KR20120099495A - 가열 장치 및 실장체의 제조 방법 - Google Patents

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KR20120099495A
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heating object
pressing
stage
pressurizing portion
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타카시 마츠므라
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소니 케미카루 앤드 인포메이션 디바이스 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 가열 장치의 택트 타임을 향상시킨다. 가열 대상물을 가열하는 제1 가압부와, 탄성체를 갖고, 제1 가압부와 탄성체 사이에 가열 대상물을 끼우는 제2 가압부와, 제1 가압부와 가열 대상물을 열적으로 격리하여, 제1 가압부와 제2 가압부 사이에 가열 대상물을 유지하고, 제1 가압부 및 제2 가압부 중 한쪽이 가열 대상물을 다른쪽을 향해서 가압한 경우에, 가열 대상물과 제1 가압부를 열적으로 접속하는 플로팅 지그를 구비한다.

Description

가열 장치 및 실장체의 제조 방법 {HEATING DEVICE AND PRODUCTION METHOD FOR MOUNTED BODY}
본 발명은 가열 장치 및 실장체의 제조 방법에 관한 것이다.
전기 부품과 기판을 전기적으로 접속하는 실장 공정에서 다이 시트와 가압 헤드를 구비하고, 다이 시트 위에 배치된 전기 부품 및 기판을 가압 헤드로 가압하면서 가열하는 압착 장치가 이용되고 있다(예를 들면, 특허문헌 1, 특허문헌 2 참조).
일본 특허 공개 제2007-189100 일본 특허 공개 (평)6-252210
예를 들면, 압착 공정 개시시의 설정 온도와, 압착 공정 중 또는 압착 공정 종료시의 설정 온도가 상이한 경우, 상기한 압착 장치를 이용하여 연속하여 압착 공정을 실시하기 위해서는, 압착 공정이 종료된 후, 다음 압착 공정을 개시하기 전에 일단 다이 시트를 냉각하여 압착 공정을 개시한 후에 재차 다이 시트를 승온한다. 이 때문에, 택트 타임이 길어진다. 본 발명의 하나의 측면에 있어서는, 상기한 과제를 해결할 수 있는 가열 장치 및 실장체의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 이 목적은 청구 범위에 있어서의 독립항에 기재된 특징의 조합에 의해 달성된다. 또한 종속항은 본 발명의 한층 더 유리한 구체예를 규정한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 제1 양태에 있어서는, 가열 대상물을 가열하는 제1 가압부와, 탄성체를 갖고, 제1 가압부와 탄성체 사이에 가열 대상물을 끼우는 제2 가압부와, 제1 가압부와 가열 대상물을 열적으로 격리하여, 제1 가압부와 제2 가압부 사이에 가열 대상물을 유지하고, 제1 가압부 및 제2 가압부 중 한쪽이 가열 대상물을 다른쪽을 향해서 가압한 경우, 가열 대상물과 제1 가압부를 열적으로 접속하는 플로팅 지그를 구비하는 가열 장치가 제공된다.
상기한 가열 장치에 있어서, 제1 가압부를 가열하여 미리 정해진 온도로 유지하는 가열부를 더 구비할 수 있다. 상기한 가열 장치에 있어서, 플로팅 지그는 제1 가압부 또는 제2 가압부에 의한 가압력으로부터 개방되면, 제1 가압부와 가열 대상물을 열적으로 격리할 수 있다. 상기한 가열 장치에 있어서, 플로팅 지그는 제1 가압부 및 제2 가압부 중 한쪽이 다른쪽으로부터 떨어짐에 따라, 가열 대상물을 제1 가압부로부터 기계적으로 격리할 수 있다.
상기한 가열 장치에 있어서, 제2 가압부는 기판, 접착층 및 전자 부품이 이 순서대로 적층된 가열 대상물의 전자 부품을, 탄성체로 기판에 대하여 가압할 수 있다. 상기한 가열 장치에 있어서, 제2 가압부는 기판, 접착층 및 복수의 전자 부품이 이 순서대로 적층된 가열 대상물의 복수의 전자 부품을, 탄성체로 기판에 대하여 동시에 가압할 수 있다. 상기한 가열 장치에 있어서, 가열 대상물이 장착되는 복수의 캐리어와, 복수의 캐리어를 순서대로 선택하여 플로팅 지그에 유지시키는 반송부를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 제2 양태에 있어서는, 기판, 접착층 및 전자 부품이 적층된 가열 대상물과, 가열 대상물을 가열하는 제1 가압부를 열적으로 격리하여, 제2 가압부의 탄성체와 제1 가압부 사이에 가열 대상물을 유지하는 단계와, 제1 가압부 및 제2 가압부 중 한쪽이 다른쪽을 향해서 가열 대상물을 가압함으로써 가열 대상물과 제1 가압부를 열적으로 접속하는 단계를 구비하는 실장체의 제조 방법이 제공된다.
상기한 제조 방법에 있어서, 제1 가압부 또는 제2 가압부에 의한 가열 대상물에의 가압력을 개방함으로써, 제1 가압부와 가열 대상물을 열적으로 격리하는 단계를 더 구비할 수 있다. 상기한 제조 방법에 있어서, 가열 대상물과 제1 가압부를 열적으로 접속하기 전에, 제1 가압부를 접착층이 열 경화하는 온도로 가열하여 유지하는 단계를 더 구비할 수 있다.
또한, 상기한 발명의 개요는, 본 발명의 필요한 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 또한, 이들 특징군의 서브컴비네이션 또한 발명이 될 수 있다.
[도 1] 실장 장치 (100)의 상면도의 일례를 개략적으로 나타낸다.
[도 2] 카세트 (10)의 단면도의 일례를 개략적으로 나타낸다.
[도 3] 워크 (20)과 스테이지 (330)이 열적으로 격리된 상태에서의, 가열 유닛 (110)의 단면도의 일례를 개략적으로 나타낸다.
[도 4] 워크 (20)과 스테이지 (330)이 열적으로 접속된 상태에서의, 가열 유닛 (110)의 단면도의 일례를 개략적으로 나타낸다.
[도 5] 가열 유닛 (510)의 단면도의 일례를 개략적으로 나타낸다.
[도 6] 실장체의 제조 방법의 플로우차트의 일례를 나타낸다.
이하, 발명의 실시 형태를 통하여 본 발명을 설명하지만, 이하의 실시 형태는 청구 범위에 관한 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 실시 형태 중에서 설명되어 있는 특징의 조합이 모두 발명의 해결 수단에 필수라고는 한정되지 않는다.
이하, 도면을 참조하여 실시 형태에 대해서 설명하는데, 도면의 기재에 있어서 동일하거나 유사한 부분에는 동일한 참조 번호를 부여하여 중복되는 설명을 생략하는 경우가 있다. 또한, 도면은 모식적인 것으로, 두께와 평면 치수와의 관계, 비율 등은 현실의 것과는 상이한 경우가 있다. 또한, 설명의 편의상, 도면 상호간에도 서로의 치수 관계 또는 비율이 상이한 부분이 포함되는 경우가 있다.
도 1은, 실장 장치 (100)의 상면도의 일례를 개략적으로 나타낸다. 실장 장치 (100)은, 기판에 IC, LSI, 저항기, 배선, 다른 기판 등의 전자 부품을 실장한다. 실장 장치 (100)은 가열 유닛 (110)과, 반송 유닛 (120)을 구비한다. 실장 장치 (100)은 복수의 반송 캐리어 (130)을 구비할 수 있다. 실장 장치 (100) 및 가열 유닛 (110)은 가열 장치의 일례일 수 있다. 반송 유닛 (120)은 반송부의 일례일 수 있다. 반송 캐리어 (130)은 캐리어의 일례일 수 있다.
가열 유닛 (110)은 워크 (20)을 가열한다. 가열 유닛 (110)은 기판, 접착층 및 전자 부품이 이 순서대로 적층된 워크 (20)을 가압하면서 가열하여 전자 부품을 기판에 실장할 수 있다. 가열 유닛 (110)은, 동일한 공정에서 복수의 전자 부품을 기판에 실장할 수 있다. 워크 (20)은 가열 대상물의 일례일 수 있다.
반송 유닛 (120)은 워크 (20)을 가열 유닛 (110)으로 반송한다. 반송 유닛 (120)은, 워크 (20)이 장착된 반송 캐리어 (130)을 가열 유닛 (110)으로 반송할 수 있다. 반송 유닛 (120)은, 카세트 (10)에 수용된 복수의 반송 캐리어 (130)을 순서대로 선택하여 가열 유닛 (110)으로 반송할 수 있다.
반송 유닛 (120)은 로더부 (122)와, 주행부 (124)와, 레일 (126)을 갖는다. 로더부 (122)는 복수의 반송 캐리어 (130)을 수용한 카세트 (10)을 장착한다. 주행부 (124)는 레일 (126) 위를 주행하여 가열 유닛 (110)과 로더부 (122) 사이에서 반송 캐리어 (130)을 교환한다. 주행부 (124)는 로보트아암 (128)을 갖는다. 로보트아암 (128)은 카세트 (10)으로부터 반송 캐리어 (130)을 취출한다. 또한, 로보트아암 (128)은 카세트 (10)에 반송 캐리어 (130)을 수용한다.
반송 캐리어 (130)은 워크 (20)을 장착할 수 있는 평탄한 면을 갖는다. 반송 캐리어 (130)은 금속판일 수도 있다. 반송 캐리어 (130)의 재질로는 스테인리스강, 구리, 알루미늄, 구리 합금, 알루미늄 합금, 합금강 등을 예시할 수 있다. 반송 캐리어 (130)의 열전도율은, 워크 (20)의 열전도율보다 클 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서, 복수의 반송 캐리어 (130)이 카세트 (10)에 수용된 상태에서, 실장 장치 (100)에 운반되어 오는 경우에 대해서 설명하였다. 그러나, 반송 캐리어 (130)은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 워크 (20)을 탑재한 반송 캐리어 (130)이 순서대로 실장 장치 (100)에 운반될 수도 있다.
도 2는, 카세트 (10)의 단면도의 일례를 개략적으로 나타낸다. 카세트 (10)은, 복수의 반송 캐리어 (130)을 지지하는 복수의 장착 부재 (12)를 갖는다. 본 실시 형태에서, 복수의 워크 (20)이 복수의 반송 캐리어 (130)의 각각에 장착된 상태에서 카세트 (10)에 수용된다.
워크 (20)은 기판 (22)와, 접착층 (24)와, 전자 부품 (26)을 갖는다. 워크 (20)은 기판 (22), 접착층 (24) 및 복수의 전자 부품 (26)이 이 순서대로 적층될 수 있다. 기판 (22)로는 인쇄 배선판, 다층 배선 기판, 플렉시블 기판, 유리 기판 등을 예시할 수 있다. 전자 부품 (26)은 기판 (22)에 가압착될 수 있다. 가압착의 조건으로는, 온도가 40 내지 90℃, 압력이 0.3 내지 3 MPa, 가압 시간이 0.3 내지 10초의 조건을 예시할 수 있다.
접착층 (24)는 기판 (22)와 전자 부품 (26)을 접착한다. 접착층 (24)는 열경화성 수지 및 열가소성 수지 중 적어도 한쪽을 포함할 수 있다. 접착층 (24)는 막 형성 수지, 액상 경화 성분 및 경화제를 포함할 수 있다. 막 형성 수지로는 페녹시 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리아미드 수지, 폴리이미드 수지를 예시할 수 있다. 재료의 입수의 용이함 및 접속 신뢰성의 측면에서 페녹시 수지를 포함하는 것이 바람직하다.
액상 경화 성분으로는 액상 에폭시 수지, 아크릴레이트를 예시할 수 있다. 접속 신뢰성 및 경화물의 안정성의 측면에서 2 이상의 관능기를 갖는 것이 바람직하다. 경화제로는, 액상 경화 성분이 액상 에폭시 수지인 경우에는, 이미다졸, 아민류, 술포늄염, 오늄염을 예시할 수 있다. 액상 경화 성분이 아크릴레이트인 경우에는, 경화제로서 유기 과산화물을 예시할 수 있다.
접착층 (24)는 각종 고무 성분, 유연제, 각종 충전재류 등의 첨가제를 포함할 수도 있으며, 도전성 입자를 포함할 수도 있다. 접착층 (24)는 페이스트상의 접착제일 수도 있고, 시트상의 접착 필름일 수도 있다. 접착층 (24)는 NCF(Non Conductive Film) 또는 ACF(Anisotropic Conductive Film)일 수도 있다.
도 3은, 워크 (20)과 스테이지 (330)이 열적으로 격리된 상태에서의, 가열 유닛 (110)의 단면도의 일례를 개략적으로 나타낸다. 가열 유닛 (110)은 헤드 (310)과, 구동부 (320)과, 스테이지 (330)과, 히터 (340)과, 플로팅 지그 (350)을 갖는다. 가열 유닛 (110)은 헤드 (310)과 스테이지 (330) 사이에 워크 (20)을 끼워 워크 (20)을 가열한다. 이에 따라, 기판 (22)에 전자 부품 (26)을 실장할 수 있다.
가열 유닛 (110)은 헤드 (310)과 워크 (20) 사이에 보호 필름 (30)을 끼워 워크 (20)을 가열할 수 있다. 보호 필름 (30)은, 접착층 (24)가 가압 부재 (314)에 부착되는 것을 방지한다. 보호 필름 (30)은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 내열성이 있고, 접착층 (24)에 대하여 박리성을 갖는 것이 바람직하다. 보호 필름 (30)의 재질로는 폴리테트라플루오로에틸렌, 실리콘 고무 등을 예시할 수 있다.
헤드 (310)은 헤드 본체 (312)와, 가압 부재 (314)와, 유지 부재 (316)을 갖는다. 헤드 (310)은 워크 (20)의 전자 부품 (26)을, 가압 부재 (314)로 기판 (22)에 대하여 가압한다. 헤드 (310)은 워크 (20)의 복수의 전자 부품 (26)을, 가압 부재 (314)로 기판 (22)에 대하여 동시에 가압할 수 있다. 헤드 (310)은 제2 가압부의 일례일 수 있다.
헤드 본체 (312)는 가압 부재 (314)를 스테이지 (330)을 향해서 가압한다. 헤드 본체 (312)는 가압 부재 (314)와 스테이지 (330) 사이에 워크 (20)을 끼워, 워크 (20)을 스테이지 (330)을 향해서 가압하여도 변형되지 않을 정도의 강성을 갖는다. 헤드 본체 (312)는 철, 스테인리스강 등의 금속제일 수 있다. 또한, 헤드 본체 (312)는 히터 등을 가질 수도 있다.
가압 부재 (314)는 헤드 본체 (312)와 워크 (20) 사이에 배치된다. 가압 부재 (314)는 헤드 본체 (312)보다 탄성이 큰 재료일 수 있다. 가압 부재 (314)는 천연 고무, 합성 고무, 실리콘 고무 등의 엘라스토머일 수 있다. 가압 부재 (314)는 탄성체의 일례일 수 있다.
이에 따라, 기판 (22)에 전자 부품 (26)을 실장할 때에, 전자 부품 (26)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 또한, 기판 (22)에 높이가 다른 복수 종류의 전자 부품 (26)을 실장하는 경우에도, 모든 전자 부품 (26)을 기판 (22)에 대하여 가압할 수 있다.
유지 부재 (316)은, 헤드 본체 (312)의 스테이지 (330)측의 면에 가압 부재 (314)를 유지한다. 유지 부재 (316)은, 가압 부재 (314)의 주연부를 유지할 수 있다. 유지 부재 (316)은, 가압 부재 (314)의 주연부를 유지하는 링상 또는 프레임상의 부재를 가질 수 있다. 유지 부재 (316)으로부터 노출되는 가압 부재 (314)의 형상은, 반송 캐리어 (130)의 형상과 실질적으로 동일할 수 있다.
예를 들면, 반송 캐리어 (130)이, 외경이 Ro인 원형의 금속판이고, 유지 부재 (316)이, 내경이 Ri인 링상의 부재에 의해 가압 부재 (314)의 주연부를 유지하는 경우, 내경 Ri는 외경 Ro보다 약간 클 수 있다. 이에 따라, 워크 (20)을 확실히 가압할 수 있다. 그 결과, 전자 부품 (26)의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.
구동부 (320)은 에어 실린더, 유압 실린더, 서보 모터 등에 의해, 헤드 (310)을 스테이지 (330)을 향해서 이동시킨다. 본 실시 형태에서는, 구동부 (320)이 헤드 (310)을 상하로 이동시킴으로써, 워크 (20) 및 반송 캐리어 (130)에 대하여 헤드 (310)에 의한 가압력을 가하거나, 해당 가압력을 개방하기도 한다. 또한, 본 실시 형태에서, 구동부 (320)이 헤드 (310)을 스테이지 (330)을 향해서 이동시키는 경우에 대해서 설명했지만, 구동부 (320)은 이것으로 한정되지 않는다. 구동부 (320)은 스테이지 (330)을 헤드 (310)을 향해서 이동시킬 수도 있다.
스테이지 (330)은 다이 시트 (332)와, 가열 스테이지 (334)를 갖는다. 다이 시트 (332)는 실질적으로 수평인 면을 가질 수 있다. 다이 시트 (332)의 수평인 면 위에는, 가열 스테이지 및 플로팅 지그 (350)이 배치될 수 있다. 스테이지 (330)은 제1 가압부의 일례일 수 있다.
가열 스테이지 (334)는 워크 (20)을 가열한다. 가열 스테이지 (334)는 반송 캐리어 (130)을 통해 워크 (20)을 가열할 수 있다. 가열 스테이지 (334)는 실질적으로 수평인 가열면 (336)을 가질 수 있다. 가열면 (336)의 크기는 워크 (20)보다 클 수 있다. 가열면 (336)의 크기는 반송 캐리어 (130)보다 작을 수 있다. 가열 스테이지 (334)는 제1 가압부의 일례일 수 있다.
히터 (340)은 가열 스테이지의 내부에 배치되고, 가열 스테이지 (334)를 가열한다. 히터 (340)은 가열 스테이지 (334)를 미리 정해진 온도로 유지할 수 있다. 히터 (340)은 가열부의 일례일 수 있다. 이에 따라, 복수의 워크 (20)을 연속하여 가열하는 경우에도, 택트 타임을 단축할 수 있다. 또한, 가열 스테이지 (334)를 급속히 승온하는 경우와 비교하여, 히터 (340)의 승온 능력을 작게 할 수 있다.
플로팅 지그 (350)은, 헤드 (310)과 가열 스테이지 (334) 사이에 워크 (20)을 유지한다. 플로팅 지그 (350)은 유지 부재 (352)와 승강 부재 (354)를 가질 수 있다.
유지 부재 (352)는, 반송 유닛 (120)으로부터 반송 캐리어 (130)을 수취한다. 유지 부재 (352)는, 헤드 (310)과 가열 스테이지 (334) 사이에 반송 캐리어 (130)을 유지한다. 유지 부재 (352)는 승강 부재 (354)에 지지되어 있어, 도면 중 상하 방향으로 이동할 수 있다.
이에 따라, 유지 부재 (352)는 가열 스테이지 (334)와 워크 (20)을 열적으로 격리하여, 헤드 (310)과 가열 스테이지 (334) 사이에 워크 (20)을 유지할 수 있다. 여기서 가열 스테이지 (334)와 워크 (20)이 열적으로 격리된 상태는, 가열 스테이지 (334)와 워크 (20) 사이의 전열이 완전히 차단된 상태뿐만 아니라, 가열 유닛 (110)에 있어서 가열 스테이지 (334)와 워크 (20)이 열적으로 접속된 상태와 비교하여, 가열 스테이지 (334)와 워크 (20) 사이의 전열이 억제된 상태도 포함한다.
유지 부재 (352)는 반송 캐리어 (130)의 주연부를 유지할 수 있다. 유지 부재 (352)는 링상 또는 프레임상의 형상을 가질 수 있다. 유지 부재 (352)로부터 노출되는 반송 캐리어 (130)의 크기는, 가열면 (336)의 크기와 실질적으로 동일하거나 또는 가열면 (336)의 크기보다 클 수 있다.
이에 따라, 가열면 (336)과 반송 캐리어 (130)을 접촉시켜, 워크 (20)과 가열 스테이지 (334)를 열적으로 접속할 수 있다. 유지 부재 (352)와 가열면 (336)이 접촉하지 않기 때문에, 유지 부재 (352)의 온도 상승을 억제할 수 있다. 유지 부재 (352)가 판상인 경우와 비교하여 유지 부재 (352)의 열용량이 작기 때문에, 가열 스테이지 (334)와 워크 (20)을 열적으로 격리하여 유지되어 있는 사이의 워크 (20)의 온도 상승을 억제할 수 있다. 또한, 가열면 (336)과 반송 캐리어 (130)이 접촉하고 있을 때에, 반송 캐리어 (130)이 가열면 (336)으로부터의 열을 차단할 수 있다.
또한, 유지 부재 (352)의 형상은 이것으로 한정되지 않는다. 예를 들면, 유지 부재 (352)는 판상의 형상을 갖고, 유지 부재 (352) 위에 반송 캐리어 (130)을 유지할 수도 있다. 또한, 유지 부재 (352)와 가열면 (336)을 접촉시킴으로써, 워크 (20)과 가열 스테이지 (334)를 열적으로 접속할 수도 있다.
승강 부재 (354)는, 구동부 (320)이 헤드 (310)을 스테이지 (330)을 향해서 이동시키는 경우에는, 헤드 (310)의 이동 방향으로 유지 부재 (352)를 이동시킨다. 승강 부재 (354)는, 구동부 (320)이 스테이지 (330)을 헤드 (310)을 향해서 이동시키는 경우에는, 스테이지 (330)의 이동 방향과 반대 방향으로 유지 부재 (352)를 이동시킨다.
이에 따라, 승강 부재 (354)는 헤드 (310) 및 가열 스테이지 (334) 중 한쪽이 워크 (20)을 다른쪽을 향해서 가압한 경우에, 워크 (20)과 가열 스테이지 (334)를 열적으로 접속한다. 또한, 승강 부재 (354)는, 헤드 (310) 또는 가열 스테이지 (334)에 의한 가압력으로부터 개방되면, 가열 스테이지 (334)와 워크 (20)을 열적으로 격리한다.
승강 부재 (354)는 헤드 (310) 및 가열 스테이지 (334) 중 한쪽이 다른쪽으로부터 떨어짐에 따라, 반송 캐리어 (130)에 장착된 워크 (20)을 가열 스테이지 (334)로부터 기계적으로 격리할 수 있다. 승강 부재 (354)로는 스프링, 엘라스토머 등의 탄성체, 에어 실린더, 유압 실린더, 서보 모터 등을 예시할 수 있다. 승강 부재 (354)는 유지 부재 (352) 또는 승강 부재 (354)에 관한 압력을 검지하는 압력 검지기를 가질 수도 있다.
이에 따라, 복수의 워크 (20)을 연속하여 가열하는 경우에도, 워크 (20)을 처리할 때마다 가열 스테이지 (334)를 냉각 및 승온하지 않아도 된다. 그 결과, 워크 (20)의 택트 타임을 단축할 수 있다. 또한, 승온 능력이 작은 히터를 사용할 수 있어, 냉각 장치를 생략할 수 있다.
예를 들면, 열경화성 수지를 포함하는 접착층 (24)를 이용하여 전자 부품 (26)을 기판 (22)에 실장하는 경우, 히터 (340)은 가열 스테이지 (334)의 온도가 약 180℃가 되도록 조정된다. 이 때문에, 워크 (20)의 가열이 종료되었 때의 가열 스테이지 (334)의 온도는, 약 180℃ 정도로 되어 있다.
여기서 접착층 (24)의 온도가 40℃ 내지 60℃를 초과하면, 접착층 (24)의 열 경화가 촉진된다. 이 때문에, 가열 스테이지 (334)의 온도가 높은 상태에서, 다음 워크 (20)을 가열면 (336) 위에 장착하면, 헤드 (310) 및 스테이지 (330)이 워크 (20)을 가압하기 전에 접착층 (24)의 경화가 진행되어, 전자 부품 (26)을 기판 (22)에 실장하는 것이 어려워진다.
그러나, 플로팅 지그 (350)을 이용함으로써, 가열 스테이지 (334)와 워크 (20)을 열적으로 격리한 상태에서 워크 (20)을 유지할 수 있다. 이에 따라, 워크 (20)을 처리할 때마다 가열 스테이지 (334)를 40℃ 내지 60℃ 정도로까지 냉각하지 않아도, 전자 부품 (26)을 기판 (22)에 실장할 수 있다.
도 4는, 워크 (20)과 스테이지 (330)이 열적으로 접속된 상태에서의, 가열 유닛 (110)의 단면도의 일례를 개략적으로 나타낸다. 도 4를 이용하여, 가열 유닛 (110)의 동작의 일례를 설명한다. 플로팅 지그 (350) 위에 워크 (20)이 장착되면, 구동부 (320)이 헤드 (310)을 스테이지 (330)을 향해서 이동시킨다. 헤드 (310)은 하강하여, 보호 필름 (30), 워크 (20) 및 반송 캐리어 (130)을 가압한다.
헤드 (310)이 워크 (20) 및 반송 캐리어 (130)을 스테이지 (330)을 향해서 가압하면, 헤드 (310)에 의한 가압력이 플로팅 지그 (350)에 가해지고, 승강 부재 (354)가 워크 (20), 반송 캐리어 (130) 및 유지 부재 (352)를 하강시킨다. 본 실시 형태에서는, 헤드 (310)의 유지 부재 (316)이 플로팅 지그 (350)의 유지 부재 (352)를 덮도록 헤드 (310)이 하강한다. 이에 따라, 플로팅 지그 (350)의 수평 방향으로의 위치 어긋남을 억제할 수 있다.
헤드 (310)이 더욱 하강하여, 반송 캐리어 (130)을 가열 스테이지 (334)의 가열면 (336)에 접촉시킨다. 이에 따라, 가압 부재 (314)와 가열 스테이지 (334)가 워크 (20)을 가압한 상태에서 워크 (20)을 가열할 수 있다. 이에 따라, 기판 (22)와 전자 부품 (26)이 압착되고, 기판 (22)의 전극과 전자 부품 (26)과의 전극이 전기적으로 접속된다. 그 결과, 양호한 접속 신뢰성이 얻어진다. 이 때, 접착층 (24)는 전자 부품 (26)의 위치를 안정화할 수 있다. 또한, 접착층 (24)는 기판 (22)의 전극과 전자 부품 (26)과의 전극 사이의 영역에 습기 또는 이물질이 혼입되는 것을 억제할 수 있다.
워크 (20)의 처리가 종료되면, 구동부 (320)이 헤드 (310)을 상측을 향해서 이동시킨다. 헤드 (310)이 상측에 이동하면, 승강 부재 (354)가 헤드 (310)에 의한 가압력으로부터 개방된다. 이에 따라, 승강 부재 (354)가 유지 부재 (352)를 상측으로 이동시킨다. 그 결과, 반송 캐리어 (130)과 가열 스테이지 (334)가 물리적으로 격리되고, 워크 (20)과 가열 스테이지 (334)가 열적으로 격리된다.
도 5는, 가열 유닛 (510)의 단면도의 일례를 개략적으로 나타낸다. 가열 유닛 (510)은, 가열 장치의 다른 예일 수 있다. 가열 유닛 (510)은 헤드 (310)과, 구동부 (320)과, 스테이지 (530)과, 히터 (340)과, 플로팅 지그 (550)을 갖는다. 스테이지 (530)은 다이 시트 (532)와, 가열 스테이지 (534)를 갖는다.
가열 스테이지 (534)는 가열면 (536)에 오목부 (538)을 갖는다. 오목부 (538)의 내부에는 플로팅 지그 (550)가 배치된다. 플로팅 지그 (550)은, 지지핀 (552)와, 승강 부재 (554)를 가질 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 반송 캐리어 (130)을 사용하지 않은 경우에 대해서 설명하는데, 가열 유닛 (510)에 있어서도 반송 캐리어 (130)을 사용할 수 있다.
다이 시트 (532), 가열 스테이지 (534) 및 가열면 (536)은, 가열 유닛 (110)의 다이 시트 (332), 가열 스테이지 (334) 및 가열면 (336)에 대응한다. 승강 부재 (554)는, 가열 유닛 (110)의 승강 부재 (354)에 대응한다. 가열 유닛 (510)의 각 구성에 대해서, 가열 유닛 (110)의 대응하는 구성과 공통되는 사항에 대해서는 설명을 생략하는 경우가 있다.
지지핀 (552)는 승강 부재 (554)에 지지되어 있어, 도면 중 상하 방향으로 이동할 수 있다. 승강 부재 (554)가 지지핀 (552)를 아래쪽으로 이동시킨 경우에는, 지지핀 (552)는 오목부 (538)의 내부에 수용되어, 지지핀 (552)의 상면은 가열면 (536)보다 아래쪽에 위치한다. 승강 부재 (554)가 지지핀 (552)를 상측으로 이동시킨 경우에는, 지지핀 (552)의 상면은 가열면 (536)보다 상측에 위치한다.
지지핀 (552)는, 지지핀 (552)의 상면이 가열면 (536)보다 상측에 위치한 상태에서, 반송 유닛 (120)으로부터 워크 (20)을 수취한다. 지지핀 (552)는, 헤드 (310)과 가열 스테이지 (534) 사이에 워크 (20)을 유지한다. 이에 따라, 지지핀 (552)는, 가열 스테이지 (534)와 워크 (20)을 열적으로 격리하여, 헤드 (310)과 가열 스테이지 (534) 사이에 워크 (20)을 유지할 수 있다.
승강 부재 (554)는, 구동부 (320)이 헤드 (310)을 스테이지 (530)을 향해서 이동시키는 경우에는, 헤드 (310)의 이동 방향으로 지지핀 (552)를 이동시킨다. 승강 부재 (554)는, 구동부 (320)이 스테이지 (530)을 헤드 (310)을 향해서 이동시키는 경우에는, 스테이지 (530)의 이동 방향과 반대 방향으로 지지핀 (552)를 이동시킨다.
승강 부재 (554)는, 헤드 (310) 및 가열 스테이지 (334)의 한쪽이, 워크 (20)을 다른쪽을 향해서 가압한 경우에, 지지핀 (552)를 하강시켜 워크 (20)과 가열 스테이지 (534)를 접촉시킨다. 이에 따라, 워크 (20)과 가열 스테이지 (534)를 열적으로 접속한다. 또한, 승강 부재 (554)는, 헤드 (310) 또는 가열 스테이지 (534)에 의한 가압력으로부터 개방되면, 지지핀 (552)를 상승시켜 가열 스테이지 (534)와 워크 (20)을 열적으로 격리한다.
도 6은, 실장체의 제조 방법의 플로우차트의 일례를 나타낸다. 가열 유닛 (110)을 이용하여, 기판 (22)에 복수의 전자 부품 (26)이 실장된 실장체를 제조하는 방법의 일례에 대해서 설명한다. 본 실시 형태에서는, 우선 기판 (22), 접착층 (24) 및 전자 부품 (26)이 이 순서대로 적층된 워크 (20)을 준비한다. 워크 (20)을 반송 캐리어 (130) 위에 장착하여 가열 유닛 (110)으로 반송한다.
S602에 있어서, 유지 부재 (352)가 반송 캐리어 (130)을 수취하고, 헤드 (310)의 가압 부재 (314)와 가열 스테이지 (334) 사이에 워크 (20)을 유지한다. 이 때, 워크 (20)과 가열 스테이지 (334)은 승강 부재 (354)에 의해 열적으로 격리되어 있다.
S604에 있어서, 히터 (340)이 가열 스테이지 (334)를 워크 (20)의 접착층 (24)가 열 경화하는 온도로 가열하여, 해당 온도를 유지한다. 히터 (340)은, 가열 스테이지 (334)를 180℃ 정도로 가열할 수 있다. 이 때, 헤드 본체 (312)가 히터를 갖는 경우에는, 해당 히터가 헤드 본체 (312)의 온도를 50℃ 정도로 유지할 수 있다.
S606에 있어서, 구동부 (320)이 헤드 (310)을 하강시키고, 가압 부재 (314)가 워크 (20)을 가열 스테이지 (334)를 향해서 가압한다. 승강 부재 (354)가 유지 부재 (352)를 하강시키고, 반송 캐리어 (130)을 가열 스테이지 (334)에 접촉시킨다. 이에 따라, 워크 (20)과 가열 스테이지 (334)가 열적으로 접속된다. 소정의 압력 및 온도로 워크 (20)을 일정 시간 동안 가압 및 가열함으로써, 기판 (22)에 전자 부품 (26)을 실장하여, 실장체를 제조할 수 있다.
S608에 있어서, 실장 종료 후, 구동부 (320)이 헤드 (310)을 상승시키면, 가압 부재 (314)에 의한 워크 (20)에의 가압력이 개방된다. 이에 따라, 승강 부재 (354)가 유지 부재 (352)를 상승시켜, 가열 스테이지 (334)와 워크 (20)을 열적으로 격리한다.
이상, 본 발명을 실시 형태를 이용하여 설명했지만, 본 발명의 기술적 범위는 상기 실시 형태에 기재된 범위에는 한정되지 않는다. 상기 실시 형태에 다양한 변경 또는 개선을 하는 것이 가능하다는 점이 당업자에게 분명하다. 그러한 변경 또는 개선을 가한 형태도 본 발명의 기술적 범위에 포함될 수 있다는 것이 청구 범위의 기재로부터 분명하다.
청구의 범위, 명세서 및 도면 중에서 나타낸 장치, 시스템, 프로그램 및 방법에 있어서의 동작, 절차, 스텝, 및 단계 등의 각 처리의 실행 순서는, 특별히 「보다 전에」, 「앞서서」 등이라 명시하지 않으며, 전 처리의 출력을 후 처리에서 이용하는 것이 아닌 한, 임의의 순서로 실현할 수 있음에 유의하여야 한다. 청구의 범위, 명세서, 및 도면 중 동작 플로우에 대해서 편의상 「우선」, 「다음으로」 등을 이용하여 설명했다고 해도, 이 순서대로 실시하는 것이 필수적임을 의미하는 것은 아니다.
10 카세트, 12 장착 부재, 20 워크, 22 기판, 24 접착층, 26 전자 부품, 30 보호 필름, 100 실장 장치, 110 가열 유닛, 120 반송 유닛, 122 로더부, 124 주행부, 126 레일, 128 로보트아암, 130 반송 캐리어, 310 헤드, 312 헤드 본체, 314 가압 부재, 316 유지 부재, 320 구동부, 330 스테이지, 332 다이 시트, 334 가열 스테이지, 336 가열면, 340 히터, 350 플로팅 지그, 352 유지 부재, 354 승강 부재, 510 가열 유닛, 530 스테이지, 532 다이 시트, 534 가열 스테이지, 536 가열면, 538 오목부, 550 플로팅 지그, 552 지지핀, 554 승강 부재

Claims (10)

  1. 가열 대상물을 가열하는 제1 가압부와,
    탄성체를 갖고, 상기 제1 가압부와 상기 탄성체 사이에 상기 가열 대상물을 끼우는 제2 가압부와,
    상기 제1 가압부와 상기 가열 대상물을 열적으로 격리하여, 상기 제1 가압부와 상기 제2 가압부 사이에 상기 가열 대상물을 유지하고, 상기 제1 가압부 및 상기 제2 가압부 중 한쪽이 상기 가열 대상물을 다른쪽을 향해서 가압한 경우에, 상기 가열 대상물과 상기 제1 가압부를 열적으로 접속하는 플로팅 지그
    를 구비하는 가열 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 가압부를 가열하여 미리 정해진 온도로 유지하는 가열부를 더 구비하는
    가열 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 플로팅 지그는 상기 제1 가압부 또는 상기 제2 가압부에 의한 가압력으로부터 개방되면, 상기 제1 가압부와 상기 가열 대상물을 열적으로 격리하는
    가열 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 플로팅 지그는 상기 제1 가압부 및 상기 제2 가압부 중 한쪽이 다른쪽으로부터 떨어짐에 따라, 상기 가열 대상물을 상기 제1 가압부에서 기계적으로 격리하는
    가열 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 가압부는 기판, 접착층 및 전자 부품이 이 순서대로 적층된 상기 가열 대상물의 상기 전자 부품을, 상기 탄성체로 상기 기판에 대하여 가압하는
    가열 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 가압부는 상기 기판, 상기 접착층 및 복수의 상기 전자 부품이 이 순서대로 적층된 상기 가열 대상물의 상기 복수의 전자 부품을, 상기 탄성체로 상기 기판에 대하여 동시에 가압하는
    가열 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열 대상물이 장착되는 복수의 캐리어와,
    상기 복수의 캐리어를 순서대로 선택하여 상기 플로팅 지그에 유지시키는 반송부를 더 구비하는
    가열 장치.
  8. 기판, 접착층 및 전자 부품이 적층된 가열 대상물과, 상기 가열 대상물을 가열하는 제1 가압부를 열적으로 격리하여, 제2 가압부의 탄성체와 상기 제1 가압부 사이에 상기 가열 대상물을 유지하는 단계와,
    상기 제1 가압부 및 상기 제2 가압부 중 한쪽이 다른쪽을 향해서 상기 가열 대상물을 가압함으로써, 상기 가열 대상물과 상기 제1 가압부를 열적으로 접속하는 단계
    를 구비하는 실장체의 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1 가압부 또는 상기 제2 가압부에 의한 상기 가열 대상물에의 가압력을 개방함으로써, 상기 제1 가압부와 상기 가열 대상물을 열적으로 격리하는 단계를 더 구비하는
    실장체의 제조 방법.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 가열 대상물과 상기 제1 가압부를 열적으로 접속하기 전에, 상기 제1 가압부를 상기 접착층이 열 경화하는 온도로 가열하여 유지하는 단계를 더 구비하는
    실장체의 제조 방법.
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