無鉛IR硬化処理への移行
半導体業界は、ようやく古い溶剤を使用する乾燥方法や鉛を含むプロセスから脱却しつつあります。私たちの多くは、デジタルIR硬化処理に移行しています。それには十分な理由があります。
考えてみてください。対流オーブンでは、部品の周囲の空気を加熱するのに大量の時間がかかります。しかしIRは違います。直接基板にエネルギーを与えるのです。つまり、化学触媒や、乾燥時に悪臭を放つ重い溶剤を使わずに済むのです。
なぜ物理的な原理が重要なのか
デジタルIRコントローラーを使えば、所定の温度を維持できます。もはや、機械の金属製の筐体全体を加熱するためのエネルギーを無駄にすることはありません。
PID制御を用いて電力を調整します。これは専門的に聞こえますが、要するに温度が急上昇するのを防ぐだけです。無鉛はんだや接着剤を使用する場合、わずか5度の温度上昇でも全体の製品が台無しになってしまいます。デジタル制御によって、温度を一定に保つことができます。
また、IRは光子を利用してエネルギーを伝達するため、媒体は不要です。非常に速いのです。準備時間も分単位から秒単位に短縮されます。さらに、VOCを除去するための大規模な空気処理装置や洗浄装置も必要ないので、設備のサイズも小さくなります。
「無鉛」というだけではない
無鉛化というのは、単に使用するはんだの種類だけの問題ではありません。それは、どのように熱を扱うかという点にも関わってきます。
従来の乾燥法では、大量の空気が必要ですが、正直なところ、その空気によってほこりや粒子が製品に付着してしまいます。一方、IRは非接触型なので、クリーンルームと相性が良いです。無駄に大量の空気を加熱するためのコストもかかりません。
難しい点
しかし、全てがうまくいくわけではありません。高強度のIRは強力です。冷却ファンやヒートシンクの使い方に注意しないと、すぐに過熱してしまいます。また、コントローラーが材料の放射率に合っていないと、表面が焼けてしまい、内部が未硬化のままになってしまいます。
ランプの波長が材料の吸収率に合っている状態を見つける必要があります。そうでないと、エネルギーが無駄になってしまいます。