(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対のレール部を有して、加熱対象物を介して電子部品と接合される被接合体を搬送する搬送部と、
上記搬送部により搬送される上記被接合体上の上記加熱対象物に対して、所定の温度に加熱された加熱ガスを供給して加熱される加熱室と、
上記搬送部の上記一対のレール部の少なくともいずれか一方において、上記加熱室と加熱室外部との境界部に、上記加熱室から上記加熱室外部に向おうとする上記加熱ガスの流路を上記加熱室内に変更させる加熱ガス流路制御部材を設けた加熱装置であって、
上記加熱ガス流路制御部材は、上記被接合体の搬送方向において加熱室外部に向けて湾曲した凸形状の湾曲面を有する遮蔽板であり、上記加熱室から上記加熱室外部に向おうとする上記加熱ガスの流路を上記遮蔽板の上記湾曲面沿いに上記加熱室内側に変更させる加熱装置。
【請求項２】
一対のレール部を有する搬送部により搬送されかつ加熱対象物を介して電子部品と接合される被接合体上の上記加熱対象物に対して、所定温度に加熱された加熱ガスを供給して加熱する加熱室と加熱室外部との境界部であって、上記搬送部の上記一対のレール部の少なくともいずれか一方において、上記加熱室から上記加熱室外部に向おうとする上記加熱ガスの流路を上記加熱室内に変更させるように制御する加熱方法であって、
上記加熱ガス流路制御時に、上記被接合体の搬送方向において加熱室外部に向けて湾曲した凸形状の湾曲面を有する遮蔽板により、上記加熱室から上記加熱室外部に向おうとする上記加熱ガスの流路を上記遮蔽板の上記湾曲面沿いに上記加熱室内側に変更させる加熱方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、回路基板や部品やウェハなどの被接合体に電子部品を接合材を介して接合して実装する工程や、ウェハ状態でインターポーザー用基板を半田バンプなどの接合材を介してウェハに接合する接合工程や、部品が搭載されていない状態で部品搭載用のバンプなどの接合材を形成する工程などで、被接合体上に位置する加熱対象物、例えば、電子部品と被接合体とを接合する上記接合材、より具体的な例としては、半田付け接合用半田の加熱、電子部品固定用熱硬化性接着剤の硬化、又は、電子部品（例えばＩＣチップ）の封止樹脂の硬化などを行う加熱装置と加熱方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子部品を回路基板に実装する技術では、回路基板の多層化、実装の高密度化、両面実装化等が要求されているとともに、一方では、地球環境の問題から、その装置の消費電力の低減の要求も高まってきている。
【０００３】
従来から、電子部品を回路基板に半田付けするリフロー装置では、その加熱装置として、所定温度に加熱した気体による加熱、赤外線等の輻射熱による加熱、或いはこれらの組合せが使用されているが、加熱装置の主体は、所定温度に加熱した気体による熱伝達であり、従来のリフロー方法とリフロー装置では、加熱した気体の循環方法が種々工夫されている。
【０００４】
加熱した気体の循環方法に関する従来例として、特開平６−６１６４０号公報に記載のものを図１５、図１６に基づいて説明する。
【０００５】
従来のリフロー装置は、回路基板９０ａを入口から出口まで搬送する搬送部９０ｂと、予熱室９０ｆと、リフロー加熱室９０ｈと、シロッコファン９０ｄによって空気を循環させる。空気循環路９０ｃと、上記各空気循環路９０ｃ毎に設けられた空気加熱装置９０ｅとを有する。尚、予熱室９０ｆとリフロー加熱室９０ｈとを総称して炉体部と称している。
【０００６】
回路基板９０ａは、クリーム半田を印刷され、印刷されたクリーム半田の上に電子部品を搭載し、搬送部９０ｂによってリフロー装置内を搬送される。上記各空気循環路９０ｃにおいて、各シロッコファン９０ｄが所定量の空気を循環し、各空気加熱装置９０ｅが循環する上記所定量の空気を所定温度に加熱する。上記により、搬送部９０ｂに搬送されている回路基板９０ａは、入口から出口に向かって並ぶ予熱室９０ｆとリフロー加熱室９０ｈとにおいて、夫々の所定温度に加熱された循環空気を上面に受けて加熱され、予熱室９０ｆでは所定温度に予備加熱され、次いでリフロー加熱室９０ｈでは所定温度にリフロー加熱されてリフロー半田付けされ、最後に、冷却室９０ｇで冷却空気を受けて冷却される。
【０００７】
また、一般的な上記搬送部９０ｂは図１７に示すように固定レール部９０ｉと可動レール部９０ｊにより構成されており、上記可動レール部９０ｊは、モータ９０ｗの回転によりナット９０ｌを介しネジ９０ｋに係持され上記固定レール部９０ｉと接近離間方向にスライド自在となり、種々の回路基板９０ａの幅寸法（例えば５０〜４６０ｍｍ）に対応可能となっている。したがって、各室間及び装置の搬出入口の開口部９０ｍは、搬送可能な回路基板９０ａの最大寸法（例えば４６０ｍｍ）以上となっている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来例の構成では、各室にて夫々の所定温度に加熱された循環空気が、各室間及び装置の搬出入口の開口部を通して、熱干渉を起こしてしまうため、各空気加熱装置ではより大きな熱量を供給しなければならず、消費電力を増加させる要因となっている。上記熱干渉の原理を図１８に示す。予熱室、加熱室、冷却室のうちの互いに隣接する２室９０ｎ及び９０ｏの加熱空気温度を各々ｔ１，ｔ２とし、ｔ１＜ｔ２とすると、低温ｔ１の空気は９０ｏへ流れ込む。特に固定レール部９０ｉ及び可動レール部９０ｊの上部は、常に各々のレール部上面に沿った空気の流れとなる。回路基板が搬入される前は、一定時間後に熱平衡状態で安定するが、回路基板が搬入されると、空気温度は大きく乱れ、安定状態への復帰も遅い。さらに連続して回路基板を搬入する場合、安定状態への復帰前に次の回路基板が搬入されてしまうと回路基板毎に加熱温度がばらついてしまい、品質ばらつきの要因となる。
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決し、加熱室と加熱室外部との間の熱干渉を軽減し、消費電力を低減するとともに、被接合体を所定温度に安定して加熱できる加熱装置及び加熱方法の提供することを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。
【００１３】
本発明の第１態様によれば、一対のレール部を有して、加熱対象物を介して電子部品と接合される被接合体を搬送する搬送部と、
上記搬送部により搬送される上記被接合体上の上記加熱対象物に対して、所定の温度に加熱された加熱ガスを供給して加熱される加熱室と、
上記搬送部の上記一対のレール部の少なくともいずれか一方において、上記加熱室と加熱室外部との境界部に、上記加熱室から上記加熱室外部に向おうとする上記加熱ガスの流路を上記加熱室内に変更させる加熱ガス流路制御部材を設けた加熱装置であって、
上記加熱ガス流路制御部材は、上記被接合体の搬送方向において加熱室外部に向けて湾曲した凸形状の湾曲面を有する遮蔽板であり、上記加熱室から上記加熱室外部に向おうとする上記加熱ガスの流路を上記遮蔽板の上記湾曲面沿いに上記加熱室内側に変更させる加熱装置を提供する。
【００２３】
本発明の第２態様によれば、一対のレール部を有する搬送部により搬送されかつ加熱対象物を介して電子部品と接合される被接合体上の上記加熱対象物に対して、所定温度に加熱された加熱ガスを供給して加熱する加熱室と加熱室外部との境界部であって、上記搬送部の上記一対のレール部の少なくともいずれか一方において、上記加熱室から上記加熱室外部に向おうとする上記加熱ガスの流路を上記加熱室内に変更させるように制御する加熱方法であって、
上記加熱ガス流路制御時に、上記被接合体の搬送方向において加熱室外部に向けて湾曲した凸形状の湾曲面を有する遮蔽板により、上記加熱室から上記加熱室外部に向おうとする上記加熱ガスの流路を上記遮蔽板の上記湾曲面沿いに上記加熱室内側に変更させる加熱方法を提供する。
【００３２】
【発明の実施形態】
本発明の第１実施形態にかかる加熱装置及び加熱方法を実施するための一例としてのリフロー装置を図１〜図４に基づいて説明する。
【００３３】
上記リフロー装置は、図１に示すように、電子部品２ａが載置された被接合体を搬送する搬送部３と、この搬送部３を包蔵し、加熱器（例えばヒータ９）を介して加熱ガスを供給させる（言い換えれば、循環させつつ供給させる又は循環させずに供給させる）ことにより所定温度に到達させ、上記被接合体上に所定流量、所定温度の加熱ガスを加熱源として供給し、上記被接合体上の加熱対象物例えば半田を加熱し、溶融する４つの加熱室６ａ，６ｂ，７ａ，７ｂと、上記加熱室の上記被接合体の搬送方向後方に隣接し、溶融した半田を冷却固化させる冷却室８と、上記被接合体が装置出入口４，５を通過したことを検出する基板検出装置１８ａ，１８ｂとを備えたリフロー装置である。
【００３４】
上記第１実施形態のリフロー装置では、加熱ガスの一例として加熱空気を使用し、部品が載置されている被接合体の一例として回路基板を使用する。しかしながら、本発明はこれに限られるものではなく、加熱ガスの他の例としては、窒素ガスなどの不活性ガスを使用することもできる。さらに、被接合体の他の例としては、電子部品を載置することができる部品を使用することができる。また、上記第１実施形態のリフロー装置では、加熱対象物は、一例として、電子部品２ａを回路基板２に接合するための接合材の例としてのクリーム半田となっているが、本発明はこれに限られるものではなく、電子部品固定用熱硬化性接着剤や導電性接着剤、又は、電子部品（例えばＩＣチップ）の封止樹脂とすることもできる。また、上記第１実施形態のリフロー装置では、加熱室を、一例として、４つの加熱室、すなわち、第１の予熱室６ａ、第２の予熱室６ｂ、第１のリフロー加熱室７ａ、第２のリフロー加熱室７ｂを例示しているが、本発明はこれに限られるものではなく、１つのリフロー加熱室であったり、１つの予備室と１つのリフロー加熱室であってもよい。また、加熱装置の一例として、上記被接合体上のリフロー用半田を加熱、溶融するリフロー装置を例示しているが、本発明はこれに限られるものではなく、電子部品固定用熱硬化性接着剤又は導電性接着剤又は、電子部品（例えばＩＣチップ）の封止樹脂を硬化させる熱硬化装置にも適用することができる。
【００３５】
上記リフロー装置は、図１に示すように、リフロー装置１の入口４から出口５まで回路基板２を搬送するベルトコンベヤなどの搬送部３と、入口４側から出口５側に並んで、炉体部１ａを構成する第１の予熱室６ａ、第２の予熱室６ｂ、第１のリフロー加熱室７ａ、第２のリフロー加熱室７ｂと、冷却室８とを有する。上記第１、第２の予熱室６ａ，６ｂ、第１，第２のリフロー加熱室７ａ，７ｂは、図２に示すように、各々が、空気を循環するシロッコファン１２と、循環する空気１３を加熱するヒータ９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄを備えた熱風循環装置１４を有する。このヒータ９及びシロッコファン１２には電力供給源１５ａ，１５ｂから各々電力を供給されている。この熱風循環装置１４の熱風吹出し口１４ａは搬送部３の上方にあって、加熱空気を回路基板２の上面に向けて吹き付ける。他方、熱風循環装置１４の熱風吸込み口１４ｂは、搬送部３の下方にあって、上記加熱空気を吸込む。冷却室８は、外気取り込み口１１ａと、冷却用軸流ファン１１とで構成される。
【００３６】
第１実施形態の特徴を図３を用いて説明する。図３は各室の境界部、たとえば第１の加熱室７ａと第２の加熱室７ｂの境界部付近の搬送部３の断面図である。搬送部３は、基板２の両側端部に対応して配置された一対のレール部１６ａ，１６ｂに、スプロケット１９ａ，１９ｂが回転可能に固持されており、そのスプロケット１９ａ，１９ｂに係持されたチェーン２０ａ，２０ｂにより、回路基板２は図面に直交方向に搬送される。
【００３７】
第１実施形態の特徴は、搬送部３の１対のレール部１６ａ，１６ｂの上部に、加熱ガス流路制御部材の一例としての遮蔽板２１７ａ，２１７ｂを設けたことである。遮蔽板２１７ａ，２１７ｂは、それぞれ、レール部１６ａ，１６ｂの長手方向と直交する方向沿いに延びた平面部２１８と、該平面部２１８より突出してレール部１６ａ，１６ｂの長手方向沿いに延びてレール部１６ａ，１６ｂに固着される取付部２１９とを備えている。この平面部２１８は、加熱室と加熱室外部との境界部（言い換えれば、隣接する加熱室間の境界部、すなわち、隣接する予熱室間の境界部、隣接する予熱室とリフロー加熱室との境界部、隣接するリフロー加熱室間の境界部、隣接するリフロー加熱室と冷却室との境界部、冷却室とリフロー装置外部雰囲気との間の境界部など）において、各レール部の上方の空間を閉鎖するものであり、各レール部の上方の空間を経て各加熱室から加熱室外部へ流れようとする加熱空気の流れを遮断するものである。すなわち、図４に示すように、例えば、左側の加熱室（一例としては第２リフロー加熱室７ｂ）において、レール部上面に沿って加熱室外部（図４では右側の加熱室（一例としては第１リフロー加熱室７ａ））に向けて流れようとする加熱空気の経路２２は遮蔽板２１７ａ，２１７ｂによって遮断される。なお、２１は炉体部１の各加熱室間を仕切る仕切り壁２２０に形成され、隣接する加熱室同士を連結するの基板搬送用開口部である。
【００３８】
図１に示すように、上記遮蔽板２１７ａ，２１７ｂは、少なくとも、リフロー装置１のうちで温度差が大きくなる部分、すなわち、リフロー装置１の第１予備室６ａの入口と、第２リフロー加熱室７ｂの出口とに配置するのが効果的である。さらに、好ましくは、第１予備室６ａと第２予備室６ｂとの境界部分、第２予備室６ａと第１リフロー加熱室７ａとの境界部分、第１リフロー加熱室７ａと第２リフロー加熱室７ｂとの境界部分に配置するのが好ましい。
【００３９】
なお、上記遮蔽板２１７ａ，２１７ｂの平面部２１８は、上記基板搬送方向に直交する方向に延在しているが、必ずしも上記基板搬送方向に直交させる必要はなく、上記したように、加熱室外部に向う加熱空気の流れを遮断できれば、任意の角度で、上記基板搬送方向にと交差する方向に延在するようにしてもよい。
【００４０】
次に、回路基板２を上記リフロー装置１でリフロー処理する場合における、本第１実施形態の動作を図１〜図７に基づいて説明する。
【００４１】
図１，図２において、回路基板２の上面で部品２ａがクリーム半田上に載置された回路基板２が搬送部３によって上記リフロー装置１の入口４から出口５まで搬送される。
【００４２】
この場合、回路基板２が、第１の予熱室６ａ、第２の予熱室６ｂ、第１のリフロー加熱室７ａ、第２のリフロー加熱室７ｂをそれぞれ順に通過する際に、図５に示すように、第１，第２の予熱室６ａ，６ｂ内の予熱区間Ｔ１において約１５０℃まで加熱されて半田を予備的に加熱し、第１，第２のリフロー加熱室７ａ，７ｂ内のリフロー加熱区間Ｔ２において約２２０℃まで加熱されて半田を溶融温度まで加熱して溶融し、冷却室８において冷却されて溶融した半田を冷却固化されるようにする。その際、第１，第２の予熱室６ａ，６ｂのヒータ９の温度とシロッコファン１２の流量、第１，第２のリフロー加熱室７ａ，７ｂのヒータ９の温度とシロッコファン１２の流量とを、リフロー処理される回路基板２の熱容量に対応した温度と流量とに設定する。すなわち、リフロー装置１の立上げ、準備工程において、各室の加熱空気温度は、図６に示すようにそれぞれ上記回路基板２の熱容量に対応した温度に制御される。この時、上記遮蔽板２１７ａ，２１７ｂにてレール部上面に沿って流れる加熱空気の経路を遮断し、各室間の熱干渉を低減することにより、電力削減が可能となる。
【００４３】
さらに、回路基板２が投入されると、各室の加熱空気温度には図７に示すような乱れが生じる。回路基板２が連続投入される時、回路基板投入間隔が、乱れが安定状態へ戻るまでの時間Ｔ３よりも短い場合は、次の基板２は前の基板２よりも高い温度もしくは低い温度にさらされることになり、品質ばらつきの要因となる。ところが、上記遮蔽板２１７ａ，２１７ｂを設けた場合、乱れが安定状態へ戻るまでの時間Ｔ４は、Ｔ３＞Ｔ４となり、電力の削減及び回路基板投入間隔の低減すなわち生産性の向上が可能となる。
【００４４】
次に、本発明の第２実施形態のリフロー装置を図８及び図９に基づいて説明する。
【００４５】
第２実施形態が第１実施形態と異なるのは、第１実施形態では、遮蔽板２１７ａ，２１７ｂを具備しているのに対して、第２実施形態では、隣接する両空間方向へ湾曲形状にある、加熱ガス流路制御部材の第２例としての遮蔽板２３ａ，２３ｂを備えていることである。遮蔽板２３ａ，２３ｂのそれぞれは、各レール部と仕切り壁２２０との間に嵌合されるように配置され、大略中央部が当該加熱室外部に向けてへこみ、大略中央部を挟む上下端部が当該加熱室内に向けて突出するような湾曲形状となっている。他は第１実施形態と同じであるので、同じ要素には同じ番号を付けて説明を省略する。
【００４６】
上記構成によれば、図８において、例えば、左側の加熱室（一例としては第２リフロー加熱室７ｂ）において、レール部上面に沿って加熱室外部（図９では右側の加熱室（一例としては第１リフロー加熱室７ａ））に向けて流れようとする加熱空気の経路２４は、遮蔽板２３ａ，２３ｂによって遮断されたうえに、遮蔽板２３ａ，２３ｂの湾曲面に沿って、スムーズに、レール部上面に沿いから遮蔽板２３ａ，２３ｂの湾曲面を経て左側の加熱室上方側に向けられ、さらに、左側の加熱室の上方から下方への加熱空気の流れに合流することができるため、第１実施形態と同じ動作が得られるうえに、より安定した循環空気を得ることができる。すなわち、遮蔽板２３ａ，２３ｂの湾曲形状により、遮断された加熱空気を淀みなく各室方向へ戻すことができ、基板２を所定温度に安定して加熱し、信頼性良く加熱処理することができる。
【００４７】
さらに、図８の遮蔽板２３ａ，２３ｂの変形例として、図９に示すように、隣接する両空間方向へ湾曲形状にある遮蔽板２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂを搬送方向沿いに２コ並列してもよい。すなわち、レール部１６ａでは遮蔽板２５ａ，２５ｂを搬送方向沿いに２コ配置し、レール部１６ｂでは遮蔽板２６，２６ｂ搬送方向沿いに２コ配置する。このようにして構成される遮蔽板２５ａ，２５ｂ，２６ａ，２６ｂは、外形上は、先の図８の遮蔽板２３ａ，２３ｂと大略同一形状を呈する。他は第１実施形態と同じであるので、同じ要素には同じ番号を付けて説明を省略する。
【００４８】
上記構成によれば、図９において、例えば、左側の加熱室（一例としては第２リフロー加熱室７ｂ）において、レール部上面に沿って加熱室外部（図９では右側の加熱室（一例としては第１リフロー加熱室７ａ））に向けて流れようとする加熱空気の経路２７は、遮蔽板２５ａ，２５ｂによって遮断されたうえに、遮蔽板２５ａ，２５ｂの湾曲面に沿って、スムーズに、レール部上面に沿いから遮蔽板２５ａ，２５ｂの湾曲面を経て左側の加熱室上方側に向けられ、さらに、左側の加熱室の上方から下方への加熱空気の流れに合流することができるため、第１実施形態と同じ動作が得られるうえに、より安定した循環空気を得ることができる。
【００４９】
次に、本発明の第３実施形態のリフロー装置を図１０に基づいて説明する。
【００５０】
本実施形態が第１実施形態と異なるのは、第１実施形態では、遮蔽板２１７ａ，２１７ｂを具備しているのに対して、第３実施形態では、上記加熱ガスから上記加熱室外部への熱伝導を抑制するため、その材質がたとえばケイ酸カルシウムを主原料とするような断熱材料２９を包蔵した遮蔽板２８ａ，２８ｂを備えていることである。他は第１実施形態と同じであるので、同じ要素には同じ番号を付けて説明を省略する。
【００５１】
上記構成によれば、図１０において、例えば、左側の加熱室（一例としては第２リフロー加熱室７ｂ）において、レール部上面に沿って加熱室外部（図１０では右側の加熱室（一例としては第１リフロー加熱室７ａ））に向けて流れようとする加熱空気の経路３０は、遮蔽板２８ａ，２８ｂによって遮断されたうえに、断熱材料２９により、上記加熱ガスから遮蔽板２８ａ，２８ｂを介して上記加熱室外部への熱伝導も抑えることができるので、第１実施形態と同じ動作が得られるうえに、熱伝導をも抑えることができる。すなわち、遮蔽板２８ａ，２８ｂを介した加熱室と加熱室外部との間での熱伝導をも低減することができ、基板２を所定温度に安定して加熱し、信頼性良く加熱処理することができる。
【００５２】
なお、この実施形態は、他の任意の実施形態と組み合せることにより、上記した熱伝導抑制効果を奏することができる。
【００５３】
次に、本発明の第４実施形態のリフロー装置を図１１に基づいて説明する。
【００５４】
第４実施形態が第１実施形態と異なるのは、第１実施形態では、遮蔽板２１７ａ，２１７ｂを具備しているのに対して、第４実施形態では、レール部３１ａ，３１ｂの断面を山形状、好ましくは、レール部３１ａ，３１ｂの上部の断面形状が三角形状、にしたことである。詳しくは、レール部３１ａ，３１ｂのそれぞれの断面形状を５角形とするものである。他は第１実施形態と同じであるので、同じ要素には同じ番号を付けて説明を省略する。
【００５５】
上記構成によれば、図１１（Ａ），（Ｂ）において、加熱室（一例としては第１リフロー加熱室７ａ及び第２リフロー加熱室７ｂのそれぞれ）において、加熱された循環空気３２は、レール部３１ａ，３１ｂの山形状に沿って上部から下部へ流れる。したがって、従来の様なレール部上面に沿った、各加熱室と加熱室外部との間の開口部２１を通じた、上記加熱室外部に向けての加熱空気の流れを削減することができる。
【００５６】
次に、本発明の第５実施形態のリフロー装置を図１２に基づいて説明する。
【００５７】
第５実施形態が第４実施形態と異なるのは、第４実施形態では、レール部３１ａ，３１ｂの断面を山形状にしているのに対して、第５実施形態では、レール部３３ａ，３３ｂの上面を、レール部３３ａ，３３ｂにより搬送される回路基板２とは反対側に向かうに従い下方に向うように傾斜させたことである。
【００５８】
上記構成によれば、図１２において、加熱室（一例としては第１リフロー加熱室７ａ及び第２リフロー加熱室７ｂのそれぞれ）において、加熱された循環空気３４は、レール部３３ａ，３３ｂの上面の傾斜に沿って、回路基板２とは反対側に向かうに従い下方に向うように上部から下部へ流れる。特に、レール部３３ａ，３３ｂにより搬送される回路基板２とは反対側に向けて、レール部３３ａ，３３ｂの上面をさせることにより、加熱対象である回路基板２へは直上の加熱空気のみを均等に当てることが可能となる。したがって、従来の様なレール部上面に沿った、加熱室と加熱室外部との間の仕切り壁２２０の開口部２１を通じた加熱空気の流れを削減することができると共に、加熱対象の回路基板２の全面の温度ばらつきを少なくし、より均等に加熱することができる。
【００５９】
次に、本発明の第６実施形態のリフロー装置を説明する。
【００６０】
第６実施形態は上記第１実施形態と第４実施形態を同時に実施するものであり、第１実施形態の動作と第４実施形態の動作を合わせた動作を得ることができる。
【００６１】
したがって、説明は省略する。
【００６２】
さらに、第１，第２，第３実施形態と第４，第５実施形態の各々いづれかを同時に実施することでも、第６実施形態と同様の動作を得ることができる。
【００６３】
次に、本発明の第７実施形態のリフロー装置を図１３，図１４に基づいて説明する。
【００６４】
第７実施形態が第１実施形態と異なるのは、第１実施形態では、遮蔽板２１７ａ，２１７ｂを具備しているのに対して、第７実施形態では、一対のレール部の一方である固定レール部１６ａに対して、一対のレール部の他方の可動レール部１６ｂが、固定レール部１６ａと接近する方向及び離間方向に、例えば５０ｍｍから４６０ｍｍまでスライド自在に配置されており、可動レール部１６ｂには、加熱室と加熱室外部との出入口部に、開口部２１のうちの基板搬送に必要な領域以外の領域を閉塞し得る（可能ならば、図１９において、下向きに流れる加熱空気が基板２に当接して基板沿いに加熱室外部に向けて流れる矢印２２ｇの加熱空気の流れをも阻害し得る）大きさの遮蔽板３５を固定して、可動レール部１６ｂの移動と一体的に遮蔽板３５が、基板搬送方向と直交方向に、ガイド３６にてガイドされて移動するように係持されていることである。このようにすることにより、基板２の大きさに応じて、固定レール部１６ａに対して可動レール部１６ｂを（図１７に示す駆動機構を利用して）移動させると、開口部２１のうちの基板搬送に必要な領域以外の領域を遮蔽板３５により閉塞させることができる。なお、場合によっては、基板搬送領域の上方空間に相当する領域は遮蔽板で遮蔽しなくともよい。他は第１実施形態と同じであるので、同じ要素には同じ番号を付けて説明を省略する。なお、この実施形態は、適宜、他の実施形態と組み合わせることもできる。特に、この第７実施形態にかかる遮蔽板３５を上記第１の予備室の入口と第２のリフロー加熱室７ｂの出口とのそれぞれ加熱室外部側にそれぞれ配置し（図１参照）、かつ、第１実施形態の遮蔽板２１７ａ，２１７ｂを上記第１の予備室の入口と第２のリフロー加熱室７ｂの出口とのそれぞれ加熱室内側に配置するようにすれば、両者の効果を相乗的に発揮させることができる。
【００６５】
上記構成によれば、図１３において、レール部上面に沿って流れる加熱空気の経路３７は遮蔽板３５によって遮断するたうえに、レール部上面以外の開口部２１、すなわち、基板２の搬送を阻害することなく、開口部２１において基板搬送とは無関係な空間を通じて流れる加熱空気３８をも低減できるため、第１実施形態と同じ動作が得られるうえに、加熱室と加熱室外部との間の熱干渉を抑え、より安定した循環空気を得ることができる。特に、回路基板２のサイズが小さいほど、開口部２１において不要な空間が大きいため、そのような不要な空間を遮蔽板３５により閉塞する効果は大きい。すなわち、加熱室と加熱室外部との間での基板２が搬出入される開口部面積を必要最小限に抑え、加熱室にて所定温度に加熱された加熱ガスの加熱室と加熱室外部との間でのレール部上面に沿った加熱ガスの流れによる熱干渉を軽減することができ、基板２を所定温度に安定して加熱し、信頼性良く加熱処理することができる。
【００６６】
さらに、上記加熱ガス流路制御部材の他の例として、図２０に示すように、加熱室の加熱空気の流路を遮断するのではなく、加熱空気の流れを変更させるものではもよい。すなわち、加熱室と加熱室外部とを仕切る仕切り壁２１Ａの加熱室側の内面を湾曲面に形成して上記加熱ガス流路制御部材を構成し、仕切り壁２１Ａ沿いに流れる加熱空気がレール部１６ａ，１６ｂにおいて加熱室側に向けて矢印２２ｊのように流れるようにして、加熱室内でレール部１６ａ，１６ｂに当接して図１９に示す矢印２２ｈのように加熱室外部に向けて流れようとする加熱空気の経路を加熱室内側に変更させるようにしてもよい。
【００６７】
また、図２０の変形例として、図２１に示すように、加熱室と加熱室外部とを仕切る仕切り壁２１Ｂの下端部に、加熱室側に向けて突出した加熱ガス流路変更板２１Ｃを上記加熱ガス流路制御部材として配置し、仕切り壁２１Ｂ沿いに流れてさらに加熱ガス流路変更板２１Ｃに沿って流れる加熱空気がレール部１６ａ，１６ｂにおいて加熱室側に向けて矢印２２ｊのように流れるようにして、加熱室内でレール部１６ａ，１６ｂに当接して図１９及び図２０に示す矢印２２ｈのように加熱室外部に向けて流れようとする加熱空気の経路を加熱室内側に変更させるようにしてもよい。
【００６８】
また、上記各実施形態は、上記したように部品が搭載された基板に限らず、例えば、ウェハ状態でインターポーザー用基板が半田バンプなどの接合材を介して接合されたウェハ、又は、部品が搭載されていない状態で部品搭載用のバンプなどの接合材を有するウェハなどの加熱処理に対して適用することにより、基板、ウェハ、部品、接合材などに対して最適な状態で、炉体部内の加熱室との加熱室外部との間に、上記加熱室から上記加熱室外部に向おうとする上記加熱ガスの流路を上記加熱室内に変更させることにより、レール部の上面に沿って加熱室から加熱室外部へ流れる加熱ガスを低減又は遮断し、加熱室との加熱室外部との間の熱干渉を軽減し、消費電力を低減するとともに、被装着体を所定温度に安定して加熱できるという効果が得られる。よって、上記加熱装置及び加熱方法での上記上記加熱ガス流路の上記加熱室内への変更制御動作において、基板や部品などの被接合体の耐熱温度を考慮しつつより精度よく加熱制御も行うことができるとともに、熱によるウェハなどの被接合体の大きなそりの発生を抑制することもでき、加熱対象物としての半田や接着剤などの接合材をそれらの最適温度により精度よく加熱制御することもできる。
【００６９】
本発明の上記実施形態にかかるリフロー装置及び方法は、炉体部内の予熱室、加熱室、冷却室の各室間及び外部雰囲気間に遮蔽板を設けたり、レール部の断面を山形状にしたりすることなどにより、レール部上面に沿って隣接する各室へ流れる加熱空気を低減、遮断し、予熱室、加熱室、冷却室の各室間及び外部雰囲気間の熱干渉を軽減し、消費電力を低減するとともに、回路基板を所定温度に安定して加熱できるという効果が得られる。さらに、加熱ガスを加熱する装置では供給熱量を削減でき、消費電力を低減した加熱装置及び方法を実現できる。
【００７０】
実験によると、第１実施形態及び第２実施形態を同時に実施することにより、実施しないものより０．３ｋＷの消費電力を削減することができた。
【００７１】
【発明の効果】
本発明の加熱装置及び加熱方法は、炉体部内の加熱室との加熱室外部との間に、上記加熱室から上記加熱室外部に向おうとする上記加熱ガスの流路を上記加熱室内に変更させることにより、レール部の上面に沿って加熱室から加熱室外部へ流れる加熱ガスを低減又は遮断し、加熱室との加熱室外部との間の熱干渉を軽減し、消費電力を低減するとともに、被接合体を所定温度に安定して加熱できるという効果が得られる。
【００７２】
また、本発明においては、搬送部の一対のレール部の少なくともいずれか一方において、加熱室と加熱室外部との境界部に、上記加熱室から上記加熱室外部に向おうとする加熱ガスの流路を上記加熱室内に変更させるようにしている。このようにすれば、加熱室にて夫々の所定温度に加熱された加熱ガスの加熱室と加熱室外部との間でのレール部上面に沿った加熱ガスの流れによる熱干渉を軽減することができ、被接合体を所定温度に安定して加熱し、信頼性良く加熱処理することができる。さらに、加熱ガスを加熱する装置では供給熱量を削減でき、消費電力を低減した加熱装置及び方法を実現できる。
【００７３】
また、本発明においては、上記加熱ガス流路制御時に、上記被接合体の搬送方向において加熱室外部に向けて湾曲した凸形状の湾曲面を有する遮蔽板により、上記加熱室から上記加熱室外部に向おうとする上記加熱ガスの流路を上記遮蔽板の上記湾曲面沿いに上記加熱室内側に変更させることもできる。このように、遮蔽板の湾曲形状により、遮断された加熱ガスを淀みなく各室方向へ戻すことができ、被接合体を所定温度に安定して加熱し、信頼性良く加熱処理することができる。さらに加熱ガスを加熱する装置では供給熱量を削減でき、消費電力を低減した加熱装置及び加熱方法を実現できる。
【００７４】
また、本発明は、上記加熱ガス流路制御時に上記加熱室から上記加熱室外部に向おうとする上記加熱ガスの流路を上記加熱室内に変更させるとき、上記遮蔽板の断熱材により、上記加熱ガスから上記加熱室外部への熱伝導を抑制するようにすることもできる。この場合には、加熱室にて所定温度に加熱された加熱ガスの加熱室と加熱室外部との間でのレール部上面に沿った加熱ガスの流れによる熱干渉を軽減することができるうえに、遮蔽板を介した加熱室と加熱室外部との間での熱伝導をも低減することができ、被接合体を所定温度に安定して加熱し、信頼性良く加熱処理することができる。さらに加熱ガスを加熱する装置では供給熱量を削減でき、消費電力を低減した加熱装置及び加熱方法を実現できる。
【００７５】
また、本発明は、上記加熱ガス流路制御時に、上記搬送部の上記一対のレール部の少なくともいずれか一方のレール部において、その上部の断面である山形状に沿って上から下向きに上記加熱ガスが流れることにより、上記加熱ガスが上記レール部の上面沿いに上記加熱室外部に向けて流れることを阻害するようにすることもできる。このようにすれば、加熱室にて所定温度に加熱された加熱ガスをレール部に遮られることなく、レール部の山形状に沿って上部から下部へ流すことができ、加熱室と加熱室外部との間でのレール部上面に沿った加熱ガスの流れによる熱干渉を軽減することができ、被接合体を所定温度に安定して加熱し、信頼性良く加熱処理することができる。さらに加熱ガスを加熱する装置では供給熱量を削減でき、消費電力を低減した加熱装置及び加熱方法を実現できる。
【００７６】
また、本発明は、上記加熱ガス流路制御時に、上記搬送部の上記一対のレール部の少なくともいずれか一方のレール部において、その上面が上記搬送部の上記レール部で搬送される上記被接合体とは反対側方向に向かうに従い下方に向うように傾斜しており、上記一方のレール部の上面の傾斜に沿って、上から下向きに上記加熱ガスが流れることにより、上記加熱ガスが上記レール部の上面沿いに上記加熱室外部に向けて流れることを阻害するようにすることもできる。このようにすれば、加熱室にて所定温度に加熱された加熱ガスをレール部に遮られることなく、レール部形状に沿って上部から下部へ流すことができるうえに、被接合体直上の加熱ガスのみを被接合体へ均等に当てることができ、被接合体の全面にわたり温度ばらつきを少なくし、より均等に加熱することができる。よって、加熱室と加熱室外部との間でのレール部上面に沿った加熱ガスの流れによる熱干渉を軽減することができ、被接合体を所定温度に安定して加熱し、信頼性良く加熱処理することができる。さらに加熱ガスを加熱する装置では供給熱量を削減でき、消費電力を低減した加熱装置及び加熱方法を実現できる。
【００７７】
また、本発明は、上記搬送部の上記一対のレール部の少なくともいずれか一方のレール部は固定され、他方のレール部は、上記被接合体の幅寸法に応じて上記固定レール部に対して接離する方向に移動可能に配置された可動レール部であって、上記加熱ガス流路制御時に、上記可動レール部と一体的に移動するように連結された遮蔽板により、上記加熱室の上記被接合体の搬送用の開口の被接合体搬送とは無関係な領域を閉塞するようにすることもできる。このようにすれば、加熱室と加熱室外部との間での被接合体が搬出入される開口部面積を必要最小限に抑え、加熱室にて所定温度に加熱された加熱ガスの加熱室と加熱室外部との間でのレール部上面に沿った加熱ガスの流れによる熱干渉を軽減することができ、被接合体を所定温度に安定して加熱し、信頼性良く加熱処理することができる。さらに加熱ガスを加熱する装置では供給熱量を削減でき、消費電力を低減した加熱装置及び加熱方法を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態の加熱装置の例としてのリフロー装置の正面図である。
【図２】  図１のリフロー装置の側面図である。
【図３】  本発明の第１実施形態のリフロー装置の搬送部の側面図である。
【図４】  本発明の第１実施形態のリフロー装置の搬送部の部分正面図である。
【図５】  本発明の第１実施形態のリフロー装置の温度プロファイルを示す図である。
【図６】  本発明の第１実施形態のリフロー装置の各室の加熱空気温度を示す図である。
【図７】  本発明の第１実施形態のリフロー装置の加熱室における基板搬入時の加熱空気温度を示す図である。
【図８】  本発明の第２実施形態のリフロー装置の搬送部の部分正面図である。
【図９】  本発明の第２実施形態の変形例にかかるリフロー装置の搬送部の部分正面図である。
【図１０】  本発明の第３実施形態のリフロー装置の搬送部の部分正面図である。
【図１１】  （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の第４実施形態のリフロー装置の搬送部の部分正面図及び側面図である。
【図１２】  （Ａ），（Ｂ）はそれぞれ本発明の第５実施形態のリフロー装置の搬送部の部分正面図及び側面図である。
【図１３】  本発明の第７実施形態のリフロー装置の搬送部の部分正面図である。
【図１４】  図１３の搬送部の側面図である。
【図１５】  従来例のリフロー装置の正面図である。
【図１６】  従来例のリフロー装置の側面図である。
【図１７】  一般的なリフロー装置の搬送部の搬送装置を示す側面図である。
【図１８】  一般的なリフロー装置の各室間の熱干渉の原理図である。
【図１９】  リフロー装置での加熱空気の流れを説明するための斜視図である。
【図２０】  本発明のさらに別の実施形態の概略側面図である。
【図２１】  本発明のさらに別の実施形態の概略側面図である。
【符号の説明】
１  リフロー装置
１ａ  炉体部
２  回路基板
２ａ  電子部品
３  搬送部
６ａ，６ｂ  予熱室
７ａ，７ｂ  加熱室
９  ヒータ
１２  シロッコファン
１５ａ，１５ｂ  電力供給源
１６ａ  固定レール部
１６ｂ  可動レール部
２１Ｃ  加熱空気流路変更板
２２  加熱空気経路
２１７ａ，２１７ｂ  遮蔽板
２１８  平面部
２１９  取付部
２２０，２１Ａ，２１Ｂ  仕切り壁
【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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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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