
なぜセンサーパッケージングにおいてホットエアではなくIRを使うのか
半導体のパッケージングに携わったことがある人なら、待つことのストレスをよく理解しているでしょう。特に、部品が十分に温まるまで待つ時間です。長い間、私たちはホットエアを利用してきましたが、正直、速度が遅すぎます。
問題は、ホットエアの仕組みにあります。まず空気を加熱し、その空気が基板を温め、最終的に部品が温まります。これは、まず玄関先を温めてから家全体を温めようとするのと同じです。
一方、赤外線(IR)はその中間工程を省略します。エネルギーを直接対象物に送り込むのです。
時間が全てです
ホットエアオーブンは使いづらいものです。大きな「熱慣性」があるため、動き出すのに時間がかかります。チャンバーを予熱するのに1時間かかり、部品が十分に温まるまでにはさらに数分かかります。
しかしIRなら、ほぼ即座に温まります。スイッチを入れると、光子がセンサーパッケージに当たり、すぐに作業が進みます。準備時間を数分から数秒に短縮できるのです。大量生産の場合、これはスムーズな生産と、 curingの際のボトルネックとの違いになります。
「寒い場所」をなくす
対流式オーブンを使ったことがある人なら、不均一な温度分布の問題を知っているでしょう。全体を均一に温めるために、より長い時間が必要になります。これは時間の無駄です。
IRなら、熱を望む場所に直接当てることができます。ランプを設定して、センサーパッケージの特定の部分だけを温めることができます。
そして最も良い点は、床面積が節約できることです。もう、部屋の半分を占める巨大な断熱ボックスは不要です。精密なIRアレイなら、ごく小さなスペースで十分です。
デメリット(必ず存在するもの)
IRは速いですが、強力すぎる可能性があります。出力を上げすぎると、部品が壊れてしまいます。表面が過剰に加熱されて硬化してしまい、内部が十分に温まる前に問題が発生します。
注意が必要です。IRの波長を使用している材料に合わせる必要があります。出力密度が不適切だと、コアが目標温度に達する前に、繊細な回路が破壊されてしまいます。
また、温度の急激な上昇に対応するため、冷却システムもしっかりしている必要があります。