(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（A）フレームにヒートシンクを貼り付ける工程と、
（B）前記フレームをキュア炉内に搬送する工程と、
（C）前記キュア炉内に搬送された前記フレームをキュアヒーターによりキュアする工程と、
（D）前記キュア炉内において、キュアされた前記フレームを前記キュアヒーターから、鉛直方向に離す工程と、
（E）前記フレームを前記キュア炉内から前記キュア炉外へと搬送する工程と、を含む、キュア方法。
【請求項２】
請求項１において、
前記（D）と前記（E）の工程の間に、窒素ガスをフレームに吹き付ける工程と、を含む、キュア方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２において
前記（E）の工程は、前記フレームの温度が酸化反応を起こさなくなる温度以下になった後に行われる、キュア方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかにおいて、
前記キュア炉は、第１のシャッターを有する搬送入り口および第２のシャッターを有する搬送出口を有し、
前記（C）および前記（D）の工程は、前記第１のシャッターおよび前記第２のシャッターが閉じている前記キュア炉内で行われ、
前記（B）工程は、少なくとも前記第１のシャッターが開いている状態で行われ、前記（E）の工程は、少なくとも前記第２のシャッターが開いている状態で行われる、キュア方法。
【請求項５】
キュアヒーターを有するキュア炉において、
前記キュア炉内に設けられ、ヒートシンクが貼り付けられたフレームをキュアする前記キュアヒーターと、
前記キュア炉内、かつ、前記キュアヒーターの上に設けられ、鉛直方向に下降および上昇機構を有する搬送レールと、を含む、キュア炉。
【請求項６】
請求項４において、
前記キュア炉内に、窒素ガスを前記フレームに吹き付けるためのブロー管を有する、キュア炉。
【請求項７】
請求項５または６において、
前記キュア炉は、前記フレームを該キュア炉にローディングするための入り口と、該フレームを該キュア炉からアンローディングするための出口と、該入り口の開閉を行う第１のシャッターと、該出口の開閉を行う第２のシャッターと、少なくとも該キュア炉内へ該フレームをローディングする時は該第１のシャッターを開けておき、少なくとも該キュア炉外へ該フレームをアンローディングする時は該第２のシャッターを開けておき、該ローディングする時および該アンローディングする時を除いては該第１のシャッター及び該第２のシャッターを塞いでおくように該第１のシャッター及び該第２のシャッターの開閉動作の制御を行う開閉用シリンダーと、を有する、キュア炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱硬化型の接着剤を用いたヒートシンクのボンディングおよびキュアの一貫処理装置における、インラインキュア炉機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のヒートシンクボンディング装置のインラインキュア炉機構においては、ヒートシンクのボンディングの終了したフレームはキュア炉内にローディングされキュアヒーター上でキュアが行なわれ、キュア時間が終了するとキュア炉外にアンローディングされる。
【０００３】
キュア炉内はキュア時のフレーム表面の酸化を防ぐため窒素ガスパージによりキュア炉内酸素濃度管理が行われている。また、キュアヒーターは次のフレームへのヒートシンクのボンディングが完了する前までに、キュア炉内のフレームのキュアが終了するように温度設定および温度制御がなされている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のヒートシンクボンディング装置のインラインキュア炉機構においては、フレームキュア時にはキュア炉内への窒素ガスブローによりキュア炉内の酸素濃度管理がなされているためフレーム表面の酸化は起こらないが、キュア終了後のフレームは高温状態のままキュア炉外にアンローディングされるためキュア炉外で外気の酸素と反応しフレーム表面の酸化が生じるという問題点があった。
【０００５】
そこで本発明は、キュア終了後のフレームがキュア炉外にアンローディングされた際にフレームの表面酸化が起こるのを防止するインラインキュア炉機構を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のキュア方法は、（A）フレームにヒートシンクを貼り付ける工程と、（B）前記フレームをキュア炉内に搬送する工程と、（C）前記キュア炉内に搬送された前記フレームをキュアヒーターによりキュアする工程と、（D）前記キュア炉内において、キュアされた前記フレームを前記キュアヒーターから、鉛直方向に離す工程と、（E）前記フレームを前記キュア炉内から前記キュア炉外へと搬送する工程と、を含む。
また、本発明のキュア方法は、前記キュア方法において、前記（D）と前記（E）の工程の間に、窒素ガスをフレームに吹き付ける工程と、を含む。
また、本発明のキュア方法は、前記キュア方法において、前記（E）の工程は、前記フレームの温度が酸化反応を起こさなくなる温度以下になった後に行われる。
また、本発明のキュア方法は、前記キュア方法において、前記キュア炉は、第１のシャッターを有する搬送入り口および第２のシャッターを有する搬送出口を有し、前記（C）および前記（D）の工程は、前記第１のシャッターおよび前記第２のシャッターが閉じている前記キュア炉内で行われ、前記（B）工程は、少なくとも前記第１のシャッターが開いている状態で行われ、前記（E）の工程は、少なくとも前記第２のシャッターが開いている状態で行われる。
【０００７】
本発明のキュア炉は、キュアヒーターを有するキュア炉において、前記キュア炉内に設けられ、ヒートシンクが貼り付けられたフレームをキュアする前記キュアヒーターと、前記キュア炉内、かつ、前記キュアヒーターの上に設けられ、鉛直方向に下降および上昇機構を有する搬送レールと、を含む。
また、本発明のキュア炉は、前記キュア炉において、キュアヒーターを有するキュア炉において、前記キュア炉内に、窒素ガスを前記フレームに吹き付けるためのブロー管を有する。
【０００８】
本発明のキュア炉は、前記キュア炉において、前記キュア炉は、前記フレームを該キュア炉にローディングするための入り口と、該フレームを該キュア炉からアンローディングするための出口と、該入り口の開閉を行う第１のシャッターと、該出口の開閉を行う第２のシャッターと、少なくとも該キュア炉内へ該フレームをローディングする時は該第１のシャッターを開けておき、少なくとも該キュア炉外へ該フレームをアンローディングする時は該第２のシャッターを開けておき、該ローディングする時および該アンローディングする時を除いては該第１のシャッター及び該第２のシャッターを塞いでおくように該第１のシャッター及び該第２のシャッターの開閉動作の制御を行う開閉用シリンダーと、を有する。
【０００９】
インラインキュア炉のフレーム出入口において、開閉シャッター機構を設けフレームのキュア炉への出し入れ時を除きシャッターを閉じる制御を行なうことを特徴とする。
【００１０】
【作用】
上記のようにインラインキュア炉内にてフレームをキュア終了後にキュアヒーター上から移動させることで、フレームに熱量が与えられなくなるとともに、キュア炉内は高温ではあるもののキュア終了時のフレーム温度に比べ十分温度は低いため、キュア炉内にあってもフレーム温度を酸化反応温度以下にまで下げることができる。
【００１１】
また、キュア終了後にキュアヒーターから離された状態にあるフレームに窒素ガスを直接吹き付けることで冷却効果は向上しフレームの冷却待ち時間を大幅に短縮するため、キュアのサイクルタイムをヒートシンクのボンディングサイクルタイムにまで引き上げることができる。この時ブローする窒素ガスの温度は常温程度にあってもキュアサイクルタイムはヒートシンクのボンディングサイクルタイムを上回ることができるため、ブロー用窒素ガスの温度制御の煩雑さを省きキュア炉内のキュアヒーターの温度を降下させすぎないためにも、ブロー用の窒素ガスは常温のまま使用する。
【００１２】
キュア炉のフレーム出入口に開閉シャッターを設置により、シャッターを閉じた状態ではキュア炉内をほぼ閉空間にすることができるため、キュア炉内の酸素濃度管理が正確に行なわれる様になり、キュア炉内冷却中のフレームの酸化を防止することができる。また、キュア炉内の酸素濃度制御がし易くなるとともにパージ用の窒素ガスの消費量を低減できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施例を図面を参照にして説明を行う。
【００１４】
図１において、ヒートシンクボンディングステーション１でヒートシンク２の貼り付けが終了したフレーム３は接着材の熱硬化を行なうため搬送アーム４によりキュア炉５内のキュアヒーター６の直上まで搬送される。キュア炉５内はパージ管７によりパージされた窒素ガスで満たされており、酸素濃度を管理された状態でフレーム３はキュアヒーター６によりキュアされる。キュアの終了したフレーム３は直ちに搬送アーム４によりキュア炉５外に搬送されフレーム収納マガジン８に収納される。
【００１５】
図２に示される実施例では、キュア炉５内でのフレーム３の位置をキュアヒーター６直上であるキュア位置とキュア炉５へのフレーム３の搬送を行なうための搬送位置とに切り替えを行なう機構を有したインラインキュア炉機構である。キュア炉内搬送レール９はキュア炉５の入口前までの搬送レール１０とは分割されており、位置切換シリンダー１１によりキュア位置とフレーム搬送位置に切換えられる。ヒートシンク２のボンディングの終了したフレーム３は搬送アーム４によりキュア炉５内のフレーム搬送位置にあるキュア炉内搬送レール９にローディングされ、位置決めピン１２の挿入によりキュア炉５内でのフレーム位置を出された後キュア炉内搬送レール９のキュア位置への移動に伴いキュアヒーター６上に降ろされる。キュア位置において、フレーム３はヒートシンク押さえ棒１３によりキュアヒーター６に押付けられヒートシンク２の姿勢を固定された状態でキュアヒーター６によりキュアが行われる。キュアが終了するとフレーム３はキュア炉内搬送レール９の上昇によりキュアヒーター６から離され再びフレーム搬送位置に戻される。フレーム搬送位置において、フレーム３はフレーム温度がキュア後の高温状態から酸化反応を起こさなくなる温度以下になるまでアンローディングを待つ。これによりキュア終了後のフレーム３は高温状態のままキュア炉５の外に出されることが無くなるため、フレーム３がキュア炉５外に出たときのフレーム表面の酸化は起こらない。フレーム３は冷却終了後に位置決めピン１２が抜かれ、搬送アーム４による次のフレーム３のキュア炉５へのローディング動作に合わせて、フレーム収納マガジン８へとアンローディングされる。
【００１６】
図３に示される実施例では、フレーム搬送位置においてキュア終了後のフレーム３に窒素ガスブローを行なうためブロー管１４をキュア炉５内に取付けたものである。ブロー管１４はキュア炉５内の酸素濃度管理を行なうパージ用窒素ガスの管路とは別にフレーム３の冷却を行なうためのブロー用窒素ガスの管路を有している。キュアが終了したフレーム３はフレーム搬送位置での冷却中にブロー管１４のブロー用管路より冷却用の窒素ガスをフレーム３に直接吹き付けられることにより冷却が促進される。冷却用のブローはフレーム３のキュア終了後にフレーム搬送位置に移動された時点から搬送アーム４によるキュア炉５外へのアンローディング動作が始まるまでの間行う。冷却用ブローの窒素ガスには、純度が９９．９９９％以上で常温のものを用いる。これにより、キュア炉５内の酸素濃度を保ちながらフレーム３の冷却時間を短縮し、キュアのサイクルタイムをヒートシンクボンディングのサイクルタイム以上に引き上げることができる。
【００１７】
図４に示される実施例では、キュア炉５のフレーム搬送入口およびフレーム搬送出口を塞ぐためのシャッター１５を設けたものである。それぞれのシャッター１５は開閉用シリンダー１６により個々に駆動され、フレーム３のキュア炉５へのローディングおよびアンローディングの時を除いてキュア炉５の出入口を塞ぐように開閉動作の制御を行なう。シャッター１５はキュア炉５出入口の開口部全体を覆う形状とし、出入口のシャッター１５がともに閉じた状態においてはキュア炉５内をほぼ閉空間とすることができる。シャッター１５によりキュア炉５外の大気のキュア炉５内への流入を最小限に押さえることができることから、フレーム３のキュア中のキュア炉５内の酸素濃度をほとんどゼロに制御することができるためフレーム搬送位置で冷却中のフレーム３がキュア炉５内での酸化を起こすことを防ぐことができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は以上に説明したようなヒートシンクボンディング装置におけるインラインキュア炉機構により以下に記されるような効果をもたらす。
【００１９】
キュア炉にフレーム移動機構を構成したので、キュア炉内にあってもフレームを酸化反応温度以下に冷却することができることとなり、従ってフレームをキュア炉外へ出したときのフレーム表面の酸化を防ぐことができるという効果が得られる。
【００２０】
キュア炉内にフレーム冷却用のブロー管を取付けたことで、フレーム冷却時間が大幅に短縮することができ、これによりキュアのサイクルタイムをヒートシンクボンディングのサイクルタイム以上に高めることができるため、装置全体のサイクルタイムを落とさずにすむという効果が得られる。
【００２１】
また、キュア炉出入口部にシャッター機構を設け、フレームの移動を鉛直方向に取ったことにより、キュア炉を容積自体の小さい閉空間とすることができるため、キュア炉内の酸素濃度やキュアヒーター温度の制御が行いやすくなるとともに用力の節約が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のヒートシンクボンディング装置のインラインキュア炉機構を示す縦断面図。
【図２】本発明におけるフレーム移動機構を設置したインラインキュア炉機構を示す縦断面図。
【図３】本発明におけるフレーム冷却用ブロー管を設置したインラインキュア炉を示す縦断面図。
【図４】本発明におけるシャッター機構を設置したインラインキュア炉を示す縦断面図。
【符号の説明】
１    ヒートシンクボンディングステーション
２    ヒートシンク
３    フレーム
４    搬送アーム
５    キュア炉
６    キュアヒーター
７    パージ管
８    フレーム収納マガジン
９    キュア炉内搬送レール
１０  搬送レール
１１  位置切換シリンダー
１２  位置決めピン
１３  ヒートシンク押さえ棒
１４  ブロー管
１５  シャッター
１６  開閉用シリンダー
【図１】
0003613954.tif 000002
【図２】
0003613954.tif 000003
【図３】
0003613954.tif 000004
【図４】
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