(57)【要約】【課題】  従来のリフロー炉では鉛フリーハンダに適した熱処理ができない欠点があった。【解決手段】  本発明の鉛フリーハンダ付用リフロー炉及びその温度制御方法においては、鉛フリーハンダ付用リフロー炉を５つのゾーンに分け、上記各ゾーンに対応して夫々ワーク温度制御手段をワークの進行方向に沿って互いに隣接して配置し、60〜90秒でワークを略150℃に加熱し、80〜100秒間にワークを150℃から170℃に加熱し、25〜40秒間でワークを最高233℃に加熱し、20〜25秒間ワークの温度をそのまま維持し、50〜65秒間にワークを略110℃迄冷却する。【選択図】  図１
2005169403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
最初の60〜90秒でワークを次第に略150℃迄加熱し（第１ゾーン）、80〜100秒間にワークを150℃〜170℃に加熱し（第２ゾーン）、25〜40秒間でワークを最高233℃に迄加熱し（第３ゾーン）、20〜25秒間そのままの温度に維持し（第４ゾーン）、50〜65秒間にワークを、略110℃迄冷却する（第５ゾーン）ことを特徴とする鉛フリーハンダ付用リフロー炉の温度制御方法。
【請求項２】
ワークの進行方向に沿って配置された第１〜第５のワーク温度制御手段とより成り、このワーク温度制御手段の第１のものが60〜90秒でワークを略150℃に加熱できる容量であり、第２のものが80〜100秒間にワークを150℃から170℃に加熱できる容量であり、第３のものが25〜40秒間でワークを最高233℃に加熱できる容量であり、第４のものが20秒〜25秒間にワークの温度をそのまま維持できる容量であり、第４のものが50秒〜65秒間にワークを略110℃迄冷却するものであることを特徴とする鉛フリーハンダ付用リフロー炉。
【請求項３】
上記ワーク温度制御手段がワーク通路を挟んで離間して配置した一方及び他方の側の雰囲気温度調節ユニットを有し、上記一方及び他方の側のユニットの夫々が複数の雰囲気吹き出し口を互いに隣接せしめて有する吹き出し開口と、この吹き出し開口の上流側及び下流側に夫々配置せしめた雰囲気吸引口とより成り、ワークが挿入されていない状態でも各ユニットの吹き出し開口から出る雰囲気がそのユニットの雰囲気吸引口によって夫々吸引されることを特徴とする請求項２記載の鉛フリーハンダ付用リフロー炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鉛フリーハンダ付用リフロー炉及びその温度制御方法、特に、孔基板のハンダ付孔用リフロー炉及びその温度制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
リフローハンダ付けのためワークに熱風や冷風を加えて温度制御するリフロー炉及びその温度制御方法は知られている（特許文献１）。
【特許文献１】特開平８−２９３６６６号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
然しながら上記従来の方法及び装置では鉛フリーハンダに適した熱処理ができない。
【０００４】
本発明はこのような目的を達成するようにしたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の鉛フリーハンダ付用リフロー炉の温度制御方法は、最初の60〜90秒でワークを次第に略150℃迄加熱し（第１ゾーン）、80〜100秒間にワークを150℃〜170℃に加熱し（第２ゾーン）、25〜40秒間でワークを最高233℃に迄加熱し（第３ゾーン）、20〜25秒間そのままの温度に維持し（第４ゾーン）、50〜65秒間にワークを、略110℃迄冷却する（第５ゾーン）ことを特徴とする。
【０００６】
本発明の鉛フリーハンダ付用リフロー炉は、ワークの進行方向に沿って配置された第１〜第５のワーク温度制御手段とより成り、このワーク温度制御手段の第１のものが60〜90秒でワークを略150℃に加熱できる容量であり、第２のものが80〜100秒間にワークを150℃から170℃に加熱できる容量であり、第３のものが25〜40秒間でワークを最高233℃に加熱できる容量であり、第４のものが20秒〜25秒間にワークの温度をそのまま維持できる容量であり、第４のものが50秒〜65秒間にワークを略110℃迄冷却するものであることを特徴とする。
【０００７】
上記ワーク温度制御手段は、ワーク通路を挟んで離間して配置した一方及び他方の側の雰囲気温度調節ユニットを有し、上記一方及び他方の側のユニットの夫々が複数の雰囲気吹き出し口を互いに隣接せしめて有する吹き出し開口と、この吹き出し開口の上流側及び下流側に夫々配置せしめた雰囲気吸引口とより成り、ワークが挿入されていない状態でも各ユニットの吹き出し開口から出る雰囲気がそのユニットの雰囲気吸引口によって夫々吸引されることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の鉛フリーハンダ付用リフロー炉及びその温度制御方法によれば鉛フリーハンダ付を確実に且つ良好に行ない得るようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下図面によって本発明の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
本発明者は種々実験，研究の結果、公害を生じないよう鉛を含まない鉛フリーハンダを用いる場合にはワークがリフロー炉を通過する際ワークを図１のグラフに示すように温度制御する必要があることが判明した。従って本発明においては、ワークを図１に示すように最初の60〜90秒では3℃／秒以下の昇温速度でワークを次第に略150℃迄加熱し、溶剤の飛散を生じないようにし、キャビラリーボール、プリシッジを制御する（第１ゾーン）。
【００１１】
次の80〜100秒間にプリヒート作業としてワークを150℃〜170℃（150℃ゾーン）に加熱する（第２ゾーン）。このプリヒート時間がこれより長いとフラックスの劣化、粉末酸化によるハンダボールや濡れ不良が発生し好ましくない。
【００１２】
その後の25〜40秒間で加熱温度を上げてワークを最高233℃、少なくとも227℃（250℃ゾーン）に迄加熱し（第３ゾーン）、20〜25秒間そのままの温度に維持する（第４ゾーン）。この時間が30秒を超えるとハンダの濡れ性が悪くなり好ましくない。その後50〜65秒間にワークを略110℃迄冷却する（第５ゾーン）。
【実施例２】
【００１３】
本発明の鉛フリーハンダ付用リフロー炉においては図２に示すように上記各ゾーン１〜５に対応して５個のワーク温度制御手段６〜１０をワーク１７の進行方向に沿って互いに隣接して配置せしめる。
【００１４】
このワーク温度制御手段６〜１０の夫々には例えば図３に示すようにワーク通路１８を挟んで上下に配置した上側及び下側雰囲気温度調節ユニット１１と１２を有せしめ、図３〜図５に示すように上記上側ユニット１１及び下側ユニット１２の夫々に複数の例えば８個の吹き出し口１３を互いに隣接せしめて有する例えば横300mm，縦600mmの矩形の吹き出し開口１４を設け、この開口１４を所望のメッシュの網板１５によって塞ぐと共に、この吹き出し開口１４の上流側及び下流側に雰囲気吸引口１６を夫々配置せしめる。また、上側ユニット１１と下側ユニット１２の開口１４間の間隔を従来の間隔より略20mm大きい例えば140mmとし、ワーク１７が挿入されていない状態でも図３に示すように各ユニット１１または１２の吹き出し口１３から出る雰囲気がそのユニット１１または１２の雰囲気吸引口１６によって夫々吸引されるようにする。
【００１５】
また、図５に示すように吹き出し口１３に対する熱風ダクト１９に冷気導入口２０を設け、必要に応じて吹き出し口１３から熱風と冷気を混合した任意の温度の風を吹き出し得るようにする。なお、２１はヒーター、２２は冷気導入ダクト、２３は冷気導入バルブ、２４はブロワーである。また、図４において２５は断熱材である。
【００１６】
更に、上記ワーク温度制御手段６は60〜90秒で3℃／秒以下の昇温速度でワークを略150℃に加熱できる容量とし、上記ワークの温度制御手段７は80〜100秒間にワークを150℃〜170℃に加熱できる容量とし、上記ワークの温度制御手段８は25〜40秒間でワークを最高233℃、少なくとも227℃に加熱できる容量とし、上記ワークの温度制御手段９は20〜25秒間ワークの温度をそのまま維持できる容量とし、上記ワークの温度制御手段１０は50〜65秒間にワークを略110℃迄冷却する冷却風を吹き出すものとする。
【００１７】
なお、各ゾーンのための温度制御手段は複数であっても良い。本発明の鉛フリーハンダ付用リフロー炉は上記のような構成であるから、ワークを図１の温度制御グラフに沿って温度制御でき、鉛フリーハンダ付を確実に且つ良好に行ない得るようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の鉛フリーハンダ付用リフロー炉の温度制御グラフである。
【図２】本発明の鉛フリーハンダ付用リフロー炉の温度制御手段の正面図である。
【図３】本発明の鉛フリーハンダ付用リフロー炉の作動説明図である。
【図４】本発明の鉛フリーハンダ付用リフロー炉の雰囲気温度調節手段の平面図である。
【図５】図４に示す雰囲気温度調節手段の説明図である。
【符号の説明】
【００１９】
１  ゾーン
２  ゾーン
３  ゾーン
４  ゾーン
５  ゾーン
６  温度制御手段
７  温度制御手段
８  温度制御手段
９  温度制御手段
１０  温度制御手段
１１  上側雰囲気温度調節ユニット
１２  下側雰囲気温度調節ユニット
１３  吹き出し口
１４  開口
１５  網板
１６  雰囲気吸引口
１７  ワーク
１８  通路
１９  熱風ダクト
２０  冷気導入口
２１  ヒーター
２２  冷気導入ダクト
２３  冷気導入バルブ
２４  ブロワー
２５  断熱材
【図１】
2005169403.tif 000003
【図２】
2005169403.tif 000004
【図３】
2005169403.tif 000005
【図４】
2005169403.tif 000006
【図５】
2005169403.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成16年11月25日(2004.11.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
なお、各ゾーンのための温度制御手段は複数であっても良い。本発明の鉛フリーハンダ付用リフロー炉は上記のような構成であるから、ワークを図１の温度制御グラフに沿って温度制御でき、鉛フリーハンダ付を確実に且つ良好に行ない得るようになる。また、炉内に外部の有害物質が入り込み、また、炉内のフラックスが再び炉内に入り込むおそれがあるため上記冷気導入口２０と、上記熱風ダクト１９に対する炉内雰囲気の導入口に触媒フィルターを設けてこれらを除去せしめるのが好ましい。