JP3944438B2 - リフロー装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はリフロー装置に関し、更に詳細にはプリント基板の裏面において必要な部分にのみクリーム半田を塗布したものを処理する場合に用いるリフロー装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
プリント基板への実装装置においては、先ず印刷装置によりスクリーンマスクとスキージによってプリント基板の表面に所定のパターンにクリーム半田が印刷される。そしてその後電子部品であるチップを置き、加熱してクリーム半田を溶かし、該チップをプリント基板に実装する。
【０００３】
図６に斯かる実装装置の配置構成を示す。１００はローダーであり、プリント基板（図示せず。）を供給するものである。１０１は印刷装置であり、プリント基板の表面にクリーム半田を印刷するものである。１０２、１０３はマウンタであり、プリント基板のクリーム半田印刷部分にチップを置くものである。１０４はリフロー装置であり、クリーム半田を加熱して溶かすものである。１０５はアンローダーであり、処理済のプリント基板を収容するものである。
【０００４】
ところで、プリント基板に実装する電子部品によっては、例えばジャックを挿脱する端子部品、スイッチ部品、その他操作に当たって力が加わる部品の場合には、プリント基板の表面側だけクリーム半田で固定するだけでは足りず、裏面側においても固定する必要がある。
【０００５】
この場合、従来にあっては先ずプリント基板の裏面全体にクリーム半田を塗布し、必要のない部分を人手によって除去するという方法が行われていた。しかし、この場合には多大な手間と時間がかかることから、最近では電子部品等の部品が表裏面に実装されたプリント基板の裏面において必要な部分にのみクリーム半田を塗布する方法の開発が望まれてきた。
【０００６】
また一方、部品によっては高温で長時間加熱すると脆くなる等の問題を起こすものもあり、したがって、この場合には部品における半田付けする部分にのみ本加熱を行うようにすることが望ましい。
【０００７】
また、前記従来の実装装置にあっては、リフロー装置１０４の長さＬ１が６ｍ以上、時には９ｍといったものもあり、そして入口１０４ａと出口１０４ｂが両サイドにあることから、アンローダー１０５がリフロー装置１０４に続けて設置されることになる。このためこの分の長さＬ２も加わることになる。このようにリフロー装置とアンローダーとで相当な長さの設置スペースを必要としていた。
【０００８】
また、リフロー装置にあっては断熱室内を窒素ガスの雰囲気下で所定の温度に加熱するが、入口１０４ａと出口１０４ｂという二つの口が開いていることから、内部に入れた窒素ガスの外部への漏れ出し量が多いという問題点がある。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであって、プリント基板の裏面において必要な部分にのみクリーム半田を塗布したものを処理する場合において、クリーム半田の部分にのみ本加熱を行うようになし、また予熱、本加熱、冷却の各処理を水平方向に円を描くようにして順次なさしめることによって加熱に要するスペースを従来より大幅に縮小すると共に、入口と出口を共用する一つの口だけでプリント基板の出入りをするようになすことによって漏出する窒素ガスの量を極力減少させることができるようになしたリフロー装置を提供せんとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
而して、本発明の要旨とするところは、頂部開口に開閉自在の蓋を取り付け、側壁の後記プリント基板移送装置の支持枠と一致する高さ位置の一箇所にプリント基板出入口を設けた箱形の基枠内に、供給・取り出し兼用スペース、予熱用断熱室、本加熱用断熱室、冷却用断熱室を水平方向に円を描くようにして等間隔に並設し、これら予熱用断熱室、本加熱用断熱室、冷却用断熱室には後記プリント基板移送装置の支持枠が自由に出入りすることができるように内壁と側壁に切欠きを設けると共に、夫々の内部におけるプリント基板移送装置の支持枠が旋回する位置よりも下部に、適宜の加熱手段を設置し、また前記基枠の中心部に所要の駆動機構をもって水平方向に間欠回転せしめられるプリント基板移送装置を設置し、該プリント基板移送装置に、前記供給・取り出し兼用スペース、予熱用断熱室、本加熱用断熱室、冷却用断熱室の夫々に入り込む支持枠を放射状に取り付けてなるリフロー装置であって、本加熱用断熱室内に設置する加熱手段を、多数の透孔を設け、必要な透孔に先端開口が被加熱箇所に極力接近する所要の長さの熱風吹き付け筒を取り付けると共に不要な透孔にめくら栓を嵌合するマスク板と、該マスク板の下面に設けた、下部開口を送風装置に接続すると共に上部開口がマスク板の下面に接触するラッパ状の空気送出筒の途中部にヒータを配置してなる熱風供給装置とをもって構成してなるリフロー装置にある。
【００１１】
また、上記構成において、予熱用断熱室と冷却用断熱室内に設置する加熱手段としてホットプレートを用い、且つこれを上下方向移動自在としたものを用いることが望ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１は一部断面で示した側面図、図２は図１中Ａ−Ａ線断面図、図３は一部断面で示した正面図、図４は本加熱用断熱室内に設置する加熱手段の説明図、図５は本リフロー装置の実装装置における配置説明図である。
【００１３】
図中、１は箱形をなす基枠であり、周囲をカバー２で覆うと共に、頂部開口には開閉自在に蓋３を取り付けている。また、該基枠１の側壁の後記プリント基板移送装置の支持枠と一致する高さの位置の一箇所にはプリント基板出入口４を設けている。
【００１４】
５は前記基枠１の内部において前記基枠１の出入口４と一致する位置に位置する供給・取り出し兼用スペース、６、７、８は順次加熱温度が高くなる予熱用断熱室、９は後記加熱手段における熱風吹き付け筒からクリーム半田が溶ける温度の熱風を吹き付ける本加熱用断熱室、１０、１１は断熱室９より低い温度で加熱する冷却用断熱室である。
【００１５】
そして、これら供給・取り出し兼用スペース５、予熱用断熱室６、７、８、本加熱用断熱室９、冷却用断熱室１０、１１は水平方向に円を描くように等間隔に並設されている。そしてこれらには水平方向に間欠回転する後記プリント基板移送装置の支持枠が自由に出入りすることができるように内壁と側壁に切欠き１２を設けている。
【００１６】
また、前記予熱用断熱室６、７、８は夫々窒素ガスの雰囲気下で後記ホットプレートをもって所定温度で加熱するようになされており、本実施形態においては、順次１５０℃、１７０℃、１９０℃に加熱温度が設定されている。また、本加熱用断熱室９は、後記加熱手段における熱風吹き付け筒からクリーム半田が溶ける温度の熱風を吹き付けるが、該熱風の温度は２３０℃としている。また、冷却用断熱室１０、１１は夫々１７０℃、１５０℃に加熱温度が設定されている。
【００１７】
そしてまた、これら予熱用断熱室６、７、８と冷却用断熱室１０、１１には、その内部における後記プリント基板移送装置の支持枠の旋回する位置よりも下部に、上下方向移動自在に加熱用のホットプレート１３を設置している。
【００１８】
１４は本加熱用断熱室９内に設置する加熱手段であり、多数の透孔１５、１５、１５・・・を設け、必要な透孔に先端開口が被加熱箇所に極力接近する所要の長さの熱風吹き付け筒１６、１６、１６・・・を取り付けると共に不要な透孔にめくら栓１７、１７、１７・・・を嵌合するマスク板１８と、該マスク板１８の下面に設けた熱風供給装置とをもって構成してなるものである。
【００１９】
また、該熱風供給装置１９は、本実施形態では、下部開口を送風装置（図示せず。）に接続すると共に上部開口がマスク板１８の下面に接触するラッパ状の空気送出筒１９ａの途中部にヒータ１９ｂを配置してなるものである。
【００２０】
而して、該加熱手段１４は、図４に示す如く、空気送出筒１９ａに空気と窒素ガスを送り込むと共にヒータ１９ｂをもってこれを加熱し、この加熱した空気をマスク板１８の必要な透孔１５に取り付けた熱風吹き付け筒１６、１６、１６・・・からプリント基板Ｐに実装した部品Ｔの脚部Ｔａのプリント基板裏面側における半田付けする部分Ｐ′に吹き付けるものである。
【００２１】
２０は基枠１の中心部に設け、所要の駆動機構をもって水平方向に間欠回転せしめられるプリント基板移送装置であり、前記供給・取り出し兼用スペース５、予熱用断熱室６、７、８、本加熱用断熱室９、冷却用断熱室１０、１１の夫々に入り込む支持枠２１、２１、２１・・・を放射状に取り付けている。また、該プリント基板移送装置２０は、２０〜３０秒間毎に隣接する断熱室間の距離に相当する分のストロークで回転するものである。
【００２２】
また、その他図中２２はローダー、２３は印刷装置、２４、２５はマウンタ、２６はアンローダーである。また、該アンローダー２６は、本実施形態にあっては基枠１の側部に並べて配置している。これにより従来の上記Ｌ２の長さ分の設置スペースを少なくすることができる。
【００２３】
次に、本実施形態の作用について説明する。
基枠１のプリント基板出入口４からハンドラー（図示せず。）をもって供給・取り出し兼用スペース５内にプリント基板Ｐを供給する。このときプリント基板移送装置２０は回転を停止しており、プリント基板Ｐはプリント基板移送装置の支持枠２１によって保持される。次にプリント基板移送装置２０は上部から看て時計方向に一ストローク分回転し、前記のプリント基板Ｐは予熱用断熱室６に移動する。そしてここにおいて予備加熱される。そしてまた予熱用断熱室６から順次より高温の予熱用断熱室７、８を経て本加熱用断熱室９に送り込まれ、ここにおいてクリーム半田が溶ける温度での加熱が行われる。そしてその後冷却用断熱室１０、１１において冷却され、一連の処理工程を終了するものである。そしてその後再び基枠１のプリント基板出入口４からハンドラーをもって取り出され、基枠１の側部に配置したアンローダー２６に送り込まれるものである。また、基枠１のプリント基板出入口４からは、プリント基板移送装置２０が一ストローク分回転する毎にプリント基板Ｐを一枚宛出し入れするが、一連の処理工程を終了したものを出した後に次の新しいプリント基板Ｐを入れるようにするものである。
【００２４】
そしてまた、前記本加熱用断熱室９においては、プリント基板Ｐに実装した部品Ｔの脚部Ｔａのプリント基板裏面側における半田付けする部分Ｐ′に熱風が吹き付けられ、ここの部分のみ加熱が行われるものである。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は上記の如き構成、作用であるから、プリント基板の裏面において必要な部分にのみクリーム半田を塗布したものを処理する場合において、クリーム半田の部分にのみスポット的に本加熱を行うことができるものである。
【００２６】
また、予熱、本加熱、冷却の各処理を水平方向に円を描くようにして順次行うようにしたものであるから、従来装置におけるが如く長くならず、設置スペースを縮小することができる。また基枠に設けた入口と出口を共用する一つのプリント基板出入口だけでプリント基板の出入りをするようになしたから、漏出する窒素ガスの量を極力減少させることができる。
【００２７】
また、予熱用断熱室と冷却用断熱室内におけるプリント基板移送装置の支持枠の旋回する位置よりも下部に設置する加熱手段をホットプレートとし、そしてこのホットプレートを上下方向移動自在とした場合には、プリント基板との間隔を調節することを通してクリーム半田のサイズ等によって加熱温度が異なることに対応させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一部断面で示した側面図である。
【図２】図１中Ａ−Ａ線断面図である。
【図３】本発明の一部断面で示した正面図である。
【図４】本加熱用断熱室内に設置する加熱手段の説明図である。
【図５】本リフロー装置の実装装置における配置説明図である。
【図６】従来の実装装置の配置構成の説明図である。
【符号の説明】
１ 基枠
４ プリント基板出入口
５ 供給・取り出し兼用スペース
６、７、８ 予熱用断熱室
９ 本加熱用断熱室
１０、１１ 冷却用断熱室
１３ ホットプレート
１４ 本加熱用断熱室内の加熱手段
１５、１５ 透孔
１６、１６ 熱風吹き付け筒
１７ めくら栓
１８ マスク板
１９ 熱風供給装置
２０ プリント基板移送装置
２１、２１ 支持枠

Claims (2)

1. 頂部開口に開閉自在の蓋を取り付け、側壁の後記プリント基板移送装置の支持枠と一致する高さ位置の一箇所にプリント基板出入口を設けた箱形の基枠内に、供給・取り出し兼用スペース、予熱用断熱室、本加熱用断熱室、冷却用断熱室を水平方向に円を描くようにして等間隔に並設し、これら予熱用断熱室、本加熱用断熱室、冷却用断熱室には後記プリント基板移送装置の支持枠が自由に出入りすることができるように内壁と側壁に切欠きを設けると共に、夫々の内部におけるプリント基板移送装置の支持枠が旋回する位置よりも下部に、適宜の加熱手段を設置し、また前記基枠の中心部に所要の駆動機構をもって水平方向に間欠回転せしめられるプリント基板移送装置を設置し、該プリント基板移送装置に、前記供給・取り出し兼用スペース、予熱用断熱室、本加熱用断熱室、冷却用断熱室の夫々に入り込む支持枠を放射状に取り付けてなるリフロー装置であって、本加熱用断熱室内に設置する加熱手段を、多数の透孔を設け、必要な透孔に先端開口が被加熱箇所に極力接近する所要の長さの熱風吹き付け筒を取り付けると共に不要な透孔にめくら栓を嵌合するマスク板と、該マスク板の下面に設けた、下部開口を送風装置に接続すると共に上部開口がマスク板の下面に接触するラッパ状の空気送出筒の途中部にヒータを配置してなる熱風供給装置とをもって構成してなるリフロー装置。
2. 予熱用断熱室と冷却用断熱室内に設置する加熱手段がホットプレートであり、該ホットプレートを上下方向移動自在としてなる請求項１記載のリフロー装置。

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