半導体アドバンスドパッケージング Heller Industriesはバンピング、ダイアタッチ、アンダーフィル硬化、リッドアタッチ、ボールアタッチなど、半導体アドバンスドパッケージング向けに複数のソリューションを提供しています。ウェハー、フレーム付きウエハー、ガラスパネル、その他の基板に対して複数のクリーンルームクラスのオプションと、様々な自動化オプションを提供しています。お客様のはんだ付けや硬化での課題をお聞かせください。当社の経験豊富なエンジニアが、お客様に合わせたソリューションをご提案します。 ボールアタッチ 一般的なボールアタッチプロセスでは、クリーンルーム環境と安定したリフロー工程が必要です。Hellerの横型リフロー炉は、この2つの条件を満たしています。北米、韓国、台湾、東南アジアなど世界各地に多くの設置実績を持つHellerのリフロー炉は、ボールアタッチ用途に確かな実績があります。 バンピングとダイアタッチ バンプとダイアタッチ(フリップチップ・ダイアタッチ)は、ウエハーレベルまたは基板レベルの半導体先端パッケージングに不可欠な工程で、それぞれ別のリフロー工程が必要です。バンプピッチの大きなデバイスでは、標準的なリフロー炉でバンプ形成とダイアタッチを効果的に行うことができますが、バンプピッチが微細になると、残留フラックスの洗浄が困難になるため、難しくなります。このような場合には、フラックスを塗布する必要のないギ酸リフローが適しています。詳しくはこちらをご覧ください。 Hellerではギ酸リフローと真空プロセスを組み合わせた装置、真空ギ酸炉(VFAR)を提供しています。VFARは微細ピッチバンプ用途で、バンプのコプラナリティの改善、はんだウィッキングの減少、はんだボイドの減少などの効果があることが示されています。その他のギ酸リフロー情報はこちら。 アンダーフィル硬化 Hellerはデバイスレベル/基板レベルのアンダーフィル硬化に適した数種類の硬化炉を提供しています。Hellerの硬化炉は、クリーンルームと全自動化のオプションがあり、大量生産に適しています。 Hellerの縦型硬化炉(VCO)は、縦型構造で床面積が小さく、設置面積に制約のあるクリーンルーム環境に最適です。 デバイスの信頼性要求が高まるにつれ、ボイドの少ないアンダーフィル硬化が不可欠になってきています。Hellerの加圧硬化炉(PCO)は、硬化サイクルを通して圧力をかけ、アンダーフィルのボイドを縮小・除去することで、この問題を解決します。 TIM/リッドアタッチ 半導体のリッドアタッチに熱処理材を使用する場合、最適な放熱性を確保するためにボイドフリーの接合が必要とされます。Hellerでは、このような用途に対応するため、加圧硬化炉(PCO)、加圧リフロー炉(PRO)、ギ酸リフロー炉の3つの製品をご用意しています。この3つの製品は、いずれもボイド除去能力が実証されており、お客様の具体的な用途をお伺いし、どの製品が最適かをご提案します。TIMアタッチメントソリューションの詳細については、ECTC2022でHellerが発表した最新の論文でご覧いただけます。 ガラス基板 Hellerはガラスウエハーやパネル(最大600mm)を含むガラス基板の取り扱い実績があります。大型パネルの取り扱いは、横型・縦型どちらの炉装置にも組み込むことが可能です。
パワーデバイスのパッケージング ボイドフリーの必要性 パワーエレクトロニクスにおける今日のトレンドは全体の電力要件を維持または増加させながら、より小さなフォームファクタへと移行することです。 これらの電力密度が増加するにつれ、今日の厳しい信頼性基準を満たすために、適切な熱管理がますます重要になります。その結果、ボイドのないはんだ接合が必須となります。 真空アシストリフローは、ボイドフリーのはんだ接合を実現するための最良の方法の1つであり、パワーデバイスのパッケージング業界で広く使用されています。Heller Industriesは、はんだのボイドを1%未満に抑えることができることが証明された真空オーブンシステムを何百台も現場で使用しています。 Heller製真空炉にはクローズドループ真空ポンプ制御、遠赤外線加熱チャンバー、真空チャンバーへの製品搬入・搬出を最速で行うことができるステージングコンベヤーシステム(オプション)が装備されており、全体の生産性を最大化します。Hellerは、あらゆる製品のサイズと数量に適した真空リフロー炉を多数提供しています。 パワーエレクトロニクスにおけるボイドは、フラックスレスを取り入れることで、さらに低減することができます(真空処理と組み合わせることが多い、ギ酸リフローの詳細はこちら)。フラックスレスには通常ギ酸を使用しますが、ピーク温度が高い場合(350℃以上)にはフォーミングガスが適しています。 Hellerでは、ギ酸、フォーミングガスともにフラックスレスオプションとして提供しています。
フラックスレスはんだ付け フラックス使用時の問題点 従来、はんだ付けにはフラックスを使用する必要がありました。フラックスは、はんだ付けする金属の酸化物を除去し、はんだ全体の湿潤性を向上させるため、高品質なはんだ接合を実現するために必要なものです。しかし、フラックスには欠点があります: フラックスはリフロー工程時にガスを発生させ、ボイド(隙間)ができることがあります。 フラックスは残渣を残すので、リフロー工程後に洗浄する必要があります。フラックス残渣は適切に洗浄されないと酸性に傾き、デバイスの信頼性を低下させる可能性があります。 フリップチップやBGAの場合、フラックス残渣が配線間に挟まり、アンダーフィルフローを阻害する可能性があります。その結果、アンダーフィルのボイドが発生し、装置の信頼性を低下させる原因となります。 フラックス不要のギ酸リフロー フラックスレスリフロー炉は、金属はんだの酸化物を除去するためにギ酸(CH2O2)の蒸気を利用し、フラックスの代わりにギ酸を使用します。 ボイドなどのフラックス残渣の問題を解消 リフロー前のフラックス塗布やリフロー後のフラックス洗浄などフラックスに関わる工程が不要になり、時間、コスト、設置面積の削減になります。 Heller Industriesは、連続運転可能なフラックスレスリフロー炉を市場に送り出した最初の企業です。 ギ酸リフローの仕組み ギ酸リフローに関わる化学反応は2段階のプロセスで起こります。 熱プロファイルのソーク段階(~150℃と200℃の間)で、ギ酸の蒸気がプロセスチャンバー入り、はんだ上の金属酸化物と反応してギ酸塩が生成されます。 200℃以上になると、ギ酸塩が水、水素、CO2に分解されます。これにより、はんだは酸化物を含まない、純粋な状態になります。 ステップ1:ギ酸金属が生成される(150~200℃) MeO + 2HCOOH → Me(COOH)2 + H2O ステップ2:ギ酸金属が分解され、純粋な金属が残る(200℃以上) Me(COOH)2 → Me + 2CO2 + H2 ギ酸リフロー炉 ギ酸は、ほとんどのリフロープロファイルに組み込むことができますが、ピーク温度が350℃以下の場合に使用することをお勧めします。パワーデバイスのパッケージングや半導体のバンピング、ダイアタッチ用途に最も使用されていますが、フラックスを使用したくない他の用途にも適しています。ギ酸リフローはボイド除去を強化するために、真空アシストリフローと併用されることが多いです。Hellerのギ酸および真空装置の詳細については、こちらをご覧ください。 ギ酸リフロー炉 “フラックスレスはんだ付けリフロー用のガスオプションとして、フォーミングガスもご用意しています。 フォーミングガスは通常4~5%の水素と窒素の混合ガスで、高温(通常350℃以上)リフロー用途のフラックス代替としての機能を備えています。高温環境下でのフラックスレス装置をお探しなら、フォーミングガスは理想的なフラックスレスオプションです。” ギ酸リフロー炉の詳細はこちら
熱処理ソリューションにおけるリーダーシップ SMT、電子機器組立、パワーデバイス組立、半導体アドバンスドパッケージング業界向けの熱処理ソリューションにおけるリーダーシップに注力します。 Heller Industriesは1960年に設立され、1980年代には対流式リフローはんだ付けのパイオニアとなりました。長年にわたり、Hellerはお客様と協力し、高い要望を満たすためにシステムを継続的に改良してきました。挑戦と変化を受け入れることで、Hellerは熱処理ソリューションにおけるワールドリーダーの地位を獲得してきました。 リフロー炉技術、フラックスレスリフロー技術、硬化炉技術におけるマーケットリーダーとして、世界中の電子機器メーカーや半導体先端のパッケージメーカーにソリューションを提供しています。 私たちは、システムの寿命が尽きるまで、セールス、エンジニアリング、サポートを提供し続けます。また、単一の窓口で、迅速で知識豊富なサービス組織を提供します。HELLERが長年にわたって安定した成長を遂げてきた理由は、この信頼性にあります。特にグローバル市場では、ビジネス関係を構築するには長年の努力が必要なのです。 当社の高度な製造・生産システムは、標準炉も特殊炉も、コスト効率よく、迅速に提供します。これらのサービスは、60年以上にわたる一貫した経営方針と技術専門知識の結果である企業力と財政力に支えられています。対流式リフロー炉の技術開発パイオニアとして、お客様のリフロー・硬化用途のニーズをぜひお聞かせください。 リフローオーブン市場におけるリーダーシップ HELLER工業は、オーブン技術におけるリーダーシップの限界に挑戦し続けています。強制対流リフローやインライン連続硬化などの導入のパイオニアとして、世界中の電子機器メーカーや組立メーカーにソリューションを提供しています。HELLERの経営理念の根底には、お客様のお悩みを解決する製品開発へのこだわりであることです。 私たちは、業界の懸念に耳を傾けることが非常に重要であると考えています。現場からのフィードバック、提案、カスタムリクエストをすべて検討し、お客様と相談しながら新しいコンセプトを創り出しています。HELLERの最も重要なイノベーションは、このプロセスから生まれたもので、市場に広く応用されています。 私たちが提供する包括的な社内価値観教育プログラムは、顧客対応型の製品開発への継続的な注力を保証するものです。また、従業員の献身的な努力と熱意は、グローバル市場へのアプローチにおいて重要な要素であり続けています。このような従業員への投資により、常にお客様の要望を超え続けるサービスを提供します。 当社の豊富なエンジニアリングリソースは、お客様それぞれのプロセス要件を満たすカスタムソリューションを創造します。 オーブン製造におけるリーダーシップ 私たちは最先端の生産システムを使用し、品質保証プロトコルを用いて世界中の現場経験を調査し、エンジニアリングに即座にフィードバックしています。工場では、従業員の活躍により、製品やプロセスの改善が文書化され、伝達され、実施されます。これらのプロセスの相互作用により、当社は納期厳守、長期信頼性、収率の高い量産を特徴とする機器を製造しています。 私たちは世界中のシックスシグマ生産環境において信頼性の高いリフロー炉と硬化炉のシステムを製造しています。 マネジメントにおけるリーダーシップ 経営陣の結束力により、継続性を確保しています。今日あなたが話している人たちは、この会社で受け継がれてきたものであり、そして未来があるのです。当社のスタッフは全員、工学基礎に基づき、炉製造の訓練を受けています。この共通した経験が組立、設計、サービス、品質保証など、会社のさまざまな機能の遂行を支えています。 設備の選択は大きな決断です。これは、常に多くの要素を慎重に分析、検討しなければならない重大事項なのです。HELLERを選べば、これらすべての要素が保証されます。即応性のある経営陣、エンジニアリングの専門知識、革新への献身、そして信頼性の高い設備が、お客様のニーズを満たしてくれるのです。58年の歴史を持つ企業と財務強みにより、HELLERは資本設備ビジネスの自然なサイクルの中で安定性を維持することができています。 低運用コスト、高い柔軟性、メンテナンスの軽減、高いスループットなど、当社のオーブンの強みはすべて、お客様の工程をより効率的にして差し上げます。これにより、お客様が希望する品質と納期を実現することができるのです。市場をリードする企業を選択すれば、その機械とそれを支える人々が、競争力そのものとなるのです。 当社経営陣は、リーダーシップ、炉の革新性、顧客満足を通じて、お客様の安全を確保します。 熱処理イノベーションにおけるリーダーシップ 1987年に最初のフル対流リフローオーブンを発表して以来、HELLER工業は革新と改良を市場にもたらしてきました。HELLERは、電子機器メーカーの製品開発サイクルの短縮化に対応する中で、リフローや硬化の問題をに対するノウハウを蓄積してきた。現在、業界標準となっているフル対流リフローの先駆者として、当社は次のような大きな技術的課題を克服してきましたし、これからも克服していきます。 不活性雰囲気でのリフロー時の窒素消費量と酸素PPMを最小化し、運用コストを削減します。 窒素リフローオーブンの冷却ゾーンからフラックスの凝縮水を除去するため、初のフィルターレスソリューションを開発し、メンテナンスはほぼ不要となりました。 経済における柔軟性を高めるために、現場で窒素を再導入できるリフローオーブンを開発しました。 初となる二重レールオーブンを設計し、省スペース、低コストで、ユーザーのリフローと短期硬化の両方をサポートしています。 ダイアタッチ、フリップチップアンダーフィル、COBカプセル化などの用途に対応したインライン縦型オーブンシリーズで、硬化の生産性を向上させます。 ボイドフリーエポキシ、アンダーフィル硬化用加圧硬化炉の製品ラインを開発します。 フラックスフリーギ酸リフローとボイドフリー真空リフローのソリューションを開発するために、業界のパートナーと協力します。 イノベーションへの当社の取り組みにより、ダイナミックで最先端の技術革新に対応することができます。 熱処理開発、サービス、サポートにおけるリーダーシップ HELLERのエンジニアリングスタッフは、お客様とのパートナーシップのもと、小さな改良から斬新なアプローチまで、全ての要望にお答えします。このような継続的な改善プログラムにより、すべてのお客様に大きな利益をもたらします。当社のリフローと硬化の技術をお客様の工程に適用することで、競争力を高めることができます。 HELLERは、アメリカ、ヨーロッパ、アジアに複数のサービス拠点を持っており、工場には24時間体制でサービスエンジニアが常駐しています。世界中のお客様をサポートしているのです。また、最先端のRMATS(Remote Modem-Accessible Technical Service)プログラムでは、世界中の動画機能を使ったサポートをも提供しています。この最新のシステムにより、当社のサービスエンジニアはオーブン内部の電子機器にアクセスし、いつでもどこでもお客様のご質問にお答えすることができます。