JP3127023B2 - 不活性ガス発生装置を用いたはんだ付け方法 - Google Patents
不活性ガス発生装置を用いたはんだ付け方法Info
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- JP3127023B2 JP3127023B2 JP03332279A JP33227991A JP3127023B2 JP 3127023 B2 JP3127023 B2 JP 3127023B2 JP 03332279 A JP03332279 A JP 03332279A JP 33227991 A JP33227991 A JP 33227991A JP 3127023 B2 JP3127023 B2 JP 3127023B2
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- oxygen
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/012—Soldering with the use of hot gas
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
【０００１】
【発明の分野】本発明は例えば電子部品等のはんだ付け
方法に関する。
方法に関する。
【０００２】
【従来技術の問題点】従来、電子部品のはんだ付けは空
気雰囲気中で行なわれていたために、活性の高いフラッ
クスを使用する必要があった。高活性のフラックスは、
はんだ付け前の部品及び母材の接合面の清浄化、あるい
は、酸素によるはんだ付け中の再酸化を抑える力が強
く、はんだ付け品質を良好とするがはんだ付け後に残留
するフラックス残渣は、配線パターンの腐食や吸湿によ
る絶縁性の劣化等の問題点をもっていた。これらの問題
を解決するために、フロン、トリクロロエタン等により
洗浄する必要があった。しかし、洗浄工程は、コスト・
時間を必要とするうえに環境破壊につながるので多くの
洗浄剤の使用が規制されてきている。
気雰囲気中で行なわれていたために、活性の高いフラッ
クスを使用する必要があった。高活性のフラックスは、
はんだ付け前の部品及び母材の接合面の清浄化、あるい
は、酸素によるはんだ付け中の再酸化を抑える力が強
く、はんだ付け品質を良好とするがはんだ付け後に残留
するフラックス残渣は、配線パターンの腐食や吸湿によ
る絶縁性の劣化等の問題点をもっていた。これらの問題
を解決するために、フロン、トリクロロエタン等により
洗浄する必要があった。しかし、洗浄工程は、コスト・
時間を必要とするうえに環境破壊につながるので多くの
洗浄剤の使用が規制されてきている。
【０００３】そこで、無洗浄でもフラックス残渣の信頼
性の高い低活性型フラックスが開発され、更に窒素ガス
等の不活性ガス中でのはんだ付け用の超低活性フラック
スによるはんだ付け方法も最近実用化されてきた。
性の高い低活性型フラックスが開発され、更に窒素ガス
等の不活性ガス中でのはんだ付け用の超低活性フラック
スによるはんだ付け方法も最近実用化されてきた。
【０００４】はんだ付に使用される窒素ガスの供給方法
としては、液化窒素ガスを蒸発させて使用するのが一般
的であったが、比較的高価なこと、あるいは、液化窒素
ガスの様な高純度（低酸素濃度）が必要とされない場合
には、ＰＳＡ（圧力変動吸着）式または膜式窒素ガス発
生装置が多く使用されるようになってきた。
としては、液化窒素ガスを蒸発させて使用するのが一般
的であったが、比較的高価なこと、あるいは、液化窒素
ガスの様な高純度（低酸素濃度）が必要とされない場合
には、ＰＳＡ（圧力変動吸着）式または膜式窒素ガス発
生装置が多く使用されるようになってきた。
【０００５】従来の窒素ガスを用いたはんだ付方法で
は、液化窒素ガスを蒸発させた窒素ガスあるいは発生装
置から発生した常温の窒素ガスを流量計等を通して直接
はんだ付装置内に導入していたため、常温の窒素ガスに
より、はんだ付けされる基板や部品が冷却され、基板や
部品の予熱が不充分であったり、同一の基板でも場所に
より温度差が発生し、はんだ付けが均一にできないこと
が多かった。
は、液化窒素ガスを蒸発させた窒素ガスあるいは発生装
置から発生した常温の窒素ガスを流量計等を通して直接
はんだ付装置内に導入していたため、常温の窒素ガスに
より、はんだ付けされる基板や部品が冷却され、基板や
部品の予熱が不充分であったり、同一の基板でも場所に
より温度差が発生し、はんだ付けが均一にできないこと
が多かった。
【０００６】
【発明の構成】本発明は、不活性ガス発生装置により発
生させた常温の少量の酸素を含む不活性ガスと水素ガス
供給手段により供給される常温の水素ガスを酸化触媒を
充填した触媒筒に通し、該不活性ガス中に存在する酸素
ガスと該水素ガスとを反応させ、その不活性ガス中の酸
素ガスの全部又は１部を除去し、そして反応熱により加
熱された高温の不活性ガスをはんだ付け装置内に導入し
てはんだ付けを行なうことを特徴とするはんだ付け方法
に関する。
生させた常温の少量の酸素を含む不活性ガスと水素ガス
供給手段により供給される常温の水素ガスを酸化触媒を
充填した触媒筒に通し、該不活性ガス中に存在する酸素
ガスと該水素ガスとを反応させ、その不活性ガス中の酸
素ガスの全部又は１部を除去し、そして反応熱により加
熱された高温の不活性ガスをはんだ付け装置内に導入し
てはんだ付けを行なうことを特徴とするはんだ付け方法
に関する。
【０００７】本発明を詳しく説明すると、例えばＰＳＡ
又は膜式の窒素ガス発生装置を用いて発生させた低濃
度、例えば 0.5〜１％の酸素を含む窒素ガス等の不活性
ガスを、水素ガス供給手段により供給される水素ガスを
所定比率に混合した後、高活性の酸化触媒を充填した触
媒筒に通し、Ｏ2＋２Ｈ2→２Ｈ2Ｏの発熱反応により不
活性ガス中の酸素の全部又は１部を除去し、更に発熱反
応によりガスを加熱する。典型的には１％の酸素を含む
窒素ガスを触媒により水素と反応させると、ガス温度は
約１６０℃上昇し、必要なガスの予熱は達成される。
又は膜式の窒素ガス発生装置を用いて発生させた低濃
度、例えば 0.5〜１％の酸素を含む窒素ガス等の不活性
ガスを、水素ガス供給手段により供給される水素ガスを
所定比率に混合した後、高活性の酸化触媒を充填した触
媒筒に通し、Ｏ2＋２Ｈ2→２Ｈ2Ｏの発熱反応により不
活性ガス中の酸素の全部又は１部を除去し、更に発熱反
応によりガスを加熱する。典型的には１％の酸素を含む
窒素ガスを触媒により水素と反応させると、ガス温度は
約１６０℃上昇し、必要なガスの予熱は達成される。
【０００８】このようにＯ2とＨ2との反応による触媒に
はＤＥＯＸＯ（商品名）などに代表される白金、パラジ
ウム、ロジウム等の貴金属をＡｌ2Ｏ3に担持させたもの
や、Ｍｎ，Ｃｕ、Ｎｉ等の酸化物からなる触媒が使用で
きる。
はＤＥＯＸＯ（商品名）などに代表される白金、パラジ
ウム、ロジウム等の貴金属をＡｌ2Ｏ3に担持させたもの
や、Ｍｎ，Ｃｕ、Ｎｉ等の酸化物からなる触媒が使用で
きる。
【０００９】従来の窒素ガス発生装置を用いたはんだ付
装置の構成を図１に示す。発生装置１により発生した窒
素ガスを流量計２−ａを通してはんだ付装置３へ導入し
ていた。従って導入される窒素ガスは、発生装置の能力
に応じた濃度の酸素ガスを含み、温度は常温である。
装置の構成を図１に示す。発生装置１により発生した窒
素ガスを流量計２−ａを通してはんだ付装置３へ導入し
ていた。従って導入される窒素ガスは、発生装置の能力
に応じた濃度の酸素ガスを含み、温度は常温である。
【００１０】一方本発明の好ましい態様によれば図２の
如く、発生装置１により発生させた窒素ガスを流量計２
−ａにより、水素ガス供給設備４により供給される水素
ガスを流量計２−ａを通し所定量混合したガスを、触媒
筒５を通してはんだ付装置３へ導入する。触媒筒５を出
たガスは、１で発生した窒素ガス中の酸素濃度と、２−
ａ，２−ｂの夫々の流量を調節することにより、所定量
のＯ2の濃度を含むか、又は、酸素を含まず発熱反応に
より予熱されたガスである。
如く、発生装置１により発生させた窒素ガスを流量計２
−ａにより、水素ガス供給設備４により供給される水素
ガスを流量計２−ａを通し所定量混合したガスを、触媒
筒５を通してはんだ付装置３へ導入する。触媒筒５を出
たガスは、１で発生した窒素ガス中の酸素濃度と、２−
ａ，２−ｂの夫々の流量を調節することにより、所定量
のＯ2の濃度を含むか、又は、酸素を含まず発熱反応に
より予熱されたガスである。
【００１１】
【発明の効果】ガラスエポキシ基板を用いて、同一基板
内の温度差を測定した。図３に従来法を、図４に本発明
による方法を用いた場合の温度プロファイルを示す。
内の温度差を測定した。図３に従来法を、図４に本発明
による方法を用いた場合の温度プロファイルを示す。
【００１２】従来法では、ピーク時の温度差が２５℃で
あったが、本法では温度差が１０℃になっている。また
予熱部での基板内温度差も小さくより均一に加熱されて
いる。
あったが、本法では温度差が１０℃になっている。また
予熱部での基板内温度差も小さくより均一に加熱されて
いる。
【００１３】本発明では水素ガスと反応する不活性ガス
中の酸素ガスは、そのために不活性ガス中に加えるので
はない。不活性ガス発生装置から生ずるもっとも発生量
の多い電力原単位の低い、云い換えれば最も経済的に安
価な不活性ガス中には必然的に或る濃度の酸素ガスが含
まれている。本発明ではその酸素ガスと水素と反応させ
て不活性ガスを加熱すると同時に、不活性ガス中の酸素
を除去する役目を果すのである。勿論水素と反応前の不
活性ガス中に少量の酸素を加える態様も本発明に包含さ
れる。
中の酸素ガスは、そのために不活性ガス中に加えるので
はない。不活性ガス発生装置から生ずるもっとも発生量
の多い電力原単位の低い、云い換えれば最も経済的に安
価な不活性ガス中には必然的に或る濃度の酸素ガスが含
まれている。本発明ではその酸素ガスと水素と反応させ
て不活性ガスを加熱すると同時に、不活性ガス中の酸素
を除去する役目を果すのである。勿論水素と反応前の不
活性ガス中に少量の酸素を加える態様も本発明に包含さ
れる。
【図１】従来技術のはんだ付装置の概略図。
【図２】本発明の好ましい態様のはんだ付装置の概略
図。
図。
【図３】従来法による装置内の温度プロファイル。
【図４】本発明による装置内の温度プロファイル。
１：窒素発生装置 ２−ａ：窒素
ガス流量計 ２−ｂ：水素ガス流量計 ３：はんだ付
け装置 ４：水素ガス供給装置 ５：触媒筒
ガス流量計 ２−ｂ：水素ガス流量計 ３：はんだ付
け装置 ４：水素ガス供給装置 ５：触媒筒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−227133（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−371367（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−78059（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−190967（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23K 31/02 B01J 23/40 B23K 101:42
Claims (4)
- 【請求項１】 不活性ガス発生装置により発生させた常
温の少量の酸素を含む不活性ガスと水素ガス供給手段に
より供給される常温の水素ガスを酸化触媒を充填した触
媒筒に通し、該不活性ガス中に存在する酸素ガスと該水
素ガスとを反応させ、その不活性ガス中の酸素ガスの全
部又は１部を除去し、そして反応熱により加熱された高
温の不活性ガスをはんだ付け装置内に導入して電子部品
等のはんだ付けを行なうことを特徴とする電子部品等の
はんだ付け方法。 - 【請求項２】 触媒は貴金属触媒である請求項１の方
法。 - 【請求項３】 該不活性ガスと該水素ガスを流量計等で
一定の比率に混合した後、触媒筒へ導入することからな
る請求項１の方法。 - 【請求項４】 前記不活性ガス中に存在する酸素ガス濃
度は0.5〜1％である請求項１の方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03332279A JP3127023B2 (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 不活性ガス発生装置を用いたはんだ付け方法 |
| AU30008/92A AU3000892A (en) | 1991-12-16 | 1992-12-09 | Soldering method that employs inert gas generator |
| CA002085081A CA2085081A1 (en) | 1991-12-16 | 1992-12-10 | Soldering method that employs inert gas generator |
| DE69217542T DE69217542T2 (de) | 1991-12-16 | 1992-12-14 | Lötverfahren und -vorrichtung |
| EP92311398A EP0547860B1 (en) | 1991-12-16 | 1992-12-14 | Soldering method and apparatus |
| ZA929787A ZA929787B (en) | 1991-12-16 | 1992-12-17 | Soldering method that employs inert gas generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP03332279A JP3127023B2 (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 不活性ガス発生装置を用いたはんだ付け方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05185271A JPH05185271A (ja) | 1993-07-27 |
| JP3127023B2 true JP3127023B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=18253175
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP03332279A Expired - Fee Related JP3127023B2 (ja) | 1991-12-16 | 1991-12-16 | 不活性ガス発生装置を用いたはんだ付け方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0547860B1 (ja) |
| JP (1) | JP3127023B2 (ja) |
| AU (1) | AU3000892A (ja) |
| CA (1) | CA2085081A1 (ja) |
| DE (1) | DE69217542T2 (ja) |
| ZA (1) | ZA929787B (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19955659A1 (de) * | 1999-11-19 | 2001-05-31 | Messer Griesheim Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum flussmittelfreien Löten mit reaktivgasangereicherten Metallschmelzen |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4568277A (en) * | 1983-12-20 | 1986-02-04 | International Business Machines Corporation | Apparatus for heating objects to and maintaining them at a desired temperature |
| KR930000784B1 (ko) * | 1988-03-21 | 1993-02-04 | 유니온 카바이드 코포레이션 | 다영역공정에서 흐름바이어스를 조절하는 방법 및 장치 |
-
1991
- 1991-12-16 JP JP03332279A patent/JP3127023B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-12-09 AU AU30008/92A patent/AU3000892A/en not_active Abandoned
- 1992-12-10 CA CA002085081A patent/CA2085081A1/en not_active Abandoned
- 1992-12-14 DE DE69217542T patent/DE69217542T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-14 EP EP92311398A patent/EP0547860B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-12-17 ZA ZA929787A patent/ZA929787B/xx unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| ZA929787B (en) | 1993-10-18 |
| CA2085081A1 (en) | 1993-06-17 |
| EP0547860A1 (en) | 1993-06-23 |
| EP0547860B1 (en) | 1997-02-19 |
| JPH05185271A (ja) | 1993-07-27 |
| AU3000892A (en) | 1993-06-17 |
| DE69217542D1 (de) | 1997-03-27 |
| DE69217542T2 (de) | 1997-06-05 |
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Legal Events
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