なぜ、大きな対流式オーブンの代わりに赤外線硬化装置を使うのか？
半導体工場では、ようやく、巨大な対流式オーブンや、それに伴う化学薬品を使った乾燥処理を廃止している。みんなが赤外線硬化装置を利用するようになっているのだ。なぜかというと、これにより「環境に優しい」「鉛フリー」の条件を満たしつつ、生産ラインの速度を落とすことがないからだ。
エネルギーの無駄遣いを防ぐ
通常のオーブンの仕組みを考えてみてください。まず空気を加熱し、その空気がウェーハを温めるのです。これは非効率的なプロセスです。エネルギーの大部分は、機械の金属部分を無意味に加熱するだけで消費されてしまいます。
一方、赤外線硬化装置は異なります。電磁波を直接ターゲットに当てるのです。接着剤やフォトレジストの吸収帯を正確に選択できるため、実際に加熱が必要な部分だけを加熱することができます。
さらに、VOC除去システムの心配も不要です。有害な化学薬品を使わないため、空気もクリーンなままです。
鉛フリー化の課題
鉛フリーのはんだづけに移行するのは簡単なことではありません。より高い温度が必要で、しかもその温度に素早く到達しなければなりません。
しかし、赤外線硬化装置を使えば、数秒で最高温度に到達できます。波長を調整するだけでよいのです。短波は表面を効果的に加熱し、中波はより深部を加熱します。これにより、合金が適切に溶け合う一方で、繊細なシリコン回路が損傷することはありません。
注意点（常に何か問題がある）
赤外線硬化装置は速いです。本当に速いのです。しかし、方向性があります。
単にランプをウェーハの上に置くだけでは不十分です。そうすると、ウェーハが変形してしまいます。均一な加熱を実現するためには、反射板の形状や距離を慎重に設定する必要があります。
ちなみに、冷却システムも重要です。もし放射熱に対応できないシステムを使っていると、工場全体がサウナのようになってしまいます。
スペースの節約
最良な点は、スペースの節約です。巨大な対流式オーブンの代わりに赤外線硬化装置を使えば、大幅なスペースの節約が可能です。しかし、最大のメリットは起動時間の短縮です。もう2時間もオーブンが安定するのを待つ必要はありません。スイッチを入れるだけで、ランプが点灯し、すぐに生産が開始できます。