(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱対象物を加熱する第１の押圧部と、
弾性体を有し、前記第１の押圧部と前記弾性体との間に前記加熱対象物を挟む第２の押圧部と、
前記第１の押圧部と前記加熱対象物とを熱的に隔離して、前記第１の押圧部と前記第２の押圧部との間に前記加熱対象物を保持し、前記第２の押圧部が前記加熱対象物を前記第１の押圧部に向かって押圧した場合に、前記加熱対象物と前記第１の押圧部とを熱的に接続するフローティング治具と、
を備え、
前記第２の押圧部は、前記第１の押圧部に向かって移動することで、前記加熱対象物を前記第１の押圧部に向かって押圧する、
加熱装置。
【請求項２】
前記フローティング治具は、前記第１の押圧部または前記第２の押圧部による押圧力から開放されると、前記第１の押圧部と前記加熱対象物とを熱的に隔離する、
請求項１に記載の加熱装置。
【請求項３】
前記フローティング治具は、前記加熱対象物を保持した状態で、前記加熱対象物と前記第１の押圧部とを熱的に接続する、
請求項１または請求項２に記載の加熱装置。
【請求項４】
前記フローティング治具は、
前記第１の押圧部及び前記第２の押圧部の間に前記加熱対象物を保持する第１の保持部材と、
前記第１の保持部材を支持し、前記第１の保持部材を移動させる昇降部材と、
を有する、
請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項５】
加熱対象物を加熱する第１の押圧部と、
弾性体を有し、前記第１の押圧部と前記弾性体との間に前記加熱対象物を挟む第２の押圧部と、
前記第１の押圧部と前記加熱対象物とを熱的に隔離して、前記第１の押圧部と前記第２の押圧部との間に前記加熱対象物を保持し、前記第１の押圧部および前記第２の押圧部の一方が前記加熱対象物を他方に向かって押圧した場合に、前記加熱対象物と前記第１の押圧部とを熱的に接続するフローティング治具と、
を備え、
前記フローティング治具は、
前記第１の押圧部及び前記第２の押圧部の間に前記加熱対象物を保持する第１の保持部材と、
前記第１の保持部材を支持し、前記第１の保持部材を移動させる昇降部材と、
を有し、
前記昇降部材は、
前記第１の押圧部および前記第２の押圧部の一方が前記加熱対象物を他方に向かって押圧した場合に、前記第１の保持部材を前記第１の押圧部に向かって移動させ、前記第１の保持部材に保持された前記加熱対象物と前記第１の押圧部とを熱的に接続し、
前記第１の押圧部又は前記第２の押圧部による押圧力から開放されると、前記第１の保持部材を移動させ、前記第１の保持部材に保持された前記加熱対象物と前記第１の押圧部とを熱的に隔離する、
加熱装置。
【請求項６】
前記第２の押圧部は、前記第２の押圧部の前記第１の押圧部側の面に前記弾性体を保持する第２の保持部材を有し、
前記第２の保持部材は、前記第１の押圧部および前記第２の押圧部の一方が前記加熱対象物を他方に向かって押圧した場合に、前記第１の保持部材の前記第２の押圧部側の面を覆う、
請求項４または請求項５に記載の加熱装置。
【請求項７】
前記第２の保持部材は、前記第２の保持部材から露出する前記弾性体の形状が、加熱対象物が載置されるキャリアの形状と実質的に同一になるように、前記弾性体の周縁部を保持する、
請求項６に記載の加熱装置。
【請求項８】
前記第１の保持部は、前記加熱対象物の周縁部を保持する、
請求項４から請求項７までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項９】
前記第１の押圧部を加熱して予め定められた温度に維持する加熱部をさらに備える、
請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１０】
前記フローティング治具は、前記第１の押圧部および前記第２の押圧部の一方が他方から離れるに伴って、前記加熱対象物を前記第１の押圧部から機械的に隔離する、
請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１１】
前記第２の押圧部は、基板、接着層および電子部品がこの順で積層された前記加熱対象物の前記電子部品を、前記弾性体で前記基板に対して押圧する、
請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１２】
前記第２の押圧部は、前記基板、前記接着層および複数の前記電子部品がこの順で積層された前記加熱対象物の前記複数の電子部品を、前記弾性体で前記基板に対して同時に押圧する、
請求項１１に記載の加熱装置。
【請求項１３】
前記加熱対象物が載置される複数のキャリアと、
前記複数のキャリアを順番に選択して、前記フローティング治具に保持させる搬送部と
をさらに備える、
請求項１から請求項１２までのいずれか一項に記載の加熱装置。
【請求項１４】
基板、接着層および電子部品が積層された加熱対象物と、前記加熱対象物を加熱する第１の押圧部とを熱的に隔離して、第２の押圧部の弾性体と前記第１の押圧部との間に前記加熱対象物を保持する段階と、
前記第２の押圧部が前記第１の押圧部に向かって前記加熱対象物を押圧することで、前記加熱対象物と前記第１の押圧部とを熱的に接続する段階と、
を備える実装体の製造方法。
【請求項１５】
前記第１の押圧部または前記第２の押圧部による前記加熱対象物への押圧力を開放することで、前記第１の押圧部と前記加熱対象物とを熱的に隔離する段階をさらに備える、
請求項１４に記載の実装体の製造方法。
【請求項１６】
前記加熱対象物と前記第１の押圧部とを熱的に接続する前に、前記第１の押圧部を前記接着層が熱硬化する温度に加熱して維持する段階をさらに備える、
請求項１４または請求項１５に記載の実装体の製造方法。
【請求項１７】
前記加熱対象物と前記第１の押圧部とを熱的に接続する段階は、
前記第１の押圧部と前記加熱対象物とを熱的に隔離して、前記第１の押圧部と前記第２の押圧部との間に前記加熱対象物を保持し、前記第２の押圧部が、前記加熱対象物を前記第１の押圧部に向かって押圧した場合に、前記加熱対象物と前記第１の押圧部とを熱的に接続するフローティング治具に、前記加熱対象物を保持した状態で、前記加熱対象物と前記第１の押圧部とを熱的に接続する段階を有する、
請求項１４から請求項１６までのいずれか一項に記載の実装体の製造方法。
【請求項１８】
前記フローティング治具は、
前記第１の押圧部及び前記第２の押圧部の間に前記加熱対象物を保持する第１の保持部材と、
前記第１の保持部材を支持し、前記第１の保持部材を移動させる昇降部材と、
を有する、
請求項１７に記載の実装体の製造方法。
【請求項１９】
前記第２の押圧部は、前記第２の押圧部の前記第１の押圧部側の面に前記弾性体を保持する第２の保持部材を有し、
前記加熱対象物と前記第１の押圧部とを熱的に接続する段階は、
前記第２の押圧部が前記加熱対象物を前記第１の押圧部に向かって押圧した場合に、前記第２の保持部材が、前記第１の保持部材の前記第２の押圧部側の面を覆う段階を有する、
請求項１８に記載の実装体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱装置および実装体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気部品と基板とを電気的に接続する実装工程において、台座と押圧ヘッドを備え、台座の上に配された電気部品および基板を押圧ヘッドで押圧しながら加熱する圧着装置が用いられている（例えば、特許文献１、特許文献２を参照。）。
特許文献１  特開２００７−１８９１００
特許文献２  特開平６−２５２２１０
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、圧着工程開始時の設定温度と、圧着工程中または圧着工程終了時の設定温度とが異なる場合、上記の圧着装置を用いて連続して圧着工程を実施するには、圧着工程が終了した後、次の圧着工程を開始する前に、一旦、台座を冷却して、圧着工程を開始した後で、再度、台座を昇温する。そのため、タクトタイムが長くなる。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、加熱対象物を加熱する第１の押圧部と、弾性体を有し、第１の押圧部と弾性体との間に加熱対象物を挟む第２の押圧部と、第１の押圧部と加熱対象物とを熱的に隔離して、第１の押圧部と第２の押圧部との間に加熱対象物を保持し、第１の押圧部および第２の押圧部の一方が加熱対象物を他方に向かって押圧した場合に、加熱対象物と第１の押圧部とを熱的に接続するフローティング治具とを備える加熱装置が提供される。
【０００５】
上記の加熱装置において、第１の押圧部を加熱して予め定められた温度に維持する加熱部をさらに備えてよい。上記の加熱装置において、フローティング治具は、第１の押圧部または第２の押圧部による押圧力から開放されると、第１の押圧部と加熱対象物とを熱的に隔離してよい。上記の加熱装置において、フローティング治具は、第１の押圧部および第２の押圧部の一方が他方から離れるに伴って、加熱対象物を第１の押圧部から機械的に隔離してよい。
【０００６】
上記の加熱装置において、第２の押圧部は、基板、接着層および電子部品がこの順で積層された加熱対象物の電子部品を、弾性体で基板に対して押圧してよい。上記の加熱装置において、第２の押圧部は、基板、接着層および複数の電子部品がこの順で積層された加熱対象物の複数の電子部品を、弾性体で基板に対して同時に押圧してよい。上記の加熱装置において、加熱対象物が載置される複数のキャリアと、複数のキャリアを順番に選択して、フローティング治具に保持させる搬送部とをさらに備えてよい。
【０００７】
本発明の第２の態様においては、基板、接着層および電子部品が積層された加熱対象物と、加熱対象物を加熱する第１の押圧部とを熱的に隔離して、第２の押圧部の弾性体と第１の押圧部との間に加熱対象物を保持する段階と、第１の押圧部および第２の押圧部の一方が他方に向かって加熱対象物を押圧することで、加熱対象物と第１の押圧部とを熱的に接続する段階とを備える実装体の製造方法が提供される。
【０００８】
上記の製造方法において、第１の押圧部または第２の押圧部による加熱対象物への押圧力を開放することで、第１の押圧部と加熱対象物とを熱的に隔離する段階をさらに備えてよい。上記の製造方法において、加熱対象物と第１の押圧部とを熱的に接続する前に、第１の押圧部を接着層が熱硬化する温度に加熱して維持する段階をさらに備えてよい。
【０００９】
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実装装置１００の上面図の一例を概略的に示す。
【図２】カセット１０の断面図の一例を概略的に示す。
【図３】ワーク２０とステージ３３０とが熱的に隔離された状態における、加熱ユニット１１０の断面図の一例を概略的に示す。
【図４】ワーク２０とステージ３３０とが熱的に接続された状態における、加熱ユニット１１０の断面図の一例を概略的に示す。
【図５】加熱ユニット５１０の断面図の一例を概略的に示す。
【図６】実装体の製造方法のフローチャートの一例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【００１２】
以下、図面を参照して、実施形態について説明するが、図面の記載において、同一または類似の部分には同一の参照番号を付して重複する説明を省く場合がある。なお、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なる場合がある。また、説明の都合上、図面相互間においても互いの寸法の関係又は比率が異なる部分が含まれる場合がある。
【００１３】
図１は、実装装置１００の上面図の一例を概略的に示す。実装装置１００は、基板に、ＩＣ、ＬＳＩ、抵抗器、配線、他の基板などの電子部品を実装する。実装装置１００は、加熱ユニット１１０と、搬送ユニット１２０とを備える。実装装置１００は、複数の搬送キャリア１３０を備えてよい。実装装置１００および加熱ユニット１１０は、加熱装置の一例であってよい。搬送ユニット１２０は、搬送部の一例であってよい。搬送キャリア１３０は、キャリアの一例であってよい。
【００１４】
加熱ユニット１１０は、ワーク２０を加熱する。加熱ユニット１１０は、基板、接着層および電子部品がこの順で積層されたワーク２０を押圧しながら加熱して、電子部品を基板に実装してよい。加熱ユニット１１０は、同一の工程で複数の電子部品を基板に実装してよい。ワーク２０は、加熱対象物の一例であってよい。
【００１５】
搬送ユニット１２０は、ワーク２０を加熱ユニット１１０に搬送する。搬送ユニット１２０は、ワーク２０が載置された搬送キャリア１３０を加熱ユニット１１０に搬送してよい。搬送ユニット１２０は、カセット１０に収容された複数の搬送キャリア１３０を順番に選択して、加熱ユニット１１０に搬送してよい。
【００１６】
搬送ユニット１２０は、ローダ部１２２と、走行部１２４と、レール１２６とを有する。ローダ部１２２は、複数の搬送キャリア１３０を収容したカセット１０を載置する。走行部１２４は、レール１２６の上を走行して、加熱ユニット１１０とローダ部１２２との間で搬送キャリア１３０を受け渡す。走行部１２４は、ロボットアーム１２８を有する。ロボットアーム１２８は、カセット１０から搬送キャリア１３０を取り出す。また、ロボットアーム１２８は、カセット１０に搬送キャリア１３０を収容する。
【００１７】
搬送キャリア１３０は、ワーク２０を載置できる平坦な面を有する。搬送キャリア１３０は、金属板であってよい。搬送キャリア１３０の材質としては、ステンレス鋼、銅、アルミニウム、銅合金、アルミニウム合金、合金鋼などを例示できる。搬送キャリア１３０の熱伝導率は、ワーク２０の熱伝導率より大きくてよい。なお、本実施形態において、複数の搬送キャリア１３０がカセット１０に収容された状態で、実装装置１００に運ばれてくる場合について説明した。しかし、搬送キャリア１３０はこれに限定されない。例えば、ワーク２０を搭載した搬送キャリア１３０が順番に、実装装置１００に運ばれてもよい。
【００１８】
図２は、カセット１０の断面図の一例を概略的に示す。カセット１０は、複数の搬送キャリア１３０を支持する複数の載置部材１２を有する。本実施形態において、複数のワーク２０が、複数の搬送キャリア１３０のそれぞれに載置された状態でカセット１０に収容される。
【００１９】
ワーク２０は、基板２２と、接着層２４と、電子部品２６とを有する。ワーク２０は、基板２２、接着層２４および複数の電子部品２６がこの順に積層されてよい。基板２２としては、プリント配線板、多層配線基板、フレキシブル基板、ガラス基板などを例示できる。電子部品２６は、基板２２に仮圧着されていてよい。仮圧着の条件としては、温度が４０〜９０℃、圧力が０．３〜３ＭＰａ、押圧時間が０．３〜１０秒の条件を例示できる。
【００２０】
接着層２４は、基板２２と電子部品２６とを接着する。接着層２４は、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂の少なくとも一方を含んでよい。接着層２４は、膜形成樹脂、液状硬化成分および硬化剤を含んでよい。膜形成樹脂としては、フェノキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂を例示できる。材料の入手の容易さおよび接続信頼性の観点からフェノキシ樹脂を含むことが好ましい。
【００２１】
液状硬化成分としては、液状エポキシ樹脂、アクリレートを例示できる。接続信頼性および硬化物の安定性の観点から２以上の官能基を有することが好ましい。硬化剤としては、液状硬化成分が液状エポキシ樹脂の場合は、イミダゾール、アミン類、スルホニウム塩、オニウム塩を例示できる。液状硬化成分がアクリレートの場合には、硬化剤として有機過酸化物を例示できる。
【００２２】
接着層２４は、各種ゴム成分、柔軟剤、各種フィラー類等の添加剤を含んでもよく、更に、導電性粒子を含んでもよい。接着層２４は、ペースト状の接着剤であってもよく、シート状の接着フィルムであってもよい。接着層２４は、ＮＣＦ（Ｎｏｎ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）またはＡＣＦ（Ａｎｉｓｏｔｒｏｐｉｃ  Ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ  Ｆｉｌｍ）であってよい。
【００２３】
図３は、ワーク２０とステージ３３０とが熱的に隔離された状態における、加熱ユニット１１０の断面図の一例を概略的に示す。加熱ユニット１１０は、ヘッド３１０と、駆動部３２０と、ステージ３３０と、ヒータ３４０と、フローティング治具３５０とを有する。加熱ユニット１１０は、ヘッド３１０とステージ３３０との間にワーク２０を挟んで、ワーク２０を加熱する。これにより、基板２２に電子部品２６を実装することができる。
【００２４】
加熱ユニット１１０は、ヘッド３１０とワーク２０との間に保護フィルム３０を挟んで、ワーク２０を加熱してよい。保護フィルム３０は、接着層２４が押圧部材３１４に付着することを防止する。保護フィルム３０は特に限定されるものではないが、耐熱性があり、接着層２４に対して剥離性を有することが好ましい。保護フィルム３０の材質としては、ポリテトラフルオロエチレン、シリコーンゴムなどを例示できる。
【００２５】
ヘッド３１０は、ヘッド本体３１２と、押圧部材３１４と、保持部材３１６とを有する。ヘッド３１０は、ワーク２０の電子部品２６を、押圧部材３１４で基板２２に対して押圧する。ヘッド３１０は、ワーク２０の複数の電子部品２６を、押圧部材３１４で基板２２に対して同時に押圧してよい。ヘッド３１０は、第２の押圧部の一例であってよい。
【００２６】
ヘッド本体３１２は、押圧部材３１４をステージ３３０に向かって押圧する。ヘッド本体３１２は、押圧部材３１４とステージ３３０との間にワーク２０を挟んで、ワーク２０をステージ３３０に向かって押圧しても変形しない程度の剛性を有する。ヘッド本体３１２は、鉄、ステンレス鋼などの金属製であってよい。なお、ヘッド本体３１２は、ヒータ等を有してもよい。
【００２７】
押圧部材３１４は、ヘッド本体３１２とワーク２０との間に配される。押圧部材３１４は、ヘッド本体３１２より弾性の大きな材料であってよい。押圧部材３１４は、天然ゴム、合成ゴム、シリコーンゴムなどのエラストマーであってよい。押圧部材３１４は、弾性体の一例であってよい。
【００２８】
これにより、基板２２に電子部品２６を実装するときに、電子部品２６の位置ずれを抑制することができる。また、基板２２に、高さの異なる複数の種類の電子部品２６を実装する場合であっても、全ての電子部品２６を基板２２に対して押圧することができる。
【００２９】
保持部材３１６は、ヘッド本体３１２のステージ３３０側の面に、押圧部材３１４を保持する。保持部材３１６は、押圧部材３１４の周縁部を保持してよい。保持部材３１６は、押圧部材３１４の周縁部を保持するリング状または枠状の部材を有してよい。保持部材３１６から露出する押圧部材３１４の形状は、搬送キャリア１３０の形状と実質的に同一であってよい。
【００３０】
例えば、搬送キャリア１３０が、外径がＲｏの円形の金属板であり、保持部材３１６が、内径がＲｉであるリング状の部材により押圧部材３１４の周縁部を保持する場合、内径Ｒｉは、外径Ｒｏよりわずかに大きくてよい。これにより、ワーク２０をしっかりと押圧することができる。その結果、電子部品２６の位置ずれを抑制することができる。
【００３１】
駆動部３２０は、エアシリンダ、油圧シリンダ、サーボモータ等により、ヘッド３１０をステージ３３０に向かって移動させる。本実施形態では、駆動部３２０がヘッド３１０を上下に移動させることで、ワーク２０および搬送キャリア１３０に対して、ヘッド３１０による押圧力を加えたり、当該押圧力を開放したりする。なお、本実施形態において、駆動部３２０がヘッド３１０をステージ３３０に向かって移動させる場合について説明したが、駆動部３２０はこれに限定されない。駆動部３２０は、ステージ３３０をヘッド３１０に向かって移動させてもよい。
【００３２】
ステージ３３０は、台座３３２と、加熱ステージ３３４とを有する。台座３３２は、実質的に水平な面を有してよい。台座３３２の水平な面の上には、加熱ステージおよびフローティング治具３５０が配されてよい。ステージ３３０は、第１の押圧部の一例であってよい。
【００３３】
加熱ステージ３３４は、ワーク２０を加熱する。加熱ステージ３３４は、搬送キャリア１３０を介して、ワーク２０を加熱してよい。加熱ステージ３３４は、実質的に水平な加熱面３３６を有してよい。加熱面３３６の大きさは、ワーク２０より大きくてよい。加熱面３３６の大きさは、搬送キャリア１３０より小さくてよい。加熱ステージ３３４は、第１の押圧部の一例であってよい。
【００３４】
ヒータ３４０は、加熱ステージの内部に配され、加熱ステージ３３４を加熱する。ヒータ３４０は、加熱ステージ３３４を予め定められた温度に維持してよい。ヒータ３４０は、加熱部の一例であってよい。これにより、複数のワーク２０を連続して加熱する場合であっても、タクトタイムを短縮することができる。また、加熱ステージ３３４を急速に昇温する場合と比較して、ヒータ３４０の昇温能力を小さくすることができる。
【００３５】
フローティング治具３５０は、ヘッド３１０と加熱ステージ３３４との間にワーク２０を保持する。フローティング治具３５０は、保持部材３５２と、昇降部材３５４とを有してよい。
【００３６】
保持部材３５２は、搬送ユニット１２０から搬送キャリア１３０を受け取る。保持部材３５２は、ヘッド３１０と加熱ステージ３３４との間に搬送キャリア１３０を保持する。保持部材３５２は、昇降部材３５４に支持されており、図中、上下方向に移動することができる。
【００３７】
これにより、保持部材３５２は、加熱ステージ３３４とワーク２０とを熱的に隔離して、ヘッド３１０と加熱ステージ３３４との間にワーク２０を保持することができる。ここで、加熱ステージ３３４とワーク２０とが熱的に隔離された状態とは、加熱ステージ３３４とワーク２０との間の伝熱が完全に遮断された状態だけでなく、加熱ユニット１１０において加熱ステージ３３４とワーク２０とが熱的に接続された状態と比較して、加熱ステージ３３４とワーク２０との間の伝熱が抑制された状態をも含む。
【００３８】
保持部材３５２は、搬送キャリア１３０の周縁部を保持してよい。保持部材３５２は、リング状または枠状の形状を有してよい。保持部材３５２から露出する搬送キャリア１３０の大きさは、加熱面３３６の大きさと実質的に同じ、または、加熱面３３６の大きさより大きくてよい。
【００３９】
これにより、加熱面３３６と搬送キャリア１３０とを接触させて、ワーク２０と加熱ステージ３３４とを熱的に接続することができる。保持部材３５２と加熱面３３６とが接触しないので、保持部材３５２の温度上昇を抑制することができる。保持部材３５２が板状の場合と比較して保持部材３５２の熱容量が小さいので、加熱ステージ３３４とワーク２０とを熱的に隔離して保持している間のワーク２０の温度上昇を抑制することができる。また、加熱面３３６と搬送キャリア１３０とが接触しているときに、搬送キャリア１３０が加熱面３３６からの熱を遮断することができる。
【００４０】
なお、保持部材３５２の形状はこれに限定されない。例えば、保持部材３５２は板状の形状を有し、保持部材３５２の上に搬送キャリア１３０を保持してもよい。また、保持部材３５２と加熱面３３６とを接触させることで、ワーク２０と加熱ステージ３３４とを熱的に接続してもよい。
【００４１】
昇降部材３５４は、駆動部３２０がヘッド３１０をステージ３３０に向かって移動させる場合には、ヘッド３１０の移動方向に保持部材３５２を移動させる。昇降部材３５４は、駆動部３２０がステージ３３０をヘッド３１０に向かって移動させる場合には、ステージ３３０の移動方向と反対方向に保持部材３５２を移動させる。
【００４２】
これにより、昇降部材３５４は、ヘッド３１０および加熱ステージ３３４の一方が、ワーク２０を他方に向かって押圧した場合に、ワーク２０と加熱ステージ３３４とを熱的に接続する。また、昇降部材３５４は、ヘッド３１０または加熱ステージ３３４による押圧力から開放されると、加熱ステージ３３４とワーク２０とを熱的に隔離する。
【００４３】
昇降部材３５４は、ヘッド３１０および加熱ステージ３３４の一方が他方から離れるに伴って、搬送キャリア１３０に載置されたワーク２０を加熱ステージ３３４から機械的に隔離してよい。昇降部材３５４としては、バネ、エラストマーなどの弾性体、エアシリンダ、油圧シリンダ、サーボモータ等を例示できる。昇降部材３５４は、保持部材３５２または昇降部材３５４にかかる圧力を検知する圧力検知器を有してもよい。
【００４４】
これにより、複数のワーク２０を連続して加熱する場合であっても、ワーク２０を処理する度に加熱ステージ３３４を冷却および昇温しなくてよい。その結果、ワーク２０のタクトタイムを短縮することができる。また、昇温能力の小さなヒータを使用することができ、冷却装置を省略することができる。
【００４５】
例えば、熱硬化性樹脂を含む接着層２４を用いて、電子部品２６を基板２２に実装する場合、ヒータ３４０は、加熱ステージ３３４の温度が約１８０℃になるように調整される。そのため、ワーク２０の加熱が終了したときの加熱ステージ３３４の温度は、約１８０℃程度になっている。
【００４６】
ここで、接着層２４の温度が４０℃〜６０℃を超えると、接着層２４の熱硬化が促進される。そのため、加熱ステージ３３４の温度が高い状態で、次のワーク２０を加熱面３３６の上に載置すると、ヘッド３１０およびステージ３３０がワーク２０を押圧する前に接着層２４の硬化が進行して、電子部品２６を基板２２に実装することが難しくなる。
【００４７】
しかし、フローティング治具３５０を用いることで、加熱ステージ３３４とワーク２０とを熱的に隔離した状態でワーク２０を保持することができる。これにより、ワーク２０を処理する度に加熱ステージ３３４を４０℃〜６０℃程度にまで冷却しなくても、電子部品２６を基板２２に実装することができる。
【００４８】
図４は、ワーク２０とステージ３３０とが熱的に接続された状態における、加熱ユニット１１０の断面図の一例を概略的に示す。図４を用いて、加熱ユニット１１０の動作の一例を説明する。フローティング治具３５０の上にワーク２０が載置されると、駆動部３２０が、ヘッド３１０をステージ３３０に向かって移動させる。ヘッド３１０は下降していき、保護フィルム３０、ワーク２０および搬送キャリア１３０を押圧する。
【００４９】
ヘッド３１０が、ワーク２０および搬送キャリア１３０をステージ３３０に向かって押圧すると、ヘッド３１０による押圧力がフローティング治具３５０に加えられ、昇降部材３５４が、ワーク２０、搬送キャリア１３０および保持部材３５２を下降させる。本実施形態では、ヘッド３１０の保持部材３１６がフローティング治具３５０の保持部材３５２を覆うように、ヘッド３１０が下降する。これにより、フローティング治具３５０の水平方向への位置ずれを抑制することができる。
【００５０】
ヘッド３１０がさらに下降して、搬送キャリア１３０を加熱ステージ３３４の加熱面３３６に接触させる。これにより、押圧部材３１４と加熱ステージ３３４とがワーク２０を押圧した状態で、ワーク２０を加熱することができる。これにより、基板２２と電子部品２６とが圧着され、基板２２の電極と電子部品２６との電極が電気的に接続される。その結果、良好な接続信頼性が得られる。このとき、接着層２４は、電子部品２６の位置を安定化することができる。また、接着層２４は、基板２２の電極と電子部品２６との電極との間の領域に、湿気または異物が混入することを抑制することができる。
【００５１】
ワーク２０の処理が終了すると、駆動部３２０が、ヘッド３１０を上方に向かって移動させる。ヘッド３１０が上方に移動すると、昇降部材３５４が、ヘッド３１０による押圧力から開放される。これにより、昇降部材３５４が、保持部材３５２を上方に移動させる。その結果、搬送キャリア１３０と加熱ステージ３３４とが物理的に隔離され、ワーク２０と加熱ステージ３３４とが熱的に隔離される。
【００５２】
図５は、加熱ユニット５１０の断面図の一例を概略的に示す。加熱ユニット５１０は、加熱装置の他の例であってよい。加熱ユニット５１０は、ヘッド３１０と、駆動部３２０と、ステージ５３０と、ヒータ３４０と、フローティング治具５５０とを有する。ステージ５３０は、台座５３２と、加熱ステージ５３４とを有する。
【００５３】
加熱ステージ５３４は、加熱面５３６に凹部５３８を有する。凹部５３８の内部には、フローティング治具５５０が配される。フローティング治具５５０は、支持ピン５５２と、昇降部材５５４とを有してよい。なお、本実施形態では、搬送キャリア１３０を使用しない場合について説明するが、加熱ユニット５１０においても、搬送キャリア１３０を使用してもよい。
【００５４】
台座５３２、加熱ステージ５３４および加熱面５３６は、加熱ユニット１１０の台座３３２、加熱ステージ３３４および加熱面３３６に対応する。昇降部材５５４は、加熱ユニット１１０の昇降部材３５４に対応する。加熱ユニット５１０の各構成について、加熱ユニット１１０の対応する構成と共通する事項については、説明を省略する場合がある。
【００５５】
支持ピン５５２は、昇降部材５５４に支持されており、図中、上下方向に移動することができる。昇降部材５５４が支持ピン５５２を下方に移動させた場合には、支持ピン５５２は凹部５３８の内部に収容され、支持ピン５５２の上面は加熱面５３６より下方に位置する。昇降部材５５４が支持ピン５５２を上方に移動させた場合には、支持ピン５５２の上面は加熱面５３６より上方に位置する。
【００５６】
支持ピン５５２は、支持ピン５５２の上面が加熱面５３６より上方に位置した状態で、搬送ユニット１２０からワーク２０を受け取る。支持ピン５５２は、ヘッド３１０と加熱ステージ５３４との間にワーク２０を保持する。これにより、支持ピン５５２は、加熱ステージ５３４とワーク２０とを熱的に隔離して、ヘッド３１０と加熱ステージ５３４との間にワーク２０を保持することができる。
【００５７】
昇降部材５５４は、駆動部３２０がヘッド３１０をステージ５３０に向かって移動させる場合には、ヘッド３１０の移動方向に支持ピン５５２を移動させる。昇降部材５５４は、駆動部３２０がステージ５３０をヘッド３１０に向かって移動させる場合には、ステージ５３０の移動方向と反対方向に支持ピン５５２を移動させる。
【００５８】
昇降部材５５４は、ヘッド３１０および加熱ステージ３３４の一方が、ワーク２０を他方に向かって押圧した場合に、支持ピン５５２を下降させて、ワーク２０と加熱ステージ５３４とを接触させる。これにより、ワーク２０と加熱ステージ５３４とを熱的に接続する。また、昇降部材５５４は、ヘッド３１０または加熱ステージ５３４による押圧力から開放されると、支持ピン５５２を上昇させて、加熱ステージ５３４とワーク２０とを熱的に隔離する。
【００５９】
図６は、実装体の製造方法のフローチャートの一例を示す。加熱ユニット１１０を用いて、基板２２に複数の電子部品２６が実装された実装体を製造する方法の一例について説明する。本実施形態においては、まず、基板２２、接着層２４および電子部品２６がこの順に積層されたワーク２０を準備する。ワーク２０を搬送キャリア１３０の上に載置して、加熱ユニット１１０に搬送する。
【００６０】
Ｓ６０２において、保持部材３５２が搬送キャリア１３０を受け取り、ヘッド３１０の押圧部材３１４と加熱ステージ３３４との間にワーク２０を保持する。このとき、ワーク２０と、加熱ステージ３３４とは、昇降部材３５４により熱的に隔離されている。
【００６１】
Ｓ６０４において、ヒータ３４０が、加熱ステージ３３４をワーク２０の接着層２４が熱硬化する温度に加熱して、当該温度を維持する。ヒータ３４０は、加熱ステージ３３４を１８０℃程度に加熱してよい。このとき、ヘッド本体３１２がヒータを有する場合には、当該ヒータがヘッド本体３１２の温度を５０℃程度に維持してよい。
【００６２】
Ｓ６０６において、駆動部３２０がヘッド３１０を下降させ、押圧部材３１４がワーク２０を加熱ステージ３３４に向かって押圧する。昇降部材３５４が、保持部材３５２を下降させ、搬送キャリア１３０を加熱ステージ３３４に接触させる。これにより、ワーク２０と加熱ステージ３３４とが熱的に接続される。所定の圧力および温度で、ワーク２０を、一定時間、加圧および加熱することで、基板２２に電子部品２６を実装して、実装体を製造することができる。
【００６３】
Ｓ６０８において、実装終了後、駆動部３２０がヘッド３１０を上昇させると、押圧部材３１４によるワーク２０への押圧力が開放される。これにより、昇降部材３５４が、保持部材３５２を上昇させ、加熱ステージ３３４とワーク２０とを熱的に隔離する。
【００６４】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００６５】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００６６】
１０  カセット
１２  載置部材
２０  ワーク
２２  基板
２４  接着層
２６  電子部品
３０  保護フィルム
１００  実装装置
１１０  加熱ユニット
１２０  搬送ユニット
１２２  ローダ部
１２４  走行部
１２６  レール
１２８  ロボットアーム
１３０  搬送キャリア
３１０  ヘッド
３１２  ヘッド本体
３１４  押圧部材
３１６  保持部材
３２０  駆動部
３３０  ステージ
３３２  台座
３３４  加熱ステージ
３３６  加熱面
３４０  ヒータ
３５０  フローティング治具
３５２  保持部材
３５４  昇降部材
５１０  加熱ユニット
５３０  ステージ
５３２  台座
５３４  加熱ステージ
５３６  加熱面
５３８  凹部
５５０  フローティング治具
５５２  支持ピン
５５４  昇降部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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