JPH08236919A - プリント基板のイナートガスはんだリフロー装置 - Google Patents

プリント基板のイナートガスはんだリフロー装置

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JPH08236919A
JPH08236919A JP5812295A JP5812295A JPH08236919A JP H08236919 A JPH08236919 A JP H08236919A JP 5812295 A JP5812295 A JP 5812295A JP 5812295 A JP5812295 A JP 5812295A JP H08236919 A JPH08236919 A JP H08236919A
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JP
Japan
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printed circuit
inert gas
circuit board
housing
carry
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Pending
Application number
JP5812295A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazu Shimizu
和 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NARUKO DENKI SEISAKUSHO KK
NETSU DENSHI KOGYO KK
NIPPON PROTYPE CO
Nippon Bunka Seiko Co Ltd
Original Assignee
NARUKO DENKI SEISAKUSHO KK
NETSU DENSHI KOGYO KK
NIPPON PROTYPE CO
Nippon Bunka Seiko Co Ltd
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Publication date
Application filed by NARUKO DENKI SEISAKUSHO KK, NETSU DENSHI KOGYO KK, NIPPON PROTYPE CO, Nippon Bunka Seiko Co Ltd filed Critical NARUKO DENKI SEISAKUSHO KK
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Publication of JPH08236919A publication Critical patent/JPH08236919A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494Heating methods for reflowing of solder

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【構成】ハウジング1内にプリント基板Pの定置部2を
設定し、定置部2を挟んで上方及び下方にヒーター3、
4を定置部2に向って上下調節移動自在に備え、定置部
2と各ヒーター3、4間の距離を調整し、定置部2にセ
ットしたプリント基板Pの加熱温度を調整するように設
け、ハウジング1のプリント基板Pの搬入口5と搬出口
6に開閉手段8、9を備え、ハウジング1内にN2 ガス
等のイナートガスを充填したプリント基板のイナートガ
スはんだリフロー装置A。 【効果】プリント基板の加熱処理を基板とヒーター間の
距離を自在に調節することによって行うようにしたの
で、装置を極めて小形化し得ると共に、プリント基板の
予熱からはんだ溶着までの温度プロファイルを極めて自
由に設定し得て、特に、上記プリント基板の加熱はんだ
付け処理をN2 ガス等のイナートガスを充填した気密構
成のハウジング内で行うので、酸化のない、より高精度
のはんだ付けを行い得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】プリント回路の所定位置にはんだ
ペーストを塗着し、該位置にチップ等をマウントしたプ
リント基板をはんだリフロー装置に入れて、イナートガ
ス雰囲気中で加熱処理して、チップ等のはんだ付けを行
うようにした、プリント基板のイナートガスはんだリフ
ロー装置に係る。
【0002】
【従来技術】プリント基板のプリント回路上にチップそ
の他の電子部品(以下、単にチップ等と記す)を実装搭
載(はんだ付け)する工程において、プリント基板の所
定位置に予じめはんだペーストを塗着しておき、該位置
にチップマウント装置等でチップ等をマウントし(以
下、ここまでの工程済みのプリント基板を、単に、プリ
ント基板と記す)、該プリント基板をはんだリフロー装
置で加熱処理してはんだ付け(チップ等を実装搭載)す
ることが一般的に行われている。
【0003】現在使用されているプリント基板のはんだ
リフロー装置は装置中のコンベヤー上を連続搬送されて
くるプリント基板を3面以上の遠赤外線ヒーターと熱風
で加熱するものであり、温度プロファイル(図4)に示
すように、除々に加熱(予熱:プリヒート)し、続いて
はんだ溶融温度まで加熱してはんだ付けするものであ
る。
【0004】上記のように、温度プロファイルの順で加
熱を行う理由は、例えば、予熱を行わずに急激にはんだ
溶融点まで加熱すると、チップの直立現象(マンハッタ
ン現象)やはんだブリッジ等のトラブルが多発して、は
んだ付けの歩留りが極端に低下することによるものであ
る。
【0005】一方、大気中におけるはんだ付け処理はプ
リント基板のパターン及びはんだ等が酸化するため、は
んだホール、はんだブリッジ等のトラブルが発生し、は
んだ付け精度の向上が望めず、はんだ付けの歩留りの低
下等が課題となっているため、特に、近時の高度にファ
インピッチ化したパターンのプリント基板のはんだ付け
処理に対応しにくい状態となってきており、よって、こ
れに対応するために、イナートガス(例、N2 (窒素)
ガス)雰囲気中ではんだ付け処理を行うイナートガスは
んだリフロー装置が提供されつつある。
【0006】また、上記イナートガスはんだリフロー装
置を採用する理由は下記にもある。即ち、現在、はんだ
付け済みのプリント基板はフラックス残渣(スラッジ)
等を洗浄除去するためにフロン系洗剤を使用している
が、フロン撤廃の方向の中で公害問題の一となってい
る。そこでイナートガス雰囲気中ではんだ付け処理を行
うと、はんが付け精度が向上するばかりでなく、酸化に
よるフラックス残渣等の発生が減少するため、フロン系
洗剤の消費量を減少し得る公害減少の効用もあって推奨
されているものである。
【0007】
【従来技術の課題】然るところ、上記従来のイナートガ
スはんだリフロー装置aは、図3に示すように、プリン
ト基板Pをハウジング101内のコンベヤー102で搬
送する過程でヒーター103a、103b、103c、
103dで加熱して予熱からはんだ溶融着処理までを行
う構成であって、謂わば温度プロファイルの加熱時間を
コンベヤー102の走行速度と走行距離に置き換えた構
成であるため、当然、装置が大形(図示例、縦1000mm、
横3500〜4000mm、高さ1250mm)となり、広い設置スペー
スを要し、価格も高くなる点が課題であり、
【0008】特にイナートガス(例、N2 ガス)を使用
するはんだリフロー装置の場合は、装置つまりハウジン
グ101が大形大容積となるため大量のイナートガスを
必要とし、その上、コンベヤー102による連続送給方
式であるため、プリント基板Pの搬入口104、搬出口
105を前、後工程と連続させる必要があって、常時開
放された搬入口、搬出口のある構造は避けられず、そこ
からイナートガスが常時漏出するため、ハウジング内の
イナートガス濃度(濃度の高い方がはんだ仕上りに良
い)を一定に保つためにイナートガスを連続的に補給せ
ねばならず、イナートガスの消費量が大となって、ラン
ニングコストアップが課題となっていたものである。
【0009】
【本発明の目的】そこで、本発明は上記従来の課題を解
決すべく、下記の目的を持って行ったものである。
【0010】はんだリフロー装置を小形化して、設置ス
ペースを縮小し、装置価格を下げること。
【0011】装置の小形化によって、イナートガス(N
2 ガス)の使用量、消費量を減少し、ガスの費用及びガ
ス消費のランニングコストを下げること。
【0012】装置を小形化し、イナートガスの消費量を
減少するために、搬入、搬出口を開放した極めて横長な
コンベヤー方式の装置をやめて、定位置操作のため装置
を小形化でき、また搬入、搬出口を1時的に閉鎖して外
気と遮断できるバッチ方式の装置を提供すること。
【0013】バッチ方式の装置であっても、温度プロフ
ァイルを満足させるプリント基板の加熱調整手段を提供
すること。
【0014】
【課題を解決する手段】本発明は上記の従来の課題を下
記の手段で解決して、上記の目的を達成したものであ
る。
【0015】即ち、本発明は、ハウジング内にプリント
基板の定置部を設定し、該定置部を挟んでその上方及び
下方にヒーターを定置部に向って上下調節移動自在に備
えて、定置部と各ヒーター間の距離を調整することによ
って、定置部のプリント基板の加熱温度を自在に調整す
るように設け、
【0016】ハウジングのプリント基板の搬入口と搬出
口にシャッターその他の開閉手段を備え、
【0017】また、ハウジング内にN2 ガス等のイナー
トガスを充填するようにした、プリント基板のイナート
ガスはんだリフロー装置によって課題を可決したもので
ある。
【0018】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面(図1、図2)
につき説明すると、
【0019】ハウジング1(縦1000mm、横700mm 、高さ
1400mm)内の略中央にプリント基板Pの定置部2を設定
し、該定置部2を挟んでその上方及び下方にヒーター
3、4を定置部2に向って上下調節移動自在に備えて、
定置部2と各ヒーター3、4間の距離を調整することに
よって、定置部2にセットしたプリント基板Pの加熱温
度を自在に調整するように設け、
【0020】ハウジング1のプリント基板Pの搬入口5
と搬出口6にエアーシリンダー7で上下するシャッター
8a、9aその他の開閉手段8、9を備え、該開閉手段
8、9は必要に応じて1次シャッター8a、9a、2次
シャッター8b、9bのように2重に設け、
【0021】また、ハウジング1内にN2 ガス等のイナ
ートガスを充填して、プリント基板のイナートガスはん
だリフロー装置Aを設けたものである。
【0022】上記装置の各部をより具体的に説明する
と、定置部2は、コンベヤー2a、テーブル、その他ハ
ウジング1内においてプリント基板Pを定位置2に設置
するものに設定し、該定置部2にプリント基板Pをコン
ベヤーその他の搬入手段10で搬入口5から搬入して設
置し、はんだ済みのプリント基板Pをコンベヤーその他
の搬出手段11で搬出口6から選出するように設ける。
【0023】ヒーター3、4は平面状の発熱面を備えた
ものであり、その発熱温度は一定、若しくは電圧その他
の電気的操作等で発熱温度を高低調整できるものを使用
し、該ヒーター3、4の定置部2に対する上下調節移動
は、コンピューターのコントロールで夫々垂直上下方向
に調節移動する手段であれば任意であり、例えば、各ヒ
ーター3、4のホルダー12、13を垂直設置したガイ
ドシャフト14及びねじ軸15、16に上下摺動自在及
び上下螺進退自在に架設し、各ねじ軸15、16をコン
ピューターでコントロールするモーター20、21で夫
々回転して、ホルダー12、13及びヒーター3、4を
上下調節移動するように設ける。
【0024】ハウジング1はプリント基板Pの搬入口
5、搬出口6、及びイナートガスの供給手段17の例え
ばパイプ18部分を除き、気密に構成する。
【0025】イナートガス(例、N2 (窒素)ガス)の
供給手段17はハウジング1とガスの供給源例えばガス
ボンベを接続するパイプ18、及びハウジングに備えた
ファン19等からなるものの他、ハウジングにイナート
ガスを調整供給する手段であれば任意である。
【0026】
【作用】ハウジング1内にイナートガスの供給手段17
(例、ファン19を回転)でガスを充填し、また、開閉
手段8、9(例、シャッター8a、9a)の開閉のため
に外部に漏出したガスを自動的に調整補充して、ハウジ
ング1内を常時設定濃度(設定PPM)に保持するよう
にし、
【0027】プリント基板Pをコンベヤー等の搬入手段
10で搬入口5からハウジング1内に搬入し、コンベヤ
ー2aで定置部2に位置せしめた状態で上下のヒーター
3、4で加熱する。
【0028】ヒーター3、4の発熱温度が一定であれ
ば、プリント基板Pとヒーター3、4間の距離が大であ
れば加熱温度は低く、小であれば加熱温度は高い。
【0029】ヒーター3、4と定置部2のプリント基板
Pとの距離調整はヒーター3、4を上下移動して行う
が、該上下移動はモーター20、21(例、ステッピン
グモーター)を回軸してねじ軸15、16を夫々回転
し、シャッター3、4のホルダー12、13をガイドシ
ャフト14に沿って上下動して行う。
【0030】ヒーター3、4によるプリント基板Pの加
熱は、例えば図4の温度プロファイルのように行う。よ
って、設定時間の予熱(各種溶剤揮発、フラックス液状
化)はヒーター3、4とプリント基板Pの両者間の距離
を大に取って低い温度で行い、
【0031】続いて、設定時間毎にヒーター3、4を一
定距離づつ動かして、或は、断続的、連続的に徐々に両
者間の距離を縮小するなどにより、温度プロファイルに
従った加熱調整を行い、
【0032】最終的には加熱温度をはんだが溶融するま
で高めて、はんだ付けを行い、ついで、両者間の距離を
大にして冷却処理に入る。
【0033】上記作用はヒーターの発熱温度が一定の場
合であるが、ヒーターの発熱温度を電気的調整その他で
変化できるものを使用した場合には、一層精密で変化に
富んだ温度調整を行い得る。
【0034】はんだ付け済みのプリント基板Pはコンベ
ヤー2aで定置部から搬出口6へ搬送し、搬出手段11
のコンベヤーで次工程等へ搬送するものである。
【0035】
【効果】従来のコンベヤーで連続搬送する過程でプリン
ト基板の加熱処理を行いはんだ付けする方式と異なり,
定位置でプリント基板の加熱処理を行いはんだ付けする
バッチ方式の装置とし、プリント基板の加熱処理手段と
して、該基板とヒーター間の距離を自在に調節すること
によって行うようにしたので、装置を極めて小形化し得
ると共に、プリント基板の予熱からはんだ溶着までの温
度プロファイルを極めて自由に設定し得て、その結果、
高精度のはんだ付けを行い得る。
【0036】特に、上記プリント基板の加熱はんだ付け
処理をN2 ガス等のイナートガスを充填した気密構成の
ハウジング内で行うようにしたので、酸化のない、より
高精度のはんだ付けを行い得る。
【0037】ヒーターとして一定発熱温度のものの他、
発熱温度を自在に調整できるものを使用することによっ
て、より以上高精度の加熱温度調節が可能となり、よっ
て、理想的な温度プロファイルを設定して、それを確実
に実施し得る。
【0038】バッチ方式としたため、装置即ちハウジン
グを小形化できて、設置スペースを格段に小さくし得る
と共に、イナートガスの充填量を格段に少量化し得る。
また、装置の価格を格段に安くし得る。
【0039】ハウジングをシャッター等の開閉手段で完
全に外気と遮断できる気密構成としたため、ハウジング
内のイナートガスの濃度を常時設定値に保ち得て、酸化
のない高精度のはんだ付けを行い得ると共に、イナート
ガスの補充消費量を減少してランニングコストを減少し
得る。
【0040】上記のようにイナートガス雰囲気中で酸化
のない高精度のはんだ付けを行い得るため、はんだ済み
プリント基板にフラックス残渣等の汚れが少なく、よっ
て、フロン系洗剤の使用量が少なくてすみ、公害減少に
も寄与し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例装置の構成概略を示す縦断正面
図。
【図2】縦断側面図。
【図3】従来装置の構成概略を示す正面透視図、及び側
面図。
【図4】温度プロファイルの図。
【符号の説明】
A 本発明装置 P プリント基板 1 ハウジング 2 定置部 2a コンベヤー 3 ヒーター 4 ヒーター 5 搬入口 6 搬出口 7 エアーシリンダ 8 開閉手段 8a、8b シャッター 9 開閉手段 9a、9b シャッター 10 搬入手段 11 搬出手段 12 ホルダー 13 ホルダー 14 ガイドシャフト 15 ねじ軸 16 ねじ軸 17 供給手段 18 パイプ 19 ファン 20 モーター 21 モーター a 従来装置 101 ハウジング 102 コンベヤー 103a、10b、103c、103d ヒーター 104 搬入口 105 搬出口

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハウジング内にプリント基板の定置部を設
    定し、該定置部を挟んでその上方及び下方にヒーター
    を、定置部に向って上下調節移動自在に備えて、定置部
    と各ヒーター間の距離を調整することによって、定置部
    のプリント基板の加熱温度を自在に調整するように設
    け、 ハウジングのプリント基板の搬入口と搬出口にシャッタ
    ーその他の開閉手段を備え、 また、ハウジング内にN2 ガス等のイナートガスを充填
    するようにした、 プリント基板のイナートガスはんだリフロー装置。
  2. 【請求項2】定置部は、コンベヤー、テーブル、その他
    ハウジング内においてプリント基板を定位置に設置する
    ものに設定し、該定置部にプリント基板をコンベヤーそ
    の他の搬入手段で搬入口から搬入設置し、はんだ済みプ
    リント基板をコンベヤーその他の搬出手段で搬出口から
    選出するように設けたものである、 請求項1のプリント基板のイナートガスはんだリフロー
    装置。
  3. 【請求項3】ヒーターは平面状の発熱面を備えたもので
    あり、その発熱温度は一定、若しくは発熱温度を高低調
    整できるものであり、該ヒーターの定置部に対する上下
    調節移動は、コンピューターのコントロールで夫々垂直
    上下方向に調節移動する手段であれば任意であり、例え
    ば、各ヒーターのホルダーを垂直設置したガイドシャフ
    ト及びねじ軸に上下摺動自在及び上下螺進退自在に架設
    し、ねじ軸をコンピューターでコントロールするモータ
    ーで回転して、ホルダー及びヒーターを上下調節移動す
    るように設けたものである、 請求項1のプリント基板のイナートガスはんだリフロー
    装置。
  4. 【請求項4】ハウジングはプリント基板の搬入口、搬出
    口、及びイナートガスの供給手段の部分を除き、気密に
    構成したものである、 請求項1のプリント基板のイナートガスはんだリフロー
    装置。
  5. 【請求項5】搬入口、搬出口の開閉手段は、上下動扉式
    のシャッターその他任意であり、必要に応じて搬入口、
    搬出口に1次、2次の2重に開閉手段を備えるようにし
    たものである、 請求項1のプリント基板のイナートガスはんだリフロー
    装置。
  6. 【請求項6】イナートガスの供給手段はハウジングとガ
    スの供給源例えばガスボンベを接続するパイプ、及びハ
    ウジングに備えたファン等からなるものの他、ハウジン
    グにイナートガスを調整供給する手段であれば任意であ
    る、 請求項1のプリント基板のイナートガスはんだリフロー
    装置。
JP5812295A 1995-02-22 1995-02-22 プリント基板のイナートガスはんだリフロー装置 Pending JPH08236919A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10696135B2 (en) 2015-04-22 2020-06-30 Privredno Drustvo za Pruzanje Usluga iz Oblasti Automatike i Programiranja Synchrotek D.o.o. HVAC system of the vehicle passenger compartment with air flow topology alteration

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10696135B2 (en) 2015-04-22 2020-06-30 Privredno Drustvo za Pruzanje Usluga iz Oblasti Automatike i Programiranja Synchrotek D.o.o. HVAC system of the vehicle passenger compartment with air flow topology alteration

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Effective date: 20040316