なぜ、無鉛乾燥のために赤外線を利用するのか？
長い間、私たちはすべての部品を大きな対流式オーブンに入れて乾燥させてきました。しかし、今はそのやり方が変わりつつあります。ますます多くの場合で、赤外線を使った乾燥方法に切り替えられています。これは単に「グリーン」な要求に応えるためや、鉛を排除するためだけではありません。実際、赤外線を使う方が効果的だからです。
対流式オーブンを考えてみてください。部屋全体、空気、壁……すべてを加熱しなければなりません。これは無駄なエネルギーの消費です。一方、赤外線は異なります。直接、被処理物に熱を当てるのです。
まるで、ピザを温めるために家全体を暖めるのと、トースターを使うのとの違いのようです。
エネルギーが直接フォトレジストやはんだペーストに伝わるため、化学実験室のような臭いがする重い溶剤ベースの媒体は不要です。また、加熱速度も非常に速いです。空気が一定の温度に達するのを待つ必要がないので、電気代も節約できます。
そして、無鉛問題もあります。無鉛はんだは扱いが難しいです。従来のSnPb系はんだよりもはるかに多くの熱が必要です。通常のオーブンを使って強制的に加熱しようとすると、基板の中心が温まる前に端部分が焼けてしまうことがあります。しかし、赤外線を使えば、波長を調整して、材料が熱を吸収する部分に正確に熱を当てることができます。そうすれば、基板に負担をかけずに、きれいで丈夫な接合が得られます。
でも、これは簡単に実現できるわけではありません。オーブンを取り除いて赤外線ランプを設置しただけではうまくいきません。赤外線は小さな領域に大量の熱を集中させます。もし部品に厚い部分と薄い部分がある場合、「ホットスポット」という問題が発生します。厚い部分が温まる前に、薄い部分が焼けてしまう可能性があります。そのため、ランプの配置やコンベアの速度を適切に調整し、ウェーハ全体に均等に熱が行き渡るようにしなければなりません。
それでも、うまく設定できれば、大変素晴らしい結果が得られます。私たちはこのシステムを使って、化学薬品を多用する乾燥工程をなくしています。乾燥ラインの占有面積も大幅に削減され、加熱時間も数時間から数秒に短縮されます。これにより、規制当局も満足し、全体の作業もスムーズに進みます。