無鉛半導体の硬化処理を正しく行うためには、反射器が重要です。
業界では、鉛を使わない、環境に優しい基準が採用されています。そのため、IR硬化装置が主流となっています。この装置は、有害な溶剤を使用しなくて済み、古い対流式オーブンに比べて電力消費も大幅に少ないのです。
しかし、注意点があります。ランプだけでは十分ではありません。実際に効果的に機能させるためには、エネルギーを正確に必要な場所に向けるための高精度なアルミニウム製の反射器が必要です。
なぜアルミニウムなのか？
高純度のアルミニウムを使用するのは、赤外線を効果的に反射できるからです。
反射器がなければ、熱の半分が機械の内部に戻ってしまいます。これは単なる無駄な電力の消費だけでなく、装置が過熱し、問題を引き起こす原因にもなります。
研磨されたりアノード処理された表面を使用すれば、光子がウェハーの正確な位置に届きます。そうすることで、加熱時間が短縮され、生産速度が上がります。
バランスの取り方
このような反射器を設計するのは簡単ではありません。短波や中波のランプの厳しい熱に耐えられるように設計する必要がありますが、形状の選択が難しい点です。
深い放物線状の曲面なら最も適していますが、スペースを多く取ってしまいます。もし硬化室のスペースが狭い場合は、より浅い曲面を選びます。重要なのは、適切なサイズを選ぶことです。
また、酸化にも注意が必要です。クリーンルーム内でも、アルミニウムは時間とともに汚れたり、光沢を失ったりします。これは些細なことのように思えますが、光沢のない反射器では効率が10～15％低下してしまいます。その結果、ワット数を上げて補う必要があり、それによってランプが早く寿命を迎えてしまいます。
実際の環境での利用
アルミニウム製の反射器を追加することで、単なる加熱ランプが高精度なツールに変わります。部屋全体をサウナのようにすることなく、目標とする硬化温度に到達できます。また、加熱や冷却の速度も速くなります。
最後に、取り付けブラケットがしっかりしていることが重要です。振動や少しの歪みがあると、焦点がずれてしまい、基板全体での均一な硬化が得られなくなります。緩んだネジのせいでウェハーが廃棄されるのは避けたいですよね。