特開 2022-106196 加圧装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022106196

(43)【公開日】2022-07-19

(54)【発明の名称】加圧装置

(51)【国際特許分類】

   B25B 11/00 20060101AFI20220711BHJP

【ＦＩ】

B25B11/00 Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021001038

(22)【出願日】2021-01-06

(71)【出願人】

【識別番号】000003296

【氏名又は名称】デンカ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100128381

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義憲

(74)【代理人】

【識別番号】100185591

【弁理士】

【氏名又は名称】中塚 岳

(74)【代理人】

【識別番号】100133307

【弁理士】

【氏名又は名称】西本 博之

(72)【発明者】

【氏名】湯浅 晃正

(72)【発明者】

【氏名】中村 貴裕

(72)【発明者】

【氏名】江嶋 善幸

(72)【発明者】

【氏名】五十嵐 厚樹

【テーマコード（参考）】

3C020

【Ｆターム（参考）】

3C020XX07

(57)【要約】

【課題】積層体の適切な加圧が可能であり、更に、適切な加圧状態を安定的に維持できる。
【解決手段】積層体Ｂを加圧して保持する加圧治具１であって、積層体Ｂが載置されるベースプレート２と、ベースプレート２に対向して配置され、ベースプレート２との間で積層体Ｂを挟持するカバープレート３と、カバープレート３上に配置されたスプリングワッシャ４と、スプリングワッシャ４上に配置された加圧プレート５と、加圧プレート５を介してスプリングワッシャ４を圧縮して積層体Ｂを加圧する加圧構造６と、を備え、カバープレート３及び加圧プレート５の少なくとも一方には、スプリングワッシャ４を位置決めする溝部７１が設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

積層体を加圧して保持する加圧装置であって、
前記積層体が載置される土台部と、
前記土台部に対向して配置され、前記土台部との間で前記積層体を挟持するカバー部と、
前記カバー部上に配置された圧縮バネと、
前記圧縮バネ上に配置された加圧部と、
前記加圧部を介して前記圧縮バネを圧縮して前記積層体を加圧する加圧構造と、を備え、
前記カバー部及び前記加圧部の少なくとも一方には、前記圧縮バネを位置決めする位置決め部が設けられている、加圧装置。

【請求項2】

前記位置決め部は、前記カバー部に設けられ、且つ前記圧縮バネの一部を収容する溝部を備え、
前記カバー部は、前記溝部を避けた位置に前記加圧部に当接可能な当接面を備えている、請求項１記載の加圧装置。

【請求項3】

前記圧縮バネは、スプリングワッシャ及びコイルスプリングの少なくとも一方であり、
前記位置決め部は、前記溝部内で前記圧縮バネに挿通される軸部を備えている、請求項２記載の加圧装置。

【請求項4】

前記圧縮バネは、スプリングワッシャ及びコイルスプリングの少なくとも一方であり、
前記位置決め部は、前記カバー部及び前記加圧部の少なくとも一方から突出して前記圧縮バネに挿通される軸部を備えている、請求項１記載の加圧装置。

【請求項5】

前記軸部は、前記カバー部及び前記加圧部の一方から突出されると共に、前記カバー部及び前記加圧部の他方を貫通している、請求項４記載の加圧装置。

【請求項6】

前記位置決め部は、前記溝部と、前記加圧部に設けられ、且つ前記溝部に対向して配置されると共に、前記圧縮バネの一部を収容する対向溝部と、を備えている請求項２または３記載の加圧装置。

【請求項7】

前記溝部は、前記圧縮バネに摺接して前記圧縮バネの圧縮を案内する周壁部を備え、
前記対向溝部は、前記圧縮バネに摺接して前記圧縮バネの圧縮を案内する周壁部を備えている請求項６記載の加圧装置。

【請求項8】

前記圧縮バネはスプリングワッシャであり、
前記位置決め部は、前記対向溝部内で前記スプリングワッシャに挿通される軸部を備えている、請求項６または７記載の加圧装置。

【請求項9】

前記加圧部は、前記対向溝部を避けた位置に、前記カバー部の前記当接面に当接可能な対向面を備えており、
前記当接面と前記対向面とは、圧縮された前記圧縮バネが前記溝部及び前記対向溝部の内部に収容された状態で当接可能である、請求項６～８のいずれか一項記載の加圧装置。

【請求項10】

前記位置決め部は、前記カバー部に複数設けられており、
前記複数の位置決め部は、前記カバー部の中心を通る仮想の直線に対して線対称に配置されている、請求項１～９のいずれか一項記載の加圧装置。

【請求項11】

前記複数の位置決め部は、前記カバー部の周縁に沿って配置されている請求項１０記載の加圧装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、積層体を加圧して保持する加圧装置に関する。

【背景技術】

【0002】

回路基板等に使用される積層体を、加圧した状態で保持する加圧装置が知られている。この種の加圧装置では、加圧する積層体を上下の板材で挟み、更に、上方の板材をコイルスプリングで押圧することで積層体を保持している（特許文献１、２、３参照）。加圧装置は、例えば、加熱炉に供給されて積層体の接合等が行われる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１０－２３８９９号公報

【特許文献2】特開２０１２－２００７３０号公報

【特許文献3】特開２０１３－７１８８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の加圧装置において、積層体への加圧はコイルスプリングの圧縮によって行われている。コイルスプリングを設置位置が不適切であると、積層体への加圧が不適切になってしまい、更に、この状態で積層体の接合等を行うと、接合等の処理が不十分になってしまう可能性もある。

【0005】

本発明は、以上の課題を解決することを目的としており、積層体の適切な加圧が可能であり、更に、適切な加圧状態を安定的に維持できる加圧装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、積層体を加圧して保持する加圧装置であって、積層体が載置される土台部と、土台部に対向して配置され、土台部との間で積層体を挟持するカバー部と、カバー部上に配置された圧縮バネと、圧縮バネ上に配置された加圧部と、加圧部を介して圧縮バネを圧縮して積層体を加圧する加圧構造と、を備え、カバー部及び加圧部の少なくとも一方には、圧縮バネを位置決めする位置決め部が設けられている。

【0007】

この加圧装置によれば、圧縮バネを位置決めする位置決め部が設けられているので、積層体の適切な加圧が可能であり、更に、適切な加圧状態を安定的に維持できる。

【0008】

上記の加圧装置において、位置決め部は、カバー部に設けられ、且つ圧縮バネの一部を収容する溝部を備え、カバー部は、溝部を避けた位置に加圧部に当接可能な当接面を備えていてもよい。溝部によって圧縮バネの一部分を収容することで、圧縮バネを簡便に、且つ安定して位置決めできる。また、加圧部は、カバー部の当接面に当接するまで圧縮バネを圧縮できる。さらに当接面は、溝部を避けた位置に設けられているので、溝部内に収容された圧縮バネは、当接面の影響を受けずに圧縮され、また、圧縮バネの一部分は溝部内に収容されているので嵩が低くなり、コンパクト化に有利になる。

【0009】

上記の加圧装置において、圧縮バネは、スプリングワッシャ及びコイルスプリングの少なくとも一方であり、位置決め部は、溝部内で圧縮バネに挿通される軸部を備えていてもよい。溝部内に軸部を設けることで、溝部及び軸部の両方によって圧縮バネを安定して位置決めでき、更に圧縮バネは、軸部に案内されながら圧縮するので、圧縮の際にずれ難く、適切な方向への圧縮が可能になる。

【0010】

上記の加圧装置において、圧縮バネは、スプリングワッシャ及びコイルスプリングの少なくとも一方であり、位置決め部は、カバー部及び加圧部の少なくとも一方から突出して圧縮バネに挿通される軸部であってもよい。圧縮バネの内部に軸部を挿通させることで圧縮バネを安定して位置決めでき、更に圧縮バネは、軸部に案内されながら圧縮するので、圧縮の際にずれ難く、適切な方向への圧縮が可能になる。

【0011】

上記の軸部は、カバー部及び加圧部の一方から突出されると共に、カバー部及び加圧部の他方を貫通していてもよい。軸部の長さが、圧縮バネの高さよりも長い場合であっても、軸部は、カバー部または加圧部を貫通するので加圧部による圧縮バネの加圧に支障を来さない。なお、軸部をカバー部に設けて加圧部を貫通するような形態においては、圧縮バネを加圧するための加圧部の移動を軸部によって案内させることもできる。

【0012】

上記の加圧装置において、位置決め部は、上記の溝部と、加圧部に設けられ、且つ溝部に対向して配置されると共に、圧縮バネの一部を収容する対向溝部と、を備えていてもよい。溝部と対向溝部との両方で、圧縮バネを挟み込むように位置決めするので、圧縮バネを、より安定して保持するのに有効である。

【0013】

上記の加圧装置において、溝部は、圧縮バネに摺接して圧縮バネの圧縮を案内する周壁部を備え、対向溝部は、圧縮バネに摺接して圧縮バネの圧縮を案内する周壁部を備えていてもよい。溝部の周壁部及び対向溝部の周壁部が協働して圧縮バネの圧縮を案内するので、圧縮の際にずれ難く、圧縮バネの全体を適切に圧縮させ易くなる。

【0014】

上記の加圧装置において、圧縮バネはスプリングワッシャであり、位置決め部は、対向溝部内でスプリングワッシャに挿通される軸部を備えていてもよい。スプリングワッシャは、対向溝部内の軸部に案内されながら圧縮されるので、圧縮の際にずれ難く、適切な方向への圧縮が可能になる。

【0015】

上記の加圧装置において、加圧部は、対向溝部を避けた位置に、カバー部の当接面に当接可能な対向面を備えており、当接面と対向面とは、圧縮されたスプリングワッシャが溝部及び対向溝部の内部に収容された状態で当接可能であってもよい。上述の通り、当接面は溝部を避けた位置に設けられており、また、対向面は、対向溝部を避けた位置に設けられているので、溝部及び対向溝部内に収容された圧縮バネは、当接面及び対向面の影響を受けずに圧縮され、また、圧縮バネは溝部及び対向溝部内に収容されているので嵩が低くなり、コンパクト化に有利になる。

【0016】

上記の加圧装置において、位置決め部は、カバー部に複数設けられており、複数の位置決め部は、カバー部の中心を通る仮想の直線に対して線対称に配置されていてもよい。複数の圧縮バネにより、カバー部の全面を偏りなく加圧するのに有利になる。

【0017】

複数の位置決め部は、カバー部の周縁に沿って配置されていてもよい。積層体に対し、カバー部の周縁に沿った外寄りの位置から加圧し易くなる。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、積層体の適切な加圧が可能であり、更に、適切な加圧状態を安定的に維持できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】図１は、第１の実施形態に係る加圧治具の斜視図である。

【図2】図２は、実施形態に係る加圧治具を一部破断して示す平面図である。

【図3】図３は、実施形態に係る加圧治具の正面図である。

【図4】図４は、図２のIV－IV線に沿った断面図である。

【図5】図５は、図３のV－V線に沿った断面図である。

【図6】図６は、他の実施形態に係る加圧治具を示し、（ａ）の図は第２の実施形態に係る加圧治具を模式的に示す断面図であり、（ｂ）の図は第３の実施形態に係る加圧治具を模式的に示す断面図である。

【図7】図７は、第４の実施形態に係る加圧治具を模式的に示す断面図である。

【図8】図８は、第５の実施形態に係る加圧治具であり、上部プレートによってスプリングワッシャを圧縮する前の状態を示す断面図である。

【図9】図９は、第５の実施形態に係る加圧治具であり、上部プレートによってスプリングワッシャを圧縮している状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照しつつ本発明の実施形態について詳細に説明する。

【0021】

まず、図１、図２、及び図３を参照して、第１の実施形態に係る加圧治具１（加圧装置の一例）について説明する。加圧治具１は、半導体の基板等に使用される積層体Ｂを加圧保持した状態で窒素連続炉等の加熱炉内に導入される。加熱炉内において、積層体Ｂは加熱され、ろう付けにより接合される。

【0022】

本実施形態では、複数の基板ユニットＢａがスペーサＳを挟んで積層されており、基板ユニットＢａと加圧治具１との間にもスペーサＳが配置されている。また、接合前の状態において、基板ユニットＢａは、セラミック板ｂ２を一対の銅板ｂ１で挟んで形成された積層体構造（図４参照）になっている。本実施形態に係る積層体Ｂは、スペーサＳ及び複数の基板ユニットＢａによって形成される。本実施形態に係る積層体Ｂは平面視で矩形であるが、他の形状であってもよい。スペーサＳは、基板ユニットＢａ同士の接合及び基板ユニットＢａと加圧治具１との接合を阻止できればよく、本実施形態ではカーボンスペーサを利用している。

【0023】

加圧治具１は、積層体Ｂが載置される板状のベースプレート２（土台部の一例）と、ベースプレート２に対向して配置されたカバープレート３（カバー部の一例）とを備えている。カバープレート３は、ベースプレート２との間で積層体Ｂを挟持する。また、加圧治具１は、カバープレート３上に配置された複数のスプリングワッシャ４（圧縮バネの一例）と、スプリングワッシャ４上に配置された加圧プレート５（加圧部の一例）と、スプリングワッシャ４を位置決めする位置決め部７Ａと、を備えている。また、加圧治具１は、加圧プレート５によってスプリングワッシャ４を圧縮して積層体Ｂを加圧する加圧構造６を備えている。

【0024】

ベースプレート２は、例えば矩形状であり、平面視で積層体Ｂからはみ出た領域、つまり積層体Ｂに重なっていない張出領域２ａを有する。ベースプレート２の張出領域２ａには、ベースプレート２の短辺に沿うように複数（例えば、二本）の支柱８が立設されている。また、支柱８は、ベースプレート２の長手方向（左右方向）の両側で対向して配置されており、左右で対向する一対の支柱８同士の間に積層体Ｂが配置されている。支柱８の上部には、係止爪９が挿通される係合孔８ａが形成されている。

【0025】

カバープレート３は、積層体Ｂの形状に対応した矩形状であり、一方の表面（以下、「下面」と称する）と他方の表面（以下、「上面」と称する）とを有する。下面３ａは平坦面であり、積層体Ｂに当接する。上面には、複数の溝部７１と、溝部７１を避けた位置に設けられた平坦な当接面３ｂとが形成されている。

【0026】

位置決め部７は、上述の複数の溝部７１を備えている。各溝部７１内にはスプリングワッシャ４の下側の一部分が収容される。溝部７１の深さは、例えばスプリングワッシャ４が圧縮されて平坦になった際に、スプリングワッシャ４の全体が収まる程度の寸法であると望ましい。当接面３ｂは、加圧プレート５に当接可能であってもよい。つまり、溝部７１の深さが、圧縮されたスプリングワッシャ４の全体が収まる程度の寸法の場合、加圧プレート５は、当接面３ｂに当接するまでスプリングワッシャ４を圧縮することができる。

【0027】

溝部７１は、スプリングワッシャ４の外周形状に倣った形状（平面視で円形）の周壁部７ａと、スプリングワッシャ４が載置される環状（ドーナツ状）の底部７ｂとを備えている。周壁部７ａは、スプリングワッシャ４の外周を囲むことでスプリングワッシャ４が左右にずれないように位置決めしている。また、周壁部７ａは、スプリングワッシャ４の外周に摺接してスプリングワッシャ４の圧縮を案内する。

【0028】

また、位置決め部７は、溝部７１内に設けられた軸部１０を備えている。軸部１０は、スプリングワッシャ４に挿通される。軸部１０は、底部７ｂから立設され、スプリングワッシャ４の内周形状に倣った断面円形を有する。軸部１０は、スプリングワッシャ４に挿通されることでスプリングワッシャ４を位置決めする。つまり、本実施形態に係る加圧治具１では、溝部７１内に軸部１０を設けることで、溝部７１及び軸部１０の両方によってスプリングワッシャ４を安定して位置決めでき、更にスプリングワッシャ４は、軸部１０に案内されながら圧縮するので、圧縮の際にズレ難く、適切な方向への圧縮が可能になる。なお、軸部１０が設けられておらず、周壁部７ａのみが位置決め部として機能する溝部７１であってもよい。

【0029】

加圧プレート５は、平面視でベースプレート２の張出領域２ａに対向する余剰領域５ａを有する。余剰領域５ａには、支柱８が貫通する支柱貫通孔５ｂが形成されている。また、余剰領域５ａの上面には、支柱貫通孔５ｂを通るように収納溝５ｃが設けられている。収納溝５ｃには、係止爪９が収まる。

【0030】

加圧プレート５は、カバープレート３に重ねるように配置され、更に、スプリングワッシャ４に当接するように押し下げられる。加圧プレート５を押し下げる際、加圧プレート５の余剰領域５ａに設けられた支柱貫通孔５ｂには支柱８が通される。支柱８の上部は支柱貫通孔５ｂの上方に突き出る。支柱８の上部には、係合孔８ａが設けられており、係合孔８ａには係止爪９（係止部）が挿通される。係止爪９は、横方向から係合孔８ａを貫通すると共に、加圧プレート５の上面に当接して加圧プレート５を係止する。加圧プレート５の上面には、係止爪９の軌跡に沿うように収納溝５ｃが形成されており、係止爪９は収納溝５ｃに沿ってスライドする。

【0031】

係止爪９が加圧プレート５を係止すると、加圧プレート５は上方への移動を規制される。加圧プレート５の移動の規制により、スプリングワッシャ４の復元が阻止され、スプリングワッシャ４は圧縮状態で保持される。本実施形態に係る加圧構造６は、少なくとも加圧プレート５、支柱８、係合孔８ａ及び係止爪９を備えて構成されている。

【0032】

スプリングワッシャ４は、圧縮バネの一例であり、例えば、インコネル７５０、インコネル７１８、窒化ケイ素、カーボンコンポジット等によって形成されている。一部分が溝部７１に収容されて位置決めされる圧縮バネとしては、コイルスプリングや板バネ、その他のバネ材であってもよい。

【0033】

図５に示されるように、複数の溝部７１（複数の位置決め部７）は、カバープレート３の周縁３ｘからはみ出すことなく、カバープレート３の周縁３ｘよりも内側に収まるように配置されている。また、複数の溝部７１は、カバープレート３の周縁３ｘに沿って配置されている。例えば、本実施形態に係るカバープレート３の周縁３ｘは矩形状である。溝部７１は、周縁３ｘの各短辺に沿って３個が並ぶように設けられており、各長辺に沿って５個の溝部７１が並ぶように設けられている。複数の溝部７１をカバープレート３の周縁３ｘに沿って設けることにより、積層体Ｂに対し、カバープレート３の周縁３ｘに沿った外寄りの位置から加圧し易くなる。

【0034】

また、複数の溝部７１は、３行、５列となるように規則的に並んで配置されている。ここで、例えば、平面視でのカバープレート３の中心Ｃｐを特定し、この中心Ｃｐを通り、カバープレート３の長辺に平行となるような仮想の直線（第１の直線）Ｌ１を想定した場合に、複数の溝部７１は、第１の直線Ｌ１に対して線対称に配置されている。また、本実施形態では、中心Ｃｐを通り、第１の直線Ｌ１に直交する仮想の直線（第２の直線）Ｌ２を想定した場合に、複数の溝部７１は、第２の直線Ｌ２に対して線対称に配置されている。カバープレート３の中心Ｃｐを通る第１の直線Ｌ１、あるいは第２の直線Ｌ２に対して複数の溝部７１が線対称に配置されていると、複数の溝部７１に収容される複数のスプリングワッシャ４により、カバープレート３の全面を偏りなく加圧するのに有利になる。

【0035】

ここで、カバープレート３の中心Ｃｐについて補足する。本実施形態に係るカバープレート３の外形は矩形であり、カバープレート３の中心Ｃｐは対角線が交差する点として容易に推定できる。これに対し、カバープレート３の外形が他の多角形や複雑な形状の場合には幾何中心が相当し、例えば重心の位置として推定することも可能である。更に、中心Ｃｐの位置及び中心Ｃｐを通る仮想の直線について、例えば、１０ｍｍ程度の誤差は許容される。

【0036】

次に、積層体Ｂの接合方法について説明する。本実施形態に係る積層体Ｂの接合方法は、例えば、治具積層工程、接合工程、及び治具離脱工程を備えている。

【0037】

治具積層工程では、積層体Ｂが加圧治具１に設置される（図１参照）。具体的には、治具積層工程では、ろう材の印刷が完了した接合前の積層体Ｂが搬送部によって積層装置に供給される。積層装置は、未接合の積層体Ｂを加圧治具１のベースプレート２上に載置し、未接合の積層体Ｂ上にカバープレート３及びスプリングワッシャ４を設置し、カバープレート３及びスプリングワッシャ４上に加圧プレート５を設置する。加圧プレート５は、スプリングワッシャ４を圧縮するように押し下げられ、加圧構造６によって所定位置に保持される。加圧プレート５によって圧縮されたスプリングワッシャ４はカバープレート３を加圧し、カバープレート３を介して未接合の積層体Ｂが加圧され、所定位置に保持される。

【0038】

接合工程では、加熱炉（例えば、窒素連続炉）において未接合の積層体Ｂの接合が行われる。具体的には、加熱炉は、窒素雰囲気を形成可能な室部と、室部内に設けられた加熱部とを備えている。搬送部は、未接合の積層体Ｂを保持している加圧治具１を加熱炉の室部内に導入する。室部内では、積層体Ｂの温度を、積層体Ｂの接合が可能となる所定温度（接合温度）以上にまで上げ、更に適切な接合が可能となるように、所定時間（接合時間）だけ接合温度を維持する必要がある。

【0039】

治具離脱工程では、接合が完了した積層体Ｂに対する加圧治具１の加圧が解除され、積層体Ｂが加圧治具１から取り外される。離脱装置は、加圧治具１の加圧構造６による加圧プレート５の係止状態を解き、スプリングワッシャ４を復元させる。スプリングワッシャ４の復元により、積層体Ｂは、ベースプレート２及びカバープレート３から取り外し可能（剥離可能）な状態になり、離脱装置は積層体Ｂを加圧治具１から取り外し、次工程に搬送する。

【0040】

次に、図６の（ａ）の図を参照し、第２の実施形態に係る加圧治具１Ａを説明する。本実施形態に係る加圧治具１Ａは、第１の実施形態に係る加圧治具１と同様の構造や要素を備えている。以下の説明では、相違点を中心に説明し、共通の構造や要素については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

【0041】

本実施形態に係る加圧治具１Ａは、ベースプレート２（土台部の一例）と、ベースプレート２に対向して配置されたカバープレート３（カバー部の一例）と、カバープレート３上に配置された複数のコイルスプリング１１（圧縮バネの一例）と、コイルスプリング１１上に配置された加圧プレート５（加圧部の一例）と、コイルスプリング１１を位置決めする位置決め部７Ａと、を備えている。また、加圧治具１Ａは、加圧プレート５によってコイルスプリング１１を圧縮して積層体Ｂを加圧する加圧構造６を備えている。

【0042】

位置決め部７Ａは、加圧プレート５に設けられた複数の溝部１２を備えている。溝部１２は、加圧プレート５のコイルスプリング１１に対面する側に設けられており、溝部１２には、コイルスプリング１１の上部の一部分が収容されている。溝部１２は、コイルスプリング１１の外周形状に倣った形状（平面視で円形）の周壁部１２ａと、コイルスプリング１１の上端が当接する円形の天井部１２ｂとを備えている。周壁部１２ａは、コイルスプリング１１の外周を囲むことでコイルスプリング１１を位置決めする。また、周壁部１２ａは、スプリングワッシャ４の外周に摺接してスプリングワッシャ４の圧縮を案内する。

【0043】

なお、本実施形態の位置決め部７Ａは、例えば、溝部１２内に加圧プレート５から下方に向けて突出した軸部を備えていてもよい。軸部は、例えば、コイルスプリング１１の内周形状に倣った断面円形であり、コイルスプリング１１に挿通されることでコイルスプリング１１を位置決めし、更にコイルスプリング１１の圧縮方向を案内するようにしてもよい。

【0044】

次に、図６の（ｂ）の図を参照し、第３の実施形態に係る加圧治具１Ｂを説明する。本実施形態に係る加圧治具１Ｂは、第１の実施形態に係る加圧治具１又は第２の実施形態に係る加圧治具１Ａと同様の構造や要素を備えている。以下の説明では、相違点を中心に説明し、共通の構造や要素については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

【0045】

本実施形態に係る加圧治具１Ｂは、ベースプレート２（土台部の一例）と、ベースプレート２に対向して配置されたカバープレート３（カバー部の一例）と、カバープレート３上に配置された複数のコイルスプリング１１（圧縮バネの一例）と、コイルスプリング１１上に配置された加圧プレート５（加圧部の一例）と、コイルスプリング１１を位置決めする位置決め部７Ｂと、を備えている。また、加圧治具１Ｂは、加圧プレート５によってコイルスプリング１１を圧縮して積層体Ｂを加圧する加圧構造６を備えている。

【0046】

位置決め部７Ｂは、カバープレート３に設けられた溝部１３を備え、溝部１３には、コイルスプリング１１の下部の一部分が収容されている。溝部１３は、コイルスプリング１１の外周形状に倣った形状の周壁部１３ａと、コイルスプリング１１の下端が当接する円形の底部１３ｂとを備えている。周壁部１３ａは、コイルスプリング１１の外周を囲むことでコイルスプリング１１を位置決めする。また、周壁部１３ａは、コイルスプリング１１の外周に摺接してコイルスプリング１１の圧縮を案内する。

【0047】

位置決め部７Ｂは、加圧プレート５に設けられた対向溝部１４を備えている。対向溝部１４は、溝部１３に対向して配置されており、コイルスプリング１１の上部の一部分が収容されている。対向溝部１４は、コイルスプリング１１の外周形状に倣った形状の周壁部１４ａと、コイルスプリング１１の上端が当接する円形の天井部１４ｂとを備えている。周壁部１４ａは、コイルスプリング１１の外周を囲むことでコイルスプリング１１を位置決めする。また、周壁部１４ａは、コイルスプリング１１の外周に摺接してコイルスプリング１１の圧縮を案内する。

【0048】

また、本実施形態において、第１の実施形態に係る加圧治具１と同様に、カバープレート３に形成された複数の溝部１３（複数の位置決め部７Ｂ）は、カバープレート３の中心を通る仮想の直線に対して線対称に配置されていてもよい。また、複数の溝部１３は、カバープレート３の周縁に沿って配置されていてもよい。

【0049】

次に、図７を参照し、第４の実施形態に係る加圧治具１Ｃを説明する。本実施形態に係る加圧治具１Ｃは、第１～第３の実施形態に係る加圧治具１、１Ａ、１Ｂと同様の構造や要素を備えている。以下の説明では、相違点を中心に説明し、共通の構造や要素については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

【0050】

本実施形態に係る加圧治具１Ｃは、ベースプレート２（土台部の一例）と、ベースプレート２に対向して配置されたカバープレート３（カバー部の一例）と、カバープレート３上に配置された複数のコイルスプリング１１（圧縮バネの一例）と、コイルスプリング１１上に配置された加圧プレート５（加圧部の一例）と、コイルスプリング１１を位置決めする位置決め部７Ｃと、を備えている。また、加圧治具１Ｃは、加圧プレート５によってコイルスプリング１１を圧縮して積層体Ｂを加圧する加圧構造６を有する。

【0051】

位置決め部７Ｃは、コイルスプリング１１に挿通されてコイルスプリング１１を位置決めする軸部１５を備えている。軸部１５は、カバープレート３から加圧プレート５に向けて突出しており、軸部１５はコイルスプリング１１の軸線Ｘ方向の長さよりも長くなっている。そこで、加圧プレート５には、軸部１５が挿通する逃げ孔１６が設けられている。つまり、軸部１５は、逃げ孔１６に挿通することで加圧プレート５を貫通し、加圧プレート５との干渉を避けることができる。軸部１５に挿通されて位置決めされたコイルスプリング１１の下端は、カバープレート３上に載置され、上端は、加圧プレート５の下面に当接している。軸部１５と加圧プレート５とは、逃げ孔１６内で離間していても、摺接していてもよく、摺接させる場合には、加圧プレート５の昇降（移動）を軸部１５によって案内させることもできる。

【0052】

なお、加圧プレート５からカバープレート３に向けて突出した軸部を設け、カバープレート３に、軸部との干渉を避けるための逃げ孔を設けることもできる。この場合、軸部は、コイルスプリング１１に挿通されてコイルスプリング１１を位置決めし、また、逃げ孔に挿通することでカバープレート３を貫通する。この場合、軸部は、カバープレート３を貫通した際に、積層体Ｂに干渉しない位置に設ける必要がある。

【0053】

また、本実施形態に係る加圧治具１Ｃにおいて、第１の実施形態に係る加圧治具１と同様に、カバープレート３に設けた複数の軸部１５（複数の位置決め部７Ｃ）は、カバープレート３の中心を通る仮想の直線に対して線対称に配置されていてもよい。また、複数の軸部１５は、カバープレート３の周縁に沿って配置されていてもよい。

【0054】

次に、図８、図９を参照し、第５の実施形態に係る加圧治具１Ｄを説明する。本実施形態に係る加圧治具１Ｄは、第１～第４の実施形態に係る加圧治具１、１Ａ～１Ｃと同様の構造や要素を備えている。以下の説明では、相違点を中心に説明し、共通の構造や要素については、同じ符号を付して詳細な説明は省略する。

【0055】

本実施形態に係る加圧治具１Ｄは、ベースプレート２（土台部の一例）と、ベースプレート２に対向して配置された下部プレート３Ａと、下部プレート３Ａ上に配置された複数のスプリングワッシャ４と、スプリングワッシャ４上に配置された上部プレート３Ｂと、上部プレート３Ｂ上に配置された加圧プレート５Ａと、スプリングワッシャ４を位置決めする位置決め部７Ｄと、を備えている。また、加圧治具１Ｄは、加圧プレート５で上部プレート３Ｂを押圧し、上部プレート３Ｂによってスプリングワッシャ４を圧縮して積層体Ｂを加圧する加圧構造６を有する。スプリングワッシャ４は圧縮バネの一例であり、下部プレート３Ａはカバー部の一例であり、上部プレート３Ｂは加圧部の一例である。なお、加圧プレート５Ａは、実質的に第１～第４の実施形態に係る加圧プレート５と同様の構造を備えるが、本実施形態において、スプリングワッシャ４上に配置されているのは上部プレート３Ｂであるため、上述の通り、上部プレート３Ｂが加圧部の一例に相当する。

【0056】

下部プレート３Ａの下面は平坦であり、積層体Ｂに当接している。下部プレート３Ａの上面には、スプリングワッシャ４の下部が収容される複数の溝部７０Ａと、溝部７０Ａを避けた位置に設けられた平坦な当接面７５とが設けられている。上部プレート３Ｂは、実質的に下部プレート３Ａと同一の形成であり、下部プレート３Ａを裏返したような状態で配置されている。上部プレート３Ｂには、スプリングワッシャ４の上部が収容される複数の溝部（以下、「対向溝部７０Ｂ」と称する）と、対向溝部７０Ｂを避けた位置に設けられた平坦な対向面７６とが設けられている。対向面７６は、当接面７５に対向するように設けられており、当接面７５と対向面７６とは、圧縮されたスプリングワッシャ４が溝部７０Ａ及び対向溝部７０Ｂの内部に収容された状態で当接可能である。

【0057】

位置決め部７Ｄは、下部プレート３Ａに設けられた上述の複数の溝部７０Ａを備えている。溝部７０Ａは、スプリングワッシャ４の外周形状に倣った形状の周壁部７２ａと、スプリングワッシャ４の端部（下端）が当接する環状（ドーナツ状）の底部７２ｂとを備えている。溝部７０Ａには、スプリングワッシャ４の下部の一部分が収容されており、周壁部７２ａは、スプリングワッシャ４の外周を囲むことでスプリングワッシャ４を位置決めする。また、周壁部７２ａは、スプリングワッシャ４の外周に摺接してスプリングワッシャ４の圧縮を案内する。

【0058】

また、位置決め部７Ｄは、溝部７０Ａ内に設けられた第１の軸部１０Ａを備えている。第１の軸部１０Ａは、底部７２ｂから立設され、スプリングワッシャ４の内周形状に倣った断面円形を有する。第１の軸部１０Ａは、溝部７０Ａ内で、スプリングワッシャ４に挿通されることでスプリングワッシャ４を位置決めする。

【0059】

位置決め部７Ｄは、上部プレート３Ｂに設けられた上述の複数の対向溝部７０Ｂを備えている。対向溝部７０Ｂは、溝部７０Ａに対向して配置されており、対向溝部７０Ｂは、スプリングワッシャ４の外周形状に倣った形状の周壁部７３ａと、スプリングワッシャ４の端部（上端）が当接する環状（ドーナツ状）の天井部７３ｂとを備えている。対向溝部７０Ｂには、スプリングワッシャ４の上部の一部分が収容されており、周壁部７３ａは、スプリングワッシャ４の外周を囲むことでスプリングワッシャ４を位置決めする。また、周壁部７３ａは、スプリングワッシャ４の外周に摺接してスプリングワッシャ４の圧縮を案内する。

【0060】

また、位置決め部７Ｄは、対向溝部７０Ｂ内に設けられた第２の軸部１０Ｂを備えている。第２の軸部１０Ｂは、天井部７３ｂから突出され、スプリングワッシャ４の内周形状に倣った断面円形を有する。第２の軸部１０Ｂは、対向溝部７０Ｂ内で、スプリングワッシャ４に挿通されることでスプリングワッシャ４を位置決めする。

【0061】

なお、本実施形態に係る加圧治具１Ｄにおいて、第１の実施形態に係る加圧治具１と同様に、下部プレート３Ａに設けられた複数の溝部７０Ａ（複数の位置決め部７Ｄ）は、下部プレート３Ａの中心を通る仮想の直線に対して線対称に配置されていてもよい。また、複数の位置決め部は、下部プレート３Ａの周縁に沿って配置されていてもよい。

【0062】

上記の各実施形態に係る加圧治具１、１Ａ～１Ｄによれば、スプリングワッシャ４やコイルスプリング１１などの圧縮バネを位置決めする位置決め部７、７Ａ、７Ｂ、７Ｃ、７Ｄが設けられているので、積層体Ｂの適切な加圧が可能であり、更に、適切な加圧状態を安定的に維持できる。

【0063】

また、第１、第５の各実施形態に係る加圧治具１、１Ｄの位置決め部７、７Ｄは、カバープレート３または下部プレート３Ａに溝部７１、７０Ａを備え、カバープレート３または下部プレート３Ａは、溝部７１、７０Ａを避けた位置に加圧プレート５または上部プレート３Ｂに当接可能な当接面３ｂ、７５を備えている。溝部７１、７０Ａによってスプリングワッシャ４の一部分を収容することで、スプリングワッシャ４を簡便に、且つ安定して位置決めできる。また、加圧プレート５または上部プレート３Ｂは、当接面３ｂ、７５に当接するまでスプリングワッシャ４を圧縮できる。さらに当接面３ｂ、７５は、溝部７１、７０Ａを避けた位置に設けられているので、溝部７１、７０Ａ内に収容されたスプリングワッシャ４は、当接面３ｂ、７５の影響を受けずに圧縮され、また、スプリングワッシャ４の一部分は溝部７１、７０Ａ内に収容されているので嵩が低くなり、コンパクト化に有利になる。

【0064】

このコンパクト化の優位性について補足すると、例えば、積層体Ｂを連続式の加熱炉で接合する場合、バッチ式の加熱炉で接合する場合に比べ、炉内の温度条件を一定に保持するための条件が厳しくなる。具体的には、加圧治具の高さや寸法等に応じて炉内を大きくすると、炉内の温度や環境を維持するための条件が厳しくなる。その結果、積層体の温度を接合温度以上とし、更に接合時間を維持するようにする制御や調整は、困難になり易い。ここで第１～第３、第５の実施形態に係る加圧治具１、１Ａ、１Ｂ、１Ｄによれば、溝部７１、１２、１３、７０Ａ内または対向溝部１４、７０Ｂ内にスプリングワッシャ４等の一部分を収容することで高さを抑え易くなり、その結果、炉内において、積層体Ｂの温度を接合温度以上とし、更に接合時間を維持するようにする制御や調整が容易となり、積層体Ｂの適切な接合にも有利になる。特に、積層体Ｂが半導体の基板等に利用されるものである場合、積層体Ｂの適切な接合は、繊細で非常に重要であるため、僅かな差であっても品質に大きな影響を及ぼすので、溝部７１、１２、１３、７０Ａ，または対向溝部１４、７０Ｂ内にスプリングワッシャ４等の一部分を収容する意義は非常に大きい。

【0065】

また、上記の第１、第３～第４の実施形態に係る加圧治具１、１Ｂ～１Ｄにおいて、複数の位置決め部７、７Ｂ～７Ｄは、カバープレート３や下部プレート３Ａの中心を通る仮想の直線に対して線対称に配置されている。その結果、複数のスプリングワッシャ４やコイルスプリング（圧縮バネ）により、カバープレート３や下部プレート３Ａの全面を偏りなく加圧するのに有利になる。

【0066】

また、複数の位置決め部７、７Ｂ～７Ｄは、カバープレート３や下部プレート３Ａの周縁３ｘに沿って配置されており、その結果、積層体Ｂに対し、カバープレート３や下部プレート３Ａの周縁に沿った外寄りの位置から加圧し易くなる。

【0067】

以上、各実施形態に係る加圧治具に基づいて、加圧装置を説明したが、本発明は、これらの実施形態のみには限定されない。例えば、溝部の外周壁や軸部の形状は、圧縮バネの外周や内周等に完全に倣う形状でなくてもよく、圧縮バネの外周や内周に少なくとも一部分が当接して圧縮バネの位置ズレを防止できる形状であればよい。例えば、圧縮バネの外周や内周が円形の場合に、溝部の外周壁や軸部が四角形状であり、四角形状の四点が溝部の外周壁や軸部に当接して位置ズレを防止できる形状でもよい。

【0068】

また、積層体としては半導体の基板等に使用される積層体に限定されず、他の積層体、例えば、ヒートシンクとセラミック基板とを積層した接合物等であってもよい。

【符号の説明】

【0069】

１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ…加圧治具（加圧装置）、２…ベースプレート（土台部）、３…カバープレート（カバー部）、３Ａ…下部プレート（カバー部）、３Ｂ…上部プレート（加圧部）、３ｘ…カバープレートの周縁、３ｂ，７５…当接面、４…スプリングワッシャ（圧縮バネ）、５，５Ａ…加圧プレート（加圧部）、６…加圧構造、７，７Ａ，７Ｂ，７Ｃ，７Ｄ…位置決め部、１０，１５…軸部、１０Ａ…第１の軸部、１０Ｂ…第２の軸部、１１…コイルスプリング（圧縮バネ）、１３ａ，１４ａ，７３ａ，７４ａ…周壁部、１４，７０Ｂ…対向溝部、７１，１２，１３，１４，７０Ａ…溝部、７６…対向面、Ｂ…積層体、Ｃｐ…カバープレートの中心、Ｌ１，Ｌ２…仮想の直線。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】