なぜ無鉛パッケージングに赤外線硬化技術を用いるのか
スマートセンサーのパッケージングを行う際、私たちは非常に微妙なバランスを取らなければなりません。接着剤を硬化させ、チップをしっかりと固定するためには十分な熱が必要ですが、過度に熱を加えるとシリコンが損傷してしまいます。
そのため、私たちは赤外線硬化技術を利用するのです。
空気のあらゆる部分を均等に加熱しようとする大きな対流式オーブンとは異なり、赤外線は放射によって作用します。空気には影響を与えず、直接基材やパッケージ材料に熱を与えます。
これはずっと効率的な方法です。
通常のオーブンでは加熱に時間がかかります。巨大な空気の箱が温まるのを待つことになり、多くのエネルギーが無駄になります。一方、赤外線ランプは異なります。電磁波を放出し、それがパッケージ材料の内部から熱を生み出します。
これは無鉛はんだ付けにとって非常に有効です。無鉛材料はデリケートで、融点が高く、適切な作業時間も限られています。迅速に処理しなければ、「冷たい接合部」や基板が破壊されてしまいます。赤外線を使えば、目標温度にほぼ即座に到達できます。
また、地球環境や電気代の面でも優れています。
熱伝達が直接的なため、システムは数秒で温まります。もう何時間もオーブンが準備するのを待つ必要はありません。また、オゾンを発生させるヒーターや有害な溶剤系の乾燥剤も不要になります。これにより、クリーンルームの空気が清潔なまま保たれ、半導体業界の「グリーン化」の流れにも合致します。
しかし、赤外線というのは単にボタンを押せば良いというわけではありません。注意が必要です。どんな樹脂にでもランプを当てられるわけではありません。ランプの波長を樹脂が熱を吸収する仕組みに合わせる必要があります。間違えると、表面が焼けてしまい、中身はまだ湿った状態のままになってしまいます。
コンベヤーの速度も同様に重要です。基板が高出力のランプの下に長時間置かれると、基材全体が変形してしまいます。適切な温度管理には少し調整が必要ですが、一度うまく調整すれば、毎回完璧な製品を作ることができます。