(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有するチャンバを備え、この開口から前記チャンバ内に板状の被処理ワークを搬入出し、かつ前記チャンバ内雰囲気を前記開口で封止しながら前記チャンバ内雰囲気中で前記板状の被処理ワークの処理を行う処理装置におけるチャンバ内雰囲気の封止方法であって、
前記板状の被処理ワークの搬入出が行われる開口をその搬入出が行われる方向を軸線とする管路により構成するとともにこの管路の外表面に沿ってチャンバ外雰囲気が前記板状の被処理ワークの搬入出軸線と同じ方向に流れる通路を前記軸線に対して対称位置であり前記板状の被処理ワークの板面と平行に構成して設け、
前記対称に構成して設けられた通路の外側近傍に設けられて前記通路と同様に対称に設けられる送風手段によって前記開口の前記板状の被処理ワークの搬入出軸線と同じ方向に対称に構成された送風層を形成するとともに前記対称に構成された通路内の前記チャンバ外雰囲気を誘引して対称に構成される誘引風層を形成し、
前記対称に構成される送風層の拡散によりその流れを合流させるとともにこれに併せて前記対称に構成される誘引風層も合流させて１つの層流を形成し、前記対称に構成した送風層と誘引風層とが合流して形成されたこの１つの層流によって前記開口を覆って封止すること、
を特徴とするチャンバ内雰囲気の封止方法。
【請求項２】
板状の被処理ワークを搬入出する開口を有するチャンバを備え、このチャンバ内に封止されたチャンバ内雰囲気中で前記板状の被処理ワークの処理を行う処理装置におけるチャンバ内雰囲気の封止装置であって、
前記板状の被処理ワークの搬入出が行われる開口をその搬入出が行われる方向を軸線とする管路により構成するとともにこの管路の外表面に沿ってチャンバ外雰囲気が前記板状の被処理ワークの搬入出軸線と同じ方向に流れる通路を前記軸線に対して対称位置であり前記板状の被処理ワークの板面と平行に構成して設け、
前記対称に構成して設けられた通路の外側近傍に前記通路と同様に対称に送風手段を設けるとともにこの送風手段の送風方向を前記開口の前記板状の被処理ワークの搬入出軸線と同じ方向で対称に送風層を形成する方向に設けることで前記対称に構成された通路内の前記チャンバ外雰囲気を誘引して対称に構成される誘引風層を形成する方向に設け、
前記対称に構成される送風層の拡散によりその流れを合流させるとともにこれに併せて前記対称に構成される誘引風層も合流させて１つの層流を形成し、前記対称に構成した送風層と誘引風層とが合流して形成されたこの１つの層流によって前記開口を覆う構成であること、
を特徴とするチャンバ内雰囲気の封止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、チャンバに設けられた開口から被処理ワークの搬入出を行い、該チャンバ内の高温あるいは低温雰囲気中やチャンバ内のガス雰囲気中で被処理ワークの加工や処理を行う処理装置において、該チャンバ内の雰囲気を開口で封止するチャンバ内雰囲気の封止方法およびその装置に関するものである。
【０００２】
具体的には、チャンバ内の不活性ガス雰囲気中で被はんだ付けワークであるプリント配線板のはんだ付けを行うはんだ付け装置や、チャンバ内の高温度の雰囲気中でプリント配線板のはんだ付けを行うはんだ付け装置において、該チャンバに設けられた搬入あるいは搬出用の開口を封止するチャンバ内雰囲気の封止方法およびその装置に関するものである。
【０００３】
【従来の技術】
多数の電子部品を搭載したプリント配線板をリフローはんだ付けするリフローはんだ付け装置としては、プリント配線板を加熱するための加熱炉としてのチャンバを備えているはんだ付け装置が一般的である。それは、加熱の際の高温度の雰囲気を周辺大気から隔絶して加熱効率を高めるためである。
【０００４】
また、チャンバ内に不活性ガスを供給し、この加熱を不活性ガス雰囲気中で行うリフローはんだ付け装置もあるが、これは、はんだやプリント配線板の被はんだ付け部の酸化を抑制・防止するとともに、はんだが溶融した際の表面張力を減少させてその流動性を向上させ、微細な被はんだ付け部の良好な濡れ性を確保することが主な目的である。
【０００５】
一方、チャンバ内に不活性ガスを供給し、このチャンバ内の不活性ガス雰囲気中でフローはんだ付けを行うフローはんだ付け装置もある。このフローはんだ付け装置はリフローはんだ付け装置と同様に、はんだやプリント配線板の被はんだ付け部の酸化を抑制・防止するとともに、はんだが溶融した際の表面張力を減少させてその流動性を向上させ、微細な被はんだ付け部の良好な濡れ性を確保することが主な目的である。
【０００６】
これらのはんだ付け装置においては、プリント配線板をチャンバ内に搬入したり搬出したりするための搬送手段を備えることが通常であり、また、そのための開口がチャンバに備えられている。
【０００７】
そして、これらのはんだ付け装置において重要な１つの指標は、前記の開口を介してチャンバ内雰囲気がチャンバ外に漏出しないこと、逆にチャンバ外の大気（雰囲気）がチャンバ内に侵入しないことである。すなわち、開口において前記雰囲気の封止性を確保することである。
【０００８】
その目的は、リフローはんだ付け装置においては高い熱効率を確保するためであり、不活性ガスをチャンバ内に供給してこの不活性ガス雰囲気中ではんだ付けを行うリフローはんだ付け装置やフローはんだ付け装置では、不活性ガスのチャンバ外への漏出とチャンバ外からチャンバ内への大気の侵入を少なくして、目的とする酸素濃度を得る際に必要となる不活性ガス消費量、すなわち供給流量を少なくし、はんだ付け装置の稼働に伴うランニングコストを低く抑えるためと、前記のような優れたはんだ付け性を安定して確保するためである。
【０００９】
このような漏出や侵入を防ぐ方法としては、チャンバの開口にシャッタ等の開閉手段を設ける方法がある。しかし、シャッタの開閉動作とプリント配線板の搬入出動作との同期を採る必要がある等の理由により、はんだ付けの生産性が低下したり、多数のプリント配線板の連続した搬入出によりシャッタの開閉時間が長くなって前記のような漏出や侵入が大量に生じる問題がある。
【００１０】
このような不都合を解消するために、チャンバの開口部分にラビリンス流路を設けたり、該開口にエアカーテンやチャンバ内に供給される不活性ガスと同じガスを用いたガスカーテンを設けたりすることが行われている。
【００１１】
エアカーテンを設けた技術の開示例としては、例えば特開昭６２−１４８０８５号公報（公知例１）がある。また、ガスカーテンを設けた技術の開示例としては、例えば実開昭６３−１８９４６９号公報（公知例２）や特開平６−２９６５８号公報（公知例３）がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、エアカーテンをチャンバの開口に設けると、エアカーテンを形成する大気の一部および周辺の雰囲気、すなわち大気がチャンバ内に流入する問題がある。
【００１３】
図１４（ａ），（ｂ）は、従来のエアカーテンの技術を示す側断面図で、図１４（ａ）はチャンバの開口の上下位置にそれぞれエアカーテンのノズルを設けた例を示し、図１４（ｂ）はチャンバ開口の上方位置にのみエアカーテンのノズルを設けた例を示す。これらの図において、１は被処理ワークであり、また被はんだ付けワークであるプリント配線板で、搬送コンベア２により搬送方向（矢印方向）Ａに向けて搬送される。３はチャンバで、プリント配線板１の搬出側のみを示してある。４は搬出側の開口、４ａは前記開口４の開口縁部、５は加熱手段、６はエアノズル、７はエアカーテンである。
【００１４】
このように、図１４（ａ）からもわかるように、エアノズル６から送風されるエア、すなわち大気の流れが衝突や拡散によりチャンバ３内に流入するとともに、開口縁部４ａに渦巻き状の乱流を生じてチャンバ３内に流入する。また、図１４（ｂ）では、図１４（ａ）のように、エアカーテン７が相互に衝突することによるチャンバ３内への流入はないものの、拡散と開口縁部４ａで生じる渦巻き状の乱流によりわずかながら大気の流入を生じる。
【００１５】
つまり、エアカーテン７を形成する送風層そのものがチャンバ３内に流入したり、エアカーテン７の送風層とその周辺の静止した雰囲気の境界部分において送風層そのものおよび周辺雰囲気に渦流等の乱流を発生させ、この乱流がチャンバ３内にチャンバ外雰囲気を巻き込んで流入させる原因となっている。また、送風層相互が衝突することによって、該送風層の送風方向が乱れて乱流を生じ、この乱流によってもチャンバ３内にチャンバ外雰囲気を流入させている。
【００１６】
実開昭６３−１８９４６９号公報（公知例２）や特開平６−２９６５８号公報（公知例３）のガスカーテンの技術では、ガス送風層を用いる点において前記のようなエアカーテンを形成する大気そのものの流入はないが、周辺雰囲気との境界部分で生ずる乱流により周辺雰囲気をチャンバ内に巻き込んで流入させる問題がある。また、チャンバ内に供給される不活性ガスと同じ不活性ガスを使用してガスカーテンを形成するために、該不活性ガスの消費量が増大してランニングコストの上昇を生じる問題がある。
【００１７】
本発明の目的は、封止性が良好でランニングコストが低く、また、生産性に支障を与えることのない封止方法とその装置を確立することによって、低コストでありながら高品質の処理を安定して実現できるようにすることにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、送風層とそれに誘引されて生じる誘引風層とを合流させた一つの層流でチャンバの開ロを封止するように構成したところに特徴がある。
【００１９】
すなわち、開口を有するチャンバを備え、この開口から前記チャンバ内に板状の被処理ワークを搬入出し、かつ前記チャンバ内雰囲気を前記開口で封止しながら前記チャンバ内雰囲気中で前記板状の被処理ワークの処理を行う処理装置におけるチャンバ内雰囲気の封止方法であって、次のように構成する。すなわち、前記板状の被処理ワークの搬入出が行われる開口をその搬入出が行われる方向を軸線とする管路により構成するとともにこの管路の外表面に沿ってチャンバ外雰囲気が前記板状の被処理ワークの搬入出軸線と同じ方向に流れる通路を前記軸線に対して対称位置であり前記板状の被処理ワークの板面と平行に構成して設ける。そして、前記対称に構成して設けられた通路の外側近傍に設けられて前記通路と同様に対称に設けられる送風手段によって前記開口の前記板状の被処理ワークの搬入出軸線と同じ方向に対称に構成された送風層を形成するとともに前記対称に構成された通路内の前記チャンバ外雰囲気を誘引して対称に構成される誘引風層を形成し、さらに前記対称に構成される送風層の拡散によりその流れを合流させるとともにこれに併せて前記対称に構成される誘引風層も合流させて１つの層流を形成し、前記対称に構成した送風層と誘引風層とが合流して形成されたこの１つの層流によって前記開口を覆って封止するように構成した封止方法である。
また、板状の被処理ワークを搬入出する開口を有するチャンバを備え、このチャンバ内に封止されたチャンバ内雰囲気中で前記板状の被処理ワークの処理を行う処理装置におけるチャンバ内雰囲気の封止装置であって、次のように構成する。すなわち、前記板状の被処理ワークの搬入出が行われる開口をその搬入出が行われる方向を軸線とする管路により構成するとともにこの管路の外表面に沿ってチャンバ外雰囲気が前記板状の被処理ワークの搬入出軸線と同じ方向に流れる通路を前記軸線に対して対称位置であり前記板状の被処理ワークの板面と平行に構成して設ける。そして、前記対称に構成して設けられた通路の外側近傍に前記通路と同様に対称に送風手段を設けるとともにこの送風手段の送風方向を前記開口の前記板状の被処理ワークの搬入出軸線と同じ方向で対称に送風層を形成する方向に設けることで前記対称に構成された通路内の前記チャンバ外雰囲気を誘引して対称に構成される誘引風層を形成する方向に設け、さらに前記対称に構成される送風層の拡散によりその流れを合流させるとともにこれに併せて前記対称に構成される誘引風層も合流させて１つの層流を形成し、前記対称に構成した送風層と誘引風層とが合流して形成されたこの１つの層流によって前記開口を覆うよう構成した封止装置である。
【００２３】
チャンバ内に被処理ワークを搬入して被処理ワークの処理を行う処理装置は、チャンバ内の雰囲気をチャンバ外の雰囲気と異なる状態に保持したり、チャンバ内に被処理ワークの処理に必要なガス等を供給して処理を行う。そのため、前記開口からの周辺のチャンバ外雰囲気、すなわち大気がチャンバ内に流入するのを防止する必要がある。すなわち前記開口でチャンバ外雰囲気とチャンバ内雰囲気を遮蔽して封止する必要がある。
【００２７】
本発明の方法および装置では、送風層に接して誘引風層が存在するため、風速および風量の大きい送風層とその周辺の静止した雰囲気との間の速度差を誘引風層で吸収して急速に減衰させることができる。そのため、誘引風層と静止した雰囲気との間で乱流を生じることがない。すなわち、送風層と誘引風層とにより開口を封止することにより、周辺の雰囲気をチャンバ内に巻き込んで流入させることがない。
【００２８】
また、チャンバの開口は前記管路により構成され、これにより通路を被はんだ付けワークの搬入出方向に沿って設け、また、この通路の外側に該通路の方向に沿って前記開口方向へ送風する送風手段を設けたので、送風層および誘引風層そのものが前記開口から一層流入し難くなり、その封止性が一層向上する。
【００３０】
しかも、送風層および誘引風層が被処理ワークの板面に沿って形成される。そのため、被処理ワークが送風層および誘引風層の中を搬入出される場合においても、送風層や誘引風層そして周辺雰囲気に乱流を発生することがなく、その封止性を維持することができる。
【００３２】
そして、少なくとも被はんだ付けワークの両面側に送風層と誘引風層とが形成されるので、各送風層は送風方向前方で合流して閉じた流れとなり、また各誘引風層も送風方向で前方で合流して閉じた流れとなった後に送風層と合流して一つの層流の流れとなる。しかもチャンバの開口に乱流を生じることもない。
【００３３】
すなわち、これらの合流して閉じた流れとなった送風層および誘引風層により形成される一つの層流によってチャンバの開口が封止されて周辺雰囲気のチャンバ内への流入が阻止され、格段に優れた封止性が得られる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
本発明は次のような実施の形態例において実施することができる。
【００４２】
〔第１の実施の形態〕
図１は、本発明の第１の実施の形態で、プリント配線板のリフローはんだ付け装置に本発明の封止方法を用いた例を示す構成図で、リフローはんだ付け装置の側断面図である。なお、ガス供給系はシンボル図で示してある。
【００４３】
このリフローはんだ付け装置は、炉体１１内が３つの加熱室、すなわち搬送コンベア２によるプリント配線板１の搬送方向Ａに向けて順に昇温部加熱室１２，均温部加熱室１３，リフロー部加熱室１４の順に設けてあり、各加熱室１２，１３，１４には搬送コンベア２の上方側および下方側にそれぞれ加熱手段５を設けてある。この加熱手段５としては、赤外線等の熱線加熱手段，熱風を吹き出す熟風加熱手段またはそれらを併用した加熱手段を用いることが多い。
【００４４】
なお、加熱手段５は目的に応じて設けられるので、必ずしも搬送コンベア２の上下両方の側に設ける必要があるものではない。
【００４５】
そして、炉体内雰囲気を封止する封止手段２０は、炉体１１の搬送コンベア２に沿って管路１５が形成され、この管路１５に搬入開口２１および搬出開口２２を設けてあり、炉体１１の上下方向に接し、また各開口２１，２２に接して搬送コンベア２の搬送方向Ａに沿って同一方向となるように炉外雰囲気の通路２３となる隙間を形成した誘導板２４を設け、さらに通路２３を介して誘導板２４に側板１６に取り付けられたクロスフローファン２５からなる送風手段を設けてある。また、クロスフローファン２５は、送風路２６の送風方向が搬送コンベア２の搬送方向Ａに沿う方向に通路口２７と送風口２８とを設けてある。これは、通路口２７と送風口２８とは搬出開口２２または搬入開口２１の向いている方向であり、プリント配線板１の搬出方向（矢印Ａ方向）、または搬入方向（矢印Ａと反対方向）である。したがって、この部分がチャンバ、すなわち炉体１１に設けた開口２１，２２の封止手段２０である。
【００４６】
他方、各加熱室１２，１３，１４には不活性ガスである窒素ガス（Ｎ2 ガス）が不活性ガス供給手段４０から供給され、低酸素濃度雰囲気中でリフローはんだ付け処理の各処理が行われる仕組みである。
【００４７】
不活性ガス供給手段４０はＮ2 ガスボンベ等のＮ2 がス供給装置４１からＮ2 ガスが供給される。Ｎ2 ガスは開閉弁４２を通った後にフィルタ４３で異物を除去し、圧力制御弁（圧力調節弁）４４で所望の圧力に降圧した後、圧力計４５で圧力を測定し、開閉弁４６を通って全流量を調節する流量調節弁４７、全流量を測定する流量計４８を通り、その後は、各加熱室１２，１３，１４ごとにそれぞれ開閉弁４９，ガス流量を調節する流量調節弁５０、その流量を測定する流量計５１を通って各加熱室１２，１３，１４へ供給される。
【００４８】
このように、各加熱室１２，１３，１４には、各開閉弁４９，流量制御弁５０および流量計５１により予め決めた所定流量のＮ2 ガスを供給できるように構成してある。
【００４９】
図２は、図１の封止手段２０を拡大して示す一部破断斜視図で、図１と同一符号は同一部分を示す。なお、搬入開口２１も同一の形状であるため、図２では搬出開口２２を例にして説明する。これは図３以下でも同一である。搬出開口２２および図１に示す搬入開口２１を介して炉体１１内に搬送コンベアが通っている。
【００５０】
なお、図２では簡略のために搬送コンベア２を２点鎖線で示してあるが、平行２条に設けた図示しないチェーンのピンにプリント配線板の両側端部を載置して支持させ、このチェーンを走行させて搬送するコンベアが一般によく用いられている。その他には、ネットを使用したコンベアもよく用いられている。
【００５１】
また、図１に示すように被処理ワークであるプリント配線板１は板状であり、この例では概ね水平に支持して搬送される。
【００５２】
このように、搬出開口２２または搬入開口２１に接して炉外雰囲気の通路２３が設けられ、さらにこの通路２３を挟むようにしてクロスフローファン２５を設けてあり、搬出開口２２または搬入開口２１を挟むようにその上下に通路口２７を設け、さらにこの通路口２７を挟むようにその上下にクロスフローファン２５の送風口２８を設けてある。すなわち、クロスフローファン２５からの送風はプリント配線板１の板面に沿って行われる。
【００５３】
図３は、図１の封止手段２０の原理を説明する図で、図３（ａ）は、図１の搬出開口２２側の封止手段２０の部分を拡大して示す側断面図、図３（ｂ）は、図３（ａ）のＩ−Ｉ線の断面における風速分布を示す図で、横軸は風速ＶW を表し、縦軸はＩ−Ｉ線による断面の縦方向の位置Ｌを示す。図３（ｃ）は、同様に図３（ａ）においてＩＩ−ＩＩ線の断面における風速分布を表す図、図３（ｄ）は、同様に図３（ａ）においてＩＩＩ−ＩＩＩ線の断面における風速分布を表す図で、図１と同一符号は同一部分を示す。
【００５４】
図３（ａ）において、クロスフローファン２５の送風口２８から送風すると、図示したように送風層２９が形成され、この送風に誘引されて通路２３に誘引風が流れて図３（ａ）のように誘引風層３０が形成される。
【００５５】
また、送風層２９は図３（ａ）のように拡散するので、上下のクロスフローファン２５によって形成される送風層２９は図３（ａ）のようにやがて合流して閉じた一体の流れとなる。そして、これに合わせて誘引風層３０もやがて合流して閉じた一体の流れとなり、この誘引風層３０はその後に前記の一体の流れとなった送風層２９に合流して全てが閉じた一体の流れとなる。
【００５６】
図３（ｂ）は、図３（ａ）の断面Ｉ−Ｉ線における風速分布を示すもので、クロスフローファン２５の送風口２８の送風層２９の風速ＶW は速いが通路口２７で流れる誘引風層３０の風速Ｖw は急速に減衰し搬出開口２２では殆ど０（ゼロ）になる。すなわち、搬出開口２２は送風層と誘引風層３０とにより封止される。
【００５７】
この場合に、送風層２９に誘引されて通路２３を通り通路口２７から流れる誘引風層３０が、送風層２９と静止した周辺雰囲気との間の緩衝域として作用し、搬出開口２２部分に渦流等の乱流を生じさせることがない。すなわち、周辺雰囲気である大気を炉体１１内に巻き込んで流入させることがない。もちろん、送風層２９も誘引風層３０もその風方向が搬出開口２２から遠ざかるように流れるので、送風層２９や誘引風層３０自体が炉体１１内に流入することがない。
【００５８】
図３（ｃ）は、図３（ａ）の縦断面ＩＩ−ＩＩ線における風速分布を示している。誘引風層３０は合流して閉じた１つの流れとなる。この流れは、緩やかな風速減衰、すなわち自然減衰曲線を示している。また、送風層２９も拡散してその最大風速は若干低下する。
【００５９】
図３（ｄ）は、図３（ａ）の断面ＩＩＩ−ＩＩＩ線における風速分布を示している。送風層２９が合流して閉じた流れとなるとともに、誘引風層３０も合流して閉じた１つの流れとなり、風速分布は概ね均一になる。
【００６０】
以上のように、送風層２９と誘引風層３０とにより搬出開口２２に乱流を生じることなく封止することができる。しかも、複数の送風層２９および誘引風層３０が閉じて１つとなった層流が搬出開口２２を覆って完全に封止することができる。
【００６１】
したがって、炉体１１内の高温度の低酸素濃度雰囲気が、搬出開口２２あるいは搬入開口２１から漏出したり、逆に炉体１１外の雰囲気、すなわち大気が炉体１１内に侵入したりしなくなる。これにより、炉体１１内を安定した温度の雰囲気に維持することができるとともに、少ないＮ2 ガス供給流量でも低い酸素濃度の雰囲気を形成することができるようになる。
【００６２】
〔第２の実施の形態〕
図４は、本発明の第２の実施の形態を示すリフローはんだ付け装置の側断面図で、図１と同一符号は同一部分を示し、図１と同様にガス供給系はシンボル図で示してある。
【００６３】
第２の実施の形態が第１の実施の形態と相違する点は、搬入開口２１および搬出開口２２に抑止板１７を設けて、いわゆるラビリンス流路を形成し、該搬入開口２１および搬出開口２２における雰囲気流動抵抗を高め、その封止性の一層の向上を図った構成にある。
【００６４】
〔第３の実施の形態〕
図５は、本発明の第３の実施の形態を示す図で、図３（ａ）と同様にリフローはんだ付け装置に用いた封止手段を拡大して示した側断面図である、チャンバ外雰囲気の通路２３をやや搬送コンベア２側に向けた構成であり、それに合わせてクロスフローファン２５の送風口２８もやや搬送コンベア２側に向けて傾斜した構成にしてある。その他図３（ａ）と同一符号は同一部分を示す。
【００６５】
これにより、送風層２９および誘引風層３０が搬出開口２２あるいは図示しない搬入開口により近接した位置において閉じた流れとなり、少ない送風量と小さい風速でも良好な封止性を得ることができるようになる。
【００６６】
〔第４の実施の形態〕
図６は、本発明の第４の実施の形態を示す図で、図３（ａ）と同様にリフローはんだ付け装置に用いた封止手段２０を拡大して示した側断面図である。図６（ａ）はクロスフローファン２５の送風方向を変化できるように構成した例を示す図、図６（ｂ）は通路２３の方向およびクロスフローファン２５の送風方向を併せて変化できるように構成した例を示す図で、いずれも、図３（ａ）と同一符号は同一部分を示す。
【００６７】
図６（ａ）において、クロスフローファン２５の送風口２８の向きを搬送コンベア２の搬送方向Ａやプリント配線板１の板面に対して変化できるようにするため、クロスフローファン２５にヒンジ３１を設けることにより、送風層２９の向きも変化できるようにし、それに合わせて誘引風層３０の向きも変化することができる。そして、その作用は前記図５の例と同様である。この場合は搬出開口２２あるいは図示しない搬入開口の大きさが変わることがない長所がある。
【００６８】
また、図６（ｂ）のように通路２３の向きとクロスフローファン２５の送風口２８の向きをヒンジ３１により一体に変えることによっても、前記図５と同様な作用が得られる。この場合は搬出開口２２あるいは搬入開口の大きさが変わる。
【００６９】
このように、図６（ａ），（ｂ）において、送風層２９の方向を変えることができるようにする理由は、プリント配線板１の大きさやそこに搭載される電子部品の大きさ，形状，数量，等々に原因してプリント配線板１自体の立体的形状が変わるからである。例えば、小型でその高さの低い電子部品を搭載しているプリント配線板１は比較的に平板的な２次元形状である。しかし、大型の電子部品や、高さの高い電子部品，小型の電子部品が併用されているプリント配線板１は凸凹が大きい３次元形状である。
【００７０】
そのため、例えば凸凹の大きいプリント配線板１のはんだ付けの際には、その凸凹の大きさに応じて搬出開口２２あるいは搬入開口からより離れた位置で送風層２９および誘引風層３０を合流させるように角度を変えて調節することにより、それら送風層２９および誘引風層３０がプリント配線板１に吹き当たった際に発生する層流の乱れを少なくすることができる。そして、これにより良好な封止性を得ることができるようになる。
【００７１】
また、比較的に平板的なプリント配線板１のはんだ付けの際には、送風層２９および誘引風層３０がプリント配線板１に吹き当たった際に発生する層流の乱れが殆ど無いので、搬出開口２２あるいは搬入開口からより近い位置で送風層２９および誘引風層３０を合流させるように角度を変化させて調節することにより、少ない風量や小さい風速で一層良好な封止性を得ることができるようになる。
【００７２】
〔第５の実施の形態〕
図７は、本発明の第５の実施の形態を示す図で、図３（ａ）と同様にリフローはんだ付け装置に用いた封止手段２０を拡大して示した側断面図で、図７（ａ）は、搬出開口２２あるいは図示しない搬入開口に誘引風層３０のディフューザ（ｄｉｆｆｕｓｅｒ）を設けた構成例を示す図、図７（ｂ）はクロスフローファン２５の送風口２８に送風層２９のディフューザを設けた構成例を示す図で、いずれも図３（ａ）と同一符号は同一部分を示す。
【００７３】
図７（ａ）に示すように、搬出開口２２あるいは搬入開口に搬送コンベア２の方向に向けてディフューザ３２を設けると、誘引風層３０を搬送コンベア２の方向に曲げることができる。また、図７（ｂ）のようにクロスフローファン２５の送風口２８に搬送コンベア２の方向に向けてディフューザ３２を設けると、送風層２９を搬送コンベア２の方向に曲げることができる。また、これにより、誘引風層３０の方向も搬送コンベア２の方向に曲がる。
【００７４】
したがって、このようなディフューザ３２を設けることにより前記図５の例と同様な作用を得ることができる。また、ディフューザ３２の向きをヒンジ等の手段を用いることにより変化することができるように構成すれば、前記図６の例と同様な作用を得ることができる。
【００７５】
〔第６の実施の形態〕
図８は、本発明の第６の実施の形態を示す図で、図３（ａ）と同様にリフローはんだ付け装置に用いた封止手段２０を拡大して示した側断面図で、図３（ａ）と同一符号は同一部分を示す。また、空圧機器用に使用される加圧エア、いわゆる工場エアを利用して送風手段を構成し、それにより封止手段６０を構成した例を示す図である。なお、工場エア供給系はシンボル図で示してある。
【００７６】
図８においては、図３（ａ）に例示するクロスフローファン２５の代わりに、送風口筐３３内に多孔質パイプ３４からなる送風手段を設けた例である。すなわち、エアコンプレッサ等の圧縮エア供給装置６１から供給される工場エアを、送風口筐３３内の多孔質パイプ３４に供給して送風口筐３３の送風口３５から送風して送風層２９を形成する仕組みである。すなわち、送風手段はファンに限られるものではない。
【００７７】
なお、図８のように、工場エアは開閉弁６２を介して流量制御弁６３で流量を調節し供給する。流量計６４は流量モニタ用である。
【００８２】
〔第７の実施の形態〕
図９〜図１１は、本発明の第７の実施の形態を示す図で、図９は、リフローはんだ付け装置の封止手段の管路と送風路が四角筒形に構成された場合を拡大して示す斜視図、図１０は、図９の管路と送風路が円筒形に構成された場合を示す斜視図、図１１は、図９と図１０の側断面図で、端面部分を示してある。なお、図９，１０とも端面部分の形状においては共通である。また、いずれも図３（ａ）と同一符号は同一部分を示す。
【００８３】
図９に示す封止手段７０が図２の封止手段２０と異なる点は、図２の送風路２６と通路２３が図１のプリント配線板１および搬送コンベア２の通る管路１５の上下両側のみに設けてあるのに対し、図９では管路１５の上，下両側の周囲全体わたって形成されているもので、さらに送風路２６と通路２３を形成するケーシング７１には、図２のクロスフローファン２５に代えて図示しない送風機からの加圧空気を供給する送風パイプ７２を設けたものである。
【００８４】
また、ケーシング７１の送風路２６には図１１に示す送風パイプ７２からの送風を整流する整流板７３が設けられている。さらに、ケーシング７１は炉体１１との間に炉体外雰囲気の通路２３を形成するため固定具７４によって炉体１１から離して取り付ける。
【００８５】
このように、図示しない送風機からの加圧空気が送風パイプ７２からケーシング７１の全周に形成された送風路２６に入り、送風口２８からの送風層２９が全周に形成される。そしてこの送風層２９に誘引されて通路口２７から誘引風層３０が形成される。
【００８６】
このように送風層２９と誘引風層３０の合流によって全周が閉じた一体の流れとなって搬出開口２２の周囲が完全に封止される。
【００８７】
また、図１０においては、封止手段７０の形状が円筒形であるが、図９の四角筒形と異なるだけで、その他の動作については図９の場合と同一であるのでその説明を省略する。
【００８８】
〔第８の実施の形態〕
図１２は、本発明の第８の実施の形態を示す図で、リフローはんだ付け装置に用いた封止手段を拡大して示す斜視図で、図３（ａ）と同一符号は同一部分を示す。
【００８９】
図１２に示す封止手段８０が図２の封止手段と異なる点は、図２のクロスフローファン２５が図１のプリント配線板１および搬送コンベア２の通る管路１５の上下側、すなわち、プリント配線１の板面側のみに設けてあるのに対し、図１２では四角筒形の管路１５の上下両側の４辺の各辺、すなわち４箇所に設けられたもので、さらに、クロスフローファン２５は炉体１１との間に炉体外雰囲気の通路２３を形成するため固定具７４によって炉体１１から離して取り付けたものである。
【００９０】
このため各辺に設けられた４箇所のクロスフローファン２５によって図１０，１１の場合と同様、送風層２９の誘引によって誘引風層３０が形成される。
【００９１】
〔第９の実施の形態〕
図１３は、本発明の第９の実施の形態で、プリント配線板のフローはんだ付け装置に本発明の封止方法を用いた例を示す図で、フローはんだ付け装置の側断面図であり、図１と同一符号は同一部分を示す。なお、ガス供給系はシンボル図で示してある。このフローはんだ付け装置は、チャンバ体９１内に不活性ガスであるＮ２ ガスを供給し、低酸素濃度の雰囲気中でフローはんだ付けを行うはんだ付け装置である。トンネル状のチャンバ体９１内には、その搬入開口９２から搬出開口９３までプリント配線板１の搬送コンベア２を通してあり、その搬送順に予備加熱用のヒータ９４と、フローはんだ付け用のはんだ槽９５を配設してある。
【００９２】
はんだ槽９５は、図示しないヒータにより加熱されて溶融した溶融はんだ９６を収容してあり、この溶融はんだ９６をポンプ９７で吹き口体９８へ供給して噴流波９９を形成するよう構成してある。チャンバ体９１にははんだ槽９５との結合用の開口１００を設けてあり、この開口１００のスカート部１０１をはんだ槽９５の溶融はんだ９６中に浸漬して上下動自在に封止結合した構成である。
【００９３】
また、トンネル状のチャンバ体９１の内部には、抑止板１０２を並べて設けてラビリンス流路を形成するように構成してある。
【００９４】
他方、チャンバ体９１内には噴流波９９の搬出開口９３側に設けた噴出パイプ１０３から、プリント配線板１の搬送方向Ａとは逆方向の噴流波９９側へＮ2 ガスが供給され、低酸素濃度雰囲気中でフローはんだ付け処理が行われる仕組みである。すなわち、プリント配線板１は予備加熱と噴流波９９の接触による溶融はんだ９６の供給によりはんだ付け処理が行われる。
【００９５】
各噴出パイプ１０３には、それぞれ開閉弁４９および流量制御弁５０および流量計５１により予め決めた所定流量のＮ２ ガスを供給できるように構成してある。そして、図１３の例では、各噴出パイプ１０３のガス供給系への全流量を測定する流量計４８およびそれを調節し制御する流量制御弁４７，開閉弁４６を介してＮ２ ガスを供給する構成である。他方、Ｎ２ ガスはボンベ等のＮ２ ガス供給装置４１から開閉弁４２を介して供給し、フィルタ４３で不純物を除去した後に圧力制御弁４４で目的とする圧力に制御して供給する。なお、圧力計４５は圧力モニタ用である。
【００９６】
そして、このチャンバ体９１の搬入開口９２と搬出開口９３には、それぞれ図１、図２、図３に例示した封止手段と同様の封止手段２０を設けてある。したがって、その作用については同様であるので詳細な説明は省略する。すなわち、図３（ａ）に示すように、送風層２９と誘引風層３０とにより搬入開口９２および搬出開口９３に乱流を生じることなく、各開口９２，９３を封止することができる。しかも、各開口９２，９３に設けたそれぞれの送風層２９および誘引風層３０が閉じて１つとなった層流が搬入開口９２と搬出開口９３とを覆って完全に封止することができる。
【００９７】
したがって、チャンバ体９１内の低酸素濃度雰囲気が、搬入開口９２あるいは搬出開口９３から漏出したり逆にチャンバ体９１外の雰囲気、すなわち大気がチャンバ体９１内に侵入したりしなくなる。これにより、チャンバ体９１内を安定した所定の酸素濃度に保持することができるとともに、少ないＮ2 ガス供給流量でも低い酸素濃度の雰囲気を形成することができるようになる。
【０１０３】
なお、上記各実施の形態に示したチャンバ内雰囲気封止方法およびその装置はリフローはんだ付け装置について説明したが、いずれも図１３に示すフローはんだ付け装置にも使用できるものである。
【０１０４】
さらに、上記各実施の形態において、クロスフローファン２５の駆動モータが交流誘導モータの場合は、インバータ駆動としてその駆動周波数や駆動電圧を調節することにより、その回転速度を調節することができる。
【０１０５】
【発明の効果】
以上のように、本発明のチャンバ内雰囲気の封止方法およびその装置によれば、誘引風層と送風層とが合流して形成された１つの層流により開口を覆うことで該開口に対して安定して優れた封止性を与えることができる。しかも、特別なガスを使用する必要もないのでランニングコストも低く、また、チャンバの開口は開いたままでよいので生産性に支障を与えることもない。その結果、低コストでありながら安定した高品質の処理をチャンバ内で行えるようになる。
【０１０７】
しかも、送風層と誘引風層の向きを被はんだ付けワークの搬入出方向に沿って形成するとともに、被はんだ付けワークが板状部材である場合に送風層および誘引風層を該被はんだ付けワークの板面で、かつ被はんだ付けワークの搬入出方向に沿って形成することにより、該被はんだ付けワークに最も適した良好な封止性を得ることができるようになる。
【０１０９】
そして、送風層および誘引風層を板状の被処理ワークの両板面側に設けることにより、各送風層および各誘引風層は送風方向前方で合流して閉じた一つの層流の流れとなり、格段に優れた封止性を得ることができるようになる。なお、この閉じた送風層および誘引風層による封止は、板状の被処理ワーク以外の立体的形状を有する被処理ワークにおいても、同様に格段に優れた封止性を得ることができる。
【０１１０】
また、チャンバ内に不活性ガスが供給されるものにあっては、チャンバ内にチャンバ外雰囲気すなわち大気を侵入させることなく安定した低酸素濃度の雰囲気を形成することができるようになる。しかも、不活性ガスの供給流量は少ない流量で済むようになる。その結果、ランニングコストを大幅に低下させることができるようになる。
【０１１１】
また、フローはんだ付け装置やリフローはんだ付け装置に用いれば、チャンバ内雰囲気を安定した状態に保持できるので、多数の微細な被はんだ付け部を安定して均一で濡れ性に優れた高品質のはんだ付け処理を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施の形態を示すリフローはんだ付け装置の側断面図である。
【図２】  図１の封止手段を拡大して示す一部破断斜視図である。
【図３】  図１の封止手段の原理を説明する図で、図３（ａ）は図１の封止手段を拡大して示す側断面図、図３（ｂ）は図３（ａ）のＩ−Ｉ線における風速分布を示す図、図３（ｃ）は図３（ａ）のＩＩ−ＩＩ線における風速分布を示す図、図３（ｄ）は図３（ａ）のＩＩＩ−ＩＩＩ線における風速分布を示す図である。
【図４】  本発明の第２の実施の形態を示すリフローはんだ付け装置の側断面図である。
【図５】  本発明の第３の実施形態を拡大して示す側断面図である。
【図６】  本発明の第４の実施の形態を拡大して示す側断面図で、図６（ａ）はクロスフローファンの送風方向を変化できるように構成した図、図６（ｂ）は通路の方向とクロスフローファンの送風方向を併せて変化できるように構成した図である。
【図７】  本発明の第５の実施の形態を拡大して示す側断面図で、図７（ａ）は、搬出開口に誘引風層のディフューザを設けた場合を示す図、図７（ｂ）はクロスフローファンの送風口に送風層のディフューザを設けた場合を示す図である。
【図８】  本発明の第６の実施の形態を拡大して示す側断面図である。
【図９】  本発明の第７の実施の形態を拡大して示す斜視図で、リフローはんだ付け装置の封止手段の管路と送風路が四角筒形に構成された場合を示す図である。
【図１０】 図９の発明の第７の実施の形態における他の形態を拡大して示す斜視図で、管路と送風手段が円筒形に構成された場合を示す図である。
【図１１】 図９，図１０の側断面図である。
【図１２】  本発明の第８の実施の形態を拡大して示す斜視図である。
【図１３】  本発明の第９の実施の形態を示すフローはんだ付け装置の側断面図である。
【図１４】  従来のエアカーテンの技術を示す側断面図で、図１４（ａ）はチャンバの開口の上下位置にそれぞれエアカーテンのノズルを設けた図、図１４（ｂ）はチャンバの開口の上方位置にのみエアカーテンのノズルを設けた例を示す図である。
【符号の説明】
１  プリント配線板
２  搬送コンベア
５  加熱手段
１１  炉体
１２  昇温部加熱室
１３  均温部加熱室
１４  リフロー部加熱室
１５  管路
１６  側板
１７  抑止板
２０  封止手段
２１  搬入開口
２２  搬出開口
２２ａ  搬出開口面
２３  通路
２４  誘導板
２５  クロスフローファン
２６  送風路
２７  通路口
２８  送風口
２９  送風層
３０  誘引風層
３１  ヒンジ
３２  ディフューザ
３３  送風口筐
３４  多孔質パイプ
３５  送風口
４０  不活性ガス供給手段
４１  Ｎ２ ガス供給装置
６０  封止手段
６１  圧縮エア供給装置
７０  封止手段
７１  ケーシング
７２  送風パイプ
７３  整流板
７４  固定具
８０  封止手段
９１  チャンバ体
９２  搬入開口
９３  搬出開口
９５  はんだ槽
９６  溶融はんだ
９９  噴流波
１０２  抑止板
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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