なぜ防水型の赤外線照射装置が無鉛基準に適しているのか
半導体業界では、「グリーン」で無鉛の基準を目指して努力が続けられています。理論上は素晴らしいことですが、実際には大変な問題があります。
ほとんどの人々は、一般的な対流式オーブンを使っています。問題点は、1枚のウェーハを温めるために部屋全体を加熱しなければならないことです。これは莫大なエネルギーの無駄遣いであり、また、ウェーハが汚染される危険性もあります。
そのため、私たちは洗浄や乾燥の工程に防水型の赤外線ランプを使用するようにしました。空気を加熱する代わりに、ウェーハの表面に直接熱を当てるのです。
非常に高速です。
赤外線照射装置は電磁波を利用します。エネルギーが直接基板に届くため、チャンバーが温まるのを待つ必要はありません。数秒だけで済みます。
しかし、注意点もあります。これらのランプは洗浄ライン内に設置されており、湿気や化学物質の蒸気に囲まれているため、通常のランプではすぐに壊れてしまいます。そうならないように、電極やクォーツケースをしっかりと密閉しています。そうすれば、湿気が入ってこず、短絡も起こりません。
さらに、大型の送風機や加熱要素も不要になります。これにより、環境への負荷が減り、エネルギーコストも削減できます。
厳しい無鉛基準をクリアする
無鉛のはんだやポリマーは繊細なものです。特定の温度条件が必要です。少しでも温度が高くなりすぎると、精密な回路が破壊されてしまいます。
赤外線照射装置を使えば、材料が実際に吸収する波長を正確に選ぶことができます。強制空気循環方式の場合に見られる「遅延」もなく、正確な加熱が可能です。
正直なトレードオフ
もちろん、魔法のようなものではありません。驚くほどの速さは得られますが、同時に高い熱密度にも対処しなければなりません。
これらのランプは狭いスペースに多くのエネルギーを集中させます。コンベヤーベルトの動きがランプの出力と完全に同期していないと、基板が焼けてしまいます。
また、清掃も重要です。金やアルミニウムの反射板に薄いほこりが付着すると、効率が20％低下し、ウェーハに熱点が生じます。小さなことですが、完璧な製品と廃棄品の違いになります。
私たちは、これらのランプを洗浄ステーションの代替品として設計しました。湿気の多い環境でも機能し、消費電力を抑え、環境監査員も満足する仕様になっています。