KR101831043B1 - 기판을 조사하기 위한 작동 방법 및 장치 - Google Patents

기판을 조사하기 위한 작동 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101831043B1
KR101831043B1 KR1020157034610A KR20157034610A KR101831043B1 KR 101831043 B1 KR101831043 B1 KR 101831043B1 KR 1020157034610 A KR1020157034610 A KR 1020157034610A KR 20157034610 A KR20157034610 A KR 20157034610A KR 101831043 B1 KR101831043 B1 KR 101831043B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
infrared
output
operating
radiation
radiator
Prior art date
Application number
KR1020157034610A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20160007561A (ko
Inventor
위르겐 베버
스펜 리노브
올리버 바이스
Original Assignee
헤레우스 노블라이트 게엠베하
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 헤레우스 노블라이트 게엠베하 filed Critical 헤레우스 노블라이트 게엠베하
Publication of KR20160007561A publication Critical patent/KR20160007561A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101831043B1 publication Critical patent/KR101831043B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/10—Measuring as part of the manufacturing process
    • H01L22/12—Measuring as part of the manufacturing process for structural parameters, e.g. thickness, line width, refractive index, temperature, warp, bond strength, defects, optical inspection, electrical measurement of structural dimensions, metallurgic measurement of diffusions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B3/00—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat
    • F26B3/28—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun
    • F26B3/30—Drying solid materials or objects by processes involving the application of heat by radiation, e.g. from the sun from infrared-emitting elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
    • H01L21/67115—Apparatus for thermal treatment mainly by radiation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L22/00—Testing or measuring during manufacture or treatment; Reliability measurements, i.e. testing of parts without further processing to modify the parts as such; Structural arrangements therefor
    • H01L22/20—Sequence of activities consisting of a plurality of measurements, corrections, marking or sorting steps

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Manufacturing Of Printed Wiring (AREA)

Abstract

서로 평행하게 배치된 종축을 가진 다수 개의 원통형 적외선 방사체가 그룹을 이루고 있는 조사부를 포함하는 적외선 방사선 조사에 의해 기판을 개질하기 위한 장치를 작동시키기 위한 공지의 방법은: (a) 상기 기판의 이루고자 하는 개질에 따라 총 조사 출력을 미리 특정하고, (b) 상기 적외선 방사체를 각각의 설정 작동 출력으로 작동시키는 공정단계를 포함하고 있다. 이를 토대로 하여 상기 장치를 새로운 작동 모드로 쉽고 빠르게 전환시킬 수 있는 동시에 상기 장치를 쉽고 저비용으로 작동시킬 수 있는 효율적인 작동 방법을 제공하기 위해서, 본 발명에 따르면 (c) 상기 기판의 이루고자 하는 개질에 따라 설정 복사 스펙트럼을 미리 특정하고, (d) 상기 적외선 방사체의 설정 작동 출력 각각을 이들이 추가될 때 상기 설정 복사 스펙트럼과 총 조사 출력을 얻도록 개별적으로 선택하며, (e) 단, 상기 적외선 방사체의 구성을 동일하게 하고 총 조사 출력은 소정의 설정 값으로부터 편차가 최대 15%가 되도록 한다.

Description

기판을 조사하기 위한 작동 방법 및 장치{OPERATING METHOD AND DEVICE FOR IRRADIATING A SUBSTRATE}
본 발명은 서로 평행하게 배치된 종축을 가진 다수 개의 원통형 적외선 방사체가 그룹을 이루고 있는 조사부를 포함하는 적외선 방사선 조사에 의해 기판을 개질하기 위한 장치를 작동시키기 위한 방법으로서:
(a) 상기 기판의 이루고자 하는 개질에 따라 총 조사 출력을 미리 특정하고,
(b) 상기 적외선 방사체를 각각의 설정 작동 출력으로 작동시키는 공정단계를 포함하는 방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 적외선 방사선 조사에 의해 기판을 개질하기 위한 장치로서, 서로 평행하게 배치된 종축을 가진 다수 개의 원통형 적외선 방사체가 그룹을 이루고 있는 조사부를 포함하는 장치에 관한 것이다.
본 발명에서 기판을 개질하기 위한 장치라 함은 적외선 가열 장치를 의미하는 것으로; 예를 들면 코팅, 접착제 또는 잉크를 건조 및 경화하기 위해 사용되는 장치이다.
기판을 수용하기 위한 공정 챔버와 상기 기판을 조사하기 위한 다수 개의 적외선 방사체를 포함하고 있는 장치가 공지되어 있다. 상기 적외선 방사체는 일반적으로 예를 들면 탄소 밴드 또는 텅스텐 와이어 형태의 가열 부재가 배치되어 있으면서 양면이 폐쇄되어 있는 석영 유리제의 발광 튜브로 구성되어 있다. 상기 적외선 방사체의 발광 튜브에는 불활성 가스가 채워져 있다.
이러한 조사 장치는 예를 들면 반도체 웨이퍼용 급속 가열 장치를 개시하고 있는 DE 100 51 125 A1에 공지되어 있다. 상기 조사 장치는 회전 가능하게 장착된 기판 수용부와 텅스텐으로 제조된 필라멘트가 배치되어 있는 원통형으로 연장된 선형의 방사체 튜브를 가진 다수 개의 적외선 방사체를 포함하고 있다. 또한 상기 적외선 방사체를 개별적으로 전기 제어하기 위한 제어부가 제공되어 적외선 방사체의 조사 출력을 조정할 수 있다.
상기 조사 출력을 조정할 수 있어 조사 공정을 최적화할 수 있다. 일반적으로 상기 적외선 방사체의 조사 출력을 최대한 높게 선택하여 기판으로 더 높은 에너지를 도입하면 조사 공정을 더욱 빠르게 할 수 있다. 그러나 조사 공정에서 이용 가능한 최대 조사 출력은 조사할 기판에 따라 다르다. 통상적으로 기판은 온도에 취약하여 조사 출력이 너무 높으면 기판이 매우 강하게 가열되고 기판의 손상을 수반하게 된다. 또한 상기 적외선 방사체의 복사 스펙트럼 또한 조사 공정에 영향을 미친다. 통상적으로 열에 민감한 기판은 파장에 크게 의존하는 흡광 스펙트럼을 가져 기판을 효율적으로 조사하기 위해서는 소정 파장 영역의 방사선 성분이 높은 방사선이 필요하다. 이때 상기 적외선 방사체로부터 방출되는 스펙트럼은 때로는 조사 방법의 전반적인 실시 여부를 결정한다.
다양한 기판을 조사하기 위한 조사 장치를 사용할 수 있기 위해서는 서로 다른 발광 스펙트럼을 발생시킬 필요가 있다. 이때 조사 장치를 다른 적외선 방사체로 교체하는 것이 통상적이다. 그러나 이는 서로 다른 발광 스펙트럼을 가진 다수 개의 적외선 방사체의 비용 집약적인 비축을 전제로 하면서 다른 한편으로는 적외선 방사체를 교체하기 위해서는 소정의 교체 시간이 필요하고 이로 인해 교환시 또 다른 기판의 조사에 대한 생산성이 나빠질 수 있다.
본 발명에 따른 조사 장치에 대한 특별한 용도 분야는 인쇄 전자소자, 예를 들면 전자 회로 부품, RFID, 유기 광전변환소자, OLED 또는 인쇄 전지의 제조시 사용되는 바와 같이 금속 함유 잉크의 건조 및 소결이다. 인쇄 전자소자 제조시 먼저 제1 공정단계에서는 인쇄공정에 의해 적절한 기판, 예를 들면 플라스틱 호일, 종이 또는 유리에 금속 함유 잉크를 얇은 층으로 도포한다. 상기 잉크층의 두께는 통상 0.3 ㎛ 내지 3.0 ㎛이다. 상기 잉크층을 형성하기 위해 다수의 다양한 인쇄 공정을 이용할 수 있다. 대부분은 스크린 프린팅, 롤투롤 공정 또는 잉크젯 프린팅을 이용한다.
인쇄 전자소자 제조시 사용되는 잉크는 대부분 입자크기가 나노미터 범위인 작은 금속입자를 다량 함유하고 있다. 상기 금속 입자는 수성 또는 유기 분산매에 분산되어 있다. 또한 상기 잉크는 예를 들면 입자 가교, 용해도, 습윤성을 개선시키거나 응집을 방지하기 위해 유기 첨가제나 잉크의 가공성을 향상시키기 위한 수성 첨가제를 함유할 수도 있다. 기판의 전기전도성과 내구성이 있는 코팅을 얻기 위해서, 제2 공정단계에서는 잉크 코팅을 건조 및 소결시킬 필요가 있다.
인쇄 전자소자 제조를 위한 이러한 조사 장치는 예를 들면 US 2010/0003021 A1에 공지되어 있다. 상기 장치는 가시광선, 적외선 및/또는 UV 영역의 파장을 가진 방사선을 방출하기에 적합한 방사원(radiation source)을 포함하고 있다. 상기 장치는 또한 경화된 코팅의 광학특성에 따라 조사를 제어하기 위한 제어부를 포함하고 있다. 상기 제어부는 코팅의 경화도를 광학적으로 감지하고 이에 따라 방사원으로부터 전체적으로 방출되는 조사 출력을 제어한다.
또한 상기 장치에서는 상기 장치를 이용하여 서로 다른 기판을 조사할 때 적외선 방사체를 계속하여 교체해 줄 필요가 있다.
이에 본 발명의 과제는 상기 장치를 새로운 작동 모드로 쉽고 빠르게 전환시킬 수 있는 동시에 상기 장치를 쉽고 저비용으로 작동시킬 수 있는 효율적인 작동 방법을 제공하는 데 있다.
또한 본 발명의 과제는 새로운 작동 모드로 쉽고 빠르게 전환될 수 있고 또한 쉽고 저비용으로 작동될 수 있는 장치를 제공하는데 있다.
본 발명에 따르면, 작동 방법과 관련한 상기 과제는 기판을 개질하기 위한 상술한 유형의 장치에 대한 작동 방법을 토대로 하여
(c) 상기 기판의 이루고자 하는 개질에 따라 설정 복사 스펙트럼을 미리 특정하고,
(d) 상기 적외선 방사체의 설정 작동 출력 각각을 이들이 추가될 때 상기 설정 복사 스펙트럼과 총 조사 출력을 얻도록 개별적으로 선택하며,
(e) 단, 상기 적외선 방사체의 구성을 동일하게 하고 총 조사 출력은 소정의 설정 값으로부터 편차가 최대 15%가 되도록 함으로써 해결된다.
기판을 개질하기 위해 사용되고 있는 장치는 적외선 방사선으로 기판을 조사하는 조사부를 포함하고 있다. 이러한 장치에서 조사부와 기판은 일정하게 서로 상대 이동이 가능하다. 상기 조사부로부터 방출된 방사선은 조사 출력에 의해 특징지어지면서 다른 한편으로는 복사 스펙트럼에 의해 특징지어진다.
상기 총 조사 출력은 조사 중에 기판의 가열에 영향을 미치고; 조사 중에 기판을 포함하여 최고 온도를 결정한다. 총 조사 출력이 너무 높으면 일반적으로 기판의 손상을 수반한다.
이에 비해, 상기 복사 스펙트럼은 조사 공정의 효율성에 영향을 준다. 통상적으로 효과적인 조사 공정을 위해서 소정 파장 영역의 방사선 성분이 높은 방사선이 필요하다. 특히 파장에 크게 의존하는 흡광 스펙트럼을 갖거나 스펙트럼 특성이 서로 다른 다수의 성분들로 구성된 열에 취약한 기판에서 발광 스펙트럼은 상기 조사 방법의 효율에 영향을 줄 수 있고; 구현되는 발광 스펙트럼은 때로는 조사 방법의 전반적인 실시 여부를 결정한다.
이에 따라, 총 조사 출력과 복사 스펙트럼 모두를 조절할 수 있는 것이 다양한 조사 공정을 위해 바람직하다.
기판을 조사하기 위한 장치에서 총 조사 출력과 적외선 방사체로부터 방출된 복사 스펙트럼 모두를 조절할 수 있기 위해서, 본 발명에서는 먼저 개별 설정 작동 출력으로 각각 작동될 수 있는 다수 개의 적외선 방사체를 제공한다.
적외선 방사체는 가열 부재의 온도에 따라 발광 스펙트럼이 실질적으로 달라지는 방열체에 해당한다. 이러한 방사체에서 발광 스펙트럼은 소정의 파장에서 최대 에너지 밀도를 가지며; 해당 파장을 주요 방출선(emission line)이라 한다.
주요 방출선의 위치는 적외선 방사체의 온도에 의해 결정된다. 주요 방출선의 파장이 크면 클수록 적외선 방사체는 온도는 그만큼 낮다. 적외선 방사체의 온도를 적절히 선택함으로써 주요 방출선을 조정한다. 온도 변화와 함께 동시에 파장 분포, 즉 전체 스펙트럼의 변화가 동반된다. 적외선 방사체로부터 방출되는 스펙트럼의 파장 분포는 대략적으로 플랑크의 복사 법칙에 의해 기술될 수 있다. 다음, 물질의 스펙트럼 발광 출력은 하기 식으로 기술될 수 있다:
Figure 112015118835118-pct00001
상기 식에서 E(λ, T): 스펙트럼 발광 출력, c 1 , c 2 : 상수, λ: 파장, T: 온도, ε(λ, T)는 표면의 스펙트럼 방사율이다.
UV 방사체의 경우에 복사 스펙트럼을 적절히 조정하는 기술은 일반적으로 알려져 있다. DE 101 45 648 A1에는 복사 스펙트럼이 서로 다른 발광 스펙트럼을 가진 다수 개의 방사원에 의해 조정되면서 다른 한편으로는 UV 방사체의 작동 출력을 적절히 구성함으로써 조정될 수 있는 UV 조사 장치가 공지되어 있다. 그러나 UV 방사체의 경우에 전력 공급 변화는 전체적으로 공급되는 에너지량만을 실질적으로 증감시킬 뿐이다. 이에 반해, 에너지의 파장 분포는 약간만 변한다. 이에 따라 이러한 조사 장치에서 서로 다른 방사원을 제공하는 것이 실질적으로 중요하다.
UV 방사체는 적은 작동 출력으로 작동할 때 방사체 온도가 낮다. 그러나 온도 변화에 의해 UV 방사체의 방전 영역 내 가스 조성이 예를 들면 방전 영역 내 충전 가스의 금속성 첨가물이 응축되어 변화되어 스펙트럼이 조정되는 것이므로; 이를 적외선 방사체에 적용하는 것은 쉽지 않을 수 있다.
적외선 방사체에서도 발광 튜브는 통상적으로 불활성 가스로 채워져 가열 부재의 높은 온도와 이에 따른 적외선 방사체의 높은 출력이 가능하게 된다. 그러나 상기 불활성 가스는 적외선 스펙트럼 영역에서 발광에 크게 기여하지 않고 적외선 방사체의 냉각시 가스 조성의 변화는 관찰되지 않는다.
상기 조사부에 배치되어 있는 각각의 적외선 방사체는 개개의 발광 스펙트럼과 개개의 조사 출력을 갖고 있다. 상기 조사부 전체에 대해 적외선 방사체의 개개의 복사 스펙트럼은 중첩되어 혼합 스펙트럼을 형성한다. 상기 총 조사 출력은 방사체 배치구조의 발광 면적 기준으로 전체 조사 출력을 와트 단위로 나타낸 것이다. 상기 조사부의 총 조사 출력은 개별 조사 출력의 합으로부터 얻어지므로 방사체 수를 변화시켜 총 조사 출력을 조정할 수 있다. 이때 상기 적외선 방사체를 동일한 작동 출력과 서로 다른 작동 출력으로 모두 작동시킬 수 있어 기판은 적외선 방사체의 스펙트럼과 소정의 복사 스펙트럼에 해당하는 혼합 스펙트럼이 중첩되어 제한적으로 조사된다.
본 발명에 따른 다수의 적외선 램프를 제공함으로써 적외선 방사체 각각을 개폐하여 원하는 복사 스펙트럼과 동시에 소정의 총 조사 출력을 얻을 수 있다. 특히 상기 적외선 방사체는 낮은 작동 출력으로 작동시킬 수 있다(약광(dimmed) 작동). 상기 적외선 방사체는 개별적으로 구동되고 각각의 작동 출력으로 작동된다.
본 발명에 따르면, 상기 적외선 방사체의 설정 작동 출력 각각을 이들이 추가될 떼 설정 복사 스펙트럼과 총 조사 출력을 얻도록 개별적으로 선택하되, 상기 적외선 방사체의 구성을 동일하게 하고 총 조사 출력은 소정의 설정 값으로부터 편차가 최대 15%가 되도록 한다. 이때 상기 총 조사 출력의 설정 값과 그의 최대 허용 편차는 기판의 손상을 방지하도록 선택된다. 또한 상기 총 조사 출력은 조사 공정의 시간과 속도에 대해 실질적인 영향이 있다. 소정의 설정 값으로부터 상기 총 조사 강도의 편차가 l5% 이하에 있으면 조사 공정의 속도는 미미하게 떨어질 뿐이다.
또한 구성이 동일한 적외선 방사체를 다수 구비한 장치는 제조하기가 쉽고; 이 경우 적외선 방사체 유형만을 고려할 필요가 있기 때문에 적외선 방사체 각각의 작동 출력을 쉽게 제어할 수 있다. 다양한 적외선 방사체를 확보할 필요가 없으므로 투자비용과 작동비용이 낮게 유지된다.
조정할 복사 스펙트럼과 소정의 설정 값으로부터 조절할 총 조사 강도를 미리 특정한 상태에서 개별 적외선 방사체의 작동 출력 각각을 결정하는 제어부를 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 작동 방법의 유리한 구성에 따르면, 상기 적외선 방사체는 정격 출력을 갖고 각각의 설정 작동 출력은 정격 출력의 0%이거나 정격 출력의 15% 내지 100%를 포함하는 범위 내에 있다.
상기 적외선 방사체의 정격 출력은 규정대로 작동시에 실질적으로 수명이 손상되는 것 없이 지속적으로 작동시킬 수 있는 최대 출력이다. 적외선 방사체 각각을 실제로 작동시키는 작동 출력은 정격 출력의 백분율로서 표시할 수 있다.
상기 적외선 방사체의 약광 작동은 적외선 방사체의 효율을 나쁘게 할 수 있다. 상기 장치는 적외선 방사체를 정격 출력의 15% 내지 100%를 포함하는 범위의 작동 출력으로 작동시키거나 차단 상태, 즉 정격 출력의 0%로 작동시킬 때 효율적으로 작동되는 것으로 입증되었다.
상기 장치는 각각의 설정 작동 출력이 정격 출력의 0%이거나 정격 출력의 50% 내지 100%를 포함하는 범위에 있을 때 특히 효율적으로 작동된다.
본 발명에 따른 작동 방법의 또 다른 유리한 구성에 따르면, 적외선 방사체는 각각 적외선 방사체 각각의 전체 조사 출력 중 IR-A 방사선의 성분이 적어도 25%이고 IR-B 방사선의 성분이 적어도 25%인 방사선을 방출한다.
IR-A 방사선은 0.78 ㎛ 내지 1.4 ㎛ 범위의 파장을 갖고; IR-B 방사선의 파장은 1.4 ㎛ 내지 3.0 ㎛ 범위에 있으며, IR-C 방사선의 파장은 3 ㎛ 내지 1000 ㎛ 범위에 있다. IR-A 영역의 적외선 방사선은 IR-B 방사선에 비해 더 높은 방사선 에너지를 갖는다. 기본적으로 방사선 에너지가 크면 클수록 조사 공정은 그만큼 짧아질 수 있다. 이에 따라 IR-A 방사선 성분은 효율적인 작동 방법에 기여한다. IR-B 방사선은 다양한 기판에 의해 잘 흡수된다. 이에 따라 상기 적외선 방사체가 IR-A 방사선의 성분이 적어도 25%이고 IR-B 방사선의 성분이 적어도 25%인 방사선을 가질 때 양호한 조사 결과가 얻어진다.
상기 적외선 방사체의 설정 작동 출력이 제어부에 의해 결정된다는 것이 입증되었다.
상기 제어부가 작동 출력의 설정 값을 결정함으로써 상기 설정 값은 변화하는 작동 조건에 맞게 용이하게 조정될 수 있다. 상기 작동 출력의 설정 값은 작동 출력을 적절히 제어하기 위해 직접 이용될 수 있다.
본 발명에 따른 작동 방법의 바람직한 변형예에 따르면, 상기 장치는 비조명 적외선 방사체와 조명 적외선 방사체를 포함하되 인접한 조명 적외선 방사체는 소정의 조명 간격을 갖고 상기 장치의 조명 간격의 평균값의 분산은 최소값을 갖는다.
다수 개의 적외선 방사체를 구비한 장치에서 총 조사 강도와 복사 스펙트럼의 조정을 위해 모든 적외선 방사체를 조명할 필요는 없다. 이때 조명 적외선 방사체는 기판의 표면에 조사장(irradiation field)을 조사한다. 인접한 조명 적외선 방사체는 직접적으로 서로 접속되거나 하나 이상의 비조명 적외선 방사체에 의해 서로 분리되어 있다. 조명 간격은 인접한 적외선 방사체의 방사체 튜브 간 가장 짧은 거리이다. 최대한 균일하게 조사장을 조사할 수 있기 위해서 장치 내 조명 적외선 방사체를 조명 간격의 평균값이 가급적 낮은 분산을 갖도록 배치한다.
상기 제어부가 적외선 방사체의 특성 곡선이 기록되어 있는 저장부를 포함하고 상기 적외선 방사체의 작동 출력 각각의 설정 값을 결정할 때 특성 곡선 중 적어도 하나를 고려하는 것이 유리한 것으로 밝혀졌다.
상기 저장부는 바람직하게는 전자 저장부, 예를 들면 EEPROM 또는 플래시 저장 장치이다. 상기 저장부에는 적외선 방사체 각각에 특징적인 적외선 방사체의 특성 곡선이 기록되어 있다. 특성 곡선이라 함은 예를 들면 전류-전압 특성 곡선, 방사 출력-온도 특성 곡선, 발광 스펙트럼, 흡광 곡선, 반사 곡선을 의미한다. 상기 제어부는 특성 곡선으로부터 적외선 방사체 각각의 개별 작동 출력을 결정하고 이로부터 기대되는 총 조사 출력과 혼합 복사 스펙트럼을 결정한다.
이와 관련하여, 상기 특성 곡선이 적외선 방사체 각각에 대해 작동 전류(Ii)를 결정하는 적어도 하나의 전류-전압 특성 곡선을 포함하여 소정의 작동 전압(U i )에서 소정 개수(n)의 적외선 방사체 작동시 총 조사 출력을 달성하는 것이 유리한 것으로 밝혀졌다.
총 조사 출력(P ges )은 다음과 같이 적외선 방사체의 작동 출력(P i ) 각각의 합으로부터 얻어진다:
Figure 112015118835118-pct00002
상기 작동 출력 각각은 작동 전압(U i )과 작동 전류(I i )로부터 얻는다:
P i = U i * I i
작동 전압(U i )이 미리 정해지면 전류-전압 특성 곡선에 의해 적외선 방사체 각각에 대한 작동 전류(I i )와 작동 출력(P i )이 결정된다. 또한 소정의 총 조사 출력을 위해 필요한 적외선 방사체의 수(n)를 결정할 수 있다. 이때 적외선 방사체는 동일한 작동 출력 또는 서로 다른 작동 출력으로 작동될 수 있다.
본 발명에 따른 작동 방법의 유리한 구성에 있어서, 방사체 면에서 평균 출력 밀도는 20 kW/m2 내지 250 kW/m2의 범위에 있다.
상기 방사체 면에서 출력 밀도는 기판에 대한 조사 밀도에 영향을 준다. 조사 공정의 공정 속도를 최대한 높게 하면서 다른 한편으로는 너무 높은 조사 밀도로 인한 기판 손상을 방지하기 위해서 대부분의 기판의 경우에 방사체 면에서의 출력 밀도가 상술한 범위 내에 있는 것이 유리한 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따른 작동 방법의 유사한 또 다른 유리한 구성에 있어서, 상기 조사장은 10 kW/m2 내지 200 kW/m2 범위의 평균 조사 밀도로 조사된다.
상기 조사장 기준 평균 조사 밀도는 장치의 에너지 효율과 조사 공정의 속도에 영향을 주고; 전체 조사장 기준으로 매우 균일하여야 한다. 공정 속도를 높이기 위해서 기본적으로 매우 높은 조사 밀도가 바람직할 것이다. 하지만 200 kW/m2가 넘는 평균 조사 밀도는 기판을 강하게 가열시키고 기판의 손상을 수반할 수 있다. 10 kW/m2 미만의 조사 밀도는 공정 속도를 나쁘게 하고; 낮은 공정 효율을 수반한다. 또한 상술한 범위 내 조사 밀도에 의해 코팅, 접착제 또는 잉크의 건조, 경화 및 소결시, 특히 금속 함유 잉크의 건조 및 소결시 양호한 결과가 얻어진다.
상기 작동 방법의 바람직한 구성에 따르면, 상기 기판에는 금속 함유 잉크가 제공되고 상기 잉크를 건조 및 소결하기 위해 기판을 조사한다.
금속 함유 잉크의 건조 및 소결시 이를 위해 가시광선 또는 IR-A 영역의 좁은 대역 또는 불연속 발광 스펙트럼을 발생시키는 광 방사체를 사용하면 양호한 공정 결과가 얻어진다는 것은 상식적인 개념이다(이와 관련하여 Z. Radivojevic et al.: Optimised curing of silver ink jet based printed traces, Proceedings of 12th International Workshop on Thermal Investigations of ICs-Therminic 2006, Nice: France (2006); R. Cauchois et al.: Impact of variable frequency microwave and rapid thermal sintering on microstructure of inkjet-printed silver nanoparticles, J. Mat. Sci 47, (2012), p. 20; J. West et al.: Photonic Sintering of Silver Nanoparticles : Comparison of Experiment and Theory, in Volodymyr Shatokha [Ed.]: Sintering-Methods and Products. InTech: 2012; A. Khan et al.: Laser sintering of direct write silver nano -ink conductors for microelectronic applications. Proc. SPIE 6879 (2008)를 참조할 것).
이에 비해, 상기 조사 장치는 광대역의 발광 스펙트럼을 갖는 다수 개의 적외선 방사체를 포함하고 있다. 상기 발광 스펙트럼은 IR-B 영역과 IR-C 영역에서 실질적인 방사선 성분을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 적외선 방사체 각각이 적외선 방사체 각각의 전체 조사 출력 중 적어도 25%의 IR-B 방사선 성분과 13% 이하의 IR-C 방사선 성분을 가진 방사선을 방출할 때 양호한 결과가 얻어진다.
금속 함유 잉크는 분산매 내 고체 금속 입자의 분산액이다. 상기 금속 입자는 충돌하는 IR-B 방사선과 IR-C 방사선에 대한 반사율이 높다. 적외선 방사체로부터 방출되는 IR-B 방사선과 IR-C 방사선 및 금속 입자로부터 확산 반사되는 방사선은 건조할 층의 내부에서 분배되므로 주로 금속 함유 잉크의 추가 구성성분을 조사하기 위해 제공된다. 상기 구성성분은 통상적으로 상기 영역 내 파장을 가진 방사선에 대해 흡광 특성이 양호한 유기 화합물을 포함한다. IR-B 방사선과 IR-C 방사선은 분산매와 휘발성 물질에 의해 균일하게 흡수되어 구성성분을 증발시킬 수 있다. 이에 따라, 상기 방사선은 소결 공정에서 금속 입자가 서로 결합하기 전에 잉크가 잘 건조되도록 기여한다.
이와 관련하여, 상기 적외선 방사체가 가시광선 영역과 IR-A 영역의 방사선 성분을 추가 방출하는 것으로 입증되었다. 상기 영역의 파장을 가진 방사선은 IR-B 방사선과 IR-C 방사선에 비해 더 높은 방사선 에너지를 갖고 특히 금속 입자의 소결에 적합하다.
본 발명에 따르면, 장치와 관련한 상기 과제는 기판을 조사하기 위한 상술한 유형의 장치를 토대로 하여 적외선 방사체 각각에 대한 설정 작동 출력을 개별적으로 조정하기 위해서 소정의 설정 방사선 스펙트럼과 소정의 총 조사 출력으로부터 적외선 방사체의 설정 작동 출력 각각을 개별적으로 결정하는 제어부를 제공하여 이들의 추가시 설정 복사 스펙트럼과 총 조사 출력을 얻되, 상기 적외선 방사체의 구성을 동일하게 하고 총 조사 출력은 소정의 설정 값으로부터 편차가 최대 15%가 되도록 함으로써 해결된다.
상기 조사 장치는 원통형 방사체 튜브와 방사체 튜브 종축을 가진 다수 개의 적외선 방사체를 포함하고 있고, 상기 적외선 방사체는 방사체 튜브 종축이 서로 평행하게 연장되도록 배치되어 있다. 본 발명에 따르면, 이러한 장치에서 총 조사 출력과 적외선 방사체로부터 방출되는 복사 스펙트럼을 조정할 수 있기 위해서 다수의 적외선 방사체와 상기 적외선 방사체의 설정 작동 출력 각각을 결정하는 제어부를 제공한다.
상기 주요 방출선의 위치와 이에 따른 적외선 방사체의 발광 스펙트럼은 적외선 방사체의 온도에 의해 결정된다. 상기 적외선 방사체의 온도 변화와 함께 파장 분포의 변화가 동반된다. 상기 적외선 방사체의 온도는 그의 작동 출력에 의존하기 때문에 작동 출력을 적절히 선택함으로써 소정의 복사 스펙트럼을 조정할 수 있다.
본 발명에 따른 장치는 다수 개의 적외선 램프를 포함하므로, 본 발명에 따르면 개별 적외선 방사체를 개개의 설정 작동 출력으로 작동시켜 원하는 스펙트럼을 얻는다. 특히, 상기 적외선 방사체는 낮은 작동 출력으로 작동될 수 있다(약광 작동). 상기 적외선 방사체는 개별적으로 구동될 수 있다. 상기 적외선 방사체의 작동 출력의 합으로부터 총 조사 출력이 얻어지므로 적외선 방사체 각각을 제어부에 의해 개폐하여 총 조사 출력을 조정할 수 있다. 작동 출력 각각을 적절히 선택하여 발광 스펙트럼과 총 조사 출력을 조정할 수 있다.
상기 적외선 방사체는 공동의 조사부에 배치되어 있다. 다수 개의 별도 방사체에 비해 이러한 조사부는 적외선 방사체에 대해 단 하나의 공동 하우징을 필요로 하므로 본 발명에 따른 장치의 구성을 소형화하는데 기여할 수 있다. 상기 적외선 방사체는 조사부의 내부에서 방사체 튜브 종축과 서로 평행하게 배치되어 있다. 상기 방사체 튜브를 평행하게 배치함으로써 높은 조사 밀도로 기판을 광범위하게 조사하기에 적합한 평판형 방사체가 얻어진다.
이하, 실시예와 3개의 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세하게 기재하기로 한다. 도면은 개략적으로 도시되어 있는바:
도 1은 본 발명에 따른 작동 방법에 따라 기판을 조사하기 위해 작동 가능하며 4개의 트윈 튜브 적외선 방사체를 포함하고 있는 장치의 종단면도이고,
도 2는 도 1에 따른 트윈 튜브 적외선 방사체의 가열 필라멘트에 대한 회로 배치도이고,
도 3은 본 발명에 따른 작동 방법의 구성을 도시하고 있는 공정도이다.
도 1은 본 발명에 따른 방법에 따라 작동되고 기판(103) 위에서 금속 함유 잉크를 건조 및 소결시키기 위한 장치(100)의 일 실시형태를 개략적으로 도시하고 있다. 장치(100)는 특히 롤투롤 공정으로 제작된 인쇄 전자소자 부품에서 잉크를 건조 및 소결시키기 위해 사용된다.
장치(100)는 광 방사선(105)을 방출하기 위해 4개의 적외선 방사체(102), 반사체(107) 및 방사체 모듈(101)로부터 기판(103)으로 방출되는 방사선(105)의 일부를 반사시키기 위한 거울(104)이 구비되어 있는 방사체 모듈(101)을 포함하고 있고, 적외선 방사체(102)는 상기 방사체 모듈 안에 배치되어 있다.
적외선 방사체(102)는 원통형 방사체 튜브와 방사체 튜브 종축을 가진 구성이 동일한 트윈 튜브 방사체로서; 방사체 모듈(101)의 내부에서 상기 적외선 방사체의 방사체 튜브 종축이 서로 평행하고 이송 방향(108)에 대해 수직으로 연장되도록 배치되어 있다. 상기 적외선 방사체는 정격 색온도가 약 2,200 ℃인 단파장 적외선 방사체이다. 적외선 방사체(102)는 약 1.2 ㎛의 파장에서 최대 발광을 갖는다.
적외선 방사체(102)는 각각의 총 방사체 출력 중 IR-B 방사선의 성분이 25%가 넘고 IR-C 영역에서 13% 이하인 방사선을 방출한다. IR-A 영역에서 상기 적외선 방사체는 각각 총 방사체 출력 중 25% 넘게 방출한다.
인접한 적외선 방사체(102)는 서로 55 mm의 거리(111)로 이격되어 있다. 적외선 방사체(102)의 방사체 하부면과 기판 사이의 거리(a)는 60 mm이다. 조정부(미도시)에 의해 35 mm 내지 185 mm 범위에서 거리(a)를 간단히 조정할 수 있다.
방사체 모듈(101)은 양면이 굴곡되어 있고 적외선 방사체(102)에 대면하는 측면을 가진 하우징(106)을 포함하고 있다. 상기 면에는 반사체(107)가 적층되어 있다. 그 결과, 반사체(107)는 하나의 바닥면 반사체(107a)과 2개의 측면 반사체(107b, 107c)를 포함하고 적외선 방사체(102)로부터 방출되는 적외선 방사선의 대부분은 기판(103)에 도입된다. 반사체(107)는 알루미늄으로 제조되고 800 nm 내지 5,000 nm 범위의 파장을 가진 적외선 방사선을 반사하기에 적합하다. 또 다른 실시형태(미도시)에 있어서, 알루미늄, 은, 금, 구리, 니켈 또는 크롬으로 제조된 고반사성의 코팅이 하우징에 도포되어 있다.
방사체 모듈(101)은 기판(103)의 표면에 조사장을 조사한다. 방사체 모듈(101)은 평균 조사 밀도가 약 150 kW/m2인 조사장을 조사하도록 구성되어 있다. 상기 조사장은 1,800 cm2의 전체 표면적을 갖고 있다.
기판(103)은 호일 두께가 0.1 mm인 PET제 플라스틱 호일로서 이송장치(미도시)에 의해 방사체 모듈(101)에 대해 이송방향(108)으로 이동된다. 기판(103)은 일정한 이동속도로 이동된다.
하우징(106)의 내부에는 반사체(107)와 적외선 방사체(102)를 냉각시키기 위한 냉각부(미도시)가 제공되어 있다. 상기 냉각부는 수냉식 냉각부이다. 상기 냉각부는 장치, 특히 방사체와 반사체 층의 수명 연장에 기여한다. 또 다른 실시형태에 있어서, 상기 냉각부는 공냉식 냉각부이다. 이 경우, 상기 냉각부는 기판(103)이 열 질량이 작기 때문에 방사체 모듈(101)로부터 나오는 기류에 의해 냉각되지 않도록 구성된다. 이는 예를 들면 특히 공기 유입과 측방의 공기 배출을 이용한 반사체(107)의 공기 열교환 또는 적외선 방사체(102)와 반사체(107)의 공기 냉각에 의해 달성된다.
도 2는 도 1의 트윈 튜브 적외선 방사체(102)의 가열 필라멘트(201-208)에 대한 회로 배치도(200)를 도시하고 있다. 가열 필라멘트(201-208)는 4개의 가열 필라멘트로 이루어진 제1군과 상기 제1군의 후단에 배치되고 가열 필라멘트(201-204)로 이루어진 제2군으로 나누어져 있다.
가열 필라멘트(201과 205, 202와 206, 203과 207 및 204와 208)는 병렬로 접속되어 있다. 병렬 접속되어 있는 가열 필라멘트는 작동 파라미터인 작동 전압, 작동 전류와 작동 출력에 대해 동일한 값으로 작동된다. 따라서 상기 가열 필라멘트는 2개의 동일한 부분 장으로 구성된 조사장을 조사한다(미도시).
실시예 1
상기 조사 장치는 총 8개의 필라멘트가 구비되어 있는 4개의 적외선 방사체를 포함하고 있다. 적외선 방사체 각각은 2,600℃의 정격 온도에서 230 V의 정격 전압, 2,620 W의 정격 출력을 갖도록 구성되어 있다. 가열된 필라멘트 길이는 350 mm이다.
표 1에 나타낸 바와 같이 소정의 총 조사 강도 5850 W에서 작동 전압(U i )과 조명 방사체의 수(n)의 변화에 의해 복사 스펙트럼을 적절히 조정할 수 있다. 이때 P i 는 필라멘트의 작동 출력, P ges 는 총 조사 출력, T는 필라멘트 온도, λ max 는 주요 방출선의 파장, P i / P nenn 은 정격 출력에 대한 개별 작동 출력의 백분율을 나타낸다.
항목 Ui
[V]		 Pi
[W]		 n Pges
[W]		 T
[℃]		 λmax [nm] Pi/Pnenn
[%]
1 100 710 8 5680 1,830 1,375 27.1
2 160 1,480 4 5,920 2,250 1,150 56.5
3 250 3,000 2 6,000 2,700 1,000 114.5
4 190 1,930 3 5,790 2,415 1,080 73.7
표 1에 나타낸 바와 같이, 작동 전압(U i )과 조명 필라멘트의 수(n)를 변화시켜 거의 일정한 총 조사 출력 약 5,850 W±3%를 얻을 수 있다. 이에 따라 상기 조사 장치의 발광 스펙트럼을 새로운 기판에 맞게 언제든 조정할 수 있다. 비용이 많이 드는 방사체 교체를 생략할 수 있다.
하기 표 2에는 각각의 방사체 온도가 스펙트럼 범위 VIS(380 nm - 780 nm), IR-A(780 nm - 1.400 nm)와 IR-B(1.400 nm - 3.000 nm)의 에너지 비율과 비교되어 있다.
항목 T
[℃]		 VIS
380-780 nm		 IR-A
780-1,400 nm		 IR-B
1.400-3,000 nm
1 1,830 2.2% 22.7% 50.5%
2 2,250 6.0% 31.6% 45.5%
3 2,700 8.0% 34.3% 43.0%
4 2,415 12.0% 37.6% 38.7%
실시예 2
잉크를 건조 및 소결시키기 위한 조사 장치는 각각 2개의 필라멘트를 가진 12개의 트윈 튜브 적외선 방사체를 구비하고 있는 적외선 방사체 모듈을 포함하고 있다. 상기 필라멘트의 개수는 총 24개이다. 하기 표 3에 나타낸 바와 같이, 상기 방사체 모듈을 이용하면 서로 다른 필라멘트 회로를 통해 거의 일정한 출력 밀도 120 kW/m2에서 다양한 색 온도를 얻을 수 있었다.
항목 Ui
[V]		 n T
[℃]		 출력 밀도
방사체장
[kW/m2]
1 230 8 2,600 124
2 160 12 2,250 111
3 110 22 1,910 115
기판으로서 호일 두께가 각각 100 ㎛인 폴리에틸렌나프탈레이트(PEN)제 플라스틱 호일과 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)제 플라스틱 호일을 사용하였다. 상기 플라스틱 호일을 잉크젯 프린터(Dimatix DMP283; Dropspace 25/30 ㎛)를 이용하여 은 함유 잉크로 인쇄하였다. 잉크로서 은 나노입자(20 중량%)의 유기 용매 분산액을 이용하였다(Suntronic® Jet Silver U 5603).
이어서, 인쇄된 플라스틱 호일을 조사 장치에 의해 건조하였다. 상기 잉크층을 건조 및 소결시키기 위해 호일을 적외선 방사체 모듈에 대해 이송 방향으로 이동시켰다. 이때 60 m/분 이하의 이동 속도를 얻을 수 있었다.
도 3은 예를 들면 도 1에 따른 기판을 조사하기 위한 장치를 토대로 하는 본 발명에 따른 작동 방법의 개략적인 공정도를 도시하고 있다. 단순화하기 위해서 도 3에는 서로 독립적인 3개의 작동 가능한 적외선 방사체(방사체 1-3)를 구비한 조사 장치만이 도시되어 있으며, 이하에서는 상기 조사 장치를 토대로 하는 작동 방법이 더욱 자세하게 기술되어 있다. 방사체(1-3)를 각각 일정한 작동 출력으로 작동시킨다.
먼저, 조사할 기판에 맞게 조사 공정을 조정한다. 이때 기판은 일반적으로 선택할 복사 스펙트럼과 선택할 총 조사 출력을 미리 특정하여 조사한다. 소정의 총 조사 출력과 소정의 복사 스펙트럼으로 조사해야 하므로 이에 대한 설정 값을 미리 특정하고 제어부에 입력한다. 복사 스펙트럼은 실질적으로 주요 방출선의 파장에 의해 특징지어지므로 여기에서는 주요 방출선만을 입력한다. 또 다른 실시형태(미도시)에 있어서, 하나 이상의 소정의 스펙트럼 영역이 고려될 수 있다.
상기 값으로부터 제어부는 적외선 방사체 P 1 , P 2 와 P 3 의 각각의 작동 출력과 이와 관련한 설정 작동 전류 I1 , SOLL, I2 , SOLL와 I3 , SOLL 및 설정 작동 전압 U1 , SOLL , U2 , SOLL와 U3 , SOLL을 결정한다. 제어부는 방사체(1-3)의 전류-전압 특성 곡선이 기록되어 있는 저장부를 포함하고; 방사체(1-3)의 작동 출력 각각의 설정 값을 결정할 때 상기 특성 곡선을 고려한다. 상기 개별 방사체 작동 출력의 설정 값을 결정하되, 방사체 작동 출력 각각은 적외선 방사체의 정격 출력의 0%이거나 정격 출력의 50% 내지 100%를 포함하는 범위 내에 있다. 이로 인해서 예를 들면 방사체(1-3) 중 하나가 차단되는 동안 다른 방사체는 상술한 범위의 작동 출력으로 작동한다. 또 다른 실시형태에 있어서, 방사체 작동 출력 각각은 적외선 방사체의 정격 출력의 0%이거나 정격 출력의 15 내지 100%를 포함하는 범위 내에 있다.
방사체(1-3)는 제어부에 의해 소정의 전압과 소정의 전류로 작동된다. 이때 방사체(1-3)의 작동 출력은 제어부에 의해 미리 결정된 설정 값으로 제어되어 방사체(1-3)가 조사장을 총 조사 출력의 소정의 설정 값으로부터 편차가 최대 15%인 총 조사 출력으로 표면에 조사한다.
방사체(1-3)의 개별 작동 출력의 제어 편차는 방사체(1-3)의 작동 전압과 작동 전류가 계속하여 제어되는 동안 제어부에 의해 감지된다. 그 결과, 감지된 제어 편차는 제어부에 의해 보정되어 방사체(1-3)는 적절히 조정된 전압 U1 , KORR, U2 , KORR, U3 , KORR과 적절히 조정된 전류 I1 , KORR, I2 , KORR, I3 , KORR로 작동된다.
방사체(1-3)는 하나의 조사 구간을 조사한다.
상기 작동 방법의 또 다른 구성(미도시)에 있어서, 상기 기판에는 금속 함유 잉크가 제공되고 상기 잉크를 건조 및 소결하기 위해 기판을 조사한다. 상기 조사부에는 제2 조사 구간을 조사하는 3개의 추가 방사체(4-6)와 제3 조사 구간을 조사하는 3개의 추가 방사체(7-9)가 제공된다. 제어부는 서로 다른 3개의 구간, 즉 제1 조사 구간, 제2 조사 구간과 제3 조사 구간과 함께 조사장이 발생되도록 방사체(1-9)의 작동 출력 각각을 제어한다. 상기 제1 조사 구간은 금속 함유 잉크를 건조시키기 위한 건조 구간이다. 상기 제3 조사구간은 금속 함유 잉크가 소결되는 소결 구간이다. 건조 구간과 소결 구간은 조사 밀도에 있어서 서로 다르다. 상기 두 구간의 조사 밀도는 금속 함유 잉크의 특성에 맞게 조정된다. 상기 건조 구간의 조사 밀도는 소결 구간의 조사 밀도보다 낮다. 상기 제2 조사 구간은 건고 구간과 소결 구간 사이에 배치되어 있는 경계 구간으로서 조사 밀도 범위는 건조 구간의 조사 밀도와 소결 구간의 조사 밀도 사이에 있다.

Claims (11)

  1. 서로 평행하게 배치된 종축을 가진 다수 개의 원통형 적외선 방사체가 그룹을 이루고 있는 조사부를 포함하는 적외선 방사선 조사에 의해 기판을 개질하기 위한 장치를 작동시키기 위한 방법으로서:
    (a) 상기 기판의 이루고자 하는 개질에 따라 총 조사 출력을 미리 특정하고,
    (b) 상기 적외선 방사체를 각각의 설정 작동 출력으로 작동시키는 공정단계를 포함하는 작동 방법에 있어서,
    (c) 상기 기판의 이루고자 하는 개질에 따라 설정 복사 스펙트럼을 미리 특정하고,
    (d) 상기 적외선 방사체의 설정 작동 출력 각각을, 이들을 합산할 때 상기 설정 복사 스펙트럼과 상기 총 조사 출력을 얻도록, 개별적으로 선택하며,
    (e) 단, 상기 장치가 비조명 적외선 방사체와 조명 적외선 방사체를 포함하며, 상기 총 조사 출력은 각각의 적외선 방사체의 작동 출력의 합으로부터 얻어지며, 상기 작동 출력 각각은 작동 전압(Ui )과 작동 전류(Ii )로부터 얻어지며, 상기 적외선 방사체의 구성을 동일하게 한 채로 상기 작동 전압(Ui )과 조명 방사체 수(n)의 변화에 의해, 복사 스펙트럼이 조정되고 상기 총 조사 출력은 소정의 설정 값으로부터 편차가 최대 15%가 되는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적외선 방사체가 정격 출력을 갖고 각각의 설정 작동 출력이 정격 출력의 0%이거나 정격 출력의 15% 내지 100%를 포함하는 범위 내에 있는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적외선 방사체가 각각 적외선 방사체 각각의 전체 조사 출력 중 IR-A 방사선의 성분이 적어도 25%이고 IR-B 방사선의 성분이 적어도 25%인 방사선을 방출하는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 적외선 방사체의 설정 작동 출력이 제어부에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 인접한 조명 적외선 방사체가 소정의 조명 간격을 갖고 상기 장치의 조명 간격의 평균값의 분산이 최소값을 갖는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 제어부가 적외선 방사체의 특성 곡선이 기록되어 있는 저장부를 포함하고 상기 적외선 방사체의 설정 작동 출력 각각을 결정할 때 특성 곡선 중 적어도 하나를 고려하는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 특성 곡선이 적외선 방사체 각각에 대해 작동 전류(I i )를 결정하는 적어도 하나의 전류-전압 특성 곡선을 포함하여 소정의 작동 전압(U i )에서 소정 개수(n i )의 적외선 방사체 작동시 총 조사 출력을 달성하는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 방사체 면에서 평균 출력 밀도가 20 kW/m2 내지 250 kW/m2 범위에 있는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서, 조사장이 10 kW/m2 내지 200 kW/m2 범위의 평균 조사 밀도로 조사되는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  10. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 기판에는 금속 함유 잉크가 제공되고 상기 잉크를 건조 및 소결하기 위해 기판을 조사하는 것을 특징으로 하는 작동 방법.
  11. 서로 평행하게 배치된 종축을 가진 다수 개의 원통형 적외선 방사체가 그룹을 이루고 있는 조사부를 포함하는 적외선 방사선 조사에 의해 기판을 개질하기 위한 장치에 있어서, 상기 적외선 방사체 각각에 대한 설정 작동 출력을 개별적으로 조정하기 위해서 소정의 설정 방사선 스펙트럼과 소정의 총 조사 출력으로부터 적외선 방사체의 설정 작동 출력 각각을 개별적으로 결정하는 제어부가 제공되어 이들의 추가시 설정 복사 스펙트럼과 총 작동 출력을 얻되, 상기 장치가 비조명 적외선 방사체와 조명 적외선 방사체를 포함하며, 상기 총 조사 출력은 각각의 적외선 방사체의 작동 출력의 합으로부터 얻어지며, 상기 작동 출력 각각은 작동 전압(Ui )과 작동 전류(Ii )로부터 얻어지며, 상기 적외선 방사체의 구성을 동일하게 한 채로 상기 작동 전압(Ui )과 조명 방사체 수(n)의 변화에 의해, 복사 스펙트럼이 조정되고 상기 총 조사 출력은 소정의 설정 값으로부터 편차가 최대 15%가 되는 것을 특징으로 하는 장치.
KR1020157034610A 2013-06-07 2014-05-26 기판을 조사하기 위한 작동 방법 및 장치 KR101831043B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013105959.7 2013-06-07
DE102013105959.7A DE102013105959B4 (de) 2013-06-07 2013-06-07 Betriebsverfahren und Vorrichtung zur Bestrahlung eines Substrats
PCT/EP2014/060832 WO2014195172A1 (de) 2013-06-07 2014-05-26 Betriebsverfahren und vorrichtung zur bestrahlung eines substrats

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160007561A KR20160007561A (ko) 2016-01-20
KR101831043B1 true KR101831043B1 (ko) 2018-02-21

Family

ID=50841778

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157034610A KR101831043B1 (ko) 2013-06-07 2014-05-26 기판을 조사하기 위한 작동 방법 및 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20160116211A1 (ko)
EP (1) EP3005413B1 (ko)
JP (1) JP2016522581A (ko)
KR (1) KR101831043B1 (ko)
CN (1) CN105247672B (ko)
DE (1) DE102013105959B4 (ko)
WO (1) WO2014195172A1 (ko)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013104577B3 (de) * 2013-05-03 2014-07-24 Heraeus Noblelight Gmbh Vorrichtung zum Trocknen und Sintern metallhaltiger Tinte auf einem Substrat
DE102015113766B4 (de) 2015-08-19 2019-07-04 Heraeus Noblelight Gmbh Strahlermodul sowie Verwendung des Strahlermoduls
WO2018054610A1 (de) 2016-09-22 2018-03-29 Heraeus Noblelight Gmbh Infrarot-strahler
WO2019094026A1 (en) * 2017-11-10 2019-05-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Additive manufacturing build material dose control
DE102018128139A1 (de) * 2018-11-09 2020-05-14 Hupfer Metallwerke Gmbh & Co. Kg Wärmeportalanordnung
DE102019114806A1 (de) * 2019-06-03 2020-12-03 Value & Intellectual Properties Management Gmbh Verfahren zur Herstellung elektrischer oder elektronischer Bauteile oder Schaltungen auf einem flexiblen flächigen Träger
EP3822056B1 (en) * 2019-11-18 2024-05-08 Heraeus Noblelight Ltd. System for treatment of a multi-layered cushioning product and operating method for a system for expanding a multi-layered cushioning product
SE2230109A1 (en) * 2022-04-12 2023-07-18 Hedson Tech Ab Lamp arrangement and method for curing material

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005115350A (ja) * 2003-09-17 2005-04-28 Seiko Epson Corp 温度測定装置、光源制御装置、プロジェクタ、温度測定方法および光源制御方法
US20080190909A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-14 Kenichi Yokouchi Heat Treatment Apparatus Emitting Flash of Light
WO2012009636A1 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Despatch Industries Limited Partnership Firing furnace configuration for thermal processing system

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59145067U (ja) * 1983-03-18 1984-09-28 山崎電機工業株式会社 赤外線連続加熱炉
JPS62503136A (ja) * 1985-11-13 1987-12-10 レイデイアント　テクノロジ−　コ−ポレイシヨン 電界内での加熱によりフイルムから有機物質を急速に除去するための方法及びその装置
JP2669358B2 (ja) * 1994-10-03 1997-10-27 日本電気株式会社 半導体装置の加熱方法
JPH11340608A (ja) * 1998-05-28 1999-12-10 Kyocera Corp 導体パターンの形成方法
DE10051125A1 (de) 2000-10-16 2002-05-02 Steag Rtp Systems Gmbh Vorrichtung zum thermischen Behandeln von Substraten
US7015422B2 (en) * 2000-12-21 2006-03-21 Mattson Technology, Inc. System and process for heating semiconductor wafers by optimizing absorption of electromagnetic energy
NL1018881C2 (nl) * 2001-05-08 2002-11-25 Blue Medical Devices B V Ballonkatheter met stent en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.
US6541078B2 (en) * 2001-05-09 2003-04-01 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for coating substrates
DE10145648B4 (de) 2001-09-15 2006-08-24 Arccure Technologies Gmbh Bestrahlungsvorrichtung mit veränderlichem Spektrum
DE10245004A1 (de) * 2002-09-26 2004-04-29 Advanced Photonics Technologies Ag Verfahren und Anordnung zur thermischen Behandlung eines Werkstücks
WO2007025376A2 (en) * 2005-08-31 2007-03-08 Trojan Technologies Inc. Ultraviolet radiation lamp and source module and treatment system containing same
US8513626B2 (en) * 2007-01-12 2013-08-20 Applied Materials, Inc. Method and apparatus for reducing patterning effects on a substrate during radiation-based heating
JP4337001B2 (ja) * 2007-07-11 2009-09-30 智雄 松下 導電パターン形成方法、導電パターン形成装置及び太陽電池用基板
JP5282393B2 (ja) * 2007-11-06 2013-09-04 ウシオ電機株式会社 光照射式加熱処理装置
US8463116B2 (en) 2008-07-01 2013-06-11 Tap Development Limited Liability Company Systems for curing deposited material using feedback control
JP2010199419A (ja) * 2009-02-26 2010-09-09 Toshiba Corp 半導体処理装置
JP2011007469A (ja) * 2009-06-29 2011-01-13 Nippon Steel Corp 近赤外線加熱方法
WO2011120172A1 (en) * 2010-03-31 2011-10-06 Ats Automation Tooling Systems Inc. Light generator systems and methods
US20140051237A1 (en) * 2012-08-16 2014-02-20 Nthdegree Technologies Worldwide Inc. Semiconductor Ink Composition
US9945610B2 (en) * 2012-10-19 2018-04-17 Nike, Inc. Energy efficient infrared oven

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005115350A (ja) * 2003-09-17 2005-04-28 Seiko Epson Corp 温度測定装置、光源制御装置、プロジェクタ、温度測定方法および光源制御方法
US20080190909A1 (en) * 2007-02-09 2008-08-14 Kenichi Yokouchi Heat Treatment Apparatus Emitting Flash of Light
WO2012009636A1 (en) * 2010-07-15 2012-01-19 Despatch Industries Limited Partnership Firing furnace configuration for thermal processing system

Also Published As

Publication number Publication date
EP3005413A1 (de) 2016-04-13
EP3005413B1 (de) 2022-07-06
WO2014195172A1 (de) 2014-12-11
DE102013105959A1 (de) 2014-12-11
CN105247672A (zh) 2016-01-13
DE102013105959B4 (de) 2019-06-19
JP2016522581A (ja) 2016-07-28
KR20160007561A (ko) 2016-01-20
US20160116211A1 (en) 2016-04-28
CN105247672B (zh) 2019-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101831043B1 (ko) 기판을 조사하기 위한 작동 방법 및 장치
JP6161794B2 (ja) 基材上の金属含有インクを乾燥及び焼結するための装置
US9318649B2 (en) Multi-wavelength LED curing lamp
US20150048075A1 (en) Curing System
JP6771657B2 (ja) 赤外線面放射源
US8421043B2 (en) Solid state radiation source array
US9232604B2 (en) Color tunable lighting assembly, a light source and a luminaire
JP5940116B2 (ja) 光照射装置
US9335010B2 (en) Edge weighted spacing of LEDs for improved uniformity range
CN102084454A (zh) 紧凑的紫外照射模块
CN104984885A (zh) 多波段led uv固化设备
CA2955789C (en) Light emitting diode retrofit lamp for high intensity discharge ballast
JP2012504333A (ja) 薄膜表面上の物質パターンを硬化せしめる装置及び方法
WO2013163546A1 (en) Wrap-around window for lighting module
Ivanov et al. Thermal characteristics simulation of LED emitting element containing filled polyaluminosilicate in structure as heat-conducting adhesive coating
KR20230065752A (ko) 솔더링을 위한 적외선 램프 어셈블리 및 이를 포함하는 인쇄회로기판 솔더링 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant