なぜ水素センサーには赤外線硬化法を使用するのか？ 水素センサーを作る際には、熱管理が最も重要です。温度をうまくコントロールできなければ、センサーの膜が損傷したり、電気伝導性が失われたりします。それだけのことです。
だからこそ、私たちは赤外線硬化法を採用しました。これは、半導体業界における無鉛化や省エネ化の流れにも合致しています。従来の対流式オーブンでは、空気やチャンバーの壁を温めるために大量のエネルギーが消費されますが、赤外線硬化法ではその必要がありません。エネルギーは直接基材に届けられます。
直接的で、効率的です。
その仕組みは非常に優れています。赤外線の波長は、センサー材料の吸収スペクトルに合わせています。巨大な金属箱を加熱するために何キロワットものエネルギーを使う代わりに、エネルギーは直接硬化剤の化学結合に作用します。
これにより、処理時間が大幅に短縮されます。数時間かかっていた処理時間が数分になります。また、クリーンルームの二酸化炭素排出量も大幅に減少します。
さらに、無鉛化の観点からも有利です。無鉛のはんだや接着剤は扱いにくく、適切な温度範囲が狭いです。温度が少しでも高くなると、基材が変形したり、水素を検出する敏感な層が破壊されたりします。
これを防ぐために、波長を調整し、短波と中波を使い分けて、特定の深さまでエネルギーを届けます。そうすれば、結合部分が完全に硬化しつつ、表面が焼けることはありません。
もちろん、完璧な方法というわけではありません。何らかの妥協点があります。
高強度の赤外線ランプは大量の熱を発生させます。速く処理できる反面、冷却装置に大きな負担がかかります。もし空気の流れが不十分だと、ランプの周辺に熱が溜まり、処理が不安定になります。そのため、ランプのワット数とコンベヤーの速度のバランスを見つけ出し、センサーが過度に加熱されないようにする必要があります。
しかし、最も良い点は、赤外線硬化法を使えば、従来の乾燥法で使われていた有害な有機溶剤を使わなくて済むことです。結果として、汚染物質が残らず、クリーンで乾燥したセンサーが得られます。