JP2001352162A - Soldering device - Google Patents

Soldering device

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JP2001352162A
JP2001352162A JP2000175559A JP2000175559A JP2001352162A JP 2001352162 A JP2001352162 A JP 2001352162A JP 2000175559 A JP2000175559 A JP 2000175559A JP 2000175559 A JP2000175559 A JP 2000175559A JP 2001352162 A JP2001352162 A JP 2001352162A
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JP
Japan
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circuit board
inert gas
cooling
pipe
solder bath
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JP2000175559A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuhide Takano
信英 高野
Koujin Harikae
光尋 張替
Tomoharu Horii
智晴 堀井
Tomoyuki Omura
智之 大村
Hideki Ono
秀樹 小野
Riyouji Mutou
良児 武藤
Yuzo Kato
雄三 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow soldering device capable of preventing solder from being molten again by decreasing the temperature of the component loading face of a circuit board while the circuit board passes through a jet solder tank. SOLUTION: An inert gas spraying pipe 12 equipped with plural nozzle holes is arranged at the upper part of a flow soldering device, and inert gas for cooling a board jetted from the spraying pipe is sprayed to the upper face of the circuit board 1 passing through the solder tank so that an electronic component 11 which is already loaded on the upper face of the circuit board can be cooled.

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、はんだ付け装置に
関し、更に詳しくは、不活性ガス雰囲気中で回路基板の
裏面からはんだ付けを行うフローはんだ付け装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a soldering apparatus, and more particularly to a flow soldering apparatus for performing soldering from the back surface of a circuit board in an inert gas atmosphere.

【0002】[0002]

【従来の技術】フローはんだ付け装置では、例えば、図
7に側断面図で示すように、電子部品11を搭載した回
路基板(プリント基板)1を搬送コンベア2によってス
プレー式フラックス塗布装置4を通過させ、回路基板1
のはんだ付け面(裏面)にフラックスを塗布した後、ト
ンネル状のチャンバ3に導く。外部空間と仕切られたチ
ャンバ3の内部は、パイプ6から吹き出されるN2ガス
などの不活性ガスによって満たされている。
2. Description of the Related Art In a flow soldering apparatus, for example, as shown in a side sectional view of FIG. And the circuit board 1
After the flux is applied to the soldering surface (back surface) of the above, it is guided to the tunnel-shaped chamber 3. The inside of the chamber 3 separated from the external space is filled with an inert gas such as N 2 gas blown out from a pipe 6.

【0003】チャンバ内部には、搬送コンベア2に沿っ
て、回路基板1を予備加熱するためのプリヒータ5と、
回路基板1の裏面に溶融はんだを噴流するためのはんだ
槽7とが配置されている。上記はんだ槽7の周囲温度
は、噴流したはんだの熱によって高温度となるため、高
温N2ガスを吸引パイプ8で冷却装置10に導き、冷却
されたN2ガスをパイプ9で再びはんだ槽7に戻すこと
によって、はんだ槽の雰囲気を一定温度に下げている。
しかしながら、上述したN2ガスの循環だけでは、はん
だ槽雰囲気の冷却が不充分であり、回路基板の表面側で
既に接着済みとなっている搭載部品(表面実装部品)の
はんだが再溶融する可能性がある。
[0003] Inside the chamber, a preheater 5 for preheating the circuit board 1 is provided along the conveyor 2,
A solder bath 7 for jetting molten solder is arranged on the back surface of the circuit board 1. Since the ambient temperature of the solder bath 7 becomes high due to the heat of the jetted solder, the high-temperature N 2 gas is led to the cooling device 10 by the suction pipe 8, and the cooled N 2 gas is returned to the solder bath 7 again by the pipe 9. Thereby, the atmosphere of the solder bath is reduced to a constant temperature.
However, the circulation of the N2 gas alone does not sufficiently cool the atmosphere of the solder bath, and the solder of the mounted components (surface mounted components) already bonded on the surface side of the circuit board may be re-melted. There is.

【0004】このような接着済み搭載部品のはんだ再溶
融を防止する技術として、例えば、(1)表面実装部品
のリード上に放熱性ブロックを置いた状態でフローはん
だ付けを行う方法、あるいは、(2)表面実装部品と対
向する回路基板の裏面部分に耐熱テープを貼り、高温の
噴流はんだが表面実装部品搭載部分の回路基板に直接触
れないようにする方法が知られている。また、特開平1
1−186707号公報では、予め回路基板の所定部分
に塗布したクリームはんだを熱風によって溶融させるリ
フローはんだ付け装置において、非耐熱性電気部品の温
度上昇を避けるために、部品搭載面に冷却空気を流し込
み、外部から取り込む冷却空気の量を開口部の面積によ
って調整するようにした冷却手段が提案されている。
As a technique for preventing such re-melting of the mounted mounting component, for example, (1) a method of performing flow soldering with a heat-dissipating block placed on a lead of a surface mounting component, or 2) A method is known in which a heat-resistant tape is attached to the back surface of the circuit board facing the surface-mounted component, so that high-temperature jet solder does not directly touch the circuit board on the surface-mounted component mounting portion. Also, Japanese Patent Application Laid-Open
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-186707, in a reflow soldering apparatus in which cream solder previously applied to a predetermined portion of a circuit board is melted by hot air, cooling air is poured into a component mounting surface in order to avoid a rise in temperature of non-heat-resistant electrical components. Cooling means has been proposed in which the amount of cooling air taken in from the outside is adjusted according to the area of the opening.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、接着済
み搭載部品のはんだ再溶融を防止するために提案された
従来方法では、搭載部品の形状、配置に合わせた多種多
様の放熱ブロックを用意したり、耐熱テープの貼付け作
業を必要とするため、基板組み立てコストをが高くなる
という問題がある。また、上記リフローはんだ付け装置
で提案された開口面積制御による部品冷却は、図7で説
明したN2ガス循環による冷却と原理的に同一であり、
フローはんだ付け装置における高温噴流はんだ槽の通過
中に発生する接着済み搭載部品のはんだ再溶融の防止に
は不充分である。
However, in the conventional method proposed for preventing the solder from re-melting the mounted components, various types of heat-dissipating blocks can be prepared according to the shape and arrangement of the mounted components. There is a problem that the cost of assembling the substrate is increased because the heat-resistant tape needs to be attached. In addition, the component cooling by the opening area control proposed in the reflow soldering apparatus is in principle the same as the cooling by the N2 gas circulation described in FIG.
It is not sufficient to prevent the solder from re-melting the mounted components that occur during the passage of the hot jet solder bath in the flow soldering apparatus.

【0006】本発明の目的は、溶融はんだを噴流するは
んだ槽を通過中の回路基板の部品搭載面を冷却し、搭載
部品のはんだ再溶融を防止できるフローはんだ付け装置
を提供することにある。本発明の他の目的は、例えば、
0.5mmピッチQFP等の狭ピッチリード部品の如
く、回路基板との接着部分のはんだ量および熱容量が小
さい場合でも、既搭載部品のはんだ再溶融を効果的に防
止できるフローはんだ付け装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a flow soldering apparatus capable of cooling a component mounting surface of a circuit board passing through a solder bath in which molten solder is jetted and preventing solder remelting of the mounted components. Other objects of the invention are, for example,
Provided is a flow soldering apparatus that can effectively prevent re-melting of an already mounted component even when a solder amount and a heat capacity of a bonding portion with a circuit board are small, such as a narrow pitch lead component such as a 0.5 mm pitch QFP. It is in.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明のフローはんだ付け装置は、溶融はんだを噴
流するはんだ槽の上方に複数のノズル孔を備えた不活性
ガス吹付けパイプを配置し、上記はんだ槽を通過中の回
路基板の上面に上記吹付けパイプから噴射される基板冷
却用不活性ガスを吹付けることによって、上記回路基板
の上面に既に搭載済みの電子部品を冷却し、はんだ付け
部分の再溶融を防止するようにしたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, a flow soldering apparatus according to the present invention comprises an inert gas spray pipe having a plurality of nozzle holes above a solder bath for jetting molten solder. By disposing the substrate cooling inert gas injected from the spray pipe onto the upper surface of the circuit board passing through the solder bath, the electronic components already mounted on the upper surface of the circuit board are cooled. In addition, remelting of a soldered portion is prevented.

【0008】本発明の好ましい実施例では、上記吹付け
パイプが中心パイプと外側パイプとからなる二重構造を
有し、上記中心パイプに基板冷却用不活性ガスを供給
し、上記外側パイプに冷却媒体を流すことによって、吹
付けパイプ内での基板冷却用不活性ガス自体の温度上昇
を抑制する。また、本発明の他の実施例では、上記吹付
けパイプを回路基板の搬送方向に直交して配置し、はん
だ槽領域における回路基板の移動に伴って上記吹付けパ
イプを回路基板搬送方向に移動することによって、はん
だ付け処理中に回路基板上の特定の領域が上記吹付けパ
イプから噴射される基板冷却用不活性ガスで継続的に冷
却されるようにしたことを特徴とする。
In a preferred embodiment of the present invention, the spray pipe has a double structure consisting of a center pipe and an outer pipe, and supplies an inert gas for cooling a substrate to the center pipe and cools the outer pipe. By flowing the medium, the temperature rise of the substrate cooling inert gas itself in the spray pipe is suppressed. In another embodiment of the present invention, the spray pipe is arranged perpendicular to the circuit board transport direction, and the spray pipe is moved in the circuit board transport direction as the circuit board moves in the solder bath area. By doing so, a specific area on the circuit board is continuously cooled by the inert gas for cooling the board which is jetted from the spray pipe during the soldering process.

【0009】また、本発明によるフローはんだ付け装置
は、はんだ槽の近傍における高温の不活性ガスをチャン
バ外に排出し、冷却装置で冷却された不活性ガスをチャ
ンバ内に戻す不活性ガス循環冷却手段と、上記はんだ槽
の上方に配置された複数のノズル孔を有する吹付けパイ
プから不活性ガスを噴射して回路基板を冷却する基板冷
却手段とを備えたことを特徴とする。上記構成によれ
ば、はんだ槽近傍の不活性ガス雰囲気の温度上昇を抑制
した状態で、はんだ槽通過中の回路基板の上面に上記吹
付けパイプから基板冷却用不活性ガスが吹付けられるた
め、回路基板の冷却効果が高くなり、既に搭載済みの電
子部品におけるはんだ付け部分の再溶融を確実に防止で
きる。
Further, the flow soldering apparatus according to the present invention discharges a high-temperature inert gas in the vicinity of the solder bath to the outside of the chamber and returns the inert gas cooled by the cooling device to the inside of the chamber. Means for cooling a circuit board by injecting an inert gas from a spray pipe having a plurality of nozzle holes disposed above the solder bath. According to the above configuration, in a state where the temperature rise of the inert gas atmosphere near the solder bath is suppressed, the substrate cooling inert gas is blown from the spray pipe to the upper surface of the circuit board passing through the solder bath, The cooling effect of the circuit board is enhanced, and the re-melting of the soldered portion in the already mounted electronic component can be reliably prevented.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して詳細に説明する。図1は、本発明によるフローは
んだ付け装置の1実施例を示す。ここでは、はんだ槽7
を回路基板1の進行方向から見た断面図で示してある。
回路基板1は、両端を搬送コンベア2で挟持した形では
んだ槽7に搬入され、回路基板の下面と噴流はんだとの
接触状態があった後、漸次に上昇してはんだ槽から離間
するような軌道ではんだ槽を通過する。本実施例では、
はんだ槽7の上方に、回路基板の幅方向に多数のノズル
孔をもつ冷却用不活性ガス吹付けパイプ12を配置す
る。上記吹付けパイプ12には、チャンバ3の外部から
冷却用の不活性ガス、例えば、常温または冷却された低
温度のN2ガスが、供給パイプ13を通して供給され
る。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a flow soldering apparatus according to the present invention. Here, the solder bath 7
Is shown in a cross-sectional view as viewed from the traveling direction of the circuit board 1.
The circuit board 1 is carried into the solder bath 7 with both ends sandwiched by the conveyor 2, and after the lower surface of the circuit board is in contact with the jet solder, the circuit board 1 is gradually raised and separated from the solder bath. Pass the solder bath in orbit. In this embodiment,
Above the solder bath 7, a cooling inert gas blowing pipe 12 having a number of nozzle holes in the width direction of the circuit board is arranged. An inert gas for cooling, for example, a normal temperature or a cooled low-temperature N 2 gas, is supplied from the outside of the chamber 3 to the spray pipe 12 through a supply pipe 13.

【0011】本発明では、上記吹付けパイプ12に設け
たノズル孔から冷却用の不活性ガスを回路基板1の上面
に勢いよく噴射する構造となっているため、チャンバ内
部の雰囲気温度と噴流はんだの熱によって加熱された回
路基板1の上面を強制的に冷却することができる。従っ
て、回路基板1の上面に搭載された電子部品11が、例
えば、狭ピッチリード部品の如く、はんだ量が少なく熱
容量の小さい部品であっても、接着済みのはんだ部分が
再溶融しない程度の温度に効果的に冷却することが可能
となる。
In the present invention, since the inert gas for cooling is jetted vigorously onto the upper surface of the circuit board 1 from the nozzle holes provided in the spray pipe 12, the ambient temperature inside the chamber and the flow The upper surface of the circuit board 1 heated by the heat can be forcibly cooled. Therefore, even if the electronic component 11 mounted on the upper surface of the circuit board 1 is a component having a small amount of solder and a small heat capacity, such as a narrow-pitch lead component, for example, a temperature at which the bonded solder portion does not re-melt. It becomes possible to cool effectively.

【0012】上記吹付けパイプ12を、例えば、はんだ
槽の上方に複数本配置した場合、はんだ槽通過中の回路
基板を2次元的に配列されたノズル孔から噴射された冷
却用不活性ガスで全面的に冷却することができる。従っ
て、回路基板上の既搭載部品の配置位置に無関係に、接
着済みはんだの再溶融を回避したフローはんだ付けが可
能となる。この場合、回路基板の移動位置に応じて作動
すべき吹付けパイプを選択し、回路基板と対向した位置
にある吹付けパイプのみが冷却用不活性ガスを噴射する
ように制御すれば、噴射された不活性ガスによる溶融は
んだの撹乱を防止できる。
When a plurality of the spray pipes 12 are arranged, for example, above a solder bath, the circuit board passing through the solder bath is cooled by an inert gas for cooling sprayed from nozzle holes arranged two-dimensionally. The entire surface can be cooled. Therefore, regardless of the arrangement position of the already mounted components on the circuit board, it is possible to perform the flow soldering while avoiding the remelting of the bonded solder. In this case, if the spray pipe to be operated is selected according to the moving position of the circuit board, and only the spray pipe at the position facing the circuit board is controlled so as to inject the cooling inert gas, the spray pipe is sprayed. Also, disturbance of the molten solder due to the inert gas can be prevented.

【0013】図2は、回路基板に追随して冷却動作する
可動式の吹付けパイプ12を備えた本発明によるフロー
はんだ付け装置の1実施例を示す。ここでは、はんだ槽
7が回路基板の搬送方向の沿った断面図で示されてい
る。図において、17は、はんだ槽7の入口に配置され
た基板検出用のセンサ、18は、吹付けパイプ12を回
路基板の搬送方向に移動させるためのボールネジ、19
は、ガス供給パイプ13に冷却ガスを選択的に供給する
ための電磁バルブ、20は、上記ボールネジ18を駆動
するためのパルスモータ、21は、基板検出用のセンサ
17による回路基板1の検出信号に応答して、基板冷却
のための制御シーケンスを開始するシーケンスコントロ
ーラを示す。
FIG. 2 shows an embodiment of a flow soldering apparatus according to the present invention having a movable blowing pipe 12 which performs a cooling operation following a circuit board. Here, the solder bath 7 is shown in a cross-sectional view along the transport direction of the circuit board. In the drawing, reference numeral 17 denotes a sensor for detecting a board arranged at the entrance of the solder bath 7, 18 denotes a ball screw for moving the spray pipe 12 in the direction of transporting the circuit board, 19
Is an electromagnetic valve for selectively supplying a cooling gas to the gas supply pipe 13, 20 is a pulse motor for driving the ball screw 18, 21 is a detection signal of the circuit board 1 by a board detection sensor 17. 5 shows a sequence controller that starts a control sequence for cooling a substrate in response to the sequence controller.

【0014】搬送コンベア2で搬送された回路基板1が
はんだ槽7の入り口に到達すると、検出センサ17が基
板検出信号を出力する。シーケンスコントローラ21
は、上記基板検出信号に応答して電磁バルブ19を開
く。これによって、冷却用のN2ガスが供給パイプ13
を通して吹付けパイプ12に供給される。シーケンスコ
ントローラ21は、上記基板検出信号が受信された後、
所定のタイミングでボールネジ18の駆動モータ20を
作動させ、吹付けパイプ12を基板進行方向に移動させ
るための制御動作を開始する。これによって、吹付けパ
イプ12は、搬送コンベア2と同一の速度で移動し、回
路基板がはんだを槽通過中に回路基板上面の所定位置に
冷却ガスを噴射し続ける。
When the circuit board 1 conveyed by the conveyor 2 reaches the entrance of the solder bath 7, the detection sensor 17 outputs a board detection signal. Sequence controller 21
Opens the electromagnetic valve 19 in response to the substrate detection signal. Thereby, the N2 gas for cooling is supplied to the supply pipe 13.
To the spray pipe 12. After receiving the board detection signal, the sequence controller 21
At a predetermined timing, the drive motor 20 of the ball screw 18 is operated to start a control operation for moving the spray pipe 12 in the substrate advancing direction. As a result, the spray pipe 12 moves at the same speed as the conveyor 2, and keeps injecting the cooling gas to a predetermined position on the upper surface of the circuit board while the circuit board passes the solder.

【0015】図示したように、吹付けパイプ12が1本
の場合は、回路基板上の冷却対象部品が吹付けパイプ位
置に到着したタイミングでボールネジ18を駆動する。
複数の冷却対象部品が回路基板上に分散して配置され、
1本の吹付けパイプ12では全部品の冷却が困難な場合
は、ボールネジ18に複数の吹付けパイプを取り付けて
おき、これらを回路基板と同期して移動すればよい。上
記構成により、電子部品のはんだ付け中に、回路基板上
の既搭載部品を少数の吹付けパイプで冷却することが可
能となる。尚、シーケンスコントローラ21は、回路基
板1がはんだ槽を通過して冷却する必要のない位置まで
搬送された時点で、電磁バルブ19を閉じ、モータ20
を逆転して吹付けパイプ12をはんだ槽7の入口地点に
戻す。
As shown in the figure, when the number of the blowing pipe 12 is one, the ball screw 18 is driven at the timing when the component to be cooled on the circuit board reaches the position of the blowing pipe.
A plurality of components to be cooled are distributed on the circuit board,
If it is difficult to cool all parts with one blowing pipe 12, a plurality of blowing pipes may be attached to the ball screw 18 and moved in synchronization with the circuit board. With the above configuration, it is possible to cool the already mounted components on the circuit board with a small number of spray pipes during the soldering of the electronic components. The sequence controller 21 closes the electromagnetic valve 19 when the circuit board 1 is transported to a position where cooling is not necessary after passing through the solder bath,
And the spray pipe 12 is returned to the entrance point of the solder bath 7.

【0016】図3は、吹付けパイプ12を備えた本発明
によるはんだ付け装置の更に他の実施例を示す。この実
施例では、吹付けパイプ12に供給された冷却用N2ガ
スの温度がチャンバ3内の熱によって上昇しないよう
に、吹付けパイプ12を二重構造とし、外側のパイプに
冷却媒体を流すことによって吹付けパイプ自体を冷却す
ることを特徴としている。すなわち、本実施例の吹付け
パイプ12は、例えば、図4に示すように、基板冷却用
の吹付けガスが供給される中心パイプ22と、該中心パ
イプ22を冷却するための冷却媒体が供給される外側パ
イプ23とからなる。中心パイプ22は、図1に示した
冷却パイプ12と同様に、軸方向に沿って複数のノズル
孔を備えており、各ノズル孔から噴出した冷却ガスが、
外側パイプの底面に形成された孔または溝24を介して
はんだ槽方向に噴射される。
FIG. 3 shows still another embodiment of the soldering apparatus according to the present invention provided with a spray pipe 12. In this embodiment, the blowing pipe 12 has a double structure so that the cooling medium flows through the outer pipe so that the temperature of the cooling N2 gas supplied to the blowing pipe 12 does not rise due to the heat in the chamber 3. It is characterized by cooling the spray pipe itself. That is, as shown in FIG. 4, for example, the spray pipe 12 of the present embodiment is provided with a center pipe 22 to which a spray gas for cooling the substrate is supplied and a cooling medium for cooling the center pipe 22. And an outer pipe 23 to be formed. The central pipe 22 has a plurality of nozzle holes along the axial direction, similarly to the cooling pipe 12 shown in FIG. 1, and the cooling gas ejected from each nozzle hole is
It is sprayed toward the solder bath through a hole or groove 24 formed in the bottom surface of the outer pipe.

【0017】上記外側パイプ23の1端は冷却媒体供給
パイプ14に接続され、他端は冷却媒体回収パイプ15
に接続されている。供給パイプ14から低温の冷却媒
体、例えば、低温の酸素ガスを流し込み、チャンバ3内
の雰囲気温度で暖められた冷却媒体を回収パイプ15に
よって外部に排出し、媒体冷却装置または熱交換器に回
収する。尚、外側パイプには、酸素以外に、例えば、液
体窒素、水、あるいは空気など、他の冷却媒体を供給し
てもよい。本実施例によれば、冷却媒体で強制的に冷却
した低温状態の中心パイプ22に基板冷却用の不活性ガ
スを供給することによって、中心パイプ22のノズル孔
から低温の不活性ガスを噴射する構成となっているた
め、高温雰囲気中にある回路基板上の搭載部品を効果的
に冷却することが可能となる。
One end of the outer pipe 23 is connected to the cooling medium supply pipe 14 and the other end is connected to the cooling medium recovery pipe 15.
It is connected to the. A low-temperature cooling medium, for example, a low-temperature oxygen gas is supplied from the supply pipe 14, and the cooling medium heated at the ambient temperature in the chamber 3 is discharged to the outside by the recovery pipe 15 and recovered in a medium cooling device or a heat exchanger. . The outer pipe may be supplied with another cooling medium other than oxygen, such as liquid nitrogen, water, or air. According to this embodiment, a low-temperature inert gas is injected from the nozzle holes of the central pipe 22 by supplying the substrate cooling inert gas to the low-temperature central pipe 22 forcibly cooled by the cooling medium. With this configuration, it is possible to effectively cool the components mounted on the circuit board in a high-temperature atmosphere.

【0018】図5は、上記2重構造の吹付けパイプ12
を備えたはんだ付け装置の全体構造の1例を示す。はん
だ付け装置の基本的は構成は、図7で説明した従来装置
と同様であり、本発明の場合、はんだ槽7の近傍に、チ
ャンバ内の高温雰囲気ガスを冷却するための従来の不活
性ガス循環冷却機構(8、9、10)の他に、吹付けパ
イプ12と、この吹付けパイプ12に基板冷却用の不活
性ガスを供給するためのパイプ13と、上記吹付けパイ
プ12を冷却するための冷却媒体供給パイプ14および
冷却媒体回収パイプ15とを配置し、はんだ付け装置の
外部に、上記冷却媒体回収パイプ14で回収された冷却
媒体を再冷却し、冷却媒体供給パイプ14に送り込む循
環式の媒体冷却装置16を設けた構成となっている。
尚、上記2重構造の吹付けパイプ12を図2に示したよ
うに回路基板に追随する可動構造とした場合、はんだ槽
に入り口に基板検出センサ17を配置する。この場合、
吹付けパイプ12の往復移動を妨げないように、冷却媒
体の供給/回収パイプ14、15の一部を可撓性の材料
で構成しておけばよい。
FIG. 5 shows the spray pipe 12 having the double structure.
1 shows an example of the overall structure of a soldering apparatus provided with the above. The basic configuration of the soldering apparatus is the same as that of the conventional apparatus described with reference to FIG. 7, and in the case of the present invention, a conventional inert gas for cooling the high-temperature atmosphere gas in the chamber is provided near the solder bath 7. In addition to the circulating cooling mechanisms (8, 9, 10), the spray pipe 12, a pipe 13 for supplying an inert gas for cooling the substrate to the spray pipe 12, and the spray pipe 12 are cooled. Medium supply pipe 14 and a cooling medium recovery pipe 15 for recirculating the cooling medium recovered by the cooling medium recovery pipe 14 outside the soldering device and sending the cooling medium to the cooling medium supply pipe 14 It has a configuration in which a type of medium cooling device 16 is provided.
When the spray pipe 12 having the double structure has a movable structure that follows the circuit board as shown in FIG. 2, the board detection sensor 17 is disposed at the entrance of the solder bath. in this case,
Part of the cooling medium supply / recovery pipes 14 and 15 may be made of a flexible material so as not to hinder the reciprocating movement of the spray pipe 12.

【0019】図6は、はんだ付け装置内で搬送中の回路
基板における冷却対象電子部品(狭ピッチリード部品)
11の既はんだ付け部分の温度変化を表わした図であ
る。図から判る通り、はんだ付け部分の温度は、部品が
はんだ付け工程区間に搬入された時点でピーク温度t1
となる。ピーク温度t1が、はんだ溶融温度t2(=1
83℃)を超えた場合に接着済みのはんだ部分が再溶融
する。本発明のはんだ付け装置では、基板冷却用の不活
性ガス吹付けパイプ12をはんだ槽7の直上に配設し、
ノズル孔から噴射した低温の冷却ガスを基板上面に吹付
けることによって、既はんだ付け部分のピーク温度をは
んだ再溶融温度より遥かに低い安全圏の温度t1′に低
下させることが可能となる。
FIG. 6 shows an electronic component to be cooled (a narrow-pitch lead component) on a circuit board being conveyed in a soldering apparatus.
It is a figure showing the temperature change of the 11 soldering part. As can be seen from the figure, the temperature of the soldering part is the peak temperature t1 when the component is carried into the soldering process section.
Becomes The peak temperature t1 is equal to the solder melting temperature t2 (= 1
When the temperature exceeds (83 ° C.), the bonded solder portion is re-melted. In the soldering apparatus according to the present invention, the inert gas spray pipe 12 for cooling the substrate is disposed immediately above the solder bath 7.
By blowing the low-temperature cooling gas injected from the nozzle holes onto the upper surface of the substrate, it is possible to lower the peak temperature of the soldered portion to a temperature t1 'in the safe zone, which is much lower than the remelting temperature of the solder.

【0020】[0020]

【発明の効果】以上の実施例から明かなように、本発明
のはんだ付け装置は、チャンバ内の高温雰囲気ガスを冷
却するためのガス循環機構の他に、基板冷却用の不活性
ガス吹付けノズル機構(吹付けパイプ)を備え、高温雰
囲気内を搬送中の回路基板に冷却用不活性ガスを勢いよ
く吹付けることによって、搭載部品温度をはんだ再溶融
温度より十分に低い温度に冷却できるようにしたもので
あり、本発明によれば、温度上昇防止のために回路基板
毎に特別の前処理を施す必要がなく、回路基板に対する
電子部品の効率的なはんだ付けが可能となる。
As apparent from the above embodiments, the soldering apparatus according to the present invention is not only a gas circulation mechanism for cooling a high-temperature atmosphere gas in a chamber, but also an inert gas spray for substrate cooling. Equipped with a nozzle mechanism (blow-off pipe), and by vigorously blowing a cooling inert gas onto a circuit board being conveyed in a high-temperature atmosphere, the mounted component can be cooled to a temperature sufficiently lower than the solder remelting temperature. According to the present invention, it is not necessary to perform a special pretreatment for each circuit board in order to prevent a rise in temperature, and it is possible to efficiently solder electronic components to the circuit board.

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

【図1】回路基板冷却ガス吹付けパイプを備えた本発明
によるフローはんだ付け装置の1実施例を示す主要部断
面図。
FIG. 1 is a sectional view of a main part showing an embodiment of a flow soldering apparatus according to the present invention provided with a circuit board cooling gas spray pipe.

【図2】可動式の回路基板冷却ガス吹付けパイプを備え
た本発明によるフローはんだ付け装置の他の実施例を示
す主要部断面図。
FIG. 2 is a sectional view of a main part showing another embodiment of the flow soldering apparatus according to the present invention having a movable circuit board cooling gas blowing pipe.

【図3】二重構造の回路基板冷却用ガス吹付けパイプ部
を備えた本発明によるフローはんだ付け装置の更に他の
実施例を示す主要部断面図。
FIG. 3 is a sectional view of a main part showing still another embodiment of the flow soldering apparatus according to the present invention having a gas blowing pipe portion for cooling a circuit board having a double structure.

【図4】二重構造の基板冷却用ガス吹付けパイプの1例
を示す断面図。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing one example of a substrate cooling gas blowing pipe having a double structure.

【図5】二重構造の回路基板冷却用ガス吹付けパイプ部
を備えた本発明によるフローはんだ付け装置の全体構成
を示す図。
FIG. 5 is a view showing the overall configuration of a flow soldering apparatus according to the present invention including a gas blowing pipe portion for cooling a circuit board having a double structure.

【図6】フローはんだ付け装置内で搬送中の回路基板に
おける電子部品の温度推移を説明するための図。
FIG. 6 is a diagram for explaining temperature transition of electronic components on a circuit board being conveyed in the flow soldering apparatus.

【図7】従来のフローはんだ付け装置の構成を示す図。FIG. 7 is a diagram showing a configuration of a conventional flow soldering apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1:回路基板、2:搬送コンベア、3:チャンバ、4:
スプレー式フラックス塗布装置、5:ヒータ、6:不活
性ガス吹出しパイプ、7:はんだ槽、8:不活性ガス吸
引パイプ、9:不活性ガス送出パイプ、10:雰囲気冷
却装置、11:電子部品、12:基板冷却用ガス吹付け
パイプ、13:冷却用ガス供給パイプ、14:吹付けパ
イプ冷却媒体送出パイプ、15:吹付けパイプ冷却媒体
回収パイプ、16:冷却媒体冷却装置、17:基板検出
センサ、18:ボールネジ、19:電磁バルブ、20:
モータ、21:シーケンスコントローラ。
1: circuit board, 2: conveyor, 3: chamber, 4:
Spray type flux coating device, 5: heater, 6: inert gas blowing pipe, 7: solder bath, 8: inert gas suction pipe, 9: inert gas delivery pipe, 10: atmosphere cooling device, 11: electronic component, 12: Substrate cooling gas blowing pipe, 13: Cooling gas supply pipe, 14: Blowing pipe cooling medium delivery pipe, 15: Blowing pipe cooling medium recovery pipe, 16: Cooling medium cooling device, 17: Substrate detection sensor , 18: ball screw, 19: solenoid valve, 20:
Motor, 21: sequence controller.

フロントページの続き (72)発明者 堀井 智晴 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 大村 智之 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 小野 秀樹 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 武藤 良児 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 (72)発明者 加藤 雄三 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所通信事業部内 Fターム(参考) 4E080 AA01 AB03 AB06 CA20 5E319 AC01 CC24 CD35 Continued on the front page (72) Inventor Tomoharu Horii 216 Totsukacho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Hitachi, Ltd.Communications Division (72) Inventor Tomoyuki Omura 216 Totsukacho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Hitachi, Ltd. Inside the Manufacturing Division (72) Inventor Hideki Ono 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture Inside the Hitachi Division Communication Division (72) Yoshikazu Mutoh 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Corporation Hitachi Communications Division (72) Inventor Yuzo Kato 216 Totsuka-cho, Totsuka-ku, Yokohama-shi, Kanagawa Prefecture F-term in Hitachi Communications Division Communications Division 4E080 AA01 AB03 AB06 CA20 5E319 AC01 CC24 CD35

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】不活性ガス雰囲気中で回路基板を搬送し、
はんだ槽から噴流する溶融はんだを上記回路基板の裏面
に接触させることによって電子部品のはんだ付けを行う
フローはんだ付け装置において、 上記はんだ槽の上方に、複数のノズル孔を備えた不活性
ガス吹付けパイプを配置し、上記はんだ槽を通過中の回
路基板の上面に上記吹付けパイプから噴射される基板冷
却用の不活性ガスを吹付けることによって、上記回路基
板に既に搭載済みの電子部品を冷却し、既はんだ付け部
分の再溶融を防止することを特徴とするフローはんだ付
け装置。
1. A circuit board is transported in an inert gas atmosphere.
In a flow soldering apparatus for soldering an electronic component by bringing molten solder jetted from a solder bath into contact with the back surface of the circuit board, an inert gas spray having a plurality of nozzle holes is provided above the solder bath. An electronic component already mounted on the circuit board is cooled by arranging a pipe and spraying an inert gas for cooling the board sprayed from the spray pipe on the upper surface of the circuit board passing through the solder bath. And a flow soldering device characterized by preventing re-melting of the already soldered portion.
【請求項2】前記吹付けパイプを中心パイプと外側パイ
プとからなる二重構造とし、上記中心パイプに基板冷却
用不活性ガスを供給し、上記外側パイプに冷却媒体を流
すことによって、吹付けパイプ内での基板冷却用不活性
ガスの温度上昇を抑制したことを特徴とする請求項1に
記載のフローはんだ付け装置。
2. The spraying pipe has a double structure consisting of a center pipe and an outer pipe, an inert gas for cooling a substrate is supplied to the center pipe, and a cooling medium flows through the outer pipe. 2. The flow soldering apparatus according to claim 1, wherein a temperature rise of the substrate cooling inert gas in the pipe is suppressed.
【請求項3】前記はんだ槽領域における回路基板の移動
に伴って前記吹付けパイプを回路基板搬送方向に移動す
るための手段を有し、上記吹付けパイプを回路基板の搬
送方向に直交して配置することによって、はんだ付け処
理中に回路基板上の特定の領域が上記吹付けパイプから
噴射される基板冷却用不活性ガスで継続的に冷却される
ようにしたことを特徴とする請求項1または請求項2に
記載のフローはんだ付け装置。
3. A circuit for moving the spraying pipe in a circuit board conveying direction along with the movement of the circuit board in the solder bath area, wherein the spraying pipe is perpendicular to the circuit board conveying direction. 2. The arrangement according to claim 1, wherein a specific area on the circuit board is continuously cooled by an inert gas for cooling the board from the spray pipe during the soldering process. Or the flow soldering apparatus according to claim 2.
【請求項4】不活性ガスが充満したチャンバ内で回路基
板を搬送し、該チャンバ内に設けられたはんだ槽から噴
流する溶融はんだを上記回路基板の裏面に接触させるこ
とによって電子部品のはんだ付けを行うフローはんだ付
け装置において、 上記はんだ槽の近傍における高温の不活性ガスをチャン
バ外に排出し、冷却装置で冷却された不活性ガスをチャ
ンバ内に戻す不活性ガス循環冷却手段と、 上記はんだ槽の上方に配置された複数のノズル孔を有す
る吹付けパイプから不活性ガスを噴射して回路基板を冷
却する基板冷却手段とを備え、 上記はんだ槽近傍の不活性ガス雰囲気の温度を上記不活
性ガス循環冷却手段によって冷却すると共に、上記はん
だ槽を通過中の回路基板の上面に上記吹付けパイプから
噴射される基板冷却用不活性ガスを吹付けることによっ
て、上記回路基板の上面に既に搭載済みの電子部品にお
けるはんだ付け部分の再溶融を防止するようにしたこと
を特徴とするフローはんだ付け装置。
4. A method for soldering an electronic component by transporting a circuit board in a chamber filled with an inert gas and bringing molten solder jetted from a solder bath provided in the chamber into contact with the back surface of the circuit board. An inert gas circulating cooling means for discharging a high-temperature inert gas in the vicinity of the solder bath to the outside of the chamber and returning the inert gas cooled by the cooling device to the inside of the chamber; Substrate cooling means for cooling the circuit board by injecting an inert gas from a spray pipe having a plurality of nozzle holes disposed above the bath, wherein the temperature of the inert gas atmosphere near the solder bath is controlled by the inert gas. While cooling by the active gas circulation cooling means, the substrate cooling inert gas injected from the spray pipe on the upper surface of the circuit board passing through the solder bath By attaching, flow soldering apparatus being characterized in that so as to prevent the re-melting of the soldering portion in already electronic components already mounted on the upper surface of the circuit board.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009177014A (en) * 2008-01-25 2009-08-06 Sumitomo Wiring Syst Ltd Flow soldering device
JP7096563B2 (en) 2019-07-25 2022-07-06 有限会社森永技研 Desktop soldering device and soldering method using this

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