왜 적외선 경화 방식이 무연 반도체에게 최적인가?
반도체 산업은 “친환경적이고 무연인” 기준을 향해 나아가고 있습니다. 이는 이론상으로는 훌륭한 방향이지만, 실제 작업 현장에서는 오히려 문제가 됩니다.
오랫동안 우리는 대형 대류 오븐을 사용해 왔습니다. 문제는, 아주 작은 웨이퍼를 따뜻하게 하기 위해 엄청난 양의 공기를 가열해야 한다는 점입니다. 이는 에너지 낭비일 뿐만 아니라, 부품이 오염될 위험도 있습니다.
그래서 우리는 디지털 적외선 건조기를 사용하기 시작했습니다. 공기를 가열하는 대신, 적외선이 직접 기판을 가열합니다. 중간 매개체가 없으므로 에너지도 절약됩니다.
직접적인 열 전달의 효과
추운 날에 햇볕이 피부에 닿는 것을 생각해 보세요. 주변 공기가 따뜻해지기를 기다릴 필요 없이, 즉시 열을 느낄 수 있습니다. 적외선 경화도 마찬가지입니다. 적외선은 코팅이나 접착제의 분자들을 진동시키는 광자를 발산합니다. 그 결과, 몇 초 만에 원하는 온도에 도달할 수 있습니다. 두꺼운 오븐 벽으로 인한 열 손실도 줄어들고, 전력 비용도 합리적인 수준으로 유지됩니다.
게다가 디지털 컨트롤러를 사용하면 파장을 조절할 수 있습니다. 무연 납땜제나 수지가 필요로 하는 정확한 파장에 맞춰 열을 가할 수 있으므로, PCB의 나머지 부분이 손상되는 것을 막을 수 있습니다. 더 이상 보드가 변형될 걱정도 없습니다.
안정적인 온도 유지
이 업계에서는 5°C의 온도 차이가 완벽한 제품과 폐기물 사이의 차이를 만듭니다. 기존의 가열 방식은 과도하게 가열되어 온도가 안정되지 않습니다. 우리는 PID 기반의 디지털 컨트롤러를 사용하여 이 문제를 해결합니다. 이 컨트롤러는 램프의 전력을 실시간으로 조절하여 온도를 안정적으로 유지합니다.
그리고 가장 좋은 점은 공간 활용도입니다. 적외선 건조기는 거대한 터널 오븐에 비해 훨씬 작습니다. 그래서 클린룸 내에서도 충분한 공간을 확보할 수 있습니다.
현실적인 단점들
적외선도 마법의 지팡이는 아닙니다. 적외선은 직선으로만 전달됩니다. 부품의 모양이 복잡하거나 구멍이 깊거나 숨겨진 곳이 있다면, 적외선은 그 부분까지 도달하지 못합니다. 그런 경우에는 회전하는 장치나 다각도로 빛을 비추는 장치를 사용해야 합니다.
또 한 가지, 이러한 고강도 램프는 매우 뜨거워집니다. 단순히 빛뿐만 아니라, 램프의 단자도 많은 열을 받습니다. 24시간 연속으로 사용할 경우, 배선이 그에 맞는 성능을 갖추고 있는지 확인해야 합니다. 화요일 아침에 케이블이 고장 나서 생산성이 저하되는 일은 원하지 않을 것입니다.