[發(fā)明專利]減壓式加熱裝置及其加熱方法和電子產(chǎn)品的制造方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200880009138.0
• 申請日: 2008-12-08
• 公開（公告）號: CN101642003A
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 大井宗太郎;松浦昌也;久保田友幸;鶴田昌也
• 申請（專利權(quán)）人: 豐田自動車株式會社;平田機工株式會社
• 主分類號: H05K3/34
• 分類號: H05K3/34;B23K1/00;G01J5/10;G01K13/00
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 雒運樸;李 偉

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及在減壓狀態(tài)下加熱對象物的加熱技術(shù)。例如，涉及在減壓狀態(tài)下對基板和電子部件進行錫焊接合的加熱裝置及其加熱方法。進而涉及利用該加熱裝置的電子產(chǎn)品的制造方法。

背景技術(shù)

在將第一接合部件(例如基板)和第二接合部件(例如電子部件)錫焊接合而制造的電子產(chǎn)品的制造方法中，有下述方法，即：向第一接合部件供給焊料，在其上載置第二接合部件，并在加熱裝置內(nèi)進行加熱而錫焊接合。但是，在基于這種加熱方法的錫焊接合中，有時在錫焊接合部上產(chǎn)生空孔(下面稱作孔隙)。由于該孔隙的存在，有時導致接合部剝離，或第二接合部件(電子部件)至第一接合部件(基板)的散熱效率減少。

因此，為了避免孔隙引起的產(chǎn)品質(zhì)量不良，有時利用在減壓狀態(tài)下進行錫焊接合的減壓式加熱裝置。這是由于通過進行減壓，向焊料內(nèi)部引入氣體，即使產(chǎn)生孔隙，也通過供給惰性氣體而將氣氛恢復到大氣壓時孔隙收縮。由此，在減壓狀態(tài)下進行錫焊接合的電子產(chǎn)品的制造方法公開在專利文獻1中。

專利文獻1：日本特開2005-205418

但是，在利用減壓式加熱裝置制造電子產(chǎn)品時，為了確保所制造出的電子產(chǎn)品的質(zhì)量，控制爐內(nèi)的加熱器溫度等。這是因為如果電子部件的溫度變得過高，則有可能產(chǎn)生電子部件的特性變化，另一方面如果焊料的溫度不充分，則不能進行最佳的錫焊接合。因此，為了保證電子部件的特性和錫焊接合，相比氣氛溫度，優(yōu)選的是要掌握對象物的實際溫度。

但是，在利用減壓式加熱裝置的電子產(chǎn)品制造方法中，由于加熱裝置內(nèi)的壓力發(fā)生變化，因而難以準確測定對象物的溫度。這是因為在利用接觸式溫度計如圖1所示地測定對象物溫度的情況下，如圖2(圖1的區(qū)域II的放大圖)所示，在對象物和接觸式溫度計之間產(chǎn)生空隙。

由此，在減壓時產(chǎn)生下述問題。由于隨著間隙中的氣氛氣體被減壓，間隙的熱傳導系數(shù)降低，發(fā)生變化，因而在對象物的實際溫度和由接觸式溫度計測定出的溫度之間產(chǎn)生偏差。因該熱傳導系數(shù)的變化，由接觸式溫度計測定出的溫度變得比對象物的實際溫度低。因此，在利用接觸式溫度計的測定值控制對象物的加熱條件的情況下，有時對象物的溫度上升至目標值以上。

另一方面，即使利用放射溫度計，也不能僅通過它來測定對象物的準確溫度。這是因為，焊料在大氣壓下被加熱至不足固相線的溫度(預熱目標溫度)為止后，進行以該溫度暫時保持的預熱，但由于是還原氣體中的預熱，對象物的表面被還原而進行凈化。隨之，對象物的表面狀態(tài)發(fā)生變化。如果與對象物凈化前相配合來設(shè)定放射溫度計的放射率，則隨著對象物表面狀態(tài)的變化，測定溫度背離實際的對象物溫度。即，在壓力和對象物的表面狀態(tài)發(fā)生變化的情況下，即使分別單獨使用接觸式溫度計或放射溫度計，也難以準確地測定對象物的溫度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)具有的問題點而作出的。即，其課題在于，提供在減壓狀態(tài)下加熱對象物的工序中，在整個工序中管理對象物的實際溫度，能夠以實際溫度為基礎(chǔ)進行對象物的最佳加熱的減壓式加熱裝置及其加熱方法以及利用該方法進行錫焊接合的電子產(chǎn)品的制造方法。

以解決該課題為目的的本發(fā)明的減壓式加熱裝置，其具有形成有排氣口的加熱處理室，將配置于加熱處理室內(nèi)的加熱對象物，在大氣壓下預熱至預熱溫度為止，在減壓狀態(tài)下加熱處理到比預熱溫度高的溫度為止，其特征在于，包括：加熱器，其對加熱處理室內(nèi)的加熱對象物進行加熱；接觸式溫度測定部，其以接觸方式測定加熱處理室內(nèi)的加熱對象物的溫度；非接觸式溫度測定部，其以非接觸方式測定加熱處理室內(nèi)的加熱對象物的溫度；控制部，其進行加熱器的控制及非接觸式溫度測定部的調(diào)整，其中，控制部在大氣壓下進行預熱時，調(diào)整非接觸式溫度測定部，以相對于接觸式溫度測定部的測定值，消除非接觸式溫度測定部的測定值的誤差，而且在減壓狀態(tài)下進行加熱處理時，根據(jù)該調(diào)整后狀態(tài)的非接觸式溫度測定部的測定值，來控制加熱器。這種減壓式加熱裝置，不僅是在大氣壓下能夠準確地測定加熱對象物的溫度，在減壓狀態(tài)下也能夠準確地測定加熱對象物的溫度，而且能夠在基于加熱對象物實際溫度的準確的溫度管理下，進行加熱對象物的加熱處理。

在以上記載的減壓式加熱裝置中，非接觸式溫度測定部可以為檢測從加熱對象物放射出的紅外線的放射溫度計，控制部可以在大氣壓下進行預熱時，調(diào)整放射溫度計中的放射率的設(shè)定。這是因為即使在減壓狀態(tài)下，也能夠準確地測定加熱對象物的溫度。

在以上記載的減壓式加熱裝置中，非接觸式溫度測定部可以為檢測從加熱對象物放射出的紅外線的放射溫度計，控制部可以在大氣壓下進行預熱時，調(diào)整放射溫度計的輸出值的修正系數(shù)。這是因為能夠準確地測定加熱對象物的實際的溫度這一情況沒有改變。