KR19990014260A - 리플로납땜방법 및 리플로노 - Google Patents

리플로납땜방법 및 리플로노 Download PDF

Info

Publication number
KR19990014260A
KR19990014260A KR1019980030551A KR19980030551A KR19990014260A KR 19990014260 A KR19990014260 A KR 19990014260A KR 1019980030551 A KR1019980030551 A KR 1019980030551A KR 19980030551 A KR19980030551 A KR 19980030551A KR 19990014260 A KR19990014260 A KR 19990014260A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hot air
heating
temperature
heat
reflow
Prior art date
Application number
KR1019980030551A
Other languages
English (en)
Inventor
세이키 사쿠야마
타로 마쯔오카
Original Assignee
아키쿠사 나오유키
후지쯔 카부시키카이샤
후루카와 준노스케
후루카와덴기코교 카부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아키쿠사 나오유키, 후지쯔 카부시키카이샤, 후루카와 준노스케, 후루카와덴기코교 카부시키가이샤 filed Critical 아키쿠사 나오유키
Publication of KR19990014260A publication Critical patent/KR19990014260A/ko

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/14Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment
    • F27B9/20Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace
    • F27B9/24Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity characterised by the path of the charge during treatment; characterised by the means by which the charge is moved during treatment the charge moving in a substantially straight path tunnel furnace being carried by a conveyor
    • F27B9/243Endless-strand conveyor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/012Soldering with the use of hot gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0016Brazing of electronic components
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/06Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated
    • F27B9/10Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated heated by hot air or gas
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/40Semiconductor devices
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B9/00Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity
    • F27B9/06Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated
    • F27B9/062Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated electrically heated
    • F27B9/066Furnaces through which the charge is moved mechanically, e.g. of tunnel type; Similar furnaces in which the charge moves by gravity heated without contact between combustion gases and charge; electrically heated electrically heated heated by lamps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D7/00Forming, maintaining, or circulating atmospheres in heating chambers
    • F27D7/04Circulating atmospheres by mechanical means
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

본 발명은, 땜납페이스트가 인쇄된 프린트기판 및 이것에 탑재된 표면실장디바이스와 같은 전자부품 등을 가열해서 상기 기판에 납땜하기 위한 리플로납땜방법 및 리플로노에 관한 것으로서, 프린트기판에 실장되는 전자부품의 열용량의 대소에 상관없이, 가열부족이나 과잉가열을 발생하는 일없이, 적정한 리플로납땜을 실시할 수 있는 리플로납땜방법 및 리플로노를 얻는 것을 과제로한 것이며, 그 해결수단으로서, 프린트기판(3)과 이 프린트기판(3)에 탑재된 복수의 전자부품과의 리플로납땜을 행하기 위한 리플로노로서, 노벽(1A)에 의해서 규정(define)된 복수의 가열존(R1∼R4)을 가진 리플로노본체(1)와, 열풍부여장치(100)와 복사열부여장치(110)를 포함하고 있고, 열풍부여장치(100)는, 프린트기판(3)에 각존의 목표온도보다도 낮은 온도의 열풍을 뿜어대기 위한 팬(13d)과 열원(14d)을 구비하고 있고, 복사열부여장치(110)는, 프린트기판(3)에 상기 목표온도보다도 높은 온도의 복사열을 조사하는 히터(15d)를 구비하고 있는 것이며, 히터(15d)가 조사하는 복사열에 의해서, 프린트기판(3)과 전자부품이, 땜납의 용융온도인 목표온도까지 가열되는 동시에, 이들 전자부품중 소형이고 열용량이 작은 것은, 열풍부여장치(100)가 뿜어대는 저온의 열풍에 의해서, 과열이 억제되는 것을 특징으로 한 것이다.

Description

리플로납땜방법 및 리플로노
본 발명은, 땜납페이스(solder paste)가 인쇄된 프린트기판(printed boad) 및 이것에 탑재된 표면실장디바이스(Surface Mounted Device; 이하 SMD라 약칭함)와 같은 전자부품 등을 가열해서 상기 기판에 납땜하기 위한 리플로납땜(reflow soldering)방법 및 리플로노(reflow soldering furnace)에 관한 것이다.
표면실장디바이스(SMD)등의 전자부품을 프린트기판에 전기적으로 접속하는 동시에 기계적으로 고정하는 실장기술로서, 리플로납땜이 알려져 있다. 리플로납땜에 있어서는, 미리 땜납페이스트가 인쇄된 프린트기판에, 각종의 SMD가, 그 리드(lead)와 프린트기판의 박막배선(thinfilm circuit)의 패드(pad)를 위치맞춤시킨 상태에서 탑재된다. 그후, 상기 프린트기판이 리플로납땜노(이하, 약해서 리플로노라 부름)내에 도입되어, 가열됨으로써, 땜납페이스트가 용융해서 프린트기판에 SMD가 납땜된다.
이와 같은 리플로납땜을 실시하는 리플로노는, 프린트기판을 반송하는 콘베이어를 설치한 리플로노본체를 구비하고 있다. 이 리플로노본체에, 노벽에 의해서 규정(define)된 예열존(preheating zone)과 본가열존(main heating zone)(또는 프리플로존(preflow zone)이라고도 불려진다)이, 상기 콘베이어의 반송방향으로 설치되어 있다. 이들 존에 각각 배설된 가열수단에 의해, 가열대상물로서의 프린트기판 및 그위에 탑재된 SMD가 가열된다. 가열수단으로서는, 가열대상물에 열풍을 뿜어대는 열풍부여장치나, 원적외선히터 등을 사용한 복사열부여장치 등이 알려져 있다.
이 리플로노에서는, SMD 등의 열충격을 완화하기 위하여, 예열존에 있어서 120∼170℃의 온도까지 가열대상물이 가열된다. 예열존에 계속되는 본가열존에서는, 땜납의 융점(180℃)보다도 30℃∼50℃높은 210℃∼230℃의 온도를 가열대상물이 가열됨으로써, 땜납이 용융한다. 본 가열존으로부터 나온 가열대상물은, 자연냉각 또는 강제냉각되어서 땜납이 고화하고, 리플로납땜이 안료된다.
SMD 등의 전자부품의 다양화가 진행됨에 따라서, 여러 가지의 종류의 전자부품을 프린트기판위에 다수개를 실장하는 요구가 증대하고 있다. 이 때문에, 크기가 다른 (열용량이 다른)다수의 전자부품을, 프린트기판에 능률좋게, 또한, 확실하게 리플로납땜하는 일이 요망되고 있다. 또, 프린트기판의 크기도 다양하고, 열용량이 큰 대형의 프린트기판에 전자부품을 실장하는 경우도 있다. 이러한 경우를 포함해서, 전자부품을 여러 가지의 프린트기판에 능률좋게, 또한, 확실하게 리플로납땜하는 것도 요망되고 있다.
종래의 리플로납땜은, 열풍, 또는 열풍과 원적외선히터의 짜맞춤에 의해, 땜납의 융점이상으로 노내온도를 올려서 가열대상물전체를 가열하고 있었다. 그러나, 열용량이 큰 대형의 전자부품에 대해서 히터의 출력이 낮을 경우에는, 대형 즉 열용량이 큰 전자부품과 그 주변은 승온하기 어렵다. 그 결과, 프린트기판과 전자부품의 리드와의 접합부(납땜부)의 온도가 소정온도에 도달하지 않은 일이 있다. 그 경우, 납땜불량이 발생하게 된다.
상기의 가열부족은, 열풍의 온도 또는 히터의 출력을 증대하면 해소할 수 있다. 그러나 이와 같이 하면, 프린트기판중 전자부품이 배치되어 있지 않는 부분이나 소형의 전자부품 등 열용량이 작은 부품이 과열상태가 된다. 그 경우, 프린트기판의 박막배선이 단선되거나 균열이 발생하는 원인이 되고, 또한, 소형의 전자부품이 손상되거나 특성이 열악화될 염려도 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 프린트기판에 실장되는 전자부품의 열용량의 대소에 상관없이, 가열부족이나 과잉가열을 발생하는 일없이, 적정한 리플로납땜을 실시할 수 있는 리플로납땜방법 및 리플로납땜노를 얻는데 있다.
도 1은 본 발명의 리플로납땜방법을 실시하기 위한 제 1실시형태에 관한 리플로납땜노(爐)전체의 구성을 개략적으로 표시한 단면도
도 2는 본 발명의 제 1실시형태에 관한 리플로납땜노의 본가열존(main heating zone)의 도 1중의 Ⅱ-Ⅱ선을 따른 단면도
도 3은 본 발명의 리플로납땜방법을 실시하기 위한 제 2실시형태에 관한 리플로납땜노의 본가열존의 도 2에 상당하는 단면도
도 4는 본 발명의 리플로납땜방법을 실시하기 위한 제 3실시형태에 관한 리플로납땜노의 본가열존의 도 2에 상당하는 단면도
도 5는 일반적인 리플로납땜에 있어서 열용량이 큰 부분과 열용량이 작은 부분의 온도변화를 표시한 도면
도 6은 본 발명의 리플로납땜방법을 실시하기 위한 제 4의 실시형태에 관한 리플로납땜노전체의 구성을 개략적으로 표시한 단면도
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 리플로납땜노본체 2: 콘베이어
R1 : 제 1가열존(예열존) R2 : 제2가열존(예열존)
R3 : 제 3가열존(예열존) R4 : 제 4가열존(본가열존)
5d : 송풍실 6d : 복사열원장착부
7d, 10d, 11d : 통기로(通氣路) 9d : 히터배설부
12d : 전동기 13d : 팬(Fan)
14d : 열원(熱源) 15a∼15c : 히터
15d : 적외선히터(할로겐히터) 15a1∼15d1: 적외선히터
15a2∼15d2: 원적외선히터 16d : 바이패스덕트
17d : 방열벽 19d : 송풍기(방열조장수단)
20 : 지지편 21 : 외기도입구
22 : 외기뿜어넣기구멍 24 : 정류(整流)판
100 : 열풍부여장치 110, 110A : 복사열부여장치
120 : 열풍순환수단 121 : 열교환기
상기 목적을 다하기 위한 본 발명은, 가열대상물을 1이상의 가열존에 있어서 목표온도까지 가열하는 리플로납땜방법으로서, 상기 가열존에 있어서 열풍부여수단에 의해서 상기 목표온도보다도 낮은 온도의 열풍을 상기 가열대상물에 뿜어대고, 또한, 상기 목표온도보다도 높은 복사열을 상기 가열대상물에 조사함으로써 가열대상물을 상기 목표온도까지 가열하는 공정을 구비하고 있다.
이 리플로납땜방법에 있어서는, 가열존에 있어서의 목표온도보다도 저온의 열풍에 의해서 열용량이 작은 전자부품이 냉각되는 한편에서, 복사열에 의해서 열용량이 큰 전자부품이 목표온도로 가열된다. 이렇게 함으로써, 서로 열용량이 다른 복수의 전자부품사이의 온도차가 작아진 상태에서, 프린트기판에 전자부품이 납땜된다.
상기 목적을 다하기 위한 본 발명은, 가열대상물을 1이상의 예열존에 있어서, 땜납의 용융온도이하의 온도로 예열한 후, 상기 가열대상물을 본가열존(main heating zone)에 있어서 땜납의 용융온도까지 가열하는 리플로납땜방법으로서, 상기 예열존에 있어서 열풍부여수단에 의해서 이 예열존의 목표온도보다도 낮은 온도의 열풍을 상기 가열대상물에 뿜어대고, 또한, 상기 목표온도보다도 높은 복사열을 상기 가열대상물에 조사함으로써 가열대상물을 상기 목표온도까지 가열하는 공정을 구비하는 것도 포함한다.
이 리플로납땜방법에서는, 적어도 예열존에 있어서, 예열존의 목표온도보다도 저온의 열풍에 의해서 열용량이 작은 전자부품이 냉각되는 한편에서, 복사열에 의해서 열용량이 큰 전자부품이 목표온도로 가열된다. 이렇게함으로써, 서로 열용량이 다른 복수의 전자부품사이의 온도차가 작아진 상태에서, 본 가열존에 있어서 프린트기판에 전자부품이 납땜된다.
본 발명은, 이들 리플로납땜방법에 있어서, 상기 복사열에 의한 가열은 파장이 0.75∼2.5㎛의 근적외선을 함유한 적외선과, 파장이 2.5∼5000㎛의 원적외선을 병용하는 것도 포함되어 있다. 이와 같이 적외선과 원적외선을 병용하는 것은, 프린트기판위의 각부의 온도차를 보아 작게하는 데 있어서 유효한 일이 있다. 즉, 일반적으로 프린트기판은 2.5㎛이상의 파장의 적외선을 흡수하기 쉬운데 대해 , 프린트기판에 배설하는 전자부품은 2.5㎛이하의 파장의 적외선을 흡수하기 쉽다. 이와 같이, 프린트기판이나, 그것에 배설하는 전자부품마다 적외선흡수스펙트럼이 달라지고 있다. 이 때문에, 적외선히터와 원적외선히터를 병용하고, 양자의 출력비율을 제어함으로써, 프린트기판과 그것에 탑재되는 전자부품의 온도차를 더욱더 작게할 수 있다.
상기 적외선히터의 방사스펙트럼은, 2.5㎛보다도 짧은 파장영역에 있어서 최대치를 표시하는 것이 바람직하다. 특히, 1∼2.5㎛의 파장영역에 있어서 최대치를 표시하는 것이 더욱 바람직하다. 이에 대해서, 원적외히터의 방사스펙트럼은, 2.5㎛이상의 파장영역에 있어서 최대치를 표시하는 것이 바람직하다. 특히, 5∼8㎛의 파장영역에서 최대치를 표시하는 것이 더욱 바람직하다.
본 발명에 있어서 목표온도란, 예열존에 관해서는, 복사열에 의한 가열과 열풍에 의한 냉각에 의해 열평형에 도달하는 온도를 말한다. 따라서 예열존에 있어서의 상기 열풍의 온도는, 상기 열평형에 도달하는 온도(목표온도)보다도 낮게 설정하면 된다. 특히, 목표온도보다도 20℃∼60℃정도 낮게하면 좋은 결과를 얻을 수 있다. 본 가열조에 있어의 목표온도는, 땜납이 용융하는 온도를 말한다. 따라서 본 가열존에 있어서의 열풍의 온도는, 땜납의 용융온도보다도 낮게 설정된다. 이 명세서에서 말하는 열풍의 온도란, 열풍이 프린트기판에 뿜어대기 직전의 온도이다.
이와 같은 복사열에 의한 가열과, 열풍에 의한 냉각을 병용한 본 발명의 리플로납땜방법은, 복수의 가열존의 어느 하나이상의 가열존에서 행하면, 종래 방법에 비교해서 가열대상물의 온도불균일을 적게할 수 있다. 본 발명에서는, 예열존의 일부 또는 전부에 본 발명의 가열방법이 채용되어도 좋고, 본 가열존의 일부 또는 전부에 본 발명의 가열방법이 채용되어도 좋고, 혹은 예열존과 본가열존의 쌍방에 본 발명의 가열방법이 채용되어도 좋다. 이들 형태중, 가장 본 발명의 목적에 부합되는 형태는, 적어도 예열존에 본 발명의 가열방법을 채용하는 일이다.
도 5에 표시한 곡선L1과 L2는, 각각 일반적인 리플로납땜에 있어서, 예열존과 본가열존에 의해서 가열대상물을 단계적으로 가열하는 경우에, 열용량이 큰 부품과 열용량이 작은 부품의 온도변화를 표시하고 있다. 프린트기판위에 탑재된 각부품을 균일하게 납땜하려면, 도 5에 표시되는 온도차T1, 즉 열용량이 큰 부품과 열용량이 작은 부품의 피크온도의 차T1을 작게할 필요가 있다. 이를 위해서는, 예열존에 본 발명의 가열방법을 채용함으로써, 예열존에서의 온도차T2, 바꾸어말하면 피크온도에 도달하기 전의 단계에서의 온도차T2를 작게해두는 것이 유효하다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 리플로노는, 노벽에 의해서 규정(define)된 1이상의 가열존을 가진 리플로노본체와, 상기 가열존에 있어서 이 가열존의 목표온도보다도 낮은 온도의 열풍을 가열대상물에 뿜어대는 열풍부여장치와, 상기 목표온도를 초과하는 온도의 복사열을 상기 가열대상물에 조사하는 복사열부여장치를 구비하고 있다. 이 리플로노는, 온도의 상승속도를 좌우하는 인자로서, 가열대상물의 열용량에 착안해서 개발되었다. 즉 열용량이 큰 전자부품은 온도가 올라가기 어렵고, 열용량이 작은 프린트기판이나 소형의 전자부품은 온도가 올라가기 쉽다는 성질과, 냉각과정에 있어서는 열용량이 클수록 온도가 내려가기 어렵고, 반대로 용량이 작을수록 온도가 내려가기 쉽다고하는 성질을 이용하고 있다.
본 발명의 리플로노에 있어서, 목표온도보다도 낮은 온도의 열풍을 가열대상물에 부여한다는 것은, 가열대상물을 냉각하는 것을 의미한다. 이에 대해, 목표온도보다도 높은 복사열을 가열대상물에 조사하다는 것은, 가열대상물을 납땜에 적합한 온도까지 가열하는 것을 의미한다. 즉 열용량이 큰 전자부품의 온도를 복사열에 의해서 납땜에 적합한 온도까지 상승시키는 한편에서, 열용량이 작은 부품을 저온의 열풍에 의해 냉각해서 과열을 방지하는 것이다. 이 냉각과 가열과의 균형을 제어함으로써, 열용량이 다른 각종의 전자부품을 균일한 납땜온도로 가열할 수 있다.
상기 목적을 다하기 위한 본 발명은, 노벽에 의해서 규정된 1이상의 예열존 및 본가열존을 가진 리플로노본체와, 적어도 상기 예열존에 있어서 이 예열존의 목표온도보다도 낮은 온도의 열풍을 가열대상물에 뿜어대는 열풍부여장치와, 상기 예열존에 있어서 상기 목표온도를 초과하는 온도의 복사열을 상기 가열대상물에 조사하는 복사열부여장치를 구비하는 것도 포함한다.
그리고 본 발명은, 복사열부여장치가, 적외선을 발생시키는 적외선히터와 원적외선을 발생시키는 원적외히터의 2종류의 히터를 구비하는 것도 포함되어 있다.
본 발명의 가열방법을 실시하기 위한 복사열부여장치와 열풍부여장치의 배치형태로서는, 이하에 설명하는 제 1, 제 2 그리고 제 3의 배치예가 있다. 이들 배치예의 어느것도, 종래기술과 비교해서, 프린트기판 각부의 온도불균일을 적게할 수 있다. 특히 제 1 및 제 2의 배치예가 본 발명의 목적을 다하는 위치에서 바람직한 결과를 얻을 수 있다.
제 1의 배치예에 있어서는, 프린트기판의 위쪽으로부터 복사열의 조사와 열풍의 뿜어대기를 동시에 행하도록, 복사열부여장치와 열풍부여장치가 배치된다. 제 2의 배치예는 개별배치의 일형태로서, 프린트기판의 위쪽으로부터 복사열을 조사한 후 열풍을 뿜어대도록, 복사열부여장치와 열풍부여장치가 나누어져서 배치된다. 제 3의 배치예는 개별배치의 다른 형태로서, 프린트기판의 위쪽으로부터 열풍을 뿜어댄후 복사열을 조사하도록, 열풍부여장치와 복사열부여장치가 나누어져서 배치된다.
본 발명의 리플로노의 일형태에서는, 복사열부여장치에 적외선을 방사하는 적외선히터가 사용된다. 특히 1∼2㎛의 피크파장을 포함하는 근적외선을 방사하는 적외선히터가 추장(推奬)된다. 이 경우의 적외선히터로서는, 할로겐램프를 사용한 히터(이하, 간략하게 할로겐히터라 부름)를 사용할 수 있다. 프린트기판에 배설하는 전자부품의 패키지는, 단파장, 특히 1∼2㎛의 단파장을 흡수하기 쉬우므로, 온도가 올라가기 어려운 대형의 전자부품의 온도속도를 높이기 위해서는 상기 히터가 적합하다. 그러나, 본 발명은 복사열부여장치로서 할로겐히터를 사용하는 것에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면 원적외히터를 복사열부여장치에 사용해도 되고, 또는 원적외히터와 할로겐히터(적외선히터)를 병용해도 된다. 그 경우, 양자의 출력을, 전자부품이나 프린트기판의 종류에 따라서 제어함으로써, 각부의 온도차를 보다 작게하는 일이 가능하다.
불활성가스속에서 리플로납땜을 행하는 리플로노에 있어서, 열풍부여장치와 복사여부여장치가 병용되었을 경우, 열풍순환경로를 흐르는 열풍의 온도가 노내의 복사열의 영향등에 의해서 지나치게 높아지는 일이 있다. 이러한 리플로노에 있어서는, 순환하는 열풍을 노외부로 인도하는 열풍순환수단과, 이 열풍순환수단에 의해서 인도된 열풍을 외기 등의 열매체에 의해서 냉각하는 열교환수단을 구비하는 것이 추장된다. 이 열교환수단은, 리플로노본체내의 열풍의 온도가 상기 복사열에 의해 상승하는 것을 억제한다.
본 발명은, 상기 열풍순환수단이, 상기 리플로노본체로부터 분기하는 바이패시덕트(by-pass duct)를 구비하고, 이 바이패스덕트에 상기 열교환수단으로서의 방열벽을 형성하는 것도 포함한다. 이 바이패스덕트를 통과하는 열풍은, 바이패스덕트의 방열벽을 개재해서 노외부의 공기 등의 열매체와 열교환되어서 냉각된다. 이에 의해서, 열교환수단은 리플로납땜노내의 열풍의 온도가 상기 복사열 등에 의해 상승하는 것을 억제한다.
또 본 발명은, 상기 열교환수단에 공냉(空冷)팬이나 워터재킷(water jacket) 또는 방열핀 등의 방열조장수단을 형성하는 것도 포함한다. 이와 같은 방열조장수단을 형성하면, 노내의 가스(열풍)와 노외부의 열매체와의 열교환이 더욱 촉진되어, 열풍의 온도상승이 보다 유효하게 억제된다.
이상 설명한 바와 같은 형태에서 실시되는 본 발명에 의하면, 프린트기판 및 이에 탑재는 전자부품 등의 열용량의 차이에 상관없이, 가열부족이나 과열이 억제되어서 적정한 리플로납땜을 실시할 수 있다.
이하에 도 1 및 도 2등을 참조해서 본 발명의 제 1실시형태를 설명한다.
도 1에 표시한 제 1실시형태에 관한 리플로노는, 예를 들면 불활성가스속에서 리플로납땜을 행하는 소위 불활성분위기로이다. 이 리플로노는, 옆으로 길게 형성된 리플로노본체(1)에, 이 노본체(1)를 긴쪽방향으로 끼우고 통하기(揷通)하는 콘베이어(2)가 장착되어 있다. 콘베이어(2)의 리플로노본체(1)로부터 돌출하는 일단부(2a)는 가열대상물(프린트기판(3)등)의 반입부로서 사용되고, 콘베이어(2)의 리플로노본체(1)로부터 돌출하는 타단부(2b)는 가열대상물의 반출부로서 사용된다. 이 콘베이어(2)는 그물형상체 또는 격자형상구조물과 같이 통기성을 가진 부재에 의해서 구성되어 있다. 도 1중의 화살표시A는 콘베이어(2)에 의한 가열대상물의 반송방향을 표시하고 있다.
리플로노본체(1)내에는 콘베이어(2)의 반송방향으로 배열된 제 1∼제 4의 가열존R1∼R4가, 노벽(1A)에 의해서 규정되어 있다. 이들 각존R1∼R4는 모두 불활성가스분위기로 유지된다. 제 1의 가열존R1에서부터 제 3의 가열존R3까지는 예열존으로서 기능하고, 제 4의 가열존R4는 본 가열존(main heating zone)(또는 리플로존이라고도 호칭된다)으로서 기능한다.
이들 각 존R1∼R4의 구성은 서로 동등하며, 각각에 가열수단이 설치되어 있다. 이들 가열수단도 서로 동등한 구성이기 때문에, 제 4의 가열존(4) 및 거기에 설치된 가열수단을 대표로해서 설명한다. 또한, 도 1에 있어서 각존R1∼R4는, 각각의 참조부호에 첨자(添字)abcd로서 구별했다. 첨자a는 제 1가열존R1의 구성요소를 표시하고, 첨자b는 제 2가열존의 구성요소를 표시하고, 첨가c는 제 3가열존R3의 구성요소를 표시하고 있다. 이하에 설명하는 제 4가열존R4의 구성요소에는 첨자d가 붙어있다.
제 4가열존R4에는, 콘베이어(2)의 위쪽에 위치해서 송풍실(5d)이 형성되어 있다. 이 송풍실(5d)의 하부에, 복수의 복사열원장착부(6d)가, 리플로노본체(1)의 긴쪽방향으로 배치되어 있다. 이들 송풍실(5d)과 복사열원장착부(6d)와의 사이에, 각각 통기로(7d)가 형성되어 있다. 복사열원장착부(6d)는 콘베이어(2)와 대향하는 방향으로 개방되어 있다. 복사열원장착부(6d)의 내면에는 복사열을 반사하는 반사면이 형성되어 있다. 리플로노본체(1)의 상단부의 폭방향중앙에는, 이 본체(1)의 전체길이에 걸쳐서 뻗는 오목부(8)가 형성되어 있다. 이 오목부(8)의 저벽과 송풍실(5d)의 천정벽과의 사이에 히터배설부(9d)가 형성되어 있다. 이 히터배설부(9d)는, 상기 천정벽에 개구하는 구멍을 통해서 송풍실(5d)과 연통해 있다.
도 2에 표시한 바와 같이, 송풍실(5d)의 양측벽과 리플로본체(1)의 양측벽과의 사이에 통기로(10d),(11d)가 형성되어 있다. 히터배설부(9d)와 통기로(7d)의 아래쪽부분이 서로 통기로(10d),(11d)를 개재해서 연통해 있다. 즉 상기 송풍실(5d)과 통기로(7d)와 히터배설부(9d)와 통기로(10d),(11d)가 서로 연통함으로써, 열풍순환경로를 형성하고 있다.
제 4가열존R5의 가열수단은, 열풍부여장치(100)와, 복사열부여장치(110)를 짜맞춘 것이다. 열풍부여장치(100)는, 상기 오목부(8)에 수용된 전동기(12d)와, 이 전동기(12d)의 출력축에 연결되고 또한 송풍실(5d)에 수용된 팬(13d)과, 히터배설부(9d)에 배치된 전열히터 등의 열풍가열용의 열원(14d)을 포함하고 있다. 팬(13d)은 그 흡입면을 송풍실(5d)의 천정벽을 향하고 있다. 팬(13d)의 일예는 시로코팬(sirocco fan)이며, 팬(13d)의 둘레면으로부터 공기를 토출한다.
열풍부여장치(100)는, 프린트기판(3)의 가열목표온도보다도 낮은 온도의 열풍을, 통기로(7d)를 거쳐서, 통기로(7d)의 아래쪽에 반송되어오는 프린트기판(3)에 뿜어댄다. 이 열풍에 의한 가열만으로는, 프린트기판(3)은 땜납이 녹는 온도로 승온하는 일은 없다. 열풍가열용의 열원(14d)은, 도시하지 않는 조온기(調溫器)에 의해서 온도제어된다.
복사열부여장치(110)는, 복사열원장착부(6d)에 장착되어 있다. 복사열부여장치(110)는, 그 아래쪽의 콘베이어(2)를 향해서 열선을 방사함으로써, 반송되어오는 프린트기판(3)과 그 위에 탑재된 각종 SMD 등의 탑재부품에 상기 목표온도보다도 높은 온도의 복사열을 부여한다. 이 복사열부여장치(110)가 발생하는 복사열에 의해, 열용량이 큰 부품이어도 땜납이 녹는 온도까지 가열된다.
복사열원장착부(6d)에 설치되는 복사열부여장치(110)에는, 단파장의 적외선을 방사하는 적외선히터가 사용된다. 특히, 온도가 올라가기어려운 대형의 SMD의 패키지가 흡수하기 쉬운 1∼2㎛의 근적외선을 피크파장으로서 방사할 수 있는 적외선히터가 바람직하다. 적외선히터의 바람직한 일예는, 투명한 관구(管球)를 가진 텅스텐할로겐램프(tungsten halogen lamp)를 사용한 히터(15d)(이하, 할로겐히터라 부름)이다. 이 적외선히터(15d)의 입력전압은, 도시생략의 제어회로의 전압조정기에 의해서, 1∼2㎛의 근적외선을 많이 방사할 수 있도록 제어된다.
도 2에 표시한 바와 같이, 제 4가열존R4의 상부양쪽에는, 각각 열풍순환장치(120)의 일부를 구성하는 바이패스덕트(by-pass duct)(16d)가 형성되어 있다. 바이패스덕트(16d)의 내부공간은 바이패스유로로서 기능한다. 바이패스덕트(16d)의 일단부는, 통기로(10d) 또는 통기로(11d)의 중간부에 연통하고, 바이패스덕트(16d)의 타단부는 히터배설부(9d)에 위쪽으로부터 연통해 있다. 이들 바이패스덕트(16d)는, 열전도율이 좋은 금속재료 예를 들면 알루미늄합금으로 이루어진다. 바이패스덕트(16d)의 외벽부분은 열교환기(121)로서 기능하는 방열벽(17d)으로 되어 있다. 방열벽(17d)은 리플로노본체(1)의 외부에 노출해 있다. 또한, 도 2에 표시한 격벽(18d)은, 바이패스덕트(16d)의 일부를 구성하고 있다.
열교환기(121)는, 방열벽(17d)외에, 방열조장수단으로서 기능하는 강제공냉용의 송풍기(19d)를 가지고 있다. 이 송풍기(19d)는, 도 2에 표시되어 있는 바와 같이 리플로노본체(1)의 양쪽벽으로부터 돌출된 지지편(20)에 장착되어 있다. 송풍기(19d)는, 바이패스덕트(16d)는 방열벽(17d)을 향해서 냉각공기를 뿜어대는 기능을 가지고 있다. 열교환기(121)의 방열조장수단으로서는, 송풍기(19d)에 대신해서, 방열기(17d)의 외부면에 돌출하는 방열핀이라도 되고, 또는 방열벽(17d)을 따르고 또한 내부에 냉각수가 유통하는 워터재킷등이 채용되어도 된다. 또는, 이들과 송풍기(19d)가 병용되어도 된다.
상기 구성의 리플로노에 있어서는, 콘베이어(2)의 반입부(2a)에 각종 SMD등의 전자부품이 소정위치에 탑재된 프린트기판(3)이 공급된다. 이 기판(3)은, 콘베이어(2)에 의해서 도 1중의 화살표시A방향으로 반송되는 것에 따라서, 제 1내지 제 3의 예열존R1∼R3을 통과한다. 이들 예열존R1∼R3에 있어서, 열풍부여장치(100)에 의한 열풍이, 가열대상물(프린트기판(3)과 그것에 탑재된 전자부품)에 뿜어댄다. 이와 동시에, 이 가열대상물은, 복사열부여장치(110)의 히터(15a)∼(15c)로부터의 복사열을 받아서 120∼170℃의 온도로 예열된다. 이 가열대상물은, 본 가열존R4에 있어서 예열존R1∼R3과 마찬가지로 열풍과 복사열의 쌍방을 받음으로써, 210℃∼230℃의 온도로 가열된다. 이 본가열존 R4에 있어서의 목표온도에의 가열에 의해, 프린트기판(3)에 미리 인쇄되어 있는 땜납페이스트가 용융한다.
이 리플로노에 의한 리플로납땜에서는, 가열수단의 일부를 구성하는 열풍부여장치(100)가, 가열대상물에 목표온도보다도 낮은 온도의 열풍을 부여한다. 이 저온의 열풍에 의해, 가열대상물이 냉각되기 때문에, 가열되기 쉬운 소형부품등의 온도가 지나치게 높아지는 것이 방지된다. 이와 동시에, 복사열부여장치(110)가 목표온도보다도 높은온도의 복사열을 가열대상물에 부여하기 때문에, 승온하기 어려운 프린트기판(3)이나 대형의 부품을 목표온도까지 승온시킬 수 있다.
이러한 열풍부여장치(100)에 의한 냉각과, 복사열부여장치(110)에 의한 가열과의 균형이 제어됨으로써, 열용량이 큰 SMD등의 온도를 납땜온도까지 상승시키는 한편에서, 열용량이 작은 SMD등의 과열을 방지할 수 있다. 이렇게해서, 열용량이 다른 각종의 SMD를 탑재한 프린트기판(3)전체를, 납땜에 적합한 온도로 거의 균일하게 가열할 수 있기 때문에, 여러 가지 종류의 SMD를 리플로납땜에 의해서 문제없이 프린트기판(3)에 실장할 수 있다.
상기 실시형태의 리플로노를 사용해서 이하에 설명하는 실험을 행하였다. 그 실험결과가 표 1, 2, 3과 표 4에 표시되어 있다. 표 1에서부터 표 4에 있어서, R1∼R3은 상기한 제 1∼제 3의 예열존이며, R4는 본가열존이다. 각 실험에 있어서 사용한 프린트기판(3)의 샘플은, 유리직물기재에 의해서 강화된 에폭시수지(epoxy rcsin reinforced by glassfiber fabric)로 이루어지고, 그 크기는 세로 250㎜, 가로 250㎜, 두께 1.3㎜이다. 이 샘플기판(3)은, 204개의 핀을 가진 QFP (Quad Flat Package)형 SMD를 5개, 64핀의 QFP형 SMD를 4개, 28핀의 SOP(Small Outline Package)형 SMD를 10개, 칩부품형 SMD를 40개, 그리고 메탈실패키지형(metal sealed package)SMD를 5개 탑재할 수 있다.
각 실험에 있어서, 예열존R1∼R3에 있어서의 열풍부여장치(100)와 복사열 부여장치(110)는, 예열존R1∼R3에 있어서의 포화온도가 160℃가 되도록 온도제어가 행하여 졌다. 즉 예열존R1∼R3에서는, 콘베이어속도를 극단적으로 느리게했을 때의 온도가 160℃가 되도록 온도가 관리되었다. 마찬가지로 각 실험에 있어서, 본가열존R4에 있어서의 열풍부여장치(100) 및 복사열부여장치(110)의 온도는, 콘베이어속도를 1m/min으로 했을때에 프린트기판의 전자부품이 탑재되어 있지 않는 영역(전자부품으로부터 충분히 떨어진 개소)의 최고온도가 220℃가 되도록 온도가 관리되었다. 각 실험에 있어서의 온도불균일의 평가는, 도 5에 표시한 피크온도의 온도차 T1에 의거해서 행하였다.
(실험 1)
R1 R2 R3 R4 콘베이어속도
열풍온도(℃) 130 130 130 170 1.0m/min
풍속(m/min) 2 2 2 2
200V할로겐히터의 출력 0.6 0.3 0.3 0.6
결과(온도차T1) : 9℃(프린트기판220℃, 전자부품 : 211℃): 전자부품의 리드부의 온도 :215℃
(실험 2)
R1 R2 R3 R4 콘베이어속도
열풍온도(℃) 130 130 130 없음 1.0m/min
풍속(m/min) 2 2 2 2
200V할로겐히터의 출력 0.6 0.3 0.3 0.4
결과(온도차T1) : 13℃(프린트기판220℃, 전자부품: 207℃): 전자부품의 리드부의 온도 : 213℃
(실험 3)
R1 R2 R3 R4 콘베이어속도
열풍온도(℃) 없음 없음 없음 170 1.0m/min
풍속(m/min) 2 2 2 2
200V할로겐히터의 출력 0.5 0.2 0.2 0.6
결과(온도차T1): 15℃(프린트기판220℃, 전자부품: 205℃): 전자부품의 리드부의 온도 : 210℃
(실험 4)
R1 R2 R3 R4 콘베이어속도
열풍온도(℃) 없음 없음 없음 없음 1.0m/min
풍속(m/min) 2 2 2 2
200V할로겐히터의 출력 0.5 0.2 0.2 0.4
결과(온도차T1): 25℃(프린트기판220℃, 전자부품: 195℃): 전자부품의 리드부의 온도 : 202℃
이들 실험결과(표 1∼표 4)에 의해, 본 발명의 실시형태의 리플로노의 효과가 실증되었다. 특히 본 발명을, 리플로노의 적어도 예열존에 적용하는 것이 효과적인 것도 알았다.
이 리플로노는, 바이패스덕트(16d)를 가지고 있음으로, 리플로노본체(1)내를 순환하는 열풍의 일부 또는 전부를 바이패스덕트(16d)에 도입한 후, 재차 열풍순환경로에 되돌릴 수 있다. 도 2중의 화살표시는 열풍의 흐름을 표시하고 있다. 이렇게해서 순환되는 열풍은, 바이패스덕트(16d)를 통과할때에 이 덕트(16d)의 방열벽(17d)을 개재해서 노외부의 열매체(예를 들면 외기(外氣))와 열교환되어서 냉각된다. 또한, 열교환을 행하는 방열벽(17d)에는 송풍기(19d)에 의해 공기가 뿜어대어져서, 방열실(17d)이 강제공냉된다. 이 때문에, 리플로노본체(1)의 노내가스(열풍)과 노외부의 열매체와의 열교환이 촉진되어서 열풍의 온도상승을 보다 유효하게 억제할 수 있다.
종래의 리플로노(불활성가스속에서 리플로납땜을 행하는 노)에서는, 노내부를 순환하는 열풍(불활성가스)이, 노내부에서 복사열등을 받음으로써, 차차로 고온이되어가는 경향이 있었다. 이에 대하여 본 발명의 상기 실시형태의 리플로노에서는, 리플로노본체(1)내의 가스(열풍)과 노외부의 열매체와의 사이에서 열교환이 이루어지기 때문에, 노내부의 열풍이 상기 복사열등에 의해서 상승하는 일이 억제된다. 이 때문에, 본 발명의 실시형태에서는, 냉각수단으로서 기능하는 열풍의 냉각작용을 유지할 수 있고, 적정한 리플로납땜을 행하게 할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제 2실시형태를 표시하고 있다. 제 2실시형태의 기본적인 구성과 작용은 제 1실시예와 마찬가지 임으로, 서로의 공통부분에 제 1실시형태와 동일한 참조부호를 부여해서 그 구성 및 작용의 설명을 생략하고, 이하에 제 1실시형태와 다른 부분에 대해서 설명한다. 이 제 2실시형태는, 열풍순환경로에 외기를 도입하는 점에서 제 1실시형태와 다르게되어 있다. 이 실시형태는, 불활성가스이외의 가스(예를 들면 공기)속에서 리플로납땜을 행하는 리플로노에 적용된다.
불활성가스를 사용하지 않는 리플로노는, 노내부를 불활성가스분위기로 유지할 필요가 없기 때문에, 이 실시형태에서는, 팬(13d)의 부압발생부분의 근처, 예를 들면 리플로노본체(1)의 천정벽에 외부공기를 도입하기 위한 외기도입구(21)가 형성되어 있다. 이 리플로노의 열풍부여장치(100)는, 외기도입구(21)로부터 도입되는 저온의 외기에 의해서, 노내부의 열풍의 온도를 가열목표온도보다도 낮은 온도로 저하시키도록 하고 있다. 이 열풍부여장치(100)에 의한 저온의 열풍에 의해서 소형부품의 가열을 억제하면서, 복사열부여장치(110)(예를 들면 할로겐히터(15d))의 복사열에 의해서, 프린트기판(3)등의 가열대상물이 목표온도까지 가열된다. 이 때문에, 이 제 2실시형태도, 제 1실시형태와 마찬가지로 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제 3실시형태를 표시하고 있다. 제 3실시형태의 기본적인 구성과 작용은 제 1실시형태와 마찬가지임으로, 서로의 공통부분에 제 1실시형태와 동일 참조부호를 부여해서 그 구성 및 작용의 설명을 생략하고, 이하에 제 1실시형태와 다른 부분에 대해서 설명한다. 이 제 3실시형태도, 열풍순환경로에 외기를 도입하는 점에서 제 1실시예와 다르게 되어 있다. 이 실시형태로 불활성가스이외의 가스(예를 들면 공기)속에서 리플로납땜을 행하는 리플로노에 적용된다.
이 실시형태의 리플로노에서는, 리플로노본체(1)의 천정벽에 외기뿜어넣기구멍(22)이 형성되어 있다. 이 외기뿜어넣기구멍(22)에, 전동송풍기(23)가 접속되어 있다. 송풍기(23)는, 노본체(1)의 천정벽에 설치되어 있다. 리플로노본체(1)내에는, 열풍가열용의 열원(14d)과 할로겐히터(15d)와의 사이에, 다수의 통기구멍을 가진 정류판(24)이 설치되어 있다. 송풍기(23)로부터 리플로노본체(1)내부에 뿜어넣어진 외기는, 열풍가열용의 열원(14d)에 의해 가열되어서 열풍으로 된다. 이 열풍은, 정류판(24)을 통과함으로써 정류되면서, 정류판(24)의 아래쪽의 프린트기판(3)에 뿜어대게 된다. 이 리플로노의 열풍부여장치(100)는, 외기뿜어넣기구멍(22)으로부터 도입되는 외기에 의해서, 열풍의 온도를 저하시킬 수 있다. 이 제 3실시형태에 있어서도, 열풍부여장치(100)가 뿜어대는 저온의 열풍에 의해서 소형부품의 가열을 억제하면서, 복사열 부여장치(110)에 의한 복사열에 의해서 가열대상물이 목표온도까지 가열되기 때문에, 본 발명의 목적을 달성할 수 있다. 이 제 3실시형태의 리플로노는, 제 1의 리플로노와 비교해서 열효율은 나쁘나, 온도제어범위를 넓게 취할 수 있는 점에서 뛰어나 있다.
도 6은 본 발명의 제 4실시형태를 표시하고 있다. 제 4실시형태의 기본적인 구성과 작용은 제 1실시형태와 마찬가지임으로, 서로의 공통부분에 제 1실시형태와 동일한 참조부호를 부여해서 그 구성과 작용의 설명을 생략하고, 이하에 제 1실시형태와 다른 부분에 대해서 설명한다. 제 4실시형태는, 복사열부여장치(110)의 구성이 제 1실시형태와 다르게 되어 있다. 이 제 4실시형태는, 불활성가스 또는 불활성가스이외의 기체분위기속에서 리플로납땜을 행하는 리플로노에 적용된다.
이 제 4실시형태에 있어서는, 예열존R1∼R3과 본가열존R4의 각각의 복사열원장착부(6a)∼(6d)에, 근적외선을 함유한 적외선을 방사하는 적외선히터(15a1),(15b1),(15c1),(15d1)(예를 들면 텅스텐할로겐히터)와 원적외선을 방사하는 원적외선히터(15a2),(15b2),(15c2),(15d2)가 번갈아 배설되어 있다.
열풍부여장치(100)는, 각존R1∼R4에 있어서 각각의 목표온도보다도 낮은 온도의 열풍을 뿜어내는 기능을 가지고 있다. 복사열부여장치(110A)는, 상기 목표온도를 초과하는 복사열을 가열대상물에 조사하는 기능을 가지고 있다. 이 때문에 이 실시형태의 리플로노도, 프린트기판 및 그것에 탑재되는 각전자부품 등의 열용량차에 의한 온도불균일의 발생을 적게할 수 있다. 또한 이 실시형태의 복사열부여장치(110A)는, 적외선히터(15a1),(15b1),(15c1),(15d1)와, 원적외선히터(15a2), (15b2),(15c2),(15d2)의 제어회로의 입력전압을 조절하여, 근적외선을 함유한 적외선과 원적외선과의 비율을 조절함으로써, 프린트기판과 전자부품과의 온도차, 또는 열용량이 다른 부품간의 온도차를 보다 작게할 수 있다. 또한, 이 제 4실시형태에 있어서는, 상기 제어회로에 의해서 적외선히터(15a1)∼(15d1) 또는 원적외선히터(15a2)∼(15d2)의 어느한쪽을 선택함으로써, 가열대상물의 종류에 따라서, 적외선 또는 원적외선의 한쪽에 의한 가열을 행할 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기 각 실시형태에 제약되는 일은 없다. 예를 들면, 본 발명에 있어서의 가열수단은, 복수의 가열존의 일부에 설치해도 좋고, 예열존에만 설치해도 좋다. 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 종래의 적외선히터와, 열풍을 냉각하는 바이패스덕트를 짜맞추어도 된다. 가열대상물에 복사열을 부여하기 위한 복사열부여장치로서는, 복사열을 방사하는 것이라면, 어떠한 히터라도 채용할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 프린트기판에 실장되는 전자부품의 열용량의 대소에 상관없이, 가열부족이나 과잉가열을 발생하는 일없이, 적정한 리플로납땜을 실시할 수 있는 리플로납땜방법 및 리플로노를 얻을 수 있다.

Claims (14)

  1. 가열대상물을 1이상의 가열존(R1∼R4)에 있어서 목표온도까지 가열하는 리플로납땜방법으로서,
    상기 가열존(R1∼R4)에 있어서 열풍부여수단에 의해서 상기 목표온도보다도 낮은 온도의 열풍을 상기 가열대상물에 뿜어대고, 또한, 상기 목표온도보다도 높은 복사열을 상기 가열대상물에 조사함으로써 가열대상물을 상기 목표온도까지 가열하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 리플로납땜방법.
  2. 가열대상물을 1이상의 예열존(R1∼R3)에 있어서 땜납의 용융온도이하의 온도로 예열한 후, 상기 가열대상물을 본가열존(main heating zone)(R4)에 있어서 땜납의 용융온도까지 가열하는 리플로납땜방법으로서,
    상기 예열존(R1∼R3)에 있어서 열풍부여수단에 의해서 이 예열존의 목표온도보다도 낮은 온도의 열풍을 상기 가열대상물에 뿜어대고, 또한, 상기 목표온도보다도 높은 복사열을 상기 가열대상물에 조사함으로써 가열대상물을 상기 목표온도까지 가열하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 리플로납땜방법.
  3. 제 1항에 있어서, 근적외선을 함유한 적외선과 원적외선을 발생시키는 복사열부여수단(110A)에 의해서, 상기 복사열에 의한 목표온도까지의 가열을 행하는 것을 특징으로 하는 리플로납땜방법.
  4. 제 2항에 있어서, 근적외선을 함유한 적외선과 원적외선을 발생시키는 복사열부여수단(110A)에 의해서, 상기 복사열에 의한 목표온도까지의 가열을 행하는 것을 특징으로 하는 리플로납땜방법.
  5. 리플로납땜을 행하기 위한 리플로노로서,
    노벽(1A)에 의해서 규정(define)된 1이상의 가열존(R1∼R4)을 가진 리플로노본체(1)와,
    상기 가열존(R1∼R4)에 있어서 이 가열존의 목표온도보다도 낮은 온도의 열풍을 가열대상물에 뿜어대는 열풍부여장치(100)와,
    상기 가열존(R1∼R4)에 있어서 상기 목표온도를 초과하는 온도의 복사열을 상기 가열대상물에 조사하는 복사열부여장치(110)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 리플로노.
  6. 리플로납땜을 행하기 위한 리플로노로서,
    노벽(1A)에 의해서 규정(define)뙨 1이상의 예열존(R1∼R3) 및 본가열존(main heating zone)(R4)을 가진 리플로노본체(1)와,
    적어도 상기 예열존(R1∼R3)에 있어서 이 예열존의 목표온도보다도 낮은 온도의 열풍을 가열대상물에 뿜어대는 열풍부여장치(100)와,
    상기 예열존(R1∼R3)에 있어서 상기 목표온도를 초과하는 온도의 복사열을 상기 가열대상물에 조사하는 복사열부여장치(110)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 리플로노.
  7. 제 5항에 있어서, 상기 복사열부여장치(110)가, 근적외선을 함유한 적외선을 발생시키는 히터(15a1,15b1,15c1,15d1)와, 원적외선을 발생시키는 히터(15a2,15b2, 15c2,15d2)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 리플로노.
  8. 제 6항에 있어서, 상기 복사열부여장치(110)가, 근적외선을 함유한 적외선을 발생시키는 히터(15a1,15b1,15c1,15d1)와, 원적외선을 발생시키는 히터(15a2,15b2, 15c2,15d2)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 리플로노.
  9. 제 5항에 있어서, 상기 리플로노본체(1)내부의 상기 열풍을 리플로노본체(1)외부로 인도한 후 재차 리플로노본체(1)내부에 인도하는 열풍순환수단(120)과, 상기 열풍순환수단(120)에 의해서 상기 리플로노본체(1)외부로 인도된 상기 열풍을 노외부의 열매체와의 사이에서 열교환시킴으로써 상기 열풍의 온도를 낮추는 열교환기(121)를 구비한 것을 특징으로 하는 리플로노.
  10. 제 6항에 있어서, 상기 리플로노본체(1)내부의 상기 열풍을 리플로노본체(1)의 외부로 인도한 후 재차 리플로노본체(1)내부에 인도하는 열풍순환수단(120)과, 상기 열풍순환수단(120)에 의해서 상기 리플로노본체(1)외부로 인도된 상기 열풍을 노외부의 열매체와의 사이에서 열교환시킴으로써 상기 열풍의 온도를 낮추는 열교환기(121)를 구비한 것을 특징으로 하는 리플로노.
  11. 제 9항에 있어서, 상기 열풍순환수단(120)이, 상기 리플로노본체(1)로부터 분기해서 상기 열풍을 노외부로 인도하기 위한 바이패스덕트(by-pass duct)(16d)를 구비하고, 이 바이패스덕트(16d)에 상기 열교환기(121)로서의 방열벽(17d)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리플로노.
  12. 제 10항에 있어서, 상기 열풍순환수단(120)이, 상기 리플로노본체(1)로부터 분기해서 상기 열풍을 노외부로 인도하기 위한 바이패스덕트(by-pass duct)(16d)를 구비하고, 이 바이패스덕트(16d)에 상기 열교환기(121)로서의 방열벽(17d)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리플로노.
  13. 제 11항에 있어서, 상기 열교환기(121)가, 상기 바이패스덕트(16d)의 도중에 설치한 방열조장수단(19d)을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 리플로노.
  14. 제 12항에 있어서, 상기 열교환기(121)가, 상기 바이패스덕트(16d)의 도중에 설치한 방열조장수단(19d)를 가지고 있는 것을 특징으로 하는 리플로노.
KR1019980030551A 1997-07-31 1998-07-29 리플로납땜방법 및 리플로노 KR19990014260A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP1997-206189 1997-07-31
JP9206189A JPH1154903A (ja) 1997-07-31 1997-07-31 リフローソルダリング方法及びリフロー炉

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR19990014260A true KR19990014260A (ko) 1999-02-25

Family

ID=16519293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019980030551A KR19990014260A (ko) 1997-07-31 1998-07-29 리플로납땜방법 및 리플로노

Country Status (4)

Country Link
US (2) US6135344A (ko)
JP (1) JPH1154903A (ko)
KR (1) KR19990014260A (ko)
TW (1) TW402167U (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030059704A (ko) * 2002-01-04 2003-07-10 엘지전자 주식회사 무연 솔더의 리플로우 장치
CN105873379A (zh) * 2014-10-24 2016-08-17 周杰 贴片led灯的回流焊接方法

Families Citing this family (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1154903A (ja) * 1997-07-31 1999-02-26 Fujitsu Ltd リフローソルダリング方法及びリフロー炉
JP3348639B2 (ja) * 1997-10-20 2002-11-20 富士通株式会社 リフロー炉内のハンダバンプの温度制御方法
JP3785435B2 (ja) * 1998-08-27 2006-06-14 株式会社デンソー はんだペーストおよび表面実装型電子装置
WO2001028304A1 (fr) * 1999-10-14 2001-04-19 Fujitsu Limited Four de refusion
JP2001170767A (ja) 1999-12-10 2001-06-26 Hitachi Ltd はんだ付け装置
JP3441067B2 (ja) * 2000-08-03 2003-08-25 株式会社大進工業研究所 ろう付装置
JP4602536B2 (ja) * 2000-11-27 2010-12-22 株式会社タムラ製作所 リフローはんだ付け装置
US6386422B1 (en) * 2001-05-03 2002-05-14 Asm Assembly Automation Limited Solder reflow oven
JP4499963B2 (ja) * 2001-09-07 2010-07-14 パナソニック株式会社 リフロー装置
DE10147789B4 (de) * 2001-09-27 2004-04-15 Infineon Technologies Ag Vorrichtung zum Verlöten von Kontakten auf Halbleiterchips
US6768083B2 (en) * 2002-09-19 2004-07-27 Speedline Technologies, Inc. Reflow soldering apparatus and method for selective infrared heating
US7080345B1 (en) * 2003-10-15 2006-07-18 Altera Corporation Methods and apparatus for design entry and synthesis of digital circuits
US6991967B2 (en) * 2004-02-23 2006-01-31 Asm Assembly Automation Ltd. Apparatus and method for die attachment
KR200396256Y1 (ko) * 2005-06-30 2005-09-20 주식회사 티에스엠 리플로우 납땜장치
JP4956963B2 (ja) * 2005-11-02 2012-06-20 富士通セミコンダクター株式会社 リフロー装置、リフロー方法、および半導体装置の製造方法
JPWO2007077727A1 (ja) * 2006-01-06 2009-06-11 株式会社タムラ製作所 リフロー装置
JP5130643B2 (ja) * 2006-04-07 2013-01-30 オムロン株式会社 加熱方法および加熱装置
DE102006026948B3 (de) * 2006-06-09 2007-12-06 Rewatronik Gmbh Beheizungseinrichtung
EP1898170A3 (de) 2006-09-05 2008-08-27 Elino Industrie-Ofenbau Carl Hanf GmbH & Co. KG Vorrichtung zur physikalischen und/oder chemischen Behandlung von Teilen
JP4685992B2 (ja) * 2007-01-23 2011-05-18 株式会社タムラ製作所 はんだ付け装置及びはんだ付け方法並びにはんだ付け用プログラム
US8865058B2 (en) 2010-04-14 2014-10-21 Consolidated Nuclear Security, LLC Heat treatment furnace
US8196799B2 (en) * 2010-06-28 2012-06-12 Illinois Tool Works Inc. Compression box for reflow oven heating with a pressurizing plate
US8940099B2 (en) 2012-04-02 2015-01-27 Illinois Tool Works Inc. Reflow oven and methods of treating surfaces of the reflow oven
US9170051B2 (en) * 2012-04-02 2015-10-27 Illinois Tool Works Inc. Reflow oven and methods of treating surfaces of the reflow oven
US9198300B2 (en) 2014-01-23 2015-11-24 Illinois Tool Works Inc. Flux management system and method for a wave solder machine
US9161459B2 (en) 2014-02-25 2015-10-13 Illinois Tool Works Inc. Pre-heater latch and seal mechanism for wave solder machine and related method
US9296056B2 (en) 2014-07-08 2016-03-29 International Business Machines Corporation Device for thermal management of surface mount devices during reflow soldering
US10362720B2 (en) 2014-08-06 2019-07-23 Greene Lyon Group, Inc. Rotational removal of electronic chips and other components from printed wire boards using liquid heat media
DE102016110040A1 (de) * 2016-05-31 2017-11-30 Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg Fertigungslinie zum Löten
JP6642386B2 (ja) 2016-11-18 2020-02-05 株式会社デンソー リフロー装置およびそれを用いた基板の製造方法
US11633797B2 (en) * 2019-11-15 2023-04-25 General Electric Company Braze joints for a component and methods of forming the same
CN112002650A (zh) * 2020-08-20 2020-11-27 上海应用技术大学 一种真空回流共晶焊接的工艺方法
JP6854436B1 (ja) * 2020-09-08 2021-04-07 千住金属工業株式会社 はんだ付け装置
CN116547098A (zh) * 2020-11-12 2023-08-04 千住金属工业株式会社 焊接装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3720912A1 (de) * 1986-07-03 1988-01-07 Licentia Gmbh Verfahren und anordnung zum reflow-loeten und reflow-entloeten von leiterplatten
US4771929A (en) * 1987-02-20 1988-09-20 Hollis Automation, Inc. Focused convection reflow soldering method and apparatus
JPS6471571A (en) * 1987-09-11 1989-03-16 Senju Metal Industry Co Reflow furnace
JPH01262069A (ja) 1988-04-13 1989-10-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd 基板の加熱装置及び加熱方法
DE4016366C2 (de) * 1990-05-21 1994-04-28 Siemens Nixdorf Inf Syst Verfahren und Einrichtung zum Reflow-Löten von Elektronik-Bauteilen auf eine Leiterplatte
US5154338A (en) * 1990-06-06 1992-10-13 Senju Metal Industry Co., Ltd. Solder reflow furnace
US5069380A (en) * 1990-06-13 1991-12-03 Carlos Deambrosio Inerted IR soldering system
JPH07115166B2 (ja) * 1991-03-26 1995-12-13 日立テクノエンジニアリング株式会社 リフローはんだ付け方法およびその装置
US5942842A (en) * 1992-02-07 1999-08-24 Fogle, Jr.; Homer William Hermetically-sealed electrically-absorptive low-pass radio frequency filters and electromagnetically lossy ceramic materials for said filters
JP2731665B2 (ja) * 1992-04-16 1998-03-25 日立テクノエンジニアリング株式会社 リフローはんだ付け装置
DE4302976A1 (de) * 1992-07-22 1994-01-27 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung und Verfahren zum Auflöten von Bauelementen auf Platinen
JPH06292964A (ja) * 1992-07-22 1994-10-21 A Tec Tekutoron Kk 自動半田付け装置
JPH0645748A (ja) * 1992-07-23 1994-02-18 Matsushita Electric Ind Co Ltd リフロー方法
JPH06224551A (ja) * 1993-01-23 1994-08-12 Sony Corp リフロー半田付け装置の温度制御方法
US5347103A (en) * 1993-08-31 1994-09-13 Btu International Convection furnace using shimmed gas amplifier
US5364007A (en) * 1993-10-12 1994-11-15 Air Products And Chemicals, Inc. Inert gas delivery for reflow solder furnaces
US5607609A (en) * 1993-10-25 1997-03-04 Fujitsu Ltd. Process and apparatus for soldering electronic components to printed circuit board, and assembly of electronic components and printed circuit board obtained by way of soldering
JP3527272B2 (ja) 1994-01-20 2004-05-17 株式会社タムラ製作所 基板冷却装置
US5567151A (en) * 1994-10-21 1996-10-22 Senju Metal Industry Company Limited Reflow furnaces with hot air blow type heaters
JP3229533B2 (ja) 1995-12-28 2001-11-19 日本電熱計器株式会社 リフローはんだ付け方法およびリフローはんだ付け装置
US5785233A (en) * 1996-02-01 1998-07-28 Btu International, Inc. Apparatus and method for solder reflow bottom cooling
JPH09237965A (ja) * 1996-02-29 1997-09-09 Furukawa Electric Co Ltd:The リフロー炉
JPH1154903A (ja) * 1997-07-31 1999-02-26 Fujitsu Ltd リフローソルダリング方法及びリフロー炉

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030059704A (ko) * 2002-01-04 2003-07-10 엘지전자 주식회사 무연 솔더의 리플로우 장치
CN105873379A (zh) * 2014-10-24 2016-08-17 周杰 贴片led灯的回流焊接方法

Also Published As

Publication number Publication date
US6345757B1 (en) 2002-02-12
JPH1154903A (ja) 1999-02-26
US6135344A (en) 2000-10-24
TW402167U (en) 2000-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR19990014260A (ko) 리플로납땜방법 및 리플로노
EP0279604B1 (en) Focused convection reflow soldering method and apparatus
KR100524841B1 (ko) 리플로우방법 및 리플로우장치
EP0169885A4 (en) MULTIPLE-ZONE HEATING PROCESS SYSTEM WITH BLURRED INFRARED TRANSMITTER FIELDS.
JP4602536B2 (ja) リフローはんだ付け装置
US6637637B2 (en) Reflow apparatus
JPWO2005065876A1 (ja) リフロー炉および熱風吹き出し型ヒーター
JP3229533B2 (ja) リフローはんだ付け方法およびリフローはんだ付け装置
JP2000022325A (ja) リフロー装置およびリフロー装置を用いた加熱方法
JP2001144427A (ja) リフローはんだ付け装置
JP2005079466A (ja) 冷却機構を備えたリフロー装置及び該リフロー装置を用いたリフロー炉
JP2001326455A (ja) リフロー方法及びリフロー装置
JP4957797B2 (ja) 加熱炉
JP2502826B2 (ja) プリント基板のリフロ−はんだ付け方法
KR20230065752A (ko) 솔더링을 위한 적외선 램프 어셈블리 및 이를 포함하는 인쇄회로기판 솔더링 장치
JP3495205B2 (ja) 加熱装置
JP3794892B2 (ja) リフローはんだ付け装置
Mashkov et al. Apparatus and method for soldering electronic components to printed circuit boards
JP2008246515A (ja) リフロー装置
JP3974245B2 (ja) リフロー装置
JP4499963B2 (ja) リフロー装置
JP3062699B2 (ja) プリント基板のリフロー方法及びリフロー炉
JP4272306B2 (ja) リフロー装置
JP3502429B2 (ja) リフロー装置とリフロー方法
JP2002204062A (ja) Bgaはんだ付け装置

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid