IR 가열을 활용한 무연 소결 공정의 정확한 제어
글러브박스에서 작업할 때, 엄격한 무연 및 친환경 기준을 충족시키려면 기존의 방식으로는 부족합니다. 우리는 적외선(IR) 가열 요소를 사용하기 시작했습니다. 이 방식은 방 안의 모든 공기를 가열하는 대신, 에너지를 직접 기판에 전달합니다.
왜 이 방식이 지구와 비용 면에서 더 유리한가?
일반적인 대류식 오븐을 생각해보세요. 부품을 따뜻하게 하기 위해 막대한 양의 불활성 가스를 가열해야 합니다. 이 방식은 비효율적이며 낭비가 심합니다.
반면 IR 가열 방식은 그렇지 않습니다. 열이 직접 웨이퍼에 전달되므로 주변 공기를 가열하는 데 에너지가 낭비되지 않습니다. 연기나 연소 생성물, 유해한 배기가스도 없습니다. 그저 깨끗한 전기열만 있을 뿐입니다.
실제 성능
우리는 단파 및 중파 스펙트럼에 초점을 맞춥니다. 왜냐하면 열이 표면에만 머물러서는 안 되고, 소결층 깊숙이 들어가야 하기 때문입니다.
속도도 큰 장점입니다. 이러한 가열기는 몇 초 만에 온도를 올릴 수 있습니다.
하지만 이건 마법이 아닙니다. 주의해야 할 점이 있습니다. 열이 너무 강력하고 집중되기 때문에, 글러브박스의 공기 흐름이 제대로 되지 않으면 웨이퍼에 과열된 부분이 생길 수 있습니다. 따라서 PID 컨트롤러를 조절하여 목표 온도를 정확히 맞추는 데 시간을 투자해야 합니다.
글러브박스 내에서의 활용
진공 상태의 글러브박스 안은 공간이 항상 협소합니다. 이러한 가열 요소들은 그러한 환경에 적합하도록 설계되었습니다. 게다가 가열기가 부품에 직접 닿지 않으므로 물리적 오염의 위험도 없습니다.
무연 납과 수지를 사용하는 것은 매우 까다롭습니다. 온도 조절 범위가 매우 좁기 때문입니다. 약간만 오차가 생겨도 전체 제품이 폐기되어 버립니다.
IR 가열 방식을 사용하면 온도를 정확하게 조절할 수 있습니다. 가변 전원 공급 장치를 사용함으로써 기판의 두께에 따라 전력을 조절할 수 있습니다. 이것이야말로 반도체의 신뢰성을 보장할 수 있는 유일한 방법입니다.