JP2022039407A - Mounting stand, heating device, soldering device, and insert fixing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は載置台、加熱装置、はんだ付け装置及び挿入物の固定方法に関し、特に細長い挿入物をステージに対して簡便に固定及び外すことができる載置台、加熱装置、はんだ付け装置及び挿入物の固定方法に関する。 The present invention relates to a mounting table, a heating device, a soldering device, and a method for fixing an insert, and in particular, a mounting table, a heating device, a soldering device, and an insert that can easily fix and remove an elongated insert to a stage. Regarding the fixing method.
例えばリフローはんだ付け装置においては、はんだ付けの対象物の酸化膜を還元するために、還元性ガスを供給して、酸化膜の還元に適した温度に対象物を加熱することが行われる。酸化膜が還元された後は、対象物を、還元に適した温度よりも高いはんだの溶融温度に昇温させて、はんだ接合が行われる。このような、対象物に対する温度制御は、グラファイトで板状に形成されたステージに対象物を載置し、ヒータによってステージの加熱量を調節することで行うことができる(例えば、特許文献1参照。)。 For example, in a reflow soldering apparatus, in order to reduce the oxide film of the object to be soldered, a reducing gas is supplied to heat the object to a temperature suitable for reducing the oxide film. After the oxide film is reduced, the object is heated to a melting temperature of the solder higher than the temperature suitable for reduction, and solder bonding is performed. Such temperature control for the object can be performed by placing the object on a stage formed of graphite in a plate shape and adjusting the heating amount of the stage with a heater (see, for example, Patent Document 1). .).
対象物の温度に影響を与えるステージの温度を制御するために、ステージの側面に形成した細孔に熱電対を差し込んで、ステージの温度を検知することが行われる。熱電対をステージに設置する際、熱電対が細孔に差し込まれただけで固定されていないと、熱電対がステージから容易に外れてしまう。熱電対をステージに固定しようとすると、ステージがグラファイトで形成されている場合、ステージは、厚さが薄くて割れやすいため、ねじ山を形成することが難しく、直接ねじで固定することが困難である。熱電対をステージに接着することも考えられるが、熱電対が故障した際にステージごと交換せざるを得なくなってしまう。 In order to control the temperature of the stage, which affects the temperature of the object, a thermocouple is inserted into the pores formed on the side surface of the stage to detect the temperature of the stage. When installing the thermocouple on the stage, if the thermocouple is simply inserted into the pores and not fixed, the thermocouple will easily come off the stage. When trying to fix a thermocouple to a stage, if the stage is made of graphite, the stage is thin and fragile, making it difficult to form threads and fixing it directly with screws. be. It is conceivable to bond the thermocouple to the stage, but if the thermocouple breaks down, the entire stage will have to be replaced.
本発明は上述の課題に鑑み、熱電対のような細長い挿入物をステージに対して簡便に固定及び外すことができる載置台、加熱装置、はんだ付け装置及び挿入物の固定方法を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a mounting table, a heating device, a soldering device, and a method for fixing an insert, which can easily fix and remove an elongated insert such as a thermocouple to a stage. The purpose.
上記目的を達成するために、本発明の第1の態様に係る載置台は、ワークが載置される載置面を有するステージと、細長い外形を有し、一部又は全部が前記ステージに挿入された挿入物と、前記ステージに挿入された前記挿入物を前記ステージに固定する、前記ステージに対して着脱可能な固定具と、を備え、前記ステージには、前記ステージの第1の面から前記ステージの内部に向けて前記挿入物が挿入される挿入穴が形成されていると共に、前記第1の面とは別の前記ステージの第2の面から前記挿入穴を貫通して延びる、前記固定具が嵌め込まれる嵌込穴が形成されており、前記固定具は、前記嵌込穴に嵌め込まれたときに前記挿入穴と連通する通し穴が形成されたピンと、前記ピンに対する埋込量が可変の埋込部材と、を有し、前記挿入穴及び前記通し穴に前記挿入物が挿入された状態で、前記ピンに対する前記埋込部材の埋込量が増加することで、前記挿入物が前記固定具に挟まれるように構成されている。 In order to achieve the above object, the mounting table according to the first aspect of the present invention has a stage having a mounting surface on which a work is placed and an elongated outer shape, and a part or the whole thereof is inserted into the stage. The inserted insert is provided with a fixture attached to and detachable from the stage for fixing the inserted insert inserted into the stage to the stage, and the stage is provided with a fixture from the first surface of the stage. An insertion hole into which the insert is inserted is formed toward the inside of the stage, and the insertion hole extends from a second surface of the stage, which is different from the first surface, through the insertion hole. An fitting hole into which the fixture is fitted is formed, and the fixture has a pin having a through hole that communicates with the insertion hole when fitted into the fitting hole, and an embedding amount in the pin. The insert has a variable embedding member, and the insert is inserted into the insertion hole and the through hole, and the embedding amount of the embedding member in the pin is increased, so that the insert can be formed. It is configured to be sandwiched between the fixtures.
このように構成すると、嵌込穴からステージにピンを嵌め込んで挿入穴及び通し穴に挿入物を挿入したうえでピンに対する埋込部材の埋込量を増やすことで、挿入物をステージに固定することができる。また、挿入物がステージに固定された状態からピンに対する埋込部材の埋込量を減らすことで、挿入物をステージから簡便に外すことができる。 With this configuration, the pin is fitted into the stage from the fitting hole, the insert is inserted into the insertion hole and the through hole, and the amount of the embedded member embedded in the pin is increased to fix the insert to the stage. can do. Further, the insert can be easily removed from the stage by reducing the amount of the embedded member embedded in the pin from the state where the insert is fixed to the stage.
また、本発明の第2の態様に係る載置台は、上記本発明の第1の態様に係る載置台において、前記埋込部材は止めねじであり、前記固定具は、前記止めねじを前記ピンの軸線に沿う方向に前記通し穴に向けて移動させることで、前記通し穴を通過している前記挿入物を前記通し穴の内面と前記止めねじの先端とで挟む構成である。 Further, in the mounting table according to the second aspect of the present invention, in the mounting table according to the first aspect of the present invention, the embedded member is a set screw, and the fixture has the set screw as the pin. By moving the insert toward the through hole in the direction along the axis of the through hole, the insert that has passed through the through hole is sandwiched between the inner surface of the through hole and the tip of the set screw.
このように構成すると、簡便な構成で挿入物を強固に挟むことができる。 With this configuration, the insert can be firmly sandwiched with a simple configuration.
また、本発明の第3の態様に係る載置台は、上記本発明の第2の態様に係る載置台において、少なくとも、前記挿入物の入口側の前記通し穴及び前記第1の面と前記嵌込穴との間の前記挿入穴が、前記通し穴及び前記挿入穴を通過する前記挿入物の外周の0.4倍以上の幅に形成されている。 Further, the mounting table according to the third aspect of the present invention is, in the mounting table according to the second aspect of the present invention, at least the through hole on the inlet side of the insert and the first surface and the fitting. The insertion hole between the insertion hole and the insertion hole is formed to have a width of 0.4 times or more the outer circumference of the through hole and the insertion piece passing through the insertion hole.
このように構成すると、挿入物がピンと止めねじとに挟まれて扁平になった場合であっても、挿入物を通し穴及び挿入穴から抜く際に、挿入物の扁平になった部分が通し穴及び挿入穴に引っ掛かって抜けなくなることを防ぐことができる。 With this configuration, even if the insert is sandwiched between a pin and a set screw and becomes flat, the flattened portion of the insert will pass through when the insert is pulled out of the through hole and the insertion hole. It is possible to prevent the hole and the insertion hole from being caught and stuck.
また、本発明の第4の態様に係る載置台は、上記本発明の第1の態様に係る載置台において、前記ピンには、前記通し穴よりも前記埋込部材が存在する側の前記ピンを分割する隙間が形成されており、前記固定具は、前記埋込部材が前記隙間の間隔の方向に移動することで、前記隙間の量が変化すると共に前記通し穴の大きさが変化して、前記通し穴の内面で前記挿入物を挟む構成である。 Further, the mounting table according to the fourth aspect of the present invention is the mounting table according to the first aspect of the present invention, in which the pin has the pin on the side where the embedded member is present rather than the through hole. In the fixture, the amount of the gap changes and the size of the through hole changes as the embedded member moves in the direction of the gap between the gaps. , The insert is sandwiched between the inner surfaces of the through holes.
このように構成すると、通し穴の内径を小さくすることで挿入物を挟むことが可能になり、挿入物が扁平になることを抑制することができる。 With this configuration, it is possible to sandwich the insert by reducing the inner diameter of the through hole, and it is possible to prevent the insert from becoming flat.
また、本発明の第5の態様に係る加熱装置は、上記本発明の第1の態様乃至第4の態様のいずれか1つの態様に係る載置台と、前記ステージを加熱するヒータと、を備え、前記挿入物は熱電対であり、前記ステージが炭素を主原料とする材料で形成されている。 Further, the heating device according to the fifth aspect of the present invention includes a mounting table according to any one of the first to fourth aspects of the present invention, and a heater for heating the stage. The insert is a thermocouple, and the stage is made of a carbon-based material.
このように構成すると、温度制御が行いやすい反面直接のねじ固定が困難なステージを採用しつつ、挿入物をステージに固定することが可能な加熱装置とすることができる。 With this configuration, it is possible to provide a heating device capable of fixing the insert to the stage while adopting a stage in which temperature control is easy but direct screw fixing is difficult.
また、本発明の第6の態様に係るはんだ付け装置は、上記本発明の第5の態様に係る加熱装置を備え、前記ワークは、はんだを有する基板であり、前記ステージを収容するチャンバと、前記基板のはんだ付けが行われる際に用いられる処理ガスを、前記チャンバの内部に供給する処理ガス供給部と、をさらに備える。 Further, the soldering device according to the sixth aspect of the present invention includes the heating device according to the fifth aspect of the present invention, the work is a substrate having solder, and a chamber accommodating the stage and a chamber. Further, a processing gas supply unit for supplying the processing gas used when soldering the substrate to the inside of the chamber is provided.
このように構成すると、ステージの温度を適切に調節して基板のはんだ付けを適切に行うことができるはんだ付け装置を提供することができる。 With such a configuration, it is possible to provide a soldering apparatus capable of appropriately adjusting the temperature of the stage and soldering the substrate appropriately.
また、本発明の第7の態様に係る挿入物の固定方法は、上記本発明の第1の態様乃至第4の態様のいずれか1つの態様に係る載置台を用いて前記挿入物を前記ステージに固定する方法であって、前記通し穴が前記挿入穴と連通するように前記ピンを前記嵌込穴から前記ステージに嵌め込む嵌込工程と、前記第1の面から前記ステージ内に前記挿入物を挿入し、前記挿入物の先端を、前記通し穴を貫通させて前記ピンよりも内側の前記ステージの内部に配置する挿入工程と、前記ピンに対して前記埋込部材の埋込量を増加させて前記挿入物を前記固定具で挟む挟持工程と、を備える。 Further, in the method for fixing the insert according to the seventh aspect of the present invention, the insert is placed on the stage using the mounting table according to any one of the first to fourth aspects of the present invention. In the fitting step of fitting the pin into the stage from the fitting hole so that the through hole communicates with the insertion hole, and the insertion into the stage from the first surface. The insertion step of inserting an object and arranging the tip of the insert through the through hole and inside the stage inside the pin, and the amount of the embedded member embedded in the pin. It is provided with a holding step of increasing and sandwiching the insert with the fixture.
このように構成すると、挿入物をステージに簡便に固定することができる。 With this configuration, the insert can be easily fixed to the stage.
本発明によれば、嵌込穴からステージにピンを嵌め込んで挿入穴及び通し穴に挿入物を挿入したうえでピンに対する埋込部材の埋込量を増やすことで、挿入物をステージに固定することができる。また、挿入物がステージに固定された状態からピンに対する埋込部材の埋込量を減らすことで、挿入物をステージから簡便に外すことができる。 According to the present invention, the insert is fixed to the stage by fitting the pin into the stage from the fitting hole, inserting the insert into the insertion hole and the through hole, and then increasing the amount of the embedded member embedded in the pin. can do. Further, the insert can be easily removed from the stage by reducing the amount of the embedded member embedded in the pin from the state where the insert is fixed to the stage.
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において互いに同一又は相当する部材には同一あるいは類似の符号を付し、重複した説明は省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In each figure, members that are the same as or correspond to each other are designated by the same or similar reference numerals, and duplicated description will be omitted.
まず図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る載置台1を説明する。図1は、載置台1の分解斜視図である。載置台1は、載置されたワークWの温度制御に適した台であり、ワークWが載置されるステージ10と、ステージ10の温度を検知する熱電対20と、熱電対20をステージ10に固定するための固定具30とを備えている。
First, the mounting table 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an exploded perspective view of the mounting table 1. The mounting table 1 is a table suitable for controlling the temperature of the mounted work W, and is a
ステージ10は、本実施の形態では、グラファイトで平板状(カーボンプレート)に形成されている。ステージ10がグラファイトで形成されていると、ステージ10の温度を変化させたときの応答(追随性)を早めることができる。ステージ10は、平板状の一方の面が、ワークWが載置される載置面12となっている。載置面12は、典型的には、少なくともワークWを包含することができる大きさの矩形に形成されている。また、載置面12は、ワークWを載置した際の安定性の観点から、平坦に形成されている。ステージ10は、載置面12の裏側の裏面13も、平坦に形成されているとよい。ステージ10は、平板状の厚さが、温度を変化させたときの追随性を高める観点から、比較的薄く形成されているとよい。グラファイトで形成されている本実施の形態では、ステージ10の厚さが、3mm~10mmに形成することができ、典型的には5mmや7mmに形成されているが、ここに例示した厚さ以外の厚さであってもよい。ここで、ステージ10の厚さが表れる4つの面のうちの1つの面を正面11ということとする。ステージ10が矩形平板状に形成された本実施の形態では、正面11が載置面12及び裏面13に直交している。
In the present embodiment, the
ステージ10には、正面11からステージ10の内部に向けて挿入穴15が形成されている。挿入穴15は、熱電対20が挿入される穴である。本実施の形態では、熱電対20が挿入物に相当し、正面11が第1の面に相当する。挿入穴15の大きさは、熱電対20を通過させることができる大きさに形成されており、本実施の形態では直径が0.5mm~5mm、典型的には1.3mm、1.5mm、2mm、4mm等に形成されている。しかしながら、挿入穴15の大きさは、ここに例示した大きさに限らず、熱電対20のサイズやステージ10の厚さ等を勘案して適宜決定するとよい。挿入穴15は、典型的には、ステージ10の厚さ方向Hの中間に形成されている。また、挿入穴15は、典型的には、正面11の幅方向中央部分から、ステージ10の重心の方に向かって、載置面12に沿って延びている。挿入穴15の長さ(正面11からの距離。奥行き。)は、ステージ10の温度を検知したい位置に熱電対20を配置できるようにする観点から決定するとよい。本実施の形態では、挿入穴15の長さを、15mm~30mm、あるいは18mm~25mmとしている。
An
ステージ10には、さらに、載置面12から裏面13に向けて嵌込穴16が形成されている。嵌込穴16は、固定具30が嵌め込まれる穴である。本実施の形態では、載置面12が第2の面に相当する。嵌込穴16は、挿入穴15を貫通している。ここで、嵌込穴16が挿入穴15を貫通するとは、嵌込穴16の内面の2箇所に挿入穴15が表れている状態である。換言すれば、挿入穴15が、嵌込穴16と正面11との間のステージ10の内部と、嵌込穴16から正面11とは反対側のステージ10の内部とに、形成されている状態である。嵌込穴16は、本実施の形態では、載置面12から、ステージ10の厚さ方向Hを貫通して裏面13まで到達しているが、厚さ方向Hに貫通せずに裏面13まで到達していなくてもよい。嵌込穴16の大きさは、内部に嵌め込まれる固定具30の大きさに応じて決定すればよく、本実施の形態では概ね直径4mm~8mm、典型的には直径6mmに形成されている。
Further, the
熱電対20は、本実施の形態では、シース熱電対が用いられている。熱電対20の大きさは、ステージ10の寸法や挿入穴15の大きさを勘案して、日本工業規格で規定されているものから適切なものを選択してもよい。熱電対20は、本実施の形態では外径が1mmのものを用いているが、状況に応じて外径が1.6mmや3.2mm等のものを用いてもよい。熱電対20は、典型的には補償導線を含んでいる。このため、熱電対20の長さは、ステージ10内の挿入穴15から計測器(不図示)までの長さとなり、数百mmから数千mmとなる場合がある。したがって、熱電対20は、細長い外形を有している。熱電対20は、先端が挿入穴15の末端に到達するように一部がステージ10の内部に挿入されており、残りの部分はステージ10から露出している。
As the
固定具30は、本実施の形態では、ピン31と、止めねじ36と、座金39とを含んでいる。ピン31は、外観が六角ボルトに似ているが、六角ボルトのねじ部に相当する部分(以下「軸部」という。)にねじが形成されていない。ピン31は、軸部が、ステージ10の嵌込穴16に嵌まるように形成されている。ピン31には、頭部の頂面から軸線に沿って埋込穴33が形成されている。埋込穴33には、止めねじ36が入り込むことができるようになっている。座金39は、ピン31を嵌込穴16に嵌める際に、ピン31の頭部とステージ10の載置面12との間に設けられる部材である。座金39は、必要に応じて用いればよく、不要の場合は省略することができる。固定具30は、ピン31の軸部がステージ10の嵌込穴16に嵌め込まれ、ピン31の頭部は嵌込穴16に嵌め込まれずに露出することとなる。したがって、嵌込穴16には、固定具30の一部が嵌め込まれることとなる。固定具30の詳細を、図2を併せて参照して説明する。
In this embodiment, the fixative 30 includes a
図2は、固定具30の分解斜視図である。ピン31の軸部31sは、ステージ10の嵌込穴16にできるだけ遊びなく嵌まることができる外径に形成されていることが好ましく、例えば嵌込穴16の内径よりも0.05mm程度小さい外径に形成されていることが好ましい。軸部31sの長さは、本実施の形態では、ピン31を嵌込穴16に嵌めたときに軸部31sの先端がステージ10の裏面13と面一になる長さに形成されているが、他の好適な長さに形成してもよい。軸部31sには、熱電対20を通すための通し穴35が形成されている。通し穴35は、ピン31の軸線に交差する方向に延びており、典型的にはピン31の軸線に直交する方向に延びている。通し穴35は、ピン31を嵌込穴16に嵌めたときに、挿入穴15と連通する高さに形成されている。通し穴35は、挿入穴15と連通して熱電対20を通すという目的に照らして、挿入穴15と同じ大きさに形成されていてもよく、ピン31の嵌込穴16への嵌め込み誤差を考慮して挿入穴15よりも大きく形成されていてもよい。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the
ピン31には、前述のように、埋込穴33が形成されている。埋込穴33は、頭部31hの頂面から、ピン31の軸線に沿って延び、通し穴35に至っている。換言すれば、埋込穴33は、通し穴35と連通している。埋込穴33には、内ねじが形成されている。他方、止めねじ36には、埋込穴33の内ねじと掛かり合う外ねじが形成されている。止めねじ36は、自身の軸線まわりの回転量に応じてピン31に対する埋込量を変えることができるように構成されており、埋込部材に相当する。止めねじ36は、本実施の形態では、一方の端部に六角穴が形成され、他方の端部に棒先が形成された、六角穴付き止めねじ棒先となっている。止めねじ36の先端が棒先になっていることで、止めねじ36をピン31にねじ込んだときに、曲面になっている通し穴35の内面の最下部に、止めねじ36の先端を近づけることができる。なお、止めねじ36は、先端が棒先以外の平先や丸先等であってもよく、端部に六角穴以外の、締緩作業で使用する工具に適した穴や溝が形成されていてもよい。また、止めねじ36の代わりの埋込部材として、ビスやボルト等を用いてもよい。このように構成された固定具30は、止めねじ36をピン31の軸線に沿う方向に通し穴35に向けて移動させることで、通し穴35を通過している熱電対20を、通し穴35の内面と止めねじ36の先端とで挟むことができる。
As described above, the
次に図3を参照して、各部材10、20、30が上述のように構成された載置台1における熱電対20(挿入物)の固定方法を説明する。なお、以下の説明において言及している載置台1の各部材10、20、30の構成については、適宜図1及び図2を参照することとする。熱電対20をステージ10に固定するために、まず、ステージ10の嵌込穴16に、座金39に通したピン31を嵌め込む(嵌込工程:S1)。このとき、嵌込穴16の両側に形成された挿入穴15と、ピン31の通し穴35とが連通するように(線状に配列されるように)、ピン31の向きを整えてピン31を嵌込穴16に嵌め込む。次に、熱電対20を、正面11から挿入穴15に挿入し、ピン31の通し穴35を通過させ、ピン31よりも奥の挿入穴15に到達させることで、熱電対20の先端をステージ10の内部に配置する(挿入工程:S2)。熱電対20をステージに配置したら、ピン31の埋込穴33に止めねじ36をねじ込んで、通し穴35を通過している部分の熱電対20を、止めねじ36の先端と、ピン31の通し穴35の内面の部分とで挟む(挟持工程:S3)。このようにすることで、熱電対20はピン31と止めねじ36とで挟まれているので固定具30から抜けず、熱電対20が挿入穴15と通し穴35とを通過しているので固定具30はステージ10から外れない。したがって、ステージ10と熱電対20と固定具30とが絡み合った状態となり、熱電対20がステージ10に固定されることとなる。熱電対20がステージ10に固定された状態を図4に示す。
Next, with reference to FIG. 3, a method of fixing the thermocouple 20 (insert) in the mounting table 1 in which the
ステージ10から熱電対20を取り外す際は、ピン31にねじ込んである止めねじ36を緩め、止めねじ36の先端が熱電対20から離れたら、熱電対20を挿入穴15及び通し穴35から引き抜けばよい。なお、熱電対20が固定されているときに、ピン31と止めねじ36とで熱電対20を挟むことで熱電対20の断面形状が変形すると、熱電対20が通し穴35から抜けにくくなる場合がある。このような不都合を回避するために、ピン31は、少なくとも、熱電対20が入ってくる側の通し穴35の開口を、熱電対20の外周の0.4倍以上の幅に拡張した拡径部とするとよい。ここで熱電対20が入ってくる側の通し穴35の開口とは、平面視において埋込穴33で2つに分かれると見ることができる通し穴35について、通し穴35に熱電対20を通すときに最初に熱電対20が入る方の通し穴35の部分である。換言すれば、埋込穴33よりも正面11側に位置する通し穴35の部分である。通し穴35の拡径部は、広げた幅を長軸とする楕円状に形成してもよく、広げた幅を直径とする円形に形成してもよい。拡径部の広げた幅は、熱電対20の外周の0.5倍、0.8倍、1.0倍、1.2倍、1.5倍、2.0倍、3.0倍、あるいはそれ以上としてもよい。
When removing the
なお、変形した熱電対20が抜けにくくなることを回避するという点に鑑みれば、嵌込穴16と正面11との間の挿入穴15(入口側の挿入穴15)も、通し穴35の拡径部として採用し得る幅を持つように形成するとよい。入口側の挿入穴15の大きさは、通し穴35の拡径部に揃えてもよく、通し穴35の拡径部とは異なる大きさで通し穴35の拡径部として採用し得る大きさとしてもよい。入口側の挿入穴15に対して、嵌込穴16よりもステージ10の内部の側の挿入穴15(奥側の挿入穴15)は、検知する温度の誤差を小さくする観点から、熱電対20の外径に近いことが好ましい。他方、ピン31の、埋込穴33に対して入口側とは反対側の通し穴35の開口(奥側の通し穴35の開口)は、入口側の通し穴35の拡径部と同様の大きさとしてもよく、奥側の挿入穴15と同じ大きさとしてもよい。奥側の通し穴35の開口は、熱電対20を挿入穴15及び通し穴35に円滑に挿入することができるように、埋込穴33から奥側の挿入穴15に近づくに連れて大きさが小さくなるようなテーパー状に形成されているとよい。
In view of avoiding the difficulty of the
次に図5を参照して、本発明の第2の実施の形態に係る加熱装置50及び本発明の第3の実施の形態に係るはんだ付け装置100を説明する。図5は、はんだ付け装置100の概略構成図である。以下の説明において、載置台1の構成に言及しているときは、適宜図1及び図2を参照することとする。本実施の形態では、載置台1は加熱装置50の構成要素となっており、加熱装置50ははんだ付け装置100の構成要素となっている。以下、加熱装置50は、はんだ付け装置100の一環として説明する。加熱装置50は、前述の載置台1と、載置台1のステージ10を加熱するヒータ51とを備えている。はんだ付け装置100は、上述の加熱装置50と、加熱装置50を収容するチャンバ60と、ギ酸Fをチャンバ60の内部に供給するギ酸供給部80と、制御装置90とを備えている。はんだ付け装置100で処理されるワークWは、典型的にははんだ付けする基板である。
Next, with reference to FIG. 5, the
ヒータ51は、ステージ10を介してステージ10に載置されたワークWを加熱するものである。ヒータ51は、本実施の形態では、ステージ10の下方のステージ10に近接した位置に配置されている。ヒータ51は、本実施の形態では、赤外線ランプ(IRランプ)の複数本が適宜の間隔をあけてステージ10の裏面13に沿って配列されて構成されている。なお、本実施の形態では、前述のようにステージ10がグラファイトで形成されており、グラファイトは熱容量が小さいので、ヒータ51の出力に応じてステージ10の温度を迅速に変化させることができる。
The
チャンバ60は、ワークWのはんだ付け処理が行われる内部空間を形成するものである。はんだ付けは、好適には真空下(大気圧未満)で行われるため、チャンバ60は、少なくともはんだ付けが行われるのに適した真空度に、好ましくはこれよりも低い真空度に耐えることができる構造になっている。チャンバ60は、製造のしやすさの観点から典型的には直方体状に形成されているが、耐圧の観点から外周壁が曲面に形成されていてもよい。チャンバ60には、ワークWの出し入れを行うことができる開口(不図示)を開け閉めするシャッタ(不図示)が設けられている。
The
ギ酸供給部80は、はんだ付けの工程の際に用いられるギ酸Fを、チャンバ60に供給するものである。ギ酸Fは、ワークW(はんだ基板)上の酸化物を還元することができる物質であり、還元剤として機能する。ギ酸供給部80は、ギ酸源(不図示)と、ギ酸源(不図示)からギ酸Fをチャンバ60内に導く配管81と、配管81に配設された制御弁82とを有している。ギ酸源(不図示)は、ギ酸Fを気化させる気化部を有しており、気化したギ酸Fをチャンバ60内に供給することができるように構成されている。気化したギ酸Fは、ワークWのはんだ付けを行う一連の工程において供給されるガスであり、処理ガスに相当する。また、ギ酸供給部80は、処理ガスとしての気化したギ酸Fをチャンバ60の内部に供給するものであり、処理ガス供給部に相当する。配管81は、ギ酸源(不図示)に接続されたのと反対側の端部が、チャンバ60に接続されている。ギ酸供給部80は、制御弁82を開けたときに気化したギ酸Fがチャンバ60内に供給され、制御弁82を閉じたときにチャンバ60内へのギ酸Fの供給が中断されるように構成されている。なお、本実施の形態では、前述のようにステージ10がグラファイトで形成されているので、ステージ10は、ギ酸に対する耐腐食性を有している。
The formic
制御装置90は、はんだ付け装置100の動作を司る機器である。制御装置90は、熱電対20と直接又は間接的に電気的に接続されており、熱電対20が検知した温度を把握することができるように構成されている。つまり、本実施の形態では、制御装置90は熱電対20の計測器として機能する。また、制御装置90は、ヒータ51と電気的に接続されており、ヒータ51のON-OFF及び出力の変更を介して、ステージ10の加熱を行うことができるように構成されている。また、制御装置90は、ギ酸供給部80と電気的に接続されており、制御弁82の開閉動作を通じてギ酸Fをチャンバ60に向けて供給することができるように構成されている。
The
上述のように構成されたはんだ付け装置100は、以下のように作用する。ワークWを、チャンバ60内に供給して、ステージ10の載置面12に載置する。その後、制御装置90は、ヒータ51を起動してステージ10を介したワークWの加熱を開始する。また、制御装置90は、制御弁82を制御して、気化したギ酸Fをチャンバ60内に供給する。ギ酸Fがチャンバ内に供給された状態において、ワークWが、ギ酸Fによる酸化物の還元に適した温度になるように、制御装置90は、熱電対20で検知した温度に基づいてヒータ51の出力を調節する。ワークW上の酸化物が還元除去されたら、チャンバ60内を負圧にして、ワークW上のはんだが溶融する温度までワークWの温度が上昇するように、制御装置90は、熱電対20で検知した温度に基づいてヒータ51の出力を調節する。なお、チャンバ60内を負圧にするのに、制御装置90が制御可能な真空ポンプ(不図示)を用いてもよい。ワークW上のはんだが溶融すると、ワークWのはんだ付けが行われる。ワークWのはんだ付け行われたら、ワークWを自然に又は強制的に冷却して、チャンバ60から取り出す。このようにして、はんだ付け装置100の作用により、はんだ付けが行われたワークWを製造することができる。
The
以上で説明したように、本実施の形態に係る載置台1によれば、嵌込穴16にピン31を嵌め込み、挿入穴15及び通し穴35に熱電対20を挿通し、ピン31に止めねじ36をねじ込むことで、簡便に熱電対20をステージ10に固定することができる。また、止めねじ36をピン31から緩めることで、簡便に熱電対20をステージ10から外すことができる。また、ピン31の入口側の通し穴35及び入口側の挿入穴15の幅を広げることとすると、熱電対20がピン31と止めねじ36に挟まれて扁平に変形した場合でも、熱電対20を外す際に通し穴35及び挿入穴15に引っ掛かることを防ぐことができる。また、本実施の形態に係る加熱装置50によれば、ステージ10がグラファイトで形成されているので、ヒータ51出力の変化に対して迅速に追随することができる。また、本実施の形態に係るはんだ付け装置100によれば、ワークWの温度を適切に調節することができ、ワークWのはんだ付けを適切に行うことができる。
As described above, according to the mounting table 1 according to the present embodiment, the
次に図6を参照して、変形例に係る固定具130を説明する。図6(A)は固定具130の平面図、図6(B)は固定具130の側面断面図である。固定具130は、載置台1(図1参照)において、固定具30(図1参照)の代わりに、熱電対20(図1参照)とステージ10(図1参照)とを固定するために用いられるものである。以下の固定具130の説明において、載置台1の各構成部材に言及しているときは適宜図1及び図2を参照することとする。固定具130は、ピン131と、ボルト136とを含んでいる。
Next, with reference to FIG. 6, the
ピン131は、ステージ10の嵌込穴16に嵌め込まれる軸部131sと、軸部131sの一端に設けられた頭部131hとを有している。軸部131sは、外周にねじが形成されていない、丸棒状に形成されている。頭部131hは、典型的には軸部131sよりも径が大きい円柱状に形成されているが、軸直角断面が六角形等の多角形に形成された角柱状に形成されていてもよい。軸部131sには、熱電対20を通すための通し穴135が形成されている。通し穴135は、軸部131sに対する位置は、ピン31(図1参照)における通し穴35と同様に形成されているが、大きさは、熱電対20の外径と実質的に同じになっている。ここで、実質的に同じとは、通し穴35に熱電対20を通すことができる(通し穴35内で熱電対20を長手方向に移動させることができる)程度に熱電対20の外径よりも大きいものの極力熱電対20の外径に近い大きさである。頭部131hには、ボルト136が入り込む埋込穴133が形成されている。埋込穴133は、ピン131の軸線に直交する方向に延びる態様で形成されている。埋込穴133は、本変形例では、頭部131hを構成する円柱の側面を貫通している。
The
ピン131には、通し穴135よりも頭部131hの側を、ピン131の軸線方向に交差(典型的には直交)する方向で二等分するスリット134が形成されている。スリット134は、通し穴135からピン131の軸線に沿ってピン131を分割する隙間の一形態である。スリット134は、平面視において頭部131hの頂面にも表れている。スリット134は、平面視において、頭部131h及び軸部131sそれぞれの直径に沿って細長く形成されている。スリット134は、平面視において、埋込穴133が延びる方向に対して直交する方向に細長くなっている。スリット134により、埋込穴133は2つに分割されている。埋込穴133は、スリット134で分断された2箇所のうち、一方に内ねじが形成され、他方には内ねじが形成されていない。埋込穴133には、ボルト136が入り込むことができるようになっている。
The
ボルト136は、典型的には六角穴付きボルトであるが、プラス又はマイナスのドライバーを受ける溝が頭部の頂面に形成されていてもよく、レンチで頭部の外周を挟んで軸線まわりに回転させることができるように頭部が六角形に形成されていてもよい。ボルト136の軸部には、埋込穴133の一部に形成された内ねじと掛かり合う外ねじが形成されている。ボルト136は、自身の軸線まわりの回転量に応じてピン131に対する埋込量を変えることができるように構成されており、埋込部材に相当する。ボルト136を埋込穴133にねじ込む際は、内ねじが形成されていない側の埋込穴133からボルト136の先端を入れ、ボルト136の先端がスリット134を越えた後に埋込穴133の内ねじにねじ込むことができるようにする。
The
上述のように構成された固定具130を、固定具30(図1及び図2参照)に代えて、載置台1に適用する場合、まず、ステージ10の嵌込穴16に、ピン131の軸部131sを嵌め込む(嵌込工程)。このとき、挿入穴15と通し穴135とが連通するようにピン131の向きを調整する。次に、熱電対20の先端を、挿入穴15及び通し穴135に通して、ステージ10の内部に配置する(挿入工程)。次に、ボルト136を、埋込穴133にねじ込む。すると、ボルト136の頭部とスリット134との間の埋込穴133には内ねじが形成されていないので、ボルト136の先端がスリット134の奥の埋込穴133のねじに掛かりながら進むことで、スリット134の幅が徐々に小さくなる。スリット134の幅が徐々に小さくなるに連れて、通し穴135の径も徐々に小さくなっていき、熱電対20の外周が、通し穴135の内面全体に挟まれることとなる(挟持工程)。このようにすることで、熱電対20はピン131に挟まれるので、ステージ10と熱電対20と固定具130とが絡み合った状態となり、熱電対20がステージ10に固定されることとなる。本変形例の固定具130によれば、熱電対20を、通し穴135の内面全体で包み込むように挟むので、熱電対20が扁平に変形することを抑制することができる。
When the
以上の説明では、ステージ10が、グラファイトで平板状に形成されていることとしたが、材質は、カーボン製以外の金属、シリコン、その他の材料であってもよく、形状は、板状以外の直方体等であってもよい。本発明の実施の形態に係る載置台1は、ステージ10として、ねじ加工が困難な材料を採用する際に特に有用であるが、ねじ加工が可能な材料を採用した場合も、ステージ10にねじ加工を施すことなく簡便に挿入物を固定することができるという利点を有する。
In the above description, it is assumed that the
以上の説明では、挿入物が熱電対20であるとしたが、熱電対20以外の線状や帯状の細長いものを挿入物としてもよい。
In the above description, the insert is a
以上の説明では、加熱装置50がチャンバ60内に収容されていることとしたが、少なくともステージ10がチャンバ60内に収容されていればよく、ヒータ51はチャンバ60の外に設けられていてもよい。このとき、ヒータ51とステージ10との間にあるチャンバ60の部分を透明にして、ヒータ51からの輻射熱でステージ10を加熱することとしてもよい。
In the above description, it is assumed that the
以上の説明では、加熱装置50がはんだ付け装置100の構成要素であるとしたが、加熱装置50ははんだ付け装置100以外の装置の構成要素であってもよい。例えば、加熱装置50は、基板にはんだバンプを形成するはんだバンプ製造装置、金属ペーストを焼成する焼成装置等の装置の構成要素とすることができる。
In the above description, the
以上の説明では、処理ガスが、気化したギ酸Fであるとしたが、気化したギ酸Fに代えて、又は気化したギ酸Fに加えて、窒素等の、ワークWのはんだ付けを行う一連の工程に用いられるガスを含んでもよい。この場合、ギ酸供給部80に代えて、又はギ酸供給部80に加えて、ギ酸F以外の処理ガスをチャンバ60内に供給する構成も処理ガス供給部に相当することとなり、典型的には当該処理ガス供給部も制御装置90によって制御されることとなる。
In the above description, the processing gas is vaporized formic acid F, but a series of steps for soldering the work W such as nitrogen in place of the vaporized formic acid F or in addition to the vaporized formic acid F. It may contain the gas used for. In this case, a configuration in which a processing gas other than formic acid F is supplied into the
以上の説明では、本発明の実施の形態に係る載置台、加熱装置、はんだ付け装置及び挿入物の固定方法を、一例として主に図1乃至図6を用いて説明したが、各部の構成、構造、数、配置、形状、材質などに関しては、上記具体例に限定されず、当業者が適宜選択的に採用したものも、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に包含される。 In the above description, the mounting table, the heating device, the soldering device, and the fixing method of the insert according to the embodiment of the present invention have been described mainly with reference to FIGS. 1 to 6 as an example. The structure, number, arrangement, shape, material, etc. are not limited to the above specific examples, and those appropriately selectively adopted by those skilled in the art are also included in the scope of the present invention as long as the gist of the present invention is included. ..
1 載置台
10 ステージ
11 正面
12 載置面
15 挿入穴
16 嵌込穴
20 熱電対
30、130 固定具
31、131 ピン
35、135 通し穴
36、136 止めねじ
50 加熱装置
51 ヒータ
60 チャンバ
80 ギ酸供給部
100 はんだ付け装置
F ギ酸
W ワーク
1 Mounting
Claims (7)
細長い外形を有し、一部又は全部が前記ステージに挿入された挿入物と、
前記ステージに挿入された前記挿入物を前記ステージに固定する、前記ステージに対して着脱可能な固定具と、を備え、
前記ステージには、前記ステージの第1の面から前記ステージの内部に向けて前記挿入物が挿入される挿入穴が形成されていると共に、前記第1の面とは別の前記ステージの第2の面から前記挿入穴を貫通して延びる、前記固定具が嵌め込まれる嵌込穴が形成されており、
前記固定具は、前記嵌込穴に嵌め込まれたときに前記挿入穴と連通する通し穴が形成されたピンと、前記ピンに対する埋込量が可変の埋込部材と、を有し、
前記挿入穴及び前記通し穴に前記挿入物が挿入された状態で、前記ピンに対する前記埋込部材の埋込量が増加することで、前記挿入物が前記固定具に挟まれる、
載置台。 A stage with a mounting surface on which the work is mounted, and
An insert that has an elongated shape and is partially or wholly inserted into the stage.
A fixture detachable from the stage, which fixes the insert inserted into the stage to the stage, is provided.
The stage is formed with an insertion hole into which the insert is inserted from the first surface of the stage toward the inside of the stage, and the second surface of the stage is different from the first surface. A fitting hole into which the fixture is fitted is formed so as to extend from the surface of the insertion hole through the insertion hole.
The fixative has a pin having a through hole that communicates with the insertion hole when fitted into the fitting hole, and an embedding member having a variable embedding amount in the pin.
With the insert inserted into the insertion hole and the through hole, the amount of the embedded member embedded in the pin increases, so that the insert is sandwiched between the fixtures.
Mounting stand.
前記固定具は、前記止めねじを前記ピンの軸線に沿う方向に前記通し穴に向けて移動させることで、前記通し穴を通過している前記挿入物を前記通し穴の内面と前記止めねじの先端とで挟む構成である、
請求項1に記載の載置台。 The embedded member is a set screw.
The fixative moves the set screw toward the through hole in a direction along the axis of the pin so that the insert passing through the through hole can be moved to the inner surface of the through hole and the set screw. It is configured to be sandwiched between the tip and the tip.
The mounting table according to claim 1.
請求項2に記載の載置台。 At least, the through hole on the inlet side of the insert and the insertion hole between the first surface and the fitting hole are 0. It is formed to be more than four times as wide,
The mounting table according to claim 2.
前記固定具は、前記埋込部材が前記隙間の間隔の方向に移動することで、前記隙間の量が変化すると共に前記通し穴の大きさが変化して、前記通し穴の内面で前記挿入物を挟む構成である、
請求項1に記載の載置台。 The pin is formed with a gap that divides the pin on the side where the embedded member is located rather than the through hole.
In the fixture, as the embedded member moves in the direction of the gap, the amount of the gap changes and the size of the through hole changes, so that the insert is formed on the inner surface of the through hole. It is a composition that sandwiches
The mounting table according to claim 1.
前記ステージを加熱するヒータと、を備え、
前記挿入物は熱電対であり、
前記ステージが炭素を主原料とする材料で形成されている、
加熱装置。 The mounting table according to any one of claims 1 to 4.
A heater for heating the stage is provided.
The insert is a thermocouple
The stage is made of a material whose main raw material is carbon.
Heating device.
前記ワークは、はんだを有する基板であり、
前記ステージを収容するチャンバと、
前記基板のはんだ付けが行われる際に用いられる処理ガスを、前記チャンバの内部に供給する処理ガス供給部と、をさらに備える、
はんだ付け装置。 The heating device according to claim 5 is provided.
The work is a substrate having solder and is
The chamber that houses the stage and
A processing gas supply unit for supplying the processing gas used when soldering the substrate to the inside of the chamber is further provided.
Soldering equipment.
前記通し穴が前記挿入穴と連通するように前記ピンを前記嵌込穴から前記ステージに嵌め込む嵌込工程と、
前記第1の面から前記ステージ内に前記挿入物を挿入し、前記挿入物の先端を、前記通し穴を貫通させて前記ピンよりも内側の前記ステージの内部に配置する挿入工程と、
前記ピンに対して前記埋込部材の埋込量を増加させて前記挿入物を前記固定具で挟む挟持工程と、を備える、
挿入物の固定方法。
A method of fixing the insert to the stage using the mounting table according to any one of claims 1 to 4.
The fitting step of fitting the pin into the stage from the fitting hole so that the through hole communicates with the insertion hole.
An insertion step of inserting the insert into the stage from the first surface and arranging the tip of the insert inside the stage inside the pin through the through hole.
It comprises a pinching step of increasing the embedding amount of the embedding member with respect to the pin and sandwiching the insert with the fixing tool.
How to fix the insert.
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