IR加熱を用いた半導体用グローブボックスの乾燥方法
正直言って、従来の対流式オーブンは使いにくいものです。特に、今では無鉛で環境に優しい製品を目指している中で、そうしたオーブンは不向きです。そのため、私たちはグローブボックスでIR加熱を利用するようになりました。
対流式オーブンが暖かい空気を送り込むのに対し、IR加熱は放射エネルギーを利用します。これにより、汚染された空気が循環する心配もなく、化学溶剤を使わずに部品を迅速に乾燥させることができます。
熱が実際にどのように作用するか
一般的なオーブンを考えてみましょう。オーブンが空気を温め、その空気が部品を温めます。これは遅く、面倒な作業です。
一方、IR加熱は異なります。電磁波を放出し、それが直接基板に当たります。その結果、ほぼ即座に熱が伝わります。窒素やアルゴンの雰囲気の中で作業する場合、ガスバランスを崩したり酸化のリスクを避けつつ、必要な熱密度を得るには、これが最良の方法です。
注意点とその対処法
単純に「接続すればOK」というわけではありません。材料の厚さに応じて適切な波長を選ぶ必要があります。
薄膜を硬化させる場合は、短波長の要素が最適です。なぜなら、表面に強く速く熱が伝わるからです。しかし、距離には注意が必要です。要素が近すぎると基板が焼けてしまいます。逆に遠すぎると、効率が低下します。
また、電源にも注意が必要です。高出力のIRランプは多くの電流を消費します。配線が十分でないと、電圧が下がり、硬化の一貫性が失われてしまいます。
なぜこれが地球にとって良いのか
最も良い点は、IR加熱が「乾燥型」の処理方法だということです。VOCは発生せず、融点を下げるための鉛系フラックスも不要です。スイッチを入れると要素が発光し、部品が硬化します。そして、スイッチを切ると、熱はほぼ即座に止まります。熱の遅れもありません。巨大なオーブンが数時間かけて冷却されるのを待つ必要もありません。とてもシンプルです。