加圧によるボイドフリー硬化
加圧硬化オーブン(PCO)またはオートクレーブは、隙間の発生を最小限に抑え、接着強度を高めるために使用されます。また、ダイアタッチやアンダーフィルの用途にもよく使用されます。
ボイドがもたらす不具合
- デバイスと基板との密着性の低下
- 熱性能の低下
- 「はんだクリープ」による電気不具合
- 正確性の低下と寿命の短縮
圧力が高くなると、より多くの気体分子が分解されます(ヘンリーの法則)
- ヘンリーの法則 – 液体中に溶ける気体量は、液体上の気体の分圧に比例する。
- 硬化中に圧力を上げると、ボイドがなくなります。
UF中の気泡は、圧力を上げると分解されます。
基板
硬化媒体中に残留している気泡は、圧力が高くなると分解されます。
分解されたガスは拡散します。
基板
分解されたガスは拡散し、媒体全体に広がります。端に達するとガスが外へ抜けます。
最終的に残留ガスが全て抜け、硬化媒体はボイドレスとなります。
Board
最終的に残留ガスが全て抜け、硬化媒体はボイドレスとなります。
加圧硬化炉プロセス
- 加圧硬化炉(PCO)またはオートクレーブはボイドを最小限に抑え、接着強度を高めるため、様々な接着・硬化用途で使用されています。
- PCOは空気や窒素で硬いチャンバーを加圧し、プログラムで定められた硬化サイクル全体にわたって圧力プロファイルを維持します。
- 対流式ヒーターと熱交換器は、硬化サイクル全体にわたってプログラムで定められた温度プロファイルを維持します。
一般的なPCO温度と圧力プロファイル
PCOの代表的な使用例
- ダイアタッチ硬化
- アンダーフィル硬化
- Ag焼結硬化
- MEMS封止
- テーピング/ラミネーション
- PCBビア埋め
- 封止材硬化
- コンポジット成型
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