JPH11307927A - はんだ付け装置とはんだ付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に搭載した非耐熱性の部品を効率よく冷
却しながら、基板のはんだ付け部を効率よく加熱できる
とともに、加熱の際に曝される部品の温度上昇を防ぐこ
とができるはんだ付け装置を提供すること。 【解決手段】 基板の非耐熱性の部品を電気的に接続す
るために非耐熱性の部品のはんだ付け部を加熱するはん
だ付け装置であり、基板の非耐熱性の部品のはんだ付け
部側の第１面３１０側に熱風を供給して加熱する加熱手
段２０と、基板の非耐熱性の部品を搭載した面である第
２面３２０側を冷却する冷却手段２２と、を備え、加熱
手段２０は、第１面３１０側に熱風を全面的に供給する
ために多数の孔７４を有する熱風供給用パネル７２と、
熱風供給用パネル７２における孔７４の内の第１面３１
０側に配置された部品に対応する位置の孔７４を選択的
に塞いで第１面３１０側に配置された部品の昇温を防ぐ
ための昇温防止部材２２８とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の部品とはん
だを電気的に接続するために基板のはんだ付け部を加熱
するはんだ付け装置とはんだ付け方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】電子機器の各種回路が構成されている基
板、例えばプリント基板（プリント配線板ともいう）に
対して、各種回路を構成するための電子機器の実装を行
う。この種の電子部品の実装の形式としては、例えば挿
入実装（リード部品等）や、表面実装（チップ部品等）
がある。実装された電子部品は、プリント基板の配線部
に対してはんだ付けにより電気的に接続を行うのである
が、このようなはんだ付けの方式としては、フローはん
だ方式とリフローはんだ方式が知られている。フローは
んだ方式は、はんだが溶融されているソルダー槽内に基
板を通す方式である。リフローはんだ方式は、プリント
基板の所定の部位に対してクリームはんだ等を塗布した
後に、リフロー炉の中でプリント基板のはんだ付け部分
を加熱する方式である。

【０００３】しかし、実装しようとする部品の小型化が
進み、プリント基板の実装面積に対して電子部品の実装
密度を高くすることが要求されている。このために、プ
リント基板における実装部品から導出されている接続端
子の間隔も当然狭くなっている。上述したフローはんだ
方式を採用すると、間隔の狭い接続端子間ではんだのブ
リッジが形成されやすくなる。このようなことから、高
密度の電子部品の実装を行うプリント基板においてはん
だ付けを行う場合には、リフローはんだ方式が主に採用
されている。

【０００４】ところで、１つのプリント基板の上には、
種々の耐熱規格を備えている各種部品が実装されるので
あるが、１つのプリント基板にはフローはんだ方式によ
りはんだ付けを行える実装部品と、リフローはんだ方式
でないと上手く実装部品のはんだ付けを行うことができ
ない部分が存在する場合がある。つまりフローはんだ方
式とリフローはんだ方式は、一枚のプリント基板上の実
装しようとする電子部品の種類に応じて使い分ける必要
がある。例えば非耐熱性のリード部品（たとえばトラン
ス、半固定ボリューム、空芯コイルやケミカルコンデン
サ等）は、フローはんだ付けによりプリント基板に対し
てはんだ付けを行ない、空芯コイル、ＩＣ（集積回路）
パッケージ等のチップ部品のような耐熱性のある部品
は、リフローはんだ付けによってプリント基板に対して
はんだ付けを行う。

【０００５】図１９は、従来用いられているスポット式
のリフロー炉の例を示している。プリント基板Ｐの上面
１０００側には非耐熱性のリード部品１００１〜１００
４がすでに搭載されており、これらのリード部品１００
１〜１００４の接続端子が、プリント基板Ｐの裏面１０
０５側に突出している。リフロー炉１００７における熱
風発生器１００６の熱風１００８は、ノズル１００９か
ら各リード部品１００１〜１００４の接続端子に対応し
た位置に噴出して、それらの接続端子に位置しているは
んだ１０１０を加熱するようになっている。このように
従来のリフロー炉１００７の各ノズル１００９は、プリ
ント基板Ｐのリード部品１００１〜１００４の各接続端
子のはんだ１０１０に対応した位置に予め設定しておく
必要がある。

【０００６】図２０は、図１９で示したリフロー炉によ
りはんだ付けを行う工程の一例を示している。図２０
（Ａ）では、すでにプリント基板Ｐの面１００５には耐
熱部品である例えばトランジスタ１０１１やＩＣ１０１
２がクリームはんだ等を用いて取り付けられている。基
板にマルチデスペンサ（ノズル）を用いてリード部ラン
ドにクリームはんだを塗布する。図２０（Ｂ）、図１２
（Ｃ）に示すようにこのプリント基板Ｐは反転されて、
上面１０００に対して非耐熱部品であるリード部品１０
０１，１００２等をマウントする。

【０００７】次に、図２０（Ｄ）に示すように、図１９
で示したようなリフロー炉１００７のノズル１００９を
用いて、下面１００５側から、リード部品１００１，１
００２の接続端子１０２０のはんだ１０２１に対して熱
風を噴出することではんだを溶かしてはんだ付けする。
このようにリード部品のような非耐熱の電子部品と、ト
ランジスタやＩＣのような耐熱性の電子部品が、１枚の
プリント基板に対して装着されるのは、例えばテレビジ
ョン受像機用の高周波デバイス部分の回路（たとえばチ
ューナ回路とＩＦ回路）を、１枚のプリント基板で実現
することで、生産性を改善し小型化を図るために行われ
ている。つまり従来は非耐熱性の電子部品を搭載したプ
リント基板と、耐熱性の電子部品を搭載したプリント基
板の合計２枚のプリント基板が必要だったものを、１枚
のプリント基板で実現しようとしている。

【０００８】ところが、上述したようなスポット式のリ
フロー炉を用いると、次のような問題がある。上述した
ように図１９のノズル１００９は、プリント基板Ｐのリ
ード部品の接続端子の配置に対応してノズルパネル１０
０９Ａが設けられているので、プリント基板Ｐの形式が
異なれば当然このノズルパネル（リフローパネル）１０
０９Ａを作り直されなけばならない。またこのようなノ
ズルパネル１００９Ａは、プリント基板Ｐの形式が異な
ると、リフロー炉１００７から取り外して新たなノズル
パネル１００９Ａに交換しなければならないが、高熱で
あるので作業上の問題が生じる。各リード部品の接続端
子のはんだに対して同じ温度条件で熱風を供給しなけれ
ばならないので、そのような条件設定をするのが難しく
条件設定のための工数がかかり、上手く温度条件が整わ
ない場合にはノズルパネル１００９Ａの再製作や交換が
必要となってしまう。ノズル１００９は、接続端子のは
んだの近くに位置しているので、このノズルの穴にはん
だが落下して詰まってしまい、部分的にリフロー温度が
下がってしまうことから、点検や保守管理が大変面倒で
ある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述したよ
うなリフロー炉では、図１９に示す下面１００５側を熱
風で加熱するとともに、非耐熱部品であるリード部品の
ある上面１０００側は冷却する必要がある。この時に、
プリント基板Ｐの上面１０００に対して搭載された非耐
熱部品であるリード部品の搭載数や、リフロー炉１００
７からの熱風の温度条件等により、上面１０００側のリ
ード部品の冷却を効率よく行う必要がある。しかも、Ｉ
Ｃ部品２０００，１０１２やトランジスタ１０１１は、
熱風噴出による熱風に曝されるので、モールド部分の温
度が上昇してしまうという問題も生じている。このため
に、ＩＣ部品２０００，１０１２やトランジスタ１０１
１の部品信頼性が低下する可能性があり、熱変形等も起
こす可能性もある。そこで本発明は上記課題を解消し、
基板に搭載した非耐熱性の部品を効率よく冷却しなが
ら、基板のはんだ付け部を効率よく加熱できるととも
に、加熱の際に曝されるできる限り加熱したくない部品
の温度上昇を防ぐことができるはんだ付け装置とはんだ
付け方法を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、基板の非耐熱性の部品を電気的に接続するため
に非耐熱性の部品のはんだ付け部を加熱するはんだ付け
装置であり、基板の非耐熱性の部品のはんだ付け部側の
第１面側に熱風を供給して加熱する加熱手段と、基板の
非耐熱性の部品を搭載した面である第２面側を冷却する
冷却手段と、を備え、加熱手段は、第１面側に熱風を全
面的に供給するために多数の孔を有する熱風供給用パネ
ルと、熱風供給用パネルにおける孔の内の第１面側に配
置された部品に対応する位置の孔を選択的に塞いで第１
面側に配置された部品の昇温を防ぐための昇温防止部材
と、を有することを特徴とするはんだ付け装置により、
達成される。

【００１１】上記目的は、本発明にあっては、基板の非
耐熱性の部品を電気的に接続するために非耐熱性の部品
のはんだ付け部を加熱するはんだ付け方法であり、加熱
手段が基板の非耐熱性の部品のはんだ付け部側の第１面
側に熱風を供給して加熱するとともに、冷却手段が基板
の非耐熱性の部品を搭載した面である第２面側を冷却す
る際に、加熱手段の熱風供給用パネルの多数の孔を通じ
て第１面側に熱風を全面的に供給する場合に、昇温防止
部材が熱風供給用パネルにおける孔の内の第１面側に配
置された部品に対応する位置の孔を選択的に塞いで、第
１面側に配置された部品の昇温を防ぐことを特徴とする
はんだ付け方法により、達成される。

【００１２】本発明では、基板の非耐熱性の部品を電気
的に接続するために非耐熱性の部品のはんだ付け部を加
熱する。加熱手段が基板の非耐熱性の部品のはんだ付け
部側の第１面側に熱風を供給して加熱するとともに、冷
却手段が基板の非耐熱性の部品を搭載した面である第２
面側を冷却する。この際に、加熱手段の熱風供給用パネ
ルの多数の孔を通じて、第１面側に熱風を全面的に供給
する場合に、昇温防止部材が熱風供給用パネルにおける
孔の内の第２面側に配置された部品に対応する位置の孔
を選択的に塞いで第２面側に配置された部品の昇温を防
ぐようになっている。

【００１３】これにより、加熱手段がはんだ付け部側の
第１面を全面的に効率よく熱風で加熱してはんだを溶か
す際に、冷却手段が非耐熱性の部品の搭載した面である
第２面側を冷却することで非耐熱性の部品の温度上昇を
防ぐことができる。しかも、熱風供給用パネルから供給
される熱風が、第１面側に配置されたできる限り加熱し
たくない部品を昇温してしまうことを防ぐために、熱風
供給用パネルにおける孔の内の第１面側に配置された部
品に対応する位置の孔を選択的に昇温防止部材で塞ぐこ
とで、第１面側に配置された部品の昇温を防ぐ。このこ
とから、第１面側に配置されたできる限り加熱したくな
い部品の昇温を防いでパッケージ部の変形や信頼性の低
下を防ぐことができる。

【００１４】本発明において、好ましくは、熱風供給用
パネルの選択された孔の開口面積の一部または全部を防
ぐことができるようにすれば、第１面側に配置された部
品の大きさに対応した部分のみの熱風供給用パネルの選
択された孔の開口面積を防ぐことができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。

【００１６】図１は、本発明のはんだ付け装置の好まし
い実施の形態を示しており、このはんだ付け装置は、好
ましくはリフロー炉として用いることができる。図１の
はんだ付け装置は、プリヒート部１０、リフロー部１
２、冷却部１４及びコンベア１６等を有している。予め
プリント基板Ｐには、図２と図９（Ｄ）に示すように所
定の各種部品が搭載されている。このプリント基板Ｐ
は、コンベア１６の導入部１１から、プリヒート部１
０、リフロー部１２及び冷却部１４を経て移動送り方向
Ｔに排出される。つまりコンベア１６の流れ方向に沿っ
て、プリヒート部１０、リフロー部１２及び冷却部１４
が順次配置されている。

【００１７】まずプリヒート部１０について説明する。
このプリヒート部１０は、プリント基板Ｐを予備加熱す
る部分である。プリヒート部１０は、第１プリヒート部
１０Ａ、第２プリヒート部１０Ｂ、第３プリヒート部１
０Ｃを有している。プリヒート部１０の第１プリヒート
部１０Ａ〜１０Ｃは、導入されてくるプリント基板Ｐに
対して順次３段階に渡って、室温から所定温度まで徐々
に上昇しながら加熱することができる。すなわち、この
プリヒート部１０は、プリント基板Ｐやプリント基板Ｐ
に搭載されている電子部品に対してストレスを与えるこ
となく、リフローはんだの活性化を同時に行う。

【００１８】第１プリヒート部１０Ａは、ヒータＨ１，
Ｈ２及び循環ファンＦ１を有している。第２プリヒート
部１０Ｂは、ヒータＨ３，Ｈ４及び循環ファンＦ２を有
している。第３プリヒート部１０Ｃは、１つのヒータＨ
５と循環ファンＦ３を有している。ヒータＨ１，Ｈ３
は、コンベア１６の上方に位置されており、ヒータＨ
２，Ｈ４及びＨ５は、コンベア１６の下側に位置してい
る。循環ファンＦ１，Ｆ２，Ｆ３は、各ヒータに対して
空気を供給して熱風を循環させるものである。ただしフ
ァンＦ３に対応するヒータは、ヒータＨ５のみである。
コンベア１６によりプリント基板Ｐが導入部１１からプ
リヒート部１０の第１プリヒート部１０Ａ〜第３プリヒ
ート部１０Ｃの中を通って、室温から所定の温度まで徐
々に上昇された後に、プリント基板Ｐは、リフロー部１
２に達する。

【００１９】次に、リフロー部１２の構造について説明
する。リフロー部１２は、図１に示すように加熱手段２
０と冷却手段２２を概略的に有している。加熱手段２０
は、プリント基板Ｐの下側に位置し、冷却手段２２はプ
リント基板Ｐの上側に位置している。ここで、このリフ
ロー部１２の説明をする前に、図９を参照して、図１の
コンベア１６の導入部１１に載せられるプリント基板Ｐ
の構成例について説明する。

【００２０】図９（Ａ）〜（Ｄ）は、プリント基板Ｐに
対して、非耐熱部品である例えばリード部品１０１，１
０２，１０３，１０４を搭載する手順について簡単に示
している。まず図９（Ａ）のはんだ塗布工程において、
プリント基板Ｐの第１面３１０には、耐熱性の部品であ
る、例えばＩＣパッケージ２０１やトランジスタ２０２
等の電子部品ＰＴがすでに実装されている。この第１面
３１０に対して、所定位置にクリームはんだ３００がノ
ズル３０１から供給される。

【００２１】次に、図９（Ｂ）に示すようにプリント基
板Ｐは反転されて、第１面３２０が下側に位置されて第
２面３２０は上側に位置される。この状態では、耐熱部
品であるＩＣパッケージ２０１やトランジスタ２０２は
下側に位置し、クリームはんだ３００も下側に位置す
る。

【００２２】次に、図９（Ｃ）に示すように、非耐熱部
品であるリード部品１０１，１０２，１０３，１０４の
それぞれの接続端子１５０がプリント基板Ｐの穴に挿入
される。この各接続端子１５０は、クリームはんだ３０
０の塗布位置に対応している。このような状態で、図９
（Ｄ）に示すように、プリント基板Ｐは、リフロー部１
２の加熱手段２０と冷却手段２２の間を通ることにな
る。

【００２３】次に、図１のリフロー部１２の冷却手段２
２について説明する。リフロー部１２の冷却手段２２
は、図２〜図６に示すような構造を有している。図２に
示すようにケーシング３０、排気手段３１及び空気量調
整機構部３４を有している。

【００２４】ケーシング３０は、図２、図１及び図４等
に示すように、コンベア１６の上部に位置しており、排
気手段３１はこのケーシング３０内の空気を排出するた
めに排気ブロワ３２を有している。排気ブロワ３２が作
動すると、ケーシング３０内の空気は、開口部３６から
矢印Ｒ１，Ｒ２を経て排気ブロワ３２側に排気されるよ
うになっている。つまり開口部３６からは、図２に示す
ようにプリント基板Ｐの第２面３２０側の非耐熱部品で
あるリード部品１０１，１０２，１０３，１０４を冷却
するための冷却用の空気をＲ１方向に吸い込み、その冷
却しながら空気はＲ２方向に沿って排気ブロワ３２の作
動により、例えば図６に示すような工場排気設備３２Ａ
に導くことができるようになっている。図２の開口部３
６は、このように外気をケーシング３０内に吸引するた
めの開口部であり、空気量調整機構部３４がこの開口部
３６の開口面積３６Ａを調整することができるようにな
っている。

【００２５】図２と図３に示す空気量調整機構部３４
は、ケーシング３０の上部に設けられており、耐熱性の
遮蔽板４０，４２及びガイド４４，４６を有している。
遮蔽板４０，４２は、例えば耐熱ガラスより作ることが
好ましい。この遮蔽板４０，４２は、金属よりはむしろ
耐熱ガラスやセラミックスのような耐熱材料を用いるの
が好ましいのは、次のような理由からである。

【００２６】図２において、加熱手段２０から熱風ＨＷ
がプリント基板Ｐに供給されていない場合に、その熱風
ＨＷの熱が遮蔽板４０，４２に達する。遮蔽板４０，４
２がもし鉄のような金属で作られていると、その遮蔽板
４０，４２は熱伝導率が良好なことから直ぐ加熱されて
しまい、次にプリント基板Ｐが供給された時その金属性
の遮蔽板から輻射熱が生じて非耐熱部品であるリード部
品１０１〜１０４を輻射熱で加熱してしまうことにな
る。しかも、この輻射熱は、開口部３６から取り入れる
冷気によるリード部品の冷却効率をも下げてしまう。こ
のことから、遮蔽板４０，４２は、熱伝導率の良好な金
属ではなく、熱伝導率の低い例えば耐熱ガラスにより作
ることができる。また透明の耐熱ガラスにより作ること
で、作業者が上部からプリント基板Ｐのリフロー状態の
様子を非耐熱部品であるリード部品１０１〜１０４側か
ら見ることができる。

【００２７】図３の遮蔽板４０，４２は、モータのよう
な駆動手段４０Ａ，４２Ａにより、矢印Ｓ方向に移動す
ることで、開口部３６の開口面積３６Ａを調整すること
ができる。遮蔽板４０，４２はガイド４４，４６により
Ｓ方向に直線移動によりガイドできる。これらのモータ
のような駆動手段４０Ａ，４２Ａは、制御部４００によ
りその動作がコントロールされる。しかし、他の手動方
式を用いてもよい。

【００２８】図２においては、ケーシング３０内におけ
る外気（冷気）の流入部分が、例えば縦断面で見て長方
形状になっており、その両側部分、すなわちプリント基
板Ｐの移動送り方向Ｔに関して両側の位置に排気パイプ
３０Ｂが設けられている。従って開口部３６から吸引さ
れた外気（冷気）は、Ｒ１，Ｒ２方向に沿って排気筒３
０Ｂを経て、排気ブロワ３２側に送られる。なお、吸気
ガイド３６Ｈは外気を開口部３６に導く。

【００２９】図４に示すコンベア１６のコンベアレール
１６Ａは、プリント基板Ｐを移動送り方向Ｔに搬送する
機能を有している。開口部３６の開口面積３６Ａを調整
することにより、コンベア１６により移動されてくるプ
リント基板Ｐに搭載されている非耐熱リード部品の位置
等に応じて、それらのリード部品の冷却位置の調整を行
うことができる。開口部３６の開口面積３６Ａを大きく
取れば、加熱手段２０側による熱風ＨＷの加熱状況や非
耐熱リード部品の位置に対応しながら、効率よくリード
部品１０１〜１０４を冷却できる。いずれにしてもケー
シング３０内の温度状況等を考慮して、開口部３６の開
口面積３６Ａの大きさを調整して、最適な状態でリード
部品１０１〜１０４を冷却する。

【００３０】次に、図１の加熱手段２０の構造を説明す
る。加熱手段２０は、図２、図４及び図５、図７にその
構造を示している。図１の加熱手段２０は、図４と図５
のように概略的には第１ヒータである下部ヒータ６６と
第２ヒータである上部ヒータ６７及びファン装置として
のシロッコファン６８を有している。下部ヒータ６６と
上部ヒータ６７は、ヒータ６９を構成している。図５の
シロッコファン６８は、外部の空気を図５と図７の矢印
Ｖ方向で取り込み、そして下部ヒータ６６の下側から供
給する。従って外部の空気は、下部ヒータ６６を通りさ
らに上部ヒータ６７を通って、図２のリフローパネル
（パネル）７２のリフローパネル穴７４を通って熱風Ｈ
Ｗとして、プリント基板Ｐの第１面３１０、すなわちリ
フローはんだ付け面側に均一にかつ全面的に吹き付ける
ことができるようになっている。吹き付けられた熱風Ｈ
Ｗは、図２に示すように矢印Ｅ方向に沿って下側に抜け
ていく。図７の下部ヒータ６６と上部ヒータ６７は、そ
れぞれ穴６６Ａ，６７Ａを有しており、シロッコファン
６８からの空気は、これらの穴６６Ａ，６７Ａを順次通
り抜けることにより、室温の空気から所定の温度の熱風
ＨＷに加熱されていく。

【００３１】図２に示すように、上部ヒータ６７の上に
は、上述したリフローパネル７２が配置されている。こ
のリフローパネル７２には、図１０に示すようにリフロ
ーパネル穴７４がたとえば格子状に均一配列されてい
る。これらのリフローパネル穴７４は、上部ヒータ６７
を抜けた熱風ＨＷをシャワー状態にして、プリント基板
Ｐの第１面（リフローはんだ付け面）３１０側に対して
全面的にかつ均一に吹き付けるものである。このように
熱風ＨＷをシャワー状にプリント基板Ｐの第１面３１０
側に吹き付けることにより、図９（Ｄ）にも示すよう
に、リード部品１０１〜１０４の各接続端子１５０の部
分に位置されているクリームはんだ３００を均一に加熱
して、クリームはんだを用いて接続端子１５０をプリン
ト基板Ｐの配線導体に電気的に接続することができる。

【００３２】次に、図１と図８の冷却部１４について説
明する。冷却部１４は、冷却ファン１４Ａ，１４Ｂを有
している。冷却ファン１４Ａはコンベア１６の幅方向に
沿って例えば２つ設けられており、同様にして下側の冷
却ファン１４Ｂは、やはりコンベア１６の幅方向に沿っ
て２つ配列されている。これらの冷却ファン１４Ａ，１
４Ｂが作動することで、コンベア１６に載ったリフロー
処理後のプリント基板Ｐを冷却することができる。な
お、冷却ファン１４Ａ，１４Ｂは、それぞれ図８（Ａ）
に示すように、矢印Ｊ方向に回転させることができ、風
の向きを調整できる。

【００３３】図１０は、リフローパネル７２を示してお
り、このリフローパネル７２は熱風供給用パネルであ
る。リフローパネル７２には、多数のリフローパネル穴
２２が形成されている。この多数の穴７４は通し孔であ
り、好ましくは等間隔でマトリックス状（格子状）に配
列されている。図１１は、このリフローパネル７２と昇
温防止部材（昇温防止治具）２２８及びプリント基板Ｐ
そしてコンベア１６等を示す平面図である。コンベア１
６は、図１にも示すように、導入部１１からプリント基
板Ｐを搬送して、リフローパネル７２の上を通過して、
冷却部１４側に排出されるようになっている。図２と図
１１に示すように、プリント基板Ｐの第１面３１０には
ＩＣ部品等の電子部品ＰＴが設定されているものとす
る。図２と図１１において加熱手段２０の上部ヒータ６
７から熱風ＨＷを供給されて、リフローパネルの穴７４
を経て、プリント基板Ｐの第１面３１０側に供給される
ことになる。この場合に、電子部品ＰＴが第１面３１０
側に設けられているので、この熱風ＨＷが当たって電子
部品ＰＴが昇温するのを防ぎたい。そこで、リフローパ
ネルの穴７４の内の、電子部品ＰＴに対応する位置の穴
７４を、昇温防止部材２２８で選択的に塞ぐことで、熱
風ＨＷが電子部品ＰＴに直接当たらないようにして、電
子部品ＰＴの昇温を防ぐようにしている。

【００３４】その様子は図１２にも簡略的に示してお
り、電子部品ＰＴに対応するリフローパネル７２の位置
には、昇温防止部材２２８が配置されている。昇温防止
部材２２８は、図１３〜図１５に示すように、板状もし
くはガイドバー状の本体２２９と位置決め用のピン２３
０を備えている。この位置決め用のピン２３０は、リフ
ローパネル７２の選択された穴７４を塞ぐために、穴７
４にはめ込まれて、本体２２９がその対応する複数の穴
７４の上を塞ぐようになっている。図１１におけるコン
ベア１６がプリント基板Ｐを搬送する移動送り方向Ｔと
平行な図１３に示す方向Ｔ２に沿ったあらかじめ定めた
所定数の穴を昇温防止部材２２８が上から塞ぐようにな
っている。

【００３５】塞いだ様子は、図１４と図１５に示してい
る。昇温防止部材２２８は、リフローパネル７２の上に
おいて、Ｔ２方向、すなわち図１１におけるプリント基
板Ｐの搬送方向に平行に配置されている。昇温防止部材
２２８は、プリント基板Ｐの第１面３１０側に配置され
た電子部品ＰＴが移動する方向の真下に配置されてい
る。この昇温防止部材２２８の長さＬは、図１６に示す
ようにたとえばＬ１，Ｌ２，Ｌ３といったように各種必
要に応じて選択することができる。また昇温防止部材２
２８の本体２２９の幅Ｌ４は、少なくともリフローパネ
ルの穴７４の直径よりは大きくするのが望ましいが、場
合によっては、幅Ｌ５で示すように、図１７のように穴
７４の直径ＤＸよりも小さくして、穴７４の一部が穴７
４の開口面積の一部分を開放できるようにしても勿論構
わない。

【００３６】図１８は、リフローパネル７２に対して昇
温防止部材２２８が配置された場合と配置されない場合
における温度プロファイルの例を示している。実線Ｂ１
で示すように昇温防止部材２２８がリフローパネル７２
の上に載せてある場合には、温度上昇を低く抑えること
ができるのに対して、昇温防止部材２２８が無い場合に
は、破線Ｂ２で示すように実線Ｂ１に比べて上昇してし
まう。

【００３７】次に、上述したはんだ付け装置を用いて、
図９や図２に示すようなプリント基板Ｐに対してはんだ
付け処理をする方法について説明する。図１のコンベア
１６には図９（Ｃ）に示すようなプリント基板Ｐをリー
ド部品１０１〜１０４が上になるように載せる。プリン
ト基板Ｐは、図１のコンベア１６の導入部１１からＴ方
向に移動することで、プリヒート部１０の第１プリヒー
ト部１０Ａ、第２プリヒート部１０Ｂ、第３プリヒート
部１０Ｃにより、室温から所定温度まで徐々に上昇され
る。これにより、プリント基板Ｐや搭載されている各種
電子部品のストレスの緩和やリフローはんだであるクリ
ームはんだ３００の活性化が行われる。

【００３８】コンベア１６がプリント基板Ｐをプリヒー
ト部１０からリフロー部１２側に移動すると、リフロー
部１２の加熱手段２０は、図２と図９（Ｄ）に示すよう
に熱風ＨＷを均一かつ全体的に供給してプリント基板Ｐ
の第１面（リフローはんだ付け面）３１０を加熱すると
ともに、プリント基板Ｐの第２面３２０側を冷却手段２
２により冷却する。

【００３９】図２と図７に示す加熱手段２０のシロッコ
ファン１６は、矢印Ｖ方向に空気を取り入れて、下部ヒ
ータ６６側に送り込む。これによりこの空気は、下部ヒ
ータ６６及び上部ヒータ６７により所定温度に加熱さ
れ、熱風ＨＷはリフローパネル７２の穴７４からプリン
ト基板Ｐの第１面３１０側のクリームはんだ３００に吹
き付けられる。これにより、クリームはんだ３００は溶
けて、リード部品１０１の接続端子１５０をプリント基
板Ｐの配線導体に対して電気的に接続することができ
る。

【００４０】これと同時に、図２と図９（Ｄ）の冷却手
段２２は、非耐熱部品であるリード部品１０１，１０
２，１０３，１０４に対して外気を取り込むことで冷却
する。すなわち開口部３６からは外部の空気が矢印Ｒ
１，Ｒ２の方向に取り込まれる。この空気の送り出しに
際しては排気ブロワ３２を作動させる。これにより冷気
である空気は、開口部３６からＲ１，Ｒ２の方向に流れ
るので、この空気の流れが非耐熱部品であるリード部品
１０１〜１０４を冷却する。この際に開口部３６の開口
面積３６Ａを適宜空気量調整機構部３４が調整すること
により、ケーシング３０内における冷却温度の調整を行
うことができる。この温度の調整は、例えば非耐熱部品
である非耐熱リード部品１０１〜１０４の部品位置や予
め定められた温度等の基準により調整する。このように
して、プリント基板Ｐの第１面３１０側は熱風ＨＷによ
り加熱されるとともに、第２面３２０側は開口部３６か
ら流入する空気により冷却されることになる。

【００４１】この際に、開口部３６を形成する遮蔽板４
０，４２が耐熱性材料、好ましくは耐熱ガラスにより作
られているので、金属性の遮蔽板を用いた場合に比べ
て、輻射熱が発生しにくい。つまり、熱伝導性の良好な
金属製の遮蔽板を用いるのに比べて、熱伝導性の悪い耐
熱ガラス等を用いることにより、遮蔽板４０は熱風ＨＷ
による熱により加熱されにくく、しかも開口部３６から
の空気に冷却されることから、遮蔽板４０，４２はリー
ド部品１０１〜１０４に対する輻射熱の発生を防ぐ。こ
れによってケーシング３０内の温度調整をより行ないや
すい。

【００４２】上述のようにしてリフロー部１２でリフロ
ー処理されたプリント基板Ｐは、図１の冷却部１４に移
り、冷却部１４の冷却ファン１４Ａ，１４Ｂは、このプ
リント基板Ｐを冷却することで作業が終了する。この際
に冷却ファン１４Ａ，１４Ｂは、図８のように角度を変
えるようにすれば、その冷却効果をより高めることがで
きる。このようにリフローゾーンにおいて、第１面（は
んだ付け面）３１０のみを加熱して、非耐熱部品である
リード部品を備えるプリント基板の第２面３２０を冷却
することにより、効率よくリフロー処理が行え、耐熱部
品であるリード部品が熱により破損してしまうような現
象をなくすことができる。

【００４３】図２に示すリフローパネル７２は、リフロ
ーパネル穴７４を多数有しているので、プリント基板Ｐ
の第１面３１０側を均一に加熱することができるととも
に、仮にはんだがリフローパネル７２側に落下したとし
ても、その熱風を均一に供給できる機能は差程影響を受
けない。しかも、リフローパネル７２は、プリント基板
Ｐの形式、すなわち部品の搭載形態に関わらずどの種類
のプリント基板Ｐのリフロー処理に対しても熱風を均一
に供給することができるので、リフローパネルの交換は
不要であり、危険作業もなくなり作業能率が向上する。
また、ヒータは上部ヒータと下部ヒータにより構成する
ことにより、ヒータ加熱能力を高めることができる。こ
のヒータは、上部ヒータと下部ヒータに限らず３つ以上
のヒータ部分を有するようにしても勿論構わない。

【００４４】図２の第１面（リフローはんだ付け面）３
１０には、図９（Ｄ）に示すように、耐熱性の電子部品
であるＩＣパッケージ２０１やトランジスタ２０２等の
電子部品ＰＴを示している。本発明の実施の形態におい
て、耐熱部品とは、上述したＩＣパッケージやトランジ
スタ等であるが、例えばＩＣパッケージとしては、ＳＯ
Ｐ（Ｓｍａｌｌ Ｏｕｔｌｉｎｅ Ｐａｃｋａｇｅ）
や、ＱＦＰ（ＱｕａｄＦｌａｐ Ｐａｃｋａｇｅ）等で
ある。

【００４５】このような第１面３１０に設けられている
図２と図９に示すような電子部品ＰＴ、すなわち図９に
おけるＩＣパッケージ２０１やトランジスタ２０２は、
耐熱部品と言えども、熱風ＨＷの直接の吹き付けが無い
のが望ましい。このような熱風ＨＷの吹き付けが無いこ
とにより、ＩＣパッケージ２０１やトランジスタ２０２
のような耐熱部品のパッケージ部分の変形や信頼性の低
下を防ぐことができるからである。従ってこのような熱
風ＨＷの供給を防ぐために、上述したような昇温防止部
材２２８が、図１３〜図１５に示すように、リフローパ
ネル７２の所定の電子部品ＰＴ（耐熱部品２０１，２０
２）の位置に対応する箇所に配置される。これに対して
図２のプリント基板Ｐの第２面３２０側に搭載される非
耐熱性のリード部品としては、半固定ボリュームや、空
芯コイルあるいはケミカルコンデンサやトランス等とい
った部品がある。

【００４６】ところで本発明は上記実施の形態に限定さ
れるものではない。上述した実施の形態では、図１のコ
ンベア１６がプリント基板Ｐを移動しながらリフロー部
１２の冷却手段２２と加熱手段２０の間における処理を
行うようにしている。しかしこれに限らずプリント基板
Ｐは冷却手段２２と加熱手段２０の間に一度停止させて
加熱及び冷却処理を行うようにしてもよい。図２のリフ
ローパネル７２の穴は、円形状の穴に限らず長穴あるい
は長穴状の穴であったりあるいは穴に代えて長穴型のノ
ズルあるいは円形状のノズルを設けるようにしてもよ
い。図１のプリヒート部１０は、第１プリヒート部１０
Ａ〜第３プリヒート部１０Ｃの３段階の加熱部分を有し
ているが、これに限らず１，２あるいは４以上のプリヒ
ート部を有していても構わない。

【００４７】図１３〜図１６の実施の形態において、昇
温防止部材２２８は、長い板状の本体２２９を有し、そ
の本体２２９に対して複数の位置決め用のピン２３０が
設けられている。この位置決め用のピン２３０の数は、
任意に設定することができるとともに、本体２２９の長
さが長くなれば位置決め用のピンの数を増やすことがで
きる。また本体２２９の形状は長い板状の形状であり、
位置決め用のピン２３０は断面円形状のピンになってい
る。しかしこれに限らず他の形状を採用することもでき
る。昇温防止部材２２８の材質としては、金属や耐熱性
の他の種類のたとえばセラミックス等を含む耐熱性の材
質を採用することができる。

【００４８】図１３のようにリフローパネル７２の穴７
４に対して位置決め用のピン２３０を単に差し込むよう
にする構成とすることで、次のようなメリットがある。
たとえばリフローパネル７２の穴７４を、ねじをねじ込
むことで塞ぐことも考えられるがこの場合にはねじの取
り付け取り外し作業が大変面倒である。しかも、加熱し
ようとするプリント基板Ｐの形状あるいは仕様の変更に
伴なって、そのような各穴７４の塞いだり開けたりする
動作を繰り返さなければならず大変面倒である。リフロ
ーパネル７２に対して昇温防止部材を完全に固定する方
式も考えられるが、この場合であってもやはりプリント
基板の仕様の変更等によりその固定位置を変更したりす
るのが大変面倒であり時間がかかってしまい、しかも位
置決め精度等にも問題が生じる場合がある。いずれにし
ても、本発明の実施の形態のような昇温防止部材を用い
ることで、第１面側に設けられた電子部品の熱変形や信
頼性の低下を防ぐことができる。

【００４９】昇温防止部材の長さは、図１６に例示する
ように複数種類用意しておけば、リフローパネル７２の
どの穴７４を選択的に防ぐかを簡単に使い分けして設定
することができる。つまり昇温防止の条件出しが簡単に
行える。プリント基板の仕様が変更された場合（モデル
変更時）には、その変更されたプリント基板の第１面に
搭載された電子部品の位置に合わせて、昇温防止部材の
リフローパネル７２における位置の設定条件のための条
件出しを行う。

【００５０】リフローパネル７２の選択された穴７４を
昇温防止部材２２８で塞ぐことにより、その塞がれた穴
から熱風の吹き出しが止まり、部分的にリフロー温度が
下がって、第１面３１０に配置された電子部品ＰＴ（耐
熱部品２０１，２０２）におけるモールド温度の上昇を
抑制または制御することができる。温度プロファイルを
測定して基準内に入るように、昇温防止部材のリフロー
パネルにおける取り付け位置や昇温防止部材の長さそし
て昇温防止部材の数についての条件出しを行うことが望
ましい。プリント基板の仕様が変更され（モデル変更
時）の時には、プリント基板の流れ方向Ｔに対して、電
子部品ＰＴ（耐熱部品２０１，２０２）の配置位置が、
その移動送り方向Ｔに関して交差する方向にずれている
場合には、昇温防止部材の取り付け位置や、昇温防止部
材の長さ、そして昇温防止部材の数に関する条件出しを
行うのが望ましい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
基板に搭載した非耐熱性の部品を効率よく冷却しなが
ら、基板のはんだ付け部を効率よく加熱できるととも
に、加熱の際に曝されるできる限り加熱したくない部品
の温度上昇を防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のはんだ付け装置の好ましい実施の形態
を示す断面図。

【図２】図１のはんだ付け装置のリフロー部の構造を示
す基板搬送方向の断面図。

【図３】リフロー部の空気量調整機構部の例を示す斜視
図。

【図４】リフロー部を示す断面図。

【図５】リフロー部を示し、プリント基板の流れ方向に
沿った断面図。

【図６】リフロー部の排気手段等を示す図。

【図７】リフロー部の加熱手段を示す図。

【図８】冷却部を示す図。

【図９】図１のコンベアに載せるプリント基板生産プロ
セスの一例を示す図。

【図１０】リフローパネルの一例を示す平面図。

【図１１】リフローパネル、昇温防止部材、プリント基
板、電子部品等を示す平面図。

【図１２】プリント基板、電子部品、昇温防止部材等を
示す側面図。

【図１３】リフローパネルと昇温防止部材を示す斜視
図。

【図１４】リフローパネルと昇温防止部材を示す平面
図。

【図１５】リフローパネルと昇温防止部材を示す断面
図。

【図１６】リフローパネルと各種の昇温防止部材の一例
を示す斜視図。

【図１７】図１６の一つの昇温防止部材とリフローパネ
ルとの取り付け状態を示す断面図。

【図１８】昇温防止部材が設定された場合と設定されて
いない場合における温度のプロファイルの一例を示す
図。

【図１９】従来のリフロー炉を示す図。

【図２０】従来のリフロー工程の一例を示す図。

【符号の説明】

１０・・・プリヒート部、１２・・・リフロー部、１４
・・・冷却部、２０・・・リフロー部の加熱手段、２２
・・・リフロー部の冷却手段、３０・・・ケーシング、
３２・・・排気ブロワ（排気手段）、３４・・・空気量
調整機構部、３６・・・開口部、４０，４２・・・遮蔽
板、６６・・・下部ヒータ（第１ヒータ）、６７・・・
上部ヒータ（第２ヒータ）、７２・・・リフローパネル
（熱風供給用パネル）、７４・・・リフローパネル穴
（熱風供給用パネルの穴）、１０１〜１０４・・・リー
ド部品（非耐熱部品）、２２８・・・昇温防止部材、３
１０・・・プリント基板の第１面、３２０・・・プリン
ト基板の第２面、Ｐ・・・プリント基板（基板）、ＰＴ
・・・電子部品

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の非耐熱性の部品を電気的に接続す
   るために非耐熱性の部品のはんだ付け部を加熱するはん
   だ付け装置であり、 基板の非耐熱性の部品のはんだ付け部側の第１面側に熱
   風を供給して加熱する加熱手段と、 基板の非耐熱性の部品を搭載した面である第２面側を冷
   却する冷却手段と、を備え、 加熱手段は、 第１面側に熱風を全面的に供給するために多数の孔を有
   する熱風供給用パネルと、 熱風供給用パネルにおける孔の内の第１面側に配置され
   た部品に対応する位置の孔を選択的に塞いで第１面側に
   配置された部品の昇温を防ぐための昇温防止部材と、を
   有することを特徴とするはんだ付け装置。
2. 【請求項２】 加熱手段は、熱風供給用パネルの孔を通
   じて熱風を第１面側に供給するヒータを有し、このヒー
   タは熱風供給用パネルに対面している請求項１に記載の
   はんだ付け装置。
3. 【請求項３】 基板の非耐熱性の部品を電気的に接続す
   るために非耐熱性の部品のはんだ付け部を加熱するはん
   だ付け方法であり、 加熱手段が基板の非耐熱性の部品のはんだ付け部側の第
   １面側に熱風を供給して加熱するとともに、冷却手段が
   基板の非耐熱性の部品を搭載した面である第２面側を冷
   却する際に、 加熱手段の熱風供給用パネルの多数の孔を通じて第１面
   側に熱風を全面的に供給する場合に、昇温防止部材が熱
   風供給用パネルにおける孔の内の第１面側に配置された
   部品に対応する位置の孔を選択的に塞いで、第１面側に
   配置された部品の昇温を防ぐことを特徴とするはんだ付
   け方法。
4. 【請求項４】 加熱手段ヒータは、熱風供給用パネルに
   対面しており、熱風供給用パネルの孔を通じて熱風を第
   １面側に供給する請求項３に記載のはんだ付け方法。
5. 【請求項５】 熱風供給用パネルの選択された孔の開口
   面積の一部又は全部が塞がれる請求項３に記載のはんだ
   付け方法。