JPH0380581B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［技術分野］ 本発明は半田付装置に関し、特に熱風を用いた
リフロー炉に関する。

［従来技術とその問題点］ 電子機器の小形化及び軽量化に伴い、電子部品
の高密度実装が要求されている。最近では、プリ
ント基板に面実装部品（チツプ部品や面付素子）
を直接取付けることにより、実装密度を高める方
法が提案され実行されている。

チツプ部品等をプリント基板に半田付する方法
にリフローソルダー法がある。この方法は炉外で
供給された半田を炉内でリフロー（REFLOW
（再溶融））する方法である。本明細書では半田ペ
ーストを使用するリフローソルダー法について説
明するが、本発明は半田ペーストの使用に限定さ
れないことは勿論である。

半田ペーストを使用するリフローソルダー法に
ついて簡単に説明する。先ず、基板のパターン上
に、印刷又はデイスペンサー（半田供給器）によ
り半田ペーストを供給した後、部品を搭載し炉内
で半田をリフロー（再溶融）させる。尚、基板に
搭載された部品は半田付されるまでペーストの粘
着性により基板に保持されている。

ところで、従来のリフロー炉は、赤外線ヒータ
を使用しているため次のような問題があつた。即
ち、輻射熱を利用して半田付をするため、(a)ヒー
タの陰の部分の加熱が充分でない、(b)被加熱物
（ワーク）の温度が被加熱物の色・材質等に影響
されやすい、(c)基板が炉内にある場合と無い場合
とで炉内の温度が大きく変化する、(d)炉内の温度
を均一に保持するのが容易でない（均一雰囲気を
作るのが難しい）、(e)消費電力が大きい、等であ
る。

基板の両面に部品を搭載して実装密度を高める
両面実装の場合には、炉の下部にも赤外線ヒータ
を設ける必要があり、上記の問題点が更に強調さ
れる。

［目的］ 従つて、本発明の目的は、上述の従来例の問題
を解決したリフロー炉を提供することである。

［実施例］ 以下添付の図面を参照して本発明の実施例を説
明する。

第１図は本発明に係るリフロー炉１０の基板搬
送路１１の搬送路に沿つた側面断面図である。第
１図のリフロー炉１０は、３つの予熱ゾーン（予
熱部）１２，１４，１６と１つのリフローゾーン
１８を有する。このゾーン１８の後には炉から排
出された基板を速やかに室温に下げるための冷却
ゾーン２０が設けられている。この冷却ゾーン２
０は公知例と変わらないため詳細な説明を省略す
る。

従来例に関して説明したように、リフロー炉に
搬入される基板には、その片面或いは両面にチツ
プ部品等が半田ペーストにより保持搭載されてい
る。基板は基板搬送手段により予熱ゾーン１２か
ら順に予熱ゾーン１６まで搬送され、充分に予熱
された後、リフローゾーン１８において基板１２
に搭載されたチツプ部品等は半田付され、次段の
冷却ゾーン２０において冷却される。

第１図において、予熱ゾーン１２と１４は断熱
性の隔壁２４で仕切られ、予熱ゾーン１４と１６
は同様に断熱性の隔壁２６で仕切られている。一
方、予熱ゾーン１６とリフローゾーン１８は断熱
性の隔壁２８で仕切られている。予熱ゾーン１
２，１４，１６、リフローゾーン１８は夫々上述
の隔壁２４，２６，２８とリフロー炉１０の内壁
４０により特定されている。ゾーン１２，１４，
１６，１８は、夫々上部気体流入部１２ａ，１４
ａ，１６ａ，１８ａを有し、更に、夫々下部気体
流入部１２ｂ，１４ｂ，１６ｂ，１８ｂを有す
る。上記内壁に設けられた気体吸引部（第１図に
は図示せず）、外壁５０に設けた気体吸入部１２
ｃ，１２ｄ，１４ｃ，１４ｄ，１６ｃ，１６ｄ，
１８ｃ，１８ｄについては後述する。参照番号６
０ａ乃至６０ｅは隣接するゾーン間の開口部を出
来るだけ小さくするためのものであり、後述す
る。更に参照番号７０ａ乃至７０ｄ，７２ａ乃至
７２ｄは対応する気体流入部からの気体を整流す
るものである。

第２図は第１図のAA′から見た断面図である。
第２図は断面を示した基板８２は、紙面に直角の
方向に搬送される。第２図に示した基板８２は両
面に部品（黒色で示す）を搭載している。このた
め、基板８２の端部は、チエインガイド８４ａ，
８４ｂの上で回転する上部チエイン８６ａ，８６
ｂの上に存在する。尚、上部チエイン８６ａ，８
６ｂの対となる下部チエインは８８ａ，８８ｂで
示す。尚、第１図及び第２図の共通部分には同一
番号を付してある。

熱源（図示せず）からの高温気体流（熱風）
は、内壁４０の上部及び下部の気体流入部１８
ａ，１８ｂからリフローゾーン１８内に流入す
る。リフローゾーン１８に流入した高温気体は上
部及び下部の整流手段７０ｄ，７２ｄにより夫々
整流され、炉の中心平面（基板搬送面と略一致す
る）付近に向かつて流れる。基板８２の上面及び
下面に達した高温気体流は、リフローゾーン１８
の両側面に設けた気体吸引部９０ａ，９０ｂ，９
０ｃ，９０ｄに吸入される。これらの気体吸引部
に吸引された気体は、図示の如く、内壁４０と外
壁５０の間に形成された気体通路を介して外壁５
０の気体排出部１８ｃ，１８ｄに吸引される。

外壁５０の気体排出部１８ｃ，１８ｄに吸引さ
れた高温気体は、熱源（図示せず）を介して再び
内壁４０の気体流入部を介して各ゾーンに流入す
る。

第２図ではリフローゾーンについて述べたが、
他のゾーン（予熱ゾーン）についても同様であ
る。尚、第２図では図面に簡略するため、ゾーン
１６と１８の間の開口部（基板搬送路）の図示を
省略した。このため、第３図に第２図で省略した
開口部方向を見た断面図を示す。第３図において
９９は隔壁２８に設けられた開口部であり、この
開口を通して基板が搬送される。とろこで、幅の
狭い基板の半田付を行う場合には、チエーンの幅
（８６ａと８６ｂの幅（同様に８８ａと８８ｂの
幅））を狭める必要がある（本実施例では８４ｂ
は固定されているので８４側を右方向に移動させ
る）。この際、本発明によれば、ベローズ１００
及び１０２がチエーンガイド８４ａ，８４ｂに固
定されているので、開口９９が拡がつて隣接する
雰囲気どうしが悪影響を及ぼし合うという問題を
避けることができる。チエーンガイド８４ｂは、
本実施例では固定されているが、８４ａと同様に
基板の幅に応じて移動できるようにしてもよい。
この場合、ベローズ１００に相当するベローズを
用意し、その一端をチエーンガイド８４ｂに固定
する。

上部及び下部チエーン８６ａ，８８ａ及びチエ
ーンガイド８４ａは２つの搬送路手段の一方を構
成し、他の上部及び下部チエーン８６ｂ，８８ｂ
及びチエーンガイド８４ｂは２つの搬送路手段の
他方を構成する。

このように、内壁４０を出た高温気体は、内壁
４０の外側を通つて外壁５０の気体吸引部に達す
るので、炉内の温度変化を小さくする恒温効果が
ある。更に、外壁５０を出た高温気体は循環して
利用されるので熱効率が極めて高い。更に又、熱
風を利用しているため、(a)複雑な形状のワークで
あつてもワークの一様な加熱が可能であり、(b)被
加熱物（ワーク）の温度は被加熱物の色・材質等
に影響されず、(c)基板が炉内にある場合と無い場
合との炉内の温度差が非常に小さい(d)均一雰囲気
が簡単に実現できる、(e)熱容量が大きいので炉内
の温度を均一に保持できる、(e)熱効率が高いので
消費電力が小さい、等の特徴・効果を有する。

以上、本発明を説明したが、本発明はリフロー
ゾーン及び予熱ゾーンの双方に利用すれば好都合
である。しかし、リフローゾーンのみに応用する
ようにしてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置を説明する図、第２
図は第３図はそれぞれ本発明に係る装置の簡単な
断面図である。 図中、１２，１４，１６は夫々予熱ゾーン、１
８はリフローゾーン、４０は内壁、５０は外壁を
示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ リフローゾーンと少なくとも１つの予熱ゾー
   ンを有する炉内に基板を基板搬送手段により搬入
   し、基板に搭載した部品を炉内搬送中に半田付す
   るリフロー炉であつて、 上記リフローゾーンの内壁の上部及び下部に設
   けた気体流入部と、 上記リフローゾーンの夫々の内壁の両側部であ
   つて基板搬送路の近傍に設けた気体吸引部と、 上記リフローゾーンの内壁を囲む外壁の上部及
   び下部に設けた気体排出部と、 上記基板搬送手段の搬送路幅は基板の幅に応じ
   て可変であり、上記搬送路幅を特定する２つの搬
   送路手段の夫々に固定したベローズ手段とを有
   し、 上記内壁に設けた気体流入部から導入した高温
   気体を上記気体吸引部から吸引し、上記内壁及び
   外壁の間に形成される気体通路を介して上記外壁
   に設けた上記上部及び下部の気体排出部から気体
   を排出するリフロー炉。