JP2894200B2 - チッソリフロー装置 - Google Patents
チッソリフロー装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、炉体内のチッソガス濃
度を精度良く調整できるようにしたチッソリフロー装置
に関するものである。
度を精度良く調整できるようにしたチッソリフロー装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】基板に面実装された電子部品と、基板の
回路パターンとを半田付けすると共に、炉体内の加熱に
よる酸化を防ぐためチッソリフロー装置が用いられてい
る。このようなチッソリフロー装置では、炉体内（特に
高温となる部分）のチッソガス濃度を所定濃度に保持す
る必要がある。そしてチッソリフロー装置の外部には酸
素を含む空気が存在しているので、チッソボンベなどの
チッソガス供給部から、チッソリフロー装置の立上げ時
には大量のチッソガスを炉体内に送り込み出来るだけ短
時間にチッソ濃度を所定濃度に達せしめ、その後所定濃
度を維持すべく、流量をコントロールしながらチッソを
炉体内に供給する必要がある。
回路パターンとを半田付けすると共に、炉体内の加熱に
よる酸化を防ぐためチッソリフロー装置が用いられてい
る。このようなチッソリフロー装置では、炉体内（特に
高温となる部分）のチッソガス濃度を所定濃度に保持す
る必要がある。そしてチッソリフロー装置の外部には酸
素を含む空気が存在しているので、チッソボンベなどの
チッソガス供給部から、チッソリフロー装置の立上げ時
には大量のチッソガスを炉体内に送り込み出来るだけ短
時間にチッソ濃度を所定濃度に達せしめ、その後所定濃
度を維持すべく、流量をコントロールしながらチッソを
炉体内に供給する必要がある。
【０００３】ところが従来のチッソリフロー装置では、
流量を可変できる単一の管路を炉体内に連通させ、この
単一の管路により、チッソリフロー装置の立上げ時の大
量のチッソガスを炉体内に供給し、所定濃度の維持のた
めの流量調整を行っていた。
流量を可変できる単一の管路を炉体内に連通させ、この
単一の管路により、チッソリフロー装置の立上げ時の大
量のチッソガスを炉体内に供給し、所定濃度の維持のた
めの流量調整を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのよう
な構成では、単一の管路が制御すべき流量のレンジが、
零から立上げ時の大量の流量以上に至るまでの広範囲な
ものとなる。したがって流量調整が粗く、制御の精度が
十分でないという問題点があった。
な構成では、単一の管路が制御すべき流量のレンジが、
零から立上げ時の大量の流量以上に至るまでの広範囲な
ものとなる。したがって流量調整が粗く、制御の精度が
十分でないという問題点があった。
【０００５】そこで本発明は、立上げ時には大量のチッ
ソガスを炉体内に供給できると共に、精度の良い濃度調
整を行うことができるチッソリフロー装置を提供するこ
とを目的とする。
ソガスを炉体内に供給できると共に、精度の良い濃度調
整を行うことができるチッソリフロー装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明のチッソリフロー
装置は、炉体と、炉体の入口から出口にわたって基板を
搬送するコンベアと、炉体内に配設され、かつ所定の温
度プロファイルに沿ってコンベアに搬送される基板を加
熱するヒータとを備え、炉体内の濃度を検出する濃度セ
ンサと、炉体内に立上げ時の流量またはこの立上流量以
下の規定流量のチッソガスを吐出する規定管路と、この
規定回路と並列に配設されて炉体内に可変流量のチッソ
ガスを吐出する調整管路と、規定管路の流量切り替えを
行うと共に、濃度センサの出力を入力して調整管路の流
量を制御する制御回路を有する。
装置は、炉体と、炉体の入口から出口にわたって基板を
搬送するコンベアと、炉体内に配設され、かつ所定の温
度プロファイルに沿ってコンベアに搬送される基板を加
熱するヒータとを備え、炉体内の濃度を検出する濃度セ
ンサと、炉体内に立上げ時の流量またはこの立上流量以
下の規定流量のチッソガスを吐出する規定管路と、この
規定回路と並列に配設されて炉体内に可変流量のチッソ
ガスを吐出する調整管路と、規定管路の流量切り替えを
行うと共に、濃度センサの出力を入力して調整管路の流
量を制御する制御回路を有する。
【０００７】
【作用】上記構成により、立上げ時において制御回路は
規定管路を開とし、規定管路から炉体内に立上流量また
はそれ以上のチッソガスが炉体内に供給され、炉体内の
チッソガス濃度が上昇する。そしてセンサが、炉体内の
チッソガスが所定濃度に達した（または炉体内の酸素が
所定値以下となった）ことを検出すると、制御回路は規
定管路の流量を規定流量とし、センサの出力を入力しな
がら調整管路の流量を、炉体内が所定流量となるように
制御する。ここで、調整管路から吐出される流量に、規
定管路から吐出される一定の規定流量が重畳されるた
め、調整管路により制御すべき流量の範囲を従来手段に
比べて非常に小さくすることができ、炉体内のチッソガ
ス濃度に関する制御の精度を容易に向上することができ
る。
規定管路を開とし、規定管路から炉体内に立上流量また
はそれ以上のチッソガスが炉体内に供給され、炉体内の
チッソガス濃度が上昇する。そしてセンサが、炉体内の
チッソガスが所定濃度に達した（または炉体内の酸素が
所定値以下となった）ことを検出すると、制御回路は規
定管路の流量を規定流量とし、センサの出力を入力しな
がら調整管路の流量を、炉体内が所定流量となるように
制御する。ここで、調整管路から吐出される流量に、規
定管路から吐出される一定の規定流量が重畳されるた
め、調整管路により制御すべき流量の範囲を従来手段に
比べて非常に小さくすることができ、炉体内のチッソガ
ス濃度に関する制御の精度を容易に向上することができ
る。
【０００８】
（実施例１）次に図面を参照しながら、本発明の実施例
を説明する。図１は本発明の第１の実施例におけるチッ
ソリフロー装置の側面図である。図１中、１は炉体であ
り、炉体１内は仕切壁１ａ，１ｂが設けられることによ
り、基板４の上面を常温から約１５０℃まで上昇させる
予熱ゾーンＴ１、この温度を保持する均熱ゾーンＴ２、
さらに約２２０℃程度まで上昇させるリフローゾーンＴ
３に分割される。また、１ｃは炉体１の入口、１ｄは出
口であり、２は入口１ｃから出口１ｄにわたって、図１
の左から右へと基板４を搬送するコンベア、２ａはコン
ベア２の支持板、３はコンベア２の駆動モータである。
また、Ｈ１は予熱ゾーンＴ１のヒータ、Ｆ１は予熱ゾー
ンＴ１のファン、Ｍ１はファンＦ１を回転させるモー
タ、Ｓ１は予熱ゾーンＴ１の雰囲気温度を検出する温度
センサであり、同様に均熱ゾーンＴ２にはヒータＨ２、
ファンＦ２、モータＭ２、温度センサＳ２が設けられ、
リフローゾーンＴ３にはヒータＨ３，Ｈ４、ファンＦ
３、モータＭ３、温度センサＳ３が設けられている。ま
たＰは基板４に搭載される電子部品、Ｓ４は最も高温と
なるリフローゾーンＴ３にて酸素の濃度を検出すること
により、間接的にチッソガスの濃度を調べる濃度センサ
である。
を説明する。図１は本発明の第１の実施例におけるチッ
ソリフロー装置の側面図である。図１中、１は炉体であ
り、炉体１内は仕切壁１ａ，１ｂが設けられることによ
り、基板４の上面を常温から約１５０℃まで上昇させる
予熱ゾーンＴ１、この温度を保持する均熱ゾーンＴ２、
さらに約２２０℃程度まで上昇させるリフローゾーンＴ
３に分割される。また、１ｃは炉体１の入口、１ｄは出
口であり、２は入口１ｃから出口１ｄにわたって、図１
の左から右へと基板４を搬送するコンベア、２ａはコン
ベア２の支持板、３はコンベア２の駆動モータである。
また、Ｈ１は予熱ゾーンＴ１のヒータ、Ｆ１は予熱ゾー
ンＴ１のファン、Ｍ１はファンＦ１を回転させるモー
タ、Ｓ１は予熱ゾーンＴ１の雰囲気温度を検出する温度
センサであり、同様に均熱ゾーンＴ２にはヒータＨ２、
ファンＦ２、モータＭ２、温度センサＳ２が設けられ、
リフローゾーンＴ３にはヒータＨ３，Ｈ４、ファンＦ
３、モータＭ３、温度センサＳ３が設けられている。ま
たＰは基板４に搭載される電子部品、Ｓ４は最も高温と
なるリフローゾーンＴ３にて酸素の濃度を検出すること
により、間接的にチッソガスの濃度を調べる濃度センサ
である。
【０００９】またＬ１は、炉体１のリフローゾーンＴ３
に立上げ時の最大流量またはこの最大流量以下の規定流
量のチッソガスを吐出する規定管路であり、Ｌ２はリフ
ローゾーンＴ３に可変流量のチッソガスを吐出する調整
管路、１０はチッソボンベなどのチッソガス供給部であ
る。図示するように、規定管路Ｌ１と調整管路Ｌ２は、
炉体１とチッソガス供給部１０の間にあって、並列に配
設されている。第１の実施例では規定管路Ｌ１は第１管
路ａと第２管路ｂとを並列接続してなる。第１管路ａに
おいて、１１は吐出圧３ｋｇ／ｃｍ2、流量３５０ｌ／
ｍｉｎの圧力レギュレータ、Ｖ１は電磁弁などの第１の
開閉弁であり、これらは矢印で示す吐出方向に沿って直
列に接続される。第２管路ｂにも同様に、吐出圧２ｋｇ
／ｃｍ2、流量８０ｌ／ｍｉｎの圧力レギュレータと第
２の開閉弁Ｖ２が直列接続される。また調整管路Ｌ２は
第３の管路ｃからなり、吐出圧３ｋｇ／ｃｍ2、流量２
００ｌ／ｍｉｎの圧力レギュレータ１３、第３の開閉弁
Ｖ３、コントロール弁Ｖ４が直列接続される。
に立上げ時の最大流量またはこの最大流量以下の規定流
量のチッソガスを吐出する規定管路であり、Ｌ２はリフ
ローゾーンＴ３に可変流量のチッソガスを吐出する調整
管路、１０はチッソボンベなどのチッソガス供給部であ
る。図示するように、規定管路Ｌ１と調整管路Ｌ２は、
炉体１とチッソガス供給部１０の間にあって、並列に配
設されている。第１の実施例では規定管路Ｌ１は第１管
路ａと第２管路ｂとを並列接続してなる。第１管路ａに
おいて、１１は吐出圧３ｋｇ／ｃｍ2、流量３５０ｌ／
ｍｉｎの圧力レギュレータ、Ｖ１は電磁弁などの第１の
開閉弁であり、これらは矢印で示す吐出方向に沿って直
列に接続される。第２管路ｂにも同様に、吐出圧２ｋｇ
／ｃｍ2、流量８０ｌ／ｍｉｎの圧力レギュレータと第
２の開閉弁Ｖ２が直列接続される。また調整管路Ｌ２は
第３の管路ｃからなり、吐出圧３ｋｇ／ｃｍ2、流量２
００ｌ／ｍｉｎの圧力レギュレータ１３、第３の開閉弁
Ｖ３、コントロール弁Ｖ４が直列接続される。
【００１０】図２は本発明の第１の実施例におけるチッ
ソリフロー装置のブロック図であり、１４はＣＰＵなど
からなる制御回路であり、制御回路１４は規定管路Ｌ１
の流量切替を行うと共に、濃度センサＳ４の出力を入力
して調整管路Ｌ２の流量を制御するものである。１５は
温度センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の出力を制御回路１４が認
識できるデータ形式に変換する温度検出回路、１６は濃
度センサＳ４の出力を制御回路１４が認識できるデータ
形式に変換する酸素濃度検出回路である。なお本実施例
では、制御回路１４は、立上げ後酸素濃度が２０００ｐ
ｐｍに達した際、リフローゾーンＴ３のチッソガス濃度
が所定濃度に達したものと判定する。
ソリフロー装置のブロック図であり、１４はＣＰＵなど
からなる制御回路であり、制御回路１４は規定管路Ｌ１
の流量切替を行うと共に、濃度センサＳ４の出力を入力
して調整管路Ｌ２の流量を制御するものである。１５は
温度センサＳ１，Ｓ２，Ｓ３の出力を制御回路１４が認
識できるデータ形式に変換する温度検出回路、１６は濃
度センサＳ４の出力を制御回路１４が認識できるデータ
形式に変換する酸素濃度検出回路である。なお本実施例
では、制御回路１４は、立上げ後酸素濃度が２０００ｐ
ｐｍに達した際、リフローゾーンＴ３のチッソガス濃度
が所定濃度に達したものと判定する。
【００１１】また１７は制御回路１４の指令に応じて第
１の開閉弁Ｖ１、第２の開閉弁Ｖ２、第３の開閉弁Ｖ３
を開閉させる開閉弁駆動回路、１８は制御回路１４の指
令に応じてコントロール弁Ｖ４の開度を調整し、調整管
路Ｌ２の流量を可変するコントロール弁駆動回路、１９
は制御回路１４が温度検出回路１５の出力に応じて予熱
ゾーンＴ１、均熱ゾーンＴ２及びリフローゾーンＴ３が
所定の温度プロファイルに沿った雰囲気温度となるよう
な電流をヒータＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４に供給するヒー
タ駆動回路である。
１の開閉弁Ｖ１、第２の開閉弁Ｖ２、第３の開閉弁Ｖ３
を開閉させる開閉弁駆動回路、１８は制御回路１４の指
令に応じてコントロール弁Ｖ４の開度を調整し、調整管
路Ｌ２の流量を可変するコントロール弁駆動回路、１９
は制御回路１４が温度検出回路１５の出力に応じて予熱
ゾーンＴ１、均熱ゾーンＴ２及びリフローゾーンＴ３が
所定の温度プロファイルに沿った雰囲気温度となるよう
な電流をヒータＨ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４に供給するヒー
タ駆動回路である。
【００１２】第１の実施例におけるチッソリフロー装置
は、上記のような構成よりなり、次に図３を参照しなが
らその動作を説明する。図３は第１の実施例におけるチ
ッソリフロー装置の第１管路ａ、第２管路ｂ、第３管路
ｃのそれぞれにおける流量の時間的変化を示すグラフで
ある。まず時刻Ｔａにおいて立上げが開始される。この
とき制御回路１４は開閉弁駆動回路１７及びコントロー
ル弁駆動回路１８に対し、第１，第２，第３の開閉弁Ｖ
１，Ｖ２，Ｖ３及びコントロール弁Ｖ４を全開とするよ
うに指令し、その結果第１管路ａで３５０ｌ／ｍｉｎ、
第２管路ｂで８０ｌ／ｍｉｎ（即ち規定管路Ｌ１で４３
０ｌ／ｍｉｎ（立上流量））、第３管路ｃ（調整管路Ｌ
２）で２００ｌ／ｍｉｎ、総計６３０ｌ／ｍｉｎの大量
のチッソガスがリフローゾーンＴ３内に吐出され、濃度
センサＳ４が検出する酸素濃度は速やかに低下する。
は、上記のような構成よりなり、次に図３を参照しなが
らその動作を説明する。図３は第１の実施例におけるチ
ッソリフロー装置の第１管路ａ、第２管路ｂ、第３管路
ｃのそれぞれにおける流量の時間的変化を示すグラフで
ある。まず時刻Ｔａにおいて立上げが開始される。この
とき制御回路１４は開閉弁駆動回路１７及びコントロー
ル弁駆動回路１８に対し、第１，第２，第３の開閉弁Ｖ
１，Ｖ２，Ｖ３及びコントロール弁Ｖ４を全開とするよ
うに指令し、その結果第１管路ａで３５０ｌ／ｍｉｎ、
第２管路ｂで８０ｌ／ｍｉｎ（即ち規定管路Ｌ１で４３
０ｌ／ｍｉｎ（立上流量））、第３管路ｃ（調整管路Ｌ
２）で２００ｌ／ｍｉｎ、総計６３０ｌ／ｍｉｎの大量
のチッソガスがリフローゾーンＴ３内に吐出され、濃度
センサＳ４が検出する酸素濃度は速やかに低下する。
【００１３】時刻Ｔｂにて濃度センサＳ４が所定値（２
０００ｐｐｍ）を検出すると、制御回路１４は、立上げ
を完了し濃度を調整する状態へ移行する。即ち、開閉弁
駆動回路１７に指令して、第１の開閉弁Ｖ１を閉じると
共に、コントロール弁駆動回路１８に濃度センサＳ４が
所定値となるような開度情報を出力し、これに応じてコ
ントロール弁Ｖ４の開度が増減し、調整管路Ｌ２の流量
が変化してゆく。
０００ｐｐｍ）を検出すると、制御回路１４は、立上げ
を完了し濃度を調整する状態へ移行する。即ち、開閉弁
駆動回路１７に指令して、第１の開閉弁Ｖ１を閉じると
共に、コントロール弁駆動回路１８に濃度センサＳ４が
所定値となるような開度情報を出力し、これに応じてコ
ントロール弁Ｖ４の開度が増減し、調整管路Ｌ２の流量
が変化してゆく。
【００１４】（実施例２）次に図４，図５を参照しなが
ら、本発明の第２の実施例について説明する。図４に示
すように、第２の実施例では、規定管路Ｌ１を２つの管
路で構成するのではなく、第４管路ｄ１本から構成し、
圧力レギュレータ２０の圧力を高低２段階に切り替える
ことにより、規定管路Ｌ１の流量を立上流量（４３０ｌ
／ｍｉｎ）と規定流量（８０ｌ／ｍｉｎ）とを切り替え
ることとしている。このため、第５の開閉弁Ｖ５は立上
げが完了する時刻Ｔｂ以後においても開のまま保たれ
る。その他は第１の実施例と同様であるので説明を省略
する。
ら、本発明の第２の実施例について説明する。図４に示
すように、第２の実施例では、規定管路Ｌ１を２つの管
路で構成するのではなく、第４管路ｄ１本から構成し、
圧力レギュレータ２０の圧力を高低２段階に切り替える
ことにより、規定管路Ｌ１の流量を立上流量（４３０ｌ
／ｍｉｎ）と規定流量（８０ｌ／ｍｉｎ）とを切り替え
ることとしている。このため、第５の開閉弁Ｖ５は立上
げが完了する時刻Ｔｂ以後においても開のまま保たれ
る。その他は第１の実施例と同様であるので説明を省略
する。
【００１５】
【発明の効果】本発明のチッソリフロー装置は、炉体
と、炉体の入口から出口にわたって基板を搬送するコン
ベアと、炉体内に配設され、かつ所定の温度プロファイ
ルに沿ってコンベアに搬送される基板を加熱するヒータ
とを備え、炉体内の濃度を検出する濃度センサと、炉体
内に立上げ時の立上流量またはこの立上流量以下の規定
流量のチッソガスを吐出する規定管路と、この規定回路
と並列に配設されて炉体内に可変流量のチッソガスを吐
出する調整管路と、規定管路の流量切り替えを行うと共
に、濃度センサの出力を入力して調整管路の流量を制御
する制御回路を有するので、立上げ時に迅速に炉体内の
チッソガス濃度を上昇させることができると共に、立上
げ後における炉体内のチッソガス濃度を精度良く制御す
ることができる。
と、炉体の入口から出口にわたって基板を搬送するコン
ベアと、炉体内に配設され、かつ所定の温度プロファイ
ルに沿ってコンベアに搬送される基板を加熱するヒータ
とを備え、炉体内の濃度を検出する濃度センサと、炉体
内に立上げ時の立上流量またはこの立上流量以下の規定
流量のチッソガスを吐出する規定管路と、この規定回路
と並列に配設されて炉体内に可変流量のチッソガスを吐
出する調整管路と、規定管路の流量切り替えを行うと共
に、濃度センサの出力を入力して調整管路の流量を制御
する制御回路を有するので、立上げ時に迅速に炉体内の
チッソガス濃度を上昇させることができると共に、立上
げ後における炉体内のチッソガス濃度を精度良く制御す
ることができる。
【図１】本発明の第１の実施例におけるチッソリフロー
装置の側面図
装置の側面図
【図２】本発明の第１の実施例におけるチッソリフロー
装置のブロック図
装置のブロック図
【図３】本発明の第１の実施例におけるチッソリフロー
装置の各管路のそれぞれにおける流量の時間的変化を示
すグラフ
装置の各管路のそれぞれにおける流量の時間的変化を示
すグラフ
【図４】本発明の第２の実施例におけるチッソリフロー
装置の一部側面図
装置の一部側面図
【図５】本発明の第２の実施例におけるチッソリフロー
装置の各管路における流量の時間的変化を示すグラフ
装置の各管路における流量の時間的変化を示すグラフ
１ 炉体 １ｃ 入口 １ｄ 出口 ２ コンベア ４ 基板 １４ 制御回路 Ｈ１，Ｈ２，Ｈ３，Ｈ４ ヒータ Ｓ４ 濃度センサ Ｌ１ 規定管路 Ｌ２ 調整管路
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−200893（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−101296（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H05K 3/34 B23K 1/008
Claims (2)
- 【請求項１】炉体と、前記炉体の入口から出口にわたっ
て基板を搬送するコンベアと、前記炉体内に配設され、
かつ所定の温度プロファイルに沿って前記コンベアに搬
送される基板を加熱するヒータとを備え、前記炉体内の
濃度を検出する濃度センサと、前記炉体内に立上げ時の
立上流量またはこの立上流量以下の規定流量のチッソガ
スを吐出する規定管路と、この規定回路と並列に配設さ
れて前記炉体内に可変流量のチッソガスを吐出する調整
管路と、前記規定管路の流量切り替えを行うと共に、前
記濃度センサの出力を入力して前記調整管路の流量を制
御する制御回路を有することを特徴とするチッソリフロ
ー装置。 - 【請求項２】前記調整管路に、この調整管路の流量を増
減するコントロール弁を設けたことを特徴とする請求項
１記載のチッソリフロー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP503394A JP2894200B2 (ja) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | チッソリフロー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP503394A JP2894200B2 (ja) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | チッソリフロー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07212029A JPH07212029A (ja) | 1995-08-11 |
| JP2894200B2 true JP2894200B2 (ja) | 1999-05-24 |
Family
ID=11600163
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP503394A Expired - Fee Related JP2894200B2 (ja) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | チッソリフロー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2894200B2 (ja) |
-
1994
- 1994-01-21 JP JP503394A patent/JP2894200B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07212029A (ja) | 1995-08-11 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080305 Year of fee payment: 9 |
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