JP2003083684A - 被加熱物搬送機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リフロー加熱装置内に搬送された被加熱物の
温度が均一になるように、被加熱物を搬送する。 【解決手段】 被加熱物２０を加熱しながら搬送するリ
フロー加熱装置１において、被加熱物２０を搬送ベルト
３の移動方向に沿って搬送するに際して、その搬送方向
の移動に連動して、回転パレット３４に設けられた歯部
３６とラック３２に設けられた歯部３３とが係合するこ
とにより回転移動を伴いながら移動させることができ
る。このため、リフロー加熱装置１における本加熱部１
０を通過するときに、被加熱物２０上に温度分布の偏在
を低減することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被加熱物を加熱す
るために用いられるリフロー加熱装置内で被加熱物を搬
送するために使用される被加熱物搬送機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】図８は、従来の被加熱物搬送機構を備え
たリフロー加熱装置１の概略を示す側面図である。

【０００３】このリフロー加熱装置１は、被加熱物２０
をリフローするために内部が中空になった炉体２を有し
ている。この炉体２の相互に対向する各側面部には、被
加熱物２０を搬入するための搬入口２ａ及び被加熱物２
０を搬出するための搬出口２ｂがそれぞれ設けられてい
る。炉体２内には、搬入口２ａから搬入される被加熱物
２０が搬出口２ｂに向かって水平状態を保って搬送され
るように、搬送ベルト３が設けられている。搬送ベルト
３は、搬入口２ａ内及び搬出口２ｂ内にそれぞれ設けら
れたローラ４に水平状態に架設されると共に、搬入口２
ａ及び搬出口２ｂの下方にそれぞれ配置されたローラ４
に巻き掛けられている。この搬送ベルト３は図示しない
モータによって周回移動され、搬入口２ａから搬送口２
ｂに向かって水平な状態を保って移動する搬送ベルト３
の上面に載置された被加熱物２０が搬入口２ａから搬送
口２ｂに向かって搬送される。

【０００４】周回移動する搬送ベルト３における被加熱
物２０の搬送域の上方及び下方には、被加熱物２０を加
熱するための複数の赤外線ヒーター５が、その搬送域に
沿って設けられている。

【０００５】炉体２の上部である被加熱物２０の搬送域
の上方には、被加熱物２０の搬送域に沿って、所定間隔
毎に複数の隔壁６が設けられており、各隔壁６によっ
て、炉体２の内部を温度環境が互いに異なる複数の領域
７に分割されている。各隔壁６に分割された各領域７に
は、各領域７内の温度を均一にするために各領域７内の
空気を撹拌する撹拌ファン８がそれぞれ設けられてお
り、各撹拌ファン８によって、各領域７内の空気が被加
熱物２０の搬送域に供給される。

【０００６】搬入口２ａに近接した複数の領域７は、搬
送ベルト３にて搬送される被加熱物２０を予熱するため
の予備加熱部９となっており、この予備加熱部９の各領
域７が所定の加熱状態になるように、各領域７に対応し
て、搬送域の上下に赤外線ヒーター５がそれぞれ配置さ
れている。予備加熱部９に連続する複数の領域７は、被
加熱物２０を本加熱するための本加熱部１０となってお
り、本加熱部１０の各領域７に対応して、赤外線ヒータ
ー５がそれぞれ配置されている。この本加熱部１０に隣
接する領域７は、搬出口２ｂから搬出される被加熱物２
０を冷却するための冷却部１１となっており、赤外線ヒ
ーター５が設けられず、撹拌ファン８のみが設けられて
いる。

【０００７】次に、上記構成のリフロー加熱装置１によ
って加熱される被加熱物２０について、半導体ウエハー
に外部電極を形成する場合を例として説明する。

【０００８】図９は、リフロー加熱装置１内に搬入され
る被加熱物２０の一例を示しており、半導体ウエハー２
４上における各チップ領域には、電極板２１がそれぞれ
設けられており、各電極板２１上には、フラックス（活
性剤）２２を介して、はんだボール２３がそれぞれ搭載
されている。

【０００９】半導体ウエハー２４上に複数のはんだボー
ル２３が搭載された被加熱物２０は、炉体２の搬入口２
ａから炉体２内に搬入されて、搬送ベルト３上に載置さ
れ、搬送ベルト３によって、予備加熱部９から本加熱部
１０に対向する位置に順次搬送されて加熱される。

【００１０】予備加熱部９に搬送された被加熱物２０
は、予備加熱部９によって予備加熱され、半導体ウエハ
ー２４上のフラックス２２が活性化されて半導体ウエハ
ー２４におけるはんだボール２３との接合面が清浄化さ
れる。

【００１１】次いで、搬送ベルト３により被加熱物２０
が本加熱部１０に搬送されると、半導体ウエハー２４上
の各はんだボール２３がそれぞれ溶融温度以上に加熱さ
れて、各はんだボール２３が溶融した状態となる。

【００１２】本加熱部１０にて各はんだボール２３がそ
れぞれ溶融された被加熱物２０が、搬送ベルト３によっ
て冷却部１１に搬送されると、冷却されたはんだボール
２３がそれぞれ冷却されて半導体ウエハー２４上に一体
的に固定される。そして、固定された各はんだボール２
３によって外部電極がそれぞれ形成される。

【００１３】このように、はんだボール２３の溶融・固
化によって外部電極を形成する場合、リフロー加熱装置
１内の加熱プロファイルが重要であり、通常、リフロー
加熱装置１内の各領域７にそれぞれ設置された赤外線ヒ
ーター５による加熱温度を正確に制御する必要がある。

【００１４】各領域７の赤外線ヒーター５による加熱温
度は、通常、作業者の経験に基づいて赤外線ヒーター５
の熱量を設定することにより決定している。そして、実
際に被加熱物２０をリフローして、各領域７の温度を測
定し、測定された温度データに基づいて、赤外線ヒータ
５の設定熱量を補正する操作を、試行錯誤によって繰り
返すことにより、炉体２内の最適な温度プロファイルを
作成している。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のリフロ
ー加熱装置１では、搬送ベルト３にて搬送される被加熱
物２０を加熱する場合に、被加熱物２０に温度偏在が生
じ、被加熱物２０全体を均一に加熱できないという問題
がある。

【００１６】この問題点について、半導体ウエハー２４
上にはんだボール２３を溶融・固化して外部電極を形成
する場合を例として説明する。

【００１７】上記のリフロー加熱装置１の炉体２内に被
加熱物２０を搬入口２ａから搬出口２ｂに向かって搬送
すると、被加熱物２０は、搬送される方向の前方側部分
が先に本加熱部１０に搬送されるため、この被加熱物２
０の前方側部分から先に加熱される。これにより被加熱
物２０に温度偏在が発生する。

【００１８】このように被加熱物２０に温度偏在が発生
すると、被加熱物２０の溶解したはんだボール２３は、
耐熱温度以上に加熱されて劣化する部分が発生するおそ
れがある。反対に、被加熱物２０上が加熱される熱量が
不足してはんだボール２３が十分に溶融されない部分が
発生するおそれがあり、被加熱物２０の全体にわたっ
て、全てのはんだボール２３を適正に溶融及び固化して
適切な外部電極を形成し得る温度プロファイルを作成す
ることは容易ではない。

【００１９】また、外部電極を実装するために用いられ
るはんだボール２３には、有害金属であるＰｂ（鉛）が
混入しており、環境破壊が懸念されるため、最近では、
Ｐｂが含まれていない代替材料であるＰｂフリーはんだ
の実用化が進められている。このＰｂフリーはんだは、
一般的には、従来のＰｂを含んだはんだと比較すると、
融点が高いため、リフロー加熱装置１における加熱温度
を従来のはんだボールよりも高く設定する必要がある。

【００２０】しかし、設定温度を高くすると、その設定
温度の上昇に伴って、被加熱物２０上に生じる温度のば
らつきが、さらに顕著になり、Ｐｂフリーはんだを使用
する場合には、耐熱温度以上の加熱による劣化、あるい
は、熱量不足による未溶融不良の問題がさらに大きくな
る。

【００２１】このような問題を解消する方法として、搬
送ベルト３による被加熱物２０の搬送速度を遅くすると
共に、本加熱部１０の加熱温度を低く設定することによ
り、被加熱物２０全体の温度を定常状態に維持して、被
加熱物２０の温度偏在を低減する方法が考えられてい
る。

【００２２】しかし、このような構成では、被加熱物２
０の温度が定常状態になるまでに、過大な時間を必要と
し、加えて、被加熱物２０の搬送速度を低下させること
によって、リフロー加熱装置１によるリフロー処理速度
が著しく低下し、生産効率が低減されることになる。

【００２３】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたものであり、リフロー加熱装置内に搬送された被加
熱物の温度が均一になるように、被加熱物を搬送する被
加熱物搬送機構を提供することを目的とする。

【００２４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の被加熱物搬送機構は、被加熱物が載置され
る円板形状のパレットと、該パレットを水平状態で所定
方向に搬送する搬送手段と、該搬送手段にて搬送される
パレットを、その搬送にともなって水平方向に回転させ
る回転駆動手段と、を具備することを特徴とするもので
ある。

【００２５】上記本発明の被加熱物搬送機構において、
前記パレットは、前記搬送手段に回転可能に保持されて
おり、前記回転駆動手段は、該搬送手段にて搬送される
パレットの外周面に係合して、該パレットが転動するよ
うに、該搬送手段の搬送方向に沿って配置されているこ
とが好ましい。

【００２６】上記本発明の被加熱物搬送機構において、
前記搬送手段は搬送ベルトであり、前記パレットは、該
搬送ベルトに設けられた支持軸に回転可能に保持される
と共に、外周面に歯部が形成されており、前記回転駆動
手段は、前記パレットの外周面に形成された歯部に順次
噛み合うラックであることが好ましい。

【００２７】上記本発明の被加熱物搬送機構において、
前記搬送手段は搬送ベルトであり、前記パレットは、該
搬送ベルトに設けられた支持軸に回転可能に保持されて
おり、前記回転駆動手段は、該パレットの外周面との摩
擦力によって該パレットを回転させることが好ましい。

【００２８】上記本発明の被加熱物搬送機構において、
前記搬送手段は搬送ベルトであり、前記パレットは、該
搬送ベルトに設けられた支持軸に回転可能に保持される
と共に、外周面に歯部が形成されており、前記回転駆動
手段は、前記パレットの外周面に形成された歯部に順次
噛み合うローラチェーンであることが好ましい。

【００２９】また、本発明の他の被加熱物搬送機構は、
被加熱物が載置される円板形状のパレットと、該パレッ
トの外周面をそれぞれ転動可能な状態に係合して該パレ
ットを水平状態に保持する一対の搬送部材とを具備し、
前記各搬送部材による該パレットの搬送速度が異なるこ
とにより、該パレットが水平方向に回転されることを特
徴とするものである。

【００３０】上記本発明の他の被加熱物搬送機構におい
て、前記搬送部材は搬送ベルトであり、各搬送部材に
は、前記パレットの外周面に係合する歯部がそれぞれ設
けられていることが好ましい。

【００３１】上記本発明の他の被加熱物搬送機構におい
て、前記搬送部材は搬送ベルトであり、各搬送部材は前
記パレットの外周面に摩擦力が生じるようになっている
ことが好ましい。

【００３２】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１は、本発明
の被加熱物搬送機構を備えたリフロー加熱装置１の概略
構成図である。

【００３３】このリフロー加熱装置１は、被加熱物２０
を加熱するために内部が中空になった炉体２を有してい
る。この炉体２の相互に対向する各側面部には、被加熱
物２０を搬入するための搬入口２ａ及び被加熱物２０を
搬出するための搬出口２ｂがそれぞれ設けられている。
炉体２内には、搬入口２ａから搬入される被加熱物２０
が搬出口２ｂに向かって水平状態を保って搬送されるよ
うに、搬送ベルト３が設けられている。搬送ベルト３
は、搬入口２ａ内及び搬出口２ｂ内にそれぞれ設けられ
たローラ４に水平状態に架設されると共に、搬入口２ａ
及び搬出口２ｂの下方にそれぞれ配置された各ローラ４
に巻き掛けられている。この搬送ベルト３は、図示しな
いモータによって周回移動され、搬入口２ａから搬出口
２ｂに向かって水平な状態を保って移動する搬送ベルト
３の上面に載置された被加熱物２０が、搬入口２ａから
搬出口２ｂに向かって搬送される。

【００３４】周回移動する搬送ベルト３における被加熱
物２０の搬送域の上方及び下方には、被加熱物２０を加
熱するための複数の赤外線ヒーター５が、その搬送域に
沿って設けられている。

【００３５】炉体２の上部である被加熱物２０の搬送域
の上方には、被加熱物２０の搬送域に沿って、所定間隔
毎に複数の隔壁６が設けられており、各隔壁６によっ
て、炉体２の内部は、温度環境が互いに異なる複数の領
域７に分割されている。各隔壁６によって分離された各
領域７には、各領域７内の温度を均一にするために各領
域７内の空気を撹拌する撹拌ファン８がそれぞれ設けら
れており、各撹拌ファン８によって、各領域７内の空気
が被加熱物２０の搬送域に供給される。

【００３６】搬入口２ａに近接した複数の領域７は、搬
送ベルト３にて搬送される被加熱物２０を予熱するため
の予備加熱部９となっており、この予備加熱部９の各領
域７が所定の予備加熱状態になるように、各領域７に対
応して、搬送域の上下に赤外線ヒーター５がそれぞれ配
置されている。本実施の形態１では、搬入口２ａ側から
連続する３つの領域７を予備加熱部９としている。予備
加熱部９に連続する複数の領域７は、被加熱物２０を本
加熱するための本加熱部１０となっており、本加熱部１
０が所定のリフロー加熱状態になるように、各領域７に
対応して、赤外線ヒーター５がそれぞれ配置されてい
る。本実施の形態１では、予備加熱部３に隣接した２つ
の領域７を本加熱部１０としている。この本加熱部１０
に隣接する領域７は、搬出口２ｂに隣接しており、搬出
口２ｂから搬出される被加熱物２０を冷却するための冷
却部１１となっている。この冷却部１１には、赤外線ヒ
ーター５が設けられておらず、撹拌ファン８のみが設け
られている。

【００３７】被加熱物２０は、図９に示すように、半導
体ウエハー２４上に、複数のはんだボール２３が、それ
ぞれフラックス２２を介して設けられている。

【００３８】図２は、本発明の被加熱物搬送機構を示す
概略平面図である。

【００３９】この被加熱物搬送機構の搬送ベルト３に
は、幅方向の略中央部に、断面が略円形状に形成された
複数の支持軸３１が、搬送方向に一定の間隔を空けて、
それぞれが上側に若干突出するように設けられている。

【００４０】搬送ベルト３における被加熱物２０の搬送
域内には、搬送ベルト３の一方の側縁部に沿って、ラッ
ク３２が設けられている。このラック３２は、被加熱物
２０を搬送する搬送ベルト３の搬送域内に固定されてお
り、搬送ベルト３の幅方向中央部側の側面に、歯部３３
が搬送方向に沿って連続して設けられている。

【００４１】この搬送ベルト３上には、被加熱物２０が
載置される回転パレット３４が配置される。回転パレッ
ト３４は、搬送ベルト３とともに移動する際に、搬送ベ
ルト３上にて回転する。図３は、この回転パレット３４
を示す平面図である。この回転パレット３４は、外周面
に歯部３６が連続して設けられた円板形状をしており、
その中心部に搬送ベルト３の支持軸３１が嵌入する貫通
穴３５が設けられている。回転パレット３４の外周面に
設けられた歯部３６は、ラック３２に形成された歯部３
３に噛み合うようになっている。貫通穴３５の口径は、
支持軸３１を貫通穴３５に挿入して、炉体２にて加熱さ
れた際に熱膨張しても、両者の間に適度なクリアランス
が形成されるような大きさになっている。

【００４２】次に、上記構成の被加熱物搬送機構を用い
た被加熱物２０の搬送方法について説明する。被加熱物
２０は、回転パレット３４上に同心状態で載置される。
被加熱物２０が載置された回転パレット３４は、炉体２
の搬入口２ａから炉体２内に挿入される。そして、搬送
ベルト３に設けられた支持軸３１を貫通穴３５内に挿入
して、回転パレット３４を搬送ベルト３上に配置する。

【００４３】このような状態で、図２に示すように、搬
送ベルト３を矢印Ａの方向に駆動すると、回転パレット
３４は、搬送ベルト３とともに搬送される。

【００４４】回転パレット３４が搬送ベルト３とともに
搬送されると、回転パレット３４の外周面に設けられた
歯部３６が搬送域に設けられたラック３２の歯部３３と
噛み合った状態になり、回転パレット３４が搬送ベルト
３と一体となって搬送されることにより、回転パレット
３４は、矢印Ｂに示す方向へ回転される（転動）。これ
により、回転パレット３４上に載置された被加熱物２０
も、搬送ベルト３によって搬送されることにより、回転
パレット３４と一体となって回転される。その結果、被
加熱物２０は、炉体２内の予備加熱部９、本加熱部１０
に、回転しつつ搬送される。

【００４５】この回転パレット３４の矢印Ｂにて示す方
向への回転速度は、ラック３２が炉体２に対して固定さ
れているために、搬送ベルト３の矢印Ａ方向の移動によ
る回転パレット３４のＡ方向への移動速度に対応してい
る。

【００４６】なお、本実施の形態１では、ラック３２
は、炉体２に対して固定されて設けられているが、搬送
ベルト３の移動方向に沿って、搬送ベルト３とは異なる
速度で移動可能に構成すれば、搬送ベルト３の速度にか
かわらず、回転パレット３４の回転速度を適宜変更する
ことができる。

【００４７】次に、上記構成の本発明の被加熱物搬送機
構を備えたリフロー加熱装置１と、図８に示す従来の被
加熱物搬送機構を備えたリフロー加熱装置１とによって
被加熱物を加熱した実験及びその実験結果について説明
する。

【００４８】本実験では、被加熱物２０の半導体ウエハ
２４として４インチのＳｉウエハー２４を使用した。図
４にそのＳｉウエハー２４の平面図を示す。

【００４９】このＳｉウエハー２４には、回転パレット
３４上に載置された際に、搬送ベルト３の搬送方向に沿
った前端側であるＡ点と、このＡ点に対向する後端側の
Ｂ点のそれぞれに熱電対を設置した。各熱電対によっ
て、被加熱物２０をリフロー加熱装置１の炉体２内に搬
送した際に、Ｓｉウエハー２４のＡ点及びＢ点における
温度変化を測定し、本発明の被加熱物搬送機構と従来の
被加熱物搬送機構とで生じる温度バラツキを確認した。
さらに、図９に示すように、Ｓｉウエハー２４の各チッ
プ領域上にＣｕ電極板２１を形成して、各Ｃｕ電極板２
１上に溶融温度が２２０℃であるＰｂフリーはんだ材料
からなるＳｎ−Ａｇ−Ｃｕはんだボール２３をフラック
ス２２を介して搭載して、本加熱部１０によって加熱し
た。そして、リフロー加熱装置１によって加熱されたＳ
ｎ−Ａｇ−Ｃｕはんだボール２３を溶融・固化すること
により形成された外部電極の状態を確認した。

【００５０】なお、本発明及び従来の被加熱物搬送機構
を備えたリフロー加熱装置１では、搬送ベルト３の搬送
速度を２００ｍｍ／ｍｉｎとし、Ｓｉウエハー２４の最
後部であるＢ点が、予備加熱部３を通過する際に１５０
℃、本加熱部４を通過する際に２４０℃になるようにし
た。また、本発明の被加熱物搬送機構における、回転パ
レット３４の直径は５０ｍｍである。また、このリフロ
ー加熱装置１の予備加熱部９は、１８００ｍｍの長さに
形成され、本加熱部１０は２００ｍｍの長さに形成され
ている。

【００５１】本実験により得られた結果を下記の表１に
示す。

【００５２】

【表１】 直径４インチのＳｉウエハー２４を回転を伴わずに搬送
させた従来の搬送機構を備えた図８に示すリフロー加熱
装置１では、図５に示す測定プロファイルが得られた。

【００５３】図５を参照すると、Ｓｉウエハー２４の前
方側のＡ点からリフローピーク温度が上昇しており、こ
のＡ点の温度上昇から一定時間遅れて、Ｂ点の温度上昇
が生じている。Ａ点とＢ点とのリフローピーク温度の温
度差は２５℃であった。また、Ａ点付近のはんだボール
は溶融しておらず、外部電極の形成不良が生じたが、Ｓ
ｉウエハー２４の中心付近でははんだが溶融して外部電
極が形成され、Ｓｉウエハー２４上の素子においても不
良は生じていなかった。

【００５４】従来法によりＳｉウエハー２４を搬送した
場合にＡ点とＢ点との間でリフローピーク温度に差異が
発生した原因について説明する。

【００５５】搬送ベルト３にて搬送されるＳｉウエハー
２４は、炉体２内の搬入口２ａ近傍に３領域にわたって
設けられた予備加熱部９を通過する際に、Ｓｉウエハー
２４上のＡ点とＢ点とは昇温途中である１領域目の予備
加熱部９で、若干の温度差が生じるが、３領域目の予備
加熱部９に到達する際には、Ｓｉウエハー２４上の全体
で温度は均一になっている。

【００５６】次いで、Ｓｉウエハー２４が本加熱部１０
に進入を始めると、Ｓｉウエハー２４は、本加熱部１０
に進入した部分から加熱されて、先行して本加熱部１０
に進入したＡ点の温度が、リフローピーク温度まで上昇
する。一方、遅れて本加熱部１０に進入するＢ点では、
Ａ点から遅れて、本加熱部１０によって与えられる熱に
よる温度上昇が始まる。従って、Ｂ点の温度上昇が始ま
る前の時点で、Ａ点とＢ点との間で温度差が生じてお
り、このため、Ｂ点が本加熱部１０に進入する前に、Ａ
点からＢ点への熱の伝播が生じ、Ｂ点は本加熱部１０に
進入を開始する前にある程度温度が上昇している。その
結果、本加熱部１０に進入する時点でのＡ点とＢ点の温
度に差異が生じ、Ｂ点のほうが高くなる。このため、本
加熱部１０での昇温開始時点での温度差によって、リフ
ローピーク温度は、Ｂ点のほうが高くなる。実際に、本
加熱部に進入した時点のＡ点及びＢ点の温度を測定した
結果を表２に示す。

【００５７】

【表２】 さらに、図５を参照すると、Ｓｉウエハー２４の全体が
完全に本加熱部１０内に進入すれば、その段階で、Ａ点
とＢ点との温度差は縮小する。しかし、Ａ点とＢ点との
温度分布が均一になる前に、Ｓｉウエハー２４の前方側
のＡ点が冷却部１１に搬送される。この場合、本加熱部
１０にあるＢ点では、さらに加熱が続けられるため、Ｂ
点のリフローピーク温度は、Ａ点のリフローピーク温度
よりも高くなる。その結果、Ａ点とＢ点のリフローピー
ク温度に差が生じ、Ｂ点のリフローピーク温度は、２４
０℃に達するのに対して、Ａ点のリフローピーク温度
は、２１５℃となる。このように、Ａ点とＢ点とで温度
差が生じることにより、Ｓｉウエハー２４上に搭載した
Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕはんだボール２３のうち、リフローピ
ーク温度が低いＡ点付近では、溶融しない部分が生じる
ことになる。

【００５８】図６は、本発明の搬送機構を備えたリフロ
ー加熱装置１により得られた測定プロファイルを示し、
直径４インチのＳｉウエハー２４を回転を伴いながら搬
送させている。また、回転パレット３４の周縁部には、
突出高さ５０ｍｍの歯部３６が４８箇所に設けられてお
り、炉体２内を２ｒ．ｐ．ｍ．で回転している。

【００５９】図６を参照すると、本発明の被加熱物の搬
送機構を備えたリフロー加熱装置１では、リフローピー
ク温度が、表１で示すように、２３５℃となり従来のリ
フロー加熱装置１におけるＢ点のリフローピーク温度よ
りも若干低下した。しかし、Ａ点とＢ点との温度差は１
℃以内になった。

【００６０】本発明の被加熱物の搬送機構では、回転移
動しながら被加熱物２０を搬送するために、被加熱物２
０が予備加熱部９から本加熱部１０に進入する際には、
被加熱物２０の各部分はほとんど時間差がなく、このた
め、Ａ点のみが先行して昇温されずに、Ａ点からＢ点へ
の熱の伝播が発生しない。したがって、本加熱部１０で
のリフローピーク温度はＡ点とＢ点とで略同一となり、
Ｓｉウエハー２４の表面全体の温度は略均一になる。

【００６１】以上説明した本実施の形態１では、回転パ
レット３４の外周面に設けられた歯部３６とラック３２
の歯部３３とを噛み合わせて、ラック３２に沿って回転
パレット３４を移動させることにより、回転パレット３
４に回転を発生させているが、回転パレット３４に回転
を発生させる他の方法として、例えば、回転パレット３
４にモータを組み込み、搬送ベルト３による移動とは別
に回転パレット３４を回転させるようにしてもよい。

【００６２】また、回転パレット３４の歯部３６とラッ
ク３２の歯部３３とを噛み合わせる構成に限らず、ロー
ラーチェーンを用いて、回転パレット３４に設けた歯部
３６に回転力を発生させる機構であってもよく、さら
に、ラック３２と回転パレット３４との接触面にゴムを
設け、それぞれのゴム同士が互いに接触することにより
発生する摩擦力によって回転パレット３４を回転させる
ようにしてもよい。

【００６３】また、本実施の形態１では、搬送ベルト３
により被加熱物２０を搬送するようにしたが、搬送チェ
ーンを用いて被加熱物を搬送するようにしてもよい。

【００６４】また、本実施の形態１では、リフロー加熱
される被加熱物２０について、半導体ウエハーを用いて
説明したが、被加熱物２０としてはプリント基板、セラ
ミック基板等を含んでいてもよい。

【００６５】以上説明した本発明の構成により、鉛フリ
ーはんだによるリフローはんだ付けの際に発生する、は
んだの未溶解等の温度バラツキに起因するはんだ付け不
良を低減することができる。

【００６６】（実施の形態２）図７は、本発明の実施の
形態２の被加熱物搬送機構を示す概略平面図である。

【００６７】なお、この実施の形態２の被加熱物搬送機
構が設けられるリフロー加熱装置１は、前述の実施の形
態１のリフロー加熱装置１と同一の構成を有しているの
で、詳しい説明は省略する。

【００６８】図７に示すこの被加熱物搬送機構は、図１
に示すリフロー加熱装置１の搬送ベルト３と、それぞれ
が同様に周回移動するように炉体２内に配置された一対
のラック４１及び４２とを有している。各ラック４１及
び４２は、適当な幅方向に間隔をあけて平行に配置され
ており、各ラック４１及び４２の相互に対向する面に
は、歯部４３及び４４がそれぞれ設けられている。

【００６９】この一対のラック４１及び４２の間に、回
転パレット３４が配置される。この回転パレット３４
は、前記実施の形態１の回転パレット３４とほぼ同様の
構成になっており、その歯部３６が各ラック４１及び４
２に設けられた歯部４３及び４４に噛み合わせられた状
態で、ラック４１及び４２間に配置される。

【００７０】上記構成を有する実施の形態２の被加熱物
搬送機構を用いた被加熱物２０の搬送方法について説明
する。

【００７１】図７において、ラック４１を矢印Ｃの方向
に駆動させ、ラック４２をラック４１の移動方向と同一
の方向で且つラック４１の移動速度よりも遅い速度の駆
動、あるいは停止させた状態、または、ラック４１の移
動方向と逆方向で且つラック４１の移動速度よりも遅い
速度で駆動すると、ラック４１及び４２の間に配置され
た回転パレット３４は、ラック４１の移動方向に沿った
矢印Ｃの方向に移動しつつ、ラック４１及び４２に形成
された歯部４３及び４４と回転パレット３４に形成され
た歯部３６とが噛み合っていることにより、矢印Ｄに示
す方向に回転される。

【００７２】この場合、ラック４１及び４２の相対的な
移動速度を適宜調整することによって、回転パレット３
４の回転速度及び搬送速度を調整することができる。

【００７３】このように、実施の形態２の被加熱物２０
の搬送機構は、実施の形態１の被加熱物の搬送機構と同
様に、搬送方向への移動に伴って、回転パレット３４が
回転されるため、半導体ウエハー等の被加熱物２０は、
時間差を生じることなく本加熱部１０に搬送されるた
め、被加熱物２０の各部分に温度差が生じず、リフロー
ピーク温度を被加熱物２０の全体で均一にすることがで
きる。

【００７４】本実施の形態２の被加熱物の搬送機構を用
いたリフロー加熱装置において、予備加熱部９の長さを
１８００ｍｍ、本加熱部１０の長さを２００ｍｍとし、
ラック４１及び４２を相互に異なる速度で駆動し、４イ
ンチのＳｉウエハーを予備加熱部９で１２回転、本加熱
部１０で８回転させ、図４に示すＳｉウエハー２４上の
Ａ点及びＢ点の温度変化を測定した結果、Ａ点とＢ点と
では、温度差が生じず、実施の形態１の被加熱物の搬送
機構を用いた実験結果を示す図６と同様の温度測定結果
を得た。

【００７５】以上説明した実施の形態２の構成により、
鉛フリーはんだによるリフローはんだ付けの際に発生す
るはんだの未溶解等の温度バラツキに起因するはんだ付
け不良を低減することができる。なお、被加熱物は、半
導体ウエハーに限られず、プリント基板、セラミック基
板等であってもよい。

【００７６】

【発明の効果】本発明の被加熱物搬送機構によれば、被
加熱物を加熱しながら搬送するリフロー加熱装置におい
て、被加熱物を搬送ベルトの移動方向に沿って搬送する
に際して、その搬送方向の移動に連動して回転移動を伴
いながら移動させることができ、リフロー加熱装置にお
ける被加熱物をリフロー温度に加熱する本加熱部を通過
するときに、被加熱物上に温度分布の偏在を低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の被加熱物搬送機構を備えたリフロー加
熱装置を示す概略側面図である。

【図２】本発明の実施の形態１の被加熱物搬送機構によ
って被加熱物を搬送する方法を説明する平面図である。

【図３】本発明の実施の形態１の回転パレットを示す平
面図である。

【図４】本実施の形態１で温度分布を測定したウエハの
温度測定箇所を示す平面図である。

【図５】従来の被加熱物搬送機構を備えたリフロー加熱
装置によりリフローしたウエハーの温度変化を示すグラ
フである。

【図６】実施の形態１の被加熱物搬送機構を備えたリフ
ロー加熱装置によりリフローしたウエハーの温度変化を
示すグラフである。

【図７】本発明の実施の形態２の被加熱物搬送機構によ
って被加熱物を搬送する方法を説明する平面図である。

【図８】従来の被加熱物搬送機構を備えたリフロー加熱
装置の概略を示す側面図である。

【図９】従来の被加熱物搬送機構を備えたリフロー加熱
装置によって加熱される被加熱物の一例を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ リフロー加熱装置 ２ 炉体 ３ 搬送ベルト ４ ローラ ５ 赤外線ヒーター ６ 隔壁 ７ 領域 ８ 撹拌ファン ９ 予備加熱部 １０ 本加熱部 １１ 冷却部 ２０ 被加熱物 ３１ 支持軸 ３２ ラック ３３ 歯部 ３４ 回転パレット ３５ 貫通穴 ３６ 歯部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3F081 AA27 AA40 BD14 BE04 BF11 CA05 CC08 DA02 4K055 AA05 AA08 BA03 GA01 GA07 HA07 HA29

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加熱物が載置される円板形状のパレッ
   トと、 該パレットを水平状態で所定方向に搬送する搬送手段
   と、 該搬送手段にて搬送されるパレットを、その搬送にとも
   なって水平方向に回転させる回転駆動手段と、 を具備することを特徴とする被加熱物搬送機構。
2. 【請求項２】 前記パレットは、前記搬送手段に回転可
   能に保持されており、前記回転駆動手段は、該搬送手段
   にて搬送されるパレットの外周面に係合して、該パレッ
   トが転動するように、該搬送手段の搬送方向に沿って配
   置されている、請求項１に記載の被加熱物搬送機構。
3. 【請求項３】 前記搬送手段は搬送ベルトであり、前記
   パレットは、該搬送ベルトに設けられた支持軸に回転可
   能に保持されると共に、外周面に歯部が形成されてお
   り、前記回転駆動手段は、前記パレットの外周面に形成
   された歯部に順次噛み合うラックである、請求項２に記
   載の被加熱物搬送機構。
4. 【請求項４】 前記搬送手段は搬送ベルトであり、前記
   パレットは、該搬送ベルトに設けられた支持軸に回転可
   能に保持されており、前記回転駆動手段は、該パレット
   の外周面との摩擦力によって該パレットを回転させる、
   請求項２に記載の被加熱物搬送機構。
5. 【請求項５】 前記搬送手段は搬送ベルトであり、前記
   パレットは、該搬送ベルトに設けられた支持軸に回転可
   能に保持されると共に、外周面に歯部が形成されてお
   り、前記回転駆動手段は、前記パレットの外周面に形成
   された歯部に順次噛み合うローラチェーンである、請求
   項２に記載の被加熱物搬送機構。
6. 【請求項６】 被加熱物が載置される円板形状のパレッ
   トと、 該パレットの外周面をそれぞれ転動可能な状態に係合し
   て該パレットを水平状態に保持する一対の搬送部材とを
   具備し、 前記各搬送部材による該パレットの搬送速度が異なるこ
   とにより、該パレットが水平方向に回転されることを特
   徴とする被加熱物搬送機構。
7. 【請求項７】 前記搬送部材は搬送ベルトであり、各搬
   送部材には、前記パレットの外周面に係合する歯部がそ
   れぞれ設けられている、請求項６に記載の被加熱物搬送
   機構。
8. 【請求項８】 前記搬送部材は搬送ベルトであり、各搬
   送部材は前記パレットの外周面に摩擦力が生じるように
   なっている、請求項６に記載の被加熱物搬送機構。