JP2000340938A - はんだ付け方法およびはんだ付け装置 - Google Patents
はんだ付け方法およびはんだ付け装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 プリント配線板に電子部品をはんだ槽ではん
だ付けして、電子回路を構成する。このはんだ付け部の
機械的接続強度を一層向上することが求められている。
また、鉛はんだは鉛毒が問題となるが、鉛レスはんだを
使用すると成分の偏析などによりリフトオフ現象を生じ
易いなどの問題があった。 【解決手段】 プリント配線板2に溶融はんだ4を噴流
波8により供給してはんだ付けした後、はんだが完全に
固化する前に冷却液11の冷却液噴流波15を冷却波ノ
ズル体13から被はんだ付面に接触させて急速に冷却す
るようにした。また、冷却液11は、液温制御装置16
で適温に制御する。
だ付けして、電子回路を構成する。このはんだ付け部の
機械的接続強度を一層向上することが求められている。
また、鉛はんだは鉛毒が問題となるが、鉛レスはんだを
使用すると成分の偏析などによりリフトオフ現象を生じ
易いなどの問題があった。 【解決手段】 プリント配線板2に溶融はんだ4を噴流
波8により供給してはんだ付けした後、はんだが完全に
固化する前に冷却液11の冷却液噴流波15を冷却波ノ
ズル体13から被はんだ付面に接触させて急速に冷却す
るようにした。また、冷却液11は、液温制御装置16
で適温に制御する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の
ような多数の電子部品を搭載した板状の被はんだ付けワ
ークをはんだ付けする方法およびはんだ付けする装置に
関する。
ような多数の電子部品を搭載した板状の被はんだ付けワ
ークをはんだ付けする方法およびはんだ付けする装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】プリント配線板に電子部品を実装して電
子回路を構成する場合において、はんだ付けが行われて
いる。すなわち、プリント配線板に電子部品を搭載して
この電子部品の電極やリード線をプリント配線板の回路
パターンにはんだ付けすることで電気的接続と機械的接
続とが行われる。
子回路を構成する場合において、はんだ付けが行われて
いる。すなわち、プリント配線板に電子部品を搭載して
この電子部品の電極やリード線をプリント配線板の回路
パターンにはんだ付けすることで電気的接続と機械的接
続とが行われる。
【0003】ところで、はんだ付け直後のはんだを急速
に冷却することでそのはんだ付け強度すなわち機械的接
続強度が大きくなることが知られている。例えば、実公
昭45−21716号公報に開示されたはんだ付け装置
は、噴流式はんだ槽におけるはんだ付け工程の後に冷却
工程を設けるように構成されている。そしてそれによ
り、信頼性の高いプリント配線板を製造できるように考
慮されている。尚、この実公昭45−21716号公報
に説明されている冷却技術は、プリント配線板にファン
により送風してその冷却を行う構成である。
に冷却することでそのはんだ付け強度すなわち機械的接
続強度が大きくなることが知られている。例えば、実公
昭45−21716号公報に開示されたはんだ付け装置
は、噴流式はんだ槽におけるはんだ付け工程の後に冷却
工程を設けるように構成されている。そしてそれによ
り、信頼性の高いプリント配線板を製造できるように考
慮されている。尚、この実公昭45−21716号公報
に説明されている冷却技術は、プリント配線板にファン
により送風してその冷却を行う構成である。
【0004】このことはリフローはんだ付け装置におい
ても同様であり、例えば特開昭60−6270号公報に
は、リフローはんだ付けが行われたプリント配線板を冷
却する冷却ファンを設けた構成が開示されている。
ても同様であり、例えば特開昭60−6270号公報に
は、リフローはんだ付けが行われたプリント配線板を冷
却する冷却ファンを設けた構成が開示されている。
【0005】一方、はんだ付けプロセスにおいてプリン
ト配線板の被はんだ付け部やはんだが酸化しないように
してはんだ付け性を改善するとともに、溶融はんだの流
動性を向上させて微細な被はんだ付け部を確実にはんだ
付けする所謂マイクロソルダリングを実現するために、
低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中ではんだ付けを行うは
んだ付け技術がある。
ト配線板の被はんだ付け部やはんだが酸化しないように
してはんだ付け性を改善するとともに、溶融はんだの流
動性を向上させて微細な被はんだ付け部を確実にはんだ
付けする所謂マイクロソルダリングを実現するために、
低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中ではんだ付けを行うは
んだ付け技術がある。
【0006】低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中ではんだ
付けを行うはんだ付け装置は、チャンバ内に窒素ガス
(N2 ガス)等の不活性ガスを供給して低酸素濃度の雰
囲気を形成するように構成され、このチャンバ内ではん
だ付けプロセスが実行されるように構成されている。
付けを行うはんだ付け装置は、チャンバ内に窒素ガス
(N2 ガス)等の不活性ガスを供給して低酸素濃度の雰
囲気を形成するように構成され、このチャンバ内ではん
だ付けプロセスが実行されるように構成されている。
【0007】このようなはんだ付け装置では、N2 ガス
の消費量がランニングコストとして付加されるので、目
的とする酸素濃度を維持するために要するN2 ガスの消
費量が少ないことが必要である。そのため、チャンバ外
の大気がチャンバ内に流入しないように特段の冷却技術
が用いられている。
の消費量がランニングコストとして付加されるので、目
的とする酸素濃度を維持するために要するN2 ガスの消
費量が少ないことが必要である。そのため、チャンバ外
の大気がチャンバ内に流入しないように特段の冷却技術
が用いられている。
【0008】例えば、特開平4−262862号公報の
リフローはんだ付け技術は、ボンべから供給される冷た
いN2 ガスを、はんだ付け後のプリント配線板に吹きつ
けて冷却を行えるように構成された技術である。また、
特開平7−202405号公報の技術は、チャンバ内の
雰囲気を冷却してフィルタリングを行ってフラックスヒ
ュームを除去した後の冷却した雰囲気を、はんだ付け後
のプリント配線板に吹きつけて冷却が行えるように構成
された技術である。
リフローはんだ付け技術は、ボンべから供給される冷た
いN2 ガスを、はんだ付け後のプリント配線板に吹きつ
けて冷却を行えるように構成された技術である。また、
特開平7−202405号公報の技術は、チャンバ内の
雰囲気を冷却してフィルタリングを行ってフラックスヒ
ュームを除去した後の冷却した雰囲気を、はんだ付け後
のプリント配線板に吹きつけて冷却が行えるように構成
された技術である。
【0009】また、特開平10−98259号公報のは
んだ付け技術においては、はんだ付け後のプリント配線
板に冷却液を噴霧して冷却する技術が開示されている。
んだ付け技術においては、はんだ付け後のプリント配線
板に冷却液を噴霧して冷却する技術が開示されている。
【0010】さらに、これらの従来技術に共通している
ことは、プリント配線板を冷却する冷却装置の配置がは
んだ槽やリフロー加熱室から離れていて、フローはんだ
付けではプリント配線板の被はんだ付け部が溶融はんだ
から離脱してから冷却開始されるまでの時間が長く、被
はんだ付け部のはんだが固化してから冷却するように構
成されている点である。また、リフローはんだ付けでは
加熱手段により被はんだ付け部のはんだが溶融するが、
この加熱が終了してから冷却開始されるまでの時間が長
く、被はんだ付け部のはんだが固化してから冷却するよ
うに構成されている点である。
ことは、プリント配線板を冷却する冷却装置の配置がは
んだ槽やリフロー加熱室から離れていて、フローはんだ
付けではプリント配線板の被はんだ付け部が溶融はんだ
から離脱してから冷却開始されるまでの時間が長く、被
はんだ付け部のはんだが固化してから冷却するように構
成されている点である。また、リフローはんだ付けでは
加熱手段により被はんだ付け部のはんだが溶融するが、
この加熱が終了してから冷却開始されるまでの時間が長
く、被はんだ付け部のはんだが固化してから冷却するよ
うに構成されている点である。
【0011】ちなみに、以上に上げた各従来例では、フ
ローはんだ付けにおいては、被はんだ付け部の溶融はん
だが温度低下を開始してから、すなわち固化を開始して
から少なくとも10秒以上経過しないと冷却が開始され
ない構成となっており、リフローはんだ付けでは少なく
とも15秒以上経過しないと冷却が開始されない構成と
なっている。
ローはんだ付けにおいては、被はんだ付け部の溶融はん
だが温度低下を開始してから、すなわち固化を開始して
から少なくとも10秒以上経過しないと冷却が開始され
ない構成となっており、リフローはんだ付けでは少なく
とも15秒以上経過しないと冷却が開始されない構成と
なっている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】近年、プリント配線板
に電子回路を構成した電子機器が生活のあらゆる分野で
利用されるようになり、生活を支えるインフラとしてそ
の信頼性にも高い次元の信頼性が求められている。その
ため、はんだ付けの機械的接続強度を一層向上させるこ
とが求められている。
に電子回路を構成した電子機器が生活のあらゆる分野で
利用されるようになり、生活を支えるインフラとしてそ
の信頼性にも高い次元の信頼性が求められている。その
ため、はんだ付けの機械的接続強度を一層向上させるこ
とが求められている。
【0013】また、廃棄された電子機器のはんだ中に合
まれる鉛が溶けだして、環境や人体を鉛毒で汚染するこ
とが問題となり、鉛レスはんだを使用することが行われ
るようになってきている。しかし、この鉛レスはんだ
は、その成分の凝固偏析等に原因してはんだ付け部にリ
フトオフ現象を生じ易い問題がある。リフトオフ現象と
は、被はんだ付け部のはんだに生じた偏析等により、こ
の被はんだ付け部に部分的に脆化した領域を生じて被は
んだ付け部に剥がれやクラック等を生じるはんだ付け不
良のことである。特にビスマスを含む鉛レスはんだに発
生し易いことが知られている。
まれる鉛が溶けだして、環境や人体を鉛毒で汚染するこ
とが問題となり、鉛レスはんだを使用することが行われ
るようになってきている。しかし、この鉛レスはんだ
は、その成分の凝固偏析等に原因してはんだ付け部にリ
フトオフ現象を生じ易い問題がある。リフトオフ現象と
は、被はんだ付け部のはんだに生じた偏析等により、こ
の被はんだ付け部に部分的に脆化した領域を生じて被は
んだ付け部に剥がれやクラック等を生じるはんだ付け不
良のことである。特にビスマスを含む鉛レスはんだに発
生し易いことが知られている。
【0014】このようなリフトオフ現象を生じないよう
にするためには、はんだ付け後のプリント配線板、すな
わち、その被はんだ付け部のはんだを急速に冷却し、偏
析等を生じないようにすることである。
にするためには、はんだ付け後のプリント配線板、すな
わち、その被はんだ付け部のはんだを急速に冷却し、偏
析等を生じないようにすることである。
【0015】しかし、従来の送風に依存する冷却技術
は、冷却媒体が気体であるためにこの冷却媒体の単位体
積当たりを所定の温度上昇させる熱量が小さく冷却速度
を大きくできない問題がある。また、冷却液を噴霧して
冷却する技術においても、プリント配線板に噴霧され塗
着した冷却液の液温が上昇するため、やはり冷却速度を
大きくできない問題がある。また、いずれの冷却技術に
おいても冷却量の制御性が非常に悪い問題がある。
は、冷却媒体が気体であるためにこの冷却媒体の単位体
積当たりを所定の温度上昇させる熱量が小さく冷却速度
を大きくできない問題がある。また、冷却液を噴霧して
冷却する技術においても、プリント配線板に噴霧され塗
着した冷却液の液温が上昇するため、やはり冷却速度を
大きくできない問題がある。また、いずれの冷却技術に
おいても冷却量の制御性が非常に悪い問題がある。
【0016】さらに、これらの従来技術では、被はんだ
はんだ付け部のはんだが固化してから冷却するように構
成されているため、はんだ付けの機械的接続強度の向上
はそれほど大きくはならない。また、同様の理由により
鉛レスはんだを使用した際に問題となる偏析も解消する
ことはできない。したがって、リフトオフ現象の発生を
解消することができない。
はんだ付け部のはんだが固化してから冷却するように構
成されているため、はんだ付けの機械的接続強度の向上
はそれほど大きくはならない。また、同様の理由により
鉛レスはんだを使用した際に問題となる偏析も解消する
ことはできない。したがって、リフトオフ現象の発生を
解消することができない。
【0017】本発明の目的は、被はんだ付け部の溶融は
んだが完全に固化する前に急速に冷却することが可能で
あり、その冷却量の制御が容易なはんだ付け方法で、か
つ、フローはんだ付けにおいては溶融はんだの温度に影
響を与えることのない、また、リフローはんだ付けにお
いては加熱雰囲気温度に影響を与えることのないはんだ
付け方法を確立し、また、そのはんだ付け装置を実現
し、はんだ付け強度に優れたはんだ付けの信頼性の高い
プリント配線板を製造できるようにすることにある。
んだが完全に固化する前に急速に冷却することが可能で
あり、その冷却量の制御が容易なはんだ付け方法で、か
つ、フローはんだ付けにおいては溶融はんだの温度に影
響を与えることのない、また、リフローはんだ付けにお
いては加熱雰囲気温度に影響を与えることのないはんだ
付け方法を確立し、また、そのはんだ付け装置を実現
し、はんだ付け強度に優れたはんだ付けの信頼性の高い
プリント配線板を製造できるようにすることにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】本発明のはんだ付け方法
は、はんだ付け後のプリント配線板、すなわち被はんだ
付けワークを、被はんだ付け部のはんだが完全に固化す
る前に冷却液の噴流波に接触させて急速に冷却できるよ
うに構成したところに特徴がある。
は、はんだ付け後のプリント配線板、すなわち被はんだ
付けワークを、被はんだ付け部のはんだが完全に固化す
る前に冷却液の噴流波に接触させて急速に冷却できるよ
うに構成したところに特徴がある。
【0019】(1)板状の被はんだ付けワークを搬送し
ながらその被はんだ付け面側を溶融はんだの噴流波に接
触させてはんだ付けを行い、続いてその被はんだ付け面
側を冷却液の噴流波に接触させて冷却を行うようにはん
だ付けを行う方法である。
ながらその被はんだ付け面側を溶融はんだの噴流波に接
触させてはんだ付けを行い、続いてその被はんだ付け面
側を冷却液の噴流波に接触させて冷却を行うようにはん
だ付けを行う方法である。
【0020】大気やN2 ガス等の気体に比較して液体は
その熱伝導率に優れ、その単位体積を所定温度上昇させ
る熱量も極めて大きい。すなわち、冷却剤として接触さ
せると急速に冷却することが可能である。そのため冷却
液が流れている噴流波に被はんだ付けワークを接触させ
ることで、前記被はんだ付けワークの被はんだ付け部を
急速に冷却することが可能となる。また、冷却液の液温
により冷却量を調節することが可能となり、冷却量の制
御性にも優れている。
その熱伝導率に優れ、その単位体積を所定温度上昇させ
る熱量も極めて大きい。すなわち、冷却剤として接触さ
せると急速に冷却することが可能である。そのため冷却
液が流れている噴流波に被はんだ付けワークを接触させ
ることで、前記被はんだ付けワークの被はんだ付け部を
急速に冷却することが可能となる。また、冷却液の液温
により冷却量を調節することが可能となり、冷却量の制
御性にも優れている。
【0021】したがって、被はんだ付けワークを順次に
連続して搬送しながら溶融はんだの噴流波によりはんだ
付けを行い、かつ、冷却液の噴流波により順次に連続し
て冷却を行うことができるようになる。しかも、冷却液
が流れている噴流波による冷却を行う構成であるので、
溶融はんだの噴流波と被はんだ付けワークが接触しては
んだ付けが行われた直後の位置で、当該被はんだ付け部
の溶融はんだが完全に固化する前に急速に冷却を行うこ
とが可能となる。また、冷却液の液温により冷却量を調
節することが可能であり、冷却量の制御性も優れてい
る。
連続して搬送しながら溶融はんだの噴流波によりはんだ
付けを行い、かつ、冷却液の噴流波により順次に連続し
て冷却を行うことができるようになる。しかも、冷却液
が流れている噴流波による冷却を行う構成であるので、
溶融はんだの噴流波と被はんだ付けワークが接触しては
んだ付けが行われた直後の位置で、当該被はんだ付け部
の溶融はんだが完全に固化する前に急速に冷却を行うこ
とが可能となる。また、冷却液の液温により冷却量を調
節することが可能であり、冷却量の制御性も優れてい
る。
【0022】また、冷却液の噴流が溶融はんだの噴流波
の温度に影響を与えることがないので、冷却液の噴流波
により溶融はんだの温度が変化してはんだ付け温度が変
化することもなく、安定したはんだ付けを続行すること
ができる。
の温度に影響を与えることがないので、冷却液の噴流波
により溶融はんだの温度が変化してはんだ付け温度が変
化することもなく、安定したはんだ付けを続行すること
ができる。
【0023】したがって、被はんだ付けワークを搬送手
段で搬送しながら、その被はんだ付け面側を溶融はんだ
の噴流波に接触させてその被はんだ付け部にはんだを供
給し、その後直ちに前記被はんだ付けワークの被はんだ
付け部に付着したはんだを急速に、しかも目的とする冷
却量で冷却することが可能となり、被はんだ付けワーク
の被はんだ付け部に付着したはんだの機械的接続強度を
大幅に強めることができるようになる。また、偏析の発
生を防止することができる。
段で搬送しながら、その被はんだ付け面側を溶融はんだ
の噴流波に接触させてその被はんだ付け部にはんだを供
給し、その後直ちに前記被はんだ付けワークの被はんだ
付け部に付着したはんだを急速に、しかも目的とする冷
却量で冷却することが可能となり、被はんだ付けワーク
の被はんだ付け部に付着したはんだの機械的接続強度を
大幅に強めることができるようになる。また、偏析の発
生を防止することができる。
【0024】(2)板状の被はんだ付けワークの被はん
だ付け部に予めはんだを供給しておいて、その後前記板
状の被はんだ付けワークを搬送しながら加熱して前記予
め供給しておいたはんだを溶融させてはんだ付けを行
い、続いて前記被はんだ付けワークを冷却液の噴流波に
接触させて冷却を行うようにはんだ付けを行う。
だ付け部に予めはんだを供給しておいて、その後前記板
状の被はんだ付けワークを搬送しながら加熱して前記予
め供給しておいたはんだを溶融させてはんだ付けを行
い、続いて前記被はんだ付けワークを冷却液の噴流波に
接触させて冷却を行うようにはんだ付けを行う。
【0025】これにより、被はんだ付けワークを順次に
連続して搬送しながらリフローはんだ付けを行い、冷却
は、冷却液の噴流波により順次に連続して行うことがで
きるようになる。しかも、冷却液の流れている噴流波に
よる冷却を行う構成であるので、リフローはんだ付けが
行われた直後の位置で、当該被はんだ付け部の溶融はん
だが完全に固化する前に急速に冷却を行うことが可能と
なる。また、冷却液の液温により冷却量を調節すること
が可能であり、冷却量の制御性も優れている。
連続して搬送しながらリフローはんだ付けを行い、冷却
は、冷却液の噴流波により順次に連続して行うことがで
きるようになる。しかも、冷却液の流れている噴流波に
よる冷却を行う構成であるので、リフローはんだ付けが
行われた直後の位置で、当該被はんだ付け部の溶融はん
だが完全に固化する前に急速に冷却を行うことが可能と
なる。また、冷却液の液温により冷却量を調節すること
が可能であり、冷却量の制御性も優れている。
【0026】また、冷却液の噴流が加熱雰囲気の温度に
影響を与えることがないので、冷却液の噴流波により加
熱雰囲気の温度が変化してはんだ付け温度が変化するこ
ともなく、安定したはんだ付けを続行することができ
る。
影響を与えることがないので、冷却液の噴流波により加
熱雰囲気の温度が変化してはんだ付け温度が変化するこ
ともなく、安定したはんだ付けを続行することができ
る。
【0027】したがって、リフローはんだ付けされた被
はんだ付けワークの被はんだ付け部のはんだを急速にし
かも目的とする冷却量で冷却することが可能となり、被
はんだ付けワークの被はんだ付け部に付着したはんだの
機械的接続強度を大幅に強めることができるようにな
る。
はんだ付けワークの被はんだ付け部のはんだを急速にし
かも目的とする冷却量で冷却することが可能となり、被
はんだ付けワークの被はんだ付け部に付着したはんだの
機械的接続強度を大幅に強めることができるようにな
る。
【0028】(3)板状の被はんだ付けワークを搬送手
段で搬送しながら溶融はんだに接触させてはんだ付けを
行うはんだ付け装置において、前記板状の被はんだ付け
ワークが溶融はんだに接触し離脱した後段の位置に、前
記板状の被はんだ付けワークを冷却液の噴流波に接触さ
せる冷却液槽を備えて成るようにはんだ付け装置を構成
する。
段で搬送しながら溶融はんだに接触させてはんだ付けを
行うはんだ付け装置において、前記板状の被はんだ付け
ワークが溶融はんだに接触し離脱した後段の位置に、前
記板状の被はんだ付けワークを冷却液の噴流波に接触さ
せる冷却液槽を備えて成るようにはんだ付け装置を構成
する。
【0029】これにより、被はんだ付けワークを順次に
連続して搬送しながら前記被はんだ付けワークの被はん
だ付け部に溶融はんだを供給してはんだ付けを行い、冷
却は、冷却液の噴流波に接触させることで順次に連続し
て行うことができるようになる。しかも、冷却液の流れ
ている噴流波による冷却を行う構成であるので、溶融は
んだと被はんだ付けワークが接触してはんだ付けが行わ
れた直後の位置で、当該被はんだ付け部の溶融はんだが
完全に固化する前に急速に冷却を行うことが可能とな
る。また、冷却液の液温により冷却量を調節することが
可能であり、冷却量の制御性も優れている。
連続して搬送しながら前記被はんだ付けワークの被はん
だ付け部に溶融はんだを供給してはんだ付けを行い、冷
却は、冷却液の噴流波に接触させることで順次に連続し
て行うことができるようになる。しかも、冷却液の流れ
ている噴流波による冷却を行う構成であるので、溶融は
んだと被はんだ付けワークが接触してはんだ付けが行わ
れた直後の位置で、当該被はんだ付け部の溶融はんだが
完全に固化する前に急速に冷却を行うことが可能とな
る。また、冷却液の液温により冷却量を調節することが
可能であり、冷却量の制御性も優れている。
【0030】また、冷却液の噴流が、溶融はんだの噴流
波の温度に影響を与えることがないので、冷却液の噴流
波により溶融はんだの温度が変化して、はんだ付け温度
が変化することもなく、安定したはんだ付けを続行する
ことができる。
波の温度に影響を与えることがないので、冷却液の噴流
波により溶融はんだの温度が変化して、はんだ付け温度
が変化することもなく、安定したはんだ付けを続行する
ことができる。
【0031】したがって、被はんだ付けワークを搬送手
段で搬送しながら、その被はんだ付け面側を溶融はんだ
に接触させて溶融はんだを供給し、その後直ちに前記被
はんだ付けワークの被はんだ付け部に付着したはんだを
急速にしかも目的とする冷却量で冷却することが可能と
なり、被はんだ付けワークの被はんだ付け部に付着した
はんだの機械的接続強度を大幅に強めることができるよ
うになる。
段で搬送しながら、その被はんだ付け面側を溶融はんだ
に接触させて溶融はんだを供給し、その後直ちに前記被
はんだ付けワークの被はんだ付け部に付着したはんだを
急速にしかも目的とする冷却量で冷却することが可能と
なり、被はんだ付けワークの被はんだ付け部に付着した
はんだの機械的接続強度を大幅に強めることができるよ
うになる。
【0032】(4)その被はんだ付け部に予めはんだを
供給しておいた板状の被はんだ付けワークを搬送手段で
搬送しながら加熱手段で加熱して前記予め供給しておい
たはんだを溶融させてはんだ付けを行うはんだ付け装置
において、前記加熱手段の後段の位置に、前記板状の被
はんだ付けワークを冷却液の噴流波に接触させる冷却液
槽を備えて成るようにはんだ付け装置を構成する。
供給しておいた板状の被はんだ付けワークを搬送手段で
搬送しながら加熱手段で加熱して前記予め供給しておい
たはんだを溶融させてはんだ付けを行うはんだ付け装置
において、前記加熱手段の後段の位置に、前記板状の被
はんだ付けワークを冷却液の噴流波に接触させる冷却液
槽を備えて成るようにはんだ付け装置を構成する。
【0033】これにより、被はんだ付けワークを順次に
連続して搬送しながらリフローはんだ付けを行い、冷却
は、冷却液の噴流波に接触させることで順次に連続して
行うことができるようになる。しかも、冷却液の流れて
いる噴流波による冷却を行う構成であるので、リフロー
はんだ付けが行われた直後の位置で、当該被はんだ付け
部の溶融はんだが完全に固化する前に急速に冷却を行う
ことが可能となる。また、冷却液の液温により冷却量を
調節することが可能であり、冷却量の制御性も優れてい
る。
連続して搬送しながらリフローはんだ付けを行い、冷却
は、冷却液の噴流波に接触させることで順次に連続して
行うことができるようになる。しかも、冷却液の流れて
いる噴流波による冷却を行う構成であるので、リフロー
はんだ付けが行われた直後の位置で、当該被はんだ付け
部の溶融はんだが完全に固化する前に急速に冷却を行う
ことが可能となる。また、冷却液の液温により冷却量を
調節することが可能であり、冷却量の制御性も優れてい
る。
【0034】また、冷却液の噴流が加熱雰囲気の温度に
影響を与えることがないので、冷却液の噴流波により加
熱雰囲気の温度が変化してはんだ付け温度が変化するこ
ともなく、安定したはんだ付けを続行することができ
る。
影響を与えることがないので、冷却液の噴流波により加
熱雰囲気の温度が変化してはんだ付け温度が変化するこ
ともなく、安定したはんだ付けを続行することができ
る。
【0035】したがって、リフローはんだ付けされた被
はんだ付けワークの被はんだ付け部のはんだを急速に、
しかも目的とする冷却量で冷却することが可能となり、
被はんだ付けワークの被はんだ付け部に付着したはんだ
の機械的接続強度を大幅に強めることができるようにな
る。
はんだ付けワークの被はんだ付け部のはんだを急速に、
しかも目的とする冷却量で冷却することが可能となり、
被はんだ付けワークの被はんだ付け部に付着したはんだ
の機械的接続強度を大幅に強めることができるようにな
る。
【0036】
【発明の実施の形態】本発明のはんだ付け方法およびは
んだ付け装置は、次のような実施形態例において実施す
ることができる。
んだ付け装置は、次のような実施形態例において実施す
ることができる。
【0037】(1)実施形態例−1 図1を参照して、本発明のはんだ付け方法の実施形態例
−1を説明する。
−1を説明する。
【0038】図1は、本発明のはんだ付け方法の実施形
態例−1を説明するための第1の基本原理を示す図であ
る。
態例−1を説明するための第1の基本原理を示す図であ
る。
【0039】本実施形態例−1では、搬送コンベア1で
矢印A方向に搬送されるプリント配線板2の図の下方側
の面2aが被はんだ付け面であり、この被はんだ付け面
側に被はんだ付け部が存在する。はんだ付けはフローは
んだ付けである。すなわち、図示しないヒータによって
加熱されて溶融状態の溶融はんだ4がはんだ槽3に収容
され、この溶融はんだ4をポンプ5でノズル体6の吹き
口7に供給して噴流波8を形成させており、この噴流波
8に前記搬送コンベア1で矢印A方向へ搬送されるプリ
ント配線板2の被はんだ付け面を接触させてその被はん
だ付け部に溶融はんだ4を供給してはんだ付けが行われ
る。もちろん、図示しない温度調節手段により前記ヒー
タの電力が制御され、溶融はんだ4の温度は目的とする
温度に保持されている。
矢印A方向に搬送されるプリント配線板2の図の下方側
の面2aが被はんだ付け面であり、この被はんだ付け面
側に被はんだ付け部が存在する。はんだ付けはフローは
んだ付けである。すなわち、図示しないヒータによって
加熱されて溶融状態の溶融はんだ4がはんだ槽3に収容
され、この溶融はんだ4をポンプ5でノズル体6の吹き
口7に供給して噴流波8を形成させており、この噴流波
8に前記搬送コンベア1で矢印A方向へ搬送されるプリ
ント配線板2の被はんだ付け面を接触させてその被はん
だ付け部に溶融はんだ4を供給してはんだ付けが行われ
る。もちろん、図示しない温度調節手段により前記ヒー
タの電力が制御され、溶融はんだ4の温度は目的とする
温度に保持されている。
【0040】そして、プリント配線板2が溶融はんだ4
の噴流波8から離脱した後段の直後の位置に、冷却液の
噴流波(冷却液噴流波)15がこのプリント配線板2の
下方側の面2a(被はんだ付け面)に接触するようにプ
リント配線板冷却装置9を設けて構成してある。この冷
却液噴流波15を設ける位置は、プリント配線板2が溶
融はんだ4の噴流波8から離脱した後なるべく5秒以内
の位置に設けることが好ましい。それは、概ねこの時間
内であればプリント配線板2の被はんだ付け部に供給さ
れた溶融はんだ4が完全に固化する前にこの溶融はんだ
4を急速に冷却することが可能だからである。
の噴流波8から離脱した後段の直後の位置に、冷却液の
噴流波(冷却液噴流波)15がこのプリント配線板2の
下方側の面2a(被はんだ付け面)に接触するようにプ
リント配線板冷却装置9を設けて構成してある。この冷
却液噴流波15を設ける位置は、プリント配線板2が溶
融はんだ4の噴流波8から離脱した後なるべく5秒以内
の位置に設けることが好ましい。それは、概ねこの時間
内であればプリント配線板2の被はんだ付け部に供給さ
れた溶融はんだ4が完全に固化する前にこの溶融はんだ
4を急速に冷却することが可能だからである。
【0041】すなわち、これによりはんだ付けの機械的
接続強度を今迄以上に大幅に大きくすることが可能にな
るとともに、鉛レスはんだを使用した際に生じ易いリフ
トオフ現象の発生を解消することができるようになる。
接続強度を今迄以上に大幅に大きくすることが可能にな
るとともに、鉛レスはんだを使用した際に生じ易いリフ
トオフ現象の発生を解消することができるようになる。
【0042】冷却液11を収容する液槽10内には冷却
液ノズル体13を設けてあり、液槽10内に収容した冷
却液11をポンプ12により冷却液ノズル体13に供給
してその吹き口14から噴流させ、冷却液噴流波15を
形成するように構成してある。そして、この冷却液噴流
波15が前述のようにプリント配線板2が溶融はんだ4
の噴流波8から離脱した直後に位置するように構成して
ある。
液ノズル体13を設けてあり、液槽10内に収容した冷
却液11をポンプ12により冷却液ノズル体13に供給
してその吹き口14から噴流させ、冷却液噴流波15を
形成するように構成してある。そして、この冷却液噴流
波15が前述のようにプリント配線板2が溶融はんだ4
の噴流波8から離脱した直後に位置するように構成して
ある。
【0043】尚、液温制御装置16は、冷却液11の温
度を予め決めた目的の温度に保持する装置で、この設定
温度によりプリント配線板2の冷却量を調節することが
できる。液温制御装置16は、主として冷却装置で構成
され、はんだ付け後のプリント配線板2を冷却すること
で温度上昇した冷却液11の温度を降下させるように構
成する。
度を予め決めた目的の温度に保持する装置で、この設定
温度によりプリント配線板2の冷却量を調節することが
できる。液温制御装置16は、主として冷却装置で構成
され、はんだ付け後のプリント配線板2を冷却すること
で温度上昇した冷却液11の温度を降下させるように構
成する。
【0044】また、冷却液11の液槽10はなるべく噴
流波8に近い位置に設けることができるように小さく構
成してあり、そのため冷却液11を噴流させるためのポ
ンプ12は液槽10の外に設け、パイプ17により冷却
液11が循環するように構成してある。
流波8に近い位置に設けることができるように小さく構
成してあり、そのため冷却液11を噴流させるためのポ
ンプ12は液槽10の外に設け、パイプ17により冷却
液11が循環するように構成してある。
【0045】冷却液11としては、フッ素系不活性液体
や水、アルコール系の液体、オイル系の液体、洗浄液系
の液体、等々の液体を使用することができる。フッ素系
不活性液体の例としては、フロリナート(3M社)、ペ
ルフロード(徳山ソーダ社)等々が良く知られており、
その不活性な性質から冷却液としても好適な特性を有し
ている。
や水、アルコール系の液体、オイル系の液体、洗浄液系
の液体、等々の液体を使用することができる。フッ素系
不活性液体の例としては、フロリナート(3M社)、ペ
ルフロード(徳山ソーダ社)等々が良く知られており、
その不活性な性質から冷却液としても好適な特性を有し
ている。
【0046】また、冷却液11としてプリント配線板2
の洗浄液を使用すると、被はんだ付け部のはんだの冷却
と併せてプリント配線板2の洗浄も行うこともできるの
で一石二鳥の格別な作用が得られる。
の洗浄液を使用すると、被はんだ付け部のはんだの冷却
と併せてプリント配線板2の洗浄も行うこともできるの
で一石二鳥の格別な作用が得られる。
【0047】このように構成されたはんだ付け装置は、
搬送コンベア1で搬送されるプリント配線板2が溶融は
んだ4の噴流波8に接触してその被はんだ付け部に溶融
はんだが供給され、続いて直ちに冷却液噴流波15に接
触させることができるので、被はんだ付け部のはんだが
完全に固化しないうちに急速に冷却することが可能とな
り、その機械的接続強度を極めて大きいものにすること
ができる。また、鉛レスはんだを使用した場合において
も、はんだを急速に冷却することにより偏析等を解消す
ることができ、リフトオフ現象も生じることなくその機
械的接続強度を極めて大きいものにすることができる。
搬送コンベア1で搬送されるプリント配線板2が溶融は
んだ4の噴流波8に接触してその被はんだ付け部に溶融
はんだが供給され、続いて直ちに冷却液噴流波15に接
触させることができるので、被はんだ付け部のはんだが
完全に固化しないうちに急速に冷却することが可能とな
り、その機械的接続強度を極めて大きいものにすること
ができる。また、鉛レスはんだを使用した場合において
も、はんだを急速に冷却することにより偏析等を解消す
ることができ、リフトオフ現象も生じることなくその機
械的接続強度を極めて大きいものにすることができる。
【0048】また、冷却液11の液温を調節することに
より、冷却量も容易に調節することが可能であり、所望
とする最適な冷却を行うことが可能となる。
より、冷却量も容易に調節することが可能であり、所望
とする最適な冷却を行うことが可能となる。
【0049】さらに、冷却液噴流波15が溶融はんだの
噴流波8の温度に影響を与えることもなく、安定なはん
だ付けを行うことができる。
噴流波8の温度に影響を与えることもなく、安定なはん
だ付けを行うことができる。
【0050】(2)実施形態例−2 図2を参照して、本発明のはんだ付け方法の実施形態例
−2を説明する。
−2を説明する。
【0051】図2は、本発明のはんだ付け方法の実施形
態例−2を説明するための図で、第2の基本原理を示す
図である。
態例−2を説明するための図で、第2の基本原理を示す
図である。
【0052】本実施形態例−2では、搬送コンベア1で
矢印A方向に搬送されるプリント配線板2の下方側の面
2aと上方側の面2bとにそれぞれクリームはんだ19
と電子部品18が搭載された場合を例示している。しか
し、下方側の面2aのみ、又は、上方側の面2bのみに
クリームはんだ19と電子部品18が搭載された場合で
あってもよい。そして、このクリームはんだ19が予め
供給されている部位が被はんだ付け部である。このはん
だ付けはリフローはんだ付けである。
矢印A方向に搬送されるプリント配線板2の下方側の面
2aと上方側の面2bとにそれぞれクリームはんだ19
と電子部品18が搭載された場合を例示している。しか
し、下方側の面2aのみ、又は、上方側の面2bのみに
クリームはんだ19と電子部品18が搭載された場合で
あってもよい。そして、このクリームはんだ19が予め
供給されている部位が被はんだ付け部である。このはん
だ付けはリフローはんだ付けである。
【0053】すなわち、搬送コンベア1の上方側と下方
側とにそれぞれ加熱手段20(例えば、赤外線式の加熱
装置や熱風式の加熱装置又はそれらを併用した加熱装置
等)を設けてあり、搬送コンベア1で矢印A方向へ搬送
されるプリント配線板2の被はんだ付け部に予め供給し
ておいたクリームはんだ19が前記加熱手段20により
加熱されて溶融し、はんだ付けが行われる。もちろん、
この加熱の程度は図示しない温度調節手段により加熱手
段20に供給される加熱電力が制御され、目的とする加
熱温度に保持されている。
側とにそれぞれ加熱手段20(例えば、赤外線式の加熱
装置や熱風式の加熱装置又はそれらを併用した加熱装置
等)を設けてあり、搬送コンベア1で矢印A方向へ搬送
されるプリント配線板2の被はんだ付け部に予め供給し
ておいたクリームはんだ19が前記加熱手段20により
加熱されて溶融し、はんだ付けが行われる。もちろん、
この加熱の程度は図示しない温度調節手段により加熱手
段20に供給される加熱電力が制御され、目的とする加
熱温度に保持されている。
【0054】そして、プリント配線板2がこの加熱手段
20から搬出された後段の直後の位置に、冷却液11の
冷却液噴流波15がこのプリント配線板2の下方側の面
2aに接触するようにプリント配線板冷却装置9を設け
て構成してある。この冷却液噴流波15を設ける位置
は、プリント配線板2が加熱手段20から搬出開始後な
るべく7秒以内の位置に設けることが好ましい。それ
は、フローはんだ付けに比較してリフローはんだ付けで
はプリント配線板の加熱が急速に遮断されることがない
からで、概ねこの時間(7秒)内であればプリント配線
板2の被はんだ付け部に供給されていて溶融されたクリ
ームはんだ19が完全に固化する前にこのはんだを急速
に冷却することが可能だからである。
20から搬出された後段の直後の位置に、冷却液11の
冷却液噴流波15がこのプリント配線板2の下方側の面
2aに接触するようにプリント配線板冷却装置9を設け
て構成してある。この冷却液噴流波15を設ける位置
は、プリント配線板2が加熱手段20から搬出開始後な
るべく7秒以内の位置に設けることが好ましい。それ
は、フローはんだ付けに比較してリフローはんだ付けで
はプリント配線板の加熱が急速に遮断されることがない
からで、概ねこの時間(7秒)内であればプリント配線
板2の被はんだ付け部に供給されていて溶融されたクリ
ームはんだ19が完全に固化する前にこのはんだを急速
に冷却することが可能だからである。
【0055】すなわち、これによりはんだ付けの機械的
接続強度を今迄以上に大幅に大きくすることが可能にな
るとともに、鉛レスはんだを使用した際に生じ易いリフ
トオフ現象の発生を解消することができるようになる。
接続強度を今迄以上に大幅に大きくすることが可能にな
るとともに、鉛レスはんだを使用した際に生じ易いリフ
トオフ現象の発生を解消することができるようになる。
【0056】そして、前記実施形態例−1と同様に、冷
却液11を収容する液槽10内には冷却液ノズル体13
を設けてあり、液槽10内に収容した冷却液11をポン
プ12によりこの冷却液ノズル体13に供給してその吹
き口14から噴流させ、冷却液噴流波15を形成するよ
うに構成してある。また、液温制御装置16は冷却液1
1の温度を予め決めた目的の温度に保持する装置で、こ
の設定温度によりプリント配線板2の冷却量を調節する
ことができる。
却液11を収容する液槽10内には冷却液ノズル体13
を設けてあり、液槽10内に収容した冷却液11をポン
プ12によりこの冷却液ノズル体13に供給してその吹
き口14から噴流させ、冷却液噴流波15を形成するよ
うに構成してある。また、液温制御装置16は冷却液1
1の温度を予め決めた目的の温度に保持する装置で、こ
の設定温度によりプリント配線板2の冷却量を調節する
ことができる。
【0057】液温制御装置16は主として冷却装置で構
成され、はんだ付け後のプリント配線板2を冷却するこ
とで温度上昇した冷却液11の温度を降下させるように
構成する。
成され、はんだ付け後のプリント配線板2を冷却するこ
とで温度上昇した冷却液11の温度を降下させるように
構成する。
【0058】また、冷却液11の液槽10はなるべく加
熱手段20に近い位置に設けることができるように小さ
く構成してあり、そのため冷却液11を噴流させるため
のポンプ12は液槽10の外に設け、パイプ17により
冷却液11が循環するように構成してある。尚、冷却液
11に適した素材やその作用は実施形態例−1と同様で
あるので詳細説明は省略する。
熱手段20に近い位置に設けることができるように小さ
く構成してあり、そのため冷却液11を噴流させるため
のポンプ12は液槽10の外に設け、パイプ17により
冷却液11が循環するように構成してある。尚、冷却液
11に適した素材やその作用は実施形態例−1と同様で
あるので詳細説明は省略する。
【0059】このように構成されたはんだ付け装置は、
搬送コンベア1で搬送されるプリント配線板2が加熱手
段20により加熱されて、その被はんだ付け部に予め供
給しておいたクリームはんだ19が溶融し、続いて直ち
に冷却液噴流波15に接触させることができるので、被
はんだ付け部のはんだが完全に固化しないうちに急速に
冷却することが可能となり、その機械的接続強度を極め
て大きいものにすることができる。
搬送コンベア1で搬送されるプリント配線板2が加熱手
段20により加熱されて、その被はんだ付け部に予め供
給しておいたクリームはんだ19が溶融し、続いて直ち
に冷却液噴流波15に接触させることができるので、被
はんだ付け部のはんだが完全に固化しないうちに急速に
冷却することが可能となり、その機械的接続強度を極め
て大きいものにすることができる。
【0060】また、鉛レスはんだを使用した場合におい
ても、はんだを急速に冷却することにより偏析等を解消
することができ、リフトオフ現象も生じることなくその
機械的接続強度を極めて大きいものにすることができ
る。
ても、はんだを急速に冷却することにより偏析等を解消
することができ、リフトオフ現象も生じることなくその
機械的接続強度を極めて大きいものにすることができ
る。
【0061】また、冷却液11の液温を調節することに
より、冷却量も容易に調節することが可能であり、所望
とする最適な冷却を行うことが可能となる。
より、冷却量も容易に調節することが可能であり、所望
とする最適な冷却を行うことが可能となる。
【0062】さらに、冷却液噴流波15が加熱雰囲気温
度に影響を与えることもなく、安定なはんだ付けを行う
ことができる。
度に影響を与えることもなく、安定なはんだ付けを行う
ことができる。
【0063】尚、プリント配線板2の上方側の面2bの
被はんだ付け部は冷却液噴流波15に直接に触れること
はないが、プリント配線板2を介して急速に冷却するこ
とができるので、この上方側の面2bの被はんだ付け部
のはんだも、下方側の面2aの被はんだ付け部と同様の
冷却を行うことが可能である。
被はんだ付け部は冷却液噴流波15に直接に触れること
はないが、プリント配線板2を介して急速に冷却するこ
とができるので、この上方側の面2bの被はんだ付け部
のはんだも、下方側の面2aの被はんだ付け部と同様の
冷却を行うことが可能である。
【0064】(3)プリント配線板冷却装置の詳細構成
例 図3を参照して、本発明のはんだ付け方法に使用される
プリント配線板冷却装置について説明する。
例 図3を参照して、本発明のはんだ付け方法に使用される
プリント配線板冷却装置について説明する。
【0065】図3は、冷却液の噴流波が形成される冷却
液の液槽部分の構成を説明するための図で、(a)は全
容を示す斜視図、(b)は(a)のI−I断面から見た
図である。
液の液槽部分の構成を説明するための図で、(a)は全
容を示す斜視図、(b)は(a)のI−I断面から見た
図である。
【0066】すなわち、横断面が数cm角程度の細長い
液槽10内にスリット状の吹き口14を設けたパイプ状
の冷却液ノズル体13を設けてあり、この冷却液ノズル
体13には冷却液供給用継手21を設けてあり、液槽1
0の槽底側10aには冷却液還流用継手22を設けてあ
る。そして、この冷却液還流用継手22を介して冷却液
循環用のパイプ17が接続される構成である。
液槽10内にスリット状の吹き口14を設けたパイプ状
の冷却液ノズル体13を設けてあり、この冷却液ノズル
体13には冷却液供給用継手21を設けてあり、液槽1
0の槽底側10aには冷却液還流用継手22を設けてあ
る。そして、この冷却液還流用継手22を介して冷却液
循環用のパイプ17が接続される構成である。
【0067】すなわち、冷却液供給用継手21から冷却
液11を供給すると、冷却液ノズル体13の吹き口14
から冷却液11が噴流して冷却液噴流波15が形成され
る仕組みである。
液11を供給すると、冷却液ノズル体13の吹き口14
から冷却液11が噴流して冷却液噴流波15が形成され
る仕組みである。
【0068】他方、平行二条の搬送コンベア1によりそ
の両側端部を保持されたプリント配線板2が前記冷却液
噴流波15上をこの冷却液噴流波15に接触しながら搬
送され、その接触によりこのプリント配線板2の被はん
だ付け部のはんだを急速に冷却することができる。
の両側端部を保持されたプリント配線板2が前記冷却液
噴流波15上をこの冷却液噴流波15に接触しながら搬
送され、その接触によりこのプリント配線板2の被はん
だ付け部のはんだを急速に冷却することができる。
【0069】次に、図4および図5を参照して、プリン
ト配線板冷却装置について説明する。
ト配線板冷却装置について説明する。
【0070】図4は、プリント配線板冷却装置の構成例
を説明するためのブロック図である。
を説明するためのブロック図である。
【0071】この構成例は、冷却液循環系と冷却液温度
制御装置とで成る。
制御装置とで成る。
【0072】すなわち、冷却液循環系は、冷却液噴流波
15を形成する液槽10の他に冷却液11を一時的に貯
留するための貯留槽23を設けてあり、冷却液ノズル体
13への冷却液11の供給および液槽10からの還流は
この貯留槽23を介して行うように構成してある。
15を形成する液槽10の他に冷却液11を一時的に貯
留するための貯留槽23を設けてあり、冷却液ノズル体
13への冷却液11の供給および液槽10からの還流は
この貯留槽23を介して行うように構成してある。
【0073】これにより、冷却液11が蒸発したりプリ
ント配線板2に付着して持ち出されたりして冷却液11
の総液量が減少しても、容積の大きい貯留槽23に貯留
された冷却液11の量でそれらを賄うことが可能とな
り、冷却液噴流波15を形成する液槽10内の冷却液1
1の量を一定に保つことができる。これにより、安定し
た冷却液噴流波15を形成することができる。
ント配線板2に付着して持ち出されたりして冷却液11
の総液量が減少しても、容積の大きい貯留槽23に貯留
された冷却液11の量でそれらを賄うことが可能とな
り、冷却液噴流波15を形成する液槽10内の冷却液1
1の量を一定に保つことができる。これにより、安定し
た冷却液噴流波15を形成することができる。
【0074】すなわち、ポンプ12により冷却液11の
貯留槽23から冷却液11が冷却液ノズル体13へ供給
され、冷却液噴流波15を形成して液槽10に流れ込
み、その後、貯留槽23に還流する。尚、これらの冷却
液11の供給および還流はパイプ17を介して行われ
る。
貯留槽23から冷却液11が冷却液ノズル体13へ供給
され、冷却液噴流波15を形成して液槽10に流れ込
み、その後、貯留槽23に還流する。尚、これらの冷却
液11の供給および還流はパイプ17を介して行われ
る。
【0075】そして、冷却液温度制御装置は、ポンプ1
2から冷却液ノズル体13へ冷却液11が供給される途
中に、冷却コイル24を備えた冷却用熱交換部25と、
ヒータ26を備えた加熱用熱交換部27が設けてあり、
冷却用熱交換部25はチラー等により構成された冷却部
28により冷却駆動され、加熱用熱交換部27は加熱電
力制御回路等により構成された加熱部29により加熱駆
動される構成である。
2から冷却液ノズル体13へ冷却液11が供給される途
中に、冷却コイル24を備えた冷却用熱交換部25と、
ヒータ26を備えた加熱用熱交換部27が設けてあり、
冷却用熱交換部25はチラー等により構成された冷却部
28により冷却駆動され、加熱用熱交換部27は加熱電
力制御回路等により構成された加熱部29により加熱駆
動される構成である。
【0076】さらに、前記冷却部28および加熱部29
を制御する温度制御部30を設けてある。この温度制御
部30はマイクロコンピュータシステムで構成され、予
め決めた目標温度TT を入力するための指示操作部31
を備えている。また、冷却液ノズル体13の吹き口14
には冷却液11の温度を検出する液温センサ32を設け
てあり、温度制御部30はその入力ポート30aからこ
の検出された検出温度TC を入力して参照し、冷却部2
8および加熱部29を、その出力ポート30b,30c
から出力される制御信号SC ,SH により制御して、目
標温度TT に冷却液噴流波15の温度を保持する仕組み
である。
を制御する温度制御部30を設けてある。この温度制御
部30はマイクロコンピュータシステムで構成され、予
め決めた目標温度TT を入力するための指示操作部31
を備えている。また、冷却液ノズル体13の吹き口14
には冷却液11の温度を検出する液温センサ32を設け
てあり、温度制御部30はその入力ポート30aからこ
の検出された検出温度TC を入力して参照し、冷却部2
8および加熱部29を、その出力ポート30b,30c
から出力される制御信号SC ,SH により制御して、目
標温度TT に冷却液噴流波15の温度を保持する仕組み
である。
【0077】温度の高いプリント配線板2を冷却するこ
とにより冷却液11の温度は上昇するので、通常は加熱
用熱交換部27や加熱部29は不要であるが、はんだ付
け装置の運転開始時等において室温と同程度の温度の冷
却液11の温度を例えば80℃程度に早急に立ち上げた
い場合等においては必要となる。また、それまで冷却液
11の温度を80℃に設定して冷却を行っていたが、は
んだ付けされるプリント配線板2の種類が変わって90
℃の冷却液温度で冷却したい等の生産上の都合が生じた
場合に、遅滞なく生産を続行する上で加熱用熱交換部2
7や加熱部29は必要である。
とにより冷却液11の温度は上昇するので、通常は加熱
用熱交換部27や加熱部29は不要であるが、はんだ付
け装置の運転開始時等において室温と同程度の温度の冷
却液11の温度を例えば80℃程度に早急に立ち上げた
い場合等においては必要となる。また、それまで冷却液
11の温度を80℃に設定して冷却を行っていたが、は
んだ付けされるプリント配線板2の種類が変わって90
℃の冷却液温度で冷却したい等の生産上の都合が生じた
場合に、遅滞なく生産を続行する上で加熱用熱交換部2
7や加熱部29は必要である。
【0078】次に、図5を参照して、冷却液の温度がど
のような手順で制御されるかを説明する。
のような手順で制御されるかを説明する。
【0079】図5は、冷却液の温度制御を行う制御手順
を説明するためのフローチャートである。
を説明するためのフローチャートである。
【0080】冷却液11の温度制御を行う温度制御部3
0はマイクロコンピュータシステムで構成されているの
で、その制御手順をソフトウエア上で実現することがで
きる。
0はマイクロコンピュータシステムで構成されているの
で、その制御手順をソフトウエア上で実現することがで
きる。
【0081】すなわち、ステップS1で指示操作部31
に指示されている目標温度TT を読み込み、続いてステ
ップS2へ移行して温度センサ32の検出温度Tcを読
み込む。
に指示されている目標温度TT を読み込み、続いてステ
ップS2へ移行して温度センサ32の検出温度Tcを読
み込む。
【0082】そして、ステップS3で予め決めた温度偏
差ΔTを例えばΔT=1℃とした場合に、冷却液11の
液温TC がTT −ΔT<TC <TT +ΔTの範囲内に有
るか否かを判断し、冷却液11の温度TC がこの範囲内
にある場合にはステップS4へ移行し、冷却指令信号S
C および加熱指令信号SH をOFFとして冷却や加熱は
行わない。しかし、ステップS3で冷却液11の温度T
C が前記範囲内にない場合にはステップS5へ移行し、
冷却液11の温度TC が目標温度TT を偏差値ΔTを越
えて上昇しているか否かすなわちTC >TT +ΔTとな
っているか否かを判断し、この範囲を越えて冷却液11
の温度が上昇している場合にはステップS6へ移行して
冷却指令信号SC を出力する。尚、冷却指令信号SC を
出力する際に既に加熱指令信号SH が出力されていると
きは、それをOFFにする。
差ΔTを例えばΔT=1℃とした場合に、冷却液11の
液温TC がTT −ΔT<TC <TT +ΔTの範囲内に有
るか否かを判断し、冷却液11の温度TC がこの範囲内
にある場合にはステップS4へ移行し、冷却指令信号S
C および加熱指令信号SH をOFFとして冷却や加熱は
行わない。しかし、ステップS3で冷却液11の温度T
C が前記範囲内にない場合にはステップS5へ移行し、
冷却液11の温度TC が目標温度TT を偏差値ΔTを越
えて上昇しているか否かすなわちTC >TT +ΔTとな
っているか否かを判断し、この範囲を越えて冷却液11
の温度が上昇している場合にはステップS6へ移行して
冷却指令信号SC を出力する。尚、冷却指令信号SC を
出力する際に既に加熱指令信号SH が出力されていると
きは、それをOFFにする。
【0083】他方、ステップS5で冷却液11の温度T
C がTC >TT +ΔTではないと判断された場合、すな
わちTC <TT −ΔTと判断された場合には、ステップ
S7へ移行して加熱指令信号SH を出力する。尚、加熱
指令信号SH を出力する際に既に冷却指令信号SC が出
力されているときは、それをOFFにする。
C がTC >TT +ΔTではないと判断された場合、すな
わちTC <TT −ΔTと判断された場合には、ステップ
S7へ移行して加熱指令信号SH を出力する。尚、加熱
指令信号SH を出力する際に既に冷却指令信号SC が出
力されているときは、それをOFFにする。
【0084】そして、ステップS4、ステップS6およ
びステップS7の処理を行った後は、いずれもステップ
S1に戻って同様の手順を繰り返す。
びステップS7の処理を行った後は、いずれもステップ
S1に戻って同様の手順を繰り返す。
【0085】次に、図6を参照して、プリント配線板冷
却装置の他の構成例について説明する。
却装置の他の構成例について説明する。
【0086】図6は、プリント配線板冷却装置の他の構
成例を説明するためのブロック図である。
成例を説明するためのブロック図である。
【0087】すなわちこの構成例では、冷却液の温度制
御装置として空冷方式のラジエータのみ備えている。
御装置として空冷方式のラジエータのみ備えている。
【0088】すなわち、ラジエータ33は、多数の放熱
板33aを備えており、送風ファン34の送風で放熱
し、内部を矢印方向に流れる冷却液11を冷却する。冷
却液11の液温をそれほど微細に制御する必要がない場
合には、このような構成で十分であり、ラジエータ33
の放熱量の設計値を十分に大きく採っておけば、予め決
めた所定の温度以下の温度に冷却液11の温度を維持す
ることが可能である。
板33aを備えており、送風ファン34の送風で放熱
し、内部を矢印方向に流れる冷却液11を冷却する。冷
却液11の液温をそれほど微細に制御する必要がない場
合には、このような構成で十分であり、ラジエータ33
の放熱量の設計値を十分に大きく採っておけば、予め決
めた所定の温度以下の温度に冷却液11の温度を維持す
ることが可能である。
【0089】尚、ラジエータ33は空冷方式としている
が、地下水等を循環利用した水冷方式を用いることもで
きる。要は放熱量の設計値を十分に大きく採っておけ
ば、冷却液噴流波15の温度を予め決めた所定の目標温
度TT 以下に維持することができる。
が、地下水等を循環利用した水冷方式を用いることもで
きる。要は放熱量の設計値を十分に大きく採っておけ
ば、冷却液噴流波15の温度を予め決めた所定の目標温
度TT 以下に維持することができる。
【0090】(4)N2 フローはんだ付け装置に本発明
を適用した形態例 図7を参照してN2 フローはんだ付け装置に本発明のは
んだ付け方法又はその装置を適用した形態例を説明す
る。
を適用した形態例 図7を参照してN2 フローはんだ付け装置に本発明のは
んだ付け方法又はその装置を適用した形態例を説明す
る。
【0091】図7は、本発明を適用したN2 フローはん
だ付け装置の側断面図である。このはんだ付け装置の形
態例は、特開平7−202405号公報のはんだ付け装
置の技術に本発明のはんだ付け技術を適用した形態例で
ある。
だ付け装置の側断面図である。このはんだ付け装置の形
態例は、特開平7−202405号公報のはんだ付け装
置の技術に本発明のはんだ付け技術を適用した形態例で
ある。
【0092】すなわち、プリント配線板2を搬送する搬
送コンベア1に沿って、プリント配線板2の予備加熱を
行う予備加熱用ヒータ40と、溶融はんだ4の噴流波8
を形成するはんだ槽3とが配設され、図3、図4および
図5を参照して説明したプリント配線板冷却装置9の液
槽10すなわち冷却液噴流波15を形成する液槽10
が、溶融はんだ4の噴流波8からプリント配線板2の離
脱する位置の後段で直後の位置に設けてある。
送コンベア1に沿って、プリント配線板2の予備加熱を
行う予備加熱用ヒータ40と、溶融はんだ4の噴流波8
を形成するはんだ槽3とが配設され、図3、図4および
図5を参照して説明したプリント配線板冷却装置9の液
槽10すなわち冷却液噴流波15を形成する液槽10
が、溶融はんだ4の噴流波8からプリント配線板2の離
脱する位置の後段で直後の位置に設けてある。
【0093】冷却液噴流波15は、プリント配線板2が
溶融はんだ4の噴流波8から離脱してなるべく5秒以内
に搬送され到達する位置に(例えば、プリント配線板2
の搬送速度を120cm/minとした場合に、ピール
バックポイントからなるべく10cm以内の位置に)形
成されるように液槽10を設ける。
溶融はんだ4の噴流波8から離脱してなるべく5秒以内
に搬送され到達する位置に(例えば、プリント配線板2
の搬送速度を120cm/minとした場合に、ピール
バックポイントからなるべく10cm以内の位置に)形
成されるように液槽10を設ける。
【0094】これにより、プリント配線板2の被はんだ
付け部に供給された溶融はんだ4が完全に固化しないう
ちに急速に冷却することが可能となり、その機械的接続
強度を今まで以上に大きくすることができる。また、鉛
レスはんだを使用した場合にもリフトオフ現象等のはん
だ付け不良の発生を防止することができるようになる。
付け部に供給された溶融はんだ4が完全に固化しないう
ちに急速に冷却することが可能となり、その機械的接続
強度を今まで以上に大きくすることができる。また、鉛
レスはんだを使用した場合にもリフトオフ現象等のはん
だ付け不良の発生を防止することができるようになる。
【0095】ところで、このはんだ付け装置には搬送コ
ンベア1に沿ってチャンバ体41が設けてあり、予備加
熱用ヒータ40および溶融はんだ4の噴流波8をこのチ
ャンバ体41で被うように構成してあり、溶融はんだ4
の噴流波8の近傍位置にガス吹き出しノズル42を設け
てこのノズル42からN2 ガス43をチャンバ体41内
に供給するように構成し、このチャンバ体41内に低酸
素濃度のN2 ガス(不活性ガス)雰囲気を形成するよう
に構成してある。
ンベア1に沿ってチャンバ体41が設けてあり、予備加
熱用ヒータ40および溶融はんだ4の噴流波8をこのチ
ャンバ体41で被うように構成してあり、溶融はんだ4
の噴流波8の近傍位置にガス吹き出しノズル42を設け
てこのノズル42からN2 ガス43をチャンバ体41内
に供給するように構成し、このチャンバ体41内に低酸
素濃度のN2 ガス(不活性ガス)雰囲気を形成するよう
に構成してある。
【0096】チャンバ体41に設けられた抑止板44
は、搬送コンベア1の搬送方向に直交する方向に設けら
れた板状の部材であり、この抑止板44によりトンネル
状のチャンバ体41内を仕切ることによりこのチャンバ
体41内の不要な雰囲気流動を抑制して安定な低酸素濃
度のN2 ガス雰囲気を形成するように構成してある。す
なわち、この抑止板44によりトンネル状のチャンバ体
41内にラビリンス流路を形成している。
は、搬送コンベア1の搬送方向に直交する方向に設けら
れた板状の部材であり、この抑止板44によりトンネル
状のチャンバ体41内を仕切ることによりこのチャンバ
体41内の不要な雰囲気流動を抑制して安定な低酸素濃
度のN2 ガス雰囲気を形成するように構成してある。す
なわち、この抑止板44によりトンネル状のチャンバ体
41内にラビリンス流路を形成している。
【0097】また、チャンバ体41の外部に、チャンバ
体41内で発生した気体状のフラックスヒュームを冷却
部50で冷却して霧化させ、この霧化したフラックスを
隣接して設けたフィルタ51で捕集し除去するフラック
スヒュームの捕集装置45が設けてある。すなわち、溶
融はんだ4の噴流波8の上方位置には吸い込み口筐46
を設けてあり、この吸い込み口筐46と接続配管である
パイプ47を介してブロワ48により吸引されたフラッ
クスヒュームが捕集装置45に導かれてフラックスが除
去され、吐出口筐49からチャンバ体41内に還流する
仕組みである。
体41内で発生した気体状のフラックスヒュームを冷却
部50で冷却して霧化させ、この霧化したフラックスを
隣接して設けたフィルタ51で捕集し除去するフラック
スヒュームの捕集装置45が設けてある。すなわち、溶
融はんだ4の噴流波8の上方位置には吸い込み口筐46
を設けてあり、この吸い込み口筐46と接続配管である
パイプ47を介してブロワ48により吸引されたフラッ
クスヒュームが捕集装置45に導かれてフラックスが除
去され、吐出口筐49からチャンバ体41内に還流する
仕組みである。
【0098】尚、プリント配線板2には、通常、はんだ
付け前に予めフラックスが塗布されている。
付け前に予めフラックスが塗布されている。
【0099】この吐出口筐49は、冷却液噴流波15を
形成する液槽10の後段側に搬送コンベア1で搬送され
るプリント配線板2の被はんだ付け面側、すなわち、図
7の下方側の面2a側に向けて開口が設けてあり、フラ
ックスヒュームを除去する過程で冷却された雰囲気をプ
リント配線板2の被はんだ付け面に吹きつけて、これに
よってもこの下方側の面2aの被はんだ付け部のはんだ
を冷却できるように構成してある。尚、この捕集装置4
5の構成部分による冷却技術は、特開平7−20240
5号公報に開示された技術であるが、この冷却技術の併
用が不要の場合には吐出口筐49の向きや位置を変えれ
ばよい(例えば、通常行われているように溶融はんだ4
の噴流波8の上方の空間に還流するように変えればよ
い)。
形成する液槽10の後段側に搬送コンベア1で搬送され
るプリント配線板2の被はんだ付け面側、すなわち、図
7の下方側の面2a側に向けて開口が設けてあり、フラ
ックスヒュームを除去する過程で冷却された雰囲気をプ
リント配線板2の被はんだ付け面に吹きつけて、これに
よってもこの下方側の面2aの被はんだ付け部のはんだ
を冷却できるように構成してある。尚、この捕集装置4
5の構成部分による冷却技術は、特開平7−20240
5号公報に開示された技術であるが、この冷却技術の併
用が不要の場合には吐出口筐49の向きや位置を変えれ
ばよい(例えば、通常行われているように溶融はんだ4
の噴流波8の上方の空間に還流するように変えればよ
い)。
【0100】ここで、捕集装置45の冷却部50は空冷
方式であっても液冷方式であっても、チラー等を利用し
た冷却方式であってもよい。アルコール系の溶媒を使用
したフラックスは、その温度が70℃程度以下になると
液化して霧化するが、それを隣接したフィルタ51で捕
集する仕組みであるので、フラックスヒュームを含む雰
囲気を70℃以下に冷却できる構成であればよい。そし
て、本実施形態例では、この冷却部50の下方にドレン
弁52を設けてある。
方式であっても液冷方式であっても、チラー等を利用し
た冷却方式であってもよい。アルコール系の溶媒を使用
したフラックスは、その温度が70℃程度以下になると
液化して霧化するが、それを隣接したフィルタ51で捕
集する仕組みであるので、フラックスヒュームを含む雰
囲気を70℃以下に冷却できる構成であればよい。そし
て、本実施形態例では、この冷却部50の下方にドレン
弁52を設けてある。
【0101】このように、構成されたはんだ付け装置で
は、搬送コンベア1によりプリント配線板2が搬入され
ると、まず予備加熱用ヒータ40でプリント配線板2の
予備加熱が行われる。続いてこのプリント配線板2の下
方側の面2aは、溶融はんだ4の噴流波8に接触して、
その被はんだ付け部に溶融はんだ4が供給され、続いて
この被はんだ付け部のはんだが完全に固化しないうち
に、冷却液噴流波15に接触して目的とする温度に急速
に冷却され、その後、吐出口筐49から吹きつけられる
冷えた雰囲気により徐冷される。
は、搬送コンベア1によりプリント配線板2が搬入され
ると、まず予備加熱用ヒータ40でプリント配線板2の
予備加熱が行われる。続いてこのプリント配線板2の下
方側の面2aは、溶融はんだ4の噴流波8に接触して、
その被はんだ付け部に溶融はんだ4が供給され、続いて
この被はんだ付け部のはんだが完全に固化しないうち
に、冷却液噴流波15に接触して目的とする温度に急速
に冷却され、その後、吐出口筐49から吹きつけられる
冷えた雰囲気により徐冷される。
【0102】したがって、プリント配線板2の被はんだ
付け部のはんだによる機械的接続強度が大幅に大きくな
る。また、鉛レスはんだを使用した場合においてはリフ
トオフ現象の発生が防止され、はんだ付けの信頼性の高
いプリント配線板2を生産することができるようにな
る。
付け部のはんだによる機械的接続強度が大幅に大きくな
る。また、鉛レスはんだを使用した場合においてはリフ
トオフ現象の発生が防止され、はんだ付けの信頼性の高
いプリント配線板2を生産することができるようにな
る。
【0103】さらに、冷却液噴流波15が溶融はんだ4
の噴流波8の温度に影響を与えることもなく、安定なは
んだ付けを行うことができる。
の噴流波8の温度に影響を与えることもなく、安定なは
んだ付けを行うことができる。
【0104】尚、冷却液11として沸点が例えば215
℃のフロリナート(3M社)を使用する。この場合、約
250℃程度の溶融はんだ4の噴流波8が被はんだ付け
部に供給されると、プリント配線板2と冷却液噴流波1
5が接触した際にフロリナートの一部が気化するが、こ
の気化したフロリナートは前記捕集装置45の冷却部5
0で液滴化させて回収することが可能であり、冷却部5
0のドレン弁52を介して排出・収集することが可能で
ある。これは、前記アルコール系溶媒の沸点との大幅な
沸点の相違により分離可能となるものである。
℃のフロリナート(3M社)を使用する。この場合、約
250℃程度の溶融はんだ4の噴流波8が被はんだ付け
部に供給されると、プリント配線板2と冷却液噴流波1
5が接触した際にフロリナートの一部が気化するが、こ
の気化したフロリナートは前記捕集装置45の冷却部5
0で液滴化させて回収することが可能であり、冷却部5
0のドレン弁52を介して排出・収集することが可能で
ある。これは、前記アルコール系溶媒の沸点との大幅な
沸点の相違により分離可能となるものである。
【0105】(5)N2 リフローはんだ付け装置に本発
明を適用した形態例 図8を参照して、N2 リフローはんだ付け装置に本発明
のはんだ付け方法又はその装置を適用した実施形態例を
説明する。
明を適用した形態例 図8を参照して、N2 リフローはんだ付け装置に本発明
のはんだ付け方法又はその装置を適用した実施形態例を
説明する。
【0106】図8は、本発明を適用したN2 リフローは
んだ付け装置の側断面図である。このはんだ付け装置の
形態例も、特開平7−202405号公報のはんだ付け
装置の技術に本発明のはんだ付け技術を適用した形態例
である。
んだ付け装置の側断面図である。このはんだ付け装置の
形態例も、特開平7−202405号公報のはんだ付け
装置の技術に本発明のはんだ付け技術を適用した形態例
である。
【0107】すなわち、プリント配線板2を搬送する搬
送コンベア1に沿って、昇温部加熱室54、均温部加熱
室55、リフロー部加熱室56および冷却部冷却室57
がチャンバ体41によって設けられ、昇温部加熱室54
の搬入口と冷却部冷却室57の搬出口には抑止板44を
設けたラビリンス部58を設けてあり、チャンバ体41
の封止性を確保するように構成してある。
送コンベア1に沿って、昇温部加熱室54、均温部加熱
室55、リフロー部加熱室56および冷却部冷却室57
がチャンバ体41によって設けられ、昇温部加熱室54
の搬入口と冷却部冷却室57の搬出口には抑止板44を
設けたラビリンス部58を設けてあり、チャンバ体41
の封止性を確保するように構成してある。
【0108】各加熱室54、55、56には搬送コンベ
ア1の上方側と下方側とにそれぞれ加熱手段60(例え
ば、赤外線加熱装置や熱風加熱装置又はそれらを併用し
た加熱装置等)が設けられ、図示しない温度制御装置に
よりその加熱量を調節できるように構成してあって、そ
の加熱プロファイルを調節できるように構成してある。
尚、上方側にのみ加熱手段60を設けたはんだ付け装置
や、下方側にのみ加熱手段60を設けたはんだ付け装置
もある。
ア1の上方側と下方側とにそれぞれ加熱手段60(例え
ば、赤外線加熱装置や熱風加熱装置又はそれらを併用し
た加熱装置等)が設けられ、図示しない温度制御装置に
よりその加熱量を調節できるように構成してあって、そ
の加熱プロファイルを調節できるように構成してある。
尚、上方側にのみ加熱手段60を設けたはんだ付け装置
や、下方側にのみ加熱手段60を設けたはんだ付け装置
もある。
【0109】また、各加熱室54、55、56にはN2
ガス供給口59を設けてあり、このN2 ガス供給口から
N2 ガス43を供給してチャンバ体41内すなわち各加
熱室54、55、56内に低酸素濃度のN2 ガス雰囲気
(不活性ガス雰囲気)を形成するように構成してある。
ガス供給口59を設けてあり、このN2 ガス供給口から
N2 ガス43を供給してチャンバ体41内すなわち各加
熱室54、55、56内に低酸素濃度のN2 ガス雰囲気
(不活性ガス雰囲気)を形成するように構成してある。
【0110】そして、図3、図4および図5を参照して
詳しく説明したプリント配線板冷却装置9の液槽10、
すなわち冷却液噴流波15を形成する液槽10が、リフ
ロー部加熱室56の出口側、すなわちその加熱手段60
の後段の直後の位置に設けてある。
詳しく説明したプリント配線板冷却装置9の液槽10、
すなわち冷却液噴流波15を形成する液槽10が、リフ
ロー部加熱室56の出口側、すなわちその加熱手段60
の後段の直後の位置に設けてある。
【0111】そして、冷却液噴流波15は、プリント配
線板2が加熱手段60から搬出開始後なるべく7秒以内
の位置以内に(例えば、プリント配線板2の搬送速度を
80cm/minとした場合に、加熱手段60からなる
べく9cm以内の位置に)形成されるように液槽10を
設ける。すなわち、概ねこの時間内であればプリント配
線板2の被はんだ付け部に供給された溶融はんだ4が完
全に固化する前にこのはんだを急速に冷却することが可
能である。
線板2が加熱手段60から搬出開始後なるべく7秒以内
の位置以内に(例えば、プリント配線板2の搬送速度を
80cm/minとした場合に、加熱手段60からなる
べく9cm以内の位置に)形成されるように液槽10を
設ける。すなわち、概ねこの時間内であればプリント配
線板2の被はんだ付け部に供給された溶融はんだ4が完
全に固化する前にこのはんだを急速に冷却することが可
能である。
【0112】これにより、プリント配線板2の被はんだ
付け部に供給された溶融はんだ4が完全に固化しないう
ちに急速に冷却することが可能となり、その機械的接続
強度を今まで以上に大きくすることができる。また、鉛
レスはんだを使用した場合にもリフトオフ現象等のはん
だ付け不良の発生を防止することができるようになる。
付け部に供給された溶融はんだ4が完全に固化しないう
ちに急速に冷却することが可能となり、その機械的接続
強度を今まで以上に大きくすることができる。また、鉛
レスはんだを使用した場合にもリフトオフ現象等のはん
だ付け不良の発生を防止することができるようになる。
【0113】また、チャンバ体41の外部に、すなわち
加熱室56の外部に、この加熱室56内で発生した気体
状のフラックスヒュームを冷却して霧化させ、この霧化
したフラックスを隣接して設けたフィルタ51で捕集し
除去するフラックスヒュームの捕集装置45が設けてあ
る。
加熱室56の外部に、この加熱室56内で発生した気体
状のフラックスヒュームを冷却して霧化させ、この霧化
したフラックスを隣接して設けたフィルタ51で捕集し
除去するフラックスヒュームの捕集装置45が設けてあ
る。
【0114】すなわち、フラックスヒュームが発生する
リフロー部加熱室56の上方位置に吸い込み口筐46を
設けてあり、この吸い込み口筐46と接続配管であるパ
イプ47を介してブロワ48により吸引されたフラック
スヒュームが捕集装置45に導かれてフラックスが除去
され、吐出口筐49から冷却部冷却室57に還流する仕
組みである。尚、プリント配線板2に予め供給されるク
リームはんだ19にはフラックスが含有されている。
リフロー部加熱室56の上方位置に吸い込み口筐46を
設けてあり、この吸い込み口筐46と接続配管であるパ
イプ47を介してブロワ48により吸引されたフラック
スヒュームが捕集装置45に導かれてフラックスが除去
され、吐出口筐49から冷却部冷却室57に還流する仕
組みである。尚、プリント配線板2に予め供給されるク
リームはんだ19にはフラックスが含有されている。
【0115】この吐出口筐49は、プリント配線板2に
向けて設けてあり、フラックスヒュームを除去する過程
で冷却された雰囲気をプリント配線板2の被はんだ付け
部に吹きつけて、これによってもこの下方側の面2aお
よび上方側の面2bの被はんだ付け部のはんだを冷却で
きるように構成してある。尚、この構成部分による冷却
技術は、特開平7−202405号公報に開示された技
術である。
向けて設けてあり、フラックスヒュームを除去する過程
で冷却された雰囲気をプリント配線板2の被はんだ付け
部に吹きつけて、これによってもこの下方側の面2aお
よび上方側の面2bの被はんだ付け部のはんだを冷却で
きるように構成してある。尚、この構成部分による冷却
技術は、特開平7−202405号公報に開示された技
術である。
【0116】ここで、捕集装置45の冷却部50は第1
冷却部50aと第2冷却部50bとに分割して設けてあ
るが、これはリフロー部加熱室56内の雰囲気温度が通
常250℃以上の高温であることに起因している。すな
わち、第1冷却部50aで100℃程度に冷却し、第2
冷却部50bで70℃以下に冷却する。
冷却部50aと第2冷却部50bとに分割して設けてあ
るが、これはリフロー部加熱室56内の雰囲気温度が通
常250℃以上の高温であることに起因している。すな
わち、第1冷却部50aで100℃程度に冷却し、第2
冷却部50bで70℃以下に冷却する。
【0117】捕集装置45の冷却部50は空冷方式であ
っても液冷方式であっても、チラー等を利用した冷却方
式であってもよい。そして、前記(4)の形態例と同様
に、冷却液11に沸点215℃のフロリナート(3M
社)を使用した場合、プリント配線板2の冷却の過程
(プリント配線板2と冷却液噴流波15が接触する過
程)で気化したフロリナートを第1冷却部50aで一気
に100℃程度まで冷却させて液滴化して回収し、沸点
70℃程度のアルコール系の溶媒を使用したフラックス
は第2冷却部50bで数10℃程度まで冷却して霧化さ
せ、それを隣接したフィルタ51で捕集する仕組みであ
る。尚、液滴化したフロリナートはドレン弁52から回
収する。
っても液冷方式であっても、チラー等を利用した冷却方
式であってもよい。そして、前記(4)の形態例と同様
に、冷却液11に沸点215℃のフロリナート(3M
社)を使用した場合、プリント配線板2の冷却の過程
(プリント配線板2と冷却液噴流波15が接触する過
程)で気化したフロリナートを第1冷却部50aで一気
に100℃程度まで冷却させて液滴化して回収し、沸点
70℃程度のアルコール系の溶媒を使用したフラックス
は第2冷却部50bで数10℃程度まで冷却して霧化さ
せ、それを隣接したフィルタ51で捕集する仕組みであ
る。尚、液滴化したフロリナートはドレン弁52から回
収する。
【0118】このように、構成されたはんだ付け装置で
は、搬送コンベア1によりプリント配線板2が搬入され
ると、まず昇温部加熱室54で150℃程度にプリント
配線板2、すなわちその被はんだ付け部に予め供給され
たクリームはんだ19が加熱され、均温部加熱室55で
は各被はんだ付け部の予備加熱温度が揃うように均一化
される。そして、リフロー部加熱室56で230℃程度
の温度に加熱されて被はんだ付け部のクリームはんだ1
9が溶融する。
は、搬送コンベア1によりプリント配線板2が搬入され
ると、まず昇温部加熱室54で150℃程度にプリント
配線板2、すなわちその被はんだ付け部に予め供給され
たクリームはんだ19が加熱され、均温部加熱室55で
は各被はんだ付け部の予備加熱温度が揃うように均一化
される。そして、リフロー部加熱室56で230℃程度
の温度に加熱されて被はんだ付け部のクリームはんだ1
9が溶融する。
【0119】続いて、リフロー部加熱室56の加熱手段
60からプリント配線板2の搬出が開始されると、この
プリント配線板2の被はんだ付け部のはんだが完全に固
化しないうちに冷却液噴流波15に接触して目的とする
温度に急速に冷却され、その後、冷却部冷却室57の吐
出口筐49から吹きつけられる冷えた雰囲気により徐冷
される。
60からプリント配線板2の搬出が開始されると、この
プリント配線板2の被はんだ付け部のはんだが完全に固
化しないうちに冷却液噴流波15に接触して目的とする
温度に急速に冷却され、その後、冷却部冷却室57の吐
出口筐49から吹きつけられる冷えた雰囲気により徐冷
される。
【0120】したがって、プリント配線板2の被はんだ
付け部のはんだによる接合強度が大幅に大きくなる。ま
た、鉛レスはんだを使用した場合においてはリフトオフ
現象の発生が防止され、はんだ付けの信頼性の高いプリ
ント配線板2を生産することができるようになる。
付け部のはんだによる接合強度が大幅に大きくなる。ま
た、鉛レスはんだを使用した場合においてはリフトオフ
現象の発生が防止され、はんだ付けの信頼性の高いプリ
ント配線板2を生産することができるようになる。
【0121】さらに、冷却液噴流波15が加熱雰囲気温
度に影響を与えることもなく、安定なはんだ付けを行う
ことができる。
度に影響を与えることもなく、安定なはんだ付けを行う
ことができる。
【0122】(6)温度プロファイルの例 図9を参照して、前述のN2 フローはんだ付け装置およ
びN2 リフローはんだ付け装置に本発明を適用した場合
の被はんだ付け部の温度プロファイルについて説明す
る。
びN2 リフローはんだ付け装置に本発明を適用した場合
の被はんだ付け部の温度プロファイルについて説明す
る。
【0123】図9は、はんだ付けの際のプリント配線板
の被はんだ付け部の温度プロファイルの例を示す図であ
り、(a)は図7のフローはんだ付け装置の場合,
(b)は図8のリフローはんだ付け装置の場合の例であ
る。そして、冷却液の温度はそれぞれ80℃に設定し
た。
の被はんだ付け部の温度プロファイルの例を示す図であ
り、(a)は図7のフローはんだ付け装置の場合,
(b)は図8のリフローはんだ付け装置の場合の例であ
る。そして、冷却液の温度はそれぞれ80℃に設定し
た。
【0124】図9(a)のフローはんだ付け装置の場合
は、被はんだ付け部が予備加熱用ヒータ40で約100
℃程度に予備加熱され、その後、溶融はんだ4の噴流波
8に接触して溶融はんだ4が供給されて約250℃にな
り、その後、冷却液噴流波15により一気に約80℃ま
で冷却され、続いて吐出口筐49から吹きつけられる冷
たい雰囲気により徐冷されている。尚、図中の破線は、
従来のフローはんだ付け装置の場合の温度プロファイル
である。
は、被はんだ付け部が予備加熱用ヒータ40で約100
℃程度に予備加熱され、その後、溶融はんだ4の噴流波
8に接触して溶融はんだ4が供給されて約250℃にな
り、その後、冷却液噴流波15により一気に約80℃ま
で冷却され、続いて吐出口筐49から吹きつけられる冷
たい雰囲気により徐冷されている。尚、図中の破線は、
従来のフローはんだ付け装置の場合の温度プロファイル
である。
【0125】図9(b)のリフローはんだ付け装置の場
合は、被はんだ付け部が昇温部加熱室54および均温部
加熱室55で約150℃程度に予備加熱され、その後に
リフロー部加熱室56で約230℃程度に加熱されクリ
ームはんだ19が溶融する。そしてその後、冷却液噴流
波15により一気に約80℃まで冷却され、続いて冷却
部冷却室57で吐出口筐49から吹きつけられる冷たい
雰囲気により徐冷されている。尚、図中の破線は、従来
のリフローはんだ付け装置の場合の温度プロファイルで
ある。
合は、被はんだ付け部が昇温部加熱室54および均温部
加熱室55で約150℃程度に予備加熱され、その後に
リフロー部加熱室56で約230℃程度に加熱されクリ
ームはんだ19が溶融する。そしてその後、冷却液噴流
波15により一気に約80℃まで冷却され、続いて冷却
部冷却室57で吐出口筐49から吹きつけられる冷たい
雰囲気により徐冷されている。尚、図中の破線は、従来
のリフローはんだ付け装置の場合の温度プロファイルで
ある。
【0126】
【発明の効果】以上のように本発明のはんだ付け方法お
よびはんだ付け装置によれば、請求項1のフローはんだ
付け方法の場合には、被はんだ付けワークの被はんだ付
け部に供給された溶融はんだが完全に固化しないうちに
冷却液の噴流波により急速に冷却することが可能とな
り、また、冷却液の温度を調節することにより被はんだ
付け部の冷却量を所望の値に調節することができる。
よびはんだ付け装置によれば、請求項1のフローはんだ
付け方法の場合には、被はんだ付けワークの被はんだ付
け部に供給された溶融はんだが完全に固化しないうちに
冷却液の噴流波により急速に冷却することが可能とな
り、また、冷却液の温度を調節することにより被はんだ
付け部の冷却量を所望の値に調節することができる。
【0127】その結果、被はんだ付けワークのはんだ付
け強度(機械的接続強度)を大幅に大きくすることがで
きるようになる。また、鉛レスはんだを使用した場合に
おいてもリフトオフ現象を生じることがなく、はんだ付
けの信頼性の高いプリント配線板を製造することができ
るようになる。
け強度(機械的接続強度)を大幅に大きくすることがで
きるようになる。また、鉛レスはんだを使用した場合に
おいてもリフトオフ現象を生じることがなく、はんだ付
けの信頼性の高いプリント配線板を製造することができ
るようになる。
【0128】請求項2のリフローはんだ付け方法の場合
にも、被はんだ付けワークの被はんだ付け部に予め供給
されていたはんだが溶融した後、このはんだが完全に固
化しないうちに冷却液の噴流波により急速に冷却するこ
とが可能となり、また、冷却液の温度を調節することに
より被はんだ付け部の冷却量を所望の値に調節すること
ができる。
にも、被はんだ付けワークの被はんだ付け部に予め供給
されていたはんだが溶融した後、このはんだが完全に固
化しないうちに冷却液の噴流波により急速に冷却するこ
とが可能となり、また、冷却液の温度を調節することに
より被はんだ付け部の冷却量を所望の値に調節すること
ができる。
【0129】その結果、そのはんだ付け強度を大幅に大
きくすることができるようになる。また、鉛レスはんだ
を使用した場合においてもリフトオフ現象を生じること
がなく、はんだ付け信頼性の高いプリント配線板を製造
することができるようになる。
きくすることができるようになる。また、鉛レスはんだ
を使用した場合においてもリフトオフ現象を生じること
がなく、はんだ付け信頼性の高いプリント配線板を製造
することができるようになる。
【0130】請求項3のフローはんだ付け装置の場合に
おいては、気体に比べて単位体積当たりの熱容量の大き
い冷却液の噴流波を被はんだ付け部に接触して冷却する
構成であるので、冷却液の噴流波を形成する液槽を小型
に構成しても被はんだ付け部の急速冷却を行うことが可
能であり、これにより溶融はんだの噴流波の近傍に冷却
液の液槽、ひいては冷却液の噴流波を配置することが可
能となって被はんだ付け部のはんだが完全に固化する前
に急速に冷却することが可能となる。また、冷却液の温
度を調節することにより被はんだ付け部の冷却量を所望
の値に調節することができる。
おいては、気体に比べて単位体積当たりの熱容量の大き
い冷却液の噴流波を被はんだ付け部に接触して冷却する
構成であるので、冷却液の噴流波を形成する液槽を小型
に構成しても被はんだ付け部の急速冷却を行うことが可
能であり、これにより溶融はんだの噴流波の近傍に冷却
液の液槽、ひいては冷却液の噴流波を配置することが可
能となって被はんだ付け部のはんだが完全に固化する前
に急速に冷却することが可能となる。また、冷却液の温
度を調節することにより被はんだ付け部の冷却量を所望
の値に調節することができる。
【0131】その結果、そのはんだ付け強度を大幅に大
きくすることができるようになる。また、鉛レスはんだ
を使用した場合においてもリフトオフ現象を生じること
がなく、はんだ付けの信頼性の高いプリント配線板を製
造することができるようになる。
きくすることができるようになる。また、鉛レスはんだ
を使用した場合においてもリフトオフ現象を生じること
がなく、はんだ付けの信頼性の高いプリント配線板を製
造することができるようになる。
【0132】請求項4のリフローはんだ付け装置の場合
においても、気体に比べて単位体積当たりの熱容量の大
きい冷却液の噴流波を被はんだ付け部に接触して冷却す
る構成であるので、冷却液の噴流波を形成する液槽を小
型に構成しても被はんだ付け部の急速冷却を行うことが
可能であり、これによりリフロー加熱装置の近傍に冷却
液の液槽、ひいては冷却液の噴流波を配置することが可
能となって被はんだ付け部のはんだが完全に固化する前
に急速に冷却することが可能となる。また、冷却液の温
度を調節することにより被はんだ付け部の冷却量を所望
の値に調節することができる。
においても、気体に比べて単位体積当たりの熱容量の大
きい冷却液の噴流波を被はんだ付け部に接触して冷却す
る構成であるので、冷却液の噴流波を形成する液槽を小
型に構成しても被はんだ付け部の急速冷却を行うことが
可能であり、これによりリフロー加熱装置の近傍に冷却
液の液槽、ひいては冷却液の噴流波を配置することが可
能となって被はんだ付け部のはんだが完全に固化する前
に急速に冷却することが可能となる。また、冷却液の温
度を調節することにより被はんだ付け部の冷却量を所望
の値に調節することができる。
【0133】その結果、そのはんだ付け強度を大幅に大
きくすることができるようになる。また、鉛レスはんだ
を使用した場合においてもリフトオフ現象を生じること
がなく、はんだ付けの信頼性の高いプリント配線板を製
造することができるようになる。
きくすることができるようになる。また、鉛レスはんだ
を使用した場合においてもリフトオフ現象を生じること
がなく、はんだ付けの信頼性の高いプリント配線板を製
造することができるようになる。
【図1】本発明のはんだ付け方法の実施形態例−1を説
明するための第1の基本原理を示す図である。
明するための第1の基本原理を示す図である。
【図2】本発明のはんだ付け方法の実施形態例−2を説
明するための第2の基本原理を示す図である。
明するための第2の基本原理を示す図である。
【図3】プリント配線板冷却装置の冷却液噴流波を形成
する液槽の構成を説明するための図である。
する液槽の構成を説明するための図である。
【図4】プリント配線板冷却装置の構成例を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図5】冷却液の温度制御手順を説明するためのフロー
チャートである。
チャートである。
【図6】プリント配線板冷却装置の他の構成例を示すブ
ロック図である。
ロック図である。
【図7】本発明を適用したN2 フローはんだ付け装置の
側断面図である。
側断面図である。
【図8】本発明を適用したN2 リフローはんだ付け装置
の側断面図である。
の側断面図である。
【図9】はんだ付けの際のプリント配線板の被はんだ付
け部の温度プロファイルの例を示す図である。
け部の温度プロファイルの例を示す図である。
1 搬送コンベア 2 プリント配線板 2a 下方側の面 2b 上方側の面 3 はんだ槽 4 溶融はんだ 5 ポンプ 6 ノズル体 7 吹き口 8 噴流波 9 プリント配線板冷却装置 10 液槽 10a 槽底側 11 冷却液 12 ポンプ 13 冷却液ノズル体 14 吹き口 15 冷却液噴流波 16 液温制御装置 17 パイプ 18 電子部品 19 クリームはんだ 20 加熱手段 21 冷却液供給用継手 22 冷却液還流用継手 23 貯溜槽 24 冷却コイル 25 冷却用熱交換部 26 ヒータ 27 加熱用熱交換部 28 冷却部 29 加熱部 30 温度制御部 30a 入力ポート 31 指示操作部 32 温度センサ 33 ラジエータ 34 送風ファン 40 予備加熱ヒータ 41 チャンバ体 42 ガス吹き出しノズル 43 N2 ガス 44 抑止板 45 捕集装置 46 吸い込み口筐 47 パイプ 48 ブロワ 49 吐出口筐 50 冷却部 51 フィルタ 52 ドレン弁 54 昇温部加熱室 55 均温部加熱室 56 リフロー部加熱室 57 冷却部冷却室 58 ラビリンス部 59 N2 ガス供給口 60 加熱手段
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B23K 31/02 310 B23K 31/02 310H // B23K 101:42
Claims (4)
- 【請求項1】 板状の被はんだ付けワークを搬送しなが
らその被はんだ付け面側を溶融はんだの噴流波に接触さ
せてはんだ付けを行い、続いてその被はんだ付け面側を
冷却液の噴流波に接触させて冷却を行うことを特徴とす
るはんだ付け方法。 - 【請求項2】 板状の被はんだ付けワークの被はんだ付
け部に予めはんだを供給しておいて、その後前記板状の
被はんだ付けワークを搬送しながら加熱して前記予め供
給しておいたはんだを溶融させてはんだ付けを行い、続
いて前記被はんだ付けワークを冷却液の噴流波に接触さ
せて冷却を行うことを特徴とするはんだ付け方法。 - 【請求項3】 板状の被はんだ付けワークを搬送手段で
搬送しながら溶融はんだに接触させてはんだ付けを行う
はんだ付け装置において、 前記板状の被はんだ付けワークが溶融はんだに接触し離
脱した後段の位置に、前記板状の被はんだ付けワークを
冷却液の噴流波に接触させる冷却液槽を備えて成ること
を特徴とするはんだ付け装置。 - 【請求項4】 その被はんだ付け部に予めはんだを供給
しておいた板状の被はんだ付けワークを搬送手段で搬送
しながら加熱手段で加熱して前記予め供給しておいたは
んだを溶融させてはんだ付けを行うはんだ付け装置にお
いて、 前記加熱手段の後段の位置に、前記板状の被はんだ付け
ワークを冷却液の噴流波に接触させる冷却液槽を備えて
成ることを特徴とするはんだ付け装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11148294A JP2000340938A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | はんだ付け方法およびはんだ付け装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11148294A JP2000340938A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | はんだ付け方法およびはんだ付け装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000340938A true JP2000340938A (ja) | 2000-12-08 |
Family
ID=15449571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11148294A Pending JP2000340938A (ja) | 1999-05-27 | 1999-05-27 | はんだ付け方法およびはんだ付け装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000340938A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003001411A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フラックス除去方法及び装置 |
CN116782528A (zh) * | 2021-11-23 | 2023-09-19 | 刘洋 | 一种复合铝基led印制电路板及其制备工艺 |
WO2023243575A1 (ja) * | 2022-06-13 | 2023-12-21 | 千住金属工業株式会社 | 噴流はんだ付け装置 |
-
1999
- 1999-05-27 JP JP11148294A patent/JP2000340938A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003001411A (ja) * | 2001-06-21 | 2003-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | フラックス除去方法及び装置 |
JP4580590B2 (ja) * | 2001-06-21 | 2010-11-17 | パナソニック株式会社 | フラックス除去方法及び装置 |
CN116782528A (zh) * | 2021-11-23 | 2023-09-19 | 刘洋 | 一种复合铝基led印制电路板及其制备工艺 |
WO2023243575A1 (ja) * | 2022-06-13 | 2023-12-21 | 千住金属工業株式会社 | 噴流はんだ付け装置 |
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A977 | Report on retrieval |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20060711 |
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A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060907 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20061024 |