真空IRを活用して、無鉛材料の適切な硬化を実現する
半導体の乾燥や硬化の方法には大きな変化が見られています。誰もが無鉛化やグリーンエネルギー基準へと移行しており、それは素晴らしいことです。しかし、これによって熱処理の仕方も変わってきます。そのため、私たちは真空チャンバー内でのIRヒーターを利用しています。これにより、面倒な溶剤ベースの媒体を使わずに済み、全体のカーボンフットプリントを大幅に削減できます。
その物理的原理は実に興味深いものです。
真空状態では、空気が存在しないため、熱が移動することはありません。対流も起こりません。代わりに、すべてが放射によって行われます。私たちは、短波長のIR放射を発生させるヒーターを使用し、それを直接基板に当てます。
普通のオーブンでは、空気があるため、熱がゆっくりと伝わります。しかし、真空状態ではその障壁がなくなります。熱はチャンバーの壁を温めるのに時間を費やすことなく、必要な場所に直接届きます。そのため、加熱速度は非常に速くなります。
材料に合わせた熱処理
無鉛のはんだや樹脂は、条件に敏感です。温度設定が間違えると、熱応力や「ガス放出」といった問題が発生し、品質管理上の大きな障害となります。
重要なのは、使用しているフォトレジストや接着剤に合わせてIRの波長を調整することです。まるでラジオの周波数を正しいチャンネルに合わせるようなものです。そうすれば、表面が焼けることなく、基板が完全に硬化します。これにより、従来の消費電力の多い対流式加熱装置は不要になります。
バランスの取り方
もちろん、これは魔法ではありません。高強度のIRは小さな範囲で大きな効果を発揮しますが、それには注意が必要です。無計画に多くのワット数を厚さの薄いウェハーに与えると、部品が変形してしまいます。投入する電力と基板の熱容量のバランスを慎重に取る必要があります。また、処理が終了した後に発生する熱を処理できる冷却システムも必要です。そうでなければ、問題が発生します。
実際のメリット
最も大きなメリットは、時間の短縮です。処理時間を数時間から数分にまで短縮できます。これにより、生産効率が大幅に向上します。また、電力の無駄遣いもなくなり、物質を加速させるための有害な化学薬品も不要になります。現代の厳しい無鉛規格を満たすためには、これは最適な方法です。