JPH0436117Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は連続ガラス封止炉に関するものであ
る。

〔従来の技術とその問題点〕

集積IC製品類の製造においては、個別ICチツ
プを使用目的に応じて回路基板にボンデイングし
たのちパツケージのためガラス封じを行うのを通
例とする。このガラス封じはICチツプを含む回
路基板に低融点ガラスを介してガラス板を接合さ
せるものであり、このガラス封じ工程を実施する
ための手段として、従来ではトンネル炉本体中に
メツシユコンベアベルトを貫装させ、非還元性雰
囲気中で400〜500℃の加熱を行う構造のものが用
いられていた。

しかしこの構造では、エンドレス金属ベルトが
炉本体の内外に循環するため、たるみ側移行中に
異物が付着してこれが炉内に持ち込まれる危険が
あるほか、張り側では炉芯管底との摺動摩擦があ
り、この摩擦で微小な金属粉が生じ、これが炉気
に混入して回路基板に付着し、そのままガラス板
で封止されるため、折角前段まで高精度に組立て
られた電子回路の特性が悪化し、良品歩留りが低
下するという問題があつた。

この対策として、コンベアベルトをブラシ類で
清掃したり、超音波洗浄機で洗浄を行つている
が、金属ベルトの表面酸化による汚れ防止には効
果はあつても、炉床との接触による発塵を防止す
ることができない。また、ベルトコンベアに代え
てプツシヤー送りを採用しても、やはりトレーと
炉床との摺動摩擦が避けられないため効果がなか
つた。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は前記のような問題点を除去するため研
究して考案されたもので、その目的とするところ
は、比較的簡単な構造により炉中で摺動摩擦によ
る金属性塵埃が生じず、クリーンな条件でガラス
封じを行える連続式ガラス封止炉を提供すること
にある。

この目的を達成するため本考案は炉芯管とその
前後の入口筒及び冷却筒中に平行ビームを貫装さ
せ、駆動機構により平行ビームに周期的に上昇−
前進−下降−後退の矩形運動を与えることで被ガ
ラス封止物を順次移動させつつガラス封じを行う
ようにしたものである。

すなわち、本考案の特徴とするところは、発熱
帯を内設した炉体と、この炉体を貫く炉芯管と、
炉芯管の前後に連設された入口筒及び冷却筒と、
入口筒から冷却筒を貫く平行ビームと、この平行
ビームの両端部を支えかつ平行ビームを周期的に
上昇−前進−下降−後退させる駆動機構を備え、
入口筒と炉芯管及び冷却筒の底部には下降時の平
行ビームを容入する溝を長手方向に設けたことに
ある。

〔実施例〕

以下本考案の実施例を添付図面に基づいて説明
する。

第１図ないし第４図は本考案に係る連続ガラス
封止炉の一実施例を示している。

１は耐火物からなる炉体であり、トンネル状に
構成され、内部には、被処理物であるICチツプ
ボンデイング基板Ａとガラス板Ｂとを低融点ガラ
スの融点以上すなわち一般に400〜500℃に加熱す
る発熱帯２が設けられている。

３はスレンレス製などからなる炉芯管であり、
前記炉体１に貫装され、前端には入口筒４が、後
端には水冷ジヤケツトを備えた冷却筒５がそれぞ
れ直列状に連結されている。そして、炉芯管３に
は雰囲気用の窒素ガス導入部３１，３１が、入口
筒４と冷却筒５には外気侵入防止のためのバリヤ
用ガス導入部４１，５１がそれぞれ設けられてい
る。また、前記入口筒４の上流域と冷却筒５の下
流域にはそれぞれ平行状の載置テーブル１７，１
７，１８，１８が設けられている。

６，６はステンレスなどの耐熱材からなる数本
の平行ビームであり、入口筒４の上流の載置テー
ブル１７，１７から炉芯管３および冷却筒５を貫
通し、冷脚筒５の下流の載置テーブル１８，１８
に到るように配されている。

７は前記平行ビーム６，６の長手方向両端部６
１，６１を支持し、かつ、平行ビーム６，６に周
期的に上昇−前進−下降−後退の矩形運動を与え
る駆動機構である。

この駆動機構７は、偏心輪方式、傾斜レール方
式、ローラバー方式など任意であるが、図示する
ものでは次のような構成としている。すなわち、
入口側の載置テーブル１７，１７から出口側の載
置テーブル１８，１８に到る架台９中に、盤状な
いし枠状の上部フレーム１０を配し、この上部フ
レーム１０に脚柱８，８を立設して前記平行ビー
ム６，６の両端部６１，６１を支承させると共
に、上部フレーム１０の下には車輪１３，１３を
備えた下部フレーム１１を配している。

そして、この下部フレーム１１と上部フレーム
１０間を油圧式、電動式などのジヤツキ１２，１
２と平衡移動用のリンク機構１５で結んで上部フ
レーム１０を昇降自在にするとともに、架台９と
下部フレーム１１間を油圧又は電動式のシリンダ
１４で結び、それによつて上部フレーム１０を前
後進自在としている。

なお、入口筒４から冷却筒５に到る通路内底長
手方向には、平行ビーム６，６の下降・後退時に
平行ビーム６，６を容入する溝１６，１６が形成
されている。この溝１６，１６は平行ビーム６，
６の下降時と後退時に被処理物を通路面に静置さ
せておくために必要である。

第４図は炉芯管部分の溝を代表的に示してお
り、炉芯管３の通路面（底面）３０から下方に脚
状に溝１６，１６を突出形成している。これに代
え、炉芯管内に通路面として中底を張設し、中底
から炉芯管底に溝を形成する方式（内設方式）と
してもよいのは勿論である。また、入口側と出口
側の載置テーブル１７，１７，１８，１８も平行
ビーム６，６を容入する溝１７０，１８０を長手
方向に有している。

１９ａ〜１９ｉは被処理物すなわちIC搭載基
板Ａと低融点ガラスとガラス板Ｂを所要数収容す
るトレイであり、平行ビーム６，６が下降状態に
あるときに、両端部が載置テーブル１７，１７，
１８，１８や通路面３０に支持され得るように平
行ビーム６，６の間隔よりも大きい幅寸法を有し
ている。

〔実施例の作用〕

本考案の炉によりガラス封じを行うにあたつて
は、発熱帯２により炉内を加熱すると共に、ガス
導入部３１、４１，５１から窒素ガスを供給す
る。

一方、ボンデイング工程を経たIC搭載基板Ａ
と低融点ガラスとガラス板Ｂの組合せ物をそれぞ
れ各トレイ１９ａ〜１９ｉに収容し、それらトレ
イ１９ａ〜１９ｉを、一定周期で順次入口側の載
置テーブル１７，１７に置く。そして、駆動機構
７を作動する。すなわち、この実施例では、ジヤ
ツキ１２，１２とシリンダ１４を連携作動させる
ものである。

ジヤツキ１２，１２を伸長動作させれば、上部
フレーム１０が上昇し、それによつて上部フレー
ム１０に両端が脚柱８，８で支持されている平行
ビーム６，６が上昇する。対いでシリンダ１４を
伸長動作させれば、車輪１３，１３により上・下
部フレーム１０，１１が一体に前進し、それによ
つて平行ビーム６，６も前進する。次にジヤツキ
１２，１２を短縮作動させれば、上・下部フレー
ム１０，１１が下降し、それによつて平行ビーム
６，６は下降する。その後シリンダ１４を短縮動
作させれば、上・下部フレーム１０，１１は元位
置まで後退され、平行ビーム６，６も後退する。
これによつて平行ビーム６，６には上昇−前進−
下降−後退の矩形運動が与えられるので、この矩
形運動を周期に繰り返させるものである。

第１図と第２図は、第１番目のトレイ１９ａが
次の工程へと移動させられるべく出口側の載置テ
ーブル１８，１８の終端域に移置され、第２番目
のトレイ１９ｂが冷却を終えて出口側の載置テー
ブル１８，１８に移置され、第３番目と第４番目
のトレイ１９ｃ，１９ｄが冷却筒５内にあり、第
５番目と第６番目のトレイ１９ｅ，１９ｆが炉芯
管３内にあり、また、第７番目のトレイ１９ｇが
入口筒４内にあり、第８番目のトレイ１９ｈが入
口側の載置テーブル１７、１７に置かれ、第９番
目のトレイ１９ｉが載置テーブル１７，１７に置
かれようとする状態を示している。

第９番目のトレイ１９ｉは、平行ビーム６，６
が溝１７０内に下降し後退しているときに載置テ
ーブル１７，１７に渡るように配置される。これ
によつて第９番目のトレイ１９ｉは載置テーブル
１７，１７によつて支持される。

平行ビーム６，６の下降・後退時には、平行ビ
ーム６，６は、入口側と出口側の載置テーブル１
７，１７，１８，１８の溝１７０，１８と、入口
筒４から冷却筒５に到る通路面に設けた溝１６，
１６に容入される。

したがつて、第８番目のトレイ１９ｈは載置テ
ーブル１７，１７に支持され、第１番目と第２番
目のトレイ１９ａ，１９ｂは出口側の載置テーブ
ル１８，１８で支持され、第５番目と第６番目の
トレイ１９ｅ，１９ｆは通路面３０で支持され、
また、第７番目のトレイ１９ｇと第３番目と第４
番目のトレイ１９ｃ，１９ｄは入口筒４と冷却筒
５の設けた通路面３０（図示しないが第４図と同
様な構造となつている）で支持されている。

この状態で前記のように平行ビーム６，６を上
昇させれば、平行ビーム６，６は、前記のように
全長にわたつて溝１７０，１８０，１６，１６内
に沈んでいる状態から上昇する。

これによつて載置テーブル１７，１７上に支持
されていた第８番目と第９番目のトレイ１９ｈ，
１９ｉは平行ビーム６，６によつて持ち上げられ
る。同時に、入口筒４と炉芯管３および冷却筒５
内の各トレイ１９ｇ，１９ｆ，１９ｅ，１９ｄ，
１９ｃも通路面から持ち上げられ、また、第２番
目のトレイ１９ｂも載置テーブル１８，１８より
も上に持ち上げられる。第１番目のトレイ１９ａ
は平行ビーム６，６の前進ストロークエンドより
も下流にあるため、平行ビーム６，６で持ち上げ
られず、作業員の手作業等によつて次のラインに
移置される。

対いで、平行ビーム６，６が軸線方向移動（前
進）する。それによつて、第２番目から第９番目
のトレイ１９ｂ〜１９ｉは、平行ビーム６，６と
相対位置を変えぬまま前進させられる。

次に平行ビーム６，６が下降して再び溝１７
０，１６，１６，１８０内に沈み込むと、第２番
目から第９番目のトレイ１９ｂ〜１９ｉは平行ビ
ーム６，６に支えられたまま下降し、１ステツプ
ずつ下流の通路面に移置される。すなわち、第９
番目のトレイ１９ｉは、前段階まで第８番目のト
レイ１９ｈが位置していた入口筒４の入口に近い
載置テーブル１７，１７上に置かれる。入口筒４
の入口に近い載置テーブル１７，１７上にあつた
第８番目のトレイ１９ｈは、入口筒４内の通路面
に移置される。

以下同様であり、それまで入口筒４内にあつた
第７番目のトレイ１９ｇは炉芯管３内の通路面３
０に移置され、炉芯管３内の出口に近く位置して
いた第５番目のトレイ１９ｅは冷却筒５の通路面
に移置され、冷却筒５の出口に近く位置していた
第３番目のトレイ１９ｃはそれまで第２番目のト
レイ１９ｂが位置していた冷却筒に近い載置テー
ブル１８，１８に移置され、第２番目のトレイ１
９ｂは第１番目のトレイ１９ａのあつた載置テー
ブル１８，１８の端部位置に移置される。

そして次に、平行ビーム１６，１６は溝１７
０，１６，１６，１８０内に容入された状態のま
まで後退させられる。したがつて、前記のように
１ステツプ前進した第２番目から第９番目のトレ
イ１９ｂ〜１９ｉは逆戻りしない。以下、平行ビ
ーム６，６の矩形運動によつて第２番目から第９
番目のトレイ１９ｂ〜１９ｉは１ステツプずつ下
流に搬送されつつガラス封止処理される。

いま、第７番目のトレイ１９ｇを例にとつてガ
ラス封止工程を説明すると、第７番目のトレイ１
９ｇは、第１図と第２図のように入口筒４の通路
面に置かれることによつて所要時間予熱されてい
る。次いで、溝に沈んでいる平行ビーム６，６の
後退−上昇−前進−下降によつて第７番目のトレ
イ１９ｇは炉体１の炉芯管３（第１図の第６番目
のトレイｆの位置）に搬入され、第３図に示すよ
うに炉芯管３の通路面３０に置かれる。そして次
に平行ビーム６，６が後退−上昇−前進−下降す
ることによつて第１図の第５番目のトレイ１９ｅ
の位置に位置される。このように間欠的に移動さ
れる間に、第７番目のトレイ１９ｇは窒素ガス雰
囲気で400〜500℃に加熱される。それによつて低
融点ガラスは溶融し、ガラス板ＢはIC搭載基板
Ａと接合される。

そして、間欠的な平行ビーム６，６の矩形運動
によつて、第７番目のトレイ１９ｇは冷却筒５に
装入移置されることで冷却され、次いで平行ビー
ム６，６の矩形運動によつて冷却筒５から抽出さ
れ、第１図の第２番目のトレイ１９ｂの位置に移
置され、次の平行ビーム６，６の矩形運動によつ
て第１番目のトレイ１９ａの位置まで移置され
る。そこで載置テーブル１８，１８からトレイを
別のライン等に移せばよい。

本考案は、上記のようにガラス封じ物を収容し
たトレイを平行ビーム６，６の矩形運動の繰返し
で間欠的にしかも無摺動で搬送するもので、平行
ビーム６，６はコンベアベルトのように炉内外を
循環しない。そのため、炉内外への循環に伴うゴ
ミ等の不純物の持ち込みが回避されるうえに、コ
ンベアベルトの場合のような入口筒４、炉芯管３
及び冷却筒５の各底との摺動摩擦が起こらない。
このことから摺動摩擦による金属微粉の発生と、
この金属微粉のIC搭載基板への付着が的確に回
避され、きわめてクリーンな条件でガラス封じを
行うことができる。

〔考案の効果〕

以上説明した本考案によるときには、発熱帯２
を内設した炉体１と、この炉体を貫く炉芯管３
と、炉芯管の前後に連設された入口筒４及び冷却
筒５と、入口筒４から冷却筒５を貫く平行ビーム
６，６と、この平行ビーム６，６の両端部を支え
かつ平行ビーム６，６を周期的に上昇−前進−下
降−後退させる駆動機構７を備え、入口筒４と炉
芯管３及び冷却筒５の底部には下降時の平行ビー
ム６，６を容入する溝１６を長手方向に設けたの
で、金属微粉等の不純物を生じさせず炉内を常に
クリーンな状態に保つてガラス封じ工程を行うこ
とができ、したがつて、不純物の付着による特性
のバラツキが生じず、良品歩留りを高くすること
ができ、構造も簡単でベルトクリーナー等の機器
を必要としないため安価に実施できるなどのすぐ
れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る連続ガラス封止炉の一実
施例を示す縦断側面図、第２図は同じくその平面
図、第３図は第１図−線に沿う断面図、第４
図は第３図の一部拡大図である。 １……炉体、２……発熱帯、３……炉芯管、４
……入口筒、５……冷却筒、６，６……平行ビー
ム、７……駆動機構、１６，１６……溝。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 発熱帯２を内設した炉体１と、この炉体を貫く
   炉芯管３と、炉芯管の前後に連設された入口筒４
   及び冷却筒５と、入口筒４から冷却筒５を貫く平
   行ビーム６，６と、この平行ビーム６，６の両端
   部を支えかつ平行ビーム６，６を周期的に上昇−
   前進−下降−後退させる駆動機構７を備え、入口
   筒４と炉芯管３及び冷却筒５の底部には下降時の
   平行ビーム６，６を容入する溝１６，１６を長手
   方向に設けたことを特徴とする連続ガラス封止
   炉。