JPWO2013038456A1 - リフローはんだ付け装置および方法 - Google Patents

Abstract

リフローはんだ付け装置１０は、電子部品が搭載されたプリント基板Ｗを加熱してはんだ付けを行う装置である。リフローはんだ付け装置１０は、プリント基板Ｗを搬送する搬送コンベア１４と、搬送コンベア１４上のプリント基板Ｗに所定の温度に制御された気体を吹き付けるファン２２を有する加熱炉１２と、加熱炉１２内に搬入されるプリント基板Ｗを検出する基板検出センサ１６と、基板検出センサ１６の検出結果に応じて、ファンの回転速度を制御する制御部１８とを備える。

Description

本発明は、電子部品が搭載されたプリント基板を加熱してはんだ付けを行うリフローはんだ付け装置および方法に関する。

従来より、プリント基板に電子部品をはんだ付けするためのリフローはんだ付け装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１０−４１６１９号公報

近年、産業界の様々な分野において省電力化が求められている。リフローはんだ付け装置は消費電力が大きいので、特に省電力化が望まれている。

本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、リフローはんだ付け装置および方法において、省電力化を実現することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のリフローはんだ付け装置は、電子部品が搭載されたプリント基板を加熱してはんだ付けを行うリフローはんだ付け装置であって、プリント基板を搬送する搬送コンベアと、搬送コンベア上のプリント基板に所定の温度に制御された気体を吹き付けるファンを有する加熱炉と、加熱炉内に搬入されるプリント基板を検出する基板検出センサと、基板検出センサの検出結果に応じて、ファンの回転速度を制御する制御部とを備える。

制御部は、基板検出センサによりプリント基板が検出されたとき、ファンの回転速度を該プリント基板のリフロー条件に応じた所定の通常回転速度に制御し、該プリント基板が加熱炉から搬出されたとき、ファンの回転速度を通常回転速度よりも遅い所定のスタンバイ回転速度に制御してもよい。

制御部は、基板検出センサによりプリント基板が検出されたとき、搬送コンベアの搬送速度を該プリント基板のリフロー条件に応じた所定の通常搬送速度に制御し、該プリント基板が加熱炉から搬出されたとき、搬送コンベアの搬送速度を通常搬送速度よりも遅い所定のスタンバイ搬送速度に制御してもよい。

加熱炉内の空気を排気するための加熱炉排気ファンと、リフロー処理により発生したフラックスを回収するためのフラックス回収ファンと、をさらに備えてもよい。制御部は、基板検出センサによりプリント基板が検出されたとき、加熱炉排気ファンおよびフラックス回収ファンを通常のリフロー処理時の回転速度に制御し、該プリント基板が加熱炉から搬出されたとき、加熱炉排気ファンおよびフラックス回収ファンを通常のリフロー処理時よりも遅い回転速度に制御してもよい。

加熱炉は、複数のゾーンから構成されており、各ゾーンは、少なくとも１つのファンを備えてもよい。制御部は、基板検出センサによりプリント基板が検出された時間と、搬送コンベアの搬送速度とに基づいてプリント基板の各ゾーンへの到着時間を推定し、該推定結果に応じて、各ゾーンごとにファンの回転速度を制御してもよい。

制御部は、プリント基板が到着したゾーンのファンを該プリント基板のリフロー条件に応じた所定の通常回転速度に制御し、プリント基板が通過したゾーンのファンを通常回転速度よりも遅い所定のスタンバイ回転速度に制御してもよい。

制御部は、プリント基板が到着予定のゾーンのファンを予め通常回転速度に制御してもよい。

制御部は、プリント基板が通過したゾーンのファンの回転速度を所定時間通常回転速度に維持してもよい。

加熱炉に搬入されるプリント基板の種類を識別する基板識別センサをさらに備え、制御部は、基板識別センサの識別結果に基づいて、通常回転速度の値を設定してもよい。

前記加熱炉を覆う、開口可能に構成されたカバーをさらに備え、制御部は、当該装置の運転を停止する場合にカバーを開口させてもよい。

制御部は、当該装置の運転を停止する場合に、加熱炉に設けられた加熱炉排気ファンを回転させて加熱炉内の温度を低下させてもよい。

本発明の別の態様は、リフローはんだ付け方法である。この方法は、電子部品が搭載されたプリント基板を加熱してはんだ付けを行うリフローはんだ付け方法であって、プリント基板を加熱炉に搬送するステップと、加熱炉内において、ファンを用いてプリント基板に所定の温度に制御された気体を吹き付けるステップと、加熱炉内に搬入されるプリント基板を検出するステップと、プリント基板の検出結果に応じて、ファンの回転速度を制御する制御ステップとを備える。

制御ステップは、プリント基板が検出されたとき、ファンの回転速度を該プリント基板のリフロー条件に応じた所定の通常回転速度に制御するステップと、該プリント基板が加熱炉から搬出されたとき、ファンの回転速度を通常回転速度よりも遅い所定のスタンバイ回転速度に制御するステップを備えてもよい。

加熱炉は、複数のゾーンから構成されており、各ゾーンは、少なくとも１つのファンを備えてもよい。制御ステップは、プリント基板が検出された時間と、プリント基板の搬送速度とに基づいてプリント基板の各ゾーンへの到着時間を推定する第１ステップと、該推定結果に応じて、各ゾーンごとにファンの回転速度を制御する第２ステップを備えてもよい。

第２ステップは、プリント基板が到着したゾーンのファンを該プリント基板のリフロー条件に応じた所定の通常回転速度に制御するステップと、プリント基板が通過したゾーンのファンを通常回転速度よりも遅い所定のスタンバイ回転速度に制御するステップとを備えてもよい。

加熱炉に搬入されるプリント基板の種類を識別するステップと、プリント基板の識別結果に基づいて、通常回転速度の値を設定するステップとをさらに備えてもよい。

なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システム、プログラム、プログラムを格納した記録媒体などの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。

本発明によれば、リフローはんだ付け装置および方法において、省電力化を実現できる。

本発明の実施形態に係るリフローはんだ付け装置の概略斜視図である。 本発明の実施形態に係るリフローはんだ付け装置を説明するための図である。 図２に示す実施形態における制御部の構成を説明するための図である。 図４（ａ）および図４（ｂ）は、プリント基板検出前後におけるリフローはんだ付け装置の設定条件の変化の一例を示す図である。 本発明の別の実施形態に係るリフローはんだ付け装置を説明するための図である。 図５に示す実施形態における制御部の構成を説明するための図である。 プリント基板が図５に示す位置にあるときのリフローはんだ付け装置の設定条件を示す。 本発明のさらに別の実施形態に係るリフローはんだ付け装置を説明するための図である。 図８に示す実施形態における制御部の構成を説明するための図である。 図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、それぞれ、第１プリント基板、第２プリント基板、第３プリント基板のリフロー条件を示す図である。 プリント基板が図８に示す位置にあるときのリフローはんだ付け装置の設定条件を示す図である。 上部カバーが開口した様子を示す図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係るリフローはんだ付け装置の概略斜視図である。図１に示すリフローはんだ付け装置１０は、電子部品が搭載されたプリント基板Ｗを加熱してはんだ付けを行うための装置である。図１に示すように、リフローはんだ付け装置１０は、プリント基板Ｗを加熱する加熱炉１２と、加熱炉１２内にプリント基板Ｗを搬送する搬送コンベア１４とを備える。図１に示すように、加熱炉１２は、上部カバー１３および下部カバー１９により覆われている。上部カバー１３には、加熱炉１２の外部の熱を上部カバー１３および下部カバー１９の外側に排気するための排気ファン１１が設けられている。排気ファン１１を設けることにより、加熱炉１２に設けられたモータ２３の加熱を防止できる。

図２は、本発明の実施形態に係るリフローはんだ付け装置１０を説明するための図である。

本実施形態において、加熱炉１２は、第１ゾーンＺ１〜第１２ゾーンＺ１２の１２個のゾーンから構成されている。第１ゾーンＺ１〜第１０ゾーンＺ１０は、プリント基板Ｗを加熱するための「加熱ゾーン」であり、第１１ゾーンＺ１１および第１２ゾーンＺ１２は、プリント基板Ｗを冷却するための「冷却ゾーン」である。

第１ゾーンＺ１〜第１０ゾーンＺ１０にはそれぞれ、搬送コンベア１４の上下に加熱装置２０が設けられており、プリント基板Ｗを上下方向から加熱可能に構成されている。上下の加熱装置２０の基本的構造は同じである。加熱装置２０は、加熱炉１２内の気体を加熱するヒータ２１と、ヒータ２１により加熱された気体を熱風としてプリント基板Ｗに吹き付けるための熱風ファン２２と、熱風ファン２２を駆動するためのモータ２３と、各ゾーンを仕切るための断熱壁２４とを備える。

第１ゾーンＺ１〜第１０ゾーンＺ１０にはそれぞれ、気体温度を測定するための温度センサ（図示せず）が設けられている。第１ゾーンＺ１〜第１０ゾーンＺ１０の気体温度は、温度センサによって検出された温度情報に基づいて予め設定された所定温度に制御される。第１ゾーンＺ１〜第１０ゾーンＺ１０の気体温度は、それぞれ独立して制御可能である。

第１１ゾーンＺ１１および第１２ゾーンＺ１２にはそれぞれ、搬送コンベア１４の上下に冷却装置３０が設けられており、プリント基板Ｗを上下方向から冷却可能に構成されている。上下の冷却装置３０の基本的構造は同じである。冷却装置３０は、プリント基板Ｗに冷風を吹き付けるための冷却ファン３２と、冷却ファン３２を駆動するためのモータ３３と、ゾーンを仕切るための断熱壁３４とを備える。なお、図２に示す実施形態では、冷却装置３０にもヒータ３１が設けられている。このヒータ３１は、例えばプリント基板Ｗを徐々に冷却したい場合などに冷風の温度を制御するために用いることができる。

第１１ゾーンＺ１１〜第１２ゾーンＺ１２にはそれぞれ、気体温度を測定するための温度センサ（図示せず）が設けられている。第１１ゾーンＺ１１〜第１２ゾーンＺ１２の気体温度は、温度センサによって検出された温度情報に基づいて予め設定された所定温度に制御される。第１１ゾーンＺ１１〜第１２ゾーンＺ１２の気体温度は、それぞれ独立して制御可能である。

加熱炉１２は、はんだ付け前のプリント基板Ｗを搬入するための基板搬入口４０と、はんだ付けされたプリント基板Ｗを搬出するための基板搬出口４１とを備える。基板搬入口４０および基板搬出口４１は、外気の侵入を防止するためのラビリンス機構４２を備える。

搬送コンベア１４は、加熱炉１２の基板搬入口４０から基板搬出口４１にかけてプリント基板Ｗを搬送するように構成されている。搬送コンベア１４は、コンベア駆動源１５により駆動される。搬送コンベア１４は、例えばチェーンコンベア等であってよい。

本実施形態において、加熱炉１２の基板搬入口４０近傍には基板検出センサ１６が設けられている。基板検出センサ１６は、基板検出センサ１６は、搬送コンベア１４に載って搬送されてくるプリント基板Ｗの有無を検出する。基板検出センサ１６は、例えば赤外線を用いたセンサであってよい。

リフローはんだ付け装置１０は、制御部１８により制御される。制御部１８は、例えば熱風ファン２２および冷却ファン３２の回転速度や、搬送コンベア１４の搬送速度を制御する。

図３は、図２に示す実施形態における制御部の構成を説明するための図である。なお、本明細書において示される各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのＣＰＵをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。

図３に示すように、制御部１８は、回転速度制御部５２と、温度制御部５３と、搬送速度制御部５４とを備える。

温度制御部５３は、温度センサ５１からの温度情報に基づいて、各ゾーンの温度が所定温度になるようヒータ２１および３１を制御する。

回転速度制御部５２は、モータ２３および３３を駆動することにより、熱風ファン２２および冷却ファン３２の回転速度を制御する。本実施形態においては、回転速度制御部５２は、基板検出センサ１６の検出結果に応じて、熱風ファン２２および冷却ファン３２の回転速度を制御する。このように基板検出センサ１６の検出結果に応じて熱風ファン２２および冷却ファン３２の回転速度を変化させることで、省電力化を図ることができる。

具体的には、回転速度制御部５２は、基板検出センサ１６がプリント基板Ｗを検出するまでは、熱風ファン２２および冷却ファン３２を、プリント基板Ｗのリフロー条件に応じた回転速度（「通常回転速度」と呼ぶ）よりも遅い回転速度（「スタンバイ回転速度」と呼ぶ）で回転させる。そして、回転速度制御部５２は、基板検出センサ１６がプリント基板Ｗを検出した場合、熱風ファン２２および冷却ファン３２を通常回転速度で回転させる。その後、プリント基板Ｗが加熱炉１２の基板搬出口４１から搬出された場合、回転速度制御部５２は、熱風ファン２２および冷却ファン３２の回転速度をスタンバイ回転速度に戻す。プリント基板Ｗが基板搬出口４１から搬出されるタイミングは、基板検出センサ１６がプリント基板Ｗを検出した時間と、搬送コンベア１４の搬送速度とに基づいて計算できる。また、基板搬出口４１に別の基板検出センサを設けてもよい。

図４（ａ）および図４（ｂ）は、プリント基板検出前後におけるリフローはんだ付け装置の設定条件の変化の一例を示す。図４（ａ）は、プリント基板Ｗ検出前の設定条件を示す。また、図４（ｂ）は、プリント基板Ｗ検出後から搬出までの設定条件を示す。図４（ａ）および図４（ｂ）には、リフローはんだ付け装置１０の設定条件として、温度およびファン回転速度が示されている。なお、ファン回転速度は、通常回転速度に対する比率（％）で表している。リフローはんだ付け装置１０の設定条件としては、他に搬送コンベア１４の搬送速度や加熱炉１２内の酸素濃度などがあるが、ここでは省略している。

図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、本実施形態に係るリフローはんだ付け装置１０においては、第１ゾーンＺ１〜第１２ゾーンＺ１２を異なる温度に設定可能である。図４（ａ）および図４（ｂ）に示す例では、第１ゾーンＺ１から第１０ゾーンＺ１０にかけてプリント基板Ｗが徐々に加熱され、第１１ゾーンＺ１１および第１２ゾーンＺ１２でプリント基板Ｗが冷却されるように温度条件が設定されている。

本例では、プリント基板Ｗの検出前後において、温度条件は変化していない。しかしながら、図４（ａ）に示すように、プリント基板Ｗ検出前のファン回転速度（すなわち、スタンバイ回転速度）は、通常回転速度の３０％にまで低下している。このように、プリント基板Ｗが加熱炉１２内にあるときだけ熱風ファン２２および冷却ファン３２を通常回転速度で回転させ、プリント基板Ｗを待っているときには熱風ファン２２および冷却ファン３２を通常回転速度よりも低いスタンバイ回転速度で回転させることにより、常時通常回転速度でファンを回転させた場合よりも消費電力を低減できる。

リフローはんだ付け装置の主な設定条件としては、（１）各ゾーンの温度、（２）各ゾーンのファン回転速度、（３）コンベアの搬送速度、（４）コンベア幅、（５）酸素濃度（窒素雰囲気リフローの場合）がある。これらのうち、（１）各ゾーンの温度と（５）酸素濃度については、変更するのに長い時間（例えば１０分〜３０分）が必要である。一方、（２）各ゾーンのファン回転速度については、極短時間（例えば、数秒から数十秒）で変更が可能である。そこで、本願発明者は、プリント基板を待っている間はファンを低速で回転させておき、プリント基板が到着したときにファンを通常回転速度で回転させれば省電力化が可能となることを着想し、本発明を想到するに至った。

上記では、スタンバイ回転速度を通常回転速度の３０％に低下する例を示したが、プリント基板Ｗを待っている間には熱風ファン２２および冷却ファン３２を停止してもよい。この場合、スタンバイ回転速度を０％に設定したと考えることができる。但し、軸受の焼き付き防止、雰囲気温度の均一化などのために、必要最低限な速度でファンを回転させておくことが好ましい。

図３に戻り、制御部１８の説明を続ける。搬送速度制御部５４は、コンベア駆動源１５を駆動することにより、搬送コンベア１４の搬送速度を制御する。本実施形態においては、搬送速度制御部５４は、基板検出センサ１６の検出結果に応じて、搬送コンベア１４の搬送速度を制御する。搬送コンベア１４の搬送速度もまた比較的短時間で変更できるので、プリント基板を待っている間は搬送コンベア１４を低速にしておき、プリント基板が到着したときに高速にすれば省電力化が可能となる。

具体的には、搬送速度制御部５４は、基板検出センサ１６がプリント基板Ｗを検出するまでは、搬送コンベア１４を、プリント基板Ｗのリフロー条件に応じた搬送速度（「通常搬送速度」と呼ぶ）よりも遅い搬送速度（「スタンバイ搬送速度」と呼ぶ）で動作させる。そして、搬送速度制御部５４は、基板検出センサ１６がプリント基板Ｗを検出した場合、搬送コンベア１４を通常搬送速度で動作させる。その後、プリント基板Ｗが加熱炉１２の基板搬出口４１から搬出された場合、搬送速度制御部５４は、搬送コンベア１４の搬送速度をスタンバイ搬送速度に戻す。このような搬送速度制御をファンの回転速度制御と併せて行うことにより、さらなる省電力化が可能となる。

リフローはんだ付け装置１０は、リフロー処理により発生したフラックスを回収するためのフラックス回収ファン（図示せず）をさらに備えてもよい。フラックス回収ファンは、リフローはんだ付け装置１０が備えるフラックス回収装置に設けられる。フラックス回収装置は、フラックス回収ファンにより吸引された加熱炉１２内の気体を冷却・液化することでフラックス成分を回収する。

また、リフローはんだ付け装置１０は、加熱炉内の空気を排気するための加熱炉排気ファン（図示せず）をさらに備えてもよい。

制御部１８は、基板検出センサ１６の検出結果に応じて、加熱炉排気ファンおよびフラックス回収ファンの回転速度を制御可能に構成されてもよい。具体的には、制御部１８の回転速度制御部５２は、基板検出センサ１６によりプリント基板Ｗが検出された場合、加熱炉排気ファンおよびフラックス回収ファンを通常のリフロー処理時の回転速度に制御する。その後、プリント基板Ｗが加熱炉１２から搬出されたとき、回転速度制御部５２は、加熱炉排気ファンおよびフラックス回収ファンを通常のリフロー処理時よりも遅い回転速度に制御する。加熱炉１２内にプリント基板Ｗが存在しないときには、フラックスが発生しないので、フラックス回収ファンの回転速度を下げることが可能である。また、加熱炉１２内にプリント基板Ｗが存在しないときには、加熱炉内の空気を排気する必要性も低いので、加熱炉排気ファンの回転速度を下げることができる。このように加熱炉排気ファンおよびフラックス回収ファンの回転速度を低速にすることにより、さらなる省電力化が可能となる。

図５は、本発明の別の実施形態に係るリフローはんだ付け装置を説明するための図である。図５に示すリフローはんだ付け装置１０は、図２で説明したリフローはんだ付け装置と同様の構成を有するので、詳細な説明は適宜省略する。本実施形態に係るリフローはんだ付け装置１０は、加熱炉１２内におけるプリント基板Ｗの位置に応じて、熱風ファン２２および冷却ファン３２の回転速度を変化させる点が、図２で説明したリフローはんだ付け装置と異なる。

図６は、図５に示す実施形態における制御部の構成を説明するための図である。図６に示す制御部１８は、到着時間推定部５５をさらに備える点が図３に示す制御部と異なる。

本実施形態において、回転速度制御部５２は、プリント基板Ｗを待っている間は熱風ファン２２および冷却ファン３２をスタンバイ回転速度で回転させる。基板検出センサ１６がプリント基板Ｗを検出した場合、到着時間推定部５５は、その検出時間と、搬送コンベア１４の搬送速度とに基づいてプリント基板Ｗの各ゾーンへの到着時間を推定する。回転速度制御部５２は、該推定結果に応じて各ゾーンごとにファンの回転速度を制御する。すなわち、プリント基板Ｗを検出したらすぐに全てのゾーンのファンを通常回転速度に制御するのではなく、プリント基板Ｗが到着したゾーンのファンを通常回転速度に制御し、プリント基板Ｗが未到着または通過したゾーンのファンをスタンバイ回転速度に制御するのである。

図５においては、第１プリント基板Ｗ１、第２プリント基板Ｗ２、第３プリント基板Ｗ３の３枚のプリント基板が加熱炉１２内に位置している。第１プリント基板Ｗ１、第２プリント基板Ｗ２および第３プリント基板Ｗ３は、同一種類のプリント基板である。

図７は、プリント基板が図５に示す位置にあるときのリフローはんだ付け装置の設定条件を示す。図７に示すように、第１プリント基板Ｗ１が位置している第１ゾーンＺ１と、第２プリント基板Ｗ２が位置している第４ゾーンＺ４および第５ゾーＺ５と、第３プリント基板Ｗ３が位置している第１１ゾーンＺ１１および第１２ゾーンＺ１２のファンが通常回転速度（１００％）に制御されており、その他のゾーンのファンはスタンバイ回転速度（３０％）に減速されている。もちろん、図７に示す設定条件は、プリント基板Ｗの移動に応じて変化する。

本実施形態のような制御を行うことにより、プリント基板Ｗが位置していないゾーンの消費電力を低減できるので、より一層の省電力化を図ることができる。

上述の実施形態では、回転速度制御部５２は、プリント基板Ｗがあるゾーンに到着したときに、該ゾーンのファンを通常回転速度に制御している。しかしながら、回転速度制御部５２は、プリント基板Ｗが到着予定のゾーンのファンを予め通常回転速度に制御しておいてもよい。すなわち、プリント基板Ｗがあるゾーンに到着する時間よりも所定時間前（例えば１分前）に、該ゾーンのファンを通常回転速度に制御しておくのである。これにより、プリント基板Ｗが到着したときのリフロー条件を安定化させることができる。

また、回転速度制御部５２は、プリント基板Ｗが通過したゾーンのファンの回転速度を、すぐにスタンバイ回転速度に制御するのではなく、所定時間（例えば３０秒間）通常回転速度に維持してもよい。この場合も、リフロー条件を安定化させることができる。

図８は、本発明のさらに別の実施形態に係るリフローはんだ付け装置を説明するための図である。図８に示すリフローはんだ付け装置１０は、加熱炉１２に搬入されるプリント基板Ｗの種類を識別するための基板識別センサ１７をさらに備える点が図２に示すリフローはんだ付け装置と異なる。

基板識別センサ１７は、基板搬入口４０近傍に設けられている。基板識別センサ１７は、基板に記載された基板ＩＤ（バーコードやＱＲコードで記載）を読取可能に構成されている。基板識別センサ１７により読み取られた基板ＩＤは、制御部１８に送られる。図８においては、基板識別センサ１７を基板検出センサ１６と別の構成要素として図示したが、基板識別センサ１７を用いてプリント基板の検出がなされてもよい。

図９は、図８に示す実施形態における制御部の構成を説明するための図である。図９に示す制御部１８は、リフロー条件認識部５６をさらに備える点が図６に示す制御部と異なる。

リフロー条件認識部５６は、基板識別センサ１７から送られてきた基板ＩＤに基づいて、該当基板ＩＤ用のリフロー条件を認識する。また、到着時間推定部５５は、プリント基板Ｗの検出時間と、搬送コンベア１４の搬送速度とに基づいてプリント基板Ｗの各ゾーンへの到着時間を推定する。そして、回転速度制御部５２は、該推定結果と基板ＩＤから認識したリフロー条件に基づいて、各ゾーンのファンの回転速度を制御する。

図８においては、第１プリント基板Ｗ１、第２プリント基板Ｗ２、第３プリント基板Ｗ３の３枚のプリント基板が加熱炉１２内に位置している。第１プリント基板Ｗ１、第２プリント基板Ｗ２および第３プリント基板Ｗ３は、異なる種類のプリント基板である。

図１０（ａ）〜図１０（ｃ）は、それぞれ、第１プリント基板Ｗ１、第２プリント基板Ｗ２、第３プリント基板Ｗ３のリフロー条件を示す。図１０（ａ）〜図１０（ｃ）においては、第１プリント基板Ｗ１の通常回転速度を１００％とし、それに対する比率で第２プリント基板Ｗ２と第３プリント基板Ｗ３の通常回転速度を表している。すなわち、第２プリント基板Ｗ２の通常回転速度は、第１プリント基板Ｗ１の通常回転速度の９０％であり、第３プリント基板Ｗ３の通常回転速度は、第１プリント基板Ｗ１の通常回転速度の８０％である。

図１１は、プリント基板が図８に示す位置にあるときのリフローはんだ付け装置の設定条件を示す。図１１に示すように、第１プリント基板Ｗ１が位置している第１ゾーンＺ１のファンの回転速度が第１プリント基板Ｗ１の通常回転速度（１００％）に制御されており、第２プリント基板Ｗ２が位置している第４ゾーンＺ４および第５ゾーＺ５のファンの回転速度が第２プリント基板Ｗ２の通常回転速度（９０％）に制御されており、第３プリント基板Ｗ３が位置している第１１ゾーンＺ１１および第１２ゾーンＺ１２のファンが第３プリント基板Ｗ３の通常回転速度（８０％）に制御されており、その他のゾーンのファンはスタンバイ回転速度（３０％）に減速されている。もちろん、図１１に示す設定条件は、プリント基板Ｗの移動に応じて変化する。

このように、プリント基板Ｗごとに基板ＩＤを読み取り、リフロー条件を認識することにより、各ゾーンのファンを各プリント基板Ｗに最適な回転速度に制御できる。本実施形態は、異なる種類のプリント基板Ｗを同時に加熱炉１２内に投入できるので、他品種少量生産に適した実施形態であると言える。

ところで、リフローはんだ付け装置１０の運転を停止する場合、通常であればヒータを全てオフにして放置し、加熱炉１２内の温度が降下するのを待つ。しかしながら、この場合、加熱炉１２内の温度降下に時間がかかる。

そこで、上部カバー１３を開口可能に構成し、制御部１８は、当該装置の運転を停止する場合に上部カバー１３を開口させてもよい。図１２は、上部カバー１３が開口した様子を示す。加熱炉１２を覆う上部カバー１３を開口することにより、加熱炉１２内の温度降下時間を短縮できる。なお、上部カバー１３に加えてまたは代えて、下部カバー１９を開口してもよい。

また、制御部１８は、当該装置の運転を停止する場合、上部カバー１３を開口させる代わりに、加熱炉内の空気を排気するための加熱炉排気ファンを回転させて加熱炉内の温度を低下させてもよい。この場合も、加熱炉１２内の温度降下時間を短縮できる。

以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せによりいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１０ リフローはんだ付け装置、 １１ 排気ファン、 １２ 加熱炉、 １３ 上部カバー、 １４ 搬送コンベア、 １５ コンベア駆動源、 １６ 基板検出センサ、 １７ 基板識別センサ、 １８ 制御部、 １９ 下部カバー、 ２０ 加熱装置、 ２１ ヒータ、 ２２ 熱風ファン、 ２３、３３ モータ、 ３０ 冷却装置、 ３１ ヒータ、 ３２ 冷却ファン、 ４０ 基板搬入口、 ４１ 基板搬出口、 ４２ ラビリンス機構、 ５１ 温度センサ、 ５２ 回転速度制御部、 ５３ 温度制御部、 ５４ 搬送速度制御部、 ５５ 到着時間推定部、 リフロー条件認識部、 Ｚ１〜Ｚ１２ 第１ゾーン〜第１２ゾーン。

本発明は、リフローはんだ付け装置に利用可能である。

Claims (16)

1. 電子部品が搭載されたプリント基板を加熱してはんだ付けを行うリフローはんだ付け装置であって、
   プリント基板を搬送する搬送コンベアと、
   前記搬送コンベア上のプリント基板に所定の温度に制御された気体を吹き付けるファンを有する加熱炉と、
   前記加熱炉内に搬入されるプリント基板を検出する基板検出センサと、
   前記基板検出センサの検出結果に応じて、前記ファンの回転速度を制御する制御部と、
   を備えることを特徴とするリフローはんだ付け装置。
2. 前記制御部は、前記基板検出センサによりプリント基板が検出されたとき、前記ファンの回転速度を該プリント基板のリフロー条件に応じた所定の通常回転速度に制御し、該プリント基板が前記加熱炉から搬出されたとき、前記ファンの回転速度を前記通常回転速度よりも遅い所定のスタンバイ回転速度に制御することを特徴とする請求項１に記載のリフローはんだ付け装置。
3. 前記制御部は、前記基板検出センサによりプリント基板が検出されたとき、前記搬送コンベアの搬送速度を該プリント基板のリフロー条件に応じた所定の通常搬送速度に制御し、該プリント基板が前記加熱炉から搬出されたとき、前記搬送コンベアの搬送速度を前記通常搬送速度よりも遅い所定のスタンバイ搬送速度に制御することを特徴とする請求項１または２に記載のリフローはんだ付け装置。
4. 加熱炉内の空気を排気するための加熱炉排気ファンと、
   リフロー処理により発生したフラックスを回収するためのフラックス回収ファンと、
   をさらに備え、
   前記制御部は、前記基板検出センサによりプリント基板が検出されたとき、前記加熱炉排気ファンおよび前記フラックス回収ファンを通常のリフロー処理時の回転速度に制御し、該プリント基板が前記加熱炉から搬出されたとき、前記加熱炉排気ファンおよび前記フラックス回収ファンを通常のリフロー処理時よりも遅い回転速度に制御することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のリフローはんだ付け装置。
5. 前記加熱炉は、複数のゾーンから構成されており、
   各ゾーンは、少なくとも１つの前記ファンを備え、
   前記制御部は、前記基板検出センサによりプリント基板が検出された時間と、前記搬送コンベアの搬送速度とに基づいてプリント基板の各ゾーンへの到着時間を推定し、該推定結果に応じて、各ゾーンごとに前記ファンの回転速度を制御することを特徴とする請求項１に記載のリフローはんだ付け装置。
6. 前記制御部は、プリント基板が到着したゾーンのファンを該プリント基板のリフロー条件に応じた所定の通常回転速度に制御し、プリント基板が通過したゾーンのファンを前記通常回転速度よりも遅い所定のスタンバイ回転速度に制御することを特徴とする請求項５に記載のリフローはんだ付け装置。
7. 前記制御部は、プリント基板が到着予定のゾーンのファンを予め前記通常回転速度に制御することを特徴とする請求項６に記載のリフローはんだ付け装置。
8. 前記制御部は、プリント基板が通過したゾーンのファンの回転速度を所定時間前記通常回転速度に維持することを特徴とする請求項６または７に記載のリフローはんだ付け装置。
9. 前記加熱炉に搬入されるプリント基板の種類を識別する基板識別センサをさらに備え、
   前記制御部は、前記基板識別センサの識別結果に基づいて、前記通常回転速度の値を設定することを特徴とする請求項６から８のいずれかに記載のリフローはんだ付け装置。
10. 前記加熱炉を覆う、開口可能に構成されたカバーをさらに備え、
    前記制御部は、当該装置の運転を停止する場合に前記カバーを開口させることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のリフローはんだ付け装置。
11. 前記制御部は、当該装置の運転を停止する場合に、前記加熱炉に設けられた加熱炉排気ファンを回転させて加熱炉内の温度を低下させることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載のリフローはんだ付け装置。
12. 電子部品が搭載されたプリント基板を加熱してはんだ付けを行うリフローはんだ付け方法であって、
    プリント基板を加熱炉に搬送するステップと、
    加熱炉内において、ファンを用いてプリント基板に所定の温度に制御された気体を吹き付けるステップと、
    前記加熱炉内に搬入されるプリント基板を検出するステップと、
    プリント基板の検出結果に応じて、前記ファンの回転速度を制御する制御ステップと、
    を備えることを特徴とするリフローはんだ付け方法。
13. 前記制御ステップは、プリント基板が検出されたとき、前記ファンの回転速度を該プリント基板のリフロー条件に応じた所定の通常回転速度に制御するステップと、該プリント基板が前記加熱炉から搬出されたとき、前記ファンの回転速度を前記通常回転速度よりも遅い所定のスタンバイ回転速度に制御するステップを備えることを特徴とする請求項１２に記載のリフローはんだ付け方法。
14. 前記加熱炉は、複数のゾーンから構成されており、
    各ゾーンは、少なくとも１つの前記ファンを備え、
    前記制御ステップは、プリント基板が検出された時間と、プリント基板の搬送速度とに基づいてプリント基板の各ゾーンへの到着時間を推定する第１ステップと、該推定結果に応じて、各ゾーンごとに前記ファンの回転速度を制御する第２ステップを備えることを特徴とする請求項１２に記載のリフローはんだ付け方法。
15. 前記第２ステップは、プリント基板が到着したゾーンのファンを該プリント基板のリフロー条件に応じた所定の通常回転速度に制御するステップと、プリント基板が通過したゾーンのファンを前記通常回転速度よりも遅い所定のスタンバイ回転速度に制御するステップとを備えることを特徴とする請求項１４に記載のリフローはんだ付け方法。
16. 前記加熱炉に搬入されるプリント基板の種類を識別するステップと、
    プリント基板の識別結果に基づいて、前記通常回転速度の値を設定するステップとをさらに備えることを特徴とする請求項１５に記載のリフローはんだ付け方法。

Images