더 이상 공기가 따뜻해지기를 기다리지 마세요: 왜 우리는 금 도금된 적외선 램프를 사용하는가?
열공기 순환 방식을 사용해본 적이 있다면 그 과정을 잘 알 것입니다. 먼저 공기를 가열한 다음, 그 공기가 부품에 열을 전달해주기를 기다립니다. 하지만 반도체 정밀 가공에서는 이 ‘중간 매개체’인 공기가 오히려 문제가 됩니다. 공기 때문에 시간이 낭비되고 처리 속도가 느려집니다.
우리는 이 중간 매개체를 제거하기로 결정했습니다. 공기를 가열하는 대신, 금 도금된 램프를 사용합니다. 이 램프는 복사 에너지를 직접 부품에 전달합니다. 기다릴 필요도, 시간을 낭비할 필요도 없습니다.
비결은 바로 금에 있습니다.
일반적인 석영관도 괜찮지만, 에너지가 새어나갑니다. 그래서 우리는 외부관의 내벽에 금 코팅을 입혔습니다. 마치 고성능 거울과 같아서, 적외선을 바로 작업물 쪽으로 반사시킵니다.
또한 ‘듀얼 튜브’ 구조도 중요합니다. 작은 공간 안에 필라멘트를 두 개나 넣음으로써 훨씬 더 높은 열 밀도를 얻을 수 있습니다. 더 많은 에너지를 얻으려고 램프의 길이를 늘릴 필요가 없습니다. 그냥 더 효율적으로 만들면 됩니다.
더 이상 시간을 낭비하지 마세요.
열공기 시스템은 반응이 느립니다. 온도를 변경할 때마다, 전체 챔버가 따라잡을 때까지 기다려야 합니다. 매우 짜증나는 일입니다.
적외선 램프는 즉각적인 반응을 보입니다. 스위치를 누르면 광자가 목표물에 닿고, 바로 작업을 시작할 수 있습니다. 웨이퍼나 정밀 부품을 다루는 사람들에게 이 방식은 처리 시간을 30~60% 절약해줍니다. 더 이상 긴 준비 시간과 냉각 시간에 시간을 낭비할 필요가 없습니다.
단점도 있습니다.
물론, 이건 그냥 어떤 기계에나 넣으면 되는 마법의 지팡이는 아닙니다.
첫째, 고밀도 적외선은 전력 공급 장치에 큰 부담을 줍니다. 컨트롤러가 갑작스러운 전류 증가를 감당할 수 있도록 해야 합니다.
둘째, 금 코팅이 열을 집중시키는 데 효과적이기 때문에, PID 조절이 제대로 되지 않으면 목표값을 초과할 수 있습니다. 또한 램프와 부품 사이의 거리도 신중하게 조절해야 합니다. 잘못되면 과열된 부분이 생길 수 있습니다.
제 조언은, 이 램프들을 구역별로 제어하는 시스템에 연결하는 것입니다. 그러면 열 분포를 훨씬 더 정확하게 제어할 수 있으며, 이는 정밀 가공에 필수적입니다.