JPH0254992A - 電子部品を基板に半田付けする際の温度制御方法 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、電子部品を基板に半田付けする際の温度制御
方法に関するもので、詳しくは、リフロー半田付は法に
より表面実装型電子部品を印刷配線基板に半田付けする
際の温度制御方法に関するものである。

［従来の技術］ 従来、印刷配線基板への表面実装型電子部品の半田付け
は、該電子部品の端面から導出された接続端子に対応し
て印刷配線基板上に設けられた導電層の上面に、あらか
じめクリーム状の半田を供給し、その上に該電子部品を
搭載し、その状態で炉に投入して全体を加熱し、半田を
溶融させることで半田付けする、いわゆる、リフロー半
田付けが行なわれている。

しかし、ヒータを熱源とするりフロー炉は、該電子部品
の容積、材質、熱容量、形状等によってそれぞれの前記
電子部品間に温度差が生じ、したがって、半田の溶融温
度まで昇温したとき、あまり高温になると、部品によっ
ては熱によって破壊されるため、従来は、前記電子部品
を塔載する前に、高温になる部品だけにアルミ箔等を貼
り付け、その後に搭載することで過度の昇温を抑えたり
、その過度に昇温されてしまう上記電子部品だけ、リフ
ロー法以外の方法、たとえば、人手による半田付けをし
ていた。

［発明が解決しようとする課題］ 前述のように、従来の技術では、表面実装型電子部品に
、直接アルミ箔を貼り付け、さらに、実装後に剥す必要
があったり、リフロー法で同時に半田付けができない表
面実装型電子部品が発生するため、多くの時間とコスト
がかかるという問題点があった。これは高温になる前記
電子部品の数の増加に比例していた。また従来の技術で
は、１部品の昇温を抑えるだけで、前記電子部品を搭載
後の印刷配線基板全体の温度を制御できるものではない
ので、ある表面実装型電子部品については、熱による悪
影響が残り、信頼性に欠けるという問題点があった。

本発明は、上記のような問題点を解決しようとするもの
である。すなわち、本発明は、印刷配線基板上の表面実
装型電子部品への熱による悪影響をなくし、充分な信頼
性のあるリフロー半田付けを簡単に行なうことができる
温度制御方法を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段コ 上記目的を達成するために、本発明の温度制御方法は、
リフロー半田付は法により表面実装型電子部品を印刷配
線基板に半田付けする際、リフロー炉内のヒータと前記
表面実装型電子部品との間に、エツチング法や機械加に
よって印刷配線基板全体につき一枚に一体成形されて着
脱が可能な金属板を設け、この金属板によって前記ヒー
タの輻射熱を場所によって選択的に遮へいして該印刷配
線基板の場所ごとの温度を制御し、さらに、前記金属板
の放熱効果を利用して降温を促進させるようにした。

［作　　　用］ 本発明によれば、リフロー炉の熱源であるヒータの輻射
熱を場所によって選択的に遮へいする金属板を、該ヒー
タと印刷配線基板上の表面実装型電子部品との間に設け
、前記金属板は、耐熱性と熱伝導性を有し、印刷配線基
板固有にエツチング法等社よって一体成形されているの
で、リフロー炉に投入して半田溶融温度以上まで全体を
加熱したときに、前記基板上の該電子部品の温度が制御
されて所定の温度範囲に保つことができ、またその金属
板の放熱効果によって、リフロー炉通過後に速やかに該
電子部品の温度が下げられる。

［実　施　例］ 図面は、−数的な３種類の表面実装型電子部品のりフロ
ー半田付は時に、後述する金属板を装着したものを示し
ている。

第１図および第２図において、１は金属板、２は印刷配
線基板、３は該金属板１の位置決め用の基準ビン、４は
表面実装型電子部品本体７の接続端子、５は表面実装型
電子部品本体８の接続端子、６は表面実装型電子部品本
体９のＪ型の接続端子、１０はクリーム状半田、１１は
導電層、１２は図示されていないリフロー炉の熱源であ
る赤外線等のヒータである。

すなわち、印刷配線基板２の表面には、表面実装型電子
部品本体７，８．９の端面から導出されている接続端子
４，５．６に対応する位置に、接続端子４，５．６を半
田付けするための導電層１１が設けられている。該導電
層１１の上には半田付けのためのクリーム状半田１０が
供給されており、接続端子４，５．６は、おのおの対応
する導電層１１およびクリーム状半田１０の上に載置さ
れている。さらに、金属板１の外枠に設けられた位置決
め用の基準ビン３を印刷配線基板２にあらかじめ対応し
て明けられた穴に差し込んで金属板１を印刷配線基板２
に位置決めして載せである。このとき、基準ビン３の金
属板１と印刷配線基板２との間には、金属板１がクリー
ム状半田１０の上に載置された表面実装型電子部品本体
７，８．９の位置をずらさないように、該部品本体７，
８．９とふれないだけの高さを得られる適当なスペーサ
が設けられている。

この状態で、リフロー炉にコンベア等によって送り込み
、リフロー炉内のヒータ１２からの輻射熱およびリフロ
ー炉内の雰囲気温度によって、クリーム状半田１０を溶
融させて半田付けをする。

なお第２図の矢印１３はコンベア等によって搬送される
方向を示している。

以上の構成の中の金属板１は耐熱性と熱伝導性にすぐれ
、印刷配線基板２固有にエツチング等によって一枚に一
体成形され、着脱が容易なものであり、該金属板１によ
り、各表面実装型電子部品本体７，８．９ごとに、ヒー
タ１２からの直接的な輻射熱量を、その遮へい量によっ
て調節して該部品本体７，８．９の過度の昇温を抑える
ことができ、さらに、リフロー炉通過後に金属板１の放
熱効果により、速やかな降温を促すことができる。

ここで、図中、最も、表面実装型電子部品本体９が大き
く、Ｊ型の接続端子６を有するために、半田溶融温度に
まで昇温することが困難な該部品本体９の上部について
は、金属板１では全く覆わずに昇温させ、表面実装型電
子部品本体が８から７へと小さくなるにつれて、その上
部を覆う金属板１の覆部の大きさを１ｂから１ａへと大
きくすることで、昇温の度合いを制御している。ただし
、金属板１で覆う範囲は事前の実験などによって決定さ
れる。

このように、様々な表面実装型電子部品が混在していて
も、個々の該電子部品の熱ストレスに対する許容範囲を
越えることがないので、たとえば、気密性などの品質面
での信頼性を損なわずに、リフロー半田付けができる。

以上の説明では、金属板１を印刷配線基板２上にセット
したが、この金属板１はリフロー炉内にセットすること
も可能であり、コンベア上を進行する印刷配線基板２に
同期させて、ヒータ１２と印刷配線基板２との間を移動
させれば、全く同様の効果を得ることができる。また金
属板１の交換を可能にしておけば、あらゆる印刷配線基
板２に対応することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、リフロー炉の熱
源であるヒータの輻射熱を場所によって遮へいする金属
板を、該ヒータと印刷配線基板上の表面実装型電子部品
との間に設け、リフロー炉に投入して半田溶融温度以上
まで全体を加熱したときに、前記金属板は、耐熱性と熱
伝導性を有し、印刷配線基板固有にエツチング法等によ
って一体成形されているので、前記基板上の該電子部品
の温度が制御されて所定の温度範囲に保つことができ、
またその金属板の放熱効果によって、リフロー炉通過後
に速やかに該電子部品の温度が下げられる。

したがって、赤外線等のヒータを熱源とするりフロー炉
の欠点を克服し、あらゆる種類の表面実装型電子部品が
一枚の印刷配線基板上に混在していても、熱ストレスを
与えずに、充分な信頼性のある半田付けが一度にできる
効果がある。また前記金属板は、耐熱性および熱伝導性
にすぐれ、エツチング加工等が可能であれば、その材質
を問わない点や、着脱が容易である点などから、繰り返
し使用できるため、従来の技術に比較して大きなコスト
の低減と、効率の向上が得られる。

【図面の簡単な説明】

図面は一般的な表面実装型電子部品が本発明の方法によ
って半田付けされる直前の状態を例示したもので、第１
図は平面図、第２図は第１図の切断線Ａ−Ａに沿う断面
図である。 １・・・金属板、　　　　２・・・印刷配線基板、３・
・・基準ビン、　　　４，５．６・・・接続端子、７．
８．９・・・表面実装型電子部品本体、１０・・・クリ
ーム状半田、 １１・・・導電層、　　　１２・・・ヒータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　リフロー半田付け法により表面実装型電子部品を印
   刷配線基板に半田付けする際、リフロー炉内のヒータと
   前記表面実装型電子部品との間に、エッチング法や機械
   加工によって印刷配線基板全体につき一枚に一体成形さ
   れて着脱が可能な金属板を設け、この金属板によって前
   記ヒータの輻射熱を場所によって選択的に遮へいして該
   印刷配線基板の場所ごとの温度を制御し、さらに、前記
   金属板の放熱効果を利用して降温を促進させることを特
   徴とする電子部品を基板に半田付けする際の温度制御方
   法。