JPH0555742A - 半田付け用加熱炉 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 出口通路33より炉内に窒素ガスを吹き込み、
それを回路基板の入口37および出口39から外部に流出さ
せて炉内を窒素ガス雰囲気に保つ。入口通路31、加熱室
13、出口通路33を通る一連続のチェーンコンベア35を使
用する。加熱室13内では高さ寸法の大きいレール51を使
用し、入口通路31および出口通路33ではそれより高さ寸
法の小さいレール53を使用する。 【効果】 炉内をシャッターで仕切る必要がなくなり、
一連続のコンベアで回路基板を搬送できる。入口通路お
よび出口通路の開口面積を小さくすることができ、窒素
ガスの使用量を少なくできると共に、外部から炉内に空
気が侵入し難くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を回路基板に
半田付けするための半田付け用加熱炉に関するものであ
る。

【０００２】電子部品を回路基板に半田付けにより実装
する場合には、電子部品を所定の位置に搭載した回路基
板を加熱炉に通し、半田を溶融させて半田付けを行う。
この場合、加熱炉内には窒素ガスなどの不活性ガスを充
満させ、回路基板や電子部品の酸化を防止している。

【０００３】従来のこの種の加熱炉を図５に示す。加熱
炉は、内部にヒーター11が設置された加熱室13と、加熱
室13の入口側に設けられた前室15と、加熱室13の出口側
に設けられた後室17とから構成されている。前室15と外
部は第一のシャッター19Ａにより仕切られ、前室15と加
熱室13は第二のシャッター19Ｂにより仕切られ、加熱室
13と後室17は第三のシャッター19Ｃにより仕切られ、後
室17と外部は第四のシャッター19Ｄにより仕切られてい
る。

【０００４】また各室13、15、17にはそれぞれ酸化防止
のため窒素ガスなどの不活性ガスを供給し、内部に充満
させてある。また各室がシャッターにより仕切られてい
るため、回路基板21を搬送するチェーンコンベアは、各
室毎に分割して設けられている。すなわち23Ａは入口側
コンベア、23Ｂは前室コンベア、23Ｃは加熱室コンベ
ア、23Ｄは後室コンベア、23Ｅは出口側コンベアであ
る。

【０００５】外部から前室15に回路基板21を送り込むと
きは、第二のシャッター19Ｂを閉じたまま第一のシャッ
ター19Ａを開き、入口側コンベア23Ａと前室コンベア23
Ｂを運転して、回路基板21が前室15に入ったところで第
一のシャッター19Ａを閉じる。次に前室15から加熱室13
へ回路基板21を送り込むときは、第一のシャッター19Ａ
を閉じたまま第二のシャッター19Ｂを開き、前室コンベ
ア23Ａと加熱室コンベア23Ｃを運転して、回路基板21が
加熱室15に入ったところで第二のシャッター19Ａを閉じ
る。このように第一と第二のシャッター19Ａ、19Ｂはど
ちらか一方が必ず閉じるように開閉制御が行われる。回
路基板21が加熱室13から後室17へ、後室17から外部へ移
動するするときも同様の制御が行われる。

【０００６】電子部品を搭載した回路基板21は加熱室13
を通るときに半田溶融温度に加熱され、電子部品の半田
付けが行われる。また半田付けを終えた回路基板21は大
気中へ出たときに酸化されないようにするため、後室17
を通るときに窒素ガスで冷却される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の加熱炉は、各室
をシャッターで仕切った構造であるため、コンベアも各
室毎に分割して設けなければならず、シャッターの開閉
制御やコンベアの運転制御が面倒である。また前室およ
び後室の二つのシャッターはどちらか一方を必ず閉じて
おく必要があるため、回路基板の送り間隔が規制され、
生産性を上げることが困難である。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
問題点に鑑み、シャッターをなくし、炉内を一連続のチ
ェーンコンベアが走行するようにした半田付け用加熱炉
を提供するものである。

【０００９】すなわち本発明の半田付け用加熱炉は、電
子部品を搭載した回路基板を加熱して両者を半田付けす
るヒーターを備えた加熱室と、加熱室に電子部品を搭載
した回路基板を導入する入口通路と、電子部品を半田付
けした回路基板を冷却して外部に導出する出口通路とを
備え、前記加熱室、入口通路および出口通路のいずれか
より炉内に不活性ガスを吹き込み、その不活性ガスを回
路基板の入口および出口から外部に流出させて炉内を不
活性ガス雰囲気に保持するものとし、前記回路基板を搬
送するチェーンコンベアには、前記入口通路、加熱室お
よび出口通路を通り、さらに炉外を通って入口通路に戻
る一連続のチェーンコンベアを使用し、かつそのチェー
ンコンベアが乗って走行する炉内のレールとしては、加
熱室内では高さ寸法の大きいレールを使用し、入口通路
および出口通路ではそれより高さ寸法の小さいレールを
使用したことを特徴とする。

【００１０】

【作用】この加熱炉は、加熱室の前後に、入口通路およ
び出口通路を設け、加熱室、入口通路および出口通路の
いずれかより炉内に不活性ガスを吹き込み、その不活性
ガスを回路基板の入口および出口から外部に流出させる
ことで炉内を不活性ガス雰囲気に保持し、これによって
シャッターを省略し、炉内を一連続のチェーンコンベア
が走行できるようにしたものである。

【００１１】しかしこれだけの構造では、回路基板の入
口および出口から不活性ガスが常時外部に流出するた
め、不活性ガスの使用量が多くなると共に、入口通路お
よび出口通路の開口面積をある程度以上小さくすること
ができないため、炉内に外気が侵入しやすくなり、炉内
の酸素濃度を低くすることが難しい。そこで本発明では
さらに、チェーンコンベアが乗って走行する炉内のレー
ルとして、入口通路および出口通路では加熱室内より高
さの低いレールを使用し、入口通路および出口通路の開
口面積を小さくして、不活性ガスの外部への流出量を減
らすと共に、外気が入り難くして炉内の酸素濃度の低下
を図ったものである。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明の一実施例を示す。この半田
付け用加熱炉は、内部に複数のヒーター11を有する従来
と同様の加熱室13を有している。加熱室13の入口側には
入口通路31が、出口側には出口通路33が設けられてい
る。

【００１３】入口通路31、加熱室13および出口通路33内
には、電子部品を搭載した回路基板を搬送するチェーン
コンベア35が走行するようになっている。このチェーン
コンベア35は、回路基板の入口37から入口通路31に入
り、加熱室13および出口通路33を通って出口39から炉外
に出て、炉外を通って再び入口37に戻る一連続のもので
ある。このチェーンコンベア35は図２および図３に示す
ように２列に配列されており、その内側に突出する支持
ピン41で回路基板21の両側縁を支持するようになってい
る。２列のチェーンコンベア35の間隔は回路基板21の幅
に応じて調節可能である。

【００１４】また出口通路33内のチェーンコンベア35の
上下には不活性ガス例えば窒素ガスを供給するノズル43
が設置されている。ノズル43としては種々のタイプのも
のを用いることができるが、例えば図４に示すように金
属パイプ45に長手方向に適当な間隔をおいて多数のガス
吹き出し孔47を形成したものを使用するとよい。このよ
うなノズル43をチェーンコンベア35の走行方向と直交す
る方向に配置し、両端から加圧された窒素ガスを供給す
ると、回路基板21の幅方向に万遍なく窒素ガスを吹き出
させることができる。

【００１５】出口通路33内にはまた、ノズル43から供給
された窒素ガスが出口側へ流出してしまうのを防止する
ため、シール板49が設けられている。このシール板49
は、その先端縁と、チェーンコンベア35との間隔をでき
るだけ小さくして窒素ガスの流通抵抗を高める共に出口
通路33の開口面積を小さくし、窒素ガスが出口39側へ流
出する量をできるだけ少なくするものである。また入口
通路31内にも同様の目的でシール板49が設けられてい
る。

【００１６】ところで炉内ではチェーンコンベア35はレ
ールの上を走行する。このレールはたわみを小さくする
ため (チェーンコンベア35を水平に走行させるため) 上
下方向の断面二次モーメントを大きくする必要があり、
そのため比較的高さ寸法 (上下方向の幅) の大きなもの
となる。しかし高さ寸法の大きいレールを使用すると、
前記シール板49の先端間隔を小さくできず、入口通路31
および出口通路33の開口面積が大きくなってしまう。

【００１７】そこでこの加熱炉の場合はレールを３分割
し、加熱室13内では図２に示すように高さ寸法Ｈの大き
いレール51を使用し、入口通路31および出口通路33では
図３に示すようにそれより高さ寸法Ｈの小さいレール53
を使用して、入口通路31および出口通路33におけるシー
ル板49の先端間隔をできるだけ小さくしたものである。

【００１８】出口通路33に供給される窒素ガスの一部は
出口39から炉外に流出するが、供給される窒素ガスをな
るべく多く加熱室13および入口通路31に流通させるため
には、ノズル43の設置位置より入口37側のガス流通抵抗
を、出口39側のガス流通抵抗より小さくしておけばよ
い。

【００１９】このようにしておくと、ノズル43から供給
された窒素ガスは大部分が加熱室13の方へ流れて行き、
加熱室13および入口通路31を通って入口37から炉外に流
出するようになる。その結果、炉内には窒素ガスが充満
し、この窒素ガスの圧力は大気圧よりわずかに高くなる
ので、入口37および出口39から空気が炉内に侵入し難く
なり、炉内の酸素濃度を低く保つことができる。また出
口通路33で大量の窒素ガスが吹き出すので、回路基板21
の冷却効率もきわめて高くなる。

【００２０】なおシール板49は、コンベア35の走行方向
に所定の間隔をおいて多数枚設置し、ラビリンスシール
効果を持たせるようにするとよい。

【００２１】またノズル43から供給した窒素ガスが出口
39側より入口37側の方へできるだけ多く流れるようにす
るためには、ノズル43をその軸線を中心にして回転可能
にして、窒素ガスの吹き出し方向を調整できるようにし
ておくとよい。実験によるとガス吹き出し孔47をチェー
ンコンベア35に向けるよりはチェーンコンベア35と反対
側に向けておいた方が、ガスの流れが一様になって、流
量の調整がしやすいことが分かった。

【００２２】このノズル43の角度調整とシール板49のシ
ール効果により、ノズル43から供給した窒素ガスの60〜
80％を入口37側へ送り込むことが可能である。

【００２３】なお以上の実施例では不活性ガスの供給ノ
ズルを出口通路内に設置した場合を説明したが、不活性
ガス供給ノズルは加熱室内または入口通路内に設置する
こともできる。ただし半田付け後の回路基板の冷却を考
えると、出口通路に設置するのが最も好ましく、入口通
路に設置することはあまり好ましくない。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、加
熱室、入口通路および出口通路のいずれかより不活性ガ
スを供給して、それを回路基板の入口および出口から外
部に流出させて炉内を不活性ガス雰囲気に保持するよう
にしたので、炉内をシャッターで仕切る必要がなくな
り、一連続のコンベアで回路基板を搬送することができ
る。

【００２５】また炉内でチェーンコンベアを支持するレ
ールとして、加熱室内では高さ寸法の大きいレールを使
用し、入口通路および出口通路ではそれより高さ寸法の
小さいレールを使用したので、入口通路および出口通路
の開口面積を小さくすることができ、不活性ガスの流出
量を少なくて使用量を少なくすることができると共に、
外部から炉内に空気が侵入し難くなるため炉内の酸素濃
度を低く保つことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例に係る半田付け用加熱炉を
示す縦断面図。

【図２】 図１の加熱炉における加熱室内のチェーンコ
ンベアとレールの関係を示す横断面図。

【図３】 図１の加熱炉における入口通路および出口通
路内のチェーンコンベアとレールの関係を示す横断面
図。

【図４】 図１の加熱炉に使用したノズルの平面図。

【図５】 従来の半田付け用加熱炉を示す縦断面図。

【符号の説明】

11：ヒーター 13：加熱室 21：回路基板 31：入
口通路 33：出口通路 35：チェーンコンベア 37：入口
39：出口 43：窒素ガス供給ノズル 49：シール板 51：高さ
寸法Ｈの大きいレール 53：高さ寸法Ｈの小さいレール

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２７Ｄ 7/06 Ｂ 8825−4Ｋ // Ｂ２３Ｋ 101:42

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子部品を搭載した回路基板を加熱して
   両者を半田付けするヒーターを備えた加熱室と、加熱室
   に電子部品を搭載した回路基板を導入する入口通路と、
   電子部品を半田付けした回路基板を冷却して外部に導出
   する出口通路とを備え、前記加熱室、入口通路および出
   口通路のいずれかより炉内に不活性ガスを吹き込み、そ
   の不活性ガスを回路基板の入口および出口から外部に流
   出させて炉内を不活性ガス雰囲気に保持するものとし、
   前記回路基板を搬送するチェーンコンベアには、前記入
   口通路、加熱室および出口通路を通り、さらに炉外を通
   って入口通路に戻る一連続のチェーンコンベアを使用
   し、かつそのチェーンコンベアが乗って走行する炉内の
   レールとしては、加熱室内では高さ寸法の大きいレール
   を使用し、入口通路および出口通路ではそれより高さ寸
   法の小さいレールを使用したことを特徴とする半田付け
   用加熱炉。