JP3582989B2 - Reflow soldering equipment - Google Patents

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弘明 斉藤
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板のような板状の被はんだ付けワークの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】
板状の被はんだ付けワーク、例えば多数の電子部品を搭載しその被はんだ付け部に予めはんだを供給したプリント配線板をはんだ付けする際に、リフローはんだ付け装置を使用する。
【0003】
リフローはんだ付け装置は、プリント配線板の少なくともその被はんだ付け部を加熱してはんだを溶融させることによりはんだ付けを行う装置であり、加熱手段として熱風を用いた装置、レーザ光や赤外線等の熱線を用いた装置、それらを併用した装置、等々がある。
【0004】
また、特許第2502826号公報の明細書に記載された技術のように、プリント配線板の一方の面側に搭載された耐熱温度の低い電子部品の温度上昇を抑制しながら、他方の面側の被はんだ付け部を加熱してリフローはんだ付けを行うリフローはんだ付け装置の技術もある。
【0005】
また、被はんだ付け部やはんだの酸化を防止しかつ溶融したはんだの流動性を向上させるために、チャンバ内に窒素ガス(N ガス)等の不活性ガスを供給して低酸素濃度雰囲気中でリフローはんだ付けを行う装置の技術もある。このようなリフローはんだ付け装置は、外気に対するチャンバの封止性がN ガスの消費量を少なくする上で重要である。そのため、プリント配線板を加熱するための熱風あるいは冷却するための冷風は、チャンバ内で循環させることによりチャンバ外へ漏出させない構成となっている。
【0006】
このことは、チャンバ内にN ガスを供給する場合だけに限られるものではなく、はんだ付け装置の熱効率を良好に保つ上からも重要であり、外気から隔絶されたチャンバ内で被はんだ付けワークの加熱あるいは冷却を行うことが通常行われている所以である。
【0007】
一方、板状の被はんだ付けワーク、例えばプリント配線板を搬送する手段としては、プリント配線板の両側端部を平行2条のチェーンコンベアのピン上に載置・支持させて搬送するチェーンコンベアが搬送コンベアとして一般的に使用されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
熱風を吹きつけてプリント配線板を加熱しリフローはんだ付けを行う装置や、さらに、冷風を吹きつけてプリント配線板を冷却する構成を備えたリフローはんだ付け装置において、プリント配線板の中央部分に対して搬送コンベアに支持される両側端部の加熱や冷却が不十分になる問題がある。すなわち、温度むらを生じてしまう問題がある。
【0009】
図6は、リフローはんだ付け装置の搬送コンベアの従来例を示す横断面図で、熱風加熱あるいは冷風冷却を行う場合の問題を説明する図である。
【0010】
この図において、プリント配線板1は、面実装部品2を搭載するとともに、プリント配線板1の両側端部1aが、搬送コンベア3のチェーン4のピン5で支持され、かつガイド板6で位置が規制されて搬送される。そして、このプリント配線板1の板面1b,1cに対して直角方向から熱風あるいは冷風を吹きつけるように構成した一般的なリフローはんだ付け装置の例である。ただし、図6においては、チャンバや熱風あるいは冷風を発生させる加熱手段,冷却手段,熱風や冷風を循環せしめる雰囲気循環手段の雰囲気循環路および送風手段等については公知であるので省略して図示していない。また、搬送コンベア3の搬送方向は図6の紙面に対して直角方向である。
【0011】
図6のように、プリント配線板1の両側端部1aを支持して搬送する搬送コンベア3は平行2条に構成されて成り、搬送し走行するチェーン4を支持するチェーンガイド7やコンベアフレーム8を備えている。コンベアフレーム8には、図6のような中空部材もあれば横断面が「コ」字状や「L」字状の部材等々が使用されている。
【0012】
ここで、図6を見てわかるように、プリント配線板1に吹きつけられる熱風あるいは冷風は、プリント配線板1の両側端部1a側のコンベアフレーム8がその障害となって両側端部1a側には十分に流れない。すなわち、熱風あるいは冷風は矢印Dのようにプリント配線板1の板面1b,1cから離れた位置を速い速度で流れ、プリント配線板1の両側端部1aでは矢印Eのように相対的に遅い速度でしか流れない。
【0013】
そのために、プリント配線板1の両側端部1aの加熱あるいは冷却を十分に行うことができずに温度むらを生じる問題がある。
【0014】
この問題は、プリント配線板1の両側端部1aの隅々まで高密度に面実装部品2が搭載されるようになった今日のプリント配線板1では、両側端部1a部分の加熱あるいは冷却を十分に行うことができずに、加熱あるいは冷却の温度プロファイルがプリント配線板1の各部で揃わず、はんだ付け不良や部品不良を発生させる原因となっている。
【0015】
本発明の目的は、プリント配線板の板面に沿って均一な速度で熱風あるいは冷風が流れるようにすることにある。そして、これによりはんだ付け不良や部品不良が発生しないリフローはんだ付けが行えるようにすることにある。
【0016】
【発明を解決するための手段】
本発明のリフローはんだ付け装置は、プリント配線板に臨ませてコンベアフレームに開口を設け、プリント配線板の板面に直角方向から吹きつけられる熱風あるいは冷風をこの開口から吸い込んでチャンバ内を循環させるように構成したとことに特徴がある。
【0017】
すなわち、板状の被はんだ付けワークの両側端部を平行2条の搬送コンベアで支持してチャンバ内を搬送し、加熱手段または冷却手段により加熱された雰囲気または冷却された雰囲気を雰囲気循環手段から吹き出して前記被はんだ付けワークの板面に対して直角方向から吹きつけ、前記被はんだ付けワークの加熱または冷却を行うリフローはんだ付け装置において、前記平行2条の搬送コンベアの両コンベアフレームの前記被はんだ付けワークに臨む側の部分に前記チャンバ内の雰囲気を吸い込む吸込開口をそれぞれ設け、この両吸込開口を前記雰囲気循環手段の吸込口側に接続して前記被はんだ付けワークの板面に対して直角方向から吹きつけられた熱風または冷風を前記両コンベアフレームの両吸込開口から吸い込んで循環させる雰囲気循環路に形成するように構成したリフローはんだ付け装置である。
【0018】
これにより、板状の被はんだ付けワークに直角に吹き当たった加熱された雰囲気、すなわち熱風または冷却された雰囲気は、板状の被はんだ付けワークの板面に沿って流れてその両側端部からコンベアフレームの吹込開口に吸い込まれて流れ、該板状の被はんだ付けワークの両側端部もむらなく加熱あるいは冷却することができるようになる。
【0019】
【発明の実施の形態】
本発明は次のような実施形態例において実施することができる。
【0020】
〔第1の実施の形態〕
図1は、本発明のリフローはんだ付け装置の第1の実施の形態を示す横断面図、図2は、図1のリフローはんだ付け装置の全体を示す縦断面図で、図6と同一符号は同一部分を示し、またN ガスの供給系はシンボル図で示してある。
【0021】
これらの図において、炉体9内は3つの室、すなわち昇温部加熱室10、均温部加熱室11、リフロー部加熱室12に分割してあり、各室10〜12を通って矢印A方向に回動走行する平行2条のチェーン4を備えた搬送コンベア13を設けてある。
【0022】
そして、炉体9を形成するチャンバ14内の搬送コンベア13の上方には仕切板15によって雰囲気循環路16が形成され、この雰囲気循環路16と、この雰囲気循環路16に設けたモータ17により駆動されるファン18と、雰囲気の流れ、すなわち熱風の流れを整える整流板19と、循環する雰囲気を加熱するヒータ20とによって雰囲気循環手段が形成されている。これにより、ヒータ20で加熱された雰囲気を循環させながら熱風として矢印Bのようにプリント配線板1に吹きつけ、プリント配線板1の加熱を行うことができる。すなわち熱風循環型の加熱手段21を構成している。また、搬送コンベア13の下方側には雰囲気循環路22と、冷却装置23を備えた冷却手段24を配設してある。
【0023】
搬送コンベア13は、チェーン4,チェーンガイド7およびコンベアフレーム25からなり、図1の左側のコンベアフレーム25が図の左右方向に移動してその支持幅を変えることができるように構成され、プリント配線板1の幅に合わせて支持幅を調節できる構成である。また、左側のコンベアフレーム25に設けた摺動板26はチャンバ14に摺接して設けてあり、搬送コンベア13の支持幅を調節した際にも搬送コンベア13を境界としてその上下の雰囲気を遮断できるように構成してある。
【0024】
チェーン4の走行をガイドするチェーンガイド7はコンベアフレーム25の上端側25aに寄せて設けてあり、プリント配線板1の上方側の板面1b間近を流れる熱風もコンベアフレーム25に邪魔されることなく直線的に流れることができる。
【0025】
コンベアフレーム25は管状であり、このコンベアフレーム25の管内は各加熱室10,11,12ごとに隔璧25b(図1では網目で示してある)で仕切られている。そして、チェーンガイド7の下方側にプリント配線板1に臨ませて吸込開口27を設けてあり、続いてコンベアフレーム25に設けたホース接続口28を介してホース29が接続されており、さらにチャンバ14の外部に設けたホース30を介して冷却装置23を通ってチャンバ14の下方に接続されているブロワ31に雰囲気が吸い込まれ、その後、ブロワ31から吹き出した冷風がチャンバ14内のを整流板32を通してプリント配線板1の下面に吹きつける冷却手段24とからなる雰囲気循環手段を構成している。したがって、プリント配線板1の下方側の板面1c間近を流れる冷風も矢印Cのように邪魔されることなくコンベアフレーム25の吸込開口27へ直線的に流れることができる。
【0026】
一方、ファン18の近傍にはN ガス供給手段40のガス供給パイプ52を設けてあり、チャンバ14内にN ガスを供給して低酸素濃度の雰囲気を形成する構成である。
【0027】
ガスは、N ガスボンベ等のN ガス供給装置41から開閉弁42,フィルタ43,圧力制御弁44,圧力モニタ用の圧力計45,主となる開閉弁46,流量調節弁47,流量計48,各室ごとに設けた開閉弁49,流量調節弁50,流量計51とを介して、各ファン18の近傍に設けたそれぞれのガス供給パイプ52からチャンバ14内に供給する構成である。なお、図1においてはガス供給手段40の詳細な図示を省略してある。
【0028】
このように、このリフローはんだ付け装置は、搬送されるプリント配線板1の上方側の板面1bを低酸素濃度の雰囲気中で加熱してリフローはんだ付けを行いつつ、その下方側の板面1cに冷風を吹きつけつつ該面の温度上昇を抑制するはんだ付け方法を実現したリフローはんだ付け装置である。
【0029】
さらに、プリント配線板1の一方(上方)の板面1bと他方(下方)の板面1cとに温度差を与えてリフローはんだ付けを行うことは、一方の板面1b側(図の上面側)を加熱してリフローはんだ付けを行う場合に、既にはんだ付けが完了している他方の板面1c側(図の下面側)のはんだが溶融しないようにしたり、また、他方の板面1cに搭載された耐熱温度の低い電子部品を保護する上からも必要である。このことは、前掲の特許第2502826号公報にも説明されている。
【0030】
なお、図1および図2において、冷却装置23に代えて加熱装置33を設けることにより、プリント配線板1の両板面1b,1cを併せて加熱できるようにもなる。
【0031】
冷却装置23としては、フィン等から構成される自然空冷や冷却水を使用する強制冷却、あるいはヒートポンプを使用した熱交換器、等々の公知技術を使用できる。
【0032】
また、この冷却装置23に代えて加熱装置33を備えた加熱手段34として使用する場合には、シーズヒータ等を使用することが最も容易である。
【0033】
このように、コンベアフレーム25に吸込開口27を設け、この吸込開口27を介して雰囲気を循環させることにより、プリント配線板1の表面を流れる雰囲気がプリント配線板1の板面1b,1c全体にわたって直線的に流れることが可能となり、プリント配線板1の両側端部1aもむらなく加熱あるいは冷却を行うことができるようになる。そしてその結果、プリント配線板1の全面にわたって良好なはんだ付けを行うことができるようになる。
【0034】
また、図2において、35は前記炉体10に設けたラビリンス部、36は前記ラビリンス部35を形成する抑止板である。
【0035】
〔第2の実施の形態〕
図3は、本発明の第2の実施の形態を示す横断面図である。図3は、図1に相当する図であるが要部のみを示し、加熱手段,循環手段,送風手段等はシンボル図で示し、その他チャンバ等は省略してある。また、図1と同一符号は同一部分を示す。
【0036】
図3において、搬送コンベア60を構成するコンベアフレーム61の内部は仕切板62により上下に仕切られており、その外部の上下方向の中程にはチェーンガイド7を設けるとともに、各チェーンガイド7の上方側と下方側には、プリント配線板1に臨ませてそれぞれ吸込開口63,64を設けた構成である。
【0037】
そして、プリント配線板1の上方の板面1bに吹きつけられてその板面1bに沿って流れる雰囲気(熱風あるいは冷風)を矢印Bのように上方側の吸込開口63で吸い込み、また、プリント配線板1の下方の板面1cに吹きつけられてその板面1cに沿って流れる雰囲気(熱風あるいは冷風)を矢印Cのように下方側の吸込開口64で吸い込むように構成してある。
【0038】
雰囲気循環手段としてはブロワ65,66を使用し、コンベアフレーム61のホース接続口67,68に接続された循環路69,70中に加熱装置71,72あるいは冷却装置73,74を備えるように構成している。
【0039】
その作用については前記第1の実施の形態と同様であり、熱風あるいは冷風をプリント配線板1の板面1b,1c全体にわたって直線的に流すことが可能となり、プリント配線板1の両側端部1aもむらなく加熱あるいは冷却を行うことができるよになる。
【0040】
〔第3の実施の形態〕
図4は、本発明の第3の実施の形態の要部を示す横断面図で、コンベアフレーム近傍のみを示し、他の部分の図示は省略してある。また、図1と同一符号は同一部分を示すもので、コンベアフレーム81とチェーンガイド7を兼用した搬送コンベア80の例であり、搬送コンベア80は管状のコンベアフレーム81にチェーン4が走行するチェーンガイド部82が形成されている。この場合においても吸込開口83を設けてプリント配線板1の板面1b,1c全体にわたって直線的に熱風あるいは冷風を矢印B,Cのように流すことができる。また、矢印Cに示す熱風または冷風はホース接続口84からホース29を介して図示しないブロアへ吸い込ますことができる。
【0041】
〔第4の実施の形態〕
図5(a),(b)は、本発明の第4の実施の形態の要部を示す図で、図5(a)は横断面図、図5(b)は、図5(a)の一部破断斜視図で、コンベアフレームの近傍を示し、他の部分の図示は省略してある。これらの図において、図1と同一符号は同一部分を示す。
【0042】
図5(a),(b)においてもコンベアフレームとチェーンガイドとを兼用した搬送コンベア90の例であるが、図4と異なる点はコンベアフレーム91が管状に形成されていない点である。すなわち、コンベアフレーム91は上部フレーム92と下部フレーム93とからなり、いずれも長尺状に形成されている。上部フレーム92は肉薄部92aと肉厚部92bとからなり、下部フレーム93は上部フレーム92の肉厚部92bと同じ肉厚を有している。そして、上部フレーム92の肉厚部92bと下部フレーム93との間にはチェーン4が走行するチェーンガイド部94が形成されている。そして、接続具95により上部フレーム92と下部フレーム93とを接続して一体に形成することによりコンベアフレーム91が構成されている。
【0043】
また、下部フレーム93には複数の吸込開口96が形成され、これらの吸込開口96を覆うフード97が取り付けられている。また、フード97にはホース29を接続するホース接続口98が形成されている。また、99は前記フード97を下部コンベアフレーム93に取り付けるねじである。
【0044】
なお、コンベアフレーム91は図5(b)においては、その形状を説明するためその一部を示すもので、接続具95,吸込開口96,フード97は所要の箇所に適宜設けられる。
【0045】
このように、図1に示すブロア31から吹き出した冷風または熱風はプリント配線板1の下面1c側に吹き付けられてから図5(a)の矢印Cで示すようにプリント配線板1の下面1c側を流れて吸込開口96を通ってフード97内で集められホース接続口98からホース29に流れる。
【0046】
したがって、この場合においても、プリント配線板1の板面1b,1c全体にわたって直線的に熱風または冷風を矢印B,Cのように流すことができる。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のリフローはんだ付け装置によれば、搬送コンベアのコンベアフレームの被はんだ付けワークに臨む側の部分にチャンバ内の雰囲気を雰囲気循環路へ吸い込む吸込開口を設けたので、プリント配線板の板面に直角方向から吹きつけた雰囲気はその表面を流れてプリント配線板の板面全体にわたって直線的に流れることが可能となり、プリント配線板の両側端部もむらなく加熱あるいは冷却を行うことができるようになる。そしてその結果、プリント配線板の全面にわたって良好なはんだ付けを行うことができるようになる。また、チャンバ内の熱風,冷風はチャンバ内で循環させて、チャンバ外に漏出させないので、熱効率を良好に保つことができ、また、不活性ガスを供給して低酸素濃度雰囲気中ではんだ付けを行う場合においても、不活性ガス消費量を低く抑えることができ、経費が節減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態を示す横断面図である。
【図2】図1のリフローはんだ付け装置の全体を示す縦断面図である。
【図3】本発明の第2の実施の形態を示す横断面図である。
【図4】本発明の第3の実施の形態を示す横断面図である。
【図5】本発明の第4の実施の形態の要部を示す図で、図5(a)は横断面図、図5(b)は図5(a)の一部破断斜視図である。
【図6】リフローはんだ付け装置の搬送コンベアの従来例を示す横断面図である。
【符号の説明】
1 プリント配線板
1a 側端部
1b 板面
1c 板面
2 面実装部品
4 チェーン
5 ピン
6 ガイド板
7 チェーンガイド
9 炉体
10 昇温部加熱室
11 均温部加熱室
12 リフロー部加熱室
13 搬送コンベア
14 チャンバ
15 仕切板
16 雰囲気循環路
17 モータ
18 ファン
20 ヒータ
21 加熱手段
22 雰囲気循環路
23 冷却装置
24 冷却手段
25 コンベアフレーム
26 摺動板
27 吸込開口
28 ホース接続口
29,30 ホース
31 ブロワ
33 加熱装置
34 加熱手段
40N ガス供給手段
41N ガス供給装置
60 搬送コンベア
61 コンベアフレーム
62 仕切板
63,64 吸込開口
65,66 ブロワ
67,68 ホース接続口
80 搬送コンベア
81 コンベアフレーム
82 チェーンガイド部
83 吸込開口
84 ホース接続口
90 搬送コンベア
91 コンベアフレーム
92 上部フレーム
93 下部フレーム
94 チェーンガイド部
95 接続具
96 吸込開口
97 フード
98 ホース接続口
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflow soldering apparatus for a plate-like work to be soldered such as a printed wiring board.
[0002]
[Prior art]
When soldering a plate-shaped work to be soldered, for example, a printed wiring board on which a large number of electronic components are mounted and solder is supplied in advance to the soldered portion, a reflow soldering apparatus is used.
[0003]
A reflow soldering apparatus is an apparatus that performs soldering by heating at least a portion of a printed wiring board to be soldered and melting the solder.A device using hot air as a heating means, a heat ray such as a laser beam or an infrared ray. , A device using them, and the like.
[0004]
Further, as in the technique described in the specification of Japanese Patent No. 25028226, while suppressing a temperature rise of an electronic component having a low heat-resistant temperature mounted on one surface side of a printed wiring board, the other surface side is prevented from rising. There is also a technique of a reflow soldering apparatus for performing reflow soldering by heating a portion to be soldered.
[0005]
In order to prevent oxidation of the soldered portion and the solder and to improve the fluidity of the molten solder, an inert gas such as a nitrogen gas (N 2 gas) is supplied into the chamber so that the atmosphere in a low oxygen concentration atmosphere can be prevented. There is also a technology of an apparatus that performs reflow soldering. In such a reflow soldering apparatus, the sealing property of the chamber against the outside air is important in reducing the consumption of N 2 gas. Therefore, the configuration is such that hot air for heating the printed wiring board or cold air for cooling is circulated in the chamber so as not to leak out of the chamber.
[0006]
This is not limited to the case where the N 2 gas is supplied into the chamber, but is also important from the viewpoint of maintaining good thermal efficiency of the soldering apparatus. The work to be soldered in the chamber isolated from the outside air is important. This is the reason why heating or cooling is usually performed.
[0007]
On the other hand, as a means for transporting a plate-like work to be soldered, for example, a printed wiring board, a chain conveyor for transporting a printed wiring board by placing and supporting both side ends of the printed wiring board on pins of two parallel chain conveyors is used. It is commonly used as a conveyor.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
In a reflow soldering device that blows hot air to heat the printed wiring board and performs reflow soldering, or a reflow soldering device that cools the printed wiring board by blowing cool air, Therefore, there is a problem that heating and cooling at both ends supported by the transport conveyor become insufficient. That is, there is a problem that temperature unevenness occurs.
[0009]
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional example of a conveyer of a reflow soldering apparatus, and is a diagram for explaining a problem in a case where hot air heating or cold air cooling is performed.
[0010]
In this figure, a printed wiring board 1 has a surface-mounted component 2 mounted thereon, and both end portions 1 a of the printed wiring board 1 are supported by pins 5 of a chain 4 of a conveyor 3, and a position is determined by a guide plate 6. It is regulated and transported. This is an example of a general reflow soldering apparatus configured to blow hot or cold air from a direction perpendicular to the plate surfaces 1b and 1c of the printed wiring board 1. However, in FIG. 6, a chamber, a heating unit for generating hot air or cold air, a cooling unit, an atmosphere circulation path of an atmosphere circulation unit for circulating hot air or cold air, a blowing unit, and the like are known and are omitted. Absent. The transport direction of the transport conveyor 3 is a direction perpendicular to the paper surface of FIG.
[0011]
As shown in FIG. 6, a conveyor 3 for supporting and transporting both side edges 1a of the printed wiring board 1 is constituted by two parallel lines, and a chain guide 7 and a conveyor frame 8 for supporting a chain 4 which transports and travels. It has. As the conveyor frame 8, there are hollow members as shown in FIG. 6 and members having a U-shaped or L-shaped cross section.
[0012]
Here, as can be seen from FIG. 6, the hot or cold air blown to the printed wiring board 1 is obstructed by the conveyor frames 8 on the both end portions 1 a of the printed wiring board 1 and obstructs the conveyer frames 8. Does not flow enough. That is, the hot air or the cold air flows at a high speed at a position away from the board surfaces 1b and 1c of the printed wiring board 1 as shown by an arrow D, and is relatively slow at both side ends 1a of the printed wiring board 1 as shown by an arrow E. It only flows at speed.
[0013]
Therefore, there is a problem in that heating or cooling of the both end portions 1a of the printed wiring board 1 cannot be sufficiently performed, and temperature unevenness occurs.
[0014]
The problem is that in today's printed wiring board 1 in which the surface-mounted components 2 are mounted with high density at every corner of both end portions 1a of the printed wiring board 1, heating or cooling of the both end portions 1a is required. Since it cannot be performed sufficiently, the heating or cooling temperature profile is not uniform in each part of the printed wiring board 1, which causes a soldering failure or a component failure.
[0015]
An object of the present invention is to make hot air or cold air flow at a uniform speed along the surface of a printed wiring board. It is another object of the present invention to perform reflow soldering without causing soldering defects and component defects.
[0016]
[Means for Solving the Invention]
In the reflow soldering apparatus of the present invention, an opening is provided in the conveyor frame facing the printed wiring board , and hot air or cold air blown from a direction perpendicular to the board surface of the printed wiring board is sucked from the opening and circulated in the chamber. It is characterized by having such a configuration.
[0017]
That is, to convey the chamber and supports the both ends of the plate-shaped work to be soldered in parallel two rows conveyor of, from the atmosphere circulating means a heated atmosphere or cooling atmosphere by the heating means or cooling means In a reflow soldering apparatus which blows out and blows the work to be soldered from a direction perpendicular to the plate surface to heat or cool the work to be soldered, the reflow soldering machine of the two parallel conveyors has provided suction openings in the portion of the side facing the soldering work suck the atmosphere in the chamber, respectively, to the plate surface of the work to be soldered to connect to the inlet side of said atmosphere circulating means to both suction opening Atmosphere in which hot air or cold air blown from a right angle direction is sucked and circulated from both suction openings of the both conveyor frames. A reflow soldering device configured to form a ring passage.
[0018]
As a result, the heated atmosphere, that is, the hot air or the cooled atmosphere, which has blown at right angles to the plate-like work to be soldered, flows along the plate surface of the plate-like work to be soldered and flows from both side ends thereof. The work is sucked into the blow opening of the conveyor frame and flows, so that both side ends of the plate-like work to be soldered can be heated or cooled evenly.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention can be implemented in the following embodiments.
[0020]
[First Embodiment]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the reflow soldering apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the entire reflow soldering apparatus shown in FIG. The same parts are shown, and the N 2 gas supply system is shown by a symbol diagram.
[0021]
In these figures, the inside of the furnace body 9 is divided into three chambers, that is, a heating section heating chamber 10, a soaking section heating chamber 11, and a reflow section heating chamber 12. A conveyor 13 is provided with two parallel chains 4 rotating in the direction.
[0022]
An atmosphere circulation path 16 is formed by a partition plate 15 above the conveyor 13 in a chamber 14 forming the furnace body 9, and is driven by the atmosphere circulation path 16 and a motor 17 provided in the atmosphere circulation path 16. An atmosphere circulating means is formed by the fan 18 to be adjusted, a flow straightening plate 19 for adjusting the flow of the atmosphere, that is, the flow of hot air, and the heater 20 for heating the circulating atmosphere. This allows the printed wiring board 1 to be heated by circulating the atmosphere heated by the heater 20 and blowing it as hot air onto the printed wiring board 1 as shown by arrow B. That is, the hot air circulation type heating means 21 is constituted. Further, an atmosphere circulation path 22 and a cooling means 24 having a cooling device 23 are provided below the conveyor 13.
[0023]
The conveyor 13 is composed of a chain 4, a chain guide 7 and a conveyor frame 25. The conveyor frame 25 on the left side of FIG. The support width can be adjusted according to the width of the plate 1. Further, the sliding plate 26 provided on the left conveyor frame 25 is provided in sliding contact with the chamber 14, so that even when the support width of the transport conveyor 13 is adjusted, the atmosphere above and below the transport conveyor 13 can be shut off. It is configured as follows.
[0024]
The chain guide 7 for guiding the running of the chain 4 is provided close to the upper end side 25a of the conveyor frame 25, so that the hot air flowing near the upper surface 1b of the printed wiring board 1 is not obstructed by the conveyor frame 25. Can flow linearly.
[0025]
The conveyor frame 25 has a tubular shape, and the inside of the tube of the conveyor frame 25 is partitioned by a partition 25b (shown by a mesh in FIG. 1) for each of the heating chambers 10, 11, and 12. A suction opening 27 is provided below the chain guide 7 so as to face the printed wiring board 1, and a hose 29 is connected via a hose connection port 28 provided in the conveyor frame 25. The atmosphere is sucked into the blower 31 connected to the lower part of the chamber 14 through the cooling device 23 through the hose 30 provided on the outside of the chamber 14, and then the cool air blown out from the blower 31 divides the inside of the chamber 14 into a rectifying plate. Atmospheric circulation means comprising cooling means 24 sprayed on the lower surface of the printed wiring board 1 through 32. Therefore, the cool air flowing near the lower plate surface 1c of the printed wiring board 1 can also flow straight to the suction opening 27 of the conveyor frame 25 without being disturbed as shown by the arrow C.
[0026]
On the other hand, a gas supply pipe 52 of the N 2 gas supply means 40 is provided in the vicinity of the fan 18 to supply N 2 gas into the chamber 14 to form an atmosphere having a low oxygen concentration.
[0027]
N 2 gas on-off valve 42 from the N 2 gas supply device 41 such as a N 2 gas cylinder, filter 43, pressure control valve 44, pressure gauge 45 for pressure monitor primarily become off valve 46, flow control valve 47, flow rate The gas is supplied from the respective gas supply pipes 52 provided in the vicinity of each fan 18 into the chamber 14 via a total 48, an on-off valve 49 provided for each chamber, a flow control valve 50, and a flow meter 51. . In FIG. 1, detailed illustration of the gas supply means 40 is omitted.
[0028]
As described above, the reflow soldering apparatus heats the upper surface 1b of the printed wiring board 1 to be conveyed in an atmosphere having a low oxygen concentration and performs the reflow soldering while heating the lower surface 1c. This is a reflow soldering apparatus which realizes a soldering method for suppressing a rise in temperature of the surface while blowing cold air on the surface.
[0029]
Further, performing the reflow soldering by giving a temperature difference between the one (upper) plate surface 1b and the other (lower) plate surface 1c of the printed wiring board 1 requires one plate surface 1b side (upper side in the drawing). ) Is heated to perform reflow soldering, so that the solder on the other plate surface 1c side (the lower surface side in the drawing), which has already been soldered, is prevented from melting, or the other plate surface 1c is It is also necessary to protect the mounted electronic components having a low heat-resistant temperature. This is also described in the aforementioned Japanese Patent No. 2502826.
[0030]
1 and 2, by providing a heating device 33 in place of the cooling device 23, both the plate surfaces 1b and 1c of the printed wiring board 1 can be heated together.
[0031]
As the cooling device 23, known technologies such as natural air cooling composed of fins or the like, forced cooling using cooling water, and a heat exchanger using a heat pump can be used.
[0032]
When the cooling device 23 is used as the heating means 34 having a heating device 33 instead of the cooling device 23, it is easiest to use a sheathed heater or the like.
[0033]
Thus, by providing the suction opening 27 in the conveyor frame 25 and circulating the atmosphere through the suction opening 27, the atmosphere flowing on the surface of the printed wiring board 1 is changed over the entire board surfaces 1b and 1c of the printed wiring board 1. It is possible to flow linearly, and it is possible to heat or cool the both ends 1a of the printed wiring board 1 evenly. As a result, good soldering can be performed over the entire surface of the printed wiring board 1.
[0034]
In FIG. 2, reference numeral 35 denotes a labyrinth portion provided in the furnace body 10, and reference numeral 36 denotes a suppression plate forming the labyrinth portion 35.
[0035]
[Second embodiment]
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention. FIG. 3 is a view corresponding to FIG. 1, but shows only the main parts, the heating means, the circulating means, the blowing means and the like are shown in a symbol diagram, and other chambers and the like are omitted. 1 denote the same parts.
[0036]
In FIG. 3, the inside of a conveyor frame 61 constituting the conveyor 60 is vertically partitioned by a partition plate 62, and a chain guide 7 is provided in the middle of the outside in the vertical direction. On the side and the lower side, suction openings 63 and 64 are provided facing the printed wiring board 1 respectively.
[0037]
Then, an atmosphere (hot air or cold air) blown onto the upper plate surface 1b of the printed wiring board 1 and flowing along the plate surface 1b is sucked into the upper suction opening 63 as shown by an arrow B, and the printed wiring is drawn. An atmosphere (hot air or cold air) blown onto the plate surface 1c below the plate 1 and flowing along the plate surface 1c is sucked through the lower suction opening 64 as shown by an arrow C.
[0038]
Blowers 65 and 66 are used as atmosphere circulation means, and heating devices 71 and 72 or cooling devices 73 and 74 are provided in circulation paths 69 and 70 connected to hose connection ports 67 and 68 of the conveyor frame 61. are doing.
[0039]
The operation is the same as that of the first embodiment, and hot air or cold air can be made to flow linearly over the entire board surfaces 1b and 1c of the printed wiring board 1. Heating or cooling can be performed evenly.
[0040]
[Third Embodiment]
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a main part of the third embodiment of the present invention, showing only the vicinity of the conveyor frame, and omitting other parts. The same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same parts, and are examples of a conveyor 80 that also serves as a conveyor frame 81 and a chain guide 7. The conveyor 80 is a chain guide in which a chain 4 runs on a tubular conveyor frame 81. A portion 82 is formed. Also in this case, the suction opening 83 is provided so that hot air or cold air can flow linearly as shown by arrows B and C over the entire board surfaces 1b and 1c of the printed wiring board 1. Further, hot air or cold air indicated by arrow C can be sucked into a blower (not shown) from the hose connection port 84 via the hose 29.
[0041]
[Fourth Embodiment]
5 (a) and 5 (b) are views showing a main part of a fourth embodiment of the present invention. FIG. 5 (a) is a cross-sectional view, and FIG. 5 (b) is FIG. 5 (a). Is a partially cutaway perspective view of FIG. 1, showing the vicinity of the conveyor frame, and other parts are not shown. In these figures, the same reference numerals as those in FIG. 1 indicate the same parts.
[0042]
5 (a) and 5 (b) also show an example of the conveyor 90 which also serves as a conveyor frame and a chain guide, but differs from FIG. 4 in that the conveyor frame 91 is not formed in a tubular shape. That is, the conveyor frame 91 is composed of an upper frame 92 and a lower frame 93, each of which is formed in a long shape. The upper frame 92 has a thin portion 92a and a thick portion 92b, and the lower frame 93 has the same thickness as the thick portion 92b of the upper frame 92. A chain guide 94 on which the chain 4 runs is formed between the thick portion 92b of the upper frame 92 and the lower frame 93. The upper frame 92 and the lower frame 93 are connected to each other by the connecting tool 95 to be integrally formed, thereby forming the conveyor frame 91.
[0043]
In addition, a plurality of suction openings 96 are formed in the lower frame 93, and a hood 97 that covers these suction openings 96 is attached. The hood 97 has a hose connection port 98 for connecting the hose 29. Reference numeral 99 denotes a screw for attaching the hood 97 to the lower conveyor frame 93.
[0044]
In FIG. 5B, a part of the conveyor frame 91 is shown to explain its shape, and the connector 95, the suction opening 96, and the hood 97 are appropriately provided at required places.
[0045]
As described above, the cool air or hot air blown from the blower 31 shown in FIG. 1 is blown to the lower surface 1c side of the printed wiring board 1 and then, as shown by the arrow C in FIG. And is collected in the hood 97 through the suction opening 96 and flows from the hose connection port 98 to the hose 29.
[0046]
Therefore, also in this case, hot air or cold air can flow linearly over the entire board surfaces 1b and 1c of the printed wiring board 1 as shown by arrows B and C.
[0047]
【The invention's effect】
As described above, according to the reflow soldering apparatus of the present invention, since the suction opening for sucking the atmosphere in the chamber into the atmosphere circulation path is provided in the portion of the conveyor frame of the conveyor that faces the work to be soldered, atmosphere blown from a direction perpendicular to the plate surface of the printed circuit board becomes possible to linearly flow across the plate surface of the print wiring board flows the surface, both side ends of the printed wiring board is also uniformly heated or Cooling can be performed. As a result, good soldering can be performed over the entire surface of the printed wiring board. In addition, the hot air and cold air in the chamber are circulated in the chamber and are not leaked out of the chamber, so that good thermal efficiency can be maintained. In addition, an inert gas is supplied to perform soldering in a low oxygen concentration atmosphere. Also in the case of performing, the consumption of the inert gas can be kept low, and the cost can be saved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the entire reflow soldering apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the present invention.
5A and 5B are diagrams showing a main part of a fourth embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A is a cross-sectional view, and FIG. 5B is a partially cutaway perspective view of FIG. 5A. .
FIG. 6 is a cross-sectional view showing a conventional example of a transport conveyor of a reflow soldering apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printed wiring board 1a Side end 1b Plate surface 1c Plate surface 2 Surface-mounted component 4 Chain 5 Pin 6 Guide plate 7 Chain guide 9 Furnace 10 Heating section heating chamber 11 Temperature uniforming section heating chamber 12 Reflow section heating chamber 13 Transport Conveyor 14 Chamber 15 Partition plate 16 Atmospheric circulation path 17 Motor 18 Fan 20 Heater 21 Heating means 22 Atmospheric circulation path 23 Cooling device 24 Cooling means 25 Conveyor frame 26 Sliding plate 27 Suction opening 28 Hose connection ports 29, 30 Hose 31 Blower 33 Heating device 34 Heating device 40N 2 gas supply device 41N 2 gas supply device 60 Conveyor conveyor 61 Conveyor frame 62 Partition plates 63, 64 Suction openings 65, 66 Blowers 67, 68 Hose connection port 80 Conveyor 81 Conveyor frame 82 Chain guide 83 Suction opening 84 Hose connection port 90 Transfer con Bear 91 Conveyor frame 92 Upper frame 93 Lower frame 94 Chain guide 95 Connecting tool 96 Suction opening 97 Hood 98 Hose connection port

Claims (1)

板状の被はんだ付けワークの両側端部を平行2条の搬送コンベアで支持してチャンバ内を搬送し、加熱手段または冷却手段により加熱された雰囲気または冷却された雰囲気を雰囲気循環手段から吹き出して前記被はんだ付けワークの板面に対して直角方向から吹きつけ、前記被はんだ付けワークの加熱または冷却を行うリフローはんだ付け装置において、
前記平行2条の搬送コンベアのコンベアフレームの前記被はんだ付けワークに臨む側の部分に前記チャンバ内の雰囲気を吸い込む吸込開口をそれぞれ設け、この両吸込開口を前記雰囲気循環手段の吸込口側に接続して前記被はんだ付けワークの板面に対して直角方向から吹きつけられた熱風または冷風を前記両コンベアフレームの両吸込開口から吸い込んで循環させる雰囲気循環路に形成したこと、
を特徴とするリフローはんだ付け装置。
The two ends of the plate-like work to be soldered are supported by two parallel conveyors, conveyed in the chamber, and the atmosphere heated or cooled by the heating means or the cooling means is blown out from the atmosphere circulation means. In a reflow soldering apparatus that sprays from a direction perpendicular to the plate surface of the work to be soldered and heats or cools the work to be soldered,
Suction openings for sucking the atmosphere in the chamber are respectively provided in portions of the two conveyor frames of the two parallel conveyors facing the work to be soldered, and these suction openings are provided on the suction side of the atmosphere circulation means. Hot air or cold air blown from a direction perpendicular to the plate surface of the work to be soldered and connected is formed in an atmosphere circulation path that sucks and circulates from both suction openings of both the conveyor frames,
A reflow soldering machine characterized by the following.
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