JP2005175286A - Heating device, reflow furnace having the same and heating method of circuit substrate, - Google Patents

Heating device, reflow furnace having the same and heating method of circuit substrate, Download PDF

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JP2005175286A JP2003415097A JP2003415097A JP2005175286A JP 2005175286 A JP2005175286 A JP 2005175286A JP 2003415097 A JP2003415097 A JP 2003415097A JP 2003415097 A JP2003415097 A JP 2003415097A JP 2005175286 A JP2005175286 A JP 2005175286A
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浩一 宮崎
Nobuaki Orita
伸昭 折田
Motohiro Yamane
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a heating device and a heating method in which the change of a furnace pressure in association with conveying of a substrate is reduced without reaching a diffusing nozzle position of an opposite side, while a diffused atmospheric gas incorporates a sufficient diffusing speed and further heating temperature difference between above and below a circuit substrate can be assured sufficiently; and to provide a reflow furnace using this device. <P>SOLUTION: The heating device for heating the circuit substrate 2 to be conveyed includes a circulation fan 8 for circulating an atmospheric gas, a heater 10 for heating the atmospheric gas, a diffusing nozzle 6 for diffusing the heated atmospheric gas to blow the heated atmospheric gas to the circuit substrate 2, and a suction port 7 for sucking the atmospheric gas. The diffusing nozzle 6 and the suction port 7 are disposed at near positions. Thus, the flow of the atmospheric gas diffused from the diffusing nozzle 6 by the sucking force of the suction port 7 is attenuated by predetermined attenuating characteristic. The heating method is provided. And, the reflow furnace using this device is provided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、雰囲気ガスの中で、電子部品を登載した回路基板に熱風を吹き付けて加熱を行う加熱装置と加熱方法、及び、その加熱装置を用いて回路基板の半田付けを行うリフロー炉に関する。   The present invention relates to a heating apparatus and a heating method for heating a circuit board on which an electronic component is mounted by blowing hot air in an atmosphere gas, and a reflow furnace for soldering a circuit board using the heating apparatus.

現在、様々な電子部品が回路基板の表面に登載されて半田付けされたSMD(Surface Mounted Device)が、電子機器に広く用いられている。このSMDを製作するには、多くの場合、クリーム半田が印刷された回路基板に電子部品を登載して、リフロー炉で加熱することによって半田付けを行っている。このリフロー炉は、炉内を、電子部品が搭載された回路基板を搬送装置で水平に搬送する間に、回路基板を加熱することによって、半田を溶融させて、回路基板と電子部品の半田付けを行う加熱炉である。このリフロー炉は、通常、雰囲気炉になっており、窒素等の雰囲気ガスの中で回路基板の加熱を行って、半田付けの間に生じる酸化等を防いでいる。   Currently, SMD (Surface Mounted Device) in which various electronic components are mounted on the surface of a circuit board and soldered is widely used in electronic devices. In order to manufacture this SMD, in many cases, an electronic component is mounted on a circuit board on which cream solder is printed, and soldering is performed by heating in a reflow furnace. This reflow furnace heats the circuit board while the circuit board on which the electronic components are mounted is transported horizontally by the transport device in the furnace, thereby melting the solder and soldering the circuit board and the electronic parts. It is a heating furnace that performs. This reflow furnace is usually an atmosphere furnace, and the circuit board is heated in an atmosphere gas such as nitrogen to prevent oxidation or the like generated during soldering.

この回路基板の加熱装置としては、熱風を回路基板に吹き付けて半田を溶融する加熱装置が広く用いられている。この加熱装置は、リフロー炉内の雰囲気ガスを循環させる循環ファンと、循環する雰囲気ガスを加熱するヒータと、加熱された雰囲気ガスを回路基板に吹き付けるための吹付ノズルを備えている。この加熱装置が、回路基板の上方と下方に設置されており、回路基板の上面と下面を加熱する。   As a circuit board heating apparatus, a heating apparatus that blows hot air on the circuit board to melt the solder is widely used. This heating device includes a circulation fan that circulates the atmospheric gas in the reflow furnace, a heater that heats the circulated atmospheric gas, and a spray nozzle that blows the heated atmospheric gas onto the circuit board. This heating device is installed above and below the circuit board and heats the upper and lower surfaces of the circuit board.

この加熱装置を用いた加熱方法は下記のようになる。
雰囲気ガスが循環ファンによって、炉内を循環するようになっている。そして、循環する雰囲気ガスがヒータで加熱された後に、吹出ノズルから吹き出され、回路基板に吹き付けられて回路基板を加熱する。その後、循環ファンに吸引されて炉内を循環する間に、再びヒータで加熱されて同様のサイクルを繰り返す。以上によって、次々と搬送されてくる回路基板を加熱することができる。
The heating method using this heating apparatus is as follows.
Atmospheric gas is circulated in the furnace by a circulation fan. And after circulating atmospheric gas is heated with a heater, it blows off from a blowing nozzle, is sprayed on a circuit board, and heats a circuit board. After that, while being sucked by the circulation fan and circulating in the furnace, it is again heated by the heater and the same cycle is repeated. By the above, the circuit board conveyed one after another can be heated.

この加熱装置において、回路基板を有効に加熱するためには、回路基板への熱風の吹き付け方法が重要である。そのため、熱風を吹き出すための吹出ノズルについて、様々な提案がなされている。その一例として、図9(a)に示されるような、複数のパイプ状の吹出ノズル106を用いて熱風を吹き付ける加熱装置が提案されている。(引用文献1参照。)
この場合、所定の間隔で配置された複数のパイプ状の吹出ノズル106から、熱風を回路基板に吹き付けて、主に強制対流伝熱によって加熱を行う。そして、回路基板102に当たってはね返った雰囲気ガスが循環ファンによって循環して、再び加熱されて熱風となり、再び回路基板102を加熱する。以上のサイクルを繰り返して加熱を続ける。
ここで、回路基板102に達するときに所定の吹付速度が得られるように、循環ファンの設定を行うことによって、所望の加熱を行うことができる。
特開2001−326455号
In this heating apparatus, in order to effectively heat the circuit board, a method of blowing hot air onto the circuit board is important. For this reason, various proposals have been made for a blowout nozzle for blowing out hot air. As an example, there has been proposed a heating apparatus that blows hot air using a plurality of pipe-shaped blowing nozzles 106 as shown in FIG. (See cited document 1.)
In this case, hot air is blown onto the circuit board from a plurality of pipe-shaped blowing nozzles 106 arranged at predetermined intervals, and heating is mainly performed by forced convection heat transfer. The atmospheric gas that bounces off the circuit board 102 is circulated by the circulation fan, heated again to become hot air, and heats the circuit board 102 again. Repeat the above cycle to continue heating.
Here, desired heating can be performed by setting the circulation fan so that a predetermined blowing speed is obtained when the circuit board 102 is reached.
JP 2001-326455 A

上述のように、パイプ状の吹出ノズル106を用いた加熱装置においては、十分な加熱を行うためには、回路基板102の位置である値以上の吹付速度が得られるように循環ファンを設定する必要があるが、その場合には、図9(b)に示されるような回路基板102が存在しない状態では、上側の吹出ノズル106から吹き出された雰囲気ガスは下側の吹出ノズル106の位置まで達し、また、下側の吹出ノズル106から吹き出された雰囲気ガスは上側の吹出ノズル106の位置まで達することになる。   As described above, in the heating device using the pipe-shaped blowing nozzle 106, in order to perform sufficient heating, the circulation fan is set so that a blowing speed equal to or higher than the value that is the position of the circuit board 102 is obtained. In that case, in the case where the circuit board 102 as shown in FIG. 9B does not exist, the atmospheric gas blown from the upper blowing nozzle 106 reaches the position of the lower blowing nozzle 106. In addition, the atmospheric gas blown from the lower blowing nozzle 106 reaches the position of the upper blowing nozzle 106.

実際のリフロー炉の操業においては、回路基板102は搬送装置によって水平に搬送されていくので、図8(a)に示されるような回路基板102が存在する状態と、図8(b)に示されるような回路基板102が存在しない状態が交互におとずれることになる。また、実際には、回路基板102が存在しない時間帯の方が長いのが一般的である。
よって、リフロー炉内を循環する雰囲気ガスは、回路基板が存在する場合には、回路基板にはね返され、一方、回路基板が存在しない場合には、吹き出し位置と反対側の吹出ノズルの方まで流れることになる。
In the actual operation of the reflow furnace, the circuit board 102 is horizontally transported by the transport device, so that the circuit board 102 as shown in FIG. 8 (a) exists and the circuit board 102 shown in FIG. 8 (b). The state where the circuit board 102 does not exist is shifted alternately. In practice, the time period when the circuit board 102 does not exist is generally longer.
Therefore, the atmospheric gas circulating in the reflow furnace is rebounded to the circuit board when the circuit board is present, and flows to the blowing nozzle opposite to the blowing position when the circuit board is not present. It will be.

従って、回路基板の搬送に伴う回路基板の有無によって、リフロー炉内を循環する雰囲気ガスの流れが大きく変わり、これに従ってリフロー炉内の炉圧も大きく変動する。
リフロー炉では、窒素ガス等の雰囲気ガスを炉内に充填し、炉圧を外気よりも若干高めに設定することによって、外気が炉内に流入することを防いでいる。もし、炉圧が変動する場合には、炉圧が低下した状態でも外気が流入するのを防ぐために、更に多量の雰囲気ガスを炉内に供給する必要がある。またこの場合、平均炉圧が上昇するので、炉外へ流出する不雰囲気ガスの流量も増え、雰囲気ガスの消費量はますます増加する。
これら窒素等の雰囲気ガスは高価なものであり、リフロー炉を操業するランニングコストが上昇する問題が発生する。
Therefore, the flow of the atmospheric gas circulating in the reflow furnace greatly changes depending on the presence or absence of the circuit board accompanying the conveyance of the circuit board, and the furnace pressure in the reflow furnace greatly fluctuates accordingly.
In a reflow furnace, an atmosphere gas such as nitrogen gas is filled in the furnace, and the furnace pressure is set slightly higher than the outside air to prevent the outside air from flowing into the furnace. If the furnace pressure fluctuates, it is necessary to supply a larger amount of atmospheric gas into the furnace in order to prevent outside air from flowing even when the furnace pressure is lowered. In this case, since the average furnace pressure rises, the flow rate of the non-atmospheric gas flowing out of the furnace also increases, and the consumption of the atmospheric gas further increases.
These atmospheric gases such as nitrogen are expensive and cause a problem that the running cost for operating the reflow furnace increases.

一方、炉圧の変動を抑えるために、吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスが、反対側の吹出ノズル位置まで達しないように、雰囲気ガスの吹き出し速度を調整した場合には、回路基板位置で十分な吹付速度が得られないので、十分な加熱ができないという問題が生じる。   On the other hand, if the atmospheric gas blowing speed is adjusted so that the atmospheric gas blown from the blowing nozzle does not reach the blowing nozzle position on the opposite side in order to suppress fluctuations in the furnace pressure, the circuit board position is sufficient. Since a high spraying speed cannot be obtained, there arises a problem that sufficient heating cannot be performed.

更に、現在主流となりつつある鉛フリー半田を用いた半田付けにおいては、その融点が高いため、従来よりも高温の雰囲気ガスを吹き付けて加熱する必要がある。しかし、この高温の熱風を電子機器に吹き付けた場合には、電子機器が熱で損傷する恐れがある。従って、この損傷を防ぐために、電子機器の載る回路基板の上側へ吹き付けるガス温度を、下側から吹き付けるガス温度よりも低くして、回路基板の上下で温度差を付けた加熱方法を採用する必要が出てきた。   Furthermore, in soldering using lead-free solder, which is now becoming mainstream, since the melting point thereof is high, it is necessary to heat by spraying an atmosphere gas having a temperature higher than that in the past. However, when this high-temperature hot air is blown onto an electronic device, the electronic device may be damaged by heat. Therefore, in order to prevent this damage, it is necessary to adopt a heating method in which the gas temperature blown to the upper side of the circuit board on which the electronic device is mounted is made lower than the gas temperature blown from the lower side and a temperature difference is given between the upper and lower sides of the circuit board. Came out.

この場合においても、上述の吹出ノズル102を用いた加熱装置では、長い時間帯を占める回路基板102の存在しない状態では、上側の吹出ノズル106から吹き出された比較的低温の雰囲気ガスが、下側の吹出ノズル106の位置に達し、下側の吹出ノズル106から吹き出された比較的高温の雰囲気ガスが、上側の吹出ノズル106の位置に達するので、高温のガスと低温のガスが混合状態となり、所望の上下の温度差を付けることが困難になる問題が生じる。   Even in this case, in the heating apparatus using the above-described blowing nozzle 102, in a state where the circuit board 102 occupying a long time zone does not exist, the relatively low-temperature atmospheric gas blown from the upper blowing nozzle 106 is The relatively high temperature atmospheric gas blown from the lower blow nozzle 106 reaches the position of the upper blow nozzle 106, so that the high temperature gas and the low temperature gas are mixed, There arises a problem that it becomes difficult to provide a desired temperature difference between the upper and lower sides.

従って、本発明の目的は上述の問題を解決して、吹き出した雰囲気ガスが回路基板の位置では十分な吹付速度を有しながらも、反対側の吹出ノズル位置までは達することないようにすることにより、回路基板の搬送に伴う炉圧の変動を減少させ、更に、回路基板の上下の加熱の温度差を十分取ることのできる加熱装置と加熱方法、及び、この加熱装置を備えたリフロー炉を提供することにある。   Therefore, the object of the present invention is to solve the above-mentioned problems so that the blown-out atmospheric gas has a sufficient blowing speed at the position of the circuit board but does not reach the blowing nozzle position on the opposite side. To reduce the fluctuation of the furnace pressure accompanying the conveyance of the circuit board, and further, a heating device and a heating method capable of sufficiently taking the temperature difference between the upper and lower heating of the circuit board, and a reflow furnace equipped with the heating device. It is to provide.

上記の目的を達成知るため、本発明の回路基板の加熱装置の第1の実施態様は、雰囲気ガスが充填されたシェル内で、搬送装置によって搬送される回路基板を加熱する加熱装置であって、シェル内の雰囲気ガスを循環させる循環ファンと、循環ファンによって循環する雰囲気ガスを加熱するヒータと、ヒータによって加熱された雰囲気ガスを吹き出して、回路基板に吹き付ける吹出ノズルと、シェル内の雰囲気ガスを前記循環ファンへ吸引するための吸込口とを備え、吹出ノズルと吸込口を近接した位置に配置して、吸込口からの吸引力によって、吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスの流れを所定の減衰特性で減衰させることを特徴とする。   In order to achieve the above object, a first embodiment of a circuit board heating apparatus according to the present invention is a heating apparatus for heating a circuit board conveyed by a conveying apparatus in a shell filled with atmospheric gas. A circulation fan that circulates the atmospheric gas in the shell, a heater that heats the atmospheric gas circulated by the circulation fan, a blowing nozzle that blows the atmospheric gas heated by the heater and blows it to the circuit board, and the atmospheric gas in the shell A suction port for sucking the air into the circulation fan, the blower nozzle and the suction port are arranged in close proximity, and the flow of the atmospheric gas blown from the blower nozzle by a suction force from the suction port is predetermined. It is characterized by attenuation with attenuation characteristics.

本発明の回路基板の加熱装置のその他の実施態様は、吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスが回路基板に達するときの流速が、吹出ノズルから吹き出される初速の1/2以下となるような減衰特性を有することを特徴とする。   In another embodiment of the circuit board heating apparatus of the present invention, the flow rate when the atmospheric gas blown from the blow nozzle reaches the circuit board is such that the flow velocity is ½ or less of the initial speed blown from the blow nozzle. It has the characteristics.

本発明の回路基板の加熱装置のその他の実施態様は、回路基板の両面側に加熱装置を設置して、回路基板の両面を加熱する場合において、一方の吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスが、反対側の吹出ノズルに達する前に、流れの向きを変えて、この一方の吹出ノズル側の吸込口へ吸引されることを特徴とする。   In another embodiment of the circuit board heating device of the present invention, when the heating device is installed on both sides of the circuit board and both sides of the circuit board are heated, the atmospheric gas blown out from one blowing nozzle is Before reaching the blowing nozzle on the opposite side, the direction of flow is changed and the air is sucked into the suction port on the one blowing nozzle side.

本発明の回路基板の加熱装置のその他の実施態様は、吹出ノズルと吸込口が交互に並ぶように配置されたことを特徴とする。   Another embodiment of the circuit board heating device of the present invention is characterized in that the blowout nozzles and the suction ports are arranged alternately.

本発明の回路基板の加熱装置のその他の実施態様は、吹出ノズルのノズル口と吸込口が同一平面状に並ぶように配置されたことを特徴とする。   Another embodiment of the circuit board heating device of the present invention is characterized in that the nozzle port and the suction port of the blowout nozzle are arranged so as to be aligned in the same plane.

本発明の回路基板の加熱装置のその他の実施態様は、吸込口からの吸込圧が150Pa以下の吸込圧であることを特徴とする。   Another embodiment of the circuit board heating device of the present invention is characterized in that the suction pressure from the suction port is a suction pressure of 150 Pa or less.

本発明の回路基板の加熱装置のその他の実施態様は、雰囲気ガスを吹き出す流路が、雰囲気ガスを吸引する流路よりも外側に配置されたことを特徴とする。   Another embodiment of the circuit board heating device of the present invention is characterized in that the flow path for blowing out the atmospheric gas is arranged outside the flow path for sucking in the atmospheric gas.

本発明の回路基板の加熱装置のその他の実施態様は、吸込口の他に、シェル内の雰囲気ガスを循環ファンへ吸引するための新たな吸込口が、吹出ノズルと近接しない位置に設置されたことを特徴とする。   In another embodiment of the circuit board heating apparatus of the present invention, in addition to the suction port, a new suction port for sucking the atmospheric gas in the shell to the circulation fan is installed at a position not close to the blowout nozzle. It is characterized by that.

本発明の回路基板の加熱装置のその他の実施態様は、吸込口からの吸引力を調整するダンパが更に備えられたことを特徴とする。   Another embodiment of the apparatus for heating a circuit board according to the present invention is characterized in that a damper for adjusting the suction force from the suction port is further provided.

本発明の回路基板の加熱装置のその他の実施態様は、吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスを、主に、回路基板を通過した後に吸引して流れを減衰させることを特徴とする。 Another embodiment of the circuit board heating apparatus of the present invention is characterized in that the atmospheric gas blown from the blow nozzle is mainly sucked after passing through the circuit board to attenuate the flow.

本発明のリフロー炉の第1の実施態様は、上記の実施態様に示される回路基板の加熱装置を用いて、回路基板の半田付けを行うリフロー炉である。   The first embodiment of the reflow furnace of the present invention is a reflow furnace for soldering a circuit board using the circuit board heating apparatus shown in the above embodiment.

本発明の回路基板の加熱方法の第1の実施態様は、シェル内に雰囲気ガスを充填して、搬送装置によって回路基板を搬送しながら加熱をする方法であって、
シェル内の雰囲気ガスを循環ファンで循環させる工程と、循環ファンによって循環する雰囲気ガスをヒータで加熱する工程と、ヒータによって加熱された雰囲気ガスを吹出ノズルを用いて吹き出して、回路基板に吹き付ける工程と、シェル内の雰囲気ガスを、吸込口を用いて循環ファンへ吸引する工程とを備え、吹出ノズルと吸込口を近接した位置に配置して、吸込口からの吸引力によって、吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスの流れを所定の減衰特性で減衰させることを特徴とする。
A first embodiment of a method for heating a circuit board according to the present invention is a method in which an atmosphere gas is filled in a shell, and heating is performed while the circuit board is transported by a transport device,
A step of circulating the atmospheric gas in the shell with a circulation fan, a step of heating the atmospheric gas circulated by the circulation fan with a heater, and a step of blowing off the atmospheric gas heated by the heater using a blowing nozzle and blowing it onto the circuit board And a step of sucking the atmospheric gas in the shell to the circulation fan using the suction port, the blower nozzle and the suction port are arranged in close proximity, and blown out of the blower nozzle by the suction force from the suction port. The flow of the atmospheric gas is attenuated with a predetermined attenuation characteristic.

本発明の回路基板の加熱方法の他の実施態様は、吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスが回路基板に達するときの流速を、吹出ノズルから吹き出される初速の1/2以下となるように流れを減衰させることを特徴とする。   In another embodiment of the method for heating a circuit board according to the present invention, the flow rate when the atmospheric gas blown from the blowing nozzle reaches the circuit board flows so as to be 1/2 or less of the initial speed blown from the blowing nozzle. Is characterized by attenuating.

本発明の回路基板の加熱方法の他の実施態様は、回路基板の両面を加熱する場合において、一方の吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスが、反対側の吹出ノズルに達する前に、流れの向きを変えて、この一方の吹出ノズル側の吸込口へ吸引されるように流れを減衰させることを特徴とする。   In another embodiment of the method for heating a circuit board according to the present invention, when both surfaces of the circuit board are heated, before the atmosphere gas blown out from one blowing nozzle reaches the blowing nozzle on the opposite side, the flow direction And the flow is attenuated so as to be sucked into the suction port on the one blow-out nozzle side.

本発明の回路基板の加熱方法の他の実施態様は、吸込口から、150Pa以下の吸込圧で雰囲気ガスを吸引することを特徴とする。   Another embodiment of the method for heating a circuit board according to the present invention is characterized in that atmospheric gas is sucked from the suction port at a suction pressure of 150 Pa or less.

本発明の回路基板の加熱方法の他の実施態様は、吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスを、主に前記回路基板を通過した後に吸引して流れを減衰させることを特徴とする。
Another embodiment of the method for heating a circuit board according to the present invention is characterized in that the atmospheric gas blown from the blowing nozzle is sucked mainly after passing through the circuit board to attenuate the flow.

本発明の回路基板の加熱装置と加熱方法、及び、この加熱装置を備えたリフロー炉においては、吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスは、回路基板の位置では十分な吹付速度を有しつつも、反対側の吹出ノズルの位置までは達することがないので、回路基板の搬送に伴う炉圧の変動が減少するため、高い加熱効率を得ることができ、かつ、窒素等の雰囲気ガスの消費量の削減が可能であり、操業コストの低減を図れる。
更に、回路基板の上下面で吹き付ける雰囲気ガスの温度差を付ける事が容易となるので、鉛フリー半田等の半田付けに優れた性能を発揮することができる。
In the circuit board heating apparatus and heating method of the present invention, and the reflow furnace equipped with this heating apparatus, the atmospheric gas blown from the blowing nozzle has a sufficient blowing speed at the position of the circuit board, Since it does not reach the position of the blowout nozzle on the opposite side, the fluctuation of the furnace pressure accompanying the conveyance of the circuit board is reduced, so that high heating efficiency can be obtained and the consumption of atmospheric gas such as nitrogen is reduced. It is possible to reduce the operation cost.
Furthermore, since it becomes easy to set the temperature difference of the atmospheric gas sprayed on the upper and lower surfaces of the circuit board, it is possible to exhibit excellent performance in soldering such as lead-free solder.

本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。
(リフロー炉全体の説明)
図1に、本発明の加熱装置を備えたリフロー炉の1つの実施形態を示す。電子部品を登載した回路基板は、図示されていない搬送装置によって、リフロー炉の内部を矢印Aの方向へ水平に搬送される。リフロー炉は、9ゾーンの加熱帯と、2ゾーンの冷却帯から構成される。また、この炉体はシール構造になっており、内部に窒素等の雰囲気ガスが充填されている。シール性を保つため、リフロー炉の入側(図1の左側)と出側(図1の右側)はラビリンス構造となっている。
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(Description of the entire reflow furnace)
FIG. 1 shows an embodiment of a reflow furnace equipped with the heating device of the present invention. The circuit board on which the electronic component is mounted is transported horizontally in the direction of arrow A inside the reflow furnace by a transport device (not shown). The reflow furnace is composed of a 9 zone heating zone and a 2 zone cooling zone. The furnace body has a seal structure and is filled with an atmospheric gas such as nitrogen. In order to maintain sealing performance, the entry side (left side in FIG. 1) and the exit side (right side in FIG. 1) of the reflow furnace have a labyrinth structure.

回路基板は、上面に通常の半田又は鉛フリー半田が印刷されており、その上に電子部品が登載され、本実施形態では、チェーンコンベア方式の搬送装置よって搬送される。電子部品を載せた回路基板は、リフロー炉の入側から炉内に入り、加熱帯の1〜6ゾーン中を搬送される間に予熱され、加熱帯の7〜9ゾーン中を搬送される間に、半田が溶融されて半田付けが行われる。更に、冷却帯の1〜2ゾーン中を搬送される間に冷却されて、その後、リフロー炉出側から搬出される。   The circuit board is printed with normal solder or lead-free solder on the upper surface, and electronic components are mounted thereon, and in this embodiment, the circuit board is transported by a chain conveyor type transport device. The circuit board on which the electronic components are placed enters the furnace from the entry side of the reflow furnace, is preheated while being conveyed in the 1-6 zone of the heating zone, and is conveyed in the 7-9 zone of the heating zone. In addition, the solder is melted and soldered. Furthermore, it is cooled while being transported through the first and second zones of the cooling zone, and then transported from the reflow furnace exit side.

リフロー炉の加熱帯の1〜9ゾーンには、搬送される回路基板の上面側と下面側に、熱風を吹き付けて加熱する加熱装置が備えられている。また、予熱を行う1〜6ゾーンにおいては、1ゾーンから徐々に吹き付ける雰囲気ガスの温度が高くなるように、温度制御が行われる。1〜6ゾーンで徐々に加熱された回路基板は、7〜9ゾーンで最高温度となり、半田が溶融されて半田付けが行われる。また、各ゾーンの加熱装置の構造は、ほぼ同様である。   Zones 1 to 9 of the heating zone of the reflow furnace are equipped with a heating device that blows and heats hot air on the upper surface side and the lower surface side of the circuit board to be conveyed. Moreover, in 1-6 zone which performs preheating, temperature control is performed so that the temperature of the atmospheric gas which sprays gradually from 1 zone may become high. The circuit board heated gradually in the 1st to 6th zones reaches the maximum temperature in the 7th to 9th zones, and the solder is melted and soldered. The structure of the heating device in each zone is substantially the same.

加熱帯の7〜9ゾーンで半田付けが行われた後、回路基板は冷却帯の1〜2ゾーンで徐々に温度が下げられ、リフロー炉の出側から搬出される。冷却帯の1ゾーンには、搬送される回路基板の上面と下面を加熱する加熱装置が備えられ、その構造は、ほぼ加熱帯の1〜9ゾーンの加熱装置と同様である。また冷却帯2ゾーンのリフロー装置には、上側にだけ加熱装置が設置されている。   After the soldering is performed in the 7 to 9 zones of the heating zone, the temperature of the circuit board is gradually lowered in the 1 to 2 zones of the cooling zone, and is carried out from the exit side of the reflow furnace. One zone of the cooling zone is provided with a heating device that heats the upper and lower surfaces of the circuit board to be conveyed, and the structure is substantially the same as the heating device of the 1 to 9 zones of the heating zone. The reflow device in the cooling zone 2 zone is provided with a heating device only on the upper side.

(加熱装置の説明)
次に、図2を用いて、本発明の加熱装置の実施形態の説明を行う。図2は、図1の矢印Bで示す加熱帯7ゾーンの断面を示した図である。ただし、その他の加熱帯各ゾーンも同様の構造を有している。
(Description of heating device)
Next, an embodiment of the heating apparatus of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a view showing a cross section of the heating zone 7 zone indicated by the arrow B in FIG. 1. However, the other heating zone zones have the same structure.

初めに、本実施形態の加熱装置の構造を説明する。
リフロー炉は、シール構造のシェル1で覆われ、窒素等の雰囲気ガスが充填されている。ほぼシェル1の中央に設置された搬送装置3によって、電子部品を載せた回路基板2は紙面手前側へ搬送される。この回路基板2の上面側と下面側に、同じ構造の加熱装置がそれぞれ取り付けられており、搬送される回路基板2の上面と下面を加熱する。ここでは、上側の加熱装置を例に取って説明する。
First, the structure of the heating device of this embodiment will be described.
The reflow furnace is covered with a shell 1 having a seal structure and filled with an atmospheric gas such as nitrogen. The circuit board 2 on which the electronic component is placed is transported to the front side of the paper by the transport device 3 installed substantially at the center of the shell 1. Heating devices having the same structure are respectively attached to the upper surface side and the lower surface side of the circuit board 2 to heat the upper surface and the lower surface of the circuit board 2 to be conveyed. Here, the upper heating device will be described as an example.

回路基板2の上側には、熱風の吹出ノズル6と、筒状の吸込口7を有する吹出パネル11が備えられ、この吹出パネル11とシェル1によって、箱状の加熱装置チャンバ4が形成されている。
吹出パネル11の上方には、筒状の吸込口7を介して吹出パネル11と接続された吸込チャンバ5が設置されている。更に、その上方には、ファンモータ9によって駆動されてシェル1内の雰囲気ガスを循環させる循環ファン8と、循環する雰囲気ガスを加熱する電熱ヒータ10が設置されている。ファンモータ9は、シェル1の外側に取り付けられているが、シール装置12によって外気が流入しない構造になっている。以上の部材によって、加熱装置が構成されている。
On the upper side of the circuit board 2, a blowing panel 11 having a hot air blowing nozzle 6 and a cylindrical suction port 7 is provided. A box-shaped heating device chamber 4 is formed by the blowing panel 11 and the shell 1. Yes.
Above the blowout panel 11, a suction chamber 5 connected to the blowout panel 11 via a cylindrical suction port 7 is installed. Further, a circulating fan 8 that is driven by a fan motor 9 to circulate the atmospheric gas in the shell 1 and an electric heater 10 that heats the circulating atmospheric gas are installed above the fan. The fan motor 9 is attached to the outside of the shell 1, but has a structure in which outside air does not flow in by the sealing device 12. A heating device is constituted by the above members.

次に、この加熱装置を用いて回路基板の上面を加熱する方法を説明する、
シェル1内であって吹出パネル11の下方にある雰囲気ガスが、循環ファン8の吸引力によって、矢印Cに示されるように、吸込口7から吸込チャンバ5内に吸い込まれる。そして、吸い込まれた雰囲気ガスは、循環ファン8によって、矢印Dに示されるように、シェル1の上側の内面に沿って左右に流れ、吸込チャンバ5の両脇に吹き出される。このとき、雰囲気ガスは、電熱ヒータ10によって所定のガス温度まで加熱される。
Next, a method for heating the upper surface of the circuit board using this heating apparatus will be described.
The atmospheric gas in the shell 1 and below the blow-out panel 11 is sucked into the suction chamber 5 from the suction port 7 as indicated by an arrow C by the suction force of the circulation fan 8. Then, the sucked atmospheric gas flows left and right along the upper inner surface of the shell 1 by the circulation fan 8 and is blown out to both sides of the suction chamber 5 as indicated by an arrow D. At this time, the atmospheric gas is heated to a predetermined gas temperature by the electric heater 10.

そして、加熱された雰囲気ガスは、矢印Eに示されるように、吹出ノズル6から吹き出されて回路基板2の上面へ吹き付けられる。加熱装置チャンバ4は、吹出ノズル6と吸込口7以外は密封状態となっているので、循環ファン8によって左右へ吹き出された雰囲気ガスは、吹出ノズル6以外には流路はなく、吹出ノズル6から回路基板2の上面へ強く吹き付けることができる。その後、雰囲気ガスは、再び吸込口7から吸込チャンバ5に吸い込まれ、同じ循環サイクルを繰り返す。   Then, the heated atmospheric gas is blown from the blowing nozzle 6 and blown to the upper surface of the circuit board 2 as indicated by an arrow E. Since the heating device chamber 4 is in a sealed state except for the blowing nozzle 6 and the suction port 7, the atmospheric gas blown to the left and right by the circulation fan 8 has no flow path other than the blowing nozzle 6, and the blowing nozzle 6. Can be strongly sprayed onto the upper surface of the circuit board 2. Thereafter, the atmospheric gas is again sucked into the suction chamber 5 from the suction port 7 and repeats the same circulation cycle.

図2からも明らかなとおり、本実施形態では吹出側の流路(正圧側)が、吸込側の流路(負圧側)の外側に配置されており、効率のよい雰囲気ガスの流れを実現している。
循環ファン8の吸込圧力を調整して、回路基板2の位置における雰囲気ガスの吹付速度を所定値にコントロールすることができる。通常、この吸込圧を150Pa又はそれよりも低い吸込圧に設定することによって、所望の吹付速度を得ることができる。
また、回路基板2の下面側の加熱装置についても、上述の上面側の加熱装置と同様の構造を有し、加熱の方法も同様である。
As is clear from FIG. 2, in this embodiment, the flow path on the outlet side (positive pressure side) is disposed outside the flow path on the suction side (negative pressure side), thereby realizing an efficient flow of atmospheric gas. ing.
The suction pressure of the circulation fan 8 can be adjusted to control the atmospheric gas blowing speed at the position of the circuit board 2 to a predetermined value. Usually, a desired spraying speed can be obtained by setting the suction pressure to 150 Pa or lower.
The heating device on the lower surface side of the circuit board 2 has the same structure as the heating device on the upper surface side, and the heating method is the same.

(吹出パネルの説明)
次に、吹出ノズルと吸込口を有する本発明に係る吹出パネル11の実施形態について説明する。図3(a)は、本発明の吹出パネルの実施形態を模式的に示す図であり、図3(b)は、従来型の吹出パネルを模式的に示す図である。図3では、上側の吹出パネルから吹き出された雰囲気ガスの流れを矢印で表しているが、図示されていない下側の吹出パネルから吹き出された雰囲気ガスの流れも同様である。
(Explanation of blowout panel)
Next, an embodiment of the blowout panel 11 according to the present invention having a blowout nozzle and a suction port will be described. Fig.3 (a) is a figure which shows typically embodiment of the blowing panel of this invention, and FIG.3 (b) is a figure which shows a conventional blowing panel typically. In FIG. 3, the flow of the atmospheric gas blown from the upper blowing panel is indicated by an arrow, but the flow of the atmospheric gas blown from the lower blowing panel (not shown) is the same.

上述したように、図3(b)に示されるような従来型の吹出パネル111では、上側の吹出ノズル106から吹き出された雰囲気ガスの流速をコントロールする手段は設けられていないので、回路基板102の位置で所定の吹付速度を確保しようとすると、吹き出された雰囲気ガスは、反対側の下側の吹出ノズル106の位置まで達してしまう。   As described above, the conventional blowout panel 111 as shown in FIG. 3B is not provided with means for controlling the flow rate of the atmospheric gas blown from the upper blowout nozzle 106, and therefore the circuit board 102. If the predetermined blowing speed is to be secured at the position, the blown-out atmospheric gas reaches the position of the lower blowing nozzle 106 on the opposite side.

一方、本発明の吹出パネル11においては、図3(a)に模式的に表されるように、吹出ノズル6の隣に吸込口7が設けられており、吹出ノズル6から吹き出された雰囲気ガスの流れを、吸込口7の吸引力によって減衰させて、流速をコントロールすることができる。
吹出ノズル6から吹き出された雰囲気ガスが進むベクトルに対して、吸込口7から雰囲気ガスを吸い込む概略反対向きのベクトルを加えることによって、流速を急激に減速させることができる。また、吹出ノズル6と吸込口7の大きさや位置関係を適切に設定することによって、所望の減衰特性を得ることができる。
On the other hand, in the blowing panel 11 of the present invention, as schematically shown in FIG. 3A, the suction port 7 is provided next to the blowing nozzle 6, and the atmospheric gas blown from the blowing nozzle 6. Can be attenuated by the suction force of the suction port 7 to control the flow velocity.
The flow velocity can be drastically reduced by adding a vector in a generally opposite direction for sucking in the atmospheric gas from the suction port 7 to the vector in which the atmospheric gas blown out from the blowing nozzle 6 travels. Moreover, a desired attenuation characteristic can be obtained by appropriately setting the size and the positional relationship between the blowing nozzle 6 and the suction port 7.

以上によって、吹出ノズル6から吹き出された雰囲気ガスの流速を、吸込口7からの吸引力によって急激に減速させて、回路基板2の位置を過ぎた後、下側の吹出ノズル6の位置に達する前に流れの向きを変えて、上側の吸込口7から上方へ流出させることができる。詳細は後述するが、吹出ノズル6から吹き出された雰囲気ガスの流速が、回路基板2に達する位置において、吹出ノズル6から吹き出された初速の1/2以下となるような減衰特性を有するようにすれば、回路基板2の位置で加熱に十分な流速を取っても、反対側の吹出ノズル6の位置まで到達しない状態が作り出せると考えられる。   As described above, the flow rate of the atmospheric gas blown out from the blow nozzle 6 is rapidly decelerated by the suction force from the suction port 7, and after passing through the position of the circuit board 2, reaches the position of the lower blow nozzle 6. The direction of the flow can be changed before, and it can flow out upward from the upper suction port 7. Although the details will be described later, the atmospheric gas blown from the blow nozzle 6 has a damping characteristic such that the flow velocity of the atmospheric gas is ½ or less of the initial velocity blown from the blow nozzle 6 at a position reaching the circuit board 2. In this case, it is considered that even if a flow rate sufficient for heating is taken at the position of the circuit board 2, a state where the position does not reach the position of the blowing nozzle 6 on the opposite side can be created.

次に、図4に本実施形態の吹出パネルを用いた場合の雰囲気ガスの流れを模式的に示す。図4(a)回路基板2が存在する場合の流れを示し、図4(b)は、回路基板2が存在しない場合の流れを示す。   Next, FIG. 4 schematically shows the flow of the atmospheric gas when the blowout panel of the present embodiment is used. FIG. 4A shows a flow when the circuit board 2 exists, and FIG. 4B shows a flow when the circuit board 2 does not exist.

回路基板2がない場合には、回路基板2がある場合よりも、吹出ノズル6から吹き出された雰囲気ガスが、より長い距離を進んでから吹出側の吸込口7へ吸引されているが、基本的な流れの形状は同一である。一方、図8(a)と(b)に示されるような従来の吹出ノズル106では、雰囲気ガスの流れの形状は、回路基板102の有無によって、大きな変動することは明白である。
従って、図4と図9の比較から、本実施形態においては、回路基板の有無による炉圧の変動が、従来例に比べて大幅に減少することが証明される。
When the circuit board 2 is not present, the atmospheric gas blown out from the blowing nozzle 6 is sucked into the suction port 7 on the blowing side after traveling a longer distance than when the circuit board 2 is present. The general flow shape is the same. On the other hand, in the conventional blowing nozzle 106 as shown in FIGS. 8A and 8B, it is apparent that the shape of the flow of the atmospheric gas varies greatly depending on the presence or absence of the circuit board 102.
Therefore, the comparison between FIG. 4 and FIG. 9 proves that in this embodiment, the fluctuation of the furnace pressure due to the presence or absence of the circuit board is significantly reduced as compared with the conventional example.

以上のように、本発明の吹出パネル11を用いれば、回路基板2に十分な加熱を行うだけの吹付速度を得ながら、回路基板2が存在する場合と存在しない場合における炉圧の変動を抑えることができる。また、回路基板の上下で温度差を付ける場合においても、温度差のある上下の雰囲気ガスの混合が抑えられるので、上下の加熱の温度差を容易に付けることができる。   As described above, when the blowout panel 11 of the present invention is used, fluctuations in the furnace pressure in the case where the circuit board 2 is present and in the case where the circuit board 2 is not present are suppressed while obtaining a spraying speed sufficient for heating the circuit board 2. be able to. In addition, even when a temperature difference is provided between the upper and lower sides of the circuit board, mixing of the upper and lower atmospheric gases having a temperature difference can be suppressed, so that the upper and lower heating temperature difference can be easily provided.

(実施例)
次に、本発明の吹出パネルの具体的な実施例と、この吹出パネルを用いて雰囲気ガスを吹き出した場合の流速の測定結果を示す。図5(a)は、図2の矢印Fから見た図であり、加熱帯7ゾーンの上側の吹出パネルを下側から見た平面図である。回路基板2は、図4(a)において、矢印Aの方向へ搬送される。
また、図4(b)は、図4(a)の矢印Gから見た側面図であり、リフロー炉の幅方向における、回路基板2、搬送装置のレール3aと、吹出パネル11、吹出ノズル6、吸込口7の位置関係を示す。
(Example)
Next, specific examples of the blowout panel of the present invention and the measurement results of the flow velocity when the atmospheric gas is blown out using this blowout panel are shown. Fig.5 (a) is the figure seen from the arrow F of FIG. 2, and is the top view which looked at the blowing panel above the heating zone 7 zone from the lower side. The circuit board 2 is conveyed in the direction of arrow A in FIG.
FIG. 4B is a side view as seen from the arrow G in FIG. 4A. In the width direction of the reflow furnace, the circuit board 2, the rail 3a of the transfer device, the blowing panel 11, and the blowing nozzle 6 are shown. The positional relationship of the suction inlet 7 is shown.

この実施例では、図5(a)に示されるように、吹出パネル11の周囲には、吸込口7bが並べられた吸込専用ラインが設けられ、その内側に、縦横に吹出ノズル6と吸込口7aが交互に配置された混在領域が設置されている。この混在領域における具体的なノズル等の配置としては、例えば、吹出ノズル6又は吸込口7aを千鳥に配置することや、格子状に配置することが考えられる。
この吸込専用ラインは、混在領域にある吹出ノズル6から吹き出された雰囲気ガスの流れを、極力乱さないようにしながら、十分なガス吸引量を確保するために、吹出パネル11の周囲にだけ配置されている。ただし、混在領域の吸込口7aの吸引量だけで、十分に雰囲気ガスを循環させることができる場合には、設ける必要はない。
In this embodiment, as shown in FIG. 5 (a), a suction-only line in which suction ports 7b are arranged is provided around the blow-out panel 11, and the blow-out nozzles 6 and the suction ports are arranged vertically and horizontally inside thereof. A mixed area in which 7a are alternately arranged is provided. As specific arrangements of the nozzles and the like in this mixed region, for example, it is conceivable to arrange the blowing nozzles 6 or the suction ports 7a in a staggered manner or in a lattice pattern.
This dedicated suction line is arranged only around the blow-out panel 11 in order to ensure a sufficient gas suction amount while keeping the flow of the atmospheric gas blown out from the blow-out nozzle 6 in the mixed region as small as possible. ing. However, when the atmospheric gas can be sufficiently circulated only by the suction amount of the suction port 7a in the mixed area, it is not necessary to provide it.

この実施例の吹出パネル11の具体的な寸法は下記のようになる。
混在領域
吹出ノズル6の口径:4mm
吸込口7aの口径 :9mm
隣接する吹出ノズル6と吸込口7aの間隔(ピッチ):10mm
吸込専用ライン
吸込口7bの口径 :12mm
隣接する吸込口7bの間隔(ピッチ):16mm
以上の寸法の配置によって、回路基板2を均一に加熱することができる。
Specific dimensions of the blowout panel 11 of this embodiment are as follows.
Diameter of mixed region blowing nozzle 6: 4 mm
Diameter of suction port 7a: 9mm
Interval (pitch) between adjacent blowing nozzle 6 and suction port 7a: 10 mm
Diameter of suction line 7b for suction line: 12mm
Interval (pitch) between adjacent suction ports 7b: 16 mm
With the arrangement of the above dimensions, the circuit board 2 can be heated uniformly.

この吹出パネル11を用いて雰囲気ガスを吹き出した場合の、雰囲気ガスの流速の測定結果を図6のグラフに示す。縦軸は、雰囲気ガスの流速(m/s)を示し、横軸は吹出ノズルからの距離(mm)を示す。実線のグラフが、この実施例の吹出パネルにおける実測データを示し、点線のグラフは、回路基板の位置での流速を同一にした場合の、従来型の吹出パネルの場合の推定値を示す。   The measurement result of the flow velocity of the atmospheric gas when the atmospheric gas is blown out using this blowout panel 11 is shown in the graph of FIG. The vertical axis represents the flow velocity (m / s) of the atmospheric gas, and the horizontal axis represents the distance (mm) from the blowing nozzle. A solid line graph shows actual measurement data in the blowing panel of this embodiment, and a dotted line graph shows an estimated value in the case of the conventional blowing panel when the flow rates at the circuit board positions are the same.

この実施例では、吹出ノズルからの距離が約30mmの地点が回路基板の位置となる。従って、吹出初速が約25m/sであったものが、回路基板の位置でおおむね1/2の12〜13m/sとなっている。そして、その後も流速が減衰し続けて、反対側の吹出パネルに達する手前の距離40数mmの地点で流速がゼロとなっている。
種々の条件を変えて計測した結果から、吹出ノズル6から吹き出された雰囲気ガスの流速が、回路基板2に達する位置で、吹出初速の1/2以下となるように減衰させれば、回路基板2の位置で加熱に十分な流速を取っても、反対側の吹出ノズル6の位置へ達する恐れのない状態が作り出せることが判明した。
In this embodiment, the position of the circuit board is a point where the distance from the blowing nozzle is about 30 mm. Accordingly, the initial blowout speed of about 25 m / s is approximately 1/2 to 12-13 m / s at the position of the circuit board. And after that, the flow velocity continues to attenuate, and the flow velocity becomes zero at a point of a distance of 40 mm before reaching the blowout panel on the opposite side.
As a result of measurement under various conditions, if the flow rate of the atmospheric gas blown out from the blowout nozzle 6 is attenuated so as to be ½ or less of the blowout initial speed at the position reaching the circuit board 2, the circuit board It has been found that even if a flow rate sufficient for heating at the position 2 is taken, a state in which there is no fear of reaching the position of the blowing nozzle 6 on the opposite side can be created.

一方、従来型の吹出パネルにおいては本発明のような減衰機構は有していないので、回路基板の位置の距離30mmでの流速は、吹出初速の約80%となる。その後も流速は大きく減速しないので、反対側の吹出ノズル位置である距離60mmに達しても、流速はゼロにはならない。   On the other hand, since the conventional blowout panel does not have a damping mechanism as in the present invention, the flow rate at a distance of 30 mm at the position of the circuit board is about 80% of the blowout initial speed. After that, since the flow velocity is not greatly decelerated, the flow velocity does not become zero even when the distance of 60 mm, which is the position of the blowing nozzle on the opposite side, is reached.

(その他の実施形態)
次に、その他の実施形態を説明する。
図7に示された本発明の加熱装置のその他の実施形態は、混在領域の吸込口7aから吸い込む雰囲気ガスを囲う内側チャンバ5aと、この雰囲気ガスの流量を制御するためのダンパ15を備えた加熱装置である。
このダンパ15の開度調整して吸込口7aの吸引力を調整することによって、吹出ノズル6から吹き出された雰囲気ガスの流速を、所望の特性で減速させることができる。仮にダンパ15を絞っても、吸込専用ラインの吸込口7bから十分なガスを吸引できるので、吹出ノズル6から吹き出される雰囲気ガスの流量が制約されることはない。このダンパ15の調整は、手動でも可能であるし、アクチュエータを備えて自動制御することも可能である。
(Other embodiments)
Next, other embodiments will be described.
Another embodiment of the heating device of the present invention shown in FIG. 7 includes an inner chamber 5a that encloses the atmospheric gas sucked from the suction port 7a in the mixed area, and a damper 15 for controlling the flow rate of the atmospheric gas. It is a heating device.
By adjusting the opening of the damper 15 and adjusting the suction force of the suction port 7a, the flow velocity of the atmospheric gas blown from the blowout nozzle 6 can be reduced with desired characteristics. Even if the damper 15 is squeezed, sufficient gas can be sucked from the suction port 7b of the dedicated suction line, so that the flow rate of the atmospheric gas blown from the blow nozzle 6 is not restricted. The adjustment of the damper 15 can be performed manually, or can be automatically controlled with an actuator.

本発明の吹出パネルのその他の実施形態は、吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスの流れを、回路基板に到達する前ではあまり減衰させず、回路基板を通過した後に大きく減衰させるものである。
図8にその一例を示す。上述の実施形態では、吹出パネルは平面状の形状を有しており、吹出ノズルと吸込口が同じ高さにあるが、図8に示された吹出パネル11では、吸込口7が、吹出ノズル6の設置よりも回路基板2に近い位置に設置されている。この配置によって、吹出ノズル6から吹き出された雰囲気ガスの流れを、回路基板2の位置に達するまではあまり吸引せず、回路基板2通過後に、吸込口7によって吸引して、流れを大きく減衰させるものである。
この実施例によって、大きな吹付速度で回路基板を吹き付けること可能であり、かつ、吹付位置を通過した後に、急速に流れを減衰させて、反対側の吹出ノズル位置に達する前に流速をゼロにすることが可能である。
In other embodiments of the blowout panel of the present invention, the flow of the atmospheric gas blown from the blowout nozzle is not significantly attenuated before reaching the circuit board, but is greatly attenuated after passing through the circuit board.
An example is shown in FIG. In the above-described embodiment, the blowout panel has a planar shape, and the blowout nozzle and the suction port are at the same height. However, in the blowout panel 11 shown in FIG. 6 is installed at a position closer to the circuit board 2 than the installation of 6. With this arrangement, the flow of the atmospheric gas blown from the blowing nozzle 6 is not sucked much until it reaches the position of the circuit board 2, and is sucked by the suction port 7 after passing through the circuit board 2 to greatly attenuate the flow. Is.
With this embodiment, it is possible to spray the circuit board at a high spray speed, and after passing through the spray position, the flow is rapidly attenuated and the flow velocity is made zero before reaching the opposite spray nozzle position. It is possible.

また、吹出ノズルと吸込口の位置関係については、あらゆる配置、位置関係が考えられ、吹出ノズルを吸込口よりも回路基板に近い位置に設置する形態も本発明に含まれる。   Further, regarding the positional relationship between the blowout nozzle and the suction port, all arrangements and positional relationships are conceivable, and a mode in which the blowout nozzle is installed at a position closer to the circuit board than the suction port is also included in the present invention.

また、上述の実施形態では、回路基板の両面に本発明の加熱装置を設置しているが、この加熱装置と、電熱ヒータ等のその他の加熱機器と組み合わせることも可能である。更に、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、その他の様々な実施形態が考えられる。   Moreover, in the above-mentioned embodiment, although the heating apparatus of this invention is installed in both surfaces of a circuit board, it is also possible to combine this heating apparatus and other heating apparatuses, such as an electric heater. Furthermore, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various other embodiments are conceivable.

本発明の加熱装置を備えたリフロー炉の全体を示す概要図である。It is a schematic diagram showing the whole reflow furnace provided with the heating device of the present invention. 本発明の加熱装置の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure of the heating apparatus of this invention. (a)は、本発明の吹出パネルの概要と吹き出された雰囲気ガスの流れを模式的に示した図であり、(b)は、従来型の吹出パネルの概要と吹き出された雰囲気ガスの流れを模式的に示した図である。(A) is the figure which showed typically the outline of the blowing panel of this invention, and the flow of the blown-out atmosphere gas, (b) is the outline | summary of the conventional blowing panel, and the flow of the blown-out atmospheric gas FIG. 本発明の吹出パネルから吹き出された雰囲気ガスの流れを示した図であり、(a)は回路基板が存在する場合を示し、(b)は回路基板が存在しない場合を示す。It is the figure which showed the flow of the atmospheric gas blown out from the blowing panel of this invention, (a) shows the case where a circuit board exists, (b) shows the case where a circuit board does not exist. 本発明の吹出パネルの実施例を示す(a)平面図と(b)側面図である。It is (a) top view and (b) side view which show the Example of the blowing panel of this invention. 本発明の吹出パネルと従来型の吹出パネルから吹き出された雰囲気ガスの流速減衰特性を示すグラフである。It is a graph which shows the flow velocity attenuation | damping characteristic of the atmospheric gas blown out from the blowing panel of this invention, and the conventional blowing panel. 本発明の加熱装置のその他の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows other embodiment of the heating apparatus of this invention. 本発明の吹出パネルのその他の実施形態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows other embodiment of the blowing panel of this invention. 従来型の吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスの流れを示した図であり、(a)は回路基板が存在する場合を示し、(b)は回路基板が存在しない場合を示す。It is the figure which showed the flow of the atmospheric gas blown from the conventional blowing nozzle, (a) shows the case where a circuit board exists, (b) shows the case where a circuit board does not exist.

符号の説明Explanation of symbols

1 シェル
2 回路基板
3 搬送装置
3a 搬送レール
4 加熱装置チャンバ
5 チャンバ
5a 内側チャンバ
6 吹出ノズル
7 吸込口
7a 吸込口
7b 吸込口
8 循環ファン
9 ファンモータ
10 電熱ヒータ
11 吹出パネル
12 シール装置
15 ダンパ
102 回路基板
106 吹出ノズル
107 吸込口
111 吹出パネル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Shell 2 Circuit board 3 Conveying device 3a Conveying rail 4 Heating device chamber 5 Chamber 5a Inner chamber 6 Blowing nozzle 7 Suction port 7a Suction port 7b Suction port 8 Circulating fan 9 Fan motor 10 Electric heater 11 Blowing panel 12 Sealing device 15 Damper 102 Circuit board 106 Blowing nozzle 107 Suction port 111 Blowing panel

Claims (16)

雰囲気ガスが充填されたシェル内で、搬送装置によって搬送される回路基板を加熱する加熱装置であって、
前記シェル内の雰囲気ガスを循環させる循環ファンと、
前記循環ファンによって循環する雰囲気ガスを加熱するヒータと、
前記ヒータによって加熱された雰囲気ガスを吹き出して、前記回路基板に吹き付ける吹出ノズルと、
前記シェル内の雰囲気ガスを前記循環ファンへ吸引するための吸込口と、
を備え、
前記吹出ノズルと前記吸込口を近接した位置に配置して、
前記吸込口からの吸引力によって、前記吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスの流れを所定の減衰特性で減衰させることを特徴とする回路基板の加熱装置。
A heating device for heating a circuit board conveyed by a conveying device in a shell filled with atmospheric gas,
A circulation fan for circulating the atmospheric gas in the shell;
A heater for heating atmospheric gas circulated by the circulation fan;
A blowout nozzle that blows off the atmospheric gas heated by the heater and blows it onto the circuit board;
A suction port for sucking the atmospheric gas in the shell into the circulation fan;
With
Arrange the outlet nozzle and the suction port in a close proximity,
The circuit board heating apparatus according to claim 1, wherein the flow of the atmospheric gas blown from the blowing nozzle is attenuated with a predetermined attenuation characteristic by the suction force from the suction port.
前記吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスが前記回路基板に達するときの流速が、前記吹出ノズルから吹き出される初速の1/2以下となるような減衰特性を有することを特徴とする請求項1に記載の回路基板の加熱装置。   2. The damping characteristic according to claim 1, wherein the atmospheric gas blown from the blow nozzle has a damping characteristic such that a flow velocity when the gas reaches the circuit board is ½ or less of an initial speed blown from the blow nozzle. The circuit board heating apparatus as described. 前記回路基板の両面側に前記加熱装置を設置して、前記回路基板の両面を加熱する場合において、
一方の吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスが、反対側の吹出ノズルに達する前に、流れの向きを変えて、該一方の吹出ノズル側の吸込口へ吸引されることを特徴とする請求項1又は2に記載の回路基板の加熱装置。
In the case where the heating device is installed on both sides of the circuit board and both sides of the circuit board are heated,
2. The atmospheric gas blown from one of the blow nozzles is sucked into a suction port on the one blow nozzle side while changing the flow direction before reaching the blow nozzle on the opposite side. Or a circuit board heating apparatus according to 2;
前記吹出ノズルと前記吸込口が交互に並ぶように配置されたことを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の回路基板の加熱装置。   4. The circuit board heating apparatus according to claim 1, wherein the blow-out nozzles and the suction ports are arranged alternately. 5. 前記吹出ノズルのノズル口と前記吸込口が同一平面状に並ぶように配置されたことを特徴とする請求項1から4の何れか1項に記載の回路基板の加熱装置。   5. The circuit board heating apparatus according to claim 1, wherein a nozzle port of the blowout nozzle and the suction port are arranged so as to be aligned in the same plane. 6. 前記吸込口からの吸込圧が150Pa以下の吸込圧であることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の回路基板の加熱装置。   The circuit board heating apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a suction pressure from the suction port is a suction pressure of 150 Pa or less. 雰囲気ガスを吹き出す流路が、雰囲気ガスを吸引する流路よりも外側に配置されたことを特徴とする請求項1から6の何れか1項に記載の回路基板の加熱装置。   7. The circuit board heating apparatus according to claim 1, wherein the flow path for blowing out the atmospheric gas is disposed outside the flow path for sucking the atmospheric gas. 前記吸込口の他に、前記シェル内の雰囲気ガスを前記循環ファンへ吸引するための新たな吸込口が、前記吹出ノズルと近接しない位置に設置されたことを特徴とする請求項1から7の何れか1項に記載の回路基板の加熱装置。   The new suction port for sucking atmospheric gas in the shell to the circulation fan in addition to the suction port is installed at a position not close to the blowout nozzle. The circuit board heating apparatus according to any one of the preceding claims. 前記吸込口からの吸引力を調整するダンパが更に備えられたことを特徴とする請求項9に記載の回路基板の加熱装置。   The apparatus for heating a circuit board according to claim 9, further comprising a damper that adjusts a suction force from the suction port. 前記吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスを、主に前記回路基板を通過した後に吸引して流れを減衰させることを特徴とする請求項1から9の何れか1項に記載の回路基板の加熱装置。   The circuit board heating apparatus according to any one of claims 1 to 9, wherein the atmospheric gas blown from the blow nozzle is sucked mainly after passing through the circuit board to attenuate the flow. . 請求項1から10の何れか1項に記載の回路基板の加熱装置を用いて、回路基板の半田付けを行うリフロー炉。   A reflow furnace for soldering a circuit board using the circuit board heating apparatus according to claim 1. シェル内に雰囲気ガスを充填して、搬送装置によって回路基板を搬送しながら加熱をする方法であって、
前記シェル内の雰囲気ガスを循環ファンで循環させる工程と、
前記循環ファンによって循環する雰囲気ガスをヒータで加熱する工程と、
前記ヒータによって加熱された雰囲気ガスを吹出ノズルを用いて吹き出して、前記回路基板に吹き付ける工程と、
前記シェル内の雰囲気ガスを、吸込口を用いて前記循環ファンへ吸引する工程と、
を備え、
前記吹出ノズルと前記吸込口を近接した位置に配置して、
前記吸込口からの吸引力によって、前記吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスの流れを所定の減衰特性で減衰させることを特徴とする回路基板の加熱方法。
Filling the shell with atmospheric gas and heating while transporting the circuit board by the transport device,
Circulating the atmospheric gas in the shell with a circulation fan;
Heating the atmospheric gas circulated by the circulation fan with a heater;
Blowing the atmospheric gas heated by the heater using a blowing nozzle and spraying the circuit board;
Sucking atmospheric gas in the shell to the circulation fan using a suction port;
With
Arrange the outlet nozzle and the suction port in a close proximity,
A method for heating a circuit board, comprising: attenuating a flow of an atmospheric gas blown from the blowing nozzle with a predetermined damping characteristic by a suction force from the suction port.
前記吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスが前記回路基板に達するときの流速を、前記吹出ノズルから吹き出される初速の1/2以下となるように流れを減衰させることを特徴とする請求項12に記載の回路基板の加熱方法。   The flow is attenuated so that the flow velocity when the atmospheric gas blown from the blow nozzle reaches the circuit board is equal to or less than ½ of the initial speed blown from the blow nozzle. The circuit board heating method according to claim. 前記回路基板の両面を加熱する場合において、
一方の吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスが、反対側の吹出ノズルに達する前に、流れの向きを変えて、該一方の吹出ノズル側の吸込口へ吸引されるように流れを減衰させることを特徴とする請求項12又は13に記載の回路基板の加熱方法。
In heating both sides of the circuit board,
Before the atmospheric gas blown from one of the blow nozzles reaches the blow nozzle on the opposite side, the direction of the flow is changed and the flow is attenuated so that it is sucked into the suction port on the one blow nozzle side. The method for heating a circuit board according to claim 12 or 13, characterized in that:
前記吸込口から、150Pa以下の吸込圧で雰囲気ガスを吸引することを特徴とする請求項12から14の何れか1項に記載の回路基板の加熱方法。   The method for heating a circuit board according to any one of claims 12 to 14, wherein the atmospheric gas is sucked from the suction port at a suction pressure of 150 Pa or less. 前記吹出ノズルから吹き出された雰囲気ガスを、主に前記回路基板を通過した後に吸引して流れを減衰させることを特徴とする請求項12から15の何れか1項に記載の回路基板の加熱方法。   16. The method for heating a circuit board according to claim 12, wherein the atmospheric gas blown from the blowing nozzle is sucked mainly after passing through the circuit board to attenuate the flow. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009508713A (en) * 2005-09-16 2009-03-05 カーベーアー−ジオリ ソシエテ アノニム In particular, an apparatus for coating a cylinder such as a wiping cylinder of an intaglio printing press
CN102873425A (en) * 2011-10-28 2013-01-16 南通天华和睿科技创业有限公司 Welding equipment
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