气体吹出孔的排列结构和软钎焊装置转让专利

申请号 : CN201380068410.3

文献号 : CN104885579B

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基本信息:

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法律信息:

相似专利:

发明人 : 桧山勉

申请人 : 千住金属工业株式会社

摘要 :

一种气体吹出孔的排列结构,其在相对于印刷电路基板、半导体晶圆等被输送物的整个面以同心的大致圆形形状吹送气体的同时,能够对该被输送物的整个面进行更均匀的加热、冷却,其中,如图1所示,对于在喷嘴罩(3)中的以与输送方向正交的中央部位为基准的一侧的上下区域而言,设置有相对于吹出喷嘴(2)的喷嘴图案(P1)线对称的该吹出喷嘴(2)的喷嘴图案(P2)。以在喷嘴罩(3)中的呈对角线状排列的配置图案成为彼此相同的图案的方式在喷嘴罩(3)的另一侧的上下区域中,设置有相对于吹出喷嘴(2)的喷嘴图案(P2)线对称的喷嘴图案(P1)。

权利要求 :

1.一种气体吹出孔的排列结构,其是软钎焊装置的气体吹出开口板的气体吹出孔的排列结构,该软钎焊装置用于一边对搭载有要被软钎焊的基板的被输送物进行输送,一边从设于所述气体吹出开口板的多个气体吹出孔吹出气体,从而对所述基板执行软钎焊处理,其特征在于,所述气体吹出开口板具有规定的喷嘴配置区域,

所述喷嘴配置区域被划分成4个分割区域,

对于设置于1个所述分割区域的所述气体吹出孔的配置图案而言,

在与所述被输送物的输送方向正交的方向上,第1气体吹出孔和第2气体吹出孔以规定的宽度间距配置并形成第1列,与所述第1列平行地在所述输送方向上以规定的列配置间距形成多个其他列,各个所述其他列中的第1气体吹出孔与各个该其他列中的第1气体吹出孔以具有规定的宽度方向的间隔的方式配置,所述第1列和其他列中的各个所述第1气体吹出孔具有在正交方向上处于不同的相位的配置,对于在所述喷嘴配置区域中以与所述输送方向和宽度方向正交的中央部位为基准的上侧的左右两个分割区域以及下侧的左右两个分割区域这四个分割区域而言,以在该喷嘴配置区域呈对角线状排列的所述配置图案成为彼此相同的图案的方式设置有所述气体吹出孔的第1配置图案和将该第1配置图案翻转而成的所述气体吹出孔的第2配置图案。

2.根据权利要求1所述的气体吹出孔的排列结构,其中,

所述气体吹出孔在顶端部位具有十字状的开口部。

3.一种软钎焊装置,其用于一边对搭载有要被软钎焊的基板的被输送物进行输送,一边从设于气体吹出开口板的多个气体吹出孔喷出气体并向所述基板吹送气体,从而执行软钎焊处理,其特征在于,该软钎焊装置包括气体吹出开口板,该气体吹出开口板具有权利要求1或2所述的所述气体吹出孔的排列结构。

说明书 :

气体吹出孔的排列结构和软钎焊装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种能够应用在喷嘴装置以及安装有该喷嘴装置的回流焊炉的气体吹出孔的排列结构和软钎焊装置,该喷嘴装置在加热区域对印刷电路基板、半导体晶圆等被输送物吹出热风,并且在冷却区域对该被输送物吹出冷风。

背景技术

[0002] 近年来,将电子零件软钎焊在印刷电路基板上时,大多使用使将软钎料粉末和焊剂混合在一起而成的焊膏熔融并进行软钎焊的回流焊炉。回流焊炉在隧道状的马弗炉内具有预备加热区域、正式加热区域以及冷却区域,并且在预备加热区域和正式加热区域设置有加热用的加热器,在冷却区域设置有由水冷管、冷却风扇等构成的冷却机构。
[0003] 回流焊炉具有用于将热风吹出到马弗炉内的热风吹出喷嘴。热风吹出喷嘴利用由马达驱动的风扇将被加热器加热过的热风从热风吹出用的喷嘴吹出到回流焊炉。因此,热风吹出喷嘴使热风也进入到因电子零件而阴暗的地方、狭小的间隙(例如、通孔等),从而能够使印刷电路基板整体被均匀加热。
[0004] 作为设置于回流焊炉的热风吹出喷嘴,使用从多个孔部吹出热风的形式的喷嘴。对于多孔形式的喷嘴而言,热风的流速比单一开口形式的喷嘴的热风的流速快,并且,因为孔部较多,所以不会产生热风的流量不足。因此,多孔形式的喷嘴的加热效率高。由此,回流焊炉较多地使用从多个孔部吹出热风的形式的喷嘴。
[0005] 采用专利文献1所示那样的回流焊炉,在印刷电路基板的输送方向上,在预备加热区域和正式加热区域的上下部分别设置有多个热风吹出喷嘴。例如,在由5个区域构成的预备加热区域中,上下分别设置5个,设置有共计10个热风吹出喷嘴。另外,在正式加热区域由3个区域构成的情况下,上下分别设置3个,设置有共计6个热风吹出喷嘴。在1个回流焊炉中,在上下各设置8个,设置有共计16个热风吹出喷嘴。
[0006] 在预备加热区域中,通常,以将温度设定得比正式加热区域的温度低或者将热风的风量设定得比正式加热区域的热风的风量少的方式进行加热。由此,对印刷电路基板缓慢进行加热,因此免受热冲击地将其输送到回流焊炉的正式加热区域并进行正式加热。在正式加热区域中,通常,以将温度设定得比预备加热区域的温度高或者将热风的风量设定得比预备加热区域的热风的风量多的方式进行加热,由此执行软钎焊。另外,虽然冷却区域的结构与上述预备加热区域和正式加热区域的结构基本相同,在预备加热区域和正式加热区域中吹出利用加热器加热过的热风,但相对于此,在该冷却区域中,配置水冷管等来代替加热器,使气体与水冷管接触而形成冷风并吹出到基板,从而对基板进行冷却。
[0007] 另外,关于热风吹出加热器的吹出喷嘴的配置,在专利文献2中公开有气体吹出孔的排列结构。采用该气体吹出孔的排列结构,在与电路基板的输送方向正交的方向上,第1热风吹出孔和第2热风吹出孔以规定的开口宽度间距配置并形成第1列。与该第1列平行地在输送方向上以规定的列配置间距形成多个其他列。
[0008] 而且,各个其他列中的第1热风吹出孔与各个该其他列中的第1热风吹出孔以规定的宽度方向间隔配置,具有第1列和其他列的各个第1热风吹出孔在正交方向上处于不同的相位的配置。采用该排列结构,在宽度方向上错开排列,从而能够进行均匀的加热。
[0009] 专利文献1:(日本)特开平11-307927号公报
[0010] 专利文献2:(日本)特开2004-214535号公报

发明内容

[0011] 发明要解决的问题
[0012] 但是,采用以往例的回流焊炉和气体吹出孔(孔)的排列结构,存在以下那样的问题。
[0013] i.采用在专利文献1中所示的从多个吹出喷嘴吹出热风的回流焊炉,由于在印刷电路基板的输送方向和与该输送方向正交的宽度方向这两个方向的吹出喷嘴的排列是倾斜的,所以发现区域间的喷嘴间距离扩大这样的新课题。由此,从各区域的最后的吹出喷嘴到下一个区域的最初的吹出喷嘴隔开几cm左右的距离,担心区域间的喷嘴未设置区间的炉内温度分布的下降。
[0014] ii.另外,关于吹出喷嘴的排列,存在如下问题:如果与输送方向正交的宽度方向的喷嘴设置数量不同,那么与在吹出喷嘴上经过的印刷电路基板的中央部、左右部以及上下部相对的喷嘴数量也不同。因此,伴随着印刷电路基板的输送,在向该印刷电路基板吹送的热风的浓度上出现浓淡差异(接触热风的量的差异)。因此,存在如下问题:印刷电路基板、半导体晶圆等(被输送物)的输送中的温度变动变大,印刷电路基板的温度在与输送方向正交的宽度方向上不均匀。
[0015] iii.采用在专利文献2中所示的宽度方向的喷嘴位置的排列错开的热风吹出孔的排列结构,存在如下问题:在热风吹出用的开口孔所存在的位置和不存在该卡口孔的位置产生热风的密度的浓淡差异,并且难以实现印刷基板均匀升温。
[0016] iv.而且,在专利文献2中,公开了在宽度方向错开排列以进行均匀加热的加热装置,但对于该加热装置而言,气体吹出孔虽然是基于规定的规律性进行配置,但是配置复杂。因此,在以从预备加热区域、正式加热区域的上下吹出热风的方式构成回流焊炉的情况下,需要在上表面和下表面分别配置热风吹出板,但因为设置于热风吹出板的气体吹出孔排列结构很复杂,所以存在完全没有考虑过将上下面的热风吹出板共通化这样的问题。另外,而且,在专利文献1和专利文献2中,均完全没有考虑过用于使吹出的热风或者冷风循环的气体吸入口。
[0017] 用于解决问题的方案
[0018] 为了解决上述课题,技术方案1所述的气体吹出孔的排列结构是软钎焊装置的气体吹出开口板的气体吹出孔的排列结构,该软钎焊装置用于通过一边对搭载有要被软钎焊的基板的被输送物进行输送,一边从设置于所述气体吹出开口板的多个气体吹出孔喷出气体,从而对所述基板执行软钎焊处理。所述气体吹出开口板具有规定的喷嘴配置区域,所述喷嘴配置区域被划分成4个分割区域。对于设置于1个所述分割区域的所述气体吹出孔的配置图案而言,在与所述被输送物的输送方向正交的方向上,第1气体吹出孔和第2气体吹出孔以规定的宽度间距配置并形成第1列。与所述第1列平行地沿所述输送方向以规定的列配置间距形成多个其他列。各个所述其他列的第1气体吹出孔与各个该其他列的第1气体吹出孔以具有规定的宽度方向的间隔的方式配置。所述第1列和其他列的各个所述第1气体吹出孔具有在正交方向上处于不同的相位的配置。对于在所述喷嘴配置区域中以与所述输送方向和宽度方向正交的中央部位为基准的两侧的上下的分割区域而言,以在该喷嘴配置区域呈对角线状排列的所述配置图案成为彼此相同的图案的方式设置有所述气体吹出孔的第1配置图案和将该第1配置图案翻转而成的所述气体吹出孔的第2配置图案。
[0019] 技术方案2所述的气体吹出孔的排列结构在技术方案1中,所述气体吹出孔在顶端部位具有十字状的开口部。
[0020] 技术方案3所述的软钎焊装置用于一边对搭载有要被软钎焊的基板的被输送物进行输送,一边从设置于气体吹出开口板的多个气体吹出孔喷出加热气体并向涂敷在所述基板的膏状的软钎料吹送热风。软钎焊装置通过该吹送,使所述软钎料熔化并执行电子零件的软钎焊和电子零件软钎焊用的软钎料电极形成中的至少一项作业,其中,该软钎焊装置包括气体吹出开口板,该气体吹出开口板具有技术方案1或2所述的所述气体吹出孔的排列结构。
[0021] 发明的效果
[0022] 采用本发明的气体吹出孔的排列结构,在以气体吹出开口板的喷嘴配置区域中的与输送方向和宽度方向正交的中央部位为基准时,在该中央部位的两侧的上下分割区域中,以在该喷嘴配置区域中呈对角线状排列的配置图案成为彼此相同的图案的方式设置气体吹出孔的第1配置图案和将该第1配置图案翻转而成的气体吹出孔的第2配置图案。
[0023] 利用该结构,对于在喷嘴配置区域中的以与输送方向和宽度方向正交的中央部位为基准的左右的区域而言,也能够对该第2配置图案进行自身整合地配置而相对于气体吹出孔的第1配置图案线对称。因此,根据以使第1气体吹出孔和第2气体吹出孔在宽度方向上均匀的方式形成的各个气体吹出孔的配置图案,能够相对于被输送物的整个面呈同心的大致圆形形状地吹送热风。由此,与气体吹出开口板未被分割成4个区域地排列气体吹出孔的情况相比,能够对印刷电路基板、半导体晶圆等被输送物的整个面进行更均匀的加热。
[0024] 采用本发明的软钎焊装置,包括具有本发明的气体吹出孔的排列结构的气体吹出开口板。因此,能够更进一步对印刷电路基板、半导体晶圆等被输送物进行均匀的加热。因此,能够提供对电子零件进行软钎焊而成的高可靠性的印刷电路基板、形成有软钎料电极的高可靠性的半导体晶圆。而且,能够将气体吹出开口板用作为炉内的上下面的共通部件,因此,无需制作多种与上下面分别对应的气体吹出开口板的模具。

附图说明

[0025] 图1表示作为本发明的实施方式的喷嘴装置100的结构例(其一)的立体图。
[0026] 图2A是表示喷嘴装置100的结构例(其二)的俯视图。
[0027] 图2B是表示喷嘴装置100的结构例(其二)的X1-X1向视剖视图。
[0028] 图3A是表示吹出喷嘴2的吹出口22的结构例的立体图。
[0029] 图3B是表示吹出喷嘴2的吹出口22的结构例的截面的立体图。
[0030] 图3C是表示吹出喷嘴2的吹出口22的结构例的俯视图。
[0031] 图4A是表示吹出喷嘴2’的吹出口22’的结构例的立体图。
[0032] 图4B是表示吹出喷嘴2’的吹出口22’的结构例的剖视图。
[0033] 图5是表示喷嘴装置100的吹出喷嘴2的配置例的俯视图。
[0034] 图6A是表示安装板4中的喷嘴配置区域Ia的配置例的俯视图。
[0035] 图6B是表示安装板4中的4个区域I~IV的分割例的俯视图。
[0036] 图7A是表示喷嘴图案P1的结构例的俯视图。
[0037] 图7B是表示喷嘴图案P2的结构例的俯视图。
[0038] 图8是表示喷嘴图案P1、P1’、P2、P2’的配置例的俯视图。
[0039] 图9A是表示喷嘴罩3的结构例的俯视图。
[0040] 图9B是表示喷嘴罩3的吸入口3b、3c、3d的尺寸例的俯视图。
[0041] 图9C表示喷嘴罩3的吸入口3e的尺寸例的俯视图。
[0042] 图10是表示喷嘴装置100的组装例的立体图。
[0043] 图11是表示回流焊炉300的结构例的剖视图。
[0044] 图12是表示该加热器部103的结构例的剖视图。
[0045] 图13是表示喷嘴装置100的炉内温度测定时的区域设定例的立体图。
[0046] 图14是表示炉内温度测定用的试验基板200’的结构例的俯视图。
[0047] 图15是表示喷嘴装置100安装时的炉内温度的测定结果的图表。
[0048] 图16A是说明发明#1的喷嘴装置100的炉内温度相对于位置的分布例的图。
[0049] 图16B是说明发明#1的喷嘴装置100的吸入量相对于位置的分布例的图。
[0050] 图16C是说明发明#2的喷嘴装置100的吸入量相对于位置的分布例的图。
[0051] 图16D是说明发明#2的喷嘴装置100的炉内温度相对于位置的分布例的图。
[0052] 图17是表示喷嘴装置100的炉内温度测定时的温度曲线的参考图。

具体实施方式

[0053] 本发明为了解决这样的课题而做成,其目的在于提供一种气体吹出孔的排列结构和软钎焊装置,该气体吹出孔的排列结构在气体吹出孔的配置方面下功夫,能够在相对于印刷电路基板、半导体晶圆等被输送物的整个面呈同心的大致圆形形状地吹送热风的同时,能够对该被输送物的整个面进行更均匀的加热。另外,目的在于提供一种能够将配置有气体吹出口和气体吸入口的开口板作为炉内的上下面的共通部件来使用的气体吸入孔的排列结构和软钎焊装置。另外,对于本发明而言,以下,向基板吹送加热气体来执行软钎焊的做法或者向软钎焊后的基板吹送冷却气体来执行基板的冷却的做法均被称为软钎焊处理。
[0054] 以下,参照附图,说明作为本发明的实施方式的气体吹出孔的排列结构和软钎焊装置。
[0055] (喷嘴装置100)
[0056] 图1所示的喷嘴装置100具有本发明的气体吹出孔和气体吸入孔的排列结构,能够应用于回流焊炉等软钎焊装置。在图1中,喷嘴装置100由多个吹出喷嘴2、1个喷嘴罩3、1张安装板4以及1张固定板5构成(参照图2B)。作为喷嘴排列的基本的规律性,具有在纵向和横向间距不同的锯齿状排列方式。
[0057] 在该例子中,在图2B所示的固定板5的上部设置有图2A所示的135个吹出喷嘴2和1张安装板4。采用吹出喷嘴2的配置图案,如图2A所示,在安装板4(喷嘴罩3)的上表面划定喷嘴配置区域Ia,为了方便,该喷嘴配置区域Ia被划分成4个分割区域I~IV。分割区域I~IV例如是利用十字状的格子将1个四边形划分成4个区域而成的(参照图6B)。
[0058] 在图2A中,在将L1,L2作为未图示的印刷电路基板的输送导件时,在与该印刷电路基板的输送方向正交的方向上,第1吹出喷嘴2和第2吹出喷嘴2以规定的开口宽度间距p1配置而设置有第1列。与该第1列平行地在输送方向上以规定的列配置间距p2设置有多个其他列。
[0059] 各个其他列中的第1吹出喷嘴2与各个该其他列中的第1吹出喷嘴2以规定的宽度方向间隔p11、p12、p13配置。吹出喷嘴2的配置图案具有上述的第1列和其他列中的各个第1吹出喷嘴2在正交方向上处于不同的相位的配置(参照图5)。
[0060] 在该例子中,对于在喷嘴配置区域Ia中的以与输送方向和宽度方向正交的中央部位为基准的两侧的上下的分割区域I、II、III、IV而言,以在该喷嘴配置区域Ia呈对角线状排列的喷嘴图案成为彼此相同的图案的方式设置有第1喷嘴图案P1和将该第1喷嘴图案P1翻转而成的第2喷嘴图案P2(参照图8)。即、分割区域I和分割区域IV、以及分割区域II和分割区域III分别以点对称的方式排列。而且,换言之,分割区域I与相邻的分割区域II和III分别以线对称的方式排列。同样,分割区域II与相邻的分割区域I和IV分别线对称排列、分割区域III与相邻的分割区域I和IV分别线对称排列,而且,分割区域IV与相邻的分割区域II和III分别线对称排列。
[0061] 喷嘴罩3中至少应用本发明的气体吹出孔和气体吸入孔的排列结构(参照图9A~图9C),对于喷嘴图案P1、P2而言,气体吹出孔的排列结构应用于安装板4和固定板5(参照图2B、图6A以及图10)。
[0062] 另外,对于图2A而言,在135个吹出喷嘴2的下方设置有图2B所示的固定板5。在固定板5上设置有投影本发明的吹出喷嘴2的排列位置而得到的135个气体流入用的孔部5a。各个孔部5a贯穿设置于固定板5的与吹出喷嘴2的吹出口22对应的位于与气体流动通路24的入口相对的位置的部分。孔部5a是将加热气体供给到吹出喷嘴2的流入口。
[0063] 孔部5a是为了将被加热器部加热过的气体供给到吹出口22的下部并且使热风从吹出口22吹出到回流焊炉的马弗炉内而设置的。孔部5a例如通过铰孔从其外侧向内侧加工成圆锥状的锥形。该加工是为了利用锥形部位引导气体而使气体容易进入吹出喷嘴2而实施的。
[0064] 该例子中的固定板5的上部的135个吹出喷嘴2安装于安装板4。在安装板4上设置有喷嘴安装用的多个孔部4a(参照图8)和喷嘴罩嵌合用的嵌合槽4b(参照图2A、图2B、图5)。孔部4a设置有135个,其是对本发明的吹出喷嘴2的排列位置进行投影而得到的。
[0065] 孔部4a在安装板4的下表面侧带有微小的台阶地贯穿设置。孔部4a的第一段的开口径具有能与吹出喷嘴2的凸部21a嵌合的大小,其第二段的开口径具有能供吹出喷嘴2的主体部21以压入式插入的大小。
[0066] 各个吹出喷嘴2的下部侧兼做为防止从安装板4脱落的构件而固定于上述的固定板5。各个吹出喷嘴2以从固定板5的上部贯穿安装板4的孔部4a的形态被以压入式插入孔部4a中,并以从安装板4的上部突出的形态竖立设置。由此,能够利用1张固定板5将135个吹出喷嘴2以向安装板4按压的形态固定(支承)。
[0067] 在安装板4的内侧设置有嵌合槽4b,使覆盖安装板4的上部的喷嘴罩3的外缘部与该嵌合槽4b相嵌合。利用该嵌合槽4b,能使喷嘴罩3不在安装板4中错位地组装。另外,在安装板4的外缘部设置有加热器部安装用的孔部4d,喷嘴装置100将螺丝等与孔部4d进行螺纹结合而安装于加热器部。
[0068] 在各个吹出喷嘴2的上部侧盖有(覆盖有)构成气体吹出开口板的一例的喷嘴罩3。在喷嘴罩3上,吹出喷嘴用的135个孔部3a和构成气体吸入用的长孔部的一例的52个吸入口
3b、3c、3d、3e彼此靠近地设置。孔部3a与吹出喷嘴2的顶端嵌合。
[0069] 如图2A所示,吸入口3b、3c、3d具有各个开口宽度不同的大、中、小的长圆形状,并且吸入口3e具有不同宽度的长圆形状。本发明所说的不同宽度的长圆形状指的是将宽度不同的两个长圆形状连接而成的形状(以下,简称为“长孔状”)。吸入口3b、3c、3d、3e用于吸入存留在回流焊炉的马弗炉内的气体、从吹出喷嘴2吹出来并与印刷电路基板碰撞而发生反射的气体。
[0070] 在该例子中,具有规定的开口宽度的吸入口3b、3c、3d、3e位于喷嘴安装用的孔部3a之间、且以跨第1列和相位不同的多个其他列的方式配置,吸入口3b、3c、3d的开口宽度形成为以中央部位为基准朝向外侧逐渐变窄(参照图9B和图9C)。
[0071] 而且,在图2B所示的安装板4的两侧设置有吸入口4c。吸入口4c使从喷嘴罩3的吸入口3b、3c、3d、3e吸入的气体回流到加热器部等。
[0072] 在上述的吹出喷嘴2中,使用图3A~图3C所示的十字状的喷嘴。采用图3A所示的吹出喷嘴2,具有主体部21和吹出口22。吹出喷嘴2的顶端部位具有十字状的吹出口22(开口部)(十字喷嘴)。
[0073] 主体部21在下端部具有凸部21a,并且由铝、铜等导热性良好的金属材料形成。该凸部21a与安装板4的喷嘴安装用的孔部4a相嵌合。在图3B所示的主体部21上设置有气体流动通路24。气体流动通路24使被加热器部加热过的气体、被冷却部冷却过的气体流动到位于喷嘴顶端的吹出口22。
[0074] 图3C所示的吹出口22具有十字形。十字形在纵向和横向均以中心线为基准而形成各个线对称的凸形状。凸形状是对称的翻转图形。
[0075] 另外,未图示的印刷电路基板保持在图2A所示的输送导件L1、L2之间并朝向箭头所示的输送方向E输送。设置于吹出喷嘴2的顶端的吹出口22用于吹出被未图示的加热器部加热过的气体(以下,简称为加热气体)。吹出喷嘴2例如将从吹出口22吹出的气体吹送到朝向输送方向E输送的印刷电路基板。
[0076] 从喷嘴装置100向印刷电路基板吹出并被反射的气体与从图3A所示的吹出口22吹出的高温气体干涉。在印刷电路基板上发生了反射的气体被印刷电路基板吸收热量而使该气体的温度降低,但与从吹出口22吹出的气体干涉时,使从吹出口22吹出的气体的温度下降,或者使从吹出口22吹出的气体的吹出方向紊乱。
[0077] 因此,在喷嘴罩3上设置吸入口3b、3c、3d、3e,使在印刷电路基板上发生了反射的气体直接吸入至该吸入口3b、3c、3d、3e。由此,在印刷电路基板上发生了反射的气体不妨碍从吹出口22吹出的气体。
[0078] 对于应用于上述喷嘴装置100的气体吹出孔而言,并不限于具有十字状的吹出口22的吹出喷嘴2,也可以是具有图4A所示的圆形形状的吹出口22’的吹出喷嘴2’。对于吹出喷嘴2’而言,主体部21’也由与吹出喷嘴2相同的材质形成,具有图4B所示的凸部21a、气体流动通路24’等。
[0079] 这样构成的吹出喷嘴2、2’将被加热器部加热过的气体、被冷却部冷却过的气体从固定板5的孔部5a经由吹出喷嘴2的气体流动通路24和吹出口22、22’吹出到回流焊炉的马弗炉内并将该气体吹送到印刷电路基板。由此,构成喷嘴装置100。
[0080] (吹出喷嘴2的配置例)
[0081] 接着,关于喷嘴装置100的制造方法,首先,参照图5~图8,说明吹出喷嘴2的配置例。图5所示的喷嘴装置100处于取下了喷嘴罩3的状态,在安装板4上竖立设置有135个吹出喷嘴2。
[0082] 安装板4在两侧具有吸入口4c、4c,在该两个吸入口4c、4c之间,划定出图6A所示的正方形形状的喷嘴配置区域Ia,如图6B所示,为了方便而将该喷嘴配置区域Ia划分成4个分割区域I~IV。喷嘴配置区域Ia的一边为300mm左右、分割区域I~IV的各边为150mm左右。
[0083] 在图5中,对于设置于斜线所示的1个分割区域I中的吹出喷嘴2的配置图案而言,该喷嘴装置100的宽度方向的吹出喷嘴2的开口宽度间距为p1时,在与印刷电路基板的输送方向E正交的方向上,第1吹出喷嘴2(喷嘴N11)和第2吹出喷嘴2(喷嘴N12)以规定的开口宽度间距p1配置而形成第1列(n=1)(参照图7A)。开口宽度间距p1例如设定为30mm。
[0084] 而且,在输送方向的吹出喷嘴2的列配置间距为p2时,在安装板4上与第1列平行地沿着输送方向E以规定的列配置间距p2形成有多个其他列(n=2~7)。列配置间距p2例如设定为25mm。
[0085] 另外,在安装板4的宽度方向上,将第1列(n=1)的第1吹出喷嘴2(N11)和第2吹出喷嘴2(N12)之间的配置间隔三等分的间距为宽度方向间隔p11、p12、p13时,各个其他列(n=2、3)中的第1吹出喷嘴2(N21、N31、N41等)与各个该其他列(n=2、3)中的第1吹出喷嘴2以规定的宽度方向间隔p11、p12、p13来配置。
[0086] 第1列(n=1)和其他列(n=2、3~7)的各个第1吹出喷嘴2(N11、N21、N31等)具有在正交方向上处于不同的相位的配置。宽度方向间隔p11、p12、p13例如设定为10mm。
[0087] 在图7A中,示出了用于在图6B所示的喷嘴配置区域Ia的分割区域I内配置38个吹出喷嘴2的喷嘴图案P1的结构例。喷嘴图案P1构成吹出喷嘴2的第1配置图案的一例,并且在该第1列(n=1)中,6个吹出喷嘴2(以下也称为喷嘴N11~N16)沿宽度方向配置。
[0088] 在第2列(n=2)中配置有5个喷嘴N21~N25,在第3列(n=3)中也配置有5个喷嘴N31~N35,在第4列(n=4)中配置有6个喷嘴N41~N46,在第5列(n=5)中配置有5个喷嘴N51~N55,在第6列(n=6)中也配置有5个喷嘴N61~N65,在第7列(n=7)中配置有6个喷嘴N71~N76。
[0089] 在图7B中,示出了构成吹出喷嘴2的第2配置图案的一例的喷嘴图案P2。喷嘴图案P2是将喷嘴图案P1翻转而得到的,在该第1列(n=1)中分别配置有6个喷嘴N71~N76。n=2时配置有5个喷嘴N61~N65,n=3时也配置有5个喷嘴N51~N55,n=4时与非翻转喷嘴图案Pa一样配置有6个喷嘴N41~N46,n=5时配置有5个喷嘴N31~N35,n=6时也配置有5个喷嘴N21~N25、n=7时配置有6个喷嘴N11~N16。
[0090] 使用这些喷嘴图案P1、P2而在喷嘴配置区域Ia(分割区域I~IV)中配置135个吹出喷嘴2。另外,在连接喷嘴图案P1、P2等的部分省略了重复的17个喷嘴(参照图8)。
[0091] 在该例子中,对于安装板4的喷嘴配置区域Ia中的、以与输送方向和宽度方向正交的中央部位为基准的两侧的上下的分割区域I、II和分割区域III、IV而言,以在该喷嘴配置区域Ia中呈对角线状排列的配置图案为彼此相同的图案的方式设置有喷嘴图案P1和将该喷嘴图案P1翻转而成的喷嘴图案P2(参照图8)。
[0092] 采用图8所示的喷嘴图案P1、P2、P1’、P2’的配置例,对于喷嘴配置区域Ia而言,在分割区域I配置有喷嘴图案P1。在分割区域II配置有喷嘴图案P2。喷嘴图案P2是以穿过与输送方向和宽度方向正交的中央部位的直线为基准与喷嘴图案P1线对称地将喷嘴图案P1翻转而成的配置图案,省略与喷嘴图案P1重复的6个喷嘴N71~N76。
[0093] 在分割区域III内配置有喷嘴图案P2’。喷嘴图案P2’是以上述的直线为基准与喷嘴图案P1线对称地将喷嘴图案P1翻转而成的配置图案,省略与喷嘴图案P1重复的3个喷嘴N11、N41、N71。
[0094] 在分割区域IV内配置有喷嘴图案P1’。喷嘴图案P1’是喷嘴图案P1没有进行翻转的配置图案,省略与喷嘴图案P2’重复的6个喷嘴N71~N76和与喷嘴图案P1’重复的两个喷嘴N41、N71。由此,能够在喷嘴配置区域Ia配置喷嘴图案P1、P2、P1’、P2’,并且能够在安装板4上竖立设置135个吹出喷嘴2。在该例子中,对于安装板4而言,n=1、4、7、10、13时分别配置有11个吹出喷嘴2,n=2、3、5、6、8、9、11、12时分别配置有10个吹出喷嘴2。
[0095] 这样一来,采用作为实施方式的喷嘴罩3的吹出喷嘴2的排列,使吹出喷嘴2的交错排列以如下方式将相位一点点地错开,能够实现均匀加热:使分割区域I~IV的上下、左右的喷嘴图案P1、P2以线对称的方式翻转,在与印刷电路基板200的输送方向正交的宽度方向上,在开口宽度间距p1内包含宽度方向间隔p11、p12、p13。
[0096] 另外,对于喷嘴图案P1、P2而言,关于吹出喷嘴2的线对称的排列,只导入了相对于输送方向朝向宽度方向错开相位的形态,因此,对于回流焊炉而言,在印刷电路基板的输送方向上呈线对称排列的吹出喷嘴2能够使用在全部区域。因此,能够缩短区域间的喷嘴间距离。
[0097] (喷嘴罩3)
[0098] 接着,参照图9A~图9C,说明喷嘴罩3的结构例。图9A所示的喷嘴罩3是从图2A和图2B所示的喷嘴装置100上拆下了图5所示的吹出喷嘴2、安装板4以及固定板5而得到的。喷嘴罩3具有多个喷嘴安装用的孔部3a和气体吸入用的多个吸入口3b、3c、3d、3e。吸入口3b、3c、
3d构成气体吸入用的长孔部的一例。
[0099] 在该例子中,具有图9B和图9C所示那样的规定的开口宽度w1、w2、w3的吸入口3b、3c、3d、3e位于图9A所示的喷嘴安装用的孔部3a之间、且以跨第1列(n=1)和相位不同的多个其他列(n=2、3)的方式配置,吸入口3b、3c、3d的开口宽度w3、w2、w1形成为以中央部位为基准朝向外侧逐渐变窄。
[0100] 图9B所示的吸入口3b、3c、3d的长度为l1。“大”的长圆形状的吸入口3b的开口宽度是w3、“中”的长圆形状的吸入口3c的开口宽度为w2、“小”的长圆形状的吸入口3d的开口宽度为w1。图9C所示的长孔状的吸入口3e构成气体吸入用的长孔部的另一例,并且其长度为l2(l2
[0101] 喷嘴罩3的孔部3a的配置图案与图5~图8中说明的吹出喷嘴2的配置图案相同,故此省略其说明。在这里,在设定了与输送方向E平行的直线时,当该直线与连结以跨第1列(n=1)、相位不同的第2列(n=2)以及第3列(n=3)的方式配置的喷嘴安装用的多个孔部3a的线段构成的角度为θ1,角度θ1设定为大约20°左右。
[0102] 图中的Ib是配置有吸入口3b、3c、3d、3e的整个区域(以下称为吸入口配置区域)。在该例子中,吸入口配置区域Ib被分割成4个分割区域I’~IV’。喷嘴罩3的分割区域I’~IV’设定为比安装板4的分割区域I~IV大。区域的扩宽理由是,通过使安装板4的吸入口4c的区域包含在分割区域I’~IV’内而能容易吸入气体。
[0103] 在图9A中,采用设置于被虚线包围的1个分割区域I’的吸入口3b、3c、3d、3e的配置图案,配置有两个“大”的吸入口3b、8个“中”的吸入口3c以及两个“小”的吸入口3d。两个吸入口3e沿纵向被裁断成两半地配置。
[0104] 在这里,与图5所示的吹出喷嘴N11~N16、N21~N25、N31~N35、N41~N46、N51~N55以及N61~N65对应的各个喷嘴孔为H11~H16(未图示)、H21~H25(未图示)、H31~H35(未图示)、H41~H46(未图示)、H51~H55(未图示)以及H61~H65(未图示)(但是,H21、H25、H31、H35、H41、H51、H61参照图9)时,第一个“大”的吸入口3b具有上述的角度θ1=20°,配置在n=1的喷嘴孔H15、H16、n=2的喷嘴孔H24、H25以及n=3的喷嘴孔H34、H35之间。
[0105] 第一个“中”的吸入口3c具有相同的角度,配置在n=1的喷嘴孔H14、H15、n=2的喷嘴孔H23、H24以及n=3的喷嘴孔H33、H34之间。第二个“中”的吸入口3c具有相同的角度,配置在n=1的喷嘴孔H13、H14、n=2的喷嘴孔H22、H23以及n=3的喷嘴孔H32、H33之间。
[0106] 第三个“中”的吸入口3c具有相同的角度,配置在n=1的喷嘴孔H12、H13、n=2的喷嘴孔H21、H22以及n=3的喷嘴孔H31、H32之间。第四个“中”的吸入口3c具有相同的角度,配置在n=1的喷嘴孔H11、H12之间。第一个“小”的吸入口3d相对于第四个“中”的吸入口3c隔开规定间隔地平行配置。
[0107] 对于输送方向E的列n=4~6而言,第二个“大”的吸入口3b具有上述的角度θ1=20°,配置在n=4的喷嘴孔H45、H46、n=5的喷嘴孔H54、H55以及n=6的喷嘴孔H64、H65之间。
第五个“中”的吸入口3c具有相同的角度,配置在n=4的喷嘴孔H44、H45、n=5的喷嘴孔H53、H54以及n=6的喷嘴孔H63、H64之间。
[0108] 第六个“中”的吸入口3c具有相同的角度,配置在n=4的喷嘴孔H43、H44、n=5的喷嘴孔H52、H53以及n=6的喷嘴孔H62、H63之间。第七个“中”的吸入口3c具有相同的角度,配置在n=4的喷嘴孔H42、H43、n=5的喷嘴孔H51、H52以及n=6的喷嘴孔H61、H62之间。
[0109] 第八个“中”的吸入口3c具有相同的角度,配置在n=4的喷嘴孔H41、H42之间。第二个“小”的吸入口3d相对于第八个“中”的吸入口3c隔开规定的间隔地平行配置。由此,将两个“大”的吸入口3b、8个“中”的吸入口3c以及两个“小”的吸入口3d配置于分割区域I’。该吸入口3b、3c、3d、3e的配置图案是非翻转的吸入口图案HP。
[0110] 在该例子中,在分割区域II’中配置有翻转的吸入口图案HP加横线(省略上线),在分割区域III’中也配置有翻转的吸入口图案HP加横线(省略上线)。在分割区域IV’中配置有非翻转的吸入口图案HP。2个吸入口3e分别配置在与输送方向E平行的中央线上的上下的喷嘴孔H16、H46和喷嘴孔H46、H76之间。
[0111] 在这里,对于喷嘴罩3的吸入口配置区域Ib中的以与输送方向和宽度方向正交的中央部位为基准的分割区域I’、II’而言,上下邻接的两个吸入口图案HP、HP加横线(省略上线)为线对称。对于分割区域III’、IV’而言,上下邻接的两个吸入口图案HP、HP加横线(省略上线)为线对称。
[0112] 而且,对于分割区域I’、III’而言,其左右邻接的两个吸入口图案HP、HP加横线(省略上线)在将吸入口3e平分的位置处线对称,对于分割区域II’、IV’而言,其左右邻接的两个吸入口图案HP、HP加横线(省略上线)也在将吸入口3e平分的位置处线对称。由此,构成具有52个吸入口3b、3c、3d、3e的喷嘴罩3。
[0113] 采用上述的喷嘴罩3,因为设置有吸入口3b、3c、3d、3e,所以能够防止在印刷电路基板处发生反射的气体妨碍从吹出口22吹出的气体。在喷嘴装置100中,能够减少从吹出喷嘴2的吹出口22吹出的气体和在印刷电路基板处发生反射的气体之间的干涉,因此能够防止从该吹出口22吹出的气体的温度下降或者使该气体的吹出方向紊乱。
[0114] (喷嘴装置100的组装例)
[0115] 接着,参照图10,说明喷嘴装置100的组装例。在该例子中,准备135个吹出喷嘴2(图3A~图3C)、1张安装板4(图6A和图6B)、1张固定板5以及1个喷嘴罩3(图9A),并且以组装图1所示的喷嘴装置100的情况为前提。
[0116] 首先,准备135个吹出喷嘴2。使用图3A所示的主体部21的吹出口22具有十字状的喷嘴作为吹出喷嘴2。吹出喷嘴2可以同时采用模具铸造法等制作出主体部21、吹出口22以及气体流动通路24。在图10中,为了容易观察附图而省略一部分吹出喷嘴2。
[0117] 准备好吹出喷嘴2后,接着准备安装板4。使用对具有规定的厚度的金属板进行切削开孔加工后的金属板作为安装板4。金属板在本例中使用了铝板,但也可以是铜板或者黄铜板等。安装板4例如为了在其四周部分划定出镜框状的螺丝固定区域,而通过放电加工等而将金属板的表面切削成凹状,从而形成嵌合槽4b。嵌合槽4b的内侧的区域为孔部形成区域。孔部形成区域是对喷嘴罩3的吸入口配置区域Ib进行投影而成的区域。
[0118] 而且,在孔部形成区域的两端形成各个气体吸入用的吸入口4c、4c,并且在被吸入口4c、4c夹着的喷嘴配置区域Ia形成有喷嘴安装用的孔部4a。孔部4a的配置图案就如对图5、图6A以及图6B所示的吹出喷嘴2的配置图案所说明的那样。例如,在图5中,对于设置于由斜线表示的1个分割区域I的吹出喷嘴2的配置图案而言,如果将吹出喷嘴2更换为孔部4a来使用,则在该宽度方向的孔部4a的开口宽度间距为p1时,在与印刷电路基板的输送方向E正交的宽度方向上,第1孔部4a(喷嘴孔H11)和第2孔部4a(喷嘴孔H12)以规定的开口宽度间距p1进行配置而形成第1列(n=1)(参照图5)。开口宽度间距p1例如设定为30mm。
[0119] 而且,在输送方向的孔部4a的列配置间距为p2时,在安装板4上与第1列平行地沿着输送方向E以规定的列配置间距p2形成多个其他列(n=2~7)。列配置间距p2例如设定为25mm。
[0120] 另外,在安装板4的宽度方向上,将第1列(n=1)的第1孔部4a(H11)与第2孔部4a(H12)之间的配置间隔三等分的间距为宽度方向间隔p11、p12、p13时,各个其他列(n=2、3)的第1孔部4a(H21、H31、H41等)与各个该其他列(n=2、3)的第1孔部4a以规定的宽度方向间隔p11、p12、p13配置。
[0121] 在该例子中,两个吸入口4c、4c和135个孔部4a例如是利用冲压设备的穿孔加工等穿设(开口)而成的。孔部4a为了对位于吹出喷嘴2的后端的凸部21a进行防脱落固定,而穿设为比凸部21a的外周小,而且,带有供吹出喷嘴2能够相对于孔部4a以压入式插入的间隙。
[0122] 在组装喷嘴装置100时,能够将吹出喷嘴2临时固定于安装板4,因此,容易执行将后述的固定板5安装于安装板4时的作业。另外,在安装板4的四周的镜框状的部分上形成有加热器部安装用的孔部4d。孔部4d利用钻头等贯穿设置。
[0123] 准备好吹出喷嘴2和安装板4后,可以将135个吹出喷嘴2嵌合于135个孔部4a而临时组装在一起。将吹出喷嘴2的十字状的吹出口22的上部侧从安装板4的一面侧向其孔部4a嵌入,并以插入有主体部21的状态相嵌合。此时,吹出喷嘴2的凸部21a与孔部4a的一面侧抵接。对于其他的吹出喷嘴2也同样地进行嵌合。由此,能够将135个吹出喷嘴2与从安装板4的另一面侧竖立设置的带喷嘴的安装板4临时组装在一起。
[0124] 准备好带喷嘴的安装板4后,接着准备固定板5。使用对具有规定的厚度的金属板进行切削孔加工后的金属板作为固定板5。金属板在本例中使用了铝板,但也可以是铜板或者黄铜板等。在固定板5上划定有孔部形成区域。该孔部形成区域为对喷嘴罩3的喷嘴配置区域Ia进行投影而成的区域。划定好孔部形成区域后,贯穿设置气体流入用的孔部5a。
[0125] 孔部5a与喷嘴安装用的孔部4a同步(同期)地在固定板5上形成图案,并且利用钻头贯穿设置为佳。此时,从孔部5a的外侧朝向内侧形成为圆锥状的锥形为佳(铰孔)。气体被锥形部位引导而容易进入吹出喷嘴2。当然,孔部5a可以通过钻头的贯穿设置而形成,也可以在金属板上利用冲压模具进行穿孔而贯穿设置地形成。
[0126] 准备好固定板5后,对临时组装在一起的带喷嘴的安装板4进行正式组装。此时,使固定板5的孔部5a与吹出喷嘴2的气体流动通路24对位(对齐)。另外,安装板4和固定板5以支承吹出喷嘴2的状态将螺丝与该固定板5的未图示的螺丝孔螺纹结合来进行固定。由此,将吹出喷嘴2、安装板4以及固定板5一体化,获得图5所示那样的带喷嘴的安装板4。
[0127] 接着,将带喷嘴的安装板4正式组装好后,准备如图9A~图9C所示那样的喷嘴罩3。喷嘴罩3使用在开放面、底板面以及四周具有侧板面的形状的平箱体为佳。平箱体例如从1张金属板在底板和四周裁切出侧板并且以底板为基准对四周的侧板进行弯折加工而形成。
喷嘴罩3以将平箱体的底板面作为上侧并且以开放面作为下侧的方式来使用。
[0128] 喷嘴罩3是通过在平箱体上贯穿设置135个孔部3a和52个吸入口3b、3c、3d、3e而形成的。孔部3a为了以包围吹出口22的方式进行嵌合,而贯穿设置为直径比主体部21的外径小且比吹出口22大一圈。
[0129] 吸入口3b、3c、3d形成为大、中、小的长圆形形状(狭缝),并且吸入口3e形成为长孔状。吸入口3b、3c、3d、3e为了位于吹出喷嘴2的附近,而贯穿设置于孔部3a的附近。吸入口3b、3c、3d、3e例如在平箱体上利用冲压模具穿孔出大、中、小的长圆形形状和长孔状并贯穿设置地形成,并且孔部3a利用钻头等进行贯穿设置来形成为佳。
[0130] 在该例子中,位于第1列(n=1)的吹出喷嘴2和第2、第3列(n=2)的吹出喷嘴2之间、且以跨第1列和相位不同的多个其他列(n=2、3),的方式配置有用于使从吹出喷嘴2吹出的气体进行循环的、具有规定的开口宽度w1、w2、w3的吸入口3b、3c、3d、3e,吸入口3b、3c、3d的开口宽度w3、w2、w1形成为以中央部位为基准逐渐变窄。
[0131] 吸入口3b、3c、3d在下方的吸入口3e的左右的分割区域I’、III’配置为“V”字状,并且在上方的吸入口3e的左右的分割区域II’、IV’配置为“日文ハ”字状。上述喷嘴罩3、安装板4以及固定板5的制作方法能够进行适当地改变。
[0132] 准备好喷嘴罩3后,在与固定板5一体化的带有喷嘴的安装板4的上部盖上喷嘴罩3。在该例子中,利用具有135个孔部3a和52个吸入口3b、3c、3d、3e的1个喷嘴罩3覆盖135个吹出喷嘴2。
[0133] 此时,通过将喷嘴罩3的外周部与形成于安装板4的嵌合槽4b相嵌合,能够使喷嘴罩3不错位地与安装板4卡合。喷嘴罩3和安装板4利用螺丝固定等周知的方法进行固定。由此,将吹出喷嘴2、喷嘴罩3以及安装板4一体化,从而能够简单地组装出喷嘴装置100。
[0134] 顺便说下,可以通过焊接将与固定板5一体化的带喷嘴的安装板4和喷嘴罩3接合在一起。另外,也可以将吹出喷嘴2直接螺丝固定于喷嘴罩3而将吹出喷嘴2固定于喷嘴罩3。采用该固定方法,能够省略安装板4。喷嘴装置100的组装方法并不限于本例,能够进行适当的改变。
[0135] 这样一来,采用作为实施方式的喷嘴罩3的排列结构,包括用于使从吹出喷嘴2吹出来的气体进行循环的具有规定的开口宽度w1、w2、w3的吸入口3b、3c、3d、3e,该吸入口3b、3c、3d位于第1列的吹出喷嘴2和其他列的吹出喷嘴2之间,且以跨第1列和相位不同的多个其他列的方式配置,吸入口3b、3c、3d的开口宽度w3、w2、w1形成为以中央部位为基准逐渐变窄。
[0136] 采用该结构,能够与吹出量相对应地设定这样的吸入量的梯度:中央部位的吸入量最多,随着向周边离去而吸入量逐渐变少(大→中→小)。因此,利用吹出喷嘴2的线对称的排列和吸入口3b、3c、3d、3e的叠加效果,能够使印刷电路基板200的输送中的温度变动减小,能够更进一步对印刷电路基板200、半导体晶圆等进行均匀的加热。
[0137] (回流焊炉300)
[0138] 接着,参照图11,说明回流焊炉300的结构例。图11所示的回流焊炉300构成软钎焊装置的一例,并且通过一边输送要被软钎焊的印刷电路基板,一边使加热气体从设置于喷嘴罩3的多个吹出喷嘴2喷出并向涂敷于基板的膏状的软钎料吹送热风,从而使软钎料熔化并执行电子零件的软钎焊和电子零件软钎焊用的软钎料电极形成中的至少一项作业。
[0139] 回流焊炉300由主体部101和用于输送印刷电路基板200的传送带102构成。在主体部101内具有预备加热区域A、正式加热区域B以及冷却区域C这3个区域。对于回流焊炉300而言,要被软钎焊的印刷电路基板200利用传送带102依次输送到预备加热区域A、正式加热区域B以及冷却区域C。另外,印刷电路基板200被传送带102保持在图2A所示的输送导件L1、L2之间并沿着箭头所示的输送方向E进行输送。
[0140] 预备加热区域A是对印刷电路基板200、安装于该印刷电路基板200的电子零件等进行缓慢加热而使其适应热度的区域,是使焊膏中的溶剂挥发的区域。虽然预备加热区域A会因软钎料组成、印刷电路基板200的种类等有所不同,但是预备加热区域A在为无铅焊膏的情况下而大概被设定为150℃~180℃。焊膏使用高纯度材料或者低α线材(LAS)。
[0141] 正式加热区域B是将温度设定得比预备加热区域A的温度高(在为无铅焊膏的情况下大概为240度)、并使焊膏中的软钎料粉末熔融来进行软钎焊的区域。冷却区域C是对软钎焊过的印刷电路基板200进行冷却的区域。
[0142] 在预备加热区域A中,加热器部103配置在传送带102的上下各5个区域,同时在各加热器部103设置有本发明的喷嘴装置100。在正式加热区域B中,加热器部104配置在传送带102的上下各3个区域,同时在各加热器部104设置有本发明的喷嘴装置100。
[0143] 加热器部103、104由未图示的电热丝加热器、风扇以及使风扇旋转的风扇马达等构成。加热器部103、104例如利用电热丝加热器对气体(例如,空气、氮气等非活性气体)进行加热,通过驱动风扇马达使风扇旋转,从而将被加热后的气体作为热风吹出到回流焊炉300内。从加热器部103、104吹出的热风的流量由风扇马达的旋转速度控制。通常,加热器部
104的温度设定得比加热器部103的温度高。
[0144] 在冷却区域C中,冷却部105配置在传送带102的上下各1个区域,同时在各冷却部105设置有本发明的喷嘴装置100。冷却部105由冷却机构、风扇以及使风扇旋转的风扇马达等构成,该冷却机构由未图示的水冷管等构成。
[0145] 冷却部105例如使水在水冷管的管内流动以冷却管,并使气体与该管接触以冷却该气体。而且,冷却部105驱动风扇马达而使风扇旋转,并将由管冷却的气体作为冷风从喷嘴装置100吹出,从而对软钎焊过的印刷电路基板200进行冷却。
[0146] 另外,冷却机构可以构成为省略水冷管而只利用风扇进行空冷的结构。另外,预备加热区域A和正式加热区域B各自的区域数量、加热器部103、104的加热器数量、加热器的上下配置并不限于本例,能够适当地改变。
[0147] 加热器部103具有图12所示那样的箱体,在上下方向上被分为四室。该四室从上依次为鼓风室51、热交换室52、热风室53以及吸入室54。在鼓风室51的两侧具有隔壁511(一侧未图示),该隔壁511的一端作为热风送出用的开口部512。各个隔壁的开口部512位于分开的端部而不是位于相对的位置。在鼓风室51的中央放置有鼓风机55。在本例的情况下,该鼓风机55使用涡轮风扇,利用配置在外部的马达56驱动而旋转。
[0148] 在热交换室52的两侧形成有流路504、504,另外,在热交换室52的内部配置有加热源57。在加热源57中配置有未图示的多个电加热器。对于加热源57而言,向电加热器供给电源来加热该电加热器,并且通过使气体经过该电加热器而对该气体进行加热。
[0149] 在将热交换室52和鼓风室51隔开的分隔板501上贯穿设置有吸入孔502。吸入孔502位于鼓风机55的正下方,并且开口为其直径比鼓风机55的涡轮风扇的直径稍小。
[0150] 热风室53借助上述的流路504、504与鼓风室51的开口部512相连通,热风从鼓风室51被送入热风室53。在热风室53和吸入室54之间配设有兼用于分隔的喷嘴装置100,吸入室
54利用流路503与热交换室52相连通。另外,吸入室54的下方成为喷嘴罩3的加热面。
[0151] 如图2A所示,喷嘴装置100竖立设置有多个锯齿状的吹出喷嘴2,因此,热风室53的热风如同一附图的虚线箭头所示那样朝向下方吹出。即、喷嘴装置100与鼓风机55的吹出侧相连通。喷嘴装置100安装于上部的热风室53。
[0152] 在多个喷嘴装置100沿着输送方向纵向连续地排列时,出现喷嘴图案P1和喷嘴图案P2交替地交错而成的锯齿状的配置图案。而且,在各个喷嘴装置100中具有喷嘴罩3(参照图9A~图9C),如图5所示,该喷嘴罩3具有吹出喷嘴2在喷嘴配置区域Ia内线对称的排列结构。
[0153] 采用具有上述喷嘴装置100的加热器部103,驱动马达56而使鼓风机55旋转,将被加热源57加热过的气体作为热风从喷嘴装置100向回流焊炉300内吹出,之后对要被软钎焊的印刷电路基板200进行加热。
[0154] 此时,加热气体从固定板5的孔部5a经由吹出喷嘴2的气体流动通路24和吹出口22吹出到回流焊炉300的马弗炉内,并将该加热气体吹送到印刷电路基板200以将印刷电路基板200加热到规定的温度。
[0155] 另外,吹到印刷电路基板200并发生反射的气体经由喷嘴罩3的吸入口3b、3c、3d、3e和安装板4的吸入口4c、4c回流至加热器部103。重复如下循环:该回流的气体再一次被加热器部103加热,并将该加热过的热风从吹出喷嘴2吹出到马弗炉内。
[0156] 这样一来,采用作为实施方式的回流焊炉300,包括具有本发明的喷嘴罩3的排列结构的喷嘴装置100,因此,能够对印刷电路基板200、半导体晶圆等进一步进行均匀的加热。因此,能够提供对电子零件进行了软钎焊而成的高可靠性的印刷电路基板200、形成有软钎料电极的高可靠性的半导体晶圆。
[0157] 而且,与印刷电路基板200的输送相对应,具有喷嘴罩3(喷嘴组)的喷嘴装置100设置在预备加热区域A、正式加热区域B以及冷却区域C的上下面。因此,对于喷嘴装置100而言,能够将喷嘴罩3用作上下面的共通部件,因此与喷嘴罩3未被分割成4个区域地排列吹出喷嘴2的情况相比,无需制作多种与上下面对应的模具。
[0158] (喷嘴装置100的特性例)
[0159] 接着,参照图13~图16D,说明喷嘴装置100的特性例。首先,参照图13,说明喷嘴装置100的炉内温度测定时的区域设定例。图13所示的喷嘴装置100处于被安装于回流焊炉300的上部的加热器部103等的状态。在该例子中,将喷嘴罩3的气体吹出吸入面的区域分割成井字形并设定出9个测定点(3×3)。测定区域从跟前侧到里侧依次为:前列(1)、(2)、(3)、中列(4)、(5)、(6)、后列(7)、(8)、(9)。
[0160] 接着,参照图14,说明用于测定喷嘴装置100的炉内温度分布的炉内温度测定用试验基板200’的结构例。图14所示的试验基板200’是用于在将喷嘴装置100安装于加热器部103、104的情况下测定炉内温度分布的测定夹具,其安装有9个温度传感器S1~S9。喷嘴装置100具有图9A~图9C所示的喷嘴罩3。
[0161] 试验基板200’的尺寸具有与在安装有喷嘴装置100等的回流焊炉300内能够处理的最大宽度的印刷电路基板(例如,250mm左右)相同的尺寸。
[0162] 在该例子中,将试验基板200’的上表面的区域分割成井字形并设定9个测定点(3×3)。测定区域从跟前侧到里侧依次为:前侧(1)、(4)、(7)、中侧(2)、(5)、(8)、里侧(3)、(6)、(9)。在前侧(1)、(4)、(7)有分别相对应地配置有温度传感器S1、S4、S7。在中侧(2)、(5)、(8)分别相对应地配置有温度传感器S2、S5、S8。
[0163] 在里侧(3)、(6)、(9)分别相对应地配置有温度传感器S3、S6、S9。温度传感器S5配置在试验基板200’的中央部位。其他的温度传感器S1~S4和温度传感器S6~S9配置在与试验基板200’的端部分别隔开10mm间隔的部位。由此,能够得到如下的测定夹具:在试验基板200’的输送方向上,在前列配置有温度传感器S1~S3,在中列配置有温度传感器S4~S6,在后列配置有温度传感器S7~S9。
[0164] 接着,参照图15,说明具有喷嘴罩3的喷嘴装置100的炉内温度分布。另外,图15所示的图表作为参考图,是从附于图17的温度曲线读取出并归纳在表中而做成的。在炉内温度分布的测定中,对于在图11所示的回流焊炉300的预备加热区域A的5个加热器部103和正式加热区域B的3个加热器部104上安装有喷嘴装置100的情况,设置以下测定条件。
[0165] 将预备加热区域A的5个加热器部103的加热温度分别设定为180℃-180℃-180℃-180℃-185℃,并且将正式加热区域B的3个加热器部104的加热温度分别设定为200℃-250℃-245℃,并且将试验基板200’的输送速度设定为0.9m/min。而且,在试验基板200’的3×3=9处((1)~(9))位置,测定炉内温度,并获得温度曲线。在这里,将9个测定点(1)~(9)的最高温度的最大値设为θmax,将测定点(1)~(9)的最高温度的最小值设为θmin,求出最高(峰值)温度的差Δt。
[0166] 采用将具有喷嘴罩3的本发明的喷嘴装置100安装于加热器部103、104的情况,峰值温度的差Δt通过θmax-θmin求出,为2.9℃。采用具有喷嘴罩3的喷嘴装置100,在测定点(8)处,在经过时间=255秒时,测定出最高温度=240.4℃(最大值),在测定点(1)处,在经过时间=235秒时,测定出最高温度=237.5℃(最小值)。峰值温度的差Δt通过θmax-θmin求出,为2.9℃。
[0167] 在这里,参照图16A~图16D,说明将利用本发明能够对印刷电路基板200进行更均匀的加热、能够更进一步提高加热效果作为条件的本发明的喷嘴装置100的炉内温度分布。
[0168] 在图16A~图16D中,横轴是喷嘴罩3的宽度方向的位置。在图16A和图16D中,纵轴是回流焊炉300内的炉内温度。上方温度高、下方温度低。图16A和图16B表示在本发明中将吸入口3b~3d的宽度恒定(中)的情况(在附图中记为发明#1)的炉内的温度分布,是表示风量40%时的炉内温度分布的特性曲线。对于从此时的吸入口3b~3d的吸入而言,由于图16B所示的吸入口3b~3d的宽度(中)是恒定的,因此,图16B表示的综合吸入特性具有中央部位的吸入量与左右端部的吸入量大致相等的平坦特性。
[0169] 图16C,图16D是在本发明中吸入口形成为以中央部位为基准逐渐变窄的情况(在附图中记为发明#2)。图16A~图16D表示风量为100%时的开口宽度w1的吸入口3d(小)、开口宽度w2的吸入口3c(中)、开口宽度w3的吸入口3b(大)各自的吸入量的特性。附图中的虚线表示长孔状的吸入口3e的特性。以吸入口3c(中)的吸入量为基准,吸入口3d(小)的吸入量比吸入口3c(中)少。吸入口3b(大)的吸入量比吸入口3c(中)多。
[0170] 图16C所示的双点划线表示在本发明中吸入口形成为以中央部位为基准逐渐变窄的情况的喷嘴罩3的综合吸入特性。在本发明中,与恒定地形成吸入口的情况的平坦的综合吸入特性相比,中央部位的吸入量变多,左右端部的吸入量变少。
[0171] 图16D所示的实线是表示在本发明中利用吸入口形成为以中央部位为基准逐渐变窄的情况的综合吸入特性的喷嘴罩3在风量为100%时吸入气体的情况的炉内温度分布的特性曲线。与虚线表示的以风量为100%时的在本发明中恒定地形成吸入口的情况的综合吸入特性表示吸入了气体的情况的炉内温度分布的特性曲线相比,存在炉内的中央部的温度下降、左右端部的温度与中央部相比上升的倾向。由此,能够将炉内的温度分布调整得更均匀。
[0172] 以下,以执行将加热气体吹送到基板以执行软钎焊的情况对本发明进行了说明,但也能够应用于向软钎焊后的基板吹送冷却气体来执行基板的冷却的情况是自不待言的。
[0173] 产业上的可利用性
[0174] 本发明非常适合应用于在加热区域对印刷电路基板、半导体晶圆等被输送物吹出热风,并且在冷却区域吹出冷风的喷嘴装置和安装有该喷嘴装置的回流焊炉。
[0175] 附图标记说明
[0176] 2 吹出喷嘴(气体吹出用的孔部)
[0177] 3 喷嘴罩(气体吹出开口板)
[0178] 3a、4a、5a、4d 孔部
[0179] 3b、3c、3d、3e 吸入口(气体吸入用的长孔部)
[0180] 4 安装板
[0181] 4b 嵌合槽
[0182] 4c 吸入口
[0183] 5 固定板
[0184] 21 主体部
[0185] 21a 凸部
[0186] 22 吹出口
[0187] 24 气体流动通路
[0188] 100 喷嘴装置
[0189] 300 回流焊炉(软钎焊装置)