JPH0787987B2

JPH0787987B2 - 半田付装置

Info

Publication number: JPH0787987B2
Application number: JP62174084A
Authority: JP
Inventors: 秀策村上
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1987-07-13
Filing date: 1987-07-13
Publication date: 1995-09-27
Anticipated expiration: 2010-09-27
Also published as: JPS6418572A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、不活性溶剤を使用した半田付装置に関するも
のである。

従来の技術近年、プリント基板上の電子部品を不活性飽和蒸気によ
って半田付けする装置がある。以下、従来の半田付装置
について説明する。

第３図は従来の半田付装置の側面図であり、基板の搬送
径路に沿って搬入部１、予熱部２、半田溶融部３、及び
冷却・搬出部４とに分かれている。５は基板６を搬送す
るコンベアである。７は基板６を搬入部１へ搬入する搬
入口である。予熱部２ではコンベア５の上側と下側に上
部予熱ヒーター８と下部予熱ヒーター９がそれぞれ設け
られている。半田溶融部３では中央下部にリフロータン
ク10と加熱ヒーター11が設置され、リフロータンク10の
中に例えばフッ素系不活性液などの不活性溶剤が収容さ
れている。12はリフロータンク10の中の不活性溶剤を加
熱ヒーター11で加熱することによって発生する不活性飽
和蒸気であり、空気よりも比重が大きい。この不活性飽
和蒸気12は、半田溶融部３の一部である吹出口13から吹
き出され、吹出口13の両側に流れ込む。そして、半田溶
融部３の両側に設けられた回収口14,14aの中の冷却器1
5,15aによって冷却・凝縮しリフロータンク10に戻る仕
組みとなっている。そして、リフロータンク10に戻った
不活性液体はフィルタリング装置16で不純物を取り除か
れて再びリフロータンク10に戻る。更に不活性飽和蒸気
12は、予熱部２側に設けられた排気口17と冷却・搬出部
４側に設けられた排気口17aより、配管部18を通って排
気回収部19へ回収される。20は基板６を冷却する冷却フ
ァンである。21はコンベア５を駆動する駆動モーターで
あり、22はプーリーである。

以上のように構成された半田付装置について、以下その
動作を説明する。

先ず、基板６上のパターン上にペースト状の半田を印刷
技術によって塗布し、その上に電子部品22を載せたもの
を用意する。そして、基板６を搬入部１のコンベア５上
に置く。そうすると、基板６は矢印Ａの方向へ搬送が開
始される。基板６は搬入部１から予熱部２へ搬送され、
上部予熱ヒーター８と下部予熱ヒーター９の間を通過す
る。その際、上部予熱ヒーター８及び下部予熱ヒーター
９により基板６及び半田が加熱される。

次に、基板６は半田溶融部３へ搬送される。そして、リ
フロータンク10の中の不活性溶剤を加熱ヒーター11によ
って加熱することにより発生する不活性飽和蒸気12によ
り電子部品23と基板６上の導電箔との間の半田が溶融す
る。そして、基板６が半田溶融部３より冷却・搬出部４
の方へ搬送され、冷却・搬出部４に設置された冷却ファ
ン20により冷却される。その際、電子部品23と基板６上
の導電箔上との間で半田が固まり、基板６上の導電箔上
に電子部品23が装着される。そして、基板６は矢印Ｂの
方向へ搬出される。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、前記の従来の構成では、予熱部２と半田
溶融部３との間には加熱手段がない。このことにより、
基板６が基板搬送方向に対して搬入部１から冷却・搬出
部４までを搬送される際の基板６の温度変化を示すと第
９図のグラフＣのような温度変化となる。

つまり、基板６は予熱部２で加熱されて基板６の温度が
上昇するが予熱部２と半田溶融部３との間に加熱手段が
ないため、基板６の温度が下がってしまう。その後、半
田溶融部３で熱媒の温度近くまで基板６の温度が上昇し
ている。基板６は各部分で熱容量の分布が均一でないた
め急激に加熱されると温度分布も均一にならない。よっ
て、基板６が急激に加熱されると、基板面上の各部分で
半田が溶融する時間に多少の差が出て第５図〜第８図に
示すような過程によって不良が発生する場合があった。

以下、不良の発生の過程を詳細に示すと、第５図は半田
溶融部で基板６の温度が急激に上昇することにより、基
板６上の温度分布が不均一になり、基板６上の半田24が
先に溶けて、半田25が溶けていない状態で、電子部品23
が溶融した半田24の表面張力により矢印Ｄの方向に引っ
張られた状態を示す。

その後、第６図に示すように半田24の表面張力によって
電子部品23が引っ張られ、矢印D₁に示された方向に電子
部品23が回転して一方の端部が浮く。続いて、第７図に
示すように電子部品23の端部が浮いている状態から更に
半田24の表面張力によって電子部品23が垂直に立った状
態となる。更に、第８図では第７図のように電子部品23
が垂直に立った状態から更に半田24の表面張力が矢印D₃
の方向に働くため、電子部品23が矢印D₃の方向に倒れる
状態となる。

以上のように従来の半田付装置では、予熱部２と半田溶
融部３の間には基板６を加熱するための手段が存在しな
かったために、第９図のグラフＣに示されるようにこの
間で基板６の温度が低下してしまい、続いて半田溶融部
３において基板６は200℃以上の高温度にまで急激に加
熱されるので、基板６の温度分布が不均一になって基板
６の温度が場所的にばらつき、このため一方の半田24が
他方の半田25よりも先に溶融してしまい、その結果、電
子部品23は先きに溶けた半田24の表面張力に引っ張られ
て、第５図〜第８図に示すように立ちや倒れを生じやす
いという問題点があった。

したがって本発明は、予熱部と半田溶融部の間で基板の
温度が低下するのを防止し、基板の温度分布のばらつき
によって半田が不均一に溶け、電子部品が先きに溶けた
半田に引っ張られて立ちや倒れを生じることのない半田
付装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段このために本発明は、予熱部と半田溶融可との間におけ
るコンベヤの基板搬送面の下側に、半田溶融部から発生
した不活性飽和蒸気の沈降を防止してこの不活性飽和蒸
気を予熱部側へ導く整流板を設けたものである。

作用上記構成において、半田溶融部で発生した不活性飽和蒸
気は側方へ流出し、その比重は空気よりも大きいことか
ら次第に沈降するが、予熱部と半田溶融部の間には整流
板が設けられているので、この沈降は整流板によって防
止され、予熱部側へ拡散する。予熱部から半田溶融部へ
向ってコンベヤにより搬送される基板は、この拡散した
不活性飽和蒸気の層中を通過するので、この不活性飽和
蒸気により加熱され、温度低下はしない。したがって半
田溶融部において基板は半田の溶融温度以上までスムー
ズに加熱されて、基板上のすべての半田は一様に溶融
し、すべての電子部品は基板に正しく半田付けされる。

実施例第１図，第２図及び第４図はそれぞれ本発明の一実施例
における半田付装置を示す側面図，要部斜視図，及び要
部側面図である。１は搬入部、２は予熱部、３は半田溶
融部、４は冷却・搬出部、５はコンベア、６は基板、７
は基板の搬入口、８は上部予熱ヒーター、９は下部予熱
ヒーター、10はリフロータンク、11は加熱ヒーター、12
は不活性飽和蒸気、13は吹出口、14,14aは回収口、15,1
5aは冷却器、16はフィルタリング装置、17,17aは排気
口、18は配管部、19は排気回収部、20は冷却ファン、21
は駆動モーター、22はプーリー、23は電子部品である。
ここまでは第３図に示した従来の半田付装置の構成と同
じであるので、詳細な説明は省略する。

第１図および第４図に示すように、予熱部２と半田溶融
部３の間には整流板26が設けられている。この整流板26
は、コンベヤ５の基板６の搬送面の下側に水平に設けら
れている。また整流板26の上流側には冷却器15が設けら
れており、整流板26と冷却器15は回収口14の内部に設け
られている。冷却器15は整流板26よりもやや低位置に設
けられている。不活性飽和蒸気12は冷却器15で冷却され
て液化し、リフロータンク10に戻される。

第４図は半田溶融部３における不活性飽和蒸気12の分布
状態を示す。加熱ヒーター11でリフロータンク10内に貯
留された不活性溶剤を加熱すると、不活性飽和蒸気12が
発生するが、この不活性飽和蒸気12は図中Ｅで示すよう
に、リフロータンク10の上部を覆う層となる。そしてこ
の層Ｅの中を基板６が搬送されることにより基板６は半
田の溶融温度以上まで加熱されて半田は溶融し、電子部
品23は基板６に半田付けされる。

また不活性飽和蒸気12の層Ｅは側方へ拡散し、かつその
比重は空気よりも大きいので次第に沈降するが、予熱部
２側には整流板26が設けられているので、この沈降は整
流板26によって阻止され、層は図中Ｆで示すように予熱
部２側へ拡散した後、冷却部15上へ沈降し、そこで冷却
されて液化し、リフロータンク10に回収される。したが
って予熱部２と半田溶融部３の間におけるコンベヤ５の
基板６の搬送面上には、不活性飽和蒸気12の層Ｆが存在
することとなり、基板６はこの層Ｆ中を通過しながら加
熱される。

第９図において、Ｇは本実施例のグラフを示している。
上記従来例では、予熱部２と半田溶融部３の間の150℃
付近で基板６の温度が低下するため、上述したような問
題点を生じていたが、本発明ではこの間で層Ｆにより基
板６を加熱するので、予熱部２と半田溶融部３の内にお
いても基板６の温度はスムーズに上昇し、続いて半田溶
融部３において200℃以上の半田溶融温度以上にまで加
熱されて半田は完全に溶融することとなる。このように
基板６の温度を低下させることなく、半田の溶融温度以
上までスムーズに上昇させれば、基板６の温度分布が不
均一にばらつくことはなく、基板６上のすべての半田は
一様に溶けてすべての電子部品23は正しく半田付けされ
る。

発明の効果本発明は、予熱部と半田溶融部の間におけるコンベヤの
基板搬送面の下側に整流板を設けているので、この間に
おいて基板は不活性飽和蒸気によって加熱されることと
なり、したがってこの間において基板の温度が低下する
ことはなく、基板は半田が溶融する溶融温度以上までス
ムーズに加熱される。したがって基板の温度分布がばら
つくことはなく、すべての半田は一様に溶けて電子部品
は正しく半田付けされ、電子部品に立ちや倒れが生じる
のは解消される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例における半田付装置全体を示
す側面図、第２図は本発明の一実施例における半田付装
置の要部斜視図、第３図は従来の半田付装置全体を示す
側面図、第４図は本発明の整流板の詳細を示す側面図、
第５図〜第８図は電子部品の半田不良の例を示す要部拡
大図、第９図は半田付が行われる際の温度プロファイル
を示す特性図である。２……予熱部、３……半田溶融部４……冷却・搬出部、５……搬送コンベア 8,9……予熱ヒーター 12……不活性飽和蒸気 23……電子部品、26……整流板Ｃ……従来の温度プロファイルＧ……本発明の温度プロファイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電子部品が載せられた基板を搬送するコン
ベヤを備え、基板の搬送方向に対して基板搬入側から基
板搬出側へ順に基板を予熱する予熱部と、不活性液体を
加熱することにより発生する不活性飽和蒸気によって基
板上の半田を溶融する半田溶融部と、基板を冷却し搬出
する冷却・搬出部を備えた半田付装置であって、前記予
熱部と前記半田溶融部との間における前記コンベヤの基
板搬送面の下側に、前記半田溶融部から発生した不活性
飽和蒸気の沈降を防止してこの不活性飽和蒸気を前記予
熱部側へ導く整流板を設けたことを特徴とする半田付装
置。