(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品がクリーム半田によって仮実装状態に搭載されたプリント回路基板をリフロー炉の内部の基板搬送路に沿って搬送する基板搬送部と、
前記基板搬送路に沿って複数個が一列配置に配列されて、所定温度に制御された熱風を搬送中の前記プリント回路基板に対し直交方向から吹き付けて加熱する熱風吹き出しノズル部と、
隣接する各２個の前記熱風吹き出しノズル部の各間に設けられて、前記プリント回路基板に熱を付与して温度低下した熱風を前記熱風吹き出しノズル部からの熱風の吹き付け方向と平行で、且つ逆方向に回収する熱風回収部と、
熱風循環路に配設されて、前記熱風吹き出しノズル部から熱風を吹き出させる正圧と温度低下した熱風を前記熱風回収部を通じて回収できる負圧とを発生させる循環ファンと、
前記熱風循環路における前記熱風回収部と前記循環ファンとの間に配置されて、温度低下した熱風を前記所定温度まで加熱制御するヒータ部と、
搬送中のプリント回路基板に対し下方から熱風を吹き付ける熱風吹き出しノズル部とを備え、
熱風の流通が可能な形状となった部品回収底面とケーシングに掛け止め状態に取り付けられる掛止片とを有する部品回収容器が、前記部品回収底面が熱風循環路における部品回収部の上流側に位置する配置で取り付けられていることを特徴とするリフロー加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント回路基板に電子部品を半田付けする用途に用いられるリフロー加熱方法およびリフロー加熱装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、斯かるプリント回路基板に電子部品を半田付けするためのリフロー加熱装置としては、図１１に示すように、熱風を加熱源として、この熱風を炉内で循環させながら、炉内の温度をコントロールする熱風循環型のものが知られている。
【０００３】
すなわち、このリフロー加熱装置は、プリント回路基板３が基板搬送部２によって搬送されるリフロー炉１の内部に、熱風を矢印で示す経路で循環される熱風循環路４が、プリント回路基板２の搬送路（図の手前側から奥側）を上下方向に横切る配置で設けられている。熱風循環路４には加熱源のヒータ７が配置されており、循環フアン９が駆動モータ８により回転されてヒータ７に向け送風し、そのヒータ７で熱せられた熱風が熱風ノズル１０から搬送中のプリント回路基板３に向けて上方から吹き付けられる。プリント回路基板３のランド部に予め印刷されているクリーム半田は、熱風により加熱されて溶融したのちに、冷却されて固化する。これにより、クリーム半田に付着して仮実装されていた電子部品はプリント回路基板３に半田付けされる。循環される熱風の温度は熱電対１１で検出され、その検出温度に基づきヒータ７がフィードバック制御されることにより、熱風が一定温度にコントロールされる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のリフロー加熱装置では、プリント回路基板３を加熱することによって温度低下した熱風が、プリント回路基板３が通過し終えるまで熱風ノズル１０とプリント回路基板３との間に滞留するため、その滞留している比較的低温となった熱風に、一定温度にコントロールされて熱風ノズル１０から吹き出される熱風が混ざり合ってしまう。その結果、プリント回路基板３を加熱するための熱風は、コントロールされた所定の温度よりも低下してしまうので、プリント回路基板３に対する加熱能力が低下するとともに、プンリト回路基板３全体の加熱温度に部分的なばらつきが生じ、高品質の半田付けを行えない問題がある。
【０００５】
また、上記リフロー加熱装置では、プリント回路基板３を加熱することによって温度低下した熱風が、プリント回路基板３の表層に沿いながら流動して澱んでしまうために、一定温度に制御された熱風が熱風ノズル１０からプリント回路基板３に吹き付けられるのを妨害し、これによっても、プリント加熱基板３に対する加熱能力が低下するとともに、プンリト回路基板３全体の加熱温度に部分的なばらつきが生じ、高品質の半田付けを行えない問題がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑みてなされたもので、搬送中のプリント回路基板に対して、所定温度にコントロールされた熱風を確実に吹き付けて、プリント回路基板の全体に対し均等、且つ高効率に加熱することができるリフロー加熱方法およびリフロー加熱装置を提供することを目的とするものである。
【０００８】
本発明に係るリフロー加熱装置は、電子部品がクリーム半田によって仮実装状態に搭載されたプリント回路基板をリフロー炉の内部の基板搬送路に沿って搬送する基板搬送部と、前記基板搬送路に沿って複数個が一列配置に配列されて、所定温度に制御された熱風を搬送中の前記プリント回路基板に対し直交方向から吹き付けて加熱する熱風吹き出しノズル部と、隣接する各２個の前記熱風吹き出しノズル部の各間に設けられて、前記プリント回路基板に熱を付与して温度低下した熱風を前記熱風吹き出しノズル部からの熱風の吹き付け方向と平行で、且つ逆方向に回収する熱風回収部と、熱風循環路に配設されて、前記熱風吹き出しノズル部から熱風を吹き出させる正圧と温度低下した熱風を前記熱風回収部を通じて回収できる負圧とを発生させる循環ファンと、前記熱風循環路における前記熱風回収部と前記循環ファンとの間に配置されて、温度低下した熱風を所定温度まで加熱制御するヒータ部と、搬送中のプリント回路基板に対し下方から熱風を吹き付ける熱風吹き出しノズル部とを備え、熱風の流通が可能な形状となった部品回収底面とケーシングに掛け止め状態に取り付けられる掛止片とを有する部品回収容器が、前記部品回収底面が熱風循環路における部品回収部の上流側に位置する配置で取り付けられていることを特徴としている。
【０００９】
このリフロー加熱装置では、まず、熱風吹き出しノズル部からの熱風の吹き出し方向と熱風回収部による熱風の回収方向とが、互いに逆方向で、且つ隣接しているので、プリント回路基板に熱を与えることによって温度低下した熱風を熱風回収部に効率的、且つ迅速に回収することができ、温度低下した熱風が熱風吹き出しノズル部とプリント回路基板との間に滞留して澱むといったことが生じないから、プリント回路基板には、所定温度にコントロールされた熱風を常に確実に吹き付けて、プリント回路基板の全体に対し均等、且つ高効率に加熱することができる。また、ヒータ部が熱風回収部と循環ファンとの間に配置されているので、ヒータ部で加熱された熱風が循環ファンで攪拌されて、加熱後の熱風に雰囲気温度のばらつきが生じるのが可及的に抑制され、加熱後の熱風をほぼ均一な温度に制御することができる。
【００２１】
特に、プリント回路基板が加熱されながら搬送中にプリント回路基板の下面に仮実装されていた電子部品が外れて落下した場合、この落下した電子部品が部品回収容器の部品回収底面上に集められる。そのため、落下した電子部品は、ヒータ部で焼損したり、循環ファン内に巻き込まれたりするのが未然に防止されるとともに、部品回収容器を引き上げることによって落下した電子部品を容易に回収することができる。また、部品回収容器は、熱風の流通が可能な形状となった部品回収底面を有しているので、温度低下した熱風の回収効率の低下を招くことがない。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１（ａ）は本発明に係るリフロー加熱方法を具現化した第１の実施の形態に係るリフロー加熱装置の全体構成を示す概略構成図、（ｂ）はその右側面図である。このリフロー加熱装置は、リフロー炉１２の内部の上方中央部に、ランド部（図示せず）に印刷されたクリーム半田（図示せず）に電子部品１３が付着されて仮実装されたプリント回路基板３が基板搬送部２０によって搬送される基板搬送路１４が設けられている。
【００２８】
上記基板搬送路１４の上下両側には、それぞれ複数個（この実施の形態では５個の場合を例示）の熱風吹き出しノズル部１７が一列配列に設けられてなる加熱ユニット１７が７つずつ配設されている。この実施の形態では、前段側の上下５個ずつの加熱ユニット１７が、プリント回路基板３を約１６０℃に予備加熱するもので、後段側の上下２個ずつの加熱ユニット１７が、プリント回路基板３を約２３０℃に本加熱するものである。これにより、プリント回路基板３は、リフロー炉１２内の基板搬送路１４を通過する間に、所定の温度プロファイルを形成しながら加熱されて、基板搬送路１４の出口付近に配置されている冷却部１９で冷却される。
【００２９】
すなわち、上記リフロー加熱装置では、電子部品１３を仮実装したプリント回路基板３が、基板搬送部２０によって上下に各７つずつ配置された加熱ユニット１７の間の基板搬送路１４に沿って搬送されることにより、各加熱ユニット１７の熱風吹き出しノズル部１８から吹き付けられる熱風によってクリーム半田が加熱されて溶融したのち、その溶融したクリーム半田が冷却部１９で冷却されて固化することにより、電子部品１３がプリント回路基板３に半田付けされる。
【００３０】
図２は、上記リフロー加熱装置における加熱ユニット１７の一部を示す断面図である。上記各熱風吹き出しノズル部１８は、それぞれ支持枠部２１に下方から嵌入された配置でねじ（図示せず）止めされて、プリント回路基板３に対し直交方向から熱風Ｈを吹き付ける配置で着脱自在に固定されている。隣接する各２つの支持枠部２１の間は上方に凹んだ凹溝状の熱風回収用溝部２２になっている。各熱風吹き出しノズル部１８は、上述のように支持枠部２１に着脱自在に取り付けられているので、プリント回路基板３に電子部品１３を半田付けする際に発生するフラックスが熱風吹き出しノズル部１８の何れかの箇所に付着して汚損されたような場合、または熱風吹き出しノズル部１８が劣化して交換が必要な場合、さらには異なる種類の熱風吹き出しノズル部１８に交換したい場合などには、その熱風吹き出しノズル部１８を簡単に取り外して清掃または交換することができ、非常に便利である。
【００３１】
電子部品１３が仮実装状態に搭載されたプリント回路基板３は、基板搬送部２０によって搬送される過程において、後述する機構によって所定温度にコントロールされた熱風Ｈを、熱風吹き出しノズル部１８より直交方向から吹き付けられて加熱される。ここで、熱風の吹き出し方向と熱風の回収方向とは、共にプリント回路基板３の搬送方向Ｄに対し直交方向であって、互いに逆方向で、且つ隣接しているので、プリント回路基板３に熱を与えることによって温度低下した熱風Ｃは、熱風吹き出しノズル部１８に隣接する熱風回収用溝部２２に速やかに回収される。
【００３２】
そのため、温度低下した熱風Ｃが熱風吹き出しノズル部１８とプリント回路基板３との間に滞留して澱むといったことが生じないので、プリント回路基板３には、所定温度に制御された熱風Ｈを常に確実に吹き付けることができる。したがって、プリント回路基板３は、上下に各７つの加熱ユニット１７の間を通過するときに、例えば、搬送方向Ｄの上段側の上下５つの加熱ユニット１７によって予熱されたのち、後段側の上下２つの加熱ユニット１７によって所定温度に上昇するよう加熱されて、所定の温度プロファイルを形成したのちに、図１の冷却部１９で冷却されるので、高品質な半田付けを行うことが可能となる。
【００３３】
図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線断面図である。図３に示すように、各熱風吹き出しノズル部１８は、プリント回路基板３の搬送方向Ｄに対し直交方向に複数個（この実施の形態において１０個の場合を例示）のノズル孔２３が設けられている。すなわち、ノズル孔２３は、プリント回路基板３の幅よりも長い範囲にわたり等間隔で一列配置に設けられている。これにより、プリント回路基板３には、その幅方向の全体にわたり所定温度にコントロールされた熱風Ｈが均等に吹き付けられることになる。
【００３４】
図４に示すように、熱風回収用溝部２２は、プリント回路基板３の搬送方向Ｄに対し直交方向、つまりプリント回路基板３の幅方向に貫通して設けられており、熱風回収用溝部２２の両側の開放口に連通して環状の熱風回収路２４が形成されている。したがって、各熱風吹き出しノズル部１８の各々の複数個のノズル孔２３からプリント回路基板３に吹き付けられた熱風Ｈは、プリント回路基板３に熱を付与して温度低下した熱風Ｃとなったのち、各熱風吹き出しノズル部１８に対し両側の隣接位置で平行に配設された熱風回収用溝部２２に吸い込まれたのち、熱風回収用溝部２２の中央部を境界として左右両側に分かれて熱風回収用溝部２２内を流動するよう案内されて、左右の熱風回収路２４に導出される。熱風回収用溝部２２は、各熱風吹き出しノズル部１８の各々の複数個のノズル孔２３の全てをカバーできる長さを有しているので、各ノズル孔２３からプリント回路基板３に吹き付けられて温度低下した熱風Ｃは、熱風回収用溝部２２の近接箇所に即座に回収される。
【００３５】
上記熱風回収路２４内に導かれた熱風Ｃは、平面視リング形状となった熱風回収案内路２７を通過するときに、この熱風回収案内路２７内に配設されたヒータ部２８により加熱されて再び所定温度の熱風Ｈとされる。この熱風Ｈは、駆動モータ２９により回転駆動される循環ファン３０によって熱風循環案内路３１内に引き込まれたのちに、リング状の熱風回収案内路２７の中央部を貫通して設けられた熱風導出路３２を通って熱風吹き出しノズル部１８に向け送風される。上記熱風Ｈは、熱風回収路２４内に設けられた熱電対３３の検出温度に基づきヒータ部２８がフィードバック制御されることにより、所定温度になるように温度コントロールされる。
【００３６】
上記加熱ユニット１７では、循環ファン３０の駆動によって熱風Ｈを熱風循環路に沿って強制的に循環させるようになっている。すなわち、循環ファン３０は、各熱風吹き出しノズル部１８から熱風Ｈを吹き出させることのできる正圧と、プリント回路基板３に熱を付与して温度低下した熱風Ｃを熱風回収用溝部２２、熱風回収路２４および熱風回収案内路２７を通じて回収することのできる負圧とを発生させる。
【００３７】
また、この加熱ユニット１７では、上記循環ファン３０が熱風循環路におけるヒータ部２８に対し下流側に配置されていることにより、ヒータ部２８で加熱された熱風Ｈが循環ファン３０で攪拌されて、加熱後の熱風Ｈに雰囲気温度のばらつきが生じるのが可及的に抑制されている。これにより、加熱後の熱風Ｈはほぼ均一な温度に制御されて熱風吹き出しノズル部１８に向け循環される。
【００３８】
また、循環ファン３０は、熱風回収路２４に連通した熱風回収案内路２７に対し熱風循環路の下流側近接箇所に配置されて、熱風回収案内路２７および熱風回収路２４を通じて熱風回収用溝部２２に効果的に負圧を発生させることができるように図られている。これにより、プリント回路基板３に熱を付与して温度低下した熱風Ｃは、熱風回収用溝部２２内に効率的、且つ迅速に回収されるから、熱風吹き出しノズル部１８とプリント回路基板３との間で澱むことがない。そのため、プリント回路基板３には、所定温度に制御された熱風Ｈを熱風吹き出しノズル部１８から常に確実に吹き付けることができる。なお、熱風吹き出しノズル部１８のノズル孔２３の入口側には、各ノズル孔２３に個々に対向する熱風ガイド孔３７を有する流量調節板３４が配設されており、この流量調節板３４によって各ノズル孔２３への熱風Ｈの流入量が調整されているが、この流量調節板３４の機能についての詳細は後述する。
【００３９】
つぎに、上記熱風吹き出しノズル部１８のノズル孔２３について、図５を参照しながら説明する。同図（ａ）に示すように、ノズル孔２３は、入口側（図の上方側）のテーパーを有するガイド孔部３８と、このガイド孔部３８に連通して噴出口まで貫通するストレート孔部３９とを有している。ストレート孔部３９は、自体の孔径ｄよりも大きな長さＬを有する形状に形成されている。
【００４０】
上述のような形状としたノズル孔２３は、ガイド孔部３８によって熱風Ｈをノズル孔２３内に導き入れるときの圧力抵抗が低減して、熱風Ｈをノズル孔２３内にスムーズに導き入れることができる。これにより、この加熱ユニット１７では、熱風Ｈを所望の風速で循環させるのに必要な循環ファン３０への負荷を軽減することができる。すなわち、所望の風速を得るのに必要な循環ファン３０の回転数を小さくすることができ、これにより、構造の信頼性が向上して、長寿命化を図ることができる。
【００４１】
また、上記形状としたストレート孔部３９は、孔径ｄよりも大きな長さＬを有する形状を備えていることから、熱風Ｈを吹き出す前の恰も助走経路として機能するので、ノズル孔２３から吹き出す熱風Ｈに直進性を得ることができる。そのため、プリント回路基板３には、これに対し正確に直交方向から熱風Ｈを吹き付けることができるから、プリント回路基板３に対する単位体積当たりの熱風Ｈによる加熱効率が格段に向上する。
【００４２】
また、ノズル孔２３のストレート孔部３９は、状況に応じて、同図（ｂ）〜（ｄ）に示すような種々の横断面形状に形成することができる。（ｂ）のストレート孔部３９Ａは、円形の横断面形状を有しており、単位体積当たりの熱風Ｈの流量の調整および設定が容易であることから、プリント回路基板３の加熱温度の設定を容易、且つ正確に行える利点があり、リフロー加熱装置におけるプリント回路基板３の搬送方向Ｄに対し最終段の本加熱用の加熱ユニット１７を構成する場合に適している。
【００４３】
図５（ｃ）のストレート孔部３９Ｂは、長円形の横断面形状を有しており、プリント回路基板３に熱風Ｈが十分に吹き付けられない空白部分を少なくできることから、プリント回路基板２の全体を加熱むら無く略均一に加熱したい場合、例えば、リフロー加熱装置におけるプリント回路基板３の搬送方向Ｄに対し前段の予備加熱用の加熱ユニット１７を構成する場合に適している。（ｄ）のストレート孔部３９Ｃは、長方形の横断面形状を有しており、プリント回路基板３に熱風Ｈが十分に吹き付けられない空白部分を一層少なくすることができる。但し、（ｂ）〜（ｄ）の何れのストレート孔部３９Ａ，３９Ｂ，３９Ｃにおいても、各々の孔径ｄ１、孔幅ｄ２および短径ｄ３よりもそれぞれ大きな長さＬに設定されている。
【００４４】
図６は本発明の第２の実施の形態に係るリフロー加熱装置における図２のＢ−Ｂ線相当部分で切断した断面図であり、同図において、図４と同一若しくは同等のものには同一の符号を付して、重複する説明を省略する。この実施の形態では、熱風回収用溝部４０が、溝中央部４０ａにおける加熱ユニット１７の下端面からの溝深さＬ１が最も浅く、且つ左右の溝端部４０ｂ，４０ｃにおける加熱ユニット１７の下端面からの溝深さＬ２が最も深く、溝中央部４０ａから左右両側の溝端部４０ｂ，４０ｃに向けて溝深さが直線的に浅くなる形状に形成されている。
【００４５】
つぎに、上記熱風回収用溝部４０を備えた加熱ユニット１７の作用について、図示していない構成要素は図２および図３の符号を参照しながら説明する。熱風吹き出しノズル部１８のノズル孔２３からプリント回路基板３に熱風Ｈが吹き付けられ、その熱風Ｈがプリント回路基板３に熱を与えて温度低下した熱風Ｃは、溝中央部４０ａを境界として、左右両側に分かれて熱風回収路２４に向かって流動していく。この温度低下した熱風Ｃを熱風回収路２４まで導くための熱風回収用溝部４０は、溝中央部４０ａから左右の溝端部４０ｂ，４０ｃに向かって溝深さが徐々に大きくなる形状を有しているので、温度低下した熱風Ｃが両側の熱風回収路２４に向かって流動し易い。
【００４６】
熱風回収用溝部４０の溝中央部４０ａは、循環ファン３０の駆動によって発生する負圧が最も低いことから、温度低下した熱風Ｃを回収する能力が最も低いが、熱風回収用溝部４０は、上述のように温度低下した熱風Ｃが両側の熱風回収路２４に向かって流動し易い形状になっているため、溝中央部４０ａ付近に熱風Ｃが澱む現象が発生するのを極力防止することができ、温度低下した熱風Ｃを、熱風回収用溝部４０を通じて熱風回収路２４に効率的に導き出して回収することができる。
【００４７】
従来のリフロー加熱装置では、プリント回路基板３の幅方向の中央部で熱風Ｃが澱んでしまう現象が顕著に発生していたが、上記加熱ユニット１７では、熱風回収用溝部４０が上述した形状を有していることにより、上述の熱風Ｃが澱んでしまう現象が効果的に防止されて、温度低下した熱風Ｃはスムーズ、且つ迅速に熱風回収路２４に流動していく。これにより、この加熱ユニット１７では、プリント回路基板３に対する加熱効率が相当に向上する。
【００４８】
図７は本発明の第３の実施の形態に係るリフロー加熱装置における図２のＢ−Ｂ線相当部分で切断した断面図であり、同図において、図４と同一若しくは実質的に同等のものには同一の符号を付して、重複する説明を省略する。図１に明示するように、リフロー炉１２の内部には、基板搬送路１４の上下両側にそれぞれ加熱ユニット１７が配設されており、この実施の形態では、基板搬送路１４の下方側に配置されてプリント回路基板３の下面側を加熱するための加熱ユニット１７に関するものである。
【００４９】
プリント回路基板３の下面側のランド部に印刷されたクリーム半田に付着されて仮実装された電子部品１３は、同図に２点鎖線で示すように、熱風Ｈが吹き付けられてクリーム半田が溶融したときに、ランド部から外れて落下することがある。そこで、この実施の形態では、落下した電子部品１３を回収するための部品回収容器４１が、加熱ユニット１７のケーシング４２の上端部に引っ掛けた状態に取り付けられて、熱風回収路２４に配置されている。
【００５０】
図８（ａ），（ｂ）は、それぞれ異なる部品回収容器４１Ａ，４１Ｂを示す斜視図である。これらの部品回収容器４１Ａ，４１Ｂは、それぞれ一側面（図の手前側面）が開放した容器状であって、ケーシング４２に取り付けるための掛止片４３が外方に突出して屈曲形成されている。（ａ）の部品回収容器４１Ａは、金網メッシュ形態の部品回収底面４４を有しており、（ｂ）の部品回収容器４１Ｂは、小径孔開きプレート形態の部品回収底面４７を有している。
【００５１】
したがって、上記加熱ユニット１７では、プリント回路基板３が加熱されながら搬送中にプリント回路基板３の下面に仮実装されていた電子部品１３が外れて落下した場合、この落下した電子部品１３が、２点鎖線で図示するように、熱風吹き出しノズル部１８の熱風吹き出し部に当接したのち、部品回収容器４１，４１Ａ，４１Ｂの部品回収底面４４，４７上に集められる。
【００５２】
これにより、落下した電子部品１３は、熱風回収路２４から熱風回収案内路２７内に入り込んでヒータ部２８で焼損したり、循環ファン３０内に巻き込まれたりするのを未然に防止されるとともに、部品回収容器４１，４１Ａ，４１Ｂを引き上げることによって落下した電子部品１３を容易に回収することができる。すなわち、従来のリフロー加熱装置では、部品回収路や循環ファンに対し熱風の循環方向の上段側に金網メッシュを配設することも行われていたが、このような構造に比較して、落下した電子部品１３の回収が格段に容易となる。また、部品回収容器４１Ａ，４１Ｂは、金網メッシュ形態の部品回収底面４４または小径孔開きプレート形態の部品回収底面４７を有しているので、温度低下した熱風Ｃの回収効率の低下を招くことがない。
【００５３】
本発明のリフロー加熱装置は、図１に示すように、基板搬送路１４に対し上下両側に加熱ユニット１７を配設する構造、図２ないし図６に示すように基板搬送路１４に対し上方側にのみ加熱ユニット１７を配設する構造、図７に示すように基板搬送路１４に対し下方側にのみ加熱ユニット１７を配設する構造の何れをも容易に採用することができる。これにより、上記リフロー加熱装置は、加熱対象のプリント回路基板３の種類の相違に対応して、可及的に無駄を省きながらも効果的に加熱することができる構成とすることができる。そのため、上記リフロー加熱装置は、加熱対象のプリント回路基板３に応じて可及的に安価なリフロー設備を提供することが可能なものである。
【００５４】
図９は本発明の第４の実施の形態に係るリフロー加熱装置における上下の加熱ユニット１７の一部を示す断面図であり、同図において、図２と同一若しくは実質的に同等のものには同一の符号を付して、重複する説明を省略する。この実施の形態では、上下の加熱ユニット１７の各熱風吹き出しノズル部１８における基板搬送路１４を搬送されるプリント回路基板３に対面する面に、高効率輻射材４８が塗着されている。したがって、この加熱ユニット１７では、熱風吹き出しノズル部１８のノズル孔２３からプリント回路基板３に吹き付ける熱風Ｈによる熱伝達加熱に加えて、熱風吹き出しノズル部１８に塗着した高効率輻射材４８からの輻射加熱エネルギをプリント回路基板３に付与することができる。
【００５５】
そのため、この加熱ユニット１７では、プリント回路基板３に付与する熱エネルギの増大に伴いプリント回路基板３の加熱効率が向上し、プリント回路基板３をさらに効率良く加熱して迅速に昇温させることができる。換言すれば、プリント回路基板３を所定温度まで加熱するのに必要な熱風Ｈの温度を下げることができ、プリント回路基板３における温度ばらつきを極力抑制することができる。
【００５６】
ところで、加熱対象のプリント回路基板３は、これの上面と下面とで異なる加熱温度に設定して加熱されることがある。例えば、耐熱性の比較的低い電子部品１３を上面に仮実装し、且つ耐熱性の比較的高い電子部品１３を下面に仮実装したプリント回路基板３では、上面に２５０℃に温度コントロールした熱風Ｈを吹き付け、且つ下面に２７０℃に温度コントロールした熱風Ｈを吹き付けるといったことが要求される場合がある。このような要求に対して、この実施の形態のリフロー加熱装置は支障無く対応することができる。
【００５７】
すなわち、基板搬送路１４に対し上下に配置される両加熱ユニット１７は、各々の熱風吹き出しノズル部１８が、搬送中のプリント回路基板３に対し直交方向に熱風Ｈを吹き出し、且つ上下で対向するもの同士が互いに一直線上で相対向する配置で設けられている。したがって、上下で相対向する各２つの熱風吹き出しノズル部１８からそれぞれ吹き出される熱風Ｈは、プリント回路基板３が搬送されていない状態時に、基板搬送路１４付近で衝突することによって互いに混合することがない。つまり、互いに異なる所定の温度にそれぞれ制御されて上下から吹き付けられる２種類の熱風Ｈは、相互に混合されることがないから、予め設定された温度を保持し続けて、搬送されてくるプリント回路基板３に対し吹き付けられる。このことは、プリント回路基板３の上面と下面とで加熱条件に温度差を設けて加熱する必要がある場合に、温度プロファイルを形成する上での条件出しにフレキシブル性と余裕が増大することになる。
【００５８】
図１０（ａ）は本発明の第５の実施の形態に係るリフロー加熱装置における加熱ユニット１７の流量調整板３７を示す平面図、（ｂ）は加熱ユニット１７の断面図であり、同図において図２と同一若しくは同等のものには同一の符号を付して、重複する説明を省略する。この実施の形態では、各熱風吹き出しノズル部１８に対向する箇所に各熱風吹き出しノズル部１８に応じて設定した孔径の熱風ガイド孔３７Ａ，３７Ｂを配設したパッチングプレートである流量調整板３４を設けることにより、各熱風吹き出しノズル部１８のノズル孔２３からの熱風Ｈの吹き出し量が均一になるように図ったものである。
【００５９】
詳述すると、図３に明示するように、加熱ユニット１７は、環状の熱風回収案内路２７の中央部に熱風導出路３２を配設して、ヒータ部２８で加熱された熱風Ｈを、熱風循環案内路３１から熱風導出路３２を通って、複数の熱風吹き出しノズル部１８の配列の中央部に向けて循環させる構造になっている。そのため、そのままでは、中央部に位置する熱風吹き出しノズル部１８への熱風Ｈの流入量が多くなり、両側の熱風吹き出しノズル部１８への熱風Ｈの流入量が少なくなる。そこで、この熱風Ｈの流入量のばらつきを無くすために設けている流量調節板３４は、両側部の熱風吹き出しノズル部１８に対向する熱風ガイド孔３７Ａの孔径を大きく、且つ中央部の熱風吹き出しノズル部１８に対向する熱風ガイド孔３７Ｂの孔径を小さく設定して、各熱風吹き出しノズル部１８のノズル孔２３への熱風Ｈの流入量を調整している。
【００６０】
各熱風ガイド孔３７Ａ，３７Ｂの孔径は、各々が対応する熱風吹き出しノズル部１８のノズル孔２３からの熱風Ｈの噴射圧と大気圧との出口差圧が何れも所定値になる値に設定されている。この出口差圧が全て同じ所定値になれば、各熱風吹き出しノズル部１８のノズル孔２３から吹き出す熱風の流量は同一となり、プリント回路基板３の全体を均一に加熱することができる。
【００６１】
上記構造では、各熱風吹き出しノズル部１８のノズル孔２３を全て同一とでき、つまり熱風吹き出しノズル部１８として全て同一のものを用いることができるから、製作費おれび部品管理費を共に低減することができる。しかも、このような安価で簡単な構成としながらも、これらの熱風吹き出しノズル部１８の各々の出口差圧にそれぞれ応じて設定した孔径の熱風ガイド孔３７Ａ，３７Ｂを有する流量調節板３４を予め設けるだけで、各熱風吹き出しノズル部１８のノズル孔２３への熱風Ｈの流入量を個々に調整して、各熱風吹き出しノズル部１８からの熱風Ｈの吹き出し量を全て同じにすることができる。そのため、プリント回路基板３は、全体にわたり均一に加熱されることになる。
【００６２】
【発明の効果】
以上のように本発明のリフロー加熱方法によれば、プリント回路基板に熱を付与して温度低下した熱風を、熱風吹き出しノズル部の近接位置において、熱風吹き付け方向と平行で、且つ逆方向に回収するので、温度低下した熱風を効率的、且つ迅速に回収することができ、温度低下した熱風が熱風吹き出しノズル部とプリント回路基板との間に滞留して澱むといったことが生じない。そのため、プリント回路基板には、所定温度にコントロールされた熱風を常に確実に吹き付けて、プリント回路基板の全体に対し均等、且つ高効率に加熱することができる。
また、本発明のリフロー加熱装置によれば、熱風吹き出しノズル部からの熱風の吹き出し方向と熱風回収部による熱風の回収方向とが、互いに逆方向で、且つ隣接しているので、プリント回路基板に熱を与えることによって温度低下した熱風を熱風回収部に効率的、且つ迅速に回収することができ、温度低下した熱風が熱風吹き出しノズル部とプリント回路基板との間に滞留して澱むといったことが生じないから、プリント回路基板には、所定温度にコントロールされた熱風を常に確実に吹き付けて、プリント回路基板の全体に対し均等、且つ高効率に加熱することができる。また、ヒータ部が熱風回収部と循環ファンとの間に配置されているので、ヒータ部で加熱された熱風が循環ファンで攪拌されて、加熱後の熱風に雰囲気温度のばらつきが生じるのが可及的に抑制され、加熱後の熱風をほぼ均一な温度に制御することができる。特に、プリント回路基板が加熱されながら搬送中にプリント回路基板の下面に仮実装されていた電子部品が外れて落下した場合、この落下した電子部品が部品回収容器の部品回収底面上に集められる。そのため、落下した電子部品は、ヒータ部で焼損したり、循環ファン内に巻き込まれたりするのが未然に防止されるとともに、部品回収容器を引き上げることによって落下した電子部品を容易に回収することができる。また、部品回収容器は、熱風の流通が可能な形状となった部品回収底面を有しているので、温度低下した熱風の回収効率の低下を招くことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は本発明に係るリフロー加熱方法を具現化した第１の実施の形態に係るリフロー加熱装置の全体構成を示す概略構成図、（ｂ）はその右側面図。
【図２】同上のリフロー加熱装置における加熱ユニットを示す断面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図。
【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図。
【図５】（ａ）は同上のリフロー加熱装置における加熱ユニットの熱風吹き出しノズル部の断面図、（ｂ）〜（ｄ）はそれぞれ異なる形状のストレート孔部を有する熱風吹き出しノズル部を示す横断面図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るリフロー加熱装置における図２のＢ−Ｂ線相当部分で切断した断面図。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係るリフロー加熱装置における図２のＢ−Ｂ線相当部分で切断した断面図。
【図８】（ａ），（ｂ）は、それぞれ同上のリフロー加熱装置に用いられる異なる部品回収容器を示す斜視図。
【図９】本発明の第４の実施の形態に係るリフロー加熱装置における加熱ユニットを示す断面図。
【図１０】（ａ）は本発明の第５の実施の形態に係るリフロー加熱装置における加熱ユニットの流量調整板を示す平面図、（ｂ）は加熱ユニットの断面図。
【図１１】従来の熱風循環型リフロー加熱構造を示す概略構成図。
【符号の説明】
３  プリント回路基板
１２  リフロー炉
１３  電子部品
１４  基板搬送路
１７  加熱ユニット
１８  熱風吹き出しノズル部
２０  基板搬送部
２１  支持枠部
２２，４０  熱風回収用溝部（熱風回収部）
２３  ノズル孔
２４  熱風回収路
２８  ヒータ部
３０  循環ファン
３４  流量調節板（流量調節部材）
３７，３７Ａ，３７Ｂ  熱風ガイド孔
３８  ガイド孔部
３９，３９Ａ，３９Ｂ  スレート孔部
４０ａ  溝中央部
４０ｂ，４０ｃ  溝端部
４１，４１Ａ，４１Ｂ  部品回収容器
４２  ケーシング
４３  掛止片
４４，４７  部品回収底面
４８  高効率輻射材
Ｈ  熱風
Ｃ  温度低下した熱風
Ｄ  搬送方向
Ｌ  ストレート孔部の長さ
ｄ  孔径
ｄ１  孔径
ｄ２  孔幅
ｄ３  短径
【図１】
0004127482.tif 000002
【図２】
0004127482.tif 000003
【図３】
0004127482.tif 000004
【図４】
0004127482.tif 000005
【図５】
0004127482.tif 000006
【図６】
0004127482.tif 000007
【図７】
0004127482.tif 000008
【図８】
0004127482.tif 000009
【図９】
0004127482.tif 000010
【図１０】
0004127482.tif 000011
【図１１】
0004127482.tif 000012