[發明專利]回流裝置以及回流方法

有效

• 申請號: 200580048475.7
• 申請日: 2005-02-21
• 公開（公告）號: CN101124860A
• 公開（公告）日: 2008-02-13
• 發明（設計）人: 池瀧憲治
• 申請（專利權）人: 富士通株式會社
• 主分類號: H05K3/34
• 分類號: H05K3/34;B23K1/00;B23K1/008
• 代理公司: 北京東方億思知識產權代理有限責任公司
• 代理人: 趙淑萍

技術領域

本發明涉及在印刷布線基板上安裝安裝部件的回流裝置以及回流方法。

背景技術

近年來，作為地球環境的一貫對策，在世界范圍內開展了從電子產品中完全廢除有害物質的運動，與此相伴，用于電子產品的印刷布線基板的接合的焊料也必須從“含鉛焊料”轉變成“無鉛焊料”。

但是，無鉛焊料與通常的焊料相比需要進行高溫處理。具體而言，關于現有的共晶焊料的溶融溫度，例如，含鉛焊料為183℃，而無鉛焊料的“錫-銀-鉍-銦(Sn-Ag-Bi-In)系”焊料則大約需要206℃，另外，“錫-銀-銅(Sn-Ag-Cu)系”焊料大約需要220℃。并且，由于焊料的潤濕展布性(wet-spreading)也會變差，因此為了不使部件、材料的性能劣化，要求部件、材料具有優于現有部件、材料的耐熱性能。

另一方面，近年來隨著電子產品的高性能化，由于安裝在印刷布線基板上的部件的種類、大小、以及密集度的差異而導致焊接時的溫度偏差變大。特別是由于在電源系統的電路中使用了較多的熱容量大的部件、例如鐵氧體線圈等，出現了接合部的溫度難以上升的趨勢。與此相對，在耐熱性弱的LSI、存儲器等中，部件向小型化和薄型化發展，焊接時部件的溫度變高，因此溫度差的擴大和溫度的不匹配等問題更為嚴重。

目前，部件的高耐熱化也正在發展之中，但是難以在所有條件上均滿足回流溫度差，今后在對所有的電子產品實施無鉛化的前提下，強烈地希望解決回流時的溫度差。

圖1是示出現有的回流裝置的一個例子的簡圖。在圖1中，參考標號101表示回流裝置，102表示印刷布線基板，111和112表示加熱器，111a和112a表示熱風，113表示搬運基板用運送器。

如圖1所示，在現有的回流裝置101中，在由搬運基板用運送器113搬運的印刷布線基板102的上方和下方設置有加熱用的溫風加熱器/紅外線加熱器111和112，向印刷布線基板102吹熱風111a和112a等，并控制各個加熱器111和112的溫度，由此在相同的條件下加熱印刷布線基板102的整體。

此時，在被加熱的印刷布線基板102中，根據部件的密度、比熱、熱傳導系數、對紅外線的吸收率、以及部件的安裝配置等，對各個部件的加熱條件不同。即，當在相同的加熱條件下加熱印刷布線基板102時，在部件之間、焊接部與部件之間會產生溫度差。并且，如上所述，當使用了無鉛焊料時，由于接合溫度高溫化而更易產生溫度差，從而成為向無鉛化發展的障礙。

作為對策，目前例如對于鐵氧體線圈等熱容量大、接合部溫度難以上升的電源系統的電路，由操作者獨立于回流操作(回流焊接操作)來進行焊接處理。或者，對于在對應于溫度難以上升的接合部而加熱印刷布線基板整體的情況下溫度會過度上升而超過耐熱溫度的部件的安裝位置，例如設置遮蔽板來抑制溫度上升。

圖2(a)和圖2(b)是示出在圖1所示的回流裝置中使用了遮蔽板的情況的簡圖，其中，圖2(a)示出了在印刷布線基板102的下方設置有遮蔽板104的情況，另外，圖2(b)示出了在印刷布線基板102的上方設置有遮蔽板104的情況。

由于回流條件(回流焊接條件)與使用接合部的最低溫度的焊料材料相對應，因此如果是Sn-Ag-Cu焊料，則例如設定為230℃左右。通常，電源系統的線圈、模塊部件等大熱容量部件和大型連接器等的接合部為低溫部件。另外，回流焊接時的部件溫度比接合部的溫度高，并且，由于尤其需要進行耐熱條件管理的部件的耐熱溫度通常為235℃～245℃，因此很多部件的溫度會超過耐熱溫度。

如圖2(a)所示，印刷布線基板102通過多個銷131而被裝載在托盤103上。這里，例如當與如電源系統的線圈這樣的溫度難以上升的低溫部件相對應而加熱印刷布線基板整體時，半導體集成電路121的溫度會過度上升而超過其耐熱溫度。因此，在半導體集成電路121的下方配置遮蔽板104以阻斷來自下方的熱風，抑制半導體集成電路121的溫度過度上升。

或者，如圖2(b)所示，在被裝載在印刷布線基板102上的半導體集成電路121上，例如通過耐熱性雙面帶141粘附有遮蔽板104以阻斷來自上方的熱風，抑制半導體集成電路121的溫度過度上升。

如上所述，以往當與如電源系統的線圈這樣的溫度難以上升的低溫部件相對應而加熱印刷布線基板整體時，對于超過耐熱溫度的部件121，采用在該部件121的上方或下方設置阻斷熱風的遮擋板104來抑制部件121的溫度過度上升的辦法。