(57)【要約】  本願は、リフロー炉及びその運転方法を開示する。リフロー炉は空気モード及び不活性ガスモードで稼働可能である。リフロー炉は、加熱ゾーン、遮断式排気ゾーン、及び冷却ゾーンを備える。リフロー炉は、第１の管路、第２の管路、及び第３の管路を更に備える。リフロー炉が空気モードで運転するとき、外部清浄空気が、加熱ゾーンに送出され、加熱ゾーン及び遮断式排気ゾーンから放出される。リフロー炉が不活性ガスモードで運転するとき、不活性ガスが、遮断式排気ゾーンから加熱ゾーンに送出され、加熱ゾーンから放出される。空気又は不活性ガスの運転雰囲気におけるリフロー処理のために必要な正確な温度プロファイリングを満足させながら、本願のリフロー炉は、揮発性汚染物質を効果的に放出して、フォローアップ点検及び保守の回数を減らすことができる。さらに、本願のリフロー炉は、高価な不活性ガスを節約できる。
2021522675.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気モード及び不活性ガスモードで稼働可能なリフロー炉（２）において、
複数の加熱ゾーン入口（６）及び複数の加熱ゾーン出口（８）を有する加熱ゾーン（１０）と、
冷却ゾーン（２０）と、
遮断式排気ゾーン（３０）であって、該遮断式排気ゾーン（３０）は、前記加熱ゾーン（１０）と前記冷却ゾーン（２０）との間に位置し、前記加熱ゾーン（１０）、該遮断式排気ゾーン（３０）、及び前記冷却ゾーン（２０）は連通し、該遮断式排気ゾーン（３０）は遮断式排気ゾーン出口（３２）を有して成る遮断式排気ゾーン（３０）と、
第１の管路（４０）であって、該第１の管路（４０）は前記遮断式排気ゾーン出口（３２）に制御可能に接続され、該第１の管路（４０）は周囲環境に接続されることができる、第１の管路（４０）と、
第２の管路（５０）及び複数の出口分岐管路（５２、５６）であって、該第２の管路（５０）は周囲環境に接続可能で、該複数の出口分岐管路（５２、５６）は前記複数の加熱ゾーン出口（８）と該第２の管路（５０）との間に接続され、該複数の出口分岐管路（５２、５６）は、前記複数の加熱ゾーン出口（８）と該第２の管路（５０）とを接続することができ、該複数の出口分岐管路（５２、５６）の一部の又は全ての出口分岐パイプ（５２、５６）は、前記複数の加熱ゾーン出口（８）及び該第２の管路（５０）を制御可能に接続するようになっている第２の管路（５０）及び複数の出口分岐管路（５２、５６）と、
第３の管路（６０）及び複数の入口分岐管路（６２）であって、該複数の入口分岐管路（６２）は前記複数の加熱ゾーン入口（６）と該第３の管路（６０）との間に接続され、該複数の入口分岐管路（６２）によって前記複数の加熱ゾーン入口（６）と該第３の管路（６０）とを接続することができ、該第３の管路（６０）は前記遮断式排気ゾーン出口（３２）に制御可能に接続され、該複数の入口分岐管路（６２）を介して前記複数の加熱ゾーン入口（６）を周囲環境に制御可能に接続するように、該第３の管路（６０）は周囲環境に制御可能に接続されており、さらに、該複数の入口分岐管路（６２）によって前記複数の加熱ゾーン入口（６）と前記遮断式排気ゾーン出口（３２）とを制御可能に接続可能にした第３の管路（６０）及び複数の入口分岐管路（６２）とを具備するリフロー炉。
【請求項２】
請求項１に記載のリフロー炉（２）において、
前記複数の出口分岐管路（５２、５６）の少なくとも１つの出口分岐管路（５６）は、前記複数の加熱ゾーン出口（８）の少なくとも１つの加熱ゾーン出口（８）と前記第２の管路（５０）とを直接接続し、前記複数の出口分岐管路（５２、５６）の他の出口分岐管路（５２）は、前記複数の加熱ゾーン出口（８）の対応する加熱ゾーン出口（８）及び前記第２の管路（５０）を制御可能に接続することを特徴とするリフロー炉。
【請求項３】
請求項１に記載のリフロー炉（２）において、
前記複数の出口分岐管路（５２、５６）の全ての出口分岐管路（５２、５６）は、前記複数の加熱ゾーン出口（８）及び前記第２の管路（５０）を制御可能に接続することを特徴とするリフロー炉。
【請求項４】
請求項１に記載のリフロー炉（２）において、
前記第１の管路（４０）及び前記第３の管路（６０）は、第１の弁装置（４２）を通して前記遮断式排気ゾーン出口（３２）に制御可能に接続され、
前記複数の出口分岐管路（５２、５６）の一部の又は全ての出口分岐管路（５２、５６）は、それぞれ、第２の弁装置（５４）を通して前記複数の加熱ゾーン出口（８）及び前記第２の管路（５０）を制御可能に接続し、
前記第３の管路（６０）は、第３の弁装置（６４）を通して周囲環境に制御可能に接続されることを特徴とするリフロー炉。
【請求項５】
請求項２に記載のリフロー炉（２）において、
前記第１の管路（４０）及び前記第３の管路（６０）は、第１の弁装置（４２）を通して前記遮断式排気ゾーン出口（３２）に制御可能に接続され、
前記複数の出口分岐管路（５２、５６）の前記他の出口分岐管路（５２）は、それぞれ、第２の弁装置（５４）を通して前記複数の加熱ゾーン出口（８）の前記対応する加熱ゾーン出口（８）及び前記第２の管路（５０）を制御可能に接続し、
前記第３の管路（６０）は、第３の弁装置（６４）を通して周囲環境に制御可能に接続され、
前記空気モードにおいて、
前記第１の弁装置（４２）は、前記第１の管路（４０）及び前記遮断式排気ゾーン出口（３２）を接続し、前記遮断式排気ゾーン出口（３２）から前記第３の管路（６０）を切り離すため、前記遮断式排気ゾーン（３０）内のガスを、前記第１の管路（４０）を通して周囲環境に放出することができ、
前記第２の弁装置（５４）は、前記複数の出口分岐管路（５２、５６）の前記他の出口分岐管路（５２）及び前記複数の加熱ゾーン出口（８）の前記対応する加熱ゾーン出口（８）を接続するため、前記加熱ゾーン（１０）内のガスを、前記複数の出口分岐管路（５２、５６）を通して前記第２の管路（５０）に入れ、周囲環境に放出することができ、
前記第３の弁装置（６４）は、前記第３の管路（６０）を周囲環境に接続するため、外部清浄空気が前記第３の管路（６０）を通して前記加熱ゾーン（１０）に入ることができ、
不活性ガスモードにおいて、
前記第１の弁装置（４２）は、前記遮断式排気ゾーン出口（３２）から前記第１の管路（４０）を切り離し、前記第３の管路（６０）及び前記遮断式排気ゾーン出口（３２）を接続するため、前記遮断式排気ゾーン（３０）内のガスは、前記第３の管路（６０）に入ることができ、
前記第２の弁装置（５４）は、前記複数の加熱ゾーン出口（８）の前記対応する加熱ゾーン出口（８）から前記複数の出口分岐管路（５２、５６）の前記他の出口分岐管路（５２）を切り離すため、前記加熱ゾーン（１０）内のガスを、前記複数の加熱ゾーン出口（８）の前記少なくとも１つの加熱ゾーン出口（８）及び前記第２の管路（５０）を直接接続する前記少なくとも１つの出口分岐管路（５６）を通して、前記第２の管路（５０）に入れ、該第２の管路（５０）から周囲環境に放出することができ、
前記第３の弁装置（１６４）は、周囲環境から前記第３の管路（６０）を切り離すため、前記遮断式排気ゾーン（３０）から前記第３の管路（６０）に入るガスは前記加熱ゾーン（１０）に入ることができることを特徴とするリフロー炉。
【請求項６】
請求項３に記載のリフロー炉（２）において、
前記第１の管路（４０）及び前記第３の管路（６０）は、第１の弁装置（４２）を通して前記遮断式排気ゾーン出口（３２）に制御可能に接続され、
前記複数の出口分岐管路（５２、５６）の全ての出口分岐管路（５２、５６）は、それぞれ、第２の弁装置（５４）を通して、前記複数の加熱ゾーン出口（８）及び前記第２の管路（５０）を制御可能に接続し、
前記第３の管路（６０）は、第３の弁装置（６４）を通して周囲環境に制御可能に接続され、
前記空気モードにおいて、
前記第１の弁装置（４２）は、前記第１の管路（４０）及び前記遮断式排気ゾーン出口（３２）を接続し、前記遮断式排気ゾーン出口（３２）から前記第３の管路（６０）を切り離すため、前記遮断式排気ゾーン（３０）内のガスを、前記第１の管路（４０）を通して周囲環境に放出することができ、
前記第２の弁装置（５４）は、前記複数の出口分岐管路（５２、５６）の全ての出口分岐管路（５２、５６）及び前記複数の加熱ゾーン出口（８）を接続するため、前記加熱ゾーン（１０）内のガスを、前記第２の管路（５０）に入れ、前記複数の出口分岐管路（５２、５６）を通して周囲環境に放出することができ、
前記第３の弁装置（６４）は、前記第３の管路（６０）を周囲環境に接続するため、外部清浄空気が前記第３の管路（６０）を通して前記加熱ゾーン（１０）に入ることができ、
不活性ガスモードにおいて、
前記第１の弁装置（４２）は、前記遮断式排気ゾーン出口（３２）から前記第１の管路（４０）を切り離し、前記第３の管路（６０）及び前記遮断式排気ゾーン出口（３２）を接続するため、前記遮断式排気ゾーン（３０）内のガスは、前記第３の管路（６０）に入ることができ、
前記第２の弁装置（５４）は、前記複数の出口分岐管路（５２、５６）の少なくとも１つの出口分岐管路（５６）及び前記複数の加熱ゾーン出口（８）の対応する加熱ゾーン出口（８）を接続し、前記複数の加熱ゾーン出口（８）の前記対応する加熱ゾーン出口（８）から前記複数の出口分岐管路（５２、５６）の前記他の出口分岐管路（５２）を切り離すため、前記加熱ゾーン（１０）内のガスを、前記第２の管路（５０）に入れ、前記少なくとも１つの出口分岐管路（５６）を通して前記第２の管路（５０）から周囲環境に放出することができ、
前記第３の弁装置（１６４）は、周囲環境から前記第３の管路（６０）を切り離すため、前記遮断式排気ゾーン（３０）から前記第３の管路（６０）に入るガスは前記加熱ゾーン（１０）に入ることができることを特徴とするリフロー炉。
【請求項７】
請求項５又は６に記載のリフロー炉（２）において、
前記加熱ゾーン（１０）は、少なくとも１つの予熱サブゾーン（１２）、少なくとも１つの均一温度サブゾーン（１４）、及び少なくとも１つのピーク値サブゾーン（１６）を備え、前記複数の加熱ゾーン入口（６）は、前記少なくとも１つの予熱サブゾーン（１２）及び前記少なくとも１つの均一温度サブゾーン（１４）内に配置されるため、前記第３の管路（６０）に入るガスは、前記少なくとも１つの予熱サブゾーン（１２）及び前記少なくとも１つの均一温度サブゾーン（１４）に入ることができることを特徴とするリフロー炉。
【請求項８】
請求項５又は６に記載のリフロー炉（２）において、
前記加熱ゾーン（１０）は、少なくとも１つの予熱サブゾーン（１２）、少なくとも１つの均一温度サブゾーン（１４）、及び少なくとも１つのピーク値サブゾーン（１６）を備え、前記複数の加熱ゾーン出口（８）は、前記少なくとも１つの予熱サブゾーン（１２）、前記少なくとも１つの均一温度サブゾーン（１４）、及び前記少なくとも１つのピーク値サブゾーン（１６）内に配置され、さらに、前記不活性ガスモードにおいて、前記加熱ゾーン（１０）内のガスは、前記少なくとも１つのピーク値サブゾーン（１６）内に配置された前記加熱ゾーン出口（８）を通して前記第２の管路（５０）に入り、該第２の管路（５０）から周囲環境に放出されることを特徴とするリフロー炉。
【請求項９】
請求項１に記載のリフロー炉（２）において、
第１のガス加速器（４５）及び第２のガス加速器（６５）は、それぞれ、前記第１の管路（４０）及び前記第３の管路（６０）上に配置され、
前記第１のガス加速器（４５）及び前記第２のガス加速器（６５）は前記遮断式排気ゾーン（３０）の近くに配置されて、前記遮断式排気ゾーン（３０）からの放出するガスを加速することを特徴とするリフロー炉。
【請求項１０】
請求項４〜６のいずれか一項に記載のリフロー炉（２）において、
前記第１の弁装置（４２）は、入口（４２ａ）、第１の出口（４２ｂ）、及び第２の出口（４２ｃ）を備え、前記入口（４２ａ）は前記遮断式排気ゾーン出口（３２）に接続され、前記第１の出口（４２ｂ）は前記第１の管路（４０）に接続され、前記第２の出口（４２ｃ）は前記第３の管路（６０）に接続されるため、前記遮断式排気ゾーン出口（３２）との／からの前記第１の管路（４０）及び前記第３の管路（６０）の接続／分離は、前記第１の出口（４２ｂ）との／からの前記入口（４２ａ）の接続／分離及び前記第２の出口（４２ｃ）との／からの前記入口（４２ａ）の接続／分離を制御することによって制御することができることを特徴とするリフロー炉。
【請求項１１】
リフロー炉（２）を運転するための方法において、
前記リフロー炉（２）は、連通される加熱ゾーン（１０）、冷却ゾーン（２０）、及び遮断式排気ゾーン（３０）を備え、前記遮断式排気ゾーン（３０）は前記加熱ゾーン（１０）と前記冷却ゾーン（２０）との間に位置し、前記リフロー炉（２）は、空気モード及び不活性ガスモードで運転することができ、
該方法は、
前記リフロー炉（２）が前記空気モードで運転するとき、外部清浄空気を前記加熱ゾーン（１０）に送出し、前記加熱ゾーン（１０）及び前記遮断式排気ゾーン（３０）からガスを放出することと、
前記リフロー炉（２）が前記不活性ガスモードで運転するとき、前記遮断式排気ゾーン（３０）から前記加熱ゾーン（１０）にガスを送出し、前記加熱ゾーン（１０）からガスを放出することとを含む方法。
【請求項１２】
前記空気モードにおいて、
ガスは、前記加熱ゾーン（１０）の複数のサブゾーンから放出され、
外部清浄空気は、前記遮断式排気ゾーン（３０）から遠隔にある前記加熱ゾーン（１０）の前記サブゾーンに送出されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記不活性ガスモードにおいて、
ガスは、前記遮断式排気ゾーン（３０）から、該遮断式排気ゾーン（３０）から遠隔にある前記加熱ゾーン（１０）の前記サブゾーンに送出され、
ガスは、前記遮断式排気ゾーン（３０）の近くにある前記加熱ゾーン（１０）の前記サブゾーンから放出されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記遮断式排気ゾーン（３０）から遠隔の前記サブゾーンは、少なくとも１つの予熱サブゾーン（１２）及び少なくとも１つの均一温度サブゾーン（１４）を含み、
前記遮断式排気ゾーン（３０）の近くの前記サブゾーンは少なくとも１つのピーク値サブゾーン（１６）を含むことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の方法。
【請求項１５】
ガス加速器（４５、６５）は、前記遮断式排気ゾーン（３０）の近くの前記第１の管路（４０）及び／又は前記遮断式排気ゾーン（３０）の近くの前記第３の管路（６０）上に配置されて、前記遮断式排気ゾーン（３０）から放出するガスを加速することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、包括的に、リフロー炉及びその運転方法に関し、特に、リフロー炉のガス吸入及びガス放出の改善に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板（ＰＣＢ：printed circuit boards）の製造において、電子部品は、通常、リフローはんだ付け技法を通してＰＣＢ上に搭載される。典型的なリフローはんだ付けプロセスにおいて、はんだペーストはＰＣＢ上の指定エリア内に堆積され、１つ以上の電子部品のリードは、上記堆積されたはんだペーストに挿入される。その後、ＰＣＢはリフロー炉を通過する。はんだペーストは、リフロー炉内の加熱ゾーン内でリフロー接合し（すなわち、溶融温度又はリフロー温度まで加熱され）、その後、冷却ゾーン内で冷却されるため、電子部品のリードは、ＰＣＢに電気的かつ機械的に接続される。本明細書で使用される用語「ＰＣＢ」は、任意のタイプの電子部品の基板組み立て体、例えば、ウェハ基板を含む。
【０００３】
通常、はんだペーストは、はんだを含むだけでなく、はんだ付けフラックスも含み、はんだ付けフラックスははんだを湿潤させ、良好なはんだ接合部を提供する。はんだペーストは、溶媒及び触媒等の他の添加剤を含むこともできる。はんだペーストがＰＣＢ上に堆積された後、ＰＣＢは、リフロー炉内の複数の加熱ゾーンを通過するために、コンベヤによって搬送される。加熱ゾーン内の熱は、はんだペーストを溶融し、はんだ付けフラックス内の揮発性有機化合物（ＶＯＣ：volatile organic compounds）及びはんだペースト内の他の添加剤を気化して、蒸気を形成する。これらの蒸気は、以下で「揮発性汚染物質（volatile pollutants）」と呼ばれる。
【０００４】
リフロー炉内でのこれらの揮発性汚染物質の蓄積は、幾つかの問題をもたらすことになる。揮発性汚染物質は、冷却ゾーンに達する場合、ＰＣＢ上で凝縮して、ＰＣＢを汚染することになり、したがって、フォローアップ洗浄ステップが必要とされる。また、揮発性汚染物質は、リフロー炉のクーラーの表面上で凝縮して、空気穴を遮断することになる。凝縮物は、後続のＰＣＢ上に降下する場合もあり、それにより、後続のＰＣＢを破壊する又はフォローアップ洗浄ステップを実施することが必要になる可能性がある。
【０００５】
リフロー炉において、空気又は不活性ガス（例えば、窒素）が、運転雰囲気として通常使用され、また、ＰＣＢは、異なるプロセス要件について異なる運転雰囲気を必要とする。リフロー炉のチャンバーは運転雰囲気で充填され、チャンバーを通過するためにＰＣＢがコンベヤによって搬送されるときに、はんだ付けが実施される。運転雰囲気として空気が使用されるリフロー炉の場合、新鮮な空気は、炉の２つの端から導入され、空気及び揮発性汚染物質は、リフロー炉の内部ゾーンから放出される。運転雰囲気として不活性ガスが使用されるリフロー炉の場合、不活性ガスが高価であるため、使用される不活性ガスの費用効果が、揮発性汚染物質の処理のために考慮されるべきである。運転雰囲気を空気と不活性ガスとの間で切り換えることができるリフロー炉の場合、ＰＣＢは、これらの２つの異なる運転雰囲気内で揮発性汚染物質の処理のための要件を満たすシステムのセットを通過する必要がある。さらに、リフロー処理に必要な正確な温度プロファイリングも、揮発性汚染物質の処理中に満足されるべきである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本願の目的は、空気又は不活性ガスの運転雰囲気内でリフロー処理に必要な正確な温度プロファイリングが満足された状態で、揮発性汚染物質を効果的に放出して、フォローアップ点検及び保守の回数を減らすことができ、また、高価な不活性ガスを節約することもできる、リフロー炉を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願の第１の態様によれば、本願は、空気モード及び不活性ガスモードで運転することができるリフロー炉であって、複数の加熱ゾーン入口及び複数の加熱ゾーン出口を有する、加熱ゾーンと、冷却ゾーンと、遮断式排気ゾーンであって、該遮断式排気ゾーンは、前記加熱ゾーンと前記冷却ゾーンとの間に位置し、前記加熱ゾーン、該遮断式排気ゾーン、及び前記冷却ゾーンは連通され、該遮断式排気ゾーンは遮断式排気ゾーン出口を有する、遮断式排気ゾーンと、第１の管路であって、該第１の管路は前記遮断式排気ゾーン出口に制御可能に接続され、該第１の管路は周囲環境に接続されることができる、第１の管路と、第２の管路及び複数の出口分岐管路であって、該第２の管路は周囲環境に接続されることができ、該複数の出口分岐管路は、前記複数の加熱ゾーン出口と該第２の管路との間に接続され、該複数の出口分岐管路は、前記複数の加熱ゾーン出口及び該第２の管路を接続することができ、複数の出口分岐管路の一部の又は全ての出口分岐パイプは、前記複数の加熱ゾーン出口及び該第２の管路を制御可能に接続する、第２の管路及び複数の出口分岐管路と、第３の管路及び複数の入口分岐管路であって、該複数の入口分岐管路は前記複数の加熱ゾーン入口と該第３の管路との間に接続され、該複数の入口分岐管路は前記複数の加熱ゾーン入口及び該第３の管路を接続することができ、該第３の管路は前記遮断式排気ゾーン出口に制御可能に接続され、該第３の管路は、周囲環境に制御可能に接続されるため、該複数の入口分岐管路は前記複数の加熱ゾーン入口を周囲環境に制御可能に接続することができ、さらに、該複数の入口分岐管路は前記複数の加熱ゾーン入口及び前記遮断式排気ゾーン出口を制御可能に接続することができる、第３の管路及び複数の入口分岐管路とを具備するリフロー炉を提供する。
【０００８】
上述のリフロー炉によれば、前記複数の出口分岐管路の少なくとも１つの出口分岐管路は、前記複数の加熱ゾーン出口の少なくとも１つの加熱ゾーン出口及び前記第２の管路を直接接続し、前記複数の出口分岐管路の他の出口分岐管路は、前記複数の加熱ゾーン出口の対応する加熱ゾーン出口及び前記第２の管路を制御可能に接続する。
【０００９】
前記リフロー炉によれば、前記複数の出口分岐管路の全ての出口分岐管路は、前記複数の加熱ゾーン出口及び前記第２の管路を制御可能に接続する。
【００１０】
前記リフロー炉によれば、前記第１の管路及び前記第３の管路は、第１の弁装置を通して前記遮断式排気ゾーン出口に制御可能に接続され、前記複数の出口分岐管路の一部の又は全ての出口分岐管路は、それぞれ、第２の弁装置を通して前記複数の加熱ゾーン出口及び前記第２の管路を制御可能に接続し、前記第３の管路は、第３の弁装置を通して周囲環境に制御可能に接続される。
【００１１】
前記リフロー炉によれば、前記第１の管路及び前記第３の管路は、第１の弁装置を通して前記遮断式排気ゾーン出口に制御可能に接続され、前記複数の出口分岐管路の前記他の出口分岐管路は、それぞれ、第２の弁装置を通して前記複数の加熱ゾーン出口の前記対応する加熱ゾーン出口及び前記第２の管路を制御可能に接続し、前記第３の管路は、第３の弁装置を通して周囲環境に制御可能に接続され、前記空気モードにおいて、前記第１の弁装置は、前記第１の管路及び前記遮断式排気ゾーン出口を接続し、前記遮断式排気ゾーン出口から前記第３の管路を切り離すため、前記遮断式排気ゾーン内のガスを、前記第１の管路を通して周囲環境に放出することができ、前記第２の弁装置は、前記複数の出口分岐管路の前記他の出口分岐管路及び前記複数の加熱ゾーン出口の前記対応する加熱ゾーン出口を接続するため、前記加熱ゾーン内のガスを、前記複数の出口分岐管路を通して前記第２の管路に入れ、周囲環境に放出することができ、前記第３の弁装置は、前記第３の管路を周囲環境に接続するため、外部清浄空気が前記第３の管路を通して前記加熱ゾーンに入ることができ、不活性ガスモードにおいて、前記第１の弁装置は、前記遮断式排気ゾーン出口から前記第１の管路を切り離し、前記第３の管路及び前記遮断式排気ゾーン出口を接続するため、前記遮断式排気ゾーン内のガスは、前記第３の管路に入ることができ、前記第２の弁装置は、前記複数の加熱ゾーン出口の前記対応する加熱ゾーン出口から前記複数の出口分岐管路の前記他の出口分岐管路を切り離すため、前記加熱ゾーン内のガスを、前記複数の加熱ゾーン出口の前記少なくとも１つの加熱ゾーン出口及び前記第２の管路を直接接続する前記少なくとも１つの出口分岐管路を通して、前記第２の管路に入れ、該第２の管路から周囲環境に放出することができ、前記第３の弁装置は、周囲環境から前記第３の管路を切り離すため、前記遮断式排気ゾーンから前記第３の管路に入るガスは前記加熱ゾーンに入ることができる。
【００１２】
前記リフロー炉によれば、前記第１の管路及び前記第３の管路は、第１の弁装置を通して前記遮断式排気ゾーン出口に制御可能に接続され、前記複数の出口分岐管路の全ての出口分岐管路は、それぞれ、第２の弁装置を通して、前記複数の加熱ゾーン出口及び前記第２の管路を制御可能に接続し、前記第３の管路は、第３の弁装置を通して周囲環境に制御可能に接続され、前記空気モードにおいて、前記第１の弁装置は、前記第１の管路及び前記遮断式排気ゾーン出口を接続し、前記遮断式排気ゾーン出口から前記第３の管路を切り離すため、前記遮断式排気ゾーン内のガスを、前記第１の管路を通して周囲環境に放出することができ、前記第２の弁装置は、前記複数の出口分岐管路の全ての出口分岐管路及び前記複数の加熱ゾーン出口を接続するため、前記加熱ゾーン内のガスを、前記第２の管路に入れ、前記複数の出口分岐管路を通して周囲環境に放出することができ、前記第３の弁装置は、前記第３の管路を周囲環境に接続するため、外部清浄空気が前記第３の管路を通して前記加熱ゾーンに入ることができ、不活性ガスモードにおいて、前記第１の弁装置は、前記遮断式排気ゾーン出口から前記第１の管路を切り離し、前記第３の管路及び前記遮断式排気ゾーン出口を接続するため、前記遮断式排気ゾーン内のガスは、前記第３の管路に入ることができ、前記第２の弁装置は、前記複数の出口分岐管路の少なくとも１つの出口分岐管路及び前記複数の加熱ゾーン出口の対応する加熱ゾーン出口を接続し、前記複数の加熱ゾーン出口の前記対応する加熱ゾーン出口から前記複数の出口分岐管路の前記他の出口分岐管路を切り離すため、前記加熱ゾーン内のガスを、前記第２の管路に入れ、前記少なくとも１つの出口分岐管路を通して前記第２の管路から周囲環境に放出することができ、前記第３の弁装置は、周囲環境から前記第３の管路を切り離すため、前記遮断式排気ゾーンから前記第３の管路に入るガスは前記加熱ゾーンに入ることができる。
【００１３】
前記リフロー炉によれば、前記加熱ゾーンは、少なくとも１つの予熱サブゾーン、少なくとも１つの均一温度サブゾーン、及び少なくとも１つのピーク値サブゾーンを備え、前記複数の加熱ゾーン入口は、前記少なくとも１つの予熱サブゾーン及び前記少なくとも１つの均一温度サブゾーン内に配置されるため、前記第３の管路に入るガスは、前記少なくとも１つの予熱サブゾーン及び前記少なくとも１つの均一温度サブゾーンに入ることができる。
【００１４】
前記リフロー炉によれば、前記加熱ゾーンは、少なくとも１つの予熱サブゾーン、少なくとも１つの均一温度サブゾーン、及び少なくとも１つのピーク値サブゾーンを備え、前記複数の加熱ゾーン出口は、前記少なくとも１つの予熱サブゾーン、前記少なくとも１つの均一温度サブゾーン、及び前記少なくとも１つのピーク値サブゾーン内に配置され、さらに、前記不活性ガスモードにおいて、前記加熱ゾーン内のガスは、前記少なくとも１つのピーク値サブゾーン内に配置された前記加熱ゾーン出口を通して前記第２の管路に入り、前記第２の管路から周囲環境に放出される。
【００１５】
前記リフロー炉によれば、第１のガス加速器及び第２のガス加速器は、それぞれ、前記第１の管路及び前記第３の管路上に配置され、前記第１のガス加速器及び前記第２のガス加速器は前記遮断式排気ゾーンの近くに配置されて、前記遮断式排気ゾーンからの放出するガスを加速する。
【００１６】
前記リフロー炉によれば、前記第１の弁装置は、入口、第１の出口、及び第２の出口を備え、前記入口は前記遮断式排気ゾーン出口に接続され、前記第１の出口は前記第１の管路に接続され、前記第２の出口は前記第３の管路に接続されるため、前記遮断式排気ゾーン出口との／からの前記第１の管路及び前記第３の管路の接続／分離は、前記第１の出口との／からの前記入口の接続／分離及び前記第２の出口との／からの前記入口の接続／分離を制御することによって制御することができる。
【００１７】
本願の第２の態様によれば、本願は、リフロー炉を運転するための方法であって、前記リフロー炉は、連通される加熱ゾーン、冷却ゾーン、及び遮断式排気ゾーンを備え、前記遮断式排気ゾーンは前記加熱ゾーンと前記冷却ゾーンとの間に位置し、前記リフロー炉は、空気モード及び不活性ガスモードで運転することができ、該方法は、前記リフロー炉が前記空気モードで運転するとき、外部清浄空気を前記加熱ゾーンに送出し、前記加熱ゾーン及び前記遮断式排気ゾーンからガスを放出することと、前記リフロー炉が前記不活性ガスモードで運転するとき、前記遮断式排気ゾーンから前記加熱ゾーンにガスを送出し、前記加熱ゾーンからガスを放出することと含む方法を提供する。
【００１８】
前記方法によれば、前記空気モードにおいて、ガスは、前記加熱ゾーンの複数のサブゾーンから放出され、外部清浄空気は、前記遮断式排気ゾーンから遠隔にある前記加熱ゾーンの前記サブゾーンに送出される。
【００１９】
前記方法によれば、前記不活性ガスモードにおいて、ガスは、前記遮断式排気ゾーンから、該遮断式排気ゾーンから遠隔にある前記加熱ゾーンの前記サブゾーンに送出され、ガスは、前記遮断式排気ゾーンの近くにある前記加熱ゾーンの前記サブゾーンから放出される。
【００２０】
前記方法によれば、前記遮断式排気ゾーンから遠隔の前記サブゾーンは、少なくとも１つの予熱サブゾーン及び少なくとも１つの均一温度サブゾーンを含み、前記遮断式排気ゾーンの近くの前記サブゾーンは少なくとも１つのピーク値サブゾーンを含む。
【００２１】
前記方法によれば、ガス加速器は、前記遮断式排気ゾーンの近くの前記第１の管路及び／又は前記遮断式排気ゾーンの近くの前記第３の管路上に配置されて、前記遮断式排気ゾーンから放出するガスを加速する。
【００２２】
図面と組み合わせた以下の詳細な説明は、リフロー炉及び運転方法をよりよく説明するであろう。図面において、同じ参照符号は同じ部品を示す。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１Ａ】本願のリフロー炉の一実施形態についての簡略図である。
【図１Ｂ】本願のリフロー炉の別の実施形態についての簡略図である。
【図２】空気モードにおける図１Ａに示すリフロー炉に入りまたそこから放出されるガスの流れ方向についての概略図である。
【図３】不活性ガスモードにおける図１Ａに示すリフロー炉に入りまたそこから放出されるガスの流れ方向についての概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本明細書の一部をなす図面を参照することによって、本願の種々の特定の実施態様の形態を記載する。「正面」、「背面」、「上」、「下」、「左」、「右」、「内側」、「外側」、「上部」及び「下部」等の方向を示す用語が、本願の種々の例示的な構造部品及び構成要素を描写するために用いられているが、これらの用語は、単に説明の便宜のために用いられているものであり、図面における例示的な方向に基づいて決定されていることが理解されるべきである。本願に開示されている実施形態は、様々な方向に従って配置することができるので、方向を示すこれらの用語は、限定ではなく単に例示として用いられる。可能な場合、本願において用いられている同一又は類似の参照符号は、同一の構成要素を示す。
【００２５】
図１Ａは、本願のリフロー炉２の一実施形態についての簡略図である。リフロー炉２は、運転雰囲気を空気だけでなく不活性ガスともすることができる空気／不活性ガス切り換え可能リフロー炉として役立つことができ、したがって、リフロー炉２は、空気モードで稼働可能なだけでなく、不活性ガスモードでも稼働可能である。この不活性ガスは、例えば窒素とすることができる。以下は、本願において不活性ガスとして窒素を使用するリフロー炉２を述べることになる。本願においてリフロー炉２が使用することができる不活性ガスは、窒素に限定されるのではなく、任意の不活性ガスとすることができることが留意されるべきである。
【００２６】
図１Ａに示すように、リフロー炉２は、チャンバー４、加熱ゾーン１０、及び冷却ゾーン２０を備える。遮断式排気ゾーン３０が、加熱ゾーン１０と冷却ゾーン２０との間に配置される。チャンバー４は、加熱ゾーン１０、冷却ゾーン２０、及び遮断式排気ゾーン３０を通過し、加熱ゾーン１０、冷却ゾーン２０、及び遮断式排気ゾーン３０は、チャンバー４を通して連通される。さらに、加熱ゾーン１０、冷却ゾーン２０、及び遮断式排気ゾーン３０は、チャンバー４とも連通される。加熱ゾーン１０、冷却ゾーン２０、及び遮断式排気ゾーン３０のそれぞれは、チャンバー４の上及び下に位置する部分を備える。ＰＣＢを加熱するために使用される加熱部品（図示せず）は加熱ゾーン１０内に配置され、ＰＣＢを冷却するために使用される冷却部品（図示せず）は冷却ゾーン２０内に配置される。チャンバー４は入口４２及び出口４４を備える。リフロー炉２は、コンベヤ５を更に装備し、チャンバー４を通過するコンベヤ５は、処理されるＰＣＢをチャンバー４の入口４２を通してチャンバー４内に搬送し、リフロー炉２によって処理されたＰＣＢをチャンバー４からチャンバー４の出口４４を通して出力するために使用される。図１が、リフロー炉２の説明のために、チャンバー４の正面側及び背面側を覆うために使用されるハウジングが図１において除去された状態のリフロー炉２の側面図であることが留意されるべきである。
【００２７】
加熱ゾーン１０及び冷却ゾーン２０は、それぞれ、複数のサブゾーンを備えることができる。図１Ａに示す実施形態において、加熱ゾーン１０は９つのサブゾーンを備え、この９つのサブゾーンは、３つの予熱サブゾーン１２、３つの均一温度サブゾーン１４、及び３つのピーク値サブゾーン１６を含む。予熱サブゾーン１２、均一温度サブゾーン１４、及びピーク値サブゾーン１６は、連続して接合され、温度は徐々に増加する。予熱サブゾーン１２及び均一温度サブゾーン１４において、ＰＣＢは、加熱され、ＰＣＢ上に分配されたはんだペースト内のはんだ付けフラックス内のＶＯＣの一部が気化する。ピーク値サブゾーン１６は、予熱サブゾーン１２及び均一温度サブゾーン１４より熱く、はんだペーストはピーク値サブゾーン１６内で溶融する。ピーク値サブゾーン１６は、より熱いＶＯＣ（例えば、ロジン及び樹脂）が気化することになるサブゾーンでもある。冷却ゾーン２０は３つのサブゾーンを備える。ＰＣＢが加熱ゾーン１０から冷却ゾーン２０に搬送された後、はんだペーストは冷却されて、ＰＣＢのはんだエリア内で固化し、したがって、電子部品はＰＣＢに接続される。リフロー炉の加熱ゾーン１０及び冷却ゾーン２０のサブゾーンの数、並びに、予熱サブゾーン１２、均一温度サブゾーン１４、及びピーク値サブゾーン１６の数が、はんだ付けされる製品によって変動し得るが、図１Ａに示す実施形態に限定されないことが留意されるべきである。例えば、別の実施形態において、リフロー炉は、或るタイプのＰＣＢについて１４個のサブゾーンを含むことができ、１４個のサブゾーンは、３つの予熱サブゾーン、４つの均一温度サブゾーン、３つのピーク値サブゾーン、及び冷却ゾーンの４つのサブゾーンを含む。
【００２８】
図１Ａに更に示すように、加熱ゾーン１０の９つのサブゾーン（すなわち、３つの予熱サブゾーン１２、３つの均一温度サブゾーン１４、及び３つのピーク値サブゾーン１６）の各サブゾーンは、加熱ゾーン出口８を装備する。チャンバーの入口４２に近い予熱サブゾーン及び３つのピーク値サブゾーン１６を除いて、３つの均一温度サブゾーン１４及び他の２つの予熱サブゾーン１２のそれぞれは、加熱ゾーン入口６を装備する。各予熱サブゾーン１２及び各均一温度サブゾーン１４が、加熱ゾーン入口６を装備することもできることが留意されるべきである。そのような構成も、本願の保護範囲内に入ることになる。
【００２９】
遮断式排気ゾーン３０は、加熱ゾーン１０と冷却ゾーン２０との間に配置される。遮断式排気ゾーン３０は、チャンバー４からガスを放出し、したがって、加熱ゾーン１０から到来するとともに揮発性汚染物質を含むガスが冷却ゾーン２０に入ることを遮断し、又は、冷却ゾーンに入るガスの量を低減する。さらに、チャンバー４からガスを放出することによって、遮断式排気ゾーン３０は、低温冷却ゾーン２０から高温加熱ゾーン１０を隔離（isolate）する温度隔離ゾーンとして役立つこともできる。このため、遮断式排気ゾーン３０は遮断式排気ゾーン出口３２を装備する。
【００３０】
リフロー炉２は第１の管路４０を備え、第１の管路４０は、空気モードにおいてリフロー炉２の遮断式排気ゾーン３０からガスを放出することができる。第１の管路４０は、第１の管路入口４１及び第１の管路出口４３を備え、第１の管路入口４１は第１の弁装置４２を通して遮断式排気ゾーン出口３２に接続され、第１の管路出口４３は周囲環境に接続される。第１の弁装置４２を制御することによって、第１の管路４０を、遮断式排気ゾーン出口３２に接続するか又はそこから切り離すことができ、したがって、第１の管路４０を、遮断式排気ゾーン出口３２に制御可能に接続することができる。本願の一例によれば、第１の管路出口４３は、濾過デバイス８２に接続され、第１の管路４０から放出されるガスは、揮発性汚染物質が濾過デバイス８２によって濾過して除去された後、周囲環境に放出される。
【００３１】
リフロー炉２は、第２の管路５０及び複数の出口分岐管路５２、５６を更に備え、ガスは、リフロー炉２の加熱ゾーン１０から放出することができる。第２の管路５０は第２の管路出口５３を備え、複数の出口分岐管路５２、５６の数は加熱ゾーン出口８の数に対応する。各出口分岐管路５２、５６は、対応する加熱ゾーン出口８に接続され、第２の管路出口５３は周囲環境に接続される。対応する加熱ゾーン出口８に対する／からの各出口分岐管路５２、５６の接続／分離を制御することによって、加熱ゾーン１０内のガスを、複数の出口分岐管路５２、５６の１つ以上を通して第２の管路５０内に導入することができ、第２の管路出口５３から放出することができる。本願の一例によれば、第２の管路出口５３は、濾過デバイス８１に接続され、第２の管路５０から放出されるガスは、揮発性汚染物質が濾過デバイス８１によって濾過して除去された後、周囲環境に放出される。
【００３２】
図１Ａに示す例において、３つのピーク値サブゾーン１６の中央ピーク値サブゾーン１６を除いて、加熱ゾーンの他のサブゾーンのそれぞれの加熱ゾーン出口８に接続される対応する出口分岐管路５２は、第２の弁装置５４を装備する。より詳細には、複数の出口分岐管路５２、５６の１つの出口分岐管路５６は、中央ピーク値サブゾーン１６の加熱ゾーン出口８に直接接続され、複数の出口分岐管路５２、５６の他の出口分岐管路５２は、第２の弁装置５４を装備し、したがって、これらの出口分岐管路５２は、対応する加熱ゾーン出口８を第２の管路５０に制御可能に接続する。第２の弁装置５４の開放及び閉鎖を制御することによって、対応する加熱ゾーン出口８を、第２の管路５０に接続するか又はそれから切り離すことができ、したがって、出口分岐管路５２は、対応する加熱ゾーン出口８を第２の管路５０に制御可能に接続することができる。この設定は、リフロー炉２の２つの運転モードにおける第２の管路５０の使用によるガス放出のための要件が異なるからである。図１Ａに示す例において、空気モードにおいて、ガスは、加熱ゾーンの各サブゾーンから第２の管路５０を通して放出することができ、窒素モードにおいて、ガスは、３つのピーク値サブゾーン１６のの中央ピーク値サブゾーン１６からのみ第２の管路５０を通して放出することができる。これらの２つのモードにおいて、ガスが、３つのピーク値サブゾーン１６の中央ピーク値サブゾーン１６から第２の管路５０を通して放出されることになることを見ることができる。そのため、中央ピーク値サブゾーン１６の加熱ゾーン出口８は、対応する出口分岐管路５６に常に接続され、切り離される必要はない。図１Ａの第２の弁装置５４は、第２の管路５０の使用によるガス放出のための要件を実現するために装備される。もちろん、第２の弁装置５４は、弁装置が常にオンに保たれる限り、中央ピーク値サブゾーン１６の加熱ゾーン出口８の対応する出口分岐管路５６上に配置することもできる。他の例において、加熱ゾーンの各サブゾーンを、ガス放出のために第２の管路５０が使用される必要があるときに第２の管路５０に接続でき、ガス放出のために第２の管路５０が使用される必要がないときに第２の管路５０から切り離すことができる限り、第２の管路５０の使用によるガス放出のための異なる要件に応じて、異なる弁装置設定モードが存在する。幾つかの実施形態において、出口分岐管路５２が、対応する加熱ゾーン出口８を第２の管路５０に制御可能に接続できる限り、第２の弁装置５４は、対応する出口分岐管路５２上にではなく、出口分岐管路５２の２つの端に配置することもできる。
【００３３】
リフロー炉２は、第３の管路６０及び複数の入口分岐管路６２を更に備え、それらは、空気モードにおいて、清浄空気をチャンバー４に搬送するために使用され、窒素モードにおいて、リフロー炉２の遮断式排気ゾーン３０からガスを放出し、その後、ガスを低温予熱サブゾーン１２及び均一温度ゾーン１６に搬送するために使用される。第３の管路６０は第１の入口６１及び第２の入口６３を備える。複数の入口分岐管路６２の数は、加熱ゾーン入口６の数に対応し、各入口分岐管路６２は、対応する加熱ゾーン入口６に接続され、第３の管路６０に接続することができる。第３の管路６０の第１の入口６１は、第３の弁装置６４を通して周囲環境に接続される。第３の弁装置６４の開放及び閉鎖を制御することによって、第３の管路６０を、周囲環境に接続するか又はそれから切り離すことができ、したがって、第３の管路６０は、周囲環境に制御可能に接続することができる。第３の管路の第２の入口６３は、第１の弁装置４２を通して遮断式排気ゾーン出口３２に接続される。第１の弁装置４２を制御することによって、第３の管路６０を、遮断式排気ゾーン出口３２に接続するか又はそれから切り離すことができ、したがって、第３の管路６０は、遮断式排気ゾーン出口３２に制御可能に接続することができる。
【００３４】
幾つかの実施形態において、第１の弁装置４２は、２つの別個の弁を備えることができ、２つの別個の弁は、第１の管路４０及び第３の管路６０を遮断式排気ゾーン出口３２に制御可能に接続するためにそれぞれ使用される。図１Ａに示す実施形態において、第１の弁装置４２は、弁（例えば、３方弁）であり、このため、この第１の弁装置４２は、入口４２ａ、第１の出口４２ｂ、及び第２の出口４２ｃを備える。入口４２ａは、遮断式排気ゾーン出口３２に接続され、第１の出口４２ｂ及び第２の出口４２ｃは、第１の管路４０の入口４１及び第３の管路６０の第２の入口６３にそれぞれ接続される。第１の弁装置４２を制御することによって、入口４２ａと第１の出口４２ｂとの接続及び第２の出口４２ｃからの入口の切り離しを制御することができ、したがって、第１の管路４０は遮断式排気ゾーン出口３２に接続され、第３の管路６０は遮断式排気ゾーン出口３２から切り離される。または、第１の出口４２ｂからの入口４２ａの切り離し及び第２の出口４２ｃに対する入口４２ａの接続を制御することによって、第１の管路４０は遮断式排気ゾーン出口３２から切り離され、第３の管路６０は遮断式排気ゾーン出口３２に接続される。
【００３５】
リフロー炉２は、チャンバーの入口４２に位置する入口遮断式ゾーン７２及びチャンバーの出口４４に位置する出口遮断式ゾーン７４を更に備える。入口遮断式ゾーン７２及び出口遮断式ゾーン７４は、窒素モードにおいて窒素カーテンを形成するため、チャンバー４に窒素を供給するために使用される。窒素カーテンは、外部空気がチャンバー４に入ることを遮断することができ、したがって、リフロー炉２内の窒素運転雰囲気が清浄に保たれる。このため、窒素入口７１、７３は、入口遮断式ゾーン７２及び出口遮断式ゾーン７４上にそれぞれ配置される。窒素入口７１、７３は、清浄窒素を入口遮断式ゾーン７２及び出口遮断式ゾーン７４に供給する窒素供給源９にそれぞれ接続される。
【００３６】
図１Ａに更に示すように、窒素入口７は、チャンバーの入口４２に近い予熱サブゾーン１２及びチャンバーの出口４４に近い冷却ゾーン１６内に配置され、窒素入口７は、窒素供給源９に接続されて、リフロー炉２が窒素モードで運転するときに、清浄窒素をリフロー炉２に供給する。リフロー炉２の加熱ゾーン１０の各サブゾーンにおいて、チャンバー４内のガスの温度は、左から右に徐々に増加し、チャンバー４内の異なるゾーンは、ＰＣＢ処理のための温度要件を満たす異なる温度を有する。チャンバーの入口４２の近くからリフロー炉２に清浄窒素を供給することは、通常温度の清浄窒素が、加熱ゾーンの最低温度のサブゾーンに入ることを可能にし、したがって、加熱ゾーンのより高い温度のサブゾーン内のガスの温度に著しく影響を及ぼすことを回避する。リフロー炉２が窒素モードで運転するときに、ガスが遮断式排気ゾーン３０から放出され、ガスが加熱ゾーン１０内で加熱されるため、チャンバー４全体に関する限り、チャンバー４の中央の圧力は、チャンバーの入口４２の圧力又はチャンバーの出口４４の圧力より低い。そのため、清浄窒素が、チャンバーの入口４２及びチャンバーの出口４４の近くからリフロー炉２に供給されるとき、窒素は、圧力の作用下でチャンバー４に入るのがより容易である。さらに、清浄窒素がチャンバーの出口４４に近い冷却ゾーン２０からリフロー炉２に供給されるとき、予熱サブゾーン１２に向かう清浄窒素の流れは、加熱ゾーン１０内の揮発性汚染物質を含む熱いガスが冷却ゾーン２０に入ることを遮断することができ、したがって、冷却ゾーン２０内の熱い蒸気の凝縮物が、冷却ゾーン２０内でＰＣＢ又は部品に影響を及ぼすことが防止される。
【００３７】
リフロー炉２は、第１の管路４０上の第１のガス加速器４５及び第３の管路６０上の第２のガス加速器６５を更に備える。第１のガス加速器４５及び第２のガス加速器６５は、遮断式排気ゾーン出口３２の近くに配置され、遮断式排気ゾーン出口３２からのガス放出を加速するために使用される。本願の一例によれば、第１のガス加速器４５及び第２のガス加速器６５はベンチュリパイプである。第１のガス加速器４５及び第２のガス加速器６５は、遮断式排気ゾーン出口３２からのガス放出を加速することができ、その後、加熱ゾーン１０内の揮発性汚染物質を含む熱いガスが冷却ゾーン２０に入ることが更に遮断される。
【００３８】
幾つかの実施形態において、第１の管路４０、第２の管路５０、及び第３の管路６０、並びに分岐管路は全て、種々の制御弁の設置のために角パイプで作られる。
【００３９】
図１Ａに更に示すように、リフロー炉２は、複数の補助入口２６を更に装備し、複数の補助入口２６は、リフロー炉２が空気モードで運転するときにリフロー炉２に清浄空気を供給するために使用される。補助入口２６は、加熱ゾーン１０の予熱サブゾーン１２及び／又は均一温度サブゾーン１４内に配置することができる。補助入口２６は、冷却ゾーン２０内に配置することもできる。補助入口２６は、サブゾーンの上部又は下部に配置することができる。各補助入口２６は、補助入口制御弁２４を装備し、補助入口制御弁２４は、空気モードにおいて補助入口２６を開放し、窒素モードにおいて補助入口２６を閉鎖するために使用される。補助入口２６は、空気モードにおいてリフロー炉２内のガス循環を更に加速することができる。
【００４０】
図１Ｂは、本願のリフロー炉２の別の実施形態についての概略図である。図１Ｂに示す実施形態は図１Ａに示す実施形態と同様であり、その差異は、図１Ａの実施形態において、複数の出口分岐管路５２、５６の１つの出口分岐管路５６が中央ピーク値サブゾーン１６の加熱ゾーン出口８に直接接続され、他の出口分岐管路５２が、第２の弁装置５４を通して他の加熱ゾーン出口８に制御可能に接続され、一方、図１Ｂの実施形態において、複数の出口分岐管路５２、５６の全ての出口分岐管路５２、５６が、第２の弁装置５４を通して、対応する加熱ゾーン出口８に制御可能に接続されることである。第２の弁装置５４の開放及び閉鎖を制御することによって、加熱ゾーン出口８を、対応する出口分岐管路５２、５６に接続するか又はそれから切り離すことができ、したがって、出口分岐管路５２、５６を、加熱ゾーン出口８に制御可能に接続することができる。
【００４１】
図２及び図３は、空気モードにおいて及び不活性ガス（窒素）モードにおいて、図１Ａに示すリフロー炉２に入る、及びそれから放出されるガスの流れ方向をそれぞれ示し、矢印はガス流の流れ方向を示す。
【００４２】
図２に示すように、リフロー炉２は空気モードで運転する。この場合、リフロー炉２の第１の弁装置４２は、第１の管路４０の入口４１を遮断式排気ゾーン出力３２に接続するが、第３の管路６０の第２の入口６３を遮断式排気ゾーン出力３２から切り離す。各第２の弁装置５４は開放し、第３の弁装置６４も開放する。さらに、各補助入口制御弁２４は、対応する補助入口２６を開放する。そのため、リフロー炉が空気モードで運転するとき、第１の管路４０及び第２の管路５０は、ガスをリフロー炉２から放出することができ、第３の管路６０は清浄空気をリフロー炉２に搬送することができる。外部清浄空気は、チャンバー４内の圧力の作用下でチャンバー入口４２及びチャンバー出口４４からリフロー炉２に入ることができる。さらに、外部清浄空気は、補助入口２６からリフロー炉２に入ることもできる。
【００４３】
図２に示すように、加熱ゾーン１０の複数のサブゾーンが揮発性汚染物質を含む熱い蒸気を第２の管路５０に搬送し、第１の管路４０が、第１の加速器４５の作用下で遮断式排気ゾーン３０からガスを放出するので、リフロー炉２内の揮発性汚染物質を含む熱いガスを、より迅速に放出することができるため、揮発性汚染物質を含む熱いガスが、加熱ゾーン１０内に過剰に存在することを又は冷却ゾーン２０に入ることを防止することができる。外部清浄空気は、チャンバー入口４２及びチャンバー出口４４からリフロー炉２に入るだけでなく、第３の管路６０及び補助入口２６からリフロー炉２の予熱サブゾーン１２、均一温度サブゾーン１４、及び冷却ゾーン２０に入ることもできる。したがって、リフロー炉２に対する清浄空気の供給は、リフロー炉２内での正確な温度プロファイリングが影響を受けない状態で、スピードアップすることができる。リフロー炉２に対する清浄空気の供給及びリフロー炉２からの揮発性汚染物質を含む熱いガスの放出をスピードアップすることによって、リフロー炉２内のガス循環を加速することができ、リフロー炉２内のガスを清浄に保つことができる。さらに、加熱ゾーン１０と冷却ゾーン２０との間の遮断式排気ゾーン３０からのガスを第１の管路４０を通して放出することは、加熱ゾーン１０内の揮発性汚染物質を含む熱いガスが冷却ゾーン２０に入ることを遮断することができる。
【００４４】
図３に示すように、リフロー炉２は窒素モードで運転する。この場合、リフロー炉２の第１の弁装置４２は、第３の管路６０の第２の入口６３を遮断式排気ゾーン出力３２に接続するが、第１の管路４０の入口４１を遮断式排気ゾーン出力３２から切り離す。各第２の弁装置５４は閉鎖し、第３の弁装置６４も閉鎖する。さらに、各補助入口制御弁２４は、対応する補助入口２６を閉鎖する。窒素供給源９は、清浄窒素をリフロー炉２に供給するために開放する。そのため、リフロー炉２が窒素モードで運転するとき、窒素供給源９は、清浄窒素をリフロー炉２に供給し、第３の管路６０は、遮断式排気ゾーン３０から放出されたガスを、リフロー炉２の予熱サブゾーン１２及び均一温度ゾーン１４に搬送するために使用され、第２の管路５０は、ピーク値サブゾーン１６からガスを放出することができる。
【００４５】
遮断式排気ゾーン３０からガスを放出することは、加熱ゾーン１０内の揮発性汚染物質を含む熱いガスが冷却ゾーン２０に入ることを遮断することができる。遮断式排気ゾーン３０から放出されるガスの一部は、加熱ゾーン１０内の揮発性汚染物質を含む熱いガスからのものであり、残りは、冷却ゾーン２０内の清浄窒素からのものである。したがって、遮断式排気ゾーン３０から放出されるガスは、高い窒素含有量を有し、加熱ゾーン１０内のガスより清浄である。遮断式排気ゾーン３０から放出されるガスを第３の管路６０を通してリフロー炉２の予熱サブゾーン１２及び均一温度サブゾーン１４に戻るように搬送することによって、リフロー炉２内での正確な温度プロファイリングが影響を受けない状態で、窒素を完全に利用することができる。
【００４６】
本願のリフロー炉２は、制御デバイス（図示せず）を更に備え、制御デバイスは、選択された運転モード（空気モード又は不活性ガスモード）に応じて、対応する制御信号を送信して、第２の弁装置５４、第３の弁装置６４、及び補助入口制御弁２４の開放／閉鎖を制御し、第１の出口４２ｂ及び第２の出口４２ｃに対する／からの第１の弁装置４２の入口４２ａの接続／分離を制御し、窒素供給源９の開放／閉鎖を制御する。
【００４７】
本願のリフロー炉２が工場で使用されるとき、第１の管路４０及び第２の管路５０を工場の排気システムに接続することができることが留意されるべきである。工場の排気システムは、空気パージユニット、例えばファンとすることができ、リフロー炉２の運転パラメーターに応じて、或る特定の放出速度でリフロー炉２からガスを放出するために使用される。もちろん、別個の空気パージユニットを、第１の管路４０及び第２の管路５０上に配置することができる。それらは全て、本願の保護範囲内に入る。さらに、第１の管路４０及び第２の管路５０は、濾過デバイスの代わりに、工場の排気システムに直接接続することができ、揮発性汚染物質は、工場の排気システム内の濾過デバイスによって濾過して除去される。
【００４８】
図１Ｂに示す実施形態の運転方法は、図１Ａの運転方法と同様であり、その差異は、図１Ｂに示す実施形態の窒素モードにおいて、中央ピーク値サブゾーン１６の加熱ゾーン出口８に接続された出口分岐管路５６上の第２の弁装置５４が、出口分岐管路５６を中央ピーク値サブゾーン１６の加熱ゾーン出口８に接続し、他の出口分岐管路５２上の第２の弁装置５４が、これらの出口分岐管路５２を対応する加熱ゾーン出口８から切り離すことである。そのため、窒素モードにおいて、中央ピーク値サブゾーン１６の加熱ゾーン出口８は、ガスを、出口分岐管路５６を通して第２の管路５０に搬送し、ガスを第２の管路５０を通して周囲環境に放出する。
【００４９】
第２の管路５０が、上記実施形態において、加熱ゾーンの各サブゾーンに接続することができる出口分岐管路５２、５６を装備するが、第２の管路５０が、本願の他の実施形態において、加熱ゾーンのサブゾーンの一部だけに接続することができる出口分岐管路５２、５６を装備することもできることが留意されるべきである。第２の管路５０は、上記実施形態において窒素モードにて１つの出口分岐管路５６だけを通してガスを放出するが、本願の他の実施形態において、ガスがピーク値サブゾーン１６から放出される限り、第２の管路５０は、ガスを２つ以上の出口分岐管路５６を通して放出することもできる。さらに、第３の管路６０は、上記実施形態において、ガスを２つの予熱サブゾーン１２及び３つの均一温度サブゾーン１４に搬送するが、本願の他の実施形態において、第３の管路６０は、ガスを３つ全ての予熱サブゾーン１２及び３つ全ての均一温度サブゾーン１４に搬送することもできるか、又は、ガスを３つの予熱サブゾーン１２及び３つの均一温度サブゾーン１４の一部に搬送することができる。
【００５０】
本願におけるリフロー炉のガス吸入及びガス放出の改善を通して、１つのリフロー炉だけで、リフロー処理に必要な正確な温度プロファイリングが満足された状態で、空気モード又は不活性ガスモードにおいて、リフロー炉からの揮発性汚染物質の効果的な放出を実現することができる。リフロー炉から揮発性汚染物質を効果的に放出することによって、フォローアップ点検及び保守の回数を減らすことができる。さらに、本願のリフロー炉は、不活性ガスも完全に利用するため、不活性ガスを使用することがより費用効果的でありかつ高価な不活性ガスが節約される。
【００５１】
さらに、上記実施形態のリフロー炉が、空気モードだけでなく、不活性ガスモードでも稼働可能であるが、本願のリフロー炉が、制御弁を相応して制御するだけで、空気モードにおいてだけ運転するリフロー炉として、又は、不活性ガスモードにおいてだけ運転するリフロー炉として役立つこともできることが留意されるべきである。
【００５２】
本願は例の使用によって開示され、例の１つ以上は、図面に示される。各例は、本願を制限するためではなく、本願を説明するために提供される。実際には、本願の範囲又は趣旨から逸脱することなく、本願に対して種々の修正及び変形を行うことができることが当業者に明らかである。例えば、一実施形態の一部としての示される又は述べられる特徴は、更なる実施形態を得るために別の実施形態とともに使用することができる。したがって、その意図は、添付の特許請求の範囲及び本願の均等物の範囲内で修正及び変形を行うことである。
【符号の説明】
【００５３】
２    リフロー炉
４    チャンバー
５    コンベヤ
６    加熱ゾーン入口
７    窒素入口
８    加熱ゾーン出口
９    窒素供給源
１０    高温加熱ゾーン
１２    低温予熱サブゾーン
１４    均一温度サブゾーン
１６    中央ピーク値サブゾーン
２０    冷却ゾーン
２４    補助入口制御弁
２６    補助入口
３０    遮断式排気ゾーン
３２    遮断式排気ゾーン出口
４０    第１の管路
４１    第１の管路入口
４２    チャンバー入口
４２ａ    入口
４２ｂ    第１の出口
４２ｃ    第２の出口
４３    第１の管路出口
４４    チャンバー出口
４５    第１のガス加速器
５０    第２の管路
５２    出口分岐管路
５３    第２の管路出口
５４    第２の弁装置
５６    出口分岐管路
６０    第３の管路
６１    第１の入口
６２    入口分岐管路
６３    第２の入口
６４    第３の弁装置
６５    第２のガス加速器
７１    窒素入口
７２    入口遮断式ゾーン
７３    窒素入口
７４    出口遮断式ゾーン
８１    濾過デバイス
８２    濾過デバイス
【図１Ａ】
2021522675.tif 000003
【図１Ｂ】
2021522675.tif 000004
【図２】
2021522675.tif 000005
【図３】
2021522675.tif 000006
【国際調査報告】
2021522675.tif 000007
2021522675.tif 000008
2021522675.tif 000009