なぜ私たちがクリーンルーム用のカートで赤外線加熱を利用するのか
半導体製造工場において、「清潔さ」は単なる目標ではなく、全てを決定づける要素です。部品に汚れが残っていれば、それは問題です。
そのため、私たちはカートシステムに赤外線加熱を採用しています。多くの人は熱というと空気を送り込むことを思い浮かべますが、これはクリーンルームでは大変な問題です。強制送風によってほこりや粒子が舞い上がってしまいます。一方、赤外線は異なります。電磁波を利用するため、エネルギーが直接部品に届き、空気を動かす必要がありません。風もほこりもありません。
「グリーン」な手法を正しく活用する
従来の乾燥方法は、何かを燃焼させたり、大きな金属塊を加熱したりする方式です。しかし、赤外線はそうではありません。塗料や溶剤の分子を振動させて加熱するのです。
熱が直接基板に伝わるため、周囲の空気を加熱する時間が節約され、エネルギー代も削減されます。
また、鉛フリーのはんだや環境に優しい樹脂を使用する場合は、注意が必要です。これらの材料はデリケートで、温度が高すぎると劣化し、低すぎると硬化しません。赤外線を使えば、波長を調整して、その材料に最適な条件を実現できます。これにより、状態が安定し、有害なVOCガスが作業場に漏れ出るのを防げます。
カートにこの技術を搭載する際の課題
完璧そうに聞こえますが、実際にはいくつかの課題があります。
まず、ガスの放出を厳しく管理する必要があります。ランプには高純度の石英製のケースを使用し、金属イオンが漏れ出て環境を汚染するのを防ぎます。
次に速度の問題です。赤外線はほぼ瞬時に所定の温度に達し、同じ速さで冷却されます。これは生産効率にとって大きな利点です。
しかし、赤外線は直線的な範囲内でしか効果がありません。まるで懐中電灯のようです。部品の形状が複雑だったり重なっていたりすると、熱が届かない「影の部分」ができてしまいます。これを解決するために、ランプの角度を調整したり、反射材を追加して熱をその部分に当てるようにします。
これが実際に与える影響
この技術を導入すれば、巨大な対流式オーブンは不要になります。スペースも節約できます。
PIDコントローラーを使って温度を調整すれば、簡単に目的の温度に到達できます。これにより、生産ラインの速度を落とすことなく、グローバルな環境基準を満たすことができます。