Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP4448749B2 - Heating and cooling device - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP4448749B2 - Heating and cooling device - Google Patents

Heating and cooling device Download PDF

Info

Publication number
JP4448749B2
JP4448749B2 JP2004269743A JP2004269743A JP4448749B2 JP 4448749 B2 JP4448749 B2 JP 4448749B2 JP 2004269743 A JP2004269743 A JP 2004269743A JP 2004269743 A JP2004269743 A JP 2004269743A JP 4448749 B2 JP4448749 B2 JP 4448749B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cooling
heating
chamber
groove
grooves
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004269743A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006082112A (en
Inventor
泰三 萩原
丈二 加々見
毅 宮永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shinko Seiki Co Ltd
Original Assignee
Shinko Seiki Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Shinko Seiki Co Ltd filed Critical Shinko Seiki Co Ltd
Priority to JP2004269743A priority Critical patent/JP4448749B2/en
Publication of JP2006082112A publication Critical patent/JP2006082112A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4448749B2 publication Critical patent/JP4448749B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Furnace Details (AREA)

Description

本発明は、被処理物を加熱及び冷却する加熱冷却装置、例えばはんだ付け装置に関する。   The present invention relates to a heating / cooling apparatus for heating and cooling an object to be processed, for example, a soldering apparatus.

従来、加熱及び冷却装置の一例であるはんだ付け装置としては、例えば特許文献1に開示されているようなものがある。このはんだ付け装置では、熱板と冷却板とがチャンバー内に設けられている。熱板は、内部に加熱手段を備え、表面に基板等を配置可能である。冷却板は、熱板の裏面に接触可能な接触面を有し、接触面が熱板の裏面に対して進退可能に形成され、内部を冷却水が通過する。冷却板の接触面が熱板裏面に非接触の状態で、熱板の表面に基板と電子部品とをはんだを介在させて配置する。チャンバー内を排気し、加熱手段を加熱して、はんだを溶融させる。排気状態での加熱により、はんだが内蔵するボイドをはんだから抜くことができる。その後に、加熱を停止し、冷却板の接触面を熱板裏面に接触させ、冷却板に冷却水を通過させて、基板等を冷却し、溶融させたはんだを固化させて、基板等と電子部品等をはんだ付けする。   Conventionally, as a soldering apparatus which is an example of a heating and cooling apparatus, there is one disclosed in Patent Document 1, for example. In this soldering apparatus, a hot plate and a cooling plate are provided in the chamber. The hot plate has a heating means inside, and a substrate or the like can be arranged on the surface. The cooling plate has a contact surface that can contact the back surface of the hot plate, the contact surface is formed so as to be able to advance and retreat with respect to the back surface of the hot plate, and the cooling water passes through the inside. With the contact surface of the cooling plate in non-contact with the back surface of the hot plate, the substrate and the electronic component are disposed on the surface of the hot plate with solder interposed. The chamber is evacuated and the heating means is heated to melt the solder. By heating in the exhaust state, the voids contained in the solder can be removed from the solder. After that, the heating is stopped, the contact surface of the cooling plate is brought into contact with the back surface of the heating plate, the cooling water is passed through the cooling plate, the substrate is cooled, the molten solder is solidified, the substrate and the electronic Solder parts.

特開平11−233934号公報JP 11-233934 A

このはんだ付け装置では、冷却板の冷却能力は、冷却板の接触面と熱板裏面との接触度合いによって決まる。そのため、冷却板の接触面と熱板の裏面とが隙間無く接触するように、両者の平面度を高めることが行われていた。しかし、このはんだ付け装置を量産する場合、量産される全てのはんだ付け装置において、冷却板の接触面と熱板の裏面との平面度を同一にすることはかなり困難で、冷却能力に個体差があった。また、はんだ付け装置によっては、冷却板の接触面と熱板の裏面との平面度が完全に一致せず、熱板の冷却速度が均一にならず、温度分布を持つことがあった。   In this soldering apparatus, the cooling capacity of the cooling plate is determined by the degree of contact between the contact surface of the cooling plate and the back surface of the hot plate. Therefore, the flatness of both has been increased so that the contact surface of the cooling plate and the back surface of the hot plate are in contact with each other without a gap. However, when mass-producing this soldering device, it is quite difficult to make the flatness of the contact surface of the cooling plate and the back surface of the hot plate uniform in all mass-produced soldering devices. was there. Further, depending on the soldering apparatus, the flatness of the contact surface of the cooling plate and the back surface of the hot plate may not be completely matched, the cooling rate of the hot plate may not be uniform, and there may be a temperature distribution.

本発明は、量産しても各冷却能力がほぼ均一であり、かつ冷却時の温度分布及び冷却効率を向上させた加熱及び冷却装置を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a heating and cooling device in which each cooling capacity is substantially uniform even in mass production, and the temperature distribution and cooling efficiency during cooling are improved.

本発明による加熱及び冷却装置、例えばはんだ付け装置は、チャンバーを有している。チャンバーは、開閉可能であることが望ましい。このチャンバー内に加熱体が設けられている。加熱体は、被処理物、例えばプリント基板またはICパッケージ等と電子部品または素子等がはんだを介在させたものが、載せられる部分を有している。加熱体は、例えば板状に形成することが望ましい。加熱体は、被処理物に対する加熱手段を備えている。加熱体は、加熱手段を内蔵し、その加熱手段からの熱が伝導する良熱伝導体によって構成することが望ましい。加熱手段としては、加熱体に直接に接触して熱を伝導する、例えば電熱ヒータを使用することができる。或いは、加熱手段として、加熱体と直接に接触せずに、熱輻射によって加熱体に熱を伝導する輻射手段、例えばランプヒータを使用することもできる。チャンバー内には冷却体も設けられている。冷却体は、前記加熱体に接触可能な接触面を有し、前記加熱体に対して進退可能である。冷却体も例えば板状に形成することが望ましく、その接触面が加熱体の一面、例えば被処理物が載置されている以外の面に接触することが望ましい。冷却体も良熱伝導体製であることが望ましく、その内部を冷却用流体が流れることが望ましい。チャンバーは、加熱体による被処理物の加熱時にガスが供給されている。前記冷却体または加熱体に溝が設けられている。この溝は、前記冷却体の接触面側に開口している。この溝に減圧手段が連通し、前記加熱体に前記冷却体の接触面が接触した状態において、前記溝を前記チャンバー内の圧力よりも減圧する。 A heating and cooling device according to the invention, for example a soldering device, has a chamber. It is desirable that the chamber can be opened and closed. A heating element is provided in the chamber. The heating element has a portion on which an object to be processed, such as a printed circuit board or IC package, and an electronic component or element with solder interposed, is placed. The heating body is preferably formed in a plate shape, for example. The heating body includes a heating means for the object to be processed. It is desirable that the heating body is composed of a good heat conductor that incorporates heating means and conducts heat from the heating means. As a heating means, for example, an electric heater that conducts heat by directly contacting the heating body can be used. Alternatively, as the heating means, a radiation means that conducts heat to the heating body by heat radiation without directly contacting the heating body, for example, a lamp heater can be used. A cooling body is also provided in the chamber. The cooling body has a contact surface that can come into contact with the heating body, and can move forward and backward with respect to the heating body. The cooling body is also preferably formed in a plate shape, for example, and its contact surface is preferably in contact with one surface of the heating body, for example, a surface other than the object to be processed. The cooling body is also preferably made of a good heat conductor, and it is desirable that the cooling fluid flow inside the cooling body. A gas is supplied to the chamber when the object to be processed is heated by the heating body. A groove is provided in the cooling body or the heating body. This groove opens to the contact surface side of the cooling body. A pressure reducing means communicates with the groove, and the groove is depressurized from the pressure in the chamber in a state where the contact surface of the cooling body is in contact with the heating body.

このように構成された加熱及び冷却装置では、被処理物を冷却するために、冷却体の接触面を加熱体の一面に接触させている状態において、減圧手段によってチャンバー内よりも溝を減圧している。そのため、チャンバー内の圧力によって加熱体が冷却体に押圧され、冷却体の接触面に加熱体の一面が強固に接触し、冷却能率を高めることができるし、加熱体の場所によって冷却状態が異なるという温度分布も殆ど生じない。また、冷却体の溝内とチャンバー内との圧力差を利用しているので、冷却体と加熱体との密着度は、量産した加熱及び冷却装置の何れにおいてもほぼ同様となり、製品の個体差が少なくなる。なお、冷却時にチャンバー内が大気圧であれば、減圧手段として真空ポンプを使用することができる。   In the heating and cooling apparatus configured as described above, in order to cool the object to be processed, the groove is depressurized from the inside of the chamber by the depressurization means in a state where the contact surface of the cooling body is in contact with one surface of the heating body. ing. Therefore, the heating body is pressed against the cooling body by the pressure in the chamber, and one surface of the heating body is firmly in contact with the contact surface of the cooling body, so that the cooling efficiency can be increased, and the cooling state varies depending on the location of the heating body. There is almost no temperature distribution. In addition, since the pressure difference between the groove in the cooling body and the chamber is used, the degree of adhesion between the cooling body and the heating body is almost the same in both mass-produced heating and cooling devices, and there is a difference between individual products. Less. If the inside of the chamber is at atmospheric pressure during cooling, a vacuum pump can be used as decompression means.

前記溝は、非環状に1個以上設けることもできる。例えば後述するように放射状に複数設けたり、排気手段に接続された排気口から伸びる第1の溝と、この第1の溝に沿って間隔をおいて複数の第2の溝が形成された櫛形にしたり、この櫛形の溝を複数設けたりしたものがある。例えば環状の溝を同心的に複数設けた場合、最も外側の環状溝よりも内側では真空状態となり、熱伝導が悪くなると考えられる。しかし、非環状に溝を設けると、上述したような状態にならず、良好に熱伝導が行われる。   One or more non-annular grooves can be provided. For example, as will be described later, a comb shape in which a plurality of radial grooves are provided, a first groove extending from an exhaust port connected to the exhaust means, and a plurality of second grooves formed at intervals along the first groove Or a plurality of comb-shaped grooves. For example, when a plurality of annular grooves are provided concentrically, it is considered that a vacuum state is formed on the inner side of the outermost annular groove, resulting in poor heat conduction. However, when the groove is provided in a non-annular shape, the above-described state is not achieved, and heat conduction is performed satisfactorily.

前記溝は、前記減圧手段への連通位置から前記接触面の外方に向かって放射状に設けられた複数の主溝を有するものとすることができる。このように構成すると、接触面の様々な位置で減圧することができ、加熱体を均等に押圧することができる。   The groove may have a plurality of main grooves provided radially from the communication position to the decompression means toward the outside of the contact surface. If comprised in this way, it can depressurize in the various positions of a contact surface, and can press a heating body equally.

更に、前記溝は、前記各主溝に対してそれぞれが所定の角度をなすように前記各主溝の長さ方向に間隔を隔てて複数の副溝を形成することができる。副溝を設けたことにより、主溝と副溝とを合わせた溝の総面積が増加する。その結果、冷却体と加熱体とが圧接される力が大きくなり、冷却効率が高くなる。また、副溝が接触面の様々な位置と各主溝との間に形成され、かつ減圧手段によって減圧されているので、チャンバー内の気体がこれら様々な位置にある副溝から主溝に流入し、この流入による冷却が冷却体の接触面の全域においても起こる。従って、更に冷却効果を高めることができる。   Furthermore, the said groove | channel can form several subgrooves at intervals in the length direction of each said main groove so that each may make a predetermined angle with respect to each said main groove. By providing the sub-groove, the total area of the groove including the main groove and the sub-groove increases. As a result, the force with which the cooling body and the heating body are pressed against each other increases, and the cooling efficiency increases. Further, since the sub-grooves are formed between various positions on the contact surface and the main grooves and are depressurized by the decompression means, the gas in the chamber flows into the main grooves from the sub-grooves at these various positions. However, cooling due to this inflow also occurs over the entire contact surface of the cooling body. Therefore, the cooling effect can be further enhanced.

以上のように、本発明によれば、冷却能率を高めることができる上に、量産した場合でも、冷却効果の個体差を少なくすることができる。   As described above, according to the present invention, the cooling efficiency can be increased, and the individual difference in the cooling effect can be reduced even in mass production.

本発明の1実施形態のはんだ付け装置は、図1に示すように、チャンバー2を有している。チャンバー2の上部には、蝶番4によって蓋6が開閉可能に取り付けられている。蓋6が閉じられた状態では、チャンバー2内は気密状態になるように構成されている。   The soldering apparatus of one embodiment of the present invention has a chamber 2 as shown in FIG. A lid 6 is attached to the upper portion of the chamber 2 by a hinge 4 so as to be opened and closed. When the lid 6 is closed, the inside of the chamber 2 is configured to be airtight.

チャンバー2内には、加熱体、例えば熱板8が配置されている。熱板8は、熱伝導が良好な材料、例えば黒鉛製の扁平な直方体状に形成され、その内部には加熱手段、例えば電熱ヒータ10が熱板8の内面と接触するように設けられている。この電熱ヒータ10から伸延する電線12、12が気密端子14、14を介してチャンバー2の外部に導出され、図示しない制御装置に接続されている。図示していないが、熱板8内には温度検出手段、例えば温度検出素子が設けられ、その検出温度に基づいて熱板8の温度が所定温度になるように、電熱ヒータ10の通電が制御装置によって制御される。熱板8の一面、例えば上面8aには、被処理物16が載せられる。被処理物16は、例えばプリント基板とそれの所定位置にはんだを介して配置された電子部品とからなる。   A heating body, for example, a hot plate 8 is disposed in the chamber 2. The heat plate 8 is formed in a flat rectangular parallelepiped shape made of a material having good heat conduction, for example, graphite, and a heating means, for example, an electric heater 10 is provided in contact with the inner surface of the heat plate 8. . Electric wires 12 and 12 extending from the electric heater 10 are led out of the chamber 2 through the airtight terminals 14 and 14 and connected to a control device (not shown). Although not shown in the drawing, temperature detecting means, for example, a temperature detecting element is provided in the hot plate 8, and the energization of the electric heater 10 is controlled so that the temperature of the hot plate 8 becomes a predetermined temperature based on the detected temperature. Controlled by the device. An object to be processed 16 is placed on one surface of the hot plate 8, for example, the upper surface 8a. The workpiece 16 includes, for example, a printed circuit board and an electronic component arranged at a predetermined position of the printed board via solder.

チャンバー2内の熱板8の下方には、冷却体、例えば冷却板18が配置されている。冷却体18は、例えば熱伝導が良好な材料、例えばアルミニウム製で扁平な直方体状に形成され、熱板8の下面に接触可能な大きさの接触面、例えば上面18aを有している。上面18aは、熱板8の下面と同一の形状に形成されている。冷却体18の内部は中空に形成されている。この冷却板18の下面には昇降桿20、20が取り付けられている。昇降桿20、20は、チャンバー2の底を気密にかつ摺動可能に貫通し、冷却板18を支持している。昇降桿20、20のチャンバー2の外部にある端部は、連結体22に結合されている。チャンバー2の底の下面には駆動手段、例えばシリンダー24が取り付けられ、それのロッド24aが連結体22に結合されている。従って、シリンダー24のロッド24aが進退するのに従って冷却板18が昇降し、それの下面18aが熱板18の下面に接触した状態と、非接触の状態とのうちいずれかをとる。昇降桿20、20は中空で、その一方を通して冷却板18内に冷却水が供給され、他方を通して冷却水が排出される。これによって、冷却板18が冷却される。   A cooling body, such as a cooling plate 18, is disposed below the hot plate 8 in the chamber 2. The cooling body 18 is formed in a flat rectangular parallelepiped shape made of, for example, a material having good heat conduction, such as aluminum, and has a contact surface, for example, an upper surface 18a sized so as to be in contact with the lower surface of the hot plate 8. The upper surface 18 a is formed in the same shape as the lower surface of the hot plate 8. The inside of the cooling body 18 is formed hollow. Lifting rods 20 and 20 are attached to the lower surface of the cooling plate 18. The elevating rods 20, 20 penetrate the bottom of the chamber 2 in an airtight and slidable manner, and support the cooling plate 18. Ends of the lifting rods 20, 20 outside the chamber 2 are coupled to the connecting body 22. Driving means, for example, a cylinder 24 is attached to the bottom surface of the bottom of the chamber 2, and a rod 24 a thereof is coupled to the connecting body 22. Therefore, as the rod 24a of the cylinder 24 advances and retreats, the cooling plate 18 moves up and down, and takes either a state in which the lower surface 18a thereof is in contact with the lower surface of the hot plate 18 or a non-contact state. The elevating rods 20 and 20 are hollow, cooling water is supplied into the cooling plate 18 through one of them, and cooling water is discharged through the other. Thereby, the cooling plate 18 is cooled.

チャンバー2内の空間は、バルブ26を介して排気手段、例えば真空排気ポンプ28に連結されている。この真空排気ポンプ28を作動させることによって、チャンバー2内を真空状態とすることができる。また、チャンバー2内には、バルブ30を介して不活性ガス及びまたは還元ガスが供給される。   The space in the chamber 2 is connected to exhaust means, for example, a vacuum exhaust pump 28 via a valve 26. By operating the vacuum pump 28, the chamber 2 can be evacuated. In addition, an inert gas and / or a reducing gas is supplied into the chamber 2 via a valve 30.

冷却板18の上面18aには、図2に示すように溝32が形成されている。この溝32は、始端、例えば冷却板18の上面18aの中心から、放射状に複数、例えば上面18aの2本の対角線に沿って合計4本の主溝32aが上面18aの縁まで形成されている。これら主溝32aは、冷却板18の上面18a側で開口している。これら主溝32aごとに、複数の副溝32bが形成されている。これら副溝32bは、主溝32aの両側に主溝32aの長さ方向に間隔をあけて位置し、主溝32aに対して所定の角度、例えば主溝32aの外方端側から測定して鋭角をなすように形成されている。副溝32bも冷却板18の上面18aにおいて開口している。これら主溝32a、副溝32bは、例えば幅5mm、深さ3mmに形成されている。   Grooves 32 are formed in the upper surface 18a of the cooling plate 18 as shown in FIG. A plurality of, for example, a total of four main grooves 32a are formed from the center of the upper surface 18a of the cooling plate 18 to the edge of the upper surface 18a, for example, a total of four main grooves 32a along two diagonal lines of the upper surface 18a. . These main grooves 32 a are open on the upper surface 18 a side of the cooling plate 18. A plurality of sub-grooves 32b are formed for each of the main grooves 32a. These sub-grooves 32b are located on both sides of the main groove 32a with a gap in the length direction of the main groove 32a, and are measured at a predetermined angle with respect to the main groove 32a, for example, from the outer end side of the main groove 32a. It is formed to form an acute angle. The sub-groove 32 b is also opened on the upper surface 18 a of the cooling plate 18. The main groove 32a and the sub-groove 32b are formed to have a width of 5 mm and a depth of 3 mm, for example.

冷却板18の上面18aの中心にある各主溝32aの始点は、排気口とされ、冷却板18内部の通路34、管路36、チャンバー2外部のバルブ38を介して減圧手段、例えば真空排気ポンプ40に接続されている。   The starting point of each main groove 32a at the center of the upper surface 18a of the cooling plate 18 is an exhaust port, and decompression means, for example, vacuum exhaust, is provided via a passage 34 inside the cooling plate 18, a conduit 36, and a valve 38 outside the chamber 2. Connected to the pump 40.

このはんだ付け装置によってはんだ付けを行う場合、まず蓋6を開いて熱板8の上面8aに被処理物16を載せて、蓋6を閉じる。バルブ26を開いて真空排気ポンプ28を運転して、チャンバー2内を充分に排気する。ついで、バルブ30を開いて不活性及び(または)還元ガスを導入しながら、真空排気ポンプ28の運転を継続し、チャンバー2内を無酸素状態または低酸素濃度状態にする。   When performing soldering by this soldering apparatus, first, the lid 6 is opened, the workpiece 16 is placed on the upper surface 8a of the hot plate 8, and the lid 6 is closed. The valve 26 is opened and the evacuation pump 28 is operated to evacuate the chamber 2 sufficiently. Next, while the valve 30 is opened to introduce inert and / or reducing gas, the operation of the vacuum pump 28 is continued to bring the chamber 2 into an oxygen-free state or a low oxygen concentration state.

そして、電熱ヒータ10に通電すると、熱板8は熱容量が小さいために急速に昇温し、被処理物16をはんだ付けに適した温度、例えば摂氏230度に加熱する。これによって被処理物16のはんだが溶融する。このとき、チャンバー2内がほぼ真空状態であるので、溶融はんだ中のボイドがはんだから駆出される。   When the electric heater 10 is energized, the temperature of the hot plate 8 is rapidly increased because the heat capacity is small, and the workpiece 16 is heated to a temperature suitable for soldering, for example, 230 degrees Celsius. As a result, the solder of the workpiece 16 is melted. At this time, since the inside of the chamber 2 is almost in a vacuum state, voids in the molten solder are ejected from the solder.

次に電熱ヒータ10への通電を停止し、バルブ30からのガスの供給量を増加させてチャンバー2内の圧力をほぼ大気圧になるまで上昇させる。次に、シリンダー24を作動させて、冷却板18を上昇させて、その上面18aを熱板8の下面に接触させる。このとき、バルブ38を開いて、真空排気ポンプ40を駆動すると、溝32が負圧となり、熱板8が冷却板18の大気圧によって押圧される。その結果、冷却板18の上面と熱板8の下面とが密着する。なお、真空排気ポンプ40を作動させた状態でも、チャンバー2内がほぼ大気圧を維持するように、バルブ30からのガスの供給及び真空排気ポンプ28の運転が行われる。   Next, energization to the electric heater 10 is stopped, and the amount of gas supplied from the valve 30 is increased to increase the pressure in the chamber 2 until the pressure becomes almost atmospheric pressure. Next, the cylinder 24 is operated, the cooling plate 18 is raised, and the upper surface 18 a is brought into contact with the lower surface of the hot plate 8. At this time, when the valve 38 is opened and the evacuation pump 40 is driven, the groove 32 becomes negative pressure and the hot plate 8 is pressed by the atmospheric pressure of the cooling plate 18. As a result, the upper surface of the cooling plate 18 and the lower surface of the hot plate 8 are in close contact. Even in the state where the vacuum pump 40 is operated, the supply of gas from the valve 30 and the operation of the vacuum pump 28 are performed so that the inside of the chamber 2 is maintained at substantially atmospheric pressure.

この状態において、冷却板18内に冷却水を供給すると、冷却板18の上面と熱板8の下面とが密着しているので、冷却板18による熱板8の冷却が良好に行われ、熱板8の温度は急速に常温付近にまで低下し、はんだが凝固する。なお、このとき、ガスの供給が行われ、かつ真空排気ポンプ40が駆動されているので、図2に仮想線で一部だけ示すように各副溝32bにガスが流れる。各副溝32bは、放射状に形成した主溝32aから枝分かれするように形成されているので、冷却板18の上面18aの全域をガスが流れ、より冷却効果を高めるし、上面18aにおいて温度が異なることが生じにくくなる。   In this state, when cooling water is supplied into the cooling plate 18, the upper surface of the cooling plate 18 and the lower surface of the hot plate 8 are in close contact with each other. The temperature of the plate 8 rapidly decreases to near normal temperature, and the solder solidifies. At this time, since the gas is supplied and the vacuum pump 40 is driven, the gas flows into each sub-groove 32b as shown in FIG. Since each sub-groove 32b is formed so as to branch from the radially formed main groove 32a, gas flows through the entire area of the upper surface 18a of the cooling plate 18 to further enhance the cooling effect, and the temperature differs on the upper surface 18a. It becomes difficult to happen.

例えば各主溝32aを繋ぐ角形の環状溝を同心的に複数副溝を形成することも考えられる。しかし、このように形成した場合、最も外側の角形の環状溝よりも内側が真空状態になり、熱伝導が悪くなると考えられるので、溝によって囲まれた部分が形成されないように、溝の配置は放射状などの形をとることが望ましい。   For example, it is conceivable to form a plurality of sub-grooves concentrically with a rectangular annular groove connecting the main grooves 32a. However, when formed in this way, the inner side of the outermost square annular groove is in a vacuum state and the heat conduction is considered to be worse, so the arrangement of the grooves is made so that the part surrounded by the grooves is not formed It is desirable to take a radial form.

図3に実線で示すのは、この実施形態においてアルミニウム製の冷却板によって熱板8の冷却を開始してからの熱板8の温度変化を示すもので、冷却を開始し始めた時点から1秒間に約摂氏2.15度の温度低下が生じた。図3に一点鎖線で示すのは、この実施形態において真空排気ポンプ40を作動させていない場合の熱板8の温度変化を示すものであって、冷却を開始し始めた時点から1秒間に約摂氏1度しか温度が低下しなかった。図3に破線で示すのは、冷却板18を銅製として真空排気ポンプ40を作動させていない場合の熱板8の温度変化を示すものであって、冷却を開始し始めた時点から1秒間に約摂氏1.56度しか温度が低下しなかった。このように真空排気ポンプ40を作動させることによって冷却板18の上面18aと熱板8の下面を密着させることによって、熱伝導性が銅よりも低いアルミニウム製の冷却板を使用していても、冷却板18を銅製として真空ポンプ40を作動させていない場合よりも急速に温度を低下させることができる。   A solid line in FIG. 3 shows the temperature change of the hot plate 8 after the cooling of the hot plate 8 is started by the aluminum cooling plate in this embodiment. There was a temperature drop of about 2.15 degrees Celsius per second. The one-dot chain line in FIG. 3 shows the temperature change of the hot plate 8 when the vacuum pump 40 is not operated in this embodiment, and is about 1 second from the start of cooling. The temperature dropped only 1 degree Celsius. A broken line in FIG. 3 shows a change in temperature of the hot plate 8 when the cooling plate 18 is made of copper and the vacuum pump 40 is not operated, and is 1 second from the start of cooling. The temperature dropped only by about 1.56 degrees Celsius. In this way, by operating the vacuum pump 40 to bring the upper surface 18a of the cooling plate 18 into close contact with the lower surface of the hot plate 8, even if an aluminum cooling plate having lower thermal conductivity than copper is used, The temperature can be lowered more rapidly than when the cooling plate 18 is made of copper and the vacuum pump 40 is not operated.

また、冷却開始直後に、熱板8の図2における左上付近の温度は231度で、右上付近の温度は227.9度で、左下付近の温度は234.0度で、右下付近の温度は234.2であった。従って、熱板8の場所の相違による温度の相違(温度分布)は、最大でも6.3度(=234.2度−227.9度)しかない。一方、真空排気ポンプ40を作動させずに測定した場合、左上付近の温度は233.8度、右上付近の温度は224.4度、左下付近の温度は236.5度、右下付近の温度は234.4度であった。従って、熱板8の場所の相違による温度の相違は、最大で12.1度(=236.5度−224.4度)もあった。また、冷却板を銅製として、真空排気ポンプ40を作動させていない場合には、左上付近で235.3度、右上付近で228.1度、左下付近で230.2度、右下付近で242.3度であった。従って、熱板8の場所の相違による温度の相違は、最大で14.3度(=242.3度−228.1度)もあった。これらの結果から、本実施形態によれば、熱板8の全域においてほぼ同一の温度となり、熱板8上の被処理物16のはんだを全てほぼ同じ温度低下で冷却することができ、はんだの凝固状態にバラツキが生じることを防止できる。   Further, immediately after the start of cooling, the temperature near the upper left in FIG. 2 of the hot plate 8 is 231 degrees, the temperature near the upper right is 227.9 degrees, the temperature near the lower left is 234.0 degrees, and the temperature near the lower right. Was 234.2. Therefore, the difference in temperature (temperature distribution) due to the difference in the location of the hot platen 8 is only 6.3 degrees (= 234.2 degrees-227.9 degrees) at the maximum. On the other hand, when measured without operating the vacuum pump 40, the temperature near the upper left is 233.8 degrees, the temperature near the upper right is 224.4 degrees, the temperature near the lower left is 236.5 degrees, and the temperature near the lower right Was 234.4 degrees. Therefore, the difference in temperature due to the difference in the location of the hot plate 8 was 12.1 degrees (= 236.5 degrees-224.4 degrees) at the maximum. When the cooling plate is made of copper and the vacuum exhaust pump 40 is not operated, 235.3 degrees near the upper left, 228.1 degrees near the upper right, 230.2 degrees near the lower left, and 242 near the lower right. It was 3 degrees. Therefore, the difference in temperature due to the difference in the location of the hot plate 8 was 14.3 degrees (= 242.3 degrees-228.1 degrees) at the maximum. From these results, according to the present embodiment, almost the same temperature is obtained in the entire area of the hot plate 8, and the solder of the workpiece 16 on the hot plate 8 can be cooled with almost the same temperature drop. It is possible to prevent variation in the solidified state.

上記の実施の形態では4本の主溝32aを設けたが、その数は任意であり、例えば1つだけ設けることもできるし、上記の実施形態よりも多くの数の主溝32aを形成することもできる。上記の実施形態では、主溝32aを放射状に設けたが、これに限ったものではなく、例えば冷却板18の上面18aに形成した1つの排気口から直線状に伸びる第1の溝と、第1の溝の長さ方向に間隔をおいて第1の溝に直交するように複数の第2の溝を形成した櫛形の溝とすることもできる。或いは、この櫛形の溝を複数設けることもできる。また、上記の実施の形態では、副溝32bは、1つの主溝の片側に3つ、もう片側に3つの合計6つ設けたが、その数は複数であれば任意であり、例えばさらに多くの副溝を主溝ごとに設けることもできる。上記の実施の形態では、溝32は、冷却板18に形成したが、熱板8の冷却板18と接触する面に溝32を形成することができる。   In the above-described embodiment, four main grooves 32a are provided. However, the number thereof is arbitrary. For example, only one main groove 32a may be provided, or a larger number of main grooves 32a may be formed than in the above-described embodiment. You can also. In the above embodiment, the main grooves 32a are provided radially. However, the present invention is not limited to this. For example, the first grooves extending linearly from one exhaust port formed in the upper surface 18a of the cooling plate 18 and the first grooves A comb-shaped groove in which a plurality of second grooves are formed so as to be orthogonal to the first groove with an interval in the length direction of one groove may also be used. Alternatively, a plurality of the comb-shaped grooves can be provided. Further, in the above-described embodiment, three sub-grooves 32b are provided in total, three on one side of the main groove and three on the other side. However, the number of sub-grooves 32b is arbitrary as long as it is plural, for example, more Can be provided for each main groove. In the above embodiment, the grooves 32 are formed in the cooling plate 18, but the grooves 32 can be formed on the surface of the hot plate 8 that contacts the cooling plate 18.

上記の実施の形態では、熱板8のみならずヒータも加熱冷却する形態である電熱ヒータ10を加熱手段として使用したが、これに限ったものではなく、例えばランプヒータを使用することもできる。電熱ヒータは熱容量が大きく、加熱及び冷却に時間がかかる。しかも熱板8との接触により熱伝導するため、電熱ヒータを熱板8内に埋め込み必要があり、そのために精密な加工が必要となる。しかも、電熱ヒータ10を加熱すると、ヒータ10が熱膨張し、熱板8に対する接触の仕方が変化し、熱板に温度分布が生じやすくなる。一方、電熱ヒータの代わりに熱容量が電熱ヒータよりも小さいランプヒータを用いると、ランプヒータは赤外線の輻射により熱板8に熱伝導させるので、熱板8との接触は必要がない。これにより、冷却すべきものは熱板8だけであり、熱容量が小さくなり、冷却効率が向上する。そのため、電熱ヒータを使用した場合に比較して、温度分布が生じにくく、熱板8内へ取り付ける際にも接触させる必要がないので、精密に加工する必要がない。   In the above embodiment, the electric heater 10 that heats and cools not only the hot plate 8 but also the heater is used as the heating means. However, the present invention is not limited to this, and for example, a lamp heater can be used. The electric heater has a large heat capacity and takes time for heating and cooling. In addition, since heat conduction is performed by contact with the hot plate 8, an electric heater needs to be embedded in the hot plate 8, which requires precise processing. In addition, when the electric heater 10 is heated, the heater 10 is thermally expanded, the manner of contact with the hot plate 8 is changed, and temperature distribution is likely to occur in the hot plate. On the other hand, when a lamp heater having a smaller heat capacity than that of the electric heater is used instead of the electric heater, the lamp heater conducts heat to the hot plate 8 by infrared radiation, so that contact with the hot plate 8 is not necessary. Thereby, only the hot plate 8 is to be cooled, the heat capacity is reduced, and the cooling efficiency is improved. Therefore, compared to the case where an electric heater is used, temperature distribution is less likely to occur, and it is not necessary to make contact with the heat plate 8 when it is mounted.

上記の実施の形態では、はんだ付け装置に本発明を実施したが、これに限ったものではなく、例えば樹脂の硬化装置、アニール炉、乾燥炉等にも、本発明を実施することができる。   In the above embodiment, the present invention is implemented in the soldering apparatus, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be implemented in a resin curing apparatus, an annealing furnace, a drying furnace, and the like.

本発明の1実施形態のはんだ付け装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the soldering apparatus of one Embodiment of this invention. 図1のはんだ付け装置で使用する冷却板の平面図である。It is a top view of the cooling plate used with the soldering apparatus of FIG. 図1のはんだ付け装置において真空排気ポンプを作動させた状態、作動させていない状態及び冷却板を銅製として真空排気ポンプを作動させていない状態における温度プロフィルである。2 is a temperature profile in a state where the vacuum exhaust pump is operated, a state where the vacuum exhaust pump is not operated, and a state where the cooling plate is made of copper and the vacuum exhaust pump is not operated in the soldering apparatus of FIG. 1.

符号の説明Explanation of symbols

2 チャンバー
8 熱板(加熱体)
10 電熱ヒータ(加熱手段)
16 被処理物
18 冷却板(冷却体)
32 溝
40 真空排気ポンプ(減圧手段)
2 Chamber 8 Hot plate (heating body)
10 Electric heater (heating means)
16 Object 18 Cooling plate (cooling body)
32 groove 40 vacuum pump (pressure reduction means)

Claims (4)

チャンバーと、
このチャンバー内に設けられ、被処理物が載せられる部分を有し、かつ前記被処理物に対する加熱手段を備えている加熱体と、
前記加熱体に接触可能な接触面を有し、前記加熱体に対して進退可能に前記チャンバー内に設けられた冷却体と、
前記冷却体の接触面側に開口して前記冷却体または前記加熱体に設けられた溝と、
この溝に連通し、前記加熱体に前記冷却体の接触面が接触した状態において、前記溝を前記チャンバー内の圧力よりも減圧する減圧手段と、
この減圧手段による減圧時に、前記チャンバー内にガスを供給するガス源とを、
具備し、
前記溝は、前記減圧手段への連通口から外方に向かって放射状に伸びる複数の主溝と、前記各主溝の長さ方向に沿って間隔をおいて前記主溝の長さ方向に対して前記主溝の外方側から測定して鋭角をなして枝分かれてして形成された複数の副溝とを、有する
加熱及び冷却装置。
A chamber;
A heating body provided in the chamber, having a portion on which the workpiece is placed, and having a heating means for the workpiece;
A cooling body provided in the chamber so as to be capable of moving back and forth with respect to the heating body;
A groove provided on the contact surface side of the cooling body and provided in the cooling body or the heating body;
In a state where the contact surface of the cooling body is in contact with the heating body, the pressure reducing means for reducing the pressure of the groove from the pressure in the chamber;
A gas source for supplying gas into the chamber at the time of decompression by the decompression means;
Equipped,
The groove includes a plurality of main grooves extending radially outward from the communication port to the decompression unit, and a length along the length direction of the main grooves with respect to the length direction of the main grooves. A heating and cooling device having a plurality of sub-grooves formed by branching at an acute angle as measured from the outside of the main groove .
チャンバーと、A chamber;
このチャンバー内に設けられ、被処理物が載せられる部分を有し、かつ前記被処理物に対する加熱手段を備えている加熱体と、A heating body provided in the chamber, having a portion on which the workpiece is placed, and having a heating means for the workpiece;
前記加熱体に接触可能な接触面を有し、前記加熱体に対して進退可能に前記チャンバー内に設けられた冷却体と、A cooling body provided in the chamber so as to be capable of moving forward and backward with respect to the heating body;
前記冷却体の接触面側に開口して前記冷却体または前記加熱体に設けられた溝と、A groove provided on the contact surface side of the cooling body and provided in the cooling body or the heating body;
この溝に連通し、前記加熱体に前記冷却体の接触面が接触した状態において、前記溝を前記チャンバー内の圧力よりも減圧する減圧手段と、A pressure reducing means that communicates with the groove, and in which the contact surface of the cooling body is in contact with the heating body, the pressure in the groove is reduced from the pressure in the chamber;
この減圧手段による減圧時に、前記チャンバー内にガスを供給するガス源とを、A gas source for supplying gas into the chamber at the time of decompression by the decompression means;
具備し、Equipped,
前記溝は、前記減圧手段に接続された排気口から伸びる第1の溝と、この第1の溝に沿って間隔をおいて複数の第2の溝が形成された櫛形である加熱及び冷却装置。The heating and cooling device is a comb-like shape in which the groove has a first groove extending from an exhaust port connected to the decompression unit and a plurality of second grooves formed at intervals along the first groove. .
請求項2記載の加熱及び冷却装置において、前記櫛形の溝が複数設けられている加熱及び冷却装置。The heating and cooling device according to claim 2, wherein a plurality of the comb-shaped grooves are provided. 請求項1乃至3いずれか記載の加熱及び冷却装置において、前記加熱手段が、前記加熱体内に赤外線を輻射するものである加熱及び冷却装置。 The heating and cooling device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the heating means radiates infrared rays into the heating body.
JP2004269743A 2004-09-16 2004-09-16 Heating and cooling device Expired - Lifetime JP4448749B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004269743A JP4448749B2 (en) 2004-09-16 2004-09-16 Heating and cooling device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004269743A JP4448749B2 (en) 2004-09-16 2004-09-16 Heating and cooling device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006082112A JP2006082112A (en) 2006-03-30
JP4448749B2 true JP4448749B2 (en) 2010-04-14

Family

ID=36161030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004269743A Expired - Lifetime JP4448749B2 (en) 2004-09-16 2004-09-16 Heating and cooling device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4448749B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6144495B2 (en) * 2013-01-24 2017-06-07 オリジン電気株式会社 Heat bonding apparatus and method for manufacturing heat bonded product
JP5902107B2 (en) 2013-01-24 2016-04-13 オリジン電気株式会社 Heat bonding apparatus and method for manufacturing heat bonded product
CN106925867B (en) * 2015-12-30 2019-09-17 上海微电子装备(集团)股份有限公司 A kind of bonder heating-cooling device and preparation method thereof
CN107914062A (en) * 2016-10-11 2018-04-17 张跃 A kind of clip cooling device
US11633797B2 (en) * 2019-11-15 2023-04-25 General Electric Company Braze joints for a component and methods of forming the same

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006082112A (en) 2006-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102411595B1 (en) Heating and cooling device
JP2014143304A5 (en)
JP5864732B2 (en) Soldering apparatus and method for manufacturing soldered product
KR100753877B1 (en) Heat treatment method and apparatus of substrate
CN104956780B (en) Heat the manufacture method of engagement device and heating engagement product
US10252364B2 (en) Soldering apparatus and vacuum-soldering method
CN104968462B (en) Heat the manufacturing method of engagement device and heating engagement product
KR20150055234A (en) Bonding head and die bonding apparatus including the same
JP4448749B2 (en) Heating and cooling device
JP2004263209A5 (en)
CA2650508A1 (en) Method and device for heat treatment, especially connection by soldering
US20170282270A1 (en) Vacuum-Processing Device and Control Method Therefor, and Vacuum Soldering Device and Control Method Therefor
JP6575135B2 (en) Heating and cooling method and heating and cooling equipment
JP2021527756A (en) Press-sintering method Product carrier, press-sintering equipment, and press-sintering method
KR20200067322A (en) Bonding head and apparatus for bonding chips having the bonding head
JP5251456B2 (en) Vacuum heating device for soldering
JP5236334B2 (en) Screen printing method and substrate printing apparatus with substrate temperature control function
CN117206681A (en) Chip laser welding equipment and welding method thereof
KR102812053B1 (en) Metal-ceramic bonding substrate and method for manufacturing the same
JP6984194B2 (en) Heating and cooling device
JP2007131489A (en) Glass forming equipment
JP2008284557A (en) Heating/cooling apparatus
JP2010133614A (en) Continuous heat treatment apparatus
JP2011235311A (en) Heat transfer apparatus
JP2005026296A (en) Hot plate unit

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070907

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090708

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090714

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090914

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091013

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091211

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100112

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100125

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130129

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4448749

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20160129

Year of fee payment: 6

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term