반도체 제조 과정에서 금 도금된 적외선 램프에 대해 이야기해 보겠습니다.
반도체 제조 분야에서는 “친환경적이고 납이 없는” 기준을 준수하려는 노력이 계속되고 있지만, 이는 모든 사람들에게 약간의 골칫거리가 되고 있습니다. 구식의 대류식 오븐들은 에너지를 낭비하는 경우가 많습니다. 실제로 부품이 열을 느끼기 전에 이미 오븐 내부의 공기와 벽면을 가열하는 데 너무 많은 에너지가 소모됩니다.
그래서 금 도금된 적외선 램프가 필요한 것입니다. 이 램프들은 방 전체를 가열하는 대신, 에너지를 직접 기판 위에 집중시킵니다. 마치 집안의 모든 불을 켜는 대신 스포트라이트를 사용하는 것과 같습니다.
비결은 바로 금에 있습니다.
보통 석영 램프는 광범위한 스펙트럼의 열을 발산합니다. 하지만 포토레지스트나 접착제를 경화시킬 때는 그런 열을 그대로 사용할 수 없습니다. 그렇게 하면 내부가 제대로 경화되기도 전에 표면이 타버립니다.
석영에 얇은 금층을 추가함으로써 필터 효과를 얻을 수 있습니다. 이를 통해 원하지 않는 장파장의 열은 다시 필라멘트로 반사되고, 실제로 작용하는 단파장의 열만이 기판에 전달됩니다. 그 결과, 훨씬 더 정확한 온도 조절이 가능해지고, 온도 상승 속도도 훨씬 빨라집니다.
왜 이것이 지구에 도움이 되는가?
납이 없는 납땜 방식은 매우 섬세한 온도 조절이 필요합니다. 온도가 너무 높으면 웨이퍼가 손상되고, 너무 낮으면 접합이 실패합니다.
적외선 램프를 사용하면 즉각적인 온도 조절이 가능합니다. 스위치를 켜면 즉시 작동하고, 다시 끄면 멈춥니다. 오븐이 따뜻해질 때까지 기다릴 필요가 없어서 에너지를 많이 절약할 수 있습니다. 게다가 용매 기반의 건조 과정에서 발생하는 유해한 VOC 배출도 줄일 수 있습니다.
주의해야 할 몇 가지 사항
물론 이 램프들도 마법은 아닙니다. 매우 작은 공간에 엄청난 양의 열이 발생하기 때문에, 부품을 빠르게 처리하는 데는 유용합니다. 하지만 쿨링에는 신경을 써야 합니다.
만약 하우징이 그러한 열을 견딜 수 없다면, 전선이 녹거나 반사판이 변형될 수 있습니다. 저는 항상 이 램프들과 함께 온도계와 폐루프 PID 컨트롤러를 사용할 것을 권합니다. 이를 통해 기판이 손상되는 것을 방지할 수 있습니다.
만약 전원 공급 장치가 최대 전력을 감당할 수 있다면, 기존의 경화 라인에 그대로 설치할 수 있습니다. 이것이 생산 속도를 늦추지 않으면서도 환경 규제를 충족시키는 가장 쉬운 방법일 것입니다.