JP4602536B2

JP4602536B2 - Reflow soldering equipment

Info

Publication number: JP4602536B2
Application number: JP2000360109A
Authority: JP
Inventors: 剛介中尾; 太郎松岡
Original assignee: Tamura Corp
Current assignee: Tamura Corp
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2020-11-27
Also published as: JP2002164647A

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プリント基板、配線回路基板等（以下配線基板と称する）にはんだ付けする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】
近年、配線基板にはんだ材を塗布し、電子部品を搭載した後、この配線基板を加熱してはんだ材を溶融し、電子部品を配線基板にはんだ付けするためのリフローはんだ付け装置として、面状ヒータによる輻射加熱と熱風による対流加熱を併用した形式の装置が多く用いられるようになってきている。
【０００３】
従来のこの種のリフローはんだ付け装置は、例えば、図５に示すように、配線基板Ｗを加熱してはんだ付けする加熱炉1と、この加熱炉１内に配線基板Ｗを搬入する基板搬入口２と、加熱炉１内ではんだ付けされた配線基板Ｗを加熱炉１外へ搬出する基板搬出口３と、加熱炉１内に配線基板Ｗを図の矢印方向に搬送させるチェーンコンベア、メッシュコンベア等の搬送コンベア４とを備えたものである。
【０００４】
前記加熱炉１は、配線基板Ｗの予備加熱ゾーン５、中間加熱ゾーン６、７、リフロー加熱ゾーン８及び冷却ゾーン９の５つのゾーンからなり、各ゾーンは断熱壁１０で仕切られている。
【０００５】
前記予備加熱ゾーン５は、図６に詳細に示すように、搬送コンベア４の上部に複数個の開口１１ａを有する遠赤外線加熱による面状ヒータ１１と搬送コンベア４の下部に開口を有しない遠赤外線加熱による面状ヒータ１２が配設され、予め決められた所定の温度プロファイルに基づいて温度制御しながら配線基板Ｗを輻射加熱する。また、面状ヒータ１１の上方における予備加熱ゾーン５の天井壁には、シロッコファン等の熱風循環機１３が配設され、加熱炉１内の雰囲気ガスである空気又は窒素ガス等が面状ヒータ１１、１２に接触し、且つ、面状ヒータ１１の開口１１ａを通ることにより、面状ヒータ１１、１２で加熱された熱風を、配線基板Ｗに吹き付け、配線基板Ｗの下側を回してその基板Ａの両側部に設けた熱風回収口１４から吸引し、熱風循環通路１５に沿って図の矢印方向（上方向）に流し、熱風循環機１３の熱風吸引側に戻し、熱風を循環させて、配線基板Ｗを対流加熱する。
【０００６】
この熱風温度は、図６において、面状ヒータ１１の開口１１ａの下部付近に配置された熱電対からなる熱風温度センサ１６により検出され、予め設定された熱風の基準温度と比較し、その温度差がなくなるように、面状ヒータ１１、１２のいずれか一方又は双方の出力（電力）を変化させることにより制御されている。
このように、予備加熱ゾーン５は、配線基板Ｗを面状ヒータ１１、１２による輻射加熱と熱風による対流加熱により予備加熱するようになっている。
【０００７】
中間加熱ゾーン６、７は、そのゾーンの各天井壁に前記熱風循環機１３が配設され、前記熱風を循環させることにより、予備加熱された配線基板Ｗの温度がほぼ一定に保持されるように均熱加熱するようになっている。
【０００８】
リフロー加熱ゾーン８は、前記予備加熱ゾーン５と同様に面状ヒータ１１、１２及び熱風循環機１３が配設され、予備加熱ゾーン５と実質同一の構成になっている。このゾーン８では、予め決められた所定の温度プロファイルに基づいて温度制御しながら、面状ヒータ１１、１２による輻射加熱と熱風循環機１３による熱風の対流加熱により、配線基板Ｗをはんだ付けに必要な高温度に速やかに加熱してはんだ付けするようになっている。
【０００９】
冷却ゾーン９は、そのゾーンの天井壁にシロッコファン等の冷風機１７が配設され、リフロー加熱ゾーン８ではんだ付けされた配線基板Ｗを冷却するようになっている。
【００１０】
なお、１８は基板搬入口２及び基板搬出口３の内部にラビリンス流路を形成してガスシールするための抑止板である。
このようにして、電子部品を搭載した配線基板Ｗは、上記リフローはんだ付け装置の搬送コンベア４により基板搬入口２から加熱炉１内に搬送され、加熱炉１内で輻射及び対流加熱等されてはんだ付けされた後、基板搬出口３から加熱炉１外へ搬出される。
【００１１】
このようなリフローはんだ付け装置では、面状ヒータ１１、１２による輻射加熱（赤外線加熱）と熱風循環機１３の熱風による対流加熱を併用することにより図７に示すような作用効果を有する。
即ち、配線基板Ｗを面状ヒータ１１、１２により輻射加熱だけすると、配線基板Ｗに搭載する電子部品において、熱容量の大きい部品の表面の温度曲線が下実線に示すようになり、熱容量の小さい部品の温度曲線が上実線に示すようになって、電子部品の熱容量の大小により配線基板Ｗの表面温度に温度差ΔＴ₁がついてしまう。そこで、その中間の温度（目的とする温度）の熱風を配線基板Ｗに当てることで、熱容量の大きな電子部品には、熱風が加熱作用に働き、熱容量の小さい電子部品には、熱風が冷却作用に働き、熱容量の大きい部品の温度曲線が下実線から下点線に示すように上方へシフトし、熱容量の小さい部品の温度曲線が上実線から上点線に示すように下方へシフトするので、前記温度差をΔＴ₁からΔＴ₂まで縮小することが可能となる。このように通常は面状ヒータ１１、１２から出る遠赤外線を加熱の主要手段として用い、熱風循環機１３で循環される熱風を加熱の補助手段（均熱手段）として用いる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前記したような従来のリフローはんだ付け装置では、熱風の加熱温度の制御を面状ヒータ１１、１２の出力を変化させることによって行っており、次のような不都合が生じる。即ち、外気温が２５℃の場合、仮に加熱炉１の予備加熱ゾーン５において、配線基板Ｗを、例えば、１８０℃の温度で予備加熱するために、熱風温度を１８０℃、面状ヒータ１１、１２の表面温度を２２０℃に設定するのが適切な温度条件であるとする。このよう温度条件の下で配線基板Ｗを予備加熱しているとき、外気温が１０℃上昇して３５℃になったとすると、このままでは熱風温度が１９０℃に上昇してしまうので、その熱風温度を熱風温度センサ１６で検出して、温度差（１０℃）がゼロになるように、面状ヒータ１１、１２の出力（電力）を下げ、熱風を加熱する熱エネルギを減少させる。そうすると、熱風温度が元の１８０℃に制御されるが、面状ヒータ１１、１２の出力低下により、面状ヒータ１１、１２の温度が２２０℃よりΔＴ₄だけ低くなり、予備加熱ゾーン５の温度プロファイル形状が図８の目標とする曲線Ｐ₂から曲線Ｐ₃に変化するので、配線基板Ｗにおいて、特に熱容量の大きな電子部品に加熱不足が生じ、はんだ付け不良の原因になる恐れがあった。
【００１３】
反対に、外気温が１０℃降下して１５℃になったとすると、熱風温度を１８０℃に維持するために、面状ヒータ１１、１２の出力（電力）を上げ、熱風を加熱する熱エネルギを上昇させる必要があり、このため、面状ヒータ１１、１２の温度が２２０℃よりΔＴ₃だけ高くなり、予備加熱ゾーン５の温度プロファイル形状が図８の曲線Ｐ₁に変化するので、配線基板Ｗにおいて、特に熱容量の小さい部品が過熱（オーバーヒート）して劣化する恐れがあった。
【００１４】
このようなことから、従来のリフローはんだ付け装置は、配線基板をはんだ付けするための温度プロファイルが外気温の変化により大きく変動するため、配線基板を加熱炉の加熱ゾーンにおいて、所望の温度に均一加熱することが難しく、はんだ付けの品質が低下する問題があった。
【００１５】
このような問題を解決するために、熱風の加熱を面状ヒータからではなく、別の加熱源から熱エネルギを供給して行うリフローはんだ付け装置も使用されているが、熱エネルギの消費量が大きくなって資源を無駄に使用するほか、更に、輻射加熱と熱風温度を別々に行うため温度制御が煩雑になり、装置が高価になるという問題があった。
【００１６】
本発明は上記の課題を解決し、外気温の変化によって加熱ゾーンの温度プロファイル形状が影響されるのを抑え、配線基板を所望の温度に均一加熱して、はんだ付け品質を高め、また、配線基板を効率良く加熱し、熱エネルギの消費量を減少させ、更に、加熱ゾーンの温度制御を簡素化して装置の製作費用を低減させるリフローはんだ付け装置を提供する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明のリフローはんだ付け装置は、加熱炉内に面状ヒータと、面状ヒータで主加熱された熱風を加熱炉内に循環させる熱風循環機とを備え、面状ヒータによる輻射加熱と熱風による対流加熱により、加熱炉内に搬送された配線基板を加熱してはんだ付けするリフローはんだ付け装置であって、前記熱風を循環させる熱風循環通路に前記熱風を補助加熱又は冷却する熱交換部材と、前記面状ヒータの表面近傍に配置された面状ヒータ温度センサと、前記面状ヒータ温度センサが検出した温度と予め設定された前記面状ヒータの表面温度を比較し、その温度差がなくなるように前記熱風を補助加熱又は冷却する指令を前記熱交換部材に出す温度制御部と、を設ける構成、または加熱炉内に面状ヒータと、面状ヒータで主加熱された熱風を加熱炉内に循環させる熱風循環機とを備え、面状ヒータによる輻射加熱と熱風による対流加熱により、加熱炉内に搬送された配線基板を加熱してはんだ付けするリフローはんだ付け装置であって、前記熱風を循環させる熱風循環通路に前記熱風を補助加熱又は冷却する熱交換部材と、前記リフローはんだ付け装置の周囲の外気温を検出する外気温センサと、前記外気温センサが検出した外気温と予め設定された基準外気温を比較し、その温度差の大きさに応じて前記熱風を補助加熱又は冷却する指令を前記熱交換部材に出して前記熱風の温度を所定の設定値に制御する温度制御部と、を設ける構成になっている。
【００１８】
上記構成によると、例えば、リフローはんだ付け装置の周囲の外気温が予め設定された基準外気温より低下した場合には、加熱炉の加熱ゾーンにおいて、予め設定された熱風温度も低下してくる。そこで、この設定された熱風温度が低下しないように、熱交換部材により、その熱風への伝熱量を増加させるか、或いは、強制加熱することにより補助加熱することになる。
【００１９】
一方、リフローはんだ付け装置の周囲の外気温が予め設定された基準外気温より上昇した場合、加熱炉の加熱ゾーンにおいて、予め設定された熱風温度も上昇してくる。そこで、この設定された熱風温度が上昇しないように、熱交換部材により、その熱風への伝熱量を減少（停止を含む）させるか、或いは強制冷却することにより冷却することになる。
【００２０】
そうすると、加熱ゾーンにおける熱風温度がほぼ設定温度に制御されるので、熱風を主加熱する面状ヒータの出力（電力）は前記外気温が変化しても変動しなくなる。従って、加熱ゾーンにおける温度プロファイル形状も変化しなくなり安定し、配線基板に熱容量の大きい電子部品が搭載されていても、加熱不足になってはんだ付け不良になることがなく、また、配線基板に熱容量の小さい電子部品が搭載されていても、その部品が過熱して劣化することもなく、配線基板を所望の温度に均一加熱して、はんだ付け品質を高め、良品質の配線基板を製造することができる。
また、配線基板を効率良く加熱することができるので、熱エネルギの消費量が減少し、資源の有効活用を図ることができる。
更に、加熱ゾーンの温度制御が簡単になるので、リフローはんだ付け装置の製作費用を低減させ、低価格にすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係るリフローはんだ付け装置の一実施形態を図１乃至図２により詳細に説明する。なお、従来の技術で説明した装置と同一構成を有するものは同一符号を用いている。
【００２２】
この実施形態のリフローはんだ付け装置は、配線基板Ｗを加熱してはんだ付けする加熱炉1と、この加熱炉１内に配線基板Ｗを搬入する基板搬入口２と、加熱炉１内ではんだ付けされた配線基板Ｗを加熱炉１外へ搬出する基板搬出口３と、加熱炉１内に配線基板Ｗを図の矢印方向に搬送させるチェーンコンベア、メッシュコンベア等の搬送コンベア４とを備えている。
【００２３】
前記加熱炉１は、配線基板Ｗの予備加熱ゾーン５、中間加熱ゾーン６、７、リフロー加熱ゾーン８及び冷却ゾーン９の５つのゾーンからなり、各ゾーンは断熱壁１０で仕切られている。
【００２４】
前記予備加熱ゾーン５は、図２に詳細に示すように、搬送コンベア４の上部に複数個の開口１１ａを有する遠赤外線加熱による面状ヒータ１１と搬送コンベア４の下部に開口を有しない遠赤外線加熱による面状ヒータ１２が配設され、予め決められた所定の温度プロファイルに基づいて温度制御しながら配線基板Ｗを輻射加熱する。また、面状ヒータ１１の上方における予備加熱ゾーン５の天井壁には、シロッコファン等の熱風循環機１３が配設され、加熱炉１内の雰囲気ガスである空気又は窒素ガス等が面状ヒータ１１、１２に接触し、且つ、面状ヒータ１１の開口１１ａを通ることにより、面状ヒータ１１、１２で主加熱された熱風を、配線基板Ｗに吹き付け、配線基板Ｗの下側を回してその基板Ａの両側部に設けた熱風回収口１４から吸引し、熱風循環通路１５に沿って図の矢印方向（上方向）に流し、熱風循環機１３の熱風吸引側に戻し、熱風を循環させて、配線基板Ｗを対流加熱する。
【００２５】
この熱風温度は、図２において、面状ヒータ１１の開口１１ａの下部付近に配置された熱電対からなる熱風温度センサ１６により検出され、予め設定された熱風の基準温度と比較し、その温度差がなくなるように、面状ヒータ１１、１２のいずれか一方又は双方の出力（電力）を変化させることにより制御されている。
このように、予備加熱ゾーン５は、配線基板Ｗを面状ヒータ１１、１２による輻射加熱と熱風による対流加熱により予備加熱するようになっている。
【００２６】
中間加熱ゾーン６、７は、そのゾーンの各天井壁に前記熱風循環機１３が配設され、前記熱風を循環させることにより、予備加熱された配線基板Ｗの温度がほぼ一定に保持されるように均熱加熱するようになっている。
【００２７】
リフロー加熱ゾーン８は、前記予備加熱ゾーン５と同様に面状ヒータ１１、１２及び熱風循環機１３が配設され、予備加熱ゾーン５と実質同一の構成になっている。このゾーン８では、予め決められた所定の温度プロファイルに基づいて温度制御しながら、面状ヒータ１１、１２による輻射加熱と熱風循環機１３による熱風の対流加熱により、配線基板Ｗをはんだ付けに必要な高温度に速やかに加熱してはんだ付けするようになっている。
【００２８】
冷却ゾーン９は、そのゾーンの天井壁にシロッコファン等の冷風機１７が配設され、リフロー加熱ゾーン８ではんだ付けされた配線基板Ｗを冷却するようになっている。
【００２９】
なお、１８は基板搬入口２及び基板搬出口３の内部にラビリンス流路を形成してガスシールするための抑止板である。
このようにして、電子部品を搭載した配線基板Ｗは、上記リフローはんだ付け装置の搬送コンベア４により基板搬入口２から加熱炉１内に搬送され、加熱炉１内で輻射及び対流加熱等されてはんだ付けされた後、基板搬出口３から加熱炉１外へ搬出される。
【００３０】
上記構成のリフローはんだ付け装置は従来の技術に記載されているものと実質同一である。本発明の特徴は、上記構成のはんだ付け装置において、熱風循環機１３で前記熱風を循環させる熱風循環通路１５に熱風を補助加熱又は冷却する熱交換部材を設けたことにある。
【００３１】
本実施形態のものでは、このような新規技術手段を、加熱炉１の予備加熱ゾーン５に適用した場合について説明する。この熱交換部材は赤外線加熱により熱風への伝熱量を増減する補助加熱ヒータ１９からなり、熱風循環機１３に近接する側の熱風循環通路１５の内部に熱風循環機１３を挟んでその両側に設けられる（図２参照）。そして、リフローはんだ付け装置を運転中、この補助加熱ヒータ１９に通電し、前記熱風を、面状ヒータ１１、１２で主加熱すると共に、補助加熱ヒータ１９で補助加熱又は冷却することにより、予備加熱ゾーン５の温度プロファイル形状が外気温によって影響されないように構成されている。なお、補助加熱ヒータ１９は、熱風との熱交換性を高めるために、周面にフィンを設けたり、棒状、コイル状、蛇行状等に布設したり、また、熱風循環通路１５内でなく、該通路を構成する管、ダクト等の壁中に埋設したり、該管、ダクト等の外周に巻き付ける等して設けるようにしてもよい。
【００３２】
更に具体的に説明すると、リフローはんだ付け装置の周囲の外気温が、予め設定された基準外気温、例えば、２５℃より高くなり、３５℃に上昇したとすると、熱風温度が１８０℃よりも高くなろうとする。この熱風温度は熱風温度センサ１６で検出され、予め設定された熱風温度（１８０℃）と比較され、その温度差がなくなるように、面状ヒータ１１、１２の出力（電力）が低下してくる。その出力低下により、面状ヒータ１１、１２の表面温度が設定された基準温度、例えば、２２０℃よりも低下してくる。この熱風温度は、例えば、面状ヒータ１１の表面近傍に配置された面状ヒータ温度センサ２０で検出され、温度制御部２１において、予め設定された面状ヒータ１１の表面温度（２２０℃）と比較され、その温度差がなくなるように、温度制御部２１から指令が出され、前記補助加熱ヒータ１９の通電電流又は通電率が減少し、又は通電が停止し、熱風への伝熱量が減少して、熱風が冷却される。
その結果、外気温が上昇しても、熱風温度が前記設定温度（１８０℃）に制御されるが、従来とは異なって、熱風温度を制御している面状ヒータ１１、１２の出力（電力）が低下せず、面状ヒータ１１、１２の表面温度が前記設定された温度（２２０℃）に維持される。
【００３３】
一方、リフローはんだ付け装置の周囲の外気温が、予め設定された基準外気温（２５℃）より低くなり、１５℃に降下した場合には、熱風温度も１８０℃より下がろうとする。この熱風温度は熱風温度センサ１６で検出され、予め設定された熱風温度（１８０℃）と比較され、その温度差がなくなるように、面状ヒータ１１、１２の出力（電力）が上昇してくる。その出力上昇により、面状ヒータ１１、１２の表面温度が設定された基準温度（２２０℃）よりも高くなってくる。そこで、同様にして、その温度と予め設定された面状ヒータ１１の表面温度（２２０℃）との温度差がなくなるように、温度制御部２１から指令が出され、前記補助加熱ヒータ１９の通電電流又は通電率が上昇し、熱風への伝熱量が増加して、熱風が補助加熱される。
その結果、外気温が降下しても、熱風温度が前記設定温度（１８０℃）に制御されるが、従来とは異なって、熱風温度を制御している面状ヒータ１１、１２の出力（電力）が上昇せず、面状ヒータ１１、１２の表面温度が前記設定された温度（２２０℃）に維持される。
このようにして、熱風循環機１３で循環される熱風温度を所定の設定された値（例えば、１８０℃）に制御しながら、外気温の変化によって、予備加熱ゾーン５における所定の温度プロファイル形状が変化するのを抑えることができる。
【００３４】
図３に示すものは、本発明の他の実施形態を示すものである。この実施形態では、リフローはんだ付け装置の周囲の外気温と基準外気温との温度差を検出して、前記熱風を補助加熱又は冷却するようにしており、その他の構成は前記実施形態のものと同一である。
この実施形態における前記熱風の補助加熱又は冷却手段を具体的に説明すると、先ず、リフローはんだ付け装置の外気温が基準外気温２５℃から３５℃に上昇した場合、その外気温を外気温センサ２２で検出する。この温度を温度制御部２３において、前記基準外気温と比較し、その温度差（１０℃）の大きさに応じて、温度制御部２３から指令を出し、前記補助加熱ヒータ１９の通電電流又は通電率を下げ、又は通電を停止させ、熱風への伝熱量を減少させて、熱風を冷却する。
【００３５】
一方、外気温が基準外気温２５℃から１５℃に降下した場合、その外気温を外気温センサ２２で検出する。この温度を温度制御部２３において、前記基準外気温と比較し、その温度差（１０℃）の大きさに応じて、温度制御部２３から指令を出し、前記補助加熱ヒータ１９の通電電流又は通電率を上昇させ、熱風への伝熱量を増加させることにより補助加熱するような構成になっている。このような構成では、前記温度差が大きくなるに伴い、補助加熱又は冷却する度合いが増加し、温度差が小さくなるに伴い、補助加熱又は冷却する度合いも減少する。
このような構成のものでも、熱風循環機１３で循環される熱風温度を所定の設定された値（例えば、１８０℃）に制御しながら、外気温の変化によって、予備加熱ゾーン５における所定の温度プロファイル形状が変化するのを抑えることができる。
【００３６】
図４に示すものは、本発明の更に他の実施形態を示すものである。この実施形態では、前記熱風を補助加熱又は冷却する熱交換部材として、赤外線加熱による補助加熱ヒータ２４とこれに隣接して直列に配置した管状の冷却部材２５とからなるものを使用し、この熱交換部材を、熱風循環機１３に近接する側の熱風循環通路１５の内部に熱風循環機１３を挟んでその両側に設けるようになっている。その他の構成は前記２実施形態のものと同一である。なお、この実施形態では面状ヒータ温度センサ２０及び温度制御部２１を設けているが、外気温センサ２２及び温度制御部２３を設けるようにしてもよい。或いは、両者を設けて適宜選択して用いるようにしてもよい。
【００３７】
この実施形態では、前記２実施形態のものと異なり、前記熱風を補助加熱する必要が生じたときに、温度制御部２１又は温度制御部２３からの指令で、補助加熱ヒータ２４に通電して熱風を強制加熱することにより補助加熱し、また、前記熱風を冷却する必要が生じたときに、温度制御部２１又は温度制御部２３からの指令で、冷却部材２５に冷却媒体を流して熱風を強制冷却することにより冷却するようにしている。冷却媒体としては、冷却水、冷却空気、加熱炉１の雰囲気ガスとして使用する窒素ガス等が用いられる。
【００３８】
なお、補助加熱ヒータ２４及び冷却部材２５は、熱風との熱交換性を高めるために、周面にフィンを設けたり、棒状、コイル状、蛇行状等に布設したり、また、熱風循環通路１５内でなく、該通路を構成する管、ダクト等の壁中に埋設したり、該管、ダクト等の外周に巻き付ける等して設けるようにしてもよい。また、冷却部材２５は管状の他にジャケット状に形成するようにしてもよい。
【００３９】
前記３実施形態では、加熱炉１の予備加熱ゾーン５において、前記熱風を循環させる熱風循環通路１５に熱風を補助加熱又は冷却する熱交換部材を設ける例について説明したが、リフロー加熱ゾーン８の熱風循環通路１５にも前記熱交換部材が設けられ、熱風循環通路１５内を流れて循環する熱風を補助加熱又は冷却するようにしてある。なお、図示しないが、面状ヒータ１１、１２が配設されない中間加熱ゾーン６、７の熱風循環通路１５にも前記熱交換部材を設けて熱風循環通路１５内を流れて循環する熱風を補助加熱又は冷却するようにしてもよい。このようにすると、該加熱ゾーンの温度プロファイルがより安定するので、配線基板Ｗを均等加熱する上で有効である。また、前記熱交換部材は、予備加熱ゾーン５又はリフロー加熱ゾーン８のいずれか一方に設ける場合にも効果が得られるものである。更に、本発明のリフローはんだ付け装置はバッチ型（静止型）の装置にも適用できるものである。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、加熱炉内に面状ヒータと、面状ヒータで主加熱された熱風を加熱炉内に循環させる熱風循環機とを備え、面状ヒータによる輻射加熱と熱風による対流加熱により、加熱炉内に搬送された配線基板を加熱してはんだ付けするリフローはんだ付け装置において、前記熱風を循環させる熱風循環通路に熱風を補助加熱又は冷却する熱交換部材を設けて構成されるので、リフローはんだ付け装置の周囲の外気温が変化しても、加熱ゾーンにおける温度プロファイル形状が殆ど影響を受けることなく安定し、配線基板に熱容量の大きい電子部品が搭載されても、加熱不足になってはんだ付け不良になることがなく、また、配線基板に熱容量の小さい電子部品が搭載されても、その部品が過熱して劣化することもなく、配線基板を所望の温度に均一加熱して、はんだ付け品質を高め、良品質の配線基板を製造することができる。
また、配線基板を効率良く加熱することができるので、熱エネルギの消費量が減少し、資源の有効活用を図ることができる。
更に、加熱ゾーンの温度制御が簡単になるので、リフローはんだ付け装置の製作費用を低減させ、低価格にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す装置の全体構成図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示す装置の予備加熱ゾーンの断面図である。
【図４】本発明の更に他の実施形態を示す装置の予備加熱ゾーンの断面図である。
【図５】従来のリフローはんだ付け装置の全体構成図である。
【図６】図５のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図７】従来のリフローはんだ付け装置において、輻射加熱と対流加熱を併用した場合の作用を説明する図である。
【図８】従来のリフローはんだ付け装置において、外気温によって予備加熱ゾーンの温度プロファイル形状が変化する状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１加熱炉
２基板搬入口
３基板搬出口
４搬送コンベア
５予備加熱ゾーン
６、７中間加熱ゾーン
８リフロー加熱ゾーン
９冷却ゾーン
１０断熱壁
１１、１２面状ヒータ
１１ａ開口
１３熱風循環機
１４熱風回収口
１５熱風循環通路
１６熱風温度センサ
１７冷風機
１８抑止板
１９、２４補助加熱ヒータ
２０面状ヒータ温度センサ
２１、２３温度制御部
２２外気温センサ
２５冷却部材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflow soldering apparatus for soldering a printed circuit board, a printed circuit board or the like (hereinafter referred to as a wiring board) on which electronic components are mounted.
[0002]
[Prior art]
In recent years, as a reflow soldering device for soldering an electronic component to a wiring board by applying a soldering material to the wiring board and mounting the electronic component, then heating the wiring board to melt the solder material, An apparatus of a type in which radiation heating by a heater and convection heating by hot air are used in combination has been increasingly used.
[0003]
For example, as shown in FIG. 5, a conventional reflow soldering apparatus of this type includes a heating furnace 1 that heats and solders a wiring board W, and a board carry-in port that carries the wiring board W into the heating furnace 1. 2, a substrate carry-out port 3 for unloading the wiring board W soldered in the heating furnace 1 to the outside of the heating furnace 1, a chain conveyor and a mesh conveyor for conveying the wiring board W into the heating furnace 1 in the direction of the arrow in the figure And the like.
[0004]
The heating furnace 1 includes five zones of a preheating zone 5 for the wiring board W, intermediate heating zones 6 and 7, a reflow heating zone 8 and a cooling zone 9, and each zone is partitioned by a heat insulating wall 10.
[0005]
As shown in detail in FIG. 6, the preheating zone 5 includes a far-infrared heater 11 having a plurality of openings 11 a in the upper part of the conveyer 4 and a far infrared ray having no openings in the lower part of the conveyer 4. A planar heater 12 is provided by heating, and radiantly heats the wiring board W while controlling the temperature based on a predetermined temperature profile determined in advance. Further, a hot air circulator 13 such as a sirocco fan is disposed on the ceiling wall of the preheating zone 5 above the planar heater 11, and air or nitrogen gas, which is the atmospheric gas in the heating furnace 1, is used as the planar heater. 11 and 12 and through the opening 11a of the planar heater 11, hot air heated by the planar heaters 11 and 12 is blown to the wiring board W, and the lower side of the wiring board W is turned to It sucks from the hot air recovery ports 14 provided on both sides of the substrate A, flows in the direction of the arrow (upward) in the figure along the hot air circulation passage 15, returns to the hot air suction side of the hot air circulator 13, and circulates the hot air. Then, the wiring board W is heated by convection.
[0006]
In FIG. 6, this hot air temperature is detected by a hot air temperature sensor 16 comprising a thermocouple arranged in the vicinity of the lower portion of the opening 11a of the planar heater 11, and compared with a preset reference temperature of the hot air. It is controlled by changing the output (electric power) of one or both of the planar heaters 11 and 12 so as to eliminate this.
Thus, the preheating zone 5 preheats the wiring board W by radiation heating by the planar heaters 11 and 12 and convection heating by hot air.
[0007]
In the intermediate heating zones 6 and 7, the hot air circulator 13 is arranged on each ceiling wall of the zone so that the temperature of the pre-heated wiring board W is kept substantially constant by circulating the hot air. Soaking is soaked.
[0008]
In the reflow heating zone 8, similarly to the preheating zone 5, planar heaters 11 and 12 and a hot air circulator 13 are arranged, and the reflow heating zone 8 has substantially the same configuration as the preheating zone 5. In this zone 8, the wiring board W is required for soldering by radiant heating by the planar heaters 11 and 12 and convection heating of hot air by the hot air circulator 13 while controlling the temperature based on a predetermined temperature profile determined in advance. It is designed to be quickly heated to a high temperature and soldered.
[0009]
In the cooling zone 9, a cool air fan 17 such as a sirocco fan is disposed on the ceiling wall of the zone, and the wiring board W soldered in the reflow heating zone 8 is cooled.
[0010]
Reference numeral 18 denotes a deterrent plate for gas-sealing by forming a labyrinth channel inside the substrate carry-in port 2 and the substrate carry-out port 3.
In this way, the wiring board W on which the electronic components are mounted is transferred from the board carry-in port 2 into the heating furnace 1 by the transfer conveyor 4 of the reflow soldering apparatus, and is subjected to radiation and convection heating in the heating furnace 1. After being soldered, it is carried out of the heating furnace 1 from the board carry-out port 3.
[0011]
Such a reflow soldering apparatus has the effects as shown in FIG. 7 by using both radiant heating (infrared heating) by the planar heaters 11 and 12 and convection heating by hot air from the hot air circulator 13.
That is, when the wiring board W is only radiantly heated by the planar heaters 11 and 12, in the electronic components mounted on the wiring board W, the temperature curve of the surface of the component having a large heat capacity is shown by the lower solid line, and the component having a small heat capacity. The temperature curve of the circuit board becomes as shown by the solid line in FIG. ₁ Will be attached. Therefore, by applying hot air of intermediate temperature (target temperature) to the wiring board W, hot air acts on the heating action for electronic components with a large heat capacity, and hot air cools down on electronic parts with a small heat capacity. The temperature curve of a part with a large heat capacity shifts upward as shown by the lower solid line from the lower solid line, and the temperature curve of a part with a smaller heat capacity shifts downward as shown by the upper solid line from the upper solid line. The difference is ΔT ₁ To ΔT ₂ It becomes possible to reduce to. As described above, the far-infrared rays emitted from the planar heaters 11 and 12 are normally used as the main heating means, and the hot air circulated by the hot air circulator 13 is used as the heating auxiliary means (heat equalizing means).
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional reflow soldering apparatus as described above, the heating temperature of the hot air is controlled by changing the outputs of the planar heaters 11 and 12, resulting in the following disadvantages. That is, when the outside air temperature is 25 ° C., in order to preheat the wiring board W at a temperature of, for example, 180 ° C. in the preheating zone 5 of the heating furnace 1, the hot air temperature is 180 ° C., the planar heater 11, It is assumed that setting the surface temperature of 12 to 220 ° C. is an appropriate temperature condition. When the wiring board W is pre-heated under such temperature conditions, if the outside air temperature rises by 10 ° C. to 35 ° C., the hot air temperature rises to 190 ° C. as it is. Is detected by the hot air temperature sensor 16, and the output (electric power) of the planar heaters 11 and 12 is lowered so that the temperature difference (10 ° C.) becomes zero, and the thermal energy for heating the hot air is reduced. Then, the hot air temperature is controlled to the original 180 ° C., but the temperature of the planar heaters 11 and 12 is more than ΔT from 220 ° C. due to the output decrease of the planar heaters 11 and 12. _Four The temperature profile shape of the preheating zone 5 becomes the target curve P in FIG. ₂ To curve P _Three Therefore, in the wiring board W, an electronic component having a particularly large heat capacity is insufficiently heated, which may cause a soldering failure.
[0013]
On the other hand, if the outside air temperature drops to 15 ° C. by 10 ° C., in order to maintain the hot air temperature at 180 ° C., the output (electric power) of the planar heaters 11 and 12 is increased and the thermal energy for heating the hot air is increased. For this reason, the temperature of the planar heaters 11 and 12 is more than ΔT from 220 ° C. _Three The temperature profile shape of the preheating zone 5 becomes the curve P in FIG. ₁ Therefore, in the wiring board W, there is a concern that a part having a particularly small heat capacity may be deteriorated by overheating (overheating).
[0014]
For this reason, in the conventional reflow soldering apparatus, the temperature profile for soldering the wiring board largely fluctuates due to a change in the outside air temperature, so that the wiring board is uniformly distributed to a desired temperature in the heating zone of the heating furnace. There was a problem that it was difficult to heat and the quality of soldering deteriorated.
[0015]
In order to solve such a problem, a reflow soldering apparatus is also used in which hot air is heated not from a sheet heater but from another heating source. In addition to wasteful use of resources, there is a problem that temperature control becomes complicated because the radiant heating and hot air temperature are performed separately, and the apparatus becomes expensive.
[0016]
The present invention solves the above problems, suppresses the influence of the temperature profile shape of the heating zone due to changes in the outside air temperature, uniformly heats the wiring board to a desired temperature, improves the soldering quality, and Provided is a reflow soldering apparatus that efficiently heats a substrate, reduces the consumption of heat energy, and further simplifies the temperature control of the heating zone to reduce the manufacturing cost of the apparatus.
[0017]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a reflow soldering apparatus of the present invention includes a planar heater in a heating furnace, and a hot air circulator for circulating hot air mainly heated by the planar heater in the heating furnace. Reflow soldering equipment that heats and solders the wiring board transported in the heating furnace by radiant heating with a cylindrical heater and convection heating with hot air Because In the hot air circulation passage for circulating the hot air Said Heat exchange member for auxiliary heating or cooling of hot air And a surface heater temperature sensor arranged near the surface of the surface heater, a temperature detected by the surface heater temperature sensor and a preset surface temperature of the surface heater are compared, and the temperature difference is A temperature control unit for giving a command to the heat exchange member to auxiliary heating or cooling the hot air so as to disappear; Configuration to provide Or a sheet heater in a heating furnace and a hot air circulator that circulates hot air mainly heated by the sheet heater in the heating furnace, and radiant heating by the sheet heater and convection heating by the hot air A reflow soldering apparatus that heats and solders a wiring board conveyed to a hot air circulation passage through which the hot air is circulated, and a heat exchange member that auxiliary heats or cools the hot air, and a periphery of the reflow soldering apparatus A command to compare the outside air temperature sensor that detects the outside air temperature with the outside air temperature detected by the outside air temperature sensor and a preset reference outside air temperature, and to heat or cool the hot air according to the magnitude of the temperature difference And a temperature control unit for controlling the temperature of the hot air to a predetermined set value by supplying the heat to the heat exchange member It has become.
[0018]
According to the above configuration, for example, when the outside air temperature around the reflow soldering apparatus is lower than the preset reference outside air temperature, the preset hot air temperature is also lowered in the heating zone of the heating furnace. Therefore, in order not to lower the set hot air temperature, the heat exchange member increases the amount of heat transfer to the hot air or performs auxiliary heating by forcibly heating.
[0019]
On the other hand, when the outside air temperature around the reflow soldering device rises above the preset reference outside air temperature, the preset hot air temperature also rises in the heating zone of the heating furnace. Therefore, in order not to raise the set hot air temperature, the heat exchange member reduces the amount of heat transferred to the hot air (including stoppage) or cools it by forced cooling.
[0020]
If it does so, since the hot air temperature in a heating zone will be controlled by the setting temperature substantially, the output (electric power) of the planar heater which mainly heats a hot air will not fluctuate even if the said external temperature changes. Therefore, the temperature profile shape in the heating zone does not change and is stable, and even if an electronic component with a large heat capacity is mounted on the wiring board, it will not cause insufficient heating due to insufficient heating, and the heat capacity on the wiring board Even if small electronic components are mounted, the components will not be overheated and deteriorated, and the wiring board will be heated uniformly to the desired temperature to improve the soldering quality and manufacture a good quality wiring board Can do.
Further, since the wiring board can be efficiently heated, the amount of heat energy consumed can be reduced, and the resources can be effectively used.
Furthermore, since the temperature control of the heating zone is simplified, the manufacturing cost of the reflow soldering apparatus can be reduced and the cost can be reduced.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of the reflow soldering apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is used for what has the same structure as the apparatus demonstrated by the prior art.
[0022]
The reflow soldering apparatus of this embodiment includes a heating furnace 1 that heats and solders the wiring board W, a board carry-in port 2 that carries the wiring board W into the heating furnace 1, and soldering in the heating furnace 1. A substrate carry-out port 3 for carrying out the printed wiring board W out of the heating furnace 1 and a transport conveyor 4 such as a chain conveyor or a mesh conveyor for transporting the wiring board W in the direction of the arrow in the heating furnace 1 are provided. .
[0023]
The heating furnace 1 includes five zones of a preheating zone 5 for the wiring board W, intermediate heating zones 6 and 7, a reflow heating zone 8 and a cooling zone 9, and each zone is partitioned by a heat insulating wall 10.
[0024]
As shown in detail in FIG. 2, the preheating zone 5 includes a far-infrared heater 11 having a plurality of openings 11 a in the upper part of the conveyer 4 and a far infrared ray having no openings in the lower part of the conveyer 4. A planar heater 12 is provided by heating, and radiantly heats the wiring board W while controlling the temperature based on a predetermined temperature profile determined in advance. Further, a hot air circulator 13 such as a sirocco fan is disposed on the ceiling wall of the preheating zone 5 above the planar heater 11, and air or nitrogen gas, which is the atmospheric gas in the heating furnace 1, is used as the planar heater. 11 and 12 and through the opening 11a of the planar heater 11, the hot air mainly heated by the planar heaters 11 and 12 is blown to the wiring board W, and the lower side of the wiring board W is rotated. The air is sucked from the hot air recovery ports 14 provided on both sides of the substrate A, flows along the hot air circulation passage 15 in the direction of the arrow (upward) in the figure, is returned to the hot air suction side of the hot air circulator 13, and the hot air is circulated. Then, the wiring board W is heated by convection.
[0025]
In FIG. 2, this hot air temperature is detected by a hot air temperature sensor 16 comprising a thermocouple disposed near the lower portion of the opening 11a of the planar heater 11, and compared with a preset reference temperature of the hot air. It is controlled by changing the output (electric power) of one or both of the planar heaters 11 and 12 so as to eliminate this.
Thus, the preheating zone 5 preheats the wiring board W by radiation heating by the planar heaters 11 and 12 and convection heating by hot air.
[0026]
In the intermediate heating zones 6 and 7, the hot air circulator 13 is arranged on each ceiling wall of the zone so that the temperature of the pre-heated wiring board W is kept substantially constant by circulating the hot air. Soaking is soaked.
[0027]
In the reflow heating zone 8, similarly to the preheating zone 5, planar heaters 11 and 12 and a hot air circulator 13 are arranged, and the reflow heating zone 8 has substantially the same configuration as the preheating zone 5. In this zone 8, the wiring board W is required for soldering by radiant heating by the planar heaters 11 and 12 and convection heating of hot air by the hot air circulator 13 while controlling the temperature based on a predetermined temperature profile determined in advance. It is designed to be quickly heated to a high temperature and soldered.
[0028]
In the cooling zone 9, a cool air fan 17 such as a sirocco fan is disposed on the ceiling wall of the zone, and the wiring board W soldered in the reflow heating zone 8 is cooled.
[0029]
Reference numeral 18 denotes a deterrent plate for gas-sealing by forming a labyrinth channel inside the substrate carry-in port 2 and the substrate carry-out port 3.
In this way, the wiring board W on which the electronic components are mounted is transferred from the board carry-in port 2 into the heating furnace 1 by the transfer conveyor 4 of the reflow soldering apparatus, and is subjected to radiation and convection heating in the heating furnace 1. After being soldered, it is carried out of the heating furnace 1 from the board carry-out port 3.
[0030]
The reflow soldering apparatus having the above configuration is substantially the same as that described in the prior art. A feature of the present invention is that, in the soldering apparatus having the above-described configuration, a hot air circulation passage 15 through which the hot air is circulated by the hot air circulator 13 is provided with a heat exchange member for auxiliary heating or cooling of the hot air.
[0031]
The thing of this embodiment demonstrates the case where such a new technical means is applied to the preheating zone 5 of the heating furnace 1. FIG. This heat exchange member is composed of an auxiliary heater 19 that increases or decreases the amount of heat transfer to the hot air by infrared heating, and is provided on both sides of the hot air circulation passage 13 in the hot air circulation passage 15 on the side close to the hot air circulation device 13. (See FIG. 2). Then, during operation of the reflow soldering apparatus, the auxiliary heater 19 is energized, and the hot air is mainly heated by the planar heaters 11 and 12, and auxiliary heating or cooling is performed by the auxiliary heater 19. The temperature profile shape of the zone 5 is configured not to be affected by the outside air temperature. In addition, the auxiliary heater 19 is provided with fins on the peripheral surface, laid in a rod shape, a coil shape, a meandering shape, etc. in order to improve heat exchange with hot air, and not in the hot air circulation passage 15. You may make it embed | buried in walls, such as a pipe | tube and a duct which comprise this channel | path, or wrapping around the outer periphery of this pipe | tube, a duct, etc.
[0032]
More specifically, if the outside air temperature around the reflow soldering apparatus becomes higher than a preset reference outside air temperature, for example, 25 ° C. and rises to 35 ° C., the hot air temperature is higher than 180 ° C. Try to be. This hot air temperature is detected by the hot air temperature sensor 16 and compared with a preset hot air temperature (180 ° C.), and the outputs (power) of the planar heaters 11 and 12 are reduced so that the temperature difference is eliminated. . Due to the decrease in the output, the surface temperature of the planar heaters 11 and 12 becomes lower than a set reference temperature, for example, 220 ° C. The hot air temperature is detected by, for example, a planar heater temperature sensor 20 disposed in the vicinity of the surface of the planar heater 11, and is set to a preset surface temperature (220 ° C.) of the planar heater 11 by the temperature control unit 21. In order to eliminate the temperature difference, a command is issued from the temperature control unit 21, the energization current or energization rate of the auxiliary heater 19 is decreased, or the energization is stopped, and the amount of heat transfer to the hot air is decreased. The hot air is cooled.
As a result, even if the outside air temperature rises, the hot air temperature is controlled to the set temperature (180 ° C.), but unlike conventional ones, the outputs (electric power) of the planar heaters 11 and 12 controlling the hot air temperature. ) Does not decrease, and the surface temperature of the planar heaters 11 and 12 is maintained at the set temperature (220 ° C.).
[0033]
On the other hand, when the outside air temperature around the reflow soldering apparatus becomes lower than a preset reference outside air temperature (25 ° C.) and falls to 15 ° C., the hot air temperature tends to fall below 180 ° C. The hot air temperature is detected by the hot air temperature sensor 16 and compared with a preset hot air temperature (180 ° C.), and the outputs (electric power) of the planar heaters 11 and 12 are increased so that the temperature difference is eliminated. . Due to the increase in output, the surface temperature of the planar heaters 11 and 12 becomes higher than the set reference temperature (220 ° C.). Therefore, similarly, a command is issued from the temperature control unit 21 so that the temperature difference between the temperature and the preset surface temperature (220 ° C.) of the planar heater 11 is eliminated, and the auxiliary heater 19 is energized. The current or energization rate is increased, the amount of heat transfer to the hot air is increased, and the hot air is auxiliary heated.
As a result, even if the outside air temperature falls, the hot air temperature is controlled to the set temperature (180 ° C.), but unlike the conventional case, the outputs (power) of the planar heaters 11 and 12 controlling the hot air temperature. ) Does not rise, and the surface temperature of the planar heaters 11 and 12 is maintained at the set temperature (220 ° C.).
In this way, a predetermined temperature profile shape in the preheating zone 5 is changed by changing the outside air temperature while controlling the temperature of the hot air circulated by the hot air circulator 13 to a predetermined value (for example, 180 ° C.). It is possible to suppress the change.
[0034]
FIG. 3 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the temperature difference between the outside air temperature around the reflow soldering device and the reference outside air temperature is detected, and the hot air is auxiliary heated or cooled, and other configurations are the same as those of the embodiment. Are the same.
The hot air auxiliary heating or cooling means in this embodiment will be described in detail. First, when the outside air temperature of the reflow soldering apparatus rises from a reference outside air temperature of 25 ° C. to 35 ° C., the outside air temperature is detected by the outside air temperature sensor 22. Detect with. This temperature is compared with the reference outside air temperature in the temperature controller 23, and a command is issued from the temperature controller 23 according to the magnitude of the temperature difference (10 ° C.). The hot air is cooled by decreasing the rate or stopping energization and decreasing the amount of heat transfer to the hot air.
[0035]
On the other hand, when the outside air temperature falls from the reference outside air temperature 25 ° C. to 15 ° C., the outside air temperature sensor 22 detects the outside air temperature. This temperature is compared with the reference outside air temperature in the temperature controller 23, and a command is issued from the temperature controller 23 according to the magnitude of the temperature difference (10 ° C.). It is configured to perform auxiliary heating by increasing the rate and increasing the amount of heat transfer to hot air. In such a configuration, the degree of auxiliary heating or cooling increases as the temperature difference increases, and the degree of auxiliary heating or cooling decreases as the temperature difference decreases.
Even in such a configuration, a predetermined temperature in the preheating zone 5 is controlled by a change in the outside air temperature while controlling the temperature of the hot air circulated by the hot air circulator 13 to a predetermined value (for example, 180 ° C.). It is possible to suppress the profile shape from changing.
[0036]
FIG. 4 shows still another embodiment of the present invention. In this embodiment, as a heat exchange member for auxiliary heating or cooling of the hot air, a member comprising an auxiliary heater 24 by infrared heating and a tubular cooling member 25 arranged in series adjacent to this is used. The replacement members are provided on both sides of the hot air circulator 13 with the hot air circulator 13 sandwiched inside the hot air circulator 15 near the hot air circulator 13. Other configurations are the same as those of the second embodiment. In this embodiment, the planar heater temperature sensor 20 and the temperature control unit 21 are provided, but the outside air temperature sensor 22 and the temperature control unit 23 may be provided. Alternatively, both may be provided and appropriately selected for use.
[0037]
In this embodiment, unlike the second embodiment, when the hot air needs to be auxiliary heated, the auxiliary heater 24 is energized by the command from the temperature control unit 21 or the temperature control unit 23 and the hot air is supplied. When the hot air needs to be cooled, the cooling medium 25 is forced to flow through the cooling member 25 in response to a command from the temperature control unit 21 or the temperature control unit 23. Cooling is performed by cooling. As the cooling medium, cooling water, cooling air, nitrogen gas used as the atmosphere gas of the heating furnace 1 or the like is used.
[0038]
The auxiliary heater 24 and the cooling member 25 are provided with fins on the peripheral surface, laid in a rod shape, a coil shape, a meandering shape, or the like in order to improve heat exchange with hot air, or the hot air circulation passage 15. You may make it embed | buried in walls, such as a pipe | tube and a duct which comprise this channel | path, or wrapping around the outer periphery of this pipe | tube, a duct, etc. instead of inside. Further, the cooling member 25 may be formed in a jacket shape in addition to the tubular shape.
[0039]
In the third embodiment, an example in which a heat exchange member for auxiliary heating or cooling of hot air is provided in the hot air circulation passage 15 for circulating the hot air in the preheating zone 5 of the heating furnace 1 has been described. The heat exchange member is also provided in the circulation passage 15 so that the hot air flowing and circulating in the hot air circulation passage 15 is auxiliary heated or cooled. Although not shown, the heat exchange member is also provided in the hot air circulation passage 15 of the intermediate heating zones 6 and 7 where the planar heaters 11 and 12 are not provided, and the hot air circulating through the hot air circulation passage 15 is supplementarily heated Or you may make it cool. By doing so, the temperature profile of the heating zone becomes more stable, which is effective in uniformly heating the wiring board W. The heat exchange member is also effective when provided in either the preheating zone 5 or the reflow heating zone 8. Furthermore, the reflow soldering apparatus of the present invention can be applied to a batch type (stationary type) apparatus.
[0040]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a planar heater is provided in a heating furnace, and a hot air circulator that circulates hot air mainly heated by the planar heater in the heating furnace, and is radiantly heated by the planar heater. In a reflow soldering apparatus that heats and solders a wiring board conveyed in a heating furnace by convection heating with hot air, a heat exchange member for auxiliary heating or cooling of the hot air is provided in the hot air circulation passage for circulating the hot air Therefore, even if the ambient temperature around the reflow soldering device changes, the temperature profile shape in the heating zone is stable without being affected, and even if electronic components with a large heat capacity are mounted on the wiring board Insufficient heating does not cause poor soldering, and even if electronic components with a small heat capacity are mounted on the wiring board, the components will not be overheated and deteriorated. , And the wiring board was uniformly heated to the desired temperature, increasing the soldering quality, it is possible to manufacture the wiring board of good quality.
Further, since the wiring board can be efficiently heated, the amount of heat energy consumed can be reduced, and the resources can be effectively used.
Furthermore, since the temperature control of the heating zone is simplified, the manufacturing cost of the reflow soldering apparatus can be reduced and the cost can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view of a preheating zone of an apparatus showing another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a preheating zone of an apparatus showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an overall configuration diagram of a conventional reflow soldering apparatus.
6 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 7 is a diagram for explaining the operation when radiation heating and convection heating are used together in a conventional reflow soldering apparatus.
FIG. 8 is an explanatory diagram showing a state in which the temperature profile shape of the preheating zone changes according to the outside air temperature in a conventional reflow soldering apparatus.
[Explanation of symbols]
1 Heating furnace
2 Substrate entrance
3 Substrate exit
4 Conveyor
5 Preheating zone
6, 7 Intermediate heating zone
8 Reflow heating zone
9 Cooling zone
10 Insulation wall
11, 12 Planar heater
11a opening
13 Hot air circulation machine
14 Hot air recovery port
15 Hot air circulation passage
16 Hot air temperature sensor
17 Cold air machine
18 Deterrence plate
19, 24 Auxiliary heater
20 Surface heater temperature sensor
21, 23 Temperature controller
22 Outside air temperature sensor
25 Cooling member

Claims

Equipped with a planar heater in the heating furnace and a hot air circulator that circulates hot air mainly heated by the planar heater in the heating furnace, and transports it into the heating furnace by radiant heating by the planar heater and convection heating by the hot air. A reflow soldering apparatus for heating and soldering a printed wiring board,
A heat exchange member for auxiliary heating or cooling the hot air in a hot air circulation passage for circulating the hot air;
A planar heater temperature sensor disposed near the surface of the planar heater;
A temperature at which the temperature detected by the planar heater temperature sensor is compared with a preset surface temperature of the planar heater, and a command for auxiliary heating or cooling of the hot air is given to the heat exchange member so as to eliminate the temperature difference. A reflow soldering apparatus comprising: a control unit;