DE4416959C2

DE4416959C2 - Reflow soldering system

Info

Publication number: DE4416959C2
Application number: DE19944416959
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ullrich; Rolf Diehm
Original assignee: Seho Systemtechnik GmbH
Current assignee: Seho Systemtechnik GmbH
Priority date: 1994-05-13
Filing date: 1994-05-13
Publication date: 2003-10-02
Anticipated expiration: 2014-05-14
Also published as: DE4416959A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Prozesskammer einer Lötanlage zum Löten von in Förderrichtung transportierten Leiterplatten, insbesondere einer Reflow- Lötanlage, bei der mittels eines am Rande der Prozesskammer angeordneten Rotationsgebläses durch oberhalb der Leiterplatten angeordnete Öffnungen Gas auf die Leiterplatten aufgeblasen und im Kreislauf abgesaugt wird, wobei die Gebläsewelle des Rotationsgebläses im wesentlichen parallel zu den Leiterplatten verläuft.The invention relates to a process chamber of a soldering system for soldering of printed circuit boards transported in the conveying direction, in particular a reflow Soldering system in which is arranged on the edge of the process chamber Rotary blower through openings arranged above the circuit boards gas is inflated on the circuit boards and suctioned off in the circuit, the Fan shaft of the rotary fan essentially parallel to the circuit boards runs.

Eine derartige Prozesskammer ist in der deutschen Gebrauchsmusterschrift 92 15 5 53 beschrieben und in seiner Fig. 2 dargestellt. Bei dieser Prozesskammer ist an ihrem Rande ein Rotationsgebläse angeordnet, das eine Gasströmung erzeugt, die über entlang der Prozesskammer einzeln angeordnete Öffnungen auf zu verlötende Leiterplatten aufgeblasen wird. Die von den Leiterplatten und einem Transport-Gitterband reflektierte Gasströmung wird dann am Ende der Prozesskammer von dem Rotationsgebläse abgesaugt und im Kreislauf wieder den Öffnungen zugeführt. Die von dem Rotationsgebläse in den Innenraum der Prozesskammer eingeblasene Gasströmung wird in zwei Gasteilströme aufgeteilt, deren jeweilige Intensität der Beaufschlagung der Leiterplatten im Wesentlichen von zwei Durchlässen abhängt, die dem Rotationsgebläse nachgeschaltet und in Durchlaufrichtung versetzt zueinander angeordnet sind. Eine günstige Verteilung der beiden Gasströme in Bezug auf die Leiterplatten lässt sich hierdurch nicht erzielen und ist offensichtlich auch nicht beabsichtigt.Such a process chamber is described in German utility model 92 15 5 53 and shown in FIG. 2. In this process chamber, a rotary blower is arranged on its edge, which generates a gas flow which is blown onto printed circuit boards to be soldered via openings arranged individually along the process chamber. The gas flow reflected by the printed circuit boards and a transport grid belt is then sucked off by the rotary blower at the end of the process chamber and returned to the openings in the circuit. The gas flow blown into the interior of the process chamber by the rotary blower is divided into two partial gas flows, the intensity of which the application of the printed circuit boards essentially depends on two passages which are arranged downstream of the rotary blower and are arranged offset to one another in the direction of flow. A favorable distribution of the two gas flows in relation to the printed circuit boards cannot be achieved in this way and is obviously also not intended.

Aus der nachveröffentlichten DE 44 01 790 C1 ist eine Prozesskammer zum Löten von Leiterplatten bekannt, wobei ein Heissluftstrom zwischen benachbarten, zur Leiterplatte hin offenen Profilteilen hindurch zur Leiterplatte strömt.From the post-published DE 44 01 790 C1 is one Process chamber for soldering circuit boards known, wherein a hot air flow between neighboring, towards the circuit board open profile parts flows through to the circuit board.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Prozesskammer zu schaffen, die, ausgehend von dem eingangs herausgestellten grundsätzlichen Aufbau, eine Zuleitung des Gases zu den Leiterplatten ermöglicht, bei der sich die Strömung des Gases in Bezug auf die Leiterplatten in günstiger Weise beeinflussen lässt.The invention has for its object to provide a process chamber which, based on the basic structure outlined at the beginning, a Feeding the gas to the printed circuit board allows for the flow of the gas in relation to the printed circuit boards can be influenced in a favorable manner.

Dies geschieht dadurch, dass an das Rotationsgebläse ein Prozessgastunnel anschließt, der sich über den Bereich der als Schlitze ausgebildeten Öffnungen erstreckt, wobei die Schlitze quer zur Förderrichtung der Leiterplatten verlaufen, und dass der Prozessgastunnel zwei übereinander angeordnete Tunnelbleche aufweist, wobei zwischen dem unteren Tunnelblech und den Schlitzen ein Anströmkanal und neben dem Prozessgastunnel ein Raum zur Rückführung des Gases zum Rotationsgebläse gebildet ist.This is done by attaching a process gas tunnel to the rotary blower connects that over the area of the openings formed as slots extends, the slots running transversely to the conveying direction of the printed circuit boards, and that the process gas tunnel two stacked tunnel plates having, between the lower tunnel plate and the slots Inflow channel and next to the process gas tunnel a room for returning the Gas to the rotary fan is formed.

Bei einer so gestalteten Prozesskammer wird das von dem Rotationsgebläse abströmende Gas vollständig durch den Prozessgastunnel geleitet, der von zwei sich über die Schlitze erstreckenden, übereinander angeordneten Tunnelblechen gebildet ist. Die Schlitze werden gemeinsam von dem Prozessgastunnel her mit Gas versorgt, das dann nach Überströmen der Leiterplatten seitlich abgeleitet wird und in einem Raum neben dem Prozessgastunnel gelangt, wo es dann in das Rotationsgebläse wieder eingesaugt und danach im Kreislauf wieder dem Prozessgastunnel zugeführt wird. Mit der Anordnung des einzigen Prozessgastunnels in der Prozesskammer und seiner Ausrichtung auf sämtliche Schlitze ergibt sich eine weitgehend gleichmäßige Verteilung der Gasströmung auf die einzelnen Schlitze und damit eine genau vorhersehbare Beaufschlagung der Leiterplatten bei deren Durchlauf durch die Prozesskammer. Die Anordnung des Prozessgastunnels mit zwei übereinander angeordneten Tunnelblechen stellt dabei eine einfache konstruktive Lösung dar, den Verlauf der Gasströmung durch den Prozessgastunnel gezielt auszurichten.In a process chamber designed in this way, this is done by the rotary fan outflowing gas completely passed through the process gas tunnel by two tunnel sheets extending over the slots and arranged one above the other is formed. The slots are shared with the process gas tunnel Gas supplied, which is then discharged laterally after overflowing the circuit boards and in a room next to the process gas tunnel, where it then enters the Rotary blower sucked in again and then in the circuit again Process gas tunnel is fed. With the arrangement of the only one Process gas tunnels in the process chamber and its alignment to all Slots results in a largely uniform distribution of the gas flow on the individual slots and thus a precisely predictable exposure of the printed circuit boards as they pass through the process chamber. The order of the process gas tunnel with two stacked tunnel plates a simple constructive solution, the course of the gas flow through align the process gas tunnel in a targeted manner.

Eine besondere gleichmäßige Beaufschlagung der Leiterplatten durch die Gasströmung erhält man dann, wenn das untere Tunnelblech in Richtung der Gasströmung gegenüber einer Reihe von benachbarten Schlitzen geneigt angeordnet ist. Aufgrund einer Annäherung des unteren Tunnelblechs an die Schlitze wird das Abfließen des Gases über die von diesem zunächst erreichten Schlitze kompensiert, so dass die einzelnen Schlitze jeweils gleichmäßig mit Gas versorgt werden.A special uniform loading of the printed circuit boards by the Gas flow is obtained when the lower tunnel plate towards the Gas flow inclined towards a series of adjacent slots is arranged. Due to an approach of the lower tunnel plate to the Slits will allow the gas to flow away via the gas initially reached by it Slits are compensated so that each slit is evenly gas be supplied.

Für die Gestaltung des Rotationsgebläses verwendet man zweckmäßig ein Schaufelrad.One expediently uses a for the design of the rotary fan Paddlewheel.

Um der Gasströmung die notwendige Temperatur zu geben, ist vorteilhaft im Ansaugbereich des Rotationsgebläses eine Heizeinrichtung zur Erwärmung des Gases auf eine Prozesstemperatur vorgesehen. Zur Temperatursteuerung der Heizeinrichtung kann man vorteilhaft gasstromaufseitig der Heizeinrichtung einen Temperaturfühler zur Steuerung der Leistung der Heizeinrichtung anordnen.In order to give the gas flow the necessary temperature, it is advantageous in Suction area of the rotary blower a heating device for heating the Gases provided at a process temperature. For temperature control of the Heating device can advantageously be a gas flow upstream of the heating device Place a temperature sensor to control the heater output.

Die Weiterleitung des Gases nach Überströmen der Leiterplatten wird zweckmäßig so gestaltet, dass der Raum durch eine Prozesskammerwand und eine von dieser beabstandete Prozesskammerdoppelwand zur Rückführung des Gases zum Rotationsgebläse gebildet ist. In diesem Strömungsbereich wird gewissermaßen das von den Leiterplatten abströmende Gas kanalisiert und auf diese Weise gezielt in den Raum oberhalb des oberen Tunnelblechs geleitet, von wo aus das Gas dann in den Ansaugbereich des Rotationsgebläses gelangt.The forwarding of the gas after overflowing the circuit boards expediently designed so that the room through a process chamber wall and a from this spaced process chamber double wall for returning the gas to the rotary fan is formed. In this flow area to a certain extent the gas flowing out of the printed circuit boards is channeled and opened in this way directed into the space above the upper tunnel sheet, by where the gas then reaches the suction area of the rotary fan.

Zur Bildung der Schlitze verwendet man zweckmäßig zu den Leiterplatten hin offene Profilteile, wobei zur Bestrahlung der zu behandelnden Oberflächen der Leiterplatten IR-Strahler in mindestens einem Profilteil angeordnet ist.To form the slots, one expediently uses the circuit boards open profile parts, the irradiation of the surfaces to be treated Printed circuit board IR radiator is arranged in at least one profile part.

Zum Aufbau einer Lötanlage wird eine Vielzahl von Prozesskammern in einer Reihenanordnung gebildet, in der sich ein Transportband mindestens über die Länge der Lötanlage erstreckt. Zur Erhöhung der Wärmeleistung in einem Peak- Bereich werden zweckmäßig Prozesskammern zu beiden Seiten des Transportbandes angeordnet. Dabei kann man den Peak-Bereich so gestalten, dass in ihm jeweils zwei Prozesskammern auf jeweils einer Seite des Transportbandes angeordnet sind. Um den zu verlötenden Leiterplatten die im Peak-Bereich erforderliche hohe Temperatur wieder zu nehmen, wird zweckmäßig dem Peak- Bereich eine Kühlvorrichtung nachgeordnet.To build a soldering system, a large number of process chambers in one Row arrangement formed in which a conveyor belt at least over the Length of the soldering system extends. To increase the heat output in a peak Process chambers on both sides of the area are useful Conveyor belt arranged. You can design the peak area so that in it two process chambers on each side of the conveyor belt are arranged. In order to solder the circuit boards in the peak area To take the required high temperature again, the peak Subordinate area cooling device.

In den Figuren sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Es zeigen:Exemplary embodiments of the invention are shown in the figures. Show it:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht einer Lötanlage nach der Erfindung; Figure 1 is a schematic side view of a soldering system according to the invention.

Fig. 2 eine Querschnittansicht einer Prozesskammer nach der Erfindung; Fig. 2 is a cross-sectional view of a process chamber according to the invention;

Fig. 3 eine Perspektivansicht der Prozesskammer. Fig. 3 is a perspective view of the process chamber.

Fig. 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht einer Lötanlage der Erfindung. Die Lötstrecke 1 besteht aus einer Vielzahl von hintereinander angeord neten Prozeßkammern 2. Über die gesamte Länge der Anordnung von Prozeßkammern und darüber hinaus verläuft ein Transportband 3. Auf dem Transportband 3 können Leiterplatten befördert werden, die mit elektrischen Bauelementen bestückt sind, welche mit der Leiterplatte zu verlöten sind. An einem Ende der Anordnung der Prozeßkammern 2 ist ein Zuführbereich 4, bei dem die Leiterplatten auf das Transportband 3 aufgegeben werden. Die Prozeßkammern 2 werden bei unterschiedlichen Temperaturen betrieben, so daß in Förderrichtung des Transportbandes 3 sich jeweils eine höhere Temperatur einstellt. In einem Peakbereich 6 ist die Temperatur eingestellt, bei der das Verlöten der elektrischen Bauelemente mit der Leiterplatte stattfindet. Zur Erhöhung der Wärme leistung in diesem Peakbereich 6 sind dort Prozeßkammern 2 zu beiden Seiten des Transportbandes 3 angeordnet. Fig. 1 shows schematically a side view of a soldering system of the invention. The soldering path 1 consists of a plurality of process chambers 2 arranged one behind the other. A conveyor belt 3 runs over the entire length of the arrangement of process chambers and beyond. Printed circuit boards can be transported on the conveyor belt 3 which are equipped with electrical components which are to be soldered to the printed circuit board. At one end of the arrangement of the process chambers 2 is a feed area 4 , in which the printed circuit boards are placed on the conveyor belt 3 . The process chambers 2 are operated at different temperatures, so that a higher temperature is set in the conveying direction of the conveyor belt 3 . The temperature at which the soldering of the electrical components to the printed circuit board takes place is set in a peak region 6 . To increase the heat output in this peak area 6 there are process chambers 2 arranged on both sides of the conveyor belt 3 .

An den Peakbereich 6 schließt sich ein Kühlbereich 7 an, in welchem die Leiterplatten abgekühlt werden. Der Kühlbereich 7 besteht aus einer Kühlvorrichtung 42 und einem dahinter angeordneten Auslaufbereich. Die Lötstrecke 1 hat eine Länge von zwischen 2 m und 10 m, vorzugs weise 3 m bis 8 m. Die Breite des Transports ist zwischen 25 mm und 600 mm, vorzugsweise zwischen 25 mm und 460 mm.A cooling area 7 adjoins the peak area 6 , in which the printed circuit boards are cooled. The cooling area 7 consists of a cooling device 42 and an outlet area arranged behind it. The solder path 1 has a length of between 2 m and 10 m, preferably 3 m to 8 m. The width of the transport is between 25 mm and 600 mm, preferably between 25 mm and 460 mm.

Zur Erzeugung einer laminaren Strömung um den Peakbereich 6 herum können die vor dem Peakbereich 6 benachbarte Prozeßkammerkassette 2 und die nach dem Peakbereich 6 angeordnete Kühlvorrichtung 42 in einem gewissen Abstand vom Peakbereich 6 angeordnet sein. Auf diese Weise kann der Verbrauch von Schutzgas verringert werden.To generate a laminar flow around the peak area 6 , the process chamber cassette 2 which is adjacent in front of the peak area 6 and the cooling device 42 arranged after the peak area 6 can be arranged at a certain distance from the peak area 6 . In this way, the consumption of protective gas can be reduced.

Fig. 2 zeigt in Querschnittansicht eine Prozeßkammerkassette 2. Die Prozeßkammerkassette 2 wird an fünf Seiten von einer Prozeßkammer wand 16 begrenzt. An einer sechsten Seite der Prozeßkammerkassette 2 verläuft das Transportband 3, auf dem Leiterplatten 8 befördert wer den können. Die Prozeßkammerkassette 2 ist für einen reinen Konvektionsbetrieb zum Reflow Löten ausgelegt. Wie später gezeigt werden wird, können jedoch auch IR Strahler bereitgestellt sein. Fig. 2 shows in cross-sectional view of a process chamber cassette 2. The process chamber cartridge 2 is delimited on five sides by a process chamber wall 16 . At a sixth side of the process chamber cassette 2, the conveyor belt runs 3, conveyed on the circuit boards 8 who can. The process chamber cassette 2 is designed for pure convection operation for reflow soldering. As will be shown later, however, IR radiators can also be provided.

Die Wärmeübertragung durch Konvektion von einer Heizeinrichtung 14 zu den Leiterplatten 8 wird durch eine schaufelradähnliche Gebläsewalze 13 aufrechterhalten. Die Gebläsewalze 13 bewirkt einen umlaufenden Prozeßgasstrom von der Heizeinrichtung 14 zu den Leiterplatten 8 und zurück. Der Prozeßgasstrom von der Heizeinrichtung 14 zu den Leiter platten 8 ist mit durchgehenden Pfeilen dargestellt, während der Prozeß gasstrom von den Leiterplatten 8 zu der Heizeinrichtung 14 mit gestri chelten Pfeilen dargestellt ist.The heat transfer by convection from a heating device 14 to the printed circuit boards 8 is maintained by a fan roller 13 similar to a paddle wheel. The blower roller 13 causes a circulating process gas flow from the heating device 14 to the printed circuit boards 8 and back. The process gas flow from the heater 14 to the circuit board 8 is shown with solid arrows, while the process gas flow from the circuit board 8 to the heater 14 is shown with dashed arrows.

Durch ein erstes Tunnelblech 10 und ein zweites Tunnelblech 11 werden an der schaufelradähnlichen Gebläsewalze 13 ein radialer Ansaugbereich A und ein radialer Ausstoßbereich B festgelegt. Vom Ausstoßbereich B wird das Prozeßgas in einen Prozeßgastunnel 30 geführt, der ebenso vom ersten Tunnelblech 10 und vom zweiten Tunnelblech 11 begrenzt ist. Der Prozeßgastunnel 30 mündet in einen keilförmigen Anströmkanal 12, der vom ersten Tunnelblech 10 und einer Anordnung einer Vielzahl von Reflektoren 9 begrenzt wird.By means of a first tunnel plate 10 and a second tunnel plate 11 , a radial suction area A and a radial discharge area B are fixed to the fan-wheel-like fan roller 13 . The process gas is led from the discharge area B into a process gas tunnel 30 , which is also delimited by the first tunnel plate 10 and the second tunnel plate 11 . The process gas tunnel 30 opens into a wedge-shaped inflow channel 12 which is delimited by the first tunnel plate 10 and an arrangement of a plurality of reflectors 9 .

Ein Reflektor 9 ist ein im wesentlichen U-förmiges Profilteil. Die offene Seite des U-Profilquerschnitts weist dabei in Richtung auf das Trans portband 3 mit den darauf beförderten Leiterplatten 8. Zwischen zwei benachbarten Reflektoren 9 gibt es eine schlitzförmige Durchführung, durch die der Prozeßgasstrom vom Anströmkanal 12 in den Verwirbe lungsraum 40 geleitet wird. Die Schenkel des U-Profils sind dabei leicht angewinkelt, so daß sich der Schlitz zwischen zwei benachbarten Reflek toren 9 in Strömungsrichtung trichterförmig verengt. Nach dem Durch tritt durch die trichterförmigen Schlitze trifft der Prozeßgasstrom auf eine Leiterplatte 8 und wird dort in Richtung auf die Reflektoren 9 reflek tiert. Im Reflektor 9 kommt es zu weiteren Reflexionen der Strömung, so daß aus dem ursprünglich laminar anströmenden Prozeßgasstrom im Bereich der Leiterplatten 8 eine stark turbulente Strömung entsteht. Durch die Reflektoren 9 und die Leiterplatten 8 wird ein Verwirbelungs raum 40 festgelegt. Um den Verwirbelungsraum 40 auch bei Nicht vorhandensein einer Leiterplatte 8 auf dem für die Strömung durch lässigen Transportband 3 zu begrenzen, ist unterhalb des Transportbandes 3 eine Bodenplatte mit Verwirbelungslamellen 35 angeordnet. Die Lamellen stellen sicher, daß aufgrund des Nichtvorhandenseins einer Leiterplatte 8 auch im dann größeren Verwirbelungsraum 40 eine starke Verwirbelung gewährleistet ist. Es wird dadurch vermieden, daß sich im Bereich des Transportbandes 3 eine laminare Strömung ausbildet, die sich über die Grenzen der Prozeßkammerkassette 2 erstrecken würde, wodurch unerwünschte Verunreinigungen von Kassette zu Kassette wei tergetragen werden könnten.A reflector 9 is an essentially U-shaped profile part. The open side of the U-profile cross section points in the direction of the trans port belt 3 with the printed circuit boards 8 carried thereon. Between two adjacent reflectors 9, there is a slot-shaped passage through which the process gas stream from the inflow channel 12 is passed into the swirling processing space 40 . The legs of the U-profile are slightly angled so that the slot between two adjacent reflectors 9 narrows funnel-shaped in the direction of flow. After passing through the funnel-shaped slots, the process gas flow hits a circuit board 8 and is reflected there in the direction of the reflectors 9 . In the reflector 9 there are further reflections of the flow, so that a strongly turbulent flow arises from the originally laminar process gas flow in the area of the printed circuit boards 8 . A swirling space 40 is defined by the reflectors 9 and the printed circuit boards 8 . In order to limit the swirling space 40 even in the absence of a printed circuit board 8 on the conveyor belt 3 which is permeable to the flow, a base plate with swirling lamellae 35 is arranged below the conveyor belt 3 . The slats ensure that due to the absence of a printed circuit board 8 , a strong swirling is ensured even in the then larger swirling space 40 . It is thereby avoided that a laminar flow forms in the area of the conveyor belt 3 , which would extend beyond the boundaries of the process chamber cassette 2 , as a result of which undesired contaminations from cassette to cassette could be carried over.

Das Prozeßgas wird an den stirnseitigen Enden der Reflektoren 9 gesam melt und in einem durch eine seitliche Prozeßkammerdoppelwand 18 (nicht gezeigt in Fig. 2) gebildeten Zwischenraum in den oberen Teil der Prozeßkammerkassette 2 geführt (dargestellt durch gestrichelte Pfeile). Der kühlere Prozeßgasstrom umströmt einen Temperaturfühler 15 und wird dann an die Heizeinrichtung 14 herangeführt. Die Heizeinrichtung 14 wird abhängig vom Ausgangssignal des Temperaturfühlers 15 gesteuert. Der erneut erwärmte Prozeßgasstrom wird nach der Heizeinrichtung 14 von der Gebläsewalze 13 angesaugt, womit der Prozeßgaskreislauf ge schlossen ist. The process gas is melted at the front ends of the reflectors 9 and guided in an intermediate space formed by a lateral process chamber double wall 18 (not shown in FIG. 2) into the upper part of the process chamber cassette 2 (represented by dashed arrows). The cooler process gas stream flows around a temperature sensor 15 and is then brought up to the heating device 14 . The heating device 14 is controlled depending on the output signal of the temperature sensor 15 . The reheated process gas stream is sucked in by the fan roller 13 after the heating device 14 , whereby the process gas circuit is closed.

Einige der Reflektoren 9 können mit IR Strahlern 41 versehen sein, so daß die Wirkung der Konvektion mit einer IR Bestrahlung kombiniert werden kann.Some of the reflectors 9 can be provided with IR emitters 41 , so that the effect of convection can be combined with IR radiation.

Fig. 3 zeigt eine perspektivische Schnittansicht einer Prozeßkammerkasset te 2 der Erfindung, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. In Fig. 3 sind die Elemente des Ausführungsbeispiels mit den jeweils gleichen Bezugszeichen versehen. Die Beschreibung bezüglich Fig. 2 gilt daher auch für Fig. 3. Fig. 3 veranschaulicht insbesondere die Funktion von Seiteninnenreflekto ren bzw Leitblechen 44, die auf dem zweiten Tunnelblech 11 im wesent lichen senkrecht stehend darauf montiert sind. Die Seiteninnenreflekto ren 44 bewirken, daß der Prozeßgasstrom von den stirnseitigen Enden der Anordnung von Reflektoren 9 gleichmäßig dem Ansaugbereich A der Gebläsewalze 13 über deren gesamte Breite zugeführt wird. Zur weite ren Erhöhung der Gleichmäßigkeit können mehrere Seiteninnenreflektoren 44 gestaffelt angeordnet sein. Zweckmäßigerweise sind, wie dargestellt, mindestens zwei Seiteninnenreflektoren 44 symmetrisch bezüglich der Transportachse angeordnet. Fig. 3 shows a perspective sectional view of a process chamber cassette te 2 of the invention, as shown in Fig. 2. In Fig. 3, the elements of the embodiment are given the same reference numerals. The description with respect to FIG. 2 therefore also applies to FIG. 3. FIG. 3 illustrates in particular the function of side internal reflectors or guide plates 44 which are mounted on the second tunnel plate 11 in a substantially vertical position thereon. The Seiteninnenreflekto ren 44 cause the process gas flow from the front ends of the arrangement of reflectors 9 is evenly fed to the suction area A of the fan roller 13 over its entire width. To further increase the uniformity, a plurality of side internal reflectors 44 can be arranged in a staggered manner. As shown, at least two inner side reflectors 44 are expediently arranged symmetrically with respect to the transport axis.

Bei der Erfindung handelt es sich um eine Konvektions-Reflow-Anlage 1, bei der die Temperaturunterschiede auf der Leiterplatte 8 weitgehend minimiert werden, und der Verbrauch bei Einsatz eines Schutzgases gegenüber konventionellen Anlagen stark verringert wird. Obgleich dieselbe Anlage auch als Konvektionsanlage mit Luft betrieben werden kann, ist sie für Stickstoff oder andere inerte Gase speziell entworfen worden. Das Gesamtkonzept beruht unter anderem auf einem neuen Umluftsystem, bei dem in jeder Prozeßkammer 2 ein schaufelradähnliches Gebläse 13 horizontal angeordnet ist. Diese Lage des Gebläses 13 verhilft mittels Leitblechen 10, 11 zu einer sehr gleichmäßigen Luftströ mungsverteilung im gesamten Anströmkanal 12. Der Zutritt der Luft zu den Leiterplatten 8 wird über die gesamte Breite des Transportbandes 3 zwi schen den Reflektoren 9 bewerkstelligt, das Absaugen des Prozeßgases erfolgt jedoch über die Seiteninnenreflektoren 44. Dadurch erreicht man eine sehr gleichmäßige, jedoch turbulente Strömung über die gesamte Breite des Transportbandes 3.The invention is a convection reflow system 1 , in which the temperature differences on the printed circuit board 8 are largely minimized and the consumption when using a protective gas is greatly reduced compared to conventional systems. Although the same system can also be operated as a convection system with air, it has been specially designed for nitrogen or other inert gases. The overall concept is based, among other things, on a new circulating air system, in which a blower wheel-like fan 13 is arranged horizontally in each process chamber 2 . This position of the fan 13 helps by means of baffles 10 , 11 to a very uniform air flow distribution in the entire flow channel 12th The access of the air to the printed circuit boards 8 is accomplished across the entire width of the conveyor belt 3 between the reflectors 9 , however, the process gas is extracted via the side internal reflectors 44 . This results in a very uniform, but turbulent flow across the entire width of the conveyor belt 3 .

Das Einführen des Gases über die gesamte Breite sowie das Absaugen über die Seiten erzeugt eine Art Wabereffekt, der in jeder Prozeßabtei lung, d. h. unabhängig gesteuerten Abschnitt im Verwirbelungsbereich 40, einen stabilen Zustand erzeugt. Obgleich die Luftströmung alle 2,5 cm in Transportrichtung eine Richtungsänderung aufweist, wird die Energie übertragung in andere Abschnitte oder Prozeßkammerabschnitte mini miert. Diese Energiezufuhr auf die Leiterplatte 8 ist speziell in Kon vektionsanlagen äußerst wichtig, damit präzise Profile, wie sie von den Anwender für spezielle Lötpasten oder Produkte gefordert werden, auch tatsächlich realisiert werden können. The introduction of the gas over the entire width and the suction over the sides creates a kind of waving effect, which creates a stable state in each process department, ie an independently controlled section in the swirl region 40 . Although the air flow has a change of direction every 2.5 cm in the direction of transport, the energy transfer to other sections or process chamber sections is minimized. This supply of energy to the circuit board 8 is extremely important, especially in convection systems, so that precise profiles, as required by the user for special soldering pastes or products, can actually be realized.

Das in derartigen Maschinen schwer zu erreichende thermische Gleichge wicht wird durch mehrere Maßnahmen ohne zusätzliche Kühlung in diesen Bereichen bewirkt. Die Messung der Temperatur des Gases erfolgt nach Austritt aus der Verwirbelungsbereich und vor dem Auf heizen des Gases, so daß die Belastung der Prozeßkammerkassette 2 durch Lotgut in die Steuerung mitaufgenommen wird.The thermal equilibrium, which is difficult to achieve in such machines, is brought about by several measures without additional cooling in these areas. The measurement of the temperature of the gas takes place after exiting the swirling area and before heating up the gas, so that the load on the process chamber cassette 2 by solder is included in the control.

Statt zusätzliche Kühlungen in den Prozeßkammerkassetten 2 vorzusehen, wird die thermische Isolation der Prozeßkammerkassette 2 so abgestimmt, daß ein Luftstrom zwischen Prozeßraum 17 und Außenhaut der Kassette 2 hinreicht, um überschüssige Wärme abzuführen.Instead of providing additional cooling in the process chamber cassettes 2 , the thermal insulation of the process chamber cassette 2 is adjusted so that an air flow between the process space 17 and the outer skin of the cassette 2 is sufficient to dissipate excess heat.

Ein turbulenter Gasstrom zur Erzielung eines guten Wärmeübergangs auf die Leiterplatte 8 hat zur Folge, daß Umgebungsluft und damit Sauer stoff in die Lötanlage 1 gelangen kann. Diesem Problem wird durch eine spezielle Konvektionsführung in der Prozeßkammer entgegengewirkt. Während im Inneren der Prozeßraums 17 der Wabereffekt erzeugt wird, erreicht man durch einen Überdruck, daß sich am Ein- und Ausgang der Kassette 2 ein laminarer Fluß ergibt. Dieses Überdruckprinzip erzeugt einen laminaren Fluß, der etwas höhere Geschwindigkeit aufweist als die Konvektionsgasbewegung im Inneren der Kassette. Ein Zutritt von Luft und somit Sauerstoff wird vermieden. Lamellen 35 auf der Unterseite des Transportbandes 3, die entweder vertikal, in einem Winkel oder unregel mäßig angeordnet sind, verhindern, daß sich durch die gesamte Lötanlage 1 ein Laminarfluß ausbilden kann.A turbulent gas flow to achieve good heat transfer to the circuit board 8 has the result that ambient air and thus oxygen can get into the soldering system 1 . This problem is counteracted by a special convection guide in the process chamber. While the Waber effect is generated in the interior of the process chamber 17 , an overpressure results in a laminar flow at the inlet and outlet of the cassette 2 . This overpressure principle creates a laminar flow that is somewhat faster than the convection gas movement inside the cassette. Access to air and thus oxygen is avoided. Slats 35 on the underside of the conveyor belt 3 , which are arranged either vertically, at an angle or irregularly, prevent a laminar flow can form through the entire soldering system 1 .

Claims

1. Process chamber of a soldering apparatus for soldering in the conveying direction trans ported circuit boards, in particular, a reflow soldering system, wherein ses means of an arranged on the edge of the process chamber Rotationsgeblä (13) arranged above the printed circuit boards (8) openings gas onto the printed circuit boards (8) is inflated and suctioned off in the circuit, where the fan shaft ( 17 ) of the rotary fan ( 13 ) runs essentially par allel to the printed circuit boards ( 8 ), characterized in that a process gas tunnel ( 30 ) adjoins the rotary fan ( 13 ) Extends over the area of the openings designed as slots, where the slots extend transversely to the conveying direction of the printed circuit boards ( 8 ), and that the process gas tunnel ( 30 ) has two stacked tunnel plates ( 10 , 11 ), with between the lower tunnel plate ( 10 ) and the slots an inflow channel ( 12 ) and next to the Prozessga stunnel ( 30 ) a room for Return of the gas to the rotary blower ( 13 ) is formed.

2. Process chamber according to claim 1, characterized in that the lower tunnel plate ( 10 ) is arranged inclined in the direction of the gas flow with respect to a number of adjacent slots.

3. Process chamber according to claim 1 or 2, characterized in that the rotary fan ( 13 ) has an impeller.

4. Process chamber according to one of claims 1 to 3, characterized in that in the suction area of the rotary blower ( 13 ) a heating device ( 14 ) is provided for heating the gas to a process temperature.

5. Process chamber according to claim 4, characterized in that gas flow on the side of the heating device ( 14 ), a temperature sensor ( 15 ) for controlling the power of the heating device ( 14 ) is arranged.

6. Process chamber according to one of claims 1 to 5, characterized in that the space is formed by a process chamber wall ( 16 ) and a process chamber double wall ( 18 ) spaced therefrom for returning the gas to the rotary blower ( 13 ).

7. Process chamber according to one of claims 1 to 6, characterized in that the slots are formed by profile parts ( 9 ) open towards the circuit boards ( 8 ) and for irradiation of the surface of the circuit boards ( 8 ) to be treated in at least one of these profile parts ( 9 ) an IR radiator ( 41 ) is arranged.

8. soldering system with a series arrangement of a plurality of process chambers ( 2 ) according to one of the preceding claims and with a transport band ( 3 ) which extends at least over the length of the soldering system.

9. A soldering system according to claim 8, characterized in that in a peak area ( 6 ) process chambers ( 2 ) on both sides of the conveyor belt ( 3 ) are arranged.

10. Soldering system according to claim 9, characterized in that in the peak area ( 6 ) two process chambers ( 2 ) are arranged on one side of the conveyor belt ( 3 ).

11. Soldering system according to claim 8 or 9, characterized in that the peak region ( 6 ) is followed by a cooling device ( 42 ).