なぜ私たちはIR硬化処理においてオゾンの使用をやめたのか
半導体のクリーンルームで働いたことがある人なら、その厳しさはよくわかるでしょう。すべてが完全に清潔でなければなりません。わずかな化学物質の汚染があれば、作業した製品は全てダメになってしまいます。
問題は、一般的な短波長のIRランプは、放射される光の強度が少し強すぎるという点です。185nmから254nmの波長の光が放出され、これによって空気中の酸素がオゾンに変換されてしまいます。狭い生産ラインでは、そのオゾンは簡単には消えず、そこに留まり続け、高価な部品を損傷させたり、作業員の健康にも悪影響を与えます。
そのため、私たちはオゾンを発生させないランプに切り替えることにしました。
実際の仕組み
思ったよりもシンプルです。特別な石英製のケースや内部フィルターを使って、200nm未満の真空紫外線を遮断します。そうすることで、化学反応が起こる前にそれを防ぐのです。依然として、部品を迅速に硬化させるのに必要な熱量は得られますが、腐食作用はありません。これはよりクリーンな作業方法です。
地球環境や部品にとっても良い
最近では、鉛フリーのはんだや環境に優しい接着剤が普及しています。しかし、これらの材料は扱いが難しく、温度が高すぎると部品が損傷してしまいます。
そこでIRが活躍します。大規模な対流式オーブンで部屋全体を加熱するのではなく、直接基板に熱を加えるのです。これにより、より精密な加熱が可能になります。また、チャンバー内の空気全体を加熱しないため、電力代も削減できます。
注意点
もちろん、これが魔法のような解決策だとは言えません。いくつか調整が必要です。オゾンを発生させないランプは、従来のランプとは必ずしも同じ動作をしません。適切な硬化効果を得るためには、コンベヤーの速度やランプと部品との距離を調整する必要があります。
また、高ワット数のランプを使用する場合は、排気装置を忘れないでください。オゾンを除去する必要はなくても、熱を部屋外に排出する必要があります。
スペクトルを完璧に調整しつつ、熱を効果的に排出するのは少し難しいですが、一度調整できれば、とても簡単になります。