JPH0216854Y2 - - Google Patents

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JPH0216854Y2
JPH0216854Y2 JP4611686U JP4611686U JPH0216854Y2 JP H0216854 Y2 JPH0216854 Y2 JP H0216854Y2 JP 4611686 U JP4611686 U JP 4611686U JP 4611686 U JP4611686 U JP 4611686U JP H0216854 Y2 JPH0216854 Y2 JP H0216854Y2
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reflow
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circuit board
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heat
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

【考案の詳細な説明】[Detailed explanation of the idea]

(産業上の利用分野) 本考案は、赤外線加熱式リフロー炉の改良に関
するものである。 (従来の技術とその問題点) 電子機器の小型化にともない、回路基板も小型
リードレスチツプ部品が多用されるようになり、
従来ではチツプ化の困難であつたデイスクリート
部品(たとえばアルミ電解コンデンサ)や機構部
品(たとえばスイツチ,ジヤツク等)のチツプ化
も急速に進められ、回路基板上には、多種にわた
るチツプ部品が高密度実装されているのが常とな
つている。 これらのリードレスチツプ部品は、一般に耐熱
性に劣ることから、直接ハンダデイツプによるハ
ンダ付けが困難であり、ハンダ付けはこれらのリ
ードレスチツプ部品をハンダペーストを介して回
路基板の部品取付用ランド上に載置し、リフロー
ハンダ付けを行なうことによつて回路基板上に実
装する方法がとられている。またリフローハンダ
付け方法としては、基板移送用のベルトを介して
熱伝導させるベルト式、赤外線を照射して加熱す
る赤外線加熱式、不活性溶剤を用いるベーパーフ
エイズ式等の方法があるが、ベルト式は基板にそ
りなどがあつてベルトとの間に隙間があると熱伝
導に影響し、両面実装基板には適用できないなど
の欠点があり、またベーパーフエイズ式はハンダ
付け時に用いる不活性溶剤が高価である等の問題
があり、一般には赤外線加熱式のリフロー炉が広
く用いられている。 第3図は従来より一般に用いられている赤外線
加熱式リフロー炉の一例を示すもので、1はリフ
ロー炉本体、2は基板取入口1aと基板取出口1
bとの間に駆動プーリ3a,3bによつて張架さ
れた基板移送用のチエーンベルト(またはステン
レスメツシユベルト)である。 リフロー炉1内は、回路基板100上のハンダ
ペーストを溶融してリフローハンダ付けするリフ
ロー部4と、回路基板100をリフロー部4に挿
入する前に予備加熱するプリヒート部5と、リフ
ロー部4でハンダ付けされた回路基板100を冷
却する冷却部6とからなつている。 プリヒート部5は、回路基板100をリフロー
ハンダ付けの前に予じめ適当な温度(通常150℃
前後)まで徐々に加熱し、温度の急変による部
品、基板へのシヨツクを緩和するとともにフラツ
クスの活性化をはかるためのもので、チエーンベ
ルト2に保持された回路基板100にたとえば遠
赤外線l1を照射するためのヒータ7a〜7bがチエー
ンベルト2の上下に配されている。この遠赤外線
照明用ヒータには通常セラミツクヒータ等が用い
られる。 またリフロー部4はプリヒート部5によつて予
じめ適温に加熱された回路基板100上にたとえ
ば近赤外線l2を照射してハンダ溶融に十分な温度
まで加熱するハロゲンランプ8がベルト2の下方
に反射板9とともに設けられている。 プリヒート部5,リフロー部4のそれぞれ上面
には、開口部51a,41aに蓋51b,41b
をそれぞれ開閉自在に取り付けた炉内温度調節用
のダンパ51,41が設けられており、蓋51
b,41bの解放量を調節して空気の流入を制御
することにより、炉内温度をある程度調節するこ
とができる。 また冷却部6内には、空気取入口61より取り
入れた外気をハンダ付けの終了した回路基板10
0に吹き付けてこれを冷却するフアン10がモー
タ11とともに取り付けられている。 したがつて実際にリフローハンダ付けを行なう
場合は、電子部品をハンダペーストを介して部品
取付用ランドに載置された回路基板100をチエ
ーンベルト2に図示しない保持手段によつて取り
付け、リフロー炉1内へと移送する。そして回路
基板100は、プリヒート部5内でセラミツクヒ
ータ7a〜7dによつて予備加熱された後、リフ
ロー部4内でハロゲンランプ8によつて急加熱さ
れ、基板上の各部品取付用ランドのハンダペース
トが溶融されて電子部品がハンダ付けされる。 尚、回路基板100上に載置されている耐熱弱
部品の過熱を避けるため、耐熱弱部品は回路基板
100の上面のみに取り付け、リフローハンダ付
けの際、リフロー部4内において回路基板100
の耐熱弱部品の載置されていない下面側より近赤
外線l2が照射されるようになし、耐熱弱部品の温
度上昇を極力抑える方法がとられている。 ところが、前述したように耐熱弱部品を含む多
種のリードレスチツプ部品の混在する回路基板を
上述の赤外線加熱式リフロー炉によつてハンダ付
けを行なうと、次に示すような問題を生じる。 すなわち耐熱弱部品であるアルミ電解コンデン
サやスイツチ,ジヤツク等のプラスチツクを使用
する機構部品は、熱によつて破損,変形特性劣化
等を生じやすい(耐熱温度200〜240℃)反面、比
較的大型の部品であるために熱容量が大きく、温
度上昇の遅いものが多い。また赤外線加熱式リフ
ロー炉は、回路基板の部品取付用ランドのみを加
熱することはできず、炉内も一様に加熱されて雰
囲気温度が上昇してしまう性質がある。 したがつて上述の耐熱弱部品の混在する回路基
板をリフローハンダ付けする場合、炉内の過熱に
よる耐熱弱部品の破損を防止するためにリフロー
ハンダ付け時のヒータの温度を低くすると、熱容
量の大きい部品は実装部分すなわち電極部分の温
度が上がりにくくなり、ハンダ溶融の不均一によ
るハンダ不溶事故を生じる危険がある。 またハンダの溶融を十分に行なうためにリフロ
ー炉内の温度を上げると、赤外線加熱式リフロー
炉では炉内全域にわたつて温度が上昇するので、
部品自体の温度が上がりすぎて破損,特性劣化を
生じる危険がある。尚、特に耐熱弱部品でなくて
も、熱容量の小さい部品では過熱状態となり、耐
熱弱部品と同様に特性を劣化させてしまう場合が
ある。 実例をあげると、たとえばアルミ電解コンデン
サでは電解液を使用しているため素子の内部圧力
が上昇し、電解液が漏れたり、素子自体が破壊す
る場合があり、スイツチ,ジヤツク等ではプラス
チツクを使用していることから変形する場合があ
る。 またリフローハンダ付け時には、ハンダペース
トに混入されているフラツクスが熱によつて気化
するが、上述のリフロー炉では、このフラツクス
揮発分が炉内に充満して滞留し、スイツチ,ジヤ
ツク等の電気接点部分に付着して接触不良を生じ
る原因になつているものであつた。 このような問題を解決するために、リフロー炉
上面のダンパ41,51等を開放して炉内の温度
を下げるとともにフラツクスガスを排気する対策
がとられ、さらにこの効果を高めるためにダンパ
の開口面積を広くしたり数を増加させるなどの対
策も行なわれたが、ダンパを開放しただけでは炉
内に活発な対流が生じないためフラツクスガスの
排出効果を十分に得ることができず、また開口面
積を拡大して炉内温度を下げれば、ヒータより放
出された熱がほとんど無駄になつてしまい経済性
の点から見ても好ましくないなど多くの欠点があ
つた。 (考案の目的) 本考案は上述した欠点を除去することを目的と
するもので、耐熱弱部品を破損,劣化させること
なく、且つ経済性にすぐれた赤外線加熱式リフロ
ー炉を提供することにある。 (考案の概要) 回路基板を予備加熱するプリヒート部と、該プ
リヒート部によつて予備加熱された回路基板をハ
ンダ溶融温度に加熱してハンダ付けするリフロー
部とからなる赤外線加熱式リフロー炉において、
前記プリヒート部の前段に前記リフロー部内の熱
気を前記プリヒート部を介して強制的に外部に排
出する排気手段を設けることにより、リフロー部
内の熱気の滞留を防止して炉内の加熱を防止する
とともに、プリヒート部を通過する熱気によつて
予備加熱を補助し得るように構成した新規な赤外
線加熱式リフロー炉。 (実施例) 第1図は本考案の赤外線加熱式リフロー炉の一
実施例を示す側面図で、従来例と同一部分につい
ては同一符号を用いて説明する。 リフロー炉20は、基本構成は第3図に示す従
来例と同様に、回路基板100をハンダ溶融温度
にまで加熱してハンダ付けを行なうリフロー部2
1と、回路基板100をリフロー部21内に挿入
する前に予備加熱して温度シヨツクを緩和するプ
リヒート部22と、リフロー部21でハンダ付け
された回路基板100を冷却する冷却部23とか
らなつている。 そして基板取入口20aと基板取出口20bと
の間にプーリ3a,3bによつて張架された基板
移送用のチエーンベルト(またはステンレスメツ
シユベルト)2によつて回路基板100をリフロ
ー炉20内に、プリヒート部22,リフロー部2
1,冷却部23の順に移送し得るようになつてい
る。 プリヒート部22内には、回路基板100に遠
赤外線l1を照射してこれを予備加熱するためのセ
ラミツクヒータ7a〜7dがベルト2の上下に配
されている(詳しくは後述するが、実際には7a
のみ動作させれば十分で、7b〜7dは動作させ
なくて良く、省略することができる)。 リフロー部21はプリヒート部22によつて予
じめ所定の温度に加熱された回路基板100上に
近赤外線l2を照射してハンダ溶融に十分な温度ま
で加熱するハロゲンランプ8がベルト2の下方に
反射板9とともに設けられている。 また冷却部23内には従来のリフロー炉と同
様、空気取入口231より取り入れた外気を回路
基板100に吹き付けてこれを冷却する冷却用フ
アン10がモータ11とともに取り付けられてい
る。 プリヒート部22の前段すなわち基板取入口2
0aとプリヒート部22との間には、リフロー部
21内の熱気をプリヒート部22を介して強制排
気するための強制排気手段となるフアン24が設
けられている。フアン24はモータ25によつて
回転されるようになつており(モータ25の制御
手段については図示せず)、これによつてリフロ
ー部21内の高温の熱気をプリヒート部22を介
して排気口26より排出するようになつている。
そしてプリヒート部22,リフロー21のそれぞ
れ上面には、開口部221a,211aに蓋22
1b,211bを開閉自在に取り付けてなる炉内
温度調節用のダンパ221,221が設けられ、
さらにフアン24とプリヒート部22との間、プ
リヒート部22とリフロー部21との間、リフロ
ー部21と冷却部23との間の隔壁にも開口部2
7a,28a,29aにそれぞれ蓋27b,28
b,29bを開閉自在に取り付けたダンパ27,
28,29が設けられており、これによつて各ブ
ロツク間が連通されている。したがつてこれらの
ダンパの開口面積を調節することによつて、熱気
及び外気の流入量、流れの速さ等を制御し、温度
調節を行なうことができる。 本考案の赤外線加熱式リフロー炉は以上のよう
に構成されており、回路基板に電子部品を実装す
る場合、周知の手段によつて電子部品をハンダペ
ーストを介して部品取付用ランドに載置した回路
基板をチエーンベルト2上に装着し、基板取入口
20aよりリフロー炉20内へと移送することに
よつて行なうことができ、回路基板100はチエ
ーンベルト2によつてプリヒート部22からリフ
ロー部21へと順次移送され、予備加熱された後
リフローハンダ付けされる。 尚、本考案においても耐熱弱部品を回路基板上
面側に集めることにより、リフロー部21内にお
いてリフローハンダ付けされる際、ハロゲンラン
プ8の近赤外線l2が回路基板の耐熱弱部品の過熱
を緩和する方法が並用されている。 一方フアン24の駆動により、同図中矢印で示
すように、リフローハンダ部21内の熱気及びフ
ラツクスガスはダンパ28を通つてプリヒート部
22内へと流入し、リフロー部21内にはダンパ
29及び冷却部23を介して基板取出口20bか
らの外気が流入する。 これによつてリフロー部21内における熱気及
びフラツクスガスの滞留が防止され、リフロー部
21内の雰囲気温度を下げることができ、耐熱弱
部品の過熱による破損及びフラツクスガスの付着
によるスイツチ,ジヤツクの接点不良を防止する
ことができる。 またリフロー部21からプリヒート部22内へ
と流入した熱気は、プリヒート部22を通過し、
開口部27を介して排気口26より外方へと排出
される。このときプリヒート部22内の回路基板
100が通過する熱気(約250℃)によつ加熱さ
れ、予備加熱作用が行なわれる。この結果プリヒ
ート部22内の予備加熱の効率を大幅に高めると
(Field of Industrial Application) The present invention relates to an improvement of an infrared heating type reflow oven. (Conventional technology and its problems) As electronic devices become smaller, small leadless chip components are increasingly used for circuit boards.
Discrete components (e.g. aluminum electrolytic capacitors) and mechanical parts (e.g. switches, jacks, etc.), which were difficult to make into chips in the past, are now being made into chips rapidly, and a wide variety of chip parts are now packed together on circuit boards at high density. It has become common practice to implement it. These leadless chip components generally have poor heat resistance, so it is difficult to solder them directly with a solder dip.Soldering involves attaching these leadless chip components to the component mounting land of the circuit board through solder paste. One method is to mount the device on a circuit board by placing it on a circuit board and performing reflow soldering. Reflow soldering methods include the belt method, which conducts heat through a belt for board transfer, the infrared heating method, which heats by irradiating infrared rays, and the vapor phase method, which uses an inert solvent. The disadvantage of the vapor phase method is that heat conduction will be affected if there is a gap between the board and the belt due to warpage, and it cannot be applied to double-sided mounting boards.Also, the vapor phase method uses an inert solvent used during soldering. Generally, infrared heating type reflow ovens are widely used because of problems such as being expensive. Figure 3 shows an example of an infrared heating type reflow oven that has been commonly used in the past, where 1 is the reflow oven body, 2 is the substrate intake port 1a and the substrate output port 1.
A chain belt (or stainless steel mesh belt) for transferring substrates is stretched between drive pulleys 3a and 3b. The inside of the reflow oven 1 includes a reflow section 4 that melts the solder paste on the circuit board 100 and performs reflow soldering, a preheat section 5 that preheats the circuit board 100 before inserting it into the reflow section 4, and a reflow section 4. It consists of a cooling section 6 that cools the soldered circuit board 100. The preheat section 5 heats the circuit board 100 to an appropriate temperature (usually 150°C) before reflow soldering.
The purpose is to gradually heat the circuit board up to 30 degrees (before and after), to alleviate the shock to parts and boards caused by sudden changes in temperature, and to activate the flux . Heaters 7a to 7b for irradiation are arranged above and below the chain belt 2. A ceramic heater or the like is usually used as the far-infrared illumination heater. Further, in the reflow section 4, a halogen lamp 8 is installed below the belt 2 , which irradiates, for example, near infrared rays on the circuit board 100, which has been heated to an appropriate temperature by the preheat section 5, and heats it to a temperature sufficient for melting the solder. together with the reflector plate 9. On the upper surfaces of the preheat section 5 and the reflow section 4, lids 51b and 41b are provided in the openings 51a and 41a, respectively.
Dampers 51 and 41 are provided for adjusting the temperature inside the furnace, each of which is attached so as to be openable and closable.
By adjusting the release amount of b and 41b and controlling the inflow of air, the temperature inside the furnace can be adjusted to a certain extent. In addition, outside air taken in from the air intake port 61 is supplied to the cooling unit 6 to cool the soldered circuit board 10.
A fan 10 is attached together with a motor 11 to cool the air by blowing air onto the air. Therefore, when actually performing reflow soldering, the circuit board 100 placed on the component mounting land is attached to the chain belt 2 using solder paste, and the circuit board 100 is attached to the chain belt 2 using a holding means (not shown). transport inward. The circuit board 100 is preheated in the preheat section 5 by ceramic heaters 7a to 7d, and then rapidly heated in the reflow section 4 by a halogen lamp 8 to solder the lands for mounting each component on the board. The paste is melted and the electronic components are soldered. In addition, in order to avoid overheating of the weak heat-resistant components placed on the circuit board 100, the weak heat-resistant components are attached only to the top surface of the circuit board 100, and during reflow soldering, the circuit board 100 is mounted in the reflow section 4.
Near-infrared rays are irradiated from the lower surface side where the weak heat-resistant parts are not placed, thereby suppressing the temperature rise of the weak heat-resistant parts as much as possible. However, when a circuit board containing a variety of leadless chip components including components with low heat resistance is soldered using the infrared heating type reflow oven as described above, the following problems occur. In other words, mechanical parts that use plastic, such as aluminum electrolytic capacitors, switches, and jacks, which are heat-resistant parts, are easily damaged and deformed due to heat (heat-resistant temperature 200 to 240°C). Since they are components, they often have a large heat capacity and a slow temperature rise. Furthermore, infrared heating type reflow ovens cannot heat only the component mounting lands of the circuit board, and the inside of the oven is also heated uniformly, resulting in an increase in the ambient temperature. Therefore, when reflow soldering a circuit board that contains the above-mentioned weak heat-resistant components, it is recommended to lower the temperature of the heater during reflow soldering to prevent damage to the weak heat-resistant components due to overheating in the furnace. The temperature of the mounting part, that is, the electrode part of the component is difficult to rise, and there is a risk of a solder non-melting accident due to uneven solder melting. In addition, when the temperature inside the reflow oven is raised to sufficiently melt the solder, the temperature rises throughout the entire interior of the oven in an infrared heated reflow oven.
There is a risk that the temperature of the parts themselves will rise too much, causing damage and property deterioration. Note that even if the component is not particularly heat resistant, a component with a small heat capacity may become overheated and its characteristics may deteriorate in the same way as a component with weak heat resistance. For example, aluminum electrolytic capacitors use electrolyte, which increases the internal pressure of the element, which can cause the electrolyte to leak or destroy the element itself, while switches, jacks, etc. use plastic. It may be deformed due to the Furthermore, during reflow soldering, the flux mixed in the solder paste is vaporized by the heat, but in the above-mentioned reflow oven, the volatile components of this flux fill the oven and stagnate, causing damage to electrical contacts such as switches and jacks. This substance adhered to the parts and caused poor contact. In order to solve this problem, measures have been taken to open the dampers 41, 51, etc. on the top of the reflow oven to lower the temperature inside the oven and exhaust the flux gas, and to further enhance this effect, the opening area of the damper is Countermeasures were taken, such as making the dampers wider and increasing the number of dampers, but simply opening the dampers did not create active convection in the furnace, so it was not possible to obtain a sufficient flux gas discharge effect, and the opening area was also reduced. If the temperature inside the furnace was lowered by enlarging the furnace, most of the heat emitted by the heater would be wasted, which would be unfavorable from an economic point of view. (Purpose of the invention) The purpose of the invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks, and to provide an infrared heating reflow oven that does not damage or deteriorate heat-resistant weak parts and is highly economical. . (Summary of the invention) An infrared heating type reflow oven consisting of a preheat section that preheats a circuit board, and a reflow section that heats the circuit board preheated by the preheat section to a solder melting temperature and solders it,
By providing an exhaust means for forcibly discharging hot air in the reflow section to the outside through the preheat section, the hot air in the reflow section is prevented from stagnation and heating in the furnace is prevented. , a new infrared heating type reflow oven configured so that preheating can be assisted by hot air passing through a preheating section. (Embodiment) FIG. 1 is a side view showing an embodiment of an infrared heating type reflow oven of the present invention, and the same parts as in the conventional example will be described using the same reference numerals. The reflow furnace 20 has a basic configuration similar to the conventional example shown in FIG.
1, a preheating section 22 that preheats the circuit board 100 before inserting it into the reflow section 21 to alleviate temperature shock, and a cooling section 23 that cools the circuit board 100 soldered in the reflow section 21. ing. Then, the circuit board 100 is transferred into the reflow oven 20 by a chain belt (or stainless steel mesh belt) 2 for board transfer, which is stretched by pulleys 3a and 3b between the board intake port 20a and the board exit port 20b. , preheat section 22, reflow section 2
1, cooling section 23. Inside the preheat section 22, ceramic heaters 7a to 7d are arranged above and below the belt 2 to irradiate the circuit board 100 with far infrared rays l1 to preheat it. is 7a
It is sufficient to operate only 7b to 7d, and they can be omitted). In the reflow section 21, a halogen lamp 8 is installed below the belt 2 , which irradiates near-infrared rays on the circuit board 100, which has been heated to a predetermined temperature by the preheat section 22, to heat it to a temperature sufficient for melting the solder. together with the reflector plate 9. Also, in the cooling section 23, a cooling fan 10 is installed together with a motor 11, which cools the circuit board 100 by blowing outside air taken in through an air intake port 231 onto the circuit board 100, as in a conventional reflow oven. Before the preheat section 22, that is, the board intake port 2
A fan 24 serving as a forced exhaust means for forcibly exhausting hot air in the reflow section 21 through the preheat section 22 is provided between Oa and the preheat section 22. The fan 24 is rotated by a motor 25 (control means for the motor 25 is not shown), thereby directing high-temperature hot air in the reflow section 21 through the preheat section 22 to an exhaust port. It is designed to be discharged from 26 onwards.
A lid 22 is provided in the openings 221a and 211a on the upper surfaces of the preheat section 22 and the reflow 21, respectively.
1b, 211b are provided with dampers 221, 221 for adjusting the temperature inside the furnace, which are attached so as to be openable and closable.
Furthermore, there are openings 2 in the partition walls between the fan 24 and the preheat section 22, between the preheat section 22 and the reflow section 21, and between the reflow section 21 and the cooling section 23.
7a, 28a, 29a have lids 27b, 28, respectively.
b, damper 27 attached to 29b so that it can be opened and closed,
28 and 29 are provided, thereby communicating between each block. Therefore, by adjusting the opening area of these dampers, it is possible to control the inflow amount, flow speed, etc. of hot air and outside air, and to adjust the temperature. The infrared heating type reflow oven of the present invention is constructed as described above, and when mounting electronic components on a circuit board, the electronic components are placed on the component mounting land via solder paste using well-known means. This can be done by mounting the circuit board on the chain belt 2 and transferring it into the reflow oven 20 through the board intake port 20a. The parts are sequentially transferred to the factory, preheated, and then reflow soldered. In addition, in the present invention, by gathering the weak heat-resistant components on the top side of the circuit board, the near-infrared rays of the halogen lamp 8 can alleviate overheating of the weak heat-resistant components of the circuit board during reflow soldering in the reflow section 21. Both methods are used. On the other hand, by driving the fan 24, the hot air and flux gas in the reflow soldering section 21 flow into the preheating section 22 through the damper 28, as shown by the arrow in the figure, and the damper 29 and the cooling Outside air from the substrate outlet 20b flows in through the portion 23. This prevents hot air and flux gas from accumulating in the reflow section 21, lowering the ambient temperature within the reflow section 21, and preventing damage to weak heat-resistant parts due to overheating and contact failures of switches and jacks due to adhesion of flux gas. It can be prevented. Further, the hot air flowing from the reflow section 21 into the preheat section 22 passes through the preheat section 22,
The gas is discharged outward from the exhaust port 26 through the opening 27 . At this time, the circuit board 100 in the preheat section 22 is heated by the passing hot air (approximately 250° C.), and a preheating action is performed. As a result, the efficiency of preheating in the preheating section 22 is greatly increased.

【表】 ただし、回路基板面の温度は、耐熱弱部品の載
置されていない下面側から加熱した場合の基板面
の温度で、部品取付用ランドとほぼ同じ温度にな
る。 また部品表面温度は、本考案で対象とする熱容
量が比較的大きく且つ熱に弱い耐熱弱部品(アル
ミ電解コンデンサ,スイツチ,ジヤツク等)の部
品自体の表面温度を示す。 リフロー部内温度は、リフロー部内の雰囲気温
度を示すものである。 リフロー部内において、上面に耐熱弱部品で且
つ熱容量の大きい部品を載置した回路基板の下面
側より赤外線加熱した場合、回路基板の下面すな
わちハロゲンランプ8に対向する面はいずれも
250〜270℃程度に加熱され、同時に基板面だけで
なくリフロー部内も全域にわたつて雰囲気温度が
上昇する。 そして従来のリフロー炉1のリフロー部4内で
は対流,外気の流入がほとんどないため、炉内温
度は340〜350℃程度に上昇し、直接赤外線の照射
されない回路基板上面の部品本体の温度も230〜
240℃程度に上昇する。したがつて耐熱弱部品に
おいては、破損、変形、特性劣化等が生じる危険
性がある。 一方、本考案のリフロー炉20によれば、リフ
ロー部21内の熱気がプリヒート部22を介して
排出されるので、回路基板の下面側を従来のリフ
ロー炉と同様に250〜270℃に加熱しても、リフロ
ー部21内の雰囲気温度の上昇が妨げられるた
め、実際の回路基板面の温度は240〜260℃程度に
抑えられる。したがつて耐熱弱部品の部品自体の
温度も190〜200℃程度に抑えることができ、過熱
による破損、変形、特性劣化を防止することがで
きる。 尚、リフロー部21内の温度の低下により、逆
に回路基板上の部品の端子温度もやや低下してい
ることがわかる。 第2図a〜cは、従来のリフロー炉1と本考案
のリフロー炉20の温度特性を比較したグラフを
示すもので、第2図aは各リフロー炉内の雰囲気
温度分布を、同図bはリフロー炉内の各部におけ
る回路基板表面(部品取付用ランド)の温度を、
同図cはリフロー炉内の各部における回路基板上
の耐熱弱部品で且つ熱容量の大きい部品(アルミ
電解コンデンサ,スイツチ,ジヤツク等)の表面
温度をそれぞれ示すものである。 第2図aに示すように、プリヒート部では、い
ずれのリフロー炉にいてもプリヒート部内温度で
200℃程度に保持され、これによつて第2図bか
らわかるように、回路基板はその表面温度が約
150℃となる如く加熱され、回路基板上の耐熱弱
部品(熱容量の大きいもの)も、第2図cに示す
ように約150℃に予備加熱される。尚第2図cの
グラフの立ち上がりが第2図a,bに比して緩や
かなのは、耐熱弱部品でありながらも熱容量が大
きいために、温度上昇が遅いことを表わしてい
る。 一方、リフロー部内では、第2図bに示すよう
に、回路基板表面の温度は、従来のリフロー炉で
は約260℃程になつており、このときのリフロー
部内の雰囲気温度は、第2図aからわかるように
約350℃まで上昇している。したがつて第2図c
に示すように、耐熱弱部品の表面温度が240℃程
にまで上昇し、部品の破損、変形、特性劣化の危
険がある。 これに対し、本考案のリフロー炉では、強制排
気手段によつてリフロー部内の熱気の滞留が防止
されるので、従来のリフロー炉と同様のヒータで
加熱され、回路基板表面の温度が第2図bに示す
ようにハンダ溶融に十分な250℃程度に上昇して
いるにもかかわらず、リフロー部内の雰囲気温度
を、第2図aからわかるように、約250℃に抑え
ることができる。この結果回路基板上面側に載置
された耐熱弱部品の表面温度を約200℃程度に抑
えることができ、従来のリフロー炉の約240℃に
比較して、その温度を大幅に低下させることがで
きる。 このように、本考案のリフロー炉は、耐熱弱部
品自体を過熱することなくリフローハンダ付けを
確実に行なうことができるので、耐熱弱部品の混
在する回路基板のリフローハンダ付けには最適で
ある。 (考案の効果) 以上述べたように、本考案の赤外線加熱式リフ
ロー炉によれば、回路基板を予備加熱するプリヒ
ート部と、該プリヒート部によつて予備加熱され
た回路基板をハンダ溶融温度に加熱してハンダ付
けするリフロー部とからなる赤外線加熱式リフロ
ー炉において、前記リフロー部内の熱気を前記プ
リヒート部を介して強制的に排出するように構成
したので、リフローハンダ付け時に回路基板を加
熱した際、強制排気によつてリフロー部内の温度
上昇を抑え、部品自体の過熱を抑えることがで
き、特に耐熱弱部品及び熱容量の小さい部品の熱
による破損、変形、特性劣化等を防止することが
できる。 尚、ハンダ付け時に揮発したフラツクスガス
が、リフロー部内に滞留することなく外部に排出
されるので、ジヤツク、スイツチ等の電気接点に
フラツクスガスが付着することによつて生じる接
点不良を防止することができる。 またリフロー部から排出された熱気がプリヒー
ト部内を通過して排出されるので、プリヒート部
の予備加熱をその熱排気によつて補助することが
でき、プリヒート部の効率が大幅に向上し、この
結果プリヒート部内のヒータを小型化することが
できる。
[Table] However, the temperature of the circuit board surface is the temperature of the board surface when heated from the bottom side where no heat-resistant components are placed, and is approximately the same temperature as the component mounting land. Further, the component surface temperature indicates the surface temperature of the component itself, which is a heat-resistant component (aluminum electrolytic capacitor, switch, jack, etc.) that has a relatively large heat capacity and is weak against heat, which is the object of the present invention. The reflow section internal temperature indicates the ambient temperature within the reflow section. In the reflow section, when infrared heating is applied from the bottom side of a circuit board on which a component with low heat resistance and high heat capacity is placed on the top surface, the bottom surface of the circuit board, that is, the surface facing the halogen lamp 8,
It is heated to about 250 to 270°C, and at the same time, the ambient temperature rises not only on the substrate surface but also throughout the reflow part. In the reflow section 4 of the conventional reflow oven 1, there is almost no convection or inflow of outside air, so the temperature inside the oven rises to about 340 to 350 degrees Celsius, and the temperature of the component body on the top surface of the circuit board, which is not directly irradiated with infrared rays, also rises to 230 degrees Celsius. ~
The temperature rises to around 240℃. Therefore, there is a risk that damage, deformation, characteristic deterioration, etc. may occur in heat-resistant parts. On the other hand, according to the reflow oven 20 of the present invention, the hot air in the reflow section 21 is discharged through the preheat section 22, so the lower surface side of the circuit board can be heated to 250 to 270 degrees Celsius similarly to the conventional reflow oven. However, since the atmospheric temperature within the reflow section 21 is prevented from rising, the actual temperature of the circuit board surface is suppressed to about 240 to 260°C. Therefore, the temperature of the weakly heat-resistant component itself can be suppressed to about 190 to 200°C, and damage, deformation, and characteristic deterioration due to overheating can be prevented. It can be seen that as the temperature within the reflow section 21 decreases, the temperature of the terminals of the components on the circuit board also decreases slightly. Figures 2 a to c are graphs comparing the temperature characteristics of the conventional reflow oven 1 and the reflow oven 20 of the present invention. Figure 2 a shows the atmospheric temperature distribution in each reflow oven; is the temperature of the circuit board surface (land for mounting parts) at each part in the reflow oven,
Figure c shows the surface temperatures of low heat resistant parts and large heat capacity parts (aluminum electrolytic capacitors, switches, jacks, etc.) on the circuit board in various parts of the reflow oven. As shown in Figure 2a, the temperature inside the preheat section is constant in any reflow oven.
The surface temperature of the circuit board is maintained at about 200℃, as shown in Figure 2b.
The circuit board is heated to a temperature of 150°C, and the heat-resistant parts (those with large heat capacity) on the circuit board are also preheated to about 150°C, as shown in FIG. 2c. Note that the rise of the graph in FIG. 2c is slower than in FIGS. 2a and 2b, which indicates that the temperature rise is slow because the heat capacity is large even though the component is a weakly heat resistant component. On the other hand, in the reflow section, as shown in Fig. 2b, the temperature of the circuit board surface is approximately 260°C in a conventional reflow oven, and the ambient temperature inside the reflow section at this time is as shown in Fig. 2a. As you can see, the temperature has risen to about 350℃. Therefore, Figure 2c
As shown in Figure 2, the surface temperature of heat-resistant components rises to about 240°C, and there is a risk of component damage, deformation, and property deterioration. On the other hand, in the reflow oven of the present invention, the forced exhaust means prevents hot air from accumulating in the reflow section, so it is heated by the same heater as in the conventional reflow oven, and the temperature of the circuit board surface is reduced as shown in Figure 2. Although the temperature has risen to about 250°C, which is sufficient for melting the solder, as shown in Fig. 2b, the atmospheric temperature within the reflow section can be suppressed to about 250°C, as can be seen from Fig. 2a. As a result, the surface temperature of the heat-resistant components placed on the top side of the circuit board can be suppressed to approximately 200℃, which is a significant reduction compared to the approximately 240℃ of conventional reflow ovens. can. As described above, the reflow oven of the present invention can reliably perform reflow soldering without overheating the weak heat resistant components themselves, and is therefore ideal for reflow soldering of circuit boards containing a mixture of weak heat resistant components. (Effects of the invention) As described above, the infrared heating type reflow oven of the invention includes a preheating section for preheating a circuit board, and a circuit board preheated by the preheating section to a solder melting temperature. In an infrared heating type reflow oven consisting of a reflow section for heating and soldering, the hot air in the reflow section is forcibly discharged through the preheat section, so that the circuit board is not heated during reflow soldering. At the same time, forced exhaust can suppress the temperature rise in the reflow section and suppress the overheating of the parts themselves, and can especially prevent heat-induced damage, deformation, and characteristic deterioration of parts with low heat resistance and small heat capacity. . Incidentally, since the flux gas volatilized during soldering is discharged to the outside without staying in the reflow section, contact failures caused by flux gas adhering to electrical contacts such as jacks and switches can be prevented. In addition, since the hot air discharged from the reflow section passes through the preheat section and is discharged, the preheating of the preheat section can be assisted by the heat exhaust, which greatly improves the efficiency of the preheat section. The heater in the preheat section can be downsized.

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

第1図は本考案の赤外線加熱式リフロー炉の構
成及び動作を説明するための側断面図、第2図a
〜cは本考案のリフロー炉と従来のリフロー炉と
を炉内雰囲気温度、回路基板表面温度、耐熱弱部
品表面温度についてそれぞれ比較した温度特性グ
ラフ、第3図は従来の赤外線加熱式リフロー炉の
構成及び動作を説明するための側断面図である。 符号の説明、2……チエーンベルト、3a,3
b……駆動ローラ、7a〜7d……セラミツクヒ
ータ、8……ハロゲンランプ、20……赤外線加
熱式リフロー炉、21……リフロー部、22……
プリヒート部、24……フアン(強制排気手段)、
27,28,29,211,221……ダンパ、
100……回路基板。
Figure 1 is a side sectional view for explaining the configuration and operation of the infrared heating reflow oven of the present invention, Figure 2a
~c is a temperature characteristic graph that compares the reflow oven of the present invention and a conventional reflow oven in terms of the furnace atmosphere temperature, circuit board surface temperature, and heat-resistant weak component surface temperature. FIG. 3 is a side sectional view for explaining the configuration and operation. Explanation of symbols, 2...Chain belt, 3a, 3
b... Drive roller, 7a to 7d... Ceramic heater, 8... Halogen lamp, 20... Infrared heating type reflow oven, 21... Reflow section, 22...
Preheat section, 24...fan (forced exhaust means),
27, 28, 29, 211, 221... damper,
100...Circuit board.

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] 電子回路部品をハンダペーストを介して載置し
た電子回路基板を予備加熱するプリヒート部と、
前記電子回路基板に赤外線を照射して該基板の部
品取付用ランド部上のハンダペーストを溶融させ
るべく加熱するリフロー部とを隣接して備え、前
記電子回路基板を前記プリヒート部において予備
加熱した後前記リフロー部へと導入してリフロー
ハンダ付けを行なうようになされたリフロー炉に
おいて、前記プリヒート部の前段に強制排気手段
を設け、前記リフロー部内の熱気を前記プリヒー
ト部を介して排気せしめることにより、前記リフ
ロー部内の熱気の滞留を防止するとともに前記プ
リヒート部を通過する熱気によつて予備加熱を補
助し得るように構成したことを特徴とする赤外線
加熱式リフロー炉。
a preheating section that preheats an electronic circuit board on which electronic circuit components are mounted via solder paste;
a reflow section that irradiates the electronic circuit board with infrared rays to heat the solder paste on the component mounting land portion of the board to melt it; the electronic circuit board is preheated in the preheat section; In a reflow furnace that is introduced into the reflow section to perform reflow soldering, a forced exhaust means is provided upstream of the preheat section, and hot air in the reflow section is exhausted through the preheat section. An infrared heating reflow oven characterized in that it is configured to prevent hot air from stagnation in the reflow section and to assist preheating with hot air passing through the preheat section.
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