クラス100のクリーンルームで、汚れを発生させずに熱を扱う方法
スマートセンサーを梱包する際は、非常に微妙なバランスが求められます。十分な熱が必要ですが、ワークピースにほんの少しのほこりでも付着してはいけません。クラス100の環境では、一般的な加熱素子はまるで時限爆弾のようです。それらは剥がれ落ちたり、ガスを放出したりして、気づかないうちにウェーハが壊れてしまいます。
私たちは、高純度の合成石英製の赤外線ランプを使用することで、その問題を解決しました。
なぜ石英が重要なのか
私たちが使用しているのは、純度99.9％以上の融解シリカです。なぜでしょうか？それは、通常のガラスには金属の不純物が含まれているからです。急激に温度を変化させると、その不純物が原因でガラスが割れてしまいます。一方、私たちの石英は表面の汚染物質が完全に取り除かれているため、加熱されても何も剥がれ落ちることはありません。
本当の魔法は、短波長の赤外線放射にあります。部品周辺の空気を加熱する代わりに、エネルギーが直接材料内部に届きます。これにより、ほこりが舞い上がることもありません。
注意点
完全に汚染を防ぐために、私たちは通常の組立に使われる有機系の接着剤や安価な接着剤を使わないようにしました。また、1,000℃の高温に耐えられるシール材を使用しています。
ただし、高純度の石英はボロシリケート系の素材よりも少しもろいです。もし固定用のブラケットが緩すぎたり、機械が振動したりすると、チューブが割れてしまいます。**十分な余裕を持たせてください。**ジグには熱膨張に対応する機能が必要です。そうでないと、大変なことになります。
ワークフローへの適用
これらのランプは、センサーの組立時の硬化や脱水処理に最適です。ワット数や焦点距離を適切に設定すれば、基板上全体に均一な熱が行き渡ります。歪みや薄膜関連の問題もありません。
配線についても注意が必要です。電源の安定性を保つことが大切です。電圧が急激に変動すると、フィラメントに「ホットスポット」が発生し、ランプが早く壊れたり、封筒が割れたりする恐れがあります。
また、冷却ファンには必ずフィルターを装着してください。純粋な石英表面にほこりが付着するのは最悪の事態です。