JP2634449B2 - 気相式はんだ付け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、気相式はんだ付け装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 第３図に示されるように、従来の気相式はんだ付け装
置は、蒸気槽11の底部に液槽部12が形成され、この液槽
部12に収容された不活性溶剤13がヒータ14により加熱さ
れ、蒸発されて、一対の立上げ板15の間に飽和蒸気相16
が形成され、そして、外部のワーク予加熱用プリヒータ
21、ワーク搬入側ダクト部22のワーク搬入口23、蒸気凝
縮用冷却コンデンサ24、前記飽和蒸気相16、ワーク搬出
側ダクト部25の蒸気凝縮用冷却コンデンサ26およびワー
ク搬出口27を経てワーク搬送コンベヤ28が設けられてい
る。

そうして、前記ワーク搬送コンベヤ28によって蒸気槽
11の内部に搬入されたワーク29は、飽和蒸気相16の気相
潜熱によってリフローはんだ付けされる。

前記ワーク予加熱用プリヒータ21は、ワークを飽和蒸
気相16によって高温で加熱する前にワークをリフロー温
度以下で予加熱することにより、表面実装はんだ付けに
おいて生ずるマンハッタン現象、ウィッキング現象等の
不良現象を防止する電気的ヒータである。

（発明が解決しようとする課題） このように、従来の、蒸気槽11の外部に設けられたプ
リヒータ21によって予加熱しているので、ワークに塗布
されたフラックスの垂れ等によって、このプリヒータ21
が汚れ易く、掃除等のメンテナンス上の問題がある。ま
た、この外部のプリヒータ21と蒸気槽内の飽和蒸気相16
との間には前記冷却コンデンサ24があるので、プリヒー
タ21によっていったん温度上昇されたワーク温度が冷却
コンデンサ24によって温度降下し、プリヒータ21の効果
が半減する問題がある。

本発明は、リフローはんだ付けする前のワーク加熱領
域において、メンテナンス上およびワーク温度プロファ
イル上の問題を改善できる気相式はんだ付け装置を提供
することを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 本発明は、蒸気槽11の内部に形成された飽和蒸気相16
の気化潜熱を利用してリフローはんだ付けを行う気相式
はんだ付け装置において、前記蒸気槽11の内部がワーク
搬入側からワーク搬出側にわたって、ワーク29をプリヒ
ートする予加熱蒸気域51と、ワーク温度を全体にわたっ
て均一化する均一加熱蒸気域52と、リフローはんだ付け
を行う本加熱蒸気域53とに区画形成されたものである。

（作用） 本発明は、予加熱蒸気域51では飽和蒸気相16aの上側
にあるリフロー温度以下の高温雰囲気が持つ熱によりワ
ーク温度が上昇され、均一気熱蒸気域52では飽和蒸気相
16bの上側にあるリフロー温度以下の高温雰囲気が持つ
熱によりワーク29の場所によって異なる温度が均一化さ
れ、そして、本加熱蒸気域53において飽和蒸気相16c内
の気化潜熱によりリフローはんだ付けがなされる。

（実施例） 以下、本発明を第１図および第２図に示される実施例
を参照して詳細に説明する。なお、第３図の従来例と同
様の部分には同一符号を付してその説明を省略する。

第１図に示されるように、ベース31の上側に３分割さ
れたシーズヒータ14a,14b,14cが傾斜状に設けられ、こ
の各ヒータ14a,14b,14cの上側に蒸気槽11の底板32が設
けられている。蒸気槽11の液槽部12の内部には、ワーク
搬入側の仕切板33および上下動自在のベーパレベル調整
板34と、中央部の仕切板35および上下動自在のベーパレ
ベル調整板36と、ワーク搬出側の外周板37および内周板
38とが設けられている。前記外周板37の上部と内周板38
の上部との間には蒸気吐出ノズル39が設けられている。
このノズル39は、蒸気槽11のワーク進行方向と平行の壁
面の内側にも形成されている。

前記内周板38の下側、前記外周板37の下側、前記仕切
板35の下側および前記仕切板33の下側には、それぞれ通
液間隙41,42,43,44,45が設けられ、そして、傾斜された
底板32上の最も低い部分には排液口46が設けられてい
る。したがって、この排液口46を開口したとき、液槽部
12内に収容されている不活性溶剤（商品名フロリナー
ト）13は、前記各通液間隙41〜45を経てこの排液口46に
集まる。

前記蒸気槽11の内部は、ワーク搬入側からワーク搬出
側にわたって、予加熱蒸気域51と、均一加熱蒸気域52
と、本加熱蒸気域53とに区画形成されている。予加熱蒸
気域51は、前記仕切板33と仕切板35との間に形成され、
ワーク29をプリヒートする領域である。また、均一加熱
蒸気域52は、前記仕切板35と外周板37との間に形成さ
れ、ワーク温度を全体にわたって均一化する領域であ
る。また、本加熱蒸気域53は、前記蒸気吐出ノズル39で
囲まれた範囲内に形成され、リフローはんだ付けを行う
領域である。

前記予加熱蒸気域51の上部には、シーズヒータ14aへ
の通電を制御するための温度センサ61が設けられてお
り、前記均一加熱蒸気域52の上部には、シーズヒータ14
bへの通電を制御するための温度センサ62が設けられて
おり、前記本加熱蒸気域53の上部には、シーズヒータ14
cへの通電を制御するための温度センサ63が設けられて
いる。そうして、センサ61は低温設定用であるから、こ
のセンサ61で制御される飽和蒸気相16aはワーク搬送レ
ベルの下側にあり、また、センサ62は中温設定用である
から、このセンサ62で制御される飽和蒸気相16bはワー
ク搬送レベルの近傍にあり、また、センサ63は高温設定
用であるから、このセンサ63で制御される飽和蒸気相16
cはワーク搬送レベルより上側にあり、ワークとしての
基板および表面実装部品はこの飽和蒸気相16cの内部で
搬送される。なお、蒸気槽11の天板64は、各段の飽和蒸
気相16a,16b,16cに対応して、搬送方向に向って上昇傾
斜状に設けられている。

次に、第１図に示された実施例の作用を第２図も参照
して説明する。

予加熱蒸気域51では飽和蒸気相16aの上側にあるリフ
ロー温度以下の高温雰囲気がワーク29の上側にも回り込
み、この高温雰囲気が持つ熱により基板および基板上の
実装部品が加熱され、ワーク温度が第２図に示されるよ
うに上昇される。このとき、実装基板の進行側はＡで示
される曲線を描いて急速に温度上昇され、また、実装基
板の中央部はＢで示される曲線を描いて温度上昇され、
また、実装基板の反進行側はＣで示される曲線を描いて
緩かに温度上昇される。このように、予加熱蒸気域51で
はワークの場所によって温度にばらつきがある。

このワークが予加熱蒸気域51から均一加熱蒸気域52に
移送されると、この均一加熱蒸気域52ではリフロー温度
以下ではあるが予加熱蒸気域51より高温の雰囲気がワー
ク29の上側にも回り込み、この高温雰囲気が持つ熱によ
りワーク29の場所によって異なる温度が第２図に示され
るように均一化される。

最後に、このワーク29が均一加熱蒸気域52から本加熱
蒸気域53に移送されると、この本加熱蒸気域53において
飽和蒸気相16cが有する気化潜熱により、ワークはリフ
ロー温度以上の高温（215℃）まで温度上昇し、このワ
ークに塗布されているクリームはんだが溶融され、リフ
ローはんだ付けがなされる。この本加熱蒸気域53では、
ワーク29の４方の蒸気吹出ノズル39からワーク上に飽和
蒸気相が強制的に送り込まれ、基板上に実装部品が確実
にリフローはんだ付けされる。また、４方のノズル39か
ら吹出される蒸気によって飽和蒸気相16cの拡散が防止
される。

なお、以上の実施例では３分割された蒸気域51,52,53
を示したが、これらの蒸気域をさらに細かく分割形成し
ても良い。そうすれば、最適な温度プロファイルを得る
ことができる。

〔発明の効果〕 本発明によれば、蒸気槽の内部に予加熱蒸気域および
均一加熱蒸気域を設け、高温雰囲気の熱によりリフロー
はんだ付け前のワーク加熱を行うようにしたから、従来
のワークプリヒート用電気ヒータのようなメンテナンス
の問題がなく、また、予加熱蒸気域および均一加熱蒸気
域の両域を設けることによりワーク全体を均一にプリヒ
ートでき、そして、このワーク温度を低下させることな
く本加熱蒸気域に移送して、この本加熱蒸気域にて連続
的にリフローはんだ付けを行うことができ、最適な温度
プロファイルでのはんだ付けが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の気相式はんだ付け装置の一実施例を示
す断面図、第２図はそのワーク温度プロファイルを示す
グラフ、第３図は従来の気相式はんだ付け装置を示す断
面図である。 11……蒸気槽、16……飽和蒸気相、29……ワーク、51…
…予加熱蒸気域、52……均一加熱蒸気域、53……本加熱
蒸気域。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】蒸気槽の内部に形成された飽和蒸気相の気
   化潜熱を利用してリフローはんだ付けを行う気相式はん
   だ付け装置において、前記蒸気槽の内部がワーク搬入側
   からワーク搬出側にわたって、ワークをプリヒートする
   予加熱蒸気域と、ワーク温度を全体にわたって均一化す
   る均一加熱蒸気域と、リフローはんだ付けを行う本加熱
   蒸気域とに区画形成されたことを特徴とする気相式はん
   だ付け装置。