왜 적외선 경화가 무연 건조에 최적의 방법인가?
클린룸 장비를 업그레이드할 때 “무연”이나 “환경친화적”이라는 기준을 충족시켜야 한다고 생각하기 쉽습니다. 하지만 실제로는 그보다 더 중요한 문제가 있습니다. 바로 유해한 VOC들을 줄이고, 건조 과정에서 소모되는 에너지를 절약하는 것입니다.
이때 적외선 경화 기술이 유용합니다. 방 안에 뜨거운 공기와 화학물질을 퍼뜨리는 대형 오븐 대신, 빛을 이용하는 것입니다.
실제 작동 원리
생각해보세요. 뜨거운 공기 오븐의 경우, 부품이 따뜻해지기 전에 먼저 방 안의 공기 전체를 가열해야 합니다. 이는 시간이 많이 걸리고 비효율적입니다.
반면 적외선은 다릅니다. 에너지는 전자기파를 통해 전달되며, 직접 기판이나 포토레지스트 층으로 들어갑니다. 주변의 공기는 상대적으로 차가운 상태를 유지합니다.
따라서 대형 환기 시스템이 필요 없으며, 원하는 온도에 거의 즉시 도달할 수 있습니다. 정말 빠릅니다. 그리고 이는 작업 속도에 큰 변화를 가져옵니다.
무연 기준을 충족시키는 방법
과거에는 낮은 온도에서도 부품을 균일하게 건조시키기 위해 납 기반의 안정제나 강한 용매를 사용했습니다. 하지만 이는 지구나 공장 내 작업자들에게 좋지 않았습니다.
적외선을 사용하면 원하는 온도에 매우 빠르게 도달할 수 있습니다. 이것이 바로 무연 솔더 페이스트와 친환경 수지가 제대로 결합될 수 있는 비결입니다. 이러한 물질들은 열 조건에 매우 민감하기 때문에, 적외선은 그들이 원하는 조건을 정확히 제공해줍니다.
또한 파장을 조절하여 특정 흡수 대역을 타겟으로 할 수 있습니다. 마치 레이저처럼, 웨이퍼가 손상되지 않으면서 화학물질을 완전히 경화시킬 수 있습니다.
단점도 있습니다
물론, 적외선 기술도 단점이 있습니다. 열이 매우 강력하고 국부적으로 발생하기 때문에, 컨베이어의 속도나 램프와의 거리에 약간의 오차가 생기면 웨이퍼가 손상될 수 있습니다. 따라서 PID 제어기와 센서를 신중하게 선택해야 합니다.
하지만 일단 설정을 제대로 맞추면 에너지 비용이 줄어들고, 유해한 가스도 사라집니다. 게다가 크고 복잡한 기존의 건조 장비를 훨씬 더 효율적인 장비로 대체할 수 있습니다.