(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
片面に赤外線の放射率を高めるコーティング層を有するステンレス板製のパネルと、
電気絶縁物としてのマイカからなり、前記パネルの他面側に設けられる絶縁板と、
前記絶縁板を介して前記パネルの他面側に設けられ、発熱体をセラミックファイバー断熱材の一表面近傍に支持するように一体的に埋設してなる軽量の構成によって波長約５〜８μｍの赤外線を主として放射し、波長１〜２μｍの赤外線をほとんど放射しないヒータと、
前記パネル、絶縁板及びヒータを重ねた状態で収納し、前記パネルの前記片面を露出させる開口部を有するケースとを備え、
前記パネルは、前記ヒータが放射した赤外線を受けて加熱され、前記ヒータからほとんど放射されない１〜２μｍの波長を含む約１〜８μｍの波長範囲の赤外線を略均一に放射することを特徴とする実装基板加熱用赤外線パネルヒータ。
【請求項２】
電子部品を実装した加熱対象物を赤外線パネルヒータで加熱して、はんだ付けするリフロー炉において、前記赤外線パネルヒータは、
片面に赤外線の放射率を高めるコーティング層を有するステンレス板製のパネルと、
電気絶縁物としてのマイカからなり、前記パネルの他面側に設けられる絶縁板と、
前記絶縁板を介して前記パネルの他面側に設けられ、発熱体をセラミックファイバー断熱材の一表面近傍に支持するように一体的に埋設してなる軽量の構成によって波長約５〜８μｍの赤外線を主として放射し、波長１〜２μｍの赤外線をほとんど放射しないヒータと、
前記パネル、絶縁板及びヒータを重ねた状態で収納し、前記パネルの前記片面を露出させる開口部を有するケースとを備え、
前記パネルは、前記ヒータが放射した赤外線を受けて加熱され、前記ヒータからほとんど放射されない１〜２μｍの波長を含む約１〜８μｍの波長範囲の赤外線を略均一に放射することを特徴とするリフロー炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＳＭＴ（表面実装技術）ラインのリフロー炉その他の加熱装置に用いられるヒータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＳＭＴラインのリフロー炉においては、電子部品を実装したプリント基板やモールド樹脂がそのまま加熱されて、はんだ付けされる。このリフロー炉に用いるヒータとしては、従来、発熱体を陶器に閉じこめた構造若しくは、発熱体をセメント状のもので成型した構造の市販品が用いられてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような従来のヒータは、重く、熱容量が大きく、また高価であるという問題点があった。一方、これらのヒータに代えて軽量キャスタブル等の軽量物質の成型によるヒータ（例えばセラミックファイバーを用いたもの）を用いることも考えられるが、このような軽量のヒータは一般に、以下のような問題点がある。すなわち、プリント基板が吸収しやすい赤外線の波長は約５〜８μｍであるのに対して、電子部品のチップを構成するモールド樹脂が吸収しやすい赤外線の波長は約１〜２μｍである。ところが、軽量のヒータは波長約５〜８μｍの赤外線を主として放射し、波長１〜２μｍの赤外線をほとんど放射しない。このため、実装基板上でのモールド樹脂の分布によって、温度の上昇速度が異なることになる。その結果、実装基板上の場所によって温度にばらつきが生じて、望ましい温度プロファイルが得られない。
【０００４】
上記のような従来の問題点に鑑み、本発明は、軽量低価格で、実装基板を均一に加熱することができるヒータを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の実装基板加熱用赤外線パネルヒータは、片面に赤外線の放射率を高めるコーティング層を有するステンレス板製のパネルと、電気絶縁物としてのマイカからなり、前記パネルの他面側に設けられる絶縁板と、前記絶縁板を介して前記パネルの他面側に設けられ、発熱体をセラミックファイバー断熱材の一表面近傍に支持するように一体的に埋設してなる軽量の構成によって波長約５〜８μｍの赤外線を主として放射し、波長１〜２μｍの赤外線をほとんど放射しないヒータと、前記パネル、絶縁板及びヒータを重ねた状態で収納し、前記パネルの前記片面を露出させる開口部を有するケースとを備え、前記パネルは、前記ヒータが放射した赤外線を受けて加熱され、前記ヒータからほとんど放射されない１〜２μｍの波長を含む約１〜８μｍの波長範囲の赤外線を略均一に放射するものである。
上記のように構成された実装基板加熱用赤外線パネルヒータにおいては、ヒータが放射した赤外線を受けて加熱されたパネルが、ヒータからほとんど放射されない１〜２μｍの波長を含む約１〜８μｍの波長範囲の赤外線を略均一に放射する。これにより、パネルは、プリント基板が吸収しやすい波長及び、ヒータからほとんど放射されない波長であって電子部品のモールド樹脂が吸収しやすい波長を共に含む赤外線を放射することができる。従って、当該赤外線パネルヒータをリフロー炉等に用いれば、実装基板のプリント基板及び電子部品が均一に加熱され、基板全体が均一に加熱される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の一実施形態による赤外線パネルヒータ１０の構成を示す分解斜視図である。また、図２は、この赤外線パネルヒータ１０の縦断面図である。図１及び図２において、赤外線パネルヒータ１０は、上部カバー１と下部カバー２とを弁当箱状に合わせて構成される直方体のケース内に、金属製のＩＲ（赤外線）パネル３、絶縁板４及び５、並びに、セラミックファイバー一体成型ヒータ（以下、単にヒータという。）６をこの順に重ねた状態で収納したものである。
【０００７】
上記ＩＲパネル３はステンレス板であり、その片面すなわち図の下面に、赤外線の放射率を高めるＩＲコーティング層３ａが形成されている。上記絶縁板４及び５は、電気絶縁物としてのマイカからなり、絶縁板４はヒータ６の下部に、一対の絶縁板５はヒータ６の両側面に、それぞれ配置される。これらの絶縁板４及び５は、それぞれ、ＩＲパネル３及び下部カバー２との電気的絶縁のために設けられる。上記ヒータ６は、真空成型により、セラミックファイバー断熱材の一表面（下面）近傍にコイル状の発熱体６ａを支持するように一体的に埋設してなるものである。なお、発熱体６ａの両端部は、上部カバー１に設けた孔（図示せず）から導出される。また、上記下部カバー２の底面は矩形の開口部２ａを有しており、この開口部２ａからＩＲパネル３のＩＲコーティング層３ａが露出する。なお、下部カバー２の下面もＩＲコーティングされていることが好ましい。均熱度がさらに向上するためである。プリント基板に電子部品を実装した実装基板７は、図２における赤外線パネルヒータ１０の下方に配置され、加熱される。
【０００８】
上記のように構成された赤外線パネルヒータ１０においては、ヒータ６が放射した赤外線を受けてＩＲパネル３が加熱される。これにより、ＩＲパネル３は赤外線を放射する。実装基板７は、ＩＲパネル３から放射される赤外線によって加熱される。ヒータ６はコイル状の発熱体６ａを有していることから、ヒータ６の下面の熱分布が必ずしも均一でないが、絶縁板４を介したＩＲパネル３によってこれが平均化され、ＩＲパネル３の下面全体にわたって略均一な熱分布が得られる。
図３は、ＩＲパネル３から放射される赤外線のスペクトルを示すグラフである。図に示すように、波長約１〜８μｍの赤外線が略均一に放射されていることがわかる。ヒータ６は波長１〜２μｍの赤外線をほとんど放射しないが、ＩＲパネル３から放射される２次波長としてこの範囲を含む約１〜８μｍの赤外線が放射されることにより、このような結果が得られる。
【０００９】
このようにして赤外線パネルヒータ１０から放射される赤外線のうち、波長約１〜２μｍの赤外線は、主として電子部品のモールド樹脂により吸収される。また、波長約５〜８μｍの赤外線は、主としてプリント基板により吸収される。従って、実装基板７は、全体として均一に加熱され、温度のばらつきが生じないので、所望の温度プロファイルが得られる。また、ヒータ６は軽量で、しかも、製作が比較的容易であることから、赤外線パネルヒータ１０全体を軽量かつ安価に提供することができる。
【００１０】
なお、ＩＲパネル３と下部カバー２とを一体に形成することもできるが、熱による歪みを防止する点からは、上記実施形態のように別々の部材とすることが好ましい。また、上記のように構成された赤外線パネルヒータ１０は、プリント基板のみならず、これと同様な赤外線吸収特性を有する被処理物の加熱に特に適している。従って、当該赤外線パネルヒータ１０は、リフロー炉以外の加熱装置にも応用することができる。
【００１１】
【発明の効果】
以上のように構成された本発明は以下の効果を奏する。
本発明の実装基板加熱用赤外線パネルヒータによれば、波長約５〜８μｍの赤外線を主として放射し、波長１〜２μｍの赤外線をほとんど放射しないヒータが放射した赤外線を受けてパネルが加熱され、これにより、パネルは、プリント基板が吸収しやすい約５〜８μｍの波長及び、ヒータからほとんど放射されない波長であって電子部品のモールド樹脂が吸収しやすい１〜２μｍの波長を共に含む赤外線を放射する。従って、当該赤外線パネルヒータをリフロー炉等に用いれば、実装基板のプリント基板及び電子部品が均一に加熱され、基板全体が均一に加熱されるので、温度プロファイルが向上する。また、ヒータは軽量で、しかも、製作が比較的容易であることから、赤外線パネルヒータ全体を軽量かつ安価に提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態による赤外線パネルヒータの構成を示す分解斜視図である。
【図２】上記赤外線パネルヒータの縦断面図である。
【図３】上記赤外線パネルヒータのスペクトルを示すグラフである。
【符号の説明】
１    上部カバー
２    下部カバー
２ａ  開口部
３    ＩＲパネル
３ａ  ＩＲコーティング層
４，５    絶縁板
６    ヒータ（セラミックファイバー一体成型ヒータ）
６ａ  発熱体
１０    赤外線パネルヒータ
【図１】
0003588425.tif 000002
【図２】
0003588425.tif 000003
【図３】
0003588425.tif 000004