JP2546689B2 - Reflow soldering method and device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、リフロー半田付け装置に係り、特に加熱さ
れた窒素ガス等の不活性ガスを送風機によって強制的に
循環させて基板に吹き付けて基板及びこれに搭載された
電子部品を不活性ガスの温度に熱的に飽和させて加熱す
ることによって、極めて高精度で温度管理ができ、しか
も基板やこれに搭載された電子部品の熱容量が種々異な
る場合でも温度むらを極小にすることができ、また加熱
された不活性ガスがコンベアの上下にわたって互いに衝
突することなく効率的に流れるようにし、しかも半田が
酸化せず酸化物の生成がほとんどないようにしたリフロ
ー半田付け装置に関する。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a reflow soldering apparatus, and in particular, a substrate and a substrate mounted on the substrate by forcibly circulating heated inert gas such as nitrogen gas with a blower and spraying the same onto the substrate. By thermally saturating the electronic components to the temperature of the inert gas and heating them, the temperature can be controlled with extremely high precision, and even if the heat capacity of the board and the electronic components mounted on it is different, temperature unevenness can occur. Reflow soldering that can be minimized and that allows heated inert gases to flow efficiently above and below the conveyor without colliding with each other, and that the solder is not oxidized and oxides are rarely produced. Regarding the device.

従来技術 リフロー半田付け装置は、溶融半田槽を用いず、ポリ
マ基板等の基板に電子部品を搭載して要半田付け箇所に
ペースト状のクリーム半田を塗り、該基板をコンベアに
より搬送してプレヒータにより予備加熱して徐々に温度
を上げ、最終段階で半田付けヒータにより短時間で半田
付け温度（約230℃以上）まで加熱してクリーム半田を
溶融させて電子部品を基板上の導電回路に半田付けする
装置である。The conventional reflow soldering device does not use a molten solder bath, but mounts electronic parts on a substrate such as a polymer substrate, applies paste cream solder to the soldering points that require soldering, conveys the substrate by a conveyor, and uses a preheater. Preheat and gradually raise the temperature, and in the final stage heat the soldering heater to a soldering temperature (about 230 ° C or higher) in a short time to melt the cream solder and solder the electronic component to the conductive circuit on the board. It is a device that does.

従来のリフロー半田付け装置においては、ヒータには
電熱器を用い、該電熱器から放射される遠赤外線によっ
て基板を加熱しようとするものが主流であるが、一般に
ヒータと基板とは離れているため、ヒータの温度は要加
熱温度である150℃乃至250℃よりもはるかに高い温度に
設定されなければならない。そして静止した不活性ガス
を媒体として基板を加熱するわけであるが、コンベアに
よって搬送される基板の速度を遅くすれば高温に、該速
度を速くすれば低温に加熱されることになり、結果とし
て基板の温度はコンベアの搬送速度の調節によって管理
しなければならない。このため、新規の基板に半田付け
を行う段取替えの場合には、実際に何回にもわたって基
板を流して温度上昇をチェックして、最適条件を見つけ
た後に装置を本格的に作動させなければならないため、
温度管理が非常に難しいという欠点があった。また、た
とえ基板全体について最適条件が見つかったとしても、
基板に搭載される電子部品の熱容量は個々に相当異なる
ため、熱容量の最大の電子部品と最小のものとでは、同
一基板で約50℃もの温度差が生じることが不可避であ
り、この温度差によって熱容量の最小の電子部品や熱に
弱いQFP（クワットフラットパッケージ）、PLCC（プラ
スチックリーデッドチップキャリヤ）等が半田付けによ
って破損してしまうおそれがあった。また予備加熱にお
ける温度上昇もかなり急激となるため、基板及び電子部
品に対する熱的ショックが大きいという欠点があった。
また上記の方法では酸素が約21％の自然の空気中で加熱
が行われるため、半田が酸化し易く、多量の酸化物が生
成されて半田付け不良が生ずるという欠点があった。In a conventional reflow soldering apparatus, an electric heater is used as a heater, and the one that tries to heat a substrate by far infrared rays radiated from the electric heater is the mainstream, but since the heater and the substrate are generally separated from each other. The temperature of the heater must be set to a temperature much higher than the required heating temperature of 150 ° C to 250 ° C. Then, the substrate is heated using a stationary inert gas as a medium, but if the speed of the substrate conveyed by the conveyor is slowed down, it will be heated to a high temperature, and if the speed is increased, it will be heated to a low temperature. The temperature of the substrate must be controlled by adjusting the convey speed of the conveyor. For this reason, in the case of a setup change for soldering to a new board, the board is actually flowed over and over repeatedly to check the temperature rise, and after finding the optimum conditions, the equipment is operated in earnest. Because it must be
It had the drawback that temperature control was very difficult. Also, even if optimum conditions are found for the entire board,
Since the heat capacities of the electronic components mounted on the board differ considerably, it is inevitable that a temperature difference of about 50 ° C will occur on the same board between the maximum heat capacity electronic component and the minimum heat capacity electronic component. There is a risk that electronic parts with the smallest heat capacity, heat-sensitive QFP (Quat Flat Package), PLCC (Plastic Leaded Chip Carrier), etc. may be damaged by soldering. In addition, the temperature rise during preheating is also extremely rapid, and there is a drawback that thermal shock to the substrate and electronic components is large.
Further, in the above method, since heating is carried out in natural air with oxygen of about 21%, the solder is easily oxidized and a large amount of oxide is generated, resulting in defective soldering.

またこのような加熱方法の欠点のほとんどを改良する
ものとして、特殊な液体を蒸発させて、その蒸気を所定
の温度（例えば215℃）に加熱し、該蒸気の温度を最高
限度の温度として管理し、それ以上の温度には基板が絶
対に温度上昇しないようにした、いわゆるベーパフェー
ズ法が実用に供されており、この方法を用いたリフロー
半田付け装置は上記欠点のほとんどを解消して、加熱さ
れた蒸気の温度に飽和させて基板のどの部分も例えば21
5℃に均一に加熱できるのが最大の長所である。しか
し、熱媒体が蒸気であるため、予備加熱において、温度
上昇が非常に急激となり、基板及び電子部品に対する熱
的ショックが大きく、熱に弱いQFPやPLCC等では破損が
生じたりするおそれがあった。またこの方法で用いられ
る例えばフロリナートと称される特殊な液体は非常に高
価であり、一たん使用した後は蒸発してなくなってしま
い、回収は不可能であるから、半田付けコストが高くつ
くという重大な欠点があり、その使用範囲が限定されて
いた。またこのほか、加熱時の温度上昇は順調に行われ
るものの、半田付け後においては基板の冷却の際に温度
が下降しにくいという欠点があった。これは上記液体の
蒸気が冷却によって再び液化して基板に付着するが、そ
の場合でもこの液体の温度は半田付け温度より若干低い
程度の高温に保たれていて、しかも空気よりも熱容量が
はるかに大きいためである。更には該液体が多少毒性を
有するため、その取扱いに注意が必要であるという不具
合があった。Further, as an improvement of most of the drawbacks of such a heating method, a special liquid is evaporated to heat its vapor to a predetermined temperature (for example, 215 ° C.), and the temperature of the vapor is controlled as the maximum limit temperature. However, the so-called vapor phase method, in which the substrate is prevented from rising in temperature to a temperature higher than that, has been put to practical use, and the reflow soldering apparatus using this method eliminates most of the above-mentioned drawbacks. Saturate to the temperature of the heated steam to allow any part of the substrate to
The greatest advantage is that it can be uniformly heated to 5 ° C. However, since the heat medium is steam, the temperature rise becomes extremely rapid during preheating, thermal shock to the board and electronic components is large, and damage to the heat-sensitive QFP or PLCC may occur. . In addition, the special liquid called Fluorinert used in this method is very expensive, and once it is used, it evaporates and disappears. It had serious drawbacks and its range of use was limited. In addition, although the temperature rise during heating is performed smoothly, there is a drawback that the temperature does not easily fall after the soldering when the substrate is cooled. This is because the vapor of the liquid is liquefied again by cooling and adheres to the substrate, but even in that case, the temperature of the liquid is kept at a temperature slightly lower than the soldering temperature, and the heat capacity is much higher than that of air. Because it is big. Furthermore, since the liquid is somewhat toxic, there is a problem in that the liquid must be handled with care.

また本願出願人は、上記従来技術の欠点をすべて解消
できる加熱空気循環方式を採用したリフロー半田付け方
法及び装置を開発して特許出願を行った（特願昭62−12
071）が、該発明においては、コンベアの上下に配設し
た複数の送風機により吐出されヒータにより加熱された
空気がコンベア部で互いに衝突して循環する構造となっ
ていたため、加熱空気の循環効率の点で改良の余地があ
った。Further, the applicant of the present application has developed a reflow soldering method and apparatus adopting a heated air circulation method capable of eliminating all the above-mentioned drawbacks of the prior art and filed a patent application (Japanese Patent Application No. 62-12).
However, in the invention, since the air discharged by the plurality of fans disposed above and below the conveyor and heated by the heater collide with each other and circulate in the conveyor section, the circulation efficiency of the heated air is improved. There was room for improvement in terms.

また特開昭48−26652には、アルミニウムで造られ連
続的に動かされる部品主として熱交換器を連続的にロウ
着けする炉が開示されているが、該従来例は、熱交換器
のロウ着け用の炉であって、リフロー自動半田付け装置
を開示したものではない。また加熱にはバーナーを使用
しており、しかも熱風を完全に循環させてはおらず、ま
た不活性ガスを使用する技術を何ら開示していない。従
って本願発明とは、目的、構成及び作用効果が全く異な
る。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 48-26552 discloses a furnace for continuously brazing a heat exchanger, which is a component made of aluminum and continuously operated. Furnace, but does not disclose an automatic reflow soldering device. Further, a burner is used for heating, hot air is not completely circulated, and no technique using an inert gas is disclosed. Therefore, the present invention is completely different from the present invention in the object, the configuration, and the effect.

また米国特許第3769675号明細書には、アルミニウム
製ラジェータのロウ着け方法が開示されているが、該従
来例は、ロウ着けに関するものであり、加熱温度が550
℃以上であり、本願発明とはその対象温度範囲が全く異
なる。また熱風の循環方式も本願発明とは異なり、しか
も不活性ガスを使用する技術を何ら開示していない。Further, U.S. Pat.No. 3,769,675 discloses a brazing method for an aluminum radiator, but the conventional example relates to brazing, and a heating temperature is 550.
C. or higher, which is completely different from the present invention in the target temperature range. Further, the hot air circulation system is also different from the present invention, and no technique using an inert gas is disclosed.

また特開昭59−220282には、雰囲気炉が開示されてい
るが、該従来例は、窒素ガスを単にガス吐出ノズルから
コンベア上に吹いて、基板の搬送方向に流してから循環
させることなくそのまま排気口から外部に排気してしま
う構成であり、これでは窒素ガスの消費量が極めて多く
なり、不経済であるという欠点があった。また窒素ガス
を加熱して該窒素ガスそのものの熱により基板を予備加
熱したり、リフロー半田付けしたりする技術を何ら開示
していないので、本願発明とはその目的、構成及び作用
効果が全く異なる別異の発明である。Further, Japanese Patent Laid-Open No. 59-220282 discloses an atmosphere furnace. However, in the conventional example, nitrogen gas is simply blown from a gas discharge nozzle onto a conveyor, and the nitrogen gas is not circulated after flowing in the substrate conveying direction. The structure is such that the gas is exhausted from the exhaust port to the outside as it is, and this has a drawback that the consumption of nitrogen gas is extremely large and it is uneconomical. Further, since no technique for heating the nitrogen gas to preheat the substrate by the heat of the nitrogen gas itself or performing reflow soldering is disclosed, the object, the constitution, and the effect are completely different from those of the present invention. It is a different invention.

目 的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになさ
れたものであって、その目的とするところは、送風機に
よって不活性ガスを強制的にかなりの風速（例えば3m/s
ec）で循環させ、該循環する不活性ガスをヒータにより
加熱することにより熱伝導率の低い点を風速で捕って電
子部品が搭載されて搬送される基板に吹き付けて加熱し
て半田付けを行うことによって、基板及び電子部品が加
熱不活性ガスに対して時間の経過と共に次第に熱的に飽
和して加熱されるようにすることで、急激な温度上昇を
防止して、基板及び電子部品に対する熱的ショックをな
くし、熱に弱いQFPやPLCC又はFICチップその他のSMDに
ついても半田付けによって破損することがないようにす
ることである。また他の目的は、基板の温度上昇の精度
を極めて高いもの（例えば±２℃程度）とすることであ
る。更に他の目的は、熱容量の異なる基板や電子部品で
あっても、各部を従来のベーパフェーズ法と同程度に均
一の温度分布で加熱できるようにすることである。また
他の目的は、不活性ガスのうち安価な窒素ガスを用いる
ことによってベーパフェーズ法におけるような高価な加
熱媒体を不要とすることであり、またこれによって半田
付けコストをベーパフェーズ法に比べて大幅に低減さ
せ、装置の使用範囲を拡大することである。更に他の目
的は、基板の各部をむらなく加熱できるようにすること
によって、どの部分も一定の温度で可能な限り低い温度
で半田付けできるようにし、電子部品に対する半田付け
の悪影響を極小とすることである。また他の目的は、コ
ンベアの上下に配設された複数の送風機により吸入吐出
される不活性ガスの下降不活性ガス循環通路と上昇不活
性ガス循環通路とを隣接させかつ連通させて設けること
によって、加熱不活性ガスがコンベアの上下にわたって
互いに衝突することなく循環するようにすることであ
り、またこれによって加熱不活性ガスの循環効率を向上
させ、基板及び電子部品の加熱効率を向上させることで
ある。The present invention was made in order to eliminate the above-mentioned drawbacks of the prior art. The purpose of the present invention is to force an inert gas by a blower into a considerable wind speed (for example, 3 m / s).
ec) to circulate, and the circulating inert gas is heated by a heater to catch points with low thermal conductivity at the wind velocity and spray the substrate on which electronic components are mounted and transported to heat and solder. By so doing, the substrate and the electronic components are gradually thermally saturated and heated with respect to the heating inert gas over time, thereby preventing a rapid temperature rise and heating the substrate and the electronic components. The goal is to eliminate physical shock and to prevent damage to QFP, PLCC or FIC chips and other SMDs that are sensitive to heat by soldering. Another object is to make the accuracy of the temperature rise of the substrate extremely high (for example, about ± 2 ° C). Still another object is to allow each part to be heated with a temperature distribution as uniform as that of the conventional vapor phase method even for substrates and electronic parts having different heat capacities. Another purpose is to eliminate the need for an expensive heating medium as in the vapor phase method by using a cheap nitrogen gas among the inert gases, which also reduces the soldering cost compared to the vapor phase method. It is to significantly reduce and expand the range of use of the device. Still another object is to allow each part of the board to be uniformly heated so that any part can be soldered at a constant temperature and at the lowest possible temperature, and the adverse effect of soldering to electronic parts is minimized. That is. Still another object is to provide a descending inert gas circulation passage and an ascending inert gas circulation passage for adsorbing and discharging the inert gas by a plurality of blowers arranged above and below the conveyor, in such a manner that they are adjacent to and in communication with each other. , To allow the heated inert gas to circulate above and below the conveyor without colliding with each other, and to improve the circulating efficiency of the heated inert gas, thereby improving the heating efficiency of the substrate and electronic components. is there.

更に他の目的は、加熱媒体に窒素ガス等の不活性ガス
を用いることによって、溶融半田の酸化を防止し、酸化
物の生成をほとんどなくし、半田付け性能の向上と、酸
化物除去作業の不要化を図ることである。Still another purpose is to prevent the oxidation of the molten solder by using an inert gas such as nitrogen gas as a heating medium, to almost eliminate the generation of oxides, to improve the soldering performance and to eliminate the oxide removal work. It is to try to realize.

構 成 要するに本発明方法（特定発明）は、コンベアによる
基板の搬送経路の周囲に形成された不活性ガス循環通路
内で不活性ガスを適宜な風速で循環させ、該循環する不
活性ガスを加熱して電子部品が搭載されて搬送される基
板に吹き付け、該電子部品及び基板を、その温度を加熱
された前記不活性ガスの温度に熱的に飽和させることに
よって所定の温度まで加熱することを特徴とするもので
ある。In short, the method of the present invention (specific invention) is such that an inert gas is circulated at an appropriate wind speed in an inert gas circulation passage formed around a substrate conveying path by a conveyor, and the circulating inert gas is heated. And spraying it onto the substrate on which the electronic component is mounted and conveyed, and heating the electronic component and the substrate to a predetermined temperature by thermally saturating the temperature of the electronic component and the substrate to the temperature of the heated inert gas. It is a feature.

また本発明方法（第２発明）は、送風機によって不活
性ガスを循環させ、該循環する不活性ガスをヒータによ
り加熱して電子部品が搭載されて搬送される基板に吹き
付けて該基板の温度を加熱された前記不活性ガスの温度
に熱的に飽和させることによって所定の温度まで予備加
熱し、更に同様な方法で循環しつつ加熱されて半田付け
温度に到達した高温の不活性ガスを前記基板に吹き付け
て該基板の温度を加熱された前記不活性ガスの温度に熱
的に飽和させることによって所定の温度まで加熱してク
リーム半田を溶融させて半田付けを行うことを特徴とす
るものである。In the method of the present invention (second invention), an inert gas is circulated by a blower, the circulated inert gas is heated by a heater, and is sprayed onto a substrate on which electronic components are mounted and conveyed to control the temperature of the substrate. The substrate is preheated to a predetermined temperature by thermally saturating it to the temperature of the heated inert gas, and further heated in a similar manner while circulating to reach the soldering temperature. By spraying onto the substrate to thermally saturate the temperature of the substrate to the temperature of the heated inert gas, thereby heating the substrate to a predetermined temperature to melt the cream solder and perform soldering. .

また本発明装置（第３発明）は、電子部品が搭載され
た基板を搬送するコンベアと、該コンベアの搬送経路の
上下に設けられた前記基板の加熱ゾーンとを備え、該加
熱ゾーンには、前記コンベアの上側及び下側に夫々配設
された複数の送風機と、該送風機によって不活性ガスが
循環することができる不活性ガス循環通路と、該不活性
ガス循環通路の一部に配置されて循環する不活性ガスを
加熱する複数のヒータとが設けられ、前記不活性ガス循
環通路は、前記上側の送風機により吐出されて下降し前
記ヒータ及び前記コンベアを通過した不活性ガスが前記
下側の送風機により吸入されるようにした下降不活性ガ
ス循環通路と、前記下側の送風機により吐出されて上昇
し前記ヒータ及び前記コンベアを通過した不活性ガスが
前記上側の送風機により吸入されるようにした上昇不活
性ガス循環通路とからなり、これらが隣接しかつ連通し
て設けられたことを特徴とするものである。The device of the present invention (third invention) is provided with a conveyer that conveys a substrate on which electronic components are mounted, and heating zones for the substrate that are provided above and below the conveyance path of the conveyer. A plurality of blowers respectively arranged on the upper side and the lower side of the conveyor, an inert gas circulation passage through which an inert gas can be circulated by the blower, and a portion of the inert gas circulation passage. A plurality of heaters for heating the circulating inert gas are provided, and the inert gas circulation passage is discharged by the blower on the upper side and descends, and the inert gas passing through the heater and the conveyor is on the lower side. A descending inert gas circulation passage adapted to be sucked by a blower, and the inert gas discharged by the lower blower and rising and passing through the heater and the conveyer to the upper blower. Ri consists of a rising inert gas circulating passage so as to be inhaled, in which they are characterized in that provided through adjacent and communicating.

以下本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。
第１図及び第２図において、本発明に係るリフロー半田
付け装置51は、コンベア52と、加熱ゾーン57とを備えて
おり、該加熱ゾーンには、複数の送風機66と、不活性ガ
ス循環通路68と、複数のヒータ69とが設けられており、
不活性ガス循環通路68は、下降不活性ガス循環通路68D
と、上昇不活性ガス循環通路68Uとからなり、これらが
隣接しかつ連通して設けられている。The present invention will be described below based on embodiments shown in the drawings.
1 and 2, a reflow soldering device 51 according to the present invention includes a conveyor 52 and a heating zone 57, and the heating zone includes a plurality of blowers 66 and an inert gas circulation passage. 68 and a plurality of heaters 69 are provided,
The inert gas circulation passage 68 is a descending inert gas circulation passage 68D.
And a rising inert gas circulation passage 68U, which are provided adjacent to and in communication with each other.

コンベア52は、電子部品55が搭載された基板56を搬送
するものであって、図示のものは基板56の上下両面に搭
載された電子部品55の半田付けができるようにした、ハ
ンガタイプのものであり、チェーンに一定間隔で複数の
爪（図示せず）を装着したものであるが、これはいわゆ
るネットタイプのものであってもよいことは明らかであ
る。コンベア52は、基台58に固定されたモータ59のプー
リ60によりベルト61を介して駆動される駆動プーリ62及
び反対側に設けられた従動プーリ63に巻き掛けられ、２
つのテンションプーリ64,65により所定の張力が与えら
れている。そして例えば搬送速度は、0.5乃至1.2m/min
の範囲で任意に設定できるようになっている。The conveyor 52 conveys the board 56 on which the electronic parts 55 are mounted, and the one shown in the figure is a hanger type that allows the electronic parts 55 mounted on the upper and lower surfaces of the board 56 to be soldered. In addition, although a plurality of claws (not shown) are attached to the chain at regular intervals, it is obvious that this may be a so-called net type. The conveyor 52 is wound around a drive pulley 62 driven by a pulley 60 of a motor 59 fixed to a base 58 via a belt 61 and a driven pulley 63 provided on the opposite side.
A predetermined tension is applied by the two tension pulleys 64, 65. And, for example, the transport speed is 0.5 to 1.2 m / min
It can be set arbitrarily within the range.

加熱ゾーン57は、予備加熱ゾーン53と、半田付けゾー
ン54とからなり、予備加熱ゾーン53は、コンベア52の搬
送経路に設けられており、該予備加熱ゾーンには送風機
66と、該送風機によって不活性ガスが循環することがで
きるようにした不活性ガス循環通路68と、ヒータ69とが
設けられている。また該予備加熱ゾーン53は、前工程の
第１予備加熱ゾーン81と、後工程の第２予備加熱ゾーン
82とに分割されており、夫々独立して温度設定ができる
ようになっている。The heating zone 57 is composed of a preheating zone 53 and a soldering zone 54, and the preheating zone 53 is provided on the conveyance path of the conveyor 52, and the preheating zone has a blower.
A heater 66 is provided with 66, an inert gas circulation passage 68 in which an inert gas can be circulated by the blower. Further, the preheating zone 53 is composed of a first preheating zone 81 in the previous step and a second preheating zone in the subsequent step.
It is divided into 82 and so that each temperature can be set independently.

送風機66は、基台58の上下に２台取り付けられたモー
タ71,72により回転駆動される駆動軸73,74に上下に夫々
４個ずつそのボス部66aによって固定されており、該ボ
ス部と反対側は左右に開口し、ノズルケース75に設けら
れた不活性ガス吸入口75aに対向し、ここから不活性ガ
スを吸入してノズル部75b内の不活性ガス循環通路68に
送気するように、例えばシロッコファンが採用されてい
て、風速は例えば1m/sec乃至3m/sec位が得られるように
なっている。また駆動軸73,74には、例えば第２図に示
すように、上下に２本ずつ設けて、こられを合計４台の
モータによって駆動するようにしてもよい。The blower 66 is fixed to four drive shafts 73 and 74, which are rotatably driven by motors 71 and 72 mounted above and below the base 58, by four bosses 66a, and four bosses 66a. The opposite side is opened to the left and right, and faces the inert gas suction port 75a provided in the nozzle case 75, so that the inert gas is sucked from here and sent to the inert gas circulation passage 68 in the nozzle portion 75b. In addition, for example, a sirocco fan is adopted, and a wind speed of 1 m / sec to 3 m / sec can be obtained. Further, for example, as shown in FIG. 2, the drive shafts 73 and 74 may be provided with two upper and lower shafts, respectively, and these may be driven by a total of four motors.

ノズルケース75及び不活性ガス循環通路68を形成する
ケーシング76並びに仕切板78は、例えばステンレス鋼板
で製作され、ケーシング76は断熱材79によって被覆され
ている。The casing 76 forming the nozzle case 75 and the inert gas circulation passage 68 and the partition plate 78 are made of, for example, a stainless steel plate, and the casing 76 is covered with a heat insulating material 79.

不活性ガス循環通路68は、コンベア52の上側52U及び
下側52Dに夫々配設された複数の送風機66によって不活
性ガスが循環することができるようにしたものであっ
て、該不活性ガス循環通路68には、ここを循環する不活
性ガスを加熱するための複数のヒータ69が設けられ、該
不活性ガス循環通路68は、上側52Uの送風機66により吐
出されて下降しヒータ69及びコンベア52を通過した不活
性ガスが下側52Dの送風機66により吸入されるようにし
た下降不活性ガス循環通路68Dと、下側52Dの送風機66に
より吐出されて上昇しヒータ69及びコンベア52を通過し
た不活性ガスが上側52Uの送風機66により吸入されるよ
うにした上昇不活性ガス循環通路68Uとからなり、これ
らの下降不活性ガス循環通路68Dと上昇不活性ガス循環
通路68Uとが隣接して夫々配設されており、１組ずつこ
れらが連通するように構成されている。そしてコンベア
52の部分において、上側52Uの送風機66によって送られ
る不活性ガスと、下側52Dの送風機66によって送られる
不活性ガスとが衝突することなく、コンベア52の上下に
わたって円滑に循環するように構成されている。The inert gas circulation passage 68 is configured so that the inert gas can be circulated by a plurality of blowers 66 provided on the upper side 52U and the lower side 52D of the conveyor 52, respectively. The passage 68 is provided with a plurality of heaters 69 for heating the inert gas circulating therein. The inert gas circulation passage 68 is discharged by the blower 66 of the upper side 52U and descends to move the heater 69 and the conveyor 52. Inert gas that has passed through the lower 52D blower 66 is sucked by the lower inert gas circulation passage 68D, and the lower 52D blower 66 is discharged by the blower 66 and rises and passes through the heater 69 and the conveyor 52. The rising inert gas circulation passage 68U is arranged so that the active gas is sucked by the blower 66 on the upper side 52U, and the descending inert gas circulation passage 68D and the rising inert gas circulation passage 68U are arranged adjacent to each other. Have been set up, one pair each These are configured to communicate with each other. And conveyor
In the portion of 52, the inert gas sent by the blower 66 of the upper side 52U and the inert gas sent by the blower 66 of the lower side 52D are configured to smoothly circulate up and down the conveyor 52 without collision. ing.

ヒータ69は、種々の構成が考えられるが、図示の実施
例では不活性ガスが上下方向に流れ得る構造の多数のフ
ィン69aを構成する熱伝導性の良好な金属板（例えばア
ルミニウム）84でサンドイッチ構造に挟圧保持してな
り、該金属板84の上下方向に不活性ガスが流れて、ここ
で熱交換が効率的に行われるように構成されている。な
おこのヒータ69は、上記実施例に限定されるものではな
く、例えばチタン酸バリウム等のセラミックスを用いた
ものであってもよいことは明らかである。The heater 69 may have various configurations, but in the illustrated embodiment, it is sandwiched by a metal plate (for example, aluminum) 84 having good heat conductivity which constitutes a large number of fins 69a having a structure in which an inert gas can flow in the vertical direction. The structure is such that the metal plate 84 is clamped and held, and an inert gas flows in the vertical direction of the metal plate 84 so that heat exchange is efficiently performed therein. It is obvious that the heater 69 is not limited to the above-mentioned embodiment, and may be made of ceramics such as barium titanate.

またヒータ69は、コンベア52に近接して配設されてお
り、該ヒータを通過した直後の不活性ガスが基板56に吹
き付けられるように構成され、不活性ガスの温度センサ
85がヒータ69の下方に配設されている。温度センサ85は
コンピュータ（図示せず）に接続され、該コンピュータ
により温度管理がなされるように構成されている。Further, the heater 69 is arranged in proximity to the conveyor 52, and is constructed so that the inert gas immediately after passing through the heater is blown to the substrate 56, and the temperature sensor for the inert gas is provided.
85 is disposed below the heater 69. The temperature sensor 85 is connected to a computer (not shown), and the temperature is controlled by the computer.

半田付けゾーン54には、送風機66と、該送風機66によ
って不活性ガスが循環する不活性ガス循環通路68、下降
不活性ガス循環通路68D、上昇不活性ガス循環通路68U
と、該不活性ガス循環通路68の一部に配置されて循環す
る不活性ガスを半田付け温度まで加熱するための、予備
加熱ゾーン53のヒータ69よりも強力なヒータ69が設けら
れている。なお下降不活性ガス循環通路68D及び上昇不
活性ガス循環通路68Uの構成は予備加熱ゾーン53におけ
るものと基本的に同一であるので、同一の部分には図面
に同一の符号を付して説明を省略する。In the soldering zone 54, a blower 66, an inert gas circulation passage 68 through which an inert gas circulates by the blower 66, a descending inert gas circulation passage 68D, and an ascending inert gas circulation passage 68U.
Further, a heater 69, which is arranged in a part of the inert gas circulation passage 68 and is for heating the circulating inert gas to the soldering temperature, is provided which is stronger than the heater 69 in the preheating zone 53. Note that the structures of the descending inert gas circulation passage 68D and the ascending inert gas circulation passage 68U are basically the same as those in the preheating zone 53, and therefore, the same portions will be designated by the same reference numerals in the drawings for description. Omit it.

ノズルケース95は、上下方向に略同一幅に形成されて
おり、ノズル部95bはコンベア52に向けてやや狭くなる
ように形成されている。ノズルケース95には不活性ガス
吸入口95aと、ノズルケース75の仕切板75cと同様な仕切
板95cとが設けられ、ケーシング96は断熱材79によって
被覆されている。The nozzle case 95 is formed to have substantially the same width in the vertical direction, and the nozzle portion 95b is formed to be slightly narrower toward the conveyor 52. The nozzle case 95 is provided with an inert gas inlet 95a and a partition plate 95c similar to the partition plate 75c of the nozzle case 75, and the casing 96 is covered with a heat insulating material 79.

基台58のコンベア52の出口には、冷却ファン86が設け
られ、基板56に上方から冷却風を送ってこれを冷却する
ようになっている。また基台58の上部には２個所に排気
筒58a,58bが設けられ、排気筒58aの内部には排気ファン
88が、双方にはバタフライバルブ90,91が夫々設けられ
ている。A cooling fan 86 is provided at the exit of the conveyor 52 of the base 58, and cooling air is sent to the substrate 56 from above to cool it. In addition, exhaust pipes 58a and 58b are provided at two locations above the base 58, and an exhaust fan is provided inside the exhaust pipe 58a.
88 and butterfly valves 90 and 91 on both sides, respectively.

なお上記第１図に示す第１実施例においては、下降不
活性ガス循環通路68Dと上昇不活性ガス循環通路68Uとを
コンベア52の搬送方向に対して交互に配置したが、これ
は第６図に示す第２実施例のように上昇不活性ガス循環
通路68Uを半田付けゾーン54のコンベア52の搬送方向に
対し両側に配置し、下降不活性ガス循環通路68Dをその
中央部に並べて配置するようにしてもよい。なお第２実
施例においては、各部の構造は第１実施例と基本的に同
一であるので、同一の部分については図面に同一の符号
を付して説明を省略する。In the first embodiment shown in FIG. 1, the descending inert gas circulation passage 68D and the ascending inert gas circulation passage 68U are alternately arranged in the conveying direction of the conveyor 52, which is shown in FIG. As in the second embodiment shown in FIG. 2, the rising inert gas circulation passages 68U are arranged on both sides of the soldering zone 54 with respect to the conveying direction of the conveyor 52, and the descending inert gas circulation passages 68D are arranged side by side in the central portion thereof. You may In the second embodiment, the structure of each part is basically the same as that of the first embodiment, and therefore the same parts are designated by the same reference numerals in the drawings and their description is omitted.

また本発明装置は、予備加熱ゾーン53を従来の遠赤外
線ヒータ方式のものとして半田付けゾーン54のみに用い
てもよく、逆に半田付けゾーン54を従来の遠赤外線ヒー
タ方式のものとして予備加熱ゾーン53のみに用いてもよ
いことはいうまでもない。Further, the device of the present invention may use the preheating zone 53 as the conventional far infrared heater type only in the soldering zone 54, and conversely the soldering zone 54 as the conventional far infrared heater type preheating zone. It goes without saying that it may be used only for 53.

不活性ガスとしては、窒素ガス、アルゴンガス等が考
えられるが、最も安価な窒素ガスが有利である。窒素ガ
スは、実用的には純度99.9％、好ましくは純度99.99％
のものを用い、これは市販の窒素ボンベ（図示せず）に
より適宜供給することができる。Nitrogen gas, argon gas, etc. can be considered as the inert gas, but the cheapest nitrogen gas is advantageous. Nitrogen gas is practically 99.9% pure, preferably 99.99% pure
The nitrogen gas can be supplied by a commercially available nitrogen cylinder (not shown).

そして本発明方法（特定発明）は、コンベア52による
基板56の搬送経路の周囲に形成された不活性ガス循環通
路68内で不活性ガスを適宜な風速で循環させ、該循環す
る不活性ガスを加熱して電子部品55が搭載されて搬送さ
れる基板56に吹き付け、該電子部品55及び基板56を、そ
の温度を加熱された不活性ガスの温度に熱的に飽和させ
ることによって所定の温度まで加熱する方法である。And the method (specific invention) of the present invention, the inert gas is circulated at an appropriate wind speed in the inert gas circulation passage 68 formed around the convey path of the substrate 56 by the conveyor 52, and the circulated inert gas is supplied. The electronic component 55 is heated and sprayed onto a substrate 56 on which the electronic component 55 is mounted and conveyed, and the electronic component 55 and the substrate 56 are thermally saturated to the temperature of the heated inert gas to a predetermined temperature. It is a method of heating.

また本発明方法（第２発明）は、送風機66によって不
活性ガスを循環させ、該循環する不活性ガスをヒータ69
により加熱して電子部品55が搭載されて搬送される基板
56に吹き付けて予備加熱し、更に同様な方法で循環しつ
つ加熱されて半田付け温度に到達した高温の不活性ガス
を基板56に吹き付けてクリーム半田を溶融させて半田付
けを行う方法である。Further, in the method of the present invention (the second invention), the inert gas is circulated by the blower 66, and the circulating inert gas is heated by the heater 69.
Substrate that is heated by the electronic component 55 and is loaded and transported.
This is a method of spraying on the substrate 56 to preheat it, and then spraying a high-temperature inert gas that has been heated by circulating in the same manner and reached the soldering temperature to the substrate 56 to melt the cream solder and perform soldering.

作 用 本発明は、上記のように構成されており、以下その作
用について説明する。第２図及び第３図において、リフ
ロー半田付けにあたっては、まずモータ71,72の電源を
投入すると該モータが回転し、駆動軸73,74が矢印Ｇの
方向に回転して送風機66も同方向に一斉に回転を開始
し、予備加熱ゾーン53及び半田付けゾーン54内におい
て、窒素ガスボンベから供給される不活性ガスの一例た
る窒素ガスは矢印Ｅの如く夫々不活性ガス吸入口75a,95
aから吸入されて不活性ガス循環通路68を通ってヒータ6
9に送られる。そこでヒータ69の電源が投入されている
と、該ヒータは高温になっているので不活性ガスは金属
板84のフィン69aの間を通過しながら熱交換を受けて加
熱され、予備加熱ゾーン53では150℃程度に加熱されて
コンベア52に向けて吹き付けられ、その後は下降不活性
ガス循環通路68Dを通ってコンベア52を通過して下側52D
の送風機66の不活性ガス吸入口75a又は95aから吸入され
て送風機66により上昇不活性ガス循環通路68U内に入っ
て再びヒータ69により加熱されてコンベア52を通過して
上側52Uの送風機66の不活性ガス吸入口75a,95aから吸入
されて下降不活性ガス循環通路68Dに戻る如く循環し、
この場合においてコンベア52の部分において加熱された
不活性ガスが互いに干渉したり衝突したりすることがな
く、下降不活性ガス循環通路68Dと上昇不活性ガス循環
通路68Uとにわたって極めて円滑に循環することにな
り、熱の伝導効率が大幅に向上する。The present invention is configured as described above, and its operation will be described below. 2 and 3, in reflow soldering, when the power of the motors 71, 72 is first turned on, the motors rotate, the drive shafts 73, 74 rotate in the direction of arrow G, and the blower 66 moves in the same direction. In the preheating zone 53 and the soldering zone 54, the nitrogen gas, which is an example of the inert gas supplied from the nitrogen gas cylinder, is inert gas inlets 75a, 95, respectively, as indicated by arrow E.
The heater 6 is drawn from a and passes through the inert gas circulation passage 68.
Sent to 9. Therefore, when the heater 69 is turned on, the temperature of the heater is high, so that the inert gas is heated by heat exchange while passing between the fins 69a of the metal plate 84, and in the preheating zone 53. It is heated to about 150 ° C and sprayed toward the conveyor 52, and then passes through the descending inert gas circulation passage 68D and passes through the conveyor 52 to the lower side 52D.
Of the blower 66 is sucked from the inert gas intake port 75a or 95a and is raised by the blower 66 into the inert gas circulation passage 68U, heated by the heater 69 again, passes through the conveyor 52, and the blower 66 of the upper side 52U is turned off. It is sucked from the active gas suction ports 75a and 95a and circulates so as to return to the descending inert gas circulation passage 68D,
In this case, the heated inert gases do not interfere or collide with each other in the portion of the conveyor 52, and circulates extremely smoothly over the descending inert gas circulation passage 68D and the rising inert gas circulation passage 68U. Therefore, the heat transfer efficiency is significantly improved.

そこでモータ59の電源が投入されると、プーリ60、ベ
ルト61及び駆動プーリ62を介してコンベア52が矢印の如
く作動し、電子部品55が搭載された基板56がコンベア52
に置かれると、まず第１予備加熱ゾーン81内に入って加
熱された不活性ガスに触れる。この場合不活性ガス流の
風速は、3m/sec程度で十分であるため、クリーム半田に
よって小さな力で基板56固定されている電子部品55が動
いたりすることがなく、基板56及び電子部品55は均一に
むらなく第５図に示すような理想的な温度曲線に従って
加熱されて行く。また第１及び第２予備加熱ゾーン81,8
2とも仕切板75cによって仕切られているため、各送風機
66ごとに温度調節が可能であり、また基板56の温度は不
活性ガス流によって次第に上昇して該不活性ガス流の温
度に熱的に飽和して行くため、該基板の温度の上限は必
ず不活性ガスの温度以下となるので、温度管理は非常に
容易である。不活性ガスの温度は刻々温度センサ85によ
って読み取られてコンピュータに送られ、電熱器80への
電力が制御されて吹き出される不活性ガスの温度は一定
に保たれる。そして基板56は、コンベア52によって第２
予備加熱ゾーン82に搬送されて150℃程度に予備加熱さ
れる。When the motor 59 is turned on, the conveyor 52 operates via the pulley 60, the belt 61 and the drive pulley 62 as indicated by the arrow, and the board 56 on which the electronic component 55 is mounted moves to the conveyor 52.
First, the first pre-heating zone 81 is first brought into contact with the heated inert gas. In this case, since the wind velocity of the inert gas flow is sufficient at about 3 m / sec, the electronic component 55 fixed to the substrate 56 does not move with a small force by the cream solder, and the substrate 56 and the electronic component 55 are It is heated uniformly and evenly according to an ideal temperature curve as shown in FIG. Also, the first and second preheating zones 81,8
Since both 2 are partitioned by the partition plate 75c, each blower
It is possible to adjust the temperature for each 66, and since the temperature of the substrate 56 gradually rises due to the flow of the inert gas and is thermally saturated to the temperature of the flow of the inert gas, the upper limit of the temperature of the substrate must be set. Since the temperature is below the temperature of the inert gas, temperature control is very easy. The temperature of the inert gas is read every moment by the temperature sensor 85 and sent to the computer, and the temperature of the inert gas blown out by controlling the electric power to the electric heater 80 is kept constant. The substrate 56 is then transferred to the second position by the conveyor 52.
It is conveyed to the preheating zone 82 and preheated to about 150 ° C.

次いで、半田付けゾーン54に搬送され、ここではより
強力なヒータ69を通過して230℃程度に加熱された高温
の不活性ガスが基板56に吹き付けられ、クリーム半田が
溶融し、電子部品55が基板56の導電回路部に半田付けさ
れる。この場合基板56のすべての部分の最高温度は不活
性ガスの温度に熱的に飽和するため、該不活性ガスの温
度以下となるので、不活性ガスの温度を管理していれば
基板56が一定温度以上に不本意に加熱されることはあり
得ない。従ってFICチップ等のSMDの半田付けにおいても
電子部品55が高温のために破損するおそれは皆無とな
り、ベーパフェーズ法と同一の好結果が得られる。Then, it is conveyed to the soldering zone 54, where a high-temperature inert gas heated to about 230 ° C. through a more powerful heater 69 is sprayed onto the substrate 56, the cream solder melts, and the electronic component 55 becomes Soldered to the conductive circuit portion of the board 56. In this case, the maximum temperature of all parts of the substrate 56 is thermally saturated to the temperature of the inert gas, and therefore becomes the temperature of the inert gas or less, so if the temperature of the inert gas is controlled, the substrate 56 will be Involuntary heating above a certain temperature is not possible. Therefore, even when the SMD such as the FIC chip is soldered, there is no possibility that the electronic component 55 is damaged due to the high temperature, and the same favorable result as the vapor phase method can be obtained.

次に、半田付け後の基板56の冷却特性は、ベーパフェ
ーズ法よりもはるかに優れている。即ち、半田付けゾー
ン54から基板56が出ると、該基板には不活性ガス以外何
も付着していないので、冷却ファン86からの冷風によっ
て理想的な曲線に従って温度が下降するのである。Next, the cooling characteristics of the substrate 56 after soldering are far superior to those of the vapor phase method. That is, when the board 56 comes out of the soldering zone 54, since nothing is attached to the board other than the inert gas, the temperature drops according to an ideal curve by the cool air from the cooling fan 86.

なお、第６図に示す第２実施例においても、第７図に
示す如く送風機66により吐出される不活性ガスは同様に
矢印Ｅの如く、不活性ガス循環通路68内を循環し、互い
に干渉したり衝突したりすることがなく、加熱効率が向
上する。Also in the second embodiment shown in FIG. 6, the inert gas discharged by the blower 66 as shown in FIG. 7 also circulates in the inert gas circulation passage 68 as indicated by arrow E and interferes with each other. The heating efficiency is improved without causing any collision or collision.

しかも本発明では有毒な液体やその蒸気を一切必要と
しないので、安全性の点でも全く問題がなく、また半田
付けコストも安価となる。Moreover, since the present invention does not require any toxic liquid or vapor thereof, there is no problem in safety and the soldering cost is low.

例えば第４図に示すような幅200mm、流さ250mmの基板
56上に搭載された熱容量の大きい電子部品55Aと熱容量
の非常に小さい電子部品55Bとについて温度上昇曲線を
調べた試験結果について説明すると、第５図に示すよう
に、電子部品55Aは熱容量が大きいために最初から２分
経過までの予備加熱においても温度上昇が電子部品55B
に比べて遅いが、不活性ガスの温度である約145℃に対
して次第に熱的に飽和して該不活性ガスの温度に一致し
た所で平衡状態となり、半田付けゾーン54においても、
急激にではあるが電子部品55Bに比べると若干遅れて温
度が上昇し、半田付け温度に達してクリーム半田が溶融
して半田付けがなされ、その後加熱ゾーン54から出る
と、冷却ファン86によって通常の遠赤外線を用いたヒー
タの場合と同様に急速に冷却される。For example, a substrate with a width of 200 mm and a flow of 250 mm as shown in Fig. 4.
Explaining the test results of the temperature rise curves of the electronic component 55A having a large heat capacity and the electronic component 55B having a very small heat capacity mounted on the 56, the electronic component 55A has a large heat capacity as shown in FIG. Because of this, the temperature rises even in the preheating from the beginning until 2 minutes have passed since the electronic component 55B.
Although it is slower than, the temperature gradually becomes saturated with respect to the temperature of the inert gas of about 145 ° C., and the equilibrium state is reached when the temperature of the inert gas coincides with the temperature of the inert gas.
Although it is abruptly, the temperature rises with a slight delay compared to the electronic component 55B, reaches the soldering temperature, the cream solder is melted and soldered, and then, when it exits the heating zone 54, it is cooled by a normal fan 86. It is cooled rapidly as in the case of a heater using far infrared rays.

これに対して熱容量の非常に小さい電子部品55Bは、
実線で示すように、２分経過までの予備加熱においても
電子部品55Aに比べてより早く温度が上昇するが、やは
り不活性ガスの温度に熱的に飽和して平衡状態となり、
予備加熱においては電子部品55A,55B間に何ら温度的な
差はなくなり、また半田付けゾーン54においても電子部
品55Aに比べて急速に温度が上昇して半田付け温度に達
するが、その最高温度は電子部品55A,55B間においてほ
とんど差がなく、わずかにこの差は２℃程度に押さえる
ことが可能であることが立証された。On the other hand, the electronic component 55B, which has a very small heat capacity,
As shown by the solid line, the temperature rises faster than the electronic component 55A even in the preheating up to 2 minutes, but it is also thermally saturated with the temperature of the inert gas to reach the equilibrium state.
In the preheating, there is no difference in temperature between the electronic components 55A and 55B, and in the soldering zone 54, the temperature rises faster and reaches the soldering temperature than the electronic component 55A, but the maximum temperature is It was proved that there is almost no difference between the electronic parts 55A and 55B, and this difference can be slightly suppressed to about 2 ° C.

また第５図に示す予備加熱における温度上昇曲線は両
電子部品55A,55Bにおいて非常にゆるやかであるので、
基板56及び電子部品55に対する熱的ショックが非常に小
さく、熱的ショックによってこれらが破損する危険性が
非常に少ない。The temperature rise curve in preheating shown in FIG. 5 is very gentle in both electronic components 55A and 55B, so
The thermal shock to the board 56 and the electronic component 55 is very small, and the risk of damage to them by the thermal shock is very small.

そして従来の遠赤外線によるヒータとベーパフェーズ
法の長所を共に取り入れ、これら従来技術の欠点を完全
に解消し得たものである。Then, the advantages of the conventional heater using far infrared rays and the vapor phase method are introduced together, and these drawbacks of the prior art can be completely eliminated.

また各加熱ゾーン57において不活性ガスはほとんど外
部に流出することなく、矢印Ｅの如く不活性ガス循環通
路68内で循環するため、熱効率が非常に良好で、従来の
装置の消費電力以上となるおそれは全くない。In addition, in each heating zone 57, the inert gas hardly spills to the outside and circulates in the inert gas circulation passage 68 as shown by the arrow E, so that the thermal efficiency is very good and the power consumption is higher than that of the conventional device. There is no fear.

また本発明では、熱媒体を、酸素を含む自然の空気に
代えて窒素ガスを用いたので、溶融半田が酸化せず、従
って半田付けに伴なう酸化物の生成がほとんどなく、良
好な半田付けが行われる。Further, in the present invention, since the heating medium is nitrogen gas instead of natural air containing oxygen, the molten solder does not oxidize, and therefore there is almost no generation of oxides associated with soldering, and good soldering is achieved. It is attached.

効 果 本発明、上記のように送風機によって不活性ガスを強
制的にかなりの風速（例えば3m/sec）で循環させ、該循
環する不活性ガスをヒータにより加熱するようにし、不
活性ガスの熱伝導率の低い点を風速で補って電子部品が
搭載されて搬送される基板に吹き付けて加熱するように
したので、基板及び電子部品が加熱不活性ガスに対して
時間の経過と共に次第に熱的に飽和して加熱されること
となり、これによって急激な温度上昇を防止できると共
に、基板及び電子部品に対する熱的ショックをなくし、
熱に弱いQFPやPLCC又はFICチップその他のSMDについて
も半田付けによって破損することがないという優れた効
果が得られる。また基板の温度上昇の精度を極めて高い
もの（例えば±２℃程度）とすることができる効果があ
る。更には熱容量の異なる基板や電子部品であっも、各
部を従来のベーパフェーズ法と同程度に均一の温度分布
で加熱できるという効果が得られる。またベーパフェー
ズ法におけるような高価な加熱媒体を不要とすることが
でき、この結果半田付きコストをベーパフェーズ法に比
べて大幅に低減させることができ、装置の使用範囲を拡
大することができる効果がある。更には基板の各部をむ
らなく加熱できるようになるので、どの部分も一定の温
度で可能な限り低い温度で半田付けできることとなり、
電子部品に対する半田付けの悪影響を極少とすることが
できる効果がある。またコンベアの上下に配設された複
数の送風機により吸入吐出される不活性ガスの下降不活
性ガス循環通路と上昇不活性ガス循環通路とを隣接させ
かつ連通させて設けたので、加熱不活性ガスがコンベア
の上下にわたって互いに衝突することなく循環すること
となり、この結果加熱不活性ガスの循環効率を向上させ
ることができ、基板及び電子部品の加熱効果を大幅に向
上させることができる効果が得られる。Effect of the Invention In the present invention, as described above, the blower blows the inert gas forcibly at a considerable wind speed (for example, 3 m / sec), and the circulating inert gas is heated by the heater. The low conductivity is compensated by the wind speed so that the substrate on which the electronic components are mounted and transported is heated by being sprayed, so that the substrate and the electronic components are gradually thermally heated with respect to the heating inert gas over time. It will be saturated and heated, which can prevent a rapid temperature rise and eliminate the thermal shock to the board and electronic parts.
The excellent effect that the QFP, PLCC, FIC chip, and other SMDs that are weak against heat are not damaged by soldering can be obtained. Further, there is an effect that the accuracy of the temperature rise of the substrate can be made extremely high (for example, about ± 2 ° C). Further, even in the case of substrates and electronic parts having different heat capacities, it is possible to obtain the effect that each part can be heated with a temperature distribution as uniform as in the conventional vapor phase method. Further, it is possible to eliminate the need for an expensive heating medium as in the vapor phase method, and as a result, it is possible to significantly reduce the soldering cost as compared with the vapor phase method and to expand the range of use of the device. There is. Furthermore, since each part of the board can be heated evenly, any part can be soldered at a constant temperature and at the lowest possible temperature.
This has the effect of minimizing the adverse effects of soldering on electronic components. Further, since the descending inert gas circulation passage and the ascending inert gas circulation passage for the inert gas sucked and discharged by the plurality of fans disposed above and below the conveyor are provided adjacent to and in communication with each other, the heating inert gas is provided. Circulate over the top and bottom of the conveyor without colliding with each other, and as a result, the circulation efficiency of the heating inert gas can be improved, and the effect of significantly improving the heating effect of the substrate and electronic components can be obtained. .

更には加熱媒体に窒素ガス等の不活性ガスを用いたの
で、溶融半田の酸化を防止することができ、酸化物の生
成をほとんどなくすことができるため、半田付け性能の
向上と、酸化物除去作業の不要化を図ることができる効
果が得られる。Furthermore, since an inert gas such as nitrogen gas is used as the heating medium, it is possible to prevent the oxidation of the molten solder and to almost eliminate the formation of oxides, thus improving the soldering performance and removing oxides. It is possible to obtain the effect of making work unnecessary.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第１図から第３図は本発明の第１実施例に係り、第１図
はリフロー半田付け装置の概略縦断面図、第２図はリフ
ロー半田付け装置の要部概略斜視図、第３図は半田付け
状態における第１図と同様な縦断面図、第４図は試験片
としての基板の平面図、第５図は本発明装置による電子
部品の温度上昇曲線を示す線図、第６図及び第７図は本
発明の第２実施例に係り、第６図は加熱ゾーンの構造を
示す概略縦断面図、第７図は半田付け状態における第６
図と同様の概略縦断面図である。 51はリフロー半田付け装置、52はコンベア、52Dは下
側、52Uは上側、53は予備加熱ゾーン、54は半田付けゾ
ーン、55は電子部品、56は基板、57は加熱ゾーン、69は
ヒータ、68は不活性ガス循環通路、68Dは下降不活性ガ
ス循環通路、68Uは上昇不活性ガス循環通路、69はヒー
タ、69aはフィン、80は電熱器、84は金属板である。1 to 3 relate to a first embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic vertical sectional view of a reflow soldering apparatus, and FIG. 2 is a schematic perspective view of essential parts of the reflow soldering apparatus, FIG. 6 is a vertical sectional view similar to FIG. 1 in a soldered state, FIG. 4 is a plan view of a substrate as a test piece, FIG. 5 is a diagram showing a temperature rise curve of an electronic component by the device of the present invention, FIG. 7 and 8 relate to a second embodiment of the present invention, FIG. 6 is a schematic vertical sectional view showing a structure of a heating zone, and FIG. 7 is a sixth diagram in a soldering state.
It is a schematic longitudinal cross-sectional view similar to a figure. 51 is a reflow soldering device, 52 is a conveyor, 52D is a lower side, 52U is an upper side, 53U is a preheating zone, 54 is a soldering zone, 55 is an electronic component, 56 is a substrate, 57 is a heating zone, 69 is a heater, 68 is an inert gas circulation passage, 68D is a descending inert gas circulation passage, 68U is an ascending inert gas circulation passage, 69 is a heater, 69a is a fin, 80 is an electric heater, and 84 is a metal plate.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−26652（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−220282（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−149876（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−141199（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−289697（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−84870（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−61567（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭61−25461（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭61−38985（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許3769675（ＵＳ，Ａ) 米国特許4501387（ＵＳ，Ａ)Continuation of the front page (56) Reference JP-A 48-26652 (JP, A) JP-A 59-220282 (JP, A) JP-A 60-149876 (JP, A) JP-A 61-141199 (JP , A) JP 61-289697 (JP, A) JP 62-84870 (JP, A) Actual development JP 59-61567 (JP, U) JP 61-25461 (JP, B2) JP 61-38985 (JP, B2) US Patent 3769675 (US, A) US Patent 4501387 (US, A)

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】コンベアによる基板の搬送経路の周囲に形
成された不活性ガス循環通路内で不活性ガスを適宜な風
速で循環させ、該循環する不活性ガスを加熱して電子部
品が搭載されて搬送される基板に吹き付け、該電子部品
及び基板を、その温度を加熱された前記不活性ガスの温
度に熱的に飽和させることによって所定の温度まで加熱
することを特徴とするリフロー半田付け方法。1. An electronic component is mounted by circulating an inert gas at an appropriate wind speed in an inert gas circulation passage formed around a substrate carrying path by a conveyor and heating the circulating inert gas. Reflow soldering method characterized in that the electronic component and the substrate are heated to a predetermined temperature by thermally saturating the temperature of the heated inert gas and the electronic component and the substrate. . 【請求項２】前記不活性ガスは、窒素ガスであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のリフロー半田
付け方法。2. The reflow soldering method according to claim 1, wherein the inert gas is nitrogen gas. 【請求項３】送風機によって不活性ガスを循環させ、該
循環する不活性ガスをヒータにより加熱して電子部品が
搭載されて搬送される基板に吹き付けて該基板の温度を
加熱された前記不活性ガスの温度に熱的に飽和させるこ
とによって所定の温度まで予備加熱し、更に同様な方法
で循環しつつ加熱されて半田付け温度に到達した高温の
不活性ガスを前記基板に吹き付けて該基板の温度を加熱
された前記不活性ガスの温度に熱的に飽和させることに
よって所定の温度まで加熱してクリーム半田を溶融させ
て半田付けを行うことを特徴とするリフロー半田付け方
法。3. An inert gas, wherein an inert gas is circulated by a blower, the circulated inert gas is heated by a heater, and is sprayed onto a substrate on which electronic components are mounted and conveyed to heat the substrate. It is preheated to a predetermined temperature by thermally saturating it to the temperature of the gas, and is sprayed with a high temperature inert gas that has reached the soldering temperature by being heated while circulating in the same manner. A reflow soldering method, wherein the cream solder is melted and soldered by heating the temperature to a predetermined temperature by thermally saturating the temperature of the heated inert gas. 【請求項４】電子部品が搭載された基板を搬送するコン
ベアと、該コンベアの搬送経路の上下に設けられた前記
基板の加熱ゾーンとを備え、該加熱ゾーンには、前記コ
ンベアの上側及び下側に夫々配設された複数の送風機
と、該送風機によって不活性ガスが循環することができ
る不活性ガス循環通路と、該不活性ガス循環通路の一部
に配置されて循環する不活性ガスを加熱する複数のヒー
タとが設けられ、前記不活性ガス循環通路は、前記上側
の送風機により吐出されて下降し前記ヒータ及び前記コ
ンベアを通過した不活性ガスが前記下側の送風機により
吸入されるようにした下降不活性ガス循環通路と、前記
下側の送風機により吐出されて上昇し前記ヒータ及び前
記コンベアを通過した不活性ガスが前記上側の送風機に
より吸入されるようにした上昇不活性ガス循環通路とか
らなり、これらが隣接しかつ連通して設けられたことを
特徴とするリフロー半田付け装置。4. A conveyor for carrying a board on which electronic components are mounted, and heating zones for the board provided above and below a carrying path of the conveyor, wherein the heating zone includes an upper side and a lower side of the conveyor. A plurality of blowers respectively disposed on the side, an inert gas circulation passage through which an inert gas can circulate by the blower, and an inert gas circulated and disposed in a part of the inert gas circulation passage. A plurality of heaters for heating are provided, and the inert gas circulation passage is configured so that the inert gas discharged from the upper blower and descending and passing through the heater and the conveyor is sucked by the lower blower. And the inert gas discharged from the lower blower and rising and passing through the heater and the conveyor are sucked by the upper blower. Was raised consists of a inert gas circulation passage, a reflow soldering apparatus to which they are characterized in that provided through adjacent and communicating. 【請求項５】前記加熱ゾーンは、予備加熱ゾーンである
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載のリフロ
ー半田付け装置。5. The reflow soldering device according to claim 4, wherein the heating zone is a preheating zone. 【請求項６】前記加熱ゾーンは、半田付けゾーンである
ことを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載のリフロ
ー半田付け装置。6. The reflow soldering device according to claim 4, wherein the heating zone is a soldering zone. 【請求項７】前記ヒータは、前記不活性ガスが上下方向
に流れ得る構造の多数のフィンを備えた熱伝導性の良好
な金属板で電熱器をサンドイッチ構造に挟圧保持したも
のであることを特徴とする特許請求の範囲第４項に記載
のリフロー半田付け装置。7. The heater has a sandwich structure in which an electric heater is sandwiched and held by a metal plate having a large number of fins having a structure capable of vertically flowing the inert gas and having a good thermal conductivity. The reflow soldering device according to claim 4, wherein