JP2007225278A

JP2007225278A - 電子部品の加熱方法

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Publication number: JP2007225278A
Application number: JP2007100238A
Authority: JP
Inventors: Motoo Shimomura; 原生下村; Isao Kaneko; 功金子; Hajime Yamamoto; 始山本
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2007-04-06
Filing date: 2007-04-06
Publication date: 2007-09-06
Anticipated expiration: 2020-01-31
Also published as: JP4552958B2

Abstract

【課題】フープを支持するレール等の被加熱物の熱容量を低減し、短時間に効率よく高精度で電子部品素子を加熱あるいは乾燥することができる加熱方法を提供することを目的とする。
【解決手段】電子部品素子２を搭載してその長手方向に移送されるフープ１の長手方向と同方向に配置し、前記フープ１をすべり搬送可能に支持する少なくとも一対の線材状のレール５ａ〜５ｃと、前記レール５ａ〜５ｃを一平面内に配置するように、前記レール５ａ〜５ｃの両端を基台７に支持させるプーリー（支持手段）９とを備えた加熱装置などで加熱する方法であり、短時間で効率よく加熱することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子部品の製造工程において、フープ上に構成された電子部品素子を、加熱あるいは乾燥する電子部品の加熱方法に関するものである。

従来、フープ上に構成された電子部品素子を加熱あるいは乾燥させる場合には、トンネル型の加熱装置を使用していた。

図１２は、従来の加熱装置の要部構成斜視図である。

図１２において、５５は、電子部品素子２を搭載して搬送する耐熱性のフープである。５１は、加熱装置本体であり、電子部品素子２を搭載したフープを通過させるため、トンネル型の構造をしている。５２は、加熱装置本体５１に内蔵されているヒーターで、トンネル内部５１ａを加熱するように上下に配置してある。５３は、加熱装置本体５１のトンネル内部５１ａを通るフープ５５を支持するプレート状のレールであり、その両端は、支持台５４に固定してある。

以上の構成により、フープ５５に搭載された電子部品素子２は、レール５３上をフープ搬送装置（図示せず）によりすべり搬送し、加熱装置本体５１のトンネル内部５１ａを通過するときに、ヒーター５２により、加熱あるいは乾燥される。

しかしながら、前記従来の加熱装置においては、加熱されるトンネル内部５１ａを通っているレール５３がプレート状であるため、電子部品素子２にくらべ、非常に大きな熱容量をもっており、ヒーター５２が加熱動作を開始してからレール５３およびトンネル内部５１ａが所定の温度に達するまで相当の時間を要し、電子部品素子２の加熱あるいは乾燥に多くの熱量を要するという課題を有していた。

本発明は前記従来の課題を解決しようとするもので、短時間に効率よくレール５３および加熱手段となるトンネル内部５１ａを所定の温度に到達させ、電子部品素子２を加熱あるいは乾燥する加熱方法を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために本発明の電子部品の加熱方法は、薄板状のフープを打抜いて形成した一対の端子部間に前記フープの厚みより大きい電子部品素子を搭載し、前記電子部品素子近傍の一対の前記端子部を、円形断面を有した線材状のレールで支持し、前記フープの長手方向と同方向に長手方向を配置した一対の前記レール上を、前記電子部品素子を当該レールに沿って案内しながらすべり搬送させ、前記フープに搭載した前記電子部品素子を加熱手段により加熱する構成としたものである。

以上のように本発明は、薄板状のフープを打抜いて形成した一対の端子部間に前記フープの厚みより大きい電子部品素子を搭載し、前記電子部品素子近傍の一対の前記端子部を、円形断面を有した線材状のレールで支持し、前記フープの長手方向と同方向に長手方向を配置した一対の前記レール上を、前記電子部品素子を当該レールに沿って案内しながらすべり搬送させ、前記フープに搭載した前記電子部品素子を加熱手段により加熱する構成により、レールなどの被加熱物の熱容量を小さくでき、加熱手段により短時間で効率よく、かつ高精度に所定の雰囲気温度にし、電子部品素子を加熱あるいは乾燥することができるという効果を奏するものである。

本発明の請求項１に記載の発明は、薄板状のフープを打抜いて形成した一対の端子部間に前記フープの厚みより大きい電子部品素子を搭載し、前記電子部品素子近傍の一対の前記端子部を、円形断面を有した線材状のレールで支持し、前記フープの長手方向と同方向に長手方向を配置した一対の前記レール上を、前記電子部品素子を当該レールに沿って案内しながらすべり搬送させ、前記フープに搭載した前記電子部品素子を加熱手段により加熱する電子部品の加熱方法であり、加熱されるレール等の被加熱部の熱容量を小さくでき、加熱手段により短時間で効率よく、かつ、高精度に所定の雰囲気温度にするという作用を有する。また、電子部品素子の近傍で支持することで、平面的に支持でき、電子部品素子がレールに沿って直線的に案内されるので、均一な加熱あるいは乾燥ができるという作用効果を奏する。また、打抜きにより形成した端子部で支持することにより、フープ支持部の接触面積を減らして摩擦を低減でき、電子部品素子を滑らかにすべり搬送できるという作用効果を奏する。

以下、本発明の実施の形態における加熱方法を用いる加熱装置について、図面を参照にしながら詳細に説明する。

図１（ａ）は本発明の実施の形態における加熱装置の要部構成斜視図である。図１（ｂ）は本発明の実施の形態における加熱装置本体の要部構成正面図である。

図１（ａ），（ｂ）において、１は、幅方向に一対（２個）の電子部品素子２を搭載してリードフレームとなし、かつ搬送するフープであり、例えば幅３５×厚み０．１ｍｍの銅材で形成されている。電子部品素子２の寸法は、例えば幅３×長さ５×高さ１ｍｍであり、電極材料である銀ペースト（図示せず）が、表面所定個所に塗布されている。３は加熱手段であり、電子部品素子２を搭載したフープ１を通過させるため、トンネル型の構造をしている加熱装置本体（加熱手段）３ａと、熱を発生するヒーター（加熱手段）４とから構成されている。ヒーター（加熱手段）４は、加熱装置本体（加熱手段）３ａに内蔵しており、トンネル内部３ｂを加熱するように上下に配置してある。５ａ〜５ｃは、トンネル型の加熱装置本体（加熱手段）３ａのトンネル内部３ｂを挿通してフープ１を支持する３本の線材状のレールであり、ステンレス合金製のワイヤーで構成されている。ワイヤーよりなるレール５ａ〜５ｃは、例えば線径が１ｍｍで、曲げ変形自在なものである。６ａ，６ｂは、レール５ａ〜５ｃの両端に固定してあるフックで、レール５ａ〜５ｃに張力を付勢する付勢手段である引張りコイルバネ（弾性部材）８の一端に接続してある。引張コイルバネ（弾性部材）８の他端は、基台７の一面に接続してある。９は、トンネル型の加熱装置本体（加熱手段）３ａのトンネル内部３ｂ出入口近傍にてレール５ａ〜５ｃを支持するプーリー（支持手段）である。このプーリー（支持手段）９は、回動可能に軸受け１０を介してブラケット１１に支持されており、当該ブラケット１１は、基台７の一面に固定してある。

以上のように構成された加熱装置について、以下に電子部品の加熱方法となるその動作を、図面を参照しながら説明する。

図１（ａ），（ｂ）において、ヒーター（加熱手段）４が加熱動作を開始し、トンネル内部３ｂが所定の雰囲気温度（例えば１６０℃）を維持する状態になった後に、フープ搬送装置（図示せず）によりフープ１は３本のレール５ａ〜５ｃ上をフープ１の長手方向にすべり搬送する。そして、フープ１に搭載された電子部品素子２は、順次、加熱装置本体（加熱手段）３ａのトンネル内部３ｂに所定の速度で搬送され、電子部品素子２の表面所定個所に塗布された銀ペースト（図示せず）が、加熱される。それにより電子部品素子２をフープ１に電気的に接合する。

前記のように、トンネル内部３ｂでフープ１を支持するレール５ａ〜５ｃは、被搬送物（被加熱物）である薄板状のフープ１、及び、銀ペーストを塗布した電子部品素子２の熱容量と同等またはそれ以下の細い線材であり熱容量は小さい。したがって、ヒーター（加熱手段）４が加熱動作を開始してから、トンネル内部３ｂが所定の雰囲気温度を維持する状態へは、短時間で達することができる。さらに、トンネル内部３ｂからレール５ａ〜５ｃを経由して加熱装置本体（加熱手段）３ａの外に放熱される熱量も小さいため、トンネル内部３ｂの雰囲気温度は、少ない熱量で効率よく、かつ精度よく維持することができる。

また、レール５ａ〜５ｃはステンレス合金製なので、前記で説明したトンネル内部３ｂの温度１６０℃で長時間加熱し続けても、表面の耐食性に優れ、滑らかにフープ１をすべり搬送し続けることができる。

なお、鉄材の熱伝導率０．１ｃａｌ／（ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ）に対して、銅材の熱伝導率は０．９ｃａｌ／（ｃｍ・ｓｅｃ・ｄｅｇ）であり、レール５ａ〜５ｃを熱伝導率の高い銅線にすることにより、レール５ａ〜５ｃの昇温速度を向上させることができ、トンネル内部３ｂをより短時間に所定の雰囲気温度に昇温設定することができる。

図２は、セラミックコーティング層を有するレールの要部拡大斜視図である。図２に示すように、レール５ａ〜５ｃを形成する銅線５ｉの表面にセラミックコーティング層５ｊを形成することで、耐食性が得られ、さらにフープ１と接触する摩擦部に耐磨耗性が付与されることで、長時間の使用に対しても安定したすべり搬送を行うことができる。

図３は、角棒状のレールの要部構成斜視図である。前記の実施の形態の説明では、曲げ変形自在なレール５ａ〜５ｃでフープ１を支持したが、図３に示す線材状の細い角棒状のレール５ｈの両端を、支持ブロック（支持手段）９ａに固定し、フープ１を支持する構成としても、トンネル内部３ｂを短時間で所定の雰囲気温度に昇温設定し、精度よく維持するという同様な効果を奏する。

しかしながら、図２に示すように、レール５ａ〜５ｃの外形が円形の場合、角棒と同等のレール５ａ〜５ｃ長手方向の引張り強さとしながらも、角が無いため熱容量が小さく、曲面でフープ１を支持するため、摩擦する接触面積(摩擦面積)も小さくなり、より滑らかなすべり搬送を可能とすることができる。

図１の引張りコイルバネ（弾性部材）８は、レール５ａ〜５ｃの長手方向に張力を付勢し、プーリー（支持手段）９の両端間をたわむことなく直線的に支持することができ、トンネル内部３ｂの電子部品素子２を、均一に加熱あるいは乾燥することができる。また、レール５ａ〜５ｃの両端に設けてあるフック６ａ，６ｂは、取付け部の構造を簡単にし、レール５ａ〜５ｃの取付け、または、劣化した際の交換を容易にするのである。

図４は、おもりで張力を付勢する構成の模式図である。図５は、プーリーを介して張力を付与する構成の模式図である。図４に示すように、レール５ａ〜５ｃの一端または両端（図示せず）におもり（付勢手段）８ａを設けて長手方向に張力を付勢しても、同様な効果を奏する。また、図５に示すように、フープ１長手方向に移動可能に支持されたプーリー（支持手段）９ｂに、引張り力を発生する引張りコイルバネ（付勢手段）８ｂを係合して張力を付勢しても、同様な効果を奏する。

図１（ａ）に示すプーリー（支持手段）９は、レール５ａ〜５ｃの端部を曲率面に沿って支持しているので、プーリー（支持手段）９の支持部において応力集中が緩和でき、より大きな張力を付与することで、さらにプーリー１を直線的に支持することができ、よって、均一な加熱あるいは乾燥をすることができる。また、プーリー（支持手段）９は、軸受け１０により回動可能に支持されているので、ヒーター（加熱手段）４の加熱によりレール５ａ〜５ｃが熱膨張しても、前記張力をレール５ａ〜５ｃの両端に効率よく伝えることができる。したがって、より確実にレール５ａ〜５ｃを直線的に張り、フープ１を直線的に支持することができ、均一な加熱あるいは乾燥をすることができる。

図６は、プーリー部の要部構成断面図である。図７は、フープの支持状態を示す要部拡大斜視図である。図８は、他のプーリーにおける溝形状を示す断面図である。図９は、フープの他の支持状態を示す要部構成断面図である。

図６に示すように、プーリー（支持手段）９の円周端には、レール５ａ〜５ｃを係止する断面が矩形の溝９ｃを備えている。レール５ａ〜５ｃが溝９ｃに係止されていることによって、図７に示すように、フープ１の搬送中において常にレール５ａ〜５ｃを互いに平行に配置しフープ１を安定に支持することができる。なお、図８に示すように、断面が円形のワイヤーよりなるレール５を溝部に案内し規制するＶ字形状の溝９ｄにしても、同様な効果を奏する。さらに、図７に示すように、３本のレール５ａ〜５ｃのうち、一対の電子部品素子２の間に設けたレール５ｂにより、フープ１の幅方向における中央部のたわみを抑制することができ、フープ１を一平面内に位置するように安定に支持し、トンネル内部３ｂで均一に、各電子部品素子２を加熱あるいは乾燥することができる。なお、図９に示すように、４本のワイヤーよりなるレール５ｄ〜５ｇで、そのうちレール５ｅ，５ｆを一対の電子部品素子２の間に配置しても、同様な効果を奏する。さらに、レール５ｄ，５ｅおよびレール５ｆ，５ｇによりそれぞれフープ１より厚み寸法の大きい電子部品素子２の近傍で支持することで、電子部品素子２の自重によるたわみを抑制してフープ１をさらに平面的に支持でき、均一な加熱あるいは乾燥を行うことができる。さらに、電子部品素子２を、長手方向に直線的に張られたレール５ｄ〜５ｇに沿って直線的に安定に案内することができ、加熱むらの少ない高精度な加熱あるいは乾燥を行うことができる。また、図７に示すように、打抜きにより形成したフープ１の端子部１ａ〜１ｄ部で、図９に示すような端子部１ａ〜１ｄ部間に搭載した電子部品素子２を支持することで、フープ１支持部の摩擦面積を低減でき、より滑らかにすべり搬送することができる。

図１０は、退避可能とした加熱手段の要部構成斜視図である。図１１（ａ）〜（ｃ）は、退避可能な加熱手段の退避動作を示す要部構成側面図であり、図１１（ａ）は、通常の加熱状態を示す加熱手段の要部構成側面図、図１１（ｂ）は、退避中の状態を示す加熱手段の要部構成側面図、図１１（ｃ）は、退避完了時の状態を示す加熱手段の要部構成側面図である。

図１０において、３４は、加熱装置本体（加熱手段）３ａを、加熱装置本体回転軸３３を回転中心にして退避動作させる駆動用のエアシリンダーである。同時に、エアシリンダー３４は、加熱装置本体回転軸３３の片先端に結合したレバー３８の一端に取付けられたカムフォロア３７とカム３９との係合により、加熱装置扉回転軸３５を回転中心にして、加熱装置扉３２を開閉動作させる。４０はカム３９を保持するブラケット、４１，４２は加熱装置扉回転軸３５を支持する取付板、４３，４４は加熱装置扉回転軸３５の軸受け、４５は加熱装置本体回転軸３３の軸受け、４６は加熱装置入口、そして４７はエアシリンダー３４の取付部と加熱装置本体回転軸３３を連結するレバーである。図１１（ａ）は、通常のフープ１を加熱しているときの状態を示している。図１１（ｂ）は、エアシリンダー３４によって加熱装置本体（加熱手段）３ａが回動し、同時に、カム３９によって、加熱装置扉３２が開いている状態を示している。図１１（ｃ）は、加熱装置扉３２を閉じ、加熱装置本体（加熱手段）３ａが退避動作を完了した状態を示している。以上、図１１（ａ）〜（ｃ）に示すように、加熱装置本体（加熱手段）３ａは、フープ１と加熱装置本体（加熱手段）３ａを干渉させることなく退避することができ、退避後も、加熱装置本体（加熱手段）３ａ内の所定の雰囲気温度を維持することができる。

すなわち、加熱装置本体（加熱手段）３ａが退避可能なことで、レール（図示せず）およびフープ１の取付け及び交換作業が容易に短時間で行うことができる。たとえば、すべり搬送の不具合が原因で、電子部品素子２を加熱しているときにレール（図示せず）を交換しなければいけないときでも、加熱装置本体（加熱手段）３ａを退避させることで、交換作業が容易に行える。また、退避中でも加熱装置本体（加熱手段）３ａは所定の雰囲気温度に維持されており、かつ、被加熱物であるレール（図示せず）も前記で説明したように熱容量が小さいため、復帰する場合も短時間に行える。さらに、交換作業時には、前記のような加熱装置本体（加熱手段）３ａの退避動作により、電子部品素子２に不要な加熱をすることがないので、製品の歩留りも向上させることができる。

以上のように、本実施の形態における電子部品の加熱方法は、加熱装置におけるレールを、電子部品素子を搭載してその長手方向に移送されるフープの長手方向と同方向に配置し、前記フープをすべり搬送可能に支持する少なくとも一対の線材状とした構成により、被加熱物であるレールの熱容量を小さくでき、加熱装置内を短時間で効率よく、かつ高精度に所定の雰囲気温度にし、電子部品素子を加熱あるいは乾燥することができる。

本発明の電子部品の加熱方法は、加熱されるレール等の被加熱部の熱容量を小さくでき、加熱手段により短時間で効率よく、かつ、高精度に所定の雰囲気温度にするという作用を有する。また、電子部品素子の近傍で支持することで、平面的に支持でき、電子部品素子がレールに沿って直線的に案内されるので、均一な加熱あるいは乾燥ができるという作用効果を奏する。また、打抜きにより形成した端子部で支持することにより、フープ支持部の接触面積を減らして摩擦を低減でき、電子部品素子を滑らかにすべり搬送できるという作用効果を奏し、電子部品の製造工程において、フープ上に構成された電子部品素子を、加熱あるいは乾燥する電子部品の加熱方法等として有用である。

（ａ）本発明の実施の形態における加熱装置の要部構成斜視図、（ｂ）本発明の実施の形態における加熱装置本体の要部構成正面図セラミックコーティング層を有するレールの要部拡大斜視図角棒状のレールの要部構成斜視図おもりでレールに張力を付与する構成の模式図プーリーを介してレールに張力を付勢する構成の模式図プーリー部の要部構成断面図レールによるフープの支持状態を示す要部拡大斜視図プーリーにおける他の溝形状を示す要部断面図レールによるフープの他の支持状態を示す要部構成断面図退避可能な加熱手段の要部構成斜視図（ａ）通常の加熱状態を示す加熱手段の要部構成側面図、（ｂ）退避中の状態を示す加熱手段の要部構成側面図、（ｃ）退避完了時の状態を示す加熱手段の要部構成側面図従来における加熱装置の要部構成斜視図

符号の説明

１フープ
１ａ〜１ｄ端子部
２電子部品素子
３加熱手段
３ａ加熱装置本体（加熱手段）
３ｂトンネル内部
４ヒーター（加熱手段）
５レール
５ａ〜５ｃレール
５ｄ〜５ｇレール
５ｈ角棒状のレール
５ｉ銅線（レール）
５ｊセラミックコーティング層
６ａ，６ｂフック
７基台
８引張りコイルバネ（弾性部材）
８ａおもり（付勢手段）
８ｂ引張りコイルバネ（付勢手段）
９プーリー（支持手段）
９ａ支持ブロック（支持手段）
９ｂプーリー（支持手段）
９ｃ，９ｄ溝
１０軸受け
１１ブラケット
３２加熱装置扉
３３加熱装置本体回転軸
３４エアシリンダー
３５加熱装置扉回転軸
３７カムフォロア
３８レバー
３９カム
４０ブラケット
４１取付板
４２取付板
４３軸受け
４４軸受け
４５軸受け
４６加熱装置入口
４７レバー
５１加熱装置本体
５１ａトンネル内部
５２ヒーター
５３レール
５４支持台
５５フープ

Claims

薄板状のフープを打抜いて形成した一対の端子部間に前記フープの厚みより大きい電子部品素子を搭載し、
前記電子部品素子近傍の一対の前記端子部を、円形断面を有した線材状のレールで支持し、
前記フープの長手方向と同方向に長手方向を配置した一対の前記レール上を、前記電子部品素子を当該レールに沿って案内しながらすべり搬送させ、
前記フープに搭載した前記電子部品素子を加熱手段により加熱する電子部品の加熱方法。