JP2003031940A

JP2003031940A - リフロー半田装置

Info

Publication number: JP2003031940A
Application number: JP2001217364A
Authority: JP
Inventors: Takanori Hirano; 孝典平野
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2001-07-17
Filing date: 2001-07-17
Publication date: 2003-01-31

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で構造簡易であり、被半田回路基板を効
率的に加熱して半導体素子等を高精度に実装する。【解決手段】炉内１２を貫通して設置され半田材４に
より実装部品３を仮保持してなる被半田回路基板１を搬
送する搬送手段２６と、この搬送手段２６に対して上方
部及び下方部又は少なくともいずれか一方側に位置して
炉内に配置された加熱手段２９，３０と、搬送手段２６
を挟んで配置されに対してその基板搬送方向と平行な側
方部に位置して配置され加熱空気の強制対流を生成する
加熱気体供給手段３５と加熱気体排気手段３６とを備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主面上に形成され
たランド上に半田材により複数の電子部品や半導体素子
等を仮保持してなる被半田回路基板を加熱して半田材を
溶融・固化することによってこれら半導体素子等を実装
するリフロー半田装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子機器等に搭載される回路基板装置
は、回路基板の主面上に半導体素子や抵抗体、コイル或
いはコンデンサ等の電子部品が半田付けされて実装され
る。従来の回路基板装置は、回路基板に形成されたスル
ーホールにリード端子が挿通されて半導体素子等が仮実
装され、この状態で半田槽にディップすることによって
一括して半田付けするいわゆるフロー半田が行われてい
た。かかるフロー半田型回路基板装置は、回路基板のス
ルーホール加工やスルーホールへのリード端子の挿通操
作等が面倒であるとともに、これらスルーホールやリー
ド端子の孔径や外径或いはピッチも大きくなることから
電子部品等の実装密度も小さくなり機器の小型化の実現
を困難とさせるといった問題があった。

【０００３】近年、回路基板装置においては、回路基板
の主面上に形成された多数個のランド上に予め半田材を
設け、この半田材により底面や側面等に電極が形成され
た半導体素子や電子部品等を仮保持した状態で半田材を
溶融・固化することにより相対するランドと電極とを接
続することにより半導体素子や電子部品を直接表面実装
して高密度化を図ったボールグリッド実装（BGA:Ball G
rid Arraｙ）等の表面実装型回路基板装置が提供されて
いる。かかる表面実装型回路基板装置は、各ランドに半
田材が設けられた回路基板の主面上に各実装部品が位置
決めされて載置されることにより仮保持した後にリフロ
ー半田装置により半田処理が行われる。

【０００４】従来のリフロー半田装置５０は、図４に示
すように加熱空間部５２が構成された炉筐体５１内に搬
送機構５３によって回路基板装置１が供給されてリフロ
ー半田を行う。回路基板装置１には、上述したように回
路基板２の主面上に多数個のランドが適宜パターン形成
されており、これらランド上に塗布した半田材４により
多数個の実装部品３が仮保持されてなる。回路基板装置
１は、半田材４として一般にランド上に塗布される半田
ペーストが用いられるが、例えば半田レジストと半田ボ
ール或いは半田バンプ等も用いられる。

【０００５】リフロー半田装置５０は、炉筐体５１の一
方側に供給口５１ａが開口されるとともに他方側に排出
口５１ｂが開口され、これら供給口５１ａと排出口５１
ｂとを貫通して搬送機構５３を構成する無端搬送チェー
ン５４が駆動チェーン車５５ａ、５５ｂに架け合わされ
て無端走行する。リフロー半田装置５０は、無端搬送チ
ェーン５４の進行方向に沿って炉筐体５１内に図示しな
い隔壁によってそれぞれ区割りされた予熱炉部５６と、
加熱炉部５７及び冷却部５８とがこの順に配置されて加
熱空間部５２を構成している。

【０００６】リフロー半田装置５０は、予熱炉部５６
が、無端搬送チェーン５４に対してその上下に位置して
それぞれ配置された加熱源５６ａ、５６ｂとからなり、
これら加熱源５６ａ、５６ｂの間を通過する回路基板装
置１を予熱することによって後段の加熱炉部５７におい
て均一な加熱が行われるようにする。リフロー半田装置
５０は、加熱炉部５７も無端搬送チェーン５４に対して
その上下に位置してそれぞれ配置された加熱源５６ａ、
５６ｂとから構成され、これら加熱源５６ａ、５６ｂの
間を通過する回路基板装置１を所定の温度まで加熱する
ことによって半田ペースト４を溶融する。リフロー半田
装置５０は、予熱炉部５６及び加熱炉部５７の各加熱源
に、例えば熱風ヒータや遠赤外線ヒータが用いられる。

【０００７】リフロー半田装置５０は、冷却部５８も、
無端搬送チェーン５４に対してその上下に位置してそれ
ぞれ配置された冷却源５８ａ、５８ｂとから構成され、
これら冷却源５８ａ、５８ｂの間を通過する回路基板装
置１を所定の温度まで冷却することによって溶融した半
田ペースト４を再硬化させる。なお、リフロー半田装置
５０は、加熱空間部５２を例えば窒素ガスや二酸化炭素
ガス等を充填して不活性ガス雰囲気に保持される。

【０００８】リフロー半田装置５０においては、一端側
を供給口５１ａから炉筐体５１の外方に突出された無端
チェーン５４上に搭載された回路基板装置１を加熱空間
部５２内へと搬送する。リフロー半田装置５０において
は、回路基板装置１が、予熱炉部５６内を通過する間に
おいて各部を所定の温度まで予熱するとともに加熱炉部
５７へと搬送することで半田ペースト４を全体的に均一
な状態で溶融する。リフロー半田装置５０においては、
回路基板装置１を加熱炉部５７から冷却部５８へと搬送
して溶融状態の半田ペースト４を再固化することによっ
て相対するランドと電極間を接続して、回路基板２上に
実装部品３を実装する。

【０００９】ところで、リフロー半田装置においては、
上述したリフロー半田装置５０の構成を基本態様として
回路基板装置を加熱空間部内で効率的かつ均一に加熱す
る対応が図られている。リフロー半田装置においては、
効率的加熱によって半田ペーストを短時間で溶融してラ
ンドと各実装部品の電極とが確実に接続されるようにす
るために、加熱空間部内の雰囲気気体から回路基板装置
への熱伝導率を高めことが必要である。また、リフロー
半田装置においては、省エネルギー化、低コスト化から
小型でエネルギー効率の向上が図られることが必要であ
る。

【００１０】リフロー半田装置は、加熱空間部内の加熱
気体により回路基板装置を熱対流により加熱することを
基本とした装置である。気体から固体への熱伝導率ｈｘ
は、気体の流れの状態を示すレイノズル数Ｒｅと、流体
の熱伝導率λ及び流体の性質を示すプラントル数Ｐｒで
決定される。リフロー半田装置は、加熱空間部内の雰囲
気気体に大気若しくは不活性ガスが用いられるために、
流体の種類に依存する熱伝導率λやプラントル数Ｐｒが
変わらない。リフロー半田装置は、このために流体の流
れ状態を変化させることでレイノズル数Ｒｅを上げて回
路基板装置の加熱を効率的に行う対応が図られている。

【００１１】例えば、特開平６−１７７５３２号公報や
特開２０００−２１６５３１号公報には、加熱空間部内
を搬送される回路基板装置の上方に位置してファン等を
配置し、加熱気体を回路基板装置に対して垂直方向から
供給する強制対流構造が開示されている。また、リフロ
ー半田装置においては、例えば特開平６−８７０６８号
公報、特開平７−５８４４９号公報、特開平８−１９５
５５２号公報或いは特開２００１−４４６１８号公報等
に開示されるように、対流加熱に加えて輻射加熱を行う
ことにより加熱効率の向上を図ったものも提案されてい
る。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の垂直方向の強制対流型リフロー半田装置は、加熱空
間部内において加熱気体の強制対流を生成して回路基板
装置の加熱を行うが、加熱気体が実際に加熱すべき回路
基板上に突き当たってその流れが悪くなり速度境界層及
び温度境界層が厚くなって効率的な加熱が行い得ないと
いった問題があった。また、リフロー半田装置は、外形
仕様等を異にする他種類の回路基板装置にも互換性を有
するように構成されることから、全体が大型化してエネ
ルギー効率が悪くなるといった問題もあった。

【００１３】一方、上述した従来の対流加熱・輻射加熱
併用型リフロー半田装置は、対流加熱と輻射加熱とを行
うことで回路基板装置の加熱特性の向上が図られるもの
の、対流加熱の熱源と輻射加熱の熱源とがいずれも同じ
向きに配置されていることから輻射熱源が加熱気体の対
流を妨げて対流加熱による熱伝導率がさほど図り得ない
といった問題がある。また、リフロー半田装置において
は、対流加熱源と輻射加熱源との２種類の熱源を備える
ために構造も複雑で大型化するといった問題があった。

【００１４】したがって、本発明は、被半田回路基板を
効率的に加熱して半導体素子等の実装を高精度に行い得
るようにした小型で構造簡易なリフロー半田装置を提供
することを目的に提案されたものである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
本発明にかかるリフロー半田装置は、炉内を貫通して設
置され主面上に半田材によって複数の電子部品や素子を
仮保持してなる被半田回路基板を搬送する搬送手段と、
この搬送手段に対して上方部及び下方部又は少なくとも
いずれか一方側に位置して炉内に配置された加熱手段
と、搬送手段に対してその基板搬送方向と平行な側方部
に位置して配置され加熱手段によって加熱された加熱気
体を搬送される被半田回路基板の側方から供給して加熱
する加熱気体供給手段と、搬送手段を挟んで加熱気体供
給手段と対向して配置され被半田回路基板に供給された
加熱気体を吸気して加熱手段へと還流させる加熱気体排
気手段とを備えて構成される。

【００１６】以上のように構成された本発明にかかるリ
フロー半田装置によれば、搬送手段により炉内を搬送さ
れる被半田回路基板に対して、その側方から加熱気体供
給手段により加熱手段によって加熱された加熱気体が供
給されて加熱が行われる。リフロー半田装置によれば、
被半田回路基板に供給された加熱気体が加熱気体排気手
段によって加熱手段へと還流されることで炉内において
加熱気体の強制対流が生成される。リフロー半田装置に
よれば、側方から供給される加熱気体が被半田回路基板
に当たって乱流することで、この被半田回路基板を隅々
まで均一かつ効率的に加熱して半田材を溶融する。した
がって、リフロー半田装置によれば、回路基板に対して
半導体素子等の実装を高精度に行って信頼性の高い回路
基板装置の製造が行われるようにする。

【００１７】また、リフロー半田装置によれば、上述し
たように炉内に加熱気体の強制対流を生成する加熱気体
供給手段と加熱気体排気手段とを被半田回路基板の両側
に配置したことで、加熱気体による対流加熱特性を損な
うこと無く被半田回路基板を直接加熱する輻射加熱手段
を簡易な構造で設置することが可能となる。さらに、リ
フロー半田装置によれば、加熱気体供給手段及び加熱気
体排気手段による対流加熱動作と、輻射加熱手段による
輻射加熱動作とを制御する制御手段を備えることによっ
て外形仕様等を異にする複数の被半田回路基板にも適用
可能であり、エネルギー消費量も少なく経済性の向上が
図られるようになる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態として
示すリフロー半田装置１０は、図１及び図２に示すよう
に、炉筐体１１の内部が両側壁１１ａ、１１ｂの間を第
１の隔壁１１ｃ乃至第３の隔壁１１ｅ（以下、代表する
場合は隔壁１１と表記する。なお、後述するその他の部
材等についても同様に最初に個別に表記し、以降に代表
符号で表記するものとする。）によって連続した第１の
加熱炉空間部１２ａ乃至第４の加熱炉空間部１２ｄに区
分されてなる。リフロー半田装置１０は、炉筐体１１の
一方側壁１１ａに基板供給口１３を設けるとともに他方
側壁１１ｂに基板排出口１４を設け、さらに各隔壁１１
に基板供給口１３と基板排出口１４とに連通する連絡開
口１５ａ乃至１５ｃをそれぞれ形成して炉筐体１１を水
平に貫通する回路基板装置１の搬送路１６を構成してな
る。

【００１９】リフロー半田装置１０は、各加熱炉空間部
１２が、各隔壁１１に設けられた天井部１７ａ乃至１７
ｄ及び床板部１８ａ乃至１８ｄとにより、中央部の第１
の加熱空間部１９ａ乃至第４の加熱空間部１９ｄと、第
１の上部対流空間部２０ａ乃至第４の上部対流空間部２
０ｄと、第１の下部対流空間部２１ａ乃至第４の下部対
流空間部２１ｄとに区分されてなる。さらに、リフロー
半田装置１０は、各加熱炉空間部１２が、天井部１７及
び床板部１８とにそれぞれ設けられた左右の側面部２２
ａ乃至２２ｄ及び側面部２３ａ乃至２３ｄによって、中
央部の加熱空間部１４を囲んで上部対流空間部２０と下
部対流空間部２１とにそれぞれ連通する供給側の第１の
側面対流空間部２４ａ乃至第４の側面対流空間部２４ｄ
と排気側の第１の側面対流空間部２５ａ乃至第４の側面
対流空間部２５ｄとに区分されてなる。

【００２０】リフロー半田装置１０は、炉筐体１１を貫
通する搬送路１４に回路基板装置１の搬送機構２６が配
置されている。搬送機構２６は、図２に示すように炉筐
体１１の外側にそれぞれ設置され図示しない駆動源によ
って回転駆動される一対の駆動チェーン車２７ａ、２７
ｂと、これら駆動チェーン車２７間に掛け合わされて無
端走行する左右一対の搬送チェーン２８ａ、２８ｂとか
ら構成される。搬送機構２６は、図示しないが炉筐体１
１の内部において必要に応じて適宜の間隔を以って中間
チェーン車を配置することにより搬送チェーン２８をた
るみの無い状態で走行させるようにする。搬送機構２６
は、詳細を省略するが、駆動機構２８ｃによって搬送チ
ェーン２８の対向間隔が調整自在とされ、外形仕様を異
にする回路基板装置１に対しても互換使用が可能なよう
に構成されている。

【００２１】リフロー半田装置１０は、各加熱炉空間部
１２内にそれぞれ第１の加熱源２９ａ乃至加熱源２９ｄ
と、第２の加熱源３０ａ乃至加熱源３０ｄとが配置され
ている。第１の加熱源２９は、図１及び図２に示すよう
に上部対流空間部２０を構成する各加熱空間部１９の天
井部１７にそれぞれ配置されており、例えば遠赤外線ヒ
ータからなる。第２の加熱源３０は、下部対流空間部２
１を構成する各加熱空間部１９の底板部１８にそれぞれ
配置されており、例えば遠赤外線ヒータからなる。リフ
ロー半田装置１０は、第１の加熱源２９及び第２の加熱
源３０に電源が投入されることにより、後述するように
各加熱空間部１９内を搬送される回路基板装置１に対す
る対流加熱及び輻射加熱の複合加熱動作が行われる。

【００２２】リフロー半田装置１０は、詳細を省略する
が第１の加熱源２９及び第２の加熱源３０にそれぞれ制
御部３１、３２が設けられており、これら制御部３１、
３２を図示しないコントローラによって設定操作するこ
とによってそれぞれの加熱動作が制御される。リフロー
半田装置１０は、図１に示すように各加熱空間部１９内
に内部温度を検出する温度センサ３３、３４が設けられ
ており、これら温度センサ３３、３４による検出出力が
制御部３１、３２へと供給される。リフロー半田装置１
０は、これによって制御部３１、３２を介して第１の加
熱源２９と第２の加熱源３０が制御されて各加熱空間部
１９内を所定の温度に保持する。

【００２３】なお、リフロー半田装置１０は、第１の加
熱源２９と第２の加熱源３０とを、例えば第１の加熱源
２９に遠赤外線ヒータを用いるとともに第２の加熱源３
０に熱風ヒータを用いるようにしてもよい。また、リフ
ロー半田装置１０は、第１の加熱源２９或いは第２の加
熱源３０に充分な熱量を発生する能力を有するものを用
いる場合には、いずれか一方のみが用いられるようにし
てもよい。

【００２４】リフロー半田装置１０には、第１の加熱源
２９及び第２の加熱源３０によって加熱された加熱気体
を各加熱空間部１９内にそれぞれ強制対流させる加熱気
体供給ファン３５ａ乃至３５ｄ及び加熱気体排気ファン
３６ａ乃至３６ｄが備えられている。加熱気体供給ファ
ン３５は、図１乃至図３に示すように加熱空間部１９を
構成する一方の側面部２２に配置されている。加熱気体
供給ファン３５は、一方の側面部２２の加熱空間部１９
内を貫通する搬送チェーン２８とほぼ対応する高さ位置
に設けられた開口部内に取り付けられており、側面対流
空間部２４から加熱気体を加熱空間部１９内へと供給す
る。

【００２５】一方、加熱気体排気ファン３６は、他方の
側面部２３の加熱空間部１９内を貫通する搬送チェーン
２８とほぼ対応する高さ位置に設けられた開口部内に取
り付けられており、加熱空間部１９内から加熱気体を排
気側の側面対流空間部２５へと強制排気する。したがっ
て、リフロー半田装置１０は、加熱空間部１９内におい
て、図１矢印で示すように搬送チェーン２８上に搭載さ
れて搬送される回路基板装置１に対してその搬送方向と
直交する方向に加熱気体が流れる強制対流が生成され
る。

【００２６】リフロー半田装置１０においては、側面対
流空間部２５へと強制排気された加熱空気が、上部対流
空間部２０と下部対流空間部２１とにそれぞれ分流され
る。リフロー半田装置１０においては、上部対流空間部
２０側に分流された加熱気体が第１の加熱源２９によっ
て所定の温度にまで再加熱が行われ、この加熱気体が供
給側の側面対流空間部２４へと対流する。一方、リフロ
ー半田装置１０においては、下部対流空間部２１側に分
流された加熱気体が第２の加熱源３０によって所定の温
度にまで再加熱が行われ、この加熱気体が供給側の側面
対流空間部２４へと対流する。

【００２７】リフロー半田装置１０においては、所定の
温度にまで加熱された加熱気体を、加熱気体供給ファン
３５によって側面対流空間部２４から加熱空間部１９内
へと強制供給する。リフロー半田装置１０においては、
上述したように加熱空間部１９内において流れ方向が回
路基板装置１の搬送方向と直交する加熱気体の強制対流
を生成し、回路基板装置１に対して側面から加熱気体を
吹き付ける。

【００２８】回路基板装置１は、従来のリフロー半田装
置のように加熱気体が回路基板２の主面に対して垂直方
向から吹き付けられる場合に、吹付け面が平坦形状とな
って表面に速度境界層及び温度境界層を生じ、均一な加
熱が行われ得ないといった問題を生じさせる。回路基板
装置１は、回路基板２上に形状を異にする多数個の実装
部品３が半田ペースト４により仮保持されて実装されて
いることから、側面形状としては凹凸のある形状を呈し
ている。リフロー半田装置１０は、回路基板装置１に対
して凹凸形状を呈する側面方向から加熱気体を吹き付け
ることでこの加熱気体に乱流を生じさせ、速度境界層及
び温度境界層の発生が抑制されて隅々まで均一な加熱が
行われるようになる。また、リフロー半田装置１０は、
乱流となった加熱気体が各実装部品３の外周部位におい
て滞留することで、回路基板装置１のより効率的な加熱
が行われるようになる。

【００２９】リフロー半田装置１０には、上述した加熱
気体の強制対流による回路基板装置１の加熱に加えて、
各加熱空間部１９に回路基板装置１を輻射加熱する第１
の輻射加熱部３７ａ乃至３７ｄと第２の輻射加熱部３８
ａ乃至３８ｄが設けられている。第１の輻射加熱部３７
は、天井部１７の一部を構成して各加熱空間部１９の搬
送路１６に対応位置して配置されている。第１の輻射加
熱部３７は、熱伝導特性が良好な部材によって回路基板
装置１の搬送方向に沿って所定の長さ範囲を有する大き
さに形成されており、第１の加熱源２９によって所定の
温度まで加熱される。第１の輻射加熱部３７は、搬送チ
ェーン２８上に載置されて搬送される回路基板装置１を
その上方側から輻射によって直接加熱する。

【００３０】第２の輻射加熱部３８は、底板部１８の一
部を構成して各加熱空間部１９の搬送路１６に対応位置
して配置されている。第２の輻射加熱部３８も、特性が
良好な部材によって回路基板装置１の搬送方向に沿って
所定の長さ範囲を有する大きさに形成されており、第２
の加熱源３０によって所定の温度まで加熱される。第２
の輻射加熱部３８は、搬送チェーン２８上に載置されて
搬送される回路基板装置１をその下方側から輻射によっ
て直接加熱する。

【００３１】リフロー半田装置１０は、上述したように
対流加熱の加熱源である第１の加熱源２９と第２の加熱
源３０とを共用して回路基板装置１を輻射加熱する第１
の輻射加熱部３７及び第２の輻射加熱部３８とを備える
ことにより、加熱空間部１９内において回路基板装置１
を効率的に加熱する。リフロー半田装置１０は、第１の
輻射加熱部３７と第２の輻射加熱部３８とが回路基板装
置１に対して上方部と下方部とに配置されることから、
側面方向に流れて回路基板装置１を対流加熱する加熱気
体の流路を規制することは無い。リフロー半田装置１０
は、対流加熱の加熱源と輻射加熱の加熱源とを共用する
ことにより、小型化が図られるとともにエネルギー消費
の効率化が図られかつ回路基板装置１を幅広い温度範囲
で加熱することが可能とされる。

【００３２】なお、リフロー半田装置１０においては、
回路基板装置１を上下から直接輻射加熱する第１の輻射
加熱部３７と第２の輻射加熱部３８とを設けたが、いず
れか一方、例えば第１の輻射加熱部３７のみを設けるよ
うにしてもよいことは勿論である。

【００３３】リフロー半田装置１０においては、上述し
た第１の輻射加熱部３７と第２の輻射加熱部３８とに対
応してそれぞれ第１の遮蔽部材３９ａ乃至３９ｄと第２
の遮蔽部材４０ａ乃至４０ｄとが配置されており、第１
の加熱源２９と第２の加熱源３０との間を開閉する。第
１の遮蔽部材３９は、第１の加熱源２９と第１の輻射加
熱部３７との間にスライド自在に配置されており、詳細
を省略する駆動機構４１によって第１の加熱源２９と第
１の輻射加熱部３７との間を開放する図１に示す第１の
位置と、第１の加熱源２９と第１の輻射加熱部３７との
間を閉塞する第２の位置とに切り替えられる。

【００３４】第２の遮蔽部材４０は、第２の加熱源３０
と第２の輻射加熱部３８との間にスライド自在に配置さ
れており、詳細を省略する駆動機構４２によって第２の
加熱源３０と第２の輻射加熱部３８との間を開放する図
１に示す第１の位置と、第２の加熱源３０と第２の輻射
加熱部３８との間を閉塞する第２の位置とに切り替えら
れる。

【００３５】リフロー半田装置１０においては、第１の
遮蔽部材３９と第２の遮蔽部材４０とを第１の位置に移
動動作させることによって、第１の加熱源２９と第２の
加熱源３０とによる第１の輻射加熱部３７と第２の輻射
加熱部３８との加熱が行われるようにする。したがっ
て、リフロー半田装置１０においては、回路基板装置１
を、対流加熱とともに第１の輻射加熱部３７と第２の輻
射加熱部３８とによる輻射により直接加熱も行われるよ
うになる。リフロー半田装置１０においては、第１の遮
蔽部材３９と第２の遮蔽部材４０とを第１の位置から第
２の位置へと移動動作させることによって、第１の加熱
源２９と第２の加熱源３０とによる第１の輻射加熱部３
７と第２の輻射加熱部３８との加熱が行われないように
する。したがって、リフロー半田装置１０においては、
回路基板装置１に対して第１の輻射加熱部３７と第２の
輻射加熱部３８とによる輻射加熱が行われず、対流加熱
のみが行われる。

【００３６】なお、リフロー半田装置１０においては、
第１の遮蔽部材３９と第２の遮蔽部材４０の切替操作を
温度センサ３３、３４の検出出力に基づいて制御するよ
うにしてもよい。また、リフロー半田装置１０において
は、温度センサ３３、３４の検出出力に基づいて第１の
遮蔽部材３９と第２の遮蔽部材４０とを選択的に切替操
作するように制御してもよい。

【００３７】以上のように構成されたリフロー半田装置
１０においては、回路基板装置１の幅仕様に応じて駆動
機構２８ｃにより搬送チェーン２８ａ、２８ｂの対向間
隔が調整される。リフロー半田装置１０においては、搬
送チェーン２８が駆動された状態で図３に示すように炉
筐体１１の基板供給口１３から突出した搬送チェーン２
８上に回路基板装置１が載置される。リフロー半田装置
１０においては、搬送チェーン２８により加熱空間部１
９内を搬送される回路基板装置１を所定温度まで加熱す
ることにより、半田ペースト４を溶融する。

【００３８】リフロー半田装置１０においては、第１の
加熱源２９と第２の加熱源３０とに電源が投入されてこ
れらが発熱して上部対流空間部２０及び下部対流空間部
２１内の気体が加熱される。リフロー半田装置１０にお
いては、加熱気体供給ファン３５と加熱気体排気ファン
３６も駆動されてそれぞれのファンが回転することによ
り、上部対流空間部２０及び下部対流空間部２１内の加
熱気体が側面対流空間部２２を介して加熱空間部１９内
に送り込まれる。リフロー半田装置１０においては、加
熱気体が加熱空間部１９内から排気されて、側面対流空
間部２３を介して上部対流空間部２０及び下部対流空間
部２１へと還流される。一方、リフロー半田装置１０に
おいては、第１の遮蔽部材３９と第２の遮蔽部材４０と
が第１の位置に移動動作されて第１の加熱源２９と第２
の加熱源３０とにより第１の輻射加熱部３７と第２の輻
射加熱部３８とが加熱される。

【００３９】リフロー半田装置１０においては、搬送チ
ェーン２８によって加熱空間部１９内に搬送された回路
基板装置１が、側面方向から加熱空間部１９内を強制対
流される加熱気体を吹き付けることにより加熱する。リ
フロー半田装置１０においては、回路基板装置１が、上
下方向から第１の輻射加熱部３７と第２の輻射加熱部３
８とからの輻射によって直接加熱する。回路基板装置１
は、加熱空間部１９内において所定の温度まで加熱され
ることにより半田ペースト４が溶融する。回路基板装置
１は、搬送チェーン２８によって冷却部まで搬送される
ことによって冷却され、溶融状態の半田ペースト４が再
固化することで、回路基板２上に各実装部品３が電気的
かつ機械的に接続されて実装される。回路基板装置１
は、炉筐体１０の基板排出口１４から外部へと搬送され
て搬送チェーン２８から取り上げられる。

【００４０】上述したリフロー半田装置１０において
は、炉筐体１０の内部に４つの加熱空間部１９ａ乃至１
９ｄを構成し、各加熱空間部１９にそれぞれ第１の加熱
源２９と第２の加熱源３０、加熱気体供給ファン３５と
加熱気体排気ファン３６、第１の輻射加熱部３７と第２
の輻射加熱部３８或いは第１の遮蔽部材３９と第２の遮
蔽部材４０等を設けるようにしたが、加熱空間部１９を
適宜の数によって構成してもよい。また、リフロー半田
装置１０は、上述したように回路基板装置１を対流加熱
と輻射加熱とによって加熱するようにしたが、対流加熱
のみによって加熱を行うように構成してもよい。

【００４１】リフロー半田装置１０は、上述した４つの
加熱空間部１９ａ乃至１９ｄを備えたが、第１の加熱空
間部１９ａを予備加熱炉とし、第２の加熱空間部１９ｂ
を本加熱炉とし、第３の加熱空間部１９ｃ及び第４の加
熱空間部１９ｄを冷却炉として回路基板装置１の連続リ
フロー半田を行うようにしてもよい。リフロー半田装置
１０は、この場合、回路基板装置１をさほど高く加熱す
る必要の無い第１の加熱空間部１９ａに輻射加熱部を不
要とするとともに、第３の加熱空間部１９ｃ及び第４の
加熱空間部１９ｄに第１の加熱源２９と第２の加熱源３
０に代えて冷却源が設置される。リフロー半田装置１０
は、回路基板装置１に対して冷却気体が側面方向から吹
き付けられることで冷却効率の向上が図られて半田ペー
スト４の硬化が促進される。

【００４２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明にか
かるリフロー半田装置によれば、被半田回路基板を搬送
する搬送手段を挟んで被半田回路基板を加熱する加熱気
体の強制対流を生成する加熱気体供給手段と加熱気体排
気手段とを配置したことから、供給された加熱気体が被
半田回路基板に当たって乱流することで隅々まで均一か
つ効率的な加熱が行われて半田材を溶融し、回路基板に
対して半導体素子等の実装を高精度に行って信頼性の高
い回路基板装置が製造されるようになる。また、リフロ
ー半田装置によれば、炉内に加熱気体の強制対流を生成
する加熱気体供給手段と加熱気体排気手段ととともに、
被半田回路基板を直接加熱する輻射加熱手段を加熱気体
による対流加熱特性を損なうこと無く簡易な構造で設置
することが可能となり、さらにこれら各手段の制御手段
を備えることによって外形仕様等を異にする複数の被半
田回路基板にも適用可能であるとともにエネルギー消費
量も少なく経済性の向上が図られるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態として示すリフロー半田装
置の内部構成を説明する要部縦断面図である。

【図２】同リフロー半田装置の長手方向の要部縦断面図
である。

【図３】同リフロー半田装置の加熱空間部の構成を説明
する要部斜視図である。

【図４】従来のリフロー半田装置の構成説明図である。

【符号の説明】

１回路基板装置、２回路基板、３実装部品、４
半田ペースト、１０リフロー半田装置、１１炉筐体、
１２加熱炉空間部、１３基板供給口、１４基板排
出口、１６搬送路、１９加熱空間部、２０上部対
流空間部、２１下部対流空間部、２４側面対流空間
部、２５側面対流空間部、２６搬送機構、２７駆
動チェーン車、２８搬送チェーン、２９第１の加熱
源、３０第２の加熱源、３５加熱気体供給ファン、
３６加熱気体排気ファン、３７第１の輻射加熱部、
３８第２の輻射加熱部、３９第１の遮蔽部材、４０
第２の遮蔽部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】炉内を貫通して設置され、主面上に半田
材によって複数の電子部品や素子を仮保持してなる被半
田回路基板を搬送する搬送手段と、上記搬送手段に対して、その上方部及び下方部又は少な
くともいずれか一方側に位置して炉内に配置された加熱
手段と、上記搬送手段に対してその基板搬送方向と平行な側方部
に位置して配置され、上記加熱手段によって加熱された
加熱気体を搬送される上記被半田回路基板の側方から供
給して加熱する加熱気体供給手段と、上記搬送手段を挟んで上記加熱気体供給手段と対向して
配置され、上記被半田回路基板に供給された上記加熱気
体を吸気して上記加熱手段へと還流させる加熱気体排気
手段とを備えることを特徴とするリフロー半田装置。
【請求項２】上記搬送手段と加熱手段との間に配置さ
れ、搬送される上記被半田回路基板を加熱する輻射加熱
手段を備えることを特徴とする請求項１に記載のリフロ
ー半田装置。
【請求項３】上記輻射加熱手段による上記被半田回路
基板の加熱状態を制御する制御部材を備えることを特徴
とする請求項２に記載のリフロー半田装置。
【請求項４】上記被半田回路基板の仕様に応じて、上
記加熱気体供給手段及び加熱気体排気手段による対流加
熱動作と、上記輻射加熱手段による輻射加熱動作とを制
御する制御手段を備えることを特徴とする請求項２に記
載のリフロー半田装置。
【請求項５】上記搬送手段には、外形仕様を異にする
上記被半田回路基板に対応して搬送部の大きさを調整自
在とする調整機構が付設されることを特徴とする請求項
１に記載のリフロー半田装置。