PCB 리소그래피에서 적절한 조명 환경을 만드는 방법
대부분의 PCB 제조업체들은 일반적인 수은 증기 램프를 사용합니다. 하지만 고밀도 인터커넥트(HDI) 보드를 다룰 때는 “일반적인” 램프로는 충분하지 않습니다. 이때 바로 갈륨 아이오딘(GaI) 램프가 유용해집니다. 이 램프는 광감응제가 반응하는 데 필요한 특정 파장대의 자외선을 방출합니다.
0.5%라는 정밀도를 위한 노력
우리는 스펙트럼 에너지의 0.5%라는 미세한 오차를 줄이기 위해 많은 시간을 연구에 투자했습니다. 왜냐하면 실제 상황에서는 스펙트럼의 변동이 큰 문제가 되기 때문입니다. 만약 빛의 파장이 조금이라도 변한다면, 부분적으로 미경화된 부분이 생기거나 과도하게 노출된 부분이 생깁니다. 그러면 회로의 선 폭도 제멋대로 됩니다. 이를 방지하기 위해 우리는 갈륨 아이오딘 램프의 압력을 조절하고, 램프의 외부 커버로 고품질의 순수 석영을 사용했습니다. 이렇게 하면 UV 출력이 정확한 위치에 유지됩니다.
열 문제
문제는 고스펙트럼 밀도가 엄청난 양의 열을 발생시킨다는 점입니다. 0.5%라는 정밀도를 유지하기 위해서는 램프의 내부 온도를 매우 정확하게 조절해야 합니다. 만약 냉각 시스템이 열을 제대로 처리하지 못한다면, 스펙트럼의 최대값이 변합니다. 그러면 생산 효율이 떨어집니다. 또한 안정적인 전력 공급도 필요합니다. 약간의 전압 변동이라도 있으면 광자 출력에 즉각적인 영향을 미칩니다. 비록 까다롭긴 하지만, 그만한 가치가 있습니다.
실제 사용 환경에서의 성능
우리는 이 램프를 기존의 UV 노광 장비에 그대로 장착할 수 있도록 설계했습니다. 한 가지 팁은 커넥터가 단단히 고정되어 있는지 확인하는 것입니다. 접촉 부위에 산화가 일어나면 국부적인 열이 발생하여 석영 커버가 손상될 수 있습니다. 또한, 시간이 지나면서 유리에 생기는 흐릿함을 방지하기 위해 고순도 합성 석영을 사용했습니다. 그 덕분에 램프를 자주 교체할 필요가 없습니다.
결국, 더 정확한 스펙트럼 제어는 보드가 AOI(자동 광학 검사) 단계에 도달했을 때 발생하는 문제를 줄여줍니다. 결국 이는 단순히 와트수를 높이는 것이 아니라, 빛의 물리적 특성을 잘 활용하는 것입니다.