JP2009289973A - Reflow soldering method and reflow soldering apparatus - Google Patents
Reflow soldering method and reflow soldering apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009289973A JP2009289973A JP2008140868A JP2008140868A JP2009289973A JP 2009289973 A JP2009289973 A JP 2009289973A JP 2008140868 A JP2008140868 A JP 2008140868A JP 2008140868 A JP2008140868 A JP 2008140868A JP 2009289973 A JP2009289973 A JP 2009289973A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- substrate
- region
- reflow soldering
- area
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
Description
本発明は、基板上に電子部品を実装し、基板の電極と電子部品の端子電極との間に導電性接合材料を供給し、導電性接合材料を加熱溶融および硬化することにより、基板電極と電子部品端子電極との電気的導通を得るリフローはんだ付け方法、およびリフローはんだ付け装置に関するものである。 The present invention mounts an electronic component on a substrate, supplies a conductive bonding material between an electrode of the substrate and a terminal electrode of the electronic component, heats and melts and cures the conductive bonding material, The present invention relates to a reflow soldering method and a reflow soldering apparatus for obtaining electrical continuity with an electronic component terminal electrode.
従来、リフローはんだ付け装置は、基板に長時間の加熱を要し、所定の生産タクトを実現するためには、加熱炉体中の基板搬送速度を所定の必要速度以上に設定する必要があった。そのため、炉体の長さが非常に長くなり、面積生産性にも影響を与えてしまうことが問題であった。 Conventionally, the reflow soldering apparatus requires heating the substrate for a long time, and in order to realize a predetermined production tact, it has been necessary to set the substrate conveyance speed in the heating furnace body to a predetermined required speed or more. . For this reason, the length of the furnace body becomes very long, which affects the area productivity.
図16は従来のリフローはんだ付け装置の概略構成図、図17は従来装置における基板搬送工程の詳細説明図であって、
図16,図17に示すように、リフロー炉におけるプリント基板41は、連続した搬送チェーン42に載置されて等速で搬送される。その際、図16に示すように、炉体43の各加熱領域を通過しながら所定の温度に設定された赤外線輻射熱方式、または熱風循環ファン44による熱風吹き付け方式、または赤外線輻射方式と熱風吹き付け方式との併用加熱方式によって加熱される。加熱後のプリント基板41は冷却ファン45により冷却される。
FIG. 16 is a schematic configuration diagram of a conventional reflow soldering apparatus, and FIG. 17 is a detailed explanatory diagram of a substrate transfer process in the conventional apparatus,
As shown in FIGS. 16 and 17, the printed
基板搬送は、図17に示すように、1系統で連続して構成されており、設備内に搬入されてくるプリント基板41が、所定の加熱終了後に搬入された順番のまま順次搬出される。
As shown in FIG. 17, the substrate conveyance is continuously configured in one system, and the printed
温度プロファイルの形状は、搬送チェーン42の搬送速度、各加熱領域の搬送方向長さ、および各加熱領域の設定温度によって決定される。
The shape of the temperature profile is determined by the conveyance speed of the
そして、従来のリフローはんだ付け装置の設備長を短縮し、面積生産性を向上するために、基板の搬送方法に工夫を加えることにより、設備の長さを短縮する試みがなされてきた(例えば、特許文献1参照)。 And, in order to shorten the equipment length of the conventional reflow soldering apparatus and improve the area productivity, attempts have been made to shorten the equipment length by adding a device to the substrate transport method (for example, Patent Document 1).
図18は特許文献1に記載されたリフローはんだ付け装置において設備長を短縮するための構成を示す正面図であって、51は基板受け、52は駆動源、53はガイドレール、54はプッシャー、55は赤外線パネル、56はエアシリンダー、57は搬送スプロケット、58はチェーン、59は冷却装置、60は熱風装置、61は熱風吹き出しノズル、62はベルトを示す。
FIG. 18 is a front view showing a configuration for shortening the equipment length in the reflow soldering apparatus described in
図18に示す装置における基板搬送方法は、前工程からリフローはんだ付け装置に搬入された基板を一般的な従来の水平方向の搬送ではなく、予熱領域において基板受け51によって基板端部を支えた状態で搬送を垂直方向に上昇させる。上昇の駆動は、ベルト62を介してチェーン58に接続している駆動源52によって行う。この上昇の際に、熱風装置60によって基板が予備加熱され最上部に到達する。
The substrate transport method in the apparatus shown in FIG. 18 is a state in which the substrate loaded in the reflow soldering apparatus from the previous process is supported by the
次に、基板は、ガイドレール53に沿って摺動するプッシャー54によって最上部を移動しながら、赤外線パネル55によって加熱され、この工程に置いてはんだが溶融し、電子部品とプリント基板の電極ランドとの電気的導通接合がなされる。ここでの基板搬送は、炉体上部にある駆動源52によって搬送スプロケット57を回転し、この回転動作をチェーン58に直線動作として伝えることにより行う。その後、最上部から基板受け51によって基板端部を支えた状態で、予熱領域とは反対に垂直方向に下降させる。
Next, the substrate is heated by the
前記下降の際に、冷却装置59によって冷却されて、最下点に到着した後、エアシリンダー56に直結しているプッシャー54によって次工程に搬出される。
しかしながら、特許文献1に示される前記構成では、搬送経路が1系統しかないために、長時間の温度プロファイルが必要な場合には、プリヒート(予熱),リフロー本加熱,冷却のどの工程で時間を保持する場合においても、全ての工程の搬送速度、すなわち予熱領域の上昇コンベアの速度と、リフロー本加熱のプッシャーによる搬送速度と、冷却領域の下降コンベア速度を全て低下させる必要があり、プリント基板のスループットが、その分だけ必然的に低下してしまうことになる。
However, in the configuration shown in
また、機種切り替えの際に機種切り替え時間短縮のために、設備の温度設定を変化させずに、全体のプロファイル時間を延長もしくは短縮するだけで機種切り替えを行い、短時間で次機種の生産を行うような場合でも、機種切り替え後の温度プロファイル時間の方が長い場合には、予熱領域,リフロー本加熱領域,冷却領域の各工程で、少なくとも次工程に基板が搬出された後ならば、搬送順序の各工程ごとに搬送速度を変更しながらプリント基板を連続投入することは可能である。 Also, in order to shorten the model switching time when switching models, the model can be switched by simply extending or shortening the entire profile time without changing the equipment temperature setting, and the next model can be produced in a short time. Even in such a case, if the temperature profile time after the model change is longer, the transfer sequence should be performed at least after the substrate is carried out to the next process in each process of the preheating area, the reflow main heating area, and the cooling area. It is possible to continuously load the printed circuit board while changing the conveyance speed for each step.
しかし、逆に機種切り替え後の温度プロファイル時間の方が短い場合には、先行するプリント基板が完全にリフロー装置を搬出、すなわち冷却が終了してリフロー装置内にプリント基板がなくなるまでは次機種のプリント基板を投入することができない。 However, if the temperature profile time after switching the model is shorter, the preceding printed circuit board completely carries out the reflow device, that is, until the cooling circuit is finished and there is no printed circuit board in the reflow device. The printed circuit board cannot be loaded.
また、プリント基板サイズが同一な場合においても、投入する基板ごとに温度プロファイル時間を変更するなどのフレキシブルな対応は不可能である。さらに加熱性能においてもプリヒート部分の加熱が側面からの加熱になるため、面内昇温におけるばらつきが発生する。例えば、搬入直後の予熱工程では、熱風吹き付け方向が図18に示すように、プリント基板の側面方向に設置された熱風装置60からの方向であるため、プリント基板の側面温度が上がりやすい。
In addition, even when the printed circuit board sizes are the same, it is impossible to flexibly deal with such as changing the temperature profile time for each board to be loaded. Further, in the heating performance, the preheating portion is heated from the side surface, so that variation in in-plane temperature rise occurs. For example, in the preheating process immediately after carrying in, the hot air blowing direction is a direction from the
これは冷却部においても同様であり、冷却のための送風がプリント基板の側面に送られるため、プリント基板を冷却するための熱交換率が低く、同一基板上において冷却速度に変化が生じる。このことは、硬化後のはんだ合金組成の粗密に影響を与えてしまう可能性がある。 This also applies to the cooling unit, and since the cooling air is sent to the side surface of the printed board, the heat exchange rate for cooling the printed board is low, and the cooling rate changes on the same board. This may affect the density of the solder alloy composition after curing.
本発明は、前記従来の課題を解決するものであって、リフローはんだ付け装置の設備長を短縮する炉体構造を備えながらも、多様な温度プロファイルが連続的に形成可能であり、また、基板温度を昇温もしくは冷却するような基板全体に温度変化を付ける重要な工程において、熱風もしくは冷却風を基板に垂直に吹き付けることにより、基板の温度変化を面内均一にすることが可能なリフローはんだ付け方法およびリフローはんだ付け装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and can provide a variety of temperature profiles continuously while having a furnace structure that shortens the equipment length of a reflow soldering apparatus. Reflow soldering that makes the temperature change of the board uniform in the plane by blowing hot air or cooling air perpendicularly to the board in the important process of changing the temperature of the whole board, such as raising or cooling the temperature. An object of the present invention is to provide an attaching method and a reflow soldering apparatus.
前記目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、基板上に電子部品を実装し、前記基板の電極と前記電子部品の端子電極との間に導電性接合材料を供給し、複数の領域を経て前記導電性接合材料を加熱溶融および硬化することにより、前記基板の電極と前記電子部品の端子電極との電気的導通を得るリフローはんだ付け装置に用いられるリフローはんだ付け方法において、第1領域で基板を加熱し、加熱後に前記基板を第2領域へ搬送し、前記第2領域で前記基板を該基板の表面と垂直な方向に変位させ、前記第2領域に所望の時間留めた前記基板を第3領域に搬出し、前記第3領域で前記基板を冷却することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an invention according to
請求項2に記載の発明は、請求項1記載のリフローはんだ付け方法において、第1領域での基板搬送は、基板搬入後に加熱領域の略中央における所定の位置にて静止させ、所定の時間加熱を行った後に第2領域に搬出することを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the reflow soldering method according to the first aspect, the substrate transport in the first region is stopped at a predetermined position substantially in the center of the heating region after the substrate is loaded and heated for a predetermined time. After carrying out, it is carried out to the second area.
請求項3に記載の発明は、請求項1記載のリフローはんだ付け方法において、第1領域での基板搬送は、基板搬入後に加熱領域の略中央における所定の位置にて基板搬送方向の前後に所定の距離を連続的に揺動かつ往復動し、所定の時間加熱を行った後に第2領域に搬出することを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the reflow soldering method according to the first aspect, the substrate transport in the first region is predetermined before and after the substrate transport direction at a predetermined position substantially in the center of the heating region. The distance is continuously oscillated and reciprocated, heated for a predetermined time, and then transported to the second region.
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3いずれか1項記載のリフローはんだ付け方法において、第2領域は、基板搬入時のみ搬送コンベアが作動し、加熱領域の略中央における所定の位置に到着した時点で基板搬送動作を停止させ、その後、基板を搬送コンベアと共に搬送経路上から変位させた位置まで移動して、所定の時間だけ継続して加熱することを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the reflow soldering method according to any one of the first to third aspects, the second region has a predetermined position substantially at the center of the heating region when the transport conveyor is operated only when the substrate is loaded. The substrate transport operation is stopped at the time of arrival, and then the substrate is moved together with the transport conveyor to a position displaced from the transport path and continuously heated for a predetermined time.
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4いずれか1項記載のリフローはんだ付け方法において、第2領域は、搬送経路上から変位した位置に複数枚の基板を保持すると共に加熱し、各基板に必要な加熱時間経過後に、各基板を搬入の順序に影響を受けることなく第3領域に搬出することを特徴とする。
The invention according to claim 5 is the reflow soldering method according to any one of
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5いずれか1項記載のリフローはんだ付け方法において、第2領域は、搬送経路上から変位した位置に保持されている各基板に対して必要な時間だけ加熱している間、搬送コンベアを用い、該搬送コンベア上の基板を搬送方向の前後方向に所定の距離を揺動させ、所定の時間加熱を行った後に第3領域に搬出することを特徴とする。
The invention according to
請求項7に記載の発明は、請求項1〜6いずれか1項記載のリフローはんだ付け方法において、第2領域は、搬送経路上から変位した位置に複数枚の基板を保持し、各基板に対して側面から熱風を吹き付けることによって加熱することを特徴とする。
The invention according to
請求項8に記載の発明は、基板上に電子部品を実装し、前記基板の電極と前記電子部品の端子電極との間に導電性接合材料を供給し、複数の領域を経て前記導電性接合材料を加熱溶融および硬化することにより、前記基板の電極と前記電子部品の端子電極との電気的導通を得るリフローはんだ付け装置において、基板の搬送工程上に、前記基板の温度上昇を行う第1領域と、複数の前記基板を搬送経路上から該基板表面に対して垂直な方向に変位して必要時間だけ加熱かつ保持をする第2領域と、前記基板を冷却する第3領域とを備えたことを特徴とする。 According to an eighth aspect of the present invention, an electronic component is mounted on a substrate, a conductive bonding material is supplied between an electrode of the substrate and a terminal electrode of the electronic component, and the conductive bonding is performed through a plurality of regions. In a reflow soldering apparatus that obtains electrical continuity between the electrode of the substrate and the terminal electrode of the electronic component by heating and melting and curing the material, the temperature of the substrate is increased on the substrate transfer step. A region, a second region that heats and holds the plurality of substrates in a direction perpendicular to the substrate surface from the conveyance path, and a third region that cools the substrate. It is characterized by that.
請求項9に記載の発明は、請求項8記載のリフローはんだ付け装置において、第2領域において、加熱領域の外部に設置した搬出コンベア駆動系により、加熱領域内の基板搬送コンベアを駆動することを特徴とする。 According to a ninth aspect of the present invention, in the reflow soldering apparatus according to the eighth aspect, in the second region, the substrate conveying conveyor in the heating region is driven by a carry-out conveyor drive system installed outside the heating region. Features.
請求項10に記載の発明は、請求項8または9記載のリフローはんだ付け装置において、第2領域において、加熱領域の外部に設置した搬出コンベア駆動系の駆動を、加熱領域内の基板搬送コンベアに伝達する機構を備えたことを特徴とする。
The invention according to
請求項11に記載の発明は、請求項8〜10いずれか1項記載のリフローはんだ付け装置において、第2領域において、搬送経路上から変位した位置に複数枚の基板を保持し、各基板に対して側面から熱風を吹き付けて加熱することを特徴とする。 An eleventh aspect of the present invention is the reflow soldering apparatus according to any one of the eighth to tenth aspects, wherein a plurality of substrates are held at positions displaced from the conveyance path in the second region, On the other hand, it is characterized by heating by blowing hot air from the side.
本発明のリフローはんだ付け方法およびリフローはんだ付け装置によれば、設備長を短縮可能な炉体構成においても、温度保温領域の基板搬送を搬送径路上から変位(オフセット)して保持することにより、フレキシブルな温度プロファイルを形成することができる。また、加熱性能において、基板の昇温工程または冷却工程において雰囲気の垂直吹き付け方式を採用することにより、熱伝達率の高い高効率な加熱および冷却を行うことができ、従来の大型リフロー設備と同等の高品質加熱を行うことができる。 According to the reflow soldering method and the reflow soldering apparatus of the present invention, even in the furnace body configuration capable of shortening the equipment length, the substrate transport in the temperature insulation region is displaced (offset) from the transport path and held, A flexible temperature profile can be formed. In addition, in the heating performance, by adopting the vertical spraying method of the atmosphere in the substrate heating process or cooling process, it is possible to perform highly efficient heating and cooling with a high heat transfer coefficient, which is equivalent to the conventional large reflow equipment High quality heating can be performed.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施の形態であるリフローはんだ付け装置の全体構成図であり、1はプリント基板、2は搬入コンベア、3は昇温ノズル、4a,4bは炉体、5は熱風循環ファン、6は熱風吹き出しノズル、7は保温領域搬送コンベア、8は熱風吸い込みダクト、9は冷却ファン、10は搬出コンベアである。 FIG. 1 is an overall configuration diagram of a reflow soldering apparatus according to an embodiment of the present invention, wherein 1 is a printed circuit board, 2 is a carry-in conveyor, 3 is a temperature raising nozzle, 4a and 4b are furnace bodies, and 5 is a hot air circulation fan. , 6 is a hot air blowing nozzle, 7 is a heat retaining area conveying conveyor, 8 is a hot air suction duct, 9 is a cooling fan, and 10 is a carry-out conveyor.
図1において、リフローはんだ付けを行うための設備は、昇温領域と保温領域と冷却領域との3つのゾーン構成からなり、昇温領域は、炉体4aと、基板搬入のための搬入コンベア2と、搬入されたプリント基板1に対して垂直に熱風を吹き付ける昇温ノズル3と、この熱風を循環するための熱風循環ファン5によって構成される。
In FIG. 1, the equipment for performing reflow soldering has three zone configurations of a temperature rising region, a heat retaining region, and a cooling region. The temperature rising region includes a furnace body 4 a and a carry-in
昇温ノズル3によってプリント基板1に垂直に熱風を吹き付けることにより、熱風の温度の熱伝達が効率よく行われ、プリント基板1全体を均一に、しかも昇温速度を早くすることができる。この際、プリント基板1は、昇温ノズル3に対向する所定の加熱位置まで搬送された状態で静止して、所定の加熱時間経過後に次工程に移動する。この領域は、プリント基板1を常温から所定の温度まで昇温させる工程である。
By blowing hot air perpendicularly to the printed
次に、保温領域は、炉体4bと、プリント基板1が昇温領域から搬送され、かつ搬入コンベア2からプリント基板1を引き継ぐ保温領域搬送コンベア7とが配置され、この保温領域搬送コンベア7は、プリント基板1の搬入から搬出に至る水平搬送経路(主搬送経路)101に対して垂直方向にオフセットされた方向に移動可能に複数段配置されている。
Next, in the heat insulation region, a
さらに保温領域は、各保温領域搬送コンベア7を上下に駆動する駆動部(図示せず)と、この保温領域搬送コンベア7に載置されたプリント基板1に対して熱風を吹き付ける熱風吹き出しノズル6と、この吹き出された熱風を回収する熱風吸い込みダクト8を備えている。
Furthermore, the heat retaining area includes a drive unit (not shown) that drives each heat retaining
前記保温領域搬送コンベア7は、プリント基板1の搬入時に搬入コンベア2のプリント基板1の搬送速度と同期して動作し、プリント基板1を搬入コンベア2から引き継ぐ。そのまま搬入コンベア2上の所定の位置までプリント基板1を搬送する。プリント基板1が所定の位置に到着した後に、上述したように主搬送径路101からオフセットする方向(基板表面と垂直な方向)に保温領域搬送コンベア7が移動し、次のプリント基板1の搬入に備える。
The heat retaining
次に、冷却領域は、保温領域において所定の保温時間が経過した後に、保温領域搬送コンベア7の搬送動作と同期してプリント基板1を搬送する搬出コンベア10と、搬出コンベア10に搬送されてくるプリント基板1に対して冷却風を吹き付ける冷却ファン9から構成される。
Next, the cooling area is conveyed to the carry-out
以下、本実施の形態の詳細について説明する。 Hereinafter, details of the present embodiment will be described.
図2は本実施の形態における保温領域の基板オフセット上下動作に係る構成図であって、炉体4b内において、複数段からなる保温領域搬送コンベア7で構成されるユニットと、このユニットを支持する昇降ステージ14と、この昇降ステージ14に接続し、昇降ステージ14を上下方向に駆動可能なボールねじ12と、このボールねじ12にベルト13を介して回転駆動を伝えるための昇降モータ11から構成される。
FIG. 2 is a configuration diagram related to the substrate offset vertical movement in the heat insulation region in the present embodiment. In the
図3は本実施の形態におけるプリント基板の搬送方法において、保温領域にプリント基板が搬入される際の動作についての説明図である。 FIG. 3 is an explanatory diagram of an operation when the printed circuit board is carried into the heat retaining area in the printed circuit board transport method according to the present embodiment.
図3(a)は昇温領域の搬入コンベア2上でプリント基板1に対して、昇温のための加熱が付与されている状態である。図3(b)において、所定の時間経過後に、搬入コンベア2の搬送と同期して保持領域の保持領域搬送コンベア7が駆動し、プリント基板1を引き継ぐ。
FIG. 3A shows a state where heating for raising the temperature is applied to the printed
保持領域搬送コンベア7の所定の位置にプリント基板1が搬送されると、次のプリント基板1の搬送に備えるために、図3(c)に示すように、主搬送経路101上からオフセットされた位置までプリント基板1を移動させる。この状態でも熱風はプリント基板1の側面から吹き付けられ、保温領域の雰囲気温度は所定の温度に保たれているために、温度保持するための加熱は継続していることになる。
When the printed
続いて、後続のプリント基板1が搬入コンベア2側から搬入完了した状態で、再び保温領域搬送コンベア7がオフセットする方向に移動する。図3(d)は、前記動作が繰り返された状態を示す。このようにして、構成されている保温領域搬送コンベア7の段数と同数のプリント基板1までは、保温領域の保温領域搬送コンベア7上で保温のための加熱を継続することができる。
Subsequently, in a state where the subsequent printed
図4は本実施の形態におけるプリント基板の搬送方法において、保温領域からプリント基板が搬出される際の動作についての説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram of an operation when the printed circuit board is carried out of the heat retaining area in the printed circuit board conveyance method according to the present embodiment.
図4(a)において、保温領域搬送コンベア7に保持されているプリント基板1について、所定の時間が経過した際、図4(b)に示すように、そのプリント基板1を搭載している段の保温領域搬送コンベア7を主搬送経路101の高さに戻し、保温領域搬送コンベア7と冷却領域の搬出コンベア10の搬送とを同期して動作させることにより、プリント基板1を冷却領域の搬出コンベア10に引き渡す。
In FIG. 4 (a), when a predetermined time has passed for the printed
ここでプリント基板1を後工程の冷却領域に引渡し、プリント基板1の受け取り可能状態となった保温領域搬送コンベア7には、図4(c),(d)に示すように、新たに後続のプリント基板1を搬入することが可能となる。
As shown in FIGS. 4C and 4D, the printed
図5は本実施の形態におけるプリント基板の搬送方法において、プリント基板ごとに異なる温度プロファイル(保温領域での異なる保持時間)を実現するための基板搬送方法の説明図である。 FIG. 5 is an explanatory diagram of a substrate transport method for realizing different temperature profiles (different holding times in the heat retaining region) for each printed circuit board in the printed circuit board transport method according to the present embodiment.
図5(a)に示すように、複数枚のプリント基板1を複数段の保温領域搬送コンベア7に搬入完了した状態で、任意のプリント基板に対して所定の保温時間が経過した時点で、図5(b)に示すように、搬入の順番に影響を受けることなく、所望のプリント基板1が載置されている保温領域搬送コンベア7を主搬送経路101の高さに戻す。その状態で、保温領域搬送コンベア7の搬送動作と次工程の冷却領域に渡る搬出コンベア10の動作を同期させて、プリント基板1を搬出する。
As shown in FIG. 5 (a), when a plurality of printed
図5(c)に示すように、さらに別のプリント基板1も同様に所望の時間で搬出することができる。このようにして、各プリント基板1に対して、それぞれ所望の保持時間を設定することによって、所定の保持時間が経過したものから次工程の冷却領域に搬出することができる。この動作によると、複数段の保温領域搬送コンベア7の中で、極端に長い時間保持することも可能であり、しかも他の段の保温領域搬送コンベア7を使用することができるため、後続のプリント基板1の生産を妨げることがない。
As shown in FIG. 5C, another printed
図6は本実施の形態において保持領域から冷却領域に基板を一旦搬出し、所望の温度まで冷却を行った後に保持領域に基板を再度戻し、さらに複雑な温度プロファイルを設定する場合の動作例を示す説明図である。 FIG. 6 shows an example of operation when the substrate is once transported from the holding region to the cooling region, cooled to a desired temperature, returned to the holding region, and a more complicated temperature profile is set. It is explanatory drawing shown.
図6(a)に示すように、保温領域搬送コンベア7にプリント基板1が移動し、保温領域搬送コンベア7上にて図6(b)に示す状態で所定の時間が経過した後、図6(c)に示すようにプリント基板1が搬出され、冷却領域にプリント基板1が受け渡される。冷却領域の搬送系は他の領域の搬送系と独立して動作することが可能になっているため、所定の時間冷却を行った後に、次工程、すなわち設備外にプリント基板1を搬出するのではなく、再度、搬出コンベア10を逆転させて保温領域搬送コンベア7にプリント基板1を戻すことができる。この際、保温領域搬送コンベア7の動作も、他の領域または保温領域の他の段の保持領域搬送コンベア7の搬送動作と独立して動作可能であるため、前述の搬出コンベア10の逆転搬送動作に同期して、図6(d)に示すように、保温領域搬送コンベア7を逆転動作させて、プリント基板1を引き入れる。
As shown in FIG. 6A, the printed
この場合の基板温度プロファイルを図7に示す。昇温領域でプリント基板1の温度は昇温し、その後、保持領域で温度を保持したまま、冷却領域に搬出されて一旦冷却される。その後、保持領域に再投入されて所定の時間経過後に搬出され、冷却された後に次工程に搬出される。なお、再加熱は通常の温度プロファイルによる加熱でプリント基板に反りや歪みなどが発生した場合、冷却後に再度加熱することにより前記そりや歪みを矯正する効果が期待できる。
The substrate temperature profile in this case is shown in FIG. The temperature of the printed
なお、図8,図9に示すように、前記基板搬送工程において各領域で搬送動作が独立していることを利用して、各工程においてプリント基板1を静止させるのではなく、基板搬送方向に所定の距離だけ揺動させながら昇温領域では加熱昇温(図8)、また揺動させながら保温領域では温度保温加熱(図9)を行うことにより、例えば、はんだ材料が溶融した状態であれば、はんだの表面張力によって、部品のずれが改善されるセルフアライメント効果を得ることができる。
As shown in FIGS. 8 and 9, using the fact that the transport operation is independent in each region in the substrate transport process, the printed
図10,図11は本実施の形態における保温領域での基板保持方法の説明図である。 10 and 11 are explanatory diagrams of the substrate holding method in the heat insulating region in the present embodiment.
保温領域における保温加熱方法は、熱風吹き出しノズル6から基板面に対して水平に熱風を当て、熱風吸い込みダクト8で回収する方法であって、その際、熱風の当たり方によって温度に変化が現れる可能性がある。
The heat insulation heating method in the heat insulation region is a method in which hot air is applied horizontally to the substrate surface from the hot
このため、プリント基板1の配置を保持領域搬送コンベア7の各段によって静止位置を変更している。例えば、図10の場合では各保持領域搬送コンベア7においてプリント基板1を斜めに配置する例を示す。また、図11の場合では保持領域搬送コンベア7の各段において隣接したプリント基板1を上下で互い違いに千鳥配置する例を示す。
For this reason, the stationary position of the arrangement of the printed
図10,図11のいずれの場合でも、基板表面と垂直な方向に複数枚重ねられたプリント基板1を搬入,搬出するための基板表面と垂直な方向の上下動を利用することで、各段のプリント基板1の間隔が狭いことにより発生するプリント基板1間の雰囲気の滞留による温度降下を回避することができて有効である。
In either case of FIG. 10 or FIG. 11, the vertical movement in the direction perpendicular to the substrate surface for loading and unloading a plurality of printed
図12は本実施の形態における保温領域搬送コンベアの駆動手段の構成例を示す斜視図である。本実施の形態では、保温領域の炉体4b内部の温度は高温に設定されているため、炉体4b内に駆動系を配置することは非常に困難である。よって、他の領域と独立している保温領域搬送コンベア7を駆動するため、炉体4b外部に配置した駆動系から動力を伝達する必要がある。
FIG. 12 is a perspective view showing an example of the configuration of the driving means of the heat retaining area conveying conveyor in the present embodiment. In the present embodiment, since the temperature inside the
図12(a)に示す構成の場合は、複数段設定された保温領域搬送コンベア7の冷却領域側にスプロケット15aを配置し、このスプロケット15aに搬送チェーン17aを配置し、スプロケット15aの回転により搬送チェーン17aを動作させることにより、この搬送チェーン17に載置されたプリント基板1を搬送するように構成されている。一方、スプロケット15aに駆動を伝達するために、冷却領域の搬出コンベア10の搬送チェーン17bに連動したスプロケット15bが設置されている。
In the case of the configuration shown in FIG. 12A, a
そして、図12(b)に示すように、冷却領域の搬出コンベア10側のスプロケット15bは、保温領域搬送コンベア7の動作が必要な段の主搬送経路101に移動し、駆動が必要な際にスプロケット15aに連結して駆動を伝える。これにより冷却領域の搬出コンベア10の搬送チェーン17bと保温領域搬送コンベア7の搬送チェーン17aにおいて駆動の同期が取れ、プリント基板1を受け渡すことができる。
Then, as shown in FIG. 12 (b), the
図13は本実施の形態における他の保温領域搬送コンベア7の駆動手段の構成例を示す図である。本構成例の基本的構成は、図13(a)に示すように図12(a)の構成例と同じであるが、図13(b)〜(d)に示すように、駆動モータ19からの駆動力伝達構造が異なる。
FIG. 13 is a diagram showing a configuration example of the driving means of another heat retaining
図13(b)において、保温領域搬送コンベア7の搬送チェーン17aは、後で詳述するクラッチ(凹側)16bに接続されており、クラッチ(凹側)16bの回転動作により搬送チェーン17aが駆動し、搬送チェーン17a上に載置されたプリント基板1を搬送する。一方、冷却領域の搬出コンベア10側には、クラッチ(凹側)16bに駆動を伝達させるための後で詳述するクラッチ(凸側)16aが設置されている。このクラッチ(凸側)16aは、保温領域の炉体4bの外側に配され、加熱炉体の熱の影響を受けない程度に離れた位置に設置されている駆動モータ19に駆動チェーン20を介して連結している。
In FIG. 13B, the
クラッチ(凸側)16aは、図13(c),(d)に示すように、直動ガイド18によって、保温領域搬送コンベア7の基板搬出が必要な段の主搬送経路101に移動し、搬送動作を行う際に、クラッチ(凹側)16bに連結して駆動を伝達してクラッチ(凹側)16bの回転により、搬送チェーン17aを動作させてプリント基板1を搬送する構成になっている。
As shown in FIGS. 13C and 13D, the clutch (convex side) 16a is moved by the
なお、クラッチの接続構造について図14の斜視図に構成例を示す。クラッチ(凸側)16a側にはピン状突起物21が設けられ、一方、クラッチ(凹側)16bには回転軸22に対してクラッチ(凸側)16aのピン状突起物21と同心円状で、かつピン状突起物21がクリアランスを持って挿入可能な凹部23が設けられている。
An example of the clutch connection structure is shown in the perspective view of FIG. A pin-shaped protrusion 21 is provided on the clutch (convex side) 16 a side, while a clutch (concave side) 16 b is concentric with the pin-shaped protrusion 21 of the clutch (convex side) 16 a with respect to the
駆動力を伝達する際には、クラッチ(凸側)16aのピン状突起物21がクラッチ(凹側)16bの凹部23と嵌合する程度に近接した状態で回転を行うことにより、クラッチ(凸側)16aとクラッチ(凹側)16bとの間で駆動が伝達される。なお、クラッチ(凸側)16aとクラッチ(凹側)16bとが近接するための動作は、本例の場合には回転軸22方向の動作に限られる。
When transmitting the driving force, the clutch (convex side) 16a of the clutch (convex side) 16a is rotated so that the pin-like projections 21 are close enough to engage with the concave portion 23 of the clutch (concave side) 16b. Side) 16a and the clutch (concave side) 16b are transmitted. Note that the operation for the clutch (convex side) 16a and the clutch (concave side) 16b to approach each other is limited to the operation in the direction of the
図15は他のクラッチの接続構造の構成例を示す斜視図である。本例では、クラッチ(凸側)16aには回転軸22を通るように直線状突起物24が設けられている。一方、クラッチ(凹側)16bにはクラッチ(凸側)16aの直線状突起物24がクリアランスを持って嵌合可能な直線状凹部25が設けられている。
FIG. 15 is a perspective view showing a configuration example of another clutch connection structure. In this example, a linear protrusion 24 is provided on the clutch (convex side) 16 a so as to pass through the
駆動力を伝達する際には、クラッチ(凸側)16aの直線状突起物24がクラッチ(凹側)16bの直線状凹部25と嵌合する程度に近接した状態で回転軸22を中心に回転駆動を行うことにより、クラッチ(凸側)16aとクラッチ(凹側)16bとの間で駆動が伝達される。なお、クラッチ(凸側)16aとクラッチ(凹側)16bとが近接するための動作は、本例の場合には回転軸22方向の動作、もしくはクラッチ面同士が近接した状態から、直線状突起物24の長手方向に滑らせて嵌合する動作によって行われる。
When transmitting the driving force, it rotates about the
なお、本実施の形態の場合は、冷却領域の搬出コンベア10の搬送チェーン17bの駆動とは別駆動でクラッチ(凸側)16aを駆動する構成を説明したが、クラッチ(凸側)16aが搬送チェーン17bの動作に連動してクラッチ(凹側)16bに駆動を伝達する構成を採用することもできる。
In the present embodiment, the clutch (convex side) 16a is driven separately from the drive of the
本発明のリフローはんだ付け装置は、設備長短縮を実現しながらフレキシブルな温度プロファイルを実現することが可能であるため、多種多様な接着剤を硬化するプロセスに適用できる。 Since the reflow soldering apparatus of the present invention can realize a flexible temperature profile while realizing a reduction in equipment length, it can be applied to a process for curing a wide variety of adhesives.
1 プリント基板
2 搬入コンベア
3 昇温ノズル
4a,4b 炉体
5 熱風循環ファン
6 熱風吹き出しノズル
7 保温領域搬送コンベア
8 熱風吸い込みダクト
9 冷却ファン
10 冷却領域の搬出コンベア
12 ボールねじ
13 ベルト
14 昇降ステージ
15a,15b スプロケット
16a クラッチ(凸側)
16b クラッチ(凹側)
17 搬送チェーン
18 直動ガイド
19 駆動モータ
20 駆動チェーン
21 ピン状突起物
22 回転軸
23 凹部
24 直線状突起物
25 直線状凹部
101 主搬送径路
DESCRIPTION OF
16b Clutch (concave side)
17 Conveying
Claims (11)
第1領域で基板を加熱し、加熱後に前記基板を第2領域へ搬送し、前記第2領域で前記基板を該基板の表面と垂直な方向に変位させ、前記第2領域に所望の時間留めた前記基板を第3領域に搬出し、前記第3領域で前記基板を冷却することを特徴とするリフローはんだ付け方法。 By mounting an electronic component on a substrate, supplying a conductive bonding material between the electrode of the substrate and the terminal electrode of the electronic component, and heating and melting and curing the conductive bonding material through a plurality of regions In the reflow soldering method used in the reflow soldering apparatus for obtaining electrical conduction between the electrode of the substrate and the terminal electrode of the electronic component,
The substrate is heated in the first region, and after heating, the substrate is transported to the second region, and the substrate is displaced in the direction perpendicular to the surface of the substrate in the second region, and is retained in the second region for a desired time. The reflow soldering method, further comprising: unloading the substrate to a third region and cooling the substrate in the third region.
基板の搬送工程上に、前記基板の温度上昇を行う第1領域と、複数の前記基板を搬送経路上から該基板表面に対して垂直な方向に変位して必要時間だけ加熱かつ保持をする第2領域と、前記基板を冷却する第3領域とを備えたことを特徴とするリフローはんだ付け装置。 By mounting an electronic component on a substrate, supplying a conductive bonding material between the electrode of the substrate and the terminal electrode of the electronic component, and heating and melting and curing the conductive bonding material through a plurality of regions In the reflow soldering apparatus for obtaining electrical continuity between the electrode of the substrate and the terminal electrode of the electronic component,
In the substrate transport process, a first region for increasing the temperature of the substrate, and a plurality of the substrates are displaced from the transport path in a direction perpendicular to the substrate surface and heated and held for a necessary time. A reflow soldering apparatus comprising two regions and a third region for cooling the substrate.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008140868A JP2009289973A (en) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Reflow soldering method and reflow soldering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008140868A JP2009289973A (en) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Reflow soldering method and reflow soldering apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009289973A true JP2009289973A (en) | 2009-12-10 |
Family
ID=41458908
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008140868A Pending JP2009289973A (en) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Reflow soldering method and reflow soldering apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2009289973A (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012066257A (en) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Athlete Fa Kk | Apparatus for reflow soldering |
CN102485399A (en) * | 2010-12-06 | 2012-06-06 | 西安中科麦特电子技术设备有限公司 | Heat recycling backflow welding machine |
JP2014167967A (en) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Denso Corp | Thermal treatment apparatus |
KR20160001934A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | 주식회사 하이박 | high-degree vacuum brazing equipment for three room type |
CN106964862A (en) * | 2016-01-13 | 2017-07-21 | 谢玉强 | Save reflow machine |
CN113305391A (en) * | 2021-07-02 | 2021-08-27 | 深圳市顺达成电子设备有限公司 | Hot air solidifying and cooling furnace |
CN113471335A (en) * | 2021-07-19 | 2021-10-01 | 杭州康奋威科技股份有限公司 | Battery string production line |
-
2008
- 2008-05-29 JP JP2008140868A patent/JP2009289973A/en active Pending
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012066257A (en) * | 2010-09-21 | 2012-04-05 | Athlete Fa Kk | Apparatus for reflow soldering |
CN102485399A (en) * | 2010-12-06 | 2012-06-06 | 西安中科麦特电子技术设备有限公司 | Heat recycling backflow welding machine |
JP2014167967A (en) * | 2013-02-28 | 2014-09-11 | Denso Corp | Thermal treatment apparatus |
KR20160001934A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-07 | 주식회사 하이박 | high-degree vacuum brazing equipment for three room type |
KR101601206B1 (en) * | 2014-06-30 | 2016-03-08 | 주식회사 하이박 | high-degree vacuum brazing equipment for three room type |
CN106964862A (en) * | 2016-01-13 | 2017-07-21 | 谢玉强 | Save reflow machine |
CN113305391A (en) * | 2021-07-02 | 2021-08-27 | 深圳市顺达成电子设备有限公司 | Hot air solidifying and cooling furnace |
CN113305391B (en) * | 2021-07-02 | 2023-01-03 | 深圳市顺达成电子设备有限公司 | Hot air solidifying and cooling furnace |
CN113471335A (en) * | 2021-07-19 | 2021-10-01 | 杭州康奋威科技股份有限公司 | Battery string production line |
CN113471335B (en) * | 2021-07-19 | 2023-04-07 | 杭州康奋威科技股份有限公司 | Battery string production line |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009289973A (en) | Reflow soldering method and reflow soldering apparatus | |
US8807416B2 (en) | Reflow soldering system | |
KR100524841B1 (en) | Reflow soldering method and reflow soldering apparatus | |
JP3786091B2 (en) | Electronic device manufacturing apparatus, electronic device manufacturing method, and electronic device manufacturing program | |
KR100831597B1 (en) | System for mounting electronic device | |
JP2011119544A (en) | Reflow device | |
US20130263445A1 (en) | Reflow Soldering Apparatus and Method | |
JP3770237B2 (en) | Electronic device manufacturing apparatus and electronic device manufacturing method | |
JP5533650B2 (en) | Automatic soldering equipment | |
JP2010026507A (en) | Local heating device | |
JP2004006649A (en) | System, process and program for manufacturing electronic device | |
KR101705441B1 (en) | Carrying heating device | |
JP5975165B1 (en) | Lid opening / closing mechanism and soldering device | |
JPH0215872A (en) | Soldering device | |
KR101094340B1 (en) | Reflow apparatus | |
JP2004214553A (en) | Reflow furnace | |
JP4778998B2 (en) | Reflow device | |
JP2007281271A (en) | Solder heating device and method therefor | |
JP2007035774A (en) | Reflow soldering equipment and reflow soldering method | |
JP2002144076A (en) | Reflow furnace and its treating method | |
JP5503605B2 (en) | Soldering reflow device | |
JP2013004789A (en) | Reflow device | |
JP2009295810A (en) | Liquid reflow equipment | |
JPH1098262A (en) | Reflowing apparatus | |
JP2001007506A (en) | Reflow soldering method and the device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20100910 |
|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Effective date: 20100915 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 |