JPH0722744A - 各種部品のリフローはんだ付け方法並びに同方法の実施に使用する部品組付補助具及びリフロー炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 リフローはんだ付けにおいて、はんだ内のボ
イド排除効果を高める。 【構成】 各部品間にはんだを介在させた部品組付体を
リフロー炉１へ供給して予熱工程１ａとはんだ溶融工程
１ｂと冷却工程１ｃとを順次行い、はんだ溶融工程１ｂ
で部品組付体に加える圧力を変化させる。従って、溶融
したはんだ内のボイドが部品組付外に押し出され易くな
る。部品組付体は部品組付補助具２に位置決めされる。
部品組付補助具２においては、部品組付体に圧力を加え
る加圧部が設けられている。加圧部は加圧方向へ変位自
在であって、その変位により加圧力を変更できる。ま
た、加圧部と連動する受圧部１３が設けられている。リ
フロー炉１においては、はんだ溶融工程１ｂを行う部分
に対応して部品組付補助具２の受圧部１３が当接する案
内面１５が設けられている。案内面１５に受圧部１３が
当接すると、部品組付体に加わる圧力が変化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、各部品間にはんだを
介在させた部品組付体をリフロー炉へ供給して予熱工程
とはんだ溶融工程と冷却工程とを順次行うはんだ付け方
法、並びに同方法の実施に直接使用する部品組付補助具
及びリフロー炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品として、例えば、半導体シリコ
ンチップと各部品をヒートシンクを介して絶縁基板上に
載せたものがある。それらをはんだ付けにより接合する
場合には、その準備段階として、絶縁基板と各ヒートシ
ンクと半導体シリコンチップ等の各部品とをそれぞれ部
品組付補助具の各治具に位置決めする。その場合、絶縁
基板と各ヒートシンク上にそれぞれ板状はんだを載せ
る。このように部品組付補助具に位置決めされた絶縁基
板と各ヒートシンクと半導体シリコンチップ等の各部品
と各板状はんだは、互いに重合されてはんだ溶融前の製
品形状にまで予め組付けされ、しかも適性なはんだ膜厚
を確保するために加圧される。

【０００３】このようにして部品組付補助具により製品
形状にまで組付けられた電子部品は、その組付状態のま
までリフロー炉へ供給され、その組付状態を維持したま
ま炉内を通過してはんだ付けされる。

【０００４】従来、前記加圧手段としては、例えば実開
平１−１０９３６８号公報に示すように、重りを利用し
たものがある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】一般に、リフローはん
だ付けの際、溶融したはんだ内に気泡等（以下ボイドと
いう）が生じ、接合不良になる場合がある。

【０００６】そこで、前記重りによる加圧力が部品組付
補助具のリフロー炉通過中一定になっていることに鑑
み、この加圧手段の改良に着目して、ボイド排除効果を
高めたものが本発明である。

【０００７】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明にかかる
リフローはんだ付け方法においては、各部品間にはんだ
を介在させた部品組付体をリフロー炉へ供給して予熱工
程とはんだ溶融工程と冷却工程とを順次行い、前記はん
だ溶融工程で部品組付体に加える圧力を変化させるよう
にしている。従って、溶融したはんだ内のボイドが部品
組付体外に押し出され易くなる。

【０００８】この方法発明を実施するにあたって前記部
品組付体は本発明にかかる部品組付補助具に位置決めさ
れる。この部品組付補助具においては、部品組付体に圧
力を加える加圧部が設けられている。この加圧部は加圧
方向へ変位自在であって、その変位により加圧力を変更
できるようになっている。

【０００９】また、この部品組付補助具においては、加
圧部と連動する受圧部が設けられている。前記方法発明
を実施するにあたって利用するリフロー炉においては、
はんだ溶融工程を行う部分に対応して部品組付補助具の
受圧部が当接する案内面が設けられている。この案内面
に受圧部が当接すると、部品組付体に加わる圧力が変化
する。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１に概略的に示すリフロー炉１内に部品組付
補助具２がベルトコンベヤ３により供給され、この部品
組付補助具２がリフロー炉１内を通過する間に、予熱工
程１ａとはんだ溶融工程１ｂと冷却工程１ｃとを順次経
てはんだ付けが行われるようになっている。

【００１１】図２に概略的に示す前記部品組付補助具２
においては、上治具４と下治具５との間に部品組付体６
が位置決めされている。この部品組付体６は絶縁基板７
上に板状はんだ８とべアチップ９とを載せて積層したも
のである。上治具４上の支持体１０は可動板１０ａとブ
ラケット１０ｂと吊下棒１０ｃとからなり、上治具４上
で支軸１１の外周に巻装された圧縮コイルばね１２によ
り可動板１０ａが支えられている。可動板１０ａ上にあ
るブラケット１０ｂには回転ローラである受圧部１３が
支持されている。可動板１０ａの下側にある吊下棒１０
ｃには加圧部１４が取着されている。この加圧部１４は
ベアチップ９上に接触し、ベアチップ９を浮き上がらな
い程度に押さえ付けている。そして、受圧部１３が上方
から押圧されると、支持体１０が圧縮コイルばね１２の
弾性力に抗して加圧方向Ｐへ下動し、加圧部１４がベア
チップ９上から部品組付体６の全体を押さえ付ける。一
方、受圧部１３に対する押圧が解除されると、支持体１
０が圧縮コイルばね１２の弾性力により上動し、図２の
状態に戻る。

【００１２】前記リフロー炉１内においてはんだ溶融工
程１ｂを行う部分に対応して天井壁に案内面１５が部品
組付補助具２の進行方向に沿って交互に凹凸状をなすよ
うに形成されている。この案内面１５の凸部分１５ａを
含む水平面と、ベルトコンベヤ３上の部品組付補助具２
の受圧部１３を含む水平面との間の高さの差としてＧだ
け持たせてある。従って、部品組付補助具２がはんだ溶
融工程１ｂに至った時、受圧部１３が案内面１５の凸部
分１５ａに周期的に当接し、部品組付補助具２において
加圧部１４が部品組付体６に繰り返し圧力を加える。こ
の加圧力の大きさや加圧タイミングは、リフロー炉１の
案内面１５を変更したり、部品組付補助具２側を変更し
たりして、自由に設定することができる。

【００１３】このようにして、部品組付体６にはんだ溶
融工程１ｂで加圧変化が生じると、溶融したはんだ８内
のボイドが押し出され易くなり、良好な接合状態にな
る。前述した実施例ではリフロー炉１内に凹凸状の案内
面１５を設けたが、この案内面１５に代えて永久磁石を
部品組付補助具２の進行方向に沿って所定間隔で配置す
るとともに、部品組付補助具２の受圧部１３に代えて前
記永久磁石と同一極の永久磁石を取付け、両永久磁石間
の反発力を利用して同様に加圧するようにしてもよい。

【００１４】また、部品組付補助具２上に電磁ソレノイ
ドを取付け、その消励磁により加圧タイミングを変えれ
ば、リフロー炉１に案内面１５を設けることなく、加圧
制御を行うことができる。

【００１５】なお、前述した実施例では絶縁基板７上に
一つのベアチップ９をはんだ付けする場合について例示
したが、絶縁基板７上に複数の部品をはんだ付けする場
合についてもそれぞれ同様に行われる。

【００１６】

【発明の効果】本発明にかかるリフローはんだ付け方法
によれば、はんだ溶融工程において部品組付体に対し加
圧変化を与えるので、はんだ内にボイドが残りにくくな
り、良好な接合状態を得る。また、本発明にかかる部品
組付補助具やリフロー炉によれば、部品組付体を容易に
加圧でき、前記方法発明を実施する上で適している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施例にかかるリフロー炉を示す概略正面図
である。

【図２】本実施例にかかる部品組付補助具を示す概略断
面図である。

【符号の説明】

１…リフロー炉、１ａ…予熱工程、１ｂ…はんだ溶融工
程、１ｃ…冷却工程、２…部品組付補助具、６…部品組
付体、８…はんだ、１３…受圧部、１４…加圧部、Ｐ…
加圧方向、１５…案内面。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 各部品間にはんだを介在させた部品組付
   体をリフロー炉へ供給して予熱工程とはんだ溶融工程と
   冷却工程とを順次行うはんだ付け方法において、 前記はんだ溶融工程で、部品組付体に加える圧力を変化
   させることを特徴とする各種部品のリフローはんだ付け
   方法。
2. 【請求項２】 各部品間にはんだを介在させた部品組付
   体を位置決めする部品組付補助具において、 部品組付体に圧力を加える加圧部を設け、この加圧部を
   加圧方向へ変位自在にして加圧力を変更可能としたこと
   を特徴とするはんだ付け時の部品組付補助具。
3. 【請求項３】 各部品間にはんだを介在させた部品組付
   体を位置決めする部品組付補助具が供給されて予熱工程
   とはんだ溶融工程と冷却工程とを順次経てはんだ付けを
   行うリフロー炉において、 請求項２にかかる部品組付補助具の加圧部と連動する受
   圧部に当接して部品組付体に加える圧力を変化させる案
   内面を設けたことを特徴とするリフロー炉。