JPH0736954B2 - 基板加熱装置 - Google Patents
基板加熱装置Info
- Publication number
- JPH0736954B2 JPH0736954B2 JP29181386A JP29181386A JPH0736954B2 JP H0736954 B2 JPH0736954 B2 JP H0736954B2 JP 29181386 A JP29181386 A JP 29181386A JP 29181386 A JP29181386 A JP 29181386A JP H0736954 B2 JPH0736954 B2 JP H0736954B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heating
- heating element
- heat
- substrate
- plate
- 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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- Waste-Gas Treatment And Other Accessory Devices For Furnaces (AREA)
- Furnace Details (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、熱容量が部分的に異なる基板上の温度分布を
制御する加熱装置に関するものである。
制御する加熱装置に関するものである。
従来の技術 家電製品に代表される様に、プリント基板（以下「Ｐ
板」と略記する。）上への電子部品の高密度化実装の技
術動向において、リフロー炉を用いた素子の半田付工法
が採用されつつある。ここでは、このリフロー炉による
半田付工法を例に本加熱方法について説明する。リフロ
ー工法は、これまでの溶融ハンダ槽に、素子の載ったＰ
板をディップするフロー工法と異なり、半田の微細粒子
とペーストとから成るクリーム状半田をＰ板の所定位置
に塗布した後に素子を置き、赤外線により加熱溶融させ
て半田付けするというものである。
板」と略記する。）上への電子部品の高密度化実装の技
術動向において、リフロー炉を用いた素子の半田付工法
が採用されつつある。ここでは、このリフロー炉による
半田付工法を例に本加熱方法について説明する。リフロ
ー工法は、これまでの溶融ハンダ槽に、素子の載ったＰ
板をディップするフロー工法と異なり、半田の微細粒子
とペーストとから成るクリーム状半田をＰ板の所定位置
に塗布した後に素子を置き、赤外線により加熱溶融させ
て半田付けするというものである。
一般的なリフロー炉を第３図に示す。一定速度ｖで移動
するコンベア１上で、素子を載せたＰ板２は、一定の熱
量を発生し続ける発熱体３により加熱される。炉の前半
部Ａは予熱部で、通常150℃前後にＰ板を暖める。次い
でＢ部で約250℃の温度を発生させ半田付を行い、その
後ファン送風等で冷却して取り出される。第４図には、
従来の発熱体の構成を例示する。４は断熱材,5は反射
板,6はヒーティングケーブルである。ヒーティングケー
ブル６から発生した熱は、輻射板７を介してＰ板２へ、
主として輻射熱の形で与えられる。反射板５は輻射板７
側へ熱を効率的に流す一方で、余分な箇所への熱流を抑
制するために設けられている。
するコンベア１上で、素子を載せたＰ板２は、一定の熱
量を発生し続ける発熱体３により加熱される。炉の前半
部Ａは予熱部で、通常150℃前後にＰ板を暖める。次い
でＢ部で約250℃の温度を発生させ半田付を行い、その
後ファン送風等で冷却して取り出される。第４図には、
従来の発熱体の構成を例示する。４は断熱材,5は反射
板,6はヒーティングケーブルである。ヒーティングケー
ブル６から発生した熱は、輻射板７を介してＰ板２へ、
主として輻射熱の形で与えられる。反射板５は輻射板７
側へ熱を効率的に流す一方で、余分な箇所への熱流を抑
制するために設けられている。
発明が解決しようとする問題点 しかるに、実際問題として、Ｐ板上の素子間の熱容量の
差や、その配置の不均一性から、Ｐ板上には温度分布が
生じ、場合によっては素子の温度が上がり切らないため
に半田付ができない箇所ができる。また反対に素子の中
には、樹脂モールド部品の様に、半田付けのために温度
を上げ過ぎると溶融，変形をしたり、熱破壊をきたす部
品も存在する。この様に同一のＰ板の中で加熱を要する
素子と、加熱を好まない素子とが混在しており、これら
を同時に半田付けする必要性がある。
差や、その配置の不均一性から、Ｐ板上には温度分布が
生じ、場合によっては素子の温度が上がり切らないため
に半田付ができない箇所ができる。また反対に素子の中
には、樹脂モールド部品の様に、半田付けのために温度
を上げ過ぎると溶融，変形をしたり、熱破壊をきたす部
品も存在する。この様に同一のＰ板の中で加熱を要する
素子と、加熱を好まない素子とが混在しており、これら
を同時に半田付けする必要性がある。
本発明は上記問題点に鑑み、ヒーターによるＰ板上の温
度制御性を大幅に向上させるとともに、高効率加熱を図
ることで、半田付け不良の改善と素子品質の安定を保証
する基板加熱装置を提供するものである。
度制御性を大幅に向上させるとともに、高効率加熱を図
ることで、半田付け不良の改善と素子品質の安定を保証
する基板加熱装置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明の基板加熱装置は、
外部からの制御を受けて動作する可変な加熱機構を有
し、各々が微小すきまを有して配された複数個の発熱体
要素と、前記発熱体要素に近接して、その片面をおおう
様に配置された反射板と、前記発熱体要素の間隙及び、
前記反射板の裏面に近接配置される断熱材と、前記発熱
体要素において、前記反射板との当接面と反対側の面を
おおう様に近接して配置された輻射板と、前記発熱体要
素及び前記輻射板に近接して配置された基板の加熱面の
略方線方向上に配された感熱装置と、前記感熱装置の出
力信号を数値的に処理し、その結果を前記発熱体要素の
制御部へ入力するコントロール手段とを備えた構成を有
している。
外部からの制御を受けて動作する可変な加熱機構を有
し、各々が微小すきまを有して配された複数個の発熱体
要素と、前記発熱体要素に近接して、その片面をおおう
様に配置された反射板と、前記発熱体要素の間隙及び、
前記反射板の裏面に近接配置される断熱材と、前記発熱
体要素において、前記反射板との当接面と反対側の面を
おおう様に近接して配置された輻射板と、前記発熱体要
素及び前記輻射板に近接して配置された基板の加熱面の
略方線方向上に配された感熱装置と、前記感熱装置の出
力信号を数値的に処理し、その結果を前記発熱体要素の
制御部へ入力するコントロール手段とを備えた構成を有
している。
作 用 本発明は上記した構成によって、Ｐ板上の素子の持つ熱
容量の大小に応じて、各発熱体ブロックの加熱強度を、
温度モニタリング結果を数学的に処理した結果に基づい
て刻々とコントロールし、熱源側にフレキシブルな温度
分布を与えて、同時に均一半田付けを行うものである。
容量の大小に応じて、各発熱体ブロックの加熱強度を、
温度モニタリング結果を数学的に処理した結果に基づい
て刻々とコントロールし、熱源側にフレキシブルな温度
分布を与えて、同時に均一半田付けを行うものである。
実施例 以下本発明の一実施例について、図面を参照しながら説
明する。第１図は、本発明の実施例における基板加熱装
置を示すものであり、２は加熱される基板、11は断熱
材,12は反射板である。13は、発熱体要素14の集合体か
ら成る発熱部である。また15は輻射板である。発熱体要
素14は、第２図に拡大して示す様に、内部に独立してヒ
ーティングケーブル16が埋め込まれており、互いに近接
する発熱体要素同士は、断熱部材11aにより断熱状態に
保持されている。第１図で、17は、発熱体要素14の温度
出力を各々独立に制御する制御部、18は、基板２上の温
度分布を正確に計測する赤外線温度計（感熱装置）、19
は、赤外線温度計18からのデータを演算処理し、温度補
正量を制御部17へ入力するコントロール手段である。以
上の様に構成された基板加熱方法について以下に説明す
る。第５図にコントロール手段のソフトの概要を示すフ
ロー図を示す。前記ソフトの中には、まず最初に与える
べき温度設定条件が入っており、これに従って制御部17
を介して、発熱体要素14が、各々発熱して基板２を加熱
し始める。適当な時刻の後、赤外線温度計18による基板
２上の温度分布測定結果が、コントロール手段19へ入力
され、それを受けて補正熱量計算なされる。上記の計算
はフーリエの熱伝導式に、エネルギーの保存条件を考慮
して、大気からの熱伝達及び熱輻射を加味してなされ
る。計算の結果、次ステップで発熱体要素14に加えるべ
き温度条件を夫々求めその情報を制御部17へ送る。これ
によって温度条件の再設定がなされ、Ｐ板が半田付け温
度にまで加熱されたのを赤外線温度計が確認してヒータ
電源offの信号が出される。本実施例の場合、基板２と
発熱体要素14間の相対位置は基本的に動かないが、制御
のプログラミングの仕方によって、相対移動があっても
良い。また、基板２上の温度モニターは、必ずしも赤外
線温度計を用いる必要は無く、例えば代表点に熱電対を
設置したり、あるいは解析的に求めても良いことは言う
までもない。
明する。第１図は、本発明の実施例における基板加熱装
置を示すものであり、２は加熱される基板、11は断熱
材,12は反射板である。13は、発熱体要素14の集合体か
ら成る発熱部である。また15は輻射板である。発熱体要
素14は、第２図に拡大して示す様に、内部に独立してヒ
ーティングケーブル16が埋め込まれており、互いに近接
する発熱体要素同士は、断熱部材11aにより断熱状態に
保持されている。第１図で、17は、発熱体要素14の温度
出力を各々独立に制御する制御部、18は、基板２上の温
度分布を正確に計測する赤外線温度計（感熱装置）、19
は、赤外線温度計18からのデータを演算処理し、温度補
正量を制御部17へ入力するコントロール手段である。以
上の様に構成された基板加熱方法について以下に説明す
る。第５図にコントロール手段のソフトの概要を示すフ
ロー図を示す。前記ソフトの中には、まず最初に与える
べき温度設定条件が入っており、これに従って制御部17
を介して、発熱体要素14が、各々発熱して基板２を加熱
し始める。適当な時刻の後、赤外線温度計18による基板
２上の温度分布測定結果が、コントロール手段19へ入力
され、それを受けて補正熱量計算なされる。上記の計算
はフーリエの熱伝導式に、エネルギーの保存条件を考慮
して、大気からの熱伝達及び熱輻射を加味してなされ
る。計算の結果、次ステップで発熱体要素14に加えるべ
き温度条件を夫々求めその情報を制御部17へ送る。これ
によって温度条件の再設定がなされ、Ｐ板が半田付け温
度にまで加熱されたのを赤外線温度計が確認してヒータ
電源offの信号が出される。本実施例の場合、基板２と
発熱体要素14間の相対位置は基本的に動かないが、制御
のプログラミングの仕方によって、相対移動があっても
良い。また、基板２上の温度モニターは、必ずしも赤外
線温度計を用いる必要は無く、例えば代表点に熱電対を
設置したり、あるいは解析的に求めても良いことは言う
までもない。
なお、これまでは、基板のリフロー半田付けを例に説明
をしたが、この内容は一般の任意の基板加熱に適用でき
ることは言うまでもない。
をしたが、この内容は一般の任意の基板加熱に適用でき
ることは言うまでもない。
発明の効果 以上の様に本発明は、熱容量分布を有する基板を、短時
間，高精度にコントロールして加熱することができる。
更に、プログラムの仕方によって異なる機種の基板に対
して連続的に順次加熱量を変化できる。また従来に比較
して炉の構成上省スペース化を図ることができる。
間，高精度にコントロールして加熱することができる。
更に、プログラムの仕方によって異なる機種の基板に対
して連続的に順次加熱量を変化できる。また従来に比較
して炉の構成上省スペース化を図ることができる。
第１図は本発明の第一の実施例における基板加熱装置の
斜視図、第２図は本発明の第一の実施例の部分拡大図、
第３図は従来例における基板加熱装置の平面図、第４図
は同部分拡大図、第５図は上記実施例におけるコントロ
ールソフトのフロー図である。 11……断熱材、12……反射板、14……発熱体要素、15…
…輻射板、17……制御部、18……感熱装置、19……コン
トロール手段。
斜視図、第２図は本発明の第一の実施例の部分拡大図、
第３図は従来例における基板加熱装置の平面図、第４図
は同部分拡大図、第５図は上記実施例におけるコントロ
ールソフトのフロー図である。 11……断熱材、12……反射板、14……発熱体要素、15…
…輻射板、17……制御部、18……感熱装置、19……コン
トロール手段。
Claims (1)
- 【請求項１】外部からの制御を受けて動作する可変な加
熱機構を有し、各々が微小すきまを有して配された複数
個の発熱体要素と、前記発熱体要素に近接して、その片
面をおおう様に配置された反射板と、前記発熱体要素の
間隙及び、前記反射板の表面に近接配置される断熱材
と、前記発熱体要素において、前記反射板との当接面と
反対側の面をおおう様に近接して配置された輻射板と、
前記発熱体要素及び前記輻射板に近接して配置された基
板の加熱面の略方線方向上に配された感熱装置と、前記
感熱装置の出力信号を数値的に処理し、その結果を前記
発熱体要素の制御部へ入力するコントロール手段とから
成ることを特徴とする基板加熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29181386A JPH0736954B2 (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 基板加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29181386A JPH0736954B2 (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 基板加熱装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63144866A JPS63144866A (ja) | 1988-06-17 |
| JPH0736954B2 true JPH0736954B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=17773747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29181386A Expired - Lifetime JPH0736954B2 (ja) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | 基板加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0736954B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6378610B2 (ja) * | 2014-10-27 | 2018-08-22 | 東京エレクトロン株式会社 | 熱処理装置 |
-
1986
- 1986-12-08 JP JP29181386A patent/JPH0736954B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63144866A (ja) | 1988-06-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |