專利名稱：自動低濕保管箱的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于可用低濕度、在加溫狀態(tài)下對半導體等電子元件或光纖維等進行保管的自動低濕保管技術的領域。
對于現(xiàn)有的這種干燥箱，一般是將6個小時設為1個循環(huán)，其內(nèi)將干燥劑加熱30分鐘，利用形狀記憶合金的變形功能，將箱外防護門打開，關閉同時連接的相反側(cè)的箱內(nèi)防護門而對干燥劑進行再生處理，利用定時器使對加熱體的通電停止，使形狀記憶合金的溫度也依次冷卻而使收縮力減小，利用反彈彈簧(反發(fā)スプリング)的力來關閉箱外防護門，打開箱內(nèi)防護門，用干燥劑進行大約5小時30分鐘的、對箱內(nèi)空氣的吸濕作用，使箱內(nèi)保持在低濕度(現(xiàn)有技術)。
另外，對于本申請人開發(fā)的先前申請的日本發(fā)明專利公開1997年第206543號公報(公知例子)，其結構是，在改善所述的以往技術的電子單元的干燥處理室內(nèi)，一并設置干燥劑容器與風扇，利用定時器使發(fā)熱體和風扇作間歇性動作便可對干燥劑進行再生處理。
所述的現(xiàn)有技術，由于不進行特別加溫而容納了容納物，故有可能若將其取出箱外則在自然狀態(tài)下就開始吸濕，而對于前述的公知例子來說，也有這一現(xiàn)象。
因此，在對半導體元件等進行保管時，在后工序或在安裝前階段，必須在短時期內(nèi)作低溫干燥處理(脫濕)，進行除濕。
即，對于該低溫干燥處理，在對自然狀態(tài)下容納、吸濕后的半導體或電子元件進行安裝時，必須預先用烘箱以約120度的溫度作約3小時左右的加熱來除去吸附在電子元件上的水分。
因此，在該低溫干燥處理時，存在著半導體元件受到熱應力而產(chǎn)生半導體內(nèi)部的損傷或基板的變形等之虞。
如前所述，在自然狀態(tài)及凈化室內(nèi)(溫度約23℃，濕度50％左右)，進行吸濕，對于本發(fā)明，以不能說是特別高溫的、例如中溫度(約50℃)且低濕度(約1％～10％)狀態(tài)下將有可能發(fā)生質(zhì)量不良的半導體等電子元件、光學透鏡、液晶、水晶振動子、光纖維、套圈等容納零件容納在容納箱內(nèi)，不僅長期地可將因濕度所產(chǎn)生的電子元件等的損傷防患于未然，而且可穩(wěn)當?shù)貙嵤┑蜏馗稍锾幚恚趯⑺鼈儚母稍锉９芟渲腥〕鰰r，由于溫度比室溫高，故不會馬上開始吸濕，從而可充分地進行安裝處理，并不需要特別的低溫干燥處理，將因熱應力所產(chǎn)生的損傷防患于未然，提高質(zhì)量和降低成本。
因此，本發(fā)明所要解決的各課題如下。
本發(fā)明的第1課題是，提供一種在低濕度、加溫狀態(tài)下保管容納物的產(chǎn)品，以可穩(wěn)當?shù)剡M行與低溫干燥處理相同或比其小的吸濕率。
本發(fā)明的第2課題是，提供一種不會因熱應力而損傷容納物、可有效防止工序中及出廠后產(chǎn)生質(zhì)量惡化并進行有效保管的產(chǎn)品。
本發(fā)明的第3課題是，提供一種使干燥劑的加熱再生效率提高的產(chǎn)品。
本發(fā)明的第4課題是，提供一種可對容納物進行保管、以在出箱后也不會馬上吸濕的產(chǎn)品。
本發(fā)明的第5課題是，提供一種可對電子元件等進行保管的、以在脫濕狀態(tài)下將其供于安裝處理的產(chǎn)品。
為實現(xiàn)上述課題，權利要求書作了記載，現(xiàn)就其結構作如下描述。
(1)自動低濕保管箱，具有將干燥劑進行加熱再生處理、對容納箱內(nèi)作除濕處理的除濕單元，設有使所述容納箱內(nèi)的空氣強制循環(huán)的送風裝置和對容納物進行加溫的加溫裝置。
(2)如(1)所述的自動低濕保管箱，可利用控制裝置對所述加溫裝置和所述除濕單元進行控制，以將所述箱內(nèi)的溫度設為中溫度(50℃)、濕度設為低濕度(1％～10％)。
因此，可一邊進行低溫干燥處理一邊對容納物進行保管。
(3)如(1)或(2)所述的自動低濕保管箱，在保持容納物的擱板上配設有多個所述加溫裝置，以有選擇地進行開、關而可部分地變更控制加溫狀態(tài)。
因此，可使設備運轉(zhuǎn)成本降低而有效地以低濕度來保管容納物。
(4)如(1)至(3)所述的自動低濕保管箱，在所述除濕單元上豎狀地并設干燥劑容器，并變更高度位置，面對送風裝置，以至少使該干燥劑容器的下緣部成為斜行狀。
(5)如(4)所述的自動低濕保管箱，在所述干燥劑容器的下緣連續(xù)設置電子加熱裝置。
因此，可有效地對干燥劑進行加熱再生處理，有效地使容納箱內(nèi)低濕化。
(6)如(5)所述的自動低濕保管箱，在所述干燥劑容器上配設冷卻裝置。
因此，由于有效地對干燥劑進行加熱再生處理，然后提高了干燥劑的吸濕特性，且低溫為20℃～0℃與通常為50℃的升溫狀態(tài)下進行吸濕相比提高了吸濕率，故在干燥劑容器上附加電子制冷那樣的冷卻裝置而使吸濕特性提高。
(7)如(1)至(6)所述的自動低濕保管箱，在對干燥劑進行加熱再生處理后或門開閉之后，在容納箱內(nèi)進行吸濕作業(yè)中，使所述除濕單元中的風扇進行強力送風、箱內(nèi)穩(wěn)定在低濕度后，可將其切換成弱送風或關閉。
因此，可防止箱內(nèi)濕度下降。
(8)如(1)至(7)所述的自動低濕保管箱，做成通過打開所述容納箱的門而檢測箱內(nèi)濕度的上升并使蜂鳴器起動發(fā)出警報的結構。
因此，可將箱內(nèi)濕度的變動防患于未然。
附圖的簡單說明。


圖1是實施形態(tài)的自動低濕保管箱的主視圖。
圖2是卸下圖1中的門后的主視圖。
圖3是圖1放大后的縱剖側(cè)視圖。
圖4是圖1中的功能方框圖。
圖5是圖1中的除濕單元的縱剖視圖。
圖6是圖5的使用狀態(tài)說明圖。
圖7是圖5中的干燥劑容器的仰視圖。
圖8是圖1的保管箱與現(xiàn)有產(chǎn)品的干燥劑的溫度變化比較曲線圖。
下面，根據(jù)附圖就本發(fā)明的實施形態(tài)來說明將半導體元件用作為容納物GA的自動低濕保管箱1000。
該自動低濕保管箱1000的特點是，將保管容納物GA的容納箱內(nèi)1的溫度設為中溫度(約50℃)，將濕度設為低濕度(約1％～10％)，通過使容納箱1內(nèi)的空氣循環(huán)，從而在吸濕水分量為0.03重量％以下的狀態(tài)從箱內(nèi)取出容納物GA，對于例如半導體元件等，可不預先實施低溫干燥處理就進行釬焊工序等的安裝前處理。
(1)整體結構如圖1至圖3所示，自動低濕保管箱1000如此構成在前面利用左右對開狀的4個或6個門11～14而開閉自如的封閉式的容納箱1的背板位置使第1、第2兩個除濕單元100、200安裝成鄰接狀，為使容納箱1內(nèi)的空氣繞該兩除濕單元100、200而循環(huán)，如圖3所示，在容納箱1的背面部形成通氣道700，可在穩(wěn)定的低濕度(約1～10％)環(huán)境中保管，使放置在箱內(nèi)擱板15上的電子元件等容納物GA長時期不產(chǎn)生質(zhì)量變化。
(2)各部分的關系構成如圖4的功能方框圖所示，使控制裝置400與可對來自電源P的通電進行操作的操作裝置300連接，為可使來自濕度傳感器500的箱內(nèi)的濕度信息進行報知而使其與該控制裝置400連接，可控制向第1、第2除濕單元100、200內(nèi)的發(fā)熱體103、203的通電，可對干燥劑102、202加熱的PTC熱控管等電子加熱裝置106、206進行控制，還可對電子制冷那樣的向冷卻裝置107、207的通電進行控制，尤其夾裝有對各除濕單元100、200內(nèi)的風扇108、208予以變速驅(qū)動的第1、第2變速裝置910、920。
使送風裝置(輔助風扇)720面對所述通氣道700配設在兩除濕單元100、200的下游側(cè)，使加熱器等的加溫裝置710A～D配設在各擱板15上并使其與控制裝置400連接而可有選擇地進行通電，該控制裝置400也與門開關800連接，以使蜂鳴器850動作，操作裝置300與顯示箱內(nèi)濕度狀況的顯示裝置600連接。
(3)各部分的結構、功能①第1、第2除濕單元100、200由于第1、第2除濕單元100、200的結構是互相通用的，故以下說明第1除濕單元100的結構，對于第2除濕單元200，共同點用200多號的符號表示，若無特別需要，則省略重復說明。
如圖5及圖6所示，第1除濕單元100是，在中央的干燥室101中充填干燥劑102通過固定件107將由安裝有發(fā)熱體103的4個多孔質(zhì)殼體所構成的干燥劑容器104A～D隔開所需間隔地作豎狀的并排狀，而且，各干燥劑容器104(A～D)配置成高度不同的斜形狀，同時在其側(cè)面配設冷卻裝置107，在其下緣部105(A～D)，如圖1所示那樣通過支承材料109而連續(xù)設置電子加熱裝置106、206，在其下側(cè)位置配設旋轉(zhuǎn)式風扇108。
另外，在干燥室101的上下位置形成有上下通氣室111、121，在各干燥室101之間分別設置箱內(nèi)側(cè)開口112、122及箱外側(cè)開口113、123，通過利用中央的上下鉸鏈131、132而設成可起伏的翹翹板式的上下防護門141、142，而可分別交替地進行開閉。
另外，通過與各自的上下防護門141、142連接的連接線151、152而與形狀記憶合金線圈160連接，另一端與反彈螺旋彈簧170連接。
②操作裝置300該裝置具有用來預先設定容納箱1內(nèi)的希望濕度的升降按鈕301、302；對其設置按鈕303及加溫裝置710A～D和送風裝置720的通電可進行開、關的操作按鈕304、305；對定時器順序可始動的主開關306；以及定時器調(diào)節(jié)按鈕307，包含接觸式傳感器等的操作板310附設在擱板15的前面(參照圖2)。
③周期可變式控制裝置400該控制裝置400具有包含微機裝置在內(nèi)的控制電路，對向發(fā)熱體103、203的通電的時序的開、關和電子加熱裝置106、206以及向冷卻裝置107、207的通電是可控制的，且隔開所需的時差對向風扇108、208的通電的開、關是可控制的，根據(jù)濕度傳感器500的濕度信息而可高速、中速或低速地驅(qū)動風扇108、208，并可控制其風量、風速。
④顯示裝置600用液晶顯示體等構成，且可分別顯示箱內(nèi)當前濕度及希望設定濕度而構成，與操作裝置300鄰接配設在擱板15的前面，顯示不一定限于液晶。
⑤變速裝置910它可變更所述風扇108、208的旋轉(zhuǎn)速度，在標準的除濕處理中將風速設成低速，在加熱再生后或門開閉后等急速除濕時，將風速108、208的轉(zhuǎn)速設成高速等就可使其風量、風速變更。
下面，參照圖4至圖7來說明該保管箱1000的使用順序。
在要獲得低濕效果而使用該保管箱1000時，如圖3所示，在容納箱1的擱板15上適當放置所需的容納物GA并關閉門11～14，開啟主開關306，對操作板310的升降按鈕301、302進行操作，而將箱內(nèi)的濕度調(diào)節(jié)成例如5％RH(相對濕度)，利用定時器調(diào)節(jié)按鈕307來設定將標準循環(huán)設為6小時的周期可變式控制裝置400，開啟操作按鈕305使輔助風扇720始動。
在該狀態(tài)下，干燥劑102、202的吸濕能力飽和，容納箱1內(nèi)的濕度與箱外相同，為60％RH。
在該狀態(tài)下，當利用控制裝置400開始向第1、第2除濕單元100、200的發(fā)熱體103、203及電子加熱裝置106、206通電時就進入再生循環(huán)，發(fā)熱體103、203及電子加熱裝置106、206發(fā)熱，使干燥劑102、202升溫到120℃(或150℃左右)，但在該場合，如圖8所示，對于現(xiàn)有產(chǎn)品，溫度上升較遲(XN)，對于該除濕單元100、200，因不同類的加熱源配合動作，干燥劑102、202急速上升而被加熱(X)，不僅迅速被再生，而且電子加熱裝置106、206從下部對干燥劑102、202進行加熱，且由風扇108、208送風，此外，干燥劑容器104A～D、204A～D，其下緣部105A～D、205A～D由于配置成高度不同的斜行狀，故如圖6(ホ)所示，均等地受到來自風扇108、208的送風，從而可互相相同程度地對干燥劑102、202進行加熱，可無溫度差地平均地進行加熱再生。
此時，也對形狀記憶合金線圈160、260通電而使其變形，克服反彈螺旋彈簧170、270而使上下防護門141、142、241、242動作，關閉箱內(nèi)側(cè)開口1 12、122、212、222，以鉸鏈131、231為中心將相反側(cè)的箱外側(cè)開口113、123、213、223打開(圖6中的假想線位置)。
通過這一系列的動作，吸附水分的干燥劑102、202因溫度上升而開始排出水分，該水分箱向外排出(圖6中的(イ)、(ロ))。
該狀態(tài)若繼續(xù)約1小時，則干燥劑102、202被再生而恢復吸濕能力。
因此，干燥劑102、202是一種可被靈敏地進行再生處理的干燥劑。
接著，當利用控制裝置400進入除濕循環(huán)時，第1、第2兩除濕單元100、200不向發(fā)熱體103、203及電子加熱裝置106、206通電而向冷卻裝置107、207通電從而由上下防護門141、142、241、242將箱內(nèi)側(cè)開口112、122打開，箱外側(cè)開口113、123仍為關閉的狀態(tài)(圖6中的實線位置)，由于風扇108、208開始動作，故由干燥劑102、202進行除濕，因冷卻裝置107、207而使吸濕能力提高的空氣如圖6中箭頭(ハ)所示，受到輔助風扇720的施力而從過濾器口721向箱內(nèi)供給，并且箱內(nèi)的含水分的空氣因輔助風扇720而產(chǎn)生負壓從排氣口722進入干燥室101、201內(nèi)，且如箭頭(ホ)那樣受到風扇108、208的施力，反復進行由干燥劑102、202所作除濕處理的過程，其間，尤其在干燥劑102、202的加熱再生后及在門開閉后，由于濕度傳感器500檢測到容納箱1內(nèi)為高濕度，故根據(jù)該濕度信息而利用第1、第2變速裝置910、920以高速來驅(qū)動風扇108、208，用較大的風量、風速來冷卻干燥劑102、202，而且，風速108、208的風量從斜行狀的除濕單元100、200下緣部均等地供給，不僅以與圖8所示的現(xiàn)有產(chǎn)品的場合(YN)相比能迅速下降的狀態(tài)冷卻，而且低濕的空氣可供給到箱內(nèi)以高速對箱內(nèi)進行除濕。
然而，在每次開閉門11～14以進出容納物GA時，容納箱1內(nèi)的濕度的微小變動是不能避免的。
這一點，對于該保管箱1000來說，將檢測門11～14的開閉的門開關800與控制裝置400相連，并暫時使每次除濕單元100的風速108動作，與除濕循環(huán)配合動作，從而可使容納箱1內(nèi)進行除濕處理，防止箱內(nèi)的濕度上升。
將門11～14打開后，若經(jīng)過規(guī)定期間，例如30秒～1分鐘，則檢測到容納箱1內(nèi)的濕度上升，并利用控制裝置400而可使蜂鳴器850開始動作并報警。
在使該狀態(tài)繼續(xù)約2小時后，最好暫時使風扇108、208停止，以延長電動機壽命和節(jié)電。
但是，由于繼續(xù)進行除濕循環(huán)，故由干燥劑102、202除濕而輕量化的空氣，利用輔助風扇720而在容納箱1內(nèi)與第1、第2除濕單元100、200之間循環(huán)，繼續(xù)將箱內(nèi)除濕，逐漸使其低濕度化。
另外，在各擱板15上，由于設有選擇性地可進行開、關的加溫裝置710A～D，故可穩(wěn)當?shù)貙⑷菁{物GA加溫，進行低溫干燥處理。
接著，在約3小時后，使第1、第2除濕單元100、200進入約1小時的再生循環(huán)，向發(fā)熱體103、203及電子加熱裝置106、206和形狀記憶合金線圈160、260通電，加熱干燥劑102、202，將其水分放出到容納箱1外。
此外，在經(jīng)過約1小時后，除濕單元100、200的再生處理結束，進入除濕循環(huán)，以高速使風扇108、208開始動作，再將風扇108、208切換到中速，再切換到低速Lo，將容納箱1內(nèi)除濕。
另外，不言而喻，通過對第1、第2除濕單元100、200的動作設置時差、進行自動運轉(zhuǎn)，從而可減少容納箱1內(nèi)的濕度變動使其低濕化。
又，利用濕度傳感器500所提供的濕度信息，間歇地以高速、中速或低速來驅(qū)動風扇108、208，從而以適當?shù)娘L量、風速將低濕空氣供給到箱內(nèi)，并有效地繼續(xù)進行除濕處理。
又，該容納箱1內(nèi)的濕度變化，可由顯示裝置600來目認。
由此，將從第1、第2除濕單元100、200排出的低濕狀的空氣供給到容納箱1內(nèi)，利用加溫裝置710A～D而將保持在擱板15上的半導體元件等的容納物GA加熱成例如50℃左右的中溫狀，即將半導體元件等的容納物GA加熱成中溫、低濕狀而進行低溫干燥處理。
因此，半導體元件等容納物GA用大約2～3天左右的所需天數(shù)能有效完成脫濕處理，然后，通過關閉加溫裝置710A～D，從而仍可進行低濕的保管。
另外，在上述的順序說明中，說明了使設在通氣道700中的輔助風扇720動作而使空氣強制循環(huán)的情況，但也可仍使輔助風扇720停止的狀態(tài)下利用第1、第2除濕單元100、200中被除濕后的空氣的上升氣流使容納箱1內(nèi)空氣循環(huán)而穩(wěn)當?shù)貙Π雽w元件進行除濕。
如上所述，被保管的半導體元件，不會因受到熱應力而產(chǎn)生不良品，從而被低溫干燥處理并保持，在為了下一個工序而離開箱內(nèi)時，由于溫度約是50左右，且在自然冷卻而到達常溫為止至少花費1小時，故半導體元件自身不會馬上誘發(fā)吸濕作用，從而可安全地進行下一個工序。
另外，不言而喻，對于該自動低濕保管箱1000，即使將光學透鏡、液晶、水晶振動子、光纖維、套圈關連零件等作為容納物GA，也可發(fā)揮同樣優(yōu)異的功能。
另外，若對發(fā)熱體103、203的通電量進行切換、控制，以控制干燥劑102、202的加熱力，則可進一步有效地進行加熱再生處理。
由如上說明的本發(fā)明所帶來的顯著效果如下。
①可一邊穩(wěn)當?shù)貙θ菁{物進行低溫干燥處理，一邊在低濕度狀態(tài)下進行保管；②可有效地對干燥劑進行加熱再生處理；③可防止箱內(nèi)的濕度下降和變動，穩(wěn)定地保管容納物；④可大幅度地降低設備運轉(zhuǎn)費而保管容納物。
權利要求
1.一種自動低濕保管箱，系具有將干燥劑進行加熱再生處理、對容納箱內(nèi)作除濕處理的除濕單元的自動低濕保管箱，其特征在于，設有使所述容納箱內(nèi)的空氣強制循環(huán)的送風裝置和對容納物進行加溫的加溫裝置。
2.如權利要求1所述的自動低濕保管箱，其特征在于，利用控制裝置對所述加溫裝置和所述除濕單元進行控制，以將所述容納箱內(nèi)的溫度設為中溫度50℃、濕度設為低濕度1％～10％。
3.如權利要求1或2所述的自動低濕保管箱，其特征在于，在保持容納物的擱板上配設有多個所述加溫裝置，以有選擇地進行開、關而可部分地變更控制加溫狀態(tài)。
4.如權利要求1至3所述的自動低濕保管箱，其特征在于，在所述除濕單元上豎狀地并設干燥劑容器，并變更高度位置，面對送風裝置，以至少使該干燥劑容器的下緣部成為斜行狀。
5.如權利要求4所述的自動低濕保管箱，其特征在于，在所述干燥劑容器的下緣連續(xù)設置電子加熱裝置。
6.如權利要求5所述的自動低濕保管箱，其特征在于，在所述干燥劑容器上配設冷卻裝置。
7.如權利要求1至6所述的自動低濕保管箱，其特征在于，在對干燥劑進行加熱再生處理后或門開閉之后，在容納箱內(nèi)進行吸濕作業(yè)中，使所述除濕單元中的風扇進行強力送風、箱內(nèi)穩(wěn)定在低濕度后，可將其切換成弱送風或關閉。
8.如權利要求1至7所述的自動低濕保管箱，其特征在于，做成通過打開所述容納箱的門而檢測箱內(nèi)濕度的上升并使蜂鳴器起動發(fā)出警報的結構。
全文摘要
一種自動低濕保管箱,系具有對干燥劑進行加熱再生處理、對箱內(nèi)進行除濕處理的除濕單元的自動低濕保管箱,設有使所述容納箱內(nèi)的空氣強制循環(huán)的送風裝置和對容納物進行加溫的加溫裝置。采用本發(fā)明,可進行低溫干燥處理,在低濕度的狀態(tài)下保管容納物。
文檔編號B65D81/18GK1361049SQ0111122
公開日2002年7月31日 申請日期2001年3月7日 優(yōu)先權日2000年12月27日
發(fā)明者牛田唯一, 湯淺孝雄, 安田孝夫 申請人:東洋生活株式會社