JP2007081407A

JP2007081407A - 帯状キャリヤを加熱するための方法および装置

Info

Publication number: JP2007081407A
Application number: JP2006248801A
Authority: JP
Inventors: Wessel Joris Wesseling; ヨリスウェッセリングウェッセル; Franciscus Johannes Sonnemans; ヨハネスソンネマンスフランシスクス; De Ven Dionys Van; ヴァンデヴェンディオニィス
Original assignee: Assembleon BV
Current assignee: Assembleon BV
Priority date: 2005-09-14
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2007-03-29
Also published as: US7288742B2; US20070075068A1; DE102006038725A1; NL1029954C2

Abstract

【課題】帯状キャリヤをオーブンにおいて単純な方法で加熱する。
【解決手段】オーブン６内で帯状キャリヤ２を加熱する方法および装置によれば、キャリヤ２は、運搬方向にオーブン６に通される。キャリヤ２は、これともに開始位置から終了位置まで予め定められたステップサイズで段階的にオーブン６を通過させられる加熱可能プレート12によって支持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、運搬方向にオーブンに通される帯状キャリヤをオーブン内で加熱する方法に関する。

本発明は、また、運搬方向にオーブン内を移動可能である帯状キャリヤを加熱するためのオーブンを備えている装置に関する。

特許文献１に開示されたこの種の方法および装置において、部品を備えている帯状キャリヤは、オーブン内に通される。部品は、キャリヤ上のハンダ材に載置され、ハンダ材はオーブンにおいて溶解され、その後凝固し、それによって、部品が帯状キャリヤに固定される。オーブンの上流および下流において、帯状キャリヤは、上流および下流の装置でもってバッファを形成するためのループ内に置かれる。オーブンを通過する帯状キャリヤの運搬の不規則性は、バッファによって、更に、故障の間に、前記オーブンの上流に位置させられた部品載置装置と関連してオーブンを移動させることによって、補償される。オーブンは、オーブンに存在する帯状キャリヤのオーバヒートを防止するために移動可能である。使用するオーブンが冷却するのが遅いので、故障の場合にはオーブンのスイッチを切ることは周知の装置の場合、解決とは考えられない。
欧州特許EP-B1-0,658,081

本発明の目的は、帯状キャリヤをオーブンにおいて単純な方法で加熱しうる方法を提供することにある。

この目的は、本発明による方法により達成され、それは、キャリヤが、開始位置から終了位置までキャリヤとともに予め定められたステップサイズで段階的にオーブンを通って移動させられる加熱可能プレートによって支持され、その後、キャリヤが、さらに、加熱可能プレートが開始位置まで戻される間に、運搬方向に移動させられるものである。

加熱可能プレートは、キャリヤの下側にその下側を通じて、キャリヤの上側と、その上に載置されるハンダ材および部品に効率的な加熱を提供する。部品がキャリヤに固定されていると、キャリヤが下側から加熱される間に、前記部品は比較的クールなままである。加熱可能プレートの予め定められたステップサイズでの段階的移動は、加熱可能プレートが単純な方法でオーブン内を通過できることを確実にする。

本発明による方法の１つの実施例は、キャリヤが、真空によってプレートに対して引っ張られることを特徴とするものである。

キャリヤが、真空によってプレートに対して引っ張られるという事実は、良好な伝熱が加熱可能プレートおよびキャリヤの間で起こることを確実にする。

本発明による方法の他の実施例は、部品をキャリヤに載置する部品載置装置が、オーブンの上流に位置させられ、その後、部品がオーブン内でキャリヤに固定され、部品載置装置が、キャリヤを予め定められたステップサイズで段階的に部品載置装置を通過させる運動メカニズムを提供され、運動メカニズムのステップサイズがプレートのステップサイズに等しいものである。

このような方法で、部品載置装置およびオーブンの間をのびているキャリヤを運搬方向に一様に動かすことは可能であり、その結果、ループ形バッファは部品載置装置およびオーブンの間で必要でない。この種のループ形のバッファは、部品がキャリヤ上のハンダ材に載置される場合において、望ましくなく、その理由は、キャリヤに関して部品の移動する危険がここにあり、それは望ましくない。

本発明の目的は、また、帯状キャリヤが加熱するのが容易である装置を提供することである。

この目的は、本発明による装置で達成され、それは、帯状キャリヤを加熱するためのオーブンを備え、キャリヤがオーブン内を運搬方向に移動可能である装置であって、オーブンが、予め定められたステップサイズで開始位置から終了位置とまで段階的に移動可能である加熱可能プレートを備えており、その後、加熱可能プレートが開始位置まで戻されるものである。

キャリヤは、加熱可能プレートによって単純な方法で加熱することができる。さらに、故障の場合には、加熱可能プレートはスイッチを切ることが可能であり、その結果、キャリヤのオーバヒートは単純な方法で防止される。

本発明による装置の１つの実施例は、プレートが、真空源に接続された少なくとも１つの開口を備えていることを特徴とするものである。

このような方法で、真空は、開口を通じて容易につくられることが可能であり、その真空でもって、良好な伝熱を確実にするためにキャリヤがプレートに対して引っ張られる。

本発明による装置のさらにもう１つの実施例は、各々の開口が対応するパイプに接続されていることを特徴とするものである。

このような方法で、所望の真空は、各々の開口に制御された方法で適用される。

本発明による装置のさらにもう１つの実施例は、開口が共通の真空チャンバに接続されていることを特徴とするものである。

この種の共通の真空チャンバによって、真空は、全ての開口に単純な方法で供給することができる。手段は、加熱されるプレートを曲げから防止するために、真空チャンバに好ましくは提供される。

本発明による装置のさらにもう１つの実施例は、運搬方向のプレートの長さが、プレートを運搬方向に移動させるステップサイズに少なくとも等しく、プレートが開始位置から終了位置まで移動するステップ数によって倍加させられていることを特徴とするものである。

このような方法で、オーブン内のキャリヤの移動の間、帯状キャリヤの各部分が、少なくとも一回加熱可能プレートと接触して、従って、加熱されることを確実にする。

本発明による装置のさらにもう１つの実施例は、装置が、オーブンの上流に位置させられた部品載置装置を備えており、部品載置装置が、運動メカニズムを備えており、それによって、キャリヤが、予め定められたステップサイズで開始位置から終了位置まで段階的に移動させられ、運動メカニズムのステップサイズが、プレートのステップサイズに等しいことを特徴とするものである。

この種の装置によって、オーブン内のキャリヤに接触する方法で結合された部品をもつキャリヤを提供することは、単純である。

この発明の実施の形態を図面を参照しながらつぎに説明する。

図1は、電気伝導パターンを備えたフィルム（帯状キャリヤ）2、例えば、ポリイミド上に電子部品を載置しかつ固定するための装置1を示している。装置1は、フィルム巻戻装置3、ステンシル装置4、部品載置装置5、オーブン6、およびフィルム巻取装置7を備えている。ロール8上に巻回されたフィルム2は、ステンシル装置4のステンシルによって巻戻されかつハンダ材を提供される。それから、部品載置装置5において、フィルム2は部品を提供され、その後、ハンダ材がオーブン6内で溶けて、再び凝固した後、部品はフィルム2に結合される。その後、部品を備えたフィルム2は、フィルム巻取装置7のロール9上に巻取られる。フィルム巻戻装置3、ステンシル装置4、部品載置装置5およびフィルム巻取装置7は、それ自体は公知の装置である。バッファは、フィルム2のループ10によって各種装置間で形成され、その結果、装置のうちの1台の故障がある場合、これらの装置も停止されなければならない前に、他の装置はまだしばらく作動し続けることができる。故障の結果としての平均的遅延があるときに、バッファが空にならないようにループの長さは選ばれる。

この種のループ形のバッファは、部品載置装置5およびオーブン6の間では望ましくない。フィルム2は、ハンダ材の正確に位置決めした部品の望ましくないシフトを防ぐために、好ましくは、部品載置装置5およびオーブン6の間で引っ張った状態で伸びていなければならない。

部品載置装置5は、それ自体は公知である運動メカニズム11（図4に図式的に示される）を備えており、それによって、フィルム2は矢印Tにより示される運搬方向に予め定められたステップサイズS1で段階的に移動させられる。運動メカニズム11は、フィルム2を支える開始位置から中間位置を経て、終了位置まで段階的に移動する。終了位置の近くで、運動メカニズムは下に、そして運搬方向と反対方向に開始位置に移動し、その後、運動メカニズムは再び上に移動し、その結果、運搬方向Ｔに移動するフィルム2の他の一部と接触する。この種の運動メカニズム11は、それ自体は公知で、従って、ここでは、更なる詳細に述べられない。

オーブン6は、電気加熱エレメントを備えている加熱可能プレート12（図3）を備えている。加熱可能プレート12は多くの開口13を備えており、その下側はパイプ14に接続している。パイプ14は、開口13から離れた側で共通パイプ15に接続され、それは、真空源（図示せず）に接続している。

プレート12は、運搬方向Ｔに予め定められたステップサイズS2によって、段階的に移動可能で、また、運搬方向Ｔの反対方向に、フィルム2の下側を通って戻れる。運搬方向Ｔへのプレート12の移動の間に、フィルム2が真空によってプレート2に対して引っ張られる。運搬方向Ｔと反対方向のプレート12の移動の間、フィルム2はクランプ機構により保持され、その一方で、同時に、空気はプレート12の開口13から吹きつけられ、その結果、フィルム12はプレート12から離れた状態のままである。

部品載置装置5およびオーブン6の間でループの形成を防止しかつそれらの間でフィルム2を張った状態に保持するために、プレート12のステップサイズS2は、運動メカニズム11のステップサイズS1に等しい。さらにまた、プレート12および運動メカニズム11は同時に駆動され、その結果、プレート12および運動メカニズム11は運搬方向Tに同時に移動する（図4）。

ステップサイズS1は、部品載置装置5に依存し、なかでも、例えば、部品載置装置5の部品ピックアップおよび部品載置ノズルの数と、ノズルの間の距離とに依存する。各々のステップ間の時間Δtは、また、部品載置装置5で決定される。時間Δtは、フィルム2にできるだけ多くの部品の載置ができるようにするために、できるだけ短くなければならない。

フィルム2に部品を結合するために加熱可能プレート12によってハンダ材を充分加熱することを可能とするために、フィルム2は、時間Δt2の間、加熱可能プレート上に置かれるべきである。

例えば、時間Δt2が180秒であり、一方、時間Δtが20秒であるならば、フィルムのある部分は、180÷20=9のステップだけ、プレート12に保持されなければならない。ステップサイズS1、したがって、ステップサイズS2は80mmであるならば、プレート12は、9×80 =720mmの長さLを有しなければならず、それは、オーブン6を通過する間に、フィルムのあらゆる部分がプレート12と接触することを確実にするためである。

図4は、運動メカニズムおよびプレート12の移動を図式的に示す。ステップV1、V2およびV3の間、運動メカニズム11およびプレート12両方は、運搬方向Ｔに移動する。ステップV3の後、運動メカニズム11は開始位置b1へ戻り、その後、第1のステップV1は運動メカニズム11により実行される。プレート12は、残りのステップV4−V9の間、運搬方向Ｔに更に移動する。ステップV9の後、プレート12は、運搬方向Ｔの反対に方向にプレート12の長さLに等しい距離だけ開始位置b2に移動し、その後、第1のステップV1はプレート12により実行される。

図4から明らかであるように、運動メカニズム11の後退移動ステップのサイズL1は、プレート12の後退移動ステップのサイズL2の１／３である。

様々のステップ間における所与のステップサイズS1、S2および所与の時間Δtでプレート12上のフィルムの特定の部分の残留時間Δt2を増やすために、プレート12の長さLは、フィルムの特定の部分がプレート12上に残るステップ数と同様に増加しなければならない。

プレート12の温度は、プレート12に通される電流によって容易に制御され、その結果、フィルム2の所望の加熱および冷却曲線が達成される。

図5は、開口13を備えている加熱可能プレート12の第２実施形態を示す。プレート12はスペース16を囲んでいるチャンバ17より上にあり、スペース16は真空源に接続されている。この種のチャンバ17は、構造において、比較的単純である。手段は、好ましくは、プレート12を真空の影響を受けて曲がることを防止するためにチャンバ17に提供される。

運動メカニズム11をプレート12に機械的に接続することも可能であり、その結果、運動メカニズム11が移動するときに、プレート12は同じ時間および同じ距離だけ自動的に移動する。

オーブン6に追加熱手段を提供することも可能であり、それによって、フィルム2は上側から加熱される。

ハンダ材を加熱する代わりに、同様に接着剤を固めることも可能である。

本発明による装置の正面図である、図1に示される装置の平面図である、本発明によるプレートの横断面の第１実施例を示す。図1に示されるプレートの移動、オーブンの運動メカニズムおよび部品載置装置を図式的に示す。本発明によるプレートの横断面の第２実施例を示す。

符号の説明

２キャリヤ
６オーブン
12 加熱可能プレート

Claims

オーブン６内を運搬方向に通過させられる帯状キャリヤを加熱する方法であって、キャリヤが、開始位置から終了位置までキャリヤとともに予め定められたステップサイズで段階的にオーブンを通って移動させられる加熱可能プレートによって支持され、その後、キャリヤが、さらに、加熱可能プレートが開始位置まで戻される間に、運搬方向に移動させられることを特徴とする方法。
請求項１の方法であって、キャリヤが、真空によってプレートに対して引っ張られることを特徴とする方法。
請求項１または２の方法であって、部品をキャリヤに載置する部品載置装置が、オーブンの上流に位置させられ、その後、部品がオーブン内でキャリヤに固定され、部品載置装置が、キャリヤを予め定められたステップサイズで段階的に部品載置装置を通過させる運動メカニズムを提供され、運動メカニズムのステップサイズがプレートのステップサイズに等しい方法。
請求項３の方法であって、帯状キャリヤが、部品載置装置およびオーブンを通ってのびており、キャリヤが、運動メカニズムおよびプレートによって運搬方向に同時に移動させられる方法。
帯状キャリヤを加熱するためのオーブンを備え、キャリヤがオーブン内を運搬方向に移動可能である装置であって、オーブンが、予め定められたステップサイズで開始位置から終了位置とまで段階的に移動可能である加熱可能プレートを備えており、その後、加熱可能プレートが開始位置まで戻される装置。
請求項５の装置であって、プレートが、真空源に接続された少なくとも１つの開口を備えていることを特徴とする装置。
請求項６の装置であって、各々の開口が、対応するパイプに接続されていることを特徴とする装置。
請求項６の装置であって、開口が、共通の真空チャンバに接続されていることを特徴とする装置。
請求項5〜8のいずれか１つの装置であって、運搬方向のプレートの長さが、プレートを運搬方向に移動させるステップサイズに少なくとも等しく、プレートが開始位置から終了位置まで移動するステップ数によって倍加させられていることを特徴とする装置は。
請求項5〜9の装置であって、装置が、オーブンの上流に位置させられた部品載置装置を備えており、部品載置装置が、運動メカニズムを備えており、それによって、キャリヤが、予め定められたステップサイズで開始位置から終了位置まで段階的に移動させられ、運動メカニズムのステップサイズが、プレートのステップサイズに等しいことを特徴とする装置。