JP4468671B2 - Mounted component protection device and mounted component protection in printed wiring board assembly process - Google Patents

Mounted component protection device and mounted component protection in printed wiring board assembly process Download PDF

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

本発明はプリント配線板組立工程における搭載部品保護方法及び装置並びに搭載部品保護機能付きリフロー装置に関する。更に詳しくはプリント配線板のリフロー工程(プリント配線板の表面に部品を実装する工程)或いはリワーク工程(部品取り付けが終了したプリント配線板を目視検査して不良箇所を操作者が手仕事により半田付けする工程)において、プリント配線板上に搭載されている部品を熱から保護し、当該部品が劣化或いは落下するのを防止するプリント配線板組立工程における搭載部品保護方法及び装置並びに搭載部品保護機能付きリフロー装置に関する。   The present invention relates to a mounted component protection method and apparatus in a printed wiring board assembly process, and a reflow apparatus with a mounted component protection function. More specifically, the printed circuit board reflow process (the process of mounting components on the surface of the printed circuit board) or the rework process (the printed circuit board that has been installed) is visually inspected and the operator manually solders the defective part. In the printed circuit board assembly process, the component mounted on the printed wiring board is protected from heat, and the component is prevented from being deteriorated or dropped. The present invention relates to a reflow apparatus.

プリント配線板のリフロー工程には、ファーストリフロー工程とセカンドリフロー工程とがある。ファーストリフロー工程とは、プリント配線板の第1の面に部品を搭載し、該プリント配線板をコンベアで半田溶融槽を通過させる間に半田付けする工程であり、セカンドリフロー工程は第1の面に部品の取り付けが終了したプリント配線板の第2の面に部品を搭載し、該プリント配線板をコンベアで半田溶融槽を通過させる間に半田付けする工程である。リフロー工程では、プリント配線板上の部品取り付け箇所にペースト状半田を付着させておき、このペースト状半田面に沿って部品の端子がくるように部品を取り付けた後、235゜C程度の槽を通過させ、半田を融解させて、部品を半田付けするようになっている。   The printed circuit board reflow process includes a first reflow process and a second reflow process. The first reflow process is a process in which components are mounted on the first surface of the printed wiring board and soldered while the printed wiring board is passed through the solder melting tank by the conveyor. The second reflow process is the first surface. In this step, the component is mounted on the second surface of the printed wiring board on which the attachment of the component is completed, and the printed wiring board is soldered while being passed through the solder melting tank by the conveyor. In the reflow process, paste-like solder is attached to the component mounting location on the printed wiring board, and the component is attached so that the terminal of the component comes along the paste-like solder surface. The components are soldered by passing through and melting the solder.

プリント配線板のリフロー工程において、セカンドリフロー時に、プリント配線板の下面に実装する部品の耐熱性が悪く品質が劣化する危険がある場合、当該部品をリフローの後で実装するか、リフロー工程を見直して当該部品が実装される面をセカンドリフロー面とするか、予め当該部品をセカンドリフロー面に搭載するように設計するのが普通である。その理由は、ファーストリフロー時に取り付けられた部品は、セカンドリフロー時に再度融解槽を通ることになるから、その分品質が劣化するおそれがあるからである。   In the reflow process of the printed wiring board, if the heat resistance of the component mounted on the lower surface of the printed wiring board is low and there is a risk of quality deterioration during the second reflow process, mount the part after the reflow or review the reflow process In general, the surface on which the component is mounted is used as a secondary flow surface, or the component is usually designed to be mounted on the secondary flow surface in advance. The reason is that the parts attached at the time of the first reflow pass through the melting tank again at the time of the second reflow, so that the quality may be deteriorated accordingly.

また、プリント配線板のリフロー工程において、セカンドリフロー時に、プリント配線板の下面に実装する部品が重く、半田が融解して落下する危険がある場合は、当該部品をリフロー工程の後で実装するか、リフロー工程を見直して当該部品が実装される面をセカンドリフロー面とするか、接着剤で固定するか、予め当該部品をセカンドリフロー面に搭載するように設計する。   Also, in the reflow process of the printed wiring board, if the component to be mounted on the bottom surface of the printed wiring board is heavy and there is a risk of the solder melting and dropping during the second reflow process, is the component mounted after the reflow process? The reflow process is reviewed, and the surface on which the component is mounted is set as a second reflow surface, or is fixed with an adhesive, or is designed so that the component is mounted on the second reflow surface in advance.

他の方法として、リフロー装置内のプリント配線板を搬送するコンベアの下面空間を冷却し、プリント配線板の下面の全域を低温に保つことにより、プリント配線板下面に実装された部品が劣化し、或いは落下するのを防止する技術がある(例えば特許文献1参照)。更に他の方法として、ファーストリフロー面に融点の高い半田を用い、セカンドリフロー面にはファーストリフロー面に使用した半田よりも融点の低い半田を用いることにより、セカンドリフロー時にプリント配線板下面の半田が再融解するのを防ぎ、プリント配線板に実装された部品が劣化、或いは落下するのを防止する技術がある(例えば特許文献2参照)。   As another method, by cooling the lower surface space of the conveyor that conveys the printed wiring board in the reflow device and keeping the entire area of the lower surface of the printed wiring board at a low temperature, the components mounted on the lower surface of the printed wiring board are deteriorated, Or there exists a technique which prevents falling (for example, refer patent document 1). Still another method is to use a solder with a high melting point on the first reflow surface, and use a solder with a lower melting point than the solder used for the first reflow surface on the second reflow surface. There is a technique for preventing re-melting and preventing components mounted on a printed wiring board from being deteriorated or dropped (see, for example, Patent Document 2).

また、リワーク工程においては、取り外そうとする部品の下面に実装されている部品が、劣化或いは落下する危険がある場合には、一度当該部品を取り外すことを余儀なくされているのが実状である。
特開平6−21641号公報(第2頁、第3頁、図1) 特開平6−85445号公報(第2頁、第3頁、図1)
Moreover, in the rework process, when there is a risk that the component mounted on the lower surface of the component to be removed is deteriorated or dropped, it is necessary to remove the component once. .
JP-A-6-21641 (2nd page, 3rd page, FIG. 1) JP-A-6-85445 (2nd page, 3rd page, FIG. 1)

しかしながら、前述した当該部品をリフローの後で実装するには、手作業による半田付け作業が必要となり、生産効率が著しく悪化する。リフローの順番を入れ替える方法は、新たな下面となる面に、耐熱性が悪い部品、或いは重量部品が実装されている場合には採用することができない。接着剤で固定する方法は、部品が固定されていても半田が再溶融し、接続品質の劣化が生じる危険がある。   However, in order to mount the aforementioned parts after reflow, manual soldering work is required, and the production efficiency is remarkably deteriorated. The method of changing the order of reflow cannot be adopted when a part having poor heat resistance or a heavy part is mounted on a new lower surface. In the method of fixing with an adhesive, there is a risk that the solder is remelted even if the component is fixed, and the connection quality is deteriorated.

また、部品上に接着剤を塗布するスペースがない場合もある。予め当該部品をセカンドリフロー面に搭載するように設計するのはパターン引き回しや部品配置等の設計自由度が小さくなってしまう。リフロー槽内のプリント配線板を搬送するコンベアの下面空間を冷却する方法は、リフロー装置に大規模な機能が追加されることになり、設備費の大幅な増加が発生する。また、コンベアの下面空間を冷却するため、正確な温度制御が困難で、かつ部分的な冷却が不可能である。   Also, there may be no space for applying the adhesive on the part. Designing the parts in advance so as to be mounted on the second reflow surface reduces the degree of freedom in design such as pattern routing and part placement. In the method of cooling the lower surface space of the conveyor that conveys the printed wiring board in the reflow tank, a large-scale function is added to the reflow apparatus, resulting in a significant increase in equipment costs. Moreover, since the lower surface space of the conveyor is cooled, accurate temperature control is difficult and partial cooling is impossible.

また、ファーストリフロー面に融点の高い半田を用い、セカンドリフロー面にはファーストリフロー面に使用した半田より融点の低い半田を用いる方法は、ファーストリフローとセカンドリフローで半田印刷機の半田ペーストの入れ替え、リフロー温度の設定変更等が必要となるか、或いはファーストリフロー用とセカンドリフロー用それぞれに設備を用意する必要が生じるため、生産効率の悪化、設備投資の増加の原因となる。リワーク工程では、リワーク対象外の部品の取り外し、及び再実装作業が発生するため、効率が悪い。   In addition, using a solder having a high melting point on the first reflow surface and using a solder having a lower melting point than the solder used on the first reflow surface on the second reflow surface, the solder paste of the solder printer is replaced by first reflow and second reflow. It is necessary to change the setting of the reflow temperature or the like, or it is necessary to prepare equipment for each of the fast reflow and the second reflow, which causes a decrease in production efficiency and an increase in capital investment. In the rework process, removal of parts that are not to be reworked and re-mounting work are required, which is inefficient.

一方、近年は環境対策として鉛フリーの半田の使用が増加しているが、一般に鉛フリーの半田の融点は従来の半田に比べて融点が高い。そのため、リフロー工程においてリフロー炉の温度を上げる必要があるが、その結果、耐熱温度の低い部品はセカンドリフロー工程で劣化する可能性があり、リフロー工程の後で手作業により実装せざるを得ない。   On the other hand, in recent years, the use of lead-free solder is increasing as an environmental measure, but generally the melting point of lead-free solder is higher than that of conventional solder. Therefore, it is necessary to raise the temperature of the reflow furnace in the reflow process. As a result, components with low heat resistance temperature may be deteriorated in the second reflow process, and must be mounted manually after the reflow process. .

また、ドーター基板上に電子部品を実装したモジュールを使用する事例が増加しているが、モジュールは複数の電子部品が実装されているために重量が大きく、セカンドリフロー時に下面となる面に実装すると落下の危険がある上、プリント配線板上の半田のみならず、モジュール上の半田が再溶融することにより、モジュール内で接続不良が発生する危険性がある。しかしながら、プリント配線板の高密度実装化により、重量部品をプリント配線板の両面に実装することが強く求められている。   In addition, there are an increasing number of cases where modules with electronic components mounted on a daughter board are used, but the modules are heavy because a plurality of electronic components are mounted. In addition to the risk of dropping, there is a risk that not only the solder on the printed wiring board but also the solder on the module is remelted, resulting in a connection failure in the module. However, due to the high density mounting of printed wiring boards, there is a strong demand for mounting heavy components on both sides of the printed wiring board.

本発明はこのような課題に鑑みてなされたものであって、プリント配線板のリフロー工程、或いはリワーク工程において、プリント配線上に搭載されている部品を熱から保護し、当該部品が劣化或いは落下するのを防止することができるプリント配線板組立工程における搭載部品保護方法及び装置並びに搭載部品保護機能付きリフロー装置を提供することを目的としている。   The present invention has been made in view of such problems, and in the reflow process or rework process of the printed wiring board, the component mounted on the printed wiring is protected from heat, and the component is deteriorated or dropped. It is an object of the present invention to provide a mounted component protection method and apparatus and a reflow device with a mounted component protection function in a printed wiring board assembly process capable of preventing the above.

1は本発明方法の原理を示すフローチャートである。本発明は、プリント配線板のリフロー半田付け工程において、セカンドリフロー時におけるプリント配線板の下面に取り付けられた部品を冷却するための、任意の領域が所定温度になるように制御するフィードバック回路を有する冷却手段を設け(ステップ1)、該冷却手段によりプリント配線板の下面に取り付けられた部品をリフロー時に冷却する(ステップ2)、ようにしたことを特徴とする。
)請求項記載の発明は、以下の通りである。図2は本発明の原理構成図である。図において、1はプリント配線板、2は該プリント配線板1の上面に取り付けられた部品、3は該プリント配線板1の下面に取り付けられた部品、4は同じくプリント配線板1の下面に取り付けられた部品で、冷却の対象となる部品である。5は部品4及びその周辺に設けられた部品4を冷却するための冷却手段である。該冷却手段5は任意の領域が所定の温度になるように制御するフィードバック回路を設けたものである。
)請求項記載の発明は、冷却手段を反り防止治具に取り付け、プリント配線板を反り防止治具に取り付けることを特徴とする。
)請求項記載の発明は、プリント配線板に部品を半田付けする自動搬送式リフロー装置において、請求項2記載の搭載部品保護装置を有することを特徴とする
FIG. 1 is a flowchart showing the principle of the method of the present invention. The present invention has a feedback circuit for controlling an arbitrary region to be a predetermined temperature for cooling a component attached to the lower surface of the printed wiring board during the second reflow in the reflow soldering process of the printed wiring board. Cooling means is provided (step 1), and the components attached to the lower surface of the printed wiring board are cooled by the cooling means during reflow (step 2).
( 1 ) The invention described in claim 1 is as follows. FIG. 2 is a principle configuration diagram of the present invention. In the figure, 1 is a printed wiring board, 2 is a component attached to the upper surface of the printed wiring board 1, 3 is a component attached to the lower surface of the printed wiring board 1, and 4 is also attached to the lower surface of the printed wiring board 1. This is a part to be cooled. Reference numeral 5 denotes a cooling means for cooling the component 4 and the component 4 provided around the component 4. The cooling means 5 is provided with a feedback circuit for controlling an arbitrary region to have a predetermined temperature.
( 2 ) The invention according to claim 2 is characterized in that the cooling means is attached to the warpage prevention jig and the printed wiring board is attached to the warpage prevention jig .
( 3 ) The invention according to claim 3 is an automatic conveyance type reflow apparatus for soldering a component to a printed wiring board, and has the mounted component protection apparatus according to claim 2 .

(1)請求項1記載の発明によれば、リフロー時にプリント配線板の下面に取り付けられた部品を冷却手段によりリフロー時に冷却することで、部品の劣化或いは落下を防止することができる。また、プリント配線板に冷却手段を配置する空きスペースがない場合でも、冷却しようとする部品、及び部品周囲の半田の温度上昇が抑えられるため、部品の劣化、或いは落下が防止できる。
(2)請求項2記載の発明によれば、冷却手段とプリント配線板を反り防止治具に取り付けることで、リフロー工程において、冷却しようとする部品、及び部品周囲の半田の温度上昇が抑えられるため、反り防止と同時に、部品の劣化、或いは落下が防止できる。また、反り防止治具上に冷却回路を配置するため、専用のパレットを用意する必要がなく経済的である。
(3)請求項3記載の発明によれば、パレットが自動搬送であるため、手作業によりプリント配線板をパケットに取り付ける必要がないため、生産効率を落とすことなく、部品の劣化、或いは落下が防止できる。
(1) According to the first aspect of the present invention, the components attached to the lower surface of the printed wiring board at the time of reflow are cooled at the time of reflow by the cooling means, so that deterioration or drop of the components can be prevented. Further, even when there is no empty space for arranging the cooling means on the printed wiring board, the temperature rise of the component to be cooled and the solder around the component can be suppressed, so that the component can be prevented from being deteriorated or dropped.
(2) According to the invention described in claim 2 , by attaching the cooling means and the printed wiring board to the warpage prevention jig, the temperature increase of the component to be cooled and the solder around the component can be suppressed in the reflow process. Therefore, it is possible to prevent the parts from being deteriorated or dropped at the same time as preventing warpage. Further, since the cooling circuit is arranged on the warpage preventing jig, it is economical because it is not necessary to prepare a dedicated pallet.
(3) According to the invention described in claim 3, since the pallet is automatically conveyed, it is not necessary to manually attach the printed wiring board to the packet. Can be prevented.

以下、図面を参照して本発明の実施の形態例を詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図3は冷却手段における冷却回路の構成ブロック図である。この回路で、図2の冷却手段5を構成している。図において、6は電源、7は周囲温度を検出する温度検出素子、8は該温度検出素子7の出力を受けて温度制御を行なう温度制御回路、9は該温度制御回路8により駆動される冷却素子である。温度検出素子7としては、種々のものがあるが、例えば熱電対が用いられる。冷却素子9としては、例えばペルチエ素子が用いられる。このように構成された回路の動作を説明すれば、以下の通りである。   FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the cooling circuit in the cooling means. This circuit constitutes the cooling means 5 of FIG. In the figure, 6 is a power source, 7 is a temperature detection element for detecting the ambient temperature, 8 is a temperature control circuit for controlling the temperature by receiving the output of the temperature detection element 7, and 9 is a cooling driven by the temperature control circuit 8. It is an element. There are various types of temperature detecting element 7, and for example, a thermocouple is used. As the cooling element 9, for example, a Peltier element is used. The operation of the circuit thus configured will be described as follows.

リフロー工程において、図に示す回路は溶融槽に入っている。温度検出素子7は溶融槽の温度を検知して温度制御回路8に与える。温度制御回路8は、周囲温度を受けて冷却素子9を駆動する。この冷却素子9は冷却しようとする部品に絶縁物を介して直接接触されているか、あるいは熱伝導性のよい媒体を介して冷却しようとする部品に接触している。この結果、部品は冷却素子9により冷却される。そして、部品が冷却される結果、部品に付着している半田が溶融して部品が落下することはなくなる。また、部品が冷却される結果、特性が劣化することも防止することができる。   In the reflow process, the circuit shown in FIG. The temperature detecting element 7 detects the temperature of the melting tank and gives it to the temperature control circuit 8. The temperature control circuit 8 receives the ambient temperature and drives the cooling element 9. This cooling element 9 is in direct contact with the component to be cooled via an insulator, or is in contact with the component to be cooled through a medium having good thermal conductivity. As a result, the component is cooled by the cooling element 9. As a result of cooling the component, the solder attached to the component does not melt and the component does not fall. Further, it is possible to prevent the characteristics from being deteriorated as a result of cooling the parts.

図4は本発明の第1の実施の形態例を示す構成図である。図2,図3と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施の形態例は、冷却素子9を任意に移動できる機構を持つパレット10を用いるようにしたものである。そして、該パレット10はプリント配線板1に取り付けられている。4は冷却対象部品、11は冷却対象部品4を冷却するための冷却回路である。該冷却回路11としては、例えば図3に示すような回路が用いられる。この実施の形態例は、プリント配線板1に空きスペースがない場合においても、パレット10に取り付けられた冷却素子9を任意に移動できるようにして、冷却対象部品4を冷却するようにしたものである。このように構成すれば、プリント配線板に冷却手段を配置する空きスペースがない場合でも、冷却しようとする部品、及び部品周囲の半田の温度上昇が抑えられるため、部品の劣化、或いは落下が防止できる。また、冷却素子を任意に配置できるため、異なる種類のプリント配線板に対して有効である。   FIG. 4 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. 2 and 3 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, a pallet 10 having a mechanism capable of arbitrarily moving the cooling element 9 is used. The pallet 10 is attached to the printed wiring board 1. 4 is a cooling target component, and 11 is a cooling circuit for cooling the cooling target component 4. As the cooling circuit 11, for example, a circuit as shown in FIG. 3 is used. In this embodiment, even when the printed wiring board 1 has no empty space, the cooling element 9 attached to the pallet 10 can be arbitrarily moved to cool the cooling target component 4. is there. With this configuration, even when there is no free space for placing the cooling means on the printed wiring board, the temperature rise of the component to be cooled and the solder around the component can be suppressed, preventing the deterioration or dropping of the component. it can. Further, since the cooling element can be arbitrarily arranged, it is effective for different types of printed wiring boards.

図5は本発明の第2の実施の形態例を示す構成図である。図4と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施の形態例は、冷却手段とプリント配線板を反り防止金具に取り付けるようにしたものである。図に示すように、反り防止冶具15に冷却回路11を有し、プリント配線板1に搭載された冷却対象部品4の下部に冷却素子9を配置し、該冷却素子9により冷却対象部品4を冷却するようにしたものである。固定金具16は、反り防止冶具15に備えられたプリント配線板1の反りを防止するためのものである。このように構成すると、冷却手段とプリント配線板を反り防止冶具に取り付けることで、リフロー工程において、冷却しようとする部品、及び部品周囲の半田の温度上昇が抑えられるため、反り防止と同時に、部品の劣化、或いは落下が防止できる。また、反り防止冶具上に冷却回路を配置するため、専用のパレットを用意する必要がなく経済的である。   FIG. 5 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals. In this embodiment, the cooling means and the printed wiring board are attached to the warp prevention metal fitting. As shown in the figure, the warp prevention jig 15 has a cooling circuit 11, a cooling element 9 is disposed below the cooling target component 4 mounted on the printed wiring board 1, and the cooling target component 4 is placed by the cooling element 9. It is designed to be cooled. The fixture 16 is for preventing the warp of the printed wiring board 1 provided in the warp prevention jig 15. With this configuration, by attaching the cooling means and the printed wiring board to the warpage prevention jig, the temperature increase of the component to be cooled and the solder around the component can be suppressed in the reflow process. Deterioration or fall can be prevented. Further, since the cooling circuit is arranged on the warpage preventing jig, it is economical because it is not necessary to prepare a dedicated pallet.

図6は本発明の第3の実施の形態例を示す構成図であり、リワーク装置の構成例を示したものである。図5と同一のものは、同一の符号を付して示す。プリント配線板1上の取り外そうとする部品21に、熱風路23を介して熱風を当てて部品21を取り外す。熱風路23は、断熱壁24により周囲を囲まれている。プリント配線板1は、支柱26に固定されている。この場合において、冷却素子25を、ボールネジ等により高さ調整可能な高さ調整機構27に取り付け、冷却しようとする冷却対象部品22の下部に配し、冷却素子25により冷却対象部品22を冷却するようにしたものである。このように構成すれば、冷却しようとする部品、及び部品周囲の半田の温度上昇が抑えられるため、部品を取り外し、更に再実装する作業を排除することが可能である。   FIG. 6 is a configuration diagram showing a third embodiment of the present invention, and shows a configuration example of a rework apparatus. The same components as those in FIG. 5 are denoted by the same reference numerals. The component 21 on the printed wiring board 1 is removed by applying hot air to the component 21 to be removed via the hot air passage 23. The hot air passage 23 is surrounded by a heat insulating wall 24. The printed wiring board 1 is fixed to the column 26. In this case, the cooling element 25 is attached to a height adjustment mechanism 27 that can be height-adjusted by a ball screw or the like, arranged below the cooling target component 22 to be cooled, and the cooling target component 22 is cooled by the cooling element 25. It is what I did. With this configuration, the temperature rise of the component to be cooled and the solder around the component can be suppressed, so that it is possible to eliminate the work of removing the component and re-mounting.

図7は本発明の第4の実施の形態例を示す構成図である。図2と同一のものは、同一の符号を付して示す。図に示すように、プリント配線板1に穴29を設け、冷却素子31を金具32とネジ等の締結部品33を介して穴29に取り付けるようにしたものである。30は冷却対象部品である。このように構成すれば、部品近傍の穴を利用して冷却素子をプリント配線板に容易に着脱することができ、作業が効率化される。   FIG. 7 is a block diagram showing a fourth embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals. As shown in the figure, a hole 29 is provided in the printed wiring board 1, and the cooling element 31 is attached to the hole 29 via a fitting 32 and a fastening component 33 such as a screw. Reference numeral 30 denotes a cooling target component. If comprised in this way, a cooling element can be easily attached or detached to a printed wiring board using the hole near components, and work will be made efficient.

図8は本発明の第5の実施の形態例を示す構成図である。図に示すように、ペルチエ素子等の冷却素子37に熱伝導シート36を貼り付け、反対側に放熱フィン38を取り付けるようにしたものである。このように構成することにより、冷却素子37は熱伝導シート36を介して部品35を冷却し、放熱フィン38により冷却素子37の熱が逃がされ、効果的に部品の劣化、或いは落下が防止できる。   FIG. 8 is a block diagram showing a fifth embodiment of the present invention. As shown in the figure, a heat conductive sheet 36 is attached to a cooling element 37 such as a Peltier element, and a heat radiating fin 38 is attached to the opposite side. With this configuration, the cooling element 37 cools the component 35 via the heat conductive sheet 36, and the heat of the cooling element 37 is released by the radiation fin 38, effectively preventing the component from being deteriorated or dropped. it can.

図9は本発明の第6の実施の形態例を示す構成図である。図1、図8と同一のものは、同一の符号を付して示す。(a)は側面図、(b)は平面図である。プリント配線板1には、電源、温度制御部品等から構成される冷却回路40が、弾性を有する金具41でプリント配線板1に取り付けられている。冷却回路40からは、ケーブル42が配線され、冷却素子であるペルチエ素子37に結合されている。ペルチエ素子37は、接着剤等で放熱フィン38に固定されている。ペルチエ素子37の冷却面には、熱伝導シート36が貼り付けられている。   FIG. 9 is a block diagram showing a sixth embodiment of the present invention. 1 and 8 are denoted by the same reference numerals. (A) is a side view, (b) is a plan view. On the printed wiring board 1, a cooling circuit 40 composed of a power source, a temperature control component, and the like is attached to the printed wiring board 1 with a metal fitting 41 having elasticity. A cable 42 is wired from the cooling circuit 40 and is coupled to a Peltier element 37 that is a cooling element. The Peltier element 37 is fixed to the heat radiation fin 38 with an adhesive or the like. A heat conductive sheet 36 is attached to the cooling surface of the Peltier element 37.

放熱フィン38は、ネジ47でプリント配線板1に固定されている。従って、ペルチエ素子37は、熱伝導シート36を介して、冷却しようとする部品35に密着している。プリント配線板1をセカンドリフロー工程に流す時に、適当な電圧を冷却回路40に印加し、ペルチエ素子37が部品35を、耐熱温度以下、或いは半田が再溶融しない温度まで冷却することにより、部品35の劣化、或いは落下を防止する。   The heat radiating fins 38 are fixed to the printed wiring board 1 with screws 47. Accordingly, the Peltier element 37 is in close contact with the component 35 to be cooled via the heat conductive sheet 36. When the printed wiring board 1 is passed through the second reflow process, an appropriate voltage is applied to the cooling circuit 40, and the Peltier element 37 cools the component 35 to a temperature lower than the heat resistance temperature or a temperature at which the solder does not remelt. To prevent deterioration or fall.

図10は本発明の第7の実施の形態例を示す構成図である。図9と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施の形態例は、図4に示した基本構成を有するものであり、冷却する部分を拡大して示すものである。ペルチエ素子37は、放熱フィン38に接着剤等で固定されている。ペルチエ素子37の冷却面には、熱伝導シート36が貼り付けられている。   FIG. 10 is a block diagram showing a seventh embodiment of the present invention. The same components as those in FIG. 9 are denoted by the same reference numerals. This embodiment has the basic configuration shown in FIG. 4, and shows an enlarged portion to be cooled. The Peltier element 37 is fixed to the heat radiation fin 38 with an adhesive or the like. A heat conductive sheet 36 is attached to the cooling surface of the Peltier element 37.

ペルチエ素子37には、フッ素樹脂加工等で耐熱性を持たせたケーブル42が配線され、ケーブル42は冷却回路(図示せず)につながっている。放熱フィン38には、バネ等の弾性体54が設けられており、該弾性体54は、スペーサ55に固定されている。該スペーサ55は、ネジ56でパレット49に取り付けられている。従って、ペルチエ素子37は熱伝導シート36を介してプリント配線板1上の冷却しようとする部品35に密着されている。   The Peltier element 37 is wired with a cable 42 having heat resistance by fluororesin processing or the like, and the cable 42 is connected to a cooling circuit (not shown). The radiating fin 38 is provided with an elastic body 54 such as a spring, and the elastic body 54 is fixed to the spacer 55. The spacer 55 is attached to the pallet 49 with screws 56. Accordingly, the Peltier element 37 is in close contact with the component 35 to be cooled on the printed wiring board 1 via the heat conductive sheet 36.

プリント配線板1をパレット49に搭載してセカンドリフロー工程に流し、適当な電圧を冷却回路に印加し、ペルチエ素子37が部品35を耐熱温度以下、或いは半田が再溶融しない温度まで冷却することにより、部品35の劣化、或いは落下を防止する。例えば、リフロー内雰囲気温度235゜Cの時点で、融点180゜Cの半田が溶融するとすると、部品35の温度を160゜Cに保つことにより、部品35の半田が再溶融するのを防止することができる。   By mounting the printed wiring board 1 on the pallet 49 and passing it through the second flow process, applying an appropriate voltage to the cooling circuit, the Peltier element 37 cools the component 35 to a temperature lower than the heat resistance temperature or a temperature at which the solder does not remelt. , Preventing the deterioration or fall of the component 35. For example, if the solder having a melting point of 180 ° C. melts when the reflow atmosphere temperature is 235 ° C., the temperature of the component 35 is kept at 160 ° C., thereby preventing the solder of the component 35 from being re-melted. Can do.

本実施の形態例では、ペルチエ素子が弾性を有して部品の下面に配置され、かつパレットに着脱可能であるため、異なる種類のプリント配線板に実装された、異なる高さの部品に対して使用することが可能となり、汎用性を持たせることができる。   In this embodiment, since the Peltier element has elasticity, is arranged on the lower surface of the component, and is detachable from the pallet, it can be mounted on different types of printed wiring boards with different heights. It can be used and can be versatile.

図11は本発明の冷却回路の他の構成例を示すブロック図である。図3と同一のものは、同一の符号を付して示す。冷却回路は、電源6、温度検出素子としてのサーミスタ59、温度制御回路8、ペルチエ素子9、抵抗61から構成される。ペルチエ素子9と抵抗61は並列接続されている。抵抗61は、ペルチエ素子9に流れる電流を調整するものである。このように構成された回路の動作を説明すれば、以下の通りである。先ず、周囲温度が低い時にはサーミスタ59の抵抗は非常に高いので、ペルチエ素子9には電圧が印加されない。この結果、図に示す回路は冷却作用を行なわない。これに対して、周囲温度が高くなってくると、サーミスタ59の抵抗が極めて小さくなる。この結果、ペルチエ素子9には電圧が印加されるようになり、冷却動作を行なう。この場合、温度制御回路8は殆ど制御回路として機能していない。なお、本回路において、温度制御回路8として温度制御IC等を使用し、より精度の高い温度制御をすることも可能である。   FIG. 11 is a block diagram showing another configuration example of the cooling circuit of the present invention. The same components as those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals. The cooling circuit includes a power source 6, a thermistor 59 as a temperature detection element, a temperature control circuit 8, a Peltier element 9, and a resistor 61. The Peltier element 9 and the resistor 61 are connected in parallel. The resistor 61 adjusts the current flowing through the Peltier element 9. The operation of the circuit thus configured will be described as follows. First, since the resistance of the thermistor 59 is very high when the ambient temperature is low, no voltage is applied to the Peltier element 9. As a result, the circuit shown in FIG. On the other hand, when the ambient temperature increases, the resistance of the thermistor 59 becomes extremely small. As a result, a voltage is applied to the Peltier element 9, and a cooling operation is performed. In this case, the temperature control circuit 8 hardly functions as a control circuit. In this circuit, a temperature control IC or the like can be used as the temperature control circuit 8 so that temperature control with higher accuracy can be performed.

図12は本発明の第8の実施の形態例を示す構成図である。図6、図10と同一のものは、同一の符号を付して示す。この実施の形態例は、図6に示した基本構成を有するものである。プリント配線板1は、リワーク装置の台63に設けられた支柱64に固定されている。ペルチエ素子37は、放熱フィン38に接着剤等で固定されており、冷却面には熱伝導シート36が貼り付けられている。放熱フィン38は、高さ調整機65に取り付けられており、高さ調整機65は、ペルチエ素子37が熱伝導シート36を介して冷却しようとする部品22に密着するように高さを調整する。   FIG. 12 is a block diagram showing an eighth embodiment of the present invention. 6 and 10 are denoted by the same reference numerals. This embodiment has the basic configuration shown in FIG. The printed wiring board 1 is fixed to a column 64 provided on a base 63 of the rework apparatus. The Peltier element 37 is fixed to the heat radiation fin 38 with an adhesive or the like, and a heat conductive sheet 36 is attached to the cooling surface. The radiating fins 38 are attached to a height adjuster 65, and the height adjuster 65 adjusts the height so that the Peltier element 37 is in close contact with the component 22 to be cooled via the heat conductive sheet 36. .

冷却回路73は、電源、温度センサ等から構成されており、ペルチエ素子37とケーブル74で接続されている。取り外そうとする部品21には、熱風路66から熱風が送り込まれ、半田を溶融することにより部品21は取り外される。この実施の形態例では、熱風が周囲の部品に当たらないように、熱風路66は断熱壁24によって周囲を囲まれている。部品21を取り外すため、熱風をプリント配線板1に当てる時に、適当な電圧を冷却回路73に印加し、ペルチエ素子37が部品22を耐熱温度以下、或いは半田が再溶融しない温度まで冷却することにより、部品22の劣化、或いは落下を防止することができる。   The cooling circuit 73 includes a power source, a temperature sensor, and the like, and is connected to the Peltier element 37 via a cable 74. Hot air is sent from the hot air passage 66 to the component 21 to be removed, and the component 21 is removed by melting the solder. In this embodiment, the hot air path 66 is surrounded by the heat insulating wall 24 so that the hot air does not hit the surrounding parts. When hot air is applied to the printed wiring board 1 to remove the component 21, an appropriate voltage is applied to the cooling circuit 73, and the Peltier element 37 cools the component 22 to a temperature lower than the heat resistance temperature or a temperature at which the solder does not remelt. Therefore, it is possible to prevent the component 22 from being deteriorated or dropped.

このように、本発明によれば、プリント配線板のリフロー工程、或いはリワーク工程において、プリント配線板上に搭載されている部品を熱から保護し、当該部品が劣化、或いは落下するのを防止することが可能となる。   As described above, according to the present invention, in the reflow process or the rework process of the printed wiring board, the component mounted on the printed wiring board is protected from heat, and the component is prevented from being deteriorated or dropped. It becomes possible.

(付記1) プリント配線板のリフロー半田付け工程において、セカンドリフロー時におけるプリント配線板の下面に取り付けられた部品を冷却するための冷却手段を設け(ステップ1)、該冷却手段によりプリント配線板の下面に取り付けられた部品をリフロー時に冷却する(ステップ2)、
ようにしたことを特徴とするプリント配線板組立工程における搭載部品保護方法。
(Supplementary Note 1) In the reflow soldering process of the printed wiring board, a cooling means for cooling the components attached to the lower surface of the printed wiring board during the second reflow is provided (step 1), and the printed wiring board is cooled by the cooling means. Cool the parts attached to the bottom surface during reflow (Step 2),
A mounted component protection method in a printed wiring board assembly process, characterized in that

(付記2) プリント配線板のリフロー半田付け工程において、セカンドリフロー時におけるプリント配線板の下面に取り付けられた部品を冷却するための冷却手段を設けたことを特徴とするプリント配線板組立工程における搭載部品保護装置。   (Appendix 2) Mounting in a printed wiring board assembly process characterized by providing a cooling means for cooling components attached to the lower surface of the printed wiring board during the second reflow in the reflow soldering process of the printed wiring board Parts protection device.

(付記3) プリント配線板に空きスペースがない場合にも冷却手段を取り付けるため、該冷却手段を任意に移動できる機構をパレット上に設け、プリント配線板を該パレットに取り付けることを特徴とする付記2記載のプリント配線板組立工程における搭載部品保護装置。   (Additional remark 3) Since a cooling means is attached even when there is no vacant space in a printed wiring board, the mechanism which can move this cooling means arbitrarily is provided on a pallet, and the printed wiring board is attached to this pallet. The mounted component protection apparatus in the printed wiring board assembly process according to 2.

(付記4) 冷却手段を反り防止冶具に取り付け、プリント配線板を反り防止冶具に取り付けることを特徴とする付記2記載のプリント配線板組立工程における搭載部品保護装置。   (Additional remark 4) The mounting means protection apparatus in the printed wiring board assembly process of Additional remark 2 characterized by attaching a cooling means to a curvature prevention jig and attaching a printed wiring board to a curvature prevention jig.

(付記5) プリント配線板に部品を半田付けする自動搬送式リフロー装置において、
冷却手段を任意に移動できる機構をパレット上に設け、該冷却手段の反りを防止する反り防止冶具を有することを特徴とする搭載部品保護機能付き自動搬送式リフロー装置。
(Additional remark 5) In the automatic conveyance type reflow apparatus which solders components to a printed wiring board,
An automatic conveyance type reflow apparatus with a mounted component protection function, characterized in that a mechanism capable of arbitrarily moving the cooling means is provided on the pallet and has a warp prevention jig for preventing the cooling means from warping.

(付記6) 両面実装されたプリント配線板のリワーク工程において、リワーク側の反対側に冷却手段と、該冷却手段を固定する位置調整可能な機構を有し、リワーク時にリワーク対象部品の下面に実装された部品を冷却することを特徴とする搭載部品保護機能付きリワーク装置。   (Appendix 6) In the rework process of the printed wiring board mounted on both sides, it has a cooling means on the opposite side of the rework side and a position adjustable mechanism for fixing the cooling means, and it is mounted on the lower surface of the part to be reworked during rework. The rework device with a mounted component protection function, wherein the mounted component is cooled.

(付記7) 前記プリント配線板の設計時に予め冷却手段を取り付けるための穴をあけておくことを特徴とする付記2記載のプリント配線組立工程における搭載部品保護装置。   (Additional remark 7) The mounting component protection apparatus in the printed wiring assembly process of Additional remark 2 characterized by making the hole for attaching a cooling means beforehand at the time of the design of the said printed wiring board.

(付記8) 前記冷却手段は、冷却素子を駆動する冷却回路、熱伝導シート、熱冷却素子及び放熱フィンで構成されることを特徴とする付記2乃至4の何れかに記載のプリント配線板組立工程における搭載部品保護装置。   (Additional remark 8) The said cooling means is comprised with the cooling circuit which drives a cooling element, a heat conductive sheet, a thermal cooling element, and a radiation fin, The printed wiring board assembly in any one of Additional remark 2 thru | or 4 characterized by the above-mentioned. Mounted component protection device in the process.

本発明方法の原理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the principle of this invention method. 本発明の原理構成図である。It is a principle block diagram of this invention. 冷却回路の構成ブロック図である。It is a block diagram of the configuration of the cooling circuit. 本発明の第1の実施の形態例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 1st Example of this invention. 本発明の第2の実施の形態例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 2nd Example of this invention. 本発明の第3の実施の形態例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4の実施の形態例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 4th Example of this invention. 本発明の第5の実施の形態例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 5th Example of this invention. 本発明の第6の実施の形態例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 6th Embodiment of this invention. 本発明の第7の実施の形態例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 7th Example of this invention. 本発明の冷却回路の他の構成例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the other structural example of the cooling circuit of this invention. 本発明の第8の実施の形態例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the 8th Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 プリント配線板
2 部品
3 部品
4 部品
5 冷却手段
1 Printed wiring board 2 Parts 3 Parts 4 Parts 5 Cooling means

Claims (3)

プリント配線板のリフロー半田付け工程において、セカンドリフロー時におけるプリント配線板の下面に取り付けられた部品を冷却するための冷却手段を設け、
該冷却手段は任意の領域が所定の温度になるように制御するフィードバック回路を設けたものであることを特徴とするプリント配線板組立工程における搭載部品保護装置において、
プリント配線板に空きスペースがない場合にも冷却手段を取り付けるため、該冷却手段を任意に移動できる機構をレット上に設け、プリント配線板を該パレットに取り付けることを特徴とするプリント配線板組立工程における搭載部品保護装置。
In the reflow soldering process of the printed wiring board, a cooling means for cooling the components attached to the lower surface of the printed wiring board during the second reflow is provided.
In the mounted component protection apparatus in the printed wiring board assembly process, the cooling means is provided with a feedback circuit for controlling an arbitrary region to have a predetermined temperature.
For attaching the cooling means even if there is no free space on the printed wiring board, a mechanism capable of moving arbitrarily the cooling means on the pallet, the printed wiring board assembly of the printed wiring board, characterized in that attached to the pallet Mounted component protection device in the process.
冷却手段を反り防止治具に取り付け、プリント配線板を反り防止治具に取り付けることを特徴とする請求項1記載のプリント配線板組立工程における搭載部品保護装置。 2. The mounted component protection apparatus in a printed wiring board assembly process according to claim 1, wherein the cooling means is attached to the warpage prevention jig, and the printed wiring board is attached to the warpage prevention jig . プリント配線板に部品を半田付けする自動搬送式リフロー装置において、
請求項1記載の搭載部品保護装置を有することを特徴とする搭載部品保護機能付きリフロー装置。
In the automatic transfer type reflow device that solders parts to the printed wiring board ,
Tower mounting component protection function reflow apparatus you further comprising a mounting component protection device according to claim 1.
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