JP5532290B2 - 被処理物を加熱または冷却する装置ならびにリフローはんだ付け方法 - Google Patents
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Description
前記処理容器は、断熱性を有する外層と、熱伝導率が100W/m・K以上であり該外層よりも内側に配設され前記収容空間の温度分布を均熱化する均熱層と、を有し、
前記調温手段は、所定の温度の気体を前記収容空間に供給する調温気体供給手段、および/または、前記収容空間に設置され、該収容空間の気体を加熱または冷却するヒータまたはクーラからなる冷熱手段を有することを特徴とする。
前記プリント配線板を本発明の装置の収容空間に収容する収容工程と、
前記調温手段により前記収容空間の気体の温度を上昇させて前記プリント配線板と前記電子部品との間のはんだ材料を溶融させる加熱工程と、
前記調温手段により前記収容空間の気体の温度を降下させて溶融した前記はんだ材料を凝固させる冷却工程と、
を有することを特徴とする。
前述の収容手段に前記プリント配線板を収容してから該プリント配線板を前記リフロー炉の前記収容空間に収容する収容工程と、
前記調温手段により前記収容空間の気体の温度を上昇させて前記プリント配線板と前記電子部品との間のはんだ材料を溶融させる加熱工程と、
前記調温手段により前記収容空間の気体の温度を降下させて溶融した前記はんだ材料を凝固させる冷却工程と、
を有することを特徴とする。
本発明の装置は、主として、被処理物を収容する収容空間を画成する処理容器と、収容空間の気体の温度を調温する調温手段と、を備える。必要に応じて、被処理物を収容空間の所定の位置に保持する保持手段、被処理物を覆う被処理物収容手段、などを備えてもよい。以下に、それぞれ説明する。
本発明の装置は、主として処理容器および調温手段を備える幅広い装置として使用可能である。たとえば、焼き入れ、焼鈍、焼き戻し、時効処理などの金属部材の熱処理、粉末成形体の焼結、樹脂材料の硬化、などに用いられる熱処理炉、被処理物を加熱または冷却後に一定の温度で長時間保つ恒温槽、が挙げられる。また、リフロー炉として用いることで、様々な部品から構成されるプリント基板であっても、はんだペーストを均一に溶解して凝固させ、品質が安定したプリント回路板を製造できる。この場合、被処理物は、プリント配線板に実装部品が載置されたプリント基板である。さらに、ロウ付け炉として使用してもよい。ロウ付けは、リフロー処理よりも高温で行われるため、均熱層などには耐熱性の高い材料を用いるとよい。
収容手段は、断熱性を有し被処理物を収容する収容空間を区画する処理容器と、収容空間の気体の温度を調温する調温手段と、を少なくとも備え、被処理物を加熱または冷却する一般的な装置の他、上記の本発明の装置に用いることができる。本発明の装置とともに用いることで、さらに短時間での迅速な加熱または冷却が可能となり、被処理物の均熱性はさらに向上する。
本発明の装置および/または上記の収容手段を用いて、プリント基板のリフローはんだ付けを行うことができる。つまり、はんだ材料が付着されて電子部品が搭載されたプリント配線板を被処理物とし、はんだ材料を均一に溶解させて凝固させて、良好な表面実装を行なうことができる。本発明のリフローはんだ付け方法は、主として、収容工程、加熱工程および冷却工程を有する。以下に、各工程を説明する。
図2は、本発明の装置の具体例であるリフロー炉の概略を示す説明図である。断熱性の処理容器1で画成された収容空間Sにおいて、被処理物であるプリント基板Pを加熱してはんだペーストP2を溶融させてから、冷却してはんだペーストP2を凝固させ、プリント回路板P’を得る。プリント基板Pは、プリント配線板P1にはんだペーストP2を塗布し実装部品P3がはんだペーストP2に仮止めされたものである。
上述のように二重のアルミ箔からなる収容部材3に包み込まれたプリント基板Pを、収容空間Sに収容し、樹脂製の保持具1cに載置した(収容工程)。次に、ガス供給口1aから、所定の温度に加熱した空気を所定の流量で収容空間Sに導入した(加熱工程)。
Claims (14)
- 被処理物を収容する収容空間を画成する処理容器と、該収容空間の気体の温度を調温する調温手段と、を少なくとも備え、
前記処理容器は、断熱性を有する外層と、熱伝導率が100W/m・K以上であり該外層よりも内側に配設され前記収容空間の温度分布を均熱化する均熱層と、を有し、
前記調温手段は、所定の温度の気体を前記収容空間に供給する調温気体供給手段、および/または、前記収容空間に設置され、該収容空間の気体を加熱または冷却するヒータまたはクーラからなる冷熱手段を有することを特徴とする被処理物を加熱または冷却する装置。 - 前記均熱層は、厚さが3mm以下の板状材料または箔状材料からなる請求項1記載の装置。
- 前記外層は断熱材からなる断熱容器であり、該断熱容器と前記均熱層との間の少なくとも一部に空隙層を有する請求項1または2記載の装置。
- 前記外層は断熱材からなる断熱容器であり、該断熱容器は、熱伝導率が1W/m・K以下の最外層と、熱伝導率が1W/m・Kを超え50W/m・K以下の内層と、からなる請求項1〜3のいずれかに記載の装置。
- 前記外層は、前記均熱層を保持する断熱性の枠部材からなる請求項1または2に記載の装置。
- 前記収容空間の気体を攪拌する気体攪拌手段を備える請求項1〜5のいずれかに記載の装置。
- 前記被処理物を前記収容空間に保持する断熱性の保持具を備える請求項1〜6のいずれかに記載の装置。
- さらに、熱伝導率が100W/m・K以上の高熱伝導性を有し、前記被処理物を覆う被処理物収容手段を備える請求項1〜7のいずれかに記載の装置。
- 前記被処理物収容手段は、板状材料からなる箱状体または箔状材料からなる外包体である請求項8記載の装置。
- 前記外包体は、複数枚の前記箔状材料からなる多重構造をもつ請求項9記載の装置。
- 前記被処理物収容手段は、前記被処理物と少なくとも一部が接触した状態で該被処理物を覆う請求項8〜10のいずれかに記載の装置。
- はんだ材料が付着されて電子部品が搭載されたプリント配線板を加熱してはんだ付けを行なうリフローはんだ付け方法であって、
被処理物を収容する収容空間を画成する処理容器と、該収容空間の気体の温度を調温する調温手段と、を少なくとも備え、
前記処理容器は、断熱性を有する外層と、熱伝導率が100W/m・K以上であり該外層よりも内側に配設され前記収容空間の温度分布を均熱化する均熱層と、を有する被処理物を加熱または冷却する装置を用い、
前記プリント配線板を前記収容空間に収容する収容工程と、
前記調温手段により前記収容空間の気体の温度を上昇させて前記プリント配線板と前記電子部品との間のはんだ材料を溶融させる加熱工程と、
前記調温手段により前記収容空間の気体の温度を降下させて溶融した前記はんだ材料を凝固させる冷却工程と、
を有することを特徴とするリフローはんだ付け方法。 - 前記収容工程は、熱伝導率が100W/m・K以上の高熱伝導性を有し、前記被処理物を覆う被処理物収容手段に前記プリント配線板を収容してから該プリント配線板を前記収容空間に収容する工程である請求項12記載のリフローはんだ付け方法。
- はんだ材料が付着されて電子部品が搭載されたプリント配線板を、収容空間を区画する処理容器と該収容空間の気体の温度を調温する調温手段とを少なくとも備えるリフロー炉を用いて加熱してはんだ付けを行なうリフローはんだ付け方法であって、
熱伝導率が100W/m・K以上の高熱伝導性を有し、被処理物を覆う被処理物収容手段に前記プリント配線板を収容してから該プリント配線板を前記リフロー炉の前記収容空間に収容する収容工程と、
前記調温手段により前記収容空間の気体の温度を上昇させて前記プリント配線板と前記電子部品との間のはんだ材料を溶融させる加熱工程と、
前記調温手段により前記収容空間の気体の温度を降下させて溶融した前記はんだ材料を凝固させる冷却工程と、
を有することを特徴とするリフローはんだ付け方法。
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