JP3420283B2 - Method and apparatus for controlling oxygen concentration in soldering apparatus for inert atmosphere - Google Patents

Method and apparatus for controlling oxygen concentration in soldering apparatus for inert atmosphere

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JP3420283B2
JP3420283B2 JP13586693A JP13586693A JP3420283B2 JP 3420283 B2 JP3420283 B2 JP 3420283B2 JP 13586693 A JP13586693 A JP 13586693A JP 13586693 A JP13586693 A JP 13586693A JP 3420283 B2 JP3420283 B2 JP 3420283B2
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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、はんだ付け特性を向上
させる目的で、はんだ付け用のリフロー炉または噴流式
チャンバ内に大気よりも酸素濃度の低いはんだ付け雰囲
気を作り出すために不活性ガスを注入して運転する不活
性雰囲気はんだ付け装置における酸素濃度制御方法およ
びその装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention, in order to improve soldering characteristics, uses an inert gas in a reflow furnace or a jet chamber for soldering to create a soldering atmosphere having an oxygen concentration lower than that of the atmosphere. The present invention relates to a method and apparatus for controlling oxygen concentration in an inert atmosphere soldering apparatus that operates by injection.

【0002】[0002]

【従来の技術】図4は、はんだ付け用のリフロー炉を示
し、炉体11の内部にブロワ12および案内板13により雰囲
気循環系を形成し、この雰囲気循環系に白金等の触媒1
4、ヒータ15およびワーク(表面実装基板W)の搬送ラ
インを配置し、炉内に基板Wを搬入して高温の雰囲気に
よりリフローはんだ付けを行うようにしている。
2. Description of the Related Art FIG. 4 shows a reflow furnace for soldering, in which an atmosphere circulation system is formed inside a furnace body 11 by a blower 12 and a guide plate 13, and a catalyst such as platinum 1 is formed in this atmosphere circulation system.
4, the heater 15 and the work (surface-mounted substrate W) transfer line are arranged, the substrate W is carried into the furnace, and reflow soldering is performed in a high temperature atmosphere.

【0003】このようなリフロー炉内は、窒素ガス等の
不活性ガスを注入して運転することにより図5に示され
るように大気よりも酸素濃度の低いはんだ付け雰囲気を
作り出して、はんだ付け特性の向上を図っている。
By operating by injecting an inert gas such as nitrogen gas in such a reflow furnace, a soldering atmosphere having an oxygen concentration lower than that of the atmosphere as shown in FIG. We are trying to improve

【0004】この図5において、Aは炉内に一定の低酸
素濃度雰囲気を形成するまでの装置立上げに要する時間
であり、この時間Aは窒素ガスを炉内へ全開で注入す
る。また、Bは基板Wを炉内へ投入してはんだ付けを行
っている時間であり、この間は窒素ガスの流量を制御し
て酸素濃度を一定の範囲内に制御する。
In FIG. 5, A is the time required to start up the apparatus until a constant low oxygen concentration atmosphere is formed in the furnace, and this time A is when nitrogen gas is fully opened and injected into the furnace. Further, B is the time during which the substrate W is put into the furnace and soldering is performed. During this time, the flow rate of nitrogen gas is controlled to control the oxygen concentration within a certain range.

【0005】一般的に不活性ガスとして窒素ガスのみを
リフロー炉内へ注入し、その注入流量を増やせば図5の
b1で示されるように雰囲気の酸素濃度はより低下し、逆
に窒素ガスの注入流量を減らせば図5のb2で示されるよ
うに酸素濃度は高くなる。
Generally, only nitrogen gas is injected as an inert gas into the reflow furnace, and if the injection flow rate is increased, the result shown in FIG.
As indicated by b1, the oxygen concentration in the atmosphere further decreases, and conversely, if the injection flow rate of nitrogen gas is reduced, the oxygen concentration increases as indicated by b2 in FIG.

【0006】はんだ付けされる基板Wのリフロー炉内へ
の投入の断続や投入量の変化により、基板Wが外からは
んだ付け雰囲気中へ持込む空気量も変化して雰囲気中の
酸素濃度が変動し、はんだ付け品質の変化につながるこ
とになる。
Due to the intermittent supply of the substrate W to be soldered into the reflow furnace and the change in the supply amount, the amount of air brought into the soldering atmosphere from the outside by the substrate W also changes, and the oxygen concentration in the atmosphere fluctuates. However, this will lead to changes in soldering quality.

【0007】酸素濃度が低くなればはんだ付け品質を向
上させることができるが、窒素ガスの消費量を増大させ
ランニングコストを上げてしまう。また、一般に窒素ガ
スは、液体窒素を蒸発させ純度の高いガスとしてはんだ
付け装置に供給する場合、酸素濃度を安定させるには数
百ppm からそれ以下の濃度にする必要がある。
If the oxygen concentration is low, the soldering quality can be improved, but the nitrogen gas consumption is increased and the running cost is increased. Further, generally, when liquid nitrogen is vaporized and supplied as high-purity gas to a soldering apparatus, nitrogen gas needs to have a concentration of several hundred ppm or less to stabilize the oxygen concentration.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】従来のようにリフロー
炉内へ窒素ガスのみを注入し、窒素ガスのみの注入量を
変化させて酸素濃度をコントロールする方法は、酸素濃
度を上げるように制御する際に窒素ガス注入流量を絞る
ので窒素ガス消費量を節約できるが、極端に注入流量を
絞ると酸素濃度上昇時のオーバーシュートが大きくな
り、酸素濃度の安定性が低下する。
The conventional method of injecting only nitrogen gas into the reflow furnace and changing the injection amount of only nitrogen gas to control the oxygen concentration is controlled to increase the oxygen concentration. At this time, since the nitrogen gas injection flow rate is reduced, the nitrogen gas consumption can be saved. However, if the injection flow rate is extremely reduced, the overshoot when the oxygen concentration rises becomes large and the stability of the oxygen concentration decreases.

【0009】特に、はんだ付け用フラックスから発生す
るイソプロピルアルコールを雰囲気中の酸素と化合させ
て二酸化炭素と水分とに分解させる目的で、図4に示さ
れるように雰囲気循環系に白金等の触媒14を設けた場合
は、図5にCで示されるように基板の投入がなくなる
と、触媒14の上記作用によって曲線c1,c2で示されるよ
うに必要以上に酸素濃度が下がってしまうことがある。
Particularly, for the purpose of combining isopropyl alcohol generated from the soldering flux with oxygen in the atmosphere to decompose into carbon dioxide and water, a catalyst such as platinum 14 is provided in the atmosphere circulation system as shown in FIG. In the case where the catalyst is provided, if the substrate is not charged as shown by C in FIG. 5, the above-described action of the catalyst 14 may lower the oxygen concentration more than necessary as shown by the curves c1 and c2.

【0010】この場合は窒素ガス注入流量を極端に減ら
しながら酸素濃度の上昇復帰を待つが、基板の投入がな
い限り酸素濃度を所望の値までなかなか回復させること
ができない。また、いったん窒素ガス注入流量を極端に
減らすと、酸素濃度上昇時のオーバーシュートが大きく
なりコントロール精度が悪くなる問題がある。
In this case, although the nitrogen gas injection flow rate is extremely reduced and the oxygen concentration rises and returns, it is difficult to recover the oxygen concentration to a desired value unless the substrate is charged. Further, once the nitrogen gas injection flow rate is extremely reduced, there is a problem that the overshoot when the oxygen concentration rises becomes large and the control accuracy deteriorates.

【0011】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、不活性雰囲気中ではんだ付けを行う場合の酸素濃
度を限られた範囲内に制御する際の安定性および応答性
の向上を図ることを目的とするものである。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and improves the stability and responsiveness when controlling the oxygen concentration within a limited range when soldering in an inert atmosphere. This is intended to be achieved.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、不活性ガスを注入した低酸素濃度雰囲気中ではんだ
付けをする不活性雰囲気はんだ付け装置において、雰囲
気中の酸素濃度を測定しながら、所望の酸素濃度に近づ
けるために不活性ガスの注入流量をコントロールすると
ともに、必要に応じて雰囲気中に流量調整された空気を
強制的に供給する構成の不活性雰囲気はんだ付け装置に
おける酸素濃度制御方法である。
According to a first aspect of the present invention, in an inert atmosphere soldering apparatus for soldering in a low oxygen concentration atmosphere into which an inert gas is injected, the oxygen concentration in the atmosphere is measured. However, the oxygen concentration in the inert atmosphere soldering device is configured to control the injection flow rate of the inert gas in order to approach the desired oxygen concentration and forcibly supply the air whose flow rate is adjusted into the atmosphere as necessary. It is a control method.

【0013】請求項2に記載の発明は、請求項1の酸素
濃度制御方法において、雰囲気中に直接空気を供給する
方法である。
The invention according to claim 2 is the method for controlling oxygen concentration according to claim 1, wherein air is directly supplied into the atmosphere.

【0014】請求項3に記載の発明は、請求項1の酸素
濃度制御方法において、雰囲気中に供給される不活性ガ
ス中に空気を混入した方法である。
According to a third aspect of the present invention, in the oxygen concentration control method according to the first aspect, air is mixed in the inert gas supplied into the atmosphere.

【0015】請求項4に記載の発明は、不活性ガスを注
入して形成した低酸素濃度雰囲気中ではんだ付けをする
不活性雰囲気はんだ付け装置において、雰囲気中に不活
性ガスを強制的に注入する不活性ガス注入回路と、雰囲
気中に空気を強制的に混入するエアミックス回路と、不
活性ガス注入回路およびエアミックス回路にそれぞれ設
けられた流量調整弁と、雰囲気をサンプリングして雰囲
気中の酸素濃度を測定する酸素濃度計と、この酸素濃度
計から得られた測定値に基づき雰囲気中の酸素濃度を所
望の酸素濃度に近づけるために不活性ガス注入回路およ
びエアミックス回路の各流量調整弁を制御する調節器と
を具備した構成の不活性雰囲気はんだ付け装置における
酸素濃度制御装置である。
According to a fourth aspect of the present invention, in an inert atmosphere soldering apparatus for soldering in a low oxygen concentration atmosphere formed by injecting an inert gas, the inert gas is forcibly injected into the atmosphere. Inert gas injection circuit, an air mix circuit for forcibly mixing air into the atmosphere, flow control valves provided in the inert gas injection circuit and the air mix circuit, respectively An oxygen concentration meter that measures the oxygen concentration, and each flow rate control valve of the inert gas injection circuit and the air mix circuit to bring the oxygen concentration in the atmosphere closer to the desired oxygen concentration based on the measurement values obtained from this oxygen concentration meter. Is an oxygen concentration control device in an inert atmosphere soldering device having a configuration for controlling the temperature.

【0016】[0016]

【作用】請求項1に記載の発明は、酸素濃度が必要以上
に上昇した場合は不活性ガスの流量を増やし、また、必
要以上に酸素濃度が下がってしまった場合は空気を流量
調整しながら加えることにより、不活性ガスの流量を極
端に絞ることなく酸素濃度を上昇復帰させ、酸素濃度を
一定の範囲内で安定させる。さらに、不活性ガスの流量
と空気の流量とを共に流量調整することで、酸素濃度設
定の設定変更などに迅速に対応する。
According to the invention described in claim 1, when the oxygen concentration is increased more than necessary, the flow rate of the inert gas is increased, and when the oxygen concentration is decreased more than necessary, the flow rate of air is adjusted. By adding, the oxygen concentration is raised and returned without extremely reducing the flow rate of the inert gas, and the oxygen concentration is stabilized within a certain range. In addition, the flow rate of the inert gas
By adjusting both the flow rate of air and the flow rate of air, the oxygen concentration setting
Quickly respond to fixed setting changes.

【0017】請求項2に記載の発明は、雰囲気中に直接
空気を供給して、雰囲気中の酸素濃度を一定範囲内に上
昇復帰させる。
According to the second aspect of the present invention, air is directly supplied into the atmosphere to raise and return the oxygen concentration in the atmosphere within a certain range.

【0018】請求項3に記載の発明は、雰囲気中に供給
される不活性ガス中に空気を混入して、雰囲気中の酸素
濃度を一定範囲内に上昇復帰させる。
According to the third aspect of the present invention, air is mixed into the inert gas supplied into the atmosphere to raise and restore the oxygen concentration in the atmosphere within a certain range.

【0019】請求項4に記載の発明は、酸素濃度が必要
以上に上昇した場合はそれを酸素濃度計により検知した
調節器が不活性ガス注入回路の流量調整弁を開方向へ制
御して不活性ガスの注入流量を増やし、また、必要以上
に酸素濃度が下がってしまった場合は、それを酸素濃度
計により検知した調節器が不活性ガス注入回路の流量調
整弁とエアミックス回路の流量調整弁とを制御して、不
活性ガス流量を極端に絞ることなく空気を流量調整しな
がら加えることにより、酸素濃度を上昇復帰させて一定
の範囲内で安定させる。さらに、不活性ガス注入回路の
流量調整弁による不活性ガスの流量調整と、エアミック
ス回路の流量調整弁による空気の流量調整とを共にする
ことで、酸素濃度設定の設定変更などに迅速に対応す
る。
According to a fourth aspect of the present invention, when the oxygen concentration rises more than necessary, the controller which detects it by the oxygen concentration meter controls the flow control valve of the inert gas injection circuit in the opening direction so that it is not activated. If the flow rate of the active gas is increased and the oxygen concentration drops more than necessary, the controller that detects it with an oxygen concentration meter adjusts the flow rate of the inert gas injection circuit and the flow rate of the air mix circuit. By controlling the valve and adding air while controlling the flow rate of the inert gas without extremely restricting the flow rate of the inert gas, the oxygen concentration is increased and returned to be stabilized within a certain range. In addition, the inert gas injection circuit
Adjust the flow rate of the inert gas with the flow control valve
Together with the air flow rate control valve
This enables quick response to changes in oxygen concentration settings.
It

【0020】[0020]

【実施例】以下、本発明を図1に示されるリフロー式の
実施例、図2に示される酸素濃度制御例および図3に示
される噴流式の実施例を参照して詳細に説明する。
The present invention will be described in detail below with reference to a reflow type embodiment shown in FIG. 1, an oxygen concentration control example shown in FIG. 2 and a jet flow type embodiment shown in FIG.

【0021】図1(A)は本発明をリフロー式はんだ付
け装置に適用した例であり、炉体11の内部を仕切板16に
より区画して複数のプリヒート室およびリフロー室を形
成する。
FIG. 1A shows an example in which the present invention is applied to a reflow type soldering apparatus. The inside of the furnace body 11 is partitioned by a partition plate 16 to form a plurality of preheat chambers and reflow chambers.

【0022】プリヒート室またはリフロー室の構造は、
図4と同様に炉体11の内部にブロワ12および図示しない
案内板により雰囲気循環系を形成し、この雰囲気循環系
に白金等の触媒14、ヒータ15およびワーク(表面実装基
板W)の搬送ラインを配置する。
The structure of the preheat chamber or reflow chamber is
As in FIG. 4, an atmosphere circulation system is formed inside the furnace body 11 by a blower 12 and a guide plate (not shown), and a catalyst line 14 of platinum or the like, a heater 15, and a work (surface-mounted substrate W) transfer line are formed in this atmosphere circulation system. To place.

【0023】図1(A)に示されるように、少なくとも
リフロー室に対し、炉内酸素濃度を制御する酸素濃度制
御装置を設ける。
As shown in FIG. 1A, an oxygen concentration control device for controlling the oxygen concentration in the furnace is provided at least in the reflow chamber.

【0024】この酸素濃度制御装置は、雰囲気中に不活
性ガス(窒素ガス)を強制的に注入する不活性ガス注入
回路21と、雰囲気中に空気を強制的に混入するエアミッ
クス回路22とを有する。
This oxygen concentration control device comprises an inert gas injection circuit 21 for forcibly injecting an inert gas (nitrogen gas) into the atmosphere and an air mix circuit 22 for forcibly mixing air into the atmosphere. Have.

【0025】不活性ガス注入回路21は、液体窒素の入っ
たタンク31、蒸発器32、減圧弁33、流量調整弁34、窒素
供給管路35および窒素注入ノズル36により構成され、タ
ンク31から取出した液体窒素を蒸発器32により気化し、
減圧弁33で設定圧に制御するとともに、流量調整弁34に
より流量を制御して、窒素注入ノズル36により炉体11の
内部へ注入する。
The inert gas injection circuit 21 is composed of a tank 31 containing liquid nitrogen, an evaporator 32, a pressure reducing valve 33, a flow rate adjusting valve 34, a nitrogen supply pipe 35 and a nitrogen injection nozzle 36, and is taken out from the tank 31. The liquid nitrogen is vaporized by the evaporator 32,
The pressure reducing valve 33 controls the set pressure, the flow rate adjusting valve 34 controls the flow rate, and the nitrogen injection nozzle 36 injects the nitrogen into the furnace body 11.

【0026】エアミックス回路22は、コンプレッサ等の
空圧源41、減圧弁42、流量調整弁43、空気供給管路44お
よび空気注入ノズル45により構成され、空圧源41から供
給された圧縮空気を減圧弁42で設定圧に制御するととも
に、流量調整弁43により流量制御して、空気注入ノズル
45により炉体11の内部へ注入する。
The air mix circuit 22 is composed of an air pressure source 41 such as a compressor, a pressure reducing valve 42, a flow rate adjusting valve 43, an air supply pipe line 44 and an air injection nozzle 45, and compressed air supplied from the air pressure source 41. Is controlled by the pressure reducing valve 42 to the set pressure, and the flow rate is controlled by the flow rate adjusting valve 43.
It is injected into the furnace body 11 by 45.

【0027】前記炉体11に炉内雰囲気をサンプリングす
るためのチューブ51を挿入し、このチューブ51にサンプ
リングガス吸入管路52を経て雰囲気中の酸素濃度を測定
するジルコニア式酸素濃度計53を接続する。
A tube 51 for sampling the atmosphere in the furnace is inserted into the furnace body 11, and a zirconia type oxygen concentration meter 53 for measuring the oxygen concentration in the atmosphere is connected to the tube 51 via a sampling gas suction pipe line 52. To do.

【0028】この酸素濃度計53の出力ラインは、炉内雰
囲気中の酸素濃度を所望の酸素濃度範囲内に制御するた
めの調節器(コントローラ)54に接続する。
The output line of the oxygen concentration meter 53 is connected to a controller 54 for controlling the oxygen concentration in the furnace atmosphere within a desired oxygen concentration range.

【0029】この調節器54から引出された窒素ガス流量
制御ライン55は、前記不活性ガス注入回路21の流量調整
弁34に設けられた制御モータに接続する。また、調節器
54から引出された空気流量制御ライン56は、エアミック
ス回路22の流量調整弁43に設けられた制御モータに接続
する。
The nitrogen gas flow rate control line 55 drawn from the regulator 54 is connected to a control motor provided in the flow rate adjusting valve 34 of the inert gas injection circuit 21. Also the regulator
An air flow rate control line 56 drawn from 54 is connected to a control motor provided in the flow rate adjusting valve 43 of the air mix circuit 22.

【0030】なお、図1(A)に示される実施例では、
炉内に窒素注入ノズル36とともに空気注入ノズル45を挿
入することにより、雰囲気中に直接空気を供給するよう
にしているが、図1(B)に示されるように、炉内に窒
素注入ノズル36のみを挿入し、この窒素注入ノズル36へ
の配管途中部に空気供給管路44を接続することにより、
雰囲気中に供給される窒素ガス中に空気を混入するよう
にしてもよい。
In the embodiment shown in FIG. 1 (A),
Although the air is directly supplied into the atmosphere by inserting the air injection nozzle 45 together with the nitrogen injection nozzle 36 into the furnace, as shown in FIG. 1 (B), the nitrogen injection nozzle 36 is inserted into the furnace. By inserting only, by connecting the air supply line 44 in the middle of the pipe to the nitrogen injection nozzle 36,
Air may be mixed in the nitrogen gas supplied into the atmosphere.

【0031】次に、図1に示された実施例の作用を説明
すると、酸素濃度計53により炉内雰囲気の酸素濃度を測
定しながら、所望の酸素濃度に近づけるように調節器54
により炉内へ注入される窒素ガスおよび空気の流量をコ
ントロールし、基本的には窒素ガスの注入された炉内の
低酸素濃度雰囲気中でリフローはんだ付けを行う。
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described. While measuring the oxygen concentration in the atmosphere in the furnace by the oxygen concentration meter 53, the controller 54 is arranged so as to approach the desired oxygen concentration.
The flow rate of nitrogen gas and air injected into the furnace is controlled by, and basically, reflow soldering is performed in a low oxygen concentration atmosphere in the furnace where nitrogen gas is injected.

【0032】例えば、雰囲気中の酸素濃度が必要以上に
上昇した場合は、それを酸素濃度計53により検知した調
節器54が、不活性ガス注入回路21の流量調整弁34を開方
向へ制御して、雰囲気中への窒素ガス注入流量を増や
す。
For example, when the oxygen concentration in the atmosphere rises more than necessary, the controller 54 which detects it by the oxygen concentration meter 53 controls the flow rate adjusting valve 34 of the inert gas injection circuit 21 in the opening direction. Increase the nitrogen gas injection flow rate into the atmosphere.

【0033】一方、雰囲気中の酸素濃度が必要以上に下
がってしまった場合は、それを酸素濃度計53により検知
した調節器54が、不活性ガス注入回路21の流量調整弁34
およびエアミックス回路22の流量調整弁43を共に制御し
て、窒素ガス流量を極端に絞ることなく流量調整された
空気を炉内雰囲気中に強制的に加えることにより、雰囲
気中の酸素濃度を上昇復帰させて一定の範囲内で安定さ
せる。
On the other hand, when the oxygen concentration in the atmosphere has dropped more than necessary, the controller 54, which detects it by the oxygen concentration meter 53, controls the flow rate adjusting valve 34 of the inert gas injection circuit 21.
And the flow control valve 43 of the air mix circuit 22 are both controlled to increase the oxygen concentration in the atmosphere by forcibly adding the air whose flow rate is adjusted to the atmosphere in the furnace without extremely narrowing the nitrogen gas flow rate. Restore and stabilize within a certain range.

【0034】図2は、図1に示されたリフロー式はんだ
付け装置における酸素濃度制御の一例を示し、前半は酸
素濃度を300 ppm に設定した場合であり、後半は酸素濃
度を1000ppm に設定した場合である。
FIG. 2 shows an example of oxygen concentration control in the reflow soldering apparatus shown in FIG. 1. The first half shows the case where the oxygen concentration is set to 300 ppm, and the second half sets the oxygen concentration to 1000 ppm. This is the case.

【0035】図2においてAは、炉内に一定の低酸素濃
度雰囲気を形成するまでの装置立上げに要する時間であ
り、この間t1〜t3は窒素ガスを全開から徐々に絞りなが
ら炉内へ注入する。
In FIG. 2, A is the time required to start up the apparatus until a constant low oxygen concentration atmosphere is formed in the furnace, and during this period, t1 to t3 are injected into the furnace while gradually squeezing the nitrogen gas from full opening. To do.

【0036】図2においてBは、基板Wを炉内へ投入し
てはんだ付けを行っている時間であり、この間は基板W
が炉内へ持込む空気により酸素濃度が上昇する場合t4が
あるので、そのときは窒素ガスの流量を一時的に増やす
ように制御して酸素濃度を低下させる。
In FIG. 2, B is the time during which the substrate W is put into the furnace for soldering, and during this time, the substrate W is
When the oxygen concentration rises due to the air brought into the furnace, there is t4. At that time, the oxygen concentration is reduced by controlling the flow rate of nitrogen gas to temporarily increase.

【0037】図2においてCは、基板Wの炉内への投入
がないために、白金等の触媒14の作用により炉内のイソ
プロピルアルコールと酸素との化合が促進されて、必要
以上に酸素濃度が下がってしまった場合であり、このよ
うなときは炉内へ空気を強制的に供給して酸素濃度を上
昇させる。
In FIG. 2C, since the substrate W is not charged into the furnace, the action of the catalyst 14 such as platinum promotes the combination of isopropyl alcohol and oxygen in the furnace, and the oxygen concentration is higher than necessary. In this case, air is forcibly supplied into the furnace to raise the oxygen concentration.

【0038】図2においてDは、酸素濃度設定を例えば
1000ppm に変更した場合の制御例であり、炉内へ空気を
強制的に供給して酸素濃度を設定値まで急速に上昇させ
ることができ、設定変更に迅速に対応できる。
In FIG. 2, D indicates the oxygen concentration setting, for example.
This is an example of control when changing to 1000ppm, and air can be forcibly supplied into the furnace to rapidly raise the oxygen concentration to the set value, enabling quick response to setting changes.

【0039】この図2の各時間における炉内へ供給され
る窒素ガスの流量および空気の流量は、下記の表1に示
す通りである。
The flow rates of nitrogen gas and air supplied into the furnace at the respective times shown in FIG. 2 are as shown in Table 1 below.

【0040】[0040]

【表1】 [Table 1]

【0041】以上のように、結果的にはんだ付け品質の
一定性が保てる場合には、敢えて圧縮空気を微量加える
ことにより、基板一枚当りの酸素濃度増加量(例えば30
ppm)が変動割合として小さく抑えられ、作業の条件管
理を行い易くすることが可能である。
As described above, when the soldering quality can be kept constant as a result, the amount of oxygen concentration increase per substrate (for example, 30
(ppm) can be kept small as a fluctuation rate, and it is possible to easily manage the condition of work.

【0042】図3は、本発明を噴流式はんだ付け装置に
適用した例であり、基板Wの搬送ライン61に沿ってプリ
ヒータ62および噴流はんだ槽63が配置され、このプリヒ
ータ62および噴流はんだ槽63はチャンバ64により覆わ
れ、このチャンバ64内のはんだ槽上に窒素ガスを注入す
るための窒素注入ノズル36と、空気を注入するための空
気注入ノズル45とが設けられている。また、チャンバ64
内にはんだ付け雰囲気をサンプリングするためのチュー
ブ51が挿入されている。これらのノズル36,45およびチ
ューブ51に図1(A)に示された酸素濃度制御装置が接
続される。
FIG. 3 is an example in which the present invention is applied to a jet type soldering apparatus. A preheater 62 and a jet solder bath 63 are arranged along a transfer line 61 of a substrate W, and the preheater 62 and the jet solder bath 63 are arranged. Is covered with a chamber 64, and a nitrogen injection nozzle 36 for injecting nitrogen gas and an air injection nozzle 45 for injecting air are provided on the solder bath in the chamber 64. Also, the chamber 64
A tube 51 is inserted therein for sampling the soldering atmosphere. The oxygen concentration control device shown in FIG. 1A is connected to the nozzles 36 and 45 and the tube 51.

【0043】[0043]

【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、酸素濃
度が上がった場合は不活性ガスの流量を増やし、また、
必要以上に酸素濃度が下がってしまった場合は空気を流
量調整しながら加えることにより、不活性ガスの流量を
極端に絞ることなく雰囲気中の酸素濃度を迅速に上昇復
帰させ、酸素濃度を一定の範囲内で安定させることがで
きる。さらに、不活性ガスの流量と空気の流量とを共に
流量調整することで、酸素濃度設定の設定変更などに迅
速に対応できる。
According to the invention described in claim 1, when the oxygen concentration is increased, the flow rate of the inert gas is increased, and
If the oxygen concentration drops more than necessary, air can be added while adjusting the flow rate to rapidly increase and restore the oxygen concentration in the atmosphere without extremely reducing the flow rate of the inert gas, and keep the oxygen concentration constant. It can be stabilized within the range. Furthermore, the flow rate of the inert gas and the flow rate of the air are both
By adjusting the flow rate, it is easy to change the oxygen concentration setting.
Can handle speed.

【0044】請求項2に記載の発明によれば、雰囲気中
に直接空気を供給して、酸素濃度が下がり過ぎた場合の
酸素濃度上昇復帰を制御できる。
According to the second aspect of the present invention, it is possible to supply air directly into the atmosphere to control the return of the increase in oxygen concentration when the oxygen concentration is too low.

【0045】請求項3に記載の発明によれば、雰囲気中
に供給される不活性ガス中に空気を混入して、酸素濃度
が下がり過ぎた場合の酸素濃度上昇復帰を制御できる。
According to the third aspect of the invention, by mixing air into the inert gas supplied into the atmosphere, it is possible to control the return of the increase in oxygen concentration when the oxygen concentration is too low.

【0046】請求項4に記載の発明によれば、請求項1
に記載の制御方法を効果的に実施できる酸素濃度制御装
置を提供できる。さらに、不活性ガス注入回路の流量調
整弁による不活性ガスの流量調整と、エアミックス回路
の流量調整弁による空気の流量調整とを共にすること
で、酸素濃度設定の設定変更などに迅速に対応できる。
According to the invention of claim 4, claim 1
It is possible to provide an oxygen concentration control device that can effectively implement the control method described in 1. In addition, adjust the flow rate of the inert gas injection circuit.
Adjusting the flow rate of inert gas by adjusting valve and air mix circuit
Together with the air flow rate adjustment valve
Thus, it is possible to quickly respond to changes in oxygen concentration settings.

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

【図1】Aは本発明のリフロー式実施例を示すリフロー
炉の断面図および酸素濃度制御系の回路図である。Bは
その空気注入部分の変形例を示す断面図である。
FIG. 1A is a sectional view of a reflow furnace showing a reflow type embodiment of the present invention and a circuit diagram of an oxygen concentration control system. B is a sectional view showing a modified example of the air injection portion.

【図2】同上実施例の酸素濃度制御例を示す酸素濃度経
時変化のグラフである。
FIG. 2 is a graph of oxygen concentration over time showing an example of controlling the oxygen concentration of the above-mentioned embodiment.

【図3】本発明に係る噴流式実施例を示す断面図であ
る。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a jet type embodiment according to the present invention.

【図4】一般的なリフロー炉の断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a general reflow furnace.

【図5】従来の酸素濃度制御例を示す酸素濃度経時変化
のグラフである。
FIG. 5 is a graph of oxygen concentration over time showing an example of conventional oxygen concentration control.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

21 不活性ガス注入回路 22 エアミックス回路 34,43 流量調整弁 53 酸素濃度計 54 調節器 21 Inert gas injection circuit 22 Air mix circuit 34, 43 Flow control valve 53 Oxygen analyzer 54 Controller

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安達 稔 埼玉県狭山市上広瀬東久保591番地の11 株式会社タムラ製作所 狭山工場内 (56)参考文献 特開 平4−356349(JP,A) 特開 平5−13949(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 31/02 B23K 1/00 - 1/08 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Minoru Adachi, Minoru Adachi, 11 Samura Plant, Sayama City, 591, Higashikubo, Higashikubo, Tamura Seisakusho Co., Ltd. (56) Reference JP-A-4-356349 (JP, A) 5-13949 (JP, A) (58) Fields investigated (Int.Cl. 7 , DB name) B23K 31/02 B23K 1/00-1/08

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 不活性ガスを注入した低酸素濃度雰囲気
中ではんだ付けをする不活性雰囲気はんだ付け装置にお
いて、 雰囲気中の酸素濃度を測定しながら、所望の酸素濃度に
近づけるために不活性ガスの注入流量をコントロールす
るとともに、 必要に応じて雰囲気中に流量調整された空気を強制的に
供給することを特徴とする不活性雰囲気はんだ付け装置
における酸素濃度制御方法。
1. An inert atmosphere soldering apparatus for soldering in an atmosphere of low oxygen concentration in which an inert gas is injected, in order to bring the oxygen concentration close to a desired oxygen concentration while measuring the oxygen concentration in the atmosphere. A method of controlling oxygen concentration in an inert atmosphere soldering device, characterized in that the injection flow rate of is controlled and the air whose flow rate is adjusted is forcibly supplied into the atmosphere as necessary.
【請求項2】 雰囲気中に直接空気を供給することを特
徴とする請求項1記載の不活性雰囲気はんだ付け装置に
おける酸素濃度制御方法。
2. The oxygen concentration control method in an inert atmosphere soldering device according to claim 1, wherein air is directly supplied into the atmosphere.
【請求項3】 雰囲気中に供給される不活性ガス中に空
気を混入したことを特徴とする請求項1記載の不活性雰
囲気はんだ付け装置における酸素濃度制御方法。
3. The oxygen concentration control method in an inert atmosphere soldering device according to claim 1, wherein air is mixed in an inert gas supplied into the atmosphere.
【請求項4】 不活性ガスを注入して形成した低酸素濃
度雰囲気中ではんだ付けをする不活性雰囲気はんだ付け
装置において、 雰囲気中に不活性ガスを強制的に注入する不活性ガス注
入回路と、 雰囲気中に空気を強制的に混入するエアミックス回路
と、 不活性ガス注入回路およびエアミックス回路にそれぞれ
設けられた流量調整弁と、 雰囲気をサンプリングして雰囲気中の酸素濃度を測定す
る酸素濃度計と、 この酸素濃度計から得られた測定値に基づき雰囲気中の
酸素濃度を所望の酸素濃度に近づけるために不活性ガス
注入回路およびエアミックス回路の各流量調整弁を制御
する調節器とを具備したことを特徴とする不活性雰囲気
はんだ付け装置における酸素濃度制御装置。
4. In an inert atmosphere soldering device for soldering in an atmosphere of low oxygen concentration formed by injecting an inert gas, an inert gas injection circuit for forcibly injecting an inert gas into the atmosphere. The air mix circuit for forcibly mixing air into the atmosphere, the flow control valves provided in the inert gas injection circuit and the air mix circuit, and the oxygen concentration for measuring the oxygen concentration in the atmosphere by sampling the atmosphere Meter and a controller that controls each flow rate adjusting valve of the inert gas injection circuit and the air mix circuit in order to bring the oxygen concentration in the atmosphere closer to the desired oxygen concentration based on the measurement value obtained from this oxygen concentration meter. An oxygen concentration control device in an inert atmosphere soldering device, comprising:
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