JP2001143854A - 加熱装置 - Google Patents

加熱装置

Info

Publication number
JP2001143854A
JP2001143854A JP32170999A JP32170999A JP2001143854A JP 2001143854 A JP2001143854 A JP 2001143854A JP 32170999 A JP32170999 A JP 32170999A JP 32170999 A JP32170999 A JP 32170999A JP 2001143854 A JP2001143854 A JP 2001143854A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
hole
heating
resistant block
conductive material
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.)
Granted
Application number
JP32170999A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4097864B2 (ja
Inventor
Masahisa Tokumoto
昌久 徳本
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.)
Kyushu Nissho KK
Original Assignee
Kyushu Nissho KK
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 Kyushu Nissho KK filed Critical Kyushu Nissho KK
Priority to JP32170999A priority Critical patent/JP4097864B2/ja
Publication of JP2001143854A publication Critical patent/JP2001143854A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4097864B2 publication Critical patent/JP4097864B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Resistance Heating (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 均一加熱性および耐久性に優れた加熱装置を
提供する。 【解決手段】 被加熱物に接触させて加熱する耐熱性ブ
ロック体12と、耐熱性ブロック体12を加熱する加熱
ヒータ13と、耐熱性ブロック体12に形成された貫通
孔14とを備え、貫通孔14内に長さの短い複数の熱伝
導素材15aを順次挿入および加圧変形させることによ
って、貫通孔14を満たす熱伝導体15を形成してい
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表面実装部品用接
着剤の熱印加、ボンディング後の熱処理、クリーム半田
リフローあるいは高熱動作試験用加熱などに使用される
ブロック状の加熱装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の加熱装置は、耐熱性に優れたステ
ンレス鋼などで形成されたブロック体の内部に、熱源と
なる加熱ヒータが挿入された構造であり、この加熱ヒー
タを発熱させてブロック体全体を加熱することによっ
て、ブロック体の加熱面に接触させた被加熱物を加熱す
る。
【0003】ところが、従来の加熱装置において、ブロ
ック体を形成するステンレス鋼は耐熱性に優れている反
面、熱伝導率が低いので、ブロック体内に挿入された加
熱ヒータで加熱した場合、加熱面の温度分布が不均一と
なりがちである。このため、加熱面に接触させた被加熱
物をむらなく均一に加熱することができず、様々な製品
不良の原因となっていた。
【0004】これに対処するため、図8に示すような加
熱装置90が開発されている。加熱装置90は、加熱ヒ
ータ92を内蔵するステンレス鋼製のブロック体91の
内部に、ブロック体91よりも熱伝導率の高い棒状熱伝
導体93が挿入された構造である。
【0005】このような構造とすることにより、ブロッ
ク体91の熱伝導率が低くても、加熱ヒータ92からの
熱を受ける棒状熱伝導体93が高い熱伝導率を有するこ
とから、加熱面94に対する熱伝導量が均等化され、加
熱面94の温度分布の均一化を図ることができる。した
がって、この加熱装置90を用いることにより、被加熱
物の均一加熱が可能となり、また、従来の加熱装置と同
等の耐久性を維持することができる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】図8に示す加熱装置9
0は、加熱面94に対する熱伝導量を均等化するため
に、ブロック体91に形成された貫通孔95に棒状熱伝
導体93が挿入されている。しかし、この棒状熱伝導体
93の外周面と貫通孔95の内周面とを完全に密着させ
ることは困難で、棒状熱伝導体93と貫通孔95との間
には部分的な隙間が生じており、このため、加熱面94
の温度分布にむらが生じているのが実情である。
【0007】これを防止する手段として、棒状熱伝導体
93と貫通孔95との間にサーマルグリスなどの熱伝達
剤を介在させることもあるが、時間の経過に伴ってサー
マルグリスが徐々に変質し熱伝達性が低下していくの
で、長期間にわたって均一加熱性を維持することができ
ない。
【0008】本発明が解決しようとする課題は、均一加
熱性および耐久性に優れた加熱装置を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の加熱装置は、被加熱物に接触させて加熱す
る耐熱性ブロック体と、この耐熱性ブロック体を加熱す
る加熱手段と、耐熱性ブロック体に形成された貫通孔と
を備え、この貫通孔内に貫通孔の長さより短い複数の熱
伝導素材を順次挿入および加圧変形させて貫通孔を満た
す熱伝導体を形成したことを特徴とする。
【0010】このような構成とすることにより、熱伝導
素材の加圧変形で形成された熱伝導体の外周面が貫通孔
の内周面に隙間なく密着した状態となり、加熱手段から
受けた熱が熱伝導体を経由して耐熱性ブロック体全体に
均等に伝わり加熱面の温度分布にむらがなくなるため、
被加熱物を均一に加熱することができる。また、熱劣化
や経年変化のおそれのあるサーマルグリスなどの熱伝達
剤が不要となるので、耐久性も優れている。
【0011】なお、耐熱性ブロック体の材質としては、
ステンレス鋼、耐熱鋼、鋳鋼、電熱用合金あるいは耐蝕
耐熱合金などが好適であるが、耐久性が高く、熱膨張率
が低い点においてステンレス鋼が最適である。
【0012】ここで、前記熱伝導素材の外径を、(貫通
孔の内径)−(0.05〜0.3mm)とすることが望
ましい。この範囲の外径とすることにより、比較的少な
い加圧力で熱伝導素材を貫通孔の内周面に完全に密着さ
せることが可能となる。
【0013】前記熱伝導素材の外径と長さとの比率は、
1:2〜1:5とすることが望ましい。この範囲の比率
とすることにより、熱伝導素材を長さ方向に加圧したと
きに生じる収縮を、熱伝導素材の外径方向の膨張へと効
率的に変換させることが可能となるため、熱伝導体を短
時間で効率よく形成することができる。
【0014】前記貫通孔の端部に、貫通孔より内径が大
きい拡径部を形成し、熱伝導素材を拡径部に挿入および
加圧変形させて貫通孔内の熱伝導体と一体化させること
により、大気中に露出して放熱量の多い、耐熱性ブロッ
ク体の端面付近への熱伝導量を増大させることが可能と
なるので、耐熱性ブロック体の端面付近の温度低下を防
止することができる。
【0015】また前記拡径部の開口端を耐熱性ブロック
体と同材質の封止部材で閉塞することにより、拡径部に
位置する熱伝導体自体からの放熱を抑制することが可能
となるので、耐熱性ブロック体の端面付近の温度低下を
防止することができる。
【0016】前記熱伝導素材の材質としては、金、銀、
銅、アルミニウムのいずれかまたはこれらのうちの1以
上を含有する合金を用いることができる。これらの素材
を用いることにより、貫通孔に挿入後の変形性、貫通孔
の内周面との密着性が良好となり、耐熱性ブロック体よ
り熱伝導率の高い熱伝導体を形成することができる。な
お、耐熱性ブロック体がステンレス鋼製である場合、熱
膨張率の差が小さい銅が好適である。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図1は実施の形態である加熱装置
を示す断面斜視図、図2は前記加熱装置の一部切欠側面
図である。
【0018】本実施形態の加熱装置10は、被加熱物に
接触させる加熱面11を有するステンレス鋼製の耐熱性
ブロック体12と、この耐熱性ブロック体12を加熱す
るために内蔵された2本の加熱ヒータ13と、耐熱性ブ
ロック体12に形成された2つの貫通孔14とを備え、
貫通孔14内には、複数の熱伝導素材15aによって構
成された熱伝導体15が内蔵されている。
【0019】貫通孔14の両端部には、貫通孔14より
内径が大きい拡径部16がそれぞれ形成され、これらの
拡径部16には熱伝導体15と一体化した熱伝導素材1
5bが配置されている。また、拡径部16の開口端は、
耐熱性ブロック体12と同材質のステンレス鋼製の封止
部材17によって閉塞されている。
【0020】ここで、図3、図4を参照して、貫通孔1
4内の熱伝導体15を形成する手順について説明する。
図3に示すように、一方の拡径部16を下にして耐熱性
ブロック体12を基礎面18の上に立てる。このとき、
下方の拡径部16は閉塞器具19で塞いでおく。そし
て、上方の拡径部16から熱伝導素材15aを貫通孔1
4内に投入した後、貫通孔14に挿入した加圧器具20
によって熱伝導素材15aを下方へ加圧すると、熱伝導
素材15aは加圧方向に収縮するとともに貫通孔14の
内周面に密着するまで膨張するので、熱伝導素材15a
は貫通孔14内に固定される。
【0021】次に、加圧器具20を貫通孔14から引き
出し、次の熱伝導素材15aを貫通孔14内に投入した
後、再び加圧器具20を貫通孔14に挿入して、熱伝導
素材15aを加圧変形させる。以下、熱伝導素材15a
が貫通孔14の上端に達するまでこのような作業を繰り
返すと、各熱伝導素材15aは、図4(a)の状態から
同図(b)に状態へと変形して、下に位置する熱伝導素
材15aおよび貫通孔14の内周面に密着し、最終的に
は貫通孔14を満たす一体化した熱伝導体15が形成さ
れる。
【0022】これにより、熱伝導素材15aの加圧変形
で形成された熱伝導体15の外周面が貫通孔14の内周
面に隙間なく密着した状態となり、加熱ヒータ13から
受けた熱が熱伝導体15を経由して耐熱性ブロック体1
2全体に均等に伝わるようになるため、加熱面11の温
度分布にむらがなくなり、被加熱物を均一に加熱するこ
とができる。また、熱劣化や経年変化のおそれのあるサ
ーマルグリスなどの熱伝達剤が一切不要であるため、耐
久性も優れている。
【0023】また、貫通孔14内に熱伝導体15が形成
された後、拡径部16に熱伝導素材15bを挿入、加圧
変形させて熱伝導体15と一体化させるとともに、拡径
部16の開口端にステンレス鋼製の封止部材17を嵌入
させることによって閉塞している。
【0024】したがって、大気中に露出して放熱量の多
い、耐熱性ブロック体12の端面付近への熱伝導量が増
大し、また、封止部材17によって、拡径部16に位置
する熱伝導体15自体からの放熱が抑制されるので、耐
熱性ブロック体12の端面付近の温度低下を防止するこ
とができ、加熱面11の温度分布の均一化に寄与するこ
とができるる。
【0025】次に、図5、図6を参照して、加熱装置1
0を構成する各部分の寸法比率について説明する。加熱
装置10の全長をL、熱伝導素材15aの外径をD
熱伝導素材15aの長さをl、貫通孔の内径をD
加圧変形後の熱伝導素材15aの長さをl、拡径部1
6の内径をD、拡径部16の深さをlとすると、 D:l=1:2〜1:5 D=D−(0.05〜0.3) mm l=l×(0.85〜0.99) 5≦l≦L/10 mm D>D×(1.0〜1.5) としている。
【0026】また、図6に示すように、耐熱性ブロック
体12の中央部において、加熱ヒータ13の直径を
、加熱面11と熱伝導体15との距離をh、加熱
ヒータ13と熱伝導体15との距離をh、熱伝導体1
5間の距離をwとすると、 h≧D/2+D/2+3 mm D/2+2≦h≦D/2+6 mm D+2≦w≦D×2 mm としている。
【0027】また、熱伝導素材15aを形成する材質と
して、ステンレス鋼製の耐熱性ブロック体12よりも熱
伝導性が高く、且つ、耐熱性ブロック体12と熱膨張率
の差が小さい銅を用いているため、加圧変形によって貫
通孔14の内周面への密着性に優れた熱伝導体15を形
成することができ、長期間使用しても、熱膨張率の差に
よって熱伝導体15の外周と貫通孔14の内周面との間
に隙間が発生することもない。
【0028】本実施形態の加熱装置10においては、耐
熱性ブロック体12に2本の加熱ヒータ13を内蔵さ
せ、2つの貫通孔14に熱伝導素材15aを挿入および
加圧変形させて熱伝導体15を形成しているが、本発明
はこれに限定するものではないので、被加熱物の形状や
加熱温度などの諸条件に応じて、例えば、図7(a)〜
(d)に示すように、耐熱性ブロック体21,22,2
3,24の断面形状、加熱ヒータ25,26,27,2
8の直径、内蔵位置や内蔵本数、熱伝導体29,30,
31,32の位置や本数などを任意に設定することがで
きる。
【0029】図7(a)〜(d)は被加熱物の形状や大
きさなどに合致するように、加熱面34,35,36,
37が形成されているが、熱伝導体29,30,31,
32はそれぞれ複数の熱伝導素材(図示せず)を貫通孔
38,39,40,41に挿入および加圧変形させて形
成したものであるため、いずれにおいても、加熱装置1
0と同等の機能、効果を発揮し、被加熱物を均一加熱す
ることができる。
【0030】
【発明の効果】本発明により、以下に示す効果を奏す
る。
【0031】(1)被加熱物に接触させて加熱する耐熱
性ブロック体と、耐熱性ブロック体を加熱する加熱手段
と、耐熱性ブロック体に形成された貫通孔とを備え、こ
の貫通孔内に貫通孔の長さより短い複数の熱伝導素材を
順次挿入および加圧変形させて貫通孔を満たす熱伝導体
を形成することにより、熱伝導素材の加圧変形で形成さ
れた熱伝導体の外周面が貫通孔の内周面に隙間なく密着
した状態となり、加熱手段から受けた熱が熱伝導体を経
由して耐熱性ブロック体全体に均等に伝わり加熱面の温
度分布にむらがなくなるため、被加熱物を均一に加熱す
ることができる。また、熱劣化や経年変化のおそれのあ
るサーマルグリスなどの熱伝達剤が一切不要となるの
で、耐久性も優れている。
【0032】(2)前記熱伝導素材の外径を、(貫通孔
の内径)−(0.05〜0.3mm)とすることによ
り、比較的少ない加圧力で熱伝導素材を貫通孔の内周面
に完全に密着させることが可能となる。
【0033】(3)前記熱伝導素材の外径と長さとの比
率を1:2〜1:5とすることにより、熱伝導素材を長
さ方向に加圧したときに生じる収縮を、熱伝導素材の外
径方向の膨張へと効率的に変換させることが可能となる
ため、熱伝導体を短時間で、効率的に形成することがで
きる。
【0034】(4)前記貫通孔の端部に、貫通孔より内
径が大きい拡径部を形成し、熱伝導素材を拡径部に挿入
および加圧変形させて貫通孔内の熱伝導体と一体化させ
ることにより、大気中に露出して放熱量の多い、耐熱性
ブロック体の端面付近への熱伝導量を増大させることが
可能となるので、耐熱性ブロック体の端面付近の温度低
下を防止することができる。
【0035】(5)前記拡径部の開口端を耐熱性ブロッ
ク体と同材質の封止部材で閉塞することにより、拡径部
に位置する熱伝導体自体からの放熱を抑制することが可
能となるので、耐熱性ブロック体の端面付近の温度低下
を防止することができる。
【0036】(6)前記熱伝導素材の材質を、金、銀、
銅、アルミニウムのいずれかまたはこれらのうちの1以
上を含有する合金とすることにより、貫通孔に挿入後の
変形性、貫通孔の内周面との密着性が良好となり、耐熱
性ブロック体より熱伝導率の高い熱伝導体を形成するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 実施の形態である加熱装置を示す断面斜視図
である。
【図2】 図1の加熱装置の一部切欠側面図である。
【図3】 図1の加熱装置の製作工程を示す一部切欠側
面図である。
【図4】 図1の加熱装置の製作工程を示す説明図であ
る。
【図5】 図1の加熱装置の各部分の寸法比率の説明図
である。
【図6】 図1の加熱装置の各部分の寸法比率の説明図
である。
【図7】 他の実施形態である加熱装置を示す斜視図で
ある。
【図8】 従来の加熱装置を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 加熱装置 11 加熱面 12,21,22,23,24 耐熱性ブロック体 13,25,26,27,28 加熱ヒータ 14,38,39,40,41 貫通孔 15,29,30,31,32 熱伝導体 15a,15b 熱伝導素材 16 拡径部 17 封止部材 18 基礎面 19 閉塞器具 20 加圧器具 34,35,36,37 加熱面

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被加熱物に接触させて加熱する耐熱性ブ
    ロック体と、前記耐熱性ブロック体を加熱する加熱手段
    と、前記耐熱性ブロック体に形成された貫通孔とを備
    え、前記貫通孔内に貫通孔の長さより短い複数の熱伝導
    素材を順次挿入および加圧変形させて前記貫通孔を満た
    す熱伝導体を形成したことを特徴とする加熱装置。
  2. 【請求項2】 前記熱伝導素材の外径が、(貫通孔の内
    径)−(0.05〜0.3mm)である請求項1記載の
    加熱装置。
  3. 【請求項3】 前記熱伝導素材の外径と長さとの比率が
    1:2〜1:5である請求項1または2記載の加熱装
    置。
  4. 【請求項4】 前記貫通孔の端部に、前記貫通孔より内
    径が大きい拡径部を形成し、前記熱伝導素材を前記拡径
    部に挿入および加圧変形させて前記熱伝導体と一体化さ
    せた請求項1〜3のいずれかに記載の加熱装置。
  5. 【請求項5】 前記拡径部の開口端を前記耐熱性ブロッ
    ク体と同材質の封止部材で閉塞した請求項4記載の加熱
    装置。
  6. 【請求項6】 前記熱伝導素材の材質が金、銀、銅、ア
    ルミニウムのいずれかまたはこれらのうちの1以上を含
    有する合金である請求項1〜5のいずれかに記載の加熱
    装置。
JP32170999A 1999-11-11 1999-11-11 加熱装置 Expired - Fee Related JP4097864B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32170999A JP4097864B2 (ja) 1999-11-11 1999-11-11 加熱装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP32170999A JP4097864B2 (ja) 1999-11-11 1999-11-11 加熱装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2001143854A true JP2001143854A (ja) 2001-05-25
JP4097864B2 JP4097864B2 (ja) 2008-06-11

Family

ID=18135567

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP32170999A Expired - Fee Related JP4097864B2 (ja) 1999-11-11 1999-11-11 加熱装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4097864B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11079284B2 (en) * 2018-01-11 2021-08-03 Tsinghua University Plane source blackbody

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102176187B1 (ko) * 2018-10-30 2020-11-12 강홍구 배관 동파 방지 장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11079284B2 (en) * 2018-01-11 2021-08-03 Tsinghua University Plane source blackbody

Also Published As

Publication number Publication date
JP4097864B2 (ja) 2008-06-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3336095B2 (ja) 半導体モジュールの製造方法
WO2003058714A3 (en) Device and method for package warp compensation in an integrated heat spreader
JP2000243542A (ja) ヒータユニット及びその製造方法
US5535515A (en) Method of manufacturing a stress-free heatsink assembly
JPS5942580B2 (ja) 電気接点の製造方法
US5554240A (en) Thermally conductive joining method and joint
JP2001143854A (ja) 加熱装置
US5166607A (en) Method and apparatus to heat the surface of a semiconductor die in a device during burn-in while withdrawing heat from device leads
US4149310A (en) Method of making a heat sink mounting
US7900353B2 (en) Method for combining axially heated heat pipes and heat-conducting base
US7645641B2 (en) Cooling device with a preformed compliant interface
US20080036088A1 (en) Semiconductor apparatus
US7174626B2 (en) Method of manufacturing a plated electronic termination
JPH0451034Y2 (ja)
JPS62207615A (ja) 樹脂封止用金型
JPH10116943A (ja) ヒートシンク付きステム及びその製造方法
JP4023938B2 (ja) 加熱装置
Williams et al. Solderless flexible thermal links
JPH01221873A (ja) 接続ピンを有する導体レール
JPH05130935A (ja) 電磁誘導加熱調理用容器及び電磁誘導加熱調理器
JP3123565U (ja) ヒートシンク構造
JP2000133428A (ja) 加熱装置
JP2000133420A (ja) 加熱装置
JPS62198140A (ja) 半導体装置
JP2002181471A (ja) ヒートパイプとフィン材等の接合構造

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060615

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: 20080212

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20080312

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110321

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110321

Year of fee payment: 3

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120321

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120321

Year of fee payment: 4

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130321

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130321

Year of fee payment: 5

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

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140321

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees