왜 우리는 무연 보드의 경화를 적외선 방식으로 전환하는가?
솔직히 말해서, 그 오래된 대류식 오븐들은 이제는 구식이에요. 오늘날의 무연이자 환경친화적인 기준을 충족시키려면, 단순히 뜨거운 공기만으로는 부족합니다.
그래서 우리는 적외선을 이용한 경화 방식으로 전환했습니다. 전체 공간과 오븐의 벽, 그리고 공기까지 모두 가열하는 대신, 적외선은 직접 기판 자체를 가열합니다. 이 방식은 효율적이며 에너지 낭비도 없습니다.
열이 전달되는 방식이 핵심입니다.
열공기 오븐의 경우, 공기가 움직이는 데 시간이 걸려서 모든 부분이 일정 온도에 도달하는 데 오랜 시간이 필요합니다. 하지만 적외선은 다릅니다. 전자기파를 이용해 경화층을 직접 가열하기 때문입니다.
납땜제나 접착제도 거의 즉시 가열됩니다. 따라서 부품들이 불필요하게 오랫동안 열에 노출되는 것을 방지할 수 있습니다. 이로 인해 전체 공정이 훨씬 효율적으로 진행됩니다.
무연 솔더의 문제점
문제는 무연 솔더는 기존의 SnPb 솔더보다 훨씬 더 많은 열이 필요하다는 점입니다.
열공기를 사용한다면 문제가 생길 수 있습니다. 기판이 비틀리거나 스트레스를 받을 수 있습니다. 정말 끔찍한 상황입니다.
하지만 적외선을 사용하면 파장을 조절하여 재료가 열을 흡수할 수 있도록 할 수 있습니다. 그래서 목표 온도에 빠르게 도달할 수 있으며, 그 후에는 곧바로 공정을 중단할 수 있습니다. 이렇게 하면 기판이 금속 간 결합으로 인한 손상을 입는 ‘위험한 상태’에 빠지는 것을 방지할 수 있습니다.
단점도 있습니다…
물론, “그렇다면 그냥 히터 대신 램프를 사용하면 되겠군”이라고 생각할 수도 있습니다. 하지만 그렇게 간단하지는 않습니다.
적외선은 직선으로만 전달됩니다. 만약 부품들의 형태가 복잡하거나 높이가 다르다면, 특정 부분만 차가워질 수 있습니다. 기판의 한쪽은 제대로 경화되는 반면, 다른 쪽은 제대로 경화되지 않는 상황이 발생할 수 있습니다.
따라서 램프의 배열과 반사판의 각도를 신중하게 설정해야 합니다. 웨이퍼나 PCB의 모든 부분에 균등하게 열이 전달되도록 해야 합니다.
물론, 냉각 시스템이 제대로 작동한다면 적외선은 훌륭한 경화 방법이 됩니다. 다만, 국부적인 과열로 인해 민감한 실리콘이 손상되는 것을 방지해야 합니다.