ウェーハバンプ処理において、フラックスの残留は単なる見た目上の問題ではありません。それは生産効率を著しく低下させる要因です。蒸発領域にわずかな低温部分があるだけで、フラックスが完全に除去されないため、はんだ球の位置がずれたり、リフロー時の温度プロファイルが乱れたりします。私たちは、このような状況に対応するために、熱管理が不可欠であり、すべてのウェーハで同じ条件で処理を行う必要があるという現実に基づいて、フラックスの蒸発を制御するシステムを開発しました。
実際に重要なのは、石英ハロゲン発光体から短波長の赤外線をウェーハに照射し、フィードバック制御によって200/300mmの範囲全体で±0.1℃の精度を維持することです。応答速度は秒単位なので、設定値を超えることなく、正確に処理を行うことができます。クリーンルームのクラス1～100を実現するためには、粒子数をコントロールすることが重要であり、低ガス放出性の材料やHEPAフィルターを備えた空気循環システム、そして隙間のない滑らかな表面が必要です。再現性については、5,000時間以上の処理を行っても設定値からの偏差が≤0.2％以内であることが求められます。また、このシステムにはSECS/GEM機能も搭載されており、工程の追跡や設定値の管理が容易に行えます。
ウェーハバンプ処理においてこのシステムが有効な理由は、はんだ付け処理の前にフラックスが完全に蒸発しなければならず、フィルムが残ったり酸化が起こったりしてはいけないからです。私たちの温度安定性により、フラックスの割れや低温部分による不良が防がれ、バンプの高さのばらつきが減少し、再作業も少なくなります。また、パルス制御と空気循環によってエネルギー消費を抑え、ウェーハあたりのコストを下げることができます。その結果、不具合が少なくなり、メンテナンスのタイミングが予測可能になり、仕様通りの品質が保証されます。
実用上の注意点としては、このシステムには208～240Vの三相電源と、空気処理モジュール用の圧縮空気ラインが必要です。また、各方向に12～16インチのスペースを確保する必要があります。これは、熱的な隔離やメンテナンスのためです。評価のためには、4点のウェーハマッピングを行い、バンプの形状やリフロー時の温度プロファイルが均一であるかを確認します。設置後は、発光体の出力を安定させ、制御ループを適切に機能させるために、短時間のテストが必要です。