KR20060049599A - 리플로우 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 하나의 측면에 의하여 제공된 리플로우 장치는 노체와, 이 노체내의 워크 반송 경로를 따라 형성된 열풍 가열식의 복수의 워크 가열존과, 이들 워크 가열존 사이에 대하여 열풍을 안내하는 열풍 안내 부재를 구비한다.

워크 가열 존, 열풍 안내 부재, 열풍 안내 날개, 리플로우 장치, 열풍 투과공, 복사 판넬, 간극 부분, 판상 취부 판부, 판상 안내부, 원적외선

Description

리플로우 장치{REFLOW DEVICE}

도 1은 본 발명의 일 실시 형태로서 리플로우 장치를 도시한 워크 반송방향의 단면도이다.

도 2는 상동의 리플로우 장치의 워크 폭 방향의 단면도이다.

도 3은 상동의 리플로우 장치의 주요부를 확대한 단면도이다.

도 4는 상동의 리플로우 장치에 의하여 가열된 워크의 온도 프로파일을 도시한 특성도이다.

도 5 는 상동의 리플로우 장치의 개요를 도시한 단면도이다.

본 발명은 납땜에 사용되는 리플로우 장치에 관한 것이다.

노체내의 워크 반송경로를 따라 열풍 가열식의 복수의 워크 가열존이 형성된 납땜용 리플로우 장치가 있다. 일본국 특허공개 2001-198671 호 공보 (제 3-4 페이지, 도 2)에는 이러한 리플로우 장치의 하나가 기재되어 있다. 이 리플로우 장치에 있어서 복수의 워크 가열존은 워크 예비가열용 복수의 프리히트 존과 리플로우 가열용의 복수의 리플로우 존으로 구성되어 있다.

상기와 같은 종래의 리플로우 장치는 복수의 워크 가열 존 사이의 버퍼부, 에를들면 복수의 리플로우 존 사이의 버퍼부에 열풍의 대류가 생기지 않는 장소가 생기고, 여기서 리플로우 온도가 저하한다. 버퍼부에 있어서 리플로우 온도의 저하가 일어나면, 워크 중인 땜납 접합부에 있어서 미용융 부분이 발생하게 되고, 납땜 접합 신뢰성에 문제를 일으킨다.

본 발명은 이러한 문제점을 감안한 것이다. 즉, 본 발명은 복수의 워크 가열존 사이에서 워크 온도 저하를 방지하고, 땜납 접합 신뢰성을 확보할 수 있는 열풍 가열식 리플로우 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 하나의 측면에 의해 제공된 리플로우 장치는 노체와, 이 노체내의 워크 반송경로를 따라 형성된 열풍 가열식의 복수의 워크 가열존과, 이들 워크 가열존 사이에 대하여 열풍을 안내하는 열풍안내 부재를 구비한다.

복수의 워크 가열존 사이에는 열풍의 대류가 생기지 않는 부분이 발생할 우려가 있으나, 상기 구성에 의하면, 이들 부분들에 대해서 열풍 안내 부재에 의하여 열풍의 일부를 안내할 수 있다. 따라서, 상기 구성에 의하면, 특별한 가열 수단이나 열풍 발생 수단을 필요로 하지 않고, 복수의 워크 가열존 사이에서의 워크 온도 저하를 방지하고, 땜납 접합 신뢰성을 확보할 수 있다.

열풍 안내 부재는 열풍 안내 날개(羽根)이어도 좋다.

복수의 워크 가열 존은 리플로우 가열용의 복수의 리플로우 존을 가지고 있어도 좋다. 이 경우, 열풍 안내 날개는 복수의 리플로우 존 사이에 대하여 열풍을 안내하도록 설치되어 있어도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 열풍 안내 날개에 의하여 안내된 열풍에 의해, 복수의 리플로우 존 사이에서 워크 온도의 저하를 방지하고, 땜납 접합 신뢰성을 확보할 수 있다.

각각의 워크 가열 존은 히터와, 이 히터에 의하여 가열된 워크에 대하여 원적외선을 복사하는 열풍 투과공을 가지는 복사 판넬을 구비한 구성이어도 좋다. 이 경우, 열풍 안내 날개는 이 복사 판넬에 부착되어 있어도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 열풍 투과공을 갖춘 복사 판넬에 열풍 안내 날개를 부착하는 것으로, 특별한 부착판을 필요로 하지 않고, 열풍 안내 날개를 용이하게 설치할 수 있다.

복사 판넬에는 열풍 투과공이 복수 형성되어 있어도 좋다. 이 경우, 열풍 안내 날개는 복사 판넬상의 면에 상기 복수의 열풍 투과공이 형성되어 있지 않은 개소에 부착되어 있어도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 특별한 부착판을 필요로 하지 않고, 게다가, 용이하게 열풍 안내 날개를 복사 판넬에 부착할 수 있다.

복수의 리플로우 존 내에 인접한 두개의 리플로우 존 사이의 간극 부분 근처에 부착된 열풍 안내 날개는 상기 간극 부분을 향하여 열풍을 안내하도록 경사진 상태에서 복사 판넬에 부착되어 있어도 좋다. 이러한 구성에 의하면, 워크 온도의 저하가 오히려 확실히 방지된다.

하나의 복사 판넬에 복수의 열풍 안내 날개가 부착되어 있어도 좋다.

열풍 안내 날개는 복사 판넬에 부착된 판형상의 부착판부와, 열풍을 안내하 기 위한 판형상의 안내부를 갖춘 구성이어도 좋다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명한다.

도 5는 본 발명의 실시 형태로서의 리플로우 장치의 전체를 개략적으로 표시하는 도면이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시 형태의 리플로우 장치는 노체(1)를 구비한다. 노체(1)를 관통하도록 부품이 탑재된 기판등의 워크(W)를 반송하는 컨베이어(2)가 설치되어 있다. 노체(1)내에 있어서, 컨베이어(2)에 의해 형성된 워크 반송 경로를 따라서, 열풍 가열식의 복수의 워크 가열 존(3)이 형성되어 있다. 노체(1)의 워크 반출쪽에는 워크 냉각 존(4)이 설치되어 있다.

복수의 워크 가열 존(3)은 워크 예비가열용의 복수의 프리히트 존(3P)과 리플로우 가열용의 복수의 리플로우 존(3R)으로 구성된다.

복수의 프리히트 존(3P)은 제 1존(11)과, 제 2존(12)과, 제 3존(13)과, 제 4존(14)과, 제 5존(15)으로 구성된다. 복수의 프리히트 존(3R)은 제 6존(16)과 제 7 존(17)으로 구성된다.

각각의 워크 가열존(3)에는 도 1 및 도 2에 도시된 바와같이 노체(1)의 상측 및 하측에 부착된 모터(21)에 의해 회전되는 팬(22)이 상하로 각각 배치되고, 더욱이, 이들 팬(22)으로부터 송풍된 분위기를 가열하여 열풍을 발생시키는 히터(23)가 상하로 각각 배치되어 있다.

게다가, 각각의 워크 가열존(3)에는 이들 히터(23)에 의해 가열된 워크(W)에 대하여, 원적외선을 복사하는 복사 판넬(24)이 상하로 각각 배치되어 있다. 도 3은 워크 가열존(3)의 일부를 확대하여 도시한 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같 이, 이들 복사 판넬(24)은, 다수의 균일하게 뚫어 설치된 열풍 투과공(25)를 가지고, 정류판으로서도 기능한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 워크 냉각존(4)에는, 워크 냉각용 팬(28)이 컨베이어(2)를 끼워 상하로 각각 배치되어 있다. 또, 워크 냉각 존(4)에 설치된 팬(28)의 수는 하나라도 좋다.(즉, 하나의 팬(28)이 컨베이어(2)의 상측과 하측중 어느 한 쪽에 배치되어 있어도 좋다)

노체(1)안에서 바람이 순환하는 경로는 컨베이어(2)를 통해서 상측과 하측에 각각 형성되고, 또, 이들 경로는 컨베이어(2)를 끼워서 상하 대칭의 관계로 되어 있다. 이하에서는, 상측의 순환 경로에 관하여 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2 에 도시된 바와 같이, 팬(22)의 주위에는 바람을 토출하는 토출실(31)이 설치되고, 이 토출실(31)은 토출구(32)를 경유해 가열실(33)에 연통된다. 이 가열실(33)에는 가열실(33)의 중앙부에도 바람을 보내기 위한 안내판(34)이 설치되어 있다. 더욱이, 도 1에 도시된 바와 같이, 복사 판넬(24)의 워크 반입측단 및 워크 반출측단에 회수구(35)가 개구되어 있다. 이들 회수구(35)는 가열실(33)의 워크 반입측 및 워크 반출측에 구획 형성된 통로(36)를 경유해서 도 2에 도시된 중앙 통로(37)에 연통되고, 이 중앙 통로(37)의 중앙부에 개구된 흡입구(38)를 경유해 팬(22)의 중심부에 연통되어 있다.

도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 프리히트 존(3P)의 제 5존(15)과 리플로우 존(3R)의 제 6존(16) 사이에 대하여 노체(1)의 외부에서 열풍을 공급하는 온도 조정 가능한 열풍 발생기(41)가 노체(1)의 외부에 설치되어 있다.

이 열풍 발생기(41)와 노체(1)는 덕트(42)에 의해 접속된다. 이 덕트(42)가 접속된 노체(1)의 내측에는 외부로부터 공급된 열풍을 정류하는 정류상(箱)(43)이 설치되어 있다. 이 정류상(43)에는, 다수의 열풍 분출공(44)이 뚫려 설치되어, 이들 열풍 분출공(44)의 저항에 의해 정류상(43) 내의 전역에 걸쳐서 압이 균일화된다.

도 1에 도시 된 바와같이, 정류상(43)의 상측에는, 컨베이어(2)의 프레임 폭을 워크 폭에 대응하여 가변 조정하는 컨베이어 폭 조정 기구(45)가 설치되어 있다.

또, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 함께 리플로우 존(3R)인 제 6존(16)과 제 7존(17)과의 사이의 부근에는, 제 6존(16)과 제 7존(17) 사이에 대하여 열풍을 안내하는 열풍 안내 날개(51)가 설치되어 있다.

이 열풍 안내 날개(51)는 복수의 워크 가열 존(3) 사이에 위치하는 열풍의 대류가 생기지 않는 부분에 대하여 열풍을 안내한다. 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 복사 판넬(24)에 복수의 열풍 안내 날개(51)가 경사형으로 부착되어 있다. 이들 열풍 안내 날개(51)의 부착 판부(52)는 복사 판넬(24)의 열풍 투과공(25)이 뚫려 설치되어 있지 않은 장소에 고정되어 있다.

다음에, 이 실시의 형태의 작용 효과를 설명한다.

팬(22)에 의해 가열실(33)에 토출된 분위기는 히터(23)에 의해 가열되고, 복사 판넬(24)을 지나서 워크(W)에 흡착된다. 이러한 워크(W)를 향해 흡착된 열풍은 제 1 존(11)~제 5 존(15)에서 워크(W)를 예비가열하고, 제 6 존(16) 및 제 7존(17) 에서는 워크(W)를 리플로우 가열한다.

그 때, 제 5존(15)과 제 6존(16)의 사이에 온도 조정 가능한 열풍 발생기(41)로부터 덕트(42)를 경유해서, 제 5 존(15)의 온도 설정치에 맞춰서 온도 조정된 열풍을 공급하는 것에 의해, 도 4에 점선(a)으로 표시된 열풍 발생기(41)에 의한 가열이 없는 경우의 워크 온도 변화를 실선으로 표시된 바와 같이 수정할 수 있다. 이 구성에 의해, 프리히트 존(3P)과 리플로우 존(3R)과의 사이에서 열용량이 작은 워크(W) 또는 부분으로 생기기 쉬운 워크 온도의 급락을 방지할 수 있어, 가열 효율을 향상시킬 수 있다.

이 때, 덕트(42)를 지나서 공급된 열풍을 정류상(43)에 의해 정류하여 공급하는 것으로, 덕트(42) 내에 한정된 범위의 열풍을 균일하게 확산시켜서 노체(1) 내로 공급할 수 있어, 워크(W)의 불균일한 가열을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시 형태에서는, 열풍발생기(41)는 덕트(42)에 의한 노체(1)의 하측에 접속되어 있으나, 열풍 발생기(41)가 노체(1)의 상측에 접속되는 구성 또는 상하 양측에 두개의 열풍 발생기가 접속하는 구성도 있을 수 있다.

또, 열풍의 대류가 생기지 않는 부분이 발생할 우려가 있는 리플로우 가열용 제 6 존(16)과 제 7 존(17)과의 사이의 버퍼부에 대해서, 복사 판넬(24)의 열풍 투과공(25)를 투과하는 열풍의 일부를 열풍 안내 날개(51)에 의하여 안내하는 것에 의해, 도 4에서 점선 b로 도시된 열풍 안내 날개(51)가 없는 경우의 워크 온도 변화를 실선으로 표시된 것처럼 국소적으로 수정할 수 있다. 이 구성에 의하여, 리플로우 존(3R)의 중간에서 열용량이 작은 워크(W) 또는 부분적으로 생기기 쉬운 워 크 온도의 급락을 방지할 수 있어, 가열 효율을 향상시킬 수 있다.

이와 같이, 열풍안내 날개(51)에 의하여 안내된 열풍에 의하여, 특별한 가열 수단이나 열풍 발생 수단을 필요로 하는 일 없이, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 워크 가열 존(3) 사이의 워크 온도 저하를 방지할 수 있다. 특히, 열풍 안내 날개(51)에 의하여 안내된 열풍에 의하여 복수의 리플로우 존(3R) 사이의 워크 온도 저하를 방지할 수 있고, 땜납의 접합 신뢰성을 확보할 수 있다.

이 열풍 안내 날개(51)는 열풍 투과공(25)을 갖고 있는 복사 판넬(24)에 부착되는 구성으로 되어 있다. 따라서, 열풍 안내 날개(51)를 특별한 부착판을 필요로 하지 않고, 용이하게 노체(1)내에 설치할 수 있다.

또한, 열풍 안내 날개(51)는 적어도 리플로우 존(3R)인 제 6존(16)과 제 7존(17)과의 사이에 설치하는 것이 바람직하지만, 프리히트 존(3R)인 제 1존(11)과 제 2존(12)과의 사이에, 제 2존(12)과 제 3존(13)과의 사이에, 제 3존(13)과 제 4존(14)과의 사이에, 제 4존(14)과 제 5존(15)과의 사이에 설치해도 좋다.

더욱이, 이 열풍 안내 날개(51)는 하나의 복사 판넬(24)에 복수매를 부착해도 좋고 한장만 부착해도 좋다. 열풍 안내 날개(51)의 경사각도는 도시된 것에 한정되지 않을 뿐만 아니라 동시에, 원호상 단면으로 형성해도 좋다. 또, 이 열풍 안내 날개(51)는 워크 반송 경로의 상하 양쪽에 설치하는 것이 바람직하지만, 상하중 어느 한쪽에만 설치해도 좋다.

본 발명에 의하면, 복수의 워크 가열존 사이에는 열풍의 대류가 생기지 않는 부분이 발생할 우려가 있기때문에, 이들 부분에 대한 열풍 안내 날개에 의한 열풍의 일부를 안내하는 것에 의해, 특별한 가열 수단이나 열풍 발생 수단을 필요로 하지 않고, 복수의 워크 가열존 사이의 워크 온도의 저하를 방지하고, 땜납 접합 신뢰성을 확보할 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 열풍 안내 날개에 의하여 안내된 열풍에 의해, 복수의 리플로우 존사이의 워크 온도의 저하를 방지하여+ 땜납 접합 신뢰성을 확보할 수 있다. 그리고 본 발명에 의하면, 열풍 투과공을 가지는 복사 판넬에 열풍 안내 날개를 부착하는 것에 의해 특별한 부착판을 필요로 하지 않고, 열풍 안내 날개를 쉽게 설치할 수 있다.

Claims (8)

1. 노체와,

   이 노체내의 워크 반송 경로를 따라 형성된 열풍 가열식의 복수의 워크 가열 존과,

   이들 워크 가열 존 사이에 대하여 열풍을 안내하는 열풍 안내 부재를 구비한 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열풍 안내 부재는 열풍 안내 날개인 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 복수의 워크 가열 존은 리플로우 가열용 복수의 리플로우 존을 구비하고, 상기 열풍 안내 날개는 복수의 리플로우 존 사이에 대하여 열풍을 안내하도록 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 각각의 워크 가열 존은,

   히터와,

   이 히터에 의해 가열되어서 워크에 대하여 원적외선을 복사하는 열풍 투과공을 가지고 있는 복사 판넬을 구비하고,

   상기 열풍 안내 날개는 이 복사 판넬에 부착된 것을 특징으로 하는 리플로 우 장치.
5. 제 4 항에 있어서, 상기 복사 판넬에는 열풍 투과공이 복수 형성되고, 상기 열풍 안내 날개는 상기 복사 판넬상의 면의 상기 복수의 열풍 투과공이 형성되어 있지 않은 개소에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 복수의 리플로우 존 내에 인접한 두개의 리플로우 존 사이의 간극 부분 근처에 부착된 상기 열풍 안내 날개는 상기 간극 부분을 향하여 열풍을 안내하도록 경사진 상태에서 상기 복수 판넬에 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.
7. 제 4 항 내지 제 6 항중 어느 한 항에 있어서, 하나의 복사 판넬에 복수의 열풍 안내 날개가 부착되어 있는 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.
8. 제 4 항내지 제 7 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 열풍 안내 날개는 상기 복사 판넬에 부착된 판형상의 부착판부와, 열풍을 안내하기 위한 판형상의 안내부를 구비한 것을 특징으로 하는 리플로우 장치.

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