後工程・アセンブリ・パッケージ

後工程・アセンブリ・パッケージとは

後工程・アセンブリ・パッケージとは、半導体や電子部品のチップを基板に実装し、接着・樹脂封止・ワイヤボンディングなどを行う工程群を指します。これらの工程では、接着剤や樹脂、溶剤ベースの洗浄液などが多用され、生産効率を高めると同時にVOC（揮発性有機化合物）の排出抑制が求められる環境です。特に封止樹脂の溶剤乾燥、実装装置のクリーニング、接着剤塗布装置の洗浄などで溶剤蒸気が発生します。

このカテゴリでは、後工程で使用される有機溶剤をどのように安全かつ効率的に回収・再利用できるかを解説します。工程内の排気処理だけでなく、作業環境の改善・コスト削減・環境負荷低減を同時に達成する仕組みに焦点を当てます。代表的な例として、モールド金型洗浄やワイヤボンドノズル洗浄における溶剤回収についても紹介します。

モールド金型洗浄における溶剤回収

モールド金型洗浄では、エポキシモールドコンパウンドや封止樹脂、離型剤の残渣を除去するために、炭化水素系溶剤やケトン系溶剤、専用モールドクリーナーなどが用いられます。金型キャビティ表面に汚れが蓄積すると、未充填・バリ・外観不良などにつながるため、定期洗浄とスポット洗浄の両方が重要です。

一方で、加温洗浄やハンドワークの拭き取りによって有機溶剤蒸気が発生し、作業環境や周辺設備への影響が懸念されます。モールド金型洗浄の排気に溶剤回収装置を組み合わせることで、VOC排出の抑制と溶剤コスト・廃棄コストの削減を同時に狙える構成が実現できます。

ワイヤボンドノズル洗浄における溶剤回収

ワイヤボンドノズル洗浄は、キャピラリ先端に付着した樹脂汚れやフラックス残渣、金属微粒子などを除去し、ボール形成やボンド位置精度を安定させるための重要なメンテナンス工程です。IPAやアセトン、MEKなどの溶剤が用いられ、拭き取りや小型洗浄槽での洗浄が繰り返し行われます。

これらの作業では、短時間に溶剤が気化し、作業者の呼気域付近で局所的に濃度が上がりやすくなります。ワイヤボンドノズル洗浄に対応した局所排気と溶剤回収装置を導入することで、打点品質の安定と作業環境の安全性向上を両立しながら、溶剤の再利用やVOC削減にもつなげることができます。

リードフレーム脱脂における溶剤回収

リードフレーム脱脂は、金属フレーム表面に付着した加工油・ワックス・微細汚れを除去し、ワイヤボンディングや樹脂封止の密着性を安定させるために欠かせない前処理工程です。大量処理が求められる工程であるため、炭化水素系・ケトン系溶剤を中心に洗浄液の使用量が多く、揮発による蒸気発生も大きくなります。

脱脂槽・超音波槽・乾燥工程などから発生する溶剤蒸気をそのまま放出すると、作業者ばく露や工場内の臭気問題につながります。溶剤回収装置を併用することで、VOC排出の抑制と溶剤使用量・廃棄量の削減を同時に実現でき、コスト・安全性・環境配慮の観点で大きな効果があります。

後工程・アセンブリ・パッケージにおける主な使用溶剤

代表的な溶剤として、炭化水素系（トルエン、キシレン、ベンゼン）、アルコール系（IPA、メタノール、エタノール）、ケトン系（MEK、アセトン）などが挙げられます。これらは、樹脂溶解・洗浄・乾燥など多用途に使用される一方で、揮発性が高く作業環境中に容易に拡散する特徴を持ちます。低沸点溶剤を扱う現場では、回収装置の冷却・吸着効率が品質維持に直結します。

後工程・アセンブリ・パッケージにおける溶剤回収装置の仕組みと選定ポイント

後工程・アセンブリ・パッケージにおける溶剤回収装置の仕組み

後工程では、小風量ながら濃度変動の大きい排気が多く、吸着式溶剤回収装置が効果的です。装置内部の活性炭層が溶剤蒸気を捕集し、一定周期で脱着・再生を行います。再生された溶剤蒸気は冷却コンデンサで液化され、高純度の回収液として再利用可能です。真空脱着方式では、水蒸気を使わず常温域で脱着できるため、排水をほぼゼロ化できる点が大きな特徴です。

後工程・アセンブリ・パッケージにおける溶剤回収装置の選定ポイント

装置選定時は、処理風量・溶剤濃度・吸着剤特性に加えて、温湿度変化や空調への影響も考慮する必要があります。特にアセンブリ工程では、精密接合機やディスペンサーなどが密集しており、排気ラインの設計次第で室内環境への影響が大きく変わります。低温・低振動・省スペース設計を優先しつつ、再生効率と安全性を両立させる構成が望まれます。さらに、樹脂や接着剤系溶剤では凝縮しやすい性質があるため、コンデンサ温度制御やタンク加温も重要です。

後工程・アセンブリ・パッケージにおける溶剤回収装置の導入メリット

回収装置を導入することで、VOC排出の削減だけでなく、再利用可能な溶剤を得ることができます。特に炭化水素・アルコール系溶剤は再資源化しやすく、原材料コスト・廃棄処理費・環境対策コストを同時に削減できる点が魅力です。また、回収装置をライン近傍に設置すれば、局所的な溶剤濃度上昇を抑え、作業者の安全性も高まります。さらに、環境規制やSDGs対応の観点からも導入価値が高い設備です。

【PR】栗本鐵工所の真空脱着式溶剤回収装置

引用元：栗本鐵工所公式HP
https://www01.kurimoto.co.jp/co-lab/about/youzai.html

栗本鐵工所の真空脱着（PSA）方式溶剤回収装置は、後工程のような変動の大きい溶剤排気に強く、安定運転と省エネを両立できる設計です。吸着剤には高性能な粒状活性炭を採用し、常温・真空環境下で脱着を行うことで、水蒸気を使わずに効率的な再生を実現します。これにより、排水処理が不要となり、運転コストを大幅に削減できます。

真空脱着式溶剤回収装置の特徴

• 真空脱着方式で水蒸気を使わず常温再生が可能
• 変動の大きい排気でも高い除去性能を維持
• 小風量・局所排気ラインに柔軟対応
• 蒸気脱着式と比較して排水量を大幅に低減
• 吸着剤の寿命が長く、メンテナンス頻度を軽減
• ユーティリティ負荷が小さく、省エネ運転が可能

エステル系溶剤回収に適している理由

引用元：栗本鐵工所公式HP
https://www01.kurimoto.co.jp/co-lab/about/youzai.html

エステル系溶剤（酢酸エチル、酢酸ブチルなど）は揮発性が高く、蒸気脱着方式では排水量の増加や溶剤希釈の問題が生じやすいです。真空脱着（PSA）方式は、蒸気を使わず減圧環境で溶剤を効率的に脱離できるため、排水をほとんど発生させず純度の高い回収が可能です。常温再生により熱負荷を抑え、熱影響を嫌う樹脂系設備にも適しています。

また、自動サイクル制御により吸着・脱着を繰り返すため、変動負荷にも柔軟に対応できます。再生された溶剤は希釈水が混入しにくく、再利用工程の負荷低減に寄与します。結果として、安定品質の確保とランニングコスト削減を両立できる回収システムとして高い評価を得ています。

主な対応溶剤

炭化水素系（トルエン、キシレン、ベンゼン）、エステル系（酢酸エチル､酢酸ブチル）、アルコール系（IPA､メチルアルコール､エチルアルコール）など、さらにフッ素系（フロン類）にも対応可能です。

溶剤回収装置メーカー・栗本鐵工所の概要特徴

栗本鐵工所は1970年代から活性炭吸着技術を用いたVOC排気処理装置を手がけ、化学・樹脂・電子分野などの多様な製造現場で採用実績を持ちます。長年培った吸着・脱着制御技術により、小風量から大風量まで最適な回収システムを提案。PSA方式では、水溶性・エステル系溶剤など難処理物にも対応できる柔軟性が評価されています。

まとめ

後工程・アセンブリ・パッケージ分野では、接着・封止・乾燥など溶剤使用が避けられない工程が多く存在します。真空脱着（PSA）方式の溶剤回収装置は、低排水・省エネ・高純度回収を同時に実現できる次世代型システムとして注目されています。再利用によるコスト削減と環境負荷低減を両立し、品質要求の高い後工程においても安定運用を可能にします。