JP3165527B2 - リフローはんだ付け装置 - Google Patents

リフローはんだ付け装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、リフローはんだ付け装
置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】リフローはんだ付け装置は、ヒータによ
り加熱され整流板により均一な風速に調整された高温雰
囲気ガスの強制対流によりワーク(プリント配線基板)
のソルダペーストをリフローするものである。
【0003】例えば、実開平4−75665号公報に
は、リフローはんだ付けの対象となるワークの風上側に
整流板が配置され、この整流板のさらに風上側に雰囲気
加熱用のヒータが配置されたリフロー炉が示されてい
る。このようなリフロー炉に使用される整流板として
は、パンチングメタル板が良く知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この従来のリフロー炉
では、ワーク(プリント配線基板)と共に炉体内に運び
込まれるソルダペーストに含まれるフラックスガスが炉
体内に充満し、比較的温度の低い冷却ゾーンや出入口ス
ロート部にて液化して溜まる傾向があり、それに対応す
るためのメンテナンスを要する。
【0005】また、前記従来リフロー炉の配置構造で
は、ヒータとワークとの間に整流板を配置しているの
で、ヒータから照射される輻射熱が整流板により遮ら
れ、加熱効率が低い。
【0006】さらに、ワークに対し高温雰囲気ガスの吹
出しノズルが設けられたものにおいて、そのノズル先端
に前記のような整流板を配置した場合は、この整流板に
より局所的な風速低下(大きな圧損)が生じ、均一加熱
が損なわれる問題がある。
【0007】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、雰囲気ガスに含まれるフラックスガスの液化を抑
制することを目的とし、また、整流板による加熱効率の
低下を防止することを別の目的とし、さらに、吹出しノ
ズルと整流板の組合せによる均一加熱の低下を防止する
ことをさらに別の目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】求項に記載の発明
は、高温雰囲気ガスの強制対流によりリフローはんだ付
けを行うリフローはんだ付け装置において、リフローは
んだ付けの対象となるワークの風上側に配置されワーク
に熱風を吹付ける増速用の吹出しノズルと、この吹出し
ノズルの内部に配置された雰囲気加熱用のヒータと、前
記吹出しノズルおよびヒータの風上側に配置され多孔材
に触媒をコーティングして形成された整流板とを具備す
るリフローはんだ付け装置である。
【0009】
【作用】請求項1に記載の発明は、多孔材にコーティン
グされた触媒により雰囲気ガス中に含まれるフラックス
ガスを酸素と化合させ、液化しにくい分子量の小さな物
質に分解し、排気ガスとして処理する。さらに、本来の
対流による加熱に加えてヒータからワークに対し輻射加
熱もなされる。また、対流による加熱では、整流 板を経
てヒータへ均一に吹付けられた雰囲気ガスが、増速用の
吹出しノズルで均一に増速されてワークへ噴出されるか
ら、ワークに対する効率の良い均一加熱が達成される。
【0010】
【実施例】以下、本発明を図面に示される実施例を参照
して詳細に説明する。
【0011】図1に示されるように、装置本体11の内部
に炉体12が設けられ、この炉体内に仕切板により第1プ
リヒート室13、第2プリヒート室14、第3プリヒート室
15、第1リフロー室16、第2リフロー室17および冷却室
18が区画形成されている。
【0012】前記炉体12の一側および他側には入口スロ
ート部21および出口スロート部22が設けられ、そして、
入口スロート部21から炉体12内を貫通して出口スロート
部22より引出されたワーク搬送コンベヤ23が、装置本体
11の底部を経て無端状に設けられている。炉体12内では
ワーク搬送コンベヤ23の下側に脱落ワークを回収するた
めの回収ネットコンベヤ24が配設され、このネットコン
ベヤ24の先端に脱落ワーク回収箱25が設けられている。
【0013】炉体12内の各室の下部には、ガス循環用ブ
ロワモータ31により回転されるブロワファン32が上向き
に設けられ、炉体12内に吹込まれた窒素ガス等の不活性
雰囲気ガスはこのブロワファン32により炉体12内で後述
の図2に示されるように循環される。
【0014】炉体12内のプリヒート室およびリフロー室
では、コンベヤ23により搬送されるワークの上側(ワー
クの風上側)に増速用の吹出しノズル41が配置され、こ
の吹出しノズル41の内部に雰囲気加熱用のヒータ42が配
置され、この吹出しノズル41およびヒータ42の上側(風
上側)に、通気性を有する多孔材の表面(孔内表面も含
む)に触媒をコーティングして形成された整流板43が配
置されている。
【0015】前記吹出しノズル41およびヒータ42は、図
1に示された断面形状のものが炉体12の幅方向(図1の
紙面に対し直角方向)に細長く設けられている。ワーク
搬送コンベヤ23の下側にもヒータ44の設けられた室があ
る。
【0016】前記整流板43の多孔材としては、パンチン
グメタル板またはFe-Ni-Cr系合金を三次元網状構造に成
形した多孔質金属板(商品名セルメット、住友電工製)
を使用するとよい。また、この多孔材にコーティングさ
れた触媒としては、白金、銅−マンガン系金属またはパ
ラジウム系金属等を使用するとよい。
【0017】図2に示されるように、前記ワーク搬送コ
ンベヤ23、吹出しノズル41、ヒータ42および整流板43の
両側には案内板45が設けられ、この案内板45の外側に通
路46が形成されている。
【0018】次に、この実施例の作用を説明する。
【0019】炉体12内の雰囲気ガスは、図2に示される
ようにブロワファン32によりその外周部から前記案内板
45の外側通路46を上昇し、両側の案内板45の間で下降し
てブロワファン32の中心部に吸込まれる対流となる。し
たがって、下降流れの雰囲気ガスは先ず整流板43に当
り、この整流板43の多孔材中を通過する段階で均一な風
速となってヒータ42へ吹付けられ、このヒータ42により
加熱されるとともに、吹出しノズル41で増速されてワー
ク(プリント配線基板)Pへ噴出され、その雰囲気ガス
が有する熱によりリフローはんだ付けが行われる。その
際、本来の対流による加熱に加えてヒータ42からワーク
Pに対し直接的な輻射加熱もなされる。
【0020】炉体12内で循環される不活性雰囲気ガスの
一部は、入口スロート部21および出口スロート部22から
装置本体11内に漏出するが、装置本体11の上部に設けら
れた排気口47より排気処理施設に送られる。
【0021】前記雰囲気ガスが整流板43を通過する過程
で、多孔材の孔内表面にコーティングされた触媒の作用
により雰囲気ガス中に含まれるフラックスガスが炉体内
の酸素と化合して、液化しにくい物質(分子量の小さな
物質)に分解されるので、フラックスガスも排気ガスと
して処理することができる。
【0022】また、炉体12内では酸素濃度を低下させる
ために窒素ガス等を注入することにより不活性雰囲気ガ
ス中でリフローはんだ付けを行うようにしているが、前
記触媒の反応により炉体12内の酸素濃度をいっそう低下
させることができる。
【0023】整流板43の多孔材が三次元網状構造の多孔
質金属板である場合はその表面積が大きく、さらにコー
ティングされた触媒の面積も大きいので、前記フラック
スガス分解効果および炉体内酸素濃度低減効果も大き
い。
【0024】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、雰囲気
ガスが整流板を通過する際に、多孔材にコーティングさ
れた触媒の作用により雰囲気ガス中に含まれるフラック
スガスを酸素と化合させて、液化しにくい物質に分解す
ることにより、フラックスガスも排気ガスとして処理す
ることができる。また、リフローはんだ付けは炉体内に
不活性ガスを吹込んで低酸素濃度の雰囲気ガス中で行う
ようにしているが、前記触媒の反応により炉体内の酸素
濃度をいっそう低下させることができ、その分はんだ付
け品質をより向上できるとともに不活性ガスの消費量を
低減できる効果がある。さらに、ワーク側に雰囲気加熱
用のヒータを、そのヒータの風上側に整流板を配置した
から、対流加熱とともにヒータからの輻射熱を利用した
直接加熱も併用でき、加熱効率がよい。また、対流加熱
では、ワーク側に吹出しノズルおよびヒータを、それら
の風上側に整流板を配置したから、整流板により吹出し
ノズルおよびヒータでの風速均一化を達成でき、さら
に、増速用の吹出しノズルにより高温の雰囲気ガスをワ
ークに確実に吹付けることができ、その結果、ワークに
対する効率の良い均一加熱を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリフローはんだ付け装置の一実施例を
示すワーク搬送方向の断面図である。
【図2】同上はんだ付け装置の横断面図である。
【符号の説明】
41 吹出しノズル 42 ヒータ 43 整流板
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平4−81269(JP,A) 特開 平4−271192(JP,A) 特開 平1−305594(JP,A) 実開 平3−34271(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 1/00 330 B23K 1/008 B23K 1/012 B23K 31/02 310 H05K 3/34 507

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高温雰囲気ガスの強制対流によりリフロ
    ーはんだ付けを行うリフローはんだ付け装置において、 リフローはんだ付けの対象となるワークの風上側に配置
    されワークに熱風を吹付ける増速用の吹出しノズルと、 この吹出しノズルの内部に配置された雰囲気加熱用のヒ
    ータと、 前記吹出しノズルおよびヒータの風上側に配置され多孔
    材に触媒をコーティングして形成された整流板とを具備
    したことを特徴とするリフローはんだ付け装置。
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