なぜ私たちが工場でIR硬化法を採用するのか
乾燥工程のエネルギー消費をチェックするとき、私が最も重視するのは「工程の速度を落とさずに、どうやって炭素排出量を減らすか」という点です。
従来の対流式オーブンは、大量の空気を加熱する巨大な装置に過ぎません。これは完全な無駄遣いです。ウェーハを加熱するためだけに空気を加熱しているのです。一方、赤外線硬化法では、部屋全体を温める代わりに、エネルギーを直接基板に照射します。
これは全く異なる種類の熱です。
私たちは短波および中波の赤外線ランプを使用し、溶剤や抵抗体の吸収帯に正確にエネルギーを当てます。空気が温まるのを待つ必要はありません。光子が即座にウェーハ表面に到達します。
そうすることで、乾燥時間は数分から数秒に短縮されます。炭素排出量も減少し、工程の速度も上がります。まさに一石二鳥です。
また、環境面でもメリットがあります。鉛フリー化の動きは、はんだだけでなく、全体的な加熱プロセスにも関係しています。対流式の場合、長時間にわたる加熱を乗り切るために、強力な化学安定剤や鉛を含むフラックスが必要になります。しかし、赤外線硬化法は違います。高速で正確に温度をコントロールできます。基板が劣化する前に、温度を急上昇させたり、再び下げたりすることができます。有毒なガスも出ず、クリーンルーム内に無駄な熱が漏れ出してHVACシステムが過度に稼働することもありません。
ただし、注意点もあります。
単純にヒーターを取り除いて赤外線ランプを設置するだけでは不十分です。赤外線は非常に高い熱密度を持っているため、コンベアの速度が少しでも変わったり、出力が高すぎたりすると、ウェーハが焼損してしまいます。これは大惨事です。
そのため、厳密なフィードバックループが必要です。温度計と電源装置はリアルタイムで連携し、温度が上昇しすぎないようにしなければなりません。
最近では、パルス式の赤外線を使うことで最良の結果が得られています。これにより、施設への定常的な熱負荷が大幅に削減されます。実際、生産性を犠牲にせずに、世界的なESG目標を達成する最も簡単な方法です。