왜 바이오센서 제조에 있어서 열풍 대신 적외선 램프를 사용하는가? 반도체 처리나 바이오센서 제작에 관여해 본 사람이라면 잘 알고 있을 것입니다. 오랫동안 우리는 모든 부품을 열풍으로 가열해 왔습니다. 하지만 최근에는 적외선 램프를 사용하는 방식으로 점차 전환되고 있습니다. 그 이유는 열이 실제로 부품에 어떻게 전달되는지와 관련이 있습니다. 열풍을 사용할 경우, 공기가 먼저 가열되고, 그 공기가 챔버를 가열하며, 결국 기판도 가열됩니다. 즉, 중간 단계가 필요합니다. 반면 적외선 램프는 그러한 중간 단계를 건너뛰고 직접적으로 에너지를 부품에 전달합니다. 기다릴 필요가 없습니다. 솔직히 말해서, 열풍 오븐이 적절한 온도에 도달할 때까지 기다리는 것은 정말 힘든 일입니다. 열적 인덕턴스가 너무 크기 때문에, 몇 분, 때로는 몇 시간 동안 기다려야 합니다. 하지만 적외선 램프의 경우 몇 초 만에 준비가 됩니다. 제 경험상, 이 방법을 사용하면 가동 시간을 80% 이상 줄일 수 있습니다. 마치 짐이 한결 가벼워진 것 같습니다. 게다가, 부품 주변의 공기를 가열하는 데 에너지를 낭비하지도 않습니다. 정확한 제어가 가능합니다. 보통 단파 적외선을 사용하는데, 이는 센서 재료의 표면층에 훨씬 빠르게 열이 전달된다는 장점이 있습니다. 이를 통해 특정 부위만을 정확하게 가열할 수 있습니다. 웨이퍼 전체를 가열할 필요가 없으므로, 강제 환기식 오븐에서 발생하는 변형 문제도 없습니다. 또한, 에너지 밀도가 훨씬 높아서, 경화 및 건조 과정도 훨씬 빠르게 진행됩니다. 단점도 있습니다. 물론 적외선 램프에도 단점이 있습니다. 열 전달 속도가 너무 빠르기 때문에, PID 컨트롤러 설정이 제대로 되지 않으면 목표 온도를 초과할 수 있습니다. 따라서 빠른 반응 속도를 가진 서모커플이나 파이로미터가 필요합니다. 또한, 초박형 센서의 경우 주의가 필요합니다. 제대로 관리하지 않으면, 센서의 핵심 부분이 따뜻해지기도 전에 표면이 손상될 수 있습니다. 하지만 그만한 보상이 있습니다. 기계의 크기를 상당히 줄일 수 있습니다. 더 이상 큰 압축기나 방대한 크기의 단열 캐비닛이 필요하지 않습니다. 단지 가열 장치만 교체하면 되며, 그러면 작업 시간도 현저히 줄어듭니다.