왜 스마트 센서 제작에 적외선 경화 방식을 사용하는가?
스마트 센서를 포장할 때는 접착제가 제대로 마르고 칩도 적절하게 밀봉되어야 합니다. 오랫동안 사람들은 대류식 오븐을 사용해왔습니다. 하지만 이러한 오븐들은 사실상 거대한 헤어드라이어와 같아서, 부품을 따뜻하게 만들기 위해 방 안의 공기 전체를 가열합니다.
그래서 우리는 적외선 램프를 사용하게 되었습니다. 적외선은 공기를 가열하는 대신 에너지를 직접 기판 속으로 보냅니다. 이는 열을 다루는 방식에서 완전히 다른 접근법입니다. 이러한 방식 덕분에 우리는 전체 조립 과정을 더 효율적으로 처리할 수 있습니다.
에너지 절약
대류식 시스템은 에너지를 많이 소비합니다. 아침 시간의 절반을 거대한 오븐이 열리기를 기다리는 데 낭비하게 됩니다. 반면 적외선을 사용하면 그런 문제가 없습니다. 열이 정확히 필요한 곳에만 가해집니다. 기계도 몇 시간 동안 대기할 필요가 없습니다. 게다가 전체 방이 아닌 단지 재료만을 가열하기 때문에 전력 비용도 줄어듭니다. 이렇게 되면 ‘친환경적인 클린룸’을 만드는 것도 훨씬 쉬워집니다.
무연 솔더링의 어려움
무연 솔더링은 특정한 온도 조건이 필요하기 때문에 까다롭습니다. 조심하지 않으면 센서의 가장자리가 타버리고 중심부는 여전히 축축한 상태가 됩니다. 이로 인해 기판이 변형되거나 금선이 파손될 수 있습니다.
하지만 해결책이 있습니다. 적외선의 파장을 조절할 수 있습니다. 단파와 중파를 번갈아 사용함으로써 열이 얼마나 깊이 들어가는지를 조절할 수 있습니다. 이렇게 하면 무연 소재에 필요한 최적의 온도를 맞출 수 있으며, 부품 전체가 과도한 열에 노출되는 것을 방지할 수 있습니다.
하지만 완벽한 것은 아닙니다
적외선은 빠르긴 하지만, 그렇다고 해서 원하는 대로 설정해서 끝날 수는 없습니다. 너무 세게 조절하면 표면이 너무 빨리 경화되어 아래쪽의 용매가 갇히게 됩니다. 그 결과 기포나 공극이 생겨 부품이 손상될 수 있습니다. 또한, 조리 시간을 몇 초라도 줄이기 위해 와트수를 너무 높이 설정하면 유기 기판의 가장자리가 타버릴 수 있습니다.
결국 모든 것은 균형에 달려 있습니다. 컨베이어의 속도와 램프의 강도를 적절히 조절해야 합니다. 일단 그 최적의 조건을 찾으면, 모든 것이 훨씬 수월해집니다.