JP6532622B1 - はんだ付け方法及びはんだ付け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】スループットを低下させることなくマスクを予熱することができるはんだ付け方法及びはんだ付け装置を提供する。【解決手段】はんだ付け方法が提供される。このはんだ付け方法は、基板が載置されていないマスクを予熱する工程と、予熱されたマスクに基板を載置する工程と、予熱されたマスクに載置された基板の少なくとも一部を溶融はんだに接触させて、基板にはんだ付けする工程と、を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、はんだ付け方法及びはんだ付け装置に関する。

プリント配線基板を溶融はんだに浸漬させて基板にはんだ付けをする装置が知られている。このようなはんだ付け装置においては、基板を溶融はんだに浸漬する前に、基板が予め所定温度まで加熱される。これにより、基板を溶融はんだに浸漬したときに基板の温度が急激に上昇することによる基板及び基板に実装された電子部品への熱衝撃の発生が抑制される。また、基板に塗布したフラックスが活性化される。

このようなはんだ付け装置として、基板をパレットに載置した状態でパレットの下面の一部を溶融はんだに接触させてはんだ付けの前に予め基板を加熱する装置が知られている（特許文献１参照）。このはんだ付け装置によれば、基板を予熱するための特別な設備を省略することができ、その結果、はんだ付け装置の小型化及びこれによるイニシャルコストの削減が実現できる。

特許４５２６５５５号

しかしながら、特許文献１に開示された発明は、マスク（パレット）を予熱することを目的としたものではない。はんだ付け装置において基板へのはんだ付けが開始されるとき、マスクは溶融はんだが収容されたはんだ槽の上方近傍に位置するものの、予熱された基板よりも低温の状態にあり得る。特に、はんだ付け装置において一枚目の基板の処理を開始する際は、予熱された基板の温度とマスクの温度との温度差は非常に大きい。このため、予熱された基板を低温のマスクに載置することにより、基板が冷却され、はんだ付けの品質が悪化する虞がある。

特許文献１のはんだ付け装置では、基板の予熱の際にマスクの一部を溶融はんだに接触させているので、マスクも同様に予熱され得る。しかしながら、特許文献１のはんだ付け装置では、はんだ槽に搬送された基板及びマスクが予熱され、予熱完了後に基板が溶融はんだに浸漬される。即ち、マスクの予熱と、はんだ付けとを同時に行うことができないので、はんだ付け装置のスループットが良好ではない。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的の一つは、スループットを低下させることなくマスクを予熱することができるはんだ付け方法及びはんだ付け装置を提供することである。

第１態様によれば、はんだ付け方法が提供される。このはんだ付け方法は、基板が載置されていないマスクを予熱する工程と、予熱された前記マスクに前記基板を載置する工程と、予熱された前記マスクに載置された前記基板の少なくとも一部を溶融はんだに接触させて、前記基板にはんだ付けする工程と、を有する。

第１態様によれば、マスクを予熱するので、予熱された基板の温度とマスクの温度との温度差を小さくすることができる。そのため、予熱された基板がマスクに載置されたときに、基板が冷却されてはんだ付けの品質が悪化することを防止することができる。また、第１態様によれば、基板が載置されていないマスクを予熱するので、マスクを予熱している間、基板の予熱を同時に行うことができ、マスクを予熱するためにスループットが低下することを抑制することができる。

第２態様によれば、第１態様のはんだ付け方法において、プリヒート部において前記基板を予熱する工程をさらに有する。

第２態様によれば、マスクを予熱している間、基板の予熱を同時に行うことができ、マスクを予熱するためにスループットが低下することを抑制することができる。

第３態様によれば、第１態様又は第２態様のはんだ付け方法において、前記マスクを予熱する工程は、前記基板が載置されていない前記マスクの少なくとも一部を前記溶融はんだに接触させる工程を含む。

第３態様によれば、はんだ付けに用いる溶融はんだによってマスクを予熱することができるので、マスクを予熱するための特別な設備を省略することができ、はんだ付け装置のサイズ及びコストの増大を抑制することができる。

第４態様によれば、第３態様のはんだ付け方法において、前記マスクを予熱する工程は、前記基板が載置されていない前記マスクの全体を前記溶融はんだに浸漬させる工程を含む。

第４態様によれば、マスク全体を溶融はんだに浸漬させることで、マスク全体をより均一に加熱することができる。

第５態様によれば、第１態様又は第２態様のいずれかのはんだ付け方法において、前記マスクを予熱する工程は、前記基板が載置されていない前記マスクに熱風を吹き付ける工程を含む。

第５態様によれば、マスクを予熱している間、基板の予熱を同時に行うことができ、マスクを予熱するためにスループットが低下することを抑制することができる。

第６態様によれば、第１態様から第５態様のいずれかのはんだ付け方法において、前記マスクを予熱する工程は、前記基板が載置されていない前記マスクを１５０℃以上に予熱する工程を含む。

第６態様によれば、マスクが、はんだ槽の近傍に配置されただけの場合に比べて高温に予熱される。その結果、予熱されたマスクを用いて基板にはんだ付けを行う際に、マスクの下面（溶融はんだと接触する面）と、上面（基板と接触する面）との間の温度差を小さくすることができる。このため、はんだ付け時にマスクの下面と上面の温度差に起因するマスクの反りを抑制することができる。

第７態様によれば、第１態様から第６態様のいずれかのはんだ付け方法において、前記マスクの温度を検知する工程を有し、前記マスクを予熱する工程は、前記マスクの温度が所定値以下になったときに実行される。

第７態様によれば、マスクが所定値以下の温度になったときにマスクを予熱することができるので、マスクの温度が低い状態ではんだ付けを行うことを一層防止することができる。

第８態様によれば、第１態様から第７態様のいずれかのはんだ付け方法において、前記基板がはんだ付け装置に投入されたことを検知する工程を有し、前記マスクを予熱する工程は、はんだ付け装置に前記基板が投入されたことが所定時間検知されなかったときに実行される。

連続して複数の基板を処理するとき、例えば２枚目以降の基板に対してはんだ付けを行う場合、基板と基板の投入間隔が空くと、マスクの温度が低くなる。第８態様によれば、所定時間はんだ付け装置に基板が投入されなかったときにマスクが予熱されるので、基板と基板の投入間隔が空いたときでも、マスクを比較的高い温度に維持することができる。

第９態様によれば、はんだ付け装置が提供される。このはんだ付け装置は、基板が載置されていないマスクを予熱するように構成される予熱装置と、予熱された前記マスクに載置された前記基板にはんだ付けするように構成されるはんだ付け部と、を有する。

第９態様によれば、マスクを予熱するので、予熱された基板の温度とマスクの温度との温度差を小さくすることができる。そのため、予熱された基板がマスクに載置されたときに、基板が冷却されてはんだ付けの品質が悪化することを防止することができる。また、第９態様によれば、基板が載置されていないマスクを予熱するので、マスクを予熱している間、基板の予熱を同時に行うことができ、マスクを予熱するためにスループットが低下することを抑制することができる。

第１０態様によれば、第９態様のはんだ付け装置において、前記基板を予熱するプリヒート部を有する。

第１０態様によれば、マスクを予熱している間、基板の予熱を同時に行うことができ、マスクを予熱するためにスループットが低下することを抑制することができる。

第１１態様によれば、第９態様又は第１０態様のはんだ付け装置において、前記はんだ付け部は、溶融はんだを収容するはんだ槽と、前記マスクを少なくとも鉛直方向に移動させる移動機構を有し、前記移動機構は、前記基板が配置されていない前記マスクの少なくとも一部を前記溶融はんだに接触させるように構成され、前記はんだ槽と前記移動機構は、前記予熱装置を構成する。

第１１態様によれば、はんだ付けに用いる溶融はんだによってマスクを予熱することができるので、マスクを予熱するための特別な設備を省略することができ、はんだ付け装置のサイズ及びコストの増大を抑制することができる。なお、移動機構は、マスクに載置した基板にはんだ付けを行うために一般的なはんだ付け装置に設けられているものである。

第１２態様によれば、第１１態様のはんだ付け装置において、前記移動機構は、前記基板が配置されていない前記マスクの全体を前記溶融はんだに浸漬させるように構成される。

第１２態様によれば、マスク全体を溶融はんだに浸漬させることで、マスク全体をより均一に加熱することができる。

第１３態様によれば、第９態様又は第１０態様のはんだ付け装置において、前記予熱装置は、前記基板が載置されていない前記マスクに熱風を吹き付けるトーチヒータを含む。

第１３態様によれば、マスクを予熱している間、基板の予熱を同時に行うことができ、マスクを予熱するためにスループットが低下することを抑制することができる。

第１４態様によれば、第９態様から第１３態様のいずれかのはんだ付け装置において、前記マスクの温度を検知する温度センサと、前記予熱装置を制御するように構成される制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記マスクの温度が所定値以下になったと判断したときに、前記基板が載置されていない前記マスクを予熱するように、前記予熱装置を制御する。

第１４態様によれば、マスクが所定値以下の温度になったときにマスクを予熱することができるので、マスクの温度が低い状態ではんだ付けを行うことを一層防止することができる。

第１５態様によれば、第９態様から第１４態様のいずれかのはんだ付け装置において、前記基板が前記はんだ付け装置に投入されたことを検知する基板センサと、前記予熱装置を制御するように構成される制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記はんだ付け装置に前記基板が投入されたことが前記基板センサによって所定時間検知されなかったときに前記基板が載置されていない前記マスクを予熱するように、前記予熱装置を制御する。

連続して複数の基板を処理するとき、例えば２枚目以降の基板に対してはんだ付けを行う場合、基板と基板の投入間隔が空くと、マスクの温度が低くなる。第１５態様によれば、所定時間はんだ付け装置に基板が投入されなかったときにマスクが予熱されるので、基板と基板の投入間隔が空いたときでも、マスクを比較的高い温度に維持することができる。

本実施形態に係るはんだ付け装置の概略側面図である 本実施形態に係るはんだ付け装置の概略側面図である 本実施形態に係るはんだ付け装置の概略側面図である 他の実施形態に係るはんだ付け装置の概略側面図である。 トーチヒータによるマスク上の加熱箇所を示す概略図である。 トーチヒータによるマスク上の加熱箇所を示す概略図である。 トーチヒータによるマスク上の加熱箇所を示す概略図である。 トーチヒータによるマスク上の加熱箇所を示す概略図である。 トーチヒータによるマスク上の加熱箇所を示す概略図である。 さらに他の実施形態に係るはんだ付け装置の概略側面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。以下で説明する図面において、同一の又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。本実施形態に係るはんだ付け装置は、例えば電子部品を搭載した基板を溶融はんだに接触させてはんだ付けをする装置である。

図１から図３は、本実施形態に係るはんだ付け装置の概略側面図である。図１から図３に示すように、本実施形態に係るはんだ付け装置１００は、搬入部１１０と、フラクサ１２０と、第１プリヒート部１３０と、第２プリヒート部１４０と、はんだ付け部１５０と、冷却部１６０と、搬出部１７０と、制御装置１８０と、を有する。本実施形態において、例えば、はんだ付け装置１００を構成する搬入部１１０、フラクサ１２０、第１プリヒート部１３０、第２プリヒート部１４０、はんだ付け部１５０、冷却部１６０、及び搬出部１７０では、それぞれ基板Ｓｂが３５秒ごとに移動するように基板Ｓｂの搬送が制御される。図１から図３には、基板の搬送方向が矢印Ｄ１によって示される。

搬入部１１０は、基板Ｓｂを投入することができる図示しない搬入口を有する。図１に示すはんだ付け装置１００では、搬入部１１０に基板Ｓｂが位置している。はんだ付け装置１００は、搬入部１１０に投入された基板を、搬出部１７０に向かって搬送するための搬送チェーンやベルトコンベア等の図示しない搬送手段を有する。フラクサ１２０は、基板Ｓｂにフラックスを塗布するように構成される。なお、フラックスには、例えば溶剤と活性剤等が使用され得る。

第１プリヒート部１３０は、上側ヒータ１３１と下側ヒータ１３２とを有し、図２に示すように、搬送された基板Ｓｂの両面を加熱するように構成される。また、第２プリヒート部１４０は、下側ヒータ１４２を有し、第１プリヒート部１３０によってある程度加熱された基板Ｓｂをさらに加熱するように構成される。上側ヒータ１３１及び下側ヒータ１３２，１４２には、例えば、ハロゲンヒータを使用することができる。また、第１プリヒート部１３０及び第２プリヒート部１４０は、それぞれ、上側ヒータ１３１及び下側ヒータ１３２，１４２によって加熱された気体を基板Ｓｂに吹き付けるための図示しないファンを有していてもよい。第１プリヒート部１３０及び第２プリヒート部１４０によって、基板Ｓｂは、所定の温度に予熱される。その結果、フラクサ１２０において塗布されたフラックスが活性化する。また、基板Ｓｂが予め加熱されることにより、後段のはんだ付け部１５０において基板Ｓｂが溶融はんだと接触したときの熱衝撃の発生を抑制することができる。なお、本実施形態のはんだ付け装置１００では、基板Ｓｂを予熱する機構として第１プリヒート部１３０及び第２プリヒート部１４０を備えるが、これに限らず、はんだ付け装置１００は、１つ又は３つ以上のプリヒート部を備えていてもよい。各プリヒート部における設定温度（加熱温度）は特に限定されない。また、本実施形態の第２プリヒート部１４０は、後段のはんだ付け部１５０に基板Ｓｂを搬送するための経路を確保するために上側ヒータを備えていないが、これに限らず上側ヒータを備えていてもよい。

冷却部１６０は、図示しない冷却ファンを有し、はんだ付け部１５０においてはんだ付け処理された基板Ｓｂを冷却する。搬出部１７０は、冷却した基板Ｓｂをはんだ付け装置１００の外部に搬出する。

はんだ付け部１５０では、第１プリヒート部１３０及び第２プリヒート部１４０で予熱された基板Ｓｂが、マスクＭ１に載置された状態で溶融はんだに浸漬又は接触させられ、基板Ｓｂにはんだ付けが行われる。具体的には、はんだ付け部１５０は、マスクＭ１を保持する保持部２０と、保持部２０を鉛直方向に昇降させる第１アクチュエータ３０と、保持部２０を水平方向に移動させる第２アクチュエータ４０と、溶融はんだを収容するはんだ槽５０と、を有する。第１アクチュエータ３０は、例えば、それぞれ保持部２０を有する４つの鉛直アクチュエータを含み、基板Ｓｂの四隅をそれぞれの保持部２０で保持した状態で、基板Ｓｂを鉛直方向に昇降させる。マスクＭ１は、例えばチタン、樹脂等の材料で形成され得る。

保持部２０は、例えばマスクＭ１を下方から支持することでマスクＭ１を保持する。また、保持部２０は、基板ＳｂをマスクＭ１に載置した状態で、基板ＳｂをマスクＭ１に押さえつける図示しないバネ等の付勢手段を有する。第１アクチュエータ３０と第２アクチュエータ４０は、共に協働することによって、保持部２０で保持したマスクＭ１を任意の位置に移動させることができる。具体的には、後述するようにマスクＭ１を予熱するときは、第１アクチュエータ３０が降下することでマスクＭ１を溶融はんだに接触させる。したがって、第１アクチュエータ３０は、マスクＭ１を溶融はんだに浸漬させるために少なくとも鉛直方向に移動させる移動機構の一例として機能する。

本実施形態のはんだ付け装置１００は、さらに、はんだ付け装置１００に基板Ｓｂが投入されたことを検知するように構成される基板センサ６０と、マスクＭ１の温度を検知する温度センサ７０と、を有する。本実施形態では、基板センサ６０は、搬入部１１０に設けられる。また、本実施形態では、温度センサ７０は、マスクＭ１に取り付けられる。なお、本実施形態では、基板センサ６０は搬入部１１０の内部に設けられるが、これに限らず、はんだ付け部１５０の上流側のユニットの内部に設けられて、基板Ｓｂがはんだ付け装置１００に投入されたことを検知することができればよい。また、基板センサ６０及び温度センサ７０は、後述するようにマスクＭ１を予熱するタイミングを決定するために使用されるものであり、はんだ付け装置１００に必須の構成ではない。

制御装置１８０は、はんだ付け装置１００の運転を制御可能に構成され、基板センサ６０と、温度センサ７０と、第１アクチュエータ３０及び第２アクチュエータ４０と通信可能に接続される。具体的には、制御装置１８０は、基板センサ６０で検知した基板Ｓｂの有無を示すデータを受信可能に構成される。また、制御装置１８０は、温度センサ７０で検知したマスクＭ１の温度データを受信可能に構成される。さらに、制御装置１８０は、第１アクチュエータ３０及び第２アクチュエータ４０を制御することができる。制御装置１８０は、例えば、ＣＰＵ、動作プログラムを記憶したメモリ、及び入出力ユニットを含むＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｌｏｇｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）等を含んでもよい。はんだ付け装置１００の起動時に制御装置１８０に基板Ｓｂのサイズ等の情報を入力することで、タクトタイム、図示しない搬送手段の幅、はんだ量等が設定される。

以上で説明した本実施形態に係るはんだ付け装置１００において基板Ｓｂにはんだ付けするプロセスについて説明する。まず、図１に示すように、基板Ｓｂが搬入部１１０に投入されると、例えば作業員からの入力により、制御装置１８０は、少なくとも第１アクチュエータ３０を制御して、マスクＭ１の予熱を開始する。具体的には、制御装置１８０は、少なくとも第１アクチュエータ３０を制御して、基板Ｓｂが載置されていないマスクＭ１の少なくとも一部を溶融はんだに接触させる（図２参照）。即ち、本実施形態では、はんだ槽５０に収容された溶融はんだと、マスクＭ１を溶融はんだに接触させる第１アクチュエータ３０は、共にマスクＭ１を予熱する予熱装置を構成する。

なお、制御装置１８０は、基板センサ６０からの検知データに基づいて、マスクＭ１の予熱を開始してもよい。具体的には、制御装置１８０は、基板Ｓｂがはんだ付け装置１００に投入されたことを示す基板センサ６０からの検知データを受信したときに、マスクＭ１の予熱を開始してもよい。また、制御装置１８０は、温度センサ７０からの検知データに基づいて、マスクＭ１の予熱を開始してもよい。具体的には、制御装置１８０は、マスクＭ１の温度データを温度センサ７０から受信し、受信した温度値と、制御装置１８０の図示しないメモリ等に記憶された所定値とを比較する。制御装置１８０は、受信した温度値が所定値よりも低いと判断したときに、マスクＭ１の予熱を開始してもよい。マスクＭ１は、その全体が溶融はんだに浸漬されることが好ましい。これにより、マスクＭ１の全体をより均一に加熱することができる。

マスクＭ１は、好ましくは１５０℃以上に予熱され、より好ましくは１７０℃以上に予熱され、さらに好ましくは１９０℃以上に予熱される。即ち、本実施形態では、従来のようにマスクＭ１がはんだ槽５０近傍に配置されていた場合と異なり、意図的にマスクＭ１が高温に予熱される。基板Ｓｂにはんだ付けを行うとき、マスクＭ１は、その上面が基板Ｓｂに覆われた状態（上面が基板Ｓｂと接触した状態）で、溶融はんだと接触する。このため、マスクＭ１が予熱されていない場合、基板Ｓｂにはんだ付けを行うときにマスクＭ１の下面が溶融はんだによって優先的に昇温し、マスクＭ１の下面と上面とに大きな温度差（例えば約１００℃）が生じる。その結果、マスクＭ１に反りが生じ、基板Ｓｂと適切に接触できなくなるおそれがある。これに対して、本実施形態では、マスクＭ１が少なくとも１５０℃以上に予熱されるので、マスクＭ１を溶融はんだと接触させたときの下面と上面との間の温度差を小さくすることができる。具体的には、マスクＭ１が２２０℃まで予熱された場合、マスクＭ１を溶融はんだに接触させてから約１秒後のマスクＭ１の下面と上面との温度差を、約６０℃まで抑制することができる。マスクＭ１の下面と上面の温度差が少なくなることで、はんだ付けを行うときにマスクＭ１の反りを抑制することができ、マスクＭ１と基板Ｓｂとの適切な接触を確保することができる。

続いて、基板Ｓｂは、搬入部１１０から第１プリヒート部１３０及び第２プリヒート部１４０に順次搬送され、基板Ｓｂが予熱される。即ち、図２に示すように、マスクＭ１が溶融はんだによって予熱されている間、基板Ｓｂの予熱を同時に行うことができる。したがって、マスクＭ１を予熱するためにスループットが低下することを抑制することができる。

基板Ｓｂがはんだ付け部１５０に搬送されるまでに、マスクＭ１は溶融はんだから取り出され、十分に予熱された状態で、基板Ｓｂを受け取る位置に移動される。基板ＳｂがマスクＭ１に載置されると、制御装置１８０は、基板Ｓｂにはんだ付けを行う。具体的には、制御装置１８０は、保持部２０、第１アクチュエータ３０、及び第２アクチュエータ４０を制御して、基板ＳｂとマスクＭ１とを保持部２０で保持し、予熱されたマスクＭ１に載置された基板Ｓｂの少なくとも一部を溶融はんだに接触させる（図３参照）。はんだ付け処理がされた基板Ｓｂは、冷却部１６０において冷却された後、搬出部１７０からはんだ付け装置１００から取り出される。

以上で説明したように、本実施形態のはんだ付け装置１００では、はんだ付け部１５０においてマスクＭ１を予熱するので、予熱された基板Ｓｂの温度とマスクＭ１の温度との温度差を小さくすることができる。そのため、予熱された基板ＳｂがマスクＭ１に載置されたときに、基板Ｓｂが冷却されてはんだ付けの品質が悪化することを防止することができる。また、本実施形態によれば、基板Ｓｂが載置されていないマスクＭ１を予熱するので、マスクＭ１を予熱している間、基板Ｓｂの予熱を同時に行うことができ、マスクＭ１を予熱するためにスループットが低下することを抑制することができる。さらに、本実施形態によれば、はんだ付けに用いる溶融はんだによってマスクＭ１を予熱することができるので、マスクＭ１を予熱するための特別な設備を省略することができ、はんだ付け装置１００のサイズ及びコストの増大を抑制することができる。

次に、２枚目以降の基板Ｓｂを処理する場合におけるマスクＭ１の予熱について説明する。１枚目の基板Ｓｂにはんだ付け処理を行った後は、マスクＭ１は十分な温度に加熱されている。しかしながら、連続して複数の基板Ｓｂを処理するとき、例えば２枚目以降の基板Ｓｂに対してはんだ付けを行う場合、基板Ｓｂと基板Ｓｂの投入間隔が空くと、マスクＭ１が自然冷却され、マスクＭ１の温度が低くなる。そこで、本実施形態では、基板センサ６０及び温度センサ７０の少なくとも一つからの検知結果に基づいて、制御装置１８０がマスクＭ１の予熱を開始する。

具体的には、制御装置１８０は、基板センサ６０が所定時間はんだ付け装置１００に基板Ｓｂが投入されたことが検知されなかったとき、即ち、基板センサ６０から基板Ｓｂを検知した旨のデータを所定時間受信しなかったとき、マスクＭ１の予熱を開始することができる。これにより、所定時間はんだ付け装置１００に基板が投入されなかったときにマスクＭ１が予熱されるので、基板Ｓｂと基板Ｓｂの投入間隔が空いたときでも、マスクＭ１を比較的高い温度に維持することができる。

また、制御装置１８０は、マスクＭ１の温度データを温度センサ７０から受信し、受信した温度値と、制御装置１８０の図示しないメモリ等に記憶された所定値とを比較する。制御装置１８０は、受信した温度値が所定値よりも低いと判断したときに、マスクＭ１の予熱を開始してもよい。これにより、マスクＭ１が所定値以下の温度になったときにマスクＭ１を予熱することができるので、マスクＭ１の温度が低い状態ではんだ付けを行うことを防止することができる。

図４は、他の実施形態に係るはんだ付け装置の概略側面図である。図４に示すはんだ付け装置１００は、図１から図３に示したはんだ付け装置１００と比べて、マスクＭ１を予熱するためのトーチヒータ８０（予熱装置の一例に相当する）を有する点が異なる。図４に示すように、はんだ付け装置１００は、はんだ付け部１５０に１つ以上のトーチヒータ８０が設けられる（図４には２つが示される）。トーチヒータ８０は、制御装置１８０によって駆動制御される。

図５から図９は、トーチヒータ８０によるマスクＭ１上の加熱箇所を示す概略図である。図５から図９に示す例では、マスクＭ１は長辺と短辺を有する矩形状に形成される。図５から図９において、斜線部は、トーチヒータ８０からの熱風が直接接触する場所を概略的に示す。図５に示す例では、マスクＭ１の略中央部に４つのトーチヒータ８０からの熱風が吹きつけられる。図６に示す例では、マスクＭ１の四隅に４つのトーチヒータ８０からの熱風が吹き付けられる。図７に示す例では、マスクＭ１の四隅と、長辺の中央部に、６つのトーチヒータ８０からの熱風が吹きつけられる。図８に示す例では、マスクＭ１の四隅と、マスクＭ１の略中央部に、５つのトーチヒータ８０からの熱風が吹きつけられる。図９に示す例では、マスクＭ１の対向する２つの角部と、マスクＭ１の略中央部に、３つのトーチヒータ８０からの熱風が吹きつけられる。

トーチヒータ８０は、マスクＭ１から所定距離離間するように配置される。これにより、トーチヒータ８０からの熱がマスクＭ１全体に拡散し易くなる。図５から図９に示したトーチヒータ８０の加熱箇所は例示であり、トーチヒータ８０の数及び加熱箇所はこれに限られないが、トーチヒータ８０により、マスクＭ１全体が均一に加熱されることが好ましい。

図４に示すはんだ付け装置１００において基板Ｓｂにはんだ付けするプロセスについて説明する。まず、図４に示すように、基板Ｓｂが搬入部１１０に投入されると、例えば作業員からの入力により、制御装置１８０は、トーチヒータ８０を制御して、マスクＭ１の予熱を開始する。具体的には、制御装置１８０は、トーチヒータ８０を制御して、基板Ｓｂが載置されていないマスクＭ１に熱風を吹き付ける。

なお、図１から図３のはんだ付け装置１００と同様に、制御装置１８０は、基板センサ６０からの検知データに基づいて、マスクＭ１の予熱を開始してもよい。具体的には、制御装置１８０は、基板Ｓｂがはんだ付け装置１００に投入されたこと示す基板センサ６０からの検知データを受信したときに、マスクＭ１の予熱を開始してもよい。また、制御装置１８０は、温度センサ７０からの検知データに基づいて、マスクＭ１の予熱を開始してもよい。具体的には、制御装置１８０は、マスクＭ１の温度データを温度センサ７０から受信し、受信した温度値と、制御装置１８０の図示しないメモリ等に記憶された所定値とを比較する。制御装置１８０は、受信した温度値が所定値よりも低いと判断したときに、マスクＭ１の予熱を開始してもよい。マスクＭ１は、好ましくは１５０℃以上に予熱され、より好ましくは１７０℃以上に予熱され、さらに好ましくは１９０℃以上に予熱される。

続いて、基板Ｓｂは、搬入部１１０から第１プリヒート部１３０及び第２プリヒート部１４０に順次搬送され、基板Ｓｂが予熱される。即ち、図２に示すように、マスクＭ１が溶融はんだによって予熱されている間、基板Ｓｂの予熱を同時に行うことができる。したがって、マスクＭ１を予熱するためにスループットが低下することを抑制することができる。

マスクＭ１は、十分に予熱された状態で、基板Ｓｂを受け取る位置に移動される。基板ＳｂがマスクＭ１に載置されると、制御装置１８０は、第１アクチュエータ３０及び第２アクチュエータ４０を制御して、予熱されたマスクＭ１に載置された基板Ｓｂの少なくとも一部を溶融はんだに接触させて、基板Ｓｂにはんだ付けを行う。はんだ付け処理がされた基板Ｓｂは、冷却部１６０において冷却された後、搬出部１７０からはんだ付け装置１００から取り出される。

図１０は、さらに他の実施形態に係るはんだ付け装置の概略側面図である。図１０に示すはんだ付け装置２００は、図１から図３に示したはんだ付け装置１００と比べて、搬入部１１０と搬出部１７０が同一側に配置される点が異なる。図１０に示すように、はんだ付け装置２００は、基板送出部１９０を有する。基板送出部１９０は、図示しないプッシャを有し、はんだ付け部１５０ではんだ付けされた基板を冷却部１６０に送り出すことができる。冷却部１６０は、基板送出部１９０から搬出部１７０まで延在し、矢印Ｄ１と反対方向の矢印Ｄ２の方向に基板Ｓｂを搬送しながら冷却する。冷却部１６０は、フラクサ１２０、第１プリヒート部１３０、第２プリヒート部１４０、及びはんだ付け部１５０の側方、上方、又は下方に位置することができる。なお、図１０に示すはんだ付け装置２００において、図４に示したトーチヒータ８０をはんだ付け部１５０に採用してもよい。図１０に示すはんだ付け装置２００によれば、搬入部１１０と搬出部１７０が同一側に配置されるので、はんだ付け装置２００に対する基板Ｓｂの投入と取出しを同一側で行うことができ、作業の効率性を向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上述した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲及び明細書に記載された各構成要素の任意の組み合わせ、又は省略が可能である。

Ｍ１…マスク
Ｓｂ…基板
３０…第１アクチュエータ
５０…はんだ槽
６０…基板センサ
７０…温度センサ
８０…トーチヒータ
１００…はんだ付け装置
１３０…第１プリヒート部
１４０…第２プリヒート部
１５０…はんだ付け部
１８０…制御装置

Claims (15)

1. 基板が載置されていないマスクを予熱する工程と、
   予熱された前記マスクに前記基板を載置する工程と、
   予熱された前記マスクに載置された前記基板の少なくとも一部を溶融はんだに接触させて、前記基板にはんだ付けする工程と、を有する、はんだ付け方法。
2. 請求項１に記載されたはんだ付け方法において、
   プリヒート部において前記基板を予熱する工程をさらに有する、はんだ付け方法。
3. 請求項１又は２に記載されたはんだ付け方法において、
   前記マスクを予熱する工程は、前記基板が載置されていない前記マスクの少なくとも一部を前記溶融はんだに接触させる工程を含む、はんだ付け方法。
4. 請求項３に記載されたはんだ付け方法において、
   前記マスクを予熱する工程は、前記基板が載置されていない前記マスクの全体を前記溶融はんだに浸漬させる工程を含む、はんだ付け方法。
5. 請求項１又は２に記載されたはんだ付け方法において、
   前記マスクを予熱する工程は、前記基板が載置されていない前記マスクに熱風を吹き付ける工程を含む、はんだ付け方法。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載されたはんだ付け方法において、
   前記マスクを予熱する工程は、前記基板が載置されていない前記マスクを１５０℃以上に予熱する工程を含む、はんだ付け方法。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載されたはんだ付け方法において、
   前記マスクの温度を検知する工程を有し、
   前記マスクを予熱する工程は、前記マスクの温度が所定値以下になったときに実行される、はんだ付け方法。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載されたはんだ付け方法において、
   前記基板がはんだ付け装置に投入されたことを検知する工程を有し、
   前記マスクを予熱する工程は、はんだ付け装置に前記基板が投入されたことが所定時間検知されなかったときに実行される、はんだ付け方法。
9. 基板が載置されていないマスクを予熱するように構成される予熱装置と、
   予熱された前記マスクに載置された前記基板にはんだ付けするように構成されるはんだ付け部と、を有する、はんだ付け装置。
10. 請求項９に記載されたはんだ付け装置において、
    前記基板を予熱するプリヒート部を有する、はんだ付け装置。
11. 請求項９又は１０に記載されたはんだ付け装置において、
    前記はんだ付け部は、溶融はんだを収容するはんだ槽と、前記マスクを少なくとも鉛直方向に移動させる移動機構を有し、
    前記移動機構は、前記基板が配置されていない前記マスクの少なくとも一部を前記溶融はんだに接触させるように構成され、
    前記はんだ槽と前記移動機構は、前記予熱装置を構成する、はんだ付け装置。
12. 請求項１１に記載されたはんだ付け装置において、
    前記移動機構は、前記基板が配置されていない前記マスクの全体を前記溶融はんだに浸漬させるように構成される、はんだ付け装置。
13. 請求項９又は１０に記載されたはんだ付け装置において、
    前記予熱装置は、前記基板が載置されていない前記マスクに熱風を吹き付けるトーチヒータを含む、はんだ付け装置。
14. 請求項９から１３のいずれか一項に記載されたはんだ付け装置において、
    前記マスクの温度を検知する温度センサと、
    前記予熱装置を制御するように構成される制御装置と、を有し、
    前記制御装置は、前記マスクの温度が所定値以下になったと判断したときに、前記基板が載置されていない前記マスクを予熱するように、前記予熱装置を制御する、はんだ付け装置。
15. 請求項９から１４のいずれか一項に記載されたはんだ付け装置において、
    前記基板が前記はんだ付け装置に投入されたことを検知する基板センサと、
    前記予熱装置を制御するように構成される制御装置と、を有し、
    前記制御装置は、前記はんだ付け装置に前記基板が投入されたことが前記基板センサによって所定時間検知されなかったときに前記基板が載置されていない前記マスクを予熱するように、前記予熱装置を制御する、はんだ付け装置。

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