JPH0665434B2 - リフロ−半田付け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、リフロー半田付け装置に係り、特に加熱され
た空気を送風機によって強制的に循環させて基板に吹き
付けて基板及びこれに搭載された電子部品を空気の温度
に熱的に飽和させて加熱することによって、極めて高精
度で温度管理ができ、しかも基板やこれに搭載された電
子部品の熱容量が種々異なる場合でも温度むらを極小に
することができ、また加熱されたエアがコンベアの上下
にわたって互いに衝突することなく効率的に流れるよう
にしたリフロー半田付け装置に関する。

従来技術 リフロー半田付け装置は、溶融半田槽を用いず、ポリマ
基板等の基板に電子部品を搭載して要半田付け箇所にペ
ースト状のクリーム半田を塗り、該基板をコンベアによ
り搬送してプレヒータにより予備加熱して徐々に温度を
上げ、最終段階で半田付けヒータにより短時間で半田付
け温度（約２３０℃以上）まで加熱してクリーム半田を
溶融させて電子部品を基板上の導電回路に半田付けする
装置である。

従来のリフロー半田付け装置においては、ヒータには電
熱器を用い、該電熱器から放射される遠赤外線によって
基板を加熱しようとするものが主流であるが、一般にヒ
ータと基板とは離れているため、ヒータの温度は要加熱
温度である１５０℃乃至２５０℃よりもはるかに高い温
度に設定されなけばならない。そして静止した空気を媒
体として基板を加熱するわけであるが、コンベアによっ
て搬送される基板の速度を遅くすれば高温に、該速度を
速くすれば低温に加熱されることになり、結果として基
板の温度はコンベアの搬送速度の調節によって管理しな
ければならない。このため、新規の基板に半田付けを行
う段取替えの場合には、実際に何回にもわたって基板を
流して温度上昇をチェックして、最適条件を見つけた後
に装置を本格的に作動させなければならないため、温度
管理が非常に難しいという欠点があった。また、たとえ
基板全体について最適条件が見つかったとしても、基板
に搭載される電子部品の熱容量は個々に相当異なるた
め、熱容量の最大の電子部品と最小のものとでは、同一
基板で約５０℃もの温度差が生じることが不可避であ
り、この温度差によって熱容量の最小の電子部品や熱に
弱いQFP（クワットフラットパッケージ）、PLCC（プラ
スチックリーデッドチップキャリヤ）等が半田付けによ
って破損してしまうおそれがあった。また予備加熱にお
ける温度上昇もなかり急激となるため、基板及び電子部
品に対する熱的ショックが大きいという欠点があった。

またこのような加熱方法の欠点のほとんどを改良するも
のとして、特殊な液体を蒸発させて、その蒸気を所定の
温度（例えば２１５℃）に加熱し、該蒸気の温度を最高
限度の温度として管理し、それ以上の温度には基板が絶
対に温度上昇しないようにした、いわゆるベーパフェー
ズ法が実用に供されており、この方法を用いたリフロー
半田付け装置は上記欠点のほとんどを解消して、加熱さ
れた蒸気の温度に熱的に飽和させて基板のどの部分も例
えば２１５℃に均一に加熱できるのが最大の長所であ
る。しかし、熱媒体が蒸気であるため、予備加熱におい
て、温度上昇が非常に急激となり、基板及び電子部品に
対する熱的ショックが大きく、熱に弱いQFPやPLCC等で
は破損が生じたりするおそれがあった。またこの方法で
用いられる例えばフロリナートと称される特殊な液体は
非常に高価であり、一たん使用した後は蒸発してなくな
ってしまい、回収は不可能であるから、半田付けコスト
が高くつくという重大な欠点があり、その使用範囲が限
定されていた。またこのほか、加熱時の温度上昇は順調
に行われるものの、半田付け後においては基板の冷却の
際に温度が下降しにくいという欠点があった。これは上
記液体の蒸気が冷却によって再び液化して基板に付着す
るが、その場合でもこの液体の温度は半田付け温度より
若干低い程度の高温に保たれていて、しかも空気よりも
熱容量がはるかに大きいためである。更には該液体が多
少毒性を有するため、その取扱いに注意が必要であると
いう不具合があった。

また本願出願人は、上記従来技術の欠点をすべて解消で
きる加熱空気循環方式を採用したリフロー半田付け方法
及び装置を開発して特許出願を行った（特願昭62-1207
1）が、該発明においては、コンベアの上下に配設した
複数の送風機により吐出されヒータにより加熱された空
気がコンベア部で互いに衝突して循環する構造となって
いたため、加熱空気の循環効率の点で改良の余地があっ
た。

また実開昭５９−６１５６７には、プリント基板の半田
溶着装置が開示されているが、該従来例は、予備加熱に
おいて空気の循環を行わせてはいるものの、ファンから
送られて流れる空気がコンベアに対して上方から下方に
流れ、該コンベアの下流側にヒータが配設されているも
のであるから、該ヒータにより加熱された空気は相当冷
却されてから基板に吹き付けられることになり、従って
加熱空気そのもので基板を加熱しようとするものではな
く、あくまで基板の予備加熱はコンベアの下側のヒータ
により輻射熱に依存するものであり、もしこの発明にお
いて加熱された空気の熱のみにより基板を予備加熱しよ
うとすると、非常に熱効率が悪くなり、また半田の溶解
は電気ヒータにのみ依存しているため、リフロー半田槽
内における基板の温度上昇が遅く、長い時間高温の中に
基板をさらすことになるため、基板に対する熱的悪影響
が大きいという欠点があった。

また米国特許第４５０１３８７号には、高熱ガス吹き付
けによる熱交換コアの半田付け方法が開示されている
が、該従来例は、その一実施例においては、被加熱物の
上下両側に夫々ブロワーとヒータとを配設してはいる
が、ブロワーは横向きであり、固定案内羽根を通して加
熱空気の中れを縦方向に変えるようにしたもので、ヒー
タは被加熱物から非常に遠い位置に配設されているた
め、熱効率が低いという欠点があった。また他の実施例
においてもヒータは被加熱物から遠い位置に配設されて
いるか、或いはヒータと被加熱物との間にハニカム状の
整流板が配設されているため、一旦ヒータで加熱された
空気が途中で冷却される可能性が大きく、やはり熱効率
が低いものであった。

また特公昭６１−２５４６１には、クリームはんだのは
んだ付け方法およびその装置が開示されているが、該従
来例は、リフロー半田槽においてのみ熱風ブロワーを採
用しており、予備加熱はすべて赤外線ヒータにより行う
ものであるから、本願発明とはその構成が全く異なるも
のである。またこのように予備加熱を赤外線ヒータのみ
に依存すると、基板を適度の温度に加熱するための温度
管理が非常に困難であり、電子部品の熱容量の大小によ
り加熱不足が発生したり過度の加熱により電子部品が破
損するおそれがある等の欠点があった。また該従来例に
おける熱風ブロアーは、一度加熱された空気を循環させ
て再度利用する方式をとっていないため、その都度冷え
た空気を吸入して加熱することになり、極めて熱効率が
悪いという欠点があり、また特開昭６１−２８９６９７
においても指摘しているように、熱容量の大きな物をは
んだ付けする場合、熱風温度を４００℃以上も上げなく
てはならない場合があり、耐熱性の低い部品の場合不良
発生の原因になるという欠点があった。

また特開昭６１−２８９６９７には、予備加熱した後
に、赤外線ヒーターによる加熱と同時に熱風をコンベア
の移動方向と概略平行に流すことによる加熱を行うよう
にしたはんだ付け方法が開示されているが、該従来例
は、予備加熱を電気による予備加熱ヒータにより行って
いるため、予備加熱の温度管理が難しいという欠点があ
る。またリフロー半田槽においては加熱空気を循環させ
て半田を溶解させているが、熱風を基板の進行方向と平
行に流しているので本願発明とはその構成が異なる。

また特公昭６１−３８９８５には、コンベア熱処理装置
が開示されているが、該従来例は、予熱部及び加熱部に
おいてヒータにより加熱された空気をファンにより被処
理物に吹き付けるようにしたものではあるが、予熱部に
おいてはヒータはコンベアの下側に配置されており、こ
れに対してファンはコンベアの上方に配置されたハニカ
ム状の整流板の更に上方に配置されているため、ヒータ
により加熱された空気は基板に到達するまでに相当冷却
されてしまい、これでは到底加熱風のみで基板の予熱を
行うことは困難であるため、この発明は加熱風と赤外線
ヒータによる輻射熱の併用により基板を予備加熱するこ
とを主眼としているものであり、またファンはコンベア
の上方のみに配設されており、本願発明とはその構成が
異なる別異の発明である。

目的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、送風機によ
って空気を強制的にかなりの風速（例えば３m/sec）で
循環させ、該循環する空気をヒータにより加熱すること
により熱伝導率の低い点で風速で補って電子部品が搭載
されて搬送される基板に吹き付けて加熱して半田付けを
行うことによって、基板及び電子部品が加熱空気に対し
て時間の経過と共に次第に熱的に飽和して加熱されるよ
うにすることで、急激な温度上昇を防止して、基板及び
電子部品に対する熱的ショックをなくし、熱に弱いQFP
やPLCC又はFICチップその他のSMDについても半田付けに
よって破損することがないようにすることである。また
他の目的は、基板の温度上昇の精度を極めて高いもの
（例えば±２℃程度）とすることである。更に他の目的
は、熱容量の異なる基板や電子部品であっても、各部を
従来のベーパフェーズ法と同程度に均一の温度分布で加
熱できるようにすることである。また他の目的は、ベー
パフェーズ法におけるような高価な加熱媒体を不要とす
ることであり、またこれによって半田付けコストをベー
パフェーズ法に比べて大幅に低減し、装置の使用範囲を
拡大することである。更に他の目的は、基板の各部をむ
らなく加熱できるようにすることによって、どの部分も
一定の温度で可能な限り低い温度で半田付けできるよう
にし、電子部品に対する半田付けの悪影響を極小とする
ことである。また他の目的は、コンベアの上下に配設さ
れた複数の送風機により吸入吐出される空気の下降空気
循環通路と上昇空気循環通路とを隣接させかつ連通させ
て設けることによって、加熱空気がコンベアの上下にわ
たって互いに衝突することなく循環するようにすること
であり、またこれによって加熱空気の循環効率を向上さ
せ、基板及び電子部品の加熱効率を向上させることであ
る。

構成 要するに本発明装置は、電子部品が搭載された基板を搬
送するコンベアと、該コンベアの搬送経路の上下に設け
られた前記基板の加熱ゾーンとを備え、該加熱ゾーンに
は、前記コンベアの上側及び下側に夫々配設された複数
の送風機と、該送風機によって空気が循環することがで
きる空気循環通路と、該空気循環通路の一部に配置され
て循環する空気を加熱する複数のヒータとが設けられ、
前記空気循環通路は、前記上側の送風機により吐出され
て下降し前記ヒータ及び前記コンベアを通過した空気が
前記下側の送風機により吸入されるようにした下降空気
循環通路と、前記下側の送風機により吐出されて上昇し
前記ヒータ及び前記コンベアを通過した空気が前記上側
の送風機により吸入されるようにした上昇空気循環通路
とからなり、これらが隣接しかつ連通して設けられたこ
とを特徴とするものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。第１
図及び第２図において、本発明に係るリフロー半田付け
装置５１は、コンベア５２と、加熱ゾーン５７とを備え
ており、該加熱ゾーンには、複数の送風機６６と、空気
循環通路６８と、複数のヒータ６９とが設けられてお
り、空気循環通路６８は、下降空気循環通路６８Ｄと、
上昇空気循環通路６８Ｕとからなり、これらが隣接しか
つ連通して設けられている。

コンベア５２は、電子部品５５が搭載された基板５６を
搬送するものであって、図示のものは基板５６の上下両
面に搭載された電子部品５５の半田付けができるように
した、ハンガタイプのものであり、チェーンに一定間隔
で複数の爪（図示せず）を装着したものであるが、これ
はいわゆるネットタイプのものであってもよいことは明
らかである。コンベア５２は、基台５８に固定されたモ
ータ５９のプーリ６０によりベルト６１を介して駆動さ
れる駆動プーリ６２及び反対側に設けられた従動プーリ
６３に巻き掛けられ、２つのテンションプーリ６４，６
５により所定の張力が与えられている。そして例えば搬
送速度は、0.5乃至1.2m/minの範囲で任意に設定できる
ようになっている。

加熱ゾーン５７は、予備加熱ゾーン５３と、半田付けゾ
ーン５４とからなり、予備加熱ゾーン５３は、コンベア
５２の搬送経路に設けられており、該予備加熱ゾーンに
は送風機６６と、該送風機によって空気が循環すること
ができるようにした空気循環通路６８と、ヒータ６９と
が設けられている。また該予備加熱ゾーン５３は、前工
程の第１予備加熱ゾーン８１と、後工程の第２予備加熱
ゾーン８２とに分割されており、夫々独立して温度設定
ができるようになっている。

送風機６６は、基台５８の上下に２台取り付けられたモ
ータ７１，７２により回転駆動される駆動軸７３，７４
に上下に夫々４個ずつそのボス部６６ａによって固定さ
れており、該ボス部と反対側は左右に開口し、ノズルケ
ース７５に設けられた空気吸入口７５ａに対向し、ここ
から空気を吸入してノズル部７５ｂ内の空気循環通路６
８に送気するように、例えばシロッコファンが採用され
ていて、風速は例えば１m/sec乃至３m/sec位が得られる
ようになっている。また駆動軸７３，７４には、例えば
第２図に示すように、上下に２本ずつ設けて、これらを
合計４台のモータによって駆動するようにしてもよい。

ノズルケース７５及び空気循環通路６８を形成するケー
シング７６並びに仕切板７８は、例えばステンレス鋼板
で製作され、ケーシング７６は断熱材７９によって被覆
されている。

空気循環通路６８は、コンベア５２の上側５２Ｕ及び下
側５２Ｄに夫々配設された複数の送風機６６によって空
気が循環することができるようにしたものであって、該
空気循環通路６８には、ここを循環する空気を加熱する
ための複数のヒータ６９が設けられ、該空気循環通路６
８は、上側５２Ｕの送風機６６により吐出されて下降し
ヒータ６９及びコンベア５２を通過した空気が下側５２
Ｄの送風機６６により吸入されるようにした下降空気循
環通路６８Ｄと、下側５２Ｄの送風機６６により吐出さ
れて上昇しヒータ６９及びコンベア５２を通過した空気
が上側５２Ｕの送風機６６により吸入されるようにした
上昇空気循環通路６８Ｕとからなり、これらの下降空気
循環通路６８Ｄと上昇空気循環通路６８Ｕとが隣接して
夫々配設されており、１組ずつこれらが連通するように
構成されている。そしてコンベア５２の部分において、
上側５２Ｕの送風機６６によって送られる空気と、下側
５２Ｄの送風機６６によって送られる空気とが衝突する
ことなく、コンベア５２の上下にわたって円滑に循環す
るように構成されている。

ヒータ６９は、種々の構成が考えられるが、図示の実施
例では空気が上下方向に流れ得る構造の多数のフィン６
９ａを構成する熱伝導性の良好な金属板（例えばアルミ
ニウム）８４でサンドイッチ構造に挟圧保持してなり、
該金属板８４の上下方向に空気が流れて、ここで熱交換
が効率的に行われるように構成されている。なおこのヒ
ータ６９は、上記実施例に限定されるものではなく、例
えばチタン酸バリウム等のセラミックスを用いたもので
あってもよいことは明らかである。

またヒータ６９は、コンベア５２に近接して配設されて
おり、該ヒータを通過した直後の空気が基板６６に吹き
付けられるように構成され、空気の温度センサ８５がヒ
ータ６９の下方に配設されている。温度センサ８５はコ
ンピュータ（図示せず）に接続され、該コンピュータに
より温度管理がなされるように構成されている。

半田付けゾーン５４には、送風機６６と、該送風機６６
によって空気が循環する空気循環通路６８、下降空気循
環通路６８Ｄ、上昇空気循環通路６８Ｕと、該空気循環
通路６８の一部に配置されて循環する空気を半田付け温
度まで加熱するための、予備加熱ゾーン５３のヒータ６
９よりも強力なヒータ６９が設けられている。なお下降
空気循環通路６８Ｄ及び上昇空気循環通路６８Ｕの構成
は予備加熱ゾーン５３におけるものと基本的に同一であ
るので、同一の部分には図面に同一の符号を付して説明
を省略する。

ノズルケース９５は、上下方向に略同一幅に形成されて
おり、ノズル部９５ｂはコンベア５２に向けてやや狭く
なるように形成されている。ノズルケース９５には空気
吸入口９５ａと、ノズルケース７５の仕切板７５ｃと同
様な仕切板９５ｃとが設けられ、ケーシング９６は断熱
材７９によって被覆されている。

基台５８のコンベア５２の出口には、冷却ファン８６が
設けられ、基板５６に上方から冷却風を送ってこれを冷
却するようになっている。また基台５８の上部には２箇
所に排気筒５８ａ，５８ｂが設けられ、排気筒５８ａの
内部には排気ファン８８が、双方にはバタフライバルブ
９０，９１が夫々設けられている。

なお上記第１図に示す第１実施例においては、下降空気
循環通路６８Ｄと上昇空気循環通路６８Ｕとをコンベア
５２の搬送方向に対して交互に配置したが、これは第６
図に示す第２実施例のように上昇空気循環通路６８Ｕを
半田付けゾーン５４のコンベア５２の搬送方向に対し両
側に配置し、下降空気循環通路６８Ｄをその中央部に並
べて配置するようにしてもよい。なお第２実施例におい
ては、各部の構造は第１実施例と基本的に同一であるの
で、同一の部分については図面に同一の符号を付して説
明を省略する。

また本発明装置は、予備加熱ゾーン５３を従来の遠赤外
線ヒータ方式のものとして半田付けゾーン５４のみに用
いてもよく、逆に半田付けゾーン５４を従来の遠赤外線
ヒータ方式のものとして予備加熱ゾーン５３のみに用い
てもよいことはいうまでもない。

なお、上記説明における空気は、大気中に存在する窒素
約７９％、酸素その他の気体約２１％からなる自然の空
気に限定されるものではなく、例えば上記自然の空気か
ら酸素その他の気体を除去した窒素ガスのみであっても
よく、実用的には窒素純度99.9％、好ましくは99.99％
のものを使用することが可能であり、この窒素ガスは市
販の窒素ボンベにより供給することができる。

作用 本発明は、上記のように構成されており、以下その作用
について説明する。第２図及び第３図において、リフロ
ー半田付けにあたっては、まずモータ７１，７２の電源
を投入すると該モータが回転し、駆動軸７３，７４は矢
印Ｇの方向に回転して送風機６６も同方向に一斉に回転
を開始し、予備加熱ゾーン５５及び半田付けゾーン５４
内において、空気は矢印Ｅの如く夫々空気吸入口７５
ａ，９５ａから吸入されて空気循環通路６８を通ってヒ
ータ６９に送られる。そこでヒータ６９の電源が投入さ
れていると、該ヒータは高温になっているので空気は供
給板８４のフィン６９ａの間を通過しながら熱交換を受
けて加熱され、予備加熱ゾーン５３では１５０℃程度に
加熱されてコンベア５２に向けて吹き付けられ、その後
は下降空気循環通路６８Ｄを通ってコンベア５２を通過
して下側５２Ｄの送風機６６の空気吸入口７５ａ又は９
５ａから吸入されて送風機６６により上昇空気循環通路
６８Ｕ内に入って再びヒータ６９により加熱されてコン
ベア５２を通過して上側５２Ｕの送風機６６の空気吸入
口７５ａ，９５ａから吸入されて下降空気循環通路６８
Ｄに戻る如く循環し、この場合においてコンベア５２の
部分において加熱された空気が互いに干渉したり衝突し
たりすることがなく、下降空気循環通路６８Ｄと上昇空
気循環通路６８Ｕとにわたって極めて円滑に循環するこ
とになり、熱の伝達効率が大幅に向上する。

そこでモータ５９の電源が投入されると、プーリ６０、
ベルト６１及び駆動プーリ６２を介してコンベア５２が
矢印Ｆの如く作動し、電子部品５５が搭載された基板５
６がコンベア５２に置かれると、まず第１予備加熱ゾー
ン８１内に入って加熱された空気に触れる。この場合空
気流の風速は、３m/sec程度で十分であるため、クリー
ム半田によって小さな力で基板５６に固定されている電
子部品５５が動いたりすることがなく、基板５６及び電
子部品５５は均一にむらなく第５図に示すような理想的
な温度曲線に従って加熱されて行く。また第１及び第２
予備加熱ゾーン８１，８２とも仕切板７５ｃによって仕
切られているため、各送風機６６ごとに温度調節が可能
であり、また基板５６の温度は空気流によって次第に上
昇して該空気流の温度に熱的に飽和して行くため、該基
板の温度の上限は必ず空気の温度以下となるので、温度
管理は非常に容易である。空気の温度は刻々温度センサ
８５によって読み取られてコンピュータに送られ、電熱
器８０への電力が制御されて吹き出される空気の温度は
一定に保たれる。そして基板５６は、コンベア５２によ
って第２予備加熱ゾーン８２に搬送されて１５０℃程度
に予備加熱される。

次いで、半田付けゾーン５４に搬送され、ここではより
強力なヒータ６９を通過して２３０℃程度に加熱された
高温の空気が基板５６に吹き付けられ、クリーム半田が
溶融し、電子部品５４が基板５６の導電回路部に半田付
けされる。この場合基板５６のすべての部分の最高温度
は空気の温度に熱的に飽和するため、該空気の温度以下
となるので、空気の温度を管理していれば基板５６が一
定温度以上に不本意に加熱されることはあり得ない。従
ってFICチップ等のSMDの半田付けにおいても電子部品５
５が高温のために破損するおそれは皆無となり、ベーパ
フェーズ法と同一の好結果が得られる。

次に、半田付け後の基板５６の冷却特性は、ベーパフェ
ーズ法よりもはるかに優れている。即ち、半田付けゾー
ン５４から基板５６が出ると、該基板には空気以外何も
付着していないので、冷却ファン８６からの冷風によっ
て理想的な曲線に従って温度が下降するのである。

なお、第６図に示す第２実施例においても、第７図に示
す如く送風機６６により吐出される空気は同様に矢印Ｅ
の如く、空気循環通路６８内を循環し、互いに干渉した
り衝突したりすることがなく、加熱効率が向上する。

しかも本発明では有毒な液体やその蒸気を一切必要とし
ないので、安全性の点でも全く問題がなく、また半田付
けコストも安価となる。

例えば第４図に示すような幅200mm、長さ250mmの基板５
６上に搭載された熱容量の大きい電子部品５５Ａと熱容
量の非常に小さい電子部品５５Ｂとについて温度上昇曲
線を調べた試験結果について説明すると、第５図に示す
ように、電子部品５５Ａは熱容量が大きいために最初か
ら２分経過までの予備加熱においても温度上昇は電子部
品５５Ｂに比べて遅いが、空気の温度である約145℃に
対して次第に熱的に飽和して該空気の温度に一致した所
で平衡状態となり、半田付けゾーン５４においても、急
激にではあるが電子部品５５Ｂに比べると若干遅れて温
度が上昇し、半田付け温度に達してクリーム半田が溶融
して半田付けがなされ、その後加熱ゾーン５４から出る
と、冷却ファン３６によって通常の遠赤外線を用いたヒ
ータの場合と同様に急速に冷却される。

これに対して熱容量の非常に小さい電子部品５５Ｂは、
実線で示すように、２分経過までの予備加熱においても
電子部品５５Ａに比べてより早く温度が上昇するが、や
はり空気の温度に熱的に飽和して平衡状態となり、予備
加熱においては電子部品５５Ａ，５５Ｂ間に何ら温度的
な差はなくなり、また半田付けゾーン５４においても電
子部品５５Ａに比べてより急速に温度が上昇して半田付
け温度に達するが、その最高温度が電子部品５５Ａ，５
５Ｂ間においてほとんど差がなく、わずかにこの差は２
℃程度に押さえることが可能であることが立証された。

また第５図に示す予備加熱における温度上昇曲線は両電
子部品５５Ａ，５５Ｂにおいて非常にゆるやかであるの
で、基板５６及び電子部品５５に対する熱的ショックが
非常に小さく、熱的ショックによってこれらが破損する
危険性が非常に少ない。

そして従来の遠赤外線によるヒータとベーパフェーズ法
の長所を共に取り入れ、これら従来技術の欠点を完全に
解消し得たものである。

また各加熱ゾーン５７において空気はほとんど外部に流
出することなく、矢印Ｅの如く空気循環通路６８内で循
環するため、熱効率が非常に良好で、従来の装置の消費
電力以上となるおそれは全くない。

また上記自然の空気に代えて窒素ガスを市販の窒素ボン
ベにより供給した場合にも、その消費量は少なく、極め
て経済的であり、該窒素ガスを用いた場合には、これが
不活性であるため半田が酸化せず、従って酸化物の生成
がほとんどなくなり、良好な半田付け性能を得ることが
できる。

効果 本発明は、上記のように送風機によって空気を強制的に
かなりの風速（例えば３m/sec）で循環させ、該循環す
る空気をヒータにより加熱するようにし、空気の熱伝導
率の低い点を風速で補って電子部品が搭載されて搬送さ
れる基板に吹き付けて加熱するようにしたので、基板及
び電子部品が加熱空気に対して時間の経過と共に次第に
熱的に飽和して加熱されることとなり、これによって急
激な温度上昇を防止できると共に、基板及び電子部品に
対する熱的ショックをなくし、熱に弱いQFPやPLCC又はF
ICチップその他のSMDについても半田付けによって破損
することがないという優れた効果が得られる。また基板
の温度上昇の精度を極めて高いもの（例えば±２℃程
度）とすることができる効果がある。更には熱容量の異
なる基板や電子部品であっも、各部を従来のベーパフェ
ーズ法と同程度に均一の温度分布で加熱できるという効
果が得られる。またベーパフェーズ法におけるような高
価な加熱媒体を不要とすることができ、この結果半田付
けコストをベーパフェーズ法に比べて大幅に低減するこ
とができ、装置の使用範囲を拡大することができる効果
がある。更には基板の各部をむらなく加熱できるように
なるので、どの部分も一定の温度で可能な限り低い温度
で半田付けできることとなり、電子部品に対する半田付
けの悪影響を極少とすることができる効果がある。また
コンベアの上下に配設された複数の送風機により吸入吐
出される空気の下降空気循環通路と上昇空気循環通路と
を隣接させかつ連通させて設けたので、加熱空気がコン
ベアの上下にわたって互いに衝突することなく循環する
こととなり、この結果加熱空気の循環効率を向上させる
ことができ、基板及び電子部品の加熱効率を大幅に向上
させることができる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第３図は本発明の第１実施例に係り、第１図
はリフロー半田付け装置の概略縦断面図、第２図はリフ
ロー半田付け装置の要部概略斜視図、第３図は半田付け
状態における第１図と同様な縦断面図、第４図は試験片
としての基板の平面図、第５図は本発明装置による電子
部品の温度上昇曲線を示す線図、第６図及び第７図は本
発明の第２実施例に係り、第６図は加熱ゾーンの構造を
示す概略縦断面図、第７図は半田付け状態における第６
図と同様の概略縦断面図である。 ５１はリフロー半田付け装置、５２はコンベア、５２Ｄ
は下側、５２Ｕは上側、５３は予備加熱ゾーン、５４は
半田付けゾーン、５５は電子部品、５６は基板、５７は
加熱ゾーン、６６はヒータ、６８は空気循環通路、６８
Ｄは下降空気循環通路、６８Ｕは上昇空気循環通路、６
９はヒータ、６９ａはフィン、８０は電熱器、８４は金
属板である。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電子部品が搭載された基板を搬送するコン
   ベアと、該コンベアの搬送経路の上下に設けられた前記
   基板の加熱ゾーンとを備え、該加熱ゾーンには、前記コ
   ンベアの上側及び下側に夫々配設された複数の送風機
   と、該送風機によって空気が循環することができる空気
   循環通路と、該空気循環通路の一部に配置されて循環す
   る空気を加熱する複数のヒータとが設けられ、前記空気
   循環通路は、前記上側の送風機により吐出されて下降し
   前記ヒータ及び前記コンベアを通過した空気が前記下側
   の送風機により吸入されるようにした下降空気循環通路
   と、前記下側の送風機により吐出されて上昇し前記ヒー
   タ及び前記コンベアを通過した空気が前記上側の送風機
   により吸入されるようにした上昇空気循環通路とからな
   り、これらが隣接しかつ連通して設けられたことを特徴
   とするリフロー半田付け装置。
2. 【請求項２】前記加熱ゾーンは、予備加熱ゾーンである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のリフロ
   ー半田付け装置。
3. 【請求項３】前記加熱ゾーンは、半田付けゾーンである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のリフロ
   ー半田付け装置。
4. 【請求項４】前記ヒータは、前記空気が上下方向に流れ
   得る構造の多数のフィンを備えた熱伝導性の良好な金属
   板で電熱器をサンドイッチ構造に狭圧保持したものであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のリフ
   ロー半田付け装置。