熱を無駄にしない：センサーのパッケージングを効果的に行う方法
半導体ウェーハの世界では、エネルギーを無駄にすることは、まるでお金を捨ててしまうようなものです。スマートセンサーのパッケージングを行う際には、ウェーハ表面に適切な量の熱が加わる必要があります。周囲の筐体がオーブンのようになってしまっては困ります。
問題は、標準的な赤外線放射器はエネルギーをあらゆる方向に放出してしまう点です。適切な反射材がない場合、エネルギーの半分が無駄になってしまいます。
なぜ金なのか？
金を使用する理由は単純です。金は赤外線エネルギーを正確に元の方向に反射する能力に優れているからです。確かにアルミニウムの方が安価ですが、アルミニウムは酸化してしまい、性能が低下してしまいます。一方、金はそういうことが起きず、常に鋭い状態を保ち、ほぼすべての赤外線エネルギーを正確にターゲットに反射します。
これは単に電気代を節約するためだけではありません。正確な制御が重要です。金コーティングされた反射材を使用することで、エネルギーを集中させることができ、目標とする温度により迅速に到達できます。また、ウェーハ全体に均一な熱分布が得られ、不均一な加熱や不良品の発生も防げます。
注意点
ただ金のシートを使えばいいわけではありません。形状が完璧でなければなりません。もし幾何学的な配置が放射器の焦点と一致していなければ、加熱が不均一になってしまいます。これは精密な作業が求められます。
また、コストの問題もあります。確かに金を使うと初期費用は高くなりますが、各ウェーハの処理時間を短縮できるため、大量生産の場合はその節約分で金のコストを回収できます。
最後に
あまりに多くのエネルギーを一点に集中させるため、冷却システムも十分な耐久性が必要です。反射材の周辺は高い熱密度のため、大きな負荷がかかります。必ず空気の流れを確認してください。冷却システムが機能しなくなってしまうと、大変なことになります。