반도체 제조 공정에서, 언더필을 굳히는 과정에서는 열 관리와 수율 사이의 균형이 매우 중요합니다. 만약 하나의 패키지가 제대로 굳지 않으면, 리플로우 과정 이후에 패키지가 분리될 수 있으며, Cpk 값도 규격을 벗어나게 됩니다. 저희는 열 프로파일을 정확하게 유지하기 위해 NIR을 활용한 언더필 굳힘 공정을 개발했습니다. 그 덕분에 모든 제품이 규격 내에서 안정적으로 작동할 수 있습니다.
기술적으로 중요한 점은 무엇인가? 언더필 굳힘 구역 전체에서 웨이퍼 수준에서 ±0.1°C의 열 균일성을 유지할 수 있으며, 이러한 균일성은 반복된 공정에서도 변하지 않습니다. NIR 에너지는 빠르게 작용하여 기판에 손상을 주지 않고 굳히는 작업을 수행하기 때문에, 열 부하도 패키지의 한계 내에 머물게 됩니다. 이 시스템은 24/7 연속 가동되면서도 입자 발생이 전혀 없으며, 클린룸 클래스 1–100 기준을 충족하여 리소그래피 및 패키징 과정에서도 입자 수를 안정적으로 유지할 수 있습니다. 온도 제어도 소프트 베이크나 하드 베이크와 비슷한 수준으로, 포토레지스트의 성능도 그대로 유지되고 중요한 치수들도 변하지 않습니다.
대량 생산 환경에서 이 방식이 효과적인 이유는, 언더필 굳힘 속도가 생산 속도를 결정하기 때문입니다. NIR을 활용하면 사이클 타임을 단축할 수 있으면서도 접착력이나 형태에는 영향을 주지 않습니다. 또한 높은 균일성 덕분에 폐기물과 재작업도 줄어듭니다. 굳히는 과정이 빠르고 정확하기 때문에 에너지 사용량도 줄어들고, 반복성 덕분에 OEE도 안정적으로 유지됩니다. 웨이퍼부터 패키지까지 일관된 접착력과 예측 가능한 CTE 값을 얻을 수 있으며, 열 주기 처리 시 발생하는 고장도 줄어듭니다.
간단히 말해, NIR을 활용한 언더필 굳힘 공정은 매우 효과적입니다. 그러나 복잡한 형태의 부품의 경우에는 지능적인 고정 장치나 추가적인 굳힘 공정이 필요합니다. 설정 과정도 빠르며, 램프의 성능, 컨베이어의 속도, 그리고 언더필의 방사율을 조절하기만 하면 됩니다. 일단 설정이 완료되면 다양한 제품에도 동일한 결과가 나옵니다. 하지만 언더필의 성분이 바뀌면 다시 테스트를 진행하여 적절한 설정을 찾아야 합니다.