JPH08195552A - Method and device for reflow soldering - Google Patents

Method and device for reflow soldering

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JPH08195552A
JPH08195552A JP515695A JP515695A JPH08195552A JP H08195552 A JPH08195552 A JP H08195552A JP 515695 A JP515695 A JP 515695A JP 515695 A JP515695 A JP 515695A JP H08195552 A JPH08195552 A JP H08195552A
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temperature
wiring board
heating
heater
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Kazuhiro Kitamura
和弘 北村
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NIHON DENNETSU KK
Nihon Dennetsu Co Ltd
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NIHON DENNETSU KK
Nihon Dennetsu Co Ltd
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    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
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Abstract

PURPOSE: To achieve a uniform heating and proper heating profile and to properly solder all kinds of wiring boards by accurately and easily controlling the amount of heat transfer to the wiring board from hot air and that from infrared rays independently. CONSTITUTION: An atmosphere for heating a wiring board 1 carried by a carrying conveyor 27 is circulated by a centrifugal blower 36 and is heated by a heater 39 for heating atmosphere, the amount of circulated and blown air is adjusted, and at the same time the temperature of atmosphere is detected by a sensor 42 for measuring atmospheric temperature for controlling the amount of convection heat transfer, and the temperature of an infrared ray heater 40 for heating the wiring board 1 is detected by a sensor 43 for measuring surface temperature to control the amount of radiant electric heat.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、配線基板に予め供給し
ておいたはんだを加熱溶融してはんだ付けを行うリフロ
ーはんだ付け方法およびその装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a reflow soldering method and apparatus for heating and melting solder previously supplied to a wiring board for soldering.

【0002】[0002]

【従来の技術】リフローはんだ付け装置を大別すると、
赤外線によって配線基板の加熱を行う赤外線加熱型リフ
ローはんだ付け装置と、熱風によって配線基板を加熱す
る熱風加熱型リフローはんだ付け装置とに分類すること
ができる。
2. Description of the Related Art When reflow soldering equipment is roughly classified,
It can be classified into an infrared heating type reflow soldering device that heats a wiring board with infrared rays and a hot air heating type reflow soldering device that heats a wiring board with hot air.

【0003】図4は、従来の赤外線加熱型リフローはん
だ付け装置を示す側断面図で、図4は実公平5−154
19号公報(公知例1)からの抜粋である。すなわち、
加熱炉2内を搬送コンベア3で搬送される配線基板1を
面状ヒータ4から輻射される赤外線によって加熱し、リ
フローはんだ付けを行う装置である。
FIG. 4 is a side sectional view showing a conventional infrared heating type reflow soldering apparatus. FIG.
It is an excerpt from Japanese Patent Publication No. 19 (publicly known example 1). That is,
This is a device for performing reflow soldering by heating the wiring board 1 carried by the carrying conveyor 3 in the heating furnace 2 with infrared rays radiated from the planar heater 4.

【0004】赤外線加熱型リフローはんだ付け装置で
は、配線基板1への輻射伝熱量が概ねヒータ表面温度の
4乗に比例するため、配線基板1の温度が過度に上昇し
易い短所がある。そのため、放射温度計5等で配線基板
1の温度を測定し、目的とする加熱プロファイルとなる
ようにヒータ電力を調節する必要がある。ちなみに、公
知例1の技術では、面状ヒータ4に配線基板1の温度測
定用の孔6を設け、この孔6から放射温度計を用いて配
線基板1の温度を測定するように構成しているところに
特徴がある。
In the infrared heating type reflow soldering apparatus, since the amount of radiant heat transfer to the wiring board 1 is approximately proportional to the surface temperature of the heater to the fourth power, the temperature of the wiring board 1 tends to rise excessively. Therefore, it is necessary to measure the temperature of the wiring board 1 with the radiation thermometer 5 or the like and adjust the heater power so as to obtain a desired heating profile. By the way, in the technique of the known example 1, the planar heater 4 is provided with a hole 6 for measuring the temperature of the wiring board 1, and the temperature of the wiring board 1 is measured from this hole 6 by using a radiation thermometer. There is a feature in that.

【0005】図5は、従来の熱風加熱型リフローはんだ
付け装置を示す側断面図で、図5は特開平6−8706
8号公報(公知例2)からの抜粋である。すなわち、加
熱炉11内を搬送コンベア3で搬送される配線基板1
へ、ヒータ12で加熱された雰囲気(熱風)を送風機1
3で吹き当て加熱するリフローはんだ付け装置である。
そして、公知例2の技術においては、ヒータ12と配線
基板1との間に赤外線照射量を制御する赤外線制御体1
4を開閉自在に設けているところに特徴がある。
FIG. 5 is a side sectional view showing a conventional hot-air heating type reflow soldering device. FIG. 5 is a view of Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-8706.
It is an excerpt from Japanese Patent Publication No. 8 (publicly known example 2). That is, the wiring board 1 conveyed by the conveyor 3 in the heating furnace 11.
To the blower 1 for the atmosphere (hot air) heated by the heater 12.
It is a reflow soldering device that sprays and heats at 3.
Then, in the technique of the known example 2, the infrared control body 1 for controlling the infrared irradiation amount between the heater 12 and the wiring board 1.
The feature is that 4 is openable and closable.

【0006】熱風加熱型リフローはんだ付け装置では、
配線基板1への伝熱量が熱風温度と風量(配線基板1の
表面風速)で規定されるため、本質的に熱風温度以上に
加熱されることはなく過熱の危険性が低い長所がある。
しかし、熱伝導率の大きい金属で覆われたような部品で
は昇温の速度が速くなり易い。そのため、赤外線加熱を
併用して部品の違いによる昇温速度の違いを少なくする
ように構成している。すなわち、雰囲気加熱用のヒータ
12から配線基板1へ照射される赤外線量を赤外線制御
体14で制御し、熱風加熱を行いつつ赤外線加熱を併用
できるように構成した技術である。
In the hot air heating type reflow soldering apparatus,
Since the amount of heat transferred to the wiring board 1 is defined by the hot air temperature and the air flow rate (surface wind speed of the wiring board 1), there is an advantage that it is not essentially heated above the hot air temperature and the risk of overheating is low.
However, the rate of temperature rise tends to be high in a part covered with a metal having a high thermal conductivity. Therefore, infrared heating is also used to reduce the difference in temperature rising rate due to the difference in parts. That is, this is a technique in which the infrared controller 14 controls the amount of infrared rays emitted from the heater 12 for heating the atmosphere to the wiring board 1 so that the infrared heating can be used together with the hot air heating.

【0007】一方、熱風加熱と赤外線加熱とを併用する
場合に、熱風加熱用のヒータ12と図示されていない配
線基板加熱用赤外線ヒータとを別々に設け、そして各ヒ
ータの電力制御を行ってそれぞれの加熱量を調節する構
成としたリフローはんだ付け装置もある。このようなリ
フローはんだ付け装置の場合においては、配線基板へ吹
き当てる熱風温度をセンサで検出してこの温度が目的値
で一定となるように雰囲気加熱用ヒータへの印加電力を
制御するが、赤外線ヒータへの印加電力についてはフィ
ードバック制御は行わず、目的とする印加電力にオープ
ン制御を行って赤外線照射量を調節する構成としてい
る。この構成は、赤外線加熱を補助的に使用する技術思
想に基づいている。
On the other hand, when hot air heating and infrared heating are used together, a heater 12 for hot air heating and an infrared heater (not shown) for heating a wiring board are separately provided, and the electric power of each heater is controlled to perform heating. There is also a reflow soldering device configured to adjust the heating amount of. In the case of such a reflow soldering device, the temperature of the hot air blown to the wiring board is detected by a sensor and the power applied to the atmosphere heating heater is controlled so that this temperature becomes constant at the target value. Feedback control is not performed on the electric power applied to the heater, but the infrared irradiation amount is adjusted by performing open control on the target applied electric power. This configuration is based on the technical idea of supplementarily using infrared heating.

【0008】なお、以上のような赤外線加熱型リフロー
はんだ付け装置や熱風加熱型リフローはんだ付け装置の
加熱・伝熱特性の定量的分析、また熱風および赤外線併
用加熱の必要性については、日刊工業新聞社「表面実装
技術読本」(伊藤謹司 編著,1993年6月10日
初版第1刷)のP149〜P152 7.2.2赤外線
リフロー炉、7.2.3熱風リフロー炉、にも詳しく開
示されている。
The quantitative analysis of the heating / heat transfer characteristics of the infrared heating type reflow soldering apparatus and the hot air heating type reflow soldering apparatus as described above, and the necessity of the combined use of hot air and infrared rays are described in the Nikkan Kogyo Shimbun. "Surface mounting technology reader" (edited by Satoshi Ito, June 10, 1993)
It is also disclosed in detail in P149 to P152 7.2.2 Infrared reflow furnace and 7.2.3 Hot air reflow furnace of the first edition, first printing).

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】特開平6−87068
号公報(公知例2)の技術では、同一のヒータ12で雰
囲気加熱と配線基板1の赤外線加熱とを行うことができ
る長所があるものの、雰囲気加熱温度(熱風温度)と配
線基板1への赤外線照射量を独立して制御することがで
きない短所がある。例えば、雰囲気温度を上昇させるた
めにヒータ12の温度を上昇させると、ヒータ12から
の赤外線輻射量も増加し配線基板1への赤外線による伝
熱量も増加するからである。
[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-87068
The technique of Japanese Patent Publication (Publication 2) has the advantage that the same heater 12 can perform atmospheric heating and infrared heating of the wiring board 1, but the atmospheric heating temperature (hot air temperature) and the infrared rays to the wiring board 1 can be used. There is a disadvantage that the irradiation dose cannot be controlled independently. This is because, for example, if the temperature of the heater 12 is raised to raise the ambient temperature, the amount of infrared radiation from the heater 12 also increases and the amount of heat transfer by infrared rays to the wiring board 1 also increases.

【0010】また、赤外線ヒータを別に設けて赤外線ヒ
ータに目的とする一定の電力を印加する技術では、配線
基板1が搬送されている場合は、赤外線ヒータの表面温
度が低下し、搬送されていない場合は表面温度が上昇す
る。その他に、熱風の風量や熱風温度を調節・可変した
際にも赤外線ヒータの表面温度は変化する。ところで、
赤外線ヒータから配線基板への伝熱量は該赤外線ヒータ
の表面温度の4乗に規定されるので、配線基板の大きさ
の変化や搬送タクトが変化したり、熱風温度や風量調節
を行うと赤外線ヒータから配線基板への伝熱量も変化
し、結果的には熱風による伝熱量と赤外線による伝熱量
の比が変化し、配線基板の均一な加熱ができなくなる。
Further, in the technique of separately providing an infrared heater and applying a desired constant electric power to the infrared heater, when the wiring substrate 1 is transported, the surface temperature of the infrared heater is lowered and is not transported. If the surface temperature rises. In addition, the surface temperature of the infrared heater also changes when the hot air volume and hot air temperature are adjusted and varied. by the way,
The amount of heat transferred from the infrared heater to the wiring board is regulated by the fourth power of the surface temperature of the infrared heater. Therefore, if the size of the wiring board or the transport tact changes or the hot air temperature or air volume is adjusted, the infrared heater To the wiring board also changes, and as a result, the ratio of the heat transfer quantity by the hot air and the heat transfer quantity by the infrared ray changes, and it becomes impossible to uniformly heat the wiring board.

【0011】さらに、赤外線ヒータの表面温度が変化す
ると、その影響を受けて雰囲気温度も変化するので、雰
囲気加熱用ヒータへの印加電力が雰囲気温度を一定化す
る方向に制御させることになる。したがって、配線基板
が搬送されてくる度に、赤外線ヒータの表面温度が変化
しそれに伴って雰囲気加熱用ヒータの印加電力が雰囲気
温度を一定化する方向に制御される。そのため、熱風に
よる伝熱量と赤外線による伝熱量とが絶えず不安定に変
動し、配線基板の均一な加熱と加熱プロファイルの再現
性を阻害する。
Further, when the surface temperature of the infrared heater changes, the ambient temperature also changes under the influence of it, so that the electric power applied to the heater for heating the atmosphere is controlled so as to keep the ambient temperature constant. Therefore, every time the wiring board is conveyed, the surface temperature of the infrared heater changes, and accordingly, the electric power applied to the atmosphere heating heater is controlled so as to make the atmosphere temperature constant. Therefore, the amount of heat transfer by the hot air and the amount of heat transfer by the infrared light constantly fluctuate, which hinders uniform heating of the wiring board and reproducibility of the heating profile.

【0012】本発明の目的は、熱風による配線基板への
伝熱量と赤外線による配線基板への伝熱量とを独立し
て、安定に制御できるリフローはんだ付け方法を確立す
ることによって、配線基板の材質や大きさや配線基板に
搭載されている部品の種類等の変化に対応して、均一加
熱であり最適な加熱プロファイルを実現できるリフロー
はんだ付け装置を実現し、あらゆる配線基板に対して高
品質なはんだ付けを可能とするところにある。
An object of the present invention is to establish a reflow soldering method capable of independently and stably controlling the amount of heat transfer to the wiring board by hot air and the amount of heat transfer to the wiring board by infrared rays. We have realized a reflow soldering device that can achieve uniform heating and an optimum heating profile in response to changes in size, size, and types of components mounted on wiring boards, and high-quality solder for all wiring boards. It is in the place that can be attached.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明にかかる請求項1
に記載の発明は、加熱炉内の雰囲気を雰囲気循環手段で
循環させ、この循環する雰囲気を雰囲気加熱用ヒータで
加熱して雰囲気を熱風とし、この熱風と、赤外線ヒータ
から発生する赤外線とによって配線基板を加熱し、配線
基板に吹き当る熱風温度または雰囲気循環手段による送
風量の少なくとも一方に基づいて対流伝熱量を制御し、
また、赤外線ヒータの表面温度に基づいて輻射伝熱量を
制御するとともに、雰囲気循環手段の送風量と配線基板
に吹き当る熱風温度と赤外線ヒータの表面温度とを互い
に独立して制御するものである。
[Means for Solving the Problems] Claim 1 according to the present invention
In the invention described in, the atmosphere in the heating furnace is circulated by an atmosphere circulation means, the circulating atmosphere is heated by a heater for heating the atmosphere to make the atmosphere hot air, and the hot air and infrared rays generated by an infrared heater are used for wiring. The substrate is heated, and the convective heat transfer amount is controlled based on at least one of the temperature of the hot air blown onto the wiring board and the amount of air blown by the atmosphere circulation means,
Further, the amount of radiant heat transfer is controlled based on the surface temperature of the infrared heater, and the amount of air blown by the atmosphere circulating means, the temperature of the hot air blown on the wiring board, and the surface temperature of the infrared heater are controlled independently of each other.

【0014】また、請求項2に記載の発明は、熱風温度
測定用センサの検出値を参照して雰囲気加熱用ヒータへ
の印加電力を制御し、配線基板に吹き当る熱風温度を所
望する一定の温度に制御するとともに、赤外線ヒータの
表面温度測定用センサの検出値を参照して赤外線ヒータ
への印加電力を制御し、赤外線ヒータの表面温度を所望
する一定の値に制御するものである。
Further, the invention according to claim 2 controls the electric power applied to the heater for heating the atmosphere by referring to the detected value of the sensor for measuring the temperature of the hot air, so that the temperature of the hot air blown onto the wiring board is desired to be constant. In addition to controlling the temperature, the power applied to the infrared heater is controlled by referring to the detection value of the sensor for measuring the surface temperature of the infrared heater to control the surface temperature of the infrared heater to a desired constant value.

【0015】また、請求項3に記載の発明は、加熱炉内
を仕切り部材で仕切って形成された雰囲気循環路と、こ
の雰囲気循環路内の雰囲気を循環せしめる雰囲気循環手
段と、また、雰囲気循環路を横断して配線基板を搬送す
る搬送コンベアと、この搬送コンベアで搬送される配線
基板の少なくとも一方の面の近傍に雰囲気の循環を可能
に配設した赤外線ヒータと、また、配線基板から見て仕
切り部材の裏側に相当する雰囲気還流路に配設した雰囲
気加熱用ヒータと、一方、前記赤外線ヒータの表面温度
を検出する表面温度測定用センサと、また、配線基板に
循環する雰囲気が吹き当る面側でその近傍位置に設けら
れ、雰囲気の熱風温度を検出する雰囲気温度測定用セン
サと、他方、赤外線ヒータの表面温度を設定する指示入
力部と、赤外線ヒータに供給される電力を調節する電力
制御部と、指示入力部の指示値と赤外線ヒータの表面温
度検出センサの検出値とを比較して両値が一致するよう
に電力制御部を制御する温度制御部と、雰囲気温度を設
定する指示入力部と、前記雰囲気加熱用ヒータに供給さ
れる電力を調節する電力制御部と、指示入力部の指示値
と熱風温度検出センサの検出値とを比較して両値が一致
するように雰囲気加熱用ヒータに供給される電力を調節
する電力制御部を制御する温度制御部と、を備えたもの
である。
In the invention according to claim 3, an atmosphere circulation passage formed by partitioning the inside of the heating furnace with a partition member, an atmosphere circulation means for circulating the atmosphere in this atmosphere circulation passage, and an atmosphere circulation passage. A transport conveyor that transports the wiring substrate across the path, an infrared heater that allows circulation of the atmosphere in the vicinity of at least one surface of the wiring substrate transported by the transport conveyor, and also as seen from the wiring substrate. A heater for atmosphere heating arranged in the atmosphere return passage corresponding to the back side of the partition member, a sensor for measuring the surface temperature of the infrared heater, and a circulating atmosphere on the wiring board. An ambient temperature measuring sensor for detecting the hot air temperature of the atmosphere, which is provided in the vicinity of the surface side, and an instruction input section for setting the surface temperature of the infrared heater, and an infrared heater. Temperature that controls the electric power control unit so that the electric power control unit that adjusts the electric power supplied to the controller and the instruction value of the instruction input unit and the detection value of the surface temperature detection sensor of the infrared heater are compared A control unit, an instruction input unit for setting the atmosphere temperature, a power control unit for adjusting the electric power supplied to the atmosphere heating heater, and an instruction value of the instruction input unit and a detection value of the hot air temperature detection sensor are compared. And a temperature control unit that controls a power control unit that adjusts the power supplied to the heater for heating the atmosphere so that the two values match.

【0016】また、請求項4に記載の発明は、雰囲気循
環手段は、送風量が可変に構成されたものである。
According to the invention described in claim 4, the atmosphere circulation means is constructed so that the amount of air blown is variable.

【0017】[0017]

【作用】本発明にかかる請求項1に記載の発明は、熱風
から配線基板への伝熱量は、熱風の速度が一定であると
すると熱風温度すなわち雰囲気温度で規定されそれによ
って導出される。逆に熱風温度が一定であるとすると、
送風量に規定されそれによって導出される。
According to the first aspect of the present invention, the amount of heat transferred from the hot air to the wiring board is defined by the hot air temperature, that is, the ambient temperature, provided that the speed of the hot air is constant, and is derived therefrom. Conversely, if the hot air temperature is constant,
It is regulated by the air flow rate and is derived from it.

【0018】他方、赤外線(熱線)による配線基板への
伝熱量は、赤外線ヒータの表面温度で規定されそれによ
って導出される。
On the other hand, the amount of heat transferred by the infrared rays (heat rays) to the wiring board is defined by the surface temperature of the infrared heater and is derived therefrom.

【0019】そして、熱風温度、送風量および赤外線ヒ
ータの表面温度を独立に制御することにより、対流伝熱
量と輻射伝熱量の大きさとその比を配線基板の種類に合
わせて正確かつ容易に設定することができる。
By independently controlling the hot air temperature, the air flow rate, and the surface temperature of the infrared heater, the magnitudes and ratios of the convective heat transfer quantity and the radiant heat transfer quantity can be set accurately and easily according to the type of the wiring board. be able to.

【0020】したがって、配線基板に搭載された個々の
部品を均一に昇温させつつ目的とする加熱プロファイル
を得ることが容易にできる。
Therefore, it is possible to easily obtain the desired heating profile while uniformly heating the individual components mounted on the wiring board.

【0021】また、請求項2に記載の発明は、赤外線ヒ
ータの表面温度を目的とする一定の温度に制御している
ので、赤外線ヒータの表面温度が配線基板の有無や熱風
温度とその送風量によって変化することがなくなり、赤
外線による配線基板への伝熱量を目的とする一定の値に
保つことができる。また、赤外線ヒータの表面温度が一
定化することにより、赤外線ヒータによる雰囲気温度へ
の外乱要因を打ち消す等の不要な制御動作を解消するこ
とができる。
Further, according to the second aspect of the invention, since the surface temperature of the infrared heater is controlled to the target constant temperature, the surface temperature of the infrared heater is determined by the presence / absence of the wiring board, the hot air temperature, and the air blowing amount thereof. As a result, the amount of heat transferred by infrared rays to the wiring board can be maintained at a target constant value. Further, by keeping the surface temperature of the infrared heater constant, it is possible to eliminate unnecessary control operations such as canceling out disturbance factors to the ambient temperature by the infrared heater.

【0022】したがって、配線基板に吹き当る熱風温度
および照射される赤外線が極めて安定化し、両伝熱量の
比も極めて安定する。すなわち、制御性の良い加熱環境
を実現することができる。その結果、配線基板に搭載さ
れた個々の部品を精度良くしかも均一に昇温させつつ目
的とする加熱プロファイルを得ることが容易にできる。
Therefore, the temperature of the hot air blown onto the wiring board and the infrared rays irradiated are extremely stabilized, and the ratio of the two heat transfer amounts is also very stable. That is, it is possible to realize a heating environment with good controllability. As a result, it is possible to easily obtain a desired heating profile while accurately and uniformly raising the temperature of each component mounted on the wiring board.

【0023】また、請求項3に記載の発明は、炉体内の
雰囲気は雰囲気循環手段によって循環され、コンベアで
搬送される配線基板に吹き当る。この循環雰囲気は雰囲
気加熱用ヒータによって加熱されるが、ヒータから輻射
される赤外線は仕切り部材で遮断されて配線基板には照
射されない。したがって、この循環雰囲気、すなわち熱
風が配線基板を加熱する。他方、赤外線ヒータから輻射
される赤外線は配線基板に照射され、配線基板を加熱す
る。もちろん、配線基板の両面を赤外線加熱する場合に
は各面の近傍にそれぞれ赤外線ヒータを配設して赤外線
加熱を行う。
According to the third aspect of the present invention, the atmosphere in the furnace body is circulated by the atmosphere circulation means and blows against the wiring substrate conveyed by the conveyor. The circulating atmosphere is heated by the heater for heating the atmosphere, but the infrared rays radiated from the heater are blocked by the partition member and are not irradiated on the wiring board. Therefore, the circulating atmosphere, that is, the hot air heats the wiring board. On the other hand, infrared rays radiated from the infrared heater irradiate the wiring board to heat the wiring board. Of course, when both surfaces of the wiring board are heated by infrared rays, infrared heaters are respectively provided near the respective surfaces to perform infrared heating.

【0024】配線基板に吹き当る熱風温度は雰囲気温度
測定用センサで検出され、赤外線ヒータの表面温度は表
面温度測定用センサで検出される。そして、前記熱風温
度が当該指示入力部の指示値と一致するように温度制御
部がセンサ出力を参照しつつ電力制御部を制御し、電力
制御部がヒータ電力を制御する。また、前記赤外線ヒー
タの表面温度についても同様に、当該指示入力部の指示
値と一致するように温度制御部がセンサ出力を参照しつ
つ電力制御部を制御し、電力制御部が赤外線ヒータ電力
を制御する。
The temperature of the hot air blown on the wiring board is detected by the sensor for measuring the ambient temperature, and the surface temperature of the infrared heater is detected by the sensor for measuring the surface temperature. Then, the temperature control unit controls the electric power control unit while referring to the sensor output so that the hot air temperature matches the instruction value of the instruction input unit, and the electric power control unit controls the heater electric power. Similarly, regarding the surface temperature of the infrared heater, the temperature control unit controls the power control unit while referring to the sensor output so as to match the instruction value of the instruction input unit, and the power control unit controls the infrared heater power. Control.

【0025】したがって、指示入力部の設定値に対応し
て熱風温度と赤外線ヒータの表面温度が独立して制御さ
れ、熱風による配線基板への伝熱量と赤外線による配線
基板への伝熱量とを独立に制御・調節することができ
る。
Therefore, the hot air temperature and the surface temperature of the infrared heater are independently controlled according to the set value of the instruction input section, and the heat transfer amount to the wiring board by the hot air and the heat transfer amount to the wiring board by the infrared ray are independently controlled. Can be controlled and adjusted to

【0026】その結果、配線基板の種類すなわち部品の
搭載量や搭載種類、一方の面にのみ搭載されているのか
両方の面に搭載されているのか、各搭載部品の熱伝導度
や赤外線吸収率の相違点を考慮して、熱風による伝熱量
の大きさおよび赤外線による伝熱量の大きさ、そしてそ
れら伝熱量の比を最適に調節することが可能となり、配
線基板を均一にしかも目的とするプロファイルで加熱す
ることができる。
As a result, the type of the wiring board, that is, the mounting amount and the mounting type of the component, whether it is mounted on only one side or both sides, the thermal conductivity and the infrared absorption rate of each mounted component. In consideration of the differences between the two, it is possible to optimally adjust the amount of heat transfer due to hot air and the amount of heat transfer due to infrared rays, and the ratio of these heat transfer amounts. Can be heated.

【0027】また、請求項4に記載の発明は、前記請求
項3の作用に加えて送風量によっても対流伝熱量を調節
することが可能になるとともに、熱風温度およびその送
風量、そして赤外線ヒータの表面温度の3者を独立に制
御することで、対流伝熱量の大きさと輻射伝熱量の大き
さおよび両者の比の調節・制御範囲がさらに広くなり、
かつ良好となる。
Further, in the invention described in claim 4, in addition to the operation of claim 3, it becomes possible to adjust the convective heat transfer amount by the air flow rate, and the hot air temperature and the air flow rate thereof, and the infrared heater. By controlling the three surface temperatures independently of each other, the control and control range of the amount of convective heat transfer and the amount of radiant heat transfer, and the ratio of the two, becomes wider,
And it will be good.

【0028】[0028]

【実施例】次に、本発明によるリフローはんだ付け方法
およびリフローはんだ付け装置を、実際上どのように具
体化できるかを実施例で説明する。
EXAMPLES Next, practical examples of how the reflow soldering method and reflow soldering apparatus according to the present invention can be embodied will be described.

【0029】図1は、本発明の一実施例を示す側断面
図、図2は、図1のI−I線による断面図である。すな
わち、21は加熱炉で、昇温部22と均熱部23の2つ
の部屋から成る予熱部24と、1つの部屋から成るリフ
ロー部25とから炉体26を構成し、また炉体26内に
配線基板1の搬送コンベア27を通して配線基板1を搬
送し、配線基板1を順次に加熱する構成である。なお、
炉体26の搬入口28側と搬出口29側とにはそれぞれ
抑止板30でラビリンス流路を形成したラビリンス部3
1,32を備えている。
FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view taken along the line II of FIG. That is, reference numeral 21 denotes a heating furnace, which constitutes a furnace body 26 from a preheating section 24 composed of two chambers of a temperature raising section 22 and a soaking section 23 and a reflow section 25 composed of one chamber. The wiring board 1 is conveyed through the conveyor 27 of the wiring board 1 and the wiring board 1 is sequentially heated. In addition,
The labyrinth portion 3 in which the labyrinth passages are formed by the inhibiting plates 30 on the carry-in port 28 side and the carry-out port 29 side of the furnace body 26, respectively.
1, 32 are provided.

【0030】炉体26の各部屋24,25には、図2に
示すように仕切り部材である案内板33を設けて雰囲気
循環路34を形成し、この雰囲気循環路34内の雰囲気
を循環せしめる手段として遠心送風機36により炉体2
6の下部側の吸込口35から雰囲気を吸い込み、還流路
37から炉体26の上部側へ雰囲気を還流させる。還流
した雰囲気は続いて下降して配線基板1に吹き当たり、
遠心送風機36に吸い込まれる構成である。なお、遠心
送風機36はモータ38によって回転駆動する。
As shown in FIG. 2, a guide plate 33 as a partition member is provided in each of the chambers 24 and 25 of the furnace body 26 to form an atmosphere circulation passage 34, and the atmosphere in this atmosphere circulation passage 34 is circulated. As a means, a centrifugal blower 36 is used to form the furnace body 2
The atmosphere is sucked in through the suction port 35 on the lower side of 6, and the atmosphere is recirculated from the recirculation path 37 to the upper side of the furnace body 26. The refluxed atmosphere subsequently descends and hits the wiring board 1,
The centrifugal blower 36 is sucked. The centrifugal blower 36 is rotationally driven by a motor 38.

【0031】雰囲気加熱用ヒータ39は雰囲気の還流路
37すなわち配線基板1から見て案内板33の裏側に相
当する部分に配設し、赤外線ヒータ40は配線基板1の
各面に対面してその近傍に配設する。なお、赤外線ヒー
タ40は反射板41を備え、パイプ状ヒータに遠赤外線
輻射セラミックをコーティングしてなり、この赤外線ヒ
ータ40を搬送コンベア27に沿って並設配置する。そ
して、本実施例では赤外線ヒータ40を配線基板1の上
側と下側とに配設し、配線基板1の両面を赤外線加熱す
るように構成している。しかし、配線基板1の一方の面
のみを赤外線加熱すれば良い場合には、その面側にのみ
赤外線ヒータ40を配設すればよい。
The heater 39 for heating the atmosphere is arranged in the circulation path 37 of the atmosphere, that is, the portion corresponding to the back side of the guide plate 33 when viewed from the wiring board 1, and the infrared heater 40 faces each surface of the wiring board 1 and faces the same. Place in the vicinity. The infrared heater 40 is provided with a reflection plate 41, a pipe-shaped heater is coated with far-infrared radiation ceramics, and the infrared heaters 40 are arranged side by side along the conveyor 27. In this embodiment, the infrared heaters 40 are arranged on the upper side and the lower side of the wiring board 1 so that both surfaces of the wiring board 1 are heated by infrared rays. However, if only one surface of the wiring board 1 needs to be heated by infrared rays, the infrared heater 40 may be provided only on that surface side.

【0032】配線基板1に吹き当たる熱風温度は、配線
基板1に熱風が吹き当たる側の面の近傍に雰囲気温度測
定用センサ42を配設して測定し、赤外線ヒータ40の
表面温度は表面温度測定用センサ43を赤外線ヒータ3
9にバンド等で固定し測定する。なお、これらのセンサ
42,43には熱電対センサを使用する。
The temperature of the hot air blown on the wiring board 1 is measured by disposing an atmosphere temperature measuring sensor 42 near the surface of the wiring board 1 on which the hot air is blown, and the surface temperature of the infrared heater 40 is the surface temperature. Infrared heater 3 for measuring sensor 43
Fix it to 9 with a band and measure. Thermocouple sensors are used for these sensors 42 and 43.

【0033】図3は、ヒータ電力制御系および送風量制
御系の一例を示すブロック図で、図1、図2と同一符号
は同一部分を示す。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the heater power control system and the air flow rate control system. The same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 indicate the same parts.

【0034】この図において、51は商用電源、52は
前記雰囲気加熱用ヒータ39の電力制御部、53は前記
赤外線ヒータ40の電力制御部、54は前記雰囲気温度
測定用センサ42の検出により電力制御部52を制御す
る温度制御部、55は前記表面温度測定用センサ43の
検出信号により電力制御部53を制御する温度制御部、
56は前記温度制御部54への指示入力部、57は前記
温度制御部55の指示入力部、58はマイクロコンピュ
ータシステムを示す。また、61は前記送風機36の回
転速度を検出する回転速度センサ、62は前記モータ3
8の回転数を制御するモータ駆動制御部、63は前記回
転速度センサ61の検出信号によりモータ駆動制御部6
2を制御する速度制御部、64は前記速度制御部63へ
の指示入力部を示す。その他、図2と同一符号は同一部
分を示す。
In this figure, 51 is a commercial power source, 52 is a power control unit of the heater 39 for heating the atmosphere, 53 is a power control unit of the infrared heater 40, and 54 is power control by detection of the sensor 42 for measuring the ambient temperature. A temperature control unit for controlling the unit 52, 55 a temperature control unit for controlling the power control unit 53 according to a detection signal of the surface temperature measuring sensor 43,
Reference numeral 56 is an instruction input unit for the temperature control unit 54, 57 is an instruction input unit for the temperature control unit 55, and 58 is a microcomputer system. Further, 61 is a rotation speed sensor for detecting the rotation speed of the blower 36, and 62 is the motor 3
8 is a motor drive control unit for controlling the number of revolutions, and 63 is a motor drive control unit 6 based on the detection signal of the rotation speed sensor 61.
Reference numeral 64 denotes a speed control unit for controlling 2, and 64 denotes an instruction input unit for the speed control unit 63. In addition, the same reference numerals as those in FIG. 2 indicate the same parts.

【0035】すなわち、表面温度測定用センサ43で検
出した赤外線ヒータ40の表面温度値は、温度制御部5
5で例えばポテショメータ等から成る指示入力部57の
指示値と比較し、両値が一値するように電力制御部53
を制御して赤外線ヒータ40への供給電力を制御する。
すなわち、一般的なフィードバック制御系を構成してい
る。なお、電力制御部53としてはSSRやSCR等の
電力制御デバイスから成り、温度制御部55はPID制
御系等から成る。
That is, the surface temperature value of the infrared heater 40 detected by the surface temperature measuring sensor 43 is determined by the temperature control unit 5.
In step 5, the electric power control unit 53 is compared with the instruction value of the instruction input unit 57 including, for example, a potentiometer so that both values become one value.
Is controlled to control the electric power supplied to the infrared heater 40.
That is, it constitutes a general feedback control system. The power control unit 53 is composed of a power control device such as SSR or SCR, and the temperature control unit 55 is composed of a PID control system or the like.

【0036】また、還流路37に設けた雰囲気加熱用ヒ
ータ39も同様の制御系で制御され、指示入力部56で
指示される所望温度の熱風が配線基板1へ吹き当たるよ
うに電力制御部52を制御する。
Further, the heater 39 for heating the atmosphere provided in the return path 37 is also controlled by the same control system, and the electric power control section 52 is so arranged that the hot air of the desired temperature indicated by the instruction input section 56 is blown onto the wiring board 1. To control.

【0037】そして、回転速度センサ61で検出した送
風機36の回転速度値は、速度制御部63で、例えばポ
テンショメータ等から成る指示入力部64の指示値と比
較し、両値が一致するようにモータ駆動制御部62を制
御し送風機36の回転速度を制御する。なお、モータ3
8にインダクションモータを使用すれば、駆動制御部6
2にインバータを使用することで速度制御を行うことが
できる。また、速度制御部63にはPID制御系等を用
いる。
Then, the rotation speed value of the blower 36 detected by the rotation speed sensor 61 is compared by the speed control unit 63 with the instruction value of the instruction input unit 64 including, for example, a potentiometer or the like, and the motor is adjusted so that both values match. The drive control unit 62 is controlled to control the rotation speed of the blower 36. The motor 3
If an induction motor is used for 8, the drive control unit 6
Speed control can be performed by using an inverter for No. 2. A PID control system or the like is used for the speed control unit 63.

【0038】さらに、必要に応じてマイクロコンピュー
タシステム58を搭載し、熱風温度と赤外線ヒータ40
に表面温度(上側および下側)そして送風量の各データ
を配線基板1の種類ごとに予め入力・記憶させておき、
はんだ付けに当たってはデータに基づき各指示入力部5
6,57,64に代えて各温度制御部54,55と速度
制御部63に指示を与える構成とすることもできる。
Further, if necessary, a microcomputer system 58 is mounted, and the hot air temperature and the infrared heater 40 are provided.
The surface temperature (upper side and lower side) and the air flow rate data are input and stored in advance for each type of the wiring board 1.
For soldering, each instruction input section 5 is based on the data.
Instead of 6, 57 and 64, the temperature control units 54 and 55 and the speed control unit 63 may be instructed.

【0039】次に、動作について説明する。Next, the operation will be described.

【0040】各電力制御部52,53および各温度制御
部54,55ならびに各指示入力部56,57から成る
制御系が、各温度測定用センサ42,43からの検出値
に基づいて温度(熱風温度、赤外線ヒータ40の表面温
度)が一定となるように各ヒータ39,40への印加電
力を制御する。
A control system including the power control units 52 and 53, the temperature control units 54 and 55, and the instruction input units 56 and 57 controls the temperature (hot air) based on the detection values from the temperature measurement sensors 42 and 43. The electric power applied to each of the heaters 39 and 40 is controlled so that the temperature and the surface temperature of the infrared heater 40 are constant.

【0041】すなわち、これらの相互に独立した制御系
によって、配線基板1に吹き当たる雰囲気温度すなわち
熱風温度と赤外線ヒータ40の表面温度とを独立して制
御する。したがって、熱風による配線基板1への伝熱量
と赤外線による配線基板1への伝熱量とを独立して制御
・調節することができる。また、赤外線ヒータ40の表
面温度が一定に制御されるので、赤外線ヒータ40が雰
囲気温度すなわち熱風温度への外乱要因として作用する
こともない。すなわち、極めて安定し制御性も良好な加
熱プロセスが形成される。
That is, these independent control systems independently control the ambient temperature of the wiring board 1, that is, the hot air temperature and the surface temperature of the infrared heater 40. Therefore, the amount of heat transfer to the wiring board 1 by the hot air and the amount of heat transfer to the wiring board 1 by the infrared rays can be controlled and adjusted independently. Further, since the surface temperature of the infrared heater 40 is controlled to be constant, the infrared heater 40 does not act as a disturbance factor to the ambient temperature, that is, the hot air temperature. That is, a heating process that is extremely stable and has good controllability is formed.

【0042】さらに、モータ駆動制御部62および速度
制御部63ならびに指示入力部64から成る制御系が、
回転速度センサ61からの検出値を基に遠心送風機36
の回転速度が一定となるようにモータ38の駆動を制御
する。
Further, a control system including a motor drive control unit 62, a speed control unit 63, and an instruction input unit 64,
The centrifugal blower 36 is based on the detected value from the rotation speed sensor 61.
The drive of the motor 38 is controlled so that the rotation speed of the motor becomes constant.

【0043】ここで、配線基板1に搭載される電子部品
の一例を挙げ、均一加熱を図る場合を例示する。
Here, an example of electronic components mounted on the wiring board 1 will be given to exemplify the case of uniform heating.

【0044】例えば、SMDであるSOP・ICやQF
P・IC等では、そのパッケージが黒色のエポキシ系樹
脂等で構成されている。したがって、パッケージ自体は
赤外線を吸収し易く赤外線加熱に対しては昇温も速い。
しかし、熱風を吹き当てた場合は、熱容量の大きいパッ
ケージの昇温は遅い。
For example, SOP / IC and QF which are SMD
In P / IC and the like, the package is made of black epoxy resin or the like. Therefore, the package itself easily absorbs infrared rays, and the temperature rises quickly with respect to infrared heating.
However, when hot air is blown, the temperature rise of the package having a large heat capacity is slow.

【0045】また、電解コンデンサはアルミケースに収
容されているため、赤外線を反射し赤外線過熱に対して
は昇温が遅い。しかし、熱風を吹き当てた場合は、熱伝
導率の高いアルミケースの昇温は速い。
Since the electrolytic capacitor is housed in the aluminum case, it reflects infrared rays and the temperature rises slowly with respect to infrared overheating. However, when hot air is blown, the temperature rise of the aluminum case having high thermal conductivity is fast.

【0046】一般に、これらの部品は混載されるので、
これらの部品を同じように加熱して同様の加熱プロファ
イルを与え、配線基板1全体を均一に加熱するために
は、SOP・ICやQFP・ICの表面積や容積、電解
コンデンサの表面積や容積、これら部品の搭載比、等を
考慮し、熱風による伝熱量と赤外線による伝熱量および
両者の比率を決め、指示入力部によって熱風温度と赤外
線ヒータの表面温度とを調節する。
Generally, since these parts are mounted together,
In order to heat these parts in the same manner to give the same heating profile and uniformly heat the entire wiring board 1, the surface area and volume of the SOP / IC and QFP / IC, the surface area and volume of the electrolytic capacitor, The amount of heat transfer by hot air and the amount of heat transfer by infrared rays and the ratio of the two are determined in consideration of the mounting ratio of components, and the hot air temperature and the surface temperature of the infrared heater are adjusted by the instruction input unit.

【0047】また、例えば、部品容積が大きくて熱容量
の大きい部品が多い場合には、熱風の風量を増加させて
配線基板1の表面風速を速めることにより、所望の対流
伝熱量と昇温速度を得ることができる。なお、この場合
においても輻射伝熱量の調節も行うことにより、均一な
加熱が可能である。
Further, for example, when there are many parts having a large volume and a large heat capacity, the desired convective heat transfer amount and the heating rate can be obtained by increasing the air flow rate of the hot air to accelerate the surface air velocity of the wiring board 1. Obtainable. Even in this case, uniform heating is possible by adjusting the amount of radiant heat transfer.

【0048】なお、サーモグラフィ等を使用して配線基
板1の温度分布を実験的に観測し、温度むらが無くなる
ように各指示入力部56,57,64を調節し選択する
と、熱風による伝熱量と赤外線による伝熱量および両者
の比率を容易に求めることができ、加熱プロファイルの
設定も容易である。
If the temperature distribution of the wiring board 1 is experimentally observed using thermography and the respective instruction input portions 56, 57 and 64 are adjusted and selected so as to eliminate the temperature unevenness, the amount of heat transferred by the hot air and The amount of heat transferred by infrared rays and the ratio of the two can be easily obtained, and the heating profile can be easily set.

【0049】ところで、本実施例のリフローはんだ付け
装置において、雰囲気加熱用ヒータ39をオフにすると
ともに遠心送風機36の作動も停止し、赤外線ヒータ4
0のみを作動させれば赤外線ヒータ40の表面温度を一
定に制御する赤外線加熱型リフローはんだ付け装置とな
る。また逆に、赤外線ヒータ40をオフにすれば熱風加
熱型リフローはんだ付け装置となる。さらに、雰囲気加
熱用ヒータ39および赤外線ヒータ40の両ヒータをオ
フしにて遠心送風機36のみを作動させれば、配線基板
1の冷却を行うことができる。
By the way, in the reflow soldering apparatus of this embodiment, the heater 39 for heating the atmosphere is turned off, the operation of the centrifugal blower 36 is stopped, and the infrared heater 4 is operated.
When only 0 is operated, the infrared heating type reflow soldering device controls the surface temperature of the infrared heater 40 to be constant. On the contrary, when the infrared heater 40 is turned off, the hot air heating type reflow soldering device is obtained. Further, the wiring board 1 can be cooled by turning off both the heater 39 for heating the atmosphere and the infrared heater 40 and operating only the centrifugal blower 36.

【0050】さらに、熱風加熱を主として赤外線加熱を
補助的に用いることは勿論のこと、赤外線加熱を主とし
て熱風加熱を補助的に用いることも可能であり、制御範
囲が広く被加熱物(配線基板1等)に対する適応性に優
れた加熱プロセスを形成することができる。
Furthermore, it is possible not only to use hot air heating mainly for infrared heating as an auxiliary but also to use infrared heating mainly for hot air heating as an auxiliary, so that the object to be heated (wiring board 1 has a wide control range). It is possible to form a heating process having excellent adaptability to ().

【0051】以上のように、配線基板1の種類すなわち
部品の種類の搭載量、一方の面にのみ搭載されているの
か、両方の面に搭載されているのか、各搭載部品の熱伝
導度や赤外線吸収率の相違等を考慮して、熱風による伝
熱量の大きさおよび赤外線による伝熱量の大きさ、そし
てそれら伝熱量の比を最適に調節することが可能とな
り、配線基板1を均一にしかも目的とするプロファイル
で加熱することができる。
As described above, the mounting amount of the type of the wiring board 1, that is, the type of component, whether it is mounted on only one surface or both surfaces, the thermal conductivity of each mounted component, In consideration of differences in infrared absorption rate, it becomes possible to optimally adjust the amount of heat transfer by hot air and the amount of heat transfer by infrared rays, and the ratio of these heat transfer amounts, so that the wiring board 1 is made uniform and It can be heated with the desired profile.

【0052】なお、モータ38と遠心送風機36の間
に、例えばプーリやベルト等から成る加減速機構を設
け、この加減速比を調節することで送風量を調節するよ
うに構成してもよい。
It should be noted that an acceleration / deceleration mechanism composed of, for example, a pulley or a belt may be provided between the motor 38 and the centrifugal blower 36, and the amount of air blown may be adjusted by adjusting the acceleration / deceleration ratio.

【0053】また、雰囲気循環路34にその開口量が調
節可能なオリフィス機構を設け、この開口量を調節する
ことで送風量を調節するように構成しても良い。
Further, the atmosphere circulation passage 34 may be provided with an orifice mechanism whose opening amount can be adjusted, and the blowing amount can be adjusted by adjusting the opening amount.

【0054】さらに、風速センサを雰囲気循環路34に
設け、このセンサから得られる風速信号に基づいて遠心
送風機36の回転速度あるいは加減速機構の加減速比,
可変オリフィス機構の開口量を調節し所望の値に制御す
る構成とすることもできる。
Further, a wind speed sensor is provided in the atmosphere circulation path 34, and based on the wind speed signal obtained from this sensor, the rotation speed of the centrifugal blower 36 or the acceleration / deceleration ratio of the acceleration / deceleration mechanism,
It is also possible to adjust the opening amount of the variable orifice mechanism to control it to a desired value.

【0055】なお、遠心送風機36の送風量の調節・制
御を行なう目的は、配線基板1の表面における熱風速度
を調節し制御することにある。
The purpose of adjusting / controlling the air flow rate of the centrifugal fan 36 is to adjust and control the hot air velocity on the surface of the wiring board 1.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば各請求項
に対応して次のような効果がある。
As described above, according to the present invention, there are the following effects corresponding to each claim.

【0057】本発明にかかる請求項1記載の発明は、加
熱炉内の雰囲気を雰囲気循環手段で循環させ、この循環
する雰囲気を雰囲気加熱用ヒータで加熱して雰囲気を熱
風とし、この熱風と、赤外線ヒータから発生する赤外線
とによって配線基板を加熱し、配線基板に吹き当る熱風
温度または雰囲気循環手段による送風量の少なくとも一
方に基づいて対流伝熱量を制御し、また、赤外線ヒータ
の表面温度に基づいて輻射伝熱量を制御するとともに、
雰囲気循環手段の送風量と配線基板に吹き当る熱風温度
と赤外線ヒータの表面温度とを互いに独立して制御する
ので、熱風による配線基板への伝熱量と赤外線による配
線基板への伝熱量とを独立して制御・調節することがで
きる。すなわち、両伝熱量の大きさとその比を配線基板
の種類に合わせて正確かつ容易に設定することができ
る。
According to the first aspect of the present invention, the atmosphere in the heating furnace is circulated by the atmosphere circulation means, and the circulated atmosphere is heated by the heater for heating the atmosphere to make the atmosphere hot air. The wiring board is heated by the infrared rays generated from the infrared heater, and the convective heat transfer amount is controlled based on at least one of the temperature of the hot air blown onto the wiring board and the amount of air blown by the atmosphere circulation means, and based on the surface temperature of the infrared heater. Control the amount of radiant heat transfer
Since the amount of air blown by the atmosphere circulation means, the temperature of the hot air blown on the wiring board, and the surface temperature of the infrared heater are controlled independently of each other, the amount of heat transfer to the wiring board by hot air and the amount of heat transfer to the wiring board by infrared rays are independent. Can be controlled and adjusted. That is, the magnitudes and ratios of the two heat transfer amounts can be set accurately and easily according to the type of the wiring board.

【0058】したがって、配線基板に搭載された個々の
部品を均一に昇温させつつ目的とする加熱プロファイル
を得ることが可能となり、均一加熱性と加熱制御性に優
れたリフローはんだ付けプロセスを実現することができ
る。
Therefore, it becomes possible to obtain the desired heating profile while uniformly heating the individual components mounted on the wiring board, and to realize the reflow soldering process excellent in uniform heating property and heating controllability. be able to.

【0059】また、請求項2記載の発明は、熱風温度測
定用センサの検出値を参照して雰囲気加熱用ヒータへの
印加電力を制御し、配線基板に吹き当る熱風温度を所望
する一定の温度に制御するとともに、赤外線ヒータの表
面温度測定用センサの検出値を参照して赤外線ヒータへ
の印加電力を制御し、赤外線ヒータの表面温度を所望す
る一定の値に制御するので、配線基板の有無および雰囲
気温度や風量とは無関係に赤外線ヒータの表面温度を一
定の値に制御し、赤外線による配線基板への伝熱量を一
定値にすることができる。また逆に、赤外線ヒータの表
面温度が一定であるので、該赤外線ヒータが雰囲気温度
へ与える外乱要因がなくなり、雰囲気温度すなわち配線
基板に吹き当たる熱風の温度が極めて安定化する。
Further, the invention according to claim 2 controls the electric power applied to the heater for heating the atmosphere by referring to the detected value of the sensor for measuring the temperature of hot air, so that the temperature of the hot air blown onto the wiring board is a desired constant temperature. In addition to controlling the surface temperature of the infrared heater, the power applied to the infrared heater is controlled by referring to the detection value of the sensor for measuring the surface temperature of the infrared heater, and the surface temperature of the infrared heater is controlled to a desired constant value. Also, the surface temperature of the infrared heater can be controlled to a constant value irrespective of the atmospheric temperature and the air flow rate, and the amount of heat transferred to the wiring board by infrared rays can be controlled to a constant value. On the contrary, since the surface temperature of the infrared heater is constant, there is no disturbance factor that the infrared heater gives to the ambient temperature, and the ambient temperature, that is, the temperature of the hot air blown on the wiring board is extremely stabilized.

【0060】したがって、配線基板への熱風による伝熱
量と赤外線による伝熱量とを極めて正確かつ容易で安定
に制御・調節するこができるようになる。その結果、配
線基板に搭載された個々の部品を精度良く均一に昇温さ
せつつ目的とする加熱プロファイルを得ることが可能と
なり、加熱の均一性と加熱プロファイルを微細にしかも
安定に再現性よく調節することができるリフローはんだ
付けプロセスを実現することができる。
Therefore, the amount of heat transfer to the wiring board by the hot air and the amount of heat transfer by the infrared rays can be controlled and adjusted extremely accurately, easily and stably. As a result, it is possible to obtain the desired heating profile while accurately and uniformly raising the temperature of each component mounted on the wiring board. The heating uniformity and heating profile can be adjusted finely and stably with good reproducibility. A reflow soldering process that can be performed can be realized.

【0061】また、請求項3記載の発明は、加熱炉内を
仕切り部材で仕切って形成された雰囲気循環路と、この
雰囲気循環路内の雰囲気を循環せしめる雰囲気循環手段
と、また、雰囲気循環路を横断して配線基板を搬送する
搬送コンベアと、この搬送コンベアで搬送される配線基
板の少なくとも一方の面の近傍に雰囲気の循環を可能に
配設した赤外線ヒータと、また、配線基板から見て前記
仕切り部材の裏側に相当する雰囲気還流路に配設した雰
囲気加熱用ヒータと、一方、赤外線ヒータの表面温度を
検出する表面温度測定用センサと、また、配線基板に循
環する雰囲気が吹き当る面側でその近傍位置に設けら
れ、雰囲気の熱風温度を検出する雰囲気温度測定用セン
サと、他方、赤外線ヒータの表面温度を設定する指示入
力部と、赤外線ヒータに供給される電力を調節する電力
制御部と、指示入力部の指示値と赤外線ヒータの表面温
度検出センサの検出値とを比較して両値が一致するよう
に前記電力制御部を制御する温度制御部と、雰囲気温度
を設定する指示入力部と、雰囲気加熱用ヒータに供給さ
れる電力を調節する雰囲気加熱用ヒータの電力制御部
と、指示入力部の指示値と熱風温度検出センサの検出値
とを比較して両値が一致するように雰囲気加熱用ヒータ
に供給される電力を調節する電力制御部を制御する温度
制御部と、を備えたので、同じ炉体内の同じ雰囲気中に
おいて熱風温度と赤外線ヒータ表面温度とを独立して調
節・制御することが可能であり、リフローはんだ付け装
置の負荷すなわち配線基板の有無や搬送タクトの変化等
に対しても、熱風による配線基板への伝熱量と赤外線に
よる配線基板への伝熱量を安定に保持できるとともに、
それらを独立に正確・容易に制御・調節することができ
る。
Further, according to the invention of claim 3, an atmosphere circulation passage formed by partitioning the inside of the heating furnace with a partition member, an atmosphere circulation means for circulating the atmosphere in this atmosphere circulation passage, and an atmosphere circulation passage. A transport conveyor that transports the wiring board across the wiring board, an infrared heater arranged to circulate the atmosphere in the vicinity of at least one surface of the wiring board transported by the transport conveyor, and also seen from the wiring board. An atmosphere heating heater arranged in an atmosphere circulation path corresponding to the back side of the partition member, a surface temperature measuring sensor for detecting the surface temperature of the infrared heater, and a surface on which the circulating atmosphere blows against the wiring board. On the other hand, in the vicinity thereof, an atmosphere temperature measuring sensor for detecting the hot air temperature of the atmosphere, on the other hand, an instruction input unit for setting the surface temperature of the infrared heater, and an infrared heater. Power control unit that adjusts the power supplied to the power control unit, and the temperature that controls the power control unit so that the instruction value of the instruction input unit and the detection value of the surface temperature detection sensor of the infrared heater are compared and both values match. A control unit, an instruction input unit that sets the ambient temperature, an electric power control unit of the atmosphere heating heater that adjusts the power supplied to the atmosphere heating heater, an instruction value of the instruction input unit and a detection value of the hot air temperature detection sensor And a temperature control unit that controls a power control unit that adjusts the electric power supplied to the heater for heating the atmosphere so that the two values match, so that the hot air temperature in the same atmosphere in the same furnace And the surface temperature of the infrared heater can be adjusted and controlled independently, and even if the load of the reflow soldering device, that is, the presence or absence of the wiring board or the change of the transport tact, is transmitted to the wiring board by hot air. It is possible to stably hold the amount of heat transferred to the quantity and infrared by the wiring board,
They can be accurately and easily controlled and adjusted independently.

【0062】したがって、配線基板の構成状態(両面、
片面、搭載部品の種類、搭載部品数等)に対応して、配
線基板の各部を精度良くしかも安定に均一加熱すること
ができる。また、加熱プロファイルの変更に対する対応
性も良好となる。さらに、予備加熱工程における昇温部
と均熱部そしてリフロー工程の各部において熱風による
伝熱量と赤外線による伝熱量そしてそれらの比を最適に
調節することが可能となる。
Therefore, the wiring board structure state (both sides,
According to one side, type of mounted components, number of mounted components, etc.), each part of the wiring board can be uniformly heated with high precision and stability. Also, the adaptability to the change of the heating profile is improved. Further, it becomes possible to optimally adjust the amount of heat transfer by hot air and the amount of heat transfer by infrared rays and their ratio in each of the temperature raising part and soaking part in the preheating step and each part of the reflow step.

【0063】その結果、配線基板の各部を極めて均一に
しかも再現性の高いプロファイルで加熱することができ
るリフローはんだ付け装置が実現し、高品質の配線基板
製造が可能となる。
As a result, a reflow soldering apparatus capable of heating each part of the wiring board extremely uniformly and with a highly reproducible profile is realized, and a high quality wiring board can be manufactured.

【0064】また、請求項4記載の発明は、雰囲気循環
手段は、送風量が可変に構成されたので、前記請求項3
の効果に加えて熱風の送風量、すなわち配線基板におけ
る熱風速度も個別に調節・制御することが可能となるの
で、熱風による伝熱量の調節範囲をさらに広くできると
ともに、赤外線による伝熱量との比の調節範囲もさらに
広くすることができる。
In the invention according to claim 4, the atmosphere circulation means is constructed so that the amount of air blown is variable.
In addition to the above effect, it is possible to individually adjust and control the amount of hot air blown, that is, the speed of hot air on the wiring board. The adjustment range of can be further widened.

【0065】その結果、配線基板の構成状態に対する対
応性が一層向上する。
As a result, the adaptability to the constitutional state of the wiring board is further improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例を示す側断面図である。FIG. 1 is a side sectional view showing an embodiment of the present invention.

【図2】図1のI−I線による断面図である。2 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.

【図3】ヒータ電力制御系を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing a heater power control system.

【図4】従来の赤外線加熱型リフローはんだ付け装置を
示す側断面図である。
FIG. 4 is a side sectional view showing a conventional infrared heating type reflow soldering device.

【図5】従来の熱風加熱型リフローはんだ付け装置を示
す側断面図である。
FIG. 5 is a side sectional view showing a conventional hot-air heating type reflow soldering device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 配線基板 21 加熱炉 22 昇温部 23 均熱部 24 予熱部 25 リフロー部 26 炉体 27 搬送コンベア 31 ラビリンス部 32 ラビリンス部 33 案内板 34 雰囲気循環路 36 遠心送風機 39 雰囲気加熱用ヒータ 40 赤外線ヒータ 42 雰囲気温度測定用センサ 43 表面温度測定用センサ 52 電力制御部 53 電力制御部 54 温度制御部 55 温度制御部 56 指示入力部 57 指示入力部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wiring board 21 Heating furnace 22 Temperature raising part 23 Soaking part 24 Preheating part 25 Reflow part 26 Furnace body 27 Transfer conveyor 31 Labyrinth part 32 Labyrinth part 33 Guide plate 34 Atmosphere circulation path 36 Centrifugal blower 39 Atmosphere heating heater 40 Infrared heater 42 atmosphere temperature measurement sensor 43 surface temperature measurement sensor 52 power control section 53 power control section 54 temperature control section 55 temperature control section 56 instruction input section 57 instruction input section

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加熱炉内で搬送される配線基板を熱風と
熱線で加熱するリフローはんだ付け方法であって、 前記加熱炉内の雰囲気を雰囲気循環手段で循環させ、こ
の循環する雰囲気を雰囲気加熱用ヒータで加熱して前記
雰囲気を熱風とし、この熱風と、赤外線ヒータから発生
する赤外線とによって前記配線基板を加熱し、 前記配線基板に吹き当る熱風温度または前記雰囲気循環
手段による送風量の少なくとも一方に基づいて対流伝熱
量を制御し、また、赤外線ヒータの表面温度に基づいて
輻射伝熱量を制御するとともに、前記雰囲気循環手段の
送風量と前記配線基板に吹き当る熱風温度と前記赤外線
ヒータの表面温度とを互いに独立して制御する、ことを
特徴とするリフローはんだ付け方法。
1. A reflow soldering method for heating a wiring board transported in a heating furnace with hot air and hot wires, wherein the atmosphere in the heating furnace is circulated by an atmosphere circulation means, and the circulating atmosphere is heated. And heating the wiring board with infrared rays generated from an infrared heater, and at least one of the hot air temperature blown onto the wiring board or the amount of air blown by the atmosphere circulating means. Control the amount of convective heat transfer based on the surface temperature of the infrared heater, and control the amount of radiant heat transfer based on the surface temperature of the infrared heater, the air flow rate of the atmosphere circulation means, the hot air temperature blown on the wiring board, and the surface of the infrared heater. A reflow soldering method characterized in that temperature and temperature are controlled independently of each other.
【請求項2】 熱風温度測定用センサの検出値を参照し
て雰囲気加熱用ヒータへの印加電力を制御し、配線基板
に吹き当る熱風温度を所望する一定の温度に制御すると
ともに、赤外線ヒータの表面温度測定用センサの検出値
を参照して前記赤外線ヒータへの印加電力を制御し、前
記赤外線ヒータの表面温度を所望する一定の値に制御す
る、ことを特徴とする請求項1記載のリフローはんだ付
け方法。
2. The power applied to the atmosphere heating heater is controlled by referring to the detection value of the hot air temperature measuring sensor to control the temperature of the hot air blown on the wiring board to a desired constant temperature, and the infrared heater 2. The reflow process according to claim 1, wherein the power applied to the infrared heater is controlled with reference to the detection value of the surface temperature measuring sensor to control the surface temperature of the infrared heater to a desired constant value. Soldering method.
【請求項3】 加熱炉内を仕切り部材で仕切って形成さ
れた雰囲気循環路と、この雰囲気循環路内の雰囲気を循
環せしめる雰囲気循環手段と、また、前記雰囲気循環路
を横断して配線基板を搬送する搬送コンベアと、 この搬送コンベアで搬送される前記配線基板の少なくと
も一方の面の近傍に前記雰囲気の循環を可能に配設した
赤外線ヒータと、また、前記配線基板から見て前記仕切
り部材の裏側に相当する前記雰囲気還流路に配設した雰
囲気加熱用ヒータと、 一方、前記赤外線ヒータの表面温度を検出する表面温度
測定用センサと、また、前記配線基板に循環する雰囲気
が吹き当る面側でその近傍位置に設けられ、前記雰囲気
の熱風温度を検出する雰囲気温度測定用センサと、 他方、前記赤外線ヒータの表面温度を設定する指示入力
部と、前記赤外線ヒータに供給される電力を調節する電
力制御部と、前記指示入力部の指示値と前記赤外線ヒー
タの表面温度検出センサの検出値とを比較して両値が一
致するように前記電力制御部を制御する温度制御部と、 前記雰囲気温度を設定する指示入力部と、前記雰囲気加
熱用ヒータに供給される電力を調節する前記雰囲気加熱
用ヒータの電力制御部と、前記指示入力部の指示値と前
記熱風温度検出センサの検出値とを比較して両値が一致
するように前記雰囲気加熱用ヒータに供給される電力を
調節する電力制御部を制御する温度制御部と、を備えた
ことを特徴とするリフローはんだ付け装置。
3. An atmosphere circulation passage formed by partitioning the inside of the heating furnace with a partition member, an atmosphere circulation means for circulating the atmosphere in this atmosphere circulation passage, and a wiring board across the atmosphere circulation passage. A transport conveyor for transporting, an infrared heater arranged to allow circulation of the atmosphere in the vicinity of at least one surface of the wiring board transported by the transport conveyor, and the partition member of the partition member when viewed from the wiring board. A heater for atmosphere heating arranged in the atmosphere reflux path corresponding to the back side, a sensor for measuring surface temperature for detecting the surface temperature of the infrared heater, and a surface side on which the circulating atmosphere blows against the wiring board And an ambient temperature measuring sensor that is provided in the vicinity thereof to detect the hot air temperature of the atmosphere, and an instruction input unit that sets the surface temperature of the infrared heater, A power control unit that adjusts the power supplied to the infrared heater, compares the instruction value of the instruction input unit with the detection value of the surface temperature detection sensor of the infrared heater, and controls the power so that both values match. Temperature control unit for controlling the temperature of the atmosphere, an instruction input unit for setting the atmosphere temperature, a power control unit for the atmosphere heating heater for adjusting the power supplied to the atmosphere heating heater, and an instruction for the instruction input unit A temperature control unit that controls a power control unit that adjusts the electric power supplied to the atmosphere heating heater so that the values are compared with the values detected by the hot air temperature detection sensor so that the two values match. Reflow soldering equipment characterized by.
【請求項4】 雰囲気循環手段は、送風量が可変に構成
されたことを特徴とする請求項3記載のリフローはんだ
付け装置。
4. The reflow soldering device according to claim 3, wherein the atmosphere circulation means is configured so that the air flow rate is variable.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008249246A (en) * 2007-03-30 2008-10-16 Koyo Thermo System Kk Hot air circulation-near infrared ray heating combination-type continuous kiln
DE102008019055A1 (en) * 2008-04-15 2009-10-22 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Reflow soldering furnace and method for reflow soldering
JP2011020168A (en) * 2009-07-21 2011-02-03 Yokota Technica:Kk Reflow soldering method
EP2949415A4 (en) * 2013-01-24 2016-10-12 Origin Electric Heat-bonding device and heat-bonded-article manufacturing method
JP2018073902A (en) * 2016-10-26 2018-05-10 株式会社タムラ製作所 Reflow device

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