CN101466203A - 回流焊装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种回流焊装置，能够防止凝结于鼓风机的壳体内表面上的助熔剂滴落到作为被加热物的线路板上。助熔剂(M1)凝结在鼓风机壳体(40)的侧壁的内表面上。在侧壁附近的炉体上表面上形成排泄用的圆形孔(或长孔)(65)，设有将孔(65)作为开口端的配管(66)。配管(66)延长到上部炉体(15)的外部，沿着配管(66)流出的助熔剂在外部被供给到回收容器中。自鼓风机滴落到下方的助熔剂沿着导风板(17b)的倾斜板(36a)的板面向下方流，流入槽(36b)中，存积于槽(36b)中。并且，在板(191)的上表面上形成有凹部(72)，能够将滴落的助熔剂(M3)存积于凹部(72)中，防止滴落到被加热物(W)上，对凹部(72)内存积的助熔剂进行回收。

Description

回流焊装置

技术领域

本发明涉及一种回流焊装置，特别是用于防止助熔剂(flux)滴落到被加热物上的装置。

背景技术

以往使用了一种回流焊装置，其预先向电子器件或印刷线路板供给焊锡组成物，并利用输送机将线路板输送到回流焊炉中。回流焊装置包括：输送线路板的输送机；和利用该输送机将作为被加热物的线路板供给到的回流焊炉主体。在回流焊炉中，例如，沿着自输入口至输出口的输送路径划分为多个区(zone)，该多个区排列成直列(inline)状。根据其功能，多个区可分为加热区、冷却区等来发挥作用。

各加热区分别具有上部炉体以及下部炉体。例如通过从区的上部炉体将热风吹到线路板上，且从下部炉体将热风吹到线路板上，从而使焊锡组成物内的焊锡熔融，将线路板的电极与电子器件焊接。

焊锡组成物包括粉末焊锡、溶剂和助熔剂。助熔剂包括作为成分的松脂等，用于去除所焊接的金属表面的氧化膜，能防止在焊接时因加热而发生再氧化现象，并作为涂布剂起到减小焊锡的表面张力且良好地沾润的作用。通过加热使该助熔剂气化，并充满于整个回流焊炉内。所气化的助熔剂易于附着到温度低的部位上，有时所气化的助熔剂发生附着时，会从附着的部位滴下，并附着到线路板的上表面上，这样会损害线路板的性能。另外，有时助熔剂堆积在炉体内的温度下降的部分上等也会对回流焊工序产生较大的影响。因此，提出了几种去除或回收回流焊炉中的助熔剂的方法。

近年来，在无铅焊锡的回流焊中，一般其沾润性比Sn-Pb用膏状焊锡差，因此回流焊温度也向高的方向发展，因而使助熔剂等具有耐热性来抑制沾润性的下降。即，在钎焊膏中使所含有的松脂成分增加，并使用了不易发生热分解的成分。其结果导致了使在炉体内放出的气化的助熔剂成分增加。

例如，在下述的专利文献1中记载了一种回流焊装置，其利用接收器皿接收在多个位置上液化了的助熔剂并将助熔剂去除。

专利文献1：日本特开平06-164128号公报

专利文献1所述的回流焊装置是利用接收器皿接收在壁面等上凝结了的助熔剂，因此没有考虑到凝结于鼓风机的内表面上的助熔剂的滴落。参照图7说明助熔剂的滴落问题。

由设于上部炉体内的鼓风机，例如蜗轮电扇的叶片39产生的风如箭头所示，与鼓风机壳体40的内表面相接触而经由设于上部炉体的上表面上的孔51被送入上部炉体内。并且利用导风板(也称为整流板)117使风分散，通过加热器18和板(panel)19作为热风吹到被加热物W上。

炉体内的气体介质作为风被吹到壳体40的内表面上时，由于壳体40与外部空气接触而温度比较低，因此助熔剂M11凝结于壳体的内表面上。由于助熔剂是液态的，所以从下方的孔51滴下到炉体内，流经导风板117的板面进一步向下方滴下。通过加热器18而滴下到板19的上表面上，从而板19上的助熔剂M12通过小孔滴下到下方的被加热物(线路板)W上。其结果造成被加热物作为不良线路板被处理。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种回流焊装置，该回流焊装置能够防止因气体介质中的助熔剂成分凝结而滴落到下方从而产生不良线路板。

为了解决上述课题，本发明的回流焊装置，包括：

设置在炉体上方的鼓风机；

配置在鼓风机下方的加热器；

以及配置在加热器下方、并具有多个供对下方的被加热物吹的热风通过的小孔的板，

该回流焊装置对凝结于鼓风机壳体的内表面上的助熔剂进行回收。

本发明的回流焊装置，包括：

设置在炉体上方的鼓风机；

接受从鼓风机向下方吹出的风并使风分散的导风板；

配置在导风板下方的加热器；

以及配置在加热器下方、并具有多个供对下方的被加热物吹的热风通过的小孔的板，

该回流焊装置还设有存积滴下到导风板上的助熔剂或凝结于导风板上的助熔剂的接受部。

本发明的回流焊装置，包括：

设置在炉体上方的鼓风机；

配置在鼓风机下方的加热器；

以及配置在加热器下方、并具有多个供对下方的被加热物吹的热风通过的小孔的板，

该回流焊装置设有凹部和回收部件，该凹部用于存积从导风板滴下到板的与加热器相对的一个面上的助熔剂；该回收部件用于对存积在该凹部的助熔剂进行回收。

采用本发明，能够防止凝结于鼓风机壳体的内表面上的助熔剂被导出到壳体外而滴落到线路板上。助熔剂自鼓风机壳体滴下到下方的导风板上时，利用导风板的例如设于下侧缘的槽接收助熔剂，防止助熔剂滴落到下方的线路板上。能够使自导风板滴落的助熔剂存积于板上的凹部中，防止滴落到线路板上。这3种方法即可以单独使用，也可以组合2种以上的方法而使用。

附图说明

图1是表示本发明的一实施方式的回流焊装置的概略的简图。

图2是表示回流焊时的温度分布图实例的图。

图3是表示本发明的一实施方式中的回流焊装置的一个区的结构的一实例的剖视图。

图4是示意性地表示本发明的一实施方式的导风板的一实例的立体图和上部炉体内的气体的流动的简图。

图5是用于说明本发明的回流焊装置的防止助熔剂滴落的结构的简略线图。

图6是本发明的一实施方式的板局部的立体图。

图7是用于说明以往的回流焊装置的问题点的简图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。图1表示本发明的一实施方式中的回流焊装置的除外板以外的概略构造。在图1中，为了方便说明，省略了配置于回流焊炉外的助熔剂回收装置的图示。另外，下述的一实施方式是本发明的最佳的具体例，虽然技术上给予了优选的各种限定，但是只要在以下的说明中未记载有对本发明特别限定的主旨，则本发明的范围不限于这些实施方式。

将表面安装用电子器件搭载在印刷线路板的两面上的被加热物放置到输送机上，并从输入口11输入到回流焊装置的炉体内。输送机以规定速度沿着箭头方向(在图1中从左向右)输送被加热物，再将被加热物从输出口12取出。

沿着自输入口11至输出口12的输送路径，将回流焊炉按顺序划分为例如9个区Z1～Z9，这些区Z1～Z9呈直列状排列。从入口侧起的7个区Z1～Z7是加热区，出口侧的2个区Z8、Z9是冷却区。与冷却区Z8、Z9相关地设置有强制冷却单元14。

上述多个区Z1～Z9按照回流焊时的温度分布图来控制被加热物的温度。图2表示温度分布图实例的概略。横轴表示时间，纵轴表示被加热物例如安装有电子器件的印刷线路板的表面温度。最初的区间是通过加热使温度上升的升温部R1，下一区间是温度大致恒定的预热(preheat)部R2，接下去的区间是正式加热部R3，最后的区间是冷却部R4。

升温部R1表示将线路板从常温加热到预热部R2(例如150℃～170℃)的温度的期间。预热部R2表示进行恒温加热，使助熔剂活性化，去除电极和焊锡粉的表面上的氧化膜，而且是用于消除印刷线路板的加热不均的期间。正式加热部R3(例如峰值温度为220℃～240℃)表示焊锡熔融且完成接合的期间。在正式加热部R3中，需要升温到超过焊锡的熔融温度的温度。即使经过预热部R2，正式加热部R3也存在升温不均，因此，需要加热到超过焊锡熔融温度的温度。最后的冷却部R4表示对印刷线路板进行快速冷却而形成焊锡组成的期间。

在图2中，曲线1表示无铅焊锡的温度分布图。曲线2表示共晶焊锡时的温度分布图。无铅焊锡的融点高于共晶焊锡的融点，因此，预热部R2中的设定温度也比共晶焊锡时高。

在回流焊装置中，图2中的升温部R1的温度控制主要由区Z1以及Z2来担当。预热部R2的温度控制主要由区Z3、Z4以及Z5来担当。正式加热部R3的温度控制主要由区Z6以及Z7来担当。且冷却部R4的温度控制主要由区Z8以及区Z9来担当。

各加热区Z1～Z7分别具有包括鼓风机的上部炉体15和下部炉体35。例如从区Z1的上部炉体15以及下部炉体35对所输送的被加热物吹热风。

接着，参照图3对加热装置的一实例进行说明。图3表示沿着例如与输送方向正交的平面剖切区Z6时的截面。在上部炉体15与下部炉体35的对置间隙内，将印刷线路板的两面安装有表面安装用电子器件的被加热物W放置到输送机31上进行输送。在上部炉体15内以及下部炉体35内，充满着作为气体介质的例如氮气(N₂)。上部炉体15以及下部炉体35对被加热物W喷出热风(已加热的气体介质)来加热被加热物W。另外，也可以与热风一起照射红外线。

上部炉体15具有：例如蜗轮电扇结构的鼓风机16、用于分散来自鼓风机16的风来谋求炉体内的温度分布均匀化而相对配置的导风板17a、17b、将加热丝多次折返而构成的加热器18、以及具有供热风通过的多个小孔的板(蓄热构件)19，将穿过板19的小孔的热风从上侧吹到加热物W上。板19例如由铝构成。

下部炉体35也具有与上述上部炉体15同样的结构。即，下部炉体35具有：例如蜗轮电扇结构的鼓风机26、用于分散来自鼓风机26的风来谋求炉体内的温度分布均匀化而相对配置的导风板27a、27b、将加热丝多次折返而构成的加热器28、以及具有供热风通过的多个小孔的板(蓄热构件)29。使穿过板29的小孔的热风从下侧吹到被加热物W上。

助熔剂回收装置41被设置在上部炉体15上。将助熔剂回收装置41设置于例如由外板包围的空间内，且设于上部炉体15的背面侧。助熔剂回收装置61被设置在下部炉体35上。将助熔剂回收装置61设置于例如由外板包围的空间内，且设于下部炉体35的背面侧。助熔剂回收装置41由如下两部件构成：用于使自上部炉体15导出的气体介质冷却的散热器部42、和用于回收由于冷却而液化的助熔剂的回收容器43。同样，助熔剂回收装置61也由如下两部件构成：用于使自下部炉体35导出的气体介质冷却的散热器部62、和用于回收由于冷却而液化的助熔剂的回收容器63。

如图4A所示，导风板例如导风板17b具有输送方向为长度方向的倾斜板36a、沿倾斜板36a的下侧缘设置的槽36b、用于将倾斜板36a安装于炉体内的管道等上的安装臂37。利用倾斜板36a分散风。导风板17b也可以使用沿输送方向分割的结构。槽36b优选可相对于倾斜板36a自由装卸。省略了图示，但其它的导风板17a、27a、27b也具有相同的结构。

如图4B示意性地表示风在上部炉体15内的流动。鼓风机16具有电动机38和由电动机38进行旋转驱动的叶片39。在是蜗轮电扇的场合，当叶片39进行旋转时，从周边的2个部位进行送风，借助设置于炉体上部的2处孔50、51将该风输入到上部炉体15内。并且，利用导风板17a、17b分散风，通过加热器18和板19而吹到被加热物W上。并且，鼓风机16将炉体内的气体介质经由中心部附近的孔导入。

在借助鼓风机16使热风进行循环的路径中，设置有作为将气体介质导出到助熔剂回收装置41中的导出口用的孔52。将孔52设置于炉内的压力高的部位。在压力低的部位，设置有作为将来自助熔剂回收装置41的气体导入到上部炉体15内的导入口的孔53。这些孔52以及53实际上与连接用管54以及55各自的一端侧的开口分别相对应。连接用管54以及55借助省略了图示的软管分别与助熔剂回收装置41的连接用管相连接。在下部炉体35中，也将气体介质从设置于炉内的压力高的部位的孔导出到助熔剂回收装置61中，将来自助熔剂回收装置61的减少了助熔剂成分的气体从设置于炉内的压力低的部位的孔导入。

另外，将助熔剂回收装置41以及61设置于回流焊装置的各区之中受气体介质污染较大的区中。但是，也可以在回流焊装置的全区配置助熔剂回收装置41以及61。

即使在设置了助熔剂回收装置41以及61时，不能完全去除助熔剂成分，助熔剂凝结在与鼓风机16的外部空气相接触的壳体内表面，不能解决助熔剂滴下(滴落)到下方的线路板上的问题。本发明有效地防止助熔剂滴落到线路板上。

如图5A所示，助熔剂M1凝结在鼓风机16的壳体40的内表面上。壳体40贴紧上部炉体的上表面，风经由孔50和51被吹出到下方的炉体15内。在鼓风机壳体40的内部，助熔剂M1多凝结在风吹到的侧壁的内表面上，因此在侧壁附近的上部炉体15的上表面上形成排泄用的圆形孔(或长孔)65，设有将孔65作为开口端的配管66。虽省略了图示，但配管66延长到上部炉体15的外部，在外部用回收容器接收沿着配管66流出的助熔剂。在炉体外部的配管66的另一端设有开闭阀，仅在回收助熔剂时打开阀。配管66由耐热性和耐腐蚀性优良的材料例如不锈钢构成。另外，也可以在炉体内部回收助熔剂。

自鼓风机滴落到下方的助熔剂，或凝结于导风板17b的倾斜板36a上的助熔剂沿着导风板17b的倾斜板36a的板面向下方流，流入槽36b中，存积于槽36b中。为了维修，回流焊装置的覆盖包括上部炉体15的上半部分的外板(壳体)上部形成为以与输送方向平行的边为轴自由开闭的结构。输送面上侧部分的整体向上侧打开，上侧部分的整体倾斜。存积于槽36b中的助熔剂M2在打开外板上部而上侧部分倾斜时流入回收容器中。作为替代的结构，也可以使用使槽36b在长度方向倾斜而在槽36b的较低的一侧端部设有回收容器的结构。

如图5B所示，也可以设有导风板和另外单独的槽36c，形成使槽36c相对于导风板自由装卸的结构。例如，能够使用在多个部位设有使弹簧状的卡定片和放入卡定片的孔相嵌合的卡合部。

导风板不具有槽36b(或槽36c)时，或助熔剂自槽溢出时，助熔剂通过加热器18滴下到板19上，经由设于板19上的小孔助熔剂滴落并附着到线路板W上。在本发明的一实施方式中，如图5C和图6所示，使用板191，该板191具有在形成有多个小孔71的面上存积助熔剂的凹部72和沿着外周竖立的侧壁74。为了防止助熔剂自小孔71流出而在小孔71的周围设有凸缘73。例如通过切削加工1张金属板来制作该板191。

这样构成的板191能够将助熔剂M3存积于凹部72中。在板191的局部形成有排泄用的孔75a和75b。虽未图示但是一般孔75a和75b用塞子封闭。通过打开回流焊装置的上侧的外板，在上部整体处于倾斜的状态下，打开塞子将存积的助熔剂自孔75a和75b供给到回收容器77中。另外，设有用于将存积于板191的凹部72的助熔剂导入到回收容器中的配管，也可以不将板191拿出到炉体外而在炉体内部回收助熔剂。

作为用于存积助熔剂的结构不限于图5C和图6所示的结构，也能够使用图5D所示的结构。图5D所示的板192具有以下结构：将设于小孔71的周围的凸缘73’的端面形成为朝着凹部76向下倾斜的倾斜面，形成为来自上方的助熔剂容易进入凹部76内的形状，在凹部76内竖立嵌装销，使凹部76的内表面凹向小孔71侧。通过这样的凹部76，能够防止存积在凹部76内的助熔剂被风吹散。

如上所述，在本发明中包括3种防止助熔剂滴落的机构。即、第1机构是用于排出凝结于鼓风机的内表面上的助熔剂的排泄机构以及配管。第2机构是在为了分散鼓风机吹出的风的导风板上设有用于存积助熔剂的槽的机构。第3机构是在板上形成有存积助熔剂的凹部，经由排泄机构回收存积于凹部中的助熔剂的机构。在上述的3机构中，能够通过组合2种以上来有效地防止助熔剂的滴落。

本发明并不仅限于上述本发明的实施方式，可在不脱离本发明宗旨的范围内进行各种变形、应用。例如，也可以在板上形成凹部且形成用于回收助熔剂的倾斜的槽，借助槽将助熔剂导入到回收容器或配管中。并且，在下部炉体的情况下，也可以在助熔剂易存积的鼓风机壳体的上表面的附近形成排泄机构而回收助熔剂。

Claims (8)

1.一种回流焊装置，包括：

设置在炉体上方的鼓风机；

配置在上述鼓风机下方的加热器；

以及配置在上述加热器下方、并具有多个供对下方的被加热物吹的热风通过的小孔的板，

该回流焊装置对凝结于上述鼓风机壳体的内表面上的助熔剂进行回收。

2.根据权利要求1所述的回流焊装置，其中，将凝结于上述鼓风机壳体的内表面上的助熔剂导出到炉体外，在上述炉体外回收助熔剂。

3.一种回流焊装置，包括：

设置在炉体上方的鼓风机；

接受从上述鼓风机向下方吹出的风并使风分散的导风板；

配置在上述导风板下方的加热器；

以及配置在上述加热器下方、并具有多个供对下方的被加热物吹的热风通过的小孔的板，

该回流焊装置还设有对滴落到上述导风板上的助熔剂或凝结于上述导风板上的助熔剂进行存积的接受部。

4.根据权利要求3所述的回流焊装置，其中，

上述接受部是沿着倾斜的上述导风板的下侧缘延伸的槽。

5.根据权利要求3所述的回流焊装置，其中，

上述接受部相对于上述导风板可自由装卸。

6.一种回流焊装置，包括：

设置在炉体上方的鼓风机；

配置在上述鼓风机下方的加热器；

以及配置在上述加热器下方、并具有多个供对下方的被加热物吹的热风通过的小孔的板，

还设有凹部和回收部件，该凹部用于存积从上述导风板滴下到上述板的与上述加热器相对的一个面上的助熔剂；该回收部件用于对存积在该凹部的助熔剂进行回收。

7.根据权利要求6所述的回流焊装置，其中，

在上述凹部中形成有沿着上述板的周围设置的壁部和设于上述小孔周围的凸缘。

8.一种回流焊装置，其通过组合权利要求1、3、6的结构中的2种以上的结构来回收助熔剂。

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