なぜ私たちが従来のオーブンを使わず、赤外線による硬化処理を採用するのか？
正直言って、従来の対流式オーブンは非効率的です。それは巨大な加熱装置であり、ウェーハを乾燥させるだけで莫大なエネルギーが消費されます。大量の空気を温めて循環させ、適切な場所に熱が届くのを待つ必要があります。これは遅くて面倒であり、「無鉛製造」への移行とは相容れません。
だからこそ、みんなが赤外線による硬化処理を採用しているのです。
実際の違いはこうです：赤外線は空気を利用しないのです。電磁波を使ってエネルギーを直接基材に送り込むのです。部品自体を温めているのであり、部屋全体を温めているわけではありません。
速度の面でも大きな違いがあります。従来のオーブンが温まるのに時間がかかる一方、赤外線ランプは数秒で目標温度に到達します。短波や中波の放射体を使えば、樹脂や接着剤の吸収帯を正確に狙うことができます。これにより、よりクリーンで迅速かつ効率的な処理が可能になります。
さらに、無鉛材料を扱う際のストレスも大幅に減ります。
無鉛はんだは繊細です。温度が少しでも変わると、部品が変形したり酸化したりする危険があります。しかし赤外線を使えば、波長を調整することができます。放射体の材料を変えることで、熱がどの程度深く侵入するかを制御できます。これにより、対流式オーブンで起こりがちな「過度な加熱」を防げます。また、燃焼がないため、クリーンルームも汚染されず、VOCや有害なガスも発生しません。
でも、これは魔法のようなものではありません。何か犠牲が伴います。
小さな領域に多量の熱を集中させると、その部分が急速に高温になります。もし筐体がその熱に耐えられなければ、センサーの値が不安定になり、問題が発生します。
ウェーハが焼けないようにするには、単純に設定して放置するだけでは不十分です。信頼性の高いPIDコントローラーや閉ループ型の温度計が必要です。
確かに、大きなオーブンを使うよりは少し複雑ですが、その代わりに、無鉛材料を使っても効果的な低炭素プロセスが実現できます。私なら、喜んでこの方法を選びます。