왜 수소 센서에 적외선 경화 방식을 사용하는가?
수소 센서를 제작할 때는 열 관리가 매우 중요합니다. 열을 잘못 조절하면 센서의 멤브레인이 손상되거나 전기 전도성이 떨어집니다. 그냥 그런 것입니다.
그래서 우리는 적외선 경화 방식을 선택했습니다. 이 방식은 반도체 분야에서 납이 없고 에너지 효율이 높은 설계 방식과 잘 어울립니다. 전통적인 대류 오븐의 경우, 공기와 오븐의 벽을 가열하는 데 엄청난 에너지가 소모됩니다. 하지만 적외선은 그런 문제가 없습니다. 에너지를 직접 기판으로 전달할 수 있기 때문입니다.
간단하고 효율적입니다.
작동 원리는 꽤 흥미롭습니다. 적외선은 센서 재료의 흡수 스펙트럼에 맞춰 작동합니다. 거대한 금속 상자를 가열하는 데 수천 와트의 에너지를 사용하는 대신, 에너지는 바로 경화제의 화학 결합에 작용합니다.
이렇게 되면 처리 시간이 몇 시간에서 몇 분으로 줄어듭니다. 게다가 클린룸의 탄소 배출량도 훨씬 줄어듭니다.
또한 납이 없는 접착제나 솔더도 중요한 요소입니다. 이러한 물질들은 작동할 수 있는 온도 범위가 매우 좁습니다. 온도가 조금만 넘어가도 기판이 변형되거나 수소를 감지하는 민감한 층이 손상될 수 있습니다.
이를 방지하기 위해 우리는 파장을 조절하여 특정 깊이까지 에너지를 전달합니다. 그렇게 하면 결합된 부분은 완전히 경화되지만, 표면은 손상되지 않습니다.
물론, 모든 것이 완벽한 것은 아닙니다. 타협점도 있습니다. 고강도 적외선 램프는 엄청난 양의 열을 발생시킵니다. 속도는 빠르지만, 냉각 시스템에 큰 부담을 줍니다. 공기 흐름이 충분하지 않으면 램프 주변에 열이 쌓여 경화 과정에 문제가 생길 수 있습니다. 따라서 램프의 와트수와 컨베이어의 속도 사이의 적절한 균형을 찾아야 합니다.
하지만 가장 좋은 점은, 적외선을 사용하면 기존의 건조 방식에서 사용되던 유기용제를 사용할 필요가 없다는 것입니다. 그 결과, 센서는 깨끗하고 건조한 상태가 됩니다.