(CNT UPE 유지 범위)
(절연체 — 접지 무의미)
(소재 교체 기준)
접지를 다 해놨는데, 왜 아직도 불량이 나오나요
반도체·PCB 라인에서 ESD 문제가 생기면 가장 먼저 하는 일이 접지(어스) 점검입니다. 설비 프레임에 접지선을 달고, 작업자 손목 밴드를 확인하고, 이온나이저를 추가합니다. 그런데도 불량이 계속 나옵니다.
이 상황이 반복된다면 접지가 문제가 아닙니다. 롤러·베어링 소재가 정전기를 만들고 있기 때문입니다.
"접지를 완벽하게 하면 ESD는 해결된다." — 이 문장은 절반만 맞습니다. 접지는 이미 만들어진 정전기를 소산시키는 장치입니다. 소재가 정전기를 계속 만들고 있다면, 소산 속도보다 생성 속도가 빨라서 불량이 반복됩니다.
접지가 해결 못하는 것
접지는 금속 구조물, 설비 프레임, 금속 부품의 정적 전하를 대지로 흘려보냅니다. 이 역할은 정확합니다. 문제는 반도체·PCB 라인의 롤러와 베어링이 비금속 플라스틱 소재로 만들어진다는 점입니다.
마찰 정전기는 접지로 막을 수 없습니다
기판이 롤러 위를 이동할 때마다 마찰이 발생합니다. 일반 POM(폴리아세탈) 롤러는 표면저항이 10¹²~10¹⁴Ω으로 절연체입니다. 절연체 소재는 마찰로 생성된 정전기를 소산시키지 못하고 표면에 축적합니다. 이 전하가 기판으로 방전되는 순간 ESD 손상이 발생합니다.
접지선은 금속 프레임에 연결되어 있습니다. 플라스틱 롤러 표면의 전하는 접지로 이동하지 못합니다. 절연체이기 때문에 전류가 흐르지 않습니다.
접지는 전하를 이동시킵니다. 소재 교체는 전하가 축적되지 않도록 합니다. 반도체 라인에서는 두 가지를 병행해야 합니다. 그 중 더 근본적인 것은 소재 교체입니다.
표면저항 — 소재가 정전기를 얼마나 빠르게 소산하는가
표면저항은 소재 표면에서 전하가 이동하는 속도를 나타냅니다. 수치가 낮을수록 전하가 빠르게 소산됩니다. ANSI/ESD S20.20 규격은 대전방지 소재를 10⁶~10⁹Ω으로 정의합니다.
| 소재 | 표면저항 (Ω) | 분류 | ESD 제어 가능 여부 |
|---|---|---|---|
| CNT UPE (KTN 공급) | 10⁶~10⁹ | 대전방지 | 가능 OK |
| 카본블랙 UPE | 10⁸~10¹⁰ | 대전방지~정전기 소산 | 조건부 가능 |
| 일반 POM | 10¹²~10¹⁴ | 절연체 | 불가 NG |
| 일반 PE·PP | 10¹³~10¹⁶ | 절연체 | 불가 NG |
| PTFE(테프론) | 10¹⁶~10¹⁸ | 강절연체 | 불가 NG |
일반 POM과 CNT UPE의 표면저항 차이는 수백만 배입니다. POM 롤러를 쓰는 라인에서 접지를 아무리 잘 해도 정전기 불량이 반복되는 것은 이 때문입니다.
접지 + 소재 교체를 같이 해야 하는 이유
접지와 소재 교체는 서로 대체 관계가 아닙니다. 역할이 다릅니다.
설비 프레임, 컨베이어 구조물, 작업자 인체 정전기를 대지로 흘려보냅니다. ESD 제어의 기초입니다. 없으면 안 됩니다.
롤러·베어링을 CNT UPE 등 표면저항 10⁶~10⁹Ω 소재로 교체하면 마찰 정전기 자체가 축적되지 않습니다. 접지가 없어도 정전기가 발생하지 않는 구조를 만듭니다.
교체 후 표면저항계로 직접 측정해 10⁶~10⁹Ω 범위에 들어오는지 확인합니다. 성적서 없는 소재는 수치를 신뢰할 수 없습니다.
소재 교체 판단 — 이 3가지를 먼저 확인하십시오
공급업체에 표면저항 측정 결과표를 요청해 수치가 10¹⁰Ω을 초과하면 즉시 교체 검토가 필요합니다. 성적서 제공이 불가하다면 대전방지 소재가 아닐 가능성이 높습니다.
겨울철 상대습도 30% 이하에서 불량률이 급증한다면 소재 표면저항 문제입니다. 여름에는 공기 중 수분이 자연 방전 역할을 하지만, 겨울에는 소재 자체의 표면저항만이 ESD를 제어합니다.
접지 점검→이온나이저 추가→작업자 교육 후에도 불량이 반복된다면 롤러·베어링 소재 교체가 우선입니다. 이 순서를 바꾸면 비용과 시간을 낭비하는 경우가 많습니다.
일반 업체 vs KTN — 무엇이 다른가
| 항목 | 일반 업체 | KTN KOREA |
|---|---|---|
| 표면저항 수치 제공 | 미제공 또는 명목상NG | 측정 성적서 필수 제공OK |
| CNT UPE 소재 가공 | 대부분 카본블랙 대체NG | CNT 배합 UPE 자체 가공OK |
| 소량 발주 | MOQ 100개 이상 | MOQ 1개부터OK |
| 납기 | 3~6주 이상 | 7일 이내 (긴급 시)OK |
| 역설계·비표준 치수 | 도면 필요, 거부 多 | 도면 없이 실측 후 제작OK |
단, ESD 롤러·베어링 교체가 모든 정전기 문제를 해결하지는 않습니다. 이온나이저 부재, 작업자 인체 정전기, 설비 접지 불량이 복합적으로 작용하는 경우엔 소재 교체 후에도 추가 점검이 필요합니다. KTN은 소재 공급 후 불량 원인 분석을 함께 진행하고 있습니다.
마지막으로
접지는 잘못이 없습니다. 해야 합니다. 다만, 접지를 한다고 해서 절연체 소재의 롤러가 대전방지 소재로 바뀌지는 않습니다. 정전기를 만들고 있는 소재를 그대로 두고 접지만 강화하는 것은 배수구를 넓히면서 수도꼭지를 잠그지 않는 것과 같습니다.
소재 교체를 검토하고 있다면, 현재 쓰는 롤러의 표면저항 성적서부터 확인하십시오. 수치가 없거나 10¹⁰Ω을 초과한다면 그것이 불량의 원인입니다.
꼭 KTN이 아니어도 됩니다. 표면저항 성적서를 제공하고, CNT 또는 카본블랙 배합 소재를 직접 가공하는 업체라면 충분합니다. 그 조건을 충족하는 업체를 찾는 데 도움이 필요하다면 아래로 문의해 주십시오.
자주 묻는 질문
현재 롤러 소재의 표면저항이 궁금하신가요?
소재명과 현재 불량 패턴을 알려주시면 교체 필요 여부를 수치로 판단해 드립니다.
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