なぜクリーンルームでは赤外線による硬化処理が採用されているのか？ 正直に言って、従来の対流式オーブンは使いづらいものです。空気を加熱する方式なので、まるで巨大なヘアドライヤーを使って部屋を温めようとしているようなものです。多大なエネルギーが無駄に消費されますし、何よりも、微粒子が発生してウェーハを損傷させてしまいます。これはクリーンルームでは望ましいことではありません。 そこで、私たちは赤外線ヒーターを採用しました。空気を操作する代わりに、電磁波を直接基材に当てるのです。 直接的で、清潔で、効率的です。
加熱の仕組み
赤外線による硬化処理の最大の利点は、「仲介者」が不要だという点です。エネルギーが直接材料に伝わるのです。 そのため、巨大な送風機や、いつ壊れてしまうかわからない空気濾過システムは不要です。また、熱が特定の場所に集中するため、部屋全体が過度に加熱されることもありません。その結果、HVACシステムの負担も減り、電気代も大幅に節約できます。 私たちは主に短波および中波の赤外線を使用しています。短波ランプはほぼ即座に表面に作用します。これにより、フリーレッドはんだペーストやフォトレジストを素早く硬化させることができ、基板全体が不必要に加熱される心配もありません。
フリーレッド規格への対応
フリーレッド合金に切り替えるのは、単にペーストを変えるだけでは済みません。これらの材料は、従来のSnPb系材料よりも融点が高いのです。注意しないと、接合部が十分に硬化されなかったり、PCBが焼けてしまったりします。 赤外線ヒーターを使えば、化学反応に必要な正確な波長を設定できます。純粋な電気的処理です。燃焼による副産物もなく、異常な臭いも出ません。安定した、正確な熱が得られます。
注意点（完璧なものはないから）
ただし、赤外線も万能ではありません。「シャドウエフェクト」という問題があります。 部品が密接に配置されていると、赤外線が高いチップの下の隙間に届かなくなります。まるで微小な日食のような状態です。単にランプを上に置くだけでは、温度が均一にならず、接合部が破壊されてしまいます。 解決策は、ランプの位置をうまく調整するか、多角形のアレイを使ってウェーハの隅々まで熱が行き渡るようにすることです。事前の計画が少し必要ですが、大量の不良品を捨てるよりはましな方法です。