WO2015011785A1

WO2015011785A1 - はんだ付け装置及び真空はんだ付け方法

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Publication number: WO2015011785A1
Application number: PCT/JP2013/069933
Authority: WO
Inventors: 勉檜山; 井上　裕之; 俊輔木本
Original assignee: 千住金属工業株式会社
Priority date: 2013-07-23
Filing date: 2013-07-23
Publication date: 2015-01-29
Also published as: TW201524646A; CN105408046B; US20160256946A1; TWI608885B; JPWO2015011785A1; KR20160033192A; KR101763545B1; CN105408046A; JP5835533B2; US10252364B2

Abstract

　チャンバー内を指定された真空圧に維持できるようにすると共に、真空圧が最適に調整されたチャンバー内ではんだ付け処理できるようにしたはんだ付け装置は、図４に示すように、ワーク１を真空環境下ではんだ付け処理可能なチャンバー４０と、チャンバー４０内の真空圧を入力し設定する操作部２１と、チャンバー４０内を真空引きするポンプ２３と、チャンバー４０内の圧力を検出する圧力センサ２４と、この圧力センサ２４から出力されるチャンバー４０内の圧力検出信号Ｓ２４に基づいて設定された真空圧を調整すると共に設定された真空圧を所定時間保持するための制御部６１を備えるものである。

Description

はんだ付け装置及び真空はんだ付け方法

　本発明は、表面実装用の部品等を基板上の所定の位置に載せて当該部品と基板とをはんだ付け処理する際に、真空溶融状態のはんだからボイドを脱泡・脱気する機能を備えた真空リフロー炉に適用可能なはんだ付け装置及び真空はんだ付け方法に関するものである。

　従来から、パワーデバイスやパワーモジュール実装などの大電流素子のリフロー実装工程によれば、通常の熱風（大気）リフロー処理で発生するボイド（気泡）が問題視され、ボイド発生をより少なくする工法が要求されている。

　図１３Ａ及び図１３Ｂは、従来例に係る熱風リフロー例を示す工程図である。図１３Ａに示すクリームはんだ８は、基板５のパッド電極４の上に塗布されたものである。クリームはんだ８は、はんだの粉末にフラックスを加えて、適度な粘度にしたものであって、マスクを介してスクリーン印刷機(Screen Printer)により基板５のパッド電極４の上に塗布されるものである。

　この従来の熱風リフローでは、クリームはんだ８が熱リフロー処理され、はんだが溶融状態になった際に、その内部にボイド２が発生する。このボイド２は溶融したはんだ（溶融はんだ７）が冷却されて固化する際にもその内部にそのまま残留してしまうという問題があった。

　ボイド発生について、クリームはんだ８を基板５のパッド電極４の上に塗布し、電子部品を搭載しない状態で、熱風（大気）リフロー処理した状態を図１３Ａ，図１３Ｂを用いて模式的に説明する。図１３Ｂに示すはんだ３は、図１３Ａに示したクリームはんだ８を熱リフロー処理した後に、その溶融はんだ７が表面張力により球状に冷えて固まった状態である。図中の白抜き丸形状はボイド２の部分であり、溶融はんだ７内に不本意に生成され、冷えて固まった後もはんだ３内に残留したものである。ボイド２はパワーデバイス等において熱伝導効果を損ない、排熱の悪化を招く原因となる。

　上述のボイド発生の低減に関して、特許文献１には真空排気機能を備えたはんだ付け装置（真空リフロー装置）が開示されている。このはんだ付け装置によれば、排気弁、真空ポンプ及び処理槽を備え、処理槽内に基板が搬入され、当該基板のパッド電極上のはんだが溶融状態で、排気弁を開いて真空引きポンプを駆動し処理槽の内部を一旦、真空排気するようになされる。このような真空状態にすると、はんだ溶融中にはんだ内に泡となって残存するボイドが脱泡効果により除去されるというものである。

特開平０９－３１４３２２号公報

　ところで、従来例に係る真空リフロー装置によれば、特許文献１に見られるように、はんだ付け工程を行う際にチャンバー（処理槽）内を真空状態としている。このとき、真空引きポンプを稼働させて真空状態を作り出すが、従来方式では真空処理時間を設定し、その設定された真空処理時間だけひたすらに真空引きポンプを稼働し続ける方法が採られている。

　このため、真空引きにより、ボイドが脱泡・脱気されるものの連続的に真空度を変化させているので、脱気・脱泡が急激に行われる。その結果、溶融はんだ７中のボイド２が脱泡・脱気される過程において、はんだ表面に吸引されるにつれて他のボイド２と合体して徐々に大きくなる。大きく集結したボイド２がはち切れて（爆裂して）、フラックスの飛散やはんだ飛散が起こる原因となる。

　上述の課題を解決するために、請求項１に記載のはんだ付け装置は、ワークを真空環境下ではんだ付け処理可能なチャンバーと、前記チャンバー内の真空圧を入力し設定する操作部と、前記チャンバー内を真空引きするポンプと、前記チャンバー内の圧力を検出する検出部と、前記検出部から出力されるチャンバー内の圧力検出情報に基づいて設定された真空圧を調整すると共に設定された真空圧を所定時間保持するための制御部とを備えるものである。

　請求項２に記載のはんだ付け装置は、請求項１において、前記操作部によって入力し設定される真空圧が１つ又は複数であるものである。

　請求項３に記載のはんだ付け装置は、請求項１又は２のいずれか１項において、前記チャンバー内に不活性および活性の少なくともいずれか一方のガスを供給するガス供給部を備え、前記制御部は前記ガス供給部から前記チャンバー内へ供給される前記ガスの流入量を調整するようにしたものである。

　請求項４に記載のはんだ付け装置は、請求項３において、前記制御部は、設定された前記真空圧を所定時間保持する際に、前記検出部からのチャンバー内の圧力検出情報に基づき前記ポンプを所定の回転数に維持するように制御すると共に前記ガスの前記チャンバー内への流入量を制御し、設定された前記真空圧を所定時間保持するようにしたものである。

　請求項５に記載のはんだ付け装置は、請求項３において、前記制御部は、設定された前記真空圧を所定時間保持する際に、前記検出部からのチャンバー内の圧力検出情報に基づき前記ガスの前記チャンバー内への流入量を一定となるように制御すると共に前記ポンプの回転数を制御し、設定された前記真空圧を所定時間保持するようにしたものである。

　請求項６に記載のはんだ付け装置は、請求項１から請求項５のいずれか１項において、前記ワークが前記チャンバー内に投入される前に、当該ワークを所定温度まで加熱する加熱部を備えたものである。

　請求項７に記載のはんだ付け装置は、請求項６において、前記ワークが前記チャンバー内に投入された際に、チャンバー内の投入前に所定温度まで加熱されたワークを所定温度に保持する加熱部を備えたものである。

　請求項８に記載の真空はんだ付け方法は、ワークを真空環境下ではんだ付け処理可能なチャンバー内の真空圧を入力し設定する工程と、前記真空圧を設定された前記チャンバー内を真空引きする工程と、当該チャンバー内の圧力を検出する工程と、前記チャンバー内の圧力検出情報及び設定された真空圧に基づいて当該チャンバー内の真空圧を調整する工程と、設定された前記真空圧を所定時間保持する工程と、前記真空圧が調整された前記チャンバー内ではんだ付け処理をする工程とを有するものである。

　請求項９に記載のはんだ付け方法は請求項８において、前記チャンバー内の真空圧を１つ又は複数入力し設定する工程と、入力された前記真空圧毎に設定される真空圧をそれぞれ所定時間保持する工程とを有するものである。

　請求項１０に記載の真空はんだ付け方法は、請求項８又は９のいずれか１項において、前記ワークが前記チャンバー内に投入される前にワークを所定温度まで加熱する工程を有するものである。

　請求項１１に記載の真空はんだ付け方法は、請求項１０において、前記ワークが前記チャンバー内に投入された際に、チャンバー内の投入前に所定温度まで加熱されたワークを所定温度に保持する加熱工程を有するものである。

　本発明に係るはんだ付け装置及び真空はんだ付け方法によれば、チャンバー内の圧力検出情報に基づいて設定された真空圧に向けてチャンバー内の真空圧を調整すると共に設定された真空圧を所定時間保持するための制御部を備えるものである。

　この構成によって、チャンバー内を指定された真空圧に維持できるので、真空圧が最適に調整されたチャンバー内ではんだ付け処理をすることができる。目標圧に到達した溶融状態のはんだのボイド２は一定圧の真空引きによって徐々に脱泡・脱気され、これにより、フラックス飛沫や、はんだ飛散等を防止できるようになり、設定された真空圧下でボイドの少ない高品質の真空はんだ付け処理を行うことができる。しかも、真空処理時間＝ワーク・単位タクト待機時間という設定により、真空引きの途中段階に目標とする真空圧（以下目標圧という）を指定しての減圧を行うことができ、最適な真空圧での真空はんだ付けを行うことができる。ここにワーク・単位タクト待機時間とはワークを単位搬送距離（ピッチ）だけタクト搬送された場所で、ワークが停留している時間をいう。

本発明に係る実施の形態としての真空リフロー炉１００の構成例を示す断面図である。チャンバー４０の構成例を示す斜視図である。はんだ３の真空脱気例（その１）示す断面の工程図である。はんだ３の真空脱気例（その２）を示す断面の工程図である。真空リフロー炉１００の制御系の構成例を示すブロック図である。搬送部１３の構成例を示す断面図である。ワーク１の搬送例（その１）を示す断面図である。ワーク１の搬送例（その２）を示す断面図である。ワーク１の搬送例（その３）を示す断面図である。ワーク１の搬送例（その４）を示す断面図である。ワーク１の搬送例（その５）を示す断面図である。ワーク１の搬送例（その６）を示す断面図である。チャンバー４０の制御例を示すグラフ図である。真空リフロー炉１００の温度プロファイルを示すグラフ図である。真空リフロー炉１００の制御例（その１）を示すフローチャートである。真空リフロー炉１００の制御例（その２）を示すフローチャートである。従来例に係る熱風リフロー例（その１）を示す工程図である。従来例に係る熱風リフロー例（その２）を示す工程図である。

　本発明はこのような課題を解決したものであって、チャンバー内を指定された真空圧に所定時間維持できるようにすると共に、真空圧が最適に調整されたチャンバー内ではんだ付け処理できるようにしたはんだ付け装置及び真空はんだ付け方法を提供することを目的とする。

　以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施の形態としてのはんだ付け装置及び真空はんだ付け方法について説明する。図１に示す真空リフロー炉１００は、はんだ付け装置の一例を構成するものであり、例えば、パワーデバイスやパワーモジュール実装等の表面実装用の部品をプリント基板上の所定の位置に載せて当該部品とプリント基板とをはんだ付け処理する際に、真空中で脱泡・脱気処理するようになされる。はんだ付け処理の対象はプリント基板や、はんだコート部品、その他、半導体ウエハ等であり、以下総称してワーク１という。

　真空リフロー炉１００は本体部１０を有している。本体部１０はマッフル炉を構成し、例えば、本体部１０は中間層に搬送路１６を有し、この搬送路１６を基準にして、本体部１０は図示しないマッフル上部及びマッフル下部に分割され、奥の側にヒンジ機構を有して、マッフル上部が開蓋し、搬送路１６を見開き点検できるようになっている。

　本体部１０の一方の側には搬入口１１が設けられ、その他方の側には搬出口１２が設けられている。搬入口１１と搬出口１２との間の搬送路１６には搬送部１３が設けられ、搬送部１３には、本例の場合、ウォーキングビーム式の搬送機構７０（図５～図８Ｂ参照）が使用される。この搬送機構７０によれば、ワーク１を所定の搬送速度でタクト送り可能なものである。

　本体部１０内には、搬入口１１から順に予備加熱部２０、本加熱部３０、チャンバー４０及び冷却部５０が配置され、ワーク１はこれらを通過して搬出口１２に到達するようにタクト搬送される。

　予備加熱部２０及び本加熱部３０は加熱部の一例を構成し、加熱部は熱風循環加熱方式を採用している。予備加熱部２０は４つの予備加熱ゾーンＩ～IVを有しており、ワーク１を所定温度（例えば２６０℃）に到達させるために徐々に加熱（１５０－１６０－１７０－１８０℃程度）するようになされる。予備加熱ゾーンＩ～IVは搬送路１６の上下に配置されている。予備加熱部２０に隣接した位置には本加熱部３０が配設され、ワーク１がチャンバー４０内に投入される前に当該ワーク１を２６０℃程度に加熱するようになされる。

　本加熱部３０に隣接した位置にはチャンバー４０が配設され、チャンバー４０は、ワーク１へのはんだ付け処理時、真空環境下で脱泡・脱気処理を行うものである。図２に示すチャンバー４０は、容器４１、基台４２及び昇降機構４３を有しており、容器４１が基台４２から離れて上方の所定の位置で停止している状態を示している。以下でこの容器４１の停止位置をホームポジションＨｐという。ホームポジションＨｐは容器４１が基台４２で基準となる位置から高さｈだけ上方の位置である。高さｈは、本加熱部３０から基台４２上へワーク１を搬入する際に支障を来さない高さであればよい。

　容器４１は底面開放型の筐体構造を有しており、例えば、ステンレス製の箱状体を逆さまにして蓋状に配置したものである。容器４１の内部は空洞（空間）である。容器４１は昇降機構４３によって上下移動するようになされる。ここで、ワーク１の搬送方向をｘ方向とし、この搬送方向に直交する方向をｙ方向とし、ｘ，ｙ方向と直交する方向をｚ方向としたとき、真空処理時、容器４１はｚ方向で上下動するようになる。

　容器４１の下方には基台４２が配置され、この基台４２の下方には昇降機構４３が配置されている。昇降機構４３には油圧駆動式のシリンダーや、エアー駆動式のシリンダー等が使用される。

　基台４２は、容器４１の底面の大きさよりも広い平面及び所定の厚みを有している。基台４２は、容器４１の底面端部が当接する位置に気密用のシール部材４８を有している。シール部材４８には耐熱性が要求されることから、例えばフッ素系のパッキンが使用される。

　基台４２の上面のほぼ中央部には排気口２０１が設けられている。基台４２の内部には一方が排気口２０１に接続され、他方が排気用の接続口２０２に連通される排気管（図示せず）が配設されている。接続口２０２は例えばワーク１の搬送方向を基準にして、その左又は右側の一方となる基台４２の側面に取り付けられる。接続口２０２は図４に示す電磁弁２２に接続される。

　また、基台４２の上面の所定の位置にはガス供給口２０３が設けられる。基台４２の内部には一方がガス供給口２０３に接続され、他方が、ガス供給用の接続口２０４に連通されるガス管（図示せず）が配設されている。接続口２０４は例えば、基台４２の接続口２０４と直交する、基台４２の他の側面に取り付けられる。接続口２０４は図４に示す開放弁２５に接続される。

　また、容器４１の天井面にはパネルヒーター４４が設けられる。パネルヒーター４４は加熱部の一例を構成し、ワーク１を所定温度（２６０℃付近）に加熱し保持するようになされる。この加熱は、ワーク１がチャンバー４０内に投入された後も、当該チャンバー４０内への投入前の本加熱部３０よる所定温度を維持するためである。パネルヒーター４４の加熱方式は、遠赤外線輻射パネル方式である。パネルヒーター４４は、容器４１の天井面に限られることはなく、基台４２の側に設けてもよい。

　基台４２の上面の両側の所定の位置には一対の固定ビーム４５，４６が設けられている。固定ビーム４５，４６は搬送部１３の一例を構成し、例えば、固定ビーム４５は基台４２の上面の左側端に、固定ビーム４６はその右側端に配設されており、チャンバー４０内でワーク１の両側を支持するようになされる。固定ビーム４５，４６は板状ブロック体から成り、板状ブロック体の上面には円錐頭部状の複数のピン４７が設けられる。この例で、ピン４７は４個ずつグループを成し、所定の配置ピッチで並んでいる。所定の配置ピッチで並べたのは、複数の長さのワーク１に対応して、当該ワーク１を支障無く支持できるようにするためである。

　ここで、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、はんだ３の真空脱気例について説明する。この例では、ワーク１として、プリント配線板や半導体ウエハ等、特にパワーデバイス用途の基板５にパッド電極４を形成し、このパッド電極４にはんだ３を形成する場合である。基板５のサイズは、例えば幅×長さ＝２５０ｍｍ×３００ｍｍ程度である。なお、本例のパッド電極４のサイズは５ｍｍ×５ｍｍ程度である。

　図３Ａは、はんだ３が固まっておらず溶融はんだ７の状態である。図中の白抜き形状（円形や楕円形等）はボイド２の部分であり、溶融はんだ７内に不本意に生成された空気の溜まりである。ボイド２はチャンバー４０内の真空圧が低くなる（真空度が高くなる）につれて、溶融はんだ７内の空気が集まり、その形状が大きく成長してくる。

　ボイド２は真空引き処理において、外部に引っ張られ、当該ボイド２とはんだ境界面に圧力差が生じるような状態となる。溶融はんだ７内のボイド２は外部へ抜ける（脱泡・脱気される）ようになる。

　図３Ｂに示すはんだ３は、容器４１内の圧力が目標圧に到達した溶融状態である。本発明では、後述するように予め設定された目標圧に到達後、この目標圧を所定時間維持する制御を行うようにしたものである。このように目標圧に到達した溶融状態のはんだのボイド２は一定圧の真空引きによって徐々に脱泡・脱気されるので、従来発生していたボイド２がはち切れて（爆裂して）、フラックスの飛散やはんだ飛散が起こることを回避できる。外面付近では小さな形状のボイドのみが残留する。この状態でワーク１を冷却するようになされる。これにより、パッド電極４上にボイド２が低減されたはんだ３を形成できるようになる。

　続いて、図４を参照して、真空リフロー炉１００の制御系の構成例について説明する。図４に示す真空リフロー炉１００の制御系によれば、予備加熱部２０、本加熱部３０、チャンバー４０、冷却部５０及び搬送機構７０を制御するために、操作部２１、電磁弁２２、ポンプ２３、圧力センサ２４、開放弁２５、到達センサ２６、昇降機構４３、パネルヒーター４４及び制御ユニット６０を備えている。制御ユニット６０は、制御部６１や、メモリ部６２及びタイミング発生部６３等を有している。

　操作部２１は制御ユニット６０に接続され、チャンバー４０内の真空圧や、真空圧維持時間等を入力し制御部６１に設定するものである。操作部２１は、液晶表示パネルやテンキー等が使用される。操作部２１によって入力し設定される真空圧は１つ又は複数である。例えば、真空脱泡・脱気処理時の第１目標圧Ｐ１や、第２目標圧Ｐ２が設定される。第１目標圧Ｐ１や、第２目標圧Ｐ２の設定は真空圧を設定して真空はんだ付け処理を行うためである。第１目標圧Ｐ１や第２目標圧Ｐ２は操作データＤ２１となって制御部６１へ出力される。もちろん、操作部２１には図示ない”スタートボタン”が設けられ、制御部６１へ”スタート”の指示がなされる。

　搬送機構７０は搬送部１３に設けられる共に制御ユニット６０に接続される。制御ユニット６０から搬送機構７０には搬送制御信号Ｓ１３が出力される。搬送制御信号Ｓ１３は移動ビーム１８，２８を動作させて、ワーク１をタクト送り（図５～図８参照）する信号である。

　予備加熱部２０は制御ユニット６０に接続される。制御ユニット６０から予備加熱部２０には予備加熱制御信号Ｓ２０が出力される。予備加熱制御信号Ｓ２０は予備加熱部２０のヒーターや、ファン等を動作させて、ワーク１を所定温度（例えば２６０℃）に到達させるために４つの予備加熱ゾーンＩ～IVを制御する信号である。

　本加熱部３０は制御ユニット６０に接続される。制御ユニット６０から本加熱部３０には本加熱制御信号Ｓ３０が出力される。本加熱制御信号Ｓ３０は本加熱部３０のヒーターや、ファン等を動作させて、ワーク１を２６０℃に加熱する信号である。

　昇降機構４３は制御ユニット６０に接続される。制御ユニット６０から昇降機構４３には昇降制御信号Ｓ４３が出力される。昇降制御信号Ｓ４３は容器４１を昇降するための信号である。

　パネルヒーター４４は制御ユニット６０に接続される。制御ユニット６０からパネルヒーター４４にはヒーター制御信号Ｓ４４が出力される。ヒーター制御信号Ｓ４４は密閉状態の容器４１内を所定の温度に維持するための信号である。

　電磁弁２２は制御ユニット６０に接続される。電磁弁２２には真空制御用のスロットルバルブが使用される。制御ユニット６０から電磁弁２２には電磁弁制御信号Ｓ２２が出力される。電磁弁制御信号Ｓ２２は電磁弁２２の弁開度を制御するための信号である。

　ポンプ２３は制御ユニット６０に接続される。ポンプ２３には、ロータリー式（ブロア）や、往復式（ピストン）等の真空ポンプが使用される。制御ユニット６０からポンプ２３にはポンプ制御信号Ｓ２３が出力される。ポンプ制御信号Ｓ２３はポンプ２３の出力を制御するための信号である。

　制御ユニット６０には到達センサ２６が接続される。到達センサ２６は、脱泡・脱気処理時、到達検出信号Ｓ２６を発生する。到達検出信号Ｓ２６はチャンバー４０内へのワーク１の到達有無を示す信号であり、到達センサ２６から制御ユニット６０へ出力される。到達センサ２６には反射型又は透過型の光学センサが使用される。

　制御ユニット６０には圧力センサ２４が接続される。圧力センサ２４は検出部の一例を構成し、脱泡・脱気処理時、圧力検出信号Ｓ２４を発生する。圧力検出信号Ｓ２４はチャンバー４０内の圧力を示す信号であり、圧力センサ２４から制御ユニット６０へ出力される。圧力センサ２４には隔膜真空計や、熱電対真空計、ピラニ真空計、ベニング真空計等が使用される。

　開放弁２５の一方は、図２に示した基台４２の接続口２０４に接続され、他方は図示しないＮ_２（窒素）ボンベや、Ｈ_２（水素）ボンベ等のガス供給部２９に接続される。ガス供給部２９は図示しない比例電磁弁を有している。ガス供給部２９はチャンバー４０内にＮ_２ガス（不活性ガス）及びＨ_２ガス（還元用の活性ガス）の少なくともいずれか一方のガスを供給できるものであればよい。比例電磁弁はＮ_２ガスやＨ_２ガス等の流入量を調整するようになされる。制御ユニット６０から開放弁２５には開放弁制御信号Ｓ２５が出力される。開放弁制御信号Ｓ２５は開放弁２５を制御するための信号である。

　開放弁２５は、例えば、初期開放弁及び主開放弁を有したものが使用される。初期開放弁は所定の口径を有しており、その口径は主開放弁よりも小さい。初期開放弁はチャンバー４０へのガスの流入量を少なく抑える場合や主開放弁の前段（プリ）動作で使用される。主開放弁は初期開放弁の口径に比べて大きく、初期開放弁に比べてガスの流入量を多く通過させる。開放弁２５を制御することで、チャンバー４０内を真空減圧中に多段階の狙い圧力（Ｐａ）に調整できるようになる。

　冷却部５０は制御ユニット６０に接続される。制御ユニット６０から冷却部５０には冷却制御信号Ｓ５０が出力される。冷却制御信号Ｓ５０は熱交換器や、ファン等を制御するための信号である。冷却部５０の冷却方式はターボファン（窒素雰囲気）である。

　制御ユニット６０は、制御部６１、メモリ部６２及びタイミング発生部６３を有している。制御ユニット６０は図示しないアナログ・デジタル変換器や発振器等も備えている。制御部６１にはメモリ部６２が接続され、制御データＤ６２が記憶される。制御データＤ６２は予備加熱部２０、電磁弁２２、ポンプ２３、開放弁２５、本加熱部３０、昇降機構４３、パネルヒーター４４、冷却部５０及び搬送機構７０を制御するためのデータである。メモリ部６２には読み出し専用メモリ（Read Only Memory：ＲＯＭ）、随時書き込み読み出しメモリ（Random Access Memory：ＲＡＭ）や固定ディスクメモリ（Hard Disk Drive：ＨＤＤ）等が使用される。

　制御部６１は、圧力検出信号Ｓ２４に基づいて真空圧を調整すると共に真空圧を所定時間保持するように電磁弁２２、ポンプ２３、開放弁２５を制御する。制御部６１には中央処理装置（Central Processing Unit：ＣＰＵ）が使用される。

　例えば、制御部６１は設定された真空圧を所定時間保持する際に、圧力検出信号Ｓ２４に基づきポンプ２３を所定の回転数に維持するように制御すると共にチャンバー４０内へのガスの流入量を制御し、設定された真空圧を所定時間保持するようになされる。その際に、制御部６１はガスの流入量を調整するように開放弁２５を制御する。チャンバー４０内を設定された真空圧で所定時間保持するためである。この制御によって、チャンバー４０内を指定された真空圧に維持することができる。これにより、溶融はんだ７内のボイド２を徐々に脱気・脱泡させることができる。従って、ボイド２がはち切れて（爆裂して）、フラックス飛沫や、はんだ飛散等を防止できるようになる。

　また、制御部６１は設定された真空圧を所定時間保持する際に、圧力検出信号Ｓ２４に基づきガスのチャンバー４０内への流入量を一定となるように制御すると共にポンプ２３の回転数を制御し、設定された真空圧を所定時間保持するようになされる。この制御によっても、チャンバー４０内を指定された真空圧に維持できるようになる。これによって、溶融はんだ７内のボイド２を徐々に脱気・脱泡させることができる。ボイド２の少ない高品質の真空はんだ付け処理を行うことができる。

　制御部６１にはメモリ部６２の他にタイミング発生部６３が接続される。タイミング発生部６３は図示しない発振器から得られる基準クロック信号及び制御部６１から制御命令を入力して、上述の予備加熱制御信号Ｓ２０、電磁弁制御信号Ｓ２２、開放弁制御信号Ｓ２５、本加熱制御信号Ｓ３０、昇降制御信号Ｓ４３、ヒーター制御信号Ｓ４４、冷却制御信号Ｓ５０及び搬送制御信号Ｓ７０を発生する。

　続いて、図５～図９を参照して、搬送機構７０の構成例、ワーク１の搬送例（その１～６）及び、チャンバー４０の制御例について説明をする。図５において、ウォーキングビーム式の搬送機構７０は固定ビーム１７，２７及び移動ビーム１８，２８を有している。移動ビーム１８，２８の送りピッチは、例えば４００ｍｍ程度である。ここで、チャンバー４０を基準にして、ワーク１が搬入されてくる側を搬入側とし、ワーク１が搬出されていく側を搬出側とする。搬入側の固定ビーム１７は、図１に示した予備加熱部２０及び本加熱部３０に設けられ、搬出側の固定ビーム２７は冷却部５０に設けられる。

　固定ビーム１７，２７はワーク１の搬送路１６の両側に一対づつ設けられている。移動ビーム１８、２８は両側の固定ビーム１７、２７に対してそれぞれ上下及び左右に移動するように動作（図中の（１）～（４）参照：ウォーキング）する。図中、符号ａは移動ビーム１８，２８の各々のホームポジションＨｐである。移動ビーム１８，２８は搬入側及び搬出側でそれぞれ独立に駆動するようになされる。

　例えば、搬入側の移動ビーム１８は軌跡（１）で垂直方向（ａ→ｂ）へ上昇し、固定ビーム１７（固定ビーム４５）からワーク１を受け取る。次に、ワーク１を載置した状態で軌跡（２）で水平方向（ｂ→ｃ）に移動し、軌跡（３）で垂直方向（ｃ→ｄ）へ降下し、ワーク１を固定ビーム１７（固定ビーム４５）上に載置させた後に移動ビーム１８は軌跡（４）で水平方向（ｄ→ａ）に移動してホームポジションＨｐに戻ってくる。このようにして、ワーク１を順次タクト送りする。

　また、搬出側の移動ビーム２８は軌跡（１）で水平方向（ａ→ｂ）に移動する。次に、軌跡（２）で垂直方向（ｂ→ｃ）へ上昇する。これにより、移動ビーム２８は固定ビーム４５（固定ビーム２７）からワーク１を受け取る。そして、ワーク１を載置した状態で軌跡（３）で水平方向（ｃ→ｄ）に移動する。その後、軌跡（４）で垂直方向（ｄ→ａ）へ降下し、ワーク１を固定ビーム２７に載置させた後、ホームポジションＨｐに戻ってくる。このようにして、所定の搬送速度でワーク１を順次タクト送り（紙面上では右側から左側へ順にワーク１を搬送する）するようになる。

　［ワーク搬出時の動作］　
　図５に示した固定ビーム４５，（４６：図２参照）上にはワーク１が載置され、容器４１は搬送部１３の搬送動作に支障をきたさない位置で停止している。この位置をチャンバー４０のホームポジションＨｐとし、ここで容器４１を待機させるようにしている。これらの動きを前提にして、図５に示した固定ビーム４５上のワーク１をチャンバー４０から搬出する場合、図６Ａにおいて、移動ビーム２８は軌跡（１）で水平方向（ａ→ｂ）に移動し、その後、軌跡（２）で垂直方向（ｂ→ｃ）へ上昇し、基台４２上の固定ビーム４５からワーク１を受け取る。このとき、移動ビーム２８は固定ビーム４５の下方からワーク１を持ち上げるようにして受け止める。

　その後、図６Ｂにおいて、移動ビーム２８は軌跡（３）でワーク１を捧げるようにして水平方向（ｃ→ｄ）に移動し、軌跡（４）で垂直方向（ｄ→ａ）へ降下する。これにより、チャンバー４０から受け取ったワーク１を冷却部５０へ渡すことができる。その後、移動ビーム２８は搬出側のホームポジションＨｐ＝ａで待機する。

　［ワーク搬入時の動作］　
　そして、図７Ａにおいて、搬入側では移動ビーム１８は軌跡（１）で垂直方向（ａ→ｂ）へ上昇し、当該移動ビーム１８が上昇することで、本加熱部３０の固定ビーム１７からワーク１を受け取る。その後、移動ビーム１８は軌跡（２）で水平方向（ｂ→ｃ）に移動し、そして、軌跡（３）で垂直方向（ｃ→ｄ）へ降下する。移動ビーム１８が降下することで、基台４２上の固定ビーム４５へワーク１を載置するようになる。

　その後、図７Ｂにおいて、移動ビーム１８は軌跡（４）で水平方向（ｄ→ａ）に移動し、搬入側のホームポジションＨｐ＝ａに戻ってくる。これにより、移動ビーム１８がチャンバー４０の搬入側で待機し、次のワーク１の搬入に移行するようになる（タクト送り）。

　一方、図８Ａにおいて、移動ビーム１８がチャンバー４０から離れると、チャンバー４０では昇降機構４３が動作して、ホームポジションＨｐから容器４１が降下する。図示しない昇降機構４３による降下が終了し、容器４１が基台４２を押さえ込む状態となる。このとき、図２に示した容器４１の底部端辺がシール部材４８に当接する。これにより、容器４１内は密室状態となされる。その後、チャンバー４０を真空引きする。

　［密室作成時の動作］　
　容器４１内が密閉空間となされた後にポンプ２３によって真空引き処理がなされる。ここで、図９を参照してチャンバー４０の制御例について説明する。この例では第１目標圧Ｐ１及び第２目標圧Ｐ２を設定してチャンバー４０を真空引き処理する場合を挙げる。図９において、縦軸は容器４１内の真空圧［Ｐａ］（圧力）であり、横軸は真空脱泡・脱気処理に係る時間であり、真空リフロー処理の一連の動作時間の中の時刻ｔ５～ｔ６［sec］を抽出して示している。図中の太線の折れグラフはチャンバー４０の真空圧制御特性を示す曲線（真空圧制御曲線）である。

　この例では、第１目標圧Ｐ１を設定し、図２に示した容器４１内を時刻ｔ51からｔ52で大気圧（約１０万Ｐａ）から第１目標圧Ｐ１に真空引き（減圧）する。Ｐ１は例えば５万Ｐａである。時刻ｔ51は減圧開始時刻であり、時刻ｔ52は第１目標圧Ｐ１の達成時刻である。その後、時刻ｔ52からｔ53で容器４１内の真空圧を第１目標圧Ｐ１に維持する。図中のＴ１は第１の真空圧維持時間（期間：設定減圧時間）であり、時刻ｔ53からｔ52を差し引いた時間である。

　真空圧維持時間Ｔ１は例えば減圧開始から真空破壊までの指定時間を６０［sec］とした場合に、Ｔ１＝１０［sec］程度である。そして、第２目標圧Ｐ２を設定し、時刻ｔ53からｔ54で容器４１内の真空圧を第２目標圧Ｐ２に真空引き（減圧）する。Ｐ２は例えば１０００Ｐａである。時刻ｔ53は減圧再開時刻であり、時刻ｔ54は第２目標圧Ｐ２の達成時刻である。その後、時刻ｔ54からｔ55で容器４１内の真空圧を第２目標圧Ｐ２に維持する。

　図中のＴ２は第２の真空圧維持時間（設定減圧時間）であり、時刻ｔ55からｔ54を差し引いた時間である。真空圧維持時間Ｔ２は例えばＴ２＝１５［sec］程度である。そして、時刻ｔ55で容器４１の真空状態の破壊を開始し、時刻ｔ55からｔ56で容器４１内を大気圧に復帰する。時刻ｔ55は真空破壊時刻であり、時刻ｔ56は真空破壊完了時刻である。

　これらにより、指定時間内の減圧中に任意の真空圧維持時間Ｔ１，Ｔ２を設定し、及びチャンバー４０の真空圧を多段階の第１目標圧Ｐ１、第２目標圧Ｐ２に調整して減圧することができる。

　なお、本発明の設定された真空圧を所定時間保持するための制御を真空破壊から大気圧へ戻す過程においても行うことができる。例えば、真空破壊移行時の第２目標圧Ｐ２から第１目標圧Ｐ１に高圧する際に、中間圧Ｐ12を設定してもよい。例えば、時刻ｔ551で中間圧Ｐ12を設定し、時刻ｔ552に至るまで、当該中間圧Ｐ12を維持する。時刻ｔ552からｔ551を差し引いた時間は、真空破壊時の真空圧維持時間Ｔ３となる。その後、時刻ｔ552で第１目標圧Ｐ１を再設定し、時刻ｔ556で第１目標圧Ｐ１を維持する。真空破壊時の第１目標圧Ｐ１の真空圧維持時間はＴ４となる。真空圧維持時間Ｔ４は時刻ｔ56からｔ553を差し引いた時間である。真空圧維持時間Ｔ４の経過後、すなわち、時刻ｔ56からｔ６で容器４１内を大気圧に復帰するようにしてもよい。

　これらにより、真空破壊時も、多段階に目標圧Ｐ12、Ｐ１等を設定して高圧することができる。従って、真空構成時も、真空破壊時も、ワーク１を所望の温度及び目標の真空圧で真空脱気はんだ付け処理できるようになる。このように段階を踏んで減圧・高圧を行うことで、フラックス飛沫・はんだ飛散を防止できるようになる。

　［密室開放時の動作］
　真空脱泡・脱気処理が終了すると、昇降機構４３を動作させて、図８の（Ａ）に示した基台４２から容器４１を離間する。このとき、基台４２に押さえ込まれていた状態の容器４１の底部端辺がシール部材４８から分離する。図８の（Ｂ）に示すように容器４１が基台４２から離間することで、容器４１内が開放空間となされる。これらにより、真空リフロー炉１００を構成し、それぞれの段階の目標圧Ｐ１，Ｐ２，Ｐ12等を維持する時間が設定できて、その真空圧維持時間を調整できる真空はんだ付けシステムを構築できるようになる。

　続いて、本発明に係る真空はんだ付け方法に関して、上述のワーク１のタクト送り、及び図１０～図１２を参照して、真空リフロー炉１００の制御例について説明する。図１０は真空リフロー炉１００の温度プロファイルである。図１０において、縦軸は予備加熱ゾーンＩ～IV、本加熱ゾーンＶ、真空脱気ゾーンVI及び冷却ゾーンVIIの温度［℃］であり、横軸は経過時刻ｔ１～ｔ６［sec］を示している。図中の太線の曲線は真空リフロー炉１００の炉内温度特性である。

　図１１及び図１２に示すフローチャートは、ワーク１を基準した制御例であり、チャンバー４０の搬入側と搬送側で他のワーク１の処理も同時に進行しているが、説明を分かり易くするため、当該チャンバー４０の前後の１つのワーク１の動きを注目して説明をする。

　この例の真空はんだ付け方法よれば、ワーク１を真空環境下ではんだ付け処理する場合であって、次の制御条件を設定する。

　ｉ．操作部２１で複数の真空圧（目標圧Ｐ１やＰ２等）及びそれぞれの真空圧を保持する所定の時間（真空圧維持時間Ｔ１やＴ２等）を設定する。　
　ii．ワーク１がチャンバー４０内に投入される前に、ワーク１を所定温度まで加熱する。

　iii．ワーク１がチャンバー４０内に投入された際に、チャンバー４０内への投入前のワーク１の所定温度を保持する。

　これらを真空はんだ付け処理の制御条件にして、図１１に示すステップＳＴ１（工程）で制御部６１は初期設定を実行する。この初期設定では、操作部２１を使用して、制御部６１に対してチャンバー４０内の真空圧の値を入力し、第１目標圧Ｐ１及び第２目標圧Ｐ２を設定する。また、真空圧維持時間Ｔ１及びＴ２も設定するようになされる。なお、チャンバー４０内の真空圧の設定については、第１目標圧Ｐ１及び第２目標圧Ｐ２の２つに限られることなく、複数の目標値を入力してもよいし、目標圧は１つであっても良い。第１目標圧Ｐ１や第２目標圧Ｐ２等は操作データＤ２１となって制御部６１へ出力される。

　ステップＳＴ２で制御部６１はスタートを待機する。スタートの指示は、操作者が操作部２１に設けられたスタートボタンの押下等することにより行われる。ステップＳＴ２で制御部６１はスタートが指示されると、ステップＳＴ３に移行して制御部６１は搬送機構７０の駆動制御を実行する。このとき、搬送機構７０は制御ユニット６０から搬送制御信号Ｓ１３を入力し、当該搬送制御信号Ｓ１３に基づいて移動ビーム１８，２８を動作させて、ワーク１をタクト送りする（図６Ａ～図８Ｂ参照）。

　ステップＳＴ４で制御部６１はワーク１に対して予備加熱処理を実行する。このとき、予備加熱部２０は制御ユニット６０から予備加熱制御信号Ｓ２０を入力し、当該予備加熱制御信号Ｓ２０に基づいて４つの予備加熱ゾーンＩ～IVを動作させ、ワーク１を所定温度（例えば２６０℃）に到達させるために徐々に加熱（１５０℃→１６０℃→１７０℃→１８０℃程度）する。

　例えば、予備加熱ゾーンIでは図１０に示した温度プロファイルにおいて炉内を時刻ｔ０からｔ１で常温から温度１３０℃付近に加熱する。予備加熱ゾーンIIは炉内を時刻ｔ１からｔ２で温度１３０℃から温度１６０℃付近に加熱する。予備加熱ゾーンIIIは炉内を時刻ｔ２からｔ３で温度１６０℃～１７０℃付近に加熱する。予備加熱ゾーンVIは炉内を時刻ｔ３からｔ４で温度１７０℃～１８０℃付近に加熱する。

　ステップＳＴ５で制御部６１はワーク１に対して本加熱処理を実行する。このとき、本加熱部３０は、制御ユニット６０から本加熱制御信号Ｓ３０を入力し、当該本加熱制御信号Ｓ３０に基づいて本加熱部３０のヒーターや、ファン等を動作させて、ワーク１を２６０℃に加熱する。図１０に示した温度プロファイルによれば、本加熱ゾーンVは炉内を時刻ｔ４からｔ５で温度１８０℃～２４０℃付近に加熱する。

　ステップＳＴ６で制御部６１はワーク１に対して真空脱泡・脱気処理を実行する。このとき、搬送機構７０によって、ワーク１が基台４２上に搬入（図７Ｂ参照）されると、到達センサ２６は、チャンバー４０内へのワーク１の到達を検出して到達検出信号Ｓ２６を制御ユニット６０に出力する。

　この例の真空脱泡・脱気処理によれば、図１２に示すサブルーチンに移行して、ステップＳＴ６１で制御部６１はワーク１を基台４２上に受け入れた否かを判別する。このとき、制御部６１は、到達センサ２６から到達検出信号Ｓ２６を入力し、ワーク１の到達有無を判別する。ワーク１の到達を示す到達検出信号Ｓ２６が得られない場合はそのまま待機する。

　ワーク１の到達を示す到達検出信号Ｓ２６が得られた場合は、ステップＳＴ６２に移行して制御部６１は、チャンバー４０の降下制御を実行する。昇降機構４３は制御ユニット６０から昇降制御信号Ｓ４３を入力し、図示しないシリンダー等を動作させて容器４１を密閉状態にする。

　また、パネルヒーター４４は制御ユニット６０からヒーター制御信号Ｓ４４を入力し、当該ヒーター制御信号Ｓ４４に基づいてワーク１の温度を２６０℃に維持するようになされる。この例では図１０に示した真空脱気ゾーンVIにおいて、容器４１内を時刻ｔ５からｔ６で温度２３５℃～２４０℃付近に維持する。

　その後、ステップＳＴ６３で制御部６１はチャンバー４０内の真空引き処理を開始する。この真空引き処理では、開放弁２５が制御ユニット６０から開放弁制御信号Ｓ２５を入力し、初期開放弁及び主開放弁も「全閉」となされる。また、電磁弁２２が制御ユニット６０から電磁弁制御信号Ｓ２２を入力し、当該電磁弁制御信号Ｓ２２に基づいて弁開度＝「全開」となるように弁を駆動する。

　そして、ステップＳＴ６４で制御部６１はチャンバー４０内を設定された第１目標圧Ｐ１にすべく電磁弁２２及びポンプ２３を制御してチャンバー４０内の真空引き処理する。ポンプ２３は、弁開度＝「全開」と前後して、制御ユニット６０からポンプ制御信号Ｓ２３を入力し、当該ポンプ制御信号Ｓ２３に基づいてチャンバー４０内を真空引きする。例えば、ポンプ２３は一定の吸込み量で容器４１内のエアーを引き抜くように動作する。

　その後、ステップＳＴ６５で制御部６１はチャンバー４０内の真空圧が第１目標圧Ｐ１に到達した否かを判別する。このとき、圧力センサ２４は、チャンバー４０内の圧力を検出して圧力検出信号Ｓ２４（圧力検出情報）を制御ユニット６０に出力する。制御ユニット６０では制御部６１が圧力検出信号Ｓ２４からチャンバー４０内の真空圧を検出（検証）する。例えば、信号強度（電流値や電圧値等を二値化した情報）から圧力を演算したり、又は、信号強度と検出圧力の関係を予めＲＯＭ等に記述したテーブルを参照する。

　真空圧が第１目標圧Ｐ１に到達していない場合は、ステップＳＴ６６に移行して制御部６１はチャンバー４０内の真空引き処理を継続する。この真空引き継続処理では、チャンバー４０内の圧力検出信号Ｓ２４及び設定された真空圧に基づいて当該チャンバー４０内の真空圧を調整する。例えば、信号強度に基づく演算圧力値と検出圧力の差分を無くすように電磁弁２２や開放弁２５を制御する。

　チャンバー４０内の真空圧が低くなる場合、開放弁２５は、開放弁制御信号Ｓ２５を入力し、開放弁制御信号Ｓ２５に基づいて初期開放弁や主開放弁等を動作させて、Ｎ_２ガスや、Ｈ_２ガス等をチャンバー４０内に供給するようになされる。

　真空圧が第１目標圧Ｐ１に到達した場合は、ステップＳＴ６７で制御部６１は、第１目標圧Ｐ１を所定の時間（真空圧維持時間Ｔ１等）だけ維持する。ここで制御部６１は、電磁弁２２を弁開度＝「全閉」としたり、開放弁２５を閉じて真空圧維持時間Ｔ１かつ第１目標圧Ｐ１でチャンバー４０内の真空圧を保持する。真空圧維持時間Ｔ１の経過の有無は、例えば、時刻ｔ52でタイマーを起動し、タイム情報の比較一致等を行ってタイムアップを検出することで判断する。チャンバー４０内の真空圧が下回る場合は、弁開度＝「全開」として真空引きする。

　その後、真空圧維持時間Ｔ１が経過すると、ステップＳＴ６８で制御部６１は第２目標圧Ｐ２を電磁弁２２、ポンプ２３及び開放弁２５に設定してチャンバー４０内の真空引き処理を再開する。開放弁２５は初期開放弁及び主開放弁も「全閉」となされる。

　そして、ステップＳＴ６９で制御部６１はチャンバー４０内の真空圧が第２目標圧Ｐ２に到達した否かを判別する。このとき、圧力センサ２４はチャンバー４０内の圧力を検出し、圧力検出信号Ｓ２４を制御ユニット６０に出力する。制御ユニット６０では制御部６１が圧力検出信号Ｓ２４からチャンバー４０内の真空圧を検出する。判断基準はステップＳＴ６５で説明した通りである。

　真空圧が第２目標圧Ｐ２に到達していない場合は、ステップＳＴ７０に移行して制御部６１はチャンバー４０内の真空引き処理を継続する。この真空引き継続処理では、チャンバー４０内の圧力検出信号Ｓ２４及び設定された真空圧に基づいて当該チャンバー４０内の真空圧を調整する。この際の調整方法については、ステップＳＴ６７で説明した通りである。

　真空圧が第２目標圧Ｐ２に到達した場合は、ステップＳＴ７１で制御部６１は、第２目標圧Ｐ２を所定の時間（真空圧維持時間Ｔ２等）維持する。ここで制御部６１は、電磁弁２２及び開放弁２５を調整して真空圧維持時間Ｔ２かつ第２目標圧Ｐ２でチャンバー４０内の真空圧を保持する。真空圧維持時間Ｔ２は、真空処理時間＝ワーク・単位タクト待機時間という設定において、タクト搬送に支障無く真空処理時間内で第２目標圧Ｐ２を維持できる最大限設定可能な時間である。ワーク・単位タクト待機時間が短ければ、当該真空リフロー炉のスループットが向上する。

　そして、ステップＳＴ７２で制御部６１は真空脱気を終了したか否かを判別する。その際の判断基準は、真空圧が第２目標圧Ｐ２に到達したと同時に起動されるタイマー（図示せず）から出力される経過時間値Ｔｘと真空圧維持時間Ｔ２とを比較し、Ｔｘ＝Ｔ２となったか否かを検出することで行う。Ｔｘ＜Ｔ２の場合は監視を継続する。この監視によって、チャンバー４０内の真空圧を指定時間内及び一定気圧に保持したはんだ付け（ボイド除去）処理することができる（真空脱泡・脱気処理）。

　Ｔｘ＝Ｔ２の場合は監視を終了してステップＳＴ７３に移行して制御部６１はチャンバー４０内の真空破壊を開始する。この真空破壊では、例えば、ポンプ２３を停止して開放弁２５を動作させ、Ｎ_２ガスをチャンバー４０内に供給して容器４１内の真空圧を上げて行く。もちろん、多段階に目標圧Ｐ12、Ｐ１等を設定して高圧してもよい（図９の波線特性参照）。

　チャンバー４０内の真空圧が大気圧になった場合は、ステップＳＴ７４に移行して制御部６１が容器４１を上昇するように昇降機構４３を制御する。昇降機構４３では、制御ユニット６０から昇降制御信号Ｓ４３を入力し、当該昇降制御信号Ｓ４３に基づいて図示しないシリンダー等を動作させて容器４１を開放状態にする。

　そして、ステップＳＴ７５で制御部６１はワーク搬出処理を実行する。搬送機構７０は制御ユニット６０から搬送制御信号Ｓ７０を入力し、当該搬送制御信号Ｓ７０に基づいて移動ビーム２８を動作させて、ワーク１をタクト送り（図６Ａ参照）する。

　その後、ステップＳＴ７６で制御部６１は基台４２上から冷却部５０へワーク１を搬送したか否かに対応して制御を分岐する。ワーク１が基台４２上から冷却部５０へ移動されていない場合は、ステップＳＴ７５に戻ってワーク１の搬出処理を継続する。搬送機構７０によって、ワーク１が基台４２上から搬出されると、次のワーク１が基台４２上へ搬入されるようになる。

　ワーク１を冷却部５０へ送り渡した場合は、メインルーチンのステップＳＴ６に戻り、ステップＳＴ６からステップＳＴ７に移行する。ステップＳＴ７で制御部６１はワーク１の冷却処理を実行する。このとき、冷却部５０は制御ユニット６０から冷却制御信号Ｓ５０を入力し、当該冷却制御信号Ｓ５０に基づいて熱交換器や、ファン等を動作させて、ワーク１を常温付近になるまで冷却する。図１０に示した冷却ゾーンVIIでは、炉内を時刻ｔ６からｔ７で温度２３５℃～常温付近に冷却する。これにより、ワーク１を所望の温度、この例では２６０℃で真空脱気はんだ付け処理することができる。

　そして、ステップＳＴ８で制御部６１はワーク１を冷却部５０から外部へ搬出するように搬送機構７０を制御する（図６Ａ，図６Ｂ参照）。その後、ステップＳＴ９で制御部６１は全てのワーク１の真空はんだ付け処理を終了したか否かの判断を実行する。全てのワーク１の真空はんだ付け処理を終了していない場合は、ステップＳＴ３に戻ってワーク１の搬入処理、その加熱処理、その真空脱泡・脱気処理及びその冷却処理を継続する。全てのワーク１の真空はんだ付け処理を終了した場合は制御を終了する。

　このように実施の形態としての真空リフロー炉１００によれば、チャンバー４０内の圧力検出信号Ｓ２４に基づいて、設定された真空圧に向けてチャンバー４０内の真空圧を調整すると共に、設定された真空圧を所定時間保持するための制御部６１を備えるものである。

　この構成によって、チャンバー４０内を指定された真空圧に多段階、かつ、任意時間内だけ定圧維持できるので、真空圧が最適に調整されたチャンバー４０内ではんだ付け処理をすることができる。

　本発明に係る真空はんだ付け方法によれば、真空はんだ付け工程において、チャンバー４０をポンプ２３で減圧しながら、随時、チャンバー４０内の圧力を監視し、状況に応じてＮ_２等の不活性ガスを適量混入するというフィードバック制御によって、チャンバー４０内に一定の真空圧を実現できるようになる（圧力一定調整機構）。これにより、フラックス飛沫や、はんだ飛散等を防止できるようになり、設定された真空圧下でボイド２の少ない高品質の真空はんだ付け処理を行うことができる。

　なお、サブルーチンのステップＳＴ７５とメインルーチンのステップＳＴ８の制御を連動させる場合は、当該ステップＳＴ８の制御を省略してもよい。制御部６１におけるワーク１の搬送制御を軽減化することができる。

　上述した例では、チャンバー４０内の真空圧を多段階に調整する際に、チャンバー４０内の圧力検出信号Ｓ２４に基づいて指定された真空圧に向け、開放弁２５をフィードバック制御する方法について説明したが、これに限られることはない。圧力検出信号Ｓ２４に基づいてポンプ２３の回転量を制限して一定の真空圧を達成するフィードバック制御方法を採ってもよい。

　また、チャンバー４０内を一定の速度で減圧するのではなく、減圧速度を任意に変更（可変）してフラックスやはんだ等の飛沫を防止する方法を採ってもよい。更に、Ｎ_２以外の気体を混入して一定の真空圧を達成する方法を採ってもよい。これらによっても、チャンバー４０内を指定した真空圧（気圧）に維持できるようになる。

　このように実装するワーク１や、諸条件に基づいて、真空圧の設定、設定された真空圧を保持する時間等、適宜設定可能である。例えば、ワーク１が単位タクト待機時間に基づいて予備加熱ゾーンI，II，III，IVに滞在する時間、及び本加熱ゾーンＶに滞在する時間を各々ＴAとし、チャンバー４０における真空脱気ゾーンVIに滞在する時間をＴBとし、冷却ゾーンVIIに滞在する時間をＴCとしたとき、ＴC≦ＴB≦ＴAの関係に設定される（図９参照）。この関係を保つと、ワーク・タクト搬送及び真空脱泡・脱気処理において、衝突等の制御破綻を伴うことなく真空脱泡・脱気処理を行うことができる。

　なお、制御部６１に補正演算機能を持たせて、操作部２１によって設定されたチャンバー４０内の真空圧や、真空圧維持時間等に対して、ワーク１の単位タクト待機時間等に補正演算を施して上述の制御破綻を回避するようにしてもよい。

　また、図９において、実線に示した真空圧制御特性において、θ１，θ２は真空構成時の真空圧制御曲線の傾きであり、θ３～θ５は真空破壊時の真空圧制御曲線の傾きである。これらの傾きθ１～θ５はポンプ２３の出力や開放弁２５の弁開度を制御することによって調整（変化させる）することができる。従って、ワーク・タクト搬送及び真空脱泡・脱気処理に関して最適な条件を設定できるので、当該真空リフロー炉のスループットを向上できるようになる。

　本発明は、表面実装用の部品等を基板上の所定の位置に載せて当該部品と基板とをはんだ付け処理する際に、真空溶融状態のはんだを脱気する機能を備えた真空リフロー炉に適用して極めて好適である。

　１０　本体部　
　１１　搬入口　
　１２　搬出口　
　１３　搬送部　
　１６　搬送路
　１７，２７　固定ビーム
　１８，２８　移動ビーム
　２０　予備加熱部（加熱部）　
　２１　操作部
　２３　ポンプ
　２４　圧力センサ
　２５　開放弁
　２６　到達センサ
　２９　ガス供給部
　３０　本加熱部（加熱部）　
　４０　チャンバー　
　４１　容器
　４２　基台
　４３　昇降機構
　４４　パネルヒーター（加熱部）
　４５，４６　固定ビーム（支持部）
　４７　ピン
　４８　シール部材
　５０　冷却部　
　１００　真空リフロー炉

Claims

　ワークを真空環境下ではんだ付け処理可能なチャンバーと、
　前記チャンバー内の真空圧を入力し設定する操作部と、
　前記チャンバー内を真空引きするポンプと、
　前記チャンバー内の圧力を検出する検出部と、
　前記検出部から出力されるチャンバー内の圧力検出情報に基づいて設定された真空圧を調整すると共に設定された真空圧を所定時間保持するための制御部とを備えるはんだ付け装置。
　前記操作部によって入力し設定される真空圧が１つ又は複数である
　請求項１に記載のはんだ付け装置。
　前記チャンバー内に不活性および活性の少なくともいずれか一方のガスを供給するガス供給部を備え、
　前記制御部は、
　前記ガス供給部から前記チャンバー内へ供給される前記ガスの流入量を調整するようにした
　請求項１又は２のいずれか１項に記載のはんだ付け装置。
　前記制御部は、
　設定された前記真空圧を所定時間保持する際に、
　前記検出部からのチャンバー内の圧力検出情報に基づき前記ポンプを所定の回転数に維持するように制御すると共に前記ガスの前記チャンバー内への流入量を制御し、
　設定された前記真空圧を所定時間保持するようにした
　請求項３に記載のはんだ付け装置。
　前記制御部は、
　設定された前記真空圧を所定時間保持する際に、
　前記検出部からのチャンバー内の圧力検出情報に基づき前記ガスの前記チャンバー内への流入量を一定となるように制御すると共に前記ポンプの回転数を制御し、
　設定された前記真空圧を所定時間保持するようにした
　請求項３に記載のはんだ付け装置。
　前記ワークが前記チャンバー内に投入される前に当該ワークを所定温度まで加熱する加熱部を備えた請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のはんだ付け装置。
　前記ワークが前記チャンバー内に投入された際に、チャンバー内の投入前に所定温度まで加熱されたワークを所定温度に保持する加熱部を備えた請求項６に記載のはんだ付け装置。
　ワークを真空環境下ではんだ付け処理可能なチャンバー内の真空圧を入力し設定する工程と、
　前記真空圧を設定された前記チャンバー内を真空引きする工程と、
　当該チャンバー内の圧力を検出する工程と、
　前記チャンバー内の圧力検出情報及び設定された真空圧に基づいて当該チャンバー内の真空圧を調整する工程と、
　設定された前記真空圧を所定時間保持する工程と、
　前記真空圧が調整された前記チャンバー内ではんだ付け処理をする工程とを有する真空はんだ付け方法。
　前記チャンバー内の真空圧を１つ又は複数入力し設定する工程と、
　入力された前記真空圧毎に設定される真空圧をそれぞれ所定時間保持する工程とを有する請求項８に記載の真空はんだ付け方法。
　前記ワークが前記チャンバー内に投入される前に、ワークを所定温度まで加熱する工程を有する請求項８又は９のいずれか１項に記載の真空はんだ付け方法。
　前記ワークが前記チャンバー内に投入された際に、チャンバー内の投入前に所定温度まで加熱されたワークを所定温度に保持する加熱工程を有する請求項１０に記載の真空はんだ付け方法。