JPH07106446B2 - 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Info
- Publication number
- JPH07106446B2 JPH07106446B2 JP3129882A JP12988291A JPH07106446B2 JP H07106446 B2 JPH07106446 B2 JP H07106446B2 JP 3129882 A JP3129882 A JP 3129882A JP 12988291 A JP12988291 A JP 12988291A JP H07106446 B2 JPH07106446 B2 JP H07106446B2
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- JP
- Japan
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- furnace
- inert gas
- oxygen concentration
- atmosphere
- substrate
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Description
【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。
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。
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。
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。
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100p
pm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50〜100ppm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。
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100p
pm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50〜100ppm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。
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、炉内雰囲気中の酸素濃度を低
下させるときは炉内に不活性ガスを供給し、炉内雰囲気
中の酸素濃度を上昇させるときは炉内に不活性ガスとと
もに酸素を供給して、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。
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、炉内雰囲気中の酸素濃度を低
下させるときは炉内に不活性ガスを供給し、炉内雰囲気
中の酸素濃度を上昇させるときは炉内に不活性ガスとと
もに酸素を供給して、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。特に、はんだ濡れ性と関連して炉内の酸素濃度を
微妙に上昇させるときは、炉内に不活性ガスと酸素とを
同時供給することにより、炉内を不活性ガスにより常に
正圧に保って、制御系にとって外乱ともいえる不安定要
因である外部空気の炉内流入を阻止しつつ、安定供給可
能の酸素により炉内酸素濃度の上昇を安定に制御する。
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。特に、はんだ濡れ性と関連して炉内の酸素濃度を
微妙に上昇させるときは、炉内に不活性ガスと酸素とを
同時供給することにより、炉内を不活性ガスにより常に
正圧に保って、制御系にとって外乱ともいえる不安定要
因である外部空気の炉内流入を阻止しつつ、安定供給可
能の酸素により炉内酸素濃度の上昇を安定に制御する。
【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。
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。
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26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。
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26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17
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。
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。
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（10
0ppm〜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。
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（10
0ppm〜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。
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14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13，14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。
室13から基板搬入側の室13および基板搬出側の室14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13，14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（Ｔ
2 ，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50
ppm 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。
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（Ｔ
2 ，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50
ppm 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。
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防止し、酸素濃度の極端な低下に
よるはんだ濡れ性の低下を防止して、最良のはんだ濡れ
性を確保できる。特に、はんだ濡れ性と関連して炉内の
酸素濃度を微妙に上昇させるときは、炉内に不活性ガス
と酸素とを同時供給することにより、炉内を不活性ガス
により常に正圧に保ち、制御系にとって外乱ともいえる
不安定要因である外部空気の炉内流入を阻止しながら、
安定供給可能の酸素により炉内酸素濃度の上昇を安定に
制御することができ、最良のはんだ濡れ性を安定的に確
保できる効果がある。
酸素を供給して、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防止し、酸素濃度の極端な低下に
よるはんだ濡れ性の低下を防止して、最良のはんだ濡れ
性を確保できる。特に、はんだ濡れ性と関連して炉内の
酸素濃度を微妙に上昇させるときは、炉内に不活性ガス
と酸素とを同時供給することにより、炉内を不活性ガス
により常に正圧に保ち、制御系にとって外乱ともいえる
不安定要因である外部空気の炉内流入を阻止しながら、
安定供給可能の酸素により炉内酸素濃度の上昇を安定に
制御することができ、最良のはんだ濡れ性を安定的に確
保できる効果がある。
【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。
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。
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。
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。
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。
ー装置の断面図である。
11 炉
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 康夫 埼玉県狭山市上広瀬東久保591番地の11 株式会社タムラ製作所 機工工場内 (72)発明者 内田 俊也 埼玉県狭山市上広瀬東久保591番地の11 株式会社タムラ製作所 機工工場内 (56)参考文献 特開 平３−8392（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−101296（ＪＰ，Ａ)
Claims (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、炉内雰囲気中の酸素濃度を低下させるときは炉内に不活
性ガスを供給し、炉内雰囲気中の酸素濃度を上昇させる
ときは炉内に不活性ガスとともに 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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3129882A JPH07106446B2 (ja) | 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3129882A JPH07106446B2 (ja) | 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04356349A JPH04356349A (ja) | 1992-12-10 |
| JPH07106446B2 true JPH07106446B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=15020666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3129882A Expired - Lifetime JPH07106446B2 (ja) | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106446B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2820598B2 (ja) * | 1993-09-01 | 1998-11-05 | 日本電熱計器株式会社 | はんだ付け装置の不活性ガス雰囲気制御装置 |
| FR2757650B1 (fr) * | 1996-12-20 | 1999-01-15 | Air Liquide | Procede d'alimentation en gaz d'une enceinte et methode de regulation de la teneur en un element donne de l'atmosphere d'une telle enceinte |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH038392A (ja) * | 1989-05-22 | 1991-01-16 | Hitachi Chem Co Ltd | はんだ付け方法及びその装置 |
| JPH03101296A (ja) * | 1989-09-14 | 1991-04-26 | Fujitsu Ltd | プリント基板の半田付け用リフロー炉の構造 |
-
1991
- 1991-05-31 JP JP3129882A patent/JPH07106446B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04356349A (ja) | 1992-12-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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