(57)【要約】【課題】基板上の搭載部品が損傷するなどの弊害を生じることなく、基板の温度分布を一定にすることができ、治具に搭載された状態であっても基板に良好に半田付けを行う。【解決手段】基板搭載治具の状態で基板に半田付けをすべく、炉内において搬送手段の上および下のうちの少なくとも一方に設置され基板搭載治具を加熱する加熱手段と、加熱手段を基板搭載治具とともに上昇および下降させることができ上昇により基板搭載治具の搬送を停止させる上昇・下降手段と、をリフロー装置に備える。【選択図】図１
2008226981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に部品を半田付けする際に、前記基板と前記基板を搭載した治具とを含む基板搭載治具を搬送する搬送手段；
前記基板搭載治具を予備加熱する予備加熱部と、前記搬送手段による搬送方向の下流側において、前記基板搭載治具を本加熱して前記基板を半田の融点以上の温度まで加熱する本加熱部と、を内部に有する炉；
前記炉内において前記搬送手段の上および下のうちの少なくとも一方に設置され、前記基板搭載治具を加熱する加熱手段；
前記加熱手段を前記基板搭載治具とともに上昇および下降させることができ、上昇により前記基板搭載治具の搬送を停止させる上昇・下降手段；
前記搬送手段による前記基板搭載治具の搬送および前記上昇・下降手段の位置を制御する制御手段；
を少なくとも備えること、を特徴とするリフロー装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記予備加熱部および前記本加熱部のうちの少なくとも一方に設置されている、請求項１に記載のリフロー装置。
【請求項３】
前記炉は、前記本加熱部の下流側に前記基板搭載治具を冷却する冷却部を有する、請求項１または２に記載のリフロー装置。
【請求項４】
前記加熱手段は、さらに前記冷却部にも設置され冷却手段として使用される、請求項３に記載のリフロー装置。
【請求項５】
前記加熱手段は、ホットプレートである請求項１〜４のいずれかに記載のリフロー装置。
【請求項６】
前記治具は、アルミニウムで構成されている請求項１〜５のいずれかに記載のリフロー装置。
【請求項７】
前記制御手段には、前記予備加熱部および前記本加熱部におけるそれぞれの加熱時間が予め設定されており、設定された加熱時間に基づいて前記搬送手段による前記基搭載治具の搬送を制御する請求項１〜６のいずれかに記載のリフロー装置。
【請求項８】
前記搬送手段は、サーボモータによってベルト体が周回移動する搬送コンベアである請求項１〜７のいずれかに記載のリフロー装置。
【請求項９】
前記搬送手段にて前記予備加熱部に搬送される前記基板搭載治具を検出する検出センサーと、前記検出センサーの検出結果に基づいて、前記搬送手段にて搬送される前記基板搭載治具に当接して前記基板搭載治具を停止させるストッパと、をさらに有する請求項１〜８のいずれかに記載のリフロー装置。
【請求項１０】
前記搬送手段にて搬送される前記基板搭載治具の炉内停止位置において、前記基板搭載治具を検出する検出センサーと、前記検出センサーの検出結果に基づいて、前記上昇・下降手段によって前記基板搭載治具の搬送を停止させる、請求項１〜９のいずれかに記載のリフロー装置。
【請求項１１】
前記搬送手段にて搬送される前記基板搭載治具の炉内停止位置において、前記基板搭載治具に当接して前記基板搭載治具を停止させるストッパをさらに有する、請求項１〜１０のいずれかに記載のリフロー装置。
【請求項１２】
前記炉内停止位置のストッパが前記上昇・下降手段と一体となっている請求項９〜１１のいずれかに記載のリフロー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板と電子部品との半田付けなどに使用されるリフロー装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板（以下、「基板」という。）と電子部品との半田付けに使用されるリフロー装置には、通常、基板上に搭載された電子部品を半田付けするためにリフローして加熱する炉が設けられており、この炉内に半田付けの対象となる基板を搬送する搬送コンベアが配置されている。
【０００３】
リフロー装置の炉内は、さらに、基板を予備加熱する予備加熱部と、半田の融点以上の温度まで基板を加熱する本加熱部と、半田付け後の基板を冷却する冷却部とが、搬送コンベアの搬送方向に沿ってこの順番に設けられている。炉内の予備加熱部および本加熱部には、基板をリフロー加熱する加熱手段が設けられている。このような加熱手段としては、熱風を用いたもの、赤外線などの熱線を用いたもの、これらを併用したものなどがある。
【０００４】
また、プリント配線板と電子部品との半田付けに使用されるリフロー装置は、例えば特許文献１に開示されている。図４は、特許文献１に開示されたリフロー炉の要部を示す概略図である。
【０００５】
このリフロー炉は、図４に示すように、基板２００に部品を半田付けする際に、基板２００を搬送する搬送コンベア２０３と、搬送コンベア２０３によって搬送される基板２００を予備加熱する予備加熱部２０４ａと、半田の融点以上の温度まで基板２００を加熱する本加熱部２０４ｂと、基板２００を冷却する冷却部５とが、搬送コンベア２０３の搬送方向に沿ってこの順番で内部に設けられた炉２０２と、搬送コンベア２０３による基板２００の搬送を制御する制御装置とを備えている。
【特許文献１】特開２００５−１１６５７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１に記載のリフロー装置では、基板の温度分布を一定にすることができ、これにより、良好に半田付けを行うことができるとされている。しかしながら、生産工程上の理由などから、基板の種類によっては当該基板を治具に搭載した状態で、リフロー装置内を搬送して半田付けをする必要な場合もある。例えば、需要同期生産に対応する場合、基板シート単位ではなく、基板個片単位で生産する必要がある。また、他の事例としては、フレキシブル基板など保持が必要な基板や、加熱による反りが大きい基板などの場合には治具が用いられる。
【０００７】
すなわち、上記特許文献１に記載されるような従来のリフロー装置においては、基板が治具に搭載した状態では、当該基板の温度制御が必ずしも容易ではなく、例えば治具に熱が吸収されるなどして、良好な半田付けを行うことができないという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板上の搭載部品が損傷するなどの弊害を生じることなく、基板の温度分布を一定にすることができ、かつ、治具に搭載された状態であっても、基板に良好に半田付けを行うことができるリフロー装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、
基板に部品を半田付けする際に、前記基板と前記基板を搭載した治具とを含む基板搭載治具を搬送する搬送手段；
前記基板搭載治具を予備加熱する予備加熱部と、前記搬送手段による搬送方向の下流側において、前記基板搭載治具を本加熱して前記基板を半田の融点以上の温度まで加熱する本加熱部と、を内部に有する炉；
前記炉内において前記搬送手段の上および下のうちの少なくとも一方に設置され、前記基板搭載治具を加熱する加熱手段；
前記加熱手段を前記基板搭載治具とともに上昇および下降させることができ、上昇により前記基板搭載治具の搬送を停止させる上昇・下降手段；
前記搬送手段による前記基板搭載治具の搬送および前記上昇・下降手段の位置を制御する制御手段；
を少なくとも備えること、を特徴とするリフロー装置を提供する。
【００１０】
このような構成を有する本発明のリフロー装置によれば、基板上の搭載部品が損傷するなどの弊害を生じることなく、基板の温度分布を一定にすることができ、特に、炉内において搬送手段の下に設置されて基板搭載治具を加熱する加熱手段と、加熱手段を基板搭載治具とともに上昇および下降させることができ、上昇により前記基板搭載治具の搬送を停止させる上昇・下降手段と、を有することにより、治具に搭載された状態であっても、基板に良好に半田付けを行うことができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、基板上の搭載部品が損傷するなどの弊害を生じることなく、基板の温度分布を一定にすることができ、かつ、治具に搭載された状態であっても、基板に良好に半田付けを行うことができるリフロー装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明のリフロー装置は、
基板に部品を半田付けする際に、前記基板と前記基板を搭載した治具とを含む基板搭載治具を搬送する搬送手段；
前記基板搭載治具を予備加熱する予備加熱部と、前記搬送手段による搬送方向の下流側において、前記基板搭載治具を本加熱して前記基板を半田の融点以上の温度まで加熱する本加熱部と、を内部に有する炉；
前記炉内において前記搬送手段の上および下のうちの少なくとも一方に設置され、前記基板搭載治具を加熱する加熱手段；
前記加熱手段を前記基板搭載治具とともに上昇および下降させることができ、上昇により前記基板搭載治具の搬送を停止させる上昇・下降手段；
前記搬送手段による前記基板搭載治具の搬送および前記上昇・下降手段の位置を制御する制御手段；
を少なくとも備えること、を特徴とする。
【００１３】
上記搬送手段の上部および下部の少なくとも一方に設置された加熱手段は、前記予備加熱部および前記本加熱部のうちの少なくとも一方に設置されるが、前記予備加熱部および前記本加熱部の両方に設置されるのが好ましい。このような構成によれば、上記炉内のそれぞれの加熱部（予備加熱部および本加熱部）において、それぞれに必要とされる温度に設定することができ、基板の種類などに応じた温度プロファイルを形成し易くなる。
【００１４】
また、前記炉は、前記本加熱部の下流側に前記基板搭載治具を冷却する冷却部を有していてもよく、この場合、前記加熱手段は、さらに前記冷却部に設置され冷却手段として使用してもよい。このような構成によれば、治具に搭載された基板の温度を詳細に制御することができ、基板の種類などに応じて最適な温度プロファイルを形成し易くなる。
【００１５】
上記のような加熱手段としては、プレート状のヒーター（ホットプレート）を用いるのが好ましい。このような構成によれば、本発明をより確実に実現することができる。すなわち、かかる加熱手段を上記搬送手段の鉛直方向下側に設置すれば、上記搬送手段を動作させたまま、上記加熱手段の上昇によって、搬送中の上記基板搭載治具を乗せて下から持ち上げて当該基板搭載治具の搬送を停止させることができ、また、下降によって、上記基板搭載治具を上記搬送手段上に戻して当該基板搭載治具の搬送を再開させることができる。
【００１６】
また、かかる加熱手段を上記搬送手段の鉛直方向上側に設置すれば、上記搬送手段を動作させたまま、上記加熱手段の上昇によって、搬送中の上記基板搭載治具を下から持ち上げて当該基板搭載治具の搬送を停止させ、上記加熱手段に当該基板搭載治具を押し当てて加熱することができ、また、下降によって、上記基板搭載治具を上記搬送手段上に戻して当該基板搭載治具の搬送を再開させることができる。
【００１７】
前記治具は、例えばアルミニウムで構成されている。また、この場合、黒染めアルマイト処理が施されてもかまわない。このような構成によれば、例えば、前記治具の赤外線吸収率が向上して温度上昇しやすくなる、前記治具の耐磨耗性が向上する、などのメリットがある。
【００１８】
前記制御手段には、前記予備加熱部および前記本加熱部におけるそれぞれの加熱時間が予め設定されており、設定された加熱時間に基づいて前記搬送手段による前記基板搭載治具の搬送を制御するものであるのが好ましい。このような構成によれば、治具に搭載された基板の温度をより詳細に制御することができ、基板の種類などに応じて最適な温度プロファイルをより確実に形成することができる。
【００１９】
前記搬送手段は、サーボモータによってベルト体が周回移動する搬送コンベアであってもよい。上記ベルト体は加熱によって変性などしない材料（例えば耐熱性樹脂や金属）で構成されていればよい。
【００２０】
ただし、上記加熱手段が、前記搬送手段によって搬送される上記基板搭載治具の搬送を停止させかつ上昇・下降させることができるように、上記搬送コンベアは、少なくとも２本の搬送キャリア（例えばベルト体）を含むのが好ましい。このような構成によれば、２本のベルト体の間において、上記基板搭載治具の搬送および上昇・下降をより確実に行うことができる。
【００２１】
また、本発明のリフロー装置は、前記搬送手段にて前記予備加熱部に搬送される基板搭載治具を検出する検出センサーと、前記検出センサーの検出結果に基づいて、前記検出センサーの検出結果に基づいて、前記搬送手段にて搬送される前記基板搭載治具に当接して前記基板搭載治具を停止させるストッパと、をさらに有するのが好ましい。このような構成によれば、上記搬送手段によって搬送される上記基板搭載治具を上記搬送手段と摺動させることができ、上記搬送手段の動作を停止させることなく、リフロー装置内への上記基板搭載治具の供給・停止を制御することができる。
【００２２】
そして、本発明のリフロー装置は、前記搬送手段にて搬送される前記基板搭載治具の炉内停止位置において、前記基板搭載治具を検出する検出センサーと、前記検出センサーの検出結果に基づいて、前記上昇・下降手段によって前記基板搭載治具の搬送を停止させるのが好ましい。
【００２３】
さらに、前記基板搭載治具の炉内停止位置において、前記搬送手段にて搬送される前記基板搭載治具に当接して前記基板搭載治具を停止させるストッパを有するのが好ましい。この炉内停止位置のストッパは、前記上昇・下降手段と一体となっていてもよい。
【００２４】
ここで、図面を参照しながら本発明のリフロー装置の好適な実施の形態について具体的に説明する。図１は、本発明のリフロー装置の一実施の形態の全体的な構成を説明するための縦断面図であり、図２は図１に示すリフロー装置１の要部のうちの一部における動作を説明するための図である。
【００２５】
本実施の形態のリフロー装置１は、プリント配線板である基板と電子部品とを半田付けするために使用され、図１に示すように、半田付けの対象である基板と当該基板を搭載する治具とを含む基板搭載治具１００を予備加熱する予備加熱部２ａと、基板搭載治具１００を本加熱する本加熱部２ｂと、基板搭載治具１００を冷却する冷却部２ｃと、を含む炉２を有する。そして、炉２の内部には、基板搭載治具１００を搬送する搬送手段である並行して走る２本のベルト体３を含む搬送コンベア（全体は図示せず。）が備えられている。
【００２６】
搬送コンベアのうちのベルト体３は、例えば複数のローラ（図示せず。）に巻き掛けられて周回移動するものであり、炉２に設けられた搬入口から搬出口にわたって基板搭載治具１００を水平状態で搬送することができるように設置されている。
【００２７】
複数のローラのうちの一つは、例えばサーボモータ（図示せず。）によって動力が伝達されるように接続されており、このサーボモータによって、そのローラが回転駆動される。これにより、ベルト体３が、全てのローラの周囲を周回移動する。サーボモータは、制御装置（図示せず。）によって制御されるように構成されており、制御装置によるサーボモータの制御によって、ベルト体３による基板搭載治具１００の搬送速度、ベルト体３の搬送の停止および再開などが制御される。
【００２８】
炉２の内部においては、搬送コンベアのベルト体３によって搬送される基板搭載治具１００の搬送方向の上流側から下流側にかけて、順に予備加熱部２ａ、本加熱部２ｂおよび冷却部２ｃが配置されている。これら予備加熱部２ａ、本加熱部２ｂおよび冷却部２ｃの内部には、基板搭載治具１００の搬送領域の上方に、それぞれハニカム体１２ａ、１２ｂおよび１２ｃが設けられている。
【００２９】
さらに、ハニカム体１２ａ、１２ｂおよび１２ｃの上方には、それぞれ攪拌モーター７ａ、７ｂおよび７ｃに接続されたファン８ａ、８ｂおよび８ｃが設けられている。また、ハニカム体１２ａおよび１２ｂとファン８ａおよび８ｂとの間には、それぞれヒーター４ａおよび４ｂが設けられている。
【００３０】
それぞれハニカム体１２ａおよび１２ｂと、ヒーター４ａおよび４ｂと、ファン８ａおよび８ｂと、攪拌モーター７ａおよび７ｂと、によって熱風供給装置が構成されており、これらにより、搬送する基板搭載治具１００に対して熱風が供給されて、基板を加熱するような構成を有している。また、ハニカム体１２ｃと、ファン８ｃと、攪拌モーター７ｃと、によって冷風供給装置が構成されており、これらにより、搬送する基板搭載治具１００に対して冷風が供給されて、基板を冷却するような構成を有している。
【００３１】
上記熱風供給装置のうちのハニカム体１２ａ、１２ｂおよび１２ｃは、搬送される基板搭載治具１００（特に基板）の温度分布を均一化する温度均一化手段としての役割を果たす。より具体的には、ハニカム体１２ａ、１２ｂおよび１２ｃは、板状体に複数の貫通した筒状中空部分１２ａ１、１２ｂ１および１２ｃ１が整列して設けられた構成を有しており、熱風を整流して基板搭載治具１００に供給する役割を果たす。
【００３２】
また、予備加熱部２ａ、本加熱部２ｂおよび冷却部２ｃの内部には、搬送コンベアのベルト体３の鉛直方向下側に、それぞれ本発明の特徴である加熱または冷却手段、すなわちホットプレート６ａ、６ｂおよび６ｃが配置されている。
【００３３】
そして、ホットプレート６ａ、６ｂおよび６ｃの下部には、それぞれエアシリンダー９ａ、９ｂおよび９ｃが配置されており、これらエアシリンダー９ａ、９ｂおよび９ｃは、ホットプレート６ａ、６ｂおよび６ｃを基板搭載治具１００とともに上昇および下降させることができ、上昇により基板搭載治具１００の搬送を停止させる上昇・下降手段を構成している。
【００３４】
図２は、炉２のうちの本加熱部２ｂにおいてホットプレート６ｂが上昇することによって、ベルト体３上に乗せられて搬送されてきた基板搭載治具１００が当該ベルト体３から持ち上げられてその搬送が停止され、ホットプレート６ｂ上において直接的に基板搭載治具１００が加熱される様子を示す図である。このように、ホットプレート６ｂによって基板搭載治具１００が直接加熱されるため、治具に熱が奪われることなく、治具に搭載されている基板をより確実に加熱することができる。
【００３５】
なお、ここでは本加熱部２ｂに含まれる第１の加熱手段であるホットプレート６ｂの機構に代表させて説明をしたが、予備加熱部２ａに含まれる第２の加熱手段であるホットプレート６ａおよび冷却部２ｃに含まれる冷却手段であるホットプレート６ｃも、同様の機構で動作する。
【００３６】
予備加熱部２ａ、本加熱部２ｂおよび冷却部２ｃにおいては、上記のような熱風供給装置とともに、ホットプレート６ａ、６ｂおよび６ｃによっても、基板搭載治具１００が加熱または冷却される。特に、予備加熱部２ａにおいては、ヒーター４ａおよびホットプレート６ａにより、炉２内に搬送された基板搭載治具１００のうちの基板が、半田の融点に満たない所定の温度に予備加熱される。また、本加熱部２ｂにおいては、ヒーター２ｂおよびホットプレート６ｂにより、基板搭載治具１００のうちの基板が半田の融点以上の温度まで加熱される。
【００３７】
冷却部２ｃの温度は、予備加熱部２ａおよび本加熱部２ｂの温度よりも低いため、基板は冷却される。図１においては、冷却部２ｃにも予備加熱部２ａおよび本加熱部２ｂと同様のホットプレートが設けられた構成を示したが、ホットプレート６ｃを省略してもよい。また、ホットプレート６ｃの代わりに、さらなる冷風供給装置を設けてもよい。
【００３８】
特に図示しないが、ホットプレート６ａ、６ｂおよび６ｃによって基板搭載治具１００の搬送が停止されて基板搭載治具１００が加熱されるように、本実施の形態においては所定の間隔をおいて２本のベルト体３が並行して走るように設置されており、当該２本のベルト体３の上に基板搭載治具１００が乗せられて搬送される。したがって、ホットプレート６ａ、６ｂおよび６ｃは、２本のベルト体３の間においてエアシリンダー９ａ、９ｂおよび９ｃによって上昇・下降させられる。
【００３９】
したがって、基板搭載治具の幅、２本のベルト体の間隔、ならびにホットプレート６ａ、６ｂおよび６ｃの幅は、２本のベルト体３の上に基板搭載治具１００が乗せられて搬送され、かつ、搬送されている基板搭載治具１００が下からホットプレート６ａ、６ｂおよび６ｃによって持ち上げられるように設定される。
【００４０】
具体的には、２本のベルト体３により形成される面に略平行な面（すなわち、搬送される基板搭載治具１００およびホットプレート６ａ、６ｂおよび６ｃの主面に略平行な面）３´において、基板搭載治具１００の搬送方向に垂直な方向における幅は、２本のベルト体３の間隔よりも大きい。また、２本のベルト体３により形成される面に略平行な面３´において、ホットプレート６ａ、６ｂおよび６ｃの搬送方向に垂直な方向における幅は、２本のベルト体３の間隔よりも小さい。すなわち、関係式：
（基板搭載治具の幅）＞（２本のベルト体の間隔）＞（ホットプレートの幅）
が成り立つ。
【００４１】
図１において、炉２には、予備加熱部２ａ、本加熱部２ｂおよび冷却部２ｃがそれぞれ１つずつ設けられているが、予備加熱部２ａ、本加熱部２ｂおよび冷却部２ｃの個数は、基板搭載治具１００のサイズ、基板のサイズ、基板に搭載される部品のサイズや数、半田の量や性状などに応じて、適宜選択することができる。なお、予備加熱部２ａおよび本加熱部２ｂの温度などは、制御手段（図示せず。）によって制御される構成となっている。
【００４２】
基板搭載治具１００が搬入される炉２のうちの予備加熱部２ａの入り口（搬入口）には、基板搭載治具１００の供給・停止を制御する平板状のストッパ１０が設けられている。このストッパ１０は、エアシリンダー１１によって垂直状態で昇降するようになっている。
【００４３】
ストッパ１０が上昇した状態においては、上記搬入口から基板搭載治具１００が炉２のうちの予備加熱部２ａ内に供給される。一方、ストッパ１０が下降した状態においては、ベルト体３が周回移動しているにもかかわらず、基板搭載治具１００がベルト体３と摺動しつつその場にとどまり、予備加熱部２ａ内への基板搭載治具１００の供給が停止される。
【００４４】
ストッパ１０が設置された位置に対して、ベルト体３の搬送方向の上流側に隣接する位置には、ベルト体３上の基板搭載治具１００を検出する検出手段である検出センサー１２が設けられている。この検出センサー１２は、赤外線などを使用した光学的方法によって、基板搭載治具１００がベルト体３の搬送領域における所定位置を通過することを検知する。そして、この検出センサー１２が基板搭載治具１００の通過を検知すると、エアシリンダー１１が作動してストッパ１０が下降される。なお、エアシリンダー１１は、検出センサー１２の検出結果に基づいて、制御装置（図示せず。）によって制御される構成となっている。
【００４５】
なお、基板搭載治具１００を検出する検出手段としては、上記のような光学式の検出センサー１２に限らず、基板搭載治具１００を検知することができればどのような構成であってもよい。例えば、基板搭載治具１００が通過するときの荷重の変動を検知するなどの重力式の検知方法によるセンサーを使用することもできる。
【００４６】
そして、本発明のリフロー装置は、前記搬送手段にて搬送される前記基板搭載治具の炉内停止位置において、前記基板搭載治具を検出する検出センサーと、前記検出センサーの検出結果に基づいて、前記上昇・下降手段によって前記基板搭載治具の搬送を停止させることで、所定の位置で確実に前記基板搭載治具を停止させることができる。
【００４７】
また、前記基板搭載治具の炉内停止位置において、前記搬送手段にて搬送される前記基板搭載治具に当接して前記基板搭載治具を停止させるストッパを有しておけば、より確実にその効果が得られる。この炉内停止位置のストッパは、前記上昇・下降手段と一体とすることで、簡単に追加できる。
【００４８】
また、本実施の形態のリフロー装置には、図示しないが、予備加熱部２ａ、本加熱部２ｂおよび冷却部２ｃにおける温度、ベルト体３の停止時間などの条件を設定するための操作部も設けられている。この操作部には、サーボモータによるベルト体３の駆動を制御するスイッチ、本加熱部２ｂなどの炉２内の各構成要素の駆動を制御するためのスイッチなどが配置された操作パネルが設けられている。
【００４９】
また、操作部には、操作画面が備えられており、作業者はこの操作画面を見ながら操作パネルのスイッチなどを操作することにより、リフロー装置１を容易に操作することができる。これら操作部、操作パネルおよび操作画面には従来公知のものを用いることができる。
【００５０】
つぎに、上記のような構成を有する本実施の形態のリフロー装置１を用いた基板搭載治具１００の加熱方法について、図３に示す処理フローに基づいて説明する。図３は、本実施の形態のリフロー装置１を用いた基板搭載治具１００の加熱方法の一例を説明するためのフロー図である。
【００５１】
まず、ステップ１において、炉２の搬入口から電子部品が搭載された基板が搭載された基板搭載治具１００が搬送コンベアのベルト体３上に投入されて、サーボモータが駆動されることによるベルト体３の移動によって、ベルト体３上の基板搭載治具１００は炉２内に搬入される。
【００５２】
そして、炉２の搬入口と予備加熱部２ａとの間に設けられた検出センサー１２によって、基板搭載治具１００が確認されると（ステップ２）、エアシリンダー１１によって、ストッパ１０が下降する（ステップ３）。これにより、ベルト体３によって搬送される基板搭載治具１００は、下降したストッパ１０に当接して、ベルト体３が移動しているにもかかわらず、基板搭載治具１００の搬送が停止される。
【００５３】
このように、検出センサー１２によって基板搭載治具１００が確認されて、ストッパ１０によって基板搭載治具１００の搬送が停止された後に、所定のタイミングでエアシリンダー１１によってストッパ１０が上昇されることにより、基板搭載治具１００は、所定のタイミングで予備加熱部２ａに搬送される。
【００５４】
その後、先頭の基板搭載治具１００が予備加熱部２ａの停止位置に到達すると、エアシリンダー９ａによって上昇させられる。これにより、基板搭載治具１００は、予備加熱部２ａにおける所定の位置で停止し、搬送コンベアのベルト体３が停止されることなく、予め設定された所定時間にわたって予備加熱される。
【００５５】
そして、予備加熱部２ａにおいて先頭の基板１００が、予め設定された所定時間にわたって予備加熱されると（ステップ７）、エアシリンダー９ａによって下降させられ、先頭の基板搭載治具１００は、ベルト体３によって続く本加熱部２ｂに搬送される（ステップ８）。なお、本発明のリフロー装置１においては、予備加熱部２ａが複数個設けられていてもよい。
【００５６】
予備加熱を終えた基板搭載治具１００は本加熱部４ｂに搬送され（ステップ８）、先頭の基板搭載治具１００が本加熱部２ｂにおける所定位置に搬送されると、その基板搭載治具１００は、エアシリンダー９ｂによって上昇させられ、本加熱部２ｂにおける所定の位置で停止する（ステップ９）。
【００５７】
その後、予め設定された所定時間にわたって基板搭載治具１００は本加熱される。このとき、先頭の基板搭載治具１００に続いて搬送される各基板搭載治具１００は、予備加熱部２ａに搬送されて、予備加熱部２ａにて設定された所定時間にわたる予備加熱が実施されることになる。
【００５８】
所定時間にわたる基板搭載治具１００の本加熱が終了すると、先頭の基板搭載治具１００は、冷却部２ｃに搬送されて、エアシリンダー９ｃによって上昇させられ、所定時間冷却された後に、エアシリンダー９ｃによって下降させられ、炉２の搬出口から搬出される（ステップ１１）。これにより、先頭の基板搭載治具１００に搭載された基板に対する電子部品の半田付け処理が終了する。ホットプレート６ｃを省略した場合は、基板搭載治具１００は冷却部２ｃを通過する間に冷却される。
【００５９】
このように、本実施の形態のリフロー装置１を用いた処理方法では、搬入口から炉２内に投入された基板搭載治具１００は、搬送コンベアのベルト体３を停止させることなく、予備加熱部２ａ、本加熱部２ｂおよび冷却部２ｃに、順次搬送されて、予備加熱部２ａ、本加熱部２ｂおよび冷却部２ｃにおいて、それぞれ予め設定された温度および時間にて加熱または冷却される。
【００６０】
予備加熱部２ａおよび本加熱部２ｂにおいてそれぞれ予め設定された温度および加熱時間は、処理される基板毎に導出されたリフロー温度プロファイルに基づいて設定される。例えば、予備加熱部２ａ、本加熱部２ｂおよび冷却部２ｃにおける停止時間を変更することによって加熱時間を自由に制御することができる。
【００６１】
本発明のリフロー装置１では、搬送コンベアのベルト体３を停止させる必要がないため、このような制御が可能である。なお、（予備加熱部２ａでの加熱時間）≧（本加熱部２ｂでの加熱時間）≧（冷却部２ｃでの冷却時間）以外の場合は、少なくとも各加熱時間および冷却時間のうちの最大時間だけ、ストッパ１０を下降させておき、次の基板搭載治具１００を待機させる。
【００６２】
上記のような本実施の形態によれば、基板上の搭載部品が損傷するなどの弊害を生じることなく、基板の温度分布を一定にすることができ、特に、炉内において搬送手段の下に設置されて基板搭載治具を加熱する加熱手段（ホットプレート）と、加熱手段を基板搭載治具とともに上昇および下降させることができ、上昇により前記基板搭載治具の搬送を停止させる上昇・下降手段（エアシリンダー）と、を有することにより、治具に搭載された状態であっても、基板に良好に半田付けを行うことができる。
【００６３】
上記においては本発明のリフロー装置の代表的な実施の形態について説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく種々の設計変更が可能である。例えば特開２００５−１１６５７５に開示されている種々の装置構成を本発明のリフロー装置に適用することが可能である。また、ホットプレートを搬送コンベアの上部に設けることも可能である。
【００６４】
例えば、上記実施の形態においては、炉が予備加熱部、本加熱部および冷却部を有する態様について説明したが、本発明のリフロー装置は少なくとも予備加熱部および本加熱部を有していればよく、予備加熱部および本加熱部はそれぞれ複数設けられていてもよい。また、冷却部は設けても省略してもよく、複数設けられていてもよい。
【００６５】
また、搬送される基板搭載治具のうちの基板の温度分布を均一化する温度均一化手段としては、ハニカム体について説明したが、熱風を基板搭載治具に向けて効率よく供給できるものであればこれにのみ限定されるものではない。例えば、複数の噴射孔を有する熱風噴射板を利用しても良い。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明のリフロー装置は、基板上の搭載部品が損傷するなどの弊害を生じることなく、基板の温度分布を一定にすることができ、かつ、治具に搭載された状態であっても、基板に良好に半田付けを行うことができるため、特に需要同期生産に対応するため基板を個片単位で生産する、フレキシブル基板を保持する、加熱による基板の反りを抑える、などのように、基板を治具にセットして生産するという場合に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明のリフロー装置の一実施の形態の全体的な構成を説明するための縦断面図である。
【図２】図１に示すリフロー装置１の要部における動作を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態のリフロー装置１を用いた基板搭載治具１００の加熱方法の一例を説明するためのフロー図である。
【図４】従来のリフロー炉の要部を示す概略図である。
【符号の説明】
【００６８】
１・・・リフロー装置、２・・・炉、２ａ・・・予備加熱部、２ｂ・・・本加熱部、２ｃ・・・冷却部、３・・・ベルト体、４ａ、４ｂ、４ｃ・・・ヒーター、６ａ、６ｂ、６ｃ・・・ホットプレート、７ａ、７ｂおよび７ｃ・・・攪拌モーター、８ａ、８ｂおよび８ｃ・・・ファン、９ａ、９ｂ、９ｃ・・・エアシリンダー、１０・・・ストッパ、１１・・・エアシリンダー、１２・・・検出センサー、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・ハニカム体、１２ａ１、１２ｂ１、１２ｃ１・・・筒状中空部分、１００ａ、１００ｂ・・・基板、１００ｃ・・・治具、１００ｄ・・・ビス。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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