JPH09314322A - はんだ付装置及びこれを使用するはんだ付方法 - Google Patents
はんだ付装置及びこれを使用するはんだ付方法Info
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- JPH09314322A JPH09314322A JP12757296A JP12757296A JPH09314322A JP H09314322 A JPH09314322 A JP H09314322A JP 12757296 A JP12757296 A JP 12757296A JP 12757296 A JP12757296 A JP 12757296A JP H09314322 A JPH09314322 A JP H09314322A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】フラックスレスはんだ付用の炉を小形にし、窒
素ガスカーテンがなくて水素、窒素ガスの使用量を低下
させ、生産開始時間を短縮する。 【解決手段】開閉可能な上蓋２ａとベース２ｂとからな
る処理槽２の内部に被接合物３のための熱板４を配置す
る。多数の半導体ベアチップなどの被接合物３を黒鉛の
治具３ａの上に載せて熱板４に置く。ベース２ｂに排気
弁６を介して大気に開放する真空ポンプ７を、供給弁９
を介して還元性ガス供給装置１０を接続する。還元性ガ
ス供給装置１０は弁１０ａ及び水素ガスボンベ１０ｂ並
びに弁１０ｃ及び窒素ガスボンベ１０ｄからなる。熱板
４に温度計１１を埋め、処理槽２に圧力計１２を接続す
る。処理槽２の内部を真空排気してから還元性ガスを供
給し、その後に被接合物３を加熱し、はんだ溶融後に被
接合物３を冷却する。
素ガスカーテンがなくて水素、窒素ガスの使用量を低下
させ、生産開始時間を短縮する。 【解決手段】開閉可能な上蓋２ａとベース２ｂとからな
る処理槽２の内部に被接合物３のための熱板４を配置す
る。多数の半導体ベアチップなどの被接合物３を黒鉛の
治具３ａの上に載せて熱板４に置く。ベース２ｂに排気
弁６を介して大気に開放する真空ポンプ７を、供給弁９
を介して還元性ガス供給装置１０を接続する。還元性ガ
ス供給装置１０は弁１０ａ及び水素ガスボンベ１０ｂ並
びに弁１０ｃ及び窒素ガスボンベ１０ｄからなる。熱板
４に温度計１１を埋め、処理槽２に圧力計１２を接続す
る。処理槽２の内部を真空排気してから還元性ガスを供
給し、その後に被接合物３を加熱し、はんだ溶融後に被
接合物３を冷却する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電子部品などを
はんだで電気的に、機械的にはんだ付けするフラックス
レスはんだ付装置及びこれを使用するはんだ付方法に関
する。
はんだで電気的に、機械的にはんだ付けするフラックス
レスはんだ付装置及びこれを使用するはんだ付方法に関
する。
【０００２】
【従来の技術】リード付きの電子部品などは、はんだ濡
れ性を向上させるフラックスを使用してはんだ付けす
る。ベアチップなどのようにフラックスのハロゲン系元
素がチップと反応して有害なときには、水素、窒素の混
合雰囲気を満たしたコンベア形トンネル炉を使用するフ
ラックスレス水素還元炉方式が使用される。フラックス
レス水素還元炉は、出入口を窒素ガスのガスカーテンで
閉じたトンネル炉の内部を還元性ガスで充満させて中央
部にヒータなどの加熱装置を配置する。ヒートシンクで
ある銅板とベアチップとからなる被接合物をはんだと共
に治具に置いてコンベアでトンネル炉内を搬送させる。
れ性を向上させるフラックスを使用してはんだ付けす
る。ベアチップなどのようにフラックスのハロゲン系元
素がチップと反応して有害なときには、水素、窒素の混
合雰囲気を満たしたコンベア形トンネル炉を使用するフ
ラックスレス水素還元炉方式が使用される。フラックス
レス水素還元炉は、出入口を窒素ガスのガスカーテンで
閉じたトンネル炉の内部を還元性ガスで充満させて中央
部にヒータなどの加熱装置を配置する。ヒートシンクで
ある銅板とベアチップとからなる被接合物をはんだと共
に治具に置いてコンベアでトンネル炉内を搬送させる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】コンベア形トンネル炉
の水素還元炉法によるフラックスレスはんだ付法では、
次の問題点が有る。 被接合物を還元しようとする還元性ガスが存在する
トンネル炉内の部位に到達するのに時間がかかるため、
還元用均熱領域を長く取る必要性が有り、トンネル炉の
長さが大きくなり設置面積の増大を招く。
の水素還元炉法によるフラックスレスはんだ付法では、
次の問題点が有る。 被接合物を還元しようとする還元性ガスが存在する
トンネル炉内の部位に到達するのに時間がかかるため、
還元用均熱領域を長く取る必要性が有り、トンネル炉の
長さが大きくなり設置面積の増大を招く。
【０００４】 良好なはんだ接合性を維持するために
トンネル炉内の残留酸素濃度を低下させる必要がある
が、そのために大量の水素、窒素ガスが必要となる。更
に、炉の出入り口は大気に解放されているので、使用時
でも未使用時でも炉心の酸化を防ぐための窒素ガスのガ
スカーテンを流し続ける必要があり、ランニングコスト
が非常に高い。
トンネル炉内の残留酸素濃度を低下させる必要がある
が、そのために大量の水素、窒素ガスが必要となる。更
に、炉の出入り口は大気に解放されているので、使用時
でも未使用時でも炉心の酸化を防ぐための窒素ガスのガ
スカーテンを流し続ける必要があり、ランニングコスト
が非常に高い。
【０００５】 コンベア形トンネル炉が巨大で炉内の
温度やガス雰囲気の安定に時間がかかるために、電源投
入から生産開始までに時間がかかる。 この発明の課題は、炉を小形にし、窒素ガスカーテンが
なくて水素、窒素ガスの使用量を低下させ、生産開始時
間を短縮できるフラックスレスはんだ付装置及びこれを
使用するはんだ付方法を提供することにある。
温度やガス雰囲気の安定に時間がかかるために、電源投
入から生産開始までに時間がかかる。 この発明の課題は、炉を小形にし、窒素ガスカーテンが
なくて水素、窒素ガスの使用量を低下させ、生産開始時
間を短縮できるフラックスレスはんだ付装置及びこれを
使用するはんだ付方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】発明１のはんだ付装置
は、開閉可能で気密な処理槽の内部に、被接合物のため
の置台と加熱装置と真空排気装置と還元性ガス供給装置
とを配置するものである。発明１のはんだ付装置によれ
ば、下記のはんだ付方法が実現でき、炉を小形にし、窒
素ガスカーテンがなくて水素、窒素ガスの使用量を低下
させ、生産開始時間を短縮できる。
は、開閉可能で気密な処理槽の内部に、被接合物のため
の置台と加熱装置と真空排気装置と還元性ガス供給装置
とを配置するものである。発明１のはんだ付装置によれ
ば、下記のはんだ付方法が実現でき、炉を小形にし、窒
素ガスカーテンがなくて水素、窒素ガスの使用量を低下
させ、生産開始時間を短縮できる。
【０００７】発明２のはんだ付装置は、開閉可能で気密
な処理槽の内部に、被接合物のための２個の置台と、１
の置台の近辺の加熱装置と、被接合物を１の置台から他
の置台へ搬送する搬送装置と、処理槽の内部にあって被
接合物と搬送装置とを通過可能に開閉して閉じたときに
ガスの通過可能な断熱仕切板と、真空排気装置と、還元
性ガス供給装置とを配置するものである。
な処理槽の内部に、被接合物のための２個の置台と、１
の置台の近辺の加熱装置と、被接合物を１の置台から他
の置台へ搬送する搬送装置と、処理槽の内部にあって被
接合物と搬送装置とを通過可能に開閉して閉じたときに
ガスの通過可能な断熱仕切板と、真空排気装置と、還元
性ガス供給装置とを配置するものである。
【０００８】発明２のはんだ付装置によれば、下記のは
んだ付方法が実現でき、炉を小形にし、窒素ガスカーテ
ンがなくて水素、窒素ガスの使用量を低下させ、生産開
始時間を短縮できる他に、加熱装置が近辺にある１の置
台では被接合物の加熱が進行し、他の置台では被接合物
の冷却が進行し、被接合物は１の置台から他の置台へ搬
送される。断熱仕切板は両側で加熱と冷却とが進行する
ときに、熱エネルギの損失が少ないし、気密な処理槽は
１個で済む。
んだ付方法が実現でき、炉を小形にし、窒素ガスカーテ
ンがなくて水素、窒素ガスの使用量を低下させ、生産開
始時間を短縮できる他に、加熱装置が近辺にある１の置
台では被接合物の加熱が進行し、他の置台では被接合物
の冷却が進行し、被接合物は１の置台から他の置台へ搬
送される。断熱仕切板は両側で加熱と冷却とが進行する
ときに、熱エネルギの損失が少ないし、気密な処理槽は
１個で済む。
【０００９】発明３のはんだ付方法は、はんだと共に被
接合物を置いた処理槽の内部を、初めに真空排気してか
ら、還元性ガスを供給し、その後に被接合物をはんだの
溶融温度以上に加熱し、はんだの溶融後に被接合物を冷
却するものである。発明３のはんだ付方法によれば、処
理槽の内部は、還元性ガスを供給するときに真空になっ
ているから、到達する残留酸素濃度が極めて低い。ま
た、還元性ガスの無駄な消費がないし空気中の酸素と水
素などの還元性ガスの化学反応が少ない。はんだの溶融
温度以上に加熱するときに被接合物は還元性ガスの雰囲
気に存在するから、はんだと被接合物との表面の酸化膜
が還元性ガスで還元されると共に、はんだは被接合物の
間で溶融する。冷却すれば、はんだ付け接合が完了す
る。
接合物を置いた処理槽の内部を、初めに真空排気してか
ら、還元性ガスを供給し、その後に被接合物をはんだの
溶融温度以上に加熱し、はんだの溶融後に被接合物を冷
却するものである。発明３のはんだ付方法によれば、処
理槽の内部は、還元性ガスを供給するときに真空になっ
ているから、到達する残留酸素濃度が極めて低い。ま
た、還元性ガスの無駄な消費がないし空気中の酸素と水
素などの還元性ガスの化学反応が少ない。はんだの溶融
温度以上に加熱するときに被接合物は還元性ガスの雰囲
気に存在するから、はんだと被接合物との表面の酸化膜
が還元性ガスで還元されると共に、はんだは被接合物の
間で溶融する。冷却すれば、はんだ付け接合が完了す
る。
【００１０】発明４のはんだ付方法は、発明３におい
て、還元性ガスを供給する工程と被接合物をはんだの溶
融温度以上に加熱する工程との間に、はんだと被接合物
との表面の酸化膜を還元性ガスで還元するようなはんだ
溶融温度より低い温度で保つ工程を挿入するものであ
る。発明４によれば、はんだを溶融する前に、これより
低い温度で被接合物は還元性ガスに曝されるので、はん
だと被接合物との表面の酸化膜の還元は充分に進行して
はんだ付が確実であり、はんだの種類によっては有効で
ある。
て、還元性ガスを供給する工程と被接合物をはんだの溶
融温度以上に加熱する工程との間に、はんだと被接合物
との表面の酸化膜を還元性ガスで還元するようなはんだ
溶融温度より低い温度で保つ工程を挿入するものであ
る。発明４によれば、はんだを溶融する前に、これより
低い温度で被接合物は還元性ガスに曝されるので、はん
だと被接合物との表面の酸化膜の還元は充分に進行して
はんだ付が確実であり、はんだの種類によっては有効で
ある。
【００１１】発明５は発明３又は４において、還元性ガ
スを水素と窒素との混合ガスとするものである。発明５
によれば、水素は還元性があり、窒素は不活性ガスの一
種で水素の爆発の危険を低下させるし、ヘリウムより安
価である。発明６は発明３又は４において、真空排気と
還元性ガスの供給とを複数回実施するものである。
スを水素と窒素との混合ガスとするものである。発明５
によれば、水素は還元性があり、窒素は不活性ガスの一
種で水素の爆発の危険を低下させるし、ヘリウムより安
価である。発明６は発明３又は４において、真空排気と
還元性ガスの供給とを複数回実施するものである。
【００１２】発明６によれば、処理槽の内部の残留酸素
濃度が更に低下するので、酸化膜の還元が確実になる。
発明７は発明３又は４において、被接合物をはんだの溶
融温度以上に加熱したときに、処理槽の内部を一旦、真
空排気するものである。発明７によれば、はんだの溶融
中に被接合物は真空状態に保たれるので、はんだ接合界
面に泡となって残存する吸着ガスが脱泡効果により除去
される。このため、接合部分に占めるはんだ未接合部
分、いわゆる、はんだボイドを大幅に削減し、例えば、
チップとヒートシンクである銅板との熱伝達が向上す
る。
濃度が更に低下するので、酸化膜の還元が確実になる。
発明７は発明３又は４において、被接合物をはんだの溶
融温度以上に加熱したときに、処理槽の内部を一旦、真
空排気するものである。発明７によれば、はんだの溶融
中に被接合物は真空状態に保たれるので、はんだ接合界
面に泡となって残存する吸着ガスが脱泡効果により除去
される。このため、接合部分に占めるはんだ未接合部
分、いわゆる、はんだボイドを大幅に削減し、例えば、
チップとヒートシンクである銅板との熱伝達が向上す
る。
【００１３】発明８は発明３又は４において、被接合物
の冷却のために冷却効率のよいガスを処理槽に供給する
ものである。発明８によれば、冷却効率のよいガスを処
理槽に供給すれば、被接合物の冷却時間が短縮される。
発明９は発明８において、冷却効率のよいガスを水素ガ
スとするか、水素と窒素との混合ガスとするものであ
る。
の冷却のために冷却効率のよいガスを処理槽に供給する
ものである。発明８によれば、冷却効率のよいガスを処
理槽に供給すれば、被接合物の冷却時間が短縮される。
発明９は発明８において、冷却効率のよいガスを水素ガ
スとするか、水素と窒素との混合ガスとするものであ
る。
【００１４】発明９によれば、水素は物性的に冷却効率
がよく、窒素は不活性ガスの一種で水素の爆発の危険を
低下させるし、ヘリウムより安価である。
がよく、窒素は不活性ガスの一種で水素の爆発の危険を
低下させるし、ヘリウムより安価である。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は実施例１の装置の断面図で
ある。図において、シリンダ１で開閉可能で気密であ
り、上蓋２ａとベース２ｂとからなる処理槽２の内部
に、被接合物３のための置台と加熱装置とを兼ねてシー
ズヒータを埋め込んだカーボン製の熱板４を配置する。
被接合物３は、ニッケルめっきされた銅板に高温はんだ
でトランジスタやダイオードなどの半導体ベアチップを
はんだ接合しようとするものであり、多数の被接合物３
は黒鉛の治具３ａの上に載せられて熱板４の上に置かれ
る。ベース２ｂに排気管５と排気弁６とを介して真空ポ
ンプ７を、供給管８と供給弁９とを介して還元性ガス供
給装置１０を接続する。還元性ガス供給装置１０は、並
列接続の水素ガス弁１０ａ及び水素ガスボンベ１０ｂ並
びに窒素ガス弁１０ｃ及び窒素ガスボンベ１０ｄからな
る。熱板４には温度計１１が埋め込まれ、処理槽２には
圧力計１２が接続される。真空ポンプ７には図示しない
水素ガス燃焼装置などの除害装置を接続して大気に開放
するとよい。
ある。図において、シリンダ１で開閉可能で気密であ
り、上蓋２ａとベース２ｂとからなる処理槽２の内部
に、被接合物３のための置台と加熱装置とを兼ねてシー
ズヒータを埋め込んだカーボン製の熱板４を配置する。
被接合物３は、ニッケルめっきされた銅板に高温はんだ
でトランジスタやダイオードなどの半導体ベアチップを
はんだ接合しようとするものであり、多数の被接合物３
は黒鉛の治具３ａの上に載せられて熱板４の上に置かれ
る。ベース２ｂに排気管５と排気弁６とを介して真空ポ
ンプ７を、供給管８と供給弁９とを介して還元性ガス供
給装置１０を接続する。還元性ガス供給装置１０は、並
列接続の水素ガス弁１０ａ及び水素ガスボンベ１０ｂ並
びに窒素ガス弁１０ｃ及び窒素ガスボンベ１０ｄからな
る。熱板４には温度計１１が埋め込まれ、処理槽２には
圧力計１２が接続される。真空ポンプ７には図示しない
水素ガス燃焼装置などの除害装置を接続して大気に開放
するとよい。
【００１６】このはんだ付装置を使用するはんだ付方法
の工程を説明する。 〔工程１〕シリンダ１で処理槽２の上蓋２ａを上昇させ
てから、非加熱状態の熱板４の上に黒鉛製の治具３ａを
介して予備組みされた被接合物３とはんだとを置く。 〔工程２〕シリンダ１で上蓋２ａを下降させた後に、排
気弁６を開いて真空ポンプ７を起動する。このとき、供
給弁９は閉じておくことが必要である。 〔工程３〕処理槽２を、真空排気して所定の真空圧力に
到達してから、排気弁６を閉じて供給弁９を開くと共
に、水素ガス弁１０ａと窒素ガス弁１０ｃを開き、水素
と窒素との混合ガスなどからなる還元性ガスを処理槽２
に供給する。処理槽２の内部は、還元性ガスを供給する
ときに真空になっているから、到達する残留酸素濃度が
極めて低い。また、還元性ガスの無駄な消費がないし空
気中の酸素と水素などの還元性ガスの化学反応が少なく
て安全である。 〔工程４〕必要によって、真空排気と還元性ガスの供給
とを複数回実施すると、処理槽２の内部の残留酸素濃度
が更に低下するので、酸化膜の還元が確実になる。 〔工程５〕還元性ガスの供給で圧力計１２の示す処理槽
２の内部の圧力が大気圧程度になったときに、供給弁９
を閉じると共に、水素ガス弁１０ａと窒素ガス弁１０ｃ
を閉じ、還元性ガスの処理槽２への供給を停止する。 〔工程６〕熱板４を加熱し、はんだと被接合物３との表
面の酸化膜を還元性ガスで還元するようなはんだ溶融温
度より低い温度で保つ。そうすると、はんだを溶融する
前に、これより低い温度で被接合物３は還元性ガスに曝
されるので、はんだと被接合物３との表面の酸化膜の還
元は充分に進行してはんだ付が確実である。この工程
は、はんだの種類によっては、はんだの溶融工程と同時
にして省略してもよい。水素は還元性があり、窒素は不
活性ガスの一種で水素の爆発の危険を低下させるし、ヘ
リウムより安価である。 〔工程７〕その後に熱板４をさらに加熱し、被接合物３
をはんだの溶融温度以上に加熱し、はんだを溶融させ
る。 〔工程８〕はんだの溶融状態で、排気弁６を開いて真空
ポンプ７を駆動して処理槽２の内部を一旦、真空排気す
ると、はんだの溶融中に被接合物３は真空状態に保たれ
るので、はんだ接合界面に泡となって残存する吸着ガス
が脱泡効果により除去される。このため、接合部分に占
めるはんだ未接合部分、いわゆる、はんだボイドを大幅
に削減し、例えば、チップと銅板との熱伝達が向上す
る。 〔工程９〕熱板４の加熱を停止し、被接合物３を冷却し
てはんだ付接合を完了する。 〔工程１０〕このとき、水素ガスか、水素と窒素との混
合ガスのような冷却効率のよいガスを処理槽２に供給す
れば、被接合物３の冷却時間が短縮される。水素は物性
的に冷却効率がよく、窒素は不活性ガスの一種で水素の
爆発の危険を低下させるし、ヘリウムより安価である。 〔工程１１〕熱板４が所定の温度まで冷却したら、排気
弁６を開いて真空ポンプ７を駆動して処理槽２の内部を
排気する。 〔工程１２〕所定の圧力まで排気が終わったら、排気弁
６を閉じて真空ポンプ７を停止させ、供給弁９と窒素ガ
ス弁１０ｃとを開いて窒素ガスのみを処理槽２へ供給す
る。 〔工程１３〕処理槽２の内部が大気圧になった後に、供
給弁９を閉じてから、シリンダ１により上蓋２ａを上昇
させ、はんだ付接合の完了した被接合物３を取り出す。
の工程を説明する。 〔工程１〕シリンダ１で処理槽２の上蓋２ａを上昇させ
てから、非加熱状態の熱板４の上に黒鉛製の治具３ａを
介して予備組みされた被接合物３とはんだとを置く。 〔工程２〕シリンダ１で上蓋２ａを下降させた後に、排
気弁６を開いて真空ポンプ７を起動する。このとき、供
給弁９は閉じておくことが必要である。 〔工程３〕処理槽２を、真空排気して所定の真空圧力に
到達してから、排気弁６を閉じて供給弁９を開くと共
に、水素ガス弁１０ａと窒素ガス弁１０ｃを開き、水素
と窒素との混合ガスなどからなる還元性ガスを処理槽２
に供給する。処理槽２の内部は、還元性ガスを供給する
ときに真空になっているから、到達する残留酸素濃度が
極めて低い。また、還元性ガスの無駄な消費がないし空
気中の酸素と水素などの還元性ガスの化学反応が少なく
て安全である。 〔工程４〕必要によって、真空排気と還元性ガスの供給
とを複数回実施すると、処理槽２の内部の残留酸素濃度
が更に低下するので、酸化膜の還元が確実になる。 〔工程５〕還元性ガスの供給で圧力計１２の示す処理槽
２の内部の圧力が大気圧程度になったときに、供給弁９
を閉じると共に、水素ガス弁１０ａと窒素ガス弁１０ｃ
を閉じ、還元性ガスの処理槽２への供給を停止する。 〔工程６〕熱板４を加熱し、はんだと被接合物３との表
面の酸化膜を還元性ガスで還元するようなはんだ溶融温
度より低い温度で保つ。そうすると、はんだを溶融する
前に、これより低い温度で被接合物３は還元性ガスに曝
されるので、はんだと被接合物３との表面の酸化膜の還
元は充分に進行してはんだ付が確実である。この工程
は、はんだの種類によっては、はんだの溶融工程と同時
にして省略してもよい。水素は還元性があり、窒素は不
活性ガスの一種で水素の爆発の危険を低下させるし、ヘ
リウムより安価である。 〔工程７〕その後に熱板４をさらに加熱し、被接合物３
をはんだの溶融温度以上に加熱し、はんだを溶融させ
る。 〔工程８〕はんだの溶融状態で、排気弁６を開いて真空
ポンプ７を駆動して処理槽２の内部を一旦、真空排気す
ると、はんだの溶融中に被接合物３は真空状態に保たれ
るので、はんだ接合界面に泡となって残存する吸着ガス
が脱泡効果により除去される。このため、接合部分に占
めるはんだ未接合部分、いわゆる、はんだボイドを大幅
に削減し、例えば、チップと銅板との熱伝達が向上す
る。 〔工程９〕熱板４の加熱を停止し、被接合物３を冷却し
てはんだ付接合を完了する。 〔工程１０〕このとき、水素ガスか、水素と窒素との混
合ガスのような冷却効率のよいガスを処理槽２に供給す
れば、被接合物３の冷却時間が短縮される。水素は物性
的に冷却効率がよく、窒素は不活性ガスの一種で水素の
爆発の危険を低下させるし、ヘリウムより安価である。 〔工程１１〕熱板４が所定の温度まで冷却したら、排気
弁６を開いて真空ポンプ７を駆動して処理槽２の内部を
排気する。 〔工程１２〕所定の圧力まで排気が終わったら、排気弁
６を閉じて真空ポンプ７を停止させ、供給弁９と窒素ガ
ス弁１０ｃとを開いて窒素ガスのみを処理槽２へ供給す
る。 〔工程１３〕処理槽２の内部が大気圧になった後に、供
給弁９を閉じてから、シリンダ１により上蓋２ａを上昇
させ、はんだ付接合の完了した被接合物３を取り出す。
【００１７】実施例１のはんだ付装置及びこれを使用す
るはんだ付方法によれば、フラックスレス用の炉を小形
にし、窒素ガスカーテンがなくて水素、窒素ガスの使用
量を低下させ、生産開始時間を短縮できる。従来のコン
ベア形トンネル炉は１０ｍ前後の長さがあったが、実施
例１のはんだ付装置の処理槽は４００ｍｍ程度と大幅に
小さくなった。
るはんだ付方法によれば、フラックスレス用の炉を小形
にし、窒素ガスカーテンがなくて水素、窒素ガスの使用
量を低下させ、生産開始時間を短縮できる。従来のコン
ベア形トンネル炉は１０ｍ前後の長さがあったが、実施
例１のはんだ付装置の処理槽は４００ｍｍ程度と大幅に
小さくなった。
【００１８】実施例１の変形の装置は、開閉可能で気密
な処理槽の内部に、被接合物のための２個の置台、１の
置台の近辺の加熱装置、被接合物を１の置台から他の置
台へ搬送する搬送装置、処理槽の内部にあって被接合物
と搬送装置とを通過可能に開閉して閉じたときにガスの
通過可能な断熱仕切板、真空排気装置及び還元性ガス供
給装置を配置するものである。
な処理槽の内部に、被接合物のための２個の置台、１の
置台の近辺の加熱装置、被接合物を１の置台から他の置
台へ搬送する搬送装置、処理槽の内部にあって被接合物
と搬送装置とを通過可能に開閉して閉じたときにガスの
通過可能な断熱仕切板、真空排気装置及び還元性ガス供
給装置を配置するものである。
【００１９】この変形の装置によれば、前記のはんだ付
方法が実現できる他に、加熱装置が近辺にある１の置台
では被接合物の加熱が進行し、他の置台では被接合物の
冷却が進行し、被接合物は１の置台から他の置台へ搬送
される。断熱仕切板は両側で加熱と冷却とが進行すると
きに、熱エネルギの損失が少ないし、気密な処理槽は１
個で済む。加熱と冷却とは同一ガス雰囲気で進行する。
この変形の装置も実施例１の装置も、熱板４を単なるグ
リルのようにし、ヒータを処理槽空間に配置してガスを
ファンなどで循環させたり、輻射熱で被接合物３を加熱
してもよい。
方法が実現できる他に、加熱装置が近辺にある１の置台
では被接合物の加熱が進行し、他の置台では被接合物の
冷却が進行し、被接合物は１の置台から他の置台へ搬送
される。断熱仕切板は両側で加熱と冷却とが進行すると
きに、熱エネルギの損失が少ないし、気密な処理槽は１
個で済む。加熱と冷却とは同一ガス雰囲気で進行する。
この変形の装置も実施例１の装置も、熱板４を単なるグ
リルのようにし、ヒータを処理槽空間に配置してガスを
ファンなどで循環させたり、輻射熱で被接合物３を加熱
してもよい。
【００２０】
【発明の効果】発明１のはんだ付装置によれば、下記の
はんだ付方法が実現でき、炉を小形にし、窒素ガスカー
テンがなくて水素、窒素ガスの使用量を低下させ、生産
開始時間を短縮できるという効果がある。発明２のはん
だ付装置によれば、下記のはんだ付方法が実現でき、炉
を小形にし、窒素ガスカーテンがなくて水素、窒素ガス
の使用量を低下させ、生産開始時間を短縮できる他に、
加熱と冷却とが同時に進行するという効果がある。
はんだ付方法が実現でき、炉を小形にし、窒素ガスカー
テンがなくて水素、窒素ガスの使用量を低下させ、生産
開始時間を短縮できるという効果がある。発明２のはん
だ付装置によれば、下記のはんだ付方法が実現でき、炉
を小形にし、窒素ガスカーテンがなくて水素、窒素ガス
の使用量を低下させ、生産開始時間を短縮できる他に、
加熱と冷却とが同時に進行するという効果がある。
【００２１】発明３のはんだ付方法によれば、真空パー
ジ法になって到達する残留酸素濃度が極めて低いという
効果がある。発明４によれば、一度、還元温度で被接合
物を還元性ガスに曝すので、酸化膜の還元は充分に進行
してはんだ付が確実であるという効果がある。発明５に
よれば、水素は還元性があり、窒素は不活性ガスの一種
で水素の爆発の危険を低下させるし、ヘリウムより安価
であるという効果がある。
ジ法になって到達する残留酸素濃度が極めて低いという
効果がある。発明４によれば、一度、還元温度で被接合
物を還元性ガスに曝すので、酸化膜の還元は充分に進行
してはんだ付が確実であるという効果がある。発明５に
よれば、水素は還元性があり、窒素は不活性ガスの一種
で水素の爆発の危険を低下させるし、ヘリウムより安価
であるという効果がある。
【００２２】発明６によれば、処理槽の内部の残留酸素
濃度が更に低下するので、酸化膜の還元がより確実にな
るという効果がある。発明７によれば、はんだの溶融中
に被接合物は真空状態に保たれるので、はんだボイドを
大幅に削減し、例えば、チップとヒートシンクである銅
板との熱伝達が向上するという効果がある。
濃度が更に低下するので、酸化膜の還元がより確実にな
るという効果がある。発明７によれば、はんだの溶融中
に被接合物は真空状態に保たれるので、はんだボイドを
大幅に削減し、例えば、チップとヒートシンクである銅
板との熱伝達が向上するという効果がある。
【００２３】発明８によれば、冷却効率のよいガスを処
理槽に供給すれば、被接合物の冷却時間が短縮されると
いう効果がある。発明９によれば、水素は物性的に冷却
効率がよく、窒素は不活性ガスの一種でヘリウムより安
価であるという効果がある。
理槽に供給すれば、被接合物の冷却時間が短縮されると
いう効果がある。発明９によれば、水素は物性的に冷却
効率がよく、窒素は不活性ガスの一種でヘリウムより安
価であるという効果がある。
【図１】実施例１の装置の断面図
１ シリンダ ２ 処理槽 ２ａ 上蓋 ２ｂ ベース ３ 被接合物 ４ 熱板 ５ 排気管 ６ 排気弁 ７ 真空ポンプ ８ 供給管 ９ 供給弁 １０ 還元性ガス
供給装置 １０ａ 水素ガス弁 １０ｂ 水素ガス
ボンベ １０ｃ 窒素ガス弁 １０ｄ 窒素ガス
ボンベ １１ 温度計 １２ 圧力計
供給装置 １０ａ 水素ガス弁 １０ｂ 水素ガス
ボンベ １０ｃ 窒素ガス弁 １０ｄ 窒素ガス
ボンベ １１ 温度計 １２ 圧力計
Claims (9)
- 【請求項１】開閉可能で気密な処理槽の内部に、被接合
物のための置台と加熱装置と真空排気装置と還元性ガス
供給装置とを配置することを特徴とするはんだ付装置。 - 【請求項２】開閉可能で気密な処理槽の内部に、被接合
物のための２個の置台と、１の置台の近辺の加熱装置と
被接合物を１の置台から他の置台へ搬送する搬送装置
と、処理槽の内部にあって被接合物と搬送装置とを通過
可能に開閉して閉じたときにガスの通過可能な断熱仕切
板と、真空排気装置と、還元性ガス供給装置とを配置す
ることを特徴とするはんだ付装置。 - 【請求項３】はんだと共に被接合物を置いた処理槽の内
部を、初めに真空排気してから還元性ガスを供給し、そ
の後に被接合物をはんだの溶融温度以上に加熱し、はん
だの溶融後に被接合物を冷却することを特徴とするはん
だ付方法。 - 【請求項４】請求項３記載のはんだ付方法において、還
元性ガスを供給する工程と被接合物をはんだの溶融温度
以上に加熱する工程との間に、はんだと被接合物との表
面の酸化膜を還元性ガスで還元するようなはんだ溶融温
度より低い温度で保つ工程を挿入することを特徴とする
はんだ付方法。 - 【請求項５】請求項３又は４記載のはんだ付方法におい
て、還元性ガスを水素と窒素との混合ガスとすることを
特徴とするはんだ付方法。 - 【請求項６】請求項３又は４記載のはんだ付方法におい
て、真空排気と還元性ガスの供給とを複数回実施するこ
とを特徴とするはんだ付方法。 - 【請求項７】請求項３又は４記載のはんだ付方法におい
て、被接合物をはんだの溶融温度以上に加熱したとき
に、処理槽の内部を一旦、真空排気することを特徴とす
るはんだ付方法。 - 【請求項８】請求項３又は４記載のはんだ付方法におい
て、被接合物の冷却のために冷却効率のよいガスを処理
槽に供給することを特徴とするはんだ付方法。 - 【請求項９】請求項８記載のはんだ付方法において、冷
却効率のよいガスを水素ガスとするか、水素と窒素との
混合ガスとすることを特徴とするはんだ付方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12757296A JP3617188B2 (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | はんだ付方法 |
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| JP12757296A JP3617188B2 (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | はんだ付方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09314322A true JPH09314322A (ja) | 1997-12-09 |
| JP3617188B2 JP3617188B2 (ja) | 2005-02-02 |
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ID=14963372
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|---|---|---|---|
| JP12757296A Expired - Lifetime JP3617188B2 (ja) | 1996-05-23 | 1996-05-23 | はんだ付方法 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3617188B2 (ja) |
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| US10307849B2 (en) | 2014-09-02 | 2019-06-04 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Vacuum-processing device and control method therefor, and vacuum soldering device and control method therefor |
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| CN117086429A (zh) * | 2023-10-18 | 2023-11-21 | 苏州申翰智能机器人有限公司 | 一种基于半导体基材的回流焊装置及其操作工艺 |
-
1996
- 1996-05-23 JP JP12757296A patent/JP3617188B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (21)
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