JP3000403U - 自動半田付け機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 トンネル炉内の温度分布の均一化目的の達成
と、加熱経費の節減化目的の達成を図った新規の自動半
田付け機の提供するものである。 【構成】 半田付けを行うための所要形態のトンネル炉
を具えたソルダーリフロータイプの自動半田付け機にお
いて、当該トンネル炉のすべての内壁面に、遠赤外線塗
料による塗布層を形成した自動半田付け機。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、主としてプリント基板に対する半田付けを自動的に行うようにした 、所謂ソルダーリフロータイプの自動半田付け機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の、ソルダーリフロータイプの自動半田付け機は、半田付け対象製品に対 する加熱は、トンネル炉を構成する加熱室の上下面等に装設されている加熱用ヒ ーターに依って行われていた。そして、当該加熱室内における温度の均一化は、 もっぱらその内部に設けた撹拌ファンに依存するものであった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

加熱室の温度均一化を撹拌ファンだけに依存した場合、ヒーターからの遠近性 、並びにファンに依る熱風の流れ等に基づき、加熱室内の温度分布にむらが生じ ることを余儀なくされた。このような温度むらが生じた場合、加熱室内に移送さ れる半田付け対象製品自体に部分的温度むらが発生し、これが半田ボールの発生 等を引き起こして半田付けの不安定化を招くこととなった。

【０００４】 本考案の第１の目的は、上記のようなトンネル炉内の温度分布の均一化を図る ことによって、安定した半田付けの達成を図ったことにある。そして、本考案の 第２の目的は、炉内加熱の良好性を図ることによって、加熱経費の節減化が達成 されるようにしたことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は、半田付けを行うための所要形態のトンネル炉を具えたソルダーリフ ロータイプの自動半田付け機において、当該トンネル炉のすべての内壁面に、遠 赤外線塗料による塗布層を形成した自動半田付け機に係るものである。

【０００６】 本考案は上記のような構成の採用に基づき、トンネル炉内の温度分布の均一化 目的の達成と、加熱経費の節減化目的の達成を図ったものである。

【０００７】

【作用】

トンネル炉におけるヒーターから発散する熱は、トンネル炉の内壁面、すなわ ち上面、下面、四周面の各面に夫々形成されている遠赤外線塗料による塗布層を 加熱するため、当該塗装層に蓄熱作用が生じることとなる。そして、当該蓄熱は 内壁面からの輻射熱として発散してトンネル炉内を加熱することと成る。

【０００８】 上記のようにして、トンネル炉内はヒーターに依る発散熱と、各内壁面からの 輻射熱に基づき、極めて安定した加熱形態を呈し、ファンに依る熱撹拌も相俟っ て炉内の温度分布は顕著な均一状態に保たれる。これに依り、トンネル炉内を移 送される半田付け対象製品に対する均一的加熱が行われる。

【０００９】

【実施例】

本考案は、半田付けを行うための所要形態のトンネル炉を具えたソルダーリフ ロータイプの自動半田付け機において、下記するトンネル炉Ａのすべての内壁面 に、遠赤外線塗料による塗布層Ｔを形成したことを特徴とする自動半田付け機に 係るものである。

【００１０】 そして、上記トンネル炉Ａが図１に示すように第１準備加熱室１、第２準備加 熱室２、及び半田付け用本加熱室３とに夫々画設して形成したものにあっては、 各加熱室の上面、下面、四周面のすべての内壁面に対して、上記した遠赤外線塗 料による塗布層Ｔを形成する。

【００１１】 そして、上記した塗布層Ｔを形成するための遠赤外線塗料であるが、これは塗 料内にセラミック粉体を含有させ、当該セラミック粉末から放射される遠赤外線 エネルギーを効率良く利用可能とするようにしたものであり、主として暖房器具 （電気こたつなど）の熱反射面の塗装用として用いられるものである。

【００１２】 上記遠赤外線塗料の市販例としては、商品名：遠赤外線セラミック．コーティ ング剤Ｃ−１０１（住金ホトンセラミック株式会社製）がある。これは５μｍ以 上の遠赤外線波長域の放射特性に優れ、５００℃までの温度雰囲気に適応可能な ものである。本考案においてはこの塗料を用いて、遠赤外線塗料による塗布層Ｔ を形成した。

【００１３】 上記した塗装層Ｍの形成は、シンナーを加えて適当な粘度となるように希釈す ると共に、刷毛塗り、ローラー塗装、スプレー塗装等の手段に基づき形成する。 そして、当該塗装層Ｍは、約１００℃で１０分程度の予備乾燥処理、３５０から ４００℃程度の温度で３０分から１時間程度の焼き付け処理を施すことに依って 形成される。そして、その塗布量は１００ｇ／ｍ²から２００ｇ／ｍ²（膜厚４０ から８０μ程度）が適当である。

【００１４】 以下、上記した本考案の構成を具えた具体例を、図面に示す実施例について詳 細に説明する。

【００１５】 図において、Ａはトンネル炉であって、その内部は第１準備加熱室１、第２準 備加熱室２、及び半田付け用本加熱室３とに夫々画設してある。なお、当該トン ネル炉は、図示のように各加熱室に画設することなく、一連のトンネル状に連続 させて構成するようにしても良い。そして、当該第１準備加熱室１、第２準備加 熱室２、及び半田付け用本加熱室３は、前記したように、その上面、下面、四周 面のすべての内壁面に対して、遠赤外線塗料による塗布層Ｔを形成してある。

【００１６】 また、上記第１準備加熱室１内には第１準備加熱用ヒーター1aが、また、前記 第２準備加熱室２内には第２準備加熱用ヒーター2a,2bが、そして、半田付け用 本加熱室３には本加熱用ヒーター3aが、夫々收装してある。

【００１７】 そして、第１準備加熱室１内及び第２準備加熱室２内は、１４０℃〜１８０℃ 程度の加熱が成されるように構成してあり、また、本加熱室３内では２００℃〜 ２５０℃程度の加熱が成されるように構成してある。

【００１８】 トンネル炉Ａは上記のような各加熱室を区画形成することに依り、他の加熱室 の影響を受けること無く、半田付け対象製品（主として、プリント基板）に対す る所望の温度上昇（加熱）が成されるように構成してある。

【００１９】 なお、図示の実施例にあっては、上記トンネル炉Ａは、その内部に窒素ガスが 常に充満され、当該窒素雰囲気で加熱及び半田付け作業が成されるように構成し てある。そして、図面に於いては省略してあるが、半田付け用本加熱室３内には 、ソルダーリフロー方式の半田付け用機構が設けられている。

【００２０】 然し乍、本考案はこのような形態のトンネル炉に限定されるものではなく、通 常の空気流通タイプのものにも実施することが出来る。

【００２１】 1cは第１準備加熱室１内に設けた撹拌ファン、2cは第２準備加熱室２内に設け た撹拌ファン、3cは本加熱室３内に設けた撹拌ファンであって、上記各室内の熱 気の均一化を図るためのものである。

【００２２】 1dは表面部分が細かい格子状また網状を呈する熱風放散用カバー体であって、 第１準備加熱室１内に設けた加熱用ヒーター1aと撹拌ファン1bとを全面的に覆う ことにより、当該ヒーター1aが発する熱風の温度的安定化を図るためのものであ る。また、第２準備加熱室２及び本加熱室３内にも、上記と同様な熱風放散用カ バー体2d及び3dが夫々設けられている。

【００２３】 ４は本加熱室３の前方に連通可能に連結した冷却室であって、前記した本加熱 室３で半田付けされた製品に対して冷却（１２０℃〜１３０℃程度）するための ものである。4aは製品冷却用パイプであって、当該パイプは管体内にフロン等の 冷媒ガスを流通させることに依り、冷却作用を奏させるためのものである。4cは 冷却用ファンであって、当該冷却用パイプ4aが発する冷気を、製品に対して吹き 付けと、室内温度の均一化を図るためのものである。

【００２４】 Ｍは第１準備加熱室１に開設されている入口、５は当該入口の前面に取り付け た入口側フード体である。そして当該フード体５の上面は、入口Ｍに近寄るに従 って上昇するようなテーパー上面５ａと成っている。すなわち、第１準備加熱室 １の入口は、当該フード体５によって手前側が狭められるような形態を呈するよ うに構成してある。

【００２５】 Ｎは冷却室４に開設されている出口、６は当該出口の前面に取り付けた出口側 フード体である。 そして当該フード体６の上面は、出口Ｎに近寄るに従って上 昇するようなテーパー上面６ａと成っている。すなわち、冷却室４の出口は、当 該フード体６によって前方側が狭められるような形態を呈するように構成してあ る。尚、当該出口側フード体６は、前記した入口側フード体５と、同様な形態を 具えたものである。

【００２６】 ７は製品移送用コンベアーであって、半田付け対象製品を、入口Ｍからトンネ ル炉Ａ内に送り込み、第１準備加熱室１及び第２準備加熱室２を経て、本加熱室 ３に移送して半田付け処理を行い、然る後、冷却室４を経て出口Ｎから外部に取 り出すような移送を行うためのものである。

【００２７】 ８は第２準備加熱室２内に設けた加熱度調整用冷却パイプであって、当該パイ プはコイル状に巻回する管体内にフロン等の冷媒ガスを流通させることに依り、 冷却作用を奏させるためのものである。当該冷却パイプは、コンベアー７を介し て送られてくる半田付け対象製品が、半田付け用本加熱室３内に至る以前に高熱 化することを防ぐような温度上昇が得られるようにするためのものである。 そして、当該冷却パイプ８の温度は、通常５℃〜１０℃程度であるが、これは 上記のように半田付け対象製品の温度上昇を制御するためのものであり、従って 、当該半田付け対象製品の大きさ及び質量に依って適宜調節する。このような事 柄は、前述した製品冷却用パイプ4aについても同様なことが言える。

【００２８】 図１に示す状態に於いて、使用に際してはトンネル炉Ａ内及び冷却室４内を窒 素ガス雰囲気に保っておく。そして、半田付け対象製品をコンベアー７を介して トンネル炉Ａ内に送り込めば、当該コンベアーは図１に矢示する方向に回動する ため、半田付け対象製品は、第１準備加熱室１、第２準備加熱室２を経て本加熱 室３に送られ、所定の半田付け処理が行われる。

【００２９】 この時、第２準備加熱室２内に設けられている加熱度調整用冷却パイプ８に依 る冷却作用に基づき、当該室内での温度上昇が抑えられ、半田付け対象製品に対 する加熱形態が、半田付け直前に於いて高温化し、それ迄は過度の加熱が抑えら れる。

【００３０】 そして、上記した第１準備加熱室１、第２準備加熱室２、本加熱室３での加熱 であるが、各加熱室のヒーターから発散する熱は、各加熱室の内壁面（上面、下 面、四周面の各面）に形成されている遠赤外線塗料による塗布層Ｔを照射するこ とに依り、当該塗装層Ｍに蓄熱作用を生じさせる。従って、当該当該蓄熱は内壁 面からの輻射熱として発散してトンネル炉内を加熱することと成る。

【００３１】 上記のようにして、トンネル炉内はヒーターに依る発散熱と、各内壁面からの 輻射熱に基づき、特に当該輻射熱の発生に基づき、むらの無い温度雰囲気に保た れることとなる。そして、このような均一な温度雰囲気において半田付け処理が 行われる。

【００３２】 半田付け処理が完了した製品は、冷却室４に送られて温度降下が図られた後、 出口Ｎから取り出される。これに依り取り出された製品に対する空気接触に基づ く酸化発生を防止する。すなわち、製品が高温状態で空気中に取り出された場合 、表面酸化が生じてしまうが、冷却室４による低温化に基づきこのような事態発 生が回避される。

【００３３】

【考案の効果】

本考案は、半田付けを行うための所要形態のトンネル炉を具えたソルダーリフ ロータイプの自動半田付け機において、当該トンネル炉のすべての内壁面に、遠 赤外線塗料による塗布層Ｔを形成するように構成したから、既述したように、ト ンネル炉内はヒーターに依る発散熱と、各内壁面からの輻射熱に基づき、炉内の 温度雰囲気は温度むらが無い極めて安定したものとされる。

【００３４】 従って、炉内の温度むらに基づく半田付け対象製品の部分的温度差を生じさせ て、半田付け処理時に半田ボール発生と言うような事態を引き起こして、半田付 けの劣化及び不安定化を招くと言うような従来の問題は、本考案にあっては全く 一掃される。

【００３５】 また、本考案に依れば、各内壁面からの輻射熱発生に基づき、熱効率が著しく 良好化され、ヒーターからの発生熱量を少なくしても、従来と同等の温度雰囲気 を保つことが出来る。従って、熱効率の合理化が図られ、加熱経費の節減化が達 成されることとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の全体を示す縦断正面図である。

【図２】本考案の縦断側面図である。

【符号の説明】

Ｔ 遠赤外線塗料塗布層 Ａ トンネル炉 １ 第１準備加熱室 1a 第１準備加熱用ヒーター 1c 撹拌ファン 1d 熱風放散用カバー体 ２ 第２準備加熱室 2a 第２準備加熱用ヒーター 2b 第２準備加熱用ヒーター 2c 撹拌ファン 2d 熱風放散用カバー体 ３ 本加熱室 3a 本加熱用ヒーター 3c 撹拌ファン 3d 熱風放散用カバー体 ４ 冷却室 4a 製品冷却用パイプ 4c 冷却用ファン ５ 入口側フード体 ６ 出口側フード体 ７ 製品移送用コンベアー ８ 加熱度調整用冷却パイプ

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 半田付けを行うための所要形態のトンネ
   ル炉を具えたソルダーリフロータイプの自動半田付け機
   において、当該トンネル炉のすべての内壁面に、遠赤外
   線塗料による塗布層を形成したことを特徴とする自動半
   田付け機。
2. 【請求項２】 所要段数の準備加熱室と本加熱室とに画
   設して成るトンネル炉を具えたソルダーリフロータイプ
   の自動半田付け機において、当該トンネル炉を構成する
   加熱室のすべての内壁面に、遠赤外線塗料による塗布層
   を形成したことを特徴とする自動半田付け機。