JP2003340569A - リフロー炉 - Google Patents
リフロー炉Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】近時、鉛の使用が規制されてきていることから
鉛フリーはんだが用いられるようになってきたが、鉛フ
リーはんだは融点が高いため、リフロー炉ではんだ付け
するときに、本加熱ゾーンでの加熱温度を高くせざるを
得なかった。加熱温度が高くなると電子部品に影響する
が、加熱後早急に冷却することにより影響が少なくな
る。 【解決手段】本発明は、冷却装置の吹出し口と吸込み口
のいすれか一方、或いは両方に冷却パイプを配設し、該
冷却パイプ内に外部の流動装置から低温の水や外気を流
通させて冷却効果を向上させた。
鉛フリーはんだが用いられるようになってきたが、鉛フ
リーはんだは融点が高いため、リフロー炉ではんだ付け
するときに、本加熱ゾーンでの加熱温度を高くせざるを
得なかった。加熱温度が高くなると電子部品に影響する
が、加熱後早急に冷却することにより影響が少なくな
る。 【解決手段】本発明は、冷却装置の吹出し口と吸込み口
のいすれか一方、或いは両方に冷却パイプを配設し、該
冷却パイプ内に外部の流動装置から低温の水や外気を流
通させて冷却効果を向上させた。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、プリント基板のは
んだ付けに用いるリフロー炉に関する。
んだ付けに用いるリフロー炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】プリント基板のはんだ付け方法として
は、鏝付け法、フロー法、リフロー法がある。
は、鏝付け法、フロー法、リフロー法がある。
【０００３】鏝付け法は、作業者が脂入り線はんだと鏝
で一箇所ずつはんだ付けを行うため生産性に問題があ
る。この鏝付け法は、他のはんだ付け方法で発生したは
んだ付け不良箇所の修正や他のはんだ付け方法でのはん
だ付け後に熱に弱い電子部品をはんだ付けするのに適し
ている。
で一箇所ずつはんだ付けを行うため生産性に問題があ
る。この鏝付け法は、他のはんだ付け方法で発生したは
んだ付け不良箇所の修正や他のはんだ付け方法でのはん
だ付け後に熱に弱い電子部品をはんだ付けするのに適し
ている。
【０００４】フロー法は、溶融しているはんだにプリン
ト基板を接触させてはんだ付けするため、一度の処理で
多数箇所のはんだ付けができ、生産性に優れている。し
かしながらプリント基板全面が溶融はんだと接触するた
め不要箇所にはんだが付着するという問題がある。
ト基板を接触させてはんだ付けするため、一度の処理で
多数箇所のはんだ付けができ、生産性に優れている。し
かしながらプリント基板全面が溶融はんだと接触するた
め不要箇所にはんだが付着するという問題がある。
【０００５】リフロー法は、粉末はんだとフラックスか
らなるソルダペーストをプリント基板の必要箇所だけに
塗布し、該ソルダペーストを溶融させてはんだ付けする
ため多数箇所のはんだ付けが可能であるばかりでなく、
不必要箇所にはんだが付着しないという信頼性に優れた
はんだ付け方法である。従って、今日、信頼性が要求さ
れる通信機器やコンピューター等の電子機器に多く採用
されている。
らなるソルダペーストをプリント基板の必要箇所だけに
塗布し、該ソルダペーストを溶融させてはんだ付けする
ため多数箇所のはんだ付けが可能であるばかりでなく、
不必要箇所にはんだが付着しないという信頼性に優れた
はんだ付け方法である。従って、今日、信頼性が要求さ
れる通信機器やコンピューター等の電子機器に多く採用
されている。
【０００６】リフロー法では、ソルダペーストを溶融さ
せる装置としてリフロー炉を使用する。リフロー炉は、
トンネル状となったところに予備加熱ゾーン、本加熱ゾ
ーン、冷却ゾーンが形成されており、このトンネル内を
無端の搬送装置、例えば無端のメッシュベルトや無端の
チェーンコンベアが走行しており、該搬送装置はソルダ
ペーストが塗布され、その上に電子部品が搭載されたプ
リント基板を搬送する。搬送装置で搬送されるプリント
基板は、先ず予備加熱ゾーンでソルダペースト中の溶剤
を蒸発させるとともに、プリント基板や電子部品が急加
熱によるヒートショックでダメージを受けないように予
備加熱がなされる。次にプリント基板は、本加熱ゾーン
でソルダペースト中の粉末はんだの溶融温度以上に加熱
されてソルダペーストを溶融させる。そして最後に溶融
したはんだを固化させると同時に熱せられた電子部品や
プリント基板を早急に冷やして熱影響を少なくする。
せる装置としてリフロー炉を使用する。リフロー炉は、
トンネル状となったところに予備加熱ゾーン、本加熱ゾ
ーン、冷却ゾーンが形成されており、このトンネル内を
無端の搬送装置、例えば無端のメッシュベルトや無端の
チェーンコンベアが走行しており、該搬送装置はソルダ
ペーストが塗布され、その上に電子部品が搭載されたプ
リント基板を搬送する。搬送装置で搬送されるプリント
基板は、先ず予備加熱ゾーンでソルダペースト中の溶剤
を蒸発させるとともに、プリント基板や電子部品が急加
熱によるヒートショックでダメージを受けないように予
備加熱がなされる。次にプリント基板は、本加熱ゾーン
でソルダペースト中の粉末はんだの溶融温度以上に加熱
されてソルダペーストを溶融させる。そして最後に溶融
したはんだを固化させると同時に熱せられた電子部品や
プリント基板を早急に冷やして熱影響を少なくする。
【０００７】ところで従来のソルダペーストは、Pb-Sn
はんだ合金の粉末を用いていたが、このソルダペースト
ではんだ付けされた電子機器が古くなって使い勝手が悪
くなったり故障したりした場合、性能のアップや修理等
をせず、ほとんどが廃棄処分されていた。廃棄処分され
る電子機器の構成材料のうちフレームの金属、ケースの
プラスチック、ディスプレーのガラス等は回収して再使
用されているが、プリント基板は再使用ができないた
め、これだけは埋め立て処分されていた。なぜならばプ
リント基板は、樹脂と銅箔が接着されており、また銅箔
にははんだが金属的に接合されていて、それぞれを分離
して再使用できないからである。この埋め立て処分され
たプリント基板に地中に染み込んだ酸性雨が接触する
と、はんだ中のPbが酸性雨により溶け出し、Pb成分を含
んだ酸性雨がさらに地中に染み込んで地下水に混入す
る。このPb成分を含んだ地下水を人類が長年月にわたっ
て飲用すると体内にPbが蓄積され、ついにはPb中毒を起
こすとされている。そのため世界規模でPbの使用が規制
されるようになってきており、Pbの含まない所謂Pbフリ
ーはんだが使用されるようになってきた。
はんだ合金の粉末を用いていたが、このソルダペースト
ではんだ付けされた電子機器が古くなって使い勝手が悪
くなったり故障したりした場合、性能のアップや修理等
をせず、ほとんどが廃棄処分されていた。廃棄処分され
る電子機器の構成材料のうちフレームの金属、ケースの
プラスチック、ディスプレーのガラス等は回収して再使
用されているが、プリント基板は再使用ができないた
め、これだけは埋め立て処分されていた。なぜならばプ
リント基板は、樹脂と銅箔が接着されており、また銅箔
にははんだが金属的に接合されていて、それぞれを分離
して再使用できないからである。この埋め立て処分され
たプリント基板に地中に染み込んだ酸性雨が接触する
と、はんだ中のPbが酸性雨により溶け出し、Pb成分を含
んだ酸性雨がさらに地中に染み込んで地下水に混入す
る。このPb成分を含んだ地下水を人類が長年月にわたっ
て飲用すると体内にPbが蓄積され、ついにはPb中毒を起
こすとされている。そのため世界規模でPbの使用が規制
されるようになってきており、Pbの含まない所謂Pbフリ
ーはんだが使用されるようになってきた。
【０００８】Pbフリーはんだとは、Snを主成分として、
それにAg、Cu、Bi、In、Zn、Ni、Cr、P、Ge、Ga等を適
宜添加したものである。このPbフリーはんだは、融点が
従来のPb-Snはんだ（Pb-63Snの融点：183℃）よりも高
く、多くは210℃以上である。
それにAg、Cu、Bi、In、Zn、Ni、Cr、P、Ge、Ga等を適
宜添加したものである。このPbフリーはんだは、融点が
従来のPb-Snはんだ（Pb-63Snの融点：183℃）よりも高
く、多くは210℃以上である。
【０００９】一般にリフロー法において本加熱ゾーンで
の最高温度（ピーク温度）は、ソルダペースト中の粉末
はんだの溶融温度＋20〜50℃のである。従って、Pb-63S
nはんだを用いたソルダペーストのはんだ付けではリフ
ロー炉のピーク温度は約220℃であり、この程度の温度
であれば電子部品やプリント基板に対する熱影響は少な
い。しかしながらPbフリーはんだを用いたソルダペース
トではピーク温度が250℃以上となり、このように高温
となったリフロー温度に長い時間電子部品を曝しておく
と、電子部品は機能が劣化したり熱損傷を起こしたりす
る。そのためリフロー炉では、本加熱ゾーンで高温に加
熱した後、直ぐに冷却ゾーンでなるべく早く冷却を行う
ようにしている。従来よりリフロー炉の冷却ゾーンにお
けるプリント基板の冷却を効率よく行う装置は実開平5-
70757号、実開平5-70757号、特開平6-45746号、特開平7
-336040号、特開平10-238952号、特許第2923725号、等
で提案されていた。
の最高温度（ピーク温度）は、ソルダペースト中の粉末
はんだの溶融温度＋20〜50℃のである。従って、Pb-63S
nはんだを用いたソルダペーストのはんだ付けではリフ
ロー炉のピーク温度は約220℃であり、この程度の温度
であれば電子部品やプリント基板に対する熱影響は少な
い。しかしながらPbフリーはんだを用いたソルダペース
トではピーク温度が250℃以上となり、このように高温
となったリフロー温度に長い時間電子部品を曝しておく
と、電子部品は機能が劣化したり熱損傷を起こしたりす
る。そのためリフロー炉では、本加熱ゾーンで高温に加
熱した後、直ぐに冷却ゾーンでなるべく早く冷却を行う
ようにしている。従来よりリフロー炉の冷却ゾーンにお
けるプリント基板の冷却を効率よく行う装置は実開平5-
70757号、実開平5-70757号、特開平6-45746号、特開平7
-336040号、特開平10-238952号、特許第2923725号、等
で提案されていた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】上記公開実用新案公報
や公開特許公報で提案されていたリフロー炉の冷却装置
は、冷却ゾーンに冷却効果を良好にするための冷却パイ
プを配設し、該冷却パイプ内に空気や水等の冷却媒体を
流動させることにより、冷却パイプによる冷却効果を効
率よく行えるようにしたものである。しかしながら、前
述従来のリフロー炉では、Pbフリーはんだを用いたソル
ダペーストのはんだ付けにおいて充分な冷却状態が得ら
れなかった。また上記特許第2923725号で提案されてい
たリフロー炉は、冷却装置が搬送装置の上下部に設置さ
れているが、冷却媒体が窒素ガスを使用しなければなら
ないため、大気中でのはんだ付けには適さないばかりで
なく、窒素ガスが高価であるため経済的にも問題があっ
た。本発明は、Pbフリーはんだを用いたソルダペースト
のはんだ付けにおいても優れた冷却効果を奏することが
でき、しかも冷却媒体に全く費用がかからないというリ
フロー炉を提供することにある。
や公開特許公報で提案されていたリフロー炉の冷却装置
は、冷却ゾーンに冷却効果を良好にするための冷却パイ
プを配設し、該冷却パイプ内に空気や水等の冷却媒体を
流動させることにより、冷却パイプによる冷却効果を効
率よく行えるようにしたものである。しかしながら、前
述従来のリフロー炉では、Pbフリーはんだを用いたソル
ダペーストのはんだ付けにおいて充分な冷却状態が得ら
れなかった。また上記特許第2923725号で提案されてい
たリフロー炉は、冷却装置が搬送装置の上下部に設置さ
れているが、冷却媒体が窒素ガスを使用しなければなら
ないため、大気中でのはんだ付けには適さないばかりで
なく、窒素ガスが高価であるため経済的にも問題があっ
た。本発明は、Pbフリーはんだを用いたソルダペースト
のはんだ付けにおいても優れた冷却効果を奏することが
でき、しかも冷却媒体に全く費用がかからないというリ
フロー炉を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、プリント
基板の両面から低温気体を吹き付ければ冷却効果が上が
るとともに、冷却装置の冷却媒体として空気や水を使用
すれば安価であり、経済的にも得策であることに着目し
て本発明を完成させた。本発明は以下のとおりである。
基板の両面から低温気体を吹き付ければ冷却効果が上が
るとともに、冷却装置の冷却媒体として空気や水を使用
すれば安価であり、経済的にも得策であることに着目し
て本発明を完成させた。本発明は以下のとおりである。
【００１２】トンネル内に予備加熱ゾーン、本加熱ゾー
ン、冷却ゾーンが設けられ、該トンネル内を搬送装置が
走行するリフロー炉において、冷却ゾーンの上下部には
搬送装置を挟んで冷却装置が設置されており、該冷却装
置は同一面に吹出し口と吸込み口が形成されているとと
もに吹出し口と吸込み口間に送風機が取りつけられてい
て、しかも冷却装置内には冷却媒体を流動させる冷却パ
イプが配設されており、さらに冷却ゾーンの外部には冷
却媒体を冷却パイプ内に流動させる流動装置が設置され
ていることを特徴とするリフロー炉。
ン、冷却ゾーンが設けられ、該トンネル内を搬送装置が
走行するリフロー炉において、冷却ゾーンの上下部には
搬送装置を挟んで冷却装置が設置されており、該冷却装
置は同一面に吹出し口と吸込み口が形成されているとと
もに吹出し口と吸込み口間に送風機が取りつけられてい
て、しかも冷却装置内には冷却媒体を流動させる冷却パ
イプが配設されており、さらに冷却ゾーンの外部には冷
却媒体を冷却パイプ内に流動させる流動装置が設置され
ていることを特徴とするリフロー炉。
【００１３】トンネル内に予備加熱ゾーン、本加熱ゾー
ン、冷却ゾーンが設けられ、該トンネル内を搬送装置が
走行するリフロー炉において、冷却ゾーンの上下部には
搬送装置を挟んで冷却装置が設置されており、該冷却装
置は同一面に吹出し口と吸込み口が形成されているとと
もに吹出し口と吸込み口間に送風機が取りつけられてい
て、しかも冷却装置内には冷却水を流動させる冷却パイ
プが配設されており、さらに冷却パイプは冷却ゾーンの
外部の冷却タンクに接続されていて該冷却タンクには冷
却水を冷却パイプ内に流動させる流動ポンプが設置され
ており、また冷却タンク内にはチラーの熱交換パイプが
配設されていることを特徴とするリフロー炉。
ン、冷却ゾーンが設けられ、該トンネル内を搬送装置が
走行するリフロー炉において、冷却ゾーンの上下部には
搬送装置を挟んで冷却装置が設置されており、該冷却装
置は同一面に吹出し口と吸込み口が形成されているとと
もに吹出し口と吸込み口間に送風機が取りつけられてい
て、しかも冷却装置内には冷却水を流動させる冷却パイ
プが配設されており、さらに冷却パイプは冷却ゾーンの
外部の冷却タンクに接続されていて該冷却タンクには冷
却水を冷却パイプ内に流動させる流動ポンプが設置され
ており、また冷却タンク内にはチラーの熱交換パイプが
配設されていることを特徴とするリフロー炉。
【００１４】トンネル内に予備加熱ゾーン、本加熱ゾー
ン、冷却ゾーンが設けられ、該トンネル内を搬送装置が
走行するリフロー炉において、冷却ゾーンの上下部には
搬送装置を挟んで冷却装置が設置されており、該冷却装
置は同一面に吹出し口と吸込み口が形成されているとと
もに吹出し口と吸込み口間に送風機が取りつけられてい
て、しかも冷却装置内には冷却空気を流動させる冷却パ
イプが配設されており、さらに冷却ゾーンの外部には外
気をパイプ内に流動させるファンが設置されていること
を特徴とするリフロー炉。
ン、冷却ゾーンが設けられ、該トンネル内を搬送装置が
走行するリフロー炉において、冷却ゾーンの上下部には
搬送装置を挟んで冷却装置が設置されており、該冷却装
置は同一面に吹出し口と吸込み口が形成されているとと
もに吹出し口と吸込み口間に送風機が取りつけられてい
て、しかも冷却装置内には冷却空気を流動させる冷却パ
イプが配設されており、さらに冷却ゾーンの外部には外
気をパイプ内に流動させるファンが設置されていること
を特徴とするリフロー炉。
【００１５】
【発明の実施の態様】従来のリフロー炉のように冷却ゾ
ーンの上部、或いは下部の一方だけに冷却装置が設置さ
れたリフロー炉では、プリント基板の両面に冷えた気体
を当てることができないためプリント基板全体を充分に
冷却ができなかった。つまりプリント基板は、エポキシ
樹脂のような熱伝導性のよくない材料で作られているた
め、プリント基板の片面だけに冷風を当てても、もう一
方の面まで充分に冷却できなかった。本発明のリフロー
炉は、冷却ゾーンの上下部、即ちトンネル内を走行する
搬送装置を挟んだ状態で上下部に設置してある。本発明
に使用する冷却装置は吹出し口と吸込み口があり、その
間に送風機が設置されたものである。このように吹出し
口と吸込み口が同一面にあると、例えば上部に取り付け
られた冷却装置の吹出し口から吹き出された低温の気体
がプリント基板の上面に当たって跳ね返ってから、直ぐ
に隣接した吸込み口に流入するという循環が起こる。こ
れは下部に取り付けられた冷却装置でも同様の状態で吹
出し口と吸込み口間で循環が起こる。従って、搬送装置
を挟んで上下部に冷却装置を取り付けておくと、プリン
ト基板の両面に冷気が当たってプリント基板全体が充分
に冷却されるようになる。
ーンの上部、或いは下部の一方だけに冷却装置が設置さ
れたリフロー炉では、プリント基板の両面に冷えた気体
を当てることができないためプリント基板全体を充分に
冷却ができなかった。つまりプリント基板は、エポキシ
樹脂のような熱伝導性のよくない材料で作られているた
め、プリント基板の片面だけに冷風を当てても、もう一
方の面まで充分に冷却できなかった。本発明のリフロー
炉は、冷却ゾーンの上下部、即ちトンネル内を走行する
搬送装置を挟んだ状態で上下部に設置してある。本発明
に使用する冷却装置は吹出し口と吸込み口があり、その
間に送風機が設置されたものである。このように吹出し
口と吸込み口が同一面にあると、例えば上部に取り付け
られた冷却装置の吹出し口から吹き出された低温の気体
がプリント基板の上面に当たって跳ね返ってから、直ぐ
に隣接した吸込み口に流入するという循環が起こる。こ
れは下部に取り付けられた冷却装置でも同様の状態で吹
出し口と吸込み口間で循環が起こる。従って、搬送装置
を挟んで上下部に冷却装置を取り付けておくと、プリン
ト基板の両面に冷気が当たってプリント基板全体が充分
に冷却されるようになる。
【００１６】本発明では、冷却媒体を流動させる冷却パ
イプを冷却装置に設置するが、該冷却パイプの設置箇所
は吹出し口、吸込み口の一方、或いは吹出し口と吸込み
口の両方に設置することができる。冷却パイプを吹出し
口と吸込み口の両方に設置すると、冷却ゾーンでの冷却
効果はさらに向上する。
イプを冷却装置に設置するが、該冷却パイプの設置箇所
は吹出し口、吸込み口の一方、或いは吹出し口と吸込み
口の両方に設置することができる。冷却パイプを吹出し
口と吸込み口の両方に設置すると、冷却ゾーンでの冷却
効果はさらに向上する。
【００１７】
【実施例】以下図面に基づいて本発明のリフロー炉を説
明する。図１は本発明リフロー炉の正面断面図、図２は
本発明の第１実施例の冷却装置の斜視図、図３は図２の
A-A線断面図、図４は本発明の第２実施例の冷却装置の
斜視図、図５は図４のB-B線断面図である。
明する。図１は本発明リフロー炉の正面断面図、図２は
本発明の第１実施例の冷却装置の斜視図、図３は図２の
A-A線断面図、図４は本発明の第２実施例の冷却装置の
斜視図、図５は図４のB-B線断面図である。
【００１８】リフロー炉１は、内部にトンネル２が形成
されており、トンネル２の上下略中央には長手方向にプ
リント基板３を搬送する搬送装置４が矢印X方向に走行
している。トンネル２は入り口方向から予備加熱ゾーン
P、本加熱ゾーンR、冷却ゾーンCとなっており、予備加
熱ゾーンPと本加熱ゾーンRには、上下部に搬送装置４を
挟んで熱風吹出し型ヒーター５…が設置されている。ま
た冷却ゾーンCには、上下部にやはり搬送装置４を挟ん
で冷却装置６が設置されている。
されており、トンネル２の上下略中央には長手方向にプ
リント基板３を搬送する搬送装置４が矢印X方向に走行
している。トンネル２は入り口方向から予備加熱ゾーン
P、本加熱ゾーンR、冷却ゾーンCとなっており、予備加
熱ゾーンPと本加熱ゾーンRには、上下部に搬送装置４を
挟んで熱風吹出し型ヒーター５…が設置されている。ま
た冷却ゾーンCには、上下部にやはり搬送装置４を挟ん
で冷却装置６が設置されている。
【００１９】熱風吹出し型ヒーター５とは、同一構造体
内に吹出し口７と吸入口８が形成されており、熱風吹出
し型ヒーターの吹出し口から吹出された熱風が同じ熱風
吹出し型ヒーターの吸入口に流入するようになっている
ものである。このように熱風吹出し型ヒーターの吹出し
口から吹出した熱風が同じ熱風吹出し型ヒーターの吸入
口に入るものであると、プリント基板の上方の熱風吹出
し型ヒーターから吹出された熱風はプリント基板の上面
に当たってから同じ上方の熱風吹出し型ヒーターの吸入
口に入り、確実にプリント基板の上面を均一に加熱す
る。この熱風吹出し型ヒーターをトンネルの上下部に設
置してあると、プリント基板の上面と下面をムラなく均
一に加熱することができる。熱風吹出し型ヒータの構造
は周知であるため、詳細な説明は省略する。
内に吹出し口７と吸入口８が形成されており、熱風吹出
し型ヒーターの吹出し口から吹出された熱風が同じ熱風
吹出し型ヒーターの吸入口に流入するようになっている
ものである。このように熱風吹出し型ヒーターの吹出し
口から吹出した熱風が同じ熱風吹出し型ヒーターの吸入
口に入るものであると、プリント基板の上方の熱風吹出
し型ヒーターから吹出された熱風はプリント基板の上面
に当たってから同じ上方の熱風吹出し型ヒーターの吸入
口に入り、確実にプリント基板の上面を均一に加熱す
る。この熱風吹出し型ヒーターをトンネルの上下部に設
置してあると、プリント基板の上面と下面をムラなく均
一に加熱することができる。熱風吹出し型ヒータの構造
は周知であるため、詳細な説明は省略する。
【００２０】先ず本発明のリフロー炉に設置する冷却装
置の第１実施例を図２、３で説明する。冷却装置６は同
一構造体に吹出し口９と吸込み口１０が形成されてい
る。吹出し口９と吸込み口１０とは冷却装置６内で連通
しており、噴出し口の近傍には送風機１１が設置されて
いる。実施例に示す送風機は細長いクロスファー・ファ
ンであり、冷却装置６の外部に取り付けたモーター１２
で回転するようになっている。送風機１１から吹出し口
９に入る部分はクロスファー・ファンの長手方向に沿っ
て細長くなっており、クロスファー・ファンが回転する
と、狭い部分から吹出し口９へ気体が広がって流入する
ようになっている。
置の第１実施例を図２、３で説明する。冷却装置６は同
一構造体に吹出し口９と吸込み口１０が形成されてい
る。吹出し口９と吸込み口１０とは冷却装置６内で連通
しており、噴出し口の近傍には送風機１１が設置されて
いる。実施例に示す送風機は細長いクロスファー・ファ
ンであり、冷却装置６の外部に取り付けたモーター１２
で回転するようになっている。送風機１１から吹出し口
９に入る部分はクロスファー・ファンの長手方向に沿っ
て細長くなっており、クロスファー・ファンが回転する
と、狭い部分から吹出し口９へ気体が広がって流入する
ようになっている。
【００２１】冷却装置６の吹出し口９と吸込み口１０に
は、網１３が張設されている。該網は、プリント基板を
チェーンコンベアのようにチェーンのピンで搬送する場
合、プリント基板がチェーンコンベアから脱落すること
があるが、このとき脱落したプリント基板が吹出し口の
送風機に当たって破損したり吸込み口の奥深くに落ちて
回収できなくなったりするため、網で防ぐものである。
は、網１３が張設されている。該網は、プリント基板を
チェーンコンベアのようにチェーンのピンで搬送する場
合、プリント基板がチェーンコンベアから脱落すること
があるが、このとき脱落したプリント基板が吹出し口の
送風機に当たって破損したり吸込み口の奥深くに落ちて
回収できなくなったりするため、網で防ぐものである。
【００２２】冷却装置６は吸込み口１０の内部に冷却パ
イプ１４が蛇行して配設されており、該冷却パイプには
多数のフィン１５・・・が取り付けられている。冷却パイ
プ１４は、両端が冷却装置６の外部に延長され、一方の
冷却パイプは流入管１６に、そしてもう一方の冷却パイ
プは流出管１７に接続されている。
イプ１４が蛇行して配設されており、該冷却パイプには
多数のフィン１５・・・が取り付けられている。冷却パイ
プ１４は、両端が冷却装置６の外部に延長され、一方の
冷却パイプは流入管１６に、そしてもう一方の冷却パイ
プは流出管１７に接続されている。
【００２３】流入管１６は、冷却装置の外部に置かれた
冷却タンク１８のポンプ１９に接続されている。該ポン
プの吸込み管２０は冷却タンク１８内の水２１中に没し
ている。また流出管１７は、冷却タンク１８の上部から
冷却タンクの中に挿入されている。
冷却タンク１８のポンプ１９に接続されている。該ポン
プの吸込み管２０は冷却タンク１８内の水２１中に没し
ている。また流出管１７は、冷却タンク１８の上部から
冷却タンクの中に挿入されている。
【００２４】冷却タンク１８の水２１の中にはチラー２
２の熱交換パイプ２３が配設されている。チラーとは、
一般の冷房装置に使われているものと同様で、熱媒体を
圧縮して液化し、それを急激に圧力を下げて気化させた
ときに生ずる気化熱を利用したものである。本発明で
は、冷却タンク１８の水２１の中にチラー２２の熱交換
パイプ２３が配設されており、該熱交換パイプ内には低
温の熱媒体が流動していて、冷却タンク内の水２１を常
に低温に保っている。
２の熱交換パイプ２３が配設されている。チラーとは、
一般の冷房装置に使われているものと同様で、熱媒体を
圧縮して液化し、それを急激に圧力を下げて気化させた
ときに生ずる気化熱を利用したものである。本発明で
は、冷却タンク１８の水２１の中にチラー２２の熱交換
パイプ２３が配設されており、該熱交換パイプ内には低
温の熱媒体が流動していて、冷却タンク内の水２１を常
に低温に保っている。
【００２５】次に上記構造を有する冷却装置が設置され
たリフロー炉でのプリント基板のはんだ付けについて説
明する。
たリフロー炉でのプリント基板のはんだ付けについて説
明する。
【００２６】ソルダペーストが塗布され、その上に電子
部品が搭載されたプリント基板３を搬送装置４に載置し
てトンネル内を矢印X方向に走行させる。トンネル２内
を走行するプリント基板３は、先ず予備加熱ゾーンPで
予備加熱され、ここでソルダペースト中の溶剤を蒸発さ
せるととに、次の本加熱ゾーンRでの高温加熱に対する
ヒート・ショックを緩和させるための処理がなされる。
部品が搭載されたプリント基板３を搬送装置４に載置し
てトンネル内を矢印X方向に走行させる。トンネル２内
を走行するプリント基板３は、先ず予備加熱ゾーンPで
予備加熱され、ここでソルダペースト中の溶剤を蒸発さ
せるととに、次の本加熱ゾーンRでの高温加熱に対する
ヒート・ショックを緩和させるための処理がなされる。
【００２７】予備加熱されたプリント基板は、本加熱ゾ
ーンRに移り、ここでソルダペースト中の粉末はんだの
溶融温度以上に加熱され、粉末はんだを溶融することに
よりプリント基板のはんだ付け部と電子部品を金属的に
接合する。
ーンRに移り、ここでソルダペースト中の粉末はんだの
溶融温度以上に加熱され、粉末はんだを溶融することに
よりプリント基板のはんだ付け部と電子部品を金属的に
接合する。
【００２８】本加熱で高温に加熱されたプリント基板
は、冷却ゾーンCに移り、ここでプリント基板の冷却が
行われ、溶融していたはんだを固化させるとともに、プ
リント基板や電子部品を早急に冷却する。
は、冷却ゾーンCに移り、ここでプリント基板の冷却が
行われ、溶融していたはんだを固化させるとともに、プ
リント基板や電子部品を早急に冷却する。
【００２９】ここで上記冷却装置における冷却状態につ
いて説明する。本加熱で高温に加熱されたプリント基板
３は、冷却ゾーンCに移り、ここで冷却される。図２、
３に示す冷却装置６は、ポンプ１９を駆動させると、ポ
ンプ１９は吸込み管２０からチラー２２の熱交換パイプ
２３で冷やされた冷却タンク１８内の水２１を吸込み、
流入管１６を通して吸込み口１０内に配設された冷却パ
イプ１４内を流動する。該冷却パイプには多数のフィン
１５・・・が設置されているため、冷たい水を流動させる
冷却パイプ１４と、それに取り付けられたフィン１５・・
・は低温となっている。冷却装置６では吹出し口９から
吹出された気体がプリント基板に当たり、プリント基板
から熱を奪って昇温する。昇温した気体は、同じ冷却装
置の吸込み口１０に吸込まれ、ここで冷却パイプ１４や
フィン１５・・・に接触して温度が下げられ、この温度が
下がった気体は再度、吹出し口９から吹出されてプリン
ト基板を冷却する。
いて説明する。本加熱で高温に加熱されたプリント基板
３は、冷却ゾーンCに移り、ここで冷却される。図２、
３に示す冷却装置６は、ポンプ１９を駆動させると、ポ
ンプ１９は吸込み管２０からチラー２２の熱交換パイプ
２３で冷やされた冷却タンク１８内の水２１を吸込み、
流入管１６を通して吸込み口１０内に配設された冷却パ
イプ１４内を流動する。該冷却パイプには多数のフィン
１５・・・が設置されているため、冷たい水を流動させる
冷却パイプ１４と、それに取り付けられたフィン１５・・
・は低温となっている。冷却装置６では吹出し口９から
吹出された気体がプリント基板に当たり、プリント基板
から熱を奪って昇温する。昇温した気体は、同じ冷却装
置の吸込み口１０に吸込まれ、ここで冷却パイプ１４や
フィン１５・・・に接触して温度が下げられ、この温度が
下がった気体は再度、吹出し口９から吹出されてプリン
ト基板を冷却する。
【００３０】次に図４、５に示す冷却装置について説明
する。冷却装置２４は同一構造体に吹出し口２５と吸込
み口２６が形成されている。吹出し口２５と吸込み口２
６とは冷却装置２４内で連通しており、吹出し口の近傍
には送風機２７が設置されている。実施例に示す送風機
は細長いクロスファー・ファンであり、冷却装置２４の
外部に取り付けたモーター２８で回転するようになって
いる。送風機２７から吹出し口２５に入る部分はクロス
ファー・ファンの長手方向に沿って細長くなっており、
クロスファー・ファンが回転すると、狭い部分から吹出
し口２５へ気体が広がって流入する。
する。冷却装置２４は同一構造体に吹出し口２５と吸込
み口２６が形成されている。吹出し口２５と吸込み口２
６とは冷却装置２４内で連通しており、吹出し口の近傍
には送風機２７が設置されている。実施例に示す送風機
は細長いクロスファー・ファンであり、冷却装置２４の
外部に取り付けたモーター２８で回転するようになって
いる。送風機２７から吹出し口２５に入る部分はクロス
ファー・ファンの長手方向に沿って細長くなっており、
クロスファー・ファンが回転すると、狭い部分から吹出
し口２５へ気体が広がって流入する。
【００３１】吹出し口２５の内部には複数本の冷却パイ
プ２９・・・が冷却装置２４の両側壁を貫通して架設され
ており、該冷却パイプの貫通した冷却装置の片側には冷
却ファン３０・・・が設置されている。従って、冷却ファ
ン３０・・・を駆動させると、冷却ファンで吸込んだ外気
が冷却パイプ２９・・・の一端から流入し、他端から外部
に流出していく。冷却装置２４の吹出し口２５と吸込み
口２６には、網３１が張設されている。該網は、プリン
ト基板をチェーンコンベアのようにチェーンのピンで搬
送する場合、プリント基板がチェーンコンベアから脱落
することがあるが、このとき脱落したプリント基板が吹
出し口の送風機に当たって破損したり吸込み口の奥深く
に落ちて回収できなくなったりするため、網で防ぐもの
である。
プ２９・・・が冷却装置２４の両側壁を貫通して架設され
ており、該冷却パイプの貫通した冷却装置の片側には冷
却ファン３０・・・が設置されている。従って、冷却ファ
ン３０・・・を駆動させると、冷却ファンで吸込んだ外気
が冷却パイプ２９・・・の一端から流入し、他端から外部
に流出していく。冷却装置２４の吹出し口２５と吸込み
口２６には、網３１が張設されている。該網は、プリン
ト基板をチェーンコンベアのようにチェーンのピンで搬
送する場合、プリント基板がチェーンコンベアから脱落
することがあるが、このとき脱落したプリント基板が吹
出し口の送風機に当たって破損したり吸込み口の奥深く
に落ちて回収できなくなったりするため、網で防ぐもの
である。
【００３２】図４、５示す冷却装置２４は、冷却ファン
３０を駆動させて外気を冷却パイプ２９・・・内に通過さ
せていることから、冷却パイプは常に外気により冷却さ
れている。冷却装置では吹出し口２５から吹出された気
体がプリント基板に当たってプリント基板から熱を奪っ
て昇温する。昇温した気体は、同じ冷却装置の吸込み口
２６に吸込まれ、送風機２７で吹出し口２５に進入す
る。噴出し口２５に進入した温度の高い気体は、吹出し
口２５に架設された多数の冷却パイプ２９・・・に接触し
て温度が下げられ、この温度が下がった気体は再度、吹
出し口２５から吹出されてプリント基板を冷却する。ま
た、この冷却装置は、冷却ファン３０で冷却装置の外壁
も冷却するため、広い範囲で冷却が行えるという効果も
有している。
３０を駆動させて外気を冷却パイプ２９・・・内に通過さ
せていることから、冷却パイプは常に外気により冷却さ
れている。冷却装置では吹出し口２５から吹出された気
体がプリント基板に当たってプリント基板から熱を奪っ
て昇温する。昇温した気体は、同じ冷却装置の吸込み口
２６に吸込まれ、送風機２７で吹出し口２５に進入す
る。噴出し口２５に進入した温度の高い気体は、吹出し
口２５に架設された多数の冷却パイプ２９・・・に接触し
て温度が下げられ、この温度が下がった気体は再度、吹
出し口２５から吹出されてプリント基板を冷却する。ま
た、この冷却装置は、冷却ファン３０で冷却装置の外壁
も冷却するため、広い範囲で冷却が行えるという効果も
有している。
【００３３】本発明のリフロー炉で予備加熱、本加熱後
に冷却状態を検証する試験を行った。比較として冷却ゾ
ーンの上方に冷却ファンだけを設置したリフロー炉でも
同様の試験を行った。
に冷却状態を検証する試験を行った。比較として冷却ゾ
ーンの上方に冷却ファンだけを設置したリフロー炉でも
同様の試験を行った。
【００３４】試験基板：中央にSOPを搭載した135×150
×0.8ｔ（mm）のガラエポ基板。SOPの頂部とガラエポ基
板の四隅に熱電対を耐熱性接着テープで固定。試験方
法：170〜190℃で約80秒間予備加熱し、ピーク温度260
℃で220℃以上の本加熱時間が約60秒間、その後冷却ゾ
ーンで冷却し温度プロファイルを得る。得られた温度プ
ロファイルから、冷却速度を算出。
×0.8ｔ（mm）のガラエポ基板。SOPの頂部とガラエポ基
板の四隅に熱電対を耐熱性接着テープで固定。試験方
法：170〜190℃で約80秒間予備加熱し、ピーク温度260
℃で220℃以上の本加熱時間が約60秒間、その後冷却ゾ
ーンで冷却し温度プロファイルを得る。得られた温度プ
ロファイルから、冷却速度を算出。
【００３５】
（試験結果）
SOP 左上隅 右上隅 左下隅 右下隅
実施例１ −3.6℃/秒 −4.0℃/秒 −4.1℃/秒 −3.8℃/秒 −3.9℃/秒
実施例２ −3.0℃/秒 −3.6℃/秒 −3.8℃/秒 −3.5℃/秒 −3.3℃/秒
比較例 −1.4℃/秒 −1.6℃/秒 −1.6℃/秒 −1.7℃/秒 −1.8℃/秒
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明のリフロー炉
は、プリント基板の上下方向から冷気を吹き付けるた
め、プリント基板全体を均一に冷却できるものであり、
また冷却装置に設置した冷却パイプ中を外部から低温の
水や外気等を流通させるため、冷却パイプに接触した気
体は効率よく冷却される。従って、鉛フリーはんだのよ
うに融点が高い粉末はんだを用いたソルダペーストでの
はんだ付けにおいて、本加熱温度が高くなっても、その
後のプリント基板の温度を急速に下げることができるこ
とから、プリント基板やプリント基板に搭載された電子
部品への熱影響を極力少なくして機能劣化を起こさせな
いという従来にない優れた効果を奏するものである。
は、プリント基板の上下方向から冷気を吹き付けるた
め、プリント基板全体を均一に冷却できるものであり、
また冷却装置に設置した冷却パイプ中を外部から低温の
水や外気等を流通させるため、冷却パイプに接触した気
体は効率よく冷却される。従って、鉛フリーはんだのよ
うに融点が高い粉末はんだを用いたソルダペーストでの
はんだ付けにおいて、本加熱温度が高くなっても、その
後のプリント基板の温度を急速に下げることができるこ
とから、プリント基板やプリント基板に搭載された電子
部品への熱影響を極力少なくして機能劣化を起こさせな
いという従来にない優れた効果を奏するものである。
【図１】本発明リフロー炉の正面断面図
【図２】本発明の第１実施例の冷却装置の斜視図
【図３】図２のA-A線断面図
【図４】本発明の第２実施例の冷却装置の斜視図
【図５】図４のB-B線断面図
P 予備加熱ゾーン
R 本加熱ゾーン
C 冷却ゾーン
１ リフロー炉
２ トンネル
３ プリント基板
４ 搬送装置
５ 熱風吹出し型ヒーター
６ 冷却装置
Claims (6)
- 【請求項１】トンネル内に予備加熱ゾーン、本加熱ゾー
ン、冷却ゾーンが設けられ、該トンネル内を搬送装置が
走行するリフロー炉において、冷却ゾーンの上下部には
搬送装置を挟んで冷却装置が設置されており、該冷却装
置は同一面に吹出し口と吸込み口が形成されているとと
もに吹出し口と吸込み口間に送風機が取りつけられてい
て、しかも冷却装置内には冷却媒体を流動させる冷却パ
イプが配設されており、さらに冷却ゾーンの外部には冷
却媒体を冷却パイプ内に流動させる流動装置が設置され
ていることを特徴とするリフロー炉。 - 【請求項２】トンネル内に予備加熱ゾーン、本加熱ゾー
ン、冷却ゾーンが設けられ、該トンネル内を搬送装置が
走行するリフロー炉において、冷却ゾーンの上下部には
搬送装置を挟んで冷却装置が設置されており、該冷却装
置は同一面に吹出し口と吸込み口が形成されているとと
もに吹出し口と吸込み口間に送風機が取りつけられてい
て、しかも冷却装置内には冷却水を流動させる冷却パイ
プが配設されており、さらに冷却パイプは冷却ゾーンの
外部の冷却タンクに接続されていて該冷却タンクには冷
却水を冷却パイプ内に流動させる流動ポンプが設置され
ており、また冷却タンク内にはチラーの熱交換パイプが
配設されていることを特徴とするリフロー炉。 - 【請求項３】トンネル内に予備加熱ゾーン、本加熱ゾー
ン、冷却ゾーンが設けられ、該トンネル内を搬送装置が
走行するリフロー炉において、冷却ゾーンの上下部には
搬送装置を挟んで冷却装置が設置されており、該冷却装
置は同一面に吹出し口と吸込み口が形成されているとと
もに吹出し口と吸込み口間に送風機が取りつけられてい
て、しかも冷却装置内には外気を流動させる冷却パイプ
が配設されており、さらに冷却ゾーンの外部には冷却空
気をパイプ内に流動させるファンが設置されていること
を特徴とするリフロー炉。 - 【請求項４】前記冷却パイプは、吸込み口に設置されて
いることを特徴とする請求項１、２、３記載のリフロー
炉。 - 【請求項５】前記冷却パイプは、吹出し口に設置されて
いることを特徴とする請求項１、２、３記載のリフロー
炉。 - 【請求項６】前記冷却パイプは、吸込み口と噴出し口に
設置されていることを特徴とする請求項１、２、３記載
のリフロー炉。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002151662A JP2003340569A (ja) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | リフロー炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002151662A JP2003340569A (ja) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | リフロー炉 |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007286993A Division JP2008080404A (ja) | 2007-11-05 | 2007-11-05 | リフロー炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003340569A true JP2003340569A (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=29769171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002151662A Pending JP2003340569A (ja) | 2002-05-27 | 2002-05-27 | リフロー炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003340569A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103521870A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-22 | 浙江康盛股份有限公司 | 一种错位式挂弧送电槽轮组的管子钎焊炉 |
| CN109269296A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-25 | 湖南金炉科技股份有限公司 | 一种辊道窑的降温段结构 |
| CN111843088A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-10-30 | 中原内配集团鼎锐科技有限公司 | 高速真空钎焊炉 |
| CN113878213A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-01-04 | 曾昱璇 | 一种高频焊接机 |
| WO2023188840A1 (ja) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 株式会社タムラ製作所 | 搬送加熱装置 |
-
2002
- 2002-05-27 JP JP2002151662A patent/JP2003340569A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103521870A (zh) * | 2013-09-13 | 2014-01-22 | 浙江康盛股份有限公司 | 一种错位式挂弧送电槽轮组的管子钎焊炉 |
| CN103521870B (zh) * | 2013-09-13 | 2015-07-22 | 浙江康盛股份有限公司 | 一种错位式挂弧送电槽轮组的管子钎焊炉 |
| CN109269296A (zh) * | 2018-10-30 | 2019-01-25 | 湖南金炉科技股份有限公司 | 一种辊道窑的降温段结构 |
| CN109269296B (zh) * | 2018-10-30 | 2024-04-09 | 湖南金炉科技股份有限公司 | 一种辊道窑的降温段结构 |
| CN111843088A (zh) * | 2020-07-28 | 2020-10-30 | 中原内配集团鼎锐科技有限公司 | 高速真空钎焊炉 |
| CN113878213A (zh) * | 2021-10-12 | 2022-01-04 | 曾昱璇 | 一种高频焊接机 |
| CN113878213B (zh) * | 2021-10-12 | 2023-01-10 | 肇庆市圆朗五金塑料家具有限公司 | 一种高频焊接机 |
| WO2023188840A1 (ja) * | 2022-03-28 | 2023-10-05 | 株式会社タムラ製作所 | 搬送加熱装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050225 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20070611 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20070613 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070806 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20070806 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20070905 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20071105 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A911 | Transfer of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Effective date: 20071112 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 |
|
| A912 | Removal of reconsideration by examiner before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912 Effective date: 20080208 |