赤外線を活用して、無鉛での硬化処理を正しく行う方法
正直に言えば、昔ながらの対流式オーブンはもはや時代遅れです。半導体の乾燥処理においては、デジタル式の赤外線コントローラーが急速に普及しています。これは単に「環境に優しい」という理由だけでなく、効率性の観点からも重要です。従来の加熱方式では、小さな部品を乾燥させるために大量の空気を加熱する必要があり、そのエネルギーの多くは無駄になってしまいます。
一方、赤外線による硬化処理は違います。部屋全体を暖めるのではなく、電磁波を直接基板内に送り込みます。
実際の動作原理
まず、赤外線ランプが光子を放出し、コーティングや接着剤中の分子を振動させます。そうすることで、材料自体の内部で熱が生じます。非常に速いのです。
燃焼や危険な化学物質を使わないため、クリーンルームでの使用にも最適です。デジタルコントローラーを使えば、出力を精密に制御できます。そうしないと、温度が急上昇し、ウェーハが数秒で破損してしまう可能性があります。誰もそれは望みません。
設定の調整
デジタル式の赤外線コントローラーの素晴らしい点は、目的に応じて正確な波長を選べることです。材料の奥深くまで熱を届けたい場合は短波長の赤外線を使います。表面だけを温めたい場合は中波長が適しています。これらのシステムはPLCに直接接続でき、フィードバックループを実現できます。設定が適切であれば、スクラップ率は大幅に減少します。
実際の課題
もちろん、赤外線が万能な解決策だとは言えません。いくつかの問題点もあります。熱は強烈で、局所的に集中します。コントローラーの設定が少しでも狂ったり、コンベヤーベルトが不安定になったりすると、基板に熱点ができてしまい、修正が困難になります。硬化処理が終了した後は、冷却システムを適切に設計する必要があります。
しかし、その分、溶剤を使った乾燥処理に頼る必要はなくなります。乾燥ラインのスペースも大幅に節約できます。古くて重たい対流式オーブンの代わりに、消費電力が少なく、環境規制にも適合する装置を使用できます。