JP2001339153A - リフロー炉 - Google Patents
リフロー炉Info
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Abstract
も極めて少ないメッシュ式リフロー炉を提供する。 【解決手段】搬送装置１１が一対の無端のチェーン９と
無端の網１０から成り、網１０の両側には係合部１２が
形成されているとともに、チェーン９には突出した係合
片１５が取り付けられている。そして網１０の係合部１
２とチェーン９の係合片１５とは遊嵌状態で係合してい
る。また網１０の下部には耐熱ガラスのような耐熱性の
網受け１６が設置されている。
Description
子部品等のはんだ付けを行なうリフロー炉に関する。
用される電子部品も小型で多機能化されてきている。多
機能電子部品の代表とされるQFPやSOPのような電子部品
は、電子部品本体の周囲から多数のリードを取り出し、
該リードをプリント基板のランドとはんだ付けするよう
になっている。これらQFPやSOPは電子部品の周囲からリ
ードを取り出すため、その設置数は限られており、機能
的にも限度があった。
BGAやCSP等の電子部品が使用されるようになってきた。
BGAやCSP（以下、単にBGAという）は基板上の素子と基
板裏面の外部電極とを細い線で接続するというワイヤー
ボンディングしたものである。この裏面の外部電極に
は、予めはんだバンプを形成しておき、プリント基板に
実装するときに該はんだバンプとプリント基板のランド
とをはんだ付けする。
外部電極に粘着性のフラックスを塗布し、該塗布部に微
小はんだボールを搭載してからリフロー炉で加熱して微
小はんだボールを溶融することにより行なう。そしては
んだバンプが形成されたBGAをプリント基板に実装する
際は、プリント基板のランドにソルダペーストを塗布
し、プリント基板のランドとBGAのはんだバンプを一致
させて搭載してから、リフロー炉で加熱してはんだ付け
する。
だ付けに使用されるリフロー炉は、搬送装置で分類する
とチェーン式リフロー炉とメッシュ式リフロー炉とに分
けられる。
チェーンがリフロー炉内に設置されており、これらのチ
ェーンは同一軸のスプロケットに係合されて同一速度で
同一方向に走行するようになっている。チェーンには相
対向する側、即ち内側に多数のピンが突設されており、
プリント基板は該ピンの上に載置されて搬送されるもの
である。このチェーン式リフロー炉は、入口と出口にそ
れぞれ搬入コンベアと搬出コンベアを接続することによ
りリフロー炉と他の生産装置、例えば入口側の部品搭載
装置、出口側の検査装置との受け渡しが自動的に行なえ
るというインライン化が可能となるものである。しかし
ながらチェーン式リフロー炉はBGAのはんだバンプ形成
やフレキ基板のはんだ付けには適していない。なぜなら
ばBGAをチェーンで搬送しようとすると、BGA基板が小さ
いためチェーンのピンに載置することが困難であるばか
りでなく、小さなBGAを一列にして搬送することは搬送
量が少ないため大量生産ができないからである。またチ
ェーン式リフロー炉はピンで搬送するため、柔軟性のあ
るフレキ基板はピン上に載置して加熱されると、さらに
柔らかくなってピン間で垂れ下がり、ついにはピンから
落下してしまうものである。
まれた無端の網がリフロー炉内を走行するようになって
いる。該メッシュ式リフロー炉は、網上にBGA基板を多
数並べて搬送できるため大量生産が可能である。またこ
のメッシュ式リフロー炉はフレキ基板が加熱により如何
に柔らかくなっても網から落下させることなく確実に搬
送できるものである。
ッシュ式フロー炉は、網が反ったり振動が激しかった
り、さらには粉塵が多く発生したりするという問題があ
った。メッシュ式リフロー炉で網に反りが起こると水平
状態を失い、はんだ付け時、溶融したはんだが不必要な
箇所に流動して、はんだ付け不良となってしまう。また
メッシュ式リフロー炉で網が振動すると、被はんだ付け
物同士がぶつかったり重なり合ったりして、やはり溶融
はんだが不必要個所に付着してしまうようになる。さら
にメッシュ式リフロー炉で粉塵が大量に発生すると、最
近の電子部品のように回路が非常に微細となったもので
は絶縁不良や短絡という機能劣化の原因となってしま
う。
シュ式リフロー炉における網の反りや振動、粉塵の大量
発生等について鋭意研究を行なった結果、従来のメッシ
ュ式リフロー炉は網の走行において網を直接引っ張る構
造であるためであることが分かった。つまり従来のメッ
シュ式リフロー炉は、網がプーリーで局部的に係合され
ており、モーターにより回転させられるプーリーが網を
引っ張るため、プーリーに係合された部分の網が引っ張
られて緊張し、他の部分の網が弛緩して反ってしまうも
のである。また網が振動するのは、網に直接プーリーを
係合するため、モーターから伝播された振動がプーリー
から直接網に伝わって振動するからである。そして従来
のメッシュ式リフロー炉で粉塵が大量に発生するのは、
網がプーリーで引っ張られて緊張状態となっていること
も原因となっている。つまり網が緊張状態になると、網
を受ける網受けよりも浮いてしまったり、或いは逆に網
受けに強く押し付けられたりする。網が網受けから浮い
てしまうと振動がより激しくなり、網が網受けに強く押
し付けられると網と網受けの摩擦が大きくなって網や網
受けを磨耗させて粉塵を発生させるようになる。この粉
塵が被はんだ付け部に付着して機能劣化を起こしてしま
うのである。
における欠点に鑑み発明したもので、網の反りや振動が
ないばかりでなく粉塵の発生も極めて少ないというメッ
シュ式リフロー炉を提供することにある。
いて網を走行させるのに網を直接引っ張らないようにす
れば網が反ったり振動したり、網が網受けに強く押し付
けられたりしなくなることに着目して本発明を完成させ
た。
送しながらはんだ付けを行なうリフロー炉において、搬
送装置は一対のチェーンと該チェーン間に架設された網
からなり、一対のチェーンは駆動装置により同一速度で
同一方向に走行するようになっており、チェーンには一
定間隔で係合片が設置されているとともに、該係合片に
は網の両側が遊嵌状態で係合されていて、しかも網の下
部には網受けが搬送装置の走行方向に平行して設置され
ていることを特徴とするリフロー炉である。
ェーンが駆動装置により同一速度で同一方向に走行して
いて、該チェーン間に網が架設されている。つまり本発
明のリフロー炉は、従来のメッシュ式リフロー炉のよう
に網を直接引っ張って走行させるのではなく、駆動装置
により走行するチェーンと一緒に走行するものである。
従って、網にはほとんど走行するための力がかからない
ため、部分的に緊張することがなく、網が反ることはな
い。また網は両側の部分でチェーンの係合片に遊嵌状
態、即ちチェーンの係合片よりも広い面積となった係合
部が余裕のある状態で係合しているため、網受けに対し
ては網の重量しか荷重がかからず、網や網受けの摩擦は
小さい。
変形したり劣化したりしない材料であれば如何なる材料
も採用可能である。本発明に使用する網受けとして好適
な材料は、耐熱性のあるガラス（商品名：パイラック
ス）である。耐熱性のガラスは、金属製の網に対して潤
滑性が良好であるため、網や網受けを磨耗させることが
なく、粉塵が発生しない。
係合片は、チェーンに遊嵌状態に係合できるものであれ
ば如何なる形状・構造のものでも採用可能である。例え
ば網の係合部としては網の両側の部分を係合片が容易に
係合できる形に成形したり、或いは網の両側にチェーン
の係合片と係合できるリング等を取り付けたりしてもよ
い。またチェーンに取りつける係合片としては頂部にド
ライバー嵌合頭部を有する牡ネジが取り付けやすいばか
りでなく、頭部によって網の抜けを防ぐことができるた
め好適である。
説明する。図１は本発明リフロー炉の正面断面図、図２
は本発明リフロー炉の搬送装置の平面図、図３は図２の
Ａ−Ａ線断面図、図４は網とチェーンの係合部の拡大図
である。
ており、トンネル２の上下部には予備加熱ヒーター３、
本加熱ヒーター４、冷却機５等が設置されている。予備
加熱ヒータと本加熱ヒーターは、赤外線ヒーター、熱風
ヒーター、或いは赤外線ヒーターと熱風ヒーターを併用
したヒーター等である。冷却機は、冷却ファン、冷風吹
き付け装置等である。リフロー炉１は、予備加熱ヒータ
ー３が設置された部分が予備加熱ゾーン６、本加熱ヒー
ター４が設置された部分が本加熱ゾーン７、冷却機５が
設置された部分が冷却ゾーン８となっている。
９、９と無端の網１０から構成された搬送装置１１が設
置されている。一対のチェーン９、９は図示しないモー
ターにより同一速度で同一方向(矢印Ｘ)に走行するよう
になっている。
が係合部１２となっている。実施例に示す係合部は、金
属線を台形に屈曲成形したもので、搬送装置１１の走行
方向(矢印Ｘ)に後述の係合片が引っかかるようになって
いる。
ル１３に沿って走行するものである。該チェーンには適
宜箇所にフランジ１４が取り付けられており、該フラン
ジには係合片１５が突設されている。実施例に示す係合
片は、牡ネジであり、ネジが螺設された部分(図３のネ
ジ螺設部の断面）は前述網1０の台形の係合部１２より
も小さいが、牡ネジの頭部は網の係合部１２よりも大き
くなっている。従って、牡ネジのネジ螺設部は網１０の
係合部１２に対して遊嵌状態、即ち緩い状態で係合して
いるが、牡ネジの頭部は網の係合部１２から容易に抜け
させないようになっている。
が設置されている。網１０の両側下部に設置された網受
け６は走行レール１３に取り付けられたブラケット１７
に設置され、網の中央にある網受けはフレーム１８に設
置されている。網受け１６は、円柱状の耐熱性ガラス棒
１９であり、該ガラス棒は離間して設置された保持体２
０、２０間で保持されている。
の稼動状態に付いて説明する。
示しないモーターで同一速度で同一方向（矢印Ｘ）に走
行させる。するとチェーン９、９の係合片１５には網１
０の係合部１２が遊嵌状態で係合されているため、チェ
ーン９の走行に従って網１０も走行する。このとき網を
プーリーで直接引っ張る構造でないため網には強い力が
かからない。また網には緊張力がかからないため下方に
弛むようになるが、網１０の下部に設置された網受け１
６が弛みを受けて平らな状態を保持する。
と網が遊嵌状態で係合されているため、モーターの振動
がチェーまで伝播されても、チェーンから網には振動が
それ以上伝わらないようになっている。
ンプを形成するためのはんだ付けについて説明する。Ｂ
ＧＡ基板の外部電極には粘着性のフラックスが塗布さ
れ、該塗布部に微小はんだボール（６３Ｓｎ−Ｐｂ）が
搭載されている。
態にするとともに予備加熱ゾーン６と本加熱ゾーン７の
ヒーター３、４に通電をして、各ゾーンを所定の温度ま
で昇温する。そして各ゾーンが所定の温度に達したなら
ば、走行している搬送装置の網１０の上に前述ＢＧＡ基
板Ｈを複数列に並べてトンネル内を走行させる。ＢＧＡ
基板Ｈは、予備加熱ゾーン６で約１５０℃に予備加熱さ
れる。リフロー炉における予備加熱は、フラックス中の
溶剤成分を揮発させて突沸を防ぐとともに、本加熱にお
けるＢＧＡ基板の熱ショックを緩和するためである。Ｂ
ＧＡ基板は予備加熱後、本加熱ゾーン７で約２３０度に
加熱される。ここで微小はんだボールは溶融してＢＧＡ
基板の外部電極にはんだ付けされる。ＢＧＡ基板は、本
加熱後、冷却ゾーン８の冷却機５で冷やされて固化しは
んだバンプが形成される。
のチェーンと網から構成されており、モーターで駆動す
るチェーンに網が遊嵌状態で係合しているため、網に引
っ張りの力がかからず、網は全く緊張することがない。
従って、網の反りによる溶融はんだの流動や不要箇所へ
のはんだの付着がなく、信頼あるはんだ付けが行なえ
る。またチェーンと網とは遊嵌状態で係合しているため
モーターの振動が網に伝播せず、搬送中に被はんだ付け
物同士がぶつかったり重なり合ったりしない。さらには
チェーンと網との遊嵌状態の係合は、網受けを強く押圧
することがないため網や網受けを磨耗させて粉塵を発生
することがない等、本発明のリフロー炉は、従来のリフ
ロー炉にない優れた効果を奏するものである。
Claims (3)
- 【請求項1】被はんだ付け物を搬送装置で搬送しながら
はんだ付けを行なうリフロー炉において、搬送装置は一
対のチェーンと該チェーン間に架設された網からなり、
一対のチェーンは駆動装置により同一速度で同一方向に
走行するようになっており、チェーンには一定間隔で係
合片が設置されているとともに、該係合片には網の両側
が遊嵌状態で係合されていて、しかも網の下部には網受
けが搬送装置の走行方向に平行して設置されていること
を特徴とするリフロー炉。 - 【請求項２】前記網受けは、耐熱性のガラス棒であるこ
とを特徴とする請求項１記載のリフロー炉。 - 【請求項３】前記係合片は、牡ネジであり、該牡ネジは
チェーンに取り付けられたフランジに螺合されているこ
とを特徴とする請求項１記載のリフロー炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000155638A JP4401537B2 (ja) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | リフロー炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000155638A JP4401537B2 (ja) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | リフロー炉 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001339153A true JP2001339153A (ja) | 2001-12-07 |
| JP4401537B2 JP4401537B2 (ja) | 2010-01-20 |
Family
ID=18660553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000155638A Expired - Lifetime JP4401537B2 (ja) | 2000-05-26 | 2000-05-26 | リフロー炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4401537B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110788434A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-14 | 宁波华联电子科技有限公司 | 一种浸锡炉 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5299409B2 (ja) * | 2010-11-19 | 2013-09-25 | 千住金属工業株式会社 | 搬送装置 |
-
2000
- 2000-05-26 JP JP2000155638A patent/JP4401537B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN110788434A (zh) * | 2019-11-14 | 2020-02-14 | 宁波华联电子科技有限公司 | 一种浸锡炉 |
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| JP4401537B2 (ja) | 2010-01-20 |
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