(57)【要約】【課題】設備コストの増加を抑えつつ、種類の異なる基板に対して同一ラインでリフロー処理を行うこと。【解決手段】リフロー装置は、基板を載置するパレットと、基板が載置されたパレットを搬送する搬送手段と、搬送手段により搬送されるパレット上の基板に対してリフロー処理を行うリフロー手段と、を備える。基板の一方の面上には部品が配置されている。パレットには、基板の一方の面を前記パレット側に向けてパレットに載置したとき、基板上の部品の押圧により、搬送手段による搬送速度に対しパレットの搬送速度を減速させる減速機構が設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置するパレットと、
前記基板が載置されたパレットを搬送する搬送手段と、
前記搬送手段により搬送される前記パレット上の基板に対してリフロー処理を行うリフロー手段と、を備えるリフロー装置であって、
前記基板の一方の面上には部品が配置されており、
前記パレットには、前記基板の一方の面を前記パレット側に向けて該パレットに載置したとき、前記基板上の部品の押圧により、前記搬送手段による搬送速度に対し前記パレットの搬送速度を減速させる減速機構が設けられている、ことを特徴とするリフロー装置。
【請求項２】
請求項１記載のリフロー装置であって、
前記減速機構は、前記基板の一方の面を前記パレット側に向けて該パレットに載置したとき、前記基板上の部品に押圧されて前記パレットに対し相対移動する押圧部材と、該押圧部材に押圧されて前記パレット外側に拡張し、前記パレットの移動方向に沿って配置された非可動部に接触する少なくとも一つの摺動部材と、を有する、
ことを特徴とするリフロー装置。
【請求項３】
請求項２記載のリフロー装置であって、
前記押圧部材は、板状部材であり、前記基板上の部品により押圧され前記パレットに対し下方に相対移動し、
前記摺動部材は、一端に傾斜面が形成されており、該傾斜面が前記押圧部材の端部により押圧され、前記各摺動部材の他端は前記非可動部に接触する、
ことを特徴とするリフロー装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のうちいずれか１項記載のリフロー装置であって、
前記パレットは、該パレットを支持し前記搬送手段上を転動する回転部材を有する、ことを特徴とするリフロー装置。
【請求項５】
請求項１記載のリフロー装置であって、
前記減速機構は、前記基板の一方の面を前記パレット側に向けて該パレットに載置したとき、前記基板上の部品に押圧されて前記パレットに対して相対移動する押圧部材と、該押圧部材に取り付けられ前記搬送手段側に突出し、前記押圧部材が相対移動したときに前記パレットの移動方向に沿って配置された非可動部に接触する凸状部材と、を有する、
ことを特徴とするリフロー装置。
【請求項６】
請求項１記載のリフロー装置であって、
前記減速機構は、前記基板の一方の面を前記パレット側に向けて該パレットに載置したとき、前記基板上の部品に押圧されて、前記パレット外側に拡張し前記パレットの移動方向に沿って配置された非可動部に接触する少なくとも一つの摺動部材と、を有し、
前記摺動部材は、一端に傾斜面が形成されており、該傾斜面が前記基板上の部品により押圧され、前記摺動部材の他端は前記非可動部に接触する、
ことを特徴とするリフロー装置。
【請求項７】
基板をパレットに載置するステップと、
前記パレットを搬送手段で搬送するステップと、
前記搬送されるパレット上の基板に対してリフロー処理を行うステップと、を含むリフロー処理方法であって、
前記基板の一方の面上には部品が配置されており、
前記基板の一方の面を前記パレット側に向けて該パレットに載置したとき、前記基板上の部品の押圧により、前記搬送手段による搬送速度に対し前記パレットの搬送速度を減速させる、ことを特徴とするリフロー処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が配置された基板に対してリフロー処理を行うリフロー装置及びリフロー処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リフロー工程において、半田付けの効率を向上させるためにリフロー炉内に複数の搬送コンベアを並列に設け、各搬送コンベアで基板を同時に搬送してリフロー加熱するようにしたリフロー装置が知られている。例えば、リフロー炉内に搬送方向に沿って並列に設けられた、被加熱体を搬送する複数の搬送手段を備えるリフロー装置が知られている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１１９５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
とろこで、上述したリフロー装置を用いて、種類の異なる基板に対して同時にリフロー処理を行うことができる。しかしながら、複数の搬送手段を設ける必要があるため、設備コストが増加する虞がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、設備コストの増加を抑えつつ、種類の異なる基板に対して同一ラインでリフロー処理を行うことができるリフロー装置及びリフロー処理方法を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための本発明の一態様は、基板を載置するパレットと、前記基板が載置されたパレットを搬送する搬送手段と、前記搬送手段により搬送される前記パレット上の基板に対してリフロー処理を行うリフロー手段と、を備えるリフロー装置であって、  前記基板の一方の面上には部品が配置されており、前記パレットには、前記基板の一方の面を前記パレット側に向けて該パレットに載置したとき、前記基板上の部品の押圧により、前記搬送手段による搬送速度に対し前記パレットの搬送速度を減速させる減速機構が設けられている、ことを特徴とするリフロー装置である。
この一態様において、前記基板の一方の面上には部品が配置されており、前記減速機構は、前記基板の一方の面を前記パレット側に向けて該パレットに載置したとき、前記基板上の部品に押圧されて前記パレットに対し相対移動する押圧部材と、該押圧部材に押圧されて前記パレット外側に拡張し、前記パレットの移動方向に沿って配置された非可動部に接触する少なくとも一つの摺動部材と、を有していてもよい。
この一態様において、前記押圧部材は、板状部材であり、前記基板上の部品により押圧され前記パレットに対し下方に相対移動し、前記摺動部材は、一端に傾斜面が形成されており、該傾斜面が前記押圧部材の端部により押圧され、前記各摺動部材の他端は前記非可動部に接触してもよい。
この一態様において、前記パレットは、該パレットを支持し前記搬送手段上を転動する回転部材を有していてもよい。
この一態様において、前記基板の一方の面上には部品が配置されており、前記減速機構は、前記基板の一方の面を前記パレット側に向けて該パレットに載置したとき、前記基板上の部品に押圧されて前記パレットに対して相対移動する押圧部材と、該押圧部材に取り付けられ前記搬送手段側に突出し、前記押圧部材が相対移動したときに前記パレットの移動方向に沿って配置された非可動部に接触する凸状部材と、を有していてもよい。
この一態様において、前記減速機構は、前記基板の一方の面を前記パレット側に向けて該パレットに載置したとき、前記基板上の部品に押圧されて、前記パレット外側に拡張し前記パレットの移動方向に沿って配置された非可動部に接触する少なくとも一つの摺動部材と、を有し、前記摺動部材は、一端に傾斜面が形成されており、該傾斜面が前記基板上の部品により押圧され、前記摺動部材の他端は前記非可動部に接触してもよい。
上記目的を達成するための本発明の一態様は、基板をパレットに載置するステップと、前記パレットを搬送手段で搬送するステップと、前記搬送されるパレット上の基板に対してリフロー処理を行うステップと、を含むリフロー処理方法であって、前記基板の一方の面上には部品が配置されており、前記基板の一方の面を前記パレット側に向けて該パレットに載置したとき、前記基板上の部品の押圧により、前記搬送手段による搬送速度に対し前記パレットの搬送速度を減速させる、ことを特徴とするリフロー処理方法であってもよい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、設備コストの増加を抑えつつ、種類の異なる基板に対して同一ラインでリフロー処理を行うことができるリフロー装置及びリフロー処理方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態１に係るリフロー装置の構成を示す断面図である。
【図２】（ａ）片面のみに電子部品が配置された基板を載置したパレットの断面図である。（ｂ）図２（ａ）に示すパレットを上方から見た上面図である。
【図３】（ａ）両面に電子部品が配置された基板を載置したパレットの断面図である。（ｂ）図３（ａ）に示すパレットを上方から見た上面図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係るリフロー装置のパレットの構成を示す断面図である。
【図５】両面に電子部品が配置された基板を載置したパレットの断面図である。
【図６】本発明の実施の形態３に係るリフロー装置のパレットの構成を示す断面図である。
【図７】両面に電子部品が配置された基板を載置したパレットの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施の形態１．
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、本発明の実施の形態１に係るリフロー装置の構成を示す断面図である。本実施の形態１に係るリフロー装置１は、基板１００を載置するパレット２と、パレット２を搬送する搬送コンベア３と、パレット２上の基板に対してリフロー処理を行うリフロー処理部４と、を備えている。
【００１０】
基板１００は、例えば、プリント配線基板であり、複数の電子部品１０１が配置されている。ここで、基板１００によっては、一方の片面、あるいは一方及び他方の両面に電子部品１０１が配置されることがある。したがって、各基板１００にリフロー処理を行う場合に、片面に電子部品１０１が配置された基板と両面に電子部品１０１が配置された基板とでは、リフロー処理に必要な熱容量が大きく相違する。この場合、各基板１００を別ラインでリフロー処理することも考えられるが、設備コストの増加に繋がる。
【００１１】
本実施の形態１に係るリフロー装置１は、上述したような、片面に電子部品１０１が配置された基板１００と両面に電子部品１０１が配置された基板１００を、同一ラインでリフロー処理を行うことができるものである。
【００１２】
パレット２は、基板１００が載置される略直方体状のパレット本体２１と、パレット本体２１に内蔵された押圧部材２２と、押圧部材２２の両側に挟み込むようにして設けられた左右一対の摺動部材２３と、を有している。
【００１３】
パレット本体２１には、上面に基板の外形に対応した凹状部が形成されている。基板１００はパレット本体２１上に載置されたとき、この凹状部に嵌合しパレット２に固定される。
【００１４】
押圧部材２２は、板状部材であり、パレット２に対して上下方向へ相対移動可能に設けられている。押圧部材２２は、パレット本体２１上に基板１００が載置されたとき、基板１００上に配置され突出する電子部品１０１により押圧されパレット本体２１に対して下方向に相対移動する。押圧部材２２の左右の両端は、一対の摺動部材２３の先端部に支持されている。
【００１５】
各摺動部材２３は、板状部材であり、パレット本体２１の両側に左右方向へ相対移動可能に夫々設けられている。各摺動部材２３は、パレット本体２１（内側）中心側に向けて付勢されている。
【００１６】
各摺動部材２３の一端には、傾斜面２３１が形成されている。各摺動部材２３の傾斜面２３１上で押圧部材２２の両端が夫々支持されている。押圧部材２２の両端により各摺動部材２３の傾斜面２３１が下方向に押圧されると、各摺動部材２３は上記付勢力に抗してパレット本体２１外側に相対移動し、拡張する。そして、各摺動部材２３の他端がパレットの移動方向に沿って配置された壁面（非可動部）１０３に当接する。なお、本実施の形態１において、左右一対の摺動部材２３が設けられているが、これに限らず、左右のいずれか一方の摺動部材２３のみが設けられる構成であってもよい。
【００１７】
各摺動部材２３の傾斜面２３１の傾斜角度を調整することで、後述のパレット２の減速度を調整することができる。例えば、リフロー処理を行う基板１００上の部品１０１の最大高さ（突出量）に基づいて、押圧部材２２がその部品１０１により押圧されたときの押圧力が予測できる。したがって、その予測した押圧力で各摺動部材２３の傾斜面２３１を押圧したときに、パレット２の所望の減速度が得られるように各摺動部材２３の傾斜面２３１の傾斜角度を予め設定する。このように、基板１００の種類に応じて、リフロー処理時における基板１００の減速度を自在に設定でき、各基板１００に最適な熱容量を与えることができる。
【００１８】
パレット本体２１には、パレット本体２１を支持し、搬送コンベア３のベルト３１上を転動する一対の回転部材２４が夫々設けられている。各回転部材２４は、パレット本体２１の下面かつ両側に回転可能に設けられている。なお、各回転部材２４は、パレット本体２１に対して一定の力が付加されるまでは、その回転摩擦により静止している。各回転部材２４は、例えば、ステンレス等の金属あるいは耐熱性樹脂で形成されたローラ状部材である。パレット本体２１に各回転部材２４を設けることで、パレット本体２１が減速し搬送コンベア３のベルト３１に対して相対移動した場合でも、各回転部材２４が回転することで、パレット本体２１と搬送コンベア３のベルト３１との間の擦れを防止することができる。
【００１９】
搬送コンベア３は、例えば、連続する一対のベルト３１を所定速度で移動させることで、ベルト３１上に配置されたパレット２を搬送する。搬送コンベア３のベルト３１上にパレット本体２１の各回転部材２４が夫々載置されることで、各パレット２は搬送コンベア３により搬送される。ベルト３１の所定速度は、基板の加熱時間に基づいて設定されている。
【００２０】
リフロー処理部４は、リフロー炉として構成されており、基板１００を加熱することで基板１００上の半田を溶融させる。リフロー処理部４は、内部が窒素ガスなどの不活性ガスで満たされ、搬送コンベア３により搬送される基板１００を囲う囲い体４１と、囲い体４１内の基板１００に対して所望の温度プロファイルに従って、上方向及び／又は下方向から熱風を吹き付け、加熱を行う加熱部４２と、を有している。
【００２１】
次に、本実施の形態１に係るリフロー処理方法について詳細に説明する。
各基板１００をパレット２に夫々載置し、各パレット２を搬送コンベア３のベルト３１上に所定の間隔を空けて夫々配置する。搬送コンベア３はベルト３１上の各パレット２を移動させ、リフロー処理部４内を通過させる。各パレット２上の基板１００は、リフロー処理部４内を通過する際に加熱されることでリフロー処理が施される。
【００２２】
本実施の形態に係るリフロー処理方法においては、基板１００の種類（片面のみに電子部品１０１が配置された基板１００、及び、両面に電子部品１０１が配置された基板１００）によって、その基板１００を載置したパレット２のリフロー処理部４を通過する速度が異なる点を特徴とする。以下、基板１００の種類に応じてその通過速度を変化させる原理についてより詳細に説明する。
【００２３】
（１）片面のみに電子部品が配置された基板
電子部品１０１が配置されていない基板１００の一方の面をパレット２に向け、電子部品１０１が配置されている基板１００の他方の面を上方に向ける。そして、基板１００をパレット本体２１の凹部に嵌合させてパレット２上に載置する。このとき、パレット本体２１内の押圧部材２２は基板１００上の電子部品１０１に接触しないため、相対移動しない（図２（ａ）及び（ｂ））。したがって、一対の摺動部材２３も押圧部材２２によってパレット本体２１外側へ押圧されないため、相対移動しない。各摺動部材２３は、パレット本体２１内に留まるため、壁面１０３に接触しない。この状態において、各摺動部材２３と壁面１０３との間に摩擦が生じることなく、パレット２は、搬送コンベア３のベルト３１と同一速度でリフロー処理部４の囲い体４１内を通過する。
【００２４】
（２）両面に電子部品が配置された基板
電子部品１０１が配置された基板１００の一方、あるいは他方の面をパレット２に向け、基板１００をパレット本体２１の凹部に嵌合させてパレット２上に載置する。このとき、パレット本体２１内の押圧部材２２は基板１００上の電子部品１０１により押圧され下方向に相対移動する（図３（ａ）及び（ｂ））。そして、押圧部材２２の両端が各摺動部材２３の傾斜面２３１を押圧する。各摺動部材２３は、パレット本体２外側へ相対移動し、壁面１０３に接触する。パレット２が搬送コンベア３のベルト３１により移動する際に、壁面１０３と各摺動部材２３との間に摩擦力が生じるため、パレット２は減速し、リフロー処理部４の囲い体４１内をゆっくりと通過する。なお、パレット２が減速したとき、パレット２と搬送コンベア３のベルト３１との間に速度差が生じるが、パレット本体２１の回転部材２４がベルト３１上を転動することでその速度差が吸収される。
【００２５】
ここで、上述の如く、両面に電子部品１０１が配置された基板１００は、片面のみに電子部品１０１が配置された基板１００よりも、リフロー処理時に必要な熱容量が大きくなる。
【００２６】
これに対し、本実施の形態１においては、両面に電子部品１０１が配置された基板１００のパレット２は、片面のみに電子部品１０１が配置された基板１００のパレット２に対して、遅い速度で時間をかけてリフロー処理部４の囲い体４１内を通過する。したがって、両面に電子部品１０１が配置された基板１００の熱容量は、片面のみに電子部品１０１が配置された基板１００の熱容量より大きくし、基板１００の種類に応じた適切な熱容量を与えることができる。また、これら熱容量の異なる基板１００を同一の搬送コンベア４を用いてリフロー処理することができる。このため、複数の搬送コンベア３を必要とせず、上述した簡易な構成で設備コストの増加を抑えることができる。すなわち、設備コストの増加を抑えつつ、種類の異なる基板に対して同一ラインでリフロー処理を行うことができる。
【００２７】
実施の形態２．
図４は、本発明の実施の形態２に係るリフロー装置のパレットの構成を示す断面図である。本実施の形態２に係るパレット４０は、基板１００が載置される略直方体状のパレット本体４１と、パレット本体４１に内蔵され押圧部材２２と、押圧部材２２の下面に取り付けられ、搬送コンベア３のベルト３１側に突出する凸状部材４２と、を有している。
【００２８】
両面に電子部品１０１が配置された基板１００に対しては、電子部品１０１が配置された基板１００の一方、あるいは他方の面をパレット４０に向け、基板１００をパレット本体４１の凹部に嵌合させてパレット４０上に載置する。このとき、パレット本体４１内の押圧部材２２は基板１００上の電子部品１０１により押圧され下方向に相対移動する（図５）。押圧部材２２の下面の凸状部材４２も下方向に相対移動する。そして、凸状部材４２は、固定された壁面１０３に接触する。パレット４０が搬送コンベア３のベルト３１により移動する際に、壁面１０３と凸状部材４２との間に摩擦力が生じるため、パレット４０は減速し、リフロー処理部４の囲い体４１内をゆっくりと通過する。
【００２９】
一方、片面のみに電子部品１０１が配置された基板１００に対しては、電子部品１０１が配置されていない基板１００の一方の面をパレット４０に向け、電子部品１０１が配置されている基板１００の他方の面を上方に向ける。そして、基板１００をパレット本体４０の凹部に嵌合させてパレット４０上に載置する。このとき、パレット本体４１内の押圧部材２２は基板１００上の電子部品１０１に接触しないため、相対移動しない。したがって、凸状部材４２も相対移動せず、壁面１０３に接触しない。この状態において、凸状部材４２と壁面１０３との間に摩擦が生じることなく、パレット４０は、搬送コンベア３のベルト３１と同一速度でリフロー処理部４の囲い体４１内を通過する。
なお、本実施の形態２において、他の構成は上記実施の形態１と略同一であるため、同一部分には同一符号付して詳細な説明は省略する。
【００３０】
実施の形態３．
図６は、本発明の実施の形態３に係るリフロー装置のパレットの構成を示す断面図である。本実施の形態３に係るパレット６０は、基板１００が載置される略直方体状のパレット本体６１と、左右一対の摺動部材６２と、を有している。
【００３１】
各摺動部材６２は、板状部材であり、パレット本体６１の両側に左右方向へ相対移動可能に夫々設けられている。各摺動部材６２は、パレット本体６１（内側）中心側に向けて付勢されている。
【００３２】
各摺動部材６２の一端には、傾斜面６２１が形成されている。基板１００の電子部品１０１により各摺動部材６２の傾斜面６２１が下方向に押圧されると、各摺動部材６２は上記付勢力に抗してパレット本体６１外側に相対移動し、拡張する。そして、各摺動部材６２の他端が固定された壁面１０３に当接する。なお、本実施の形態３において、左右一対の摺動部材６２が設けられているが、左右のいずれか一方の摺動部材６２が設けられる構成であってもよい。
【００３３】
両面に電子部品１０１が配置された基板１００に対しては、電子部品１０１が配置された基板１００の一方あるいは他方の面をパレット６０に向け、基板１００をパレット本体６１の凹部に嵌合させてパレット６０上に載置する（図７）。このとき、パレット本体６１内の各摺動部材６２の傾斜面６２１は基板１００上の電子部品１０１により押圧され、パレット本体６１外側に向けて相対移動し壁面１０３に接触する。パレット６０が搬送コンベア３のベルト３１により移動する際に、壁面１０３と各摺動部材６２との間に摩擦力が生じるため、パレット６０は減速し、リフロー処理部４の囲い体４１内をゆっくりと通過する。
【００３４】
一方、片面のみに電子部品１０１が配置された基板１００に対しては、電子部品１０１が配置されていない基板１００の一方の面をパレット６０に向け、電子部品１０１が配置されている基板１００の他方の面を上方に向ける。そして、基板１００をパレット本体６１の凹部に嵌合させてパレット６０上に載置する。このとき、パレット本体６１内の各摺動部材６２は基板１００上の電子部品１０１に接触しないため、相対移動しない。したがって、各摺動部材６２はパレット本体６１内に留まり、壁面１０３に接触しない。この状態において、各摺動部材６２と壁面１０３との間に摩擦は生じることなく、パレット６０は、搬送コンベア３のベルト３１と同一速度でリフロー処理部４の囲い体４１内を通過する。
なお、本実施の形態３において、他の構成は上記実施の形態１と略同一であるため、同一部分に同一符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３５】
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
【符号の説明】
【００３６】
１    リフロー装置
２    パレット
３    搬送コンベア
４    リフロー部
２１    パレット本体
２２    押圧部材
２３    摺動部材
【図１】
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【図２】
2015018935.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015018935.tif 000007
【図６】
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【図７】
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