CN102085592B

CN102085592B - 回流焊装置

Info

Publication number: CN102085592B
Application number: CN 201010579413
Authority: CN
Inventors: 川上武彦; 田森信章
Original assignee: Tamura Corp
Current assignee: Tamura Corp
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2013-07-31
Anticipated expiration: 2030-12-03
Also published as: JP2011119544A; JP5463129B2; CN102085592A

Abstract

本发明提供一种回流焊装置，其具有多个输送路径并能防止输送路径间的温度干扰。回流焊炉(2)包括用于将电路板(W)搬入输送路径(9)内的第1、2输送机(3、4)而具有第1、2输送路径。第1、2输送机(3、4)由内侧传送带(31、41)和与内侧传送带(31)大致平行地设置的外侧传送带(32、42)构成，内侧传送带(31、41)在回流焊炉(2)内以位于与输送方向垂直方向内侧的方式设置。内侧传送带(31)具有铝制的导轨(31a)，其以与输送方向大致平行地自搬入口(7)经由输送路径(9)穿过搬出口(8)的方式水平地设置，在导轨(31a)上设置有用于防止第1输送路径和第2输送路径间的温度干扰的屏蔽体(5)。

Description

回流焊装置

技术领域

本发明涉及用于对印刷电路板进行回流焊(reflow)的回流焊装置。

背景技术

正在使用一种预先向电子零件或者印刷电路板供给焊料组成物，然后在回流焊炉中利用输送机来输送电路板的回流焊装置。回流焊装置包括：输送机，其用于输送电路板；回流焊炉主体，其利用该输送机来供给作为被加热物的电路板。例如沿着从搬入口至搬出口的输送路径将回流焊炉分割成多个区域，上述多个区域呈直线排列(in-line)状排列。多个区域根据其功能而具有加热区域、冷却区域等作用。

加热区域分别具有上部炉体和下部炉体。例如通过自区域的上部炉体向电路板吹送热风，自下部炉体向电路板吹送热风，而使焊料组成物内的焊料熔融，从而将电路板的电极与电子零件软钎焊。在回流焊装置中，通过按照期望的温度曲线(profile)来控制被加热物(例如电路板)的表面温度，能够进行期望的软钎焊。上述回流焊装置能够以不接触方式进行软钎焊，另外，由于是在氮气(N₂)等惰性气体的气氛中进行软钎焊，因此能够防止氧化。

另外，存在下述回流焊装置：为了提高软钎焊的效率而在回流焊炉内并列设置多个输送机，利用各输送机同时输送电路板以进行回流焊加热。在下述的专利文献1中记载了通过并列设置两个输送机且将电路板载置在输送机上而回流焊加热，从而进行软钎焊的回流焊加热方法。

在专利文献1的回流焊加热方法中，在仅在并列设置于回流焊炉内的多个输送机中的一个输送机上载置电路板而回流焊加热的情况下，为了使回流焊炉内的温度曲线的偏差减小，将热吸收特性与载置于该一个输送机上的电路板类似的假(dummy)电路板载置到另一个输送机上而进行软钎焊。

专利文献1：日本特开2009-200188号公报

但是，在具有多个输送路径的回流焊装置中，通常与各输送路径对应地设置多个加热部件。因此，在将电路板载置于多个输送路径上而进行软钎焊时，存在由于各输送路径之间产生温度干扰、在温度曲线上产生偏差而导致软钎焊的质量下降的问题。

另外，在专利文献1所记载的方法中假设仅在两个输送机中的一个输送机上载置电路板的情况，其不是应对在所有的多个输送机上载置电路板而进行软钎焊的情况的方法。因此，在将电路板分别载置于多个输送机上而进行软钎焊的情况下，存在由于产生温度干扰、在温度曲线上产生偏差而导致软钎焊的质量下降的这一问题。另外，需要无需进行软钎焊的假电路板这一点，也是问题。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种具有多个输送路径且能够防止上述多个输送路径之间的温度干扰的回流焊装置。

为了解决上述课题，本发明是由下述部件构成的回流焊装置：回流焊炉；多个输送部件，其在该回流焊炉内沿输送方向并列设置，用于输送被加热体；加热部件，其用于加热被设置在回流焊炉内的被加热体；屏蔽部件，其沿上述输送方向屏蔽回流焊炉内。

采用本发明，能够设置多个输送机、提高软钎焊的效率，并且能够防止输送路径之间的温度干扰、能够进行高质量的软钎焊。

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线条示意图。

图2是表示将本发明的一实施方式的回流焊装置的去除外板后的概略结构的线条示意图。

图3是表示输送机与屏蔽体的结构的、回流焊炉的剖视图。

图4是表示输送机与屏蔽体的结构的、回流焊炉内的主视图。

图5是表示本发明的回流焊装置的屏蔽体的变形例的、回流焊炉的剖视图。

图6是表示本发明的回流焊装置的屏蔽体的变形例的、回流焊炉的剖视图。

图7是用于表示本发明的回流焊装置的屏蔽体的变形例的、表示回流焊装置的去除外板后的概略结构的线条示意图。

图8是用于表示本发明的回流焊装置的屏蔽体的变形例的、表示回流焊装置的去除外板后的概略结构的线条示意图。

图9是表示本发明的回流焊装置的输送机的变形例的、回流焊炉的剖视图。

图10是表示本发明的回流焊装置的输送机的变形例的、回流焊炉的剖视图。

具体实施方式

下面，说明本发明的实施方式。另外，采用如下的顺序进行说明。

1.第1实施方式

2.变形例

另外，以下说明的一实施方式是本发明的优选具体例，虽然在技术上附加了优选的各种限定，但在以下的说明中，只要

没有用于特别限定本发明这个主旨的记载，则本发明的范围并

不限定于这些实施方式。

1.第1实施方式

回流焊装置的结构

图1是表示作为本发明的一实施方式的软钎焊装置的一例的、回流焊装置1的概略结构的图。回流焊装置1包括：回流焊炉2、第1输送机3，第2输送机4，屏蔽体5，外板6。

回流焊炉2用于例如自上下方向加热双面上搭载有表面安装用电子零件的印刷电路板(下面称为电路板W。)，并在加热后冷却电路板W。输送机用于将电路板W输送到回流焊炉2内。在本实施方式中，作为输送机设有第1输送机3和第2输送机4这两个输送机，具体见后述。屏蔽体5用于沿输送方向屏蔽输送路径9的第1输送机3侧和第2输送机4侧。外板6用于自外侧覆盖回流焊装置1整体。

图2是表示将图1所示的回流焊装置1的外板6去除后的概略结构的图。第1输送机3和第2输送机4将电路板W搬入自搬入口7至搬出口8的输送路径9内。在将电路板W自搬入口7搬入到回流焊炉2内后，利用第1输送机3和第2输送机4以规定速度向箭头方向(面向图1及图2时，自左方向右方)输送电路板W，最终从搬出口8取出电路板W。

搬入口7和搬出口8中分别设有气密机构10和11，以作为用于防止回流焊炉2内的气氛气体向外部流出的气体流出限制部。作为气密机构10和11，可以使用例如迷宫式密封机构。

沿着自搬入口7至搬出口8的输送路径9将回流焊炉2依次分割成例如自Z1至Z9的9个区域，上述区域Z1～Z9呈直线状排列。将焊剂回收系统12设置在搬入口7侧，另外，在搬出口8侧也设置有焊剂回收系统13和14。自搬入口7侧开始的7个区域Z1～Z7是加热区域，自搬出口8侧开始的两个区域Z8和Z9是冷却区域。与冷却区域Z8和Z9相关联地设有强制冷却单元15。另外，区域数量只是一例，也可以具有其他数量的区域。

上述多个区域Z1～Z9按照回流焊时的温度曲线来控制电路板W的温度。加热区域Z1～Z7分别具有上部加热单元16和下部加热单元17，该上部加热单元16和下部加热单元17分别具有鼓风机。例如自区域Z1的上部加热单元16向被输送的电路板W吹送热风，且自下部加热单元17向被输送的电路板W吹送热风，而熔融焊料。另外，在各区域中，也可以在第1输送路径9a侧和第2输送路径侧9b分别设置两个上部加热单元16和下部加热单元17。

最初的区间是利用加热而使温度上升的升温部R1，其次的区间是温度大致恒定的预热(pre-heat)部R2，再其次的区间是正式加热(回流焊)部R3，最后的区间是冷却部R4。升温部R1是用于将电路板自常温加热至预热部R2的温度(例如150℃～170℃)的期间。预热部R2是用于进行等温加热，激活焊剂，除掉电极、焊料粉表面的氧化膜，并且消除印刷电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℃)是使焊料熔融、完成接合的期间。在正式加热部R3中，需要升温至大于焊料的熔融温度的温度。由于即使经过了预热部R2，正式加热部R3也存在温度上升不均的情况，因此，需要加热至大于焊料的熔融温度的温度。最后的冷却部R4是用于急速地冷却印刷电路板、形成焊料组成的期间。

在本实施方式的回流焊装置1中，主要由区域Z1和Z2负责升温部R1的温度控制。主要由区域Z3、Z4和Z5负责预热部R2的温度控制。由区域Z6和Z7负责正式加热部R3的温度控制。由区域Z8和Z9负责冷却部R4的温度控制。

图3是表示第1输送机3、第2输送机4和屏蔽体5的结构的、回流焊炉2的剖视图。另外，图4是表示第1输送机3、第2输送机4和屏蔽体5的结构的主视图。第1输送机3由内侧输送带31和外侧输送带32这两个输送带构成，其中内侧传送带31在回流焊炉2内的输送路径9上设置在位于与输送方向正交的方向的内侧位置，外侧传送带32与内侧传送带31大致平行地设置。

内侧传送带31由下述部件构成：铝制的导轨(第1引导部件)31a，其以与输送方向大致平行地以自搬入口7经由输送路径9向搬出口8穿过的方式水平地设置；链条31b，其插入配置在导轨31a的引导部中；多个销31c，其沿电路板的输送方向以自链条31b向外侧传送带32方向突出的方式隔开规定的间隔地设置。

外侧传送带32也与内侧传送带31相同地由导轨(第2引导部件)32a、链条(chain)32b和多个销32c构成。在外侧传送带32中以向内侧传送带31方向突出的方式设置多个销32c。由此，使内侧传送带31的销31c与外侧传送带32的销32c呈面对状态。在销31c与销32c之间载置有电路板W。

内侧传送带31和外侧传送带32以隔开规定的间隔地面对的方式设置。外侧传送带32在与输送方向正交的方向上的设置位置是固定的。另外，内侧传送带31以在与输送方向正交的方向上能够改变设置位置的方式设置。由此，如图3B所示，通过改变内侧传送带31的位置，能够改变内侧传送带31与外侧传送带32之间的距离，即，能够改变第1输送机3的宽度。由此，能够使第1输送机3输送各种大小的电路板W。通过上述方式构成第1输送机3。

第2输送机4也与上述第1输送机3相同地由内侧传送带41、外侧传送带42构成。内侧传送带41与第1输送机3的内侧传送带31相同地由导轨(第1引导部件)41a、链条41b、多个销41c构成。另外，外侧传送带42也与第1输送机3的外侧传送带32相同地由导轨(第2引导部件)42a、链条42b、多个销42c构成。

因此，第2输送机4也与第1输送机3相同地能够通过改变内侧传送带41的位置来改变宽度。

第1输送机3和第2输送机4沿与输送方向正交的方向隔开规定的间隔地与输送方向大致平行地并列设置。由此，输送路径9被分割为第1输送路径9a和第2输送路径9b。通过具有两个输送机并在各个输送机上载置电路板而进行软钎焊，从而能够提高软钎焊的效率。

屏蔽体5构成为具有固定部5a和屏蔽部5b的、长度方向为长条的截面大致L字型的板状体。而且，为了使屏蔽部5b自导轨31a的上表面和下表面大致垂直立起，而利用例如螺栓螺母(未图示)等将固定部5a固定在导轨31a的上表面和下表面上，从而可拆卸地设置屏蔽体5。另外，以形成为长条的长度方向与输送方向大致平行的方式设置屏蔽体5。另外，由于屏蔽体5用于抑制第1输送路径9a和第2输送路径9b之间的温度干扰，因此被设置在用于构成第1输送机3的内侧传送带31和用于构成第2输送机4的内侧传送带41上。作为屏蔽体5，可以采用不锈钢(SUS)板，铝板，被远红外线辐射涂料涂敷的板等。

屏蔽体5构成为：以屏蔽部5b与位于输送路径9的上方的上部加热单元16之间、以及屏蔽部5b与位于输送路径9的下方的下部加热单元17之间形成有微小的空隙的方式形成屏蔽部5b的高度。因为如果将屏蔽部5b的高度构成为与上部加热单元16和下部加热单元17相接触，则在改变内侧传送带31、41的位置时，屏蔽体5的端部会与上部加热单元16或者下部加热单元17相接触，妨碍平滑地改变内侧传送带31的位置。此外，由于屏蔽体5与上部加热单元16或者下部加热单元17相接触，从而有可能导致上部加热单元16、下部加热单元17、屏蔽体5受损。因此，通过以形成有空隙的方式构成屏蔽部5b的高度，能够使内侧传送带31、41平滑地改变位置，而且能够防止损伤。

另外，屏蔽体5并不限定为上述那样的截面大致L字形，也可以构成为截面大致T字型、I字型，从而固定在导轨31a、41a上。另外，也可以构成为：不是作为其他构件，而是与导轨31a、41a一体成型。

如上所述，在本实施方式中能够改变位于输送路径9的内侧的内侧传送带31、41的设置位置，因此通过改变内侧传送带31、41的位置，从而也能改变屏蔽体5的位置。

回流焊装置的动作

接着，说明采用上述方式构成的回流焊装置1的动作。在进行软钎焊时，首先将印刷有焊料、双面搭载有表面安装用电子零件的电路板W载置到第1输送机3的销31c、32c上。另外，与之相同地在第2输送机4上也载置搭载有电子零件的电路板W。

接下来，通过启动第1输送机3和第2输送机4来将电路板W自搬入口7搬入到回流焊炉2内。接着，第1输送机3和第2输送机4以规定速度向箭头方向(面向图1自左方向右方)输送电路板W。然后，利用在回流焊炉2的加热区域循环的、被加热的气氛气体(热风)将电路板W上的焊料加热熔融至规定的高温度。然后，通过利用在冷却区域内循环的气氛气体(冷却风)将熔融焊料冷却固化，从而将电子零件软钎焊到电路板上。将被实施了软钎焊的电路板W自搬出口8取出。

在本发明的实施方式中，由于具有两个输送机，因此能够通过分别在第1输送机3和第2输送机4上载置相同种类的电路板W，从而高效率地进行软钎焊。另外，也可以分别在第1输送机3和第2输送机4上载置热吸收特性不同的电路板W而进行软钎焊。此外，在本发明中，如上所述，能够在与输送方向正交的方向上改变内侧传送带31、41的位置。由此，通过改变内侧传送带31、41的位置，能够改变第1输送机3和第2输送机4的宽度，并且能够分别在第1输送机3和第2输送机4上载置大小不同的电路板W而同时对大小不同的电路板进行软钎焊。

但是，在分别在第1输送机3和第2输送机4上载置电路板W而进行软钎焊的情况下，有可能导致第1输送机3侧的第1输送路径9a与第2输送机4侧的第2输送路径9b之间产生温度干扰，在温度曲线上产生偏差，从而导致软钎焊的质量下降。

本发明通过设置用于与输送方向平行地屏蔽第1输送路径9a与第2输送路径9b之间的屏蔽体5，从而能够抑制第1输送路径9a与第2输送路径9b之间的气氛气体的往来，抑制温度干扰的发生。由此，能够将温度曲线保持为规定的状态，能够防止软钎焊的质量下降。另外，如上所述，屏蔽部5b的高度构成为：在屏蔽部5b与上部加热单元16之间、屏蔽部5b和下部加热单元17之间形成有微小的空隙。但是，虽然存在微小的空隙，只要能够屏蔽输送路径的大部分，就可以认为能够充分防止温度曲线的偏差。

在本发明中屏蔽体5设在用于构成内侧传送带31、41的导轨31a、41a上，因此，随着内侧传送带31、41的位置改变，屏蔽体5的位置也会发生改变。由此，即使改变第1输送机3和第2输送机4的宽度而同时对大小不同的电路板进行软钎焊，也能够利用屏蔽体5来抑制第1输送路径9a和第2输送路径9b之间的气氛气体的往来，从而抑制温度干扰。

2.变形例

下面说明本发明的变形例。首先说明屏蔽体5的变形例。如图5所示，也可以相对于导轨31a、41a倾斜地构成屏蔽体5。通过采用该结构，如图5所示地，来自上部加热单元16和下部加热单元17的热风与屏蔽体5碰撞而被诱导到第1输送路径9a的内侧方向和第2输送路径9b的内侧方向。由此，能够使回流焊炉2内的温度曲线形成更加均匀的状态。

另外，如图6所示，屏蔽体5并不限定为板状，也可以构成为具有挠性的帘(curtain)状。可以采用具有耐热性的合成树脂来构成帘状的屏蔽体5。在将帘状的屏蔽体5安装在导轨31a、41a上的情况下，可以采用具有固定面18a和屏蔽体支承面18b这两个面的截面大致L字型的安装配件18。用例如螺栓螺母(未图示)等将安装配件18的固定面18a固定在导轨31a、41a的上表面和下表面，将帘状的屏蔽体5安装在屏蔽体支承面18b上。

在将屏蔽体5形成为帘状的情况下，由于屏蔽体5具有挠性，因此可以将屏蔽体5的高度构成为与上部加热单元16和下部加热单元17相接触的高度。即，构成为接触高度，在开动内侧传送带31、41而改变内侧传送带31、41的位置时，即使屏蔽体5的前端与上部加热单元16和下部加热单元17相接触，由于屏蔽体5发生挠曲，因此不会妨碍内侧传送带31、41的动作。由此，能够不在屏蔽体5和上部加热单元16、及屏蔽体5和下部加热单元17之间具有空隙地进一步抑制第1输送路径9a和第2输送路径9b之间的温度干扰。

另外，也可以在屏蔽体5的屏蔽部5b上形成多个孔、狭缝来作为开口部，或者将屏蔽体5自身形成为网格状，以调整气氛气体在第1输送路径9a和第2输送路径9b之间的通过率。

如图7所示，也可以在回流焊炉2的各区域Z1～Z9上在每个区域Z1～Z9上分割地设置屏蔽体5。另外，并不限定于将屏蔽体5设在所有区域上。如图8所示，也可以如下方式选择性地设置屏蔽体5：在以升温为目的区域Z1、Z2中设置屏蔽体5，在用于维持温度的区域Z3～Z5中不设置屏蔽体5，在用于进行正式加热的区域Z6、Z7和用于进行冷却的区域Z8、Z9中设置屏蔽体5。

接下来，说明输送机的变形例。如图9所示，也可以设为第1输送机3和第2输送机4共有一个内侧传送带300。在这种情况下，在共有的内侧传送带300的上下设置屏蔽体5。在图9中，外侧传送带32和42在与输送方向正交的方向上的设置位置固定的。内侧传送带300构成为：通过能够改变内侧传送带300在与输送方向正交的方向上的设置位置，从而能够改变第1输送机3和第2输送机4的宽度。另外，在该变形例中，当扩大第1输送机3的宽度时，第2输送机4会与之相连动地缩小宽度，当缩小第1输送机3的宽度时，第2输送机4会与之相连动地扩大宽度。

另外，如图10所示，也可以通过固定内侧传送带300的位置而能够改变外侧传送带32和42的位置，从而能够改变第1输送机3和第2输送机4的宽度。

以上，是对于本发明的实施方式所作的具体说明，但本发明并不限定于上述实施方式，可以是基于本发明的技术思想的各种变形。例如，设在回流焊装置1上的输送机的数量并不限定为两个，也可以再设置多个输送机而同时对更多的电路板进行软钎焊。

另外，对于输送机，是将链式输送机作为用于构成输送机的内侧传送带31和外侧传送带32来进行说明的，但也可以不限定为链式输送机而采用带式输送机。

此外，本发明是在用于构成第1输送机3的内侧传送带31和用于构成第2输送机4的内侧传送带41上分别设置了屏蔽体5，但也可以仅在其中一方上设置屏蔽体5。

Claims

1.一种回流焊装置，该回流焊装置包括：

回流焊炉；

多个输送部件，其在该回流焊炉内沿输送方向并列设置，该输送部件用于输送被加热体；

加热部件，其用于加热被设置在上述回流焊炉内的上述被加热体；

屏蔽部件，其用于抑制上述输送部件之间的温度干扰。

2.根据权利要求1所述的回流焊装置，其中，

上述输送部件由第1传送带和与该第1传送带平行地设置的第2传送带构成，

上述第1传送带的设置位置在与上述输送方向正交的方向上可变，

上述第2传送带的设置位置在与输送方向正交的方向上被固定，

上述屏蔽部件设在设置位置可变的上述第1传送带上。

3.根据权利要求2所述的回流焊装置，其中，

上述第1传送带由下述部件构成：

沿输送方向设置的第1链条或带；

用于引导该第1链条或带的第1引导部件，

上述第2传送带由下述部件构成：

与上述第1链条或带平行地设置的第2链条或带；

用于引导该第2链条或带的第2引导部件，

上述屏蔽部件设在上述第1引导部件上。

4.根据权利要求3所述的回流焊装置，其中，

上述加热部件以位于上述输送部件的上方和/或下方的方式设置，

上述屏蔽部件是以自上述第1引导部件向上方和/或下方立起的方式设置的板体，该屏蔽部件的高度构成为其与上述加热部件之间形成有空隙。

5.根据权利要求4所述的回流焊装置，其中，

上述屏蔽部件以相对于上述第1引导部件倾斜地立起的方式设置。

6.根据权利要求4所述的回流焊装置，其中，

上述屏蔽部件具有开口部。

7.根据权利要求3所述的回流焊装置，其中，

上述屏蔽部件是以自上述第1引导部件向上方和/或下方立起的方式设置的帘状体，该帘状体的高度构成为：该帘状体的端部与上述加热部件相接触。