(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークが載置される載置面を有するステージと、
細長い外形を有し、一部又は全部が前記ステージに挿入された挿入物と、
前記ステージに挿入された前記挿入物を前記ステージに固定する、前記ステージに対して着脱可能な固定具と、を備え、
前記ステージには、前記ステージの第１の面から前記ステージの内部に向けて前記挿入物が挿入される挿入穴が形成されていると共に、前記第１の面とは別の前記ステージの第２の面から前記挿入穴を貫通して延びる、前記固定具が嵌め込まれる嵌込穴が形成されており、
前記固定具は、前記嵌込穴に嵌め込まれたときに前記挿入穴と連通する通し穴が形成されたピンと、前記ピンに対する埋込量が可変の埋込部材と、を有し、
前記挿入穴及び前記通し穴に前記挿入物が挿入された状態で、前記ピンに対する前記埋込部材の埋込量が増加することで、前記挿入物が前記固定具に挟まれる、
載置台。
【請求項２】
前記埋込部材は止めねじであり、
前記固定具は、前記止めねじを前記ピンの軸線に沿う方向に前記通し穴に向けて移動させることで、前記通し穴を通過している前記挿入物を前記通し穴の内面と前記止めねじの先端とで挟む構成である、
請求項１に記載の載置台。
【請求項３】
少なくとも、前記挿入物の入口側の前記通し穴及び前記第１の面と前記嵌込穴との間の前記挿入穴が、前記通し穴及び前記挿入穴を通過する前記挿入物の外周の０．４倍以上の幅に形成されている、
請求項２に記載の載置台。
【請求項４】
前記ピンには、前記通し穴よりも前記埋込部材が存在する側の前記ピンを分割する隙間が形成されており、
前記固定具は、前記埋込部材が前記隙間の間隔の方向に移動することで、前記隙間の量が変化すると共に前記通し穴の大きさが変化して、前記通し穴の内面で前記挿入物を挟む構成である、
請求項１に記載の載置台。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の載置台と、
前記ステージを加熱するヒータと、を備え、
前記挿入物は熱電対であり、
前記ステージが炭素を主原料とする材料で形成されている、
加熱装置。
【請求項６】
請求項５に記載の加熱装置を備え、
前記ワークは、はんだを有する基板であり、
前記ステージを収容するチャンバと、
前記基板のはんだ付けが行われる際に用いられる処理ガスを、前記チャンバの内部に供給する処理ガス供給部と、をさらに備える、
はんだ付け装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の載置台を用いて前記挿入物を前記ステージに固定する方法であって、
前記通し穴が前記挿入穴と連通するように前記ピンを前記嵌込穴から前記ステージに嵌め込む嵌込工程と、
前記第１の面から前記ステージ内に前記挿入物を挿入し、前記挿入物の先端を、前記通し穴を貫通させて前記ピンよりも内側の前記ステージの内部に配置する挿入工程と、
前記ピンに対して前記埋込部材の埋込量を増加させて前記挿入物を前記固定具で挟む挟持工程と、を備える、
挿入物の固定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は載置台、加熱装置、はんだ付け装置及び挿入物の固定方法に関し、特に細長い挿入物をステージに対して簡便に固定及び外すことができる載置台、加熱装置、はんだ付け装置及び挿入物の固定方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばリフローはんだ付け装置においては、はんだ付けの対象物の酸化膜を還元するために、還元性ガスを供給して、酸化膜の還元に適した温度に対象物を加熱することが行われる。酸化膜が還元された後は、対象物を、還元に適した温度よりも高いはんだの溶融温度に昇温させて、はんだ接合が行われる。このような、対象物に対する温度制御は、グラファイトで板状に形成されたステージに対象物を載置し、ヒータによってステージの加熱量を調節することで行うことができる（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第６６７７８４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
対象物の温度に影響を与えるステージの温度を制御するために、ステージの側面に形成した細孔に熱電対を差し込んで、ステージの温度を検知することが行われる。熱電対をステージに設置する際、熱電対が細孔に差し込まれただけで固定されていないと、熱電対がステージから容易に外れてしまう。熱電対をステージに固定しようとすると、ステージがグラファイトで形成されている場合、ステージは、厚さが薄くて割れやすいため、ねじ山を形成することが難しく、直接ねじで固定することが困難である。熱電対をステージに接着することも考えられるが、熱電対が故障した際にステージごと交換せざるを得なくなってしまう。
【０００５】
本発明は上述の課題に鑑み、熱電対のような細長い挿入物をステージに対して簡便に固定及び外すことができる載置台、加熱装置、はんだ付け装置及び挿入物の固定方法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】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様に係る載置台は、ワークが載置される載置面を有するステージと、細長い外形を有し、一部又は全部が前記ステージに挿入された挿入物と、前記ステージに挿入された前記挿入物を前記ステージに固定する、前記ステージに対して着脱可能な固定具と、を備え、前記ステージには、前記ステージの第１の面から前記ステージの内部に向けて前記挿入物が挿入される挿入穴が形成されていると共に、前記第１の面とは別の前記ステージの第２の面から前記挿入穴を貫通して延びる、前記固定具が嵌め込まれる嵌込穴が形成されており、前記固定具は、前記嵌込穴に嵌め込まれたときに前記挿入穴と連通する通し穴が形成されたピンと、前記ピンに対する埋込量が可変の埋込部材と、を有し、前記挿入穴及び前記通し穴に前記挿入物が挿入された状態で、前記ピンに対する前記埋込部材の埋込量が増加することで、前記挿入物が前記固定具に挟まれるように構成されている。
【０００７】
このように構成すると、嵌込穴からステージにピンを嵌め込んで挿入穴及び通し穴に挿入物を挿入したうえでピンに対する埋込部材の埋込量を増やすことで、挿入物をステージに固定することができる。また、挿入物がステージに固定された状態からピンに対する埋込部材の埋込量を減らすことで、挿入物をステージから簡便に外すことができる。
【０００８】
また、本発明の第２の態様に係る載置台は、上記本発明の第１の態様に係る載置台において、前記埋込部材は止めねじであり、前記固定具は、前記止めねじを前記ピンの軸線に沿う方向に前記通し穴に向けて移動させることで、前記通し穴を通過している前記挿入物を前記通し穴の内面と前記止めねじの先端とで挟む構成である。
【０００９】
このように構成すると、簡便な構成で挿入物を強固に挟むことができる。
【００１０】
また、本発明の第３の態様に係る載置台は、上記本発明の第２の態様に係る載置台において、少なくとも、前記挿入物の入口側の前記通し穴及び前記第１の面と前記嵌込穴との間の前記挿入穴が、前記通し穴及び前記挿入穴を通過する前記挿入物の外周の０．４倍以上の幅に形成されている。
【００１１】
このように構成すると、挿入物がピンと止めねじとに挟まれて扁平になった場合であっても、挿入物を通し穴及び挿入穴から抜く際に、挿入物の扁平になった部分が通し穴及び挿入穴に引っ掛かって抜けなくなることを防ぐことができる。
【００１２】
また、本発明の第４の態様に係る載置台は、上記本発明の第１の態様に係る載置台において、前記ピンには、前記通し穴よりも前記埋込部材が存在する側の前記ピンを分割する隙間が形成されており、前記固定具は、前記埋込部材が前記隙間の間隔の方向に移動することで、前記隙間の量が変化すると共に前記通し穴の大きさが変化して、前記通し穴の内面で前記挿入物を挟む構成である。
【００１３】
このように構成すると、通し穴の内径を小さくすることで挿入物を挟むことが可能になり、挿入物が扁平になることを抑制することができる。
【００１４】
また、本発明の第５の態様に係る加熱装置は、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る載置台と、前記ステージを加熱するヒータと、を備え、前記挿入物は熱電対であり、前記ステージが炭素を主原料とする材料で形成されている。
【００１５】
このように構成すると、温度制御が行いやすい反面直接のねじ固定が困難なステージを採用しつつ、挿入物をステージに固定することが可能な加熱装置とすることができる。
【００１６】
また、本発明の第６の態様に係るはんだ付け装置は、上記本発明の第５の態様に係る加熱装置を備え、前記ワークは、はんだを有する基板であり、前記ステージを収容するチャンバと、前記基板のはんだ付けが行われる際に用いられる処理ガスを、前記チャンバの内部に供給する処理ガス供給部と、をさらに備える。
【００１７】
このように構成すると、ステージの温度を適切に調節して基板のはんだ付けを適切に行うことができるはんだ付け装置を提供することができる。
【００１８】
また、本発明の第７の態様に係る挿入物の固定方法は、上記本発明の第１の態様乃至第４の態様のいずれか１つの態様に係る載置台を用いて前記挿入物を前記ステージに固定する方法であって、前記通し穴が前記挿入穴と連通するように前記ピンを前記嵌込穴から前記ステージに嵌め込む嵌込工程と、前記第１の面から前記ステージ内に前記挿入物を挿入し、前記挿入物の先端を、前記通し穴を貫通させて前記ピンよりも内側の前記ステージの内部に配置する挿入工程と、前記ピンに対して前記埋込部材の埋込量を増加させて前記挿入物を前記固定具で挟む挟持工程と、を備える。
【００１９】
このように構成すると、挿入物をステージに簡便に固定することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、嵌込穴からステージにピンを嵌め込んで挿入穴及び通し穴に挿入物を挿入したうえでピンに対する埋込部材の埋込量を増やすことで、挿入物をステージに固定することができる。また、挿入物がステージに固定された状態からピンに対する埋込部材の埋込量を減らすことで、挿入物をステージから簡便に外すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る載置台の分解斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る載置台が備える固定具の分解斜視図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る載置台におけるステージに熱電対を固定する手順を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係る載置台の断面図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る加熱装置を備える本発明の第３の実施の形態に係るはんだ付け装置の概略構成図である。
【図６】（Ａ）は変形例に係る固定具の平面図、（Ｂ）は変形例に係る固定具の側面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２３】
まず図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る載置台１を説明する。図１は、載置台１の分解斜視図である。載置台１は、載置されたワークＷの温度制御に適した台であり、ワークＷが載置されるステージ１０と、ステージ１０の温度を検知する熱電対２０と、熱電対２０をステージ１０に固定するための固定具３０とを備えている。
【００２４】
ステージ１０は、本実施の形態では、グラファイトで平板状（カーボンプレート）に形成されている。ステージ１０がグラファイトで形成されていると、ステージ１０の温度を変化させたときの応答（追随性）を早めることができる。ステージ１０は、平板状の一方の面が、ワークＷが載置される載置面１２となっている。載置面１２は、典型的には、少なくともワークＷを包含することができる大きさの矩形に形成されている。また、載置面１２は、ワークＷを載置した際の安定性の観点から、平坦に形成されている。ステージ１０は、載置面１２の裏側の裏面１３も、平坦に形成されているとよい。ステージ１０は、平板状の厚さが、温度を変化させたときの追随性を高める観点から、比較的薄く形成されているとよい。グラファイトで形成されている本実施の形態では、ステージ１０の厚さが、３ｍｍ〜１０ｍｍに形成することができ、典型的には５ｍｍや７ｍｍに形成されているが、ここに例示した厚さ以外の厚さであってもよい。ここで、ステージ１０の厚さが表れる４つの面のうちの１つの面を正面１１ということとする。ステージ１０が矩形平板状に形成された本実施の形態では、正面１１が載置面１２及び裏面１３に直交している。
【００２５】
ステージ１０には、正面１１からステージ１０の内部に向けて挿入穴１５が形成されている。挿入穴１５は、熱電対２０が挿入される穴である。本実施の形態では、熱電対２０が挿入物に相当し、正面１１が第１の面に相当する。挿入穴１５の大きさは、熱電対２０を通過させることができる大きさに形成されており、本実施の形態では直径が０．５ｍｍ〜５ｍｍ、典型的には１．３ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、４ｍｍ等に形成されている。しかしながら、挿入穴１５の大きさは、ここに例示した大きさに限らず、熱電対２０のサイズやステージ１０の厚さ等を勘案して適宜決定するとよい。挿入穴１５は、典型的には、ステージ１０の厚さ方向Ｈの中間に形成されている。また、挿入穴１５は、典型的には、正面１１の幅方向中央部分から、ステージ１０の重心の方に向かって、載置面１２に沿って延びている。挿入穴１５の長さ（正面１１からの距離。奥行き。）は、ステージ１０の温度を検知したい位置に熱電対２０を配置できるようにする観点から決定するとよい。本実施の形態では、挿入穴１５の長さを、１５ｍｍ〜３０ｍｍ、あるいは１８ｍｍ〜２５ｍｍとしている。
【００２６】
ステージ１０には、さらに、載置面１２から裏面１３に向けて嵌込穴１６が形成されている。嵌込穴１６は、固定具３０が嵌め込まれる穴である。本実施の形態では、載置面１２が第２の面に相当する。嵌込穴１６は、挿入穴１５を貫通している。ここで、嵌込穴１６が挿入穴１５を貫通するとは、嵌込穴１６の内面の２箇所に挿入穴１５が表れている状態である。換言すれば、挿入穴１５が、嵌込穴１６と正面１１との間のステージ１０の内部と、嵌込穴１６から正面１１とは反対側のステージ１０の内部とに、形成されている状態である。嵌込穴１６は、本実施の形態では、載置面１２から、ステージ１０の厚さ方向Ｈを貫通して裏面１３まで到達しているが、厚さ方向Ｈに貫通せずに裏面１３まで到達していなくてもよい。嵌込穴１６の大きさは、内部に嵌め込まれる固定具３０の大きさに応じて決定すればよく、本実施の形態では概ね直径４ｍｍ〜８ｍｍ、典型的には直径６ｍｍに形成されている。
【００２７】
熱電対２０は、本実施の形態では、シース熱電対が用いられている。熱電対２０の大きさは、ステージ１０の寸法や挿入穴１５の大きさを勘案して、日本工業規格で規定されているものから適切なものを選択してもよい。熱電対２０は、本実施の形態では外径が１ｍｍのものを用いているが、状況に応じて外径が１．６ｍｍや３．２ｍｍ等のものを用いてもよい。熱電対２０は、典型的には補償導線を含んでいる。このため、熱電対２０の長さは、ステージ１０内の挿入穴１５から計測器（不図示）までの長さとなり、数百ｍｍから数千ｍｍとなる場合がある。したがって、熱電対２０は、細長い外形を有している。熱電対２０は、先端が挿入穴１５の末端に到達するように一部がステージ１０の内部に挿入されており、残りの部分はステージ１０から露出している。
【００２８】
固定具３０は、本実施の形態では、ピン３１と、止めねじ３６と、座金３９とを含んでいる。ピン３１は、外観が六角ボルトに似ているが、六角ボルトのねじ部に相当する部分（以下「軸部」という。）にねじが形成されていない。ピン３１は、軸部が、ステージ１０の嵌込穴１６に嵌まるように形成されている。ピン３１には、頭部の頂面から軸線に沿って埋込穴３３が形成されている。埋込穴３３には、止めねじ３６が入り込むことができるようになっている。座金３９は、ピン３１を嵌込穴１６に嵌める際に、ピン３１の頭部とステージ１０の載置面１２との間に設けられる部材である。座金３９は、必要に応じて用いればよく、不要の場合は省略することができる。固定具３０は、ピン３１の軸部がステージ１０の嵌込穴１６に嵌め込まれ、ピン３１の頭部は嵌込穴１６に嵌め込まれずに露出することとなる。したがって、嵌込穴１６には、固定具３０の一部が嵌め込まれることとなる。固定具３０の詳細を、図２を併せて参照して説明する。
【００２９】
図２は、固定具３０の分解斜視図である。ピン３１の軸部３１ｓは、ステージ１０の嵌込穴１６にできるだけ遊びなく嵌まることができる外径に形成されていることが好ましく、例えば嵌込穴１６の内径よりも０．０５ｍｍ程度小さい外径に形成されていることが好ましい。軸部３１ｓの長さは、本実施の形態では、ピン３１を嵌込穴１６に嵌めたときに軸部３１ｓの先端がステージ１０の裏面１３と面一になる長さに形成されているが、他の好適な長さに形成してもよい。軸部３１ｓには、熱電対２０を通すための通し穴３５が形成されている。通し穴３５は、ピン３１の軸線に交差する方向に延びており、典型的にはピン３１の軸線に直交する方向に延びている。通し穴３５は、ピン３１を嵌込穴１６に嵌めたときに、挿入穴１５と連通する高さに形成されている。通し穴３５は、挿入穴１５と連通して熱電対２０を通すという目的に照らして、挿入穴１５と同じ大きさに形成されていてもよく、ピン３１の嵌込穴１６への嵌め込み誤差を考慮して挿入穴１５よりも大きく形成されていてもよい。
【００３０】
ピン３１には、前述のように、埋込穴３３が形成されている。埋込穴３３は、頭部３１ｈの頂面から、ピン３１の軸線に沿って延び、通し穴３５に至っている。換言すれば、埋込穴３３は、通し穴３５と連通している。埋込穴３３には、内ねじが形成されている。他方、止めねじ３６には、埋込穴３３の内ねじと掛かり合う外ねじが形成されている。止めねじ３６は、自身の軸線まわりの回転量に応じてピン３１に対する埋込量を変えることができるように構成されており、埋込部材に相当する。止めねじ３６は、本実施の形態では、一方の端部に六角穴が形成され、他方の端部に棒先が形成された、六角穴付き止めねじ棒先となっている。止めねじ３６の先端が棒先になっていることで、止めねじ３６をピン３１にねじ込んだときに、曲面になっている通し穴３５の内面の最下部に、止めねじ３６の先端を近づけることができる。なお、止めねじ３６は、先端が棒先以外の平先や丸先等であってもよく、端部に六角穴以外の、締緩作業で使用する工具に適した穴や溝が形成されていてもよい。また、止めねじ３６の代わりの埋込部材として、ビスやボルト等を用いてもよい。このように構成された固定具３０は、止めねじ３６をピン３１の軸線に沿う方向に通し穴３５に向けて移動させることで、通し穴３５を通過している熱電対２０を、通し穴３５の内面と止めねじ３６の先端とで挟むことができる。
【００３１】
次に図３を参照して、各部材１０、２０、３０が上述のように構成された載置台１における熱電対２０（挿入物）の固定方法を説明する。なお、以下の説明において言及している載置台１の各部材１０、２０、３０の構成については、適宜図１及び図２を参照することとする。熱電対２０をステージ１０に固定するために、まず、ステージ１０の嵌込穴１６に、座金３９に通したピン３１を嵌め込む（嵌込工程：Ｓ１）。このとき、嵌込穴１６の両側に形成された挿入穴１５と、ピン３１の通し穴３５とが連通するように（線状に配列されるように）、ピン３１の向きを整えてピン３１を嵌込穴１６に嵌め込む。次に、熱電対２０を、正面１１から挿入穴１５に挿入し、ピン３１の通し穴３５を通過させ、ピン３１よりも奥の挿入穴１５に到達させることで、熱電対２０の先端をステージ１０の内部に配置する（挿入工程：Ｓ２）。熱電対２０をステージに配置したら、ピン３１の埋込穴３３に止めねじ３６をねじ込んで、通し穴３５を通過している部分の熱電対２０を、止めねじ３６の先端と、ピン３１の通し穴３５の内面の部分とで挟む（挟持工程：Ｓ３）。このようにすることで、熱電対２０はピン３１と止めねじ３６とで挟まれているので固定具３０から抜けず、熱電対２０が挿入穴１５と通し穴３５とを通過しているので固定具３０はステージ１０から外れない。したがって、ステージ１０と熱電対２０と固定具３０とが絡み合った状態となり、熱電対２０がステージ１０に固定されることとなる。熱電対２０がステージ１０に固定された状態を図４に示す。
【００３２】
ステージ１０から熱電対２０を取り外す際は、ピン３１にねじ込んである止めねじ３６を緩め、止めねじ３６の先端が熱電対２０から離れたら、熱電対２０を挿入穴１５及び通し穴３５から引き抜けばよい。なお、熱電対２０が固定されているときに、ピン３１と止めねじ３６とで熱電対２０を挟むことで熱電対２０の断面形状が変形すると、熱電対２０が通し穴３５から抜けにくくなる場合がある。このような不都合を回避するために、ピン３１は、少なくとも、熱電対２０が入ってくる側の通し穴３５の開口を、熱電対２０の外周の０．４倍以上の幅に拡張した拡径部とするとよい。ここで熱電対２０が入ってくる側の通し穴３５の開口とは、平面視において埋込穴３３で２つに分かれると見ることができる通し穴３５について、通し穴３５に熱電対２０を通すときに最初に熱電対２０が入る方の通し穴３５の部分である。換言すれば、埋込穴３３よりも正面１１側に位置する通し穴３５の部分である。通し穴３５の拡径部は、広げた幅を長軸とする楕円状に形成してもよく、広げた幅を直径とする円形に形成してもよい。拡径部の広げた幅は、熱電対２０の外周の０．５倍、０．８倍、１．０倍、１．２倍、１．５倍、２．０倍、３．０倍、あるいはそれ以上としてもよい。
【００３３】
なお、変形した熱電対２０が抜けにくくなることを回避するという点に鑑みれば、嵌込穴１６と正面１１との間の挿入穴１５（入口側の挿入穴１５）も、通し穴３５の拡径部として採用し得る幅を持つように形成するとよい。入口側の挿入穴１５の大きさは、通し穴３５の拡径部に揃えてもよく、通し穴３５の拡径部とは異なる大きさで通し穴３５の拡径部として採用し得る大きさとしてもよい。入口側の挿入穴１５に対して、嵌込穴１６よりもステージ１０の内部の側の挿入穴１５（奥側の挿入穴１５）は、検知する温度の誤差を小さくする観点から、熱電対２０の外径に近いことが好ましい。他方、ピン３１の、埋込穴３３に対して入口側とは反対側の通し穴３５の開口（奥側の通し穴３５の開口）は、入口側の通し穴３５の拡径部と同様の大きさとしてもよく、奥側の挿入穴１５と同じ大きさとしてもよい。奥側の通し穴３５の開口は、熱電対２０を挿入穴１５及び通し穴３５に円滑に挿入することができるように、埋込穴３３から奥側の挿入穴１５に近づくに連れて大きさが小さくなるようなテーパー状に形成されているとよい。
【００３４】
次に図５を参照して、本発明の第２の実施の形態に係る加熱装置５０及び本発明の第３の実施の形態に係るはんだ付け装置１００を説明する。図５は、はんだ付け装置１００の概略構成図である。以下の説明において、載置台１の構成に言及しているときは、適宜図１及び図２を参照することとする。本実施の形態では、載置台１は加熱装置５０の構成要素となっており、加熱装置５０ははんだ付け装置１００の構成要素となっている。以下、加熱装置５０は、はんだ付け装置１００の一環として説明する。加熱装置５０は、前述の載置台１と、載置台１のステージ１０を加熱するヒータ５１とを備えている。はんだ付け装置１００は、上述の加熱装置５０と、加熱装置５０を収容するチャンバ６０と、ギ酸Ｆをチャンバ６０の内部に供給するギ酸供給部８０と、制御装置９０とを備えている。はんだ付け装置１００で処理されるワークＷは、典型的にははんだ付けする基板である。
【００３５】
ヒータ５１は、ステージ１０を介してステージ１０に載置されたワークＷを加熱するものである。ヒータ５１は、本実施の形態では、ステージ１０の下方のステージ１０に近接した位置に配置されている。ヒータ５１は、本実施の形態では、赤外線ランプ（ＩＲランプ）の複数本が適宜の間隔をあけてステージ１０の裏面１３に沿って配列されて構成されている。なお、本実施の形態では、前述のようにステージ１０がグラファイトで形成されており、グラファイトは熱容量が小さいので、ヒータ５１の出力に応じてステージ１０の温度を迅速に変化させることができる。
【００３６】
チャンバ６０は、ワークＷのはんだ付け処理が行われる内部空間を形成するものである。はんだ付けは、好適には真空下（大気圧未満）で行われるため、チャンバ６０は、少なくともはんだ付けが行われるのに適した真空度に、好ましくはこれよりも低い真空度に耐えることができる構造になっている。チャンバ６０は、製造のしやすさの観点から典型的には直方体状に形成されているが、耐圧の観点から外周壁が曲面に形成されていてもよい。チャンバ６０には、ワークＷの出し入れを行うことができる開口（不図示）を開け閉めするシャッタ（不図示）が設けられている。
【００３７】
ギ酸供給部８０は、はんだ付けの工程の際に用いられるギ酸Ｆを、チャンバ６０に供給するものである。ギ酸Ｆは、ワークＷ（はんだ基板）上の酸化物を還元することができる物質であり、還元剤として機能する。ギ酸供給部８０は、ギ酸源（不図示）と、ギ酸源（不図示）からギ酸Ｆをチャンバ６０内に導く配管８１と、配管８１に配設された制御弁８２とを有している。ギ酸源（不図示）は、ギ酸Ｆを気化させる気化部を有しており、気化したギ酸Ｆをチャンバ６０内に供給することができるように構成されている。気化したギ酸Ｆは、ワークＷのはんだ付けを行う一連の工程において供給されるガスであり、処理ガスに相当する。また、ギ酸供給部８０は、処理ガスとしての気化したギ酸Ｆをチャンバ６０の内部に供給するものであり、処理ガス供給部に相当する。配管８１は、ギ酸源（不図示）に接続されたのと反対側の端部が、チャンバ６０に接続されている。ギ酸供給部８０は、制御弁８２を開けたときに気化したギ酸Ｆがチャンバ６０内に供給され、制御弁８２を閉じたときにチャンバ６０内へのギ酸Ｆの供給が中断されるように構成されている。なお、本実施の形態では、前述のようにステージ１０がグラファイトで形成されているので、ステージ１０は、ギ酸に対する耐腐食性を有している。
【００３８】
制御装置９０は、はんだ付け装置１００の動作を司る機器である。制御装置９０は、熱電対２０と直接又は間接的に電気的に接続されており、熱電対２０が検知した温度を把握することができるように構成されている。つまり、本実施の形態では、制御装置９０は熱電対２０の計測器として機能する。また、制御装置９０は、ヒータ５１と電気的に接続されており、ヒータ５１のＯＮ−ＯＦＦ及び出力の変更を介して、ステージ１０の加熱を行うことができるように構成されている。また、制御装置９０は、ギ酸供給部８０と電気的に接続されており、制御弁８２の開閉動作を通じてギ酸Ｆをチャンバ６０に向けて供給することができるように構成されている。
【００３９】
上述のように構成されたはんだ付け装置１００は、以下のように作用する。ワークＷを、チャンバ６０内に供給して、ステージ１０の載置面１２に載置する。その後、制御装置９０は、ヒータ５１を起動してステージ１０を介したワークＷの加熱を開始する。また、制御装置９０は、制御弁８２を制御して、気化したギ酸Ｆをチャンバ６０内に供給する。ギ酸Ｆがチャンバ内に供給された状態において、ワークＷが、ギ酸Ｆによる酸化物の還元に適した温度になるように、制御装置９０は、熱電対２０で検知した温度に基づいてヒータ５１の出力を調節する。ワークＷ上の酸化物が還元除去されたら、チャンバ６０内を負圧にして、ワークＷ上のはんだが溶融する温度までワークＷの温度が上昇するように、制御装置９０は、熱電対２０で検知した温度に基づいてヒータ５１の出力を調節する。なお、チャンバ６０内を負圧にするのに、制御装置９０が制御可能な真空ポンプ（不図示）を用いてもよい。ワークＷ上のはんだが溶融すると、ワークＷのはんだ付けが行われる。ワークＷのはんだ付け行われたら、ワークＷを自然に又は強制的に冷却して、チャンバ６０から取り出す。このようにして、はんだ付け装置１００の作用により、はんだ付けが行われたワークＷを製造することができる。
【００４０】
以上で説明したように、本実施の形態に係る載置台１によれば、嵌込穴１６にピン３１を嵌め込み、挿入穴１５及び通し穴３５に熱電対２０を挿通し、ピン３１に止めねじ３６をねじ込むことで、簡便に熱電対２０をステージ１０に固定することができる。また、止めねじ３６をピン３１から緩めることで、簡便に熱電対２０をステージ１０から外すことができる。また、ピン３１の入口側の通し穴３５及び入口側の挿入穴１５の幅を広げることとすると、熱電対２０がピン３１と止めねじ３６に挟まれて扁平に変形した場合でも、熱電対２０を外す際に通し穴３５及び挿入穴１５に引っ掛かることを防ぐことができる。また、本実施の形態に係る加熱装置５０によれば、ステージ１０がグラファイトで形成されているので、ヒータ５１出力の変化に対して迅速に追随することができる。また、本実施の形態に係るはんだ付け装置１００によれば、ワークＷの温度を適切に調節することができ、ワークＷのはんだ付けを適切に行うことができる。
【００４１】
次に図６を参照して、変形例に係る固定具１３０を説明する。図６（Ａ）は固定具１３０の平面図、図６（Ｂ）は固定具１３０の側面断面図である。固定具１３０は、載置台１（図１参照）において、固定具３０（図１参照）の代わりに、熱電対２０（図１参照）とステージ１０（図１参照）とを固定するために用いられるものである。以下の固定具１３０の説明において、載置台１の各構成部材に言及しているときは適宜図１及び図２を参照することとする。固定具１３０は、ピン１３１と、ボルト１３６とを含んでいる。
【００４２】
ピン１３１は、ステージ１０の嵌込穴１６に嵌め込まれる軸部１３１ｓと、軸部１３１ｓの一端に設けられた頭部１３１ｈとを有している。軸部１３１ｓは、外周にねじが形成されていない、丸棒状に形成されている。頭部１３１ｈは、典型的には軸部１３１ｓよりも径が大きい円柱状に形成されているが、軸直角断面が六角形等の多角形に形成された角柱状に形成されていてもよい。軸部１３１ｓには、熱電対２０を通すための通し穴１３５が形成されている。通し穴１３５は、軸部１３１ｓに対する位置は、ピン３１（図１参照）における通し穴３５と同様に形成されているが、大きさは、熱電対２０の外径と実質的に同じになっている。ここで、実質的に同じとは、通し穴３５に熱電対２０を通すことができる（通し穴３５内で熱電対２０を長手方向に移動させることができる）程度に熱電対２０の外径よりも大きいものの極力熱電対２０の外径に近い大きさである。頭部１３１ｈには、ボルト１３６が入り込む埋込穴１３３が形成されている。埋込穴１３３は、ピン１３１の軸線に直交する方向に延びる態様で形成されている。埋込穴１３３は、本変形例では、頭部１３１ｈを構成する円柱の側面を貫通している。
【００４３】
ピン１３１には、通し穴１３５よりも頭部１３１ｈの側を、ピン１３１の軸線方向に交差（典型的には直交）する方向で二等分するスリット１３４が形成されている。スリット１３４は、通し穴１３５からピン１３１の軸線に沿ってピン１３１を分割する隙間の一形態である。スリット１３４は、平面視において頭部１３１ｈの頂面にも表れている。スリット１３４は、平面視において、頭部１３１ｈ及び軸部１３１ｓそれぞれの直径に沿って細長く形成されている。スリット１３４は、平面視において、埋込穴１３３が延びる方向に対して直交する方向に細長くなっている。スリット１３４により、埋込穴１３３は２つに分割されている。埋込穴１３３は、スリット１３４で分断された２箇所のうち、一方に内ねじが形成され、他方には内ねじが形成されていない。埋込穴１３３には、ボルト１３６が入り込むことができるようになっている。
【００４４】
ボルト１３６は、典型的には六角穴付きボルトであるが、プラス又はマイナスのドライバーを受ける溝が頭部の頂面に形成されていてもよく、レンチで頭部の外周を挟んで軸線まわりに回転させることができるように頭部が六角形に形成されていてもよい。ボルト１３６の軸部には、埋込穴１３３の一部に形成された内ねじと掛かり合う外ねじが形成されている。ボルト１３６は、自身の軸線まわりの回転量に応じてピン１３１に対する埋込量を変えることができるように構成されており、埋込部材に相当する。ボルト１３６を埋込穴１３３にねじ込む際は、内ねじが形成されていない側の埋込穴１３３からボルト１３６の先端を入れ、ボルト１３６の先端がスリット１３４を越えた後に埋込穴１３３の内ねじにねじ込むことができるようにする。
【００４５】
上述のように構成された固定具１３０を、固定具３０（図１及び図２参照）に代えて、載置台１に適用する場合、まず、ステージ１０の嵌込穴１６に、ピン１３１の軸部１３１ｓを嵌め込む（嵌込工程）。このとき、挿入穴１５と通し穴１３５とが連通するようにピン１３１の向きを調整する。次に、熱電対２０の先端を、挿入穴１５及び通し穴１３５に通して、ステージ１０の内部に配置する（挿入工程）。次に、ボルト１３６を、埋込穴１３３にねじ込む。すると、ボルト１３６の頭部とスリット１３４との間の埋込穴１３３には内ねじが形成されていないので、ボルト１３６の先端がスリット１３４の奥の埋込穴１３３のねじに掛かりながら進むことで、スリット１３４の幅が徐々に小さくなる。スリット１３４の幅が徐々に小さくなるに連れて、通し穴１３５の径も徐々に小さくなっていき、熱電対２０の外周が、通し穴１３５の内面全体に挟まれることとなる（挟持工程）。このようにすることで、熱電対２０はピン１３１に挟まれるので、ステージ１０と熱電対２０と固定具１３０とが絡み合った状態となり、熱電対２０がステージ１０に固定されることとなる。本変形例の固定具１３０によれば、熱電対２０を、通し穴１３５の内面全体で包み込むように挟むので、熱電対２０が扁平に変形することを抑制することができる。
【００４６】
以上の説明では、ステージ１０が、グラファイトで平板状に形成されていることとしたが、材質は、カーボン製以外の金属、シリコン、その他の材料であってもよく、形状は、板状以外の直方体等であってもよい。本発明の実施の形態に係る載置台１は、ステージ１０として、ねじ加工が困難な材料を採用する際に特に有用であるが、ねじ加工が可能な材料を採用した場合も、ステージ１０にねじ加工を施すことなく簡便に挿入物を固定することができるという利点を有する。
【００４７】
以上の説明では、挿入物が熱電対２０であるとしたが、熱電対２０以外の線状や帯状の細長いものを挿入物としてもよい。
【００４８】
以上の説明では、加熱装置５０がチャンバ６０内に収容されていることとしたが、少なくともステージ１０がチャンバ６０内に収容されていればよく、ヒータ５１はチャンバ６０の外に設けられていてもよい。このとき、ヒータ５１とステージ１０との間にあるチャンバ６０の部分を透明にして、ヒータ５１からの輻射熱でステージ１０を加熱することとしてもよい。
【００４９】
以上の説明では、加熱装置５０がはんだ付け装置１００の構成要素であるとしたが、加熱装置５０ははんだ付け装置１００以外の装置の構成要素であってもよい。例えば、加熱装置５０は、基板にはんだバンプを形成するはんだバンプ製造装置、金属ペーストを焼成する焼成装置等の装置の構成要素とすることができる。
【００５０】
以上の説明では、処理ガスが、気化したギ酸Ｆであるとしたが、気化したギ酸Ｆに代えて、又は気化したギ酸Ｆに加えて、窒素等の、ワークＷのはんだ付けを行う一連の工程に用いられるガスを含んでもよい。この場合、ギ酸供給部８０に代えて、又はギ酸供給部８０に加えて、ギ酸Ｆ以外の処理ガスをチャンバ６０内に供給する構成も処理ガス供給部に相当することとなり、典型的には当該処理ガス供給部も制御装置９０によって制御されることとなる。
【００５１】
以上の説明では、本発明の実施の形態に係る載置台、加熱装置、はんだ付け装置及び挿入物の固定方法を、一例として主に図１乃至図６を用いて説明したが、各部の構成、構造、数、配置、形状、材質などに関しては、上記具体例に限定されず、当業者が適宜選択的に採用したものも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に包含される。
【符号の説明】
【００５２】
１    載置台
１０  ステージ
１１  正面
１２  載置面
１５  挿入穴
１６  嵌込穴
２０  熱電対
３０、１３０  固定具
３１、１３１  ピン
３５、１３５  通し穴
３６、１３６  止めねじ
５０  加熱装置
５１  ヒータ
６０  チャンバ
８０  ギ酸供給部
１００  はんだ付け装置
Ｆ      ギ酸
Ｗ      ワーク
【要約】
【課題】細長い挿入物をステージに簡便に着脱できる載置台、この載置台を含む加熱装置、はんだ付け装置及び挿入物の固定方法を提供する。
【解決手段】載置台１は、ワークＷが載置されるステージ１０と、一部又は全部がステージ１０に挿入された細長い挿入物２０と、挿入物２０をステージ１０に固定する着脱可能な固定具３０とを備える。ステージ１０には、挿入物２０が挿入される挿入穴１５と、固定具３０が嵌め込まれる嵌込穴１６が形成されている。固定具３０は、挿入穴１５と連通する通し穴３５が形成されたピン３１と、埋込部材３６とを有する。挿入穴１５及び通し穴３５に挿入物２０が挿入されて埋込部材３６の埋込量が増加することで、挿入物２０が固定具３０に挟まれて固定される。加熱装置は、載置台１とヒータとを含む。はんだ付け装置は、加熱装置と、ステージ１０を収容するチャンバと、処理ガスをチャンバ内に供給する処理ガス供給部とを備える。
【選択図】図１【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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