JP2001160675A - リフロー装置とその制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 温風を直接被加熱物（プリンと基板及び電子
部品）に吹き付ける単純な構成になるし、また、任意の
温度プロファイルを形成することができるリフロー装置
を提供する。 【解決手段】 リフロー炉１を、外乱が入らない密封さ
れた加熱空間を形成する加熱用シールド構成にし、この
リフロー炉１に温風吹出し口５を設けて、この温風吹出
し口５にダクト８を介して送風機３の空気吐出口３Ｂを
接続し、ダクト８内に温風発生器２を配置し、温風発生
器２に、この温風発生器２における温風の温度及び加熱
時間を制御する温度制御器１１を接続すると共に、送風
機３に、この送風機３における風量及び送風時間を制御
する風量制御器１２を接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板上の
はんだぺーストを加熱溶融し、電子部品をはんだ付けす
るリフロー装置とその制御方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のリフロー装置では、はんだペース
トの温度をはんだ溶融温度にまで高める前に、はんだぺ
−スト中のフラックスを活性化するための予熱工程があ
り、この工程ではんだペーストの流動性が高まりランド
パターンから流れ出し、本来ならば隔離してはんだ溶着
されるべき隣接したはんだペース卜同士に連続するはん
だブリッジが発生する。また、過度の予熱は、はんだボ
ールの発生やはんだの母材に対する濡れを阻害する原因
となっている。

【０００３】上記の不具合を解決するものとして、特許
第２５７６００４号公報に開示された技術がある。この
開示技術は、はんだペースト中のフラックスを活性化す
るための予熱工程の前に、はんだペーストに含有する溶
剤の少なくとも３０％を揮発させるはんだペースト乾燥
部をリフロー装置に配置するものであり、はんだペース
トがプリント基板上に供給された際の形状を保ったまま
含有溶剤を揮発することができ、はんだの流れ出しによ
るはんだブリッジの発生を抑制することができる。ま
た、過度の予熱を防ぐこともできる。

【０００４】また、従来のリフロー装置としては、投入
したプリント基板に応じて、プリント基板が移動してい
く複数のリフロー炉の雰囲気設定温度の組み合わせとコ
ンベア速度の調整により、必要な基板温度プロフアイル
を形成しリフロー処理するようにしたものがある。

【０００５】必要な温度プロフアイルが投入するプリン
ト基板ごとに異なっていると、その都度リフロー炉の雰
囲気温度調整が必要である。リフロー炉を構成する各炉
は、設定された雰囲気温度を保持するために熱容量が大
きくしてあり、そのため雰囲気温度調整には１０分〜３
０分かかる。また温度調整している間はプリント基板を
投入することができず、リフロー装置の稼動時間の低下
の要因となっていた。

【０００６】また、リフロー炉内雰囲気温度を常温から
立ち上げるには、上記のようなリフロー炉の大きな熱容
量のために、長い時間（約１時間）を要し、生産効率が
悪くなっていたし、また、プリント基板の寸法、厚み、
プリント基板上の電子部品の熱容量及び部品密度によ
り、基板型式毎にリフロー炉温度の設定を変更する必要
があった。特に、多品種少量生産では、リフロー炉温度
設定変更の回数が増加して著しく効率が低下している。

【０００７】このような不具合を解決するものとして、
実開平７−９５５６号公報に開示された技術がある。こ
の開示技術は、固定されたプリント基板に対し温風を吹
き付けはんだ付けを行う温風式リフローはんだ付け装置
であり、温風を蓄熱部に蓄えておき、この温風と常温の
外気とを混ぜて、その混合比をバルブ開度で調整して、
プリント基板に応じた温度プロファイルを形成するもの
である。瞬時に加熱条件を変更できるため、リフロー炉
の雰囲気温度調整が不要で、リフロー装置の稼動効率向
上が図れる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た前者の従来のリフロー装置にあっては、はんだペース
ト乾燥部が必要となり、この乾燥部用に加熱手段が必要
で装置構造が複雑になるという問題点があったし、ま
た、乾燥部用の加熱手段が増加した分、リフロー装置の
消費電力が増加するという問題点があった。

【０００９】また、後者の従来のリフロー装置にあって
は、畜熱部やバルブを備える必要があり、構造が複雑に
なるし、また、蓄熱部に温風を蓄えるのに、立ち上げ時
間が２０分必要で効率が悪いという問題点があった。

【００１０】本発明は、上記の問題点に着目して成され
たものであって、その第１の目的とするところは、温風
を直接被加熱物（プリント基板及び電子部品）に吹き付
ける単純な構成になるし、また、装置立ち上げ時間が不
要になって、被加熱物の投入時のみ電力を消費するの
で、エネルギー消費効率がよいし、さらには、温風温度
を瞬時に変化させることが可能になって、任意の温度プ
ロフアイルを形成することができるリフロー装置を提供
することである。

【００１１】また、本発明の第２の目的とするところ
は、プリント基板及び電子部品を加熱する温風の風量・
温度を容易に制御することができて、はんだペーストの
溶剤を適度に揮発させながらフラックスを活性化させる
温度プロフアイルを形成するリフロー装置の制御方法を
提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成
するために、本発明に係るリフロー装置は、実装面には
んだペーストを介して電子部品を搭載したプリント基板
を収容するリフロー炉と、リフロー炉に温風を供給する
温風発生手段と、温風発生手段に空気を供給する空気供
給手段と、温風発生手段における温風の温度及び加熱時
間を制御する温風温度制御手段と、空気供給手段におけ
る風量及び送風時間を制御する風量制御手段とを備えた
ものである。

【００１３】かかる構成により、風量制御手段により空
気供給手段への風量及び送風時間を制御することができ
るし、また、温風温度制御手段により温風発生手段での
温風の温度及び加熱時間を制御することができる。

【００１４】このように、空気供給手段への風量及び送
風時間を制御することができるために、空気供給手段へ
の供給エネルギー量の変化により、温風発生手段に送り
込む空気の量が調整でき、瞬時に温風風量を変化させる
ことができる。したがって、任意に且つ高速に温風風量
が制御でき、溶剤揮発度を調整しながらはんだ溶融工程
を進めることができる。

【００１５】また、温風発生手段に与えるエネルギー量
をコントロールできるために、この温風発生手段への供
給エネルギー量の変化により、温風発生手段からプリン
ト基板及び電子部品に吹き付けられる温風温度が調整で
きる。したがって、任意に且つ高速に温風温度が制御で
きて、フラックス活性度を調整しながらはんだ溶融工程
を進めることができる。

【００１６】また、空気供給手段と温風発生手段への供
給エネルギーは個別に変化させることが可能であり、温
風風量と温風温度を独立に制御できる。したがって、溶
剤揮発度、フラックス活性度を個別に調整しながらはん
だ溶融工程を進めることができる。

【００１７】このように、温風による加熱エネルギーを
調整しながら加熱することができて、温風を直接被加熱
物に吹き付ける単純な構成の装置にできるし、また、装
置立ち上げ時間が不要になって、被加熱物の投入時のみ
電力を消費するので、エネルギー消費効率がよいし、ま
た、温風温度を瞬時に変化させることが可能になって、
任意の温度プロフアイルを形成することができるばかり
か、この温度プロフアイルの制御速度を向上させること
ができる。

【００１８】そして、上記した本発明のリフロー装置に
おいて、リフロー炉を、外乱が入らない密封された加熱
空間を形成する加熱用シールド構成にし、このリフロー
炉に温風吹出し口を設けて、この温風吹出し口にダクト
を介して空気供給手段の空気吐出側を接続し、ダクト内
に温風発生手段を配置するようにしてもよい。

【００１９】かかる構成により、温風風量及び温風温度
からなるプリント基板及び電子部品への加熱エネルギー
の変化にプリント基板及び電子部品の温度が追従し、任
意の温度プロファイルが形成できるように、プリント基
板及び電子部品を固定した状態で、外乱が入らない密封
された加熱空間（加熱用シールド）を形成するためのリ
フロー炉内で加熱することができる。したがって、温風
が繰り返しプリント基板及び電子部品にあたり乱流を形
成することにより、プリント基板及び電子部品への熱伝
達性が向上し、高速且つ均熱性が向上するし、また、エ
ネルギー効率も向上するものになる。

【００２０】また、上記した本発明のリフロー装置にお
いて、温風温度を検出する検出手段と、目標温度設定値
を設定する温風温度設定手段と、検出手段が検出した温
風温度の検出値と温風温度設定手段が設定した目標温度
設定値とを比較して制御値を出力する比較手段とを有
し、温風温度の検出値を目標温度設定値と比較して得ら
れた制御値に基づいて、温風温度制御手段により温風発
生手段を制御するようにしてもよい。

【００２１】かかる構成により、検出手段で検出した検
出値を、温風温度設定手段が設定した目標温度設定値に
対して制御することができて、温風温度を目標温度設定
値にすることができ、電子部品の熱損傷やはんだ未溶融
の不具合が発生しないようになる。

【００２２】また、本発明に係るリフロー装置におい
て、温風温度を検出する検出手段と、予め既知の基板・
部品温度と加熱条件の関係から温風温度と加熱時間のそ
れぞれの目標温度設定値を設定する温風温度設定手段
と、検出手段が検出した温風温度の検出値と温風温度設
定手段が設定した目標温度設定値と比較して制御値を出
力する比較手段とを有し、温風温度の検出値を目標温度
設定値と比較して得られた制御値に基づいて温風温度制
御手段により温風発生手段を制御するようにしてもよ
い。

【００２３】かかる構成により、検出手段で検出した温
風温度を、温風温度設定手段が設定した目標温度設定値
に対して制御することができて、温風温度と加熱時間を
それぞれの目標温度設定値にすることができ、電子部品
の熱損傷やはんだ未溶融の不具合が発生しないようにな
る。

【００２４】また、本発明に係るリフロー装置におい
て、検出手段が温度センサであり、この温度センサの位
置を、必要に応じてリフロー炉の温風吹出し口又はリフ
ロー炉内に設置された電子部品・プリント基板に変更で
きるようにしてもよい。

【００２５】かかる構成により、制御対象の選び方によ
り温度センサの位置を温風吹出し口またはプリント基板
（電子部品）のどちらかを選択することができるため
に、条件出しの際は、プリント基板（電子部品）に温度
センサを付けることが可能であり、部品・基板温度を変
化させることで加熱条件を直接変えることができる。

【００２６】しかし、生産時は、プリント基板（電子部
品）に温度センサをつけることが不可能であるため、条
件出しの際に良好なはんだづけが可能な温風温度の条件
を把握しておいて、生産時はこの温風温度条件を再現す
ることで良好なはんだづけができる。

【００２７】また、本発明に係るリフロー装置におい
て、電子部品・プリント基板の温度を検出する検出手段
と、部品・基板温度目標値を設定する部品・基板温度設
定手段と、検出手段が検出した電子部品・プリント基板
の検出値と部品・基板温度設定手段が設定した部品・基
板温度目標値とを比較して制御値を出力する比較手段と
を有し、電子部品・プリント基板の検出値を部品・基板
温度目標値と比較して得られた制御値に基づいて温風温
度制御手段により温風発生手段を制御するようにしても
よい。

【００２８】かかる構成により、検出手段で検出した電
子部品・プリント基板の検出値（温度）を、部品・基板
温度設定手段が設定した部品・基板温度目標値に対して
制御することができて、電子部品の熱損傷やはんだ未溶
融の不具合が発生しないようになる。

【００２９】また、本発明に係るリフロー装置は、リフ
ロー炉に電子部品を均一に加熱する電子部品均一加熱手
段を設けたものである。

【００３０】かかる構成により、電子部品均一加熱手段
により、プリント基板に搭載される複数の電子部品の熱
容量のばらつきがあっても、異なる熱容量の電子部品を
均一に加熱することができて、それぞれの電子部品の熱
損傷やはんだ未溶融の不具合が発生しないようになる
し、また、局部加熱するための熱源が不用で簡単で低コ
ストのリフロー装置が提供できる。

【００３１】また、本発明に係るリフロー装置におい
て、電子部品均一加熱手段が、プリント基板に搭載され
た熱容量の大きい電子部品を局所加熱する構成であるこ
とが好ましい。

【００３２】かかる構成により、プリント基板の熱容量
の大きな電子部品の配置されている部分に温風を集中さ
せて、この部分を選択的に加熱することができるため
に、プリント基板に搭載される電子部品の熱容量のばら
つきがあっても、異なる熱容量の電子部品を均一に加熱
することができて、それぞれの電子部品の熱損傷やはん
だ未溶融の不具合が発生しないようになるし、また、局
部加熱するための熱源が不用で簡単で低コストのリフロ
ー装置が提供できる。

【００３３】また、本発明に係るリフロー装置におい
て、電子部品均一加熱手段が、任意の方向に温風の風向
を調整する整流板で構成してあることが好ましく、ま
た、プリント基板を水平方向から傾斜させて配置し、温
風を垂直方向に吹き出してプリント基板を加熱するよう
にしてもよい。また、プリント基板と温風吹出し方向と
の間に形成される角度を０度以上９０度未満に設定して
加熱するようにしてもよい。

【００３４】かかる構成により、整流板で、プリント基
板の熱容量の大きな電子部品の配置されている部分に温
風を集中させて、この部分を選択的に加熱することがで
きるために、また、プリント基板と温風吹出し方向との
間に形成される角度を０度以上９０度未満に設定して加
熱することで、プリント基板の熱容量の大きな電子部品
の配置されている部分に温風を集中させて、この部分を
選択的に加熱することができるために、プリント基板に
搭載される電子部品の熱容量のばらつきがあっても、異
なる熱容量の電子部品を均一に加熱することができて、
それぞれの電子部品の熱損傷やはんだ未溶融の不具合が
発生しないようになるし、また、局部加熱するための熱
源が不用で簡単で低コストのリフロー装置が提供でき
る。

【００３５】また、本発明に係るリフロー装置におい
て、電子部品均一加熱手段が、温風吹き出し口の近傍に
熱容量の大きい電子部品が位置するようにプリント基板
を配置して加熱する構成であることが好ましい。

【００３６】かかる構成により、プリント基板の熱容量
の大きな電子部品が配置されている部分に温風を集中さ
せて、この部分を選択的に加熱することができるため
に、プリント基板に搭載される電子部品の熱容量のばら
つきがあっても、異なる熱容量の電子部品を均一に加熱
することができて、それぞれの電子部品の熱損傷やはん
だ未溶融の不具合が発生しないようになるし、また、局
部加熱するための熱源が不用で簡単で低コストのリフロ
ー装置が提供できる。

【００３７】また、上記の第１の目的を達成するため
に、本発明に係るリフロー装置は、実装面にはんだペー
ストを介して熱容量の異なる複数の電子部品を搭載した
プリント基板を収容するリフロー炉と、リフロー炉に温
風を供給する複数の温風発生手段と、温風発生手段に空
気を供給する空気供給手段と、温風発生手段における温
風の温度及び加熱時間を電子部品の熱容量に応じて制御
する温風温度制御手段と、空気供給手段における風量及
び送風時間を電子部品の熱容量に応じて制御する風量制
御手段と、温風温度制御手段と風量制御手段とをそれぞ
れに制御して熱容量の異なる複数の電子部品を均一に加
熱する電子部品均一加熱手段とを備えたものである。

【００３８】そして、電子部品均一加熱手段が、熱容量
の異なる複数の前記電子部品のそれぞれの部品温度を検
出する複数の検出手段と、熱容量の異なる複数の電子部
品に対する部品温度目標値を設定する部品温度設定手段
と、複数の検出手段が検出した部品温度の検出値と複数
の部品温度設定手段が設定した部品温度目標値とを比較
して制御値を出力する比較手段とを有し、部品温度の検
出値を部品温度目標値に比較して得られた制御値に基づ
いて風量制御手段により空気供給手段を制御すると共
に、温風温度制御手段により温風発生手段を制御するよ
うにしてもよい。

【００３９】かかる構成により、風量制御手段により空
気供給手段への風量（供給エネルギー量）と送風時間
（送風タイミング）とを制御し、また、温風温度制御手
段により温風発生手段での温風の温度（加熱エネルギ
ー）と加熱時間（加熱タイミング）とを制御して、熱容
量が小さい電子部品のはんだ付けに適した温度（加熱エ
ネルギー）と加熱時間（加熱タイミング）を得ることが
でき、また、風量制御手段により空気供給手段への風量
（供給エネルギー量）と送風時間（送風タイミング）と
を制御し、また、温風温度制御手段により温風発生手段
での温風の温度（加熱エネルギー）と加熱時間（加熱タ
イミング）とを制御して、熱容量が大きい電子部品のは
んだ付けに適した温度（加熱エネルギー）と加熱時間
（加熱タイミング）を得ることができる。

【００４０】このように、プリント基板に搭載された電
子部品の熱容量に応じて、温風発生手段の出力（熱エネ
ルギー）を個別に制御（調整）することで、熱容量の異
なる電子部品がプリント基板に配置されていても、全て
の電子部品を均一に加熱できる。

【００４１】また、上記の第２の目的を達成するため
に、本発明に係るリフロー制御方法は、実装面にはんだ
ペーストを介して電子部品を搭載するプリント基板を収
容したリフロー炉と、このリフロー炉に温風を供給する
温風発生手段と、この温風発生器に空気を供給する空気
供給手段とを備え、空気供給手段における風量及び送風
時間を風量制御手段により制御し、温度制御手段により
温風発生手段における温風の温度及び加熱時間を温風温
度制御手段により制御して、任意の温度プロファイルを
形成するようにしたものである。

【００４２】したがって、被加熱物（プリント基板及び
電子部品）を加熱する温風の風量・温度を容易に制御す
ることができて、溶剤を適度に揮発させながらフラック
スを活性化することができる温度プロファイルを形成す
ることが可能になる。

【００４３】また、本発明に係るリフロー制御方法は、
予め既知である温風風量とはんだペーストの溶剤の揮発
性の関係から、温風風量ではんだペーストの溶剤揮発度
を調整しながら加熱するようにしてもよい。

【００４４】したがって、溶剤揮発度を調整しながらは
んだ溶融工程を進めることができる。

【００４５】また、本発明に係るリフロー制御方法は、
予め既知である温風温度とはんだペーストのフラックス
の活性度の関係から、温風温度ではんだペーストのフラ
ックス活性度を調整しながら加熱するようにしてもよ
い。

【００４６】したがって、フラックス活性度を調整しな
がらはんだ溶融工程を進めることができる。

【００４７】また、本発明に係るリフロー制御方法は、
予め既知である温風風量とはんだペーストの溶剤の揮発
性の関係から、温風風量ではんだペーストの溶剤揮発度
を調整しながら加熱すると共に、予め既知である温風温
度とはんだペーストのフラックスの活性度の関係から、
温風温度ではんだペーストのフラックス活性度を調整し
ながら加熱するようにしたもよい。

【００４８】したがって、溶剤揮発度を調整すると共
に、フラックス活性度を調整しながらはんだ溶融工程を
進めることができる。

【００４９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００５０】（実施の形態１）本発明に係るリフロー装
置の実施の形態１を図１及び図２に示す。

【００５１】本発明に係るリフロー装置は、外乱が入ら
ないように密封された加熱空間を形成する加熱用シール
ド構成のリフロー炉１と、このリフロー炉１に温風を供
給する温風発生手段としての温風発生器２と、この温風
発生器２に空気（風）を供給する空気供給手段としての
送風機（ファン）３とを備えている。

【００５２】リフロー炉１内にはプリント基板１０が固
定状態で設置される基板固定用治具４が設けてあり、ま
た、リフロー炉１には、プリント基板１０を出し入れす
る出入口（図示せず）が設けてあり、この出入口には開
閉扉（図示せず）が設けてある。また、リフロー炉１の
上面側には温風吹出し口５が設けてあり、この温風吹出
し口５には温風を整流する温風整流部６が設けてある。
この温風整流部６は、複数の整流板７を互いに平行にし
て配置したものである。

【００５３】そして、リフロー炉１の温風吹出し口５に
はダクト８の下端部が接続してあり、このダクト８内に
は温風発生器２が配置してあり、また、ダクト８の上端
部は送風機３の空気吐出口（空気吐出側）３Ｂが接続し
てある。

【００５４】温風発生器２はヒータであり、この温風発
生器２は空気入口部２Ａと温風出口部２Ｂとを有してい
て、その温風出口部２Ｂを温風吹出し口５に対向させて
おり、また、送風機３は空気吸込口３Ａと空気吐出口３
Ｂとを有しており、その空気吐出口３Ｂを温風発生器２
の空気入口部２Ａに対向させている。

【００５５】そして、温風発生器２には、温風の温度
（加熱エネルギー）と加熱時間（加熱タイミング）とを
制御する温風温度制御手段としての温度制御器１１が接
続してあり、また、送風機３には風量及び送風時間（送
風タイミング）を制御する風量制御手段としての風量制
御器１２が接続してある。

【００５６】このために、風量制御器１２により送風機
３への風量（供給エネルギー量）と送風時間（送風タイ
ミング）とを制御することができるし、また、温度制御
器１１により温風発生器２での温風の温度（加熱エネル
ギー）と加熱時間（加熱タイミング）とを制御すること
ができる。

【００５７】次に、上記のように構成されたリフロー装
置の作動を説明する。まず、送風機３の駆動によりダク
ト８内に空気を取り込んで、この空気を温風発生器２に
供給し、この温風発生器２で空気を瞬時に加熱して温風
にし、この温風を、リフロー炉１の温風吹出し口５か
ら、このリフロー炉１内に吹き込み、このリフロー炉１
内に設置されたプリント基板１０とこのプリント基板１
０に搭載された電子部品２０とを加熱する。

【００５８】このプリント基板１０及び電子部品２０の
加熱により、このプリント基板１０に形成された導電パ
ターン（図示せず）と電子部品２０との間に装填された
はんだペースト（クリームはんだ）（図示せず）を、こ
のはんだペーストに含有されるフラックスを活性化させ
る温度に加熱し、さらに、はんだ溶融温度以上に加熱
し、導電パターンに電子部品２０をはんだ付けする。

【００５９】そして、プリント基板１０及び電子部品２
０を加熱し、はんだ溶融後、開閉扉を開けてリフロー炉
１の出入口を解放して外気をリフロー炉１内に取り込
み、また温風発生器２の稼働を止めて送風機３のみを稼
働させ、リフロー炉１内を冷却して、次のプリント基板
１０の加熱準備のために常温に戻す。

【００６０】一般に、温風加熱によるはんだペーストの
温度推移を説明する温度プロファイルは、図３に示すよ
うにはんだペースト乾燥ゾーンＡ、予熱昇温ゾーンＢ、
予熱保温ゾーンＣ、リフローゾーンＤ、冷却ゾーンＥを
有している。

【００６１】そして、はんだペースト乾燥ゾーンＡで
は、揮発性の低い溶剤を用いたはんだペーストでも、少
なくとも表面の溶剤は揮発し、はんだペーストの表面は
スキン状になる。予熱昇温ゾーンＢ及び予熱保温ゾーン
Ｃの設定温度は、フラックス活性化温度、例えば１５０
℃程度である。リフローゾーンＣでは、一気にはんだ溶
融温度である１８３℃を上回る最高温度に加熱される。
冷却ゾーンＤでは、はんだペーストを、その溶融温度以
下に急速に冷却して固化する。

【００６２】本発明に係るリフロー装置（実施の形態
１）にあっては、風量制御器１２により送風機３への風
量（供給エネルギー量）及び送風時間（送風タイミン
グ）を制御することができるし、また、温度制御器１１
により温風発生器２での温風の温度（加熱エネルギー）
及び加熱時間（加熱タイミング）を制御することができ
るために、図２の（１）、（２）に示す温度プロファイ
ルを形成することができる。

【００６３】すなわち、図２の（１）に示す温度プロフ
ァイルでは、送風機３に所定の供給エネルギー（送風
量）を時間ｔ1 から時間ｔ4 まで供給し、温風発生器２
には所定の供給エネルギー（加熱エネルギー）を時間ｔ
2 から時間ｔ3 まで供給して、時間ｔ1 から時間ｔ2 ま
でをはんだペースト乾燥ゾーンＡとし、時間ｔ2 から時
間ｔ3 までを予熱昇温ゾーンＢ、予熱保温ゾーンＣ及び
リフローゾーンＤとし、時間ｔ3 から時間ｔ4 までを冷
却ゾーンＥとして設定することができる。

【００６４】この場合、時間ｔ1 から時間ｔ2 までは、
ずなわち、はんだペースト乾燥ゾーンＡでは送風機３の
みが稼働されて、加熱シールド１内に所定量の送風が行
われて、はんだペーストの乾燥が行われる。また、時間
ｔ2 から時間ｔ3 までは、送風機３からの送風は温風発
生器２により加熱されて温風になり、この温風が所定量
加熱シールド１内に吹き込まれて、はんだペーストの予
熱保温がなされてフラックス活性化が行われ、続いて、
はんだペーストが一気にはんだ溶融温度を上回る最高温
度に加熱される。そして、時間ｔ3 から時間ｔ4 まで
は、送風機３のみが稼働されて、加熱シールド１内に所
定量の送風が行われて、はんだペーストを、その溶融温
度以下に急速に冷却して固化する。

【００６５】また、図２の（２）に示す温度プロファイ
ルは、上記した温度プロファイル（図２の（１）に示
す）に加えて、時間ｔ2 から時間ｔ2 ´の間、温風温度
を瞬時に変化させて、すなわち、温風Ｆの温度を高くし
てはんだペーストの乾燥を瞬時に行い、また、時間ｔ4
´から時間ｔ4 の間、送風量を増加させて、急激に冷却
温度を下げるようにしたものである。

【００６６】上記したように、本発明に係るリフロー装
置（実施の形態１）にあっては、風量制御器１２により
送風機３への風量（供給エネルギー量）及び送風時間
（送風タイミング）を制御することができるし、また、
温度制御器１１により温風発生器２での温風の温度（加
熱エネルギー）及び加熱時間（加熱タイミング）を制御
することができる。

【００６７】このように、送風機１２に与えるエネルギ
ー量と送風タイミングを制御できるために、送風機１２
への供給エネルギー量の変化により、ダクト８に送り込
む空気の量が調整でき、瞬時に温風風量を変化させるこ
とができる。したがって、任意に且つ高速に温風風量が
制御でき、溶剤揮発度を調整しながらはんだ溶融工程を
進めることができる。

【００６８】また、温風発生器２に与えるエネルギー量
をコントロールできるために、この温風発生器２への供
給エネルギー量の変化により、温風発生器２からプリン
ト基板１０及び電子部品２０に吹き付けられる温風温度
が調整できる。したがって、任意に且つ高速に温風温度
が制御できて、フラックス活性度を調整しながらはんだ
溶融工程を進めることができる。

【００６９】また、送風機３と温風発生器２への供給エ
ネルギーは個別に変化させることが可能であり、温風風
量と温風温度を独立に制御できる。従って、溶剤揮発
度、フラックス活性度を個別に調整しながらはんだ溶融
工程を進めることができる。

【００７０】また、温風風量及び温風温度からなるプリ
ント基板１０及び電子部品２０への加熱エネルギーの変
化にプリント基板１０及び電子部品２０の温度が追従
し、任意の温度プロファイルが形成できるように、プリ
ント基板１０及び電子部品２０を固定した状態で、外乱
が入らない密封された加熱空間（加熱用シールド）を形
成するためのリフロー炉１内で加熱する。したがって、
温風Ｆが繰り返しプリント基板１０及び電子部品２０に
あたり乱流を形成することにより、プリント基板１０及
び電子部品２０への熱伝達性が向上し、高速且つ均熱性
が向上する。また、エネルギー効率も向上する。

【００７１】また、プリント基板１０及び電子部品２０
の加熱、はんだ溶融後、リフロー炉１のシールドを開放
して、外気をリフロー炉１内に取り込み、また、温風発
生器２の稼働を停止し、送風機３のみを稼働させ、リフ
ロー炉１内を冷却して、次のプリント基板１０の加熱準
備のために常温に戻す。これにより適度な空冷が可能に
なり、はんだ継手の品質が安定する。なお、冷却が遅い
と合金が粗大化しやすく、はんだ継手が脆くなる。

【００７２】上記のように温風風量及び温風温度による
基板加熱エネルギーを調整しながら加熱するため、温風
Ｆを直接プリント基板１０に吹き付ける単純な構成の装
置にできるし、また、溶剤揮発用に特別の加熱手段が不
要であり、リフロー装置の構成が単純化できるととも
に、消費エネルギーの削減が図れる。

【００７３】また、温風温度を瞬時に変化させることが
可能になり、基板・部品温度プロファイルの制御速度が
向上する。また、はんだ溶融後の空冷が容易で、はんだ
接合品質が向上するという効果が得られる。

【００７４】なお、空気供給手段として送風機３を用い
たが、例えば、蓄圧部に空圧レギュレータ、電磁弁など
を接続したものを用いてもよい。

【００７５】また、本発明に係るリフロー制御方法によ
れば、温風風量及び温風温度からなるプリント基板１０
及び電子部品２０への加熱エネルギーの変化にプリント
基板１０及び電子部品２０の温度が追従し、任意の温度
プロファイルが形成できる。

【００７６】また、本発明に係るリフロー制御方法によ
れば、予め既知である温風風量とはんだペーストの溶剤
の揮発性の関係から、温風風量ではんだペーストの溶剤
揮発度を調整しながら加熱することも可能である。この
場合、溶剤揮発度を調整しながらはんだ溶融工程を進め
ることができる。

【００７７】また、本発明に係るリフロー制御方法によ
れば、予め既知である温風温度とはんだペーストのフラ
ックスの活性度の関係から、温風温度ではんだペースト
のフラックス活性度を調整しながら加熱することも可能
である。この場合、フラックス活性度を調整しながらは
んだ溶融工程を進めることができる。

【００７８】また、本発明に係るリフロー制御方法によ
れば、予め既知である温風風量とはんだペーストの溶剤
の揮発性の関係から、温風風量ではんだペーストの溶剤
揮発度を調整しながら加熱すると共に、予め既知である
温風温度とはんだペーストのフラックスの活性度の関係
から、温風温度ではんだペーストのフラックス活性度を
調整しながら加熱することも可能である。この場合、溶
剤揮発度を調整すると共に、フラックス活性度を調整し
ながらはんだ溶融工程を進めることができる。

【００７９】（実施の形態２）本発明に係るリフロー装
置の実施の形態２を図４に示す。

【００８０】本発明に係るリフロー装置の実施の形態２
が、上記した本発明に係るリフロー装置の実施の形態１
と異なる部分は、その制御装置であり、他の部分は同じ
構成であるために、この同じ構成の部分については同じ
符号を付して説明を省略する。

【００８１】制御装置は、温風発生器２の温風の温度
（加熱エネルギー）と加熱時間（加熱タイミング）とを
制御する温度制御手段としての温度制御器１１と、送風
機３の風量及び送風時間（送風タイミング）を制御する
風量制御手段としての風量制御器１２とを備えている。
そして、リフロー炉１の温風吹出し口５には検出手段と
しての温度センサ（熱電対）１３が装着してある。

【００８２】そして、温度センサ（熱電対）１３の出力
側が比較手段である比較器１５の一方の入力側に接続し
てあり、この比較器１５の他方の入力側に温風温度設定
手段である温風温度設定器１４の出力側が接続してあ
る。比較器１５の出力側は温度制御器１１の制御部（図
示せず）に接続してある。

【００８３】次に、上記のように構成されたリフロー装
置の作動を説明する。温度センサ（熱電対）１３が検出
した温風温度値イと、温風温度設定器１４が設定した目
標温度設定値ロとを比較器１５により比較して制御値ハ
を算出し、この制御値ハを温度制御器１１に入力する。
この場合、温度制御器１１が制御値ハに基づいて温風発
生器２を制御し、温風Ｆの温度（加熱エネルギー）を目
標温度設定値ロに近付くようにする。

【００８４】また、温風温度と部品・基板温度の関係が
既知である場合には、図４において、温度センサ（熱電
対）１３をプリント基板１０（もしくは電子部品２０）
に装着して、この温度センサ（熱電対）１３が検出した
部品・基板温度と加熱条件の関係から温風温度・加熱時
間の目標値を算出し、この目標値を温度制御器１１に入
力して、この温度制御器１１により温風発生器２を制御
する。

【００８５】上記したように、制御対象の選び方により
熱電対１３の位置を温風吹出し口５またはプリント基板
１０（電子部品２０）のどちらかを選択することができ
る構成にするために、条件出しの際は、プリント基板１
０（電子部品２０）に温度センサ（熱電対）１３を付け
ることが可能であり、部品・基板温度を変化させること
で加熱条件を直接変えることができる。

【００８６】しかし、生産時は、プリント基板１０（電
子部品２０）に温度センサ（熱電対）１３をつけること
が不可能であるため、条件出しの際に良好なはんだづけ
が可能な温風温度の条件を把握しておいて、生産時はこ
の温風温度条件を再現することで良好なはんだづけがで
きる。

【００８７】（実施の形態３）本発明に係るリフロー装
置の実施の形態３を図５に示す。

【００８８】本発明に係るリフロー装置の実施の形態３
が、上記した本発明に係るリフロー装置の実施の形態１
と異なる部分は、その制御装置であり、他の部分は同じ
構成であるために、この同じ構成の部分については同じ
符号を付して説明を省略する。

【００８９】制御装置は、温風発生器２の温風の温度
（加熱エネルギー）と加熱時間（加熱タイミング）とを
制御する温度制御手段としての温度制御器１１と、送風
機３の風量及び送風時間（送風タイミング）を制御する
風量制御手段としての風量制御器１２とを備えている。
そして、リフロー炉１内に設置されたプリント基板１０
に検出手段としての温度センサ（熱電対）１３が装着し
てある。

【００９０】そして、温度センサ（熱電対）１３の出力
側が比較手段である比較器１７の一方の入力側に接続し
てあり、この比較器１７の他方の入力側に部品・基板温
度設定手段である部品・基板温度設定器１６の出力側が
接続してある。比較器１７の出力側は温度制御器１１の
制御部（図示せず）に接続してある。

【００９１】次に、上記のように構成されたリフロー装
置の作動を説明する。

【００９２】リフロー炉１内に設置されたプリント基板
１０に装着された温度センサ（熱電対）１３が検出した
部品・基板温度ニと、部品・基板温度設定器１６が設定
した部品・基板温度目標値ホとを比較器１７により比較
して制御値ヘを算出して、この制御値ヘを温度制御器１
１に入力し、温度制御器１１が制御値ヘに基づいて温風
発生器２を制御し、温風Ｆの温度（加熱エネルギー）を
部品・基板温度目標値ホに近付くようにする。

【００９３】上記した本発明の実施の形態３によれば、
温風Ｆによる基板加熱エネルギーを調整しながら加熱す
るために、温風Ｆを直接プリント基板１０（電子部品２
０）に吹き付ける単純な構成の装置にできる。また、装
置立ち上げ時間が不要で、プリント基板１０の投入時の
み電力を消費するので、エネルギー消費効率がよい。ま
た、温風温度を瞬時に変化させることが可能で、基板・
部品温度プロフアイルの制御速度を向上させることがで
きる。

【００９４】また、乱流によりプリント基板１０（電子
部品２０）を加熱できるため熱伝達性が向上し、均熱性
が向上するとともにエネルギー効率が向上する。また、
加熱条件出し時と生産時で、温度センサ（熱電対）１３
の位置をプリント基板１０（もしくは電子部品２０）か
ら温風吹出し口５に変更することができるため、加熱条
件出しの際、基板温度・部品温度を直接変更することが
可能であり、生産時は良好なはんだづけが可能な温風条
件を再現できる。また、はんだ溶融後の空冷が容易で、
はんだ接合品質が向上する。

【００９５】（実施の形態４）本発明に係るリフロー装
置の実施の形態４を図６乃至図１４に示す。

【００９６】本発明に係るリフロー装置の実施の形態４
は、熱容量の異なる複数の電子部品２０、３０を搭載し
たプリント基板１０が固定されている場合における電子
部品の均一加熱を実現するものである。

【００９７】近年、機器の小型化の伴い電子部品の表面
実装化が進み、プリント基板上に熱容量の大きな電子部
品と小さな電子部品とが搭載され、プリント基板上での
部品熱容量のばらつきが大きくなってきている。

【００９８】このような熱容量の異なる電子部品が搭載
されたプリント基板をリフロー炉で加熱する場合、熱容
量の大きな電子部品をはんだ付けできるような条件で加
熱すると熱容量の小さな電子部品の温度が上昇しすぎて
熱損傷を生じる。逆に、熱容量の小さな電子部品をはん
だ付けできるような条件で加熱すると、熱容量の大きな
電子部品のはんだが未溶融となり、はんだ付けができな
い。

【００９９】これらの熱容量の異なる電子部品を均一に
加熱するために、熱容量の大きな電子部品に対して選択
的に局部加熱する方法が特開平８−１８１４２７号公報
に開示されている。この方法では、従来のリフロー炉の
構造に加えて、局部加熱するための熱源が必要であり、
構造が複雑になり、高価になるという不具合があった。

【０１００】そこで、加熱されにくい熱容量の大きな電
子部品をプリント基板上の一部分にまとめて配置し、こ
の部分に選択的に温風Ｆを当て加熱されやすくして、電
子部品の熱容量のばらつきがあっても均一に加熱できる
ようにした。

【０１０１】すなわち、本発明に係るリフロー装置の実
施の形態４は、上記した本発明に係るリフロー装置の実
施の形態１のリフロー装置に、電子部品均一加熱手段を
付加した構成であり、本発明に係るリフロー装置の実施
の形態１のリフロー装置と同じ構成には同じ符号を付し
て、その構成の説明を省略する。

【０１０２】そして、電子部品均一加熱手段としては、
図６に示すように、リフロー炉１の温風吹出し口５に、
複数の整流板７を互いに平行にして配置して成る風向調
整用の整流部６を設けた構成であり、これらの整流板７
によりプリント基板１０に搭載された熱容量の大きな電
子部品２０が配置されている部分Ｔに温風Ｆを集中さ
せ、この部分Ｔを選択的に加熱するものである。

【０１０３】また、プリント基板１０が固定されている
場合における電子部品の均一加熱手段としては、図７に
示すようにリフロー炉１の基板固定用治具４に傾斜を与
えて、プリント基板１０に搭載した熱容量の大きな電子
部品２０が配置されている部分Ｔが温風吹出し口５の近
くに位置するような構成にしてあり、この部分Ｔを選択
的に加熱するものである。この場合、プリント基板１０
と温風吹出し方向の間に形成される角度を０度以上９０
度未満に設定する。

【０１０４】また、プリント基板１０が固定されている
場合における電子部品の均一加熱手段としては、図８に
示すように、リフロー炉１の温風吹出し口５をリフロー
炉１内の基板固定用治具４の側方に設けて、プリント基
板１０に搭載した熱容量の大きな電子部品２０が配置さ
れている部分Ｔが温風吹出し口５の近くに位置するよう
な構成にし、この部分Ｔを選択的に加熱するものであ
る。

【０１０５】また、プリント基板１０が移動する場合、
すなわち、リフロー炉１の内部で、プリント基板１０が
基板搬送コンベヤ２１により移動する場合における電子
部品均一加熱手段を図９及び図１０に示す。この場合、
電子部品の均一加熱手段を、リフロー炉１に設けられた
複数の温風発生器２のそれぞれの温風吹出し口５に風向
調整用の整流板７を設けて構成し、これらの整流板７に
よりプリント基板基板１０に搭載された熱容量の大きな
電子部品２０が配置されている部分Ｔに温風Ｆを集中さ
せ、この部分Ｔを選択的に加熱するものである。

【０１０６】また、プリント基板１０が移動する場合に
おける電子部品均一加熱手段としては、図１１及び図１
２に示すように、リフロー炉１内の基板搬送コンベヤ２
１を、その幅方向で傾斜させ、プリント基板基板１０に
搭載された熱容量の大きな電子部品２０が配置されてい
る部分Ｔが温風吹出し口５の近くに位置するような構成
にし、この部分Ｔを選択的に加熱するようにしてもよ
い。

【０１０７】また、プリント基板１０が移動する場合に
おける電子部品均一加熱手段としては、図１３及び図１
４に示すように、リフロー炉１の温風吹出し口を基板搬
送コンベヤ２１の側方に設けて、プリント基板基板１０
に搭載された熱容量の大きな電子部品２０の配置されて
いる部分Ｔが温風吹出し口５の近くに位置するような構
成にし、この部分Ｔを選択的に加熱するようにしてもよ
い。

【０１０８】したがって、プリント基板１０上に搭載さ
れた電子部品２０、３０の熱容量にばらつきがあって
も、均一に加熱できるし、部品熱損傷や、はんだ未溶融
の不具合が発生しないようになる。また、局部加熱する
ための熱源が不用で簡単で低コストのリフロー装置が提
供できる。

【０１０９】（実施の形態５）本発明に係るリフロー装
置の実施の形態５を図１５乃至図１７に示す。

【０１１０】本発明に係るリフロー装置の実施の形態５
は、熱容量の異なる複数の電子部品２０、３０を搭載し
たプリント基板１０が固定されている場合における電子
部品の均一加熱を実現するためのものである。

【０１１１】本発明に係るリフロー装置の実施の形態５
は、外乱が入らないように密封された加熱空間を形成す
る加熱用シールド構成のリフロー炉３１を備えており、
このリフロー炉３１内にはプリント基板１０が固定状態
で設置される基板固定用治具３４が設けてあり、また、
リフロー炉３１には、プリント基板１０を出し入れする
出入口（図示せず）が設けてあり、この出入口には開閉
扉（図示せず）が設けてある。また、リフロー炉３１の
上面側には温風吹出し口３５が設けてあり、この温風吹
出し口３５には温風を整流する温風整流部（図示せず）
が設けてある。

【０１１２】そして、リフロー炉３１の温風吹出し口３
５には、前後方向及び左右方向に所定の間隔で整列され
た複数のダクト３８の下端部が接続してある。これらの
ダクト３８内には、リフロー炉３１に温風を供給する温
風発生手段としての温風発生器（ヒータ）３２が配置し
てあり、また、ダクト３８の上端部は温風発生器３２に
空気（風）を供給する空気供給手段としての送風機３３
の空気吐出口（空気吐出側）（図示せず）が接続してあ
る。

【０１１３】そして、温風発生器３２には、温風の温度
（加熱エネルギー）と加熱時間（加熱タイミング）とを
制御する温風温度制御手段としての温風温度制御器（温
度調整器）４１が接続してあり、また、送風機３３には
風量及び送風時間（送風タイミング）を制御する風量制
御手段としての風量制御器（風量調整器）４２が接続し
てある。

【０１１４】また、リフロー炉３１内に設置されたプリ
ント基板１０には、熱容量が異なる複数の電子部品の温
度を検出する温度センサ（熱電対）が装着してあるが、
図１５では、電子部品のうち、熱容量が小さい電子部品
３０の温度を検出する検出手段である温度センサ（熱電
対）４３−１と、熱容量が大きい電子部品２０の温度を
検出する検出手段である温度センサ（熱電対）４３−２
とを開示する。

【０１１５】そして、温度センサ（熱電対）４３−１の
出力側が比較手段である比較器４７−１の一方の入力側
に接続してあり、この比較器４７−１の他方の入力側に
部品温度設定手段である部品温度設定器４６−１の出力
側が接続してある。比較器４７−１の出力側は、熱容量
が小さい電子部品３０に対応したダクト３８−１内の温
度発生器３２及び送風器３３を制御する温風温度制御手
段である温度制御器４１−１及び風量制御器４２−１の
それぞれの制御部（図示せず）に接続してある。

【０１１６】また、温度センサ（熱電対）４３−２の出
力側が比較手段である比較器４７−２の一方の入力側に
接続してあり、この比較器４７−２の他方の入力側に部
品温度設定手段である部品温度設定器４６−２の出力側
が接続してある。比較器４７−２の出力側は、熱容量が
大きい電子部品２０に対応したダクト３８−２内の温度
発生器３２及び送風器３３を制御する温風温度制御手段
である温度制御器４１−２及び風量制御器４２−２のそ
れぞれの制御部（図示せず）に接続してある。

【０１１７】次に、上記のように構成されたリフロー装
置の作動を説明する。

【０１１８】まず、送風機３３の駆動によりダクト３８
内に空気を取り込んで、この空気を温風発生器３２に供
給し、この温風発生器３２で空気を瞬時に加熱して温風
にし、この温風を、リフロー炉３１の温風吹出し口３５
から、このリフロー炉３１内に吹き込み、このリフロー
炉３１内に設置されたプリント基板１０とこのプリント
基板１０に搭載された電子部品２０、３０とを加熱す
る。

【０１１９】このプリント基板１０及び電子部品２０、
３０の加熱により、このプリント基板１０に形成された
導電パターン（図示せず）と電子部品２０、３０との間
に装填されたはんだペースト（クリームはんだ）（図示
せず）を、このはんだペーストに含有されるフラックス
を活性化させる温度に加熱し、さらに、はんだ溶融温度
以上に加熱し、導電パターンに電子部品２０、３０をは
んだ付けする。

【０１２０】そして、プリント基板１０及び電子部品２
０、３０を加熱し、はんだ溶融後、開閉扉を開けてリフ
ロー炉３１の出入口を解放して外気をリフロー炉３１内
に取り込み、また温風発生器３２の稼働を止めて送風機
３３のみを稼働させ、リフロー炉３１内を冷却して、次
のプリント基板１０の加熱準備のために常温に戻す。

【０１２１】この場合、温度センサ（熱電対）４３−１
が検出した部品温度トと、部品温度設定器４６−１が設
定した部品温度目標値チとを比較器４７−１により比較
して制御値リを算出して、この制御値リを風量制御器４
２−１及び温度制御器４１−１に入力して、風量制御器
４２−１が制御値リに基づいて送風機３３を制御し、ま
た、温度制御器４１−１が制御値リに基づいて温風発生
器３２−１を制御して、温風Ｆの温度（加熱エネルギ
ー）を部品温度目標値チに近付くようにする。

【０１２２】また、温度センサ（熱電対）４３−２が検
出した部品温度ヌと、部品温度設定器４６−２が設定し
た部品温度目標値ルとを比較器４７−２により比較して
制御値ヲを算出して、この制御値ヲを風量制御器４２−
２及び温度制御器４１−２に入力して、風量制御器４２
−２が制御値ヲに基づいて送風機３３を制御し、この制
御値ヲを温度制御器４１−２に入力して、温度制御器４
１−２が制御値ヲに基づいて温風発生器３２−２を制御
し、温風Ｆの温度（加熱エネルギー）を部品温度目標値
ルに近付くようにする。

【０１２３】このために、風量制御器４２−１により送
風機３３への風量（供給エネルギー量）と送風時間（送
風タイミング）とを制御し、また、温度制御器４１−１
により温風発生器３２での温風の温度（加熱エネルギ
ー）と加熱時間（加熱タイミング）とを制御して、熱容
量が小さい電子部品３０のはんだ付けに適した温度（加
熱エネルギー）と加熱時間（加熱タイミング）を得るこ
とができ、また、風量制御器４２−２により送風機３３
への風量（供給エネルギー量）と送風時間（送風タイミ
ング）とを制御し、また、温度制御器４１−２により温
風発生器３２での温風の温度（加熱エネルギー）と加熱
時間（加熱タイミング）とを制御して、熱容量が大きい
電子部品２０のはんだ付けに適した温度（加熱エネルギ
ー）と加熱時間（加熱タイミング）を得ることができ
る。

【０１２４】このように、プリント基板１０に搭載され
た電子部品２０、３０の熱容量に応じて、温風発生手段
の出力（熱エネルギーー）を個別に制御（調整）するこ
とで、熱容量の異なる電子部品２０、３０がプリント基
板１０に配置されていても、全ての電子部品２０、３０
を均一に加熱できる。

【０１２５】なお、上記した本発明に係るリフロー装置
の実施の形態５では、プリント基板１０が、熱容量が小
さい電子部品３０と熱容量が大きい電子部品２０との２
個の電子部品を有する場合について、その電子部品均一
加熱手段を説明したが、本発明に係るリフロー装置にあ
っては、プリント基板に熱容量が異なる２個以上の複数
の電子部品がある場合にも適用できるものである。

【０１２６】また、図１７に示すように電子部品５０を
基板５１上に組み付けたモジュール部品５２を、プリン
ト基板１０上に実装する場合（モジュール実装）には、
このモジュール部品５２の熱容量が他の電子部品２０、
３０に比較して大きくなるために、本発明に係るリフロ
ー装置（実施の形態５）が有効である。

【０１２７】また、電子部品ごとに異なる部品温度に設
定することにより、例えば、耐熱温度の低い電子部品は
低温に、耐熱温度の高い電子部品は高温にというよう
に、部品特性に応じた個別の加熱も可能である。

【０１２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るリフ
ロー装置によれば、空気供給手段により温風発生手段に
空気を供給して温風にし、この温風をリフローに用いる
のであるが、風量制御手段により空気供給手段への風量
及び送風時間を制御することができるし、また、温風温
度制御手段により温風発生手段での温風の温度及び加熱
時間を制御することができる。

【０１２９】このように、空気供給手段への風量及び送
風時間を制御することができるために、空気供給手段へ
の供給エネルギー量の変化により、温度発生手段に送り
込む空気の量が調整でき、瞬時に温風風量を変化させる
ことができる。したがって、任意に且つ高速に温風風量
が制御でき、溶剤揮発度を調整しながらはんだ溶融工程
を進めることができる。

【０１３０】また、温風発生手段に与えるエネルギー量
をコントロールできるために、この温風発生手段への供
給エネルギー量の変化により、温風発生手段からプリン
ト基板及び電子部品に吹き付けられる温風温度が調整で
きる。したがって、任意に且つ高速に温風温度が制御で
きて、フラックス活性度を調整しながらはんだ溶融工程
を進めることができる。

【０１３１】また、空気供給手段と温風発生手段への供
給エネルギーは個別に変化させることが可能であり、温
風風量と温風温度を独立に制御できる。したがって、溶
剤揮発度、フラックス活性度を個別に調整しながらはん
だ溶融工程を進めることができる。

【０１３２】したがって、温風による加熱エネルギーを
調整しながら加熱することができて、温風を直接プリン
ト基板及び電子部品に吹き付ける単純な構成の装置にで
きるし、また、装置立ち上げ時間が不要になって、被加
熱物の投入時のみ電力を消費するので、エネルギー消費
効率がよいし、また、温風温度を瞬時に変化させること
が可能になって、任意の温度プロファイルを形成するこ
とができるし、この温度プロファイルの制御速度を向上
させることができる。

【０１３３】また、本発明に係るリフロー装置によれ
ば、リフロー炉に電子部品を均一に加熱する電子部品均
一加熱手段を設けたことにより、プリント基板に搭載さ
れる電子部品の熱容量のばらつきがあっても、異なる熱
容量の電子部品を均一に加熱することができて、それぞ
れの電子部品の熱損傷やはんだ未溶融の不具合が発生し
ないようになるし、また、局部加熱するための熱源が不
用で簡単で低コストのリフロー装置が提供できる。

【０１３４】また、本発明に係るリフロー制御方法によ
れば、空気供給手段における風量及び送風時間を風量制
御手段により制御し、温度制御手段により温風発生手段
における温風の温度及び加熱時間を温度制御手段により
制御して、任意の温度プロファイルを形成するように、
被加熱物を加熱する温風の風量・温度を容易に制御する
ことができて、溶剤を適度に揮発させながらフラックス
を活性化することができる温度プロファイルを形成する
ことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るリフロー装置（実施の形態１）の
構成説明図である。

【図２】（１）、（２）は同リフロー装置における温度
プロファイルの説明図である。

【図３】一般のリフロー装置における温度プロファイル
の説明図である。

【図４】本発明に係るリフロー装置（実施の形態２）の
構成説明図である。

【図５】本発明に係るリフロー装置（実施の形態３）の
構成説明図である。

【図６】本発明に係るリフロー装置（実施の形態４）の
構成説明図である。

【図７】同リフロー装置における電子部品均一加熱手段
の他の実施形態の構成説明図である。

【図８】同リフロー装置における電子部品均一加熱手段
の他の実施形態の構成説明図である。

【図９】同リフロー装置における電子部品均一加熱手段
の実施形態の構成説明図である。

【図１０】図９のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。

【図１１】同リフロー装置における電子部品均一加熱手
段の他の実施形態の構成説明図である。

【図１２】図１１のＹ−Ｙ線に沿う断面図である。

【図１３】同リフロー装置における電子部品均一加熱手
段の他の実施形態の構成説明図である。

【図１４】図１３のＺ−Ｚ線に沿う断面図である。

【図１５】本発明に係るリフロー装置（実施の形態５）
の構成説明図である。

【図１６】図１５のＷ方向からの矢視図である。

【図１７】複数のチップ部品及びモジュール部品を搭載
したプリント基板の正面図である。

【符号の説明】

１ リフロー炉 ２ 温風発生器（温風発生手段） ２Ａ 空気入口部 ２Ｂ 温風出口部 ３ 送風機（空気供給手段） ３Ａ 空気吸込口 ３Ｂ 空気吐出口（空気吐出側） ４ 基板固定用治具 ５ 温風吹出し口 ６ 温風整流部 ７ 整流板 ８ ダクト １０ プリント基板 １１ 温度制御器（温風温度制御手段） １２ 風量制御器（風量制御手段） １３ 温度センサ（熱電対）（検出手段） １４ 温風温度設定器（温風温度設定手段） １５ 比較器（比較手段） １６ 部品・基板温度設定器（部品・基板温度設
定手段） １７ 比較器（比較手段） ２０ 電子部品 ３０ 電子部品 ３１ リフロー炉 ３２ 温風発生器（温風発生手段） ３３ 送風機（空気供給手段） ３４ 基板固定用治具 ３５ 温風吹出し口 ３８ ダクト ３８−１ ダクト ３８−２ ダクト ４１ 温度制御器（温風温度制御手段） ４１−１ 温度制御器（温風温度制御手段） ４１−２ 温度制御器（温風温度制御手段） ４２ 風量制御器（風量制御手段） ４２−１ 風量制御器（風量制御手段） ４２−２ 風量制御器（風量制御手段） ４３−１ 温度センサ（熱電対）（検出手段） ４３−２ 温度センサ（熱電対）（検出手段） ４６−１ 部品温度設定器（部品温度設定手段） ４６−２ 部品温度設定器（部品温度設定手段） ４７−１ 比較器（比較手段） ４７−２ 比較器（比較手段） ５０ 電子部品 ５１ 基板 ５２ モジュール部品 Ｆ 温風

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｆターム(参考） 5E319 AA03 AC01 BB05 CC36 CC58 CD29 CD31 CD35 GG03 GG07 GG15

Claims (18)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 実装面にはんだペーストを介して電子部
   品を搭載したプリント基板を収容するリフロー炉と、 前記リフロー炉に温風を供給する温風発生手段と、 前記温風発生手段に空気を供給する空気供給手段と、 前記温風発生手段における前記温風の温度及び加熱時間
   を制御する温風温度制御手段と、 前記空気供給手段における風量及び送風時間を制御する
   風量制御手段とを備えたことを特徴とするリフロー装
   置。
2. 【請求項２】 前記リフロー炉を、外乱が入らない密封
   された加熱空間を形成する加熱用シールド構成にし、こ
   のリフロー炉に温風吹出し口を設けて、この温風吹出し
   口にダクトを介して前記空気供給手段の空気吐出側を接
   続し、前記ダクト内に前記温風発生手段を配置した請求
   項１に記載のリフロー装置。
3. 【請求項３】 温風温度を検出する検出手段と、目標温
   度設定値を設定する温風温度設定手段と、前記検出手段
   が検出した前記温風温度の検出値と前記温風温度設定手
   段が設定した前記目標温度設定値とを比較して制御値を
   出力する比較手段とを有し、前記温風温度の前記検出値
   を前記目標温度設定値と比較して得られた前記制御値に
   基づいて、前記温風温度制御手段により前記温風発生手
   段を制御するようにした請求項１又は請求項２に記載の
   リフロー装置。
4. 【請求項４】 温風温度を検出する検出手段と、予め既
   知の基板・部品温度と加熱条件の関係から温風温度と加
   熱時間のそれぞれの目標温度設定値を設定する温風温度
   設定手段と、前記検出手段が検出した前記温風温度の検
   出値と前記温風温度設定手段が設定した前記目標温度設
   定値と比較して制御値を出力する比較手段とを有し、前
   記温風温度の前記検出値を前記目標温度設定値と比較し
   て得られた前記制御値に基づいて前記温風温度制御手段
   により前記温風発生手段を制御するようにした請求項１
   又は請求項２に記載のリフロー装置。
5. 【請求項５】 前記検出手段が温度センサであり、この
   温度センサの位置を、必要に応じて前記リフロー炉の温
   風吹出し口又は前記リフロー炉内に設置された前記電子
   部品・プリント基板に変更できるようにした請求項４に
   記載のリフロー装置。
6. 【請求項６】 電子部品・プリント基板の温度を検出す
   る検出手段と、部品・基板温度目標値を設定する部品・
   基板温度設定手段と、前記検出手段が検出した前記電子
   部品・プリント基板の検出値と前記部品・基板温度設定
   手段が設定した前記部品・基板温度目標値とを比較して
   制御値を出力する比較手段とを有し、前記電子部品・プ
   リント基板の前記検出値を前記部品・基板温度目標値と
   比較して得られた前記制御値に基づいて前記温風温度制
   御手段により前記温風発生手段を制御するようにした請
   求項１又は請求項２に記載のリフロー装置。
7. 【請求項７】 前記リフロー炉に前記電子部品を均一に
   加熱する電子部品均一加熱手段を設けた請求項２に記載
   のリフロー装置。
8. 【請求項８】 前記電子部品均一加熱手段が、前記プリ
   ント基板に搭載された熱容量の大きい前記電子部品を局
   所加熱する構成である請求項７に記載のリフロー装置。
9. 【請求項９】 前記電子部品均一加熱手段が、任意の方
   向に温風の風向を調整する整流板で構成してある請求項
   ７に記載のリフロー装置。
10. 【請求項１０】 前記電子部品均一加熱手段が、前記温
    風吹き出し口の近傍に熱容量の大きい前記電子部品が位
    置するように前記プリント基板を配置して加熱する構成
    である請求項７に記載のリフロー装置。
11. 【請求項１１】 前記プリント基板を水平方向から傾斜
    させて配置し、前記温風を垂直方向に吹き出して前記プ
    リント基板を加熱するようにした請求項１０に記載のリ
    フロー装置。
12. 【請求項１２】 前記プリント基板と温風吹出し方向と
    の間に形成される角度を０度以上９０度未満に設定して
    加熱するようにした請求項１０に記載のリフロー装置。
13. 【請求項１３】 実装面にはんだペーストを介して熱容
    量の異なる複数の電子部品を搭載したプリント基板を収
    容するリフロー炉と、 前記リフロー炉に温風を供給する複数の温風発生手段
    と、 前記温風発生手段に空気を供給する空気供給手段と、 前記温風発生手段における前記温風の温度及び加熱時間
    を前記電子部品の熱容量に応じて制御する温風温度制御
    手段と、 前記空気供給手段における風量及び送風時間を前記電子
    部品の熱容量に応じて制御する風量制御手段と、 前記温風温度制御手段と前記風量制御手段とをそれぞれ
    に制御して熱容量の異なる複数の前記電子部品を均一に
    加熱する電子部品均一加熱手段とを備えたことを特徴と
    するリフロー装置。
14. 【請求項１４】 前記電子部品均一加熱手段が、熱容量
    の異なる複数の前記電子部品のそれぞれの部品温度を検
    出する複数の検出手段と、熱容量の異なる複数の前記電
    子部品に対する部品温度目標値を設定する部品温度設定
    手段と、複数の前記検出手段が検出した前記部品温度の
    前記検出値と複数の前記部品温度設定手段が設定した前
    記部品温度目標値とを比較して制御値を出力する比較手
    段とを有し、前記部品温度の前記検出値を前記部品温度
    目標値に比較して得られた前記制御値に基づいて前記風
    量制御手段により前記空気供給手段を制御すると共に、
    前記温風温度制御手段により前記温風発生手段を制御す
    るようにした請求項１３に記載のリフロー装置。
15. 【請求項１５】 実装面にはんだペーストを介して電子
    部品を搭載したプリント基板を収容するリフロー炉と、
    このリフロー炉に温風を供給する温風発生手段と、この
    温風発生器に空気を供給する空気供給手段とを備え、 前記空気供給手段における風量及び送風時間を風量制御
    手段により制御し、前記温風発生手段における温風の温
    度及び加熱時間を温風温度制御手段により制御して、任
    意の温度プロファイルを形成するようにしたことを特徴
    とするリフロー制御方法。
16. 【請求項１６】 予め既知である温風風量とはんだペー
    ストの溶剤の揮発性の関係から、前記温風風量で前記は
    んだペーストの溶剤揮発度を調整しながら加熱するよう
    にしたことを特徴とするリフロー制御方法。
17. 【請求項１７】 予め既知である温風温度とはんだペー
    ストのフラックスの活性度の関係から、前記温風温度で
    前記はんだペーストのフラックス活性度を調整しながら
    加熱するようにしたことを特徴とするリフロー制御方
    法。
18. 【請求項１８】 予め既知である温風風量とはんだペー
    ストの溶剤の揮発性の関係から、前記温風風量で前記は
    んだペーストの溶剤揮発度を調整しながら加熱すると共
    に、予め既知である前記温風温度と前記はんだペースト
    のフラックスの活性度の関係から、前記温風温度で前記
    はんだペーストのフラックス活性度を調整しながら加熱
    するようにしたことを特徴とするリフロー制御方法。