무연 칩을 위한 적절한 IR 경화 방법
반도체 산업은 ‘친환경적인’ 방식을 도입해 납 사용을 줄여야 한다는 압력을 받고 있지만, 누구도 조립 공정의 속도를 늦추고 싶어 하지 않습니다. 이때 바로 IR 경화 기술이 필요합니다. 거대한 오븐을 가동하는 데 시간을 낭비하는 대신, IR 경화 기술은 직접 기판에 열을 가합니다. 이 방식은 훨씬 빠르고 효율적입니다.
하지만 문제는, 램프만으로는 충분하지 않다는 것입니다. 낭비된 에너지를 다시 웨이퍼로 전달하기 위해서는 반사율이 높은 알루미늄 반사체가 필요합니다. 반사체가 없으면 결국 돈만 낭비하게 됩니다.
열이 실제로 어디로 가는가
IR 램프는 마치 전구와 같아서 모든 방향으로 방사선을 내보냅니다. 반사체가 없으면 에너지의 절반이 그냥 기계의 프레임 안으로 사라집니다.
우리는 단파 및 중파 영역의 빛을 잘 반사할 수 있는 고순도 알루미늄을 사용합니다. 알루미늄을 포물선형이나 타원형으로 만들면, 열을 정확히 필요한 곳에 집중시킬 수 있습니다.
그 결과, PCB나 웨이퍼에 더 높은 열 밀도가 생깁니다. 따라서 전력 소비를 줄이면서도 여전히 빠른 경화 속도를 얻을 수 있습니다. 이것이 바로 현명한 물리학의 활용입니다.
재료의 세부 사항
이러한 반사체들은 많은 부하를 견뎌내야 합니다. 반도체 생산 공정에서는 계속해서 가열되고 냉각됩니다. 알루미늄이 너무 얇으면 변형될 수 있습니다. 그렇게 되면 열 분포가 제대로 이루어지지 않아 문제가 생깁니다.
산화로 인한 성능 저하를 막기 위해, 우리는 양극 처리된 알루미늄을 사용합니다.
하지만 장점과 단점이 있습니다. 광택 처리된 알루미늄은 외관이 좋고 초기 성능도 우수하지만, 지문과 먼지가 잘 남습니다. 클린룸에서는 괜찮지만, 표면에 먼지가 묻으면 ‘저온 점’이 생겨 문제가 됩니다.
에너지 비용 절감
적절한 반사체를 사용하면 시작 시간이 훨씬 줄어듭니다. 몇 시간이 아니라 몇 초밖에 걸리지 않습니다. 공기를 가열하는 것이 아니라, 직접 부품을 가열하는 것입니다.
또한, 일부 화학 건조기에서 발생하는 유해한 휘발성 유기 화합물도 제거됩니다. 이는 환경 검사관들에게도 긍정적인 영향을 미칩니다. 단, 냉각 시스템이 그러한 집중된 열을 감당할 수 있는지 확인해야 합니다. 그렇지 않으면 램프가 손상될 수 있습니다.