왜 바이오센서와 칩 제작에 적외선 경화 기술을 사용하는가?
바이오센서를 만들 때는 열을 다루는 것이 매우 위험한 일입니다. 접착제나 각층을 적절한 온도에서 경화시켜야 하지만, 너무 과도한 열을 가하면 생물학적 부품들이 손상될 수 있습니다. 이는 균형을 잘 맞춰야 하는 섬세한 작업입니다.
그래서 우리는 단파 적외선 램프를 사용합니다. 주변의 공기를 가열하는 대신, 적외선은 에너지를 직접 재료 자체로 전달합니다. 이 방식은 효과적이고 깨끗하며, 신뢰성도 높습니다.
기존 오븐의 문제점
전통적인 대류식 오븐을 생각해보세요. 사실상 거대한 공기 상자를 가열하여 그 열이 부품에 도달하기를 기다리는 것입니다. 이 방식은 비효율적이며, 많은 에너지가 낭비됩니다. 또한 클린룸에서는 원하지 않는 오염물질이 발생할 수 있습니다.
반면 적외선 기술은 다릅니다. 광자를 이용해 표면을 관통시켜 폴리머화나 용매 건조를 즉시 일으킬 수 있습니다. ‘예열’ 과정을 기다릴 필요가 없습니다. 그냥 켜기만 하면 됩니다.
환경친화적인 방법
산업계는 납이 없는 ‘친환경’ 기준을 추구하고 있습니다. 적외선 경화 기술은 순수한 전기 에너지를 사용하기 때문에 이러한 목표를 달성하는 데 유리합니다. 연소가 없으며, 이산화탄소도 배출되지 않습니다. 게다가 열이 매우 정확하게 전달되기 때문에, 가스 오븐처럼 크고 시끄러운 환기 시스템이 필요하지 않습니다. 그 결과 클린룸의 환경이 더욱 좋아지고, 탄소 발자국도 줄어듭니다.
단점
물론 모든 것이 완벽한 것은 아닙니다. 고강도 적외선 램프는 강력한 에너지를 가지고 있어서, 조심하지 않으면 문제가 생길 수 있습니다. 컨베이어 벨트가 잠시라도 멈추면 센서가 손상되거나 기판이 변형될 수 있습니다. 작은 시간 차이로 인해 전체 제품이 망가질 수 있습니다. 그래서 우리는 PID 컨트롤러와 센서에 큰 중점을 둡니다. 밀리초 단위로 반응하는 시스템이 필요합니다. 그렇지 않으면 비용이 많이 드는 폐기물만 생길 뿐입니다.
공장에 적용하는 방법
가장 좋은 점은, 이 기술을 기존의 대류식 오븐이 있던 자리에 그대로 설치할 수 있다는 것입니다. 적외선 기술을 사용하면 경화 구역을 수 미터에서 몇 센티미터로 줄일 수 있습니다. 그 결과 공간이 넓어집니다. 이것은 모두에게 이익이 되는 방법입니다. 처리 시간이 줄어들고, 환경 기준도 충족됩니다. 게다가 실험실 내부에서 자유롭게 움직일 수 있습니다.