JP2019166532A - Manufacturing apparatus and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、製造装置に関するものであり、特に、製造装置の制御技術に関するものである。 The present invention relates to a manufacturing apparatus, and more particularly to a control technique for a manufacturing apparatus.
電子部品を基板に半田付けする際のリフロー工程では、電極の酸化や半田材の酸化を抑制するために、リフロー装置内に不活性ガスである窒素を充填することで低酸素濃度の雰囲気下でリフロー処理が行われる。 In the reflow process when soldering electronic components to the board, in order to suppress the oxidation of the electrodes and the oxidation of the solder material, the reflow device is filled with an inert gas, nitrogen, in a low oxygen concentration atmosphere. Reflow processing is performed.
リフロー装置の炉体は、メンテナンスのために蓋が開く構造となっていることが多い。また、炉体には蓋を閉めた時に充填する窒素が漏れないようにパッキンが取り付けられている。しかし、パッキンがリフロー装置の熱などにより劣化すると、炉体と蓋に隙間が生じて窒素が漏れ出す。窒素が漏れ出すと、設定した酸素濃度に到達しない状態や、設定した酸素濃度に到達する時間が増加し、酸化による不具合やリフロー工程の長時間化が生じ得る。そのため、リフロー工程において、パッキンの劣化等が生じた場合にも炉内の酸素濃度を適切な範囲に制御できる技術があることが望ましく、関連する技術の開発が行われている。リフロー工程において炉内の酸素濃度を制御する技術としては、例えば、特許文献1のような技術が開示されている。 In many cases, the furnace body of a reflow apparatus has a structure in which a lid is opened for maintenance. Moreover, packing is attached to the furnace body so that nitrogen to be filled does not leak when the lid is closed. However, when the packing deteriorates due to the heat of the reflow device, a gap is formed between the furnace body and the lid, and nitrogen leaks out. When nitrogen leaks, the state in which the set oxygen concentration is not reached or the time to reach the set oxygen concentration increases, which may cause problems due to oxidation and a prolonged reflow process. Therefore, it is desirable that there is a technique capable of controlling the oxygen concentration in the furnace within an appropriate range even when the packing is deteriorated in the reflow process, and related techniques are being developed. As a technique for controlling the oxygen concentration in the furnace in the reflow process, for example, a technique as disclosed in Patent Document 1 is disclosed.
特許文献1は、筐体の変形の補正機能を有するリフロー装置に関するものである。特許文献1のリフロー装置は、上側の筐体の上面の2点と、下側の筐体の下面の2点を互いの方向に引っ張るテンション装置を有している。特許文献1は、テンション装置によって筐体の変形を補正することで、上側筐体と下側筐体の間の気密性を維持することができるとしている。 Patent Document 1 relates to a reflow apparatus having a function of correcting deformation of a casing. The reflow device of Patent Document 1 includes a tension device that pulls two points on the upper surface of the upper casing and two points on the lower surface of the lower casing in the directions of each other. Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 describes that the airtightness between the upper housing and the lower housing can be maintained by correcting the deformation of the housing using a tension device.
しかしながら、特許文献1の技術は、次のような点で十分ではない。特許文献1のリフロー装置は、筐体に引っ張る力を加えることで筐体の変形を補正し気密性を維持しようとしている。しかし、上側筐体と下側筐体の間に取り付けるパッキンに劣化が生じたようなときには、筐体の変形量の補正だけでは新たに漏れが生じるなど、十分な気密性が維持できない恐れがある。そのため、特許文献1の技術は、接合部からの気体の漏れを防止し、処理に要する時間を抑制する技術としては十分ではない。 However, the technique of Patent Document 1 is not sufficient in the following points. The reflow device of Patent Document 1 tries to maintain the airtightness by correcting the deformation of the casing by applying a pulling force to the casing. However, when the packing attached between the upper housing and the lower housing is deteriorated, there is a possibility that sufficient airtightness cannot be maintained, for example, new leakage occurs only by correcting the deformation amount of the housing. . Therefore, the technique of Patent Document 1 is not sufficient as a technique for preventing gas leakage from the joint and suppressing the time required for processing.
本発明は、上記の課題を解決するため、部材に劣化が生じたような場合にも、筐体の接合部からの気体の漏れを抑制することができる製造装置を提供することを目的としている。 In order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a manufacturing apparatus that can suppress gas leakage from a joint portion of a housing even when deterioration occurs in a member. .
上記の課題を解決するため、本発明の製造装置は、筐体と、加圧手段と、気体供給手段と、濃度計測手段と、制御手段を備えている。筐体は、本体部と、本体部と弾性部材を介して接合する蓋部とを有する。加圧手段は、本体部と蓋部の少なくとも一方を、もう一方の側に押す圧力を加える。気体供給手段は、筐体の内部に第1の気体を導入する。濃度計測手段は、筐体内の第2の気体の濃度を計測する。制御手段は、第1の気体の導入を開始してから第2の気体の濃度が基準濃度以下となるまでの、第1の気体の導入量または時間を基に圧力を制御する。 In order to solve the above problems, the manufacturing apparatus of the present invention includes a housing, a pressurizing unit, a gas supply unit, a concentration measuring unit, and a control unit. The housing includes a main body part and a lid part joined to the main body part via an elastic member. The pressurizing means applies pressure to push at least one of the main body and the lid to the other side. The gas supply means introduces the first gas into the housing. The concentration measuring means measures the concentration of the second gas in the housing. The control means controls the pressure based on the introduction amount or time of the first gas from the start of the introduction of the first gas until the concentration of the second gas becomes equal to or lower than the reference concentration.
本発明の制御方法は、本体部と、本体部と弾性部材を介して接合する蓋部とを有する筐体の内部に第1の気体を導入する。本発明の制御方法は、筐体内の第2の気体の濃度を計測する。本発明の制御方法は、本体部と蓋部の少なくとも一方を、もう一方の側に押す圧力を第1の気体の導入を開始してから第2の気体の濃度が基準濃度以下となるまでの、第1の気体の導入量または時間を基に制御する。 The control method of the present invention introduces the first gas into the inside of a housing having a main body portion and a lid portion joined to the main body portion via an elastic member. The control method of the present invention measures the concentration of the second gas in the housing. According to the control method of the present invention, the pressure to push at least one of the main body portion and the lid portion to the other side is started until the concentration of the second gas becomes equal to or lower than the reference concentration after the introduction of the first gas is started. The control is performed based on the introduction amount or time of the first gas.
本発明によると、筐体の接合部からの気体の漏れを抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress gas leakage from the joint portion of the housing.
(第1の実施形態)
本発明の第1の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図1は、本実施形態の製造装置の構成の概要を示したものである。本実施形態の製造装置は、筐体1と、加圧手段2と、気体供給手段3と、濃度計測手段4と、制御手段5を備えている。筐体1は、本体部6と、本体部6と弾性部材8を介して接合する蓋部7とを有する。加圧手段2は、本体部6と蓋部7の少なくとも一方を、もう一方の側に押す圧力を加える。気体供給手段3は、筐体1の内部に第1の気体を導入する。濃度計測手段4は、筐体1内の第2の気体の濃度を計測する。制御手段5は、第1の気体の導入を開始してから第2の気体の濃度が基準濃度以下となるまでの、第1の気体の導入量または時間を基に圧力を制御する。
(First embodiment)
A first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an outline of the configuration of the manufacturing apparatus of this embodiment. The manufacturing apparatus according to the present embodiment includes a housing 1, a pressurizing
本実施形態の製造装置は、第1の気体が筐体1の内部に導入され、濃度計測手段4において第2の気体の濃度を計測している。また、本実施形態の製造装置は、制御手段5において、第1の気体の導入を開始してから第2の気体の濃度が基準濃度以下となるまでの、第1の気体の導入量または時間を基に、加圧手段2が本体部6と蓋部7を、もう一方の側に押す際の圧力を制御している。このように、本実施形態の製造装置は、第1の気体が導入されることで筐体1の外に出される第2の気体の濃度を基に、本体部6と蓋部7の間の弾性部材8にかける力を調節している。よって、本実施形態の製造装置は、第2の気体の濃度に基づいて、弾性部材8にかける力を変化させることで本体部6と蓋部7の間の気密性を調整することができる。その結果、本実施形態の製造装置は、筐体の接合部からの気体の漏れを抑制することができる。
In the manufacturing apparatus of the present embodiment, the first gas is introduced into the housing 1, and the concentration measuring means 4 measures the concentration of the second gas. In addition, in the manufacturing apparatus of the present embodiment, the control unit 5 starts the introduction of the first gas, and the introduction amount or time of the first gas until the concentration of the second gas becomes equal to or lower than the reference concentration. On the basis of the pressure, the pressurizing means 2 controls the pressure when the main body 6 and the
(第2の実施形態)
本発明の第2の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図2は、本実施形態のリフロー処理システムの構成の概要を示したものである。本実施形態のリフロー処理システムは、リフロー装置10と、制御装置20と、記憶装置30を備えている。本実施形態のリフロー処理システムは、リフロー装置10において配線基板等に電子部品を半田付けする際のリフロー処理を行う製造装置である。リフロー処理は、リフロー装置10の炉内において、窒素雰囲気化で加熱することで行われる。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 2 shows an outline of the configuration of the reflow processing system of this embodiment. The reflow processing system of the present embodiment includes a
リフロー装置10の構成について説明する。図3は、本実施形態のリフロー装置10の構成を示したものである。また、図4は、本実施形態のリフロー装置10において、炉体蓋が開いた状態を模式的に示したものである。図3および図4は、リフロー装置10の部材の搬送方向に対して垂直な方向の断面図である。本実施形態のリフロー装置10は、炉体11と、炉体蓋12と、パッキン13と、開閉用シリンダ14と、酸素濃度計測部15と、供給口16と、配管17と、制御バルブ18を備えている。
A configuration of the
炉体11は、リフロー炉の本体であり、搬送レール等の搬送ユニットや加熱ユニット等のリフロープロセスに対応したユニットを備えている。加熱ユニットは、炉体蓋12側に取付けられていてもよい。また、炉体11には、外部から窒素を導入する配管17が接続され、炉体11の内部に窒素の供給口16が形成されている。供給口16を介して導入される窒素は、炉体11と炉体蓋12で構成される筐体で形成されている炉内に充填され、窒素量が増えるに従って、内部に存在していた酸素等が筐体の外部に排出される。炉内への窒素の供給量は、制御バルブ18を制御装置20が制御することで調整される。
The
炉体蓋12は、開閉可能な蓋として炉体11に取り付けられている。炉体11と、炉体蓋12の間にはパッキン13が取り付けられ、炉体蓋12を閉めた際に気密性が保たれるように構成されている。炉体蓋12は、開閉用シリンダ14の動作に応じて炉体11との間隔を変化させる。
The
パッキン13は、炉体11と、炉体蓋12に接合部に取り付けられ、炉体11と、炉体蓋12の接合部の気密性を保つ機能を有する弾性部材である。パッキン13は、例えば、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどの耐熱性のゴムによって形成されている。炉体11と炉体蓋12の間隔が狭くなると、パッキン13は、圧力を受けて変形することで、炉体11と炉体蓋12の接合部の隙間を埋めることで気密性を保つ。パッキン13は、例えば、リフロー装置10の搬送方向に対して、炉体11と炉体蓋12の接合部に連続的に取り付けられる。
The packing 13 is an elastic member attached to the
本実施形態の炉体11、炉体蓋12およびパッキン13は、第1の実施形態の筐体1に相当する。本実施形態の炉体11は、第1の実施形態の本体部6に相当する。また、本実施形態の炉体蓋12は、第1の実施形態の蓋部に相当する。また、本実施形態のパッキン13は、第1の実施形態の弾性部材8に相当する。
The
開閉用シリンダ14は、炉体蓋12を開閉する機能と、炉体11と炉体蓋12の間隔を調整する機能を有する。開閉用シリンダ14は、制御装置20の制御に基づいてシリンダを伸縮させて長さを変化させることで炉体蓋12の開閉および炉体11と炉体蓋12の間隔を調整する。開閉用シリンダ14が収縮すると、炉体11と炉体蓋12の間隔が狭くなり、パッキン13にかかる圧力が増す状態となる。また、本実施形態の開閉用シリンダ14は、第1の実施形態の加圧手段2に相当する。
The opening /
酸素濃度計測部15は、リフロー炉内の酸素濃度を計測する機能を有する。酸素濃度計測部15は、酸素濃度の計測結果の情報を制御装置20の酸素濃度入力部23に送る。また、本実施形態の酸素濃度計測部15は、第1の実施形態の濃度計測手段4に相当する。
The oxygen
供給口16は、窒素をリフロー装置10の内部に導入する際の導入口である。供給口16は、リフロー装置10の内部に複数、備えられていてもよい。
The
配管17は、リフロー装置10の外部から内部に窒素を供給する配管である。供給口16が複数ある場合には、配管17は、分岐構造を有していてもよい。
The
制御バルブ18は、配管17から供給口16を介してリフロー装置10内に導入される窒素の流量を制御する。また、本実施形態の供給口16、配管17および制御バルブ18は、第1の実施形態の気体供給手段3に相当する。
The
制御装置20の構成について説明する。図5は、本実施形態の制御装置20の構成を示したものである。制御装置20は、炉制御部21と、シリンダ制御部22と、酸素濃度入力部23が備えられている。
The configuration of the
炉制御部21は、リフロー処理を行う部材を載せるパレットの搬送系の制御、リフロー炉内の温度制御およびその他のリフロー炉の動作に関する制御を行う。また、炉制御部21は、制御バルブ18を制御し、リフロー装置10内への窒素の供給の開始と停止の制御や流量の制御を行う。
The
シリンダ制御部22は、開閉用シリンダ14の伸縮動作を制御する機能を有する。シリンダ制御部22は、開閉用シリンダ14の伸縮動作を制御し、炉体蓋12の開閉、および、炉体11と炉体蓋12の間隔の調整を行う。すなわち、シリンダ制御部22は、開閉用シリンダ14の伸縮を制御することで接合部において炉体蓋12から炉体11側へかかる圧力を調整する。
The
酸素濃度入力部23は、酸素濃度計から酸素濃度の計測結果のデータが入力される。また、本実施形態の制御装置20の機能は、第1の実施形態の制御手段5に相当する。
The oxygen
制御装置20の各部位における処理は、例えば、情報処理装置上でコンピュータプログラムを実行することで行われる。そのような各処理を行うコンピュータプログラムは、記録媒体に記録して頒布することもできる。記録媒体としては、例えば、データ記録用磁気テープや、ハードディスクなどの磁気ディスクを用いることができる。また、記録媒体としては、CD-ROM(Compact Disc Read Only Memory)やDVD(Digital Versatile Disc)などの光ディスク、光磁気ディスクを用いることもできる。不揮発性の半導体記憶装置を記録媒体として用いてもよい。また、制御装置20の各部位における処理は、FPGA(Field - Programmable Gate Array)等の半導体処理装置によって行われてもよい。
The processing in each part of the
記憶装置30は、リフロー装置10の各設定情報や制御装置20がリフロー装置10を制御する際に用いる各データを保存する。記憶装置30は、例えば、不揮発性の半導体記憶装置やハードディスクによって構成されている。記憶装置30は、制御装置20と一体のものであってもよく、また、生産管理システム等に備えられた記憶領域にネットワークを介して接続するものであってもよい。
The
本実施形態のリフロー処理システムの動作について説明する。図6は、本実施形態のリフロー処理システムの動作フローの概要を示したものである。 The operation of the reflow processing system of this embodiment will be described. FIG. 6 shows an outline of the operation flow of the reflow processing system of this embodiment.
始めに、作業者の電源投入やスイッチ操作等によって、リフロー装置10、制御装置20および記憶装置30の起動が行われる(ステップS11)。
First, the
立ち上げが行われる際に、制御装置20の炉制御部21は、リフロー処理に関する各設定値が保存されたファイルであるリフロー設定ファイルを記憶装置30から読み出す。リフロー設定ファイルには、リフロー装置10の炉内の温度および酸素濃度の設定値や搬送ユニットのレール幅の設定値などリフロー処理を行う際の設定値のデータが処理対象の基板ごとに保存されている。炉制御部21は、リフロー設定ファイルのデータを基に、リフロー装置10内の各ユニットの設定を行う。
When the start-up is performed, the
リフロー装置10が起動されると、炉制御部21は、リフロー装置10が起動された時刻を記憶装置30に保存する(ステップS12)。
When the
リフロー装置10の起動時刻を保存すると、炉制御部21は、リフロー装置10の炉内への窒素の供給を開始し、炉内に窒素を充填する(ステップS13)。リフロー装置10の炉内に窒素が供給されると、炉内から酸素が炉外に追い出させることで炉内の酸素濃度が徐々に低下する。
If the starting time of the
窒素の供給を開始すると、炉制御部21は、酸素濃度入力部23を介して入力されるリフロー装置10の炉内の酸素濃度のデータを監視する。炉制御部21は、炉内の酸素濃度が予め設定された基準値以下であるかを確認する。
When the supply of nitrogen is started, the
酸素濃度があらかじめ設定された基準値以下のとき(ステップS14でYes)、炉制御部21は、リフロー装置10の起動時刻から酸素濃度が基準以下になった時刻までの時間を算出する(ステップS15)。酸素濃度が基準以下になった時刻までの時間を算出すると、炉制御部21は、算出した時間を記憶装置30に保存する。
When the oxygen concentration is equal to or less than a preset reference value (Yes in step S14), the
酸素濃度が基準以下になった時刻までの時間を算出すると、炉制御部21は、算出した時間と、酸素濃度が基準以下に到達する時間の基準としてあらかじめ設定されている時間とを比較する。
When the time until the time when the oxygen concentration becomes below the reference is calculated, the
酸素濃度が基準以下になるまでの時間が予め設定された時間未満のとき(ステップS16でYes)、炉制御部21は、開閉用シリンダ14による加圧状態が適切であると判断する。酸素濃度が基準以下になるまでの時間が予め設定された範囲内のとき、炉内の温度が設定温度に到達すると(ステップS17)、リフロー装置10の運転準備が完了する(ステップS18)。リフロー装置10の運転準備が完了すると、順次、リフロー処理が実施される。
When the time until the oxygen concentration becomes below the reference is less than the preset time (Yes in step S16), the
酸素濃度が基準以下になるまでの時間が予め設定された時間以上のとき(ステップS16でYes)、炉制御部21は、シリンダ制御部22を介して開閉用シリンダ14による加圧を増加させる(ステップS24)。炉制御部21は、シリンダ制御部22を介して開閉用シリンダ14が短くなる方に制御し、炉体11と炉体蓋12の間隔を狭くすることで加圧量を増加させる。
When the time until the oxygen concentration becomes equal to or lower than the reference is equal to or longer than a preset time (Yes in Step S16), the
酸素濃度があらかじめ設定された基準値よりも高いとき(ステップS14でNo)、炉制御部21は、経過時間が上限を超えているかを確認する。経過時間が上限を超えていないとき(ステップS19でNo)、ステップS13における窒素の充填が継続され、炉制御部21は、リフロー装置10の炉内の酸素濃度のデータを監視する。
When the oxygen concentration is higher than a preset reference value (No in step S14), the
経過時間が上限を超えている(ステップS19でYes)、炉制御部21は、シリンダ制御部22を介して開閉用シリンダ14による加圧を増加させる(ステップS20)。炉制御部21は、シリンダ制御部22を介して開閉用シリンダ14が短くなる方に制御し、炉体11と炉体蓋12の間隔を狭くすることで加圧量を増加させる。
If the elapsed time exceeds the upper limit (Yes in step S19), the
加圧量が増加されると、炉制御部21は、炉内の酸素濃度が減少しているかを確認する。酸素濃度が減少しているとき(ステップS21でYes)、炉制御部21は、酸素濃度が基準以下になるまで窒素の充填を継続する。酸素濃度が減少し酸素濃度が基準以下になると(ステップS22)、炉制御部21は、炉内の温度が設定温度に到達するまで温度を上昇させる。炉内の温度が設定温度に到達すると(ステップS17)、リフロー装置10の運転準備が完了する(ステップS18)。リフロー装置10の運転準備が完了すると、順次、リフロー処理が実施される。
When the pressurization amount is increased, the
加圧量を増しても酸素濃度が減少しないとき(ステップS21でNo)、炉制御部21は、パッキン13の劣化や各ユニットの不具合が生じていると判断し、アラームを発する。アラームは、制御装置20に接続された表示装置や音声出力装置を介して作業者等に通知される。また、アラームは、ネットワークを介して生産管理システム等に送られるようにしてもよい。
When the oxygen concentration does not decrease even when the amount of pressurization is increased (No in step S21), the
本実施形態の制御装置20は、記憶装置30から温度設定、酸素濃度設定およびレール幅設定などが保存された設定ファイルを読み込み、読み出した設定でリフロー装置10を起動させる。リフロー装置10が起動すると、炉内には外部供給源から窒素の導入が開始される。
The
窒素の導入の開始後、時間が経過すると炉内は、設定した酸素濃度に達する。炉内が設定した酸素濃度に達した時間を、時間Aとする。酸素濃度が設定値に達すると、制御装置20は、設定した酸素濃度を保つ様に窒素の流量を調整する。しかし、パッキン13が劣化し、炉体11と炉体蓋12の間に隙間が生じると、流入した窒素がその隙間から流出するため設定した酸素濃度に達する時間Aが増加する。
After a lapse of time after the start of nitrogen introduction, the furnace reaches the set oxygen concentration. Time A reaches the oxygen concentration set in the furnace. When the oxygen concentration reaches the set value, the
制御装置20は、この時間Aを計測し、時間Aが過去のデータと統計的に比較して任意に設定した範囲以上に増加していた場合、開閉用シリンダ14を縮む方向に設定した圧力を加え、パッキン13を加圧することで炉体11と炉体蓋12の間の隙間を無くす。また、制御装置20は、起動からの経過時間Bがあらかじめ設定された上限時間Cを超えている場合も、同様にパッキン13を加圧する。また、制御装置20は、設定された圧力までパッキン13を加圧した状態で、基準時間が経過しても酸素濃度が下がっていない場合は、パッキン13の交換を促すアラームを表示する。
The
本実施形態のリフロー処理システムは、酸素濃度の基準値への到達時間の変化を基に、パッキン13を加圧することによって窒素漏れを防止している。酸素濃度の基準値への到達時間の変化は、パッキン13の劣化による窒素漏れによって生じ得る。本実施形態のリフロー処理システムでは、パッキン13の劣化による窒素漏れが生じているような場合に、パッキン13にかかる圧力を増加させて気密性を高めることで、窒素漏れによる酸素濃度の基準値への到達時間が長時間化することを避けることができる。また、本実施形態のリフロー処理システムでは、酸素濃度の基準値への到達時間を抑制することで、リフロー装置の立ち上げに要する時間を短くすることができるとともに、窒素漏れによる窒素の消費量の増加を抑制することができる。また、本実施形態のリフロー処理システムでは、パッキン13を加圧することによって窒素漏れを防止することで劣化したパッキン13を長く使うことで交換回数を少なくできるので、リフロー装置10のメンテナンス工数を削減できる。
The reflow processing system of the present embodiment prevents nitrogen leakage by pressurizing the packing 13 based on the change in the arrival time of the oxygen concentration to the reference value. The change in the arrival time of the oxygen concentration to the reference value can be caused by nitrogen leakage due to deterioration of the packing 13. In the reflow processing system of the present embodiment, when nitrogen leakage due to deterioration of the packing 13 occurs, the pressure applied to the packing 13 is increased to improve the airtightness, so that the reference value of the oxygen concentration due to nitrogen leakage is increased. It is possible to avoid an increase in the arrival time. Further, in the reflow processing system of the present embodiment, the time required to start up the reflow device can be shortened by suppressing the time required for the oxygen concentration to reach the reference value, and the amount of nitrogen consumed due to nitrogen leakage can be reduced. Increase can be suppressed. Further, in the reflow processing system of the present embodiment, the number of replacements can be reduced by using the packing 13 that has deteriorated by preventing nitrogen leakage by pressurizing the packing 13, thereby reducing the maintenance man-hours of the
本実施形態のリフロー処理システムは、制御装置20において、リフロー装置10内に窒素の導入が開始されてから炉内の酸素濃度が基準以下になるまでの時間を算出し、算出した時間が基準以上であった場合に、開閉用シリンダ14を収縮させている。開閉用シリンダ14を収縮させることで、炉体11と炉体蓋12の接合部の間隔が狭まり、パッキン13にかかる圧力が増加することで、接合部の気密性が増加する。そのため、パッキン13が劣化して、窒素漏れが生じ、窒素の導入が開始されてから炉内の酸素濃度が基準以下になるまでの時間が長くなったような場合にも、接合部の気密性を高めることで窒素が充填されるまでの時間を抑制することができる。また、接合部の気密性を高めることで、窒素の消費量を抑制することができる。以上より、本実施形態のリフロー処理システムは、筐体の接合部からの気体の漏れを防止し、処理に要する時間を抑制することができる。
In the reflow processing system of the present embodiment, the
(第3の実施形態)
本発明の第3の実施形態について図を参照して詳細に説明する。図7は、本実施形態のリフロー処理システムの構成の概要を示したものである。本実施形態のリフロー処理システムは、リフロー装置40と、制御装置50と、記憶装置30を備えている。本実施形態の記憶装置30の構成と機能は、第2の実施形態の記憶装置30と同様である。
(Third embodiment)
A third embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 7 shows an outline of the configuration of the reflow processing system of this embodiment. The reflow processing system of this embodiment includes a
リフロー装置40の構成について説明する。図8は、本実施形態のリフロー装置40の構成を示したものである。本実施形態のリフロー装置40は、炉体11と、炉体蓋12と、パッキン13と、開閉用シリンダ14を備えている。また、リフロー装置10は、酸素濃度計測部15と、供給口16と、配管17と、制御バルブ18と、窒素流量計測部41を備えている。本実施形態の炉体11、炉体蓋12、パッキン13、開閉用シリンダ14、酸素濃度計測部15、供給口16、配管17および制御バルブ18の構成と機能は、第2の実施形態の同名称の部位と同様である。
The configuration of the
窒素流量計測部41は、リフロー装置40の炉内に導入される窒素流量を計測し、計測結果を制御装置50に出力する。窒素流量計測部41は、制御バルブ18と一体のモジュールとして形成されていてもよい。
The nitrogen flow
制御装置50の構成について説明する。図9は、本実施形態の制御装置50の構成を示したものである。制御装置50は、炉制御部51と、窒素流量解析部52と、シリンダ制御部53と、酸素濃度入力部54と、窒素流量入力部55を備えている。本実施形態のシリンダ制御部53および酸素濃度入力部54の構成と機能は、第2の実施形態の同名称の部位と同様である。
The configuration of the
炉制御部51は、第2の実施形態の炉制御部21と同様の機能を有する。また、本実施形態の炉制御部51は、窒素漏れの有無の判断を窒素流量解析部52から送られてくる窒素流量の情報を基に行う。
The
窒素流量解析部52は、窒素流量を解析し、窒素漏れの有無を判断する機能を有する。窒素流量解析部52は、窒素の流量のデータを取得し、レシピすなわちリフローの処理条件と関連づけて窒素の積算流量のデータを記憶装置30に保存している。窒素流量解析部52は、リフロー処理が行われる際に、窒素流量と過去の処理における窒素流量とを統計的に比較する。窒素流量解析部52は、窒素流量が過去の処理における窒素流量よりもあらかじめ設定された基準以上、増加したとき、基準以上増加していることを示す情報を炉制御部51に出力する。
The nitrogen flow
窒素流量入力部55は、窒素流量計測部41から窒素流量の計測結果のデータが入力される。
The nitrogen flow
本実施形態のリフロー処理システムの動作について説明する。図10および図11は、本実施形態のリフロー処理システムの動作フローを示したものである。 The operation of the reflow processing system of this embodiment will be described. 10 and 11 show the operation flow of the reflow processing system of this embodiment.
始めに、作業者の電源投入やスイッチ操作等によって、リフロー装置40、制御装置50および記憶装置30の起動が行われる(ステップS31)。
First, the
立ち上げが行われる際に、制御装置50の炉制御部51は、リフロー処理に関する各設定値が保存されたファイルであるリフロー設定ファイルを記憶装置30から読み出す。リフロー設定ファイルには、リフロー装置40の炉内の温度および酸素濃度の設定値や搬送ユニットのレール幅の設定値などリフロー処理を行う際の設定値のデータが処理対象の基板ごとに保存されている。炉制御部51は、リフロー設定ファイルのデータを基に、リフロー装置40内の各ユニットの設定を行う。
When the start-up is performed, the
リフロー装置40が起動されると、炉制御部51は、リフロー装置40が起動された時刻を記憶装置30に保存する(ステップS32)。
When the
リフロー装置40の起動時刻を保存すると、炉制御部51は、リフロー装置40の炉内への窒素の供給を開始し、炉内に窒素を充填する(ステップS33)。リフロー装置40の炉内に窒素が供給されると、炉内の酸素濃度が徐々に低下する。
If the starting time of the
窒素の供給を開始すると、炉制御部51は、窒素流量入力部55を介して窒素流量計測部41から窒素流量のデータを取得する。炉制御部51は、取得した窒素流量のデータを時系列のデータとして記憶装置30に保存する(ステップS34)。
When the supply of nitrogen is started, the
炉制御部51は、酸素濃度入力部54を介して入力されるリフロー装置40の炉内の酸素濃度のデータを監視する。炉制御部51は、炉内の酸素濃度が予め設定された基準値以下であるかを確認する。
The
酸素濃度があらかじめ設定された基準値以下のとき(ステップS35でYes)、炉制御部51は、酸素濃度が基準値に到達した時刻を記憶装置30に保存する(ステップS36)。
When the oxygen concentration is equal to or lower than a preset reference value (Yes in step S35), the
酸素濃度が基準以下になった時刻が保存されると、窒素流量解析部52は、記憶装置30のデータを参照し、リフロー装置10の起動時から酸素濃度が基準以下になった時刻までの窒素消費量の積算値を算出する(ステップS37)。窒素消費量の積算値を算出すると、窒素流量解析部52は、算出した窒素消費量の積算値のデータを記憶装置30に保存する。
When the time when the oxygen concentration becomes lower than the standard is stored, the nitrogen flow
窒素消費量の積算値のデータを記憶装置30に保存すると、窒素流量解析部52は、新たに計測して保存した窒素消費量データと、同一レシピの過去の窒素消費量のデータとを統計的に比較する。同一レシピとは、例えば、リフロー設定ファイルが同一の処理条件のことをいう。窒素流量解析部52は、例えば、同一レシピの過去の窒素消費量の平均値や中央値と、新たに計測して保存した窒素消費量のデータを比較する。
When the integrated value data of the nitrogen consumption is stored in the
新たに保存した窒素消費量が過去のデータよりも新た締め設定された基準以上増加しているとき(ステップS38でYes)、窒素流量解析部52は、シリンダ制御部53を介して開閉用シリンダ14による加圧を増加させる(ステップS47)。炉制御部51は、シリンダ制御部53を介して開閉用シリンダ14が短くなる方に制御し、炉体11と炉体蓋12の間隔を狭くすることで加圧量を増加させる。
When the newly stored nitrogen consumption is greater than the newly set standard by the past data (Yes in step S38), the nitrogen flow
酸素濃度があらかじめ設定された基準値よりも高いとき(ステップS35でNo)、炉制御部51は、経過時間が上限を超えているかを確認する。経過時間が上限を超えていないとき(ステップS41でNo)、ステップS33における窒素の充填が継続され、炉制御部51は、リフロー装置40の炉内の酸素濃度のデータを監視する。
When the oxygen concentration is higher than a preset reference value (No in step S35), the
経過時間が上限を超えている(ステップS41でYes)、炉制御部51は、シリンダ制御部53を介して開閉用シリンダ14による加圧を増加させる(ステップS42)。炉制御部51は、シリンダ制御部53を介して開閉用シリンダ14が収縮するように制御し、炉体11と炉体蓋12の間隔を狭くすることで加圧量を増加させる。
If the elapsed time exceeds the upper limit (Yes in step S41), the
加圧量が増加されると、炉制御部51は、炉内の酸素濃度が減少しているかを確認する。酸素濃度が減少しているとき(ステップS44でYes)、炉制御部51は、酸素濃度が基準以下になるまで窒素の充填を継続する。酸素濃度が減少し酸素濃度が基準以下になると(ステップS45)、炉制御部51は、炉内の温度が設定温度に到達するまで温度を上昇させる。炉内の温度が設定温度に到達すると(ステップS39)、リフロー装置40の運転準備が完了する(ステップS40)。リフロー装置40の運転準備が完了すると、順次、リフロー処理が実施される。
When the pressurization amount is increased, the
加圧量を増しても酸素濃度が減少しないとき(ステップS44でNo)、炉制御部51は、パッキン13の劣化や各ユニットの不具合が生じていると判断し、アラームを発する。アラームは、制御装置50に接続された表示装置や音声出力装置を介して作業者等に通知される。また、アラームは、ネットワークを介して生産管理システム等に送られるようにしてもよい。
When the oxygen concentration does not decrease even if the amount of pressurization is increased (No in step S44), the
本実施形態のリフロー処理システムは、第2の実施形態と同様の効果を有する。また、本実施形態のリフロー処理システムは、窒素の積算消費量を算出し、過去のデータとの変化から窒素漏れの有無を判断している。そのため、本実施形態のリフロー処理システムは、窒素流量の変化が大きいような場合にも、窒素漏れを適正に検出し、パッキン13に加える圧力を調整することができる。 The reflow processing system of this embodiment has the same effect as that of the second embodiment. Further, the reflow processing system of the present embodiment calculates an integrated consumption amount of nitrogen, and determines the presence or absence of nitrogen leakage from a change from past data. Therefore, the reflow processing system of this embodiment can appropriately detect nitrogen leakage and adjust the pressure applied to the packing 13 even when the change in the nitrogen flow rate is large.
第2および第3の実施形態のリフロー装置は、搬送方向に対して垂直な方向において、炉体蓋の一方を炉体に固定し、もう一方を開閉用シリンダで動作させることで炉体蓋の開閉および炉体と炉体蓋の間隔を調整している。そのような構成に代えて、炉体蓋の両側に開閉用シリンダを取り付けることで炉体蓋の動作を制御してもよい。また、リフロー装置の長辺方向に対して、複数の開閉用シリンダを備えていてもよい。 In the reflow devices of the second and third embodiments, one of the furnace body lids is fixed to the furnace body in the direction perpendicular to the transport direction, and the other is operated by an opening / closing cylinder to Opening and closing and the distance between the furnace body and the furnace body lid are adjusted. Instead of such a configuration, the operation of the furnace lid may be controlled by attaching opening and closing cylinders on both sides of the furnace lid. Further, a plurality of opening / closing cylinders may be provided in the long side direction of the reflow device.
第2および第3の実施形態の技術は、筐体内の気体成分を置換する構成の装置であればリフロー装置以外の製造装置に用いることもできる。例えば、第2および第3の実施形態の技術は、筐体内の雰囲気を制御して製造を行うフラットパネルディスプレイ、半導体装置、2次電池およびその他の電子装置の製造装置に用いることもできる。 The technology of the second and third embodiments can be used for a manufacturing apparatus other than the reflow apparatus as long as the apparatus is configured to replace the gas component in the housing. For example, the techniques of the second and third embodiments can also be used in manufacturing apparatuses for flat panel displays, semiconductor devices, secondary batteries, and other electronic devices that are manufactured by controlling the atmosphere in the housing.
1 筐体
2 加圧手段
3 気体供給手段
4 濃度計測手段
5 制御手段
10 リフロー装置
11 炉体
12 炉体蓋
13 パッキン
14 開閉用シリンダ
15 酸素濃度計測部
16 供給口
17 配管
18 制御バルブ
20 制御装置
21 炉制御部
22 シリンダ制御部
23 酸素濃度入力部
30 記憶装置
40 リフロー装置
41 窒素流量計測部
50 制御装置
51 炉制御部
52 窒素流量解析部
53 シリンダ制御部
54 酸素濃度入力部
55 窒素流量入力部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
前記本体部と前記蓋部の少なくとも一方を、もう一方の側に押す圧力を加える加圧手段と、
前記筐体の内部に第1の気体を導入する導入手段と、
前記筐体内の第2の気体の濃度を計測する濃度計測手段と、
前記第1の気体の導入を開始してから前記第2の気体の濃度が基準濃度以下となるまでの、前記第1の気体の導入量または時間を基に前記圧力を制御する制御手段と
を備えることを特徴とする製造装置。 A housing having a main body, and a lid joined to the main body through an elastic member;
Pressurizing means for applying pressure to push at least one of the main body and the lid to the other side;
Introducing means for introducing a first gas into the housing;
Concentration measuring means for measuring the concentration of the second gas in the housing;
Control means for controlling the pressure based on the introduction amount or time of the first gas from the start of the introduction of the first gas until the concentration of the second gas becomes a reference concentration or less. A manufacturing apparatus comprising:
前記筐体内を加熱する加熱手段と
をさらに備え、
前記第1の気体は窒素であり、前記第2の気体は酸素であることを特徴とする請求項1から6いずれかに記載の製造装置。 Conveying means for conveying a member to be processed in the housing;
Heating means for heating the inside of the housing,
The manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the first gas is nitrogen and the second gas is oxygen.
前記筐体内の第2の気体の濃度を計測し、
前記本体部と前記蓋部の少なくとも一方を、もう一方の側に押す圧力を、前記第1の気体の導入を開始してから前記第2の気体の濃度が基準濃度以下となるまでの、前記第1の気体の導入量または時間を基に制御することを特徴とする制御方法。 Introducing a first gas into a housing having a main body part and a lid part joined to the main body part via an elastic member;
Measuring the concentration of the second gas in the housing;
From the start of the introduction of the first gas to the pressure that pushes at least one of the main body and the lid to the other side, the concentration of the second gas is equal to or lower than a reference concentration, A control method comprising controlling based on an introduction amount or time of the first gas.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6778880B1 (en) * | 2020-06-29 | 2020-11-04 | 千住金属工業株式会社 | How to detect abnormalities in soldering equipment and packing |
CN114713962A (en) * | 2022-02-25 | 2022-07-08 | 北京华卓精科科技股份有限公司 | Diffusion welding tool, diffusion welding equipment and diffusion welding method |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04129496U (en) * | 1991-05-22 | 1992-11-26 | 新日本製鐵株式会社 | Induction heating furnace sealing device |
JPH06220530A (en) * | 1993-01-27 | 1994-08-09 | Kawasaki Steel Corp | Method for controlling in-furnace atmosphere of vertical type induction heating furnace |
JPH1019720A (en) * | 1996-06-27 | 1998-01-23 | Miura Co Ltd | Method and apparatus for detecting abnormality of hermetic device |
JPH11337043A (en) * | 1998-05-27 | 1999-12-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Plasma arc type ash melting furnace |
JP2012066257A (en) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Athlete Fa Kk | Apparatus for reflow soldering |
-
2018
- 2018-03-22 JP JP2018054541A patent/JP7067171B2/en active Active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04129496U (en) * | 1991-05-22 | 1992-11-26 | 新日本製鐵株式会社 | Induction heating furnace sealing device |
JPH06220530A (en) * | 1993-01-27 | 1994-08-09 | Kawasaki Steel Corp | Method for controlling in-furnace atmosphere of vertical type induction heating furnace |
JPH1019720A (en) * | 1996-06-27 | 1998-01-23 | Miura Co Ltd | Method and apparatus for detecting abnormality of hermetic device |
JPH11337043A (en) * | 1998-05-27 | 1999-12-10 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Plasma arc type ash melting furnace |
JP2012066257A (en) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Athlete Fa Kk | Apparatus for reflow soldering |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6778880B1 (en) * | 2020-06-29 | 2020-11-04 | 千住金属工業株式会社 | How to detect abnormalities in soldering equipment and packing |
CN113145965A (en) * | 2020-06-29 | 2021-07-23 | 千住金属工业株式会社 | Welding device and method for detecting abnormality of pad |
KR20220001487A (en) | 2020-06-29 | 2022-01-05 | 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 | Soldering apparatus and method of detecting failures of gasket |
EP3934393A1 (en) | 2020-06-29 | 2022-01-05 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Soldering apparatus and method of detecting failures of gasket |
JP2022010636A (en) * | 2020-06-29 | 2022-01-17 | 千住金属工業株式会社 | Soldering device and detection method of abnormality of packing |
KR102415188B1 (en) * | 2020-06-29 | 2022-06-29 | 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 | Soldering apparatus and method of detecting failures of gasket |
US11819952B2 (en) | 2020-06-29 | 2023-11-21 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Soldering apparatus and method of detecting failures of gasket |
CN114713962A (en) * | 2022-02-25 | 2022-07-08 | 北京华卓精科科技股份有限公司 | Diffusion welding tool, diffusion welding equipment and diffusion welding method |
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