(57)【要約】【課題】簡便な構成で急速加熱と定常加熱時の安定した温度制御を可能とする基板加熱装置および基板加熱方法ならびに安定した温度に加熱した状態の基板に液状物質を塗布することができる液状物質の塗布装置を提供すること。【解決手段】キャリア３の開口部３ａに載置された基板４を、加熱されたガスを吹き付けて加熱する基板加熱装置において、加熱ユニット１１に基板４の下面に向かって突出した突出部１４を設け、加熱ユニット１１によって加熱されたガスを開閉バルブによってオンオフしながら突出部１４の上面から基板４の下面に吹き付ける。加熱開始時には開閉バルブを開状態にして加熱されたガスを継続して基板４に吹付けて急速に昇温させ、その後開閉バルブを反復して開閉することによりガスの吹付けを間欠的に行い、基板４の加熱温度を目標温度付近に維持する。【選択図】図６
2006314861.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱されたガスを吹き付けることによって基板を加熱する基板加熱装置であって、
前記基板の下面に向かって上方へ突出して設けられた突出部を有し、一端が前記突出部の上面に開口した吹出し孔に連通し他端がガス供給部に連通するガス流路が形成された加熱ユニットと、前記ガス流路内を流れるガスを加熱するガス加熱手段と、前記ガス流路へのガスの流入をＯＮ／ＯＦＦする開閉バルブと、前記開閉バルブの開閉動作を制御することにより前記基板を目標温度に加熱するバルブ制御部とを備えたことを特徴とする基板加熱装置。
【請求項２】
前記突出部の上面と前記基板の下面とを接近・離隔させる昇降機構を備えたことを特徴とする請求項１記載の基板加熱装置。
【請求項３】
前記ガス加熱手段は、前記加熱ユニットに内蔵されたヒータであることを特徴とする請求項１記載の基板加熱装置。
【請求項４】
前記加熱ユニットは、前記突出部が設けられた上部ユニットと前記ヒータが内蔵された下部ユニットとを合わせ面を介して着脱自在に合体させて構成され、前記合わせ面に形成された流路溝が前記ガス流路の一部を構成することを特徴とする請求項３記載の基板加熱装置。
【請求項５】
前記突出部の上面は、前記基板下面の受熱面に対応した形状の加熱面となっており、前記加熱面から前記受熱面へ輻射により熱が伝達されることを特徴とする請求項１記載の基板加熱装置。
【請求項６】
前記基板は下面から下方に突出する突出端子を有し、前記基板下面において前記突出端子に囲まれた範囲が前記受熱面であることを特徴とする請求項５記載の基板加熱装置。
【請求項７】
前記上部ユニットは、複数の前記突出部を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一つに記載の基板加熱装置。
【請求項８】
前記バルブ制御部は、前記開閉バルブを開いてガスの流入をＯＮにした状態を維持することにより前記基板の温度を目標温度まで昇温させる初期加熱モードと、前記開閉バルブの開閉を反復することにより前記基板の温度を前記目標温度付近に維持する定常加熱モードの２つの制御モードによって前記開閉バルブを制御することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一つに記載の基板加熱装置。
【請求項９】
前記初期加熱モードの継続時間を示す初期加熱時間Ｔ１と、前記定常加熱モードにおける開閉バルブの開時間Ｔ（ｏｎ）ならびに閉時間Ｔ（ｏｆｆ）を記憶する記憶部を備え、前記バルブ制御部は、前記初期加熱時間Ｔ１、開時間Ｔ（ｏｎ）および閉時間Ｔ（ｏｆｆ）に基づいて前記開閉バルブの開閉動作を制御することを特徴とする請求項８記載の基板加熱装置。
【請求項１０】
加熱されたガスを吹き付けることによって基板を加熱するとともに、前記基板の上面に液状物質を塗布する液状物質の塗布装置であって、
前記基板の下面に向かって上方へ突出して設けられた突出部を有し、一端が前記突出部の上面に開口した吹出し孔に連通し他端がガス供給部に連通するガス流路が形成された加熱ユニットと、前記ガス流路内を流れるガスを加熱するガス加熱手段と、前記ガス流路へのガスの流入をＯＮ／ＯＦＦする開閉バルブと、前記開閉バルブの開閉動作を制御することにより前記基板を目標温度に加熱するバルブ制御部と、前記目標温度に加熱された前記
基板の上面に液状物質を塗布する塗布部とを備えたことを特徴とする液状物質の塗布装置。
【請求項１１】
前記突出部の上面と前記基板の下面とを接近・離隔させる昇降機構を備えたことを特徴とする請求項１０記載の液状物質の塗布装置。
【請求項１２】
前記加熱手段は、前記加熱ユニットに内蔵されたヒータであることを特徴とする請求項１０記載の液状物質の塗布装置。
【請求項１３】
前記加熱ユニットは、前記突出部が設けられた上部ユニットと前記ヒータが内蔵された下部ユニットとを合わせ面を介して着脱自在に合体させて構成され、前記合わせ面に形成された流路溝が前記ガス流路の一部を構成することを特徴とする請求項１０記載の液状物質の塗布装置。
【請求項１４】
前記突出部の上面は、前記基板下面の受熱面に対応した形状の加熱面となっており、前記加熱面から前記受熱面へ輻射により熱が伝達されることを特徴とする請求項１０記載の液状物質の塗布装置。
【請求項１５】
前記基板は下面から下方に突出する突出端子を有し、前記基板下面において前記突出端子に囲まれた範囲が前記受熱面であることを特徴とする請求項１４記載の液状物質の塗布装置。
【請求項１６】
前記上部ユニットは、複数の前記突出部を有することを特徴とする請求項１０乃至１５のいずれか一つに記載の液状物質の塗布装置。
【請求項１７】
前記バルブ制御部は、前記開閉バルブを開いてガスの流入をＯＮにした状態を維持することにより前記基板の温度を目標温度まで昇温させる初期加熱モードと、前記開閉バルブの開閉を反復することにより前記基板の温度を前記目標温度付近に維持する定常加熱モードの２つの制御モードによって前記開閉バルブを制御することを特徴とする請求項１０乃至１６のいずれか一つに記載の液状物質の塗布装置。
【請求項１８】
前記初期加熱モードの継続時間を示す初期加熱時間Ｔ１と、前記定常加熱モードにおける開閉バルブの開時間Ｔ（ｏｎ）ならびに閉時間Ｔ（ｏｆｆ）を記憶する記憶部を備え、前記バルブ制御部は、前記初期加熱時間Ｔ１、開時間Ｔ（ｏｎ）および閉時間Ｔ（ｏｆｆ）に基づいて前記開閉バルブの開閉動作を制御することを特徴とする請求項１７記載の液状物質の塗布装置。
【請求項１９】
基板の下面に向かって上方へ突出して設けられた突出部を有し、一端が前記突出部の上面に形成された吹出し孔に連通し他端がガス供給部に連通するガス流路が形成された加熱ユニットと、前記ガス流路内を流れるガスを加熱するガス加熱手段と、前記ガス流路へのガスの流入をＯＮ／ＯＦＦする開閉バルブとを備え、前記加熱手段によって加熱されたガスを前記吹出し孔から前記基板に吹き付けることによりこの基板を加熱する基板加熱装置における基板加熱方法であって、
前記開閉バルブを開いてガスの流入をＯＮにした状態を維持することにより前記基板の温度を目標温度まで加熱する初期加熱工程と、前記開閉バルブの開閉動作を反復することにより前記基板の温度を目標温度付近に維持する定常加熱工程とを含むことを特徴とする基板加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を加熱する基板加熱装置および基板加熱方法ならびに加熱された基板に樹脂接着剤などの液状物質を塗布する液状物質の塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
基板に電子部品を実装して実装基板を製造する部品実装分野では、基板を加熱するための基板加熱装置が用いられる。この基板加熱において、対象となる基板の状態や作業内容によっては、基板を直接ヒートブロックなどの加熱機構に接触させることが好ましくない場合がある。このような場合には、基板を非接触で加熱することが可能なエア式の加熱装置が多用される（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
特許文献１は半田接合のリフロー工程で用いられる加熱装置の例であり、サージタンク内に加熱されたエアを溜めておき、基板の半田接合部分のみに熱風を局所的に吹き付けるようにしたものである。また特許文献２に示す例においては、実装基板の部品交換時に基板表面の残留半田を除去することを目的として、半田除去位置に裏面側から熱風を吹き付けるようにしている。いずれの場合においても、加熱必要部分に局所的に熱風を吹き付けることにより、加熱対象部位を急速に加熱することができるという利点がある。
【特許文献１】特開平１０−３３５８０８号公報
【特許文献２】特開２００２−３３５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述の特許文献に示す例はいずれも加熱対象部位を急速に昇温させることはできるものの、定常加熱時に加熱温度を目標温度に維持することはできず、適用対象が限定されていた。例えば、半導体素子を実装した後の基板に半導体素子と基板との間を樹脂封止するアンダーフィル樹脂を塗布する樹脂塗布工程においては、基板の加熱温度を適正温度に保つ必要がある。加熱温度が適正でないとアンダーフィル樹脂の粘度が適正に保たれず、アンダーフィル樹脂が封止隙間内に良好に進入しない封止不良を招くからである。そしてこのような加熱温度のばらつき防止が求められる場合には、従来は加熱媒体となるエアを温度調節の対象とした温調機能を必要としており、加熱装置の構成が複雑となって高コスト化することが避け難かった。このため、簡便な構成で急速加熱と定常加熱時の安定した温度制御を可能とする基板加熱装置が望まれていた。
【０００５】
そこで本発明は、簡便な構成で急速加熱と定常加熱時の安定した温度制御を可能とする基板加熱装置および基板加熱方法ならびに安定した温度に加熱した状態の基板に液状物質を塗布することができる液状物質の塗布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】
本発明の基板加熱装置は、基板を加熱されたガスを吹き付けることによって加熱する基板加熱装置であって、前記基板の下面に向かって上方へ突出して設けられた突出部を有し、一端が前記突出部の上面に開口した吹出し孔に連通し他端がガス供給部に連通するガス流路が形成された加熱ユニットと、前記ガス流路内を流れるガスを加熱するガス加熱手段と、前記ガス流路へのガスの流入をＯＮ／ＯＦＦする開閉バルブと、前記開閉バルブの開閉動作を制御することにより前記基板を目標温度に加熱するバルブ制御部とを備えた。
【０００７】
本発明の基板加熱方法は、基板の下面に向かって上方へ突出して設けられた突出部を有し、一端が前記突出部の上面に形成された吹出し孔に連通し他端がガス供給部に連通する
ガス流路が形成された加熱ユニットと、前記ガス流路内を流れるガスを加熱するガス加熱手段と、前記ガス流路へのガスの流入をＯＮ／ＯＦＦする開閉バルブとを備え、前記加熱手段によって加熱されたガスを前記吹出し孔から前記基板に吹き付けることによりこの基板を加熱する基板加熱装置における基板加熱方法であって、前記開閉バルブを開いてガスの流入をＯＮにした状態を維持することにより前記基板の温度を目標温度まで加熱する初期加熱工程と、前記開閉バルブの開閉動作を反復することにより前記基板の温度を目標温度付近に維持する定常加熱工程とを含む。
【０００８】
本発明の液状物質の塗布装置は、加熱されたガスを吹き付けることによって基板を加熱するとともに、前記基板の上面に液状物質を塗布する液状物質の塗布装置であって、前記基板の下面に向かって上方へ突出して設けられた突出部を有し、一端が前記突出部の上面に開口した吹出し孔に連通し他端がガス供給部に連通するガス流路が形成された加熱ユニットと、前記ガス流路内を流れるガスを加熱するガス加熱手段と、前記ガス流路へのガスの流入をＯＮ／ＯＦＦする開閉バルブと、前記開閉バルブの開閉動作を制御することにより前記基板を目標温度に加熱するバルブ制御部と、前記目標温度に加熱された前記基板の上面に液状物質を塗布する塗布部とを備えた。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、基板の下面に向かって上方へ突出して設けられた突出部に開口した吹き出し孔から加熱したガスを吹き付けて基板を加熱する方式において、ガス流路へのガスの流入をＯＮ／ＯＦＦする開閉バルブの開閉動作を、バルブ制御部によって制御して基板を目標温度に加熱する構成を採用することにより、簡便な構成で急速加熱と定常加熱時の安定した温度制御が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施の形態の液状物質の塗布装置の斜視図、図２は本発明の一実施の形態の液状物質の塗布装置における基板搬送に用いられるキャリアの斜視図、図３は本発明の一実施の形態の基板加熱装置の斜視図、図４、図５は本発明の一実施の形態の基板加熱装置の加熱ユニットの構造説明図、図６は本発明の一実施の形態の基板加熱装置の動作説明図、図７は本発明の一実施の形態の液状物質の塗布装置の制御系の構成を示すブロック図、図８は本発明の一実施の形態の基板加熱方法における加熱温度の温度変化を示すグラフ、図９は本発明の一実施の形態の基板加熱方法の動作フロー図、図１０は本発明の一実施の形態の液状物質の塗布装置による塗布動作の説明図である。
【００１１】
まず図１を参照して液状物質の塗布装置の構造を説明する。この液状物質の塗布装置は、下面に接続の突出端子であるピンを有し上面に電子部品が実装された基板に、液状物質であるアンダーフィル樹脂を塗布する用途に使用される。対象となる基板は、開口部が設けられたキャリアにこの開口部を塞ぐ状態で載置される。そしてアンダーフィル樹脂の塗布に先立って、基板を加熱されたガスを吹き付けることによって加熱する機能を有している。
【００１２】
図１において、液状物質の塗布装置１には、搬送機構２がＸ方向（キャリア搬送方向）に配設されている。搬送機構２は、搬送コンベア２ｂを備えた２本の搬送レール２ａを平行に対向させた構造となっており、上流側（図１において左側）から搬入されたキャリア３を、搬送コンベア２ｂによって下流側に搬送する。キャリア３には上流側装置において複数の基板４が載置されている。搬送機構２によってキャリア３とともに搬送された基板４は、基板加熱装置５によって下面側から加熱される。そして加熱された基板４には、塗布機構７によってアンダーフィル樹脂が塗布される。
【００１３】
塗布機構７の構成を説明する。Ｙ軸テーブル７Ｙの下面側には移動ブロック８がＹ方向に往復動自在に配設されており、移動ブロック８にはタンク９およびＸ軸テーブル７Ｘが結合されている。Ｘ軸テーブル７Ｘには下端部にノズル１０ａが装着されたディスペンサ１０がＸ方向に水平往復動自在に装着されている。タンク９は基板４に塗布されるアンダーフィル樹脂を貯留してディスペンサ１０に供給する機能を有している。タンク９内の容器からチューブ９ａを介してディスペンサ１０に供給されたアンダーフィル樹脂はノズル１０ａから下方へ吐出される。このとき、Ｘ軸テーブル７Ｘ、Ｙ軸テーブル７Ｙを駆動してノズル１０ａを所定のパターンで移動させることにより、基板４にはアンダーフィール樹脂が塗布される。
【００１４】
次に図２を参照して、キャリア３および基板４について説明する。キャリア３はステンレスなどの金属板の両端を折り曲げた構造となっており、基板４を載置するための複数の開口部３ａが形成されている。基板４は下面に下方に突出する突出端子であるピン端子４ｃが設けられたＰＧＡ型パッケージであり、基板４の上面には、フリップチップなどの電子部品４ａがバンプ４ｂを介して実装されている。アンダーフィル樹脂は、電子部品４ａの下面と基板４の上面との間を樹脂封止するために塗布される。
【００１５】
基板４をキャリア３に保持させる際には、ピン端子４ｃを開口部３ａに上方から挿通させ、基板４の縁部を開口部３ａの内周に設けられた段付形状の内縁部に載置する（図６も参照）。これにより基板４は、下面を開口部３ａを介してキャリア３の下面側に露呈させた状態でキャリア３に保持される。
【００１６】
次に図３、図４、図５を参照して、基板加熱装置５の構造を説明する。図３に示すように基板加熱装置５は、基板４を加熱する加熱ユニット１１を加熱ユニット昇降機構５ａによって昇降させる構成となっている。加熱ユニット１１はヒータ１６を内蔵したヒートブロックである下部ユニット１３の上面に、プレート状の上部ユニット１２を交換自在に装着した構造となっている。上部ユニット１２の上面には、キャリア３における開口部３ａの配置に対応して、基板４を加熱するための突出部１４が上部ユニット１２の上面から上方に突出して複数設けられている。
【００１７】
上部ユニット１２のコーナ部にはピン形状の押上ピン１５が立設されている。加熱ユニット昇降機構５ａによって加熱ユニット１１を上昇させる際には、押上ピン１５がキャリア３の下面に当接して押し上げ、これによりキャリア３はストッパ６（図１参照）の下面に押し付けられて、上下方向の位置が固定される。
【００１８】
図４（ａ）は、図３におけるＡ−Ａ断面（Ｘ方向中心線断面）を示している。加熱ユニット１１は、上部ユニット１２と下部ユニット１３とをそれぞれの合わせ面、すなわち上部ユニット１２の下面１２ａと下部ユニット１３の上面１３ａとを介して着脱自在に合体させた構成となっている。下部ユニット１３のＸ方向中心線における両端部には、上下方向に貫通するガス孔２０が設けられており、ガス孔２０の下端部２０ａには、継手部材２１を介してガス供給部２４が接続されている。ガス供給部２４は、基板４を加熱するための媒体となるガスを加熱ユニット１１に供給する。ガスとしては通常のエアのほか、必要に応じて窒素ガスなどの不活性ガスを用いられる。
【００１９】
上部ユニット１２の下面には、ガス孔２０の位置に対応してＸ方向に流路溝２２が設けられており、さらに流路溝２２からＹ方向に分岐した流路溝２２ａが各突出部１４の位置まで延出して設けられている。流路溝２２ａは、突出部１４の内部に上下方向に設けられた複数の吹出し孔１４ｂに連通しており、吹出し孔１４ｂは突出部１４の上面に開口している。
【００２０】
以下に説明するように、突出部１４の上面は、基板４の下面の受熱面に熱を伝達して加熱するための加熱面１４ａとなっている。ここで加熱面１４ａの形状は、下面にピン端子４ｃが設けられた基板４を対象とする場合にも、基板４の下面の受熱面に適正加熱間隔まで接近することができるような形状に設定されている。本実施の形態では、基板４の下面においてピン端子４ｃに囲まれた範囲が受熱面４ｄ（図６（ｂ）参照）となっており、加熱面１４ａの形状・サイズは、この受熱面４ｄに対応したものとなっている。
【００２１】
ガス供給部２４から継手部材２１を介してガス孔２０内に供給されたガスは、流路溝２２、２２ａ、吹出し孔１４ｂを経て加熱面１４ａから上方に吹き出す。このとき、ヒータ１６を作動させて下部ユニット１３を加熱することにより、ガス孔２０、流路溝２２、２２ａ内を流れるガスが加熱されるとともに、上部ユニット１２の本体を介して突出部１４が加熱される。これにより、加熱面１４ａに開口した吹出し孔１４ｂから加熱されたガスが上方に吹き出されるとともに、加熱面１４ａから輻射により熱が伝達される。
【００２２】
上述の構成において、ガス孔２０、流路溝２２、２２ａは、加熱ユニット１１に形成され一端が突出部１４の上面に開口した吹出し孔１４ｂに連通し、他端がガス供給部２４に連通するガス流路となっている。そして本実施の形態においては、上部ユニット１２と下部ユニット１３の合わせ面（上部ユニット１２の下面１２ａ）に形成された流路溝２２，２２ａが、このガス流路の一部を構成している。なお上部ユニット１２の下面１２ａに流路溝を形成する替わりに、下部ユニット１３の上面１３ａに流路溝２２と同様の流路溝を形成するようにしてもよい。またヒータ１６は、上述のガス流路内を流れるガスを加熱するガス加熱手段となっている。
【００２３】
下部ユニット１３の内部には温度センサ２３が挿入されており、温度センサ２３は下部ユニット１３の内部の温度を検出する。図５（ａ）は、図４（ｂ）におけるＢ−Ｂ断面を示している。ヒータ１６は下部ユニット１３のＹ方向のほぼ全幅にわたって挿入されており、温度センサ２３はガス流路溝２２の直下位置において内部温度を検出する。
【００２４】
図５（ｂ）に示すように、上部ユニット１２は下部ユニット１３から上下に着脱自在となっている。これによりヒータ１６が内蔵された下部ユニット１３を共通部として、上部ユニット１２のみを対象となるキャリア３に応じて適宜交換することができるようになっている。上部ユニット１２を下部ユニット１３に装着する際には、下部ユニット１３の上面に突設された位置合わせピン１３ｂを上部ユニット１２の下面に設けられた凹部１２ｂに嵌合させることにより、上部ユニット１２は下部ユニット１３に正しく位置合わせされる。
【００２５】
図６は基板加熱装置５における加熱ユニット１１の昇降動作を示している。図６（ａ）に示すように、上流側装置から搬送機構２に搬入されたキャリア３は搬送コンベア２ｂによって搬送され、基板加熱装置５の上方で停止する。このとき、突出部１４の上方に、開口部３ａに載置された基板４が位置するように、キャリア３の停止位置が制御される。これにより突出部１４は、開口部３ａを介してキャリア３の下面側に露呈された基板４の下面に向かって上方に突出した状態となる。
【００２６】
そしてこの状態で、図６（ｂ）に示すように、加熱ユニット昇降機構５ａを駆動して加熱ユニット１１を上昇させると、押上ピン１５が上昇してキャリア３の下面に当接し、キャリア３を押し上げてストッパ６の下面に押し付ける。これにより、キャリア３は加熱位置にクランプされる。そして突出部１４の上面の加熱面１４ａは、基板４の下面の受熱面４ｄとの間に適正加熱間隔ｄを保った位置まで上昇する。
【００２７】
加熱ユニット１１による基板４の加熱はこの状態で行われる。すなわちガス供給部２４
からガスを供給するとともに、ヒータ１６に通電することにより加熱されたガスが、加熱面１４ａに開口した吹出し孔１４ｂから基板４の下面に吹き付けられ、基板４が加熱される。これとともに、加熱された状態の突出部１４の加熱面１４ａから熱が輻射によって基板４の下面の受熱面４ｄに伝達され、基板４が加熱される。また基板４の加熱を停止する際には、加熱ユニット昇降機構５ａを駆動して加熱ユニット１１を下降させて、加熱面１４ａを受熱面４ｄから離隔させる。すなわち加熱ユニット昇降機構５ａは、突出部１４の上面の加熱面１４ａと基板４の下面の受熱面１４ｄとを接近・離隔させる昇降機構となっている。
【００２８】
次に図７を参照してガス供給系および制御系の構成を説明する。図７において、ガス供給部２４は、ガス供給源３８，流量調整部３７および開閉バルブ３６より構成される。ガス供給源３８は、エアや不活性ガスなどの加熱媒体用のガスを供給する。流量調整部３７は、加熱ユニット１１へ供給されるガスの流量を調整する。開閉バルブ３６は、加熱ユニット１１のガス流路（図４）へのガスの流入をＯＮ／ＯＦＦする。
【００２９】
制御部３０は、ヒータ制御部３１、バルブ制御部３２、開閉タイミングデータ記憶部３３を備えており、これらの各部の機能によって加熱ユニット１１による基板４を対象とした加熱動作を制御するほか、加熱ユニット昇降機構５ａ、搬送機構２、塗布機構７の動作を制御する。すなわち制御部３０が加熱ユニット昇降機構５ａ、搬送機構２、塗布機構７をそれぞれ制御することにより、加熱ユニット１１の昇降動作、搬送機構２によるキャリア４の搬送動作が実行され、さらに目標温度に加熱された基板４の上面に液状物質を塗布する塗布動作が塗布機構７によって実行される。表示部３４はディスプレイ装置であり、入力操作時の案内画面を表示する。操作・入力部３５はキーボードなどの入力手段であり、操作指示やデータの入力操作を行う。
【００３０】
上述の加熱動作の制御の詳細について説明する。ヒータ制御部３１は、温度センサ２３による温度検出結果に基づいてヒータ１６を制御する。これにより加熱ユニット１１の温度が、予めガスを昇温させる目標の温度として設定されたガス加熱温度に保たれる。そしてガス孔２０や流路溝２２，２２ａ内を流れるガスの温度がこのガス加熱温度まで加熱され、吹出し孔１４ｂから基板４に対して吹き付けられる。ここでガス加熱温度は、基板４を加熱する目標温度よりも約２０℃〜５０℃高温に設定される。
【００３１】
バルブ制御部３２は、開閉タイミングデータ記憶部３３に記憶された開閉タイミングデータに基づいて、開閉バルブ３６の開閉動作を制御する。ここで、バルブ制御部３２の機能および開閉タイミングデータについて、図８を参照して説明する。図８は、加熱ユニット１１により基板４を加熱する基板加熱過程における加熱温度（加熱対象の基板４の温度）の経時変化を示している。本実施の形態の基板加熱方法においては、基板４を加熱する目標温度よりも高いガス加熱温度まで加熱されたガスを基板４に吹き付けて目標温度付近まで急速に昇温させ、その後はガスの吹き付けを間欠的に反復することによって基板４の温度を略目標温度付近に保つ方法を用いている。
【００３２】
この温度制御は、図８に示すように、開閉バルブ３６を開いてガスの流入をＯＮにした状態を維持することにより、基板４の温度を目標温度まで昇温させる初期加熱モード［１］と、開閉バルブ３６の開閉を反復することにより、基板４の温度を目標温度付近に維持する定常加熱モード［２］の、２つの制御モードによってバルブ制御部３２が開閉バルブ３６を制御することによって実行される。
【００３３】
すなわち初期加熱モード［１］においては、加熱されたガスが継続して吹き付けられることにより、基板４の温度は急速に昇温する。このとき、そのままガスの吹付けを継続すると、加熱温度が目標温度を超えて上昇するオーバーシュートが発生するが、バルブ制御
部３２による開閉バルブ３６の制御が定常加熱モード［２］に切り換えられることにより、オーバーシュートが防止される。すなわち、まず開閉バルブ３６が閉状態となることによりガスの吹付けが停止されて、基板４の加熱温度が下降する。このときガスの吹付けによる加熱は停止するものの、加熱面１４ａから輻射により熱が基板４の受熱面４ｄに伝達されることによる加熱は継続され、急激な温度低下が防止される。このように、ガスによる加熱のみならず、加熱面１４ａからの輻射による加熱を組み合わせることで、定常加熱モードの安定性を高めることができる。
【００３４】
そして基板４の加熱温度が目標温度を所定許容偏差を超えて下回るようなタイミングにおいて、開閉バルブ３６が開状態となる。これにより、基板４に再びガスが吹き付けられ、基板４の加熱温度は上昇する。そしてこの定常加熱モード［２］が、必要とされる作業時間（本実施の形態においては、塗布機構７による塗布作業の所要時間）に応じて継続実行される。
【００３５】
開閉タイミングデータは上述の２つの制御モードにおける特性を規定するものである。すなわち初期加熱モード［１］の継続時間（すなわち初期加熱時間Ｔ１）および定常加熱モード［２］における開閉バルブ３６の開時間Ｔ（ｏｎ）ならびに閉時間Ｔ（ｏｆｆ）が、開閉タイミングデータとして予め設定され、開閉タイミングデータ記憶部３３に記憶される。これらの開閉タイミングデータは、基板加熱装置５を用い、実際の基板４を対象として種々の条件を変更しながら加熱・昇温テストを試行する、いわゆる条件出し作業の結果求められ、各基板品種毎に記憶される。
【００３６】
上記構成において開閉タイミングデータ記憶部３３は、初期加熱モードの継続時間を示す初期加熱時間Ｔ１と、定常加熱モードにおける開閉バルブの開時間Ｔ（ｏｎ）ならびに閉時間Ｔ（ｏｆｆ）を記憶する記憶部となっている。そしてバルブ制御部３２は、初期加熱時間Ｔ１、開時間Ｔ（ｏｎ）および閉時間Ｔ（ｏｆｆ）に基づいて、開閉バルブ３６の開閉動作を制御することにより、図８に示す加熱動作制御を行う。
【００３７】
次に図９を参照して、上述の液状物質の塗布装置によって行われる基板加熱方法における加熱動作のフローを説明する。まず基板４が載置されたキャリア３が搬送されて基板加熱装置５の上方に位置決めされたならば、加熱ユニット１１を上昇させる（ＳＴ１）。これにより、図６（ｂ）に示す状態となる。次いで、バルブ制御部３２が初期加熱モード［１］によって開閉バルブ３６を制御することにより、開閉バルブ３６を開にする（ＳＴ２）。これによりヒータ１６によって加熱されたガスが吹出し孔１４ｂから基板４に吹付けられ、図８のグラフに示すように、基板４が加熱されて昇温する。
【００３８】
そしてこの開閉バルブ開のタイミングから計時を開始し（ＳＴ３）、初期加熱時間Ｔ１の経過を監視する（ＳＴ４）。そして初期加熱時間Ｔ１が経過したならば、換言すれば基板４の加熱温度が目標温度付近まで昇温したならば、バルブ制御部３２の制御モードを定常加熱モード［２］に切り替え、バルブ開閉制御を実行する（ＳＴ５）。すなわち、開閉バルブ３６の開閉を開時間Ｔ（ｏｎ）だけ開にした後、閉時間Ｔ（ｏｆｆ）だけ閉にする開閉動作を反復して行う。
【００３９】
そしてこの状態で、図１０に示す塗布動作が実行される。すなわち図１０（ａ）に示すように、基板４に実装された電子部品４ａの周辺に、ノズル１０ａによってアンダーフィル樹脂４０が塗布される。このとき、基板４は図８に示す目標温度まで昇温した状態にあるため、基板４に塗布されたアンダーフィル樹脂４０は加熱されて粘度が低下し流動性が向上する。これにより、図１０（ｂ）に示すように、アンダーフィル樹脂４０が電子部品４ａと基板４との間の隙間内に毛管現象によって進入する際の流動性が確保され、ボイドの発生のない良好な樹脂封止が実現される。
【００４０】
そして塗布機構７による塗布動作が完了したならば、加熱ユニット１１を下降させ（ＳＴ６）、開閉バルブ３６を閉にして（ＳＴ７）、加熱動作を終了する。上述の加熱動作フローにおいて、（ＳＴ２）〜（ＳＴ４）は、開閉バルブ３６を開いてガスの流入をＯＮにした状態を維持することにより、基板４の温度を目標温度まで加熱する初期加熱工程となっている。そして（ＳＴ５）は、開閉バルブ３６の開閉動作を反復することにより基板４の温度を目標温度付近に維持する定常加熱工程となっている。
【００４１】
上記説明したように、本実施の形態に示す基板加熱装置は、基板４に向かって加熱したガスを吹き付けて加熱する方式において、ガス流路へのガスの流入をＯＮ／ＯＦＦする開閉バルブ３６の開閉動作を、バルブ制御部３２によって制御して基板４を目標温度に加熱する構成を採用するようにしている。これにより、簡便な構成で急速加熱と定常加熱時の安定した温度制御が可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明の基板加熱装置および基板加熱方法ならびに液状物質の塗布装置は、簡便な構成で急速加熱と定常加熱時の安定した温度制御が可能となるという効果を有し、板状のキャリアに保持された状態の基板を加熱する用途および加熱された基板に樹脂接着剤などの液状物質を塗布する用途に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の一実施の形態の液状物質の塗布装置の斜視図
【図２】本発明の一実施の形態の液状物質の塗布装置における基板搬送に用いられるキャリアの斜視図
【図３】本発明の一実施の形態の基板加熱装置の斜視図
【図４】本発明の一実施の形態の基板加熱装置の加熱加熱ユニットの構造説明図
【図５】本発明の一実施の形態の基板加熱装置の加熱加熱ユニットの構造説明図
【図６】本発明の一実施の形態の基板加熱装置の動作説明図
【図７】本発明の一実施の形態の液状物質の塗布装置の制御系の構成を示すブロック図
【図８】本発明の一実施の形態の基板加熱方法における加熱温度の温度変化を示すグラフ
【図９】本発明の一実施の形態の基板加熱方法の動作フロー図
【図１０】本発明の一実施の形態の液状物質の塗布装置による塗布動作の説明図
【符号の説明】
【００４４】
１  液状物質の塗布装置
２  搬送機構
３  キャリア
３ａ  開口部
４  基板
４ａ  電子部品
５  基板加熱装置
５ａ  加熱ユニット昇降機構
１１  加熱ユニット
１２  上部ユニット
１３  下部ユニット
１４  突出部
１４ａ  加熱面
１４ｂ  吹出し孔
１６  ヒータ
２４  ガス供給部
３６  開閉バルブ
【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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