JPH0969684A - リフロー自動半田付け装置 - Google Patents

リフロー自動半田付け装置

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JPH0969684A
JPH0969684A JP7248596A JP24859695A JPH0969684A JP H0969684 A JPH0969684 A JP H0969684A JP 7248596 A JP7248596 A JP 7248596A JP 24859695 A JP24859695 A JP 24859695A JP H0969684 A JPH0969684 A JP H0969684A
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JP
Japan
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soldering
zone
substrate
temperature
preheating
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JP7248596A
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English (en)
Inventor
Hachiji Yokota
八治 横田
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A TEC TECTRON KK
Original Assignee
A TEC TECTRON KK
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3494—Heating methods for reflowing of solder

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リフロー自動半田付け装置に挿入する基板を
左右どちらの方向にも搬送して半田付けできるようにし
て融通性を増大させ、電子部品のマウンタ、基板の後処
理装置等の異なる形式の同種装置との接続性を向上さ
せ、電子部品実装ラインの各装置を自由にレイアウトで
きるようにする。 【解決手段】 搬送装置４の基板６の搬送方向を正方向
又は逆方向に切り換えて搬送可能にすると共に、基板６
の搬送方向に応じて予備加熱ゾーン２の第１予備加熱室
ＰＨ1 の温度と半田付けゾーン３の温度とを切り換えて
制御できるようにして基板６の搬送方向の変更を容易に
行うことができるようにした構成を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、リフロー自動半田
付け装置に係り、特に搬送装置の基板の搬送方向を正逆
走行可能とすると共に、該基板の搬送方向に合わせて上
流側の予備加熱ゾーンのヒータの発熱量を低発熱量に、
下流側の半田付けゾーンのヒータの発熱量を高発熱量に
切り換え制御できるようにして、基板をどちらの方向か
ら搬送してもリフロー半田付けできるようにして融通性
を増大させて異なる形式の同種装置又はマウンタ（電子
部品の基板への搭載装置）との接続性を向上させ、電子
部品実装ラインの各装置を自由にレイアウトできるよう
にしたリフロー自動半田付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】リフロー半田付け装置は、電子部品を搭
載した基板を約１５０°に予備加熱した後、約２３０°
に急速加熱して塗布されているクリーム半田を溶解させ
て電子部品を基板に半田付けするようになっており、電
気ヒータの容量は、該基板の搬送方向上流側のヒータは
比較的低容量とされ、下流側のヒータのみが基板を半田
付け温度まで急加熱するために高容量のヒータが使用さ
れている。
【０００３】従来のリフロー半田付け装置は、例えば基
板をリフロー半田付け装置の右側の基板挿入口から挿入
し、搬送装置により左方向に搬送しながら加熱してクリ
ーム半田を溶解させて半田付けし、左の基板搬出口から
取り出すように構成されたものであって、搬送装置の搬
送方向は、一方向に限定されており、これに合わせてヒ
ータ容量も上流側の予備加熱ゾーンのヒータは低容量
に、下流側の半田付けゾーンのヒータは高容量に限定さ
れていた。
【０００４】従って、半田付けに先立って基板に電子部
品をマウントするマウンタ、又は半田付け後の基板の処
理装置のレイアウトの都合からリフロー半田付け装置の
基板の搬送方向を逆方向にしようとしても、該リフロー
半田付け装置では逆方向に搬送することができず、不合
理なレイアウトとせざるを得ないという欠点があった。
【０００５】合理的なレイアウトとするために基板の搬
送方向を逆方向にするためには、搬送方向が逆方向のリ
フロー半田付け装置を準備して交換するしかなく、レイ
アウト設計上大きな制約となるばかりでなく、これでは
搬送方向の異なる２台のリフロー半田付け装置を用意す
ることとなり、投資額も２倍を要することになる。
【０００６】また、基板の搬送装置は、該基板の一方の
端面を基準として搬送位置が決められるが、電子部品の
マウンタ、基板の後処理装置等の搬送基準は、機械ごと
に前基準であったり、又は後基準であったりして夫々異
なっており、リフロー半田付け装置の搬送基準もそれら
の装置に合わせて変更しなければならず、各装置の接続
性が劣り、改善の余地があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記した従
来技術の欠点を除くためになされたものであって、その
目的とするところは、搬送装置の基板の搬送方向を正方
向又は逆方向に切り換えて搬送可能にすると共に、予備
加熱ゾーン及び半田付けゾーンの各ヒータを温度調節装
置により独立して制御できるようにして基板の搬送方向
に応じて上流側の加熱室の温度を予備加熱温度に、また
下流側の加熱室の温度を半田付け温度になるように制御
して基板の搬送方向を変更して左右どちらの方向からで
も半田付けできるようにすることである。
【０００８】また他の目的は、搬送装置の基板の搬送方
向を正方向又は逆方向に切り換えて搬送可能にすると共
に、基板の搬送方向に応じて予備加熱ゾーンの第１予備
加熱室の温度と半田付けゾーンの温度とを切り換えて制
御できるようにすることにより、基板の搬送方向の変更
を容易に行うことができるようにして基板を左右どちら
の方向からでも搬送して半田付けできるようにすること
であり、またこれによって電子部品のマウンタ、基板の
後処理装置等との接続性を向上させることである。
【０００９】更に他の目的は、上記構成により、マウン
タ及び後処理装置等の関連から最も都合のよい方向に基
板を搬送して半田付けすることができるようにして、各
装置を最適位置にレイアウトすることができるようにす
ることであり、またこれによって工場敷地の有効利用を
図ることである。
【００１０】また他の目的は、予備加熱ゾーン及び半田
付けゾーンに夫々送風量可変とされた送風機を配設し、
半田付けする基板に応じて送風量を制御することによ
り、主として輻射熱による基板の加熱、又は主として加
熱空気による基板の加熱のいずれかの加熱方法を選択で
きるようにすることであり、またこれによって半田付け
性能を高性能に維持することができるようにすることで
ある。
【００１１】更に他の目的は、基板の搬送方向を正方向
又は逆方向に切り換えて搬送可能とすると共に、予備加
熱ゾーンを第１予備加熱室、第２予備加熱室、第３予備
加熱室の３つの予備加熱室から構成し、また予備加熱ゾ
ーンの次工程に半田付けゾーンを設け、第１予備加熱室
と半田付けゾーンのヒータを該第１予備加熱室及び半田
付けゾーン内の空気を半田付け温度まで加熱可能な強力
なヒータとすることによって、基板の搬送方向に応じて
第１予備加熱室の温度と半田付けゾーンとの温度とを切
り換えて制御して基板の搬送方向上流側を予備加熱ゾー
ンとし下流側が半田付けゾーンとなるように制御するこ
とができるようにすることであり、またこれによって基
板の搬送方向を容易に切り換えて半田付けすることがで
きるようにすることである。
【００１２】また他の目的は、複数のスプロケットに巻
き掛けられ正方向又は逆方向に同一速度で同方向に走行
可能とされた一対のチェーンコンベアの一方のチェーン
コンベアをボールネジに螺合して移動可能とされた可動
板上に配設することにより、ボールネジを回転させるこ
とにより一対のチェーンコンベアの距離を調節自在とす
ることであり、またこれによって基板の幅に合わせてチ
ェーンコンベアの距離を調節して安定した搬送を行うこ
とができるようにすることであり、また一対のチェーン
コンベアの固定側と移動側とを変更して基板の搬送基準
を変更することができるようにして、１台の装置を４種
類の装置（正送りの前基準、正送りの後基準、逆送りの
前基準、逆送りの後基準）として使用できるようにする
ことである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】要するに本発明（請求項
１）は、正方向又は逆方向に走行可能とされ電子部品が
搭載された基板を搬送する搬送装置と、該搬送装置の搬
送経路に設けられた送風機と該送風機により圧送される
空気を循環させる空気循環路及び該空気循環路の一部に
配設され循環する前記空気を予備加熱温度まで加熱する
ヒータとが夫々配設された複数の予備加熱室から構成さ
れた予備加熱ゾーンと、該予備加熱ゾーンの次工程に設
けられ送風機と該送風機により圧送される空気を循環さ
せる空気循環路及び該空気循環路の一部に配設され循環
する前記空気を半田付け温度まで加熱するヒータとが配
設された半田付けゾーンと、前記基板の搬送方向上流側
を予備加熱ゾーンとし下流側を半田付けゾーンとするよ
うに前記予備加熱ゾーン及び前記半田付けゾーンの前記
各ヒータに夫々接続され該ヒータを独立して制御する複
数の温度調節装置とを備えたことを特徴とするものであ
る。
【００１４】また本発明（請求項２）は、正方向又は逆
方向に走行可能とされ電子部品が搭載された基板を搬送
する搬送装置と、該搬送装置の搬送経路に設けられた送
風機と該送風機により圧送される空気を循環させる空気
循環路及び該空気循環路の一部に配設され循環する前記
空気を予備加熱温度まで加熱するヒータとが夫々配設さ
れた複数の予備加熱室から構成された予備加熱ゾーン
と、該予備加熱ゾーンの次工程に設けられ送風機と該送
風機により圧送される空気を循環させる空気循環路及び
該空気循環路の一部に配設され循環する前記空気を半田
付け温度まで加熱するヒータとが配設された半田付けゾ
ーンと、前記基板の搬送方向に応じて前記予備加熱ゾー
ンの第１予備加熱室の温度と前記半田付けゾーンの温度
とを切り換えて制御し前記基板の搬送方向上流側を予備
加熱ゾーンとし下流側が半田付けゾーンとなるように前
記予備加熱ゾーンの前記ヒータを前記基板を予備加熱す
るように制御し前記半田付けゾーンの前記ヒータを前記
基板を強加熱して前記半田付け温度まで加熱して半田付
けするように制御する制御装置とを備えたことを特徴と
するものである。
【００１５】また本発明（請求項３）は、正方向又は逆
方向に走行可能とされ電子部品が搭載された基板を搬送
する搬送装置と、前記基板を予備加熱温度まで加熱する
予備加熱ゾーンと、該予備加熱ゾーンの次工程に設けら
れ予備加熱された前記基板を半田付け温度まで加熱して
半田付けする半田付けゾーンとを備え、前記予備加熱ゾ
ーン及び前記半田付けゾーンには夫々送風量可変とされ
た送風機と該送風機により圧送される空気を循環させる
空気循環路及び該空気循環路の一部に配設され循環する
前記空気を加熱するヒータとが配設され前記送風機の前
記送風量を少なくして主として前記ヒータの輻射熱によ
って前記基板を加熱し、又は前記送風量を多くして主と
して加熱空気によって前記基板を加熱するように切り換
え制御すると共に前記基板の搬送方向に応じて前記予備
加熱ゾーンの第１予備加熱室の温度と前記半田付けゾー
ンの温度とを切り換えて制御し前記基板の搬送方向上流
側を予備加熱ゾーンとし下流側が半田付けゾーンとなる
ように前記予備加熱ゾーンの前記ヒータを前記基板を予
備加熱するように制御し前記半田付けゾーンの前記ヒー
タを前記基板を強加熱して前記半田付け温度まで加熱し
て半田付けするように制御する制御装置とを備えたこと
を特徴とするものである。
【００１６】また本発明（請求項４）は、正方向又は逆
方向に走行可能とされ電子部品が搭載された基板を搬送
する搬送装置と、該搬送装置の搬送経路の上方及び下方
に設けられた送風機と該送風機により圧送される空気を
循環させる空気循環路及び該空気循環路の一部に配設さ
れ循環する前記空気を加熱するヒータとが夫々配設され
た第１予備加熱室、第２予備加熱室、第３予備加熱室か
ら構成され前記第１予備加熱室の前記ヒータは前記空気
を半田付け温度まで加熱可能な強力なヒータであり、前
記第２予備加熱室及び第３予備加熱室の前記ヒータは前
記空気を予備加熱温度にまで加熱することができる弱い
ヒータが配設されて構成された予備加熱ゾーンと、該予
備加熱ゾーンの次工程に設けられ前記搬送経路の上方及
び下方に設けられた送風機と該送風機により圧送される
空気を循環させる空気循環路及び該空気循環路の一部に
配設され循環する前記空気を半田付け温度まで加熱する
強力なヒータとが配設された半田付けゾーンと、前記基
板の搬送方向に応じて前記第１予備加熱室の温度と前記
半田付けゾーンとの温度とを切り換えて制御し前記基板
の搬送方向上流側を予備加熱ゾーンとし下流側が半田付
けゾーンとなるように前記第１予備加熱室の前記ヒータ
を前記基板を中程度に予備加熱するように制御しそれに
続く前記第１予備加熱室、第２予備加熱室の前記ヒータ
を前記基板を弱予備加熱するように制御し前記半田付け
ゾーンの前記ヒータを前記基板を強加熱して前記半田付
け温度まで加熱して半田付けするように制御する制御装
置とを備えたことを特徴とするものである。
【００１７】また本発明（請求項５）は、複数のスプロ
ケットに巻き掛けられ正方向又は逆方向に同一速度で同
方向に走行可能とされた一対のチェーンコンベアであっ
てボールネジに螺合して一方の前記チェーンコンベアに
接近又は離間する方向に移動可能とされた可動板に他方
の前記チェーンコンベアが巻き掛けられた前記スプロケ
ットが配設されて構成され前記ボールネジを回転させる
ことにより前記一対のチェーンコンベアの距離を基板の
幅に合わせて調節自在とされ電子部品が搭載された基板
を正方向又は逆方向に搬送する搬送装置と、該搬送装置
の搬送経路に設けられ送風機と該送風機により圧送され
る空気を循環させる空気循環路及び該空気循環路の一部
に配設され循環する前記空気を予備加熱温度まで加熱す
るヒータとが夫々配設された複数の予備加熱室から構成
された予備加熱ゾーンと、該予備加熱ゾーンの次工程に
設けられ送風機と該送風機により圧送される空気を循環
させる空気循環路及び該空気循環路の一部に配設され循
環する前記空気を半田付け温度まで加熱するヒータとが
配設された半田付けゾーンと、前記基板の搬送方向に応
じて前記予備加熱ゾーンの第１予備加熱室の温度と前記
半田付けゾーンの温度とを切り換えて制御し前記基板の
搬送方向上流側を予備加熱ゾーンとし下流側が半田付け
ゾーンとなるように前記予備加熱ゾーンの前記ヒータを
前記基板を予備加熱するように制御し前記半田付けゾー
ンの前記ヒータを前記基板を強加熱して前記半田付け温
度まで加熱して半田付けするように制御する制御装置と
を備え、前記一対のチェーンコンベアの固定側と移動側
とを変更可能に構成したことを特徴とするものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示す実施例に
基いて説明する。本発明に係るリフロー自動半田付け装
置１は、図１及び図２において、予備加熱ゾーン２と、
半田付けゾーン３と、搬送装置４と、制御装置５とを備
えている。
【００１９】予備加熱ゾーン２は、電子部品７を搭載し
た基板６を予備加熱温度である約１５０°まで予備加熱
するためのものであり、また半田付けゾーン３は予備加
熱された基板６を約２３０°まで急速に加熱してクリー
ム半田を溶解させて半田付けするためのものである。
【００２０】図２及び図３において、予備加熱ゾーン２
は基板６の搬送方向上流側に配設され、第１予備加熱室
ＰＨ1 、第２予備加熱室ＰＨ2 、第３予備加熱室ＰＨ3
の３室から構成され、搬送装置４の搬送経路に沿って配
設されている。
【００２１】半田付けゾーン３は予備加熱ゾーン２の次
工程として搬送装置４の搬送経路に沿って該予備加熱ゾ
ーン２の下流側に配設されている。
【００２２】各予備加熱室ＰＨ1 、ＰＨ2 、ＰＨ3 及び
半田付けゾーン３は、第１予備加熱室ＰＨ1 と後述する
リフロー半田付け室ＲＦのヒータ容量が比較的大きな同
じ容量に設定されており、また第２予備加熱室ＰＨ2 、
第３予備加熱室ＰＨ3 のヒータ容量は比較的小さな同じ
容量に設定されている以外は同様の構造となっている。
【００２３】予備加熱ゾーン２及び半田付けゾーン３
は、搬送装置４の上方及び下方に配設されステンレス鋼
等で製作され断熱効果を持つ上部室８Ａ及び下部室８Ｂ
によって該搬送装置４を包み込むように構成され、該上
部室８Ａ及び下部室８Ｂ内はステンレス鋼等で製作され
た隔壁９によって予備加熱ゾーン２は第１予備加熱室Ｐ
Ｈ1 、第２予備加熱室ＰＨ2 、第３予備加熱室ＰＨ3 の
３室に分割され、また半田付けゾーン３は同様に隔壁９
によってリフロー半田付け室ＲＦに分割されて構成され
ている。
【００２４】予備加熱室ＰＨ1 ，ＰＨ2 、ＰＨ3 及びリ
フロー半田付け室ＲＦ内は、搬送装置４を挟持する如く
搬送経路の上方及び下方にフード１０が配設され、該フ
ード１０内に上部室８Ａ及び下部室８Ｂ外に配設された
モータ１１によって駆動される送風機の一例たるシロッ
コファン１２が配設され、また該シロッコファン１２の
搬送装置４側にヒータの一例たるパネルヒータ１３が配
設されている。
【００２５】図２において、右側から各加熱室には搬送
経路の上方に第１ヒータ１３Ａ、第３ヒータ１３Ｃ、第
５ヒータ１３Ｅ及び第７ヒータ１３Ｇが、また搬送経路
の下方には第２ヒータ１３Ｂ、第４ヒータ１３Ｄ、第６
ヒータ１３Ｆ及び第８ヒータ１３Ｈが夫々配設され、第
１ヒータ１３Ａ、第２ヒータ１３Ｂ、第７ヒータ１３Ｇ
及び第８ヒータ１３Ｈは大きな容量のヒータであり、第
３ヒータ１３Ｃ、第４ヒータ１３Ｄ、第５ヒータ１３
Ｅ、第６ヒータ１３は小さな容量のヒータとなってい
る。
【００２６】図２から図５において、シロッコファン１
２の一方の側面はフード１０に形成された空気吸込口１
０ａに対向し、モータ１１を矢印Ａ方向に回転させて該
空気吸込口１０ａから吸引した空気を側方に圧送してフ
ード１０によりパネルヒータ１３に送出し（矢印Ｂ方
向）、該パネルヒータ１３の空気穴１５ａを通過した空
気をフード１０と隔壁９との間を通して矢印Ｃ方向に送
り、シロッコファン１２の空気吸込口１０ａに戻す（矢
印Ｄ方向）空気循環路ＡＤが形成されている。
【００２７】パネルヒータ１３は、種々のものが考えら
れるが、図４及び図５において、ヒータ１４が多数の空
気穴１５ａがあけられた熱伝導性の良好な、例えばアル
ミニウム等の金属板１５で挟持されたサンドイッチ構造
とされており、第１予備加熱室ＰＨ1 及びリフロー半田
付け室ＲＦのヒータ１４の容量は比較的大きな同じ容量
に設定され、また第２予備加熱室ＰＨ2 、第３予備加熱
室ＰＨ3 のヒータ１４の容量は比較的小さな同じ容量に
設定されている。
【００２８】パネルヒータ１３は、搬送装置４の搬送経
路に接近して配設されており、該パネルヒータ１３を通
過した直後の空気が基板６に吹き付けられるように構成
され、温度センサ２１がパネルヒータ１３の搬送経路側
に配設され、該温度センサ２１は制御装置５に電気的に
接続され（図７）温度管理されるように構成されてい
る。
【００２９】そして、基板６を搬送しながら第１予備加
熱室ＰＨ1 で中程度に予備加熱した後、第２予備加熱室
ＰＨ2 、第３予備加熱室ＰＨ3 で弱加熱して電子部品７
が搭載された基板６全体を予備加熱温度である約１５０
℃にむらなく予備加熱し、次いでリフロー半田付け室Ｒ
Ｆ内で約２３０℃に急速加熱してクリーム半田を溶解さ
せて半田付けするようになっている。
【００３０】予備加熱ゾーン２の前方及び半田付けゾー
ン３の後方には、シロッコファン１５が配設された徐冷
室ＣＬが搬送装置４の上方に設けられており、リフロー
半田付け室ＲＦで加熱されて半田付けされた基板６に空
気を吹き付けて冷却するようになっている。
【００３１】また、上部室８Ａは、筺体１６の上部及び
冷却室ＣＬと共にヒンジ（図示せず）により開閉自在に
なっており、リフロー自動半田付け装置１の内部を点検
又はメンテナンスするときに上方に開放して作業を容易
に行うことができるように構成され、また筺体１６の上
部には排気のための排気口１８が、更に前面側方にはリ
フロー自動半田付け装置１を制御するための制御盤１９
が配設されている。
【００３２】搬送装置４は、基板６を搬送するためのも
のであって、図２、図３及び図６において、各予備加熱
室ＰＨ1 ，ＰＨ2 、ＰＨ3 、リフロー半田付け室ＲＦ及
び徐冷室ＣＬを貫通して搬送装置４の一例たる一対の無
端のチェーンコンベア２０が配設された構成となってい
る。
【００３３】対向して配設された２枚の基台２２の両端
には、夫々ガイドロッド２３が固定されると共に２本の
ボールネジ２４が軸受２５によって回転可能に支承され
ており、夫々の該ボールネジ２４の一端に固定されたス
プロケット２６にはチェーン２８が巻き掛けられてお
り、２本のボールネジ２４が同期して回転するようにな
っている。
【００３４】ボールネジ２４の他の一端には、ハンドル
２９が装着され、該ハンドル２９を矢印Ｅ又はＦ方向に
手で回転させることによりスプロケット２６、チェーン
２８を介して２本のボールネジ２４を矢印Ｇ又はＨ方向
に回転させるようになっている。
【００３５】基台２２には、スプライン軸３０が軸受３
１により支承されて回動自在に配設され、該スプライン
軸３０に固定されたプーリ３２には、基台２２に固定さ
れたモータ３３の回転軸に固定されたプーリ３４との間
にベルト３５が巻き掛けられ、モータ３３を回転させて
スプライン軸３０を回転させるように構成されている。
【００３６】基台２２には固定板３６が固定されると共
に、可動板３８は該可動板３８に設けられたナット３９
がボールネジ２４に螺合し、かつガイドロッド２３にブ
ッシュ４０が摺動自在に嵌合して矢印Ｉ又はＪ方向に移
動可能に構成されており、ハンドル２９を回転させるこ
とにより可動板３８を固定板３６に接近又は離脱させて
一対のチェーンコンベア２０の距離を基板６の幅に合わ
せて調節できるようになっている。
【００３７】固定板３６及び可動板３８には、複数のス
プロケット４１が回動自在に配設され、またスプライン
軸３０にはスプラインスプロケット４２がスプライン嵌
合しており、該複数のスプロケット４１及びスプライン
スプロケット４２には、夫々チェーンコンベア２０が巻
き掛けられ、モータ３３を回転させてスプライン軸３０
を回転させることにより一対のチェーンコンベア２０を
同一速度で同一方向に走行させるように構成されてい
る。
【００３８】一対のチェーンコンベア２０を走行させる
モータ３３は、時計方向及び反時計方向いずれの方向に
も回転することができるようになっており、一対のチェ
ーンコンベア２０を正方向又は逆方向に走行させて基板
６を任意の方向に搬送できるように構成されている。
【００３９】上記の図６に示す実施例は、可動板３８を
奥側に配設し、手前側の固定板３６を基準として基板６
を搬送するようにした前基準の搬送装置４となっている
が、固定板３６と可動板３８とは容易に交換して組み付
けられるように構成されており、該固定板３６及び可動
板３８を組み換えることにより可動板３８を手前側に、
固定板３６を奥側に配設して後基準の搬送装置４とする
ことができるようになっている。
【００４０】そして図２及び図３において、基板挿入口
４２から基板６を挿入し、搬送装置４により搬送しなが
ら第１予備加熱室ＰＨ1 、第２予備加熱室ＰＨ2 、第３
予備加熱室ＰＨ3 で予備加熱温度（１５０°）まで予備
加熱した後、リフロー半田付け室ＲＦで急速に半田付け
温度（２３０°）まで加熱してクリーム半田を溶解させ
て半田付けし、徐冷室ＣＬで徐々に１５０℃以下の温度
まで冷却して基板搬出口４３から取り出すように構成さ
れている。
【００４１】制御装置５は、図７において、搬送装置４
の搬送方向、各予備加熱室ＰＨ1 、ＰＨ2 、ＰＨ3 及び
リフロー半田付け室ＲＦの温度管理及びシロッコファン
１２の回転数を制御して送風量を制御するためのもので
あって、中央演算装置４４、ＲＯＭ４５ａ及びＲＡＭ４
５ｂからなる外部記憶装置４５及びＩ／Ｏポート４６か
ら構成されたマイクロコンピュータであり、Ａ／Ｄコン
バータ４８を介して各パネルヒータ１３Ａ，１３Ｂ，１
３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅ，１３Ｆ，１３Ｇ，１３Ｈに対応
して配設された温度センサ２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２
１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ，２１Ｇ及び２１Ｈと、またＤ／
Ａコンバータ４９に接続された温度調節器２７Ａ，２７
Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄ，２７Ｅ，２７Ｆ，２７Ｇ及び２７
Ｈ を介してパネルヒータ１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃ，１
３Ｄ，１３Ｅ，１３Ｆ，１３Ｇ，１３Ｈに夫々接続され
ると共に、各シロッコファン１２及びモータ３３と電気
的に接続されている。
【００４２】また温度制御の他の実施例としては、図８
において各パネルヒータ１３及び各温度センサ２１は夫
々温度調節装置１７に電気的に接続されており、該温度
センサ２１で温度を検出し該温度調節装置１７により夫
々のパネルヒータ１３を独立して制御できるように構成
されている。
【００４３】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。図６、図７、図８及び
図１０において、ハンドル２９によりボールネジ２４を
回転させ、該ボールネジ２４に螺合する可動板３８を移
動させて固定板３６に接近又は離脱させ、一対のチェー
ンコンベア２０の距離を半田付けする基板６の幅に合わ
せて調節した後、制御装置５から指令して基板６の搬送
方向を希望の方向に切り換えてモータ３３を始動させ
る。
【００４４】例えば、基板６を右から左方向（矢印Ｍ方
向）に搬送する場合には、図１０において、ステップＳ
1 において設定された搬送方向を判別し、正方向送りと
判別するとステップＳ2 においてモータ３３を正回転さ
せて図８の矢印Ｋ方向に回転させ、ベルト３５を介して
プーリ３２及びスプライン軸３０を矢印Ｌ方向に回転さ
せ、スプラインスプロケット４２及びスプロケット４１
に巻き掛けられた一対のチェーンコンベア２０を矢印Ｍ
方向に同一速度で走行させる。
【００４５】制御装置５は、ステップＳ4 において、上
流側の加熱室を予備加熱ゾーンとすべく、第１予備加熱
室ＰＨ1 内の空気の温度を温度センサ２１Ａ及び２１Ｂ
で検出しながら温度調節器２７Ａ，２７Ｂによりパネル
ヒータ１３Ａ，１３Ｂを制御して中加熱し、約１８０℃
に制御する。
【００４６】そしてステップＳ5 において、第２予備加
熱室ＰＨ2 、第３予備加熱室ＰＨ3内の空気の温度を同
様に温度センサ２１Ｃ、２１Ｄ、２１Ｅ及び２１Ｆで検
出しながら温度調節器２７Ｃ，２７Ｄ，２７Ｅ，２７Ｆ
によりパネルヒータ１３Ｃ，１３Ｄ，１３Ｅ，１３Ｆを
制御して弱加熱して約１５０℃に制御し、搬送される基
板６を予備加熱温度である１５０℃に均一に加熱する。
【００４７】ステップＳ6 において、リフロー半田付け
室ＲＦ内の空気の温度を同様に温度センサ２１Ｇ及び２
１Ｈで検出しながら温度調節器２７Ｇ，２７Ｈによりパ
ネルヒータ１３Ｇ，１３Ｈを制御して強加熱して約２３
０℃に制御し、基板６を半田付け温度まで急速に上昇さ
せて半田付けする。
【００４８】ここで、基板挿入口４２から基板６を挿入
すると該基板６は、搬送装置４により矢印Ｍ方向に搬送
され、第１予備加熱室ＰＨ1 において急速な立上がりカ
ーブ５０で加熱され、比較的小型の熱容量の小さい電子
部品７は、すぐに約１８０℃まで加熱されるが、比較的
大型の熱容量も大きい電子部品７は、表面部は約１８０
℃まで加熱されるが、内部は十分加熱されずにこれより
低い温度となっている。
【００４９】次いで、第２予備加熱室ＰＨ2 、第３予備
加熱室ＰＨ3 に搬送され、熱容量の小さい電子部品７は
温度が下げられ、また熱容量の大きい電子部品７は更に
徐々に加熱されて全体の温度が調整されて基板６及び電
子部品７の全部品が約１５０℃の均一な温度５１になっ
て予備加熱が終了する。
【００５０】次いで基板６は、リフロー半田付け室ＲＦ
に搬送され、ここで予備加熱室ＰＨ1 ，ＰＨ2 及びＰＨ
3 と同様にして約２３０℃に加熱された空気が吹き付け
られて加熱されるので、急速な立ち上がりカーブ５２で
加熱され、クリーム半田が溶融して電子部品７が基板６
の所定の箇所に半田付けされる。
【００５１】リフロー半田付け室ＲＦにおいて半田付け
され、まだ高温状態にある基板６は、更に約７０℃にな
っている徐冷室ＣＬに搬送されてゆっくりと１５０℃以
下の温度５３まで冷却された後、基板搬出口４３から搬
出される。
【００５２】ここで、予備加熱室ＰＨ1 ，ＰＨ2 及びＰ
Ｈ3 、リフロー半田付け室ＲＦでの加熱について詳述す
ると、図５において、フード１０に形成された空気吸込
口１０ａから矢印Ｄ方向に吸引された空気は、シロッコ
ファン１２により側方に圧送され、フード１０により搬
送装置４側に送出されてヒータ１４により加熱された金
属板１５の空気穴１５ａを矢印Ｂ方向に通過するとき熱
交換して加熱され、更に下降してチェーンコンベア２０
によって搬送される基板６に接触して該基板６を加熱す
る。
【００５３】基板６を加熱した空気は、フード１０と隔
壁９との間の空気循環路ＡＤを通り矢印Ｃ方向に送ら
れ、再びシロッコファン１２の空気吸込口１０ａに戻
り、以後同様に循環する。
【００５４】このとき、循環する空気の温度は温度セン
サ２１により検出されて制御装置５に伝達され、該制御
装置５の指令によってパネルヒータ１３に供給される電
力の調節が温度調節器２７により行われ、循環する空気
が所定の温度となるように制御される。
【００５５】レイアウトの関係から基板６の搬送方向を
上述とは逆に、左方向から右方向に搬送するときには、
図７、図９及び図１０において、制御装置５により搬送
方向を切り換え、ステップＳ1 において設定された搬送
方向を判別し、逆方向送りと判別すると、ステップＳ3
においてモータ３３が逆方向（矢印Ｎ方向）に回転して
ベルト３５を介してプーリ３２及びスプライン軸３０を
先とは逆の矢印Ｏ方向に回転させ、スプラインスプロケ
ット４２及びスプロケット４１に巻き掛けられた一対の
チェーンコンベア２０を矢印Ｐ方向に同一速度で走行さ
せる。
【００５６】制御装置５は、図８において基板６を矢印
Ｍ方向に搬送するときには半田付け温度まで加熱したリ
フロー半田付け室ＲＦを第１予備加熱室ＰＨ1 として、
また予備加熱温度まで加熱した第１予備加熱室ＰＨ1 を
リフロー半田付け室ＲＦとして作用させるように温度を
温度センサ２１で検出しながらパネルヒータ１３を制御
する。
【００５７】即ち制御装置５は、ステップＳ8 におい
て、温度センサ２１Ｇ及び２１Ｈで温度を検出しながら
正送り時には強加熱したパネルヒータ１３Ｇ，１３Ｈを
温度調節器２７Ｇ，２７Ｈで制御して中加熱して約１８
０℃に制御する。
【００５８】そしてステップＳ9 において、正送り時と
同様に第２予備加熱室ＰＨ2 、第３予備加熱室ＰＨ3 内
の空気の温度を温度センサ２１Ｅ、２１Ｆ、２１Ｃ及び
２１Ｄで検出しながら温度調節器２７Ｅ，２７Ｆ，２７
Ｃ，２７Ｄでパネルヒータ１３Ｅ，１３Ｆ，１３Ｃ，１
３Ｄを制御して弱加熱して約１５０℃に制御し、搬送さ
れる基板６を予備加熱温度である１５０℃に均一に加熱
する。
【００５９】次いでステップＳ10において、正送り時に
は中加熱したパネルヒータ１３Ａ，１３Ｂを温度調節器
２７Ａ，２７Ｂにより制御して強加熱し、リフロー半田
付け室ＲＦ内の空気の温度を約２３０℃に制御して基板
６を半田付け温度まで急速に上昇させて半田付けする。
【００６０】上記した如く、基板６の搬送方向に応じて
第１予備加熱室ＰＨ1 とリフロー半田付け室ＲＦの温度
を入れ換えて制御し、基板６の搬送方向上流側を予備加
熱ゾーン２として、また下流側を半田付けゾーン３とし
て作用するように切り換えて制御する。
【００６１】基板６を逆送り（矢印Ｐ方向）するときの
作用は、基板６を矢印Ｍ方向に搬送する場合と搬送装置
４の走行方向及び第１予備加熱室ＰＨ1 とリフロー半田
付け室ＲＦの位置が異なるだけでその他は上記したもの
と全く同様であるので、同一の部分には同一の符号を付
して詳述は省略する。
【００６２】また、各加熱室に温度調節装置１７を配設
した実施例の場合には、基板６の搬送方向に応じて上流
側から１８０℃、１５０℃、１５０℃及び２３０℃とな
るように各温度調節装置１７を手動で調節しておくこと
により、該温度調節装置１７に接続された各パネルヒー
タ１３を予備加熱温度、半田付け温度に制御して半田付
けする。
【００６３】また、基板６は、固定板３６にガイドさせ
て該固定板３６を基準にして搬送するが、該基板６の搬
送基準は、図６において固定板３６と可動板３８の位置
を互いに入れ換えるだけで前基準及び後基準に容易に変
更して搬送することができる。
【００６４】即ち、基本的に１台のリフロー自動半田付
け装置１を使用して基板６の搬送方向及び搬送基準を変
更することにより、４種類のリフロー自動半田付け装置
（正送りの前基準、正送りの後基準、逆送りの前基準、
逆送りの後基準）と同様の作用を行わせることができ
る。
【００６５】更に、基板６の種類に応じて制御装置５か
らシロッコファン１２に指令して回転数を制御し、該シ
ロッコファン１２の送風量を少なくして主として輻射熱
によって基板６を加熱し、又はシロッコファン１２の送
風量を多くして主として加熱空気によって基板６を加熱
するかのいずれかの加熱方法を容易に選択できるように
して半田付けする基板６に適合した最適の半田付けを行
い高性能の半田付け性能を維持することができる。
【００６６】
【発明の効果】本発明は、上記のように搬送装置の基板
の搬送方向を正方向又は逆方向に切り換えて搬送可能に
すると共に、予備加熱ゾーン及び半田付けゾーンの各ヒ
ータを温度調節装置により独立して制御できるようにし
たので、基板の搬送方向に応じて上流側の加熱室の温度
を予備加熱温度に、また下流側の加熱室の温度を半田付
け温度になるように制御できるため、基板の搬送方向を
変更して左右どちらの方向からでも半田付けできるとい
う画期的な効果が得られる。
【００６７】また搬送装置の基板の搬送方向を正方向又
は逆方向に切り換えて搬送可能にすると共に、基板の搬
送方向に応じて予備加熱ゾーンの第１予備加熱室の温度
と半田付けゾーンの温度とを切り換えて制御できるよう
にしたので、基板の搬送方向の変更を容易に行うことが
できるため、基板を左右どちらの方向からでも搬送して
半田付けできる効果があり、またこの結果電子部品のマ
ウンタ、基板の後処理装置等との接続性を向上させるこ
とができる効果がある。
【００６８】更には、上記構成により、マウンタ及び後
処理装置等の関連から最も都合のよい方向に基板を搬送
して半田付けすることができることとなり、各装置を最
適位置にレイアウトすることができ、またこの結果工場
敷地の有効利用を図ることができる。
【００６９】また予備加熱ゾーン及び半田付けゾーンに
夫々送風量可変とされた送風機を配設し、半田付けする
基板に応じて送風量を制御するようにしたので、主とし
て輻射熱による基板の加熱、又は主として加熱空気によ
る基板の加熱のいずれかの加熱方法を選択できる効果が
あり、またこの結果半田付け性能を高性能に維持するこ
とができるという効果がある。
【００７０】更には、基板の搬送方向を正方向又は逆方
向に切り換えて搬送可能とすると共に、予備加熱ゾーン
を第１予備加熱室、第２予備加熱室、第３予備加熱室の
３つの予備加熱室から構成し、また予備加熱ゾーンの次
工程に半田付けゾーンを設け、第１予備加熱室と半田付
けゾーンのヒータを該第１予備加熱室及び半田付けゾー
ン内の空気を半田付け温度まで加熱可能な強力なヒータ
としたので、基板の搬送方向に応じて第１予備加熱室の
温度と半田付けゾーンとの温度とを切り換えて制御して
基板の搬送方向上流側を予備加熱ゾーンとし下流側が半
田付けゾーンとなるように制御することができる効果が
あり、またこの結果基板の搬送方向を容易に切り換えて
半田付けすることができるという効果がある。
【００７１】また複数のスプロケットに巻き掛けられ正
方向又は逆方向に同一速度で同方向に走行可能とされた
一対のチェーンコンベアの一方のチェーンコンベアをボ
ールネジに螺合して移動可能とされた可動板上に配設し
たので、ボールネジを回転させることにより一対のチェ
ーンコンベアの距離を調節自在とし得、またこの結果基
板の幅に合わせてチェーンコンベアの距離を調節して安
定した搬送を行うことができ、また一対のチェーンコン
ベアの固定側と移動側とを変更して基板の搬送基準を変
更することができるようにしたので、前基準のチェーン
コンベアとしても、また後基準のチェーンコンベアとし
ても使用できるリフロー自動半田付け装置を提供でき、
１台の装置を４種類の装置（正送りの前基準、正送りの
後基準、逆送りの前基準、逆送りの後基準）として使用
できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】リフロー自動半田付け装置の斜視図である。
【図２】リフロー自動半田付け装置の縦断面図である。
【図３】リフロー自動半田付け装置の縦断面図である。
【図４】加熱装置の部分破断斜視図である。
【図５】加熱装置の部分破断斜視図である。
【図６】搬送装置の要部斜視図である。
【図７】制御装置の構成を示すブロック図である。
【図８】基板を左方向（正方向）に搬送しながら半田付
けする状態を示すリフロー自動半田付け装置の縦断面図
である。
【図９】基板を右方向（逆方向）に搬送しながら半田付
けする状態を示すリフロー自動半田付け装置の縦断面図
である。
【図１０】制御装置のルーチンを示すフローチャート図
である。
【符号の説明】
１ リフロー自動半田付け装置 ２ 予備加熱ゾーン ３ 半田付けゾーン ４ 搬送装置 ５ 制御装置 ６ 基板 １２ 送風機の一例たるシロッコファン １３ ヒータの一例たるパネルヒータ １７ 温度調節装置 ２０ チェーンコンベア ２４ ボールネジ ３８ 可動板 ４１ スプロケット ＡＤ 空気循環路 ＰＨ1 第１予備加熱室 ＰＨ2 第２予備加熱室 ＰＨ3 第３予備加熱室

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 正方向又は逆方向に走行可能とされ電子
    部品が搭載された基板を搬送する搬送装置と、該搬送装
    置の搬送経路に設けられた送風機と該送風機により圧送
    される空気を循環させる空気循環路及び該空気循環路の
    一部に配設され循環する前記空気を予備加熱温度まで加
    熱するヒータとが夫々配設された複数の予備加熱室から
    構成された予備加熱ゾーンと、該予備加熱ゾーンの次工
    程に設けられ送風機と該送風機により圧送される空気を
    循環させる空気循環路及び該空気循環路の一部に配設さ
    れ循環する前記空気を半田付け温度まで加熱するヒータ
    とが配設された半田付けゾーンと、前記基板の搬送方向
    上流側を予備加熱ゾーンとし下流側を半田付けゾーンと
    するように前記予備加熱ゾーン及び前記半田付けゾーン
    の前記各ヒータに夫々接続され該ヒータを独立して制御
    する複数の温度調節装置とを備えたことを特徴とするリ
    フロー自動半田付け装置。
  2. 【請求項２】 正方向又は逆方向に走行可能とされ電子
    部品が搭載された基板を搬送する搬送装置と、該搬送装
    置の搬送経路に設けられた送風機と該送風機により圧送
    される空気を循環させる空気循環路及び該空気循環路の
    一部に配設され循環する前記空気を予備加熱温度まで加
    熱するヒータとが夫々配設された複数の予備加熱室から
    構成された予備加熱ゾーンと、該予備加熱ゾーンの次工
    程に設けられ送風機と該送風機により圧送される空気を
    循環させる空気循環路及び該空気循環路の一部に配設さ
    れ循環する前記空気を半田付け温度まで加熱するヒータ
    とが配設された半田付けゾーンと、前記基板の搬送方向
    に応じて前記予備加熱ゾーンの第１予備加熱室の温度と
    前記半田付けゾーンの温度とを切り換えて制御し前記基
    板の搬送方向上流側を予備加熱ゾーンとし下流側が半田
    付けゾーンとなるように前記予備加熱ゾーンの前記ヒー
    タを前記基板を予備加熱するように制御し前記半田付け
    ゾーンの前記ヒータを前記基板を強加熱して前記半田付
    け温度まで加熱して半田付けするように制御する制御装
    置とを備えたことを特徴とするリフロー自動半田付け装
    置。
  3. 【請求項３】 正方向又は逆方向に走行可能とされ電子
    部品が搭載された基板を搬送する搬送装置と、前記基板
    を予備加熱温度まで加熱する予備加熱ゾーンと、該予備
    加熱ゾーンの次工程に設けられ予備加熱された前記基板
    を半田付け温度まで加熱して半田付けする半田付けゾー
    ンとを備え、前記予備加熱ゾーン及び前記半田付けゾー
    ンには夫々送風量可変とされた送風機と該送風機により
    圧送される空気を循環させる空気循環路及び該空気循環
    路の一部に配設され循環する前記空気を加熱するヒータ
    とが配設され前記送風機の前記送風量を少なくして主と
    して前記ヒータの輻射熱によって前記基板を加熱し、又
    は前記送風量を多くして主として加熱空気によって前記
    基板を加熱するように切り換え制御すると共に前記基板
    の搬送方向に応じて前記予備加熱ゾーンの第１予備加熱
    室の温度と前記半田付けゾーンの温度とを切り換えて制
    御し前記基板の搬送方向上流側を予備加熱ゾーンとし下
    流側が半田付けゾーンとなるように前記予備加熱ゾーン
    の前記ヒータを前記基板を予備加熱するように制御し前
    記半田付けゾーンの前記ヒータを前記基板を強加熱して
    前記半田付け温度まで加熱して半田付けするように制御
    する制御装置とを備えたことを特徴とするリフロー自動
    半田付け装置。
  4. 【請求項４】 正方向又は逆方向に走行可能とされ電子
    部品が搭載された基板を搬送する搬送装置と、該搬送装
    置の搬送経路の上方及び下方に設けられた送風機と該送
    風機により圧送される空気を循環させる空気循環路及び
    該空気循環路の一部に配設され循環する前記空気を加熱
    するヒータとが夫々配設された第１予備加熱室、第２予
    備加熱室、第３予備加熱室から構成され前記第１予備加
    熱室の前記ヒータは前記空気を半田付け温度まで加熱可
    能な強力なヒータであり、前記第２予備加熱室及び第３
    予備加熱室の前記ヒータは前記空気を予備加熱温度にま
    で加熱することができる弱いヒータが配設されて構成さ
    れた予備加熱ゾーンと、該予備加熱ゾーンの次工程に設
    けられ前記搬送経路の上方及び下方に設けられた送風機
    と該送風機により圧送される空気を循環させる空気循環
    路及び該空気循環路の一部に配設され循環する前記空気
    を半田付け温度まで加熱する強力なヒータとが配設され
    た半田付けゾーンと、前記基板の搬送方向に応じて前記
    第１予備加熱室の温度と前記半田付けゾーンとの温度と
    を切り換えて制御し前記基板の搬送方向上流側を予備加
    熱ゾーンとし下流側が半田付けゾーンとなるように前記
    第１予備加熱室の前記ヒータを前記基板を中程度に予備
    加熱するように制御しそれに続く前記第１予備加熱室、
    第２予備加熱室の前記ヒータを前記基板を弱予備加熱す
    るように制御し前記半田付けゾーンの前記ヒータを前記
    基板を強加熱して前記半田付け温度まで加熱して半田付
    けするように制御する制御装置とを備えたことを特徴と
    するリフロー自動半田付け装置。
  5. 【請求項５】 複数のスプロケットに巻き掛けられ正方
    向又は逆方向に同一速度で同方向に走行可能とされた一
    対のチェーンコンベアであってボールネジに螺合して一
    方の前記チェーンコンベアに接近又は離間する方向に移
    動可能とされた可動板に他方の前記チェーンコンベアが
    巻き掛けられた前記スプロケットが配設されて構成され
    前記ボールネジを回転させることにより前記一対のチェ
    ーンコンベアの距離を基板の幅に合わせて調節自在とさ
    れ電子部品が搭載された基板を正方向又は逆方向に搬送
    する搬送装置と、該搬送装置の搬送経路に設けられ送風
    機と該送風機により圧送される空気を循環させる空気循
    環路及び該空気循環路の一部に配設され循環する前記空
    気を予備加熱温度まで加熱するヒータとが夫々配設され
    た複数の予備加熱室から構成された予備加熱ゾーンと、
    該予備加熱ゾーンの次工程に設けられ送風機と該送風機
    により圧送される空気を循環させる空気循環路及び該空
    気循環路の一部に配設され循環する前記空気を半田付け
    温度まで加熱するヒータとが配設された半田付けゾーン
    と、前記基板の搬送方向に応じて前記予備加熱ゾーンの
    第１予備加熱室の温度と前記半田付けゾーンの温度とを
    切り換えて制御し前記基板の搬送方向上流側を予備加熱
    ゾーンとし下流側が半田付けゾーンとなるように前記予
    備加熱ゾーンの前記ヒータを前記基板を予備加熱するよ
    うに制御し前記半田付けゾーンの前記ヒータを前記基板
    を強加熱して前記半田付け温度まで加熱して半田付けす
    るように制御する制御装置とを備え、前記一対のチェー
    ンコンベアの固定側と移動側とを変更可能に構成したこ
    とを特徴とするリフロー自動半田付け装置。
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JP2002346736A (ja) * 2001-05-30 2002-12-04 Toyota Motor Corp はんだリフロー装置及びそれを使用した組立装置

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JP4560999B2 (ja) * 2001-05-30 2010-10-13 トヨタ自動車株式会社 ワークはんだ付け装置

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