なぜ私たちは大きなオーブンを使わずにIRキュアリングを採用するのか
半導体業界は、ようやく古い方式の対流式オーブンを使わなくなっています。その主な理由は、「無鉛化」や「環境に優しいエネルギーの利用」といった目標を達成するためですが、実際の理由はもっとシンプルです。つまり、昔の方法は非効率的だからです。
通常のオーブンを考えてみてください。まず空気を加熱し、次にオーブンの壁を加熱し、その後で初めて基板が加熱されます。これは大変な無駄遣いです。
一方、IRキュアリングでは、この手順をすべて省くことができます。エネルギーを直接材料に送り込むのです。中間媒体も不要で、空気が温まるのを待つ必要もありません。
エネルギーとスペースの節約
最も良い点は、IRキュアリングでは、実際に熱が必要な部分だけを加熱できることです。短波や中波の放射体を使えば、ほぼ即座に熱反応を引き起こすことができます。つまり、キュアリングにかかる時間を数時間から数秒に短縮できるのです。
このように速く処理できれば、広いスペースを占領する巨大な機械は不要になります。また、巨大な金属製の箱を何時間も加熱する必要がないため、電力代も削減できます。
無鉛化の問題
無鉛はんだに切り替えるのは簡単なことではありません。これらの材料はより厳格な条件を要求します。より高い温度が必要で、精度の高い制御も求められます。
温度が高すぎると基板が変形してしまいます。逆に低すぎると「冷たい接合部」ができ、多くの部品が無駄になってしまいます。
IRキュアリングを使えば、正確な温度を設定して加熱することができます。これは、全体を均一に加熱するのではなく、必要な部分だけを加熱する方法です。つまり、装置の他の部分を余計に加熱することなく、材料に必要なだけの熱を与えるのです。
注意点：熱の管理
しかし、これは魔法のようなものではありません。IRキュアリングは非常に強力な熱を発生させます。古いオーブンに単純にランプを取り付けて済むわけではありません。熱が集中するため、冷却にも注意が必要です。空気の流れが悪ければ、局所的に過度な温度が発生し、作品が損傷してしまいます。
私は常に、正確な温度計を使用することを勧めます。これにより、温度データがリアルタイムでコントローラーに送信され、すべてが安定し、部品が壊れるのを防ぐことができます。これはフィードバックループのおかげです。