JPH0410715Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔概要〕 リフローチツプの発熱部の内側を山形状に突出
させることが知られているが、本考案は、この山
形状突出部の肉厚を、チツプ先端部よりも薄くす
ることで、発熱部全体が均一にかつ瞬時に昇温可
能とする。

〔産業上の利用分野〕

プリント基板等のパツドに、ICやコネクタな
どのような電子部品の端子列を載置し、上からリ
フローチツプを当てて一斉に加熱しリフロー半田
付けを行なうことが知られている。本考案は、こ
のリフローチツプにおいて、温度分布を一定にか
つ迅速に温度上昇可能とすると共に、温度検出を
正確に行なえるようにするチツプ形状に関する。

〔従来の技術〕

第４図は従来のリフローチツプの使用状態を示
す図で、ａは平面図、ｂは側面図である。１はプ
リント基板などのような配線基板であり、配線パ
ターン２が形成されている。この配線パターン２
の端部のパツド３……に、ICなどのフラツトパ
ツケージ部品４の端子５……が取付けられる。端
子５……をパツド３に半田付けするために、パツ
ド３……には予め予備半田６が塗布されており、
この予備半田６をリフローチツプ７で加熱して溶
かすことで、半田付けされる。

リフローチツプ７は、端子５……の列を一斉に
半田付けできるように、端子列の全長ｌより長く
なつている。そのため、リフローチツプ７の先端
を端子５……の上に載せ、端子５……を一斉に加
熱・加圧すると、予備半田６が溶融し、第５図の
ように半田６ａで、パツド３に端子５……が固定
される。

ところで、端子５……を一斉に半田付けするた
め、同時に半田付けされる端子列の端子５……が
総て同じ条件で加熱されることが必要である。さ
もないと、一部の端子は良好に半田付けされて
も、他の一部は半田付け不良となる。

ところが第６図のように、リフローチツプの発
熱部７１は、端子列方向すなわち通電方向に比べ
て、それと直角方向の断面積が極めて小さく、細
長い形状をしているので、発熱部の容積に比べて
空気との接触面積が極めて大きい。そのため、空
気中への放熱量が大きく、しかも各部における放
熱量は均一でないため、各部における発熱量と放
熱量とのバランスが悪く、総ての端子５……を均
一に加熱することが困難である。

そこで従来から、特開昭60−254585号公報にも
開示されているように、リフローチツプ７の全長
Ｌのうち、少なくとも端子列長ｌの範囲は、温度
分布が均一となるように工夫が行なわれている。
第６図はその一例であり、チツプ先端面の厚さｔ
は全長にわたつて一定であるが、幅方向（チツプ
先端面と垂直方向）Ｗは、場所に応じて寸法を変
えてある。すなわち両端ａ，ｂ部に比べて中央側
ｃが大きくなつており、なだらかな山形状に突出
している。

端子列においてもまたリフローチツプ先端にお
いても、中央側は保温効果が大きく、両端側は空
気中へあるいは配線基板側へ熱が逃げ易く温度上
昇が困難である。そのため、両端側ａ，ｂは断面
積を小さくして電気抵抗を大きくし、温度上昇し
易くしている。また中央側ｃは、電気抵抗が小さ
くなるように断面積を大きくし、発熱効果を低下
させている。

リフロー半田付けには、常時加熱式と瞬時加熱
式とがある。常時加熱式は、常時通電して加熱さ
れているリフローチツプ７で端子列を加熱し、第
４図の状態で半田６が溶融したとき、パツド３に
対して端子５……がずれるのを防止するために、
別の治具でクランプしてから、リフローチツプを
上昇させる。しかしながらこの方法では、半田付
け装置の機構が複雑化し、かつ作業も困難であ
る。また作業者が火傷する危険がある。これに対
し瞬時加熱式は、リフローチツプ７を端子列上に
位置決めしてから通電して温度上昇させ、半田が
充分溶融してから非通電とし、半田が凝固してか
らリフローチツプを引き上げる手法である。この
瞬時加熱方式は、各リフロー半田付け作業ごと
に、リフローチツプを半田付け温度まで温度上昇
させ、かつ溶融した半田が凝固するまで冷却しな
ければならない。そのため時間がかかり、効率的
でない。したがつて瞬時加熱方式は、リフローチ
ツプを短時間に均一に温度上昇させ、かつ短時間
に冷却できることが、半田付け作業の効率化の上
で肝要となる。

〔考案が解決しようとする問題点〕

そのために、大電流を瞬時に通電して温度上昇
の速度を上げることが行なわれているが、その際
両端の高抵抗部の温度が高過ぎ、プリント基板１
における基板樹脂とパツド３との熱膨張率の差に
よつて、パツド３が剥離したりする問題が生じ
る。またチツプ中央側ｃに熱電対８などの温度セ
ンサを取付け、チツプ温度を検出して通電を制御
しているが、このようなフイードバツク制御をす
る際に、中央側ｃの断面積が大きく熱容量が大き
いために、温度上昇が両端側ａ，ｂより中央側ｃ
が遅れ、かつ両端の熱が中央側に伝達するのに時
間遅れを生じ、チツプ全体の正確な温度を検出で
きない。すなわち実際の温度より低い温度を検出
することになるため、更に通電されることにな
り、両端のみが益々高温となつて、安定かつ均一
な温度範囲が狭く、前記のような剥離などの問題
が生じ易い。

本考案の技術的課題は、従来のリフローチツプ
におけるこのような問題を解消し、リフローチツ
プの発熱部全体を均一にかつ瞬時に昇温可能とす
ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

第１図は本発明によるリフローチツプの基本原
理を説明する図であり、ａは斜視図、ｂは中心縦
断面図である。本考案も、従来のリフローチツプ
と同様に、端子列方向において、両端側ａ，ｂよ
り中央側ｃが幅方向に突出した山形状部が、リフ
ローチツプ先端部７３の内側に形成されている。

しかしながら、本考案は、このような山形状部
を有するリフローチツプにおいて、瞬時加熱方式
に適用されるものを対象としている。

そのため、両端部ａ，ｂと、両端部ａ，ｂ間の
中間部ｃから成るチツプ先端部７３は均一な肉厚
ｔ１となつているのに対し、前記中間部ｃの内側
の山形状に突出した部分７４のみ、ｔ２のよう
に、前記チツプ先端部７３より薄肉になつてい
る。

そして、前記山形状の薄肉部７４の側面に温度
センサ８が取付けられている。

〔作用〕

電源端子取付け部９，１０間に通電が行なわ
れ、発熱部７１をその長手方向、すなわち端子列
方向に電流が流れる。そして発熱部７１でジュー
ル熱が発生するが、幅Ｗの大きい中央側ｃは、チ
ツプ先端部７３を除いて薄肉になつている。中央
側ｃの抵抗値は、両端側ａ，ｂよりは小さいが、
従来の総て同じ肉厚のリフローチツプより大き
い。そのため中央側ｃにおいても瞬時に半田付け
温度まで昇温する。なお両端側ａ，ｂは、中央側
ｃより空気中などへの放熱量が大きいので、中央
側ｃよりは断面積が小さくなつている。

中央側ｃが薄肉になつているために、中央側ｃ
の熱容量も比較的小さい。そのため、抵抗値が高
くなつたことと相俟つて、中央側ｃの温度上昇も
速くなる。しかも発熱の最も速い両端側ａ，ｂか
らの熱伝導も速くなるため、中央側ｃは極めて短
い間に、両端側ａ，ｂと同じ温度となり、発熱部
７１は短時間にかつ均一に温度上昇する。

そのため端子列を全体にわたつて均一に半田付
けできる。また中央側ｃの熱容量が小さくなつた
ことで、半田付け後の放熱も迅速に行なわれるの
で、温度上昇の迅速化と相俟つて、瞬時加熱方式
による半田付け時間が短縮され、効率的となる。
熱電対８は、全体の温度を検出できかつ取付けス
ペースの広い中央側ｃに取付けられるが、前記の
ように中央側ｃの熱容量が小さく、両端側ａ，ｂ
からの熱伝導が速くなつたことで。熱電対８は発
熱部７１全体の温度を精度良く検出でき、フイー
ドバツク制御を正確に行なうことができる。

〔実施例〕

次に本考案によるリフローチツプが実際上どの
ように具体化されるかを実施例で説明する。第２
図は本考案によるリフローチツプの実施例で、ａ
は斜視図、ｂは中心縦断面図である。この実施例
の場合は、リフローチツプの発熱部７１と電源端
子取付け部９，１０との間の腕部１１，１２の板
厚は、発熱部７１寄りが次第に薄くなるようにテ
ーパ状になつている。そして発熱部７１の中央側
ｃは、第１図の場合と同様に、チツプ先端部７３
以外の部分、すなわちチツプ先端部７３の内側に
形成された山形状部７４を薄肉に形成し、熱容量
を小さくすると共に、電気抵抗を高くしている。
そして、チツプ先端部７３との間の段差７５の無
い側、すなわち段差部７５の裏側に、熱電対８が
取付けられている。なお熱電対８は、段差部７５
側に取付けてもよい。

また発熱部７１は、チツプ先端面７２側のみ厚
さをＴのように厚くすることで、断面Ｌ字状にな
つている。第３図のように、端子５……の根元側
まで半田付けする必要がある場合は、Ｌ字状部の
先端７６を端子５……の根元側に載せて加熱す
る。このようにＬ字状先端部７６を端子５……の
根元側に向けることで、端子５……の根元まで確
実にチツプ先端面７２を当接させ、加熱すること
ができる。またＬ字状先端部７６のみがLSIなど
のパツケージ側に位置し、両腕部１１，１２や薄
肉部７４などは電子部品４から遠ざかる個所に位
置しているため、両腕部１１，１２や薄肉部７４
などによる電子部品４の加熱が緩和され、電子部
品４が熱損傷することを防止できる。両腕部１
１，１２や薄肉部７４などが電子部品４に対し反
対側に位置しているため、狭いスペースにおける
半田付け作業も行ない易い。

〔考案の効果〕

以上のように本考案によれば、リフローチツプ
の発熱部７１部の中間部ｃの幅Ｗを両端側ａ，ｂ
より大きくしてなる山形状部７４の厚さを薄くす
ることで、熱容量を低減させ、かつ電気抵抗を増
大しているので、発熱部７１全体が均一にかつ迅
速に温度上昇および放熱される。そのため、瞬時
加熱方式のリフローチツプにおける半田付け作業
が効率化される。また薄肉化することで熱容量が
低減し、両端側ａ，ｂから中央側ｃへの熱伝達が
迅速となるので、中央側ｃに取付けられた温度セ
ンサは、発熱部７１全体の温度を正確に検出でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案によるリフローチツプの基本原
理を説明する斜視図と中心縦断面図、第２図は本
考案リフローチツプの実施例を示す斜視図と中心
縦断面図、第３図は同実施例リフローチツプの使
用状態を示す側面図、第４図は従来のリフローチ
ツプの使用状態の平面図と側面図、第５図はリフ
ロー半田付けされた状態を示す側面図、第６図は
従来のリフローチツプの斜視図である。 図において、１は配線基板、３はパツド、４は
電子部品、５……は端子、６は予備半田、７はリ
フローチツプ、ａ，ｂは両端側、ｃは中央側、７
１は発熱部、７２はチツプ先端面、７３はチツプ
先端部、７４は薄肉部、７５は段差部、７６はＬ
字状先端部、８は熱電対をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 配線基板の端子取付けパツド上の部品端子列を
   一斉に加熱し半田の溶融後、通電を止めて冷却さ
   せる瞬時加熱方式のリフローチツプにおいて、 両端部ａ，ｂと、両端部ａ，ｂ間の中間部ｃか
   ら成るチツプ先端部７３が均一の肉厚ｔ１となつ
   ており、 前記中間部ｃの内側に、端子列方向において、
   両端側より中央側が幅Ｗ方向に突出した山形状
   で、かつ前記チツプ先端部７３より薄肉ｔ２の部
   分７４が一体形成されており、 前記山形状薄肉部７４の側面に温度センサ８が
   取付けられていることを特徴とするリフローチツ
   プ。