水素センサーにおける赤外線硬化処理の正しい方法
水素センサーを製造する際、乾燥や硬化の工程が成功か失敗かを決定づける重要なポイントとなります。環境に優しく、鉛を含まない仕上がりを実現するために、今日では半導体業界では赤外線を利用した硬化処理が一般的です。
一般的な対流式オーブンは、部品周囲の空気を温めるのに多くの時間がかかります。一方、赤外線はエネルギーを直接部品に照射します。化学溶剤も有害な排出物も必要ありません。純粋な熱だけが使われます。
鉛フリー硬化処理のコツ
従来の乾燥方法は「熱容量」に依存しています。つまり、加熱に時間がかかり、冷却にも長い時間が必要です。一方、赤外線は即座に対象物を加熱できます。
私たちは、硬化剤の吸収帯に合わせて波長を調整します。これにより、敏感なセンサー素子が損傷することなく、鉛フリーのはんだや接着剤が完璧に硬化します。もし過度に加熱してしまうと、熱応力が生じ、センサーの性能が低下してしまいます。
電力とスペースの節約
このシステムを使えば、電力の無駄遣いを防げます。空気で満たされた大きな金属容器を温める必要がないため、電気代が削減されます。また、装置の占有面積も小さくなり、処理時間も大幅に短縮されます。本当に効率的です。
デメリット（完璧なものはない）
ただし、高強度の赤外線は速く作用しますが、急激な温度勾配が生じます。部品の厚みが異なる場合、薄い部分が焦げてしまい、厚い部分はまだ湿っている状態になってしまいます。そのため、単純に「設定して放置する」わけにはいきません。ランプの配置やコンベアの速度を慎重に調整する必要があります。
制御を保つためには、ループ型の温度計を使用することをお勧めします。これにより、ウェーハの表面温度をリアルタイムで監視でき、無駄な加熱を防げます。また、排気口も忘れてはいけません。発生した揮発性物質を部屋から排出する必要があります。