なぜ無鉛チップには赤外線硬化が最適なのか
正直に言えば、対流式オーブンはもはや古い技術と言えます。私たちの多くは赤外線硬化を採用しており、それには正当な理由があります。巨大な金属製の箱を加熱するために莫大なエネルギーを浪費する代わりに、赤外線は直接基板を加熱します。 また、よりクリーンです。高温の空気を部屋中に循環させる必要がないため、ウェーハにほこりが付着する心配もありません。
赤外線乾燥の仕組み
実際の仕組みとしては、赤外線は短波放射を利用して、コーティングやレジスト内の分子を動かします。非常に迅速で、「数時間ではなく数秒で済む」のです。 熱が集中するため、従来の鉛を含む素材では必要だった化学溶剤も不要になります。だからこそ、環境に優しい、または無鉛の工場基準を満たしたい場合、赤外線硬化は最良の選択肢となります。
配線の問題点（そしてなぜテフロンが最適か）
しかし、ここに難しい点があります。赤外線ヒーターは非常に高温になります。 通常のPVCやシリコン製の配線を使うと、溶けてしまったり、悪化すると有害なガスが発生し、クリーンルームを汚してしまいます。そのため、私たちはテフロン（PTFE）コーティングされた配線を使用します。これなら260℃までの高温に耐えられ、有毒な煙が発生することもありません。 安価な絶縁材を使うと、配線が端末部分で焼き切れてしまいます。一方、テフロンを使えば、ヒーターの出力を最大限に上げても、すべてが正常に機能します。
デメリットもある
ただし、完璧なものはありません。 赤外線硬化は速いですが、急激な温度上昇を引き起こします。基板が薄すぎると、ウェーハが変形してしまう可能性があります。つまり、ランプの強度とコンベヤーの速度のバランスを見つける必要があります。 また、配線に関しては、テフロンは耐熱性に優れていますが、シリコンよりも少し硬いです。そのため、ケーブルには十分な余裕を持たせる必要があります。余りにもきつく引っ張ると、メンテナンス時に配線が壊れてしまいます。少し余裕を持たせてあげてください。