(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加熱体を輻射加熱する加熱炉において，
被加熱体を収納し，気体の導入口および排出口を有する第１室と，
前記第１室に隣接し，加熱源を収納し，気体の導入口および排出口を有する第２室と，
前記第１室と前記第２室とを隔離し，前記加熱源からの輻射線を通過させる隔離部材と，
前記第２室内あるいは前記第２室から排出される気体の排出路に位置し，前記第１室に導入される気体である第１の気体を検知する気体検知部と，を備え，
前記第１室および前記第２室の雰囲気および雰囲気圧力を，導入口および排出口を介しての気体の出し入れにより可変とし，
前記気体検知部によって第１の気体が所定値以上検出された場合に，前記第２室内の第１の気体の含有量の上昇を抑制する安全制御を行うことを特徴とする加熱炉。
【請求項２】
請求項１に記載する加熱炉において，
被加熱体の加熱処理時に，前記第１室の雰囲気圧力よりも前記第２室の雰囲気圧力を高くすることを特徴とする加熱炉。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載する加熱炉において，
前記第１室の加熱処理時に，前記第２室の導入口から排出口に向かう不活性ガスの気流を形成することを特徴とする加熱炉。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載する加熱炉において，
前記安全制御は，前記第１室への第１の気体の導入を停止することを特徴とする加熱炉。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１つに記載する加熱炉において，
前記安全制御は，前記第２室に導入される不活性ガスの流速を上げることを特徴とする加熱炉。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載する加熱炉において，
前記第１室の雰囲気圧力を検知する第１圧力計と，
前記第２室の雰囲気圧力を検知する第２圧力計と，
前記第１圧力計の計測結果と前記第２圧力計の計測結果とを基に，前記第１室の雰囲気圧力と前記第２室の雰囲気圧力とを制御する制御部とを備え，
前記制御部は，被加熱体の加熱処理時に，前記第１室の雰囲気圧力よりも前記第２室の雰囲気圧力が高く，前記第１室の雰囲気圧力と前記第２室の雰囲気圧力との差圧が所定値以下となるように制御することを特徴とする加熱炉。
【請求項７】
被加熱体を収納する第１室と，前記第１室に隣接し，加熱源を収納する第２室と，前記第１室と前記第２室とを隔離し，前記加熱源からの輻射線を通過させる隔離部材とを備え，被加熱体を輻射加熱する加熱炉の加熱方法において，
前記第１室内に被加熱体を搬入する前に，前記第２室内を不活性ガスの雰囲気に置換し，前記第２室の雰囲気圧力を大気圧よりも高くする準備ステップと，
前記第１室内に被加熱体を搬入した後に，前記第１室の雰囲気を所定の圧力となるように減圧する減圧ステップと，
前記第１室内を減圧した後に，被加熱体の温度が所定の温度となるように加熱する加熱ステップとを含むことを特徴とする加熱炉の加熱方法。
【請求項８】
請求項７に記載する加熱炉の加熱方法において，
前記第２室を所定の雰囲気圧力に保持しつつ，前記第２室の導入口から排出口に向かう不活性ガスの気流を形成するブロー制御ステップを含むことを特徴とする加熱炉の加熱方法。
【請求項９】
請求項７に記載する加熱炉の加熱方法において，
前記第１室内の雰囲気圧力の変化に連動し，前記第１室の雰囲気圧力よりも前記第２室の雰囲気圧力が高く，前記第１室と前記第２室との雰囲気圧力の差圧が所定値以下となるように各室の雰囲気圧力を制御する差圧制御ステップを含むことを特徴とする加熱炉の加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，被加熱体を輻射加熱する加熱炉および加熱炉の加熱方法に関する。さらに詳細には，発火の危険を回避し，安全性を向上させた加熱炉および加熱炉の加熱方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から，ＩＧＢＴ（絶縁ゲート型バイポーラトランジスタ）素子等のパワーモジュールに用いられる半導体素子を，はんだを介して基板に接合するはんだ付け工程では，処理室であるチャンバ内を水素雰囲気とし，雰囲気を減圧して処理する方法が採用されている（例えば，特許文献１）。
【０００３】
典型的な水素減圧炉としては，図５に示すような構造を有している。すなわち，水素減圧加熱炉９０は，被加熱体１０を収納する処理室１と，加熱源となるヒータランプ２５を収納する加熱室２と，処理室１と加熱室２とを隔離する石英板３とを有している。また，処理室１には，処理室１内に水素もしくは水素と不活性ガスとの混合ガスを導入するための導入口１１と，処理室１内の気体を排出するための排出口１２とが設けられている。水素減圧炉９０では，ヒータランプ２５からの輻射線（赤外線等）によって被加熱体１０が輻射加熱される。
【０００４】
このようにヒータランプを被加熱体から隔離する構造を有する水素減圧炉は，ヒータランプが処理室内に配置されるものと比較して次のようなメリットがある。
（１）水素もしくは水素と不活性ガスとの混合ガスと，着火源となるヒータランプとの隔離。
（２）減圧下での加熱時におけるヒータランプの放電防止。
（３）処理室内を汚染せずにヒータランプの交換が可能（メンテナンスの容易化）。
（４）処理室の容積低減（ガス使用量の抑制）。
（５）ヒータランプへの不純物（はんだに含まれるフラックス等）の付着防止
（６）ヒータランプからの不純物（ヒータランプの表面をコーティングする反射膜等）に起因する処理室の汚染の抑制。
【特許文献１】特開２００５−２０５４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，前記した従来の水素減圧炉９０には，次のような問題があった。すなわち，石英板３はＯリング等のシール材３１によってシールされており，そのシール材３１は耐久に伴って劣化する。この劣化によってシール材３１が破損し，シールが不十分になる。そして，シール材３１が破損することにより，処理室１から水素もしくは水素と不活性ガスとの混合ガスがヒータランプ２５周辺に急激に流入する。水素の爆発には，酸素（４．１％以上の酸素濃度）と着火源（４１０℃以上）とが必要とされている。ヒータランプ２５の表面温度は５００℃を超える高温であることから，ヒータランプ２５は着火源となりうる。
【０００６】
本発明は，前記した従来の加熱炉が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，発火の危険を回避し，安全性を向上させた加熱炉および加熱炉の加熱方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題の解決を目的としてなされた加熱炉は，被加熱体を輻射加熱する加熱炉であって，被加熱体を収納し，気体の導入口および排出口を有する第１室と，第１室に隣接し，加熱源を収納し，気体の導入口および排出口を有する第２室と，第１室と第２室とを隔離し，加熱源からの輻射線を通過させる隔離部材とを備え，第１室および第２室の雰囲気および雰囲気圧力を，導入口および排出口を介しての気体の出し入れにより可変とすることを特徴としている。
【０００８】
本発明の加熱炉は，第１室と第２室とが隣接し，第２室内の加熱源からの輻射線が両室を隔てる隔離部材を通過して被加熱体に吸収されることで被加熱体が加熱される。第１室および第２室には，ともに気体の導入口および排出口が設けられ，気体の導入および排出が可能になっている。すなわち，両室ともに，真空引きや気体の供給によって，雰囲気の置換や雰囲気圧力の調節が可能である。
【０００９】
そのため，例えば，被加熱体の加熱処理前に両室内を真空引きすることで，両室内の酸素が除去される。そして，第２室の雰囲気を窒素置換する。これにより，第２室が不活性ガス雰囲気となるとともに，水素の着火の条件の１つである酸素濃度が低く抑えられる。よって，発火の危険を回避できる。
【００１０】
また，本発明の加熱炉は，被加熱体の加熱処理時に，第１室の雰囲気圧力よりも第２室の雰囲気圧力を高くすることとするとよりよい。すなわち，第２室内に不活性ガス（例えば，窒素）を導入する。その結果，第２室が第１室よりも雰囲気圧力が高い状態となる。これにより，仮に第１室と第２室との隙間をシールするシール部材が破損したとしても，加熱処理時に第１室内の水素の第２室への急激な流入が抑制される。よって，第２室において，水素と着火源との混在状態を作らせず，発火の危険を回避できる。
【００１１】
また，本発明の加熱炉は，被加熱体の加熱処理時に，第２室の導入口から排出口に向かう不活性ガスの気流を形成することとするとよりよい。すなわち，第２室内にて不活性ガスのブロー処理を行う。このブロー処理によって，第２室内の雰囲気温度の上昇が抑制される。それに伴って，隔離部材の温度上昇も抑制される。第１室内の最高温部位は隔離部材であることから，第１室内においても温度上昇が抑えられ，着火の条件の１つである着火源（４１０℃以上）を作らせず，第１室での発火の危険を回避できる。
【００１２】
また，本発明の加熱炉は，第２室内あるいは第２室から排出される気体の排出路に位置し，第１室に導入される気体である第１の気体を検知する気体検知部を備え，気体検知部によって第１の気体が所定値以上検出された場合に，第２室内の第１の気体の含有量の上昇を抑制する安全制御を行うこととするとよりよい。
【００１３】
すなわち，気体検知部によって第２室内に含まれる第１の気体（例えば，水素）を検知する。そして，所定値以上検出された場合には，第２室内の第１の気体の含有量の上昇を抑制する安全制御を行う。安全制御としては，例えば，第１室への第１の気体の導入を停止すればよい。また，第２室に導入される不活性ガスの流速を上げてもよい。これにより，第２室内の第１の気体の濃度上昇を抑制し，発火の危険を回避できる。
【００１４】
また，本発明の加熱炉は，第１室の雰囲気圧力を検知する第１圧力計と，第２室の雰囲気圧力を検知する第２圧力計と，第１圧力計の計測結果と第２圧力計の計測結果とを基に，第１室の雰囲気圧力と第２室の雰囲気圧力とを制御する制御部とを備え，制御部は，被加熱体の加熱処理時に，第１室の雰囲気圧力よりも第２室の雰囲気圧力が高く，第１室の雰囲気圧力と第２室の雰囲気圧力との差圧が所定値以下となるように制御することとするとよりよい。
【００１５】
すなわち，制御部によって第１室と第２室との雰囲気圧力の差圧が小さい状態を維持する。これにより，隔離部材の応力負荷が低減され，隔離部材の厚さを薄くすることができる。よって，加熱源と被加熱体との距離が短縮され，加熱効率が向上する。また，隔離部材自体のコストダウンを図ることができる。また，隔離部材による吸収エネルギーが減少するため，隔離部材の温度上昇が抑制される。
【００１６】
また，本発明は，被加熱体を収納する第１室と，第１室に隣接し，加熱源を収納する第２室と，第１室と第２室とを隔離し，加熱源からの輻射線を通過させる隔離部材とを備え，被加熱体を輻射加熱する加熱炉の加熱方法であって，第１室内に被加熱体を搬入する前に，第２室内を不活性ガスの雰囲気に置換し，第２室の雰囲気圧力を大気圧よりも高くする準備ステップと，第１室内に被加熱体を搬入した後に，第１室の雰囲気を所定の圧力となるように減圧する減圧ステップと，第１室内を減圧した後に，被加熱体の温度が所定の温度となるように加熱する加熱ステップとを含むことを特徴とする加熱炉の加熱方法を含んでいる。
【００１７】
また，上記の加熱炉の加熱方法は，第２室を所定の雰囲気圧力に保持しつつ，第２室の導入口から排出口に向かう不活性ガスの気流を形成するブロー制御ステップを含むこととするとよりよい。
【００１８】
また，上記の加熱炉の加熱方法は，第１室内の雰囲気圧力の変化に連動し，第１室の雰囲気圧力よりも前記第２室の雰囲気圧力が高く，第１室と第２室との雰囲気圧力の差圧が所定値以下となるように各室の雰囲気圧力を制御する差圧制御ステップを含むこととするとよりよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば，発火の危険を回避し，安全性を向上させた加熱炉および加熱炉の加熱方法が実現されている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下，本発明にかかる加熱炉を具体化した実施の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，ＩＧＢＴ素子とセラミック基板とのはんだ付け工程に利用される水素減圧炉に本発明を適用したものである。
【００２１】
［水素減圧炉の構成］
本形態の水素減圧炉１００は，図１に示すように，被加熱体１０を収納し，被加熱体１０のはんだ付け処理に供する処理室１と，加熱源となるヒータランプ２５を収納する加熱室２と，被加熱体１０とヒータランプ２５とを隔離する石英板３と，処理室１内が所定値以上の雰囲気圧力となった際に開封される安全弁４とを有している。水素減圧炉１００では，ヒータランプ２５から放射される輻射線によって被加熱体１０が輻射加熱される。
【００２２】
被加熱体１０は，ＩＧＢＴ素子，セラミック基板，およびＩＧＢＴ素子とセラミック基板とを接合するはんだペレットからなる。ＩＧＢＴ素子は，周知の半導体製造技術を用いて形成されたものである。はんだとしては，実質的に鉛を含まない鉛フリーはんだ（本形態ではＳｎ−Ｉｎ，Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ，Ｓｎ−Ｃｕ−Ｎｉ−Ｐ，Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕ等）である。被加熱体１０は，不図示の保持部によって被加熱体１０の端部が保持されている。
【００２３】
また，処理室１には，処理室１内に水素もしくは水素と不活性ガス（本形態では窒素）との混合ガスを供給するための導入口１１と，処理室１内の気体を排気する排出口１２と，被加熱体１０の温度を測定する温度計１４とが設けられている。
【００２４】
また，加熱室２には，加熱室２内に不活性ガス（本形態では窒素）を導入するための導入口２１と，加熱室２内の気体を排気する排出口２２と，所定の波長域の輻射線（本形態では赤外線）を放射するヒータランプ２５（本形態ではハロゲンランプ）と，ヒータランプ２５から放射される輻射線を反射し，放物面を有する反射板２６とが設けられている。反射板２６は，ヒータランプ２５からの輻射線を処理室１に向けて反射するように配置されている。
【００２５】
また，石英板３は，長さが４００ｍｍ，幅が４００ｍｍ，厚さが１０ｍｍの石英ガラス板であり，処理室１と加熱室２との間に位置して両室を隔離している。石英板３は，ヒータランプ２５から放射される輻射線を通過させる機能を有している。また，石英板３の端部は，処理室１および加熱室２の壁面に設けられた保持部１３，２３によって保持され，その保持部１３，２３と石英板３との隙間がＯリング３１によってシールされている。これにより，処理室１と加熱室２との間は，気密性が保たれている。
【００２６】
［加熱制御システムの構成］
本形態の水素減圧炉１００を含む加熱制御システムは，図２に示すように，マスフローコントローラ（ＭＦＣ）６６，６７と，各種のバルブ６３，６４，６５，６６，６７，７４，７５，７６，７７と，圧力計（ＰＧ）７１，７２と，ポンプ（Ｐ）７３と，各機器の動作を制御する制御部５とを有している。
【００２７】
具体的に，処理室１には，水素（Ｈ2）ガスが導入される。水素の導入系は，水素の搬送方向上，バルブ６６，マスフローコントローラ６１，バルブ６３の順に配置され，処理室１の導入口１１を介して水素ガスが導入される。また，加熱室１には，窒素（Ｎ2）ガスが導入される。窒素の導入系は，窒素の搬送方向上，バルブ６７，マスフローコントローラ６２，バルブ６４の順に配置され，加熱室２の導入口２１を介して窒素ガスが導入される。また，マスフローコントローラ６２とバルブ６４との間には，分岐路が設けられ，バルブ６５を介して水素の導入系に繋がっている。すなわち，本システムでは，バルブ６５のオンオフによって窒素を処理室１に導入することができる。各ガスの導入量は，マスフローコントローラ６１，６２によって調節される。
【００２８】
また，処理室１および加熱室２の雰囲気は，ポンプ７３によって吸引される。具体的に，処理室１の排気系は，処理室１の排出口１２側から，バルブ７５，７７，ポンプ７３の順に配置されている。一方，加熱室２の排気系は，加熱室２の排出口２２側から，バルブ７６，７７，ポンプ７３の順に配置されている。すなわち，ポンプ７３およびバルブ７７は，処理室１および加熱室２の排気に共用される。また，加熱室２の排出口２２の先にはリークバルブ７４が配置されており，バルブ７４のオンオフによって窒素ブローを実現している。
【００２９】
また，処理室１の排気系の，処理室１の排出口１２の先には，圧力計７１が配置されている。これにより，処理室１内の雰囲気圧力を計測する。一方，加熱室２の排気系の，加熱室２の排出口２２の先には，圧力計７２が配置されている。これにより，加熱室２内の雰囲気圧力を計測する。圧力計７１，７２の計測結果は，制御部５に送られる。
【００３０】
また，加熱室２の排気系の，加熱室２の排出口２２の先には，水素を検知する水素検知器７８が配置されている。これにより，加熱室２の雰囲気中の水素濃度を検出する。水素検知器７８の計測結果は，制御部５に送られる。
【００３１】
［はんだ付けの手順］
続いて，本形態の加熱制御システムを利用したはんだ付け工程の動作手順について説明する。以下，第１の形態を基本例として，第２の形態を応用例として，２つの動作手順を説明する。
【００３２】
［第１の形態］
まず，ワークである被加熱体１０を搬入する前の運転前準備として，処理室１および加熱室２の両室を窒素置換する（ステップ１）。すなわち，ポンプ７３によって両室を真空引きする。その後，両室に窒素を導入する。これにより，酸素濃度が１０ｐｐｍ以下となるまで両室内の酸素を除去し，両室が窒素雰囲気となる。
【００３３】
次に，加熱室２内の雰囲気圧力を１．１ａｔｍに保持できるようにリークバルブ７４を調節しながら，２０リットル／ｍｉｎの窒素を加熱室２に導入する（ステップ２）。これにより，加熱室２内では，窒素ガスが導入口２１から排出口２２へ吹き流される気流が形成される（以下，本処理を「窒素ブロー処理」とする）。このステップ２により，運転前準備が完了し，両室内から酸素が除去されるとともに，加熱室２内の雰囲気圧力が大気圧よりも高い状態になる。
【００３４】
続いて，はんだ付け処理に移行して，次の動作を行う。まず，被加熱体１０を処理室１内に搬入する（ステップ３）。その後，処理室１内の雰囲気を窒素から水素に置換する（ステップ４）。すなわち，ポンプ７３によって処理室１を真空引きする。その後，処理室１に水素を導入する。これにより，処理室１が水素雰囲気となる。
【００３５】
次に，ヒータランプ２５をオンし，はんだの融点（はんだの固相線温度２３５℃）以下の予熱目標温度（本形態では２００℃）まで被加熱体１０を加熱し，その後，ヒータランプ２５をオンオフしてその温度を所定時間保持する（ステップ５）。この予備加熱により，被加熱体１０の表面が浄化される。
【００３６】
次に，はんだ内の気泡圧縮等の理由により，処理室１内を２ｋＰａまで減圧する（ステップ６）。これにより，処理室１内の雰囲気圧力が加熱室２の雰囲気圧力よりも大幅に小さくなる。その後，はんだの融点（はんだの液相線温度２４０℃）以上の到達目標温度（本形態では２８０℃）に達するまで被加熱体１０を加熱する（ステップ７）。この本加熱により，はんだを溶融させ，所定の面積まで濡れ広がらせる。
【００３７】
その後，ヒータランプ２５をオフし，処理室１内を再度窒素に置換し，処理室１内を大気圧に戻す（ステップ８）。その後，被加熱体１０を室温付近まで冷却し，はんだを固化させ，はんだ付け処理を終了する。その後，被加熱体１０を搬出する。このように，はんだ付け処理（ステップ３〜ステップ８）時には，加熱室２の雰囲気圧力が処理室１の雰囲気圧力よりも高い状態が維持される。
【００３８】
なお，窒素ブロー処理中，水素検知器７８によって水素の流量を検知する。すなわち，処理室１に導入された水素が加熱室２に漏れていないかを判断する。所定値以上の水素を検知した場合には，加熱室２内の水素の含有量の上昇を抑制する安全制御を行う。これにより，加熱室２内に微量の水素が流入したとしても，発火の危険を回避できる。
【００３９】
安全制御としては，例えば，ヒータランプ２５を非常停止し，着火源の存在を消し去ることによって実現される。あるいは，窒素ブロー処理における窒素の流量をアップし，加熱室２内の水素を一掃することによって実現される。すなわち，水素と着火源とが共存する条件を作らないようにする。
【００４０】
以上詳細に説明したように本形態はんだ付け工程では，運転前準備として両室内を真空引きし，両室内の酸素を除去している（ステップ１）。そして，両室の雰囲気を窒素置換する。これにより，特に加熱室２において，不活性ガス雰囲気となるとともに，酸素濃度が低く抑えられる。よって，発火の危険を回避できる。
【００４１】
また，本形態では，被加熱体１０の加熱処理時に，処理室１の雰囲気圧力よりも加熱室２の雰囲気圧力を高くしている。すなわち，加熱室２では，加熱室２内に窒素を導入することによって雰囲気圧力を高くしている（ステップ２）。一方，処理室１では，減圧した状態で加熱処理する（ステップ６）。このことから，被加熱体１０の加熱処理時では，加熱室２が処理室１に対して正圧となる。これにより，仮にシール材３１が破損したとしても，処理室１内の水素の加熱室２への急激な流入が抑制される。よって，加熱室２において，水素と着火源との混在状態を作らせず，発火の危険を回避できる。
【００４２】
また，本形態では，被加熱体１０の加熱処理時に，窒素ブロー処理を行っている（ステップ２）。この窒素ブロー処理によって，加熱室２内の雰囲気温度の上昇が抑制される。それに伴って，石英板３の温度上昇も抑制される。処理室１内の最高温部位は石英板３の表面であることから，処理室１内においても温度上昇が抑えられ，着火の条件の１つである着火源（４１０℃以上）を作らせず，発火の危険を回避できる。
【００４３】
また，本形態では，加熱室２内の酸素を１０ｐｐｍ以下まで除去する。そのため，ヒータランプ２５の酸化による劣化を抑制することができる。特に，本形態では，ハロゲンランプを利用していることから，ヒータランプ２５のシール材の酸化がヒータの寿命に大きく影響する。従って，酸化を抑制することが長寿命化に特に有効である。
【００４４】
［第２の形態］
本形態のはんだ付け工程では，加熱室２の雰囲気圧力を，処理室１の雰囲気圧力の変動に追従し，かつ，処理室１に対して常に正圧となるように各室の雰囲気圧力を制御する。この点，精細な圧力制御を行わない第１の形態とは異なる。
【００４５】
以下，図３に示した温度および圧力のプロファイルのグラフを基に，本形態のはんだ付け処理の動作について説明する。なお，運転前準備の動作については第１の形態と同様である。
【００４６】
まず，被加熱体１０の搬入時から時間ｔ０までの間，予備加熱として，被加熱体１０を予熱目標温度まで加熱する。この間，加熱室２内は処理室１よりも高い雰囲気圧力に保たれる。また，窒素ブロー処理によって，加熱室２内の雰囲気が常にリフレッシュされる。そのため，加熱室２内の雰囲気温度および石英板３の温度の上昇が抑えられる。
【００４７】
次に，時間ｔ０から時間ｔ１にかけて，処理室１内の雰囲気を１ｋＰａまで減圧する。このとき，加熱室２内も，窒素ブロー処理を停止し，両室の差圧が１ｋＰａを越えないように減圧のタイミングを合わせて２ｋＰａまで減圧する。なお，各室の圧力は，圧力計７１，７２によって計測され，その計測結果を基に制御部５よって各室の圧力を制御する。具体的に，圧力上昇時の圧力制御はマスフローコントローラ６１，６２によって行われ，圧力下降時の圧力制御は真空バルブ７５，７６，７７のオンオフによって行われる。
【００４８】
次に，時間ｔ１から時間ｔ２にかけて，本加熱として，被加熱体１０を到達目標温度まで加熱する。この間，加熱により少しずつ処理室１内の温度が上昇する。そのため，必要に応じて処理室１内の真空引きを行い，加熱室２との差圧が１ｋＰａを越えないように微調整を行う。
【００４９】
時間ｔ２以降では，ヒータランプ２５をオフし，両室内に窒素を導入し，処理室１内を大気圧まで戻す。この際，加熱室２と処理室１との差圧が１ｋＰａを越えないように窒素供給量を制御する。その後，被加熱体１０を室温付近まで冷却し，はんだを固化させ，はんだ付け処理を終了する。その後，被加熱体１０を搬出する。
【００５０】
本形態のはんだ付け工程では，制御部５の圧力制御により，処理室１と加熱室２との雰囲気圧力の差圧が１ｋＰａを越えないように維持する。これにより，石英板３への応力負荷が低減され，石英板３の厚さを薄くすることができる。すなわち，第１の形態では１０ｍｍ程度の厚さが必要であるが，本形態では５ｍｍ程度まで厚さを薄くすることができる。よって，ヒータランプ２５と被加熱体１０との距離が短縮され，加熱効率が向上する。また，石英板３自体のコストダウンを図ることができる。また，石英板３による吸収エネルギーが減少するため，石英板３の温度上昇が抑制される。
【００５１】
なお，本実施の形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。例えば，実施の形態では，処理室１と加熱室２とが一体のチャンバであり，内部で石英板３によって隔離されているが，これに限るものではない。例えば，図４に示すように，処理室１に減圧可能な加熱ボックス２０を取り付ける構造としてもよい。すなわち，処理室１と加熱室２とが別体であってもよい。
【００５２】
また，圧力計７１，７２や水素検知器７８は，処理室１や加熱室２の外側に配置されているが，これに限るものではない。すなわち，処理室１や加熱室２の内側に配置されていてもよい。
【００５３】
また，加熱源２５は，ハロゲンランプに限らず，カーボンヒータ，セラミックヒータ等であってもよい。処理室１と加熱室２とを隔離する隔離部材は，石英板に限らず，透明セラミック等であってもよい。
【００５４】
また，被加熱体１０は，ＩＧＢＴ素子などのパワーＩＣやセラミック基板以外にも抵抗素子，コンデンサ素子，プリント基板など，水素減圧炉で加熱処理されるものであれば，限定されない。また，はんだの種類も鉛フリーはんだに限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】実施の形態にかかる水素減圧炉の構成を示す図である。
【図２】図１の水素減圧炉を中心とする加熱制御システムの構成を示す図である。
【図３】はんだ付け工程での温度および圧力のプロファイルを示すグラフである。
【図４】処理室と加熱室が別体の水素減圧炉の構成を示す図である。
【図５】従来の形態にかかる水素減圧炉の構成を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１      処理室（第１室）
１０    被加熱体
１１    導入口
１２    排出口
１３    温度計
２      加熱室（第２室）
２１    導入口
２２    排出口
２５    加熱ランプ（加熱源）
３      石英板（隔離部材）
３１    シール材
５      制御部
６１    マスフローコントローラ
６２    マスフローコントローラ
７１    圧力計（第１圧力計）
７２    圧力計（第２圧力計）
７８    水素検知器（気体検知部）
１００  水素減圧炉（加熱炉）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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