リフロー装置

プリント基板上に配置された電子部品について、はんだペーストを加熱・溶融して接合するための装置です。

装置内には基板の温度を均一に制御するために加熱ゾーン・保持ゾーン・冷却ゾーンなど複数の温度エリアに分かれていることが特徴です。リフロー工程では、基板が装置内を移動する間に温度が少しずつ上がり、はんだが液化して部品と基板がしっかりと接合されていきます。リフロー装置メーカーは、温度プロファイルの精密な制御・高速処理・省エネ設計などに重点をおいており、小型化・高密度化が進む電子機器の製造において、欠かせない存在となっています。

主な種類としては、赤外線リフロー・ホットエアリフロー・窒素リフロー・真空リフローなどが挙げられます。

赤外線リフローは、赤外線の熱を用いて基板を加熱する方式であり、比較的コストをおさえることができる装置です。ホットエアリフローは熱風を利用し、均一な温度分布が得られるため、多様な基板に対応可能です。窒素リフローは酸化を防ぐために窒素ガス（N2）を使用し、高い接合品質が求められる場合に適しています。真空リフローは気泡（ボイド）を除去し、接合部の信頼性を向上させるタイプであり、特に信頼性を重視している場合におすすめです。

最も重要なメリットは、部品と基板を高品質に接合することができます。はんだペーストを均一に加熱することにより、部品と基板がしっかりと接合され、安定した製品品質が得られます。加えて、高効率な生産の実現にも寄与します。連続生産が可能なため、大量生産時において処理速度が速く、生産性が飛躍的に向上します。

また、温度プロファイルを精密に制御できるため、製造不良の低減に繋がります。最新のリフロー装置では省エネ設計が進んでおり、カーボンニュートラルに貢献したランニングコストの削減や環境負荷の低減にも寄与します。さらに、フラックス回収時の清掃も従来と比べて簡単な仕様になった装置が増え、炉内のフラックス付着も大幅に軽減しています。

温度プロファイルの最適化と継続的なメンテナンスが鍵となります。

基板や部品の特性に応じて加熱ゾーンや冷却ゾーンの温度設定を調整することで、不良率を抑えて安定した接合を実現します。基板の準備としては、はんだペーストの適切な塗布量と均一な配置も大切です。加えて、装置の稼働状況を定期的にモニタリングし、異常があれば迅速に対応することも重要です。

また、長く使用していくと炉内のフラックス付着による清掃作業が発生することがあるため、フラックス回収機構が優れているタイプ（回収しやすい、清掃しやすいなど）を選択することもおすすめです。さらに、加熱ゾーンが多いタイプでは電力消費が激しくなるため、省エネ設計の装置を選択することも重要なポイントになります。