JP3043435B2 - Reflow soldering apparatus and reflow soldering method - Google Patents
Reflow soldering apparatus and reflow soldering methodInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はプリント基板やハイブリ
ッドＩＣにおける部品半田付け工程において用いられる
リフロー半田付け装置およびリフロー半田付け方法に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflow soldering apparatus and a reflow soldering method used in a component soldering process for a printed circuit board or a hybrid IC.
【０００２】[0002]
【従来の技術】プリント基板等の基板上に電子部品を実
装するため、基板上に形成されたペースト状半田の上に
電子部品を搭載し、次いでリフロー半田付け装置に搬入
して、ここでペースト状半田を加熱溶解し、電子部品を
基板に半田付けするリフロー半田付け工法が一般に用い
られている。2. Description of the Related Art In order to mount an electronic component on a substrate such as a printed circuit board, the electronic component is mounted on a paste-like solder formed on the substrate and then carried into a reflow soldering apparatus, where the paste is applied. A reflow soldering method of heating and melting a solder in a shape and soldering an electronic component to a substrate is generally used.
【０００３】リフロー半田付け装置は、基板を搬入・搬
送・搬出する搬送機構、装置内に搬入された基板を半田
の融点以下の所定温度まで加熱する予熱炉、予熱炉から
送られてきた基板を半田の融点以上の温度まで加熱し半
田を溶解して電子部品を基板に接合するリフロー本体炉
を一般に備えている。[0003] The reflow soldering apparatus includes a transport mechanism for loading, transporting, and unloading the substrate, a preheating furnace for heating the substrate carried into the apparatus to a predetermined temperature equal to or lower than the melting point of the solder, and a substrate sent from the preheating furnace. Generally, a reflow furnace is provided which heats the solder to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder to melt the solder and join the electronic component to the substrate.
【０００４】ペースト状半田を加熱する熱源としては、
赤外線か熱風を用いるのが一般であるが、通常のリフロ
ー半田付け装置においては、基板が加熱中大気に晒され
ているので、基板や半田の酸化が生じ、半田ボール、半
田未接合、ブリッジ等の半田付け不良が発生するという
問題が生じた。又リフロー半田付け工程の後に行われる
洗浄工程で用いられるフロン１１３の使用が厳しく制限
されるようになり、洗浄工程を省略したいという要望が
非常に強くなっている。しかし洗浄工程を省略するため
には、ペースト状半田に含まれるフラックス成分の残渣
を低減し、特にペースト状半田に含まれる塩素系の活性
成分を低減することによって、半田付け後の製品の高温
高湿下における長期の信頼性を確保する必要がある。As a heat source for heating the paste solder,
In general, infrared or hot air is used. However, in a normal reflow soldering apparatus, since the substrate is exposed to the atmosphere during heating, oxidation of the substrate and solder occurs, and solder balls, solder unbonded, bridges, etc. Has a problem that soldering failure occurs. Also, the use of Freon 113 used in the cleaning process performed after the reflow soldering process has been severely restricted, and there has been a strong demand to omit the cleaning process. However, in order to omit the cleaning process, the residue of the flux component contained in the paste solder is reduced, and in particular, the chlorine-based active component contained in the paste solder is reduced, so that the high temperature of the product after soldering is increased. It is necessary to ensure long-term reliability under wet conditions.
【０００５】そこで塩素系の活性成分を少なくしたＲＭ
Ａ（Ｒｏｓｉｎ Ｍｉｌｄ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ）と呼
ばれるペースト状半田が開発されたが、この半田は活性
力が低く濡れ性があまりよくないため、大気中でリフロ
ーを行った場合、十分な濡れ性が確保できないという問
題があった。[0005] Therefore, RM containing less chlorine-based active ingredients
Paste solder called A (Rosin Mild Activated) has been developed. However, since this solder has low activation power and poor wettability, sufficient wettability cannot be secured when reflow is performed in air. was there.
【０００６】このような事情で、リフロー半田付け装置
の内部を窒素等の不活性ガス雰囲気としたものを用いる
ことにより、基板や電子部品の加熱中の酸化を防止し、
濡れ性の改善を図ることが行われている。[0006] Under such circumstances, by using the inside of the reflow soldering apparatus in an atmosphere of an inert gas such as nitrogen, it is possible to prevent oxidation during heating of the substrate and electronic parts.
Attempts have been made to improve wettability.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】不活性ガス雰囲気中で
リフローを行う場合、大気雰囲気中の場合に比較し、濡
れ性は改善されるが、ＲＭＡタイプのペースト状半田を
使用した場合にはまだ十分といえず、特に半田ボールの
発生が問題となる。これは不活性ガス雰囲気中において
もまだ数１０ｐｐｍの酸素が残存していることが原因と
考えられる。When the reflow is performed in an inert gas atmosphere, the wettability is improved as compared with the case in the air atmosphere. However, when the RMA type paste solder is used, the reflow is still not performed. It is not sufficient, and the generation of solder balls is a problem. This is considered to be because several tens of ppm of oxygen still remain in the inert gas atmosphere.
【０００８】又不活性ガス雰囲気中でリフローを行って
もペースト状半田に含まれるフラックス残渣は低減でき
ない。ペースト状半田に含まれるフラックス量を更に低
減する方法も考えられるが、半田印刷工程において微小
なパターンの印刷が困難になるので、得策ではない。[0008] Even when reflow is performed in an inert gas atmosphere, the flux residue contained in the paste solder cannot be reduced. Although a method of further reducing the amount of flux contained in the paste-like solder is conceivable, it is not advisable because it becomes difficult to print a fine pattern in the solder printing process.
【０００９】又不活性ガス雰囲気中でリフローを行う場
合、不活性ガスの消費量がかなり多くなるためランニン
グコストが高くつくという問題がある。Further, when reflow is performed in an inert gas atmosphere, there is a problem that the running cost is high because the consumption of the inert gas is considerably large.
【００１０】更にＩＣパッケージ中に含まれる水分によ
ってリフロー時にパッケージクラックが発生するという
問題がある。これを防止するためにリフロー前に１００
℃以上の温度に加熱して水分を除去する方法や防湿梱包
を行う方法があるが、工程数や作業時間の増大を招くと
いう問題がある。Further, there is a problem that package cracks occur during reflow due to moisture contained in the IC package. To prevent this, 100
There are a method of removing water by heating to a temperature of not less than ° C. and a method of performing moisture-proof packing. However, there is a problem that the number of steps and work time are increased.
【００１１】本発明は上記諸問題点を解決することを目
的とする。An object of the present invention is to solve the above problems.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のリフロー半田付け装置は、基板を搬入、搬
送、搬出する搬送機構と、装置内に搬入された基板を半
田の融点以下の所定温度まで加熱する予熱炉と、予熱炉
から搬送された基板を半田の融点以上の温度まで加熱す
るリフロー本体炉とを備えたリフロー半田付け装置であ
って、前記予熱炉内を不活性ガス雰囲気とし、前記予熱
炉の炉内圧を１気圧以下の減圧状態でかつ０．２気圧よ
り高くすると共に、リフロー本体炉の炉内雰囲気は不活
性ガスを使用しないで真空状態としたことを特徴とす
る。上記発明において、間欠的に移動する搬送機構と、
予熱炉とリフロー本体炉との間に位置し、基板が前記予
熱炉から前記リフロー本体炉へ搬入されるときのみ開
き、前記搬送機構の間欠動に同期して開閉するシャッタ
ーと、前記搬送機構の間欠動に同期して予熱炉内に不活
性ガスを供給する手段と、前記搬送機構の間欠動に同期
して予熱炉内から気体を吸引する手段とを設けた構成と
すると好適である。In order to achieve the above-mentioned object, a reflow soldering apparatus according to the present invention comprises a transport mechanism for loading, transporting, and unloading a substrate, and a substrate loaded into the apparatus, the melting point of which is lower than the melting point of the solder. A reflow soldering apparatus comprising a preheating furnace for heating to a predetermined temperature, and a reflow main furnace for heating a substrate conveyed from the preheating furnace to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder, wherein the inside of the preheating furnace is an inert gas. The atmosphere in the preheating furnace is reduced to a pressure of 1 atm or less and higher than 0.2 atm, and the atmosphere in the furnace of the reflow furnace is set to a vacuum without using an inert gas. I do. In the above invention, a transport mechanism that moves intermittently,
A shutter that is located between the preheating furnace and the reflow main furnace, opens only when the substrate is carried into the reflow main furnace from the preheating furnace, and opens and closes in synchronization with the intermittent movement of the transfer mechanism; It is preferable that a means for supplying an inert gas into the preheating furnace in synchronization with the intermittent movement and a means for sucking gas from the inside of the preheating furnace in synchronization with the intermittent movement of the transfer mechanism be provided.
【００１３】また、上記目的を達成するために、本発明
のリフロー半田付け方法は、予熱炉内に搬入された基板
を半田の融点以下の所定温度まで加熱し、予熱炉からリ
フロー本体炉に搬送された基板を半田の融点以上の温度
まで加熱するリフロー半田付け方法であって、前記予熱
炉内を不活性ガス雰囲気とし、前記予熱炉の炉内圧を１
気圧以下の減圧状態でかつ０．２気圧より高くすると共
に、リフロー本体炉の炉内雰囲気は不活性ガスを使用し
ないで真空状態としたことを特徴とする。In order to achieve the above object, a reflow soldering method according to the present invention comprises heating a substrate carried into a preheating furnace to a predetermined temperature equal to or lower than the melting point of the solder, and transferring the substrate from the preheating furnace to a reflow main furnace. A reflow soldering method for heating the substrate to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder, wherein the inside of the preheating furnace is set to an inert gas atmosphere and the furnace pressure of the preheating furnace is set to 1
The method is characterized in that the pressure in the reflow furnace is reduced to a pressure not higher than the atmospheric pressure and higher than 0.2 atm.
【００１４】[0014]
【作用】本発明によると、不活性ガス雰囲気内で予熱す
ることにより、基板、半田の酸化を予熱工程においても
防止することができることに加えて、予熱炉の炉内圧を
１気圧以下に減圧しているため、ペースト状半田に含ま
れる溶剤成分を除去でき、半田形状が変形するのを防止
できる。更に、予熱炉の炉内圧を０．２気圧より高くし
ているので、溶剤が急激に飛散し、半田パターンの形状
がくずれ気泡状の空孔を残すという不具合をも防止でき
る。According to the present invention, by preheating in an inert gas atmosphere, oxidation of the substrate and solder can be prevented even in the preheating step, and the pressure in the preheating furnace is reduced to 1 atm or less. Therefore, the solvent component contained in the paste solder can be removed, and the solder shape can be prevented from being deformed. Furthermore, since the furnace pressure of the preheating furnace is set higher than 0.2 atm, it is possible to prevent a problem that the solvent is rapidly scattered and the shape of the solder pattern is destroyed to leave air bubbles.
【００１５】さらに本発明によると、予熱工程でペース
ト状半田に含まれる溶剤成分を除去できる上に、リフロ
ー本体炉は不活性ガスを使用しない真空状態としている
ため、リフロー工程にてペースト状半田に含まれるフラ
ックスを溶剤、気化して飛散させ取り除き、基板上のフ
ラックス残渣はほとんどなくなり、リフロー工程後にお
ける基板洗浄工程の省略が可能になり、あるいは基板洗
浄工程で用いるフロン１１３等の溶剤の使用量を削減す
ることができる。また、リフロー本体炉は真空状態であ
るので、溶剤状態の半田中からブローホールが除去され
る。しかも、リフロー本体炉の炉内雰囲気を真空状態と
しているので、加熱中に生じる基板および半田の酸化を
確実に防止でき、酸素残存量を不活性ガス雰囲気よりも
さらに少なくできるので、従来の不活性ガス雰囲気のみ
を用いたものよりも一層効果的に酸化を防止できる。Further, according to the present invention, the solvent component contained in the paste solder can be removed in the preheating step, and the reflow main furnace is in a vacuum state without using an inert gas. The contained flux is removed by evaporating and scattering the solvent, and the flux residue on the substrate is almost eliminated, and the substrate cleaning step after the reflow step can be omitted, or the amount of the solvent such as Freon 113 used in the substrate cleaning step can be used. Can be reduced. Further, since the reflow main furnace is in a vacuum state, blow holes are removed from the solder in the solvent state. In addition, since the atmosphere in the furnace of the reflow main furnace is kept in a vacuum state, oxidation of the substrate and solder generated during heating can be reliably prevented, and the amount of residual oxygen can be further reduced as compared with the inert gas atmosphere. Oxidation can be more effectively prevented than that using only a gas atmosphere.
【００１６】又リフロー本体炉では窒素等の不活性ガス
を使用しないので、装置全体としての不活性ガス使用量
が減少し、ランニングコストを低減することができる。Since the reflow main furnace does not use an inert gas such as nitrogen, the amount of inert gas used in the entire apparatus is reduced and the running cost can be reduced.
【００１７】更にリフロー本体炉においてＩＣパッケー
ジ中に含まれる水分を除去することが可能となり、リフ
ロー時に生じるパッケージクラックを防止することがで
きる。Further, it is possible to remove moisture contained in the IC package in the reflow main furnace, and it is possible to prevent package cracks generated during reflow.
【００１８】また、基板が予熱炉からリフロー本体炉へ
搬送されるときのみ予熱炉とリフロー本体炉とを遮断す
るシャッターが開き、このシャッターが閉じているとき
のみ予熱炉内で不活性ガスの供給と吸引が行なわれるよ
うに構成すると、不活性ガスが予熱炉からリフロー本体
炉へ流入することを防止し、各々予熱炉内、リフロー本
体炉内の雰囲気を良好に維持することができる。Further, a shutter for shutting off the preheating furnace and the reflow main furnace is opened only when the substrate is transferred from the preheating furnace to the reflow main furnace, and an inert gas is supplied in the preheating furnace only when the shutter is closed. When suction is performed, inert gas can be prevented from flowing from the preheating furnace to the reflow main furnace, and the atmospheres in the preheating furnace and the reflow main furnace can be favorably maintained.
【００１９】[0019]
【実施例】以下本発明の実施例について図面を参照しな
がら説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２０】図１に示すリフロー半田付け装置は、装置
内に搬入された基板１を半田の融点以下の所定温度まで
加熱する予熱炉２、予熱炉２から送られてきた基板１を
半田の融点以上の温度まで加熱し半田を溶解して電子部
品を基板１に接合するリフロー本体炉３、及び基板１を
装置内に搬入し、予熱炉２及びリフロー本体炉３に順次
搬送した後、装置外に搬出するコンベヤ（搬送機構）４
を備えている。In the reflow soldering apparatus shown in FIG. 1, a preheating furnace 2 for heating a substrate 1 carried into the apparatus to a predetermined temperature equal to or lower than the melting point of the solder, and a substrate 1 sent from the preheating furnace 2 is heated to the melting point of the solder. After heating to the above temperature to melt the solder and join the electronic components to the substrate 1, the reflow main furnace 3 and the substrate 1 are carried into the apparatus, and are sequentially transferred to the preheating furnace 2 and the reflow main furnace 3. Conveyor (transport mechanism) 4
It has.
【００２１】基板１はリフロー工程の前に、ペースト状
半田が印刷され、このペースト状半田上に電子部品が搭
載されており、コンベヤ４によって前記予熱炉２に搬入
される。Before the reflow process, the substrate 1 is printed with paste solder, and electronic components are mounted on the paste solder. The electronic component is carried by the conveyor 4 into the preheating furnace 2.
【００２２】予熱炉２は窒素ガスボンベ５に接続され内
部が窒素雰囲気に維持されている。The preheating furnace 2 is connected to a nitrogen gas cylinder 5 and the inside thereof is maintained in a nitrogen atmosphere.
【００２３】外部と予熱炉２との間には気密性の高い搬
入シャッタ６が設けられ、基板１の搬入時にのみ開くよ
うになっている。基板１の搬入後、予熱炉２の内部は１
ａｔｍ以下に減圧され、好ましくは０．７〜０．２ａｔ
ｍ程度に減圧される。このため予熱炉２は真空ポンプ７
に接続されている。又予熱炉２は赤外線ヒータ等のヒー
タ８を備えていて、基板１を均一に約１５０℃に加熱す
るように構成されている。予熱温度は基板１の種類に応
じて設定されることが好ましく、ヒータ８の加熱を調節
可能なようにすると好適である。A highly airtight loading shutter 6 is provided between the outside and the preheating furnace 2, and is opened only when the substrate 1 is loaded. After loading the substrate 1, the inside of the preheating furnace 2 is 1
atm or less, preferably 0.7 to 0.2 atm
m. Therefore, the preheating furnace 2 uses the vacuum pump 7
It is connected to the. The preheating furnace 2 includes a heater 8 such as an infrared heater, and is configured to uniformly heat the substrate 1 to about 150 ° C. The preheating temperature is preferably set according to the type of the substrate 1, and it is preferable that the heating of the heater 8 can be adjusted.
【００２４】予熱炉２に搬入された基板１に関して、予
熱効果と減圧効果とによって、ペースト状半田中から溶
剤が除去される現象が生じる。０．７ａｔｍ程度から溶
剤除去現象が生じ、減圧されるにつれてそれが顕著にな
る。しかし予熱炉２内の圧力が０．２ａｔｍ以下となる
と、溶剤が急激に飛散するため半田パターンの形状がく
ずれ気泡状の空孔を残すという現象が生じ、好ましくな
い。With respect to the substrate 1 carried into the preheating furnace 2, a phenomenon occurs in which the solvent is removed from the paste solder due to the preheating effect and the pressure reducing effect. A solvent removal phenomenon occurs from about 0.7 atm, and becomes more remarkable as the pressure is reduced. However, when the pressure in the preheating furnace 2 becomes 0.2 atm or less, the solvent is rapidly scattered, and the shape of the solder pattern is destroyed, leaving a phenomenon that air bubbles are left, which is not preferable.
【００２５】リフロー本体炉３は予熱炉２に隣接して設
けられ、両者間には気密性の高いシャッタ９が配設され
ている。このシャッタ９は予熱炉２からリフロー本体炉
３へ基板１が搬入されるときにのみ開く。又リフロー本
体炉３と外部との間には気密性の高い搬出シャッタ１０
が設けられている。この搬出シャッタ１０は基板１が外
部へ搬出されるときにのみ開く。リフロー本体炉３は真
空ポンプ７によって常時真空吸引され、その内部が真空
雰囲気になるように構成されている。この真空雰囲気の
真空度は１〜１０-4Ｔｏｒｒ、好ましくは１０-1〜１０
-3Ｔｏｒｒに設定される。The reflow main furnace 3 is provided adjacent to the preheating furnace 2, and a highly airtight shutter 9 is provided between the two. The shutter 9 is opened only when the substrate 1 is loaded from the preheating furnace 2 to the reflow main furnace 3. A highly airtight discharge shutter 10 is provided between the reflow furnace 3 and the outside.
Is provided. The unloading shutter 10 opens only when the substrate 1 is unloaded outside. The main body 3 of the reflow furnace is always evacuated by a vacuum pump 7 so that the inside thereof has a vacuum atmosphere. The degree of vacuum in this vacuum atmosphere is 1 to 10 -4 Torr, preferably 10 -1 to 10 Torr.
-3 Set to Torr.
【００２６】リフロー本体炉３内には赤外線ヒータ等の
ヒータ１１が設けられ、基板１を半田融点以上に加熱
し、電子部品を基板１に接合するように構成されてい
る。その加熱温度は共晶半田を用いた場合２３０℃程度
が適当である。なお、リフロー本体炉３と真空ポンプ７
とを接続する真空吸引路中にはフィルタ１２が配されて
いる。A heater 11 such as an infrared heater is provided in the reflow furnace 3, and is configured to heat the substrate 1 to a temperature equal to or higher than the melting point of solder and to join electronic components to the substrate 1. An appropriate heating temperature is about 230 ° C. when eutectic solder is used. The reflow furnace 3 and the vacuum pump 7
The filter 12 is disposed in a vacuum suction path connecting the two.
【００２７】リフロー本体炉３内の基板１は、真空状態
で半田融点以上の高温状態の下におかれるので、溶融状
態の半田中からブローホールが除去されると共に、フラ
ックス成分は気化して飛散する。気化したフラックス成
分は真空ポンプ７によって吸引され、フィルタ１２に捕
獲される。気化したフラックス成分は温度の低下に伴っ
て次第に固化するので、真空ポンプ７の内部に侵入する
ことは好ましくないため、前記フィルタ１２が設けられ
ている。Since the substrate 1 in the reflow furnace 3 is placed in a high-temperature state above the melting point of the solder in a vacuum state, blow holes are removed from the molten solder, and the flux component is vaporized and scattered. I do. The vaporized flux component is sucked by the vacuum pump 7 and captured by the filter 12. Since the vaporized flux component gradually solidifies as the temperature decreases, it is not preferable to enter the inside of the vacuum pump 7, and thus the filter 12 is provided.
【００２８】リフロー本体炉３内の真空度が１Ｔｏｒｒ
以上だとフラックス成分や半田中のブローホールの除去
が不十分となる。他方前記真空度が１０-4Ｔｏｒｒ以下
では溶融した半田が飛散するようになるので好ましくな
く、前述のように真空度を設定する必要がある。The degree of vacuum in the reflow furnace 3 is 1 Torr
As described above, the removal of the flux components and the blow holes in the solder becomes insufficient. On the other hand, if the degree of vacuum is 10 -4 Torr or less, the molten solder is scattered, which is not preferable, and the degree of vacuum needs to be set as described above.
【００２９】コンベヤ４は間欠的に移動し、一群の基板
１を予熱炉２に搬入すると同時に、他群の基板１を予熱
炉２からリフロー本体炉３に移動させ、更に他の群の基
板１をリフロー本体炉３から外部に搬出する。又搬入シ
ャッタ６、シャッタ９、搬出シャッタ１０は、コンベヤ
４の間欠動に同期して開閉し、窒素ガスボンベ５からの
予熱炉２への窒素ガス供給、予熱炉２からの気体真空吸
引もコンベヤ４の間欠動に対する所定タイミングで行わ
れる。The conveyor 4 moves intermittently to carry one group of substrates 1 into the preheating furnace 2 and, at the same time, move another group of substrates 1 from the preheating furnace 2 to the main body furnace 3 for reflow. From the reflow furnace 3 to the outside. The carry-in shutter 6, the shutter 9, and the carry-out shutter 10 are opened and closed in synchronization with the intermittent movement of the conveyor 4, and supply of the nitrogen gas from the nitrogen gas cylinder 5 to the preheating furnace 2 and vacuum suction of the gas from the preheating furnace 2 are also performed. Is performed at a predetermined timing with respect to the intermittent movement.
【００３０】リフロー本体炉３から搬出された基板１
は、ブロア１３から吹き出されたエアーによって、速や
かに冷却される。The substrate 1 unloaded from the reflow furnace 3
Is quickly cooled by the air blown from the blower 13.
【００３１】表１は上記のリフロー半田付け装置を用い
てリフローを行った場合と、従来のリフロー法で行った
場合とにおけるフラックス残渣量を比較して示してい
る。Table 1 shows a comparison of the amount of flux residue between the case where reflow is performed using the above-described reflow soldering apparatus and the case where reflow is performed by a conventional reflow method.
【００３２】[0032]
【表１】 [Table 1]
【００３３】この表１より明らかなように本発明によれ
ば、フラックス残渣量を大幅に低減することができる。As apparent from Table 1, according to the present invention, the amount of flux residue can be greatly reduced.
【００３４】又表２は半田接合部中のブローホールの発
生数をＸ線透過検査装置により測定した結果、及びパッ
ケージクラックの発生数を、夫々本発明による場合と従
来法による場合と比較して示したものである。Table 2 shows the results of measurement of the number of blowholes generated in the solder joints by an X-ray transmission inspection apparatus, and the number of package cracks generated by the present invention and the conventional method, respectively. It is shown.
【００３５】[0035]
【表２】 [Table 2]
【００３６】この表２より明らかなように、本発明によ
れば、ブローホール除去、パッケージクラック発生防止
に顕著な効果が発揮されることが分かる。As is evident from Table 2, according to the present invention, a remarkable effect is achieved in removing blowholes and preventing the occurrence of package cracks.
【００３７】図２に示す実施例は、リフロー本体炉３の
前後に予備室１４、１５を配し、リフロー本体炉３の炉
内の真空度を維持することに有利なように構成したもの
である。前側の予備室１４内にはヒータ１６が設けられ
ていて、基板１を予熱温度に保つようにしている。又前
後の予備室１４、１５は共に真空ポンプ７に接続されて
いて、リフロー本体炉３と大気との中間の真空度に保た
れている。更にリフロー本体炉３内にはガラスマッフル
１７が配されている。図２において、１８、１９、２
０、１０ａは夫々気密性を備えたシャッタである。他の
構成は図１に示すものと共通するので、共通符号を付し
てその説明を省略する。In the embodiment shown in FIG. 2, preliminary chambers 14 and 15 are arranged before and after the reflow main furnace 3 so as to be advantageous in maintaining the degree of vacuum in the reflow main furnace 3. is there. A heater 16 is provided in the front preliminary chamber 14 so as to maintain the substrate 1 at a preheating temperature. The front and rear auxiliary chambers 14 and 15 are both connected to the vacuum pump 7 and are maintained at a vacuum degree intermediate between the reflow furnace 3 and the atmosphere. Further, a glass muffle 17 is provided in the reflow furnace 3. In FIG. 2, 18, 19, 2
Reference numerals 0 and 10a denote shutters each having airtightness. Other configurations are the same as those shown in FIG. 1, and therefore, the same reference numerals are given and the description thereof will be omitted.
【００３８】[0038]
【発明の効果】本発明によれば、基板及び半田の酸化を
防止し、フラックス残渣を低減できるので、ＲＭＡタイ
プのような活性度の低いペースト状半田でも十分な濡れ
性を確保でき、半田ボール、ブリッジ不良、半田未接合
の発生を防止でき、かつブローホールの発生を防止でき
るリフロー半田付け装置を提供することができる。According to the present invention, the oxidation of the substrate and the solder can be prevented and the flux residue can be reduced, so that sufficient wettability can be ensured even with a paste-like solder having low activity such as RMA type, and the solder ball can be obtained. In addition, it is possible to provide a reflow soldering apparatus that can prevent occurrence of bridge failure and unjoined solder, and can prevent occurrence of blowholes.
【図１】本発明の実施例を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.
【図２】本発明の他の実施例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing another embodiment of the present invention.
１ 基板 ２ 予熱炉 ３ リフロー本体炉 ４ 搬送機構 ５ 窒素ガスボンベ ７ 真空ポンプ ８ ヒータ １１ ヒータ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Preheating furnace 3 Reflow main furnace 4 Transport mechanism 5 Nitrogen gas cylinder 7 Vacuum pump 8 Heater 11 Heater
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ // Ｂ２３Ｋ 101:40 (56)参考文献 特開 昭63−250898（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−155564（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−88966（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−150760（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭57−50132（ＪＰ，Ｙ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 1/00 - 3/08 H05K 3/34 507 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI // B23K 101: 40 (56) References JP-A-63-250898 (JP, A) JP-A-2-155564 (JP, A JP-A-61-88966 (JP, A) JP-A-63-150760 (JP, U) JP-A-57-50132 (JP, Y2) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B23K 1/00-3/08 H05K 3/34 507
Claims (7)
と、装置内に搬入された基板を半田の融点以下の所定温
度まで加熱する予熱炉と、予熱炉から搬送された基板を
半田の融点以上の温度まで加熱するリフロー本体炉とを
備えたリフロー半田付け装置であって、前記予熱炉内を
不活性ガス雰囲気とし、前記予熱炉の炉内圧を１気圧以
下の減圧状態でかつ０．２気圧より高くすると共に、リ
フロー本体炉の炉内雰囲気は不活性ガスを使用しないで
真空状態としたことを特徴とするリフロー半田付け装
置。A transport mechanism for loading, transporting, and unloading the substrate, a preheating furnace for heating the substrate loaded into the apparatus to a predetermined temperature equal to or lower than a melting point of the solder, and a melting point of the solder conveyed from the preheating furnace. A reflow soldering apparatus comprising: a reflow soldering furnace for heating to the above temperature, wherein the inside of the preheating furnace is an inert gas atmosphere, the furnace pressure of the preheating furnace is reduced to 1 atm or less, and 0.2 A reflow soldering apparatus characterized in that the pressure is higher than the atmospheric pressure and the furnace atmosphere of the reflow main furnace is in a vacuum state without using an inert gas.
請求項１記載のリフロー半田付け装置。2. The reflow soldering apparatus according to claim 1, wherein the furnace pressure of the preheating furnace is set to 0.7 atm or less.
Ｔｏｒｒとした請求項１または２記載のリフロー半田付
け装置。3. The degree of vacuum in the reflow furnace is 1 to 10 -4.
3. The reflow soldering apparatus according to claim 1, wherein the apparatus is Torr.
内に飛散したフラックス成分を吸引する吸引手段を設け
た請求項１ないし３のいずれか１項に記載のリフロー半
田付け装置。4. The reflow soldering apparatus according to claim 1, wherein the reflow main furnace is provided with suction means for suctioning a flux component scattered in the reflow main furnace.
リフロー本体炉との間に位置し、基板が前記予熱炉から
前記リフロー本体炉へ搬入されるときのみ開き、前記搬
送機構の間欠動に同期して開閉するシャッターと、前記
搬送機構の間欠動に同期して予熱炉内に不活性ガスを供
給する手段と、前記搬送機構の間欠動に同期して予熱炉
内から気体を吸引する手段とを設けた請求項１ないし４
のいずれか１項に記載のリフロー半田付け装置。5. A transfer mechanism intermittently moved, located between a preheating furnace and a reflow main furnace, and opened only when a substrate is loaded from the preheating furnace into the reflow main furnace, wherein the transfer mechanism intermittently opens. A shutter that opens and closes in synchronization with the movement, a unit that supplies an inert gas into the preheating furnace in synchronization with the intermittent movement of the transfer mechanism, and a gas that is suctioned from the preheating furnace in synchronization with the intermittent movement of the transfer mechanism. And means for performing the operation.
The reflow soldering apparatus according to any one of the preceding claims.
以下の所定温度まで加熱し、予熱炉からリフロー本体炉
に搬送された基板を半田の融点以上の温度まで加熱する
リフロー半田付け方法であって、前記予熱炉内を不活性
ガス雰囲気とし、前記予熱炉の炉内圧を１気圧以下の減
圧状態でかつ０．２気圧より高くすると共に、リフロー
本体炉の炉内雰囲気は不活性ガスを使用しないで真空状
態としたことを特徴とするリフロー半田付け方法。6. A reflow soldering method for heating a substrate carried into a preheating furnace to a predetermined temperature equal to or lower than the melting point of solder, and heating the substrate conveyed from the preheating furnace to a temperature equal to or higher than the melting point of solder. The inside of the preheating furnace is an inert gas atmosphere, the furnace pressure of the preheating furnace is reduced to 1 atm or less and higher than 0.2 atm, and the furnace atmosphere of the reflow main furnace is inert gas. A reflow soldering method characterized in that a vacuum state is established without using a solder.
Ｔｏｒｒとした請求項６記載のリフロー半田付け装置。7. The degree of vacuum in the reflow furnace is 1 to 10 -4.
7. The reflow soldering apparatus according to claim 6, wherein the apparatus is Torr.
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