JPH04356349A - 不活性ガスリフロー装置の雰囲気管理方法 - Google Patents

不活性ガスリフロー装置の雰囲気管理方法

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JPH04356349A
JPH04356349A JP12988291A JP12988291A JPH04356349A JP H04356349 A JPH04356349 A JP H04356349A JP 12988291 A JP12988291 A JP 12988291A JP 12988291 A JP12988291 A JP 12988291A JP H04356349 A JPH04356349 A JP H04356349A
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furnace
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inert gas
oxygen
control circuit
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Teruo Okano
輝男 岡野
Kazuo Sotono
外野 一夫
Junichi Onozaki
純一 小野崎
Yasuo Miyamoto
宮本 康夫
Toshiya Uchida
俊也 内田
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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】
【0001】〔発明の目的〕
【0002】
【産業上の利用分野】本発明は、窒素ガス等の不活性ガ
スを使用する不活性ガスリフロー装置の雰囲気管理方法
に関するものである。
【0003】
【従来の技術】図5に示されるように、炉11の内部に
仕切板12により複数のプリヒート室13およびリフロ
ー室14が形成され、各室13,14にファン15およ
びヒータ16が設けられ、炉11に対し窒素等の不活性
ガスの注入口17が設けられ、そして、基板搬入口18
から基板搬出口19にわたって炉内を貫通した基板搬送
コンベヤ20により表面実装基板Pを搬送しながら、ヒ
ータ16により加熱された不活性ガスをファン15によ
り基板Pに吹付け、高温の不活性ガスが有する熱で基板
Pのソルダペーストをリフローするリフロー装置がある
【0004】このような不活性ガスリフロー装置は、高
温空気の強制対流による加熱でリフローを行うエアリフ
ロー装置と比べると、基板の酸化、はんだ濡れ性の低下
、ソルダペーストの活性低下等の問題を改善できること
が知られている。
【0005】そこで、従来は、窒素等の不活性ガスを炉
内にできるだけ多く供給して、炉内の酸素濃度を限界ま
で低下させ、無酸素雰囲気中でリフローはんだ付けを行
うことを理想として目指していた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、最近になっ
て、炉内の酸素濃度を極度に低下させると、かえって前
記濡れ性が低下することがわかった。例えば、図4に示
されるように、酸素濃度20ppm の濡れ性は酸素濃
度100ppmの濡れ性よりも劣り、不活性ガスの経済
性等も考慮すると、最良の酸素濃度範囲は50〜100
ppmであることがわかった。特に、リフロー装置の空
運転(基板の搬入がない状態)が続くことにより、極め
て低酸素濃度となった炉内に基板が搬入されると、その
濡れ性に問題が生じていた。
【0007】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、炉内不活性ガス雰囲気中の酸素濃度を管理するこ
とで、はんだ濡れ性を改善することを目的とするもので
ある。
【0008】〔発明の構成〕
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、炉11内に供
給され加熱される不活性ガス中でリフローはんだ付けを
行うリフロー装置において、炉内の不活性ガス中に酸素
を供給して、炉内雰囲気中の酸素濃度を制御する不活性
ガスリフロー装置の雰囲気管理方法である。
【0010】
【作用】本発明は、不活性ガス雰囲気中の酸素濃度を適
正に管理することにより、基板の酸化やソルダペースト
の活性が問題とならない範囲で、はんだ濡れ性を向上さ
せる。
【0011】
【実施例】以下、本発明を図1乃至図3に示される実施
例を参照して詳細に説明する。
【0012】図1は本発明の一実施例を示し、炉11の
内部に仕切板12により複数のプリヒート室13および
複数のリフロー室14が形成され、各室13,14にフ
ァン15およびヒータ16が設けられ、そして、中央の
室13に対し窒素等の不活性ガスの注入口17が設けら
れている。炉11の一側および他側には基板搬入口18
および基板搬出口19が設けられ、基板搬入口18から
基板搬出口19にわたって炉内を貫通した基板搬送コン
ベヤ20が設けられている。
【0013】前記中央の室13にインジェクタ21が接
続され、このインジェクタ21に対する管22中に電磁
弁23が介設され、この電磁弁23のソレノイド24に
制御回路25の出力端子が接続されている。さらに、前
記中央の室13に炉外に設けられた酸素濃度計26のサ
ンプリングチューブ27が挿入され、この酸素濃度計2
6の出力線が前記制御回路25の入力端子に接続されて
いる。
【0014】また、前記窒素等の不活性ガスの注入口1
7に接続された不活性ガス供給管30にもインジェクタ
31が接続され、このインジェクタ31に対する管32
中にも電磁弁33が介設され、この電磁弁33のソレノ
イド34にも前記制御回路25の出力端子が接続されて
いる。
【0015】次に、この図1に示された実施例の作用を
説明する。
【0016】注入口17より窒素等の不活性ガスが炉内
に供給されるが、それと同時にまたは必要に応じて、イ
ンジェクタ21,31の一方または両方から酸素含有ガ
ス(100ppm〜大気の酸素を含む窒素ガス)をパル
ス噴射または連続噴射する。酸素含有ガスが高酸素濃度
の場合は、パルス制御された電磁弁23,33を経てパ
ルス噴射すると、高精度の酸素濃度管理を行える。酸素
含有ガスが低酸素濃度の場合は連続噴射でもよい。いず
れにしても、炉内酸素濃度は前記酸素濃度計26により
検出され、制御回路25にフィードバックされ、この制
御回路25で設定された設定値と比較され、その誤差に
基づきに電磁弁23,33の一方または両方がオン・オ
フ制御される。
【0017】このようにして炉内不活性ガス雰囲気の酸
素濃度を50〜100ppmに管理する。この範囲の酸
素濃度であれば、基板の酸化が問題にならないとともに
、ソルダペーストの活性を劣化させないで、はんだ濡れ
性を向上できる。
【0018】この濃度管理された炉内雰囲気は、中央の
室13から基板搬入側の室13および基板搬出側の室1
4に拡大され、各室13,14においてヒータ16によ
り加熱され、ファン15により対流される。この各室1
3,14の高温雰囲気中に、基板搬入口18から基板搬
送コンベヤ20により表面実装基板Pを搬入し、プリヒ
ート室13では高温雰囲気が有する熱で基板Pを予加熱
し、リフロー室14ではさらに高温雰囲気が有する熱で
表面実装基板Pのソルダペーストをリフローする。
【0019】次に、図2を参照して、炉内雰囲気の酸素
濃度変化を説明すると、時間To から不活性ガス(例
えば10ppm の酸素を含む窒素ガス)を炉内に供給
し続けると、酸素濃度が低下して20ppm に近付く
。これでは既に述べたように酸素濃度が低すぎるので、
基板搬入前の時間T1 で前記酸素含有ガスを炉内にパ
ルス噴射して、炉内酸素濃度を100ppmを越えない
範囲で一時的に上昇させる。このときも、不活性ガスの
炉内供給は継続しているから、酸素含有ガスの噴射停止
後は炉内酸素濃度が低下する傾向にあるが、基板が炉内
に搬入されるたびに(T2 ,T3 ,T4)、その基
板が炉内に持込む空気により炉内酸素濃度が若干上昇し
、結局、炉内酸素濃度は50〜100 ppm の間に
保たれる。一方、基板が炉内に搬入されない空運転が続
くと(T4 〜T5 )、再び酸素濃度が50ppm 
以下に下がるので、時間T5で前記酸素含有ガスを炉内
にパルス噴射して、炉内酸素濃度を100ppmを越え
ない範囲で上昇させる。
【0020】次に、図3は本発明の他の実施例を示し、
各プリヒート室13およびリフロー室14に、それぞれ
窒素等の不活性ガスの注入口17および酸素含有ガス噴
射用のインジェクタ21を設けたものである。このよう
にすると、各室内で基板の温度条件等に応じた最適な酸
素濃度管理を行うことが可能である。なお、他の構造お
よび作用の説明は、図1と同様であるから、同一符号を
付して省略する。
【0021】
【発明の効果】本発明によれば、炉内の不活性ガス中に
酸素を供給して、炉内雰囲気中の酸素濃度を制御するよ
うにしたから、炉内不活性ガス雰囲気中の酸素濃度が極
端に低下することを避けて適正濃度に制御することで、
最良のはんだ濡れ性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の雰囲気管理方法に係る不活性ガスリフ
ロー装置の一実施例を示す断面図である。
【図2】同上不活性ガスリフロー装置の炉内雰囲気の酸
素濃度変化を示すグラフである。
【図3】同上不活性ガスリフロー装置の他の実施例を示
す断面図である。
【図4】不活性ガス中の酸素濃度と濡れ性との関係を示
すグラフである。
【図5】従来の雰囲気管理方法に係る不活性ガスリフロ
ー装置の断面図である。
【符号の説明】
11    炉

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  炉内に供給され加熱される不活性ガス
    中でリフローはんだ付けを行うリフロー装置において、
    炉内の不活性ガス中に酸素を供給して、炉内雰囲気中の
    酸素濃度を制御することを特徴とする不活性ガスリフロ
    ー装置の雰囲気管理方法。
JP3129882A 1991-05-31 1991-05-31 不活性ガスリフロー装置の雰囲気管理方法 Expired - Lifetime JPH07106446B2 (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0774462A (ja) * 1993-09-01 1995-03-17 Nippon Dennetsu Keiki Kk はんだ付け装置の不活性ガス雰囲気制御装置
JP2001501008A (ja) * 1996-12-20 2001-01-23 レール・リキード・ソシエテ・アノニム・プール・レテュード・エ・レクスプロワタシオン・デ・プロセデ・ジョルジュ・クロード チャンバーに気体を供給するためのプロセスおよびそのようなチャンバーにおける雰囲気の所定の成分の含有量を調節する方法
CN117587209A (zh) * 2024-01-16 2024-02-23 新江科技(江苏)有限公司 一种镁合金铸件热处理设备

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