JP4560427B2 - 電子部品接合装置及び接合方法 - Google Patents

Description

本発明は、その第１の面における部品接合領域において複数の電子部品が接合材料を介在させて装着された回路基板に対して、当該第１の面とは反対側の面である第２の面より部分的（局所的）に加熱を行うことで上記接合材料を加熱溶融させ、その後冷却固化させることで、上記それぞれの電子部品を上記回路基板に接合する電子部品接合装置及び接合方法に関する。

従来、この種の電子部品接合装置としては種々構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。従来の電子部品接合装置による電子部品の接合方法について、図２１（a）〜（c）の模式説明図を用いて以下に説明する。

図２１（a）に示すように、回路基板２の図示上面である第１の面２ａには、電子部品１の電極１ａが接合材料である半田３を介して装着、すなわち配置されている。このような回路基板２は、例えば図示しない部分に弱耐熱電子部品（例えば、その耐熱温度が低いＣＣＤ、ＣＭＯＳ、又は光ピック部品等）が実装されており、これらの弱耐熱電子部品に熱的な影響を与えることなく、半田３の加熱溶融が行われて、電子部品１が接合されるような回路基板である。

また、このような回路基板２は、第１の面２ａとは反対側の面である第２の面２ｂの周部において、プレート状部材であるパレット４により支持されている。このようにパレット４により回路基板２が支持されていることで、例えば、回路基板２が軟らかい材料により形成されているような場合（例えば、フレキシブル基板であるような場合）であっても、その搬送を確実に行うことができる。

また、図２１（a）に示すように、パレット４には、回路基板２の第１の面２ａにおいて電子部品１が接合される領域（部品接合領域）に相当する第２の面２ｂを、上記支持状態において露出させるように、開口部４ａが形成されている。このようなパレット４の開口部４ａを利用して、図示しない加熱装置により加熱される加熱部材５０５を、パレット４の開口部４ａを通して、回路基板２の第２の面２ｂに接触させることで、加熱部材５０５から回路基板２を介してそれぞれの半田３に熱を伝えることができ、これによりそれぞれの半田３を加熱溶融させることができる。

また、このような接触伝熱による加熱は、回路基板２において、加熱すべき箇所あるいはその近傍に、加熱部材５０５を部分的に接触させることで、ある程度局所的に行うことができ、上記弱耐熱電子部品に対して熱的な影響を与えることを確実に防止することができる。

特開２００４−１１１９０１号公報

しかしながら、このような電子部品１の接合においては、例えば、フレキシブル状回路基板や、その第２の面２ｂに補強材層としていわゆる裏打ち層が形成されているような回路基板が、回路基板２として用いられることが多く、このような回路基板２は、伝熱されることで図２１（b）に示すように反りの発生を伴う場合がある。特に上記裏打ち層が形成されているような回路基板にあっては、回路基板２の主材である基材層と当該裏打ち層との熱膨張率の相違により、上記反りの発生がより顕著をなる傾向がある。

また、パレット４は、その搬送の際における取り扱い性が考慮されて、金属材料（例えば、アルミニウム等）や樹脂材料等により薄い板状に形成されていることが多いため、当該搬送の過程において、パレット４自体に反りや曲がり等の形状変形が生じているような場合がある。また、搬送過程において反りや曲がりが生じ無いような場合であっても、加熱部材５０５による回路基板２の加熱の際に、回路基板２を介した間接的な伝熱や加熱部材５０５からの直接的な輻射により、パレット４が加熱されるような場合もある。このような場合にあっては、図２１（c）に示すように、当該熱によりパレット４に反りが発生して、特に回路基板２がフレキシブル状基板であるような場合あっては、平坦な支持を行うことができず、例えば回路基板２が反った状態にて支持される場合がある。

このように、回路基板２に反り当該生じた状態においては、回路基板２の第２の面２ｂと加熱部材５０５との接触が不十分な状態となり、不十分な加熱による電子部品１の接合不良が発生する場合があるという問題がある。

従って、本発明の目的は、上記問題を解決することにあって、接触伝熱により回路基板を部分的（局所的）に加熱することで、当該回路基板上に配置された接合材料の加熱溶融を行う電子部品の接合において、回路基板の反り等による上記接触伝熱の不良に伴う電子部品の接合不良を確実に防止することを可能とする電子部品接合装置及び接合方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は以下のように構成する。

本発明の第１態様によれば、その第１の面における部品接合領域において複数の電子部品が接合材料を介在させて装着された回路基板に対して、当該第１の面とは反対側の面である第２の面より部分的に加熱を行うことで上記接合材料を加熱溶融させ、その後冷却固化させることで、上記それぞれの電子部品を上記回路基板に接合する電子部品接合装置において、
その上面において上記回路基板の上記第２の面が配置され、当該配置状態において上記部品接合領域に相当する上記第２の面における領域を露出させる開口部と、当該第２の面の領域の周囲にて当該回路基板の支持を行う支持部とを有する基板搬送パレットに対して、その上面及び下面から支持を行い、その支持姿勢を解除可能に保持するパレット支持姿勢保持装置と、
上記パレット支持姿勢保持装置により上記支持姿勢が保持された状態の上記基板搬送パレットが支持する上記回路基板に対して、上記部品接合領域に相当する上記第２の面の領域を載置可能な載置部材と、上記載置部材を昇降可能であって、上記開口部を通して当該載置部材を上昇させることで当該載置部材に上記回路基板を載置させるとともに、上記パレット支持姿勢保持装置により支持された状態の上記基板搬送パレットによる上記回路基板の支持高さ位置よりも上方に位置される載置高さ位置にて上記回路基板を載置するように上記載置部材を上昇させて、上記基板搬送パレットによる上記回路基板の支持を解除する載置部材昇降部と、上記載置部材を加熱して当該載置部材に載置された状態の上記回路基板の加熱を行う加熱部とを備える基板加熱装置と、
上記載置部材に載置され上記基板搬送パレットによる支持が解除された状態の上記回路基板を上記加熱部により加熱する際に、上記第１の面より当該載置部材に対して当該回路基板を押圧して、当該回路基板の載置姿勢の保持を行う基板載置姿勢保持装置とを備えることを特徴とする電子部品接合装置を提供する。

本発明の第２態様によれば、上記基板載置姿勢保持装置は、
上記回路基板の上記第２の面における上記載置部材への載置領域に相当する上記第１の面における領域内において、当該回路基板を押圧可能な押圧部材と、
上記押圧部材を昇降可能であって、当該押圧部材を下降させることで、上記押圧部材により上記回路基板を上記載置部へ押圧する押圧部材昇降部とを備える第１態様に記載の電子部品接合装置を提供する。

本発明の第３態様によれば、上記押圧部材は棒状部材である複数の押さえピンであり、上記それぞれの押さえピンの中の複数の上記押さえピンは、上記回路基板の上記第１の面における上記載置領域に相当する領域において、上記部品接合領域を除く領域の隅部又は当該隅部近傍を押圧可能である第２態様に記載の電子部品接合装置を提供する。

本発明の第４態様によれば、少なくとも１つの上記押さえピンは、上記回路基板の上記第１の面における上記載置領域に相当する領域において、上記部品接合領域を除く上記領域の略中央付近を押圧可能である第３態様に記載の電子部品接合装置を提供する。

本発明の第５態様によれば、上記それぞれの押さえピンは、押圧部材昇降部に弾性部材を介して支持され、当該各々の押さえピンおける上記回路基板の押さえ高さ位置のバラツキを、上記各々の弾性部材により吸収可能である第３態様又は第４態様に記載の電子部品接合装置を提供する。

本発明の第６態様によれば、上記基板載置姿勢保持装置は、上記加熱部による上記回路基板の部分的な加熱の際に、伝熱による反りの発生を抑制するように、上記押圧部材による上記回路基板の押圧を行う第２態様から第５態様のいずれか１つに記載の電子部品接合装置を提供する。

本発明の第７態様によれば、上記載置部材に接続され、当該載置部材に載置された状態の上記回路基板を吸着保持させる吸引装置をさらに備える第１態様から第６態様のいずれか１つに記載の電子部品接合装置を提供する。

本発明の第８態様によれば、上記回路基板は、回路パターン又は端子が形成された基材層と、上記基材層とは異なる熱膨張率を有する材料により形成され、当該基材層を構造的に補強する補強材層とを備える回路基板であって、
上記回路基板への伝熱に伴って、上記基材層と上記補強材層との熱膨張率の相違により生じる反りの発生を抑制するように、上記基板載置姿勢保持装置により当該回路基板の載置姿勢の保持を行う第１態様から第７態様のいずれか１つに記載の電子部品接合装置を提供する。

本発明の第９態様によれば、その第１の面における部品接合領域において複数の電子部品が接合材料を介在させて装着された回路基板に対して、当該第１の面とは反対側の面である第２の面より加熱を行うことで上記接合材料を加熱溶融させ、その後冷却固化させることで、上記それぞれの電子部品を上記回路基板に接合する電子部品接合方法において、
その上面において上記回路基板の上記第２の面が配置され、当該配置状態において上記部品接合領域に相当する上記第２の面における領域を露出させる開口部と、当該第２の面の領域の周囲にて当該回路基板の支持を行う支持部とを有する基板搬送パレットに対して、その上面及び下面から支持を行ってその支持姿勢を解除可能に保持し、
当該基板搬送パレットが支持する上記回路基板に対して、上記部品接合領域に相当する上記第２の面の領域を載置部材の載置面に載置させながら、上記開口部を通して当該載置部材を上昇させて、上記支持姿勢が保持された状態の上記基板搬送パレットによる上記回路基板の支持高さ位置よりも上方に位置される載置高さ位置に、上記載置部材の上記載置面を位置させて、上記基板搬送パレットによる上記回路基板の支持を解除させるとともに、上記第１の面より当該載置面に対して上記回路基板を押圧して、当該回路基板の載置姿勢の保持を行い、
当該載置姿勢が保持された状態にて、上記載置部材を介して上記回路基板を部分的に加熱することで、上記接合材料の加熱溶融を行い、上記それぞれの電子部品を上記回路基板に接合することを特徴とする電子部品接合方法を提供する。

本発明の第１０態様によれば、上記回路基板の上記第１の面に対する上記押圧は、当該回路基板の上記第２の面における上記載置部への載置領域に相当する上記第１の面における領域において、上記部品接合領域を除く領域の隅部又は当該隅部近傍を含む複数の位置を押圧することにより行う第９態様に記載の電子部品接合方法を提供する。

本発明の上記態様によれば、回路基板において、部品実装領域を部分的に加熱することで、当該領域に装着された電子部品の接合を行うような場合に、上記回路基板の上記部品実装領域に相当する第２の面の領域が、載置部材に接触するように当該回路基板を載置するとともに、当該回路基板を第１の面より上記載置部材に対して押圧してやることで、その載置姿勢の保持を行いながら、上記載置部材を介して接触伝熱により上記回路基板を部分的に加熱することができる。このようにその載置姿勢の保持を行いながら、当該回路基板に対して加熱を行うことにより、当該加熱により上記回路基板に部分的に熱が伝達されても、反りや曲がりの発生を確実に抑制することができ、確実かつ高精度な接合を実現することができる。

また、このような上記回路基板は、基板搬送パレットに配置されて支持された状態にて搬送されるものであるが、上記載置部材に上記回路基板を載置させるとともに、上記基板搬送パレットによる当該回路基板の支持の解除を行うため、当該載置状態において上記基板搬送パレットに対して上記回路基板が開放された状態とさせることができる。このような状態にて上記回路基板に対する加熱を行うことで、当該加熱による熱に伴い上記回路基板に伸びが生じるような場合であっても、上記基板搬送パレットとの間では、上記支持の開放状態にあるため、当該回路基板に上記伸びによる弛み等が発生することを効果的に抑制することができる。

また、上記加熱溶融を行う際に、まず、上記基板搬送パレット自体の保持を、その上面及び下面から挟み込むように行うことで、搬送等の過程で、当該基板搬送パレットに曲がりや反りが生じているような場合であっても、当該曲がりや反りをある程度矯正した状態でその保持を行うことができる。このような保持を行うことで、上記基板搬送パレット自体の曲がりや反りによる上記回路基板の保持への影響を低減することができ、より高い平面度を保ちながらの上記回路基板の保持（載置姿勢の保持）を実現することができる。

また、上記回路基板の押圧は、複数の押さえピンにより行われ、上記回路基板の上記第１の面における複数の箇所が押さえられることにより行われることで、上記載置部材への載置姿勢の保持をより高い平面度を保ちながら行うことができる。

以下に、本発明にかかる実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

本発明の一の実施形態にかかる電子部品接合装置１０１の構成を模式的に示す模式断面図を図１に示す。また、この電子部品接合装置１０１において取り扱われる回路基板２の模式斜視図を図２に示す。まず、図２を用いて、電子部品接合装置１０１にて取り扱われる回路基板２の構成及びこの回路基板２に関係する構成について図２を用いて説明する。

図２に示すように、略板状の回路基板２には、その図示上面である第１の面２ａにおいて、複数の電子部品１が装着、すなわち複数の電子部品１が接合材料を介在させて第１の面２ａに配置されている。また、このような回路基板２は、例えば、４枚の回路基板２が、板状形状を有する基板搬送パレットの一例であるパレット４の上面に整列配置されている。このように複数の回路基板２が、パレット４上に配置されることで、これらの回路基板２の搬送を、パレット４を用いて一体的に行うことが可能となっている。

ここで、図２の模式斜視図におけるＡ−Ａ線断面における模式断面図を図３に示す。図２及び図３に示すように、パレット４には回路基板２の配置数量に応じた複数の開口部４ａが形成されており、開口部４ａの周部４ｂ（支持部の一例である）においてそれぞれの回路基板２が支持されている。具体的には、図２に示すように、回路基板２の第１の面２ａにおいては、それぞれの電子部品１が接合材料の一例である半田３を介して装着されている。これらの装着された状態の電子部品１は、後述するようにそれぞれの半田３が加熱溶融され、その後冷却固化されることで、回路基板２に接合されることとなる。このように回路基板２の第１の面２ａにおいてそれぞれの電子部品１が接合される領域が部品接合領域Ｒ１となっており、この部品接合領域Ｒ１において、それぞれの半田３を介して電子部品１が装着されている。回路基板２の第１の面２ａにおける部品接合領域Ｒ１に相応する反対側の面である第２の面２ｂにおける領域（この領域が加熱領域となる）が開口部４ａ上に配置されるように、それぞれの回路基板２がパレット４により支持されている。なお、このようなパレット４は、例えば、アルミニウムや樹脂により１ｍｍ程度の厚みを有するように形成される。

また、図２及び図３に示すように、パレット４の図示左右両端部は、電子部品接合装置１０１に備えられた２本の搬送レール５により支持されており、この両端部が支持状態において、パレット４の搬送を行うことが可能となっている。なお、図２に示すようにそれぞれの搬送レール５には、パレット４の走行方向を規制して当該搬送を案内する案内部材５ａと、この案内部材５ａにおけるパレット４との当接部分に配置され、パレット４の搬送を駆動する搬送チェーン５ｂとが備えられている。なお、それぞれの案内部材５ａは、大略Ｃ字形状の断面形状を有しており、このＣ字形状の内側下部に搬送チェーン５ｂが配置されている。

また、図１に示すように、電子部品接合装置１０１には、それぞれの回路基板２の第２の面２ｂに接触しながら回路基板２の加熱を行い、回路基板２を介してそれぞれの半田３の加熱溶融を行う基板加熱装置１０が備えられている。ここでこの基板加熱装置１０の模式的な構成を示す模式斜視図を図４に示し、図１及び図４を用いて基板加熱装置１０の構成について説明する。

図１及び図４に示すように、基板加熱装置１０は、パレット４に支持された状態にてその上方に搬送供給されたそれぞれの回路基板２の第２の面２ｂを載置する載置面１１ａを有する載置部材の一例であるステージ１１と、それぞれのステージ１１の下部に接触するように配置され、ステージ１１の加熱を行う加熱部の一例であるヒータ１２と、ステージ１１及びヒータ１２とを一体的な状態にて上昇又は下降させる載置部材昇降部の一例であるステージ昇降装置１３とを備えている。なお、電子部品接合装置１０１において、基板加熱装置１０の上方の位置が、それぞれの電子部品１を回路基板２に接合するための半田３の加熱溶融が行われる加熱処理位置となっている。

それぞれのステージ１１は、パレット４の開口部４ａを通過可能な大きさに形成されており、各々の開口部４ａを個別に通過する（あるいは挿入される）ことで、各々の回路基板２の第２の面２ｂに載置面１１ａを当接させて、回路基板２を載置することが可能となっている。また、上述したように、パレット４においては、回路基板２の第１の面２ａにおける部品接合領域Ｒ１に相応する反対側の面である第２の面２ｂにおける加熱領域がそれぞれの開口部４ａ上に配置されるように、それぞれの回路基板２が配置されているため、各々の開口部４ａ内に挿入されたステージ１１の載置面１１ａは、当該加熱領域において回路基板２と接触することとなる。また、それぞれのステージ１１、すなわち４個のステージ１１は、その下部において一体的に連結されており、このように連結されることで、ステージ昇降装置１３による一体的な上昇及び下降が実現可能となっている。なお、これらのステージ１１は、ヒータ１２により伝達された熱を効率的に回路基板２に伝達すべく、熱伝導率の高い材料、例えば金属材料にて形成されている。また、ステージ１１の載置面１１ａは平坦な面となっており、それぞれの回路基板２の搬送方向と略平行な平面となっている。

ヒータ１２は、４個のステージ１１の下部における連結部分に、その上面が接触するように形成されて配置されている。なお、このようなヒータ１２としては、迅速な加熱特性を有するようなヒータ、例えばセラミックヒータを採用することができる。

ステージ昇降装置１３は、４個のステージ１１及びヒータ１２を一体的に昇降させる機能を有しており、例えば、それぞれの回路基板２が配置されたパレット４が、基板加熱装置１０の上方に搬送供給される際に、パレット４とそれぞれのステージ１１との干渉が防止される高さ位置であるパレット供給高さ位置と、パレット４の各々の開口部４ａ内に各々のステージ１１を挿入させて、それぞれの回路基板２を載置面１１ａに載置させ、ヒータ１２により加熱を行う高さ位置である加熱高さ位置との間にて、それぞれのステージ１１及びヒータ１２の昇降を行うことが可能となっている。なお、ステージ昇降装置１３としては、それぞれのステージ１１及びヒータ１２がその上面に配置された略板状部材である昇降フレーム１３ａと、この昇降フレーム１３ａの昇降を行う昇降シリンダ１３ｂとにより構成される。

さらに、図１及び図４に示すように、それぞれのステージ１１の載置面１１ａには複数の孔部である吸着孔部１１ｂが形成されており、これらの吸着孔部１１ｂはステージ１１の内部を貫通する吸着用通路１４の一端に連通されている。これらの吸着用通路１４の他端は、ステージ１１における側壁部分を貫通するように形成されており、当該側壁の貫通箇所を通じて図示しない吸引装置に接続されている。これにより、上記吸引装置により発生された吸引圧力を、それぞれの吸着用通路１４を通じてそれぞれの吸着孔部１１ｂに伝達することが可能となっており、それぞれの載置面１１ａに載置された状態の回路基板２に対して当該伝達された吸引圧力を伝達することで、吸着保持を行うことができる。

また、図１に示すように、電子部品接合装置１０１は、上記加熱処理位置に搬送されたパレット４に対して、その上面及び下面から支持を行い、その支持姿勢を解除可能に保持するパレット支持姿勢保持装置の一例であるパレット保持装置２０を備えている。

パレット保持装置２０は、搬送レール５により支持されながら上記加熱処理位置に搬送されたパレット４に対して、その上面において部分的に当接することで、パレット４の支持高さ位置を規定する複数のパレット上面規定ピン２１と、それぞれのパレット上面規定ピン２１に対してパレット４の上面を押し付けるように、パレット４の下面に部分的に当接した状態でパレット４を押し上げることで、パレット４を上記支持高さ位置に規定させる（すなわち位置決めを行う）複数のパレット押し上げピン２２とを備えている。

それぞれのパレット上面規定ピン２１は、パレット４の上面において回路基板２が配置されていない部分に当接可能なように、当該上面において略均等に配置されている。また、それぞれのパレット上面規定ピン２１は、例えば略板状の連結プレート２３によりその上部において互いに一体的となるように連結されており、パレット４の上面との当接部分であるそれぞれの下端の高さ位置が同じ高さ位置なるように形成されている。

また、それぞれのパレット押し上げピン２２は、パレット４の下面において、パレット上面規定ピン２１による当接箇所に相当する位置や、それぞれの開口部４ａの周部近傍の位置に当接可能なように、当該下面において略均等に配置されている。また、それぞれのパレット押し上げピン２２の下部は、ステージ昇降装置１３の昇降フレーム１３ａに、弾性部材であるバネ部２４を介在させて支持されている。このようにそれぞれのパレット押し上げピン２２が支持されていることで、昇降シリンダ１３ｂを用いて昇降フレーム１３ａを上昇又は下降させることで、それぞれのパレット押し上げピン２２を一体的に上昇又は下降させることができる。また、このような上昇により各々のパレット押し上げピン２２の上端にパレット４の下面を当接させることができ、さらに上昇を継続することで、当該当接された状態のパレット４を搬送レール５から持ち上げて、その上面をそれぞれのパレット上面規定ピン２１に当接させ、支持高さ位置を規定させることができる。なお、それぞれのパレット押し上げピン２２の上昇又は下降の際には、それぞれのステージ１１及びヒータ１２も共に上昇又は下降されることとなる。

なお、それぞれのバネ部２４としては、パレット４の荷重を支えることができ、さらに、パレット４の支持高さ位置が規定された状態にて、さらにそれぞれのパレット押し上げピン２２が上昇されるような場合には、バネ部２４を縮ませることが可能なような弾性特性を有するものが採用される。このようなバネ部２４が設置されることで、パレット４に多少の反りや曲がりが残存するか、あるいはその厚み自体にむらがあるような場合であっても、それぞれのバネ部２４をフロート機構として機能させることができ、それぞれのパレット押し上げピン２２の当接高さ位置のバラツキを吸収することができ、確実なパレット４の支持姿勢の保持を行うことができる。

また、それぞれのパレット上面規定ピン２１によりパレット４の支持高さ位置が規定された状態において、搬送レール５の案内部材５ａにおけるＣ字形状断面の内側下部にて搬送チェーン５ｂにより支持されていたパレット４のそれぞれの端部は、それぞれの搬送チェーン５ｂによる支持が解除されて、当該それぞれの端部が案内部材５ａの上記Ｃ字形状断面における内側上部に当接された状態とされる。また、当該内側上部の高さ位置は、それぞれのパレット上面規定ピン２１の先端高さ位置と同じ高さ位置とされており、パレット４のそれぞれの端部は、それぞれの案内部材５ａによりその支持高さ位置が規定されることとなる。

また、図１に示すように、電子部品接合装置１０１は、それぞれのステージ１１の載置面１１ａに載置された状態の回路基板２に対して、その図示上面である第１の面２ａを押圧することで、当該回路基板２の第２の面２ｂをステージ１１の載置面１１ａに密着させて、回路基板２が載置面１１ａと略平行となるように回路基板２の載置姿勢の保持を行う基板載置姿勢保持装置の一例である基板保持装置３０を備えている。

基板保持装置３０は、回路基板２の第１の面２ａを載置面１１ａに対して部分的に押圧する押圧部材として複数の押さえピン３１と、それぞれの押さえピン３１を上昇又は下降させる押圧部材昇降装置の一例である押さえピン昇降装置３２とを備えている。なお、それぞれの押さえピン３１は、弾性部材であるバネ部３３を介して昇降プレート３４に装備されており、この昇降プレート３４が押さえピン昇降装置３２により昇降されることで、それぞれの押さえピン３１を一体的な状態で昇降させることが可能となっている。

また、図１に示すように、それぞれの押さえピン３１の下端は、回路基板２における第１の面２ａに当接される当接端部３１ａとなっており、それぞれの当接端部３１ａは、回路基板２の第１の面２ａにおいて、部品接合領域Ｒ１以外の領域であり、かつ、載置面１１ａに載置されている領域に相当する領域内において、当接されて回路基板２を押さえることができるように配置されている。

ここで、ステージ１１の載置面１１ａ載置された状態の回路基板２を、それぞれの押さえピン３１の当接端部３１ａでもって押さえている状態を説明するための模式説明図を図５に示す。図５に示す状態においては、パレット保持装置２０によりパレット４の上面高さ位置が規定された状態にある。このような状態において、ステージ昇降装置１３によりステージ１１をパレット４の開口部４ａに挿入させて貫通させるように上昇させることで、ステージ１１の載置面１１ａに回路基板２を載置させることができる。また、ステージ１１の載置面１１ａは、その高さ位置が保持された状態のパレット４における上面の高さ位置よりも高さ寸法Ｄだけ高い位置（すなわち、加熱高さ位置）にまで上昇されるようになっている。このようにステージ１１が上記加熱高さ位置にまで上昇されることで、パレット４による回路基板２の支持が解除されるとともに、回路基板２がパレット４の上面から高さ寸法Ｄだけ浮き上がらせた状態にて、当該回路基板２の載置による支持がステージ１１に受け渡された状態とされることとなる。

さらに図５に示すように、このように回路基板２がステージ１１に載置された状態において、回路基板２の第１の面２ａにそれぞれの押さえピン３１の当接端部３１ａを当接させて、回路基板２の第２の面２ｂをステージ１１の載置面１１ａに密着させることができるように、それぞれの押さえピン３１による押さえ位置が決定されている。なお、押さえピン昇降装置３２は、それぞれの押さえピン３１を、回路基板２への当接高さ位置と、当該当接状態が解除され、かつ、パレット４の搬入及び搬出の際に、それぞれの押さえピン３１とパレット４との干渉を確実に防止することができるような当接解除高さ位置との間で昇降させることができる。

なお、図１に示すように、それぞれの押さえピン３１を昇降プレート３４に支持させているバネ部３３は、上述したパレット押し上げピン２２に装備されているバネ部２４と同様な機能（すなわち、フロート機構）を有しており、それぞれの押さえピン３１の当接端部３１ａの当接高さ位置のバラツキをバネ部３３の弾性圧縮により吸収することが可能となっている。

さらに、図１に示すように、電子部品接合装置１０１は、加熱溶融された半田３に対して、上方より冷却ブローすることで冷却固化を行う冷却ブロー装置４０が備えられている。この冷却ブロー装置４０は、それぞれの半田３に対して局所的に冷却ブローを行う冷却ブローノズル４１が備えられている。

また、電子部品接合装置１０１には、基板加熱装置１０による回路基板２の載置動作及び加熱動作、パレット保持装置２０によるパレット４の保持動作、基板保持装置３０による回路基板２の載置姿勢の保持動作、及び冷却ブロー装置４０による冷却ブロー動作のそれぞれの動作制御を互いに関連付けながら統括的に行う制御装置５０が備えられている。この制御装置５０には、それぞれの動作を行う時間的なデータが含まれる動作プログラムが予め取り出し可能に記憶されており、この動作プロフラムに基づいて、それぞれの構成装置の動作制御が行われることで、それぞれの電子部品１の回路基板２への接合が行われる。

次に、このような構成を有する電子部品接合装置１０１において、パレット４に配置された状態にて搬送供給されるそれぞれの回路基板２に対して、電子部品１の接合が行われる手順について、図６の当該手順を示すフローチャートと、このフローチャートにおけるそれぞれの手順における電子部品接合装置１０１の状態を示す模式説明図である図７〜図１８を用いて以下に具体的に説明する。なお、以下に説明するそれぞれの手順においては、電子部品接合装置１０１におけるそれぞれの構成装置の動作が、制御装置５０により互いに関連付けながら統括的に制御されることにより行われる。

まず、図６のステップＳ１において、図７に示すように、その上面に４枚の回路基板２が配置された状態のパレット４が、それぞれの搬送レール５によりその両端が支持された状態で搬送され、電子部品接合装置１０１における加熱処理位置、すなわち、基板加熱装置１０の上方に供給され、その搬送方向における位置決めが行われる。また、このパレット４の搬入状態においては、押さえピン昇降装置３２によりそれぞれの押さえピン３１は当接解除高さ位置に位置された状態とされており、また、パレット保持装置１０により、それぞれのステージ１１及びパレット押し上げピン２２はパレット供給高さ位置に位置された状態とされている。従って、搬入されるパレット４と電子部品接合装置１０１の各構成部材との干渉を確実に防止することができる。

次に、図６のステップＳ２において、搬入されたパレット４に対して、パレット保持装置２０による保持を行う。具体的には、図８に示すように、ステージ昇降装置１３の昇降シリンダ１３ｂにより昇降フレーム１３ａを上昇させることにより、昇降フレーム１３ａに装備されているそれぞれのパレット押し上げピン２２の上昇を開始する。当該上昇によりそれぞれのパレット押し上げピン２２の上端部をパレット４の下面に当接させる。さらに上昇を継続することで、パレット４の両端部は、それぞれの案内部材５ａのＣ字形状の断面における内側下部と離間して上昇され、やがて、それぞれのパレット上面規定ピン２１の先端にパレット４の上面が当接されて、その上昇高さ位置にパレット４の支持高さ位置が規定された状態とされる。また、当該状態においては、パレット４における上記両端部は、それぞれの案内部材５ａのＣ字形状の断面の内側上部と当接されて、その上昇位置が規定された状態となる。このような状態となると、ステージ昇降装置１３による上昇が停止されて、パレット保持装置によりパレット４が保持された状態となる。なお、この状態においては、それぞれのステージ１１の載置面１１ａは上記加熱高さ位置とパレット供給高さ位置との間の高さ位置に位置された状態となっており、それぞれのステージ１１の載置面１１ａと回路基板２の第２の面とはまだ互いに当接されていない状態にある。

なお、このようにパレット保持装置による保持が行われた状態においては、それぞれの搬送レール５によるパレット４の保持は解除された状態とされる。また、当該パレット４の保持は、パレット４全体において略均等に分布配置されたそれぞれのパレット上面規定ピン２１とパレット押し上げピン２２とにより上面側及び下面側から挟み込むようにパレット４の支持を行っているため、パレット４自体に存在する反りや曲がりをある程度矯正することができる。

その後、図６のステップＳ３において、基板保持装置３０による回路基板２の保持が行われる。具体的には、図９に示すように、パレット保持装置２０により保持された状態のパレット４の上面に配置されたそれぞれの回路基板２に対して、それぞれの押さえピン３１の当接端部３１ａを近接させるように、押さえピン昇降装置３２による昇降プレート３４の下降を開始する。

当該下降によりそれぞれの押さえピン３１の当接端部３１ａが、上記当接解除高さ位置から上記当接高さ位置にまで下降されて、それぞれの回路基板２の第１の面２ａに当接された状態とされる。このように当接された状態となると、押さえピン昇降装置３２によるそれぞれの押さえピン３１の下降が停止され、それぞれの回路基板２が、それぞれの押さえピン３１とパレット４の上面における周部近傍により支持されてその支持位置が保持された状態とされる。なお、このような状態においては、それぞれの押さえピン３１の当接端部３１ａは、回路基板２の第１の面２ａに当接されただけの状態とされており、回路基板２に対して押圧力をほとんど付加することが無いような高さ位置に位置された状態とされている。

次に、図６のステップＳ４において、ステージ昇降装置１３によりそれぞれのステージ１１が上昇されて、ステージ１１への回路基板２の載置が行われる。具体的には、図１０に示すように、ステージ昇降装置１３によりそれぞれのステージ１１が上昇されて、パレット４の開口部４ａに挿入されるとともに、当該それぞれの開口部４ａを貫通して載置面１１ａが回路基板２の第２の面２ｂと当接される。なお、この上昇動作の際に、それぞれのパレット押し上げピン２２が装備された昇降フレーム１３ａが上昇されることとなるが、パレット４の高さ位置は既に規定された状態とされていることより、それぞれのパレット押し上げピン２２は上昇されない。すなわち、それぞれの押し上げピン２２を昇降フレーム１３ａに装備させているバネ部２４が、弾性圧縮されることで、それぞれのパレット押し上げピン２２が上昇されることなく、昇降フレーム１３ａを上昇させることができる構成が実現されている。

回路基板２の第２の面２ｂとステージ１１の載置面１１ａとを当接させた状態にて、さらにステージ１１の上昇を行うことで、図５に示すように、パレット４より回路基板２を浮かせることで、パレット４による回路基板２の支持（保持）を解除するとともに、ステージ１１の載置面１１ａへの回路基板２の載置が行われる。図５に示すように、パレット４の上面から高さ寸法Ｄの位置、すなわち上記加熱高さ位置にステージ１１の載置面１１ａが位置されると、ステージ昇降装置１３による上昇動作が停止される。

なお、このようにパレット４の上面の高さ位置よりも高い位置にステージ１１の載置面１１ａが位置されることにより、回路基板２の第１の面２ａに当接状態にあるそれぞれの押さえピン３１の当接端部３１ａも上昇されることとなるが、それぞれのバネ部３３が当該上昇高さ分だけ弾性圧縮されることで、当該上昇高さ分が吸収されることとなる。従って、図１０に示す状態においては、それぞれの回路基板２に対しては、バネ部３３の弾性圧縮分に相当する押圧力でもって、それぞれの押さえピン３１により押圧された状態とされており、それぞれの回路基板２がステージ１１の載置面１１ａに押さえ付けられた状態とされている。

このような状態とされると、次に、図６のステップＳ５において、図示しない吸引装置により吸引用通路１４を通じてそれぞれの吸引孔部１１ｂに吸引圧力が伝達されて、それぞれの載置面１１ａに押さえ付けられた状態の回路基板２の吸着保持が行われる（図１１参照）。この吸着保持により、載置面１１ａ上において、回路基板２には反りや曲がりが生じていない状態とされる。なお、このようなそれぞれの吸引孔部１１ｂによる吸引開始のタイミングは、回路基板２がステージ１１の載置面１１ａに載置された後のみに限られるものではなく、例えば、上記載置が行われる前から吸引が開始されているような場合であってもよい。このようにすることで、載置面１１ａへの接触と略同時に回路基板２の吸着保持を行うことができるからである。

その後、図６のステップＳ６において、ヒータ１２による加熱が開始され、各々のステージ１１の載置面１１ａを介して、それぞれの回路基板２に対する加熱が行われる。図１１に示すように、回路基板２の第１の面２ａにおける部品接合領域Ｒ１に相当する第２の面２ｂの領域（加熱領域）が加熱され、その結果、部品接合領域Ｒ１が加熱されて、電子部品１を回路基板２に装着しているそれぞれの半田３が加熱される。この加熱によりそれぞれの半田３は溶融（加熱溶融）されることとなる。なお、当該加熱溶融の実施においては、予め設定された加熱温度プロファイルに基づいて、所定の加熱温度にて所定の加熱時間だけ、当該加熱が行われる。また、当該加熱が行われる際には、回路基板２の第２の面２ｂにおける上記加熱領域が、ステージ１１の載置面１１ａに密着した状態にて吸着保持されているため、ヒータ１２によりステージ１１を介して効率的に回路基板２に熱を伝えることができる。

次に、図６のステップＳ７において、上記加熱溶融された状態にある半田３の冷却固化が行われる。具体的には、図１２に示すように、基板加熱装置１０のヒータ１２による加熱を停止するとともに、冷却ブロー装置４０のそれぞれの冷却ブローノズル４１による冷却ブローを開始する。この冷却ブローにより溶融状態にあったそれぞれの半田３が冷却されて固化される。その結果、それぞれの電子部品１が半田３を介して回路基板２に接合されることとなる。

次に、図６のステップＳ８において、それぞれのステージ１１による回路基板２の吸着保持が解除される。具体的には、図１３に示すように、それぞれの吸引用通路１４を通してのそれぞれの吸着孔部１１ｂより吸引圧力の伝達を停止することで、回路基板２の吸着保持の解除を行う。

その後、図６のステップＳ９において、基板加熱装置１０の昇降シリンダ１３ｂにより昇降フレーム１３ａを下降させることで、それぞれのステージ１１を加熱高さ位置から下降させる（図１４参照）。この下降により、パレット保持装置２０において弾性圧縮状態にあったそれぞれのバネ部２４は、その弾性圧縮状態が解除されることとなるが、当該弾性圧縮状態が解除された状態にて昇降フレーム１３ａの下降は停止されるため、パレット保持装置２０によるパレット４の保持は継続して行われる。また、このようなそれぞれのステージ１１の下降により、ステージ１１の載置面１１ａに載置された状態にあったそれぞれの回路基板２は、その周部においてパレット４により支持された状態とされる。

なお、このステージ１１の下降が行われるまでは、それぞれの冷却ブローノズル４１による冷却ブローは継続して行われる。すなわち、溶融状態にあったそれぞれの半田３が確実に冷却固化されるまでは、それぞれのステージ１１による回路基板２の載置による吸着保持、及びそれぞれの押さえピン３１の押圧による当該載置姿勢の保持が継続して行われるため、それぞれの回路基板２に反りや曲がりを生じさせることなく、部品接合位置にそれぞれの電子部品１を確実に接合することができる。

次に、図６のステップＳ１０において、それぞれの押さえピン３１による回路基板２の押さえが解除される。具体的には、図１５に示すように、基板保持装置３０において、押さえピン昇降装置３２により昇降プレート３４の上昇が開始され、それぞれの押さえピン３１の当接端部３１ａが、上記当接高さ位置から上記当接解除高さ位置にまで上昇される。この上昇により、それぞれの押さえピン３１による回路基板２の押さえが解除されることとなる。

その後、図６のステップＳ１１において、パレット保持装置２０によるパレット４の保持が解除される。具体的には、図１６に示すように、ステージ昇降装置１３の昇降シリンダ１３ｂにより昇降フレーム１３ａをさらに下降させることで、それぞれのパレット押し上げピン２２が下降される。この下降により、それぞれのパレット上面規定ピン２１によりその支持高さ位置が規定された状態で支持が行われていた状態のパレット４に対する当該支持が解除される。その支持解除によりパレット４はその両端部がそれぞれの搬送レール５により支持された状態とされる。また、当該昇降フレーム１３ａの下降により、それぞれのステージ１１の載置面１１ａはパレット供給高さ位置にまで下降されることとなる。

その後、図６のステップＳ１２において、それぞれの冷却ブローノズル４１による冷却ブローが停止される（図１７参照）。このステップＳ１２まで、冷却ブローが継続して行われることにより、回路基板２に伝熱されていた熱量が、電子部品１に伝達され、電子部品１に熱的な損傷が発生することを確実に防止することができる。

その後、図６のステップＳ１３において、電子部品１が半田３を介して接合された状態のそれぞれの回路基板２が、パレット４上に配置された状態にて、それぞれの搬送レール５により加熱処理位置から搬出される（図１８参照）。

これにより、電子部品１の回路基板２への接合のための加熱処理が完了する。なお、別のパレット４をさらに搬入して上述のそれぞれのステップを施すことにより、当該別のパレット４に配置されているそれぞれの回路基板２に対して電子部品１の接合を連続的に行うことができる。

上述の説明においては、パレット４の開口部４ａの周部における上面に、回路基板２の周部が配置されることで、パレット４による回路基板２の支持が行われるような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合についてのみ限られるものではない。このような場合に代えて、例えば、パレット４の開口部４ａの上記周部と、回路基板２の上記周部との間に粘着性シートが配置され、当該粘着性シートによる粘着力でもって、パレット４への回路基板２の配置位置が保持されるような場合であってもよい。このように粘着性シートを用いることで、パレット４の搬送の際などにおける回路基板２の配置位置の位置ズレの発生を確実に防止することができるからである。

また、このように粘着性シートが用いられるような場合であっても、図５に示すように、ステージ１１の載置面１１ａをパレット４の上面よりも高さ寸法Ｄだけ上方に位置させた状態で加熱処理を行うことで、回路基板２とパレット４との間の粘着力を解除する、あるいは弱めることができるため、熱により回路基板２に伸び等が発生しても、当該回路基板２に皺や弛み、あるいは反りなどが発生することを確実に防止することができる。ただし、このような粘着性シートとしては、できるだけ剥離容易性を有するものを用いることが好ましい。なお、このような高さ寸法Ｄとしては、例えば０．５ｍｍ程度の寸法とすることができる。また、このように高さ寸法Ｄが設けられていることにより、上記加熱処理の際にパレット４に熱による反りや曲がりが生じるような場合であっても、その影響が回路基板２へ与えられることを防止することができるという効果もある。

上述の説明においては、回路基板２の部品接合領域に予め電子部品１が装着されているような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合についてのみ限られるものではない。このような場合に代えて、例えば、回路基板２の第１の面２ａに、電子部品１に加えて弱耐熱性電子部品が装着あるいは接合されているような場合であってもよい。ここで弱耐熱性電子部品とは、電子部品１よりも低い耐熱性を有するような電子部品であり、例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ、又は光ピック部品等の電子部品がある。

このように回路基板２において、電子部品１と上記弱耐熱性電子部品が混在しているような場合にあっては、上記弱耐熱性電子部品の装着領域（あるいは接合領域）がパレット４における開口部４ａが形成されていない部分の上に配置され、電子部品１の部品実装領域Ｒ１が開口部４ａの上方に配置されるように、パレット４におけるそれぞれの開口部４ａを形成することが好ましい。

このように形成されたパレット４を用いることで、ステージ１１による接触加熱が行われる際に、電子部品１の部品実装領域に対して確実に接触加熱を行うことができ、一方、上記弱耐熱性電子部品の装着領域には、上記接触伝熱による熱を伝わりにくくすることができる。従って、半田の加熱溶融により電子部品１を回路基板２に確実に接合することができるとともに、当該接合の際に上記弱耐熱性電子部品に対して熱的な影響が与えられることを確実に防止することができる。

また、上述の説明においては、回路基板２の第１の面２ａを押さえるそれぞれの押さえピン３１が単にピン状の形状を有しているものとして説明したが、それぞれの押さえピン３１にはその他様々な工夫を適用することができる。

例えば、押さえピン３１の当接端部３１ａの形状を、平面的に回路基板２を押さえるような形状、あるいは、点で回路基板２を押さえるような形状とすることができる。例えば、平面的に押さえる形状を採用するような場合にあっては、回路基板２を押さえる圧力を一点に集中させることなく分散させることができ、当該押さえによる回路基板２の表面に損傷が発生することを確実に防止することができる。一方、例えば、点で押さえるような形状を採用するような場合にあっては、当該接触により回路基板２から押さえピン３１に逃げる熱量を低減することができ、回路基板２に対する効率的な加熱を実現することができる。なお、このような点で押さえるような形状としては、例えば、球面形状や鋭端形状などがある。

また、押さえピン３１の当接端部３１ａに、接触により回路基板２から押さえピン３１に逃げる熱量を低減させるような断熱部材を配置させるようなことも好適である。なお、このような押さえピン３１の当接端部３１ａに求められる条件としては、耐熱性、耐摩耗性、及び耐溶剤性がある。

ここで、それぞれの押さえピン３１による回路基板２を押さえる箇所を決定する場合において、いくつかの条件を以下に説明する。

まず、原則としては、ステージ１１の載置面１１ａにより載置されている箇所を押さえることが重要である。すなわち、押さえピン３１による押さえは、回路基板２に対する加熱の際に、載置面１１ａに密着させることで、回路基板２に発生する恐れがある反りや曲がりの発生を確実に防止することを目的とするものであるからである。

次に、回路基板２がステージ１１の載置面１１ａに接触している面において、それぞれの隅部分や中央付近など、例えば当該接触面積に対して０．１箇所／ｃｍ^２以上押さえることが好ましい。このように押さえることで、より均一に回路基板２を押さえることができ、反り等の発生防止に結びつくからである。

また、回路基板２における部品接合領域に配置されている最終的な加熱対象物である半田３より例えば１ｍｍ以上離れた箇所を押さえることが好ましい。半田３に対して近接して押さえた場合、回路基板２より押さえピン３１へ熱量の逃げが発生して、十分かつ効率的な加熱を行うことができない場合があるからである。

また、回路基板２において、配線パターンが形成されている部分は、押さえピン３１により押さえないようにすることが好ましい。このような配線パターンは、例えば、銅箔により形成されていることが多いが、このような材料は熱伝達率が比較的高い材料であるため、回路基板２に伝達された熱量を押さえピン３１に逃がしてしまいやすいからである。

また、ここで、本実施形態において用いられる回路基板２の構成について説明する。まず、本実施形態において用いられる回路基板２の模式断面図を図１９に示す。図１９に示すように、回路基板２は、回路パターン及び端子電極が形成される基材層２Ａと、この基材層２Ａとは異なる熱膨張率を有する材料により形成され、当該基材層２Ａを構造的に補強する補強材層２Ｂとの積層構造を有している。

基材層２Ａは、例えばポリイミドにより薄いフィルム状に形成されており、補強材層２Ｂは、この基材層２Ａに対して十分に大きな厚さ寸法にて樹脂材料により形成されている。なお、この補強材層２Ｂは、一般的には裏打ち層と呼ばれている。

このような構造を有する回路基板２は、このような積層構造を有していることにより、加熱された場合に、２つの層の熱膨張率の相違によって、回路基板２に反りや曲がりが生じる可能性が高い。従って、このような構造を有する回路基板２に対しては、本実施形態の電子部品接合方法を施すことで、当該反りや曲がりの発生を抑制しながら当該接合を行うことができる。

次に、本実施形態の接合方法には、図２０に示すような回路基板５２を用いることができる。図２０に示すように、回路基板５２は、図１９に示す積層構造の回路基板２と同様に基材層５２Ａと補強材層５２Ｂとの積層構造を有しているものの、折り曲げ部５３を有している点において、回路基板２と異なる構造を有している。図２０に示すように、回路基板５２の図示略中央付近には、補強材層５２Ｂが部分的に除去されている部分が形成されている。この部分が折り曲げ部５３であり、この折り曲げ部５３において基材層５２Ａが折り曲げられて、回路基板５２を折り曲げることができる。このような折り曲げ部５３を有する回路基板５２としては、例えば、光ピック部品等が接合されるような回路基板がある。

このような特徴を有する回路基板５２に対して、ステージ１１による加熱溶融を行うような場合にあっては、少なくとも、この折り曲げ部５３が形成されている部分を、押さえピン３１により押さえることが好ましい。すなわち、折り曲げ部５３においては、補強材層５２Ｂが部分的に形成されていないため、基材層５２Ａに熱による曲がり等が生じやすいからである。もちろん、このような場合に代えて、折り曲げ部５３の近傍などの複数箇所を押さえピン３１により押さえるような場合であってもよい。

また、上記説明においてはパレット４において、複数の回路基板２、例えば４枚の回路基板２が配置されて支持されるような場合について説明したが、このような場合に代えて、パレット４に１枚の回路基板２が配置されるような場合であっても、本実施形態の接合方法を適用することができる。また、パレット４において、１枚の回路基板２に対して、１個の開口部４ａが用いられるような場合について説明したが、このような開口部４ａが１枚の回路基板２に対して、複数箇所用いられるような場合であってもよい。また、開口部４ａの形状についても、上述のように略方形状に形成されるような場合のみに限られず、その他様々な形状を適用することができる。

また、上記説明においては、ステージ１１の上昇前に、それぞれの押さえピン３１の当接端部３１ａが回路基板２の第１の面２ａに当接されただけの状態、すなわち、当該ステージ１１の上昇前においては、回路基板２に対して押圧力がほとんど付加されていない状態とされるような場合について説明したが、本実施形態はこのような場合についてのみ限られるものではない。このような場合に代えて、例えば、ステージ１１の上昇前にそれぞれの押さえピン３１の当接端部３１ａにより回路基板２に対して押圧力が付加され、回路基板２に生じている可能性がある反り等を矯正するような場合であってもよい。このようにすることで、反りが矯正された状態にて回路基板２の保持を行うことができるからである。

上記実施形態によれば、以下のような種々の効果を得ることができる。

まず、回路基板２において、部品実装領域Ｒ１のみを部分的に加熱することで、当該領域に装着された電子部品１の接合を行うような場合に、回路基板２の部品実装領域Ｒ１に相当する第２の面２ｂの領域が、ステージ１１の載置面１１ａに接触するように回路基板２をステージ１１に載置するとともに、この回路基板２を第１の面２ａより複数の押さえピン３１により載置面１１ａに対して押さえ付けた状態で、ステージ１１を介して接触加熱を行うことで、当該加熱の際に回路基板２に熱による反りや曲がりが発生することを確実に防止することができる。

また、このような回路基板２は、パレット４の上に配置されて支持された状態で搬送されるものであるが、ステージ１１の載置面１１ａに回路基板２を載置する際に、パレット４の上面よりも僅かに上方に回路基板２を持ち上げた状態にて当該載置を行うことで、当該載置状態において、パレット４による回路基板２の支持を解除させる（あるいはほとんど支持されていない状態とさせる）ことができる。このような状態にて、それぞれの押さえピン３１により押さえられた状態にて回路基板２に対する加熱が行われることで、回路基板２において熱による伸びが生じても、その端部がパレット４の支持から開放された状態とされているため、回路基板２にたわみ等が発生することを効果的に抑制することができる。

また、電子部品接合装置１０１において、加熱処理位置に搬入されたパレット４に対して、まず、パレット４自体の保持を、その上面及び下面から挟みこむように行うことで、搬送等の過程で、パレット４に曲がりや反りが生じているような場合であっても、当該曲がり等を矯正するようにその保持を行うことができる。また、このようなパレット４の保持を行うことで、その後に行われる回路基板２の保持を、より高い平面度を保ちながら確実に行うことができる。

また、電子部品接合装置１０１において、取り扱われる回路基板２が、多層構造の回路基板２であるような場合にあっては、その積層構造によって、このような局所的な加熱が行われることで、反りや曲がりの発生がより顕著な問題となることが考えられるが、このように回路基板２に対して、載置面１１ａへの載置姿勢の保持を行いながら当該加熱を行うことで、上記反り等の発生を抑制することができ、高精度な電子部品１の接合を行うことができる。

また、回路基板が折り曲げ部５３を有するような回路基板５２であるような場合であっても、この折り曲げ部５３を押さえピン３１にて押さえながら、加熱処理を行うことで、回路基板５２に反りや曲がりが生じることを抑制することができる。

なお、上記様々な実施形態のうちの任意の実施形態を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。

本発明の一の実施形態にかかる電子部品接合装置の構成を示す模式断面図である。 上記電子部品接合装置において取り扱われる回路基板を搬送するパレットを示す模式斜視図である。 図２の搬送状態のパレットにおけるＡ−Ａ線断面図である。 上記電子部品接合装置における基板加熱装置の模式斜視図である。 上記電子部品接合装置において、回路基板のステージへの載置状態を示す部分模式断面図である。 上記電子部品接合装置における電子部品の接合方法の手順を示すフローチャートである。 上記電子部品接合装置における電子部品の接合方法の手順を説明する模式断面図であって、パレット搬入状態を示す図である。 上記接合方法の手順を説明する模式断面図であって、パレットの支持が行われている状態を示す図である。 上記接合方法の手順を説明する模式断面図であって、回路基板の上面が押さえられている状態を示す図である。 上記接合方法の手順を説明する模式断面図であって、ステージの上昇による回路基板の載置が行われている状態を示す図である。 上記接合方法の手順を説明する模式断面図であって、載置された回路基板に対して吸着保持が行われ、かつ、加熱溶融が開始された状態を示す図である。 上記接合方法の手順を説明する模式断面図であって、冷却ブローが開始された状態を示す図である。 上記接合方法の手順を説明する模式断面図であって、回路基板に対する吸着保持が解除された状態を示す図である。 上記接合方法の手順を説明する模式断面図であって、ステージの下降が行われている状態を示す図である。 上記接合方法の手順を説明する模式断面図であって、それぞれの押さえピンの上昇が行われて、回路基板に対する押さえが解除された状態を示す図である。 上記接合方法の手順を説明する模式断面図であって、パレットの保持が解除されている状態を示す図である。 上記接合方法の手順を説明する模式断面図であって、冷却ブローが停止された状態を示す図である。 上記接合方法の手順を説明する模式断面図であって、パレットの搬出が行われている状態を示す図である。 上記電子部品接合装置において取り扱われる回路基板の構造を示す模式断面図である。 上記電子部品接合装置において取り扱われる別の種類の回路基板の構造を示す模式断面図である。 従来の電子部品の接合方法を説明する模式断面図であって、（a）は正常に電子部品の接合が行われた状態を示す図であり、（b）は回路基板に曲がりが生じた状態を示す図であり、（c）はパレットに曲がりが生じた状態を示す図である。

符号の説明

１ 電子部品
２ 回路基板
２ａ 第１の面
２ｂ 第２の面
２Ａ 基材層
２Ｂ 補強材層
３ 半田
４ パレット
５ 搬送レール
１０ 基板加熱装置
１１ ステージ
１１ａ 載置面
１１ｂ 吸着孔部
１２ ヒータ
１３ ステージ昇降装置
２０ パレット保持装置
２１ パレット上面規定ピン
２２ パレット押し上げピン
３０ 基板保持装置
３１ 押さえピン
３２ 押さえピン昇降装置
３０ 冷却ブロー装置
Ｒ１ 部品接合領域
Ｄ 高さ寸法
１０１ 電子部品接合装置

Claims (10)

1. その第１の面における部品接合領域において複数の電子部品が接合材料を介在させて装着された回路基板に対して、当該第１の面とは反対側の面である第２の面より部分的に加熱を行うことで上記接合材料を加熱溶融させ、その後冷却固化させることで、上記それぞれの電子部品を上記回路基板に接合する電子部品接合装置において、
   その上面において上記回路基板の上記第２の面が配置され、当該配置状態において上記部品接合領域に相当する上記第２の面における領域を露出させる開口部と、当該第２の面の領域の周囲にて当該回路基板の支持を行う支持部とを有する基板搬送パレットに対して、その上面及び下面から支持を行い、その支持姿勢を解除可能に保持するパレット支持姿勢保持装置と、
   上記パレット支持姿勢保持装置により上記支持姿勢が保持された状態の上記基板搬送パレットが支持する上記回路基板に対して、上記部品接合領域に相当する上記第２の面の領域を載置可能な載置部材と、上記載置部材を昇降可能であって、上記開口部を通して当該載置部材を上昇させることで当該載置部材に上記回路基板を載置させるとともに、上記パレット支持姿勢保持装置により支持された状態の上記基板搬送パレットによる上記回路基板の支持高さ位置よりも上方に位置される載置高さ位置にて上記回路基板を載置するように上記載置部材を上昇させて、上記基板搬送パレットによる上記回路基板の支持を解除する載置部材昇降部と、上記載置部材を加熱して当該載置部材に載置された状態の上記回路基板の加熱を行う加熱部とを備える基板加熱装置と、
   上記載置部材に載置され上記基板搬送パレットによる支持が解除された状態の上記回路基板を上記加熱部により加熱する際に、上記第１の面より当該載置部材に対して当該回路基板を押圧して、当該回路基板の載置姿勢の保持を行う基板載置姿勢保持装置とを備えることを特徴とする電子部品接合装置。
2. 上記基板載置姿勢保持装置は、
   上記回路基板の上記第２の面における上記載置部材への載置領域に相当する上記第１の面における領域内において、当該回路基板を押圧可能な押圧部材と、
   上記押圧部材を昇降可能であって、当該押圧部材を下降させることで、上記押圧部材により上記回路基板を上記載置部へ押圧する押圧部材昇降部とを備える請求項１に記載の電子部品接合装置。
3. 上記押圧部材は棒状部材である複数の押さえピンであり、上記それぞれの押さえピンの中の複数の上記押さえピンは、上記回路基板の上記第１の面における上記載置領域に相当する領域において、上記部品接合領域を除く領域の隅部又は当該隅部近傍を押圧可能である請求項２に記載の電子部品接合装置。
4. 少なくとも１つの上記押さえピンは、上記回路基板の上記第１の面における上記載置領域に相当する領域において、上記部品接合領域を除く上記領域の略中央付近を押圧可能である請求項３に記載の電子部品接合装置。
5. 上記それぞれの押さえピンは、押圧部材昇降部に弾性部材を介して支持され、当該各々の押さえピンおける上記回路基板の押さえ高さ位置のバラツキを、上記各々の弾性部材により吸収可能である請求項３又は４に記載の電子部品接合装置。
6. 上記基板載置姿勢保持装置は、上記加熱部による上記回路基板の部分的な加熱の際に、伝熱による反りの発生を抑制するように、上記押圧部材による上記回路基板の押圧を行う請求項２から５のいずれか１つに記載の電子部品接合装置。
7. 上記載置部材に接続され、当該載置部材に載置された状態の上記回路基板を吸着保持させる吸引装置をさらに備える請求項１から６のいずれか１つに記載の電子部品接合装置。
8. 上記回路基板は、回路パターン又は端子が形成された基材層と、上記基材層とは異なる熱膨張率を有する材料により形成され、当該基材層を構造的に補強する補強材層とを備える回路基板であって、
   上記回路基板への伝熱に伴って、上記基材層と上記補強材層との熱膨張率の相違により生じる反りの発生を抑制するように、上記基板載置姿勢保持装置により当該回路基板の載置姿勢の保持を行う請求項１から７のいずれか１つに記載の電子部品接合装置。
9. その第１の面における部品接合領域において複数の電子部品が接合材料を介在させて装着された回路基板に対して、当該第１の面とは反対側の面である第２の面より加熱を行うことで上記接合材料を加熱溶融させ、その後冷却固化させることで、上記それぞれの電子部品を上記回路基板に接合する電子部品接合方法において、
   その上面において上記回路基板の上記第２の面が配置され、当該配置状態において上記部品接合領域に相当する上記第２の面における領域を露出させる開口部と、当該第２の面の領域の周囲にて当該回路基板の支持を行う支持部とを有する基板搬送パレットに対して、その上面及び下面から支持を行ってその支持姿勢を解除可能に保持し、
   当該基板搬送パレットが支持する上記回路基板に対して、上記部品接合領域に相当する上記第２の面の領域を載置部材の載置面に載置させながら、上記開口部を通して当該載置部材を上昇させて、上記支持姿勢が保持された状態の上記基板搬送パレットによる上記回路基板の支持高さ位置よりも上方に位置される載置高さ位置に、上記載置部材の上記載置面を位置させて、上記基板搬送パレットによる上記回路基板の支持を解除させるとともに、上記第１の面より当該載置面に対して上記回路基板を押圧して、当該回路基板の載置姿勢の保持を行い、
   当該載置姿勢が保持された状態にて、上記載置部材を介して上記回路基板を部分的に加熱することで、上記接合材料の加熱溶融を行い、上記それぞれの電子部品を上記回路基板に接合することを特徴とする電子部品接合方法。
10. 上記回路基板の上記第１の面に対する上記押圧は、当該回路基板の上記第２の面における上記載置部への載置領域に相当する上記第１の面における領域において、上記部品接合領域を除く領域の隅部又は当該隅部近傍を含む複数の位置を押圧することにより行う請求項９に記載の電子部品接合方法。

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