JP6778880B1 - はんだ付け装置及びパッキンの異常の検知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】パッキンを容易に着脱可能なはんだ付け装置及びパッキンを固定する方法を提供することである。【解決手段】はんだ付け装置が提供される。はんだ付け装置は、基板を処理する処理室を備える炉体と、炉体の少なくとも一部に設けられ、炉体をシールするように構成されるパッキンと、処理室から隔離された、炉体とパッキンとにより画定される密閉空間と、密閉空間内に第１気体を供給するように構成される気体供給装置と、密閉空間内の圧力又は密閉空間内の第２気体の濃度を測定するように構成される測定装置と、を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、はんだ付け装置及びパッキンの異常の検知方法に関する。

プリント配線基板に電子部品をはんだ付けする装置として、例えばリフロー装置が知られている。リフロー装置では、メンテナンスの容易化を図るために、下部炉体の上部に上部炉体ハウジングを分離可能に重ね合わせた構造が採用されており、各炉体の重ね合わせ部分は、炉内空気が外部に漏出しないようにパッキンでシールされている。炉内空気が外部に漏出しないようにすることで、炉内での加熱効率を維持することができる。またはんだ付け性を向上させることを目的に炉内を窒素雰囲気の状態とするＮ_２リフロー装置も用いられているが、炉内空気が外部に漏出しないようにすることで、Ｎ_２リフロー装置において、炉内を窒素雰囲気状態に保つことができる。このようなパッキンを有するリフロー装置として、例えば特許文献１に記載の装置が知られている。

特開２０１９−１６６５３２号公報

リフロー装置では、予めはんだペーストが印刷された基板が、リフロー装置のリフロー炉内に搬送され、加熱される。炉内空気が漏れるのを防止するパッキンは、炉内空気が加熱されることに伴い劣化する。加えて、基板が加熱される際、はんだペーストに含まれるフラックスが気化して、フラックスヒュームがリフロー炉内に浮遊する。このフラックスヒュームがパッキンに付着するとパッキンを腐食させる。このように熱による劣化やフラックスヒュームの付着による腐食などの異常が生じたパッキンは、炉内空気の漏れを生じさせる恐れがある。

また、リフロー装置以外のはんだ付け装置として、例えば、噴流はんだ槽を備えた噴流はんだ付け装置などが挙げられる。この噴流はんだ付け装置においては、予めフラックスが塗布された基板が噴流はんだ槽へ搬送される過程で加熱されるとともに、噴流はんだ槽で噴流する溶融はんだではんだ付けがなされる。基板加熱工程や噴流はんだ槽でのはんだ付け工程において、フラックスが気化してフラックスヒュームが発生する。従って、リフロー装置と同様に、噴流はんだ付け装置においても、炉内空気やフラックスヒュームが装置外に漏れるのを防止するパッキンが設けられている。このようにはんだ付け装置には、主に、炉内空気が装置外に漏れるのを防止するシール用のパッキンが設けられているのが一般的であり、熱による劣化等の異常が生じたパッキンは、炉内空気の漏れを生じさせる恐れがある。

特許文献１に記載されたリフロー装置においては、炉内の酸素濃度を測定しながら炉内に窒素を供給し、一定時間経過しても炉内の酸素濃度が所定の値まで減少しないときに、窒素漏れが生じているものと判断している。即ち、特許文献１の装置では、パッキンに異常が生じ、その結果として炉内の酸素濃度が所定の値にまで減少したかを判断するまでに、少なくともある程度の時間を必要としていた。

また、特許文献１に記載されたリフロー装置では、炉内の酸素濃度が一定時間経過しても所定の値まで減少しないとき、即ち炉内の酸素濃度の異常が生じたとき、その原因がパッキンの異常によるのか、又は他の原因によるのかが判別できなかった。

本発明は上記従来の問題に鑑みてなされたものである。その目的の一つは、より速やかにパッキンの異常を検知することである。また、本発明の他の目的の一つは、炉内（処理室内）の酸素濃度の異常の原因がパッキンによるものか否かを判別することである。

本発明は、上記の目的の少なくとも一つを解決するものである。

第１態様によれば、はんだ付け装置が提供される。はんだ付け装置は、基板を処理する処理室を備える炉体と、前記炉体の少なくとも一部に設けられ、前記炉体をシールするように構成されるパッキンと、前記処理室から隔離された、前記炉体と前記パッキンとにより画定される密閉空間と、前記密閉空間内に第１気体を供給するように構成される気体供給装置と、前記密閉空間内の圧力又は前記密閉空間内の第２気体の濃度を測定するように構成される測定装置と、を有する。

第１態様によれば、密閉空間内に第１気体が充満した後に、密閉空間内の圧力又は第２気体の濃度を測定することができるので、密閉空間内の圧力又は第２気体の濃度が所定の閾値に達したときに、パッキンに異常が生じたことを把握することができる。また、パッキンにより画定される密閉空間は、処理室と炉外を隔てるように位置していることに加え、処理室に比べてその体積を小さくすることが容易であるので、従来技術のように処理室内の酸素等の気体濃度が異常を示すよりも前の段階で、処理室よりも狭い密閉空間における気体の漏れを検知することができ、その結果、より速やかにパッキンの異常を検知することができる。

第２態様は、第１態様において、前記第１気体は、窒素である、ことを要旨とする。

第２態様によれば、密閉空間内に充満した窒素が処理室内（炉内）に漏れた場合であっても、処理室内の環境に影響を与えることを抑制することができる。

第３態様は、第１態様又は第２態様において、前記第２気体は、酸素である、ことを要旨とする。

第３態様によれば、処理室内の雰囲気を酸素濃度計で監視する場合、密閉空間内にこの酸素濃度計を接続することで、処理室と密閉空間とを交互に測定することができる。したがって、はんだ付け装置に要する部品数（測定装置の数）が増加することを抑制することができる。

第４態様は、第１態様において、前記第１気体と前記第２気体は、同一種類の気体である、ことを要旨とする。

第４態様によれば、密閉空間内に第１気体が充満した後に、第１気体と同一種類である第２気体が所定値まで減少したときに、パッキンに異常が生じたことを判断することができる。

第５態様は、第１態様から第４態様のいずれかにおいて、前記パッキンは、第１シールと、前記第１シールと離間して配置される第２シールと、前記第１シールと前記第２シールとの間をシールする第３シールと、前記第１シールと前記第２シールとの間をシールし、前記第３シールと離間して配置される第４シールと、を含み、前記密閉空間は、少なくとも前記炉体、前記第１シール、前記第２シール、前記第３シール、及び前記第４シールにより画定される、ことを要旨とする。

第５態様によれば、複数のシールによって炉体がシールされるので、いずれかのシールが劣化しても他のシールにより、炉体のシールを維持することができる。

第６態様は、第５態様において、前記第３シールは、前記第１シールと前記第２シールのそれぞれの一方の端部の間に配置され、前記第４シールは、前記第１シールと前記第２シールのそれぞれの他方の端部の間に配置される、ことを要旨とする。

第６態様によれば、密閉空間を基板搬送方向に沿って長くすることができるので、第１シールと第２シールのほぼ全体における異常を検知することができる。

第７態様は、第１態様から第６態様のいずれかにおいて、前記測定装置と通信可能な制御装置を有し、前記制御装置は、前記測定装置から受信した前記圧力又は前記濃度が所定の閾値に達したか否かを判定するように構成される、ことを要旨とする。

第７態様によれば、パッキンに異常が生じたときの密閉空間の圧力又は第２気体の濃度を所定の閾値とすることで、パッキンに異常が生じたことを制御装置により判定することができる。

第８態様は、基板を処理する処理室を備える炉体をシールするパッキンの異常の検知方法が提供される。この検知方法は、前記処理室から隔離された、前記炉体と前記パッキンとにより画定される密閉空間に第１気体を供給し、前記密閉空間内の圧力又は第１気体の濃度を測定する、ことを要旨とする。

第８態様によれば、密閉空間内に第１気体が供給された後に、密閉空間内の圧力又は第２気体を測定することができるので、密閉空間内の圧力又は第２気体が所定の閾値に達したときに、パッキンに異常が生じたか否かを把握することができる。また、パッキンにより画定される密閉空間は、処理室と炉外を隔てるように位置していることに加え、処理室に比べてその体積を小さくすることが容易であるので、従来技術のように処理室内の酸素等の気体濃度が異常を示すよりも前の段階で、処理室よりも狭い密閉空間における気体の漏れを検知することができ、その結果、より速やかにパッキンの異常を検知することができる。

第９態様は、第８態様において、前記第１気体は、窒素である、ことを要旨とする。

第９態様によれば、密閉空間内に充満した窒素が処理室内に漏れた場合であっても、処理室内の環境に影響を与えることを抑制することができる。

第１０態様は、第８態様又は第９態様において、前記第２気体は、酸素である、ことを要旨とする。

第１０態様によれば、処理室内の雰囲気を酸素濃度計で監視する場合、密閉空間内にこの酸素濃度計を接続することで、処理室と密閉空間とを交互に測定することができる。したがって、検知方法を実行するために要する部品数（測定装置の数）が増加することを抑制することができる。

本実施形態に係るリフロー装置の概略上面図である。 本実施形態に係るリフロー装置の概略側面図である。 本実施形態に係るパッキンの上面図である。 図３の矢視４−４におけるパッキンの断面図である。 プッシュリベットを用いてパッキンを取り付ける手順を示す図である。 プッシュリベットを用いてパッキンを取り付ける手順を示す図である。 プッシュリベットを用いてパッキンを取り付ける手順を示す図である。 図３の矢視６−６におけるパッキンの側面図である。 矢視７−７におけるパッキンの側面図である。 本実施形態に係るリフロー装置におけるパッキンの異常の検知方法を示すフロー図である。 本実施形態に係るリフロー装置におけるパッキンの異常の検知方法を示す他のフロー図である。 本実施形態に係るパッキンの他の例の上面図である。

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。なお、以下で説明する実施形態では、本発明のはんだ付け装置の一例としてリフロー装置が説明されるが、これに限らず、パッキンが使用される前述のようなはんだ付け装置であれば本発明に含まれ得る。

図１は、本実施形態に係るリフロー装置の概略上面図である。図２は、本実施形態に係るリフロー装置の概略側面図である。図１及び図２に示すようにリフロー装置１００は、炉体１１０と、搬入口１２０と、搬出口１３０と、制御装置１４０と、を有する。炉体１１０は、その内部に図示しない基板を処理する処理室１１０Ｄを有する。搬入口１２０は、はんだペーストが塗布された図示しない基板を炉体１１０内の処理室１１０Ｄに搬入するための入り口である。搬出口１３０は、加熱された図示しない基板を炉体１１０の処理室１１０Ｄから搬出するための出口である。本実施形態のリフロー装置１００には、搬入口１２０及び搬出口１３０がそれぞれ１つずつ設けられているが、これに限らず、基板処理数を向上させるために、例えば二つ以上の搬入口１２０が設けられ、それに対応する数の搬出口１３０が設けられてもよい。

リフロー装置１００は、搬入口１２０から投入された基板を搬出口１３０に搬送するための図示しない搬送コンベアを有する。炉体１１０は、搬入口１２０から搬入された基板を、上下から加熱し、加熱後に冷却する構成を内部に有する。具体的には例えば、炉体１１０は、その内部に、インライン状に配置された複数の加熱ゾーンと、少なくとも一つの冷却ゾーンを有する。搬入口１２０から搬入された基板は、所定速度で搬出口１３０に向かって搬送される。基板は、加熱ゾーンの予備加熱部において予備加熱され、その後加熱ゾーンの本加熱部で所定の温度に加熱される。この過程において基板上のはんだペーストが溶融し、このはんだペーストの溶融時にフラックスヒュームが発生する。冷却ゾーンでは、基板が急速に冷却され、はんだが凝固する。

制御装置１４０は、例えば、本実施形態に係るリフロー装置１００の運転を制御可能に構成され、図示しない搬送コンベア、加熱ゾーン、冷却ゾーンと通信可能に接続される。制御装置１４０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。さらに、制御装置１４０は、後述する測定装置３０、気体供給装置３２の動作を制御可能に構成される。

リフロー装置１００は、処理室１１０Ｄの内部に窒素などの不活性ガス（第１気体の一例に相当する）を供給するように構成される気体供給装置３２と、測定装置３０とを有してもよい。測定装置３０は、酸素（第２気体の一例に相当する）等の気体の濃度を測定する気体濃度センサであり得る。リフロー装置１００は、気体供給装置３２により窒素などの不活性ガスを供給して、処理室１１０Ｄ内の酸素濃度を低下させる。測定装置３０は、処理室１１０Ｄ内の酸素濃度を測定する。測定装置３０により測定された酸素濃度のデータは、例えば制御装置１４０又は制御装置１４０とは別の外付けのコンピュータに送信され得る。これにより、オペレータは、処理室１１０Ｄ内の雰囲気が正常であるかどうかを確認することができる。

図２に示すように、炉体１１０は、上部炉体１１０Ａと、下部炉体１１０Ｂとを有する。上部炉体１１０Ａ及び下部炉体１１０Ｂは、例えばヒンジ式に互いに連結されており、内部のメンテナンス等のために、上部炉体１１０Ａが下部炉体１１０Ｂに対して片側開閉可能に構成される。本実施形態では、上部炉体１１０Ａと下部炉体１１０Ｂの重ね合わせ面から炉内空気が漏れるのを防止するために、図１に示すように、上部炉体１１０Ａ及び下部炉体１１０Ｂの少なくともいずれかにパッキン１０が設けられる。パッキン１０は、任意の封止材料で形成することができ、例えばシリコンスポンジからなる。本実施形態では、具体的には、搬入口１２０と搬出口１３０とを繋ぐ方向（基板の搬送方向）に沿って、下部炉体１１０Ｂの開口部の両端にパッキン１０が設けられる。これにより、上部炉体１１０Ａ及び下部炉体１１０Ｂが閉じた状態において、炉内空気が漏れるのを防止することができるので、基板の加熱過程において、炉体１１０の内部で生じたフラックスヒュームも炉体１１０の外部に流出することを抑制することができる。なお、パッキン１０は、上部炉体１１０Ａに設けられてもよい。

上述したように、本実施形態のようなリフロー装置１００において、パッキン１０は、炉内空気が加熱されることに伴い劣化する。加えて、フラックスヒュームがパッキン１０に付着するとパッキン１０を腐食させる。このように熱による劣化やフラックスヒュームの付着による腐食などの異常が生じたパッキン１０は、炉内空気の漏れを生じさせる恐れがある。これに対して、炉体１１０の処理室１１０Ｄ内の特定の気体の濃度を測定し、炉内空気の漏れを検知することが考えられるが、パッキン１０に異常が生じ、その結果として炉内の特定の気体の濃度が所定の値に達するか否かを判断するまでに、時間を要する可能性がある。

そこで本実施形態に係るリフロー装置１００では、処理室１１０Ｄから隔離された密閉空間をパッキン１０により形成し、それによりパッキン１０の異常をより速やかに検知する。図３は、本実施形態に係るパッキン１０の上面図である。図４は、図３の矢視４−４におけるパッキン１０の断面図である。図３及び図４に示すように、本実施形態のパッキン１０は、第１シール１２と、第２シール１４と、固定部１６と、を有する。第１シール１２、第２シール１４、及び固定部１６は、図１に示した搬入口１２０と搬出口１３０とを繋ぐ方向（基板の搬送方向）に沿うように、上部炉体１１０Ａ及び下部炉体１１０Ｂの開口部の両端の各々に延在する。第１シール１２と第２シール１４は、互いに離間して配置され、その間に固定部１６が位置する。

図４に示すように、第１シール１２と第２シール１４は、それぞれ、上部炉体１１０Ａと接触する第１シール面１２ａ及び第２シール面１４ａを有する。図４に示すように、本実施形態では、第１シール面１２ａ及び第２シール面１４ａの断面は、半円形状をなしている。これに限らず、第１シール面１２ａ及び第２シール面１４ａの断面は、凸状の任意の形状を有し得る。

第１シール１２と第２シール１４の厚さ及び形状をそれぞれ異ならせてもよいが、図４に示すように、本実施形態においては、第１シール１２及び第２シール１４は、略同一の厚さ及び略同一の形状を有する。これにより、炉体１１０を閉じたときに、第１シール１２と第２シール１４とにおよそ均等の圧力が加わり、その結果、第１シール１２と第２シール１４の劣化の程度をより均等にすることができる。

固定部１６は、第１シール１２と第２シール１４とに結合される板状部分である。言い換えれば、固定部１６は、第１シール１２と第２シール１４とを一体に結合する機能を奏する。固定部１６は、第１シール１２と第２シール１４との間に位置し、第１シール１２及び第２シール１４と同一の方向に延在する。図３に示すように、固定部１６は、複数の貫通孔１６ａを有する。後述するように、プッシュリベットが貫通孔１６ａに挿入されることで、パッキン１０を炉体１１０に着脱可能に固定することができる。

また、図４に示すように、固定部１６は、第１シール１２及び第２シール１４よりも薄い。これにより、固定部１６に配置されたプッシュリベットが炉体１１０の封止時に第１シール１２と第２シール１４よりも高く突き出る状態になることを防止でき、物理的に炉体１１０の封止に影響を及ぼすことがないように構成されている。

次に、図３及び図４に示すパッキン１０を炉体１１０に取り付ける手順について説明する。図５Ａから図５Ｃは、プッシュリベットを用いてパッキン１０を取り付ける手順を示す図である。図５Ａから図５Ｃにおいては、炉体１１０の一部が描かれており、炉体１１０の対応箇所にはプッシュリベットを挿入する孔１１０Ｃが設けられる。図５Ａに示すようにプッシュリベット２０は、ピン２１と、リベット本体２５と、を有する。ピン２１は、ヘッド部２２と、軸部２３とを有する。軸部２３は、ピン２１の先端に向けてその径が徐々に拡大するようにテーパ状部分を有する。リベット本体２５は、フランジ部２６と、フランジ部２６から延びる脚部２７と、を有する。フランジ部２６は、ピン２１を挿入可能な孔を有し、脚部２７は、ピン２１が挿入可能なように略円筒状に形成される。脚部２７には、ピン２１の先端側の端部に切欠部２７ａを有する。

パッキン１０を炉体１１０に取り付けるには、まず、パッキン１０を炉体１１０に配置し、図５Ａに示すように、パッキン１０の貫通孔１６ａ及び炉体１１０の孔１１０Ｃにプッシュリベット２０を挿入する。図５Ａに示す状態では、パッキン１０は未だ炉体１１０に固定されていない。

続いて、図５Ｂに示すように、例えばオペレータが、ピン２１のヘッド部２２をリベット本体２５に対して押し込む。このとき、ピン２１の軸部２３によってリベット本体２５の脚部２７が拡径し、炉体１１０の孔１１０Ｃの内周面に対してリベット本体２５の脚部２７が押し付けられる。これにより、プッシュリベット２０が炉体１１０に対して固定される。パッキン１０は、リベット本体２５のフランジ部２６によって炉体１１０に押さえつけられる。これにより、パッキン１０がプッシュリベット２０によって炉体１１０に固定される。

パッキン１０を炉体１１０から取り外すときには、図５Ｃに示すように、プッシュリベット２０のピン２１をさらに先端に向けて押し込む。その結果、リベット本体２５の内側にピン２１の比較的細い径の部分が位置することにより、リベット本体２５の脚部２７の径が縮小される（ストレート状態になる）。この状態で、プッシュリベット２０をパッキン１０の貫通孔１６ａ及び炉体１１０の孔１１０Ｃから引き抜くことで、パッキン１０の固定が解除される。

以上で説明したように、パッキン１０は、プッシュリベット２０によって炉体１１０に着脱可能に固定される。プッシュリベット２０は、オペレータによって容易に着脱することができるので、パッキン１０を炉体１１０に対して容易に着脱することができる。また、本実施形態では、プッシュリベット２０をパッキン１０の貫通孔１６ａに挿入することで、フランジ部２６をパッキン１０と直接接触させて、パッキン１０を炉体１１０に固定することができる。さらに、この固定された状態からプッシュリベット２０のピン２１をさらに先端に向けて押し込み、プッシュリベット２０をパッキン１０の貫通孔１６ａ及び炉体１１０の孔１１０Ｃから引き抜くことで、パッキン１０の固定が解除される。これにより、従来のネジやボンドによる固定方法に比べて、パッキン１０の取り付け作業性及びパッキン１０の交換におけるメンテナンス性を向上させることができる。

第１シール１２及び第２シール１４は、プッシュリベット２０で固定するのに代えて、任意の接着剤で炉体１１０に固定されてもよい。また、その場合、固定部１６の貫通孔１６ａはなくてもよいし、固定部１６自体を除外してもよい。即ち、第１シール１２と第２シール１４がそれぞれ別々の部材として、任意の接着剤で炉体１１０に固定されてもよい。

図３を参照して、パッキン１０の説明に戻る。図３に示すように、パッキン１０は、さらに、第３シール４２と、第４シール４４とを有する。図６は、図３の矢視６−６におけるパッキン１０の側面図である。図７は、矢視７−７におけるパッキン１０の側面図である。第３シール４２及び第４シール４４は、第１シール１２と第２シール１４との間に配置され、第１シール１２と第２シール１４との間をシールするように構成される。第３シール４２及び第４シール４４は、第１シール１２及び第２シール１４と同様に、任意の封止材料で形成することができ、例えばシリコンスポンジからなる。第３シール４２及び第４シール４４は、第１シール１２と第２シール１４との間をシールできる任意の形状を有することができる。図６及び図７に示す例では、第３シール４２及び第４シール４４は、第１シール１２と第２シール１４との隙間を充填するような形状を有する。

図３に示すように、第３シール４２及び第４シール４４は、互いに離間して配置される。図３に示す例では、第３シール４２は、第１シール１２と第２シール１４のそれぞれの一方の端部（図中下側端部）の間に配置され、第４シール４４は、第１シール１２と第２シール１４のそれぞれの他方の端部（図中上側端部）の間に配置される。これにより、密閉空間Ｓ１を基板搬送方向に沿って長くすることができるので、第１シール１２と第２シール１４のほぼ全体における異常を検知することができる。

図３に示すように、第１シール１２と第２シール１４とが互いに離間し、且つ第３シール４２と第４シール４４とが互いに離間しながら、第１シール１２と第２シール１４との間をシールすることで、炉体１１０を閉じたときに、炉体１１０とパッキン１０とにより密閉空間Ｓ１が画定される。即ち、図３に示す例では、少なくとも炉体１１０、第１シール１２、第２シール１４、第３シール４２、及び第４シール４４により密閉空間Ｓ１が確定される。この密閉空間Ｓ１は、炉体１１０の処理室１１０Ｄから隔離され、別々の空間となる。本実施形態では、パッキン１０が第１シール１２、第２シール１４、第３シール４２、第４シール４４の複数のシールを含むので、いずれかのシールが劣化しても、他のシールにより炉体１１０のシールを維持することができる。

リフロー装置１００は、さらに、測定装置３０と、気体供給装置３２とを有する。測定装置３０及び気体供給装置３２は、図１に示した測定装置３０及び気体供給装置３２とは別のものとして設けられてもよいが、これらと共通するものであることが好ましい。これにより、リフロー装置１００の部品数を減少させることができる。気体供給装置３２は、窒素などの不活性ガス（第１気体の一例に相当する）を密閉空間Ｓ１内に供給するように構成される。気体供給装置３２は、気体源を含み、供給管３２ａを介して密閉空間Ｓ１に気体を供給する。図３に示す例では、供給管３２ａの一部が、第４シール４４を通じて、密閉空間Ｓ１内に位置する。なお、気体供給装置３２が供給する気体は、不活性ガスに限らず、任意の気体であってもよいが、密閉空間Ｓ１内に充満した気体が処理室１１０Ｄ内に漏れた場合であっても、処理室１１０Ｄ内の環境に影響を与えることを抑制するために、窒素等の不活性ガスであることが好ましい。

測定装置３０は、密閉空間Ｓ１内の気体の圧力又は濃度を測定する。測定装置３０は、例えば、密閉空間Ｓ１内の圧力を測定する圧力センサであってもよい。或いは、測定装置３０は、例えば酸素（第２気体の一例に相当する）等の気体の濃度を測定する気体濃度センサであってもよい。酸素濃度センサとしては、例えば第一熱研株式会社製のエコアゼットＥＺＹシリーズを採用することができる。図３に示す例では、測定装置３０は、密閉空間Ｓ１の外部に配置され、測定装置３０に接続される連通管３０ａは、第４シール４４を通じて密閉空間Ｓ１の内部に延びる。測定装置３０は、連通管３０ａを通じて、密閉空間Ｓ１内の気体を吸引して濃度を測定し、制御装置１４０等に測定データを送信可能に構成される。

図７に示すように、第４シール４４は、測定装置３０と接続される連通管３０ａが通過する配管孔４４ａと、気体供給装置３２の供給管３２ａが通過する配管孔４４ｂと、を有する。配管孔４４ａは、連通管３０ａの径よりもわずかに小さい径を有することで、連通管３０ａと配管孔４４ａとの間から密閉空間Ｓ１内の気体が漏れることを抑制することができる。また、配管孔４４ｂは、気体供給装置３２の供給管３２ａの径よりもわずかに小さい径を有することで、供給管３２ａと配管孔４４ｂとの間から密閉空間Ｓ１内の気体が漏れることを抑制することができる。なお、第４シール４４は、配管孔４４ａと配管孔４４ｂを備えなくてもよい。その場合、第４シール４４と、第１シール１２、第２シール１４、第３シール４２、若しくは固定部１６との間を通過するように、連通管３０ａ及び供給管３２ａをそれぞれ配置することができる。炉体１１０を閉じたときに、第１シール１２、第２シール１４、第３シール４２、第４シール４４が圧縮変形することで、連通管３０ａ及び供給管３２ａとパッキン１０との隙間がなくなり、密閉空間Ｓ１内の気体が漏れることを抑制することができる。或いは、連通管３０ａ及び供給管３２ａは、第１シール１２、第２シール１４、第３シール４２、又は固定部１６のいずれかを通過するように、それぞれ配置することもできる。即ち、密閉を維持したまま密閉空間Ｓ１内に連通管３０ａと供給管３２ａを接続することができれば、連通管３０ａ及び供給管３２ａの位置は任意である。なお、測定装置３０は、密閉空間Ｓ１内に配置されてもよい。

なお、固定部１６に形成された貫通孔１６ａは、プッシュリベット２０が貫通孔１６ａ内に密に嵌合することにより、貫通孔１６ａからの密閉空間Ｓ１内の気体の漏れを防止することができる。

次に、パッキン１０の異常の検知方法について説明する。図８は、本実施形態に係るリフロー装置１００におけるパッキン１０の異常の検知方法を示すフロー図である。図８は、測定装置３０が圧力センサである場合の例を示す。まず、炉体１１０を閉じる（ステップＳ８０１）。これにより炉体１１０と、パッキン１０とにより、炉体１１０の処理室１１０Ｄから隔離された密閉空間Ｓ１が画定される。続いて、気体供給装置３２により供給管３２ａを介して密閉空間Ｓ１に窒素等の不活性ガスが注入される（ステップＳ８０２）。不活性ガスは、予め定められた注入量が密閉空間Ｓ１に注入されてもよいし、測定装置３０が圧力センサである場合には、密閉空間Ｓ１の圧力が所定の圧力に達するように注入されてもよい。

不活性ガスが密閉空間Ｓ１内に供給されると、測定装置３０が、連通管３０ａを介して密閉空間Ｓ１内の圧力を任意のタイミングで測定する（ステップＳ８０３）。測定装置３０が測定した測定データは、例えば制御装置１４０に送信される。また、制御装置１４０とは別の外付けのコンピュータに測定データが送信されてもよい。

続いて、気体供給装置３２から不活性ガスが注入されてから所定時間経過後、測定装置３０によって測定された圧力が所定の閾値に達したか否かが判定される（ステップＳ８０４）。具体的には、制御装置１４０が、測定装置３０が測定した圧力の値を、予め定められた閾値と比較して、測定した圧力の値が上記閾値まで上昇したか否かを判定する。所定時間経過後に上記圧力の値が上記閾値に達していないと判定されたときは（ステップＳ８０４，Ｎｏ）、密閉空間Ｓ１内の気体が密閉空間Ｓ１の外部に漏れていることが推測される。

制御装置１４０が、測定装置３０により測定された値を表示可能なディスプレイを有している場合には、当該測定された値をディスプレイに表示するようにしてもよい。この場合、オペレータがディスプレイに表示された値を確認し、この値が予め定められた閾値に達しているか否かをオペレータが判定してもよい。

測定装置３０により、所定時間経過後に圧力が所定の閾値に達していないと判定されたとき（ステップＳ８０４，Ｎｏ）、制御装置１４０は、リフロー装置１００に設けられた図示しない報知装置によって、オペレータにパッキン１０に異常が生じていることを報知する（ステップＳ８０５）。報知装置は、例えば、制御装置１４０に上記異常を表示する表示装置、オペレータに音又は振動で上記異常を知らせる警報装置であり得る。なお、ステップＳ８０４において、オペレータがディスプレイに表示された測定値が予め定められた閾値に達しているか否かを判定する場合には、ステップＳ８０５は省略されてもよい。他方、上記圧力の値が上記閾値に達している、即ち、上記圧力の値が上記閾値まで上昇していると判定されたときは（ステップＳ８０４，Ｙｅｓ）、パッキン１０に異常がないものとして、ステップＳ８０３及びステップＳ８０４を繰り返す。

図９は、本実施形態に係るリフロー装置１００におけるパッキン１０の異常の検知方法を示す他のフロー図である。図９は、測定装置３０が気体濃度センサである場合の例を示す。図９において、図８に示した処理と同一の処理には、同一の符号を付し、説明を省略する。

ステップＳ８０２において不活性ガスが密閉空間Ｓ１内に供給されると、測定装置３０が、連通管３０ａを介して密閉空間Ｓ１内の密閉空間内の特定の気体の濃度を任意のタイミングで測定する（ステップＳ９０３）。具体的には、測定装置３０が酸素濃度センサである場合には、測定装置３０は密閉空間内の酸素の濃度を測定する。測定装置３０が測定した測定データは、例えば制御装置１４０に送信される。また、制御装置１４０とは別の外付けのコンピュータに測定データが送信されてもよい。

続いて、気体供給装置３２から不活性ガスが注入されてから所定時間経過後、測定装置３０によって測定された気体の濃度が所定の閾値に達したか否かが判定される（ステップＳ９０４）。具体的には、測定装置３０が酸素濃度センサである場合は、制御装置１４０が、測定装置３０が測定した酸素濃度の値を、予め定められた閾値と比較して、この閾値に達したか否かを判定する。酸素濃度の値が上記閾値に達していないと判定されたときは（ステップＳ９０４，Ｎｏ）、ステップＳ９０３及びステップＳ９０４の処理が繰り返される。他方、酸素濃度の値が上記閾値に達している、即ち、酸素濃度の値が上記閾値まで上昇していると判定されたときは（ステップＳ９０４，Ｙｅｓ）、密閉空間Ｓ１の外部の酸素が密閉空間Ｓ１内に侵入して酸素濃度が上昇していることが推測される。

また、測定装置３０は、気体供給装置３２により密閉空間Ｓ１に注入される気体と同一種類の気体（第２気体の一例に相当する）を測定するセンサであってもよい。即ち、例えば気体供給装置３２が窒素を密閉空間Ｓ１に供給する場合は、測定装置３０は、窒素濃度センサであってもよい。この場合、制御装置１４０が、測定装置３０が測定した窒素濃度の値を、予め定められた閾値と比較して、この閾値に達したか否かを判定する。窒素濃度の値が上記閾値に達していないと判定されたときは（ステップＳ９０４，Ｎｏ）、ステップＳ９０３及びステップＳ９０４の処理が繰り返される。他方、窒素濃度の値が上記閾値に達している、即ち、窒素濃度の値が上記閾値まで低下していると判定されたときは（ステップＳ９０４，Ｙｅｓ）、密閉空間Ｓ１内の窒素が密閉空間Ｓ１の外部に漏れていることが推測される。

測定装置３０により、気体の濃度が所定の閾値に達したと判定されたとき（ステップＳ９０４，Ｙｅｓ）、制御装置１４０は、リフロー装置１００に設けられた図示しない報知装置によって、オペレータにパッキン１０に異常が生じていることを報知する（ステップＳ８０５）。

次に、本実施形態に係るパッキン１０の別の例を説明する。図１０は、本実施形態に係るパッキン１０の他の例の上面図である。図１０に示すパッキン１０は、図３に示したパッキン１０と比べて、第１シール１２と第２シール１４との間をシールする第５シール４５、第６シール４６、第７シール４７を有する。なお、図示省略されているが、第１シール１２と第２シール１４との間をシールする別のシールを有してもよい。第３シール４２、第４シール４４、第５シール４５、第６シール４６、第７シール４７は、互いに離間する。

図１０に示すパッキン１０では、第１シール１２と第２シール１４との間を第３シール４２、第４シール４４、第５シール４５、第６シール４６、及び第７シール４７でシールすることで、炉体１１０を閉じたときに、炉体１１０とパッキン１０とにより複数の密閉空間Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５が画定される。言い換えれば、図１０に示すパッキン１０では、図３に示したパッキン１０の密閉空間Ｓ１が、第５シール４５、第６シール４６、第７シール４７によって分割されているともいえる。

図１０に示すように、密閉空間Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５には、連通管３０ａ及び供給管３２ａがそれぞれ接続されている。図示の例では、密閉空間Ｓ２においては、連通管３０ａ及び供給管３２ａが第４シール４４を通じて密閉空間Ｓ２内に接続され、密閉空間Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５においては、連通管３０ａ及び供給管３２ａが固定部１６を通じて密閉空間Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５内に接続されている。連通管３０ａ及び供給管３２ａは、各密閉空間Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５の内部に連通していれば、その位置は限られない。それぞれの連通管３０ａは、単一の測定装置３０と接続していてもよいし、それぞれ別の測定装置３０と接続されていてもよい。それぞれの供給管３２ａは、単一の気体供給装置３２と接続されていてもよいし、それぞれ別の気体供給装置３２と接続されていてもよい。密閉空間Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５には、それぞれの供給管３２ａを介して気体供給装置３２から窒素などの不活性ガスが供給され得る。また、密閉空間Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５内の気体は、それぞれの連通管３０ａを介して測定装置３０により圧力又は濃度が測定され得る。

図１０に示す例によれば、密閉空間Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４，Ｓ５の気体の圧力又は濃度が測定装置３０によって測定されることにより、第１シール１２及び第２シール１４の基板搬送方向おけるいずれの部分が破損しているかを検知することができる。具体的には、例えば、測定装置３０によって密閉空間Ｓ３における気体の圧力又は濃度に異常が検知された場合、密閉空間Ｓ３を画定する第１シール１２又は第２シール１４に破損があることを検知することができる。

以上で説明したように、本実施形態に係るリフロー装置１００によれば、密閉空間Ｓ１内に窒素等の不活性ガスが充満した後に、密閉空間Ｓ１内の圧力又は気体の濃度を測定することができるので、密閉空間Ｓ１内の圧力又は気体の濃度が所定の閾値に達したときに、パッキン１０に異常が生じたか否かを把握することができる。また、パッキン１０により画定される密閉空間Ｓ１は、処理室１１０Ｄと炉外を隔てるように位置していることに加え、処理室１１０Ｄに比べてその体積を小さくすることが容易であるので、従来技術のように処理室１１０Ｄ内の酸素等の気体濃度が異常を示すよりも前の段階で、処理室１１０Ｄよりも狭い密閉空間Ｓ１における気体の漏れを検知することができ、その結果、より速やかにパッキン１０の異常を検知することができる。

また、本実施形態に係るリフロー装置１００によれば、図１に示した測定装置３０により処理室１１０Ｄの酸素濃度の異常の有無を監視し、且つ図３、図１０に示した測定装置３０によってパッキン１０の異常を監視することができる。これにより、処理室１１０Ｄの酸素濃度の異常が検知された場合において、パッキン１０の異常の有無を監視することで、処理室１１０Ｄの酸素濃度の異常の原因が、パッキン１０によるものか否かを判別することができる。したがって、パッキン１０に異常がない場合には、処理室１１０Ｄの酸素濃度の異常の原因が他の理由によるものであることが判別され得るので、酸素濃度の異常の原因の追究を容易に行うことができる。

本実施形態では、リフロー装置１００について、上部炉体１１０Ａが下部炉体１１０Ｂに対して片側開閉可能な構成にて説明したが、本発明は前記構成に限定されるものではない。例えば、国際公開第２０１８／２２５４３７号に開示されているような、上部炉体１１０Ａが昇降手段によって、上下開閉するようなはんだ付け装置においても、本発明の構成を使用できる。更に本発明は、搬送コンベアについても２つ以上の搬送コンベアを有するはんだ付け装置にも使用できる。

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。

１２…第１シール
１４…第２シール
３０…測定装置
３２…気体供給装置
４２…第３シール
４４…第４シール
１００…リフロー装置
１１０…炉体
１１０Ｄ…処理室
１４０…制御装置
Ｓ１，Ｓ２，Ｓ４，Ｓ４，Ｓ５…密閉空間

Claims (10)

1. 基板を処理する処理室を備える炉体と、
   前記炉体の少なくとも一部に設けられ、前記炉体をシールするように構成されるパッキンと、
   前記処理室から隔離された、前記炉体と前記パッキンとにより画定される密閉空間と、
   前記密閉空間内に第１気体を供給するように構成される気体供給装置と、
   前記密閉空間内の圧力又は前記密閉空間内の第２気体の濃度を測定するように構成される測定装置と、を備えるはんだ付け装置。
2. 請求項１に記載されたはんだ付け装置において、
   前記第１気体は、窒素である、はんだ付け装置。
3. 請求項１又は２に記載されたはんだ付け装置において、
   前記第２気体は、酸素である、はんだ付け装置。
4. 請求項１に記載されたはんだ付け装置において、
   前記第１気体と前記第２気体は、同一種類の気体である、はんだ付け装置。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載されたはんだ付け装置において、
   前記パッキンは、
   第１シールと、
   前記第１シールと離間して配置される第２シールと、
   前記第１シールと前記第２シールとの間をシールする第３シールと、
   前記第１シールと前記第２シールとの間をシールし、前記第３シールと離間して配置される第４シールと、を含み、
   前記密閉空間は、少なくとも前記炉体、前記第１シール、前記第２シール、前記第３シール、及び前記第４シールにより画定される、はんだ付け装置。
6. 請求項５に記載されたはんだ付け装置において、
   前記第３シールは、前記第１シールと前記第２シールのそれぞれの一方の端部の間に配置され、
   前記第４シールは、前記第１シールと前記第２シールのそれぞれの他方の端部の間に配置される、はんだ付け装置。
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装置において、
   前記測定装置と通信可能な制御装置を有し、
   前記制御装置は、前記測定装置から受信した前記圧力又は前記濃度が所定の閾値に達したか否かを判定するように構成される、はんだ付け装置。
8. 基板を処理する処理室を備える炉体をシールするパッキンの異常の検知方法であって、
   前記処理室から隔離された、前記炉体と前記パッキンとにより画定される密閉空間に第１気体を供給し、
   前記密閉空間内の圧力又は第２気体の濃度を測定し、
   前記圧力又は前記第２気体が所定の閾値に達したか否かを判定する、ことを含む検知方法。
9. 請求項８に記載された検知方法において、
   前記第１気体は、窒素である、検知方法。
10. 請求項８又は９に記載された検知方法において、
    前記第２気体は、酸素である、検知方法。

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