왜 우리가 대류식 오븐 대신 적외선을 사용하는가?
솔직히 말해서, 대류식 오븐은 다소 구식입니다. 오랫동안 반도체 제조 과정에서 부품을 건조시키거나 경화시키는 데 사용되어 왔지만, 이제는 상황이 변하고 있습니다. 이제는 대부분의 사람들이 적외선 기술을 선호합니다. 이는 단순히 ‘친환경적’이라는 이유 때문이 아니라, 더 나은 결과를 얻기 위함입니다.
열공기의 문제점
전통적인 오븐이 어떻게 작동하는지 생각해보세요. 웨이퍼가 따뜻해지기 전에 오븐 내의 모든 공간, 즉 공기의 각 부분을 먼저 가열해야 합니다. 이는 엄청난 에너지 낭비입니다.
반면 적외선은 다릅니다. 공기를 가열하는 대신 전자기파를 이용해 에너지를 직접 소재로 전달합니다. 그래서 필요한 부분만을 정확하게 가열할 수 있습니다. 큰 금속 상자를 가열하는 데 에너지를 낭비하는 것이 아니라, 실제로 가열해야 할 부분만을 가열하는 것입니다.
무연 솔더링의 문제점
무연 솔더링을 사용한다면 그 어려움을 잘 알 것입니다. 이러한 합금들은 기존의 납을 포함한 솔더링 재료보다 훨씬 높은 온도가 필요합니다.
대류식 오븐을 사용할 경우, 온도 상승이 느립니다. 바로 이 느린 온도 상승이 문제를 일으킵니다. 부품이 산화되거나, 더 심한 경우에는 민감한 회로가 손상될 수 있습니다.
적외선 램프는 이 문제를 해결해줍니다. 즉시 온도가 상승하여 액체 상태가 되고, 다시 빠르게 내려갑니다. 이로 인해 섬세한 반도체 회로가 손상되는 것을 막을 수 있습니다. 매우 정확하고 깨끗한 방식입니다.
단점 (항상 있기 마련인 것입니다)
물론, 램프가 작동할 때만 전력을 사용하기 때문에 에너지 비용이 줄어듭니다. 하지만 적외선은 직선으로만 작용합니다. 만약 부품의 형태가 복잡하다면 그림자 문제가 발생할 수 있습니다. 그냥 대류식 오븐을 치우고 적외선 램프를 설치하는 것만으로는 안 됩니다. 램프를 어디에 설치할지, 어떤 파장을 사용할지 신중하게 고려해야 합니다. 적절한 설정을 하지 않으면 표면이 타버리고 아래쪽은 그대로 차가울 수 있습니다.
또한, 냉각 시스템도 잘 점검해야 합니다. 열이 너무 빨리 상승하기 때문에, 냉각 시스템이 약하다면 웨이퍼가 변형될 수 있습니다. 적외선은 강력한 도구이지만, 올바르게 설정해야 합니다.