JPS606270A - クリ−ムはんだのはんだ付け方法およびその装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はプリント基板やセラミック基板上に塗布したク
リームはんだを加熱溶融してはんだ付けする方法および
その装置に関す゛る。

プリント基板のはんだ付けとしては溶融したはんだ中に
プリント基板を浸漬してはんだ付けする゛方法が多く採
用されているが、近時のように電子機器の小型化に伴っ
て小さくなったプリント基板に対してはラウンド間が非
常に狭くなってきているため浸漬はんだ付けを行うとラ
ウンド間がはんだでつながってしまう所謂゛′ブリッジ
″′を起すことが往々にしである。また、セラミック基
板のようなものでは如何に予備加熱を十分に行っても高
温となった溶融はんだ中に急激に浸漬されると熱ショッ
クで基板が割れてし捷うことがある。斯様なプリント基
板やセラミック基板（以下、基板という）では、はんだ
付は部にスクリーンやディスペンサーを用いてクリーム
はんだを微量塗布し、これをリフロー炉と称するはんだ
利は装置で加熱してはんだ付けするととが行われている
。

リフロー炉とは■・ンネル状に内部が水平方向に空洞と
なっており、該トンネルの上下部に赤外線のヒーターが
設置されていて、トンネル内を金網のコンベアーが走行
するようになっているものである。

従来のりフロー炉はトンネルの上下部に設置された赤外
線ヒーターだけの加熱、即ち赤外線の輻射熱だけで行わ
れていだが輻射による加熱は急加熱がしにくく、従って
はんだ付は部のクリームはんだを溶融してはんだ付けす
るには相当の加熱時間を必要としていた。しかるに基板
を長時間高温下に曝しておくと熱に弱い半導体のような
電子部品は熱損傷を受けて劣化してしまうことがある。

従って電子機器の基板ではできるだけ短い時間ではんだ
付けすることが好ましいものである。

一般にクリームはんだは融点の低いもの（ＰＩ）　−（
３３Ｓｎ共晶はんだ）でも融点が１８３℃であるが、実
際にクリームはんだを溶融させてラウンドにはんだ付け
するには、はんだ付は部が溶融温度＋５０〜１００℃と
なっていなければならないことから共晶のクリームはん
だでは、はんだ付は部が少くとも２３０〜２８０℃まで
加熱されなければならないものである。

従来のりフロー炉で共晶のクリームはんだをはんだ付け
するに適した最高温度（２６０℃）になるまでの基板の
温度変化をグラフにすると第１図のようになる。図から
明かなように最高温度になるまでの温度上昇が緩かであ
ることから、基板の加熱始めから最高温度になるまで長
い時間を必要とすることがわかる。この様に長い時間加
熱することは電子部品に悪影響を及ぼすだけでなく、は
んだ付は部が酸化されてしまうためはんだも付着しにく
くなってはんだ付は不良を起す原因ともなるものである
。

本発明は従来のクリームはんだのはんだ付けにおける欠
点に鑑み成し得たもので、基板の予備加熱が十分に行え
、しかもその後に早くはんだ付は温度まで基板の温度を
上昇させることのできるはんだ付は方法およびその装置
を提供するものである。

以下本発明に係るはんだ付は方法について説明する。

クリームはんだを塗布した基板を無端のコンベアーに載
せて、上下部に赤外線ヒーターが設置されたトンネル内
を走行させる。このトンネル内での加熱はクリームはん
だを溶融させない程度のものである。即ち普通のＳｎ　
−Ｐｂ系はんだであれば最高１７０℃位に留めておく。

そしてトンネルを出た所で上方から熱風ブロワ−で基板
に熱風を吹き付は一挙に基板の温度を適正なはんだ付は
温度、例えば共晶のクリームはんだであれば２６０℃位
に加熱してクリームはんだを溶融すると同時にはんだ付
けを行うものである。

本発明はんだ付は方法では赤外線ヒーターでの加熱がク
リームはんだの溶融温度以下であるだめ該加熱時間が非
常に短かくて済み、しかも予備加熱後の加熱は熱風で行
うことから輻射よりも早く基板の温度を上げることがで
きる。従って基板に搭載された電子部品が高熱に曝され
ている時間は従来のりフロー炉よりも短かくなり、それ
たけ熱影響を受けることが少くなるものである。

次に本発明のはんだ付は装置について、図面を参照しな
がら説明する。

本発明はんだ付は装置はトンネル式となっており、トン
ネルの上下部には複数の赤外線ヒーター（１）・・・が
設置されている。該上下のヒーター間には無端のコンベ
アー（２）が矢印（Ａ）方向へ走行するように敷設され
、そしてトンネルの出口にはクリームはんだを溶融させ
るほどの熱風が吹きでる熱風ブロワ−（３）が設置され
ている。符号（４）ははんだ付は後の基板を早急に冷却
させるための冷却ファンである。

ここで本発明はんだ付は装置でクリームはんだをはんだ
付けする状態について記す。

１枚１．８Ｋｗの赤外線パネルヒーターを上下にそれぞ
れ３枚づつ設置して長さが１ｍとなる予備加熱ゾーンを
備え、その出口には熱風ブロワ−が設置されたはんだ付
は装置で、Ｐｂ−６３Ｓｎの共晶クリームはんだを塗布
したセラミック基板（ラウンド間隔０．５ｍｍ）をコン
ベアーに載せて３　％＋’ｍのコンヘアスピードで走行
させて赤外線パネルヒーターで予備加熱後、熱風ブロワ
−でクリームはんだを溶融させてはんだ付けを行った。

この時のセラミック基板の温度変化を第２図に示す。こ
れを第１図に示す従来のはんだ付は装置での基板の温度
変化と比較すると、その温度上昇の違いが明かとなろう
。つまり、従来のはんだ付は装置では予備加熱後の本加
熱での温度上昇が遅く、時間がかかっているが、本発明
はんだ付は装置では予備加熱後の熱風ブロワ−での本加
熱は急激に温度が上昇し、短時間に所定の最高温度に達
していることがわかる。従って本発明はんだ付は装置は
従来のはんだ付は装置に比べ加熱時間が少々くなること
から、電子部品に対する熱影響の問題を解決するととも
に、生産性の向上にも寄与するものである。

以上説明した如く、本発明は基板に搭載された電子部品
が高温に曝される時間を短かくするため電子部品への熱
影響を少くし、しかもはんだ付は部の酸化も少くなるこ
とからはんだ付は不良も無くなるという信頼性に優れた
はんだ利は部が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のはんだ付は装置による基板の温度変化を
示すグラフ、第２図は本発明はんだ付は装置による基板
の温度変化を示すグラフ、第８図は本発明はんだ付は装
置である。 １　赤外線ヒーター　２　コンベアー ８　・熱風ブロワ− 特許出願人 千住金属工業株式会社 ＴＥＭＰＥＦ？ＡＴＵｌ？Ｅ　（’Ｃ）手彩′εネｉ１
１正書（自発） 昭和５９年　７月１８０ 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第８４２０２号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都足立区千住橋戸町２３番地名称　千住金属
工業株式会社 ４、代理人 ５、補正の対象 代゛理／く、弓ｌイイＬノＬ　ｌ＆ 補正の内容 （１）明細式中、下記の箇所の記載を次の通り訂正する
。 具　仕　リζ辺−記−栽　６巧し後９−δ小哉３１９〜
２０　＋５０〜１００°Ｃ＋３０〜５０　°Ｃ４２２３
０〜２８０°Ｃ２１０〜２３０°Ｃ〃５．　２６０℃　
２２０℃ ５７〜８　最高　−削除− 〃８１７０°Ｃ１５０°Ｃ 〃１１２６０°Ｃ２２０°Ｃ ６１，６１ｍ　１．５ｍ 〃２０　３ｍ／ｍｉｎ　１ｍ／ｍ１ｎ ７　１３　加熱時間　高温に曝される 時間 〃１４〜１５　解決する・・・　解決できるものもので
ある。　である。 （２）願書に添付した図面のうち、第１図および第２図
を別添の第１図および第２図の通り訂正する。 以　」ニ 第１図 第２ｇ！ｉ！Ｉ ＴＩ　ＭＥ　（Ｓｅｃ） 手続ネ市正宿：（自発） 昭和５９年　７月３１日 特許庁長官　志　賀　学　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第８４２０２号 ２、発明の名称 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都足立区千住橋戸町２３番地名称　千住金属
工業株式会社 ４、代理人 ５、補正の対象 （別紙） 明細ｐ１第６頁１０行目、［・・・が設置されている。 」とあるのを「・・・が設置されている。この％風ブロ
ワー（３）は特定構造のものに制限されることばなく、
必要によりコンプレツサあるいば高圧ガス容器（例：ポ
ンへ）に接続され、それらから高圧気体が供給されても
よい。なお、気体として不活性ガスを用いると発熱体そ
の他との反応を考慮することなく熱風が安定してｉｌら
れるばがりでなく、はんだ付は部の酸化を防止すること
ができる。 以　」二

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　クリームはんだが塗布された基板をコンベアで
   走行させながらトンネル内に設置された赤外線ヒーター
   で予備加熱を行い、その後、熱風ブロワ−で熱風を吹き
   付けることによりクリームはんだを溶融してはんだ付け
   することを特徴とするクリームはんだのはんだ付は方法
   。
2. （２）上下に赤外線ヒーターが設置されたトンネル内に
   クリームはんだの塗布された基板を走行させるコンベア
   を敷設するとともに該トンネルの出口に基板上のクリー
   ムはんだを溶融させる熱風プロワ−が設置されているこ
   とを特徴とするクリームはんだのはんだ付は装置。