JP3585750B2

JP3585750B2 - Reflow soldering equipment

Info

Publication number: JP3585750B2
Application number: JP34769398A
Authority: JP
Inventors: 秀明鳥羽
Original assignee: 日本電熱計器株式会社
Priority date: 1998-12-08
Filing date: 1998-12-08
Publication date: 2004-11-04
Anticipated expiration: 2018-12-08
Also published as: JP2000174429A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状の被はんだ付けワーク、例えば電子部品を搭載したプリント配線板のリフローはんだ付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
板状の被はんだ付けワーク、例えばプリント配線板に電子部品を搭載してはんだ付けを行う装置として、リフローはんだ付け装置がある。これは、電子部品が搭載されるプリント配線板の被はんだ付け部に予めペースト状はんだ等のはんだを供給しておいて、その後、電子部品を搭載し、続いてそのプリント配線板をリフローはんだ付け装置の加熱炉で加熱して被はんだ付け部のはんだを溶融させ、はんだ付けを行う装置である。
【０００３】
リフローはんだ付け装置では、プリント配線板が高温の雰囲気に暴露されるため、耐熱温度の低い電子部品をはんだ付けする場合においては、その電子部品の耐熱温度以上に温度が上昇しないようにする必要がある。例えば、リフローはんだ付けに対応したチップ型電子部品とリフローはんだ付けに対応していないリード型電子部品（例えば、電解コンデンサ等）が混載されている場合である。
【０００４】
特許第２５０２８２６号公報および特許第２５０２８２７号公報には、耐熱温度の低い電子部品の温度がその耐熱温度以上に上昇しないようにしてリフローはんだ付けを行う方法および装置が開示されている。これらの方法および装置は、チップ型電子部品の被はんだ付け部のみならず、リード型電子部品の被はんだ付け部にもペーストはんだを予め供給しておいて、リフローはんだ付け装置でこれらの被はんだ付け部のリフローはんだ付けを一括して行うものである。
【０００５】
特許第２５０２８２７号公報に記載された従来の技術を図１０乃至図１２を参照して説明する。図１０は、従来のリフローはんだ付け装置を示す断面図、図１１は、図１０の要部を示す拡大断面図、図１２は、図１０のプリント基板の形状を示す拡大断面図である。
【０００６】
これらの図において、１０１はプリント配線板で、１０１ａは主面、１０１ｂは裏面である。１０２は実装部品としての耐熱温度の高いチップ型電子部品、１０３は耐熱温度の低いリード型電子部品、１０４は前記リード型電子部品１０３のリード線、１０５はプリント回路、１０６は前記リード線１０４が挿入される透孔、１０７ははんだペーストである。１１１は前記プリント配線板１０１を搬送する搬送コンベアを示す。
【０００７】
図１０，図１１において、１２１はリフローはんだ付け装置の全体を示し、１２２，１２３は前記はんだペースト１０７の融解点未満の温度に加熱された空気によりプリント配線板１０１を加熱する１次予備加熱室と２次予備加熱室で、プリント配線板１０１の走行方向（矢印Ａ方向）に沿って設けられたもので、１２２Ａ，１２３Ａは前記各予備加熱室１２２，１２３の上部側、１２２Ｂ，１２３Ｂは前記各予備加熱室１２２，１２３の下部側、１２４は前記プリント配線板１０１のはんだ付けを行うリフロー室で、１２４Ａは前記リフロー室１２４の上部側、１２４Ｂは前記リフロー室１２４の下部側、１２５は前記各予備加熱室１２２，１２３およびリフロー室１２４の側壁で、プリント配線板１０１の走行方向（矢印Ａ方向）と平行に形成されている。
【０００８】
１２６は空気を加熱するヒータで、シーズヒータまたは遠赤外線ヒータ等が使用されている。１２７は前記ヒータ１２６から発生する遠赤外線等を含む輻射熱が各予備加熱室１２２，１２３およびリフロー室１２４内に放射されるのを遮蔽する遮蔽板で、走行するプリント配線板１０１，チップ型電子部品１０２，リード型電子部品１０３が輻射熱により加熱されるのを防止するものである。
【０００９】
また、各予備加熱室１２２，１２３，リフロー室１２４のそれぞれの下部側１２２Ｂ，１２３Ｂ，１２４Ｂのヒータ１２６で加熱された熱風が上方へ流れるのを搬送コンベアの側方に設けた遮蔽板（不図示）で、防止する構成となっている。
【００１０】
１２９は前記遮蔽板１２７によって形成された加熱室、１３０は前記各加熱室１２９で加熱された空気を循環させる送風ファンで、多羽根送風機等が使用されている。なお、図示されていないが、加熱室１２９から送風ファン１３０の内部に通ずる空気の流通路が形成されている。１３１は前記送風ファン１３０のモータである。
【００１１】
１３２は前記各予備加熱室１２２，１２３とリフロー室１２４のそれぞれの上部側１２２Ａ，１２３Ａ，１２４Ａ内を電子部品１０３の耐熱温度以下に保持するために常温の外気を導入する外気導入口、１３３は前記外気導入口１３２の外気導入ファン、１３４は前記各予備加熱室１２２，１２３とリフロー室１２４の空気をプリント配線板１０１に向けて吹き付ける送風口、１３５は前記送風口１３４から排出された空気を加熱室１２９へ還流する吸入口、１３６は前記各送風口１３４に形成された整流板で、送風ファン１３０で乱流となった空気の流れを整流する。
【００１２】
また、１３７は前記各予備加熱室１２２，１２３，リフロー室１２４の各上部側１２２Ａ，１２３Ａ，１２４Ａの各整流板１３６の下方に設けた打抜き鋼板で、図１１では破線で示してあり、多数の透孔（図示せず）が形成されている。
【００１３】
１３８は前記プリント配線板１０１の裏面１０１ｂを加熱する輻射ヒータで、各予備加熱室１２２，１２３，リフロー室１２４の下部側１２２Ｂ，１２３Ｂ，１２４Ｂの各整流板１３６の上方に設けられている。
【００１４】
また、１３９は排気口、１４０は排気ファン、１４１は前記加熱されたプリント配線板１０１を冷却する冷却ファンである。
【００１５】
なお、図１０において、各予備加熱室１２２，１２３の上部側１２２Ａ，１２３Ａと下部側１２２Ｂ，１２３Ｂおよびリフロー室１２４の上部側１２４Ａと下部側１２４Ｂとは搬送チェーン１１１を中心にして上下に対向して設けられている。
【００１６】
以上の構成よって、予備加熱室１２２，１２３の下部側１２２Ｂ，１２３Ｂとリフロー室１２４の下部側１２４Ｂが予備加熱室１２２，１２３の上部側１２２Ａ，１２３Ａとリフロー室１２４の上部側１２４Ａよりも高温度の雰囲気に加熱され、かつ予備加熱室１２２，１２３の上部側１２２Ａ，１２３Ａとリフロー室１２４の上部側１２４Ａに設けた外気導入ファン１３３から外気を下方に吹き付けることにより、予備加熱室１２２，１２３の下部側１２２Ｂ，１２３Ｂとリフロー室１２４の下部側１２４Ｂの熱雰囲気がそれぞれ上部側１２２Ａ，１２３Ａ，１２４Ａへ流れるのが防止される。なお、風の流れは、矢印によって示されている。
【００１７】
このようにこの技術は、チップ型電子部品とリード型電子部品とが混載されたプリント配線板を、フローはんだ付けを行う場合と同様の姿勢で、すなわちリード型電子部品を挿入したままでプリント配線板の上方に位置させた姿勢で、当該プリント配線板の下面側の被はんだ付け部のリフローはんだ付けを行うことができる優れた技術である。
【００１８】
そのため、リード型電子部品が搭載されているプリント配線板の上面側はそのリード型電子部品の耐熱温度以下の雰囲気温度に維持し、チップ型電子部品が搭載され、かつリード型電子部品のリード線が挿通されて突出している側の被はんだ付け部が存在するプリント配線板の下面側を予備加熱した後に、はんだ付けするように構成している。もちろん、プリント配線板の下面側の雰囲気温度は上面側の雰囲気温度よりも高温である。
【００１９】
そして、プリント配線板の上面側をリード型電子部品の耐熱温度以下の雰囲気温度に維持するために、炉体の上方に外気導入口と外気導入ファンとを設けて外気を送り込むように構成している。また、外気を送り込むことにより下方からの高温の雰囲気の上昇を押さえ込むように構成している。
【００２０】
このように、リフローはんだ付け装置では、温度の高い雰囲気は上方へ移動しようとする。したがって、プリント配線板の上方側を下方側よりも低い温度に維持するためには格段の困難があったのであるが、これを先に説明した特許第２５０２８２６号公報の技術と特許第２５０２８２７号公報の技術によって解決した。
【００２１】
ところで、本出願人は、先の特許第２５０２８２６号公報の技術と特許第２５０２８２７号公報の技術をさらに進歩させた技術を特開平１０−２０９６２７号公報において開示している。この技術は、プリント配線板の側端部の隅々まで温度上昇を抑制できるように構成したところに特徴があり、これによりプリント配線板の全域に亙って高度に実装密度の高いプリント配線板であっても耐熱温度の低い電子部品をその耐熱温度以下の温度に維持しつつ所望のリフローはんだ付けを行うことができる。
【００２２】
【発明が解決しようとする課題】
特開平１０−２０９６２７号公報のリフローはんだ付け装置は、プリント配線板の上面側にその上方から炉体外の雰囲気を吹きつける送風手段と、プリント配線板の上方の両側端部側から炉体内雰囲気を吸引して炉体外へ排気する排気手段とをそれぞれ独立に設けたところに特徴があり、冷却と排熱を独立した両手段に割り当てて制御できるように構成したものである。
【００２３】
本発明者は、プリント配線板の上面側に吹きつける送風風速ひいては送風動圧が均一でないと、送風動圧の相対的に小さい部分からプリント配線板の下方側の高温の雰囲気が上昇し、これによりプリント配線板の上面側に搭載されている耐熱温度の低い電子部品の温度上昇を生じることを見いだした。もちろん、特開平１０−２０９６２７号公報の実施例においても図１１の整流板１３６，１３７と同じように送風を均―にするための整流板を設けていることを開示している。
【００２４】
送風を均一化することは、熱風による加熱を行う場合はもちろんのこと、冷風による冷却を行う場合についても必要な事項である。すなわち、被加熱物あるいは被冷却物との熱交換量は送風風速に依存するからで、このことは、均一な加熱や均一な冷却を行う場合に要求される。なお、送風動圧は送風風速の２乗に概ね比例する。
【００２５】
特開平１０−２０９６２７号公報のリフローはんだ付け装置では、プリント配線板の上方側から送風される炉体外の雰囲気すなわち冷却用の送風が、プリント配線板の下方側の高温の雰囲気や高温の熱風の上昇を抑える作用もする。そのため、この冷却用の送風風速ひいては送風動圧を均一化することは、プリント配線板の上面側に搭載されている耐熱温度の低い電子部品の温度上昇を抑制する上で格別に重要な事項となっている。
【００２６】
本発明の目的は、今まで行われていた送風の均一化を越えてさらに一層送風の均一化を行うことができる送風装置を実現することにより、プリント配線板の被加熱側または被冷却側との間の熱交換を格段に優れた均一性において実現できるようにすること、また、プリント配線板等のような板状の被はんだ付けワークの板面を挟んで下面側の加熱と上面側の冷却が行われるリフローはんだ付け装置の冷却用の送風装置として使用する場合において、高温の雰囲気や熱風の上昇を安定して押さえ込むことができるようにすることにある。
【００２７】
そしてその結果、被はんだ付けワークに存在する多数の被はんだ付け部を均一にリフローはんだ付けすることができるようにすること、また、高温の雰囲気や熱風の上昇を押さえ込んで被はんだ付けワークの上面側の温度上昇を確実に抑制することができるようにすることにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、少なくとも２段に構成される条状の送風の集束部の間に送風の拡散部を設け、かつ各条状の送風の集束部の方向が直交するように構成し、後段の集束部に多孔板を鋸歯状の波板状に形成して配設したところに特徴がある。
【００２９】
すなわち板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け部側の面を下方側に向けて炉体内を搬送する搬送装置と、前記板状の被はんだ付けワークの下面側を加熱する加熱装置と、炉体外の雰囲気を送風の流路を通して送風口から前記板状の被はんだ付けワークの上面側に送風供給して前記板状の被はんだ付けワークの上面側を冷却しつつ前記板状の被はんだ付けワークの上方の両側端部側から吸引して炉体外へ排出する送風装置とを備え、前記板状の被はんだ付けワークの上面側を冷却しつつ、下面側の被はんだ付け部のリフローはんだ付けを行うリフローはんだ付け装置であって、前記送風装置は、前記炉体外の雰囲気を炉体内へ送風供給するモータに駆動されたファンと、前記ファンによって送風される前記送風の流路に沿って条状に形成した送風の第１の集束部と、送風の拡散部と、条状に形成した送風の第２の集束部とを備えるとともに、前記条状の第１の集束部の方向と第２の集束部の方向とを直交するように設け、かつ前記第２の集束部を多孔板を波形状に形成し前記送風口に面して設け、前記第１の集束部と送風の拡散部は、前記送風の流路に横断面が「∧」状の収束／拡散板を設けて前記送風の第１の収束部を前記板状の被はんだ付けワークの両側端部側に２条に形成するとともに、前記「∧」状の収束／拡散板の内側に拡散部を形成し、前記２条の集束部から前記拡散部の中央方向に向かって送風の拡散を案内する案内板を設けるように構成したリフローはんだ付け装置である。
【００３０】
このように、送風装置に条状の第１の集束部の方向と第２の集束部の方向とを直交するように設け、その間に拡散部を設けることにより、縦方向および横方向にそれぞれ送風が整流され隈なく整流を行うことができる。
【００３１】
さらに、第１の集束部と第２の集束部との間に送風の拡散部を設けたことにより、拡散部で送風風速ひいては送風動圧の不均一な変動を減衰して平滑で均一な圧力部を形成し、均一な送風風速の送風を行うことが可能となる。
【００３２】
そして、第２の集束部を多孔板を波板状に形成し、送風口に面して設けたことにより、第１の集束部および拡散部と組み合わせた第２の集束部の多孔板による送風の集束作用と送風抵抗による不均一な変動の減衰作用とを併せて得ることが可能となり、送風口より均一な送風風速の送風を行うことができるようになる。
【００３３】
なお、多孔板を流体中に用いることにより、流体の速度分布不均一を減衰させる作用があることは公知である。しかし、先に説明したように、それぞれ条状に形成した第１の集束部と第２の集束部との組み合わせ方法を含めたこの波板状の多孔板の使用方法は、今までに例がない新規で進歩性のある技術である。
【００３５】
そして、板状の被はんだ付けワークの上面側の冷却と下面側の加熱とを同時に行う場合においては、下方側からの高温の雰囲気や熱風の上昇を確実に押さえ込むことが必要である。かといって、上方側からの送風供給が強いと、板状の被はんだ付けワークの下方側に冷風が回り込み、十分な加熱ができなくなる。すなわち、送風風速ひいては送風動圧として前記の平衡を採ることが可能な極めて高い均一性が必要なのである。
【００３６】
そこで、リフローはんだ付け装置において冷風を送風する手段として、前記の送風装置を使用することで、板状の被はんだ付けワークの上面側に温度の高い雰囲気や熱風が上昇することを極めて均一に安定して押さえ込むことができるようになる。
【００３７】
それは、前記の送風装置が、ファンによって供給される炉体外の温度の低い雰囲気すなわち冷風を、送風口より極めて均一な送風風速で送風することができるからである。
【００３８】
これにより、板状の被はんだ付けワークの上面側には均一な送風動圧の冷風が供給され、その端部から上昇しようとする温度の高い雰囲気や熱風を板状の被はんだ付けワークを境界面として均一に押さえ込むことができるようになり、特に板状の被はんだ付けワークの端部における温度の高い雰囲気や熱風の上昇・回り込みを確実に押さえ込むことができるようになる。
【００３９】
また、板状の被はんだ付けワークが無い場合においても、冷風の均一な動圧により温度の高い雰囲気や熱風の上昇を均一にひいては漏れのないように押さえ込むことができるようになる。
【００４１】
本願発明の構成では、送風の流路に横断面が「∧」状の集束／拡散板を設けることにより、送風の流路の両側に集束部を形成することができると同時に「∧」状の集束／拡散板の内側には広い空洞を構成する拡散部を形成することができる。そして、この両側に形成された集束部にそれぞれ案内板を設けて、それぞれ集束した送風を拡散部の中央へ送風拡散するように案内したことにより、第１の集束部で条状に整流された送風の不均一な成分が大幅に減衰し、続いて第２の集束部に送風されて不均一な成分がさらに減衰して均一な送風を行うことができるようになる。
【００４２】
この場合、第１の集束部を板状の被はんだ付けワークの両側端部側に２条に形成し、そして、両案内板により「∧」状の集束／拡散板の内側の中央部分に送風の拡散が広がった後に第２の集束部を通って送風口から板状の被はんだ付けワークの上面側に送風されるが、本発明のリフローはんだ付け装置では、板状の被はんだ付けワークの上方の両側端部側より排気手段により吸引して排気を行っているので、送風装置から送風される冷風は、拡散部の中央部分すなわち板状の被はんだ付けワークの中央部分から両側端部側へ掃気するように流れ、吸引排気される。
【００４３】
したがって、板状の被はんだ付けワークの上面側およびその端部の隅々まで均一な動圧の冷風が流れ、板状の被はんだ付けワークの下方側から上昇しようとする温度の高い雰囲気や熱風の上昇を確実に押さえ込むことができる。
【００４４】
【発明の実施の形態】
本発明は、次のような実施形態例において実施することができる。
【００４５】
〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態を、図１乃至図３を参照して説明する。
【００４６】
図１は、本発明の第１実施形態のリフローはんだ付け装置に使用する送風装置をユニットとして示した一部透視斜視図である。また、図２は、図１のＩ−Ｉ断面から見た図であり、図３は、図１のＩＩ−ＩＩ断面から見た図である。
【００４７】
図１乃至図３において、ケーシング４の上部の孔１０にフード３を取り付け、その内部にモータ２を取りつけて矢印方向に回転するシャフト２ａの先端に取付けたファン１１の回転で外気をケーシング４内に送風する。
【００４８】
集束／拡散板５は、図１のＩ−Ｉ断面から見た図２において「∧」状に形成された板で、ケーシング４の上部に取付けられ、ファン１１による送風を図２の左側及び右側の条状の集束部（第１の集束部）１２にそれぞれ集束する。
【００４９】
案内板７は、左右の集束部１２の長手方向の下方にそれぞれ設けられ、条状の集束部１２に集束された送風を集束／拡散板５の下方中央部の拡散部１４へ拡散する。
【００５０】
多孔板を波板状に形成した鋸歯状多孔板６は、多数の透孔が均一に開けられ、図１のＩＩ−ＩＩ断面から見た図３において鋸歯状に形成されており、案内板７により拡散部１４方向へ拡散した送風を図２の中央方向に整流しつつ案内する。送風口多孔板８は、多数の透孔が均一に開けられた板で、ケーシング４の下方の送風口９に備えられ、送風を整流する。なお、図１乃至図１０において、矢印は風の流れを示している。
【００５１】
次に、以上のように構成された送風装置１の動作について説明する。
【００５２】
ケーシング４はファン３による送風の流路を形成する手段であり、この流路には図２に示されている横断面が「∧」状の集束／拡散板５を設けてケーシング４の両側に送風の流路の狭くなった条状の集束部１２を形成している。他方、集束／拡散板５の内側すなわち風下側には空洞の拡散部１４が形成されて、条状の集束部１２で集束されて整流された送風は、条状の集束部１２に沿って設けた案内板７により、条状の集束部１２から拡散部１４の中央側ヘ拡散が案内され、この拡散部１４で送風の不均一な成分を大幅に減衰させている。
【００５３】
この拡散部１４を構成する空洞の風下側には、図３に示すように、縦断面の形状が波板状となるように成形した多孔板（鋸歯状多孔板）６を設けて多条の集束部（第２の集束部）１３を形成する。このように、第１の集束部１２の方向と第２の集束部１３の方向とは直交するようになっている。そして、ケーシング４内に設けた横断面が「∧」状の集束／拡散板５と縦断面が波板状の鋸歯状多孔板６とにより、送風は横方向および縦方向に均一に整流される。
【００５４】
さらに、鋸歯状多孔板６の下流の送風口９には送風口多孔板８を設けて、横方向および縦方向に均一に整流された送風を、もう１段階の整流を行って送風風速の不均一な成分の一層の減衰を行うように構成している。
【００５５】
なお、鋸歯状多孔板６の集束作用は多孔板の開口状態によって異なるが、この例では同じ大きさの透孔を均一に分布させた多孔板を使用している。これにより、鋸歯状多孔板６の谷部あるいは山部の条状方向に送風は整流され、かつ、その多孔板の透孔により不均一な変動成分を減衰して送風することができるようになる。
【００５６】
すなわち、モータ２に駆動されるファン１１による送風は、先ず集束／拡散板５とケーシング４との間に形成される条状の集束部（第１の集束部）１２によって縦方向に整流される。
【００５７】
続いて、案内板７によって拡散部１４の中央側に送風の拡散が案内され、送風の不均一な成分が減衰される。そして、鋸歯状多孔板６により形成される送風の多条の集束部（第２の集束部）１３により送風が集束され、不均一な成分の減衰が行われ、すなわち、鋸歯状多孔板６を通る送風が今度は横方向に整流され、併せて多孔板による送風の不均一な成分の減衰を受けつつ整流される。そして、最終的に送風口９に設けた送風口多孔板８により送風口９の全域に亙って送風の不均一な成分がさらに減衰される。
【００５８】
すなわち、集束／拡散板５による縦方向の整流と鋸歯状多孔板６による横方向の整流により送風口９の全面に亙って整流され、さらに縦方向の整流と横方向の整流が行われる間に拡散部１４による不均一成分の減衰が行われ、最終的に送風口９に設けた送風口多孔板８による不均一な成分の減衰を受け、送風口９からは均一な動圧の送風が行われる。
【００５９】
このようにして、送風口９に設けた送風口多孔板８からは従来の技術では得ることのできない均一な送風風速ひいては送風動圧の送風を行うことができる。
【００６０】
〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態を、図４乃至図７を参照して説明する。第２実施形態は、第１実施形態の送風装置を下面リフローはんだ付け装置の冷風送風用に使用した例である。
【００６１】
図４は、プリント配線板の下面の被はんだ付け部をリフローはんだ付けするリフローはんだ付け装置の縦断面図である。また、図５は、図４の均温部の拡大横断面図、図６は、図４の昇温部の拡大横断面図、図７は、図４のリフロー部の拡大横断面図である。なお、図４乃至図７中、既に説明した符号については説明を省略する。
【００６２】
図４乃至図７において、１は第１実施形態で説明した送風装置、１５は炉体で、昇温部５１および均温部５２で成る予備加熱部５０とリフロー部５３に分かれ、内側の上下の中央部には平行２条のチェーン１８からなる搬送コンベア１７を設けてある。そして、平行２条のチェーン１８の内側に設けたピン１８ａに、プリント配線板２０の両側端部を載置して支持しつつ搬入口５４から搬出口５５に搬送し、搬送コンベア１７の下方には後述する加熱手段を設けてある。
【００６３】
そして、搬送コンベア１７の上方には炉体１５外の外気をプリント配線板２０に送風供給する送風装置１を設けてある。ちなみに、この送風装置１は第１実施形態で例示した送風装置と同じ構成のものである。また、プリント配線板２０の上方の両側端部側より炉体１５内の雰囲気を吸引して排気する吸引排気口２５、吸引排気路２６、吸込み口２８およびブロワ１６による排気手段を設けてある。ブロワ１６のファン１６ｂはモータ１６ａによって駆動される。なお、図５乃至図７に示すように、吸引排気路２６は送風装置１のケーシング４の両側に形成してある。
【００６４】
一方、板状の被はんだ付けワークであるプリント配線板２０は図１２を参照して従来の技術ですでに説明したが、図５乃至図７に例示するようにクリームはんだ２３を塗布した被はんだ付け部を下方側に向けて搬送する。すなわち、このプリント配線板２０の下面側２０ａには例えばリフローはんだ付けに対応したチップ型電子部品２１を搭載してあり、また、プリント配線板２０の上面側２０ｂにはリード型電子部品２２を、そのリード線をプリント配線板２０の挿入孔に挿通して下面側２０ａに突き出して搭載してある。そして、プリント配線板２０の下面側２０ａにあるこれらの電子部品２１，２２とプリント配線板２０との被はんだ付け部にはクリームはんだ２３が供給してある。なお、この技術は特許第２５０２８２６号公報や特許第２５０２８２７号公報に詳しく説明されている。
【００６５】
送風装置１は、集束／拡散板５によって形成される条状の集束部（第１の集束部）１２が、搬送コンベア１７で搬送されるプリント配線板２０の両側端部側に位置するように、また、条状の集束部１２の長手方向がプリント配線板２０の搬送方向と同じ方向となるように設けてある。
【００６６】
ところで、図５乃至図７において右側および左側の吸引排気路２６とブロワ１６の吸い込み口２８とをホース２７で接続しているが、この右側および左側のホース２７の長さを同じ長さにすることで、図中の右側の吸引排気路２６と左側の吸引排気路２６とから吸引排気する排気風量を同一にすることができる。これらの図においては、図をわかり易くするためにホースの長さを揃えていない。
【００６７】
また、このリフローはんだ付け装置は、昇温部５１の１室と均温部５２の１室とから予備加熱部５０を構成し、続いてリフロー部５３の１室を設け、それぞれに加熱手段を備えて構成している。そして、昇温部５１の加熱手段は赤外線ヒータ３１による赤外線加熱と熱風加熱とを併用した構成であり、均温部５２の加熱手段は赤外線パネルヒータ３０による赤外線加熱であり、リフロー部５３の加熱手段はヒータ４１を用いた熱風加熱の構成である。
【００６８】
なお、昇温部５１では、モータ３５により矢印方向に回転駆動されるファン３６により炉内雰囲気が多孔板３３を通って整流された後に赤外線ヒータ３１間の隙間すなわちノズル部３２を通る間に加熱されてホーン部３８で拡散されてプリント配線板２０の下面側２０ａに送風され、プリント配線板２０を加熱した後に循環路３４を通ってモータ３５で駆動されるファン３６に還流する構成である。
【００６９】
また、リフロー部５３では、モータ４２ａにより回転駆動されるファン４２ｂで成るブロワ４２からの送風を加熱室４０のヒータ４１により加熱した後、均圧板４７（図４参照）によって送風による動圧分布を吹き出し口４８に対して均―に分布するようにして、さらにその後に２枚の多孔板４３を通して整流してプリント配線板２０の下面側２０ａに送風し、プリント配線板２０を加熱した後は循環路４４を通って吸込み口４５からブロワに還流する構成である。
【００７０】
図４において、昇温部５１の赤外線ヒータ３１の表面に設けたセンサ３７は赤外線ヒータ３１の表面温度を検出するものであり、均温部５２の赤外線パネルヒータ３０の表面に設けたセンサ２４は赤外線パネルヒータ３０の表面温度を検出するものである。すなわち、図示しない温度制御装置がこれらのセンサ２４，３７の温度検出結果を参照し、予め決めた所定の温度となるように各ヒータ３０，３１に供給する電力を調節する構成である。
【００７１】
また、リフロー部５３の熱風の吹き出し口４８に設けたセンサ４６は熱風温度を検出するものであり、図示しない温度制御装置がこのセンサ４６の温度検出結果を参照し、予め決めた所定の温度となるように加熱室４０に設けたヒータ４１に供給する電力を調節する構成である。
【００７２】
なお、搬送コンベア１７に設けた仕切り板１９は、搬送コンベア１７を境界として炉体１５内を下方側と上方側とに仕切るための部材である。
【００７３】
図４乃至図７に示すように、昇温部５１、均温部５２およびリフロー部５３において炉体１５外の冷風をプリント配線板２０の上面側２０ｂに送風する３個の送風装置１はそれぞれ同じ構成であり、また、プリント配線板２０が搬送される上方側の炉体１５もそれぞれ同じ構成にしてある。
【００７４】
そして、各炉体１５に設けた送風装置１のモータ２および吸引排気手段としてのブロワ１６に用いるモータ１６ａは、図示しないインバータによりそれぞれ独立に駆動する構成とし、その回転速度を調節することができるように構成する。これにより、炉体１５外の冷風の送風量と排気風量とをそれぞれ独立に調節することができる。尚、モータ３５，４２ａも熱風風量を調節可能とするため、やはりインバータ駆動される。
【００７５】
このように構成することにより、プリント配線板２０の上面側２０ｂに搭載された耐熱温度の低い電子部品、例えばリード型電子部品２２に外気を送風して熱量を奪って温度上昇を抑制し、この熱量を奪って温度上昇した外気はプリント配線板２０の上面側２０ｂの両側端部側に設けた吸引排気口２５から積極的に吸引して排気口２９から排出することができる。
【００７６】
また、プリント配線板２０の上面側２０ｂに外気が送風されることにより、搬送コンベア１７の下方側から上昇しようとする高温の雰囲気や熱風を押さえ込むことができるとともに、プリント配線板２０の両側端部側から上昇しようとする高温の雰囲気や熱風はプリント配線板２０の両側端部側からその外側の横方向へ吸引されて排出される。したがって、プリント配線板２０の上面側２０ｂの両側端部に搭載された電子部品についても、下方から上昇する高温の雰囲気や熱風により加熱されることがなくなる。
【００７７】
この場合、基本的には図５における外気の送風量Ｑｌと吸引排気風量Ｑ２、図６における、外気の送風量Ｑ３と吸引排気風量Ｑ４および図７における外気の送風量Ｑ５と吸引排気風量Ｑ６とは概ね同―に調節するか、送風量Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５よりも吸引排気風量Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６がやや大きくなるように調節する。しかし、リード型電子部品２２の搭載数が多い場合やプリント配線板２０の上面側２０ｂに形状の大きい部品が搭載されていて、送風された外気の通風量が低下するような場合においては、吸引排気風量Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６よりも送風量Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５をやや大きくなるように調節するとよい。すなわち、電子部品の搭載状態に応じて適宜に送風量Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５と吸引排気風量Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６とのバランスを調節する。
【００７８】
また、前記の送風量Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５と吸引排気風量Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６の相対量の調節の他に、送風量Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５と吸引排気風量Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６の絶対量を増減することによリード型電子部品２２を冷却する程度を調節することができる。しかし、過度に送風量Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５と吸引排気風量Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６を増加すると炉体１５内が冷え過ぎるので、その場合は送風量Ｑ１，Ｑ３，Ｑ５と吸引排気風量Ｑ２，Ｑ４，Ｑ６の絶対量を少なくする。
【００７９】
ここで使用する冷却用の送風装置１は、第１実施形態で詳しく説明したように、集束／拡散板５によって両側に形成された２条の集束部１２、集束後の送風を案内する案内板７、集束／拡散板５の内側に構成された拡散部１４、縦断面の形状が波板状となるように成形した鋸歯状多孔板６によって形成される多条の集束部１３、そして送風口９に設けた送風口多孔板８により、両集束部１２，１３による横方向と縦方向の整流、拡散部１４による風速の不均一な変動の減衰、さらに鋸歯状多孔板６の多孔と送風口９に設けた送風口多孔板８による不均一な変動の減衰により、送風口９から送風風速ひいては送風動圧の均一な送風を行うことができる。
【００８０】
これにより、プリント配線板２０の上面側２０ｂには均一な送風動圧の冷風が供給され、その端部から上昇しようとする温度の高い雰囲気や熱風をプリント配線板２０を境界面として均一に押さえ込むことができるようになり、特にプリント配線板２０の端部における温度の高い雰囲気や熱風の上昇・回り込みを確実に押さえ込むことができるようになる。
【００８１】
また、プリント配線板２０が無い場合においても、冷風の均一な動圧により温度の高い雰囲気や熱風の上昇を漏れなく押さえ込むことができるようになる。すなわち、熱風の上昇を冷風の動圧により押さえ込む際の平衡を採り易くなる。
【００８２】
また、吸引排気口２５をプリント配線板２０の上方の両側端部側に設け、他方で、送風装置１のプリント配線板２０の両側端部側に２条の集束部１２（第１の集束部）を形成し、そして、両案内板７により「∧」状の集束／拡散板５の内側の中央部分に送風の拡散が広がった後に多条の集束部１３（第２の集束部）を通って送風口９からプリント配線板２０の上面側２０ｂに送風されるが、本実施形態のリフローはんだ付け装置では、プリント配線板２０の上方の両側端部側より排気手段（ブロワ１６）により吸引して排気を行っているので、送風装置１から送風される冷風は、拡散部１４の中央部分すなわちプリント配線板２０の中央部分から両側端部側へ掃気するように流れ（冷風が送風され）、吸引排気される。
【００８３】
そのため、プリント配線板２０の上面側２０ｂおよびその端部の隅々まで均一な風速ひいては均一な動圧の冷風が流れ、このような作用もさらに加わってプリント配線板２０の下方側から上昇しようとする温度の高い雰囲気や熱風の上昇を確実に押さえ込むことができる。
【００８４】
その結果、プリント配線板２０の上面側２０ｂに搭載された耐熱温度の低い電子部品を確実に保護しながら、プリント配線板２０の下面側２０ａの被はんだ付け部をリフローはんだ付けすることができる。
【００８５】
〔第３実施形態〕
図８および図９を参照して、本発明のリフローはんだ付け装置における送風装置をリフローはんだ付け装置の熱風送風用に使用した例について説明する。
【００８６】
図８は、プリント配線板の上面側をリフローはんだ付けするリフローはんだ付け装置の縦断面図である。また、図９は、図８の横断面図である。なお、図８および図９の中、既に説明した符号については説明を省略する。
【００８７】
図８に示すリフローはんだ付け装置は、熱風循環式の加熱方法を採用するリフローはんだ付け装置の例で、搬送コンベア１７によって、搬入口５４から搬出口５５へ搬送されるプリント配線板２０の上面側２０ｂの被はんだ付け部をはんだ付けする装置である。図９に示すように、プリント配線板２０の上面側２０ｂにチップ型電子部品２１が搭載され、その被はんだ付け部にはクリームはんだ２３が供給してある。なお、１７ａは搬送コンベア１７の駆動用モータである。
【００８８】
加熱室は３つに分割してあり、１室の昇温部５１と１室の均温部５２とからなる予備加熱部５０と１室のリフロー部５３とから成る。
【００８９】
送風装置１の基本的構成は第１実施形態に説明した構成と同じであるが、熱風循環式の加熱方法を採用しているので、ファン１１は、外気の取り込みはしないで、ケーシング４とその両側の炉体１５との間に雰囲気の循環路５７を構成して、炉体１５内の雰囲気を循環するように構成してある。また、このケーシング４の側部の循環路５７にはヒータ５８を配設してあり、ファン１１に還流する炉体１５内の雰囲気を循環路５７で加熱する仕組みである。
【００９０】
送風口９に設けたセンサ５９は、送風口９から送風される熱風の温度を検出するものであり、図示しない温度制御装置がセンサ５９の温度検出結果を参照して、予め決めた所定の熱風温度となるようにヒータ５８に供給する電力を制御する仕組みである。
【００９１】
送風装置１の作用は既に第１実施形態および第２実施形態で説明した通りである。すなわち、モータ２に駆動されるファン１１による送風は、先ず集束／拡散板５とケーシング４との間に形成される条状の集束部１２によってプリント配線板２０の搬送方向に対して縦方向に整流される。なお、条状の集束部１２はプリント配線板２０の両側端部側すなわち両側の搬送コンベア１７に沿って位置するように送風装置１を配設してある。
【００９２】
続いて、案内板７によって拡散部１４の中央側に送風の拡散が案内され、送風の不均一な成分が減衰される。そして、その条状の谷および山が搬送コンベアの方向に対して横方向を向くように設けた鋸歯状多孔板６により、送風の集束作用と不均一な成分の減衰が行われ、すなわち、該鋸歯状多孔板６を通る送風が今度は横方向に整流され、併せて多孔板による送風の不均一な成分の減衰を受けつつ整流される。そして、最終的に送風口９に設けた送風口多孔板８により送風口９の全域に渡って送風の不均一な成分がさらに減衰される。
【００９３】
すなわち、集束／拡散板５による縦方向の整流と鋸歯状多孔板６による横方向の整流により送風口９の全面に亙って整流され、さらに縦方向の整流と横方向の整流が行われる間に拡散部１４による不均一成分の減衰が行われ、最終的に送風口９に設けた送風口多孔板８による不均一な成分の減衰を受け、送風口９からは均一な風速ひいては均一な動圧の送風が行われる。
【００９４】
この送風口９からの送風は、循環路５７に設けたヒータ５８により加熱され、センサ５９と温度制御装置（不図示）により温度が管理された熱風であり、プリント配線板２０の上面側２０ｂを流れて均一な加熱が行われ、被はんだ付け部のクリームはんだ２３を溶融させて循環路５７を通りファン１１に還流する。なお、熱風による被加熱部（プリント配線板２０の上面側２０ｂ）への入熱量は、熱風の風速に依存するので、熱風の風速が均一であることが板状の被はんだ付けワークであるプリント配線板２０を均一に加熱する上で重要な事項となっている。
【００９５】
その結果、プリント配線板２０に存在する多数の被はんだ付け部を均一にリフローはんだ付けすることが可能となり、はんだ付け品質が均一で安定したリフローはんだ付けが可能となる。
【００９６】
【発明の効果】
本発明のリフローはんだ付け装置によれば、送風装置は送風の流路に沿って条状に形成した送風の第１の集束部と、送風の拡散部と、条状に形成した送風の第２の集束部とを備えるとともに、前記条状の第１の集束部の方向と第２の集束部の方向とを直交するように設け、かつ前記第２の集束部を多孔板を波板状に形成し前記送風口に面して設けたので、送風装置が、均一な送風風速ひいては送風動圧の熱風や冷風を板状の被はんだ付けワークに送風供給することが可能となり、板状の被はんだ付けワークの各部を均一に加熱又は冷却して均一なはんだ付けを行うことができるようになる。
【００９７】
なお、はんだ付け後の被はんだ付け部の冷却がはんだ付け強度を増強させる作用があることは公知である。すなわち、均一な加熱による被はんだ付けワークのはんだの溶融、また、その後の均一な冷却は、均一なはんだ付け品質を確保する上で重要な事項であり、その上から均一な送風を行うことは極めて重要な事項となっている。
【００９８】
また、本発明のリフローはんだ付け装置によれば、送風装置は、炉体外の雰囲気を炉体内へ送風供給するモータに駆動されたファンと、前記ファンによって送風される送風の流路に沿って条状に形成した送風の第１の集束部と、送風の拡散部と、条状に形成した送風の第２の集束部とを備えるとともに、前記条状の第１の集束部の方向と第２の集束部の方向とを直交するように設け、かつ前記第２の集束部を多孔板を波板状に形成し、送風口に面して設けたので、板状の被はんだ付けワークの上面側に送風される冷風の均一な送風風速ひいては均一な送風動圧により、板状の被はんだ付けワークの下面側の端部から上昇しようとする温度の高い雰囲気や熱風を板状の被はんだ付けワークを境界として均一に押さえ込むことが可能となり、言い換えれば高温の雰囲気と低温の雰囲気との境界平衡を容易に採ることができるようになり、板状の被はんだ付けワークの上面側が高温の雰囲気に曝されることを確実に防ぐことができる。
【００９９】
その結果、板状の被はんだ付けワークの上面側に熱的ダメージやストレスを与えることなく板状の被はんだ付けワークの下面側のリフローはんだ付けを行うことができるようになり、従来はフローはんだ付けされていた板状の被はんだ付けワークであっても、品質低下や信頼性の低下を生じることがない高品質のリフローはんだ付けを行うことが可能となる。
【０１００】
また、本発明のリフローはんだ付け装置によれば、送風装置は、送風の流路に横断面が「∧」状の集束／拡散板を設けて前記送風の第１の集束部を板状の被はんだ付けワークの両側端部側に２条に形成するとともに前記「∧」状の集束／拡散板の内側に拡散部を形成し、前記２条の集束部から前記拡散部の中央方向に向かって送風の拡散を案内する案内板を設けたので、送風装置から送風される冷風は、拡散部の中央部分すなわち板状の被はんだ付けワークの中央部分から両側端部側へ掃気するように均―に流れて吸引排気されるようになり、板状の被はんだ付けワークの下方側から上昇しようとする温度の高い雰囲気や熱風の上昇を確実に押さえ込むと同時に、板状の被はんだ付けワークの両側端部側から上昇する温度の高い雰囲気があったとしても、均―に送風された冷風による掃気とその後の吸引排気により排気され、板状の被はんだ付けワークの上面側に熱的ダメージやストレスを与えることを安定確実に防ぐことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態のリフローはんだ付け装置に使用する送風装置をユニットとして示した一部透視斜視図である。
【図２】図１のＩ−Ｉ断面から見た図である。
【図３】図１のＩＩ−ＩＩ断面から見た図である。
【図４】本発明の第２実施形態を示すリフローはんだ付け装置の縦断面図である。
【図５】図４の均温部の拡大横断面図である。
【図６】図４の昇温部の拡大横断面図である。
【図７】図４のリフロー部の拡大横断面図である。
【図８】本発明の第３実施形態を示すリフローはんだ付け装置の縦断面図である。
【図９】図８の拡大横断面図である。
【図１０】従来のリフローはんだ付け装置を示す断面図である。
【図１１】図１０の要部を拡大して示す断面図である。
【図１２】図１０のプリント配線板の形状を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
１送風装置
２モータ
３フード
４ケーシング（送風の流路）
５集束／拡散板
６鋸歯状多孔板
７案内板
８送風口多孔板
９送風口
１０孔
１１ファン
１２条状の集束部（第１の集束部）
１３多条の集束部（第２の集束部）
１４拡散部
１５炉体
１６ブロワ
１６ａモータ
１６ｂファン
１７搬送コンベア
１７ａモータ
１８チェーン
１８ａピン
１９仕切り板
２０プリント配線板
２０ａ下面側
２０ｂ上面側
２１チップ型電子部品
２２リード型電子部品
２３クリームはんだ
２４センサ
２５吸引排気口
２６吸引排気路
２７ホース
２８吸込口
３０赤外線パネルヒータ
３１赤外線ヒータ
３２ノズル部
３３多孔板
３４循環路
３５モータ
３６ファン
３７センサ
３８ホーン部
４０加熱室
４１ヒータ
４２ブロワ
４２ａモータ
４２ｂファン
４３多孔板
４４循環路
４５吸込口
４６センサ
４７均圧板
４８吹き出し口
５０予備加熱部
５１昇温部
５２均温部
５３リフロー部
５４搬入口
５５搬出口
５７循環路
５８ヒータ
５９センサ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a reflow soldering apparatus for a plate-shaped work to be soldered, for example, a printed wiring board on which electronic components are mounted.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art As a device for mounting an electronic component on a plate-like work to be soldered, for example, a printed wiring board and performing soldering, there is a reflow soldering device. This is because solder such as paste solder is supplied in advance to the soldered portion of the printed wiring board on which the electronic component is mounted, then the electronic component is mounted, and then the printed wiring board is reflow soldered This is a device that performs soldering by heating in a heating furnace of the device to melt the solder in the portion to be soldered.
[0003]
In reflow soldering equipment, printed wiring boards are exposed to a high-temperature atmosphere, so when soldering electronic components with a low heat-resistant temperature, it is necessary to prevent the temperature from rising above the heat-resistant temperature of the electronic components. is there. For example, there is a case where chip-type electronic components compatible with reflow soldering and lead-type electronic components not compatible with reflow soldering (for example, an electrolytic capacitor) are mixed.
[0004]
Japanese Patent No. 2502826 and Japanese Patent No. 2502827 disclose a method and an apparatus for performing reflow soldering so that the temperature of an electronic component having a low heat-resistant temperature does not rise above its heat-resistant temperature. In these methods and apparatuses, paste solder is supplied in advance not only to a soldered portion of a chip-type electronic component but also to a soldered portion of a lead-type electronic component. The reflow soldering of the attachment portion is performed at a time.
[0005]
A conventional technique described in Japanese Patent No. 2502827 will be described with reference to FIGS. 10 is a sectional view showing a conventional reflow soldering apparatus, FIG. 11 is an enlarged sectional view showing a main part of FIG. 10, and FIG. 12 is an enlarged sectional view showing the shape of the printed circuit board of FIG.
[0006]
In these figures, 101 is a printed wiring board, 101a is a main surface, and 101b is a back surface. 102 is a chip-type electronic component having a high heat-resistant temperature as a mounting component, 103 is a lead-type electronic component having a low heat-resistant temperature, 104 is a lead wire of the lead-type electronic component 103, 105 is a printed circuit, and 106 is a lead circuit. The through hole 107 to be inserted is a solder paste. Reference numeral 111 denotes a conveyor for conveying the printed wiring board 101.
[0007]
10 and 11, reference numeral 121 denotes the entire reflow soldering apparatus, and reference numerals 122 and 123 denote primary preheating chambers for heating the printed wiring board 101 by air heated to a temperature lower than the melting point of the solder paste 107. And a secondary preheating chamber, which are provided along the running direction (the direction of arrow A) of the printed wiring board 101, 122A and 123A are the upper sides of the preheating chambers 122 and 123, and 122B and 123B are the The lower side of each preheating chamber 122, 123, 124 is a reflow chamber for soldering the printed wiring board 101, 124A is the upper side of the reflow chamber 124, 124B is the lower side of the reflow chamber 124, and 125 is the above The side walls of the preheating chambers 122 and 123 and the reflow chamber 124 are parallel to the running direction of the printed wiring board 101 (the direction of arrow A). It is formed.
[0008]
Reference numeral 126 denotes a heater for heating air, and a sheath heater, a far-infrared heater, or the like is used. Reference numeral 127 denotes a shielding plate for shielding radiant heat including far infrared rays and the like generated from the heater 126 from being radiated into the preheating chambers 122 and 123 and the reflow chamber 124. 102, to prevent the lead-type electronic component 103 from being heated by radiant heat.
[0009]
Further, a shielding plate (not shown) provided on the side of the transport conveyer for the hot air heated by the heater 126 of the lower side 122B, 123B, 124B of each of the preheating chambers 122, 123 and the reflow chamber 124 to flow upward. ) To prevent this.
[0010]
129 is a heating chamber formed by the shielding plate 127, and 130 is a blower fan for circulating the air heated in each of the heating chambers 129, and a multi-blade blower or the like is used. Although not shown, an air flow passage from the heating chamber 129 to the inside of the blower fan 130 is formed. 131 is a motor of the blower fan 130.
[0011]
Reference numeral 132 denotes an outside air inlet for introducing outside air at room temperature in order to maintain the inside of the upper side 122A, 123A, 124A of each of the preheating chambers 122, 123 and the reflow chamber 124 below the heat resistant temperature of the electronic component 103. An outside air introduction fan at the outside air introduction port 132 blows air from the preheating chambers 122 and 123 and the reflow chamber 124 toward the printed wiring board 101, and 135 blows air discharged from the air blowing port 134. A suction port 136 that returns to the heating chamber 129 is a rectifying plate formed in each of the air blowing ports 134, and rectifies the turbulent air flow in the air blowing fan 130.
[0012]
Reference numeral 137 denotes a punched steel plate provided below each straightening plate 136 on the upper side 122A, 123A, 124A of each of the preheating chambers 122, 123, and the reflow chamber 124. In FIG. A through hole (not shown) is formed.
[0013]
Reference numeral 138 denotes a radiant heater for heating the back surface 101b of the printed wiring board 101. The radiant heater 138 is provided above the rectifying plates 136 on the lower sides 122B, 123B, and 124B of the preheating chambers 122, 123 and the reflow chamber 124.
[0014]
Reference numeral 139 denotes an exhaust port, 140 denotes an exhaust fan, and 141 denotes a cooling fan for cooling the heated printed wiring board 101.
[0015]
In FIG. 10, upper sides 122A and 123A and lower sides 122B and 123B of the preheating chambers 122 and 123 and upper sides 124A and lower sides 124B of the reflow chamber 124 face up and down around the transport chain 111. It is provided.
[0016]
With the above configuration, the lower sides 122B, 123B of the preheating chambers 122, 123 and the lower side 124B of the reflow chamber 124 have higher temperatures than the upper sides 122A, 123A of the preheating chambers 122, 123 and the upper side 124A of the reflow chamber 124. Of the preheating chambers 122 and 123 and the outside air introducing fan 133 provided on the upper side 124A of the reflow chamber 124 and the outside air introducing fan 133 provided on the upper side 122A of the preheating chambers 122 and 123. The thermal atmosphere on the lower sides 122B, 123B and the lower side 124B of the reflow chamber 124 is prevented from flowing to the upper sides 122A, 123A, 124A, respectively. The flow of the wind is indicated by arrows.
[0017]
As described above, according to this technique, a printed wiring board on which chip-type electronic components and lead-type electronic components are mixed is mounted in the same position as when flow soldering is performed, that is, while the lead-type electronic components are inserted, the printed wiring board is printed. This is an excellent technique capable of performing reflow soldering of a portion to be soldered on the lower surface side of the printed wiring board in a posture positioned above the board.
[0018]
Therefore, the upper surface side of the printed wiring board on which the lead-type electronic components are mounted is maintained at an ambient temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature of the lead-type electronic components, the chip-type electronic components are mounted, and the lead wires of the lead-type electronic components are mounted. Are soldered after preheating the lower surface side of the printed wiring board where the soldered portion on the side where the is inserted and protrudes is present. Of course, the ambient temperature on the lower surface side of the printed wiring board is higher than the ambient temperature on the upper surface side.
[0019]
And, in order to maintain the upper surface side of the printed wiring board at an ambient temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature of the lead-type electronic component, an external air inlet and an external air inlet fan are provided above the furnace body so that the external air is sent. I have. Further, it is configured to suppress the rise of a high-temperature atmosphere from below by sending in outside air.
[0020]
As described above, in the reflow soldering apparatus, an atmosphere having a high temperature tends to move upward. Therefore, it has been extremely difficult to maintain the upper side of the printed wiring board at a lower temperature than the lower side. However, this has been described with reference to the technology disclosed in Japanese Patent No. 2502826 and Japanese Patent No. 2502827. Solved by the technology.
[0021]
By the way, the present applicant discloses in JP-A-10-209627 a technique which has further advanced the technique of the above-mentioned Japanese Patent No. 2502826 and the technique of Japanese Patent No. 2502827. This technique is characterized in that the temperature rise can be suppressed to every corner of the side edge of the printed wiring board, and thereby, the printed wiring board having a high mounting density over the entire area of the printed wiring board is characterized. Even in this case, desired reflow soldering can be performed while maintaining the electronic component having a low heat-resistant temperature at a temperature equal to or lower than the heat-resistant temperature.
[0022]
[Problems to be solved by the invention]
The reflow soldering apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-209627 discloses a blower for blowing an atmosphere outside the furnace body from above the printed wiring board to the upper side, and a furnace body atmosphere from the both side ends above the printed wiring board. It is characterized in that exhaust means for sucking and exhausting the gas to the outside of the furnace are provided independently of each other, and the cooling and exhaust heat can be assigned to the independent means and controlled.
[0023]
The inventor believes that if the blowing air velocity blown to the upper surface side of the printed wiring board, and hence the blowing dynamic pressure is not uniform, the high temperature atmosphere on the lower side of the printed wiring board rises from a relatively small part of the blowing dynamic pressure, Has caused a rise in the temperature of electronic components with low heat resistance mounted on the upper surface side of the printed wiring board. Of course, the embodiment of Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-209627 also discloses that a rectifying plate for equalizing the air flow is provided, similarly to the rectifying plates 136 and 137 of FIG.
[0024]
Uniform air blowing is a necessary matter not only in the case of performing heating by hot air but also in the case of performing cooling by cold air. That is, the amount of heat exchange with the object to be heated or the object to be cooled depends on the blowing air speed, and this is required when uniform heating or uniform cooling is performed. Note that the blast dynamic pressure is approximately proportional to the square of the blast air speed.
[0025]
In the reflow soldering apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-209627, the atmosphere outside the furnace body, that is, the cooling air blown from the upper side of the printed wiring board, has a high temperature atmosphere or a high temperature hot air below the printed wiring board. It also acts to suppress the rise. For this reason, making the cooling air flow velocity and thus the blowing dynamic pressure uniform is an extremely important matter in suppressing the temperature rise of electronic components with low heat resistance mounted on the upper surface side of the printed wiring board. Has become.
[0026]
An object of the present invention is to realize a blower that can further evenly blow air beyond the uniform blow of air that has been performed so far. The heat exchange between the two can be realized with extremely excellent uniformity, and the heating of the lower surface side and the upper surface side of the plate-like work to be soldered such as a printed wiring board etc. When used as a cooling blower of a reflow soldering apparatus that performs cooling, it is an object of the present invention to stably suppress a rise in a high-temperature atmosphere or hot air.
[0027]
As a result, it is possible to uniformly reflow solder a large number of parts to be soldered existing on the work to be soldered, and to suppress the rise of high-temperature atmosphere and hot air to ensure the upper surface of the work to be soldered. The purpose of the present invention is to ensure that the temperature increase on the side can be suppressed.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, the air diffusion unit is provided between at least two stages of the convergence of the air flow, and the direction of the air convergence unit of each air flow is configured to be orthogonal. It is characterized in that a perforated plate is formed in a saw-toothed corrugated shape and disposed in the portion.
[0029]
That is, a conveying device that conveys the inside of the furnace with the surface of the plate-shaped work to be soldered facing the side to be soldered facing downward, a heating device that heats the lower surface side of the plate-shaped work to be soldered, and a furnace. Passing the atmosphere outside the body through the ventilation channel Send Air is supplied to the upper surface side of the plate-like work to be soldered from Platy An air blower that cools the upper surface side of the work to be soldered and sucks the air from both end portions above the plate-like work to be soldered and discharges the outside of the furnace body. A reflow soldering apparatus that performs reflow soldering of a portion to be soldered on a lower surface side while cooling an upper surface side, wherein the blower is driven by a motor that blows an atmosphere outside the furnace body into the furnace body. A fan, a first convergence portion of the blast formed in a strip shape along the flow path of the blast blown by the fan, a diffusion portion of the blast, and a second convergence portion of the blast formed in a strip shape. And the direction of the first converging portion and the direction of the second converging portion are provided so as to be orthogonal to each other, and the second converging portion is formed by forming a perforated plate into a wavy shape, and Provided facing The first focusing unit and the air diffusion unit are: A convergence / diffusion plate having a cross section of “∧” is provided in the air flow path to form a first converging portion of the air flow in two lines on both side ends of the plate-like work to be soldered. A diffusion portion is formed inside the converging / diffusion plate in the shape of “∧”, and a guide plate for guiding the diffusion of the air flow from the two converging portions toward the center of the diffusion portion is provided. This is a reflow soldering device.
[0030]
in this way, For blower The direction of the first converging portion and the direction of the second converging portion are provided so as to be orthogonal to each other, and by providing a diffusing portion therebetween, the airflow is rectified in the vertical direction and the horizontal direction, so that the rectification is performed evenly. It can be carried out.
[0031]
Further, by providing the air diffusing section between the first focusing section and the second focusing section, the diffusing section attenuates non-uniform fluctuations in the blowing air speed and, consequently, the dynamic pressure of the blowing air, thereby smoothing the uniform pressure. By forming a portion, it is possible to perform blowing at a uniform blowing speed.
[0032]
The second focusing portion is formed by forming a perforated plate into a corrugated plate and provided so as to face the air outlet, so that the second focusing portion and the diffusing portion are combined with the first focusing portion and the diffusing portion. And the function of attenuating non-uniform fluctuations caused by the blowing resistance can be obtained together, so that air can be blown from the blowing port at a uniform blowing speed.
[0033]
It is known that the use of a perforated plate in a fluid has an effect of attenuating non-uniform velocity distribution of the fluid. However, as described above, examples of the method of using the corrugated perforated plate including the method of combining the first focusing portion and the second focusing portion each formed in a strip shape have not been described so far. There is no new and inventive technology.
[0035]
And When cooling the upper surface side and heating the lower surface side of a plate-like work to be soldered simultaneously, it is necessary to reliably suppress the rise of a high-temperature atmosphere or hot air from below. On the other hand, if the air supply from the upper side is strong, the cool air flows to the lower side of the plate-shaped work to be soldered, and sufficient heating cannot be performed. In other words, extremely high uniformity is required so that the above-mentioned balance can be obtained as the blowing air velocity and thus the blowing dynamic pressure.
[0036]
Therefore As means for blowing cold air in a reflow soldering device, Said By using the air blower of the above, it is possible to stably suppress the high temperature atmosphere and the rise of the hot air on the upper surface side of the plate-shaped work to be soldered very uniformly and stably.
[0037]
that is, Said This is because the blower can blow the low-temperature atmosphere outside the furnace body, that is, the cool air, which is supplied by the fan, at a very uniform blowing speed from the blowing port.
[0038]
As a result, cold air of uniform blowing dynamic pressure is supplied to the upper surface side of the plate-like work to be soldered. As a result, the surface can be uniformly pressed down, and in particular, it is possible to reliably hold down the high temperature atmosphere and the rising / wrapping of hot air at the end of the plate-shaped work to be soldered.
[0039]
Further, even when there is no plate-shaped work to be soldered, it is possible to uniformly suppress the rising of the high-temperature atmosphere or the hot air by the uniform dynamic pressure of the cold air so that there is no leakage.
[0041]
In the configuration of the present invention, By providing a convergence / diffusion plate having a cross section of “∧” in the air flow channel, it is possible to form a convergence portion on both sides of the air flow channel and at the same time, A diffusion part forming a wide cavity can be formed inside. Then, guide plates are provided at the converging portions formed on both sides, respectively, and the converged air is guided so as to be blown and diffused to the center of the diffusing portion. The non-uniform components of the air flow are greatly attenuated, and then are blown to the second focusing unit, so that the non-uniform components are further attenuated so that uniform air can be blown.
[0042]
In this case, the first converging portion is formed into two strips on both side ends of the plate-like work to be soldered, and air is blown to the center portion inside the “∧” -shaped converging / diffusing plate by both guide plates. Is spread from the air outlet to the upper surface side of the plate-like work to be soldered through the second converging section after the diffusion of the metal has spread, but in the reflow soldering apparatus of the present invention, the plate-like work to be soldered is Since the air is exhausted from both upper end sides by suction by the exhaust means, the cool air blown from the blower is moved from the central portion of the diffusion portion, that is, the central portion of the plate-like work to be soldered to the both end portions. The gas flows so as to scavenge, and is sucked and exhausted.
[0043]
Therefore, cold air of uniform dynamic pressure flows to the upper surface side of the plate-shaped work to be soldered and all corners of the end thereof, and a high-temperature atmosphere or hot air that tends to rise from below the plate-shaped work to be soldered. Can be reliably suppressed.
[0044]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
The present invention can be implemented in the following embodiments.
[0045]
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
[0046]
FIG. 1 is a partially transparent perspective view showing, as a unit, a blower used in the reflow soldering apparatus according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view as seen from the II section of FIG. 1, and FIG. 3 is a view as seen from the II-II section of FIG.
[0047]
1 to 3, a hood 3 is attached to a hole 10 at an upper portion of a casing 4, a motor 2 is attached inside the hood 3, and outside air is supplied to the inside of the casing 4 by rotation of a fan 11 attached to a tip of a shaft 2 a rotating in the arrow direction. To blow.
[0048]
The convergence / diffusion plate 5 is a plate formed in a “∧” shape in FIG. 2 as viewed from the II section in FIG. 1, and is attached to the upper portion of the casing 4, and blows air from the fan 11 to the left and right sides in FIG. (First converging unit) 12 in the form of a stripe.
[0049]
The guide plates 7 are provided below the left and right convergence portions 12 in the longitudinal direction, respectively, and diffuse the air blown by the strip-shaped convergence portions 12 to the diffusion portion 14 at the lower central portion of the convergence / diffusion plate 5.
[0050]
The sawtooth-shaped perforated plate 6 in which the perforated plate is formed in a corrugated shape has a large number of through holes uniformly formed, and is formed in a sawtooth shape in FIG. 3 viewed from the II-II section in FIG. Thus, the air blown toward the diffusion portion 14 is guided while being rectified toward the center in FIG. The blower perforated plate 8 is a plate in which a large number of through holes are uniformly formed, and is provided in a blower outlet 9 below the casing 4 to rectify the blow. In FIGS. 1 to 10, arrows indicate the flow of wind.
[0051]
Next, the operation of the blower 1 configured as described above will be described.
[0052]
The casing 4 is a means for forming a flow path of the air blown by the fan 3, and a focusing / diffusion plate 5 having a cross section “∧” shown in FIG. A strip-shaped converging portion 12 having a narrow air flow passage is formed. On the other hand, a hollow diffusion portion 14 is formed inside the convergence / diffusion plate 5, that is, on the leeward side, and the rectified air that is focused and rectified by the stripe-shaped focusing portion 12 is provided along the stripe-shaped focusing portion 12. The guide plate 7 guides the diffusion from the strip-shaped converging portion 12 to the center side of the diffusing portion 14, and the diffusing portion 14 greatly attenuates the non-uniform components of the air flow.
[0053]
As shown in FIG. 3, a perforated plate (sawtooth-shaped perforated plate) 6 is formed on the leeward side of the cavity constituting the diffusion portion 14 so as to have a longitudinal cross-sectional shape of a corrugated plate. A converging section (second converging section) 13 is formed. Thus, the direction of the first focusing unit 12 and the direction of the second focusing unit 13 are orthogonal to each other. The air is uniformly rectified in the horizontal and vertical directions by the focusing / diffusion plate 5 having a cross section of “∧” and the sawtooth-shaped porous plate 6 having a vertical cross section provided in the casing 4. .
[0054]
Further, a blow-out port plate 8 is provided at the blow-out port 9 downstream of the sawtooth-shaped perforated plate 6, and the air flow which has been rectified uniformly in the horizontal and vertical directions is subjected to another stage of rectification, whereby the air flow speed is reduced. It is configured to further attenuate the uniform component.
[0055]
The convergence action of the sawtooth-shaped perforated plate 6 varies depending on the opening state of the perforated plate. In this example, a perforated plate having the same size of uniformly distributed through holes is used. Thus, the air flow is rectified in the direction of the valleys or ridges of the sawtooth-shaped perforated plate 6, and the non-uniform fluctuation components can be attenuated by the perforations of the perforated plate 6 so that the air can be sent. .
[0056]
That is, the air blown by the fan 11 driven by the motor 2 is first rectified in the vertical direction by the strip-shaped focusing portion (first focusing portion) 12 formed between the focusing / diffusion plate 5 and the casing 4. .
[0057]
Subsequently, the diffusion of the airflow is guided to the center side of the diffusion unit 14 by the guide plate 7, and the non-uniform components of the airflow are attenuated. Then, the air is concentrated by the multi-beam converging section (second converging section) 13 formed by the saw-toothed perforated plate 6 to attenuate the non-uniform components. The passing air is now rectified in the horizontal direction, and at the same time is rectified while receiving the non-uniform components of the air blown by the perforated plate. Finally, the non-uniform components of the air flow are further attenuated over the entire area of the air vent 9 by the air vent perforated plate 8 provided in the air vent 9.
[0058]
That is, the rectification is performed over the entire surface of the air outlet 9 by the vertical rectification by the focusing / diffusion plate 5 and the horizontal rectification by the saw-toothed perforated plate 6, and further, while the vertical rectification and the horizontal rectification are performed. A non-uniform component is attenuated by the diffusing unit 14, and finally, the non-uniform component is attenuated by the air-perforated-hole plate 8 provided in the air-vent 9, and the air with uniform dynamic pressure is blown from the air-vent 9. Done.
[0059]
In this way, it is possible to perform a uniform blowing air speed, which cannot be obtained by the conventional technique, and thus a blowing dynamic pressure, from the blowing port porous plate 8 provided in the blowing port 9.
[0060]
[Second embodiment]
A second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is an example in which the blower of the first embodiment is used for cooling air blow of a lower surface reflow soldering apparatus.
[0061]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a reflow soldering apparatus for performing reflow soldering on a portion to be soldered on the lower surface of the printed wiring board. 5 is an enlarged cross-sectional view of the temperature equalizing section of FIG. 4, FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the temperature raising section of FIG. 4, and FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the reflow section of FIG. . 4 to FIG. 7, the description of the reference numerals already described is omitted.
[0062]
4 to FIG. 7, reference numeral 1 denotes the blower described in the first embodiment, 15 denotes a furnace body, which is divided into a preheating unit 50 including a temperature raising unit 51 and a temperature equalizing unit 52, and a reflow unit 53. A transport conveyor 17 composed of two parallel chains 18 is provided at the center of the. The printed wiring board 20 is conveyed from the carry-in port 54 to the carry-out port 55 while being mounted on and supported by both ends of the printed wiring board 20 on the pins 18 a provided inside the two parallel chains 18. Is provided with a heating means described later.
[0063]
Above the conveyor 17, there is provided a blower 1 for blowing outside air outside the furnace body 15 to the printed wiring board 20. Incidentally, the blower 1 has the same configuration as the blower illustrated in the first embodiment. Further, an exhaust means including an exhaust port 25, an exhaust path 26, an intake port 28 and a blower 16 for sucking and exhausting the atmosphere in the furnace body 15 from both end portions above the printed wiring board 20 is provided. The fan 16b of the blower 16 is driven by a motor 16a. In addition, as shown in FIGS. 5 to 7, the suction and exhaust passages 26 are formed on both sides of the casing 4 of the blower 1.
[0064]
On the other hand, the printed wiring board 20, which is a plate-like work to be soldered, has already been described in the prior art with reference to FIG. 12, but as shown in FIGS. The attachment section is transported downward. That is, a chip type electronic component 21 corresponding to, for example, reflow soldering is mounted on the lower surface side 20 a of the printed wiring board 20, and a lead type electronic component 22 is mounted on the upper surface side 20 b of the printed wiring board 20. The lead wire is inserted into the insertion hole of the printed wiring board 20 so as to protrude from the lower surface 20a and is mounted. Then, cream solder 23 is supplied to the soldered portion between the electronic components 21 and 22 and the printed wiring board 20 on the lower surface side 20a of the printed wiring board 20. This technique is described in detail in Japanese Patent No. 2502826 and Japanese Patent No. 2502827.
[0065]
The blower 1 is arranged such that the strip-shaped convergence portion (first convergence portion) 12 formed by the convergence / diffusion plate 5 is positioned on both side ends of the printed wiring board 20 conveyed by the conveyor 17. Also, the longitudinal direction of the strip-shaped converging portion 12 is provided so as to be the same as the transport direction of the printed wiring board 20.
[0066]
5 to 7, the right and left suction / exhaust passages 26 and the suction port 28 of the blower 16 are connected by a hose 27, and the right and left hoses 27 have the same length. Thus, the amount of exhaust air sucked and exhausted from the suction exhaust path 26 on the right side and the suction exhaust path 26 on the left side in the drawing can be made equal. In these figures, the hose lengths are not uniform for clarity.
[0067]
Further, in this reflow soldering apparatus, a preheating section 50 is constituted by one chamber of the temperature raising section 51 and one chamber of the temperature equalizing section 52, and subsequently, one chamber of the reflow section 53 is provided, and a heating means is provided for each. It is provided and configured. The heating means of the temperature raising section 51 is configured to use both infrared heating and hot air heating by the infrared heater 31. The heating means of the temperature equalizing section 52 is infrared heating by the infrared panel heater 30, and the heating of the reflow section 53 is performed. The means is a configuration of hot air heating using a heater 41.
[0068]
In the temperature raising section 51, after the atmosphere in the furnace is rectified through the perforated plate 33 by the fan 36 driven to rotate in the direction of the arrow by the motor 35, the heating is performed while passing through the gap between the infrared heaters 31, that is, the nozzle section 32. Then, the air is blown to the lower surface side 20a of the printed wiring board 20 by being diffused by the horn part 38, and after heating the printed wiring board 20, the air is returned to the fan 36 driven by the motor 35 through the circulation path 34.
[0069]
Further, in the reflow section 53, after the air blown from the blower 42 composed of the fan 42b rotated by the motor 42a is heated by the heater 41 of the heating chamber 40, the dynamic pressure distribution by the air blow is changed by the pressure equalizing plate 47 (see FIG. 4). After the printed wiring board 20 is heated and circulated, the air is evenly distributed to the blow-out port 48 and then rectified through the two perforated plates 43 and blown to the lower surface side 20a of the printed wiring board 20. It is configured to return to the blower from the suction port 45 through the passage 44.
[0070]
In FIG. 4, a sensor 37 provided on the surface of the infrared heater 31 of the temperature raising unit 51 detects the surface temperature of the infrared heater 31, and the sensor 24 provided on the surface of the infrared panel heater 30 of the temperature equalizing unit 52 is It detects the surface temperature of the infrared panel heater 30. That is, a temperature control device (not shown) refers to the temperature detection results of these sensors 24 and 37 and adjusts the power supplied to the heaters 30 and 31 so as to reach a predetermined temperature.
[0071]
A sensor 46 provided at the hot air outlet 48 of the reflow unit 53 detects the temperature of the hot air, and a temperature control device (not shown) refers to the temperature detection result of the sensor 46 to determine a predetermined temperature and a predetermined temperature. In this configuration, the power supplied to the heater 41 provided in the heating chamber 40 is adjusted.
[0072]
The partition plate 19 provided on the conveyor 17 is a member for partitioning the inside of the furnace body 15 into a lower side and an upper side with the conveyor 17 as a boundary.
[0073]
As shown in FIGS. 4 to 7, three air blowers 1 that blow cold air outside the furnace body 15 to the upper surface side 20 b of the printed wiring board 20 in the temperature raising section 51, the temperature equalizing section 52, and the reflow section 53 respectively The furnace body 15 on the upper side to which the printed wiring board 20 is transported has the same structure.
[0074]
The motor 2 of the blower 1 provided in each furnace body 15 and the motor 16a used for the blower 16 as suction and exhaust means are configured to be independently driven by an inverter (not shown), and the rotation speed thereof can be adjusted. The configuration is as follows. Thus, the amount of cold air blown out of the furnace body 15 and the amount of exhaust air can be independently adjusted. The motors 35 and 42a are also driven by an inverter in order to adjust the amount of hot air.
[0075]
With this configuration, the outside air is blown to the electronic component having a low heat-resistant temperature, for example, the lead-type electronic component 22 mounted on the upper surface side 20b of the printed wiring board 20 to deprive the heat and suppress the temperature rise. The outside air whose temperature has risen due to the loss of heat can be positively sucked from the suction / exhaust ports 25 provided on both end portions of the upper surface side 20b of the printed wiring board 20 and discharged from the exhaust port 29.
[0076]
In addition, since the outside air is blown to the upper surface side 20 b of the printed wiring board 20, it is possible to suppress a high-temperature atmosphere or hot air that is going to rise from the lower side of the transport conveyer 17. The high-temperature atmosphere or hot air that is going to rise from the side is sucked from the both end portions of the printed wiring board 20 in the lateral direction outside and is discharged. Therefore, the electronic components mounted on both side edges of the upper surface side 20b of the printed wiring board 20 are not heated by a high-temperature atmosphere or hot air rising from below.
[0077]
In this case, basically, the outside air blowing amount Q1 and the suction exhaust air amount Q2 in FIG. 5, the outside air blowing amount Q3 and the suction exhaust air amount Q4 in FIG. 6, and the outside air blowing amount Q5 and the suction exhaust air amount Q6 in FIG. Are adjusted to be approximately the same, or are adjusted so that the suction / exhaust air volumes Q2, Q4, Q6 are slightly larger than the air supply volumes Q1, Q3, Q5. However, when the lead-type electronic component 22 is mounted in a large number or when a component having a large shape is mounted on the upper surface side 20b of the printed wiring board 20 and the amount of outside air blown is reduced, suction is performed. It is preferable to adjust the air flow rates Q1, Q3, Q5 to be slightly larger than the exhaust air volumes Q2, Q4, Q6. That is, the balance between the air flow rates Q1, Q3, and Q5 and the suction / exhaust air flows Q2, Q4, and Q6 is appropriately adjusted according to the mounting state of the electronic components.
[0078]
Further, in addition to the adjustment of the relative amounts of the air volumes Q1, Q3, Q5 and the suction air volumes Q2, Q4, Q6, the absolute amounts of the air volumes Q1, Q3, Q5 and the suction air volumes Q2, Q4, Q6 are increased or decreased. By doing so, the degree to which the lead-type electronic component 22 is cooled can be adjusted. However, if the flow rates Q1, Q3, and Q5 and the suction / exhaust air rates Q2, Q4, and Q6 are excessively increased, the inside of the furnace body 15 becomes too cold. Reduce the absolute amount of Q6.
[0079]
As described in detail in the first embodiment, the cooling air blower 1 used here has two converging portions 12 formed on both sides by the converging / diffusing plate 5 and a guide plate for guiding the air after converging. 7, a diffusing portion 14 formed inside the converging / diffusing plate 5, a multi-segment converging portion 13 formed by a sawtooth-shaped perforated plate 6 formed so as to have a corrugated vertical cross section, and an air outlet. 9, rectification in the horizontal and vertical directions by the two converging portions 12 and 13, attenuation of non-uniform variation in wind speed by the diffusion portion 14, and furthermore, the perforation of the saw-toothed perforated plate 6 and the air outlet. Due to the attenuation of the non-uniform fluctuations by the ventilation port perforated plate 8 provided at 9, it is possible to perform the ventilation from the ventilation port 9 with the uniform velocity of the blowing air and thus the dynamic pressure of the blowing air.
[0080]
As a result, cold air having a uniform blowing dynamic pressure is supplied to the upper surface side 20b of the printed wiring board 20, and a high-temperature atmosphere or hot air that tends to rise from the end thereof is uniformly held down by using the printed wiring board 20 as a boundary surface. This makes it possible to reliably suppress a high-temperature atmosphere and a rise or wraparound of hot air, particularly at the end of the printed wiring board 20.
[0081]
In addition, even when the printed wiring board 20 is not provided, it is possible to suppress a high-temperature atmosphere or a rise in hot air without leakage by uniform dynamic pressure of cold air. That is, it is easy to balance when the rise of the hot air is suppressed by the dynamic pressure of the cool air.
[0082]
Further, the suction / exhaust ports 25 are provided at both end portions on the upper side of the printed wiring board 20, and on the other hand, two converging portions 12 (first concentrating portions) are provided on both end portions on the printed wiring board 20 of the blower 1. ) Is formed, and after the diffusion of the air is spread to the central portion inside the “∧” -shaped converging / diffusing plate 5 by the two guide plates 7, the air passes through the multiple converging portions 13 (second converging portion). The air is blown from the blower opening 9 to the upper surface side 20b of the printed wiring board 20, but in the reflow soldering apparatus of the present embodiment, the air is sucked from the upper and lower end sides of the printed wiring board 20 by the exhaust means (blower 16). Therefore, the cool air blown from the blower 1 flows so as to scavenge from the central portion of the diffusion portion 14, that is, the central portion of the printed wiring board 20 to both end portions (cool air is blown). It is sucked and exhausted.
[0083]
Therefore, the uniform wind speed and thus the cool air of the uniform dynamic pressure flow to the upper surface side 20b of the printed wiring board 20 and the corners of the end thereof, and such an action is further added to try to ascend from the lower side of the printed wiring board 20. It is possible to reliably suppress the high temperature atmosphere and the rise of hot air.
[0084]
As a result, the part to be soldered on the lower surface side 20a of the printed wiring board 20 can be reflow-soldered while reliably protecting the electronic component having a low heat-resistant temperature mounted on the upper surface side 20b of the printed wiring board 20.
[0085]
[Third embodiment]
With reference to FIGS. 8 and 9, an example in which the blowing device in the reflow soldering device of the present invention is used for hot air blowing of the reflow soldering device will be described.
[0086]
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a reflow soldering apparatus for reflow soldering the upper surface side of the printed wiring board. FIG. 9 is a cross-sectional view of FIG. 8 and FIG. 9, the description of the reference numerals already described is omitted.
[0087]
The reflow soldering apparatus shown in FIG. 8 is an example of a reflow soldering apparatus that employs a hot air circulation type heating method. The upper side of the printed wiring board 20 that is transported from the entrance 54 to the exit 55 by the conveyor 17 is used. This is an apparatus for soldering a soldered portion 20b. As shown in FIG. 9, a chip-type electronic component 21 is mounted on the upper surface side 20b of the printed wiring board 20, and a cream solder 23 is supplied to a portion to be soldered. Reference numeral 17a denotes a motor for driving the conveyor 17.
[0088]
The heating chamber is divided into three sections, and includes a preheating section 50 including one heating section 51 and one temperature equalizing section 52 and a reflow section 53.
[0089]
The basic configuration of the blower 1 is the same as the configuration described in the first embodiment. However, since the hot air circulation heating method is adopted, the fan 11 does not take in outside air, and An atmosphere circulation path 57 is formed between the furnace body 15 on both sides to circulate the atmosphere inside the furnace body 15. Further, a heater 58 is provided in a circulation path 57 on the side of the casing 4, and the atmosphere in the furnace body 15 circulating to the fan 11 is heated by the circulation path 57.
[0090]
The sensor 59 provided in the air outlet 9 detects the temperature of the hot air blown from the air outlet 9, and a temperature controller (not shown) refers to the temperature detection result of the sensor 59 and determines a predetermined hot air flow. This is a mechanism for controlling electric power supplied to the heater 58 so as to reach a temperature.
[0091]
The operation of the blower 1 is as described in the first embodiment and the second embodiment. That is, the air blown by the fan 11 driven by the motor 2 is firstly moved in the vertical direction with respect to the transport direction of the printed wiring board 20 by the strip-shaped focusing portion 12 formed between the focusing / diffusion plate 5 and the casing 4. It is rectified. Note that the air blower 1 is disposed so that the strip-shaped converging unit 12 is located along both sides of the printed wiring board 20, that is, along the transport conveyors 17 on both sides.
[0092]
Subsequently, the diffusion of the airflow is guided to the center side of the diffusion unit 14 by the guide plate 7, and the non-uniform components of the airflow are attenuated. Then, by the sawtooth-shaped perforated plate 6 provided so that the strip-shaped valleys and peaks are oriented in the lateral direction with respect to the direction of the conveyor, the convergence of the air blowing and the attenuation of the non-uniform components are performed. The airflow passing through the saw-toothed perforated plate 6 is now rectified in the horizontal direction, and is also rectified while receiving the non-uniform component of the airflow by the perforated plate. Finally, the non-uniform components of the air blow are further attenuated over the entire area of the air outlet 9 by the air perforated plate 8 provided at the air outlet 9.
[0093]
That is, the rectification is performed over the entire surface of the air outlet 9 by the vertical rectification by the focusing / diffusion plate 5 and the horizontal rectification by the saw-toothed perforated plate 6, and further, while the vertical rectification and the horizontal rectification are performed. The diffuser 14 attenuates the non-uniform components, and finally receives the non-uniform components attenuated by the blower perforated plate 8 provided in the blower 9. Pressure blowing is performed.
[0094]
The air blown from the air outlet 9 is heated by a heater 58 provided in a circulation path 57 and is hot air whose temperature is controlled by a sensor 59 and a temperature control device (not shown). Then, the solder is melted uniformly at the portion to be soldered, and is returned to the fan 11 through the circulation path 57. Since the amount of heat input to the heated portion (the upper surface side 20b of the printed wiring board 20) by the hot air depends on the speed of the hot air, it is necessary that the uniform speed of the hot air be a plate-like work to be soldered. This is an important matter in heating the wiring board 20 uniformly.
[0095]
As a result, it is possible to uniformly reflow solder a large number of soldered portions existing on the printed wiring board 20, and it is possible to perform stable reflow soldering with uniform soldering quality.
[0096]
【The invention's effect】
According to the reflow soldering apparatus of the present invention, the blower is configured such that the first convergence portion of the blast formed in a strip shape along the flow path of the blast, the diffusion portion of the blast, and the second portion of the blast formed in the strip shape. And the direction of the first converging portion and the direction of the second converging portion are provided so as to be orthogonal to each other, and the second converging portion is formed by converting a perforated plate into a corrugated plate. Since it is formed and provided so as to face the blower port, the blower can blow air and supply a uniform blown air speed and, consequently, a hot or cold wind of a blown dynamic pressure to the plate-shaped work to be soldered. Each part of the soldering work can be uniformly heated or cooled to perform uniform soldering.
[0097]
It is known that cooling of a soldered portion after soldering has an effect of increasing soldering strength. In other words, the melting of the solder of the work to be soldered by uniform heating and the subsequent uniform cooling are important items to ensure uniform soldering quality, and it is not possible to perform uniform air blowing from above. It is a very important matter.
[0098]
According to the reflow soldering apparatus of the present invention, the blower includes a fan driven by a motor that blows the atmosphere outside the furnace into the furnace, and a fan along a flow path of the blown air blown by the fan. A first convergence portion of the blast formed in a shape, a diffusion portion of the blast, and a second convergence portion of the blast formed in the shape of a streak. Since the direction of the convergence portion is orthogonal to the direction of the convergence portion, and the second convergence portion is formed by forming a perforated plate into a corrugated plate and facing the blower port, the upper surface of the plate-like work to be soldered is formed. The uniform air velocity of the cool air blown to the side and the uniform dynamic pressure of the air blows the high temperature atmosphere or hot air that is going to rise from the lower end of the plate-like work to be soldered. It is possible to hold down the work as a boundary evenly. Jer it will be able to take the boundary equilibrium between the high temperature atmosphere and the low-temperature atmosphere to facilitate, the upper surface of the plate-like work to be soldered can be reliably prevented from being exposed to a high temperature atmosphere.
[0099]
As a result, reflow soldering can be performed on the lower surface of the plate-shaped work to be soldered without applying thermal damage or stress to the upper surface of the plate-like work to be soldered. Even with a plate-shaped work to be soldered, it is possible to perform high-quality reflow soldering without deteriorating quality and reliability.
[0100]
Further, according to the reflow soldering apparatus of the present invention, the blower includes a convergence / diffusion plate having a cross section of “∧” in the flow path of the blast, and the first convergence portion of the blast has a plate-like shape. The soldering work is formed into two strips on both side ends, and a diffusion section is formed inside the “∧” -shaped convergence / diffusion plate. From the two convergence sections toward the center of the diffusion section Since the guide plate for guiding the diffusion of the air is provided, the cool air blown from the air blower is evenly blown from the central portion of the diffusion portion, that is, the central portion of the plate-like work to be soldered, to both end portions. And the air is sucked and exhausted to ensure that the high temperature atmosphere and hot air that are rising from below the plate-like work to be soldered are suppressed, and that both sides of the plate-like work to be soldered are There is a high temperature atmosphere rising from the end Even so, it is exhausted by scavenging with uniformly blown cool air and subsequent suction and exhaust, so that thermal damage and stress on the upper surface side of the plate-like work to be soldered can be reliably and reliably prevented. Become.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partially transparent perspective view showing, as a unit, a blower used in a reflow soldering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view as seen from a II section of FIG. 1;
FIG. 3 is a view as seen from a II-II section in FIG. 1;
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a reflow soldering apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the temperature equalizing section of FIG.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of the temperature raising unit of FIG.
FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the reflow unit of FIG.
FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a reflow soldering apparatus showing a third embodiment of the present invention.
9 is an enlarged cross-sectional view of FIG.
FIG. 10 is a sectional view showing a conventional reflow soldering apparatus.
FIG. 11 is an enlarged sectional view showing a main part of FIG. 10;
FIG. 12 is an enlarged sectional view showing the shape of the printed wiring board of FIG. 10;
[Explanation of symbols]
1 blower
2 motor
3 Food
4 Casing (air flow path)
5 Focusing / diffusion plate
6 Serrated perforated plate
7 Information board
8 Blowhole perforated plate
9 Blow port
10 holes
11 fans
12 strip-shaped focusing part (first focusing part)
13 Multi-section focusing section (second focusing section)
14 Diffusion unit
15 Furnace
16 Blower
16a motor
16b fan
17 Conveyor
17a motor
18 chain
18a pin
19 Partition board
20 Printed wiring board
20a Lower side
20b Top side
21 Chip type electronic components
22 Lead type electronic components
23 cream solder
24 sensors
25 Suction exhaust port
26 Suction exhaust path
27 hose
28 Suction port
30 Infrared panel heater
31 Infrared heater
32 Nozzle part
33 perforated plate
34 Circuit
35 motor
36 fans
37 sensors
38 Horn
40 heating room
41 heater
42 Blower
42a motor
42b fan
43 perforated plate
44 Circulation
45 Suction port
46 sensors
47 Equalizing plate
48 outlet
50 Preheating section
51 Heating unit
52 Soaking part
53 Reflow part
54 Carry-in entrance
55 Exit
57 Circuit
58 heater
59 sensors

Claims

A transport device for transporting the plate-like work to be soldered in the furnace with the surface on the side of the portion to be soldered facing downward, a heating device for heating the lower surface side of the plate-like work to be soldered, be soldered from feeding the atmosphere through the flow path of the air Kazeguchi of the plate of the plate-shaped while in blast supplied to the upper surface of the work to be soldered to cool the upper surface of the plate-shaped work to be soldered A blower for sucking from the both side end portions above the work to be attached and discharging the work outside the furnace body, and cooling the upper surface of the plate-like work to be soldered while reflow soldering the lower surface of the work to be soldered. A reflow soldering device for performing soldering,
The blower is a fan driven by a motor that blows an atmosphere outside the furnace into the furnace, and a first convergence of a blow formed in a strip shape along a flow path of the blown air blown by the fan. Unit, a blower diffusing unit, and a second convergence unit of the blast formed in the form of a strip, and the direction of the first convergence unit and the direction of the second convergence unit are orthogonal to each other. And the second converging portion is provided in such a manner that a perforated plate is formed in a wavy shape and faces the air blowing port,
The first convergence unit and the air diffusion unit are provided with a converging / diffusion plate having a cross section of “∧” in the air flow channel, and the first air converging unit is connected to the plate-shaped soldering target. A work is formed in two ends on both sides of the work, and a diffusion part is formed inside the converging / diffusion plate in the shape of “∧”, and air is blown from the converging part of the two ends toward the center of the diffusion part. A guide plate to guide the spread of
A reflow soldering machine characterized by the following.