JP4110845B2

JP4110845B2 - Printed circuit board temperature setting method

Info

Publication number: JP4110845B2
Application number: JP2002168751A
Authority: JP
Inventors: 陽子辻; 学垣野
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-06-10
Filing date: 2002-06-10
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2022-06-10
Also published as: JP2004014932A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンベアによりプリント回路板を搬送して加熱するコンベア式リフロー炉の内部でプリント回路板の温度制御を行うためのプリント回路板の温度設定方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子部品を実装したプリント回路板に対して半田付けを行う工程では、半田を溶融させるためリフロー炉と呼ばれる加熱炉が用いられることが一般的となっている。しかしながら、近年のプリント回路板は、パソコンなどの情報機器分野で多様な機能が要求されることが多く、そのため、多品種の電子部品が実装されたものが多く見受けられる。その結果、前述したリフロー炉内で処理される工程において、電子部品ごとの材質の違いによって、その熱容量や赤外線吸収率などが異なることが多くなることから、プリント回路板を均一に加熱し、半田接合部が適切な温度となるように、リフロー炉の加熱温度や加熱時間などを設定するのが難しくなっている。
【０００３】
そこで、現行の加熱条件（温度や時間など）設定技術としては、熱電対などによってプリント回路板やそこに実装される電子部品の温度を計測し、その計測データに基づいて熟練作業者の経験や勘などから、リフロー炉の加熱条件を半田接合部が適切の温度となるまで都度、調整しているのが主流である。しかしながら、前述するような設定方法でも、各種設定に過大な時間を要することが多く作業効率が悪いことや、リフロー炉の加熱条件が適切でない場合、特に、プリント回路板を加熱し過ぎた際には、熱容量の小さい電子部品に熱ストレスが掛かるという問題が生じることになる。
【０００４】
逆に、プリント回路板が加熱不足になった際には、熱容量の大きい電子部品の半田接合部が未溶融となる問題が発生することになる。更には、近年の鉛フリー化に伴い、一般にこれまでの半田に比べ融点が上昇することから、半田の融点と電子部品の耐熱温度との差が小さくなり、リフロー炉の加熱条件の設定が一層難しくなっているという現状もある。
【０００５】
以上のような問題があることから、近年では、リフロー炉内のプリント回路板の温度分布を数値解析によって予測し、これをリフロー炉の加熱条件の設定に利用することが行われつつある。例えば、特開平１１−２０１６４７号公報に記載したものが知られる。
【０００６】
図８は特開平１１−２０１６４７号公報に記載されるリフロー炉内のプリント回路板の温度分布を数値解析によって予測する動作仕様を示すフローチャートである。以下、その動作について詳述する。
【０００７】
まず、プリント回路板上で温度検出点１〜Ｊを決定する（ステップ１）。ここで加熱源がＩ個ある場合、Ｊ＝Ｉとなるように検出点を決定し、これらの番号を付けた各温度検出点をｊとする。そして、プリント回路板上２の温度検出点１〜Ｊに対して、各温度検出点ｊのリフロー時の目標温度ｔｊを入力する（ステップ２）。続けて、加熱源Ｉのリフロー条件を入力し、この条件を条件０とする（ステップ３）。このリフロー条件０における加熱源Ｉの設定温度をＴｉ０とする。
【０００８】
更に、プリント回路板上の温度検出点１〜Ｊに対して、リフロー条件０における各温度検出点ｊの温度ｔｊ０をそれぞれ取得する（ステップ４）。また、リフロー条件の設定から、１つの加熱源ｉの設定値のみを、プリント回路板の温度が目標値に近づくように変更（ステップ５）し、この条件を条件ｉとする。そして、リフロー条件ｉにおける加熱源ｉの設定値をＴiiとする。
【０００９】
また、前記ステップ５で変更したリフロー条件ｉにおける各温度検出点ｊの温度ｔjiを取得（ステップ６）し、各温度検出点ｊにおけるリフロー条件０のときの温度ｔj0と、リフロー条件ｉのときの温度ｔjiとの温度変化量Δｔji及び、加熱源ｉにおけるリフロー条件０のときの設定値Ｔi０とリフロー条件ｉのときの設定値Ｔiiとの変化量ΔＴiiを計算し、（式１）により、加熱源ｉの設定値の変化量ΔＴiiと、各温度検出点ｊの温度変化量Δｔjiに関する係数ａijを求める（ステップ７）。
【００１０】
【数１】

【００１１】
次に、前記ステップ５〜ステップ７までの作業を、加熱源１〜Ｉの全てに対して行ったか否かを判断し（ステップ８）、全ての加熱源について行っていない場合は、後述するステップ９へ進み、リフロー条件を条件０から条件ｉに変更するべき加熱源ｉを設定する。全ての加熱源ｉについてステップ５〜ステップ７までの作業を終了した後、後述するステップ１０へ進行する。
【００１２】
また、各温度検出点ｊにおける目標温度ｔｔj とリフロー条件０のときの温度ｔj０との温度差Δｔｔj について、各温度検出点ｊを目標温度にするための加熱源１〜Ｉの設定値ｔＴi とリフロー条件０のときの設定値Ｔi０との変位量ΔｔＴi 、および、ステップ７で求めた係数ａijから、Δｔｔjに関して、以下のような連立方程式（式２）を立てる（ステップ１０）。
【００１３】
【数２】

【００１４】
そして、これらの連立方程式をΔｔＴi について解く（ステップ１１）異によって、各温度検出点ｊがそれぞれ目標温度ｔｔj となる各加熱源ｉの最適なリフロー条件設定値ｔＴi は、以下の（式３）によって一義的に求めることができる。
【００１５】
【数３】

【００１６】
上記のような作業を、例えば加熱ゾーンが３つある場合には、３つの加熱ゾーンに対してそれぞれ行うことにより、各加熱ゾーンにある加熱源１〜Ｊを適切な加熱条件に設定することができる。これにより、対象となるプリント回路板に対するリフロー条件を設定し、リフロー半田接合を行うことができるというものである。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記のような方法で数値解析を行い、算出された解析値と実測値を比較した場合、以下のような問題を有することになる。
【００１８】
１．解析値の最大値と実測値の最大値を比較した場合、電子部品によっては約１０度の差が生じる。
【００１９】
２．大型電子部品を溶融させるため、また電子部品の耐熱温度を管理するためなどの理由から、ある基準温度以上の保持時間を一定時間確保する必要がある。しかし前記方法では、急激な温度変化が生じた場合、例えばリフロー炉の加熱ゾーンから冷却ゾーンへプリント回路板が移動したとき、プリント回路板上の電子部品によっては、数値解析から算出される冷却ゾーン搬入の時間が早くなる場合があるために、基準温度以上の保持時間の管理ができない。
【００２０】
３．前述したように半田の鉛フリー化のために電子部品の耐熱温度と半田の融点の差が小さくなっており、現状の解析精度では鉛フリー化に向けた対応が充分に行えない。
【００２１】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためのもので、リフロー炉内のプリント回路板の温度分布を検知するために用いられる数値解析における解析精度を向上させるプリント回路板の温度条件設定方法を提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載されたプリント回路板の温度設定方法は、リフロー炉内の加熱条件から時間の経過に応じて変化するリフロー炉の境界条件を設定する第１の工程と、プリント回路板に実装された電子部品の物性値と、前記物性値を定義し前記電子部品の計算格子を生成する第２の工程と、前記リフロー炉内を所定速度で移動させ、前記プリント回路板の形状を格子状に分割して計算格子を生成する第３の工程と、前記計算格子により分割された計算要素ごとの物性値を定義する第４の工程と、前記計算要素は境界条件とプリント回路板における熱伝導に基づいて、計算要素ごとの温度分布をプリント回路板の移動量に応じて算出する第５の工程とを含むプリント回路板の温度設定方法であって、前記プリント回路板をリフロー炉内の搬送方向と垂直方向とに分割し、計算格子に対して境界条件をプリント回路板の移動速度と計算格子とから算出される計算格子ごとの中心点の移動時間に伴って計算格子に設定する第６の工程とを具備することを特徴とする。
【００２３】
請求項２に記載されたプリント回路基板の温度設定方法は、請求項１記載の方法で、移動時間ｔは、計算格子の中心間隔ｉとし、移動速ｖとした場合に、ｔ＝ｉ／ｖであるプリント回路板の温度設定方法である。
【００２４】
請求項３に記載されたプリント回路基板の温度設定方法は、第１の工程における境界条件が、輻射境界条件と熱伝達境界条件の少なくとも一方を含むものであることを特徴とする請求項１または２記載のプリント回路板の温度設定方法である。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下に実施形態を挙げ、図面を参照しながら本発明の実施の形態を具体的かつ詳細に説明する。
【００２６】
本実施形態は、リフロー炉内を搬送されるプリント回路板の温度分布を数値解析によって算出するにあたり、プリント回路板の計算格子に対してリフロー炉の境界条件を精度良く設定する一例である。
【００２７】
図１はリフロー炉の全体構成を説明するものである。
【００２８】
同図において、１１はトンネル状態の炉、１２は加熱されるプリント回路板、１３はプリント回路板１２を搬送するベルトコンベア、１４〜１６はプリント回路板１２を加熱する複数の上側加熱源、１７〜１９はプリント回路板１２を加熱する下側加熱源である。更に詳しく説明すれば、例えば、リフロー炉内は上側加熱源１４と下側加熱源１７、上側加熱源１５と下側加熱源１８、上側加熱源１６と下側加熱源１９の３つの加熱ゾーンに分けられている。
【００２９】
図２はプリント回路板の構成を示す。
【００３０】
同図において、２１はプリント回路板、２２ａ，２２ｂ，２２ｃはプリント回路板２１に実装されている電子部品で構成される。更に詳しく説明すれば、電子部品２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、例えば、ＱＦＰ（ＱｕａｄＦｌａｔＰａｃｋａｇｅ）、ＣＳＰ（ＣｈｉｐＳｉｚｅＰａｃｋａｇｅ）、ＢＧＡ（ＢａｌｌＧｒｉｄＡｌｌａｙ）などと呼ばれる電子部品を想定する。
【００３１】
以下に、図３を参照しながらプリント回路板２１の温度解析を行う具体的な動作手順を説明する。
【００３２】
まず、リフロー炉内の加熱条件から時間の経過に伴って変化するリフロー炉の特性を示す境界条件を設定する。例えば、輻射境界条件や熱伝達境界条件などを設定する第１の工程において、リフロー炉の特性を把握するため、図３に示すように板３１に１つもしくは複数の温度センサ３２を配置し、温度センサ３２をリフロー炉に搬入した後、加熱条件を測定する。その結果、図４に示すようなリフロープロファイルを得ることができる。このとき、温度センサ３２としては熱電対が考えられる。また、板３１としては、アルミの板など物性値が既知の板が好ましい。
【００３３】
次に、プリント回路板に実装され、リフロー工程で半田接合される電子部品の物性値と前記物性値を定義し、前記電子部品の計算格子を生成する第２の工程において、例えば、電子部品２２ａを直方体の格子で近似することにより図５を得る。
【００３４】
更に、前記リフロー炉内を所定速度で移動させ、前記プリント回路板の形状を格子状に分割して計算格子する第３の工程をへて、前記計算格子で分割された計算要素毎の物性値を定義する第４の工程において、プリント回路板２１を図６のように、プリント回路板２１のベルトコンベア搬送方向に対して垂直方向にｎ分割、同方向にｍ分割する。
【００３５】
次に、境界条件をリフロー炉の所定の搬送速度とプリント回路板の計算格子の大きさから算出される計算格子ごとの中心点の移動時間に伴って、計算格子に設定する第６の工程について説明する。
【００３６】
まず、リフロー炉のベルトコンベアの搬送速度をＶとする。プリント回路板２１の分割された計算格子の中心間隔をｌｉ（ｉ＝１〜ｌ）とした場合、リフロー炉の各々の加熱ゾーンに搬入する各々の時間間隔ｔｉ（ｉ＝１〜ｌ）は式４となる。
【００３７】
ｔｉ＝ｌｉ／ｖ・・・・（式４）
【００３８】
全計算格子にリフロープロファイル図４を与えるのではなくて、求められた時間間隔ｔｉに従って、図４に示すリフロープロファイルを図７に示すような関係で計算格子に与える。
【００３９】
以上、各設定工程に従って、プリント回路板２１の熱伝導解析を行う。本実施形態によれば、熱伝導解析を行う対象に境界条件として設定するリフロープロファイルを時間間隔ｔｉに従って与えることにより、リフロー炉からプリント回路板２１に与えられる熱量の時間変化を正確に計算できるため、定量的に正確な解析結果を得ることができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、プリント回路板の温度設定方法は、リフロー炉によるプリント回路板の熱解析において、プリント回路板をリフロー炉内の搬送方向と垂直方向に分割した計算格子に対して、境界条件をリフロー炉の所定の搬送速度とプリント回路板の計算格子の大きさから算出される計算格子毎の中心点の移動時間に伴って、計算格子に設定することにより、プリント回路板及びプリント回路板に実装されている電子部品の温度分布を、従来の解析方法と比較して、解析結果の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に用いるリフロー炉の構成を説明する図
【図２】本発明の実施例に用いるプリント回路板の構成を説明する図
【図３】本発明の実施例に用いるリフロー炉の特性を測定するために用いる板の構成図
【図４】本発明の実施例に用いる実験結果より得られるリフロー炉の特性を示すリフロープロファイルを示す図
【図５】本発明の実施例に用いる電子部品のモデル化を説明する図
【図６】本発明の実施例に用いるプリント回路板の分割例を示す図
【図７】本発明の実施例に用いるプリント回路板の分割とそれに与えるリフロープロファイルとの関係を示す図
【図８】従来のリフロー炉内のプリント回路板の温度分布を数値解析によって予測する動作仕様を示す図
【符号の説明】
１１トンネル状態の炉
１２プリント回路板
１３ベルトコンベア
４〜１６上側加熱源
１７〜１９下側加熱源[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a printed circuit board temperature setting method for controlling the temperature of a printed circuit board inside a conveyor type reflow furnace that conveys and heats the printed circuit board by a conveyor.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a process of soldering a printed circuit board on which electronic components are mounted, a heating furnace called a reflow furnace is generally used to melt the solder. However, recent printed circuit boards are often required to have various functions in the field of information equipment such as personal computers, and therefore many types of electronic parts are mounted. As a result, in the process processed in the reflow furnace described above, the heat capacity, infrared absorption rate, and the like often vary depending on the material of each electronic component. It is difficult to set the reflow furnace heating temperature, heating time, and the like so that the junction has an appropriate temperature.
[0003]
Therefore, as the current heating condition (temperature, time, etc.) setting technology, the temperature of the printed circuit board and the electronic components mounted on it is measured with a thermocouple, etc. The mainstream is adjusting the heating conditions of the reflow furnace every time until the solder joint reaches an appropriate temperature. However, even with the setting method as described above, various settings often require an excessive amount of time and work efficiency is poor, or when the heating conditions of the reflow furnace are not appropriate, especially when the printed circuit board is overheated. This causes a problem that heat stress is applied to an electronic component having a small heat capacity.
[0004]
Conversely, when the printed circuit board is underheated, the problem arises that the solder joints of electronic components having a large heat capacity are not melted. Furthermore, with the recent trend toward lead-free soldering, the melting point generally rises compared to conventional solder, so the difference between the melting point of the solder and the heat resistance temperature of the electronic component is reduced, and the heating conditions for the reflow furnace are further set. There is also the present situation that it is difficult.
[0005]
Due to the above problems, in recent years, the temperature distribution of the printed circuit board in the reflow furnace is predicted by numerical analysis, and this is being used for setting the heating conditions of the reflow furnace. For example, those described in JP-A-11-201647 are known.
[0006]
FIG. 8 is a flowchart showing operation specifications for predicting the temperature distribution of the printed circuit board in the reflow furnace described in JP-A-11-2016647 by numerical analysis. Hereinafter, the operation will be described in detail.
[0007]
First, temperature detection points 1 to J are determined on the printed circuit board (step 1). Here, when there are I heating sources, detection points are determined so that J = I, and each temperature detection point assigned with these numbers is defined as j. And the target temperature tj at the time of the reflow of each temperature detection point j is input with respect to the temperature detection points 1-J on the printed circuit board 2 (step 2). Subsequently, the reflow condition of the heating source I is input, and this condition is set as condition 0 (step 3). The set temperature of the heating source I under this reflow condition 0 is Ti0.
[0008]
Further, for the temperature detection points 1 to J on the printed circuit board, the temperature tj0 of each temperature detection point j under the reflow condition 0 is acquired (step 4). Further, from the setting of the reflow condition, only the set value of one heating source i is changed so that the temperature of the printed circuit board approaches the target value (step 5), and this condition is set as the condition i. And the setting value of the heating source i in the reflow condition i is set to Tii.
[0009]
Further, the temperature tji of each temperature detection point j under the reflow condition i changed in the step 5 is acquired (step 6), the temperature tj0 at the reflow condition 0 at each temperature detection point j, and the reflow condition i at the time of the reflow condition i. The temperature change amount Δtji with respect to the temperature tji and the change amount ΔTii between the set value Ti0 when the reflow condition i is in the heating source i and the set value Tii when the reflow condition i are calculated are calculated. A change amount ΔTii of the set value of i and a coefficient aij relating to the temperature change amount Δtji of each temperature detection point j are obtained (step 7).
[0010]
[Expression 1]

[0011]
Next, it is determined whether or not the operations from step 5 to step 7 have been performed for all of the heating sources 1 to I (step 8). Proceed to 9, and set the heating source i to change the reflow condition from condition 0 to condition i. After completing the operations from step 5 to step 7 for all the heating sources i, the process proceeds to step 10 described later.
[0012]
Further, regarding the temperature difference Δttj between the target temperature ttj at each temperature detection point j and the temperature tj0 when the reflow condition is 0, the set value tTi of the heating sources 1 to I and the reflow for setting each temperature detection point j to the target temperature From the displacement ΔtTi with the set value Ti0 in the condition 0 and the coefficient aij obtained in step 7, the following simultaneous equations (formula 2) are established for Δttj (step 10).
[0013]
[Expression 2]

[0014]
Then, by solving these simultaneous equations for ΔtTi (step 11), the optimum reflow condition set value tTi of each heating source i at which each temperature detection point j becomes the target temperature ttj is obtained by the following (formula 3). Can be uniquely determined.
[0015]
[Equation 3]

[0016]
For example, when there are three heating zones, the heating sources 1 to J in each heating zone can be set to appropriate heating conditions by performing each of the three heating zones. it can. Thereby, the reflow conditions for the target printed circuit board can be set, and reflow soldering can be performed.
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the numerical analysis is performed by the method as described above and the calculated analysis value is compared with the actual measurement value, the following problems occur.
[0018]
1. When the maximum value of the analysis value is compared with the maximum value of the actual measurement value, a difference of about 10 degrees occurs depending on the electronic component.
[0019]
2. In order to melt a large electronic component and to control the heat-resistant temperature of the electronic component, it is necessary to secure a holding time of a certain reference temperature or more for a certain time. However, in the above method, when a rapid temperature change occurs, for example, when the printed circuit board moves from the heating zone of the reflow furnace to the cooling zone, depending on the electronic components on the printed circuit board, the cooling zone calculated from the numerical analysis Since the loading time may be shortened, the holding time above the reference temperature cannot be managed.
[0020]
3. As described above, the difference between the heat-resistant temperature of the electronic component and the melting point of the solder is reduced to make the solder lead-free, and the current analysis accuracy cannot sufficiently cope with the lead-free.
[0021]
The present invention is for solving the above-described conventional problems, and is a method for setting a temperature condition of a printed circuit board that improves analysis accuracy in numerical analysis used to detect a temperature distribution of the printed circuit board in a reflow furnace. The purpose is to provide.
[0022]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a temperature setting method for a printed circuit board according to claim 1 is a first method for setting a boundary condition of a reflow furnace that changes with the passage of time from a heating condition in the reflow furnace. A physical property value of an electronic component mounted on a printed circuit board, a second step of defining the physical property value and generating a calculation grid of the electronic component, and moving the reflow furnace at a predetermined speed, A third step of generating a calculation grid by dividing the shape of the printed circuit board into a grid, a fourth step of defining a physical property value for each calculation element divided by the calculation grid; A temperature setting method for a printed circuit board, which includes a fifth step of calculating a temperature distribution for each calculation element according to the amount of movement of the printed circuit board based on boundary conditions and heat conduction in the printed circuit board, Print times The board is divided into the transport direction and the vertical direction in the reflow furnace, and the boundary condition for the calculation grid is determined by the moving speed of the center point for each calculation grid calculated from the moving speed of the printed circuit board and the calculation grid. And a sixth step of setting the calculation grid.
[0023]
The temperature setting method for a printed circuit board according to claim 2 is the method according to claim 1 , wherein t = i / v when the movement time t is the center interval i of the calculation grid and the movement speed is v. This is a temperature setting method for a printed circuit board.
[0024]
3. The printed circuit board temperature setting method according to claim 3, wherein the boundary condition in the first step includes at least one of a radiation boundary condition and a heat transfer boundary condition. This is a temperature setting method for printed circuit boards.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments will be described below, and embodiments of the present invention will be described specifically and in detail with reference to the drawings.
[0026]
The present embodiment is an example in which the boundary condition of the reflow furnace is accurately set with respect to the calculation grid of the printed circuit board when calculating the temperature distribution of the printed circuit board conveyed in the reflow furnace by numerical analysis.
[0027]
FIG. 1 illustrates the overall configuration of the reflow furnace.
[0028]
In the figure, 11 is a furnace in a tunnel state, 12 is a printed circuit board to be heated, 13 is a belt conveyor for conveying the printed

circuit board

12, 14 to 16 are a plurality of upper heating sources for heating the printed

circuit board

12, 17 Reference numerals 19 to 19 denote lower heating sources for heating the printed circuit board 12. More specifically, for example, the inside of the reflow furnace is divided into three heating zones: an upper heating source 14 and a lower heating source 17, an upper heating source 15 and a lower heating source 18, and an upper heating source 16 and a lower heating source 19. It is divided.
[0029]
FIG. 2 shows the configuration of the printed circuit board.
[0030]
In the figure, 21 is a printed circuit board, and 22a, 22b and 22c are electronic components mounted on the printed circuit board 21. More specifically, the

electronic components

22a, 22b, and 22c are assumed to be electronic components called QFP (Quad Flat Package), CSP (Chip Size Package), BGA (Ball Grid Array), and the like.
[0031]
Hereinafter, a specific operation procedure for performing temperature analysis of the printed circuit board 21 will be described with reference to FIG.
[0032]
First, the boundary condition which shows the characteristic of the reflow furnace which changes with progress of time from the heating conditions in a reflow furnace is set. For example, in the first step of setting the radiation boundary condition, the heat transfer boundary condition, etc., in order to grasp the characteristics of the reflow furnace, one or more temperature sensors 32 are arranged on the plate 31 as shown in FIG. After carrying the temperature sensor 32 into the reflow furnace, the heating conditions are measured. As a result, a reflow profile as shown in FIG. 4 can be obtained. At this time, a thermocouple can be considered as the temperature sensor 32. The plate 31 is preferably a plate having known physical properties such as an aluminum plate.
[0033]
Next, in a second step of defining a physical property value and the physical property value of an electronic component that is mounted on a printed circuit board and soldered in a reflow process, and generates a calculation grid of the electronic component, for example, the electronic component 22a Is approximated with a rectangular parallelepiped lattice to obtain FIG.
[0034]
Further, a physical property value for each calculation element divided by the calculation grid is passed through a third step of moving the inside of the reflow furnace at a predetermined speed, dividing the shape of the printed circuit board into a grid and calculating the grid. As shown in FIG. 6, the printed circuit board 21 is divided into n parts in the direction perpendicular to the belt conveyor conveying direction of the printed circuit board 21 and m parts in the same direction.
[0035]
Next, regarding the sixth step of setting the boundary condition to the calculation grid according to the moving time of the center point for each calculation grid calculated from the predetermined transport speed of the reflow furnace and the size of the calculation grid of the printed circuit board explain.
[0036]
First, let V be the conveying speed of the belt conveyor of the reflow furnace. When the center interval of the divided calculation grid of the printed circuit board 21 is li (i = 1 to l), each time interval ti (i = 1 to l) to be carried into each heating zone of the reflow furnace is an expression. 4
[0037]
ti = li / v (Formula 4)
[0038]
The reflow profile shown in FIG. 4 is not given to all calculation grids, but according to the obtained time interval ti, the reflow profile shown in FIG. 4 is given to the calculation grid in the relationship shown in FIG.
[0039]
As described above, the heat conduction analysis of the printed circuit board 21 is performed according to each setting step. According to the present embodiment, it is possible to accurately calculate the time change of the amount of heat given from the reflow furnace to the printed circuit board 21 by giving the reflow profile to be set as the boundary condition to the subject to be subjected to the heat conduction analysis according to the time interval ti. Quantitatively accurate analysis results can be obtained.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, the temperature setting method of the printed circuit board is based on the boundary condition for the calculation grid obtained by dividing the printed circuit board in the direction perpendicular to the conveying direction in the reflow furnace in the thermal analysis of the printed circuit board by the reflow furnace. By setting the calculation grid according to the moving time of the center point for each calculation grid calculated from the predetermined transport speed of the reflow furnace and the size of the calculation grid of the printed circuit board, the printed circuit board and the printed circuit board Compared with the conventional analysis method, the temperature distribution of the mounted electronic component can improve the accuracy of the analysis result.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a reflow furnace used in an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a printed circuit board used in an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram showing a reflow profile showing the characteristics of the reflow furnace obtained from the experimental results used in the embodiment of the present invention. FIG. 5 is an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of the division of the printed circuit board used in the embodiment of the present invention. FIG. 7 is a diagram illustrating the division of the printed circuit board used in the embodiment of the present invention. Fig. 8 shows the relationship with the reflow profile. Fig. 8 shows the operation specifications for predicting the temperature distribution of a printed circuit board in a conventional reflow furnace by numerical analysis.
11 Furnace 12 in Tunnel State Printed Circuit Board 13 Belt Conveyor 4-16 Upper Heating Source 17-19 Lower Heating Source

Claims

The first step of setting the boundary condition of the reflow furnace that changes with the passage of time from the heating condition in the reflow furnace, the physical property value of the electronic component mounted on the printed circuit board, and the physical property value are defined and A second step of generating a calculation grid of electronic components, a third step of generating a calculation grid by moving the inside of the reflow furnace at a predetermined speed, dividing the shape of the printed circuit board into a grid, and A fourth step of defining physical property values for each calculation element divided by the calculation grid; and the calculation element moves the printed circuit board according to the boundary condition and the heat conduction in the printed circuit board. A printed circuit board temperature setting method including a fifth step of calculating according to the quantity,
The printed circuit board is divided into a conveying direction and a vertical direction in the reflow furnace, and the moving time of the center point for each calculation grid calculated from the moving speed of the printed circuit board and the calculation grid as a boundary condition for the calculation grid A temperature setting method for a printed circuit board, comprising: a sixth step of setting a calculation lattice with the sixth step.

The printed circuit board temperature setting method according to claim 1, wherein the moving time t is t = i / v where the moving time t is the center interval i of the calculation grid and the moving speed v.

The temperature setting method for a printed circuit board according to claim 1 or 2, wherein the boundary condition in the first step includes at least one of a radiation boundary condition and a heat transfer boundary condition.