JPH048638Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、はんだのリフロー、樹脂のキユアー
等に使用される赤外線ヒータ、特に、波長領域が
４〜25μmの遠赤外線を放射する赤外線ヒータに
関する。

（従来の技術） 近時の電子機器では軽量・小型化の傾向から小
さな面積に多数の電子部品を搭載したプリント基
板（以下「高密度実装基板」という）が用いられ
るようになつてきた。従つて高密度実装基板にお
いて電子部品をクリームはんだで接合したり、或
いはこれらを接着材で接合する時に、電子部品の
間隙にクリームはんだを溶解させ、また接着材を
硬化させるための熱を十分に侵入させなければな
らないものである。このときの加熱装置としては
トンネル内の上下に赤外線ヒータを設置したリフ
ロー炉が用いられる。リフロー炉の赤外線ヒータ
はシースヒータだけを設置したり、或いは鉄板に
ヒータを取付けたもので、その放射波長は3μm以
下のものであつた。

（考案が解決しようとする問題点） ところで赤外線は直進するため、高密度実装基
板では電子部品が邪魔となつて、クリームはんだ
や接着剤が塗布された箇所にまで十分に赤外線が
到達しないことがあつた。それ故、クリームはん
だでのはんだ付けでは、はんだ付け不良を起こし
たり、また接着剤での接合では接着剤が完全に硬
化せず剥離してしまうということがあつた。

また、従来の赤外線ヒータは波長領域が3μm以
下であるが、該波長域の赤外線は白色のものへの
吸収、特にはんだのような金属への吸収があまり
良くなく、従つてリフロー炉でクリームはんだを
完全に溶解させるためには、シースヒータへの電
流を多く流して発熱量を多くしなければならなか
つた。しかるに3μm以下の波長の赤外線は黒色の
ものによく吸収されるため、黒色をした電子部品
ばかりが加熱されることになる。しかも、クリー
ムはんだや接着剤への加熱を目的として温度を上
げると電子部品はさらに加熱され、ついには熱損
傷により機能劣化を起こしたり、全く使用不可能
な状態になつてしまうものがあつた。

よつて、本考案の目的は、高密度実装基板にお
いて搭載部品の間隙をも十分に加熱するばかりで
なく、クリームはんだや接着剤への熱吸収のよい
赤外線を放射する赤外線ヒータを提供することに
ある。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成すべく、本考案が種々検討を重
ねたところ、赤外線ヒータの熱源自体を熱源とし
た熱風を吹き出させること、赤外線照射源として
セラミツクス層を用いることにより効率的に加熱
が可能となること、および通気性セラミツクス層
を利用することにより両者を機能的に結合でき、
その相乗的作用効果が効果的に発揮されることを
知り、本考案を完成した。

本考案の要旨とするところは、箱状空胴体内に
電熱ヒータを設置するとともに、さらに加熱され
て赤外線を放射する通気性セラミツクス層を備え
た三次元網状金属体または多孔質金属焼結体から
成る通気性加熱面を前記電熱ヒータ上に設置し、
また前記箱状空胴体内に気体供給する気体供給手
段を該箱状空胴体に外部から取り付け、該箱状空
胴体内に供給された気体を前記通気性加熱面を経
て吹き出させるべく構成したことを特徴とする赤
外線ヒータである。

本考案に使用するセラミツクスとしては、Ａ
_２0₃、Ti0₂、Cr₂0₃、Mg0、Zr0₂、Si0₂等であり、
これらは例えば電鋳により製造される三次元網状
構造を有する多孔質金属板、つまり三次元網状金
属体（商品名“セルメツト”住友電光製）または
通気性を有する焼結金属支持体に焼付けたり、溶
射することにより設置される。

かくして、本考案によれば、セラミツクス層の
支持体として金属支持体を使用していることか
ら、セラミツクス単独の場合と比較して強度的に
もはるかに優れ、しかも金属体の熱伝導がよいこ
とからヒータの加熱面の隅々まで均一に加熱さ
れ、したがつて赤外線放射率が全体的に均一化さ
れ全体として放射効率も改善される。

また、本考案によれば、通気性加熱面を構成す
るのは、セラミツクス層を備えた多孔質金属焼結
体または三次元網状金属体であつて、いわゆるパ
ンチ孔板と比較して、セラミツクス層の加熱が金
属伝導によるばかりでなく気体の対流により直接
的に行われるためかなり改善される。

（作用） 箱状空胴体内および通気性加熱面を通過する時
に加熱された気体は上記通気性加熱面を通つて被
加熱体に吹き付けられ、赤外線が到達しないよう
な狭い間隙でも容易に侵入し、また通気性加熱面
を構成する加熱されたセラミツクス層からは金属
や白色物への吸収の良好な４〜25μmの赤外線が
放射される。このように熱風と赤外線を共用する
ことによりその相乗作用で高密度実装基板に対し
クリームはんだや接着剤の熱処理をさらに効率的
に行うことができる。

（実施例） 本考案にかかる赤外線ヒータは、添付図面にも
示すように、箱状空胴体１、電熱ヒータ２、通気
性セラミツクス層３から構成されている。

第１図および第２図は本考案の第１実施例を示
すそれぞれ斜視図および断面図である。箱状空胴
体１内にはシースの電熱ヒータ２が蛇行状態で水
平内に設置されている。該電熱ヒータの上には通
気性のある金属支持体５を介して通気性セラミツ
クス層３が設置されている。通気性のある金属支
持体とは、金属粉を粗状に焼結した多孔質焼結金
属板、或いは金属を電解液で電鋳した三次元金属
網状体（商品名：セルメツト）、であり、セラミ
ツクス層３の支持体としての機能、要求される通
気性等を考慮すれば、電鋳により得られる三次元
金属網状体が好ましいものである。

また通気性セラミツクス層とはやはり気体を容
易に通過させるもので、通気性金属支持体上に設
置する場合はセラミツクス質を焼付けたり、溶射
することにより通気状態にすることができる。

図示例にあつて、気体供給手段の１例である気
体流入口４は、箱状空胴体１の両面または底面に
取付け、図示しないコンプレツサー、或いは気体
を圧縮充填したボンベ等と接続されており、箱状
空胴体内に気体を矢印方向に導入するようになつ
ている。

本考案にかかる赤外線ヒータはリフロー炉のト
ンネル内に上下に設置して使用するのに特に適し
ているが、それにのみ制限されるものではない。

次に、本考案の赤外線ヒータの加熱状態につい
て説明する。

先ず電熱ヒータ２に通電を行う。電熱ヒータ２
が加熱されると、その上に置かれた通気性加熱面
を構成する金属支持体５およびセラミツクス層３
が加熱され、さらに電熱ヒータ２の置かれた箱状
空胴体１内も加熱されることになる。斯様に全て
が十分加熱されたならば、気体流入口４から気体
（空気またはN₂、C0₂、Ar、He等の不活性ガス）
を箱状空胴体１内に導入する。すると気体は熱い
箱状空胴体内で加熱され、さらに熱い通気性金属
支持体５、セラミツクス層３を通過する時に加熱
されて熱風となつて出てくる。つまり、本考案の
赤外線ヒータでは加熱されたセラミツクスからは
波長４〜25μmの遠赤外線が放射されるとともに
セラミツクス層の通気孔からは熱風が吹出してく
るものである。

（考案の効果） 本考案にかかる赤外線ヒータをリフロー炉に設
置してクリームはんだや接着剤を塗布した高密度
実装基板の加熱を行つた場合、セラミツクス層か
らは金属や樹脂によく吸収される４〜25μmの遠
赤外線が放射されるため、クリームはんだや接着
剤が効率よく加熱され、またセラミツクス層の通
気孔から吹き出る熱風は高密度実装基板の各部品
間に侵入して赤外線が届きにくい箇所を加熱す
る。従つて、本考案の赤外線ヒータは遠赤外線と
熱風の長所を十分に発揮するとともに、この相乗
作用でクリームはんだ付けや接着剤での接合を完
全なものにするという優れた効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の第１実施例の一部破断斜視
図；および第２図は、同中央断面図である。 １……箱状空胴体、２……電熱ヒータ、３……
通気性セラミツクス層、４……気体流入口、５…
…通気性金属支持体。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 箱状空胴体内に電熱ヒータを設置するととも
   に、さらに加熱されて赤外線を放射する通気性
   セラミツクス層を備えた三次元網状金属体また
   は多孔質金属焼結体から成る通気性加熱面を前
   記電熱ヒータ上に設置し、また前記箱状空胴体
   内に気体を供給する気体供給手段を該箱状空胴
   体に外部から取り付け、該箱状空胴体内に供給
   された気体を前記通気性加熱面を経て吹き出さ
   せるべく構成したことを特徴とする赤外線ヒー
   タ。 (2) 前記気体供給手段が高圧気体供給源に連絡し
   た気体流入口から構成される、実用新案登録請
   求の範囲第１項に記載の赤外線ヒータ。