JPH08274459A - 不活性ガス雰囲気炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 シール板に付着したフラックスを簡単に排除
することができる不活性ガス雰囲気炉を提供する。 【構成】 ヒーターを備えた加熱室１３と、加熱室１３
に被加熱物を導入する入口通路３７を設けた導入部３１
と、加熱した被加熱物を外部に導出する出口通路３９を
設けた導出部３３と、被加熱物を搬送するコンベア３５
を備え、炉内に不活性ガスを吹き込み、炉内を不活性ガ
ス雰囲気に保持し、導入部３１及び導出部３３の通路３
７、３７の上下には複数のシール板４９が設けられ、こ
の入口通路３７及び出口通路３９の少なくとも一方の下
側のシール板４９の下部にはフラックス受け皿５１が抜
き差し可能に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を回路基板に
半田付けなどに用いる不活性ガス雰囲気炉に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】電子部品を回路基板に半田付けにより実
装する場合には、電子部品を所定の位置に搭載した回路
基板を加熱炉に通し、半田を溶融させて半田付けを行
う。この場合、加熱炉内には窒素ガスなどの不活性ガス
を充満させ、回路基板や電子部品の酸化を防止してい
る。

【０００３】従来のこの種の加熱炉の一例を図６に示
す。加熱炉は、内部にヒーター１１が設置された加熱室
１３と、加熱室１３の入口側に設けられた前室１５と、
加熱室１３の出口側に設けられた後室１７とから構成さ
れている。前室１５と外部は第一のシャッター１９Ａに
より仕切られ、前室１５と加熱室１３は第二のシャッタ
ー１９Ｂにより仕切られ、加熱室１３と後室１７は第三
のシャッター１９Ｃにより仕切られ、後室１７と外部は
第四のシャッター１９Ｄにより仕切られている。

【０００４】また各室１３、１５、１７ にはそれぞれ
酸化防止のため窒素ガスなどの不活性ガスを供給し、内
部に充満させてある。また各室がシャッターにより仕切
られているため、回路基板２１を搬送するチェーンコン
ベアは、各室毎に分割して設けられている。すなわち２
３Ａは入口側コンベア、２３Ｂは前室コンベア、２３Ｃ
は加熱室コンベア、２３Ｄは後室コンベア、２３Ｅは出
口側コンベアである。

【０００５】外部から前室１５に回路基板２１を送り込
むときは、第二のシャッター１９Ｂを閉じたまま第一の
シャッター１９Ａを開き、入口側コンベア２３Ａと前室
コンベア２３Ｂを運転して、回路基板２１が前室１５に
入ったところで第一のシャッター１９Ａを閉じる。次に
前室１５から加熱室１３へ回路基板２１を送り込むとき
は、第一のシャッター１９Ａを閉じたまま第二のシャッ
ター１９Ｂを開き、前室コンベア２３Ａと加熱室コンベ
ア２３Ｃを運転して、回路基板２１が加熱室１５に入っ
たところで第二のシャッター１９Ａを閉じる。このよう
に第一と第二のシャッター１９Ａ、１９Ｂはどちらか一
方が必ず閉じるように開閉制御が行われる。回路基板２
１が加熱室１３から後室１７へ、後室１７から外部へ移
動するするときも同様の制御が行われる。

【０００６】電子部品を搭載した回路基板２１は加熱室
１３を通るときに半田溶融温度に加熱され、電子部品の
半田付けが行われる。また半田付けを終えた回路基板２
１は大気中へ出たときに酸化されないようにするため、
後室１７を通るときに窒素ガスで冷却される。この例の
加熱炉は、各室をシャッターで仕切った構造であるた
め、前室および後室の二つのシャッターはどちらか一方
を必ず閉じておく必要がある。このため回路基板の送り
間隔が規制され、生産性を上げることが困難である。

【０００７】そこで、シャッターをなくした図７に示す
ような不活性ガス雰囲気炉が提案されている。図７の不
活性ガス雰囲気炉によれば、加熱室１３の前後に、入口
通路３７を設けた導入部３１および出口通路３９を設け
た導出部３３を備え、加熱室１３、導入部３１および導
出部３３のいずれかより炉内に不活性ガスを吹き込み、
その不活性ガスを回路基板の入口および出口から外部に
流出させることで炉内を不活性ガス雰囲気に保持し、こ
れによってシャッターを省略したものである。

【０００８】更に、導入部３１及び導出部３３の上下に
は回路基板の走行方向に所定の間隔をおいて複数のシー
ル板４９を設けて、入口通路３７および出口通路３６の
開口面積を小さくして、不活性ガスの外部への流出量を
減らすようにしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の不活
性ガス雰囲気炉は長期間使用すると、フラックスを含ん
だ炉内ガスが入口通路３７および出口通路３９を通り炉
外に流出する際にフラックスがシール板４９に付着す
る。付着したフラックスは序々にシール板４９の間に溜
まりはじめ遂にはシール板４９の間の間隙を塞いでしま
う。シール板４９の間の間隙が無くなるとシール板４９
によるラビリンスシールの効果（シール板とシール板の
間の空間に流出するガスが巻き込まれて滞留する効果）
を低減させてしまい、炉内の不活性ガスの外部への流出
量が増加するようになり初期の目的を達成できなくなる
という問題が生じる。また、このシール板４９を設けた
導入部３１の入口通路３７および導出部３３の出口通路
３９は開口面積を小さくして、不活性ガスの外部への流
出量を減らすようにしているために、付着したフラック
スを除去するのが困難になっている。本発明は上記の課
題を解決し、シール板に付着したフラックスを簡単に排
除することができる不活性ガス雰囲気炉を提供すること
を目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の課題を解
決するために以下のような手段を有している。

【００１１】本発明のうち請求項１の不活性ガス雰囲気
炉は、被加熱物を加熱するためのヒーターを備えた加熱
室と、加熱室に被加熱物を導入する入口通路を設けた導
入部と、加熱した被加熱物を外部に導出する出口通路を
設けた導出部と、被加熱物を導入部から加熱室を経て導
出部へ搬送するコンベアを備え、炉内に不活性ガスを導
入して、炉内を不活性ガス雰囲気に保持する不活性ガス
雰囲気炉において、前記導入部の入口通路及び前記導出
部の出口通路の少なくとも一方には上下に前記被加熱物
の走行方向に所定の間隔をおいて複数のシール板が設け
られていて、前記導入部の入口通路及び前記導出部の出
口通路の少なくとも一方の下側のシール板の下部にはフ
ラックス受け皿が抜き差し可能に設けられていることを
特徴とする。

【００１２】本発明のうち請求項２の不活性ガス雰囲気
炉は、フラックス受け皿には仕切り板が設けられている
ことを特徴とする。

【００１３】

【作用】本発明のうち請求項１の不活性ガス雰囲気炉に
よれば、被加熱物を加熱するためのヒーターを備えた加
熱室と、加熱室に被加熱物を導入する入口通路を設けた
導入部と、加熱した被加熱物を外部に導出する出口通路
を設けた導出部と、被加熱物を導入部から加熱室を経て
導出部へ搬送する搬送ベルトを備え、炉内に不活性ガス
を導入して、炉内を不活性ガス雰囲気に保持し、前記導
入部の入口通路及び前記導出部の出口通路の少なくとも
一方には上下に前記被加熱物の走行方向に所定の間隔を
おいて複数のシール板が設けられていて、前記導入部の
入口通路及び前記導出部の出口通路の少なくとも一方の
下側のシール板の下部にはフラックス受け皿が抜き差し
可能に設けられているので、付着したフラックスを熱風
ドライヤ等で加熱してフラックスを溶解してシール板下
部に設けられているフラックス受け皿に滴下、沈着させ
てフラックス受け皿を引出し清掃することによってシー
ル板に付着したフラックスを簡単に排除することができ
る。

【００１４】本発明のうち請求項２の不活性ガス雰囲気
炉によれば、フラックス受け皿には仕切り板が設けられ
ているので、炉内の窒素ガスがフラックス受け皿を設け
た通路のフラックス受け皿を通りぬけて炉外へ流出して
しまうのをできるだけ少なくすることができる。この仕
切り板の間隔は広い方が掃除が容易となる。また、仕切
り板の間隔が下側のシール板の間隔と同じ間隔であると
遮蔽効果が大きくなる。

【００１５】

【実施例】以下に本発明を実施例により詳細に説明す
る。なお、従来のものと同様のものについては従来のも
のと同符号を付して詳細な説明は省略する。

【００１６】図１は本発明の一実施例を示す。この不活
性ガス雰囲気炉は、内部に複数のヒーター１１を有する
従来と同様の加熱室１３を有している。加熱室１３の入
口側には入口通路３７を設けた導入部３１が、出口側に
は出口通路３９を設けた導出部３３が設けられている。

【００１７】導入部３１、加熱室１３および導出部３３
内には、例えば電子部品を搭載した回路基板を搬送する
チェーンコンベア３５が走行するようになっている。こ
のチェーンコンベア３５は、回路基板の導入部３１から
入り、加熱室１３および導出部３３の出口通路３９から
炉外に出て、炉外を通って再び導入部３１の入口通路３
７に戻る一連続のものである。このチェーンコンベア３
５は図２に示すようにレール３６上に２列に配列されて
おり、その内側に突出する支持ピン４１で回路基板２１
の両側縁を支持するようになっている。２列のチェーン
コンベア３５の間隔は回路基板２１の幅に応じて調節可
能である。

【００１８】また導出部３３内のチェーンコンベア３５
の上下には不活性ガス例えば窒素ガスを供給するノズル
４３が設置されている。ノズル４３としては種々のタイ
プのものを用いることができるが、例えば図３に示すよ
うに金属パイプ４５に長手方向に適当な間隔をおいて多
数のガス吹き出し孔４７を形成したものを使用するとよ
い。このようなノズル４３をチェーンコンベア３５の走
行方向と直交する方向に配置し、両端から加圧された窒
素ガスを供給すると、回路基板２１の幅方向に万遍なく
窒素ガスを吹き出させることができる。

【００１９】導出部３３内の少なくとも上側及び下側に
はまた、ノズル４３から供給された窒素ガスが出口側へ
流出してしまうのを防止するため、シール板４９が複数
枚、所定間隔を有して設けられている。このシール板４
９は、その先端縁と、チェーンコンベア３５との間隔を
できるだけ小さくして窒素ガスの流通抵抗を高める共に
導出部３３の出口通路３９の開口面積を小さくし、窒素
ガスが出口通路３９側へ流出する量をできるだけ少なく
するものである。また導入部３１の入口通路３７内にも
同様の目的で導入部３１内の上側及び下側にはシール板
４９が設けられている。

【００２０】導出部３３内には下側のシール板４９の下
部にフラックス受け皿５１が抜き差し可能に設けられて
いる。このフラックス受け皿５１は図４に示すようにフ
ラックス受け部５１Ａと窒素ガス流出防止壁５１Ｂで構
成した箱状のものでもよいが、図５に示すようにフラッ
クス受け皿５１のフラックス受け部５１Ａに仕切り板５
３を設けたものでも良い。この仕切り板５３を設けるこ
とによって、炉内の窒素ガスがフラックス受け皿５１を
通りぬけて炉外へ流出してしまうのをきるだけ少なくす
ることができる。このフラックス受け皿５１の仕切り板
５３はその間隔が広い方がフラックスの掃除が容易であ
るが下側のシール板４９と同間隔にするとシール効果が
大きくなる。

【００２１】フラックス受け皿５１はシール板４９の一
部に設けるだけでも良いが全長に渡って設けるのが最良
である。また、導出部３３の下側がフラックス受け皿５
１を設けたことによってその分大きくなるが、仕切り板
５３をフラックス受け皿５１に設けることによって出口
通路３９内の上側と同じ大きさでシール板４９のラビリ
ンスシールの効果とすることができる。更に、導入部３
１内にも同様の目的で入口通路３７内の下側シール板４
９の下部にはフラックス受け皿５１が抜き差し可能に設
けられている。

【００２２】導出部３３に供給される窒素ガスの一部は
出口通路３９から炉外に流出するが、供給される窒素ガ
スをなるべく多く加熱室１３および導入部３１に流通さ
せるためには、ノズル４３の設置位置より入口通路３７
側のガス流通抵抗を、出口通路３９側のガス流通抵抗よ
り小さくしておけばよい。

【００２３】このようにしておくと、ノズル４３から供
給された窒素ガスの大部分が加熱室１３の方へ流れて行
き、加熱室１３および入口通路３７を通って炉外に流出
するようになる。その結果、炉内には窒素ガスが充満
し、この窒素ガスの圧力は大気圧よりわずかに高くなる
ので、入口通路３７および出口通路３９から空気が炉内
に侵入し難くなり、炉内の酸素濃度を低く保つことがで
きる。また出口通路３９で大量の窒素ガスが吹き出すの
で、回路基板２１の冷却効率もきわめて高くなる。

【００２４】またノズル４３から供給した窒素ガスが出
口通路３９側より入口通路３７側の方へできるだけ多く
流れるようにするためには、ノズル４３をその軸線を中
心にして回転可能にして、窒素ガスの吹き出し方向を調
整できるようにしておくとよい。実験によるとガス吹き
出し孔４７をチェーンコンベア３５に向けるよりはチェ
ーンコンベア３５と反対側に向けておいた方が、ガスの
流れが一様になって、流量の調整がしやすいことが分か
った。

【００２５】上記のように構成された不活性ガス雰囲気
炉において、導入部又は導出部のシール板を熱風ドライ
ヤーや予めシール板に配設したヒーター等で加熱するこ
とでシール板に付着したフラックスを溶融させ、溶融フ
ラックスをシール板下部に設けられているフラックス受
け皿に滴下、沈着させてフラックス受け皿を引出し清掃
することによってシール板に付着したフラックスを排除
することができる。なお以上の実施例では半田付け後の
回路基板の冷却を考えて不活性ガスの供給ノズルを出口
通路内に設置した場合を説明したが、不活性ガス供給ノ
ズルは加熱室内または入口通路内に設置することもでき
る。また上記の実施例ではフラックス受け皿を導入部及
び導出部３３の双方に設けたが、双方に設ける必要はな
く炉内ガスが多く流れる方にのみ設けるだけでも初期の
目的は達成できることはいうまでもない。

【００２６】

【発明の効果】本発明のうち請求項１の不活性ガス雰囲
気炉によれば、被加熱物を加熱するためのヒーターを備
えた加熱室と、加熱室に被加熱物を導入する入口通路を
設けた導入部と、加熱した被加熱物を外部に導出する出
口通路を設けた導出部と、被加熱物を導入部から加熱室
を経て導出部へ搬送する搬送ベルトを備え、炉内に不活
性ガスを導入して、炉内を不活性ガス雰囲気に保持し、
前記導入部の入口通路及び前記導出部の出口通路の少な
くとも一方には上下に前記被加熱物の走行方向に所定の
間隔をおいて複数のシール板が設けられていて、前記導
入部の入口通路及び前記導出部の出口通路の少なくとも
一方の下側のシール板の下部にはフラックス受け皿が抜
き差し可能に設けられているので、付着したフラックス
を熱風ドライヤ等で加熱してフラックスを溶解してシー
ル板下部に設けられているフラックス受け皿に滴下、沈
着させてフラックス受け皿を引出し清掃することによっ
てシール板に付着したフラックスを簡単に排除すること
ができる。

【００２７】本発明のうち請求項２の不活性ガス雰囲気
炉によれば、フラックス受け皿には仕切り板が設けられ
ているので、炉内の窒素ガスがフラックス受け皿を設け
た通路のフラックス受け皿を通りぬけて炉外へ流出して
しまうのをできるだけ少なくすることができる。この仕
切り板の間隔は広い方が掃除が容易となる。また、仕切
り板の間隔が下側のシール板の間隔と同じ間隔であると
遮蔽効果が大きくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る不活性ガス雰囲気炉を
示す縦断面図である。

【図２】図１の加熱炉における加熱室内のチェーンコン
ベアを示す横断面図である。

【図３】図１の加熱炉に使用したノズルの平面図であ
る。

【図４】図１の加熱炉に用いられるフラックス受け皿の
一例を示す斜視図である。

【図５】図１の加熱炉に用いられるフラックス受け皿の
他の一例を示す斜視図である。

【図６】従来の不活性ガス雰囲気炉を示す縦断面図であ
る。

【図７】従来の他の不活性ガス雰囲気炉を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１１ ヒーター １３ 加熱室 ２１ 回路基板 ３１ 導入部 ３３ 導出部 ３５ チェーンコンベア ３７ 入口通路 ３９ 出口通路 ４３ 窒素ガス供給ノズル ４９ シール板 ５１ フラックス受け皿 ５３ 仕切り板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被加熱物を加熱するためのヒーターを備
   えた加熱室と、加熱室に被加熱物を導入する入口通路を
   設けた導入部と、加熱した被加熱物を外部に導出する出
   口通路を設けた導出部と、被加熱物を導入部から加熱室
   を経て導出部へ搬送するコンベアを備え、炉内に不活性
   ガスを導入して、炉内を不活性ガス雰囲気に保持する不
   活性ガス雰囲気炉において、前記導入部の入口通路及び
   前記導出部の出口通路の少なくとも一方には上下に前記
   被加熱物の走行方向に所定の間隔をおいて複数のシール
   板が設けられていて、前記導入部の入口通路及び前記導
   出部の出口通路の少なくとも一方の下側のシール板の下
   部にはフラックス受け皿が抜き差し可能に設けられてい
   ることを特徴とする不活性ガス雰囲気炉。
2. 【請求項２】 フラックス受け皿には仕切り板が設けら
   れていることを特徴とする請求項１記載の不活性ガス雰
   囲気炉。