JPH0216853Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は電子部品類のベースとなるセラミツク
基板、ガラスエポキシ基板、フエノール基板、ポ
リアミド基板等の導体あるいは角形チツプ部品、
チツプコイル、フラツトIC等の電極に予備はん
だを介して部品をマウントしてから搬送路により
炉内を通過させることによつて予備はんだを溶か
してはんだ付けする電子部品類製造用はんだ付け
炉に関するものである。

（従来の技術） 電子部品類製造ラインにおいて、ベースの電極
等に他の部品をはんだ付けするには、ベース上に
予備はんだを介して部品をマウントした被加熱物
を炉体の入口から出口に向う搬送路に載せ、該炉
体内を通過する間に予備はんだを溶かしてはんだ
付けすることが行われているが、このはんだ付け
用炉としては、入口から出口に向う搬送路を備え
た炉体内の天井面と炉底面に棒状または細長板状
の赤外線輻射ヒータの多数本を所要の間隔をおい
て炉幅方向に配列した通常の加熱炉が使用されて
いる。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、このような加熱炉は長さ方向の温度
区分制御ができず、このため均一加熱ができない
ばかりでなく両端方部温度が低下し、従つて、赤
外線輻射ヒータの有効長は被加熱物幅より大きく
とらねばならないために炉体が大きくなつて不経
済であり、また、ベースである大形の基板が連続
して炉体内を通過すると最初の基板に多量の熱吸
収が行われるので２枚目以後の基板との間に温度
差が発生し、基板内の温度不均一と共に基板間の
温度差も大きくなり加熱特性が不安定となる。そ
こで、本出願人は、炉体内の上方部と下方部に赤
外線加熱面と空気供給装置とよりなる加熱部を設
けて各加熱部を炉側壁に沿つた両側の側方加熱部
と中間加熱部より形成されたものとするとともに
これをさらに入口側の予備加熱ゾーンと第２の予
備加熱ゾーンと出口側の高温加熱ゾーンとに区画
することにより前記のような問題点を解決したは
んだ付け炉を先に考案し、実願昭60−190601号
（実開昭62−101665号）として出願したが、この
先願のものは第２の予備加熱ゾーンが入口側の予
備加熱ゾーンや出口側の高温加熱ゾーンの熱影響
を受け易いので温度制御が複雑となるという問題
点が残されていた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は前記のような問題点を解決した電子部
品類製造用はんだ付け炉を目的として完成された
もので、ベース上に予備はんだを介して部品をマ
ウントした被加熱物を入口から出口に向け移送す
る搬送路を設けた炉体内の上方部と下方部に、赤
外線輻射ヒータの多数個を縦横に配列した赤外線
加熱面をそれぞれ設けた電子部品類製造用はんだ
付け炉において、各加熱面は炉側壁に沿つた両側
の側方加熱部と該側方加熱部間にあつてこれらと
等温に保持される中間加熱部により形成されると
ともに炉側壁間に張設された入口側隔壁と出口側
隔壁とをもつて入口側の予備加熱ゾーンと第２の
予備加熱ゾーンと出口側の高温加熱ゾーンとに区
画されており、さらに、前記第２の予備加熱ゾー
ンの上方の赤外線加熱面に空気噴射口が多数個配
設された加熱助長用の空気供給装置を付設すると
ともに高温加熱ゾーンの上方の赤外線加熱部には
空気噴射口が多数個配設された前記空気供給装置
よりも空気供給の少ない加熱助長用の空気供給装
置を付設したことを特徴とするものである。

（作用） このような電子部品類製造用はんだ付け炉は、
各赤外線輻射ヒータに通電して上下の赤外線加熱
面により炉内を加熱するとともに第２の予備加熱
ゾーンと出口側の高温加熱ゾーンの上方にのみ付
設された加熱助長用の空気供給装置を駆動させて
各空気噴射口から加熱助長用の空気を噴出するよ
うにしておき、ベース上に予備はんだを介して部
品をマウントした被加熱物群を図示しないコンベ
アにより搬送路の入口側より送り込み、出口側か
ら出る間に側方加熱部と中間加熱部との間に温度
差が生ずることのない入口側の予備加熱ゾーンに
おいて一次的予備加熱が、また、これに続く第２
の予備加熱ゾーンで二次的予備加熱がされたうえ
これより高温の高温加熱ゾーンで予備はんだを溶
かし、はんだ付けが完了されて出口より次工程に
送られることとなる。

（実施例） 次に、本考案を図示の実施例について詳細に説
明すれば、１は断熱材等で構成されるトンネル炉
状の炉体であつて、該炉体１にはベース上に予備
はんだを介して部品をマウントした被加熱物をし
やへい板付の入口３からしやへい板付の出口４に
移送するネツトコンベア等の循環式の搬送路２が
設けられている。５，５は炉体１内の上方部と下
方部に設けられた上下の赤外線加熱面であつて、
該赤外線加熱面５はセラミツク盤材に電熱抵抗体
を埋設した赤外線輻射ヒータ６の多数個を縦横に
均斉に配列したものとしている。そして、炉体１
内の各赤外加熱面５は被加熱物の加熱に必要な温
度プロフアイルに対応すべく炉側壁間に張設され
た熱干渉防止用の入口側隔壁９と出口側隔壁１０
をもつて炉長方向に加熱長を区分して入口側の予
備加熱ゾーン１１と第２の予備加熱ゾーン１２と
出口側の高温加熱ゾーン１３を形成している。な
お、各赤外線加熱面５における赤外線輻射ヒータ
６の配列は特に限定されるものではないが、図示
の実施例では入口側の予備加熱ゾーン１１は３列
×５個として常温から150℃程度まで加熱される
ようにするとともに第２の予備加熱ゾーン１２は
４列×５個として150℃程度の温度に保持される
ようにし、次いで、出口側の高温加熱ゾーン１３
は２列×５個としてここで最高210〜240℃程度ま
で加熱されるようになつている。そして、前記第
２の予備加熱ゾーン１２の上方の赤外線加熱面５
には空気噴射口７ａが多数個配設された加熱助長
用の空気供給装置８ａを付設するとともに高温加
熱ゾーン１３の上方の赤外線加熱面５にも空気噴
射口７ｂが多数個配設された前記空気供給装置８
ａよりも空気供給量が1/2〜1/3程度の加熱助長用
の空気供給装置８ｂを付設してある。なお、空気
供給装置８ａの空気噴射圧は噴射元で20〜30m／
ｓ程度としておくことがマウント部品の位置ずれ
が生じないので好ましい。さらに、前記各赤外線
加熱面５は炉体１の長手方向に延びるように炉側
壁に沿つた両側の側方加熱部５ａ，５ａと、該側
方加熱部５ａ，５ａ間にあつてこれらと等温に保
持される中間加熱部５ｂとよりなるものとして各
加熱部をそれぞれ温度制御して炉内の炉側壁付近
の温度が中間の温度に比べ低下しないようになつ
ている。この側方加熱部５ａの温度を中間加熱５
ｂの温度と等温に保持する手段は問わないが、図
示の実施例のように各側方加熱部５ａを前記入口
側隔壁９および出口側隔壁１０に直交して相互に
平行に設けた熱干渉防止用の隔壁１４，１４によ
り区画して各加熱部毎に温度制御できるようにす
るか、温度低下しがちな側方加熱部５ａにある赤
外線輻射ヒータ６を中間加熱部５ｂにある赤外線
輻射ヒータ６よりもワツト密度を高くする等して
温度制御を行えばよい。なお、隔壁１４，１４を
入口側隔壁９および出口側隔壁１０に直交させて
各赤外線加熱面５を９区分した本実施例では、中
間加熱部５ｂを構成する３つの区画にある複数の
赤外線輻射ヒータ６のうち少なくとも１個と、側
方加熱部５ａ，５ａの各３つの区画にある複数の
赤外線輻射ヒータ６のうち少なくとも各１個を、
輻射面側に公知のクロメル−アルメル線等の熱起
電材料で絶縁被覆した温度検出用熱電対が装着さ
れているものとしてこれを温度設定を行う調節計
等に接続させたものとして温度制御が行われるよ
うになつている。なお、上下の各加熱部は均一加
熱の面から上下に対向して設けられていることが
好ましいし、各赤外線輻射ヒータ６の輻射面形状
は平面状に限定されるものではなく彎曲形状のも
のであつてもよい。さらに、前記空気噴射口７
ａ，７ａは搬送路２に向け設けられたものに限定
されるものではなく、搬送路２と逆方向に噴射す
るカウンターブローあるいは搬送路２と同方向に
噴射する向きにしてもよく、噴射角度は被加熱物
のベース形状および炉形態に合わせた角度であれ
ば特に限定されない。また、前記空気供給装置８
ａ，８ｂの枝管は炉体１の両側壁を貫通したバル
ブ付導管を介して高圧ブロアーと接続されてお
り、出口にはシロツコフアン等による冷却装置が
取付けられている。なお、空気噴射口７ａ，７ｂ
からの噴射スピードはマウント部品の位置ズレを
惹起させないようリフロー部品の性状にあわせて
調整するために加熱域毎にバルブを設けたものと
してもよい。さらに、炉内の各赤外線輻射ヒータ
６は輻射面殻部に多数の空気噴射口を備えた中空
主体の取付基部にオリフイス状の空気供給口を設
けたものとしてもよい。

このように構成されたものは、搬送路２に載せ
られた被加熱物が入口３を通じて炉体１内に送ら
れると、炉体１内の上方部と下方部にはセラミツ
ク盤材に電熱抵抗体を埋設した多数個の赤外線輻
射ヒータ６よりなる赤外線加熱面５が入口側隔壁
９と出口側隔壁１０とによつて入口側の予備加熱
ゾーン１１と第２の予備加熱ゾーン１２と高温加
熱ゾーン１３とに区分されるとともに炉側壁に沿
つた隔壁１４，１４により側方加熱部５ａ，５ａ
と中間加熱部５ｂとに再区分されて各加熱区分間
に熱干渉のない均一な温度加熱面を形成している
ので、搬送路２により移送されてくる被加熱物は
ベースが大形であつても中央部分と両端部に差が
なく均一加熱されることとなり、大形のベースは
ヒータの輻射熱により均一に加熱される。しか
も、第２の予備加熱ゾーン１２と出口側の高温加
熱ゾーン１３の各上方には高圧ブロアーから発生
する圧縮空気流が炉体１内に配管されている枝管
を通過することにより加熱されたうえ各枝管に多
数配設されている加熱助長用の空気噴射口７ａ，
７ｂから熱風として被加熱物の表面に吹付けられ
るため、均一な温度加熱面を形成している各赤外
線輻射ヒータ６の輻射熱との併用加熱によりさら
に表面を均一に加熱できる。そして、被加熱物が
大形の場合には搬送初めの被加熱物に大量に熱吸
収が行われ、２枚目以後が炉体１内に移送されて
くると搬送スピードが速いため炉内を一定温度に
保つよう温度調節計が作動してヒータを昇温させ
ても昇温ロスがあるため先後の被加熱物間の温度
差が大きくなりがちであるが、本考案の炉体１内
には前記した空気噴射口７ａ，７ｂからの熱風が
常にベースに当たつているので、被加熱物内はも
とより被加熱物間の温度差も小さくなり、連続搬
送されてくる被加熱物を均一に加熱することがで
きる。しかも、第２の予備加熱ゾーン１２にある
空気供給装置８ａは出口側の高温加熱ゾーン１３
にある空気供給装置８ｂよりも空気供給量が大き
くしてあるので、熱カーテンとなつて第２の予備
加熱ゾーン１２に入口側の予備加熱ゾーン１１や
出口側の高温加熱ゾーン１３から熱が流入するこ
とはなく、各ゾーンの温度制御は極めて容易化さ
れる。今、具体的効果例を述べると、380×507×
1.6t（単位mm）のガラスエポキシ板をヒータ温度
が420℃の入口側の予備加熱ゾーン１１で30秒間
に常温から150℃まで昇温させたうえヒータ温度
が175℃の第２の予備加熱ゾーン１２でさらに40
秒間同温に保持してヒータ温度が440℃の高温加
熱ゾーン１３に送り、ここで40秒間で210〜240℃
まで急速昇温させたうえ冷却させるという温度プ
ロフアイルで連続加熱した場合、従来の棒状ヒー
タ加熱の場合には、ピーク温度域において温度ば
らつきが均±10℃あつたものが、本考案では温度
バラツキが±２℃となり、均一加熱できることが
確認された。なお、入口側の予備加熱ゾーン１１
に前記空気供給装置８ａよりも空気供給量の少な
い加熱助長用の空気供給装置をさらに付設しても
差支えないが、実施例のように入口側の予備加熱
ゾーン１１に加熱助長用の空気供給装置を設けな
い場合は、各被加熱物間の温度ばらつきをなくす
ために入口側の予備加熱ゾーン１１においては第
２の予備加熱ゾーン１２よりもワツト密度の高い
赤外線輻射ヒータ６を使用することが好ましい。。
また、空気供給装置は炉内の輻射熱を利用したも
のであるため別の熱源を必要とせず、省エネルギ
ー炉となるうえに空気噴射装置が大設備となら
ず、経済的に設置できる。

（考案の効果） 本考案は前記説明によつて明らかなように、炉
体内の上下の赤外線加熱面を炉側壁に沿つた両側
の側方加熱部と中間加熱部よりなり、且つ、入口
側の予備加熱ゾーンと第２の予備加熱ゾーンと出
口側の高温加熱ゾーンに区画されたものとして炉
側壁に近い部分と中間部分との温度差をなくすと
ともに予備加熱から本加熱を経て冷却に至るまで
の温度分布をはんだ付けに最適な条件に保持でき
るように区分され、しかも、第２の予備加熱ゾー
ンと高温加熱ゾーンの加熱源が多数の赤外線輻射
ヒータよりなる赤外線加熱面と、該赤外線輻射ヒ
ータによつて加熱された空気を噴射する加熱助長
用の空気噴射装置との併用であるうえ第２の予備
加熱ゾーンの空気供給装置を出口側の高温加熱ゾ
ーンのそれより空気供給量の大きいものとしてあ
るから、前記した加熱区分と相まつて第２の予備
加熱ゾーンを含め全体を適確な温度制御下に効率
的な加熱ができる利点があり、従来の電子部品類
製造用はんだ付け炉の問題点を解決したものとし
て実用的価値極めて大なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す一部切欠側面
図、第２図は同じく一部切欠正面図、第３図は第
１図のＡ−Ａ矢視図である。 １：炉体、２：搬送路、３：入口、４：出口、
５：赤外線加熱面、５ａ：側方加熱部、５ｂ：中
間加熱部、６：赤外線輻射ヒータ、７ａ，７ｂ：
空気噴射口、８ａ，８ｂ：空気供給装置、９：入
口側隔壁、１０：出口側隔壁、１１：入口側の予
備加熱ゾーン、１２：第２の予備加熱ゾーン、１
３：出口側の高温加熱ゾーン、１４：隔壁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベース上に予備はんだを介して部品をマウント
   した被加熱物を入口から出口に向け移送する搬送
   路２を設けた炉体１内の上方部と下方部に、赤外
   線輻射ヒータ６の多数個を縦横に配列した赤外線
   加熱面５をそれぞれ設けた電子部品類製造用はん
   だ付け炉において、各加熱面５は炉側壁に沿つた
   両側の側方加熱部５ａ，５ａと該側方加熱部５
   ａ，５ａ間にあつてこれらと等温に保持される中
   間加熱部５ｂにより形成されるとともに炉側壁間
   に張設された入口側隔壁９と出口側隔壁１０とを
   もつて入口側の予備加熱ゾーン１１と第２の予備
   加熱ゾーン１２と出口側の高温加熱ゾーン１３と
   に区画されており、さらに、前記第２の予備加熱
   ゾーン１２の上方の赤外線加熱部５に空気噴射口
   ７ａが多数個配設された加熱助長用の空気供給装
   置８ａを付設するとともに高温加熱ゾーン１３の
   上方の赤外線加熱面５には空気噴射口７ｂが多数
   個配設された前記空気供給装置８ａよりも空気供
   給量の少ない加熱助長用の空気供給装置８ｂを付
   設したことを特徴とする電子部品類製造用はんだ
   付け炉。