JPH01262069A - 基板の加熱装置及び加熱方法 - Google Patents

基板の加熱装置及び加熱方法

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JPH01262069A
JPH01262069A JP63091031A JP9103188A JPH01262069A JP H01262069 A JPH01262069 A JP H01262069A JP 63091031 A JP63091031 A JP 63091031A JP 9103188 A JP9103188 A JP 9103188A JP H01262069 A JPH01262069 A JP H01262069A
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JP
Japan
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substrate
temperature
heating
solder
hot air
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JP63091031A
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English (en)
Inventor
Tomohide Hirono
広野 友英
Hiroyuki Naka
裕之 中
Naoki Suzuki
直樹 鈴木
Susumu Saito
進 斎藤
Takao Naito
孝夫 内藤
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01262069A publication Critical patent/JPH01262069A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/008Soldering within a furnace

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、各種の電気・電子機器に使用される回路基板
(以下基板と呼ぶ)の製造工程で半田付けのために基板
を加熱する装置及び加熱方法に関するものである。
従来の技術 近来、電子機器の小型化に伴ない、これらの機器に使用
される基板も小型化・高密度化されている。これらの基
板は、リフロー半田づけ法で、基板表面上に部品の半田
づけがなされる場合が多い。
リフロー半田づけは、基板素材表面にスクリーン印刷や
デイスペンサーを用いて、リフロー用半田を塗布し、部
品を前記基板素材表面にマウント3 、 した後に、リフロー装置と称する半田付は装置によシ加
熱し、前記リフロー用半田を溶融し、冷却再固化(凝固
)させることによシ行なわれるものである。
従来のりフロー装置では様々な加熱方法が用いられ、た
とえば赤外線による加熱(ふく耐加熱)、熱風による加
熱、蒸気潜熱を利用した加熱々どの方法がある。また、
これらの加熱方法を複合した方法(例えば特公昭61−
2561号公報)を用いた装置もある。
具体的に図を用いてリフロー加熱装置についてその構造
及び加熱方法について説明を行々う。第8図において、
リフロー用半田を塗布し、電子部品をマウントした基板
1は、搬送ベルト2の上に載置され、赤外線ヒータ3の
配置されたトンネル状の炉体4中へと搬送される。一般
的に搬送装置トシては、ステンレヌ製のメノンユベルト
又は−組のチェーンベルトが用いられている。基板1は
赤外線ヒータ3により加熱され、前記リフロー用半田が
溶融する温度以下で温度変化の割合が小さくなるように
安定化される。この安定化期間によりリフロー用半田中
の溶剤の気化が行なわれる。
リフロー用半田に共晶半田を用いた場合、半田の融点温
度は183℃であるだめ140℃〜170℃の間で基板
1の温度が安定化される。安定化後、基板1は前記搬送
ベルト2により炉体4から搬出され、熱風の吐出装置で
あるー(風プロワ5から吐出される高温の気体によシ半
田が溶融する温度以上まで温度上昇が行なわれる。共晶
半田の場合、220℃程度まで半田の温度を上昇させる
ことが好せしいとされている。温度上昇後、基板1は冷
却ファン6から送られる風により半田の凝固(固化)す
る温度まで冷却される。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような方法を用いてリフローを行
なった場合、安定化温度から半田の溶融する温度まで温
度上昇を行なうために、熱風プロワ6から吐出される熱
風の温度は400′C〜6Q○℃の間のきわめて高い温
度が必要である。この為、基板上では220 ”C程度
壕でしか温度が1月・して5 ・・−7 いないにもかかわらず 部品の表面温度は300℃以上
にもなシ、部品は熱によシ損傷を受けることがある。ま
た、同一の基板面上でも部品の実装密度が低い箇所と高
い箇所では熱容量差による温度差が生じ、部品密度の高
いところではりフロー用半田が十分に溶融しない場合も
ある。
以上は熱風と赤外線ヒータの2つの方式を併用したりフ
ローについての説明であるが、半田の溶融を赤外線ヒー
タで行なった場合にも同様な現象が生じる。
本発明は上記問題点に鑑み、基板の部品温度の均一化を
行ないつつ基板を加熱する装置及び加熱方法を提供しよ
うとするものである。
課題を解決するだめの手段 上記問題点を解決するために、本発明の基板加熱装置は
、リフロー用半田と電子部品を表面に持つ被加熱基板を
載置して連続的もしくは間欠的に走行する搬送装置と、
前記搬送装置を取シ囲んで設けられたトンネル状の炉体
にふく射加熱装置を持つ加熱炉と、前記加熱炉の内部に
前記リフロー用半田の融点以上で前記部品の耐熱温度以
下の温度の熱風を吹き出す熱風吐出装置と、前記加熱炉
の最終部に位置し搬送装置の搬送面向きに冷風を吹きつ
ける冷風吐出装置を備えている。
また、本発明の基板加熱方法は、リフロー用半田と電子
部品を表面に有する被加熱基板を搬送装置上に載置する
工程と、前記搬送装置にて被加熱基板を走行させると共
に、ふく射加熱装置及び熱風吐出装置にて前記リフロー
用半田の融点以下の温度に加熱し基板の温度を均一化し
た後、半田融点以上の温度に前記基板を加熱する工程と
、前記搬送装置にて被加熱基板を走行させると共に、冷
風吐出装置にて冷却する工程とからなる基板加熱方法に
おいて、前記基板を半田融点以上の温度に加熱する工程
で前記の熱風吐出装置から吹き出される熱風の温度が、
前記半田の融点以上であり、かつ前記部品の耐熱温度以
下であることを特徴とする。
作用 本発明は上記の構成及び工程からなるもので、その作用
は以下のようになる。すなわち、半田の融点以下の温度
で均一化された基板は、赤外線ヒータによシ半田の融点
以上の温度に加熱されるが、部品の持つ熱容量の差によ
り基板の温度上昇に差が生じる。ここで半田の融点温度
以上でかつ部品の耐熱温度以下の熱風(温度をTAとす
る)を使用し基板のリフローする面に熱風が加わるよう
にすると、例えば第4図において赤外線ヒータのみによ
る場合は実線でかかれたように、基板及び部品温度がT
Aを越えるものに対して、熱風の影響によシ温度の上昇
する割合が減少し、破線のようになる。又、逆にTAを
下回る温度の部品や基板は、第5図に示すように熱風を
用いない場合実線のような温度変化になるのに対し、熱
風を用いた場合には破線のように温度の上昇が増加する
。この結果、部品や基板の温度は均一化し、温度上昇に
よる部品の損傷や、半田の不十分な溶融などを防ぐこと
が可能になる。
実施例 次に、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第1図は本発明の一実施例における加熱リフロー装置の
基本構造を示した炉の断面図である。また第2図は、本
実施例で用いた基板の斜視図である。第2図において、
基板はガラスエポキシを月質とした厚さ1゜emmの基
板素材了に、リフロー半田用のクリーム半田(融点18
3’Cの共晶半田粒子及び溶剤・レジン等からなり、図
では′電子部品8のリード下部となるため省略)が印刷
され各種の電子部品8がマウントされている。
第1図において基板11(第2図に示した基板)を連続
的に移動する書法用コンベア12上に載置し、ふく耐加
熱装置の一種である赤外線ヒータ13a、13bにより
加熱を行ない、さらに赤外線ヒータ130 、13dで
温度の安定化を行ない、引き続き赤外線ヒータ13e、
13fで加熱、冷風吐出装置である冷却ファン14から
室温の風を吹きつけることにより冷却を行なった。この
場合、第2図における小さい電子部品(耐熱温度240
′Cのフィルムコンデンサ)8aのリード部でアルA9
 \−7 点と、大きな電子部品(PLCC)sbのリード部であ
るB点の温度は、第3図に示すように変化し、A点の最
高温度は245℃・B点の最高温度は200℃となった
。A点における温度は、部品の耐熱温度を上回るためこ
れ以下の温度でリフローすることが望ましいが、B点に
おける温度は、共晶半田の望ましいりフロー温度220
℃より20℃低く、これよりも高い温度でリフローする
ことが望ましく、ふく射による加熱を用いた場合には、
この2つを満たすことは困囃である。
そこで、本実施例では第1図の装置において、供給プロ
ワ15によシ矢印Bの方向に炉外の空気を熱源16に送
シ、熱源16で230℃に加熱しノズ/L’17よシ風
速1.3m/sの速度で炉内に常時送風を行ないつつ、
基板11を搬送ベルト12上に載置し、赤外線ヒータ1
3a〜13fで加熱を行なったところ、A点の最高温度
は234℃に、寸だB点の最高温度は218℃となった
。寸だ、温度変化のプロファイルは第3図におけるt1
以前はほとんど変化かなく、tl 以後のノズルから1
゜ の熱風が影響する部分のみが異なった。これにより、t
l 以前の条件を変更する必要はなく、電子部品8aは
耐熱温度以下の温度となり、また、電子部品8bのリー
ド部B点は、望ましいりフロー温度とほぼ等しい温度と
なった。以上の事例では、赤外線ヒータの温度設定を赤
外線ヒータ13a〜13fで、順に400’C,400
”C,150”C。
150℃、400℃、40o”cとした。また、搬送コ
ンベアは連続的に移動するものとしたが、搬送の途中で
間欠的に停止を行ないつつ走行する搬送ベルトでもよく
、さらにウオーキングビームのようなものでも構わない
なお本実施例では風速1.377Z/S の速度の熱風
を炉内に送ったが、風が基板に熱を与える割合(熱伝達
率)は第6図に示すように風速の0.6〜0.8乗に比
例するので、高い速度の風を送った方がよシ基板温度を
均一化することができる。しかし、電子部品がこの風に
より移動子る可能性があるので、概ね3 yn/ s程
度以下の風が適切だと考えられる。
なお、ふく型加熱と熱風加熱を組み合わせることによる
岐加熱物の均一化加熱は、他のさ1ざ寸な場合について
も有効である。たとえば、今まで説明してきたりフロー
加熱の中で、半田融点以下の温度で均一化加熱をする場
合に、第7図に示す加熱装置を用いて、ノズル23a 
、23bから均一化する温度の熱風、たとえば150℃
の熱風を吹き出すことにより、第4図で示したCのよう
なオーバーシュートなしに漸近的に均一化することも可
能である。
発明の効果 以上のように本発明は、リフロー半田づけにおける基板
加熱において、半田を溶融させる工程で半田の融点以上
のγ温度でかつ半田づけをする部品の耐熱温度以下であ
る熱風を炉中に流し基板温度の均一化をはかることによ
って、従来の方式と比較して次の様な効果が得られる。
(i)耐熱濡髪が低〈従来別工程で人手により半田づけ
されていた部品も、同時にリフロー半田づけが可能とな
り、製造コストを引き下げることができる。
(11)半田側は不良率が低下し歩留9が向上する。
(1巾 また、これに加え、炉内に積極的に一定温髪の
空気を導入しているため、炉内に存在する被加熱基板の
大きさ、数の影響を受は変動していた炉中の雰囲気温度
を安定化することができ、従来と比して被加熱基板間で
のIg +変可現性が大幅に高くなる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における基板加熱装置の概略
構造を示す断面図、第2図は実施例に用いた基板の斜視
図、第3図、第4図及び第5図は時間と温度の関係を示
すグラフ、第6図は風速と熱伝達率の関係を示すグラフ
、第7図は本発明の他の実施例における基板加熱装置の
概略構造を示す断面図、第8図は従来の基板加熱装置の
概略構造を示す断面図である。 11・・・・・・基板、12・・・・・搬送ベルト、1
3・・・・・・赤外線ヒータ、14・・・・・・冷却フ
ァン、15・・・・・・送風ファン、16・・・・・・
熱源、17・・・・・・ノズル。 δα 第3図 77′  \、7ハ l     \ 、  b S′8ツ ノ皿/ゝ”’−−’+++−/\ 浅  / / / / (′C) 第5図 査問 第6図 T、f 第。。  時間 詩聖 虱 【

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)リフロー用半田と電子部品を表面に持つ被加熱基
    板を載置して連続的もしくは間欠的に走行する搬送装置
    と、前記搬送装置を取り囲んで設けられたトンネル状の
    炉体にふく射加熱装置を持つ加熱炉と、前記加熱炉の内
    部に前記リフロー用半田の融点以上で前記部品の耐熱温
    度以下の温風を吹き出す熱風吐出装置と、前記加熱炉の
    最終部に位置し搬送装置の搬送面向きに冷風を吹きつけ
    る冷風吐出装置を備えた基板の加熱装置。
  2. (2)リフロー用半田と、電子部品を表面に有する被加
    熱基板を搬送装置上に載置する工程と、前記搬送装置に
    て被加熱基板を走行させると共に、ふく射加熱装置及び
    熱風吐出装置にて前記リフロー用半田の融点以下の温度
    に加熱し基板の温度を均一化した後半田融点以上の温度
    に基板を加熱する工程と、前記搬送装置にて被加熱基板
    を走行させると共に、冷風吐出装置にて冷却する工程か
    らなる基板加熱方法において、前記基板を半田融点以上
    の温度に加熱する工程で、前記の熱風吐出装置から吹き
    出される熱風の温度が前記半田の融点以上であり、かつ
    前記電子部品の耐熱温度以下であることを特徴とする基
    板の加熱方法。
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Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04253564A (ja) * 1991-02-04 1992-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ビーム等による局部半田付け方法
JPH04356351A (ja) * 1990-07-17 1992-12-10 Nippondenso Co Ltd ろう接用加熱炉
US5358166A (en) * 1992-04-16 1994-10-25 Hitachi Techno Engineering Co. Ltd. Reflow soldering apparatus
US6345757B1 (en) 1997-07-31 2002-02-12 Fujitsu Limited Reflow soldering method
KR100676353B1 (ko) * 2000-10-26 2007-01-31 산요덴키가부시키가이샤 혼성 집적 회로 장치의 제조 방법
CN102554396A (zh) * 2012-01-18 2012-07-11 欧朗科技(苏州)有限公司 用于波峰焊的冷却风扇装置
US20130062399A1 (en) * 2010-04-14 2013-03-14 Afc-Holcroft Apparatus for and method of brazing aluminium products with closed loop conveyor within the furnace
CN103227127A (zh) * 2008-06-11 2013-07-31 应用材料意大利有限公司 用于丝网印刷的短热力曲线炉
CN112002650A (zh) * 2020-08-20 2020-11-27 上海应用技术大学 一种真空回流共晶焊接的工艺方法
US11090751B2 (en) 2016-11-18 2021-08-17 Denso Corporation Reflow device and method for manufacturing substrate using the reflow device

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04356351A (ja) * 1990-07-17 1992-12-10 Nippondenso Co Ltd ろう接用加熱炉
JPH04253564A (ja) * 1991-02-04 1992-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 光ビーム等による局部半田付け方法
US5358166A (en) * 1992-04-16 1994-10-25 Hitachi Techno Engineering Co. Ltd. Reflow soldering apparatus
US6345757B1 (en) 1997-07-31 2002-02-12 Fujitsu Limited Reflow soldering method
KR100676353B1 (ko) * 2000-10-26 2007-01-31 산요덴키가부시키가이샤 혼성 집적 회로 장치의 제조 방법
CN103227127A (zh) * 2008-06-11 2013-07-31 应用材料意大利有限公司 用于丝网印刷的短热力曲线炉
US20130062399A1 (en) * 2010-04-14 2013-03-14 Afc-Holcroft Apparatus for and method of brazing aluminium products with closed loop conveyor within the furnace
US8714432B2 (en) * 2010-04-14 2014-05-06 Afc-Holcroft Apparatus for and method of brazing aluminium products with closed loop conveyor within the furnace
CN102554396A (zh) * 2012-01-18 2012-07-11 欧朗科技(苏州)有限公司 用于波峰焊的冷却风扇装置
US11090751B2 (en) 2016-11-18 2021-08-17 Denso Corporation Reflow device and method for manufacturing substrate using the reflow device
CN112002650A (zh) * 2020-08-20 2020-11-27 上海应用技术大学 一种真空回流共晶焊接的工艺方法

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