气体吸入孔的排列结构和软钎焊装置的制造方法
【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吸入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]采用通常的回流焊炉，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I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。
[0007]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。
[0008]在专利文献I中，公开了从多个孔吹出热风的软钎焊装置。在该软钎焊装置中，在回流焊板上贯穿设置多个孔，从该多个孔吹出被加热器加热过的热风。
[0009]在专利文献2中，公开了气体吹出孔的排列结构。该排列结构是在宽度方向上错开排列并进行均匀加热的结构。
[0010]专利文献1:(日本)特开平11-307927号公报
[0011] 专利文献2:(日本)特开2004-214535号公报
【发明内容】
_2] 发明要解决的问题
[0013]但是，在专利文献I中，利用传送带将印刷电路基板沿着规定方向输送。热风吹出口由在输送方向E和与输送方向E正交的方向上呈格子状分布的多个圆形的孔构成。该圆形的孔在输送方向E上隔开规定的间距地排列多个，并且，在与输送方向E正交的方向上也隔开规定的间距地排列多个。
[0014]这样一来，当从配置有多个圆形的孔的热风吹出口吹出热风时，在沿着规定方向输送印刷电路基板的同时，沿着输送方向对该印刷电路基板连续吹送热风，但在与输送方向正交的方向上，有不存在热风吹出口的部分，因此，无法对印刷电路基板的与不存在热风吹出口的部分对应的位置吹送热风。即，伴随着印刷电路基板的输送，在吹送到印刷电路基板的热风的浓度上出现浓淡差异(接触热风的量的差异)，于是，出现在与输送方向正交的方向上印刷电路基板的温度不均匀这样的问题。
[0015]另外，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。
[0016]另外，而且，在专利文献I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。
_7] 用于解决问题的方案
[0018]为了解决上述课题，技术方案I所述的气体吸入孔的排列结构是软钎焊装置的气体吹出开口板的气体吸入孔的排列结构，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并将气体吹送到所述基板，从而执行软钎焊处理。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I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I气体吹出孔和第2气体吹出孔以规定的开口宽度间距配置并形成第I列。与所述第I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I气体吹出孔与各个该其他列的第I气体吹出孔以规定的宽度方向间隔配置。所述第I列和其他列的各个所述第I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I配置图案和将该第I配置图案翻转而成的所述气体吹出孔的第2配置图案。用于使从所述气体吹出孔吹出的气体循环的、具有规定的开口宽度的气体吸入用的长孔部位于所述第I气体吹出孔和第2气体吹出孔之间、且以跨越所述第I列和相位不同的多个其他列的方式配置。所述长孔部的开口宽度形成为以所述中央部位为基准逐渐变窄。
[0019]技术方案2所述的气体吸入孔的排列结构根据技术方案1，所述喷嘴配置区域的上下的分割区域中，所述气体吸入用的长孔部配置为“V”字状和倒“V”字状。
[0020]技术方案3所述的气体吸入孔的排列结构根据技术方案1，所述气体吹出孔在顶端部位具有十字状的开口部。
[0021]技术方案4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气体并将气体吹送到所述基板。对于利用该吹送执行软钎焊处理的软钎焊装置而言，包括:具有技术方案I至3中任一项所述的所述气体吸入孔的排列结构的气体吹出开口板。
[0022]发明的效果
[0023]采用本发明的气体吸入孔的排列结构，包括用于使从气体吹出孔吹出来的气体循环的、具有规定的开口宽度的气体吸入用的长孔部。该长孔部位于第I气体吹出孔和第2气体吹出孔之间、且以跨越第I列和相位不同的多个其他列的方式配置。长孔部的开口宽度形成为以中央部位为基准逐渐变窄。
[0024]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小(大一中一小)。因此，利用气体吹出孔的线对称的排列和吸入用的长孔部的叠加效果，能够使被输送物的输送中的温度变动减小。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或者冷却。
[0025]采用本发明的软钎焊装置，包括具有本发明的气体吸入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或者冷却。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】
[0026]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。
[0027]图2A是表示喷嘴装置100的结构例(其二)的俯视图。
[0028]图2B是表示喷嘴装置100的结构例(其二)的Xl-Xl向视剖视图。
[0029]图3A是表示吹出喷嘴2的吹出口 22的结构例的立体图。
[0030]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。
[0031]图3C是表示吹出喷嘴2的吹出口 22的结构例的俯视图。
[0032]图4A是表示吹出喷嘴2’的吹出口 22’的结构例的立体图。
[0033]图4B是表示吹出喷嘴2’的吹出口 22’的结构例的剖视图。
[0034]图5是表示喷嘴装置100的吹出喷嘴2的配置例的俯视图。
[0035]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。
[0036]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。
[0037]图7A是表示喷嘴图案Pl的结构例的俯视图。
[0038]图7B是表示喷嘴图案P2的结构例的俯视图。
[0039]图8是表示喷嘴图案P1、P1’、P2、P2’的配置例的俯视图。
[0040]图9Α是表示喷嘴罩3的结构例的俯视图。
[0041]图9Β是表示喷嘴罩3的吸入口 3b、3c、3d的尺寸例的俯视图。
[0042]图9C表示喷嘴罩3的吸入口 3e的尺寸例的俯视图。
[0043]图10是表示喷嘴装置100的组装例的立体图。
[0044]图11是表示回流焊炉300的结构例的剖视图。
[0045]图12是表示该加热器部103的结构例的剖视图。
[0046]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。
[0047]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。
[0048]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。
[0049]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。
[0050]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。
[0051]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。
[0052]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。
[0053]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】
[0054]本发明的目的在于提供一种气体吸入孔的排列结构和软钎焊装置，该气体吸入孔的排列结构能够在减少印刷电路基板、半导体晶圆等被输送物的输送中的温度变动的同时，更进一步对被输送物进行均匀的加热或者冷却。另外，本发明的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用作为炉内的上下面的共通部件的气体吸入孔的排列结构和软钎焊装置。
[0055]另外，在本发明中，以下，向基板吹送加热气体来执行软钎焊的处理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处理均被称为软钎焊处理。
[0056]以下，参照附图，说明作为本发明的实