JPH0216855Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は電子部品類のベースとなるセラミツク
基板、ガラスエポキシ基板、フエノール基板、ポ
リアミド基板等の導体あるいは角形チツプ部品、
チツプコイル、フラツトIC等の電極に予備はん
だを介して部品をマウントしてから搬送路により
炉内を通過させることによつて予備はんだを溶か
してはんだ付けする電子部品類製造用はんだ付け
炉に関するものである。

（従来の技術） 電子部品類製造ラインにおいて、ベースの電極
等に他の部品をはんだ付けするには、ベース上に
予備はんだを介して部品をマウントした被加熱物
を炉体の入口から出口に向う搬送路に載せ、該炉
体内を通過する間に予備はんだを溶かしてはんだ
付けすることが行われているが、このはんだ付け
用炉としては、入口から出口に向う搬送路を備え
た炉体内の天井面と炉底面に棒状または細長板状
の赤外線輻射ヒータの多数本を所要の間隔をおい
て炉幅方向に配列した通常の加熱炉が使用されて
いる。

（考案が解決しようとする問題点） ところが、このような加熱炉は長さ方向の温度
区分制御ができず、このため均一加熱ができない
ばかりでなく両端方部温度が低下し、従つて、赤
外線輻射ヒータの有効長は被加熱物幅より大きく
とらねばならないために炉体が大きくなつて不経
済であり、また、ベースである大形の基板が連続
して炉体内を通過すると最初の基板に多量の熱吸
収が行われるので２枚目以後の基板との間に温度
差が発生し、基板内の温度不均一と共に基板間の
温度差も大きくなり加熱特性が不安定となる。そ
こで、本出願人は、炉体内の上方部と下方部に赤
外線加熱面と空気供給装置とよりなる加熱部を設
けて各加熱部を炉側壁に沿つた両側の側方加熱部
と中間加熱部より形成されたものとするととも
に、これをさらに入口側の予備加熱ゾーンと空気
供給装置付の第２の予備加熱ゾーンと出口側の空
気供給装置付の高温加熱ゾーンとに区画すること
により前記のような問題点を解決したはんだ付け
炉を先に考案し、実願昭61−32272号（実開昭62
−146569号）として出願したが、この先願のもの
でも第２の予備加熱ゾーンが入口側の予備加熱ゾ
ーンや出口側の高温加熱ゾーンの熱影響を受け易
いので温度制御が複雑となるという問題点が残さ
れていた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は前記のような問題点を解決した電子部
品類製造用はんだ付け炉を目的として完成された
もので、ベース上に予備はんだを介して部品をマ
ウントした被加熱物を入口から出口に向け移送す
る搬送路を設けた炉体内の上方部と下方部に、赤
外線輻射ヒータの多数個を縦横に配列した赤外線
加熱面をそれぞれ設けた電子部品類製造用はんだ
付け炉において、各加熱面は炉側壁に沿つた両側
の側方加熱部と該側方加熱部間にあつてこれらと
等温に保持される中間加熱部により形成されると
ともに、上端を天井面より若干下方に位置させて
炉側壁間に張設された入口側隔壁と出口側隔壁と
をもつて入口側の予備加熱ゾーンと第２の予備加
熱ゾーンと出口側の高温加熱ゾーンとに区画され
ており、さらに、前記第２の予備加熱ゾーンの上
方の赤外線加熱面に空気噴射口が多数個配設され
た加熱助長用の空気供給装置を付設するとともに
高温加熱ゾーンの上方の赤外線加熱部には空気噴
射口が多数個配設された前記空気供給装置よりも
空気供給の少ない加熱助長用の空気供給装置を付
設し、また、前記入口側隔壁と出口側隔壁の各上
端と天井面との間に形成せれる上方空間は炉体の
天井部に設けた排気口をもつて外部に連通させた
ことを特徴とするものである。

（作用） このような電子部品類製造用はんだ付け炉は、
各赤外線輻射ヒータに通電して上下の赤外線加熱
面により炉内を加熱するとともに第２の予備加熱
ゾーンと出口側の高温加熱ゾーンの上方にのみ付
設された加熱助長用の空気供給装置を駆動させて
各空気噴射口から加熱助長用の空気を噴出するよ
うにしておき、ベース上に予備はんだを介して部
品をマウントした被加熱物群を図示しないコンベ
アにより搬送路の入口側より送り込み、出口側か
ら出る間に側方加熱部と中間加熱部との間に温度
差が生ずることのない入口側の予備加熱ゾーンに
おいて一次的予備加熱が、また、これに続く第２
の予備加熱ゾーンで二次予備的加熱がされたうえ
これより高温の高温加熱ゾーンで予備はんだを溶
かし、はんだ付けが完了されて出口より次工程に
送られることとなる。

（実施例） 次に、本考案を図示の実施例について詳細に説
明すれば、１は断熱材等で構成されるトンネル炉
状の炉体であつて、該炉体１にはベース上に予備
はんだを介して部品をマウントした被加熱物をし
やへい板付の入口３からしやへい板付の出口４に
移送するネツトコンベア等の循環式の搬送路２が
設けられている。５，５は炉体１内の上方部と下
方部に設けられた上下の赤外線加熱面であつて、
該赤外線加熱面５はセラミツク盤材に電熱抵抗体
を埋設した赤外線輻射ヒータ６の多数個を縦横に
均斉に配列したものとしている。そして、炉体１
内の各赤外線加熱面５は被加熱物の加熱に必要な
温度プロフアイルに対応すべく上端を天井面より
若干下方に位置させて炉側壁間に張設された熱干
渉防止用の入口側隔壁９と出口側隔壁１０をもつ
て炉長方向に加熱長を区分して入口側の予備加熱
ゾーン１１と第２の予備加熱ゾーン１２と出口側
の高温加熱ゾーン１３を形成している。１５，１
６は前記した入口側隔壁９と出口側隔壁１０の各
上方において炉体１の天井部に設けた排気口であ
つて、該排気口１５，１６は図示しない排気ブロ
アやジエツトインジエクタなどの強制排気機構に
続かせて入口側隔壁９と出口側隔壁１０の上方空
間を外部に連通させ、はんだベーパーを排気でき
るようにしてある。なお、各赤外線加熱面５にお
ける赤外線輻射ヒータ６の配列は特に限定される
ものではないが、図示の実施例では入口側の予備
加熱ゾーン１１は３列×５個として常温から150
℃程度まで加熱されるようにするとともに第２の
予備加熱ゾーン１２は４列×５個として150℃程
度の温度に保持されるようにし、次いで、出口側
の高温加熱ゾーン１３は２列×５個としてここで
最高210〜240℃程度まで加熱されるようになつて
いる。そして、前記第２の予備加熱ゾーン１２の
上方の赤外線加熱面５には空気噴射口７ａが多数
個配設された加熱助長用の空気供給装置８ａを付
設するとともに高温加熱ゾーン１３の上方の赤外
線加熱面５にも空気噴射口７ｂが多数個配設され
た前記空気供給装置８ａよりも空気供給量が1/2
〜1/3程度の加熱助長用の空気供給装置８ｂを付
設してある。なお、空気供給装置８ａの空気噴射
圧は噴射元で20〜30m／ｓ程度としておくことが
マウント部品の位置ずれが生じないので好まし
い。さらに、前記各赤外線加熱面５は炉体１の長
手方向に延びるように炉側壁に沿つた両側の側方
加熱部５ａ，５ａと、該側方加熱部５ａ，５ａ間
にあつてこれらと等温に保持される中間加熱部５
ｂとよりなるものとして各加熱部をそれぞれ温度
制御して炉内の炉側壁付近の温度が中間の温度に
比べ低下しないようになつている。この側方加熱
部５ａの温度を中間加熱５ｂの温度と等温に保持
する手段は問わないが、図示の実施例のように各
側方加熱部５ａを前記入口側隔壁９および出口側
隔壁１０に直交して相互に平行に設けた熱干渉防
止用の隔壁１４，１４により区画して各加熱部毎
に温度制御できるようにするか、温度低下しがち
な側方加熱部５ａにある赤外線輻射ヒータ６を中
間加熱部５ｂにある赤外線輻射ヒータ６よりもワ
ツト密度を高くする等して温度制御を行えばよ
い。なお、隔壁１４，１４を入口側隔壁９および
出口側隔壁１０に直交させて各赤外線加熱面５を
９区分した本実施例では、中間加熱部５ｂを構成
する３つの区画にある複数の赤外線輻射ヒータ６
のうち少なくとも１個と、側方加熱部５ａ，５ａ
の各３つの区画にある複数の赤外線輻射ヒータ６
のうち少なくとも各１個を、輻射面側に公知のク
ロメル−アルメル線等の熱起電材料で絶縁被覆し
た温度検出用熱電対が装着されているものとして
これを温度設定を行う調節計等に接続させたもの
として温度制御が行われるようになつている。な
お、上下の各加熱部は均一加熱の面から上下に対
向して設けられていることが好ましいし、各赤外
線輻射ヒータ６の輻射面形状は平面状に限定され
るものではなく彎曲形状のものであつてもよい。
さらに、前記空気噴射口７ａ，７ｂは搬送路２に
向け設けられたものに限定されるものではなく、
搬送路２と逆方向に噴射するカウンターブローあ
るいは搬送路２と同方向に噴射する向きにしても
よく、噴射角度は被加熱物のベース形状および炉
形態に合わせた角度であれば特に限定されない。
また、前記空気供給装置８ａ，８ｂの枝管は炉体
１の両側壁を貫通したバルブ付導管を介して高圧
ブロアーと接続されており、出口にはシロツコフ
アン等による冷却装置１７が取付けられている。
なお、空気噴射口７ａ，７ｂからの噴射スピード
はマウント部品の位置ズレを惹起させないようリ
フロー部品の性状にあわせて調整するために加熱
域毎にバルブを設けたものとしてもよい。さら
に、炉内の各赤外線輻射ヒータ６は輻射面殻部に
多数の空気噴射口を備えた中空主体の取付基部に
オリフイス状の空気供給口を設けたものとしても
よい。

このように構成されたものは、搬送路２に載せ
られた被加熱物が入口３を通じて炉体１内に送ら
れると、炉体１内の上方部と下方部にはセラミツ
ク盤材に電熱抵抗体を埋設した多数個の赤外線輻
射ヒータ６よりなる赤外線加熱面５が入口側隔壁
９と出口側隔壁１０とによつて入口側の予備加熱
ゾーン１１と第２の予備加熱ゾーン１２と高温加
熱ゾーン１３とに区分されるとともに炉側壁に沿
つた隔壁１４，１４により側方加熱部５ａ，５ａ
と中間加熱部５ｂとに再区分されて各加熱区分間
に熱干渉のない均一な温度加熱面を形成している
ので、搬送路２により移送されてくる被加熱物は
ベースが大形であつても中央部分と両端部に差が
なく均一加熱されることとなり、大形のベースは
ヒータの輻射熱により均一に加熱される。しか
も、第２の予備加熱ゾーン１２と出口側の高温加
熱ゾーン１３の各上方には高圧ブロアーから発生
する圧縮空気流が炉体１内に配管されている枝管
を通過することにより加熱されたうえ各枝管に多
数配設されている加熱助長用の空気噴射口７ａ，
７ｂから熱風として被加熱物の表面に吹付けられ
るため、均一な温度加熱面を形成している各赤外
線輻射ヒータ６の輻射熱との併用加熱によりさら
に表面を均一に加熱できる。そして、被加熱物が
大形の場合には搬送初めの被加熱物に大量に熱吸
収が行われ、２枚目以後が炉体１内に移送されて
くると搬送スピードが速いため炉内を一定温度に
保つよう温度調節計が作動してヒータを昇温させ
ても昇温ロスがあるため先後の被加熱物間の温度
差が大きくなりがちであるが、本考案の炉体１内
には前記した空気噴射口７ａ，７ｂからの熱風が
常にベースに当たつているので、被加熱物内はも
とより被加熱物間の温度差も小さくなり、連続搬
送されてくる被加熱物を均一に加熱することがで
きる。しかも、第２の予備加熱ゾーン１２にある
空気供給装置８ａは出口側の高温加熱ゾーン１３
にある空気供給装置８ｂよりも空気供給量が大き
くしてあるので、熱カーテンとなつて第２の予備
加熱ゾーン１２に入口側の予備加熱ゾーン１１や
出口側の高温加熱ゾーン１３から熱が流入するこ
とはなく、各ゾーンの温度制御は極めて容易化さ
れるそして、入口側隔壁９および出口側隔壁１０
はその上端を天井面の若干下方に位置させて張設
され、しかも、その両者間の間隙の直上には、強
制排気用の排気口１５，１６が設けられているの
で、はんだベーパーがこの排気口１５，１６より
スムーズに排出させる。さらに、入口側の予備加
熱ゾーン１１、第２の予備加熱ゾーン１２と出口
側の高温加熱ゾーン１３の天井壁付近の各雰囲気
はこの排気口１５，１６からの強制排気により滞
留することがないので、入口側隔壁９と出口側隔
壁１０の熱干渉防止効果と相まつて第２の予備加
熱ゾーン１２は入口側の予備加熱ゾーン１１およ
び出口側の高温加熱ゾーンより低温であつても精
度の高いヒータ温度コントロールが可能となる。
今、具体的効果例を述べると、380×507×1.6t
（単位mm）のガラスエポキシ板をヒータ温度が44
℃の入口側の予備加熱ゾーン11で25秒間に常温か
ら150℃まで昇温させたうえヒータ温度が170℃の
第２の予備加熱ゾーン１２でさらに35秒間同温に
保持してヒータ温度が460℃の高温加熱ゾーン１
３に送り、ここで30秒間で210〜240℃まで急速昇
温させたうえ冷却させるという、実願昭61−
32272号（実開昭62−146569号）明細書に記載し
た具体的効果例よりコンベアスピードが速い温度
プロフアイルで連続加熱した場合でも、従来の棒
状ヒータ加熱の場合には、ピーク温度域において
温度ばらつきが約±10℃であつたものが、本考案
では温度バラツキが±２℃となり、しかも、第２
の予備加熱ゾーンはフラツトな温度プロフアイル
となつて均一加熱できることが確認された。な
お、入口側の予備加熱ゾーン１１に前記空気供給
装置８ａよりも空気供給量の少ない加熱助長用の
空気供給装置をさらに付設しても差支えないが、
実施例のように入口側の予備加熱ゾーン１１に加
熱助長用の空気供給装置を設けない場合は、各被
加熱物間の温度ばらつきをなくすために入口側の
予備加熱ゾーン１１においては第２の予備加熱ゾ
ーン１２よりもワツト密度の高い赤外線輻射ヒー
タ６を使用することが好ましい。。また、空気供
給装置は炉内の輻射熱を利用したものであるため
別の熱源を必要とせず、省エネルギー炉となるう
えに空気噴射装置が大設備とならず、経済的に設
置できる。

（考案の効果） 本考案は前記説明によつて明らかなように、炉
体内の上下の赤外線加熱面を炉側壁に沿つた両側
の側方加熱部と中間加熱部よりなり、且つ、入口
側の予備加熱ゾーンと第２の予備加熱ゾーンと出
口側の高温加熱ゾーンに区画されたものとして炉
側壁に近い部分と中間部分との温度差をなくすと
ともに予備加熱から本加熱を経て冷却に至るまで
の温度分布をはんだ付けに最適な条件に保持でき
るように区分され、しかも、第２の予備加熱ゾー
ンと高温加熱ゾーンの加熱源が多数の赤外線輻射
ヒータよりなる赤外線加熱面と、該赤外線輻射ヒ
ータによつて加熱された空気を噴射する加熱助長
用の空気噴射装置との併用であるうえ第２の予備
加熱ゾーンの空気供給装置を出口側の高温加熱ゾ
ーンのそれより空気供給量の大きいものとし、し
かも、上端を炉体の天井面より若干下方に位置さ
せて炉側壁間に張設された入口側隔壁と出口側隔
壁の直上に形成される上方空間を炉体に設けた排
気口を通じて外部に連通させて排気できるように
してあるから、前記した加熱区分と相まつて第２
の予備加熱ゾーンを含め全体を適確な温度制御下
に効率的な加熱ができる利点があり、従来の電子
部品類製造用はんだ付け炉の問題点を解決したも
のとして実用的価値極めて大なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す一部切欠側面
図、第２図は同じく一部切欠正面図、第３図は第
１図のＡ−Ａ矢視図である。 １……炉体、２……搬送路、３……入口、４…
…出口、５……赤外線加熱面、５ａ……側方加熱
部、５ｂ……中間加熱部、６……赤外線輻射ヒー
タ、７ａ，７ｂ……空気噴射口、８ａ，８ｂ……
空気供給装置、９……入口側隔壁、１０……出口
側隔壁、１１……入口側の予備加熱ゾーン、１２
……第２の予備加熱ゾーン、１３……出口側の高
温加熱ゾーン、１５，１６……排気口。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. ベース上に予備はんだを介して部品をマウント
   した被加熱物を入口から出口に向け移送する搬送
   路２を設けた炉体１内の上方部と下方部に、赤外
   線輻射ヒータ６の多数個を縦横に配列した赤外線
   加熱面５をそれぞれ設けた電子部品類製造用はん
   だ付け炉において、各加熱面５は炉側壁に沿つた
   両側の側方加熱部５ａ，５ａと該側方加熱部５
   ａ，５ａ間にあつてこれらと等温に保持される中
   間加熱部５ｂにより形成されるとともに、上端を
   天井面より若干下方に位置させて炉側壁間に張設
   された入口側隔壁９と出口側隔壁１０とをもつて
   入口側の予備加熱ゾーン１１と第２の予備加熱ゾ
   ーン１２と出口側の高温加熱ゾーン１３とに区画
   されており、さらに、前記第２の予備加熱ゾーン
   １２の上方の赤外線加熱部５に空気噴射口７ａが
   多数個配設された加熱助長用の空気供給装置８ａ
   を付設するとともに高温加熱ゾーン１３の上方の
   赤外線加熱面５には空気噴射口７ｂが多数個配設
   された前記空気供給装置８ａよりも空気供給量の
   少ない加熱助長用の空気供給装置８ｂを付設し、
   また、前記入口側隔壁９と出口側隔壁１０の各上
   端と天井面との間に形成せれる上方空間は炉体１
   の天井部に設けた排気口１５，１６をもつて外部
   に連通させたことを特徴とする電子部品類製造用
   はんだ付け炉。