JP2002009430A - 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 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント配線板に熱風を吹き付けてはんだ付
けを行うリフローはんだ付け方法において、同一温度の
熱風を用いてプリント配線板の各部分への入熱量をそれ
ぞれ調節できるようにすること。 【解決手段】 先端に吹き口（ノズル）１９を有する複
数の吹き口体２０をプリント配線板６との距離が調節可
能に設ける。同一温度の熱風をプリント配線板６の各部
に吹き付け、吹き口１９とプリント配線板６との距離を
調節して、プリント配線板６の各部の温度プロファイル
が揃うように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被はんだ付け部に
予めはんだを供給した板状の被はんだ付けワーク、例え
ば多数の電子部品を搭載したプリント配線板をリフロー
はんだ付けするリフローはんだ付け方法およびリフロー
はんだ付け装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板に電子部品を搭載しては
んだ付けする際に、リフローはんだ付け装置が使用され
ている。リフローはんだ付け装置は、プリント配線板等
の被はんだ付けワークの被はんだ付け部に予め供給して
おいたはんだを加熱溶融させてはんだ付けを行う装置で
ある。

【０００３】プリント配線板に搭載された多数の電子部
品を一括してリフローはんだ付けするリフローはんだ付
け装置では、各電子部品を均ーにリフローはんだ付けす
る必要がある。すなわち、プリント配線板の各部に搭載
された形状や大きさ、材質、色相、熱容量等が異なる多
数の電子部品、およびそれらの被はんだ付け部の温度が
均一になるように加熱し均一に（できるだけ同じ温度条
件で）溶融させる必要がある。

【０００４】そのため、赤外線加熱手段と熱風加熱手段
とを併用し、赤外線加熱量と熱風加熱量とをそれぞれ独
立に調節できるように構成した加熱手段がよく使用され
ている。

【０００５】この理由は、例えばアルミケースを使用し
た電解コンデンサのように、外装のアルミケースの熱伝
導率が大きいので熱風からの入熱量は大きいが逆に赤外
線は反射してその入熱量は小さい電子部品や、これとは
反対に樹脂封止されたプラスチックパッケージＩＣのよ
うに、プラスチックの熱伝導率が小さいので熱風からの
入熱量は小さいが逆に黒色の樹脂を使用しているので赤
外線からの入熱量が大きい電子部品等を均一に加熱する
ためである。

【０００６】具体的には、熱風加熱手段を主加熱手段と
して使用し、赤外線加熱手段を補助的加熱手段として使
用することが多い。

【０００７】ちなみに、被はんだ付けワークヘの入熱量
は、赤外線加熱の場合においては、概ね加熱手段の温度
と被加熱体との温度差の４乗に比例することが知られて
いる。また、熱風加熱の場合においては、熱風の温度と
被加熱体との温度差に比例しかつ熱風の風速に概ね比例
することが知られている。

【０００８】しかし、極端に熱容量の異なる電子部品が
搭載されていると、赤外線と熱風の併用加熱を行って
も、熱容量の大きい電子部品の温度上昇が遅くなった
り、また、熱容量の小さい電子部品の温度上昇が速くな
ったりして加熱プロファイルを揃えることができない問
題がある。例えば、チップコンデンサと放熱板を備えた
高電力素子等が併用されているような場合である。特に
最近では、大電力を扱う高電力素子とその制御を担う小
信号素子とが混載されたプリント配線板が多くなり、こ
のような熱容量の大、小に伴う問題が発生するようにな
った。

【０００９】そして、加熱プロファイルが揃わないと、
例えば、被はんだ付け部の温度が十分に上昇しないこと
に原因して、予備加熱が十分に行われなかったり、はん
だが十分に溶融しなかったりして当該被はんだ付け部に
十分な濡れ性が得られなかったりする。また、被はんだ
付け部の温度が上昇し過ぎたり、はんだの溶融時間が長
すぎたりすると、搭載電子部品に熱ストレスを与えて信
頼性を低下させてしまう。

【００１０】そのため、これら搭載電子部品の温度差が
無くなるように、すなわち加熱プロファイルを揃えるよ
うにする技術が開発されている。

【００１１】例えば、特開平３−６８９０号公報や特開
平３−２１６２７１号公報には、加熱領域を複数の領域
に分割して、これらの領域に吹き付ける熱風の温度をそ
れぞれ調節してそれぞれの領域に供給する熱量を調節で
きるようにした技術が開示されている。すなわち、熱風
の温度と被加熱ワークであるプリント配線板の温度との
温度差の大きさを調節して、この温度差の程度によりプ
リント配線板の各部に供給される熱量を調節するように
構成した技術である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】特開平３−６８９０号
公報や特開平３−２１６２７１号公報に記載された技術
では、熱風の循環流路が１つでありながら、プリント配
線板の各部に吹き付ける部分でのみ複数のノズル（「熱
風吹出手段」）を設け、そして、このノズルの部分での
みそれぞれ熱風の温度を調節する構成である。

【００１３】そのため、循環流路中を熱風が循環する際
に、プリント配線板に吹き付けられた温度の異なる熱風
が混ざり合った後に、再び前記ノズルに供給されること
になり、例えば、ある特定の１つのノズルから吹き付け
る熱風の温度を上昇させると、この熱風が他のノズルか
ら吹き付けられた熱風と混ざり合って温度上昇し、結果
的には他のノズルに今までよりも高い温度の熱風が供給
されることになる。

【００１４】その結果、前記他のノズルで今までと同じ
温度の熱風を吹き付けるためには熱風が加熱される程度
を、今までよりも低下させる必要が生じ、これがこんど
は前記ある特定の１つのノズル、すなわち吹き付ける熱
風の温度を上昇させたノズルに、今までよりも低い温度
の熱風が供給されることになり、このノズルから吹き付
けられる熱風の温度が低下する。

【００１５】すなわち、このように各ノズルに設けられ
た加熱制御手段の相互干渉を生じ、温度制御が不安定に
なって容易に安定しない問題がある。

【００１６】また、プリント配線板の各部に吹き付けら
れた、温度の異なる熱風が他の領域にも流れるため、プ
リント配線板の隣接する他の領域に与える影響が大き
く、プリント配線板の各部を均一な温度で加熱すること
が難しい問題がある。

【００１７】また、プリント配線板の全体に吹き付ける
熱風の風速を速めて、電子部品の熱容量にかかわらずそ
の熱風の温度に急速に飽和させるように加熱することも
行われているが、これでは温度プロファイルが揃わず、
また、熱容量の小さい微小なチップ型電子部品（例え
ば、０６０３チップ）が風圧でプリント配線板から離脱
してしまう問題がある。

【００１８】本発明の目的は、熱風の温度制御が容易で
あリプリント配線板の隣接する他の領域部分に与える影
響がなく、プリント配線板の各領域部分を均一な温度に
加熱することができる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を実現することによって、熱容量
の異なる部品が搭載されているプリント配線板であって
もはんだ付け品質が良好なリフローはんだ付けを行うこ
とができるようにすることにある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明にかかるリフロー
はんだ付け方法およびその装置は、単一温度の熱風を板
状の被はんだ付けワークすなわちプリント配線板に吹き
付けて、しかもこのプリント配線板に搭載された多数の
電子部品やそれらの多数の被はんだ付け部の熱容量がそ
れぞれ異なっていても、これらの熱容量に合わせて、供
給する熱量を調節できるように構成することによって、
プリント配線板の各領域部分すなわち各部を単一の温度
に加熱してリフローはんだ付けを行うことができるよう
に構成したところに特徴がある。 （１）被はんだ付け部に予めはんだが供給された板状の
被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板状の被は
んだ付けワークのはんだ付けを行うリフローはんだ付け
方法において、複数の吹き口体の吹き口から前記板状の
被はんだ付けワークの各部に熱風を吹き付けるとともに
前記板状の被はんだ付けワークの各部に吹き付ける熱風
の風速をそれぞれ可変することで前記板状の被はんだ付
けワークの各部にそれぞれ供給する熱量を調節してはん
だ付けを行うように構成する。

【００２０】すなわち、熱容量の大きい被はんだ付け部
が存在する部分には相対的に風速の大きい熱風を吹き付
け、この被はんだ付け部に供給する熱量を大きくし、ま
た、逆に熱容量の小さい被はんだ付け部が存在する部分
には相対的に風速の小さい熱風を吹き付け、この被はん
だ付け部に供給する熱量を小さくし、加熱の際の両者の
昇温速度を均一化する。これにより、板状の被はんだ付
けワークの各部が均一に温度上昇し、同じ条件でリフロ
ーはんだ付けを行うことができる。

【００２１】つまり、特定の被はんだ付け部のみがはん
だ溶融してはんだの酸化が進行したり、逆に特定の被は
んだ付け部のはんだ溶融が遅れて十分な濡れが得られな
いというようなはんだ付け不良を生じることがなくな
る。

【００２２】しかも、各被はんだ付け部は単一の温度の
熱風で加熱されるので、同じ昇温速度で加熱された各被
はんだ付け部は、最終的には単一の熱風の温度に加熱さ
れ均一な温度でリフローはんだ付けを行うことができ
る。 （２）被はんだ付け部に予めはんだが供給された板状の
被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板状の被は
んだ付けワークのはんだ付けを行うリフローはんだ付け
方法において、複数の吹き口体の吹き口から板状の被は
んだ付けワークの各部に熱風を吹き付けるとともに前記
複数の吹き口体の長さをそれぞれ可変することで前記吹
き口体の吹き口と前記板状の被はんだ付けワークとの距
離をそれぞれ可変し前記板状の被はんだ付けワークの各
部に供給する熱量を調節してはんだ付けを行うように構
成する。

【００２３】吹き口体から吹き出す熱風の速度は、拡散
によりその吹き口からの距離が遠く成るほど小さくな
る。

【００２４】したがって、熱容量の大きい被はんだ付け
部が存在する部分では相対的に吹き口と前記板状の被は
んだ付けワークとの距離を小さくして風速の大きい熱風
を吹き付け、この被はんだ付け部に供給する熱量を大き
くし、また、逆に熱容量の小さい被はんだ付け部が存在
する部分では相対的に吹き口と前記板状の被はんだ付け
ワークとの距離を大きくして相対的に風速の小さい熱風
を吹き付け、この被はんだ付け部に供給する熱量を小さ
くし、加熱の際の昇温速度を均一化する。これにより、
板状の被はんだ付けワークの各部が均一に温度上昇し、
同じ条件でリフローはんだ付けを行うことができる。

【００２５】その結果、前記（１）と同様に、特定の被
はんだ付け部のみがはんだ溶融してはんだの酸化が進行
したり、逆に特定の被はんだ付け部のはんだ溶融が遅れ
て十分な濡れが得られないというようなはんだ付け不良
を生じることがなくなる。

【００２６】しかも、各被はんだ付け部は単一の温度の
熱風で加熱されるので、同じ昇温速度で加熱された各被
はんだ付け部は、最終的には単一の熱風の温度に加熱さ
れ均一な温度でリフローはんだ付けを行うことができ
る。 （３）前記（２）のリフローはんだ付け方法において、
前記複数の吹き口体の吹き口から前記板状の被はんだ付
けワークの各部に吹き付ける熱風の総風量を一定にする
ように構成する。

【００２７】すなわち、吹き口体に熱風を供給するファ
ン等の回転速度を一定にしておいて複数の吹き口体に供
給する熱風の総風量を一定にしておいても、各吹き口体
の長さを調節することでこの吹き口体に対応する板状の
被はんだ付けワークの各部に吹き付けられる熱風の風速
をそれぞれ調節することが可能である。

【００２８】したがって、板状の被はんだ付けワークの
各部を均一に温度上昇させ、しかもその温度プロファイ
ルも調節することができるようになる。また、板状の被
はんだ付けワークに吹き付ける熱風の風速を過度に大き
くすることがなくなるので、例えば、プリント配線板に
搭載されているチップ部品等の位置ずれや離脱を生じる
こともなく、はんだ付け位置の正確なリフローはんだ付
けを行うことができる。 （４）被はんだ付け部に予めはんだが供給された板状の
被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板状の被は
んだ付けワークのはんだ付けを行うリフローはんだ付け
装置において、前記板状の被はんだ付けワークの各部に
熱風を吹き付ける吹き口をそれぞれ有する複数の吹き口
体を備えるとともに、前記各吹き口体をそれぞれ前記板
状の被はんだ付けワークに対して進退調節可能に設ける
ように構成する。

【００２９】前記（２）で説明したように、各吹き口体
を板状の被はんだ付けワークに対して進退調節すること
で、この吹き口体の吹き口と板状の被はんだ付けワーク
との距離が調節され板状の被はんだ付けワークに吹き付
けられる熱風の風速を調節することができる。

【００３０】したがって、熱容量の大きい被はんだ付け
部が存在する部分では、相対的に吹き口と前記板状の被
はんだ付けワークとの距離を小さくして風速の大きい熱
風を吹き付け、この被はんだ付け部に供給する熱量を大
きくし、また、逆に熱容量の小さい被はんだ付け部が存
在する部分では、相対的に吹き口と前記板状の被はんだ
付けワークとの距離を大きくして相対的に風速の小さい
熱風を吹き付け、この被はんだ付け部に供給する熱量を
小さくし、加熱の際の昇温速度を均一化する。これによ
り、板状の被はんだ付けワークの各部が均一に温度上昇
し、同じ条件でリフローはんだ付けを行うことができ
る。

【００３１】その結果、前記（１）と同様に、特定の被
はんだ付け部のみがはんだ溶融してはんだの酸化が進行
したり、逆に特定の被はんだ付け部のはんだ溶融が遅れ
て十分な濡れが得られないというようなはんだ付け不良
を生じることがなくなる。

【００３２】しかも、各被はんだ付け部は単一の温度の
熱風で加熱されるので、同じ昇温速度で加熱された各被
はんだ付け部は、最終的には単一の熱風の温度に加熱さ
れ均一な温度でリフローはんだ付けを行うことができ
る。 （５）被はんだ付け部に予めはんだが供給された板状の
被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板状の被は
んだ付けワークのはんだ付けを行うリフローはんだ付け
装置において、前記板状の被はんだ付けワークの各部に
熱風を吹き付ける吹き口をそれぞれ有する条列状に形成
した複数の吹き口体を備えるとともに、前記各吹き口体
をそれぞれ前記板状の被はんだ付けワークに対して進退
調節可能に設けるように構成する。

【００３３】吹き口体を条列状に形成することにより、
板状の被はんだ付けワークを搬送しながら加熱しリフロ
ーはんだ付けを行う場合には、この条列方向を前記板状
の被はんだ付けワークの搬送方向と合わせるとこの板状
の被はんだ付けワークの搬送方向に沿う方向の領域部分
ごとに供給熱量を調節することができる。

【００３４】また、この条列方向をこの板状の被はんだ
付けワークの搬送方向に対して直交方向に合わせると板
状の被はんだ付けワークの全領域に対しても供給熱量を
調節することができる。したがって、前記（４）と同様
に、前記搬送方向に沿う方向の領域部分ごとに供給熱量
を調節して、板状の被はんだ付けワークの各部を均一に
温度上昇させ、同じ条件でリフローはんだ付けを行うこ
とができる。

【００３５】その結果、前記（１）と同様に、特定の被
はんだ付け部のみがはんだ溶融してはんだの酸化が進行
したり、逆に特定の被はんだ付け部のはんだ溶融が遅れ
て十分な濡れが得られないというようなはんだ付け不良
を生じることがなくなる。

【００３６】しかも、各被はんだ付け部は単一の温度の
熱風で加熱されるので、同じ昇温速度で加熱された各被
はんだ付け部は、最終的には単一の熱風の温度に加熱さ
れ均一な温度でリフローはんだ付けを行うことができ
る。

【００３７】また、板状の被はんだ付けワークの全領域
に対して供給熱量を調節し、全領域の加熱プロファイル
を調節することもできる。したがって、例えばハードプ
ロファイルやソフトプロファイルも容易に得ることがで
きる。 （６）被はんだ付け部に予めはんだが供給された板状の
被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板状の被は
んだ付けワークのはんだ付けを行うリフローはんだ付け
装置において、前記板状の被はんだ付けワークの各部に
熱風を吹き付ける吹き口をそれぞれ有する条列状に形成
した複数の吹き口体を備えるとともに、前記各吹き口体
を着脱自在に設け、そして、前記吹き口体を長さの異な
る吹き口体として、前記板状の被はんだ付けワークに対
する吹き口の位置を進退調節可能にするべく交換および
着脱自在に設けるように構成する。

【００３８】すなわち、この発明にかかるリフローはん
だ付け装置では、長さの異なる吹き口体を用意しておい
て、この吹き口体を交換することで、その吹き口と板状
の被はんだ付けワークとの距離を調節可能に構成したも
のである。したがって、その作用は前記（５）と同様で
ある。しかし、構成が簡単であり、製造コストの小さい
リフローはんだ付け装置ひいては価格の安価なリフロー
はんだ付け装置を実現できる長所がある。 （７）前記（４）または前記（５）に記載したリフロー
はんだ付け装置において、前記吹き口体の進退調節を行
うアクチュエータと、予め決めた所定の温度プロファイ
ルに対するオフセット量から前記吹き口体の進退位置を
求めるデータを備えるとともに、このデータに基づいて
前記アクチュエータを制御して前記吹き口体を所定の位
置に進退調節する制御部とを備えて成るように構成す
る。

【００３９】すなわち、この発明にかかるリフローはん
だ付け装置では、板状の被はんだ付けワークの温度プロ
ファイルを測定した際に、目的とする予め決めた所定の
温度プロファイルからのオフセット量すなわち温度差か
ら、目的とする吹き口体の位置を、制御部が備えるデー
タを参照して自動的に求める。そして、吹き口体の位置
をアクチュエータにより自動的に最適な位置に進退調節
することができる。

【００４０】したがって、前記（４）および（５）の作
用を得るための条件を自動的に設定することができるよ
うになる。 （８）被はんだ付け部に予めはんだが供給された板状の
被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板状の被は
んだ付けワークのはんだ付けを行うリフローはんだ付け
装置において、前記板状の被はんだ付けワークの各部に
熱風を吹き付ける吹き口をそれぞれ有する条列状に形成
した複数の吹き口体を設けた保持体と、前記板状の被は
んだ付けワークの各部に吹き付ける熱風を供給する送風
体とを備え、前記保持体を前記条列方向の調節自在に前
記送風体に設けるように構成する。

【００４１】条列状に並んだ複数の吹き口体の方向を調
節することにより、板状の被はんだ付けワークに吹き付
ける熱風の方向を可変し調節することができる。例え
ば、板状の被はんだ付けワークが搬送されている場合に
は、その搬送方向と同じ方向に吹き口体の条列方向を向
けたり、あるいは直交する方向に吹き口体の条列方向を
向けたり任意に調節することができる。

【００４２】すなわち、板状の被はんだ付けワークに存
在する被はんだ付け部に隠れた部分が存在するような場
合であっても、この隠れた部分へ熱風が吹き当たるよう
に条列方向を任意に選択することができる。なお、この
ような隠れた被はんだ付け部は、部品形状が大きくその
熱容量の大きい部品とその周辺に発生し易く、いわゆる
異形部品とその周辺に発生し易い。つまり、板状の被は
んだ付けワークの表面における熱風の流れの障害物とな
り、熱風の吹き当たりにくい隠れた部分を形成し易いの
である。

【００４３】また、複数の加熱部から構成されるリフロ
ーはんだ付け装置では、各加熱部毎で吹き口体の条列方
向が異なるように調節し、板状の被はんだ付けワークの
各部に満遍なく熱風を吹き付けることが可能となる。

【００４４】したがって、熱容量が大きい部品が搭載さ
れたりした板状の被はんだ付けワークにおいても、当該
部品の被はんだ付け部やその周辺の被はんだ付け部も均
ーに加熱し、この板状の被はんだ付けワークの各部を均
ーに加熱して均一な条件でリフローはんだ付けを行うこ
とができるようになる。 （９）被はんだ付け部に予めはんだが供給された板状の
被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板状の被は
んだ付けワークのはんだ付けを行うリフローはんだ付け
装置において、前記板状の被はんだ付けワークの各部に
熱風を吹き付ける吹き口をそれぞれ有する条列状に形成
した複数の吹き口体を設けた平面外形形状が正多角形の
保持体と、前記保持体が嵌め合わされる平面外形形状を
有し、前記板状の被はんだ付けワークの各部に吹き付け
る熱風を供給する送風体とを備え、前記保持体が前記送
風体に着脱自在に嵌め合わされるように構成する。

【００４５】このように構成すると、保持体を送風体に
嵌め合わせる方向を正多角形の角数と同じ方向数の中か
ら選択することができる。ひいては、板状の被はんだ付
けワークに対する熱風吹き口の条列方向を、前記角数と
同じ数の種類の中から選択することが可能となる。しか
も、保持体を送風体に嵌め合わせるだけで容易に調節す
ることができる。

【００４６】したがって、板状の被はんだ付けワークに
熱風を吹き付ける方向とこの板状の被はんだ付けワーク
表面を流れる熱風の方向とを前記角数と同じ数の種類の
中から選択することが可能となり、板状の被はんだ付け
ワークに熱風の吹き当たりにくい隠れた部分を生じるこ
となく加熱することが可能となる。

【００４７】その結果、前記（８）と同様に、熱容量が
大きい部品が搭載されたりした板状の被はんだ付けワー
クにおいても、当該部品の被はんだ付け部やその周辺の
被はんだ付け部も均ーに加熱し、この板状の被はんだ付
けワークの各部を均一に加熱して均一なリフローはんだ
付けを行うことができるようになる。 （１０）被はんだ付け部に予めはんだが供給された板状
の被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板状の被
はんだ付けワークのはんだ付けを行うリフローはんだ付
け装置において、次のように構成する。

【００４８】すなわち、前記板状の被はんだ付けワーク
の各部に熱風を吹き付ける吹き口をそれぞれ有する条列
状に形成した複数の吹き口体と、前記複数の吹き口体を
前記板状の被はんだ付けワークに対してそれぞれ進退調
節可能に設けた平面外形形状が正多角形の保持体と、前
記保持体が嵌め合わされる平面外形形状を有し、前記板
状の被はんだ付けワークの各部に吹きつける熱風を供給
する送風体とを備える。

【００４９】そして、前記吹き口体の進退調節を行うア
クチュエータと、前記アクチュエータと吹き口体とを着
脱自在に結合する結合手段と、予め決めた所定の温度プ
ロファイルに対するオフセット量から前記吹き口体の進
退位置を求めるデータを備えるとともに、前記データに
基づいて前記アクチュユータを制御して前記吹き口体を
所定の位置に進退調節する制御部とを備えて成るように
構成する。

【００５０】この発明では、熱風吹き口の条列方向を、
正多角形の角数と同じ方向数の中から選択することがで
きる。ひいては、板状の被はんだ付けワークに対する熱
風吹き口の条列方向を、前記角数と同じ数の種類の中か
ら選択することが可能となる。

【００５１】しかも、板状の被はんだ付けワークの温度
プロファイルを測定した際に、目的とする予め決めた所
定の温度プロファイルからのオフセット量すなわち温度
差から、目的とする吹き口体の位置を制御部が備えるデ
ータを参照して自動的に求めることができる。そして、
吹き口体の位置をアクチュエータにより自動的に最適な
位置に進退調節することができる。

【００５２】したがって、板状の被はんだ付けワークに
熱風の吹き当たりにくい隠れた部分を生じることなく加
熱することが可能となるとともに、板状の被はんだ付け
ワークの各部が均ーに温度上昇し、同じ条件でリフロー
はんだ付けを行うことができる。

【００５３】しかも、各被はんだ付け部は単一の温度の
熱風で加熱されるので、同じ昇温速度で加熱された各被
はんだ付け部は、最終的には単一の熱風の温度に加熱さ
れ均一な温度でリフローはんだ付けを行うことができ
る。

【００５４】その結果、熱容量が大きい部品が搭載され
たりした板状の被はんだ付けワークにおいても、当該部
品の被はんだ付け部やその周辺の被はんだ付け部も均ー
に加熱し、この板状の被はんだ付けワークの各部を均ー
に加熱して均一なリフローはんだ付けを行うことができ
るようになる。

【００５５】

【発明の実施の形態】本発明にかかるリフローはんだ付
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。

【００５６】なお、板状の被はんだ付けワークは、多数
の電子部品を搭載したプリント配線板である。

【００５７】（１）実施形態例−１の構成 図１ないし図３を参照して本発明にかかるフローはんだ
付け装置の実施形態例−１の構成を説明する。

【００５８】図１は、本発明の実施形態例−１のリフロ
ーはんだ付け装置を説明するための図で、図１（ａ）は
縦断面図、（ｂ）は（ａ）をＩ−Ｉ切断面から見た図で
ある。また、図２は、吹き口体の可動機構を説明するた
めの斜視図である。さらに、図３は、図２の吹き口体の
可動機構の部分縦断面図である。

【００５９】図１に示すリフローはんだ付け装置は、炉
体１０が３つの加熱室から構成される３ゾーン構成のリ
フローはんだ付け装置の例である。すなわち、予備加熱
部１である昇温部２の加熱室（昇温部加熱室）２ａと均
温部３の加熱室（均温部加熱室）３ａ各１室、そしてリ
フロー部４の加熱室（リフロー部加熱室）４ａの１室の
全３室から構成してある。

【００６０】そして、各加熱室２ａ，３ａ，４ａを貫通
して搬送コンベア５を設けてある。搬送コンベア５は図
示はしないが平行２条の搬送チェーンから構成され、こ
の搬送チェーンのピンの上にプリント配線板６の両側端
部を載置して搬送する構成であり、一般的な搬送コンベ
アである。この搬送コンベア５はモータ７により駆動さ
れ、その搬送距離を、モータ７と一体に回転するエンコ
ーダ８が出力するエンコード信号Ｓ_E のパルス数で求め
ることができる。また、搬入センサ９は、プリント配線
板６の搬入を検出する手段であり、搬入信号Ｓ_I を出力
する。搬送コンベア５の上方側および下方側には加熱手
段を設けてあり、上方側には還流路１１を有する熱風循
環式の加熱手段を設けてあり、下方側にはパネルヒータ
１２を有する熱線加熱式の加熱手段をそれぞれ設けてあ
る。

【００６１】このリフローはんだ付け装置では、板状の
被はんだ付けワークであるプリント配線板６の上方側の
面６ａの被はんだ付け部をリフローはんだ付けする構成
であり、このプリント配線板６の上方側の面６ａに熱風
を吹き付けて加熱するとともに、下方側の面６ｂに赤外
線を照射して補助的に加熱する構成である。

【００６２】すなわち、リフローはんだ付け装置の搬入
口１３から搬入されたプリント配線板６は、搬送コンベ
ア５に支持されて矢印Ａ方向に搬送され、昇温部加熱室
２ａおよび均温部加熱室３ａで予備加熱されリフロー部
加熱室４ａで被はんだ付け部のはんだを溶融させてリフ
ローはんだ付けが行われ、搬出口１４から次工程へ搬送
される。

【００６３】搬送コンベア５の上方側に設けられた各加
熱室２ａ，３ａ，４ａには送風体１５を設けてあり、こ
の送風体１５と各加熱室２ａ，３ａ，４ａの壁との間に
熱風の還流路１１を設けて熱風循環式の加熱手段を構成
してある。また、この還流路１１には熱風を所定の温度
に維持し加熱するためのヒータ１６を設けてある。

【００６４】さらに、送風体１５の先端には、その形状
を条列状に構成した吹き口１９を複数並べて設けてあ
る。図１の例では、昇温部２では５つの吹き口体２０を
その条列方向がプリント配線板６の搬送方向Ａと同じ方
向になるように設けてあり、均温部３およびリフロー部
４では吹き口体１９および吹き口部２１をプリント配線
板６の搬送方向と交差する方向に設けてある。

【００６５】すなわち、各加熱室２ａ，３ａ，４ａは、
モータ２３に駆動されるファン２４により送風体１５内
に熱風が送風されると、図６に示すような孔２５ａを有
する２枚の整流板２５によりその速度および方向が整え
られて吹き口１９から吹き出してプリント配線板６に吹
き付けられ、その後に還流路１１を還流して前記ファン
２４に還流する。そして、この還流の際にヒータ１６に
より加熱され、吹き口１９から吹き出す熱風の温度が所
定の温度になるように構成されている。

【００６６】この温度制御は通常行われている手段で実
現できる。すなわち、図示しない温度センサを吹き口１
９に設けて熱風温度を検出し、この検出結果に基づいて
図示しない温度制御装置が還流路１１に設けたヒータ１
６に供給する電力を調節し制御するように構成すること
によって実現できる。

【００６７】昇温部２では、送風体１５の先端に設けた
吹き口体２０をプリント配線板６に対して進退調節可能
に設けてあり、その吹き口１９がこのプリント配線板６
に対して進退調節可能に構成してある。

【００６８】また、均温部３およびリフロー部４では、
プリント配線板６の搬送方向Ａから見て各加熱室３ａ，
４ａの進入側の２つの吹き口体２０を昇温部２と同様に
進退調節可能に構成してある。その他の吹き口１９は、
送風体１５の先端に吹き口部２１として一体に固定して
設けてある。

【００６９】吹き口体２０の進退調節を行う可動機構２
７は、図２および図３に示すように、送風体１５の先端
に設けた嵌合吹き口部２８に吹き口体２０が矢印Ｂ方向
に移動可能に嵌め合わせてあり、送風体１５の孔１５ａ
にＥリング３２等の保持手段により回動自在に保持した
回動軸２９のねじ部２９ａを、吹き口体２０の保持板部
２０ａに設けためねじ部２０ｂに螺合させて構成してあ
る。そして、この回動軸２９を回動させることにより嵌
合吹き口部２８に嵌め合わした吹き口体２０を矢印Ｂ方
向へ移動させ、その位置を調節することができるように
構成してある。

【００７０】また、回動軸２９は吹き口体２０の条列方
向の両端側に設けて吹き口体２０の両端側に設けた保持
板部２０ａにそれぞれ螺合するように構成し、この両回
動軸２９にそれぞれラダーホイール３０を設けるととも
に両ラダーホイール３０間にラダーチェーン３１を掛け
渡し、両回動軸２９を連動して回動調節することができ
るように構成してある。これにより、嵌合吹き口部２８
に嵌め合わした吹き口体２０を矢印Ｂ方向へ並行して進
退調節することができる。

【００７１】すなわち、連動回動するように構成した２
つのラダーホイール２９のいずれか一方を回動調節する
ことにより、吹き口体２０を矢印Ｂ方向へ進退調節する
ことができる。そして、これにより、搬送コンベア５で
搬送されるプリント配線板６に対する吹き口１９の位置
を進退調節することができる。

【００７２】次に図４を参照して吹き口の位置を進退調
節する他の例を説明する。

【００７３】図４は長さの異なる吹き口体を示す図であ
る。

【００７４】図４（ａ），（ｂ）に示すように、熱風吹
き出し方向の長さ（Ｌｌ，Ｌ２）の異なる吹き口体２０
を複数用意しておいて、これらの吹き口体２０を選択し
て前記嵌合吹き口部２８に嵌め合わせるように構成して
もよい。

【００７５】すなわち、長さＬ１の長い吹き口体２０、
例えば図４（ａ）の吹き口体２０を嵌合吹き口部２８に
嵌め合わせれば、その吹き口１９をプリント配線板６に
接近させて、その間の距離を短くすることができる。逆
に、長さＬ２の短い吹き口体２０、例えば図４（ｂ）の
吹き口体２０を嵌合吹き口部２８に嵌め合わせれば、そ
の吹き口１９をプリント配線板６から遠ざけてその間の
距離を長くすることができる。なお、把手３３は着脱作
業用の手段である。

【００７６】なお、吹き口体２０の嵌合吹き口部２８へ
の嵌め合わせ作業は、図１において、炉体１０を上に開
いて行うことができる。

【００７７】（２）実施形態例−１の作動 図５を参照して実施形態例−１の作動を説明する。

【００７８】図５は、温度プロファイルの例を説明する
ための図で、図５（ａ）はプリント配線板の平面図、
（ｂ）は吹き口体の吹き口と搬送コンベアで搬送される
プリント配線板との距離が同一の場合の温度プロファイ
ル、（ｃ）は吹き口の進退調節を行った場合の温度プロ
ファイルを示す図である。

【００７９】この例に示すプリント配線板６には、図５
（ａ）に例示するように２つのＳＯＰ ＩＣ３４と金属
製の放熱板を備えたハイブリッドＩＣ３５とが搭載され
ている。そして、それぞれの被はんだ付け部であるイ、
口およびハについて、図１に例示したリフローはんだ付
け装置によりリフローはんだ付けを行う際の温度プロフ
ァイルを測定した。

【００８０】その結果、被はんだ付け部イおよび口につ
いては、図５（ｂ）に示すように予め決めた目的とする
温度プロファイルが得られたが、被はんだ付け部ハにつ
いては十分に温度を上昇させることができず、予備加熱
温度も低くリフロー温度も十分に上昇せず、十分な濡れ
性を得ることができなかった。

【００８１】そこで、被はんだ付け部ハに対応する位置
にある昇温部加熱室２ａのファンの回転速度は変えずに
一定にしておいて吹き口体２０をプリント配線板６側へ
進出させてその吹き口１９を接近させ、リフローはんだ
付けを行う際の温度プロファイルを測定した。

【００８２】その結果、被はんだ付け部ハについても、
図５（ｃ）に示すように被はんだ付け部イおよび口の温
度プロファイルに接近した温度プロファイルを得ること
ができた。

【００８３】これは、吹き口１９をプリント配線板６に
接近させたことにより、当該部分に吹き付けられる熱風
の風速を大きくすることができるからである。すなわ
ち、吹き口１９から吹き出す熱風は、この吹き口１９か
らの距離が遠くなるほど拡散してその速度が小さくな
り、近づくほど速度が大きくなることに理由する。

【００８４】したがって、吹き口体２０の吹き口１９を
プリント配線板６に接近させたことにより、プリント配
線板６の当該部分に吹き当たる熱風の風速が大きくな
り、熱風からプリント配線板６および搭載部品（ハイブ
リットＩＣ）３５やその被はんだ付け部ハへの単位時間
当たりの供給熱量が大きくなり、加熱速度が図５（ｂ）
のハから図５（ｃ）のハに示すように大きくなって、そ
の温度プロファイルも他の被はんだ付け部イおよび口に
揃うように調節することができるのである。

【００８５】従来においては、ファンの回転速度を速め
てプリント配線板に吹き付ける熱風の風速を増大させ、
これにより加熱速度を速めて最終的に熱風の温度に飽和
させて加熱温度を揃えるように調節するようなことも行
われていた。しかし、これでは温度プロファイルを揃え
ることができず、また、プリント配線板６の全部位すな
わち全体において熱風の風速を過度に速める必要がある
ため、もともと昇温速度の速い熱容量の小さい微小なチ
ップ型電子部品（例えば、０６０３チップ）等にも風速
の速い熱風が吹き付けられ、その風圧で該部品がプリン
ト配線板から離脱してしまうなど問題があった。

【００８６】しかし、本発明のリフローはんだ付け装置
においては、熱容量が大きくて温度上昇が遅くなる部品
に対してのみ風速の速い熱風を吹き付けることができる
ので、微小なチップ型電子部品が風圧で離脱することは
ない。

【００８７】もちろん、温度プロファイル全体の変化や
推移を調節する目的でファンの回転速度を調節しても良
い。

【００８８】このように、微小なチップ型電子部品を離
脱させることなく、熱容量の異なる各被はんだ付け部を
同じ温度のプロファイルで加熱し、同じ条件でリフロー
はんだ付けすることができるようになる。その結果、は
んだ付け品質が均一で品質の良いプリント配線板６を製
造することができるようになる。

【００８９】すなわち、プリント配線板６に搭載されて
いるＳＯＰ ＩＣ３４やハイブリットＩＣ３５などの電
子部品の熱容量等に合わせて、吹き付ける熱風の速度を
調節し、温度プロファイルを均ーに揃えて同じ条件でリ
フローはんだ付けを行うこきが可能となり、はんだ付け
品質の良いプリント配線板を製造することができるよう
になる。

【００９０】なお、プリント配線板６の被はんだ付け部
イ，ロ，ハなどの温度は、最終的には吹き付けられる熱
風の温度に飽和する。したがって、被はんだ付け部イ，
ロ，ハなどの温度が過度に上昇することはない。例え
ば、均温部３においてプリント配線板６に吹き付ける熱
風温度は、その目的とする予備加熱温度に設定されてい
る。

【００９１】また、図１に示すリフローはんだ付け装置
において、リフロー部４の進入側の吹き口体２０の吹き
口１９をプリント配線板６に一層接近させると、図５
（ｃ）の太線のように、リフロー部４の温度プロファイ
ルをハードプロファイルとすることができる。逆に遠ざ
ければ図示はしないがソフトプロファイルとなる。これ
は、均温部３の進入側の吹き口体２０の吹き口１９の位
置調節についても同様である。

【００９２】すなわち、これら均温部３およびリフロー
部４では、プリント配線板６の搬送方向Ａと直交する方
向に条列状の吹き口１９を設けて構成しているので、搬
送コンベア５で搬送されるプリント配線板６の各部につ
いてその供給熱量を揃った大きさで同様に調節できるか
らである。

【００９３】なお、図１に示すリフローはんだ付け装置
の例では、熱風の吹き口１９を条列状に並ベて構成した
が、図１１に示すように熱風の吹き口１９を碁盤状等の
マトリックス状に並べて構成してもよい。

【００９４】このように吹き口１９をマトリックス状に
並べて各吹き口１９をプリント配線板６に対して進退調
節可能に構成することにより、プリント配線板６の各部
に供給する単位時間当たりの熱量をさらに細かい部分ご
とに調節することが可能となり、多種類の電子部品を多
数搭載したプリント配線板６においても、このプリント
配線板６の各部の実装状態に合わせて、吹き付ける熱風
の速度を細かく調節することが可能となり、温度プロフ
ァイルの揃ったリフローはんだ付けを行うことが可能と
なる。

【００９５】この吹き口体２０も、長さの異なるものを
差し替えるか、上下可動に設けてあるものである。

【００９６】（３）実施形態例−２の構成 図６を参照して吹き口の条列方向を可変できるようにし
たリフローはんだ付け装置の実施形態例−２の構成を説
明する。

【００９７】図６は、本発明の実施形態例−２のリフロ
ーはんだ付け装置の構成を説明するための図であり、送
風体の先端部分のみを抜粋して示した図である。

【００９８】すなわち、状列状の吹き口１９の吹き口体
２０を保持体３７に並べて設けて吹き口体モジュール３
８を構成する。この場合、保持体３７を正四角形に構成
するとともに送風体１５も正四角形に構成し、吹き口体
モジュール３８を送風体１５の先端に嵌め合わせること
ができるように構成してある。

【００９９】そして、送風体１５に設けた固定具３９と
吹き口体モジュール３８のハンガ４０とを結合させ、こ
の吹き口体モジュール３８と送風体１５とを着脱自在に
固定できるように構成してある。この固定具３９とハン
ガ４０とは、固定具３９のスナップ動作でハンガ４０を
引っかけて固定可能な構成の手段である。

【０１００】したがって、吹き口体モジュール３８を図
６の矢印Ｃで示すように図６の状態でそのまま送風体１
５に嵌め合わせることができるとともに、矢印Ｄで示す
ように９０°回して嵌め合わせることもできる。すなわ
ち、この嵌め合わせ方向の選択により、吹き口の条列方
向を可変し調節することができる。この例では吹き口の
条例方向を２方向に切り換えることができる。しかし、
図６の破線で示すように、支切り４１を用いて吹き口体
２０を短部４２および長部４３のように非対称部分から
なるように構成した場合には、４方向に切り換えること
ができることになる。

【０１０１】このように、条列状の吹き口体２０を分割
して吹き口１９を短部４２および長部４３に分けて設け
ることによっても、プリント配線板６に吹き付ける熱風
の風速を調節することができる。例えば、短部４２の吹
き口幅（条列方向と直交する方向の幅）を短くすること
により、この吹き口１９の熱風に対する流体抵抗を大き
くすることができる。すなわち、これによりプリント配
線板６に吹き付ける熱風の速度を小さくすることができ
る。逆に吹き口幅を広げれば風速は大きくなる。

【０１０２】このように非対称の吹き口群を吹き口体モ
ジュール３８に構成して送風体１５への取り付け方向を
選択するように構成することによっても、プリント配線
板６の熱容量分布に合わせて熱風を吹き付けることがで
きるようになる。すなわち、送風体モジュール３８の取
り付け方向を選択することにより、風速の小さい熱風や
風速の大きい熱風をプリント配線板６の目的とする部分
に選択的に吹き付けることができるようになる。

【０１０３】なお、吹き口体２０の保持体３７を円形に
して、吹き口体モジュール３８の平面形状を円形に構成
し、さらに送風体１５の先端の形状も円形にすることに
より、吹き口１９の条列方向を任意の方向から選択する
ことができるようになる。この場合、吹き口体モジュー
ル３８の周部にハンガ４０をその周方向に短い間隔で並
べておけばよい。

【０１０４】（４）実施形態例−２の作動 図７を参照して、実施形態例−２の作動を説明する。

【０１０５】図７は、実施形態例−２のリフローはんだ
付け装置の作動を説明するための図で、図７（ａ）は吹
き口体モジュールを使用した吹き口の編成例を示す図
で、図１（ｂ）と同様の位置から見た図、（ｂ）は熱風
に対するハイドゾーンを生じやすいプリント配線板の実
装例を示す斜視図である。

【０１０６】すなわち、図７（ａ）に示す編成例では、
昇温部２およびリフロー部４の吹き口１９の条列方向を
プリント配線板６の搬送方向Ａと同じ方向に向け、均温
部３の吹き口１９の条列方向をプリント配線板６の搬送
方向Ａに対して直交する方向に向けて編成した例であ
る。

【０１０７】他方、図７（ｂ）に例示するようなプリン
ト配線板６では、形状（特にその高さ）が大きい高電力
素子４５やコネクタ４６の周辺に、吹き口１９からプリ
ント配線板６に吹き付けられる熱風の流れの陰となる部
分すなわちハイドゾーン（ｈｉｄｅ ｚｏｎｅ）４７を
生じ、形状の小さな電子部品４８のうちこの陰となる部
分４７に存在する電子部品４８ａやその被はんだ付け部
の温度が低くなり易い。

【０１０８】しかし、例えば図７（ａ）に示すように吹
き口１９を編成することにより、あらゆる方向から熱風
が吹き付けられるようになり、熱風の流れの陰となるハ
イドゾーン４７を解消することができる。したがって、
均一なリフローはんだ付けを行うことができる。なお、
吹き口１９の条列方向の編成は、図７（ａ）の編成例に
限定されるものではない。

【０１０９】さらに、図に示す吹き口体モジュール３８
に、図２および図３や図４に示す技術を適用すれば、プ
リント配線板６と吹き口１９との距離を任意に調節する
ことが可能となり、このプリント配線板６に吹き付けら
れる熱風の風速を任意に調節することができる。

【０１１０】したがって、熱風の流れの陰となるハイド
ゾーン４７を解消することができるとともに、昇温部２
やリフロー部４等の温度上昇を大きくする必要のある加
熱部において、図５（ａ）に例示するように熱容量の異
なる各種電子部品やその被はんだ付け部が存在する場合
においても、各部の温度が揃うように加熱してリフロー
はんだ付けを行うことができるようになる。例えば、図
５（ｃ）の温度プロファイルにおいて、被はんだ付け部
ハのリフロー部におけるピーク温度を被はんだ付け部イ
および口の温度に完全に揃えることができるようにな
る。

【０１１１】（５）実施形態例−３の構成 図８を参照して、本発明にかかるリフローはんだ付け装
置の実施形態例−３について説明する。この実施形態例
−３は吹き口の位置調節を自動的に行うリフローはんだ
付け装置である。

【０１１２】図８は、実施形態例−３のリフローはんだ
付け装置の構成を説明するための図である。この図８
は、前記（１）において図２および図３に示すように手
動調節であった吹き口体の進退調節を自動的に行うこと
ができるリフローはんだ付け装置を説明するための図
で、図８（ａ）は、図１（ｂ）と同様の位置から見た
図、（ｂ）は昇温部加熱室の縦断面図、（ｃ）は昇温部
加熱室の炉体部分を上方から見た平面図である。

【０１１３】すなわち、昇温部加熱室２ａ、均温部加熱
室３ａおよびリフロー部加熱室４ａにそれぞれ設けられ
た送風体１５の先端には、吹き口１９の条列方向を選択
することができるように、嵌め合わせ部分の平面形状が
正四角形の吹き口体モジュール３８を設けてある。さら
に、昇温部加熱室２ａの送風体１５に設けた吹き口体モ
ジュール３８には、可動機構２７により各吹き口体２０
の吹き口１９の位置を進退調節可能に構成してある。

【０１１４】この可動機構２７の基本的構成は図２およ
び図３に示す機構と同様であるが、図８（ｂ）に例示す
るように、嵌め合わせ式で着脱自在の結合器５０を介し
てモータ５１により回動駆動されるように構成してあ
る。なお、モータ５１にはアプソリュート型の回転のエ
ンコーダ５２を設けてあり、そのホーム位置に対する総
回転角度を検出することができるように構成してあり、
これにより、吹き口体２０の吹き口１９の位置を検出す
ることができるように構成してある。

【０１１５】また、図８（ｃ）に例示するように、昇温
部加熱室２ａの上にはファン２４を回転駆動するモータ
２３の他に、前記の吹き口１９の位置を進退調節するた
めのモータ５１を設けてある。この進退調節用のモータ
５１は全部で９個設けてある。これは、吹き口体モジュ
ール３８の取り付け方向すなわち吹き口１９の条列方向
により、結合器５０を介して可動機構２７と結合される
モータ５１が異なるためである。このうちの５個のモー
タ５１が実際には使用される。

【０１１６】次に、図９を参照して、進退調節用モータ
を制御して行う吹き口位置の調節について説明する。

【０１１７】図９は、吹き口位置の調節を行うための制
御系の構成を説明するための図で、図９（ａ）はその構
成を説明するためのブロック図、（ｂ）は制御部に入力
される温度プロファイルの例を説明するための図、
（ｃ）は制御部に予め記憶させたデータテーブルの例を
説明するための図である。

【０１１８】すなわち、制御部５４はコンピュータシス
テムで構成され、指示操作を行うための指示操作部５５
と表示部５６とを備えている。そして、その入力ポート
には温度センサ（不図示）の温度データＴ_l ，Ｔ₂ ，Ｔ
₃ ，・・・Ｔ_n と、図１に示す搬送コンベア５のエンコ
ード信号Ｓ_E および搬入センサ９の搬入信号Ｓ_I を入力
し、その出力ポートには前記進退調節用の９個のモータ
５１をそれぞれ制御する駆動データ信号を出力する。

【０１１９】駆動部５７は、図８に示すエンコーダ５２
を備えたモータ５１をフィードバック制御する手段であ
り、このエンコーダ５２からの角度信号ひいては吹き口
体２０の吹き口１９の位置を示す信号を参照しながら、
モータ５１を回動駆動して制御部５４から通知された位
置にこの吹き口１９の位置を移動させる。すなわち、モ
ータ５１を目的角度方向へ回転させて所定の角度信号
（吹き口１９の位置を示す信号）が得られる位置でこの
モータ５１を停止させる。

【０１２０】制御部５４に入力する温度データは、例え
ば図８に示すリフローはんだ付け装置においては、昇温
部加熱室２ａの吹き口１９の位置に対応する位置のプリ
ント配線板６の被はんだ付け部に温度センサを設け、そ
の測定データを温度データＴ _l ，Ｔ₂ ，Ｔ₃ ，・・・Ｔ
_n として入力する。すなわち，図８に示す例ではプリン
ト配線板６の幅方向に５個の温度センサを設け、リフロ
ーはんだ付けされる際の温度プロファイルを測定する。
但し、プリント配線板６の幅が狭い場合には、その幅の
中において吹き口１９に対応する位置にのみ温度センサ
を設ければよい。したがって、その数は５個以下となり
例えば３個になることもある。

【０１２１】図９（ｂ）に示した温度プロファイルの例
は、このようにして４つの温度プロファイルを測定して
示した図である。この例では、昇温部加熱室２ａから均
温部加熱室３ａへ移行する際に、点線で示される温度プ
ロファイルにＯＦ_T の温度オフセットがある。それ以外
の温度プロファイルは、目的とする温度プロファイル
（目的とするオフセット範囲内の温度プロファイル）で
加熱されている。

【０１２２】また、図９（ｃ）は、この温度オフセット
ＯＦ_T に対する吹き口の位置（吹き口位置）のデータテ
ーブルをグラフに描いた図である。

【０１２３】すなわち、オフセット（オフセット温度）
量が「＋」の場合は吹き口位置をプリント配線板６から
離遠させてプリント配線板６に吹き付ける熱風の風速を
小さくし、オフセット量が「−」の場合には吹き口位置
をプリント配線板６に接近させて熱風の風速を大きくす
る。

【０１２４】このデータテーブルは、熱容量の異なるダ
ミー素子をプリント配線板６に搭載し、このダミー素子
の温度を予め決めた目的のプロファイルとなる所定の範
囲内の温度プロファイルに加熱するために必要な吹き口
位置を、実験的に求めて作成したものである。なお、吹
き口１９からプリント配線板６に吹き付けられる熱風の
速度と、この熱風の速度から単位時間当たりの供給熱量
とをシミュレーションして求めてもよい。ホーム位置
は、例えば吹き口１９の位置が進退調節される範囲の中
央位置である。

【０１２５】（６）実施形態例−３の作動 図１０を参照して、実施形態例−３の作動、すなわち前
記（５）のリフローはんだ付け装置が、どのように吹き
口位置を調節してプリント配線板の被はんだ付け部を目
的とする温度プロファイルに収斂させるかを説明する。

【０１２６】図１０は、吹き口位置の設定を説明するた
めのフローチャートである。

【０１２７】すなわち、制御部５４はコンピュータシス
テムで構成してあるので、その制御手順をソフトウェア
上で実現することができる。なお、図１０に示す制御手
順は、図８に示す５個の吹き口体２０のそれぞれについ
て行われる。

【０１２８】すなわち、ステップＳｌでは、吹き口位置
（吹き口１９の位置）をホーム位置に設定する。続い
て、ステップＳ２では、各点の温度データＴ_l ，Ｔ₂ ，
Ｔ₃ ，・・・Ｔ_n から各点の温度プロファイルを測定す
る。

【０１２９】そして、ステップＳ３では、目的とする温
度プロファイル（例えば目的とする温度プロファイルか
らの温度オフセット量を±５℃とする温度プロファイ
ル）から逸脱するプロファイルがあるか否かを判断し、
逸脱するものがなければ吹き口位置の調節を行うことな
くこの手順を終了し、逸脱するものがある場合にはステ
ップＳ４へ移行する。

【０１３０】ステップＳ４では、目的とする温度プロフ
ァイルから逸脱したプロファイルのオフセット温度ＯＦ
_T を求める。このオフセット温度ＯＦ_T を求める搬送位
置は、図８に示すリフローはんだ付け装置では昇温部２
から均温部３へ移行する位置である。なお、この搬送位
置は、搬入信号Ｓ_I を参照してプリント配線板６の搬入
開始を検出してからのエンコード信号Ｓ_E のパルス数に
よって求めることができる。この搬送位置を求める方法
は周知であるのでその詳細を省略する。

【０１３１】続いてステップＳ５へ移行し、図９（ｃ）
に示すデータテーブルを参照して、当該オフセット温度
ＯＦ_T に対応した吹き口位置のデータを求める。そし
て、ステップＳ６に移行し、ステップＳ５で求めた吹き
口位置データを駆動部５７へ送信し、モータ５１を駆動
させて吹き口位置を目的とする位置へ移動させ、この手
順を終了する。

【０１３２】なお、以上のステップＳｌ〜ステップＳ６
によって、オフセット温度ＯＦ_T が目的とする温度プロ
ファイルに収斂したか否かを確認するために、破線で示
すようにステップＳ６からステップＳｌに戻るようにし
てもよい。この場合、再度温度プロファイルを測定し、
この温度プロファイルが目的とする温度プロファイルに
収斂していれば、ステップＳ３においてこれらの手順が
終了する。

【０１３３】このように、予めデータテーブルを作成し
ておいて、これを基にして吹き口１９の位置を制御する
ように構成することによって、板状の被はんだ付けワー
クであるプリント配線板６の加熱プロファイルを測定す
るだけで、温度プロファイルのオフセット量を目的とす
る温度プロファイルの範囲内に自動的に収斂させること
ができる。

【０１３４】なお、送風体モジュール３８の取り付け方
向を９０°回転させれば、吹き口１９の条列方向をプリ
ント配線板６の搬送方向に対して直交する方向にするこ
とができるので、温度プロファイルの形状をハードプロ
ファイルにしたりソフトプロファイルにしたりすること
ができる。

【０１３５】したがって、この温度プロファイルの形状
に関するデータテーブルを制御部５４に予め記憶させて
おけば、同様の手順により目的とする形状の温度プロフ
ァイルを自動的に得ることができる。

【０１３６】（７）その他の実施形態例 実施形態例−１では、各加熱室２ａ，３ａ，４ａは、そ
れぞれ単一のファン２４から送風された熱風を各吹き口
体２０の吹き口１９からプリント配線板６に吹き付ける
構成であった。しかし、各吹き口体２０毎にファン２４
を設け、これら各ファン２４の回転速度を調節すること
により各吹き口体２０の吹き口１９からプリント配線板
６に吹き付ける熱風の速度をそれぞれ調節できるように
構成してもよい。

【０１３７】すなわち、送風体１５内を吹き口体２０に
合わせて小区画に分割し、分割された区画ごとにファン
２４を設けるように構成すればよい。この場合において
は、送風体１５と各加熱室２ａ，３ａ，４ａとの間に形
成する還流路１１にヒータ１６を設ける構成は同じ構成
とし、各ファン２４に供給される熱風の温度が同じ温度
になるように構成する。

【０１３８】各ファン２４は、それを駆動するモータ２
３をインバータ等の速度調節手段により回転速度調節を
行い、それによりプリント配線板６の各部に吹き付ける
熱風の速度を調節できるように構成する。

【０１３９】また、以上の実施形態例において、吹き口
体２０や吹き口部２１相互の間の窪みの部分に赤外線ヒ
ータ（不図示）を設け、この赤外線ヒータから放射され
る赤外線と吹き口体２０の吹き口１９から吹き付ける熱
風との併用によりプリント配線板６を加熱するように構
成してもよい。

【０１４０】

【発明の効果】以上のように本発明のリフローはんだ付
け方法およびリフローはんだ付け装置によれば、次のよ
うな効果がある。

【０１４１】すなわち、請求項１記載のリフローはんだ
付け方法では、被はんだ付け部や被はんだ付け部品の熱
容量に対応して吹き付ける熱風の風速を調節するので、
板状の被はんだ付けワークの各部が均ーに温度上昇し、
同じ条件でリフローはんだ付けを行うことができる。し
かも、各被はんだ付け部は単一の温度の熱風で加熱され
るので、均一な温度でリフローはんだ付けを行うことが
できる。したがって、板状の被はんだ付けワークのどの
部分をとっても均一な濡れ性の品質の良いリフローはん
だ付けを行うことができる。

【０１４２】また、請求項２記載のリフローはんだ付け
方法では、吹き口と板状の被はんだ付けワークとの距離
をそれぞれ可変して吹き付ける熱風の速度を調節し、こ
の板状の被はんだ付けワークの各部に供給する熱量を調
節する。したがって、簡単な構成で熱風の速度調節を行
うことが可能となり、多数の吹き口体を設けることで複
雑な実装構造の板状の被はんだ付けワークに対しても容
易に対応することができる。

【０１４３】そして請求項１の効果と同様に、板状の被
はんだ付けワークの各部が均一に温度上昇し、同じ条件
でリフローはんだ付けを行う事ができる。しかも被はん
だ付け部は単一の温度の熱風で加熱されるので、均一な
温度でリフローはんだ付けを行うことができる。したが
って、板状の被はんだ付けワークのどの部分をとっても
均一な濡れ性の品質の良いリフローはんだ付けを行うこ
とができる。

【０１４４】また、請求項３記載のリフローはんだ付け
方法では、熱容量の小さい微小な電子部品に吹き付ける
熱風の風速を可変することなく、熱容量が大きい電子部
品にのみ風速の速い熱風を吹き付けることができるの
で、微小な電子部品がプリント配線板から離脱すること
もなく、請求項２の効果に加えて安全なリフローはんだ
付けを行うことができるようになる。

【０１４５】また、請求項４記載のリフローはんだ付け
装置では、前記請求項２の効果と同様に、吹き口と板状
の被はんだ付けワークとの距離をそれぞれ可変して吹き
付ける熱風の速度を調節し、該板状の被はんだ付けワー
クの各部に供給する熱量を調節する。したがって、その
効果も同様である。

【０１４６】また、請求項５記載のリフローはんだ付け
装置では、吹き口体を条列状に形成することにより、板
状の被はんだ付けワークの搬送方向に沿う方向の領域部
分ごとに供給熱量を調節したり、板状の被はんだ付けワ
ークの全領域に対しても供給熱量を調節することができ
る。

【０１４７】したがって、板状の被はんだ付けワークの
各部を均一に温度上昇させ、同じ条件でリフローはんだ
付けを行うことができる。また、板状の被はんだ付けワ
ークの全領域に対して供給熱量を調節し、全領域の温度
プロファイルを同一加熱室内においても細かく調節する
こともできるので、ハードプロファイルやソフトプロフ
ァイルも容易に得ることができる。

【０１４８】その結果、前記請求項４の効果と同様に、
板状の被はんだ付けワークの各部を均ーに温度上昇さ
せ、同じ条件でリフローはんだ付けを行うことができ
る。しかも、各被はんだ付け部は単一の温度の熱風で加
熱されるので、均一な温度でリフローはんだ付けを行う
ことができる。したがって、板状の被はんだ付けワーク
のどの部分をとっても均一な濡れ性の品質の良いリフロ
ーはんだ付けを行うことができる。

【０１４９】また、請求項６記載のリフローはんだ付け
装置では、長さの異なる熱風吹き口体を交換するだけの
簡単な構成で板状の被はんだ付けワークに吹き付ける熱
風の速度を調節できる。その結果、製造コストの小さい
リフローはんだ付け装置ひいては価格の安価なリフロー
はんだ付け装置で前記請求項５の効果と同様の効果を得
ることができる。

【０１５０】また、請求項７記載のリフローはんだ付け
装置では、板状の被はんだ付けワークの各部の温度が同
じタイミングで推移する温度プロファイルを自動的に設
定することができる。したがって、多数の被はんだ付け
部を同じ条件でリフローはんだ付けすることができるよ
うになり、板状の被はんだ付けワークのはんだ付け品質
を高めることができるとともに生産性を一層高めること
ができるようになる。

【０１５１】また、請求項８記載のリフローはんだ付け
装置では、板状の被はんだ付けワークにおいて熱風の流
れの陰となるハイドゾーンを形成することがないように
熱風の方向を調節し設定することができる。したがっ
て、板状の被はんだ付けワークの各部を均一に加熱して
均一なリフローはんだ付けを行うことができるようにな
る。その結果、はんだ付け品質の良い製品を製造するこ
とができる。

【０１５２】また、請求項９記載のリフローはんだ付け
装置では、保持体を送風体に嵌め合わせる方向を選択す
るだけで、板状の被はんだ付けワークに熱風を吹き付け
る方向とこの板状の被はんだ付けワーク表面を流れる熱
風の方向とを選択することが可能となり、簡単な構成で
請求項８と同じ効果を得ることができる。

【０１５３】また、請求項１０記載のリフローはんだ付
け装置では、板状の被はんだ付けワークに熱風の吹き当
たり難い隠れた部分を生じることなく加熱することが可
能となるとともに、板状の被はんだ付けワークの各部が
均一に温度上昇し、同じ条件でリフローはんだ付けを行
うことができる。しかも、各被はんだ付け部は単一の温
度の熱風で加熱されるので、同じ昇温速度で加熱された
各被はんだ付け部は、最終的には単一の熱風の温度に加
熱され均一な温度でリフローはんだ付けを行うことがで
きる。

【０１５４】その結果、熱容量が大きくまた形状の大き
い部品が搭載されたりした板状の被はんだ付けワークに
おいても、当該部品の被はんだ付け部やその周辺の被は
んだ付け部も均一に加熱し、板状の被はんだ付けワーク
の各部を均一に加熱して均一な条件でリフローはんだ付
けを行うことができるようになる。すなわち、複雑な実
装形態の板状の被はんだ付けワークであっても、品質の
良いリフローはんだ付けを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態例−１のリフローはんだ付け
装置を説明するための図である。

【図２】吹き口体の可動機構を説明するための斜視図で
ある。

【図３】吹き口体の可動機構の部分縦断面図である。

【図４】長さの異なる吹き口体を示す図である。

【図５】温度プロファイルの例を説明するための図であ
る。

【図６】本発明の実施形態例−２のリフローはんだ付け
装置を説明するための図である。

【図７】実施形態例−２のリフローはんだ付け装置の作
動を説明するための図である。

【図８】実施形態例−３のリフローはんだ付け装置の機
構を説明するための図である。

【図９】吹き口位置の調節を行うための制御系の構成を
説明するための図である。

【図１０】吹き口位置の設定を説明するためフローチャ
ートである。

【図１１】吹き口の他の形状を説明するための図であ
る。

【符号の説明】

１ 予備加熱部 ２ 昇温部 ２ａ 昇温部加熱室 ３ 均温部 ３ａ 均温部加熱室 ４ リフロー部 ４ａ リフロー部加熱室 ５ 搬送コンベア ６ プリント配線板 ６ａ 上方側の面 ６ｂ 下方側の面 ７ モータ ８ エンコーダ ９ 搬入センサ １０ 炉体 １１ 還流路 １２ パネルヒータ １３ 搬入口 １４ 搬出口 １５ 送風体 １５ａ 孔 １６ ヒータ １９ 吹き口 ２０ 吹き口体 ２０ａ 保持板部 ２０ｂ めねじ部 ２１ 吹き口部 ２３ モータ ２４ ファン ２５ 整流板 ２７ 可動機構 ２８ 嵌合吹き口部 ２９ 回動軸 ２９ａ ねじ部 ３０ ラダーホイール ３１ ラダーチェーン ３２ Ｅリング ３３ 把手 ３４ ＳＯＰ ＩＣ ３５ ハイブリッドＩＣ ３７ 保持体 ３８ 吹き口体モジュール ３９ 固定具 ４０ ハンガ ４１ 支切り ４２ 短部 ４３ 長部 ４５ 高電力素子 ４６ コネクタ ４７ ハイドゾーン ４８ 小さな電子部品 ４８ａ 陰となる部分に存在する電子部品 ５０ 結合器 ５１ モータ ５２ エンコーダ ５４ 制御部 ５５ 指示操作部 ５６ 表示部 ５７ 駆動部

───────────────────────────────────────────────────── 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 3/04 Ｂ２３Ｋ 3/04 Ｙ // Ｂ２３Ｋ 101:42 101:42 (72)発明者 小池 源信 山梨県大月市大月町真木747 山梨日本電 気株式会社内 Ｆターム(参考） 5E319 AA03 AC01 BB05 CC36 CC49 CC58 CD29 CD35 GG03

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被はんだ付け部に予めはんだが供給され
   た板状の被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板
   状の被はんだ付けワークのはんだ付けを行うリフローは
   んだ付け方法において、 複数の吹き口体の吹き口から前記板状の被はんだ付けワ
   ークの各部に熱風を吹き付けるとともに前記板状の被は
   んだ付けワークの各部に吹き付ける熱風の風速をそれぞ
   れ可変することで前記板状の被はんだ付けワークの各部
   にそれぞれ供給する熱量を調節してはんだ付けを行うこ
   とを特徴とするリフローはんだ付け方法。
2. 【請求項２】 被はんだ付け部に予めはんだが供給され
   た板状の被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板
   状の被はんだ付けワークのはんだ付けを行うリフローは
   んだ付け方法において、 複数の吹き口体の吹き口から前記板状の被はんだ付けワ
   ークの各部に熱風を吹き付けるとともに前記複数の吹き
   口体の長さをそれぞれ可変することで前記吹き口体の吹
   き口と前記板状の被はんだ付けワークとの距離をそれぞ
   れ可変し前記板状の被はんだ付けワークの各部に供給す
   る熱量を調節してはんだ付けを行うことを特徴とするリ
   フローはんだ付け方法。
3. 【請求項３】 前記複数の吹き口体の吹き口から前記板
   状の被はんだ付けワークの各部に吹き付ける熱風の総風
   量を一定にしたことを特徴とする請求項２記載のリフロ
   ーはんだ付け方法。
4. 【請求項４】 被はんだ付け部に予めはんだが供給され
   た板状の被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板
   状の被はんだ付けワークのはんだ付けを行うリフローは
   んだ付け装置において、 前記板状の被はんだ付けワークの各部に熱風を吹き付け
   る吹き口をそれぞれ有する複数の吹き口体を備えるとと
   もに、前記各吹き口体をそれぞれ前記板状の被はんだ付
   けワークに対して進退調節可能に設けたことを特徴とす
   るリフローはんだ付け装置。
5. 【請求項５】 被はんだ付け部に予めはんだが供給され
   た板状の被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板
   状の被はんだ付けワークのはんだ付けを行うリフローは
   んだ付け装置において、 前記板状の被はんだ付けワークの各部に熱風を吹き付け
   る吹き口をそれぞれ有する条列状に形成した複数の吹き
   口体を備えるとともに、前記各吹き口体をそれぞれ前記
   板状の被はんだ付けワークに対して進退調節可能に設け
   たことを特徴とするリフローはんだ付け装置。
6. 【請求項６】 被はんだ付け部に予めはんだが供給され
   た板状の被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板
   状の被はんだ付けワークのはんだ付けを行うリフローは
   んだ付け装置において、 前記板状の被はんだ付けワークの各部に熱風を吹き付け
   る吹き口をそれぞれ有する条列状に形成した複数の吹き
   口体を備えるとともに、前記各吹き口体を着脱自在に設
   け、 前記吹き口体を長さの異なる吹き口体として、前記板状
   の被はんだ付けワークに対する吹き口の位置を進退調節
   可能にするべく交換および着脱自在に設けたことを特徴
   とするリフローはんだ付け装置。
7. 【請求項７】 前記吹き口体の進退調節を行うアクチュ
   エータと、 予め決めた所定の温度プロファイルに対するオフセット
   量から前記吹き口体の進退位置を求めるデータを備える
   とともに、前記データに基づいて前記アクチュエータを
   制御して前記吹き口体を所定の位置に進退調節する制御
   部とを備えて成ることを特徴とする請求項４または請求
   項５記載のリフローはんだ付け装置。
8. 【請求項８】 被はんだ付け部に予めはんだが供給され
   た板状の被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板
   状の被はんだ付けワークのはんだ付けを行うリフローは
   んだ付け装置において、 前記板状の被はんだ付けワークの各部に熱風を吹き付け
   る吹き口をそれぞれ有する条列状に形成した複数の吹き
   口体を設けた保持体と、 前記板状の被はんだ付けワークの各部に吹き付ける熱風
   を供給する送風体とを備え、 前記保持体を前記条列方向の調節自在に前記送風体に設
   けたことを特徴とするリフローはんだ付け装置。
9. 【請求項９】 被はんだ付け部に予めはんだが供給され
   た板状の被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記板
   状の被はんだ付けワークのはんだ付けを行うリフローは
   んだ付け装置において、 前記板状の被はんだ付けワークの各部に熱風を吹き付け
   る吹き口をそれぞれ有する条列状に形成した複数の吹き
   口体を設けた平面外形形状が正多角形の保持体と、 前記保持体が嵌め合わされる平面外形形状を有し、前記
   板状の被はんだ付けワークの各部に吹き付ける熱風を供
   給する送風体とを備え、 前記保持体が前記送風体に着脱自在に嵌め合わされて構
   成されたことを特徴とするリフローはんだ付け装置。
10. 【請求項１０】 被はんだ付け部に予めはんだが供給さ
    れた板状の被はんだ付けワークに熱風を吹き付けて前記
    板状の被はんだ付けワークのはんだ付けを行うリフロー
    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の各部に熱風を吹き付け
    る吹き口をそれぞれ有する条列状に形成した複数の吹き
    口体と、 前記複数の吹き口体を前記板状の被はんだ付けワークに
    対してそれぞれ進退調節可能に設けた平面外形形状が正
    多角形の保持体と、 前記保持体が嵌め合わされる平面外形形状を有し、前記
    板状の被はんだ付けワークの各部に吹き付ける熱風を供
    給する送風体とを備え、 前記吹き口体の進退調節を行うアクチュエータと、前記
    アクチュエータと吹き口体とを着脱自在に結合する結合
    手段と、 予め決めた所定の温度プロファイルに対するオフセット
    量から前記吹き口体の進退位置を求めるデータを備える
    とともに、前記データに基づいて前記アクチュエータを
    制御して前記吹き口体を所定の位置に進退調節する制御
    部とを備えて成ることを特徴とするリフローはんだ付け
    装置。