왜 스마트 센서 제작에는 오븐 대신 적외선을 사용하는가?
솔직히 말해서, 전통적인 대류식 오븐은 이제는 구식이라고 할 수 있습니다. 스마트 센서의 포장 과정에서 우리는 그러한 오븐들을 버리고 적외선을 활용하는 방식으로 전환하고 있습니다. 특히 최근의 친환경 에너지 규제와 납이 들어가지 않은 소재를 사용하려는 추세 때문에 이 방식이 더욱 합리적입니다.
접착제를 건조시키거나 폴리머를 경화시킬 때, 가장 원치 않는 것은 실리콘에 오염이 생기거나, 엄청난 양의 전력을 사용해 거대한 금속 상자를 가열하는 것입니다.
에너지를 효과적으로 활용하는 방법
대류식 오븐이 어떻게 작동하는지 생각해보세요. 먼저 공기를 가열한 다음, 그 공기가 부품을 가열합니다. 이 방식은 매우 느리고 비효율적입니다. 반면 적외선은 다릅니다. 직선으로 전파되는 전자기파를 사용하여 기판을 직접 가열합니다. 이는 “선택적 가열”이라고 할 수 있습니다. 즉, 포장 재료만을 가열할 뿐, 방 전체를 가열하지 않습니다. 이 방식을 통해 가열에 필요한 에너지를 줄일 수 있으며, 원하는 온도에 도달하는 데 걸리는 시간도 단축됩니다.
적절한 온도 유지
납이 들어가지 않은 납땜제나 친환경 폴리머를 사용할 경우, 성공적인 결과를 얻기 위해서는 매우 정밀한 온도 조절이 필요합니다. 너무 높은 온도에서 가열하면 센서가 손상될 수 있고, 너무 낮은 온도에서는 접착이 제대로 되지 않아 모든 것이 폐기물이 됩니다. 적외선을 사용하면 재료의 화학적 특성에 맞게 파장을 조절할 수 있습니다. 이를 통해 유해한 휘발성 유기화합물이 발생하는 것을 방지할 수 있습니다. 이는 일반적으로 대형 오븐에서 과도하게 가열할 때 발생하는 문제입니다.
단점도 있습니다
적외선은 빠르고 효율적이지만, 마법의 지팡이는 아닙니다. 센서의 형태가 복잡하거나 깊은 곳이 있다면 적외선이 그곳까지 도달하지 못합니다. 이를 해결하기 위해서는 회전하는 장치나 여러 개의 램프를 사용해 모든 부분이 고르게 가열되도록 해야 합니다. 또한, 강력한 램프는 매우 뜨거워집니다. 적절한 크기의 냉각 팬을 사용하지 않으면 제어 장치가 손상될 수 있습니다. 이는 타협이 필요한 문제이지만, 대부분의 경우 그럴 만한 가치가 있습니다.