JP4229580B2

JP4229580B2 - リフロー半田付け装置

Info

Publication number: JP4229580B2
Application number: JP2000286405A
Authority: JP
Inventors: 八治横田
Original assignee: Yokota Technica Co Ltd
Current assignee: Yokota Technica Co Ltd
Priority date: 2000-09-21
Filing date: 2000-09-21
Publication date: 2009-02-25
Anticipated expiration: 2020-09-21
Also published as: JP2002100864A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を搭載した基板をコンベヤチェーンで搬送しながら半田付けを行うリフロー半田付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リフロー半田付け装置には、電子部品を搭載した基板を搬送するための基板搬送用コンベヤチェーンの他に、基板の反り防止用コンベヤチェーンを備えているものがある。基板搬送用コンベヤチェーンは左右に間隔を置いて並列配置され、リンクプレートから内側に突出している連結ピンで、電子部品を搭載した基板の下面の左右端部を支持しながら基板を搬送する。そして反り防止用コンベヤチェーンは基板の下面の中間部を支持するための上方突出部を等ピッチで有しており、かつ、左右の基板搬送用コンベヤチェーンの間の基板支持位置と一方の基板搬送用コンベヤチェーン側の退避位置とに移動可能に構成されている。
【０００３】
そして、基板の下面の中間部を反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部で支持する必要がないときは、反り防止用コンベヤチェーンは一方の基板搬送用コンベヤチェーン側の退避位置に配置される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
反り防止用コンベヤチェーンは、上記退避位置で、基板搬送用コンベヤチェーンのできるだけ近傍に配置させるのが、装置の小型化等の点で望ましい。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、反り防止用コンベヤチェーンの退避位置で、反り防止用コンベヤチェーンを基板搬送用コンベヤチェーンのできるだけ近傍に配置するのを容易にしたリフロー半田付け装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の課題を解決するために、次の解決手段を採る。
即ち、本発明は、複数の基板支持部を有している基板搬送用コンベヤチェーンと、基板を支持するための上方突出部を有し、基板支持位置と退避位置とに移動可能である反り防止用コンベヤチェーンとを備えているリフロー半田付け装置において、
基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部の高さ位置にある反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部が、退避位置で、基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部間に配置されることを特徴とする。
【０００７】
上記において、基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部と反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部が多数になると、基板搬送用コンベヤチェーンと反り防止用コンベヤチェーン及びそれらに関連するスプロケット等の部品の寸法誤差や熱膨張などによる寸法変化のため、反り防止用コンベヤチェーンの退避位置において、反り防止用コンベヤチェーンに形成されている多数の上方突出部を、基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部間に適正に配置させるのはなかなか難しい面を有している。
【０００８】
そこで、上記において、更に次のように構成するのが好ましい。即ち、
所望の搬送区間において反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部が基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部の高さ位置に案内され、残りの区間において反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部が基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部よりも低い位置に案内される。
【０００９】
上記によれば、反り防止用コンベヤチェーンが退避位置に配置される場合、反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部を基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部の間に配置する区間は一部の短い区間であるため、誤差の調整は容易で、反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部を基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部間に容易に配置できる。
【００１０】
上記において、反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部が基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部の高さ位置に案内される区間は、リフロー半田付け室を含む搬送区間であるのがよい。プリント基板は搬送ラインにおいて徐々に加熱されていく過程で反りを生じやすいが、高温度に加熱されるリフロー半田付け室を含む区間で、反り防止用コンベヤチェーンに形成されている上方突出部が基板を支持して基板の変形を防止するため、良好な半田付けを可能にする。
【００１１】
上記において、基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部は、リンクプレートから内側に突出する連結ピンで構成されるのが、部品点数の削減等の点から望ましい。
【００１２】
上記において、反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部はリンクプレートに一体に形成されるのが、部品点数の削減等の点から望ましい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１４】
リフロー半田付け装置は細長い加熱炉１を有している。電子部品を搭載したプリント基板２は後述する基板搬送用コンベヤチェーン９によって加熱炉１内を搬送される。
【００１５】
加熱炉１は、仕切り壁３で８個の室に仕切られており、７個の予備加熱室４ａと１個のリフロー半田付け室４ｂとを搬送方向に沿って順に備えている。予備加熱室４ａはプリント基板２を徐々に加熱するための室である。プリント基板２は、この予備加熱室４ａで約１５０℃に加熱される。リフロー半田付け室４ｂはクリーム半田を溶融し、電子部品を半田付けする室である。プリント基板２は、このリフロー半田付け室４ｂで約２３０℃に加熱される。また、冷却部５は半田付け後の高温状態にあるプリント基板２を冷却するための個所で、加熱炉１に隣接して設けられている。
【００１６】
加熱炉１の各室４ａ，４ｂにはそれぞれ送風機６とヒータ７が配置されている。送風機６は各室４ａ，４ｂの上下端部に配置されており、加熱炉１の上下の外面に設置されたモータ８に接続している。ヒータ７は各送風機６の近傍に配置されており、送風機６によってヒータ７を通過した熱風が基板搬送用コンベヤチェーン９上のプリント基板２に吹き付けられる。この実施形態では、熱風が各室４ａ，４ｂ内を約３ｍ／ｓｅｃ程度の速度で循環するように構成されている。
【００１７】
次に、コンベヤチェーンについて説明する。
【００１８】
このリフロー半田付け装置には２つの基板搬送用コンベヤチェーン９と１つの反り防止用コンベヤチェーン１０とが設けられている。
【００１９】
基板搬送用コンベヤチェーン９は左右一対設けられており、往路は、加熱炉１の入口側から加熱炉１内の上下方向の略中央部を貫通し、加熱炉１の出口に隣接して配置されている冷却部５まで水平に配置され、復路は加熱炉１の下方に配置されている。１ａは加熱炉１の入口壁と出口壁に形成されている開口、３ａは仕切り壁３に形成されている開口である。１１は基板搬送用コンベヤチェーン９が掛けられているスプロケットであり、図示外のモータによって駆動用スプロケットが回転駆動されるように構成されている。プリント基板２は、加熱炉１の入口側で基板搬送用コンベヤチェーン９に載置され、基板搬送用コンベヤチェーン９によって加熱炉１内を移動した後、冷却部５を通り、その後、回収される。
【００２０】
基板搬送用コンベヤチェーン９はローラリンク１２とピンリンク１３とを交互に結合して構成されている。ローラリンク１２において、１２ａはローラリンクプレート、１２ｂはローラである。ピンリンク１３において、１３ａはピンリンクプレート、１３ｂは連結ピンである。ピンリンク１３の連結ピン１３ｂはピンリンクプレート１３ａの側面から内側に突出している。したがって、左右の基板搬送用コンベヤチェーン９のピンリンクプレート１３ａからそれぞれ連結ピン１３ｂが内側に突出しているので、これらの左右の連結ピン１３ｂで電子部品を搭載したプリント基板２の下面の左右端部を支持しながら基板２を搬送する。
【００２１】
１４は、基板搬送用コンベヤチェーン９を案内するガイド部材である。ガイド部材１４は加熱炉１の入口側から加熱炉１内を通って冷却部５まで設けられており、基板搬送用コンベヤチェーン９を加熱炉１内で上下方向の略中央部を水平に移動するように案内する。ガイド部材１４は上下一対の対向するガイドレール１５，１６で形成されている。上下のガイドレール１５，１６は基板搬送用コンベヤチェーン９のローラリンク１２のローラ１２ｂを上下から挟むように配置されており、ガイド部材１４と平行して水平に配置されている固定板１７に取り付けられている。したがって、基板搬送用コンベヤチェーン９はローラリンク１２のローラ１２ｂが上下のガイドレール１５，１６の水平なガイド面１８，１９に案内されながら、加熱炉１内の上下方向における略中央部を水平に移動する。
【００２２】
反り防止用コンベヤチェーン１０は基板搬送用コンベヤチェーン９よりも下方位置に基板搬送用コンベヤチェーン９と並列配置されており、往路は、加熱炉１の入口側から加熱炉１内の上下方向の略中央部を貫通し、加熱炉１の出口に隣接して配置されている冷却部５まで水平に配置され、復路は加熱炉１の下方に配置されている。２０は反り防止用コンベヤチェーン１０が掛けられているスプロケットであり、図示外のモータによって駆動用スプロケットが回転駆動されるように構成されている。また、反り防止用コンベヤチェーン１０は左右の基板搬送用コンベヤチェーン９の間の基板支持位置と一方の基板搬送用コンベヤチェーン９側の退避位置とに水平に移動可能なように構成されている。
【００２３】
反り防止用コンベヤチェーン１０はローラリンク２１とピンリンク２２とを交互に結合して構成されている。ローラリンク２１において、２１ａはローラリンクプレート、２１ｂはローラである。ピンリンク２２において、２２ａはピンリンクプレート、２２ｂは連結ピンである。そして、対向するピンリンクプレート２２ａはそれぞれ下端部が折れ曲がってローラリンク２１と反対側に水平に延びるガイド片２３，２４を有している。また、退避位置側のピンリンクプレート２２ａはプリント基板２の下面の中央部を支持するための上方突出部２５を有している。上方突出部２５はピンリンクプレート２２ａの上端中央部から上方に突出した略二等辺三角形状をなしている。したがって、上方突出部２５は反り防止用コンベヤチェーン１０に等ピッチで形成されている。
【００２４】
２６は、反り防止用コンベヤチェーン１０を案内するガイド部材である。ガイド部材２６は加熱炉１の入口側から加熱炉１内を通って冷却部５まで設けられている。ガイド部材２６は、加熱炉１の６番目の予備加熱室４ａ以降の搬送ラインに設けられている第１ガイドレール２７と、５番目の予備加熱室４ａの搬送ラインに設けられている第２ガイドレール２８と、４番目の予備加熱室４ａまでの搬送ラインに設けられている第３ガイドレール２９とから形成されている。第１、第２及び第３ガイドレール２７，２８，２９はガイド部材２６と平行に配置されている固定板３０に取り付けられている。
【００２５】
第１ガイドレール２７は水平に延びて上面に水平なガイド面２７ａを有している。反り防止用コンベヤチェーン１０のピンリンク２２のガイド片２３，２４が第１ガイドレール２７の水平なガイド面２７ａに乗って案内されるとき、ピンリンクプレート２２ａの上方突出部２５の上端が基板搬送用コンベヤチェーン９の連結ピン１３ｂの上端と略同じ高さ位置になり、プリント基板２の下面の中央部を支持してプリント基板２の変形を防止し、良好な半田付けを可能にする。第２ガイドレール２８は第１ガイドレール２７から下方に傾斜して延びて上面に傾斜ガイド面２８ａを有している。第３ガイドレール２９は第２ガイドレール２８から水平に延びて上面に水平なガイド面２９ａを有している。そして、反り防止用コンベヤチェーン１０のピンリンク２２のガイド片２３，２４が第３ガイドレール２９の水平なガイド面２９ａに乗って案内されるとき、ピンリンクプレート２２ａの上方突出部２５は基板搬送用コンベヤチェーン９の連結ピン１３ｂよりも低い位置になる。
【００２６】
次に、本発明の作用を説明する。
【００２７】
電子部品を搭載したプリント基板２は、加熱炉１の入口側で基板搬送用コンベヤチェーン９に載せられ、基板搬送用コンベヤチェーン９によって加熱炉１内を搬送される。加熱炉１の予備加熱室４ａとリフロー半田付け室４ｂでは、各室４ａ，４ｂ内の送風機６がモータ８によって回転され、送風機６によってヒータ７を通過した熱風が基板搬送用コンベヤチェーン９上のプリント基板２に吹き付けられる。このようにして、電子部品を搭載したプリント基板２は予備加熱室４ａで徐々に加熱され、リフロー半田付け室４ｂでクリーム半田が溶融され、電子部品がプリント基板２上に半田付けされる。その後、このプリント基板２は、加熱炉１から出て、冷却部５を通る間に温度が徐々に下げられ、回収される。
【００２８】
上記において、プリント基板２は搬送ラインにおいて徐々に加熱されていく過程で反りを生じやすいが、本発明においては、高温度に加熱されるリフロー半田付け室４ｂを含む搬送出口側の所定区間で、反り防止用コンベヤチェーン１０に形成されている上方突出部２５がプリント基板２の下面の中央部を支持してプリント基板２の変形を防止するため、良好な半田付けを可能にする。
【００２９】
そして、プリント基板２の下面の中央部を反り防止用コンベヤチェーン１０の上方突出部２５で支持する必要がないときは、反り防止用コンベヤチェーン１０は一方の基板搬送用コンベヤチェーン９側の退避位置に配置される。この退避位置で、反り防止用コンベヤチェーン１０に等ピッチで形成されている上方突出部２５は、リフロー半田付け室４ｂを含む搬送出口側の所定区間（５番目の予備加熱室４ａ以降の搬送ライン）で、基板搬送用コンベヤチェーン９の隣接するピンリンク１３の隣り合う連結ピン１３ｂの間に配置され、残りの搬送区間（４番目の予備加熱室４ａまでの搬送ライン）で、基板搬送用コンベヤチェーン９の連結ピン１３ｂの下方位置に配置される。
【００３０】
上記のように、反り防止用コンベヤチェーン１０が退避位置に配置される場合、反り防止用コンベヤチェーン１０に形成されている上方突出部２５を、リフロー半田付け室４ｂを含む所定の区間でのみ、基板搬送用コンベヤチェーン９の隣接するピンリンク１３の隣り合う連結ピン１３ｂの間に配置するように構成したため、基板搬送用コンベヤチェーン９と反り防止用コンベヤチェーン１０及びそれらに関連するスプロケット１１，２０等の部品に寸法誤差や熱膨張などによる寸法変化があっても、反り防止用コンベヤチェーン１０の上方突出部２５を基板搬送用コンベヤチェーン９の隣り合う連結ピン１３ｂの間に配置する区間は一部の短い区間であるため、誤差の調整は容易で、反り防止用コンベヤチェーン１０の上方突出部２５を基板搬送用コンベヤチェーン９の連結ピン１３ｂ間に容易に配置できる。
【００３１】
ちなみに、反り防止用コンベヤチェーン１０の全ての上方突出部２５を基板搬送用コンベヤチェーン９の連結ピン１３ｂの間に配置するように構成すると、基板搬送用コンベヤチェーン９と反り防止用コンベヤチェーン１０及びそれらに関連するスプロケット１１，２０等の部品の寸法誤差や熱膨張などによる寸法変化の誤差を適正に調整するのは難しく、反り防止用コンベヤチェーン１０の全ての上方突出部２５を基板搬送用コンベヤチェーン９の連結ピン１３ｂの間に適正に配置させるのが難しくなる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明のリフロー半田付け装置によれば、反り防止用コンベヤチェーンが退避位置に配置される場合、反り防止用コンベヤチェーンを基板搬送用コンベヤチェーンのできるだけ近傍に容易に配置できる。そして、反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部を基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部の間に配置する区間を一部の短い区間とすると、誤差の調整が容易で、反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部を基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部間に容易に配置できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態であるリフロー半田付け装置を示す縦断面図である。
【図２】（ａ）は搬送ラインの入口側の片側のコンベヤチェーン部分を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）を側方から見たコンベヤチェーンを示す図である。
【図３】（ａ）は搬送ラインの出口側の片側のコンベヤチェーン部分を示す縦断面図、（ｂ）は（ａ）を側方から見たコンベヤチェーンを示す図である。
【図４】第１、第２、及び第３ガイドレール部分のコンベヤチェーンを示す図である。
【符号の説明】
１・・加熱炉、１ａ・・開口、２・・電子部品を搭載したプリント基板、３・・仕切り壁、３ａ・・開口、４ａ・・予備加熱室、４ｂ・・リフロー半田付け室、５・・冷却部、６・・送風機、７・・ヒータ、８・・モータ、９・・基板搬送用コンベヤチェーン、１０・・反り防止用コンベヤチェーン、１１・・スプロケット、１２・・ローラリンク、１２ａ・・ローラリンクプレート、１２ｂ・・ローラ、１３・・ピンリンク、１３ａ・・ピンリンクプレート、１３ｂ・・連結ピン、１４・・ガイド部材、１５，１６・・ガイドレール、１７・・固定板、１８，１９・・水平ガイド面、２０・・スプロケット、２１・・ローラリンク、２１ａ・・ローラリンクプレート、２１ｂ・・ローラ、２２・・ピンリンク、２２ａ・・ピンリンクプレート、２２ｂ・・連結ピン、２３，２４・・ガイド片、２５・・上方突出部、２６・・ガイド部材、２７・・第１ガイドレール、２７ａ・・水平ガイド面、２８・・第２ガイドレール、２８ａ・・傾斜ガイド面、２９・・第３ガイドレール、２９ａ・・水平ガイド面、３０・・固定板。

Claims

複数の基板支持部を有している基板搬送用コンベヤチェーンと、基板を支持するための上方突出部を有し、基板支持位置と退避位置とに移動可能である反り防止用コンベヤチェーンとを備えているリフロー半田付け装置において、
基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部の高さ位置にある反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部が、退避位置で、基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部間に配置されることを特徴とするリフロー半田付け装置。
所望の搬送区間において反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部が基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部の高さ位置に案内され、残りの区間において反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部が基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部よりも低い位置に案内されることを特徴とする請求項１記載のリフロー半田付け装置。
反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部が基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部の高さ位置に案内される区間が、リフロー半田付け室を含む搬送区間であることを特徴とする請求項１又は２記載のリフロー半田付け装置。
基板搬送用コンベヤチェーンの基板支持部が、リンクプレートから内側に突出する連結ピンで構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のリフロー半田付け装置。
反り防止用コンベヤチェーンの上方突出部はリンクプレートに一体に形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のリフロー半田付け装置。