왜 진공 적외선 가열이 무연 반도체 제조에 최적의 방법인가?
반도체 공장에서 “무연”이나 “친환경”을 추구할 때 사람들은 보통 화학적 측면에만 집중합니다. 하지만 실제로 현장에서 일해본 사람이라면, 진짜 문제는 바로 열이라는 것을 알고 있습니다.
기존의 대류식 오븐은 에너지를 낭비하는 구조입니다. 엄청난 양의 공기를 가열하는 데 많은 에너지가 소모되며, 솔직히 말해서 공기는 그저 먼지와 입자들이 웨이퍼 위에 달라붙는 매개체에 불과합니다. 우리는 이러한 공기의 영향을 받지 않도록 하기 위해 진공 적외선 가열기를 사용하기로 결정했습니다.
중간 과정을 생략함
진공 챔버의 장점은 열이 전달될 공기가 없다는 점입니다. 전도나 대류가 일어나지 않으며, 오직 적외선만이 작용합니다.
적외선 램프는 전자기파를 발산하여 그 파동이 직접 기판을 통과해 재료에 도달합니다. 가열 요소가 기체를 가열시킨 다음 그 기체가 부품을 가열하는 과정이 필요 없습니다. 따라서 처리 속도가 매우 빠릅니다. 에너지가 공기층을 통과해야 하는 번거로움이 없기 때문입니다.
엄격한 규격 충족
무연 솔더와 접착제는 매우 섬세합니다. 온도가 조금만 벗어나도 산화나 변형이 발생할 수 있습니다. 이는 매우 위험한 상황입니다.
우리는 적외선의 파장을 정확하게 조절하여 경화제가 필요로 하는 에너지를 정확히 공급합니다. 이는 마치 자물쇠와 열쇠와 같은 원리입니다. 따라서 온도가 너무 높아지는 것을 방지할 수 있습니다. 게다가 진공 상태이기 때문에 유해한 화학 용매나 안정제를 사용할 필요가 없습니다. 깨끗하고 건조한 공정이 가능합니다.
공학적 고려사항
물론 모든 것이 마법처럼 순조롭게 진행되는 것은 아닙니다. 고강도 적외선은 엄청난 양의 열을 발생시킵니다.
만약 냉각 시스템이 제대로 작동하지 않는다면 큰 문제가 생깁니다. 냉각 시스템에 문제가 생기면 그 열로 인해 진공 챔버의 밀봉이 깨지거나 챔버 자체가 변형될 수 있습니다. 그러므로 단순히 장비를 연결하는 것만으로는 안 됩니다. 시스템이 그 열을 효과적으로 제거할 수 있어야 합니다.
안정성을 위해, 우리는 PID 컨트롤러와 온도 센서를 함께 사용하는 것을 권장합니다. 이를 통해 웨이퍼 표면의 온도를 ±1°C 이내로 유지할 수 있어, 제품이 손상될 걱정 없이 안심할 수 있습니다.