JP2008159961A

JP2008159961A - 基板搬送装置

Info

Publication number: JP2008159961A
Application number: JP2006348849A
Authority: JP
Inventors: Katsunori Sakamoto; 克紀坂本
Original assignee: YS Inc; YS KK
Current assignee: YS Inc; YS KK
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2008-07-10

Abstract

【課題】装置全体を小型化することができるとともに、熱エネルギーの消費量を少なく抑えることができる基板搬送装置を提供すること。
【解決手段】電子部品４がハンダを介して搭載された基板６を加熱領域８を通して搬送するための搬送手段１０と、加熱領域８において基板６側よりハンダを加熱溶融するための加熱手段１６と、を備える。加熱手段１６は、加熱位置と非加熱位置との間を移動自在に構成されており、基板６が搬送手段１０により加熱領域８に搬送されると、加熱手段１６が非加熱位置から加熱位置に移動され、加熱手段１６からの熱が基板６側よりハンダに伝達される。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子部品がハンダを介して搭載された基板を搬送し、ハンダを加熱溶融して電子部品を基板にハンダ付けするための基板搬送装置に関する。

基板の製造ラインにおいては、クリームハンダが塗布された基板に例えばＩＣチップなどの電子部品を搭載し、このクリームハンダを加熱溶融して電子部品を基板にハンダ付けする表面実装工法が行われており、このような表面実装工法では基板搬送装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。この基板搬送装置は、リフロー炉と、電子部品がクリームハンダを介して搭載された基板をリフロー炉内に搬送するためのコンベアと、リフロー炉内に設けられた第１及び第２加熱手段と、を備えている。リフロー炉の内部には基板が搬送される搬送経路がコンベアにより規定され、リフロー炉の内部において、この搬送経路の上流側には予熱領域が設けられ、またその下流側には本加熱領域が設けられている。第１加熱手段は例えば温風ファンから構成され、第１加熱手段からの熱によりリフロー炉内の予熱領域が加熱され、また第２加熱手段は例えば赤外線ヒータから構成され、第２加熱手段からの熱によりリフロー炉内の本加熱領域が加熱される。

電子部品がクリームハンダを介して搭載された基板がコンベアによりリフロー炉内の予熱領域に搬送されると、基板に塗布されたクリームハンダが第１加熱手段からの熱により約１５０℃まで加熱され、これにより基板に塗布されたクリームハンダの内部の不純物が飛散される。その後に、この基板がコンベアによりリフロー炉内の本加熱領域に搬送されると、基板に塗布されたクリームハンダが第２加熱手段からの熱により約２００〜２３０℃まで加熱されて溶融され、これにより電子部品が基板にハンダ付けされる。

特開平５−１８３２６５号公報

しかしながら、上述のような従来の基板搬送装置では、次のような問題がある。第１に、基板がリフロー炉内の予熱領域及び本加熱領域をそれぞれ搬送される間にクリームハンダが加熱溶融されるため、搬送経路の長さを十分に確保する必要があり、これによりリフロー炉全体の長さが例えば３〜６ｍ程度と長くなり、装置全体が大型化してしまうという問題がある。第２に、第１及び第２加熱手段からの熱はそれぞれ、リフロー炉内の予熱領域及び本加熱領域を介してクリームハンダに伝達されるため、第１及び第２加熱手段からの熱をクリームハンダに効率良く伝達させることができず、これによりクリームハンダを加熱するのに要する熱エネルギーの消費量が増大してしまうという問題がある。

本発明の目的は、装置全体を小型化することができるとともに、熱エネルギーの消費量を少なく抑えることができる基板搬送装置を提供することである。

本発明の請求項１に記載の基板搬送装置では、電子部品がハンダを介して搭載された基板を搬送し、前記ハンダを加熱溶融して前記電子部品を前記基板にハンダ付けする基板搬送装置であって、
前記電子部品が前記ハンダを介して搭載された前記基板を加熱領域を通して搬送するための搬送手段と、前記加熱領域において前記基板側より前記ハンダを加熱溶融するための加熱手段と、を備え、前記加熱手段は、前記基板に作用して加熱する加熱位置と、前記基板から離脱される非加熱位置との間を移動自在に構成されており、
前記基板が前記搬送手段により前記加熱領域に搬送されると、前記加熱手段が前記非加熱位置から前記加熱位置に移動され、前記加熱手段からの熱が前記基板側より前記ハンダに伝達されることを特徴とする。

また、本発明の請求項２に記載の基板搬送装置では、前記加熱領域において前記基板に搭載された前記電子部品を押圧するための押圧手段を更に備え、前記基板が前記搬送手段により前記加熱領域に搬送されると、前記加熱手段が前記非加熱位置から前記加熱位置に移動され、前記加熱手段からの熱が前記基板側より前記ハンダに伝達され、前記基板に搭載された前記電子部品が前記押圧手段により押圧されることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項３に記載の基板搬送装置では、前記押圧手段は前記加熱手段の上方に配設され、前記加熱手段が前記非加熱位置から前記加熱位置に移動されると、前記基板が前記加熱手段により押し上げられ、前記基板に搭載された前記電子部品が前記押圧手段に当接して押圧されることを特徴とする。

また、本発明の請求項４に記載の基板搬送装置では、前記押圧手段は、前記電子部品を押圧する押圧プレートと、前記押圧プレートを前記加熱手段に向けて弾性的に偏倚する弾性偏倚手段と、を備え、
前記加熱手段が前記非加熱位置から前記加熱位置に移動されると、前記基板が前記加熱手段により押し上げられ、前記基板に搭載された前記電子部品は、前記押圧プレートに当接して前記弾性偏倚手段の弾性作用により弾性的に押圧されることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項５に記載の基板搬送装置では、前記押圧手段は、前記基板に搭載された前記電子部品を押圧する押圧位置と、前記基板に搭載された前記電子部品より離隔される押圧解除位置との間を移動自在に構成されており、
前記基板が前記搬送手段により前記加熱領域に搬送されると、前記加熱手段が前記非加熱位置から前記加熱位置に移動され、また前記押圧手段が前記押圧解除位置から前記押圧位置に移動され、前記基板に搭載された前記電子部品が前記押圧手段により押圧されることを特徴とする。

また、本発明の請求項６に記載の基板搬送装置では、前記加熱領域の下流側端部には第１位置決め手段が設けられ、前記第１位置決め手段は、前記基板の下流側端部に作用する上昇位置と、前記基板の前記下流側端部に対する作用が解除される下降位置との間を移動自在に構成されており、
前記基板が前記搬送手段により前記加熱領域に搬送されると、前記第１位置決め手段が前記下降位置から前記上昇位置に移動され、これによって前記基板の前記下流側端部が前記上昇位置にある前記第１位置決め手段に当接されることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項７に記載の基板搬送装置では、前記加熱領域の片側部には第２位置決め手段が設けられ、前記第２位置決め手段は、前記基板の片側部に作用する突出位置と、前記基板の前記片側部から後退する後退位置との間を移動自在に構成されており、
前記基板が前記搬送手段により前記加熱領域に搬送されると、前記第２位置決め手段が前記後退位置から前記突出位置に移動され、これによって前記基板の前記片側部が前記突出位置にある前記第２位置決め手段に当接されることを特徴とする。

また、本発明の請求項８に記載の基板搬送装置では、前記電子部品が前記ハンダを介して搭載された前記基板を複数保持するための保持手段が設けられ、前記保持手段は、前記複数の基板の各々が保持される複数の保持孔を有し、前記加熱手段は、前記保持手段の前記複数の保持孔に対応して設けられた複数の加熱部を有し、前記押圧手段は前記加熱手段の上方に配設されており、
前記複数の基板が保持された前記保持手段が前記搬送手段により前記加熱領域に搬送されると、前記加熱手段が前記非加熱位置から前記加熱位置に移動され、前記複数の基板の各々が前記複数の保持孔の各々を通して前記加熱手段の前記複数の加熱部の各々によって押し上げられ、前記複数の基板の各々に搭載された前記電子部品が前記押圧手段に当接して押圧されることを特徴とする。

さらに、本発明の請求項９に記載の基板搬送装置では、前記押圧手段は、前記複数の基板の各々の前記電子部品を押圧する押圧プレートと、前記押圧プレートを前記加熱手段に向けて弾性的に偏倚する弾性偏倚手段と、を備え、
前記加熱手段が前記非加熱位置から前記加熱位置に移動されると、前記複数の基板の各々が前記加熱手段の前記複数の加熱部の各々によって押し上げられ、前記複数の基板の各々に搭載された前記電子部品は、前記押圧プレートに当接して前記弾性偏倚手段の弾性作用により弾性的に押圧されることを特徴とする。

本発明の請求項１に記載の基板搬送装置によれば、基板が搬送手段により加熱領域に搬送されると、加熱手段が非加熱位置から加熱位置に移動され、加熱手段からの熱が基板側よりハンダに伝達されるので、加熱領域の大きさは、加熱手段が加熱位置と非加熱位置との間を移動される空間の大きさ分を少なくとも確保すればよく、これにより装置全体を小型化することが可能となる。また、加熱手段が非加熱位置から加熱位置に移動されると、加熱手段が基板に作用して加熱されるので、加熱手段からの熱をハンダに効率良く伝達させることができ、ハンダを加熱するのに要する熱エネルギーの消費量を少なく抑えることが可能となる。

また、本発明の請求項２に記載の基板搬送装置によれば、基板が搬送手段により加熱領域に搬送されると、基板に搭載された電子部品が押圧手段により押圧されるので、ハンダを加熱溶融する際に電子部品が基板より浮き上がるのを防止することでき、電子部品を基板に確実にハンダ付けすることが可能となる。

さらに、本発明の請求項３に記載の基板搬送装置によれば、加熱手段が非加熱位置から加熱位置に移動されると、基板が加熱手段により押し上げられ、基板に搭載された電子部品が押圧手段に当接して押圧されるので、基板に搭載された電子部品が押圧手段により押圧された状態で、加熱手段が基板に作用してハンダが加熱溶融され、これにより加熱手段からの熱をハンダに効率良く伝達させることができるとともに、電子部品を基板に確実にハンダ付けすることが可能となる。

また、本発明の請求項４に記載の基板搬送装置によれば、基板に搭載された電子部品は、押圧プレートに当接して弾性偏倚手段の弾性作用により弾性的に押圧されるので、電子部品が押圧プレートに当接する際の衝撃を吸収することができるとともに、ハンダの加熱溶融時に電子部品を弾性的に押圧保持することが可能となる。これにより、電子部品が破損するのを防止することが可能となる。

さらに、本発明の請求項５に記載の基板搬送装置によれば、基板が搬送手段により加熱領域に搬送されると、加熱手段が非加熱位置から加熱位置に移動され、また押圧手段が押圧解除位置から押圧位置に移動されるので、基板に搭載された電子部品が押圧手段により押圧された状態で、加熱手段が基板に作用してハンダが加熱溶融され、これにより加熱手段からの熱をハンダに効率良く伝達させることができるとともに、電子部品を基板に確実にハンダ付けすることが可能となる。

また、本発明の請求項６に記載の基板搬送装置によれば、基板が搬送手段により加熱領域に搬送されると、第１位置決め手段が下降位置から上昇位置に移動され、基板の下流側端部が上昇位置にある第１位置決め手段に当接されるので、基板の搬送方向において基板を加熱手段及び押圧手段に対して所定の位置関係に位置決めすることができ、これにより加熱手段を基板に確実に作用させることができるとともに、基板に搭載された電子部品を押圧手段により確実に押圧することが可能となる。

さらに、本発明の請求項７に記載の基板搬送装置によれば、基板が搬送手段により加熱領域に搬送されると、第２位置決め手段が後退位置から突出位置に移動され、基板の片側部が突出位置にある第２位置決め手段に当接されるので、基板の搬送方向に垂直な方向において基板を加熱手段及び押圧手段に対して所定の位置関係に位置決めすることができ、これにより加熱手段を基板に確実に作用させることができるとともに、基板に搭載された電子部品を押圧手段により確実に押圧することが可能となる。

また、本発明の請求項８に記載の基板搬送装置によれば、複数の基板が保持された保持手段が搬送手段により加熱領域に搬送されると、複数の基板の各々が複数の保持孔の各々を通して加熱手段の複数の加熱部の各々によって押し上げられ、複数の基板の各々に搭載された電子部品が押圧手段に当接して押圧されるので、複数の基板の各々に搭載された電子部品が押圧手段により押圧された状態で、複数の加熱部の各々が複数の基板の各々に作用してハンダが加熱溶融され、これにより複数の加熱部の各々からの熱をそれぞれ対応する基板のハンダに効率良く伝達させることができるとともに、電子部品を基板に確実にハンダ付けすることが可能となる。

さらに、本発明の請求項９に記載の基板搬送装置によれば、複数の基板の各々が複数の加熱部の各々によって押し上げられた際に、複数の基板の各々に搭載された電子部品は、押圧プレートに当接して弾性偏倚手段の弾性作用により弾性的に押圧されるので、電子部品が押圧プレートに当接する際の衝撃を吸収することができるとともに、ハンダの加熱溶融時に電子部品を弾性的に押圧保持することが可能となる。これにより、電子部品が破損するのを防止することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明に従う基板搬送装置の各種実施形態について説明する。
［第１の実施形態］
まず、図１〜図５を参照して、本発明の第１の実施形態による基板搬送装置について説明する。図１は、本発明の第１の実施形態による基板搬送装置を示す概略斜視図であり、図２は、図１中のＡ−Ａ線による基板搬送装置の概略断面図であり、図３は、図１のヒータ部材が非加熱位置にある状態での基板搬送装置の概略断面図であり、図４は、図３の状態より更にヒータ部材が加熱位置に移動された状態での基板搬送装置の概略断面図であり、図５は、図１の基板搬送装置によるハンダ付け方法の流れを示すフローチャートである。

図１〜図４を参照して、図示の基板搬送装置２は、複数の電子部品４がクリームハンダ（ハンダを構成する）（図示せず）を介して搭載された基板６を加熱領域８を通して搬送するための搬送手段１０と、加熱領域８の下流側端部に設けられた第１位置決め手段１２と、加熱領域８の片側部に設けられた第２位置決め手段１４と、加熱領域８において基板６側よりクリームハンダを加熱溶融するための加熱手段１６と、加熱領域８において基板６に搭載された複数の電子部品４を押圧するための押圧手段１８と、を備えている。以下、これら各構成要素について詳細に説明する。

搬送手段１０は、相互に対向して配設された一対のコンベア２０ａ，２０ｂと、一対のコンベア２０ａ，２０ｂをそれぞれ支持するための一対のコンベアレール２２ａ，２２ｂと、一対のコンベア２０ａ，２０ｂをそれぞれ駆動させるための一対の駆動源２４ａ，２４ｂと、を備えている。

コンベア２０ａ（２０ｂ）は、コンベアレール２２ａ（２２ｂ）の内側面における両端部にそれぞれ回転自在に支持された一対のプーリ２６ａ（２６ｂ）と、これら一対のプーリ２６ａ（２６ｂ）に移動自在に張架された無端状のベルト部材２８ａ（２８ｂ）と、を備えている。一対のコンベア２０ａ，２０ｂの各ベルト部材２８ａ，２８ｂの上側部分により基板６が搬送される搬送経路３０が規定され、また一対のコンベア２０ａ，２０ｂの間であって、この搬送経路３０の上流側と下流側との間には加熱領域８が存在している。一対のコンベア２０ａ，２０ｂの離間距離Ｄ１は、基板６の幅方向の大きさＤ２よりも僅かに小さく構成されており（図２参照）、基板６が一対のコンベア２０ａ，２０ｂにより搬送される際には、基板６の片側部が一方のコンベア２０ａのベルト部材２８ａの上側部分に支持され、またその他側部が他方のコンベア２０ｂのベルト部材２８ｂの上側部分に支持される。

コンベアレール２２ａ（２２ｂ）の内側面における上端部には、略水平方向に延びるベルトガイド部３２ａ（３２ｂ）が設けられており、このベルトガイド部（３２ｂ）の上面には、コンベア２０ａ（２０ｂ）のベルト部材２８ａ（２８ｂ）の上側部分が移動自在にガイドされる。また、一対のコンベアレール２２ａ，２２ｂの各上面にはそれぞれ、横長の固定ガイド部材３４，３６が固定的に取り付けられており、一方の固定ガイド部材３４の片側部には、一対の収容凹部３５が設けられている。また、一方のコンベアレール２２ａの内側面には、加熱領域８に搬送された基板６を感知するためのセンサ（図示せず）が設けられており、このセンサについては後述する。

駆動源２４ａ（２４ｂ）は例えば電動モータなどから構成され、コンベアレール２２ａ（２２ｂ）の一端部における内部に配設されており、駆動源２４ａ（２４ｂ）の出力軸（図示せず）は、一方のプーリ２６ａ（２６ｂ）の回転軸（図示せず）に駆動連結されている。駆動源２４ａ（２４ｂ）が回転駆動されると、駆動源２４ａ（２４ｂ）の回転駆動力が一方のプーリ２６ａ（２６ｂ）に伝達されて一方のプーリ２６ａ（２６ｂ）が所定方向（図３中の矢印Ｐで示す方向）に回転され、これによりベルト部材２８ａ（２８ｂ）が所定方向（図３中の矢印Ｑで示す方向）に回転移動される。このように一対の駆動源２４ａ，２４ｂがそれぞれ同期して回転駆動されると、一対のコンベア２０ａ，２０ｂの各ベルト部材２８ａ，２８ｂがそれぞれ上記所定方向に同期して回転移動される。

第１位置決め手段１２は、ブロック状の当接部材３８と、当接部材３８を移動させるための伸縮自在の第１シリンダ機構４０と、を備えている。この第１位置決め手段１２は加熱領域８の下流側端部に配設され、当接部材３８は第１シリンダ機構４０の出力部に取り付けられている。第１シリンダ機構４０が伸長状態となると、当接部材３８は搬送経路３０内に突出して、加熱領域８に搬送された基板６の下流側端部（搬送経路３０の下流側に配設される端部）に作用する上昇位置（図３において実線で示す）に移動され、また第１シリンダ機構４０が収縮状態となると、当接部材３８は搬送経路３０から下方に後退して、加熱領域８に搬送された基板６の下流側端部に対する作用が解除される下降位置（図３において一点鎖線で示す）に移動される。このように第１シリンダ機構４０が伸縮されることにより、当接部材３８は上昇位置と下降位置との間を自在に上下動される。

第２位置決め手段１４は、略コの字状の可動部材４４と、可動部材４４を移動させるための伸縮自在の第２シリンダ機構４２と、を備えている。この第２位置決め手段１４は加熱領域８の片側部に配設され、可動部材４４及び第２シリンダ機構４２は略水平方向に並んで配設されている。可動部材４４は、接続部４６と、接続部４６の両端部より延びる一対の連結端部４８と、を有し、接続部４６の長さ方向中間部には第２シリンダ機構４２の出力部が取り付けられている。また一対の連結端部４８の各先端部はそれぞれ、下方に屈曲されて固定ガイド部材３４の一対の収容凹部３５にそれぞれ移動自在に収容され、連結端部４８の先端部が収容凹部３５に収容されると、連結端部４８の外側面は固定ガイド部材３４の片側面と略同一面上に位置付けられる。

第２シリンダ機構４２が伸長状態となると、可動部材４４は搬送経路３０内に突出して、その一対の連結端部４８の各先端部が加熱領域８に搬送された基板６の片側部に作用する突出位置（図２において実線で示す）に移動され、また第２シリンダ機構４２が収縮状態となると、可動部材４４は搬送経路３０から後退して、その一対の連結端部４８の各先端部が加熱領域８に搬送された基板６の片側部から後退して一対の収容凹部３５に収容される後退位置（図２において一点鎖線で示す）に移動される。このように第２シリンダ機構４２が伸縮されることにより、可動ガイド部材３４が突出位置と後退位置との間を略水平方向に自在にスライド移動される。

加熱手段１６は、例えばニクロム線などの電熱線（図示せず）が内蔵されたブロック状のヒータ部材５０と、ヒータ部材５０を移動させるための伸縮自在の第３シリンダ機構５２と、を備えている。この加熱手段１６は加熱領域８の下側部に配設され、ヒータ部材５０は第３シリンダ機構５２の出力部に取り付けられている。ヒータ部材５０は、例えばアルミニウムや鉄などの熱伝導性の高い金属などから形成され、その幅方向の大きさは、一対のコンベア２０ａ，２０ｂの離間距離Ｄ１よりも僅かに小さく構成されている。ヒータ部材５０内の電熱線に所定の電流が流れて電熱線が発熱されると、電熱線からの熱がヒータ部材５０に伝達されてヒータ部材５０が発熱される。

第３シリンダ機構５２が伸長状態となると、ヒータ部材５０は上方に移動して、加熱領域８に搬送された基板６に作用して加熱する加熱位置に位置付けられ（図４参照）、また第３シリンダ機構５２が収縮状態となると、ヒータ部材５０は下方に移動して、加熱領域８に搬送された基板６から離脱される非加熱位置に位置付けられる（図３参照）。このように第３シリンダ機構５２が伸縮されることにより、ヒータ部材５０は、加熱位置と非加熱位置との間を自在に上下動される。なお、この第１の実施形態では、加熱位置は搬送経路３０よりも上側に配設されており、これによりヒータ部材５０が非加熱位置から搬送経路３０を通して加熱位置に移動されると、加熱領域８に搬送された基板６がヒータ部材５０により押し上げられるようになる。

この加熱手段１６に関連してタイマ（図示せず）が設けられており、このタイマは、ヒータ部材５０が非加熱位置から加熱位置に移動してからクリームハンダが加熱溶融されるまでの加熱時間（例えば、数十秒程度）をカウントする。ヒータ部材５０が非加熱位置から加熱位置に移動されると、タイマによる加熱時間のカウントが開始され、この加熱時間のカウントが完了されると、ヒータ部材５０が加熱位置から非加熱位置に移動される。

押圧手段１８は、加熱領域８の上方に配設され、基板６に搭載された複数の電子部品４を押圧するための押圧プレート５４と、押圧プレート５４を加熱手段１６に向けて弾性的に偏倚するための弾性偏倚手段５６と、弾性偏倚手段５６を介して押圧プレート５４を支持するための支持プレート５８と、を備えている。押圧プレート５４はヒータ部材５０の上方（即ち、加熱領域８の上側部）に配設され、その大きさは、基板６の大きさとほぼ同一又はこれよりも僅かに大きく構成されている。支持プレート５８は押圧プレート５４の上方に配設され、上下方向に延びる４本の支持アーム６０を介して一対のコンベアレール２２ａ，２２ｂに支持されている。弾性偏倚手段５６は、複数（本実施形態では４個）のコイルバネ部材６２から構成され、複数のコイルバネ部材６２の各下端部は押圧プレート５４の上面に支持され、またそれらの各上端部は支持プレート５８の下面に支持されている。なお、図１において、押圧プレート５４は二点鎖線で示し、支持プレート５８及び複数のコイルバネ部材６２の図示は省略してある。

次に、図５のフローチャートをも参照して、上述の基板搬送装置２を用いたハンダ付け方法について説明すると、次の通りである。基板６が一対のコンベア２０ａ，２０ｂにより搬送される前の状態（待機状態）においては、加熱手段１６のヒータ部材５０は非加熱位置に位置付けられ、第１位置決め手段１２の当接部材３８は下降位置に位置付けられ、また第２位置決め手段１４の可動部材４４は後退位置に位置付けられている。また、一対の駆動源２４ａ，２４ｂがそれぞれ同期して回転駆動されることにより、一対のコンベア２０ａ，２０ｂの各ベルト部材２８ａ，２８ｂが所定方向に同期して回転移動されている。また、ヒータ部材５０内の電熱線に所定の電流が流れて、ヒータ部材５０は発熱された状態に保持されている。

この基板搬送装置２の上流側に設置された装置（図示せず）において、基板６にクリームハンダが塗布され、例えばＩＣチップなどの複数（本実施形態では８個）の電子部品４がこのクリームハンダを介して基板６に搭載される。このように複数の電子部品４が搭載された基板６は、上流側に設置された装置より基板搬送装置２に搬送される。

このようにして基板６が一対のコンベア２０ａ，２０ｂにより、一対の固定ガイド部材３４，３６に沿って搬送経路３０の上流側から加熱領域８に搬送されると（ステップＳ１）、センサがこの基板６を感知してステップＳ２からステップＳ３に進み、センサからの感知信号により第１位置決め手段１２の当接部材３８が下降位置から上昇位置に図３中の矢印Ｒで示す方向に移動され、また第２位置決め手段１４の可動部材４４が後退位置から突出位置に図２中の矢印Ｓで示す方向に移動される（ステップＳ４）。このように当接部材３８が上昇位置に移動されると、基板６の下流側端部が当接部材３８に当接されて基板６が加熱領域８において停止され（図３参照）、基板６の搬送方向において基板６が加熱手段１６及び押圧手段１８に対して位置決めされる。また可動部材４４が突出位置に移動されると、可動部材４４の一対の連結端部４８の各先端部がそれぞれ基板６の片側部に作用されるとともに、固定ガイド部材３６が基板６の他側部に作用され、基板６の搬送方向に垂直な方向において基板６が加熱手段１６及び押圧手段１８に対して位置決めされる。このように位置決めされた後に、一対の駆動源２４ａ，２４ｂの回転駆動が停止され、一対のコンベア２０ａ，２０ｂの各ベルト部材２８ａ，２８ｂの回転移動が停止される（ステップＳ５）。

その後に、ヒータ部材５０が非加熱位置から加熱位置に図３中の矢印Ｔで示す方向に移動されるとともに、タイマによる加熱時間のカウントが開始され（ステップＳ６，Ｓ７）、これにより基板６がヒータ部材５０により搬送経路３０より押し上げられ、基板６に搭載された複数の電子部品４が押圧プレート５４の下面に当接して上昇される。この当接の際には、複数のコイルバネ部材６２の弾性作用によって、複数の電子部品４が押圧プレート５４に当接する際の衝撃が吸収される。また、加熱位置に上昇した状態においては、複数の電子部品４が押圧プレート５４により弾性的に押圧保持され、かかる押圧保持状態で、ヒータ部材５０からの熱が基板６側よりクリームハンダに伝達されてクリームハンダが加熱溶融されるので（ステップＳ８）、複数の電子部品４の各々が基板６から浮き上がることなく、複数の電子部品４が基板６に確実にハンダ付けされる。

タイマによる加熱時間のカウントが完了されると、ステップＳ９からステップＳ１０に進み、ヒータ部材５０が加熱位置から非加熱位置に図４中の矢印Ｕで示す方向に移動され、これにより基板６が下降されて搬送経路３０に戻される。その後、第１位置決め手段１２の当接部材３８が上昇位置から下降位置に図３中の矢印Ｖで示す方向に移動されるとともに、第２位置決め手段１４の可動部材４４が突出位置から後退位置に図２中の矢印Ｗで示す方向に移動され（ステップＳ１１，Ｓ１２）、一対の駆動源２４ａ，２４ｂがそれぞれ回転駆動されて一対のコンベア２０ａ，２０ｂの各ベルト部材２８ａ，２８ｂがそれぞれ上記所定方向に回転移動され（ステップＳ１３）、基板６が搬送経路３０の加熱領域８から下流側へと搬送される（ステップＳ１４）。

したがって、この第１の実施形態の基板搬送装置２では、加熱領域８の大きさは、加熱手段１６のヒータ部材５０が加熱位置と非加熱位置との間を移動される空間の大きさ分を少なくとも確保すればよく、これにより装置全体を小型化することが可能となる。また、ヒータ部材５０が非加熱位置から加熱位置に移動されると、ヒータ部材５０が基板６に作用して加熱されるので、ヒータ部材５０からの熱をクリームハンダに効率良く伝達させることができ、クリームハンダを加熱するのに要する熱エネルギーの消費量を少なく抑えることが可能となる。

なお、この第１の実施形態では、基板６に複数の電子部品４をハンダ付けするように構成したが、１個の電子部品４を基板６にハンダ付けするように構成してもよい。
［第２の実施形態］
次に、図６〜図８を参照して、本発明の第２の実施形態による基板搬送装置について説明する。図６は、本発明の第２の実施形態による基板搬送装置を示す概略斜視図であり、図７は、図６のヒータ部材が非加熱位置にある状態での基板搬送装置を示す概略断面図であり、図８は、図７の状態より更にヒータ部材が加熱位置に移動された状態での基板搬送装置を示す概略断面図である。なお、以下に示す各実施形態において、上記第１の実施形態と実質上同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

第２の実施形態の基板搬送装置２Ａでは、基板６Ａには１個の電子部品４がクリームハンダを介して搭載され、この基板６Ａを複数保持するための保持手段６４が設けられている。この保持手段６４はプレート状に構成され、複数の基板６Ａの各々が着脱自在に保持される複数の保持孔６６を有している。保持手段６４の上面における保持孔６６の開口部の大きさは、その下面における保持孔６６の開口部の大きさよりも大きく構成され、これにより保持孔６６の内周部には、基板６Ａが載置される載置部６８が形成される。また、保持手段６４の上面における保持孔６６の開口部の大きさは、基板６の大きさとほぼ同一又はこれよりも僅かに大きく構成されている。

また、加熱手段１６Ａのヒータ部材５０Ａの上面には、上方に突出された複数の加熱部７０が設けられており、これら複数の加熱部７０は、保持手段６４の複数の保持孔６６に対応して配設されている。加熱部７０の大きさは、保持手段６４の下面における保持孔６６の開口部の大きさよりも僅かに小さく構成され、またその厚さは、保持手段６４の厚さよりも大きく構成されている。ヒータ部材５０Ａ内の電熱線に所定の電流が流れて電熱線が発熱されると、電熱線からの熱が複数の加熱部７０にそれぞれ伝達されて複数の加熱部７０がそれぞれ発熱される。なお、図６においては、押圧手段１８の図示は省略してある。

複数の基板６Ａの各々が複数の保持孔６６の各々の載置部６８に保持された保持手段６４が一対のコンベア２０ａ，２０ｂにより加熱領域８に搬送されると（図７参照）、上記第１の実施形態と同様に、ヒータ部材５０Ａが非加熱位置から加熱位置に図７中の矢印Ｔで示す方向に移動され、これにより複数の加熱部７０の各々が非加熱位置から複数の保持孔６６の各々を通して加熱位置に移動される。このように移動されると、複数の基板６Ａの各々が対応する加熱部７０によって押し上げられ、複数の基板６Ａの各々に搭載された電子部品４が押圧プレート５４に当接して弾性的に押圧保持される（図８参照）。したがって、上記第１の実施形態と同様に、複数の加熱部７０の各々からの熱が対応する複数の基板６Ａの各々のクリームハンダに伝達されてクリームハンダが加熱溶融される。

その後に、ヒータ部材５０Ａが加熱位置から非加熱位置に図８中の矢印Ｕで示す方向に移動されると、複数の基板６Ａの各々が下降されて複数の保持孔６６の各々の載置部６８に載置され、上記第１の実施形態と同様に、保持手段６４が一対のコンベア２０ａ，２０ｂにより搬送経路３０の下流側へと搬送される。したがって、この第２の実施形態の基板搬送装置２Ａでは、複数の基板６Ａについて同時にハンダ付けすることができ、効率良くハンダ付けを行うことができる。

［第３の実施形態］
次に、図９及び図１０を参照して、本発明の第３の実施形態による基板搬送装置について説明する。図９は、本発明の第３の実施形態による基板搬送装置を示す概略断面図であり、図１０は、図９の基板搬送装置によるハンダ付け方法の流れを示すフローチャートである。

図９を参照して、第３の実施形態の基板搬送装置２Ｂでは、押圧手段１８Ｂは、基板６に搭載された複数の電子部品４を押圧するための押圧プレート５４Ｂと、押圧プレート５４Ｂを加熱手段１６に向けて弾性的に偏倚するための弾性偏倚手段５６と、弾性偏倚手段５６を介して押圧プレート５４Ｂを支持するための支持プレート５８Ｂと、押圧プレート５４及び支持プレート５８Ｂを移動させるための伸縮自在の第４シリンダ機構７２と、を備えている。第４シリンダ機構７２は、押圧プレート５４Ｂ及び支持プレート５８Ｂの上方に配設され、第４シリンダ機構７２の出力部は、支持プレート５８Ｂの上面に取り付けられている。

第４シリンダ機構７２が伸長状態となると、押圧プレート５４Ｂは、基板６に搭載された複数の電子部品４を押圧する押圧位置に移動され（図９において実線で示す）、また第４シリンダ機構７２が収縮状態となると、押圧プレート５４Ｂは、基板６に搭載された複数の電子部品４より離隔される押圧解除位置に移動される（図９において一点鎖線で示す）。このように第４シリンダ機構７２が伸縮されることにより、押圧プレート５４Ｂは、押圧位置と押圧解除位置との間を自在に上下動される。なお、押圧位置は、搬送経路３０の高さ位置とほぼ同じ高さ又はこれよりも僅かに上方に配設されている。

また、加熱位置は搬送経路３０とほぼ同じ高さ位置に配設されており、これによりヒータ部材５０が非加熱位置（図９において一点鎖線で示す）から加熱位置（図９において実線で示す）に移動されると、ヒータ部材５０の上面が加熱領域８に搬送された基板６の下面に作用される。

図１０をも参照して、この第３の実施形態の基板搬送装置２Ｂを用いたハンダ付け方法について説明すると、次の通りである。上記第１の実施形態と同様に、ステップＳ３１からステップＳ３５が行われた後に、ヒータ部材５０が非加熱位置から加熱位置に図９中の矢印Ｔで示す方向に移動され（ステップＳ３６）、押圧プレート５４Ｂが押圧解除位置から押圧位置に図９中の矢印Ｘで示す方向に移動され（ステップＳ３７）、タイマによる加熱時間のカウントが開始される（ステップＳ３８）。これにより、基板６に搭載された複数の電子部品４が押圧プレート５４Ｂにより弾性的に押圧された状態で、ヒータ部材５０からの熱が基板６側よりクリームハンダに伝達されてクリームハンダが加熱溶融され（ステップＳ３９）、複数の電子部品４が基板６に確実にハンダ付けされる。

タイマによる加熱時間のカウントが完了されると、ステップＳ４０からステップＳ４１に進み、押圧プレート５４Ｂが押圧位置から押圧解除位置に図９中の矢印Ｙで示す方向に移動され、ヒータ部材５０が加熱位置から非加熱位置に図９中の矢印Ｕで示す方向に移動される（ステップＳ４２）。その後に、上記第１の実施形態と同様に、ステップＳ４３〜ステップＳ４６が行われる。

なお、押圧手段１８Ｂの支持プレート５８Ｂ及び弾性偏倚手段５６をそれぞれ省略してもよく、かかる場合には、第４シリンダ機構７２の出力部は押圧プレート５４Ｂの上面に取り付けられる。

以上、本発明に従う基板搬送装置の各種実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱することなく種々の変形乃至修正が可能である。

例えば、上記各実施形態では、弾性偏倚手段５６により押圧プレート５４（５４Ｂ）を加熱手段１６（１６Ａ）に向けて弾性的に偏倚するように構成したが、このような構成に代えて、例えば次のように構成することができる。押圧プレート５４（５４Ｂ）には複数の貫通孔（図示せず）が設けられ、これら複数の貫通孔は、基板６に搭載された複数の電子部品４（又は、複数の基板６Ａの各々に搭載された電子部品４）に対応して配設されている。これら複数の貫通孔の各々には、重り部材（図示せず）が上下動自在に保持されており、重り部材の下端部は、貫通孔の下側開口部より下方に突出されている。ヒータ部材５０（又は、複数の加熱部７０）が非加熱位置から加熱位置に移動されると、基板６がヒータ部材５０により押し上げられ（又は、複数の基板６Ａの各々が複数の加熱部７０の各々により押し上げられ）、基板６に搭載された複数の電子部品４の各々（又は、複数の基板６Ａの各々に搭載された電子部品４）が複数の重り部材の各々の下端部に当接される。このように当接されると、複数の重り部材の各々が対応する複数の電子部品４の各々により押し上げられ、これにより電子部品４は重り部材の自重により下方に押圧され、電子部品４に作用する押圧力をほぼ一定に保持することができる。

また例えば、上記各実施形態では、基板６（６Ａ）に搭載された電子部品４を押圧するための押圧手段１８（１８Ｂ）を設けるように構成したが、この押圧手段１８（１８Ｂ）を省略してもよい。

本発明の第１の実施形態による基板搬送装置を示す概略斜視図である。図１中のＡ−Ａ線による基板搬送装置の概略断面図である。図１のヒータ部材が非加熱位置にある状態での基板搬送装置の概略断面図である。図３の状態より更にヒータ部材が加熱位置に移動された状態での基板搬送装置の概略断面図である。図１の基板搬送装置によるハンダ付け方法の流れを示すフローチャートである。本発明の第２の実施形態による基板搬送装置を示す概略斜視図である。図６のヒータ部材が非加熱位置にある状態での基板搬送装置を示す概略断面図である。図７の状態より更にヒータ部材が加熱位置に移動された状態での基板搬送装置を示す概略断面図である。本発明の第３の実施形態による基板搬送装置を示す概略断面図である。図９の基板搬送装置によるハンダ付け方法の流れを示すフローチャートである。

符号の説明

２，２Ａ，２Ｂ基板搬送装置
４電子部品
６，６Ａ基板
８加熱領域
１０搬送手段
１２第１位置決め手段
１４第２位置決め手段
１６，１６Ａ加熱手段
１８，１８Ｂ押圧手段
５４，５４Ｂ押圧プレート
５６弾性偏倚手段
６４保持手段
６６保持孔

Claims

電子部品がハンダを介して搭載された基板を搬送し、前記ハンダを加熱溶融して前記電子部品を前記基板にハンダ付けする基板搬送装置であって、
前記電子部品が前記ハンダを介して搭載された前記基板を加熱領域を通して搬送するための搬送手段と、前記加熱領域において前記基板側より前記ハンダを加熱溶融するための加熱手段と、を備え、前記加熱手段は、前記基板に作用して加熱する加熱位置と、前記基板から離脱される非加熱位置との間を移動自在に構成されており、
前記基板が前記搬送手段により前記加熱領域に搬送されると、前記加熱手段が前記非加熱位置から前記加熱位置に移動され、前記加熱手段からの熱が前記基板側より前記ハンダに伝達されることを特徴とする基板搬送装置。
前記加熱領域において前記基板に搭載された前記電子部品を押圧するための押圧手段を更に備え、前記基板が前記搬送手段により前記加熱領域に搬送されると、前記加熱手段が前記非加熱位置から前記加熱位置に移動され、前記加熱手段からの熱が前記基板側より前記ハンダに伝達され、前記基板に搭載された前記電子部品が前記押圧手段により押圧されることを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
前記押圧手段は前記加熱手段の上方に配設され、前記加熱手段が前記非加熱位置から前記加熱位置に移動されると、前記基板が前記加熱手段により押し上げられ、前記基板に搭載された前記電子部品が前記押圧手段に当接して押圧されることを特徴とする請求項２に記載の基板搬送装置。
前記押圧手段は、前記電子部品を押圧する押圧プレートと、前記押圧プレートを前記加熱手段に向けて弾性的に偏倚する弾性偏倚手段と、を備え、
前記加熱手段が前記非加熱位置から前記加熱位置に移動されると、前記基板が前記加熱手段により押し上げられ、前記基板に搭載された前記電子部品は、前記押圧プレートに当接して前記弾性偏倚手段の弾性作用により弾性的に押圧されることを特徴とする請求項３に記載の基板搬送装置。
前記押圧手段は、前記基板に搭載された前記電子部品を押圧する押圧位置と、前記基板に搭載された前記電子部品より離隔される押圧解除位置との間を移動自在に構成されており、
前記基板が前記搬送手段により前記加熱領域に搬送されると、前記加熱手段が前記非加熱位置から前記加熱位置に移動され、また前記押圧手段が前記押圧解除位置から前記押圧位置に移動され、前記基板に搭載された前記電子部品が前記押圧手段により押圧されることを特徴とする請求項２に記載の基板搬送装置。
前記加熱領域の下流側端部には第１位置決め手段が設けられ、前記第１位置決め手段は、前記基板の下流側端部に作用する上昇位置と、前記基板の前記下流側端部に対する作用が解除される下降位置との間を移動自在に構成されており、
前記基板が前記搬送手段により前記加熱領域に搬送されると、前記第１位置決め手段が前記下降位置から前記上昇位置に移動され、これによって前記基板の前記下流側端部が前記上昇位置にある前記第１位置決め手段に当接されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基板搬送装置。
前記加熱領域の片側部には第２位置決め手段が設けられ、前記第２位置決め手段は、前記基板の片側部に作用する突出位置と、前記基板の前記片側部から後退する後退位置との間を移動自在に構成されており、
前記基板が前記搬送手段により前記加熱領域に搬送されると、前記第２位置決め手段が前記後退位置から前記突出位置に移動され、これによって前記基板の前記片側部が前記突出位置にある前記第２位置決め手段に当接されることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の基板搬送装置。
前記電子部品が前記ハンダを介して搭載された前記基板を複数保持するための保持手段が設けられ、前記保持手段は、前記複数の基板の各々が保持される複数の保持孔を有し、前記加熱手段は、前記保持手段の前記複数の保持孔に対応して設けられた複数の加熱部を有し、前記押圧手段は前記加熱手段の上方に配設されており、
前記複数の基板が保持された前記保持手段が前記搬送手段により前記加熱領域に搬送されると、前記加熱手段が前記非加熱位置から前記加熱位置に移動され、前記複数の基板の各々が前記複数の保持孔の各々を通して前記加熱手段の前記複数の加熱部の各々によって押し上げられ、前記複数の基板の各々に搭載された前記電子部品が前記押圧手段に当接して押圧されることを特徴とする請求項２に記載の基板搬送装置。
前記押圧手段は、前記複数の基板の各々の前記電子部品を押圧する押圧プレートと、前記押圧プレートを前記加熱手段に向けて弾性的に偏倚する弾性偏倚手段と、を備え、
前記加熱手段が前記非加熱位置から前記加熱位置に移動されると、前記複数の基板の各々が前記加熱手段の前記複数の加熱部の各々によって押し上げられ、前記複数の基板の各々に搭載された前記電子部品は、前記押圧プレートに当接して前記弾性偏倚手段の弾性作用により弾性的に押圧されることを特徴とする請求項８に記載の基板搬送装置。