JPH11150361A - 回路基板のはんだ付け用加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 炉内外の温度差によらず、良好な炉内雰
囲気条件の下、はんだ付けを行うことのできる、回路基
板のはんだ付け用加熱装置を提供する。 【解決手段】 雰囲気炉と、回路基板を前記雰囲気炉内
に案内する搬送路と、前記雰囲気炉に通じる回路基板を
搬入する通路および搬出する通路を備え、前記通路のう
ちの少なくとも一方の通路には、搬送路の下方側にのみ
複数のフィンを配列せしめてなる、回路基板のはんだ付
け用加熱装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品等を回路
基板にはんだ付けする加熱装置に関し、特に窒素ガス
や、ヘリウムガスなどの不活性なガス雰囲気中で回路基
板を加熱する加熱装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６に示す回路基板のはんだ付け用加熱
装置２０は、ヒータ２１による加熱によって所定の温度
とした雰囲気炉２２の中に、矢印方向に走行するチェー
ンコンベアなどの搬送路２６によって電子部品を搭載し
た回路基板２５を通過させて加熱することで、電子部品
の回路基板へのはんだ付けを行う。雰囲気炉２２内は回
路基板や搭載する電子部品やはんだの酸化を防止するた
めに低酸素濃度に保つことが望ましく、雰囲気炉２２内
には常に窒素ガスやヘリウムガスなどの回路基板や搭載
する電子部品やはんだに対して不活性なガスが供給され
ている。近年は回路基板に搭載される電子部品の大型化
に伴って、雰囲気炉２２外に通じる開口部が大きくなっ
てきているので、雰囲気炉２２内から流出するガスを補
って酸素濃度を低く一定に保つためには、従来よりも多
量の雰囲気ガスを雰囲気炉２２内に供給しなければなら
なくなってきている。そこで、雰囲気ガスの消費量を小
さく押さえるために、外気（酸素）の進入を防ぎ、か
つ、炉内からの雰囲気ガスの流出をできるだけ少なくし
たはんだ付け用加熱装置の提案が種々なされている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えば、図６に示すは
んだ付け用加熱装置２０では、回路基板２５を雰囲気炉
２２内に搬入または搬出するための筒状の通路２３が雰
囲気炉２２内に通じて長く形成されており、該通路２３
には搬送路２６の上方側および下方側には複数の仕切り
板２７が配列されている（特開平４−２５３５６６号公
報）。このように仕切り板２７を設けると、通路２３を
通って外部へ流出しようとする炉内雰囲気ガスは上下の
仕切り板２７間の開口２７ａでその量が絞られ、この開
口２７ａでのガス通過速度が大きくなり、外気が雰囲気
炉２２内に進入することが少なくなる。

【０００４】ところが、このように通路２３の上方側と
下方側に仕切り板２７を設けたはんだ付け用加熱装置
は、雰囲気炉２２内と外気との温度差が大きくなると、
炉内雰囲気ガスの流出防止、外気の進入防止という効果
が小さくなることがわかった。すなわち、雰囲気炉２２
内と外気との温度差が小さい場合は、炉内雰囲気ガスは
図６の搬入側の通路２３付近の拡大図である図７（イ）
に示すように蛇行しながら外部に流出するとともに通路
２３の上下の仕切り板２７の中で渦状に流れる。しか
し、雰囲気炉２２内と外気との温度差が１００℃付近を
越えて大きくなると、雰囲気炉２２内の雰囲気ガスの密
度と外気の密度との差によって、図６の搬入側の通路２
３付近の拡大図である図７（ロ）に示すように、雰囲気
炉２２内のガスが通路２３の上方の仕切り板２７間には
渦が生成されるが、下方の仕切り板２７間には渦がほと
んど生成されず、その結果、通路２３の下方側から外気
が進入しやすくなるものと考えられる。

【０００５】また、図８に示すように、回路基板２５が
搬入される通路２３の上面にガス注入口２９を設けたは
んだ付け用加熱装置が提案されている（特開平４−２５
３５６６号公報）。これは、搬入される回路基板２５に
該ガス注入口２９からガスを吹き付けることにより回路
基板２５と共に雰囲気炉２２内に持ち込まれようとする
外気を回路基板から分離排除しようとするものである。
しかし、雰囲気炉２２内と外気との温度差が大きい場合
には、外部から搬入される回路基板２５に、ガス注入口
２９よりガスを吹き付けても、かえって外気が雰囲気炉
２２内に逆流してしまうという問題があった。上述した
ように、雰囲気炉２２内と外気との温度差が大きい時に
は搬送路２６の下方側の仕切り板２７間の空間に外気が
入り込みやすくなっており、その外気が、回路基板５が
ガス注入口２９の下方を通過するときに生じる付近の圧
力の変動によって雰囲気炉２２内に進入してしまうため
と推測される。

【０００６】本発明はこのような問題を解決するために
なされたもので、炉内外の温度差によらず、良好な炉内
雰囲気条件の下、はんだ付けを行うことのできる、回路
基板のはんだ付け用加熱装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に記
載の発明においては、図１に示すように、雰囲気炉２
と、回路基板５を前記雰囲気炉２内に案内する搬送路６
と、前記雰囲気炉２に通じる回路基板５を搬入する通路
３ａおよび搬出する通路３ｂを備え、前記通路３ａ、３
ｂのうち少なくとも一方の通路には、搬送路６の下方側
にのみ複数のフィン７を配列せしめてなる、回路基板の
はんだ付け用加熱装置が提供される。請求項２に記載の
発明においては、図３に示すように、前記フィン７が配
列されている部分に設けられたガス吹き出し口９と、該
ガス吹き出し口９の上方に設けられた上部空間１０とが
備わり、前記ガス吹き出し口９から上部空間１０に向け
てガスが吹き出される、請求項１に記載の回路基板のは
んだ付け用加熱装置が提供される。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明を具体
的に説明する。図１は本発明の第１のはんだ付け用加熱
装置を示す説明図、図２は図１の搬入側の通路３ａ付近
の拡大図である。２は雰囲気炉であり、はんだ付け時に
その内部は、図示しない雰囲気ガス供給口から炉内の酸
素濃度が一定となるように窒素ガスやヘリウムガスなど
の回路基板や搭載する電子部品やはんだに対して不活性
なガスが供給されるとともにヒータ１によって加熱され
てはんだ付けに適当な温度に保持される。はんだ付け用
加熱装置１１には、図中の矢印方向に走行するチェ−ン
コンベアなどの搬送路６が、雰囲気炉２内を通過するよ
うに設けられ、該搬送路６によってはんだ付けされるべ
き電子部品を搭載した回路基板５は雰囲気炉２内に案内
される。雰囲気炉２には、雰囲気炉２内に通じる筒状の
搬入側の通路３ａ、搬出側の３ｂが設けられ、回路基板
５は搬送路６によってこの搬入側の通路３ａを通って雰
囲気炉２内に搬入され、搬出側の通路３ｂを通って搬出
される。雰囲気炉２内に回路基板５を搬入する搬入側の
通路３ａまたは搬出する搬出側の通路３ｂの少なくとも
一方の通路内には、通路３ａ、３ｂの下方側にのみ複数
のフィン７が配列されている。フィン７は、本実施例で
は搬送路６の走行方向に直行するように配列されてい
る。フィンの高さおよびフィン間の幅はそれぞれ例えば
５０ｍｍ程度に剪定される。このように通路３ａ、３ｂ
の下方側にのみ複数のフィンを配列すると炉内雰囲気ガ
スは蛇行しないで外部に流出するので、速い流速で外部
に流れる。この際、炉内雰囲気ガスの一部が下方側のフ
ィンに流れ、速い流速でフィン間に渦を生成する。この
ために外気の炉２内への進入を防ぐことができる。した
がって、雰囲気炉２内の酸素濃度をほぼ一定に保つこと
ができる。

【０００９】図３は本発明の第２のはんだ付け用加熱装
置を示す説明図、図４は図３の搬入側の通路３ａ付近の
拡大図である。なお、第１のはんだ付け用加熱装置と共
通の部分には同一符号を付して、説明を省略する。図３
に示す回路基板のはんだ付け用加熱装置１２では、フィ
ン７が設けられた部分にガス吹き出し口９が設けられ、
そのガス吹き出し口９の上方に、上部空間１０が設けら
れている。ガス吹き出し口９から、ガス吹き出し口９の
上方の上部空間１０に向けてガスが吹き出されると、炉
内外の雰囲気ガスの出入りが遮断されるために、雰囲気
炉２内からの雰囲気ガスの流出、外気の雰囲気炉２内へ
の進入が抑制できる。また、回路基板５がガス吹き出し
口９と上部空間１０と間を通過する時には、ガス吹き出
し口９から吹き出されたガスは回路基板５に吹き付けら
れ、搬送路６下方を通って雰囲気炉２外に流出しようと
する雰囲気ガスの流れと、雰囲気炉２内に進入しようと
する外気の流れを遮断する。一方、搬送路６上方では雰
囲気炉２内と外気との温度差により、雰囲気炉２外から
外部に流出しようとする雰囲気ガスの流れが優勢である
ために、外気の雰囲気炉２内への進入は阻止される。ガ
ス吹き出し口とその上方の上部空間は、通路の雰囲気炉
側に設けるのが好ましい。

【００１０】

【実施例】（本発明の形態１）図５に示すような、チャ
ンバ３８にチェーンコンベア３６と回路搬入通路のチェ
ーンコンベア３６の下方側にフィン３７を備え、回路搬
出通路は短冊状のゴムシートでガスシールした模擬装置
Ａを作製した。チャンバ内に窒素ガスとヘリウムガスの
混合ガスを雰囲気ガス供給口４１から１００ｌ／ｍｉｎ
で供給し、外気とチャンバ３８内の温度差が１３０℃と
なるように設定した。この状態で酸素濃度を測定したと
ころ１００〜１１０ｐｐｍの範囲であった。比較のため
に、チェーンコンベアの上方側にもフィンを備えた模擬
装置Ｂを用い、同様の条件で運転を行ったところ、酸素
濃度は１４０〜１５０ｐｐｍの範囲であった。

【００１１】上記のように外気と雰囲気炉内とで１３０
℃の温度差があっても本発明の装置は従来の装置に比し
て酸素濃度が低下している。これは本発明装置における
通路のシール性が従来装置に比して優れていることを意
味するものである。

【００１２】

【発明の効果】本発明の回路基板のはんだ付け用加熱装
置は、複数のフィンを配列させた構造のフィン部が炉内
から外部に通じる通路の下方側にのみ形成されているた
めに、炉内外の温度差が大きくなっても、炉内から外部
への窒素ガスやヘリウムガスなどの雰囲気ガスの流出お
よび外気の進入を抑えることができ、良好なはんだ付け
を行うことができる。また、雰囲気ガスの使用量が少な
くて済むのでコストの低減にも役立つ。また、フィン部
が設けられた通路の、搬送路の下方にガス吹き出し口
を、そのガス吹き出し口の上方に上部空間を設けたはん
だ付け用加熱装置でも同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回路基板のはんだ付け用加熱装置を示
す説明図。

【図２】本発明の回路基板のはんだ付け用加熱装置の一
部拡大図。

【図３】本発明の回路基板のはんだ付け用加熱装置を示
す説明図。

【図４】本発明の回路基板のはんだ付け用加熱装置の一
部拡大図。

【図５】はんだ付け用加熱装置の模擬装置を示す説明
図。

【図６】従来の回路基板のはんだ付け用加熱装置を示す
説明図。

【図７】（イ）（ロ）はそれぞれ従来の回路基板のはん
だ付け用加熱装置の一部拡大図。

【図８】従来の回路基板のはんだ付け用加熱装置の一部
拡大図。

【符号の説明】

１ ヒータ ２ 雰囲気炉 ３ａ 回路基板搬入通路 ３ｂ 回路基板搬出通路 ５ 回路基板 ６ 搬送路 ７ フィン ９ ガス吹き出し口 １０ 上部空間 １１、１２、２０ 回路基板のはんだ付け用加熱装置 ２１ ヒータ ２２ 雰囲気炉 ２３ 通路 ２５ 回路基板 ２６ 搬送路 ２７ 仕切り板 ２７ａ 開口 ２９ ガス注入口 ３５ 回路基板 ３６ チェーンコンベア ３７ フィン ３８ チャンバ ４１ 雰囲気ガス供給口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 雰囲気炉と、回路基板を前記雰囲気炉内
   に案内する搬送路と、前記雰囲気炉に通じる回路基板を
   搬入する通路および搬出する通路を備え、前記通路のう
   ちの少なくとも一方の通路には、搬送路の下方側にのみ
   複数のフィンを配列せしめてなる、回路基板のはんだ付
   け用加熱装置。
2. 【請求項２】 前記フィンが配列されている部分に設け
   られたガス吹き出し口と、該ガス吹き出し口の上方に設
   けられた上部空間とが備わり、前記ガス吹き出し口から
   上部空間に向けてガスが吹き出される、請求項１に記載
   の回路基板のはんだ付け用加熱装置。