JPS63203270A - ベ−パ−リフロ−式はんだ付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はベーパーリフロー式はんだ付け装置に係り、プ
リント配線板、特に４方向に平面的に電極端子を取り出
した、いわゆるフラットバックＩＣ，抵抗、コンデンサ
等の半導体チップ部品を用いた高密度実装プリント配線
板のはんだ付けに適したペーパーリフ０一式はんだ付け
装置に関する。

〔従来の技術〕

近年、プリント配線板への電子部品の高密度実装はます
ます進んでいるが、プリント配線板へ半導体チップなど
電子部品を接着するはんだ付け作業はラインの最終工程
に当たるため、はんだ付けの良否が電子部品の性能を左
右することから、はんだ付け技術はラインの中で最も重
要技術とみられるに至った。最近では、はんだ付け作業
を行なう炉内の温度分布の均一性を高め、かつ電子部品
に対する有害な過熱を避ける必要性から、対空気比重の
大きい蒸気を熱媒体として用い、その凝縮潜熱を利用し
て被処理物を加熱するベーパーリフロー式はんだ付け装
置が注目されている。

この装置は例えば特開昭６０−１０６５０２号に記載の
如く、プリント配線板のはんだパターン上に電子部品を
搭載し、このプリント配線板を前述のように対空気比重
の大きい熱媒体の飽和蒸気中に通すことによってはんだ
を加熱溶融し、電子部品）をプリント配線板にはんだ付
けする。ベーパーリフ０一槽とよばれる蒸気槽を備えた
はんだ付け装置である。

まず、第４図を参照して従来の代表的なベルトコンベア
を用いたベーパーリフロー式はんだ付け装置について説
明する。

第４図において、装置は蒸気発生槽４．搬入側搬送路５
．搬出側搬送路６．加熱ヒータ７、搬入側上、下部冷却
器８，１０、搬出側上、下部冷却器９．１１．搬入側排
気口１２、搬出側排気口１３よりなるリフロー呈１、予
熱ヒータ１６↓りなる予熱室２．冷却ジャケット２０よ
シなる冷却室３．コンベア１７．駆動ローラ２１．搬入
側ローラ２２．搬出側ローラ２３などヲ當む駆動系。

回収装置２５．水酸除去器２６を含む熱媒体回収系よ＃
）構成される。

このように構成された従来のベーパーリフロー式はんだ
付け装置の作用を説明する。

蒸気発生槽４の底部に溜っている熱媒体１４に）浸った
加熱ヒータ７によシ沸騰蒸発した熱媒体１４の飽和蒸気
１５は上部に上昇し、はんだ付け部材１８を加熱し、一
部は凝縮液化して落下し。

蒸気発生槽４の底部に溜する。搬入側搬送路５ｐよび搬
出側搬送路６に流入した飽和蒸気１５は搬入側上、下部
冷却器８，１０および搬出側上、下部冷却器９，１１に
より冷却されて液化し、戻り配管１９を通って蒸気発生
槽４の底部に戻る。わずかに残った空気は搬入側排気口
１２および搬出側排気口１３より配管２４を通って回収
装ｆｔ２５に流入し、冷却コイル２６．デミスタ−２７
により回収てれる。回収された熱媒体は水酸除去器２８
で水ば除去ちれ、ボ／プ２９によ＃）蒸気発生槽４の底
部に戻される。

一万、予熱ヒータ１６により加熱されて予熱室２からコ
ンベア１７で９７０−室１に搬入されたはんだ付け部材
１８は飽和蒸気１５に触ｎて加熱さｎ、蒸気発生［４内
では飽和蒸気１５の凝縮潜熱にエリはんだが加熱、俗解
され１部材同志がはんだ付けさｎる。はんだ付け部材１
８は搬出１ｉ１ｉＪ搬）送路６に入り次第に冷却され、
冷却室３に入って冷却ジャケット２０によりさらに冷却
さｎて装置から搬出てれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のようなベーパーリフロー式はんだ付け装置におい
て、以下のような問題点が生じる。

１、装置の運転中に停電等により″電源が喪失した場合
１回収装置の排気は停止するが熱媒体は熱容量を有する
ので、引続き飽和蒸気が発生する。

これらの蒸気は蒸気発生槽から搬送路を通って予熱室、
冷却室に達し、大気に漏洩する。漏洩した飽和蒸気中に
は微量であるが、フッ化水素を含むので１作業者が漏洩
した蒸気を多量に吸うと安全上問題となる。

２．１１Ｅ源が喪失しても予熱ヒータの表面温度はしば
らく熱分解点以上に保持されているので、予熱室に漏洩
しｆｃ鯉和蒸気は熱分解して、ＰＦＩＢ　。

ＨＦ等の有害なガスが発生する。これらのガスは装置を
腐蝕したり、作業者の健康に障害を与える等信頼性低下
や安全性に問題がある。

、！　　３．　　、和蒸気の比重は空気の約４０倍重く
、粘度も水の約１０倍と大きいので、装置外に飽和蒸　
′気が漏洩すると、床など底部に凝縮液化してべっとり
と付着する。付着した熱媒体をふき取ることが容易でな
い上に、上記のごとく有害なガスが発生するので、焼却
ができず処分が困難で、公否上問題である。

４、一般に、蒸気発生槽を熱損失を防止するために断熱
しである。従って、電源が喪失しても蒸気発生槽内の熱
媒体の温度は急に低くならないので、いつまでも装置か
ら飽和蒸気が漏洩して、上記の問題点が発生したり、作
業者が長時間対応しなければならず作業性が悪い。

本発明の目的は、主として信頼性および安全性の向上を
図るようにしたベーパーリフロー式はんだ付け装置を提
供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

上記目的は、前もってアキュムレータに溜めた常温の熱
媒体を電源喪失時に蒸気発生槽内に噴霧するとともに、
ダンパを閉じて、槽内にある飽和蒸気を瞬時に冷却液化
し、底部に溜っている熱媒体をも冷却する。また、蒸気
発生槽より高温の熱、媒体を抜き出すとともに、加熱ヒ
ータの表面温度を低下させることによシ達成される。

〔作用〕

前もってアキュムレータに溜めた常温の熱媒体を電源喪
失時に蒸気発生槽内に噴霧することにより、蒸気発生槽
内にある飽和蒸気を凝縮液化するとともに、槽内底部に
溜っている熱媒体の温度を低下させて飽和蒸気の発生を
少なくする。電源喪失時に閉じるダンパを設けることに
より飽和蒸気が蒸気発生槽外に漏洩するのを低減できる
。また。

蒸気発生槽より高温の熱媒体を抜き出すとともに。

熱媒体を蒸気発生槽内に噴霧して加熱ヒータの表面温度
を低下させて、余剰の飽和蒸気が高温の加熱ヒータにふ
れて熱分解しないようにできて、信頼性、安全性が向上
できる。

〔実施例〕

以下１本発明の具体的な実施例を第１図〜第３図を用い
て詳細に説明する。

第１図に被処理物を水平搬送し、予熱室、リフロー室、
冷却室よりなシ、アキュムレータと噴霧ノズルを備えた
本発明の実施例を示す。

装置は蒸気発生槽４．搬入側搬送路５．搬出側搬送路６
．加熱ヒータ７１搬入側上、下部冷却器８．１０．搬出
側上、下部冷却器９，１１．搬入側排気口１２．搬出側
排気口１３よりなるり７０−室１．予熱ヒータ１６より
なる予熱室２．冷却ジャケット２０よりなる冷却室３．
コンベア１７゜駆動ローラ２１．搬入、搬出側ローラ２
２，２３などを含む駆動系１回収装置２５、水酸除去器
２８、ポンプ２９を含む熱媒体回収系、アキュムレータ
３３．放出弁３４．噴霧ノズル３５ｔ−含む噴霧系より
構成される。

このように構成された本実施例のベーパーリフロー式は
んだ付け装置の作用全説明する。

予熱室２で所定の温度まで加熱されコンベア１７でリフ
ロー室１に搬入されたはんだ付け部材１８は飽和蒸気１
５に触れて加熱され、蒸気発生槽１内では飽和蒸気１５
の凝縮潜熱によりはんだが溶解され１部材同志がはんだ
付けされる。はんだ付け部材１８は搬出側搬送路６に入
り次第に冷却され、冷却室３に入って冷却ジャケット２
０によりさらに冷却場れて装置から搬出される。電源喪
失すると放出弁３４が開いて、アキュムレータ３３に溜
っていた熱媒体が噴霧ノズル３５を通って蒸気発生槽４
に流出して、′ｔ１和蒸気１５を液化＠縮するとともに
、底部に溜っている熱媒体をも冷却する。アキュムレー
タ３３への熱媒体の封入は回収装置からの戻りにある三
方弁３６を切換えてポンプ２９を用いて行なう。

第２図に第１図の実施例に加えて蒸気発生槽にダンパ３
４を設げた本発明の他の実施例を示す。

装置は第１図の蒸気発生槽内に飽和蒸気流出防止用ダン
パ３４を設けたものである。

電源喪失時に放出弁３１が開いて、アキュムレータ３３
に溜っていた熱媒体が噴霧ノズル３５を通って蒸気発生
槽内４に流出すると同時に、駆動　・装！（図示せず）
によりダンパ３４を閉じる。これにより蒸気発生槽内底
部に残っているａオロ蒸気は蒸気発生槽上部に流出する
ことはなく、また既に蒸気発生槽上部にある飽和蒸気は
搬送路下部冷却器１０，１１内に溜まるので、装置外に
漏洩することはない。

第３図に蒸気発生槽より下部に排出用タンクを設けた本
発明の他の実施例を示す。

装置は第２図に示すものに弁３４．タンク３５、ボ／プ
３６．フィルタ３７よシなるフィルタリング糸と排気フ
ァン３８を設けたものである。

電源喪失時に弁３４が開いて蒸気発生槽４の底部に溜っ
ている熱媒体１４はタンク３５に流出すると同時に、放
出弁３１が開いてアキュムレータ３３に溜っていた熱媒
体が噴霧ノズル３５を通って蒸気発生槽４内に噴霧され
、蒸気発生槽４の底部にある飽和蒸気を凝縮液化させる
とともに加熱ヒータ７の表面温度を低下させて飽和蒸気
の発生を最小限に押えることができる。わずかに残った
飽和蒸気は搬送路下部冷却器１０．１１内に溜まって液
化するか、補助電源（図示せず）に切換え駆動された排
気ファン３８により屋外に排出されて、装置から屋内に
蒸気が漏れることはない。

なお、この場合にはアキュムレータ３３への熱媒体の封
入は図を省略したが、フィルタリング系からの戻りを切
換えてポンプ３６で行なうことも同様に可能である。

上記構成によれば、以下のような効果を有している。

１、常温の熱媒体を噴霧して厄和蒸気を凝縮液化して下
部に落下するので、飽和蒸気の液化、熱媒体の冷却およ
びヒータの冷却が同時に行なわれて冷却が早く、飽和蒸
気の搬送路への流出を最小限に押えられ安全性が高い。

２　熱媒体の噴霧とともに、蒸気発生槽下部のダンパを
閉じたり、底部に溜まっている熱媒体を抜き出すので、
噴霧する高価な熱媒体の量が少なくて実用性および経済
性が高い。

３、アキュムレータは加圧されているので、電源喪失後
難時間で熱媒体を蒸気発生槽内に送出できる。ｔｉ、配
管も荷に太いものを必要とせずに設置が容易で経済性が
高い。

〔発明の効果〕

本発明によれば、アキュムレータに溜めた熱媒体を電源
喪失時に蒸気発生槽内に噴霧するようにしたので、搬送
路に流出する飽和蒸気は極めて少なく、飽和蒸気が装置
外に流出することはない。

このため飽和蒸気の熱分解もなくて、信頼性、安全性が
向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るベーパーリフロー式は
んだ付け装置の構成を示す断面図、第２図は本発明装置
の他の実施例を示す断面図、第３図は本発明装置の他の
実施例を示す断面図、第４図は従来の代表的ベーパーリ
フロー式はんだ付け装置の断面図である。 １・・・リフロー室、２・・・予熱室、３・・・冷却室
、４・・・蒸気発生槽、５・・・搬入側搬送路、６・・
・搬出側搬送路、７・・・加熱ヒータ、１４・・・熱媒
体、１５・・・飽和蒸気、１８・・・はんだ付け部材、
２５・・・回収装置。 ３０・・・アキュムレータ、３１・・・放出弁、３２・
・・噴霧ノズル、３４・・・弁、３５・・・タンク。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コンベア、チェーン等により搬送される被処理物に
   熱媒体の飽和蒸気を接触させて被処理物のはんだを加熱
   溶融させてはんだ付けを行なう蒸気発生槽と、熱媒体に
   混入したフラックスを除去するフィルタリング装置など
   を備えたベーパーリフロー式はんだ付け装置において、
   常温の熱媒体を溜め電源喪失時に蒸気発生槽内に噴霧し
   て熱媒体を冷却するアキュムレータを設けたことを特徴
   とするベーパーリフロー式はんだ付け装置。 ２、前記蒸気発生槽内に電源喪失時に熱媒体を噴霧する
   と同時に閉じて蒸気発生槽外に飽和蒸気が漏洩するのを
   防止するダンパを設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載のベーパーリフロー式はんだ付け装置。 ３、前記アキュムレータより電源喪失時に熱媒体を噴霧
   すると同時に、前記蒸気発生槽底部に溜つている熱媒体
   を排出して、これを受入れる容器を前記フィルタリング
   装置に設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のベーパーリフロー式はんだ付け装置。