精密エレクトロニクスとセンサーのパッケージングには、HEPA と ULPA のどちらを使用する必要がありますか?

通常、包装作業場には全体的な清浄度レベルがありますが、実際に歩留まりを決定するのは作業場全体の平均粒子濃度ではなく、主要な作業場から数十センチメートル以内の空気状態であることがよくあります。。

センサー チップ、光学窓、金線ボンディング ポイント、および MEMS 構造は、作業場の他のエリアよりも粒子の影響を非常に受けやすくなっています。数ミクロンの粒子が接合領域に落ちると、仮想はんだ付けやショートが発生する可能性があります。光学センサーの表面に落ちた場合、キャリブレーション結果に直接影響を与える可能性があります。したがって、選択の最初のステップは、「包装ワークショップで HEPA または ULPA を使用するべきか」を問うことではなく、「どのワークステーション、どのような粒子、そしてどの程度のリスクがあるか」を問うことです。

まず、本当に保護が必要な場所を特定します

精密エレクトロニクスとセンサーのパッケージングは​​多くのプロセスをカバーしており、粒子の影響の程度は大きく異なります。

ダイボンディング、ワイヤーボンディング：チップ表面やパッドが直接露出しており、ボンディング界面にパーティクルが落下すると接続強度に影響を与えます。このようなワークステーションは通常、局所的な清掃と保護が必要です。

光学センサーのパッケージング：レンズ、フィルター、フォトダイオードの表面にゴミが付着すると、異常な暗電流や画像不良の原因となることがあります。このような用途はサブミクロンの粒子にも敏感です。

MEMS および薄膜センサー: 可動構造または薄膜領域は粒子の付着により故障する可能性があり、粒子の高度な制御が必要です。

梱包後の検査とテスト: 製品が梱包されている場合、粒子の影響は比較的小さいですが、プローブカードとテストソケットの近くの清浄度に対する要件は依然としてあります。

すべてのプロセスに同じグレードが必要なわけではありません。 包装ライン全体を最高レベルに構成するにはコストがかかり、必ずしも重要な問題が解決するとは限りません。より合理的なアプローチは、ワークステーションを分類し、露出している領域にリソースを集中させることです。

HEPAとULPAのどちらを選択するか

ローカル給気ユニットでは、HEPA と ULPA が一般的なオプションです。選択は主に粒子の感度とプロセス要件に基づいて行われます。

H14 高効率フィルター: 0.3 ミクロン粒子の濾過効率には明確な要件があります。適度な空気供給量と空気流範囲により、主要なワークステーションでローカル 100 レベルの環境を確立できます。ほとんどの精密電子パッケージング ステーションでは、主な制御対象がミクロン サイズの粒子であれば、通常、H14 で要件を満たすことができます。特定の製品を参照できる HEPA高効率フィルターの説明 。

U15 または U16 超高効率フィルター: プロセスが 0.1 ミクロンサイズの粒子に敏感な場合、またはプロジェクトの受け入れ基準で明らかに低い透過率が必要な場合は、ULPA を検討できます。光学センサー、特定の MEMS パッケージ、および高い欠陥率要件が必要なシナリオが使用される場合があります。製品タイプは次のとおりです。 ULPA超高性能フィルター。

しかし、変数はグレードだけではありません。 しっかりと密閉された H14 局所空気供給ユニットの実際の保護効果は、密閉が不十分な U16 よりも優れている可能性があります。エアフロー範囲、設置インターフェイス、メンテナンス方法などすべてをグレードと合わせて考慮する必要があります。

局所空気供給の構成方法

精密電子パッケージング用の主要なワークステーションは、通常、クリーン ルーム全体に依存するのではなく、局所的な空気供給を使用します。

FFU形式：ワークステーション上に設置スペースがあれば使用可能 FFU ファン フィルター ユニットは、 部分的な一方向の流れをカバーします。フィルターエレメントは、粒子制御の目的に応じて、HEPA または ULPA にすることができます。

EFU形式：保護領域が装置内にある場合、または設置スペースが限られている場合に使用可能 EFU機器側ファンフィルターユニット。このような用途では、装置の構造、可動部、エア供給経路などを総合的に考慮する必要があります。多くの場合、フィルター エレメントの厚さと分解および組み立て方法は、グレードよりもソリューションの実現可能性に大きく影響します。

効率的な給気出口形状：集中給気システムの端部給気出口に装備可能 HEPA/ULPA エアフィルター、ワークステーションの風量に応じて選択。

形状に関係なく、シールと漏れ検出を適切に行う必要があります。 ローカル空気供給の価値は、保護されたエリアにきれいな空気を正確に届けることです。界面に漏れがあり、ろ過されていない空気が混入すると、たとえレベルが高くても、損傷してしまいます。

バージョンアップ・改造時の確認事項

当初の計画では H14 を使用していたが、現在 ULPA へのアップグレードを検討している場合は、事前に確認する必要があることがいくつかあります。

ファンのマージン。 通常、ULPAは同サイズのH14に比べて抵抗値が高く、バージョンアップ後は風量が低下する場合があります。目標風量における新しいフィルタエレメントの抵抗データを取得し、ファンカーブに従って動作点を計算する必要があります。

設置スペース。 新しいフィルターエレメントの厚さや構造は、元の製品とは異なる場合があります。既存のボックスに設置できるか、アクセスドアが閉められるか、交換経路がスムーズかなどを確認する必要があります。

密閉されたインターフェイス。 ガスケットや液タンクの適合寸法は外観だけでなく、一品一品確認する必要があります。シール構造に関する問題については、関連する界面検証方法を参照してください。

漏れの検出方法。 U15、U16の判定限界はH14より厳しいです。現場の漏れ検出機器の測定範囲とスキャン方法は、新しいレベルの要件を満たすことができなければなりません。

検証プロセスを省略することはできません。 アップグレード後は、プロジェクトの要件に従って、空気量を再測定し、漏れ検出を実行し、保護エリア内の粒子濃度を確認する必要があります。アップグレード前の運用データは、比較のベースラインとして保持する必要があります。

プロジェクトの判断例

あるセンサー実装ラインのクリーンルーム全体はクラス1,000ですが、光学窓実装ステーションで不良パーティクルが発生することがあります。

調査の結果、ワークステーションは装置内にあり、機械アームがその上を移動しており、クリーン ルーム全体の空気の流れがワークステーションを効果的にカバーできないことが判明しました。当初の計画では、独立した濾過装置を持たずに、機器のケーシングに空気出口を開くだけでした。

この場合の解決策は、クリーン ルーム全体をアップグレードするのではなく、ワークステーションにローカル空気供給ユニットを追加することです。粒子感度に応じて、H14 または U15 フィルターエレメントを選択し、装置の内部構造に応じてエアダクトと戻り空気経路を設計できます。設置方法は、装置の可動部分やメンテナンスアクセスと合わせて確認する必要があります。特定の構成を組み合わせることが可能 EFU機器側のファンフィルターユニットの構造スキームについての議論 。

選択と承認のチェックリスト

アイリ産業の梱包クリーンパッケージについて

精密エレクトロニクスやセンサーのパッケージング用のクリーン ソリューションに関して言えば、多くの場合、問題は単一の製品にあるのではなく、ワークステーションの構造、エアフロー パス、濾過レベルの調整にあります。

Aili Industrial の製造システムは、フィルター、モーター、ファン、制御システム、完全な機械アセンブリをカバーしており、さまざまなグレードの HEPA/ULPA 製品とサポートする空気供給装置を提供できます。フィルターは一緒に使用できます FFUファンフィルターユニット、EFU 機器側ファン フィルター ユニットは、 風量、抵抗、取り付けインターフェイスを一緒にチェックして、ワークステーションの変更後に風量の不一致や取り付け不能を軽減します。

お問い合わせの際は、ワークステーションの構造、粒子制御目標、利用可能なスペース、受け入れ方法をお知らせください。これは、ろ過レベルと空気供給形式の組み合わせを決定するのに役立ちます。具体的なパフォーマンスは、製品の技術データとプロジェクトの受け入れ結果によって異なります。