왜 우리가 무연 칩의 경화 과정에 적외선을 사용하는지
솔직히 말해서, 그런 구식 대류식 오븐들은 정말 불편합니다. 크기도 크고, 작동 속도도 느리며, 부품 주변의 공기를 가열하는 데 엄청난 에너지가 낭비됩니다.
그래서 우리는 적외선을 이용한 경화 방식으로 전환하고 있습니다. 이 방식은 조립 라인의 속도를 저하시키지 않으면서도 “친환경적이고 무연”인 기준을 충족할 수 있는 훨씬 더 효과적인 방법입니다. 적외선은 방 전체를 가열하는 대신 에너지를 직접 기판에 전달합니다. 그래서 클린룸에 공간을 차지하는 거대한 공기 처리 장치가 필요 없으며, 에너지 낭비도 줄어듭니다.
열이 실제로 어떻게 작용하는가
마이크로웨이브와 일반 오븐을 비교해보면 이해하기 쉽습니다. 적외선은 전자기파를 이용하여 코팅된 분자들을 빠르게 움직이게 합니다. 단파나 중파를 이용해 빠르게 가열할 수 있습니다.
가장 좋은 점은, 기계의 전체 하우징을 가열하지 않는다는 것입니다. 오직 웨이퍼만을 가열하기 때문입니다. 이 방식은 매우 정확하며, 에너지 비용도 절약됩니다. 게다가 전체 공정도 효율적으로 진행됩니다.
“보이지 않는” 핵심 요소: 테플론絕縁선
문제는, 강력한 적외선 히터는 아주 작은 영역에서도 엄청난 열을 발생시킨다는 것입니다. 만약 일반적인 PVC나 실리콘 선을 사용한다면, 그 선들은 녹아버릴 것입니다. 더욱 심각한 것은, 화학물질이 클린룸으로 유출될 수 있다는 것입니다. 이는 반도체 제조 환경에 있어서는 치명적인 문제입니다.
그래서 우리는 테플론(PTFE)으로 만든 절연선을 사용합니다. 테플론은 열에 강하며, 다른 플라스틱들이 녹아내리는 동안에도 안정적으로 유지됩니다. 무엇보다도, 휘발성 유기화합물이 유출되지 않습니다. 친환경적이고 무연적인 생산 공정을 원한다면, 선의 절연체가 웨이퍼를 오염시키는 것을 막아야 합니다.
주의해야 할 몇 가지 사항
물론 테플론도 완벽하지는 않습니다. 실리콘보다는 약간 더 딱딱합니다. 만약 선을 너무 굽히려고 한다면, 선에 균열이 생길 수 있습니다.
히터를 설치할 때는 약간의 여유를 주어야 합니다. 그래야 접점에 긴장이 생기지 않습니다. 또한, 적외선 램프가 선에 직접 닿지 않도록 해야 합니다. 테플론도 결국은 파괴될 수 있습니다. 만약 하우징의 환기가 제대로 되지 않는다면, 그 열이 선을 손상시킬 수 있습니다.
조금만 신경 쓰면, 빠르고 깨끗하며 내구성이 좋은 시스템을 만들 수 있습니다.