JP3210537B2 - Reflow soldering method and apparatus - Google Patents

Reflow soldering method and apparatus

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JP3210537B2
JP3210537B2 JP00515695A JP515695A JP3210537B2 JP 3210537 B2 JP3210537 B2 JP 3210537B2 JP 00515695 A JP00515695 A JP 00515695A JP 515695 A JP515695 A JP 515695A JP 3210537 B2 JP3210537 B2 JP 3210537B2
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wiring board
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和弘 北村
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日本電熱計器株式会社
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494Heating methods for reflowing of solder

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、配線基板に予め供給し
ておいたはんだを加熱溶融してはんだ付けを行うリフロ
ーはんだ付け方法およびその装置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 method and apparatus for heating and melting solder previously supplied to a wiring board to perform soldering.

【0002】[0002]

【従来の技術】リフローはんだ付け装置を大別すると、
赤外線によって配線基板の加熱を行う赤外線加熱型リフ
ローはんだ付け装置と、熱風によって配線基板を加熱す
る熱風加熱型リフローはんだ付け装置とに分類すること
ができる。
2. Description of the Related Art Reflow soldering machines can be roughly classified into:
It can be classified into an infrared heating type reflow soldering apparatus that heats a wiring board by infrared rays and a hot air heating type reflow soldering apparatus that heats a wiring board by hot air.

【0003】図4は、従来の赤外線加熱型リフローはん
だ付け装置を示す側断面図で、図4は実公平5−154
19号公報(公知例1)からの抜粋である。すなわち、
加熱炉2内を搬送コンベア3で搬送される配線基板1を
面状ヒータ4から輻射される赤外線によって加熱し、リ
フローはんだ付けを行う装置である。
FIG. 4 is a side sectional view showing a conventional infrared heating type reflow soldering apparatus, and FIG.
It is an excerpt from No. 19 (known example 1). That is,
This is a device for heating the wiring board 1 conveyed by the conveyor 3 in the heating furnace 2 by infrared rays radiated from the planar heater 4 and performing reflow soldering.

【0004】赤外線加熱型リフローはんだ付け装置で
は、配線基板1への輻射伝熱量が概ねヒータ表面温度の
4乗に比例するため、配線基板1の温度が過度に上昇し
易い短所がある。そのため、放射温度計5等で配線基板
1の温度を測定し、目的とする加熱プロファイルとなる
ようにヒータ電力を調節する必要がある。ちなみに、公
知例1の技術では、面状ヒータ4に配線基板1の温度測
定用の孔6を設け、この孔6から放射温度計を用いて配
線基板1の温度を測定するように構成しているところに
特徴がある。
[0004] The infrared heating type reflow soldering apparatus has a disadvantage that the temperature of the wiring substrate 1 tends to rise excessively because the amount of radiant heat transferred to the wiring substrate 1 is approximately proportional to the fourth power of the heater surface temperature. Therefore, it is necessary to measure the temperature of the wiring board 1 with the radiation thermometer 5 or the like and adjust the heater power so as to obtain a desired heating profile. By the way, in the technique of the known example 1, a hole 6 for measuring the temperature of the wiring board 1 is provided in the sheet heater 4, and the temperature of the wiring board 1 is measured from the hole 6 using a radiation thermometer. There are features where you are.

【0005】図5は、従来の熱風加熱型リフローはんだ
付け装置を示す側断面図で、図5は特開平6−8706
8号公報(公知例2)からの抜粋である。すなわち、加
熱炉11内を搬送コンベア3で搬送される配線基板1
へ、ヒータ12で加熱された雰囲気(熱風)を送風機1
3で吹き当て加熱するリフローはんだ付け装置である。
そして、公知例2の技術においては、ヒータ12と配線
基板1との間に赤外線照射量を制御する赤外線制御体1
4を開閉自在に設けているところに特徴がある。
FIG. 5 is a side sectional view showing a conventional hot-air heating type reflow soldering apparatus, and FIG.
No. 8 (known example 2). That is, the wiring board 1 transported by the transport conveyor 3 in the heating furnace 11
To the atmosphere (hot air) heated by the heater 12
This is a reflow soldering apparatus for performing heating by spraying in step 3.
In the technique of the known example 2, the infrared controller 1 controls the amount of infrared irradiation between the heater 12 and the wiring board 1.
There is a feature in that 4 is provided to be freely opened and closed.

【0006】熱風加熱型リフローはんだ付け装置では、
配線基板1への伝熱量が熱風温度と風量(配線基板1の
表面風速)で規定されるため、本質的に熱風温度以上に
加熱されることはなく過熱の危険性が低い長所がある。
しかし、熱伝導率の大きい金属で覆われたような部品で
は昇温の速度が速くなり易い。そのため、赤外線加熱を
併用して部品の違いによる昇温速度の違いを少なくする
ように構成している。すなわち、雰囲気加熱用のヒータ
12から配線基板1へ照射される赤外線量を赤外線制御
体14で制御し、熱風加熱を行いつつ赤外線加熱を併用
できるように構成した技術である。
In a hot air heating type reflow soldering apparatus,
Since the amount of heat transfer to the wiring board 1 is defined by the hot air temperature and the air flow (surface wind speed of the wiring board 1), the heat is not essentially heated to a temperature higher than the hot air temperature, and the risk of overheating is low.
However, in a part covered with a metal having high thermal conductivity, the rate of temperature rise is likely to be high. For this reason, a configuration is employed in which the difference in the heating rate due to the difference in the components is reduced by using the infrared heating together. That is, this is a technique in which the amount of infrared rays emitted from the heater 12 for heating the atmosphere to the wiring board 1 is controlled by the infrared controller 14 so that infrared heating can be used while performing hot air heating.

【0007】一方、熱風加熱と赤外線加熱とを併用する
場合に、熱風加熱用のヒータ12と図示されていない配
線基板加熱用赤外線ヒータとを別々に設け、そして各ヒ
ータの電力制御を行ってそれぞれの加熱量を調節する構
成としたリフローはんだ付け装置もある。このようなリ
フローはんだ付け装置の場合においては、配線基板へ吹
き当てる熱風温度をセンサで検出してこの温度が目的値
で一定となるように雰囲気加熱用ヒータへの印加電力を
制御するが、赤外線ヒータへの印加電力についてはフィ
ードバック制御は行わず、目的とする印加電力にオープ
ン制御を行って赤外線照射量を調節する構成としてい
る。この構成は、赤外線加熱を補助的に使用する技術思
想に基づいている。
On the other hand, when both hot air heating and infrared heating are used, a heater 12 for hot air heating and an infrared heater (not shown) for heating a wiring board are separately provided, and power control of each heater is performed. There is also a reflow soldering apparatus configured to adjust the amount of heating. In the case of such a reflow soldering apparatus, the temperature of the hot air blown to the wiring board is detected by a sensor, and the electric power applied to the heater for atmosphere heating is controlled so that the temperature is constant at a target value. Feedback control is not performed on the power applied to the heater, and open control is performed on the target applied power to adjust the amount of infrared radiation. This configuration is based on the technical idea of using infrared heating in an auxiliary manner.

【0008】なお、以上のような赤外線加熱型リフロー
はんだ付け装置や熱風加熱型リフローはんだ付け装置の
加熱・伝熱特性の定量的分析、また熱風および赤外線併
用加熱の必要性については、日刊工業新聞社「表面実装
技術読本」(伊藤謹司 編著,1993年6月10日
初版第1刷)のP149〜P152 7.2.2赤外線
リフロー炉、7.2.3熱風リフロー炉、にも詳しく開
示されている。
The quantitative analysis of the heating and heat transfer characteristics of the above-described infrared heating type reflow soldering apparatus and hot air heating type reflow soldering apparatus, and the necessity of heating with both hot air and infrared rays are described in the Nikkan Kogyo Shimbun "Surface Mount Technology Reader" (edited by Kenji Ito, June 10, 1993)
The details are also disclosed in P149 to P152 7.2.2 infrared reflow furnace and 7.2.3 hot air reflow furnace of the first edition, the first printing.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】特開平6−87068
号公報(公知例2)の技術では、同一のヒータ12で雰
囲気加熱と配線基板1の赤外線加熱とを行うことができ
る長所があるものの、雰囲気加熱温度(熱風温度)と配
線基板1への赤外線照射量を独立して制御することがで
きない短所がある。例えば、雰囲気温度を上昇させるた
めにヒータ12の温度を上昇させると、ヒータ12から
の赤外線輻射量も増加し配線基板1への赤外線による伝
熱量も増加するからである。
Problems to be Solved by the Invention Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-87068
In the technique disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2 (known example 2), there is an advantage that the same heater 12 can be used for heating the atmosphere and the infrared heating of the wiring board 1. There is a disadvantage that the dose cannot be controlled independently. For example, when the temperature of the heater 12 is increased in order to increase the ambient temperature, the amount of infrared radiation from the heater 12 also increases, and the amount of heat transfer to the wiring board 1 by infrared radiation also increases.

【0010】また、赤外線ヒータを別に設けて赤外線ヒ
ータに目的とする一定の電力を印加する技術では、配線
基板1が搬送されている場合は、赤外線ヒータの表面温
度が低下し、搬送されていない場合は表面温度が上昇す
る。その他に、熱風の風量や熱風温度を調節・可変した
際にも赤外線ヒータの表面温度は変化する。ところで、
赤外線ヒータから配線基板への伝熱量は該赤外線ヒータ
の表面温度の4乗に規定されるので、配線基板の大きさ
の変化や搬送タクトが変化したり、熱風温度や風量調節
を行うと赤外線ヒータから配線基板への伝熱量も変化
し、結果的には熱風による伝熱量と赤外線による伝熱量
の比が変化し、配線基板の均一な加熱ができなくなる。
In the technique of separately providing an infrared heater and applying a desired constant power to the infrared heater, when the wiring board 1 is being transported, the surface temperature of the infrared heater is lowered and the infrared heater is not transported. In that case, the surface temperature rises. In addition, the surface temperature of the infrared heater also changes when the amount of hot air or the temperature of hot air is adjusted or changed. by the way,
The amount of heat transferred from the infrared heater to the wiring board is defined as the fourth power of the surface temperature of the infrared heater. Therefore, when the size of the wiring board or the transfer tact is changed, or when the hot air temperature or air volume is adjusted, the infrared heater is heated. The amount of heat transferred from the substrate to the wiring board also changes, and as a result, the ratio of the amount of heat transferred by hot air to the amount of heat transferred by infrared rays changes, making it impossible to uniformly heat the wiring board.

【0011】さらに、赤外線ヒータの表面温度が変化す
ると、その影響を受けて雰囲気温度も変化するので、雰
囲気加熱用ヒータへの印加電力が雰囲気温度を一定化す
る方向に制御させることになる。したがって、配線基板
が搬送されてくる度に、赤外線ヒータの表面温度が変化
しそれに伴って雰囲気加熱用ヒータの印加電力が雰囲気
温度を一定化する方向に制御される。そのため、熱風に
よる伝熱量と赤外線による伝熱量とが絶えず不安定に変
動し、配線基板の均一な加熱と加熱プロファイルの再現
性を阻害する。
Further, when the surface temperature of the infrared heater changes, the ambient temperature also changes under the influence of the change, so that the electric power applied to the heater for atmospheric heating is controlled so as to keep the ambient temperature constant. Therefore, each time the wiring substrate is transported, the surface temperature of the infrared heater changes, and accordingly, the applied power of the heater for atmosphere heating is controlled in a direction to make the atmosphere temperature constant. Therefore, the amount of heat transferred by the hot air and the amount of heat transferred by the infrared light constantly and unstablely fluctuate, thereby hindering uniform heating of the wiring board and reproducibility of the heating profile.

【0012】本発明の目的は、熱風による配線基板への
伝熱量と赤外線による配線基板への伝熱量とを独立し
て、安定に制御できるリフローはんだ付け方法を確立す
ることによって、配線基板の材質や大きさや配線基板に
搭載されている部品の種類等の変化に対応して、均一加
熱であり最適な加熱プロファイルを実現できるリフロー
はんだ付け装置を実現し、あらゆる配線基板に対して高
品質なはんだ付けを可能とするところにある。
An object of the present invention is to establish a reflow soldering method which can independently and stably control the amount of heat transferred to a wiring board by hot air and the amount of heat transferred to a wiring board by infrared rays. A reflow soldering machine that achieves an optimum heating profile with uniform heating in response to changes in the size and type of components mounted on the wiring board, etc. It is possible to attach.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる請求項1
に記載の発明は、配線基板に吹き当たる熱風温度または
前記雰囲気循環手段による送風量の少なくとも一方に基
づいて対流伝熱量を制御し、また、赤外線ヒータの表面
温度に基づいて輻射伝熱量を制御するとともに、前記
囲気循環手段の送風量と前記配線基板に吹き当る熱風温
度と前記赤外線ヒータの表面温度とを互いに独立して制
御するものである。
Means for Solving the Problems Claim 1 according to the present invention.
The invention described in the hot air temperature blow against the wiring substrate or
Controls the amount of heat transferred by convection on the basis of at least one of the air amount by the atmosphere circulating means and controls the radiant heat transfer amount based on the surface temperature of the infrared heater, the blowing rate of the cut <br/>囲気circulation means it is intended to independently control each other blow hits the hot air temperature and the wiring substrate and the surface temperature of the infrared heater and.

【0014】また、請求項2に記載の発明は、熱風温度
測定用センサの検出値を参照してセンサの検出値への印
加電力を抑制し、配線基板に吹き当たる熱風温度を所望
する一定の温度に制御するとともに、赤外線ヒータの表
面温度測定用センサの検出値を参照して前記赤外線ヒー
タの表面温度を所望する一定の値に制御するものであ
る。
According to a second aspect of the present invention, the electric power applied to the detected value of the sensor is suppressed by referring to the detected value of the sensor for measuring the hot air temperature, so that the temperature of the hot air blown to the wiring board is kept constant. controls the temperature, and controls the constant value desired surface temperature of the infrared heater with reference to the detected value of the surface temperature sensor for measuring an infrared heater.

【0015】また、請求項3に記載の発明は、加熱炉内
を仕切り部材で仕切って形成された雰囲気循環路と、こ
の雰囲気循環路内の雰囲気を循環せしめる雰囲気循環手
段と、また、前記雰囲気循環路を横断して配線基板を搬
送する搬送コンベアと、搬送コンベアで搬送される配
線基板の少なくとも一方の面の近傍に前記雰囲気の循環
を可能に配設した赤外線ヒータと、また、前記配線基板
から見て前記仕切り部材の裏側に相当する雰囲気循環
に配設した雰囲気加熱用ヒータとで構成されるリフロー
はんだ付け装置において、前記雰囲気循環手段は、送風
量が可変に構成されるとともに、前記赤外線ヒータの表
面温度を検出する表面温度測定用センサと、また、前記
配線基板に循環する雰囲気が吹き当る面側でその近傍位
置に設けられ、前記雰囲気の熱風温度を検出する雰囲気
温度測定用センサと、前記赤外線ヒータの表面温度を設
定する指示入力部と、前記赤外線ヒータに供給される電
力を調節する電力制御部と、前記指示入力部の指示値と
前記赤外線ヒータの表面温度検出センサの検出値とを比
較して両値が一致するように前記電力制御部を制御する
温度制御部と、前記雰囲気温度を設定する指示入力部
と、前記雰囲気加熱用ヒータに供給される電力を調節す
る電力制御部と、前記雰囲気温度を設定する指示入力部
の指示値と熱風温度測定用センサの検出値とを比較して
両値が一致するように雰囲気加熱用ヒータに供給される
電力を調節する電力制御部を制御する温度制御部と、を
備えたものである。
[0015] Further, an invention according to claim 3, a heating furnace and an atmosphere circulating path formed by partitioned by a partition member, and an atmosphere circulating means allowed to circulate while the atmosphere in the atmosphere circulation passage, also, the atmosphere a conveyor for conveying the circuit board across the circulation path, and the infrared heater and the circulation of the atmosphere in the vicinity of at least one surface of the wiring board is transported by the transport conveyor capable disposed, also, the wire when viewed from the substrate reflow constituted by the atmosphere heater which is disposed in an atmosphere circulation path which corresponds to the back side of the partition member
In the soldering apparatus, the atmosphere circulating means includes
As the amount is configured variably, the sensor surface temperature measuring detects the surface temperature of the infrared heater, also provided on its vicinity in the <br/> atmosphere circulating wiring board strikes blow side a sensor for ambient temperature measurement for detecting the temperature of hot air of the atmosphere, and the instruction input unit for setting the surface temperature of the infrared heater, a power control unit for adjusting the power supplied to the infrared heater, the instruction input unit Readings and
A temperature control unit for controlling the power control unit so that both the value and compares the detected value of the surface temperature sensor of the infrared heater are matched, the instruction input section configured to set the ambient temperature, heating the atmosphere A power control unit that adjusts the power supplied to the heater; and an instruction value of the instruction input unit that sets the ambient temperature and a detection value of the hot air temperature measurement sensor. A temperature control unit that controls a power control unit that adjusts power supplied to the heater.

【0016】[0016]

【0017】[0017]

【作用】本発明にかかる請求項1に記載の発明は、熱風
から配線基板への伝熱量は、熱風の速度が一定であると
すると熱風温度すなわち雰囲気温度で規定されそれによ
って導出される。逆に熱風温度が一定であるとすると、
送風量に規定されそれによって導出される。
According to the first aspect of the present invention, the amount of heat transferred from the hot air to the wiring board is defined by the hot air temperature, that is, the ambient temperature, when the speed of the hot air is constant, and is derived therefrom. Conversely, if the hot air temperature is constant,
It is defined by the air flow and is derived by it.

【0018】他方、赤外線(熱線)による配線基板への
伝熱量は、赤外線ヒータの表面温度で規定されそれによ
って導出される。
On the other hand, the amount of heat transferred to the wiring board by infrared rays (heat rays) is defined by the surface temperature of the infrared heater and is derived therefrom.

【0019】そして、熱風温度、送風量および赤外線ヒ
ータの表面温度を独立に制御することにより、対流伝熱
量と輻射伝熱量の大きさとその比を配線基板の種類に合
わせて正確かつ容易に設定することができる。
By independently controlling the hot air temperature, the amount of air sent, and the surface temperature of the infrared heater, the magnitudes and ratios of the convective heat transfer amount and the radiant heat transfer amount can be accurately and easily set in accordance with the type of the wiring board. be able to.

【0020】したがって、配線基板に搭載された個々の
部品を均一に昇温させつつ目的とする加熱プロファイル
を得ることが容易にできる。
Therefore, it is possible to easily obtain a desired heating profile while uniformly raising the temperature of the individual components mounted on the wiring board.

【0021】また、請求項2に記載の発明は、赤外線ヒ
ータの表面温度を目的とする一定の温度に制御している
ので、赤外線ヒータの表面温度が配線基板の有無や熱風
温度とその送風量によって変化することがなくなり、赤
外線による配線基板への伝熱量を目的とする一定の値に
保つことができる。また、赤外線ヒータの表面温度が一
定化することにより、赤外線ヒータによる雰囲気温度へ
の外乱要因を打ち消す等の不要な制御動作を解消するこ
とができる。
According to the second aspect of the present invention, since the surface temperature of the infrared heater is controlled to a desired constant temperature, the surface temperature of the infrared heater is controlled by the presence or absence of a wiring board, the temperature of hot air, and the amount of air blown. Therefore, the amount of heat transferred to the wiring board by infrared rays can be maintained at a target constant value. Further, by making the surface temperature of the infrared heater constant, it is possible to eliminate unnecessary control operations such as canceling out disturbance factors to the ambient temperature by the infrared heater.

【0022】したがって、配線基板に吹き当る熱風温度
および照射される赤外線が極めて安定化し、両伝熱量の
比も極めて安定する。すなわち、制御性の良い加熱環境
を実現することができる。その結果、配線基板に搭載さ
れた個々の部品を精度良くしかも均一に昇温させつつ目
的とする加熱プロファイルを得ることが容易にできる。
Therefore, the temperature of the hot air blown against the wiring board and the infrared rays to be irradiated are extremely stabilized, and the ratio between the amounts of heat transfer is also very stable. That is, a heating environment with good controllability can be realized. As a result, it is possible to easily obtain a desired heating profile while accurately and uniformly heating the individual components mounted on the wiring board.

【0023】また、請求項3に記載の発明は、炉体内の
雰囲気は雰囲気循環手段によって循環され、コンベアで
搬送される配線基板に吹き当る。この循環雰囲気は雰囲
気加熱用ヒータによって加熱されるが、ヒータから輻射
される赤外線は仕切り部材で遮断されて配線基板には照
射されない。したがって、この循環雰囲気、すなわち熱
風が配線基板を加熱する。他方、赤外線ヒータから輻射
される赤外線は配線基板に照射され、配線基板を加熱す
る。もちろん、配線基板の両面を赤外線加熱する場合に
は各面の近傍にそれぞれ赤外線ヒータを配設して赤外線
加熱を行う。
According to the third aspect of the present invention, the atmosphere in the furnace is circulated by the atmosphere circulating means and blows against the wiring board conveyed by the conveyor. This circulating atmosphere is heated by an atmosphere heating heater, but the infrared rays radiated from the heater are blocked by the partition member and are not irradiated on the wiring board. Therefore, the circulating atmosphere, that is, the hot air heats the wiring board. On the other hand, the infrared radiation radiated from the infrared heater is applied to the wiring board to heat the wiring board. Of course, in the case where both surfaces of the wiring board are heated by infrared rays, infrared heaters are provided near the respective surfaces to perform infrared heating.

【0024】配線基板に吹き当る熱風温度は雰囲気温度
測定用センサで検出され、赤外線ヒータの表面温度は表
面温度測定用センサで検出される。そして、前記熱風温
度が当該指示入力部の指示値と一致するように温度制御
部がセンサ出力を参照しつつ電力制御部を制御し、電力
制御部がヒータ電力を制御する。また、前記赤外線ヒー
タの表面温度についても同様に、当該指示入力部の指示
値と一致するように温度制御部がセンサ出力を参照しつ
つ電力制御部を制御し、電力制御部が赤外線ヒータ電力
を制御する。
The temperature of the hot air blown against the wiring board is detected by a sensor for measuring the ambient temperature, and the surface temperature of the infrared heater is detected by the sensor for measuring the surface temperature. Then, the temperature control unit controls the power control unit while referring to the sensor output so that the hot air temperature matches the instruction value of the instruction input unit, and the power control unit controls the heater power. Similarly, regarding the surface temperature of the infrared heater, the temperature control unit controls the power control unit with reference to the sensor output so as to match the indicated value of the instruction input unit, and the power control unit controls the infrared heater power. Control.

【0025】したがって、指示入力部の設定値に対応し
て熱風温度と赤外線ヒータの表面温度が独立して制御さ
れ、熱風による配線基板への伝熱量と赤外線による配線
基板への伝熱量とを独立に制御・調節することができ
る。
Therefore, the hot air temperature and the surface temperature of the infrared heater are controlled independently in accordance with the set value of the instruction input section, and the amount of heat transferred to the wiring board by hot air and the amount of heat transferred to the wiring board by infrared rays are independent. Can be controlled and adjusted.

【0026】その結果、配線基板の種類すなわち部品の
搭載量や搭載種類、一方の面にのみ搭載されているのか
両方の面に搭載されているのか、各搭載部品の熱伝導度
や赤外線吸収率の相違点を考慮して、熱風による伝熱量
の大きさおよび赤外線による伝熱量の大きさ、そしてそ
れら伝熱量の比を最適に調節することが可能となり、配
線基板を均一にしかも目的とするプロファイルで加熱す
ることができる。
As a result, the type of the wiring board, that is, the mounting amount and the mounting type of the component, whether it is mounted on only one surface or both surfaces, the thermal conductivity and the infrared absorptivity of each mounted component In consideration of the differences, the size of the amount of heat transfer by hot air, the amount of heat transfer by infrared rays, and the ratio of the amount of heat transfer can be optimally adjusted, so that the wiring board can be uniformly and objectively formed. Can be heated.

【0027】また、送風量によっても対流伝熱量を調節
することが可能になるとともに、熱風温度およびその送
風量、そして赤外線ヒータの表面温度の3者を独立に制
御することで、対流伝熱量の大きさと輻射伝熱量の大き
さおよび両者の比の調節・制御範囲がさらに広くなり、
かつ良好となる。
Further, it becomes possible to adjust the amount of heat transferred by convection by feed air flow, hot air temperature and air volume, and by independently controlling the three parties of the surface temperature of the infrared heater, the amount of heat transferred by convection The size and the amount of radiant heat transfer and the adjustment and control range of the ratio of both are further expanded,
And good.

【0028】[0028]

【実施例】次に、本発明によるリフローはんだ付け方法
およびリフローはんだ付け装置を、実際上どのように具
体化できるかを実施例で説明する。
EXAMPLES Next, examples of how the reflow soldering method and the reflow soldering apparatus according to the present invention can be actually embodied will be described with reference to examples.

【0029】図1は、本発明の一実施例を示す側断面
図、図2は、図1のI−I線による断面図である。すな
わち、21は加熱炉で、昇温部22と均熱部23の2つ
の部屋から成る予熱部24と、1つの部屋から成るリフ
ロー部25とから炉体26を構成し、また炉体26内に
配線基板1の搬送コンベア27を通して配線基板1を搬
送し、配線基板1を順次に加熱する構成である。なお、
炉体26の搬入口28側と搬出口29側とにはそれぞれ
抑止板30でラビリンス流路を形成したラビリンス部3
1,32を備えている。
FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along line II of FIG. That is, reference numeral 21 denotes a heating furnace, which constitutes a furnace body 26 from a preheating section 24 composed of two rooms of a heating section 22 and a soaking section 23 and a reflow section 25 composed of one room. The wiring board 1 is transported through the transport conveyor 27 of the wiring board 1, and the wiring board 1 is sequentially heated. In addition,
A labyrinth part 3 in which a labyrinth flow path is formed by a restraint plate 30 on the carry-in entrance 28 side and the carry-out exit 29 side of the furnace body 26, respectively.
1 and 32 are provided.

【0030】炉体26の各部屋24,25には、図2に
示すように仕切り部材である案内板33を設けて雰囲気
循環路34を形成し、この雰囲気循環路34内の雰囲気
を循環せしめる手段として遠心送風機36により炉体2
6の下部側の吸込口35から雰囲気を吸い込み、還流路
37から炉体26の上部側へ雰囲気を還流させる。還流
した雰囲気は続いて下降して配線基板1に吹き当たり、
遠心送風機36に吸い込まれる構成である。なお、遠心
送風機36はモータ38によって回転駆動する。
As shown in FIG. 2, a guide plate 33 as a partition member is provided in each of the chambers 24 and 25 of the furnace body 26 to form an atmosphere circulation path 34, and the atmosphere in the atmosphere circulation path 34 is circulated. As a means, the furnace body 2 is provided by a centrifugal blower 36.
The atmosphere is sucked from the suction port 35 on the lower side of 6, and the atmosphere is refluxed from the reflux path 37 to the upper side of the furnace body 26. The refluxed atmosphere subsequently descends and hits the wiring board 1,
It is configured to be sucked into the centrifugal blower 36. The centrifugal blower 36 is driven to rotate by a motor 38.

【0031】雰囲気加熱用ヒータ39は雰囲気の還流路
37すなわち配線基板1から見て案内板33の裏側に相
当する部分に配設し、赤外線ヒータ40は配線基板1の
各面に対面してその近傍に配設する。なお、赤外線ヒー
タ40は反射板41を備え、パイプ状ヒータに遠赤外線
輻射セラミックをコーティングしてなり、この赤外線ヒ
ータ40を搬送コンベア27に沿って並設配置する。そ
して、本実施例では赤外線ヒータ40を配線基板1の上
側と下側とに配設し、配線基板1の両面を赤外線加熱す
るように構成している。しかし、配線基板1の一方の面
のみを赤外線加熱すれば良い場合には、その面側にのみ
赤外線ヒータ40を配設すればよい。
The heater 39 for heating the atmosphere is disposed in the reflux path 37 of the atmosphere, that is, in the portion corresponding to the back side of the guide plate 33 when viewed from the wiring board 1, and the infrared heater 40 is provided facing each surface of the wiring board 1. Install it near. The infrared heater 40 is provided with a reflection plate 41, a far-infrared radiation ceramic is coated on a pipe-shaped heater, and the infrared heaters 40 are arranged side by side along the conveyor 27. In the present embodiment, the infrared heaters 40 are arranged on the upper side and the lower side of the wiring board 1 so as to heat both surfaces of the wiring board 1 by infrared rays. However, if only one surface of the wiring substrate 1 needs to be heated by infrared rays, the infrared heater 40 may be provided only on that side.

【0032】配線基板1に吹き当たる熱風温度は、配線
基板1に熱風が吹き当たる側の面の近傍に雰囲気温度測
定用センサ42を配設して測定し、赤外線ヒータ40の
表面温度は表面温度測定用センサ43を赤外線ヒータ
にバンド等で固定し測定する。なお、これらのセンサ
42,43には熱電対センサを使用する。
The temperature of the hot air blown against the wiring board 1 is measured by disposing an ambient temperature measuring sensor 42 near the surface on the side where the hot air blows the wiring board 1, and the surface temperature of the infrared heater 40 is measured by the surface temperature. The measurement sensor 43 is connected to the infrared heater 4
Fix to 0 with a band or the like and measure. In addition, a thermocouple sensor is used for these sensors 42 and 43.

【0033】図3は、ヒータ電力制御系および送風量制
御系の一例を示すブロック図で、図1、図2と同一符号
は同一部分を示す。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of a heater power control system and an air flow control system. The same reference numerals in FIGS. 1 and 2 denote the same parts.

【0034】この図において、51は商用電源、52は
前記雰囲気加熱用ヒータ39の電力制御部、53は前記
赤外線ヒータ40の電力制御部、54は前記雰囲気温度
測定用センサ42の検出により電力制御部52を制御す
る温度制御部、55は前記表面温度測定用センサ43の
検出信号により電力制御部53を制御する温度制御部、
56は前記温度制御部54への指示入力部、57は前記
温度制御部55の指示入力部、58はマイクロコンピュ
ータシステムを示す。また、61は前記送風機36の回
転速度を検出する回転速度センサ、62は前記モータ3
8の回転数を制御するモータ駆動制御部、63は前記回
転速度センサ61の検出信号によりモータ駆動制御部6
2を制御する速度制御部、64は前記速度制御部63へ
の指示入力部を示す。その他、図2と同一符号は同一部
分を示す。
In this figure, 51 is a commercial power supply, 52 is a power control unit of the atmosphere heater 39, 53 is a power control unit of the infrared heater 40, and 54 is power control by detection of the atmosphere temperature measurement sensor 42. A temperature control unit that controls the unit 52; 55 is a temperature control unit that controls the power control unit 53 based on a detection signal of the surface temperature measurement sensor 43;
Reference numeral 56 denotes an instruction input unit to the temperature control unit 54, 57 denotes an instruction input unit of the temperature control unit 55, and 58 denotes a microcomputer system. Reference numeral 61 denotes a rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the blower 36, and 62 denotes the motor 3
A motor drive control unit 63 for controlling the number of rotations of the motor 8;
Reference numeral 64 denotes a speed control unit for controlling the speed control unit 2 and an instruction input unit to the speed control unit 63. In addition, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same parts.

【0035】すなわち、表面温度測定用センサ43で検
出した赤外線ヒータ40の表面温度値は、温度制御部5
5で例えばポテショメータ等から成る指示入力部57の
指示値と比較し、両値が一値するように電力制御部53
を制御して赤外線ヒータ40への供給電力を制御する。
すなわち、一般的なフィードバック制御系を構成してい
る。なお、電力制御部53としてはSSRやSCR等の
電力制御デバイスから成り、温度制御部55はPID制
御系等から成る。
That is, the surface temperature value of the infrared heater 40 detected by the surface temperature measuring sensor 43 is
In step 5, the power control unit 53 compares the value with an instruction value of an instruction input unit 57 composed of, for example, a potentiometer, so that both values are one value.
Is controlled to control the power supplied to the infrared heater 40.
That is, it constitutes a general feedback control system. The power control unit 53 includes a power control device such as an SSR or an SCR, and the temperature control unit 55 includes a PID control system or the like.

【0036】また、還流路37に設けた雰囲気加熱用ヒ
ータ39も同様の制御系で制御され、指示入力部56で
指示される所望温度の熱風が配線基板1へ吹き当たるよ
うに電力制御部52を制御する。
The heater 39 for atmosphere heating provided in the recirculation path 37 is also controlled by the same control system, and the power control unit 52 is designed to blow hot air at a desired temperature designated by the instruction input unit 56 onto the wiring board 1. Control.

【0037】そして、回転速度センサ61で検出した送
風機36の回転速度値は、速度制御部63で、例えばポ
テンショメータ等から成る指示入力部64の指示値と比
較し、両値が一致するようにモータ駆動制御部62を制
御し送風機36の回転速度を制御する。なお、モータ3
8にインダクションモータを使用すれば、駆動制御部6
2にインバータを使用することで速度制御を行うことが
できる。また、速度制御部63にはPID制御系等を用
いる。
The rotation speed value of the blower 36 detected by the rotation speed sensor 61 is compared by a speed control unit 63 with an instruction value of an instruction input unit 64 composed of, for example, a potentiometer. The drive control unit 62 is controlled to control the rotation speed of the blower 36. The motor 3
If the induction motor 8 is used, the drive control unit 6
Speed control can be performed by using an inverter for the second control. Further, a PID control system or the like is used for the speed control unit 63.

【0038】さらに、必要に応じてマイクロコンピュー
タシステム58を搭載し、熱風温度と赤外線ヒータ40
に表面温度(上側および下側)そして送風量の各データ
を配線基板1の種類ごとに予め入力・記憶させておき、
はんだ付けに当たってはデータに基づき各指示入力部5
6,57,64に代えて各温度制御部54,55と速度
制御部63に指示を与える構成とすることもできる。
Further, a microcomputer system 58 is mounted as required, and the hot air temperature and the infrared heater 40 are installed.
The data of the surface temperature (upper and lower sides) and the air volume are input and stored in advance for each type of the wiring board 1.
In soldering, each instruction input unit 5
Instead of 6, 57, 64, it is also possible to adopt a configuration in which an instruction is given to each of the temperature control units 54, 55 and the speed control unit 63.

【0039】次に、動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0040】各電力制御部52,53および各温度制御
部54,55ならびに各指示入力部56,57から成る
制御系が、各温度測定用センサ42,43からの検出値
に基づいて温度(熱風温度、赤外線ヒータ40の表面温
度)が一定となるように各ヒータ39,40への印加電
力を制御する。
A control system including the power control units 52 and 53, the temperature control units 54 and 55, and the instruction input units 56 and 57 controls the temperature (hot air) based on the detection values from the temperature measurement sensors 42 and 43. The power applied to each of the heaters 39 and 40 is controlled so that the temperature and the surface temperature of the infrared heater 40 are constant.

【0041】すなわち、これらの相互に独立した制御系
によって、配線基板1に吹き当たる雰囲気温度すなわち
熱風温度と赤外線ヒータ40の表面温度とを独立して制
御する。したがって、熱風による配線基板1への伝熱量
と赤外線による配線基板1への伝熱量とを独立して制御
・調節することができる。また、赤外線ヒータ40の表
面温度が一定に制御されるので、赤外線ヒータ40が雰
囲気温度すなわち熱風温度への外乱要因として作用する
こともない。すなわち、極めて安定し制御性も良好な加
熱プロセスが形成される。
That is, these mutually independent control systems independently control the temperature of the atmosphere blown to the wiring board 1, ie, the temperature of the hot air and the surface temperature of the infrared heater 40. Therefore, the amount of heat transferred to the wiring board 1 by hot air and the amount of heat transferred to the wiring board 1 by infrared rays can be controlled and adjusted independently. Further, since the surface temperature of the infrared heater 40 is controlled to be constant, the infrared heater 40 does not act as a disturbance factor to the ambient temperature, that is, the hot air temperature. That is, a heating process that is extremely stable and has good controllability is formed.

【0042】さらに、モータ駆動制御部62および速度
制御部63ならびに指示入力部64から成る制御系が、
回転速度センサ61からの検出値を基に遠心送風機36
の回転速度が一定となるようにモータ38の駆動を制御
する。
Further, a control system comprising a motor drive control unit 62, a speed control unit 63, and an instruction input unit 64
Centrifugal blower 36 based on the detection value from rotation speed sensor 61
The drive of the motor 38 is controlled so that the rotation speed of the motor 38 becomes constant.

【0043】ここで、配線基板1に搭載される電子部品
の一例を挙げ、均一加熱を図る場合を例示する。
Here, an example of electronic components mounted on the wiring board 1 will be described as an example to achieve uniform heating.

【0044】例えば、SMDであるSOP・ICやQF
P・IC等では、そのパッケージが黒色のエポキシ系樹
脂等で構成されている。したがって、パッケージ自体は
赤外線を吸収し易く赤外線加熱に対しては昇温も速い。
しかし、熱風を吹き当てた場合は、熱容量の大きいパッ
ケージの昇温は遅い。
For example, SMD SOP IC and QF
In a PIC or the like, its package is made of a black epoxy resin or the like. Therefore, the package itself easily absorbs infrared rays, and the temperature rises quickly with respect to infrared heating.
However, when hot air is blown, the temperature of a package having a large heat capacity rises slowly.

【0045】また、電解コンデンサはアルミケースに収
容されているため、赤外線を反射し赤外線過熱に対して
は昇温が遅い。しかし、熱風を吹き当てた場合は、熱伝
導率の高いアルミケースの昇温は速い。
Further, since the electrolytic capacitor is housed in the aluminum case, it reflects infrared rays and its temperature rises slowly with respect to infrared overheating. However, when hot air is blown, the temperature rise of the aluminum case having high thermal conductivity is fast.

【0046】一般に、これらの部品は混載されるので、
これらの部品を同じように加熱して同様の加熱プロファ
イルを与え、配線基板1全体を均一に加熱するために
は、SOP・ICやQFP・ICの表面積や容積、電解
コンデンサの表面積や容積、これら部品の搭載比、等を
考慮し、熱風による伝熱量と赤外線による伝熱量および
両者の比率を決め、指示入力部によって熱風温度と赤外
線ヒータの表面温度とを調節する。
Generally, since these parts are mixed,
In order to provide the same heating profile by heating these components in the same manner and to uniformly heat the entire wiring board 1, the surface area and volume of the SOP IC and QFP IC, the surface area and volume of the electrolytic capacitor, The amount of heat transferred by hot air and the amount of heat transferred by infrared rays and the ratio between the two are determined in consideration of the mounting ratio of components and the like, and the hot air temperature and the surface temperature of the infrared heater are adjusted by the instruction input unit.

【0047】また、例えば、部品容積が大きくて熱容量
の大きい部品が多い場合には、熱風の風量を増加させて
配線基板1の表面風速を速めることにより、所望の対流
伝熱量と昇温速度を得ることができる。なお、この場合
においても輻射伝熱量の調節も行うことにより、均一な
加熱が可能である。
Further, for example, when there are many components having a large component volume and a large heat capacity, the desired convection heat transfer amount and the desired heating rate can be obtained by increasing the amount of hot air and increasing the surface wind speed of the wiring board 1. Obtainable. In this case, uniform heating is also possible by adjusting the amount of radiation heat transfer.

【0048】なお、サーモグラフィ等を使用して配線基
板1の温度分布を実験的に観測し、温度むらが無くなる
ように各指示入力部56,57,64を調節し選択する
と、熱風による伝熱量と赤外線による伝熱量および両者
の比率を容易に求めることができ、加熱プロファイルの
設定も容易である。
When the temperature distribution of the wiring board 1 is experimentally observed using thermography and the like, and the respective instruction input units 56, 57, 64 are adjusted and selected so as to eliminate the temperature unevenness, the amount of heat transfer by hot air and The amount of heat transferred by infrared rays and the ratio of both can be easily obtained, and the setting of a heating profile is also easy.

【0049】ところで、本実施例のリフローはんだ付け
装置において、雰囲気加熱用ヒータ39をオフにすると
ともに遠心送風機36の作動も停止し、赤外線ヒータ4
0のみを作動させれば赤外線ヒータ40の表面温度を一
定に制御する赤外線加熱型リフローはんだ付け装置とな
る。また逆に、赤外線ヒータ40をオフにすれば熱風加
熱型リフローはんだ付け装置となる。さらに、雰囲気加
熱用ヒータ39および赤外線ヒータ40の両ヒータをオ
フしにて遠心送風機36のみを作動させれば、配線基板
1の冷却を行うことができる。
In the reflow soldering apparatus of this embodiment, the heater 39 for atmosphere heating is turned off and the operation of the centrifugal blower 36 is stopped.
If only 0 is operated, an infrared heating type reflow soldering apparatus for controlling the surface temperature of the infrared heater 40 to be constant is obtained. Conversely, if the infrared heater 40 is turned off, a hot air heating type reflow soldering apparatus is obtained. Further, if only the centrifugal blower 36 is operated with both the atmosphere heating heater 39 and the infrared heater 40 turned off, the wiring board 1 can be cooled.

【0050】さらに、熱風加熱を主として赤外線加熱を
補助的に用いることは勿論のこと、赤外線加熱を主とし
て熱風加熱を補助的に用いることも可能であり、制御範
囲が広く被加熱物(配線基板1等)に対する適応性に優
れた加熱プロセスを形成することができる。
Further, it is possible not only to use infrared heating mainly for hot air heating but also to supplement hot air heating mainly for infrared heating. Etc.) can be formed with a heating process having excellent adaptability to the above.

【0051】以上のように、配線基板1の種類すなわち
部品の種類の搭載量、一方の面にのみ搭載されているの
か、両方の面に搭載されているのか、各搭載部品の熱伝
導度や赤外線吸収率の相違等を考慮して、熱風による伝
熱量の大きさおよび赤外線による伝熱量の大きさ、そし
てそれら伝熱量の比を最適に調節することが可能とな
り、配線基板1を均一にしかも目的とするプロファイル
で加熱することができる。
As described above, the type of the wiring board 1, ie, the mounting amount of the type of the component, whether it is mounted on only one surface or both surfaces, the thermal conductivity of each mounted component, In consideration of the difference in infrared absorptivity and the like, it is possible to optimally adjust the amount of heat transfer by hot air, the amount of heat transfer by infrared rays, and the ratio of the amounts of heat transfer. Heating can be performed with a desired profile.

【0052】なお、モータ38と遠心送風機36の間
に、例えばプーリやベルト等から成る加減速機構を設
け、この加減速比を調節することで送風量を調節するよ
うに構成してもよい。
It should be noted that an acceleration / deceleration mechanism including, for example, a pulley or a belt may be provided between the motor 38 and the centrifugal blower 36, and the amount of air blown may be adjusted by adjusting the acceleration / deceleration ratio.

【0053】また、雰囲気循環路34にその開口量が調
節可能なオリフィス機構を設け、この開口量を調節する
ことで送風量を調節するように構成しても良い。
The atmosphere circulation path 34 may be provided with an orifice mechanism whose opening amount can be adjusted, and the amount of air can be adjusted by adjusting the opening amount.

【0054】さらに、風速センサを雰囲気循環路34に
設け、このセンサから得られる風速信号に基づいて遠心
送風機36の回転速度あるいは加減速機構の加減速比,
可変オリフィス機構の開口量を調節し所望の値に制御す
る構成とすることもできる。
Further, a wind speed sensor is provided in the atmosphere circulation path 34, and the rotation speed of the centrifugal blower 36 or the acceleration / deceleration ratio of the acceleration / deceleration mechanism is determined based on the wind speed signal obtained from the sensor.
A configuration in which the opening amount of the variable orifice mechanism is adjusted and controlled to a desired value may be adopted.

【0055】なお、遠心送風機36の送風量の調節・制
御を行なう目的は、配線基板1の表面における熱風速度
を調節し制御することにある。
The purpose of adjusting and controlling the amount of air blown by the centrifugal blower 36 is to adjust and control the speed of hot air on the surface of the wiring board 1.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば各請求項
に対応して次のような効果がある。
As described above, according to the present invention, there are the following effects corresponding to each claim.

【0057】本発明にかかる請求項1記載の発明は、加
熱炉内の雰囲気を雰囲気循環手段で循環させ、この循環
する雰囲気を雰囲気加熱用ヒータで加熱して雰囲気を熱
風とし、この熱風と、赤外線ヒータから発生する赤外線
とによって配線基板を加熱し、配線基板に吹き当る熱風
温度または雰囲気循環手段による送風量の少なくとも一
方に基づいて対流伝熱量を制御し、また、赤外線ヒータ
の表面温度に基づいて輻射伝熱量を制御するとともに、
雰囲気循環手段の送風量と配線基板に吹き当る熱風温度
と赤外線ヒータの表面温度とを互いに独立して制御する
ので、熱風による配線基板への伝熱量と赤外線による配
線基板への伝熱量とを独立して制御・調節することがで
きる。すなわち、両伝熱量の大きさとその比を配線基板
の種類に合わせて正確かつ容易に設定することができ
る。
According to the invention of claim 1 of the present invention, the atmosphere in the heating furnace is circulated by an atmosphere circulating means, and the circulating atmosphere is heated by an atmosphere heating heater to make the atmosphere hot air. The wiring board is heated by infrared rays generated from the infrared heater, and the amount of convective heat transfer is controlled based on at least one of the temperature of hot air blown to the wiring board or the amount of air blown by the atmosphere circulating means, and based on the surface temperature of the infrared heater. Control the amount of radiant heat transfer
Since the amount of air blown by the atmosphere circulation means, the temperature of hot air blown to the wiring board, and the surface temperature of the infrared heater are controlled independently of each other, the amount of heat transferred to the wiring board by hot air and the amount of heat transferred to the wiring board by infrared light are independent. Can be controlled and adjusted. That is, the magnitude and the ratio of the two amounts of heat transfer can be accurately and easily set in accordance with the type of the wiring board.

【0058】したがって、配線基板に搭載された個々の
部品を均一に昇温させつつ目的とする加熱プロファイル
を得ることが可能となり、均一加熱性と加熱制御性に優
れたリフローはんだ付けプロセスを実現することができ
る。
Therefore, it is possible to obtain a desired heating profile while uniformly raising the temperature of the individual components mounted on the wiring board, and to realize a reflow soldering process excellent in uniform heating and heating controllability. be able to.

【0059】また、請求項2記載の発明は、熱風温度測
定用センサの検出値を参照して雰囲気加熱用ヒータへの
印加電力を制御し、配線基板に吹き当る熱風温度を所望
する一定の温度に制御するとともに、赤外線ヒータの表
面温度測定用センサの検出値を参照して赤外線ヒータへ
の印加電力を制御し、赤外線ヒータの表面温度を所望す
る一定の値に制御するので、配線基板の有無および雰囲
気温度や風量とは無関係に赤外線ヒータの表面温度を一
定の値に制御し、赤外線による配線基板への伝熱量を一
定値にすることができる。また逆に、赤外線ヒータの表
面温度が一定であるので、該赤外線ヒータが雰囲気温度
へ与える外乱要因がなくなり、雰囲気温度すなわち配線
基板に吹き当たる熱風の温度が極めて安定化する。
According to a second aspect of the present invention, the electric power applied to the heater for atmosphere heating is controlled with reference to the detection value of the sensor for measuring hot air temperature, so that the temperature of the hot air blown against the wiring board is maintained at a desired constant temperature. In addition to controlling the power applied to the infrared heater with reference to the detection value of the surface temperature measurement sensor of the infrared heater and controlling the surface temperature of the infrared heater to a desired constant value, the presence or absence of the wiring board In addition, the surface temperature of the infrared heater can be controlled to a constant value irrespective of the ambient temperature and the air flow, so that the amount of heat transferred to the wiring board by infrared rays can be kept at a constant value. Conversely, since the surface temperature of the infrared heater is constant, there is no disturbance factor that the infrared heater gives to the ambient temperature, and the ambient temperature, that is, the temperature of the hot air blown against the wiring board is extremely stabilized.

【0060】したがって、配線基板への熱風による伝熱
量と赤外線による伝熱量とを極めて正確かつ容易で安定
に制御・調節するこができるようになる。その結果、配
線基板に搭載された個々の部品を精度良く均一に昇温さ
せつつ目的とする加熱プロファイルを得ることが可能と
なり、加熱の均一性と加熱プロファイルを微細にしかも
安定に再現性よく調節することができるリフローはんだ
付けプロセスを実現することができる。
Therefore, the amount of heat transferred to the wiring board by hot air and the amount of heat transferred by infrared rays can be controlled and adjusted extremely accurately, easily, and stably. As a result, it is possible to obtain the desired heating profile while accurately and uniformly heating the individual components mounted on the wiring board, and to finely and stably adjust the heating uniformity and the reproducibility with good reproducibility. A reflow soldering process that can be performed can be realized.

【0061】また、請求項3記載の発明は、加熱炉内を
仕切り部材で仕切って形成された雰囲気循環路と、この
雰囲気循環路内の雰囲気を循環せしめる雰囲気循環手段
と、また、雰囲気循環路を横断して配線基板を搬送する
搬送コンベアと、この搬送コンベアで搬送される配線基
板の少なくとも一方の面の近傍に雰囲気の循環を可能に
配設した赤外線ヒータと、また、配線基板から見て前記
仕切り部材の裏側に相当する雰囲気還流路に配設した雰
囲気加熱用ヒータと、一方、赤外線ヒータの表面温度を
検出する表面温度測定用センサと、また、配線基板に循
環する雰囲気が吹き当る面側でその近傍位置に設けら
れ、雰囲気の熱風温度を検出する雰囲気温度測定用セン
サと、他方、赤外線ヒータの表面温度を設定する指示入
力部と、赤外線ヒータに供給される電力を調節する電力
制御部と、指示入力部の指示値と赤外線ヒータの表面温
度検出センサの検出値とを比較して両値が一致するよう
に前記電力制御部を制御する温度制御部と、雰囲気温度
を設定する指示入力部と、雰囲気加熱用ヒータに供給さ
れる電力を調節する雰囲気加熱用ヒータの電力制御部
と、指示入力部の指示値と熱風温度検出センサの検出値
とを比較して両値が一致するように雰囲気加熱用ヒータ
に供給される電力を調節する電力制御部を制御する温度
制御部と、を備えたので、同じ炉体内の同じ雰囲気中に
おいて熱風温度と赤外線ヒータ表面温度とを独立して調
節・制御することが可能であり、リフローはんだ付け装
置の負荷すなわち配線基板の有無や搬送タクトの変化等
に対しても、熱風による配線基板への伝熱量と赤外線に
よる配線基板への伝熱量を安定に保持できるとともに、
それらを独立に正確・容易に制御・調節することができ
る。
The invention according to claim 3 provides an atmosphere circulation path formed by partitioning the inside of the heating furnace with a partition member, atmosphere circulation means for circulating the atmosphere in the atmosphere circulation path, and an atmosphere circulation path. A conveyor that conveys the wiring board across the board, an infrared heater that is arranged near at least one surface of the wiring board conveyed by the conveyor so as to enable circulation of the atmosphere, and also viewed from the wiring board. An atmosphere heating heater disposed in an atmosphere return path corresponding to the back side of the partition member; a surface temperature measurement sensor for detecting a surface temperature of an infrared heater; and a surface against which an atmosphere circulating on the wiring board is blown Side, and a sensor for measuring the temperature of the hot air in the atmosphere, which detects the temperature of the hot air, an instruction input section for setting the surface temperature of the infrared heater, and an infrared heater. A power control unit that adjusts the power supplied to the power supply unit; and a temperature that controls the power control unit so that the indicated value of the instruction input unit is compared with the detected value of the surface temperature detection sensor of the infrared heater so that the two values match. A control unit, an instruction input unit for setting an atmospheric temperature, an electric power control unit for the atmospheric heater for adjusting electric power supplied to the atmospheric heater, an instruction value of the instruction input unit, and a detection value of the hot air temperature detection sensor And a temperature control unit that controls a power control unit that adjusts the power supplied to the atmosphere heating heater so that the two values match with each other. And the surface temperature of the infrared heater can be adjusted and controlled independently. It is possible to stably hold the amount of heat transferred to the quantity and infrared by the wiring board,
They can be controlled and adjusted independently accurately and easily.

【0062】したがって、配線基板の構成状態(両面、
片面、搭載部品の種類、搭載部品数等)に対応して、配
線基板の各部を精度良くしかも安定に均一加熱すること
ができる。また、加熱プロファイルの変更に対する対応
性も良好となる。さらに、予備加熱工程における昇温部
と均熱部そしてリフロー工程の各部において熱風による
伝熱量と赤外線による伝熱量そしてそれらの比を最適に
調節することが可能となる。
Therefore, the configuration state of the wiring board (both sides,
Each part of the wiring board can be accurately and stably uniformly heated in accordance with one side, the type of mounted components, the number of mounted components, and the like. In addition, the responsiveness to the change in the heating profile is improved. Further, it is possible to optimally adjust the amount of heat transferred by hot air, the amount of heat transferred by infrared rays, and the ratio thereof in each of the temperature raising section, the soaking section, and the reflow step in the preheating step.

【0063】その結果、配線基板の各部を極めて均一に
しかも再現性の高いプロファイルで加熱することができ
るリフローはんだ付け装置が実現し、高品質の配線基板
製造が可能となる。
As a result, a reflow soldering apparatus capable of heating each part of the wiring board with an extremely uniform and highly reproducible profile is realized, and high-quality wiring boards can be manufactured.

【0064】また、雰囲気循環手段は、送風量が可変に
構成されたので、配線基板における熱風速度も個別に調
節・制御することが可能となるので、熱風による伝熱量
との比の調節範囲もさらに広くすることができる。
[0064] Furthermore, atmosphere circulation means, since the air blowing amount is configured to be variable, since hot air velocity in the wiring substrate also becomes possible to adjust and control individually adjust the ratio of the heat transfer amount by the hot air The range can be even wider.

【0065】その結果、配線基板の構成状態に対する対
応性が一層向上する。
As a result, the responsiveness to the configuration state of the wiring board is further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing one embodiment of the present invention.

【図2】図1のI−I線による断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II of FIG.

【図3】ヒータ電力制御系を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a heater power control system.

【図4】従来の赤外線加熱型リフローはんだ付け装置を
示す側断面図である。
FIG. 4 is a side sectional view showing a conventional infrared heating type reflow soldering apparatus.

【図5】従来の熱風加熱型リフローはんだ付け装置を示
す側断面図である。
FIG. 5 is a side sectional view showing a conventional hot air heating type reflow soldering apparatus.

【符号の説明】 1 配線基板 21 加熱炉 22 昇温部 23 均熱部 24 予熱部 25 リフロー部 26 炉体 27 搬送コンベア 31 ラビリンス部 32 ラビリンス部 33 案内板 34 雰囲気循環路 36 遠心送風機 39 雰囲気加熱用ヒータ 40 赤外線ヒータ 42 雰囲気温度測定用センサ 43 表面温度測定用センサ 52 電力制御部 53 電力制御部 54 温度制御部 55 温度制御部 56 指示入力部 57 指示入力部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wiring board 21 Heating furnace 22 Heating section 23 Heating section 24 Preheating section 25 Reflow section 26 Furnace body 27 Conveyor 31 Labyrinth section 32 Labyrinth section 33 Guide plate 34 Atmospheric circulation path 36 Centrifugal blower 39 Atmospheric heating Heater 40 Infrared heater 42 Ambient temperature measurement sensor 43 Surface temperature measurement sensor 52 Power control unit 53 Power control unit 54 Temperature control unit 55 Temperature control unit 56 Instruction input unit 57 Instruction input unit

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 加熱炉内の雰囲気を雰囲気循環手段で循
環させ、この循環する雰囲気を雰囲気加熱用ヒータで加
熱して前記雰囲気を熱風とし、この熱風と、赤外線ヒー
タから発生する赤外線とによって前記配線基板を加熱す
るリフローはんだ付け方法であって、 前記配線基板に吹き当る熱風温度または前記雰囲気循環
手段による送風量の少なくとも一方に基づいて対流伝熱
量を制御し、また、赤外線ヒータの表面温度に基づいて
輻射伝熱量を制御するとともに、前記雰囲気循環手段に
よる送風量と前記配線基板に吹き当る熱風温度と前記赤
外線ヒータの表面温度とを互いに独立して制御する、こ
とを特徴とするリフローはんだ付け方法。
1. An atmosphere in a heating furnace is circulated by an atmosphere circulation means.
The circulating atmosphere is heated by an atmosphere heater.
The atmosphere is heated by hot air, and this hot air is
A reflow soldering method of heating the wiring board by infrared rays generated from the heater, wherein a convection heat transfer amount is controlled based on at least one of a hot air temperature blown to the wiring board or an air blowing amount by the atmosphere circulating means, Further, while controlling the amount of radiant heat transfer based on the surface temperature of the infrared heater, the amount of air blown by the atmosphere circulating means and the temperature of the hot air blown against the wiring board and the surface temperature of the infrared heater are controlled independently of each other. A reflow soldering method characterized in that:
【請求項2】 熱風温度測定用センサの検出値を参照し
て雰囲気加熱用ヒータへの印加電力を制御し、配線基板
に吹き当る熱風温度を所望する一定の温度に制御すると
ともに、赤外線ヒータの表面温度測定用センサの検出値
を参照して前記赤外線ヒータへの印加電力を制御し、前
記赤外線ヒータの表面温度を所望する一定の値に制御す
る、 ことを特徴とする請求項1記載のリフローはんだ付け方
法。
2. An electric power applied to an atmosphere heating heater is controlled with reference to a detection value of a hot air temperature measuring sensor to control a temperature of a hot air blown to a wiring board to a desired constant temperature. 2. The reflow according to claim 1, wherein the power applied to the infrared heater is controlled with reference to a detection value of the surface temperature measurement sensor to control the surface temperature of the infrared heater to a desired constant value. 3. Soldering method.
【請求項3】 加熱炉内を仕切り部材で仕切って形成さ
れた雰囲気循環路と、この雰囲気循環路内の雰囲気を循
環せしめる雰囲気循環手段と、また、前記雰囲気循環路
を横断して配線基板を搬送する搬送コンベアと、 この搬送コンベアで搬送される前記配線基板の少なくと
も一方の面の近傍に前記雰囲気の循環を可能に配設した
赤外線ヒータと、また、前記配線基板から見て前記仕切
り部材の裏側に相当する前記雰囲気循環路に配設した雰
囲気加熱用ヒータとを有するリフローはんだ付け装置に
おいて、 前記雰囲気循環手段は、送風量が可変に構成されるとと
もに、 前記赤外線ヒータの表面温度を検出する表面温度
測定用センサと、また、前記配線基板に循環する雰囲気
が吹き当る面側でその近傍位置に設けられ、前記雰囲気
の熱風温度を検出する雰囲気温度測定用センサと、前記
赤外線ヒータの表面温度を設定する指示入力部と、前記
赤外線ヒータに供給される電力を調節する電力制御部
と、前記指示入力部の指示値と前記赤外線ヒータの表面
温度検出センサの検出値とを比較して両値が一致するよ
うに前記電力制御部を制御する温度制御部と、前記雰囲
気温度を設定する指示入力部と、前記雰囲気加熱用ヒー
タに供給される電力を調節する前記雰囲気加熱用ヒータ
の電力制御部と、前記雰囲気温度を設定する指示入力部
の指示値と前記熱風温度測定用センサの検出値とを比較
して両値が一致するように前記雰囲気加熱用ヒータに供
給される電力を調節する電力制御部を制御する温度制御
部と、を備えたことを特徴とするリフローはんだ付け装
置。
3. An atmosphere circulation path formed by partitioning the inside of a heating furnace with a partition member, atmosphere circulation means for circulating the atmosphere in the atmosphere circulation path, and a circuit board traversing the atmosphere circulation path. A transfer conveyor for transferring, and an infrared heater arranged so as to enable circulation of the atmosphere in the vicinity of at least one surface of the wiring board transferred by the transfer conveyor, and the partition member viewed from the wiring board. A reflow soldering apparatus having an atmosphere heating heater disposed in the atmosphere circulation path corresponding to the back side.
In the above, the atmosphere circulation means is configured such that the blowing amount is variable.
In addition, a surface temperature measuring sensor for detecting a surface temperature of the infrared heater, and an atmosphere for detecting a hot air temperature of the atmosphere, which is provided at a position near the surface on which the atmosphere circulating on the wiring substrate is blown, and detects the hot air temperature A temperature measurement sensor, an instruction input unit for setting a surface temperature of the infrared heater, a power control unit for adjusting electric power supplied to the infrared heater, an instruction value of the instruction input unit, and a surface temperature of the infrared heater A temperature control unit that controls the power control unit so that the two values match each other by comparing the detection values of the detection sensors, an instruction input unit that sets the ambient temperature, and an electric power supplied to the ambient heating heater. a power control unit of the atmosphere heater to regulate, both values is compared with the detected value of the hot air temperature measurement sensor and indicated value of the instruction input section configured to set the ambient temperature coincides Reflow soldering apparatus for a temperature control unit for controlling the power control unit for adjusting the power supplied to the urchin the atmosphere heater, further comprising a said.
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