なぜ無鉛半導体の乾燥に赤外線を利用するのか
MEMSセンサーワイヤーを乾燥させる際、それは非常に危険な作業です。微細で繊細な構造から水分をすべて取り除かなければならないのですが、その過程でワイヤーが壊れたり変形したりしてはいけません。
長年にわたり、人々は対流式オーブンや化学薬品を使ってこの作業を行ってきました。しかし、業界は「無鉛・環境に優しい」基準へと移行しており、そうした古い方法ではもはや十分ではありません。ここで役立つのが短波長の赤外線加熱です。
実際の仕組み
普通の熱風オーブンを考えてみてください。まず空気を加熱し、次にチャンバーを加熱し、その後に媒体を加熱し、最終的に水を加熱します。これは時間がかかり、エネルギーも無駄になります。
一方、赤外線は違います。空気を加熱する必要はありません。放射線が直接ワイヤー表面の水分子に当たります。そのため、温度が瞬時に上昇します。このように目的を絞った加熱方式のおかげで、溶剤ベースの乾燥剤や古い鉛含有の安定剤を使う必要がなくなります。
電力消費と熱量
通常の対流式オーブンを使ったことがある人なら、それがどれだけエネルギーを消費するかご存知でしょう。温度を一定に保つために24時間365日稼働しています。
一方、赤外線ランプの場合、シャッターが開いている間やランプが点灯している間だけ電力が使われます。1枚のワイヤーあたりの電力消費量は大幅に削減されます。その結果、電気代も安く済みます。
ただし、注意点があります。熱が急速かつ強烈に作用するため、ワイヤーを固定するクリップには注意が必要です。基板のガラス転移温度が低い場合は、無理に加熱してはいけません。パルス周波数を調整する必要があります。そうしないとワイヤーが変形してしまいます。
クリーンルームへの適用
クリーンルームではスペースが非常に貴重です。赤外線システムは、巨大な強制送風装置よりもはるかにコンパクトです。また、送風装置も不要です。送風装置がないため、ほこりや粒子が舞い上がることもなく、環境も安全になります。従来の大型の装置に比べて、簡単に置き換えることができます。
私たちは、はんだ接続部から石英ケースに至るまで、すべて無鉛の材料を使用しています。これにより、RoHS規制や環境規制を簡単に満たすことができます。
有害なガスも出ず、エネルギーの無駄遣いもなく、よりクリーンな工程が実現できます。これは、ゼロ排出を実現するための、よりシンプルで効率的な方法です。