なぜ、無鉛チップの硬化には真空赤外線加熱が最適なのか
半導体業界では、環境規制や鉛や有害な溶剤の使用を減らしようとする動きがあります。従来の方法ではもはや十分ではありません。
このような変化を実現したい場合、真空対応の赤外線ヒーターが最適な選択肢です。これは、従来の対流式オーブンの代わりとして、より効率的でクリーンな手段と言えます。
真空状態での動作原理
チャンバー内の空気を抜くと、対流は起こりません。何もないので、部品に熱を与えることはできません。
そこで役立つのが赤外線ランプです。これらは短波放射を利用して、直接基板上に熱を与えます。エネルギーが直接的に伝わるため、鉛を含むフラックスや特殊な化学触媒を使う必要はありません。
また、石英製のケースをしっかりと密封することで、ガスの漏れや不純物の付着を防ぎます。つまり、クリーンで精密な硬化処理が可能になります。
時間の節約と効率化
従来のオーブンはエネルギーを多く消費します。小さなチップを加熱するために、部屋全体、つまり壁や空気、ラックまで加熱しなければなりません。時間がかかりすぎます。
一方、赤外線加熱では、直接対象物に熱を与えることができます。数秒で完全に加熱できます。
しかし、最大の利点は制御性です。無鉛はんだは敏感で、適切な温度範囲内でしか機能しません。温度が高すぎるとチップが破壊され、低すぎると接着が剥がれてしまいます。赤外線加熱なら、毎回適切な温度を保つことができます。
注意すべき点
完璧なわけではありません。いくつかの制約があります。
まず、スイッチを入れると、大量の電力が消費されます。電気系統がその負荷に耐えられるかを確認する必要があります。
また、真空状態では熱が簡単に逃げていきません。冷却システムをしっかりと設計する必要があります。そうしないと、ランプが壊れてしまいます。
適切に設計すれば、高速でクリーンで信頼性の高いシステムが構築できます。