JP3917488B2

JP3917488B2 - 熱風式加熱装置

Info

Publication number: JP3917488B2
Application number: JP2002229881A
Authority: JP
Inventors: 英孝清水
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2007-05-23
Anticipated expiration: 2022-08-07
Also published as: JP2004064032A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、専ら薄片状基板の製造に際して、多数個の薄片状基板が連ねられる帯状フィルムが螺旋状に巻き取られた巻取体に熱処理を施す為に用いられる熱風式加熱装置の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえばＴＡＢ（tape automated bonding）基板あるいはＣＯＦ（chip on film）基板などと称される薄片状基板が知られている。かかる薄片状基板は、たとえば耐熱性樹脂フィルムの表面に銅箔による配線が形成されたもの、もしくは配線と共に半導体チップが固着され、その配線と半導体チップとが電気的に接続されて構成されたものであり、様々な電気・電子機器に組み込まれて所定の電気・電子回路として機能するものである。
【０００３】
上記薄片状基板は、耐熱性樹脂などから成る帯状フィルムに複数個の基板パターンが形成された後、個々の薄片状基板が打ち抜かれるなどして製造される。その製造工程においては、たとえば特開平６−３０２６５２号公報の明細書などに記載されているように上記帯状フィルムに銅箔を合成樹脂接着剤などにより固着するに際して、あるいはその帯状フィルムの表面に固着された配線の一部および半導体チップを合成樹脂により被覆するに際してその合成樹脂に含まれる溶剤を蒸発させるなどの目的で熱処理が施される。かかる熱処理の中でも加熱リード時間が比較的長い工程では、上記帯状フィルムが螺旋状に巻き取られた巻取体とされた状態で、たとえば赤外線放射式加熱装置あるいは熱風式加熱装置などによりバッチ加熱処理が行われていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の赤外線放射式加熱装置あるいは熱風式加熱装置では、上記螺旋状に巻き取られた巻取体内部すなわち連続する帯状フィルムが両側に隣接する部分の昇温に時間がかかることに加え、上記合成樹脂に含まれる溶剤が蒸発し難い為、工程によっては熱処理にたとえば３〜４時間程度といった比較的長い時間を要するものであった。また、かかる時間は、複数本の上記巻取体に同時に熱処理を施す場合にはより長くなる為、通常は１〜２本ずつしか同時に熱処理が行えず量産性の向上には限界があった。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、可及的に短い時間で複数個の巻取体に均等に熱処理を施すことができる熱風式加熱装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成する為に、本発明の要旨とするところは、薄片状基板の製造に際して、多数個のその薄片状基板が連ねられる帯状フィルムが螺旋状に巻き取られた巻取体に熱処理を施す為に用いられる熱風式加熱装置であって、少なくともその巻取体に対応する部分に通気部が設けられてその巻取体を支持する棚板と、その棚板に対して垂直方向に熱風を流通させる熱風循環装置とを、備え、前記棚板は、前記巻取体に対応する形状の通気部を囲むように遮蔽板を備えたものであることを特徴とするものである。
【０００９】
【発明の効果】
このようにすれば、少なくとも前記巻取体に対応する部分に通気部が設けられてその巻取体を支持する棚板を備えており、その棚板は、前記巻取体に対応する形状の通気部を囲むように遮蔽板を備えたものであることから、前記棚板における通気部に前記巻取体を載置した状態で前記熱風循環装置によりその棚板に対して垂直方向に熱風を流通させることで、その巻取体内部の昇温に要する時間が短縮されることに加え、その巻取体に固着された合成樹脂などに含まれる溶剤が蒸発し易い為、比較的短時間で前記巻取体に熱処理を施すことができる。また、前記巻軸心方向に複数枚の前記棚板を設けることにより、それら複数枚の棚板のそれぞれに前記巻取体を配設することで複数個の巻取体に同時に熱処理を施すことができる。更には、前記棚板に遮蔽板が備えられていることで、前記熱風が専ら前記巻取体に対応する形状の通気部を流通するため、その巻取体にさらに効率的な熱処理を施すことができる。すなわち、可及的に短い時間で複数個の巻取体に均等に熱処理を施すことができる熱風式加熱装置を提供することができる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１は、後述する熱風式加熱装置３０により熱処理を施される巻取体１０を示す斜視図であり、図２は、その一部を拡大して示す図である。これらの図に示すように、かかる巻取体１０は、多数個の薄片状基板パターン１２が連ねられた帯状フィルム１４が螺旋状に巻き取られたものである。その薄片状基板パターン１２は、図２の右上の基板において一部を切り欠いて示すように、たとえば銅箔による配線１６が形成されたもの、もしくは配線１６と共に半導体チップ１８が固着され、その配線１６と半導体チップ１８とがワイヤ２０により電気的に接続されて、その配線１６の一部、半導体チップ１８、およびワイヤ２０が溶剤を含む合成樹脂２２により被覆されて構成されたものである。通常、かかる被覆に用いられる合成樹脂２２は、上記半導体チップ１８などに光が当たるのを防止する為、黒色またはそれに準ずる彩度を有する色に着色されている。また、上記帯状フィルム１４は、たとえばポリイミドなどの合成樹脂から３００ｍ×１６０ｍｍｗ×ｔ７５μｍ程度の寸法を備えて構成されたものであり、その帯状フィルム１４には、その巾方向にたとえば４個程度の上記薄片状基板パターン１２が連ねられて形成されている。なお、上記薄片状基板パターン１２は、後述する熱処理を含む一連の工程を経た後、図２の左上の基板において一点鎖線で示す部分が打ち抜かれるなどして製品である薄片状基板２４とされる。
【００１３】
図３は、本発明の一実施例である熱風式加熱装置３０の構成を説明する概略断面図である。この図に示すように、かかる熱風式加熱装置３０は、頂壁部および底壁部にそれぞれ頂部開口３４および底部開口３６が設けられた炉体３２と、上記巻取体１０に対応する形状の通気部４０を囲むように遮蔽板４２が設けられてその巻取体１０を支持する複数枚（図では４枚）の棚板３８と、上記頂部開口３４を覆うように設けられたフィルタ４４と、そのフィルタ４４と上記底部開口３６とを繋ぐダクト４６と、そのダクト４６の中途に設けられたファン４８およびヒータ５０とを備えて構成されている。
【００１４】
上記炉体３２は、たとえばステンレスなどから２０００ｍｍ×１２００ｍｍ×１６００ｍｍ程度の外形寸法を備えて形成されたものであり、上記頂部開口３４および底部開口３６は、たとえば８００ｍｍφ程度の径寸法を備えた円形の貫通穴である。ここで、図４は、図３のIV-IV視断面図である。この図に示すように、上記棚板３８は、たとえば中央に２００ｍｍφ程度の径寸法を備えた円形の貫通穴５２を有するステンレス板などから成り上記炉体３２の側壁部に固設された上記遮蔽板４２と、その貫通穴５２に所定の太さ寸法を備えた線材５４が１０ｍｍ四方程度の碁盤目状に張り巡らされて形成された上記通気部４０とを備えて構成されている。また、好適には、上記遮蔽板４２には、上記貫通穴５２から上方に突き出すように凸条５６が形成されており、前記巻取体１０は、その凸条５６の内側に嵌め入れられることにより巻軸心のぶれが防止された状態で熱処理される。また、上記フィルタ４４は、たとえばＨＥＰＡフィルタ（high efficiency particulate air filter）すなわち定格流量で粒径が０．３μｍの粒子に対して９９．９７％以上の粒子捕集立を持ち且つ初期圧力損失が２４５Ｐａ以下の性能を有する高性能エアフィルタであり、前記熱風式加熱装置３０内を循環する気体を清浄化するものである。また、上記ファン４８は、上記ダクト４６を介して上記炉体３２内の気体を頂部開口３４から底部開口３６へたとえば流速０．２〜１．５ｍ／ｓ程度で流通させるものであり、上記ヒータ５０は流通させられるその気体が６０〜１００℃程度となるようにその気体を加熱するものである。
【００１５】
通常、前記帯状フィルム１４が巻き取られる際には、前記薄片状基板パターン１２および合成樹脂２２などが潰れないように図示しないスペーサテープがその帯状フィルム１４の両端面に接触させられた状態で共に巻き取られる。その為、図１に示すように、螺旋状に巻き取られた帯状フィルム１４において相互に隣接するその帯状フィルム１４の間には若干の隙間が生じる。その隙間はたとえば２ｍｍ程度であり、たとえば流速０．２〜０．５ｍ／ｓ程度の気体であれば、その間をほとんど抵抗なく流通させられる。本実施例の熱風式加熱装置３０は、螺旋状に巻き取られた帯状フィルム１４すなわち巻取体１０にかかる間隙が必然的に生じることを利用して、その間隙に熱風を流通させることにより、前記巻取体１０に熱処理を施すものである。
【００１６】
図３における矢印は、前記熱風式加熱装置３０内の気体の循環を示す。前記ファン４８により送出された熱風は、前記ヒータ５０により加熱され、前記ダクト４６およびフィルタ４４を介して前記頂部開口３４から前記炉体３２内に送り込まれる。そのようにして炉体３２内に供給された熱風は、前記棚板３８の通気部４０に載置された前記巻取体１０の隙間を通ってその巻軸心方向すなわち前記棚板３８に対して垂直方向に流通させられ、前記底部開口３６から前記ダクト４６に排出される。排出された気体は一部が排気されると共に大部分はそのダクト４６を介して前記ファン４８に送られる。また、給気フィルタ４７を介して給気ファン４９によりそのダクト４６への給気がおこなわれる。以上が繰り返されることにより、前記巻取体１０に熱処理が施される。
【００１７】
本発明者が、本実施例の熱風式加熱装置３０と、前記巻取体１０の巻軸心に垂直な方向に熱風を供給する型式の従来の熱風加熱装置とを用いて前記巻取体１０に熱処理を施したところ、従来の熱風加熱装置では昇温処理に１５分程度、均温処理に２２０分程度を要し、前記巻取体１０には昇温処理時において±１０℃程度、均温処理時において±２．５℃程度の温度分布が生じたのに対し、本実施例の熱風式加熱装置３０では昇温処理に３分程度、均温処理に９５分程度しかかからず、前記巻取体１０に生じる温度分布は昇温処理時において±３℃程度、均温処理時において±１℃程度で済んだ。すなわち、本実施例の熱風式加熱装置３０は、従来の熱風式加熱装置と比較して熱処理に要する時間が短いばかりではなく、前記巻取体１０の温度を可及的に均一に保ちつつ熱処理を行い得ることが確認された。
【００１８】
このように、本実施例によれば、多数個の前記薄片状基板２４が連ねられる帯状フィルム１４が螺旋状に巻き取られた巻取体１０の巻軸心方向に熱風を流通させることにより、その巻取体１０内部の昇温に要する時間が短縮されることに加え、その巻取体１０に固着された前記合成樹脂２２などに含まれる溶剤が蒸発し易い為、比較的短時間で前記巻取体１０に熱処理を施すことができる。また、前記巻軸心方向に複数個の前記巻取体１０を配設することにより、それら複数個の巻取体１０に同時に熱処理を施すことができる。すなわち、可及的に短い時間で複数本の巻取体１０に熱処理を施すことができる熱風式加熱方法を提供することができる。
【００１９】
また、本実施例によれば、少なくとも前記巻取体１０に対応する部分に通気部４０が設けられてその巻取体１０を支持する棚板３８を備えており、その棚板３８における通気部４０に前記巻取体１０を載置した状態で熱風循環装置すなわち前記ファン４８およびヒータ５０によりその棚板３８に対して垂直方向に熱風を流通させることで、その巻取体１０内部の昇温に要する時間が短縮されることに加え、その巻取体１０に固着された前記合成樹脂２２などに含まれる溶剤が蒸発し易い為、比較的短時間で前記巻取体１０に熱処理を施すことができる。また、前記巻軸心方向に複数枚の前記棚板３８を設けることにより、それら複数枚の棚板３８のそれぞれに前記巻取体１０を配設することで複数個の巻取体１０に同時に熱処理を施すことができる。すなわち、可及的に短い時間で複数個の巻取体１０に熱処理を施すことができる熱風式加熱装置３０を提供することができる。
【００２０】
また、前記棚板３８は、前記巻取体１０に対応する形状の通気部４０を囲むように遮蔽板４２を備えたものである為、前記熱風が専ら前記巻取体１０に対応する形状の通気部４０を流通することにより、その巻取体１０にさらに効率的な熱処理を施すことができるという利点がある。
【００２１】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに別の態様においても実施される。
【００２２】
たとえば、前述の実施例において、前記熱風式加熱装置３０は、前記帯状フィルム１４の表面に固着された前記半導体チップ１８などを合成樹脂２２により被覆するに際して、その合成樹脂２２に含まれる溶剤を蒸発させる目的で熱処理を施す為に用いられていたが、たとえば前記半導体チップ１８を固着する前段階において、前記帯状フィルム１４に銅箔を合成樹脂接着剤などにより固着するに際して、その帯状フィルム１４を予備的に乾燥させるなどの目的で熱処理を施す為に用いられても当然に構わない。すなわち、本発明の熱風式加熱方法および装置は、薄片状基板２４の製造に際して、多数個の薄片状基板２４が連ねられる帯状フィルム１４が螺旋状に巻き取られた巻取体１０に熱処理を施す為に広く用いられるものである。
【００２４】
また、前記棚板３８の通気部４０は、碁盤目状に張り巡らされた前記線材５４から構成されていたが、その通気部４０は、図５に示すように、前記貫通穴５２上に２５ｍｍφ程度の太さ寸法を備えたローラ５８が１００ｍｍ程度のピッチで並べられて構成されたものであっても構わない。なお、この場合、前記凸条５６は設けられていない。また、平板から成る棚板において前記巻取体１０に対応する部分に多数の通気孔が設けられて構成されたものであってもよく、前記巻取体１０の巻軸心方向に好適に熱風を流通させることができればその構成は問わない。
【００２５】
その他一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図３の熱風式加熱装置により熱処理を施される巻取体を示す斜視図である。
【図２】図１の巻取体の一部を拡大して示す図である。
【図３】本発明の一実施例である熱風式加熱装置の構成を説明する概略断面図である。
【図４】図３のIV-IV視断面図である。
【図５】他の態様の熱風式加熱装置において図４に対応する視断面図である。
【符号の説明】
１０：巻取体
１４：帯状フィルム
２４：薄片状基板
３０：熱風式加熱装置
３８：棚板
４０：通気部
４２：遮蔽板
４８：ファン
５０：ヒータ

Claims

薄片状基板の製造に際して、多数個の該薄片状基板が連ねられる帯状フィルムが螺旋状に巻き取られた巻取体に熱処理を施す為に用いられる熱風式加熱装置であって、
少なくとも該巻取体に対応する部分に通気部が設けられて該巻取体を支持する棚板と、
該棚板に対して垂直方向に熱風を流通させる熱風循環装置と
を、備え、
前記棚板は、前記巻取体に対応する形状の通気部を囲むように遮蔽板を備えたものであることを特徴とする熱風式加熱装置。