(57)【要約】【課題】  リフロー炉のメンテナンス作業を軽減する。【解決手段】  回路基板の搬送手段を構成する左右一対のレール４は可動レール４ｂを含む。リフロー炉１の各ゾーンには通風路フレーム１１が配設され、一対の垂直ボックス１４に側部部材２３が載置されて側部吹出口が構成されている。左右の側部部材２３は、ガイドレール２１、２１によって通風路フレーム１１の中央に向けて移動可能であり、通風路フレーム１１の中央部分で取り外すことができる。通風路フレーム１１の中央空間２６には中央部材２７が収容され、この中央部材２７は、吸込口を構成するスリット２９と、吹出口を構成する小孔３０とを備えている。リフロー炉１をメンテナスするときには、可動レール４ｂを側方に変位させて中央部材２７を取り外す。次いで、左右一対の側部部材２３を夫々中央にスライドさせて取り外す。【選択図】  図８
2006310608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉内の幅方向に離間した一対のレールで案内される搬送手段により電子部品を搭載した回路基板を搬送しながら加熱して半田付けすると共に、前記回路基板の幅寸法に応じて前記一対のレールが炉の幅方向に変位可能なリフロー炉であって、
前記リフロー炉の内部雰囲気ガスを循環するための雰囲気ガス吹出口と吸込口とを備えた雰囲気ガス吹出・吸込ユニットが、前記リフロー炉の側部に位置する側部部材と、前記リフロー炉の幅方向中央部に位置する中央部材とに分割され、これら側部部材と中央部材とが個々に独立して前記リフロー炉から取り外し可能であることを特徴とするリフロー炉。
【請求項２】
前記雰囲気ガス吹出・吸込ユニットが、ファンが生成する送風を案内する内部通路を備えた通風路フレームを有し、
該通風路フレームが、前記側部部材に連通する上端開口と、前記中央部材に連通する第１開口とを有し、
前記側部部材が前記リフロー炉の幅方向中央部分に変位することにより取り外し可能であり、
前記中央部材には、炉内の雰囲気ガスを吸い込む吸込口と雰囲気ガスを吐出する吹出口が形成されている、請求項１に記載のリフロー炉。
【請求項３】
前記リフロー炉が、加熱源及びファンを備えた複数の予備加熱ゾーンを有し、該複数の予備加熱ゾーンの各々に前記通風路フレームが取り外し可能に設けられている、請求項２に記載のリフロー炉。
【請求項４】
加熱源及びファンを備えた複数の予備加熱ゾーンを有し、炉内の幅方向に離間した一対のレールで案内される搬送手段により電子部品を搭載した回路基板を搬送しながら加熱して半田付けすると共に、前記一対のレールの少なくとも一方のレールが炉内の幅方向に変位可能なリフロー炉であって、
前記複数の予備加熱ゾーン毎に配設されて前記リフロー炉の機枠に対して脱着可能な且つファンが生成する送風を案内する内部通路を備えた通風路フレームを有し、
該通風路フレームは、その基部にファン設置穴を備えた水平ボックスを有し、該水平ボックスの両端から立ち上がる一対の垂直ボックスには、その上端開口に、吹出口を備えた側部部材が設けられると共に、該垂直ボックスの互いに対向する面には、垂直ボックスの上端に向かうに従って拡開するように傾斜し且つ該垂直ボックスの内部通路に連通する複数の横並びに配置された第１開口を備えた傾斜対向面を備え、
前記一対の垂直ボックスで挟まれた空間に設置可能な中央部材は、前記傾斜対向面に対面し且つ前記第１開口に連通可能な第２開口が形成された傾斜面を備えた複数のボックス部材で構成され、該複数のボックス部材は互いに間隔を隔てて横並びに配置されて、隣接するボックス部材の間の隙間で吸込口が形成されると共に、該ボックス部材の上端面に吹出口が形成され、
前記通風路フレームには、前記一対の垂直ボックスの上端の間に架設されたガイドレールが設けられ、該ガイドレールに案内された前記側部部材が前記リフロー炉の幅方向中央に向けて変位可能且つ該リフロー炉の幅方向中央部分で取り外し可能であることを特徴とするリフロー炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を搭載した回路基板を加熱して半田付けするためのリフロー炉に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リフロー炉は、回路基板に搭載された電子部品をソルダペーストを用いて半田付けするのに用いられている。リフロー炉は、一般的に、回路基板を搬送するための搬送手段として、炉の入口から出口に亘って連続的に延びる左右一対のレールを有し、このレールに案内されて移動する無端チェーンによって回路基板の搬送が行われる（特許文献１）。すなわち、典型的には無端チェーンは互いに対向して配置されたピンを有し、この左右のピンに係止された状態で基板が搬送される。この左右一対のレールは、基板の各種のサイズに適用できるように、典型的には一方のレールが固定され、他方のレールが可動とされて、可動レールを変位させることにより両レール間の間隔を調整することができるようになっている。
【０００３】
特許文献２は、近時のリフロー炉の典型的な構造を開示している。この特許文献２に開示のように、近時のリフロー炉は、複数の加熱ゾーンに区分された加熱部を有し、この複数の加熱ゾーンを通過させることで回路基板を予備加熱及び本加熱を行うようになっている。このようなリフロー炉では、加熱部を構成する複数の加熱ゾーンの各々が、各ゾーンの雰囲気ガスを循環させるために吹出口を吸込口を有し、各加熱ゾーンに設けた熱源及びファンによって各加熱ゾーン毎に温度管理される。また、特許文献２にも開示しているように、加熱部の後に冷却部を備えたリフロー炉も知られているおり、この冷却部に設けられた吹出口及び吸込口を通じて雰囲気ガスの循環が行われる。
【０００４】
既知のように、リフロー炉では、フラックスによって内部が汚染されるという問題がある。すなわち、電子部品の半田付けのために使用されるソルダペーストは、フラックスと粉末半田とを混合した粘調な半田付け材料であり、フラックスは、松脂、チキソ剤、活性剤などの固形成分を溶剤に溶かして適度な粘度に調整されている。ソルダペーストのフラックスはリフロー炉で加熱されることにより気化するため、この気化したフラックスによってリフロー炉の内部が汚染されるという問題を有している。
【特許文献１】特開平９−６９６８１号公報
【特許文献２】特開２００５−７９４６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
リフロー炉のメンテナンスでは、壁面に付着したフラックスの除去等の炉内の掃除や熱源であるヒータの点検又は交換などが行われるが、これを行うために、壁面や熱源などを露出させるには、吹出口及び吸込口を備えた雰囲気ガス循環ユニットを取り外すときに干渉する固定レール及び／又は可動レールを取り外す必要があった。先に説明したように、固定レール及び可動レールは炉の入口から出口に亘って連続的に延びる長尺部材であり、このような長尺の固定レール及び／又は可動レールをリフロー炉から取り外す作業は面倒且つ手間が掛かるものであり、このためリフロー炉のメンテナンス作業は煩雑な作業となっていた。
【０００６】
本発明の目的は、メンテナンス作業を軽減することのできるリフロー炉を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる技術的課題は、本発明によれば、
炉内の幅方向に離間した一対のレールで案内される搬送手段により電子部品を搭載した回路基板を搬送しながら加熱して半田付けすると共に、前記回路基板の幅寸法に応じて前記一対のレールが炉の幅方向に変位可能なリフロー炉であって、
前記リフロー炉の内部雰囲気ガスを循環するための雰囲気ガス吹出口と吸込口とを備えた雰囲気ガス吹出・吸込ユニットが、前記リフロー炉の側部に位置する側部部材と、前記リフロー炉の幅方向中央部に位置する中央部材とに分割され、これら側部部材と中央部材とが個々独立して前記リフロー炉から取り外し可能であることを特徴とするリフロー炉を提供することにより達成される。
【０００８】
すなわち、リフロー炉の内部構造を構成する雰囲気ガス吹出・吸込ユニットを側部部材と、中央部材とに分割して、これら側部部材と中央部材とが個々独立して取り外し可能であることから、上記一対のレールを炉の幅方向に移動させることで、中央部材を取り外すことができ、また、側部部材を取り外すことができる。したがって、リフロー炉のメンテナンスを行うときに長尺なレールを取り外すことなくメンテナンス作業を行うことができる。
【０００９】
本発明の好ましい実施の形態では、前記雰囲気ガス吹出・吸込ユニットが、ファンが生成する送風を案内する内部通路を備えた通風路フレームを有し、該通風路フレームが、前記側部部材に連通する上端開口と、前記中央部材に連通する第１開口とを有し、前記側部部材が前記リフロー炉の幅方向中央部分に変位することにより取り外し可能であり、前記中央部材には、炉内の雰囲気ガスを吸い込む吸込口と雰囲気ガスを吐出する吹出口が形成されている。このような構成を採用することにより、中央部材を取り外した後に側部部材を炉の幅方向中央に変位させることにより上記レールとの干渉無しに側部部材を取り外すことができる。
【００１０】
本発明の適用は予備加熱ゾーンに限定してもよいが、本加熱ゾーンや、冷却部を備えたリフロー炉では、冷却ゾーンに適用してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。
【００１２】
図１は、実施例のリフロー炉の概要を説明するための図である。図１に示すリフロー炉１は、従来と同様に加熱部２を有し、また、必須ではないが冷却部３を有している。加熱部２は、この実施例では、４つの予備加熱ゾーン２Ａ〜２Ｄと、２つの本加熱ゾーン２Ｅ、２Ｆとで構成されている。また、冷却部３は、２つの冷却ゾーン３Ａ、３Ｂで構成されているが、加熱部２及び冷却部３のゾーンの数は任意である。
【００１３】
図２は、リフロー炉１の下側部分を上から見た概要図である。図１、図２を参照して、リフロー炉１は、また、入口１ａから出口１ｂに向けて回路基板を一方向に搬送するための搬送手段４を有する。この搬送手段４は、従来と同様に、固定レール４ａと可動レール４ｂとを有し、可動レール４ｂをリフロー炉１の幅方向に変位させることにより、回路基板の幅と適合するように固定レール４ａとの間の間隔を調整することができる。
【００１４】
ソルダペースト介して電子部品を搭載した回路基板は、レール４ａ、４ｂに沿って移動するピン付き無端チェーン（図示せず）と係合した状態で入口１ａから出口１ｂに向けて搬送され、この搬送過程で基板を予備加熱した後に、本加熱することにより半田付けが行われ、次いで冷却した後に炉内から搬出される。
【００１５】
図１に戻って、予備加熱ゾーン２Ａ〜２Ｄ及び本加熱ゾーン２Ｅ、２Ｆは基本的には同じ構成を有し、搬送手段４を挟んでその上下に配置された、モータ５によって駆動されるファン６と、ヒータ７と、雰囲気ガス吹出・吸込ユニット８とを含んでいる。また、冷却ゾーン３Ａ、３Ｂには、モータ５によって駆動されるファン６と雰囲気ガス吹出・吸込ユニット８とを含んでいる。
【００１６】
図２を参照して、雰囲気ガス吹出・吸込ユニット８は、リフロー炉１の各ゾーン２Ａ〜２Ｆ、３Ａ、３Ｂ毎に独立しており、各雰囲気ガス吹出・吸込ユニット８は、リフロー炉１の両側に位置する左右一対の側部吹出部９、９と、この一対の側部吹出部９、９間に挟まれた中央吹出・吸込部１０とで構成され、これら一対の側部吹出部９及び中央吹出・吸込部１０は共に容易に脱着可能である。
【００１７】
図３は、予備加熱ゾーン２Ａ〜２Ｄ及び本加熱ゾーン２Ｅ、２Ｆの各ゾーンに設けられた通風路フレーム１１を示す。この通風路フレーム１１は、取付部１１ａに挿通したボルトを使ってリフロー炉１の機枠に固定される。図３を参照して、通風路フレーム１１は、その基部にファン設置穴１２を備えた水平ボックス１３を有し、ファン設置穴１２には、上述したファン６が配置される。通風路フレーム１１は、水平ボックス１３の端部つまりリフロー炉１の側部に位置する部位に、上方に立ち上がる垂直ボックス１４を更に有している。この左右一対の垂直ボックス１４は、その互いに対向する面に、上方に向けて拡開するように傾斜した傾斜対向面１４ａを有し、この傾斜対向面１４ａには、上下に延びる細長い第１開口１５が互いに横並びに複数形成されている。図４は、通風路フレーム１１を上方から見た平面図である。この図４から分かるように、左右一対の垂直ボックス１４の上端面は、上方に向けて大きく開放した第２開口１６を有している。
【００１８】
すなわち、図４に図示の通風路フレーム１１では、ファン設置穴１２を臨んで開口する円周入口２０は、水平ボックス１３の内部を通り、次いで垂直ボックス１４を通って、傾斜対向面１４ａに開口した第１開口１５と、上方に向けて開放した第２開口（上端開口）１６とに連通している。
【００１９】
通風路フレーム１１は、一方の垂直ボックス１４の上端と、他方の垂直ボックス１４の上端とを連結する一対のガイドレール２１を有し、この一対のガイドレール２１、２１は垂直ボックス１４の一端と他端に連結されている。すなわち、一対のガイドレール２１、２１は、通風路フレーム１１の上端において、一対の垂直ボックス１４、１４に亘って水平方向に延在している。
【００２０】
図３から最もよく分かるように、通風路フレーム１１には、一対の垂直ボックス１４の上端に、上記側部吹出部９を構成するボックス状の側部部材２３が載置され、この側部部材２３は、下方に開放して垂直ボックス１４の上端開口１６に連通すると共にその上プレート２３ａには数多くの小孔２４が形成されている。図５は、図３に対応した図であり、図４に示す垂直ボックス１４の上端開口（第２開口）１６の上に側部部材２３を設置した状態を示している。
【００２１】
左右の側部部材２３は、ガイドレール２１、２１に案内されて通風路フレーム１１の中央に向けて移動可能であり、通風路フレーム１１の中央部分でガイドレール２１から離脱して、側部部材２３を取り外すことができる。換言すれば、各側部部材２３は、ガイドレール２１の長手方向中央部分で、ガイドレール２１に対して係脱自在である。
【００２２】
通風路フレーム１１の左右一対の垂直ボックス１４で挟まれた中央空間２６（図３〜図６）には、図６、図７に示す中央部材２７が収容され、この中央部材２７は、上述した中央吹出・吸込部１０を構成する部材である。図６は、中央部材２７を斜め上方から見た斜視図であり、図７は、中央部材２７を斜め下方から見た斜視図である。中央部材２７は、複数の下方に向けて山形のボックス部材２８を一定の間隔２９を隔てて横並びに配列した構造を有している。
【００２３】
中央部材２７の上面には、図６から分かるように、隙間２９によってリフロー炉１の幅方向に延びるスリット状の吸込口が構成されており、隣接する隙間２９の間には、山形ボックス部材２８の上面に形成された数多くの小孔３０が形成されている。中央部材２７は、その両側に、上述した通風路フレーム１１の傾斜対向面１４ａ及び第１開口１５に対応した傾斜面２７ａ及び第３開口３２を有し、中央部材２７を設置したときには、第３開口３２と第１開口１５とが互いに連通した状態になる。
【００２４】
リフロー炉１は、各ゾーン２Ａ〜２Ｆ、３Ａ、３Ｂの上下又は少なくとも下側に通風路フレーム１１がヒータ７の上方域に４つの取付部１１ａに挿通したボルトを使って機枠に固定された状態にあり、また、通風路フレーム１１のファン設置穴１２に、ファン６が配設された状態にある。そして、この通風路フレーム１１に対して、側部吹出部９を構成する側部部材２３及び中央吹出・吸込部１０を構成する中央部材２７が設置される。
【００２５】
ファン６がモータ５により駆動されると、各ゾーン２Ａ〜２Ｆ、３Ａ、３Ｂ内の雰囲気ガス（窒素ガスのような不活性ガス又は空気）が中央部材２７の隙間２９を通じて吸い込まれ、ファン６により送り出される雰囲気ガスは円周入口２０から通風路フレーム１１の内部通路を形成する水平ボックス１３及び垂直ボックス１４の内部を通り、垂直ボックス１４の傾斜対向面１４ａの第１開口１５及びこれに対面した第３開口３２を通じて中央部材２７の内部に入り，この中央部材２７の上面に形成された小孔３０を通じてゾーン内に吐出されると共に、垂直ボックス１４の上に配置された側部部材２３の上面に形成された小孔２４を通じてゾーン内に吐出される。
【００２６】
リフロー炉１をメンテナスするときには、可動レール４ｂが中央吹出・吸込部１０と干渉する位置に位置しているときには、先ず、可動レール４ｂをリフロー炉１の側部つまり側部吹出部９の上方域まで移動させる。これにより、図８に示すように、中央吹出・吸込部１０を構成する中央部材２７を取り外すことができ、中央部材２７をリフロー炉１の外で掃除することができる。この一連の作業により、リフロー炉１は、図３に示すように中央部材２７が無くなって通風路フレーム１１の底部、つまりヒータ７が露出した状態となり、この状態でヒータ７の点検や交換を行うことができる。
【００２７】
次いで、図３、図８に矢印で示すように側部吹出部９を構成する左右一対の側部部材２３を夫々中央にスライドさせることで側部部材２３を取り外すことができる。これにより、側部吹出部９を構成する側部部材２３をリフロー炉１の外で掃除することができる。
【００２８】
叙上の説明から分かるように、回路基板の搬送手段４を構成する固定レール４ａ、４ｂを取り外すことなく、リフロー炉１の掃除やヒータ７の交換作業を行うことができるため、リフロー炉１のメンテナンス作業を大幅に軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例のリフロー炉の内部を側方から見た説明図である。
【図２】図１のリフロー炉の下部を回路基板搬送路から見た説明図である。
【図３】図１のリフロー炉の各ゾーンに設置される通風路フレームの斜視図である。
【図４】図３の通風路フレームの平面図である。
【図５】図４の通風路フレームに側部部材（側部吹出部）を設置した状態の平面図である。
【図６】図３の通風路フレームの中央領域に設置される中央吹出・吸込部材の斜視図である。
【図７】図６の中央吹出・吸込部材を斜め下方から見た図である。
【図８】中央吹出・吸込部材の取り外し及びその後の側部部材の取り外しを説明するための、図３に関連した図である。
【符号の説明】
【００３０】
１    リフロー炉
２    加熱部
２Ａ〜２Ｄ  予備加熱ゾーン
２Ｅ、２Ｆ  本加熱ゾーン
３    冷却部
４    搬送手段
４ａ    固定レール
４ｂ    可動レール
５    モータ
６    ファン
７    ヒータ
８    雰囲気ガス吹出・吸込ユニット
９    側部吹出部
１０    中央吹出・吸込部
１１    通風路フレーム
１２    ファン設置穴
１３    水平ボックス
１４    垂直ボックス
１４ａ    傾斜対向面
２１    雰囲気ガス吹出・吸込ユニットのガイドレール
２３    側部吹出部を構成する側部部材
２４    側部部材の小孔（側部吹出口）
２６    中央空間
２７    中央部材
２７ａ    傾斜面
２８    山形ボックス部材
２９    隙間（スリット：吸込口）
３０    小孔（中央吹出口）
【図１】
2006310608.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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