JP3934281B2 - Conveyor furnace - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気回路基板の半田付け工程や、太陽電池、液晶パネルのペーストのスクリーン印刷電極形成工程で使用され、基板上の濡れた状態の半田やペーストを乾燥又は焼成させるコンベア炉に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のコンベア炉100について図5を参照して説明する。図中、101はチャンバー、102はチャンバー101の外面に設けられた断熱材、103はチャンバー101を収容するキャビネット、104はチャンバー101内に設置されたランプヒータ、105はキャビネット内熱排気口、106は熱伝対、107は温度制御ユニット、108はペーストを付着させた基板、109,110は基板出入口である。また、111はキャビネット105への外気取り込み口、112は基板を搬送するベルト、113,114はベルト駆動ローラ、115はベルトテンションローラ、116はエアー供給部、117,118はエアーカーテン、119,120は排気ダクト、121はキャビネット内排気ガス、122はチャンバー内排気ガスである。
【0003】
基板108を搬送するベルト112は、キャビネット103の両側方に配置されたベルト駆動ローラ113,114で駆動される。また、ベルト駆動ローラ114だけでは空回転するので、ベルトテンションローラ115の張力でベルト駆動ローラ114の駆動力を確実にベルト112に伝達させている。ベルト112はループ状であり、キャビネット103の外側を通って、再びチャンバー101内に導入される。
【0004】
次に、動作について説明する。ベルト112上に固定された基板108は、チャンバー101内に次々投入され、ランプヒータ104で加熱・乾燥される。ランプヒータ104の点灯によって上昇したチャンバー101内の温度は、熱伝対106で測定され、測定データは温度制御ユニット107に与えられる。温度制御ユニット107では、この測定データに基づいて、チャンバー101内の温度が一定になるようにランプヒータ104の出力を制御する。
【0005】
基板108に付着したペーストから発生する有機溶剤ガスを排気するために、エアー供給部116から新鮮なエアーが絶えず供給され、チャンバー内排気ガス122が排気ダクト119,120から排出される。このチャンバー101内の気流の流れや温度を一定に保つために、基板出入口109,110の近傍には、エアーカーテン117,118が設けられている。また、コンベア炉100の温度上昇を防ぎ、安全に運転するために、チャンバー101とその断熱材102を囲うようにキャビネット103が設けられ、外気取り込み口111より外気が取り込まれると共に、暖まった外気がキャビネット排気口105から排出される。
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、ランプヒータ104はチャンバー101内の基板108、ベルト112、エアー供給部116のエアーをチャンバー内温度まで素早く暖めるが、基板出入口109,110付近ではランプヒータ104の熱が伝わり難く、基板出入口109,110付近の温度はチャンバー104内部よりもかなり低い。その結果、図6に示すように、基板出入口110付近に有機溶剤ガスの結露Aが発生し、この結露Aが基板108上に滴下してパターン不良が発生することがあった(基板出入口110付近についても同様である)。
【0007】
このような状況を一例を示し、以下に考察する。基板108の付着ペーストには沸点230℃のテキサノールが20%含有され、チャンバー101内が160℃に維持されて、ペーストが10g付着した基板108が5秒毎に連続して投入されると仮定すると、チャンバー101内には、毎秒0.4gのテキサノールを含んだ160℃の蒸気が発生する計算になる。ここで、エアー供給部116から毎分150リットルのエアーが供給されると、テキサノールの露点温度は110℃になるものと見積もられる。これに対して、室温で毎分20リットル供給されるエアーカーテン117,118のエアーや基板出入口109,110の温度は50℃〜120℃程度の温度にしかならない。その結果、基板出入口109,110付近の温度がテキサノールの露点温度以下となり、有機溶剤ガスの結露Aが発生する。
【0008】
一方、基板出入口109,110でチャンバー101および断熱材102とキャビネット103の間に隙間があると、キャビネット内排気ガス121は有機排気が混ざった排気ガスになる。また、チャンバー内排気ガス122もそのまま排気すると環境を汚染するので問題である。
ここでは、印刷用ペースト含有有機溶剤について記述したが、半田付け工程の場合では排気ガスには酸性無機物が含まれることもあり、安全衛生上問題となる。
【0009】
以上のように従来のコンベア炉100では、基板出入口109,110で発生する溶剤ガスの結露Aによる基板108と装置への滴下が問題であり、また、溶剤ガスによる環境汚染が問題であった。
本発明は、このような問題を解決し、溶剤ガスの結露が起こり難いコンベア炉を提供することを目的とする。また、溶剤ガスによる環境汚染が起こり難いコンベア炉を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
請求項1のコンベア炉は、加熱・乾燥手段が設けられたチャンバー内に基板を通過させて、基板上に付着させた付着物を乾燥又は焼成させるコンベア炉において、チャンバーの基板出入口に設けられたエアーカーテンと、エアーカーテンのエアーを加熱するエアー加熱部と、エアーカーテンの外側に設けられ、エアーカーテンから漏れたガスを排気するエアーカーテン外排気ダクトとを備え、エアー加熱部は、エアーカーテンのエアーの温度が、付着物から発生する溶剤ガスの露点より高くなるようにエアーを加熱し、付着物から発生する溶剤ガスを排気するチャンバー内排気ダクトと、チャンバー内排気ダクトから排出された溶剤ガスを液化して収集する液溜部と、液溜部で収集した液状の溶剤を回収する溶剤回収部と、チャンバーの基板出入口に設けられ、チャンバーの基板出入口を加熱する基板出入口加熱部とをさらに備え、基板出入口加熱部は、チャンバーの基板出入口を、付着物から発生する溶剤ガスの露点より高い温度まで加熱し、チャンバーの基板出入口付近に設けられ、前記付着物から発生する溶剤ガスを吸収する溶剤吸収部をさらに備えることを特徴とする。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコンベア炉の好適な実施の形態について添付図面を参照して説明する。
図1は、本実施の形態に係るコンベア炉1を示す断面図である。図中、2は両側部に基板出入口3,4が設けられたチャンバー、5はチャンバー2の外面に設けられた断熱材、6はチャンバー2を収容するキャビネット、7,8はキャビネット6の両側方に配置されたベルト駆動ローラ、9はベルト駆動ローラ7,8で両端が支持されると共に、基板出入口3,4からチャンバー2内部に導入されるループ状のベルトである。
【0020】
また、10はベルト上に所定間隔で載置され、付着物の一例であるペーストを付着させた基板、11はチャンバー2内のベルト10の上方に配置されたランプヒータ(加熱・乾燥手段)、12はチャンバー2内のベルト10の下方に設置されたエアー供給部、13はキャビネット6の上部に形成されたキャビネット内熱排気口、14はキャビネット6の下部に形成された外気取り込み口である。なお、付着物はペーストに限定されることなく、例えば、半田等の金属であってもよい。
【0021】
さらに、15はチャンバー2内の温度を測定する熱伝対、16は熱伝対15で測定された温度データに基づいてチャンバー2内の温度を制御する温度制御ユニットである。ここで、温度制御ユニット16はケーブルを介してランプヒータ11に接続されており(ケーブルは図示せず)、ランプヒータ11は温度制御ユニット16の制御によって出力が調整される。
【0022】
また、17はベルト9にテンションを加えるベルトテンションローラ、18,19は基板出入口に設けられたエアーカーテン、20はエアーカーテン19のエアーを加熱するエアー加熱部、21はチャンバー2の基板出入口3,4付近におけるチャンバー2とキャビネット6との間に設けられ、チャンバー2とキャビネット6との隙間を埋める断熱材(封止部)である。
【0023】
さらに、22は基板出入口4に設けられ、基板出入口4から漏れる溶剤ガスを加熱するラバーヒータ(基板出入口加熱部)、23はラバーヒータ22の外面に設けられ、ペーストから発生する溶剤ガスを吸収する溶剤吸収断熱材(溶剤吸収部)、24はキャビネット内排気ガス、25はチャンバー内排気ガス、30はキャビネット6の両側部に設けられ、基板10に付着させたペーストから発生する溶剤ガスを排気する排気ユニットである。
【0024】
図2に示すように、排気ユニット30は、エアーカーテン19の外側に設けられ、チャンバー2とキャビネット6との間を延在してキャビネット6の外に延びるエアーカーテン外排気ダクト31と、チャンバー2内に設けられ、チャンバー2内の溶剤ガスを排気するチャンバー内排気ダクト32と、これらの排気ダクト31,32が接続され、溶剤ガスを液化して収集するボックス形状の有機溶剤トラップ(液溜部)33とを備えている。
【0025】
また、排気ユニット30は、有機溶剤トラップ33の上面に形成され、有機溶剤トラップ33内の熱を放出させるフィン34と、有機溶剤トラップ33内に溜まった液状の有機溶剤を回収するドレンバルブ(溶剤回収部)35と、有機溶剤トラップ33の上面から上方に延び、有機溶剤トラップ33内の排気ガスを排気する排気ダクト36とを備えている。
【0026】
図3に示すように、エアーカーテン18とエアー加熱部20とは一体的に構成され、エアー吹出口18aの下方にファン18bが設けられている。また、エアー加熱部20には、コイルヒータ20aと熱電対20bとが設けられ、熱電対20bで測定した温度データに基づいて、コイルヒータ20aはフィードバック制御される。
【0027】
更に、図4に示すように、ラバーヒータ22は、矩形状のSiラバーシート22aと、Siラバーシート22aに組み込まれたヒータ線とを備えている。そして、ヒータ線に電気を流してヒータ線を加熱することにより、Siラバーシート22aは暖まり、基板出入口4付近での結露の発生が防止される。
【0028】
次に、動作について説明する。ベルト9上に固定された基板10は、チャンバー2内に次々投入され、ランプヒータ11で加熱・乾燥される。ベルト9は、キャビネット6の両側方に配置されたベルト駆動ローラ7,8で駆動される。また、ベルト駆動ローラ8だけでは空回転するので、ベルトテンションローラ17の張力でベルト駆動ローラ8の駆動力を確実にベルト9に伝達させている。ベルト9はループ状であり、キャビネット6の外側を通って、再びチャンバー2内に導入される。
【0029】
ランプヒータ11の点灯によって上昇したチャンバー2内の温度は、熱伝対15で測定され、測定データは温度制御ユニット16に与えられる。温度制御ユニット16では、この測定データに基づいて、チャンバー2内の温度が一定になるようにランプヒータ11の出力を制御する。
【0030】
基板10に付着したペーストから発生する有機溶剤ガスを排気するために、エアー供給部18,19から新鮮なエアーを絶えず供給して、チャンバー内排気ガス25を排気ユニット30から外部に排気する。このチャンバー2内の気流の流れや温度を一定に保つために、基板出入口3,4の近傍には、エアーカーテン18,19が設けられている。また、コンベア炉1の温度上昇を防ぎ、安全に運転するために、チャンバー2とその断熱材3を囲うようにキャビネット6が設けられ、外気取り込み口14より外気が取り込まれると共に、暖まった外気がキャビネット排気口24から排気される。
【0031】
本実施の形態は、以下の特徴を有している。まず1点目として、エアーカーテン18,19の側部にエアー加熱部20を設け、エアーカーテン18,19のエアーを温風化している。具体的には、室温のエアーを流量計で所定流量に設定し、続いて熱伝対20bで温度制御可能なコイルヒータ20aを用いて予備加熱した後に、エアーカーテン18,19から温風化したエアーを吹き出している。その結果、基板出入口3,4付近での結露の発生が防止される。
【0032】
なお、エアー加熱部20によるエアーの加熱温度をペーストから発生する有機溶剤ガスの露点より高く設定すれば、基板出入口3,4付近での結露の発生を一層効果的に防止できる。例えば、有機溶剤ガスがテキサノールである場合、コイルヒータ20aで露点温度以上の140℃〜300℃に制御しておけば、エアーカーテン18,19で結露はほとんど発生しなくなる。
【0033】
また、2点目として、エアーカーテン18,19の外側に、図2に示す排気ダクト31を設けて、エアーカーテン18,19から漏れた溶剤ガスを吸引している。その結果、基板出入口3,4付近での溶剤ガスの含有量が減少し、基板出入口3,4付近での溶剤ガスの結露が防止される。また、エアーカーテン18,19から漏れた溶剤ガスが基板出入口3,4から外部に排出されることがないので、溶剤ガスによる大気の汚染を効果的に防止することができる。
【0034】
なお、エアーカーテン18,19で使用するエアーの代わりに、酸素ガス、窒素ガス、アルゴンガス等やそれらの混合ガスであっても良い。ここで、エアーカーテン18,19は炉内へ流すガスと同じものが一般的なので、例えば、印刷ペーストの場合、有機成分である樹脂を燃焼させる目的には酸素が用いられる。また、半田等の金属を焼結する場合には、酸化を防止する目的で窒素やアルゴン等の不活性ガスが用いられる。
【0035】
第3点目として、基板出入口3,4のキャビネット6とチャンバー2の隙間を断熱材21で封止している。その結果、キャビネット内排気ガス24にペーストの蒸気が混入しなくなり、基板出入口3,4付近の結露の発生が防止されると共に、大気汚染も防止される。ここでは、断熱材21でキャビネット6とチャンバー2の隙間を封止したが、断熱材である必要はなく、アルミ箔テープ等であっても良い。
【0036】
第4点目として、基板出入口4にシート上のラバーヒータ22を設けて、エアーカーテン19から漏れてくる溶剤ガスを加熱している。その結果、基板出入口4での結露の発生が防止される。また、溶剤ガスの温度を、溶剤ガスの露点温度より高く設定すれば、基板出入口3,4付近での結露の発生を一層効果的に防止できる。例えば、溶剤ガスが前述したテキサノールの場合、140℃以上にテキサノールを加熱すれば、溶剤結露はほとんど発生しない。なお、図1では、基板10導出側の基板出入口4に、ラバーヒータ22を設けているが、基板10導入側の基板出入口3にラバーヒータ22を設けてもよい。
【0037】
第5点目として、ラバーヒータ22の上に溶剤吸収断熱材23を固定している。その結果、溶剤ガスの結露が発生し易い場合でも、溶剤吸収断熱材23が溶剤ガスを吸収するので、溶剤ガスの結露を確実に防止できる。このような溶剤吸収断熱材23として、例えば、多孔質性のポリビニルフォルマールが適している。ポリビニルフォルマールは、自重の10倍程度まで溶剤を吸収できるので、有機や無機の飽和蒸気であっても、或いは、コンベア炉1を長期運転してもメンテナンスが不要になる。なお、図1では、基板10導出側の基板出入口4に、溶剤吸収断熱材23を設けているが、基板10導入側の基板出入口3に溶剤吸収断熱材23を設けてもよい。
【0038】
第6点目として、ペーストから発生した溶剤ガスは、図2に示すチャンバー内排気ダクト32やエアーカーテン外排気ダクト31を通して、有機溶剤トラップ33に収集される。有機溶剤トラップ33に収集された溶剤ガスは、フィン34で冷却されて、液化した有機溶液が有機溶剤トラップ33に溜まる。そして、有機溶剤トラップ33に所定量の有機溶液が溜まった段階で、ドレンバルブ35を操作して、有機溶液を回収することができる。その結果、排気ダクト25からは、有機溶剤成分が取り除かれた無害な排気ガスが放出され、環境汚染を効果的に防止することができる。
【0039】
【発明の効果】
本発明に係るコンベア炉は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
即ち、エアー加熱部におけるエアーカーテンのエアーの加熱によって、付着物から発生した溶剤ガスの結露が防止できる。その結果、基板にパターン不良が発生しなくなり、製造コストを削減できる。
【0040】
また、エアーカーテン外排気ダクトによる溶剤ガスの吸収によって、基板出入口における溶剤ガスの結露が防止できる。その結果、基板にパターン不良が発生しなくなり、製造コストを削減できる。また、溶剤ガスが外気に漏れ出すことがないので、大気汚染を効果的に防止できる。
【0041】
更に、チャンバーとキャビネットの間に設けられた封止部によって、基板出入口における溶剤ガスの結露が防止できる。その結果、基板にパターン不良が発生しなくなり、製造コストを削減できる。また、溶剤ガスが外気に漏れ出すことがないので、大気汚染を効果的に防止できる。
【0042】
また、基板出入口付近に溶剤ガス加熱部を設けることにより、基板出入口における溶剤ガスの結露が防止できる。その結果、基板にパターン不良が発生しなくなり、製造コストを削減できる。
【0043】
更に、基板出入口付近に溶剤吸収部を設けることにより、基板出入口における溶剤ガスの結露が防止できる。その結果、基板にパターン不良が発生しなくなり、製造コストを削減できる。
【0044】
また、チャンバー内排気ダクトから排気された溶剤ガスを液化して収集する液溜部を設けることにより、有機溶液が確実に回収され、有機溶剤成分が取り除かれた無害な排気ガスが外部に放出される。その結果、溶剤ガスが外気に漏れ出すことがないので、大気汚染を効果的に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係るコンベア炉を示す断面図である。
【図2】排気ユニットを示す断面図である。
【図3】エアーカーテンおよびエアー加熱部を示す断面図である。
【図4】ラバーヒータを示す図である。
【図5】従来技術に係るコンベア炉を示す断面図である。
【図6】従来技術に係るコンベア炉の一部を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
1…コンベア炉、2…チャンバー、3,4…基板出入口、6…キャビネット、10…基板、18,19…エアーカーテン、20…エアー加熱部、21…断熱材(封止部)、22…ラバーヒータ(基板出入口加熱部)、23…溶剤吸収断熱材(溶剤吸収部)、31…エアーカーテン外排気ダクト、32…チャンバー内排気ダクト、33…有機溶剤トラップ(液溜部)、35…ドレンバルブ(溶剤回収部)。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a conveyor furnace which is used in a soldering process of an electric circuit board and a screen printing electrode forming process of a solar battery or a liquid crystal panel paste, and dries or fires wet solder or paste on the board.
[0002]
[Prior art]
A conventional conveyor furnace 100 will be described with reference to FIG. In the figure, 101 is a chamber, 102 is a heat insulating material provided on the outer surface of the chamber 101, 103 is a cabinet that houses the chamber 101, 104 is a lamp heater installed in the chamber 101, 105 is a heat exhaust port in the cabinet, 106 Is a thermocouple, 107 is a temperature control unit, 108 is a substrate to which a paste is attached, and 109 and 110 are substrate entrances. Reference numeral 111 denotes an outside air intake port to the cabinet 105, 112 denotes a belt for transporting the substrate, 113 and 114 denote belt driving rollers, 115 denotes a belt tension roller, 116 denotes an air supply unit, 117 and 118 denote air curtains, and 119 and 120 Is an exhaust duct, 121 is an exhaust gas in the cabinet, and 122 is an exhaust gas in the chamber.
[0003]
The belt 112 that conveys the substrate 108 is driven by belt driving rollers 113 and 114 disposed on both sides of the cabinet 103. Further, since the belt driving roller 114 alone rotates idly, the driving force of the belt driving roller 114 is reliably transmitted to the belt 112 by the tension of the belt tension roller 115. The belt 112 has a loop shape, and is introduced into the chamber 101 again through the outside of the cabinet 103.
[0004]
Next, the operation will be described. The substrate 108 fixed on the belt 112 is successively put into the chamber 101 and heated and dried by the lamp heater 104. The temperature in the chamber 101 that has risen due to the lighting of the lamp heater 104 is measured by the thermocouple 106, and the measurement data is given to the temperature control unit 107. Based on the measurement data, the temperature control unit 107 controls the output of the lamp heater 104 so that the temperature in the chamber 101 becomes constant.
[0005]
In order to exhaust the organic solvent gas generated from the paste adhered to the substrate 108, fresh air is continuously supplied from the air supply unit 116, and the in-chamber exhaust gas 122 is exhausted from the exhaust ducts 119 and 120. In order to keep the airflow and temperature in the chamber 101 constant, air curtains 117 and 118 are provided in the vicinity of the substrate entrances 109 and 110. Moreover, in order to prevent the temperature rise of the conveyor furnace 100 and to operate safely, a cabinet 103 is provided so as to surround the chamber 101 and its heat insulating material 102, and outside air is taken in from the outside air intake port 111, and warm outside air is It is discharged from the cabinet exhaust port 105.
[Problems to be solved by the invention]
[0006]
The lamp heater 104 quickly warms the air in the substrate 108, the belt 112, and the air supply unit 116 in the chamber 101 to the temperature in the chamber. However, the heat of the lamp heater 104 is difficult to be transmitted near the substrate entrances 109 and 110, and the substrate entrance 109 , 110 is considerably lower than the temperature inside the chamber 104. As a result, as shown in FIG. 6, condensation A of the organic solvent gas is generated near the substrate inlet / outlet 110, and this condensation A may drop on the substrate 108 to cause a pattern defect (in the vicinity of the substrate inlet / outlet 110). The same applies to.
[0007]
An example of this situation is discussed below. Assuming that the adhered paste on the substrate 108 contains 20% of texanol having a boiling point of 230 ° C., the chamber 101 is maintained at 160 ° C., and the substrate 108 with 10 g of the paste is continuously fed every 5 seconds. In the chamber 101, it is calculated that steam at 160 ° C. containing 0.4 g of texanol per second is generated. Here, when 150 liters of air is supplied from the air supply unit 116 per minute, the dew point temperature of texanol is estimated to be 110 ° C. In contrast, the air curtains 117 and 118 supplied at 20 liters per minute at room temperature and the temperatures of the substrate entrances 109 and 110 are only about 50 ° C. to 120 ° C. As a result, the temperature in the vicinity of the substrate entrances 109 and 110 becomes equal to or lower than the dew point temperature of texanol, and condensation A of the organic solvent gas is generated.
[0008]
On the other hand, if there are gaps between the chamber 101 and the heat insulating material 102 and the cabinet 103 at the substrate entrances 109 and 110, the exhaust gas 121 in the cabinet becomes an exhaust gas mixed with organic exhaust. Further, if the exhaust gas 122 in the chamber is exhausted as it is, the environment is contaminated, which is a problem.
Here, the printing paste-containing organic solvent has been described, but in the case of the soldering process, the exhaust gas may contain an acidic inorganic substance, which is a problem in terms of safety and health.
[0009]
As described above, in the conventional conveyor furnace 100, there is a problem that the solvent gas generated at the substrate entrances 109 and 110 is dripped onto the substrate 108 and the apparatus due to condensation A, and environmental pollution due to the solvent gas is a problem.
An object of the present invention is to provide a conveyor furnace which solves such problems and hardly causes condensation of solvent gas. It is another object of the present invention to provide a conveyor furnace that hardly causes environmental pollution due to solvent gas.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The conveyor furnace according to claim 1 is provided at a substrate entrance / exit of the chamber in a conveyor furnace that allows a substrate to pass through a chamber provided with heating / drying means to dry or bake deposits adhered on the substrate. The air curtain includes an air curtain, an air heating unit that heats air of the air curtain, and an air duct outside the air curtain that is provided outside the air curtain and exhausts gas leaked from the air curtain. The air is heated so that the temperature of the air is higher than the dew point of the solvent gas generated from the deposit, and the exhaust gas in the chamber exhausts the solvent gas generated from the deposit, and the solvent gas discharged from the exhaust duct in the chamber A liquid reservoir that liquefies and collects, a solvent recovery portion that recovers the liquid solvent collected in the liquid reservoir, and a chamber substrate A substrate inlet / outlet heating unit that is provided at the inlet and heats the substrate inlet / outlet of the chamber, and the substrate inlet / outlet heating unit heats the substrate inlet / outlet of the chamber to a temperature higher than a dew point of the solvent gas generated from the deposit, It is further provided with the solvent absorption part provided near board | substrate entrance / exit of this, and absorbing the solvent gas generated from the said deposit | attachment .
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a conveyor furnace according to the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conveyor furnace 1 according to the present embodiment. In the figure, 2 is a chamber provided with substrate entrances 3 and 4 on both sides, 5 is a heat insulating material provided on the outer surface of the chamber 2, 6 is a cabinet that accommodates the chamber 2, and 7 and 8 are sides of the cabinet 6. A belt driving roller 9 is a loop belt which is supported at both ends by belt driving rollers 7 and 8 and is introduced into the chamber 2 through the substrate entrances 3 and 4.
[0020]
Further, 10 is a substrate placed on the belt at a predetermined interval, and a paste as an example of a deposit is adhered thereto, 11 is a lamp heater (heating / drying means) disposed above the belt 10 in the chamber 2, Reference numeral 12 denotes an air supply unit installed below the belt 10 in the chamber 2, 13 denotes a cabinet internal heat exhaust port formed in the upper part of the cabinet 6, and 14 denotes an outside air intake port formed in the lower part of the cabinet 6. The deposit is not limited to a paste, and may be a metal such as solder.
[0021]
Further, 15 is a thermocouple for measuring the temperature in the chamber 2, and 16 is a temperature control unit for controlling the temperature in the chamber 2 based on the temperature data measured by the thermocouple 15. Here, the temperature control unit 16 is connected to the lamp heater 11 via a cable (the cable is not shown), and the output of the lamp heater 11 is adjusted by the control of the temperature control unit 16.
[0022]
Reference numeral 17 denotes a belt tension roller for applying tension to the belt 9, 18 and 19 an air curtain provided at the substrate entrance, 20 an air heating unit for heating the air of the air curtain 19, and 21 a substrate entrance 3 of the chamber 2. 4 is a heat insulating material (sealing portion) provided between the chamber 2 and the cabinet 6 in the vicinity of 4 and filling the gap between the chamber 2 and the cabinet 6.
[0023]
Furthermore, 22 is provided in the substrate inlet / outlet 4, and a rubber heater (substrate inlet / outlet heating unit) for heating the solvent gas leaking from the substrate inlet / outlet 4, and 23 is provided on the outer surface of the rubber heater 22 to absorb the solvent gas generated from the paste. Solvent absorption heat insulating material (solvent absorption part), 24 is exhaust gas in the cabinet, 25 is exhaust gas in the chamber, 30 is provided on both sides of the cabinet 6, and exhausts the solvent gas generated from the paste adhered to the substrate 10 Exhaust unit.
[0024]
As shown in FIG. 2, the exhaust unit 30 is provided outside the air curtain 19, extends between the chamber 2 and the cabinet 6, and extends outside the cabinet 6. An in-chamber exhaust duct 32 for exhausting the solvent gas in the chamber 2 and a box-shaped organic solvent trap (liquid reservoir) connected to the exhaust ducts 31 and 32 for liquefying and collecting the solvent gas. 33).
[0025]
The exhaust unit 30 is formed on the upper surface of the organic solvent trap 33, and discharges heat from the organic solvent trap 33 and a drain valve (solvent for recovering the liquid organic solvent accumulated in the organic solvent trap 33. A recovery part) 35 and an exhaust duct 36 extending upward from the upper surface of the organic solvent trap 33 and exhausting the exhaust gas in the organic solvent trap 33.
[0026]
As shown in FIG. 3, the air curtain 18 and the air heating unit 20 are integrally formed, and a fan 18b is provided below the air outlet 18a. The air heating unit 20 is provided with a coil heater 20a and a thermocouple 20b, and the coil heater 20a is feedback-controlled based on temperature data measured by the thermocouple 20b.
[0027]
Furthermore, as shown in FIG. 4, the rubber heater 22 includes a rectangular Si rubber sheet 22a and a heater wire incorporated in the Si rubber sheet 22a. Then, by supplying electricity to the heater wire to heat the heater wire, the Si rubber sheet 22a is warmed, and the occurrence of condensation near the substrate entrance / exit 4 is prevented.
[0028]
Next, the operation will be described. The substrates 10 fixed on the belt 9 are successively put into the chamber 2 and heated and dried by the lamp heater 11. The belt 9 is driven by belt drive rollers 7 and 8 disposed on both sides of the cabinet 6. Further, since only the belt driving roller 8 rotates idly, the driving force of the belt driving roller 8 is reliably transmitted to the belt 9 by the tension of the belt tension roller 17. The belt 9 has a loop shape and passes through the outside of the cabinet 6 to be introduced into the chamber 2 again.
[0029]
The temperature in the chamber 2 that has risen due to the lighting of the lamp heater 11 is measured by the thermocouple 15, and the measurement data is given to the temperature control unit 16. Based on this measurement data, the temperature control unit 16 controls the output of the lamp heater 11 so that the temperature in the chamber 2 becomes constant.
[0030]
In order to exhaust the organic solvent gas generated from the paste adhered to the substrate 10, fresh air is continuously supplied from the air supply units 18 and 19, and the in-chamber exhaust gas 25 is exhausted from the exhaust unit 30 to the outside. Air curtains 18 and 19 are provided in the vicinity of the substrate entrances 3 and 4 in order to keep the airflow and temperature in the chamber 2 constant. Moreover, in order to prevent the temperature rise of the conveyor furnace 1 and to operate safely, a cabinet 6 is provided so as to surround the chamber 2 and the heat insulating material 3, and outside air is taken in from the outside air intake port 14, and warm outside air is The air is exhausted from the cabinet exhaust port 24.
[0031]
The present embodiment has the following features. First, as a first point, an air heating unit 20 is provided on the side of the air curtains 18 and 19 to warm the air in the air curtains 18 and 19. Specifically, air at room temperature is set to a predetermined flow rate with a flow meter, and then preheated using a coil heater 20a whose temperature can be controlled by a thermocouple 20b, and then air heated from the air curtains 18 and 19 is heated. Is blowing out. As a result, the occurrence of condensation near the substrate entrances 3 and 4 is prevented.
[0032]
In addition, if the heating temperature of the air by the air heating unit 20 is set higher than the dew point of the organic solvent gas generated from the paste, it is possible to more effectively prevent the occurrence of condensation near the substrate entrances 3 and 4. For example, when the organic solvent gas is texanol, condensation is hardly generated in the air curtains 18 and 19 if the coil heater 20a is controlled to 140 ° C. to 300 ° C., which is equal to or higher than the dew point temperature.
[0033]
As a second point, the exhaust duct 31 shown in FIG. 2 is provided outside the air curtains 18 and 19 to suck the solvent gas leaked from the air curtains 18 and 19. As a result, the content of the solvent gas near the substrate entrances 3 and 4 is reduced, and the condensation of the solvent gas near the substrate entrances 3 and 4 is prevented. Further, since the solvent gas leaked from the air curtains 18 and 19 is not discharged to the outside through the substrate entrances 3 and 4, contamination of the atmosphere by the solvent gas can be effectively prevented.
[0034]
Instead of the air used in the air curtains 18 and 19, oxygen gas, nitrogen gas, argon gas, or a mixed gas thereof may be used. Here, since the air curtains 18 and 19 are generally the same as the gas flowing into the furnace, for example, in the case of a printing paste, oxygen is used for the purpose of burning a resin which is an organic component. Further, when sintering a metal such as solder, an inert gas such as nitrogen or argon is used for the purpose of preventing oxidation.
[0035]
As a third point, the gap between the cabinet 6 and the chamber 2 at the substrate entrances 3 and 4 is sealed with a heat insulating material 21. As a result, the paste vapor is not mixed into the exhaust gas 24 in the cabinet, so that condensation near the substrate entrances 3 and 4 is prevented and air pollution is also prevented. Here, the gap between the cabinet 6 and the chamber 2 is sealed with the heat insulating material 21, but it is not necessary to be a heat insulating material, and an aluminum foil tape or the like may be used.
[0036]
As a fourth point, a rubber heater 22 on the sheet is provided at the substrate entrance 4 to heat the solvent gas leaking from the air curtain 19. As a result, the occurrence of condensation at the substrate entrance 4 is prevented. Further, if the temperature of the solvent gas is set higher than the dew point temperature of the solvent gas, it is possible to more effectively prevent the occurrence of condensation near the substrate entrances 3 and 4. For example, when the solvent gas is texanol as described above, if texanol is heated to 140 ° C. or higher, almost no solvent condensation occurs. In FIG. 1, the rubber heater 22 is provided at the substrate entrance / exit 4 on the substrate 10 lead-out side, but the rubber heater 22 may be provided at the substrate entrance / exit 3 on the substrate 10 introduction side.
[0037]
As a fifth point, a solvent absorbing heat insulating material 23 is fixed on the rubber heater 22. As a result, even when the easy condensation of the solvent gas is generated, since the solvent-absorbing insulation material 23 absorbs the solvent gas can reliably prevent condensation of the solvent gas. As such a solvent-absorbing heat insulating material 23, for example, porous polyvinyl formal is suitable. Since polyvinyl formal can absorb the solvent up to about 10 times its own weight, maintenance is not required even if it is organic or inorganic saturated steam, or the conveyor furnace 1 is operated for a long time. In FIG. 1, the solvent absorption heat insulating material 23 is provided at the substrate entrance / exit 4 on the substrate 10 lead-out side, but the solvent absorption heat insulating material 23 may be provided at the substrate entrance / exit 3 on the substrate 10 introduction side.
[0038]
As a sixth point, the solvent gas generated from the paste is collected in the organic solvent trap 33 through the exhaust duct 32 in the chamber and the exhaust duct 31 outside the air curtain shown in FIG. The solvent gas collected in the organic solvent trap 33 is cooled by the fins 34, and the liquefied organic solution is accumulated in the organic solvent trap 33. Then, when a predetermined amount of the organic solution has accumulated in the organic solvent trap 33, the drain valve 35 can be operated to recover the organic solution. As a result, harmless exhaust gas from which the organic solvent component has been removed is released from the exhaust duct 25, and environmental pollution can be effectively prevented.
[0039]
【The invention's effect】
Since the conveyor furnace according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
That is, the condensation of the solvent gas generated from the deposits can be prevented by heating the air curtain air in the air heating unit. As a result, pattern defects do not occur on the substrate, and the manufacturing cost can be reduced.
[0040]
In addition, condensation of the solvent gas at the substrate entrance and exit can be prevented by absorption of the solvent gas by the air duct outside the air curtain. As a result, pattern defects do not occur on the substrate, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the solvent gas does not leak to the outside air, air pollution can be effectively prevented.
[0041]
Further, the sealing portion provided between the chamber and the cabinet can prevent condensation of the solvent gas at the substrate entrance / exit. As a result, pattern defects do not occur on the substrate, and the manufacturing cost can be reduced. Further, since the solvent gas does not leak to the outside air, air pollution can be effectively prevented.
[0042]
Further, by providing the solvent gas heating unit in the vicinity of the substrate inlet / outlet, condensation of the solvent gas at the substrate inlet / outlet can be prevented. As a result, pattern defects do not occur on the substrate, and the manufacturing cost can be reduced.
[0043]
Furthermore, by providing a solvent absorbing portion in the vicinity of the substrate inlet / outlet, condensation of the solvent gas at the substrate inlet / outlet can be prevented. As a result, pattern defects do not occur on the substrate, and the manufacturing cost can be reduced.
[0044]
In addition, by providing a liquid reservoir that liquefies and collects the solvent gas exhausted from the exhaust duct in the chamber, the organic solution is reliably recovered, and harmless exhaust gas from which organic solvent components have been removed is released to the outside. The As a result, since the solvent gas does not leak into the outside air, air pollution can be effectively prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a conveyor furnace according to the present embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an exhaust unit.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an air curtain and an air heating unit.
FIG. 4 is a view showing a rubber heater.
FIG. 5 is a sectional view showing a conveyor furnace according to the prior art.
FIG. 6 is an enlarged sectional view showing a part of a conveyor furnace according to the prior art.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Conveyor furnace, 2 ... Chamber, 3, 4 ... Substrate entrance / exit, 6 ... Cabinet, 10 ... Substrate, 18, 19 ... Air curtain, 20 ... Air heating part, 21 ... Thermal insulation (sealing part), 22 ... Rubber Heater (substrate inlet / outlet heating section), 23 ... Solvent absorption heat insulating material (solvent absorption section), 31 ... Exhaust duct outside air curtain, 32 ... Exhaust duct in chamber, 33 ... Organic solvent trap (liquid reservoir), 35 ... Drain valve (Solvent recovery unit).

Claims (1)

加熱・乾燥手段が設けられたチャンバー内に基板を通過させて、前記基板上に付着させた付着物を乾燥又は焼成させるコンベア炉において、
前記チャンバーの基板出入口に設けられたエアーカーテンと、
前記エアーカーテンのエアーを加熱するエアー加熱部と、
前記エアーカーテンの外側に設けられ、前記エアーカーテンから漏れたガスを排気するエアーカーテン外排気ダクトとを備え
前記エアー加熱部は、前記エアーカーテンのエアーの温度が、前記付着物から発生する溶剤ガスの露点より高くなるように前記エアーを加熱し、
前記付着物から発生する溶剤ガスを排気するチャンバー内排気ダクトと、
前記チャンバー内排気ダクトから排出された溶剤ガスを液化して収集する液溜部と、
前記液溜部で収集した液状の溶剤を回収する溶剤回収部と、
前記チャンバーの基板出入口に設けられ、前記チャンバーの基板出入口を加熱する基板出入口加熱部とをさらに備え、
前記基板出入口加熱部は、前記チャンバーの基板出入口を、前記付着物から発生する溶剤ガスの露点より高い温度まで加熱し、
前記チャンバーの基板出入口付近に設けられ、前記付着物から発生する溶剤ガスを吸収する溶剤吸収部をさらに備える
ことを特徴とするコンベア炉。
In a conveyor furnace that passes a substrate through a chamber provided with heating / drying means and dries or fires the deposits deposited on the substrate,
An air curtain provided at the substrate entrance of the chamber;
An air heating section for heating the air curtain air;
An outside air curtain exhaust duct for exhausting gas leaked from the air curtain, provided on the outside of the air curtain ;
The air heating unit heats the air so that the temperature of the air curtain air is higher than the dew point of the solvent gas generated from the deposit,
An exhaust duct in the chamber for exhausting the solvent gas generated from the deposit;
A liquid reservoir for liquefying and collecting the solvent gas discharged from the chamber exhaust duct;
A solvent recovery unit for recovering the liquid solvent collected in the liquid reservoir;
A substrate entrance / exit heating section that is provided at the substrate entrance / exit of the chamber and heats the substrate entrance / exit of the chamber;
The substrate entrance / exit heating section heats the substrate entrance / exit of the chamber to a temperature higher than the dew point of the solvent gas generated from the deposit,
A conveyor furnace , further comprising a solvent absorbing portion that is provided in the vicinity of a substrate inlet / outlet of the chamber and absorbs a solvent gas generated from the deposit.
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