(57)【要約】【課題】リフローはんだ付けにおいて、設備長を短縮して面積生産性を向上しながら、基板搬送の一部を搬送経路に対してオフセットすることにより、長時間の温度プロファイルを可能にする。【解決手段】昇温領域ではプリント基板１に対して垂直に熱風を吹き付ける昇温ノズル３による高効率熱伝達を行う。保温領域では保温領域搬送コンベア７をプリント基板１の搬入から搬出に至る水平搬送経路１０１から垂直方向に変位可能に複数段配置し、保温領域搬送コンベア７を上下駆動することにより主搬送径路１０１からプリント基板１を変位させ、かつ保温加熱を行いながら次のプリント基板１の搬入に備える。冷却領域では保温領域にて保温時間が経過した後に、保温領域搬送コンベア７の搬送動作と同期してプリント基板１を搬送しながらプリント基板１に対して冷却風を吹き付けて冷却を行う。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に電子部品を実装し、前記基板の電極と前記電子部品の端子電極との間に導電性接合材料を供給し、複数の領域を経て前記導電性接合材料を加熱溶融および硬化することにより、前記基板の電極と前記電子部品の端子電極との電気的導通を得るリフローはんだ付け装置に用いられるリフローはんだ付け方法において、
第１領域で基板を加熱し、加熱後に前記基板を第２領域へ搬送し、前記第２領域で前記基板を該基板の表面と垂直な方向に変位させ、前記第２領域に所望の時間留めた前記基板を第３領域に搬出し、前記第３領域で前記基板を冷却することを特徴とするリフローはんだ付け方法。
【請求項２】
前記第１領域での基板搬送は、基板搬入後に加熱領域の略中央における所定の位置にて静止させ、所定の時間加熱を行った後に前記第２領域に搬出することを特徴とする請求項１記載のリフローはんだ付け方法。
【請求項３】
前記第１領域での基板搬送は、基板搬入後に加熱領域の略中央における所定の位置にて基板搬送方向の前後に所定の距離を連続的に揺動かつ往復動し、所定の時間加熱を行った後に前記第２領域に搬出することを特徴とする請求項１記載のリフローはんだ付け方法。
【請求項４】
前記第２領域は、基板搬入時のみ搬送コンベアが作動し、加熱領域の略中央における所定の位置に到着した時点で基板搬送動作を停止させ、その後、基板を前記搬送コンベアと共に搬送経路上から変位させた位置まで移動して、所定の時間だけ継続して加熱することを特徴とする請求項１〜３いずれか１項記載のリフローはんだ付け方法。
【請求項５】
前記第２領域は、搬送経路上から変位した位置に複数枚の基板を保持すると共に加熱し、各基板に必要な加熱時間経過後に、各基板を搬入の順序に影響を受けることなく前記第３領域に搬出することを特徴とする請求項１〜４いずれか１項記載のリフローはんだ付け方法。
【請求項６】
前記第２領域は、搬送経路上から変位した位置に保持されている各基板に対して必要な時間だけ加熱している間、搬送コンベアを用い、該搬送コンベア上の基板を搬送方向の前後方向に所定の距離を揺動させ、所定の時間加熱を行った後に前記第３領域に搬出することを特徴とする請求項１〜５いずれか１項記載のリフローはんだ付け方法。
【請求項７】
前記第２領域は、搬送経路上から変位した位置に複数枚の基板を保持し、各基板に対して側面から熱風を吹き付けることによって加熱することを特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載のリフローはんだ付け方法。
【請求項８】
基板上に電子部品を実装し、前記基板の電極と前記電子部品の端子電極との間に導電性接合材料を供給し、複数の領域を経て前記導電性接合材料を加熱溶融および硬化することにより、前記基板の電極と前記電子部品の端子電極との電気的導通を得るリフローはんだ付け装置において、
基板の搬送工程上に、前記基板の温度上昇を行う第１領域と、複数の前記基板を搬送経路上から該基板表面に対して垂直な方向に変位して必要時間だけ加熱かつ保持をする第２領域と、前記基板を冷却する第３領域とを備えたことを特徴とするリフローはんだ付け装置。
【請求項９】
前記第２領域において、加熱領域の外部に設置した搬出コンベア駆動系により、前記加熱領域内の基板搬送コンベアを駆動することを特徴とする請求項８記載のリフローはんだ付け装置。
【請求項１０】
前記第２領域において、加熱領域の外部に設置した搬出コンベア駆動系の駆動を、前記加熱領域内の基板搬送コンベアに伝達する機構を備えたことを特徴とする請求項８または９記載のリフローはんだ付け装置。
【請求項１１】
前記第２領域において、搬送経路上から変位した位置に複数枚の基板を保持し、各基板に対して側面から熱風を吹き付けて加熱することを特徴とする請求項８〜１０いずれか１項記載のリフローはんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に電子部品を実装し、基板の電極と電子部品の端子電極との間に導電性接合材料を供給し、導電性接合材料を加熱溶融および硬化することにより、基板電極と電子部品端子電極との電気的導通を得るリフローはんだ付け方法、およびリフローはんだ付け装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、リフローはんだ付け装置は、基板に長時間の加熱を要し、所定の生産タクトを実現するためには、加熱炉体中の基板搬送速度を所定の必要速度以上に設定する必要があった。そのため、炉体の長さが非常に長くなり、面積生産性にも影響を与えてしまうことが問題であった。
【０００３】
図１６は従来のリフローはんだ付け装置の概略構成図、図１７は従来装置における基板搬送工程の詳細説明図であって、
図１６，図１７に示すように、リフロー炉におけるプリント基板４１は、連続した搬送チェーン４２に載置されて等速で搬送される。その際、図１６に示すように、炉体４３の各加熱領域を通過しながら所定の温度に設定された赤外線輻射熱方式、または熱風循環ファン４４による熱風吹き付け方式、または赤外線輻射方式と熱風吹き付け方式との併用加熱方式によって加熱される。加熱後のプリント基板４１は冷却ファン４５により冷却される。
【０００４】
基板搬送は、図１７に示すように、１系統で連続して構成されており、設備内に搬入されてくるプリント基板４１が、所定の加熱終了後に搬入された順番のまま順次搬出される。
【０００５】
温度プロファイルの形状は、搬送チェーン４２の搬送速度、各加熱領域の搬送方向長さ、および各加熱領域の設定温度によって決定される。
【０００６】
そして、従来のリフローはんだ付け装置の設備長を短縮し、面積生産性を向上するために、基板の搬送方法に工夫を加えることにより、設備の長さを短縮する試みがなされてきた（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
図１８は特許文献１に記載されたリフローはんだ付け装置において設備長を短縮するための構成を示す正面図であって、５１は基板受け、５２は駆動源、５３はガイドレール、５４はプッシャー、５５は赤外線パネル、５６はエアシリンダー、５７は搬送スプロケット、５８はチェーン、５９は冷却装置、６０は熱風装置、６１は熱風吹き出しノズル、６２はベルトを示す。
【０００８】
図１８に示す装置における基板搬送方法は、前工程からリフローはんだ付け装置に搬入された基板を一般的な従来の水平方向の搬送ではなく、予熱領域において基板受け５１によって基板端部を支えた状態で搬送を垂直方向に上昇させる。上昇の駆動は、ベルト６２を介してチェーン５８に接続している駆動源５２によって行う。この上昇の際に、熱風装置６０によって基板が予備加熱され最上部に到達する。
【０００９】
次に、基板は、ガイドレール５３に沿って摺動するプッシャー５４によって最上部を移動しながら、赤外線パネル５５によって加熱され、この工程に置いてはんだが溶融し、電子部品とプリント基板の電極ランドとの電気的導通接合がなされる。ここでの基板搬送は、炉体上部にある駆動源５２によって搬送スプロケット５７を回転し、この回転動作をチェーン５８に直線動作として伝えることにより行う。その後、最上部から基板受け５１によって基板端部を支えた状態で、予熱領域とは反対に垂直方向に下降させる。
【００１０】
前記下降の際に、冷却装置５９によって冷却されて、最下点に到着した後、エアシリンダー５６に直結しているプッシャー５４によって次工程に搬出される。
【特許文献１】特許第２６８２０８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、特許文献１に示される前記構成では、搬送経路が１系統しかないために、長時間の温度プロファイルが必要な場合には、プリヒート（予熱），リフロー本加熱，冷却のどの工程で時間を保持する場合においても、全ての工程の搬送速度、すなわち予熱領域の上昇コンベアの速度と、リフロー本加熱のプッシャーによる搬送速度と、冷却領域の下降コンベア速度を全て低下させる必要があり、プリント基板のスループットが、その分だけ必然的に低下してしまうことになる。
【００１２】
また、機種切り替えの際に機種切り替え時間短縮のために、設備の温度設定を変化させずに、全体のプロファイル時間を延長もしくは短縮するだけで機種切り替えを行い、短時間で次機種の生産を行うような場合でも、機種切り替え後の温度プロファイル時間の方が長い場合には、予熱領域，リフロー本加熱領域，冷却領域の各工程で、少なくとも次工程に基板が搬出された後ならば、搬送順序の各工程ごとに搬送速度を変更しながらプリント基板を連続投入することは可能である。
【００１３】
しかし、逆に機種切り替え後の温度プロファイル時間の方が短い場合には、先行するプリント基板が完全にリフロー装置を搬出、すなわち冷却が終了してリフロー装置内にプリント基板がなくなるまでは次機種のプリント基板を投入することができない。
【００１４】
また、プリント基板サイズが同一な場合においても、投入する基板ごとに温度プロファイル時間を変更するなどのフレキシブルな対応は不可能である。さらに加熱性能においてもプリヒート部分の加熱が側面からの加熱になるため、面内昇温におけるばらつきが発生する。例えば、搬入直後の予熱工程では、熱風吹き付け方向が図１８に示すように、プリント基板の側面方向に設置された熱風装置６０からの方向であるため、プリント基板の側面温度が上がりやすい。
【００１５】
これは冷却部においても同様であり、冷却のための送風がプリント基板の側面に送られるため、プリント基板を冷却するための熱交換率が低く、同一基板上において冷却速度に変化が生じる。このことは、硬化後のはんだ合金組成の粗密に影響を与えてしまう可能性がある。
【００１６】
本発明は、前記従来の課題を解決するものであって、リフローはんだ付け装置の設備長を短縮する炉体構造を備えながらも、多様な温度プロファイルが連続的に形成可能であり、また、基板温度を昇温もしくは冷却するような基板全体に温度変化を付ける重要な工程において、熱風もしくは冷却風を基板に垂直に吹き付けることにより、基板の温度変化を面内均一にすることが可能なリフローはんだ付け方法およびリフローはんだ付け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】
【００１７】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、基板上に電子部品を実装し、前記基板の電極と前記電子部品の端子電極との間に導電性接合材料を供給し、複数の領域を経て前記導電性接合材料を加熱溶融および硬化することにより、前記基板の電極と前記電子部品の端子電極との電気的導通を得るリフローはんだ付け装置に用いられるリフローはんだ付け方法において、第１領域で基板を加熱し、加熱後に前記基板を第２領域へ搬送し、前記第２領域で前記基板を該基板の表面と垂直な方向に変位させ、前記第２領域に所望の時間留めた前記基板を第３領域に搬出し、前記第３領域で前記基板を冷却することを特徴とする。
【００１８】
請求項２に記載の発明は、請求項１記載のリフローはんだ付け方法において、第１領域での基板搬送は、基板搬入後に加熱領域の略中央における所定の位置にて静止させ、所定の時間加熱を行った後に第２領域に搬出することを特徴とする。
【００１９】
請求項３に記載の発明は、請求項１記載のリフローはんだ付け方法において、第１領域での基板搬送は、基板搬入後に加熱領域の略中央における所定の位置にて基板搬送方向の前後に所定の距離を連続的に揺動かつ往復動し、所定の時間加熱を行った後に第２領域に搬出することを特徴とする。
【００２０】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３いずれか１項記載のリフローはんだ付け方法において、第２領域は、基板搬入時のみ搬送コンベアが作動し、加熱領域の略中央における所定の位置に到着した時点で基板搬送動作を停止させ、その後、基板を搬送コンベアと共に搬送経路上から変位させた位置まで移動して、所定の時間だけ継続して加熱することを特徴とする。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４いずれか１項記載のリフローはんだ付け方法において、第２領域は、搬送経路上から変位した位置に複数枚の基板を保持すると共に加熱し、各基板に必要な加熱時間経過後に、各基板を搬入の順序に影響を受けることなく第３領域に搬出することを特徴とする。
【００２２】
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５いずれか１項記載のリフローはんだ付け方法において、第２領域は、搬送経路上から変位した位置に保持されている各基板に対して必要な時間だけ加熱している間、搬送コンベアを用い、該搬送コンベア上の基板を搬送方向の前後方向に所定の距離を揺動させ、所定の時間加熱を行った後に第３領域に搬出することを特徴とする。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜６いずれか１項記載のリフローはんだ付け方法において、第２領域は、搬送経路上から変位した位置に複数枚の基板を保持し、各基板に対して側面から熱風を吹き付けることによって加熱することを特徴とする。
【００２４】
請求項８に記載の発明は、基板上に電子部品を実装し、前記基板の電極と前記電子部品の端子電極との間に導電性接合材料を供給し、複数の領域を経て前記導電性接合材料を加熱溶融および硬化することにより、前記基板の電極と前記電子部品の端子電極との電気的導通を得るリフローはんだ付け装置において、基板の搬送工程上に、前記基板の温度上昇を行う第１領域と、複数の前記基板を搬送経路上から該基板表面に対して垂直な方向に変位して必要時間だけ加熱かつ保持をする第２領域と、前記基板を冷却する第３領域とを備えたことを特徴とする。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、請求項８記載のリフローはんだ付け装置において、第２領域において、加熱領域の外部に設置した搬出コンベア駆動系により、加熱領域内の基板搬送コンベアを駆動することを特徴とする。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、請求項８または９記載のリフローはんだ付け装置において、第２領域において、加熱領域の外部に設置した搬出コンベア駆動系の駆動を、加熱領域内の基板搬送コンベアに伝達する機構を備えたことを特徴とする。
【００２７】
請求項１１に記載の発明は、請求項８〜１０いずれか１項記載のリフローはんだ付け装置において、第２領域において、搬送経路上から変位した位置に複数枚の基板を保持し、各基板に対して側面から熱風を吹き付けて加熱することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２８】
本発明のリフローはんだ付け方法およびリフローはんだ付け装置によれば、設備長を短縮可能な炉体構成においても、温度保温領域の基板搬送を搬送径路上から変位（オフセット）して保持することにより、フレキシブルな温度プロファイルを形成することができる。また、加熱性能において、基板の昇温工程または冷却工程において雰囲気の垂直吹き付け方式を採用することにより、熱伝達率の高い高効率な加熱および冷却を行うことができ、従来の大型リフロー設備と同等の高品質加熱を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３０】
図１は本発明の実施の形態であるリフローはんだ付け装置の全体構成図であり、１はプリント基板、２は搬入コンベア、３は昇温ノズル、４ａ，４ｂは炉体、５は熱風循環ファン、６は熱風吹き出しノズル、７は保温領域搬送コンベア、８は熱風吸い込みダクト、９は冷却ファン、１０は搬出コンベアである。
【００３１】
図１において、リフローはんだ付けを行うための設備は、昇温領域と保温領域と冷却領域との３つのゾーン構成からなり、昇温領域は、炉体４ａと、基板搬入のための搬入コンベア２と、搬入されたプリント基板１に対して垂直に熱風を吹き付ける昇温ノズル３と、この熱風を循環するための熱風循環ファン５によって構成される。
【００３２】
昇温ノズル３によってプリント基板１に垂直に熱風を吹き付けることにより、熱風の温度の熱伝達が効率よく行われ、プリント基板１全体を均一に、しかも昇温速度を早くすることができる。この際、プリント基板１は、昇温ノズル３に対向する所定の加熱位置まで搬送された状態で静止して、所定の加熱時間経過後に次工程に移動する。この領域は、プリント基板１を常温から所定の温度まで昇温させる工程である。
【００３３】
次に、保温領域は、炉体４ｂと、プリント基板１が昇温領域から搬送され、かつ搬入コンベア２からプリント基板１を引き継ぐ保温領域搬送コンベア７とが配置され、この保温領域搬送コンベア７は、プリント基板１の搬入から搬出に至る水平搬送経路（主搬送経路）１０１に対して垂直方向にオフセットされた方向に移動可能に複数段配置されている。
【００３４】
さらに保温領域は、各保温領域搬送コンベア７を上下に駆動する駆動部（図示せず）と、この保温領域搬送コンベア７に載置されたプリント基板１に対して熱風を吹き付ける熱風吹き出しノズル６と、この吹き出された熱風を回収する熱風吸い込みダクト８を備えている。
【００３５】
前記保温領域搬送コンベア７は、プリント基板１の搬入時に搬入コンベア２のプリント基板１の搬送速度と同期して動作し、プリント基板１を搬入コンベア２から引き継ぐ。そのまま搬入コンベア２上の所定の位置までプリント基板１を搬送する。プリント基板１が所定の位置に到着した後に、上述したように主搬送径路１０１からオフセットする方向（基板表面と垂直な方向）に保温領域搬送コンベア７が移動し、次のプリント基板１の搬入に備える。
【００３６】
次に、冷却領域は、保温領域において所定の保温時間が経過した後に、保温領域搬送コンベア７の搬送動作と同期してプリント基板１を搬送する搬出コンベア１０と、搬出コンベア１０に搬送されてくるプリント基板１に対して冷却風を吹き付ける冷却ファン９から構成される。
【００３７】
以下、本実施の形態の詳細について説明する。
【００３８】
図２は本実施の形態における保温領域の基板オフセット上下動作に係る構成図であって、炉体４ｂ内において、複数段からなる保温領域搬送コンベア７で構成されるユニットと、このユニットを支持する昇降ステージ１４と、この昇降ステージ１４に接続し、昇降ステージ１４を上下方向に駆動可能なボールねじ１２と、このボールねじ１２にベルト１３を介して回転駆動を伝えるための昇降モータ１１から構成される。
【００３９】
図３は本実施の形態におけるプリント基板の搬送方法において、保温領域にプリント基板が搬入される際の動作についての説明図である。
【００４０】
図３（ａ）は昇温領域の搬入コンベア２上でプリント基板１に対して、昇温のための加熱が付与されている状態である。図３（ｂ）において、所定の時間経過後に、搬入コンベア２の搬送と同期して保持領域の保持領域搬送コンベア７が駆動し、プリント基板１を引き継ぐ。
【００４１】
保持領域搬送コンベア７の所定の位置にプリント基板１が搬送されると、次のプリント基板１の搬送に備えるために、図３（ｃ）に示すように、主搬送経路１０１上からオフセットされた位置までプリント基板１を移動させる。この状態でも熱風はプリント基板１の側面から吹き付けられ、保温領域の雰囲気温度は所定の温度に保たれているために、温度保持するための加熱は継続していることになる。
【００４２】
続いて、後続のプリント基板１が搬入コンベア２側から搬入完了した状態で、再び保温領域搬送コンベア７がオフセットする方向に移動する。図３（ｄ）は、前記動作が繰り返された状態を示す。このようにして、構成されている保温領域搬送コンベア７の段数と同数のプリント基板１までは、保温領域の保温領域搬送コンベア７上で保温のための加熱を継続することができる。
【００４３】
図４は本実施の形態におけるプリント基板の搬送方法において、保温領域からプリント基板が搬出される際の動作についての説明図である。
【００４４】
図４（ａ）において、保温領域搬送コンベア７に保持されているプリント基板１について、所定の時間が経過した際、図４（ｂ）に示すように、そのプリント基板１を搭載している段の保温領域搬送コンベア７を主搬送経路１０１の高さに戻し、保温領域搬送コンベア７と冷却領域の搬出コンベア１０の搬送とを同期して動作させることにより、プリント基板１を冷却領域の搬出コンベア１０に引き渡す。
【００４５】
ここでプリント基板１を後工程の冷却領域に引渡し、プリント基板１の受け取り可能状態となった保温領域搬送コンベア７には、図４（ｃ），（ｄ）に示すように、新たに後続のプリント基板１を搬入することが可能となる。
【００４６】
図５は本実施の形態におけるプリント基板の搬送方法において、プリント基板ごとに異なる温度プロファイル（保温領域での異なる保持時間）を実現するための基板搬送方法の説明図である。
【００４７】
図５（ａ）に示すように、複数枚のプリント基板１を複数段の保温領域搬送コンベア７に搬入完了した状態で、任意のプリント基板に対して所定の保温時間が経過した時点で、図５（ｂ）に示すように、搬入の順番に影響を受けることなく、所望のプリント基板１が載置されている保温領域搬送コンベア７を主搬送経路１０１の高さに戻す。その状態で、保温領域搬送コンベア７の搬送動作と次工程の冷却領域に渡る搬出コンベア１０の動作を同期させて、プリント基板１を搬出する。
【００４８】
図５（ｃ）に示すように、さらに別のプリント基板１も同様に所望の時間で搬出することができる。このようにして、各プリント基板１に対して、それぞれ所望の保持時間を設定することによって、所定の保持時間が経過したものから次工程の冷却領域に搬出することができる。この動作によると、複数段の保温領域搬送コンベア７の中で、極端に長い時間保持することも可能であり、しかも他の段の保温領域搬送コンベア７を使用することができるため、後続のプリント基板１の生産を妨げることがない。
【００４９】
図６は本実施の形態において保持領域から冷却領域に基板を一旦搬出し、所望の温度まで冷却を行った後に保持領域に基板を再度戻し、さらに複雑な温度プロファイルを設定する場合の動作例を示す説明図である。
【００５０】
図６（ａ）に示すように、保温領域搬送コンベア７にプリント基板１が移動し、保温領域搬送コンベア７上にて図６（ｂ）に示す状態で所定の時間が経過した後、図６（ｃ）に示すようにプリント基板１が搬出され、冷却領域にプリント基板１が受け渡される。冷却領域の搬送系は他の領域の搬送系と独立して動作することが可能になっているため、所定の時間冷却を行った後に、次工程、すなわち設備外にプリント基板１を搬出するのではなく、再度、搬出コンベア１０を逆転させて保温領域搬送コンベア７にプリント基板１を戻すことができる。この際、保温領域搬送コンベア７の動作も、他の領域または保温領域の他の段の保持領域搬送コンベア７の搬送動作と独立して動作可能であるため、前述の搬出コンベア１０の逆転搬送動作に同期して、図６（ｄ）に示すように、保温領域搬送コンベア７を逆転動作させて、プリント基板１を引き入れる。
【００５１】
この場合の基板温度プロファイルを図７に示す。昇温領域でプリント基板１の温度は昇温し、その後、保持領域で温度を保持したまま、冷却領域に搬出されて一旦冷却される。その後、保持領域に再投入されて所定の時間経過後に搬出され、冷却された後に次工程に搬出される。なお、再加熱は通常の温度プロファイルによる加熱でプリント基板に反りや歪みなどが発生した場合、冷却後に再度加熱することにより前記そりや歪みを矯正する効果が期待できる。
【００５２】
なお、図８，図９に示すように、前記基板搬送工程において各領域で搬送動作が独立していることを利用して、各工程においてプリント基板１を静止させるのではなく、基板搬送方向に所定の距離だけ揺動させながら昇温領域では加熱昇温（図８）、また揺動させながら保温領域では温度保温加熱（図９）を行うことにより、例えば、はんだ材料が溶融した状態であれば、はんだの表面張力によって、部品のずれが改善されるセルフアライメント効果を得ることができる。
【００５３】
図１０，図１１は本実施の形態における保温領域での基板保持方法の説明図である。
【００５４】
保温領域における保温加熱方法は、熱風吹き出しノズル６から基板面に対して水平に熱風を当て、熱風吸い込みダクト８で回収する方法であって、その際、熱風の当たり方によって温度に変化が現れる可能性がある。
【００５５】
このため、プリント基板１の配置を保持領域搬送コンベア７の各段によって静止位置を変更している。例えば、図１０の場合では各保持領域搬送コンベア７においてプリント基板１を斜めに配置する例を示す。また、図１１の場合では保持領域搬送コンベア７の各段において隣接したプリント基板１を上下で互い違いに千鳥配置する例を示す。
【００５６】
図１０，図１１のいずれの場合でも、基板表面と垂直な方向に複数枚重ねられたプリント基板１を搬入，搬出するための基板表面と垂直な方向の上下動を利用することで、各段のプリント基板１の間隔が狭いことにより発生するプリント基板１間の雰囲気の滞留による温度降下を回避することができて有効である。
【００５７】
図１２は本実施の形態における保温領域搬送コンベアの駆動手段の構成例を示す斜視図である。本実施の形態では、保温領域の炉体４ｂ内部の温度は高温に設定されているため、炉体４ｂ内に駆動系を配置することは非常に困難である。よって、他の領域と独立している保温領域搬送コンベア７を駆動するため、炉体４ｂ外部に配置した駆動系から動力を伝達する必要がある。
【００５８】
図１２（ａ）に示す構成の場合は、複数段設定された保温領域搬送コンベア７の冷却領域側にスプロケット１５ａを配置し、このスプロケット１５ａに搬送チェーン１７ａを配置し、スプロケット１５ａの回転により搬送チェーン１７ａを動作させることにより、この搬送チェーン１７に載置されたプリント基板１を搬送するように構成されている。一方、スプロケット１５ａに駆動を伝達するために、冷却領域の搬出コンベア１０の搬送チェーン１７ｂに連動したスプロケット１５ｂが設置されている。
【００５９】
そして、図１２（ｂ）に示すように、冷却領域の搬出コンベア１０側のスプロケット１５ｂは、保温領域搬送コンベア７の動作が必要な段の主搬送経路１０１に移動し、駆動が必要な際にスプロケット１５ａに連結して駆動を伝える。これにより冷却領域の搬出コンベア１０の搬送チェーン１７ｂと保温領域搬送コンベア７の搬送チェーン１７ａにおいて駆動の同期が取れ、プリント基板１を受け渡すことができる。
【００６０】
図１３は本実施の形態における他の保温領域搬送コンベア７の駆動手段の構成例を示す図である。本構成例の基本的構成は、図１３（ａ）に示すように図１２（ａ）の構成例と同じであるが、図１３（ｂ）〜（ｄ）に示すように、駆動モータ１９からの駆動力伝達構造が異なる。
【００６１】
図１３（ｂ）において、保温領域搬送コンベア７の搬送チェーン１７ａは、後で詳述するクラッチ（凹側）１６ｂに接続されており、クラッチ（凹側）１６ｂの回転動作により搬送チェーン１７ａが駆動し、搬送チェーン１７ａ上に載置されたプリント基板１を搬送する。一方、冷却領域の搬出コンベア１０側には、クラッチ（凹側）１６ｂに駆動を伝達させるための後で詳述するクラッチ（凸側）１６ａが設置されている。このクラッチ（凸側）１６ａは、保温領域の炉体４ｂの外側に配され、加熱炉体の熱の影響を受けない程度に離れた位置に設置されている駆動モータ１９に駆動チェーン２０を介して連結している。
【００６２】
クラッチ（凸側）１６ａは、図１３（ｃ），（ｄ）に示すように、直動ガイド１８によって、保温領域搬送コンベア７の基板搬出が必要な段の主搬送経路１０１に移動し、搬送動作を行う際に、クラッチ（凹側）１６ｂに連結して駆動を伝達してクラッチ（凹側）１６ｂの回転により、搬送チェーン１７ａを動作させてプリント基板１を搬送する構成になっている。
【００６３】
なお、クラッチの接続構造について図１４の斜視図に構成例を示す。クラッチ（凸側）１６ａ側にはピン状突起物２１が設けられ、一方、クラッチ（凹側）１６ｂには回転軸２２に対してクラッチ（凸側）１６ａのピン状突起物２１と同心円状で、かつピン状突起物２１がクリアランスを持って挿入可能な凹部２３が設けられている。
【００６４】
駆動力を伝達する際には、クラッチ（凸側）１６ａのピン状突起物２１がクラッチ（凹側）１６ｂの凹部２３と嵌合する程度に近接した状態で回転を行うことにより、クラッチ（凸側）１６ａとクラッチ（凹側）１６ｂとの間で駆動が伝達される。なお、クラッチ（凸側）１６ａとクラッチ（凹側）１６ｂとが近接するための動作は、本例の場合には回転軸２２方向の動作に限られる。
【００６５】
図１５は他のクラッチの接続構造の構成例を示す斜視図である。本例では、クラッチ（凸側）１６ａには回転軸２２を通るように直線状突起物２４が設けられている。一方、クラッチ（凹側）１６ｂにはクラッチ（凸側）１６ａの直線状突起物２４がクリアランスを持って嵌合可能な直線状凹部２５が設けられている。
【００６６】
駆動力を伝達する際には、クラッチ（凸側）１６ａの直線状突起物２４がクラッチ（凹側）１６ｂの直線状凹部２５と嵌合する程度に近接した状態で回転軸２２を中心に回転駆動を行うことにより、クラッチ（凸側）１６ａとクラッチ（凹側）１６ｂとの間で駆動が伝達される。なお、クラッチ（凸側）１６ａとクラッチ（凹側）１６ｂとが近接するための動作は、本例の場合には回転軸２２方向の動作、もしくはクラッチ面同士が近接した状態から、直線状突起物２４の長手方向に滑らせて嵌合する動作によって行われる。
【００６７】
なお、本実施の形態の場合は、冷却領域の搬出コンベア１０の搬送チェーン１７ｂの駆動とは別駆動でクラッチ（凸側）１６ａを駆動する構成を説明したが、クラッチ（凸側）１６ａが搬送チェーン１７ｂの動作に連動してクラッチ（凹側）１６ｂに駆動を伝達する構成を採用することもできる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
本発明のリフローはんだ付け装置は、設備長短縮を実現しながらフレキシブルな温度プロファイルを実現することが可能であるため、多種多様な接着剤を硬化するプロセスに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態であるリフローはんだ付け装置の全体構成図
【図２】本発明の実施の形態における保温領域の基板オフセット上下動作に係る構成図
【図３】本実施の形態における保温領域にプリント基板が搬入される際の動作説明図
【図４】本実施の形態における保温領域からプリント基板が搬出される際の動作説明図
【図５】本実施の形態におけるプリント基板ごとに異なる温度プロファイルを実現するための基板搬送の説明図
【図６】本実施の形態において保持領域から冷却領域に基板を一旦搬出するなど、さらに複雑な温度プロファイルを設定する場合の動作例の説明図
【図７】図６の場合の基板温度プロファイル例を示す図
【図８】本実施の形態における基板揺動動作の構成例の説明図
【図９】本実施の形態における基板揺動動作の他の構成例の説明図
【図１０】本実施の形態における保温領域での基板保持構造の説明図
【図１１】本実施の形態における保温領域での他の基板保持構造の説明図
【図１２】本実施の形態における保温領域搬送コンベア駆動の構成例を示す斜視図
【図１３】本実施の形態における他の保温領域搬送コンベア駆動の構成例の説明図
【図１４】本実施の形態におけるクラッチの接続構造について構成例を示す斜視図
【図１５】本実施の形態における他のクラッチの接続構造について構成例を示す斜視図
【図１６】従来のリフローはんだ付け装置の概略構成図
【図１７】従来の装置における基板搬送工程の詳細説明図
【図１８】従来のリフローはんだ付け装置において設備長を短縮するための構成を示す正面図
【符号の説明】
【００７０】
１  プリント基板
２  搬入コンベア
３  昇温ノズル
４ａ，４ｂ  炉体
５  熱風循環ファン
６  熱風吹き出しノズル
７  保温領域搬送コンベア
８  熱風吸い込みダクト
９  冷却ファン
１０  冷却領域の搬出コンベア
１２  ボールねじ
１３  ベルト
１４  昇降ステージ
１５ａ，１５ｂ  スプロケット
１６ａ  クラッチ（凸側）
１６ｂ  クラッチ（凹側）
１７  搬送チェーン
１８  直動ガイド
１９  駆動モータ
２０  駆動チェーン
２１  ピン状突起物
２２  回転軸
２３  凹部
２４  直線状突起物
２５  直線状凹部
１０１  主搬送径路
【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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