JPH0218951B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ベーパーリフロー式はんだ付け装置
に係り、プリント配線板、特に４方向に平面的に
電極端子を取り出した、いわゆるフラツトパツク
の素子および抵抗、コンデンサ等の半導体チツプ
部品を用いた高密度実装プリント配線板のはんだ
付けに好適なはんだ付け装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

近年、プリント配線板への電子部品の高密度実
装がますます進んでいるが、プリント配線板へ半
導体チツプなど電子部品を接着するはんだ付け作
業はラインの最終工程に当たるため、はんだ付け
の良否が部品の性能を左右することから、はんだ
付け技術はラインの中でももつとも重要技術とみ
られるに至つた。最近では、はんだ付作業を行う
炉内の温度分布の均一性を高め、かつ電子部品に
対する有害な過熱を避ける必要から、対空気比重
の大きい蒸気を熱媒体として用い、その凝縮潜熱
を利用して被処理物を加熱するベーパーリフロー
式はんだ付け装置が注目されている。この装置
は、例えば特開昭60−106502号に記載されてい
る。第７図にベルトコンベヤーを用いた予熱室、
リフロー室、冷却室などよりなるベーパーリフロ
ー式付け装置を示す。

この装置は蒸気発生槽４、搬入側搬送路５、搬
出側搬送路６、加熱ヒータ７、搬入側冷却コイル
８、搬出側冷却コイル９、搬入側排気口１０、搬
出側排気口１１よりなるリフロー室１、予熱ヒー
タ１４よりなる予熱室２、冷却ジヤケツト１９よ
りなる冷却室３、コンベヤー１５、駆動ローラ１
７を含むローラ類より構成される。

このように構成されたベーパーリフロー式はん
だ付け装置動作を説明する。蒸気発生槽４の底部
に溜つている熱媒体１２に浸つた加熱ヒータ７に
より沸騰蒸発した熱媒体の飽和蒸気１３は上部に
上昇し、プリント配線板へ電子部品をはんだ付け
する被処理的、すなわちはんだ付け部材１６を加
熱し、このとき１部は凝縮液下して落下し、蒸気
発生槽４の底部に溜まる。搬入側搬送路５および
搬出側搬送路６に流入した飽和蒸気１３は搬入側
冷却コイル８および搬出側冷却コイル８により冷
却されて液化し、戻り配管１８を通つて蒸気発生
槽４の下部に戻る。わずかに残つた蒸気は搬入側
排気口１０および搬出側排気口１１より大気また
は回収装置に排気される。

一方、予熱ヒータ１４により加熱されて予熱室
２からコンベヤー１５でリフロー室１に搬入され
たはんだ付け部材１６は飽和蒸気１３に触れて加
熱され、蒸気発生槽４内では飽和蒸気の凝縮潜熱
によりはんだが加熱、溶解され、部材同志がはん
だ付けされる。はんだ付け部材１６は搬出側搬送
路６に入り次第に冷却され、さらに冷却室４で冷
却されて装置から搬出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記従来技術は以下のような問題点があつた。

(1) リフロー室のフランジ面から高価で有害ガス
を含む熱媒体の蒸気が大気に漏洩する可能性が
あるが、装置は稼動時に高温さらされて熱変形
するので、事前に漏洩を調べる方法がなく、経
済性および安全性が問題である。

(2) リフロー室の開口部は高価で有害ガスを含む
熱媒体の蒸気が大気に漏洩しないように極力小
さくしてある。従つて、はんだ付け部材の大き
さが設計値と異なると搬入が不可能であつた
り、蒸気の大気への漏洩が増加して経済性が問
題である。

(3) コンベヤーははんだ付け部材とともに装置内
で加熱冷却されて伸縮する。事前に張力調整さ
れたコンベヤーもこの伸縮により張力が変化し
て舵行が発生し、はんだ付けの信頼性が問題と
なる。

本発明の目的は上記の問題点を解決して、経済
性、安全性および信頼性の高いベーパリフロー式
はんだ付け装置を提供しようとするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、被処理物に熱媒体の飽和蒸気を接
触させ被処理物のはんだを加熱溶融させてはんだ
付けを行うリフロー室と、このリフロー室に被処
理物をコンベヤーにより搬入、搬出するための搬
送路とを備えたベーパーリフロー式はんだ付け装
置において、前記熱媒体の蒸気通路を形成する底
板、側板およびフランジを１体化し、前記フラン
ジの面を搬送路の上面高さとすることにより達成
される。

〔作用〕

本発明装置は、熱媒体の蒸気通路を形成する底
板、側板およびフランジを１体化し、フランジの
面が搬送路の上面高さになるように配設する。そ
れによつて、蒸気の大気への漏洩を防止すること
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の具体的な実施例を第１図から第
３図を用いて詳細に説明する。第１図〜第３図に
おいて、第７図と同一符号のものは同一部分を示
す。

第１図は予熱室、リフロー室、冷却室を１体化
構造とし、コンベヤー１本を用いた本発明の実施
例を示す。第２図は第１図のＡ−Ａ矢視図、第３
図は第１図のＢ−Ｂ矢視図である。

装置は蒸気発生槽４、搬送路５，６、加熱ヒー
タ７、冷却コイル８，９、排気口１０，１１より
なるリフロー室１、予熱ヒータ１４よりなる予熱
室２、冷却ジヤケツト１９よりなる冷却室３、コ
ンベヤー１５、駆動ローラ１７を含むローラ類よ
り構成される。

前記予熱室２、リフロー室１、冷却室３の蒸気
通路は、第２図に示すように、底板２０、側板２
６、フランジ２７，２８を１体化したＵ字形溝に
形成されており、フランジ２７，２８面は搬送路
の上面高さに位置している。

また、搬入ローラ２１は第３図に示す如く、底
板２０に固定された軸受２３，２４を含む支持板
２２により支持されている。尚、搬出側ローラ２
５についても同様の構造になつている。

このように構成された本発明装置の作用を説明
する。コンベヤー１５によつて予熱室２に搬入さ
れたはんだ付け部材１６は、予熱ヒータ１４によ
り加熱された後、搬入側搬送路５を通つてリフロ
ー室１に入る。リフロー室１で熱媒体の飽和蒸気
の凝縮潜熱によりはんだが加熱、溶解し、部材１
６同志がはんだ付けされて、搬出側搬送路６を通
つて冷却室３に入る。

冷却室３で冷却ジヤケツト１９により後工程の
作業に障害のない温度まで冷却されて、装置より
搬出される。

一方、蒸気発生槽４の底部に溜つている熱媒体
１２に浸つた加熱ヒータ７により沸騰蒸発した熱
媒体の飽和蒸気１３は上部に上昇し、はんだ付け
部材１６を加熱する。飽和蒸気１３の１部は凝縮
液化してフラツクスとともに落下し、蒸気発生槽
４の底部に溜まる。搬送路５，６に流入した飽和
蒸気１３は冷却コイル８，９により冷却されて液
化し、戻り配管１８を通つて蒸気発生槽４の下部
に戻る。わずかに残つた蒸気は排気口１０，１１
より大気または回収装置は排気される。

前記の如く、蒸気通路を形成することにより、
蒸気の大気への漏洩を防止することができる。す
なわち、熱媒体の蒸気と空気の境界面はリフロー
室１内で最も高く、搬送路上面近傍に保持される
ため、フランジ部を蒸気通路上に設けることによ
り、蒸気の大気への漏れが防止できる。

また、コンベヤーローラの支持部を蒸気通路の
底板に取付けているので、コンベヤは予熱室、リ
フロー室、冷却室を通過するたびに底板とともに
伸縮するために、張力の変化がなく舵行や振動の
発生がなく、はんだ付けの信頼性が向上する。

第４図および第６図は予熱室とリフロー室の間
で速度を同期させながらコンベヤーを２分割した
本発明の他の実施例を示す。

装置は第１図に示す実施例に予熱室コンベヤー
２９、同期ローラ３０、支持板３１、リフロー室
同期ローラ３２、支持板３３および同期ベルト３
４を加えたものより構成される。

予熱室コンベヤー２９によつて予熱室２に搬入
されたはんだ付け部材１６は予熱ヒータ１４によ
り加熱されて、予熱室コンベヤー２９からリフロ
ー室コンベヤー１５の乗り移る。リフロー室１で
熱媒体の飽和蒸気の凝縮潜熱によりはんだが加
熱、溶解し、部材１６同志がはんだ付けされて、
搬出側搬送路６を通つて冷却室３に入る。冷却室
３で冷却ジヤケツト１９により後工程の作業に障
害のない温度まで冷却されて、装置より搬出され
る。

駆動ローラ１７により駆動されたリフロー室コ
ンベヤー１５の搬入側には同期用ローラ３４があ
り、同期ベルト３６を介して予熱室コンベヤー２
９の端にある同期用ローラ３５を同期を取りなが
ら駆動する。

第５図は予熱室、リフロー室、冷却室の間で速
度を同期させながらコンベヤーを３分割した本発
明のさらに他の実施例を示す。

装置は第４図の実施例に冷却室コンベヤー３
５、同期用ローラ３８、支持板３９、リフロー室
同期ローラ３６、支持板３７、同期ベルト４０を
加えたものより構成される。従つて、はんだ付け
部材１６の動き、熱媒体の飽和蒸気の動き作用は
ともに第４図の場合に記すものとほぼ同じである
からここでは省略する。

このようにコンベヤーが分割されている場合、
蒸気通路が１体化されているので、コンベヤーロ
ーラの支持部を蒸気通路の底部に取付けるだけで
コンベヤー間のレベル調整が不要であり、組立が
容易になる。

また、第５図の実施例において装置を分割する
ことも容易に考えられるが、ここでは説明を省略
する。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、熱媒体の
蒸気通路を形成するフランジ面を蒸気通路の最上
部に位置するように配置したので、空気より著し
く重い熱媒体の蒸気は蒸気通路の下方を流れ、高
価で有害ガスを含む蒸気がフランジ面から大気に
漏洩することはなく、経済性および安全性の向上
に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るベーパーリフ
ロー式はんだ付け装置の構成を示す断面図、第２
図は第１図のＡ−Ａ矢視断面図、第３図は第１図
のＢ−Ｂ矢視断面図、第４図は本発明の他の実施
例に係るベーパーリフロー式はんだ付け装置の構
成を示す断面図、第５図は本発明のさらに他の実
施例に係るベーパーリフロー式はんだ付け装置の
構成を示す断面図、第６図は第４図のＣ−Ｃ矢視
断面図、第７図は従来のベーパーリフロー式はん
だ付け装置の構成図である。 １……リフロー室、２……予熱室、３……冷却
室、４……蒸気発生槽、５……搬入側搬送路、６
……搬出側搬送路、１５……コンベア、１６……
はんだ付部材、１９……冷却ジヤケツト、２０…
…底板、２６……側板、２７，２８……フラン
ジ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 被処理物に熱媒体の飽和蒸気を接触させ被処
   理物のはんだを加熱溶融させてはんだ付けを行う
   リフロー室と、このリフロー室に被処理物をコン
   ベヤーにより搬入、搬出するための搬送路とを備
   えたベーパーリフロー式はんだ付け装置におい
   て、前記熱媒体の蒸気通路を形成する底板、側板
   およびフランジを１体化し、前記フランジの面を
   搬送路の上面高さとしたことを特徴とするベーパ
   ーリフロー式はんだ付け装置。 ２ 特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、
   前記コンベヤーを分割するようにしたことを特徴
   とするベーパーリフロー式はんだ付け装置。 ３ 特許請求の範囲第２項記載のものにおいて、
   前記コンベヤー用ローラ軸受支持部を蒸気通路の
   底板に取付けたことを特徴とするベーパーリフロ
   ー式はんだ付け装置。