JPH05161961A - リフロー炉 - Google Patents

リフロー炉

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JPH05161961A
JPH05161961A JP29899191A JP29899191A JPH05161961A JP H05161961 A JPH05161961 A JP H05161961A JP 29899191 A JP29899191 A JP 29899191A JP 29899191 A JP29899191 A JP 29899191A JP H05161961 A JPH05161961 A JP H05161961A
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JP
Japan
Prior art keywords
reflow
furnace
substrate
base board
room
Prior art date
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Pending
Application number
JP29899191A
Other languages
English (en)
Inventor
Teruo Okano
輝男 岡野
Junichi Onozaki
純一 小野崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tamura Corp
Original Assignee
Tamura Corp
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Filing date
Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 炉内酸素濃度や炉内温度に極力影響を与えな
いように局部的かつ効率的に基板の反リフロー面を冷却
する。 【構成】 炉体11の内部に複数の仕切板12により第1プ
リヒート室13と、第2プリヒート室14と、リフロー室15
と、冷却室16とを区画形成する。この炉体11の基板搬入
口17から基板搬出口18にわたって電子部品搭載基板Pを
搬送するためのチェンコンベヤ19を無端状に設ける。第
1プリヒート室13、第2プリヒート室14およびリフロー
室15のそれぞれに基板加熱用ヒータ21を設け、基板Pの
上面を加熱する。各加熱室にてチェンコンベヤ19のコン
ベヤレール下側に、炉内雰囲気温度よりも低温の冷気ガ
スを基板Pの下面に吹付けるためのノズル23を取付け
る。基板上面での予加熱中およびリフロー加熱中に、ノ
ズル23からの冷気ガスにより基板下面を局部的に冷却
し、基板下面側の電子部品およびそのはんだ継手を保護
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、基板実装部品のリフロ
ーはんだ付けに使用されるリフロー炉に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】一般に、基板に電子部品をはんだ付けす
る前に、基板に熱硬化性接着剤で電子部品を仮止めして
おく必要がある。この接着剤の熱硬化装置の分野では、
図6に示されるように、炉体1の上部に設けられた排気
ファン2によって炉体1の下面開口3から外気を吸込
み、この外気により基板Pの下面に実装された電解コン
デンサを冷却しながら、基板上に配設した赤外線ヒータ
4により基板上面の接着剤を加熱処理するものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来の熱
硬化装置は炉体1の下面開口3から多量の外気を吸込む
ようにしているので、この技術をそのまま窒素雰囲気等
を用いた非酸化性はんだ付け用リフロー炉に適用するこ
とはできない。
【0004】すなわち、窒素雰囲気中リフローはんだ付
け用のリフロー炉内には、炉内の酸素濃度を下げてリフ
ローはんだの酸化を防止するために窒素ガス等により不
活性雰囲気が形成されているが、前記多量の外気により
炉内の酸素濃度が上昇してしまう、炉内を低酸素濃度に
維持する場合は多量の不活性ガスを消費する必要があり
ランニングコストがかかる、多量の外気が炉内温度を必
要以上に下げる等の問題が発生することになる。
【0005】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、炉内酸素濃度や炉内温度に極力影響を与えないよ
うに局部的かつ効率的に基板の反リフロー面を冷却でき
るリフロー炉を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、電子部品搭載基板のリフロー面を加熱し、この基板
のリフロー面にてペースト状はんだを溶融して電子部品
をはんだ付けするリフロー炉において、前記基板の反リ
フロー面に対向する近傍位置に、炉内雰囲気温度よりも
低温の冷気ガスを基板の反リフロー面に吹付けるための
冷気ガス吹付ノズルが配設されたリフロー炉である。
【0007】請求項2に記載の発明は、請求項1記載の
リフロー炉において、基板の両側部を支持して搬送する
チェンコンベヤにおける一側の固定側コンベヤレール
と、この固定側コンベヤレールに対して平行状態を維持
したまま間隔を調整される幅調整用可動側コンベヤレー
ルとに、炉内雰囲気温度よりも低温の冷気ガスを基板の
反リフロー面に沿って供給するための冷気ガス吹付ノズ
ルが取付けられたリフロー炉である。
【0008】
【作用】請求項1に記載の発明は、基板の反リフロー面
に炉内雰囲気温度よりも低温の冷気ガスを吹付け、反リ
フロー面をリフロー面よりも低い温度に維持しながら基
板を加熱処理する。この基板に吹付けられた冷気ガスは
反リフロー面に沿って流動し、反リフロー面を局部的に
効率良く冷却する。
【0009】請求項2に記載の発明は、基板を搬送する
チェンコンベヤの幅調整用可動側コンベヤレールが基板
幅の変更に対応して移動調整されると、このレール移動
調整とともに冷気ガス吹付ノズルも同時に移動調整され
る。
【0010】
【実施例】以下、本発明を図1乃至図5に示される実施
例を参照して詳細に説明する。
【0011】図1は本発明に係るリフロー炉を示し、炉
体11の内部に複数の仕切板12により第1プリヒート室13
と、第2プリヒート室14と、リフロー室15と、冷却室16
とが区画形成されている。この炉体11の基板搬入口17か
ら基板搬出口18にわたって電子部品搭載基板Pを搬送す
るための基板搬送用チェンコンベヤ19が無端状に設けら
れている。
【0012】この基板搬送用チェンコンベヤ19より上側
では、第1プリヒート室13、第2プリヒート室14および
リフロー室15のそれぞれに、熱風加熱用または赤外線加
熱用のヒータ21が設けられ、冷却室16に冷却水管22が設
けられている。第1プリヒート室13および第2プリヒー
ト室14のヒータ21は、電子部品搭載基板Pのリフロー面
(以下、上面という)を予加熱し、リフロー室15のヒー
タ21は、電子部品搭載基板Pの上面を本加熱し、この基
板上面のペースト状はんだを溶融して電子部品をはんだ
付けする。冷却室16は、溶融はんだを急冷却して固化す
る。
【0013】また、前記基板搬送用チェンコンベヤ19の
下側では、第1プリヒート室13、第2プリヒート室14お
よびリフロー室15のそれぞれにて、前記基板Pの反リフ
ロー面(以下、下面という)に対向する近傍位置に、炉
内雰囲気温度よりも低温の冷気ガス(空気、窒素ガス
等)を基板の下面に吹付けるための冷気ガス吹付ノズル
23が配設され、さらにモータ24により駆動される炉内雰
囲気循環用ファン25が設けられている。冷却室16には冷
却ファン26が設けられている。
【0014】図3は、図1に示されたリフロー炉におけ
る前記冷気ガス吹付ノズル23の取付部分を拡大した断面
図であり、基板Pの両側部を支持して搬送するチェンコ
ンベヤ19における一側の固定側コンベヤレール31の下面
と、この固定側コンベヤレール31に対して平行状態を維
持したまま間隔を調整される幅調整用可動側コンベヤレ
ール32の下面とに、取付板33により前記冷気ガス吹付ノ
ズル(パイプ)23が取付けられている。
【0015】この冷気ガス吹付ノズル23には、図3に示
されるように基板Pの下面に向かって斜め上方に穿孔さ
れた冷気ガス吹出孔34が、図4に示されるように基板搬
送方向に一定のピッチで多数配列されている。基板P
は、搬送チェン35から突設されたピン36に載せられて移
動する。
【0016】そうして、図3に示されるように前記ノズ
ル23の冷気ガス吹出孔34から基板Pの下面に向けて斜め
上方へ吹出された、炉内雰囲気温度よりも低温で低流量
の冷気ガスaは、図4に示されるように基板進行方向に
沿って連続的に供給されながら、図3に示されるように
基板下面に沿って流動し、基板下面およびこの面に実装
されている電子部品Waを局部的に効率良く冷却し、上方
からのリフロー用熱風bなどにより加熱される基板上面
よりもこの基板下面を低い温度に維持する。
【0017】基板Pを搬送するチェンコンベヤ19の幅調
整用可動側コンベヤレール32が基板幅の変更に対応して
移動調整されると、このレール移動調整とともに冷気ガ
ス吹付ノズル23も同時に移動調整される。
【0018】図2は、第1プリヒート室13と、第2プリ
ヒート室14と、リフロー室15と、冷却室16とに対応する
各ゾーンにおける基板上面および基板下面の温度プロフ
ァイルを示すものである。この温度プロファイルから明
らかなように、基板Pの下面を前記のように冷却する
と、この基板下面の温度を常に低い状態に抑えたまま、
基板上面をリフロー温度まで加熱処理できる。
【0019】これによって、図3および図4に示される
ようにリフロー処理済の基板下面側電子部品Waのはんだ
継手部を再度溶融することなく、基板上面側電子部品Wb
のペースト状はんだのみをリフローできるとともに、基
板下面側電子部品Waの熱的ダメージを最小にして基板の
信頼性を確保できる。
【0020】図5は本発明の変形例を示し、前記基板P
の下面に対向する近傍位置ではあるが、固定側コンベヤ
レール31および幅調整用可動側コンベヤレール32とは別
体にかつ基板幅方向に冷気ガス吹付ノズル(パイプ)41
が配設され、幅調整用可動側コンベヤレール32と連結部
材42により一体化された外筒43が冷気ガス吹付ノズル41
の外側に移動自在に嵌合されたものである。可動側コン
ベヤレール32が幅調整移動されると外筒43も移動され、
この外筒43により基板Pに対応しない冷気ガス吹出孔が
塞がれるので、常に基板Pに対応する範囲のみに冷気ガ
スを供給することができる。
【0021】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、基板の
反リフロー面に対向する近傍位置に冷気ガス吹付ノズル
が配設されたから、基板の反リフロー面のみを局部的に
低流量の冷気ガスで効率よく冷却でき、冷気ガスが空気
の場合でも炉内の不活性ガスによる低酸素濃度雰囲気を
維持しやすく、その維持のためのランニングコストを節
約できるとともに、炉内温度を必要以上に下げるおそれ
も防止できる。
【0022】請求項2に記載の発明によれば、基板幅が
変更されて幅調整用可動側コンベヤレールが移動調整さ
れると、冷気ガス吹付ノズルも自動的に移動調整されて
基板幅の変更に対応した冷気ガスの局部吹付けを行うこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のリフロー炉の一実施例を示す断面図で
ある。
【図2】同上リフロー炉の温度プロファイルを示すグラ
フである。
【図3】同上リフロー炉の基板搬送チェンコンベヤを示
す断面図である。
【図4】同上リフロー炉の冷気ガス吹付ノズルの側面図
である。
【図5】同上冷気ガス吹付ノズルの変形例を示す正面図
である。
【図6】従来の接着剤熱硬化に使用される加熱装置を示
す断面図である。
【符号の説明】
P 基板 Wa,Wb 電子部品 19 チェンコンベヤ 23 冷気ガス吹付ノズル 31 固定側コンベヤレール 32 可動側コンベヤレール

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品搭載基板のリフロー面を加熱
    し、この基板のリフロー面にてペースト状はんだを溶融
    して電子部品をはんだ付けするリフロー炉において、 前記基板の反リフロー面に対向する近傍位置に、炉内雰
    囲気温度よりも低温の冷気ガスを基板の反リフロー面に
    吹付けるための冷気ガス吹付ノズルが配設されたことを
    特徴とするリフロー炉。
  2. 【請求項2】 基板の両側部を支持して搬送するチェン
    コンベヤにおける一側の固定側コンベヤレールと、この
    固定側コンベヤレールに対して平行状態を維持したまま
    間隔を調整される幅調整用可動側コンベヤレールとに、
    炉内雰囲気温度よりも低温の冷気ガスを基板の反リフロ
    ー面に沿って供給するための冷気ガス吹付ノズルが取付
    けられたことを特徴とする請求項1記載のリフロー炉。
JP29899191A 1991-11-14 1991-11-14 リフロー炉 Pending JPH05161961A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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