なぜスマートセンサーの製造において、従来のオーブンの代わりに赤外線を利用するのか？
正直に言えば、従来の対流式オーブンはもう時代遅れです。スマートセンサーのパッケージングにおいては、そうしたオーブンを使わず、赤外線を利用する方向に移行しています。特に、新しい環境規制や鉛フリー化の動きを考えると、これは理にかなった選択です。
接着剤を乾燥させたり、ポリマーを硬化させる際には、シリコンが汚染されたり、巨大な金属容器を加熱するために大量の電力が消費されるのは避けたいですよね。
エネルギーを効率的に使う方法
対流式オーブンの仕組みを考えてみましょう。空気を加熱し、その空気が部品を温めます。これは効率が悪く、無駄が多いです。
一方、赤外線は異なります。直線的に進む電磁波を利用して、直接基材を加熱します。これは「選択的加熱」と言えます。つまり、部屋全体を温めるのではなく、パッケージング材料自体だけを温めるのです。これにより、必要な温度に到達するのがずっと速くなります。
適切な温度を得る方法
鉛フリーのはんだや環境に優しいポリマーを使用する場合、成功するための範囲は非常に狭くなります。
温度が高すぎると、センサーが変形してしまいます。逆に、温度が低すぎると、接合部分が壊れてしまい、製品が廃棄処分になってしまいます。
赤外線を利用すれば、材料の化学的特性に合わせて波長を調整することができます。これにより、過度な加熱によって発生する有害な揮発性有機化合物の放出を防ぐことができます。
デメリット（何事にもデメリットはある）
赤外線は確かに高速で効率的ですが、魔法の杖ではありません。
センサーの形状が複雑だったり、深い凹みがある場合、赤外線はそこまで届きません。これを解決するためには、回転式の装置や複数のランプを使って、全体を均一に加熱する必要があります。
また、高強度のランプは非常に熱くなります。冷却ファンのサイズを適切に設定しないと、コントロール用の電子部品が破損してしまいます。これはトレードオフですが、私たちにとっては価値のある代償です。