오븐을 버리고, 납이 없는 반도체를 처리하는 더 나은 방법
산업계는 ‘친환경적이고 납이 없는’ 기준을 추구하고 있습니다. 이러한 움직임은 어디서나 볼 수 있지만, 특히 건조 및 경화 과정에서 그 효과가 두드러집니다.
오랫동안 우리는 대형 대류식 오븐을 사용해왔습니다. 하지만 문제점은 엄청난 양의 공기를 가열하는 것은 에너지 낭비라는 점입니다. 게다가 움직이는 공기는 먼지와 입자들이 웨이퍼 위에 달라붙게 만듭니다.
그래서 우리는 적외선을 이용한 경화 방식으로 전환했습니다. 공기를 가열하는 대신, 전자기파를 이용해 목표물에 직접 열을 가하는 것입니다.
적외선이 효과적인 이유
마치 햇볕이 피부에 닿는 것과 같습니다. 주변 공기의 온도가 100도가 될 필요는 없습니다. 에너지가 바로 피부로 전달됩니다.
이는 에너지 비용 절감에 큰 도움이 되며, 하드웨어 측면에서도 훨씬 좋습니다. 납이 없는 납땜재와 접착제는 매우 정밀한 온도 조절이 필요합니다. 적외선을 이용하면 그러한 정밀한 제어가 가능해져서, 재료가 손상되는 것을 방지할 수 있습니다.
“함몰”의 중요성
단순히 램프를 테이블 위에 놓는 것만으로는 안 됩니다. 실제 생산 현장에서 이 방식을 사용하려면 304나 316L 스테인리스 스틸로 만든 특수한 케이스가 필요합니다.
이러한 등급의 스테인리스 스틸은 부식되지 않으며, 유해한 가스가 배출되지도 않습니다.
이 케이스는 단순히 램프를 보호하는 역할뿐만 아니라, 반사판 역할도 합니다. 낭비된 열을 다시 웨이퍼로 반사시켜, 필요한 부분에 열을 집중시킵니다. 또한 이 케이스는 밀폐되어 있어서, 극성 유기 화합물이 실내로 유출되는 것을 막습니다.
현실적인 고려사항
적외선은 매우 빠른 속도로 작동하지만, 마법은 아닙니다. 강력한 램프는 엄청난 양의 열을 발생시킵니다. 만약 배기 시스템이 제대로 작동하지 않거나 냉각 시스템이 부족하다면, 그 열이 주변 기계에 영향을 줄 수 있습니다.
따라서 램프의 와트수와 케이스의 열용량 사이의 균형을 잘 맞춰야 합니다. 그렇지 않으면 컨베이어 시스템이 과열될 수 있습니다.
하지만 장점도 있습니다. 납이 없는 기준은 오염물질의 배출을 최소화하는 것입니다. 적외선은 연소나 화학적 반응을 이용하지 않기 때문에, 모든 환경 기준을 충족합니다. 이는 기존의 대류식 오븐을 대체할 수 있는 간단한 방법이며, 에너지 사용량을 줄이고 유해 물질을 완전히 제거할 수 있습니다.