JPH03268864A - 半田付け用リフロー炉 - 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】 〔概要〕 表面実装部品を回路基板に半田付けする際に使用する半
田付は用リフロー炉の改良に関し、炉内の酸素濃度が短
時間に低下し、且つその濃度の維持が容易な半田付は用
リフロー炉を、提供することを目的とし、 クリーム状半田により表面実装部品がパッド上に保持さ
れた回路基板を、酸素濃度が所定に低く設定された炉内
に搬入し、該表面実装部品を該回路基板に半田付は実装
するリフロー炉において、該リフロー炉のプレヒート前
室、プレヒート後室。

リフロー室の所望の個所、及び搬入口と搬出口の近傍の
該リフロー炉内に、取入れ・取出し可能に酸素吸収体を
収容した構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、表面実装部品を回路基板に半田付けする際に
使用する半田付は用リフロー炉の改良に関する。

回路基板の表面に配列したパッド上に、クリーム状半田
をスクリーン印刷して塗布し、電極或いはリードをパッ
ドに位置合わせして表面実装部品を回路基板に載せ、ク
リーム状半田の粘着力により回路基板の所定の位置に保
持させ、その状態で回路基板を所定の温度のリフロー炉
に送り込み、クリーム状半田を加熱溶融させて、表面実
装部品を回路基板に半田付は実装する方法が、量産的で
あるので広（実施されている。

〔従来の技術〕

第３図は従来のリフロー炉の構成図である。

第３図において、中心部をコンベア３が貫通するリフロ
ー炉内を、隔壁１４によって搬入口５側からプレヒート
前室１１．プレヒート後室１２．リフロー室１３の順に
区画し、それぞれの室内にヒーターＩ５、ファン１６、
整風板１７を設け、ヒーター】５で加熱した室内のガス
を、ファン１６と整風板１７とで室内を循環させ、各室
内の温度を所定の温度に維持している。

例えば、プレヒート前室１１の温度は１７０℃、プレヒ
ート後室Ｉ２の温度は１６０℃、リフロー室１３のの温
度は２６０℃である。

そして、回路基板ｌの表面に配列したパッド上に、クリ
ーム状半田をスクリーン印刷し塗布し、実装面にクリー
ム状半田の粘着力により表面実装部品２を保持した回路
基板１を、コンベア３によって搬入口５からリフロー炉
内に所望の速度（例えば０．８　ｍ／ｍｉｎ、　）で順
次送り込み、クリーム状半田を加熱溶融させ、半田を介
して表面実装部品２の電極、或いはリードをパッドに接
着させる。　そして、搬出口６から炉外に送り出し放置
冷却することで、表面実装部品２を回路基板１に半田付
は実装している。

一方、クリーム状半田等を用いて半田付けする際に、炉
内に酸素が存在すると、クリーム状半田が酸化し回路基
板のパッド面に対する濡れ性が悪化したり、半田の仕上
がりが不良となることが多い。

このようなことを防止するために、プレヒート前室１１
．プレヒート後室１２．　　リフロー室１３のそれぞれ
に流量調整バルブを装着したパイプを配管接続し、窒素
ガス源からこのパイプを通して窒素ガスをそれぞれの室
内に送風することで、炉内の空気を排出して、炉内の酸
素濃度を所定値（例えば３００　ｐｐｍ）に低くしてい
る。

上述のようなリフロー炉を使用して、表面実装部品を回
路基板に半田付は実装するには、下記の手順で行われる
。

まず、ヒーターＩ５によってリフロー炉のプレヒート前
室ＩＩ、プレヒート後室１２．　　リフロー室１３の各
室内を所定の高温にする。

次に、窒素ガス源からパイプを通して多量の窒素ガスを
それぞれの室内に送風して、リフロー炉内の空気を排出
する。

そして、空気が排出されることで、酸素濃度が所定値ま
で低（なった時点で、バルブを絞って送風する窒素ガス
の流量を少なくしている。

このように少量の窒素ガスを送風し続けることで、搬入
口５及び搬出口６から炉内に空気が入り込むのを防ぎつ
つ、表面実装部品２を仮接着した回路基板１を、搬入口
５からリフロー炉内に搬入してリフロー半田付けを実施
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記従来方法では、炉内に多量の窒素ガス
を長時間送風し続けないと、空気を完全に排出すること
ができない。したがって、炉内の酸素濃度を所定値まで
低くするのに長時間を要するという問題点があった。

また、半田付は実施中に窒素ガスを送風し続けていても
、搬出口６及び搬入口５がら空気とともに炉内に酸素が
入りこみ、炉内の酸素濃度が上昇する恐れがあった。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、炉内
の酸素濃度が短時間に低下し、且つその濃度の維持が容
易な半田付は用リフロー炉を、提供することを目的とし
ている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、第１図に例示し
たように、クリーム状半田により表面実装部品２がパッ
ド上に保持された回路基板１を、酸素濃度が所定に低く
設定された炉内に搬入し、表面実装部品２を回路基板１
に半田付は実装するリフロー炉において、リフロー炉の
プレヒート前室１１．プレヒート後室１２．　　リフロ
ー室１３の所望の個所、及び回路基板ｌの搬入口５と搬
出口６の近傍のリフロー炉内に、取入れ・取出し可能に
酸素吸収体２０を収容した構成とする。

〔作用〕

本発明は、リフロー炉内に窒素ガスを送風し、相当量の
空気が排出された時点で、プレヒート前室ＩＩ、プレヒ
ート後室１２．　　リフロー室１３、及び搬入口５．搬
出口６近傍のリフロー炉内に、酸素吸収体２０を挿入し
、収容するものである。

したがって、プレヒート前室１１．プレヒート後室１２
．リフロー室Ｉ３の各室に残存していた空気中の酸素が
、酸素吸収体２０に吸収されるので、炉内の酸素濃度が
短時間に所定の低濃度になる。

また、搬入口５及び搬出口６から炉内に空気が侵入して
も、その空気中の酸素は酸素吸収体２０によって吸収さ
れる。

したがって、炉内の酸素濃度を低く維持することができ
る。

〔実施例〕

以下図を参照しながら、本発明を具体的に説明する。な
お、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第１図は本発明の実施例の構成図、第２図は本発明の実
施例の正面図である。

第１図において、２０は、例えば鉄粉のような酸素吸収
体である。酸素吸収体２０をガラス繊維製の布袋に入れ
ることで、取入れ・取出し等の取扱いを容易にするとと
もに、布を透過して酸素が吸収されるようにしである。

半田付は用リフロー炉は、炉内を隔壁１４によってプレ
ヒート前室ＩＩ、プレヒート後室１２．リフロー室１３
に区画し、それぞれの室内にヒーター１５、ファン１６
、整風板１７を設け、ヒーターＩ５で加熱した室内のガ
スを、ファン１６と整風板１７とで室内を循環させ、例
えば、プレヒート前室ＩＩの温度を１７０℃、プレヒー
ト後室１２の温度を１６０°Ｃ、リフロー室１３のの温
度を２６０℃に維持している。

一方、プレヒート前室１１．プレヒート後室１２゜リフ
ロー室１３のそれぞれに流量調整バルブを装着したパイ
プを配管接続し、窒素ガス源からこのパイプを通して窒
素ガスをそれぞれの室内に送風することで、プレヒート
前室Ｉｆ、ブレヒート後室＋２゜リフロー室１３の炉内
の空気を搬入口５及び搬出口６から排出し、炉内の酸素
濃度を所定値（例えば３００　ｐｐｍ）に維持するよう
しである。

また、回路基板１の表面に配列したパッド上に、クリー
ム状半田をスクリーン印刷し塗布し、実装面にクリーム
状半田の粘着力により表面実装部品２を保持した回路基
板１を、搬入口５からリフロー炉内に搬入し、表面実装
部品２が半田付けされた回路基板Ｉを、リフロー炉の搬
出口６から外は搬出するコンベア３は、プレヒート前室
１１．プレヒート後室１２．リフロー室１３の中央部を
水平に貫通するように設置されている。

コンベア３は、金網チェーンコンベアでも良いが、実施
例では、エンドレスワイヤを用いたコンベアを採用して
いる。

即ち、搬入口５側に水平に設けた駆動軸に一対の駆動プ
ーリー３２を配列し、搬出口６側にそれぞれの駆動プー
リーに対向して従動プーリーを設置する。そして第２図
に図示したように、駆動プーリー３２と従動プーリーに
、それぞれエンドレスワイヤ３１を張設し、配列したエ
ンドレスワイヤ３１上に回路基板１を架橋することで、
回路基板ｌを半田付は用リフロー炉に順次送り込むよう
に構成しである。

コンベア３が通過する角筒形の搬入口５と、プレヒート
前室１１の間に、中心をコンベア３が貫通する収容室２
５を設け、収容室２５にの下部と上部にそれぞれ全網棚
を設けである。

また、収容室２５の側壁の全網棚に対応する部分に、酸
素吸収体２０を出し入れする窓２７を設けである。そし
て、カバー２６をこの窓２７に、例えばねじ止め固着す
ることで、この窓２７は気密に封止される。

このような収容室２５は、搬出口６側にも設けである。

したがって、カバー２６を取り外して、収容室２５内の
金網棚上に布袋に入れた酸素吸収体２０を載せ、その後
カバー２６を閉じることで、収容室２５は、コンベア３
側のみが開口し、他面は密閉される。

よって、搬入口５或いは搬出口６からリフロー炉内に空
気が侵入しても、その空気中の酸素は酸素吸収体２０に
よって吸収される。

一方、第１図に図示したように、ブレヒート前室１１．
ブレヒート後室１２．リフロー室１３内に全網棚を設け
、その金網棚上に布袋に入れた酸素吸収体２０を、取入
れ・取出し可能に（例えば密閉自在の窓を設ける）収容
するようにしである。

したかって、リフロー炉内に窒素ガスを送風し、相当量
の空気が排出された時点で、ブレヒート前室１１．プレ
ヒート後室１２．リフロー室１３内に、それぞれ酸素吸
収体２０を挿入し、収容することで、各室に残存してい
た空気中の酸素が、酸素吸収体２０に吸収される。

よって、炉内の酸素濃度が短時間に所定の低濃度になる
。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、半田付は用リフロー炉内
の所望の個所、及び搬入口、搬出口近傍に酸素吸収体を
収容するように構成したことにより、炉内の酸素濃度が
短時間に低下させることができ、またその濃度を維持す
ることができるばかりでなく、窒素ガスの消費量を節減
し得るという、実用上で優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の構成図、 第２図は本発明の実施例の正面図、 第３図は従来例の構成図である。 図において、 ■は回路基板、 ２は表面実装部品、 ３はコンベア、 ５は搬入口、 ６は搬出口、 ＩＩｉプレヒート前室、 Ｉ２はプレヒート後室、 １３よリフロー室、 １４ま隔壁、 ２０ま酸素吸収体、 ２５ま収容室、 ２６はカバー、 ２７は窓をそれぞれ示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　クリーム状半田により表面実装部品（２）がパッド上
   に保持された回路基板（１）を、酸素濃度が所定に低く
   設定された炉内に搬入し、該表面実装部品（２）を該回
   路基板（１）に半田付け実装するリフロー炉において、 該リフロー炉のプレヒート前室（１１），プレヒート後
   室（１２），リフロー室（１３）の所望の個所、及び搬
   入口（５）と搬出口（６）の近傍の該リフロー炉内に、
   取入れ・取出し可能に酸素吸収体（２０）を収容したこ
   とを特徴とする半田付け用リフロー炉。