JP3454621B2 - 不活性ガス雰囲気炉 - Google Patents
不活性ガス雰囲気炉Info
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Description
に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】プリント基板の表裏両面に高密度に半田
付け実装される電子部品には、リード端子を有する電子
部品やリード端子を持たない電子部品があり、図４に示
すようにリード端子２６’を有する電子部品２６は、プ
リント基板２５に設けたスルーホール２５’にリード端
子２６’を挿通して仮固定し、図５に示すようにリード
端子を持たない電子部品２７は接着剤でプリント基板２
５上に仮固定してから溶融半田槽に浸して半田付けして
いる。 【０００３】 前記の電子部品２６、２７は、 先ずリード
端子２６’を有する電子部品２６をプリント基板２５に
仮固定した後、不活性ガス雰囲気炉によりプリント基盤
２５の表面又は表裏両面に電子部品２６を実装し、次い
で、リード端子を持たない電子部品２７をプリント基板
２５の所定位置に塗布した接着剤により接着した状態で
接着剤硬化炉に入れてプリント基板２５に接着仮固定
し、続いて溶融半田槽に浸して半田付けしている。【０００４】 従来の 不活性ガス雰囲気炉は図６に示すよ
うに、炉本体１の入口側と出口側にガス雰囲気の流出を
防止する非接触シール部（ラビリンスシール部）２、２
を設け、炉本体１内を不活性ガス雰囲気にし酸素濃度を
下げてリフロー半田の酸化を防止し、予熱室４、定熱室
５、５と本加熱室６でプリント基板の半田を順次溶融さ
せてプリント基板の表面又は表裏両面に電子部品を半田
付け実装するように構成され、炉内温度はプリント基盤
のリフロー面が本加熱室６で２００℃前後（半田の溶融
温度は１８３℃前後）になるように設定されている。図
６の８、９はヒータ、１０は熱風循環ファン、１１、１
２は予備加熱用のパネルヒータである。【０００５】 【発明が解決しようとする課題】従来は接着剤硬化炉と
不活性ガス雰囲気炉とによりプリント基板に電子部品を
高密度に実装していたために設備費が嵩む等の問題点が
あり、不活性ガス雰囲気炉を接着剤硬化炉として共用し
ても、接着剤硬化炉の炉内温度は１４０℃前後に設定さ
れるのに対し、活性ガス雰囲気炉の炉内温度は本加熱室
６で２００℃前後（半田の溶融温度は１８３℃前後）に
なるように設定されるので、不活性ガス雰囲気炉を接着
剤硬化炉として共用すると、プリント基板に接着仮固定
される電子部品は接着剤硬化時に２００℃前後に加熱さ
れ、電子部品のうち比較的熱に弱い電子部品は熱劣化す
るという問題点がある。 【０００６】 本発明は接着剤硬化炉として共用し得る不
活性ガス雰囲気炉を提供することを目的とする。【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明は、炉本体１内を
不活性ガス雰囲気にして酸素濃度を下げリフロー半田の
酸化を防止する不活性ガス雰囲気炉において、炉本体１
の下面中央部に、送風機１４と外気吹き出しボックス１
７を外気吸入ダクト１５で連結し前記外気吸入ダクト１
５を開閉する開閉弁１６を設けた外気吸入装置１３を設
置し、前記炉本体１の非接触シール部２を設けた入口側
と出口側の各上面に、排気ファン２３と 排気ダクト２１
を連結し前記排気ダクト２１を開閉する開閉弁２２を設
けた排気装置２０を設置して不活性ガス雰囲気炉を構成
したものである。【０００８】 【作用】本発明の不活性ガス雰囲気炉を接着剤硬化炉と
して使用するには次の２つの方法により行う。第１の方
法は、炉本体１の下面中央部に設けた外気吸入装置１３
の送風機１４を駆動させ、図１に示すように外気吸入ダ
クト１５を開いて外気を外気吹き出しボックス１７から
炉本体内に取り入れ、プリント基板の表面温度が１４０
℃前後になるように送風機１４を制御して（炉本体内の
温度設定を変更することなく）炉内温度を調節し、プリ
ント基板の表面又は表裏両面に電子部品を接着仮固定す
る。【０００９】 第２の方法は、炉本体１のヒータ８、９等
を温度制御して炉内温度を１４０℃前後に設定し、プリ
ント基板の表面又は表裏両面に電子部品を接着仮固定す
る。このとき、プリント基板の裏面に熱ストレスにより
劣化し易い電子部品が接着されている場合は、外気吸入
装置１３を作動させて外気吹き出しボックス１７からプ
リント基板の裏面に外気（冷気）を吹きつけ、プリント
基板の裏面温度の昇温を抑えて熱ストレスによる電子部
品の劣化を防止する。【００１０】 また、不活性ガス雰囲気炉として使用する
場合は、外気吸入装置１３の送風機１４の駆動を停止し
外気吸入ダクト１５の開閉弁１６を閉じて、窒素ガス等
の不活性ガスの炉外流出を防止し炉本体内を不活性ガス
雰囲気にする。次いで炉本体内の温度を本加熱室６でプ
リント基板の表面温度が２００℃前後（半田の溶融温度
は１８３℃前後）になるように設定し、プリント基板の
表裏両面に電子部品を半田付け実装する。このときプリ
ント基板の裏面に熱ストレスにより劣化し易い電子部品
が実装されている場合は、炉本体内の不活性ガス雰囲気
に支障を来さない範囲で外気吸入装置１３を作動させて
外気吹き出しボックス１７からプリント基板の裏面に外
気を吹きつけ、プリント基板の裏面を冷却して熱ストレ
スによる電子部品の劣化を防止する。【００１１】 炉本体１の非接触シール部２を設けた入口
側と出口側の各上面に設置した排気装置２０は、その排
気ファン２３に連続する排気ダクト２１を開閉弁２２で
開きまたは閉じて、 炉本体内を大気雰囲気から不活性ガ
ス雰囲気に変換し、又は不活性ガス雰囲気から大気雰囲
気に変換する。このとき外気吸入装置１３と排気装置２
０を同時に作動させることにより、大気又は不活性ガス
が炉外に強制的に排気されて炉内雰囲気の変換が迅速に
行なわれる。【００１２】 また、排気装置２０の作動により外気吸入
装置１３で炉内に取り入れる外気の流れがスムーズにな
り炉内温度のコントロールが容易になる。また、電子部
品の半田付け温度や接着仮固定温度に適する温度に容易
にコントロールできるので、不活性ガス雰囲気炉を接着
剤硬化炉として共用することが可能になる。 【００１３】 また、炉本体１の非接触シール部２を設け
た入口側と出口側に設置した排気装置２０の開閉弁２２
を閉じて加熱された大気や不活性ガスが炉本体１の入口
側や出口側から吹き出すのを防止することができる。 【００１４】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
により説明する。図１と図２は本発明の装置において外
気吸入装置１３を説明する図で排気装置２０の図示を省
略して示し、図３は外気吸入装置１３と排気装置２０を
設けた本発明の装置を示す。図１、図２において、１は
炉本体、２、２は炉本体１の入口部及び出口部に夫々設
けた非接触シール部（ラビリンスシール部）、３はコン
ベアで炉本体１内に電子部品を搭載したプリント基板を
搬送する。４は予熱室、５、５は定熱室、６は本加熱室
で、各室は隔壁７により夫々仕切られる。フィン付ヒー
タ８、パネルヒータ９及び熱風循環ファン１０は前記の
各室４、５、６内に夫々設けられる。予備加熱用のパネ
ルヒータ１１、１２は前記予熱室４と本加熱室６内のフ
ィン付ヒータ８及びパネルヒータ９とコンベア３を挟ん
で相対向して設けられる。【００１５】 １３は炉本体１の下面中央部に設けて外気
を炉本体内に取り込む外気吸入装置であり、送風機１４
と、これに連結部１５ａで連結した外気吸入ダクト１５
と、この外気吸入ダクト１５に設けて送風機１４との連
結部１５ａを開閉する開閉弁１６と、外気吸入ダクト１
５に連なる外気吹き出しボックス１７とを備え、この外
気吹き出しボックス１７の上面１７ａには、送風機１４
により外気吸入ダクト１５内に取り込まれた外気を炉本
体１内に吹き出す小孔ａを設ける。前記の開閉弁１６は
シリンダーＣＹＬ又はモータ等の駆動機器により動作さ
せる。 【００１６】 前記の外気吸入装置１３を下面に設けた炉
本体１の、入口側と出口側の各非接触シール部２の上面
には、図３に示すように、排気装置２０を設けて本発明
の不活性ガス雰囲気炉を構成する。この排気装置２０
は、排気ファン２３と、これに連結した排気ダクト２１
と、シリンダーＣＹＬにより動作して排気ダクト２１を
開閉する開閉弁２２とを備える。 【００１７】 前記 のように構成した本発明の不活性ガス
雰囲気炉は、接着剤硬化炉として使用するには、図１に
示すように、予熱室４、定熱室５、本加熱室６内のフィ
ン付ヒータ８、パネルヒータ９、必要により予備加熱用
のパネルヒータ１１、１２をＯＮにして炉内温度を上昇
させる。この時各ヒータの制御は半田付け実装用にセッ
トされたままにしておく。次に、炉本体１の下面中央部
に設けた外気吸入装置１３の送風機１４を駆動させ、外
気吸入ダクト１５を開いて外気を外気吹き出しボックス
１７から炉本体１内に取り入れ、プリント基板の表面温
度が１４０℃前後になるように送風機１４を制御して炉
内温度を調節し、プリント基板の表面又は表裏両面に図
５に示すリード端子を持たない電子部品２７を接着仮固
定する。【００１８】 前記 のように炉内温度を外気吹き出しボッ
クス１７から吹き出す外気の量により制御することによ
って、半田付け実装用にセットされナこプログラムを変
更することなく接着剤硬化炉として使用することがで
き、不活性ガス雰囲気炉を接着剤硬化炉として共用する
切り替えをスムーズに行うことが可能となる。なお、前
記の予熱室４、定熱室５、本加熱室６内のフィン付ヒー
タ８、パネルヒータ９等を制御して炉内温度を１４０℃
前後に設定し、プリント基板の表面又は表裏両面に電子
部品を接着仮固定することもできる。 【００１９】 前記の プリント基板の裏面に熱劣化し易い
電子部品が接着されている場合は、外気吸入装置１３の
送風機１４を駆動させると共に、外気吸入ダクト１５を
開閉する開閉弁１６を開いて外気吹き出しボックス１７
から外気をプリント基板の裏面に吹きつけ、プリント基
板の裏面の昇温を抑えることにより、電子部品の熱劣化
を防止する。【００２０】 また、前記のように構成した本発明の装置
を不活性ガス雰囲気炉として使用する場合は、図２に示
すように、外気吸入装置１３の送風機１４の駆動を停止
し、外気吸入ダクト１５を開閉する開閉弁１６を閉じ
て、炉本体１内を窒素ガス等の不活性ガス雰囲気にす
る。次いで、プリント基板２５の表面温度が本加熱室６
で２００℃前後（半田の溶融温度は１８３℃前後）にな
るように炉内温度を設定して、プリント基板２５の表裏
両面に図４、図５に示す電子部品２６、２７を半田付け
実装する。【００２１】 前記の プリント基板２５の裏面に実装した
電子部品が熱ストレスにより劣化するおそれがある場合
は、炉本体１内の不活性ガス雰囲気に支障を来さない範
囲で外気吸入装置１３を作動させて外気吹き出しボック
ス１７からプリント基板２５の裏面に外気を吹きつけて
冷却することにより、電子部品の熱ストレスによる劣化
を防止する。【００２２】 炉本体１の下面中央部に外気吸入装置１３
を設け、炉本体の非接触シール部２を設けた入口側と出
口側の上面に排気装置２０を設置し、この外気吸入装置
１３と排気装置２０を同時に作動させることにより、外
気吸入装置１３からの外気の流れがスムーズになって炉
内温度のコントロールが容易になり、電子部品の半田付
け温度と接着仮固定温度に適する温度に容易にコントロ
ールできるので、不活性ガス雰囲気炉を接着剤硬化炉と
しても共用することが可能になる。 【００２３】 また、前記の排気装置２０により 炉本体内
の大気や不活性ガスを強制的に排気することができ、炉
本体内雰囲気の大気雰囲気と不活性ガス雰囲気の変換を
迅速に行なうことができ、加熱された大気や不活性ガス
が炉本体の入口側や出口側から吹き出すのを防止するこ
とができる。 【００２４】 【発明の効果】本発明の不活性ガス雰囲気炉は、前記の
ように炉本体の下面中央部に外気吸入装置１３を設置し
ただけでなく、炉本体の非接触シール部を設けた入口側
と出口側の上面に排気装置２０を設置したので、両装置
１３、２０を同時に作動させることにより吸入外気の流
れをスムーズにして炉内温度を容易にコントロールする
ことができ、かつ、炉本体内の大気雰囲気と不活性ガス
雰囲気の変換を迅速に行なうことができる。また炉本体
の非接触シール部を設けた入口側と出口側に排気装置２
０を設置したので、その開閉弁２２を閉じることにより
加熱された大気や不活性ガスが炉本体の入口側や出口側
から吹き出すのを防止することができる。 【００２５】また、炉内温度を、電子部品の半田付け温
度や接着仮固定温度に適する温度に容易にコントロール
できるので、不活性ガス雰囲気炉を接着剤硬化炉として
共用することが可能になり、さらに、プリント基板に接
着仮固定された電子部品や半田付け実装された電子部品
の熱ストレスによる劣化を防止することができる。
合の外気吸入装置の説明を排気装置の図示を省略して示
した図 【図２】本発明の装置を不活性ガス雰囲気炉として使用
する場合の外気吸入装置の説明を排気装置の図示を省略
して示した図 【図３】外気吸入装置と排気装置を設けた本発明の装置
を示す図 【図４】リード端子を有する電子部品を示す図 【図５】リード端子を持たない電子部品を示す図 【図６】従来の不活性ガス雰囲気炉を示す図 【符号の説明】 １ 炉本体 ２ 非接触シール部 １７ 外
気吹き出しボックス １３ 外気吸入装置 ２０
排気装置 １４ 送風機 ２１
排気ダクト １５ 外気吸入ダクト ２２
開閉弁 １６ 開閉弁 ２３
排気ファン
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】炉本体内を不活性ガス雰囲気にして酸素濃
度を下げリフロー半田の酸化を防止する不活性ガス雰囲
気炉において、炉本体の下面中央部に、送風機と外気吹
き出しボックスを外気吸入ダクトで連結し前記外気吸入
ダクトを開閉する開閉弁を設けた外気吸入装置を設置
し、前記炉本体の非接触シール部を設けた入口側と出口
側の各上面に、排気ファンと排気ダクトを連結し前記排
気ダクトを開閉する開閉弁を設けた排気装置を設置した
ことを特徴とする不活性ガス雰囲気炉。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP27651695A JP3454621B2 (ja) | 1995-09-30 | 1995-09-30 | 不活性ガス雰囲気炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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