なぜ私たちはIR硬化処理においてオゾンを使わなくなったのか
半導体製造工場において、「清潔さ」は単なる目標ではなく、すべてを決定づける要素です。たとえごく少量の化学物質が残ってしまっても、それは大きな問題となります。だからこそ、私たちはオゾンを発生させないIRランプを採用するようにしたのです。
従来の短波長IRシステムでは、副産物としてオゾンが生成されてしまいます。これは望ましくありません。オゾンを排除することで、業界基準上の「環境に優しい」という条件を満たすだけでなく、ハードウェアを保護することもできます。
開発の裏側
実際に何が起こっているかというと、一般的なIRランプは185nmから254nmの範囲の放射線を放出します。このエネルギーが空気中の酸素と反応し、オゾンが生成されます。
クリーンルームでは、オゾンはまさに悪夢のような存在です。オゾンは繊細な金属部分を腐食させ、有機ポリマーを破壊します。これを防ぐために、クォーツ管に特別なコーティングやドーパントを施します。これらはフィルターのように機能し、VUV光を遮断します。
そうすることで、必要な高い熱密度は得られますが、腐食性のあるガスは一切発生しません。
空気を加熱する必要はない
巨大な対流オーブンを思い浮かべてみてください。大量の空気を加熱するために、莫大な費用と電力が必要です。これは無駄遣いです。
一方、IRランプは異なります。直接基板に光を当てるのです。これにより、処理時間が短縮され、エネルギーの消費も大幅に削減されます。つまり、部品を加熱するだけで、周囲の空気を加熱する必要はありません。
切り替えに関する正直な話
これが魔法のような解決策だとは言いません。いくつか注意点があります。
オゾンを生成する特定の波長の光を遮断するため、スペクトル分布が少し変化します。単にスイッチを切り替えるだけでは不十分です。コンベヤーの速度やランプの高さを調整して、硬化処理のパフォーマンスを適切に調整する必要があります。
また、高速で生産を行っている場合は、PIDコントローラーをこれらのランプの特性に合わせて調整する必要があります。
良いことに、これらのランプは既存の設備にそのまま取り替え可能です。現在の設備をそのまま使いながら、汚染の心配をしなくて済みます。