JPH04274867A - 雰囲気炉 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリフロー炉等として利用
される雰囲気炉に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のリフロー炉においては、図３，図
４に示すように、炉体２１内に被加熱物である回路基板
２０を搬送するコンベア２２を配設し、このコンベア２
２の上下にヒータ２３を配置し、さらにその上下にファ
ン２４を配置して、ヒータ２３を通して加熱された熱風
ガスを回路基板２０に吹き付けることによって回路基板
を均一加熱するように構成され、かつ炉体２１内は、図
４に示すように、仕切壁２８にて予熱室２５，リフロー
加熱室２６，徐冷室２７に区画され、各室にそれぞれ上
記ヒータ２３及びファン２４が配設されている。

【０００３】なお、熱風吹付けによる加熱に代えて、コ
ンベア２２の上下に遠赤外線ヒータを配置して遠赤外線
にて加熱するようにしたものや、熱風と遠赤外線を併用
したものも知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成のリフロー炉においては、コンベア２２の上
下に配置された仕切壁２８，２８間に、あらゆる高さ寸
法の回路基板２０の通過を許すような間隔を設けて大き
く開口させているため、雰囲気ガスの流出量が多くなっ
てその使用量が増大し、ランニングコストの増加を来す
という問題があった。また、各室２５，２６，２７間で
雰囲気の干渉が生じ易く、温度差を得にくいため、目標
通りの温度プロファイルの設定が困難であるという問題
があった。

【０００５】本発明は上記従来の問題点に鑑み、雰囲気
ガスの消費量が少なくて済み、ランニングコストの低廉
化を図れるとともに目標通りの温度プロファイルを容易
に設定できる雰囲気炉を提供することを目的する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、一定搬送経路
に沿って被加熱物を搬送する搬送手段を内部に備えかつ
内部を所定の雰囲気に保持するようにした雰囲気炉にお
いて、炉体部の内部を仕切壁にて搬送経路に沿って複数
の室に分割し、かつ少なくとも搬送手段の上側または下
側のうちの一方または両方の仕切壁は上下位置調整可能
としたことを特徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の雰囲気炉によれば、搬送手段の上側の
仕切壁の上下位置を調整することによって、搬送手段の
通過開口を基板上の部品に当たらない程度に狭く調整す
ることができ、雰囲気ガスの炉体外への流出を抑制し、
雰囲気ガスの消費量を少なくでき、また各室間で雰囲気
の干渉も生じ難くなるため、室間で所定の温度差を容易
に得ることができ、目標通りの温度プロファイルの設定
が可能となる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の雰囲気炉の一実施例であるリ
フロー炉について、図１，図２を参照しながら説明する
。

【０００９】リフロー炉１は、横断面形状が長方形のト
ンネル状の外部炉体２と、その内部に全長にわたって配
置された横断面形状が同じく長方形のトンネル状の内部
炉体３にて構成されている。内部炉体３は、外部炉体２
内の横断方向一側の前面側に片寄せて配置され、後部に
大きな空間が形成されている。また、内部炉体３の上下
面とこれに対向する外部炉体２の上下内面との間に適当
な空間が設けられるとともに、内部炉体３の上下面には
多数の雰囲気ガス導入孔４が分散して形成されている。 内部炉体３内の上下方向中央部に、被加熱物である回路
基板５の両側縁部を支持して搬送するコンベア６が配設
されている。

【００１０】外部炉体２の後面壁には、炉内を不活性雰
囲気にするためのＮ２ガス供給口７が設けられ、Ｎ２ガ
スボンベ８に接続されている。外部炉体２内の後部には
、導入されたＮ２ガスを内部炉体３の上下に形成された
空間に供給するガス供給ファン９とＮ２ガスを所定温度
に加熱するヒータ１０が配設されている。

【００１１】外部炉体２は、図１に示すように、上部と
下部の複数対の仕切壁１５ａ，１５ｂにてその長手方向
に第１予熱室１１と、第２予熱室１２と、リフロー加熱
室１３と、徐冷室１４に区画されている。各仕切壁１５
ａ，１５ｂの一部は内部炉体３の上下壁を貫通してその
内部に突出し、コンベア６とその上の回路基板５の通過
を許すための開口を形成しており、かつこれら各仕切壁
１５ａ，１５ｂの内部炉体３内に上下壁に対応した部分
は上下移動可能に支持されるとともに、それぞれ昇降手
段１６にて任意の上下位置に位置調整できるように構成
されている。また、Ｎ２ガス供給口７，ガス供給ファン
９，ヒータ１０は各室１１〜１４毎に設けられ、それぞ
れ独立して温度制御を行えるように構成されている。

【００１２】外部炉体２と内部炉体３の長手方向の両端
は閉じられ、かつ内部炉体３内に配設されたコンベア６
とその上の回路基板５の通過を許す入口１７ａと出口１
７ｂが開口されている。さらにこれらの入口１７ａと出
口１７ｂから外方にコンベア６上の回路基板５の通過を
許した状態でＮ２ガスが外部に流出するのをできるだけ
制御するための適当な長さのガス流出規制筒部１８が突
出されている。

【００１３】以上の構成のリフロー炉１によると、第１
予熱室１１，第２予熱室１２，リフロー加熱室１３，徐
冷室１４のそれぞれにおいて、外部炉体２内の後部にＮ
２ガス供給口７から供給されたＮ２ガスは、ガス送給フ
ァン９にて内部炉体３の上下の空間に向けて送給される
とともにヒータ１０にてそれぞれ所定温度に加熱される
。 内部炉体３の上下の空間に送給された所定温度のＮ２ガ
スは内部炉体３の上下壁に分散して形成された多数の雰
囲気ガス導入孔４を通って内部炉体３内に上下方向から
均一に吹き出し、内部炉体３内は第１予熱室１１，第２
予熱室１２，リフロー加熱室１３，徐冷室１４に対応し
た部分が各々所定の温度に均一に加熱される。

【００１４】かくして、コンベア６にて入口１７ａから
搬入された回路基板５は内部炉体３内を通過する間に、
第１予熱室１１に対応した部分で１００〜１２０℃に予
熱され、第２予熱室１２で１４０〜１６０℃に予熱され
、リフロー加熱室１３に対応した部分で１８０〜２１０
℃に加熱されてクリーム半田が溶融されて半田付けされ
、徐冷室１４に対応した部分で徐冷された後出口１７ｂ
から排出される。

【００１５】その際に、仕切壁１５ａ，１５ｂの上下高
さ位置を昇降手段１６にて位置調整して回路基板５上の
部品に当たらない程度に開口部を狭くすることによって
、各室１１〜１４間でのＮ２ガスの流通を抑制すること
ができ、Ｎ２ガスの外部への流出を抑制してその消費量
を低減できるとともに、各室１１〜１４間での雰囲気の
干渉を可能な限り小さくすることができ、目標通りの温
度プロファイルに容易に設定することができる。

【００１６】また、上記のような炉体構造によれば、外
部炉体２の後部からガス送給ファン９にて送給され、ヒ
ータ１０にて加熱されたＮ２ガスが、内部炉体３の上下
壁に分散配置した多数の雰囲気ガス導入孔４から内部炉
体３内に導入されるので、内部炉体３の高さ寸法を回路
基板５の搬送に必要な最小限に近づけても回路基板５を
均一に加熱することができ、内部炉体３の容量を小さく
できる。

【００１７】また、外部炉体２の後部にガス送給ファン
９とヒータ１０を配置しているので、外部炉体２の高さ
寸法は内部炉体３の上下に雰囲気ガスを送給するだけの
空間を確保する高さとすれば良く、外部炉体２自体の容
量も小さくすることができ、またその形状も全長にわた
って断面形状が長方形のトンネル状に形成すればよく、
単純な形状となる。

【００１８】その結果、外部炉体２の容量を小さくでき
、しかも構造も単純でシーリングを確実に行えるため、
それだけＮ２ガスの消費量を少なくできてランニングコ
ストを低廉化できるとともに炉内のＮ２ガスの純度も向
上することができる。

【００１９】また、リフロー炉１の入口１７ａと出口１
７ｂにおいても、ガス流出規制筒部１８を設けているの
で、簡単な構造でありながらＮ２ガスの流出を効果的に
抑制でき、Ｎ２ガスの消費量を少なくすることができる
。

【００２０】尚、ヒータ１０は外部炉体２内の任意の位
置に配置することができ、また外部炉体２の外部で炉体
２内に供給する前にヒータにて加熱するにしてもよく、
更にヒータを内部炉体３の外側に接触させて配置したり
、または内部炉体３の上下壁に内蔵させることもできる
。さらに、内部炉体３の上下壁の内面に遠赤外線ヒータ
を配置して、熱風に吹き付けによる加熱と遠赤外線によ
る加熱を併用するようにしてもよい。

【００２１】上記実施例では、リフロー炉１の炉体が外
部炉体２と内部炉体３からなる例を示したが、本発明は
通常のトンネル状の炉体に対しても適用することができ
る。また、上部と下部の仕切壁１５ａ，１５ｂを共に上
下移動可能に構成した例を示したが、通常はコンベア６
の下部に回路基板５に実装された部品が突出することは
ないので、下部の仕切壁１５ｂは固定し、上部の仕切壁
１５ａのみ上下移動可能に構成することができる。

【００２２】

【発明の効果】本発明の雰囲気炉によれば、搬送手段の
上側の仕切壁の上下位置を調整することによって、搬送
手段の通過開口を基板上の部品に当たらない程度に狭く
調整することができ、雰囲気ガスの炉体外への流出を抑
制し、雰囲気ガスの消費量を少なくでき、また各室間で
雰囲気の干渉も生じ難くなるため、室間で所定の温度差
を容易に得ることができ、目標通りの温度プロファイル
を容易に設定することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のリフロー炉の縦断面図

【図
２】図１のリフロー炉の横断面図

【図３】従来例のリフロー炉の横断面図

【図４】図３の
リフロー炉の縦断面図

【符号の説明】

１　　リフロー炉 ２　　コンベア １５ａ　　仕切壁 １５ｂ　　仕切壁 １６　　昇降手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一定搬送経路に沿って被加熱物を搬送する
   搬送手段を内部に備えかつ内部を所定の雰囲気に保持す
   るようにした雰囲気炉において、炉体部の内部を仕切壁
   にて搬送経路に沿って複数の室に分割し、かつ少なくと
   も搬送手段の上側または下側のうちの一方または両方の
   仕切壁は上下位置調整可能としたことを特徴とする雰囲
   気炉。