JPH05245624A - ハンダリフロー装置及びハンダリフロー方法 - Google Patents

ハンダリフロー装置及びハンダリフロー方法

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JPH05245624A
JPH05245624A JP7527192A JP7527192A JPH05245624A JP H05245624 A JPH05245624 A JP H05245624A JP 7527192 A JP7527192 A JP 7527192A JP 7527192 A JP7527192 A JP 7527192A JP H05245624 A JPH05245624 A JP H05245624A
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JP
Japan
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zone
reflow
printed wiring
wiring board
solder
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Application number
JP7527192A
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English (en)
Inventor
Toshiyasu Takei
利泰 武井
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH05245624A publication Critical patent/JPH05245624A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 寸法や熱容量の大きさに係わらず、良好なハ
ンダ付けを行うことができるハンダリフロー装置を提供
する。 【構成】 表面実装部品が仮付けされた印刷配線基板を
加熱するために区画配設された予熱ゾーン、リフロー昇
温ゾーン、リフローゾーンと、その印刷配線基板を各ゾ
ーンへと順次搬送するコンベアとを備えたハンダリフロ
ー装置において、リフロー昇温ゾーン4からリフローゾ
ーン5までの区間内に、コンベア2と並行移動しながら
印刷配線基板7表面の局所を加熱する局所加熱手段6を
設けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、印刷配線基板のハンダ
付けを行うハンダリフロー装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、チップ部品やパッケージICな
どの表面実装部品を印刷配線基板にハンダ付けする方法
としては、ハンダリフロー装置を用いたものが広く知ら
れている。この種の装置は、印刷配線基板の表面に設け
た部品取付用のパッドに沿って表面実装部品を搭載し、
装置内を搬送中の印刷配線基板に所定温度の熱風を吹き
つけることでパッドに塗布したハンダペーストを溶融さ
せ、印刷配線基板のパッドと表面実装部品のリードとを
接続させるものであり、絶えず所定温度の熱風を吹きつ
け続けることから装置内の温度の均一性が良いことが特
徴である。
【0003】図2は、表面実装部品の一例を示すパッケ
ージICの外観斜視図である。図示したパッケージIC
50の構造においては、半導体素子を収納したパッケー
ジ51の周囲に、外部端子としてのリード52が配設さ
れている。
【0004】図3は、印刷配線基板に表面実装部品を仮
止めした状態を示す部分側面図である。図3において、
印刷配線基板53上に設けられたパッド54にはハンダ
ペースト55が塗布されている。そして、このハンダペ
ースト55の粘着性を利用して、表面実装部品であるパ
ッケージIC50が仮止め、且つ位置決めされている。
【0005】図4は従来におけるハンダリフロー装置の
概略構成図であり、これは特願平2−008395号明
細書にて開示されているものである。図4において、無
端状耐熱のコンベア61は装置内を循環し、このコンベ
ア61に乗って印刷配線基板53が図中左側からA矢視
方向に向けて搬送され、図中右側からハンダ付け完了し
たものが取り出される。そして、コンベア61の搬送経
路に沿って予熱ゾーン62、リフロー昇温ゾーン63、
リフローゾーン64が設けてあり、コンベア61は各ゾ
ーンを上部と下部とに分けている。各ゾーンには複数本
のフィンヒータ65を配設し、モータ66によってそれ
ぞれ駆動するファン67により熱風を送り、印刷配線基
板53を加熱する。更に、各ゾーンには仕切り70、7
1を設け、ゾーン内のフィンヒータ65の加熱状態を調
節して、各ゾーンを所定の温度に管理している。遠赤外
線ヒータ72は、予熱ゾーン62の第1ゾーン62a及
びリフローゾーン64のコンベア61の下部にそれぞれ
設けられ、印刷配線基板53の裏面からその印刷配線基
板53の熱容量に応じて調整しながら加熱する。放射板
73は、予熱ゾーン62の第2ゾーン62b及び第3ゾ
ーン62cの下部にそれぞれ設けられ、各ゾーン内の温
度の均一化を図っている。また、リフロー昇温ゾーン6
3の下部には、ハンダペーストの溶融温度へ短時間に昇
温させる赤外線ヒータ74が設けられている。更に、予
熱ゾーン62、リフロー昇温ゾーン63、リフローゾー
ン64のそれぞれの下部には、コンベア61から落下し
た印刷配線基板53を回収する落下基板ネット75が設
けられている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のハンダリフロー装置においては、装置内の加熱ゾー
ンを幾つかに仕切って、各ゾーン毎に均一な温度空間を
作り出し、そこへコンベア61により印刷配線基板53
を搬送して加熱する方法であるため、印刷配線基板53
に仮付けされる表面実装部品の大きさや熱容量の大小に
よって昇温速度に差が生じるという欠点があった。すな
わち、寸法の小さい小型チップ部品等の方が大型のパッ
ケージICよりも早期に所定温度に達するのである。し
たがって、大型パッケージICが所定温度に達するまで
印刷配線基板53を加熱し続けると、小型チップ部品の
方は必要以上に加熱されることになるため、ハンダ付け
部分が酸化して接合強度の脆い金属組織となってしま
う。しかも、これが原因となって、市場出荷後にクラッ
クが発生する虞れもあり、長期信頼性の面で問題とな
る。
【0007】そこで、熱容量の小さい小型チップ部品を
上述のような過熱から保護しようとすると、以下のよう
な問題が発生する。すなわち、図5に示すように大型パ
ッケージIC80の四辺に配置されたリード81のう
ち、一辺における両端部と中央部のリード接合部で昇温
速度に差が生じ、その結果、両端部はT1 ℃に加熱され
ていても中央部ではT1 ℃よりも低いT0 ℃となり加熱
不足になってしまうことがある。これは、中央部の方が
両端部よりも熱伝導による逃げが大きいためで、加熱不
足となった中央部のリード81においては、不完全溶融
で接合不良が発生してしまう。
【0008】本発明は、上記問題を解決するためになさ
れたもので、寸法や熱容量の大きさに係わらず、良好な
ハンダ付けを行うことができるハンダリフロー装置を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するためになされたもので、表面実装部品が仮付けさ
れた印刷配線基板を加熱するために区画配設された予熱
ゾーン、リフロー昇温ゾーン、リフローゾーンと、その
印刷配線基板を各ゾーンへと順次搬送するコンベアとを
備えたハンダリフロー装置において、リフロー昇温ゾー
ンからリフローゾーンまでの区間内に、コンベアと並行
移動しながら印刷配線基板表面の局所を加熱する局所加
熱手段を設けたものである。
【0010】
【作用】本発明のハンダリフロー装置においては、表面
実装部品のハンダ接合部の加熱不足箇所に向けて、局所
加熱手段からレーザ光や赤外線などの光線が局所的に照
射される。これにより、各部品のハンダ接合部の温度が
均一にハンダ溶融温度まで加熱される。
【0011】
【実施例】図1は、本発明のハンダリフロー装置の実施
例を示す概略構成図である。図1に示すハンダリフロー
装置1において、2はコンベア、3は予熱ゾーン、4は
リフロー昇温ゾーン、5はリフローゾーンであり、その
中で、各ゾーンはコンベア2によって上部と下部に分け
られ、また予熱ゾーン3は、第1ゾーン3a、第2ゾー
ン3b、第3ゾーン3cに分けられている。ここで、本
実施例と従来例との構成上の相違点は、リフロー昇温ゾ
ーン4からリフローゾーン5までの区間内に局所加熱手
段6を設けた点にある。
【0012】この局所加熱手段6は、例えば赤外線発光
器やレーザ発光器など、熱源となる光線を発する機器に
よって構成される。そして、後述する印刷配線基板の表
面側を加熱する様、印刷配線基板が乗せられるコンベア
2の上方に配置される。またこの局所加熱手段6は、リ
フロー昇温ゾーン4とリフローゾーン5の間を移動でき
るように、図示せぬ搬送手段に取り付けられる。ここ
で、搬送手段としては、ラックとピニオンを組み合わせ
たものやベルトコンベアによるもの、或いは大型のXY
テーブルを用いたものなど、種々の手段により実施が可
能である。
【0013】次に、本実施例におけるハンダリフロー装
置の動作について説明する。まず、コンベア2に乗せら
れた印刷配線基板7は装置の一方(図では左側)からA
矢視方向に向けて搬送され、予熱ゾーン3を通過する間
に150度前後に加熱される。ここで、仮付けされた表
面実装部品(不図示)も含めてほぼ均一に加熱された印
刷配線基板7は、続いてリフロー昇温ゾーン4に搬送さ
れる。このリフロー昇温ゾーン4では、上部のフィンヒ
ータ8とファン9及び下部の赤外線ヒータ10とで印刷
配線基板7を表裏面から加熱する。
【0014】一方、印刷配線基板7がリフロー昇温ゾー
ン4に搬送されると、これを図示せぬセンサが検知し
て、局所加熱手段6が作動する。そして、局所加熱手段
6は、予めプログラムされた制御部からの指示に従っ
て、印刷配線基板7表面の所定箇所、例えば大型パケー
ジICの四辺に配設されたリードのうち、特に熱伝導に
よる逃げが大きい中央部のリード接合部に向けて光線を
照射する。その際、局所加熱手段6は、上記の構成で述
べた搬送手段によりコンベア2と並行移動しながら印刷
配線基板7表面の局所加熱を行う。その後、局所加熱手
段6は、リフローゾーン5内の所定位置、すなわち一枚
の印刷配線基板7のハンダ付けが終了する位置まで到達
すると光線の照射を停止し、再びリフロー昇温ゾーン4
のスタート位置まで戻り、次の印刷配線基板7が搬送さ
れて来るまで待機する。
【0015】このように、本実施例のハンダリフロー装
置1においては、表面実装部品のハンダ接合部の加熱不
足箇所を局所加熱手段6で加熱することにより、従来問
題で述べた大型パッケージICの両端部と中央部でのリ
ード接合部の温度差がほとんどなくなる。よって、大型
パッケージICの四辺に配設されたリードの接合部全て
を均一にハンダ溶融温度まで加熱することが可能とな
る。その結果、大型パッケージICのリード全てが印刷
配線基板7のパッドに良好な状態でハンダ付けされるよ
うになる。
【0016】なお、上記実施例では、大型パッケージI
Cにおける箇所毎の温度差(昇温速度差)の問題を解消
する例を挙げて説明したが、本発明のハンダリフロー装
置は、寸法や熱容量の異なる表面実装部品間の温度差
(昇温速度差)の問題を解消する場合にも、同じように
有効である。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のハンダリ
フロー装置によれば、表面実装部品のハンダ接合部の加
熱不足箇所に向けて、局所加熱手段からレーザ光や赤外
線などの光線を局所的に照射することにより、各部品の
ハンダ接合部の温度を均一にハンダ溶融温度まで加熱す
ることが可能となり、結果として、寸法や熱容量の大き
さに係わらず、表面実装部品の全てのリードを印刷配線
基板のパッドに良好な状態でハンダ付けできるようにな
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のハンダリフロー装置の実施例を示す概
略構成図である。
【図2】パッケージICの外観斜視図である。
【図3】仮止め状態を示す部分側面図である。
【図4】従来のハンダリフロー装置の概略構成図であ
る。
【図5】従来問題の説明図である。
【符号の説明】 1 ハンダリフロー装置 2 コンベア 3 予熱ゾーン 4 リフロー昇温ゾーン 5 リフローゾーン 6 局所加熱手段 7 印刷配線基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H05K 3/34 T 9154−4E // B23K 101:42

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面実装部品が仮付けされた印刷配線基
    板を加熱するために区画配設された予熱ゾーン、リフロ
    ー昇温ゾーン、リフローゾーンと、前記印刷配線基板を
    前記各ゾーンへと順次搬送するコンベアとを備えたハン
    ダリフロー装置において、 前記リフロー昇温ゾーンから前記リフローゾーンまでの
    区間内に、前記コンベアと並行移動しながら前記印刷配
    線基板表面の局所を加熱する局所加熱手段を設けたこと
    を特徴とするハンダリフロー装置。
  2. 【請求項2】 前記局所加熱手段は、赤外線発光器また
    はレーザ発光器から構成されたことを特徴とする請求項
    1記載のハンダリフロー装置。
  3. 【請求項3】 表面実装部品が仮付けされた印刷配線基
    板をコンベアで予熱ゾーン、リフロー昇温ゾーン、リフ
    ローゾーンへと順次搬送して、前記印刷配線基板のパッ
    ドと前記表面実装部品のリードとを接続させるハンダリ
    フロー方法において、 前記リフロー昇温ゾーンから前記リフローゾーンまでの
    区間内において前記印刷配線基板の表面側を局所的に加
    熱するようにしたことを特徴とするハンダリフロー方
    法。
JP7527192A 1992-02-26 1992-02-26 ハンダリフロー装置及びハンダリフロー方法 Pending JPH05245624A (ja)

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