JP2006040920A - リフロー半田付け装置及び方法、並びに基板保持板 - Google Patents
リフロー半田付け装置及び方法、並びに基板保持板 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】 耐熱部品191と弱耐熱部品192とが混在して実装されているフレキシブル基板190に対してリフロー半田付けを行う場合、近赤外線を用いて加熱を行うことから、熱の作用に関する指向性が熱風に比べて良く、加熱不要な部分まで加熱することを防止できる。よって、弱耐熱部品と耐熱部品とを一括して基板へリフロー半田付けを行うことができ、従来に比べて高生産性を得ることができる。
【選択図】 図1
Description
又、リフロー半田付けされる部品が実装された基板を載置し搬送する搬送ボードに、加熱が必要な箇所のみに開口を設け、該開口を通して熱風を作用させることで上記部品のリフロー半田付けを行うことも提案されている(例えば、特許文献1参照)。
即ち、本発明の第1態様のリフロー半田付け装置は、リフロー半田付けされる耐熱部品及び弱耐熱部品が実装されたフレキシブル基板を基板載置面に保持する基板保持板であって、上記基板載置面に対向する当該基板保持板の裏面に形成され赤外線の作用により当該基板保持板を加熱する加熱用材料、及び、上記弱耐熱部品における被半田付け部分に対応して当該基板保持板を貫通して設けられる貫通穴を有する基板保持板を保持する保持装置と、
上記保持装置にて保持されている上記基板保持板の上記裏面側に設けられ、上記裏面に対して赤外線を放射し、上記耐熱部品に対しては上記加熱用材料を介して上記基板保持板を加熱してリフロー半田付けを行わせ、上記弱耐熱部品に対しては上記貫通穴を介して上記被半田付け部分を直接加熱してリフロー半田付けを行わせる赤外線発生装置と、
を備えたことを特徴とする。
さらに、上記基板保持板は、上記赤外線を上記被半田付け部分に集中させ上記被半田付け部分を加熱する集光部材を上記貫通穴に有するように構成することもでき、又、上記貫通穴は、上記裏面から上記基板載置面に向けて狭小となるように構成することもできる。
上記耐熱部品及び上記弱耐熱部品が実装された上記フレキシブル基板を基板載置面に載置可能であり、かつ上記弱耐熱部品における上記フレキシブル基板への被半田付け部分に対応して貫通穴を形成した基板保持板を加熱位置に配置し、
上記基板載置面に対向する上記基板保持板の裏面に対して該裏面側から赤外線を照射し、
上記耐熱部品に対して上記赤外線による上記基板保持板の加熱によりリフロー半田付けを行なうとともに、該耐熱部品の半田付けと同工程において、上記弱耐熱部品に対して上記貫通穴を介して上記被半田付け部分を直接加熱してリフロー半田付けを行う、
ことを特徴とする。
図1には、上記実施形態におけるリフロー半田付け装置101が示されている。該リフロー半田付け装置101は、基本的構成として保持装置110及び、赤外線発生装置の一例としての近赤外線発生装置120を備えればよいが、ここではさらに、冷却装置130、温度測定装置140、及び制御装置180を備える。このような構成を有するリフロー半田付け装置101は、近赤外線発生装置120が放射する近赤外線による加熱により電子部品の電極部に設けた半田を溶融し、上記電子部品を基板にリフロー半田付けする装置である。
本実施形態では、上記基板は、図2及び図3に示すような、例えば0.07mm程度の厚みの、ポリイミド材にてなるシート状のフレキシブルな基板190であり、実装面190aには、例えばクリーム半田等を介して耐熱部品191及び弱耐熱部品192が実装されている。耐熱部品191は、表面実装可能な例えば抵抗やコンデンサ等の部品であり、従来のリフロー半田付け温度に十分耐え得る耐熱性を有する。一方、弱耐熱部品192は、例えば、LDU(Laser Detector hologram Unit)と呼ばれる光学系素子が該当する。該光学系素子は、樹脂材等にてなるレンズや、接着剤を有し、これらが半田融点温度に耐えることができないことから、リフロー半田付け動作において耐熱部品191と同じ取り扱いはできない。又、該フレキシブル基板190は、以下に説明するように基板保持板170に保持されることから、図3に示すように、上記実装面190aに対向する、当該フレキシブル基板190の非実装面190bには、基板保持板170に貼着可能な例えば0.25mm程度の厚みの、ガラスエポキシ材にてなるシート状の裏打ち材190cが取り付けられている。尚、当該明細書において、フレキシブル基板190とは、裏打ち材190cを含んだ状態の基板を指す。
さらに基板保持板170には、弱耐熱部品192における被半田付け部分192aに対応して当該基板保持板170を貫通する、勿論基板貼着材171及び加熱用材料172をも貫通した貫通穴173が形成されている。尚、上記被半田付け部分192aとは、弱耐熱部品192の電極部分であってフレキシブル基板190の電極と半田付けされる部分であり、本実施形態では図1に示すように弱耐熱部品192のリードの先端部分に該当する。
このように構成される冷却装置130は、制御装置180にて動作制御される。
まず、図6の(a)に示すように、フレキシブル基板190を載置した基板保持板170が保持装置110にて当該リフロー半田付け装置101に搬入される。この時点では、近赤外線発生装置120は近赤外線123を放射していない。尚、以下の当該動作説明において、特記しない限り、基板保持板170は、フレキシブル基板190を載置した基板保持板を意味する物とする。
以上の動作にて、1枚の基板保持板170に対するリフロー半田付け動作が終了する。
即ち、図8に示すように、上記貫通穴173に、近赤外線123を上記被半田付け部分192aに集中させ被半田付け部分192aを加熱する集光部材175を取り付けても良い。該集光部材175の一例としては、図示するような凸レンズを用いることができる。
130…冷却装置、150…レーザー光発生装置、170…基板保持板、
170b…裏面、171a…基板載置面、172…加熱用材料、173…貫通穴、
175…レンズ、190…フレキシブル基板、191…耐熱部品、
192…弱耐熱部品、192a…被半田付け部分。
Claims (10)
- リフロー半田付けされる耐熱部品及び弱耐熱部品が実装されたフレキシブル基板を基板載置面に保持する基板保持板であって、上記基板載置面に対向する当該基板保持板の裏面に形成され赤外線の作用により当該基板保持板を加熱する加熱用材料、及び、上記弱耐熱部品における被半田付け部分に対応して当該基板保持板を貫通して設けられる貫通穴を有する基板保持板を保持する保持装置と、
上記保持装置にて保持されている上記基板保持板の上記裏面側に設けられ、上記裏面に対して赤外線を放射し、上記耐熱部品に対しては上記加熱用材料を介して上記基板保持板を加熱してリフロー半田付けを行わせ、上記弱耐熱部品に対しては上記貫通穴を介して上記被半田付け部分を直接加熱してリフロー半田付けを行わせる赤外線発生装置と、
を備えたことを特徴とするリフロー半田付け装置。 - 上記基板載置面側に設けられ、上記弱耐熱部品を冷却する冷却装置をさらに備えた、請求項1記載のリフロー半田付け装置。
- 上記被半田付け部分に対してレーザー光を照射して上記被半田付け部分の補助加熱を行う補助加熱装置をさらに備えた、請求項1又は2記載のリフロー半田付け装置。
- 上記基板保持板は、上記赤外線を上記被半田付け部分に集中させ上記被半田付け部分を加熱する集光部材を上記貫通穴に有する、請求項1から3のいずれかに記載のリフロー半田付け装置。
- 上記貫通穴は、上記裏面から上記基板載置面に向けて狭小となる、請求項1から4のいずれかに記載のリフロー半田付け装置。
- フレキシブル基板に耐熱部品及び弱耐熱部品をリフロー半田付けするリフロー半田付け方法において、
上記耐熱部品及び上記弱耐熱部品が実装された上記フレキシブル基板を基板載置面に載置可能であり、かつ上記弱耐熱部品における上記フレキシブル基板への被半田付け部分に対応して貫通穴を形成した基板保持板を加熱位置に配置し、
上記基板載置面に対向する上記基板保持板の裏面に対して該裏面側から赤外線を照射し、
上記耐熱部品に対して上記赤外線による上記基板保持板の加熱によりリフロー半田付けを行なうとともに、該耐熱部品の半田付けと同工程において、上記弱耐熱部品に対して上記貫通穴を介して上記被半田付け部分を直接加熱してリフロー半田付けを行う、
ことを特徴とするリフロー半田付け方法。 - 上記裏面へ上記赤外線を照射するとき、上記基板載置面側から上記弱耐熱部品を冷却する、請求項6記載のリフロー半田付け方法。
- 上記裏面へ上記赤外線を照射するとき、上記被半田付け部分に対してレーザー光を照射して補助加熱を行う、請求項6又は7に記載のリフロー半田付け方法。
- リフロー半田付けされる耐熱部品及び弱耐熱部品が実装されたフレキシブル基板を基板載置面に保持するとともに、赤外線の作用により当該基板保持板を加熱する加熱用材料を上記基板載置面に対向する裏面に有し、かつ上記弱耐熱部品における被半田付け部分に対応して当該基板保持板を貫通して形成した貫通穴を有する基板保持板であって、上記赤外線を上記被半田付け部分に集中させ上記被半田付け部分を加熱する集光部材を上記貫通穴に設けたことを特徴とする基板保持板。
- 上記貫通穴は、上記裏面から上記基板載置面に向けて狭小となる、請求項9記載の基板保持板。
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