웨이퍼 범핑 과정에서 플럭스 잔여물은 단순한 외관상의 문제가 아닙니다. 이는 생산성을 저하시키는 심각한 문제입니다. 증발 구역에 한 곳이라도 온도가 낮으면 플럭스가 제대로 증발하지 않습니다. 그 결과 솔더 볼들이 제 자리에 있지 못하고, 리플로우 과정도 정상적으로 진행되지 않습니다. 우리는 바로 이러한 상황을 고려하여 플럭스 증발을 위한 열 처리 시스템을 개발했습니다. 여기서는 열 관리가 매우 중요하며, 모든 웨이퍼에 대해 동일한 조건이 적용되어야 합니다.
실제로 중요한 것은 무엇일까요? 이 시스템은 석영-할로겐 방출기를 통해 단파 적외선을 웨이퍼에 조사하며, 폐쇄형 제어 시스템을 통해 200/300mm 크기의 웨이퍼 전체에 걸쳐 온도를 ±0.1°C 수준으로 일정하게 유지합니다. 반응 속도는 수 초 이내이므로, 설정된 조건에 따라 공정을 정확하게 수행할 수 있습니다. 클린룸 등급 1–100을 충족하기 위해 입자 관리가 철저히 이루어지며, 낮은 가스 발생량을 가진 재료와 HEPA 필터가 내장된 공기 처리 시스템, 그리고 표면이 매끄럽고 균열이 없는 구조가 사용됩니다. 5,000시간 이상의 공정 작동 후에도 설정값에서 0.2% 이내의 오차만 발생하며, SECS/GEM 기술을 통해 공정 추적 및 제어가 가능합니다.
왜 이 시스템이 웨이퍼 범핑에 효과적인가요? 솔더가 증착되기 전에 플럭스가 먼저 증발해야 하며, 플럭스가 남아 있으면 산화가 발생할 수 있습니다. 우리의 온도 안정성 덕분에 플럭스가 깨지는 것을 방지하고, 불균일한 부분도 해결됩니다. 그 결과 범핑된 부분의 높이가 더욱 일정해지고, 재작업도 줄어듭니다. 펄스 방식의 방출기 제어와 순환 공기 흐름을 통해 에너지 소비를 줄일 수 있어, 웨이퍼당 비용이 절감됩니다. 결국, 공정 오차가 줄어들고, 유지보수도 보다 예측 가능해집니다.
몇 가지 실용적인 팁입니다. 이 시스템에는 208–240V, 3상 전력 공급이 필요하며, 공기 처리 모듈을 위해 압축공기도 필요합니다. 모든 면에서 12–16인치 정도의 여유 공간을 확보해야 합니다. 열 차단과 유지보수를 위해서죠. 검증을 위해서는 4점 웨이퍼 맵을 사용하여 범핑된 부분의 균일성을 확인해야 합니다. 설치 후에는 방출기의 출력을 안정시키고 제어 루프를 확립하기 위해 짧은 시간 동안 테스트가 필요합니다.