왜 우리가 열풍 방식을 버리고 디지털 IR 방식을 사용하는가?
열풍을 이용한 건조 방식을 사용해본 적이 있다면 그 과정을 잘 알 것입니다. 먼저 공기를 가열한 다음, 그 공기가 부품을 따뜻하게 하는 데 시간이 걸립니다. 반도체 제조 과정에서는 이러한 ‘기다리는 시간’이 큰 문제가 됩니다. 이로 인해 모든 작업이 지연됩니다.
그래서 우리는 디지털 IR 건조기 컨트롤러를 사용하게 되었습니다. 공기를 조작하는 대신, IR은 복사 에너지를 이용해 직접 부품을 가열합니다. 이는 훨씬 빠른 방법입니다.
기다리는 데 드는 숨겨진 비용
대류 방식은 단순히 너무 느립니다. 오븐 내부가 일정한 온도에 도달할 때까지 몇 분씩 기다려야 합니다. 이는 시간 낭비일 뿐입니다.
반면, IR 램프는 몇 초 만에 목표 온도에 도달합니다. 디지털 IR 컨트롤러를 사용하면 램프의 작동 시간을 조절함으로써 온도가 과도하게 상승하는 것을 막을 수 있습니다. 이렇게 하면 웨이퍼나 칩당 소요되는 시간이 줄어들어, 부품들이 보다 빠르게 처리됩니다.
열관성 문제 해결
열풍의 경우, 한 번 가열되면 계속 그 온도를 유지합니다. 만약 공정에서 문제가 생긴다면, 공기 중의 열을 갑자기 차단할 수는 없습니다. 디지털 IR 컨트롤러는 이 문제를 해결해줍니다. PID 루프와 빠른 스위칭 릴레이를 사용하여 전력을 조절할 수 있습니다. 센서가 온도 상승을 감지하면 컨트롤러는 즉시 전력을 차단합니다. 램프가 꺼지는 순간 열도 함께 사라집니다. 이 방식은 훨씬 더 효과적인 방법입니다.
장단점
물론 IR도 모든 문제를 해결할 수 있는 것은 아닙니다. 열 밀도가 매우 높기 때문에, 반사판의 위치가 제대로 정렬되지 않으면 과열 현상이 발생할 수 있습니다. 또한, 기존의 열풍 오븐에 그냥 넣어서 사용할 수도 없습니다. 열원을 효과적으로 관리하기 위해서는 열 분포를 잘 계산하고, 냉각 팬이 그 열을 효과적으로 처리할 수 있도록 해야 합니다.
하지만 배치식 건조 방식에서 인라인 IR 건조 방식으로 전환하는 엔지니어들에게는 이 방식이 큰 장점이 됩니다. 더 이상 공기가 따뜻해지기를 기다릴 필요가 없으며, 공정을 초 단위로 조절할 수 있습니다. 생산량을 늘리고 싶다면, 이 방식이 최선의 해결책입니다.