JP2523730B2 - 加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、プリント回路基板（以後基板と略す）等を
加熱する装置に係り、特に基板に電子部品を装着した
後、リフローはんだ付けするための加熱装置やハイブリ
ッドIC製造用の加熱装置に関するものである。

従来の技術 従来、基板にはんだ材料を塗布し電子部品を装着した
後、加熱リフローする装置やハイブリッドIC製造用の加
熱装置には、熱風による加熱，赤外線による加熱，ある
いは蒸気潜熱を利用した加熱等がある。

しかしながら、上記のいずれの方法や装置においても
実際に基板等を生産する場合には、あらかじめ生産しよ
うとする基板に温度センサー、例えば熱電対等をはりつ
けた状態で加熱装置の中を通して基板の加熱装置内温度
を測定すると同時に、はんだの溶け具合いやペーストの
乾燥具合い或は樹脂の硬化具合いを見て、加熱条件等を
決定していた。

以下図面を参照しながら、上述した従来の加熱装置の
うち加熱リフロー装置について、図面を参照しながら説
明する。

第４図は従来の赤外線加熱方式による加熱リフフロー
装置の基本構成を示す概略図である。第４図において、
１は予熱用ヒーターで、２はリフロー用ヒーターであ
る。３は被加熱物の冷却用ファンである。４は被加熱物
の搬送用コンベアである。５は温度測定用基板であり、
６は温度測定用熱電対である。

以上のように構成された加熱リフロー装置について、
以下その動作を説明する。

まず実装基板等を生産するに当たり、加熱リフロー装
置の電源を入れ基板を加熱できる状態にする。そしてあ
る一定時間放置後、所定の温度条件になっているかどう
か確認するために、温度測定用基板５に熱電対６を適宜
張り付け、熱電対６の他端７を記録用のペンレコーダー
等（図示せず）へつなぎ、入り口の矢印８の所から温度
測定用基板５を装置内に入れる。そして該基板５の温度
が予熱用ヒーター１とリフロー用ヒーター２及び冷却用
ファン３で温度コントロールされ、所定の温度に成って
いることを確認後、実際の生産基板を流し始める。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような方法では、生産開始時点の
温度状態は分かっていても、実際に生産中の基板温度が
どういう状態にあるのか分からないまま生産しているこ
とになる。その結果、加熱ヒーターは同じ条件で加熱し
ていても、周りの環境や、生産タクトの変化による装置
内基板枚数の変化等により、実際の生産基板の温度は変
化していることが多く、はんだ付け不良の原因になって
いた。

本発明は上記問題点に鑑み、生産中の実際の基板温度
を測定しながら、基板の温度コントロールをすることに
より、はんだ付け不良の発生しない加熱装置を提供する
ものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために、本発明の加熱装置は、
所定位置に設けられた接触式温度計のセンサー部を該被
加熱物に接触させることにより被加熱物の温度を測定す
るという構成を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、生産中の被加熱物で
ある基板等の温度を測定しながら、温度コントロールす
るので、被加熱物の温度調整を正確にすることができ、
温度が原因で発生する不良のほとんどを防ぐことができ
ることとなる。

実 施 例 以下本発明の一実施例としてはんだリフロー装置を例
に図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例における加熱リフロー装置の
基本構造を示した概略図である。第１図において、９は
予熱用ヒーターで、10はリフロー用ヒーターである。11
は被加熱物である基板等の冷却用ファンである。12は被
加熱物である基板等の搬送用コンベアである。13は温度
状態確認用基板であり、14は基板温度測定用熱電対であ
る。さらに15は接触式温度計である。

以上のように構成された加熱リフロー装置について、
以下第１図及び第２図を用いてその動作を説明する。

第２図は加熱リフロー装置の温度状態確認用基板13の
概略図であり、実際の生産時に使用する基板と同じ基板
に電子部品16を装着し、はんだ付温度に加熱されてもず
れないよう接着剤または高温はんだで固定し、測定した
い点に熱電対14を取り付け、場合によっては耐熱性のあ
る粘着テープ14で熱電対14を固定する。

このような温度状態確認用基板13を第１図に示す加熱
リフロー装置の矢印18から入れ基板温度を測定する。該
基板13が所定の位置で停止したとき、接触式温度計15で
基板13の温度を測定し、熱電対14の測定結果との比較に
より補正係数をだし、接触式温度計の測定精度を確保し
ておくようにする。

このようにした状態で、実際の基板を加熱し、生産基
板が停止した時に、そのつど該基板の温度を測定すると
同時に、加熱ヒーターにフィードバックしたり、搬送用
コンベアのスピードや停止時間を調整したりする機能を
持たせる。

以上のように本実施例によれば、被加熱物例えば基板
等を間欠送りすると同時に、被加熱物が停止している間
に接触式温度計のセンサー部を該被加熱物に接触させる
ことにより被加熱物の温度を測定する機能を保持した加
熱リフロー装置にすることで、実際の基板温度を測定し
ながら加熱することができるので、その結果精度の良い
温度コントロールができ、ひいては不良の発生しないは
んだリフローが可能となった。

なお、本発明では接触式温度計の補正方法として熱電
対を例にしたが、実際の被加熱物の温度を測定できるも
のであれば、抵抗温度測定機等他の物でも良い。さらに
接触式温度計の取り付け位置を第３図に示すように予熱
ゾーンに設けてもよい。

発明の効果 以上のように本発明は、所定位置に設けられた接触式
温度計のセンサー部を該被加熱物に接触させることによ
り被加熱物の温度を測定するようにしたことにより、生
産中の被加熱物の温度を測定しながら、温度コントロー
ルするので、被加熱物の温度調整を正確にする事がで
き、温度が原因で発生する不良のほとんどを防ぐ事がで
きることとなる。

さらにこの方式は、赤外線による加熱方式以外にも熱
風による加熱方式や蒸気潜熱を利用した加熱方式におい
ても有効であると同時に、加熱リフロー装置のみならず
ハイブリッドIC製造用の乾燥炉や焼成炉、あるいはコー
ティング用樹脂の硬化装置においても有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例における加熱リフロー装
置の基板構造を示した概略正面図、第２図は加熱リフロ
ー装置の温度状態確認用基板の斜視図であり、第３図は
第２の実施例における加熱リフロー装置の概略正面図、
第４図は従来の赤外線加熱方式による加熱リフロー装置
の基本構成を示した概略正面図である。 ９……予熱用ヒーター、10……リフロー用ヒーター、12
……被加熱物である基板の搬送用コンベア、13……温度
状態確認用基板、14……熱電対、15……接触式温度計。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森 和弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 谷口 昌弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 実開 昭61−51734（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加熱物を加熱するためのヒーターと、前
   記被加熱物を所定距離搬送した後、所定時間停止する動
   作を繰り返すことで、間欠送りするコンベアとを具備
   し、所定位置に設けられた接触式温度計のセンサー部
   を、被加熱物が動いている時は該センサー部と被加熱物
   を離しておき、被加熱物が停止している時に該センサー
   部を被加熱物に接触させることにより、該加熱物の加熱
   中の温度を測定するようにしたことを特徴とする加熱装
   置。
2. 【請求項２】加熱中の被加熱物の温度を接触式温度計で
   測定しながら、該被加熱物の温度があらかじめ設定した
   温度になるようヒーター出力をコントロールすることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載の加熱装置。
3. 【請求項３】加熱中の被加熱物の温度を接触式温度計で
   測定しながら、該被加熱物の温度があらかじめ設定した
   温度になるようコンベアの停止時間あるいはコンベアの
   移動スピードをコントロールすることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の加熱装置。