空気を加熱するのはやめて、光の調整に力を入れよう
私たちは、ヒーターを作ることを仕事にしているわけではありません。私たちが行うのは、光の調整です。 持続可能な電子機器の世界では、完璧なはんだ接合部と廃棄物の山との違いは、たった数ナノメートルに過ぎません。私たちの研究室では、エネルギーが無駄になるのを避けるために、短波赤外線や紫外線のスペクトラムに注目しています。
なぜほとんどのヒーターはお金の無駄になるのか
実際、ほとんどの工業用ヒーターは、エネルギーをあちこちに散らしてしまいます。機械の筐体や空気、部屋全体が温められます。つまり、実際に重要な部分だけが温まらないのです。 私たちは違います。私たちは、特定の材料が最も効率よくエネルギーを吸収する波長に合わせてランプを設計します。このようにして、エネルギーを直接基板上に集中させるのです。 これにより、処理速度が向上し、より効率的になります。また、倉庫を暖めるための費用もかからなくなります。
「単に出力を上げる」という手段の危険性
私たちが高純度の融解石英を使用するのには理由があります。もしガラスに不純物があれば、製品に必要なエネルギーが奪われてしまいます。その結果、チューブがすぐに壊れてしまいます。 エンジニアたちが、スペクトラムのミスマッチを解決するために単に出力を上げようとすることがありますが、それは絶対に避けるべきです。そうすると、コネクタが壊れてしまいます。 出力密度とコンベヤーの速度のバランスを見つける必要があります。狭帯域のランプなら、小さな面積で大きな効果を発揮します。しかし、コンベヤーの速度が遅すぎると、基板が次の工程に到達する前に焼けてしまいます。また、冷却システムが反射された放射熱に対応できないと、筐体が変形してしまいます。
低温での焼結を実現する方法
持続可能な製造を実現するためには、大量のエネルギーを消費する巨大なオーブンを使うのはやめるべきです。 私たちは、特定のスペクトラムを利用して光化学反応を引き起こし、全体を高温にする必要はありません。これは、再生プラスチックを使用する場合に大変有効です。そうすれば、ケースが溶けることなく基板を組み立てることができます。 もちろん、いくつかの妥協点もあります。エネルギーコストは下がり、材料も無傷のままですが、より正確な制御が必要です。ランプの位置や角度を正確に調整しなければ、PCB全体に均一な熱が行き渡りません。 少し手間はかかりますが、結果は明らかです。