JPH10112583A - リフローハンダ付け方法およびその装置 - Google Patents

リフローハンダ付け方法およびその装置

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JPH10112583A
JPH10112583A JP28473396A JP28473396A JPH10112583A JP H10112583 A JPH10112583 A JP H10112583A JP 28473396 A JP28473396 A JP 28473396A JP 28473396 A JP28473396 A JP 28473396A JP H10112583 A JPH10112583 A JP H10112583A
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JP
Japan
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printed wiring
wiring board
reflow
heater
chamber
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Pending
Application number
JP28473396A
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English (en)
Inventor
Toyoo Okamoto
東洋男 岡本
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NIPPON ANTOMU KOGYO KK
Original Assignee
NIPPON ANTOMU KOGYO KK
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Publication date
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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】 【課題】リフローハンダ付け装置にあっては、装置全体
の小型化を実現し、かつ作業者の多能工化への要請にも
同時に応じ得るものがなかった。 【解決手段】単一のリフロー室3内において、第1の熱
源31と第2の熱源32とでリフロー室3内を加熱した
後に、投入されたハンダ付け前のプリント配線板6を第
1の熱源31で予備加熱し、引き続き第1の熱源31と
第2の熱源32とでプリント配線板6を加熱し、その後
に第1の熱源31のみで加熱してプリント配線板6上の
クリームハンダを溶融させ、プリント配線板6に電子部
品をハンダ付けすることにより、装置全体の小型化と作
業者の多能工化への要請とを同時に実現する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプリント配線板に搭
載された電子部品をクリームハンダを利用してプリント
配線板に実装するようにしたリフローハンダ付け方法お
よびその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般的なリフローハンダ付け方法は、プ
リント配線板上に形成された銅箔などからなる導体ラン
ド上にクリームハンダを塗布し、そのクリームハンダ上
にフラットパッケージIC(集積回路)やチップ抵抗
などの電子部品を密集して搭載し、このプリント配線板
をリフロー装置を使用して加熱し、クリームハンダを溶
融させ、冷却・固化させて電子部品をプリント配線板の
導体ランドにハンダ付けすることにより実装するもので
ある。
【0003】このリフローハンダ付け方法で使用される
リフロー装置は、主に電子部品を搭載したプリント配線
板を搬送するための搬送手段であるベルトコンベアと、
プリント配線板を予備加熱するための第1の予備加熱室
と第2の予備加熱室と、ハンダ付けを行なうためのリフ
ロー室と、プリント配線板を冷却するための冷却室とか
らなっている。
【0004】このようなリフロー装置において、そのハ
ンダ付け方法を説明すると、ベルトコンベアの搬入口に
投入されたプリント配線板は、先ず第1の予備加熱室に
至り、引き続き第2の予備加熱室に至り、予備加熱され
る。
【0005】第1の予備加熱室および第2の予備加熱室
は、プリント配線板のリフロー室での急激な温度上昇に
よる熱的ショックを緩和するためにプリント配線を予備
的に加熱するために設置されるものであって、第2の予
備加熱室の温度雰囲気は第1の予備加熱室の温度雰囲気
よりも高温度に調整されている。
【0006】次にリフロー室はクリームハンダが溶融す
るのに充分な温度雰囲気に調整されていて、予備加熱さ
れたプリント配線板がこのリフロー室に搬送されてくる
と、プリント配線板のクリームハンダが溶融し、電子部
品のハンダ付けが行なわれる。
【0007】ハンダ付けが行なわれたプリント配線板は
冷却室に至り、冷気が送風されている雰囲気中で冷却さ
れる。ここで、溶融状態にあるハンダは固化し、電子部
品はプリント配線板に固着され、すなわち実装されるこ
とになる。また、当然ながらプリント配線板自体も、ハ
ンダ付けによる熱的ショックを長時間持続させないよう
にするためにも冷却される。そして、プリント配線板は
ベルトコンベアの搬出口に至り、次工程へと送り出され
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】上述したリフロー装置
での搬送方式は、プリント配線板の搬入口と搬出口とが
異なるので、一般的には無端搬送方式と呼ばれている
が、この方式には次のような問題がある。
【0009】すなわち、この方式ではプリント配線板の
進行方向に順に第1の予備加熱室、第2の予備加熱室、
リフロー室および冷却室を構成しなければならないの
で、設備の全長が例えば4mにもなってしまうというよ
うに長大となり、設備が増大化し、設備を小型化するの
が困難である。また、ハンダ付けの終了したプリント配
線板は、搬入口側にもどらず搬出口側に行ってしまうの
で、作業者がプリント配線板のハンダ付けの仕上がり状
態を確認してベルトコンベアの搬送条件を調整したり、
各室の温度条件を調整するのには大変に手間のかかるも
のであった。
【0010】ところで、プリント配線板の種類として
は、基材で区別すると、紙・エポキシ樹脂基材、紙・フ
ェノール樹脂基材のものや、ガラス・エポキシ樹脂基
材、ガラス・ポリイミド樹脂基材のもの、あるいはフッ
ソ樹脂基材のものなどがあり、板厚で区別すると、0.
4mmのほか、0.6mmや0.8mm等々のものがあ
る。したがって、この方法は少品種で多量生産するには
適しているものの、多品種で小量生産するには不向きで
あった。
【0011】さらには、作業者が1人で多くの異なる仕
事または作業をすることを総称して多能工化というが、
この方式では作業者の多能工化を促進することは困難で
あった。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上述した課題を
解決するためになされたものであって、プリント配線板
の搬入口と搬出口とを同一とした往復動するベルトコン
ベアを使用し、また単一のリフロー室内でプリント配線
板の予備加熱およびリフローハンダ付け、さらには冷却
を行なうようにしたリフローハンダ付け方法およびその
装置を提供するものである。
【0013】本発明におけるベルトコンベアは、プリン
ト配線板の搬入口と搬出口とを同一とし、この搬入出口
とリフロー室内との間で往復動し、プリント配線板を搬
送するようにしている。
【0014】本発明におけるリフロー室は、単一の室内
でプリント配線板を予備加熱(第1への予備加熱および
第2の予備加熱)した後に、リフローハンダ付けを行な
うように構成されている。また、冷風が送風されてくる
ことによって、プリント配線板を冷却するように構成さ
れている。
【0015】ハンダ付けに必要な好ましい温度プロファ
イルを得るために、リフロー室内に熱源が配置される。
熱源としては、複数の、例えば2つの熱源を組合せるの
が適当である。
【0016】これらの熱源としては、パネルヒータやフ
ィンヒータや石英ヒータやその他のヒータを組合せて使
用するのが好ましい。
【0017】パネルヒータとは、所定の間隔で配置され
た電熱器を熱伝導性の良好な金属、例えばアルミニウム
からなる金属板でサンドイッチ構造に狭圧保持した構成
したもので、金属板には空気穴が多数設けられていて、
空気がその板厚方向に流れて熱交換するようにしたもの
である。
【0018】また、フィンヒータとは、空気を流れやす
くした多数のフィンを備えた熱伝導性の良好な金属、同
様に例えばアルミニウムなどの金属で形成された金属板
で電熱器をサンドイッチ構造に狭持圧着した構成のもの
である。
【0019】石英ヒータとは石英管を利用し、赤外線ま
たは遠赤外線を放射するものである。
【0020】プリント配線板を加熱するための熱媒体と
しては空気や窒素ガスなどを使用することができるが、
空気が安価であり好ましい。
【0021】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係るリフローハ
ンダ付け装置の実施の形態を具現化して例示する要部説
明図であり、リフローハンダ付け装置1が備えるベルト
コンベア2は、単一のリフロー室3に対してプリント配
線板6を搬入し、また同室3から搬出するために設置さ
れている。
【0022】このリフローハンダ付け装置1において
は、ベルトコンベア2に対してプリント配線板6を投入
する搬入口と、同プリント配線板6を搬出するための搬
出口とを兼用とした搬入出口21を有している。
【0023】リフロー室3においては、ベルトコンベア
2の上下に第1の熱源としての第1のヒータ31が配置
される。この第1のヒータ31としては上述したパネル
ヒータまたはフィンヒータが好ましい。第1のヒータ3
1は必ずしも2ヒータを必要とせず、いずれか一方のヒ
ータのみであってもよい。
【0024】また、リフロー室3には、第2の熱源とし
ての第2のヒータ32、例えば石英ヒータが配置されて
いる。
【0025】さらに、リフロー室3内には、モータ33
により回転されるファン34が設けられている。このフ
ァン34は室内の温度のムラを防止するために空気を循
環させるものである。
【0026】リフロー室3とプリント配線板6の搬入出
口21との間には、ハンダ付け後のプリント配線板6を
冷却するための冷却用ファン4が配置されている。
【0027】リフロー室3の近傍には、通風路5が設け
られ、外気が排気口51へ向けて図示の矢印のように通
風されている。
【0028】次に、このような構成のリフローハンダ付
け装置1に適用して実施される本発明に係るハンダ付け
方法を図2に示すリフロー室3内の温度プロファイルと
ともに説明する。
【0029】リフロー室3内には、図示省略の温度セン
サが設置されていて、室内の雰囲気温度が180℃とな
るように予め調整されている。この180℃は第1のヒ
ータ31をオンとして、発熱させることにより得られ
る。
【0030】ハンダ付けを予定しているプリント配線板
6を搬入出口21に投入し、図示省略のスタートボタン
を押すと、第2のヒータ32がオンとなり、第1のヒー
タ31と第2のヒータ32とでリフロー室3内をT1
間加熱する。
【0031】T1 時間経過後、第2のヒータ32のみオ
フとなり、またベルトコンベア2が往動し、プリント配
線板6がリフロー室3内に搬入される。
【0032】プリント配線板6がT2 時間予備加熱され
ると、再び第2のヒータがオンとなり、第1のヒータ3
1と第2のヒータ32とでリフロー室3内をT3 時間加
熱する。
【0033】T3 時間経過後、第2のヒータ32のみオ
フとなり、リフロー室3内は最高温度となる。T3 時間
経過後のこのT4 時間内において、プリント配線板6上
のクリームハンダは溶融し、電子部品のハンダ付けが行
なわれる。
【0034】T4 時間経過後、ベルトコンベア2が復動
するとともに、第1のヒータ31もオフとなり、冷却用
ファン4が作動し、外気を取り込み、リフロー室3内に
外気を吹き込む。溶融していたクリームハンダは固化
し、電子部品のハンダ付けが完了する。外気はリフロー
室3を冷却して通風路5へと至り、排出される。
【0035】プリント配線板6はベルトコンベア2の復
動により、搬入出口21にもどされて、一連のハンダ付
け作業が終了することになる。なお、冷却用ファン4
は、リフロー室3内がある温度以下になったときまたは
ある一定時間経過後にその作動を停止する。
【0036】このようなハンダ付けの工程中、リフロー
室3内に投入されたプリント配線板6は静止状態にあっ
てもまた揺動状態にあってもよい。この場合における揺
動状態は、ベルトコンベア2をその前後に進退移動させ
ることによって得られる。プリント配線板6を揺動させ
ると、プリント配線板6の加熱ムラを防止することがで
きるので好ましいものである。
【0037】
【発明の効果】以上に述べたように本発明によると、プ
リント配線板の搬入口と搬出口を兼用とし、単一のリフ
ロー室で所定の温度プロファイルを得られるようにした
ので、リフローハンダ付け装置を小型化(例えば、全長
1m程度)することができる。また、ハンダ付け後のプ
リント配線板のハンダ仕上げ状態を極めて短時間で確認
することができるのでハンダ付けの諸条件、例えばベル
トコンベアの速度の設定やリフロー室内の温度の調整な
どを容易に変更することができ、最適条件を設定し易い
ものである。また、多品種小量生産に最適である。さら
には、作業者の多能工化を促進することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るリフローハンダ付け装置の要部断
面図である。
【図2】リフロー室内の温度プロファイルを示すグラフ
図である。
【符号の説明】
1 リフローハンダ付け装置 2 ベルトコンベア 3 リフロー室 4 冷却用ファン 5 通風路 6 プリント配線板 21 搬入出口 31 第1のヒータ 32 第2のヒータ 33 モータ 34 ファン

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 単一のリフロー室内において、第1の熱
    源と第2の熱源とでリフロー室内を加熱した後に、投入
    されたハンダ付け前のプリント配線板を第1の熱源で予
    備加熱し、引き続き第1の熱源と第2の熱源とでプリン
    ト配線板を加熱し、その後に第1の熱源のみで加熱して
    プリント配線板上のクリームハンダを溶融させ、プリン
    ト配線板に電子部品をハンダ付けすることを特徴とする
    リフローハンダ付け方法。
  2. 【請求項2】 単一のリフロー室内において、第1の熱
    源と第2の熱源とでリフロー室内を加熱した後に、投入
    されたハンダ付け前のプリント配線板を第1の熱源で予
    備加熱し、引き続き第1の熱源と第2の熱源とでプリン
    ト配線板を加熱し、その後に第1の熱源のみで加熱して
    プリント配線板上のクリームハンダを溶融させ、プリン
    ト配線板を冷却してクリームハンダを固化することによ
    り、プリント配線板に電子部品をハンダ付けすることを
    特徴とするリフローハンダ付け方法。
  3. 【請求項3】 単一のリフロー室と、リフロー室内に配
    置された第1のヒータと第2のヒータと、リフロー室内
    を往復動し、プリント配線板を搬入し、また搬出するベ
    ルトコンベアと、リフロー室とプリント配線板の搬入出
    口との間に配置された冷却用ファンとで少なくとも構成
    したことを特徴とするリフローハンダ付け装置。
  4. 【請求項4】 単一のリフロー室と、リフロー室内に配
    置された第1のヒータと第2のヒータと、リフロー室内
    を往復動し、プリント配線板を搬入し、また搬出するベ
    ルトコンベアと、リフロー室とプリント配線板の搬入出
    口との間に配置された冷却用ファンとを少なくとも備え
    るリフローハンダ付け装置であって、第1のヒータと第
    2のヒータとでリフロー室内を加熱した後に、ベルトコ
    ンベアでハンダ付け前のプリント配線板をリフロー室内
    に投入し、投入されたプリント配線板を第1のヒータで
    予備加熱し、引き続き第1のヒータと第2のヒータとで
    プリント配線板を加熱し、その後に第1のヒータのみで
    加熱してプリント配線板上のクリームハンダを溶融さ
    せ、プリント配線板を冷却用ファンからの送風によって
    冷却してクリームハンダを固化させ、ベルトコンベアに
    よりプリント配線板をリフロー室外の搬出入口に搬送す
    るようにしたリフローハンダ付け装置。
JP28473396A 1996-10-07 1996-10-07 リフローハンダ付け方法およびその装置 Pending JPH10112583A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002171057A (ja) * 2000-12-04 2002-06-14 Nippon Antomu Kogyo Kk リフローはんだ付け装置および方法
JP2009010300A (ja) * 2007-06-29 2009-01-15 Furukawa Electric Co Ltd:The はんだ付け方法およびはんだ付け装置

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