JP3243124U - Reflow furnace - Google Patents
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Abstract
【課題】半田をもちいて配線基板へ電子部品の実装作業をする際に、使用後の冷却、使用中の降温を効率良くおこなえるリフロー炉の冷却機構を提供する。
【解決手段】半田をもちいて配線基板に電子部品を実装する際に使用するリフロー炉において、該リフロー炉は、基台であって前記配線基板を搭載する載置面と、熱源部に接して熱を吸収する密着面とを備える基台と、蓋体であって前記載置面に開閉可能に配置される蓋体とで構成され、前記基台の内部および前記密着面には冷却媒体の流路が設けられ、前記基台は熱源部のリフロー炉を搭載する面に対して弾性体により押圧されている。
【選択図】図7
A cooling mechanism for a reflow furnace capable of efficiently cooling after use and lowering the temperature during use when an electronic component is mounted on a wiring board using solder.
A reflow furnace used for mounting an electronic component on a wiring board using solder, wherein the reflow furnace is a base and is in contact with a mounting surface on which the wiring board is mounted and a heat source. It is composed of a base having a contact surface that absorbs heat, and a lid that is openable and closable on the mounting surface. A flow path is provided, and the base is pressed by an elastic body against the surface of the heat source on which the reflow furnace is mounted.
[Selection drawing] Fig. 7
Description
本考案は、半田をもちいて配線基板に電子部品を実装する際に使用するリフロー炉において、作業終了後に装置を常温に戻す冷却時間、または使用中に必要に応じて温度を下げる降温時間を短縮できる冷却機構に関するものである。The present invention shortens the cooling time for returning the device to room temperature after completion of work, or the cooling time for lowering the temperature as necessary during use, in a reflow furnace used when mounting electronic components on a wiring board using solder. It relates to a cooling mechanism that can
電子部品を搭載した実装基板は様々な製品に使用され製品の電子化に貢献している。一般的に、製品を開発し完成した装置を量産するときに使用される実装基板は、専用の配線基板が製作されて必要な電子部品は自動化された基板実装装置により組付けられる。そのときに配線基板の実装ランドにクリーム半田を塗布して電子部品を配線基板に半田付けする装置は様々なものが提案されている。Mounting boards on which electronic components are mounted are used in various products and contribute to the computerization of products. In general, a mounting board used when developing a product and mass-producing a completed device is a dedicated wiring board, and necessary electronic components are assembled by an automated board mounting apparatus. At that time, various devices have been proposed for applying cream solder to the mounting lands of the wiring board to solder the electronic component to the wiring board.
しかし、それらの基板実装装置は量産に対応した大掛かりなもので、製品開発中の試作における実装基板の実装には不向きである。また、昨今電子部品は非常に微細化され、配線基板の実装ランドに半田ごてを用いた手作業で半田付けするには熟練した技能が必要である。そのてんクリーム半田を塗布した実装ランドに電子部品を搭載してリフローする方法は余り熟練を要しない。研究者、技術者が、試作、開発中の実装基板の製作をクリーム半田をもちいて作業机上で容易に行える小型の簡易リフロー炉が提案されている。However, these board mounting apparatuses are large-scale for mass production, and are not suitable for mounting boards for trial production during product development. In addition, these days electronic components have become extremely fine, and skillful skill is required to manually solder them to the mounting lands of the wiring board using a soldering iron. The method of mounting an electronic component on the mounting land coated with the ten cream solder and reflowing the solder does not require much skill. A small-sized simple reflow oven has been proposed that allows researchers and engineers to easily fabricate prototypes and mounting substrates under development using cream solder on their work desks.
特許文献1は、本考案者が上記問題を解決するため2013年に出願した簡易リフロー炉装置で、既存の加熱装置を用いリフロー炉自体に加熱手段を持たないので安価に製作することができ、窓板を通して半田の溶融を観察できるので、実装基板の半田リフローを容易に行うことができる。集熱カバーを備えることで、熱効率の良い予備加熱、本加熱を行うことができるものである。
しかし、特許文献1の装置は既存の加熱装置の熱源上面にリフロー炉を搭載して密着させ集熱カバーを設けて熱効率の良い加熱を行えるが、使用後の冷却時、または使用中必要に応じての降温時の冷却には長時間を要するという欠点があった。熱源、リフロー炉に籠った熱を効率よく放熱できないため冷却に掛かる時間が長くなる。本考案は、研究者、技術者が既存の加熱装置を用いて半田による配線基板への電子部品の実装作業をする際に使用後の冷却、使用中の降温を効率よく行えるリフロー炉の冷却機構を提供することにある。However, the device of
半田をもちいて配線基板に電子部品を実装する際に使用するリフロー炉において、該リフロー炉は、基台であって前記配線基板を搭載する載置面と、熱源部に接して熱を吸収する密着面とを備える基台と、蓋体であって前記載置面に開閉可能に配置される蓋体とで構成され、前記基台の内部および前記密着面には冷却媒体の流路が設けられ、前記基台は熱源部のリフロー炉を搭載する面に対して弾性体により押圧されている。
基台は弾性体により押圧されて熱源部と密着しているので熱伝導が良いにもかかわらず冷却時には密着面に設けた流路に冷却媒体を流すことによって基台と熱源部を直接冷却でき装置に籠った熱を発散することができる。In a reflow furnace used for mounting an electronic component on a wiring board using solder, the reflow furnace absorbs heat by being in contact with a mounting surface on which the wiring board is mounted, which is a base, and a heat source. a base having a close contact surface; and a cover that is openable and closable on the placement surface. The base is pressed by an elastic body against the surface of the heat source on which the reflow furnace is mounted.
Since the base is pressed by an elastic body and is in close contact with the heat source, it is possible to directly cool the base and the heat source by flowing a cooling medium through the flow path provided on the contact surface in spite of good heat conduction. It can dissipate the heat trapped in the device.
さらに、集熱カバーであり少なくとも上面板と側面板で構成され、該上面板は前記リフロー炉の貫通を許す開口を含む集熱カバーを備える。リフロー炉を集熱カバーの開口に配置して既存の加熱装置に搭載し加熱することで、リフロー空間の昇温、予熱を効率良く行うことができ、また冷却を効率良く行える。Furthermore, the heat collecting cover is composed of at least a top plate and a side plate, and the top plate includes an opening for allowing the reflow oven to pass therethrough. By arranging the reflow furnace in the opening of the heat collecting cover and mounting it on an existing heating device for heating, the temperature of the reflow space can be increased and preheated efficiently, and the cooling can be efficiently performed.
本考案のリフロー炉は、リフロー炉の基台の内部および密着面に冷却媒体である圧縮空気の流路を設けてリフロー炉本体および熱源部を同時に冷却できるので、リフロー作業終了後に装置を常温に戻す冷却、または使用中に必要に応じて温度を下げる降温を効率良くおこなえるので冷却時間を短縮することができる。In the reflow furnace of the present invention, the flow path for compressed air, which is a cooling medium, is provided inside the base of the reflow furnace and on the contact surface, so that the reflow furnace main body and the heat source can be cooled at the same time. The cooling time can be shortened because the return cooling or the temperature lowering can be efficiently performed as needed during use.
本考案のリフロー炉1を図をもって説明すると、リフロー炉1は矩形の箱形状でありその内部空間が配線基板101のランドに塗布された半田を溶融するリフロー空間70とされる。リフロー炉1は、電子部品102を実装する配線基板101を搭載する基台20と、基台20の上面に開閉可能に配置される蓋体40で構成され、蓋体40が閉じられたときに基台20と蓋体40が協働で形成する内部空間がリフロー空間70となる。リフロー炉1が既存の加熱装置の熱源部90により加熱されると、リフロー空間70内の温度は半田が溶融する温度に達して実装基板100の半田リフローがなされる。The
基台20は矩形の外形で金属の板材で形成され、リフロー炉1が既存の加熱装置に搭載された際に加熱手段90から直接熱の伝達を受ける密着面21と、密着面21と対向する上面でありリフローされる実装基板100が搭載されてその配線基板101に熱を伝達する載置面23を持つ。基台20の外形は、矩形でなくても良く、円形、楕円形、多角形、また他の形状でも良い。材質は、熱伝導率の良いアルミ、銅が良いが他の金属材であっても良い。The
矩形の基台20の二辺端部には、間隔を置いて各2個所に凹部25が設けられている。凹部25は載置面23から基台20の厚さ方向に中間までの深さの座繰り面となっている。さらに、基台20の端面には冷却媒体である圧縮空気の流入口26が設けられ、そこから内部に続く流路27、密着面21に開放する流路28が設けられている。流入口26、流路27、28は圧縮空気を流すことで、基台20、熱源部90に籠る熱を装置外部に逃がし冷却するときに機能する。Two recessed
蓋体40は、枠体41と窓板42と押さえ板43で構成される。枠体41は、基台20と相似の形状で中心部に開口45を有する枠形状であり、基台20の載置面23の外周部を囲う寸法形状である。窓板42は、枠体41の内周上部に設けられた溝44に配置され押さえ板43により固定される。窓板42はリフロー空間70内に搭載された実装基板100を観察できるよう透明な耐熱ガラス材を用いることができる。押さえ板43は枠体41と同様に中心部に開口を有しネジ49で枠体41に固定されることで窓板42を凹部44内に固定する。しかし、押さえ板43を用いずに窓板42を直接ネジで固定、あるいは他の手段で枠体41に固定しても良い。The
基台20と蓋体40とは、その後端部においてヒンジ50により回動可能に連結されている。基台20の後端部の左右から突出する2個の軸ホルダー55に両端を固定されてX軸方向に延びる軸51が、枠体41の後端部に固定された2個の軸受54を貫通して取り付けられることにより基台20と蓋体40とは連結されており、それにより蓋体40は基台20に対して回動可能とされる。バネ52は、ねじりコイルバネであり軸51に貫通されて取り付けられ、一端部が基台20に掛けられ他端部が蓋体40に掛けられることで、蓋体40は軸51を中心軸として後方に付勢され開口する。2個のストッパー56が軸ホルダー55の上部に設けられており、ストッパー56は枠体41の後端面に接触することで蓋体40の回動を制限する。ストッパー56は、ネジ機構により高さの調整が可能であり、高さを調整することで開口する角度を調整できる。The
また、基台20と蓋体40とはヒンジ50と対向する前端部に引掛け金具60を備えている。受金具66が基台20の前端面中央に固着されており、その開口に蓋体40に設けられたレバー61が入り込み掛金具63が受金具66の下面に引っ掛かることで蓋体40は基台20に対して解除可能に固定される。
レバー61は、その中央部において貫通する支持軸62により枠体41に固着された左右の軸受け65の間に回動可能に支持されている。レバー61の上部を前方に引くことで掛金具63は受金具66の下面に引っ掛かり蓋体40は閉じられ、レバー61の上部を後方に押すことで掛金具63は受金具66から解除され蓋体40はヒンジ50のバネ52の働きにより後方へ回動して開口する。Also, the
The
集熱カバー80は、少なくとも上面板81と周囲を囲う側面板82で構成され、上面板81にはリフロー炉1が入る開口83が設けられている。
開口83には基台20の4個所の凹部25に対応する位置に弾性体である板バネ84が設けられており、各板バネ84の先端は対応する凹部25に嵌まり込んでその弾性力により基台20を熱源部90の上面に押し付け密着している。弾性体は、板バネにこだわるものではなく圧縮バネ等であっても良い。The
In the
集熱カバー80の形状は、図ではリフロー炉1と相似の矩形であるが、加熱装置の熱源部90に合わせた形状でも良く矩形に拘るものではない。開口83はリフロー炉1の外形に合わせた形状であり、リフロー炉1の外形寸法より10mm位大きめの寸法とすることができる。集熱カバー80を熱源部90に取り付けた際の開口83部分の高さ寸法は、リフロー炉1の載置面23の高さ寸法より大きな寸法とすることができる。
集熱カバー80は、薄い金属板で製作することができ、材質は、銅、アルミ、ステンレス等を用いることができるが、耐熱樹脂等で製作しても良い。The shape of the
The
集熱カバー80とリフロー炉1とは、開口83内にリフロー炉1が入り込む状態で加熱装置の熱源部90の上面に載置され固定される。上面板81、側面板82と熱源部90の上面が形成する内部空間は集熱空間85とされ、熱源部90で昇温した空気は開口83に向かいリフロー炉1の側面沿いに上昇(図6参照)する。
熱源部90からの熱は基台20の密着面21、載置面23、リフロー空間70と伝わる。しかし伝導された熱はリフロー炉1の上面、外周部から常に放熱されリフロー空間70の昇温を遅くするが、集熱カバー80を設けた場合は、リフロー炉1の上面を含む外周部に集熱空間85で昇温した空気の流れができるので放熱を少なく抑えリフロー空間70内の温度を維持する。また実装基板100の搬出入時に蓋体40を開口したときにも放熱を最小限に抑えることができる。The
The heat from the
装置使用後の冷却時、または必要に応じて温度を下げる降温時には冷却媒体である圧縮空気を流入口26から流し込む。圧縮空気は流路27、28を流れて密着面23から噴出しその圧力でリフロー炉1全体をわずかに浮かして密着面21と熱源部90の間にできた隙間を通って集熱空間85に拡散流出し、開口83を通って装置外部に流出(図7参照)する。それにより圧縮空気は基台20と熱源部90の中心部を冷却し、集熱空間85に籠っている高温空気を外部に排除することによりリフロー炉全体の冷却を行う。冷却媒体は、圧縮空気でなくてもよく窒素、ヘリウム等も使用できる。Compressed air, which is a cooling medium, is introduced from the
一般的なリフロー炉では、熱源と実装基板を搭載するプレートとは熱源からプレートに熱が伝わり易くするためにプレートと熱源を密着させて接着剤、ネジ等で固定する。そのため、リフロー炉を使用後に冷却する際、または必要により温度を降温させる際は昇温時より時間を要する。
本考案のリフロー炉冷却機構は、リフロー炉1の基台20と熱源部90を固定せずに弾性体である板バネ84で押圧し密着させて基台20の密着面23に冷却媒体である空気の流路があることで熱源部90の中心部に向けて圧縮空気を噴出でき、その空気をリフロー炉底面から外周部を通って外部に放出できるので装置全体を短時間で効率よく冷却することが容易になる。In a general reflow furnace, a heat source and a plate on which a mounting board is mounted are brought into close contact with each other and fixed with an adhesive, screws, or the like in order to facilitate heat transfer from the heat source to the plate. Therefore, it takes more time to cool the reflow furnace after use, or to lower the temperature if necessary, than when raising the temperature.
In the reflow furnace cooling mechanism of the present invention, the
本考案のリフロー炉は、既存の加熱装置に搭載して研究室、実験室等で研究者、技術者が半田をもちいて試作の配線基板等に電子部品を実装する際に使用することができる。また、金属材、樹脂材のアニール処理にも利用することができる。The reflow furnace of the present invention can be mounted on an existing heating device and used by researchers and engineers in research laboratories, laboratories, etc., to mount electronic components on prototype wiring boards or the like using solder. . It can also be used for annealing treatment of metal materials and resin materials.
1 リフロー炉
20 基台
21 密着面
23 載置面
25 凹部
26 流入口
27 28 流路
40 蓋体
41 枠体
42 窓板
43 押さえ板
44 溝
45 開口
49 ネジ
50 ヒンジ
51 軸
52 バネ
54 軸受
55 軸ホルダー
56 ストッパー
60 引掛け金具
61 レバー
62 支持軸
63 掛金具
65 軸受
66 受金具
70 リフロー空間
80 集熱カバー
81 上面板
82 側面板
83 開口
84 板バネ
85 集熱空間
90 熱源部
100 実装基板
101 配線基板
102 電子部品1
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023001986U JP3243124U (en) | 2023-05-22 | 2023-05-22 | Reflow furnace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2023001986U JP3243124U (en) | 2023-05-22 | 2023-05-22 | Reflow furnace |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP3243124U true JP3243124U (en) | 2023-08-04 |
Family
ID=87468701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2023001986U Active JP3243124U (en) | 2023-05-22 | 2023-05-22 | Reflow furnace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3243124U (en) |
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2023
- 2023-05-22 JP JP2023001986U patent/JP3243124U/en active Active
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