갈륨 아이오딘(GaI)을 활용하여 UV 경화 공정을 제대로 수행하는 방법
만약 PCB 포토리소그래피 작업을 해본 적이 있다면, 적절한 빛의 강도를 맞추는 것이 얼마나 어려운지 잘 알고 있을 것입니다. 빛의 강도가 너무 세면 기판이 손상되고, 반대로 너무 약하면 포토레지스트가 제대로 경화되지 않습니다.
이때 바로 갈륨 아이오딘(GaI) 모듈이 유용합니다. 이 모듈들은 254nm에서 310nm 사이의 특정 파장대에서 최적의 성능을 발휘합니다. 우리는 이 모듈들을 조정하여 포토레지스트가 완벽하게 경화될 수 있도록 설계했습니다.
핵심은 스펙트럼에 있습니다.
대부분의 일반적인 수은 램프들은 “혼란스러운” 스펙트럼을 가지고 있습니다. 즉, 실제로 필요하지 않은 파장대의 빛도 함께 방출됩니다. 우리는 갈륨의 농도와 아이오딘의 압력을 조절함으로써 그 문제를 해결했습니다. 그 덕분에 빛의 성질이 포토레지스트가 원하는 대로 정확하게 맞습니다.
이제는 와트수를 높여서 더 많은 기판을 처리할 수 있습니다. 이는 생산 효율을 높이는 데 매우 유용합니다. 하지만 주의해야 할 점은, 컨베이어의 속도를 적절히 조절하지 않으면 높은 전력 밀도로 인해 기판이 변형될 수 있다는 것입니다. 반드시 주의해야 합니다.
실제 환경에 최적화된 설계
우리는 단 하나의 램프가 고장 나서 전체 시스템을 교체해야 하는 상황을 원하지 않았습니다. 그래서 이 모듈들을 모듈식으로 설계했습니다. 램프가 고장 나면 그냥 모듈만 교체하면 됩니다.
우리는 고순도의 석영 소재를 사용하여 빛이 유리에 흡수되는 것을 방지합니다. 그래야만 에너지가 기판에 온전히 전달될 수 있습니다.
다만 한 가지 주의해야 할 점은 냉각 시스템을 반드시 갖춰야 한다는 것입니다. 이 램프들은 매우 뜨거워집니다. 만약 제대로 된 냉각 시스템이 없다면 램프의 수명이 줄어듭니다. 이건 단순한 물리 법칙입니다.
폐기물을 최소화하는 방법
PCB 생산 공장에서는 “거의 적당한” 수준도 실패로 간주됩니다. UV 강도가 약간만 낮아져도 포토레지스트가 제대로 경화되지 않아 문제가 생깁니다.
우리의 모듈들은 기판 전체에 걸쳐 일정한 빛의 강도를 유지해 줍니다. 또한, 자동 제어 장치와 연동되어 있어서 갈륨이 수천 시간 동안 사용된 후에도 자동으로 전력을 조절하여 경화 속도를 일정하게 유지합니다.
이렇게 하면 장비를 매 5분마다 점검할 필요 없이 폐기물을 줄이고 생산 속도를 높일 수 있습니다.