(57)【要約】【課題】複数のワークにおいて昇温のばらつきが生じにくく、昇温効率を効果的に高めることが可能な熱処理装置を提供する。【解決手段】熱処理室１０内に存在する内部気体が加熱部４により加熱され、その加熱気体が送風部６によって送風されることで、熱処理室１０内において加熱気体を循環させる流れが発生する。更に、加熱気体を導入可能な気体導入口２２と、気体導入口２２から導入された加熱気体を放出する吹き出し口２４とを備えた誘導流路２０が設けられ、少なくとも所定時間の間、保持部材３０に保持された複数の被処理物と、誘導流路２０の吹き出し口２４とが対向するように、保持部材３０が配置されるようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被処理物（５０）を所定の高さ方向に並べて配置し且つ互いに間隔をあけて保持する保持部材（３０，２３０）と、
前記保持部材（３０，２３０）を収容し、前記保持部材（３０，２３０）に保持された前記被処理物（５０）に対して熱処理を行う熱処理室（１０）と、
前記熱処理室（１０）内の内部気体を加熱する加熱部（４）と、
前記内部気体が前記加熱部（４）により加熱されてなる加熱気体を送風可能に構成され、前記熱処理室（１０）内において前記加熱気体を循環させる流れを発生させる送風部（６）と、
前記加熱気体を導入可能な気体導入口（２２）と、前記気体導入口（２２）から導入された前記加熱気体を放出する吹き出し口（２４）と、を備えた誘導流路（２０）と、
少なくとも所定時間の間、前記保持部材（３０，２３０）に保持された複数の前記被処理物と、前記誘導流路（２０）の前記吹き出し口（２４）とが対向した状態で前記保持部材（３０，２３０）を配置する配置部（７０）と、
を備えることを特徴とする熱処理装置（１）。
【請求項２】
前記誘導流路（２０）は、複数の壁部によって囲まれた形態で前記加熱気体を導く流路が構成され、前記複数の壁部の一部は、前記配置部（７０）によって前記保持部材（３０，２３０）が前記熱処理室（１０）内の所定位置に配置されたときに前記保持部材（３０，２３０）に保持された複数の前記被処理物と対向する対向壁部（２１）として構成されており、
前記対向壁部（２１）には、複数の前記吹き出し口（２４）が当該対向壁部（２１）を貫通する貫通孔として形成されていることを特徴とする請求項１に記載の熱処理装置（１）。
【請求項３】
前記配置部（７０）は、前記熱処理室（１０）内において前記保持部材（３０，２３０）を前記高さ方向と直交する所定の前後方向に移動させる構成であり、
前記保持部材（３０，２３０）は、複数の前記被処理物（５０）を前記高さ方向に間隔をあけて保持する構成をなし、且つ前記前後方向及び前記高さ方向と直交する横方向の少なくとも一方側は当該保持部材（３０，２３０）の内部と外部とが連通する開放形態となっており、
前記配置部（７０）により前記保持部材（３０，２３０）が前記熱処理室（１０）内の所定位置に配置されたとき、当該保持部材（３０，２３０）における前記開放形態となっている側に前記吹き出し口（２４）が対向することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の熱処理装置（１）。
【請求項４】
前記誘導流路（２０）には複数の前記吹き出し口（２４）が設けられ、
前記配置部（７０）により、複数の前記被処理物と前記誘導流路（２０）の前記吹き出し口（２４）とが対向するように前記保持部材（３０，２３０）が前記熱処理室（１０）内の所定位置に配置されたとき、複数の前記被処理物における隣り合う被処理物間の隙間の高さに、前記吹き出し口（２４）がそれぞれ配置されることを特徴とする請求項３に記載の熱処理装置（１）。
【請求項５】
前記保持部材（３０，２３０）は、複数の前記被処理物（５０）の一部をなす複数の第１被処理物（１５０）を前記横方向の第１位置において前記高さ方向に並べて配置し、複数の前記被処理物（５０）の一部をなす複数の第２被処理物（２５０）を、前記横方向における複数の前記第１被処理物（１５０）とは異なる第２位置において前記高さ方向に並べて配置し、且つ前記第１位置に並んで配置される複数の前記第１被処理物（１５０）の被処理物間の高さに、複数の前記第２被処理物（２５０）がそれぞれ配置されていることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の熱処理装置（１）。
【請求項６】
前記保持部材（２３０）は、前記前後方向の一方側及び他方側にそれぞれ支持壁（３３ｂ，３３ｄ）が対をなして設けられ、前記配置部（７０）により前記保持部材（２３０）が前記熱処理室（１０）内の所定位置に配置されたときに、前記吹き出し口（２４）から吹き出される前記加熱気体が一対の前記支持壁（３３ｂ，３３ｄ）の間を流れる構成となっており、
更に、一対の前記支持壁（３３ｂ，３３ｄ）の少なくともいずれかに、前記保持部材（２３０）の内部から外部へと前記加熱気体を導出可能な導出口が形成されていることを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の熱処理装置（１）。
【請求項７】
前記配置部（７０）による前記保持部材（３０，２３０）の移動経路の両側に少なくとも２つの前記誘導流路（２０）が設けられ、
前記配置部（７０）により前記保持部材（３０，２３０）が前記熱処理室（１０）内の所定位置に配置されたときに、一方の前記誘導流路（２０）に設けられた前記吹き出し口（２４）から前記保持部材（３０，２３０）の前記横方向一方側に向けて前記加熱気体が吹き出され、他方の前記誘導流路（２０）に設けられた前記吹き出し口（２４）から前記保持部材（３０，２３０）の前記横方向他方側に向けて前記加熱気体が吹き出されることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の熱処理装置（１）。
【請求項８】
前記被処理物（５０）は、ボンディングワイヤが接続された配線基板であり、
前記保持部材（３０，２３０）は、一部又は全部の前記ボンディングワイヤの向きを前記横方向に沿った向きとするように前記被処理物（５０）を保持することを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載の熱処理装置（１）。
【請求項９】
前記熱処理室（１０）は、前記配置部（７０）が前記保持部材（３０，２３０）を搬送する搬送経路において前記前後方向の前半側に前記誘導流路（２０）が設けられた昇温領域が構成され、前記誘導流路（２０）よりも後に搬送される側には、前記誘導流路（２０）が設けられない均熱領域が構成されていることを特徴とする請求項３〜８のいずれか一項に記載の熱処理装置（１）。
【請求項１０】
前記加熱部（４）と前記送風部（６）は、前記昇温領域と前記均熱領域とで共用されることを特徴とする請求項９に記載の熱処理装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品やセラミック品などの被処理物の熱処理を行う技術として、例えば、特許文献１に示すものがある。この特許文献１には、リフロー炉（１）本体内に、電子部品が搭載され半田ペーストが塗布された基板（１７）を搬送するチェーンコンベア（２）と、このチェーンコンベア（２）に沿って順次設けられた加熱炉（３）と、チェーンコンベア（２）の上方に設けられるヒータ（１４）及びファン（１３）とを備えたリフロー炉（１）が記載されている。そして、このリフロー炉（１）では、ヒータ（１４）の熱を、ファン（１３）によって、下方にある基板（１７）の半田処理面である上側のみに照射することで、リフロー面（半田処理面）の半田が溶融し、電子部品が基板（１７）に半田付けされるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４０８２４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、このような被処理物の熱処理を行う構成において、複数の被処理物を棚状に形成されたマガジンに所定の間隔を空けて収容し、このマガジン全体を加熱炉で熱処理することで、一度に多くの被処理物の熱処理を行う場合がある。そして、このように複数の被処理物がマガジンに収容されている構成では、これら複数の被処理物を効率よく均一に昇温させる構成が求められている。
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のように、基板（１７）（被処理物）の上方に設けられるヒータからの熱風を基板表面に単に吹き付けるだけの構成では、マガジンに搭載される複数の被処理物全体に熱風を行き渡らせることは難しく、マガジン内で昇温度合いにバラツキが発生しやすくなり、昇温効率が低下するといった問題があった。
【０００６】
本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、複数のワークにおいて昇温のばらつきが生じにくく、昇温効率を効果的に高めることが可能な熱処理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】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明は、複数の被処理物（５０）を所定の高さ方向に並べて配置し且つ互いに間隔をあけて保持する保持部材（３０，２３０）と、前記保持部材（３０，２３０，３３０）を収容し、前記保持部材（３０，２３０）に保持された前記被処理物（５０）に対して熱処理を行う熱処理室（１０）と、前記熱処理室（１０）内の内部気体を加熱する加熱部（４）と、前記内部気体が前記加熱部（４）により加熱されてなる加熱気体を送風可能に構成され、前記熱処理室（１０）内において前記加熱気体を循環させる流れを発生させる送風部（６）と、前記加熱気体を導入可能な気体導入口（２２）と、前記気体導入口（２２）から導入された前記加熱気体を放出する吹き出し口（２４）と、を備えた誘導流路（２０）と、少なくとも所定時間の間、前記保持部材（３０，２３０）に保持された複数の前記被処理物と、前記誘導流路（２０）の前記吹き出し口（２４）とが対向した状態で前記保持部材（３０，２３０）を配置する配置部（７０）と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明では、熱処理室（１０）内に存在する内部気体が加熱部（４）により加熱され、その加熱気体が送風部（６）によって送風されることで、熱処理室（１０）内において加熱気体を循環させる流れが発生する。更に、加熱気体を導入可能な気体導入口（２２）と、気体導入口（２２）から導入された加熱気体を放出する吹き出し口（２４）とを備えた誘導流路（２０）が設けられ、少なくとも所定時間の間、保持部材（３０，２３０）に保持された複数の被処理物と、誘導流路（２０）の吹き出し口（２４）とが対向するように、保持部材（３０，２３０）が配置されるようになっている。つまり、誘導流路（２０）は、取り込んだ加熱気体を保持部材（３０，２３０）に保持された複数の被処理物に向けて放出するように加熱気体の流れを生じさせるため、複数の被処理物間に構成される隙間に向けて加熱気体を積極的に流すことができる。従って、複数の被処理物に対し、より満遍なく効果的に加熱気体を行き渡らせることができ、ひいては、複数の被処理物をより均一に且つより効率的に昇温させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、第１実施形態に係る熱処理装置の構成を概念的に例示する斜視図である。
【図２】図２は、第１実施形態の熱処理装置で用いられる熱処理室の内部を平面視した構成を概念的に説明する説明図である。
【図３】図３は、第１実施形態の熱処理装置で用いられる熱処理室の構成に関し、図２とは異なる別例を説明する説明図である。
【図４】図４は、第１実施形態の熱処理装置で用いられる誘導流路及び保持部材等の構成を概略的に例示する斜視図である。
【図５】図５は、第１実施形態の熱処理装置で用いられる吹き出し口の形状を説明する説明図である。
【図６】図６は、第１実施形態の熱処理装置で用いられる吹き出し口の形状と配置位置を説明する説明図である。
【図７】図７は、第１実施形態の熱処理装置に関し、吹き出し口から吹き出された加熱気体と保持部材に保持された複数の被処理物との位置関係を説明する説明図である。
【図８】図８は、第１実施形態の熱処理装置で用いられる熱処理室の内部での加熱気体の流れを説明する説明図である。
【図９】図９は、図８のＡ−Ａ位置での誘導流路及び保持部材等の断面を拡大して示す概略断面図である。
【図１０】図１０は、第１実施形態に係る熱処理装置の熱処理室内で測定した被処理物の昇温特性の測定結果を示すグラフである。
【図１１】図１１は、誘導流路を備えていない熱処理装置の熱処理室内で測定した被処理物の昇温特性の測定結果を比較例として示すグラフである。
【図１２】図１２（Ａ）は、第１実施形態の第１変形例に係る熱処理装置で用いる保持部材及びそれに保持される被処理物を概略的に示す斜視図であり、図１２（Ｂ）は、その保持部材を前方から見た概略図であり、図１２（Ｃ）は、その保持部材を側方からみた概略図である。
【図１３】図１３は、第１実施形態の第２変形例に係る熱処理装置で処理対象となる被処理物の構成を説明する説明図である。
【図１４】図１４は、第２実施形態に係る熱処理装置で用いる保持部材の構成を概略的に例示する斜視図である。
【図１５】図１５は、第２実施形態に係る熱処理装置での加熱気体の流れを説明する説明図である。
【図１６】図１６は、第２実施形態の変形例に係る熱処理装置で用いる保持部材等の構成を概略的に例示する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［第１実施形態］
以下、本発明の熱処理装置を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
本第１実施形態に係る熱処理装置１は、例えば、エポキシ樹脂やポリアミドイミドなどの硬化やＡｇペーストなど熱処理、セラミック基板の加熱、セラミックの焼成、ウエハの酸化工程等に用いることが可能な加熱炉（乾燥炉、硬化炉、リフロー炉等）として構成されている。この熱処理装置１は、図１に示すように、熱処理を行う熱処理室１０と、熱処理室１０内の内部気体を加熱するヒータ４と、ヒータ４により加熱された加熱気体Ｈを誘導流路２０へ送風するファン６を備えている。このうち、熱処理室１０は、図２又は図３のように、複数のマガジン３０を収容可能に構成され、室内ではヒータ４によって加熱された加熱空気が、例えば図８のようにファン６によって所定の経路に送り出されて循環するようになっており、その循環する経路の途中に各マガジン３０が配置される構成となっている。そして、複数のマガジン３０に保持された被処理物５０が加熱空気を受けて加熱され、熱処理が行われるようになっている。熱処理室１０内に収容されるマガジン３０には、複数の被処理物５０が高さ方向に並び且つ被処理物間に隙間を構成するように所定の間隔を空けて保持されている。そして、熱処理装置１の昇温領域１２では、後述するファン６及び誘導流路２０により、マガジン３０に保持される被処理物５０間の隙間位置（特に上下の隙間位置）に対して加熱気体Ｈを誘導し、当該加熱気体Ｈによって被処理物５０の昇温を促進している。なお、図１では、熱処理室１０の外殻をなす周壁や循環路８、９（図８）などを省略して示している。
【００１１】
ヒータ４は、「加熱部」の一例に相当し、熱処理室１０内の内部気体を加熱する機能を有する。また、ファン６は、「送風部」の一例に相当し、内部気体がヒータ４により加熱されてなる加熱気体を送風可能に構成され、熱処理室１０内において加熱気体を循環させる流れを発生させるように機能する。また、マガジン３０は、「保持部材」の一例に相当し、複数の被処理物５０を所定の高さ方向に並べて配置し且つ互いに間隔をあけて保持するように機能する。なお、マガジン３０は、複数の被処理物５０を、間隔をあけて並べて保持する構成であれば良く、複数の被処理物５０の並べ方は図７のように高さ方向に１列であってもよく、図１２のように高さ方向に複数列（図１２では２列）であってもよい。また、本明細書では、マガジン３０の搬送方向（マガジン搬送部７０の動作によってマガジン３０が移動する方向）が前後方向であり、この搬送方向と直交する所定の方向（図１の例では、マガジン３０内で被処理物５０が並ぶ方向）が高さ方向である。また、これら前後方向及び高さ方向と直交する方向が横方向（左右方向）である。
【００１２】
熱処理室１０は、図２、図３、図８等に示すように、周囲を取り囲む外壁によって内部が閉鎖された空間として構成されており、ヒータ４によって加熱された加熱空気がファン６によって送られることで室内を循環するようになっている。この熱処理室１０は、予備加熱を行う昇温領域１２と、所定温度で熱処理を行う均熱領域１４とを備えている（なお、図１では、均熱領域１４を省略して示している）。そして、昇温領域１２では、マガジン３０に保持された被処理物５０を、常温程度から所定温度（例えば、１８０℃）まで昇温させるようになっている。なお、図１〜図３等に示す本構成では、昇温領域１２内に誘導流路２０が設けられており、この誘導流路２０によって加熱空気を複数の被処理物５０の間に積極的に送り出す流れを作り、昇温効率を高めるようになっている（図１、図８参照：詳細は後述）。一方、均熱領域１４には、誘導流路２０が設けられておらず、この領域では、昇温領域１２内で所定温度まで昇温された被処理物５０を所定温度（例えば、１８０℃）付近で一定時間維持するように熱処理を行っている。
【００１３】
本構成では、図１に示すように、熱処理室１０内においてマガジン３０の移動経路及び各誘導流路２０よりも上方側にヒータ４及びファン６が設けられており、ヒータ４は熱処理室１０内の上方側所定領域付近の内部空気を加熱するようになっている。また、ファン６は、熱処理室１０内において、例えばヒータ４と同程度の高さでヒータ４の近傍に配置されており、ヒータ４で加熱された加熱気体を下方側に向けて送り出すように機能している。例えば、図８の例では、ヒータ４が配置された空間（加熱空間）の空気がファン６側に流れ、この加熱空気がこのファン６によって循環路８に向けて送り出されるようになっている。そして、この循環路８は、ファン６が設けられた空間から、複数の誘導流路２０の各気体導入口２２に続いており、ファン６からの加熱空気が各誘導流路２０内に導かれるようになっている。そして、各誘導流路２０に設けられた対向壁部２１の吹き出し口２４（後述）からマガジン３０の側方に向けて加熱空気が吹き出され、この加熱空気は、マガジン３０内を通り抜けるようになっている。そして、マガジン３０を通り抜けた加熱空気は、その誘導流路２０とは反対側（マガジン３０を挟んで誘導流路２０とは反対側）に設けられた仕切り板８０側に向かい、この仕切り板８０に設けられた取り込み口８１を通って循環路９内に導かれるようになっている。そして、各取り込み口８１に連通する循環路９は、ヒータ４が設けられた空間に続いており、マガジン３０を通り抜けて循環路９内に導かれた加熱気体はヒータ４側に戻されるようになっている。なお、図８は、ヒータ４で加熱され、ファン６で送り出された加熱空気を各誘導流路２０に導き、マガジン３０から排出された排出空気を再びヒータ４側に戻す循環構成のあくまで一例であり、ファン６からの加熱空気を誘導流路２０内に導くことが可能であり、且つマガジン３０からの排出空気をヒータ４側に戻すことが可能な構成であれば他の構成を用いてもよい。
【００１４】
なお、前後方向（搬送方向）におけるヒータ４及びファン６の配置は、図２に示すように、ヒータ４及びファン６の一部が昇温領域１２と均熱領域１４とで共用されるようになっていてもよい。この図２の例では、いずれかのヒータ４が、昇温領域１２（搬送方向の全領域のうち、誘導流路２０が設けられた領域）の上方位置と均熱領域１４（昇温領域１２よりも搬送方向後側の領域であって誘導流路２０が設けられていない領域）の上方位置とに跨って配置されており、このヒータ４は、昇温領域１２の上方空間及び均熱領域１４の上方空間のいずれの内部気体をも加熱しうるように構成されている。また、昇温領域１２と均熱領域１４とに跨って配置されるファン６は、昇温領域１２及び均熱領域１４のいずれにおいても加熱気体を下方側に送風するように構成されている。或いは、前後方向（搬送方向）におけるヒータ４及びファン６の配置は、図３に示すように、ヒータ４及びファン６が、昇温領域１２と均熱領域１４とでそれぞれ設けられていてもよい。この図３の例では、昇温領域１２（搬送方向の全領域のうち、誘導流路２０が設けられた領域）の上方位置に、当該昇温領域１２において専用で用いられるヒータ４及びファン６が設けられており、このヒータ４は、昇温領域１２の上方空間の内部気体を選択的に加熱しうるように構成されている。そして、昇温領域１２に設けられたファン６は、主に昇温領域１２内の加熱気体を下方側に送風するように構成されている。なお、図１、図８の構成は、図３のように昇温領域１２に専用のヒータ４及びファン６が設けられた構成を例示するものである。
【００１５】
更に、熱処理室１０内には、マガジン３０を搬送するマガジン搬送部７０が設けられている。このマガジン搬送部７０は、例えばコンベアなどから構成され、所定の搬送方向（前後方向）にマガジン３０を直線的に搬送するように構成されている。なお、図１〜図３等に示す例では、マガジン３０内において被処理物５０が並ぶ高さ方向（例えば鉛直方向）と直交する方向が搬送方向（前後方向）であり、図２、図３では、マガジン３０の搬送方向を、白抜き矢印α（以下、「搬送方向α」ともいう）で示している。図１〜図３に示す例では、熱処理室１０内において、４列のマガジン搬送部７０が設けられ、複数のマガジン３０が４列の搬送経路で並列に搬送されるようになっている。このように横方向に４列に広がった各搬送経路では、いずれもマガジン搬送部７０によって各マガジン３０が搬送方向αへ所定の時間間隔（例えば１０分）で順次移動され、その移動過程で各マガジン３０に保持される被処理物５０が加熱気体に晒されるように熱処理がなされる。具体的には、例えば、図２のような位置関係で一定時間（例えば１０分）保持され、その後、Ａ１の位置のマガジン３０がＡ２の位置に移動し、Ａ２の位置のマガジン３０がＡ３の位置に移動するように各マガジン３０の位置が一つずつ前側の位置にずれる。そして、そのずれた位置で一定時間（例えば１０分）保持され、その一定時間経過後には更に各マガジン３０の位置が一つずつ前側にずれるように１ステップずつの移動が繰り返される。なお、図３の場合でも同様に移動動作がなされる。
【００１６】
図２、図３のいずれの構成でも、熱処理室１０は、マガジン搬送部７０がマガジン３０を搬送する搬送経路において前後方向の前半側に誘導流路２０が設けられた昇温領域１２が構成され、誘導流路２０よりも後に搬送される側に、誘導流路２０が設けられない均熱領域１４が構成されている。この構成では、熱処理室１０内の各搬送経路に投入された各マガジン３０は、一定時間（例えば３回の移動ステップに相当する一定時間）の間、昇温領域１２で維持されることで各マガジン３０に保持される被処理物５０の昇温が促進され、その後、均熱領域１４へ搬送されて一定時間（例えば９回の移動ステップに相当する一定時間）の間、熱処理されるようになっている。
【００１７】
なお、本構成では、マガジン搬送部７０が「配置部」の一例に相当し、少なくとも所定時間の間、マガジン３０に保持された複数の被処理物５０と、誘導流路２０の吹き出し口２４とが対向した状態でマガジン３０を配置するように機能する。
【００１８】
図１に示すように、昇温領域１２内には、マガジン３０の開口部３４ａ、３４ｂと対向する位置に、誘導流路２０（詳細は後述）と、仕切り板８０によって外壁が構成された循環路９とが交互に設けられている。誘導流路２０は、ヒータ４によって加熱されるととともにファン６により誘導された加熱気体Ｈを、被処理物５０間の隙間位置へ導くように流路が構成されている。なお、図１、図４、図８等では、ファン６によって誘導流路２０に送られ、この誘導流路２０を通って吹き出し口から吹き出される気体の流れを矢印Ｆにて概念的に示している。
【００１９】
図１、図４等に示すように、誘導流路２０は、加熱気体を導入可能な気体導入口２２と、気体導入口２２から導入された加熱気体を放出する複数の吹き出し口２４とを備えており、複数の壁部によって囲まれた形態でその内部において加熱気体を導く流路が構成されたものである。この誘導流路２０は、図４に示すように、前後方向両側に一対の壁部が設けられ、左右方向両側には、吹き出し口２４が形成されてなる一対の対向壁部２１が設けられている。そして、このように前後方向両側の壁部と左右方向両側の対向壁部２１とによって四方が囲まれた構成で内部が空洞形態の角筒状の流路（より具体的には、高さ方向に延びる流路）として構成されている。そして、この誘導流路２０の上端部に、ファン６によって送風された加熱気体Ｈを当該誘導流路２０の内部へ導入する気体導入口２２が形成されている。この気体導入口２２の形状は、特に限定されず、例えば、図１、図４等に示すように、箱形形状の上端部の開口として構成されていてもよく、後述する吹き出し口２４と同様に、複数の貫通孔などによって構成されていてもよい。
【００２０】
誘導流路２０を構成する複数の壁部の一部は、マガジン搬送部７０によってマガジン３０が熱処理室１０内の所定位置（当該誘導流路２０の側方の位置）に配置されたときにマガジン３０に保持された複数の被処理物５０と対向する対向壁部２１として構成されている。そして、この対向壁部２１には、複数の吹き出し口２４が当該対向壁部２１を貫通する貫通孔として形成されている。具体的には、箱状に構成される誘導流路２０の横方向（左右方向）両側に対向壁部２１がそれぞれ設けられており、各対向壁部２１に複数の吹き出し口２４が形成されている。
【００２１】
吹き出し口２４は、誘導流路２０内部へ導入された加熱気体Ｈを、マガジン３０に保持される複数の被処理物５０側に向けて吹き出すように構成されており、図１に示すように、昇温領域１２内において複数の被処理物５０と対面する位置に配置されている。この吹き出し口２４は、複数の貫通孔２４ａから構成されている。吹き出し口２４の形状は、例えば、図５（Ａ）に示すように円状であってもよく、図５（Ｂ）に示すように矩形状であってもよく、図５（Ｃ）に示すように被処理物５０の積層方向（所定方向）に対して直交する方向に延びるように形成された縦スリット形状であってもよい。
【００２２】
また、吹き出し口２４は、図６に示すように、被処理物５０の積層方向（所定方向）に対して平行する方向に延びるように形成された横スリット形状に構成されていてもよい。そして、図６に示すように、吹き出し口２４は、被処理物５０間の隙間位置と重なる位置に配置されているとよい。即ち、図６の構成では、マガジン搬送部７０の搬送により、マガジン３０と誘導流路２０とが横方向に並ぶように対向配置されたとき（即ち、複数の被処理物５０と誘導流路２０の吹き出し口２４とが対向するようにマガジン３０が熱処理室１０内の所定位置に配置されたとき）、そのマガジン３０に保持される複数の被処理物５０における隣り合う被処理物間の隙間の高さに、各吹き出し口２４がそれぞれ配置されるようになっている。このように吹き出し口２４を配置することで、図７に示すように、加熱気体Ｈを被処理物５０間の隙間位置へより流れやすくすることができる。なお、図６左図は、マガジン３０を横方向一方側から見たときのマガジン３０内の構成を概略的に示すものであり、図６右図は、マガジン３０を横方向一方側から見たときの当該マガジン３０の奥側に配置される対向壁部２１の構成を概略的に示すものである。また、図６の構成に限らず、いずれの構成でも、マガジン３０と誘導流路２０とが横方向に並ぶように対向配置されたとき（即ち、複数の被処理物５０と誘導流路２０の吹き出し口２４とが対向するようにマガジン３０が熱処理室１０内の所定位置に配置されたとき）、そのマガジン３０に保持される複数の被処理物５０における隣り合う被処理物間の隙間の高さに、各吹き出し口２４がそれぞれ配置されるようになっていてもよい。
【００２３】
マガジン３０は、図１、図４、図６、図７等に示すように、板状部材３２を矩形状に組み合わせて形成された枠体３６から構成されている。この枠体３６は、壁部３３ａ、３３ｂ、３３ｃ、３３ｄと開口部３４ａ、３４ｂとから構成されている。そして、壁部３３ｂと３３ｄの内面側には、それぞれ被処理物５０を両端から挟み込むように支持する支持部（図示略）が所定の間隔毎に形成されており、この支持部によって、複数の被処理物５０を所定方向に互いに所定の間隔をあけて並んだ状態で保持するようになっている。このマガジン３０は、複数の被処理物５０を高さ方向に間隔をあけて保持する構成をなし、且つ横方向（前後方向及び高さ方向と直交する方向）の少なくとも一方側は当該マガジン３０の内部と外部とが連通する開放形態となっており、マガジン搬送部７０によりマガジン３０が熱処理室１０内の所定位置に配置されたとき、当該マガジン３０における開放形態となっている側に吹き出し口２４が対向するようになっている。なお、図１、図４等に示す例では、マガジン３０の横方向両側が開放しており、吹き出し口２４から横方向に吹き出された加熱空気がマガジン３０内を横方向に抜けるようになっている。ここで、被処理物５０間の距離は、小さくしすぎると、被処理物５０間へ流れる加熱気体Ｈの流量も小さくなって昇温効率が低下してしまうため、昇温効率の低下が抑えられる程度の大きさにすることが好ましい。そして、加熱気体Ｈは、例えば図４に示すように、開口部３４ａ側から被処理物５０間の隙間位置へ流れて、開口部３４ｂ側から排出されるようになっている。
【００２４】
また、仕切り板８０は、各対向壁部２１と向かい合う位置にそれぞれ配置されている。本構成では、対向壁部２１の板面及び仕切り板８０の板面のいずれも横方向（左右方向）と直交する板面として構成されており、対向壁部２１と仕切り板８０とが、マガジン３０の搬送経路を挟んで左右に向かい合っている。そして、これら対向壁部２１と仕切り板８０との間にマガジン３０が配置されたときには、対向壁部２１から仕切り板８０に向かって流れる加熱空気がマガジン３０内（より具体的にはマガジン３０内の被処理物間）を通り抜けるようになっている。この仕切り板８０は、マガジン３０に隣接する循環路の一部（具体的には、マガジン３０から排出された加熱空気をヒータ４側に戻すための循環路９の一部）として構成されている。図８、図９に示すように、仕切り板８０には、貫通孔として構成される孔部８１が形成されており、対向壁部２１の吹き出し口２４から吹き出されてマガジン３０内を通り抜けた加熱空気は、その対向壁部２１に向かい合う仕切り板８０の孔部を通って循環路９に入り込むようになっている。そして、このように循環路９に送りこまれた空気は循環路９によってヒータ４が設けられた空間に送られるようになっている。なお、図１、図８では、仕切り板８０に形成された孔部８１を省略して示しているが、孔部８１の数、大きさ、形状などは様々に変更できる。例えば、マガジン搬送部７０の搬送により、マガジン３０、対向壁部２１、仕切り板８０が横方向に並ぶように対向配置されたとき（即ち、複数の被処理物５０と誘導流路２０の吹き出し口２４とが対向するようにマガジン３０が熱処理室１０内の所定位置に配置されたとき）、そのマガジン３０に保持される複数の被処理物５０における隣り合う被処理物間の隙間の高さに、各孔部８１がそれぞれ配置されるようになっていてもよい。
【００２５】
次に、上述のように構成される熱処理装置１の昇温領域１２内における加熱気体Ｈの流れについて図８、図９等を参照して説明する。
図８、図９では、図１に示す熱処理室１０の昇温領域１２を前後方向と直交する平面方向に切断した切断面を概略的に示すものである。これら図８、図９では、加熱気体の流れＦは、実線矢印及び破線矢印で表されており、実線矢印は、ヒータ４により加熱された加熱気体Ｈがマガジン３０内へ誘導される様子を示しており、破線矢印は、マガジン３０から排出された加熱気体Ｈがヒータ４へ誘導される様子を示している。
【００２６】
まず、ヒータ４により加熱された加熱気体Ｈは、ヒータ４とファン６の間に構成された流路を通ってファン６側へ流れるようになっている。ファン６へ流れた加熱気体Ｈは、ファン６によって循環路８に送り出され、この循環路８によって誘導流路２０へと誘導される。ここで、熱処理装置１は、搬送方向α（図８において紙面に対して垂直方向）に対して直交する方向（横方向）にマガジンが４列、並列に配置された構造であり、誘導流路２０と循環路９の一部（仕切り板８０が設けられた部分）によってそれぞれ区画されている。そして、循環路８を通って各気体導入口２２に導かれた加熱気体Ｈは、各誘導流路２０の吹き出し口からマガジン３０の開口部３４ａ側へ吹き出され、被処理物５０間の隙間位置へ導かれる。隙間位置へ導かれた加熱気体Ｈは、マガジン３０の開口部３４ｂ側から排出されて、反対側（マガジン３０を挟んで吹き出し口２４とは反対側）に設けられた仕切り板８０の取り込み口８１を通り、循環路９を通ってヒータ４側に戻される。そして、再びヒータ４へ流れ加熱されるようになっている。
【００２７】
このように、ファン６から送風される加熱気体Ｈを直接被処理物５０に対して吹き付けるのではなく、誘導流路２０及び仕切り板８０とによって、整流するとともに均等に分流し、被処理物５０間の隙間位置へ誘導するようにしている。そして、加熱気体Ｈを被処理物５０に対して包み込むように流した後、再びヒータ４へ流し、昇温領域１２内で循環させる構成となっている。
【００２８】
次に、上述のように構成された熱処理装置１の昇温効率について評価した結果を図１０に示す。また、比較のために、誘導流路２０を備えていない従来構成の熱処理装置１のデータを図１１に示す。なお、被処理物５０としてモールドされたパワー半導体を搭載した基板を用い、複数の被処理物５０の基板表裏面それぞれの温度を、熱電対を用いて大気中で測定し、各測定データの中で最も昇温速度の遅いものをプロットした。また、均熱領域１４での熱処理温度は１８０℃とした。
【００２９】
図１０に示すように、本実施形態の構成を用いた場合は、昇温時間（被処理物５０の温度が１８０℃に達するまでの時間）が２０分であった。一方、従来構成の場合は、図１１に示すように、昇温時間が６０分であった。すなわち、本実施形態の構成では、従来構成と比較すると、昇温時間を３分の１程度まで短くできることがわかった。この結果からも、本実施形態の構成を採用することで、昇温効率を大幅に高めることができることが確認できる。
【００３０】
以上説明したように、本第１実施形態に係る熱処理装置１では、熱処理室１０内に存在する内部気体がヒータ４により加熱され、その加熱気体がファン６によって送風されることで、熱処理室１０内において加熱気体を循環させる流れが発生する。更に、加熱気体を導入可能な気体導入口２２と、気体導入口２２から導入された加熱気体を放出する吹き出し口２４とを備えた誘導流路２０が設けられ、少なくとも所定時間の間、保持部材３０に保持された複数の被処理物５０と、誘導流路２０の吹き出し口２４とが対向するように、保持部材３０が配置されるようになっている。つまり、誘導流路２０は、取り込んだ加熱気体を保持部材３０に保持された複数の被処理物５０に向けて放出するように加熱気体の流れを生じさせるため、複数の被処理物間に構成される隙間に向けて加熱気体を積極的に流すことができる。従って、複数の被処理物５０（ワーク）に対し、より満遍なく効果的に加熱気体を行き渡らせることができ、ひいては、複数の被処理物５０をより均一に且つより効率的に昇温させることが可能となる。
【００３１】
また、誘導流路２０は、複数の壁部によって囲まれた形態で加熱気体を導く流路が構成され、複数の壁部の一部は、配置部７０によって保持部材３０が熱処理室１０内の所定位置に配置されたときに保持部材３０に保持された複数の被処理物と対向する対向壁部２１として構成されている。そして、対向壁部２１には、複数の吹き出し口２４が、当該対向壁部２１を貫通する貫通孔として形成されている。この構成では、保持部材３０が熱処理室１０内の所定位置に配置されたときに、複数の吹き出し口２４によって加熱気体をより効率よく被処理物側へ誘導することができる。また、対向壁部２１に貫通孔を設けることで吹き出し口２４を形成することができるため、より簡易な構成とすることができる。
【００３２】
また、配置部７０は、熱処理室１０内において保持部材３０を高さ方向と直交する所定の前後方向に移動させる構成となっている。また、保持部材３０は、複数の被処理物５０を高さ方向に間隔をあけて保持する構成をなし、且つ前後方向及び高さ方向と直交する横方向の少なくとも一方側は当該保持部材３０の内部と外部とが連通する開放形態となっている。そして、配置部７０により保持部材３０が熱処理室１０内の所定位置に配置されたとき、当該保持部材３０における開放形態となっている側に吹き出し口２４が対向するようになっている。このように、配置部７０によって、保持部材３０が所定の前後方向に移動される構成においても、保持部材３０が熱処理室１０内の所定位置に配置されたとき、保持部材３０における開放形態となっている側に吹き出し口２４が対向するようになっているので、複数の被処理物５０において昇温のばらつきが生じにくく、昇温効率を効果的に高めることが可能となる。
【００３３】
また、誘導流路２０には複数の吹き出し口２４が設けられている。そして、配置部７０により、複数の被処理物５０と誘導流路２０の吹き出し口２４とが対向するように保持部材３０が熱処理室１０内の所定位置に配置されたとき、複数の被処理物５０における隣り合う被処理物間の隙間の高さに、吹き出し口２４がそれぞれ配置されるようになっている。このように、誘導流路２０に複数の吹き出し口２４が設けられており、各吹き出し口２４が、複数の被処理物５０における隣り合う被処理物間の隙間の高さに配置されるようになっているので、加熱気体を各被処理物５０に対して包み込むように流すことができ、複数の被処理物５０をより均一に且つより効率的に昇温させることが可能となる。
【００３４】
また、熱処理室１０は、配置部７０が保持部材３０を搬送する搬送経路において前後方向の前半側に誘導流路２０が設けられた昇温領域１２が構成され、誘導流路２０よりも後に搬送される側には、誘導流路２０が設けられない均熱領域１４が構成されている。このように、誘導流路２０を昇温領域１２のみに設けることで、より簡易な構成とすることができる。
【００３５】
また、ヒータ４及びファン６は、昇温領域１２と均熱領域１４とで共用されるようになっていてもよく、このように構成することで、設備コストを抑えることができる。
【００３６】
［第１実施形態の第１変形例］
次に、本発明の第１実施形態における第１変形例に係る熱処理装置１について、図１２を参照して説明する。図１２に示すように、第１実施形態における第１変形例では、被処理物５０の配置が異なる以外は、上記第１実施形態と同様である。以下、これ以外の上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。なお、上記第１実施形態と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３７】
上記第１実施形態では、マガジン３０によって、複数の被処理物５０が所定方向（被処理物５０の積層方向）に互いに所定の間隔をあけて並んだ状態で保持されている様子を説明したが、本第１変形例では、図１２に示すように、さらに、これら被処理物５０は、所定方向に対して直交する方向であって、加熱気体の流れＦの方向に、互い違いに配置された状態でマガジン３０に保持されている。具体的には、マガジン３０は、複数の被処理物５０の一部をなす複数の第１被処理物１５０を横方向の第１位置において高さ方向に並べて配置し、複数の被処理物５０の一部をなす複数の第２被処理物２５０を、横方向における複数の第１被処理物１５０とは異なる第２位置において高さ方向に並べて配置している。そして、第１位置に並んで配置される複数の第１被処理物１５０の被処理物間の高さに、複数の第２被処理物２５０がそれぞれ配置されている。このように、被処理物５０を加熱気体の流れＦの方向に、互い違いに配置することで、被処理物５０間の隙間位置へ加熱気体Ｈをより効率よく行き渡らせることができ、昇温効率をより高めることができる。
【００３８】
［第１実施形態の第２変形例］
次に、本発明の第１実施形態における第２変形例について、図１３を用いて説明する。図１３に示すように、本第２変形例では、被処理物５０は、ボンディングワイヤが接続された配線基板であって、誘導流路Ｆに対して特定の向きに配置される点が異なる以外は、上記第１実施形態と同様である。以下、これ以外の上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。なお、上記第１実施形態と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３９】
本第２変形例では、図１３に示すように、被処理物５０は、表面側にボンディングワイヤ５２が接続された配線基板から構成されている。そして、被処理物５０は、ボンディングワイヤ５２が当該被処理物５０間の隙間位置を流れる誘導流路Ｆの方向に沿うように（ボンディングワイヤ５２の一方の接続位置Ｐ１（素子５４側）と他方の接続位置Ｐ２（リード５６側）を結ぶ線が誘導流路Ｆの方向と略平行となるように）配置されるように、マガジン３０に保持されている。即ち、マガジン３０は、一部又は全部のボンディングワイヤの向きを横方向に沿った向きとするように被処理物５０を保持するようになっている。このように、ボンディングワイヤ５２が表面側に接続された被処理物５０では、熱処理時に加熱気体Ｈの吹き出しによってワイヤ倒れが発生しやすいが、配置位置を工夫することで、ワイヤ倒れの発生を抑えることができる。
【００４０】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る熱処理装置１について、図１４〜１６を参照して説明する。図１４に示すように、本第２実施形態では、マガジン３０の構成が第１実施形態と異なる以外は、上記第１実施形態と同様である。以下、これ以外の上記第１実施形態との相違点を中心に述べる。なお、上記第１実施形態と実質的に同一の構成部分には、同一符号を付し、その説明を省略する。
【００４１】
本第２実施形態では、図１４に示すように、マガジン２３０を構成する板状部材３２の前面部（支持壁３３ｂ）に複数の開口部３８が形成されている。この開口部３８は、具体的には、複数の被処理物５０が積層される方向（所定方向）に沿って、被処理物５０が配置されている位置と対応する位置（重なる位置）に形成されており、開口部３４ａ、３４ｂと共に加熱気体の流路の一部として構成されている。このマガジン２３０も、前後方向の一方側及び他方側にそれぞれ支持壁３３ｂ，３３ｄが対をなして設けられ、マガジン搬送部７０によりマガジン２３０が熱処理室１０内の所定位置に配置されたときに、吹き出し口２４から吹き出される加熱気体が一対の支持壁３３ｂ，３３ｄの間を流れる構成となっている。そして、一対の支持壁３３ｂ，３３ｄの少なくともいずれか（図１４の例では、支持壁３３ｂ）に、マガジン２３０の内部から外部へと加熱気体を導出可能な導出口（開口部３８）が形成されている。このように、マガジン２３０の前面部（支持壁３３ｂ）に開口部３８を設けることにより、加熱気体Ｈの被処理物５０間への流入量を多くすることができる。そして、この構成のマガジン２３０では、図１４に示すように、開口部３４ａ、３４ｂの両側から加熱気体Ｈを導入し、この開口部３８から排出する構成を取ることでより、昇温効率を高めることができる。
【００４２】
図１５は、このマガジン２３０を熱処理装置１の昇温領域１２内に配置し、開口部３４ａ、３４ｂの両側から加熱気体Ｈを導入する場合の加熱気体Ｈの流れの様子を示している。なお、図１５においても、上述した第１実施形態と同様に、誘導流路Ｆは、図１５中、実線矢印及び破線矢印で表されており、実線矢印は、ヒータ４により加熱された加熱気体Ｈがマガジン３０内へ誘導される様子を示しており、破線矢印は、マガジン３０から排出された加熱気体Ｈがヒータ４へ誘導される様子を示している。また、図８に示した構成よりも、誘導流路２０の気体導入口２２の数が増えた構成となっている。
【００４３】
この構成では、マガジン搬送部７０によるマガジン２３０の移動経路の両側にそれぞれ誘導流路２０が設けられ、マガジン搬送部７０によりマガジン２３０が熱処理室１０内の所定位置に配置されたときに、一方の誘導流路２０に設けられた吹き出し口２４からマガジン２３０の横方向一方側に向けて加熱気体が吹き出され、他方の誘導流路２０に設けられた吹き出し口２４からマガジン２３０の横方向他方側に向けて加熱気体が吹き出されるようになっている。
【００４４】
図１５の構成では、ヒータ４で加熱された加熱気体がファン６により、各誘導流路２０に向けて送り出されるようになっており、このように送り出された加熱気体Ｈは、各誘導流路２０の各気体導入口２２へそれぞれ導入される。そして、各誘導流路２０の吹き出し口２４から加熱気体Ｈが、マガジン３０の開口部３４ａ、３４ｂの両側へ吹き出され、被処理物５０間の隙間位置へ導かれる。図１５の構成では、マガジン搬送部７０による各移動経路の両側にそれぞれ誘導流路２０が設けられており、それら誘導流路２０の対向壁部２１が互いに向かい合っている。そして、マガジン搬送部７０によりマガジン２３０が熱処理室１０内の所定位置に配置されたときに、一方の誘導流路２０の対向壁部２１に設けられた吹き出し口２４からマガジン２３０の横方向一方側（例えば、開口部３４ａ側）に向けて加熱気体が吹き出され、他方の誘導流路２０に設けられた対向壁部２１の吹き出し口２４からマガジン２３０の横方向他方側（例えば開口部３４ｂ側）に向けて加熱気体が吹き出されるようになっている。そして、マガジン２３０の横方向両側から送り込まれた加熱気体は、マガジン２３０の前面部（支持壁３３ｂ）に形成された複数の開口部３８から前方側に排出され、マガジン搬送部７０（例えば搬送コンベア）の下方に形成された隙間を通って循環路９に導かれるようになっている。そしてこのように循環路９に導かれた気体は、再びヒータ４側に戻されてヒータ４によって加熱されるようになっている。
【００４５】
このように、本第２実施形態に係る熱処理装置１では、マガジン２３０の板状部材３２の前面部（支持壁３３ｂ）には、複数の開口部３８が形成されており、枠体３６の開口部３４ａ、３４ｂと開口部３８は、加熱気体の流れを生じさせる一部分として構成されている。そして、誘導流路２０は、加熱気体Ｈを、開口部３４ａ、３４ｂの両側から隙間位置へ誘導するとともに、複数の開口部３８から排出するように構成されている。このように、マガジン２３０に複数の開口部３８を設け、開口部３４ａ、３４ｂの両側から加熱気体Ｈを導入して開口部３８から排出することで、より効率的に被処理物５０の昇温効率を高めることができる。
【００４６】
［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【００４７】
上記第２実施形態において、さらに図１６に示すように、被処理物５０を、所定方向に対して直交する方向であって、誘導流路Ｆの流入方向に、互い違いに配置された状態でマガジン３３０に保持されていてもよい。この構成でも、図１５のように、マガジン搬送部７０によるマガジン３３０の移動経路の両側に２つの誘導流路２０が設けられ、マガジン搬送部７０によりマガジン３３０が熱処理室１０内の所定位置に配置されたときに、一方の誘導流路２０に設けられた吹き出し口２４からマガジン３３０の横方向一方側に向けて加熱気体が吹き出され、他方の誘導流路２０に設けられた吹き出し口２４からマガジン３３０の横方向他方側に向けて加熱気体が吹き出されるようになっている。そして、マガジン３３０は、複数の被処理物５０の一部をなす複数の第１被処理物１５０を横方向の第１位置において高さ方向に並べて配置し、複数の被処理物５０の一部をなす複数の第２被処理物２５０を、横方向における複数の第１被処理物１５０とは異なる第２位置において高さ方向に並べて配置する構成となっている。そして、第１位置に並んで配置される複数の第１被処理物１５０の被処理物間の高さに、複数の第２被処理物２５０がそれぞれ配置されている。また、この構成でも、マガジン３３０は、前後方向の一方側及び他方側にそれぞれ支持壁３３ｂ，３３ｄが対をなして設けられ、マガジン搬送部７０によりマガジン３３０が熱処理室１０内の所定位置に配置されたときに、吹き出し口２４から吹き出される加熱気体が一対の支持壁３３ｂ，３３ｄの間を流れる構成となっている。そして、一対の支持壁３３ｂ，３３ｄの少なくともいずれかに、マガジン３３０の内部から外部へと加熱気体を導出可能な導出口が形成されている。このように構成することで、被処理物５０間により多くの加熱気体Ｈを流すことができるため、より昇温効率を高めることが可能となる。
【００４８】
上記実施形態では、「配置部」に相当するマガジン搬送部７０は、図１、図８、図１５等に示すように、マガジン３０を載置して所定の前後方向に搬送する構成であったが、いずれの実施形態の構成でも、マガジン搬送部７０を、マガジン３０を吊り下げて所定の前後方向に搬送する構成に変更してもよい。
【符号の説明】
【００４９】
１…熱処理装置
４…ヒータ（加熱部）
６…ファン（送風部）
１０…熱処理室
２０…誘導流路
２２…気体導入口
２４…吹き出し口
３０，２３０…マガジン（保持部材）
５０…配線基板（被処理物）
７０…マガジン搬送部（配置部）
【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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【図１５】
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【図１６】
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