JP2010070365A

JP2010070365A - 基板搬送装置

Info

Publication number: JP2010070365A
Application number: JP2008242141A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Nakanishi; 智昭中西
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2008-09-22
Filing date: 2008-09-22
Publication date: 2010-04-02

Abstract

【課題】基板と基板に実装された電子部品との接合部の温度を搬送中も維持できるようにした基板搬送装置を提供する。
【解決手段】基板３の搬送経路の下方にヒータブロック１０を配置し、ヒータブロック１０の上面に複数の直接加熱面１３を形成した。直接加熱面１３は基板３の搬送方向に適宜間隔を置いて配置されており、搬送中の基板３が鉛直上方に到達するとヒータブロック１０を上昇させて直接加熱面１３を基板３の裏面に接触させる。これにより基板３は直接的に加熱されるので、輻射熱によって間接的に加熱するだけの場合より温度の維持管理が容易である。
【選択図】図１

Description

本発明は、前工程で電子部品が実装された基板を後工程に搬送する装置に関するものである。

部品実装後の基板の搬送を行う基板搬送装置として、搬送中の基板を下方に置かれたポストヒート手段によって加熱するものがある（特許文献１）。これは、実装時に加熱された部品と基板が搬送の過程で自然冷却されると、部品と基板の熱膨張率の差によって両者の接合部に発生した応力が接合不良の問題を引き起こしてしまうことから、これを防止するために実装後の両者の温度を維持することを目的としたものである。
特許第３８５７９４９号公報

特許文献１に開示された基板搬送装置では、搬送中の基板の下方に配置されたポストヒート手段は輻射熱で加熱を行う構成となっているが、特に搬送距離が長くなるほど接合部の温度維持に必要なポストヒート手段の発熱量が増大し、非経済的であるとともに、ポストヒート手段の周囲に配置されている機器等に熱が重大な影響を与えるおそれがある。また接合部の温度管理が極めて困難である。

本発明は、基板と基板に実装された部品との接合部の温度を搬送中も維持できるようにした基板搬送装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の基板搬送装置は、部品実装後の基板の搬送を行う基板搬送装置であって、基板を所定の方向に送り出して搬送する基板送り出し手段と、搬送中の基板を下方から直接的に加熱する基板加熱手段を備えた。

請求項２に記載の基板搬送装置は請求項１に記載の基板搬送装置であって、前記基板加熱装置が、基板の送り出しが行われているときに基板から離れた位置で基板を間接的に加熱し、送り出しが一時的に中断されたときに基板の下面に接触して基板を直接的に加熱する。

請求項３に記載の基板搬送装置は請求項１に記載の基板搬送装置であって、上面に載置した基板の送り出しを行うコンベアベルトの下面にヒータブロックを接触させて配置し、前記ヒータブロックによって加熱された前記コンベアベルトによって基板を直接的に加熱する。

請求項４に記載の基板搬送装置は請求項１に記載の基板搬送装置であって、鉛直上方から基板送り出し方向寄りに傾いた方向に噴出する熱気によって基板を送り出すとともに基板の下面に接触した熱気によって基板を直接的に加熱する。

搬送中の基板に輻射熱による間接的な加熱以外の直接的な加熱を行うことで、保温効果が高まるとともに温度管理が容易となる。

本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１乃至３は本発明の第１の実施形態の基板搬送装置の構成を示す図、図４は本発明の第２の実施形態の基板搬送装置の構成を示す図、図５は本発明の第３の実施形態の基板搬送装置の構成を示す図である。

最初に本発明の第１の実施形態の基板搬送装置について図１乃至３を参照して説明する。基板搬送装置１は、前工程において電子部品２が実装された基板３を水平に張られた２本のコンベアベルト４にキャリア５を介して載置し、後工程に搬送する装置である。コンベアベルト４はモータ６によって作動し、載置した基板３を水平に搬送する。２本のコンベアベルト４は間隔をおいて配置されており、それぞれのコンベアベルト４にキャリア５の両側部が載置される。各コンベアベルト４の側方に配置されたガイドレール７が搬送中の基板３の位置を規制する。

ヒータブロック１０は縦方向（基板３の搬送方向）に長い板状体であり、搬送中の基板３を下方から加熱する基板加熱手段である。ヒータブロック１０はエアシリンダ１１のピストンロッド１２の先端と連結され、ピストンロッド１２の伸縮によって鉛直方向に移動する。ヒータブロック１０は凹凸のある上面を備え、高い位置にある直接加熱面１３が縦方向に適宜距離をおいて複数形成されている。図２はピストンロッド１２を伸ばしたときに直接加熱面１３の位置を示し、鉛直上方に移動した直接加熱面１３は、キャリア５の中央に設けられた空間１４を通って基板３の裏面に接触し、基板３を直接的に加熱する。

ヒータブロック１０は基板３の搬送中は図１に示すようにキャリア５と干渉しない位置まで下降させておき、空間１４を通して輻射熱で基板３を間接的に加熱する。搬送中の基板３が直接加熱面１３の鉛直上方となる位置まで到達したら基板３を一時停止させ、ヒータブロック１０を上昇させて基板３を直接的に加熱する。直接加熱を開始して所定時間が経過したらヒータブロック１０を下降させ、基板３の搬送を再開する。このように基板３はヒータブロック１０による間接加熱と直接加熱を繰り返し受けながら搬送される。

ヒータブロック１０は、図３に示すように直接加熱面１３ごとに複数のブロック１５に分割し、それぞれのブロック１５にピストンロッド１６とエアシリンダ１７を配置し、各ブロック１５が独立して昇降するように構成することもできる。

次に本発明の第２の実施形態の基板搬送装置について図４を参照して説明する。基板搬送装置２０は、基板３の幅と略同等の幅を有する幅広なコンベアベルト２１の下面に接触するようにヒータブロック２２を配置し、コンベアベルト２１の上面に基板３を直接載せて搬送する構成となっている。コンベアベルト２１はコンベアモータ２３の駆動によってヒータブロック２２の上面を擦動し、上面に載せた基板３を水平に搬送する。コンベアベルト２１はヒータブロック２２の熱によって変形や変質しない耐熱性を備え、基板３を搬送するとともにヒータブロック２２の熱を基板３に伝える。コンベアベルト２１は常時ヒータブロック２２と接触しているため、基板３はヒータブロック２２によって直接加熱されたコンベアベルト２１によって常時直接加熱された状態で搬送される。

最後に次に本発明の第３の実施形態の基板搬送装置について図５を参照して説明する。基板搬送装置３０は、ヒータブロック３１によって加熱されたエアの噴出しによって基板３を宙に浮かせた状態で搬送する構成となっている。ヒータブロック３１には複数のエアノズル３２が基板３の搬送方向および基板３の幅方向に整列して内蔵されている。これらのエアノズル３２はヒータブロック３１の上面に開口し、鉛直上方から基板搬送方向寄りに傾いた方向をエア噴出し方向としている。ヒータブロック３１の外部から各エアノズル３２に送られた圧縮エアはヒータブロック３１によって加熱され、熱気となってヒータブロック３１の上面から噴出する。基板３はこの熱気によって直接的に加熱されるとともにヒータブロック３１の上空に浮いた状態となって搬送方向に押し出される。

一対のガイドレール３３の上部には断熱性を有するカバー３４が架設されており、ヒータブロック３１の上部に閉鎖的な空間３５を形成している。この空間３５にはエアノズル３２から噴出された熱気とさらにヒータブロック３１の輻射熱によって加熱されたエアが充満し、基板３の保温効果を高めている。なお、カバー３４の上流側は基板３を搬入するために開放されている。また空間３５は完全には閉鎖されておらず、上流側と下流側が開放されており、基板３の搬送方向へのエアの流れが妨げられないようになっている。

第１の実施形態と第２の実施形態では、コンベアベルト４、２１が基板を所定の方向に送り出して搬送する基板送り出し手段を構成し、第３の実施形態では鉛直上方から基板送り出し方向寄り傾いた方向に噴出する熱気が基板送り出し手段を構成している。また、第１の実施形態のヒータブロック１０の直接加熱面１３は搬送中の基板を下方から直接的に加熱する基板加熱手段を構成し、第２の実施形態では、これがヒータブロック２２およびヒータブロック２２によって直接加熱されたコンベアベルト２１で構成されている。第３の実施形態ではエアノズル３２から噴出した熱気が基板を下方から直接的に加熱する基板加熱手段を構成している。

部品実装後の高温状態にある電子部品と基板を保温する場合、基板の下面から輻射熱のみで加熱する従来の方法では非効率であるとともに温度管理が困難であったが、第１の実施形態のように輻射熱による間接的な加熱の途中に直接的な加熱を付与することで、ヒータブロック１０の過大な発熱量を必要とせずに保温効果を高めることができる。また、ヒータブロック１０の温度は既知であるので、直接加熱面１３と基板３との接触時間を管理することで基板３の温度管理が可能である。第２、第３の実施形態では、搬送中の基板３は輻射熱以外の熱によって直接的に加熱された状態にあり、第１の実施形態の場合と同様に保温効果が高く、また温度管理も容易である。

本発明は、熱圧着を含む複数の工程を経て電子部品を基板に実装する分野において有用である。

本発明の第１の実施形態の基板搬送装置の構成を示す図本発明の第１の実施形態の基板搬送装置の構成を示す図本発明の第１の実施形態の基板搬送装置の構成を示す図本発明の第２の実施形態の基板搬送装置の構成を示す図本発明の第３の実施形態の基板搬送装置の構成を示す図

符号の説明

１、２０、３０基板搬送装置
２電子部品
３基板
４、２１コンベアベルト
１０、２２、３１ヒータブロック
１３直接加熱面
３２エアノズル

Claims

部品実装後の基板の搬送を行う基板搬送装置であって、
基板を所定の方向に送り出して搬送する基板送り出し手段と、搬送中の基板を下方から直接的に加熱する基板加熱手段を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
前記基板加熱装置が、基板の送り出しが行われているときに基板から離れた位置で基板を間接的に加熱し、送り出しが一時的に中断されたときに基板の下面に接触して基板を直接的に加熱することを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
上面に載置した基板の送り出しを行うコンベアベルトの下面にヒータブロックを接触させて配置し、前記ヒータブロックによって加熱された前記コンベアベルトによって基板を直接的に加熱することを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。
鉛直上方から基板送り出し方向寄りに傾いた方向に噴出する熱気によって基板を送り出すとともに基板の下面に接触した熱気によって基板を直接的に加熱することを特徴とする請求項１に記載の基板搬送装置。