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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Technical Field] The present invention relates to a soldering device, and particularly to a reflow oven using hot air.

［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。[Prior art and its problems] As electronic devices become smaller and lighter, there is a demand for high-density packaging of electronic components. Recently, surface-mounted components (chip components and surface-mounted elements) are being used on printed circuit boards.
A method has been proposed and implemented to increase the packaging density by directly attaching.

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。 Reflow soldering is a method for soldering chip parts and the like to printed circuit boards. This method uses solder supplied outside the furnace to reflow inside the furnace (REFLOW).
(remelting)). Although this specification describes a reflow soldering method using solder paste, it goes without saying that the present invention is not limited to the use of solder paste.

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。 The reflow soldering method using solder paste will be briefly explained. First, solder paste is supplied onto the pattern of the board by printing or by a dispenser (solder supply device), and then the components are mounted and the solder is reflowed (remelted) in a furnace. Note that the components mounted on the board are held on the board by the adhesiveness of the paste until they are soldered.

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。 However, since conventional reflow ovens use infrared heaters, they have the following problems. In other words, since soldering is performed using radiant heat, (a) the area behind the heater is not heated sufficiently; (b) the temperature of the object to be heated (workpiece) is affected by the color, material, etc. of the object to be heated. (c) The temperature inside the furnace changes greatly depending on whether the substrate is in the furnace or not; (d) It is not easy to maintain a uniform temperature inside the furnace (difficult to create a uniform atmosphere) ), (e) high power consumption, etc.

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。 In the case of double-sided mounting, in which components are mounted on both sides of the board to increase packaging density, it is necessary to provide an infrared heater also at the bottom of the furnace, which further accentuates the above-mentioned problems.

［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。[Object] Therefore, an object of the present invention is to provide a reflow oven that solves the problems of the above-mentioned conventional example.

［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。[Examples] Examples of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

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。 FIG. 1 is a side sectional view of a substrate transport path 11 of a reflow oven 10 according to the present invention, taken along the transport path. The reflow oven 10 shown in FIG. 1 has three preheating zones (preheating section) 12, 14, 16 and one reflow zone 18. A cooling zone 20 is provided after this zone 18 for rapidly cooling the substrate discharged from the furnace to room temperature. This cooling zone 2
Since 0 is the same as the known example, detailed explanation will be omitted.

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。 As explained in connection with the conventional example, a board carried into a reflow oven has chip parts and the like held and mounted on one or both sides of the board by solder paste. The substrate is sequentially transferred from the preheating zone 12 to the preheating zone 16 by the substrate transfer means, and after being sufficiently preheated, the substrate 12 is transferred to the reflow zone 18.
The chip parts mounted on the cooling zone 20 are soldered and cooled in the cooling zone 20 of the next stage.

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。 In FIG. 1, preheating zones 12 and 14 are separated by an insulating partition 24, and preheating zones 14 and 16
are similarly partitioned by a heat-insulating partition wall 26. On the other hand, the preheating zone 16 and the reflow zone 18 are separated by a heat-insulating partition wall 28. Preheating zone 1
The reflow zones 2, 14, 16 and 18 are defined by the aforementioned partition walls 24, 26, 28 and the inner wall 40 of the reflow oven 10, respectively. Zone 12, 14,
16 and 18 are upper gas inflow parts 12a and 14, respectively.
a, 16a, and 18a, and further includes lower gas inflow portions 12b, 14b, 16b, and 18b, respectively. A gas suction part (not shown in FIG. 1) provided on the inner wall, and a gas suction part 12 provided on the outer wall 50.
c, 12d, 14c, 14d, 16c, 16d,
18c and 18d will be described later. Reference number 6
0a to 60e are for making the opening between adjacent zones as small as possible, and will be described later. Further, reference numerals 70a to 70d and 72a to 72d rectify the gas from the corresponding gas inlet.

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。 FIG. 2 is a sectional view taken from AA' in FIG. 1.
The substrate 82, whose cross section is shown in FIG. 2, is conveyed in a direction perpendicular to the plane of the paper. The board 82 shown in FIG. 2 has components (shown in black) mounted on both sides. Therefore, the end of the board 82 is connected to the chain guide 84a,
Upper chains 86a, 86 rotating on 84b
exists on b. In addition, the upper chains 86a, 8
The paired lower chains of 6b are indicated by 88a and 88b. Note that common parts in FIGS. 1 and 2 are given the same numbers.

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。 Hot gas flow (hot air) from a heat source (not shown)
are the upper and lower gas inflow portions 18 of the inner wall 40.
It flows into the reflow zone 18 from a and 18b. The high-temperature gas flowing into the reflow zone 18 is rectified by upper and lower rectifiers 70d and 72d, respectively, and flows toward the vicinity of the central plane of the furnace (which substantially coincides with the substrate transfer surface). The high temperature gas flow reaching the upper and lower surfaces of the substrate 82 is transferred to the reflow zone 18.
Gas suction parts 90a, 90b, 9 provided on both sides of
Inhaled at 0c, 90d. The gas sucked into these gas suction parts passes through the gas passage formed between the inner wall 40 and the outer wall 50 to the outer wall 5, as shown in the figure.
0 gas discharge portions 18c and 18d.

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。 The high-temperature gas sucked into the gas discharge portions 18c and 18d of the outer wall 50 flows back into each zone via the gas inflow portion of the inner wall 40 via a heat source (not shown).

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。 In Figure 2, we talked about the reflow zone, but
The same applies to other zones (preheating zones). In FIG. 2, the opening (substrate transport path) between the zones 16 and 18 is not shown for the purpose of simplifying the drawing. For this reason, FIG. 3 shows a sectional view looking in the direction of the opening, which is omitted in FIG. 2. In FIG. 3, reference numeral 99 is an opening provided in the partition wall 28, and the substrate is conveyed through this opening. When soldering a narrow board, it is necessary to reduce the chain width (width of 86a and 86b (same width of 88a and 88b)).
is fixed, so move the 84 side to the right). At this time, according to the present invention, the bellows 100
and 102 are fixed to the chain guides 84a and 84b, it is possible to avoid the problem that the opening 99 expands and adjacent atmospheres adversely affect each other. The chain guide 84b is
Although it is fixed in this embodiment, it may be made movable according to the width of the substrate similarly to 84a.
In this case, a bellows corresponding to bellows 100 is prepared and one end thereof is fixed to the chain guide 84b.

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。 The upper and lower chains 86a, 88a and the chain guide 84a constitute one of the two conveyance path means, and the other upper and lower chains 86b, 88b
The chain guide 84b constitutes the other of the two conveyance path means.

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。 In this way, the high-temperature gas leaving the inner wall 40 passes through the outside of the inner wall 40 and reaches the gas suction part of the outer wall 50, so there is a constant temperature effect that reduces temperature changes within the furnace. Furthermore, since the high temperature gas exiting the outer wall 50 is circulated and used, thermal efficiency is extremely high. Furthermore, since hot air is used, (a) it is possible to uniformly heat the workpiece even if it has a complicated shape, and (b) the temperature of the object to be heated (workpiece) is the same as that of the object to be heated. It is not affected by color, material, etc., (c) the temperature difference inside the furnace is very small between when the substrate is in the furnace and when it is not, (d) a uniform atmosphere can be easily achieved, (e) it has a large heat capacity. (e) It has high thermal efficiency, so power consumption is low.

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。 Although the present invention has been described above, it is advantageous to apply the present invention to both the reflow zone and the preheating zone. However, it may be applied only to the reflow zone.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

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。 FIG. 1 is a diagram explaining the device according to the present invention, and FIG.
The figures and FIGS. 3A and 3B each show a simplified sectional view of the device according to the invention. In the figure, 12, 14, 16 are preheating zones, 1
8 is a reflow zone, 40 is an inner wall, and 50 is an outer wall.

Claims (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。[Scope of Claims] 1. A reflow furnace in which a board is transported by a board transport means into a furnace having a reflow zone and at least one preheating zone, and components mounted on the board are soldered while being transported through the furnace, comprising: Gas inflow parts provided at the upper and lower parts of the inner wall of the reflow zone; Gas suction parts provided on both sides of each inner wall of the reflow zone near the substrate transport path; and an outer wall surrounding the inner wall of the reflow zone. a gas exhaust section provided at the upper and lower parts of the substrate transport means; and a conveyance path width of the substrate conveyance means is variable according to the width of the substrate, and bellows means fixed to each of the two conveyance path means specifying the width of the conveyance path. The upper part and A reflow oven that discharges gas from the gas discharge section at the bottom.