JPH0240489A - リフロー炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は電子回路基板、電子回路部品の半田付は等に使
用するリフロー炉に関する。

（従来技術） 回路板に各種の素子部品を、半田付けにより面実装する
方法として、リフロー炉を使用した方法（リフローソル
ダリング）が知られている。この半田付は方法は、複数
の輻射加熱ゾーンを並置したリフロー炉内を例えばベル
トコンベアにより、接合部に予め半田をコーティングし
た電子部品を載置した回路板を通過せしめて、この炉内
を通過する際に前記加熱ゾーンによる輻射熱で接合部の
半田を再溶融させてその接触位置で半田付けを行う方法
である。

第４図は従来のリフロー炉の構成の一例を示し、リフロ
ー炉１内には、例えば赤外線ヒータ等よりなる輻射加熱
ゾーン２〜５が上下に４対配設され、これら上下の加熱
ゾーン２〜５の間をベルトコンベア６に所定間隔で載置
された被加熱物即ち種々の電子部品（図示せず）を搭載
した基板７が前記リフロー炉１の入口１ａから出口１ｂ
にかけて搬送される。電子部品と基板７との接合部には
半田がコーティングされている。ベルトコンベア６は、
モータ８に接続された駆動用ローラ９及び３個の送り用
ローラ１０に巻回されたベルト１１から構成されている
。

かかるリフロー炉１の各加熱ゾーン２〜５の機能は、例
えば加熱ゾーン２が回路板７の温度を立ち上げ（以下、
「温度立ち上げ部」と称する）、加熱ゾーン３．．４が
温度を均熱化しく以下、「均熱部」と称する）、更に加
熱ゾーン５が半田付けのための本加熱を行う（以下、ｒ
本加熱部」と称する）というように分担されている。通
常、電子部品の半田付けに使用されるクリーム半田に含
まれるフラックスは１７０°Ｃを超えるとその効力を失
ってしまう。従って、本加熱を行う以前に基板温度が１
７０”Ｃを超えて上昇することは好ましくない。そこで
、上述した均熱部を設けて基板温度を均熱化すると共に
所定温度に保持するようにしている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、リフロー炉ｌ内を搬送される基板７の各部に
おける熱容量は必ずしも均一ではなく、更に、基板７と
当該基板７上に搭載される電子部品との間にも熱容量の
差が存在する。従って、これらの熱容量の差に起因して
炉内の各位置におけるａ度プロファイルを異にすること
が一般的である。第５図は、−例として基板７とこの基
板上の火熱容量の部品との温度プロファイルを夫々示し
ており、図中、実線は基板を、破線は電子部品を夫々表
している。即ち、基板に比べて電子部品の温度立ち上が
りは遅く、更に均熱部の終端付近で基板との温度差ΔＴ
１が、本加熱部での基板との温度差ΔＴ２が夫々生じて
いる。

本加熱部における温度差ΔＴ２を小さくし、半田付は不
良を防止するためには、均熱部における温度差ΔＴｌを
できるだけ小さくすることが必要である。しかしながら
、従来のリフロー炉１においては、ΔＴｌを小さくする
ためには、ライン速度を極めて遅くするか、炉長を長く
して加熱ゾーンの数を増大するかの何れかであり、製造
効率の低下や炉の大型化を招くという不具合がある。

本発明はかかる従来の問題に鑑みてなされたちのであり
、炉の大型化や製造効率の低下を招くことなく均熱部に
おける基板と部品の温度差を可及的に小さくし、結果と
して本加熱部での温度差を小さくすることが可能なリフ
ロー炉を提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するために本発明によれば、被加熱物の
温度立ち上げ用加熱ゾーン、均熱用加熱ゾーン及び本加
熱用加熱ゾーンがこの順序で並設された炉内を前記被加
熱物が搬送されるリフロー炉において、前記均熱用加熱
ゾーンに強制対流式加熱手段を備えた構成としたもので
ある。

（作用） 基板がリフロー炉内を移動して、均熱部を通過する時、
熱風強制対流加熱による均熱化が行われ、口塞板表面近
傍に当該熱風の対流が生しることにより、基板表面の熱
容量の小さい部分にあっては過度の温度上昇が抑えられ
、一方、熱容量の大きい部分は温度上昇が促進され、結
果として、基板全体としての温度差が僅少となる。従っ
て、続く本加熱部における基板各部の温度差も僅少とな
って半田付は不良等の発生が防止される。

（実施例） 以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明の第１の実施例を示し、リフロー炉２１
内には、上下一対の赤外線ヒータ２２からなる温度立ち
上げ部、上部に配設された熱風強制対流手段２３と下部
に配設された赤外線ヒータ２４とからなる均熱部、及び
上下一対の赤外線ヒータ２５からなる本加熱部がこの順
序で並設されている。熱風強制対流手段２３において、
外気がヒータ２６により熱風となり基板７に対し上方向
からの対流として吹き付けられる。

以下に作用を説明する。

リフロー炉２１に搬送された基板７は温度立ち上げ部を
通過したのちに、均熱部に移送され、当該均熱部におい
て下方からは赤外線ヒータの輻射熱により、上方からは
熱風の対流により加熱される。従って、基板表面の熱容
量の小さい部分にあっては輻射加熱による過度の温度上
昇が抑制され、一方、熱容量の大きい部分は輻射熱と対
流との相乗効果により温度上昇が促進されて基板全体の
温度差ΔＴ１が僅少となる。

尚、上記実施例において、均熱部の下方に配設されたヒ
ータ２４に代えて下方から上方への熱風の対流を生じる
熱風強制対流手段を配設してもよく、或は、上記ヒータ
２４に代えて断熱部材を配設してもよい。

第２図及び第３図は本発明の他の実施例を示したもので
、第１図と同一の構成要素には同一の符号を付して示し
である。第２図に示したリフロー炉３１においては、均
熱部に配設した熱風強制対流手段２３により炉内に吹き
付けられる熱風をブロワ３２により当該均熱部に循環さ
せるようにしたものである。

第３図に示したリフロー炉４１は、均熱部の上下方向の
熱風強制対流手段２３に加えて、水平方向の熱風強制対
流手段４２を配設したものである。

熱風強制対流手段４２は上下一対のヒータ４３の間をブ
ロワ４４からヒータ４５を経て送風された熱風を水平方
向に循環させるようにしたものである。

尚、上記各実施例においては、温度立ち上げ部にＵ■照
射手段を配設してヒータとＵＶ照射の併用により温度立
ち上げ速度を向上させることも可能である。更に、本加
熱部を熱風強制対流方式としても、或は、赤外線ヒータ
による加熱と熱風強制対流手段による加熱を併用しても
よい。

（発明の効果） 以上説明したように本発明によれば、被加熱物の温度立
ち上げ用加熱ゾーン、均熱用加熱ゾーン及び本加熱用加
熱ゾーンがこの順序で並設された炉内を前記被加熱物が
搬送されるリフロー炉において、前記均熱用加熱ゾーン
に強制対流式加熱手段を備えたので、例えば基板表面に
実装される電子部品の種類により当該基板表面に熱容量
の差が生じた場合でも、均熱部におけるこの基板表面の
温度差を極めて小さ（抑えることが可能となり、その結
果、部品の損傷や半田付は不良等の欠陥が発生すること
が防止されるという利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明のリフロー炉の実施例を示す
構成図、第４図は従来のリフロー炉の構成図、第５図は
基板と実装部品との熱容量の差に基づく温度プロファイ
ルの相違を示すグラフであ６・・・ベルトコンベア、７
・・・Ｍ仮、２　ｌｌ、３１．４１・・・リフロー炉、
２２．２４．２５．４３・・・赤外線ヒータ、２３．４
２・・・熱風強制対流手段。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　被加熱物の温度立ち上げ用加熱ゾーン、均熱用加熱ゾ
   ーン及び本加熱用加熱ゾーンがこの順序で並設された炉
   内を前記被加熱物が搬送されるリフロー炉において、前
   記均熱用加熱ゾーンに強制対流式加熱手段を備えたこと
   を特徴とするリフロー炉。