
なぜ私たちはオーブンを使わずに赤外線による硬化処理を採用するのか?
正直言って、半導体を乾燥させるための従来の方法——つまり巨大な対流式オーブンを使う方法は、もはや効率的ではありません。今では、ほとんどの人が赤外線による硬化処理を採用しています。これは単に「環境に優しい」という理由や鉛を排除するためだけではありません。対流式オーブンは本当に非効率的だからです。
考えてみてください。強制送風式の場合、ウェハーに熱を伝えるために大量の空気を加熱しなければなりません。これは大変な無駄遣いです。一方、赤外線の場合は、中間媒体を経由せずに直接エネルギーを基材に与えることができます。待つ必要もありません。
エネルギーの問題
対流式オーブンはエネルギーを多く消費します。オーブンの壁や部品周辺の空気を加熱するのに時間がかかります。これは無駄です。
一方、赤外線ランプを使えば、フォトレジストやはんだペーストの中で実際に熱が必要な部分だけを加熱することができます。短波や中波の赤外線を使用することで、熱が瞬時に表面に到達します。
最良の点は、準備時間がほとんどないことです。巨大なチャンバーが適切な温度になるのを待つ必要はありません。電源を入れればすぐに使用できます。
鉛フリー規格への対応
問題は、鉛フリーのはんだ付けには、従来の鉛を含むはんだ付けよりも高い温度が必要だということです。もし熱風を使ってその温度に到達しようとすると、部品が変形したり、シリコンチップが過熱したりする危険があります。
赤外線を使えば、より精密に温度を制御できます。波長を調整することで、全体の基板を加熱することなく、高い再溶融温度に到達できます。また、燃焼ガスや二酸化炭素の排出もありません。純粋な熱のみが利用されます。
欠点(何事にも欠点はある)
ただし、赤外線も完璧な手段ではありません。いくつかの問題点があります。
非常に強力なため、急激な温度差が生じます。もし部品の厚さが異なったり、材料が混在している場合、一部の部分だけが他の部分よりも急速に加熱されます。
反射板や距離の設定を間違えると、部品が破壊される可能性もあります。正確な設定が必要です。ウェハー全体に均一に加熱されるように、距離を正確に調整する必要があります。
しかし、それができれば、全く別の話になります。