JPS59129378A - 赤外線炉 - Google Patents

赤外線炉

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JPS59129378A
JPS59129378A JP58067151A JP6715183A JPS59129378A JP S59129378 A JPS59129378 A JP S59129378A JP 58067151 A JP58067151 A JP 58067151A JP 6715183 A JP6715183 A JP 6715183A JP S59129378 A JPS59129378 A JP S59129378A
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gas
infrared furnace
firing chamber
lamp
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明のI8針1 本発明は赤外線炉、更に具体的には、非反応性環境下C
′電子水子を焼成させるのに適した赤外線炉に関りるも
の(・ある。
本イIt: fil’ )げ1人の出願に係る1981
8[−9月28日イq米田特r1出願第306,200
号(特開1+jj 58−16591 )には、厚膜電
子回路を焼成さける方法並びにこの方法を実施できる赤
外線炉が開示されている。
この炉の場合、絶縁形焼成至°が用いられ、この焼成室
は互いに対向して位置づる側壁を具備しており、これら
の側壁には互いに心合μlノだ一対の孔が穿設されてい
る。また、この焼成室の中には複vi個の赤外線ランプ
が取りイ・1けられている。このランプの端子は焼成室
側壁の各一対の孔を通って焼成室の外部に通じているか
ら、焼成室内の高温に曝されずに済む。
同様に木イ!1出願人の出願に係る1982年5月25
日付米国特許出願第381,901号では、前記赤外線
炉に、赤外線エネルギーを透過さUる性質の細長い管形
マツフルを有づる焼成室が開示されている。
焼成ずべぎ素子はこのマツフルを通過するようにtiっ
ており、従ってマツフル外部の赤外線ランプから発生さ
れる短い波長のエネルギーに直接曝される。マツフルの
両端部を焼成室の外部即ちシール(密閉)室内に配置し
てマツフル内に周囲空気が流入するのを防止できるよう
になっており、また非反応性気体をマツフル内を通過さ
せるようにして焼成作業中に放出される揮発物を一掃で
きるJ:うになっている。この方法では、焼成すべき素
子に対し制御された環境を確立することがでさる。
普)角、外被体内の酸素含有量は10 p p m以下
に抑えることができる。しかし、焼成室の中に外被体を
配設した!こめ、非反応性気体の流過てきる断面積が減
少している。このため、マツフル内に乱流が発生し易く
なる。これは、所定の温度プロフィールを乱すから望ま
しくない条件と言える。断面積の減少はまた、揮発物の
マツフル内での凝縮傾向を増大さぜる。最後に、マツフ
ルの壁部が赤外線エネルギーの一部を吸収するため、焼
成ずべき製品(素子)への熱伝達効率をある程度低下さ
せる。
発明の要約 本発明では、赤外線炉の焼成全全体を密閉してマツ−ノ
ル無しで制御環境を確立することがでさ゛る。
具体的には、絶縁形焼成至を用い、これに、心合l!さ
れた複数の対状孔を穿設した対向側に位[Nする側ら?
を具備さCた。焼成室内には複数個の赤外線ランプが配
設されている。該ランプの端子は各対状714を通って
焼成室の外部に通じていると共に、密閉室により包囲さ
れており、従って気体が密閉室から流出りる1ift−
の通は焼成室側壁の孔を通る通だ(プである。りf′I
′:下の非反応性気体を密閉室内に導入して、孔を経て
焼成室内に流入覆る単一方向気体流を誘発さける。密閉
室内に流入しIζ気体で゛赤外線ランプのQ;、li子
を冷ム[1?Iることがでさ゛、而も焼成室内部の環境
を汚染する危険(?l G <@い。
本発明の特徴の1つどじて(′A、各密閉室に、1つの
接近用開口部と、該開1コ部の周囲で当該密閉全土に配
置されるガスケットと結合し、適所に位置しIご場合該
間口部を密閉することかできる取外し可能なハツチとが
具備されていることが挙げられる。ハツチを外した場合
、赤外線ランプに接近してこれを取り替えることができ
る。密閉室内に導入された非反応性気体の冷却効果によ
り、効果的な人気密月月料をガスケットとして使用覆る
ことができる。
本発明の実施に最適と考えられる具体的実施例の諸特徴
は添61図面に図示されており、以下この添イ」図面に
基づいて具体的実施例を説明する。
具体的実施例の詳細な説明 第1図について説明覆ると、本発明の原理を組み込んだ
赤外線炉は下記のJ、うに複数の連通状全力曹ろ成って
いる。即ち、入口室1oは焼成室12に通じ、冷却室1
4は焼成室12から出て出[1室16に通じている。以
下に更に詳述しであるように、1981年9月28日イ
Nj出願の米国性W[出願第306,200月に記載の
方法で構成された製品コンベヤを前記室内を走行させて
、この室内で電子部品やその他の製品の処理を行えるよ
うにした。なお、該米国特許出願第306,200号の
開示内容は参考として本願中に絹み込まれている。
第2図には入口室°10と焼成室12の内部の一部とか
示されている。多孔性エンドレス・コンベヤ・ベル1〜
18は、本赤外線炉内に設(プられた水]L方向@1艮
状通路20内をノドから右に走行づる。本赤外線炉の全
室に0り下]ンベA7・ベルl〜18の下に複数本の中
空棒19を配設して該ベル[〜18を支持させる。
力゛4成室内では1本J:/こけ2木取」−の中空棒1
9の一部に孔21か穿)これていて中空棒19の内部と
外部が連通状態どなっている。入[」室10の側壁、ト
壁及び底壁は無孔の外カバー22及び多孔性断熱内層2
4を備え−(いる。水平方向に伸長した1〜レー20は
その周囲郡全体に単歯方向上向きに延びたフランジを偵
1えており、この1〜レー26は、入口室10の上部に
ある内R424から下方に隔設され、水平方向に伸長し
たE出通路28を形成している1、1〜レー26は、そ
の側縁部に溶着された下向きに延ひたフランジ27で支
持されている4、フランジ27は入[1室10の底ft
1(’−(”内層24の表面上に載u3されている。焼
成づへき製品、例えばIQ膜回路の銅層は、搬送1〜レ
ー〈図示せず〉に入れられ通路20内をコンベヤ・ベル
1〜18に載って左から右に(第2図で・見た場合)移
動J−る。隔v30はトレー26の底部に揺動可能に取
りイ・1けられており、これは、焼成室12と本赤外線
炉外部の間で通路20内を気体か流れるのを妨げる動き
をする。第2図に示づように、搬送トレーは、隔壁30
の下を通過する際、該隔壁に接触してこ杓を逆時計方向
に旋回させる。別法としては、+112送1〜レーに対
して隙間を右づる静止形隔壁を配設づることもできる。
入口室10の端部近傍では、正直方向」−向きの排気管
32と通路28が連通している。この排気色゛32の内
部にはベンチュリ・ジエン1〜34が設【プられている
。図示のように、気体はジェット34に給入されて真空
状態を形成し、これにより、気体(j通路28からJJ
I気管32を通って上方に流れて本赤外線炉の外部に出
る。別法では、この目的のため送風機を配設することも
できる。1個または2個以、七のダンパ36で排気管3
2を流れる排気ガスの流用を制御できるようになってい
る。トレー2Gは排気管32の下方で(ま入口室10の
全幅に亘り水平方向に延在しでいて、通路28内で凝縮
J−る可能性のある揮発物を捕捉できるようになってい
る51図示のJ、うに、1−レー26はまた、焼成室1
2から出た揮発物除去のための非反応性気体が通路28
に流入づる際に)口)る焼成室12近傍の小さな空間部
を除いて、入D 910の全長に亘り延在している。
)〜し〜26tJ、、凝・綿状揮発物が焼成リベさ製品
−[に落1て覆゛るのを防1[する。!う圧下の非反応
性気体が配管25を介L7て入「1室10底部の内層2
4に給入される。この内層24には一連の溝(図示ゼず
)が形成されていて、litの総ての部分に気体を分配
し易くなっている。非反応性気体は内層24の孔から流
出し−C1通路20内に低)*で大気圧J:り高い1f
カの非反応1」の気体楡境を形成する。従って、気体は
IJI気管32に向−)でゆっくりと而も連続的目つ単
一方向に流れ、少量部分が通路20を通つ−C本赤外線
炉の外部に流れるから、本赤外線炉外部から通路20を
通って焼成室12内に気体が流入づ゛ることはない。
このため、入口室10から入る周囲空気による汚染の可
能11.がな(なった。
非反応ス([気体は焼成室12の」こ部及び底部の配管
44から給入されて層40内を流過する。層40は、焼
成室12の上部及び底部では、外カバー38から離隔さ
れていて、層全体への気体の分配を行い易くするプレナ
ム(plOnum)室46を形成する。層40の側壁及
び端壁には一連の溝(図示せず)が設けられていて該層
仝体にロリ気体を分配し易いようになっている。焼成室
12内に流入した非反応性気体は、該焼成案内に比較的
高圧で、低速の非反応性気体環境を形成する。該気体は
焼成すべき製品1)11ら放出された揮発物を一局して
該製品の表面上での凝縮を防止づる。焼成室12内に流
入づる気体の流量は、焼成案内の圧力が入[1室10内
の圧力Jこり高圧で而も焼成室12内に乱流を形成づ−
る程高くならない稈Iσどする。焼成室12の側壁には
、赤外線ランプ50を通すための対向位置に位置付IJ
られ月つ心合t!された複数個の対状の孔が穿たれてい
る。ランプ50はコンベヤ・ベル1〜18の走行方向を
横断する方向に2列に、即らコンベ髪7・ベル1〜18
の上方に1列、コンベヤ・ベルト18の下方に1列の形
に配列されている。ランプ50間の間隔は普通焼成室1
2の端部側C゛熱損失が発生するため間隔が狭くなって
いるが、この間隔によって焼成室12内の温頂プ[1フ
イールがン夫まる3、一般に、ランフ゛50は、タング
ステン・フィラメントと、これを密閉する不活す」カス
を充填した透明結晶状外被体とを具備しており、外被体
の端部には端子52を形成しくフイラメン1〜に電力を
供給できるようになっている。
晋通、端子52の温1衰は焼成室12の溜11σより低
い温度に維持しな(プればならない。このため、ランプ
圓は焼成室12側壁のス・J杭孔を通−りようにし、こ
こに11ソト1具で、端子52が焼成室12の外部に位
11ツしフィラメン1〜の主要部が焼成室12の内部に
位iL?Jる状態で取り心jける。米国特許出願第30
6,200号に記載のように、ランプ507!Yへの電
力供給は、焼成室12内に所要の温良プロフィールを8
ft持てきる電圧制御回路を介して行う。
さて、第3図及び第4図に関し赤外線ランプ取付具を本
赤外線炉外部の人気から密閉覆る方法について説明り−
る。取付具54のうちの1つで各ランプ50の各端部を
包囲させ、ここで焼成室12側壁の対応の孔に挿通する
。取付具54の構成方法は米国特許出願第306,20
0号に記載の通りである。簡単に述べると、取付具54
は各々その中をランプが通るJ、うにイ1っている中空
で筒形のセラミック・ホルダー55を備えている。この
セラミック・ボルダ−55には一体形の肩部53が具備
されている。密閉ビード51、例えばシリコン密閉剤等
を外カバー38ど肩部53の間に配設して、ホルダー5
5と側壁の間を気体が流れないようにしである。セラミ
ック・ホルダー55の中には弾性耐火材で作られた圧縮
ガスケツ1〜57をホルダー55とランプ50間のパツ
キンどして配設して、ホルダー55とランプの間を気体
が流れイ1いようにしである。その結果、ランプ取イζ
j貝54は、ランプ数句孔からの熱損失を防止すると共
に、ある程度、この孔を気体が流過するのを防止Jる働
さもする。密閉室56でランプ50の端子群を包囲させ
である。各密閉室56は、一方の端部に外向きフランジ
60を他方端に内向きフランジ62を具備した解放端部
形で無孔の方形ハウジング58から成っている。このハ
ウジングj〕8と外カバー38はフランジ60によって
恒久的に結合されてd3す、その結果両者間の境界部に
大気密11状態が形成される。フランジ62は、ハウジ
ング58の解放端により密閉全56内に形成される接近
用量に1部を取り囲んでいる。密閉用ガスケツ1−64
は、例えばネオブレン・コムから作ることができるが、
これは、適当な接着剤で一ノランジ62に接着されてい
る。平坦4丁板の形をした取外し式ハツチ66をガスケ
ツ1へに結合してハツチ66とハウジング58の間に大
気密1」状態を形成りる。6ハツチ6Gはねじ67 、
!fどのような通常の締結部材でフランジ62に取外し
可能に固定され−ている5、ハツチ66を取り外Jと、
密閉室56の内部に接近して米国特許出願第306,2
00号に記載の方法でランプ50を取り替えることがで
きる。各端子52には、ハウジング58を41通する対
応の連結部)A2Bと、連結部月68ど☆i:子52の
間に配設されたワイ\770と、電源(図示i! −1
” )ど連結部拐68の間に配設されたワイA772ど
が具備されている。与圧下の非反応性気体を配管74を
介lノで各密閉室56の内部に給入しで端子52を冷1
!Jl ′?lる。端子52は約350℃以下の温度に
維持しなければならない。密閉室5G内の周囲温度は、
通常、前記非反応性気体により約250℃の温度に維持
し、焼成室12の温度は3!i0℃以−ト、一般的には
約850℃乃至約950℃の範囲の温度に維持する必要
がある。前記非反応性気体は、密閉室56内に流入後、
取(q具54を通って焼成室12の中に流入する。従っ
て、密閉室56が蜜月機能を果ずため、焼成室12の外
部の周囲空気が取付具54を通って焼成室内部に到達す
ることば全< ’tKい。本赤外線炉は方形フレーム8
6内部にあつC祖数のブラケッ1へ80で該フレームに
固定されでいる1、密閉室5Gに給入された前記非反応
性気体はまたガスケツ1−64をも冷却するから、ネオ
ブレンゴムなどのような効果的な大気密封状態を達成す
ることのできる材料を使用することができる。
第5図及び第6図には、冷却室14及び出口室16が示
されている。冷7Jl室14は、両端部にそれぞれ一体
成形の蜜月フランジ90及び92を備えた方形で無孔の
解放端部形ハウジング88から成っている。
フランジ90は、入口室10と結合した端部の反対側に
ある焼成室12の端部と結合している。ハウジング88
内部の土壁及び底壁には組方内冷7.1フィン94が形
成されている。第6図に示すように、ハウジング88の
底部側にI91フィン94の少し上方に捧19が延設さ
れていて、コンベA7・ベル1〜18を該フィンから離
れた位置に支持している。ハウジング88外部の土壁及
び底壁には組方内冷1.11フィン96が形成されてい
る。所望とあれば、同様の冷J、11フインをハウジン
グ88の側壁に一形成することも可能である。
ハウジング88の上部及び底部には送用磯97を取りp
t cプてフィン96を冷fJ]で゛さるようにした。
送/ff1l uN97の送風用[二1はフィン9Gで
形成し・た満を通って空気を送れる位置に配置し、熱伝
達効率を高めるようにした。ノラ圧下の非反応性気体(
まくま手形の分配ネット−ワーク 100を介して冷却
室171に給送される。分配ネッ1〜■ノーク 100
は、ハウジング88内部両端間に亘り横方向に且つ互い
に離隔状態に延設された複数本のぜ;H12と、8管1
02の端部に気体を給送する縦方向に延8pされl〔多
岐管104とから成っている。管102はハウジング8
8の上部でフィン94と交差し、多岐管104はハウジ
ング88の外部にある。管102は密封された配管98
の位置でハウジング88の中に入っている。管102に
番よ出目方向に面した複数の孔108が穿たれている。
高速の非反応性気体は孔108から光出し、ハウジング
88上部のフィン94どコンベヤ・ベルト18−1xの
製品上との間を流れるようになっており、製品からフィ
ン94への対流形熱伝達を促進するようになっている。
熱は伝導によりハウジング88を介してフィン96に伝
えられ、送HAm9”tにより冷却される。このように
、冷去〇室14内で製品の効果的な冷H1が達成される
出口室°16は一方の端部に一体成形の密封フランジ1
12を備えた解放端部形で無孔の方形ハウジング110
から成っている。出口室16は7ランジ92及び112
により冷却室14の隣接側端部に連結されている。ハウ
ジング110の上壁に隔壁114を揺動可能に取り付け
であるが、これは、気体が本赤外線炉の外部に流出する
のを防止するだめのものである。図示のJ、うに、=1
ンヘ〜7・ベルト18及び棒19【ユ、焼成室12を出
て、冷却室14及び出口室16内(〔」C延設されてい
る。捧19は本赤外線炉の出ロ部′r:終端し、一方T
]ンベA7・ベルト18は入口室10(こ戻る軌道に従
うJ、うになっていと)、。
分配ネツ1〜ワータ 100で分配された非反応性気1
ホiJ、コンベ\l・ベル1〜18C゛搬送中の製品、
■−を流下してこれを冷lit]−5する。この気体の
大部分は焼成室12内に流入して排気管32(第2図)
に向うが、一部分はまlζ隔壁114の側を通って木赤
夕I線炉の外部(こ流出Jく)。後盾の気1本流(こよ
り、1,1;l囲空気が出口室16を介して本赤外線炉
内へ流入づるのを防11−ザることができる。分配ネッ
ト・ワーク 1 (10て゛導入されl(気体により、
冷却室14の内部には焼成室12内の圧力にり高く、人
気f′f:より高い圧力状態が形成される。
冷却’r14の分配ネット−ワーク 100及び焼成室
120層40から出た非反応(11気体、並びに密e1
1室56カ〜ら取イN1貝j)4を通って漏入した気体
の一部は、焼成室12内で焼成すべき製品の両端間に亘
りゆつくりと流過して、該製品から放出される揮発物を
一掃する。この揮発物は排気管32を介して本赤外線炉
から除去される。
傾通、非反応性気体は、少なくとも銅などのにう41卑
金属を焼成させる場合には、窒素または酸素を含J、な
い気体である。無孔の部材、例えば外カバー22及び3
8.1〜レー26、フィン94及び96、ハウジング5
8.88及び110などは薄板から作るのが望ましい。
フランジ42.60.90.92及び112のような密
封フランジは、大気密1q状態を容易に確立できるよう
溶接によって結合するのが望ましい。
層24及び40などの多孔性部材は圧縮白アルミナ繊組
から作るのが望ましい。
さC1第7図には、連結部′+A68の1つを詳細に示
しである。筒形セラミック絶縁体120は密閉室56の
外部に位置し、筒形セラミック絶縁体121は密閉室5
6の内部に位置している。絶縁体121の一方の端部に
は筒形凹部が形成されている。絶縁体120の隣接端部
には筒形突出部122が形成されているが、該突出部1
22はハウジング58の開口部123を貫通して絶縁体
121の端部の凹部に嵌入しCいる。絶縁体 120と
ハウジング58外231i表面の181の境界部、絶縁
体120ど開口部123縁部の間の境界部、及び絶縁体
120と絶縁(AI21の間のj3λ界部は、高調蜜月
+A124で形成しである。ねじイ・1き導電性棒12
5を、絶縁体120及び121内の通路を密閉室j)6
の外部から断閉室56の内部まて貞通覆るJ、うに延設
しである。該通路と捧125の間の境界部は高温畜IJ
4AI2(i(’形成しである。プツ1へ 128及び
129を棒 125の端部にねじ込んで、絶縁体 12
0及び121をハウシング58に締結しくいる1、プツ
l−130を棒125の内方端部にねじ込/υでワイA
770を該端部に固定し、ナラl−131を捧121)
の外プ5 Q;、li部にねし込/υ−Cワイヤ72を
該端部に固定しである。前記畠温密封月 124及び1
26は、例えば、最高44+ O”Gの温度までの大気
密封状態を紐持でさるゼネラル・エレク1〜リック製1
(丁V(商々mH) イrとのよう4Cシリコン密閉剤
であってもよい。従つ−C1連結部+オ68は(ぞ閉室
56を介してワイA772及び70間に電気接続を達成
でき、而も周囲空気の密閉室56内への流入を防止する
こともでさる。
本願に記載の本発明の実施例は単に本発明の望ましい且
つ例証的実施例に過き′ないものであって、本発明の範
囲が該実施例に限定されることはない。
当業名であれば、本発明の思想及び範囲を逸脱すること
なくその池の多種多様な実施例を案出づることか可能で
ある。例えば、赤外線ランプの端子を包囲するのにその
他の部材を用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原3H!を組み込んだ赤外線炉の概略
ブロック図である。 第2図は本赤外線炉の入[]室と焼成室の一部との側断
面図である。 第3図は本赤外線炉の焼成室の一部の側面図であって、
ハツチを取り外した状態で赤外線ランプの端子を包囲り
−る密閉室の幾つかを示している。 第4図は第3図に示されている本赤外線炉焼成室の4−
4線に沿った端部断面図である。 第5図は本赤外線炉の冷f、Il室及び出口室の側断面
図である。 グ)(3図は第5図に示されている冷却室の6−6線に
沿った端8’Ii断面図である。 第7図は第3図及び第4図の密閉室を通る連結部祠01
つの側rIJi而図で面る。 10・・・入口室 12・・焼成室 14・・・冷ム1
1窄 16・・・出口室 22.38・・・外カバー 
32・・・ljl気憔・50・・・赤外線ランプ 51
・・・密閉ビード 52・・・端子 54・・・取付具
 55・・セラミック・ホルダー 56・・・1若閉室
 57゜64・・・ガスケツ1〜58・・・ハウシング
 6G・・・ハツチG8・・・連結部月 74・・・配
管 特許出願人  レイデ′イアン1〜 テクノロジー]−
ボレイション 狛6′「庁艮官 若杉和夫殿 1.事1′1の表示  昭和58341特871願第6
7 ’151舅2、発明の名称  赤外線炉 3、補正をする壱 事件との関係   1−!f訂出出願 人]所  アメリカ合衆国、9(17(11カリフAル
ニア州、セ1月〜ス、ヘテンコー1〜.ス1へり−1〜
 1385G名称  レイアイアント デクノロジー 
=1−ポレイシ・lン代表当  シイ、 クライン バ
ーシイ、ジ1ニア4、代理人 東京都新宿区■落合二T’l:l:114番1舅第6図 7、補正の内容  別紙の通り     旨”、’;へ
第6図を別紙添付図面の通りに補正しJ・ツ。 (以 上)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)赤外線炉であって、 複数の心合Uされた対状の孔の穿たれた対向位置にある
    側壁を有1−る絶縁形焼成室と、上記焼成軍内に配設さ
    れた赤外線ランプであって、その端子が上記各対状孔を
    上記焼成室の外部まで通り抜けている袷数個の赤外線ラ
    ンプと、上記ランプ端子を包囲する畜」、1部月と、ノ
    ブ圧下気体を」−記畜封部(Δ−に導入して、該気体の
    上記孔を介する上記焼成室への流れを誘発するための気
    体導入部材、 73日ら成る赤外線炉。 (2)前記対状孔の中の、6r1記ランプと前記焼成室
    の間の空所を充填する断熱−材をも含む特許請求の範囲
    第(1)項に記載の赤外線炉。 (3)前記密封部材が前記対状孔を包囲づる1つまたは
    2つ以上の密閉室から成る特許請求の範囲第<2)項に
    記載の赤外線炉。 (1)前記1つまたは2つ以上の密閉室に、前記ランプ
    端子に本赤外線炉の外部から接近できるようにづる1つ
    の間口部と、該開口部の周囲に配設されたガスケツ1へ
    と、当接させたときに該ガスケツ1〜と結合して、該開
    口部を密閉できる取外し可能なハツチと、該ハツチをハ
    ウジングに締結するだめの部材とが含まれている特許請
    求の範囲第(3)項に記載の赤外線炉。 (5)前記気体導入部材が酸素非含有性気体を導入する
    ようにして成る特許請求の範囲第(4)項に記載の赤外
    線炉。 (6)前記気4AY導入部月が窒素を導入するようにし
    て成る特許請求の範囲第<5)項に記載の赤外線炉。 (7〉前記ランプを付勢し−(110記焼成案内の温度
    を約850°゛C乃至約950℃に維持するだめの部材
    をも備えていると」ξに、前記気体導入部側が前記1つ
    または2つ以上の密閉室にその内部温度を650 ′C
    以下の温1身に維持するのに十分な量の気体を導入づる
    ようにして成る特許請求の範囲第(0項に記載の赤外線
    炉。
JP58067151A 1983-01-10 1983-04-18 赤外線炉 Granted JPS59129378A (ja)

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JPS618355B2 JPS618355B2 (ja) 1986-03-13

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