JPH02187260A - 熱風を利用したリフロー炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 し技術分野］ 本発明は半田付装置に関し、特に熱風を用いたリフロー
炉に関する。

［従来技術とその問題点］ 電子機器の小形化及び軽量化に伴い、電子部品の高密度
実装が要求されている。ａ近では、プリント基板に面実
装部品（チップ部品や面付素子）を直接取付けることに
より、実装密度を高める方法が堤案され実行されている
。

チップ部品等をプリント基板に半田付する方法にリフロ
ーソルダー法がある。この方法は炉外で供給された半田
を炉内でリフロー（ＲＥＦＬＯＩ４（再溶融））する方
法である０本明細書では半田ペーストを使用するりフロ
ーソルダー法について説明するが、本発明は半田ペース
トの使用に限定されないことは勿論である。

半田ペーストを使用するりフローソルダー法について簡
単に説明する。先ず、基板のパターン上に、印刷又はデ
イスペンサー（半田供給器）により半田ペーストを供給
した後、部品を搭載し炉内で半田をリフロー（再溶融）
させる、尚、基板に搭載された部品は半田付されるまで
ペーストの粘着性により基板に保持されている。

ところで、従来のりフロー類は、赤外線ヒータを使用し
ているため次のような間趙があった。即ち、輻射熱を利
用して半田付をするため、（ａ）ヒータの陰の部分の加
熱が充分でない、（ｂ）被加熱物（ワーク）の温度が被
加熱物の色・材質等に影響されやすい、（Ｃ）基板が炉
内にある場合と無い場合とで炉内の温度か大きく変化す
る、（ｄ）炉内の温度を均一に保持するのが容易でない
（均一雰囲気を作るのが難しい）　、　（ｅ）消費電力
が大きい、等である。

基板の両面に部品を搭載して実装密度を高める両面実装
の場合には、炉の下部にも赤外線ヒータを設ける必要が
あり、上記の間頭点が更に強調される。

［目的］ 従って、本発明の目的は、上述の従来例の問題を解決し
たりフロー類を提供することである。

［実施例］ 以下添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明に係るリフロー炉１０の基板搬送路１１
の搬送路に沿った側面断面図である。第１図のりフロー
類１０は、３つの予熱ゾーン（予熱部）１２，１４．１
６と１つのりフローゾーン１８を有する。このゾーン１
８の後には炉から排出された基板を速やかに室温に下げ
るための冷却ゾーン２０が設けられている。この冷却ゾ
ーン２０は公知例と変わらないため詳細な説明は省略す
る。

従来例に関して説明したように、リフロー炉に搬入され
る基板には、その片面或いは両面にチップ部品等が半田
ペーストＧ；より保持搭載されている。基板は基板搬送
手段により予熱ゾーン１２から順に予熱ゾーン１６まで
搬送され、充分に予熱された後、リフローゾーン１８に
おいて基板１２に搭載されたチップ部品等は半田付され
、次段の冷却ゾーン２０において冷却される。

第１図において、予熱ゾーン１２と１４は断熱性の隔ｕ
２４で仕切られ、予熱ゾーン１４と１６は同様に断熱性
の隔壁２６で仕切られている。

方、予熱ゾーン１６とリフローゾーン１８は断熱性の隔
ｕ２８で仕切られている。予熱ゾーン１２゜１４．１６
．リフローゾーン１８は夫々上述の隔壁（２４，２６，
２８）とりフロー類１０の内壁４０により特定されてい
る。ゾーン１２，１４゜１６．１８は、夫々上部気体流
入部１２ａ、１４ａ、１６ａ、１８ａを有し、更に、夫
々下部気体流入部１２ｂ、１４ｂ、１６ｂ、１８ｂを有
する。

上記内壁に設けられた気体吸引部（第１図には図示せず
）、外壁５０に設けた気体吸入部１２Ｃ１１２ｄ、１４
ｃ、１４ｄ　　１６ｃ、１６ｄ、１８Ｃ，１８ｄについ
ては後述する。参照番号６０ａ乃至６０ｅは隣接するゾ
ーン間の開口部を出来るたけ小さくするためのものであ
り、後述する。更に参照番号７０ａ乃至７０ｄ、７２ａ
乃至７２ｄは対応する気体流入部からの気体を整流する
ものである。

第２図は第１図のＡＡ’から見た断面図である。

第２図に断面を示した基板８２は、紙面に直角の方向に
搬送される。第２図に示した基板８２は両面に部品（黒
色で示す）を搭載している。このため、基板８２の端部
は、チエインガイド８４ａ。

８４ｂの上で回転する上部チエイン８６ａ、８６ｂの上
に存在する。尚、上部チエイン８６ａ、８６ｂの対とな
る下部チエインは８８ａ、８８ｂで示す、尚、第１図及
び第２図の共通部分には同一番号を付しである。

熱源（図示せず）からの高温気体流（熱風）は、内壁４
０の上部及び下部の気体流入部ｔｓａ、１８ｂからりフ
ローゾーン１８内に流入する。リフローゾーン１８に流
入した高温気体は上部及び下部の整流手段７０ｄ、７２
ｄにより夫々整流され、炉の中心平面（基板搬送面と略
一致する）付近に向かって流れる。基板８２の上面及び
下面に達した高温気体流は、リフローゾーン１８の両側
面に設けた気体吸引部９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄ
に吸入される。これらの気体吸引部に吸引された気体は
、図示の如く、内壁４０と外壁５０の間に形成された気
体通路を介して外壁５０の気体吸入部１，８ｃ、１８ｄ
に吸引される。

外壁５０の気体吸入部１８ｃ、１８ｄに吸引された高温
気体は、熱源（図示せず）を介して再び内壁４０の気体
流入部を介して各ゾーンに流入する。

第２図ではりフローゾーンについて述べたが、他のゾー
ン（予備ゾーン）についても同様である。

尚、第２図では図面を簡略にするため、ゾーン１６と１
８の間の開口部（基板搬送路）の図示を省略した。この
ため、第３図に第２図で省略した開口部方向を見た断面
図を示す、第３図において９９は隔壁２８に設けられた
開口であり、この開口を通して基板が搬送される。とこ
ろで、幅の狭い基板の半田付を行う場合には、チェーン
の幅（８６ａと８６ｂの幅（同様に８８ａと８８ｂの幅
））を狭める必要がある（８４ｂは固定されているので
８４ａ側を右方向に移動させる）、この際、本発明によ
れば、ベローズ１００及び１０２がチェンガイド８４ａ
、８４ｂに固定されているので、開口９９が拡がって隣
接する雰囲気どうしが悪影響を及ぼし合うという問題を
避けることができる。

このように、内壁４０を出た高温気体は、内壁４０の外
側を通って外壁５０の気体吸引部に達するので、炉内の
温度変化を小さくする恒温効果がある。更に、外壁５０
を出た高温気体は循環して利用されるので熱効率が極め
て高い。更に又、熱風を利用しているため、ｆａ）複雑
な形状のワークであってもワークの−様な加熱が可能で
あり、（ｂ）被加熱物（ワーク）の温度は被加熱物の色
・材質等に影響されず、（Ｃ）基板が炉内にある場合と
無い場合との炉内の温度差が非常に小さい（ｄ）均一雰
囲気が簡単に実現できる、（ｅ）熱容量が大きいので炉
内の温度を均一に保持できる、（ｅ）熱効率が高いので
消費電力が小さい、等の特徴・効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置を説明する図、第２図は第３
図はそれぞれ本発明に係る装置の簡単な断面図である。 図中、１２，１４，１６．１８は夫々予熱ゾーン、１８
はリフローゾーン、４０は内壁、５０は外壁を示す。 第２図 特許出願人　日本ハイブリッド株式会社代理人　弁理士
　森ｔｈ！ｉ　　倹明

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）リフローゾーンと少なくとも１つの予熱ゾーンを
   有する炉内に基板を基板搬送手段により搬入し、基板に
   搭載した部品を炉内搬送中に半田付するリフロー炉であ
   つて、 上記リフローゾーン及び上記予熱ゾーンの夫々の内壁の
   上部及び下部に設けた気体流入部と、上記リフローゾー
   ン及び上記予熱ゾーンの夫々の内壁の両側部に設けた気
   体吸引部と、 上記リフローゾーン及び上記予熱ゾーンの夫々の内壁を
   囲む外壁の上部及び下部に設けた気体吸引部とを有し、 上記内壁に設けた気体吸引部から吸引された高温気体は
   、上記内壁及び外壁の間に形成される気体通路を介して
   上記外壁に設けた上記上部及び下部の気体吸引部に吸引
   されるリフロー炉。
2. （２）上記リフローゾーン及び上記予熱ゾーンの夫々の
   外壁の上部及び下部に設けた気体吸引部に吸引された気
   体は、熱源部を介して、上記リフローゾーン及び上記予
   熱ゾーンの夫々の内壁の上部及び下部に設けた気体流入
   部に還流する特許請求の範囲第１項に記載のリフロー炉
   。
3. （３）上記基板搬送手段は搬送する基板の幅に応じて調
   整可能であり、該基板搬送手段の幅調整に応じて上記リ
   フローゾーンと上記予熱ゾーンの境界部の開口をベロー
   ズで調整する特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の
   リフロー炉。