実装装置
【課題】周囲への熱的影響を低減するとともに、実装部品を精度よく基板に実装する。
【解決手段】電子部品７１が配置された空間１００内の気体を、外部に漏らすことなく、吸気管２２及び供給管２３を介して加熱炉３０の内部を循環させることにより、ボンディング部７１ａの加熱を行う。これにより、外部空間からの熱的影響を回避して、ボンディング部７１ａの温度を温度プロファイルに従って正確に管理することが可能となる。また、基板７０、電子部品７１の熱容量や耐熱性、及び接続に用いるはんだの成分に基づいて、最適な温度プロファイルを設定することで、基板７０に電子部品７１を精度よくはんだ付け（実装）することが可能となる。
【解決手段】電子部品７１が配置された空間１００内の気体を、外部に漏らすことなく、吸気管２２及び供給管２３を介して加熱炉３０の内部を循環させることにより、ボンディング部７１ａの加熱を行う。これにより、外部空間からの熱的影響を回避して、ボンディング部７１ａの温度を温度プロファイルに従って正確に管理することが可能となる。また、基板７０、電子部品７１の熱容量や耐熱性、及び接続に用いるはんだの成分に基づいて、最適な温度プロファイルを設定することで、基板７０に電子部品７１を精度よくはんだ付け（実装）することが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装装置に係り、更に詳しくは基板に実装部品を実装する実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、多機能化、低コスト化を実現するために、基板の表面に設けられたパッドに電子部品を実装する表面実装技術が広く採用され、この表面実装技術を高精度に実現するための実装装置が種々提案されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１及び特許文献２に記載の実装装置は、予め設定された温度プロファイルやプログラム等に従って温調された気体を、実装部品に設けられたはんだボール又は基板上に印刷されたはんだ（以下、接続部ともいう）に向けて噴射し、この接続部を加熱及び冷却することで、実装部品を基板に表面実装する装置である。これらの実装装置では、例えば、実装部品や基板の熱容量等によって決定された最適な温度プロファイル等に基づく加熱を行うことが可能であるが、実装部品の周囲が開放された構造となっているため、接続部の周囲温度を最適に管理するのが困難である。また、加熱対象となる実装部品（以下、加熱対象部品という）の周辺にも、排熱による熱的な影響が及ぶため、加熱対象部品周辺に配置された他の電子部品を取外すか、又はマスキングするなどの処理を施す必要もある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２３０００号公報
【特許文献２】特開２００６−２０２８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述の事情の下になされたもので、その目的は、周囲への熱的影響を低減するとともに、実装部品を精度よく基板に実装することが可能な実装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】
本発明は、基板に実装部品をはんだ付けする実装装置であって、前記基板の表面を覆うことで、前記基板に搭載された前記実装部品を外部空間から隔離する容体と；前記容体内部の気体を吸気して、前記基板と前記実装部品とを接続するはんだに噴射する循環機構と；前記循環機構により前記はんだに噴射される気体を加熱する加熱装置と；前記実装部品の周囲温度が、所定の温度プロファイルに従って上昇するように、前記加熱装置を制御する制御装置と；を備える実装装置である。
【０００７】
これによれば、基板に実装部品をはんだ付けする際には、実装部品が外部空間から隔離されるため、容体内部と外部空間とが熱的に絶縁される。そして、この状態から実装部品の周囲温度が、所定の温度プロファイルに従って上昇するように、容体内の気体が加熱され基板と実装部品とを接続するはんだに噴射される。したがって、実装部品及びはんだの温度を、外部空間からの影響を受けることなく、所定の温度プロファイルに従って正確に管理することができ、結果的に、基板に実装部品を精度よくはんだ付けすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１には一実施形態に係る実装装置１０の概略構成が、基板７０及び該基板７０に実装される電子部品７１とともに示されている。この実装装置１０は、基板の表面に印刷されたはんだ又は、電子部品の下面に設けられたはんだボールなど（以下、単にはんだという）に、温調された例えば空気などの気体を噴射して、基板上のパッドなどに電子部品を接続する装置である。
【０００９】
図１に示されるように、前記実装装置１０は、加熱機構２０、インターフェイス６０、コントロールボックス５０を備えている。
【００１０】
前記加熱機構２０は、基板７０に実装する電子部品７１の周囲に、温調した気体を循環させることにより、基板７０と電子部品７１とを接続するはんだを加熱融解したのちに凝固させて、基板７０に電子部品７１を実装する機構である。この加熱機構２０は、図１に示されるように、循環ポンプ２１と、該循環ポンプ２１に吸気管２２及び供給管２３を介して接続された加熱炉３０、吸気管２２に設けられた３つの電磁弁２５Ａ〜２５Ｃなどを有している。
【００１１】
循環ポンプ２１は、吸気口から吸気した気体を排気口から排出するポンプであり、前記吸気管２２及び前記供給管２３それぞれは、一端が前記循環ポンプ２１の吸気口及び排気口にそれぞれ接続され、他端が加熱炉３０の内部に挿入されている。これらの吸気管２２と供給管２３とは、循環ポンプ２１から加熱炉３０に向かう途中で、図２のＸＹ断面図に示されるように、供給管２３の内部に吸気管２２が配置された状態で、加熱炉３０の上方（−Ｚ側）から内部に引き込まれている。そして、加熱炉３０の内部では、加熱炉３０のＺＸ断面を吸気管２２及び供給管２３とともに示す図である図３（Ａ）に示されるように、吸気管２２の端部が供給管２３の端部よりも下方に突出した状態となっている。
【００１２】
加熱炉３０は、図３（Ａ）に示されるように、供給管２３に固定された外壁部材３１、吸気管２２に固定された内壁部材３２、及び該内壁部材３２の外周面に沿って固定された例えば１２個のヒータ３５１〜３５１２を含んで構成されている。
【００１３】
図３（Ａ）、及び加熱炉３０を下方（−Ｚ側）から見た図である図３（Ｂ）を総合するとわかるように、前記外壁部材３１は、下面が開放された略４角錐形状の中空部材であり上部には供給管２３の外径と同径の円形開口３１ａが形成されている。また、この外壁部材３１の−Ｚ側端部下面には、例えばテフロン（登録商標）ゴムを素材とする保護部材３７が取り付けられている。詳述すると、外壁部材３１の−Ｚ側端部近傍の断面を示す図である図４（Ａ）に示されるように、外壁部材３１の−Ｚ側端部下面には、その外縁に沿ってＴ字状の環状溝３１ｂが形成されている。そして、この環状溝３１ｂに、例えば断面が正方形の環状部材から下面側のコーナー部分を切り取る加工を施すことにより形成された保護部材３７が機械的に嵌め込まれている。図４（Ｂ）に示されるように、環状溝３１ｂと保護部材３７との間には、若干の遊び（クリアランス）が設けられており、保護部材３７は環状溝３１ｂに嵌め込まれた状態で熱膨張することが可能となっている。更に、図３（Ａ）に示されるように、外壁部材３１の外周面には、加熱炉３０の内部を外部空間と熱的に絶縁する断熱材３１ｃが貼り付けられている。
【００１４】
内壁部材３２は、外壁部材３１とほぼ同形状で、大きさが僅かに小さい部材であり、上部には吸気管２２の外径と同径の円形開口３２ａが形成されている。
【００１５】
上述のように構成された、外壁部材３１及び内壁部材３２は、図３（Ａ）に示されるように、外壁部材３１が円形開口３１ａに挿入された供給管２３の下端部に固定され、内壁部材３２が、外壁部材３１の内部に収容された状態で、円形開口３２ａに挿入された吸気管２２の下端部に固定されている。これにより、基板７０に実装された電子部品７１の周囲に気体を噴射する噴射口３８が形成され、循環ポンプ２１から供給管２３を介して加熱炉３０の内部に供給される気体は、図３（Ａ）中の矢印に示されるように、外壁部材３１と内壁部材３２とで規定される空間１０１を介して、内壁部材３２の内部空間１００へ供給される。そして、内部空間１００に供給された気体は、フィルタ２６で気体中の有害物質が除去された状態で循環ポンプ２１に戻されるようになっている。
【００１６】
１２個のヒータ３５１〜３５１２は、一例として外部から供給される電気エネルギーを熱エネルギーに変換して、噴射口３８から噴出される気体を加熱する電気ヒータであり、図３（Ｂ）に示されるように、内壁部材３２の外周面に沿って等間隔に配置されている。
【００１７】
図１に戻り、前記３つの電磁弁２５Ａ〜２５Ｃのうち、電磁弁２５Ｂは前記フィルタ２６と循環ポンプ２１の間の吸気管２２に取り付けられ、電磁弁２５Ａ,２５Ｃは、電磁弁２５Ｂの上流側と下流側の吸気管２２からそれぞれ分岐した分岐管２２ａ,２２ｂに取り付けられている。これらの電磁弁２５Ａ〜２５Ｃは、後述する主制御装置５１によってそれぞれ開閉されるようになっている。そして、循環ポンプ２１が運転された状態で、電磁弁２５Ａ,２５Ｃがそれぞれ閉塞され電磁弁２５Ｂが開放されることで、空間１００の気体は、吸気管２２を介して吸気され、供給管２３及び空間１０１を介して空間１００へ噴射される。また、電磁弁２５Ａ,２５Ｃがそれぞれ開放され電磁弁２５Ｂが閉塞されることで、空間１００の気体が、吸気管２２の分岐管２２ａから外部空間に放出され、外部空間の気体（外気）が、吸気管２２の分岐管路２２ｂから取り込まれ、供給管２３を介して空間１００へ噴射される。
【００１８】
前記インターフェイス６０は、作業者等が装置の運転指令や停止指令を入力したり、電子部品７１を加熱するための温度プロファイルを入力するための入力部６０ａと、装置の運転状態や、炉内温度及び圧力などの各ステータスやパラメータを表示する表示部６０ｂとを備えている。
【００１９】
前記コントロールボックス５０は、主制御装置５１、ヒータ制御装置５２、及びポンプ制御装置５３を備えている。
【００２０】
ヒータ制御装置５２は、主制御装置５１からの指令に基づいて、ヒータ３５１〜３５１２を運転して、循環ポンプ２１から供給された気体を加熱する。
【００２１】
ポンプ制御装置５３は、主制御装置５１からの指令に基づいて、循環ポンプ２１の運転及び停止を行う。また、ポンプ制御装置５３は、インバータなどを備えており、循環ポンプ２１の、運転開始から出力が所定の出力となるまでの立ち上がり時間は、加熱炉３０の内部に振動や気圧の急峻な変化が生じないような設定となっている。
【００２２】
主制御装置５１は、温度センサ３６及び圧力センサ２４を介して、電子部品７１近傍の温度、及び吸気管２２内の圧力をモニタしながら、例えば作業者等によりインターフェイス６０へ入力された指令や、例えばメモリなどに格納された温度プロファイルなどに基づいて、ヒータ制御装置５２、ポンプ制御装置５３、及び吸気管２２に設けられた３つの電磁弁２５Ａ,２５Ｂ,２５Ｃを統括的に制御する。なお、各部の制御については後述する。また、主制御装置５１は、ヒータ制御装置５２及びポンプ制御装置５３から通知されるヒータ３５１〜３５１２及び循環ポンプ２１のステータス（運転状況）と、温度センサ３６、及び圧力センサ２４を介して検出した電子部品７１近傍の温度、及び吸気管２２内の圧力と、電磁弁２５Ａ〜２５Ｃの開閉状態とを、インターフェイス６０の表示部６０ａに表示する。
【００２３】
次に、図５に示される温度プロファイルを参照しつつ、一例として、下面に例えば融点が２１７℃程度の鉛フリーはんだからなる複数のボンディング部７１ａが形成された電子部品７１を、ボンディング部７１ａに対応する複数のパッドが形成された基板へ実装する際の、実装装置１０の動作について説明する。なお、前提として、図３（Ａ）に示されるように、加熱炉３０は基板７０の表面に設置されているものとし、加熱炉３０の内部温度は２５℃程度で、圧力は大気圧と同等であるものとする。また、上記動作を開始する際には、電磁弁２５Ａ〜２５Ｃのうち、電磁弁２５Ａ,２５Ｃはそれぞれ閉塞され電弁２５Ｂは開放されており、空間１００の気体は循環ポンプ２１によって加熱機構２０内を循環するようになっているものとする。
【００２４】
図５には、インターフェイス６０の入力部６０ａから入力された温度プロファイルｆ（ｔ）が示されている。この温度プロファイルｆ（ｔ）は、例えば、はんだの組成成分、基板７０及び電子部品の熱容量及び耐熱性などに基づいて予め作成された温度プロファイルであり、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの加熱工程と、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの冷却工程での、時刻ｔに対応する目標温度を示すものである。主制御装置５１は、作業者等からの加熱開始指令を受信すると、時刻ｔにサンプリングした実測温度と、温度プロファイルｆ（ｔ）に基づく温度との偏差が零となるように、ヒータ制御装置５２、ポンプ制御装置５３、及び電磁弁２５Ａ,２５Ｂ,２５Ｃの制御を開始する。以下、加熱開始時刻ｔ０からの工程を時系列的に説明する。
【００２５】
加熱開始指令を受信すると、主制御装置５１は、ポンプ制御装置５３を介して、循環ポンプ２１を運転するとともに、時刻ｔ０からＴ１時間経過した時刻ｔ１に電子部品７１近傍の温度（便宜上単に炉内温度という）が１８０度となるように、ヒータ制御装置５２を介してヒータ３５１〜３５１２を運転する。循環ポンプ２１とヒータ３５１〜３５１２とが協働すると、空間１００内の気体は、循環ポンプ２１により吸気管２２を介して吸気される。そして、図３（Ａ）中の矢印に示されるように、この気体は供給管２３を介して加熱炉３０の空間１０１へ供給され、ここでヒータ３５１〜３５１２により加熱された後に、噴射口３８から電子部品７１の周囲へ噴射される。噴射口３８から噴出された気体は、基板７０の上面に沿ってボンディング部７１ａに達し、ボンディング部７１ａとの間で熱交換が行われた後に、再度吸気管２２を介して吸気される。このように、循環ポンプ２１による循環が継続することで、炉内温度は徐々に上昇する。
【００２６】
なお、各ヒータ３５１〜３５１２へ供給する電気エネルギーの量は、加熱炉３０内の容積によって決定することができるが、ここでは、一例として炉内温度が単位時間（秒）あたり３℃上昇するように、各ヒータ３５１〜３５１２からの出力（熱量）が制御される。
【００２７】
時刻ｔ１になると、主制御装置５１は、時刻ｔ１からＴ２時間経過した時刻ｔ２に炉内温度が２００度となるように、ヒータ制御装置５２を介してヒータ３５１〜３５１２を運転する。ここでは、一例として炉内温度が単位時間（秒）あたり０．４℃上昇するように、各ヒータ３５１〜３５１２からの出力（熱量）が制御される。
【００２８】
時刻ｔ２になると、主制御装置５１は、時刻ｔ２からＴ３時間経過した時刻ｔ３に炉内温度が２５０度となるように、ヒータ制御装置５２を介してヒータ３５１〜３５１２を運転する。ここでは、一例として炉内温度が単位時間（秒）あたり２℃上昇するように、各ヒータ３５１〜３５１２からの出力（熱量）が制御される。炉内温度が上昇し、ボンディング部７１ａが２１７℃近傍まで加熱されると、ボンディング部７１ａでははんだの融解がはじまる。
【００２９】
時刻ｔ３になると、主制御装置５１は、ヒータ制御装置５２を介してヒータ３５１〜３５１２の運転を停止する。そして、電磁弁２５Ｂを閉塞するとともに、電磁弁２５Ａ,２５Ｃを開放して、空間１００の気体を外部空間へ放出し外気を炉内へ噴射して、ボンディング部７１ａの冷却を開始する。この冷却は、時刻ｔ３からＴ４時間経過後の時刻ｔ４で炉内温度が２００度となるように行われる。なお、ボンディング部７１ａへ噴射する外気の量は、基板７０、電子部品７１、ヒータ３５１〜３５１２などの熱容量によって決定することができる。主制御装置５１は、一例として炉内温度が単位時間（秒）あたり２℃低下するように、ポンプ駆動装置５３を介して循環ポンプ２１の出力を調整する。なお、ボンディング部７１ａのはんだは、２１７℃以下まで冷却されることで凝固し、これによって、ボンディング部７１ａが基板７０上のパッドに定着する。
【００３０】
時刻ｔ４になると、主制御装置５１は、時刻ｔ４からＴ５時間経過した時刻ｔ５に炉内温度が２５℃となるように、ポンプ駆動装置５３を介して循環ポンプ２１の出力を調整する。ここでは一例として炉内温度が単位時間（秒）あたり３℃低下するように循環ポンプ２１の出力が調整される。そして、主制御装置５１は、時刻ｔ５になった時点で作業を終了する。
【００３１】
なお、主制御装置５１は、上述した時刻ｔ０から時刻ｔ３までの加熱工程では、圧力センサ２４を介して、吸気管２２の内部圧力を常時監視し、必要に応じて電磁弁２５Ａを開閉することで（電磁弁２５Ｂは開放のまま、電磁弁Ｃは閉じたまま）、吸気管２２の内部圧力、すなわち電子部品７１の加熱が行われる空間１００の気圧が、大気圧と同程度になるような調整を行う。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態に係る実装装置１０は、過熱工程において、電子部品７１が配置された空間１００内の気体を、外部に漏らすことなく、吸気管２２及び供給管２３を介して加熱炉３０の内部を循環させることにより、ボンディング部７１ａの加熱を行う。したがって、外部空間からの熱的影響を受けることがなく、ボンディング部７１ａの温度を温度プロファイルに従って正確に管理することが可能となる。これにより、基板７０、電子部品７１の熱容量や耐熱性、及び接続に用いるはんだの成分に基づいて、最適な温度プロファイルを設定することで、基板７０に電子部品７１を精度よくはんだ付け（実装）することが可能となる。
【００３３】
また、加熱対象となる電子部品７１は、加熱炉３０によって外部空間から熱的に絶縁されるため、加熱工程において、電子部品７１の周囲の、例えば部品や基板等を保護する必要がない。これにより、実装の準備作業としてのマスキングなどの処置が不要となり、作業効率の向上を図ることが可能となる。
【００３４】
また、ヒータ３５１〜３５１２によって加熱された後に、電子部品７１に噴射された気体の余熱を再利用することができるので、少ないエネルギーで短時間に電子部品７１を基板７０へ実装することが可能となる。
【００３５】
また、電子部品７１に噴射された気体は、フィルタ２６を経由して、再度空間１００内に噴射されるか、外部空間に放出されるので、電子部品７１の加熱中に発生した有害物質の外部への拡散を防止することが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態に係る実装装置１０では、噴射口３８が電子部品７１の周囲を包囲するように形成されている。したがって、電子部品７１のボンディング部７１ａを温度むらなく加熱することが可能となる。
【００３７】
また、本実施形態に係る実装装置１０では、加熱工程において、空間１００内の気体が熱膨張しても、分岐管２２ａを介して適当な量の気体が放出されるので、空間１００の内部圧力を外気圧と同等に維持することが可能となる。
【００３８】
また、本実施形態に係る実装装置１０では、基板７０の表面を覆う外壁部材３１の端部に保護部材３７が取り付けられている。したがって、基板７０と外壁部材３１との間の気密性を向上するとともに、基板７０に傷等が発生することを回避することが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態に係る実装装置１０では、外壁部材３１の外周面に断熱材３１ｃが貼り付けられている。したがって、加熱炉３０内の保温性を向上するとともに、作業者の接触事故を防止することが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態に係る実装装置１０では、加熱炉３０の空間１０１を介して電子部品７１に気体が噴射されたが、これに限らず、例えば電子部品７１の外周に沿って複数のノズルを配置し、供給管２３からの気体を前記複数のノズルを介して電子部品７１に噴射してもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、複数のボンディング部７１ａが形成された電子部品７１を基板７０に実装する場合について説明したが、これに限らず、本発明の実装装置は、例えばパッド上にスクリーン版を用いてクリームはんだ等が印刷された基板に、電子部品を実装する場合にも好適である。
【００４２】
また、本実施形態では、主制御装置５１は、温度センサ３６を用いて電子部品７１近傍の温度をモニタしつつ、ヒータ制御装置５２、ポンプ制御装置５３、及び吸気管２２に設けられた３つの電磁弁２５Ａ,２５Ｂ,２５Ｃの制御を行っていた。しかしながら、実際に電子部品７１を加熱した場合には、温度センサ３６による検出温度の方が、電子部品７１自体の温度やボンディング部７１ａの温度よりも２０℃程度高くなることがある。そこで、一例として図６に示されるように、電子部品７１の上面近傍、又は電子部品７１の上面に接するように温度センサ４１を設け、この温度センサ４１を介して電子部品７１の温度を直接モニタしながら、ヒータ制御装置５２、ポンプ制御装置５３、及び吸気管２２に設けられた３つの電磁弁２５Ａ,２５Ｂ,２５Ｃを統括的に制御することとしてもよい。
【００４３】
また、同様に、電子部品７１のボンディング部７１ａの近傍、又はボンディング部７１ａに接するように温度センサ４２を設け、この温度センサ４２を介してボンディング部７１ａの温度を直接モニタしながら、ヒータ制御装置５２、ポンプ制御装置５３、及び吸気管２２に設けられた３つの電磁弁２５Ａ,２５Ｂ,２５Ｃを統括的に制御することとしてもよい。
【００４４】
上述のように、電子部品７１の表面及びボンディング部７１ａの温度を直接的に計測することで、電子部品７１及びボンディング部７１ａを温度プロファイルに従って精確に加熱及び冷却することが可能となり、電子部品７１の過熱による損傷を効果的に回避するとともに、電子部品７１に対するはんだ付け不良等の作業ミスの発生を抑制することが可能となる。なお、温度センサ４１及び温度センサ４２としては、例えば感温体をカプトンテープなどで覆うことによって形成された、厚みが１８０μｍ程度の薄型のセンサなどを採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上説明したように、本発明の実装装置は、基板に電子部品を実装するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る実装装置１０の概略構成を示す図（その１）である。
【図２】吸気管２２及び供給管２３の断面図である。
【図３】図３（Ａ）は、加熱炉３０のＺＸ断面を吸気管２２及び供給管２３とともに示す図であり、図３（Ｂ）は、加熱炉３０を下方（−Ｚ側）から見た図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、保護部材３７の取り付け方法を説明するための図である。
【図５】温度プロファイルｆ（ｔ）を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る実装装置１０の概略構成を示す図（その２）である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…実装装置、２０…加熱機構、２１…循環ポンプ、２２…吸気管、２３…供給管、２４…圧力センサ、２５Ａ〜２５Ｃ…電磁弁、２６…フィルタ、３０…加熱炉、３１…外壁部材、３１ａ…円形開口、３１ｂ…環状溝、３１ｃ…断熱材、３２…内壁部材、３２ａ…円形開口、３５１〜３５１２…ヒータ、３６、４１、４２…温度センサ、３７…保護部材、３８…噴射口、５０…コントロールボックス、５１…主制御装置、５２…ヒータ制御装置、５３…ポンプ制御装置、６０…インターフェイス、６０ａ…入力部、６０ｂ…表示部、７０…基板、７１…電子部品、７１ａ…ボンディング部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、実装装置に係り、更に詳しくは基板に実装部品を実装する実装装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の小型化、多機能化、低コスト化を実現するために、基板の表面に設けられたパッドに電子部品を実装する表面実装技術が広く採用され、この表面実装技術を高精度に実現するための実装装置が種々提案されている（例えば特許文献１及び特許文献２参照）。
【０００３】
特許文献１及び特許文献２に記載の実装装置は、予め設定された温度プロファイルやプログラム等に従って温調された気体を、実装部品に設けられたはんだボール又は基板上に印刷されたはんだ（以下、接続部ともいう）に向けて噴射し、この接続部を加熱及び冷却することで、実装部品を基板に表面実装する装置である。これらの実装装置では、例えば、実装部品や基板の熱容量等によって決定された最適な温度プロファイル等に基づく加熱を行うことが可能であるが、実装部品の周囲が開放された構造となっているため、接続部の周囲温度を最適に管理するのが困難である。また、加熱対象となる実装部品（以下、加熱対象部品という）の周辺にも、排熱による熱的な影響が及ぶため、加熱対象部品周辺に配置された他の電子部品を取外すか、又はマスキングするなどの処理を施す必要もある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２２３０００号公報
【特許文献２】特開２００６−２０２８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上述の事情の下になされたもので、その目的は、周囲への熱的影響を低減するとともに、実装部品を精度よく基板に実装することが可能な実装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】
本発明は、基板に実装部品をはんだ付けする実装装置であって、前記基板の表面を覆うことで、前記基板に搭載された前記実装部品を外部空間から隔離する容体と；前記容体内部の気体を吸気して、前記基板と前記実装部品とを接続するはんだに噴射する循環機構と；前記循環機構により前記はんだに噴射される気体を加熱する加熱装置と；前記実装部品の周囲温度が、所定の温度プロファイルに従って上昇するように、前記加熱装置を制御する制御装置と；を備える実装装置である。
【０００７】
これによれば、基板に実装部品をはんだ付けする際には、実装部品が外部空間から隔離されるため、容体内部と外部空間とが熱的に絶縁される。そして、この状態から実装部品の周囲温度が、所定の温度プロファイルに従って上昇するように、容体内の気体が加熱され基板と実装部品とを接続するはんだに噴射される。したがって、実装部品及びはんだの温度を、外部空間からの影響を受けることなく、所定の温度プロファイルに従って正確に管理することができ、結果的に、基板に実装部品を精度よくはんだ付けすることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図５に基づいて説明する。図１には一実施形態に係る実装装置１０の概略構成が、基板７０及び該基板７０に実装される電子部品７１とともに示されている。この実装装置１０は、基板の表面に印刷されたはんだ又は、電子部品の下面に設けられたはんだボールなど（以下、単にはんだという）に、温調された例えば空気などの気体を噴射して、基板上のパッドなどに電子部品を接続する装置である。
【０００９】
図１に示されるように、前記実装装置１０は、加熱機構２０、インターフェイス６０、コントロールボックス５０を備えている。
【００１０】
前記加熱機構２０は、基板７０に実装する電子部品７１の周囲に、温調した気体を循環させることにより、基板７０と電子部品７１とを接続するはんだを加熱融解したのちに凝固させて、基板７０に電子部品７１を実装する機構である。この加熱機構２０は、図１に示されるように、循環ポンプ２１と、該循環ポンプ２１に吸気管２２及び供給管２３を介して接続された加熱炉３０、吸気管２２に設けられた３つの電磁弁２５Ａ〜２５Ｃなどを有している。
【００１１】
循環ポンプ２１は、吸気口から吸気した気体を排気口から排出するポンプであり、前記吸気管２２及び前記供給管２３それぞれは、一端が前記循環ポンプ２１の吸気口及び排気口にそれぞれ接続され、他端が加熱炉３０の内部に挿入されている。これらの吸気管２２と供給管２３とは、循環ポンプ２１から加熱炉３０に向かう途中で、図２のＸＹ断面図に示されるように、供給管２３の内部に吸気管２２が配置された状態で、加熱炉３０の上方（−Ｚ側）から内部に引き込まれている。そして、加熱炉３０の内部では、加熱炉３０のＺＸ断面を吸気管２２及び供給管２３とともに示す図である図３（Ａ）に示されるように、吸気管２２の端部が供給管２３の端部よりも下方に突出した状態となっている。
【００１２】
加熱炉３０は、図３（Ａ）に示されるように、供給管２３に固定された外壁部材３１、吸気管２２に固定された内壁部材３２、及び該内壁部材３２の外周面に沿って固定された例えば１２個のヒータ３５１〜３５１２を含んで構成されている。
【００１３】
図３（Ａ）、及び加熱炉３０を下方（−Ｚ側）から見た図である図３（Ｂ）を総合するとわかるように、前記外壁部材３１は、下面が開放された略４角錐形状の中空部材であり上部には供給管２３の外径と同径の円形開口３１ａが形成されている。また、この外壁部材３１の−Ｚ側端部下面には、例えばテフロン（登録商標）ゴムを素材とする保護部材３７が取り付けられている。詳述すると、外壁部材３１の−Ｚ側端部近傍の断面を示す図である図４（Ａ）に示されるように、外壁部材３１の−Ｚ側端部下面には、その外縁に沿ってＴ字状の環状溝３１ｂが形成されている。そして、この環状溝３１ｂに、例えば断面が正方形の環状部材から下面側のコーナー部分を切り取る加工を施すことにより形成された保護部材３７が機械的に嵌め込まれている。図４（Ｂ）に示されるように、環状溝３１ｂと保護部材３７との間には、若干の遊び（クリアランス）が設けられており、保護部材３７は環状溝３１ｂに嵌め込まれた状態で熱膨張することが可能となっている。更に、図３（Ａ）に示されるように、外壁部材３１の外周面には、加熱炉３０の内部を外部空間と熱的に絶縁する断熱材３１ｃが貼り付けられている。
【００１４】
内壁部材３２は、外壁部材３１とほぼ同形状で、大きさが僅かに小さい部材であり、上部には吸気管２２の外径と同径の円形開口３２ａが形成されている。
【００１５】
上述のように構成された、外壁部材３１及び内壁部材３２は、図３（Ａ）に示されるように、外壁部材３１が円形開口３１ａに挿入された供給管２３の下端部に固定され、内壁部材３２が、外壁部材３１の内部に収容された状態で、円形開口３２ａに挿入された吸気管２２の下端部に固定されている。これにより、基板７０に実装された電子部品７１の周囲に気体を噴射する噴射口３８が形成され、循環ポンプ２１から供給管２３を介して加熱炉３０の内部に供給される気体は、図３（Ａ）中の矢印に示されるように、外壁部材３１と内壁部材３２とで規定される空間１０１を介して、内壁部材３２の内部空間１００へ供給される。そして、内部空間１００に供給された気体は、フィルタ２６で気体中の有害物質が除去された状態で循環ポンプ２１に戻されるようになっている。
【００１６】
１２個のヒータ３５１〜３５１２は、一例として外部から供給される電気エネルギーを熱エネルギーに変換して、噴射口３８から噴出される気体を加熱する電気ヒータであり、図３（Ｂ）に示されるように、内壁部材３２の外周面に沿って等間隔に配置されている。
【００１７】
図１に戻り、前記３つの電磁弁２５Ａ〜２５Ｃのうち、電磁弁２５Ｂは前記フィルタ２６と循環ポンプ２１の間の吸気管２２に取り付けられ、電磁弁２５Ａ,２５Ｃは、電磁弁２５Ｂの上流側と下流側の吸気管２２からそれぞれ分岐した分岐管２２ａ,２２ｂに取り付けられている。これらの電磁弁２５Ａ〜２５Ｃは、後述する主制御装置５１によってそれぞれ開閉されるようになっている。そして、循環ポンプ２１が運転された状態で、電磁弁２５Ａ,２５Ｃがそれぞれ閉塞され電磁弁２５Ｂが開放されることで、空間１００の気体は、吸気管２２を介して吸気され、供給管２３及び空間１０１を介して空間１００へ噴射される。また、電磁弁２５Ａ,２５Ｃがそれぞれ開放され電磁弁２５Ｂが閉塞されることで、空間１００の気体が、吸気管２２の分岐管２２ａから外部空間に放出され、外部空間の気体（外気）が、吸気管２２の分岐管路２２ｂから取り込まれ、供給管２３を介して空間１００へ噴射される。
【００１８】
前記インターフェイス６０は、作業者等が装置の運転指令や停止指令を入力したり、電子部品７１を加熱するための温度プロファイルを入力するための入力部６０ａと、装置の運転状態や、炉内温度及び圧力などの各ステータスやパラメータを表示する表示部６０ｂとを備えている。
【００１９】
前記コントロールボックス５０は、主制御装置５１、ヒータ制御装置５２、及びポンプ制御装置５３を備えている。
【００２０】
ヒータ制御装置５２は、主制御装置５１からの指令に基づいて、ヒータ３５１〜３５１２を運転して、循環ポンプ２１から供給された気体を加熱する。
【００２１】
ポンプ制御装置５３は、主制御装置５１からの指令に基づいて、循環ポンプ２１の運転及び停止を行う。また、ポンプ制御装置５３は、インバータなどを備えており、循環ポンプ２１の、運転開始から出力が所定の出力となるまでの立ち上がり時間は、加熱炉３０の内部に振動や気圧の急峻な変化が生じないような設定となっている。
【００２２】
主制御装置５１は、温度センサ３６及び圧力センサ２４を介して、電子部品７１近傍の温度、及び吸気管２２内の圧力をモニタしながら、例えば作業者等によりインターフェイス６０へ入力された指令や、例えばメモリなどに格納された温度プロファイルなどに基づいて、ヒータ制御装置５２、ポンプ制御装置５３、及び吸気管２２に設けられた３つの電磁弁２５Ａ,２５Ｂ,２５Ｃを統括的に制御する。なお、各部の制御については後述する。また、主制御装置５１は、ヒータ制御装置５２及びポンプ制御装置５３から通知されるヒータ３５１〜３５１２及び循環ポンプ２１のステータス（運転状況）と、温度センサ３６、及び圧力センサ２４を介して検出した電子部品７１近傍の温度、及び吸気管２２内の圧力と、電磁弁２５Ａ〜２５Ｃの開閉状態とを、インターフェイス６０の表示部６０ａに表示する。
【００２３】
次に、図５に示される温度プロファイルを参照しつつ、一例として、下面に例えば融点が２１７℃程度の鉛フリーはんだからなる複数のボンディング部７１ａが形成された電子部品７１を、ボンディング部７１ａに対応する複数のパッドが形成された基板へ実装する際の、実装装置１０の動作について説明する。なお、前提として、図３（Ａ）に示されるように、加熱炉３０は基板７０の表面に設置されているものとし、加熱炉３０の内部温度は２５℃程度で、圧力は大気圧と同等であるものとする。また、上記動作を開始する際には、電磁弁２５Ａ〜２５Ｃのうち、電磁弁２５Ａ,２５Ｃはそれぞれ閉塞され電弁２５Ｂは開放されており、空間１００の気体は循環ポンプ２１によって加熱機構２０内を循環するようになっているものとする。
【００２４】
図５には、インターフェイス６０の入力部６０ａから入力された温度プロファイルｆ（ｔ）が示されている。この温度プロファイルｆ（ｔ）は、例えば、はんだの組成成分、基板７０及び電子部品の熱容量及び耐熱性などに基づいて予め作成された温度プロファイルであり、時刻ｔ０から時刻ｔ３までの加熱工程と、時刻ｔ３から時刻ｔ５までの冷却工程での、時刻ｔに対応する目標温度を示すものである。主制御装置５１は、作業者等からの加熱開始指令を受信すると、時刻ｔにサンプリングした実測温度と、温度プロファイルｆ（ｔ）に基づく温度との偏差が零となるように、ヒータ制御装置５２、ポンプ制御装置５３、及び電磁弁２５Ａ,２５Ｂ,２５Ｃの制御を開始する。以下、加熱開始時刻ｔ０からの工程を時系列的に説明する。
【００２５】
加熱開始指令を受信すると、主制御装置５１は、ポンプ制御装置５３を介して、循環ポンプ２１を運転するとともに、時刻ｔ０からＴ１時間経過した時刻ｔ１に電子部品７１近傍の温度（便宜上単に炉内温度という）が１８０度となるように、ヒータ制御装置５２を介してヒータ３５１〜３５１２を運転する。循環ポンプ２１とヒータ３５１〜３５１２とが協働すると、空間１００内の気体は、循環ポンプ２１により吸気管２２を介して吸気される。そして、図３（Ａ）中の矢印に示されるように、この気体は供給管２３を介して加熱炉３０の空間１０１へ供給され、ここでヒータ３５１〜３５１２により加熱された後に、噴射口３８から電子部品７１の周囲へ噴射される。噴射口３８から噴出された気体は、基板７０の上面に沿ってボンディング部７１ａに達し、ボンディング部７１ａとの間で熱交換が行われた後に、再度吸気管２２を介して吸気される。このように、循環ポンプ２１による循環が継続することで、炉内温度は徐々に上昇する。
【００２６】
なお、各ヒータ３５１〜３５１２へ供給する電気エネルギーの量は、加熱炉３０内の容積によって決定することができるが、ここでは、一例として炉内温度が単位時間（秒）あたり３℃上昇するように、各ヒータ３５１〜３５１２からの出力（熱量）が制御される。
【００２７】
時刻ｔ１になると、主制御装置５１は、時刻ｔ１からＴ２時間経過した時刻ｔ２に炉内温度が２００度となるように、ヒータ制御装置５２を介してヒータ３５１〜３５１２を運転する。ここでは、一例として炉内温度が単位時間（秒）あたり０．４℃上昇するように、各ヒータ３５１〜３５１２からの出力（熱量）が制御される。
【００２８】
時刻ｔ２になると、主制御装置５１は、時刻ｔ２からＴ３時間経過した時刻ｔ３に炉内温度が２５０度となるように、ヒータ制御装置５２を介してヒータ３５１〜３５１２を運転する。ここでは、一例として炉内温度が単位時間（秒）あたり２℃上昇するように、各ヒータ３５１〜３５１２からの出力（熱量）が制御される。炉内温度が上昇し、ボンディング部７１ａが２１７℃近傍まで加熱されると、ボンディング部７１ａでははんだの融解がはじまる。
【００２９】
時刻ｔ３になると、主制御装置５１は、ヒータ制御装置５２を介してヒータ３５１〜３５１２の運転を停止する。そして、電磁弁２５Ｂを閉塞するとともに、電磁弁２５Ａ,２５Ｃを開放して、空間１００の気体を外部空間へ放出し外気を炉内へ噴射して、ボンディング部７１ａの冷却を開始する。この冷却は、時刻ｔ３からＴ４時間経過後の時刻ｔ４で炉内温度が２００度となるように行われる。なお、ボンディング部７１ａへ噴射する外気の量は、基板７０、電子部品７１、ヒータ３５１〜３５１２などの熱容量によって決定することができる。主制御装置５１は、一例として炉内温度が単位時間（秒）あたり２℃低下するように、ポンプ駆動装置５３を介して循環ポンプ２１の出力を調整する。なお、ボンディング部７１ａのはんだは、２１７℃以下まで冷却されることで凝固し、これによって、ボンディング部７１ａが基板７０上のパッドに定着する。
【００３０】
時刻ｔ４になると、主制御装置５１は、時刻ｔ４からＴ５時間経過した時刻ｔ５に炉内温度が２５℃となるように、ポンプ駆動装置５３を介して循環ポンプ２１の出力を調整する。ここでは一例として炉内温度が単位時間（秒）あたり３℃低下するように循環ポンプ２１の出力が調整される。そして、主制御装置５１は、時刻ｔ５になった時点で作業を終了する。
【００３１】
なお、主制御装置５１は、上述した時刻ｔ０から時刻ｔ３までの加熱工程では、圧力センサ２４を介して、吸気管２２の内部圧力を常時監視し、必要に応じて電磁弁２５Ａを開閉することで（電磁弁２５Ｂは開放のまま、電磁弁Ｃは閉じたまま）、吸気管２２の内部圧力、すなわち電子部品７１の加熱が行われる空間１００の気圧が、大気圧と同程度になるような調整を行う。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態に係る実装装置１０は、過熱工程において、電子部品７１が配置された空間１００内の気体を、外部に漏らすことなく、吸気管２２及び供給管２３を介して加熱炉３０の内部を循環させることにより、ボンディング部７１ａの加熱を行う。したがって、外部空間からの熱的影響を受けることがなく、ボンディング部７１ａの温度を温度プロファイルに従って正確に管理することが可能となる。これにより、基板７０、電子部品７１の熱容量や耐熱性、及び接続に用いるはんだの成分に基づいて、最適な温度プロファイルを設定することで、基板７０に電子部品７１を精度よくはんだ付け（実装）することが可能となる。
【００３３】
また、加熱対象となる電子部品７１は、加熱炉３０によって外部空間から熱的に絶縁されるため、加熱工程において、電子部品７１の周囲の、例えば部品や基板等を保護する必要がない。これにより、実装の準備作業としてのマスキングなどの処置が不要となり、作業効率の向上を図ることが可能となる。
【００３４】
また、ヒータ３５１〜３５１２によって加熱された後に、電子部品７１に噴射された気体の余熱を再利用することができるので、少ないエネルギーで短時間に電子部品７１を基板７０へ実装することが可能となる。
【００３５】
また、電子部品７１に噴射された気体は、フィルタ２６を経由して、再度空間１００内に噴射されるか、外部空間に放出されるので、電子部品７１の加熱中に発生した有害物質の外部への拡散を防止することが可能となる。
【００３６】
また、本実施形態に係る実装装置１０では、噴射口３８が電子部品７１の周囲を包囲するように形成されている。したがって、電子部品７１のボンディング部７１ａを温度むらなく加熱することが可能となる。
【００３７】
また、本実施形態に係る実装装置１０では、加熱工程において、空間１００内の気体が熱膨張しても、分岐管２２ａを介して適当な量の気体が放出されるので、空間１００の内部圧力を外気圧と同等に維持することが可能となる。
【００３８】
また、本実施形態に係る実装装置１０では、基板７０の表面を覆う外壁部材３１の端部に保護部材３７が取り付けられている。したがって、基板７０と外壁部材３１との間の気密性を向上するとともに、基板７０に傷等が発生することを回避することが可能となる。
【００３９】
また、本実施形態に係る実装装置１０では、外壁部材３１の外周面に断熱材３１ｃが貼り付けられている。したがって、加熱炉３０内の保温性を向上するとともに、作業者の接触事故を防止することが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態に係る実装装置１０では、加熱炉３０の空間１０１を介して電子部品７１に気体が噴射されたが、これに限らず、例えば電子部品７１の外周に沿って複数のノズルを配置し、供給管２３からの気体を前記複数のノズルを介して電子部品７１に噴射してもよい。
【００４１】
また、本実施形態では、複数のボンディング部７１ａが形成された電子部品７１を基板７０に実装する場合について説明したが、これに限らず、本発明の実装装置は、例えばパッド上にスクリーン版を用いてクリームはんだ等が印刷された基板に、電子部品を実装する場合にも好適である。
【００４２】
また、本実施形態では、主制御装置５１は、温度センサ３６を用いて電子部品７１近傍の温度をモニタしつつ、ヒータ制御装置５２、ポンプ制御装置５３、及び吸気管２２に設けられた３つの電磁弁２５Ａ,２５Ｂ,２５Ｃの制御を行っていた。しかしながら、実際に電子部品７１を加熱した場合には、温度センサ３６による検出温度の方が、電子部品７１自体の温度やボンディング部７１ａの温度よりも２０℃程度高くなることがある。そこで、一例として図６に示されるように、電子部品７１の上面近傍、又は電子部品７１の上面に接するように温度センサ４１を設け、この温度センサ４１を介して電子部品７１の温度を直接モニタしながら、ヒータ制御装置５２、ポンプ制御装置５３、及び吸気管２２に設けられた３つの電磁弁２５Ａ,２５Ｂ,２５Ｃを統括的に制御することとしてもよい。
【００４３】
また、同様に、電子部品７１のボンディング部７１ａの近傍、又はボンディング部７１ａに接するように温度センサ４２を設け、この温度センサ４２を介してボンディング部７１ａの温度を直接モニタしながら、ヒータ制御装置５２、ポンプ制御装置５３、及び吸気管２２に設けられた３つの電磁弁２５Ａ,２５Ｂ,２５Ｃを統括的に制御することとしてもよい。
【００４４】
上述のように、電子部品７１の表面及びボンディング部７１ａの温度を直接的に計測することで、電子部品７１及びボンディング部７１ａを温度プロファイルに従って精確に加熱及び冷却することが可能となり、電子部品７１の過熱による損傷を効果的に回避するとともに、電子部品７１に対するはんだ付け不良等の作業ミスの発生を抑制することが可能となる。なお、温度センサ４１及び温度センサ４２としては、例えば感温体をカプトンテープなどで覆うことによって形成された、厚みが１８０μｍ程度の薄型のセンサなどを採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
以上説明したように、本発明の実装装置は、基板に電子部品を実装するのに適している。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の一実施形態に係る実装装置１０の概略構成を示す図（その１）である。
【図２】吸気管２２及び供給管２３の断面図である。
【図３】図３（Ａ）は、加熱炉３０のＺＸ断面を吸気管２２及び供給管２３とともに示す図であり、図３（Ｂ）は、加熱炉３０を下方（−Ｚ側）から見た図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、保護部材３７の取り付け方法を説明するための図である。
【図５】温度プロファイルｆ（ｔ）を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る実装装置１０の概略構成を示す図（その２）である。
【符号の説明】
【００４７】
１０…実装装置、２０…加熱機構、２１…循環ポンプ、２２…吸気管、２３…供給管、２４…圧力センサ、２５Ａ〜２５Ｃ…電磁弁、２６…フィルタ、３０…加熱炉、３１…外壁部材、３１ａ…円形開口、３１ｂ…環状溝、３１ｃ…断熱材、３２…内壁部材、３２ａ…円形開口、３５１〜３５１２…ヒータ、３６、４１、４２…温度センサ、３７…保護部材、３８…噴射口、５０…コントロールボックス、５１…主制御装置、５２…ヒータ制御装置、５３…ポンプ制御装置、６０…インターフェイス、６０ａ…入力部、６０ｂ…表示部、７０…基板、７１…電子部品、７１ａ…ボンディング部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に実装部品をはんだ付けする実装装置であって、
前記基板の表面を覆うことで、前記基板に搭載された前記実装部品を外部空間から隔離する容体と；
前記容体内部の気体を吸気して、前記基板と前記実装部品とを接続するはんだに噴射する循環機構と；
前記循環機構により前記はんだに噴射される気体を加熱する加熱装置と；
前記実装部品の周囲温度が、所定の温度プロファイルに従って上昇するように、前記加熱装置を制御する制御装置と；を備える実装装置。
【請求項２】
前記容体内部の気体を排気して、前記外部空間からの気体を前記はんだに噴射する冷却機構を更に備え、
前記制御装置は、前記実装部品の周囲温度が、所定の温度プロファイルに従って低下するように、前記冷却機構を制御することを特徴とする請求項１に記載の実装装置。
【請求項３】
前記温度プロファイルを記憶するメモリを更に備える請求項１又は２に記載の実装装置。
【請求項４】
前記実装部品の周囲温度を検出する第１のセンサを更に備え、
前記制御装置は、前記第１のセンサからの検出結果と、前記温度プロファイルに基づく前記実装部品の周囲温度の差に基づいて、前記加熱装置又は前記冷却機構を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項５】
前記実装部品の表面の温度を検出する第２のセンサを更に備え、
前記制御装置は、前記第２のセンサからの検出結果と、前記温度プロファイルに基づく前記実装部品の周囲温度の差に基づいて、前記加熱装置又は前記冷却機構を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項６】
前記はんだの温度を検出する第３のセンサを更に備え、
前記制御装置は、前記第３のセンサからの検出結果と、前記温度プロファイルに基づく前記実装部品の周囲温度の差に基づいて、前記加熱装置又は前記冷却機構を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項７】
前記循環機構は、前記はんだへの気体の噴射を開始する際に、噴射する気体の噴射量を制御して、前記実装部品が基板上を移動することを回避することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項８】
前記冷却機構は、前記はんだへの気体の噴射を開始する際に、噴射する気体の噴射量を制御して、前記実装部品が基板上を移動することを回避することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項９】
前記循環機構は、前記実装部品の周囲に沿って前記気体を噴射する噴射部を有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項１０】
前記冷却機構は、前記実装部品の周囲に沿って前記気体を噴射する噴射部を有していることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項１１】
前記循環機構は、前記吸気した気体の圧力が前記外部空間の気体の圧力より高くなった場合に、前記吸気した気体を外部に放出する調圧機構を備えていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項１２】
前記容体は、前記基板の表面を、前記基板よりも柔軟な保護部材を介して覆うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項１３】
前記容体の外部は、容体内部からの熱を断熱する断熱部材で被覆されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項１４】
前記容体から吸気される気体から有害物質を除去するフィルタを更に備える請求項１〜１３のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項１】
基板に実装部品をはんだ付けする実装装置であって、
前記基板の表面を覆うことで、前記基板に搭載された前記実装部品を外部空間から隔離する容体と；
前記容体内部の気体を吸気して、前記基板と前記実装部品とを接続するはんだに噴射する循環機構と；
前記循環機構により前記はんだに噴射される気体を加熱する加熱装置と；
前記実装部品の周囲温度が、所定の温度プロファイルに従って上昇するように、前記加熱装置を制御する制御装置と；を備える実装装置。
【請求項２】
前記容体内部の気体を排気して、前記外部空間からの気体を前記はんだに噴射する冷却機構を更に備え、
前記制御装置は、前記実装部品の周囲温度が、所定の温度プロファイルに従って低下するように、前記冷却機構を制御することを特徴とする請求項１に記載の実装装置。
【請求項３】
前記温度プロファイルを記憶するメモリを更に備える請求項１又は２に記載の実装装置。
【請求項４】
前記実装部品の周囲温度を検出する第１のセンサを更に備え、
前記制御装置は、前記第１のセンサからの検出結果と、前記温度プロファイルに基づく前記実装部品の周囲温度の差に基づいて、前記加熱装置又は前記冷却機構を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項５】
前記実装部品の表面の温度を検出する第２のセンサを更に備え、
前記制御装置は、前記第２のセンサからの検出結果と、前記温度プロファイルに基づく前記実装部品の周囲温度の差に基づいて、前記加熱装置又は前記冷却機構を制御することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項６】
前記はんだの温度を検出する第３のセンサを更に備え、
前記制御装置は、前記第３のセンサからの検出結果と、前記温度プロファイルに基づく前記実装部品の周囲温度の差に基づいて、前記加熱装置又は前記冷却機構を制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項７】
前記循環機構は、前記はんだへの気体の噴射を開始する際に、噴射する気体の噴射量を制御して、前記実装部品が基板上を移動することを回避することを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項８】
前記冷却機構は、前記はんだへの気体の噴射を開始する際に、噴射する気体の噴射量を制御して、前記実装部品が基板上を移動することを回避することを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項９】
前記循環機構は、前記実装部品の周囲に沿って前記気体を噴射する噴射部を有していることを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項１０】
前記冷却機構は、前記実装部品の周囲に沿って前記気体を噴射する噴射部を有していることを特徴とする請求項１〜９のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項１１】
前記循環機構は、前記吸気した気体の圧力が前記外部空間の気体の圧力より高くなった場合に、前記吸気した気体を外部に放出する調圧機構を備えていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項１２】
前記容体は、前記基板の表面を、前記基板よりも柔軟な保護部材を介して覆うことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項１３】
前記容体の外部は、容体内部からの熱を断熱する断熱部材で被覆されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれか一項に記載の実装装置。
【請求項１４】
前記容体から吸気される気体から有害物質を除去するフィルタを更に備える請求項１〜１３のいずれか一項に記載の実装装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２４４４５７（Ｐ２００８−２４４４５７Ａ）
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−４０７６４（Ｐ２００８−４０７６４）
【出願日】平成２０年２月２２日（２００８．２．２２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月９日（２００８．１０．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２２日（２００８．２．２２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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