JP2555876Y2 - エアリフロー装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】〔考案の目的〕

【０００２】

【産業上の利用分野】本考案は、リフローはんだ付けに
使用されるエアリフロー装置に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】従来のエアリフロー装置としては、特開
昭６１−２８９６９７号公報に示されるように、加熱炉
中にワーク搬送コンベヤが設けられ、このコンベヤに沿
って複数のプリヒート用ヒータおよびリフロー炉が設け
られ、そうして、前記コンベヤにより搬送中のワーク
（部品搭載基板）をプリヒート用ヒータにより予加熱し
た後、リフロー炉内でヒータから照射された赤外線によ
る輻射熱と、ヒータを経た熱風による強制対流熱とを併
用して、部品搭載基板をリフローはんだ付けするものが
知られている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】このようなエアリフロ
ー装置において、前記基板の種類が変り、炉内設定温度
を変更する場合、温度を高くするときは、プリヒート用
ヒータおよびリフロー用ヒータに通電される電力を制御
すれば、比較的短時間で強制的に温度を上げることがで
きるが、設定温度を下げなければならないときは、各ヒ
ータへの通電を停止しても、炉内温度が自然冷却により
変更温度まで降下するには時間がかかり、生産性が良く
ない。

【０００５】また、この種のリフロー装置は、作業終了
後でも、炉内温度が１００℃程度まで下がらないうちに
装置を停止するとヒータ等に影響がでることから、前記
温度に下がるまでコンベヤ等を止めることができず、作
業性が良くない。

【０００６】本考案は、このような点に鑑みなされたも
のであり、炉内の強制冷却を可能にして、生産性および
作業性の向上を図ることを目的とするものである。

【０００７】〔考案の構成〕

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の考案
は、加熱炉内のヒータを経て循環する熱風による強制対
流熱によって、加熱炉を経て搬送されるワークをリフロ
ーはんだ付けするエアリフロー装置において、前記加熱
炉に炉内に冷風を吹込む冷風吹込み部51が設けられたエ
アリフロー装置である。

【０００９】請求項２に記載の考案は、加熱炉内のヒー
タを経て循環する熱風による強制対流熱によって、加熱
炉を経て搬送されるワークをリフローはんだ付けするエ
アリフロー装置において、ワークＷを搬送するコンベヤ
31に沿って配列された複数の加熱炉41〜45と、これらの
各加熱炉にそれぞれ設けられ、炉内に冷風を吹込む冷風
吹込み部51と、これらの各冷風吹込み部51にそれぞれ接
続され、冷風量調整バルブ53が各管路中にそれぞれ設け
られた冷風供給用配管52とを具備したエアリフロー装置
である。

【００１０】

【作用】請求項１に記載の考案は、炉内設定温度を下げ
る場合や、作業終了後に炉内温度を下げる場合に、冷風
吹込み部51から加熱炉内に冷風を吹込むことにより、炉
内を強制冷却する。

【００１１】請求項２に記載の考案は、複数の加熱炉41
〜45に対し任意の冷風量調整バルブ53を選択的に調整し
て、必要な加熱炉の冷風吹込み部51に必要とする流量の
冷風を供給して、個別に強制冷却する。

【００１２】

【実施例】以下、本考案を図１乃至図３に示される実施
例を参照して詳細に説明する。

【００１３】図２は、リフロー式はんだ付け装置の内部
構造を示し、装置本体11の内部に外側炉体12が設けら
れ、この外側炉体12の内部に内側炉体13が設けられ、こ
の内側炉体13の上部に加熱ユニット14が配置されてい
る。装置本体11の上部にヒンジ15により蓋体16が開閉自
在に取付けられ、この蓋体16に前記外側炉体12の分離可
能の上部12a が図示しない連結部材により一体的に取付
けられ、この外側炉体上部12a に前記加熱ユニット14が
図示しない連結部材により一体的に取付けられている。
したがって、装置本体11の蓋部16が開かれると、加熱ユ
ニット14も内側炉体13上に開放されるから、この加熱ユ
ニット14のメンテナンスや、後述する赤外線照射の選択
を手動で行う場合などに便利である。

【００１４】前記加熱ユニット14は、フレーム21の左右
部間に複数本のシーズヒータ22が取付けられ、この各ヒ
ータ22から照射された赤外線による輻射熱と、各ヒータ
22を経た熱風による強制対流熱とによって、ワークをリ
フローはんだ付けする加熱装置であるが、この各ヒータ
22の下側には赤外線遮蔽板23が開閉自在に軸支されてい
る。

【００１５】この赤外線遮蔽板23は、回動により開閉動
作し、閉じ状態でヒータ22から照射された赤外線のみを
遮蔽する。さらに、フレーム21の上部にヒータ22に送り
込まれる風量を均一にする目的でパンチング板（多孔
板）24が取付けられている。

【００１６】この加熱ユニット14の下側には基板搬送コ
ンベヤ31が配置されている。このコンベヤ31は、基板搬
入または搬出用の開口32を経て炉内を貫通する左右一対
のコンベヤフレームが平行に配置され、この左右のコン
ベヤフレームに沿ってそれぞれエンドレスチェンが細長
く設けられ、この左右のチェン間に被はんだ付けワーク
としての部品搭載基板Ｗを架け渡した状態で水平に搬送
するものである。

【００１７】この基板搬送コンベヤ31の下側には、炉内
温度を検出する熱電対等の温度センサ33が挿入されてい
る。

【００１８】前記内側炉体13の左右部には共通の回転軸
34に設けられた一対のシロッコファン35が設けられてい
る。前記回転軸34は、ベルト伝動機構36を介しモータ37
により駆動される。このモータ37の回転速度を制御する
ことにより、シロッコファン35により循環される炉内風
量を制御する。

【００１９】そうして、このシロッコファン35により炉
内中央部から吸込まれた空気は、外側炉体12と内側炉体
13との間に吐出されて上昇し、加熱ユニット14の上部か
らパンチング板24を経てヒータ22により加熱昇温され、
後述する赤外線遮蔽板23を経て基板Ｗに吹付けられ、基
板Ｗのソルダペーストを強制対流熱によりリフローす
る。

【００２０】図１は、リフロー式はんだ付け装置の全体
的配列構造を示し、前記部品搭載基板Ｗを搬送する前記
コンベヤ31に沿って、第１プリヒート炉41、第２プリヒ
ート炉42、第３プリヒート炉43、第１リフロー炉44およ
び第２リフロー炉45からなる複数の加熱炉が一連に配列
されている。これらの各加熱炉は、それぞれ図２に示さ
れる内部構造を有する。46は冷却ファンである。

【００２１】前記各加熱炉の底部には、炉内に冷風を吹
込むための冷風吹込み部としての多孔ノズル51がそれぞ
れ設けられ、これらの各多孔ノズル51に冷風供給用配管
52がそれぞれ接続され、その各管路中に冷風流量を調整
するための冷風量調整バルブ53がそれぞれ設けられてい
る。

【００２２】図３に示されるように、前記各冷風量調整
バルブ53は、それぞれオン・オフ用電磁弁54を経てマニ
ホールド55に接続され、このマニホールド55は、元締弁
56、ホース継手57などを経てコンプレッサ等の空圧源58
に接続されている。

【００２３】次に、この実施例の作用を説明する。

【００２４】各加熱炉内の加熱ユニット14を経て循環す
る熱風による強制対流熱によって、各加熱炉を経て搬送
される部品搭載基板Ｗを加熱し、基板上のソルダペース
トをリフローする。

【００２５】その際、第１プリヒート炉41および第１リ
フロー炉44では、前記赤外線遮蔽板23を開くことによ
り、ヒータ22から発生した赤外線を基板Ｗに照射すると
ともに、ヒータ22で加熱された熱風を基板Ｗに吹付け、
赤外線による輻射熱および熱風による強制対流熱を併用
して部品搭載基板Ｗを加熱する。

【００２６】一方、第２プリヒート炉42、第３プリヒー
ト炉43および第２リフロー炉45では、前記ヒータ22の下
側の赤外線遮蔽板23を閉じることにより、ヒータ22から
基板Ｗに照射される赤外線を遮蔽する。そして、熱風の
強制対流熱のみにより部品搭載基板Ｗを加熱する。

【００２７】また、部品搭載基板Ｗの種類を変更したと
き、例えば低融点はんだを使用した基板をコンベヤ31に
流す場合は炉内設定温度を下げる必要があり、また、作
業終了後は炉内温度を迅速に下げる必要があり、さら
に、基板下面に電解コンデンサ等の部品が装着されてい
る場合は、その部品を高熱から保護する必要があるの
で、前記多孔ノズル51から炉内に冷風（常温空気）を吹
込むようにする。

【００２８】そのとき、五つの炉41，42，43，44，45に
対し電磁弁54を選択的に開き、対応する冷風量調整バル
ブ53を経て、必要な加熱炉の冷風吹込み部51に必要とす
る流量の冷風を選択的に加圧供給して、炉内温度を下げ
たい加熱炉のみへ冷風を吹込む。

【００２９】上記冷風量調整バルブ53を調整するとき
は、前記温度センサ33により検出された炉内温度を操作
パネルの温調計等で確認しながら行うと、冷風流量等の
条件出しを迅速に完了できる。そして、この条件出しが
いったん完了すると、後は、温度センサ33により電磁弁
54がオン・オフ制御され、炉内温度が自動制御される。

【００３０】図４において、実線Ａは、６３Ｓn ／３７
Ｐb のはんだを使用した基板の温度プロファイルを示
し、点線Ｂは、４２Ｓn ／４２Ｐb ／１４Ｂi ／２Ａg
の低融点はんだを使用した基板の温度プロファイルを示
すが、この低融点はんだの場合は、リフロー炉44，45の
冷風吹込み部51からその炉内に冷風を吹込み、リフロー
温度を比較的低温に設定する。

【００３１】なお、全部の電磁弁54を開けば、全部の炉
41，42，43，44，45の炉内温度を下げられることは言う
までもない。

【００３２】

【考案の効果】請求項１に記載の考案によれば、加熱炉
に炉内に冷風を吹込む冷風吹込み部が設けられたから、
この冷風吹込み部から炉内に吹込まれた冷風と炉内の高
温雰囲気とを直接置換することにより炉内温度を急速に
強制降下させて、ワーク変更等にともなう炉内条件設定
に費やす無駄な時間を短縮でき、多品種少量生産に対応
でき、また、作業終了後の装置冷却時間の短縮により作
業時間を短縮でき、生産性および作業性を向上できる。

【００３３】請求項２に記載の考案によれば、ワークを
搬送するコンベヤに沿って複数の加熱炉が配列され、こ
れらの各加熱炉に炉内に冷風を吹込む冷風吹込み部がそ
れぞれ設けられ、これらの各冷風吹込み部に冷風供給用
配管がそれぞれ接続され、その各管路中に冷風量調整バ
ルブがそれぞれ設けられたから、必要な加熱炉の冷風吹
込み部に必要とする流量の冷風を選択的に供給して、ワ
ークの温度プロファイルを最適なものにすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のエアリフロー装置の一実施例を示す搬
送方向の断面図である。

【図２】同上エアリフロー装置の横断方向の断面図であ
る。

【図３】同上エアリフロー装置の冷風供給用配管図であ
る。

【図４】同上エアリフロー装置により加熱される基板の
温度プロファイルを示すグラフである。

【符号の説明】

Ｗ ワーク 31 コンベヤ 41〜45 加熱炉 51 冷風吹込み部 52 冷風供給用配管 53 冷風量調整バルブ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 増田 二紀 埼玉県狭山市上広瀬東久保591番地の11 株式会社タムラ製作所 機工工場内 (72)考案者 阿部 宣英 埼玉県狭山市上広瀬東久保591番地の11 株式会社タムラ製作所 機工工場内 (56)参考文献 特開 平２−137691（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−234361（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−71571（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−83471（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−146569（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 加熱炉内のヒータを経て循環する熱風に
   よる強制対流熱によって、加熱炉を経て搬送されるワー
   クをリフローはんだ付けするエアリフロー装置におい
   て、前記加熱炉に炉内に冷風を吹込む冷風吹込み部が設
   けられたことを特徴とするエアリフロー装置。
2. 【請求項２】 加熱炉内のヒータを経て循環する熱風に
   よる強制対流熱によって、加熱炉を経て搬送されるワー
   クをリフローはんだ付けするエアリフロー装置におい
   て、ワークを搬送するコンベヤに沿って配列された複数
   の加熱炉と、これらの各加熱炉にそれぞれ設けられ、炉
   内に冷風を吹込む冷風吹込み部と、これらの各冷風吹込
   み部にそれぞれ接続され、冷風量調整バルブが各管路中
   にそれぞれ設けられた冷風供給用配管とを具備したこと
   を特徴とするエアリフロー装置。