JP2835210B2 - 半田付け用加熱炉 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を回路基板に
半田付けするための半田付け用加熱炉に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】 電子部品を回路基板に半田付けにより実
装する場合には、電子部品を所定の位置に搭載した回路
基板を加熱炉に通し、半田を溶融させて半田付けを行
う。この場合、加熱炉内には窒素ガスなどの不活性ガス
を充満させ、回路基板や電子部品の酸化を防止してい
る。

【０００３】従来のこの種の加熱炉を図４に示す。加熱
炉は、内部にヒーター11が設置された加熱室13と、加熱
室13の入口側に設けられた前室15と、加熱室13の出口側
に設けられた後室17とから構成されている。前室15と外
部は第一のシャッター19Ａにより仕切られ、前室15と加
熱室13は第二のシャッター19Ｂにより仕切られ、加熱室
13と後室17は第三のシャッター19Ｃにより仕切られ、後
室17と外部は第四のシャッター19Ｄにより仕切られてい
る。

【０００４】また各室13、15、17にはそれぞれ酸化防止
のため窒素ガスなどの不活性ガスを供給し、内部に充満
させてある。また各室がシャッターにより仕切られてい
るため、回路基板21を搬送するチェーンコンベアは、各
室毎に分割して設けられている。すなわち23Ａは入口側
コンベア、23Ｂは前室コンベア、23Ｃは加熱室コンベ
ア、23Ｄは後室コンベア、23Ｅは出口側コンベアであ
る。

【０００５】外部から前室15に回路基板21を送り込むと
きは、第二のシャッター19Ｂを閉じたまま第一のシャッ
ター19Ａを開き、入口側コンベア23Ａと前室コンベア23
Ｂを運転して、回路基板21が前室15に入ったところで第
一のシャッター19Ａを閉じる。次に前室15から加熱室13
へ回路基板21を送り込むときは、第一のシャッター19Ａ
を閉じたまま第二のシャッター19Ｂを開き、前室コンベ
ア23Ａと加熱室コンベア23Ｃを運転して、回路基板21が
加熱室15に入ったところで第二のシャッター19Ａを閉じ
る。このように第一と第二のシャッター19Ａ、19Ｂはど
ちらか一方が必ず閉じるように開閉制御が行われる。回
路基板21が加熱室13から後室17へ、後室17から外部へ移
動するするときも同様の制御が行われる。

【０００６】電子部品を搭載した回路基板21は加熱室13
を通るときに半田溶融温度に加熱され、電子部品の半田
付けが行われる。また半田付けを終えた回路基板21は大
気中へ出たときに酸化されないようにするため、後室17
を通るときに窒素ガスで冷却される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の加熱炉は、各室
をシャッターで仕切った構造であるため、コンベアも各
室毎に分割して設けなければならず、シャッターの開閉
制御やコンベアの運転制御が面倒である。また前室およ
び後室の二つのシャッターはどちらか一方を必ず閉じて
おく必要があるため、回路基板の送り間隔が規制され、
生産性を上げることが困難である。

【０００８】さらに後室は二つのシャッターにより仕切
られて容積が限られているため冷却用の不活性ガスを大
量供給することができず、しかも加熱室側のシャッター
を開いたときに加熱室の熱気が侵入してくるため、回路
基板の冷却を十分に行うことが困難である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
課題を解決した半田付け用加熱炉を提供するもので、そ
の構成は、電子部品を搭載した回路基板を加熱して両者
を半田付けするヒーターを備えた加熱室と、加熱室に電
子部品を搭載した回路基板を導入する入口通路と、電子
部品を半田付けした回路基板を冷却して外部に導出する
出口通路とを備え、出口通路に不活性ガス供給ノズルを
設置し、そのノズルから不活性ガスを吹き出させ、その
一部を出口（回路基板の出口）から流出させると共に、
残りを加熱室および入口通路に流通させて入口（回路基
板の入口）から流出させることにより、炉内を大気圧よ
り高い圧力の不活性ガス雰囲気に保持したことを特徴と
する。

【００１０】出口通路に供給される不活性ガスの一部は
出口から炉外に流出するが、供給される不活性ガスをな
るべく多く加熱室および入口通路に流通させるために
は、ノズル設置位置より加熱室側のガス流通抵抗を、ノ
ズル設置位置より出口側のガス流通抵抗より小さくして
おけばよい。

【００１１】なお不活性ガス供給ノズルの不活性ガス吹
き出し方向を調整可能とし、不活性ガス吹き出し方向を
調整することにより、加熱室および入口通路側に多く不
活性ガスを送り込むことも有効な手段である。

【００１２】

【作用】この加熱炉は出口通路に不活性ガスを常時供給
し、その一部を出口から炉外に流出させ、残りを加熱室
および入口通路内を流通させて入口から炉外に流出させ
て、炉内全域に不活性ガスを充満させるものである。し
たがって炉内にシャッターを設ける必要がなく、一連続
のコンベアで回路基板の搬送を行うことが可能である。
また出口通路に温度の低い不活性ガスを大量に供給する
ため、半田付け後の回路基板の冷却を効率よく行うこと
ができる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例を示す。この半田
付け用加熱炉は、内部に複数のヒーター11を設けた従来
と同様の加熱室13を有している。加熱室13の入口側には
入口通路31が、出口側には出口通路33が設けられてい
る。入口通路31、加熱室13および出口通路33内には、電
子部品を搭載した回路基板21を搬送する一連続のチェー
ンコンベア35が矢印Ｓ方向に走行している。

【００１４】また出口通路33内のコンベア35の上下には
不活性ガス例えば窒素ガスを供給するノズル37が設置さ
れている。ノズル37としては種々のタイプのものを用い
ることができるが、例えば図２に示すように金属パイプ
38に長手方向に適当な間隔をおいて多数のガス吹き出し
孔39を形成したもの等を使用するとよい。このようなノ
ズル37をコンベア35の走行方向と直交する方向に配置
し、両端から加圧された窒素ガスを供給すると、回路基
板21の幅方向に万遍なく窒素ガスを吹き出させることが
できる。

【００１５】出口通路33内にはまた、ノズル35から供給
された窒素ガスが出口側へ流出してしまうのを防止する
ため、シール板41が設けられている。このシール板41
は、その先端縁と、コンベア35および回路基板21の間隔
をできるだけ小さくして窒素ガスの流通抵抗を高め、窒
素ガスが出口側へ流出する量をできるだけ少なくするも
のである。また入口通路31内にも入口の開口面積を調整
するため適当な大きさのシール板43が設けられている。

【００１６】このようにしておくと、ノズル35から供給
された窒素ガスは半分以上の量が加熱室13の方へ流れて
行き、加熱室13および入口通路31を通って入口から炉外
に流出するようになる。その結果、炉内には窒素ガスが
充満し、この窒素ガスの圧力は大気圧よりわずかに高く
なるので、入口および出口から空気が炉内に侵入するこ
とがなくなり、炉内の酸素濃度を低く保つことができ
る。また出口通路33で大量の窒素ガスが吹き出すので、
回路基板21の冷却効率もきわめて高くなる。

【００１７】なおシール板41は、コンベア35の走行方向
に所定の間隔をおいて多数枚設置し、ラビリンスシール
効果を持たせるようにするとよい。

【００１８】ところで、ノズル35から供給した窒素ガス
が出口側より加熱室13の方へできるだけ多く流れるよう
にするためには、ノズル35をその軸線を中心にして回転
可能にして、窒素ガスの吹き出し方向を調整できるよう
にしておくとよい。実験によるとガス吹き出し孔39をコ
ンベア35に向けるよりは図３に示すようにコンベア35と
反対側に向けておいた方が、ガスの流れが一様になっ
て、流量の調整がしやすいことが判明した。

【００１９】このノズル35の角度調整とシール板41のシ
ール効果により、ノズル35から供給した窒素ガスの60〜
80％を加熱室13側へ送り込むことが可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、出
口通路から不活性ガスを供給して、それを加熱室および
入口通路に流通させるようにしたので、炉内をシャッタ
ーで仕切る必要がなくなり、一連続のコンベアで回路基
板を搬送することができる。その結果、加熱炉の構造お
よび運転制御が簡単になり、設備費が安価になると共
に、回路基板の送り込み間隔が制約されないため生産性
が向上する利点がある。また出口通路に大量の不活性ガ
スが吹き込まれるため、回路基板の冷却効率が高まり、
十分な冷却を行える利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る半田付け用加熱炉を
示す断面図。

【図２】 図１の加熱炉に使用したノズルの正面図。

【図３】 図１の加熱炉の出口通路部分の拡大断面図。

【図４】 従来の半田付け用加熱炉を示す断面図。

【符号の説明】

11：ヒーター 13：加熱室 21：回路基板 31：入
口通路 33：出口通路 35：チェーンコンベア 37：ノズル
41、43：シール板

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23K 1/008 B23K 31/02 310 H05K 3/34 507

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を搭載した回路基板を加熱して
   両者を半田付けするヒーターを備えた加熱室と、加熱室
   に電子部品を搭載した回路基板を導入する入口通路と、
   電子部品を半田付けした回路基板を冷却して外部に導出
   する出口通路とを備え、出口通路に不活性ガス供給ノズ
   ルを設置し、ノズル設置位置より加熱室側のガス流通抵
   抗をノズル設置位置より出口側のガス流通抵抗より小さ
   くし、前記ノズルから吹き出させた不活性ガスの一部を
   出口から流出させると共に、残りを加熱室および入口通
   路に流通させて入口から流出させることにより、炉内を
   大気圧より高い圧力の不活性ガス雰囲気に保持したこと
   を特徴とする半田付け用加熱炉。
2. 【請求項２】 請求項１記載の半田付け用加熱炉で、不
   活性ガス供給ノズルの不活性ガス吹き出し方向を調整可
   能にしたことを特徴とするもの。