JP2012204765A - リフロー装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】リフロー炉は、被加熱物の搬送経路に沿って複数の炉体が連続して配置され、断熱材で少なくとも一部が覆われている。搬送経路の入口側から出口側に向かって順にプリヒート部と、リフロー部と、冷却部とが構成される。冷却に使用された媒体例えば窒素ガスをリフロー部に含まれる炉体に対して供給する。リフロー部と隣接するプリヒート部のゾーンに対して配管が設けられ、配管内に媒体が供給されることによって、該ゾーンが冷却される。
【選択図】図5
Description
リフロー炉において、搬送経路の入口側から出口側に向かって順に構成されるプリヒート部と、リフロー部と、冷却部と、
冷却に使用された媒体をリフロー部に含まれる炉体に対して導入する媒体供給経路と
を有するリフロー装置である。
好ましくは、リフロー部に隣接するプリヒート部の炉体の隔壁と接するように、熱伝導率の比較的良い材料からなる管を配し、管の内部に媒体を流通させ、プリヒート部の炉体を冷却する。
この発明の一実施の形態の説明に先立って、この発明を適用できるリフロー装置について説明する。図1は、搬送方向に対して直交する面で炉体(プリヒート部およびリフロー部)を切断した場合の断面を示す。但し、図1では、加熱室1の内部の構成の図示については、省略されている。加熱室1内の上部炉体および下部炉体の対向間隙内で、プリント配線基板の両面に表面実装用電子部品が搭載された被加熱物が搬送コンベヤ上に置かれて搬送される。加熱室1内は、雰囲気ガスである例えば窒素(N2 )ガスで充満されている。
上述したように、断熱材によって炉体を覆うことによって、炉体からの放熱が抑制され、熱が中に閉じ込められる。その結果、ゾーン間の温度差(温度上昇の傾き)が所望の値に達せず、所望の温度プロファイルを設定できない問題が生じる。図2において、破線で示すように、ゾーン2の温度が高くなりすぎ、ゾーン1からゾーン2に至る間の温度上昇の傾きが高くなりすぎる。さらに、プリヒート部の終端のゾーン9の設定温度が170℃とされ、リフロー部の開始位置のゾーン10の設定温度が250℃とされる。しかしながら、破線で示すように、ゾーン9の温度が設定温度に比して高くなり、プリヒート部で加えられる加熱量が設定値より多くなる問題が生じる。この発明は、このように所望のプロファイルを設定できない問題を解決するものである。
リフロー装置において、炉内に不活性ガス(具体的には窒素ガス)を導入して酸素濃度を低くし、良好なはんだ付けを行うようになされる。例えば図4に示すように、ゾーン1〜ゾーン8と、冷却ゾーンcool1およびcool2を有するリフロー装置においては、ゾーン1が昇温部を構成し、ゾーン2〜ゾーン5がプリヒート部を構成し、ゾーン6〜ゾーン8がリフロー部を構成する。窒素ガスは、リフロー部の例えばゾーン7に対して供給される。窒素ガスは、常温で供給されるので、ゾーン7においては、供給される窒素ガスを再加熱するための加熱エネルギーを他のゾーンに比してより多く必要とする。その結果、消費電力が増加する。
上述したように、断熱材を設けることによって、プリヒート部で加えられる加熱量が設定値より多くなる問題を解決するために、リフロー部に隣接するプリヒート部の炉体の隔壁を媒体によって冷却することによって、炉内雰囲気を冷却する。そして、冷却に使用された媒体がリフロー部に供給される。媒体は、炉内雰囲気ガスと同じ種類のガスを使用することが好ましく、特に窒素ガスの場合は、炉を開放することなく、温度を低下させる場合に有効である。図4に示されるリフロー装置の例では、図5に示すように、ゾーン5がリフロー部に隣接する炉体であるので、ゾーン5の隔壁が窒素ガスによって冷却され、その冷却に使用した窒素ガスがリフロー部のゾーン7に供給される。
炉体を断熱材で覆う構成の場合、保温されるので、被加熱物の種類の変更に伴い、より低い温度の設定に変更するのに時間がかかる問題が生じる。この問題を解決するために、図10に示すように、プリヒート部およびリフロー部の全ゾーン(ゾーン1〜ゾーン8)に対して上述したのと同様の配管P1〜P8をそれぞれ設ける。配管P1〜P8が制御バルブV1〜V8を介して窒素ガス発生装置41と接続されている。
この発明は、上述したこの発明の実施の形態に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、この発明では、窒素ガスを使用しているが、大気を炉内に供給するようにしても良い。さらに、ガスの代わりにチラーの冷却水を使用しても良い。さらに、上述した説明では、所定のゾーンに対して配管を設けて、所定のゾーンの温度を下げるようにしている。しかしながら、フラックスを回収するために冷却に使用された窒素ガスを炉内に供給する際に使用しても良い。
3・・・隔壁
4,5・・・断熱材
11・・・搬入口
12・・・搬出口
13・・・被加熱物
21,22・・・ヒータ
25・・・搬送コンベヤ
31・・・配管
Claims (6)
- 被加熱物の搬送経路に沿って複数の炉体が連続して配置され、断熱材で少なくとも一部が覆われているリフロー炉と、
上記リフロー炉において、上記搬送経路の入口側から出口側に向かって順に構成されるプリヒート部と、リフロー部と、冷却部と、
冷却に使用された媒体を上記リフロー部に含まれる上記炉体に対して導入する媒体供給経路と
を有するリフロー装置。 - 上記リフロー部に隣接する上記プリヒート部の上記炉体の冷却に上記媒体が使用される請求項1に記載のリフロー装置。
- 上記リフロー部に隣接する上記プリヒート部の上記炉体の隔壁と接するように、管を配し、上記管の内部に媒体を流通させ、上記プリヒート部の上記炉体を冷却する請求項1または2に記載のリフロー装置。
- 上記管の断面が偏平とされた請求項1、2または3に記載のリフロー装置。
- 上記プリヒート部の入り口側に近い上記炉体の冷却に上記媒体が使用される請求項1、2、3または4に記載のリフロー装置。
- 上記媒体が窒素ガスである請求項1、2、3、4または5に記載のリフロー装置。
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