JP2007281272A - リフロー装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】装着物が半田にて接合される被装着材を搬入して半田を溶融してリフローを行う半田加熱部と、上記半田加熱部内に搬入された上記被装着材と上記装着物とを接合する上記半田に対して印加可能な微小振動を発生させる微小振動発生装置と、上記微小振動発生装置により発生された上記微小振動を、上記半田加熱部内の上記半田に対して上記被装着材の厚み方向の微小振動として印加する微小振動印加装置とを備える。
【選択図】図1
Description
上記半田加熱部内に搬入された上記被装着材と上記装着物とを接合する上記半田に対して印加可能な微小振動を発生させる微小振動発生装置と、
上記微小振動発生装置により発生された上記微小振動を、上記半田加熱部内の上記半田に対して上記被装着材の厚み方向の微小振動として印加する微小振動印加装置とを備えるようにしたことを特徴とするリフロー装置を提供する。
上記移動装置は、上記印加位置で、上記印加部が上記振動板の下面に接触して上記被装着材の厚み方向の微小振動を上記半田に印加するとともに、上記当接部材が上記被装着材支持部材の上記保持枠に当接した状態で、上記当接部材及び上記印加部を上記半田加熱部内の上記印加位置から上記半田加熱部外の上記退避位置に移動させる、第4態様に記載のリフロー装置を提供する。
上記微小振動印加装置により上記被装着材の厚み方向の微小振動が上記半田に印加されつつ上記半田加熱部内から上記被装着材を搬出して上記溶融半田を冷却するようにしたことを特徴とするリフロー方法を提供する。
上記微小振動印加装置により上記微小振動を印加するとき、上記半田加熱部内で、上記微小振動発生装置に連結された上記微小振動印加装置の印加部を上記振動板の下面に接触させて、上記被装着材の厚み方向の微小振動を上記半田に印加するようにしたことを特徴とする第7態様に記載のリフロー方法を提供する。
上記微小振動印加装置により上記微小振動を印加するとき、上記半田加熱部内で、上記微小振動発生装置に連結された上記微小振動印加装置の微小振動用振動板により、上記被装着材支持部材の上記振動板上に載置された上記被装着材と上記装着物とを接合する上記半田に非接触で、被装着材の厚み方向の微小振動を伝達するようにしたことを特徴とする第7態様に記載のリフロー方法を提供する。
以下、本発明の最良の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
本発明の第1実施形態にかかるリフロー装置の構成を、図1〜図7を参照しながら説明する。図1は、本発明の第1実施形態にかかるリフロー装置を上面側から見た概略平面図である。図2は、本発明の第1実施形態にかかるリフロー装置を、基板搬送方向Xと直交する横方向から見た概略断面図である。図3は本発明の第1実施形態にかかるリフロー装置のパレットを示す斜視図であり、図4はそのパレットに電子部品を装着した基板を載置したときの断面図である。図5Aは、本発明の第1実施形態にかかるリフロー装置の、基板を載置したパレットに微小振動印加装置が備える印加ツールが微小振動を印加する状態を示す模式説明図であり、図5Bは微小振動印加装置が備える印加部によりパレットに印加された微小振動の伝わり方を示す模式説明図である。図6は、本発明の第1実施形態にかかるリフロー装置のパレットと微小振動印加装置が備える印加ツールを示す一部拡大断面図である。図7は、本発明の第1実施形態にかかるリフロー装置の、微小振動発生装置が発生させる微小振動の周波数及び半田に印加する微小振動の振幅の好ましい範囲を示すグラフである。
なお、前後移動装置50は、印加ツール31bと一対の吸着部材32,32の夫々の吸着パット32a,32aとを、常時は印加位置30Aに、つまり半田加熱部10内に位置させるように構成されている。
なお、パレット3の振動板3aと印加ツール31bとは直接接触すると互いにキズつく恐れがあるため、図6に示すように、印加ツール31bの頭部を覆うように、例えばポリイミドなどの樹脂で形成された保護部材の一例であるキャップ31bを取り付けてもよい。また、パレット3の振動板3aの下面に、例えばポリイミドなどの樹脂で形成された板状のキズ防止用保護部材3dを設けてもよい。この場合、キャップ31c及びキズ防止用保護部材3dの厚さは、例えば0.3mm程度で形成されるのが好ましい。
次に、本発明の第1実施形態のリフロー装置によるリフロー動作を、図1〜図4、図5A、図5B及び図8を参照しつつ説明する。図8は、本発明の第1実施形態のリフロー装置によるリフロー動作を示すフローチャートである。
また、制御装置60は、上下移動装置33の昇降用モータ(図示せず)の駆動を制御して正方向に駆動させて、印加部31の超音波ホーン31aを上昇させて、一対の吸着部材32,32の夫々の吸着パット32a,32aにパレット3の保持枠3bの上面を当接させたのち、吸引装置34の駆動を制御してパレット3を吸着可能な吸引力を吸着パット32a,32aで発生させ、吸着パット32a,32aでパレット3の保持枠3bの上面を吸着保持したさせてもよい。
本発明の第2実施形態にかかるリフロー装置の構成を、図11A及び図11Bを参照しながら説明する。図11Aは、本発明の第2実施形態にかかるリフロー装置の一部拡大断面図であり、図11Bは、半田4に印加される微小振動を説明する概略図である。本発明の第2実施形態にかかるリフロー装置は、微小振動印加装置がパレット3の振動板3aの下面に接触せず、半田4の上方から非接触で間接的に微小振動を半田4に印加するように構成した点で、本発明の第1実施形態にかかるリフロー装置と異なる。その他の点については同様であるので、以下には、本発明の第1実施形態にかかるリフロー装置と異なる点を主として説明し、同じ機能を有する部品には同じ符号を付し、重複する説明は省略する。
以上のように本発明の第2実施形態にかかるリフロー装置は構成されている。
このように構成することにより、弱耐熱部品や後付け部品などの所望の電子部品1と基板2とを接合する半田4にのみ、部分的に微小振動を印加することが可能となり、隣接する他の電子部品には印加しないようにすることができる。よって、基板2全体に微小振動を印加する装置に比べて、微小振動発生装置及び微小振動印加装置を小型化することができる。
例えば、上記各実施形態においては、基板2の上面にのみ電子部品1が装着される片面基板について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、基板2の下面に電子部品1−1が実装状態で半田付けされている両面基板2−1においても、本発明は適用することもできる。この場合、例えば、図14に示すように、パレット3の振動板3a及び粘着シート3cの夫々の中央部に、基板2の下面の電子部品1−1が接触しないとともに両面基板2−1の周囲を保持可能な開口を設けた振動板3a−1及び粘着シート3c−1を有するパレット3−1を用いることにより、上記基板2と同様にして、両面基板2−1の上面の電子部品1を半田付けすることが可能である。なおこの場合、両面基板2−1の下面と電子部品1−1とを接合する半田4−1は、両面基板2−1の上面と電子部品1とを接合する半田4よりも高い融点を有するものを用い、リフローゾーン11bの温度雰囲気は、半田4の融点よりも高く、半田4−1の融点よりも低いものとする。またこの場合、印加ツール31bの待機位置31A及び印加可能位置31Bは、振動板3aの中央部に開口を設けたため、図14に示すように、保持枠3bの近傍側に位置することとなる。
2 基板
3 パレット
3a 振動板
3b 保持枠
3c 粘着シート
3d スポット溶接部
4 半田
10 半田加熱部
11 半田加熱室
11a 半田予熱ゾーン
11b リフローゾーン
12 仕切板
13 エッジ検出部
20 超音波振動子
21 放熱フィン
22 冷却装置
23 断熱壁
30 微小振動印加装置
31 印加部
31a 超音波ホーン
31b 印加ツール
32 吸着部材
32a 吸着パット
33 上下移動装置
34 吸引装置
40 基板搬送装置
41 搬入用レール
42 半田加熱部搬送用レール
43 搬出用レール
50 前後移動装置
60 制御装置
Claims (9)
- 装着物が半田にて接合される被装着材を搬入して半田を溶融してリフローを行う半田加熱部と、
上記半田加熱部内に搬入された上記被装着材と上記装着物とを接合する上記半田に対して印加可能な微小振動を発生させる微小振動発生装置と、
上記微小振動発生装置により発生された上記微小振動を、上記半田加熱部内の上記半田に対して上記被装着材の厚み方向の微小振動として印加する微小振動印加装置とを備えるようにしたことを特徴とするリフロー装置。 - 上記微小振動印加装置は、上記微小振動発生装置に連結され、かつ、上記半田加熱部に搬入されかつ上記被装着材が載置される振動板と上記振動板の周囲を保持する保持枠とを有する被装着材支持部材の上記振動板に対して、上記被装着材の厚み方向の微小振動を上記半田に印加する印加部を有する、請求項1に記載のリフロー装置。
- 上記微小振動印加装置の上記印加部は、上記微小振動発生装置に連結され、かつ、上記微小振動支持部材の上記振動板の下面に接触して、上記被装着材の厚み方向の微小振動を上記半田に印加するように構成されている、請求項2に記載のリフロー装置。
- 上記微小振動印加装置は、上記被装着材支持部材の上記保持枠の上面と当接可能な当接部材をさらに有して、上記印加部が上記振動板の下面に接触して上記被装着材の厚み方向の微小振動を上記半田に印加するとき、上記当接部材が上記被装着材支持部材の上記保持枠の上面と当接するように構成されている、請求項3に記載のリフロー装置。
- 上記微小振動印加装置の上記印加部は、上記微小振動発生装置に連結され、かつ、上記被装着材支持部材の上記振動板上に載置された上記被装着材と上記装着物とを接合する上記半田に非接触で、上記被装着材の厚み方向の微小振動を伝達する微小振動用振動板を有する、請求項2に記載のリフロー装置。
- 上記当接部材及び上記印加部を上記半田加熱部内の印加位置から上記半田加熱部外の退避位置との間で移動可能とする移動装置をさらに備え、
上記移動装置は、上記印加位置で、上記印加部が上記振動板の下面に接触して上記被装着材の厚み方向の微小振動を上記半田に印加するとともに、上記当接部材が上記被装着材支持部材の上記保持枠に当接した状態で、上記当接部材及び上記印加部を上記半田加熱部内の上記印加位置から上記半田加熱部外の上記退避位置に移動させる、請求項4に記載のリフロー装置。 - 装着物が半田にて接合される被装着材を半田加熱部内に搬入して半田を溶融してリフローを行うとともに、微小振動発生装置で発生した微小振動を、上記半田加熱部内に搬入された上記被装着材と上記装着物とを接合する上記半田に対して、上記被装着材の厚み方向の微小振動として微小振動印加装置により印加し、
上記微小振動印加装置により上記被装着材の厚み方向の微小振動が上記半田に印加されつつ上記半田加熱部内から上記被装着材を搬出して上記溶融半田を冷却するようにしたことを特徴とするリフロー方法。 - 上記被装着材を上記半田加熱部内に搬入するとき、振動板と上記振動板の周囲を保持する保持枠とを有する被装着材支持部材の上記振動板に上記被装着材を載置して上記半田加熱部内に搬入し、
上記微小振動印加装置により上記微小振動を印加するとき、上記半田加熱部内で、上記微小振動発生装置に連結された上記微小振動印加装置の印加部を上記振動板の下面に接触させて、上記被装着材の厚み方向の微小振動を上記半田に印加するようにしたことを特徴とする請求項7に記載のリフロー方法。 - 上記被装着材を上記半田加熱部内に搬入するとき、振動板と上記振動板の周囲を保持する保持枠とを有する被装着材支持部材の上記振動板に上記被装着材を載置して上記半田加熱部内に搬入し、
上記微小振動印加装置により上記微小振動を印加するとき、上記半田加熱部内で、上記微小振動発生装置に連結された上記微小振動印加装置の微小振動用振動板により、上記被装着材支持部材の上記振動板上に載置された上記被装着材と上記装着物とを接合する上記半田に非接触で、被装着材の厚み方向の微小振動を伝達するようにしたことを特徴とする請求項7に記載のリフロー方法。
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