진공 IR을 활용한 무연 접착 공정의 효과적인 적용
반도체를 건조시키고 경화시키는 방식에 있어서 큰 변화가 일어나고 있습니다. 모두가 무연 및 친환경 에너지 기준을 지향하고 있으며, 이는 매우 긍정적인 현상입니다. 하지만 이로 인해 열을 처리하는 방식도 달라집니다. 그래서 우리는 진공 챔버 내에서 작동하는 IR 히터를 사용합니다. 이를 통해 복잡한 용매를 사용하지 않아도 되며, 전체 공정의 탄소 발자국도 크게 줄일 수 있습니다.
물리적 원리는 꽤 흥미롭습니다.
진공 상태에서는 공기가 없어서 열이 퍼져나가지 않습니다. 대신, 모든 것은 복사 형태로 이루어집니다. 우리는 이러한 히터를 활용해 단파 IR 복사를 발생시켜 그 에너지를 직접 기판에 전달합니다.
일반 오븐의 경우, 공기가 있어서 열이 제대로 전달되지 않습니다. 하지만 진공 상태에서는 그런 장애물이 없습니다. 열은 챔버 벽을 따뜻하게 하는 데 시간을 낭비하지 않고 바로 필요한 곳으로 가게 됩니다. 그래서 가열 속도가 매우 빠릅니다.
재료에 맞는 온도 조절
무연 용접제와 접착제는 매우 까다로운 특성을 가지고 있습니다. 온도를 잘못 설정하면 열應力이 생기거나 가스가 방출될 수 있으며, 이는 품질 관리에 있어 큰 문제가 됩니다.
핵심은 사용하는 포토레지스트나 접착제에 맞는 IR 파장을 선택하는 것입니다. 마치 라디오를 적절한 주파수로 맞추는 것과 같습니다. 그렇게 하면 기판이 완전히 경화되면서도 표면이 손상되지 않습니다. 이는 과거에 사용되던 에너지 소모가 많은 대류식 가열 방식보다 훨씬 효과적입니다.
균형을 맞추는 것이 중요합니다
물론 이 모든 것이 마법은 아닙니다. 고강도 IR은 작은 공간에서도 큰 에너지를 발생시키지만, 그에 따른 단점도 있습니다.
와트 수를 신중하게 조절해야 합니다. 계획 없이 너무 많은 에너지를 얇은 웨이퍼에 가하면 부품이 변형될 수 있습니다. 따라서 입력되는 에너지와 기판의 열용량 사이에 균형을 맞추는 것이 중요합니다. 또한, 공정이 끝난 후에도 열을 효과적으로 제거할 수 있는 냉각 시스템이 필요합니다. 그렇지 않으면 문제가 생길 수 있습니다.
실제로 얻을 수 있는 이점
가장 큰 이점은 시간 절약입니다. 몇 시간이 걸리던 공정이 몇 분으로 단축됩니다. 이는 생산 효율을 크게 향상시킵니다. 전력 낭비도 줄어들고, 공정을 빠르게 진행하기 위해 유해한 화학물질을 사용할 필요도 없습니다. 현대의 엄격한 무연 기준을 충족시키려는 사람들에게 이는 훨씬 좋은 방법입니다.