JPH0237962A

JPH0237962A - ベーパーリフロー式はんだ付け装置

Info

Publication number: JPH0237962A
Application number: JP18562288A
Authority: JP
Inventors: Haruo Sankai; 三階　春夫; Shinya Sanma; 山間　伸也; Yukio Yamada; 山田　行雄
Original assignee: Hitachi Techno Engineering Co Ltd
Current assignee: Hitachi Plant Technologies Ltd
Priority date: 1988-07-27
Filing date: 1988-07-27
Publication date: 1990-02-07
Anticipated expiration: 2009-10-05
Also published as: JPH0677813B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はベーパーリフロー式はんだ付け装置に係り、特
に４方向に平面的に電極端子を取り出した、いわゆるフ
ラットパックＩＣおよび抵抗、コンデンサ等のチップ部
品を用いた高密度実装プリント配線板のはんだ付けしこ
適した装置しこ関する。

〔従来の技術〕

近年、プリント配線板への電子部品の高密度実装がます
ます進んでいるが、プリント配線板へ半導体、チップ部
品など電子部品を接着するはんだ付け作業はラインの最
終工程に当たるため、はんだ付けの良否が部品の性能を
左右することから、はんだ付け技術はラインの中で最も
重要技術とみられるに至った。最近では、はんだ付け作
業を行なう炉内の温度分布の均一性を高め、かつ電子部
品に対する有害な過熱を避ける必要性から、対空気比重
の大きい蒸気を熱媒体として用い、その凝縮潜熱を利用
して被処理物を加熱するベーパーリフロー式はんだ付け
装置が注目されている。

この装置は例えば特開昭６０−１０６５０２号に記載の
如く、プリント配線板のはんだパターン上に電子部品を
搭載し、このプリント配線板をｉ「述のように対空気比
重の大きい熱媒体の飽和蒸気中に通すことによってはん
だ付け装置である。

まず、第６，７図を参照して従来の代表的なベーパーリ
フロー式はんだ付け装置について説明する。

図において、装置は蒸気発生槽４，１＠入側搬送路５．
微出側搬送路６．加熱ヒータ７、搬入側冷却器８．搬出
側冷却器９，１Ｊｌｊｌ入側排気口１０．Ｗｉ出側排気
口１１よりなりリフロー室１．予熱ヒータ１４よりなる
予熱室２．冷却ファン１８よりなる冷却室３．コンベア
１５．駆動スプロケット１９などを含む駆動系、回収装
置２３．水酸除去器２６を含む熱媒体回収系より構成さ
れる。

このように構成されたベーパーリフロー式はんだ付け装
置の作用を説明する。

蒸気発生槽４の底部に溜っている熱媒体１２に浸った加
熱ヒータ７により沸Ｓａ発した熱媒体の飽和蒸気１３は
上部に上昇し、側壁通路３１に通じ側方にあった側方蒸
気吐出口３２および下部蒸気吐出口３３より吐出されて
被処理物１６を上下から加熱し、一部は凝縮液化して落
下し、蒸気発生槽４の底部に溜まる。搬入側搬送路５お
よび搬出側搬送路６に流入した飽和蒸気１３は搬入側冷
却器８および搬出側冷却器９により冷却されて液化し、
戻り配管エフを通って蒸気発生槽４の底部に戻る。わず
かに残った蒸気は搬入側排気口１゜および搬出側排気口
１１より配管２２を通って回収装置２３に流入し、冷却
コイル２４．デミスタ−２５により回収される。

回収された熱媒体は水酸除去器２６で水酸除去され、ポ
ンプ２７により蒸気発生槽４に戻される。

一方、予熱ヒータ１４により加熱されて予熱室２からコ
ンベア１５でリフロー室１に搬入された被処理物１６は
飽和蒸気１３に触れて加熱され、蒸気発生槽４内では飽
和蒸気１３の凝縮潜熱によりはんだが加熱、溶解され、
はんだ付けされる。

被処理物１６は搬出側搬送路５に入り次第に冷却され、
冷却室３に入って冷却ファン１８によりさらに冷却され
て装置から搬出される。

蒸気発生槽４内の飽和蒸気１３の高さは、蒸気発生槽４
内に移動可能に設けた温度センサー２８と温度調節器２
９により所定の温度となるように電力調節器３０を通し
て加熱ヒータ７への電力を制御している。

〔発明が解決しようとするＳ題〕

上記のようなベーパーリフロー式はんだ付け装置におい
て、以下のような問題点が生じる。

１、高密度実装された被処理物の場合、側方蒸気吐出口
より吐出された蒸気は部品に阻害されて中央付近に達し
ない、また、蒸気の密度が空気の２０倍と大きいので、
吐出口直後で急降下して、中央付近に達しないので、被
処理物の幅方向に温度分布が不均一となり、はんだ未溶
着などが生じて、はんだ付けの信頼性が低下する。

２、被処理物の幅が小さな場合には、蒸気吐出口が全開
していると、蒸気は余剰となって搬入および搬出側搬送
路に流入して、回収装置から逃げる熱媒体量が増大した
り、加熱ヒータの電力が過大となって、経済性が低下す
る。

本発明は被処理物のはんだ付け信頼性向上と熱媒体消耗
量低減による経済性向上を図るようにしたベーパーリフ
ロー式はんだ付け装置を提供することを目的とする。

［ｉ！！’！を解決するための手段〕上記目的は蒸気発生槽で発生した蒸気の１部を側壁通路
を通して、被処理物の幅方向に拡がったえることにより
、達成される。

〔作用〕蒸気発生槽内に於いて、側壁通路を通って上昇する蒸気
を被処理物の幅方向に拡げた搬送路天井よって、−蒸気
は被処理物の幅に関係なく、被処理物の上部に一様に流
れるので、被処理物の幅方向の温度が一様になり、はん
だ付けの信頼性および熱媒体の消耗量低減による経済性
が向上する。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例を第１図から第５図を用
いて詳細に説明する。

第１図及び第２図に、予熱室、リフロー室、冷却室より
なり、側壁通路に連結し幅方向に広がった搬送路天井部
にある上部蒸気吐出口を有する本発明の実施例を示す。

装置は蒸気発生槽４．搬入側搬送路５．搬出側搬送路６
．加熱ヒータ７、搬入側冷却器８．搬出側冷却器９．搬
入側排気口１０．搬出側排気口１１、側壁通路３１．上
、下蒸気吐出口３３゜３５よりなるリフロー室１．予熱
ヒータ１４よりなる予熱室２．冷却ファン１８よりなる
冷却室３゜コンベア１５．ｗＡ動スプロケット１９．搬
入、搬出側スプロケット２０．２１などを含む駆動系、
回収装置２３．水酸除去器２６．ポンプ２７を含む熱媒
体回収系、温度センサー２８．温度調節器２９、電力調
節器３０などの制御系より構成される。

このように構成された本実施例のベーパーリフロー式は
んだ付け装置の作用を説明する。

蒸気発生槽４の下部に溜った熱媒体１２は加熱ヒータ７
により加熱されて蒸発し、飽和蒸気１３が発生する。飽
和蒸気１３は蒸気発生槽４を上昇し、１部は下部蒸気吐
／出口３３より流出して、被処理物１６を下部より加熱
する。残りの飽和蒸気１３は側壁通路３１を上昇して搬
送路天井部で幅方向に拡がり、整流機構３４を持つ上部
蒸気吐出口３５より流出して被処理物１６を上方より加
熱する。

第３図及び第４図に予熱室、リフロー室、冷却室よりな
り、搬送路天井部にファンを有する上部蒸気吐出口ある
本発明の他の実施例を示す。

この実施例は第１図、第２図の実施例の搬送路天井部に
羽根車３６．モータ３７．軸受３８から構成されるファ
ンを加えるものである。

側壁通路３１を上昇した飽和蒸気１３はファンに吸引さ
れて昇圧され、上部蒸気吐出口３５より強制的に流出さ
せて被処理物１６を上方より加熱する。

第５図に予熱室、リフロー室、冷却室よりなり、上部蒸
気吐出口の吐出角度を可変にした本発明の更に他の実施
を示す。

この実施例は第１図、第２図の実施例の上部蒸気吐出口
の整流機構３４のブレード３９を可変にしたものである
。

なお、ブレード角度可変機構について本発明に直接関係
ないので、ここでは省略する。

被処理物に応じて、上部蒸気吐出口のブレードの角度を
適当に選定することにより、所定の温度分布を熱媒体回
収系を最小の条件で達成できる。

前述の実施例において、いずれも上部蒸気吐出口を被処
理物の流れ方向の上流側に設けたが、中央側、下流側の
いずれにも設けることは可能であり、この事は本発明に
直接影響はない。

〔発明の効果〕

本発明によれば、以下のような効果がある。

１、被処理物を加熱する飽和蒸気を、被処理物の流れ方
向に上部蒸気吐出口より幅り向に−様に流出させるので
、被処理物の実装状態やコンベアに影響されずに、幅方
向に−様な温度分布が得られる。従って、はんだ付けの
信頼性が向上する。

２、搬送路天井部にファンを設けて、飽和蒸気を強制的
に上部蒸気吐出口より流出させるので、被処理物の実装
状態に応じて、回転数などを変えて流出量を制御できる
ので、上部と下部°よりの加熱状態を変えることができ
る。従って、実装状態に応じた最適な温度分布が得られ
て、装置の適応性が向上して、経済性が向上する。

３、被処理物の幅に応じて、蒸気吐出口の幅を変えて、
飽和蒸気量を制御できるので、被処理物を最小の蒸気量
で所定の温度分布を達成できる。

従って、熱媒体の消耗量を低減できて、経済性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るベーパーリフロー式は
んだ付け装置の断面図、第２図は第１図のＡ−Ａ線断面
図、第３図は本発明の他の実施例の断面図、第４図は第
３図のＢ−Ｂ線断面図、第５図は本発明の更に他の実施
例の断面図、第６図は従来の代表的ベーパーリフロー式
はんだ付け装置の断面図、第７図は第６図のＣ−Ｃ線断
面図である。１・・・リフロー室、２・・・予熱室、３・・・冷却室
、４・・・蒸気発生槽、５・・・搬入側搬送路、６・・
・搬出側搬送路、７・・・加熱ヒータ、８・・・搬入側
冷却器、９・・・搬出側冷却器、１０・・・搬入側排気
口、１１・・・搬出側排気口、１２・・・熱媒体、１３
・・・飽和蒸気、１４・・・予熱ヒータ、１５・・・コ
ンベア、１６・・・被処理物。１７・・戻り配管、１８・・・冷却ファン、１９・・駆
動スプロケット、２０・・搬入側スプロケット、２１・
搬出側スプロケット、２２・・・配管、２３・・・回収
装置、２４・・・冷却コイル、２５・・・テミスター２
６・・・水酸除去器、２７・・・ポンプ、２８・・・温
度センサー、２９・・・温調器、３ｏ・・・電力調節器
、３１・側壁通路、３２・・・側方蒸気吐出口、３３・
・・下部蒸気吐出口、３４・・・整流機構、３５・・・
上部蒸気吐出口、３６・・・羽根車、３７・・・モータ
、３８・・・軸受、３９・・・ブレード。

Claims

【特許請求の範囲】１、コンベアにより搬送される被処理物に熱媒体の飽和
蒸気を接触させて被処理物のはんだを加熱溶融させては
んだ付けを行なうベーパーリフローはんだ付け装置にお
いて、蒸気発生槽で発生した蒸気の一部を側壁通路を通
つて被処理物の幅方向に拡げた搬送路天井部にある上部
蒸気吐出口に導びくように構成したことを特徴とするベ
ーパーリフロー式はんだ付け装置。２、請求項１記載のものにおいて、搬送路天井部にファ
ンを設けて強制的に蒸気を上部蒸気吐出口より流出させ
ることを特徴とするベーパーリフロー式はんだ付け装置
。３、請求項１記載のものにおいて、上部蒸気吐出口を被
処理物の流れ方向に向け、かつ吐出角度を自由に変えら
れるようにしたことを特徴とするベーパーリフロー式は
んだ付け装置。