JPH06164127A - リフロー装置 - Google Patents

リフロー装置

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JPH06164127A
JPH06164127A JP4306824A JP30682492A JPH06164127A JP H06164127 A JPH06164127 A JP H06164127A JP 4306824 A JP4306824 A JP 4306824A JP 30682492 A JP30682492 A JP 30682492A JP H06164127 A JPH06164127 A JP H06164127A
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cavity portion
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JP4306824A
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Masahiro Taniguchi
昌弘 谷口
Yoichi Nakamura
洋一 中村
Kazumi Ishimoto
一美 石本
Kimihito Kuwabara
公仁 桑原
Toshinori Mimura
敏則 三村
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 隣接する各ゾーンの気流の出入り量を最小限
に抑えることのできるリフロー装置を提供する。 【構成】 半田を予め供給した回路基板を搬送経路に沿
ってリフロー炉内の複数のゾーンにわたって走行させな
がら、不活性ガスの熱気流を前記回路基板に向かって流
してソルダリングするリフロー装置において、前記ゾー
ン間に、経路断面積の急激な増大により圧力損失を生じ
させる空洞部27を設けた。これにより、各ゾーンから
の気流の速度を空洞部27により減少でき、隣接する各
ゾーンの気流の出入り量を最小限に抑えて、低酸素濃度
および各ゾーンにおける適正温度を安定して確保するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、クリーム半田を予め供
給した回路基板を搬送経路に沿ってリフロー炉内の複数
のゾーンにわたって走行させながら、不活性ガスなどを
含む低酸素濃度気体を含む低酸素濃度気体の熱気流を前
記回路基板に向かって流してソルダリングするリフロー
装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】クリーム半田を予め供給した回路基板を
搬送経路に沿ってリフロー炉内の複数のゾーンにわたっ
て走行させながら、この回路基板を大気中で加熱してソ
ルダリングする従来のリフロー装置は特開平2-137691号
などに記載されている。
【0003】この種のリフロー装置においては、図5に
示すように、クリーム半田が予め供給された回路基板4
1が、搬入経路42の入口からリフロー炉43内に投入
された後、搬送経路に沿って第1予熱部44、第2予熱
部45、リフロー部46、冷却部49の各ゾーンにわた
って移動される。そして、回路基板41は、第1予熱部
44、第2予熱部45により徐々に加熱された後、リフ
ロー部46においてさらに加熱されてソルダリングされ
る。なお、47はヒーターなどの加熱装置である。
【0004】ここで、図5に示すように、第1予熱部4
4、第2予熱部45、リフロー部46は、これらのゾー
ンを仕切る仕切壁48により隣接状態で区画され、この
仕切壁48における回路基板41の通過箇所は単に開口
されているだけであった。そして、この開口部48a
は、最大幅の回路基板でも通過できるように大きめの通
過用幅に形成されている。
【0005】ところで、大気中で回路基板に電子部品を
取り付けて半田付けを行うと、クリーム半田内のフラッ
クスが飛散したり、半田ボールを発生したりするため、
従来は、半田付けを行った実装基板をフロンにて洗浄す
ることにより、フラックス残渣や半田ボールなどを除去
していた。
【0006】しかし、フロンはオゾン層を破壊する物質
であるため、近年においては、フロンを使用することな
く、半田付けを、所定温度の不活性ガス雰囲気、一般に
はコストの安い窒素中に空気を混合した低酸素濃度雰囲
気(以下、単に窒素雰囲気という)で行うリフロー装置
が実用化されつつある。このリフロー装置によれば、窒
素雰囲気による低酸素状態で酸化を防止しながらリフロ
ー作業が行われるため、半田ボールの発生を低減するこ
とができるとともに、ロジンなどの含有量が少ないクリ
ーム半田で良好に半田付けを行うことができて、飛散フ
ラックスも低減することができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成のリフロー装置を窒素雰囲気などでリフローする
リフロー装置として適用しようとすると、各ゾーンが仕
切壁48により隣接状態で区画され、この仕切壁47に
おける回路基板41の通過箇所は大きめの通過用幅で単
に開口されているだけであるため、各ゾーンの内部気流
や外部空気が、隣接ゾーンに回路基板通過用の開口部4
8aを介して流入し、各ゾーンの気流の出入り量が多く
なって低酸素濃度および各ゾーンにおける適正温度を安
定して確保することができなかった。
【0008】本発明は上記問題を解決するもので、隣接
する各ゾーンの内部気流や外部空気の出入り量を最小限
に抑えることのできるリフロー装置を提供することを目
的とするものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するため
に本発明の第1の手段は、ゾーン間に、経路断面積の急
激な増大により圧力損失を生じさせて各ゾーンからの気
流の速度を減少させる空洞部を設けたものである。
【0010】また、本発明の第2の手段は、対となった
搬送用ガイドレールにおける少なくとも一方の搬送用ガ
イドレールを搬送経路に直交する横方向に移動可能に構
成し、この可動な搬送用ガイドレールと一体的に移動し
て、ゾーン間境界部に設けられている回路基板通過用開
口の搬送経路外部分を閉鎖するシャッター機構を設けた
ものである。
【0011】
【作用】上記第1の手段により、各ゾーンからの気流の
速度が空洞部により減少されるため、隣接する各ゾーン
間の気流の出入り量は最小限に抑えられる。
【0012】また、上記第2の手段により、搬送してい
る回路基板に必要な通過部分だけ開口されて不要な箇所
はシャッター機構により閉鎖されるため、開口面積が必
要最小限に抑えられ、隣接する各ゾーンの気流の出入り
量は最小限に抑えられる。
【0013】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づき説明
する。図3に示すように、リフロー炉1内には、回路基
板2(図4参照)の搬送経路(基板搬送方向A間の経
路)に沿って、上流側より順に入口レジスタンス部3,
予熱第1ゾーン部4,予熱第2ゾーン部5,予熱第3ゾ
ーン部6、リフロー第1ゾーン部7,リフロー第2ゾー
ン部8,冷却部9および出口レジスタンス部10の各ゾ
ーンが配設されている。これらの各ゾーン3〜10はそ
れぞれユニット化されて窒素ガスが充満され、予熱ゾー
ン部4,5,6およびリフローゾーン部7,8は同様な
構成の加熱ユニットU(図4参照)で構成されている。
そして、この加熱ユニットUでは下部に配設された熱風
循環用のシロッコファン11により内部の気流が循環さ
れ、また、冷却部9を構成する冷却ユニットでは上部に
配設された冷風循環用のプロペラファン12により内部
の気流が循環されている。
【0014】図4に示すように、各加熱ユニットUにお
いて、後部にはシロッコファン11の後方位置から上方
に延びる後部通路13が形成され、この後部通路13に
循環気流を加熱するヒータ14が設けられている。ま
た、上部にはヒータ14により加熱された気流を搬送経
路に向けて下方に導いて噴射させる複数の整流板15お
よび吹き出しノズル16が配設されている。したがっ
て、シロッコファン11によりヒータ14側へ送り出さ
れた気流Bは、ヒータ14により加熱された後、整流板
15に導かれながら吹き出しノズル16から搬送経路に
向けて噴出され、回路基板2を加熱してソルダリング
(リフローゾーン部7,8)し、この後、再度シロッコ
ファン11の上面から吸入されて循環される。
【0015】なお、各加熱ユニットUにおいて、図4に
示すように、搬送経路の下方には擬似基板プレート20
が基板搬送面に対して平行に配設されているとともに、
この擬似基板プレート20の上面には、基板幅方向に延
びる複数の立設板状部21が基板搬送方向Aに対して所
定間隔毎に設けられ、これらの擬似基板プレート20お
よび立設板状部21により、回路基板2の有無にかかわ
らず、吹き出しノズル16から噴出される気流Bの流れ
方向が一定化されてる。なお、17は窒素ガス中に空気
を混合した低酸素濃度気体を噴出する窒素ガス噴出ノズ
ル、18は排気用ダクトである。
【0016】図2〜図4において、23A,23Bは搬
送経路を形成する一対の搬送用ガイドレールで、内側に
それぞれチェンンコンベヤ24が配設されている。ここ
で、前部側の搬送用ガイドレール23Aは所定位置に固
定されている一方、後部側の搬送用ガイドレール23B
は基板搬送方向Aにほぼ直交する横方向、すなわち、搬
送される回路基板2の幅方向にスライド可能とされ、各
種異なる幅の回路基板2に対応できるようになってい
る。そして、各ゾーンの境界部には開口25が設けら
れ、これらの開口25を貫通して搬送用ガイドレール2
3A,23Bが配設されている。
【0017】ここで、吹き出しノズル16は、図1に示
すように、断面が逆U字形状に屈曲された板状部材が基
板搬送方向Aにほぼ直交する横方向(基板幅方向)に延
設され、上方からの熱気流を高速で搬送経路に向けて噴
出するとともに、基板搬送方向Aと平行に流れようとす
る気流を巻返すようになっている。さらに、各ゾーン間
には基板搬送方向Aに対して大きな断面積を有する空洞
部26が箱状枠体26aにより形成されている。そし
て、各ゾーンから隣接するゾーンへ向かって流れる気流
Cがこの空洞部26内に流入するようになっている。
【0018】また、図2に示すように、回路基板2の幅
方向にスライド可能な後部側の搬送用ガイドレール23
Bにはシャッター機構27が取り付けられている。この
シャッター機構27は、短冊状の板が互いに屈曲可能な
状態で横方向に連結されてなるシャッター本体28と、
このシャッター本体28の端部に配設されてボルト29
を介して搬送用ガイドレール23Bに固定された取付部
30と、各ゾーンの後面側に配設されてシャッター本体
28を前後から挟むように収納する収納枠部31とから
構成されている。なお、前部側の搬送用ガイドレール2
3Aの開口25より前方寄り箇所には固定シャッター板
32が配設されている。
【0019】上記構成において、図1に示すように、搬
送経路Aに沿って流れる気流Cは、吹き出しノズル16
の下面によりその量が減少されながら、各ゾーン境界部
の開口25を介して空洞部26内に流入するが、この空
洞部26は大きな断面積の広い空間で構成されているた
め、経路断面積の急激な増大により圧力損失を生じ、各
ゾーンからの気流Cの速度が空洞部26により減少され
る。この結果、隣接する各ゾーンの気流の出入り量は最
小限に抑えられ、低酸素濃度および各ゾーンにおける適
正温度を安定して確保することができる。
【0020】さらに、図2に示すように、各ゾーン境界
部の開口25箇所においては、搬送している回路基板2
に対して不要な箇所はシャッター機構27により閉鎖さ
れているために開口面積が必要最小限に抑えられる。し
たがって、隣接する各ゾーンの気流の出入り量は一層少
なくなり、低酸素濃度および各ゾーンにおける適正温度
をさらに安定して確保できる。
【0021】なお、上記実施例では一方の搬送用ガイド
レール23Bのみ基板幅方向に移動可能な場合にシャッ
ター機構27を取り付けた例を示したが、対となった両
方の搬送用ガイドレールとも移動可能な構成のものにそ
れぞれシャッター機構を取り付けることも容易に対応で
きる。また、シャッター機構を搬送用ガイドレールに取
り付けることなく、シャッター機構を搬送用ガイドレー
ル側に押し付ける機構を設けて搬送用ガイドレールと一
体的に移動できるように構成してもよい。さらに、窒素
ガスの代わりにアルゴンガスなどの不活性ガスなどを用
いるリフロー装置に上記構成を適用できることは申すま
でもない。
【0022】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、ゾーン間
に、経路断面積の急激な増大により圧力損失を生じさせ
る空洞部を設けることにより、各ゾーンからの気流の速
度を空洞部により減少でき、隣接する各ゾーンの気流の
出入り量は最小限に抑えられて、低酸素濃度および各ゾ
ーンにおける適正温度を安定して確保することができ
る。
【0023】また、対となった搬送用ガイドレールにお
ける少なくとも一方の搬送用ガイドレールを搬送経路に
直交する横方向に移動可能に構成し、この可動な搬送用
ガイドレールと一体的に移動して、ゾーン間境界部に設
けられている回路基板通過用開口の搬送経路外部分を閉
鎖するシャッター機構を設けることにより、隣接するゾ
ーン間の開口面積が必要最小限に抑えられるので、この
手段によっても隣接する各ゾーンの気流の出入り量が最
小限に抑えられて、低酸素濃度および各ゾーンにおける
適正温度を安定して確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るリフロー装置の空洞部
およびその近傍の斜視図
【図2】同リフロー装置のゾーン境界部開口およびその
近傍の斜視図
【図3】同リフロー装置の開蓋時の全体透視斜視図
【図4】同リフロー装置の加熱ユニットの部分切欠斜視
【図5】従来のリフロー装置の断面図
【符号の説明】
1 リフロー炉 2 回路基板 3 入口レジスタンス部 4,5,6 予熱ゾーン部 7,8 リフローゾーン部 9 冷却部 10 出口レジスタンス部 14 ヒータ 16 吹き出しノズル 23A,23B 搬送用ガイドレール 25 開口 26 空洞部 27 シャッター機構 28 シャッター本体 A 基板搬送方向 B,C 気流 U 加熱ユニット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑原 公仁 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 三村 敏則 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 クリーム半田を予め供給した回路基板を
    搬送経路に沿ってリフロー炉内の複数のゾーンにわたっ
    て走行させながら、不活性ガスなどを含む低酸素濃度気
    体の熱気流を前記回路基板に向かって流してソルダリン
    グするリフロー装置であって、前記ゾーン間に、経路断
    面積の急激な増大により圧力損失を生じさせて各ゾーン
    からの気流の速度を減少させる空洞部を設けたリフロー
    装置。
  2. 【請求項2】 クリーム半田を予め供給した回路基板
    を、対となった搬送用レール間に形成した搬送経路に沿
    ってリフロー炉内の複数のゾーンにわたって走行させな
    がら、不活性ガスなどを含む低酸素濃度気体の熱気流を
    前記回路基板に向かって流してソルダリングするリフロ
    ー装置であって、対となった搬送用ガイドレールにおけ
    る少なくとも一方の搬送用ガイドレールを搬送経路に直
    交する横方向に移動可能に構成し、この可動な搬送用ガ
    イドレールと一体的に移動して、ゾーン間境界部に設け
    られている回路基板通過用開口の搬送経路外部分を閉鎖
    するシャッター機構を設けたリフロー装置。
JP30682492A 1992-11-17 1992-11-17 リフロー装置およびリフロー方法 Expired - Fee Related JP3406005B2 (ja)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100859935B1 (ko) * 2000-08-14 2008-09-23 유겐가이샤 요코타테쿠니카 리플로우 납땜장치

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