なぜ、鉛フリーチップの製造に赤外線硬化技術を採用するのか
率直に言って、従来の対流式オーブンは非効率的です。大きくて遅く、部品周辺の空気を加熱するだけで多くのエネルギーが無駄に消費されます。
そのため、赤外線硬化技術への移行が進んでいます。これは、組み立てラインの速度を落とすことなく、「環境に優しい」「鉛フリー」という基準を満たすのに最適な方法です。部屋全体を加熱する代わりに、赤外線が直接基板にエネルギーを与えます。クリーンルーム内でスペースを占める大型の空調装置も不要で、電力の浪費も大幅に減ります。
熱がどのように作用するか
マイクロ波オーブンと通常のオーブンを比べてみてください。赤外線は電磁波を利用して、コーティングや抵抗体中の分子を高速で動かします。短波または中波の発振器を使って迅速に加熱します。
最良な点は、機械の本体全体を加熱する必要がないことです。ウェーハだけを加熱するので、正確であり、電力代も節約できます。また、全体のプロセスも効率的になります。
「隠れた英雄」：テフロン絶縁材
問題点としては、高強度の赤外線ヒーターは非常に狭い範囲で極端に高温になります。一般的なPVCやシリコン製の配線を使用すると、それらは溶けてしまいます。さらに悪いことに、化学物質が放出され、クリーンルーム内に漂います。これは半導体製造にとっては大問題です。
そのため、私たちはテフロン（PTFE）絶縁材を使用しています。テフロンは高温に耐えられ、他のプラスチックが溶けてしまう中でも安定しています。何よりも重要なのは、揮発性有機化合物を放出しないことです。グリーン製造や鉛フリー製造を行う場合、配線の絶縁材がウェーハを汚染してはいけません。
注意すべき点
もちろん、テフロンも完璧ではありません。シリコンよりも少し硬いので、細かく曲げようとすると、絶縁体にヒビが入ったりします。ヒーターを接続する際は、十分な余裕を持たせてください。端子に張力がかからないようにしてください。また、赤外線ランプが直接配線に触れないようにしてください。テフロンにも耐久限界があります。筐体の換気が不十分だと、溜まった熱が配線を腐食させてしまいます。
少し工夫すれば、高速で、クリーンで、長持ちするシステムを作ることができます。