なぜ無鉛半導体には赤外線を使用するのか？ 半導体業界では、「グリーン」で無鉛の基準を追求しています。長い間、ウェーハを乾燥させたり、接着剤を硬化させるためには、大量の空気を加熱する対流式オーブンが使われてきました。 しかし正直、これは無駄な手段です。 だからこそ、私たちは短波長赤外線を利用するのです。熱風に頼る代わりに、電磁波を利用します。技術的には複雑に聞こえますが、実際はずっとシンプルです。 部品自体を直接加熱するのです。 通常のオーブンを考えてみてください。部品が温まる前に、壁や空気、ラックまで加熱しなければなりません。これは時間がかかり、コストも高くなります。 赤外線なら、その手間が不要です。光子が直接基板に当たり、分子が振動して即座に熱が発生します。巨大な金属製の箱を加熱する必要がないため、エネルギーの消費も大幅に削減できます。つまり、実際に必要な分だけの熱を供給すればよいのです。 無鉛材料の課題 問題は、無鉛のはんだや接着剤は少し特別な扱いが必要だという点です。従来の鉛入りの材料と比べて、より高い温度が必要で、温度上昇の速度も速くしなければなりません。 バランスを取る必要があります。温度が高すぎると基板が変形してしまいます。逆に低すぎると、接合部が十分に硬化しません。どちらも良い結果にはなりません。 私たちは波長を調整することでこれを解決しています。短波長赤外線は材料の内部まで届くため、部品の下部も上部と同じ速度で硬化します。表面は乾いて見えても、内部はまだ湿っているという「スキン効果」も起こりません。 欠点（必ずあるものです） しかし、高強度の赤外線ランプは非常に強力です。数秒で部品を所定の温度にすることができます。しかし、このような高い熱密度は装置に大きな負担を与えます。 もし筐体がその熱を耐えられない場合、センサーが破損したり、機械のフレームが変形したりします。単に接続して放置するだけでは不十分です。ランプのハウジングには適切な断熱処理や強制冷却が必要で、そうすることで全体的な安定性が保たれます。 結局のところ、赤外線を使用するというのは、単に「グリーン」基準を満たすためだけではありません。それは、サイクルタイムを短縮し、無鉛材料が要求する厳しい温度条件を満たすためでもあります。