JP2001044611A - Soldering equipment - Google Patents

Soldering equipment

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JP2001044611A
JP2001044611A JP11215017A JP21501799A JP2001044611A JP 2001044611 A JP2001044611 A JP 2001044611A JP 11215017 A JP11215017 A JP 11215017A JP 21501799 A JP21501799 A JP 21501799A JP 2001044611 A JP2001044611 A JP 2001044611A
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博 沢辺
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修 山本
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain soldering equipment wherein a printed wiring board can be rapidly cooled to a desired temperature with cooled air of low cost, oxygen concentration is stable, cost necessary for cooling is low, and function and performance of an electronic component mounted on the printed wiring board are not damaged by cooling, in soldering equipment performing soldering in a chamber body holding an inert gas atmosphere of low oxygen concentration. SOLUTION: A rapid cooling means 7 of a printed wiring board 6 consists of a cool air supplying means 15, which takes in air outside a chamber body 8 and can adjust the flow rate of sending cooled air, a heat dissipating cabinet 17, which blows cool air on a surface 6a to be soldered of the printed wiring board 6 in the chamber member 8 on which surface 6a soldering has been just performed, cools the surface and discharges heated exhaust air, and an air exhausting means, which discharges exhaust air outside the chamber member 8 and can adjust the flow rate of the exhaust air.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の
ような多数の電子部品を搭載した板状の被はんだ付けワ
ークをはんだ付けする装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus for soldering a plate-shaped work to be soldered on which a large number of electronic components such as a printed wiring board are mounted.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリント配線板に電子部品を実装して電
子回路を構成する場合において、はんだ付けが行われて
いる。すなわち、プリント配線板に電子部品を搭載して
前記部品の電極やリード線をプリント配線板の回路パタ
ーンにはんだ付けすることで電気的接続と機械的接続と
が行われる。
2. Description of the Related Art When an electronic circuit is formed by mounting electronic components on a printed wiring board, soldering is performed. That is, electrical connection and mechanical connection are performed by mounting an electronic component on a printed wiring board and soldering electrodes and lead wires of the component to a circuit pattern of the printed wiring board.

【0003】ところで、はんだ付け直後のはんだを急速
に冷却することで、そのはんだ付け強度すなわち機械的
接続強度が大きくなることが知られている。例えば、実
公昭45−21716号公報にそのことが説明されてい
る。そのため、はんだ付け装置では、同公報にも説明さ
れているようにはんだ付け工程の後に冷却工程を設ける
ように構成されている。そしてそれにより、信頼性の高
いプリント配線板を製造できるように考慮されている。
尚、実公昭45−21716号公報に説明されている冷
却技術は、プリント配線板にファンにより送風してその
冷却を行う構成である。
By the way, it is known that by rapidly cooling the solder immediately after soldering, the soldering strength, that is, the mechanical connection strength is increased. For example, Japanese Utility Model Publication No. 45-21716 discloses this. Therefore, the soldering apparatus is configured to provide a cooling step after the soldering step as described in the publication. Accordingly, it is considered that a highly reliable printed wiring board can be manufactured.
The cooling technique described in Japanese Utility Model Publication No. 45-21716 is configured to cool the printed wiring board by blowing air from the fan.

【0004】このことはリフローはんだ付け装置におい
ても同様であり、例えば特開昭60−6270号公報に
は、リフローはんだ付けが行われたプリント配線板を冷
却する冷却ファンを設けた構成が開示されている。
The same applies to a reflow soldering apparatus. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-6270 discloses a configuration in which a cooling fan for cooling a printed wiring board on which reflow soldering has been performed is provided. ing.

【0005】一方、はんだ付けプロセスにおいて、プリ
ント配線板の被はんだ付け部やはんだが酸化しないよう
にしてはんだ付け性を改善するとともに、溶融はんだの
流動性を向上させて微細な被はんだ付け部を確実にはん
だ付けする所謂マイクロソルダリングを実現するため
に、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中ではんだ付けを行
うはんだ付け技術がある。
[0005] On the other hand, in the soldering process, the solderability is improved by preventing the soldered portion of the printed wiring board and the solder from being oxidized, and the fluidity of the molten solder is improved to form a fine soldered portion. In order to realize so-called micro-soldering for reliable soldering, there is a soldering technique for performing soldering in an inert gas atmosphere having a low oxygen concentration.

【0006】低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中ではんだ
付けを行うはんだ付け装置は、チャンバ体内に窒素ガス
(N2 ガス)等の不活性ガスを供給して低酸素濃度の雰
囲気を形成するように構成され、前記チャンバ体内では
んだ付けプロセスが実行されるように構成されている。
A soldering apparatus for performing soldering in an inert gas atmosphere having a low oxygen concentration is configured to supply an inert gas such as a nitrogen gas (N 2 gas) into a chamber to form an atmosphere having a low oxygen concentration. And a soldering process is performed in the chamber.

【0007】このようなはんだ付け装置では、N2 ガス
の消費量がランニングコストとして付加されるので、目
的とする酸素濃度を維持するために要するN2 ガスの消
費量が少ないことが必要である。そのため、チャンバ体
外の大気がチャンバ体内に流入しないように特段の冷却
技術が用いられている。
In such a soldering apparatus, since the consumption of N 2 gas is added as running cost, it is necessary that the consumption of N 2 gas required to maintain the target oxygen concentration be small. . Therefore, a special cooling technique is used so that the atmosphere outside the chamber body does not flow into the chamber body.

【0008】例えば、特開平4−262862号公報の
リフローはんだ付け技術は、ボンベから供給される冷た
いN2 ガスをはんだ付け後のプリント配線板に吹きつけ
て冷却を行えるように構成された技術である。また、特
開平7−202405号公報の技術は、チャンバ体内の
雰囲気を冷却してフィルタリングを行ってフラックスヒ
ューム等を除去した後の冷却した雰囲気を、はんだ付け
後のプリント配線板に吹きつけて冷却が行えるように構
成された技術である。
For example, the reflow soldering technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-262852 is a technique configured to perform cooling by blowing a cold N 2 gas supplied from a cylinder onto a printed wiring board after soldering. is there. Further, the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-202405 is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H07-202405, in which the atmosphere inside a chamber is cooled and filtered to remove flux fumes and the like. This is a technology configured to perform

【0009】また、特開平10−98259号公報のは
んだ付け技術においては、はんだ付け後のプリント配線
板に冷却液を噴霧して冷却し、その後に温風を供給して
濡れたプリント配線板を乾燥させる技術が開示されてい
る。
In the soldering technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-98259, a cooling liquid is sprayed onto a printed wiring board after soldering to cool the printed wiring board, and then hot air is supplied to remove the wet printed wiring board. A drying technique is disclosed.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】近年、プリント配線板
に電子回路を構成した電子機器が生活のあらゆる分野で
利用されるようになり、生活を支える設備としてその信
頼性にも高い次元の信頼性が求められている。そのた
め、はんだ付けの機械的接続強度を一層向上させること
が求められている。
In recent years, electronic equipment having an electronic circuit formed on a printed circuit board has come to be used in all fields of daily life, and has a high level of reliability as equipment supporting life. Is required. Therefore, it is required to further improve the mechanical connection strength of soldering.

【0011】また、廃棄された電子機器のはんだ中に合
まれる鉛が溶けだして、環境や人体を鉛毒で汚染するこ
とが問題となり、鉛レスはんだを使用することが行われ
るようになってきている。しかし、この鉛レスはんだは
その成分の凝固偏析等に起因してはんだ付け部にリフト
オフ現象を生じ易い問題がある。リフトオフ現象とは、
被はんだ付け部のはんだに生じた偏析等により、前記被
はんだ付け部に部分的に脆化した領域を生じて被はんだ
付け部に剥がれやクラック等を生じるはんだ付け不良の
ことである。特にビスマスを含む鉛レスはんだに発生し
易いことが知られている。
[0011] Further, lead mixed into the solder of discarded electronic equipment begins to melt, which poses a problem of contaminating the environment and the human body with lead poison, and lead-less solder has been used. ing. However, this lead-less solder has a problem that a lift-off phenomenon is easily generated in a soldered portion due to solidification segregation of the component. What is the lift-off phenomenon?
This is a defect in soldering in which a partially embrittled region is formed in the soldered portion due to segregation or the like generated in the solder of the soldered portion, and peeling or cracking occurs in the soldered portion. In particular, it is known that it easily occurs in leadless solder containing bismuth.

【0012】このようなリフトオフ現象を生じないよう
にすためには、はんだ付け後のプリント配線板すなわ
ち、その被はんだ付け部のはんだを急速に冷却し、溶融
はんだの凝固すなわち固化にともなって偏析等を生じな
いようにすることである。
In order to prevent such a lift-off phenomenon from occurring, the printed wiring board after soldering, that is, the solder in the portion to be soldered is rapidly cooled and segregated with the solidification or solidification of the molten solder. And so on.

【0013】しかし、実公昭45−21716号公報に
説明されている冷却技術や特開昭60−6270号公報
に開示されている冷却技術すなわち単なる送風にのみ依
存する冷却技術は、冷却媒体として通常の大気雰囲気を
そのままで使用するものであるため冷却速度も小さく、
冷却の程度を自在に調節することもできないなどの問題
がある。また、これらの技術は、チャンバ体内に不活性
ガスを供給して低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中ではん
だ付けを行うはんだ付け装置では、そのままでは使用す
ることができない問題がある。
However, the cooling technology described in Japanese Utility Model Publication No. 45-21716 and the cooling technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-6270, that is, a cooling technology relying only on mere ventilation, are usually used as a cooling medium. Because the air atmosphere is used as it is, the cooling rate is low,
There is a problem that the degree of cooling cannot be freely adjusted. Further, these techniques have a problem that they cannot be used as they are in a soldering apparatus that supplies an inert gas into a chamber and performs soldering in an inert gas atmosphere having a low oxygen concentration.

【0014】すなわち、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気
を形成したチャンバ体内を搬送されるプリント配線板に
大気を吹きつけて供給することは、前記酸素濃度の極め
て大幅な上昇を招いて、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気
を形成することさえできなくなるからである。その結
果、はんだ付け品質を大幅に損なうことになる。
That is, supplying air by blowing air to a printed wiring board conveyed in a chamber in which an inert gas atmosphere having a low oxygen concentration is formed causes an extremely large increase in the oxygen concentration. This is because even an inert gas atmosphere having a high concentration cannot be formed. As a result, the soldering quality is significantly impaired.

【0015】また、チャンバ体内の雰囲気をそのまま送
風してプリント配線板に吹きつけて供給するようにして
も、高温の溶融はんだや予備加熱用ヒータ等により温度
の上昇しているチャンバ体内雰囲気では十分な冷却を行
うことができないばかりか、この送風により前記チャン
バ体内の雰囲気流動が極めて激しくなることに起因し
て、プリント配線板の搬入口や搬出口から大気が大量に
侵入して酸素濃度が上昇したり不安定に変動する。その
結果、これもまたはんだ付け品質を大幅に損なうことに
なる。
Further, even if the atmosphere in the chamber is directly blown and supplied to the printed wiring board by blowing it, the atmosphere in the chamber in which the temperature is increased by a high-temperature molten solder or a heater for preliminary heating is sufficient. Not only is it impossible to perform cooling, but also because the air flow in the chamber becomes extremely intense due to this air blowing, a large amount of air enters through the entrance and exit of the printed wiring board, and the oxygen concentration increases. And fluctuate unstablely. As a result, this also significantly impairs the soldering quality.

【0016】一方で、以上に説明したような低酸素濃度
の不活性ガス雰囲気中ではんだ付けを行う場合の特別の
技術的事項を考慮した技術もあるが、特開平4−262
862号公報の技術のようにボンベから供給される冷た
いN2 ガスをはんだ付け後のプリント配線板に吹きつけ
て冷却を行えるような構成では、冷却量や冷却温度を調
節するためにN2 ガスの流量を調節する必要があり、こ
れによりチャンバ体内の酸素濃度が変化してしまう問題
がある。その結果、この酸素濃度の変化によりはんだ付
け品質が変化し低下する。さらに、冷却量を大きくして
冷却温度を低くするためには多量のN2 ガスを供給する
必要があり、高価なN2 ガスを多量消費してはんだ付け
のランニングコストを高くしてしまう問題がある。
On the other hand, there is a technique which takes into account special technical matters when soldering in an inert gas atmosphere having a low oxygen concentration as described above.
N 2 gas of cold N 2 gas supplied from the gas cylinder as 862 JP technology in configurations allow the blown cooling the printed circuit board after soldering, in order to adjust the amount of cooling or cooling temperature Therefore, there is a problem that the oxygen concentration in the chamber changes. As a result, the soldering quality changes and deteriorates due to the change in the oxygen concentration. Furthermore, in order to increase the cooling amount and lower the cooling temperature, it is necessary to supply a large amount of N 2 gas, and there is a problem that a large amount of expensive N 2 gas is consumed and the running cost of soldering is increased. is there.

【0017】また、特開平7−202405号公報の技
術は、はんだ付け装置全体で見た場合の電力効率(ある
いは熱効率)が極めて良好な冷却技術であるが、冷却速
度をさらに一層速めて冷却量をさらに一層大きくするた
めにプリント配線板に吹きつけ供給する冷却された雰囲
気の送風流量を大きくすると、チャンバ体内の雰囲気に
不安定な流動を生じてやはりチャンバ体内の酸素濃度が
不安定に変動し易くなる問題がある。
The technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-202405 is a cooling technique having extremely good power efficiency (or thermal efficiency) when viewed as a whole of a soldering apparatus. In order to further increase the air flow, if the air flow rate of the cooled atmosphere supplied to the printed wiring board is increased, an unstable flow occurs in the atmosphere in the chamber, and the oxygen concentration in the chamber also fluctuates unstable. There is a problem that becomes easy.

【0018】また、特開平10−98259号公報のプ
リント配線板に冷却液を噴霧して冷却する技術では、噴
霧されて霧状となって浮遊する冷却液がその被はんだ付
け面とは反対側(図の上側)のプリント配線板面にも付
着し、すなわちその面に搭載されている電子部品にも付
着し、当該電子部品の機能を損なったり使用不能状態に
なって不良品をはんだ付け生産してしまう。すなわち、
電子部品の中には液滴を付着させてはならないものが多
数あり(例えば、スイッチやリレー、トランス、コイ
ル、等々の非モールド部品)、同公報のはんだ付け技術
ではそのような電子部品が搭載されたプリント配線板を
はんだ付けし冷却することができないのである。
In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-98259 for cooling by spraying a cooling liquid onto a printed wiring board, the cooling liquid which is sprayed and becomes mist-like and floats is opposite to the surface to be soldered. It adheres to the printed wiring board surface (upper side of the figure), that is, also adheres to the electronic components mounted on that surface, impairs the function of the electronic components or renders them unusable, and produces defective products by soldering. Resulting in. That is,
Many electronic components do not allow droplets to adhere to them (eg, non-molded components such as switches, relays, transformers, coils, etc.), and the soldering technology of the same publication mounts such electronic components. The printed wiring board cannot be soldered and cooled.

【0019】このように、チャンバ体内の不活性ガス雰
囲気中ではんだ付けを行いつつ従来以上に急速に冷却を
行い、さらにその冷却速度や冷却量を自在に調節できる
ようにすることには、格段の困難がある。
As described above, it is remarkably necessary to perform cooling more rapidly than before while performing soldering in an inert gas atmosphere in the chamber body, and to be able to freely adjust the cooling rate and cooling amount. There are difficulties.

【0020】本発明の目的は、低酸素濃度の不活性ガス
雰囲気を保持するチャンバ体内ではんだ付けを行うはん
だ付け装置において、コスト的に安価である冷却した大
気によってプリント配線板を所望の温度へ急速に冷却す
ることが可能であり、かつ、酸素濃度が安定し冷却に要
するコストも安価で、冷却にともなってプリント配線板
やその搭載されている電子部品の機能および性能を損な
うことのないはんだ付け装置を実現することにあり、そ
の結果、接続信頼性の高いはんだ付けを行って信頼性の
高いプリント配線板を生産できるようにすることにあ
る。
An object of the present invention is to provide a soldering apparatus for performing soldering in a chamber holding an inert gas atmosphere having a low oxygen concentration, in which a printed wiring board is cooled to a desired temperature by a cooled atmosphere which is inexpensive. A solder that can be cooled rapidly, has a stable oxygen concentration, and has a low cost for cooling, and does not impair the function and performance of the printed wiring board or the electronic components mounted on the printed circuit board with cooling. An object of the present invention is to realize a mounting device, and as a result, to perform soldering with high connection reliability and to produce a highly reliable printed wiring board.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】本発明のはんだ付け装置
は、不活性ガスを供給されて低酸素濃度の不活性ガス雰
囲気を保持するチャンバ体内で、被はんだ付けワークで
あるプリント配線板を搬送手段により搬送しながらその
被はんだ付け面側を溶融はんだ供給手段によって溶融は
んだに接触させてはんだ付けを行うはんだ付け装置にお
いて、前記チャンバ体内で大気を使用して、はんだ付け
後のプリント配線板すなわち被はんだ付けワークを、そ
の被はんだ付け部のはんだが完全に固化する前に急速に
冷却できるように構成したところに特徴がある。
SUMMARY OF THE INVENTION A soldering apparatus of the present invention transports a printed wiring board, which is a work to be soldered, in a chamber which is supplied with an inert gas and holds an atmosphere of an inert gas having a low oxygen concentration. In a soldering apparatus in which the surface to be soldered is brought into contact with molten solder by molten solder supply means and soldered while being conveyed by means, the printed wiring board after soldering, It is characterized in that the work to be soldered is configured to be rapidly cooled before the solder in the soldered portion is completely solidified.

【0022】(1)前記チャンバ体外の大気を取り入れ
て冷却して冷風を発生する冷却手段および前記冷却手段
で冷却された冷風の送風流量を調節可能な送風手段から
成る冷風供給手段と、前記冷風供給手段から供給された
冷風をその送風口から前記溶融はんだが供給されたプリ
ント配線板に向けて吹き出す冷風口筐および前記冷風が
プリント配線板を冷却して熱せられた熱風を集めて排風
口から排出するための排熱口筐から成り、前記排熱口筐
の排風口を前記冷風口筐の送風口の側周を囲んで構成し
て奪熱口を形成した奪熱口筐体と、前記奪熱口筐体から
前記チャンバ体外の大気中へ排風放出する排風流量の調
節が可能な排風手段とからプリント配線板の急冷手段を
構成し、前記溶融はんだ供給手段の直近後段側の前記チ
ャンバ体内に、前記奪熱口筐体の奪熱口を前記プリント
配線板の前記被はんだ付け面に面して設けるように構成
する。
(1) A cool air supply means comprising a cooling means for taking in the air outside the chamber body to cool and generate cool air, and a blowing means capable of adjusting a flow rate of the cool air cooled by the cooling means, and the cold air. A cool air port housing that blows out the cold air supplied from the supply means toward the printed wiring board to which the molten solder is supplied from the air outlet, and the hot air that cools the printed wiring board and collects the heated hot air from the air outlet. A heat-recovery port housing formed of a heat-recovery port casing for discharging, and a heat-recovery port casing forming a heat-recovery port by forming a discharge port of the heat-discharge port casing around a side periphery of a blower port of the cold-air port casing; A chiller for the printed wiring board is constituted by an exhauster capable of adjusting an exhaust air flow rate for discharging the exhaust air from the heat removal port housing to the atmosphere outside the chamber body. Inside the chamber body, The ablative heat port of ablative thermal port housing facing the surface to be soldered of the printed circuit board configured to provide.

【0023】これにより、急冷手段の奪熱口筐体の奪熱
口では冷風口筐から吹き出すチャンバ体外の冷却された
大気がその後、直ちに排熱口筐の排風口に流れて、前記
奪熱口筐体の前記奪熱口では僅かに盛り上がった状態の
山状の冷風流が形成される。したがって、チャンバ体内
に保持されている低酸素濃度の不活性ガス雰囲気に対し
て、大気が大量に供給されたり不安定な雰囲気流動を生
じたりする外乱を与えることが極めて少ない。
With this arrangement, at the heat-removing port of the heat-removing port housing of the quenching means, the cooled air outside the chamber body blown out of the cold-air port casing then immediately flows to the exhaust port of the heat-removing port housing, and A mountain-like cold airflow with a slightly raised state is formed at the heat removal port of the housing. Therefore, disturbances such as supply of a large amount of air or generation of an unstable atmosphere flow are extremely small to the low-oxygen-concentration inert gas atmosphere held in the chamber body.

【0024】そして、この山状冷風流は、冷風の供給流
量と排風の排風流量とによってその挙動が決まり、通常
は前者に対して後者を僅かに大きく選ぶことにより安定
した山状冷風流を形成することができる。そして、冷風
口筐から供給される冷風の温度が予め決めた目的の温度
となるように冷却装置の冷却力を制御する温度制御を行
うことにより、この冷風による冷却速度および冷却量を
自在に調節することができる。さらにこれに加えて、冷
風の供給流量と排風流量の絶対値を増減することによっ
ても、後述するプリント配線板の冷却速度および冷却量
を調節することができる。
The behavior of the mountain-shaped cold air flow is determined by the supply flow rate of the cool air and the exhaust air flow rate of the exhaust air, and is usually stable by selecting the latter slightly slightly larger than the former. Can be formed. Then, by performing temperature control to control the cooling power of the cooling device so that the temperature of the cool air supplied from the cool air port case becomes a predetermined target temperature, the cooling speed and the amount of cooling by the cool air can be freely adjusted. can do. In addition to this, the cooling rate and the cooling amount of the printed wiring board, which will be described later, can be adjusted by increasing or decreasing the absolute values of the flow rate and the flow rate of the cool air.

【0025】したがって、奪熱口筐体の奪熱口の至近位
置を溶融はんだが供給されたプリント配線板の被はんだ
付け面が搬送コンベアにより搬送され通過する際に、山
状冷風流がその被はんだ付け面に接触して流れて当該被
はんだ付け部に供給された溶融はんだを急速に冷却し、
凝固偏析等を生じる前に急速に固化することができるよ
うになる。その結果、機械的接続強度の大きいはんだ付
けを行うことができる。
Therefore, when the surface to be soldered of the printed wiring board to which the molten solder is supplied is conveyed by the conveyor and passed through the position near the heat-recovery port of the heat-recovery port housing, a mountain-like cold air flow is generated. Rapidly cools the molten solder that flows in contact with the soldering surface and is supplied to the soldered part,
It becomes possible to rapidly solidify before solidification segregation or the like occurs. As a result, soldering with high mechanical connection strength can be performed.

【0026】この急冷手段による冷却の過程は、チャン
バ体外の大気が取り入れられて冷却装置によって低温と
なった冷風としてプリント配線板に吹きつけ供給され、
その際に被はんだ付け部の溶融はんだから熱を奪って温
度上昇する。そして、この温度上昇した大気をチャンバ
体外へ排風することで排熱を行っている。
In the process of cooling by the rapid cooling means, the air outside the chamber body is taken in and is blown and supplied to the printed wiring board as cold air having a low temperature by the cooling device.
At that time, the temperature rises by removing heat from the molten solder in the portion to be soldered. Then, the heated air is exhausted to the outside of the chamber to exhaust heat.

【0027】プリント配線板に吹きつけ供給された冷風
は通常は200℃以上の溶融はんだと接触して温度上昇
し、そのため通常チャンバ体外の大気温度よりも高温と
なっている。したがって、前記冷却装置に還流させない
ことで前記冷却装置の冷却効率を高めることができる。
また、冷風の供給流量と排風の排風流量とを別々に調節
して目的とする山状冷風流を形成する必要からも、本発
明の構成は極めて重要である。
The cold air blown and supplied to the printed wiring board usually comes into contact with the molten solder at a temperature of 200 ° C. or higher and the temperature thereof rises, and therefore, is usually higher than the atmospheric temperature outside the chamber body. Therefore, the cooling efficiency of the cooling device can be enhanced by not returning the cooling device to the cooling device.
Further, the configuration of the present invention is extremely important because it is necessary to separately adjust the supply flow rate of the cool air and the discharge flow rate of the exhaust air to form a target mountain-like cool air flow.

【0028】(2)前記(1)のはんだ付け装置の構成
において、前記溶融はんだ供給手段と前記奪熱口筐体と
の間であって、前記プリント配線板の被はんだ付け面側
に面して前記プリント配線板の保温用加熱手段を設ける
ように構成する。
(2) In the configuration of the soldering apparatus of the above (1), between the molten solder supply means and the heat-releasing port housing, facing the surface of the printed wiring board to be soldered. Thus, a heating means for keeping the printed wiring board warm is provided.

【0029】これにより、溶融はんだの供給を受けたプ
リント配線板の被はんだ付け部の溶融はんだが、奪熱口
筐体まで搬送される間に被はんだ付け部に供給されたは
んだの温度が低下して完全に固化することを防止し、そ
して、奪熱口筐体で被はんだ付け部に供給されたはんだ
を急速に冷却して完全に固化させることができる。
As a result, the temperature of the solder supplied to the portion to be soldered while the molten solder in the portion to be soldered of the printed wiring board supplied with the molten solder is conveyed to the heat-removing port housing decreases. Thus, the solder supplied to the portion to be soldered can be rapidly cooled and completely solidified by the heat removal port housing.

【0030】すなわち、プリント配線板への溶融はんだ
供給手段とプリント配線板の急冷手段とを至近距離に配
置できない場合や、搬送手段による搬送速度が遅い場合
等であって、プリント配線板に被はんだ付け部に溶融は
んだが供給された後に急冷手段に搬送される迄の間にそ
の溶融はんだが完全に固化するおそれがある場合におい
て、保温用加熱手段によりその溶融はんだの固化を遅延
させ、急冷手段によりその奪熱口筐体の奪熱口で急速に
冷却して凝固偏析等を防止し、機械的接続強度の大きい
はんだ付けを行うことができる。
That is, there are cases where the means for supplying the molten solder to the printed wiring board and the means for rapidly cooling the printed wiring board cannot be arranged at a very short distance, the case where the conveying speed by the conveying means is slow, and the like. When the molten solder may be completely solidified before being supplied to the quenching means after the molten solder is supplied to the attachment part, the solidification of the molten solder is delayed by the heat retaining heating means, and the quenching means This allows rapid cooling at the heat removal port of the heat removal port housing to prevent solidification segregation and the like, thereby enabling soldering with high mechanical connection strength.

【0031】[0031]

【発明の実施の形態】本発明のはんだ付け装置は、次の
ような実施形態例において実施することができる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The soldering apparatus of the present invention can be implemented in the following embodiments.

【0032】(1)はんだ付け装置の構成 図1は、本発明のはんだ付け装置の実施形態例を説明す
るための図で、(a)は側断面図、(b)は(a)をI
−I断面から見た図である。また、図2は、本発明のは
んだ付け装置に使用される奪熱口筐体の構成を説明する
ための図で、その一部を切除し透視して示した図であ
る。
(1) Configuration of Soldering Apparatus FIGS. 1A and 1B are views for explaining an embodiment of a soldering apparatus according to the present invention, wherein FIG. 1A is a side sectional view, and FIG.
It is the figure seen from the -I section. FIG. 2 is a view for explaining the configuration of a heat-removing port housing used in the soldering apparatus of the present invention, and is a view in which a part thereof is cut away and shown in a transparent manner.

【0033】本実施形態例では、搬送コンベアで搬送さ
れるプリント配線板の図の下方側の面が被はんだ付け面
であり、該面側に被はんだ付け部が存在する。はんだ付
けはフローはんだ付けである。
In this embodiment, the lower surface in the drawing of the printed wiring board conveyed by the conveyor is the surface to be soldered, and the portion to be soldered exists on the surface side. Soldering is flow soldering.

【0034】すなわち、搬送コンベア1は、搬入口1a
から搬出口1bにプリント配線板6を搬送するが、この
搬送コンベア1の搬送方向Aに沿ってその下方側に予備
加熱用ヒータ2と溶融はんだ3の噴流波4を形成するは
んだ槽5とプリント配線板6の被はんだ付け部を急冷す
る急冷手段7とが配設してあり、これらを被うように搬
送コンベア1に沿ってトンネル状のチャンバ体8を設け
てある。尚、溶融はんだ3の噴流波4を形成するはんだ
槽5は、チャンバ体8の開口に設けたスカート部9をそ
の溶融はんだ3中に浸漬することで、溶融はんだ3の噴
流波4のチャンバ体8内への配置とチャンバ体8の封止
とを実現している。
That is, the conveyor 1 is provided at the entrance 1a.
The printed wiring board 6 is conveyed from the outlet 1b to the outlet 1b. The solder bath 5 for forming the preheating heater 2 and the jet wave 4 of the molten solder 3 is formed below the conveyer 1 along the conveying direction A. A quenching means 7 for quenching the soldered portion of the wiring board 6 is provided, and a tunnel-like chamber body 8 is provided along the transport conveyor 1 so as to cover them. The solder bath 5 for forming the jet wave 4 of the molten solder 3 is formed by immersing a skirt portion 9 provided at the opening of the chamber body 8 in the molten solder 3 so that the chamber wave of the jet wave 4 of the molten solder 3 is formed. 8 and sealing of the chamber body 8 is realized.

【0035】そして、プリント配線板6と溶融はんだ3
の噴流波4とが接触する位置の上方すなわちはんだ槽5
の上方位置のチャンバ体8にN2 ガス供給口10を設け
て、N2 ガスボンベやN2 ガス発生装置(いずれも不図
示)からN2 ガスを前記チャンバ体内に供給するように
構成してある。また、図示はしないが、通常はチャンバ
体8内の酸素濃度を測定する酸素濃度測定装置が設けて
あり、この酸素濃度が予め決めた所定の値になるように
2 ガス供給流量を調節するように運転されている。
Then, the printed wiring board 6 and the molten solder 3
Above the position where the jet wave 4 contacts the solder bath 5
There of the chamber body 8 of the upper position is provided with N 2 gas supply port 10, and consists of N 2 gas cylinder and N 2 gas generator (both not shown) to supply N 2 gas into the chamber body . Although not shown, an oxygen concentration measuring device for measuring the oxygen concentration in the chamber body 8 is usually provided, and the N 2 gas supply flow rate is adjusted so that the oxygen concentration becomes a predetermined value. Is being driven like so.

【0036】尚、チャンバ体8内に設けられた抑止板1
1はこのチャンバ体8内にラビリンス流路を形成するた
めの部材であり、これによりこのチャンバ体8内雰囲気
の熱対流や搬送コンベア1によるチャンバ体8内雰囲気
の前記チャンバ体8外への持ち出しや、チャンバ体8外
大気の持ち込み流入、等々の不要な雰囲気流動を抑止
し、安定した低酸素濃度の不活性ガス雰囲気を形成する
ことができるようになる。
The suppression plate 1 provided in the chamber body 8
Reference numeral 1 denotes a member for forming a labyrinth flow path in the chamber body 8, whereby heat convection of the atmosphere in the chamber body 8 and take-out of the atmosphere in the chamber body 8 by the transfer conveyor 1 out of the chamber body 8. In addition, unnecessary flow of the atmosphere such as bringing in and flowing in the atmosphere outside the chamber body 8 is suppressed, and a stable inert gas atmosphere having a low oxygen concentration can be formed.

【0037】一方、はんだ槽5には図示しないヒータに
よって加熱されて溶融状態の溶融はんだ3が収容され、
この溶融はんだ3をポンプ12でノズル体13の吹き口
14に供給して噴流波4を形成させ、この噴流波4に前
記搬送コンベア1で矢印A方向へ搬送されるプリント配
線板6の被はんだ付け面6aを接触させて、その被はん
だ付け部に溶融はんだ3を供給してはんだ付けが行われ
る。もちろん、図示しない温度調節手段により前記ヒー
タ電力が制御され、溶融はんだ3の温度は目的とする温
度に保持されている。
On the other hand, the molten solder 3 heated and melted by a heater (not shown) is accommodated in the solder bath 5.
The molten solder 3 is supplied to the outlet 14 of the nozzle body 13 by the pump 12 to form a jet wave 4, and the jet wave 4 is subjected to soldering of the printed wiring board 6 conveyed by the conveyor 1 in the direction of arrow A. The mounting surface 6a is brought into contact, and the molten solder 3 is supplied to the portion to be soldered to perform soldering. Of course, the heater power is controlled by a temperature adjusting means (not shown), and the temperature of the molten solder 3 is maintained at a target temperature.

【0038】そして、プリント配線板6が溶融はんだ3
の噴流波4から離脱した直後の位置に、プリント配線板
6の被はんだ付け部を急速に冷却する急冷手段7を設け
てある。
Then, the printed wiring board 6 is
A quenching means 7 for rapidly cooling the soldered portion of the printed wiring board 6 is provided at a position immediately after being separated from the jet wave 4.

【0039】この急冷手段7は、大別して、チャンバ体
8外の大気を取り入れて冷却して送風する冷風供給手段
15と、プリント配線板6を冷却したことにより温度上
昇した大気をチャンバ体8外へ排気して排熱する排熱手
段16と、山状に流れて外部に漏出しにくい山状冷風流
30を形成する奪熱口筐体17とから構成されている。
The quenching means 7 is roughly divided into a cold air supply means 15 for taking in the air outside the chamber body 8 for cooling and sending the air, and an air outside the chamber body 8 which is heated by cooling the printed wiring board 6 and whose temperature rises. The heat exhaust means 16 is configured to exhaust heat and exhaust heat to the outside, and a heat removal port housing 17 that forms a mountain-like cold air flow 30 that flows in a mountain shape and hardly leaks to the outside.

【0040】冷風供給手段15は送風手段であるファン
18と冷却手段であるチラー19とから成り、その冷却
された冷風の送風流量を調節可能に構成されている。す
なわち、図示はしないがファン18の回転速度を調節す
るインバータを備えていて、このインバータによってそ
の出力周波数や出力電圧を調節することによりファンを
駆動する図示しないインダクションモータの回転速度を
調節する仕組みである。
The cool air supply means 15 is composed of a fan 18 as a blow means and a chiller 19 as a cool means, and is configured so that the flow rate of the cooled cool air can be adjusted. In other words, although not shown, an inverter for adjusting the rotation speed of the fan 18 is provided, and the inverter adjusts the output frequency and output voltage to adjust the rotation speed of an induction motor (not shown) for driving the fan. is there.

【0041】また、チラー19はその冷却の程度をフィ
ードバック制御することが可能な構成であり、奪熱口筐
体17の奪熱口17aに設けた冷風温度センサ20によ
り検出した冷風温度信号St を参照して、予め決められ
設定された所定の温度に維持するように作動する。
Further, the chiller 19 is configured to be capable of feedback control of the degree of cooling, the cold air temperature signal S t detected by the cold air temperature sensor 20 provided in the ablative heat port 17a of ablative thermal port housing 17 , And operates to maintain a predetermined temperature set in advance.

【0042】排熱手段16は、その排風流量が調節可能
なファン21によって構成され、冷風供給手段15のフ
ァン18と同様にインバータによりその回転速度を調節
して排風流量を調節し、排気口28より排出する仕組み
である。
The exhaust heat means 16 is constituted by a fan 21 whose flow rate of exhaust air can be adjusted. Like the fan 18 of the cool air supply means 15, the rotational speed is adjusted by an inverter to adjust the flow rate of exhaust air, and the exhaust air is exhausted. This is a mechanism for discharging from the mouth 28.

【0043】一方、奪熱口筐体17は、これら冷風供給
手段15と排熱手段16とに接続され、図2にも示すよ
うに前記冷風供給手段15からの冷風の供給を受けて冷
風をその送風口22aから吹き出す冷風口筐22と、前
記排熱手段16に接続された排熱口筐23とから成る。
そして、排熱口筐23の排風口23aを前記冷風口筐2
2の送風口22aの側周を囲んで構成して奪熱口17a
を形成して奪熱口筐体17を構成する。このように構成
された奪熱口筐体17は、その奪熱口17aを搬送コン
ベア1で搬送されるプリント配線板6の被はんだ付け面
6aに面するように至近位置に設ける。
On the other hand, the heat removal port housing 17 is connected to the cool air supply means 15 and the heat discharge means 16 and receives the supply of the cool air from the cool air supply means 15 as shown in FIG. The air outlet 22 includes a cool air outlet casing 22 that blows out from the air outlet 22 a and a heat exhaust outlet casing 23 connected to the heat exhausting means 16.
Then, the exhaust port 23a of the exhaust port 23 is
2 and surrounds the side circumference of the blowing port 22a to form the heat removal port 17a.
To form the heat-rejecting-port housing 17. The heat removal port housing 17 configured as described above is provided with the heat removal port 17a at a close position so as to face the surface 6a to be soldered of the printed wiring board 6 transported by the transport conveyor 1.

【0044】尚、冷風口筐22には、冷風供給手段15
から送風される冷風の流れを均一に整える多孔整流板2
4と、特にその流れ方向を整える複数の板状部材を平行
に配置して成る整流板25とが設けてある。そして、冷
風口筐22は支持脚32によって排熱口筐23に支持さ
れ固定されている。また、冷風供給用パイプ26は冷風
供給手段15と冷風口筐22とを接続する手段であり、
排熱用パイプ27は排熱口筐23と排熱手段16とを接
続する手段である。
The cool air port housing 22 is provided with the cool air supply means 15.
Rectifier plate 2 that uniformly regulates the flow of cold air blown from
4 and, in particular, a flow straightening plate 25 in which a plurality of plate-like members for adjusting the flow direction are arranged in parallel. The cool air port case 22 is supported and fixed to the heat exhaust port case 23 by the support legs 32. Further, the cool air supply pipe 26 is a means for connecting the cool air supply means 15 and the cool air port housing 22 to
The heat discharge pipe 27 is a means for connecting the heat discharge port housing 23 and the heat discharge means 16.

【0045】奪熱口筐体17の奪熱口17aは、このプ
リント配線板6の被はんだ付け面6aに至近に面するよ
うに構成するが、この奪熱口筐体17を設ける位置は、
プリント配線板6が溶融はんだ3から離脱した後なるべ
く5秒以内の位置に設けることが好ましい。それは、概
ねこの時間内であればプリント配線板の被はんだ付け部
に供給された溶融はんだ3が完全に固化する前にその溶
融はんだ3を急速に冷却することが可能だからである。
The heat removal port 17a of the heat removal port housing 17 is configured so as to face the soldering surface 6a of the printed wiring board 6 in a very close manner.
It is preferable that the printed wiring board 6 is provided at a position within 5 seconds after the detachment from the molten solder 3 as much as possible. This is because the molten solder 3 supplied to the portion to be soldered of the printed wiring board can be cooled rapidly before the molten solder 3 is completely solidified within this time.

【0046】しかし、例えばプリント配線板6と溶融は
んだ3の噴流波4との接触時間を長くしたいために、こ
のプリント配線板6の搬送速度を遅くする必要があった
り、また、奪熱口筐体17を溶融はんだ3の噴流波4に
近接して設けることができない場合等々に起因して、プ
リント配線板6が溶融はんだ3から離脱した後5秒以内
の位置に設けることができない場合は、はんだ槽5に形
成される溶融はんだ3の噴流波4と奪熱口筐体17との
間に、プリント配線板6の被はんだ付け部のはんだを保
温するための保温用加熱手段すなわち保温用ヒータ(保
温用加熱手段)29を設ける。
However, for example, in order to increase the contact time between the printed wiring board 6 and the jet wave 4 of the molten solder 3, it is necessary to reduce the conveying speed of the printed wiring board 6, If the printed wiring board 6 cannot be provided within 5 seconds after the printed wiring board 6 is separated from the molten solder 3 due to, for example, a case where the body 17 cannot be provided close to the jet wave 4 of the molten solder 3, A heating means for keeping the temperature of the solder of the soldered portion of the printed wiring board 6 between the jet wave 4 of the molten solder 3 formed in the solder bath 5 and the heat-rejecting port housing 17, that is, a heater for keeping the temperature. (Heating means for warming) 29 is provided.

【0047】この保温用加熱手段としては、主として赤
外線等の熱線を使用する熱線加熱手段やヒータによって
高温の雰囲気を形成する熱風加熱手段または、これらを
併用した加熱手段が適している。但し、被はんだ付け部
に供給された溶融はんだ3を吹き飛ばしたりそのフィレ
ット形状を変形させる程の速度で熱風を供給してはなら
ない。すなわち、そのことによって被はんだ付け部の電
気的接続状態や機械的接続状態が悪化してはんだ付け不
良を生じてしまうからである。
As the heating means for keeping heat, a heating means mainly using a heat ray such as infrared rays, a hot air heating means for forming a high-temperature atmosphere by a heater, or a heating means using both of them are suitable. However, hot air must not be supplied at such a speed that the molten solder 3 supplied to the soldered portion is blown off or its fillet shape is deformed. That is, the electrical connection state and the mechanical connection state of the soldered portion are deteriorated by this, resulting in poor soldering.

【0048】尚、図1に例示する保温用ヒータ29は、
箱状のヒータ保持粋にシーズヒータを並べて設け、この
保持枠の底面には赤外線の反射板としてのステンレス板
を設けて構成したものである。そしてこの保温用ヒータ
29を搬送コンベア1で搬送されるプリント配線板6の
被はんだ付け面6aに面して至近距離(1〜3cm程度
の距離)に配設してある。
The heater 29 shown in FIG.
A sheathed heater is arranged side by side in a box-shaped heater holder, and a stainless steel plate as an infrared reflecting plate is provided on the bottom surface of the holding frame. The heater 29 is disposed at a short distance (a distance of about 1 to 3 cm) facing the surface 6a to be soldered of the printed wiring board 6 conveyed by the conveyor 1.

【0049】これにより、シーズヒータからプリント配
線板6の下面側すなわちその被はんだ付け面6a側へ赤
外線が放射されるとともに、プリント配線板6が保温用
ヒータ29上に搬送された際にこのプリント配線板6が
蓋となって箱状のヒータ保持枠との間に高温の雰囲気を
保持することが可能となり、このプリント配線板6およ
びその被はんだ付け部の保温を良好に行うことができ
る。ちなみに、3cm以上の距離では、高温雰囲気の流
出が多くなり保温力が極端に低下する。
Thus, infrared rays are radiated from the sheathed heater to the lower surface side of the printed wiring board 6, that is, to the surface 6 a to be soldered, and when the printed wiring board 6 is conveyed onto the heater 29, The wiring board 6 serves as a lid, so that a high-temperature atmosphere can be maintained between the wiring board 6 and the box-shaped heater holding frame, and the printed wiring board 6 and the soldered portion thereof can be well kept. By the way, at a distance of 3 cm or more, the outflow of the high-temperature atmosphere increases, and the heat retention power decreases extremely.

【0050】また、プリント配線板6の保温温度すなわ
ち被はんだ付け部に供給された溶融はんだ3の保温温度
は、使用されるはんだ材料によって異なるが、液相線以
上の温度に保持できることが好ましい。特に、鉛レスは
んだでビスマスを含む場合は、凝固偏析の発生に起因す
るリフトオフ現象を防止する上から重要である。
The temperature at which the printed wiring board 6 is maintained, that is, the temperature at which the molten solder 3 is supplied to the portion to be soldered, varies depending on the solder material used. In particular, when a lead-less solder contains bismuth, it is important from the viewpoint of preventing a lift-off phenomenon caused by the occurrence of solidification segregation.

【0051】これにより、プリント配線板6の被はんだ
付け部に供給された溶融はんだ3を保温して、急冷手段
7の奪熱口筐体17の奪熱口17aで急速に冷却して一
気に固化させることができるようになる。
As a result, the molten solder 3 supplied to the portion to be soldered of the printed wiring board 6 is kept warm, and is rapidly cooled and rapidly solidified by the heat removal port 17 a of the heat removal port housing 17 of the rapid cooling means 7. Will be able to do that.

【0052】本発明では、低酸素濃度の不活性ガス雰囲
気を保持するチャンバ体8内で、該雰囲気を乱すことな
く冷却された大気によりプリント配線板6を冷却できる
ように構成してあるところに最も重要な特徴がある。
In the present invention, the printed wiring board 6 is configured to be cooled by the cooled air without disturbing the atmosphere in the chamber body 8 holding the low-oxygen-concentration inert gas atmosphere. There are the most important features.

【0053】すなわち、図2に示すように奪熱口筐体1
7を形成することにより、冷風口筐22から吹き出すチ
ャンバ体8外の冷却された大気が、その後直ちに排熱口
筐23の排風口23aに流れて、この奪熱口筐体17の
奪熱口17aでは僅かに盛り上がった状態の山状冷風流
30が形成される。したがって、チャンバ体8内に保持
されている低酸素濃度の不活性ガス雰囲気に対して、大
気が大量に供給されたり不安定な雰囲気流動を生じたり
する外乱を与えることが極めて少ないのである。
That is, as shown in FIG.
By forming the cooling air outlet 7, the cooled air outside the chamber body 8 blown out from the cold air outlet housing 22 immediately flows into the exhaust air outlet 23 a of the heat outlet housing 23, and the heat outlet of the heat outlet housing 17. At 17a, a mountain-like cold air flow 30 in a slightly raised state is formed. Therefore, the inert gas atmosphere with a low oxygen concentration held in the chamber body 8 is hardly subjected to disturbance such as supply of a large amount of air or unstable flow of the atmosphere.

【0054】そして、この山状冷風流30は、冷風の供
給流量と排風の排風流量とによってその挙動が決まり、
通常は前者に対して後者を僅かに大きく選ぶことにより
安定した山状冷風流30を形成することができる。すな
わち、冷風供給手段15と排熱手段16とを循環構成と
しないこと、および、それぞれのファン18、21の回
転速度を独立して調節することにより前記のような山状
冷風流30を形成することができるようになる。
The behavior of the mountain-like cold air flow 30 is determined by the supply flow rate of the cool air and the exhaust air flow rate of the exhaust air.
Usually, by selecting the latter slightly larger than the former, a stable mountain-like cold air flow 30 can be formed. That is, the mountain-like cold air flow 30 is formed by not circulating the cool air supply means 15 and the exhaust heat means 16 and independently adjusting the rotational speeds of the fans 18 and 21. Will be able to do it.

【0055】プリント配線板6の被はんだ付け部に供給
された溶融はんだ3の冷却速度や冷却量は、山状冷風流
30の温度およびその流速ひいては流量によってきまる
が、前記したように温度制御機能を備えたチラー19を
使用することにより、その冷風温度を自在に調節し設定
することができる。また、冷風の供給流量と排風流量の
絶対値を増減することによっても、後述するプリント配
線板6の冷却速度および冷却量を調節することができ
る。
The cooling speed and the cooling amount of the molten solder 3 supplied to the portion to be soldered of the printed wiring board 6 are determined by the temperature of the mountain-like cold air flow 30 and its flow rate, and thus the flow rate. By using the chiller 19 provided with the chiller, the temperature of the cold air can be freely adjusted and set. The cooling speed and the cooling amount of the printed wiring board 6, which will be described later, can also be adjusted by increasing or decreasing the absolute values of the flow rate and the flow rate of the cool air.

【0056】したがって、プリント配線板6の被はんだ
付け面6aの被はんだ付け部に溶融はんだ3が供給さ
れ、奪熱口筐体17の奪熱口17aの至近位置を搬送コ
ンベア1で搬送され通過する際に、山状冷風流30がそ
の被はんだ付け面6aに接触して流れて当該被はんだ付
け部に供給された溶融はんだ3を急速に冷却し、凝固偏
析等を生じる前に急速に固化することができるようにな
り、機械的接続強度の大きいはんだ付けを行うことがで
きるようになる。
Accordingly, the molten solder 3 is supplied to the portion to be soldered on the surface 6a to be soldered of the printed wiring board 6, and is conveyed and passed by the conveyer 1 at a position very close to the heat removal port 17a of the heat removal port housing 17. In this case, the mountain-shaped cold air flow 30 flows in contact with the surface 6a to be soldered, rapidly cools the molten solder 3 supplied to the soldered portion, and rapidly solidifies before solidification segregation or the like occurs. And soldering with high mechanical connection strength can be performed.

【0057】この急冷手段7によるプリント配線板6の
冷却の過程は、チャンバ体8外の大気が取り入れられて
冷却手段19によって低温となった冷風としてプリント
配線板6に吹きつけ供給され、その際に被はんだ付け部
の溶融はんだ3から熱を奪って温度上昇し、この温度上
昇した大気(熱風)をチャンバ体8外へ排風することで
排熱を行う過程である。
In the process of cooling the printed wiring board 6 by the rapid cooling means 7, the air outside the chamber body 8 is taken in, and cooled by the cooling means 19 to be blown and supplied to the printed wiring board 6 as cold air. In this process, the temperature is raised by removing heat from the molten solder 3 in the soldered portion, and the heated air (hot air) is exhausted to the outside of the chamber body 8 to perform heat exhaustion.

【0058】ここで、プリント配線板6に吹きつけ供給
された冷風は通常は200℃以上の溶融はんだ3と接触
して温度上昇している。そのため通常、チャンバ体8外
の大気温度よりも高温となっている。したがって、前記
冷却手段19に循環・還流させないことで急冷手段7の
冷却効率を大幅に高めることができる。
Here, the cold air blown and supplied to the printed wiring board 6 is usually in contact with the molten solder 3 at a temperature of 200 ° C. or higher, and the temperature is increased. Therefore, the temperature is usually higher than the atmospheric temperature outside the chamber body 8. Therefore, the cooling efficiency of the quenching means 7 can be greatly increased by not circulating and refluxing the cooling means 19.

【0059】また、前述したように、溶融はんだ3の噴
流波4と奪熱口筐体17との間に保温用ヒータ29を設
けることにより、溶融はんだ3の供給を受けたプリント
配線板6の被はんだ付け部の溶融はんだ3が、奪熱口筐
体17まで搬送される間に温度が低下して完全に固化す
ることを防止し、そして、被はんだ付け部に供給された
溶融はんだ3を奪熱口筐体17で急速に冷却して一気に
固化させることができる。
Further, as described above, by providing the heater 29 for keeping the temperature between the jet wave 4 of the molten solder 3 and the heat sink housing 17, the printed wiring board 6 supplied with the molten solder 3 is provided. The temperature of the molten solder 3 in the portion to be soldered is prevented from lowering and completely solidifying while being conveyed to the heat-removing port housing 17, and the molten solder 3 supplied to the portion to be soldered is removed. The heat-recovery port housing 17 can be rapidly cooled and solidified at once.

【0060】すなわち、プリント配線板6への溶融はん
だ3の供給手段とプリント配線板6の急冷手段7とを至
近距離に配置できない場合や、搬送手段による搬送速度
が遅い場合等であって、プリント配線板6の被はんだ付
け部に溶融はんだ3が供給された後に、急冷手段7に搬
送される迄の間にこの溶融はんだ3が完全に固化するお
それがある場合において、保温用加熱手段29によりこ
の溶融はんだ3の固化を遅延させ、急冷手段7によりそ
の奪熱口筐体17の奪熱口17aで急速に冷却して凝固
偏析等を防止し、機械的接続強度の大きいはんだ付けを
行うことができる。
That is, when the supplying means of the molten solder 3 to the printed wiring board 6 and the quenching means 7 of the printed wiring board 6 cannot be arranged at a close distance, or when the conveying speed by the conveying means is slow, the printing is performed. After the molten solder 3 is supplied to the portion to be soldered of the wiring board 6 and before the molten solder 3 is completely solidified before being conveyed to the quenching means 7, the heating means 29 for keeping heat is used. The solidification of the molten solder 3 is delayed, and rapid cooling is performed by the quenching means 7 at the heat-removing port 17 a of the heat-recovering port housing 17 to prevent solidification segregation and the like, and to perform soldering with high mechanical connection strength. Can be.

【0061】以上のように本発明のはんだ付け装置で
は、プリント配線板6の被はんだ付け部に供給された溶
融はんだ3が完全に回化しないうちに急速に冷却するこ
とが可能となり、その機械的接続強度を今まで以上に大
きくすることができる。また、鉛レスはんだを使用した
場合にもリフトオフ現象等のはんだ付け不良の発生を防
止することができるようになる。
As described above, in the soldering apparatus of the present invention, the molten solder 3 supplied to the portion to be soldered of the printed wiring board 6 can be rapidly cooled before completely turning, and the machine can be cooled. The connection strength can be increased more than ever. Further, even when lead-free solder is used, occurrence of soldering failure such as a lift-off phenomenon can be prevented.

【0062】尚、図1に例示したはんだ付け装置では、
プリント配線板6の急冷手段7をこのプリント配線板6
の被はんだ付け面6a側すなわち図の下方側の面側にの
み設けた例を説明したが、同様の構成の急冷手段7をプ
リント配線板の上方側にも設けて、プリント配線板6を
その被はんだ付け面6a側である図の下方側の面また図
の上方側の面との両面から急冷する構成とすることもで
きる。
In the soldering apparatus illustrated in FIG.
The quenching means 7 for the printed wiring board 6 is
Although the example in which only the surface to be soldered 6a, that is, the surface on the lower side of the drawing is provided has been described, the rapid cooling means 7 having the same configuration is also provided on the upper side of the printed wiring board, and the printed wiring board 6 It is also possible to adopt a configuration in which rapid cooling is performed from both sides of the lower surface of the drawing, which is the surface 6a to be soldered, and the upper surface of the drawing.

【0063】その場合、プリント配線板6の被はんだ付
け部に供給された溶融はんだのみならずこのプリント配
線板6自体をも急速に冷却できるので、この溶融はんだ
3の冷却速度を一層速めることができるようになり、冷
却量も一層大きくすることができるようになる。
In this case, not only the molten solder supplied to the soldered portion of the printed wiring board 6 but also the printed wiring board 6 itself can be rapidly cooled, so that the cooling speed of the molten solder 3 can be further increased. And the cooling amount can be further increased.

【0064】さらに、図1(a)に例示したように、搬
送コンベア1で搬送されるプリント配線板6の進入を検
出するプリント配線板検出センサ31を奪熱口筐体17
の上方に設け、この検出信号Sp を参照して冷風供給用
のファン18と排風用のファン21とを回転させ、被急
冷ワークであるプリント配線板6が奪熱口筐体17の上
方を搬送される場合にだけ山状冷風流30を形成するよ
うに構成してもよい。
Further, as illustrated in FIG. 1A, the printed circuit board detection sensor 31 for detecting the entry of the printed circuit board 6 conveyed by the conveyer 1 is taken out of the heat port housing 17.
Provided in the upper, above the detection signal S p reference to rotate the fan 21 for exhaust air fan 18 for cold air supply, a printed circuit board 6 as an object to be quenched workpiece deprive heat port housing 17 May be formed such that the mountain-like cold air flow 30 is formed only when is transported.

【0065】あるいは、プリント配線板6の進入のない
待機状態では冷風供給用のファン18と排風用のファン
21の回転速度を遅くしておいて、検出信号Spにより
プリント配線板6の進入を検出した場合にだけ両ファン
18、21の回転速度を通常回転に速めるように構成し
てもよい。これにより、大気を冷却するチラー19の消
費電力をさらに一層少なくすることができるようになる
とともに、山状冷風流30がチャンバ体8内の雰囲気に
与える影響をさらに一層少なくすることができるように
なる。
Alternatively, in a standby state in which the printed wiring board 6 does not enter, the rotational speeds of the cooling air supply fan 18 and the exhaust fan 21 are reduced, and the entering of the printed wiring board 6 is determined by the detection signal Sp. The rotation speed of both fans 18 and 21 may be increased to the normal rotation only when it is detected. Thereby, the power consumption of the chiller 19 for cooling the atmosphere can be further reduced, and the influence of the mountain-like cold air flow 30 on the atmosphere in the chamber body 8 can be further reduced. Become.

【0066】このような検出信号Sp によるファンの回
転/停止制御や回転速度制御は、シーケンサやプログラ
マブルコントローラ等を使用して行うことが可能であ
り、このような制御技術の例は周知であるので、その構
成は省略して図示しない。
[0066] Such detection signal S p rotation / stop control and rotational speed control of the fan by is possible by using a sequencer and a programmable controller or the like, examples of such control techniques are well known Therefore, the configuration is omitted and not shown.

【0067】[0067]

【発明の効果】以上のように本発明のはんだ付け装置に
よれば、被はんだ付けワークであるプリント配線板の被
はんだ付け部に供給された溶融はんだが完全に固化しな
いうちに急速に冷却することが可能となる。また、その
冷却温度や冷却速度、冷却量も自在に調節することが可
能であり、しかも低酸素濃度の不活性ガス雰囲気の流動
状態や酸素濃度を安定に維持したまま大気により優れた
冷却効率で冷却を行うことができる。
As described above, according to the soldering apparatus of the present invention, the molten solder supplied to the soldered portion of the printed wiring board, which is the work to be soldered, is rapidly cooled before being completely solidified. It becomes possible. In addition, the cooling temperature, cooling rate, and cooling amount can be freely adjusted.Moreover, the cooling state can be improved by the atmosphere while maintaining the flow state of the inert gas atmosphere with low oxygen concentration and the stable oxygen concentration. Cooling can be performed.

【0068】その結果、被はんだ付けワークのはんだ付
け強度すなわち機械的接続強度を大幅に大きくすること
ができるようになる。また、鉛レスはんだを使用した場
合においてもリフトオフ現象を生じることがなく、はん
だ付け信頼性の高いプリント配線板を製造することがで
きるようになる。
As a result, the soldering strength of the work to be soldered, that is, the mechanical connection strength can be greatly increased. Further, even when lead-free solder is used, a lift-off phenomenon does not occur, and a printed wiring board with high soldering reliability can be manufactured.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のはんだ付け装置の実施形態例を説明す
るための図である。
FIG. 1 is a view for explaining an embodiment of a soldering apparatus according to the present invention.

【図2】本発明のはんだ付け装置に使用される奪熱口筐
体の構成例を説明するための図である。
FIG. 2 is a view for explaining an example of the configuration of a heat removal port housing used in the soldering apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 搬送コンベア 2 予備加熱用ヒータ 3 溶融はんだ 4 噴流波 5 はんだ槽 6 プリント配線板 6a 被はんだ付け面 7 急冷手段 8 チャンバ体 9 スカート部 10 N2 ガス供給口 11 抑止板 12 ポンプ 13 ノズル体 14 吹き口 15 冷風供給手段 16 排熱手段 17 奪熱口筐体 17a 奪熱口 18 ファン 19 チラー(冷却手段) 20 冷風温度センサ 21 ファン 22 冷風口筐 22a 送風口 23 排熱口筐 23a 排風口 24 多孔整流板 25 整流板 26 冷風供給用パイプ 27 排熱用パイプ 28 排気口 29 保温用ヒータ 30 山状冷風流 31 プリント配線板検出センサ 32 支持脚1 conveyor 2 preheating heater 3 molten solder 4 jets wave 5 solder bath 6 printed wiring board 6a to be soldered surface 7 quench means 8 chamber body 9 skirt 10 N 2 gas supply port 11 inhibit plates 12 pump 13 nozzle body 14 Blow port 15 Cold air supply means 16 Heat removal means 17 Heat removal port housing 17a Heat removal port 18 Fan 19 Chiller (cooling means) 20 Cold air temperature sensor 21 Fan 22 Cold air port case 22a Air supply port 23 Heat exhaust port case 23a Air discharge port 24 Perforated rectifying plate 25 Rectifying plate 26 Cold air supply pipe 27 Exhaust heat pipe 28 Exhaust port 29 Heating heater 30 Mountain-like cold air flow 31 Printed wiring board detection sensor 32 Support leg

フロントページの続き Fターム(参考) 4E080 AA01 AB03 AB04 AB06 AB09 BA07 BA20 DA04 5E319 AC01 CC23 CC24 CC47 CC49 CD35 Continued on front page F-term (reference) 4E080 AA01 AB03 AB04 AB06 AB09 BA07 BA20 DA04 5E319 AC01 CC23 CC24 CC47 CC49 CD35

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 プリント配線板を搬送する搬送手段と、
前記搬送手段に沿って設けられたトンネル状のチャンバ
体と、前記チャンバ体内に不活性ガスを供給する不活性
ガス供給手段と、前記チャンバ体内に配設され前記搬送
手段により搬送されるプリント配線板の被はんだ付け面
側の被はんだ付け部に溶融はんだを供給する溶融はんだ
供給手段とを備えたはんだ付け装置において、 前記チャンバ体外の大気を取り入れて冷却して冷風を発
生する冷却手段および前記冷却手段で冷却された冷風の
送風流量を調節可能な送風手段から成る冷風供給手段
と、 前記冷風供給手段から供給された冷風をその送風口から
前記溶融はんだが供給されたプリント配線板に向けて吹
き出す冷風口筐および前記冷風がプリント配線板を冷却
して熱せられた熱風を集めて排風口から排出するための
排熱口筐から成り、前記排熱口筐の排風口を前記冷風口
筐の送風口の側周を囲んで構成して奪熱口を形成した奪
熱口筐体と、 前記奪熱口筐体から前記チャンバ体外の大気中へ排風放
出する排風流量の調節が可能な排風手段とからプリント
配線板の急冷手段を構成し、 前記溶融はんだ供給手段の直近後段側の前記チャンバ体
内に、前記奪熱口筐体の奪熱口を前記プリント配線板の
前記被はんだ付け面に面して設けたことを特徴とするは
んだ付け装置。
A conveying means for conveying a printed wiring board;
A tunnel-shaped chamber provided along the transfer means, an inert gas supply means for supplying an inert gas into the chamber, and a printed wiring board disposed in the chamber and transferred by the transfer means A molten solder supply means for supplying molten solder to a soldered portion on the side of the surface to be soldered, wherein the cooling means for taking in the atmosphere outside the chamber body and cooling to generate cool air; and the cooling. A cool air supply means comprising a blower means capable of adjusting a flow rate of the cool air cooled by the means, and blowing the cool air supplied from the cool air supply means from the blower port toward the printed wiring board to which the molten solder is supplied. A cold-air port case and a heat-discharge port case for collecting the hot air heated by cooling the printed wiring board and discharging the hot air from the exhaust port, A heat-dissipating port housing configured to form a heat-dissipating port by forming a discharge port of the heat-dissipating port box so as to surround a side periphery of a blow port of the cold-air port box; And a discharge means capable of adjusting a flow rate of the discharged air for discharging the discharged air to the printed wiring board. A soldering apparatus, wherein a heat removal port is provided facing the surface to be soldered of the printed wiring board.
【請求項2】 前記溶融はんだ供給手段と前記奪熱口筐
体との間であって、前記プリント配線板の被はんだ付け
面側に面して前記プリント配線板の保温用加熱手段を設
けたことを特徴とする請求項1記載のはんだ付け装置。
2. A heating means for keeping the printed wiring board warm is provided between the molten solder supplying means and the heat-removing port housing and facing the surface to be soldered of the printed wiring board. The soldering apparatus according to claim 1, wherein:
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