JP2000022014A - Heater of pressure reduced oven - Google Patents

Heater of pressure reduced oven

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JP2000022014A
JP2000022014A JP10186551A JP18655198A JP2000022014A JP 2000022014 A JP2000022014 A JP 2000022014A JP 10186551 A JP10186551 A JP 10186551A JP 18655198 A JP18655198 A JP 18655198A JP 2000022014 A JP2000022014 A JP 2000022014A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent degradation in quality or reliability of a product by preventing the sealing of a nichrome wire vapor, etc., in a package in a heater of a pressure reduced oven used for heating-drying the package body as for the prestep of airtight sealing a semiconductor element in the package. SOLUTION: In the heater of a pressure reduced oven, a pair of right and left heater blocks 50 are heated by a plurality of halogen heaters 72 while a self board 52 held between both heater blocks 50 is heated by the conductive heat from the heater blocks 50. In such an arrangement, it is recommended that the halogen heaters 72 are horizontally supported in a plurality of positions in a heater chamber 58 to be expanded in the long direction of the heaters 72. The halogen heaters 72 can be loaded on a pair of heater supporting members 80 fixed on an insertable reflecting board into the heater chamber 58 to be suspended.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、半導体素子を収
容するパッケージ本体にキャップを溶接し気密封止する
前工程として、半導体素子を搭載したパッケージ本体を
減圧雰囲気下で加熱乾燥するために用いる減圧オーブン
のヒータ装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reduced pressure used for heating and drying a package body on which a semiconductor element is mounted under a reduced pressure atmosphere as a pre-process of welding a cap to a package body containing a semiconductor element and hermetically sealing the same. The present invention relates to a heater device for an oven.

【0002】[0002]

【従来の技術】IC、ハイブリッドIC、CCD素子な
どの半導体素子をセラミックパッケージや金属製パッケ
ージに気密封止したものが公知である。セラミックパッ
ケージは、セラミック基板に枠状の金属製シールフレー
ムを接合し、このシールフレームに金属製キャップ(リ
ッド、蓋)を接合するものである。金属製パッケージ
は、金属製のパッケージ本体内に半導体素子を搭載した
セラミック基板を固定し、このパッケージ本体に金属製
キャップを接合したものである。ここにリードはパッケ
ージ本体に設けた小孔に通し、この小孔にガラス封止さ
れる。
2. Description of the Related Art It is known that semiconductor devices such as ICs, hybrid ICs, and CCD devices are hermetically sealed in a ceramic package or a metal package. In a ceramic package, a frame-shaped metal seal frame is joined to a ceramic substrate, and a metal cap (lid, lid) is joined to the seal frame. In a metal package, a ceramic substrate on which a semiconductor element is mounted is fixed in a metal package body, and a metal cap is joined to the package body. Here, the lead passes through a small hole provided in the package body, and is sealed with glass in this small hole.

【0003】このように、シールフレームを接合したセ
ラミック製のパッケージ本体や金属製のパッケージ本体
にキャップを溶接して封止する場合は、キャップの溶接
に先行してパッケージ本体を減圧下で加熱し乾燥するこ
とが必要である。すなわちキャップ溶接前のパッケージ
本体には、その内部に半導体素子を搭載したり内部配線
を行ったりする間や、次のキャップ溶接工程までの待機
中などに種々の気体(ガス)特に水分が吸着する。
As described above, when a cap is welded to a ceramic package body or a metal package body to which a seal frame is joined, the package body is heated under reduced pressure prior to welding of the cap. It is necessary to dry. That is, various gases (especially moisture) are adsorbed to the package body before the cap welding while the semiconductor element is mounted or the internal wiring is performed inside the package body, or during the standby until the next cap welding step. .

【0004】この吸着したガスや水分をそのままにして
キャップを溶接し密封したのでは、パッケージ内にこれ
らの気体が残留するため、製品の信頼性が低下する。こ
のためキャップを溶接する直前に、予め半導体素子を収
容したパッケージ本体を、減圧オーブン内に入れ、減圧
下で加熱することによって吸着ガスを除去し、その後直
ちに窒素(N2)などの不活性ガスの雰囲気内でキャッ
プを溶接し封止している。
If the cap is welded and sealed with the adsorbed gas or moisture as it is, these gases remain in the package, and the reliability of the product is reduced. Therefore, immediately before welding the cap, the package body containing the semiconductor element in advance is placed in a reduced-pressure oven, and the adsorbed gas is removed by heating under reduced pressure, and immediately thereafter, an inert gas such as nitrogen (N 2 ) is used. The cap is welded and sealed in the atmosphere.

【0005】ここに用いる減圧オーブンのヒーター装置
として、ニクロム線ヒーターを用いたものが公知であ
る。このヒーター装置は、気密チャンバ内に設けた棚板
自身にニクロム線ヒーターを取付け、多数のパッケージ
本体を保持するキャリヤをこの棚板の上に置いて多数の
パッケージ本体を同時に減圧下で加熱するものである。
この場合には棚板全面の温度分布の均一性が悪くなるた
め、多数のパッケージ本体間の加熱温度の不均一性が大
きくなり、製品の品質のバラツキが大きくなるという問
題があった。
A heater using a nichrome wire heater is known as a heater for a vacuum oven used here. In this heater device, a nichrome wire heater is attached to a shelf provided in an airtight chamber, and a carrier holding many package bodies is placed on the shelf to heat many package bodies simultaneously under reduced pressure. It is.
In this case, since the uniformity of the temperature distribution over the entire shelf plate is deteriorated, the nonuniformity of the heating temperature among a large number of package bodies is increased, and there is a problem that the quality of the products is greatly varied.

【0006】温度分布の均一性を向上させるために使用
するヒーターの数を増やすことも考えられるが、この場
合には高価なヒーターが数多く必要になり、構造も複雑
になるという問題が生じる。そこで本願の出願人は棚板
自身にニクロム線ヒーターを取付ける代りに、棚板の両
側にニクロム線ヒーターによって加熱される一対のヒー
タブロックを設け、両ヒーターブロック間に銅製の棚板
を掛け渡して固定し、ヒータブロックから熱伝導によっ
て棚板に熱を伝えるようにすることを提案した(特開平
9−61054号)。
It is conceivable to increase the number of heaters used in order to improve the uniformity of the temperature distribution. However, in this case, many expensive heaters are required and the structure becomes complicated. Therefore, instead of mounting the nichrome wire heater on the shelf itself, the applicant of the present application provides a pair of heater blocks heated by the nichrome wire heater on both sides of the shelf, and hangs a copper shelf between the two heater blocks. It has been proposed to fix the heater block and to conduct heat from the heater block to the shelf board by heat conduction (Japanese Patent Laid-Open No. 9-61054).

【0007】[0007]

【従来技術の問題点】このようにニクロム線ヒーターで
加熱したヒーターブロックの熱を、銅製の棚板に伝える
ようにした既提案の減圧オーブンのヒーター装置では、
加熱温度が比較的低い(例えば200℃程度以下)場合
には大きな問題が生じないが、加熱温度が高くなると
(例えば300℃程度)次のような問題が生じることが
解った。
Problems with the prior art As described above, in the proposed heater device of the decompression oven in which the heat of the heater block heated by the nichrome wire heater is transmitted to the copper shelf plate,
When the heating temperature is relatively low (for example, about 200 ° C. or less), no major problem occurs, but when the heating temperature is high (for example, about 300 ° C.), the following problem occurs.

【0008】すなわちここに用いたヒーターはニクロム
線が密封されていないため、減圧下でかつヒーターの温
度が高くなるとそのニクロム線の蒸発が促進されるとい
う問題である。このニクロム線の気化した分子(蒸気)
がパッケージ内に残留すると、製品の信頼性低下を招く
原因の1つとなる。またニクロム線ヒータには減圧下で
電圧が印加されるため、ニクロム線と周囲の部材(ヒー
タブロックなど)との間に放電現象が発生することがあ
る。この放電が発生するとニクロム線の蒸発が一層促進
される。
That is, since the heater used here is not sealed with a nichrome wire, there is a problem that the evaporation of the nichrome wire is promoted when the temperature of the heater is increased under reduced pressure. The vaporized molecule (vapor) of this nichrome wire
Is left in the package, which is one of the causes of a decrease in product reliability. Also, since a voltage is applied to the nichrome wire heater under reduced pressure, a discharge phenomenon may occur between the nichrome wire and surrounding members (such as a heater block). When this discharge occurs, evaporation of the nichrome wire is further promoted.

【0009】[0009]

【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、左右一対のヒータブロック間に掛け渡した
棚板をヒーターブロックからの熱伝導によって加熱する
場合に、ニクロム線の蒸発が無く、ニクロム線の放電に
よるニクロム線の蒸発促進も無く、製品の品質や信頼性
の低下を招くおそれが無い減圧オーブンのヒーター装置
を提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and when a shelf board stretched between a pair of left and right heater blocks is heated by heat conduction from the heater blocks, evaporation of the nichrome wire is prevented. It is an object of the present invention to provide a heater device for a reduced-pressure oven, which does not cause the evaporation of the nichrome wire due to the discharge of the nichrome wire and does not cause a decrease in the quality and reliability of the product.

【0010】[0010]

【発明の構成】この発明によればこの目的は、半導体素
子を収納するパッケージ本体にキャップを溶接して前記
半導体素子をパッケージ内に気密封止する前工程とし
て、前記半導体素子を収容するパッケージ本体を減圧雰
囲気下で乾燥し加熱するために用いる減圧オーブンのヒ
ーター装置において、密閉可能なチャンバと、このチャ
ンバ内に収容された左右一対のヒーターブロックと、こ
れらヒーターブロックに取り付けられた複数のハロゲン
ヒーターと、両ヒーターブロック間に掛け渡されこれら
ヒーターブロックからの伝導熱で加熱される熱伝導性が
良い棚板とを備え、上面に複数の前記パッケージ本体を
保持した熱伝導性の良いキャリヤを前記棚板に載置可能
としたことを特徴とする減圧オーブンのヒーター装置、
により達成される。
According to the present invention, it is an object of the present invention to provide a package body containing a semiconductor element as a pre-process for welding a cap to a package body containing a semiconductor element and hermetically sealing the semiconductor element in a package. In a heater device of a reduced pressure oven used for drying and heating under a reduced pressure atmosphere, a sealable chamber, a pair of left and right heater blocks housed in the chamber, and a plurality of halogen heaters attached to these heater blocks And a shelf plate with good thermal conductivity that is bridged between both heater blocks and heated by conduction heat from these heater blocks, and a carrier with good thermal conductivity holding a plurality of the package bodies on the upper surface is provided. A heater device for a vacuum oven, which can be placed on a shelf,
Is achieved by

【0011】ここにハロゲンヒーターは、ヒータブロッ
クに水平に形成したヒーター収容室内に収容し、ハロゲ
ンヒーターを複数箇所で支持することによってハロゲン
ヒーターの温度変化に伴う長さ方向の伸縮を許容する構
造とするのがよい。このヒーター収容室に一端から挿抜
可能な反射板に一対のヒーター支持材を固定して、この
ヒーター支持材にハロゲンヒーターの両端を支持するよ
うにすれば、反射板と共にヒーターを引き出してヒータ
ーの交換や掃除などの作業が容易になる。
Here, the halogen heater is housed in a heater housing chamber formed horizontally in the heater block, and has a structure in which the halogen heater is supported at a plurality of locations to allow expansion and contraction in the longitudinal direction due to a temperature change of the halogen heater. Good to do. If a pair of heater supports are fixed to a reflector plate that can be inserted into and removed from one end of this heater storage chamber and both ends of the halogen heater are supported by this heater support member, the heater is pulled out together with the reflector plate and the heater is replaced. Work such as cleaning and cleaning becomes easy.

【0012】棚板の上にはトレーを載置可能とし、パッ
ケージ本体を保持するキャリヤをこのトレーに載せて棚
板にセットできるようにすれば、作業性は向上する。ヒ
ーターブロックは、アルミニウム製のヒーターブロック
本体と、この内側面に密着固定される銅製の内側板とで
形成し、ヒーターブロック本体に形成した水平な凹部と
内側板とでヒーター収容室を形成することができる。こ
の場合内側板はハロゲンヒーターの熱を吸収し易くする
ために表面特にヒータ収容室側の表面をメッキや塗装な
どによって黒色にするのが望ましい。
If the tray can be placed on the shelf and the carrier holding the package body can be placed on the tray and set on the shelf, the workability is improved. The heater block is formed of an aluminum heater block main body and a copper inner plate closely fixed to the inner surface thereof, and a heater recess is formed by the horizontal recess formed in the heater block main body and the inner plate. Can be. In this case, it is desirable that the surface of the inner plate, especially the surface on the side of the heater accommodating chamber, be blackened by plating or painting in order to easily absorb the heat of the halogen heater.

【0013】[0013]

【実施態様】図1は本発明の一実施態様であるヒータ装
置を示す斜視図、図2は同じく一部を断面した正面図、
図3は図2におけるIII-III線断面図、図4は同じく図
2におけるIV-IV線断面図、図5はハロゲンヒーターの
支持構造を示す斜視図、図6は減圧オーブンの使用例を
示す自動シーム溶接装置の平面配置図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a heater device according to an embodiment of the present invention, FIG.
3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2, FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG. 2, FIG. 5 is a perspective view showing a supporting structure of the halogen heater, and FIG. It is a plane arrangement view of an automatic seam welding device.

【0014】まず図6に基づいてパッケージ封止工程の
概要を説明する。図6で符号10は本発明に係る減圧オ
ーブンであり、このオーブン10は、密閉可能なチャン
バ12と、その中に収容されたヒーター装置14とを有
する。チャンバ12は図上で左側および右側がそれぞれ
シャッタ12a,12bによって開閉可能であるこのチ
ャンバ12はパイプ12cを介して図示しない真空ポン
プに接続され、内部を減圧することができる。またこの
チャンバ12にはパイプ12dを介して窒素ガス
(N2)などの不活性ガスが供給可能である。
First, an outline of the package sealing step will be described with reference to FIG. In FIG. 6, reference numeral 10 denotes a vacuum oven according to the present invention. The oven 10 includes a sealable chamber 12 and a heater device 14 housed therein. The left and right sides of the chamber 12 in the figure can be opened and closed by shutters 12a and 12b, respectively. The chamber 12 is connected to a vacuum pump (not shown) via a pipe 12c to reduce the pressure inside. An inert gas such as nitrogen gas (N 2 ) can be supplied to the chamber 12 via a pipe 12d.

【0015】このチャンバ12内には、一方のシャッタ
12aを開いてパッケージ本体が入れられる。すなわち
半導体素子を搭載した複数のパッケージ本体を後記する
キャリヤ102(図1参照)に保持し、このキャリヤ1
02を複数個載せた後記トレー104(図1参照)をヒ
ーター装置14にセットする。シャッタ12aを閉じて
チャンバ12内を減圧すると共に、ヒーター装置14に
よる加熱(ベイキング)を開始する。
In the chamber 12, one of the shutters 12a is opened, and the package body is put in. That is, a plurality of package bodies on which semiconductor elements are mounted are held on a carrier 102 (see FIG. 1) described later, and
The tray 104 (see FIG. 1) on which a plurality of sheets 02 are placed is set in the heater device 14. The shutter 12a is closed to reduce the pressure in the chamber 12, and heating (baking) by the heater device 14 is started.

【0016】その後チャンバ12内を減圧した状態で所
定時間加熱してから加熱を停止し、チャンバ12内に窒
素ガスを供給する。なおこの自動シーム溶接装置では、
図6上でこのチャンバ12の右側面より右側部分は箱状
の気密ケースで覆われ、この気密ケース内がほぼ大気圧
の窒素ガス雰囲気に保たれている。
Thereafter, heating is stopped for a predetermined time in a state where the pressure in the chamber 12 is reduced, and then heating is stopped, and nitrogen gas is supplied into the chamber 12. In this automatic seam welding equipment,
In FIG. 6, a portion on the right side of the right side of the chamber 12 is covered with a box-shaped hermetic case, and the inside of the hermetic case is kept in a nitrogen gas atmosphere at substantially atmospheric pressure.

【0017】チャンバ12内の窒素ガス圧が気密ケース
内圧とほぼ等しくなるとチャンバ12の右側シャッタ1
2bが自動運転によって開き、キャリヤ引込みユニット
16がキャリヤ102を取込み、バッファ18に移す。
バッファ18に移されたキャリヤ102は仮付けステー
ション20に移され、ここでこのキャリヤ102上の各
パッケージ本体100にキャップ(リッド、金属製の
蓋)が仮止めされる。
When the nitrogen gas pressure in the chamber 12 becomes substantially equal to the internal pressure of the airtight case, the right shutter 1
2b is opened by automatic operation, and the carrier retraction unit 16 takes in the carrier 102 and transfers it to the buffer 18.
The carrier 102 transferred to the buffer 18 is transferred to the tacking station 20, where a cap (lid, metal lid) is temporarily fixed to each package body 100 on the carrier 102.

【0018】すなわちこの仮付けステーション20で
は、キャップ供給部20aから吸着ヘッドに吸着したキ
ャップを、CCDカメラを用いてパッケージ本体に対し
て正しく位置決めし、接合縁上の2ヶ所で接触する電極
間に溶接電流を流して仮付けする。キャップを仮付けし
たパッケージ本体はYシームステーション22およびX
シームステーション24に順に送られ、それぞれ接合縁
上を転接する一対の微小ローラ電極によってシーム溶接
される(マイクロパラレルシーム溶接という)。
That is, in the temporary attachment station 20, the cap adsorbed on the suction head from the cap supply section 20a is correctly positioned with respect to the package body by using a CCD camera, and between the electrodes contacting at two places on the joining edge. A welding current is applied to temporarily attach. The package body with the cap temporarily attached is Y seam station 22 and X
It is sequentially sent to the seam station 24, and is seam-welded by a pair of micro-roller electrodes that roll on the joining edge, respectively (referred to as micro-parallel seam welding).

【0019】この間に不良パッケージがあれば排出ユニ
ット26によって排出される。正しくキャップがシーム
溶接されたパッケージ(完成品)はアンローダ28によ
り取出され、ストッカ30に集められる。一定量のパッ
ケージ(完成品)がストッカ30に集まると、気密ケー
スの扉32を開いて取出すものである。なおXシームス
テーション24とアンローダ28との間には仕切壁があ
って、シャッタ34を開くことによりパッケージをアン
ローダ28に移すようになっている。このシャッタ34
は、扉32を開いてパッケージ(完成品)をストッカ3
0から外へ取出す際に閉じておくことにより、各ステー
ション20,22,24を囲む気密ケース内に外気が入
るのを防ぐものである。
If there is a defective package during this time, it is discharged by the discharge unit 26. The package (finished product) in which the cap is correctly seam-welded is taken out by the unloader 28 and collected in the stocker 30. When a certain amount of packages (finished products) are collected in the stocker 30, the door 32 of the airtight case is opened and taken out. There is a partition wall between the X seam station 24 and the unloader 28, and the package is transferred to the unloader 28 by opening the shutter 34. This shutter 34
Opens the door 32 and puts the package (finished product) on the stocker 3
By closing it when taking it out from 0, outside air is prevented from entering the airtight case surrounding each of the stations 20, 22, 24.

【0020】次に減圧オーブン10内に収容するヒータ
装置14を図1〜5を用いて説明する。このヒーター装
置14は、図1,2に明らかなように、左右一対のヒー
タブロック50と、両ヒーターブロック50の間に掛け
渡された銅厚板製の複数の棚板52とを持つ。ヒーター
ブロック50は、アルミニウム製のヒーターブロック本
体54の内側面に銅製の内側板56を密着させたもので
あり、両者の間に水平な3つのヒーター収納室58が形
成されている。
Next, the heater device 14 housed in the vacuum oven 10 will be described with reference to FIGS. As is apparent from FIGS. 1 and 2, the heater device 14 includes a pair of left and right heater blocks 50 and a plurality of copper thick plate shelves 52 bridged between the two heater blocks 50. The heater block 50 is formed by closely attaching an inner plate 56 made of copper to an inner surface of a heater block body 54 made of aluminum, and three horizontal heater storage chambers 58 are formed between the two.

【0021】すなわちヒーターブロック本体54には内
側板56に向って開いた3つの水平な凹部60が形成さ
れ、これらの凹部60とこの内側板56とでヒーター収
納室58が形成される。この内側板56の少くとも凹部
60に対向する部分は、黒色メッキまたは黒色塗料で黒
く着色され、後記するハロゲンヒータ72の熱吸収効率
を向上させるのが望ましい。
That is, the heater block main body 54 is formed with three horizontal concave portions 60 opened toward the inner plate 56, and the concave portion 60 and the inner plate 56 form a heater accommodating chamber 58. At least a portion of the inner plate 56 facing the recess 60 is preferably colored black with black plating or black paint to improve the heat absorption efficiency of the halogen heater 72 described later.

【0022】内側板56の内面には、各棚板52の縁部
を上下から挟む銅製のスぺーサ62が密着している。す
なわちスぺーサ62と棚板52の縁部とは交互に重ねら
れ、さらに上板64と底板66を重ねて、これらを上下
方向に貫通する4本の長ボルト68によって締付け接合
されている。そしてヒーターブロック本体54側から内
側板56を貫通するボルト70(図2)が適宜のスぺー
サ62に螺入されている。この結果ヒーターブロック本
体54と、内側板56と、スぺーサ62とが互いに密着
し、棚板52の縁部が上下のスぺーサ62に密着してヒ
ーターブロック50の熱が棚板52に円滑に伝わる。
A copper spacer 62 sandwiching the edge of each shelf 52 from above and below is in close contact with the inner surface of the inner plate 56. That is, the spacer 62 and the edge of the shelf plate 52 are alternately overlapped, and the upper plate 64 and the bottom plate 66 are further overlapped and fastened and joined by four long bolts 68 penetrating these vertically. A bolt 70 (FIG. 2) penetrating through the inner plate 56 from the heater block main body 54 side is screwed into an appropriate spacer 62. As a result, the heater block main body 54, the inner plate 56, and the spacer 62 are in close contact with each other, the edges of the shelf plate 52 are in close contact with the upper and lower spacers 62, and the heat of the heater block 50 is transferred to the shelf plate 52. It is transmitted smoothly.

【0023】ヒーターブロック50の各ヒーター収納室
58にはそれぞれハロゲンヒータ72が収容されてい
る。このハロゲンヒータ72はハロゲンランプが放射す
る光(主として赤外線)を熱として利用したものであ
り、熱容量が小さいフィラメントを熱源としているた
め、フィラメント電流のオン/オフに対する発生熱エネ
ルギーの応答性が良い。ハロゲンヒーター72は図5に
示すように棒状のガラスケースにフィラメントを封止し
たものであり、その両端はガラスケースを押しつぶして
角型に形成した角ベース74となっている。
A halogen heater 72 is accommodated in each heater accommodating chamber 58 of the heater block 50. The halogen heater 72 uses light (mainly infrared light) emitted from a halogen lamp as heat, and uses a filament having a small heat capacity as a heat source, so that the response of generated thermal energy to ON / OFF of a filament current is good. As shown in FIG. 5, the halogen heater 72 is formed by sealing a filament in a rod-shaped glass case, and has a square base 74 formed by crushing the glass case at both ends.

【0024】前記ヒーター収納室58には、ヒーターブ
ロック本体54側の凹部60の内面に密着するステンレ
ススチール製の反射板76が、ヒータ収容室58の一方
の開口から挿板可能に装着されている。図5において7
8はこの反射板76の一端に形成したつまみであり、反
射板76をヒーター収容室58に出し入れする際にこの
つまみ78を使用する。
In the heater storage chamber 58, a stainless steel reflecting plate 76 which is in close contact with the inner surface of the recess 60 on the side of the heater block main body 54 is mounted so as to be inserted from one opening of the heater storage chamber 58. . In FIG. 5, 7
Reference numeral 8 denotes a knob formed at one end of the reflection plate 76. The knob 78 is used when the reflection plate 76 is moved in and out of the heater accommodating chamber 58.

【0025】反射板76の内面には、ハロゲンヒーター
72の角ベース74を支持する一対のヒーター支持材8
0が固定されている。ヒーター支持材80には図5に示
すように上方に向って開く切欠溝82が形成され、この
切欠溝82に前記角ベース78を上方から掛止するもの
である。従ってハロゲンヒーター72の温度変化による
ガラスケースの伸縮は角ベース78が切欠溝82内で長
さ方向にすべることにより収容される。
On the inner surface of the reflector 76, a pair of heater supporting members 8 for supporting the corner base 74 of the halogen heater 72 is provided.
0 is fixed. As shown in FIG. 5, a cutout groove 82 that opens upward is formed in the heater support member 80, and the square base 78 is engaged with the cutout groove 82 from above. Therefore, expansion and contraction of the glass case due to a temperature change of the halogen heater 72 is accommodated by sliding the corner base 78 in the notch groove 82 in the length direction.

【0026】ハロゲンヒーター72のリード線84は両
端の角ベース74から外側へ延出している。一方のリー
ド線84は、ヒーターブロック本体54の外側面に固定
した絶縁端子板86のターミナル88に接続されてい
る。他方のリード線84は折り返されてヒーター収容室
58内を通り端子板86の他のターミナル88に接続さ
れている。なおリード線84には適宜数のセラミック製
の耐熱性保護管が装着されている。
The lead wires 84 of the halogen heater 72 extend outward from the corner bases 74 at both ends. One lead wire 84 is connected to a terminal 88 of an insulating terminal plate 86 fixed to the outer surface of the heater block main body 54. The other lead wire 84 is folded back, passes through the inside of the heater accommodating chamber 58, and is connected to another terminal 88 of the terminal plate 86. An appropriate number of ceramic heat-resistant protective tubes are attached to the lead wires 84.

【0027】図1,2,4において90はヒーターブロ
ック本体54の外側面に固定された冷却ブロックであ
る。この冷却ブロック90は内部に形成された通路92
に冷却液を通すことによりヒーターブロック50を外側
から冷却するものである。また各棚板52の上面にはス
テンレススチール板製の補助棚板94がねじ止めされて
いる。この補助棚板94は銅製の棚板52の摩滅を防ぐ
ものである。棚板52の後側には、棚板52の幅方向の
中央を1本のロッド状ストッパ96が垂直に通り、この
ストッパ96の上下端がそれぞれ上板64および底板6
6に保持されている。
In FIGS. 1, 2, and 4, reference numeral 90 denotes a cooling block fixed to the outer surface of the heater block main body 54. The cooling block 90 has a passage 92 formed therein.
The heater block 50 is cooled from the outside by passing a cooling liquid through the heater block 50. An auxiliary shelf 94 made of a stainless steel plate is screwed to the upper surface of each shelf 52. The auxiliary shelf 94 prevents the copper shelf 52 from being worn. Behind the shelf 52, a single rod-shaped stopper 96 passes vertically through the center of the shelf 52 in the width direction.
6 is held.

【0028】このように構成されたヒーター装置14
は、棚板94の奥にロッド状ストッパ96を持つから、
正面側(ストッパ96の反対側)からトレー104が出
し入れされるものである。このヒーター装置14を図6
の装置に組合せて用いる場合には、ロッド状ストッパ9
6の取付位置をシャッタ12bに変更すればよい。この
ようにストッパ96を取除いたヒーター装置14は、正
面を図6のシャッタ12a側に向け、背面をシャッタ1
2b側に向けてチャンバ12内に収容される。キャップ
溶接前の上が開いたパッケージ本体100(図1)は、
ステンレススチール製のキャリヤ102に複数個保持さ
れ、複数のキャリヤ102はステンレススチール板製の
トレー104に載せられて待機する。
The heater device 14 configured as described above
Has a rod-shaped stopper 96 at the back of the shelf 94,
The tray 104 is taken in and out from the front side (the side opposite to the stopper 96). This heater device 14 is shown in FIG.
When used in combination with the above device, the rod-shaped stopper 9
6 may be changed to the shutter 12b. The heater device 14 from which the stopper 96 has been removed as described above has the front surface facing the shutter 12a in FIG.
It is accommodated in the chamber 12 toward the 2b side. The package body 100 (FIG. 1) with the top open before the cap welding is
A plurality of carriers 102 are held by a stainless steel carrier 102, and the plurality of carriers 102 are put on a tray 104 made of a stainless steel plate and stand by.

【0029】操作者はシャッタ12aを開いてこのトレ
ー104を棚板52上の補助棚板94に順次手作業で挿
入し、トレー104をシャッタ12b側に取付けたスト
ッパ(図示せず)に当てて位置決めし、シャッタ12a
を閉じる。次にチャンバ12内が減圧され、ハロゲンヒ
ーター72による加熱が開始される。所定時間このまま
減圧下での加熱が続けられる。ハロゲンヒーター72の
加熱電流は、例えば位相制御方式により制御され、温度
管理される。この場合、各ハロゲンヒーター72にそれ
ぞれ最も近いスぺーサ62の前端面に熱電対106(図
1,2参照)を貼着しておき、各熱電対106の検出温
度を各ハロゲンヒーター72の電流に負帰還させること
ができる。
The operator opens the shutter 12a, manually inserts the tray 104 into the auxiliary shelf board 94 on the shelf board 52 sequentially, and applies the tray 104 to a stopper (not shown) attached to the shutter 12b. Positioning and shutter 12a
Close. Next, the pressure in the chamber 12 is reduced, and heating by the halogen heater 72 is started. Heating under reduced pressure is continued for a predetermined time. The heating current of the halogen heater 72 is controlled by, for example, a phase control method to control the temperature. In this case, a thermocouple 106 (see FIGS. 1 and 2) is attached to the front end face of the spacer 62 closest to each halogen heater 72, and the detected temperature of each thermocouple 106 is set to the current of each halogen heater 72. Negative feedback.

【0030】このようにしてパッケージ本体100の加
熱乾燥(ベーキング)が終ると、チャンバ12内に窒素
ガスが供給され、シャッタ12bが開いて引込みユニッ
ト16がトレー104を自動で引き出し、バッファ18
に移す。その後は前記したようにキャップが仮付けさ
れ、マイクロローラ電極を用いたY方向およびX方向の
パラレルシーム溶接が行われるものである。
When the heating and drying (baking) of the package body 100 is completed in this manner, nitrogen gas is supplied into the chamber 12, the shutter 12b is opened, the draw-in unit 16 automatically draws out the tray 104, and the buffer 18
Transfer to Thereafter, the cap is temporarily attached as described above, and parallel seam welding in the Y direction and the X direction using the micro roller electrode is performed.

【0031】この実施態様によれば、ハロゲンヒータ7
2は、反射板76に固定したヒーター支持材80に両端
部を載せて支持したから、ハロゲンヒーターの伸縮を許
容することができる。一般にハロゲンヒーター72は光
(赤外線)がガラスケースを透過するためガラスケース
自身は光によって加熱されることがほとんどないが、こ
の実施態様のようにヒーター装置14内の高温雰囲気中
で使用する場合にはガラスケースの温度変化幅も大きく
なるため、その伸縮を許容するように支持構造を考慮し
ておく必要があったものである。
According to this embodiment, the halogen heater 7
In No. 2, since both ends are placed on and supported by the heater support member 80 fixed to the reflection plate 76, expansion and contraction of the halogen heater can be allowed. Generally, the glass heater itself is hardly heated by the light because the light (infrared ray) passes through the glass case. However, when the halogen heater 72 is used in a high-temperature atmosphere in the heater device 14 as in this embodiment, Since the temperature change width of the glass case becomes large, it is necessary to consider a supporting structure so as to allow the glass case to expand and contract.

【0032】[0032]

【発明の効果】請求項1の発明は以上のように、左右一
対のヒーターブロックを複数のハロゲンヒーターにより
加熱すると共に、両ヒーターブロック間に保持された棚
板をヒーターブロックから熱伝導により伝わる熱で加熱
するようにしたものであるから、ニクロム線の蒸発が発
生せず、ニクロム線の放電も発生せず、パッケージの気
密封止時に有害成分がパッケージ内に入るのを防ぐこと
ができる。このため製品の信頼性を向上させることがで
きる。
According to the first aspect of the present invention, as described above, a pair of left and right heater blocks are heated by a plurality of halogen heaters, and a shelf plate held between the two heater blocks is transferred from the heater block by heat conduction. In this case, no evaporation of the nichrome wire occurs, no discharge of the nichrome wire occurs, and it is possible to prevent harmful components from entering the package during hermetic sealing of the package. For this reason, the reliability of the product can be improved.

【0033】またハロゲンヒーターはフィラメントの熱
容量が小さいため、ニクロム線ヒーターに比べて加熱・
冷却の応答性が極めて良く、通常1.5〜3.0倍良い
と考えられている。またニクロム線ヒーターでは主とし
て気体の対流による伝熱で加熱が行われるのに対し、ハ
ロゲンヒーターでは光(赤外線)の輻射により加熱する
から、減圧下でも効率良く加熱を行うことが可能であ
る。このため本発明によれば減圧下でも効率よくかつ応
答性良く加熱を行うことができるため、ベーキング処理
時間を短かくしてタクト(一定時間内の処理量)を上げ
ることができるという効果も得られる。
The halogen heater has a smaller heating capacity than the nichrome wire heater because of its small heat capacity.
Responsiveness of cooling is extremely good, and is generally considered to be 1.5 to 3.0 times better. In addition, in the case of a nichrome wire heater, heating is performed mainly by heat transfer due to convection of gas, whereas in the case of a halogen heater, heating is performed by radiation of light (infrared rays), so that heating can be performed efficiently even under reduced pressure. For this reason, according to the present invention, since heating can be performed efficiently and responsively even under reduced pressure, the effect of shortening the baking processing time and increasing the tact (the processing amount within a certain time) can be obtained.

【0034】ここにヒーターブロックには水平なヒータ
ー収容室を設け、この中にハロゲンヒーターを複数箇所
で水平に支持し、その長手方向の伸縮を許容できるよう
にすれば、高温雰囲気中で使用されるハロゲンヒーター
の温度変化による伸縮を吸収でき、ハロゲンヒーターに
無理な応力が加わるのを防止できる(請求項2)。この
場合にハロゲンヒーターは、ヒーター収容室に挿板可能
な反射板に固定した一対のヒーター支持材に載せて掛止
するように構成すれば、反射板を抜き出すことによって
ハロゲンヒーターの点検・整備ができ、作業性が良くな
る(請求項3)。
Here, the heater block is provided with a horizontal heater accommodating chamber, in which a halogen heater is horizontally supported at a plurality of locations to allow expansion and contraction in the longitudinal direction. This can absorb expansion and contraction of the halogen heater due to a temperature change, and can prevent an unreasonable stress from being applied to the halogen heater. In this case, if the halogen heater is configured so that it is mounted on a pair of heater supports fixed to a reflector that can be inserted into the heater accommodating chamber and is hung, inspection and maintenance of the halogen heater can be performed by extracting the reflector. The workability is improved (claim 3).

【0035】複数のパッケージ本体を保持するキャリヤ
をトレーに載せ、このトレーを棚板の上面に載せて加熱
するようにすれば、棚板の熱はさらにトレーで拡散され
て各パッケージ本体の加熱温度は一層均一化される(請
求項4)。ここに棚板上面にステンレス板などの補助棚
板を固定しておけば、加熱温度はさらに一層均一化され
ると共に、棚板を銅等の柔かい金属とした場合に棚板を
摩滅から保護することができる。
If a carrier holding a plurality of package bodies is placed on a tray and this tray is placed on the upper surface of the shelf and heated, the heat of the shelf is further diffused by the tray and the heating temperature of each package body is increased. Is made more uniform (claim 4). If an auxiliary shelf such as a stainless steel plate is fixed to the top of the shelf here, the heating temperature will be even more uniform, and if the shelf is made of a soft metal such as copper, the shelf will be protected from abrasion. be able to.

【0036】ヒーターブロックは、アルミニウム製のヒ
ーターブロック本体と、この内側面に密着させた銅製の
内側板とで形成し、ヒーターブロック本体側に形成した
水平な凹部と、この内側板との間にヒーター収容室を形
成することができる(請求項5)。この場合にはヒータ
ー収容室の製作が容易になるだけでなく、ヒーターの輻
射熱を一層効率良く内側板に吸収させるために内側板の
少くともヒーター収容室の臨む部分を黒色に仕上げるな
どの処理も容易になる。
The heater block is formed of an aluminum heater block main body and a copper inner plate closely attached to the inner surface thereof, and is provided between a horizontal recess formed on the heater block main body side and the inner plate. A heater accommodating chamber can be formed (claim 5). In this case, not only is it easier to fabricate the heater chamber, but also to make the inner plate at least a part facing the heater chamber black, so that the radiant heat of the heater can be more efficiently absorbed by the inner panel. It will be easier.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施態様を示す斜視図FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of the present invention.

【図2】同じく一部を断面した正面図FIG. 2 is a front view in which a part is similarly sectioned.

【図3】図2におけるIII-III線断面図FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG. 2;

【図4】図2におけるIV-IV線断面図FIG. 4 is a sectional view taken along line IV-IV in FIG.

【図5】ハロゲンヒーターの支持構成を示す斜視図FIG. 5 is a perspective view showing a supporting configuration of a halogen heater.

【図6】減圧オーブンの使用例を示す図FIG. 6 is a diagram showing an example of use of a vacuum oven.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 減圧オーブン 12 チャンバ 14 ヒーター装置 50 ヒーターブロック 52 棚板 54 ヒーターブロック本体 56 内側板 58 ヒーター収容室 60 凹部 62 スぺーサ 64 上板 66 底板 72 ハロゲンヒータ 74 角ベース 76 反射板 80 ヒーター支持材 94 補助棚板 100 パッケージ本体 102 キャリヤ 104 トレー DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Decompression oven 12 Chamber 14 Heater device 50 Heater block 52 Shelf plate 54 Heater block main body 56 Inner plate 58 Heater accommodation room 60 Depression 62 Spacer 64 Upper plate 66 Bottom plate 72 Halogen heater 74 Square base 76 Reflector 80 Heater support 94 Auxiliary shelf 100 Package body 102 Carrier 104 Tray

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 半導体素子を収納するパッケージ本体に
キャップを溶接して前記半導体素子をパッケージ内に気
密封止する前工程として、前記半導体素子を収容するパ
ッケージ本体を減圧雰囲気下で乾燥し加熱するために用
いる減圧オーブンのヒーター装置において、 密閉可能なチャンバと、このチャンバ内に収容された左
右一対のヒーターブロックと、これらヒーターブロック
に取り付けられた複数のハロゲンヒーターと、両ヒータ
ーブロック間に掛け渡されこれらヒーターブロックから
の伝導熱で加熱される熱伝導性が良い棚板とを備え、上
面に複数の前記パッケージ本体を保持した熱伝導性の良
いキャリヤを前記棚板に載置可能としたことを特徴とす
る減圧オーブンのヒーター装置。
1. A package body containing a semiconductor element is dried and heated under a reduced pressure atmosphere as a step before welding a cap to a package body containing a semiconductor element to hermetically seal the semiconductor element in a package. In the heater device of the vacuum oven used for this purpose, a sealable chamber, a pair of left and right heater blocks housed in the chamber, a plurality of halogen heaters attached to these heater blocks, and a bridge between the heater blocks. And a shelf plate having good heat conductivity heated by conduction heat from these heater blocks, and a carrier having good heat conductivity holding a plurality of the package bodies on the upper surface can be placed on the shelf plate. A heater device for a vacuum oven characterized by the following.
【請求項2】 前記ヒーターブロックには水平なヒータ
ー収容室が形成され、前記ハロゲンヒーターはこのヒー
ター収容室内に複数箇所で水平に支持されその長さ方向
に伸縮可能とされている請求項1の減圧オーブンのヒー
ター装置。
2. The heater block according to claim 1, wherein a horizontal heater accommodating chamber is formed in the heater block, and the halogen heater is horizontally supported at a plurality of locations in the heater accommodating chamber and is capable of extending and contracting in its length direction. Heating device for vacuum oven.
【請求項3】 ヒーター収容室には一端から挿抜可能か
つ正面視棚板側に向かって開く反射板を備え、この反射
板に固定された一対のヒーター支持材にハロゲンヒータ
ーの両端を載せて掛止する請求項2の減圧オーブンのヒ
ーター装置。
3. A heater accommodating chamber is provided with a reflector which can be inserted and withdrawn from one end and opens toward the shelf in front view, and both ends of the halogen heater are mounted on a pair of heater supports fixed to the reflector. 3. The heater device for a vacuum oven according to claim 2, wherein said heater device is stopped.
【請求項4】 前記棚板の上面に載置されるトレーを備
え、前記キャリヤはこのトレーに載せられる請求項1〜
3のいずれかの減圧オーブンのヒーター装置。
4. The apparatus according to claim 1, further comprising a tray mounted on an upper surface of said shelf, wherein said carrier is mounted on said tray.
3. A heater device for a vacuum oven according to any one of (3).
【請求項5】 前記ヒータブロックは、前記棚板側に開
いた水平な凹部が形成されたアルミニュウム製のヒータ
ーブロック本体と、前記凹部を塞ぐようにこのヒータブ
ロック本体の内側面に密着固定された銅製の内側板とを
備え、前記ヒーター収容室は前記凹部と内側板とで形成
される請求項2または3の減圧チャンバのヒーター装
置。
5. The heater block is tightly fixed to an inner surface of the heater block body so as to cover the aluminum heater block body having a horizontal recess formed on the shelf board side and the recess. 4. The heater device for a decompression chamber according to claim 2, further comprising a copper inner plate, wherein the heater accommodating chamber is formed by the concave portion and the inner plate.
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