
熱を使った推測はやめよう:より速く硬化させるための秘訣
電子部品用の接着剤を硬化させるとき、多くの人は単に温度を上げればいいと考えます。しかし実際には、単なる熱だけでは十分ではありません。重要なのは、波長による吸収効果です。
これをラジオに例えてみましょう。もし送信機がある周波数で信号を送っているのに、受信機が別の周波数を受信している場合、どうしても繋がりません。エネルギーは材料の表面で反射したり、そのまま通り過ぎてしまいます。その結果、コンベヤーベルトやPCB自体を加熱するために無駄なエネルギーが使われてしまい、接着剤はそのままの状態になってしまいます。
「フィンガープリント」が鍵です
すべての接着剤には、独自の吸収特性があります。電子部品用に使用される接着剤のほとんどは、中波領域(MWIR)または短波領域(SWIR)の特定の波長に反応します。
だからこそ、発光体の材質にもこだわります。通常は石英や特定のセラミックスが使われます。発光体のピークが接着剤のピークと正確に一致するようにするのです。そうすれば、分子が激しく振動し、放射エネルギーが接着剤内で熱に変わります。
これにより、かつて数分かかっていた硬化時間が数秒に短縮されます。もし一般的なヒーターを使うだけでは、エネルギーが無駄になってしまいます。
バランスを取る必要がある
「じゃあ、高強度の赤外線を使えばいいんじゃないか」と思うかもしれません。しかし、問題があります。強すぎると、表面だけがすぐに硬化してしまい、下層の溶剤が閉じ込められてしまいます。これは大変な問題です。波長と出力密度を適切に調整することで、熱が接着面の奥深くまで届くようにしなければなりません。
スマートな方法で行う
生産プロセスをより持続可能にするためには、まず廃棄物を減らすことから始めます。不適切な発光体は、予算を浪費する原因となります。オーブンの稼働時間が長くなり、電気代が増えるだけでなく、敏感なSMD部品が損傷する可能性もあります。
波長を正しく設定すれば、同じ強度の接着が得られるのに、必要なエネルギーが少なくて済みます。その結果、生産速度が上がり、コストが削減されます。また、接着剤を乾燥させるために大量の二酸化炭素を排出することもありません。これは、よりクリーンな作業方法です。