JP3581777B2

JP3581777B2 - Reflow equipment

Info

Publication number: JP3581777B2
Application number: JP25327997A
Authority: JP
Inventors: 忠夫荻野; 恒明駒澤; 太郎松岡
Original assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Current assignee: THE FURUKAW ELECTRIC CO., LTD.
Priority date: 1997-09-18
Filing date: 1997-09-18
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2017-09-18
Also published as: JPH1197838A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板に電子部品を半田付けするリフロー装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
回路基板に電子部品を半田付けを行う方式に、リフロー方式がある。この方式は、電子部品をクリーム半田によって仮固定した回路基板をリフロー炉内を通過させて、一旦、半田を溶融させ、その後冷却して溶融半田を固化させる。
このリフロー方式では、回路基板の搬送は、回路基板の搬送方向に直交する幅の両側縁を支持して行われる。
ところで、回路基板に用いられる絶縁基板の軟化温度は１２０℃程度であり、リフロー炉を通過する過程において絶縁基板は、その幅方向の中央部が自重および搭載された電子部品の重量により下がり、反りが生じる恐れがある。回路基板にこのような反りが生じると、搭載する電子部品が部分的に回路基板から離間し、半田付け不良が生じる。
そこで、リフロー方式においては、上述の反りを防止する一方法として、回路基板をパレットに載置してリフロー炉内を通過させている。
【０００３】
従来のリフロー装置を図２（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図２（ａ）はその平面説明図であり、図２（ｂ）、（ｃ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面を右側から見た側面説明図である。
このリフロー装置は、回路基板１をパレット３に載置するローダー１０、リフロー炉１１および、回路基板１をパレット３から取り外すアンローダー１２を備えている。また、回路基板１を搬送する基板搬送コンベア２ａ〜２ｄが設置されている。さらに、パレット３を搬送するパレット搬送コンベア４ａ、４ｂがローダー１０およびリフロー炉１１に設置されている。なお、パレット搬送コンベアはアンローダー１２にも設置されているが、これは図示されていない。
このリフロー装置では、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、回路基板１を搬送する基板搬送コンベア２ａ〜２ｄが作動する基板搬送基準線６と、回路基板１が載置されたパレット３を搬送するパレット搬送コンベア４ａ、４ｂが作動するパレット搬送基準線７が設けられている。なお、搬送基準線とは、搬送される物体の片端の移動ラインを指定する基準線であって、例えば、コンベアを構成する一対のコンベアベルトの一方のコンベアベルトの位置を固定して搬送基準線とする。
これらの基板搬送基準線６とパレット搬送基準線７は、回路基板１と回路基板１が載置されるパレット３の相対的な位置合わせを正確に行うために設けられており、パレット搬送基準線７は基板搬送基準線６の外側に設けられている。
【０００４】
この搬送ラインは、以下のように作動する。即ち、
１）回路基板１が図２（ａ）の右より基板搬送基準線６に沿って基板搬送コンベア２ａで搬送され、ローダー１０の基板搬送コンベア２ｂに供給される（図２（ｂ））。
２）ローダー１０では、回路基板１の下側よりパレット搬送コンベア４ａに載ったパレット３が上昇し、回路基板１はパレット３に保持された基板支持ピン５により突き上げられて浮き上がり、基板搬送コンベア２ｂから外されて、パレット３に載置される（図２（ｃ））。
３）パレット３は回路基板１を載せて、パレット搬送コンベア４ａでパレット搬送基準線７に沿って移動し、リフロー炉１１内に搬入され、リフロー炉１１内のパレット搬送コンベア４ｂに載り、リフロー炉１１内を通過する。
４）リフロー炉１１から出たパレット３と回路基板１は、アンローダー１２に供給され、図２（ｂ）とは逆に、パレット３が下降し、回路基板１はパレット３から外されて、基板搬送コンベア２ｃに移る。
５）その後、回路基板１は基板搬送コンベア２ｃから基板搬送コンベア２ｄに移り、基板搬送基準線６に沿って取り出される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、ローダー１０でパレット３に回路基板１を載置するには、パレット３の供給時間を含めて一定の時間を要する。このように、パレット３に回路基板１を載置すると、回路基板１のリフロー炉１１への単位時間当たりの供給数量に限界があり、リフロー工程の生産性の向上に限界が生ずるという問題があった。
ところで、回路基板には前述した絶縁基板の他にセラミック基板や金属基板から構成されて、リフロー炉を通過しても反りの生じないものがあり、このような回路基板はパレットに載置する必要はない。しかしながら、上述のリフロー装置では、パレットに載せる必要のない回路基板までもパレットに載せてリフローすることになる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記問題点を解決すべくなされたもので、リフロー炉と、このリフロー炉の前後に配置されたローダーとアンローダーとからなり、ローダーとアンローダーに設けられた基板搬送用コンベアの基板搬送基準線を移動自在とするとともに、リフロー炉内のパレット搬送用コンベアのコンベアベルト間の幅を拡狭自在とし、リフロー炉内のパレット搬送用コンベアの搬送基準線をローダーとアンローダーの基板搬送用コンベアの基板搬送基準線に位置合わせするように移動可能に構成したことを特徴とするリフロー装置である。
【０００７】
本発明では、上記構成により、パレット搬送用コンベアのコンベアベルト間の幅をパレットの幅に合わせることにより、基板をパレットに載置してリフロー炉へ供給することができ、また、パレット搬送用コンベアのコンベアベルト間の幅を基板の幅に合わせ、リフロー炉内のパレット搬送用コンベアの搬送基準線をローダーとアンローダーの基板搬送用コンベアの基板搬送基準線に位置合わせすることにより、基板をパレットに載置することなくリフロー炉へ供給することができる。
従って、パレットに載置する必要のない基板はパレットに載置せずにリフロー炉へ供給し、パレットに載置するに要する時間を短縮して、リフロー炉への単位時間当たりの基板の供給数量を増加させ、リフロー工程の生産性を向上させることができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明にかかるリフロー装置の一実施形態の平面説明図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面を右側から見た側面説明図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）のＢ−Ｂ断面を右側から見た側面説明図である。図中、図２に関して説明した部分と同部分は同符号で指示してある。
本実施形態のリフロー装置は、リフロー炉１１の入口側に回路基板１をパレット３に載置するローダー１０、およびリフロー炉１１の出口側に回路基板１をパレット３から取り外すアンローダー１２を備えている。
ローダー１０は、図１（ｂ）に示すように、基板搬送コンベア２ｂとパレット搬送コンベア（図示されず）を備えており、基板搬送コンベア２ｂの位置は基板搬送基準線６とパレット搬送基準線７の間を搬送方向に直角の方向に移動可能になっている。
また、リフロー炉１１は、一対のコンベアベルト１３ａ、１３ｂからなるパレット搬送コンベア１３を備え、コンベアベルト１３ａはパレット搬送基準線７に固定されているが、他方のコンベアベルト１３ｂは搬送方向に直角の方向に移動可能になっており、一対のコンベアベルト１３ａ、１３ｂの間隔は調整可能になっている。そして、回路基板１をパレット３に載置して搬送するときには、コンベアベルト１３ｂはパレット３の幅に合わせた位置αに設定され、回路基板１をパレット３に載置せず、単体で搬送するときには、コンベアベルト１３ｂは回路基板１の幅に合わせた位置βに設定される。
さらに、アンローダー１２は、図１（ｃ）に示すように、基板搬送コンベア２ｃとパレット搬送コンベア（図示されず）を備えており、基板搬送コンベア２ｃの位置はパレット搬送基準線７と基板搬送基準線６の間を移動可能になっている。
【０００９】
回路基板１をパレット３に載置しないでリフロー炉１１を通過させる場合には、本実施形態のリフロー装置は以下のように作動する。即ち、
１）先ず、リフロー炉１１内で、パレット搬送コンベア１３のコンベアベルト１３ｂを位置βに設定する。
２）回路基板１を基板搬送コンベア２ａで基板搬送基準線６に沿ってローダー１０に供給し、基板搬送基準線６に位置する基板搬送コンベア２ｂに載せる。
３）次いで、図１（ｂ）に示すように、ローダー１０内で、基板搬送コンベア２ｂの位置を基板搬送基準線６からパレット搬送基準線７に移動させる。
４）次いで、回路基板１を基板搬送コンベア２ｂからパレット搬送コンベア１３に載せる。その後、基板搬送コンベア２ｂの位置をパレット搬送基準線７から基板搬送基準線６に戻しておく。
５）回路基板１をパレット搬送コンベア１３でリフロー炉１１を通過させる。
６）次いで、アンローダー１２において、リフロー炉１１を通過してきた回路基板１を、パレット搬送コンベア１３からパレット搬送基準線７に位置する基板搬送コンベア２ｃに載せる。
７）次いで、図１（ｃ）に示すように、基板搬送コンベア２ｃの位置をパレット搬送基準線７から基板搬送基準線６に移し、回路基板１を基板搬送コンベア２ｃから基板搬送コンベア２ｄに載せて、搬出する。その後、基板搬送コンベア２ｃの位置を基板搬送基準線６からパレット搬送基準線７に戻しておく。
【００１０】
また、回路基板１をパレット３に載置してリフロー炉１１で加熱する場合には、本実施形態のリフロー装置は以下のように作動する。即ち、
１）先ず、リフロー炉１１内で、パレット搬送コンベア１３のコンベアベルト１３ｂを位置αに設定する。
２）回路基板１を基板搬送コンベア２ａで基板搬送基準線６に沿ってローダー１０に供給し、基板搬送基準線６に位置する基板搬送コンベア２ｂに載せる。
３）次いで、ローダー１０内で、回路基板１をパレット３に載置し、このパレットをローダー１０内のパレット搬送コンベア（図示されず）に載せてから、パレット搬送コンベア１３に載せる。
４）回路基板１を載置したパレット３を、パレット搬送コンベア１３でリフロー炉１１内を通過させる。
５）次いで、アンローダー１２において、リフロー炉１１を通過してきたパレット３をパレット搬送コンベア１３からアンローダー１２内のパレット搬送コンベア（図示されず）に移してから、回路基板１をパレット３から基板搬送基準線６に位置する基板搬送コンベア２ｃに載せる。
６）次いで、回路基板１を基板搬送コンベア２ｄに載せて、搬出する。
【００１１】
上述のように、本実施形態では、パレット３に載置する必要のない回路基板１は、パレット３に載置せずにリフロー炉１１へ供給することができ、リフロー工程の生産性が向上する。
【００１２】
なお、上記実施形態は本発明を具体化した一例であって、本願発明の技術的範囲を限定するものではない。例えば、リフロー炉内に備えられたパレット搬送コンベアの一対のコンベアベルトは、両方ともに搬送方向と直角方向に移動可能にして、一対のコンベアベルト間の間隔を調整可能にしてもよい。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、パレットに載置する必要のない回路基板はパレットに載置せずにリフロー炉へ供給し、パレットに載置するに要する時間を短縮して、リフロー炉への単位時間当たりの回路基板の供給数量を増加させ、リフロー工程の生産性を向上させることができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明にかかるリフロー装置の一実施形態の平面説明図であり、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ図１（ａ）のＡ−Ａ断面およびＢ−Ｂ断面を右側から見た側面説明図である。
【図２】（ａ）は従来のリフロー装置の平面説明図であり、（ｂ）、（ｃ）は図２（ａ）のＡ−Ａ断面を右側から見た側面説明図である。
【符号の説明】
１回路基板
２ａ〜２ｄ基板搬送コンベア
３パレット
４ａ、４ｂ、１３パレット搬送コンベア
５ピン
６基板搬送基準線
７パレット搬送基準線
１０ローダー
１１リフロー炉
１２アンローダー
１３ａ、１３ｂコンベアベルト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflow device for soldering an electronic component to a circuit board.
[0002]
[Prior art]
As a method of soldering an electronic component to a circuit board, there is a reflow method. In this method, a circuit board on which electronic components are temporarily fixed by cream solder is passed through a reflow furnace to temporarily melt the solder and then cool to solidify the molten solder.
In the reflow method, the circuit board is transported while supporting both side edges having a width orthogonal to the transport direction of the circuit board.
By the way, the softening temperature of the insulating substrate used for the circuit board is about 120 ° C., and in the process of passing through the reflow furnace, the center of the insulating substrate in the width direction lowers due to its own weight and the weight of the mounted electronic components, and the warping occurs. May occur. When such a warp occurs in the circuit board, the electronic components to be mounted are partially separated from the circuit board, and a soldering failure occurs.
Therefore, in the reflow method, as one method for preventing the above-described warpage, a circuit board is placed on a pallet and passed through a reflow furnace.
[0003]
A conventional reflow apparatus will be described with reference to FIGS. 2A is an explanatory plan view thereof, and FIGS. 2B and 2C are side explanatory views of the AA cross section of FIG. 2A viewed from the right side.
The reflow apparatus includes a loader 10 for placing the circuit board 1 on the pallet 3, a reflow furnace 11, and an unloader 12 for removing the circuit board 1 from the pallet 3. Further, board transfer conveyors 2a to 2d for transferring the circuit board 1 are provided. Further, pallet transport conveyors 4 a and 4 b for transporting the pallets 3 are installed in the loader 10 and the reflow furnace 11. The pallet transport conveyor is also installed on the unloader 12, but this is not shown.
In this reflow apparatus, as shown in FIGS. 2A and 2B, a board transfer reference line 6 on which board transfer conveyors 2a to 2d for transferring the circuit board 1 operate, and a pallet on which the circuit board 1 is placed. A pallet transfer reference line 7 is provided on which pallet transfer conveyors 4a and 4b for transferring the pallet 3 operate. Note that the transport reference line is a reference line that specifies a moving line at one end of the object to be transported, and is, for example, a transport reference line in which the position of one of a pair of conveyor belts forming a conveyor is fixed. And
The board transfer reference line 6 and the pallet transfer reference line 7 are provided to accurately perform relative positioning between the circuit board 1 and the pallet 3 on which the circuit board 1 is mounted. Reference numeral 7 is provided outside the substrate transfer reference line 6.
[0004]
This transport line operates as follows. That is,
1) The circuit board 1 is transported by the substrate transport conveyor 2a along the substrate transport reference line 6 from the right in FIG. 2A, and is supplied to the substrate transport conveyor 2b of the loader 10 (FIG. 2B).
2) In the loader 10, the pallet 3 placed on the pallet transport conveyor 4a rises from the lower side of the circuit board 1, and the circuit board 1 is lifted up by the substrate supporting pins 5 held on the pallet 3 and lifted up, and the board transport conveyor 2b And placed on the pallet 3 (FIG. 2 (c)).
3) The pallet 3 places the circuit board 1 thereon, moves along the pallet transfer reference line 7 on the pallet transfer conveyor 4a, is loaded into the reflow furnace 11, and is placed on the pallet transfer conveyor 4b in the reflow furnace 11, and 11 inside.
4) The pallet 3 and the circuit board 1 coming out of the reflow furnace 11 are supplied to the unloader 12, and the pallet 3 descends and the circuit board 1 is detached from the pallet 3, contrary to FIG. Move to the substrate transport conveyor 2c.
5) Thereafter, the circuit board 1 is moved from the board transfer conveyor 2c to the board transfer conveyor 2d, and is taken out along the board transfer reference line 6.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, placing the circuit board 1 on the pallet 3 by the loader 10 requires a certain time including the supply time of the pallet 3. As described above, when the circuit board 1 is placed on the pallet 3, there is a limit in the supply amount of the circuit board 1 to the reflow furnace 11 per unit time, and there is a problem that the improvement in productivity in the reflow process is limited. Was.
By the way, some circuit boards are composed of a ceramic board or a metal board in addition to the above-mentioned insulating board, and do not warp even after passing through a reflow furnace. Such a circuit board needs to be placed on a pallet. There is no. However, in the above-described reflow apparatus, even a circuit board that does not need to be placed on the pallet is placed on the pallet and reflowed.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has been made to solve the above problems, and comprises a reflow furnace, a loader and an unloader disposed before and after the reflow furnace, and a substrate for a substrate transfer conveyor provided in the loader and the unloader. The transfer reference line can be moved freely, the width between the conveyor belts of the pallet transfer conveyor in the reflow furnace can be freely increased and reduced, and the transfer reference line of the pallet transfer conveyor in the reflow furnace can be transferred by the loader and unloader. A reflow device configured to be movable so as to be aligned with a substrate transport reference line of a conveyor .
[0007]
In the present invention, according to the above configuration, by adjusting the width between the conveyor belts of the pallet transport conveyor to the width of the pallet, the substrate can be placed on the pallet and supplied to the reflow furnace. By aligning the width between the conveyor belts with the width of the substrate, and aligning the transport reference line of the pallet transport conveyor in the reflow furnace with the substrate transport reference line of the loader and unloader substrate transport conveyor, Can be supplied to the reflow furnace without being placed on the reflow furnace.
Therefore, substrates that do not need to be placed on the pallet are supplied to the reflow furnace without being placed on the pallet, and the time required for placing on the pallet is reduced, and the number of substrates supplied to the reflow furnace per unit time is reduced. And the productivity of the reflow process can be improved.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1A is an explanatory plan view of an embodiment of a reflow device according to the present invention, and FIG. 1B is an explanatory side view of an AA cross section of FIG. 1A viewed from the right side. FIG. 1C is an explanatory side view of the BB section of FIG. 1A viewed from the right side. In the figure, the same parts as those described with reference to FIG. 2 are indicated by the same reference numerals.
The reflow apparatus of the present embodiment includes a loader 10 for placing the circuit board 1 on the pallet 3 at the entrance side of the reflow furnace 11 and an unloader 12 for removing the circuit board 1 from the pallet 3 at the exit side of the reflow furnace 11. I have.
As shown in FIG. 1B, the loader 10 includes a substrate transport conveyor 2b and a pallet transport conveyor (not shown), and the position of the substrate transport conveyor 2b is determined by the substrate transport reference line 6 and the pallet transport reference line 7. Can be moved in a direction perpendicular to the transport direction.
The reflow furnace 11 includes a pallet transport conveyor 13 including a pair of conveyor belts 13a and 13b. The conveyor belt 13a is fixed to the pallet transport reference line 7, but the other conveyor belt 13b is perpendicular to the transport direction. The distance between the pair of conveyor belts 13a and 13b can be adjusted. When the circuit board 1 is placed on the pallet 3 and transported, the conveyor belt 13b is set at the position α corresponding to the width of the pallet 3, and the circuit board 1 is transported alone without being placed on the pallet 3. Sometimes, the conveyor belt 13b is set at the position β corresponding to the width of the circuit board 1.
Further, as shown in FIG. 1C, the unloader 12 includes a substrate transport conveyor 2c and a pallet transport conveyor (not shown), and the position of the substrate transport conveyor 2c is determined by the pallet transport reference line 7 and the substrate transport. It can move between the reference lines 6.
[0009]
When the circuit board 1 is passed through the reflow furnace 11 without being placed on the pallet 3, the reflow apparatus of the present embodiment operates as follows. That is,
1) First, in the reflow furnace 11, the conveyor belt 13b of the pallet conveyor 13 is set at the position β.
2) The circuit board 1 is supplied to the loader 10 along the board transfer reference line 6 by the board transfer conveyor 2a, and is placed on the board transfer conveyor 2b located on the board transfer reference line 6.
3) Next, as shown in FIG. 1B, the position of the substrate transport conveyor 2b is moved from the substrate transport reference line 6 to the pallet transport reference line 7 in the loader 10.
4) Next, the circuit board 1 is placed on the pallet conveyor 13 from the board conveyor 2b. Thereafter, the position of the substrate transport conveyor 2b is returned from the pallet transport reference line 7 to the substrate transport reference line 6.
5) The circuit board 1 is passed through the reflow furnace 11 by the pallet conveyor 13.
6) Next, the unloader 12 places the circuit board 1 that has passed through the reflow furnace 11 from the pallet transfer conveyor 13 on the board transfer conveyor 2c located at the pallet transfer reference line 7.
7) Next, as shown in FIG. 1 (c), the position of the board transfer conveyor 2c is moved from the pallet transfer reference line 7 to the board transfer reference line 6, and the circuit board 1 is placed on the board transfer conveyor 2d from the board transfer conveyor 2c. And carry it out. Thereafter, the position of the substrate transport conveyor 2c is returned from the substrate transport reference line 6 to the pallet transport reference line 7.
[0010]
When the circuit board 1 is placed on the pallet 3 and heated by the reflow furnace 11, the reflow apparatus of the present embodiment operates as follows. That is,
1) First, in the reflow furnace 11, the conveyor belt 13b of the pallet transport conveyor 13 is set at the position α.
2) The circuit board 1 is supplied to the loader 10 along the board transfer reference line 6 by the board transfer conveyor 2a, and is placed on the board transfer conveyor 2b located on the board transfer reference line 6.
3) Next, the circuit board 1 is placed on the pallet 3 in the loader 10, and the pallet is placed on a pallet transport conveyor (not shown) in the loader 10, and then placed on the pallet transport conveyor 13.
4) The pallet 3 on which the circuit board 1 is mounted is passed through the reflow furnace 11 by the pallet conveyor 13.
5) Next, in the unloader 12, the pallet 3 having passed through the reflow furnace 11 is transferred from the pallet transport conveyor 13 to a pallet transport conveyor (not shown) in the unloader 12, and then the circuit board 1 is transferred from the pallet 3 to the substrate. The substrate is placed on the substrate transport conveyor 2c located at the transport reference line 6.
6) Next, the circuit board 1 is placed on the board transport conveyor 2d and carried out.
[0011]
As described above, in the present embodiment, the circuit board 1 that does not need to be placed on the pallet 3 can be supplied to the reflow furnace 11 without being placed on the pallet 3, and the productivity of the reflow process is improved. .
[0012]
Note that the above-described embodiment is an example embodying the present invention, and does not limit the technical scope of the present invention. For example, the pair of conveyor belts of the pallet conveyor provided in the reflow furnace may be both movable in the direction perpendicular to the conveying direction, so that the distance between the pair of conveyor belts can be adjusted.
[0013]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a circuit board that does not need to be placed on a pallet is supplied to a reflow furnace without being placed on the pallet, and the time required for placing the circuit board on the pallet is shortened. There is an excellent effect that it is possible to increase the supply amount of the circuit board per unit time per unit time and to improve the productivity of the reflow process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a plan explanatory view of an embodiment of a reflow device according to the present invention, and FIGS. 1B and 1C are AA cross section and BB of FIG. 1A, respectively. It is the side explanatory drawing which looked at the cross section from the right side.
FIG. 2A is a plan view of a conventional reflow apparatus, and FIGS. 2B and 2C are side view views of the AA cross section of FIG. 2A as viewed from the right side.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Circuit board 2a-2d Board transfer conveyor 3 Pallet 4a, 4b, 13 Pallet transfer conveyor 5 Pin 6 Board transfer reference line 7 Pallet transfer reference line 10 Loader 11 Reflow furnace 12 Unloader 13a, 13b Conveyor belt

Claims

A reflow furnace, and a loader and an unloader disposed before and after the reflow furnace, which allow the substrate transfer reference line of the substrate transfer conveyor provided in the loader and the unloader to move freely, and a pallet in the reflow furnace. The width between the conveyor belts of the conveyor for transfer can be freely increased and decreased, and it can be moved so that the transfer reference line of the pallet transfer conveyor in the reflow furnace is aligned with the substrate transfer reference line of the loader and unloader substrate transfer conveyor. reflow apparatus characterized by being configured to.