MEMS · 미세 구조 센서
공진 소자는 코팅 질량만큼 주파수가 내려갑니다. 구조물이 얇을수록 영향이 커지므로 두께 설계가 폴리머 선택보다 먼저입니다.
25°C 상온 증착이라 증착 중에 미세 구조물을 밀거나 당기지 않습니다. 대신 질량과 갭을 설계에 넣어야 합니다.
대표 적용 부품
어떤 부품에 적용되나요?
차량용 센서
엔진룸 센서는 결로·염해·진동을 상시로 함께 받습니다. 커넥터 접점과 실링면은 마스킹으로 제외하고 하우징과 배선부만 덮습니다.
IoT · 환경 센서
옥외 설치형 노드는 습기와 부식에 상시 노출됩니다. 메시로 덮인 측정 개구부와 케이블 글랜드 실링면은 덮이면 기능을 잃으므로 마스킹으로 제외합니다.
광학 · 이미지 센서
광 경로를 가리지 않는 두께 범위에서 표면을 덮습니다. 렌즈 면과 수광부가 마스킹 대상인지 도면에서 먼저 확인합니다.
핵심 사양 · 검증
어떻게 검증하나요?
갭 잠식
마주 보는 두 면 모두에 증착되므로 갭은 코팅 두께의 2배만큼 줄어듭니다. 빗살 전극 설계에서 특히 중요합니다.
질량 부하
가동·공진 구조물은 코팅 질량만큼 특성이 이동합니다. 구조물 두께가 얇을수록 영향이 커집니다.
개구부 마스킹
기압 센서 포트·가스 유입구·광학 창처럼 덮이면 안 되는 개구부는 도면에 표시해 주십시오.
현장
자주 걸리는 것
문의에서 반복되는 증상을 원인과 함께 정리했습니다. 같은 증상이 보이신다면 아래 대응이 그대로 적용됩니다.
코팅 전에는 규격 안에 들던 센서가 코팅 뒤 출력이 일정하게 치우칩니다. 흩어지는 것이 아니라 한쪽으로 밀립니다.
- 원인
- 막이 더한 질량과 유전체 때문입니다. 공진형은 질량이 붙은 만큼 주파수가 내려가고, 정전용량형은 전극 사이에 유전체가 끼어 용량이 변합니다. 개체마다 같은 방향으로 생기므로 산포가 아니라 편이로 나타납니다.
- 대응
- 검출 방식과 구조물 두께를 먼저 확인해 목표 두께의 상한을 잡습니다. 정전용량 변화를 줄여야 하면 유전상수가 낮은 Parylene N을 검토합니다. 편이를 감안해 보정할지, 두께를 낮출지는 사양을 보고 함께 정합니다.
빗살 전극처럼 좁은 간격이 있는 소자에서 코팅 뒤 동작 범위가 줄거나 걸리는 느낌이 납니다.
- 원인
- 마주 보는 두 면에 모두 증착되기 때문입니다. 갭은 코팅 두께의 2배만큼 좁아지므로, 설계 간격이 좁을수록 여유가 빠르게 사라집니다. 두께를 눈대중으로 정하면 이 계산이 빠집니다.
- 대응
- 갭 치수를 알려주시면 `갭 − 2t`가 필요한 간격을 넘도록 두께 상한을 계산해 회신드립니다. 이 계산은 폴리머 선택보다 앞에 옵니다.
야외에 설치한 센서 노드가 습기에는 잘 버티는데 측정값이 점점 둔해집니다.
- 원인
- 측정 매질이 드나드는 개구부가 막힌 것입니다. 가스·기압 센서는 외부 공기가 소자에 닿아야 값을 읽는데, 개구부를 덮으면 반응이 느려지거나 아예 값이 고정됩니다. 안테나면도 같은 이유로 특성이 옮겨갑니다.
- 대응
- 개구부·메시·안테나면·실링면을 도면에 제외 영역으로 표시해 주시면 마스킹으로 빼고 나머지 표면만 덮습니다. 경계는 약 100 µm 정밀도로 관리합니다.
FAQ
자주 묻는 질문
Q. 코팅하면 센서 특성이 바뀌지 않나요?
바뀝니다. 공진형 소자는 코팅 질량만큼 주파수가 내려가고, 정전용량형은 유전체가 더해져 용량이 변합니다. 그래서 목표 두께를 정하기 전에 구조물 두께와 검출 방식을 먼저 확인합니다. 정전용량 변화를 줄여야 하면 유전상수가 낮은 Parylene N을 검토합니다.
Q. 가동 구조물이 코팅 때문에 붙지 않나요?
Parylene 공정에는 액상 단계가 없어 건조 중 모세관력으로 구조물이 기판에 붙는 고착은 생기지 않습니다. 다만 마주 보는 면 사이 갭은 코팅 두께의 2배만큼 좁아지므로, 갭 치수를 알려주시면 가능한 두께를 회신드립니다.
Q. 기압 센서나 가스 센서도 코팅할 수 있나요?
가능합니다. 다만 측정 매질이 드나드는 개구부를 덮으면 센서가 동작하지 않습니다. 해당 포트를 마스킹으로 제외하고 나머지 표면만 보호하는 방식으로 진행합니다. 개구부 위치를 도면에 표시해 주십시오.
Q. 웨이퍼 단계에서 코팅하나요, 패키징 뒤에 하나요?
둘 다 검토 대상이지만 마스킹과 후공정 순서가 달라집니다. 다이 단계에서 덮으면 이후 와이어 본딩·접합면이 코팅되지 않도록 미리 빼야 하고, 패키징 뒤에 하면 캐비티 안쪽까지 막이 들어가는 대신 개구부와 접점 제외 지점이 늘어납니다. 공정 순서를 알려주시면 어느 시점이 맞는지 함께 정합니다.
Q. 코팅 두께는 어떻게 정하나요?
센서는 보호 성능보다 갭과 질량이 먼저 상한을 정합니다. 마주 보는 면 사이 간격에서 두께의 2배를 뺀 값이 필요한 간격을 넘어야 하고, 가동·공진 구조물은 더해지는 질량이 허용 편이 안에 들어야 합니다. 이 두 조건을 만족하는 범위 안에서 절연과 내습에 필요한 두께를 잡습니다.