왜 클린룸에서는 적외선을 이용하는가?
반도체 공장에서 작업할 때 “청결”은 단순한 목표가 아니라, 모든 것의 핵심입니다. 조금이라도 잔여물이나 먼지가 남아 있으면 제품의 품질이 망가질 수 있습니다. 오랫동안 우리는 대류식 오븐을 사용해 왔습니다. 하지만 문제는, 그러한 오븐들은 단순히 뜨거운 공기를 주변에 불어넣는 역할만 한다는 점입니다. 그 공기 속에는 미세한 입자들이 섞여 있으며, 넓은 공간을 일정한 온도로 유지하는 데에는 엄청난 에너지가 필요합니다. 그래서 우리는 적외선 히터를 사용합니다. 공기를 움직이는 대신 전자기 복사를 이용하기 때문입니다. 이는 열을 다루는 방식에서 완전히 다른 접근법입니다.
무연 솔더와 접착제로의 전환
무연 솔더와 접착제로 전환하는 것은 쉽지 않습니다. 온도 조절이 조금이라도 잘못되면 부품이 변형될 수 있습니다. 적외선을 사용하면 오븐 내부의 공기를 데우는 데 시간을 낭비할 필요가 없습니다. 직접 기판을 가열할 수 있습니다. 즉, 방 전체를 데우는 게 아니라 부품 자체를 데우는 것입니다. 이 방식은 더 빠르고 효율적입니다. 또한 공기를 이용하는 방식보다 지연 시간이 훨씬 적어서, 환경 친화적인 방식입니다.
먼지 방지
공장에서는 오염이 가장 큰 문제입니다. 적외선 램프는 밀폐된 구조이기 때문에, 오래된 저항성 소자들처럼 먼지나 입자를 방출하지 않습니다. 또한 팬이 공기를 불어넣지 않으므로, 먼지가 작업 공간으로 들어오는 것을 걱정할 필요가 없습니다. 그래서 작업 공간이 항상 깨끗하게 유지됩니다.
단점과 해결 방법
물론 모든 것이 완벽한 것은 아닙니다. 강력한 적외선은 급격한 온도 변화를 일으킬 수 있습니다. 타이밍과 거리를 잘 조절하지 않으면 “열점”이 생길 수 있습니다. 즉, 웨이퍼의 중앙은 과열되는 반면, 가장자리는 여전히 제대로 경화되지 않을 수 있습니다. 이를 방지하기 위해서는 단순히 설정만 해두는 것으로는 안 됩니다. PID 컨트롤러와 센서를 사용하여 모든 것을 균형 있게 유지해야 합니다.
전반적인 이점
무연 표준으로 전환하는 것은 단순히 솔더의 성분을 바꾸는 것 이상의 의미가 있습니다. 그것은 에너지를 어떻게 사용하는지에 관한 문제입니다. 구식의 건조 장치 대신 적외선을 사용하면 훨씬 적은 에너지로 더 높은 정밀도를 얻을 수 있습니다. 이는 작업을 더 간단하고 깨끗하게 처리할 수 있는 방법입니다.