JPH0555226B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0555226B2 JPH0555226B2 JP63257429A JP25742988A JPH0555226B2 JP H0555226 B2 JPH0555226 B2 JP H0555226B2 JP 63257429 A JP63257429 A JP 63257429A JP 25742988 A JP25742988 A JP 25742988A JP H0555226 B2 JPH0555226 B2 JP H0555226B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- brazing
- zone
- reflow oven
- conveyor belt
- electrical components
- 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.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3494—Heating processes for reflow soldering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/005—Soldering by means of radiant energy
- B23K1/0053—Soldering by means of radiant energy soldering by means of infrared [IR]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/008—Soldering within a furnace
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/11—Treatments characterised by their effect, e.g. heating, cooling, roughening
- H05K2203/1121—Cooling, e.g. specific areas of a PCB being cooled during reflow soldering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Tunnel Furnaces (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、配線板のための載置要素を有してい
るコンベヤベルトにより配線板の上に電気的部材
のロウ付けのためのリフロー炉であつて、コンベ
ヤベルトに沿つて、ベルトの走行平面の上部及び
(又は)下部に、赤外線放射体が間隔を置いて配
置されており、赤外線放射体は、少なくとも1個
の加熱区域と、ベルトの走行方向において、この
加熱区域の後部に、1個のロウ付け区域を付属さ
れているリフロー炉に関するものである。
るコンベヤベルトにより配線板の上に電気的部材
のロウ付けのためのリフロー炉であつて、コンベ
ヤベルトに沿つて、ベルトの走行平面の上部及び
(又は)下部に、赤外線放射体が間隔を置いて配
置されており、赤外線放射体は、少なくとも1個
の加熱区域と、ベルトの走行方向において、この
加熱区域の後部に、1個のロウ付け区域を付属さ
れているリフロー炉に関するものである。
従来の技術
SMD(Surface Mounted Device)に対す
る赤外線リフロー炉とも言われているこのような
リフロー炉は、一般的に知られている。例えば、
このような炉は、“Panasert−RFE−Dual Side
Heating Reflow Soldering Curing Oven”の
名称の下に知られている。これらの炉は、コンベ
ヤベルトを有しており、その上に、配線板が炉を
貫いて走行するように、配線板が載置される。こ
のコンベヤベルトの上部及び(又は)下部には、
電気的構成部材を備えられた配線板をロウ付けす
るために、赤外線放射体が、管、又は、加熱板の
形状で、配置される。赤外線放射体による加熱
は、多数の加熱区域に分割されており、これらの
区域は、ロウを必要なロウ付け温度において構成
部材をロウ付けするために連続的に加熱するため
に、異なつた加熱能力により作動される。
る赤外線リフロー炉とも言われているこのような
リフロー炉は、一般的に知られている。例えば、
このような炉は、“Panasert−RFE−Dual Side
Heating Reflow Soldering Curing Oven”の
名称の下に知られている。これらの炉は、コンベ
ヤベルトを有しており、その上に、配線板が炉を
貫いて走行するように、配線板が載置される。こ
のコンベヤベルトの上部及び(又は)下部には、
電気的構成部材を備えられた配線板をロウ付けす
るために、赤外線放射体が、管、又は、加熱板の
形状で、配置される。赤外線放射体による加熱
は、多数の加熱区域に分割されており、これらの
区域は、ロウを必要なロウ付け温度において構成
部材をロウ付けするために連続的に加熱するため
に、異なつた加熱能力により作動される。
配線板にロウ付けされるべきである構成部材の
測定の結果により、大きな構成部材は、より小さ
な構成部材よりも、ゆつくりと加熱することが分
かつたが、より小さな構成部材は、配線板から、
ほんのわずかに突出しているだけであり、また、
その熱容量は、より小さな大きさのために、格段
に小さいものである。このために、小さな構成部
材には高い応力が生ずる結果となることがある。
これにより、ロウ付けステーシヨンにおいて、こ
れにより、Chip−PLCC64のような構成部材のハ
ウジングと、トランジスタとの間には、40℃〜45
℃に横たわつている温度差が生ずる。ロウ付け区
域の中における個々の構成部材の間のこの高い温
度差は、小さな構成部材が過熱され、過剰に応力
を加えられ、一方、大きな構成部材は、その接続
箇所の領域内において、ロウ付け温度のわずかに
上方の温度に達すると言う結果となるが、その必
要なロウ付け温度は、半田に対しては、ほぼ180
℃〜185℃に横たわつている。
測定の結果により、大きな構成部材は、より小さ
な構成部材よりも、ゆつくりと加熱することが分
かつたが、より小さな構成部材は、配線板から、
ほんのわずかに突出しているだけであり、また、
その熱容量は、より小さな大きさのために、格段
に小さいものである。このために、小さな構成部
材には高い応力が生ずる結果となることがある。
これにより、ロウ付けステーシヨンにおいて、こ
れにより、Chip−PLCC64のような構成部材のハ
ウジングと、トランジスタとの間には、40℃〜45
℃に横たわつている温度差が生ずる。ロウ付け区
域の中における個々の構成部材の間のこの高い温
度差は、小さな構成部材が過熱され、過剰に応力
を加えられ、一方、大きな構成部材は、その接続
箇所の領域内において、ロウ付け温度のわずかに
上方の温度に達すると言う結果となるが、その必
要なロウ付け温度は、半田に対しては、ほぼ180
℃〜185℃に横たわつている。
発明が解決しようとする課題
本発明は、今や、ロウ付け区域内において、配
線板の上にロウ付けされるべき大きな構成部材
と、小さな構成部材との間の温度が、従来の炉に
比べ、一層均一化されるように、頭書に述べられ
た種類のリフロー炉を再開発することを、課題と
するものである。
線板の上にロウ付けされるべき大きな構成部材
と、小さな構成部材との間の温度が、従来の炉に
比べ、一層均一化されるように、頭書に述べられ
た種類のリフロー炉を再開発することを、課題と
するものである。
課題を解決するための手段
この課題は、本発明によると、上述の種類のリ
フロー炉において、加熱区域と、ロウ付け区域と
の間に、冷却区域が配置されており、この中にお
いて、ガス状冷却媒体による強制冷却が行われ、
ガス状冷却媒体は、送風機により、冷却区域の中
に配置されたノズルを経て、コンベヤベルトの平
面に対して本質的に垂直に流れるようにして、解
決される。この手段により、配線板は、最初の加
熱の後に、それらが、ロウ付け区域内に入る前
に、強制冷却される。この冷却は、小さな構成部
材が、配線板の上において、大きな構成部材より
も、より速やかに冷却されるが、大きな構成部材
は、高い熱容量により、いずれにせよ、より低い
温度に加熱されるようにする。ロウ抜け区域の前
の領域内において、既に、ロウ付け温度に近い温
度を有している小さな構成部材は、その温度にお
いて、それらがロウ付け区域の中に走入する前
に、大きな構成部材に近付けられる。測定は、こ
の強制冷却により、大きなChip−PLCC64及び小
さなトランジスタ(測定されたChip−PLCC64
は、トランジスタよりも、約400倍の大きな質量
を有している)は、ロウ付け区域の前において、
実際的に同じ温度に持ち来されることができるこ
とが分かつた。ロウ付け区域の前におけるこの温
度均衡の結果として、大きな構成部材と、小さな
構成部材との間に、従来の炉に比べ少なくとも10
℃より良好な温度近似を達成されることができ
る。すなわち、これらの構成部材の間には、約20
℃〜30℃の温度差が存在するだけとされる。この
「温度近似」、又は、温度差の減少により、小さな
構成部材は、より小さな応力を加えられ、すなわ
ち、温度的に小さな応力を加えられ、また、全体
の加熱時間は、構成部材の質量に応じて最小に短
縮され、好適には、3.5minに過ぎないまで短縮
される。
フロー炉において、加熱区域と、ロウ付け区域と
の間に、冷却区域が配置されており、この中にお
いて、ガス状冷却媒体による強制冷却が行われ、
ガス状冷却媒体は、送風機により、冷却区域の中
に配置されたノズルを経て、コンベヤベルトの平
面に対して本質的に垂直に流れるようにして、解
決される。この手段により、配線板は、最初の加
熱の後に、それらが、ロウ付け区域内に入る前
に、強制冷却される。この冷却は、小さな構成部
材が、配線板の上において、大きな構成部材より
も、より速やかに冷却されるが、大きな構成部材
は、高い熱容量により、いずれにせよ、より低い
温度に加熱されるようにする。ロウ抜け区域の前
の領域内において、既に、ロウ付け温度に近い温
度を有している小さな構成部材は、その温度にお
いて、それらがロウ付け区域の中に走入する前
に、大きな構成部材に近付けられる。測定は、こ
の強制冷却により、大きなChip−PLCC64及び小
さなトランジスタ(測定されたChip−PLCC64
は、トランジスタよりも、約400倍の大きな質量
を有している)は、ロウ付け区域の前において、
実際的に同じ温度に持ち来されることができるこ
とが分かつた。ロウ付け区域の前におけるこの温
度均衡の結果として、大きな構成部材と、小さな
構成部材との間に、従来の炉に比べ少なくとも10
℃より良好な温度近似を達成されることができ
る。すなわち、これらの構成部材の間には、約20
℃〜30℃の温度差が存在するだけとされる。この
「温度近似」、又は、温度差の減少により、小さな
構成部材は、より小さな応力を加えられ、すなわ
ち、温度的に小さな応力を加えられ、また、全体
の加熱時間は、構成部材の質量に応じて最小に短
縮され、好適には、3.5minに過ぎないまで短縮
される。
配線板の加熱の間における、ゆつくりとした温
度の均衡は、ベルトの走行方向においてロウ付け
区域の前に、強制冷却区域により相互に分離され
た多数の加熱区域を設けることにより促進される
ことができる。個々の加熱区域の間において、小
さな構成部材が、その都度、大きな構成部材より
も、より速やかに冷却され、これにより、構成部
材は、個々の加熱区域の中において、しかも、ゆ
つくりと加熱されるようにするが、しかしなが
ら、異なつた構成部材の間の温度差は、小さく保
持される。強制冷却される追加の冷却区域により
相互に分離された2個の加熱区域が設けられるこ
とが、推奨される。
度の均衡は、ベルトの走行方向においてロウ付け
区域の前に、強制冷却区域により相互に分離され
た多数の加熱区域を設けることにより促進される
ことができる。個々の加熱区域の間において、小
さな構成部材が、その都度、大きな構成部材より
も、より速やかに冷却され、これにより、構成部
材は、個々の加熱区域の中において、しかも、ゆ
つくりと加熱されるようにするが、しかしなが
ら、異なつた構成部材の間の温度差は、小さく保
持される。強制冷却される追加の冷却区域により
相互に分離された2個の加熱区域が設けられるこ
とが、推奨される。
ロウ付け区域の中における追加の冷却は、ロウ
付区域の中における余りにも大きな温度上昇を回
避するために有利である。このような強制的冷却
により、ロウ付け区域は、温度輪郭を偏平とさ
れ、これにより、ロウ付け温度は、ロウ付けが行
われる、より長い領域に渡り近付けられることが
でき、大きな構成部材と、小さな構成部材との間
の温度差が、最小に制限されるようにする。
付区域の中における余りにも大きな温度上昇を回
避するために有利である。このような強制的冷却
により、ロウ付け区域は、温度輪郭を偏平とさ
れ、これにより、ロウ付け温度は、ロウ付けが行
われる、より長い領域に渡り近付けられることが
でき、大きな構成部材と、小さな構成部材との間
の温度差が、最小に制限されるようにする。
冷却媒体として、空気が推奨されるが、この空
気はコンベヤベルトの下部及び(又は)上部の空
気分配室の上に、個々の冷却区域及びロウ付け区
域に分割される。指向された流れを達成するため
に冷却空気は、ノズルを介してコンベヤベルトの
上及びその上に置かれた配線板の上に供給され
る。非常に簡単な様式においては、このノズル
は、U型材により形成されることができ、このU
型材は、間隔を置いて且つ相互に平行に、コンベ
ヤベルトの走行方向に対して横方向に配置され
る。このU型材の隣接する脚の間において、冷却
空気の層流が生成される。1〜3mmの隣接する脚
の間の内幅(ノズル間隔)が、有利であることが
分かつた。U型材の脚の長さは、40〜70mmが推奨
され、隣接するノズル開口の平均間隔ないしはノ
ズル間隔は、50〜80mmが推奨される。
気はコンベヤベルトの下部及び(又は)上部の空
気分配室の上に、個々の冷却区域及びロウ付け区
域に分割される。指向された流れを達成するため
に冷却空気は、ノズルを介してコンベヤベルトの
上及びその上に置かれた配線板の上に供給され
る。非常に簡単な様式においては、このノズル
は、U型材により形成されることができ、このU
型材は、間隔を置いて且つ相互に平行に、コンベ
ヤベルトの走行方向に対して横方向に配置され
る。このU型材の隣接する脚の間において、冷却
空気の層流が生成される。1〜3mmの隣接する脚
の間の内幅(ノズル間隔)が、有利であることが
分かつた。U型材の脚の長さは、40〜70mmが推奨
され、隣接するノズル開口の平均間隔ないしはノ
ズル間隔は、50〜80mmが推奨される。
例えば、間に接続された冷却区域を有している
2個の加熱区域を有している上記のリフロー炉に
より、コンベヤベルトの通過速度は、0.6m/
min〜1m/min、好適には、約0.8m/minで走
行される。特に、この速度においては、赤外線放
射体のエネルギー密度は、第一の加熱区域内にお
いて、約3.5〜4.5W/cm2、第二の加熱区域内にお
いては、約2〜3W/cm2、ロウ付け区域内におい
ては、5〜6W/cm2であるべきである。ロウ付け
区域を非常に短く保持することができるように、
この領域内に、好適には、長波長の赤外線放射体
に比べ、より高いエネルギー密度が顕著である中
波長及び(又は)短波長の赤外線放射体が設けら
れる。
2個の加熱区域を有している上記のリフロー炉に
より、コンベヤベルトの通過速度は、0.6m/
min〜1m/min、好適には、約0.8m/minで走
行される。特に、この速度においては、赤外線放
射体のエネルギー密度は、第一の加熱区域内にお
いて、約3.5〜4.5W/cm2、第二の加熱区域内にお
いては、約2〜3W/cm2、ロウ付け区域内におい
ては、5〜6W/cm2であるべきである。ロウ付け
区域を非常に短く保持することができるように、
この領域内に、好適には、長波長の赤外線放射体
に比べ、より高いエネルギー密度が顕著である中
波長及び(又は)短波長の赤外線放射体が設けら
れる。
ロウ付け区域に続いている追加の冷却区域が、
構成部材を、それらが、リフロー炉から引き出さ
れる前に、十分に冷却することに役立つ。
構成部材を、それらが、リフロー炉から引き出さ
れる前に、十分に冷却することに役立つ。
第一及び第二冷却区域の中に、個々の赤外線放
射体が設置されることができ、これらが、必要な
場合に、加熱区域の赤外線放射体から分離されて
作動され、これにより、ロウ付けされるべき構成
部材に関係して、迅速な冷却に反対に作用をする
ようにすることもできる。
射体が設置されることができ、これらが、必要な
場合に、加熱区域の赤外線放射体から分離されて
作動され、これにより、ロウ付けされるべき構成
部材に関係して、迅速な冷却に反対に作用をする
ようにすることもできる。
実施例
本発明の他の詳細及び特徴は、以下の本発明の
実施例を示す添付図面の説明から、明らかとなる
ものと思われる。
実施例を示す添付図面の説明から、明らかとなる
ものと思われる。
第1図から分かるように、リフロー炉は、コン
ベヤベルト1を有しており、このコンベヤベルト
1は、入口2及び出口3において、それぞれ、1
個のロール4により転向される。炉は、矢印5に
より現されているベルトの走行方向において、第
一加熱区域6、第一の鎮静区域ないしは冷却区域
7と、それに続く第二の加熱区域8と、第二の鎮
静ないしは冷却区域9と、ロウ付け区域10と、
他の冷却区域11とを有する6個の個々の区域に
分割されている。個々の加熱区域6及び8並びに
ロウ付け区域10は、長く延ばされた、管状の赤
外線放射体12を有しており、これらは、必要の
ある場合には、対状にまとめられており、この場
合、第一の加熱区域6は、第二の加熱区域8に対
して、より多くの個性の赤外線放射体12を装備
されている。赤外線放射体12により与えられる
エネルギー密度は、第一の加熱区域6内において
は、約4W/cm2を、第二の加熱区域8内において、
約2.5W/cm2を、ロウ付け区域10内において、
約5.5W/cm2を有している。
ベヤベルト1を有しており、このコンベヤベルト
1は、入口2及び出口3において、それぞれ、1
個のロール4により転向される。炉は、矢印5に
より現されているベルトの走行方向において、第
一加熱区域6、第一の鎮静区域ないしは冷却区域
7と、それに続く第二の加熱区域8と、第二の鎮
静ないしは冷却区域9と、ロウ付け区域10と、
他の冷却区域11とを有する6個の個々の区域に
分割されている。個々の加熱区域6及び8並びに
ロウ付け区域10は、長く延ばされた、管状の赤
外線放射体12を有しており、これらは、必要の
ある場合には、対状にまとめられており、この場
合、第一の加熱区域6は、第二の加熱区域8に対
して、より多くの個性の赤外線放射体12を装備
されている。赤外線放射体12により与えられる
エネルギー密度は、第一の加熱区域6内において
は、約4W/cm2を、第二の加熱区域8内において、
約2.5W/cm2を、ロウ付け区域10内において、
約5.5W/cm2を有している。
赤外線放射体12は、コンベヤベルト1の上部
に、これに対して間隔を置いて配置されている
が、コンベヤベルト1の下側の領域内には、何ら
の赤外線放射体も、存在していない。このような
リフロー炉により、コンベヤベルト1の上に置か
れた配線板が、ロウ付けされ、この場合、ロウ付
けされるべきロウ付け箇所は、赤外線放射体12
に向いている配線板の側の上に存在するが、下側
には、何らのロウ付けも、行われない。リフロー
炉の下側には、空気分配導溝13が、その全長に
渡り存在しており、この導溝13に、通風導溝1
4を介して、図示されていない送風機により、冷
却空気が供給される。空気分配導溝13を介し
て、冷却用空気が、リフロー炉の全長の上に分配
され、そこで、冷却空気は、個々のノズル15を
経て、コンベヤベルト1の下側の方向に、従つ
て、配線板の下側の上に、矢印16により現され
ているように、向けられる。ノズル15は、金属
製のU型材17の間に形成されているが、このU
型材17は、脚18の間のその開口により、下方
に向いている(また、開口を有する薄板を上方に
向けて配置する可能性もある)、相互に平行に、
コンベヤベルト1の走行方向5に対して横方向に
整とんされている。
に、これに対して間隔を置いて配置されている
が、コンベヤベルト1の下側の領域内には、何ら
の赤外線放射体も、存在していない。このような
リフロー炉により、コンベヤベルト1の上に置か
れた配線板が、ロウ付けされ、この場合、ロウ付
けされるべきロウ付け箇所は、赤外線放射体12
に向いている配線板の側の上に存在するが、下側
には、何らのロウ付けも、行われない。リフロー
炉の下側には、空気分配導溝13が、その全長に
渡り存在しており、この導溝13に、通風導溝1
4を介して、図示されていない送風機により、冷
却空気が供給される。空気分配導溝13を介し
て、冷却用空気が、リフロー炉の全長の上に分配
され、そこで、冷却空気は、個々のノズル15を
経て、コンベヤベルト1の下側の方向に、従つ
て、配線板の下側の上に、矢印16により現され
ているように、向けられる。ノズル15は、金属
製のU型材17の間に形成されているが、このU
型材17は、脚18の間のその開口により、下方
に向いている(また、開口を有する薄板を上方に
向けて配置する可能性もある)、相互に平行に、
コンベヤベルト1の走行方向5に対して横方向に
整とんされている。
U型材17の脚18の長さは、60mmであり、ま
た、2個のU型材の隣接する脚18の間のノズル
15の開口幅は、2mmである。U型材17は、第
一の鎮静区域、又は冷却区域7の中並びに第二の
鎮静区域、又は、冷却区域9の中に設けられてい
るが、第一の加熱区域6及び第二の加熱区域8
は、コンベヤベルト1の下側に、それぞれ、1個
の貫通しているカバー板19を有しており、これ
により、これらの領域内においては、何らの冷却
空気も、そばを通る配線板に流れることができな
いようにする。強制的に冷却される第一の冷却区
域7及び第二の冷却区域9の外に、第二の冷却区
域9に続いて、ロウ付け領域10の領域内には、
他のU型材17が設置されており、これは、ロウ
付け区域10の中においても、また、冷却空気
を、コンベヤベルト1の上に向ける。
た、2個のU型材の隣接する脚18の間のノズル
15の開口幅は、2mmである。U型材17は、第
一の鎮静区域、又は冷却区域7の中並びに第二の
鎮静区域、又は、冷却区域9の中に設けられてい
るが、第一の加熱区域6及び第二の加熱区域8
は、コンベヤベルト1の下側に、それぞれ、1個
の貫通しているカバー板19を有しており、これ
により、これらの領域内においては、何らの冷却
空気も、そばを通る配線板に流れることができな
いようにする。強制的に冷却される第一の冷却区
域7及び第二の冷却区域9の外に、第二の冷却区
域9に続いて、ロウ付け領域10の領域内には、
他のU型材17が設置されており、これは、ロウ
付け区域10の中においても、また、冷却空気
を、コンベヤベルト1の上に向ける。
ロウ付け箇所を上方に向けられて、リフロー炉
の入口2の領域内においてコンベヤベルト1の上
に置かれた配線板は、まず、第一の加熱区域6の
中に進入され、そこで、配線板は、第2図に示す
ように、ゆつくりと加熱される。第2図の両方の
曲線は、参照数字20を付けられたChip−
PLCC64の加熱曲線(曲線21)及び本質的によ
り小さなトランジスタ22(曲線23)を現して
いる。Chip−PLCC64並びにトランジスタ22
は、図解のために、大きな尺度で、並んで平面図
で示されている。Chip−PLCC64(参照数字20)
の質量は、3個の接続端子を有しているトランジ
スタ22の質量よりも、400倍、より大きいが、
全体のChip−PLCC64は、4個の向き合つている
側に、それぞれ、16個の接続端子を有している。
第2図による加熱曲線21,23は、第1図のリ
フロー炉に、直接的に付属されるものである。
の入口2の領域内においてコンベヤベルト1の上
に置かれた配線板は、まず、第一の加熱区域6の
中に進入され、そこで、配線板は、第2図に示す
ように、ゆつくりと加熱される。第2図の両方の
曲線は、参照数字20を付けられたChip−
PLCC64の加熱曲線(曲線21)及び本質的によ
り小さなトランジスタ22(曲線23)を現して
いる。Chip−PLCC64並びにトランジスタ22
は、図解のために、大きな尺度で、並んで平面図
で示されている。Chip−PLCC64(参照数字20)
の質量は、3個の接続端子を有しているトランジ
スタ22の質量よりも、400倍、より大きいが、
全体のChip−PLCC64は、4個の向き合つている
側に、それぞれ、16個の接続端子を有している。
第2図による加熱曲線21,23は、第1図のリ
フロー炉に、直接的に付属されるものである。
室温の下にコンベヤベルト1の上に置かれる構
成部材20,22は、第一の加熱区域6の中にお
いて異なつた速度で加熱され、この場合、大きな
Chip−PLCC64は、第一の加熱区域6の終わりに
おいて、約125℃の温度を、ロウ付けされるべき
接続端子の領域内に有しているが、Chip−
PLCC64に比べ非常に小さなトランジスタ22
は、既に、約170℃の温度を有しており、それ故、
半田のロウ付け温度のわずかに以下に横たわつて
いる温度を有している。この第一の加熱区域6の
長さは、ほぼ、535mmであり、すなわち、加熱区
域6の中における滞留時間は、約0.8m/minの
ベルト速度の場合に、40secである。加熱区域6
の後、ロウ付けされるべき構成部材を有している
配線板は、第一の冷却区域7を通つて走行し、そ
の中において、下側から、U型材17の間のノズ
ル15を介して冷却空気が、配線板の上を流れ
る。この強制冷却により、配線板及びその上にあ
る構成部材は冷却され、この場合、トランジスタ
22は、より大きな質量に対応してより大きな熱
容量を有している、本質的により大きなChip−
PLCC64(参照数字20)よりも、より速やかに
冷却し、その結果、第一の加熱区域7の始まりに
おいて、約50℃で相違していた加熱曲線21,2
3が、第二の加熱区域8の始まりにおいて、依然
として約35℃離れている。この第一の強制冷却区
域7により、それ故、異なつた構成部材の温度
は、相互につり合わされる。第二の加熱区域8の
中において、第一の冷却区域7に続いて、配線板
及び構成部材は、それらが、第二の加熱区域8の
出口において、トランジスタ22は、180℃−曲
線23−及びChip−PLCC64は、145℃−曲線2
1−の温度を有するまで加熱される。第一の冷却
区域7の長さは、360mmであり、滞留時間は、約
35secである。第二の加熱区域8の長さは、360mm
であり、貫通時間は、約35secである。第二の加
熱区域8の後に、430mmの長さを有うる第二の冷
却区域9が続き、従つて、配線板の約32secの貫
通時間が続く。ロウけ区域10の直前のこの第二
の冷却区域9は、すべての構成部材が、次ぎのよ
うな、すなわち、トランジスタ22が所属される
曲線23により現されるように、より小さな構成
部材が、大きな構成部材よりも、より速やかに冷
却し、これらの異なつた熱容量の構成部材の温度
が、つり合わされると言うような効果を有して冷
却されることが生ずるが、これらの構成部材の温
度は、本実施例においては、その時には、約125
℃に横たわつている。
成部材20,22は、第一の加熱区域6の中にお
いて異なつた速度で加熱され、この場合、大きな
Chip−PLCC64は、第一の加熱区域6の終わりに
おいて、約125℃の温度を、ロウ付けされるべき
接続端子の領域内に有しているが、Chip−
PLCC64に比べ非常に小さなトランジスタ22
は、既に、約170℃の温度を有しており、それ故、
半田のロウ付け温度のわずかに以下に横たわつて
いる温度を有している。この第一の加熱区域6の
長さは、ほぼ、535mmであり、すなわち、加熱区
域6の中における滞留時間は、約0.8m/minの
ベルト速度の場合に、40secである。加熱区域6
の後、ロウ付けされるべき構成部材を有している
配線板は、第一の冷却区域7を通つて走行し、そ
の中において、下側から、U型材17の間のノズ
ル15を介して冷却空気が、配線板の上を流れ
る。この強制冷却により、配線板及びその上にあ
る構成部材は冷却され、この場合、トランジスタ
22は、より大きな質量に対応してより大きな熱
容量を有している、本質的により大きなChip−
PLCC64(参照数字20)よりも、より速やかに
冷却し、その結果、第一の加熱区域7の始まりに
おいて、約50℃で相違していた加熱曲線21,2
3が、第二の加熱区域8の始まりにおいて、依然
として約35℃離れている。この第一の強制冷却区
域7により、それ故、異なつた構成部材の温度
は、相互につり合わされる。第二の加熱区域8の
中において、第一の冷却区域7に続いて、配線板
及び構成部材は、それらが、第二の加熱区域8の
出口において、トランジスタ22は、180℃−曲
線23−及びChip−PLCC64は、145℃−曲線2
1−の温度を有するまで加熱される。第一の冷却
区域7の長さは、360mmであり、滞留時間は、約
35secである。第二の加熱区域8の長さは、360mm
であり、貫通時間は、約35secである。第二の加
熱区域8の後に、430mmの長さを有うる第二の冷
却区域9が続き、従つて、配線板の約32secの貫
通時間が続く。ロウけ区域10の直前のこの第二
の冷却区域9は、すべての構成部材が、次ぎのよ
うな、すなわち、トランジスタ22が所属される
曲線23により現されるように、より小さな構成
部材が、大きな構成部材よりも、より速やかに冷
却し、これらの異なつた熱容量の構成部材の温度
が、つり合わされると言うような効果を有して冷
却されることが生ずるが、これらの構成部材の温
度は、本実施例においては、その時には、約125
℃に横たわつている。
今や、同一の温度を有している構成部材が、そ
の中に入るロウ付け区域10の中において、今
や、約183℃の下に置かれる本来のロウ付け過程
が、行われる。構成部材の相違する熱容量に対応
して、このロウ付け過程は、小さなトランジスタ
22において、大きなChip−PLCC64におけるよ
りも、より早く始まる。183℃のロウ付け温度の
到達は、点24により現されている。ロウ付け区
域10の長さは610mmであり、貫通時間は、約
45secである。Chip−PLCC64(参照数字20)
が、183℃の上部に横たわつているロウ付け温度
にある時間間隔は、参照数字25により現されて
おり、一方、小さなトランジスタ22に対する対
応する時間間隔は、参照数字26により現されて
いる。大きな構成部材と、小さな構成部材との間
の温度差ΔTは、参照数字27により現されてお
り、これは、例えば、31℃であり、また、最善
化、又は、追加の冷却により、更に、以下に説明
をされるように、上例よりも、一層減少されるこ
とができる。
の中に入るロウ付け区域10の中において、今
や、約183℃の下に置かれる本来のロウ付け過程
が、行われる。構成部材の相違する熱容量に対応
して、このロウ付け過程は、小さなトランジスタ
22において、大きなChip−PLCC64におけるよ
りも、より早く始まる。183℃のロウ付け温度の
到達は、点24により現されている。ロウ付け区
域10の長さは610mmであり、貫通時間は、約
45secである。Chip−PLCC64(参照数字20)
が、183℃の上部に横たわつているロウ付け温度
にある時間間隔は、参照数字25により現されて
おり、一方、小さなトランジスタ22に対する対
応する時間間隔は、参照数字26により現されて
いる。大きな構成部材と、小さな構成部材との間
の温度差ΔTは、参照数字27により現されてお
り、これは、例えば、31℃であり、また、最善
化、又は、追加の冷却により、更に、以下に説明
をされるように、上例よりも、一層減少されるこ
とができる。
ロウ付け区域10は、ベルトの走行方向5にお
いて、他の冷却区域11を、構成部材を有してい
る配線板を、リフロー炉から取り出すまでに十分
に冷却するために、随行している。温度曲線が示
すように、リフロー炉の終わりにおいては、100
℃〜135℃の温度に横たわつている。この他の冷
却区域11においても、また、配線板は、強制冷
却される。両側の一層強化された冷却及び(又
は)冷却区域11の延長により、出口温度は、一
層減少されることができる。
いて、他の冷却区域11を、構成部材を有してい
る配線板を、リフロー炉から取り出すまでに十分
に冷却するために、随行している。温度曲線が示
すように、リフロー炉の終わりにおいては、100
℃〜135℃の温度に横たわつている。この他の冷
却区域11においても、また、配線板は、強制冷
却される。両側の一層強化された冷却及び(又
は)冷却区域11の延長により、出口温度は、一
層減少されることができる。
配線板をロウ付け区域10内において過熱する
ことが無いように、また、個々の構成部材のロウ
付け箇所を目標どおりに加熱するために、ロウ付
け区域10は、また、コンベヤベルト1の下部
に、既に、述べられたU型材17の形状の強制冷
却を装備される。
ことが無いように、また、個々の構成部材のロウ
付け箇所を目標どおりに加熱するために、ロウ付
け区域10は、また、コンベヤベルト1の下部
に、既に、述べられたU型材17の形状の強制冷
却を装備される。
ロウ付け区域10の中に、異なつた構成部材の
温度曲線の一層のつり合いが、上側から、従つ
て、赤外線放射体12の方向から、追加の冷却が
行われるようにして、達成されることができる。
このために、赤外線放射体12は、U字状の薄板
28の脚の間の自由空間内に設置され、これら
が、コンベヤベルト1の下部のU型材17と相違
して、コンベヤベルト1の方に向けられる。これ
らのU字状の薄板28は、第1図には、ロウ付け
区域10の領域内において、このロウ付け区域1
0の一端部に示されているだけである。それらの
薄板28は、それぞれ、必要に応じて、全部のロ
ウ付け区域10の上に分布されることもできる。
両方の加熱区域6及び8並びにロウ付け区域10
の境界のために、赤外線放射体12の平面の中
に、側方の放射を阻止する仕切り薄板29が挿入
される。
温度曲線の一層のつり合いが、上側から、従つ
て、赤外線放射体12の方向から、追加の冷却が
行われるようにして、達成されることができる。
このために、赤外線放射体12は、U字状の薄板
28の脚の間の自由空間内に設置され、これら
が、コンベヤベルト1の下部のU型材17と相違
して、コンベヤベルト1の方に向けられる。これ
らのU字状の薄板28は、第1図には、ロウ付け
区域10の領域内において、このロウ付け区域1
0の一端部に示されているだけである。それらの
薄板28は、それぞれ、必要に応じて、全部のロ
ウ付け区域10の上に分布されることもできる。
両方の加熱区域6及び8並びにロウ付け区域10
の境界のために、赤外線放射体12の平面の中
に、側方の放射を阻止する仕切り薄板29が挿入
される。
発明の効果
本発明は、上記のような構成及び作用を有して
いるので、大きな配線板と、配線板の上にロウ付
けされるべき小さな構成部材と間における、ロウ
付け区域における温度を、従来のリフロー炉に比
べ、一層近似されることができるリフロー炉を提
供すると言う効果を発揮するものである。
いるので、大きな配線板と、配線板の上にロウ付
けされるべき小さな構成部材と間における、ロウ
付け区域における温度を、従来のリフロー炉に比
べ、一層近似されることができるリフロー炉を提
供すると言う効果を発揮するものである。
第1図は、本発明によるベルトリフロー炉の縦
断面図、第2図は、炉を貫通する間における
Chip−PLCC64及びトランジスタの温度曲線であ
る。 1……コンベヤベルト、5……ベルト走行方
向、6,8……加熱区域、7,9,11……冷却
区域、10……ロウ付け区域、12……赤外線放
射体、15……ノズル、17……U型材、18…
…脚、28……U型薄板。
断面図、第2図は、炉を貫通する間における
Chip−PLCC64及びトランジスタの温度曲線であ
る。 1……コンベヤベルト、5……ベルト走行方
向、6,8……加熱区域、7,9,11……冷却
区域、10……ロウ付け区域、12……赤外線放
射体、15……ノズル、17……U型材、18…
…脚、28……U型薄板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 配線板のための支持要素を有しているコンベ
ヤベルトにより配線板の上に電気的構成部材をロ
ウ付けするためのリフロー炉において、コンベヤ
ベルト1に沿つて、コンベヤベルト1の走行方向
に少なくとも1個の加熱区域8と1個のロウ付け
区域10とを順次設けられており、この少なくと
も1個を加熱区域8及び1個のロウ付け区域に
は、コンベヤベルト1の走行平面の上部及び(又
は)下部に赤外線放射体12が間隔を置いてそれ
ぞれ配置されており、加熱区域8とロウ付け区域
10との間には冷却区域9が配置されており、こ
の冷却区域9の中においては、ガス状の冷却媒体
による強制冷却が行われ、この冷却媒体が、送風
機により冷却区域9の中に配置されたノズル15
を介してコンベヤベルト1の平面に対して本質的
に垂直に流れるようにしたことを特徴とする電気
的構成部材のロウ付けのためのリフロー炉。 2 コンベヤベルト1の走行方向5において、少
なくとも1個の加熱区域8の後部に他の加熱区域
6が設けられており、この場合、少なくとも1個
の加熱区域8と他の加熱区域6との間に1個の冷
却区域7が配置されている請求項1の電気的構成
部材のロウ付けのためのリフロー炉。 3 2個の加熱区域6及び8が設けられている請
求項2の電気的構成部材のロウ付けのためのリフ
ロー炉。 4 赤外線放射体12が、コンベヤベルト1の走
行方向5において、冷却区域9の後部において終
わつており、また、この冷却区域9の後にロウ付
け区域10の領域内に続いている請求項1、2又
は3の電気的構成部材のロウ付けのためのリフロ
ー炉。 5 ロウ付け区域10が、強制冷却手段を有して
いる請求項1〜4のいずれかの電気的構成部材の
ロウ付けのためのリフロー炉。 6 冷却がロウ付け区域10の中において、少な
くとも、赤外線放射体12に対向しているコンベ
ヤベルト1の側から、ガス状冷却媒体により行わ
れる請求項5の電気的構成部材のロウ付けのため
のリフロー炉。 7 ノズル15が、U型材17の間隔を置いて相
互に延びている各脚18の間に形成されており、
この場合、U型材17が、コンベヤベルト1の走
行方向5に対して横方向に延びている請求項1〜
6のいずれかの電気的構成部材のロウ付けのため
のリフロー炉。 8 U型材17の隣接する各脚16の間の自由間
隔が、1〜3mmである請求項7の電気的構成部材
のロウ付けのためのリフロー炉。 9 U型材17の各脚18の長さが、40〜70mmで
ある請求項7又は8の電気的構成部材のロウ付け
のためのリフロー炉。 10 隣接しているノズル15の平均間隔が、50
〜80mmである請求項7、8又は9の電気的構成部
材のロウ付けのためのリフロー炉。 11 コンベヤベルト1が、0.6mm/min〜1
mm/minの走行速度を有している請求項1〜10
のいずれかの電気的構成部材のロウ付けのための
リフロー炉。 12 コンベヤベルト1が、約0.8mm/minの走
行速度により駆動される請求項11の電気的構成
部材のロウ付けのためのリフロー炉。 13 他の1個の加熱区域6の中におけるエネル
ギー密度が、約3.5〜4.5W/cm2であり、ロウ付け
区域10の中におけるエネルギー密度が、5〜
6W/cm2である請求項2〜12のいずれかの電気
的構成部材のロウ付けのためのリフロー炉。 14 少なくとも1個の加熱区域8の中における
エネルギー密度が、2〜3W/cm2である請求項2
〜13のいずれかの電気的構成部材のロウ付けの
ためのリフロー炉。 15 ロウ付け区域10の中に、短波の赤外線放
射体12が設置されている請求項1〜14のいず
れかの電気的構成部材のロウ付けのためのリフロ
ー炉。 16 コンベヤベルト1の走行方向5において、
ロウ付け区域10の前方に、強制冷却区域11が
つながつている請求項1〜15のいずれかの電気
的構成部材のロウ付けのためのリフロー炉。 17 冷却区域9が、ロウ付け区域10に最も近
い加熱区域8と、ロウ付け区域10との間におい
て、ほぼ加熱区域8の長さに一致する長さを有し
ている請求項1の電気的構成部材のロウ付けのた
めのリフロー炉。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE3738136A DE3738136C1 (de) | 1987-11-07 | 1987-11-07 | Durchlaufofen zum Anloeten von elektronischen Bauteilen |
| DE3738136.9 | 1987-11-07 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01138059A JPH01138059A (ja) | 1989-05-30 |
| JPH0555226B2 true JPH0555226B2 (ja) | 1993-08-16 |
Family
ID=6340188
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63257429A Granted JPH01138059A (ja) | 1987-11-07 | 1988-10-14 | 電気的構成部材のロウ付けのためのリフロー炉 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4915624A (ja) |
| EP (1) | EP0315762B1 (ja) |
| JP (1) | JPH01138059A (ja) |
| AT (1) | ATE78739T1 (ja) |
| DE (2) | DE3738136C1 (ja) |
| ES (1) | ES2034086T3 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3808073C2 (de) * | 1988-03-11 | 1994-01-13 | Lothar Himmelreich | Infrarot-Lötofen zum Aufschmelzlöten von elektronischen Bauelementen auf Leiterplatten |
| DE3841447C1 (ja) * | 1988-12-09 | 1990-08-02 | Heraeus Quarzschmelze Gmbh, 6450 Hanau, De | |
| JPH0377772A (ja) * | 1989-08-18 | 1991-04-03 | Aiwa Co Ltd | 赤外線加熱式リフローハンダ付け方法および赤外線加熱式リフローハンダ付け装置 |
| DE4016366C2 (de) * | 1990-05-21 | 1994-04-28 | Siemens Nixdorf Inf Syst | Verfahren und Einrichtung zum Reflow-Löten von Elektronik-Bauteilen auf eine Leiterplatte |
| DE4126597A1 (de) * | 1991-08-10 | 1993-02-11 | Heraeus Quarzglas | Verfahren und vorrichtung zur waermebehandlung von werkstuecken mit elektrischen und elektronischen bauteilen |
| DE4302976A1 (de) * | 1992-07-22 | 1994-01-27 | Bosch Gmbh Robert | Vorrichtung und Verfahren zum Auflöten von Bauelementen auf Platinen |
| US5868564A (en) * | 1992-07-28 | 1999-02-09 | International Business Machines Corporation | Sequential step belt furnace with individual concentric heating elements |
| BE1007867A3 (nl) * | 1993-12-10 | 1995-11-07 | Koninkl Philips Electronics Nv | Werkwijze voor het verwarmen van een strookvormige drager in een oven en inrichting voor het bevestigen van tenminste een component op een strookvormige drager. |
| US5421723A (en) * | 1994-03-25 | 1995-06-06 | International Business Machines Corporation | Sequential step belt furnace with individual concentric cooling elements |
| DE29617213U1 (de) * | 1996-10-02 | 1997-01-09 | SMT Maschinengesellschaft mbH, 97877 Wertheim | Reflowlötanlage |
| US6039236A (en) * | 1997-06-11 | 2000-03-21 | Soltec B.V. | Reflow soldering apparatus with improved cooling |
| US6768083B2 (en) * | 2002-09-19 | 2004-07-27 | Speedline Technologies, Inc. | Reflow soldering apparatus and method for selective infrared heating |
| US8728831B2 (en) * | 2010-12-30 | 2014-05-20 | Stmicroelectronics Pte. Ltd. | Reconstituted wafer warpage adjustment |
| DE102011009693A1 (de) * | 2011-01-28 | 2012-08-02 | Centrotherm Thermal Solutions Gmbh & Co. Kg | Kühlmodul und Vorrichtung zum thermischen Behandeln von Substraten |
| DE102011056444C5 (de) | 2011-12-14 | 2015-10-15 | Voestalpine Metal Forming Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum partiellen Härten von Blechbauteilen |
| WO2016022755A2 (en) | 2014-08-06 | 2016-02-11 | Greene Lyon Group, Inc. | Rotational removal of electronic chips and other components from printed wire boards using liquid heat media |
| CN118951217B (zh) * | 2024-08-13 | 2025-02-14 | 无锡固翌智能科技有限公司 | 半导体器件真空焊接自动化设备 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2254769C3 (de) * | 1972-11-09 | 1985-06-05 | Vereinigte Aluminium-Werke AG, 1000 Berlin und 5300 Bonn | Durchlaufofen zum flußmittellosen Löten von Aluminiumwerkstoffen unter Schutzgas |
| FR2405448B1 (fr) * | 1977-10-07 | 1985-06-28 | Welko Ind Spa | Installation pour le controle de la conduite des fours a rouleaux pour la cuisson de matieres ceramiques ou similaires |
| JPS5897480A (ja) * | 1981-12-07 | 1983-06-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | パイプ材のろう付け方法 |
| FR2536160A1 (fr) * | 1982-11-17 | 1984-05-18 | Piezo Ceram Electronique | Four continu de brasure de composants electroniques |
| US4565917B1 (en) * | 1984-01-18 | 1999-06-08 | Vitronics Corp | Multi-zone thermal process system utilizing nonfocused infared panel emitters |
| JPS6127485A (ja) * | 1984-07-17 | 1986-02-06 | 中外炉工業株式会社 | 連続式雰囲気熱処理炉 |
| JPH0828569B2 (ja) * | 1985-06-18 | 1996-03-21 | 松下電器産業株式会社 | リフロー装置 |
| IT1205512B (it) * | 1986-12-30 | 1989-03-23 | Mauro Poppi | Forno per la cottura di materiali ceramici quali piastrelle e simili |
-
1987
- 1987-11-07 DE DE3738136A patent/DE3738136C1/de not_active Expired
-
1988
- 1988-09-20 ES ES198888115396T patent/ES2034086T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-20 EP EP88115396A patent/EP0315762B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-20 DE DE8888115396T patent/DE3873266D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1988-09-20 AT AT88115396T patent/ATE78739T1/de not_active IP Right Cessation
- 1988-10-14 JP JP63257429A patent/JPH01138059A/ja active Granted
- 1988-10-26 US US07/263,024 patent/US4915624A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3738136C1 (de) | 1989-01-26 |
| EP0315762A3 (en) | 1990-01-03 |
| EP0315762B1 (de) | 1992-07-29 |
| ATE78739T1 (de) | 1992-08-15 |
| JPH01138059A (ja) | 1989-05-30 |
| US4915624A (en) | 1990-04-10 |
| ES2034086T3 (es) | 1993-04-01 |
| DE3873266D1 (de) | 1992-09-03 |
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