JP2791158B2 - 加熱装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、プリント回路基板等を加熱する装置に係
り、とくに基板に電子部品を装着した後、リフローはん
だ付けなどを行うための加熱装置に関するものである。

［従来の技術］ プリント回路基板（以下単に「基板」という）などの
電子部品には、クリームはんだ、導電性接着剤、はんだ
メッキ等の導電性接合材料による接続が広く使用されて
いる。

従来、基板にはんだ材料を塗布し、電子部品を装着し
た後、加熱リフローする装置には、熱風による加熱、赤
外線による加熱、あるいは蒸気潜熱を利用した加熱等が
使用されていた。

しかしながら、最近基板の実装密度が高くなるととも
に、電子部品の多様化が進む中で、ランニングコスト、
均一加熱性、生産性の点から、熱風を利用した加熱方法
が注目されている。

例えば特開昭63−278668号公報に示されているよう
に、第５図のような構造の例がある。

第５図において、モータ5aおよび5bでシロッコファン
5cおよび5dをまわす。そして、ヒータ5eで空気を加熱
し、被加熱物である基板5fに、吹き付けることで、リフ
ローする構造になっている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような従来装置の構成では、設
定温度の異なる熱風を吹き出す領域間をまたぐように搬
送部を搬送される基板が位置したとき、異なる温度の熱
風が基板上を沿って本来独立した温度設定領域内へ流れ
込み、温度を変化させてしまうことになる。

この温度変化は、基板が各温度領域間を通過する度合
いによって影響を受けるので、その通過度合いが高いと
きには被加熱物の温度ばらつきを生じることになる。

また、基板に垂直な方向から熱風が吹き付けられる
為、基板の搬送前方と後方とで同一時間に昇温する温度
に大きな差を生じることになる。

本発明は、上記課題を解決するため、搬送される基板
の位置によらず、熱風温度設定領域の温度で安定ししか
も基板の温度を全面同時に昇温することにより、信頼性
の高いリフローはんだ付けを実現することを目的とす
る。

［課題を解決するための手段］ 前記目的を達成するため本発明は下記の構成からな
る。

（１）電子部品が装着された被加熱物を、複数の温度領
域で熱風加熱する加熱装置において、それぞれ温度の異
なる加熱領域または冷却領域の境界部分に、熱風が前記
被加熱物の搬送方向に対して直交方向より吹き出し、か
つ前記被加熱物の搬送面に沿って略平行に流れるエアー
カーテン部を設けたことを特徴とする加熱装置。

（２）電子部品が装着された被加熱物を熱風加熱する装
置において、被加熱物に熱風を吹き付けるための熱風吹
き付け部と、被加熱物の熱風吹き付け部との間に熱風を
遮蔽する遮蔽板と、被加熱物と熱風吹き付けの必要性に
応じて、遮蔽板を駆動するアクチュエータ部を設けた加
熱装置。

［作用］ 本発明は上記した構成によって、それぞれ温度の異な
る加熱領域または冷却領域の境界部分にエアーカーテン
部を設けたので、基板が各温度領域間を通過する度合い
が変化してもこれによっては影響を受けにくく、被加熱
物の温度ばらつき減少することができる。

この結果、様々な電子部品や機構部品が、様々な実装
密度に搭載されている基板などをリフローする場合にお
いて、温度の異なる加熱領域あるいは、冷却領域の境界
部分にエアーカーテンを設けることにより、均一温度に
よる加熱を実現し、信頼性の高いリフローはんだ付けが
できることになる。

また、エアーカーテンにより設定温度領域内温度が独
立した遮蔽板による熱風吹き付けタイミングのコントロ
ールにより、基板内昇温時間差が縮小する装置とするこ
とができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例の加熱装置について図を参照
しながら説明する。

第１図は、本発明の一実施例における加熱装置の概略
を示すものである。

第１図において、1aは電子部品を搭載した基板、1bは
ヒータを備えた送風機、1cは熱風吹き出しノズル、1dは
あらかじめ決められた熱風温度を保持している加熱領域
の一つである。1eはエアカーテン部である。

第２図は、第１図中の断面Ａ−Ａ′を示す。

第２図において、2aは電子部品を搭載した基板、2bは
基板を搬送する搬送部、2cは熱風を循環送風するクロス
ファン、2dは熱風温度を設定置にまで加熱するヒータ、
2eは断熱材、また図中矢印は熱風の流れを示す。

以上のように構成した加熱装置について次にその効果
を説明する。

搬送部2bを送られてきた基板1a,2aは、所定の温度に
設定されている熱風によって加熱される際、設定温度の
異なる領域の境界を必ず通過する。この時、基板上に沿
う流れが生じ、一方の熱風が設定温度の異なる他方の領
域内へ流れ込むことになる。

これが加熱に対しての外乱となり、基板の搬入条件に
よって、加熱状態に差異を生じることになる。しかし、
境界部に設けられた基板の搬送方向に直交し、かつ基板
の搬送面に略平行な熱風の流れによって、この異なる温
度の熱風流入を防ぐことができる。このエアーカーテン
は、基板の搬入条件によらず常に各ゾーンの温度独立性
を保持するため、所定の設定温度の熱風が循環してい
る。

第３図は、本発明の一実施例における加熱装置の概略
図第１図の断面Ｂ−Ｂを示す。

図中3aは電子部品を搭載した基板、3bは搬送部、3cは
熱風を循環送風するクロスフローファン、2dは熱風温度
を設定値にまで加熱するヒータ、2eは断熱材、2fは熱風
吹き出しノズル、2gは熱風遮蔽板、2hは遮蔽板駆動部を
示し、図中矢印は熱風の流れを示す。

第４図は、第３図中断面Ｃ−Ｃ部の遮蔽板と基板、熱
風吹き出し部との関係を示す。図中、4aは基板、4bは熱
風吹き出しノズル、4cは遮蔽板を示す。

以上のように構成した加熱装置について次にその作用
を説明する。

被加熱部である基板が、加熱領域内へ搬送されてくる
とき、搬送前方の基板部分がまず昇温し、最後にこの加
熱領域内へ搬送される後方部分が遅れて昇温するといっ
た基板内での昇温時間差を縮小する為、基板がすべて所
定の加熱冷却内にはいるまでは、熱風を遮蔽板4cによっ
て直接基板には吹き付けない。基板がすべて加熱領域内
に納まり所定の位置に停止してはじめて、遮蔽板4cを取
り除く。ノズル4bから一斉に熱風が基板上へ吹き付けら
れ、同時に昇温していく。

所定の温度まで昇温した時点で再び遮蔽板4cによって
ノズルから基板に吹き付けられる熱風による加熱を遮蔽
する。

所定の温度まで昇温した基板4aは次の加熱領域へと移
動する。

［発明の効果］ 以上のように本発明は、様々な電子部品や機構部品
が、様々な実装密度に搭載されている基板などをリフロ
ーする場合において、基板内に均一な温度分布を実現す
ることができ、信頼性の高いリフローはんだ付けが可能
となるという顕著な効果を達成することができる。更に
基板の生産状況あるいは、外気温度の変化によらず、一
定の加熱状態が再現できる為、安定したはんだ付状態を
得ることにつながるものである。

また、エアーカーテンにより設定温度領域内温度が独
立した遮蔽板による熱風吹き付けタイミングのコントロ
ールにより、基板内昇温時間差が縮小する装置とするこ
とができるという顕著な効果も達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例における加熱装置の概略
図、第２図は、第１図中断面Ａ−Ａで示すエアーカーテ
ン図、第３図は、第１図中断面Ｂ−Ｂで示す、遮蔽板取
り付け部の図、第４図は、第３図中断面Ｃ−Ｃで示す遮
蔽板の作用説明図、第５図は、従来のはんだ付けフロー
加熱装置の構造を示した図である。 1a:電子部品搭載基板 1b:ヒータを備えた送風機 1c:送風吹き出しノズル 1d:加熱領域 1e:エアーカーテン部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斎藤 進 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−186270（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−278965（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−200861（ＪＰ，Ａ) 実開 平４−70267（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23K 1/008

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品が装着された被加熱物を、複数の
   温度領域で熱風加熱する加熱装置において、それぞれ温
   度の異なる加熱領域または冷却領域の境界部分に、熱風
   が前記被加熱物の搬送方向に対して直交方向より吹き出
   し、かつ前記被加熱物の搬送面に沿って略平行に流れる
   エアーカーテン部を設けたことを特徴とする加熱装置。
2. 【請求項２】電子部品が装着された被加熱物を熱風加熱
   する装置において、被加熱物に熱風を吹き付けるための
   熱風吹き付け部と、被加熱物の熱風吹き付け部との間に
   熱風を遮蔽する遮蔽板と、被加熱物と熱風吹き付けの必
   要性に応じて、遮蔽板を駆動するアクチュエータ部を設
   けた加熱装置。