JPH0629658A - 加熱装置 - Google Patents
加熱装置Info
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- JPH0629658A JPH0629658A JP18492592A JP18492592A JPH0629658A JP H0629658 A JPH0629658 A JP H0629658A JP 18492592 A JP18492592 A JP 18492592A JP 18492592 A JP18492592 A JP 18492592A JP H0629658 A JPH0629658 A JP H0629658A
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- gas
- heated
- heating
- heating device
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被加熱物の大小、処理間隔に左右されること
なく、装置内雰囲気を一定に保つことが出来る加熱装置
を提供する。 【構成】 加熱装置の加熱室１の搬送入口部３０と搬送
出口部４０に雰囲気ガスの噴出口１６，１７を被加熱物
１１の搬送方向Ａの側面に設ける。噴出口１６，１７は
加熱室１内側から外側へ傾斜させた方向に設定している
ため、噴出ガス２０，２０ａ，２１，２１ａは被加熱物
１１に衝突後加熱室１内に流入することなく加熱装置外
側へ流出することになる。また、噴出口１６，１７は搬
送レール１４内を中空とし気体流路１５を直接搬送レー
ル１４内に設けている。従って、噴出ガス気流は搬送断
面にカーテン状に噴出後、被加熱物１１に付着している
外気や侵入流を巻き込み、装置外に排出するため装置内
の雰囲気を常に一定に保つことが出来る。
なく、装置内雰囲気を一定に保つことが出来る加熱装置
を提供する。 【構成】 加熱装置の加熱室１の搬送入口部３０と搬送
出口部４０に雰囲気ガスの噴出口１６，１７を被加熱物
１１の搬送方向Ａの側面に設ける。噴出口１６，１７は
加熱室１内側から外側へ傾斜させた方向に設定している
ため、噴出ガス２０，２０ａ，２１，２１ａは被加熱物
１１に衝突後加熱室１内に流入することなく加熱装置外
側へ流出することになる。また、噴出口１６，１７は搬
送レール１４内を中空とし気体流路１５を直接搬送レー
ル１４内に設けている。従って、噴出ガス気流は搬送断
面にカーテン状に噴出後、被加熱物１１に付着している
外気や侵入流を巻き込み、装置外に排出するため装置内
の雰囲気を常に一定に保つことが出来る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は加熱装置に関し、特に回
路基板上に塗布したクリーム半田を加熱溶融して電子部
品を半田付けするための加熱装置に関する。
路基板上に塗布したクリーム半田を加熱溶融して電子部
品を半田付けするための加熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子機器および電気機器の小形化にとも
ない、これらの機器に使用される各種部品を実装した基
板も小形高密度されている。このような回路基板の形成
にあたっては、ペースト状にした粉末半田を基板上にス
クリーン印刷などの方法にて塗布し、各電子部品を載置
した後、前記半田を加熱溶融させる。この加熱プロセス
は、リフロー工程と呼ばれ、このための加熱装置をリフ
ロー装置と呼ぶ。リフロー装置の加熱方式には、雰囲気
加熱、蒸気潜熱加熱、赤外線輻射加熱、熱風加熱などが
ある。これらはすべて、酸素を２０．６％含有している
通常の空気中にて加熱処理されていた。
ない、これらの機器に使用される各種部品を実装した基
板も小形高密度されている。このような回路基板の形成
にあたっては、ペースト状にした粉末半田を基板上にス
クリーン印刷などの方法にて塗布し、各電子部品を載置
した後、前記半田を加熱溶融させる。この加熱プロセス
は、リフロー工程と呼ばれ、このための加熱装置をリフ
ロー装置と呼ぶ。リフロー装置の加熱方式には、雰囲気
加熱、蒸気潜熱加熱、赤外線輻射加熱、熱風加熱などが
ある。これらはすべて、酸素を２０．６％含有している
通常の空気中にて加熱処理されていた。
【０００３】近年、酸素濃度の低い雰囲気中でのリフロ
ー方式が注目されている。これは、通常の大気中におけ
るリフロー加熱では、基板の銅はく部分およびクリーム
半田の半田粒子の表面が酸化し、加熱溶融した半田が基
板の銅はく部に広がらないのに対し、酸素含有量の少な
い雰囲気中でのリフロー工程では、銅はく面および半田
粒子の酸化侵行が少なく良好な半田付性が得られるため
である。この酸素濃度の低い不活性雰囲気でのリフロー
を行うため、加熱室内に高純度な窒素（Ｎ2）などのガ
スを供給して装置内の酸素濃度を下げるリフロー装置が
開発されて来ている。この例を図４に示す。図４は、雰
囲気循環加熱方式のトンネル型加熱室１を有するリフロ
ー装置である。１３は不活性ガスを供給する管路であ
り、これを通じて加熱第１ゾーン２〜加熱第５ゾーン６
の５個の加熱ゾーンと冷却ゾーン７からなる装置の炉体
内部へＮ2ガスを供給する。供給されたＮ2ガスは、ヒー
タ９により加熱され、さらに循環ファン８によって装置
の入口側から搬入した回路基板からなる被加熱物１１に
スリット１０を通って吹き当てられ、搬送コンベア１２
に載置されてトンネル型加熱室１内を搬送する被加熱物
１１を加熱昇温する。加熱昇温により基板上のクリーム
半田が溶融し、冷却ゾーン７にて、基板面に、冷却され
た雰囲気ガスを吹き付け、溶融半田を凝固し、半田付け
が行われる。装置内の雰囲気は供給されるＮ2ガスと混
合し、徐々に装置の入口、出口の両開口部から流出す
る。炉内の酸素は装置外へ流出するガスとともに排出さ
れ、装置内は供給されるＮ2ガスに満たされるようにな
る。
ー方式が注目されている。これは、通常の大気中におけ
るリフロー加熱では、基板の銅はく部分およびクリーム
半田の半田粒子の表面が酸化し、加熱溶融した半田が基
板の銅はく部に広がらないのに対し、酸素含有量の少な
い雰囲気中でのリフロー工程では、銅はく面および半田
粒子の酸化侵行が少なく良好な半田付性が得られるため
である。この酸素濃度の低い不活性雰囲気でのリフロー
を行うため、加熱室内に高純度な窒素（Ｎ2）などのガ
スを供給して装置内の酸素濃度を下げるリフロー装置が
開発されて来ている。この例を図４に示す。図４は、雰
囲気循環加熱方式のトンネル型加熱室１を有するリフロ
ー装置である。１３は不活性ガスを供給する管路であ
り、これを通じて加熱第１ゾーン２〜加熱第５ゾーン６
の５個の加熱ゾーンと冷却ゾーン７からなる装置の炉体
内部へＮ2ガスを供給する。供給されたＮ2ガスは、ヒー
タ９により加熱され、さらに循環ファン８によって装置
の入口側から搬入した回路基板からなる被加熱物１１に
スリット１０を通って吹き当てられ、搬送コンベア１２
に載置されてトンネル型加熱室１内を搬送する被加熱物
１１を加熱昇温する。加熱昇温により基板上のクリーム
半田が溶融し、冷却ゾーン７にて、基板面に、冷却され
た雰囲気ガスを吹き付け、溶融半田を凝固し、半田付け
が行われる。装置内の雰囲気は供給されるＮ2ガスと混
合し、徐々に装置の入口、出口の両開口部から流出す
る。炉内の酸素は装置外へ流出するガスとともに排出さ
れ、装置内は供給されるＮ2ガスに満たされるようにな
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図４に示
す従来の装置では、装置内の雰囲気を酸素濃度の低い状
態とする手段として装置内に不活性ガスを供給し、この
不活性ガスを装置内からあふれ出させることにより装置
外部へ酸素を排出する方法を用いている。したがって、
被加熱物１１の装置内への搬入間隔が変動し頻繁に被加
熱物１１が搬送されると、図３に示すように装置外へ排
出する空気流が乱れ、また装置内雰囲気を循環させてい
る循環ファン８により外部空気を吸引してしまうという
現象が生ずる。これにより、装置内酸素濃度が基板搬入
に従い、悪化（高くなる）してしまい、被加熱物１１の
加熱時に必要な装置内雰囲気の酸素濃度が得られなくな
る。ひいては半田付工程における不良品発生をもたらす
原因となっていた。
す従来の装置では、装置内の雰囲気を酸素濃度の低い状
態とする手段として装置内に不活性ガスを供給し、この
不活性ガスを装置内からあふれ出させることにより装置
外部へ酸素を排出する方法を用いている。したがって、
被加熱物１１の装置内への搬入間隔が変動し頻繁に被加
熱物１１が搬送されると、図３に示すように装置外へ排
出する空気流が乱れ、また装置内雰囲気を循環させてい
る循環ファン８により外部空気を吸引してしまうという
現象が生ずる。これにより、装置内酸素濃度が基板搬入
に従い、悪化（高くなる）してしまい、被加熱物１１の
加熱時に必要な装置内雰囲気の酸素濃度が得られなくな
る。ひいては半田付工程における不良品発生をもたらす
原因となっていた。
【０００５】この課題を解決するため本発明は、装置内
への被加熱物の搬入頻度による装置内の酸素濃度の変動
が少なく、安定した雰囲気状態を保つことのできる加熱
装置を提供することを目的とする。
への被加熱物の搬入頻度による装置内の酸素濃度の変動
が少なく、安定した雰囲気状態を保つことのできる加熱
装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の加熱装置は、加熱室における被加熱物の搬送
入口部と搬送出口部において、低酸素濃度ガスを水平方
向に、かつ斜めにカーテン状に、搬送面上で加熱装置外
部に向けて噴出することにより、外気の装置内への混入
を遮断するものである。また、搬送レールに微細な流体
噴出口を設け、被加熱物の大きさに合わせた低酸素濃度
ガスの水平噴出を行うものである。
に本発明の加熱装置は、加熱室における被加熱物の搬送
入口部と搬送出口部において、低酸素濃度ガスを水平方
向に、かつ斜めにカーテン状に、搬送面上で加熱装置外
部に向けて噴出することにより、外気の装置内への混入
を遮断するものである。また、搬送レールに微細な流体
噴出口を設け、被加熱物の大きさに合わせた低酸素濃度
ガスの水平噴出を行うものである。
【０００７】
【作用】上記した構成により、対向して設けられた搬送
レールの内側面に設けた水平方向へのガスの噴出口から
装置外部へ斜め方向に、低酸素濃度ガスのシャワー噴出
を行うという手段により、頻繁な被加熱物の搬入によ
り、基板に付着混入する外気や、加熱室内の気流の乱れ
によって加熱室内に侵入する外気の流れを遮断し、加熱
装置の加熱室内の酸素濃度変化を少なくし、低酸素濃度
ガスの消費量が少なく、ランニングコストの低い加熱装
置を実現できることとなる。
レールの内側面に設けた水平方向へのガスの噴出口から
装置外部へ斜め方向に、低酸素濃度ガスのシャワー噴出
を行うという手段により、頻繁な被加熱物の搬入によ
り、基板に付着混入する外気や、加熱室内の気流の乱れ
によって加熱室内に侵入する外気の流れを遮断し、加熱
装置の加熱室内の酸素濃度変化を少なくし、低酸素濃度
ガスの消費量が少なく、ランニングコストの低い加熱装
置を実現できることとなる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例の加熱装置につい
て、図面を参照しながら説明する。
て、図面を参照しながら説明する。
【０００９】図１、図２において、１は加熱装置のトン
ネル型加熱室であり、１２は無端搬送コンベアで、これ
はリフロー用半田を塗布し、チップ部品を載置した回路
基板からなる被加熱物（以下基板という）１１を加熱室
１内に搬送する。１４は対向して設けられたコンベアを
支持する搬送レールである。
ネル型加熱室であり、１２は無端搬送コンベアで、これ
はリフロー用半田を塗布し、チップ部品を載置した回路
基板からなる被加熱物（以下基板という）１１を加熱室
１内に搬送する。１４は対向して設けられたコンベアを
支持する搬送レールである。
【００１０】搬送レール１４は内部が中空となってい
て、気体流路１５が設けてあり、その加熱装置の搬送入
口部３０と搬送出口部４０には、内側面にそれぞれ気体
の微細な噴出口１６，１７が設けてある。２０は噴出さ
れる低酸素濃度ガス、１８は低酸素濃度ガス２０の供給
源であるボンベ１９から装置内へ低酸素濃度ガス２０を
供給する管路である。
て、気体流路１５が設けてあり、その加熱装置の搬送入
口部３０と搬送出口部４０には、内側面にそれぞれ気体
の微細な噴出口１６，１７が設けてある。２０は噴出さ
れる低酸素濃度ガス、１８は低酸素濃度ガス２０の供給
源であるボンベ１９から装置内へ低酸素濃度ガス２０を
供給する管路である。
【００１１】以上のように構成された加熱装置について
以下にその動作について説明する。先ずリフロー用半田
を塗布したチップ部品を載置した基板１１を、無端搬送
コンベア１２に載せ、矢印Ａで示す方向へ搬送し、トン
ネル型加熱室（以下加熱室という）１へ搬入する。この
時、低酸素濃度ガス２０がボンベ１９から管路１８を経
て、搬送レール１４の内部の気体流路１５に流される。
搬送レール１４内に供給された低酸素濃度ガス２０は搬
送入口部３０と搬送出口部４０に流れ、それぞれ搬送レ
ール１４の内側面に設けられた流体の噴出口１６，１７
から基板１１に向けて発射される。噴出口１６，１７
は、図１に示すように低酸素濃度ガス（入口側２０，２
０ａ、出口側２１，２１ａ）の噴出が装置内部の加熱室
１側から装置外部へ向け水平方向に、かつ斜め方向にな
るように設けてある。噴射角度は、基板搬送方向に直角
な方向から角度θである。角度θは５〜４５°の範囲で
設けられている対向して設けられた搬送レール１４か
ら、カーテン状に射出された低酸素濃度ガス（２０，２
０ａ，２１，２１ａ）は、レール間中央にて衝突したの
ち装置外部方向へと向きを変え装置外部へ流出する。ま
た図２に示すように基板１１とこの搬送面の上側と下側
の両面より低酸素濃度ガス（２０，２０ａ，２１，２１
ａ）は噴出される構造となっている。
以下にその動作について説明する。先ずリフロー用半田
を塗布したチップ部品を載置した基板１１を、無端搬送
コンベア１２に載せ、矢印Ａで示す方向へ搬送し、トン
ネル型加熱室（以下加熱室という）１へ搬入する。この
時、低酸素濃度ガス２０がボンベ１９から管路１８を経
て、搬送レール１４の内部の気体流路１５に流される。
搬送レール１４内に供給された低酸素濃度ガス２０は搬
送入口部３０と搬送出口部４０に流れ、それぞれ搬送レ
ール１４の内側面に設けられた流体の噴出口１６，１７
から基板１１に向けて発射される。噴出口１６，１７
は、図１に示すように低酸素濃度ガス（入口側２０，２
０ａ、出口側２１，２１ａ）の噴出が装置内部の加熱室
１側から装置外部へ向け水平方向に、かつ斜め方向にな
るように設けてある。噴射角度は、基板搬送方向に直角
な方向から角度θである。角度θは５〜４５°の範囲で
設けられている対向して設けられた搬送レール１４か
ら、カーテン状に射出された低酸素濃度ガス（２０，２
０ａ，２１，２１ａ）は、レール間中央にて衝突したの
ち装置外部方向へと向きを変え装置外部へ流出する。ま
た図２に示すように基板１１とこの搬送面の上側と下側
の両面より低酸素濃度ガス（２０，２０ａ，２１，２１
ａ）は噴出される構造となっている。
【００１２】この時、基板１１に付着していた酸素分子
２２、外部から加熱室１内に侵入しようとする外気酸素
分子２３は低酸素濃度ガス２０，２０ａ，２１，２１ａ
流によって遮断され加熱装置外へ押し流される。
２２、外部から加熱室１内に侵入しようとする外気酸素
分子２３は低酸素濃度ガス２０，２０ａ，２１，２１ａ
流によって遮断され加熱装置外へ押し流される。
【００１３】したがって基板１１の搬入に際して加熱室
１内への外気酸素分子２３の侵入を防ぎ低い炉内酸素濃
度を維持できる。
１内への外気酸素分子２３の侵入を防ぎ低い炉内酸素濃
度を維持できる。
【００１４】図３は、低酸素濃度ガス（２０，２０ａ，
２１，２１ａ）シャワーの効果を加熱装置内酸素濃度に
て示している。
２１，２１ａ）シャワーの効果を加熱装置内酸素濃度に
て示している。
【００１５】横軸に基板１１を加熱装置内へ搬入してか
らの時間をとり、縦軸に加熱室１内の酸素濃度をとって
いるグラフ内の点線２５は低酸素濃度ガスシャワーのな
い場合の酸素濃度を示し、実線２４は低酸素濃度ガスシ
ャワーのある場合の酸素濃度を示す。酸素濃度はいずれ
の場合も基板１１を搬入することにより、のこぎり状に
変動するが低酸素濃度ガスシャワーのある場合は低酸素
濃度ガスシャワーのない場合に比べ、基板搬入による影
響が少ないことがわかる。
らの時間をとり、縦軸に加熱室１内の酸素濃度をとって
いるグラフ内の点線２５は低酸素濃度ガスシャワーのな
い場合の酸素濃度を示し、実線２４は低酸素濃度ガスシ
ャワーのある場合の酸素濃度を示す。酸素濃度はいずれ
の場合も基板１１を搬入することにより、のこぎり状に
変動するが低酸素濃度ガスシャワーのある場合は低酸素
濃度ガスシャワーのない場合に比べ、基板搬入による影
響が少ないことがわかる。
【００１６】このようにして、加熱室１に搬入された基
板１１は加熱昇温され、クリーム半田を溶融した後、冷
却工程を経て、凝固し半田付けが完了する。この後搬送
コンベア１２により搬出され、リフロー工程が終了す
る。図１に示すように、搬送出口部４０にも搬送入口部
３０の気体の噴出口１６と同様に、気体の噴出口１７が
設けられており、搬送面内に加熱装置の外側に向け低酸
素濃度ガス２１，２１ａが噴出されている。これにより
外気酸素分子２３の侵入を遮断している。
板１１は加熱昇温され、クリーム半田を溶融した後、冷
却工程を経て、凝固し半田付けが完了する。この後搬送
コンベア１２により搬出され、リフロー工程が終了す
る。図１に示すように、搬送出口部４０にも搬送入口部
３０の気体の噴出口１６と同様に、気体の噴出口１７が
設けられており、搬送面内に加熱装置の外側に向け低酸
素濃度ガス２１，２１ａが噴出されている。これにより
外気酸素分子２３の侵入を遮断している。
【００１７】
【発明の効果】以上の実施例の説明により明らかなよう
に本発明の加熱装置によれば、プリント基板などの被加
熱物の搬送入口部、搬送出口部での低酸素濃度ガスの噴
出手段を設け、かつ噴出を被加熱物の搬送方向に対して
水平に、かつ斜めに向けて行うことにより、連続的な被
加熱物の搬入や、サイズの大きい被加熱物の搬入に際し
て加熱室内の酸素濃度を上昇悪化させることなく加熱処
理が出来るようになった。
に本発明の加熱装置によれば、プリント基板などの被加
熱物の搬送入口部、搬送出口部での低酸素濃度ガスの噴
出手段を設け、かつ噴出を被加熱物の搬送方向に対して
水平に、かつ斜めに向けて行うことにより、連続的な被
加熱物の搬入や、サイズの大きい被加熱物の搬入に際し
て加熱室内の酸素濃度を上昇悪化させることなく加熱処
理が出来るようになった。
【００１８】これにより、被加熱物の加熱時の酸化を抑
制した良好な加熱処理が出来るようになった上に、生産
条件、外気環境などの変動に左右されない、安定的な品
質をもたらす加熱装置を実現した。
制した良好な加熱処理が出来るようになった上に、生産
条件、外気環境などの変動に左右されない、安定的な品
質をもたらす加熱装置を実現した。
【図１】本発明の一実施例における加熱装置の要部を示
す平面図
す平面図
【図２】同図１のＣ−Ｃ′断面図
【図３】同低酸素濃度ガスシャワーの効果を示す加熱室
内の酸素ガス濃度を示す特性曲線図
内の酸素ガス濃度を示す特性曲線図
【図４】従来の雰囲気循環方式の加熱装置の構成の概念
を示す略図
を示す略図
１ 加熱室 ９ ヒータ １１ 被加熱物（回路基板） １２ 搬送コンベア １４ 搬送レール １５ 気体流路 １６，１７ 噴出口 １８ 管路 １９ ガスボンベ ２０，２０ａ，２１，２１ａ 低酸素濃度ガス ３０ 搬送入口部 ４０ 搬送出口部
Claims (4)
- 【請求項１】電子部品が装着されたプリント回路基板か
らなる被加熱物の搬送手段と、加熱手段と、加熱室内に
ガスを供給する手段とを設けた加熱装置において、前記
被加熱物の搬送入口部と搬送出口部の両方またはいずれ
か一方に前記ガスの噴出口を設け、前記被加熱物の搬送
方向に対し左右の両側面から水平方向にガスの噴出を行
うようにした加熱装置。 - 【請求項２】被加熱物の搬送手段が、チェインまたはメ
ッシュベルトとこれを支持する対向して設けられた一対
の搬送レールとからなり、前記搬送レール内に気体流路
を設けた請求項１記載の加熱装置。 - 【請求項３】搬送出口部、搬送入口部ともに、対向する
一対の搬送レールの内側に、ガスを加熱装置内部から外
部へ向け斜め方向に噴出する噴出口を設けた請求項１ま
たは２記載の加熱装置。 - 【請求項４】噴出口から噴出するガスが、低酸素濃度ガ
ス、窒素ガス、炭酸ガス、不活性ガス、水素ガスまたは
還元性活性ガスである請求項１，２または３記載の加熱
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18492592A JPH0629658A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 加熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18492592A JPH0629658A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 加熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0629658A true JPH0629658A (ja) | 1994-02-04 |
Family
ID=16161740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18492592A Pending JPH0629658A (ja) | 1992-07-13 | 1992-07-13 | 加熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0629658A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5820551A (en) * | 1983-05-05 | 1998-10-13 | Hill; Hugh Allen Oliver | Strip electrode with screen printing |
| JP2006156487A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | リフロー炉窒素ガス消費量の低減化装置とその方法 |
-
1992
- 1992-07-13 JP JP18492592A patent/JPH0629658A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5820551A (en) * | 1983-05-05 | 1998-10-13 | Hill; Hugh Allen Oliver | Strip electrode with screen printing |
| JP2006156487A (ja) * | 2004-11-25 | 2006-06-15 | Furukawa Electric Co Ltd:The | リフロー炉窒素ガス消費量の低減化装置とその方法 |
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