なぜ無鉛半導体の硬化処理に赤外線を使用するのか？
正直に言えば、従来の対流式乾燥法はもう時代遅れです。
グローブボックス内で作業する場合、数個の部品を乾燥させるために、不活性ガスで満たされたチャンバー全体を加熱するのは、エネルギーの無駄遣いになります。だからこそ、より多くの人々が赤外線加熱を採用しているのです。赤外線加熱なら、電力代を節約しながらも、「無鉛で環境に優しい」という利点を得られます。
直接加熱の魔法
これをこんな風に考えてみましょう。ホットエアオーブンは、スペースヒーターを使って部屋を温めるようなものです。つまり、壁や空気、その他のものまで一緒に温めてしまいます。一方、赤外線は違います。まるで太陽の下にいるような感じです。エネルギーは直接基板に伝わります。グローブボックスの壁や窒素雰囲気にエネルギーを無駄にすることはありません。そのため、加熱速度が大幅に上がり、熱が必要な場所に正確に届きます。これは、無鉛処理に最適な方法なのです。
適切なハードウェアの選定
グローブボックス内では常にスペースが問題になります。すべてが狭い空間に収まっています。
その問題を解決するために、私たちは短波長の赤外線発光体を使用しています。これらはあまりスペースを取りませんが、熱密度が非常に高いのです。また、汚染を防ぐために、石英で覆っています。
しかし、難しい点もあります。ランプのスペクトラムを使用する材料に合わせる必要があります。もし特定の無鉛はんだや接着剤を使用している場合、スペクトラムが合っていないと、コアが温まる前に表面が焼けてしまいます。これは微妙なバランスが必要です。
トレードオフの現実
赤外線加熱は速いです。本当に速いのです。しかし、少し過剰になりがちです。
もしランプの配置が間違っていたり、部品を回転させていなかったりすると、熱の集中部分ができてしまいます。目標温度を超えないように、しっかりとしたPIDコントローラーが必要です。また、冷却システムも重要です。基板から反射される熱に対応できなければ、グローブボックスのシールが溶けてしまう可能性があります。
私たちは、簡単に交換できるような要素を設計しています。ワット数と長さの比率にも注意を払い、チャッシスを分解せずにより多くの部品を処理できるようにしています。
結局のところ、簡単です。熱を与え、部品を取り出すだけです。