半田付け装置
【課題】高周波誘導加熱により複数の半田付け部を有するワークに電子部品を半田付けする半田付け装置において効率的に加熱できるとともに温度上昇速度の均一化を図ることができる半田付け装置を提供する。
【解決手段】高周波加熱コイル２０は高周波電流を通電可能であり、コア４０〜４７は、高周波加熱コイル２０による高周波誘導加熱によって同時に加熱される複数の錘１７に対向配置されるとともに、高周波加熱コイル２０への高周波電流の通電によって高周波加熱コイル２０の周りに磁路を形成する。各錘１７に対応する各コア４０〜４７を、積層する珪素鋼板の枚数を調整して錘１７の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にしている。
【解決手段】高周波加熱コイル２０は高周波電流を通電可能であり、コア４０〜４７は、高周波加熱コイル２０による高周波誘導加熱によって同時に加熱される複数の錘１７に対向配置されるとともに、高周波加熱コイル２０への高周波電流の通電によって高周波加熱コイル２０の周りに磁路を形成する。各錘１７に対応する各コア４０〜４７を、積層する珪素鋼板の枚数を調整して錘１７の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にしている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田付け装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半田付け装置として、高周波誘導加熱で加熱対象物を加熱することで半田を溶融させて電子部品を半田付けする装置が知られている（特許文献１等）。高周波誘導加熱方式の半田付け装置においてはコイルとコアを備え、コイルに高周波電流を流しコアで磁束経路を調整し加熱対象物を加熱する。加熱時の温度上昇の調整は、全体の調整としては電流を調整することによるが、個別の調整に関しては特許文献１においてはコアと加熱対象物とのギャップを変化させて行なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２９７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図８は、コアと加熱対象物との距離（ギャップ）Ｇと加熱の強さの関係を示している。特性線Ｌ１は、距離Ｇの小さい領域Ｚ１においては急峻であり、距離Ｇの大きな領域Ｚ３においてはなだらかであり、距離Ｇの中間領域Ｚ２においてはその中間の傾きとなっている。領域Ｚ２においてコアと加熱対象物との距離（ギャップ）Ｇを変化させることにより温度上昇速度を調整することができる。しかしながら、距離Ｇが小さい領域Ｚ１で調整しようとすると温度上昇速度の変化が大きくなりすぎて調整が難しい。一方、距離Ｇが大きい領域Ｚ３で調整しようとすると距離Ｇの変化による温度上昇速度の変化が小さくなりすぎるため調整不能となってしまう。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたものであり、その目的は、高周波誘導加熱により複数の半田付け部を有するワークに電子部品を半田付けする半田付け装置において効率的に加熱できるとともに温度上昇速度の均一化を図ることができる半田付け装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、複数の半田付け部を有するワークの各半田付け部に、高周波誘導加熱で加熱対象物を加熱することで半田を溶融させて電子部品を半田付けするための半田付け装置であって、高周波電流を通電可能な高周波加熱コイルと、前記高周波加熱コイルによる高周波誘導加熱によって同時に加熱される複数の加熱対象物に対向配置されるとともに、高周波加熱コイルへの高周波電流の通電によって該高周波加熱コイルの周りに磁路を形成するコアと、を備え、各加熱対象物に対応する各コアを、加熱対象物の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にしたことを要旨とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、各加熱対象物に対応する各コアは、加熱対象物の温度上昇速度に応じた磁路の断面積になっているので、コアと加熱対象物を接近して配置でき効率的に加熱できるとともに温度上昇速度の均一化を図ることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の半田付け装置において、前記コアを前記加熱対象物にエアギャップを設けることなく接近して配置したことを要旨とする。
請求項２に記載の発明によれば、コアと加熱対象物をより接近して配置できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の半田付け装置において、前記コアは珪素鋼板を積層した珪素鋼板コアであり、珪素鋼板の枚数により、加熱対象物の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にしたことを要旨とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、容易に加熱対象物の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高周波誘導加熱により複数の半田付け部を有するワークに電子部品を半田付けする半田付け装置において効率的に加熱できるとともに温度上昇速度の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の半導体モジュールを示す平面図。
【図２】実施形態の半導体モジュールにおける図１のＡ−Ａ線における拡大断面図。
【図３】（ａ）は実施形態の半田付け装置を概略的に示す平面図、（ｂ）は実施形態の半田付け装置を概略的に示す断面図。
【図４】（ａ）は実施形態の半田付け装置の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は実施形態の半田付け装置の一部を拡大して示す断面図。
【図５】コアとコア支持板を示す分解斜視図。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はコアの平面図。
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ）は別例のコアの平面図。
【図８】コアと加熱対象物との距離と、加熱の強さの関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１および図２は、車両の走行用モータの駆動装置に使用される電子機器の部品となる半導体モジュール１０を示している。
【００１４】
図１に示すように、半導体モジュール１０は、回路基板１１と、回路基板１１上に半田付けにより接合された電子部品としての複数の半導体素子１２とを備えている。回路基板１１は、表面に金属回路１３を有する複数（この実施形態では１６枚、但し、図１では６枚のみ図示）のセラミック基板１４が金属製のヒートシンク１５に金属板１６を介して一体化された冷却回路基板である。各セラミック基板１４上にはそれぞれ４個、回路基板１１では全体で６４個の半導体素子１２が半田付けされている。
【００１５】
前記半導体素子１２は、金属回路１３に接合（半田付け）されている。図２における符号「Ｈ」は、半田層を示している。半導体素子１２としては、例えば、ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴ、ダイオードが用いられている。また、金属回路１３は、例えば、アルミニウムや銅等で形成されている。セラミック基板１４は、例えば、窒化アルミニウム、アルミナ、窒化ケイ素等により形成されている。金属板１６は、セラミック基板１４とヒートシンク１５とを接合する接合層として機能し、例えば、アルミニウムや銅などで形成されている。
【００１６】
ヒートシンク１５は平面視矩形状をなし、ヒートシンク１５の長辺方向に複数（本実施形態では８枚。図３（ｂ）参照。）のセラミック基板１４が一体化され、ヒートシンク１５の短辺方向に２枚のセラミック基板１４が一体化されている。また、ヒートシンク１５は冷却媒体が流れる冷媒流路１５ａを備えている。ヒートシンク１５は、アルミニウム系金属や銅等で形成されている。
【００１７】
図３（ｂ）は、半田付けに用いる半田付け装置２１の構成を概略的に示している。半田付け装置２１は、ワークとしての回路基板１１が有する複数の半田付け部としての金属回路１３に、高周波誘導加熱で半田を溶融させて半導体素子１２を半田付けする装置として構成されている。
【００１８】
半田付け装置２１は、密閉可能なチャンバ２４を備える。半田付け装置２１において、チャンバ２４内には、四角パイプ状をなす対となる二本の高周波加熱コイル２０が二箇所に設置されている。すなわち、図４（ｂ）に示すように、チャンバ２４内には合計四本の高周波加熱コイル２０が設置されている。そして、対となる二本の高周波加熱コイル２０は、ヒートシンク１５の長辺方向に沿って一列に並設された複数（この実施形態では８枚）のセラミック基板１４群に対応するように各セラミック基板１４の上側に配置されている。また、対となる二本の高周波加熱コイル２０は高周波電流の流れる方向が異なっている。高周波加熱コイル２０は半田付け装置２１が備える図示しない高周波発生装置に電気的に接続されている。
【００１９】
そして、チャンバ２４内に設置された温度センサ（図示せず）の計測結果に基づき、高周波発生装置の出力が制御されるようになっている。また、高周波加熱コイル２０は、四角パイプの内部が冷却水を通すための通路を形成し、半田付け装置２１が備える図示しない冷却水タンクに接続されている。なお、チャンバ２４は、高周波加熱コイル２０等のメンテナンスを容易にするため、上側の一部に開放可能な蓋部２４ａが形成され、蓋部２４ａは常には閉鎖位置に気密状態で固定されている。
【００２０】
また、図３（ｂ）に示すように、半田付け装置２１には、チャンバ２４内に還元性ガス（この実施形態では水素）を供給するための還元ガス供給部３０が接続されている。還元ガス供給部３０は、配管３０ａと、当該配管３０ａの開閉バルブ３０ｂと、水素タンク３０ｃとを備えている。また、半田付け装置２１には、チャンバ２４内に不活性ガス（この実施形態では窒素）を供給するための不活性ガス供給部３１が接続されている。不活性ガス供給部３１は、配管３１ａと、当該配管３１ａの開閉バルブ３１ｂと、窒素タンク３１ｃとを備えている。また、半田付け装置２１には、チャンバ２４内に充満したガスを外部に排出するためのガス排出部３２が接続されている。ガス排出部３２は、配管３２ａと、当該配管３２ａの開閉バルブ３２ｂと、真空ポンプ３２ｃとを備えている。半田付け装置２１は、還元ガス供給部３０、不活性ガス供給部３１およびガス排出部３２を備えることにより、チャンバ２４内の圧力を調整可能な構成とされており、チャンバ２４内の圧力は、圧力調整によって加圧されたり、減圧されたりする。
【００２１】
また、半田付け装置２１には、半田付け後のチャンバ２４内に熱媒体（冷却用ガス）を供給するための熱媒供給部３３が接続されている。熱媒供給部３３は、配管３３ａと、当該配管３３ａの開閉バルブ３３ｂと、ガスタンク３３ｃとを備えている。熱媒供給部３３は、チャンバ２４内に収容した半導体モジュール１０のヒートシンク１５に冷却用ガスを供給するように接続されている。なお、熱媒供給部３３から供給される熱媒体を冷却液としてもよい。
【００２２】
半田付け装置２１において、回路基板１１の各金属回路１３に高周波誘導加熱で加熱対象物しての錘１７（図４（ｂ））を加熱することで半田を溶融させて半導体素子１２を半田付けする。実施形態では錘１７に加えて位置決め用の治具１８を使用している。図４（ｂ）に示すように、錘１７は、半田付け時において半導体素子１２あるいは金属回路１３と当接する加圧面１７ａを有する凸部を備えている。また、錘１７は、平面視矩形状に形成されるとともに上面に凹部１７ｂが２箇所形成されている。治具１８は、半田付け時においてセラミック基板１４上にシート半田１９と、半導体素子１２と、錘１７とを位置決めするために使用される。このため、治具１８には、位置決め用の孔１８ａが形成されている。
【００２３】
錘１７は、高周波誘導加熱により加熱可能な材料を用いて形成されており、高周波加熱コイル２０に高周波電流が供給される際に、錘１７を通る磁束の変化により電流が発生し、自身の電気抵抗によって発熱する。この実施形態の錘１７は、ステンレスで形成されている。治具１８は、例えば、グラファイトやセラミックス等の材料で形成されている。
【００２４】
図４（ｂ）に示すように、半田付け装置２１において、対となる二本の高周波加熱コイル２０の上側にはコア４０が配設されている。コアについて、図３（ｂ）に示すように、高周波加熱コイル２０の延びる方向において複数のコア４０〜４７が配設されている。コア４０〜４７は一つのセラミック基板１４、詳細には一つの錘１７に一つずつ対向配置されている。コア４０〜４７は珪素鋼板製であり、薄い珪素鋼の板を複数枚重ねてコアを形成している。即ち、積層鋼板でコアを形成している。
【００２５】
各コア４０〜４７の構成について図４（ｂ）のコア４０で説明すると、コア４０としてＥ形コアを用いており、コア４０は、Ｉ字状の本体部４０ａと、本体部４０ａの下面中央部から下方に延びる中央磁脚４０ｂと、本体部４０ａの下面の両端部からそれぞれ下方に延びる両側磁脚４０ｃとからなる。また、コア４０〜４７は、図４（ａ）に示すように平面視が矩形状に形成されている。
【００２６】
そして、図４（ｂ）に示すように、コア４０〜４７における中央磁脚４０ｂと両側磁脚４０ｃとの間の隙間が下方に開口しており、この各隙間に高周波加熱コイル２０が収容されている。よって、コア４０〜４７は、対となる二本の高周波加熱コイル２０を跨ぐようにして二本の高周波加熱コイル２０上に配設されている。
【００２７】
チャンバ２４内においてコア支持板５０が水平方向に延びるように配置されている。コア支持板５０は電気絶縁材料よりなる。コア支持板５０には、図５に示すように、貫通孔５０ａ，５０ｂ，５０ｃが設けられ、貫通孔５０ａ，５０ｃにコア４０の両側磁脚４０ｃが、また、貫通孔５０ｂにコア４０の中央磁脚４０ｂが上下動可能に嵌入されている。図４（ｂ）に示すように、錘１７の上に、電気絶縁材料よりなる絶縁シート６０を介してコア４０〜４７が載置されている。コア４０〜４７と錘１７との間に介在させた絶縁シート６０によりコア４０と錘１７とは電気的に絶縁されている。このとき、コア４０〜４７と錘１７とはエアギャップを設けることなく接近して配置されているので、図８での領域Ｚ１となっており、加熱が効率的に行なわれることになる（温度上昇速度を大きくすることができる）。
【００２８】
そして、コア４０〜４７にはコイル２０の通電により磁路が形成される。つまり、高周波加熱コイル２０に高周波電流が通電されるとコア４０〜４７と錘１７を通るように高周波加熱コイル２０の周りに磁路が形成される。
【００２９】
ここで、チャンバ２４内には、図３（ｂ）に示すようにコア４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７が並んで配置されており、図３（ａ）には、各コア４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７の平面形状を示す。図３において左端に配置したコア４０と右端に配置したコア４７とは、珪素鋼板の枚数が最も多く、例えば５０枚である。図３においてコア４０の右側に配置したコア４１とコア４７の左側に配置したコア４６とは、珪素鋼板の枚数が次に多く、例えば４５枚である。図３においてコア４１の右側に配置したコア４２とコア４６の左側に配置したコア４５とは、珪素鋼板の枚数が次に多く、例えば３８枚である。図３においてコア４２の右側に配置したコア４３とコア４５の左側に配置したコア４４とは、珪素鋼板の枚数が最も少なく、例えば３５枚である。
【００３０】
このようにして本実施形態においては、図６（ａ）に示すコア、図６（ｂ）に示すコア、図６（ｃ）に示すコア、図６（ｄ）に示すコアの計４種類のコアを用いている。図６（ａ）に示すコアが図３におけるコア４０，４７であり、図６（ｂ）に示すコアが図３におけるコア４１，４６であり、図６（ｃ）に示すコアが図３におけるコア４２，４５であり、図６（ｄ）に示すコアが図３におけるコア４３，４４である。図６（ａ）に示すコア４０，４７においては最密に板材を重ねて配置している。図６（ｂ）に示すコア４１，４６においては４箇所に分割して配置している。図６（ｃ）に示すコア４２，４５においては３箇所に分割して配置している。図６（ｄ）に示すコア４３，４４においては２箇所に分割して配置している。
【００３１】
このようにして錘１７の上にコア４０〜４７が平面視で完全に重なるように配置され、各コア４０〜４７の鋼板の枚数が図３（ａ），（ｂ）に示すように異なり、コアの密度（積層密度、占有面積）が異なっている。これにより、各錘１７に対応する各コア４０〜４７を、錘１７の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にすることができるようになっている。
【００３２】
なお、図６（ａ）〜（ｄ）において隙間は絶縁物（セラミックや樹脂シート等）で埋められている。
次に、前記のように構成された半田付け装置２１を用いて電子機器の部品となる半導体モジュール１０の製造方法の一工程である半導体素子１２の半田付け方法を説明する。なお、回路基板１１にヒートシンク１５を接合した物（以下、「半田付け対象物」という）を予め作製しておく。
【００３３】
半田付けを行う際には、チャンバ２４内に半田付け対象物を置き、位置決めする。次に、半田付け対象物の回路基板１１（各セラミック基板１４）上に治具１８を置き、治具１８の各孔１８ａにシート半田１９と半導体素子１２を配置する。シート半田１９は、回路基板１１（金属回路１３）と半導体素子１２との間に配置する。そして、半導体素子１２を配置した回路基板１１に錘１７を置く。さらに、錘１７の上に絶縁シート６０を介してコア４０〜４７を載せる。この状態において、回路基板１１（金属回路１３）上には、金属回路１３側から順にシート半田１９、半導体素子１２、錘１７が積層される。
【００３４】
ヒートシンク１５の長さ方向に沿って一列に並設された錘１７の列において、列の中央に位置する錘１７はその両側にも錘１７が位置しているため、中央に位置する錘１７は、高周波加熱コイル２０によって加熱されたとき両側の錘１７からの熱を受けて最も温度が高くなる。一方、錘１７の列において、列の両端に位置する錘１７は、その片側にしか錘１７がない。このため、中央に位置する錘１７に比して隣の錘１７から受ける熱も少なく、かつ、側方へ放熱可能であるため、両端に位置する錘１７は、高周波加熱コイル２０によって加熱されたとき、中央に位置する錘１７よりも温度が低くなる。よって、全ての錘１７が同時に加熱されたとき、錘１７の列において、中央から両端に向かうに従い錘１７の温度上昇速度は遅くなり、錘１７の温度も低くなる傾向にある。その結果、高周波加熱コイル２０に供給される高周波電流が一定であっても、錘１７の温度上昇速度（発熱状態）が異なる状態になる。
【００３５】
そして、半田付け装置２１においては、錘１７の位置による温度上昇速度の差を考慮し、全ての錘１７の温度上昇速度を均一化するために積層枚数の異なる各コア４０〜４７を配置する。本実施形態では、ヒートシンク１５の長さ方向に沿って一列に並設されたコア列（コア４０〜４７）において、中央部が最も枚数が少なく、左右の端にいくほど枚数が多くなっている。
【００３６】
次に、ガス排出部３２を操作してチャンバ２４内を真空引きするとともに、不活性ガス供給部３１を操作してチャンバ２４内に窒素を供給し、チャンバ２４内を不活性ガスで充満させる。この真空引きと窒素の供給を数回繰り返した後、還元ガス供給部３０を操作してチャンバ２４内に水素を供給し、チャンバ２４内を還元ガス雰囲気とする。
【００３７】
次に、高周波発生装置を作動させ、高周波加熱コイル２０に高周波電流を流す。すると、高周波加熱コイル２０の周りにはコア４０〜４７および錘１７を通る高周波の磁束が発生し、錘１７には磁束の通過によって渦電流が発生する。コア４０〜４７が錘１７に絶縁シート６０を介して接近配置されているため磁束密度の高い磁路が形成される。高周波加熱コイル２０の磁束内に置かれた錘（加熱対象物）１７は、電磁誘導作用によって加熱され、その熱が錘１７の加圧面１７ａから半導体素子１２に伝わる。そして、回路基板１１の各金属回路１３上に載置されたシート半田１９には、錘１７に生じた熱が当該錘１７の加圧面１７ａおよび半導体素子１２を介して集中的（局所的）に伝わり、加熱される。この結果、シート半田１９は、半導体素子１２を介して伝わる熱で溶融温度以上の温度になることにより溶融する。
【００３８】
半田付け装置２１において、錘１７一つに対し一つのコアを配置させるとともに、コアにおける積層枚数を調節して高周波誘導加熱により半田付けを行っている。そして、複数並設された錘１７の位置に起因した温度上昇速度（発熱状態）のバラツキを考慮してコアの積層枚数が設定されている。このため、高周波加熱コイル２０に供給される高周波電流が一定であれば、複数の錘１７の温度上昇速度が均一化され、シート半田１９が全て同じ温度で加熱される。よって、シート半田１９は全て温度が所定範囲内に保持されることで同じタイミングで溶融し、複数の半田付け部で半田の溶融状態が異なる状態となることが防止される。
【００３９】
また、半導体素子１２は、錘１７によって回路基板１１側に加圧されているので、溶融した半田の表面張力で動かされることはない。そして、シート半田１９が完全に溶融した後、高周波加熱コイル２０への高周波電流の供給を停止させる。なお、高周波電流の供給時間は予め試験によって適切な時間に設定されている。また、チャンバ２４内の圧力は、はんだ付け作業の進行状況に合わせて加圧および減圧され、雰囲気調整が行われる。
【００４０】
高周波加熱コイル２０への電流供給を停止後、冷却用の熱媒供給部３３を操作してチャンバ２４内に冷却用ガスを供給する。冷却用ガスは、ヒートシンク１５の冷媒流路１５ａの入口または出口に向かって吹き込まれるとともに、チャンバ２４内に供給された冷却用ガスは、冷媒流路１５ａおよびヒートシンク１５の周囲を流れて、半田付け対象物（半導体モジュール１０）を冷却する。この結果、溶融した半田は、溶融温度未満に冷却されることによって凝固し、金属回路１３と半導体素子１２とを接合する。この状態において半田付けが終了し、半導体モジュール１０が完成する。
【００４１】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）コア４０〜４７は、高周波加熱コイル２０による高周波誘導加熱によって同時に加熱される複数の加熱対象物としての錘１７に対向配置されるとともに、高周波加熱コイル２０への高周波電流の通電によって該高周波加熱コイル２０の周りに磁路を形成する。ここで、各錘１７に対応する各コア４０〜４７を、錘１７の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にした。よって、コア４０〜４７と錘１７を接近して配置でき効率的に加熱できるとともに温度上昇速度の均一化を図ることができる。
【００４２】
従来方式（ギャップ変更による上昇速度調整方式）と比較しつつ説明する。従来の方法は、図８に示したようにコアと加熱対象物間に常にギャップが必要である。加熱対象物を複数のコアで加熱する際、その面内温度ばらつきは距離（ギャップ）を変化させることにより温度上昇速度を調整し対応するため、必然的に距離（ギャップ）は加熱対象物によりある程度固定されてしまう。これは、ギャップ調整により温度上昇速度が変化する分の範囲で調整できる距離（ギャップ）が決まっているからである。
【００４３】
そして、図８の領域Ｚ１において距離（ギャップ）が小さすぎると距離（ギャップ）の変化による温度上昇速度の変化が大となりすぎて調整が困難である。一方、図８の領域Ｚ３において距離（ギャップ）が大きすぎると距離（ギャップ）の変化による温度上昇速度の変化が小となりすぎで調整不可能となる。また、加熱対象物のそり等によるギャップ変化の影響を直接受けてしまうため、そりの影響が十分小さくなる距離（ギャップ）である必要もある。
【００４４】
これに対し、本実施形態のようにコアの密度変更による上昇速度調整方式においては、錘１７の上に絶縁シート６０を介してコア４０〜４７を搭載しており、温まりにくいワークに対して高効率に加熱することができる。さらに、コアを加熱対象物に十分近づけて加熱することができるため、温度上昇速度を大きくしたいという要求にも応えられる。
【００４５】
（２）コア４０〜４７を錘１７にエアギャップを設けることなく接近して配置したので、コア４０〜４７と錘１７をより接近して配置できる。
（３）コア４０〜４７は珪素鋼板を積層した珪素鋼板コアであり、珪素鋼板の枚数により、錘１７の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にしたので、容易に錘１７の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にすることができる。即ち、コアでの積層する鋼板の枚数を調整するだけなので温度調整が簡単である。
【００４６】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・図６（ｂ），（ｃ），（ｄ）においては４箇所、３箇所、２箇所というように分割して珪素鋼板群を配置したが、これに代わり、図７（ｂ），（ｃ）に示すように一箇所において所定の枚数の珪素鋼板を配置してもよい。つまり、真ん中に集めて配置してもよい。あるいは、図６（ｄ）に示すように両側に集めて配置してもよい。
【００４７】
・コア４０は珪素鋼板を用いて構成したが（積層鋼板であったが）、この他にも、例えばフェライトを用いて構成（フェライト・コア）してもよい。この場合、分割したコアを用いて、適宜必要な数の分割コアを配置すればよい。
【符号の説明】
【００４８】
１１…回路基板、１２…半導体素子、１３…金属回路、１７…錘、２０…高周波加熱コイル、２１…半田付け装置、４０…コア、４１…コア、４２…コア、４３…コア、４４…コア、４５…コア、４６…コア、４７…コア。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田付け装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半田付け装置として、高周波誘導加熱で加熱対象物を加熱することで半田を溶融させて電子部品を半田付けする装置が知られている（特許文献１等）。高周波誘導加熱方式の半田付け装置においてはコイルとコアを備え、コイルに高周波電流を流しコアで磁束経路を調整し加熱対象物を加熱する。加熱時の温度上昇の調整は、全体の調整としては電流を調整することによるが、個別の調整に関しては特許文献１においてはコアと加熱対象物とのギャップを変化させて行なっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−２２９７０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図８は、コアと加熱対象物との距離（ギャップ）Ｇと加熱の強さの関係を示している。特性線Ｌ１は、距離Ｇの小さい領域Ｚ１においては急峻であり、距離Ｇの大きな領域Ｚ３においてはなだらかであり、距離Ｇの中間領域Ｚ２においてはその中間の傾きとなっている。領域Ｚ２においてコアと加熱対象物との距離（ギャップ）Ｇを変化させることにより温度上昇速度を調整することができる。しかしながら、距離Ｇが小さい領域Ｚ１で調整しようとすると温度上昇速度の変化が大きくなりすぎて調整が難しい。一方、距離Ｇが大きい領域Ｚ３で調整しようとすると距離Ｇの変化による温度上昇速度の変化が小さくなりすぎるため調整不能となってしまう。
【０００５】
本発明は、このような背景の下になされたものであり、その目的は、高周波誘導加熱により複数の半田付け部を有するワークに電子部品を半田付けする半田付け装置において効率的に加熱できるとともに温度上昇速度の均一化を図ることができる半田付け装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、複数の半田付け部を有するワークの各半田付け部に、高周波誘導加熱で加熱対象物を加熱することで半田を溶融させて電子部品を半田付けするための半田付け装置であって、高周波電流を通電可能な高周波加熱コイルと、前記高周波加熱コイルによる高周波誘導加熱によって同時に加熱される複数の加熱対象物に対向配置されるとともに、高周波加熱コイルへの高周波電流の通電によって該高周波加熱コイルの周りに磁路を形成するコアと、を備え、各加熱対象物に対応する各コアを、加熱対象物の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にしたことを要旨とする。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、各加熱対象物に対応する各コアは、加熱対象物の温度上昇速度に応じた磁路の断面積になっているので、コアと加熱対象物を接近して配置でき効率的に加熱できるとともに温度上昇速度の均一化を図ることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の半田付け装置において、前記コアを前記加熱対象物にエアギャップを設けることなく接近して配置したことを要旨とする。
請求項２に記載の発明によれば、コアと加熱対象物をより接近して配置できる。
【０００９】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載の半田付け装置において、前記コアは珪素鋼板を積層した珪素鋼板コアであり、珪素鋼板の枚数により、加熱対象物の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にしたことを要旨とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、容易に加熱対象物の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にすることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、高周波誘導加熱により複数の半田付け部を有するワークに電子部品を半田付けする半田付け装置において効率的に加熱できるとともに温度上昇速度の均一化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態の半導体モジュールを示す平面図。
【図２】実施形態の半導体モジュールにおける図１のＡ−Ａ線における拡大断面図。
【図３】（ａ）は実施形態の半田付け装置を概略的に示す平面図、（ｂ）は実施形態の半田付け装置を概略的に示す断面図。
【図４】（ａ）は実施形態の半田付け装置の一部を拡大して示す平面図、（ｂ）は実施形態の半田付け装置の一部を拡大して示す断面図。
【図５】コアとコア支持板を示す分解斜視図。
【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）はコアの平面図。
【図７】（ａ），（ｂ），（ｃ）は別例のコアの平面図。
【図８】コアと加熱対象物との距離と、加熱の強さの関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１および図２は、車両の走行用モータの駆動装置に使用される電子機器の部品となる半導体モジュール１０を示している。
【００１４】
図１に示すように、半導体モジュール１０は、回路基板１１と、回路基板１１上に半田付けにより接合された電子部品としての複数の半導体素子１２とを備えている。回路基板１１は、表面に金属回路１３を有する複数（この実施形態では１６枚、但し、図１では６枚のみ図示）のセラミック基板１４が金属製のヒートシンク１５に金属板１６を介して一体化された冷却回路基板である。各セラミック基板１４上にはそれぞれ４個、回路基板１１では全体で６４個の半導体素子１２が半田付けされている。
【００１５】
前記半導体素子１２は、金属回路１３に接合（半田付け）されている。図２における符号「Ｈ」は、半田層を示している。半導体素子１２としては、例えば、ＩＧＢＴ、パワーＭＯＳＦＥＴ、ダイオードが用いられている。また、金属回路１３は、例えば、アルミニウムや銅等で形成されている。セラミック基板１４は、例えば、窒化アルミニウム、アルミナ、窒化ケイ素等により形成されている。金属板１６は、セラミック基板１４とヒートシンク１５とを接合する接合層として機能し、例えば、アルミニウムや銅などで形成されている。
【００１６】
ヒートシンク１５は平面視矩形状をなし、ヒートシンク１５の長辺方向に複数（本実施形態では８枚。図３（ｂ）参照。）のセラミック基板１４が一体化され、ヒートシンク１５の短辺方向に２枚のセラミック基板１４が一体化されている。また、ヒートシンク１５は冷却媒体が流れる冷媒流路１５ａを備えている。ヒートシンク１５は、アルミニウム系金属や銅等で形成されている。
【００１７】
図３（ｂ）は、半田付けに用いる半田付け装置２１の構成を概略的に示している。半田付け装置２１は、ワークとしての回路基板１１が有する複数の半田付け部としての金属回路１３に、高周波誘導加熱で半田を溶融させて半導体素子１２を半田付けする装置として構成されている。
【００１８】
半田付け装置２１は、密閉可能なチャンバ２４を備える。半田付け装置２１において、チャンバ２４内には、四角パイプ状をなす対となる二本の高周波加熱コイル２０が二箇所に設置されている。すなわち、図４（ｂ）に示すように、チャンバ２４内には合計四本の高周波加熱コイル２０が設置されている。そして、対となる二本の高周波加熱コイル２０は、ヒートシンク１５の長辺方向に沿って一列に並設された複数（この実施形態では８枚）のセラミック基板１４群に対応するように各セラミック基板１４の上側に配置されている。また、対となる二本の高周波加熱コイル２０は高周波電流の流れる方向が異なっている。高周波加熱コイル２０は半田付け装置２１が備える図示しない高周波発生装置に電気的に接続されている。
【００１９】
そして、チャンバ２４内に設置された温度センサ（図示せず）の計測結果に基づき、高周波発生装置の出力が制御されるようになっている。また、高周波加熱コイル２０は、四角パイプの内部が冷却水を通すための通路を形成し、半田付け装置２１が備える図示しない冷却水タンクに接続されている。なお、チャンバ２４は、高周波加熱コイル２０等のメンテナンスを容易にするため、上側の一部に開放可能な蓋部２４ａが形成され、蓋部２４ａは常には閉鎖位置に気密状態で固定されている。
【００２０】
また、図３（ｂ）に示すように、半田付け装置２１には、チャンバ２４内に還元性ガス（この実施形態では水素）を供給するための還元ガス供給部３０が接続されている。還元ガス供給部３０は、配管３０ａと、当該配管３０ａの開閉バルブ３０ｂと、水素タンク３０ｃとを備えている。また、半田付け装置２１には、チャンバ２４内に不活性ガス（この実施形態では窒素）を供給するための不活性ガス供給部３１が接続されている。不活性ガス供給部３１は、配管３１ａと、当該配管３１ａの開閉バルブ３１ｂと、窒素タンク３１ｃとを備えている。また、半田付け装置２１には、チャンバ２４内に充満したガスを外部に排出するためのガス排出部３２が接続されている。ガス排出部３２は、配管３２ａと、当該配管３２ａの開閉バルブ３２ｂと、真空ポンプ３２ｃとを備えている。半田付け装置２１は、還元ガス供給部３０、不活性ガス供給部３１およびガス排出部３２を備えることにより、チャンバ２４内の圧力を調整可能な構成とされており、チャンバ２４内の圧力は、圧力調整によって加圧されたり、減圧されたりする。
【００２１】
また、半田付け装置２１には、半田付け後のチャンバ２４内に熱媒体（冷却用ガス）を供給するための熱媒供給部３３が接続されている。熱媒供給部３３は、配管３３ａと、当該配管３３ａの開閉バルブ３３ｂと、ガスタンク３３ｃとを備えている。熱媒供給部３３は、チャンバ２４内に収容した半導体モジュール１０のヒートシンク１５に冷却用ガスを供給するように接続されている。なお、熱媒供給部３３から供給される熱媒体を冷却液としてもよい。
【００２２】
半田付け装置２１において、回路基板１１の各金属回路１３に高周波誘導加熱で加熱対象物しての錘１７（図４（ｂ））を加熱することで半田を溶融させて半導体素子１２を半田付けする。実施形態では錘１７に加えて位置決め用の治具１８を使用している。図４（ｂ）に示すように、錘１７は、半田付け時において半導体素子１２あるいは金属回路１３と当接する加圧面１７ａを有する凸部を備えている。また、錘１７は、平面視矩形状に形成されるとともに上面に凹部１７ｂが２箇所形成されている。治具１８は、半田付け時においてセラミック基板１４上にシート半田１９と、半導体素子１２と、錘１７とを位置決めするために使用される。このため、治具１８には、位置決め用の孔１８ａが形成されている。
【００２３】
錘１７は、高周波誘導加熱により加熱可能な材料を用いて形成されており、高周波加熱コイル２０に高周波電流が供給される際に、錘１７を通る磁束の変化により電流が発生し、自身の電気抵抗によって発熱する。この実施形態の錘１７は、ステンレスで形成されている。治具１８は、例えば、グラファイトやセラミックス等の材料で形成されている。
【００２４】
図４（ｂ）に示すように、半田付け装置２１において、対となる二本の高周波加熱コイル２０の上側にはコア４０が配設されている。コアについて、図３（ｂ）に示すように、高周波加熱コイル２０の延びる方向において複数のコア４０〜４７が配設されている。コア４０〜４７は一つのセラミック基板１４、詳細には一つの錘１７に一つずつ対向配置されている。コア４０〜４７は珪素鋼板製であり、薄い珪素鋼の板を複数枚重ねてコアを形成している。即ち、積層鋼板でコアを形成している。
【００２５】
各コア４０〜４７の構成について図４（ｂ）のコア４０で説明すると、コア４０としてＥ形コアを用いており、コア４０は、Ｉ字状の本体部４０ａと、本体部４０ａの下面中央部から下方に延びる中央磁脚４０ｂと、本体部４０ａの下面の両端部からそれぞれ下方に延びる両側磁脚４０ｃとからなる。また、コア４０〜４７は、図４（ａ）に示すように平面視が矩形状に形成されている。
【００２６】
そして、図４（ｂ）に示すように、コア４０〜４７における中央磁脚４０ｂと両側磁脚４０ｃとの間の隙間が下方に開口しており、この各隙間に高周波加熱コイル２０が収容されている。よって、コア４０〜４７は、対となる二本の高周波加熱コイル２０を跨ぐようにして二本の高周波加熱コイル２０上に配設されている。
【００２７】
チャンバ２４内においてコア支持板５０が水平方向に延びるように配置されている。コア支持板５０は電気絶縁材料よりなる。コア支持板５０には、図５に示すように、貫通孔５０ａ，５０ｂ，５０ｃが設けられ、貫通孔５０ａ，５０ｃにコア４０の両側磁脚４０ｃが、また、貫通孔５０ｂにコア４０の中央磁脚４０ｂが上下動可能に嵌入されている。図４（ｂ）に示すように、錘１７の上に、電気絶縁材料よりなる絶縁シート６０を介してコア４０〜４７が載置されている。コア４０〜４７と錘１７との間に介在させた絶縁シート６０によりコア４０と錘１７とは電気的に絶縁されている。このとき、コア４０〜４７と錘１７とはエアギャップを設けることなく接近して配置されているので、図８での領域Ｚ１となっており、加熱が効率的に行なわれることになる（温度上昇速度を大きくすることができる）。
【００２８】
そして、コア４０〜４７にはコイル２０の通電により磁路が形成される。つまり、高周波加熱コイル２０に高周波電流が通電されるとコア４０〜４７と錘１７を通るように高周波加熱コイル２０の周りに磁路が形成される。
【００２９】
ここで、チャンバ２４内には、図３（ｂ）に示すようにコア４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７が並んで配置されており、図３（ａ）には、各コア４０，４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７の平面形状を示す。図３において左端に配置したコア４０と右端に配置したコア４７とは、珪素鋼板の枚数が最も多く、例えば５０枚である。図３においてコア４０の右側に配置したコア４１とコア４７の左側に配置したコア４６とは、珪素鋼板の枚数が次に多く、例えば４５枚である。図３においてコア４１の右側に配置したコア４２とコア４６の左側に配置したコア４５とは、珪素鋼板の枚数が次に多く、例えば３８枚である。図３においてコア４２の右側に配置したコア４３とコア４５の左側に配置したコア４４とは、珪素鋼板の枚数が最も少なく、例えば３５枚である。
【００３０】
このようにして本実施形態においては、図６（ａ）に示すコア、図６（ｂ）に示すコア、図６（ｃ）に示すコア、図６（ｄ）に示すコアの計４種類のコアを用いている。図６（ａ）に示すコアが図３におけるコア４０，４７であり、図６（ｂ）に示すコアが図３におけるコア４１，４６であり、図６（ｃ）に示すコアが図３におけるコア４２，４５であり、図６（ｄ）に示すコアが図３におけるコア４３，４４である。図６（ａ）に示すコア４０，４７においては最密に板材を重ねて配置している。図６（ｂ）に示すコア４１，４６においては４箇所に分割して配置している。図６（ｃ）に示すコア４２，４５においては３箇所に分割して配置している。図６（ｄ）に示すコア４３，４４においては２箇所に分割して配置している。
【００３１】
このようにして錘１７の上にコア４０〜４７が平面視で完全に重なるように配置され、各コア４０〜４７の鋼板の枚数が図３（ａ），（ｂ）に示すように異なり、コアの密度（積層密度、占有面積）が異なっている。これにより、各錘１７に対応する各コア４０〜４７を、錘１７の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にすることができるようになっている。
【００３２】
なお、図６（ａ）〜（ｄ）において隙間は絶縁物（セラミックや樹脂シート等）で埋められている。
次に、前記のように構成された半田付け装置２１を用いて電子機器の部品となる半導体モジュール１０の製造方法の一工程である半導体素子１２の半田付け方法を説明する。なお、回路基板１１にヒートシンク１５を接合した物（以下、「半田付け対象物」という）を予め作製しておく。
【００３３】
半田付けを行う際には、チャンバ２４内に半田付け対象物を置き、位置決めする。次に、半田付け対象物の回路基板１１（各セラミック基板１４）上に治具１８を置き、治具１８の各孔１８ａにシート半田１９と半導体素子１２を配置する。シート半田１９は、回路基板１１（金属回路１３）と半導体素子１２との間に配置する。そして、半導体素子１２を配置した回路基板１１に錘１７を置く。さらに、錘１７の上に絶縁シート６０を介してコア４０〜４７を載せる。この状態において、回路基板１１（金属回路１３）上には、金属回路１３側から順にシート半田１９、半導体素子１２、錘１７が積層される。
【００３４】
ヒートシンク１５の長さ方向に沿って一列に並設された錘１７の列において、列の中央に位置する錘１７はその両側にも錘１７が位置しているため、中央に位置する錘１７は、高周波加熱コイル２０によって加熱されたとき両側の錘１７からの熱を受けて最も温度が高くなる。一方、錘１７の列において、列の両端に位置する錘１７は、その片側にしか錘１７がない。このため、中央に位置する錘１７に比して隣の錘１７から受ける熱も少なく、かつ、側方へ放熱可能であるため、両端に位置する錘１７は、高周波加熱コイル２０によって加熱されたとき、中央に位置する錘１７よりも温度が低くなる。よって、全ての錘１７が同時に加熱されたとき、錘１７の列において、中央から両端に向かうに従い錘１７の温度上昇速度は遅くなり、錘１７の温度も低くなる傾向にある。その結果、高周波加熱コイル２０に供給される高周波電流が一定であっても、錘１７の温度上昇速度（発熱状態）が異なる状態になる。
【００３５】
そして、半田付け装置２１においては、錘１７の位置による温度上昇速度の差を考慮し、全ての錘１７の温度上昇速度を均一化するために積層枚数の異なる各コア４０〜４７を配置する。本実施形態では、ヒートシンク１５の長さ方向に沿って一列に並設されたコア列（コア４０〜４７）において、中央部が最も枚数が少なく、左右の端にいくほど枚数が多くなっている。
【００３６】
次に、ガス排出部３２を操作してチャンバ２４内を真空引きするとともに、不活性ガス供給部３１を操作してチャンバ２４内に窒素を供給し、チャンバ２４内を不活性ガスで充満させる。この真空引きと窒素の供給を数回繰り返した後、還元ガス供給部３０を操作してチャンバ２４内に水素を供給し、チャンバ２４内を還元ガス雰囲気とする。
【００３７】
次に、高周波発生装置を作動させ、高周波加熱コイル２０に高周波電流を流す。すると、高周波加熱コイル２０の周りにはコア４０〜４７および錘１７を通る高周波の磁束が発生し、錘１７には磁束の通過によって渦電流が発生する。コア４０〜４７が錘１７に絶縁シート６０を介して接近配置されているため磁束密度の高い磁路が形成される。高周波加熱コイル２０の磁束内に置かれた錘（加熱対象物）１７は、電磁誘導作用によって加熱され、その熱が錘１７の加圧面１７ａから半導体素子１２に伝わる。そして、回路基板１１の各金属回路１３上に載置されたシート半田１９には、錘１７に生じた熱が当該錘１７の加圧面１７ａおよび半導体素子１２を介して集中的（局所的）に伝わり、加熱される。この結果、シート半田１９は、半導体素子１２を介して伝わる熱で溶融温度以上の温度になることにより溶融する。
【００３８】
半田付け装置２１において、錘１７一つに対し一つのコアを配置させるとともに、コアにおける積層枚数を調節して高周波誘導加熱により半田付けを行っている。そして、複数並設された錘１７の位置に起因した温度上昇速度（発熱状態）のバラツキを考慮してコアの積層枚数が設定されている。このため、高周波加熱コイル２０に供給される高周波電流が一定であれば、複数の錘１７の温度上昇速度が均一化され、シート半田１９が全て同じ温度で加熱される。よって、シート半田１９は全て温度が所定範囲内に保持されることで同じタイミングで溶融し、複数の半田付け部で半田の溶融状態が異なる状態となることが防止される。
【００３９】
また、半導体素子１２は、錘１７によって回路基板１１側に加圧されているので、溶融した半田の表面張力で動かされることはない。そして、シート半田１９が完全に溶融した後、高周波加熱コイル２０への高周波電流の供給を停止させる。なお、高周波電流の供給時間は予め試験によって適切な時間に設定されている。また、チャンバ２４内の圧力は、はんだ付け作業の進行状況に合わせて加圧および減圧され、雰囲気調整が行われる。
【００４０】
高周波加熱コイル２０への電流供給を停止後、冷却用の熱媒供給部３３を操作してチャンバ２４内に冷却用ガスを供給する。冷却用ガスは、ヒートシンク１５の冷媒流路１５ａの入口または出口に向かって吹き込まれるとともに、チャンバ２４内に供給された冷却用ガスは、冷媒流路１５ａおよびヒートシンク１５の周囲を流れて、半田付け対象物（半導体モジュール１０）を冷却する。この結果、溶融した半田は、溶融温度未満に冷却されることによって凝固し、金属回路１３と半導体素子１２とを接合する。この状態において半田付けが終了し、半導体モジュール１０が完成する。
【００４１】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）コア４０〜４７は、高周波加熱コイル２０による高周波誘導加熱によって同時に加熱される複数の加熱対象物としての錘１７に対向配置されるとともに、高周波加熱コイル２０への高周波電流の通電によって該高周波加熱コイル２０の周りに磁路を形成する。ここで、各錘１７に対応する各コア４０〜４７を、錘１７の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にした。よって、コア４０〜４７と錘１７を接近して配置でき効率的に加熱できるとともに温度上昇速度の均一化を図ることができる。
【００４２】
従来方式（ギャップ変更による上昇速度調整方式）と比較しつつ説明する。従来の方法は、図８に示したようにコアと加熱対象物間に常にギャップが必要である。加熱対象物を複数のコアで加熱する際、その面内温度ばらつきは距離（ギャップ）を変化させることにより温度上昇速度を調整し対応するため、必然的に距離（ギャップ）は加熱対象物によりある程度固定されてしまう。これは、ギャップ調整により温度上昇速度が変化する分の範囲で調整できる距離（ギャップ）が決まっているからである。
【００４３】
そして、図８の領域Ｚ１において距離（ギャップ）が小さすぎると距離（ギャップ）の変化による温度上昇速度の変化が大となりすぎて調整が困難である。一方、図８の領域Ｚ３において距離（ギャップ）が大きすぎると距離（ギャップ）の変化による温度上昇速度の変化が小となりすぎで調整不可能となる。また、加熱対象物のそり等によるギャップ変化の影響を直接受けてしまうため、そりの影響が十分小さくなる距離（ギャップ）である必要もある。
【００４４】
これに対し、本実施形態のようにコアの密度変更による上昇速度調整方式においては、錘１７の上に絶縁シート６０を介してコア４０〜４７を搭載しており、温まりにくいワークに対して高効率に加熱することができる。さらに、コアを加熱対象物に十分近づけて加熱することができるため、温度上昇速度を大きくしたいという要求にも応えられる。
【００４５】
（２）コア４０〜４７を錘１７にエアギャップを設けることなく接近して配置したので、コア４０〜４７と錘１７をより接近して配置できる。
（３）コア４０〜４７は珪素鋼板を積層した珪素鋼板コアであり、珪素鋼板の枚数により、錘１７の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にしたので、容易に錘１７の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にすることができる。即ち、コアでの積層する鋼板の枚数を調整するだけなので温度調整が簡単である。
【００４６】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・図６（ｂ），（ｃ），（ｄ）においては４箇所、３箇所、２箇所というように分割して珪素鋼板群を配置したが、これに代わり、図７（ｂ），（ｃ）に示すように一箇所において所定の枚数の珪素鋼板を配置してもよい。つまり、真ん中に集めて配置してもよい。あるいは、図６（ｄ）に示すように両側に集めて配置してもよい。
【００４７】
・コア４０は珪素鋼板を用いて構成したが（積層鋼板であったが）、この他にも、例えばフェライトを用いて構成（フェライト・コア）してもよい。この場合、分割したコアを用いて、適宜必要な数の分割コアを配置すればよい。
【符号の説明】
【００４８】
１１…回路基板、１２…半導体素子、１３…金属回路、１７…錘、２０…高周波加熱コイル、２１…半田付け装置、４０…コア、４１…コア、４２…コア、４３…コア、４４…コア、４５…コア、４６…コア、４７…コア。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の半田付け部を有するワークの各半田付け部に、高周波誘導加熱で加熱対象物を加熱することで半田を溶融させて電子部品を半田付けするための半田付け装置であって、
高周波電流を通電可能な高周波加熱コイルと、
前記高周波加熱コイルによる高周波誘導加熱によって同時に加熱される複数の加熱対象物に対向配置されるとともに、高周波加熱コイルへの高周波電流の通電によって該高周波加熱コイルの周りに磁路を形成するコアと、
を備え、
各加熱対象物に対応する各コアを、加熱対象物の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にしたことを特徴とする半田付け装置。
【請求項２】
前記コアを前記加熱対象物にエアギャップを設けることなく接近して配置したことを特徴とする請求項１に記載の半田付け装置。
【請求項３】
前記コアは珪素鋼板を積層した珪素鋼板コアであり、珪素鋼板の枚数により、加熱対象物の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の半田付け装置。
【請求項１】
複数の半田付け部を有するワークの各半田付け部に、高周波誘導加熱で加熱対象物を加熱することで半田を溶融させて電子部品を半田付けするための半田付け装置であって、
高周波電流を通電可能な高周波加熱コイルと、
前記高周波加熱コイルによる高周波誘導加熱によって同時に加熱される複数の加熱対象物に対向配置されるとともに、高周波加熱コイルへの高周波電流の通電によって該高周波加熱コイルの周りに磁路を形成するコアと、
を備え、
各加熱対象物に対応する各コアを、加熱対象物の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にしたことを特徴とする半田付け装置。
【請求項２】
前記コアを前記加熱対象物にエアギャップを設けることなく接近して配置したことを特徴とする請求項１に記載の半田付け装置。
【請求項３】
前記コアは珪素鋼板を積層した珪素鋼板コアであり、珪素鋼板の枚数により、加熱対象物の温度上昇速度に応じた磁路の断面積にしたことを特徴とする請求項１または２に記載の半田付け装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−２４０６７０（Ｐ２０１０−２４０６７０Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８９５９５（Ｐ２００９−８９５９５）
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００００３２１８）株式会社豊田自動織機 (4,162)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]