와이어에 최대한의 열을 전달하는 방법
진공 상태에서 작업할 때는 문제가 생깁니다. 대류가 일어나지 않기 때문입니다. 열을 전달해줄 공기가 없으니, 오직 방사열만이 남습니다. 이때가 바로 문제가 발생하는 순간입니다.
와이어를 가열하기 위한 적외선 히터를 설계할 때 가장 큰 문제는 ‘에너지 손실’입니다. 귀중한 에너지가 챔버 벽으로 사라지는 것을 원하지 않습니다. 에너지가 반드시 기판에 도달해야 합니다.
왜 금을 사용하는가?
광택 처리된 알루미늄이나 스테인리스 스틸을 사용하고 싶은 유혹이 있을 수 있습니다. 하지만 그러면 안 됩니다. 이러한 재료들은 너무 많은 에너지를 흡수합니다.
그래서 우리는 고순도 금 코팅을 사용합니다. 왜냐하면 금은 적외선 영역에서 탁월한 성능을 보이기 때문입니다. 금 코팅을 통해 열이 진공 펌프나 케이스로 가지 않고 다시 와이어로 돌아가도록 할 수 있습니다.
즉, 지불한 에너지가 실제로 유용하게 사용된다는 뜻입니다.
열을 집중시키는 방법
단순히 빛을 반사하는 것만으로는 충분하지 않습니다. 열을 정확하게 목표 지점으로 보내야 합니다.
금 코팅을 구부려서 집중된 ‘고온 구역’을 만들 수 있습니다. 이는 작업 효율성을 크게 높여줍니다. 목표 온도에 더 빨리 도달할 수 있으며, 와이어 전체에 걸쳐 열이 균일하게 분배됩니다.
가장 좋은 점은, 필라멘트가 손상되지 않도록 과도한 전압을 사용할 필요가 없다는 것입니다.
단점
다만 금은 비싸고 깨지기 쉽습니다.
반사판을 청소하기 위해 연마제나 강한 화학물질을 사용해서는 안 됩니다. 그렇게 하면 코팅이 벗겨질 것입니다. 코팅이 벗겨지면 효율성이 현저히 떨어집니다.
또한 열이 너무 집중되기 때문에 기판의 열적 특성에 주의해야 합니다. 조심하지 않으면 특정 부분이 과도하게 가열될 수 있습니다.
대량의 웨이퍼를 가열해야 하는 경우, 금 코팅을 사용하는 것이 가장 좋은 방법입니다. 이 방법을 사용하면 가열 시간을 줄일 수 있으며, 에너지 낭비도 방지됩니다. 한 가지 팁: 마운팅 브래킷을 반드시 확인하세요. 코팅된 표면에 기계적 마찰이 생기면 안 됩니다.