JP3079919B2

JP3079919B2 - Ｉｃのプリヒート装置

Info

Publication number: JP3079919B2
Application number: JP06290417A
Authority: JP
Inventors: 田中　　透; 整三井
Original assignee: 安藤電気株式会社
Priority date: 1994-10-31
Filing date: 1994-10-31
Publication date: 2000-08-21
Anticipated expiration: 2015-08-21
Also published as: JPH08129050A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ＩＣのプリヒート装
置についてのものである。高温測定機能をもつハンドラ
では、高温環境でＩＣの電気的特性を測定するため、測
定に先立ちＩＣを予め加熱する必要がある。

【０００２】

【従来の技術】次に、従来のプリヒート装置の構成を図
９により説明する。図９の５は吸着搬送部、６は温調
器、７は加熱プレート、１０はＩＣである。

【０００３】図９では、加熱プレート７の上面はＩＣ１
０を収容する複数の凹部７Ａが縦横に形成されている。
加熱プレート７はヒータ７Ｂと温度センサ７Ｃを内蔵す
る。ヒータ７Ｂと温度センサ７Ｃは温調器６に接続され
る。吸着搬送部５はヒータ５Ｂと温度センサ５Ｃを内蔵
する。ヒータ５Ｂと温度センサ５Ｃは温調器６に接続さ
れる。温調器６は加熱プレート７と吸着搬送部５がそれ
ぞれ所定の温度になるように温度制御する。

【０００４】吸着搬送部５は図示されない負圧手段の切
り換えにより、ＩＣ１０を吸着または脱着する。吸着搬
送部５は縦横に移動または昇降可能であり、加熱プレー
ト７の凹部７Ａに順次ＩＣ１０を供給する。

【０００５】加熱プレート７の凹部７ＡにＩＣ１０が満
杯になると、加熱プレート７に最初に供給したＩＣ１０
を吸着搬送部５は吸着し、次工程に搬送する。次工程に
搬送され空きになった凹部７Ａには、全工程から新たに
ＩＣ１０が供給される。続いて２番目に供給されたＩＣ
１０についても同様な処理され、以後はこの動作が繰り
返される。

【０００６】加熱プレート７上でのＩＣ１０が室温から
目的の温度に達する昇温時間は、ＩＣ１０と同形状、同
素材で温度センサを埋め込んだサンプルによって予め実
験的に求められている。図９では、全ての凹部７ＡにＩ
Ｃ１０を供給する所要時間が、ＩＣの前記昇温時間を超
えるように凹部７Ａの数を設定してある。したがって、
全ての凹部７ＡにＩＣ１０を供給終了した時点では、最
初の凹部７Ａに供給されたＩＣ１０は目的の温度に達し
ている。

【０００７】また、加熱されたＩＣ１０を吸着搬送部５
で次工程に移動する際にも、吸着搬送部５の底部はＩＣ
の上面に接して移動するので、ＩＣ１０は温度低下させ
ることはない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】図９では、ＩＣを下面
からのみ加熱するためＩＣへの熱伝熱効率が低く、ＩＣ
の昇温時間が長くなる。ＩＣの昇温時間を確保するため
には、プリヒート容量を増加すればよいが、装置を大型
化し、消費電力も増すという問題もある。

【０００９】図９の装置の他にも加熱プレートを２枚用
いてＩＣの上面および下面の両側からＩＣを一括して挟
みつけて加熱する装置がある。この装置では、上下の加
熱プレートは選定温度に温度制御されているので、ＩＣ
の上面側の加熱プレートが離れると、いかに素早くＩＣ
を取り出したとしてもＩＣの温度が設定温度より低下
し、次工程にいたるまで十分な温度精度が保証できない
おそれがある。

【００１０】前述の加熱プレートによるプリヒート装置
と異なる装置に、断熱材で囲まれた内部を熱風循環で加
熱して高温槽を形成し、一定温度内に保たれた内部でＩ
Ｃを加熱するチャンバ方式のプリヒート装置もある。チ
ャンバ方式では、装置が大型化する一方、製造コスト面
で高価になることが避けられないので、一般的には、加
熱プレート方式が採用される場合が多い。

【００１１】この発明は、前述の課題をバランスよく解
消するためになされたもので、第１の加熱プレートはＩ
Ｃの放熱と均衡するようＩＣを下面から加熱し、第２の
加熱プレートはＩＣの上面から設定温度で列毎に一定時
間加熱することにより、プリヒート容量を減少させ、Ｉ
Ｃの昇温時間を短縮するプリヒート装置の提供を目的と
する。

【００１２】

【課題を解説するための手段】この目的を達成するため
に、この発明は、縦横に複数の凹部１Ａを形成し、前記
凹１ＡにＩＣ１０を収容し、ＩＣ１０が所定の温度にな
るようＩＣ１０を下面から加熱する加熱プレート１と、
加熱プレート１に対向して配置され、前記凹部１Ａの１
列に対応する凸部２Ａを形成し、前記１列の凹部１Ａに
収容されたＩＣ１０の上方から押し付けて補助加熱する
加熱プレート２と、加熱プレート１に収容されるＩＣ１
０を加熱プレート２の凸部２Ａで押圧する昇降手段３
と、加熱プレート２を加熱プレート１の行方向に移送す
る移動手段４とを備え、加熱プレート１によるＩＣ１０
の加熱とＩＣ１０の放熱が均衡を保つよう加熱プレート
１の加熱温度を制御し、加熱プレート２を設定温度に温
度制御し、前記加熱プレート１に列毎に順次ＩＣ１０を
供給し、前記加熱プレート１の１列にＩＣ１０を供給終
了すると加熱プレート２が押下し、前記１列の最初に供
給したＩＣ１０が設定温度に達するまで加熱プレート２
は前記１列のＩＣ１０を一括して押圧する。

【００１３】

【作用】前述の構成に依れば、加熱プレート２は設定温
度に温度制御されている。加熱プレート１にＩＣ１０が
満杯になった時点で、供給順に１列のＩＣを加熱プレー
ト２で一定時間押圧すれば、この間のＩＣの放熱が無く
なるため、設定温度までのＩＣ１０の昇温時間が速くな
る。

【００１４】

【実施例】次に、この発明によるプリヒート装置の構成
を図１から図３の実施例により説明する。図１の１と２
は加熱プレートであり、その他は図９と同じものであ
る。図１では、加熱プレート１、吸着搬送部５、温調器
６は図９と同様に構成されているので、この構成品の説
明は省略する。ただし、この実施例の加熱プレート１
は、放熱を極力抑えるために、底面および側面をポリイ
ミド等でできた断熱材１Ｄによって覆われた構造となっ
ている。また、加熱プレート１の上面はＩＣ１０を収容
するための凹部１Ａが縦横に格子状に配列されている。

【００１５】加熱プレート２は加熱プレート１と同様
に、ヒータ２Ｂと温度センサ２Ｃを内蔵する。ヒータ２
Ｂと温度センサ２Ｃは温調器６に接続され、温調器６は
加熱プレート２を温度制御する。加熱プレート２は、加
熱プレート１の１列分の凹部１Ａを完全に覆うことので
きる面積をもつ。また、加熱プレート２の下面は凹部１
Ａに収容されたＩＣ１０の上面に接触させて加熱できる
よう、凹部１Ａの配列に対応した凸部２Ａが形成されて
いる。

【００１６】図２は図１の平面図である。図２では、加
熱プレート２は２本の直動ガイド４Ａ・４Ｂ上に連結さ
れており、加熱プレート２の一端はベルト４Ｃに支持さ
れる。ベルト４Ｃはプーリ４Ｄ・４Ｅに巻き掛けされ、
モータ４Ｆが駆動すると、加熱プレート２は直動ガイド
４Ａ・４Ｂに案内され、加熱プレート１の行方向に移動
する。図２では、直動ガイド４Ａ・４Ｂ、ベルト４Ｃ、
プーリ４Ｄ・４Ｅ、モータ４Ｆで加熱プレート２の移動
手段４を構成する。

【００１７】図３は図２の１列での断面図である。図３
では、加熱プレート２は２本の直動ガイド３Ａ・３Ｂに
案内され、シリンダ３Ｃにより昇降する。直動ガイド３
Ａ・３Ｂとシリンダ３Ｃで加熱プレート２の昇降手段３
を構成する。

【００１８】次に、この発明によるプリヒート装置の加
熱方法を説明する。加熱プレート１は、温度を任意に設
定でき、加熱プレート１の凹部１Ａに載置されたＩＣ１
０を下面から加熱する。ＩＣ１０は加熱プレート１によ
る下面からの加熱とＩＣ１０上面からの放熱によって平
衡状態に達する。前記平衡状態で温度がＩＣ１０の測定
温度となるように加熱プレート１の加熱温度を予め設定
ておく。

【００１９】加熱プレート２は、前述と同様に加熱温度
が設定可能で、ＩＣ１０を上面から押圧し凸部２Ａで熱
伝導する。

【００２０】図４の１１は加熱プレート１に載置された
ＩＣ１０の昇温曲線である。図４の昇温曲線１１に示さ
れるように、加熱プレート１にＩＣ１０が載置される
と、ＩＣ１０は設定温度Ｔ℃に対する温度保証範囲の下
限（Ｔ−δ）℃に達するのにｔ1 秒を要する。

【００２１】図５は加熱プレート１上のＩＣ１０を加熱
プレート２で押圧したときのＩＣ１０の昇温グラフであ
る。図５に示されるように、ＩＣ１０の上下面から同時
に加熱し続けるため、ＩＣ１０の昇温曲線１２は図４の
昇温曲線１１より勾配の急な曲線となる。しかし、この
まま加熱し続けると、図５ではＩＣ１０の温度が平衡状
態に達する温度Ｔ' は、ＩＣの設定温度Ｔ℃よりも高く
なってしまう。

【００２２】図６は、この発明によるＩＣ１０の昇温グ
ラフである。この発明では、図６の昇温曲線１３に示さ
れるように、ＩＣ１０は加熱プレート１に載置され、Ｔ
0 秒間、昇温曲線１１と同じ温度勾配で加熱される。そ
の後、ｔ秒間、加熱プレート１と加熱プレート２により
ＩＣ１０は両面から加熱され、昇温曲線１２と同じ温度
勾配で昇温する。そして、加熱プレート２による一定時
間の加熱が終了すると再び加熱プレート１のみによる加
熱に戻る。

【００２３】この発明による加熱方法によれば、ＩＣ１
０を両面から加熱しているｔ秒間にＴ1 からＴ2 まで温
度が上昇しているが、前述の温度にＩＣ１０を上昇させ
るのに図４ではｔ' 秒を要している。したがって、設定
温度に達するまでの昇温時間ｔ2 は加熱プレート１のみ
による場合と比較して（ｔ' −ｔ）秒短縮される。

【００２４】加熱プレート２の制御温度は、高いほど昇
温時間の短縮には有効であるが、ＩＣ１０を加熱プレー
ト１上に置いてから加熱プレート２による加熱が開始す
るまでの時間ｔ0 を多くすると、加熱プレート２の加熱
終了後の温度Ｔ2 ℃が温度保証範囲上限（Ｔ＋δ）℃を
越えてしまう恐れがある。Ｔ2 がこれを越えない範囲で
加熱プレート２の加熱開始・終了の時間と加熱温度を決
定する必要がある。

【００２５】次に、この発明によるプリヒート装置の動
作を図７のタイムチャートにより説明する。図７は図２
を実施例として動作を説明している。すなわち、図２の
第１列１行目の凹部１Ａを「 1」番地として説明する。第
３列５行は「15」番地となる。

【００２６】図７のＦＬは加熱プレート１の前工程を示
しており、ＲＬは加熱プレート１の後工程を示してい
る。また、Ｐ１は加熱プレート１上の位置を示してい
る。吸着搬送部５は前工程からＩＣ１０を加熱プレート
１に搬送し、加熱プレート１上のＩＣ１０を後工程に搬
送する。また、Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３は加熱プレート２の第
１列、第２列、第３列の位置を示している。初期状態で
は加熱プレート２は第３列に待機してる。

【００２７】図７では、吸着搬送部５は前工程からＩＣ
１０を加熱プレート１に搬送する。凹部１Ａの１列目か
ら順次、収容されていく。１列目の凹部「 1」〜「 5」番地
が満杯になると、加熱プレート２は第１列目の凹部１Ａ
上に移動し、降下し、凹部「1」〜「 5」番地のＩＣ１０を
一定時間加熱後、上昇する。

【００２８】この間、吸着搬送部５は、第２列目の凹部
「 6」〜「10」番地へＩＣ１０を供給しており、加熱プレー
ト２は凹部「10」番地へＩＣ１０を収容するまで、第１列
上で待機している。吸着搬送部５が凹部「10」番地へＩＣ
１０を収容し、前工程に戻ると、加熱プレート２は第２
列目の凹部「 6」〜「10」番地上に移動し、降下し、凹部「
6」〜「10」番地のＩＣ１０を一定時間加熱後、上昇する。

【００２９】この間、吸着搬送部５は、第３列目の凹部
「11」〜「15」番地へＩＣ１０を供給しており、加熱プレー
ト２は凹部「15」番地へＩＣ１０を収容するまで、第２列
上で待機している。吸着搬送部５が凹部「15」番地へＩＣ
１０を収容すると、加熱プレート２は第３列目の凹部「
6」〜「10」番地に移動し、降下し、凹部「 6」〜「10」番地の
ＩＣ１０を一定時間加熱後、上昇する。

【００３０】加熱プレート１にＩＣ１０を全て収容する
と、吸着搬送部５は凹部「 1」番地のＩＣ１０を後工程に
搬送する。次に、吸着搬送部５は前工程に戻り、前工程
からＩＣ１０を空の凹部「 1」番地に収容後、吸着搬送部
５は凹部「 2」番地に移動し、凹部「 2」番地のＩＣ１０を
後工程に搬送する。次に、吸着搬送部５は前工程に戻
り、前工程からＩＣ１０を空の凹部「 2」番地に収容す
る。以下、吸着搬送部５は前工程のＩＣが無くなるま
で、同様の動作を繰り返す。

【００３１】一方、第３列目上で待機している加熱プレ
ート２は、吸着搬送部５が前工程から凹部「 5」番地へＩ
Ｃ１０を収容し、凹部「 6」番地の加熱完了のＩＣ１０を
後工程に搬送するタイミングで第１列目上に移動する。
第１列目上に移動した加熱プレート２は降下し、一定時
間加熱後、上昇し、凹部「 6」〜「10」番地にＩＣ１０が収
容されるまで待機する。次に、前記と同様のタイミング
で、加熱プレート２は第２列目上に移動する。以下、同
様の動作を繰り返す。

【００３２】このように、初期状態以降は、吸着搬送部
５は前工程からＩＣ１０を加熱プレート１に供給し、設
定温度に達したＩＣ１０を後工程に搬送する。加熱プレ
ート２は加熱プレート１の供給されたＩＣ１０を列毎に
補助加熱する。

【００３３】この発明では、各列の１番最初のＩＣが供
給されてから１番最後のＩＣが供給されるまでにいくら
かの時間が経過しているため、加熱プレート２による加
熱が始まる直前の同列のＩＣ間には温度差が生じてい
る。

【００３４】図８は、図２における第１列の第１行目と
第５行目のＩＣの昇温図である。図８のＡ11は第１列の
第１行目のＩＣの昇温曲線であり、Ａ15は第１列の第５
行目のＩＣの昇温曲線である。Ｐは加熱プレート２によ
る補助加熱区間を示している。

【００３５】図８に示されるように、この発明では、加
熱プレート２による加熱により、１番初めに供給された
ＩＣが設定温度に丁度到達するよう加熱プレート２の温
度と加熱時間を決定する。これに対して、１番最後に供
給されたＩＣは、加熱プレート２が上昇したとき、まだ
ＩＣの設定温度まで到達していないが、この後、この列
のＩＣが取り出されるまでには、吸着搬送部５がさらに
１列分のＩＣの入れ替え作業するため、この間の時間を
利用してＩＣの最後のＩＣが設定温度範囲まで到達する
仕組みになっている。

【００３６】この発明による実施例では、ＩＣを室温
（２５℃）から１２５℃に昇温させる場合に、ＩＣを下
面からのみ加熱する場合と比較して、ＩＣの昇温時間を
約３分の２に短縮できた。プリヒート容量を従来の約３
分の２に削減できるため、装置を小型化し、消費電力を
低減できる。

【００３７】

【発明の効果】この発明は、第１の加熱プレートはＩＣ
の放熱と均衡するようＩＣを下面から加熱し、第２の加
熱プレートはＩＣの上面から設定温度で列毎に一定時間
補助加熱するので、プリヒート容量を減少させ、ＩＣの
昇温時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるプリヒート装置の実施例による
構成図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図２の１列での断面図である。

【図４】加熱プレート１でＩＣ下面から加熱した場合の
ＩＣの昇温グラフである。

【図５】加熱プレート１・２でＩＣ両面から加熱した場
合のＩＣの昇温グラフである。

【図６】この発明によるＩＣの昇温グラフである。

【図７】この発明によるプリヒート装置の動作を説明す
るタイムチャートである。

【図８】図２における第１列の第１行目と第５行目のＩ
Ｃの昇温図である。

【図９】従来技術によるプリヒート装置の構成図であ
る。

【符号の説明】

１加熱プレート１Ａ凹部２加熱プレート２Ａ凸部３昇降手段４移動手段５吸着搬送部６温調器１０ＩＣ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】縦横に複数の凹部(1A)を形成し、前記凹
(1A)にＩＣ(10)を収容し、ＩＣ(10)が所定の温度になる
ようＩＣ(10)を下面から加熱する第１の加熱プレート
(1) と、第１の加熱プレート(1)に対向して配置され、前記凹部
(1A)の１列に対応する凸部(2A)を形成し、前記１列の凹
部(1A)に収容されたＩＣ(10)の上方から押し付けて補助
加熱する第２の加熱プレート(2)と、第１の加熱プレート(1)に収容されるＩＣ(10)を第２の
加熱プレート(2)の凸部(2A)で押圧する昇降手段(3)と、第２の加熱プレート(2) を第１の加熱プレート(1)の行
方向に移送する移動手段(4)とを備え、第１の加熱プレート(1)によるＩＣ(10)の加熱とＩＣ(1
0)の放熱が均衡を保つよう第１の加熱プレート(1)の加
熱温度を制御し、第２の加熱プレート(2)を設定温度に温度制御し、前記第１の加熱プレート(1)に列毎に順次ＩＣ(10)を供
給し、前記第１の加熱プレート(1)の１列にＩＣ(10)を供給終
了すると第２の加熱プレート(2) が押下することを特徴
とするＩＣのプリヒート装置。
【請求項２】前記第１の加熱プレート(1) の前記１列
の最初に供給したＩＣ(10)が設定温度に達するまで第２
の加熱プレート(2) は前記１列のＩＣ(10)を一括して押
圧することを特徴とする請求項１記載のＩＣのプリヒー
ト装置。
【請求項３】吸着搬送部(5) の底部を設定温度に温度
制御し、第１の加熱プレート(1) の１列にＩＣ(10)が満
杯になると、吸着搬送部(5) は第１の加熱プレート(1)
へのＩＣ(10)の供給順にＩＣ(10)を吸着して次工程へ移
動し、第１の加熱プレート(1) の１列のＩＣ(10)が移動
すると、吸着搬送部(5) は前記空の１列にＩＣ(10)を供
給することを特徴とする請求項１記載のＩＣのプリヒー
ト装置。