
CNTヒーターを使って半製品をより環境に優しいものにする
無鉛で環境に優しい半導体製造プロセスへの移行は、単なるトレンドではなく、業界が進むべき方向です。しかし、古い乾燥方法を使ってその環境基準を達成しようとすると、電気代がかさみすぎて大変です。そこで役立つのがカーボンナノチューブ(CNT)ヒーターです。
秘密のポイント:実際の動作原理
一般的なヒーターは、抵抗線を利用して熱を発生させます。熱が発生してから、その熱が材料にゆっくりと伝わるまで待つ必要があります。これは非効率的です。
一方、CNTは異なります。ナノ構造のおかげで、赤外線源として機能します。表面が温まるのを待つ代わりに、赤外線が直接基材に届きます。つまり、全体が同時に温められるのです。
その結果、硬化工程の時間が大幅に短縮され、空気を温めるために無駄に電力を消費することもありません。
「環境に優しい」という点をしっかり実現する
無鉛のはんだや接着剤を使用する場合、その扱いが難しいことはご存知でしょう。少し間違えると、空洞ができたり部品が損傷したりします。
CNTヒーターを使えば、放射スペクトルを調整することができます。硬化剤の吸収帯に合わせてエネルギーを照射するのです。これは、フラッドライトの代わりにレーザーを使うようなものです。機械全体を温めるのではなく、必要な部分だけを温めるのです。
注意すべき点
もちろん、これは魔法のようなものではありません。何かしらの妥協点があります。
CNTは非常に迅速に温度が上昇します。数秒しかかかりません。しかし、熱容量がほとんどないため、電圧の変化に即座に反応してしまいます。PID制御がうまく調整されていないと、温度が不安定になります。
安定さを保つためには、高周波スイッチング電源を使用することをお勧めします。そうすれば、温度が安定しやすくなります。
既存の製造ラインに組み込む
最良な点は、これらのヒーターが非常に小型であることです。
サイズが小さいため、既存の製造装置に簡単に取り付けることができます。装置全体を取り替えたり、設計を変更したりする必要はありません。巨大なハロゲンヒーターや抵抗ヒーターの代わりに使えます。
このようにして、ウォームアップの時間を短縮し、二酸化炭素排出量を減らすことができます。そうすれば、環境に配慮した製造を実現するのもそれほど大変ではなくなります。