파릴렌 코팅 납기(리드타임)를 물으면 "부품마다 다르다"는 답을 듣기 쉽습니다. 파릴렌은 진공 챔버를 한 번 가동해 그 안의 부품을 함께 코팅하는 배치(batch) 공정이라, 납기가 부품 하나의 작업 시간이 아니라 초도 준비와 챔버 스케줄에 좌우되기 때문입니다. 다만 "코팅 사이클" 자체는 감이 아니라 증착 속도라는 물리량으로 계산되는 구간입니다. 이 글은 그 구조를 (주)와인의 실제 증착 속도와 공개 자료를 함께 짚어 정리합니다.
리드타임을 결정하는 요인
파릴렌 코팅의 납기는 대략 다음 단계의 합입니다.
- 접수·사양 검토 — 재질·목표 두께·마스킹 범위를 확인해 진행 방식을 확정합니다. 사양과 샘플이 명확할수록 빨라집니다.
- 초도 준비(NRE) — 첫 발주에는 전용 지그 제작, 마스킹 방법 확정, 샘플 승인이 필요합니다. 납기가 가장 크게 벌어지는 구간이며, 재발주 때는 대부분 생략됩니다.
- 챔버 스케줄 — 배치 공정이라 내 부품이 챔버 한 자리를 기다립니다. 다른 발주와 함께 채워지는 일정과 챔버(60·300·1100L) 가용성이 대기 시간을 좌우합니다.
- 코팅 사이클 — 펌프다운 → 증착 → 벤팅. 이 구간만은 계산이 가능합니다(아래에서 다룹니다).
- 검사·디마스킹 — 두께·외관·접착 검사와 마스킹 제거. 마스킹이 복잡할수록 인시수가 늘어납니다.
즉 납기는 "코팅 시간" 자체보다 초도 준비와 챔버 대기가 더 크게 좌우합니다. 비용도 같은 구조로 움직이며, 파릴렌 코팅 비용 구조에서 함께 다룹니다.
코팅 사이클은 왜 그만큼 걸리나 — 증착 속도의 물리
증착에 걸리는 시간은 단순한 나눗셈입니다.
증착 시간 ≈ 목표 두께 ÷ 증착 속도
그리고 증착 속도는 폴리머 종류가 크게 좌우합니다. (주)와인 설비의 실제 운전 기준 증착 속도는 다음과 같습니다.
| 폴리머 | 증착 속도 | 25 µm 도달에 필요한 증착 시간(환산) |
|---|---|---|
| Parylene C | 약 1.5~2.5 µm/시간 | 약 10~17시간 |
| Parylene N | 약 0.38~0.63 µm/시간 (C의 1/4 수준) | 약 40~67시간 |
같은 두께라도 N은 C보다 약 4배 오래 걸립니다. 표준 폴리머로 Parylene C가 많이 선택되는 데는 차단 성능뿐 아니라 이런 생산성 요인도 있습니다.
불소 계열은 더 느립니다. 문헌은 증착 속도가 C > N > F(AF-4·HT 계열) 순이며, F 계열은 의미 있는 증착 속도를 내려면 기판을 0°C 부근까지 냉각해야 한다고 기술합니다. 고온·내UV가 필요해 HT를 선택하면 원료비뿐 아니라 납기도 함께 길어진다는 뜻입니다.
속도를 무작정 올릴 수는 없습니다
증착 속도는 조건으로 조절되지만 한계가 분명합니다.
- 기판 온도가 낮을수록 빨라집니다 — 대부분의 CVD와 반대 방향입니다. 그래서 저온 척을 쓰기도 합니다.
- 압력이 높을수록 빨라집니다 — 다만 너무 높이면 막이 뿌옇게(milky) 흐려지고 표면이 거칠어져 품질을 잃습니다. 장비 문서도 "증착 속도가 지나치게 높으면 막질이 나빠진다"고 경고합니다.
- 최소 압력 아래에서는 아예 증착되지 않습니다.
즉 두꺼운 사양을 급하게 코팅할려고 속도를 올리는 것은 품질과 맞바꾸는 선택입니다. 두께를 최소 필요 조건으로 잡는 것이 납기를 줄이는 가장 정직한 방법인 이유입니다.
사이클에는 고정 준비 시간도 있습니다
증착 전후에는 두께와 무관하게 드는 시간이 있습니다. 예컨대 공개된 장비 운용 문서는 콜드 트랩의 칠러를 승화 히터 가동 전 45분간 미리 돌려야 한다고 규정합니다. 여기에 펌프다운·승온·벤팅이 더해집니다. 그래서 아주 얇은 코팅이라도 사이클 시간이 0으로 수렴하지는 않습니다.
배치에 몇 개가 들어가는가 — 챔버 대기의 실체
챔버 대기가 생기는 이유는 자리가 물리적으로 한정되기 때문입니다. 부품을 빽빽이 채우면 될 것 같지만 그렇지 않습니다.
- 부품 간 최소 간격이 필요합니다. 앞의 장비 문서는 챔버 내 제품 간 **최소 간격 0.5인치(약 12.7 mm)**를 규정합니다. 단량체 기체가 모든 면에 돌아 들어가야 하므로 서로 가리면 안 됩니다.
- 위치에 따라 두께가 달라집니다. 문헌은 조건에 따라 웨이퍼 한 장 안에서도 두께 편차가 수 %에서 최대 50%까지 벌어질 수 있다고 보고합니다. 지그 설계와 배치 위치가 품질을 좌우한다는 뜻이고, 초도에 지그를 제대로 잡아야 하는 이유이기도 합니다.
- 누적 증착량에 따라 정비가 필요합니다. 챔버 벽에 일정 두께 이상 쌓이면 청소해야 하고, 열분해로도 원료 사용량이 쌓이면 정비 대상이 됩니다. 이 정비 일정이 스케줄에 반영됩니다.
정리하면 "한 배치에 몇 개가 들어가는가"는 임의로 늘릴 수 없는 값이고, 그래서 배치 대기가 발생합니다. 배치 채움과 단가의 관계는 소량·시제품 코팅 단가에서 다룹니다.
납기를 앞당기는 방법
- 사양·샘플을 처음부터 명확히 — 재질·목표 두께·수량·코팅 제외 영역을 함께 주면 검토가 빨라집니다. 필요한 정보는 파릴렌 코팅 견적 체크리스트에 정리했습니다.
- 초도 준비를 미리 확정 — 지그·마스킹·합격 기준을 시제품에서 확정하면, 재발주에는 챔버 스케줄만 남아 납기가 크게 짧아집니다.
- 배치 스케줄에 맞춰 발주 — 소량을 급하게 나누기보다 챔버 일정에 맞춰 묶으면 대기가 줄어듭니다.
- 두께를 필요 최소로 — 위에서 봤듯 증착 시간은 두께에 비례합니다. 환경 요구에 맞는 최소 두께로 잡는 것이 사이클을 직접 줄입니다.
- 폴리머 선택도 납기 변수 — 같은 두께라도 C가 N보다 약 4배 빠르고, HT(AF-4) 계열은 더 느립니다. 성능 요구가 허용한다면 표준 폴리머가 납기에 유리합니다.
- 마스킹을 단순화 — 코팅 제외 영역이 줄면 준비·디마스킹·검사가 모두 짧아집니다.
- 재발주는 예측 발주 — 반복 물량은 미리 알려주시면 챔버 일정을 잡아둘 수 있습니다.
(주)와인은 60·300·1100L 3단 챔버를 수량에 맞춰 배정하고, 60L에서 잡은 파라미터를 300·1100L로 동일하게 이관해 시제품→양산 전환 시 재검증에 드는 시간을 줄입니다.
초도 vs 재발주 — 리드타임 구성 비교
| 단계 | 초도 발주 | 재발주 |
|---|---|---|
| 사양 검토 | 필요 | 간소 |
| 지그·마스킹 준비(NRE) | 집중 발생 | 대부분 생략 |
| 챔버 스케줄 대기 | 있음 | 있음 |
| 코팅 사이클 | 동일(두께·폴리머로 결정) | 동일 |
| 검사·디마스킹 | 동일 | 동일 |
| 상대적 납기 | 김 | 짧음 |
파릴렌 납기는 배치 공정과 초도 준비의 함수이고, 그중 코팅 사이클만은 두께와 증착 속도로 계산됩니다. 사양을 처음부터 명확히 주고 초도에 지그·마스킹을 확정해 두면, 이후 발주는 챔버 스케줄만 남아 안정적으로 짧아집니다.
참고 자료
- Duke University SMIF, Useful Parameters For Parylene Deposition — 챔버 내 제품 간 최소 간격 0.5인치, 칠러 45분 선가동, 챔버 벽 청소 기준.
- J. B. Fortin & T.-M. Lu, Chemical Vapor Deposition Polymerization: The Growth and Properties of Parylene Thin Films (Springer, 2004) — 증착 속도가 C > N > F 순이라는 점과 F 계열의 기판 냉각(약 0°C) 필요성, 기판 온도가 낮을수록·압력이 높을수록 속도가 오르는 증착 반응속도론, 조건에 따른 두께 균일도 편차.
위 증착 속도는 (주)와인 설비의 실제 운전 기준값이며 폴리머·온도·압력·지그 구성과 부품 형상에 따라 달라집니다. 표의 "환산 시간"은 이해를 돕기 위한 단순 나눗셈으로, 펌프다운·승온·벤팅 등 부대 시간은 포함하지 않았습니다. (주)와인이 보증하는 납기가 아니며, 실제 납기는 부품 사양과 그 시점의 챔버 일정을 반영해 회신드립니다.
부품 사양(재질·환경·목표 두께·수량)과 코팅 제외 영역, 그리고 희망 납기를 알려주시면, 배치 구성과 챔버 일정을 반영한 납기를 회신드립니다. 견적 문의하기 · 기술 자료 보기
