JPH1093232A - Reflow soldering equipment - Google Patents

Reflow soldering equipment

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JPH1093232A
JPH1093232A JP24009296A JP24009296A JPH1093232A JP H1093232 A JPH1093232 A JP H1093232A JP 24009296 A JP24009296 A JP 24009296A JP 24009296 A JP24009296 A JP 24009296A JP H1093232 A JPH1093232 A JP H1093232A
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JP
Japan
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temperature
reflow
printed wiring
wiring board
inert gas
Prior art date
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Pending
Application number
JP24009296A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroaki Saito
弘明 斉藤
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.)
NIHON DENNETSU KK
Nihon Dennetsu Co Ltd
Original Assignee
NIHON DENNETSU KK
Nihon Dennetsu Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NIHON DENNETSU KK, Nihon Dennetsu Co Ltd filed Critical NIHON DENNETSU KK
Priority to JP24009296A priority Critical patent/JPH1093232A/en
Publication of JPH1093232A publication Critical patent/JPH1093232A/en
Pending legal-status Critical Current

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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

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent defects by thermal stress in a printed wiring board by an excessive difference in temperatures between a reflowed surface of the printed wiring board and an opposite surface, when applying a temperature difference to the two surfaces. SOLUTION: A furnace body 22 of a heating furnace 21 is constituted of a preheating section 23 and a reflowing section 28. Below a carrying conveyor 3 which passes through the reflowing section 28, a heating chamber 43 is installed to blow hot air against a printed wiring board 1. And, a cooling equipment 51 to flow inert gas for cooling against the printed wiring board 1 is installed above the carrying conveyor 3. A temperature sensor 48 is installed at the exit of hot air of the heating chamber 43, and the temperature of the hot air is controlled to be a target temperature by a temperature controller 49. A gas exhaust nozzle 58 for cooling of the cooling equipment 51 is provided with a temperature sensor 59, and the temperature of an inert gas heating chamber 54 is so controlled by a temperature controller 60 that the chamber temperature controlled to a target temperature.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を搭載し
たプリント配線板等のような被はんだ付けワークの被は
んだ付け面側に予め供給していおいたはんだを、加熱し
溶融させてはんだ付けを行うリフローはんだ付け装置に
関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of soldering by heating and melting solder previously supplied to a surface to be soldered of a work to be soldered such as a printed wiring board on which electronic components are mounted. The present invention relates to a reflow soldering apparatus for performing the following.

【0002】[0002]

【従来の技術】プリント配線板をリフローはんだ付けす
る場合において、一方の被はんだ付け面側であるリフロ
ー面側にはリフロー温度(例えば約250℃)に対する
耐熱性を有する電子部品が搭載されているが、他方の面
側の反リフロー面側には耐熱温度が低い(例えば約12
0℃)電子部品が搭載されている場合がある。
2. Description of the Related Art When a printed wiring board is subjected to reflow soldering, an electronic component having heat resistance to a reflow temperature (for example, about 250 ° C.) is mounted on one reflow surface side, which is a surface to be soldered. However, the heat resistant temperature is low (for example, about 12
0 ° C.) In some cases, electronic components are mounted.

【0003】このようなプリント配線板のリフローはん
だ付けを行うには、リフロー面側を加熱しつつ他方の反
リフロー面側の電子部品の温度上昇を抑制する必要があ
る。
In order to perform such reflow soldering of a printed wiring board, it is necessary to suppress an increase in the temperature of the electronic component on the other anti-reflow surface side while heating the reflow surface side.

【0004】このような技術の一例として、特開平7−
212033号公報の技術を図4(a),(b)に示
す。
As one example of such a technique, Japanese Patent Laid-Open No.
The technology disclosed in Japanese Patent No. 212033 is shown in FIGS.

【0005】図4(a),(b)は、従来の「リフロー
装置」を示すもので、図4(a)はリフロー装置の側断
面図、図4(b)は図4(a)のリフロー装置の加熱プ
ロファイルを示す図である。
FIGS. 4A and 4B show a conventional "reflow device". FIG. 4A is a side sectional view of the reflow device, and FIG. It is a figure showing a heating profile of a reflow device.

【0006】これらの図において、1はプリント配線
板、2は電子部品、3は搬送コンベア、4はモータ、5
は加熱炉、6は炉体、7は予熱ゾーン、8は均熱ゾー
ン、9はリフローゾーン、10,11,12,13はヒ
ータ、14,15,16はファン、17はノズルであ
る。
In these figures, 1 is a printed wiring board, 2 is an electronic component, 3 is a conveyor, 4 is a motor, 5
Is a heating furnace, 6 is a furnace body, 7 is a preheating zone, 8 is a soaking zone, 9 is a reflow zone, 10, 11, 12, and 13 are heaters, 14, 15, and 16 are fans, and 17 is a nozzle.

【0007】この技術は、リフローゾーン9にプリント
配線板1が搬入される前に、プリント配線板1の一方の
リフロー面側とは反対側の加熱したくない他方の反リフ
ロー面側にノズル17により冷気(例えば、液体窒素が
気化した後の−10〜5℃程度の低温の窒素ガス)を吹
きつけ、反リフロー面側の温度初期値を十分に低下さ
せ、続いてプリント配線板1がリフローゾーン9に搬入
され加熱手段としてのヒータ12,13によって加熱さ
れてリフローはんだ付けがおこなわれている際において
も、前記の冷気を吹きつけた反リフロー面側の温度上昇
を所望の温度以内の低い温度に抑制するものである。
In this technique, before the printed wiring board 1 is carried into the reflow zone 9, the nozzle 17 is provided on the other side of the printed wiring board 1 on the opposite side of the reflow surface, which is not desired to be heated. (For example, a low-temperature nitrogen gas of about −10 to 5 ° C. after vaporization of liquid nitrogen), thereby sufficiently lowering the temperature initial value on the anti-reflow surface side, and then the printed wiring board 1 is reflowed. Even when the reflow soldering is performed by being carried into the zone 9 and being heated by the heaters 12 and 13 as heating means, the temperature rise on the anti-reflow surface side where the cold air is blown is reduced to a low temperature within a desired temperature. The temperature is controlled.

【0008】図4(b)では、予熱ゾーン7においてプ
リント配線板1の被はんだ付け面側とその反リフロー面
側との間に約120℃程度の温度差が与えられ、その後
リフローゾーン9では約90℃程度の温度差が維持され
ていることが開示されている。
In FIG. 4B, a temperature difference of about 120 ° C. is applied between the soldering surface side of the printed wiring board 1 and its anti-reflow surface side in the preheating zone 7, and thereafter, in the reflow zone 9. It is disclosed that a temperature difference of about 90 ° C. is maintained.

【0009】ところで、リフローはんだ付け装置の炉体
6内への不活性ガス(例えば窒素ガス)を供給して低酸
素濃度雰囲気とし、この雰囲気中でリフローはんだ付け
を行う装置(同公報で述べられている窒素リフロー装
置)がある。この装置では、リフロー面側の酸化を防止
し溶融したはんだの表面張力を低下させてその流動性を
高め、微細な被はんだ付け部であっても良好なリフロー
はんだ付けを行うことが可能となる。
[0009] By the way, an inert gas (for example, nitrogen gas) is supplied into the furnace body 6 of the reflow soldering apparatus to form a low oxygen concentration atmosphere, and an apparatus for performing reflow soldering in this atmosphere (described in the same publication). Nitrogen reflow equipment). With this device, it is possible to prevent oxidation on the reflow surface side, reduce the surface tension of the molten solder, increase its fluidity, and perform good reflow soldering even on a fine soldered part. .

【0010】そのため、このようなリフローはんだ付け
装置では、液化窒素が気化した直後の低い温度の窒素ガ
スを前記の冷気として使用することができるので、一石
二鳥の長所が得られる。
[0010] Therefore, in such a reflow soldering apparatus, since the low-temperature nitrogen gas immediately after the liquefied nitrogen is vaporized can be used as the cold air, the advantage of two birds per stone is obtained.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかし、図4(b)の
加熱プロファイルに示されるように、約100℃以上に
もおよぶ温度差を予熱ゾーン7とリフローゾーン9とに
亘ってプリント配線板1に与え続けることは、プリント
配線板1に過度の熱ストレスを長時間に亘って与え続け
ることになり、温度差に原因した熱膨張量の相違に原因
してプリント配線板1に多量の反りを生じる。
However, as shown in the heating profile of FIG. 4B, the printed wiring board 1 has a temperature difference of about 100 ° C. or more over the preheating zone 7 and the reflow zone 9. Continually applies excessive heat stress to the printed wiring board 1 over a long period of time, and causes a large amount of warpage in the printed wiring board 1 due to the difference in the amount of thermal expansion caused by the temperature difference. Occurs.

【0012】そのため、搭載されている電子部品2は水
平あるいは垂直の通常の搭載状態を維持することができ
なくなり、ツームストーン現象を生じやすくなる。ま
た、スルーホールやビアホール(viahole )に応力によ
るストレスが加わり、甚だしくはクラックを生じたりす
る。
Therefore, the mounted electronic component 2 cannot maintain a normal horizontal or vertical mounting state, and the tombstone phenomenon is likely to occur. In addition, stress due to stress is applied to through holes and via holes, and severe cracks may occur.

【0013】さらに、均熱ゾーン8において前記のよう
な温度差が存在すると、リフロー面側から冷却された反
リフロー面側へ熱量が移動し、搭載した電子部品2の熱
容量の違いに原因してリフロー面側が均一に加熱されな
くなる。
Further, if the above-mentioned temperature difference exists in the soaking zone 8, the amount of heat moves from the reflow surface side to the cooled anti-reflow surface side, and due to the difference in heat capacity of the mounted electronic components 2, The reflow surface side is not heated uniformly.

【0014】また、多量の反りの発生は、プリント配線
板1の両側端部を載置・保持して搬送する搬送コンベア
3を使用している場合にあっては、プリント配線板1が
搬送コンベア3から脱落して落下する事故を生じやすく
もなる。
A large amount of warpage is caused by the use of the conveyor 3 which places and holds both ends of the printed wiring board 1 and transports the printed wiring board 1. It is also easy to cause an accident of falling off from 3 and falling.

【0015】本発明の目的は、不活性ガスを炉体内へ供
給して低酸素濃度雰囲気中でリフローはんだ付けを行う
装置において、温度差を与えることが必要な加熱領域の
みにおいて必要最小限の温度差を与えるように構成する
ことによって、前記のような問題を解消することにあ
る。
An object of the present invention is to provide an apparatus for performing reflow soldering in an atmosphere of a low oxygen concentration by supplying an inert gas into a furnace, in which a minimum temperature is required only in a heating region where a temperature difference needs to be given. An object of the present invention is to solve the above-mentioned problem by providing a difference.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明のリフローはんだ
付け装置は、ヒータを備えた加熱室で加熱した不活性ガ
スであって、センサと温度制御装置で温度管理された不
活性ガスをプリント配線板の反リフロー面側に吹きつけ
るように構成したところに特徴がある。また、不活性ガ
スの供給手段として液化した不活性ガスを使用するもの
である。
According to the reflow soldering apparatus of the present invention, an inert gas heated in a heating chamber provided with a heater, the temperature of which is controlled by a sensor and a temperature control device is controlled by printed wiring. The feature is that it is configured to spray on the anti-reflow surface side of the plate. Further, a liquefied inert gas is used as a means for supplying the inert gas.

【0017】例えば、不活性ガスとしての液体窒素の沸
点は約−195℃であり、気化した直後の温度管理され
ていない窒素ガスをプリント配線板に吹きつけると、プ
リント配線板の反リフロー面側の温度が必要以上に低下
してしまう。
For example, liquid nitrogen as an inert gas has a boiling point of about -195 ° C., and when nitrogen gas, which has not been temperature-controlled immediately after vaporization, is blown onto the printed wiring board, the printed wiring board has an anti-reflow surface side. Temperature drops more than necessary.

【0018】このため、別に設けた不活性ガス加熱室内
のヒータにより不活性ガスを均一な温度に加熱し、必要
とする温度に加熱された不活性ガスをプリント配線板に
吹きつけることにより、リフローはんだ付けを行う際に
反リフロー面側の温度上昇を所望の値に抑制しつつ、過
度に冷却することを防止することができる。
For this reason, the reflow is achieved by heating the inert gas to a uniform temperature by a heater provided in a separately provided inert gas heating chamber and blowing the inert gas heated to a required temperature onto the printed wiring board. It is possible to prevent excessive cooling while suppressing the temperature rise on the anti-reflow surface side to a desired value when performing soldering.

【0019】また、不活性ガスの使用によりリフローは
んだ付けを行う雰囲気を低酸素濃度雰囲気とすることが
できるので、リフロー部の酸化を防止することができる
とともに、溶融はんだの表面張力が低下して微細な被は
んだ付け部の溶融はんだの濡れ性を向上させることがで
きる。
Further, since the atmosphere for performing reflow soldering can be a low oxygen concentration atmosphere by using an inert gas, oxidation of the reflow portion can be prevented, and the surface tension of the molten solder decreases. It is possible to improve the wettability of the molten solder in the fine soldered portion.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】本発明のフローはんだ付け装置
は、加熱炉を貫通する搬送コンベアを通してあり、プリ
ント配線板を載置・保持して搬送する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The flow soldering apparatus of the present invention passes through a conveyor that passes through a heating furnace, and mounts, holds, and conveys a printed wiring board.

【0021】加熱炉を構成する炉体内は、プリント配線
板の搬送方向に沿って予熱部の昇温部加熱室と均温部加
熱室,リフロー部加熱室に仕切ってあり、各加熱室ごと
に加熱温度を調節できるようにしてプリント配線板の加
熱プロファイルの制御性を向上させている。
The inside of the furnace constituting the heating furnace is divided into a heating section heating chamber of a preheating section, a soaking section heating chamber, and a reflow section heating chamber along the direction of transport of the printed wiring board. The heating temperature can be adjusted to improve the controllability of the heating profile of the printed wiring board.

【0022】予熱部では、炉壁側に断熱材を設けた赤外
線ヒータを搬送コンベアの上下に配列し、それぞれのヒ
ータ表面に温度センサを設けるとともに、別に温度制御
装置を設けてあり、ヒータ表面温度を予め決めた目的と
する温度に調節できるように構成している。
In the preheating section, infrared heaters provided with a heat insulating material on the furnace wall side are arranged above and below the conveyor, and a temperature sensor is provided on each heater surface, and a separate temperature controller is provided. Can be adjusted to a predetermined target temperature.

【0023】また、搬送コンベアの搬送方向に沿って予
熱部の炉内雰囲気を循環させるために、昇温部と均熱部
との間に吸込口を設け、搬入口側とリフロー部側にそれ
ぞれ吹出口を設け、それらをブロワに接続してある。ブ
ロワの駆動モータは可変周波数インバータによって回転
制御し、その循環雰囲気の流量を調節できるように構成
してある。
In order to circulate the atmosphere inside the furnace of the preheating section along the transport direction of the transport conveyor, a suction port is provided between the heating section and the soaking section, and a suction port is provided on the transport inlet side and the reflow section side, respectively. Air outlets are provided and they are connected to a blower. The drive motor of the blower is controlled by a variable frequency inverter to control the flow rate of the circulating atmosphere.

【0024】また、ブロワの吸込口側の開閉弁を通して
大気を取り入れたり、窒素ガス供給装置から窒素ガス等
の不活性ガスを取り入れたりして、予熱部の炉体内温度
が必要以上に上昇することを抑制できるようにした構成
である。
In addition, the temperature inside the furnace of the preheating unit rises more than necessary by taking in the atmosphere through the on-off valve on the suction port side of the blower or by taking in inert gas such as nitrogen gas from the nitrogen gas supply device. Is configured to be able to be suppressed.

【0025】リフロー部は、搬送コンベアの下方側にプ
リント配線板に熱風を吹きつける加熱手段を設けてあ
り、上方側には冷却用の不活性ガスを吹きつける冷却装
置を設けてある。
In the reflow section, a heating means for blowing hot air to the printed wiring board is provided below the conveyor, and a cooling device for blowing an inert gas for cooling is provided above.

【0026】加熱手段は熱風循環型であり、ブロワから
供給された雰囲気を加熱室のヒータで加熱した後、整流
板で均一な熱風として吹出口から吹き出して、プリント
配線板に吹きつけて加熱し、その後に吸込口から吸い込
んでブロワに還流する構成である。
The heating means is of a hot air circulation type. After the atmosphere supplied from the blower is heated by the heater of the heating chamber, the air is blown out from the outlet as uniform hot air by the rectifying plate, and is blown to the printed wiring board for heating. After that, the air is sucked from the suction port and returned to the blower.

【0027】そして、熱風の吹出口には温度センサを設
けてあり、この検出信号を温度制御装置に入力し、同装
置に予め指示してある目的の熱風温度となるようにヒー
タ電力を制御するように構成してある。
A temperature sensor is provided at the outlet of the hot air, and a detection signal is input to a temperature control device to control the heater power so as to reach a target hot air temperature instructed to the temperature control device in advance. It is configured as follows.

【0028】他方、冷却手段の冷却源としての液体窒素
は、液体窒素ボンベから供給され、開閉弁を通って不活
性ガス加熱室に入り、この不活性ガス加熱室内のヒータ
により均一な温度分布に加熱された後に流量調節弁およ
び流量計をとおり、冷却用ガス噴出ノズルに供給し、ノ
ズルから噴出した窒素ガスをプリント配線板に吹きつけ
る構成である。
On the other hand, liquid nitrogen as a cooling source of the cooling means is supplied from a liquid nitrogen cylinder, enters an inert gas heating chamber through an on-off valve, and has a uniform temperature distribution by a heater in the inert gas heating chamber. After heating, the cooling gas is supplied to the cooling gas ejection nozzle through the flow control valve and the flow meter, and the nitrogen gas ejected from the nozzle is blown to the printed wiring board.

【0029】そして、冷却用ガス噴出ノズルから噴出す
る窒素ガスの温度を検出するセンサを設けてあり、この
検出信号を温度制御装置に入力し、同装置に予め指示し
てある目的の温度となるようにヒータ電力を制御するよ
うに構成してある。
Further, a sensor for detecting the temperature of the nitrogen gas ejected from the cooling gas ejection nozzle is provided. This detection signal is inputted to a temperature control device, and the temperature becomes a target temperature previously instructed to the device. The heater power is controlled as described above.

【0030】[0030]

【実施例】次に、本発明によるリフローはんだ付け装置
を実際上どのような形態において実施できるかを説明す
る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, a description will be given of a practical embodiment of a reflow soldering apparatus according to the present invention.

【0031】〔第1の実施例〕図1は、本発明の第1の
実施例を示す側断面図で、プリント配線板の下側面のみ
のリフローはんだ付けを行う場合を示し、不活性ガスの
供給系と温度調節系とはシンボル図で示し、図4と同一
符号は同一部分を示す。
FIG. 1 is a side sectional view showing a first embodiment of the present invention, in which reflow soldering is performed only on the lower surface of a printed wiring board. The supply system and the temperature control system are shown in a symbol diagram, and the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same parts.

【0032】すなわち、加熱炉21を貫通してプリント
配線板1の搬送コンベア(チェーンコンベア)3を通し
てあり、プリント配線板1の側端部をチェーンコンベア
3のピン(図示せず)上に載置・保持して搬送する。
That is, the printed wiring board 1 passes through the heating furnace 21 and passes through a conveyor (chain conveyor) 3, and the side end of the printed wiring board 1 is placed on a pin (not shown) of the chain conveyor 3.・ Hold and transport.

【0033】加熱炉21を構成する炉体22内は、プリ
ント配線板1の搬送方向Aに沿って予熱部23には、昇
温部24として昇温部加熱室25と、均温部26として
均温部加熱室27が設けられ、リフロー部28にはリフ
ロー部加熱室29が仕切って設けられてあり、各加熱室
25,27,29ごとに加熱温度を調節できるようにし
てプリント配線板1の加熱プロファイルの制御性を向上
させている。
Inside the furnace body 22 constituting the heating furnace 21, along the transport direction A of the printed wiring board 1, the preheating section 23 has a heating section heating chamber 25 as a heating section 24 and a heating section 25 as a temperature equalizing section 26. An equalizing section heating chamber 27 is provided, and a reflow section heating chamber 29 is provided in the reflow section 28 so that the heating temperature can be adjusted for each of the heating chambers 25, 27, 29 so that the printed wiring board 1 can be adjusted. The controllability of the heating profile is improved.

【0034】予熱部23では、炉壁側に断熱材31を設
けた赤外線ヒータ32を搬送コンベア3の上下に配列
し、いずれも図示はしていないが各ヒータ32の表面に
温度センサを設けるとともに、別に温度調節制御装置を
設けてあり、赤外線ヒータ32の表面温度を予め決めた
目的とする温度に調節できるように構成している。
In the preheating section 23, infrared heaters 32 provided with a heat insulating material 31 on the furnace wall side are arranged above and below the conveyor 3, and although not shown, a temperature sensor is provided on the surface of each heater 32. In addition, a temperature adjustment control device is separately provided so that the surface temperature of the infrared heater 32 can be adjusted to a predetermined target temperature.

【0035】また、搬送コンベア3の搬送方向Aに沿っ
て予熱部23の炉体22内の雰囲気を循環させるため
に、昇温部24と均温部26との間に吸込口33を設
け、搬入口34側とリフロー部28側とにそれぞれ吹出
口35を設け、それらをブロワ36に接続してある。ブ
ロワ36の図示しない駆動モータ(インダクションモー
タ)は可変周波数インバータによって回転制御し、その
循環雰囲気の流量を調節できるように構成してある。
In order to circulate the atmosphere in the furnace body 22 of the preheating section 23 along the transport direction A of the transport conveyor 3, a suction port 33 is provided between the temperature raising section 24 and the temperature equalizing section 26. Air outlets 35 are provided on the carry-in port 34 side and the reflow section 28 side, respectively, and these are connected to a blower 36. The rotation of a drive motor (induction motor), not shown, of the blower 36 is controlled by a variable frequency inverter so that the flow rate of the circulating atmosphere can be adjusted.

【0036】なお、ブロワ36の吸込口33側に開閉弁
37を設け、必要に応じてこの開閉弁37を通して大気
を取り入れたり、窒素ガス供給装置から窒素ガス等の不
活性ガスを取り入れたりして、予熱部23内の温度が必
要以上に上昇することを抑制できるようにした構成であ
る。また、38は搬出口である。
An on-off valve 37 is provided on the side of the suction port 33 of the blower 36, and air is introduced through the on-off valve 37 as necessary, or an inert gas such as nitrogen gas is introduced from a nitrogen gas supply device. The configuration is such that the temperature inside the preheating unit 23 can be prevented from rising more than necessary. Reference numeral 38 denotes a carry-out port.

【0037】リフロー部28は、搬送コンベア3の下方
側にプリント配線板1に熱風を吹きつける加熱装置41
を設けてあり、上方側には不活性ガス供給手段として冷
却用の液化した不活性ガス(窒素ガス)を吹きつける冷
却装置51を設けてある。
The reflow section 28 includes a heating device 41 for blowing hot air to the printed wiring board 1 below the conveyor 3.
A cooling device 51 for blowing a liquefied inert gas (nitrogen gas) for cooling is provided as an inert gas supply means on the upper side.

【0038】加熱装置41は熱風循環型であり、ブロワ
42から供給された雰囲気を加熱室43のヒータ44で
加熱した後、整流板45で均一な熱風として吹出口46
から吹き出して、プリント配線板1に吹きつけて加熱
し、その後に吸込口47から吸い込んでブロワ42に還
流する構成である。
The heating device 41 is of a hot air circulation type. After the atmosphere supplied from the blower 42 is heated by the heater 44 of the heating chamber 43, the air is supplied to the air outlet 46 by the rectifying plate 45 as uniform hot air.
And blows the printed wiring board 1 to heat it, and then sucks it from the suction port 47 and returns to the blower 42.

【0039】そして、熱風の吹出口46には温度センサ
48を設けてあり、この検出信号STHを温度制御装置4
9に入力し、同装置49に予め指示してある目的の熱風
温度となるようにヒータ電力SPHを制御するように構成
してある。
The hot air outlet 46 is provided with a temperature sensor 48, and this detection signal S TH is sent to the temperature controller 4
9, the heater power S PH is controlled so that the target hot air temperature is instructed in advance to the device 49.

【0040】他方、冷却装置51の冷却源としては液体
窒素を使用する。不活性ガスの供給源である液体窒素ボ
ンベ52から供給される窒素ガスは、開閉弁53を通っ
て不活性ガス加熱室54に入り、不活性ガス加熱室54
内のヒータ55により均一な温度分布に加熱された後に
流量調節弁56および流量計57を通り、冷却用ガス噴
出ノズル58に供給し、このノズル58から噴出した窒
素ガスをプリント配線板1に吹きつける構成である。
On the other hand, as a cooling source of the cooling device 51, liquid nitrogen is used. The nitrogen gas supplied from the liquid nitrogen cylinder 52, which is a source of the inert gas, passes through the on-off valve 53, enters the inert gas heating chamber 54, and enters the inert gas heating chamber 54.
After being heated to a uniform temperature distribution by the heater 55 in the inside, it is supplied to a cooling gas ejection nozzle 58 through a flow control valve 56 and a flow meter 57, and the nitrogen gas ejected from the nozzle 58 is blown to the printed wiring board 1. It is a configuration to attach.

【0041】そして、冷却用ガス噴出ノズル58から噴
出する窒素ガスの温度を検出する温度センサ59を設け
てあり、この検出信号STCを温度制御装置60に入力
し、同装置60に予め指示してある目的の温度となるよ
うにヒータ電力SPCを制御するように構成してある。
Further, a temperature sensor 59 for detecting the temperature of the nitrogen gas ejected from the cooling gas ejection nozzle 58 is provided, and this detection signal STC is inputted to the temperature control device 60 and the device 60 is instructed in advance. The heater power S PC is controlled so as to reach a target temperature.

【0042】なお、先に説明した予熱部23においてプ
リント配線板1の上側面を加熱する赤外線ヒータ32を
備えている理由は、耐熱温度の低い電子部品2が搭載さ
れているプリント配線板1の上面側も耐熱温度以下の温
度ではあるが、その範囲内で加熱してプリント配線板1
全体がなるべく均一な温度に加熱されるようにするため
である。
The reason for providing the infrared heater 32 for heating the upper side surface of the printed wiring board 1 in the preheating section 23 described above is that the printed wiring board 1 on which the electronic component 2 having a low heat-resistant temperature is mounted is mounted. Although the upper surface is also at a temperature lower than the heat-resistant temperature, the printed wiring board 1 is heated by heating within the range.
This is to ensure that the whole is heated to a temperature as uniform as possible.

【0043】図2は、図1のリフロー部28の熱風吹き
出し温度を約250℃に設定し、冷風温度すなわち窒素
ガスの吹き出し温度を約100℃に設定した際の加熱プ
ロファイルの一例を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a heating profile when the hot air blowing temperature of the reflow section 28 of FIG. 1 is set to about 250 ° C. and the cool air temperature, that is, the nitrogen gas blowing temperature is set to about 100 ° C. is there.

【0044】予熱部23では、赤外線ヒータ32の表面
温度を調節してプリント配線板1の下側面すなわちリフ
ローはんだ付け面の被はんだ付け部の温度が約140℃
になるように設定し、上側面すなわち反リフローはんだ
付け面の温度が約100℃となるように設定する。この
場合、開閉弁37を開いてわずかに大気を供給する。ま
たはわずかに窒素ガスを供給してもよい。それにより予
熱部23の雰囲気温度を下げ、プリント配線板1の上面
側の温度が過度に上昇することを容易に抑制することが
できるようになる。
In the preheating section 23, the surface temperature of the infrared heater 32 is adjusted so that the temperature of the lower surface of the printed wiring board 1, ie, the temperature of the portion to be soldered on the reflow soldering surface is about 140 ° C.
, And the temperature of the upper surface, that is, the anti-reflow soldering surface, is set to about 100 ° C. In this case, the on-off valve 37 is opened to supply the atmosphere slightly. Alternatively, a slight amount of nitrogen gas may be supplied. As a result, the ambient temperature of the preheating unit 23 can be reduced, and the temperature on the upper surface side of the printed wiring board 1 can be easily prevented from excessively increasing.

【0045】このように、予熱部23ではプリント配線
板1のリフロー面側の温度と反リフロー面側の温度との
差を、約40℃以内に維持することができる。
As described above, the difference between the temperature on the reflow surface side of the printed wiring board 1 and the temperature on the non-reflow surface side of the printed wiring board 1 can be maintained within about 40 ° C.

【0046】リフロー部28では、プリント配線板1の
リフロー面側に約250℃の熱風が吹きつけられて約2
40℃まで昇温し、被はんだ付け部のはんだが溶融して
はんだ付けが行われる。他方、反リフロー面側で約10
0℃の窒素ガスが吹きつけられ、約110℃の温度に維
持されている。すなわち、反リフロー面側は必要以上に
温度上昇することがないようにその分の熱量を奪い去る
だけでよいのである。
In the reflow section 28, hot air of about 250 ° C. is blown to the reflow surface side of the printed wiring board 1 to
The temperature is raised to 40 ° C., and the solder in the soldered portion is melted and soldering is performed. On the other hand, about 10
Nitrogen gas at 0 ° C. is blown, and the temperature is maintained at about 110 ° C. In other words, the anti-reflow surface side only needs to remove the amount of heat so as not to raise the temperature more than necessary.

【0047】また、このリフロー部28では窒素ガスが
供給されているので、雰囲気の酸素濃度が小さく被はん
だ付け部の酸化が抑制され、また溶融はんだの流動性が
良好となり、微細部分のはんだ付け性が格段に向上す
る。
Further, since nitrogen gas is supplied to the reflow portion 28, the oxygen concentration in the atmosphere is small, the oxidation of the portion to be soldered is suppressed, and the flowability of the molten solder is improved, and the soldering of the fine portion is reduced. Sex is greatly improved.

【0048】以上のように、プリント配線板1に温度差
に原因したストレスが加わるのはリフロー部28のみで
あり、また、耐熱性の低い電子部品がプリント配線板1
の反リフロー面側に搭載されていても該耐熱温度以下で
保護することができる。
As described above, the stress caused by the temperature difference is applied to the printed wiring board 1 only in the reflow portion 28, and the electronic component having low heat resistance is applied to the printed wiring board 1.
Even if it is mounted on the anti-reflow surface side, it can be protected below the heat-resistant temperature.

【0049】〔第2の実施例〕図3は、本発明の第2の
実施例を示す側断面図で、プリント配線板1の下面のみ
のリフローはんだ付けを行う場合を示し、不活性ガスの
供給系と温度調節系はシンボル図で示し、図1と同一符
号は同一部分を示す。
[Second Embodiment] FIG. 3 is a side sectional view showing a second embodiment of the present invention, showing a case where reflow soldering is performed only on the lower surface of the printed wiring board 1, and the inert gas The supply system and the temperature control system are shown in a symbol diagram, and the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.

【0050】第2の実施例が第1の実施例と相違する点
は、リフロー部28においてプリント配線板1に冷却の
ための不活性ガスを吹きつける手段が相違するだけであ
る。すなわち、第2の実施例の冷却装置61は熱風を吹
きつける加熱手段と同様の雰囲気循環構造とし、下方側
に示すような雰囲気を加熱する加熱室43およびヒータ
44を備えていない。そして、ブロワ62の吸込口47
側に温度制御された窒素ガスを供給するように構成して
いる。
The second embodiment differs from the first embodiment only in the means for blowing an inert gas for cooling the printed wiring board 1 in the reflow section 28. That is, the cooling device 61 of the second embodiment has the same atmosphere circulation structure as the heating means for blowing hot air, and does not include the heating chamber 43 and the heater 44 for heating the atmosphere as shown below. Then, the suction port 47 of the blower 62
It is configured to supply temperature-controlled nitrogen gas to the side.

【0051】プリント配線板1の反リフロー面側に吹き
つけられる窒素ガスを含む雰囲気の温度は、その吹出口
46に設けた温度センサ59により検出し、この検出信
号STCにより温度制御装置60が不活性ガス加熱室54
のヒータ電力SPCを制御して所定の温度に制御する。す
なわち、供給する窒素ガスの温度を調節することでプリ
ント配線板1の反リフロー面側に吹きつける雰囲気の温
度を調節する。
The temperature of the atmosphere containing nitrogen gas blown to the anti-reflow surface side of the printed wiring board 1 is detected by a temperature sensor 59 provided at the outlet 46, and the temperature control device 60 uses the detection signal STC to control the temperature. Inert gas heating chamber 54
Controlled to a predetermined temperature by controlling the heater power S PC. That is, by adjusting the temperature of the supplied nitrogen gas, the temperature of the atmosphere blown to the anti-reflow surface side of the printed wiring board 1 is adjusted.

【0052】このように、供給する窒素ガスの温度を調
節してプリント配線板1に吹きつけられる雰囲気の温度
を調節するように構成することによって、プリント配線
板1の反リフロー面側の温度を所望の温度に調節するこ
とができるとともに、リフロー部28における雰囲気を
低酸素濃度にすることができる。
As described above, by adjusting the temperature of the supplied nitrogen gas to adjust the temperature of the atmosphere blown to the printed wiring board 1, the temperature of the printed wiring board 1 on the side opposite to the reflow surface can be reduced. The temperature can be adjusted to a desired value, and the atmosphere in the reflow section 28 can have a low oxygen concentration.

【0053】なお、窒素ガスの流量を調節することによ
って、その雰囲気の酸素濃度を調節することができる。
また、ブロワ62の(モータはインダクションモータ)
回転数を可変周波数インバータにより調節することによ
り、プリント配線板1に吹きつけられる雰囲気の流速を
調節することができるので、プリント配線板1の反リフ
ロー面側から奪い去る熱量をその風量によって調節する
こともできる。すなわち、窒素ガス供給流量を調節して
酸素濃度を目的とする値に維持しつつ風量や加熱室にお
ける窒素ガスの加熱温度を調節することにより、該反リ
フロー面側の温度を目的とする温度以内に維持すること
ができる。
The oxygen concentration in the atmosphere can be adjusted by adjusting the flow rate of the nitrogen gas.
The blower 62 (the motor is an induction motor)
The flow rate of the atmosphere blown to the printed wiring board 1 can be adjusted by adjusting the number of revolutions by the variable frequency inverter. Therefore, the amount of heat taken away from the anti-reflow surface side of the printed wiring board 1 is adjusted by the air volume. You can also. That is, by adjusting the flow rate of the nitrogen gas and the heating temperature of the nitrogen gas in the heating chamber while maintaining the oxygen concentration at the target value by controlling the flow rate of the nitrogen gas, the temperature on the side opposite to the reflow surface is within the target temperature. Can be maintained.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように本発明は、プリント
配線板に与えるストレスを最小にしてリフロー面側のみ
をリフローはんだ付けし、反リフロー面側は所望の例え
ば搭載電子部品の耐熱温度以下に維持することができ
る。もちろん、プリント配線板の両面をリフローはんだ
付けするように実装設計されたプリント配線板であっ
て、既にリフローはんだ付けされている面のはんだが再
溶融することを防止することもできる。
As described above, according to the present invention, the reflow soldering is performed only on the reflow surface side while minimizing the stress applied to the printed wiring board, and the anti-reflow surface side is set to a desired temperature, for example, below the heat resistance temperature of the mounted electronic component. Can be maintained. Of course, it is possible to prevent the reflow of the solder on the surface of the printed wiring board which is mounted and designed to be reflow-soldered on both sides of the printed wiring board and which has already been reflow-soldered.

【0055】また、リフローはんだ付けを行う雰囲気を
低酸素濃度の雰囲気に維持し、良好なはんだ付け性を確
保することもできる。さらに、液化した不活性ガスを使
用することにより、ガスの有するエネルギーを無駄なく
利用することができる。
Further, the atmosphere in which the reflow soldering is performed is maintained at an atmosphere having a low oxygen concentration, so that good solderability can be ensured. Further, by using the liquefied inert gas, the energy of the gas can be used without waste.

【0056】不活性ガスは不活性ガス加熱室のヒータに
より加熱されて均一な温度分布でプリント配線板に吹き
つけられるので、プリント配線板の反リフロー面側を均
一な温度分布に維持することができるようになる。
Since the inert gas is heated by the heater in the inert gas heating chamber and is sprayed on the printed wiring board with a uniform temperature distribution, it is possible to maintain a uniform temperature distribution on the anti-reflow surface side of the printed wiring board. become able to.

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

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

【図2】図1の加熱プロファイルの一例を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a heating profile of FIG.

【図3】本発明の第2の実施例を示す側断面図である。FIG. 3 is a side sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図4】従来の「リフロー装置」を示すもので、図4
(a)はリフロー装置の側断面図、図4(b)は図4
(a)のリフロー装置の加熱プロファイルを示す図であ
る。
FIG. 4 shows a conventional “reflow device”;
4A is a side sectional view of the reflow device, and FIG.
It is a figure which shows the heating profile of the reflow apparatus of (a).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 プリント配線板 3 搬送コンベア 21 加熱炉 22 炉体 23 予熱部 24 昇温部 25 昇温部加熱室 26 均温部 27 均温部加熱室 28 リフロー部 29 リフロー部加熱室 41 加熱装置 42 ブロア 43 加熱室 44 ヒータ 48 温度センサ 49 温度制御装置 51 冷却装置 52 液体窒素ボンベ 54 不活性ガス加熱室 55 ヒータ 56 流量調整弁 58 冷却用ガス噴出ノズル 59 温度センサ 60 温度制御装置 61 冷却装置 62 ブロア DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printed wiring board 3 Conveyor 21 Heating furnace 22 Furnace body 23 Preheating section 24 Heating section 25 Heating section heating chamber 26 Equalizing section 27 Equalizing section heating chamber 28 Reflow section 29 Reflow section heating chamber 41 Heating device 42 Blower 43 Heating chamber 44 Heater 48 Temperature sensor 49 Temperature control device 51 Cooling device 52 Liquid nitrogen cylinder 54 Inert gas heating chamber 55 Heater 56 Flow control valve 58 Cooling gas ejection nozzle 59 Temperature sensor 60 Temperature control device 61 Cooling device 62 Blower

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 板状の被はんだ付けワークの一方のリフ
ロー面側を加熱手段で加熱しつつ他方の反リフロー面側
に不活性ガス供給手段で不活性ガスを吹きつけて冷却
し、前記リフロー面側の被はんだ付け部にあらかじめ供
給しておいたはんだを溶融させてリフローはんだ付けす
る装置であって、 前記被はんだ付けワークに吹きつけられる前記不活性ガ
スの温度を検出するセンサと、 前記被はんだ付けワークに吹きつける前記不活性ガスを
加熱するヒータを設けた不活性ガス加熱室と、 前記センサが検出した温度と予め指示された温度とを比
較して両温度が一致するように前記ヒータに供給する電
力を調節する温度制御装置とを備えた、ことを特徴とす
るリフローはんだ付け装置。
1. A reflow process, comprising: heating one reflow surface side of a plate-like work to be soldered by a heating means while blowing an inert gas to the other anti-reflow surface side by an inert gas supply means to cool; An apparatus for reflow soldering by melting solder supplied in advance to a surface side soldering portion, wherein a sensor for detecting a temperature of the inert gas sprayed on the soldering work, An inert gas heating chamber provided with a heater for heating the inert gas sprayed on the work to be soldered; and comparing the temperature detected by the sensor with a previously designated temperature so that the two temperatures match. A reflow soldering device, comprising: a temperature controller for adjusting electric power supplied to a heater.
【請求項2】 不活性ガス供給手段は液化した不活性ガ
スを供給するものである、ことを特徴とする請求項1記
載のリフローはんだ付け装置。
2. The reflow soldering apparatus according to claim 1, wherein the inert gas supply means supplies a liquefied inert gas.
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