왜 센서 포장에는 오븐 대신 적외선을 사용하는가?
최근에는 반도체 포장 공정을 탄소 중립적인 방식으로 전환하려는 노력이 활발해지고 있습니다. 오랫동안 우리는 큰 규모의 대류식 오븐에 의존해 왔습니다. 하지만 솔직히 말해서, 그런 오븐들은 에너지를 엄청나게 많이 소비합니다. 작은 부분의 온도를 높이기 위해 거대한 공간 안의 공기 전체를 가열해야 하는 것입니다. 이는 엄청난 낭비입니다.
그래서 우리는 적외선을 이용한 가열 방식으로 전환하고 있습니다. 공기를 가열하는 대신, 적외선은 직접 기판을 가열합니다. 이 방식은 더 효율적이며, 기계가 멈춰 있을 때 발생하는 에너지 낭비도 줄일 수 있습니다.
열을 정확하게 원하는 곳에 전달하기
센서를 포장할 때는 매우 제한된 열량만을 사용할 수 있습니다. 모든 것을 열로 가열할 수는 없습니다. 단파 적외선을 사용하면 기계 전체를 가열하지 않고도 포장 재료에 직접 열을 전달할 수 있습니다. 이는 시간 면에서 큰 이점입니다. 30분 동안 기계가 안정될 때까지 기다릴 필요가 없으며, 몇 초 만에 원하는 온도에 도달할 수 있습니다.
가장 좋은 점은, 가열 시간이 줄어들면 웨이퍼당 소비되는 에너지도 줄어든다는 것입니다. 이것이 바로 실제적인 탄소 감축이 일어나는 부분입니다. 이는 단순히 기계에 “친환경” 스티커를 붙이는 것이 아니라, 동일한 양의 제품을 생산하기 위해 더 적은 에너지를 사용하는 것을 의미합니다.
하드웨어 측면
보통은 석영-할로겐 요소를 사용합니다. 이 요소들은 센서 캡슐화 과정을 빠르게 진행시키는 데 필요한 강도를 제공합니다. 또한, 정확한 위치에 설치할 수 있어서 민감한 실리콘 칩이 과열되는 것을 방지할 수 있습니다.
하지만 이것만으로 충분하지는 않습니다. 단점도 있습니다. 고강도 램프는 소켓과 배선 부분에서 엄청난 열을 발생시킵니다. 생산 속도를 높이기 위해 와트수를 높이면, 냉각 장치와 히트싱크에 신경을 써야 합니다. 냉각 시스템을 제대로 관리하지 않으면 컨트롤러가 손상될 수 있습니다.
공장 내부의 청소
적외선 모듈을 사용하면 공간을 훨씬 더 효율적으로 활용할 수 있습니다. 더 이상 “배치” 개념으로 생각할 필요가 없으며, “흐름” 개념으로 생각할 수 있습니다. 기존의 대류식 오븐이 필요로 하는 거대한 환기 시스템도 필요 없습니다. 전체 생산 라인이 작아지고, 포장 공정도 훨씬 더 효율적으로 진행됩니다.