JPH08191182A - オーブンの加熱条件設定装置 - Google Patents
オーブンの加熱条件設定装置Info
- Publication number
- JPH08191182A JPH08191182A JP3476595A JP3476595A JPH08191182A JP H08191182 A JPH08191182 A JP H08191182A JP 3476595 A JP3476595 A JP 3476595A JP 3476595 A JP3476595 A JP 3476595A JP H08191182 A JPH08191182 A JP H08191182A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- oven
- conveyer
- dummy board
- product
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/22—Secondary treatment of printed circuits
- H05K3/227—Drying of printed circuits
Landscapes
- Drying Of Solid Materials (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】部品搭載プリント配線板のはんだ付けや部品仮
固定用接着剤の硬化に用いられるリフロー炉や、前記は
んだ付けに用いられるフロー半田槽の予備加熱部の最的
温度プロファイル条件を自動的に導き出すことを目的と
する。 【構成】初期設定された上記オーブンのヒーター温度、
搬送用コンベア速度に対し、当該オーブンに投入される
部品搭載プリント配線板が該オーブンの最初のヒーター
ゾーンを通過するときの該プリント配線板の温度上昇カ
ーブを測定し、該特性より該プリント配線板の熱容量を
自動的に演算し、上記ヒーター温度及びコンベア速度の
補正値を自動的に導き出し、該数値を自動的に指示また
は設定する。
固定用接着剤の硬化に用いられるリフロー炉や、前記は
んだ付けに用いられるフロー半田槽の予備加熱部の最的
温度プロファイル条件を自動的に導き出すことを目的と
する。 【構成】初期設定された上記オーブンのヒーター温度、
搬送用コンベア速度に対し、当該オーブンに投入される
部品搭載プリント配線板が該オーブンの最初のヒーター
ゾーンを通過するときの該プリント配線板の温度上昇カ
ーブを測定し、該特性より該プリント配線板の熱容量を
自動的に演算し、上記ヒーター温度及びコンベア速度の
補正値を自動的に導き出し、該数値を自動的に指示また
は設定する。
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野）本発明は、製品の種類により熱容
量が異なり、また製品の種類毎に最適加熱条件が異なる
如き条件であっても生産を可能とするオーブンにおい
て、予め決められた該最適加熱条件を自動的に得るため
の装置である。これを最適温度プロファイル条件設定装
置とよぶ。特に、部品搭載プリント配線基板のはんだ付
け装置としてのリフロー炉や、フローはんだ槽の予備加
熱炉に利用され、はんだ付けや部品仮固定用接着剤の硬
化の設定条件出しに用いられる。
量が異なり、また製品の種類毎に最適加熱条件が異なる
如き条件であっても生産を可能とするオーブンにおい
て、予め決められた該最適加熱条件を自動的に得るため
の装置である。これを最適温度プロファイル条件設定装
置とよぶ。特に、部品搭載プリント配線基板のはんだ付
け装置としてのリフロー炉や、フローはんだ槽の予備加
熱炉に利用され、はんだ付けや部品仮固定用接着剤の硬
化の設定条件出しに用いられる。
（従来技術および解決すべき課題）一般的に、部品搭載
プリント配線基板のはんだ付けや、部品仮固定用接着剤
硬化時の温度プロファイルの条件出しは、製品投入前に
投入する製品と概ね同等、もしくは全く同等のダミー製
品（以下ダミー基板という）を、経験値にてオーブンの
加熱条件設定後、実際に該オーブンに投入し、温度プロ
ファイルを測定・確認し、最適条件が出る迄 該測定・
確認を繰り返す作業であった。上述のように、従来の方
法による温度プロファイルの条件出しは、経験値にて作
業するために作業者間による条件出し迄の時間的ばらつ
きが多く発生していた。更に、実際の加熱条件に近い条
件でダミー基板が複数回投入されることが多く、該ダミ
ー基板の劣化が著しいものであった。本発明は、上記課
題に鑑みてなされたものであり、最適な温度プロファイ
ルを自動的に決定し、且つダミー基板に熱的劣化を与え
ない方法を提供することを目的とする。
プリント配線基板のはんだ付けや、部品仮固定用接着剤
硬化時の温度プロファイルの条件出しは、製品投入前に
投入する製品と概ね同等、もしくは全く同等のダミー製
品（以下ダミー基板という）を、経験値にてオーブンの
加熱条件設定後、実際に該オーブンに投入し、温度プロ
ファイルを測定・確認し、最適条件が出る迄 該測定・
確認を繰り返す作業であった。上述のように、従来の方
法による温度プロファイルの条件出しは、経験値にて作
業するために作業者間による条件出し迄の時間的ばらつ
きが多く発生していた。更に、実際の加熱条件に近い条
件でダミー基板が複数回投入されることが多く、該ダミ
ー基板の劣化が著しいものであった。本発明は、上記課
題に鑑みてなされたものであり、最適な温度プロファイ
ルを自動的に決定し、且つダミー基板に熱的劣化を与え
ない方法を提供することを目的とする。
（課題解決の手段）上記目的を解決するために本発明に
よれば、ダミー基板に与えられる加熱条件は、ヒーター
の温度及びコンベア速度の初期設定値を予め決定出来る
ため既知の要素であることからダミー基板のオーブン内
投入後の温度上昇カーブを測定し、該立ち上がり特性を
解析することによりダミー基板の熱容量を判定すること
ができる。但し、該加熱条件は、ダミー基板の熱容量に
対し、充分大きな熱容量を有し、且つ該ダミー基板に対
し加熱時の熱の循環方向が垂直方向であることが条件と
なる。また、この場合 該立ち上がり特性は、指数関数
曲線と極めて一致する。上記立ち上がり特性より算出さ
れた該ダミー基板の熱容量が既知の要素となれば、該ダ
ミー基板の予め決められた目標温度プロファイルに対し
ヒーターおよびコンベア速度の初期設定値に対する設定
変更値が予測できる。 ただしこの場合、オーブンの加
熱条件、（つまりヒーター温度、コンベア速度の設定
値）と炉内に投入されるダミー基板の熱容量との相関は
予めプログラムされていることが前提となる。本発明
は、上記手段により自動的に最適加熱条件を算出し、該
最適加熱条件の設定値を指示または、自動設定すること
になるが、該指示または自動設定の手段については 従
来技術により解決できることはいうまでもない。
よれば、ダミー基板に与えられる加熱条件は、ヒーター
の温度及びコンベア速度の初期設定値を予め決定出来る
ため既知の要素であることからダミー基板のオーブン内
投入後の温度上昇カーブを測定し、該立ち上がり特性を
解析することによりダミー基板の熱容量を判定すること
ができる。但し、該加熱条件は、ダミー基板の熱容量に
対し、充分大きな熱容量を有し、且つ該ダミー基板に対
し加熱時の熱の循環方向が垂直方向であることが条件と
なる。また、この場合 該立ち上がり特性は、指数関数
曲線と極めて一致する。上記立ち上がり特性より算出さ
れた該ダミー基板の熱容量が既知の要素となれば、該ダ
ミー基板の予め決められた目標温度プロファイルに対し
ヒーターおよびコンベア速度の初期設定値に対する設定
変更値が予測できる。 ただしこの場合、オーブンの加
熱条件、（つまりヒーター温度、コンベア速度の設定
値）と炉内に投入されるダミー基板の熱容量との相関は
予めプログラムされていることが前提となる。本発明
は、上記手段により自動的に最適加熱条件を算出し、該
最適加熱条件の設定値を指示または、自動設定すること
になるが、該指示または自動設定の手段については 従
来技術により解決できることはいうまでもない。
（作用）上記構成において、投入されるダミー基板の熱
容量を当該オーブンに投入後、最初のヒーターゾーンに
おける該ダミー基板の温度上昇特性より演算し、その演
算結果から 期待している最適温度プロファイルにする
ためのヒーター温度、およびコンベア速度の初期設定値
からの変更値を求めることができる。結果として、製品
の種類により熱容量が異なり、また製品の種類毎に最適
加熱条件が異なる如き場合であっても該最適加熱条件を
自動的に得ることができる。
容量を当該オーブンに投入後、最初のヒーターゾーンに
おける該ダミー基板の温度上昇特性より演算し、その演
算結果から 期待している最適温度プロファイルにする
ためのヒーター温度、およびコンベア速度の初期設定値
からの変更値を求めることができる。結果として、製品
の種類により熱容量が異なり、また製品の種類毎に最適
加熱条件が異なる如き場合であっても該最適加熱条件を
自動的に得ることができる。
（実施例）以下本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。第４図、第５図は本発明に適合する代表的なリフロ
ー炉の構造を示したものである。先ず、当該リフロー炉
の構造を第４図、第５図に基づき簡単に説明する。第４
図中、Ａは製品（ダミー基板Ｐ）の投入口でありＢ、
Ｃ、Ｄは各々予備加熱前段部、予備加熱後段部、リフロ
ー部である。Ｂ、Ｃ、Ｄ各々の上部には熱風を強制的に
攪拌、対流させるためのファンＦ１、Ｆ２、Ｆ３、およ
び風の通気方向を垂直に且つ、均一にするための通気板
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３ が存在する。またＢ、Ｃ、Ｄ各々の
下部には熱源となるヒーター群Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が配置
されており、第５図中 Ｅ部は垂直方向に降下してきた
熱風を上記Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を介し上昇させるための循
環路である。また、第５図中 Ｊは製品の搬送用コンベ
アである。更に、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３のヒーターに接続さ
れている温度調節装置により設定温度は電気的に適宜調
節できる。また、Ｊに連動するモーターの回転速度は該
モーターに接続されている速度制御装置により適宜調節
できる。次に、本発明の実施例を上記リフロー炉に採用
した場合について具体的に説明する。第４図中Ａに投入
されたダミー基板Ｐは、予備加熱前段部Ｂを初期設定さ
れたコンベア速度で通過する。又この時Ｈ１、Ｈ２、Ｈ
３は予め初期設定されており、予備加熱前段部Ｂの領域
においてダミー基板Ｐは加熱昇温されるが、係る条件と
して、初期設定されたＨ１の設定温度および、搬送コン
ベアＪの搬送速度の固定条件とダミー基板Ｐの熱容量に
より温度上昇特性（Ｘ）は確定される。最適温度プロフ
ァイルは、最終的に設定されるぺきＨ１、Ｈ２、Ｈ３の
温度条件と、Ｊの搬送速度で決定付けられるが、前記温
度上昇特性（Ｘ）から予めプログラムされた演算式より
ダミー基板Ｐの熱容量（Ｒ）を導き、更に、前記熱容量
（Ｒ）の算出結果より前記Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３及びＪの予
めプログラムされた設定変更演算テーブルにて演算し設
定変更値を導く。つまりダミー基板Ｐの熱容量（Ｒ）の
指数関数演算と、ここで算出された結果（Ｒ）に対しＨ
１、Ｈ２、Ｈ３及びＪの設定変更演算を予めプログラム
しておくことで、最適温度プロファイル条件設定が可能
となる。但し、当該設定変更値の指示または自動設定の
方法については、当該設定変更値を画面表示するか、又
は前記温度調節装置、速度調節装置への電気的通信手段
にて通信するかで可能である。上記実施例のほか、実際
に製品を投入するオーブンと加熱条件において相関の得
られている別オーブンにて当該製品あるいは該製品のダ
ミーの熱容量を求め、同様に最適温度プロファイル条件
設定を行うことや、上記リフロー炉の他にフローはんだ
槽の予備加熱部においても同様に該設定が本発明におい
て可能である。
る。第４図、第５図は本発明に適合する代表的なリフロ
ー炉の構造を示したものである。先ず、当該リフロー炉
の構造を第４図、第５図に基づき簡単に説明する。第４
図中、Ａは製品（ダミー基板Ｐ）の投入口でありＢ、
Ｃ、Ｄは各々予備加熱前段部、予備加熱後段部、リフロ
ー部である。Ｂ、Ｃ、Ｄ各々の上部には熱風を強制的に
攪拌、対流させるためのファンＦ１、Ｆ２、Ｆ３、およ
び風の通気方向を垂直に且つ、均一にするための通気板
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３ が存在する。またＢ、Ｃ、Ｄ各々の
下部には熱源となるヒーター群Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３が配置
されており、第５図中 Ｅ部は垂直方向に降下してきた
熱風を上記Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３を介し上昇させるための循
環路である。また、第５図中 Ｊは製品の搬送用コンベ
アである。更に、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３のヒーターに接続さ
れている温度調節装置により設定温度は電気的に適宜調
節できる。また、Ｊに連動するモーターの回転速度は該
モーターに接続されている速度制御装置により適宜調節
できる。次に、本発明の実施例を上記リフロー炉に採用
した場合について具体的に説明する。第４図中Ａに投入
されたダミー基板Ｐは、予備加熱前段部Ｂを初期設定さ
れたコンベア速度で通過する。又この時Ｈ１、Ｈ２、Ｈ
３は予め初期設定されており、予備加熱前段部Ｂの領域
においてダミー基板Ｐは加熱昇温されるが、係る条件と
して、初期設定されたＨ１の設定温度および、搬送コン
ベアＪの搬送速度の固定条件とダミー基板Ｐの熱容量に
より温度上昇特性（Ｘ）は確定される。最適温度プロフ
ァイルは、最終的に設定されるぺきＨ１、Ｈ２、Ｈ３の
温度条件と、Ｊの搬送速度で決定付けられるが、前記温
度上昇特性（Ｘ）から予めプログラムされた演算式より
ダミー基板Ｐの熱容量（Ｒ）を導き、更に、前記熱容量
（Ｒ）の算出結果より前記Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３及びＪの予
めプログラムされた設定変更演算テーブルにて演算し設
定変更値を導く。つまりダミー基板Ｐの熱容量（Ｒ）の
指数関数演算と、ここで算出された結果（Ｒ）に対しＨ
１、Ｈ２、Ｈ３及びＪの設定変更演算を予めプログラム
しておくことで、最適温度プロファイル条件設定が可能
となる。但し、当該設定変更値の指示または自動設定の
方法については、当該設定変更値を画面表示するか、又
は前記温度調節装置、速度調節装置への電気的通信手段
にて通信するかで可能である。上記実施例のほか、実際
に製品を投入するオーブンと加熱条件において相関の得
られている別オーブンにて当該製品あるいは該製品のダ
ミーの熱容量を求め、同様に最適温度プロファイル条件
設定を行うことや、上記リフロー炉の他にフローはんだ
槽の予備加熱部においても同様に該設定が本発明におい
て可能である。
（発明の効果）従来技術においては、リフロー炉等に投
入される製品を当該オーブンにて実際に生産する前に、
目標とする最適温度プロファイル条件出しを行うために
作業者が複数回該製品のダミー基板をオーブン内に投入
し温度プロファイルをその度毎に測定・評価するのが一
般的であった。 上記従来方法では、製品または該ダミ
ー基板が実際に生産される際の加熱条件に極めて近い条
件に複数回曝される為、該熱的劣化が激しく、また、作
業者間での最適温度プロファイル条件出し迄の時間的ば
らつきも多く発生していた。本発明により、係る問題点
における、最適温度プロファイル条件を求める際の製品
の熱的劣化および作業者間の時間的ばらつきを解消する
ことができる。
入される製品を当該オーブンにて実際に生産する前に、
目標とする最適温度プロファイル条件出しを行うために
作業者が複数回該製品のダミー基板をオーブン内に投入
し温度プロファイルをその度毎に測定・評価するのが一
般的であった。 上記従来方法では、製品または該ダミ
ー基板が実際に生産される際の加熱条件に極めて近い条
件に複数回曝される為、該熱的劣化が激しく、また、作
業者間での最適温度プロファイル条件出し迄の時間的ば
らつきも多く発生していた。本発明により、係る問題点
における、最適温度プロファイル条件を求める際の製品
の熱的劣化および作業者間の時間的ばらつきを解消する
ことができる。
図１は、本発明の最適温度プロファイル設定手順であ
る。図２は、本発明のシステムブロックである。図３
は、本発明に採用されるリフロー炉の一般的な温度プロ
ファイルである。図４は、本発明に採用されるリフロー
炉の縦断面図である。図５は、本発明に採用されるリフ
ロー炉の横断面図である。
る。図２は、本発明のシステムブロックである。図３
は、本発明に採用されるリフロー炉の一般的な温度プロ
ファイルである。図４は、本発明に採用されるリフロー
炉の縦断面図である。図５は、本発明に採用されるリフ
ロー炉の横断面図である。
Claims (1)
- 単一、或いは複数の加熱用ヒーターゾーンを有し、コン
ベアなどの搬送系を有する連続生産用オーブンにおい
て、製品（被加工物）が当該オーブンの最初のヒーター
ゾーンを通過する際の当該製品（実際に生産するダミー
でも良い）の温度上昇カーブを測定し、或いは、当該オ
ーブンと加熱条件において相関の得られている別のオー
ブンにて当該製品の温度上昇カーブを測定し、該特性よ
り当該製品の熱容量を算出し、当該製品において最適な
加熱条件（最適温度プロファイル）になるためのヒータ
ー温度設定値、およびコンベア速度を自動的に指示また
は設定することを特徴とする装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3476595A JPH08191182A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | オーブンの加熱条件設定装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3476595A JPH08191182A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | オーブンの加熱条件設定装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08191182A true JPH08191182A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=12423410
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3476595A Pending JPH08191182A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | オーブンの加熱条件設定装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08191182A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007303728A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 炉運転制御方法および炉運転制御装置 |
| KR101006632B1 (ko) * | 2008-01-17 | 2011-01-07 | 히라따기꼬오 가부시키가이샤 | 감압식 가열 장치와 그 가열 방법 및 전자 제품의 제조 방법 |
| CN115179469A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-10-14 | 江苏邑文微电子科技有限公司 | 一种应用于半导体器件的聚酰亚胺烘箱固化工艺转化方法 |
-
1995
- 1995-01-11 JP JP3476595A patent/JPH08191182A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007303728A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 炉運転制御方法および炉運転制御装置 |
| JP4711880B2 (ja) * | 2006-05-11 | 2011-06-29 | パナソニック株式会社 | 炉運転制御方法 |
| KR101006632B1 (ko) * | 2008-01-17 | 2011-01-07 | 히라따기꼬오 가부시키가이샤 | 감압식 가열 장치와 그 가열 방법 및 전자 제품의 제조 방법 |
| CN115179469A (zh) * | 2022-07-21 | 2022-10-14 | 江苏邑文微电子科技有限公司 | 一种应用于半导体器件的聚酰亚胺烘箱固化工艺转化方法 |
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