JP3229533B2 - 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 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、被はんだ付けワーク、
例えば配線基板を加熱して被はんだ付け部に予め供給し
てあるはんだを溶融させてはんだ付けを行うリフローは
んだ付け方法およびリフローはんだ付け装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】配線基板の被はんだ付け部に予めはんだ
やクリームはんだを供給しておいて、該被はんだ付け部
に電子部品を搭載した後に加熱し、前記はんだを溶融さ
せてはんだ付けを行うリフローはんだ付け法が用いられ
ている。

【０００３】配線基板を加熱する技術としては、赤外線
等の熱線を用いて加熱を行う熱線リフロー法や熱風加熱
による熱風リフロー法、またこれらを併用したリフロー
法等が現在の主流である。

【０００４】また、低酸素濃度雰囲気中で配線基板のリ
フローはんだ付けを行うことで、フラックスの使用量を
少なくしてはんだ付け後の配線基板洗浄を不要化できる
とともに、溶融はんだの表面張力低下によって、いわゆ
るマイクロソルダリングが可能となる。

【０００５】リフローはんだ付け法で均一なはんだ付け
を行って高品質の製品を製造する上では、配線基板その
ものやそこに搭載された各種の電子部品を均一に加熱・
昇温させる必要がある。そのため、熱線加熱と熱風加熱
とを併用したリフローはんだ付け法が近年好んで使用さ
れるようになった。また、低酸素濃度雰囲気中でリフロ
ーはんだ付けを行う装置にあっては、Ｎ₂ ガス等の不活
性ガスを加熱処理領域に供給するが、その場合において
Ｎ₂ ガスの消費量が少ないことがランニングコストを低
く抑える上から求められている。

【０００６】図８，図９（ａ），（ｂ）は、従来のリフ
ローはんだ付け用加熱装置の例を示す図で、図８は実開
平７−７１７２号公報から抜粋した斜視図、図９
（ａ），（ｂ）は実開平１−１３２０８５号公報から抜
粋した側断面図である。

【０００７】図８の加熱装置は、加熱されると遠赤外線
を放射するセラミックス層２を設けた金属の多孔質板１
の裏側にヒータ３を設け、さらに、多孔質板１に熱風吹
出口４を設けるとともに、多孔質板１にはモータ５で回
転するファン６でガス（エアやＮ₂ ガス等）を供給し
て、配線基板（図示せず）を加熱する構成である。な
お、前記のセラミックス層２は気体流出口７を形成した
通気性のあるものである。

【０００８】すなわち、多孔質板１のセラミックス質２
からは遠赤外線が放射され、多孔質板１の気体流出口７
からは熱風が吹き出し、さらに熱風吹出口４からは流速
の速い熱風が吹き出し、これらにより配線基板を加熱す
る技術である。

【０００９】図９（ａ），（ｂ）の加熱装置は、加熱さ
れると遠赤外線を放射するセラミック層１４を設けた多
孔性金属板１３の裏側にヒータ１２を設け、このヒータ
１２側から多孔性金属板１３にガス供給手段１５からガ
ス（エアやＮ₂ ガス）を供給するように構成された加熱
装置で、箱状空洞体１１はガス供給チャンバとして作用
する。すなわち、図９（ａ），（ｂ）は図８に示す熱風
吹出口４を備えていないということ以外は図８と同様の
技術である。なお、図９（ａ），（ｂ）に用いられてい
るセラミックス層１４も通気性のあるものである。ま
た、図９（ｂ）の金属板１６には多数の孔１７があけら
れており、ガスを容易に通過させるものである。

【００１０】すなわち、多孔性金属板１３のセラミック
ス層１４からは遠赤外線が放射され、多孔性金属板１３
の各部から熱風が吹き出し、これらにより配線基板（図
示せず）を加熱する技術である。

【００１１】図１０は、従来のリフロー装置を示す断面
図で特開平７−２４９８６０号公報からの抜粋である。
すなわち、炉体２２内のヒータホルダ２３内に取り付け
られたヒータ２４によって加熱されたガスを、増速ノズ
ル２５を介して配線基板２１に吹き付けるとともに、増
速ノズル２５に塗布された赤外線放射塗料２６から赤外
線が放射されて配線基板２１に照射され、これらにより
配線基板２１を加熱する技術である。なお、２７は前記
配線基板２１の搬送コンベアである。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】赤外線等の熱線加熱と
熱風加熱とが併用される理由は、配線基板２１の各部
（配線基板２１そのものやそこに搭載されている各種の
電子部品、そして電子部品そのもののパッケージとリー
ド線やリード端子）の赤外線吸収率や熱容量の相違に原
因して該配線基板２１各部の加熱・昇温が不均一になら
ないようにするためである。

【００１３】例えば、ＳＯＰ（Small Outline Package
）ＩＣやＱＦＰ（Quad Flat Package ）ＩＣ等におい
ては、そのパッケージにおける赤外線の吸収率が高く、
逆にリード線やリード端子においては赤外線吸収率が極
めて低い。また、前記パッケージでは熱容量が大きくリ
ード線やリード端子では熱容量が小さい。

【００１４】しかし、配線基板２１に搭載される電子部
品のそれぞれについて赤外線吸収率が異なるとともに、
該吸収率にも波長依存性があってそれらは相互に一致し
ていないことが多い。そしてこのことはＶＲ（Variable
Resister ）やＶＣ（Variable Capasiter）、パワーデ
バイス、等の異形部品において顕著である。すなわち材
質や色調、形、大きさ等々がそれぞれ極端に相違するか
らである。

【００１５】本発明の目的は、配線基板等の被はんだ付
けワークにおける赤外線吸収率の波長依存性を考慮し、
これに左右されない加熱技術を確立すること、さらに熱
風加熱を併用した加熱技術を確立することで、被はんだ
付けワークの加熱・昇温を極めて均一に行うことができ
るようにして高品質のはんだ付けを行えるようにするこ
とにある。具体的には、配線基板において搭載されてい
る電子部品の種類に依らず均一に加熱・昇温できるよう
にして、高品質の配線基板を製造できるようにすること
にある。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明のはんだ付け方法
およびリフローはんだ付け装置は、それぞれ放射中心波
長の異なる赤外線放射体を複数設け、これら赤外線放射
体が放射する赤外線（例えば、近赤外線や遠赤外線）を
併せて被はんだ付けワークに照射して加熱し、また、熱
風を併せて吹き付け、被リフローはんだ付けワークのリ
フローはんだ付けを行うように構成したところに特徴が
ある。

【００１７】

【作用】各請求項に対応して次のような作用がある。

【００１８】（１）本発明の請求項１に記載の発明は、
赤外線は波長０．７５μｍ〜１０００μｍの電磁波の一
種であり、通常０．７５μｍ〜３μｍを近赤外線、３μ
ｍ〜１０００μｍを遠赤外線と呼んで分類している。

【００１９】他方、赤外線は被はんだ付けワークに照射
されると熱に転換されるが、それぞれの材質や色調等に
よって赤外線を良く吸収する波長が異なることが知られ
ている。

【００２０】したがって、広い波長帯域に渡って赤外線
エネルギー（エネルギーバンドの広い熱線）を放射する
ことにより、被はんだ付けワーク、特に多種類の電子部
品を搭載した配線基板各部においては、赤外線吸収率の
波長依存性を問題とすることなく、被はんだ付けワーク
を均一に加熱・昇温することができるようになる。

【００２１】（２）請求項２に記載の発明は、広い波長
帯域に渡って赤外線エネルギーを放射することにより、
被はんだ付けワーク、特に多種類の電子部品を搭載した
配線基板各部において赤外線吸収率の波長依存性を問題
とすることなく、被はんだ付けワークを加熱・昇温し、
さらに加熱されたガスにより被はんだ付けワークが加熱
される。

【００２２】したがって、赤外線吸収率の特に低い部分
が存在していても、当該部分が熱風によって加熱され、
被はんだ付けワークを一層均一に加熱することができる
ようになる。

【００２３】（３）請求項３に記載の発明は、加熱され
た不活性ガスを被はんだ付けワークに吹き付けることに
より、被はんだ付けワークの周辺領域が低酸素濃度雰囲
気となり、被はんだ付けワークの酸化が抑制され、溶融
はんだの流動性が向上し、さらに良好なはんだ付けを行
うことができるようになる。

【００２４】（４）請求項４に記載の発明は、被はんだ
付けワーク各部の赤外線吸収率の波長依存性に偏りがあ
る場合には、それに合わせて波長による赤外線放射特性
を調節することで、被はんだ付けワークに適した加熱を
行うことができるようになり、加熱温度むらの少ない均
一なリフローはんだ付けを行うことが可能となる。

【００２５】（５）請求項５に記載の発明は、被はんだ
付けワーク各部の赤外線吸収率の波長依存性に偏りがあ
る場合には、それに合わせて波長による赤外線放射特性
を調節することで被はんだ付けワークに適した加熱を行
い、さらに加熱されたガス流量を調節することにより、
加熱されたガスから被はんだ付けワークへの入熱量を調
節することができる。

【００２６】したがって、赤外線吸収率の特に低い部分
が存在してしても、これに近似あるいは合わせた赤外線
放射特性を得て、さらに加熱されたガス流量を調節して
当該部分の加熱・昇温を促進させることができるように
なり、被はんだ付けワークに最も適した加熱形態を創り
出すことができるようになって、加熱温度むらを極めて
小さい値に追い込むことができるようになる。

【００２７】（６）請求項６に記載の発明は、多数の孔
を設けた板状部材は近赤外線ヒータにより加熱され、そ
の表面すなわちそれぞれ放射中心波長の異なる遠赤外線
放射セラミックス層からは遠赤外線が放射される。ま
た、前記板状部材の多数の孔からは近赤外線が放射され
る。そして、これら近赤外線と遠赤外線とは被はんだ付
けワークに照射される。

【００２８】すなわち、放射波長帯域の広い赤外線が被
はんだ付けワークに照射され、この被はんだ付けワーク
の赤外線吸収率の波長依存性に左右されることなく前記
被はんだ付けワークを均一に加熱することができるよう
になり、はんだ付けも均一に行われるようになる。

【００２９】（７）請求項７に記載の発明は、多数の孔
を設けた板状部材は近赤外線ヒータにより加熱され、そ
の表面すなわちそれぞれ放射中心波長の異なる遠赤外線
放射セラミックス層からは遠赤外線が放射される。ま
た、前記板状部材の多数の孔からは近赤外線が放射され
る。そして、これら近赤外線と遠赤外線とが被はんだ付
けワークに照射する。

【００３０】また、多数の孔から加熱されたガスが被は
んだ付けワークへ吹き付けられ、このガスによっても被
はんだ付けワークが加熱される。

【００３１】すなわち、放射波長帯域の広い赤外線が被
はんだ付けワークに照射され、被はんだ付けワークの赤
外線吸収率の波長依存性に左右されることなく、被はん
だ付けワークを均一に加熱することができ、さらに赤外
線吸収率が極端に小さい部分においても加熱されたガス
によって加熱されるので、一層均一に加熱を行うことが
できるようになり、はんだ付けも一層均一に行われるよ
うになる。

【００３２】（８）請求項８に記載の発明は、加熱され
た不活性ガスを被はんだ付けワークに吹き付けることに
なり、被はんだ付けワークの周辺領域が低酸素濃度雰囲
気となり、被はんだ付けワークの酸化が抑制され、溶融
はんだの流動性が向上し、さらに良好なはんだ付けを行
うことができるようになる。

【００３３】（９）請求項９に記載の発明は、板状部材
の開口面積を調節することにより、板状部材に設けた孔
から放射される近赤外線の放射量を調節することができ
るようになる。このため、板状部材から放射される遠赤
外線の放射量との相対量を調節することができるように
なり、被はんだ付けワークの赤外線吸収率の波長依存性
に合わせた加熱を行うことができる。すなわち、均一な
加熱と均一なはんだ付けを行うことができる。

【００３４】（１０）請求項１０に記載の発明は、加熱
されたガスの流量に影響を与えることなく、板状部材に
設けた孔から放射される近赤外線の放射量のみを調節す
ることができるようになる。したがって、遠赤外線放射
量と近赤外線放射量および加熱されたガス流量を相互に
干渉することなく調節することができるようになり、被
はんだ付けワークに最も適した加熱形態を創り出すこと
ができるようになる。

【００３５】

【実施例】次に、本発明によるリフローはんだ付け方法
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。

【００３６】（１）基本構成 図１，図２は、本発明の基本的構成を示す図で、図１は
本発明の一実施例を示す熱線加熱のみのリフローはんだ
付け装置の側断面図、図２は本発明の他の実施例を示す
熱線加熱と熱風加熱とを併用したリフローはんだ付け装
置の側断面図である。

【００３７】すなわち、図１の加熱装置３０は、箱体３
１の１つの面に多数の孔３３を形成した多孔板３２を使
用し、箱体３１の外側となる多孔板３２の表面には、加
熱されると遠赤外線を放射する放射体である遠赤外線放
射セラミックス層（例えば、放射中心波長λ₂ ＝５μ
ｍ）３４を設けてある。この遠赤外線放射セラミックス
層３４は、放射中心波長が異なる複数種類のセラミック
ス層を多層あるいは縞状に形成し、遠赤外線放射帯域
（エネルギーバンド）が広くなるようにしてもよい。

【００３８】そして箱体３１の中には近赤外線を放射す
る放射体である近赤外線放射ヒータ（例えば、ハロゲン
ランプヒータ（放射中心波長λ₁ ＝約１μｍ程度））３
５を複数設けてあり、さらに近赤外線放射ヒータ３５か
ら放射される近赤外線を多孔板３２の方へ反射する反射
板３６を備えている。なお、箱体３１の内側面を鏡面と
してこれを反射板とすることもできる。

【００３９】さらに、断熱部材３７は、多孔板３２が有
効に加熱されるようにするために、箱体３１と多孔板３
２、遠赤外線放射セラミックス層３４との間の断熱を行
うために設けたものである。

【００４０】このように構成した加熱装置３０を、搬送
コンベア２７の搬送路に沿って配設する。すなわち、矢
印Ａ方向に搬送される配線基板２１にその多孔板３２を
向けて配設する。

【００４１】図２は、図１のリフローはんだ付け装置の
箱体３１にガス供給口３８を設けたものであり、ガス供
給口３８はファンやブロワー等の送風手段や、Ｎ₂ ガス
等の不活性ガスを供給するＮ₂ ガスボンベやＮ₂ ガス発
生装置等からなるガス供給手段３９を接続する。その
他、図１と同一符号は同一部分を示す。

【００４２】（２）動作 このように構成すると、近赤外線によって多孔板３２が
加熱され、その加熱によって遠赤外線放射セラミックス
層３４から遠赤外線が放射される。また、多孔板３２の
多数の孔３３から近赤外線が放射される。そしてこれら
遠赤外線と近赤外線が併せて配線基板２１に照射され、
加熱される。

【００４３】この場合、加熱装置３０から放射される近
赤外線は広い波長帯域のエネルギースペクトルを含み、
すなわちエネルギーバンドが広いので、配線基板２１に
搭載された種々の材質・色調・形状・大きさ等々の電子
部品に依らず、それぞれに吸収されやすい波長の赤外線
が吸収され、均一に加熱・昇温される。

【００４４】また、図２にようにガスを供給する加熱装
置３０では、前記赤外線の他に孔３３から加熱されたガ
スが噴出して配線基板２１に吹き付けられる。このガ
ス、すなわち熱風は、例えばＳＯＰ ＩＣやＱＦＰ Ｉ
Ｃのようにパッケージ容積が大きいにもかかわらずその
リード端子が小さく、かつ熱線の反射性が強い、すなわ
ち赤外線吸収率が極めて小さい場合に有効であり、この
熱風が該リード端子を速やかに加熱する。

【００４５】そしてその結果、配線基板２１およびそこ
に搭載された各種の電子部品を均一に加熱・昇温させ、
均一にはんだ付けを行うことができるようになる。また
これにより、品質の高い配線基板２１を製造することが
できるようになる。

【００４６】なお、ガス供給口３８に供給するガス流量
を調節することで熱風の流量を調節することができるの
で、熱風によって配線基板２１およびそこに搭載されて
いる電子部品に供給される熱量すなわち入熱量を調節す
ることができる（一般に熱風流量が大きくなると入熱量
も増大する）。したがって、熱線加熱量と熱風加熱量と
のバランスを調節し、当該配線基板２１を均一に加熱す
る際に必要とされる状態を容易に調節して創り出すこと
ができる。

【００４７】また、ガスとしてＮ₂ ガス等の不活性ガス
を使用すれば、配線基板２１が加熱される領域を低酸素
濃度雰囲気とすることができるので、配線基板２１の被
はんだ付け部の酸化を抑制するとともに溶融はんだの流
動性が高まり、さらに良好なはんだ付け性が得られるよ
うになる。

【００４８】（３）赤外線放射量の調節機構を備えた加
熱装置の例 図３（ａ），（ｂ）はいずれも近赤外線放射量を調節す
ることができる機構を備えた加熱装置を示す図で、図２
の加熱装置３０を例にしてそれを拡大して示した図であ
り、一部を省略して図示しており、図２と同一符号は同
一部分を示す。

【００４９】図３（ａ）において、多孔板３２の孔３３
と同様の孔４２を形成した開口面積調節板４１を多孔板
３２の上（近赤外線放射ヒータ３５側）に載せ、この開
口面積調節板４１を駆動片４３で図上の左右方向（矢印
Ｂ方向）へ移動・調節し、実質的に多孔板３２の孔３３
の開口面積を調節する開口面積調節手段を設けた機構で
ある。そしてこれにより孔３３，４２から放射される近
赤外線（点線で示す）λ₁ 量が調節され、遠赤外線放射
セラミックス層３４から放射される遠赤外線（破線で示
す）λ₂ 量との相対的な比を調節することができるよう
になる。

【００５０】なお、、多数の孔３３，４２の実質的な開
口面積は変化はするものの、ガス供給口３８から供給さ
れるガス流量はそのままの流量で多数の孔３３，４２か
ら高温ガス（実線で示す）４４として噴出し、図２に示
す配線基板２１に吹き付けられる。

【００５１】図３（ｂ）において、図３（ａ）の例と相
違する点は、図３（ａ）の開口面積調節板４１の孔４２
と同様の孔４６を設けることにより近赤外線の放射を調
節する手段としての放射面積調節板４５が、遠赤外線放
射セラミックス層３４を備えた多孔板３２と離隔し、近
赤外線放射ヒータ３５側で駆動片４３により図上の左右
方向（矢印Ｂ方向）へ移動調節可能に構成している点で
ある。

【００５２】したがって、放射面積調節板４５を設けた
ことにより、近赤外線を放射するヒータ３５から多孔板
３２の孔３３を介して放射される近赤外線の放射量を調
節し、あるいは放射される近赤外線を遮断することがで
きるとともに、多孔板３２の開口面積を変化させること
がないので、ガス供給口３８から供給される高温ガス４
４はその流体抵抗の変化を受けないままに多数の孔３３
から噴出させることができるようになる。

【００５３】（４）多孔板の孔形状の例 図４（ａ），（ｂ）は、図３（ａ）の多孔板３２の孔３
３形状の一例を説明する図で、図４（ａ）は丸形状の場
合を示し、図４（ｂ）は長孔の場合を示す。なお、これ
らの図は、図３（ａ）をＩ−Ｉ線方向から見た平面図で
ある。

【００５４】このように、多孔板３２，開口面積調節板
４１または放射面積調節板４５の孔３３，４２の形状は
特定されるものではないが、開口面積の調節が行いやす
く、近赤外線の照射むらを生じないような形状が良い。
一般的には図４（ａ），（ｂ）のように丸孔や長孔、ま
たは四角形等が良い。また、配列の仕方も種々であり、
図４（ａ），（ｂ）のように整列させることなく各孔を
千鳥状に配設してもよい。

【００５５】また、図４（ａ），（ｂ）からも判るよう
に、開口面積調節板４１の移動（矢印Ｂ方向の移動）に
より多孔板３２の孔３３面積を変化させることができ
る。

【００５６】（５）両面加熱リフローはんだ付け装置の
例 図５は、配線基板２１の両面を加熱装置３０により同時
に加熱することができるリフローはんだ付け装置の一例
を示す側断面図である。なお、ガス供給系はシンボル図
で示している。

【００５７】すなわち、リフローはんだ付け装置５１は
２つの予備加熱室５２，５３と１つのリフロー室５４と
から炉体５５が構成され、この炉体５５の中央部を貫通
して配線基板２１の搬送コンベア２７を通してある。

【００５８】各予備加熱室５２，５３とリフロー室５４
には搬送コンベア２７を挟んでその上下に加熱装置３０
を設けてある。この加熱装置３０は例えば図２あるいは
図３（ａ），（ｂ）に示すものである。もちろんガスを
供給しないものであれば図１の加熱装置３０でもよい。

【００５９】また、炉体５５の搬入口５６および搬出口
５７にはラビリンス部５８を設けてあり、炉体５５内の
雰囲気が炉体５５外へ、あるいは炉体５５外の空気が炉
体５５内へ流通することが抑制されるように構成してあ
る。

【００６０】各加熱装置３０にはＮ₂ ガス等の不活性ガ
スを供給するが、これはＮ₂ ガスボンベやＰＳＡ（Pres
sure Swing Adsorption ）方式によるＮ₂ ガス発生装置
（図示せず）から供給する。なお、低酸素濃度の雰囲気
を必要としないのであれば、これらに代わって送風ファ
ンやブロワー等に置き換えることもできる。その場合は
炉体５５内の雰囲気を循環させるようにすると熱効率を
良くすることができる。

【００６１】Ｎ₂ ガス供給装置６１から供給されるＮ₂
ガスは、開閉弁６２→フィルタ６３→圧力調節弁６４→
圧力計６５→（主）流量調節弁６６→（主）流量計６７
の順に通ってその供給の開閉、不要物の除去、供給圧力
の調節、全流量の調節、全流量の測定が行われ、その後
各加熱装置３０に分岐して供給する。そして、各加熱装
置３０毎に流量調節弁６８と流量計６９とを設け、それ
ぞれ個別に供給流量を調節できるように構成している。

【００６２】図６は、加熱装置３０の加熱特性を調節す
る機構を示すブロック図を示しており、図３と同一符号
は同一部分を示す。

【００６３】すなわち、近赤外線を放射するヒータ３５
の表面温度を温度調節装置７１で調節するように構成し
たもので、近赤外線を放射するヒータ３５の表面に熱電
対等の温度センサ７２を設け、この温度検出信号Ｓ_T と
温度調節装置７１の指示操作部７３が指示する温度とが
一致するように商用電源７４によるヒータ印加電力Ｐ_H
を制御する。これにより、近赤外線を放射するヒータ３
５が放射する近赤外線放射量を調節することができるよ
うになる。なお、図６では図面を判りやすくするため放
射面積調節板４５を例にして図示してある。

【００６４】また、開口面積調節板４１あるいは放射面
積調節板４５はアクチュエータ７５により移動・駆動し
て多孔板３２の開口面積（近赤外線放射面積）あるいは
近赤外線の放射量を調節する仕組みである。すなわち、
（リニア）モータや空気圧シリンダ、油圧シリンダ、等
のアクチュエータ７５で前記調節板を駆動するもので、
それぞれに対応して電力駆動回路や空気圧切り換え電磁
弁、油圧切り換え電磁弁、等の駆動部を介してアクチュ
エータ７５を駆動する。また、アクチュエータ７５の駆
動位置はアブソリュート（絶対値）タイプのリニアエン
コーダ７７によって検出する。

【００６５】なお、断熱カプラ７８は、各調節板４１，
４５からの断熱を目的とした接続部材である。

【００６６】そして、アクチュエータ７５の駆動量は制
御装置７９で制御し、制御装置７９の指示操作部８０が
指示する位置と前記エンコーダ７７の検出した位置信号
Ｓ_Eとが一致するように駆動信号Ｓ_D を出力する仕組み
である。

【００６７】（６）動作 このリフローはんだ付け装置の動作は、図１あるいは図
２，図３，図４に例示した基本的なリフローはんだ付け
装置と同様である。

【００６８】遠赤外線と近赤外線とによる広い波長帯域
に渡る広いエネルギーバンドの赤外線が配線基板２１に
照射される。また、エアやＮ₂ ガスによる熱風加熱を併
せて行うことができる。

【００６９】さらに、赤外線の放射特性を配線基板２１
の種類に応じて変化させ、また、熱風供給流量も調節す
ることができる。したがって、これらを調節することに
より、配線基板２１やそこに搭載されている電子部品に
合わせてそれを均一に加熱・昇温させることができるよ
うになる。

【００７０】もちろん、下側あるいは上側の加熱装置３
０の動作を停止させれば、片面のみをリフローはんだ付
けする装置となる。

【００７１】図７は、赤外線放射量の調節例を示す図
で、横軸は赤外線の波長λを示し縦軸は赤外線の相対放
射量を示している。

【００７２】すなわち、λ₁ は図３（ａ），（ｂ）に示
す近赤外線放射のヒータ３５が放射する近赤外線の中心
波長であり、λ₂ ，λ₃ は遠赤外線放射のセラミックス
層３４が放射する遠赤外線の中心波長である。そして、
開口面積調節板４１あるいは放射面積調節板４５を調節
し、中心波長λ₁ を有する近赤外線放射量の相対値を図
中の実線に示すように調節すると、総合放射特性
を破線で示した（１）（２）（３）のように変化させる
ことができる。

【００７３】つまり、広い帯域に渡って近赤外線および
遠赤外線を放射することができるとともにその放射特性
を可変・調節することができるようになり、配線基板２
１の種類に応じて最適な加熱特性を選択することができ
るようになる。

【００７４】

【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。

【００７５】本発明にかかる請求項１記載の発明は、広
い波長帯域に渡って赤外線エネルギーを放射して配線基
板等の被はんだ付けワークを加熱することができるの
で、赤外線吸収率の波長依存性を問題とすることなく被
はんだ付けワークを加熱・昇温することができるように
なり、したがって、各部を均一に加熱・昇温して均一な
リフローはんだ付けを行うことができるようになる。そ
の結果、高品質の配線基板を製造することができるよう
になる。

【００７６】また、請求項２記載の発明は、請求項１の
効果に加えて、赤外線吸収率の特に低い部分が存在して
いても当該部分を熱風で加熱して配線基板を一層均一に
加熱することができるようになる。その結果、さらに高
品質の配線基板を製造することができるようになる。

【００７７】また、請求項３記載の発明は、低酸素濃度
雰囲気中でリフローはんだ付けを行うことができるよう
になり、請求項２の効果に加えて被はんだ付けワークの
酸化を抑制しつつ溶融はんだの流動性を向上させ、さら
に高品質のはんだ付けを行って高品質の配線基板を製造
することができるようになる。

【００７８】また、請求項４記載の発明は、請求項１の
効果に加えて、被はんだ付けワーク各部の赤外線吸収率
の波長依存性の偏りに合わせて赤外線放射特性を調節す
ることで、加熱温度むらの少ない均一なリフローはんだ
付けを行うことが可能となり、一層高品質の配線基板を
製造することができるようになる。

【００７９】また、請求項５記載の発明は、それぞれの
赤外線放射体から放射する赤外線放射特性を調節するこ
とと加熱されたガス流量を調節することにより、被はん
だ付けワークに最も適した加熱形態を創り出すことがで
きるようになり、請求項２および請求項３記載の効果に
加えて、一層の均一な加熱と均一なはんだ付けが可能と
なり、高品質の配線基板を製造することができるように
なる。

【００８０】また、請求項６記載の発明は、請求項１の
効果と同様に、広い波長帯域に渡って赤外線エネルギー
を放射して配線基板等の被はんだ付けワークを加熱する
ことができるので、赤外線吸収率の波長依存性を問題と
することなく被はんだ付けワークを加熱・昇温すること
ができるようになり、したがって、各部を均一に加熱・
昇温して均一なリフローはんだ付けを行うことができる
ようになる。その結果、高品質の配線基板を製造するこ
とができるようになる。

【００８１】また、請求項７記載の発明は、多数の孔を
設けた板状部材の各孔から加熱されたガス、すなわち熱
風が噴出し、赤外線と併せて被はんだ付けワークを加熱
するので、請求項６の効果に加えて、赤外線吸収率の特
に低い部分が存在していても当該部分を熱風で加熱して
配線基板を一層均一に加熱することができるようにな
る。その結果、一層高品質の配線基板を製造することが
できるようになる。

【００８２】また、請求項８記載の発明は、低酸素濃度
雰囲気中でリフローはんだ付けを行うことができるよう
になり、請求項７の効果に加えて被はんだ付けワークの
酸化を抑制しつつ溶融はんだの流動性を向上させ、さら
に高品質のはんだ付けを行って高品質の配線基板を製造
することができるようになる。

【００８３】また、請求項９の発明は、板状部材の開口
面積を調節することにより、波長による赤外線放射特性
を調節することができるようになり、請求項６ないし請
求項８のいずれかに記載の効果に加えて、被はんだ付け
ワーク各部の赤外線吸収率の波長依存性に合わせて赤外
線放射特性を調節することで、加熱温度むらの少ない均
一なリフローはんだ付けを行うことが可能となり、一層
高品質の配線基板を製造することができるようになる。

【００８４】また、請求項１０記載の発明は、波長によ
る赤外線放射特性の調節を遮光手段によって行うので、
遠赤外線放射量と近赤外線放射量および加熱されたガス
流量を相互に干渉することなく調節することができるよ
うになるので、請求項７または請求項８の効果に加えて
はんだ付けワークに最も適した加熱形態を容易に創り出
して、均一なはんだ付けと品質の高い配線基板の製造が
可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す熱線加熱のみのリフロ
ーはんだ付け装置の側断面図である。

【図２】本発明の他の実施例を示す熱線加熱と熱風加熱
とを併用したリフローはんだ付け装置の側断面図であ
る。

【図３】近赤外線放射量を調節できる機構を備えた加熱
装置の側断面図である。

【図４】図１，図２の多孔板の形状を示す平面図であ
る。

【図５】本発明の加熱装置を備えたリフローはんだ付け
装置の一例を示す側断面図である。

【図６】加熱装置の加熱特性を調節する機構を示すブロ
ック図である。

【図７】赤外線放射量の調節例を示す図である。

【図８】従来のリフローはんだ付け用加熱装置の一例を
示す斜視図である。

【図９】従来のリフローはんだ付け用加熱装置の他の例
を示す側断面図である。

【図１０】従来のリフロー装置を示す断面図である。

【符号の説明】

２１ 配線基板 ２７ 搬送コンベア ３０ 加熱装置 ３１ 箱体 ３２ 多孔板 ３３ 孔 ３４ 遠赤外線放射セラミックス層 ３５ 近赤外線放射ヒータ ３６ 反射板 ３８ ガス供給口 ３９ ガス供給手段 ４１ 開口面積調節板 ４２ 孔 ４４ 高温ガス ４５ 放射面積調節板 ４６ 孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H05K 3/34 507 B23K 1/005 B23K 31/02 310

Claims (10)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 それぞれ放射中心波長の異なる赤外線放
   射体を複数設け、これらの赤外線放射体が放射する赤外
   線を併せて被リフローはんだ付けワークに照射して加熱
   し、前記被リフローはんだ付けワークのリフローはんだ
   付けを行う、 ことを特徴とするリフローはんだ付け方法。
2. 【請求項２】 それぞれ放射中心波長の異なる赤外線放
   射体を複数設け、これら赤外線放射体が放射する赤外線
   を併せて被リフローはんだ付けワークに照射するととも
   に、これらの赤外線放射体によって加熱されたガスを前
   記被リフローはんだ付けワークに吹き付けることによ
   り、前記被リフローはんだ付けワークのリフローはんだ
   付けを行う、 ことを特徴とするリフローはんだ付け方法。
3. 【請求項３】 ガスが不活性ガスである、 ことを特徴とする請求項２記載のリフローはんだ付け方
   法。
4. 【請求項４】 それぞれの赤外線放射体が放射する赤外
   線の放射量を調節することにより前記赤外線の放射量の
   相対値を調節し、被リフローはんだ付けワークの加熱温
   度むらが少なくなるように加熱して前記被リフローはん
   だ付けワークのリフローはんだ付けを行う、 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。
5. 【請求項５】 それぞれの赤外線放射体が放射する赤外
   線の放射量を調節することにより前記赤外線の放射量の
   相対値を調節し、さらに被リフローはんだ付けワークに
   吹き付けられる前記赤外線放射体によって加熱されたガ
   スの流量を調節し、前記被リフローはんだ付けワークの
   加熱温度むらが少なくなるように加熱して前記被リフロ
   ーはんだ付けワークのリフローはんだ付けを行う、 ことを特徴とする請求項２または請求項３記載のリフロ
   ーはんだ付け方法。
6. 【請求項６】 板状部材に多数の孔を設けるとともに、
   この板状部材の表面にそれぞれ放射中心波長の異なる遠
   赤外線放射セラミックス層を形成し、他方、前記板状部
   材と離隔した位置に前記板状部材を加熱しつつ前記多数
   の孔から近赤外線を放射する近赤外線放射ヒータを設け
   て加熱装置を構成し、 前記加熱装置を被リフローはんだ付けワークの搬送手段
   に沿って設けた、 ことを特徴とするリフローはんだ付け装置。
7. 【請求項７】 板状部材に多数の孔を設けるとともに、
   この板状部材の表面にそれぞれ放射中心波長の異なる遠
   赤外線放射セラミックス層を形成し、他方、前記板状部
   材と離隔した位置に前記板状部材を加熱しつつ前記多数
   の孔から近赤外線を放射する近赤外線放射ヒータを設
   け、また、前記板状部材を一面として箱体で覆うととも
   にこの箱体にガスを供給するガス供給口を設けて加熱装
   置を構成し、 前記加熱装置を被リフローはんだ付けワークの搬送手段
   に沿って設けるとともに前記加熱装置のガス供給口にガ
   スを供給する手段を備えた、 ことを特徴とするリフローはんだ付け装置。
8. 【請求項８】 ガス供給手段が不活性ガス供給手段であ
   る、 ことを特徴とする請求項７記載のリフローはんだ付け装
   置。
9. 【請求項９】 板状部材に設けた孔の開口面積を調節す
   る開口面積調節手段を設けた、 ことを特徴とする請求項６ないし請求項８のいずれかに
   記載のリフローはんだ付け装置。
10. 【請求項１０】 板状部材に設けた孔と近赤外線放射ヒ
    ータとの間に、前記孔を介して前記赤外線ヒータから放
    射される近赤外線の放射量を調節し、あるいは放射され
    る近赤外線を遮断することができる放射面積調節手段を
    設けた、 ことを特徴とする請求項７または請求項８記載のリフロ
    ーはんだ付け装置。