왜 IR 시스템에서는 PTFE 절연선이 반드시 필요한가?
“스마트 팩토리”를 구축하려고 한다면, 아마도 대부분의 시간을 소프트웨어에 집중할 것입니다. 하지만 문제는, 하드웨어가 녹아버린다면 그 모든 복잡한 코드도 아무런 소용이 없다는 것입니다.
반도체 가열 작업을 할 때는 일반적인 PVC 절연선은 전혀 쓸모가 없습니다. 적외선 램프가 작동하기도 전에 그 절연선들이 먼저 녹아버립니다. 그래서 우리는 PTFE(테플론)로 코팅된 절연선을 사용합니다.
열에 대한 내성
PTFE를 사용하는 이유는 그 성능이 매우 우수하기 때문입니다. PTFE는 지속적으로 가해지는 극심한 열에도 깨지거나 이상한 기체를 방출하지 않습니다. 클린룸에서는 이 점이 매우 중요합니다. 절연선이 조금이라도 손상되면 웨이퍼가 망가질 수 있으며, 그 책임을 상사에게 설명해야 하는 상황도 생깁니다.
또한, PTFE는 좁은 공간에서 발생하는 단락 현상을 막는 데에도 효과적입니다. 시스템이 수천 번씩 가열되고 냉각되어도 절연선은 여전히 유연함을 유지합니다. 따라서 부서지지 않습니다.
노이즈 제거
디지털 생산 환경에서는 실시간 데이터가 매우 중요합니다. 하지만 고출력 적외선 램프 근처에 센서를 배치하면 전기적 노이즈가 발생합니다. 이는 문제가 됩니다.
이 문제를 해결하기 위해 우리는 차폐 처리된 PTFE 케이블을 사용합니다. 이를 통해 서미스터에서 나오는 신호가 왜곡되지 않아 PLC가 실제 상황을 정확히 파악할 수 있습니다. 차폐 처리가 되지 않으면 “가짜” 데이터가 생성되고, 이로 인해 웨이퍼가 폐기될 수 있습니다.
단점
물론 PTFE도 완벽한 것은 아닙니다. 열에는 훌륭하지만, 실리콘보다는 딱딱합니다.
만약 설계에 날카로운 모서리나 움직이는 부품이 있다면, 절연선의 굽힘 반경에 주의해야 합니다. 두꺼운 테플론 선을 날카로운 각도로 굽히면 램프 단자의 납땜 부위가 부서질 수 있습니다. 그러므로 선에 충분한 공간을 주어야 합니다.
공장 내에서의 적절한 설계
설계할 때는 절연선이 해당 장비의 전력 밀도를 견딜 수 있는지 반드시 확인해야 합니다. 고출력 적외선 램프는 많은 전류를 소비합니다. 만약 절연선의 굵기가 너무 얇다면 전압 강하가 발생할 수 있습니다. 적절한 굵기의 절연선을 사용하고 PTFE를 활용한다면, 전체 기판에 걸쳐 일정한 온도를 유지할 수 있습니다. 그게 전부입니다.