JPH0335876A - リフロー装置 - Google Patents
リフロー装置Info
- Publication number
- JPH0335876A JPH0335876A JP1172248A JP17224889A JPH0335876A JP H0335876 A JPH0335876 A JP H0335876A JP 1172248 A JP1172248 A JP 1172248A JP 17224889 A JP17224889 A JP 17224889A JP H0335876 A JPH0335876 A JP H0335876A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- reflow
- temperature
- board
- heated
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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。
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部品、電子部品をプリント回路基板
等（以後基板と称する）に半田付けするためのリフロー
装置に関するものである。
等（以後基板と称する）に半田付けするためのリフロー
装置に関するものである。
従来の技術
近来電子及び電気機器の小型化に伴い、これらの機器に
使用される各種部品を実装した基板も小型、高密度化さ
れている。この様な実装基板を製造するに当ってはリフ
ロー装置で基板上に所望の部品を半田付けすることが行
われている。
使用される各種部品を実装した基板も小型、高密度化さ
れている。この様な実装基板を製造するに当ってはリフ
ロー装置で基板上に所望の部品を半田付けすることが行
われている。
従来のリフロー装置にかいては基板上にリフロー用クリ
ーム半田を塗布し、各部品を載置した後、前記半田を連
続的に加熱リフローするのであるが。
ーム半田を塗布し、各部品を載置した後、前記半田を連
続的に加熱リフローするのであるが。
かかるリフロー装置の加熱方式には、雰囲気加熱。
熱風加熱、赤外線輻射加熱０Ｍ気潜＃！：″ｆ！：利用
した加熱等がある。
した加熱等がある。
これらの加熱方式の中、雰囲気７７０熱は、基板の酸化
防止策として不活性ガスが利用できる利点はあるが、被
１ｘｉ熱物である部品及び基板の昇温速度が遅いという
欠点を有している。また熱風加熱は前記雰囲気加熱に比
して被加熱物の昇温速度は速くすることができるが、加
熱の均一性、熱伝達に劣るという欠点を有している。ま
た加熱効率を上げるべく風速を上げると、基板上の部品
位置がずれてしまうことがあるという欠点も有する。次
に赤外線輻射加熱は、放射効率も高く、温度制御が容易
にできる利点を有するが、被加熱物の種類によって赤外
線吸収率に差があり、このため被加熱物によって昇温速
度が変化し、それぞれによって温度のバラツキが生ずる
欠点を有している。次に蒸気潜熱を利用した加熱では、
弗素系有機溶剤を沸とうさせて、その飽和蒸気で半田付
けを行うため均一な加熱特性は得られるが、ランニング
コスト、作業環境の点で問題を有してｈｐ、このため特
殊な場合を除き普及するに至っていない。
防止策として不活性ガスが利用できる利点はあるが、被
１ｘｉ熱物である部品及び基板の昇温速度が遅いという
欠点を有している。また熱風加熱は前記雰囲気加熱に比
して被加熱物の昇温速度は速くすることができるが、加
熱の均一性、熱伝達に劣るという欠点を有している。ま
た加熱効率を上げるべく風速を上げると、基板上の部品
位置がずれてしまうことがあるという欠点も有する。次
に赤外線輻射加熱は、放射効率も高く、温度制御が容易
にできる利点を有するが、被加熱物の種類によって赤外
線吸収率に差があり、このため被加熱物によって昇温速
度が変化し、それぞれによって温度のバラツキが生ずる
欠点を有している。次に蒸気潜熱を利用した加熱では、
弗素系有機溶剤を沸とうさせて、その飽和蒸気で半田付
けを行うため均一な加熱特性は得られるが、ランニング
コスト、作業環境の点で問題を有してｈｐ、このため特
殊な場合を除き普及するに至っていない。
そこで前述した加勢方式の改善策として近年赤外線輻射
と熱風とにより被加熱物を加熱するという輻射と対流を
組合わせた加熱方式のリフロー装置が注目されるように
なって来た。例えばリフロー装置の加熱部全域にわたっ
ての上方からの熱風加熱と部分的な赤外線輻射加熱とを
併用したリフロー装置がある。この例を第４図に示す。
と熱風とにより被加熱物を加熱するという輻射と対流を
組合わせた加熱方式のリフロー装置が注目されるように
なって来た。例えばリフロー装置の加熱部全域にわたっ
ての上方からの熱風加熱と部分的な赤外線輻射加熱とを
併用したリフロー装置がある。この例を第４図に示す。
第４図に訃いて、１１及び１２はリフロー装置の加熱室
内の雰囲気加熱用ヒータであり、１３はファンであり加
熱された雰囲気を下向きに吹きつける風を作９、これに
よってコンベア３上に乗せられた被加熱物４を加熱し、
更に赤外線ヒータ１６及び１７で補助的に加熱し≠円相
けしている。
内の雰囲気加熱用ヒータであり、１３はファンであり加
熱された雰囲気を下向きに吹きつける風を作９、これに
よってコンベア３上に乗せられた被加熱物４を加熱し、
更に赤外線ヒータ１６及び１７で補助的に加熱し≠円相
けしている。
更に、別の例としてリフロー装置の加熱部全域にわたっ
ての上下方からの熱風強制循環加熱方式のリフロー装置
がある。この例を第５図に示す。
ての上下方からの熱風強制循環加熱方式のリフロー装置
がある。この例を第５図に示す。
第６図に釦いて１８は送風機であり、送風機１８によっ
て空気を強制的にかなりの風速で循環させ、該循環する
空気をヒータ１９により加勢してコンベア３上を搬送さ
れる被加熱物の基板上に吹き付けて予備加熱し、更に同
様な方法で循環しつつ加、塾されて半田付は温度に到達
した高温の空気を基板上に吹き付けてリフロー用半田を
溶融させて半田付けしている。
て空気を強制的にかなりの風速で循環させ、該循環する
空気をヒータ１９により加勢してコンベア３上を搬送さ
れる被加熱物の基板上に吹き付けて予備加熱し、更に同
様な方法で循環しつつ加、塾されて半田付は温度に到達
した高温の空気を基板上に吹き付けてリフロー用半田を
溶融させて半田付けしている。
発明が解決しようとする課題
しかしながら第４図に示しｆｃ従来のリフロー装置では
、単なる輻射加熱方式のリフロー装置に比べて比較的均
一に加熱され、同一基板内での温度のバラツキは少ない
。しかしながら被加熱物の熱容量が犬きぐ、かつ基板に
装着される各部品の実装密度に著しく疎密の差があるよ
うな場合には、同一基板内にかいてその温度にバラツキ
を生じかつその差が大きくなる。このため半田の溶融に
不充分な箇所が生じ、これも不良品発生の原因となって
いた。
、単なる輻射加熱方式のリフロー装置に比べて比較的均
一に加熱され、同一基板内での温度のバラツキは少ない
。しかしながら被加熱物の熱容量が犬きぐ、かつ基板に
装着される各部品の実装密度に著しく疎密の差があるよ
うな場合には、同一基板内にかいてその温度にバラツキ
を生じかつその差が大きくなる。このため半田の溶融に
不充分な箇所が生じ、これも不良品発生の原因となって
いた。
また第５図に示した従来のリフロー装置では、温風を強
制的に吹き付けて加熱していることにょシ、被加熱物の
予熱、リフロー半田付 度上昇と、被加熱物の大きさ、数の多少（疎密）によっ
て生ずる温度差を小さくすることはできるが、被加熱物
に温風を強制的に吹き付けているため、基板上のチップ
部品が位置ずれを生じゃすくなシ、これも不良品発生の
原因となっていた。
制的に吹き付けて加熱していることにょシ、被加熱物の
予熱、リフロー半田付 度上昇と、被加熱物の大きさ、数の多少（疎密）によっ
て生ずる温度差を小さくすることはできるが、被加熱物
に温風を強制的に吹き付けているため、基板上のチップ
部品が位置ずれを生じゃすくなシ、これも不良品発生の
原因となっていた。
従って本発明の目的は、基板内の温度バラツキが少なく
、被加熱物の大きさ、及び載置された部品の種類、基板
上の実装密度によって加熱温度に影響を受けず、比較的
加熱を均一になしうると共に部品の位置ずれも少ないリ
フロー装置を提供することにある。
、被加熱物の大きさ、及び載置された部品の種類、基板
上の実装密度によって加熱温度に影響を受けず、比較的
加熱を均一になしうると共に部品の位置ずれも少ないリ
フロー装置を提供することにある。
課題を解決するための手段
上記問題点を解決するため本発明のリフロー装置にかい
ては、加熱室内に複数の発熱体を設けると共に、前記発
熱体の輻射面温度を制御する手段を設けたものである。
ては、加熱室内に複数の発熱体を設けると共に、前記発
熱体の輻射面温度を制御する手段を設けたものである。
作用
本発明はリフロー用半田が塗布され、部品が載置された
基板を、任意に温度制御できる複数の発熱体を備えたト
ンネル状加熱室内にコンベアで連続的に搬送しながら前
記リフロー用半田を溶融した後、冷却固化させることに
よって前記部品を基板に半田付けする。特に本発明のリ
フロー装置にかいては複数の発熱体からの輻射熱によっ
てコンベア上の被加熱物即ち部品載置基板を加熱するこ
とができるようになる。この結果被加熱物の昇温効率及
び均一加熱特性が向上して部品載置の疎密に関係なく、
同一基板内の温度のバラツキが少なくなり、リフロー半
田付は品質を向上させかつ安定にすることができる。
基板を、任意に温度制御できる複数の発熱体を備えたト
ンネル状加熱室内にコンベアで連続的に搬送しながら前
記リフロー用半田を溶融した後、冷却固化させることに
よって前記部品を基板に半田付けする。特に本発明のリ
フロー装置にかいては複数の発熱体からの輻射熱によっ
てコンベア上の被加熱物即ち部品載置基板を加熱するこ
とができるようになる。この結果被加熱物の昇温効率及
び均一加熱特性が向上して部品載置の疎密に関係なく、
同一基板内の温度のバラツキが少なくなり、リフロー半
田付は品質を向上させかつ安定にすることができる。
実施例
以下に本発明のリフロー装置の一実施例を図面を参照し
て説明する。
て説明する。
第１図は本発明のリフロー装置の一実施例の断面略図で
あシ、２はリフロー装置１のトンネル状の加熱室であシ
、３は無端搬送コンベアであう、これはリフロー用半田
を塗布し、チップ部品を載置した基板４を加熱室内に搬
送する。６はチップ部品載置基板４を遠赤外線により加
熱する赤外線ヒータで、加熱室２内を通るコンベア３の
上下からそれぞれ下方及び上方に向って加熱し、加熱室
２内の雰囲気をも加熱する。６は溶融したリフロー用半
田を冷却固化させる冷却ファンである。なか７は加熱室
２の周囲に設けられた熱絶縁体で、加熱室２の外部の温
度上昇を防止するために設けである。
あシ、２はリフロー装置１のトンネル状の加熱室であシ
、３は無端搬送コンベアであう、これはリフロー用半田
を塗布し、チップ部品を載置した基板４を加熱室内に搬
送する。６はチップ部品載置基板４を遠赤外線により加
熱する赤外線ヒータで、加熱室２内を通るコンベア３の
上下からそれぞれ下方及び上方に向って加熱し、加熱室
２内の雰囲気をも加熱する。６は溶融したリフロー用半
田を冷却固化させる冷却ファンである。なか７は加熱室
２の周囲に設けられた熱絶縁体で、加熱室２の外部の温
度上昇を防止するために設けである。
以上のように構成されたリフロー装置について以下にそ
の動作について説明する。先ずリフロー用半田を塗布し
たチップ部品載置基板４を無端搬送コンベア３に載せ、
矢印ムで示す方向へ走行させ、トンネル状加熱室２内に
搬入する。このとき加熱源である赤外線ヒータ６による
輻射熱によって、へ〃トコンベアａ上に載置されて搬送
されているチップ部品載置基板４を加熱し、基板上のリ
フロー用半田を加熱溶融させ、加熱室２を出たとき冷却
固化させて、チップ部品を基板に実装させるのである。
の動作について説明する。先ずリフロー用半田を塗布し
たチップ部品載置基板４を無端搬送コンベア３に載せ、
矢印ムで示す方向へ走行させ、トンネル状加熱室２内に
搬入する。このとき加熱源である赤外線ヒータ６による
輻射熱によって、へ〃トコンベアａ上に載置されて搬送
されているチップ部品載置基板４を加熱し、基板上のリ
フロー用半田を加熱溶融させ、加熱室２を出たとき冷却
固化させて、チップ部品を基板に実装させるのである。
上記実施例による赤外線ヒータ６からの輻射熱を基板上
に載置されている部品の実装密度に対応し加熱温度をコ
ントローμ部１ｏにて制御し、チップ部品載置基板４の
加熱時の昇温速度の上昇と基板内温度が均一化する状態
を具体例により以下に示す。
に載置されている部品の実装密度に対応し加熱温度をコ
ントローμ部１ｏにて制御し、チップ部品載置基板４の
加熱時の昇温速度の上昇と基板内温度が均一化する状態
を具体例により以下に示す。
任意に輻射面温度を制御できる３０Ｗの発熱体８よシ構
成された１枚３ＫＷの赤外線ヒータ６を加熱室２のぺ〃
トランベア３を挟んで上下面にそれぞれ６枚設置して、
長さが２ｍとなる加熱室２を備えたリフロー装置１にか
いて、Ｓｎ／Ｐｂ （ｅ ａ／３７）の共晶リフロー用
半田を塗布したチップ部品載置基板４を搬送コンベア３
に載せ、 １．０ｒｙ１５＋のコンベア搬送速度で走行
させた。そして前記赤外線ヒータ６による輻射加熱を基
板上に載置されている部品の実装密度に対応して発熱体
８の輻射熱を制御し、リフロー用半田を共晶温度以上に
加熱し、溶融させてリフロー半田付けを行った。なか、
発熱体８の輻射面温度は温度検知器９により検知され、
この温度検知器９からの信号にもとづきコントロール部
にてコントロールされる。
成された１枚３ＫＷの赤外線ヒータ６を加熱室２のぺ〃
トランベア３を挟んで上下面にそれぞれ６枚設置して、
長さが２ｍとなる加熱室２を備えたリフロー装置１にか
いて、Ｓｎ／Ｐｂ （ｅ ａ／３７）の共晶リフロー用
半田を塗布したチップ部品載置基板４を搬送コンベア３
に載せ、 １．０ｒｙ１５＋のコンベア搬送速度で走行
させた。そして前記赤外線ヒータ６による輻射加熱を基
板上に載置されている部品の実装密度に対応して発熱体
８の輻射熱を制御し、リフロー用半田を共晶温度以上に
加熱し、溶融させてリフロー半田付けを行った。なか、
発熱体８の輻射面温度は温度検知器９により検知され、
この温度検知器９からの信号にもとづきコントロール部
にてコントロールされる。
第３図は上述した如くしてリフロー半田付けを行った場
合のチップ部品及び基板表面の温度プロファイルを示す
。チップ部品としてはアルミ電解コンデンサを用い、こ
の電極部を基板に半田付けした。
合のチップ部品及び基板表面の温度プロファイルを示す
。チップ部品としてはアルミ電解コンデンサを用い、こ
の電極部を基板に半田付けした。
第３図においてＰは実装密度の疎の部分の基板表面温度
を示し、ｑは実装密度の密の部分のアルミ電解コンデン
サ電極部の温度である。両者の間には殆ど温度差がない
。
を示し、ｑは実装密度の密の部分のアルミ電解コンデン
サ電極部の温度である。両者の間には殆ど温度差がない
。
これ゛に対し前述した第４図及び第６図に示した従来の
リフロー装置では、同じく基板表面と高密度で実装され
たアルミ電解コンデンサ電極部との温度差が３０〜６０
℃にも達し、リフロー半田付けが不充分もしくは不可能
であった。
リフロー装置では、同じく基板表面と高密度で実装され
たアルミ電解コンデンサ電極部との温度差が３０〜６０
℃にも達し、リフロー半田付けが不充分もしくは不可能
であった。
発明の効果
本発明のリフロー装置においては、その加熱室に任意に
輻射面温度を制御できる発熱体を設置していることによ
り、発熱体の輻射加熱と加熱室内雰囲気の対流により、
被加熱物の予熱、リフロー用半田の加熱の速度上昇と、
被加熱物の大きさ。
輻射面温度を制御できる発熱体を設置していることによ
り、発熱体の輻射加熱と加熱室内雰囲気の対流により、
被加熱物の予熱、リフロー用半田の加熱の速度上昇と、
被加熱物の大きさ。
数の多少（疎密）によって生ずる温度差を小さくするこ
とができ、加熱リフロー半田付けの効率を向上させるこ
とができる。
とができ、加熱リフロー半田付けの効率を向上させるこ
とができる。
第１図は本発明のリフロー装置の一夾、施例の断面略図
、第２図は赤外線ヒータの一実施例を示す説明図、第３
図は第１図の実施例における温度プロファイルを示す図
、第４図及び第６図は従来のリフロー装置の断面略図で
ある。 １・、、 、、 リフロー装置、２・・・・−加熱室、
３・・・・・・搬送コンベア、４・−・・・チップ部品
載置基板、６・・・・・・赤外線ヒータ、６・・・・・
・冷却ファン％ ７−・−熱絶縁体、８・・・・−発熱
体、９・・・・・・温度検知器、１０・・・・・・コン
トロール部。 ｒ−一−リフ〇−装置 ２−７１１ ｍ １ｆ ３− 鉛迭コ）ベア ４− ＋ワプ釦品載Ｗ蟇仮 ５− 赤外嫌ヒータ ６−ｉδ用ファン ７−− Ｆ絶線体 第 図 第 図 時 間 （衿） 第 Δ 図 第 図
、第２図は赤外線ヒータの一実施例を示す説明図、第３
図は第１図の実施例における温度プロファイルを示す図
、第４図及び第６図は従来のリフロー装置の断面略図で
ある。 １・、、 、、 リフロー装置、２・・・・−加熱室、
３・・・・・・搬送コンベア、４・−・・・チップ部品
載置基板、６・・・・・・赤外線ヒータ、６・・・・・
・冷却ファン％ ７−・−熱絶縁体、８・・・・−発熱
体、９・・・・・・温度検知器、１０・・・・・・コン
トロール部。 ｒ−一−リフ〇−装置 ２−７１１ ｍ １ｆ ３− 鉛迭コ）ベア ４− ＋ワプ釦品載Ｗ蟇仮 ５− 赤外嫌ヒータ ６−ｉδ用ファン ７−− Ｆ絶線体 第 図 第 図 時 間 （衿） 第 Δ 図 第 図
Claims (1)
- リフロー用半田が塗布され、電子部品が載置された基
板を移送するコンベア部と、このコンベア部の中間に設
け前記基板のリフロー用半田を加熱溶融する加熱部と、
前記加熱部の後方に位置し、溶融したリフロー用半田を
冷却固化させる冷却部とを具備したリフロー装置におい
て、前記加熱部は任意に温度制御できる複数の発熱体か
ら構成され、前記発熱体の近傍に温度検知器を取付け、
該温度検知器により前記発熱体の輻射面温度を制御する
手段を設けたことを特徴とするリフロー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1172248A JPH0335876A (ja) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | リフロー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1172248A JPH0335876A (ja) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | リフロー装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0335876A true JPH0335876A (ja) | 1991-02-15 |
Family
ID=15938370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1172248A Pending JPH0335876A (ja) | 1989-07-03 | 1989-07-03 | リフロー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0335876A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS607193A (ja) * | 1983-06-25 | 1985-01-14 | 古河電気工業株式会社 | 回路基板用半田付炉 |
-
1989
- 1989-07-03 JP JP1172248A patent/JPH0335876A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS607193A (ja) * | 1983-06-25 | 1985-01-14 | 古河電気工業株式会社 | 回路基板用半田付炉 |
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