半導体のパッケージングにおける炭素削減：なぜ赤外線が最適なのか
正直言って、半導体を製造するのは非常にエネルギーを消費する作業です。工場で働いたことがある人なら、その状況はよくわかるでしょう。しかし、スマートセンサーのパッケージングの仕方には大きな変化が見られています。以前は、熱風をあちこちに送り込む大きな対流式オーブンを使っていましたが、今では、的を絞った赤外線加熱が採用されています。
これは単純な方法ですが、無駄なエネルギーの消費を抑えることができ、工場の炭素排出量を大幅に削減できます。
空気を温める必要はない
熱風を使うのは非効率的です。赤外線ランプを使えば、熱を正確にセンサーパッケージが必要とする場所に送り込むことができ、チャンバーの他の部分は影響を受けません。
短波長の赤外線エミッターを使えば、物質がすぐに温まります。つまり、製品の周囲の空気を温めるために大量のエネルギーを消費する必要がなく、そのエネルギーを直接基板に与えることができます。これはずっと合理的です。
スマートな制御と小さな面積
さらに、赤外線アレイにスマートセンサーを組み合わせることで、リアルタイムのフィードバックが得られます。ウェハーの実際の温度に応じて、出力を調整することができます。もう推測する必要はなく、過熱も起こらず、1単位あたりのエネルギー消費量も大幅に削減されます。
また、このような高密度のエミッターは、占めるスペースが非常に小さいため、機械自体も小型になります。その結果、クリーンルームのHVACシステムも、部屋を冷やすためにそれほど多くのエネルギーを使う必要がありません。
デメリットもある
もちろん、これは魔法のような解決策ではありません。いくつかのデメリットもあります。
そんな高い熱密度に耐えるためには、コンベアベルトや治具なども丈夫でなければなりません。普通の部品では不十分で、高い耐熱性が必要です。また、ラインの速度を上げるために出力を過度に高く設定すると、熱衝撃を引き起こす危険があります。その結果、パッケージが割れてしまう可能性があります。重要なのは、ラインの速度と熱の上昇速度の間のバランスを見つけることです。
最良の点は、スマートな赤外線システムを使えば、古いヒーターに見られる遅延がなくなることです。ラインが止まった瞬間に、ランプもすぐに消えます。余分な熱やエネルギーの無駄遣いがなくなります。これにより、実際に環境目標を達成することができます。