なぜ無鉛製造工場でIR照射に切り替えるのか
ほとんどの半導体製造工場では、もはや古い対流式オーブンや溶剤を多用する乾燥方法を使わなくなっています。そろそろそうすべき時期です。IR照射方式が広く採用されているのは、生産速度を落とすことなく、「環境に優しい」「無鉛」な条件を実現できるからです。
物理的な原理は以下の通りです。
熱風を使う場合、時間がかかります。まず空気を加熱し、次にチャンバーの壁を加熱し、最後に部品を加熱する必要があります。一方、IR照射は違います。エネルギーが直接基板に届きます。
無鉛はんだやフォトレジストを扱う際には、単純に熱を当てるだけではワイヤーが変形してしまいます。IR照射なら、特定の波長の光を利用することで、正確に必要な場所にだけ熱を与えることができます。まるで外科手術のように、必要な場所だけを加熱し、他の部分は低温のままに保つのです。
そして、電力代の問題もあります。
従来の乾燥方法では、24時間体制で大容量のヒーターや送風機が動き続けるため、莫大な電力が消費されます。一方、IRランプは数秒で所定の温度に達します。スイッチを入れればすぐに使用可能で、すぐに硬化処理を開始できます。
長時間のウォームアップが不要になり、電力の無駄遣いもなくなります。また、強制的に空気を送る必要がないため、クリーンルーム内に不純物が混入する心配もありません。すべてがコントロールされています。
しかし、完全に魔法のようなわけではありません。
IR照射は速いですが、注意が必要です。高強度の短波長のIRを使用すると、表面が急激に硬化し、下層の溶剤が閉じ込められてしまうことがあります。これは望ましい状態ではありません。
ランプの配置やコンベアの速度を適切に調整し、熱が均等に伝わるようにしなければなりません。また、ワイヤーから反射される熱を処理するための冷却システムが不十分だと、処理温度が変動してしまいます。
私たちがIR照射を採用するのは、地球環境とコストの観点から理にかなっているからです。有害な溶剤を排除し、電力消費も大幅に削減できます。それだけです。