반도체 Sn 부식 방지를 위해 사용되는 질소 가스와 압축 드라이 에어의 효과성 비교를 통한 최적화 모델 연구

Abstract

질소의 경우 대기의 약 78%정도를 차지할 정도로 산소와 함께 대기 구성의 대부분을 차지한다. 이런 질소를 가스 형태로 이용할 때, 장점 중 하나는 산화 방지 효과이다. 주 변에서 쉽게 볼 수 있는 것은 질소 충전을 통해 장기간 식품 보관에 사용하는 것인데, 이런 질소는 식품 보관뿐만 아니라, 산업계에서도 반제품 중 하나인 반도체를 보관하는 장소에서 산화를 방지하기 위한 목적으로 질소 가스를 사용하고 있다. 반도체를 보관하는 장소의 특성상 필요한 반도체를 꺼내고 넣는 작업을 수시로 필요하 기 때문에 문을 여닫는 일이 자주 발생하는데, 산업에서는 문을 여닫는 동안에도 해당 장소는 지속적으로 질소공급을 하여 산화 방지를 최소화하는데 주력하게 된다. 하지만 값비싼 질소 가스를 지속적으로 공급하는 현상을 Feigenbaum이 1956년에 개발 한 품질 PAF 모형에 대입하면, 실패비용에 따른 손실을 줄이기 위해 품질통제비용 (예방 및 평가비용)을 증가시키는 것으로 생각해볼 수 있는데, 문제는 이것이 한 기점을 통과 하며 총품질비용을 기하급수적으로 증가시킨다는데 있다. 가격경쟁력을 바탕으로 영리를 추구해야 하는 기업의 입장에서 이는 부담이 될 수밖에 없고, 이렇게 증가하는 총품질비 용은 결국 반도체 가격의 상승을 가져와, 스마트폰, 컴퓨터 등 전반적인 전자제품의 가 격상승을 유발하고, 결국 소비자에게도 악영향을 끼치게 된다. 이번 연구를 통해 질소 가스의 대체제로 각광받는 압축 드라이 에어와의 비교연구를 진행하고, 반도체 산업에서 반드시 질소가스가 필요한 공정과 꼭 필요하지 않은 공정들 을 나눠 품질과 비용 사이의 최적화를 목적으로 연구를 진행했다.