바이오센서와 반도체를 더 효과적으로 처리하는 방법
바이오센서를 제작할 때는 균형을 맞추는 것이 중요합니다. 유기층을 경화시키려면 충분한 열이 필요하지만, 너무 많은 열을 가하면 기판이 손상될 수 있습니다.
그래서 우리는 거대한 대류식 오븐을 사용하는 것을 그만두었습니다. 작은 웨이퍼를 말리기 위해 방 전체의 공기를 가열하는 것은 시간과 에너지의 낭비입니다. 대신 우리는 단파 적외선 램프를 사용합니다.
적외선의 장점은 공기에 신경 쓸 필요가 없다는 점입니다. 에너지가 직접 재료로 전달되기 때문입니다. 이 방식은 효율적입니다.
“친환경적인” 해결책
오랫동안 업계는 납을 포함한 안정제나 VOC를 방출하는 유해한 용매에 의존해 왔습니다. 이는 지구 환경에도 좋지 않으며, 실험실에서 일하는 사람들에게도 해롭습니다.
적외선을 사용하면 물 기반의 수지나 UV-IR 하이브리드 수지를 사용할 수 있습니다. 에너지 밀도가 매우 높아서 중합 과정이 거의 즉시 일어납니다. 몇 시간이 아니라 몇 초 만에 가능합니다. 에너지 비용도 줄어들고, 웨이퍼의 처리 속도도 빨라집니다.
당면 과제
물론, 그렇다고 해서 “그냥 연결하면 되는” 것은 아닙니다. 와트수와 파장을 정확하게 조절해야 합니다. 우리는 단파 적외선을 사용하는데, 이는 코팅층 깊숙이까지 에너지가 도달하기 때문입니다. 그렇게 하면 층의 바닥 부분도 표면과 같은 속도로 경화됩니다.
하지만 주의해야 할 점이 있습니다. 가열 속도를 잘 조절해야 합니다. 적외선이 너무 빠르게 목표물에 도달하면 “스킨ning” 현상이 발생할 수 있습니다. 이는 최상층이 굳어져 아래에 있는 습한 용매가 갇히는 현상입니다. 이는 큰 문제입니다. 이를 방지하기 위해서는 전력 조절기를 세밀하게 조절해야 합니다.
실제 환경에서의 활용
만약 기존의 대류식 장비가 있다면, 적외선 장비로 교체하는 것은 비교적 간단합니다. 연료를 태우는 히터를 청정실에서 제거함으로써 탄소 발자국을 줄일 수 있습니다. 우리는 모든 것을 PLC로 제어하여 온도를 정확하게 유지합니다.
마지막 팁: 고출력 램프를 좁은 공간에 설치할 때는 냉각 팬을 충분히 사용해야 합니다. 램프 주변에 열이 쌓이면 커넥터가 녹을 수 있습니다. 그건 정말 골칫거리입니다.