JPH11145166A

JPH11145166A - ブロックヒータ

Info

Publication number: JPH11145166A
Application number: JP31246197A
Authority: JP
Inventors: Masahisa Tokumoto; 昌久徳本
Original assignee: Kyushu Nissho KK
Current assignee: Kyushu Nissho KK
Priority date: 1997-11-13
Filing date: 1997-11-13
Publication date: 1999-05-28
Anticipated expiration: 2017-11-13
Also published as: JP3767986B2

Abstract

(57)【要約】【課題】伝熱面の全体からの一様な発熱によって加熱
対象に対してより一層均一な加熱操作が可能なブロック
ヒータを提供する。【解決手段】耐熱性の金属を素材としたブロック本体
１の内部にヒータ２を組み込み、ブロック本体１の少な
くとも一面を加熱対象に対する伝熱面としたブロックヒ
ータにおいて、ブロック本体１よりも熱伝導率が高い熱
拡散プレート３、またはブロック本体１よりも熱伝導率
が高い高熱伝導材６をほぼ全体に展開させて内蔵した熱
拡散プレート５を、伝熱面のほぼ全面に接合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえば半導体の
製造等においてチップを接着剤によってリードフレーム
にボンディングするときの加熱に用いられるブロックヒ
ータに係り、特に加熱対象に対して一様な伝熱による均
等加熱を可能としたブロックヒータに関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、半導体の製造プロセスには、
フレームの素材として供給する金属ストリップに対し
て、リードフレームのパターンを順送り金型等によって
多数配列して形成し、金属ストリップの一定長さに対し
てこれを加熱してチップをリードフレームパターンの搭
載面に金属ペースト剤によってボンディングする工程が
含まれる。このボンディング工程では、金属ストリップ
の一定長さ及び幅方向の全域に対して均等に加熱するこ
とが必要とされ、この均等加熱に好適なブロックヒータ
が広く利用されている。そして、この半導体の製造にお
けるチップのボンディング工程では、金属ストリップを
間欠送りしてブロックヒータの加熱面に接触させるか間
隔をおいて、金属ストリップを加熱する操作が行われ
る。

【０００３】ブロックヒータは、耐熱性に優れたステン
レス鋼などをたとえば直方体形状のブロック本体とし、
このブロック本体の内部に加熱用のヒータを熱源として
埋め込んだものである。そして、ヒータに外部から通電
してブロック本体の全体を加熱し、このブロック本体か
らの伝熱によってたとえばボンディングの場合では金属
ペースト等の接着剤を硬化させる。

【０００４】このようなボンディング工程において特に
重要となるのは、加熱対象すなわちリードフレームの全
面を精度良く均一に加熱することである。たとえば、ブ
ロック本体の表面の全体または一部をリードフレームに
対する伝熱面とするとき、この伝熱面の全面の温度分布
が一様化されていないと、リードフレームの全面に対す
る熱伝達量が不均一となる。この熱伝達量の不均一性
は、金属ペーストの硬化度にむらを引き起こすことにな
り、最終的にはリードフレームの歪みとなって現れる。
そして、このような歪みによってチップにクラックが発
生したりして、製品の品質や性能に大きな影響を及ぼす
ことになる。

【０００５】ところが、ブロックヒータの場合では、ブ
ロック本体の中にヒータを封入して配置するので、その
伝熱面の温度分布を一様化することはかなり困難であ
り、先のような熱伝達量の不均一性は避けられない。

【０００６】たとえば、図１０の（ａ）に示すように、
ブロック本体５１が直方体状の単純な形状であってヒー
タ５２はその製造の上で最も簡単とされている円形断面
の棒状としたときには、ブロック本体５１の上端面を伝
熱面５１ａとした場合の温度分布は同図の（ｂ）のよう
になる。すなわち、ブロック本体５１はヒータ５２から
の伝熱によって加熱されて伝熱面５１ａから放熱するの
で、ヒータ５２の軸線方向の端部付近では中央部に比べ
て伝熱量が小さくなる傾向にあることと、ブロック本体
５１の端面を含んでいてこれが放熱面となることから、
ブロック本体５１の両端部側が低くなるような温度分布
となってしまう。

【０００７】ここで、ブロックヒータにおいてその伝熱
面の全体に一様な温度分布が得られない大きな原因とし
て、熱応力の繰返し負荷による劣化を防止するため、耐
熱性に優れた熱伝導率の低いものにその素材が限られる
ことが挙げられる。たとえば、ステンレス鋼が好適な材
料として選択されることが殆どであり、熱伝導率に優れ
る銅や銀などを利用しようとしても熱応力の負荷に対す
る耐用度が低いため、寿命が短くなり実用上には適さな
い。また、このような熱応力の負荷のほかに、加熱され
ることによる酸化や磨耗が避けられないことも、素材の
選択に際しての重要な因子であり、酸化及び磨耗に対す
る耐用性を向上させるために、ステンレス鋼が多用され
ている。

【０００８】これに対し、本願出願人は、ブロックヒー
タの以上のような問題を解消して、加熱対象に対して一
様な加熱を実現できるブロックヒータを提案し、特開平
８−３３５４９０号として出願公開した。このブロック
ヒータは、金属製のブロック本体の中に組み込むヒータ
に加えて、ブロック本体よりも熱伝導率が高い均等加熱
用の封入体を備えたものであり、ヒータからの熱伝達を
この封入体によってブロック本体の伝熱面の全体に拡散
させることで、加熱対象に対する一様な加熱を可能とし
たものである。

【０００９】このような封入体を備えるヒータブロック
であれば、ブロック本体自身の熱伝導率が低くても、ヒ
ータからの熱を受けた封入体が高い熱伝導率を持つこと
から、伝熱面側に対して熱伝達量を均一に分散させるこ
とができ、伝熱面の温度分布を一様化することができ
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、封入体はブ
ロック本体の中に組み込むとともにブロック本体との間
で熱伝達面を持つように組み立てる必要がある。このた
め、既製品のブロックヒータに対して封入体を新たにブ
ロック本体に加えるように加工することは非常に難し
く、既製品への対応ができない。

【００１１】また、封入体はヒータからの熱をブロック
本体の伝熱面側に拡散させる機能を持つが、熱伝導率が
高い素材を用いるので、封入体自身からの放熱も大き
い。このため、先の公報に記載のように封入体の全体が
ブロック本体で封止されるようにする必要がある。たと
えば、封入体の一部がブロック本体の外に曝されるよう
な構成であれば、ヒータからの熱がこの外に曝された部
分から多量に放熱されることになり、効率が大きく損な
われてしまう。

【００１２】このように封入体をブロック本体の中に埋
め込むように配置するのでは、たとえばブロック本体の
一面を伝熱面とした場合、封入体が占める領域はこの伝
熱面の広さよりも狭くなる。このため、ヒータからの熱
を伝熱面の全体に拡散させようとしても、封入体からず
れた位置にある部分の伝熱面に対しての拡散度は低くな
り、伝熱面の全体を一様な温度分布に設定できなくな
る。したがって、加熱対象よりもブロック本体を大きく
しておき、封入体による熱の拡散が加熱対象を十分に捉
える範囲とすることができれば、加熱対象に対して均一
に加熱できるが、ブロック本体の寸法形状に制約を受け
てしまう。

【００１３】以上のように、従来のブロックヒータは、
ヒータから伝熱面への熱拡散のために封入体をブロック
本体の中に組み込むことがその基本構成なので、既製品
のブロックヒータへの対応ができないほか、加熱対象に
対する高精度の均一加熱についても改善すべき問題が残
っている。

【００１４】本発明において解決すべき課題は、ブロッ
クヒータの伝熱面の全体からの一様な発熱によって加熱
対象に対してより一層均一な加熱操作を可能とすること
にある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明のブロックヒータ
は、耐熱性の金属を素材としたブロック本体の内部にヒ
ータを組み込み、前記ブロック本体の少なくとも一面を
加熱対象に対する伝熱面としたブロックヒータにおい
て、前記ブロック本体よりも熱伝導率が高い熱拡散プレ
ートを前記伝熱面のほぼ全面に接合してなることを特徴
とする。

【００１６】この構成において、ブロック本体の素材を
ステンレス鋼またはセラミックとするとともに、熱拡散
プレートを銅，銀，アルミニウム，金のいずれかとする
ことができる。

【００１７】また、本発明においては、ブロック本体よ
りも熱伝導率が高い高熱伝導材をほぼ全体に展開させて
内蔵した熱拡散プレートを備え、この熱拡散プレートを
伝熱面のほぼ全面に接合したブロックヒータとすること
もできる。

【００１８】この場合、ブロック本体の素材をステンレ
ス鋼またはセラミックとするとともに、高熱伝導材を
銅，銀，アルミニウム，金のいずれかとすることができ
る。また、高熱伝導材を熱拡散プレートの内部に形成し
た中空部に差し込み配置するとともに、高熱伝導材の外
表面と中空部の内表面との間に、粘性を有する熱伝達剤
を封入したものとしてもよい。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は本発明のブロックヒータの
一例を示す斜視図、図２は切欠正面図、図３は図２のＡ
−Ａ線矢視による縦断面図である。

【００２０】図において、ブロックヒータは、その上端
面の平面積をたとえばリードフレームの所定長さの加熱
処理が可能な程度の大きさとしたブロック本体１によっ
てその基材を構成したものである。このブロック本体１
は、酸化や磨耗及び熱応力の繰返し負荷に対する耐用性
を持たせるため、耐熱性に優れたステンレス鋼を素材と
したものである。図示の例では、ブロック本体は直方体
形状の外郭を持ち、その内部にはヒータ２を備えるとと
もに、これに通電用のリード２ａ，２ｂを接続してい
る。

【００２１】ヒータ２は、図３に示すように円形断面を
持つ一様な外径の棒状体であり、図２に示すようにブロ
ック本体１の長手方向の全長に及ぶ長さを持つ。ヒータ
２をブロック本体１に組み込むため、ブロック本体１に
はヒータ２との間の寸法公差を小さくしてこれをきっち
りと嵌め合わせる内径とした装着孔１ａを設ける。そし
て、図３に示すように、ヒータ２を装着孔１ａの中に差
し込んだときには、ヒータ２の外周面と装着孔１ａの内
周面とが整合して一様に接触する伝熱面が形成され、ヒ
ータ２からの発熱はこの伝熱面を通してブロック本体１
の断面全体に伝達される。

【００２２】ブロック本体１の上面には、加熱対象に対
して均一に加熱するための熱拡散プレート３を一体に接
合する。この熱拡散プレート３は、ブロック本体１の素
材よりも高い熱伝導率を持つものであって、たとえば銅
などが好適に利用できる。そして、熱拡散プレート３
は、ブロック本体１の上面ときっちり整合する平面形状
を持ち、ブロック本体１から熱伝達された熱を或る程度
蓄熱してアキュムレータとしての機能を持てるような厚
さとする。たとえば、ブロック本体１の厚さ（図２にお
いて上下方向の長さ）を４０ｍｍ〜５０ｍｍとしたと
き、熱拡散プレート３の厚さは３ｍｍ〜８ｍｍ程度とす
ることが好ましい。

【００２３】熱拡散プレート３を銅とした場合にはその
高い熱伝導率を有効に利用できるが、ブロック本体１と
一体化したときには下面を除く全体が外郭材となるの
で、熱伝達の抵抗とならないような材質のコーティング
材によって被覆することにより、表面疵や磨耗の発生を
防ぐようにする。また、銅に代えて、ハステロイＣやチ
タン等の金属を利用すれば、その機械的強度が高くまた
耐磨耗性も良好なので、コーティングを施さないでその
まま使うことができる。

【００２４】また、熱拡散プレート３をブロック本体１
に対して交換できるような組立て構造とすれば、既製品
のブロック本体に対しても取り付けて使えるようにする
ことができる。そして、ブロック本体１への熱拡散プレ
ート３への固定構造としては各種のものが考えられる
が、熱拡散プレート３の全域から一様な熱伝達量が得ら
れるようにすることが肝要である。

【００２５】このことから、たとえば最も簡単な固定構
造として、ビスを熱拡散プレート３に通してブロック本
体１にねじ込む組立て構造とするとき、ビスの本数が多
すぎるとこれらのビス部分が熱拡散プレート３の中でス
ポット的に温度分布が変化するので好ましくない。ま
た、ブロック本体１からの伝熱量は、その平面視で外周
縁とくに長手方向の両端（図２において左右方向の両
端）の領域が中央域に比べると減衰する傾向にある。こ
のため、このように伝熱量が減衰する領域にビスを通す
ためのビス孔を開けると、この領域部分の熱拡散プレー
ト３の断面積も減ってしまい、外部への熱伝達量及び蓄
熱量も減少する結果となり、加熱対象に対する一様加熱
を乱す原因となる。

【００２６】したがって、ビスを用いる固定構造とする
場合では、図１に示すように高張力ボルトを利用した４
本のビス４をほぼ千鳥状の配列とするとともに熱拡散プ
レート３の縁から或る程度離れた位置とすれば、熱拡散
プレー３の温度分布に対する影響を小さく抑えることが
できる。たとえば、熱拡散プレート３の長辺が２００ｍ
ｍ〜３００ｍｍ程度であって短辺が１００ｍｍ程度であ
れば、外周縁からビス４までの距離は１５ｍｍ程度とす
ればよい。

【００２７】ビス４による固定構造では、図４に示すよ
うに、熱拡散プレート３には座ぐりしたビス孔３ｂを開
けるとともに、ブロック本体１の上面にはタップ穴１ｂ
を設ければよい。したがって、ブロック本体１が既製品
であっても、このタップ穴１ｂを開けるだけで熱拡散プ
レート３を装着したブロックヒータとすることができ
る。なお、使用するビス４は、高張力ボルトとすること
が好ましい。

【００２８】更に、熱拡散プレート３には、サーモカッ
プル等を利用した温度センサ３ａを側面から差し込んで
固定し、この温度センサ３ａからの信号を制御部に入力
することにより、ヒータ２への通電量を制御する。

【００２９】以上の構成において、ヒータ２へ通電され
たときの熱はブロック本体１の上面から熱拡散プレート
３に伝達され、この熱拡散プレート３から放熱される。
このとき、熱拡散プレート３はブロック本体１よりも熱
伝導率が高いので、ブロック本体１から直接放熱する場
合に比べると、熱拡散プレート３の全体が一様な温度分
布となるように加熱される。

【００３０】ここで、ヒータ２をブロック本体１に埋め
込む配置とすることで、ブロック本体１の外郭の縁部と
くに長手方向の両端部では外部への放熱量も多いので、
熱拡散プレート３に対する伝熱量は中央部に比べると下
がってしまうことは既に述べた。このようなブロック本
体１側では表面温度分布の一様さが得られなくても、熱
拡散プレート３はその高熱伝導率によってその全体が一
様に加熱され、中央部と縁部との間の温度差を極力抑え
ることができる。また、ビス４によって熱拡散プレート
３を固定していても、先に説明したように、温度分布に
影響を及ぼすことはなく、温度差の発生と無縁とするこ
とができる。

【００３１】このように、ブロック本体１の表面に高熱
伝導率の熱拡散プレート３を備えるだけの簡単な構成
で、加熱対象をむらなく一様に加熱する操作が可能とな
り、半導体の製造におけるチップのボンディング工程等
の設備に好適に利用できる。また、熱拡散プレート３は
加熱によって酸化して機械的強度等が劣化していくほ
か、外力による表面磨耗を発生するが、定期的にこれを
交換するだけの作業で、熱拡散プレート３による均等加
熱が常に維持される。

【００３２】図５はブロックヒータの別の例を示す切欠
斜視図、図６は要部の断面図である。

【００３３】この例では、ブロック本体１やヒータ２等
については先の例と同様であり、熱拡散プレートの構成
を変えた点のみが相違する。すなわち、ブロック本体１
の上面に固定する熱拡散プレート５は、内部を切削加工
により中空部５ａとして形成し、この中空部５ａの中に
高熱伝導材６を組み込んだ構成であり、この高熱伝導材
６によって熱拡散プレート５全体の一様な温度分布化を
図る。

【００３４】熱拡散プレート５は、高熱伝導率のものが
好ましいが、これよりもむしろその機械的強度及び耐磨
耗性を優先させた材料とするため、たとえばステンレス
鋼が利用できる。そして、中空部５ａの内周面には、熱
拡散プレート５と高熱伝導材６の間の熱伝達の促進を図
るための熱伝達剤７を塗布する。この熱伝達剤７は、伝
熱性を高くするために金属酸化物を配合したグリースと
することができ、含有した金酸化物による伝熱性だけで
なく、グリースの潤滑性と粘性とにより高熱伝導材６の
中空部５ａへの差し込みが容易になり寸法公差を吸収し
て安定した組込みが可能となる。

【００３５】なお、高熱伝導材６を中空部５ａに差し込
んだ後には、中空部５ａの開放端側をたとえばタングス
テンイナートガス溶接法によって封止する。また、熱拡
散プレート５の温度検出するための温度センサ５ｂを設
けることは先の例と同様である。

【００３６】高熱伝導材６は、たとえば先の例で示した
熱拡散プレート３と同様に銅を用いることができ、熱拡
散プレート５の厚さを８ｍｍ〜１０ｍｍ程度としたとき
には４ｍｍ〜６ｍｍ程度の厚さとすることが好ましい。

【００３７】また、熱拡散プレート５をブロック本体１
に固定するための部材として、先の例におけるビスに代
えてバネ材などの弾性材を用いたクランプアーム８をブ
ロック本体１の長手方向の両端に設ける。

【００３８】図７はクランプア−ム８の３種類の例の概
要を示す図であって、同図の（ａ）は図５に示した例の
クランプア−ム８に相当する。このクランプア−ム８は
その基端側をビス８ａによってブロック本体１の端面に
固定され、基端側から上に向けて緩やかに曲がった形状
としてその上端をプルフック８ｂとしたものである。プ
ルフック８ｂは、図示のように熱拡散プレート５の上面
に被さってこれを押圧するようにして拘束し、熱拡散プ
レート５の下面をブロック本体１の上面にきっちりと一
体化させる。そして、プルフック８ｂを上に引くとクラ
ンプアーム８を上に開くように弾性変形させることがで
き、これにより熱拡散プレート５をブロック本体１から
取り外すことができる。

【００３９】図７の（ｂ）は熱拡散プレート５の端面を
傾斜面５ｃとし、クランプア−ム８のプルフック８ｂが
この傾斜面５ｃに当たって熱拡散プレート５の上面より
も上に突き出さないようにしたものである。また、図７
の（ｃ）は熱拡散プレート５の端部を階段状の段差部５
ｄとしたもので、この段差部５ｄにクランプア−ム８の
プルフック８ｂが当たるようにして、同図（ｂ）の例と
同様に熱拡散プレート５の上側へのクランプア−ム８の
突き出しを防止している。このような突き出しがない構
成とすることで、熱拡散プレート５の上面にリードフレ
ーム等を載せて直に加熱するような場合でも、クランプ
ア−ム８がリードフレームに干渉することはなく、連続
処理ラインでの加熱操作にも対応できる。

【００４０】また、クランプア−ム８はブロック本体１
及び熱拡散プレート５の長手方向の両端部において上面
の一部を押圧するだけなので、先の例におけるビスを用
いる場合に比べると、ブロック本体１から熱拡散プレー
ト５への熱伝達量を少なくすることができ、この熱拡散
プレート５の全体の温度分布をより一層均一化すること
が可能となる。

【００４１】このような高熱伝導材６を封止した熱拡散
プレート５を備えるものでは、熱拡散プレート５自身が
高熱伝導性でなくても、これに内蔵された高熱伝導材６
が介在することによって、ブロック本体１からの熱を熱
拡散プレート５の全体に一様に分布させることができ
る。したがって、熱拡散プレート５によって加熱対象を
均一に加熱する操作が可能となるほか、熱拡散プレート
５の材質を機械的強度が高くしかも耐磨耗性も高いもの
とすることによって、外郭材としても支障なく使うこと
ができる。

【００４２】なお、高熱伝導材６を封止した熱拡散プレ
ート５を備えた場合、たとえば加熱温度が３００℃程度
であれば、加熱対象に対する加熱の誤差は１〜２℃程度
の範囲に抑えられることを、本発明者等は実験により確
認した。

【００４３】また、高熱伝導材６を内蔵した熱拡散プレ
ート５は、図示のようにブロック本体１に固定して使用
するだけでなく、バーナ等の加熱手段によって加熱して
使用することもできる。すなわち、バーナで加熱対象を
直に加熱する場合では、火炎のゆらぎや方向性及び燃焼
率等の影響を受けて、均一加熱が比較的難しいが、熱拡
散プレート５を加熱対象に臨む部分に適切な治具を用い
て保持することによりバーナからの熱を受け、これを均
一化して加熱対象を加熱することができる。

【００４４】図８は図５に示したブロックヒータを複数
配列した加熱ユニットとした例である。

【００４５】この加熱ユニットは、３個のブロックヒー
タを全て同じ姿勢として一定の間隔をおいて配列したも
のである。このような加熱ユニットでは、それぞれの熱
拡散プレート５に全て一様な温度分布を持たせることが
できるので、ヒータ２への通電量を同じにして熱拡散プ
レート５からの加熱温度を等しくしたときでも、各ブロ
ックヒータどうしの熱的な干渉がない。

【００４６】すなわち、熱拡散プレート５の温度分布が
一様でない場合、隣接しているものどうしの熱拡散プレ
ート５の一方の温度が高くて他方が低いときには、低い
温度の熱拡散プレート５側へ熱伝達されて全体の熱拡散
プレート５の温度が定常化していく。このため、加熱ユ
ニット自体からみれば放熱量の全体が設定値に対して変
動することになり、加熱温度を高精度で厳しく管理しな
ければならない。

【００４７】これに対し、高熱伝導材６を内蔵した熱拡
散プレート５ではその温度分布を一様化できるので、こ
れを複数配列した加熱ユニットとしていても、相互の熱
的な干渉がない。したがって、加熱ユニットからの放熱
量の総量の変動を抑えることができ、加熱対象に必要な
最適温度での加熱操作が可能となる。また、ヒータブロ
ックどうしを近接配列したユニットとした場合でも、熱
拡散プレート５どうしの間の熱干渉は同様に生じないの
で、大きな加熱量を必要とする場合や加熱対象の加熱面
積が広い場合にも十分対応できる。

【００４８】図９は加熱面積を広くした場合のヒータブ
ロックであって、従来構造と合わせて示す概略斜視図で
ある。

【００４９】同図の（ａ）は従来構造を適用したもので
あり、ブロック本体５５には４本のヒータ５６が備えら
れ、ブロック本体５５を加熱対象に対する伝熱面として
いる。このような構成では、伝熱面が４本のヒータ５６
による発熱の合成によって加熱されるが、ブロック本体
５５がステンレス鋼などのように熱伝導率が比較的低い
ものでは、伝熱面の温度分布の一様化は難しい。このた
め、伝熱面側の温度検知をより確実にするためには、図
示のように各ヒータ５６に対応するように４本の温度セ
ンサ５７を組み込み、これらの温度センサ５７によって
得られる温度を伝熱面の温度分布として捉えることにな
る。

【００５０】同図の（ｂ）は図５で示したブロック本体
の幅を長くして伝熱面を大きくしたものである。この例
では、ブロック本体１１の中に４本のヒータ１２がそれ
ぞれ平行間隔をおいて配列され、これらのヒータ１２と
上端の伝熱面との間に１枚の熱拡散プレート１３を配置
している。この熱拡散プレート１３はその内部に先の例
と同様に高熱伝導材１３ａを備えたもので、４本のヒー
タ１２の全域を覆うように展開して配置することによ
り、各ヒータ１２からの熱を受けてその高熱伝導材１３
ａによって伝熱面側に一様に熱を伝達する。このため、
熱拡散プレート１３から伝熱面にかけての全体が一様の
温度分布となるように加熱される。

【００５１】なお、熱拡散プレート１３は図５に示した
ものと同様なクランプアームによってブロック本体１１
に接合することができ、幅を広くしたクランプアームと
すれば、接合力も十分なものとすることができる。

【００５２】このように複数のヒータ１２を配列してい
ても１枚の熱拡散プレート１３による温度分布の一様化
が可能なので、１個の温度センサ１４をたとえば幅方向
の中央部に対応させて組み込めば、ブロック本体１１の
伝熱面の温度を確実に捉えることができる。したがっ
て、同図の（ａ）に示した従来構造に比べると、１個の
温度センサ１４で対応できるので、温度制御のための回
路が簡単になり、コストの低減も可能となる。

【００５３】なお、以上の各例においては、ブロック本
体をステンレス鋼として説明したが、これに代えてセラ
ミックを素材としたものでも同様の作用効果が得られ
る。

【００５４】

【発明の効果】請求項１の発明では、ブロック本体より
も熱伝導率が高い熱拡散プレートを伝熱面のほぼ全面に
接合することによって、ブロック本体の全体の嵩に比べ
てヒータが小さいような場合でも、熱拡散プレートによ
ってブロック本体の伝熱面の全体に相当する領域を一様
な温度分布とすることができるので、加熱むらを生じる
ことなく安定した加熱操作が可能となる。

【００５５】請求項２の発明では、ブロック本体と熱拡
散プレートのそれぞれの素材をマッチングさせることに
よって、ブロック本体の耐熱強度が維持できるととも
に、伝熱面側の温度分布の一様化も最適化される。

【００５６】請求項３の発明では、熱拡散プレートの中
に高熱伝導材を備えるので、この高熱伝導材によって速
やかに熱を拡散させて伝熱面の全体に相当する領域を一
様な温度分布とすることができ、加熱むらがより一層確
実に防止できる。また、ヒータだけを内蔵した従来のブ
ロックヒータの既製品に対しても後付けで組み立てるこ
とができるので、汎用性も向上する。

【００５７】請求項４の発明では、高熱伝導材とは無関
係に、熱拡散プレートとして機械的強度や耐磨耗性も高
い金属材料を選択することによって、熱拡散プレートを
外郭材としてそのまま利用でき、ブロック本体と熱拡散
プレートとにおる簡単な２層構造の製品が得られる。

【００５８】請求項５の発明では、熱伝達剤によって熱
拡散プレートと高熱伝導材との間の熱伝達が促進される
ので、熱拡散プレートの温度分布の一様化がより確実に
行なわれ、加熱むらをより効果的に防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ブロック本体に一枚の金属板で形成した熱拡
散プレートを備えたブロックヒータの概略斜視図であ
る。

【図２】図１のブロックヒータの一部切欠正面図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ線矢視による縦断面図である。

【図４】ビスによる熱拡散プレートの固定構造の要部
を示す縦断面図である。

【図５】高熱伝導材を内蔵した熱拡散プレートをブロ
ック本体に備えたブロックヒータの概略斜視図である。

【図６】図５のＢ−Ｂ線矢視による縦断面図である。

【図７】クランプアームによる熱拡散プレートのブロ
ック本体への固定を示す要部の概略図である。

【図８】図５のブロックヒータを３個近接配置して加
熱ユニットとした例を示す概略斜視図である。

【図９】複数のヒータを内蔵する例であって、（ａ）
は従来構造を適用した例を示す概略斜視図、（ｂ）は熱
拡散プレートの中に高熱伝導材を内蔵した例を示す斜視
図である。

【図１０】従来例を示す概略図である。

【符号の説明】

１ブロック本体１ａ装着孔１ｂタップ穴２ヒータ２ａ，２ｂリード線３熱拡散プレート３ａ温度センサ３ｂビス孔４ビス５熱拡散プレート５ａ中空部５ｂ温度センサ６高熱伝導材７熱伝達剤８クランプア−ム１１ブロック本体１２ヒータ１３熱拡散プレート１４温度センサ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐熱性の金属を素材としたブロック本体
の内部にヒータを組み込み、前記ブロック本体の少なく
とも一面を加熱対象に対する伝熱面としたブロックヒー
タにおいて、前記ブロック本体よりも熱伝導率が高い熱
拡散プレートを伝熱面のほぼ全面に接合してなるブロッ
クヒータ。
【請求項２】前記ブロック本体の素材をステンレス鋼
またはセラミックとするとともに、前記熱拡散プレート
を銅，銀，アルミニウム，金のいずれかとしてなる請求
項１記載のブロックヒータ。
【請求項３】耐熱性の金属を素材としたブロック本体
の内部にヒータを組み込み、前記ブロック本体の少なく
とも一面を加熱対象に対する伝熱面としたブロックヒー
タにおいて、前記ブロック本体よりも熱伝導率が高い高
熱伝導材をほぼ全体に展開させて内蔵した熱拡散プレー
トを備え、この熱拡散プレートを前記伝熱面のほぼ全面
に接合してなるブロックヒータ。
【請求項４】前記ブロック本体の素材をステンレス鋼
またはセラミックとするとともに、前記高熱伝導材を
銅，銀，アルミニウム，金のいずれかとしてなる請求項
３記載のブロックヒータ。
【請求項５】前記高熱伝導材を前記熱拡散プレートの
内部に形成した中空部に差し込み配置するとともに、前
記高熱伝導材の外表面と前記中空部の内表面との間に、
粘性を有する熱伝達剤を封入してなる請求項３または４
記載のブロックヒータ。