(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板を搬送する第１の搬送手段と、
前記第１の搬送手段を搬送されるプリント基板の搬送方向に対して並列に設けられる第２の搬送手段と、
前記第１の搬送手段を搬送されるプリント基板を加熱する第１のリフロー炉本体と、
前記第２の搬送手段を搬送されるプリント基板を加熱する第２のリフロー炉本体と、
前記第１のリフロー炉本体と前記第２のリフロー炉本体を収納する枠体とを備え、
前記枠体は、前記第１のリフロー炉本体を開閉する第１の開閉手段と、前記第２のリフロー炉本体を開閉する第２の開閉手段とを備え、
前記第１の開閉手段と前記第２の開閉手段は、前記第１のリフロー炉本体と前記第２のリフロー炉本体を別々に開閉可能である、
はんだ付け装置。
【請求項２】
前記第１のリフロー炉本体と前記第２のリフロー炉本体はそれぞれ、上本体と下本体から構成され、
前記第１の開閉手段は、
前記第１のリフロー炉本体の上本体を昇降させる第１の昇降手段を備え、
前記第２の開閉手段は、
前記第２のリフロー炉本体の上本体を昇降させる第２の昇降手段を備える請求項１に記載のはんだ付け装置。
【請求項３】
前記第１の昇降手段は、前記第１の搬送手段を回避して配置され、
前記第２の昇降手段は、前記第２の搬送手段を回避して配置される請求項２に記載のはんだ付け装置。
【請求項４】
前記第１の昇降手段と前記第２の昇降手段が、多段式のシリンダを備える請求項２または請求項３に記載のはんだ付け装置。
【請求項５】
前記第１のリフロー炉本体の下本体には、前記第１のリフロー炉本体の上本体と下本体との間で挟まれて接する位置に弾性部材が設けられ、
前記第２のリフロー炉本体の下本体には、前記第２のリフロー炉本体の上本体と下本体との間で挟まれて接する位置に弾性部材が設けられる請求項２〜請求項４のいずれか１項に記載のはんだ付け装置。
【請求項６】
前記第１の開閉手段は、
前記第１のリフロー炉本体の上本体の、上方と側方を覆う第１の上部カバーを備え、
前記第２の開閉手段は、
前記第２のリフロー炉本体の上本体の、上方と側方を覆う第２の上部カバーを備え、
前記枠体は、
プリント基板の搬送方向に対して、前記第１の上部カバーと前記第２の上部カバーの上流側で、前記枠体から立設する上流側侵入防止板と、
プリント基板の搬送方向に対して、前記第１の上部カバーと前記第２の上部カバーの下流側で、前記枠体から立設する下流側侵入防止板とを有する請求項２〜請求項５のいずれか１項に記載のはんだ付け装置。
【請求項７】
前記第１の搬送手段の、プリント基板の搬送方向に対する上流端と下流端は、前記枠体に設けられ、前記第２の搬送手段の、プリント基板の搬送方向に対する上流端と下流端も、前記枠体に設けられる請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のはんだ付け装置。
【請求項８】
前記第１のリフロー炉本体の周囲及び前記第２のリフロー炉本体の周囲には、断熱部材が設けられる請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のはんだ付け装置。
【請求項９】
前記第１のリフロー炉本体と前記第２のリフロー炉本体はそれぞれ、プリント基板を予備加熱するプリヒートゾーンと、予備加熱されたプリント基板をはんだ付けする本加熱ゾーンと、はんだ付けされたプリント基板を冷却する冷却ゾーンとを備える請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載のはんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板上に電子部品を接合するはんだ付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板に電子部品をはんだ付けするはんだ付け装置の一例として、一般にリフロー装置が使用される。リフロー装置は、プリント基板を搬送する搬送手段を備え、リフロー装置の内部が、プリント基板の搬送方向の上流から、プリヒートゾーン、本加熱ゾーンゾーン、冷却ゾーン等に分かれている。プリント基板には、予めペーストはんだが印刷されており、このプリント基板に電子部品が載置され、リフロー装置で加熱されることにより、プリント基板上に電子部品がはんだ付けされる。【０００３】
特許文献１、２には、リフロー炉内に複数の搬送手段を並列に配置してはんだ付けの効率化を図り、各搬送手段の間に遮蔽手段を設けるリフロー装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−１７０９０６号公報
【特許文献２】特許第５４６３１２９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１、２のリフロー装置では、リフロー炉本体を開けると、複数の搬送手段と、各搬送手段を搬送されるプリント基板に対して動作するプリヒートゾーン、本加熱ゾーン、冷却ゾーン等の各ゾーンが露出する構成である。そのため、リフロー炉本体内の一方の搬送手段側をメンテナンス等したい場合でも、他方の搬送手段と各ゾーンの駆動も止める必要があった。また、リフロー炉本体を開けたことにより、リフロー炉本体内が外気に触れて、各搬送手段を搬送されるプリント基板に熱を加えていた各ゾーンの温度が変わってしまうという問題があった。【０００６】
そこで、本発明はこのような課題を解決したものであって、搬送手段が並列するはんだ付け装置において、リフロー炉本体の一方の搬送手段側を開いても、他方の搬送手段側のリフロー炉本体内が露出しないことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するために採った本発明の技術手段は、次の通りである。
（１）はんだ付け装置は、プリント基板を搬送する第１の搬送手段と、前記第１の搬送手段を搬送されるプリント基板の搬送方向に対して並列に設けられる第２の搬送手段と、前記第１の搬送手段を搬送されるプリント基板を加熱する第１のリフロー炉本体と、前記第２の搬送手段を搬送されるプリント基板を加熱する第２のリフロー炉本体と、前記第１のリフロー炉本体と前記第２のリフロー炉本体を収納する枠体とを備え、前記枠体は、前記第１のリフロー炉本体を開閉する第１の開閉手段と、前記第２のリフロー炉本体を開閉する第２の開閉手段とを備え、前記第１の開閉手段と前記第２の開閉手段は、前記第１のリフロー炉本体と前記第２のリフロー炉本体を別々に開閉可能である。
【０００８】
（２）第１のリフロー炉本体と第２のリフロー炉本体はそれぞれ、上本体と下本体から構成され、第１の開閉手段は、第１のリフロー炉本体の上本体を昇降させる第１の昇降手段を備え、第２の開閉手段は、第２のリフロー炉本体の上本体を昇降させる第２の昇降手段を備える前記（１）に記載のはんだ付け装置。【０００９】
（３）第１の昇降手段は、第１の搬送手段を回避して配置され、第２の昇降手段は、第２の搬送手段を回避して配置される前記（２）に記載のはんだ付け装置。【００１０】
（４）第１の昇降手段と第２の昇降手段が、多段式のシリンダを備える前記（２）または（３）に記載のはんだ付け装置。【００１１】
（５）第１のリフロー炉本体の下本体には、第１のリフロー炉本体の上本体と下本体との間で挟まれて接する位置に弾性部材が設けられ、第２のリフロー炉本体の下本体には、第２のリフロー炉本体の上本体と下本体との間で挟まれて接する位置に弾性部材が設けられる前記（２）〜（４）のいずれかに記載のはんだ付け装置。【００１２】
（６）第１の開閉手段は、第１のリフロー炉本体の上本体の、上方と側方を覆う第１の上部カバーを備え、第２の開閉手段は、第２のリフロー炉本体の上本体の、上方と側方を覆う第２の上部カバーを備え、枠体は、プリント基板の搬送方向に対して、第１の上部カバーと第２の上部カバーの上流側で、枠体から立設する上流側侵入防止板と、プリント基板の搬送方向に対して、第１の上部カバーと第２の上部カバーの下流側で、枠体から立設する下流側侵入防止板とを有する前記（２）〜（５）のいずれかに記載のはんだ付け装置。【００１３】
（７）第１の搬送手段の、プリント基板の搬送方向に対する上流端と下流端は、枠体に設けられ、第２の搬送手段の、プリント基板の搬送方向に対する上流端と下流端も、枠体に設けられる前記（１）〜（６）のいずれかに記載のはんだ付け装置。【００１４】
（８）第１のリフロー炉本体の周囲及び第２のリフロー炉本体の周囲には、断熱部材が設けられる前記（１）〜（７）のいずれかに記載のはんだ付け装置。【００１５】
（９）第１のリフロー炉本体と第２のリフロー炉本体はそれぞれ、プリント基板を予備加熱するプリヒートゾーンと、予備加熱されたプリント基板をはんだ付けする本加熱ゾーンと、はんだ付けされたプリント基板を冷却する冷却ゾーンとを備える前記（１）〜（８）のいずれかに記載のはんだ付け装置。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るはんだ付け装置は、第１のリフロー炉本体を開閉する第１の開閉手段と、第２のリフロー炉本体を開閉する第２の開閉手段とを備えるため、第１のリフロー炉本体と第２のリフロー炉本体の開閉を別々に行うことができる。さらに、第１のリフロー炉本体と第２のリフロー炉本体に、プリント基板をはんだ付けするためのそれぞれ異なる独立した温度プロファイルを設定することができる。そのため、一方のリフロー炉本体を開いても、他方のリフロー炉本体内が露出しないようにでき、他方のリフロー炉本体は、一方のリフロー炉本体による温度干渉を避けて、設定された温度プロファイルを保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るはんだ付け装置１００の構成例を示す一部分解図である。
【図２】図１の矢印Ａ１方向から見た、はんだ付け装置１００の構成例を示す概略断面図である。
【図３】メインフレーム１０、搬送レール１３Ａ、１３Ｂ、シリンダ３１Ａ、３１Ｂ及びレール幅調整部４１Ａの構成例を示す図２のＡ２−Ａ２概略断面図である。
【図４】はんだ付け装置１００の構成例を示す一部分解図である。
【図５Ａ】マッフル２０Ａが開いた状態の、搬送レール１３Ａ、１３Ｂ、マッフル２０Ａ、２０Ｂ及び開閉部３０Ａ、３０Ｂの構成例を示す、図４のＡ３−Ａ３概略断面図である。
【図５Ｂ】マッフル２０Ａが開いた状態の、搬送レール１３Ａ、１３Ｂ、マッフル２０Ａ、２０Ｂ及び開閉部３０Ａ、３０Ｂの構成例を示す側面図である。
【図６】はんだ付け装置１００の制御系を示すブロック図である。
【図７】シリンダ３１Ａ、３１Ｂ、３１Ｃの動作例を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しながら、本発明に係る実施の形態としてのはんだ付け装置１００の形態について説明する。はんだ付け装置１００は、例えば、パワーデバイス等の表面実装部品を載置したプリント基板Ｐ１、Ｐ２を、はんだ付け処理するものである。なお、以下で上流とは、プリント基板Ｐ１、Ｐ２の搬送方向の上流側であり、図２に示すプリント基板Ｐ１、Ｐ２をはんだ付け装置１００に搬入する基板投入口１１側を表す。また、下流とは、プリント基板Ｐ１、Ｐ２の搬送方向の下流側であり、プリント基板Ｐ１、Ｐ２をはんだ付け装置１００から搬出する基板搬出口１２側を表す。
【００１９】
［はんだ付け装置１００の全体構成］
図１は、はんだ付け装置１００を、上流側から見た一部分解図である。はんだ付け装置１００は、プリント基板Ｐ１を搬送する第１の搬送手段としての搬送レール１３Ａと、プリント基板Ｐ２を搬送する第２の搬送手段としての搬送レール１３Ｂと、プリント基板Ｐ１を加熱する第１のリフロー炉本体としてのマッフル２０Ａと、プリント基板Ｐ２を加熱する第２のリフロー炉本体としてのマッフル２０Ｂと、マッフル２０Ａ、２０Ｂを収納する枠体としてのメインフレーム１０とを備える。メインフレーム１０は、マッフル２０Ａを開閉する第１の開閉手段としての開閉部３０Ａと、マッフル２０Ｂを開閉する第２の開閉手段としての開閉部３０Ｂとを備える。搬送レール１３Ｂは、プリント基板Ｐ１の搬送方向に沿って搬送レール１３Ａに対して並列に設けられる。メインフレーム１０内には、各部の動作を制御する、図６に示す制御部７０を備える。
【００２０】
図２に示すように、メインフレーム１０は、その上流端にメインフレーム１０内にプリント基板Ｐ１、Ｐ２を搬入する基板投入口１１を有し、下流端にメインフレーム１０からプリント基板Ｐ１、Ｐ２を搬出する基板搬出口１２を有する筺体である。メインフレーム１０内には、プリント基板Ｐ１、Ｐ２の搬送方向に直列に区画された複数の部屋（ゾーン）が設けられる。例えば、プリント基板Ｐ１、Ｐ２の搬送方向に沿って、基板投入部１４、I〜IVの４ゾーンからなるプリヒートゾーン１７、１ゾーンからなる本加熱ゾーン１８、冷却ゾーン１９、基板搬出部１６が、上流側から下流側にこの順で配置される。このうち、プリヒートゾーン１７、本加熱ゾーン１８、冷却ゾーン１９は、マッフル２０Ａ、２０Ｂ内にそれぞれ設けられるが、本実施の形態において、マッフル２０Ａとマッフル２０Ｂ内の各ゾーン構成を同じものとするため、以下では、マッフル２０Ａ側とマッフル２０Ｂ側の各ゾーンについて、まとめて説明する。
【００２１】
プリヒートゾーン１７は、プリント基板Ｐ１、Ｐ２を所定温度に予備加熱するヒータ７を搬送レール１３Ａ、１３Ｂの上下方向に対向して備える。プリヒートゾーン１７は、プリント基板Ｐ１、Ｐ２の加熱温度を段階的に上げることが好ましい。プリヒートゾーン１７は、それぞれ加熱温度の異なる複数のプリヒートゾーンを有してもよい。例えば、プリント基板Ｐ１、Ｐ２を１８０℃に到達させたい場合、プリヒートゾーンをＩ〜IVの４つ設け、それぞれのプリヒートゾーンにおけるヒータ７の加熱温度を、１５０℃、１６０℃、１７０℃、１８０℃に設定してもよい。本例のプリヒートゾーン１７の各ゾーンI〜IVでは、ヒータ７によって加熱された気体（熱風）をファンによってプリント基板Ｐ１、Ｐ２に吹き付けて、プリント基板Ｐ１、Ｐ２を加熱する。
【００２２】
本加熱ゾーン１８は、プリヒートゾーン１７で予備加熱されたプリント基板Ｐ１、Ｐ２をはんだ付け処理する。本加熱ゾーン１８は、はんだをその溶融温度以上に加熱するヒータ８を搬送レール１３Ａ、１３Ｂの上下方向に対向して備える。ヒータ８は、一例として２５０℃程度の加熱温度に設定される。
【００２３】
冷却ゾーン１９は、加熱されてはんだ付けされたプリント基板Ｐ１、Ｐ２を冷却する冷風機の一例としての冷却ファン９を搬送レール１３Ａ、１３Ｂの上下方向に対向して備える。なお、本例では冷却ファン９はＯＮやＯＦＦだけの制御であるが、冷却時間は製品に合わせて、作業者が任意に設定してもよい。また、プリント基板Ｐ１、Ｐ２が所定の温度となるまで冷却するようにチラー等の手段を用いて温度管理するようにしてもよい。この場合でも、冷却温度を作業者が任意に設定できる。
【００２４】
図３に示すように、メインフレーム１０には、はんだ付け装置１００の下面を構成する下外枠１０Ａに対する内側に、搬送レール１３Ａを挟む位置と搬送レール１３Ｂを挟む位置にそれぞれ下内枠１０Ｂが設けられる。更にメインフレーム１０は、下内枠１０Ｂから搬送レール１３Ａ、１３Ｂの上方に立設する内柱１０Ｃと、内柱１０Ｃに下方から支持される台座１０Ｄを有する。台座１０Ｄは、搬送レール１３Ａ、１３Ｂの上方に設けられる。
【００２５】
図４に示すように、メインフレーム１０の上部には、作業者が各種設定などを入力する操作表示部７１が設けられる。本実施の形態では、操作表示部７１として、２つのパソコン７１Ａ、７１Ｂを搬送レール１３Ｂの上流側に配置し、パソコン７１Ａで搬送レール１３Ａの搬送速度、マッフル２０Ａ内の温度設定や風量設定等の駆動制御の設定を行い、パソコン７１Ｂで搬送レール１３Ｂの搬送速度、マッフル２０Ｂ内の温度設定や風量設定等の駆動制御の設定を行うものとする。パソコン７１Ａの表示画面には、マッフル２０Ａ側の設定や駆動状況等を表示し、パソコン７１Ｂの表示画面には、マッフル２０Ｂ側の設定や駆動状況等を表示する。
【００２６】
図２、３に示すように、搬送レール１３Ａ、１３Ｂの上流端と下流端は、メインフレーム１０に設けられ、基板投入口１１から基板搬出口１２に至るまで並列に延在する。搬送レール１３Ａ、１３Ｂは、基板投入口１１からはんだ付け装置１００内に投入されたプリント基板Ｐ１、Ｐ２を図２の矢印方向に搬送し、基板搬出口１２からはんだ付け装置１００の外に搬出する。搬送レール１３Ａの一対のレールがプリント基板Ｐ１の下面と側面を支持して所定の速度で搬送し、搬送レール１３Ｂの一対のレールがプリント基板Ｐ２の下面と側面を支持して所定の速度で搬送する。搬送レール１３Ａ、１３Ｂには、搬送するプリント基板Ｐ１、Ｐ２の幅に合わせてレール幅を調整できる一対のレールを使用することが好ましい。本実施の形態では、メインフレーム１０の上流端と下流端に設けられるレール幅調整部４１Ａにより、搬送レール１３Ａ、１３Ｂの幅をそれぞれ独立して調整することができる。
【００２７】
レール幅調整部４１Ａは、操作表示部７１で作業者が入力したプリント基板Ｐ１、Ｐ２の幅に応じて搬送レール１３Ａ、１３Ｂの幅を調整する。具体的には、レール幅調整部４１Ａには、搬送レール１３Ａ、１３Ｂに対応してネジがそれぞれ形成され、これらのネジ軸に、搬送レール１３Ａ、１３Ｂがそれぞれ螺合する。搬送レール１３Ａの一対のレールのうち、一方が固定されていて、他方がネジ軸の回転に応じて移動することにより、搬送レール１３Ａの幅を狭くしたり、広くしたりすることができる。搬送レール１３Ｂも、一対のレールのうち、一方が固定されていて、他方がネジ軸の回転に応じて移動することにより、搬送レール１３Ｂの幅を狭くしたり、広くしたりすることができる。
【００２８】
図１に戻るが、マッフル２０Ａは、上本体としての上部マッフル２０ａと、下本体としての下部マッフル２０ｂを有する。上部マッフル２０ａと下部マッフル２０ｂは、搬送レール１３Ａの上下を挟む位置に搬送レール１３Ａに沿って設けられる。マッフル２０Ｂは、上本体としての上部マッフル２０ｃと、下本体としての下部マッフル２０ｄを有する。上部マッフル２０ｃと下部マッフル２０ｄは、搬送レール１３Ｂの上下を挟む位置に搬送レール１３Ｂに沿って設けられる。マッフル２０Ａ、２０Ｂ内には、はんだの酸化を抑制するために雰囲気ガスとして、窒素ガス（N2）などの不活性ガスが供給されることもある。後で詳述するが、上部マッフル２０ａが開閉部３０Ａの動作によって昇降することで、マッフル２０Ａが開閉する。また、上部マッフル２０ｃが開閉部３０Ｂの動作によって昇降することで、マッフル２０Ｂが開閉する。
【００２９】
上部マッフル２０ａの周囲には、断熱部材２１ａが設けられ、下部マッフル２０ｂの周囲には、断熱部材２１ｂが設けられる。断熱部材２１ａは、上部マッフル２０ａの上面及び側面を覆い、断熱部材２１ｂは、下部マッフル２０ｂの下面及び側面を覆う。断熱部材２１ａ、２１ｂがマッフル２０Ａの周囲を覆うことで、マッフル２０Ａ外からのマッフル２０Ａ内への温度干渉が抑制される。すなわち、マッフル２０Ａは、マッフル２０Ｂ内の各ゾーンにおける温度設定にも影響されないようになっている。
【００３０】
上部マッフル２０ｃの周囲には、断熱部材２１ｃが設けられ、下部マッフル２０ｄの周囲には、断熱部材２１ｄが設けられる。断熱部材２１ｃは、上部マッフル２０ｃの上面及び側面を覆い、断熱部材２１ｄは、下部マッフル２０ｄの下面及び側面を覆う。断熱部材２１ｃ、２１ｄがマッフル２０Ｂの周囲を覆うことで、マッフル２０Ｂ外からのマッフル２０Ｂ内への温度干渉が抑制される。すなわち、マッフル２０Ｂは、マッフル２０Ａ内の各ゾーンにおける温度設定にも影響されないようになっている。
【００３１】
図５Ａに示すように、下部マッフル２０ｂには、上部マッフル２０ａと下部マッフル２０ｂとの間で挟まれて接する位置に、弾性部材２４が設けられる。下部マッフル２０ｄには、上部マッフル２０ｃと下部マッフル２０ｄとの間で挟まれて接する位置に弾性部材２４が設けられる。弾性部材２４は長尺状をしていて、マッフル２０Ａ、２０Ｂの上流端から下流端にわたって設けられる。弾性部材２４は、上部マッフル２０ａ、２０ｃに設けられてもよいが、本実施の形態では、下部マッフル２０ｂ、２０ｄの隣り合う縁部上に、弾性部材２４が、２列ずつ設けられ、下部マッフル２０ｂ、２０ｄの互いに離れている縁部上に、弾性部材２４が３列ずつ設けられている。弾性部材２４は、マッフル２０Ａ、２０Ｂの開閉による上部マッフル２０ａ、２０ｃと下部マッフル２０ｂ、２０ｄの位置ずれを抑制し、マッフル２０Ａ、２０Ｂ内の気密性を保つ。
【００３２】
開閉部３０Ａは、上部マッフル２０ａを昇降させる第１の昇降手段として、シリンダ３１Ａと、シリンダ３１Ａを駆動させる図示しない駆動機構とを備え、更に、下方にシリンダ３１Ａが取り付けられるサブフレーム３２Ａと、サブフレーム３２Ａの上方に設けられて上部マッフル２０ａの上方と側方を覆う上部カバー３３Ａとを備える。
【００３３】
開閉部３０Ｂは、上部マッフル２０ｃを昇降させる第１の昇降手段として、シリンダ３１Ｂと、シリンダ３１Ｂを駆動させる図示しない駆動機構とを備え、更に、下方にシリンダ３１Ｂが取り付けられるサブフレーム３２Ｂと、サブフレーム３２Ｂの上方に設けられて上部マッフル２０ｃの上方と側方を覆う上部カバー３３Ｂとを備える。
【００３４】
図３に示すように、シリンダ３１Ａ、３１Ｂは、台座１０Ｄ上にそれぞれ４つずつ配置される。本実施の形態では、シリンダ３１Ａは、搬送レール１３Ａの上流側の台座１０Ｄに２つ、搬送レール１３Ａの下流側の台座１０Ｄに２つ配置され、シリンダ３１Ｂは、搬送レール１３Ｂの台座１０Ｄの上流側に２つ、搬送レール１３Ｂの台座１０Ｄの下流側に２つ配置される。上述の通り、台座１０Ｄは、メインフレーム１０の下方から搬送レール１３Ａ、１３Ｂの上方に立設される内柱１０Ｃに支持されることにより、搬送レール１３Ａ、１３Ｂを回避する。そのため、シリンダ３１Ａは、搬送レール１３Ａを回避して搬送レール１３Ａの上方に設けられ、シリンダ３１Ｂは、搬送レール１３Ｂを回避して搬送レール１３Ｂの上方に設けられる。本実施の形態のシリンダ３１Ａ、３１Ｂには、多段式の電動シリンダを使用するものとする。
【００３５】
図５Ａに示すように、サブフレーム３２Ａは、上部マッフル２０ａの上方に設けられる。上部マッフル２０ａと、サブフレーム３２Ａが断熱部材２１ａを介してネジ止めされ、サブフレーム３２Ａと、上部カバー３３Ａがネジ止めされる。これにより、シリンダ３１Ａが上下方向に伸縮すると、上部マッフル２０ａ、サブフレーム３２Ａ、上部カバー３３Ａが、一体となって昇降して、マッフル２０Ａが開閉部３０Ａにより開閉する。
【００３６】
具体的には、シリンダ３１Ａが上方に伸びるとサブフレーム３２Ａが上方に押されることで、上部マッフル２０ａと上部カバー３３Ａも上方に押され、マッフル２０Ａが開く。シリンダ３１Ａが下方に向かって縮むと、サブフレーム３２Ａが下方に引かれることで、上部マッフル２０ａと上部カバー３３Ａも下方に引かれ、マッフル２０Ａが閉じる。
【００３７】
サブフレーム３２Ｂは、上部マッフル２０ｃの上方に設けられる。上部マッフル２０ｃと、サブフレーム３２Ｂが断熱部材２１ｃを介してネジ止めされ、サブフレーム３２Ｂと、上部カバー３３Ｂがネジ止めされる。これにより、シリンダ３１Ｂが上下方向に伸縮すると、上部マッフル２０ｃ、サブフレーム３２Ｂ、上部カバー３３Ｂが、一体となって昇降して、マッフル２０Ｂが開閉部３０Ｂにより開閉する。
【００３８】
具体的には、シリンダ３１Ｂが上方に伸びるとサブフレーム３２Ｂが上方に押されることで、上部マッフル２０ｃと上部カバー３３Ｂも上方に押され、マッフル２０Ｂが開く。シリンダ３１Ｂが下方に向かって縮むと、サブフレーム３２Ｂが下方に引かれることで、上部マッフル２０ｃと上部カバー３３Ｂも下方に引かれ、マッフル２０Ｂが閉じる。シリンダ３１Ａ、３１Ｂは、所定高さｈ、例えば４００ｍｍ伸縮してマッフル２０Ａ、２０Ｂを開閉させる。
【００３９】
図４に示すように、メインフレーム１０は、上部カバー３３Ａ、３３Ｂの上流側で、メインフレーム１０から立設する上流側侵入防止板１０Ｅと、上部カバー３３Ａ、３３Ｂの下流側で、メインフレーム１０から立設する下流側侵入防止板１０Ｆを有する。図５Ｂに示すように、上流側侵入防止板１０Ｅは、上部カバー３３Ａ、３３Ｂの上流側の側面を合わせたのと同じ形状をしている。マッフル２０Ａ、２０Ｂが閉じた状態で、上流側侵入防止板１０Ｅは、上部カバー３３Ａ、３３Ｂの上流側の側面と接する。上流側侵入防止板１０Ｅは、基板投入口１１より上方に設けられ、上部カバー３３Ａが開いた状態においても、マッフル２０Ａの上流側からマッフル２０Ａ内が見えないようにして、マッフル２０Ａ上流側からマッフル２０Ａ内への異物の侵入を抑制する。図示しないが、上流側侵入防止板１０Ｅは、上部カバー３３Ｂが開いた状態においても、マッフル２０Ｂの上流側からマッフル２０Ｂ内が見えないようにして、マッフル２０Ｂ上流側からマッフル２０Ｂ内への異物の侵入を抑制する。
【００４０】
また、図示しないが、下流側侵入防止板１０Ｆは、上部カバー３３Ａ、３３Ｂの下流側の側面を合わせたのと同じ形状をしている。マッフル２０Ａ、２０Ｂが閉じた状態で、下流側侵入防止板１０Ｆは、上部カバー３３Ａ、３３Ｂの下流側の側面と接する。下流側侵入防止板１０Ｆは、基板搬出口１２より上方に設けられ、上部カバー３３Ａ又は上部カバー３３Ｂが開いた状態においても、マッフル２０Ａ、２０Ｂの下流側からマッフル２０Ａ、２０Ｂ内が見えないようにして、マッフル２０Ａ、２０Ｂ下流側からマッフル２０Ａ、２０Ｂ内への異物の侵入を抑制する。
【００４１】
図６に示すように、制御部７０は、搬送レール１３Ａ、１３Ｂ、シリンダ３１Ａ、３１Ｂを駆動させる図示しない駆動機構、ヒータ７、ヒータ８、冷却ファン９、操作表示部７１及びメモリ部７２と接続する。作業者が操作表示部７１を操作することで、制御部７０は、搬送レール１３Ａ、１３Ｂの搬送速度やプリント基板Ｐ１、Ｐ２を搬送するタイミング、シリンダ３１Ａ、３１Ｂを伸縮させるタイミング、ヒータ７とヒータ８の温度、冷却ファン９のＯＮやＯＦＦ等を制御する。メモリ部７２は、操作表示部７１で入力された情報や、制御部７０の指示、はんだ付け装置１００の稼働時間等を記憶する。
【００４２】
続いて、はんだ付け装置１００の動作例について説明する。作業者の入力した各種設定に応じて、制御部７０が各部を動作させることを前提とする。
【００４３】
図４に示すように、作業者は、はんだ付け装置１００を起動させ、操作表示部７１ではんだ付け装置１００の各種設定を行う、具体的には、パソコン７１Ａでプリント基板Ｐ１やマッフル２０Ａ内の温度設定等を入力し、パソコン７１Ｂでプリント基板Ｐ２の幅やマッフル２０Ｂ内の温度設定等を入力し、各種設定を行う。
【００４４】
図６に示すように、操作表示部７１で入力された各種設定に応じ、制御部７０は、はんだ付け装置１００の各部を駆動させる。レール幅調整部４１Ａのネジ軸が駆動して、搬送レール１３Ａがプリント基板Ｐ１の幅に合うように移動し、搬送レール１３Ｂがプリント基板Ｐ２の幅に合うように移動する。ヒータ７、ヒータ８が所定の温度に加熱され、冷却ファン９が駆動する。
【００４５】
搬送レール１３Ａ、１３Ｂは、プリント基板Ｐ１、Ｐ２を、基板投入口１１から基板搬出口１２まで図２の矢印方向に搬送する。表面実装用電子部品が搭載されたプリント基板Ｐ１、Ｐ２が搬送レール１３Ａ、１３Ｂ上に載置されると、基板投入部１４からメインフレーム１０の内部に搬入される。更にプリント基板Ｐ１がマッフル２０Ａ内に入り、プリント基板Ｐ２がマッフル２０Ｂ内に入る。各マッフルのプリヒートゾーン１７では、ヒータ７の熱により、プリント基板Ｐ１、Ｐ２に塗布されているフラックスが活性化されると共に電極やはんだペーストの表面の酸化膜が除去される。続けて、各マッフルの本加熱ゾーン１８にプリント基板Ｐ１、Ｐ２が搬送されると、ヒータ８の熱ではんだが溶融される。各マッフルの冷却ゾーン１９にプリント基板Ｐ１、Ｐ２が搬送されると、プリント基板Ｐ１、Ｐ２が冷却されて、プリント基板Ｐ１、Ｐ２の電極に電子部品が固着される。冷却ゾーン１９で冷却されたプリント基板Ｐ１は、マッフル２０Ａから出て、冷却されたプリント基板Ｐ２は、マッフル２０Ｂから出る。更に、プリント基板Ｐ１、Ｐ２は、基板搬出口１２からメインフレーム１０の外に搬出される。
【００４６】
例えば、マッフル２０Ａを開けて、マッフル２０Ａ内のメンテナンスを行いたい場合、作業者は、パソコン７１Ａを操作して、搬送レール１３Ａとマッフル２０Ａ内の駆動を停止させ、マッフル２０Ａを開くように操作する。このとき、マッフル２０Ｂを開く必要がないため、搬送レール１３Ｂとマッフル２０Ｂ内の駆動は継続させ、プリント基板Ｐ２のはんだ付けは継続させてよい。
【００４７】
制御部７０は、マッフル２０Ａを開く指示を受けたら、搬送レール１３Ａとマッフル２０Ａ内の駆動を停止させる。搬送レール１３Ａとマッフル２０Ａ内の駆動が停止したら、制御部７０は、シリンダ３１Ａの図示しない駆動機構を駆動させる。図５Ａに示すように、シリンダ３１Ａが上方に伸びると、シリンダ３１Ａによってサブフレーム３２Ａが上方に押されることで、上部マッフル２０ａと上部カバー３３Ａも一緒に上方に押され、高さｈだけマッフル２０Ａが開く。
【００４８】
作業者は、マッフル２０Ａが開いたら、マッフル２０Ａ内のメンテナンスを行うことができる。図５Ｂに示すように、マッフル２０Ａが開いた状態において、上流側侵入防止板１０Ｅがマッフル２０Ａの上流側からマッフル２０Ａ内に物が侵入できないようにしており、下流側侵入防止板１０Ｆがマッフル２０Ａの下流側からマッフル２０Ａ内に物が侵入できないようにしている。上流側侵入防止板１０Ｅと下流側侵入防止板１０Ｆがあるため、マッフル２０Ａの上流側と下流側の側方からはメンテナンスを行わず、矢印Ａ４に示すように、メンテナンスは、マッフル２０Ａに対するマッフル２０Ｂの位置とは反対側の側方から行う。
【００４９】
メンテナンスが完了したら、作業者は、パソコン７１Ａを操作して、マッフル２０Ａを閉じて、再度搬送レール１３Ａとマッフル２０Ａ内の駆動を行うように操作する。制御部７０は、マッフル２０Ａを閉じる指示を受けたら、シリンダ３１Ａの図示しない駆動機構を駆動させる。シリンダ３１Ａが下方に向かって縮むと、サブフレーム３２Ａが下方に引かれることで、上部マッフル２０ａと上部カバー３３Ａも一緒に下方に引かれ、マッフル２０Ａが閉じる。マッフル２０Ａが閉じたら、制御部７０は、搬送レール１３Ａとマッフル２０Ａ内の駆動を再開させ、プリント基板Ｐ１のはんだ付けを再開させる。
【００５０】
図示しないが、マッフル２０Ｂを開けて、マッフル２０Ｂ内のメンテナンスを行いたい場合も、マッフル２０Ａを開けた動作を同じように動作させることができる。まず作業者は、パソコン７１Ｂを操作して、搬送レール１３Ｂとマッフル２０Ｂ内の駆動を停止させ、マッフル２０Ｂを開くように操作する。このとき、マッフル２０Ａを開く必要がないため、搬送レール１３Ａとマッフル２０Ａ内の駆動は継続させ、プリント基板Ｐ１のはんだ付けは継続させてよい。
【００５１】
制御部７０は、マッフル２０Ｂを開く指示を受けたら、搬送レール１３Ｂとマッフル２０Ｂ内の駆動を停止させる。搬送レール１３Ｂとマッフル２０Ｂ内の駆動が停止したら、制御部７０は、シリンダ３１Ｂの図示しない駆動機構を駆動させる。シリンダ３１Ｂが上方に伸びると、シリンダ３１Ｂによってサブフレーム３２Ｂが上方に押されることで、上部マッフル２０ｃと上部カバー３３Ｂも一緒に上方に押され、高さｈだけマッフル２０Ｂが開く。
【００５２】
作業者は、マッフル２０Ｂが開いたら、マッフル２０Ｂ内のメンテナンスを行うことができる。マッフル２０Ｂが開いた状態において、上流側侵入防止板１０Ｅがマッフル２０Ｂの上流側からマッフル２０Ｂ内に物が侵入できないようにしており、下流側侵入防止板１０Ｆがマッフル２０Ｂの下流側からマッフル２０Ｂ内に物が侵入できないようにしている。上流側侵入防止板１０Ｅと下流側侵入防止板１０Ｆがあるため、マッフル２０Ｂの上流側と下流側の側方からはメンテナンスを行わず、図５Ｂの矢印Ａ５に示すように、メンテナンスは、マッフル２０Ｂに対するマッフル２０Ａの位置とは反対側の側方から行う。
【００５３】
メンテナンスが完了したら、作業者は、パソコン７１Ｂを操作して、マッフル２０Ｂを閉じて、再度搬送レール１３Ｂとマッフル２０Ｂ内の駆動を行うように操作する。制御部７０は、マッフル２０Ｂを閉じる指示を受けたら、シリンダ３１Ｂの図示しない駆動機構を駆動させる。シリンダ３１Ｂが下方に向かって縮むと、サブフレーム３２Ｂが下方に引かれることで、上部マッフル２０ｃと上部カバー３３Ｂも一緒に下方に引かれ、マッフル２０Ｂが閉じる。マッフル２０Ｂが閉じたら、制御部７０は、搬送レール１３Ｂとマッフル２０Ｂ内の駆動を再開させ、プリント基板Ｐ２のはんだ付けを再開させる。
【００５４】
本実施の形態において、はんだ付け装置１００は、メインフレーム１０が、マッフル２０Ａを開閉する開閉部３０Ａと、マッフル２０Ｂを開閉する開閉部３０Ｂとを備えるため、マッフル２０Ａとマッフル２０Ｂの開閉を別々に行うことができる。そのため、一方のマッフルを開いても、他方のマッフル内が露出しないようにできる。詳しくは、マッフル２０Ａを開いた場合、マッフル２０Ｂ内が露出しないようにでき、マッフル２０Ｂを開いた場合、マッフル２０Ａ内が露出しないようにできる。さらに、マッフル２０Ａとマッフル２０Ｂにはそれぞれ異なる独立した温度プロファイルを設定できる。そのため、どちらか一方のマッフルを開いた状態でも、他方のマッフル内ではんだ付け作業を継続することができる上に、他方のマッフル内では、一方のマッフル内の温度に影響されず、設定された温度プロファイルを保つことができる。もちろん、必要に応じて、マッフル２０Ａ、２０Ｂの両方を開くこともできる。
【００５５】
はんだ付け装置１００は、メインフレーム１０内にマッフル２０Ａ、２０Ｂを備えるため、マッフル２０Ａ、２０Ｂの両方ではんだ付け処理が行え、単一レール型のはんだ付け装置と比べて、はんだ付け処理を大量に効率よく行うことができる。また、従来のはんだ付け装置を２つ並べた場合よりも、はんだ付け装置の生産コスト削減と省スペース化を実現することができる。はんだ付け装置１００では、搬送レール１３Ａでプリント基板Ｐ１を搬送し、搬送レール１３Ｂでプリント基板Ｐ２を搬送することで、同時に異なる製品を生産してもよいし、搬送レール１３Ａ、１３Ｂで同じプリント基板を搬送してもよい。
【００５６】
なお、マッフル２０Ａ、２０Ｂ内の各ゾーンの構成は上述したものに限られず、種々のゾーン構成が考えられる。例えば、プリヒートゾーンや本加熱ゾーン、冷却ゾーンの数は上述したゾーン数に限られない上に、加熱したプリント基板Ｐ１、Ｐ２を真空脱気処理する真空脱気ゾーン備えてもよい。また、プリント基板Ｐ１、Ｐ２を間欠送りで搬送する場合、プリント基板Ｐ１、Ｐ２が間欠送りされる前のゾーンで所定時間を確保するための緩衝用ゾーンを設けてもよい。また、本実施の形態において、マッフル２０Ａ内とマッフル２０Ｂ内の各ゾーンの構成を同じものとしたが、互いに異なるゾーン構成であってもよい。
【００５７】
レール幅調整部４１Ａの構成及び動作は、上述した例に限られない。図示しないネジ調整部材を作業者が動作させることにより、レール幅調整部４１Ａのネジ軸を回転させ、搬送レール１３Ａ、１３Ｂの幅を変化させてもよい。搬送レール１３Ａ、１３Ｂの幅をそれぞれ独立して調整する構成としたが、プリント基板Ｐ１、Ｐ２に同じ幅の場合、互いのレール幅が同じになるように連動させてもよい。また、搬送レール１３Ａ、１３Ｂには、プリント基板Ｐ１、Ｐ２の反りを防ぐ反り防止機構を設けてもよい。
【００５８】
本実施の形態のはんだ付け装置１００は、マッフル２０Ａ、２０Ｂ内のそれぞれにプリヒートゾーン１７、本加熱ゾーン１８、冷却ゾーン１９を備え、マッフル２０Ａ、２０Ｂのそれぞれにヒータ７、８、冷却ファン９を備える。すなわち、はんだ付け装置１００には、プリント基板Ｐ１、Ｐ２のそれぞれに対応するヒータ７、８、冷却ファン９が備えられる。そのため、１つの筺体内でプリント基板Ｐ１、Ｐ２を搬送し、プリント基板Ｐ１、Ｐ２をまとめて加熱又は冷却する構成と比較し、はんだ付け装置１００は、プリント基板Ｐ１、Ｐ２それぞれを均一に加熱又は冷却することができる。
【００５９】
本実施の形態のはんだ付け装置１００は、シリンダ３１Ａ、３１Ｂによって、上部マッフル２０ａ、２０ｃが下部マッフル２０ｂ、２０ｄに対して回転することなく鉛直方向に昇降して開閉する。そのため、マッフル２０Ａが開いた状態で、図５Ｂの矢印Ａ４側からマッフル２０Ａ内を確認する作業者にとって、マッフル２０Ａ内のマッフル２０Ｂに近い側、すなわち、作業者にとっての奥側が狭くなることがなく、マッフル２０Ａ内全体を見やすい。また、矢印Ａ５側からマッフル２０Ｂ内を確認する作業者にとって、マッフル２０Ｂ内のマッフル２０Ａに近い側、すなわち、作業者にとっての奥側が狭くなることがなく、マッフル２０Ｂ内全体を見やすい。
【００６０】
なお、マッフル２０Ａ、２０Ｂは、上下に昇降して開閉する例に限られない。例えば、上部マッフル２０ａ、２０ｃは、上部マッフル２０ａ、２０ｃの隣接する側の近傍をそれぞれ支点として回転し、矢印Ａ４、Ａ５側にいる作業者側が開閉してもよい。また、サブフレーム３２Ａに上部カバー３３Ａが取り付けられ、サブフレーム３２Ｂに上部カバー３３Ｂが取り付けられる例に限られない。上部カバー３３Ａがマッフル２０Ａとサブフレーム３２Ａとは別々に開閉し、上部カバー３３Ｂがマッフル２０Ｂとサブフレーム３２Ｂとは別々に開閉するようにしてもよい。
【００６１】
なお、昇降手段は、シリンダ３１Ａ、３１Ｂに限られない。昇降手段には、非多段式のシリンダを用いてもよい。図７は紙面の左から順に、非多段式のシリンダ３１Ｃの縮ませた状態、伸ばした状態、多段式のシリンダ３１Ａ、３１Ｂの縮ませた状態、伸ばした状態を示している。非多段式のシリンダ３１Ｃを使用して所定高さｈ、例えば４００ｍｍシリンダを伸縮させる場合、シリンダ３１Ｃを縮ませてマッフル２０Ａ、２０Ｂを閉じた状態においても、シリンダ３１Ｃは、少なくとも高さｈと同じ４００ｍｍの高さを有する必要がある。一方、多段式のシリンダ３１Ａ、３１Ｂは、縮ませてマッフル２０Ａ、２０Ｂを閉じた状態では、高さｈの半分の２００ｍｍ程度の高さを有していればよい。
【００６２】
そのため、はんだ付け装置１００は、シリンダ３１Ａ、３１Ｂを用いることで、マッフル２０Ａ、２０Ｂを閉じた状態における高さ方向の省スペース化を図ることができる。昇降手段としては、他にも、油圧、空気圧、水圧等によって伸縮駆動するものを使用することができる。また、本実施の形態において、シリンダ３１Ａ、３１Ｂをそれぞれ４つずつ配置したが、これに限られない。シリンダ３１Ａ、３１Ｂは４以上設けられてもよいし、シリンダ３１Ａとシリンダ３１Ｂの設ける数が異なっていてもよい。また、上部マッフル２０ａ、２０ｃが回転して開閉する場合、シリンダ３１Ａ、３１Ｂは、作業者に近い側一列に配置してもよい。
【００６３】
本実施の形態において、一箇所に操作表示部７１を設けたことにより、操作表示部７１を操作したり確認したりする際に、作業者が１人であってもパソコン７１Ａの位置とパソコン７１Ｂの位置との間で移動する必要がない。なお、２つのパソコン７１Ａ、７１Ｂを搬送レール１３Ｂの上流側に配置したが、これに限られない。操作表示部７１は、搬送レール１３Ａ側に設けてもよいし、搬送レール１３Ａ、１３Ｂの下流側に設けてもよい。また、１つの操作表示部で搬送レール１３Ａ、１３Ｂやマッフル２０Ａ、２０Ｂ内の各種設定を行えるようにしてもよいし、タッチパネル方式の操作部と、液晶パネルや有機ＥＬパネル等の表示部とが一体に組み合わされたものを使用してもよい。操作表示部７１による搬送レール１３Ａと搬送レール１３Ｂや、マッフル２０Ａ内とマッフル２０Ｂ内等の各種設定内容は、それぞれ同一の設定としてもよいし、別の設定でもよい。
【００６４】
また、マッフル２０Ａ、２０Ｂの開閉は、操作表示部７１とは別に設けた図示しないボタンで行うようにしてもよい。このとき、安全のために、２つのボタンを同時に押すことでマッフル２０Ａ又はマッフル２０Ｂが開閉する構成とすることが好ましい。また、例えば、マッフル２０Ａを開閉するボタンとマッフル２０Ｂを開閉するボタンを異なるものにしたり、マッフル２０Ａ、２０Ｂの開閉を切り替えるダイヤル等を設けたりすれば、マッフル２０Ａ、２０Ｂのどちらを開閉するかの誤操作を抑制することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
本発明は、プリント基板にはんだ付け処理するはんだ付け装置に適用し、特に表面実装部品を載置したプリント基板を加熱してはんだ付け処理するリフロー装置に適用して極めて好適である。
【符号の説明】
【００６６】
Ｐ１、Ｐ２・・・プリント基板、１０・・・メインフレーム、１１・・・基板投入口、１２・・・基板搬出口、１３Ａ・・・搬送レール（第１の搬送手段）、１３Ｂ・・・搬送レール（第２の搬送手段）、１４・・・基板投入部、１６・・・基板搬出部、１７・・・プリヒートゾーン、１８・・・本加熱ゾーン、１９・・・冷却ゾーン、２０Ａ・・・マッフル（第１のリフロー炉本体）、２０Ｂ・・・マッフル（第２のリフロー炉本体）、２０ａ、２０ｃ・・・上部マッフル（上本体）、２０ｂ、２０ｄ・・・下部マッフル（下本体）、３０Ａ・・・開閉部（第１の開閉手段）、３０Ｂ・・・開閉部（第２の開閉手段）、３１Ａ・・・シリンダ（第１の昇降手段）、３１Ｂ・・・シリンダ（第２の昇降手段）、７０・・・制御部、１００・・・はんだ付け装置
【要約】
搬送手段が並列するはんだ付け装置において、リフロー炉本体の一方の搬送手段側を開いても、他方の搬送手段側のリフロー炉本体内が露出しないこと。
はんだ付け装置１００は、プリント基板Ｐ１を搬送する第１の搬送手段としての搬送レール１３Ａと、搬送レール１３Ａを搬送されるプリント基板Ｐ１の搬送方向に対して並列に設けられる第２の搬送手段としての搬送レール１３Ｂと、搬送レール１３Ａを搬送されるプリント基板Ｐ１を加熱する第１のリフロー炉本体としてのマッフル２０Ａと、搬送レール１３Ｂを搬送されるプリント基板Ｐ２を加熱する第２のリフロー炉本体としてのマッフル２０Ｂと、マッフル２０Ａとマッフル２０Ｂを収納する枠体としてのメインフレーム１０を備える。メインフレーム１０は、マッフル２０Ａを開閉する第１の開閉手段としての開閉部３０Ａと、マッフル２０Ｂを開閉する第２の開閉手段としての開閉部３０Ｂを備える。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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