JP2015204324A - Transportation heating device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、例えばプリント基板のリフローを行うリフロー装置に対して適用できる搬送加熱装置に関する。 The present invention relates to a conveyance heating apparatus that can be applied to, for example, a reflow apparatus that performs reflow of a printed circuit board.
電子部品またはプリント基板に対して、予めはんだ組成物を供給しておき、リフロー炉の中に基板を搬送コンベアで搬送するリフロー装置が使用されている。リフロー装置は、基板を搬送する搬送コンベアと、この搬送コンベアによって被加熱物例えばプリント基板が供給されるリフロー炉本体とを備えている。リフロー炉は、例えば、搬入口から搬出口に至る搬送経路に沿って、複数のゾーンに分割されており、これらの複数のゾーンがインライン状に配列されている。複数のゾーンは、その機能によって、加熱ゾーン、冷却ゾーンなどの役割を有する。 A reflow apparatus is used in which a solder composition is supplied in advance to an electronic component or a printed circuit board, and the board is transported to a reflow furnace by a transport conveyor. The reflow apparatus includes a transport conveyor for transporting a substrate and a reflow furnace main body to which an object to be heated, such as a printed circuit board, is supplied by the transport conveyor. For example, the reflow furnace is divided into a plurality of zones along a transfer path from a carry-in port to a carry-out port, and the plurality of zones are arranged in-line. The plurality of zones have roles such as a heating zone and a cooling zone depending on their functions.
加熱ゾーンのそれぞれは、上部炉体および下部炉体を有する。例えばゾーンの上部炉体から基板に対して熱風が吹きつけられ、下部炉体から基板に対して熱風が吹きつけられることによって、はんだ組成物内のはんだを溶融させてプリント基板の電極と電子部品とがはんだ付けされる。リフロー装置では、加熱時の温度を所望の温度プロファイルにしたがって制御することによって、所望のはんだ付けがなされる。 Each of the heating zones has an upper furnace body and a lower furnace body. For example, hot air is blown from the upper furnace body of the zone to the substrate, and hot air is blown from the lower furnace body to the substrate, so that the solder in the solder composition is melted and the printed circuit board electrodes and electronic components And are soldered. In the reflow apparatus, desired soldering is performed by controlling the temperature during heating according to a desired temperature profile.
このようなリフロー装置による実装方法において、最近では、電子機器の小型化、薄型化に伴い、プリント基板の厚みが薄いものとなり、プリント基板の反りが発生しやすくなっている。さらに、プリント基板に実装される電子部品としてBGA(Ball Grid Array)
のようなパッケージを使用する場合、BGAの熱膨張率とプリント基板の熱膨張率の相違によって、加熱時に熱膨張差によって反り量にも相違が生じ、パッケージの電極が基板から剥がれてしまうといった問題があった。
In the mounting method using such a reflow apparatus, the thickness of the printed circuit board has recently been reduced with the downsizing and thinning of electronic devices, and the printed circuit board is likely to be warped. Furthermore, BGA (Ball Grid Array) is used as an electronic component mounted on a printed circuit board.
When using such a package, the difference in the amount of warpage due to the difference in thermal expansion during heating due to the difference between the thermal expansion coefficient of the BGA and the thermal expansion coefficient of the printed circuit board causes the package electrodes to peel off from the substrate. was there.
従来では、加熱時のプリント基板の反りによる実装不良を防止するために、被加熱物に対して治具をそれぞれ装着することが行われていた。しかしながら、治具の使用は、治具の装着、離脱の手間を要し、実装工程の作業性を低下させる問題があった。治具を使用しない方法、装置として、特許文献1に記載のものが提案されている。
Conventionally, in order to prevent mounting defects due to warping of the printed circuit board during heating, each jig is attached to an object to be heated. However, the use of the jig has a problem of reducing the workability of the mounting process because it requires labor for attaching and detaching the jig. As a method and apparatus not using a jig, the one described in
特許文献1の加熱装置は、プリント基板の中央部の下面部分に装備した反り防止機構を設けることによって、熱吸収および熱遮蔽が生じ、プリント基板上に加熱ムラが生じることを回避するために、反り防止機構を設けないようにするものである。
In order to avoid the occurrence of heating unevenness on the printed circuit board, the heating device of
特許文献1では、被加熱物の端部の一部を保持する保持機構を所定間隔を隔てて複数個装備する構成とされている。しかしながら、被加熱物の両端を保持するのみでは、反りを確実に防止することができない問題があった。さらに、特許文献1では、ワーク搬入時に保持機構の押さえ片を90°以上回転させた状態で待機し、ワークをクランプする必要があるため、バネ(バネ蝶番を使用)への機械的ストレスが大きく且つ熱的ストレスもかかるため、バネが破壊されてしまう問題があった。
In
したがって、この発明の目的は、治具を不要とし、確実にプリント基板の反りを防止できる加熱装置を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a heating device that eliminates the need for a jig and can reliably prevent warping of a printed circuit board.
上述した課題を解決するために、この発明は、被加熱体を加熱する加熱装置と、
加熱装置内に搬送方向に沿って並列に設けられた、被加熱体を搬送する少なくとも2本の搬送コンベアと、
搬送コンベアに取り付けられ、被加熱体の少なくとも4隅近傍を挟持する開閉自在の押さえ片を有するクランプユニットと、
搬送コンベアと同期して送られ、搬送時の被加熱体の複数箇所を下方から支える下反り防止体と
からなる搬送加熱装置である。
好ましくは、クランプユニットの押さえ片は、被加熱体の投入時には、開放位置とされ、被加熱体の搬送時には、押さえ位置とされるように、支軸に回転自在に取り付けられ、
支軸が被加熱体の搬送面より下側に位置される。
In order to solve the above-described problem, the present invention includes a heating device for heating an object to be heated,
At least two conveyors for conveying the object to be heated, provided in parallel in the conveying direction in the heating device;
A clamp unit that is attached to a conveyor and has openable and closable pressing pieces that sandwich at least four corners of the object to be heated; and
It is the conveyance heating apparatus which consists of a downward warpage prevention body which is sent in synchronization with the conveyance conveyor and supports a plurality of locations of the heated object during conveyance from below.
Preferably, the pressing piece of the clamp unit is rotatably attached to the support shaft so as to be in an open position when the heated body is charged and in a holding position when the heated body is conveyed,
The support shaft is positioned below the conveying surface of the heated object.
少なくとも一つの実施形態によれば、被加熱物の搬送方向に延長する両端部を複数のクランプユニットで保持すると共に、被加熱物の下側に下反り防止体を配置するので、確実にプリント基板の反りを防止することができる。さらに、この発明では、押さえ片の回転角を90°より狭い角度とすることができ、バネが破壊されるおそれを低くすることができる。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。また、以下の説明における例示された効果により本開示の内容が限定して解釈されるものではない。 According to at least one embodiment, both end portions extending in the conveyance direction of the object to be heated are held by the plurality of clamp units, and the anti-warping body is disposed below the object to be heated. Can be prevented. Furthermore, in the present invention, the rotation angle of the pressing piece can be made smaller than 90 °, and the risk of the spring being broken can be reduced. Note that the effects described here are not necessarily limited, and may be any effects described in the present disclosure. In addition, the contents of the present disclosure are not construed as being limited by the exemplified effects in the following description.
以下、この発明を実施の形態について説明する。なお、説明は、以下の順序で行う。
<1.従来のリフロー装置>
<2.一実施の形態>
<3.変形例>
なお、以下に説明する一実施の形態は、この発明の好適な具体例であり、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、この発明の範囲は、以下の説明において、特にこの発明を限定する旨の記載がない限り、これらの実施の形態に限定されないものとする。
Embodiments of the present invention will be described below. The description will be given in the following order.
<1. Conventional Reflow Device>
<2. Embodiment>
<3. Modification>
The embodiment described below is a preferred specific example of the present invention, and various technically preferable limitations are given. However, the scope of the present invention is particularly limited to the present invention in the following description. Unless otherwise stated, the present invention is not limited to these embodiments.
<1.従来のリフロー装置>
図1は、この発明を適用できる従来のリフロー装置101の概略的構成を示す。リフロー装置101は、リフロー炉102と、被加熱物例えば両面に表面実装用電子部品が搭載されたプリント基板(以下、ワークと称する)Wをリフロー炉102内を通過させる搬送コンベア103、104と、搬送コンベア103、104の移動経路を規定する回転体105a、105b、105c、105dと、外板106とを備える。なお、図1では、平行する2本の搬送コンベアの一方の搬送コンベア103のみが示されている。
<1. Conventional Reflow Device>
FIG. 1 shows a schematic configuration of a
リフロー炉102は、ワークWを上下から加熱し、加熱後に冷却するためのものである。搬送コンベア103、104は、搬送方向に平行して配されている2本の搬送コンベアである。例えば搬送コンベア103、104として、ローラチェーンが使用されている。外板106は、全体を覆うためのケースである。
The
ワークWは、搬入口107からリフロー炉102内に搬入された後、搬送コンベア103および104によって所定速度で矢印方向(図1に向かって左から右方向)へ搬送され、最終的に搬出口108から取り出される。図示しないが、搬入口107の前段には、ワークWを搬入するためのワーク搬入装置が設けられ、搬出口108の後段には、ワークWを外部へ送り出すためのワーク搬出装置が配置されている。
After the workpiece W is carried into the
搬入口107から搬出口108に至る搬送経路に沿って、リフロー炉102が例えば9個のゾーンZ1からZ9に順次分割され、これらのゾーンZ1〜Z9がインライン状に配列されている。搬入口107側から7個のゾーンZ1〜Z7が加熱ゾーンであり、搬出口108側の2個のゾーンZ8およびZ9が冷却ゾーンである。冷却ゾーンZ8およびZ9に関連して強制冷却ユニット(図示しない)が設けられている。なお、ゾーン数は、一例であって、他の個数のゾーンを備えても良い。複数のゾーンZ1〜Z9がリフロー時の温度プロファイルにしたがってワークWの温度を制御する。加熱ゾーンZ1〜Z7のそれぞれは、それぞれ送風機を含む上部加熱ユニットおよび下部加熱ユニットを有する。
Along the transfer path from the carry-in
最初の区間が加熱によって温度が上昇する昇温部R1であり、次の区間が温度がほぼ一定のプリヒート(予熱)部R2であり、次の区間がリフロー(リフロー)部R3であり、最後の区間が冷却部R4である。昇温部R1は、常温からプリヒート部R2(例えば150℃〜170℃)まで基板を加熱する期間である。プリヒート部R2は、等温加熱を行い、フラックスを活性化し、電極、はんだ粉の表面の酸化膜を除去し、また、ワークの加熱ムラをなくすための期間である。リフロー部R3(例えばピーク温度で220℃〜240℃)は、はんだが溶融し、接合が完成する期間である。リフロー部R3では、はんだの溶融温度を超える温度まで昇温が必要とされる。最後の冷却部R4は、急速にプリント基板を冷却し、はんだ組成を形成する期間である。なお、無鉛ハンダの場合では、リフロー部における温度は、より高温(例えば240℃〜260℃)となる。 The first section is a temperature raising portion R1 where the temperature rises due to heating, the next section is a preheating (preheating) portion R2 with a substantially constant temperature, the next section is a reflow (reflow) portion R3, and the last section The section is the cooling unit R4. The temperature raising portion R1 is a period for heating the substrate from room temperature to a preheating portion R2 (for example, 150 ° C. to 170 ° C.). The preheating portion R2 is a period for performing isothermal heating, activating the flux, removing the oxide film on the surface of the electrodes and solder powder, and eliminating uneven heating of the workpiece. The reflow portion R3 (for example, 220 ° C. to 240 ° C. at the peak temperature) is a period in which the solder is melted and the joining is completed. In the reflow portion R3, the temperature needs to be raised to a temperature exceeding the melting temperature of the solder. The last cooling part R4 is a period in which the printed circuit board is rapidly cooled to form a solder composition. In the case of lead-free solder, the temperature in the reflow portion is higher (for example, 240 ° C. to 260 ° C.).
かかる構成のリフロー装置101では、昇温部R1の温度制御を、主としてゾーンZ1およびZ2が受け持つ。プリヒート部R2の温度制御は、主としてゾーンZ3、Z4およびZ5が受け持つ。リフロー部R3の温度制御は、ゾーンZ6およびZ7が受け持つ。冷却部R4の温度制御は、ゾーンZ8およびゾーンZ9が受け持つ。
In the
上述したリフロー装置101のリフロー時のワークWの反りについて、図2を参照して説明する。図2Aに示すように、ワークWは、例えばソルダーペーストが印刷されている基板111のA面(表面)に対してチップ部品112、BGA等のパッケージ部品113がマウントされたものである。リフロー装置101によって加熱および冷却の工程を経ることによって、はんだ付けが完了する。図2Bに示すように、リフロー工程において、基板111の反りが発生する。
The warp of the workpiece W during the reflow of the
基板111の反りによって、各電子部品のはんだ付け部分にクラックや、未実装が生じ、実装不良が生じる。さらに、図2Cに示すように、他のB面に対してソルダーペーストを印刷する場合に、ソルダーペーストの量が不均一となる印刷不良が生じたり、パッケージ部品114のマウント不良が発生する問題がある。この発明は、かかる実装不良の発生を防止するものである。
The warp of the
<2.一実施の形態>
「一実施の形態の全体構成」
図3に示すように、この発明の一実施の形態によるリフロー装置1は、上部炉体2aおよび下部炉体2bとからなるリフロー炉2に対して、搬入口3からワークWが搬入され、搬出口4からワークWが搬出される構成とされている。リフロー炉2において、上述した従来のリフロー装置101と同様に、加熱および冷却の工程がなされ、プリント基板上にマウントされている電子部品のはんだ付けがなされる。図示しないが、搬入口3の前段には、ワークWを供給するためのワーク搬入装置が設けられ、搬出口4の後段には、ワークWを外部へ送り出すためのワーク搬出装置が配置されている。
<2. Embodiment>
"Overall configuration of one embodiment"
As shown in FIG. 3, a
ワークWは、搬送コンベア5によって搬送される。搬送コンベア5は、例えばローラチェーンによって構成される。搬入口3より前側に回転体例えばスプロケット7aが配置され、搬出口4より後側にスプロケット7bが配置され、スプロケット7aおよび7b間において、ワークWの搬送が可能とされている。搬送コンベア5は、さらに、スプロケット7c、7d、7e、7fに巻き付けられて、全体として無端状の構成とされている。例えばスプロケット7aに対して回転駆動力が与えられ、搬送コンベア5が搬送方向に移送される。
The workpiece W is transported by the
さらに、搬入口3の近傍にスプロケット8aが配され、搬出口4の近傍にスプロケット8bが配されている。これらのスプロケット8aおよび8b間にローラチェーン9が架け渡されている。さらに、ローラチェーン9がスプロケット7cと共通の軸に取り付けられたスプロケットと、スプロケット7fと共通の軸に取り付けられたスプロケットに巻き付けられ、全体として無端状の構成とされている。搬送路の両側に平行して搬送コンベア5および搬送コンベア6が配される。他方の搬送コンベア6も搬送コンベア5と同様に無端状に各スプロケットに巻き付けられており、搬送コンベア5および6が同期して送られる。なお、図3では、平行する2本の搬送コンベアの一方の搬送コンベア5のみが示されている。ローラチェーン9は、熱的影響を与えることを避けるために、搬送コンベア5、6を構成するローラチェーンに比して熱容量のより小さいものが使用される。例えばより小さなピッチを有する小型なローラチェーン9が使用される。
Further, a
スプロケット8aと共通の軸に取り付けられたスプロケットと、スプロケット7aと共通の軸に取り付けられたスプロケットとの間にローラチェーン10が巻回されている。例えば図示しないモータ等の駆動装置によってスプロケット7aに与えられる回転駆動力がローラチェーン10を介してスプロケット8aの軸に伝達され、ローラチェーン9を送る力が発生する。さらに、搬送コンベア5のスプロケット7cの回転軸に取り付けられているスプロケットおよびスプロケット7fの回転軸に取り付けられているスプロケットに対してローラチェーン9が巻き付けられている。したがって、搬送コンベア5の移動とローラチェーン9の移動とが同期したものとされる。搬送コンベア5、6およびローラチェーン9は、搬出口4の後段で、リフロー炉2の下側を通って搬入口3に戻される。
A
「下反り防止体」
ローラチェーン9は、スプロケット8aおよび8bの間の搬送コンベア5、6の搬送面の高さよりも下側(より低い)位置で移送される。ワークWの下面側を支えることによって下反り防止を行う下反り防止体11がローラチェーン9から上方に突出されている。下反り防止体11は、例えばローラチェーン9の各リンクプレートに対して取り付けられている金属性の板状体または棒状体である。下反り防止体11によって、ワークWの下面が支えられるので、ワークWが加熱時にマウントされている電子部品の重みによって下側に撓むことが防止される。
"Anti-warping body"
The
図4Aに示すように、下反り防止体11は、搬送されるワークWの搬送方向と直交する方向のほぼ中心位置でワークWと接触する。下反り防止体11が取り付けられているローラチェーン9が移送される。さらに、図4Bに示すように、ワークWの搬送方向において、複数箇所で下反り防止体11がワークWに接触することが好ましい。ワークWと下反り防止体11の互いの送りが同期しているので、下反り防止体11が安定してワークWを支えることが可能となる。
As shown in FIG. 4A, the downward
図4Aでは、片側のみが示されているが、図5および図6に示すように、ワークWの搬送方向に平行に延長して同期して送られる2本の搬送コンベア5および6が設けられている。搬送コンベア5、6は、ワークWの左右の両端部を個別に挟持しつつワークWを搬送する。例えば搬送コンベア5、6のそれぞれは、2列一体型のローラチェーン(所謂ダブルローラチェーン)の構成とされている。搬送コンベア5は、並列連結されたローラチェーン21aおよび21bによって構成され、搬送コンベア6は、並列連結されたローラチェーン22aおよび22bによって構成されている。
Although only one side is shown in FIG. 4A, as shown in FIGS. 5 and 6, two
図5および図6では省略されているが、図4A、図9に示すように、外側のローラチェーン21bおよび22bを案内するガイドレール23および24が設けられている。ガイドレール23および24は、ワークWを搬送する領域に設けられ、この領域において、ローラチェーン21a、21bおよび22a、22bを安定に走行させる。
Although omitted in FIGS. 5 and 6, as shown in FIGS. 4A and 9,
搬送コンベア5を構成する内側のローラチェーン21aに対してワークの片側の端部を挟持するクランプユニット31が取り付けられている。同様に、搬送コンベア6を構成する内側のローラチェーン22aに対してワークの片側の端部を挟持するクランプユニット32が取り付けられている。クランプユニット31および32は、図5に示すように、ローラチェーン21a、22aのそれぞれの外側プレート毎に取り付けられている。この場合は、全ピッチにクランプユニット31、32が取り付けられることになる。
A
図6に示すように、搬送コンベア5、6のそれぞれの隣接する2個の外側プレートの1個の割合でクランプユニット31、32を取り付けるようにしても良い。クランプユニット31、32の取付間隔は、ワークWの端部の長さの範囲と、ワークWに反りが発生しない程度に選定される。このためには、ワークWの少なくとも4隅近傍をクランプユニット31および32が挟持することが好ましい。
As shown in FIG. 6, the
下反り防止体11は、ワークWの下面を支持するので、両面プリント基板の場合を考慮すると、電子部品がマウントされていない箇所でワークWを支持するようになされる。最近では、コスト低減のために1枚のプリント基板から複数の回路基板を作成することが行われる。図5および図6の例は、図7Aに示すように、1枚のプリント基板から4枚の回路基板S1、S2、S3、S4を作成する例である。4枚の回路基板S1〜S4は、同一基板サイズとされ、部品搭載およびはんだ付けが完了してから4枚の回路基板に分割されると共に、不要部分が切り落とされる。この場合では、搬送方向と直交する方向で、プリント基板の中央位置が基板分割位置で、且つ電子部品の搭載されていない位置となる。したがって、図7Aにおいて、2点鎖線で示す線上の複数箇所で下反り防止体11が接触するようになされる。
Since the lower
図7Bに示すように、1枚のプリント基板から6枚の回路基板S1〜S6を作成する場合もある。この場合では、回路基板S1、S2と回路基板S3、S4との間の位置(2点鎖線で示す)と、回路基板S3、S4と回路基板S5、S6との間の位置(2点鎖線で示す)とが基板分割位置で、且つ電子部品の搭載されていない位置となる。したがって、図7Bの例では、望ましくは,各2点鎖線で示す線上の複数箇所で下反り防止体11が接触するようになされる。簡単化のために、2点鎖線で示す位置の一方のみに下反り防止体が接触するようにしても良い。さらに、図7Cに示すように、1枚のプリント基板から2枚の回路基板S1、S2を作成する場合には、各回路基板において、電子部品(パッケージ部品、チップ部品等)が搭載されていない位置(2点鎖線で示す)上の複数箇所で下反り防止体11が接触するようになされる。このように、下反り防止体11が接触する位置は、ワークWに応じて設定することが望ましいので、下反り防止体11、すなわち、ローラチェーン9の搬送方向と直交する方向での位置が調整可能(可変)とされている。
As shown in FIG. 7B, six circuit boards S1 to S6 may be created from one printed board. In this case, the position between the circuit boards S1, S2 and the circuit boards S3, S4 (indicated by a two-dot chain line) and the position between the circuit boards S3, S4 and the circuit boards S5, S6 (in a two-dot chain line) Is a board dividing position and a position where no electronic component is mounted. Therefore, in the example of FIG. 7B, the lower
「クランプ機構」
クランプユニット31、32について説明する。これらのクランプユニットは、互いに同様の構成を有しているので、クランプユニット31を例に説明する。図8は、クランプユニット31の部分を拡大して示す。搬送コンベア5を構成する内側のローラチェーン21aの外側プレート33と一体にL字状の取付板34が形成される。取付板34の端部に対して支持部35がビス止めで取り付けられる。これらのクランプユニット31の各部は、ステンレス系の材料からなる。
"Clamp mechanism"
The
支持部35の内側(ワークWの搬送路側)に段部が形成されることによって、ワーク載置面36が形成されている。ワーク載置面36上にワークWの端部が載置可能とされている。支持部35に対して、搬送方向に支持部35を貫通する支軸(ピン)37が取付られている。軸37は、ワーク載置面36より下側の位置で支持部35に取り付けられている。
A
押さえ片38は、支持部35の両側面において、その脚部が支軸37に回転自在に取り付けられ、脚部の先端間を連結するように押さえ板が設けられたものである。押さえ板の下側の先端面がワークWの上面に接触し、この先端面とワーク載置面36とによってワークWが挟持される。
The
さらに、連結位置より下方の脚部と支持部35との間に押さえバネ39が縮んだ状態で配されている。押さえバネ39は、ステンレス系の材料、インコネル等からなる。押さえバネ39は、脚部下端を矢印P方向に回転させる力を発生する。すなわち、押さえバネ39によって、ワークWが押さえ片38の先端面が伏した状態となり、この先端面によってワーク載置面36に対して押さえつけられる。このように、複数のクランプユニット31によって、ワークWの端部が挟持されるので、リフロー工程におけるワークWの反りの発生を防止することができる。
Further, the
押さえ片38の下方の脚部の後ろ側に突起40が形成される。押さえバネ39のバネ力に抗して突起40が内側に押されることによって、脚部下端が矢印Q方向に回転される。押さえ片38の上端の押さえ板が後方に回転して起立し、ワークWを挟持している位置(押さえ位置)から非挟持の位置(開放位置)に遷移する。さらに、二点鎖線で示すように、押さえ片38の脚部上端がワークWの両側の幅より外側にまで逃げ、リフロー工程の開始時にワークWを投入する際に押さえ片38が支障となることが防止される。
A
図9Aは、ワークWがリフロー装置に搬入される直前の開放位置を示している。この開放位置では、クランプユニット31、32のそれぞれの押さえ片38の先端部が外側に逃げており、ワークWの投入の際に押さえ片38が障害とならないようにされる。そして、ワークWが投入された後の押さえ位置では、図9Bに示すように、ワークの端部がクランプユニット31、32のそれぞれの押さえ片38の先端面とワーク載置面との間に挟持される。押さえバネ39によって、確実にワークWが挟持される。
FIG. 9A shows an open position immediately before the workpiece W is carried into the reflow apparatus. In this open position, the tip portions of the respective
ここで、支軸37がワーク載置面36よりも下方に配置されているので、ワークWの挟持位置からワークWをワーク載置面36に載置させるワーク投入時の開放位置までの回転角度を90°より少ない角度とすることができる。このことによって、押さえバネ39の伸縮量を回転角度が90°の場合に比してより減少させることができ、押さえバネ39の伸縮量をより少なくでき、その寿命を長くすることが可能となる。
Here, since the
リフロー装置1の搬入口3の前段において、クランプユニット31、32が押さえ位置から開放位置に変化してワークWが投入され、次に、クランプユニット31、32が押さえ位置に変化してワークWが挟持される動作が行われる。この(押さえ位置→開放位置→押さえ位置)の動作は、図10に示すように、カム板41によってなされる。図10は、クランプユニット31とカム板41とについての構成を示している。説明を省略するが、クランプユニット31とカム板41との関係と同様の関係に、他のクランプユニット32に関してもカム板が設けられている。カム板41は、耐熱、耐摺動性に優れた樹脂(PEEK、テフロン(登録商標)等)からなるものである。
Before the carry-in
カム板41は、回転する支軸42と同軸上に固定されている。支軸42に対してスプロケット43aおよび43bが並列に固着され、スプロケット43a、43bと噛み合ってローラチェーン21a、21bが回転することによって、ローラチェーン21a、21bが送られる。例えば図3のリフロー装置1におけるスプロケット7aに対応するものがスプロケット43a、43bである。
The
カム板41は、クランプユニット31(図10では、各クランプユニットに対して31a〜31eの参照符号を付している)とローラチェーン21aの外側プレート33との間にカム板41が位置するようになされる。さらに、カム板41の外面上をクランプユニット31の突起40が接触しつつ円弧状の軌跡を描いてスライドする。カム板41には、クランプユニット31が接触を開始する位置の近傍にスロープ45が形成され、クランプユニット31の接触が終了する位置の近傍にスロープ46が形成される。
The
スロープ45は、クランプユニット31が進入する入口から出口に向かって徐々にカム板41の厚みが厚くなるように形成されている。スロープ45によって、図10Aにおけるクランプユニット31aは、押さえ片38が押さえ位置から開放位置付近まで起き上がるように制御される。クランプユニット31bは、押さえ片38が開放位置まで起き上がった状態とされる。クランプユニット31c、31dも同様に開放位置とされている。例えばクランプユニット31dに対して投入されたワークWが載置される。
The
スロープ46は、クランプユニット31が進入する入口から出口に向かって徐々にカム板41の厚みが薄くなるように形成されている。スロープ46に進入したクランプユニット31eの押さえ片38が開放位置からやや伏した位置に変化する。スロープ46を通過した後では、クランプユニット31の押さえ片38が閉じて押さえ位置となり、ワークWが挟持される。この状態でリフロー炉内を通過する。スロープ46によって、クランプユニット31が開放位置から緩やかな変化でもって伏して押さえ位置となる。したがって、ワークWを挟持する時に、ワークWに振動が発生することを防止し、電子部品の位置が振動によってずれることを防止することができる。
The
図示を省略するが、図3に示す搬出口4の出口側のスプロケット7bと関連してカム板が設けられている。出口側のカム板は、クランプユニット31を(押さえ位置→開放位置→押さえ位置)に順次変化させるものである。押さえ位置から開放位置へ変化させることによってリフロー完了後のワークを排出することができる。この時も、クランプユニット31の動作が徐々に変化するので、ワークWに対して振動が発生することを防止することができる。他方のクランプユニット32に関しても同様に出口側にカム板が設けられており、クランプユニット31と同様にクランプユニット32が動作する。さらに、クランプユニット31、32がリフロー炉の下方を出口側から入口側に戻される区間では、押さえ位置とされて押さえ片38が閉じているので、開放位置のままとするのと比してワークWと接触する面が汚れることを回避することができる。さらに、リフロー装置1に対してワークWの投入タイミングを調整しなくても、ワークWをクランプユニット31、32によって確実に保持することができ、タイミング調整の制御等が不要とできる。
Although not shown, a cam plate is provided in association with the
「押さえ機構」
一実施の形態では、搬送コンベアを構成するダブルローラチェーンの内側のローラチェーンに対してクランプユニットを取り付けている。したがって、ローラチェーンのコマが傾いたままで移動する場合には、ワークが反るおそれがあった。この問題を回避するために、一実施の形態では、押さえ機構を設けている。
"Pressing mechanism"
In one embodiment, the clamp unit is attached to the roller chain inside the double roller chain constituting the conveyor. Therefore, when the piece of the roller chain moves while being tilted, the workpiece may be warped. In order to avoid this problem, in one embodiment, a pressing mechanism is provided.
図11Aに示すように、クランプユニット31が取り付けられているローラチェーン21aのローラ部分が板状の下側レール51によって支持されて移送される。ローラチェーン21aのローラ部分を弾性をもって上側から抑える押さえ板52が設けられる。押さえ板52は、支軸53に対して回転自在に取り付けられ、引っ張りバネであるバネ54によって弾性をもって支持される支持アーム55の先端から下側に延びるように設けられている。
As shown in FIG. 11A, the roller portion of the
なお、バネ54を設けないで、押さえ板52をローラチェーン21aのローラ部分に対して僅かな隙間を持つように配置しても良い。さらに、ローラチェーン21aを抑える箇所は、ローラに限らず、プレートであっても良い。他のクランプユニット32に関しても同様の押さえ機構が設けられる。
In addition, you may arrange | position the
図11Dおよび図11Eは、ローラチェーン21aの搬送状態を模式的に示す。図11Dおよび図11Eの例では、ローラチェーン21aの外側プレート33に間欠的にクランプユニット31が設けられている。図11Dに示すように、ローラチェーン21aの各コマに傾きが発生しない場合には、ワークWに反りが発生しない。しかしながら、図11Eに示すように、ローラチェーン21aの構造およびガイドとのクリアランスの関係で、コマに傾きが発生する場合がある。その結果、ワークWを側面から見ると波うっているような形状となる。
11D and 11E schematically show the conveyance state of the
図11Aに示す押さえ機構によって、押さえ板52が弾性をもってローラチェーン21aを下側に押さえるので、ローラチェーン21aの各コマが水平に維持され、垂直方向の搬送レベルを適正化することかできる。押さえ機構は、リフロー炉2の全区間に設けても良いが、反りが発生しやすい区間(例えばリフロー加熱ゾーンから冷却ゾーンにかけてワークWのガラス転移温度前後となるエリア等)のみに設けても良い。なお、図11Bに示すように、押さえ機構が上側からローラチェーン21aを押さえ、下側レール51がクランプユニット31の支持部を直接押さえる構成も可能である。さらに、図11Cに示すように、押さえ機構が上側からクランプユニット31を直接押さえる構成も可能である。
Since the
<3.変形例>
「下反り防止体の変形例」
上述した下反り防止体11は、ローラチェーン9の各リンクプレートに対して取り付けられている金属性の板状体または棒状体である。しかしながら、下反り防止体としては、他の構成が可能である。図12Aおよび図12Bに示すように、直径1.5mm程度のワイヤ81を電子部品のマウントされていないライン上でワークWの下面に接触するようになされる。ワイヤ81は、搬送コンベア5を構成するローラチェーン21a、21bと同期して送られる。なお、図12Aは、搬送路の入口側から見た図であり、図12Bは、搬送路の横から見た図である。図12Aに示すように、ワイヤ81がプーリー82に巻かれている。
<3. Modification>
`` Modifications of anti-warping body ''
The above-described lower
図13Aおよび図13Bに示すように、ネットコンベア83を下反り防止体として使用するようにしても良い。図13Aは、搬送路の入口側から見た図であり、図13Bは、搬送路の横から見た図である。図13Aにおいて、ネットコンベア63が巻かれているローラの図示は、省略されている。ネットコンベア63は、ワークWに対して面接触することになるので、ワークWは、その下面に電子部品がマウントされていないものが好適である。また、ワークWが薄い基板(例えばフレキシブル基板等)の場合に、ネットコンベア63を使用することも好適である。
As shown in FIGS. 13A and 13B, the
「搬送路の変形例」
上述した一実施の形態では、一対の搬送コンベア5、6によって一つの搬送路を形成している。この発明は、図14に示すように、複数例えば2個の搬送路を形成するリフロー装置に対しても適用することができる。なお、図14においては、簡単のため、下反り防止体の図示が省略されている。
“Modification of transport path”
In the above-described embodiment, a pair of
第1の搬送路61がガイドレール62aおよび62bによってそれぞれ案内されるローラチェーン63aおよび63bによって構成される。図14におけるローラチェーンとしては、シングルローラチェーンが使用されている。ローラチェーン63aに対してクランプユニット64が取り付けられ、ローラチェーン63bに対してクランプユニット65が取り付けられる。これらのクランプユニット64および65は、一実施の形態におけるクランプユニット31および32と同様のものである。クランプユニット64および65によってワークW1が挟持される。
The
第2の搬送路71がガイドレール72aおよび72bによってそれぞれ案内されるローラチェーン73aおよび73bによって構成される。ローラチェーン73aに対してクランプユニット74が取り付けられ、ローラチェーン73bに対してクランプユニット75が取り付けられる。これらのクランプユニット74および75は、一実施の形態におけるクランプユニット31および32と同様のものである。クランプユニット74および75によってワークW2が挟持される。
The
図14Bに示すように、第1の搬送路61の内側のローラチェーン63bと、第2の搬送路71の内側のローラチェーン73bの位置が変更可能とされている。したがって、各搬送路の幅が変更可能に構成され、幅の異なるワークW11、W12のはんだ付けに対応することが可能となる。さらに、2つの搬送路を設け、それぞれの搬送路にワークを載置してはんだ付けを行うことかでき、はんだ付けの効率を向上させることができる。
As shown in FIG. 14B, the positions of the
これらの二つの搬送路61および71間に遮蔽体67および77が設けられている。遮蔽体67および77は、断面略L字型の板状体として構成されている。そして、遮蔽体67および77は、二つの搬送路が隣接する位置のガイドレール62bおよび72bのそれぞれの上面および下面から略垂直に起立するように固定されている。遮蔽体67および77は、隣接する搬送路61および71間の温度干渉を抑制するために設けられている。遮蔽体67および77としてはステンレス(SUS)板、アルミ板、遠赤外線輻射塗料で塗装された板などを用いることができる。
上述したような2本の搬送路が平行して設けられているリフロー装置に対しても、一実施の形態の同様にこの発明を適用することができる。なお、位置が可変の搬送コンベアとしては、上述したローラチェーン62b、63bとローラチェーン72b、73bに限らず、他のローラチェーンであっても良い。さらに、3本以上の搬送路を設けても良い。
The present invention can also be applied to a reflow apparatus in which two transport paths as described above are provided in parallel, as in the embodiment. In addition, as a conveyance conveyor with a variable position, not only the
以上、本開示の実施の形態について具体的に説明したが、上述の各実施の形態に限定されるものではなく、本開示の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。例えば、この発明は、プリント基板に限らず、フレキシブル基板、リジッド基板とフレキシブル基板とを貼り合わせた基板、これらを組み合わせたリジッドフレキ基板のリフローに対しても適用できる。さらに、リフロー装置に限らず、樹脂の硬化のための加熱装置等に対しても適用できる。また、上述の実施の形態において挙げた構成、方法、工程、形状、材料および数値などはあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値などを用いてもよい。また、上述の実施の形態の構成、方法、工程、形状、材料および数値などは、本開示の主旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。さらに、図15に示すように、下反り防止体を設けない構成も可能である。 Although the embodiments of the present disclosure have been specifically described above, the present disclosure is not limited to the above-described embodiments, and various modifications based on the technical idea of the present disclosure are possible. For example, the present invention is not limited to a printed circuit board, but can also be applied to a flexible substrate, a substrate obtained by bonding a rigid substrate and a flexible substrate, and a reflow of a rigid flexible substrate obtained by combining these substrates. Furthermore, the present invention can be applied not only to the reflow device but also to a heating device for curing the resin. The configurations, methods, steps, shapes, materials, numerical values, and the like given in the above-described embodiments are merely examples, and different configurations, methods, steps, shapes, materials, numerical values, and the like are used as necessary. May be. The configurations, methods, steps, shapes, materials, numerical values, and the like of the above-described embodiments can be combined with each other without departing from the gist of the present disclosure. Furthermore, as shown in FIG. 15, the structure which does not provide a downward curvature prevention body is also possible.
W・・・ワーク
1・・・リフロー装置
2・・・リフロー炉
5,6・・・搬送コンベア
9,10,21a,21b,22a,22b・・・ローラチェーン
11・・・下反り防止体
31,32・・・クランプユニット
35・・・支持部
36・・・ワーク載置面
37・・・支軸
38・・・押さえ片
39・・・押さえバネ
40・・・突起
41・・・カム板
52・・・押さえ板
54・・・バネ
W ...
Claims (8)
前記加熱装置内に搬送方向に沿って並列に設けられた、前記被加熱体を搬送する少なくとも2本の搬送コンベアと、
前記搬送コンベアに取り付けられ、前記被加熱体の少なくとも4隅近傍を挟持する開閉自在の押さえ片を有するクランプユニットと、
前記搬送コンベアと同期して送られ、搬送時の前記被加熱体の複数箇所を下方から支える下反り防止体と
からなる搬送加熱装置。 A heating device for heating an object to be heated;
At least two transport conveyors that are provided in parallel in the transport direction in the heating device and transport the heated object;
A clamp unit that is attached to the transport conveyor and has an openable and closable pressing piece that sandwiches at least four corners of the heated object; and
A conveyance heating apparatus comprising a downward warpage prevention body that is sent in synchronization with the conveyance conveyor and supports a plurality of locations of the heated object during conveyance from below.
前記支軸が前記被加熱体の搬送面より下側に位置される請求項2に記載の搬送加熱装置。 The clamp piece of the clamp unit is rotatably attached to a support shaft so as to be in the open position when the heated body is charged and to be in the pressed position when the heated body is transported,
The transport heating apparatus according to claim 2, wherein the support shaft is positioned below the transport surface of the heated body.
前記クランプユニットが前記被加熱体を搬出する時に、前記押さえ位置から前記開放位置とされ、
前記被加熱体が搬出後に前記押さえ位置に戻るようになされる請求項3に記載の搬送加熱装置。 After the object to be heated is carried out from the carry-out port of the heating device, an endless transfer path is formed in which the conveyor conveys the lower side of the heating device in the reverse direction and returns to the carry-in side,
When the clamp unit carries out the object to be heated, the holding position is set to the open position,
The conveyance heating apparatus according to claim 3, wherein the heated body is returned to the pressing position after being carried out.
前記2本の搬送コンベアの内の少なくとも一方の位置が前記搬送方向と直交する幅を可変するように変位される請求項1乃至請求項7の何れかに記載の搬送加熱装置。 In the heating device, provided in parallel along the transport direction, and having at least two transport conveyors for transporting the heated object,
The conveyance heating apparatus according to claim 1, wherein at least one position of the two conveyance conveyors is displaced so as to vary a width orthogonal to the conveyance direction.
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