
なぜ、私たちは大きなオーブンの代わりにIR硬化装置を使うのか?
正直言って、対流式オーブンはもはや時代遅れです。最近では、デジタル式の赤外線硬化装置が急速に普及しています。これは単に「環境に優しい」というだけではなく、生産ラインの速度を落とすことなく、より効率的に物質を硬化させることができるからです。
熱の問題
鉛フリーのはんだや接着剤の難点は、硬化するのにかなりの熱が必要だということです。従来の鉛入りのものと比べて、はるかに多くの熱が必要です。
もし通常の熱風式オーブンを使うと、ほんの少しの材料を硬化させるために部屋全体を加熱しなければなりません。これはエネルギーの無駄遣いであり、基板が変形する原因にもなります。一方、IR硬化装置は違います。空気を乱すことなく、短波放射を直接材料に当てるので、コーティング部分がしっかりと硬化します。その結果、数秒で完全に硬化します。何時間もかからないのです。
「過剰加熱」の問題を解決する
昔ながらのヒーターを使ったことがある人なら、その問題を知っているでしょう。ヒーターには大きな熱容量があるため、温まるのに時間がかかります。そして、ちょうど目標温度に達したと思った瞬間に、逆に過剰加熱されてしまいます。
そこで、デジタル制御装置が役立ちます。PID制御や精密な電力調整により、表面温度を正確に管理できます。そうすれば、敏感な部品が壊れる心配もありません。自分の使用するエポキシやフォトレジストに合った波長を選んで、そのまま動作させればいいのです。
デメリット(完璧なものはないから)
利点は明らかです。空気を加熱しないため、大量のエネルギーを節約できます。また、設備のサイズも大幅に小さくなります。工場がサウナのようになってしまう心配もありません。
しかし、注意点もあります。IR硬化装置には、材料までの視界が必要です。もし部品に深い凹みや奇妙な3次元形状があると、冷却不足になってしまいます。それを解決するには、ランプの角度を調整したり、すべての部品をコンベヤー上に置いて、すべての部分が均等に加熱されるようにする必要があります。
また、冷却システムが急激な温度変化に対応できるかどうかも重要です。もし対応できなければ、ウェハーに熱衝撃が起こり、それは誰も望まない問題です。