JPH10335808A - リフロー装置におけるプリヒート方法とこれを実施した装置 - Google Patents

リフロー装置におけるプリヒート方法とこれを実施した装置

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JPH10335808A
JPH10335808A JP13645497A JP13645497A JPH10335808A JP H10335808 A JPH10335808 A JP H10335808A JP 13645497 A JP13645497 A JP 13645497A JP 13645497 A JP13645497 A JP 13645497A JP H10335808 A JPH10335808 A JP H10335808A
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JP
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hot air
nozzle
substrate
preheating
soldering
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JP13645497A
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Toshihiko Sugano
菅野敏彦
Hiroshi Otsuki
博 大槻
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Original Assignee
Sony Corp
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3447Lead-in-hole components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
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    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494Heating processes for reflow soldering

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来のリフロー装置では、プ
リヒートの段階において基板全体を加熱していたため
に、半田付けをしない部分や半田付け面の反対面も加熱
されてしまうにで、ハンダの適正プリヒート条件以下の
温度が要求される部品が搭載されている基板への半田付
けには適用できなかった。又、個々の部品に最適なプリ
ヒート条件を得るのが困難であり、理想的なプリヒート
のプロファイルを得るために装置の大型化は避けられな
いという問題があった。 【解決手段】 本発明は、熱風発生装置と
熱風発生装置の熱風を一定の場所に向けて吹き出すノズ
ルを使用して、基板の半田付け部分だけを熱風により部
分的にプリヒートするようにして半田付け部分以外の場
所にプリヒートによる加熱の影響が及ばないようにした
リフロー装置におけるプリヒート方法とこれを実施した
装置を実現することにより、従来の問題点を解決したも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を基板に
半田付けする場合に使用される、リフロー装置における
プリヒート方法とこれを実施した装置に関する。本発明
のリフロー装置におけるプリヒート方法とこれを実施し
た装置は、熱風発生装置とノズルを使用して、基板の半
田付け部分だけを部分的に加熱することにより半田付け
部分以外の場所にリフロー装置におけるプリヒートの影
響が及ばない用にしたものである。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】従来のリフロー装置に
おけるプリヒート方法は、パネルヒータを使用したトン
ネル炉の中を電子部品の搭載された基板を通過させるこ
とにより基板にあらかじめプリヒートを行っておき、メ
イン加熱において電子部品を基板に半田付けするための
クリーム半田の溶解を容易にするようにして、確実に電
子部品の基板への取り付けが行われるようにしている。
【0003】このために、プリヒートの段階において、 1.基板全体の加熱が避けられない。プリヒートによ
り、半田付け面の半田付けをしない部分や半田付け面の
反対面も加熱されてしまうために、 ・従来装置では使用するクリームハンダの適正プリヒー
ト条件以下の温度が要求される部品、例えば、樹脂を含
む部品、ばね性部品、電池など、及びそれが搭載されて
いる基板への半田付けには適用できなかった。
【0004】・個々の部品に最適なプリヒート条件を得
るのが困難であり、従来装置では最大公約数的な発想で
プリヒート条件を設定しざるを得なかった。 2.装置の大型化が避けられない。従来装置では理想的
なプリヒートのプロファイルを得るために、一般的には
パネルヒータを3ゾーン使用している。このため装置の
大型化は避けられない。という問題があった。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、熱風発生装置
と熱風発生装置の熱風を一定の場所に向けて吹き出すノ
ズルを使用して、基板の半田付け部分だけを熱風により
部分的にプリヒートするようにして半田付け部分以外の
場所にプリヒートによる加熱の影響が及ばないようにし
たリフロー装置におけるプリヒート方法とこれを実施し
た装置を実現することにより、従来の問題点を解決した
ものである。
【0006】
【発明の実施の形態】
【実施例】図1は、本発明のリフロー装置におけるプリ
ヒート方法を実施したプリヒート装置の一実施例の構成
を示す説明図である。図1において、SGTは熱風発生
用のサージタンクである。HWGはサージタンクSGT
に熱風を供給する熱風発生器である。NOPはノズルパ
ネルで、熱風送出用のノズルが取り付けられている。N
O1,NO2,・・・Nonはそれぞれ熱風送出用のノ
ズルである。
【0007】PRBは電子部品の取り付けられる基板で
ある。PA1は基板PRBに半田付けにより取り付けら
れる電子部品、PA2は基板PRBに半田付けでなく機
械的に取り付けられた電子部品である。CHは基板PR
Bに電子部品PA1を半田付けするためのクリーム半田
である。熱風発生器HWGはサージタンクSGTの下部
に取り付けられサージタンクSGTに熱風を送り込むよ
うに構成されている。サージタンクSGTの上部の開口
部にはノズルパネルNOPがサージタンクSGTの開口
部を覆うように取り付けられている。このため、熱風発
生器HWGからサージタンクSGTに送り込まれた熱風
はノズルパネルNOPの熱風送出用の各ノズルNO1,
NO2,・・・Nonより一定の場所に向けて吹き出さ
れる。
【0008】このような構成を有するプリヒート装置の
動作を説明すると次の通りである。サージタンクSGT
の上部の基板PRBの半田付け面と対応する面はノズル
パネルNOPで覆われているので、熱風発生器HWGか
らサージタンクSGTに送り込まれた熱風はノズルパネ
ルNOPの熱風送出用の各ノズルNO1,NO2,・・
・Nonより送出される。プリヒートが行われる基板P
RBは、プリヒート装置のノズルパネルNOPの上部に
一定の間隔をおいて保持される。基板PRBには半田付
けにより取り付けられる電子部品PA1と機械的に取り
付けられた電子部品電子部品PA2が搭載され、電子部
品PA1のリード端子と基板PRBの半田付けの位置の
ポイント部分には、未溶解のクリーム半田CHが塗付さ
れている。
【0009】ノズルパネルNOPの熱風送出用の各ノズ
ルNO1,NO2,・・・NOnの位置は、基板PRB
の半田付けの位置のポイント部分に対応した位置に設定
されている。このため、ノズルパネルNOPの熱風送出
用の各ノズルNO1,NO2,・・・NOnより送出さ
れる熱風は、基板PRBの半田付けの位置のポイント部
分だけを局部的に多数個所同時にスポット的に加熱し
て、基板PRBの半田付け個所のプリヒートを行なう。
【0010】基板PRBのプリヒートを行なう加熱温度
のコントロールは次のような方法により行うことが出来
る。 ・ノズルパネルNOPの熱風送出用の各ノズルNO1,
NO2,・・・NOnの径や穴径を変えることにより、
ノズルより吹き出す熱風の量を変更して加熱温度を調節
する。 ・基板PRBの半田付け面とノズルパネルNOPのノズ
ル上面の距離を変えることにより加熱温度を調節する。
【0011】図7に本発明のプリヒート装置により、プ
リヒートを行なった基板の温度プロファイルの一例を示
す。図7において、縦軸は温度変化を、横軸はプリヒー
トの時間を示す。グラフの1,3,6は基板の異なった
半田付け個所の温度の変化を、グラフの2,5は基板上
の部品の表面温度の変化を、又グラフの4は基板の温度
の変化をす。図7より明らかなように、基板の半田付け
個所の温度は、プリヒートの時間が経過するに連れてほ
ぼ同じ値で上昇していくが、基板上の部品の表面温度は
わずかに上昇するが、基板の温度はほとんど変化が無い
ことが分かる。
【0012】本発明のリフロー装置におけるプリヒート
方法のデータと比較するために、図8に従来のプリヒー
ト装置によりプリヒートを行なった基板の温度プロファ
イルの一例を示す。図8において、縦軸は温度変化を、
横軸はプリヒートの時間を示す。グラフの1,3,4は
基板の異なった半田付け個所の温度の変化を、グラフの
2,5は基板上の部品の表面温度の変化を、又グラフの
5は基板の温度の変化をす。図8より明らかなように、
基板の半田付け個所の温度が、プリヒートの時間が経過
するに連れて上昇していくと、基板上の部品の表面温度
や基板の温度もほぼ同様にその温度が上昇して行くこと
が分かる。
【0013】尚、図1は、説明の例として、基板の下面
に熱風を吹き付ける上向き吹き付けタイプを示したが、
表面実装部品等の基板で、熱風を基板の上面に、即ち、
基板の上から下向きに吹き付ける必要のあるものに対し
ては、下向き吹き付けタイプにすることも可能である.
図1に示したプリヒート装置のノズルパネルNOPは、
プリヒートを行なう基板の半田付けポイントごとに熱風
吹き付け用穴または熱風吹き付け用ノズルが植え込まれ
ている。このためノズルパネルNOPは基板に応じてそ
れぞれ独自に製作されるプレート状治具である。
【0014】図2は、ノズルパネルの構成を説明するた
めの図である。図2において、(a)はノズルパネルの
組み立て図を示し、(b)はその斜視図を示す。図2に
おいて図1と同一の部分には同一の符号を付けてその説
明を省略する。図2において、FLMはノズルパネルN
OPを保持するフレームで、ノズルパネルNOPをサー
ジタンクに搭載するために使用される。PNはノズルパ
ネルNOPに取り付けられる基板の位置決め用のピンで
ある。PHは位置決め用のピンPNが取り付けるための
ノズルパネルNOPの孔、NHはノズルNOが取り付け
るためのノズルパネルNOPの孔である。BSはノズル
パネルNOPをフレームFLMに取り付けるビスであ
る。
【0015】図2の(b)に示すように、フレームFL
MはサージタンクSGT搭載され、ノズルパネルNOP
はビスBSによりフレームFLMに取り付けられてい
る。ノズルパネルNOPの孔PHには基板の位置決め用
のピンPNがとりつけられ、孔NHにはノズルNOが取
り付けられている。ノズルパネルNOPにとりつけられ
た基板の位置決め用のピンPNは、プリヒートを行なう
基板PRBの半田付けポイントにノズルパネルNOPの
各ノズルの位置が合うように、ノズルパネルNOPと基
板PRBとの位置関係を設定するために使用される。こ
のために、基板PRBには位置決め用の孔Hがあけられ
ており、この孔にノズルパネルNOPのピンPNを挿入
することにより、基板PRBの半田付けポイントにノズ
ルパネルNOPの各ノズルの位置が自動的に合致するよ
うになっている。
【0016】次に、図1に示したプリヒート装置と同一
の構成を有する装置を使用し、基板のプリヒートとメイ
ン加熱を同一のヒータによって行うようにした、1ステ
ーションマルチスポットリフロー装置について、図3、
図4を使用して説明する。図3は、1ステーションマル
チスポットリフロー装置の全体の外観図をを示し、
(a)はその横側面図を示し、(b)はその縦側面図を
示す。図3において、加熱装置部分には図1に示したプ
リヒート装置と同一の構成を有する加熱装置が使用され
ており、この加熱装置によりプリヒートとメイン加熱を
行なうようにしている。
【0017】図3の1ステーションマルチスポットリフ
ロー装置では、装置の右側の基盤受入部に受け入れられ
た基盤は、加熱装置部分に搬入され、ここでリフロー処
理のプリヒートとメイン加熱の二つの工程が行われ、リ
フローの処理かが終了すると冷却装置部に送り出され、
冷却され基盤の半田付け処理が終了する。図4は、プリ
ヒートとメイン加熱の工程を1ステーションで行なうよ
うにした図3の加熱装置部分の動作を説明するための図
である。図4の(a)は待機時の状態を示し、(b)は
プリヒート時の状態を示し、(c)はメイン加熱の時の
状態を示したものである。
【0018】図4において、図1〜図3と同一の部分に
は同一の符号を付けてその説明を省略する。図4におい
て、PHDは加熱装置で、図1の装置のサージタンクS
GTとノズルパネルNOPとを備えている。HWGは熱
風発生器で、加熱装置PHDの下部に取り付けられサー
ジタンクに熱風を供給する。SLNは加熱装置PHDを
上下させるためのシリンダーである。EXHは排気装置
で、加熱装置PHDより基板に供給される熱風を排出す
る。CLNは基板の搬送ラインである。
【0019】図3、図4に示すような構成を有する、1
ステーションマルチスポットリフロー装置の動作につい
て説明する。半田付けを行う基板は、搬送ラインCLN
より加熱装置PHD内に送り込まれ、加熱装置PHDの
所定位置に位置決めされる。基板PRBの位置決めは、
図2に示すような、基板PRBにあけられている位置決
め用の孔HにノズルパネルNOPのピンPNを挿入する
ことにより、基板PRBの半田付けポイントにノズルパ
ネルNOPの各ノズルの位置が自動的に合致するように
その位置が設定される。
【0020】加熱装置PHDは、基板が装置内に送り込
まれていない、図4の(a)の待機時には、その位置決
めピンPNが搬送ラインCLNよりも低い位置にあり、
基板が装置内に送り込み可能の状態にある。基板が加熱
装置PHD内に送り込まれると、加熱装置PHDはシリ
ンダーSLNによりそのレベルが上昇され、ノズルパネ
ルのピンPNを基板にあけられている位置決め用の孔に
挿入することにより位置決めを行ない、図4の(b)の
プリヒート時の状態になる。この時の基板の半田付け面
と加熱装置PHDのノズルパネルのノズル上面の間隔
は、プリヒートを行なうのに適した値に制御される。
【0021】この状態で加熱装置PHDのノズルパネル
のノズルより熱風が基板の半田付けポイントに一定の時
間吹き付けられると、半田付けポイントの温度は半田の
溶解直前のプリヒートの状態に到達する。この場合に
も、基板の半田付けポイント以外の場所の温度は図7で
示したようにほとんど上昇しないので、基板に搭載され
た部品にはプリヒートの温度の影響は無い。基板の半田
付けポイントの温度がプリヒートの状態に到達すると、
加熱装置PHDはシリンダーSLNによりそのレベルが
さらに上昇されられ、図4の(c)のメイン加熱の状態
に入る。
【0022】メイン加熱の時は基板の半田付け面と加熱
装置PHDKノズルパネルのノズル上面の間隔を小さく
して、熱量を増やして温度を一気に上昇させ半田を溶融
させて部品の半田付けを行なう。半田付け完了後は、加
熱装置PHDはシリンダーSLNによりそのレベルが下
げられ、基板が移動可能の状態になると基板は冷却ステ
ーションまで搬送され、冷却ステーションの冷却用ファ
ンにより冷却させる。このように、基板の半田付け面と
ノズル上面の間隔を制御することにより、すなわちプリ
ヒート時は基板の半田付け面とノズル上面の間隔を大き
く、メイン加熱の時はその間隔を小さくして基板PRB
の半田付けポイントの温度を制御することにより、プリ
ヒートとメイン加熱を一つの装置で行なうことが出来
る。このために、本発明を適用した、図3、図4に示す
1ステーションマルチスポットリフロー装置では装置の
小型化が実現出来る。
【0023】図5は、プリヒートとメイン加熱の工程を
1ステーションで行なうようにした下吹き付けタイプの
リフロー装置の加熱装置部分の動作を説明するための図
である。図5において、図1〜4と同一の部分には同一
の符号を付けてその説明を省略する。図5において、P
HDは加熱装置で、図1の装置のサージタンクSGTと
ノズルパネルNOPとを備えている。HWGは熱風発生
器で、加熱装置PHDのサージタンクに熱風を供給す
る。SPTは基板の受台である。基板の受台SPTに
は、位置決めピンPNTが設けられている。SLNは基
板の受台SPTを上下させるためのシリンダーである。
EXHは排気装置で、加熱装置PHDより基板に供給さ
れる熱風を排出する。CLNは基板の搬送ラインであ
る。
【0024】図5に示すような構成を有する、下吹き付
けタイプの1ステーションマルチスポットリフロー装置
について説明する。図5の下吹き付けタイプのリフロー
装置では、加熱装置PHDの位置は固定されており、基
板の半田付け面と加熱装置PHDのノズルパネルのノズ
ル面との間隔の制御は基板の受台SPTの側を上昇、下
降させることにより行なうようにしている。このため、
位置決めピンPNは基板の受台SPTの側に設けられて
いる。半田付けを行う基板は、搬送ラインCLNより加
熱装置PHD内に送り込まれると、シリンダーSLNに
より上下させられる基板の受台SPTにより支持され
て、加熱装置PHDの下部の所定位置に位置決めされ
る。
【0025】基板の位置決めは、図2に示すような、基
板PRBにあけられている位置決め用の孔Hに基板の受
台SPTのピンPNを挿入することにより、基板の半田
付けポイントに加熱装置PHDのノズルパネルの各ノズ
ルの位置が自動的に合致するようにその位置が設定され
る。基板の受台SPTは、基板が装置内に送り込まれて
いない、待機時には、その位置が搬送ラインCLNより
も低い位置にあり、基板が装置内に送り込み可能の状態
にある。基板が加熱装置PHD内に送り込まれると、基
板の受台SPTはシリンダーSLNによりそのレベルが
上昇され、基板の受台SPTのピンPNを基板にあけら
れている位置決め用の孔に挿入することにより位置決め
を行ない、そのレベルを所定のレベルに固定してプリヒ
ート時の状態に入る。
【0026】この時の基板の半田付け面と加熱装置PH
Dのノズルパネルのノズル上面の間隔は、プリヒートを
行なうのに適した値に制御される。この状態で一定の時
間加熱装置PHDのノズルパネルのノズルより熱風が基
板の半田付けポイントに吹き付けられると、半田付けポ
イントの温度は半田の溶解直前のプリヒートの状態に到
達する。この場合にも、基板の半田付けポイント以外の
場所の温度は図7で示したようにほとんど上昇しないの
で、基板PRBに搭載された部品にはプリヒートの温度
の影響は無い。
【0027】基板の半田付けポイントの温度がプリヒー
トの状態に到達すると、基板の受台SPTはシリンダー
SLNによりそのレベルがさらに上昇されられ、メイン
加熱の状態に入る。メイン加熱の時には、基板の半田付
け面と加熱装置PHDノズルパネルのノズル上面の間隔
を小さくして温度を一気に上昇させ半田を溶融させて部
品の半田付けを行なう。半田付けが終了すると、基板の
受台SPTはシリンダーSLNによりそのレベルが下降
されられ、基板は搬送ラインCLNより冷却ステーショ
ンまで搬送され、冷却ステーションの冷却用ファンによ
り半田付けの完了した基板が冷却される。
【0028】図6はマルチスポットプリピート装置を組
み入れたインライン型マルチスポットリフロー装置の実
施例を示す図である。図6に示す装置は、図3,4に示
したような上向き吹き付け型の装置を使用した例を示し
たものである。図6において、PHSはマルチスポット
プリヒート部である。マルチスポットプリピート部PH
Sは、加熱装置とその上昇装置を有し、基板到着信号に
よって基板に適正なプリヒートが供給される間隔(事前
に実験等で得られたた適正間隔)までノズルを基板に近
づけ、一定時間保持してプリヒートが行われる。
【0029】MHSはマルチスポットメインヒート部で
ある。マルチスポットメインヒート部MHSは加熱装置
とその上昇装置を有し、基板到着信号によって基板に適
正なメイン加熱が行われる間隔(事前に実験等で得られ
たた適正間隔)までノズルを基板に近づけ、一定時間保
持して半田付けが行われる。プリヒート部PHSとメイ
ン加熱部MHSは同一の構成である。プリヒート部PH
Sとメイン加熱部MHSにおいて、PHDは加熱装置
で、図1の装置のサージタンクSGTとノズルパネルN
OPとを備えている。
【0030】HWGは熱風発生器で、加熱装置PHDの
下部に取り付けられサージタンクに熱風を供給する。S
LNは加熱装置PHDを上下させるためのシリンダーで
ある。EXHは排気装置で、加熱装置PHDより基板に
供給される熱風を排出する。冷却装置部は半田付けの完
了した基板を冷却する。CLNは基板の搬送ラインであ
る。基板搬送ラインCLNは、半田付けを行う基板を装
置内に取り込み、プリヒート部→メイン加熱部→冷却装
置部の順に基板の搬送を行なう。
【0031】半田付けを行う基板は、基板受け入れ部か
ら搬送ラインCLNよりプリヒート部PHSの加熱装置
PHD内に送り込まれ、プリヒート部PHSの加熱装置
PHDの所定位置に位置決めされる。基板PRBの位置
決めは、図2に示すように、基板PRBにあけられてい
る位置決め用の孔HにノズルパネルNOPのピンPNを
挿入することにより、基板の半田付けポイントに加熱装
置PHDノズルパネルの各ノズルの位置が自動的に合致
するようにその位置が設定される。
【0032】プリヒート部PHS加熱装置PHDは、基
板が装置内に送り込まれていない待機時には、その位置
決めピンが搬送ラインCLNよりも低い位置にあり、基
板が装置内に送り込み可能の状態にある。基板がプリヒ
ート部PHSの加熱装置PHD内に送り込まれると、加
熱装置PHDはシリンダーSLNによりそのレベルが上
昇され、プリヒート時の状態になる。この時の基板PR
Bの半田付け面と加熱装置PHDのノズルパネルのノズ
ル上面の間隔は、プリヒートを行なうのに適した値に制
御される。
【0033】この状態で一定時間加熱装置PHDのノズ
ルパネルのノズルより熱風が基板の半田付けポイントに
吹き付けられると、半田付けポイントの温度は半田の溶
解直前のプリヒートの状態に到達する。この場合にも、
基板の半田付けポイント以外の場所の温度は図7で示し
たようにほとんど上昇しないので、基板に搭載された部
品にはプリヒートの温度の影響は無い。
【0034】基板の半田付けポイントの温度がプリヒー
トの状態に到達すると、プリヒート部PHSの加熱装置
PHDはシリンダーSLNによりそのレベルが、搬送ラ
インCLNよりも低い位置まで下げられ、基板は搬送ラ
インCLNよりメイン加熱部MHSに送り込まれ、メイ
ン加熱部MHSの加熱装置PHDの所定位置に位置決め
される。基板の位置決めは、プリヒート部PHSの場合
と同様に、図2に示すような基板PRBにあけられてい
る位置決め用の孔Hにメイン加熱部MHSの加熱装置P
HDのノズルパネルのピンPNを挿入することにより、
基板の半田付けポイントにノズルパネルの各ノズルの位
置が自動的に合致するようにその位置が設定される。
【0035】メイン加熱部MHSの加熱装置PHDは、
基板が装置内に送り込まれていない待機時には、その位
置決めピンが搬送ラインCLNよりも低い位置にあり、
基板が装置内に送り込み可能の状態にある。基板がメイ
ン加熱部MHSの加熱装置PHD内に送り込まれると、
加熱装置PHDはシリンダーSLNによりそのレベルが
上昇されメイン加熱時の状態になる。
【0036】この時の基板の半田付け面と加熱装置PH
Dのノズルパネルのノズル上面の間隔は、メイン加熱を
行なうのに適した値に制御される。この状態で一定時間
ノズルパネルのノズルより熱風が基板PRBの半田付け
ポイントに吹き付けられると、半田付けポイントの温度
は半田が溶解するメイン加熱の状態に到達する。この場
合にも、基板PRBの半田付けポイント以外の場所の温
度は図7で示したようにほとんど上昇しないので、基板
PRBに搭載された部品にはメイン加熱の温度の影響は
無い。
【0037】基板PRBの半田付けが完了すると、メイ
ン加熱部MHSの加熱装置PHDはシリンダーSLNに
よりそのレベルが、搬送ラインCLNよりも低い位置ま
で下げられ、基板PRBは搬送ラインCLNより冷却装
置部に送られ、冷却される。上記の各装置において、基
板の半田付け面とノズル面の間隔制御にはロボットを用
いることが出来る。この場合には、理想的な温度プロフ
ァイルをロボットに記憶させ、センサーから現在温度の
情報を取り込み、基板の半田付け面とノズル面の間隔を
自動制御させることが出来る。尚、図6は、上吹き付け
タイプの装置を使用した例について説明したが、必要な
場合には、下吹き付けタイプの装置を使用することも出
来る。
【0038】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のリフロー装置におけるプリヒート方法とこれを実施し
た装置は、熱風発生装置とノズルを使用して、基板の半
田付け部分だけを部分的に加熱するようにして半田付け
部分以外の場所に半田付けのための加熱の影響が及ばな
いようにしたリフロー装置を実現することが出来る。
【0039】このために、本発明は、次のような各種の
効果を得ることが出来る。 1.プリヒートの段階においては、基板全体の加熱が避
けられる。プリヒートにより、半田付け面の半田付けを
しない部分や半田付け面の反対面は加熱され無いので、
従来は不可能であった、使用するクリームハンダの適正
プリヒート条件以下の温度が要求される部品、例えば、
樹脂を含む部品、ばね性部品、電池などが搭載されてい
る基板への半田付けを行なうことが出来るようになっ
た。
【0040】2.特に、本発明のマルチスポットプリピ
ート法により、 ・半田付け部分以外への熱影響を最小限に押さえられ
る。この効果によって樹脂性部品、ばねを有する部品、
電池など耐熱性に厳しい部品を含むワークでもマルチス
ポットリフロー装置による一括半田付けが可能となっ
た。 ・熱容量の異なる部品に対しても、同一工程で個々に適
正なプリヒートを供給できる。この効果によって大小部
品の混入がある基板でもマルチスポットリフロー装置に
よる一括半田付けが可能となった。
【0041】3.マルチスポットプリピート装置を組み
入れたインライン型マルチスポットリフロー装置では、
マルチスポットプリピート法の効果に加えて、タクトタ
イムの短縮が実現出来る。
【0042】4.装置の小型化が実現できる。従来装置
では理想的なプリヒートのプロファイルを得るために、
一般的にはパネルヒータを3ゾーン使用している。この
ため装置の大型化は避けられなかったが、本発明のマル
チスポットプリピート法を採用した1ステーションマル
チスポットリフロー装置により、装置の小型化とマルチ
スポットリフロー装置のローコスト化が実現出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリフロー装置におけるプリヒート方法
を実施したプリヒート装置の一実施例の構成を示す説明
図である。
【図2】本発明を使用したノズルパネルの構成を説明す
るための図である。
【図3】本発明を使用した1ステーションマルチスポッ
トリフロー装置の全体の外観図をを示す。
【図4】プリヒートとメイン加熱の工程を1ステーショ
ンで行なうようにした1ステーションマルチスポットリ
フロー装置の加熱装置部分の動作を説明するための図で
ある。
【図5】プリヒートとメイン加熱の工程を1ステーショ
ンで行なうようにした下吹き付けタイプ加熱装置部分の
動作を説明するための図である。
【図6】本発明を使用したマルチスポットプリピート装
置を組み入れたインライン型マルチスポットリフロー装
置の実施例を示す図である。
【図7】本発明のプリヒート装置により、プリヒートを
行なった基板の温度プロファイルの一例を示す。
【図8】従来のプリヒート装置によりプリヒートを行な
った基板の温度プロファイルの一例を示す。
【符号の説明】
SGT・・・熱風発生用のサージタンク, HWG
・・・サージタンクに熱風を供給する熱風発生器,
NOP・・・ノズルパネル, NO1、NO2、
〜Non・・・熱風送出用のノズル, PRB・・
・電子部品の取り付けられる基板, PA1・・・
基板に半田付けにより取り付けられる電子部品,
PA2・・・基板に機械的に取り付けられた電子部品,
CH・・・基板に電子部品を半田付けするためのクリー
ム半田,FLM・・・ノズルパネルを保持するフレー
ム, PN・・・位置決め用のピン, H・・
・位置決め用のピンの挿入される基板の孔,NH・・・
ノズルが取り付けるためのノズルパネルの孔, B
S・・・ノズルパネルをフレームに取り付けるビス

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】熱風発生装置と該熱風発生装置より発生さ
    れる熱風を送出するノズルが取り付けられているノズル
    パネルを使用して、基板の半田付け部分だけにノズルパ
    ネルのノズルより熱風を吹き付け基板の半田付け部分を
    部分的にプリヒートするようにして、半田付け部分以外
    の場所にプリヒートによる加熱の影響が及ばないように
    したリフロー装置におけるプリヒート方法。
  2. 【請求項2】熱風発生装置と該熱風発生装置より発生さ
    れる熱風を送出する複数のノズルが取り付けられている
    ノズルパネルを使用して、基板の複数個所の半田付け部
    分だけにノズルパネルのノズルより熱風を吹き付け基板
    の半田付け部分を部分的にプリヒートするようにして、
    半田付け部分以外の場所にプリヒートによる加熱の影響
    が及ばないようにしたリフロー装置におけるマルチスポ
    ットプリヒート方法。
  3. 【請求項3】熱風発生装置と該熱風発生装置より発生さ
    れる熱風を送出するノズルが取り付けられているノズル
    パネルを使用して、基板の半田付け部分だけにノズルパ
    ネルのノズルより熱風を吹き付け基板の半田付け部分を
    部分的にプリヒートするようにし、プリヒートの加熱量
    コントロールは熟風吹き出し口と半田付け面の間隔を制
    御するようにして、半田付け部分以外の場所にプリヒー
    トによる加熱の影響が及ばないようにしたリフロー装置
    におけるプリヒート方法。
  4. 【請求項4】熱風発生装置と該熱風発生装置より発生さ
    れる熱風を送出するノズルが取り付けられているノズル
    パネルを使用して、基板の半田付け部分だけにノズルパ
    ネルのノズルより熱風を吹き付け基板の半田付け部分を
    部分的にプリヒートするようにし、プリヒートの加熱量
    コントロールは熱風を送出するノズルの径を変えるよう
    にして、半田付け部分以外の場所にプリヒートによる加
    熱の影響が及ばないようにしたリフロー装置におけるプ
    リヒート方法。
  5. 【請求項5】熱風発生装置と該熱風発生装置より発生さ
    れる熱風を送出するノズルが取り付けられているノズル
    パネルを使用して、基板の半田付け部分だけにノズルパ
    ネルのノズルより熱風を吹き付け基板の半田付け部分を
    部分的にプリヒートするようにし、プリヒートの加熱量
    コントロールはノズルに熱風を供給するノズルパネルの
    穴の径を変えるようにして、半田付け部分以外の場所に
    プリヒートによる加熱の影響が及ばないようにしたリフ
    ロー装置におけるプリヒート方法。
  6. 【請求項6】熱風発生装置と該熱風発生装置より発生さ
    れる熱風を送出するノズルが取り付けられているノズル
    パネルを使用して、基板の半田付け部分だけにノズルパ
    ネルのノズルより熱風を吹き付け基板の半田付け部分を
    部分的にプリヒートした後、ノズルによる加熱量を変え
    てメイン加熱を行って半田付けを行なうことにより、半
    田付け部分以外の場所に半田付けによる加熱の影響が及
    ばないようにした1ステーションリフロー方法。
  7. 【請求項7】熱風発生装置と該熱風発生装置より発生さ
    れる熱風を送出する複数のノズルが取り付けられている
    ノズルパネルを使用して、基板の複数個所の半田付け部
    分だけにノズルパネルのノズルより熱風を吹き付け基板
    の半田付け部分を部分的にプリヒートした後ノズルによ
    る加熱量を変えてメイン加熱を行って基板の複数個所の
    半田付けを行なうことにより、半田付け部分以外の場所
    に半田付けによる加熱の影響が及ばないようにした1ス
    テーションマルチスポットリフロー方法。
  8. 【請求項8】熱風発生装置と該熱風発生装置より発生さ
    れる熱風を送出する複数のノズルが取り付けられている
    ノズルパネルを使用して、基板の複数個所の半田付け部
    分だけにノズルパネルのノズルより熱風を吹き付け基板
    の半田付け部分を部分的にプリヒートした後ノズルの熱
    風吹き出し口と半田付け面の間隔を制御して加熱量を変
    えてメイン加熱を行って基板の複数個所の半田付けを行
    なうことにより、半田付け部分以外の場所に半田付けに
    よる加熱の影響が及ばないようにしたプリヒートとメイ
    ン加熱を同一ヒータによって行うようにした1ステーシ
    ョンマルチスポットリフロー方法。
  9. 【請求項9】熱風発生装置と該熱風発生装置より発生さ
    れる熱風を送出するノズルが取り付けられているノズル
    パネルとを具備し、基板の半田付け部分だけにノズルパ
    ネルのノズルより熱風を吹き付け基板の半田付け部分を
    部分的にプリヒートするようにしたリフロー装置におけ
    るプリヒート装置。
  10. 【請求項10】熱風発生装置と該熱風発生装置より発生
    される熱風を送出する複数のノズルが取り付けられてい
    るノズルパネルを具備し、基板の複数個所の半田付け部
    分だけにノズルパネルのノズルより熱風を吹き付け基板
    の半田付け部分を部分的にプリヒートするようにしたリ
    フロー装置におけるマルチスポットプリヒート装置。
  11. 【請求項11】熱風発生装置と該熱風発生装置より発生
    される熱風を送出するノズルが取り付けられているノズ
    ルパネルとノズルパネルの熟風の加熱量を制御するよう
    にした加熱量コントロール手段とを具備し、基板の半田
    付け部分だけにノズルパネルのノズルより熱風を吹き付
    け基板の半田付け部分を部分的にプリヒートするように
    したリフロー装置におけるプリヒート装置。
  12. 【請求項12】熱風発生装置と該熱風発生装置より発生
    される熱風を送出するノズルが取り付けられているノズ
    ルパネルと、ノズルパネルの熟風吹き出し口と半田付け
    面との間隔を制御するようにした加熱量コントロール手
    段とを具備し、基板の半田付け部分だけにノズルパネル
    のノズルより熱風を吹き付け基板の半田付け部分を部分
    的にプリヒートするようにしたリフロー装置におけるプ
    リヒート装置。
  13. 【請求項13】熱風送出用のサージタンク、サージタン
    クに熱風を供給する熱風発生器、サージタンクの上部の
    開口部に取り付けられ熱風発生装置より発生される熱風
    をサージタンクの上部の基板に対して送出するノズルが
    取り付けられているノズルパネル、サージタンクのレベ
    ルを上昇又は下降させてノズルパネルの熟風吹き出し口
    と基板の半田付け面の間隔を制御するようにして加熱量
    コントロールするサージタンクレベル調節装置、を具備
    し、基板の半田付け部分だけにノズルパネルのノズルよ
    り熱風を吹き付け基板の半田付け部分を部分的にプリヒ
    ートするようにしたリフロー装置におけるプリヒート装
    置。
  14. 【請求項14】熱風送出用のサージタンク、サージタン
    クに熱風を供給する熱風発生器、サージタンクの下部の
    開口部に取り付けられ熱風発生装置より発生される熱風
    をサージタンクの下部の基板に対して送出するノズルが
    取り付けられているノズルパネル、サージタンクのレベ
    ルを上昇又は下降させてノズルパネルの熟風吹き出し口
    と基板の半田付け面の間隔を制御するようにして加熱量
    コントロールするサージタンクのレベル調節装置、を具
    備し、基板の半田付け部分だけにノズルパネルのノズル
    より熱風を吹き付け基板の半田付け部分を部分的にプリ
    ヒートするようにしたリフロー装置におけるプリヒート
    装置。
  15. 【請求項15】熱風送出用のサージタンク、サージタン
    クに熱風を供給する熱風発生器、サージタンクの上部の
    開口部に取り付けられ熱風発生装置より発生される熱風
    をサージタンクの上部の基板に対して送出するノズルが
    取り付けられているノズルパネル、サージタンクを上昇
    又は下降させてノズルパネルの熟風吹き出し口と基板の
    半田付け面の間隔を制御するようにして加熱量コントロ
    ールするサージタンクのレベル調節装置を具備し、基板
    の半田付け部分だけにノズルパネルのノズルより熱風を
    吹き付け基板の半田付け部分を部分的にプリヒートした
    後サージタンクのレベルを上昇させてメイン加熱を行う
    ことにより半田付けを行なうようにした1ステーション
    リフロー装置。
  16. 【請求項16】熱風送出用のサージタンク、サージタン
    クに熱風を供給する熱風発生器、サージタンクの下部の
    開口部に取り付けられ熱風発生装置より発生される熱風
    をサージタンクの下部の基板に対して送出するノズルが
    取り付けられているノズルパネル、基板を上昇又は下降
    させてノズルパネルの熟風吹き出し口と基板の半田付け
    面の間隔を制御するようにして加熱量コントロールする
    基板レベル調節装置を具備し、基板の半田付け部分だけ
    にノズルパネルのノズルより熱風を吹き付け基板の半田
    付け部分を部分的にプリヒートした後、基板のレベルを
    上昇させてメイン加熱を行うことにより半田付けを行う
    ようにした1ステーションリフロー装置。
  17. 【請求項17】熱風送出用のサージタンク、サージタン
    クに熱風を供給する熱風発生器、サージタンクのの開口
    部に取り付けられ熱風発生装置より発生される熱風を位
    置合わせ穴を持つ基板に対して送出する複数のノズルと
    位置合わせピンが取り付けられているノズルパネル、サ
    ージタンクを上昇又は下降させてノズルパネルの熟風吹
    き出し口と基板の半田付け面の間隔を制御するようにし
    て加熱量コントロールするサージタンクレベル調節装置
    を具備し、基板の位置合わせ穴の位置にノズルパネルの
    位置合わせピンの位置を合わせることにより基板の複数
    個所の半田付け部分だけにノズルパネルのノズルより熱
    風を吹き付け基板の半田付け部分を部分的にプリヒート
    した後サージタンクレベルを変えてメイン加熱を行うこ
    とにより半田付けを行なうようにした1ステーションマ
    ルチスポットリフロー装置。
  18. 【請求項18】熱風発生装置と該熱風発生装置より発生
    される熱風を送出する複数のノズルが取り付けられてい
    るノズルパネルを具備し、基板の複数個所の半田付け部
    分だけにノズルパネルのノズルより熱風を吹き付け基板
    の半田付け部分を部分的にプリヒートするようにしたプ
    リヒート装置、熱風発生装置と該熱風発生装置より発生
    される熱風を送出する複数のノズルが取り付けられてい
    るプリヒート装置と同一のノズルパネルを具備し、プリ
    ヒート装置でプリヒートされた基板の複数個所の半田付
    け部分だけにノズルパネルのノズルより熱風を吹き付け
    基板の半田付け部分を部分的にメイン加熱するようにし
    て半田付けを行うようにしたメイン加熱装置、基板をプ
    リヒート装置からメイン加熱装置に移動するキャリヤ装
    置とを具備したインライン型マルチスポットリフロー装
    置。
JP13645497A 1997-05-27 1997-05-27 リフロー装置におけるプリヒート方法とこれを実施した装置 Pending JPH10335808A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008085247A (ja) * 2006-09-29 2008-04-10 Omron Corp 半田付け装置および該半田付け装置を用いた半田付け方法
JP2008118159A (ja) * 2008-01-25 2008-05-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 基板加熱装置および基板加熱方法
CN103752975A (zh) * 2012-08-01 2014-04-30 弗莱克斯电子有限责任公司 太阳能电池焊盘修整

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