JPH06132648A - リフロー装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 加熱炉の入口や出口から、高温の空気やチッ
ソガスが不要に流出するのを解消でき、ランニングコス
トを極めて低減することが可能なリフロー装置。 【構成】 加熱炉１の入口３と出口４に設けられる熱風
の流出を防止する上部ラビリンス２４ａと下部ラビリン
ス２４ｂのうち、少なくとも上部ラビリンス２４ａを上
下動自在に配設するとともに上下動手段を設け、上部ラ
ビリンス２４ａと下部ラビリンス２４ｂの間隔Ｗを電子
部品Ｐの高さに応じて調整自在とした。 【効果】 電子部品Ｐの高さに応じて、上部ラビリンス
２４ａと下部ラビリンス２４ｂの間隔Ｗを必要最小限の
大きさにすることにより、加熱炉１内の高温の空気やチ
ッソガスが不要に外部へ流出するのを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はリフロー装置に係り、詳
しくは、基板を加熱炉内を搬送しながら電子部品の半田
付けを行うリフロー装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子部品が搭載された基板はリフロー装
置へ送られ、加熱炉において基板を加熱することにより
半田を溶融させて電子部品の半田付けが行われる。

【０００３】加熱炉内の空気やチッソガスはヒータによ
り３００℃以上に加熱されており、この高温のガスが加
熱炉の入口や出口から外部へ流出すると熱効率が低下す
る。また加熱炉の内部にチッソガスを供給するリフロー
装置においては、単に熱効率が低下するだけでなく、チ
ッソガスが無駄に消費されてランニングコストが高騰す
る。そこで図６に示すように、加熱炉１の入口３と出口
（図外）には、一般に熱風の流出を防止するため上部ラ
ビリンス２４ａと下部ラビリンス２４ｂがコンベア２に
搬送される基板１０を上下から挟むように配設されてい
る。

【０００４】基板に搭載される電子部品の高さは様々で
あり、例えば高さ１ｍｍ程度の抵抗チップやコンデンサ
チップなどの電子部品Ｐ１から、高さ数ｃｍ以上の電解
コンデンサなどの電子部品Ｐ２まで存在する。そこで従
来は、最も高い電子部品Ｐ１が通過できるように上部ラ
ビリンス２４ａと下部ラビリンス２４ｂとの間隔Ｗを余
裕をもって大きく確保し、ラビリンス２４を固定的に設
置していた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のリフロー装置では、電子部品Ｐ１の高さが低
い場合には、間隔Ｗは過大であって不要なすき間が生
じ、図６に破線矢印で示すようにこのすき間から加熱炉
１内の高温の空気やチッソガスが加熱炉１外へ不要に流
出し、上述のように熱効率が低下するなどの問題点があ
った。特に近年は、基板の高集積化のために、基板の上
面と下面に電子部品を搭載する両面実装基板が多くなっ
ており、これに対応するために上部ラビリンス２４ａの
高さを高く設定するだけでなく、下部ラビリンス２４ｂ
の高さを低く設定せねばならないため、上記間隔Ｗは益
々大きくなり、上記問題点が顕著化していた。

【０００６】そこで本発明は、上記問題点を解消できる
リフロー装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上部ラビリン
スと下部ラビリンスのうち、少なくとも上部ラビリンス
を上下動自在に配設するとともに、この上部ラビリンス
を上下動させる上下動手段を設け、上部ラビリンスと下
部ラビリンスの間隔を電子部品の高さに応じて調整自在
としたものである。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、電子部品の高さに応じて上
部ラビリンスと下部ラビリンスの間隔を容易に調整でき
る。

【０００９】

【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例の
説明を行う。

【００１０】図１は本発明の一実施例に係るリフロー装
置の斜視図、図２は同断面図である。加熱炉１の内部に
はコンベア２が配設されており、電子部品Ｐが搭載され
た基板１０を入口３から出口４へ向って搬送する。コン
ベア２の上方にはヒータ５とファン６が配設されてお
り、また加熱炉１の上部にはファン６を駆動するための
モータ７が設置されている。１１はチッソガス発生器や
液体チッソボンベなどのチッソガス供給部であって、パ
イプ１２を通して加熱炉１の内部にチッソガスを供給す
る。１３はパイプ１２に設けられた開閉バルブである。
加熱炉１内へ供給されたチッソガスはヒータ５で加熱さ
れ、ファン６により熱風を基板１０に吹き付けることに
より、半田を溶融させて電子部品Ｐを半田付けする。

【００１１】加熱炉１の入口３と出口４には、チェンバ
ー２０が設けられている。入口３のチェンバー２０と出
口４のチェンバー２０は同構造である。次に、図３を参
照しながらその内部構造を説明する。加熱炉１の前壁に
は上下一対のプレート２１がパッキン２２を介して水平
に設けられている。またこのプレート２１を包囲するよ
うに可動プレート２３が設けられており、この可動プレ
ート２３に上部ラビリンス２４ａと下部ラビリンス２４
ｂが多数個ピッチをおいて突設されている。この上部ラ
ビリンス２４ａと下部ラビリンス２４ｂは、コンベア２
を上下から挟むように設けられている。

【００１２】可動プレート２３の前面にはナット２５が
固着されており、このナット２５には垂直なボールねじ
２６が螺合している。またチェンバー２０の外壁にはモ
ータ２７が設置されている。したがってモータ２７が駆
動してボールねじ２６が回転すると、可動プレート２３
はボールねじ２６に沿って上下動し、上部ラビリンス２
４ａと下部ラビリンス２４ｂの間隔Ｗが調整される。

【００１３】入口３の前方には基板１０に搭載された電
子部品Ｐの高さを検出する高さ検出手段としてのライン
センサ２８が設けられており、加熱炉１内に搬入される
電子部品Ｐの高さを検出する。その検出信号はＣＰＵな
どの制御部３０へ送られ、これに従って、制御部３０は
モータ２７を制御し、上記間隔Ｗを調整する。

【００１４】加熱炉１の前壁内面にはプレート３１が固
設されており、このプレート３１には補助ラビリンス３
２が突設されている。３３はチッソガスの排出用ダクト
であって、破線矢印で示すように、加熱炉１から流出し
た高温のチッソガスを安全な場所へ排出する。

【００１５】上記のように構成されたリフロー装置にお
いて、次にその動作について説明する。

【００１６】図１および図２において、基板１０がチェ
ンバー２０に搬入される直前に、電子部品Ｐの高さがラ
インセンサ２８により計測される。この計測結果にした
がい、制御部３０はモータ２７を制御して上部ラビリン
ス２４ａあるいは，および下部ラビリンス２４ｂを上下
動させ、上部ラビリンス２４ａと下部ラビリンス２４ｂ
の間隔Ｗを電子部品Ｐが通過するのに必要最小限の大き
さに調整する。この場合、出口４側のチェンバー２０内
の上部ラビリンス２４ａと下部ラビリンス２４ｂとの間
隔Ｗも同様に調整される。

【００１７】ここで、両面実装基板の場合は、上部ラビ
リンス２４ａだけでなく下部ラビリンス２４ｂの高さも
調整する必要があるが、基板の上面のみに電子部品を搭
載する片面実装基板の場合は、上部ラビリンス２４ａの
みを高さ調整自在にし、下部ラビリンス２４ｂは固定的
に設置してもよい。

【００１８】次に、基板１０は上部ラビリンス２４ａと
下部ラビリンス２４ｂの間を通過して加熱炉１内へ搬入
され、出口４へ向って搬送される。その間に、基板１０
に高温のチッソガスが吹き付けられ、半田は加熱されて
溶融する。基板１０は出口４から加熱炉１外へ搬出さ
れ、溶融した半田が空冷されて固化することにより、電
子部品Ｐは基板１０に半田付けされる。

【００１９】上部ラビリンス２４ａと下部ラビリンス２
４ｂ間隔Ｗの調整目的や運転態様は種々考えられる。例
えば、ラインセンサ２８が基板１０を検出しない場合、
すなわち基板１０の加熱炉１０への搬入が中断している
場合には、上記間隔Ｗを極力小さくし、望ましくは零に
することにより、入口３と出口４を実質的に閉鎖してチ
ッソガスの流出をほぼ完全に阻止してもよい。

【００２０】次に、図４（ａ）を参照しながら、立上げ
時（リフロー装置の運転開始前の準備時）の運転方法を
説明する。運転開始時には、加熱炉１内には空気が充満
している。まず、リフローを行うのに先立ち、チッソガ
ス供給部１１からチッソガスを加熱炉１へ供給しながら
空気を加熱炉１外へ排出して、加熱炉１内の空気をチッ
ソガスと置換するとともに、加熱炉１内の温度を所望温
度（通常３００℃以上）に速やかに昇温させねばならな
い。

【００２１】上記操作を速やかに行うには、図４に示す
ように上部ラビリンス２４ａと下部ラビリンス２４ｂの
間隔Ｗを極力小さくしたうえで、チッソガス供給部１１
から加熱炉１へチッソガスを供給し、且つヒータ５を稼
動して加熱炉１内のガスを加熱する必要がある。このよ
うに間隔Ｗを小さくしておけば、加熱炉１内にはチッソ
ガスが供給されているのでその内圧は高くなり、加熱炉
１内の空気は、矢印で示すように勢いよく外部へ排出さ
れ、速やかにチッソガスと置換される。この場合、加熱
炉１の内圧は高いので、外部の空気が入口３や出口４か
ら加熱炉１内に侵入しにくく、したがってチッソガスと
空気の置換は無駄なく行われる。また、低温の外部空気
は加熱炉１内にほとんど侵入しないので、速やかに所望
温度まで昇温できる。このように本装置によれば、装置
の立ち上げは速やかに完了する。

【００２２】図５は本発明の他の実施例を示している。
この実施例は、手動的に上部ラビリンス２４ａおよび下
部ラビリンス２４ｂの高さを調整するものである。可動
プレート２３は高さ調整具４０に結合されており、ノブ
４１を手動的に回転操作することにより、上部ラビリン
ス２４ａおよび下部ラビリンス２４ｂを上下動させて間
隔Ｗを調整する。この間隔調整は、リフローの対象とな
る基板１０の品種変更にともない、電子部品Ｐの高さが
変わる場合に行われる。勿論この実施例においても、図
４に示す立上げ時の運転が可能である。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、上部ラビ
リンスと下部ラビリンスのうち、少なくとも上部ラビリ
ンスを上下動自在に配設するとともに上下動手段を設
け、上部ラビリンスと下部ラビリンスの間隔を電子部品
の高さに応じて調整自在としているので、電子部品の高
さに応じて上部ラビリンスと上部ラビリンスの間隔を必
要最小限に調整し、加熱炉内の高温のチッソガスや空気
が不要に外部へ流出するのを防止し、ランニングコスト
の低減を図ることができる。またこの間隔を小さくして
おくことにより、運転の立ち上げを速やかに完了するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るリフロー装置の斜視図

【図２】本発明の一実施例に係るリフロー装置の断面図

【図３】本発明の一実施例に係るリフロー装置の要部断
面図

【図４】本発明の一実施例に係るリフロー装置の立ち上
げ運転の説明図

【図５】本発明の他の実施例に係るリフロー装置の要部
断面図

【図６】従来のチッソリフロー装置の要部断面図

【符号の説明】 １ 加熱炉 ２ コンベア ３ 入口 ４ 出口 ５ ヒータ １０ 基板 ２４ ラビリンス ２５ ナット ２６ ボールねじ ２７ モータ ４０ 高さ調整具

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ヒータが配設された加熱炉と、前記加熱炉
   の入口から出口へ向って電子部品が搭載された基板を搬
   送するコンベアと、前記入口および出口においてこのコ
   ンベアを上下から挟むように設けられた上部ラビリンス
   と下部ラビリンスとを備え、 前記上部ラビリンスと下部ラビリンスのうち、少なくと
   も前記上部ラビリンスを上下動自在に配設するととも
   に、前記上部ラビリンスを上下動させる上下動手段を設
   け、前記上部ラビリンスと下部ラビリンスの間隔を前記
   電子部品の高さに応じて調整自在としたことを特徴とす
   るリフロー装置。