JP2006000905A

JP2006000905A - リフロー装置

Info

Publication number: JP2006000905A
Application number: JP2004180923A
Authority: JP
Inventors: Masaaki Takahashi; 正明高橋; Fumihiro Yamashita; 文弘山下; Shoichiro Matsuhisa; 正一郎松久
Original assignee: Tamura Corp; Tamura FA System Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Tamura Corp; Tamura FA System Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2006-01-05
Also published as: KR20060049599A; CN1709627A

Abstract

【課題】複数のワーク加熱ゾーン間でのワーク温度の低下を防止して、はんだ接合信頼性を確保できる熱風加熱式のリフロー装置を提供する。
【解決手段】炉体１内のワーク搬送経路に沿って形成した熱風加熱式のリフローゾーン3Rの第６ゾーン16と、第７ゾーン17との間に対して、熱風を案内する熱風案内羽根51を設置する。各ゾーン16，17は、ヒータ23と、このヒータ23の加熱でワークに対し遠赤外線を輻射する熱風透過孔を有する輻射パネル24とを備えているので、熱風案内羽根51は、この輻射パネル24に取付ける。
【選択図】図１

Description

本発明は、はんだ付けに用いられるリフロー装置に関するものである。

炉体内のワーク搬送経路に沿って熱風加熱式の複数のワーク加熱ゾーンを形成したはんだ付け用のリフロー装置がある。これらの複数のワーク加熱ゾーンは、ワーク予加熱用の複数のプリヒートゾーンと、リフロー加熱用の複数のリフローゾーンとで構成されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−１９８６７１号公報（第３−４頁、図２）

このようなリフロー装置は、複数のワーク加熱ゾーン間のバッファ部、例えば複数のリフローゾーン間のバッファ部に熱風の対流の生じない場所が生じ、ここでリフロー温度が低下し、はんだ接合部において未溶融の部分が発生することになり、はんだ接合信頼性に問題を生じている。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、複数のワーク加熱ゾーン間でのワーク温度の低下を防止して、はんだ接合信頼性を確保できる熱風加熱式のリフロー装置を提供することを目的とするものである。

請求項１記載の発明は、炉体と、この炉体内のワーク搬送経路に沿って形成された熱風加熱式の複数のワーク加熱ゾーンと、これらのワーク加熱ゾーン間に対して熱風を案内する熱風案内羽根とを具備したリフロー装置であり、そして、複数のワーク加熱ゾーン間には、熱風の対流が生じない部分が発生するおそれがあるので、これらの部分に対して熱風案内羽根によって熱風の一部を案内することにより、特別な加熱手段や熱風発生手段を必要とすることなく、複数のワーク加熱ゾーン間でのワーク温度の低下を防止して、はんだ接合信頼性を確保する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のリフロー装置における複数のワーク加熱ゾーンが、リフロー加熱用の複数のリフローゾーンを有し、熱風案内羽根は、複数のリフローゾーン間に対して設けられたものであり、そして、熱風案内羽根によって案内された熱風により、複数のリフローゾーン間でのワーク温度の低下を防止して、はんだ接合信頼性を確保する。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のリフロー装置における各ワーク加熱ゾーンが、ヒータと、このヒータにより加熱されてワークに対し遠赤外線を輻射する熱風透過孔を有する輻射パネルとを備え、熱風案内羽根は、この輻射パネルに取付けられたものであり、そして、熱風透過孔を有する輻射パネルに熱風案内羽根を取付けることで、特別な取付板を必要とすることなく、熱風案内羽根の容易な設置が可能となる。

請求項１記載の発明によれば、複数のワーク加熱ゾーン間には、熱風の対流が生じない部分が発生するおそれがあるので、これらの部分に対して熱風案内羽根によって熱風の一部を案内することにより、特別な加熱手段や熱風発生手段を必要とすることなく、複数のワーク加熱ゾーン間でのワーク温度の低下を防止して、はんだ接合信頼性を確保できる。

請求項２記載の発明によれば、熱風案内羽根によって案内された熱風により、複数のリフローゾーン間でのワーク温度の低下を防止して、はんだ接合信頼性を確保できる。

請求項３記載の発明によれば、熱風透過孔を有する輻射パネルに熱風案内羽根を取付けることで、特別な取付板を必要とすることなく、熱風案内羽根を容易に設置できる。

以下、本発明を、図１乃至図５に示された一実施の形態を参照して説明する。

図５は、リフロー装置の全体を示し、炉体１を貫通するように、部品が搭載された基板などのワークＷを搬送するコンベヤ２が設けられ、このコンベヤ２による炉体１内のワーク搬送経路に沿って、熱風加熱式の複数のワーク加熱ゾーン３が形成されている。炉体１のワーク搬出側にはワーク冷却ゾーン４が設けられている。

複数のワーク加熱ゾーン３は、ワーク予加熱用の複数のプリヒートゾーン3Pと、リフロー加熱用の複数のリフローゾーン3Rとで構成する。

複数のプリヒートゾーン3Pは、第１ゾーン11と、第２ゾーン12と、第３ゾーン13と、第４ゾーン14と、第５ゾーン15とで構成し、また、複数のリフローゾーン3Rは、第６ゾーン16と、第７ゾーン17とで構成する。

各ワーク加熱ゾーン３には、図１および図２に示されるように炉体１の上側および下側に取付けられたモータ21により回転されるファン22が上下に配置され、これらのファン22から送風された雰囲気を加熱して熱風を発生させるヒータ23が上下に配置されている。

さらに、これらのヒータ23により加熱されてワークＷに対し遠赤外線を輻射する輻射パネル24が上下に配置されている。これらの輻射パネル24は、図３に示されるように多数の均一に穿設された熱風透過孔25を有し、整流板としても機能する。

図５に示されるように、ワーク冷却ゾーン４には、ワーク冷却用のファン28がコンベヤ２を挟んで上下に、あるいは片側に配置されている。

また、炉体１内で風が循環する経路は、図１に示されるようにコンベヤ２を介して上下対称に形成されているが、その上側のみを説明すると、図２に示されるように、ファン22の周囲に風を吐出する吐出室31が設けられ、この吐出室31は吐出口32を経て加熱室33に連通され、この加熱室33には、加熱室33の中央部にも風を送るための案内板34が設けられ、さらに、図１に示されるように、輻射パネル24のワーク搬入側端およびワーク搬出側端にて回収口35が開口され、これらの回収口35は、加熱室33のワーク搬入側およびワーク搬出側に区画形成された通路36を経て、図２に示された中央通路37に連通され、この中央通路37の中央部に開口された吸込口38を経てファン22の中心部に連通されている。

また、図１および図２に示されるように、プリヒートゾーン3Pの第５ゾーン15と、リフローゾーン3Rの第６ゾーン16との間に対して炉体１の外部から熱風を供給する温度調整可能な熱風発生器41が、炉体１の外部に設置されている。

この熱風発生器41と炉体１とは、ダクト42により接続され、このダクト42が接続された炉体１の内側には、外部から供給された熱風を整流する整流箱43が設置されている。この整流箱43には、多数の熱風噴出孔44が穿設され、これらの熱風噴出孔44の抵抗により、整流箱43内の全域で圧が均一化される。

図１に示されるように、整流箱43の上側には、コンベヤ２のフレーム幅をワーク幅に応じて可変調整するコンベヤ幅調整機構45が設けられている。

また、図１および図３に示されるように、共にリフローゾーン3Rである第６ゾーン16と第７ゾーン17との間に対して熱風を案内する熱風案内羽根51が設けられている。

この熱風案内羽根51は、複数のワーク加熱ゾーン３間に位置する熱風の対流が生じない部分に対して熱風を案内するもので、図３に示されるように１つの輻射パネル24に複数の熱風案内羽根51が傾斜状に取付けられている。これらの熱風案内羽根51の取付板部52は、輻射パネル24の熱風透過孔25が穿設されていない場所に固定されている。

次に、この実施の形態の作用効果を説明する。

ファン22により加熱室33に吐出された雰囲気は、ヒータ23により加熱され、輻射パネル24を経てワークＷに吹付けられ、第１ゾーン11〜第５ゾーン15ではワークＷを予加熱し、第６ゾーン16および第７ゾーン17ではワークＷをリフロー加熱する。

その際、第５ゾーン15と第６ゾーン16との間に、温度調整可能な熱風発生器41から、ダクト42を経て、第５ゾーン15の温度設定値に合わせて温度調整された熱風を供給することで、図４に点線ａで示された熱風発生器41による加熱がない場合のワーク温度変化を、実線で示されるように修正することができ、プリヒートゾーン3Pとリフローゾーン3Rとの間での熱容量の小さいワークＷまたは部分に生じやすいワーク温度の落込みを防止でき、加熱効率を向上できる。

このとき、ダクト42を経て供給された熱風を整流箱43により整流して供給することで、ダクト42内の限られた範囲の熱風を均一に拡散させて炉体１内に供給でき、ワークＷの加熱むらを防止できる。

なお、熱風発生器41は、ダクト42により炉体１の下側に接続しているが、炉体１の上側、または上下両側に接続しても良い。

また、熱風の対流が生じない部分が発生するおそれがあるリフロー加熱用の第６ゾーン16と第７ゾーン17との間のバッファ部に対して、輻射パネル24の熱風透過孔25を透過する熱風の一部を、熱風案内羽根51によって案内することで、図４に点線ｂで示された熱風案内羽根51がない場合のワーク温度変化を、実線で示されるように局所的に修正することができ、リフローゾーン3Rの中間での熱容量の小さいワークＷまたは部分に生じやすいワーク温度の落込みを防止でき、加熱効率を向上できる。

このように、熱風案内羽根51によって案内された熱風により、特別な加熱手段や熱風発生手段を必要とすることなく、図４に示されるように、複数のワーク加熱ゾーン３間でのワーク温度の低下を防止でき、特に、熱風案内羽根51によって案内された熱風により、複数のリフローゾーン3R間でのワーク温度の低下を防止でき、はんだ接合信頼性を確保できる。

この熱風案内羽根51は、熱風透過孔25を有する輻射パネル24に取付けることで、特別な取付板を必要とすることなく、容易に設置できる。

なお、熱風案内羽根51は、少なくともリフローゾーン3Rである第６ゾーン16と第７ゾーン17との間に設置することが望ましいが、プリヒートゾーン3Pである第１ゾーン11と第２ゾーン12との間、第２ゾーン12と第３ゾーン13との間、第３ゾーン13と第４ゾーン14との間、第４ゾーン14と第５ゾーン15との間に設置しても良い。

さらに、この熱風案内羽根51は、１つの輻射パネル24に複数枚を取付けても良いし、１枚のみを取付けても良い。さらに、熱風案内羽根51の傾斜角度は、図示されるものに限定されないとともに、円弧状断面に形成しても良い。また、この熱風案内羽根51は、ワーク搬送経路の上下の両方に設置することが望ましいが、上下のいずれか一方のみに設置しても良い。

本発明に係るリフロー装置の一実施の形態を示すワーク搬送方向の断面図である。同上リフロー装置のワーク幅方向の断面図である。同上リフロー装置の要部を拡大した断面図である。同上リフロー装置により加熱されたワークの温度プロファイルを示す特性図である。同上リフロー装置の概要を示す断面図である。

符号の説明

１炉体
３ワーク加熱ゾーン
3R リフローゾーン
23 ヒータ
24 輻射パネル
25 熱風透過孔
51 熱風案内羽根

Claims

炉体と、
この炉体内のワーク搬送経路に沿って形成された熱風加熱式の複数のワーク加熱ゾーンと、
これらのワーク加熱ゾーン間に対して熱風を案内する熱風案内羽根と
を具備したことを特徴とするリフロー装置。
複数のワーク加熱ゾーンは、リフロー加熱用の複数のリフローゾーンを有し、
熱風案内羽根は、複数のリフローゾーン間に対して設けられた
ことを特徴とする請求項１記載のリフロー装置。
各ワーク加熱ゾーンは、
ヒータと、
このヒータにより加熱されてワークに対し遠赤外線を輻射する熱風透過孔を有する輻射パネルとを備え、
熱風案内羽根は、この輻射パネルに取付けられた
ことを特徴とする請求項１または２記載のリフロー装置。