軟釬焊裝置和真空軟釬焊方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及能夠應(yīng)用于真空回流焊爐的軟釬焊裝置和真空軟釬焊方法，該真空回流焊爐具有在將表面安裝用的零件等載置在基板上的規(guī)定位置并對(duì)該零件和基板進(jìn)行軟釬焊處理時(shí)對(duì)真空熔融狀態(tài)下的軟釬料中的氣孔進(jìn)行脫泡.脫氣的功能。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在安裝功率器件、功率模塊等大電流元件的回流焊安裝工序中，將在通常的熱風(fēng)(大氣)回流焊處理中產(chǎn)生的氣孔(氣泡)視作問題，要求進(jìn)一步減少所產(chǎn)生的氣孔的加工方法。
[0003]圖13A和圖13B是表不以往例的熱風(fēng)回流焊的例子的工序圖。圖13A所不的焊料膏8被涂敷在基板5的焊盤電極4之上。焊料膏8是通過(guò)向軟釬料的粉末中加入焊劑來(lái)使其成為適當(dāng)?shù)恼扯榷傻?，利用絲網(wǎng)印刷機(jī)(Screen Printer)隔著掩模將焊料膏8涂敷在基板5的焊盤電極4之上。
[0004]在該以往的熱風(fēng)回流焊中存在如下問題:在對(duì)焊料膏8進(jìn)行熱回流焊處理而使軟釬料成為熔融狀態(tài)時(shí)，在軟釬料的內(nèi)部產(chǎn)生氣孔2。在熔融了的軟釬料(熔融軟釬料7)冷卻而固化時(shí)，該氣孔2會(huì)一直殘留在軟釬料的內(nèi)部。
[0005]對(duì)于所產(chǎn)生的氣孔，使用圖13A、圖13B對(duì)在將焊料膏8涂敷在基板5的焊盤電極4之上并在不搭載電子零件的狀態(tài)下對(duì)焊料膏8進(jìn)行熱風(fēng)(大氣)回流焊處理的狀態(tài)示意性地進(jìn)行說(shuō)明。圖13B所示的軟釬料3是在對(duì)圖13A所示的焊料膏8進(jìn)行熱回流焊處理之后、該熔融軟釬料7在表面張力的作用下呈球狀冷卻而變硬后的狀態(tài)。圖中的空心圓形狀是氣孔2這部分，該氣孔2在熔融軟釬料7內(nèi)意外地生成并在熔融軟釬料7冷卻變硬后殘留在軟釬料3內(nèi)。在功率器件等中，氣孔2會(huì)損害導(dǎo)熱效果而導(dǎo)致排熱變差。
[0006]關(guān)于使產(chǎn)生的所述氣孔減少的方法，在專利文獻(xiàn)1中公開一種具有真空排氣功能的軟釬焊裝置(真空回流焊裝置)。該軟釬焊裝置包括排氣閥、真空栗以及處理槽，將基板輸入到處理槽內(nèi)，在該基板的焊盤電極上的軟釬料處于熔融的狀態(tài)下，打開排氣閥并對(duì)抽真空栗進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，以對(duì)處理槽的內(nèi)部暫時(shí)進(jìn)行真空排氣。當(dāng)設(shè)成這樣的真空狀態(tài)時(shí)，能夠利用脫泡效果將在軟釬料熔融過(guò)程中成為氣泡并殘留在軟釬料內(nèi)的氣孔去除。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)1:日本特開平09 - 314322號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]發(fā)明要解決的問題
[0010]另外，采用以往例的真空回流焊裝置，如專利文獻(xiàn)1所記載那樣，在進(jìn)行軟釬焊工序時(shí)，使腔室(處理槽)內(nèi)為真空狀態(tài)。此時(shí)，使抽真空栗運(yùn)轉(zhuǎn)而形成真空狀態(tài)，但在以往的方式中采用了如下方法，即，設(shè)定真空處理時(shí)間，僅在該設(shè)定好的真空處理時(shí)間內(nèi)一直使抽真空栗持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。
[0011]因此，雖然利用抽真空對(duì)氣孔進(jìn)行脫泡.脫氣，但由于使真空度連續(xù)地變化，因而脫氣.脫泡會(huì)急劇地進(jìn)行。其結(jié)果，在對(duì)熔融軟釬料7中的氣孔2進(jìn)行脫泡.脫氣的過(guò)程中，氣孔2隨著被向軟釬料表面吸引而與其他氣孔2合體并逐漸變大。較大地聚集后的氣孔2漲裂(爆裂)而引起焊劑的飛散、軟釬料飛散。
[0012]用于解決問題的方案
[0013]為了解決所述問題，技術(shù)方案1提供一種軟釬焊裝置，其中，該軟釬焊裝置包括:腔室，其能夠在真空環(huán)境下對(duì)工件進(jìn)行軟釬焊處理；操作部，其用于輸入所述腔室內(nèi)的真空壓力來(lái)對(duì)所述腔室內(nèi)的真空壓力進(jìn)行設(shè)定；栗，其對(duì)所述腔室內(nèi)進(jìn)行抽真空；檢測(cè)部，其對(duì)所述腔室內(nèi)的壓力進(jìn)行檢測(cè)；以及控制部，其用于根據(jù)自所述檢測(cè)部輸出的腔室內(nèi)的壓力檢測(cè)信息來(lái)對(duì)設(shè)定好的真空壓力進(jìn)行調(diào)整并將設(shè)定好的真空壓力保持規(guī)定時(shí)間。
[0014]技術(shù)方案2是根據(jù)技術(shù)方案1所述的軟釬焊裝置，其中，通過(guò)所述操作部進(jìn)行輸入而設(shè)定的真空壓力為1個(gè)或多個(gè)。
[0015]技術(shù)方案3是根據(jù)技術(shù)方案1或2所述的軟釬焊裝置，其中，該軟釬焊裝置包括氣體供給部，該氣體供給部用于向所述腔室內(nèi)供給非活性氣體和活性氣體中的至少任意一種氣體，所述控制部對(duì)自所述氣體供給部向所述腔室內(nèi)供給的所述氣體的流入量進(jìn)行了調(diào)整。
[0016]技術(shù)方案4是根據(jù)技術(shù)方案3所述的軟釬焊裝置，其中，在要將設(shè)定好的所述真空壓力保持規(guī)定時(shí)間時(shí)，所述控制部根據(jù)來(lái)自所述檢測(cè)部的腔室內(nèi)的壓力檢測(cè)信息進(jìn)行控制而將所述栗維持為規(guī)定的轉(zhuǎn)速，并且對(duì)所述氣體向所述腔室內(nèi)流入的流入量進(jìn)行控制，從而將設(shè)定好的所述真空壓力保持了規(guī)定時(shí)間。
[0017]技術(shù)方案5是根據(jù)技術(shù)方案3所述的軟釬焊裝置，其中，在要將設(shè)定好的所述真空壓力保持規(guī)定時(shí)間時(shí)，所述控制部根據(jù)來(lái)自所述檢測(cè)部的腔室內(nèi)的壓力檢測(cè)信息進(jìn)行控制而使所述氣體向所述腔室內(nèi)流入的流入量恒定，并且對(duì)所述栗的轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，從而將設(shè)定好的所述真空壓力保持了規(guī)定時(shí)間。
[0018]技術(shù)方案6是根據(jù)技術(shù)方案1至5中任一項(xiàng)所述的軟釬焊裝置，其中，該軟釬焊裝置包括用于在將所述工件投入到所述腔室內(nèi)之前將該工件加熱到規(guī)定溫度的加熱部。
[0019]技術(shù)方案7是根據(jù)技術(shù)方案6所述的軟釬焊裝置，其中，該軟釬焊裝置包括用于在將所述工件投入到所述腔室內(nèi)時(shí)將投入到腔室內(nèi)之前被加熱到規(guī)定溫度后的工件保持為規(guī)定溫度的加熱部。
[0020]技術(shù)方案8提供一種真空軟釬焊方法，其中，該真空軟釬焊方法包括如下工序:輸入并設(shè)定能夠在真空環(huán)境下對(duì)工件進(jìn)行軟釬焊處理的腔室內(nèi)的真空壓力的工序；對(duì)所述真空壓力被設(shè)定好后的所述腔室內(nèi)進(jìn)行抽真空的工序；對(duì)該腔室內(nèi)的壓力進(jìn)行檢測(cè)的工序；根據(jù)所述腔室內(nèi)的壓力檢測(cè)信息和設(shè)定好的真空壓力對(duì)該腔室內(nèi)的真空壓力進(jìn)行調(diào)整的工序；將設(shè)定好的所述真空壓力保持規(guī)定時(shí)間的工序；以及在所述真空壓力被調(diào)整后的所述腔室內(nèi)進(jìn)行軟釬焊處理的工序。
[0021]技術(shù)方案9是根據(jù)技術(shù)方案8所述的軟釬焊方法，其中，該真空軟釬焊方法包括如下工序:輸入并設(shè)定1個(gè)或多個(gè)所述腔室內(nèi)的真空壓力的工序；以及將按照所輸入的每個(gè)所述真空壓力進(jìn)行設(shè)定而得到的真空壓力分別保持規(guī)定時(shí)間的工序。
[0022]技術(shù)方案10是根據(jù)技術(shù)方案8或9所述的軟釬焊方法，其中，該真空軟釬焊方法包括在將所述工件投入到所述腔室內(nèi)之前將工件加熱到規(guī)定溫度的工序。
[0023]技術(shù)方案11是根據(jù)技術(shù)方案10所述的軟釬焊方法，其中，該真空軟釬焊方法包括加熱工序，在該加熱工序中，在將所述工件投入到所述腔室內(nèi)時(shí)將在投入到腔室內(nèi)之前被加熱到規(guī)定溫度的工件保持為規(guī)定溫度。
[0024]發(fā)明的效果
[0025]采用本發(fā)明的軟釬焊裝置和真空軟釬焊方法，包括控制部，該控制部用于根據(jù)腔室內(nèi)的壓力檢測(cè)信息來(lái)朝向設(shè)定好的真空壓力對(duì)腔室內(nèi)的真空壓力進(jìn)行調(diào)整并，并且將設(shè)定好的真空壓力保持規(guī)定時(shí)間。
[0026]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，由于能夠?qū)⑶皇覂?nèi)維持為指定的真空壓力，因此能夠在被調(diào)整為最合適的真空壓力后的腔室內(nèi)進(jìn)行軟釬焊處理。利用恒定壓力的抽真空使達(dá)到了目標(biāo)壓力的熔融狀態(tài)下的軟釬料的氣孔2逐漸地脫泡?脫氣，由此，能夠防止焊劑飛沫、軟釬料飛散等，從而能夠在設(shè)定好的真空壓力條件下進(jìn)行氣孔較少的、高品質(zhì)的真空軟釬焊處理。并且，通過(guò)進(jìn)行真空處理時(shí)間=工件.單位節(jié)拍待機(jī)時(shí)間這樣的設(shè)定，能夠在抽真空的中途階段指定作為目標(biāo)的真空壓力(以下，稱作目標(biāo)壓力)并進(jìn)行減壓，從而能夠在最合適的真空壓力條件下進(jìn)行真空軟釬焊。在此，工件?單位節(jié)拍待機(jī)時(shí)間是指，在將工件節(jié)拍輸送單位輸送距離(間距)后到達(dá)的位置處工件所停留的時(shí)間。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1表示作為本發(fā)明的實(shí)施方式的真空回流焊爐100的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。
[0028]圖2是表示腔室40的結(jié)構(gòu)例的立體圖。
[0029]圖3A是表示軟釬料3的真空脫氣的例子(其一)的截面的工序圖。
[0030]圖3B是表示軟釬料3的真空脫氣的例子(其二 )的截面的工序圖。
[0031]圖4是表示真空回流焊爐100的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)例的框圖。
[0032]圖5是表示輸送部13的結(jié)構(gòu)例的剖視圖。
[0033]圖6A是表示工件1的輸送例(其一)的剖視圖。
[0034]圖6B是表示工件1的輸送例(其二)的剖視圖。
[0035]圖7A是表示工件1的輸送例(其三)的剖視圖。
[0036]圖7B是表示工件1的輸送例(其四)的剖視圖。
[0037]圖8A是表示工件1的輸送例(其五)的剖視圖。
[0038]圖8B是表示工件1的輸送例(其六)的剖視圖。
[0039]圖9是表示腔室40的控制例的線圖。
[0040]圖10是表示真空回流焊爐100的溫度曲線的線圖。
[0041]圖11是表示真空回流焊爐100的控制例(其一)的流程圖。
[0042]圖12是表示真空回流焊爐100的控制例(其二)的流程圖。
[0043]圖13A是表不以往例的熱風(fēng)回流焊的例子(其一)的工序圖。
[0044]圖13B是表不以往例的熱風(fēng)回流焊的例子(其一.)的工序圖。
【具體實(shí)施方式】
[0045]本發(fā)明是為了解決這樣的問題而做出的，其目的在于，提供能夠以規(guī)定時(shí)間將腔室內(nèi)維持成指定的真空壓力、并且能夠在被調(diào)整為最合適的真空壓力后的腔室內(nèi)進(jìn)行軟釬焊處理的軟釬焊裝置和真空軟釬焊方法。
[0046]以下，參照【附圖說(shuō)明】作為本發(fā)明的實(shí)施方式的軟釬焊裝置和真空軟釬焊方法。圖1所示的真空回流焊爐100構(gòu)成軟釬焊裝置的一個(gè)例子，該真空回流焊爐100用于在將例如用于安裝功率器件、功率模塊等的表面安裝用的零件載置在印刷電路板上的規(guī)定位置并對(duì)該零件和印刷電路板進(jìn)行軟釬焊處理時(shí)在真空中進(jìn)行脫泡?脫氣處理。軟釬焊處理的對(duì)象是印刷電路板、軟釬料涂層零件、以及半導(dǎo)體晶圓等，以下，將軟釬焊處理的對(duì)象總稱為工件1。
[0047]真空回流焊爐100具有主體部10。主體部10構(gòu)成馬弗爐，例如，主體部10在中間層具有輸送路徑16，以該輸送路徑16為基準(zhǔn)將主體部10分割成未圖示的馬弗爐上部和馬弗爐下部，主體部10在里側(cè)具有鉸接機(jī)構(gòu)，能夠?qū)ⅠR弗爐上部的蓋打開而如雙聯(lián)頁(yè)那樣對(duì)輸送路徑16進(jìn)行點(diǎn)檢。
[0048]在主體部10的一側(cè)設(shè)有輸入口 11，在主體部10的另一側(cè)設(shè)有輸出口 12。在輸入口 11與