JP6337962B2 - Heat treatment jig - Google Patents
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Description
本発明は、熱処理用治具に関するものである。 The present invention relates to a jig for heat treatment.
トレイプッシャー方式で対象物を熱処理するための不活性雰囲気連続炉が、特開2004−132674号公報(特許文献1)に記載されている。この炉においては、黒鉛製の炉床上を黒鉛製のトレイが摺動する仕組みとなっている。炉床上には溝を有する案内手段が設けられている。ここで用いられているトレイは、厚さが7mmで一辺が120mmの正方形の黒鉛製の板である。熱処理の対象物は各トレイ上に積載され、複数のトレイが連続して炉内に送られる。 An inert atmosphere continuous furnace for heat-treating an object by a tray pusher method is described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-132673 (Patent Document 1). In this furnace, a graphite tray slides on a graphite hearth. Guide means having a groove is provided on the hearth. The tray used here is a square graphite plate having a thickness of 7 mm and a side of 120 mm. An object to be heat-treated is loaded on each tray, and a plurality of trays are continuously sent into the furnace.
特許文献1に記載されているように1つの黒鉛製のトレイに多数の対象物を載せて連続炉の内部を搬送する場合、トレイの表面が平坦であるので、搬送時に対象物が水平方向に移動し、対象物同士の衝突による割れや欠けを発生するおそれがある。また、トレイの表面における対象物の位置が定まらないので、多数の対象物を1つのトレイに載せて熱処理を行なう場合、対象物がトレイ上で不規則に位置することとなり、トレイ上の部位によって対象物の疎密の差が生じ、温度のばらつきが生じるおそれがある。
As described in
そこで、本発明は、多数の対象物を1つの部材に載せて熱処理を行なう場合にも対象物同士の衝突による割れや欠けをなるべく防止し、対象物の疎密の差による温度のばらつきも低減することができる熱処理用治具を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention prevents cracking and chipping due to collisions between objects even when a large number of objects are placed on one member and performs heat treatment as much as possible, and also reduces temperature variations due to differences in density of the objects. An object of the present invention is to provide a jig for heat treatment that can be used.
上記目的を達成するため、本発明に基づく熱処理用治具は、熱処理すべき対象物を載せるための、黒鉛シートからなる載置部材を備え、前記載置部材の主表面は、凹部を有する。 In order to achieve the above object, a heat treatment jig according to the present invention includes a placement member made of a graphite sheet for placing an object to be heat treated, and the main surface of the placement member has a recess.
本発明によれば、多数の対象物を1つの部材に載せて熱処理を行なう場合にも対象物同士の衝突による割れや欠けをなるべく防止し、疎密の差による温度のばらつきも低減することができる。 According to the present invention, even when a large number of objects are placed on one member and subjected to heat treatment, cracks and chipping due to collision between objects can be prevented as much as possible, and temperature variations due to density differences can be reduced. .
(実施の形態1)
図1〜図3を参照して、本発明に基づく実施の形態1における熱処理用治具について説明する。(Embodiment 1)
With reference to FIGS. 1-3, the jig | tool for heat processing in
本実施の形態における熱処理用治具101の分解図を図1に示す。熱処理用治具101は、枠部1と、載置部材3とを備える。載置部材3は、枠部1によって支持される。枠部1は、下枠部2と上枠部4とを含む。下枠部2と上枠部4とは図示しない公知技術によって互いに固定される。載置部材3の周縁部は、下枠部2と上枠部4とによって挟み込まれる。載置部材3は、黒鉛シートを用いて形成されたものである。載置部材3は、主表面全体にわたって平坦な黒鉛シートではなく、黒鉛シートの主表面に凹部を形成したものである。
An exploded view of the
言い換えれば、熱処理用治具101は、熱処理すべき対象物を載せるための、黒鉛シートからなる載置部材3を備え、載置部材3の主表面は、凹部を有する。
In other words, the
載置部材3を構成する黒鉛シートの厚みは、たとえば0.05mmから0.1mm程度である。載置部材3の素材としては、たとえば厚み50μm、70μm、100μmなどと称して市販されている黒鉛シートが採用可能である。枠部1の材質は、たとえばカーボン、セラミック、耐熱金属であってよい。ここでいう耐熱金属とは、たとえばインコネル、ニッケルなどを挙げることができる。
The thickness of the graphite sheet constituting the
図1に示した例では、下枠部2は厚み5mm、載置部材3は厚み0.05mm、上枠部4は厚み1.3mmである。図1に示した例では、平面的に見たときの枠部1の外形は、一辺が150mmの正方形となっている。平面的に見たときの枠部1の幅は5mmである。ただし、ここで挙げた各寸法はあくまで一例である。
In the example shown in FIG. 1, the
載置部材3としての黒鉛シートの主表面に形成される凹部は、熱処理すべき対象物が引っ掛かってその場に留まる程度の大きさであることが好ましい。対象物が載置部材3に載せられた状態で載置部材3を多少傾けても対象物が引っ掛かって留まることが期待される。特に、載置部材の主表面に形成されるものが凹部である場合には、熱処理すべき対象物より大きなサイズの凹部であることが好ましい。この凹部が、1個の対象物が完全に収まるほどの大きさであることは好ましいが、そのような大きさが必須というわけではない。凹部は、1個の対象物の一部が収まる程度の大きさであってもよい。
The recess formed on the main surface of the graphite sheet as the
図1における載置部材3を平面的に見たときの部分拡大図を図2に示す。載置部材3の主表面に凹部5がマトリックス状に配列されている。図2におけるIII−III線に関する矢視断面図を図3に示す。
FIG. 2 shows a partially enlarged view of the
本実施の形態における熱処理用治具によれば、搬送中または熱処理中の対象物が不所望にずれる確率を減らすことができる。したがって、多数の対象物を1つの熱処理用治具に載せて熱処理を行なう場合にも対象物同士の衝突による割れや欠けをなるべく防止し、対象物の疎密の差による温度のばらつきも低減することができる。また、対象物が載置部材上でずれて移動することは、載置部材の摩耗劣化を早めることにもなりうるが、そのような移動を減らすことで、載置部材の耐用寿命を長くすることもできる。 According to the jig for heat treatment in the present embodiment, it is possible to reduce the probability that an object being transferred or heat-treated is undesirably shifted. Therefore, even when a large number of objects are placed on a single heat treatment jig, cracking and chipping due to collisions between the objects are prevented as much as possible, and temperature variations due to differences in density of the objects are also reduced. Can do. In addition, the movement of the object on the mounting member while being displaced can also accelerate the wear deterioration of the mounting member, but the service life of the mounting member is extended by reducing such movement. You can also
本実施の形態における熱処理用治具では、載置部材の主表面に凹部が設けられていることにより載置部材の表面積が増大しているので、載置部材の受熱面積の増大による加熱効率の改善の結果、昇温速度を上げることができる。また、表面積が増大していることにより、1つの載置部材の中での部位による温度ばらつきを改善することができる。 In the jig for heat treatment in the present embodiment, since the surface area of the mounting member is increased by providing the recess on the main surface of the mounting member, the heating efficiency due to the increase in the heat receiving area of the mounting member is increased. As a result of the improvement, the heating rate can be increased. Further, since the surface area is increased, the temperature variation due to the site in one placement member can be improved.
なお、本実施の形態で示したように、載置部材3の主表面には、凹部として、各々が独立した凹状の湾曲面が形成されていることが好ましい。図3では、この条件を満たす凹部の例として凹部5が示されている。凹部5は凹状の湾曲面31を有する。この構成を採用することにより、対象物を分散して保持することができる。特に凹状の湾曲面は、一定間隔で規則正しく配列されていることが好ましい。なぜならこのような構成であれば、対象物を湾曲面に保持することにより、多数存在する対象物を、図4に示すように凹状の湾曲面ごとに分散して一定間隔で保持することができるからである。図4では、多数の対象物10を載置部材3に載せて熱処理する様子を示している。対象物10は、1個ずつ正確に位置を指定して配置しなくても、載置部材3の上面に多数まとめて載せ、載置部材3に多少の揺動を加えれば、図4に示すように対象物10がおのずと適度に分散して凹部5に収まる。1つの凹部5に収まる対象物10は1個とは限らず、1つの凹部5に複数個の対象物10が同時に収まってもよい。このように、対象物10を適量ずつ分散して保持することができるので、良好な熱処理を行なうことができる。
In addition, as shown in this Embodiment, it is preferable that the concave surface where each became independent is formed in the main surface of the mounting
図2、図3に示した凹部5は「ディンプル」とも呼ばれる。この場合の凹部5の湾曲面31は、球面の一部であってよい。シート状の素材にこのような凹部を形成する加工は「ディンプル加工」とも呼ばれる。ディンプル加工は黒鉛シートに対しても行なうことができる。黒鉛シートに予めディンプル加工を施すことにより、載置部材3を得ることができる。
The
図2、図3に示した凹部5は、マトリックス状に並んでいたが、互いに隣接する列同士では半ピッチずつずれるように配置してもよい。平面的に見たときの凹部5の位置は、その他の配列パターンに従ってもよい。
The
前記主表面のうち前記湾曲面同士を隔てる部分は、平坦となっていることが好ましい。図3に示した例では、この条件が満たされている。すなわち、図3においては、載置部材3の湾曲面31同士を隔てる部分は平坦面32となっている。このようになっていれば、平坦面32に載った対象物10は側方へと滑りやすいので、載置部材3上で凹部5に未だ入っていない対象物10がある場合にも、多少揺らすことによって対象物10はいずれかの凹部5へと導かれる。
A portion of the main surface that separates the curved surfaces is preferably flat. In the example shown in FIG. 3, this condition is satisfied. That is, in FIG. 3, a portion that separates the
本発明に基づく熱処理用治具にとって、ここで示した枠部1の存在は必須ではない。ただし、載置部材は平面的に見て矩形状であり、熱処理用治具は、載置部材の四辺を取り囲むようにして載置部材を支持する枠部を備えることが好ましい。枠部を備えていれば、載置部材は安定して姿勢を維持することができ、熱処理用治具の取扱いも容易となるからである。このことは、以下の実施の形態においても同様である。
The presence of the
熱処理用治具に枠部1が備わっている場合に、枠部1が上下2つに分かれていることは必須ではない。ただし、枠部1は、下枠部2と上枠部4とを含み、枠部1は、下枠部2と上枠部4とによって載置部材3を挟み込むことによって載置部材3を支持していることが好ましい。この構成を採用することにより、載置部材3を確実に保持することができるからである。
In the case where the heat treatment jig is provided with the
また、必要に応じて下枠部2と上枠部4とを分離することによって載置部材3のみを交換することができるものとしてもよい。この場合、載置部材3を交換した後も、枠部1は引き続き同じものを使用することができる。
Moreover, it is good also as what can replace | exchange only the mounting
(実施の形態2)
実施の形態1では、個々の凹部5は凹状の湾曲面31となっていたが、図5に示す載置部材3iのように、個々の凹部5は円筒形のものであってもよい。本発明に基づく実施の形態2における熱処理用治具は、このような載置部材3iを備える。他の構成は、実施の形態1で示したものと同じである。(Embodiment 2)
In the first embodiment, each
本実施の形態においても、実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
あるいは、他の変形例としては、図6に示す載置部材3jのように、円錐台を逆さに伏せたような形状の凹部5を有するものであってもよい。凹部5の形状はこれらに限らず他の任意の形状であってもよい。Also in the present embodiment, the same effect as in the first embodiment can be obtained.
Alternatively, as another modified example, like the mounting
(枠部による載置部材の固定)
なお、実施の形態1,2のいずれにおいても、枠部1は、下枠部2と上枠部4とで載置部材を挟み込んで固定するという構成であったが、この場合、たとえば図7に示すようになる。図7に示した例では、下枠部2と上枠部4とが載置部材3を完全に隙間なく押さえつけているが、図8に示すように、下枠部2と上枠部4とが隙間を有するように載置部材3を緩く挟んでいる構成であってもよい。すなわち、下枠部2と上枠部4とは、互いに離隔しつつ載置部材3を挟み込んでいる。このような構成は、図9に示すように段付きネジ6を用いることによって実現可能である。図9は、図8に示した熱処理用治具の異なる部位を異なる向きから見た断面図であり、載置部材3は、段付きネジ6に対応する箇所に貫通孔または切欠きを有している。図8および図9に示したように、下枠部2と上枠部4とが、互いに離隔しつつ載置部材3を挟み込むこととすれば、載置部材3が枠部1によって完全には拘束されておらず、若干の変位が可能であるので、熱処理用治具が使用されて温度が変化したときに、載置部材3が円滑に膨張または収縮することができる。その結果、使用時に載置部材3や枠部1に過度な負荷を与えたり破損したりすることをなるべく回避することができる。(Fixing the mounting member by the frame)
In both of the first and second embodiments, the
(実施の形態3)
図10〜図12を参照して、本発明に基づく実施の形態3における熱処理用治具について説明する。(Embodiment 3)
With reference to FIGS. 10-12, the heat processing jig | tool in
本実施の形態における熱処理用治具102の分解図を図10に示す。熱処理用治具102は、枠部1と、載置部材3kとを備える。載置部材3kは、枠部1によって支持されている。枠部1の詳細は、実施の形態1で説明したものと同様である。図10に示される載置部材3kの部分拡大平面図を図11に示す。図11におけるXII−XII線に関する矢視断面図を図12に示す。載置部材3kは、黒鉛シートを用いて形成されたものであり、基本的には実施の形態1で説明したものと同様であるが、載置部材3kにはディンプルの代わりに、線状谷部7が形成されている。線状谷部7によって凹部5が実現されている。
An exploded view of the
本実施の形態における熱処理用治具102においては、載置部材3kの主表面には、凹部として、互いに交差するように第1の方向41および第2の方向42にそれぞれ複数本ずつ延在する線状谷部7が形成されている。
In the
本実施の形態では、線状谷部7は、平面的に見て格子状に配置されている。
本実施の形態における熱処理用治具102によれば、多数の対象物10を載置部材3に載せて熱処理する際に、図13に示すように、線状谷部7によって形成された凹部5に、対象物10が適度に分散して収まる。対象物10を少量ずつ分散して保持することができるので、良好な熱処理を行なうことができる。こうして、本実施の形態においても、実施の形態1,2と同様の効果を得ることができる。In the present embodiment, the
According to the
ここでは、第1の方向41と第2の方向42とは互いに垂直な関係にあるものとして説明したが、両者は互いに垂直とは限らない。第1の方向41と第2の方向42とがなす角度は、90°とは限らず、鋭角であってもよい。第1の方向41と第2の方向42とのいずれか一方が枠部1の辺と平行である必要もない。
Here, the
なお、載置部材の主表面の凹部はエンボス加工によって形成されたものであることが好ましい。エンボス加工によれば、容易に広い面積にわたって所望の配置の凹部を形成することができるからである。本実施の形態では、線状谷部をエンボス加工で形成したものを想定して説明したが、エンボス加工によって形成される形状はこれに限らない。対象物を各部位に引き留めて保持することができる形状であれば、他のパターンの凹凸形状であってもよい。 In addition, it is preferable that the recessed part of the main surface of a mounting member is formed by embossing. This is because the embossing can easily form concave portions having a desired arrangement over a wide area. In the present embodiment, description has been made assuming that the linear valleys are formed by embossing, but the shape formed by embossing is not limited thereto. As long as it is a shape that can hold and hold the object on each part, it may have an uneven shape with another pattern.
(実施の形態4)
図14〜図18を参照して、本発明に基づく実施の形態4における熱処理用治具について説明する。(Embodiment 4)
With reference to FIGS. 14-18, the heat processing jig | tool in
本実施の形態における熱処理用治具103の斜視図を図14に示す。熱処理用治具103は、枠部1と、載置部材3wとを備える。載置部材3wは、枠部1によって支持されている。枠部1の詳細は、実施の形態1で説明したものと同様である。載置部材3wを単独で取り出したところの側面図を図15に示す。熱処理用治具103の平面図を図16に示す。図16におけるZ部を切り取って取り出した場合の斜視図を図17に示す。
FIG. 14 is a perspective view of the
熱処理用治具103においては、載置部材3wは、黒鉛シートを、側方から見たときに山折りおよび谷折りが交互に繰り返す形状となるような波形形状としたものであり、載置部材3wは平面的に見て矩形状であり、熱処理用治具103は、載置部材3wの四辺を取り囲むようにして載置部材3wを支持する枠部1を備える。
In the
図16および図17に示すように、載置部材3wの外周のうち、波形形状の折れ線と平行な方向に延在する2つの辺35においては、載置部材3wの端部が下枠部2と上枠部4とによって挟み込まれて固定されている。載置部材3wの外周のうち、波形形状の折れ線と垂直な方向に延在する2つの辺36においては、下枠部2が上枠部4よりも内側に向かって張り出した構造となっており、載置部材3wの端部は下枠部2の張り出した部分に載っている。この例では、載置部材3wは、4辺のうち互いに対向する2辺においてのみ枠部1に挟み込まれた構造となっているが、このような支持の仕方であってもよい。ただし、これは波形形状の載置部材3wを支持する構造の一例であって、このような構造に限るわけではない。たとえば図18に断面図として示すように、下枠部2の上面および上枠部4の下面にそれぞれ波形の凹凸を形成しておき、これらによって波形形状の載置部材3wを挟み込む構造であってもよい。
As shown in FIGS. 16 and 17, in the two
本実施の形態では、載置部材3wの波形形状の谷折りの部分が、載置部材3wの主表面に形成された凹部に該当し、熱処理の際には、この凹部に対象物が収まって留まることとなる。
In the present embodiment, the corrugated valley fold portion of the mounting
本実施の形態においても、載置部材3wの全体にわたって形成されている谷部によって対象物が保持されうるので、多数の対象物10を載置部材3に載せて熱処理する際に、対象物10を適度に分散して保持することができ、良好な熱処理を行なうことができる。こうして、本実施の形態においても、これまでの実施の形態と同様の効果を得ることができる。
Also in the present embodiment, since the object can be held by the valleys formed over the entire mounting
なお、熱処理すべき対象物の種類は、特に限定されないが、対象物はたとえば電子部品であってよく、特に、チップ状の電子部品であってよい。ここでいう電子部品としては、主に微小なものが想定され、1辺が数mmまたは1mm以下の寸法を有するチップ状の電子部品が想定されうる。 In addition, although the kind of target object which should be heat-processed is not specifically limited, a target object may be an electronic component, for example, and may be a chip-shaped electronic component especially. As the electronic component here, a minute one is mainly assumed, and a chip-shaped electronic component having a dimension of several mm or 1 mm or less on one side can be assumed.
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。 In addition, the said embodiment disclosed this time is an illustration in all the points, Comprising: It is not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1 枠部、2 下枠部、3,3i,3j,3k,3w 載置部材、4 上枠部、5 凹部、6 段付きネジ、7 線状谷部、10 対象物、31 湾曲面、32 平坦面、35,36 辺、41 第1の方向、42 第2の方向、101,102,103 熱処理用治具。
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記主表面は、少なくとも1個の前記対象物が収まることができる大きさの凹部を有する、熱処理用治具。 It has a main surface for placing an object to be heat-treated, and includes a placing member made of a graphite sheet,
The heat treatment jig, wherein the main surface has a recess having a size capable of accommodating at least one object.
前記載置部材は平面的に見て矩形状であり、前記熱処理用治具は、前記載置部材の四辺を取り囲むようにして前記載置部材を支持する枠部を備える、請求項1に記載の熱処理用治具。 The mounting member is a corrugated shape in which the graphite sheet has a shape in which a mountain fold and a valley fold are alternately repeated when viewed from the side,
The mounting member according to claim 1, wherein the mounting member has a rectangular shape when seen in a plan view, and the heat treatment jig includes a frame portion that supports the mounting member so as to surround four sides of the mounting member. Heat treatment jig.
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