JP3130837U - 熱風と赤外線の複合リフロー式はんだ付け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワークに良質なはんだ接合点を得る熱風と赤外線との複合リフロー式はんだ付け装置を提供する。
【解決手段】熱風による加熱方式と赤外線輻射熱による加熱方式との両方を複合した、熱風と赤外線の複合リフロー式はんだ付け装置であり、特にボール・グリッド・アレイパッケージを使う場合のリフロー式はんだ付け装置である。炉体内における溶接ユニットに設けられた搬送用コンベヤの上部と下部は一定の距離に離れており、個々にコントロール可能な複数の熱風送風機と複数の赤外線輻射源と複数のヒータが設けられた複数のヒートユニットが配置されている。赤外線輻射源による均一の加熱がされ、併せて熱風送風機による一定温度の熱風がワークに吹き付けられる。
【選択図】図１

Description

本考案は、熱風による加熱方式と赤外線輻射熱による加熱方式の両方を複合した熱風と赤外線との複合リフロー式はんだ付け装置に係り、特に、ボール・グリッド・アレイパッケージ（略してＢＧＡ、ＩＣ側にボール状のはんだがあらかじめ形成されているＩＣパッケージ）を使う場合のリフロー式はんだ付け装置であり、ヒートユニット内に熱風と赤外線との２つの熱源を持つリフロー式はんだ付け装置。

ICパッケージ製造工程の技術と材料の進歩につれて、電子部品とプリント基板の接合方法は主に２つに分けることがでる。一つは、スルーホール型(Pin Through Hole 略してPTH、また挿入型とも言う) 、もう一つは面実装型(Surface Mount Technology 略してSMT)であり、スルーホールの配置形態には、片側、両側、四方面、裏面の４種である。これらは、微小化、高密度化が進んでおり、パッケージのデザインと内部構造も多様に変化しており、例えば、電子部品から伸びているリードとソルダボール（Solder Ball）はボール・グリッド・アレイ（Ball Grid Array略してＢＧＡ）と呼ぶパッケージに移り代わった。

前記ＢＧＡパッケージ技術は、現在において最も進んだ、最もポピュラーな技術のひとつであり、すでにノートブックＰＣのメモリーやマザーボードのチップセット等、大規模な電子回路に至るまであらゆる分野で応用されている。

ＢＧＡパッケージ技術の優れた点としては、まず小型であるということ、第２には多機能、高性能、高い信頼性があげられる。微小化、軽量化を追及することは常に電子業界の目標となっており、パッケージの体積が小さくなれば、チップ類の総体積も減ることになる。今後は同じ体積でさらに多くのチップを入れることが可能になる。

また、電子部品とプリント基版のＢＧＡパッケージを使った溶接には、はんだ付け装置の加熱が必要である。従来の方法では、はんだ付け装置の上部に設置された熱風送風機による加熱のみで、溶接ユニットのワーク（例：プリント基版とその基板上の電子部品等）に加熱を与えていたが、これには改善すべき問題点がある。まず、パッケージのリードが微小化、薄型化しており、熱風送風機の加熱を与えると、はんだボールの上下の表面部分が加熱されてしまい、はんだボールが均一に加熱されず、ワーク上のリードと部品が上手く接合されないことと、熱風送風機の加熱方式では温度を下げることが難しく、はんだ付け不良が起こり、リードの接合における失敗率が高まると同時に接合点も不安定なもので、生産、市場競争にも影響が出てしまう恐れがある。

本考案は、ヒートユニット内に熱風と赤外線との２つの熱源を持ったリフロー式はんだ付け装置を使って、ワークに良質なはんだ接合点を提供することを目的とする。

上記の目的を達成する為、本考案は、はんだ付け装置の炉体内に、個々にコントロール可能な複数の熱風送風機と複数の赤外線輻射源との複数のヒータが設けられた複数のヒートユニットが設けられ、赤外線輻射源により均一の加熱がされると、ワークが赤外線輻射熱を浴び、ワーク上のリードに適量に供給されたはんだが溶接され、電子回路が遮断される等の生産に影響を及ぼすことがなく、併せて熱風送風機による一定温度の熱風がワークに吹き付けられることで、ワーク上のリードとはんだボールとに均一の加熱がされて、はんだ付けがなされ、ワークの接合成功率をアップさせると同時に接合点をより確実なものとすることができる。

本考案は、熱風送風機と赤外線輻射源との複合加熱により、ワークのパッケージのリードとはんだボールとに均一に加熱を与えることが可能としたリフロー式はんだ付け装置であり、熱風送風機と赤外線輻射源との複合加熱は温度を下げることが可能で、ワークの接合成功率をアップさせると同時に接合点をより確実なものにできる効果がある。

以下、図面を参照して本考案の実施例を説明する。

図１、図２は本考案の実施例に係る熱風と赤外線との複合リフロー式はんだ付け装置を示す斜視図、及び熱風と赤外線輻射源との複合加熱の形態を示す斜視図である。

この実施例は、ボール・グリッド・アレイパッケージ（略してＢＧＡ，ＩＣ側にボール状のはんだがあらかじめ形成されているＩＣパッケージ）を使用する場合の赤外線輻射熱源１４による加熱と、熱風送風機１３による加熱とを併用したはんだ付け装置である。すなわち、この実施例は、ヒートユニット内に熱風と赤外線との２つの熱源を持つリフロー式はんだ付け装置１である。リフロー式はんだ付け装置１は、炉体１１と、ワーク搬送用コンベア１２と、複数の熱風送風機１３と、複数の赤外線輻射源１４と、複数のヒータ１５とを備えている。そのうち、ワーク搬送用コンベア１２は、炉体１１内の溶接ユニットに設けられ、ワーク２（例：プリント基版とその基板上の電子部品等）はコンベヤで搬送されるが、このワーク搬送用コンベア１２は一般的なのでここでは説明しない。

複数の熱風送風機１３は、個々にコントロール可能で、炉体１１内の搬送用コンベヤ１２の上部と下部の一定の距離をあけたところに設けられている。これら熱風送風機１３は、コントロールされた一定温度の熱風をワーク２に吹き付けることができるようになっている。

複数の赤外線輻射源１４は、個々にコントロール可能で、炉体１１内の搬送用コンベヤ１２の上部と下部の一定の距離をあけたところに設けられている。これら赤外線輻射源１４は、コントロールされ均一の加熱をワーク２に与えて、ワークの予熱状態を保ち、併せて熱風送風機１３による複合過熱をワーク２に吹き付けることで、ワーク２はパッケージのリードとはんだボールに均一の加熱がされ、はんだ付けがなされる。

複数のヒータ１５は、個々にコントロール可能で、炉体１１内の搬送用コンベヤ１２の上部と下部の一定の距離をあけたところに設けられ、熱風の発熱源となる。

前記熱風送風機１３と赤外線輻射源１４とは、隣り合って設けられている。

ただ、リフロー式はんだ付け装置１内の赤外線輻射源１４の設置位置及び配置数は、実際に応用が効くのでここではその数を指定しない。

本考案の実施例に係る熱風と赤外線との複合リフロー式はんだ付け装置を示す斜視図である。 本実施例の熱風と赤外線との複合リフロー式はんだ付け装置の熱風と赤外線輻射源の複合加熱の形態を示す説明図である。

符号の説明

１、 はんだ付け装置
１１、炉体
１２、ワーク搬送用コンベアー
１３、熱風送風機
１４、赤外線輻射源
１５、ヒーター
２、ワーク

Claims (3)

1. 炉体と、
   該炉体内の溶接ユニットに設けられワークを搬送する搬送用コンベヤと、
   該搬送用コンベヤの上部に一定の距離をあけたところに設けられた個々にコントロールが可能で一定温度の熱風をワークに吹き付ける複数の熱風送風機と、
   前記搬送用コンベヤの上部に一定の距離をあけたところに設けられた個々にコントロールが可能で均一の加熱を提供し熱風送風機との複合過熱をワークに吹き付ける複数の赤外線輻射源と、
   前記搬送用コンベヤの上部と下部に一定の距離をあけたところに設置された熱風の発熱源となる複数のヒータと、
   を備えたことを特徴とする熱風と赤外線の複合リフロー式はんだ付け装置。
2. 前記熱風送風機と赤外線輻射源は、更に搬送用コンベヤの下部の一定の距離を離したところにも同様に設置されていることを特徴とする請求項１記載の熱風と赤外線の複合リフロー式はんだ付け装置。
3. 前記熱風送風機と赤外線輻射源は、上下に隣り合って設けられていることを特徴とする請求項１記載の熱風と赤外線の複合リフロー式はんだ付け装置。

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