(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け部に予めはんだを供給しておいて、前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け部を下方側に向けて搬送手段により炉体内を搬送するとともに前記搬送手段の下方側に設けた加熱手段により加熱し、前記被はんだ付け部に予め供給されている前記はんだを溶融させてはんだ付けを行うリフローはんだ付け装置において、
前記炉体内の上部から下部にかけて炉体外の雰囲気を単一方向に通り抜けさせる手段として前記炉体の上部に外気取り入れ口を設けると供に前記炉体の下部に排気口を設けさらに前記外気取り入れ口から炉体外の雰囲気を取り入れて前記排気口から排気するための排気ファンを設け、
また、前記加熱手段として前記炉体外の雰囲気が前記単一方向に通り抜ける通路を有するように赤外腺ヒータを設けると供に、
前記搬送手段の上方側に赤外腺を吸収しかつ冷却手段により冷却され前記炉体外の雰囲気が前記単一方向に通り抜けることが可能な通路を有する無反射吸熱手段を設けた、
ことを特徴とするリフローはんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状の被はんだ付けワーク、例えば電子部品を搭載したプリント配線板のリフローはんだ付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板に電子部品を搭載してはんだ付けを行う技術として、リフローはんだ付け技術がある。すなわち、電子部品が搭載されるプリント配線板の被はんだ付け部に予めはんだペースト等のはんだを供給しておいて、その後、電子部品を搭載し、続いてそのプリント配線板をリフローはんだ付け装置の加熱室で加熱して被はんだ付け部のはんだを溶融させ、はんだ付けを行う技術である。
【０００３】
リフローはんだ付け装置では、プリント配線板が高温の雰囲気に曝露されるため、耐熱温度の低い電子部品をはんだ付けする場合においては、当該電子部品の温度が耐熱温度以上に上昇しないようにする必要がある。例えば、リフローはんだ付けに対応したチップ型電子部品とリフローはんだ付けに対応していないリード型電子部品（例えば、電解コンデンサ）とが混載されている場合である。
【０００４】
特許第２５０２８２６号公報や特許第２５０２８２７号公報には、耐熱温度の低い電子部品の温度がこの耐熱温度以上に上昇しないようにしてリフローはんだ付けを行う技術が説明されている。これらの技術は、チップ型電子部品の被はんだ付け部のみならず、リード型電子部品の被はんだ付け部にもはんだペーストを予め供給しておいて、リフローはんだ付け装置でこれらの被はんだ付け部のリフローはんだ付けを一括して行う技術である。
【０００５】
これらの技術は、従来においてはフローはんだ付けされていたプリント配線板すなわちチップ型電子部品とリード型電子部品とが混載されたプリント配線板を、フローはんだ付けを行う場合と同様の姿勢で、すなわちリード型電子部品を挿入したままでプリント配線板の上方に位置させてリフローはんだ付けを行うことができる優れた技術である。
【０００６】
そのため、リード型電子部品が搭載されているプリント配線板の上方側の面はその耐熱温度以下の雰囲気温度に維持し、チップ型電子部品が搭載され、かつリード型電子部品のリード線が挿通されて突出している側の被はんだ付け部が存在するプリント配線板の下方側の面を予備加熱した後に、リフローはんだ付けするように構成している。もちろん、プリント配線板の下方側の雰囲気温度は上方側の雰囲気温度よりも高温である。
【０００７】
そして、プリント配線板の上方側を電子部品（リード型電子部品）の耐熱温度以下の雰囲気温度に維持するために、炉体の上方に外気導入口と外気導入ファンとを設けて外気を送り込むことにより下方からの高温雰囲気の上昇を押さえ込むように構成している。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
一方、廃棄された電子機器のプリント配線板から酸性雨等に促進されてはんだ中の鉛が溶出し、鉛毒汚染が広まっていることが問題となっている。そのため、鉛を使用しないはんだすなわち鉛フリーはんだの開発とそのはんだ付け技術の開発が行われている。
【０００９】
鉛を含む従来のはんだと同等のはんだ付け性が得られる鉛フリーはんだは、一般的にその融点が高い。例えば、鉛フリーはんだの筆頭に上げられるＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の鉛フリーはんだは、その融点が概ね２１０〜２２０℃程度と、従来から使用されいるＳｎ−Ｐｂ共晶はんだの融点（約１８３℃）と比較すると大幅に高温である。
【００１０】
そのため、このような鉛フリーはんだを使用してリフローはんだ付けを行う場合に、十分なはんだ濡れ性を確保するためには、リフロー温度を従来よりも高くする必要がある。例えば、鉛を含む従来のはんだを使用してリフローはんだ付けする場合のリフロー温度は約２４０℃程度であったが、少なくともこれを約２５０℃〜２６０℃程度に上昇させる必要がある。また、鉛フリーはんだの種類によっては約２８０℃程度に上昇させる必要がある。
【００１１】
このような事情を考慮して、プリント配線板に搭載される電子部品（例えば、チップ型電子部品やリード型電子部品）の耐熱温度の向上を図ることも電子部品を製造する各当業者の課題となっている。
【００１２】
しかし、全ての電子部品の耐熱温度の向上が図られるのは困難であり、特にチップ型電子部品に比較してリード型電子部品においてその耐熱温度の向上が図られている電子部品はごく一部でしかない。その理由は、リード型電子部品は通常はＳｎ−Ｐｂ共晶はんだを使用してフローはんだ付けを行うことを前提にしているからである。したがって、前述のような鉛フリーはんだを使用してはんだ付けを行う場合には、そのはんだ付け実装に際して当該電子部品の温度がその耐熱温度よりも上昇しないように配慮する必要がある。
【００１３】
特に、チップ型電子部品とリード型電子部品とを混載したプリント配線板を、特許第２５０２８２６号公報や特許第２５０２８２７号公報の技術を使用してリフローはんだ付けする場合においては、チップ型電子部品に比較してその耐熱温度が著しく低いリード型電子部品を混載しているため、このリード型電子部品の温度が耐熱温度以下に維持されるように特段の注意を要する。
【００１４】
すなわち、被はんだ付け部が存在するプリント配線板の下方側の雰囲気温度が今まで以上に高温になるため、プリント配線板の上方側の雰囲気温度やこの上方側に搭載されているリード型電子部品の温度がその耐熱温度以上に上昇し易くなるからである。
【００１５】
本発明の目的は、耐熱温度の低いリード型電子部品等をプリント配線板の上方側の面に搭載して、このプリント配線板の下方側の面にあるその被はんだ付け部をリフローはんだ付けする場合において、その被はんだ付け部に予め供給してあるはんだがはんだ付け温度の高い鉛フリーはんだであっても、当該耐熱温度の低いリード型電子部品の温度がその耐熱温度以上に上昇しないようにしたリフローはんだ付け装置を実現することによって、鉛による環境汚染を生じることがなくまた信頼性の高い電子装置を製造できるようにすることにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明のリフローはんだ付け装置は、プリント配線板の下方側の面およびその被はんだ付け部のみを選択的に加熱し、雰囲気温度の上昇を抑制しつつプリント配線板の上方側の面に赤外線等の熱線が照射されることがないように構成したところに特徴がある。
【００１７】
（１）板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け部に予めはんだを供給しておいて、前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け部を下方側に向けて搬送手段により炉体内を搬送するとともに前記搬送手段の下方側に設けた加熱手段により加熱し、前記被はんだ付け部に予め供給されている前記はんだを溶融させてはんだ付けを行うリフローはんだ付け装置において、次のように構成する。
【００１８】
すなわち、前記炉体内の上部から下部にかけて炉体外の雰囲気を単一方向に通り抜けさせる手段として前記炉体の上部に外気取り入れ口を設けると供に前記炉体の下部に排気口を設けさらに前記外気取り入れ口から炉体外の雰囲気を取り入れて前記排気口から排気するための排気ファンを設け、また、前記加熱手段として前記炉体外の雰囲気が前記単一方向に通り抜ける通路を有するように赤外腺ヒータを設けると供に、前記搬送手段の上方側に赤外腺を吸収しかつ冷却手段により冷却され前記炉体外の雰囲気が前記単一方向に通り抜けることが可能な通路を有する無反射吸熱手段を設けるように構成する。
【００１９】
これにより、板状の被はんだ付けワークの下方側の面に位置された被はんだ付け部は、搬送手段の下方側に設けられた赤外線ヒータから赤外線の照射を受けて加熱され、リフローはんだ付けが行われる。
【００２０】
また、板状の被はんだ付けワークに照射されなかった赤外線は、搬送手段の上方側に設けられた無反射吸熱手段に吸収される。また、無反射吸熱手段は冷却されているため、この無反射吸熱手段が赤外線を吸収しても温度上昇することはなく、この無反射吸熱手段からの照り返しとなる赤外線を放射することがない。
【００２１】
すなわち、板状の被はんだ付けワークの上方側の面には赤外線が照射されることがなくなり、この上方側の面に搭載された電子部品等を加熱することがない。したがって、板状の被はんだ付けワークの上方側の面に耐熱温度の低い電子部品（例えばリード型電子部品）を搭載しても、融点の高い鉛フリーはんだを使用してリフローはんだ付けを行うことができるようになる。また、鉛フリーはんだを使用しない場合においては、板状の被はんだ付けワークの上方側の面に搭載された電子部品を、従来よりも一層低い温度に維持してリフローはんだ付けを行うことができるようになる。
【００２２】
参考までに、従来は、赤外線ヒータから照射される赤外線がリフローはんだ付け装置の加熱室を構成する上方側の炉体で、反射されるとともにこの炉体自体も加熱させて温度上昇し、この炉体自体からも赤外線を放射するようになるいわゆる赤外線の照り返しを生じ、板状の被はんだ付けワークの上方側の面も加熱されていた。
【００２３】
本発明においては、そのようなことは生じないから、板状の被はんだ付けワークの上方側の面およびこの上方側に搭載された電子部品の温度を低い温度に維持することができる。
【００２４】
ちなみに、前記搬送手段の下方側に設ける前記加熱手段として赤外線ランプヒータを設けるように構成できる。
【００２５】
赤外線ランプヒータは，近赤外線を豊富に放射するとともに鏡面仕上げされた反射板等を使用して、ビーム状の放射指向性を容易に与えることができる。したがって、この赤外線ランプヒータの周囲の雰囲気を殆んど加熱することなく、赤外線が照射された板状の被はんだ付けワークやその被はんだ付け部を効率良く加熱することができるようになる。すなわち、リフローはんだ付けが行われる板状の被はんだ付けワークの周囲の雰囲気温度の上昇を大幅に抑制することができるようになる。
【００２６】
その結果、板状の被はんだ付けワークの上方側の面およびこの上方側の面に搭載された電子部品の温度を一層低い温度に維持することができるようになる。
【００２８】
一方で、赤外線ヒータや赤外線ランプヒータを使用して熱線である赤外線によって加熱を行うように構成しても、相対的に僅かではあるがこれら赤外線ヒータから周囲の雰囲気への熱伝導が存在するため、この雰囲気温度の上昇を完全に抑制することはできない。
【００２９】
しかし、炉体上部の外気取り入れ口から炉体内に外気を取り入れ、続いて炉体下部の排気口から排気するように単一方向に雰囲気の流れを形成することにより、ヒータから熱伝導により加熱された雰囲気を積極的に排気して、炉体内の雰囲気温度を低く維持し、電子部品の耐熱温度以下に維持することができるようになる。
【００３０】
しかも、外気は炉体内を上方側から下方側へ向けて単一方向に流れるため、板状の被はんだ付けワークには温度の低い外気のみが接触し、ヒータからの熱伝導により温度上昇した雰囲気が接触することがない。特に、板状の被はんだ付けワークの上方側の面には外気が吹き当たるので、この上方側の面に耐熱温度の低い電子部品を搭載して下方側の面に存在する被はんだ付け部のリフローはんだ付けを行っても、この上方側の電子部品の温度上昇を（耐熱温度以内の）極僅かな温度上昇に止めることができるようになる。
【００３１】
その結果、板状の被はんだ付けワークの上方側の面およびこの上方側に搭載された電子部品の温度をさらに一層低い温度に維持することができるようになる。
【００３２】
なお、前記加熱手段として熱風加熱などを併用せずに赤外線ヒータのみを使用すれば、上記効果を一層上げることができる。
【００３３】
【発明の実施の形態】
本発明のリフローはんだ付け装置について説明する。なお、板状の被はんだ付けワークは、多数の電子部品を搭載したプリント配線板である。
【００３４】
〔外気通り抜け手段の無いリフローはんだ付け装置〕
図１を参照して、先ず外気通り抜け手段の無いリフローはんだ付け装置について説明する。
【００３５】
図１は、リフローはんだ付け装置の縦断面図である。
【００３６】
すなわち、加熱室を構成する炉体１には、その内部を昇温部加熱室２、均温部加熱室３、リフロー部加熱室４の３室に分けて、各加熱室２，３，４を通して搬入口５から搬出口６ヘ一連の搬送コンベア７を設けてある。
【００３７】
この搬送コンベア７は、図３に示すように平行二条の搬送チェーン７ａ，７ｂからなり、板状の被はんだ付けワークであるプリント配線板８の両側端部８ａをこの搬送チェーン７ａ，７ｂのピン２７上に支持して搬送する構成である。
【００３８】
当然に、その他の搬送コンベアとして、キャリア式搬送コンベアやネットコンベアも使用することができる。また、搬送方法は通常は連続定速搬送であるが、所望の加熱プロファイルを得るために、周知技術である間欠搬送技術や可変速搬送技術を使用することもできる。
【００３９】
そして、各加熱室２，３，４内の搬送コンベア７の下方側には、加熱手段として赤外線ランプヒータ９と反射板１０を搬送コンベア７の搬送方向Ａに沿って複数並べて設けてある。すなわち、赤外線ランプヒータ９から放射される赤外線を、反射板１０により図１の上方側である搬送コンベア７側へのみ放射するように構成してある。なお、この赤外線ランプヒータ９は赤外線の中でも主に近赤外線を多量に放射する特性を有している。
【００４０】
また、各加熱室２，３，４の搬送コンベア７の上方側には、黒色で多数の透孔１１ａを設けた金属板から成る無反射吸熱板１１を、各透孔１１ａの位置が重ならないように２枚重ねて設けてある。この無反射吸熱板１１には、地下水等の冷却用水を通水した冷却パイプ１２を設けてあり、これにより無反射吸熱板１１が吸収した熱を炉体１外へ排出する構成である。したがって、無反射吸熱板は殆んど温度上昇することがない。なお、地下水等の冷却手段に代えてチラー等の熱交換機を使用することもできる。
【００４１】
このような外気通り抜け手段の無いリフローはんだ付け装置では、炉体１の上部が完全に封止されている。これは、図示は省略するが、各加熱室２，３，４を構成する炉体１内の雰囲気を低酸素濃度に維持する等の目的によりこの各加熱室２，３，４内に窒素ガス等を導入することをも考慮しているからである。しかし、大気雰囲気中でのリフローはんだ付けのみを前提とするのであれば、この炉体１の上部を開放端として、この開放端に防護用の網板を設ける構成としてもよい。これにより、搬送コンベア７の上方側の雰囲気温度を一層低下させることができるようになる。
【００４２】
次に、このように構成されたリフローはんだ付け装置において，板状の被はんだ付けワークであるプリント配線板８のリフローはんだ付けがどのように行われるかを説明する。
【００４３】
リフローはんだ付けの対象となるプリント配線板８は、図１に示すようにこのプリント配線板８の下方側の面の被はんだ付け部にクリームはんだ１３等のはんだが予め供給されたプリント配線板８であり、この被はんだ付け部にはチップ型電子部品１４ａやこのプリント配線板８の上方側の面から挿通されたリード型電子部品１４ｂなどの電子部品１４が搭載されている。リフローはんだ付けに対応したチップ型電子部品１４ａの耐熱温度は高いが、リフローはんだ付けに対応していないリード型電子部品１４ｂの耐熱温度は低い。
【００４４】
このようなプリント配線板８が、リフローはんだ付け装置の搬入口５から搬送コンベア７により搬入されると、赤外線が破線で示す矢印Ｂのように赤外線ランプヒータ９から放射され、さらに反射板１０により反射されて、このプリント配線板８の下方側の面すなわち被はんだ付け部が存在する面に照射され、プリント配線板８の下方側の面とその被はんだ付け部に予め供給されたクリームはんだ１３等のはんだが加熱される。
【００４５】
そして、プリント配線板８は、昇温部加熱室２では例えば約１５０℃程度に加熱・昇温され、均温部加熱室３では同様に約１５０℃〜１６０℃程度にその温度を維持し、リフロー部加熱室４では約２５０℃に加熱されて被はんだ付け部に予め供給されたクリームはんだ１３が溶融されてリフローはんだ付けが行われて、リフローはんだ付け装置の搬出口６から搬出されると、クリームはんだ１３は冷却してはんだが固化する。
【００４６】
また、図示はしないが、リフロー部加熱室４に続けて冷却室を設けることも行われている。
【００４７】
他方、プリント配線板８の上方側の面には赤外線は照射されないので、加熱されることはなく、この上方側の面から挿通されたリード型電子部品１４ｂも加熱されることはない。但し、プリント配線板８の下方側の面から上方側の面への熱伝導およびリード型電子部品１４ｂのリード線からこのリード型電子部品１４ｂの内部への熱伝導による温度上昇が存在し、プリント配線板８の上方側の面にもこの熱伝導による温度上昇が存在する。
【００４８】
しかし、この熱伝導による熱量供給は赤外線からの熱量供給に比べて遥に小さい。したがって、この熱伝導による温度上昇は被はんだ付け部の加熱速度に比較して大幅に小さく、プリント配線板８がリフロー部加熱室４から搬出された時点でも、リード型電子部品１４ｂの耐熱温度である例えば１２０℃を越えることはない。
【００４９】
また、先にプリント配線板８の上方側の面には赤外線は照射されないと説明したが、この理由は、搬送コンベア７の上方側すなわちプリント配線板８の上方側に無反射吸熱板１１を設けてあるからである。
【００５０】
この黒色で冷却された無反射吸熱板１１は、すべての波長帯の赤外線を吸収して反射することがなく、冷却されているのでこの無反射吸熱板１１自体から赤外線を放射することもない。そして、無反射吸熱板１１が赤外線を吸収したことによって得た熱量は、冷却パイプ１２によって各加熱室２，３，４の外部に排出される。無反射吸熱板１１は熱伝導率の大きい金属板で構成されているので、各加熱室２，３，４の外部に容易に排出される。
【００５１】
仮に、この無反射吸熱板１１を設けないと、赤外線ランプヒータ９から放射され、さらに反射板１０により反射された赤外線が、搬送コンベア７の上方側すなわちプリント配線板８の上方側の各加熱室２，３，４の炉体１の壁を加熱し昇温させて各加熱室２，３，４からの赤外線放射を生じるとともに、各加熱室２，３，４自体が赤外線を反射し、プリント配線板８の上方側の面やリード型電子部品１４ｂに赤外線を照射して加熱してしまう。すなわち、無反射吸熱板１１を設けないと、各加熱室２，３，４の炉壁から赤外線の照り返しを生じ、プリント配線板８の上方側の面やリード型電子部品１４ｂに赤外線を照射して加熱してしまう。
【００５２】
したがって、この冷却された黒色の金属板から成る無反射吸熱板１１は、赤外線の反射率が小さい程良く、最大でも概ね２０％を越えないことが望ましい。また、その表面温度も概ね５０℃を越えないように冷却することが望ましい。この表面温度がプリント配線板８の温度を越えると、その温度差の約４乗に比例して無反射吸熱板１１からプリント配線板８の上方側の面へ向けて赤外線による放射熱を生じてしまうからである。
【００５３】
完璧には、搬送コンベア７の上方側である各加熱室２，３，４の側壁側にも無反射吸熱板１１を設けることが望ましいが、赤外線ランプヒータ９からの赤外線放射が、この赤外線ランプヒータ９の表面からその直角方向に生じることから、図１に例示するように加熱炉の上壁側だけに設けても、前述のような十分な作用を得ることができる。
【００５４】
〔本発明のリフローはんだ付け装置〕
次に図２および図３を参照して、本発明にかかるリフロ−はんだ付け装置の実施形態例を説明する。
【００５５】
図２は、本発明のリフローはんだ付け装置の実施形態例を示す縦断面図である。また、図３は本実施形態例に使用される加熱室の横断面図である。
【００５６】
本実施形態例が、図１に示すリフローはんだ付け装置と相違する点は、各加熱室２３，４の炉体１の上部を開放端として、この開放端に防護用の網板１６を設ける構成としている点、および炉体１の底部に排気口１７を設け、排気ファン１８により炉体１内の雰囲気を排気するように構成している点である。なお、リフロー部加熱室４の排気口１７には冷却水１９を通水した冷却パイプ２０に冷却フィン２１を設けた排気雰囲気冷却手段を設けてあり、その下部にフラックスパン２２を設けてある。
【００５７】
このように構成することにより、点線で示す矢印Ｃのように、網板１６を設けた炉体１の上部の開放端から外気が炉体１内に流入し、無反射吸熱板１１の透孔１１ａを通り、プリント配線板８の上方側の面に接触して流れ、さらに赤外線ランプヒータ９と反射板１０の間を通って排気口１７から炉体１外へ排気される。
【００５８】
すなわち、この過程で炉体外の雰囲気すなわち外気が炉体の上部から下部に向けて単一方向に通り抜けるように流れるため炉体１内の雰囲気が常に排気されるようになり、温度上昇した雰囲気が炉体１内に滞留しないようになる。また、この過程でプリント配線板８の上面側の冷却も行われる。したがって、先の外気通り抜け手段の無いリフローはんだ付け装置に比較して、プリント配線板８の上方側の面の温度およびリード型電子部品１４ｂの温度を一層低い温度に維持することができるようになる。
【００５９】
なお、図３に例示するように、炉体１の上部には開放端に網板１６を設けた開閉蓋２４をヒンジ２５を介して炉体１に設けてあり、さらに、開閉蓋２４には、冷却水１９を通す冷却パイプ１２を備えた無反射吸熱板１１が支柱２６により設けられている。すなわち、これにより、同図３に例示するように、炉体１の上部の開閉を行うことができるように構成してある。
【００６０】
したがって、溶融温度（融点）が高く、はんだ付け温度の高い鉛フリーはんだを使用してリフローはんだ付けを行う場合においても、プリント配線板８の上方側の面およびこの面に搭載されたリード型電子部品１４ｂの温度を、その耐熱温度以下に維持することができるようになる。その結果、環境負荷が少なく、生産コストも低く、はんだ付け信頼性の高いプリント配線板８ひいては高信頼性の電子機器を製造することができるようになる。
【００６１】
なお、リフロー部加熱室４の排気口１７に設けた排気雰囲気冷却手段は、リフロー部加熱室４においてクリームはんだ１３等の予め供給してあるクリームはんだ１３が溶融した際に発生する気化したフラックスヒュームを、冷却することにより霧滴化して捕集・除去するとともに、滴下したフラックスをフラックスパン２２に集めるように構成したものである。これにより、フラックスヒュームがリフロー加熱室４ひいてはリフローはんだ付け装置の外部に排気されて大気汚染を生じることもない。
（３）無反射吸熱手段の構成
図４を参照して、先に説明した無反射吸熱手段（無反射吸熱板）の構成を説明する。
【００６２】
図４は、無反射吸熱板の具体的構成例の全容を示す斜視図である。
【００６３】
図４に示すように、この無反射吸熱板１１には、多数の透孔１１ａを列条に設けてあり、各列の透孔１１ａの位置がジグザグに位置するように設けてある。これにより、図１、図２、および図３に示したように、２段に設けた無反射吸熱板１１の取り付け位置を、透孔１１ａのピッチの１／２だけ異なるように支柱２６により設けることにより、赤外線ランプヒータ９から放射される赤外線が炉体１の開放端から漏洩しないように考慮してある。
【００６４】
この無反射吸熱板１１の材質はアルミニウムであり、陽極酸化法（その他に、エッチング法、プラズマ法等がある。）によりその表面に多孔性の酸化物層を形成し、その後、一般的には炭素からなる黒色の無機顔料をその多孔内および表面に吸着させ染色して成るものである。このようにして製造された部材は、電子機器等において高電力素子の放熱用に使用される放熱器にも使用されている。
【００６５】
このようにして、表面が黒色で、熱伝導率が大きく良好な熱伝導率の無反射吸熱板１１を得ることができる。また、光線や赤外線等の反射率も１０％以下で、照射された赤外線をほぼ完全に吸収して熱エネルギーに変換することが可能となり、この熱エネルギーを冷却パイプ１２を流れる冷却水１９により炉体１の外へ排出することができる。なお、冷却パイプ１２は無反射吸熱板１１に密着して設けてある。
【００６６】
無反射吸熱板１１の赤外線反射率は小さい程望ましい。例えば、赤外線ランプヒータ９の放射電力が１０ｋｗで、無反射吸熱板１１の反射率が１０％であると仮定すると、無反射吸熱板１１からプリント配線板８の上方側の面へ反射して照射される電力は１ｋｗにもなる。
【００６７】
赤外線加熱の場合、被加熱ワークヘの入熱量が、赤外線ランプヒータ９の温度と被加熱ワークの温度との温度差の概ね４乗に比例することが知られている。また、同一の熱容量の被はんだ付け部においては、概ねその入熱量に比例してこの被はんだ付け部の温度が上昇する。
【００６８】
したがって、無反射吸熱板１１の温度を十分に低い温度すなわちリフローはんだ付けの各工程において、プリント配線板８の上方側の面の温度またはこの面側に搭載されたリード型電子部品１４ｂの温度よりも低い温度に維持することを前提とすると、この無反射吸熱板１１からの放射によりプリント配線板８は加熱されることはない。
【００６９】
そのため、無反射吸熱板１１において許容できる赤外線反射率は、被はんだ付け部からリード線を介してプリント配線板１１の上方側に位置するリード型電子部品１４ｂ本体に伝導する熱量により規定される。すなわち、この伝導する熱量が少ない程この熱伝導によるリード型電子部品１４ｂ本体の温度上昇が少なくなるからである。
【００７０】
リフロー部加熱室４における加熱時間が２０ｓｅｃ以下である場合には、一例として、赤外線反射率は、概ね１５％以下の値であれば良いことがわかっている。この値は、電子部品１４の中では最も耐熱温度の低い電子部品としてランキングされている電解コンデンサを使用して実測により求めた値である。したがって、他の電子部品１４についても概ねこの値に準拠することで、当該電子部品１４の耐熱温度以下に保持できる基準とすることができる。
（４）その他の実施形態例
先の実施形態例のリフローはんだ付け装置においては、各加熱室２，３，４を構成する炉体１の内部にこの炉体１とは別に無反射吸熱板１１を設けるように構成した。しかし、搬送コンベア７を挟んでその下方側の炉体１と上方側の炉体１とを別の構成部分として構成し、この搬送コンベア７の上方側の炉体１を、無反射吸熱板１１により構成するようにしてもよい。もちろん、その無反射吸熱板１１により構成された炉体１の部分にも冷却パイプ１２を設けておく必要がある。
【００７１】
また、先の実施形態例のリフローはんだ付け装置の構成を、上下逆に構成してもよい。その場合は、リード型電子部品１４ｂのリード線がクリンチ（曲げ）されているか、このリード型電子部品１４ｂが接着剤等により仮固定されていて、このリード型電子部品１４ｂが落下しないようにしておけばよい。
【００７２】
また、昇温部加熱室２やリフロー部加熱室４においては熱風加熱を使用して、均温部加熱室３では赤外線加熱を使用している場合においては、この均温部加熱室３のみに本発明の無反射吸熱板１１の技術を適用してもよいことはもちろんである。
【００７４】
これらにより、本来加熱する必要のないプリント配線板８の面およびこの面に搭載された電子部品１４の加熱を最小限に抑制することができるようになる。
【００７５】
【発明の効果】
以上のように、本発明のリフローはんだ付け装置によれば、加熱手段として赤外線ヒータを使用してプリント配線板の下方側の面およびこの下方側の面の被はんだ付け部を加熱し、また、無反射吸熱手段によりプリント配線板の上方側の面を覆うように構成しているので、加熱室の炉体の壁からの赤外線の照り返しや熱風の漏洩によりプリント配線板の上方側の面およびこの面に搭載されている耐熱温度の低い電子部品例えば電解コンデンサ等が加熱されることがない。
【００７６】
したがって、プリント配線板の上方側の面およびこの上方側の面に搭載されている耐熱温度の低い電子部品を耐熱温度以下の一層低い温度に維持したまま、プリント配線板の下方側の面の被はんだ付け部をリフローはんだ付けすることができるようになる。
【００７７】
その結果、耐熱温度の低い電子部品がプリント配線板の上方側の面に搭載され、耐熱温度の高い電子部品がプリント配線板の下方側の面搭載されていて、この下方側の面にリフローはんだ付けを行う被はんだ付け部が存在するプリント配線板をはんだ付けする場合に、従来よりも一層信頼性に優れたプリント配線板を製造することができるようになる。
【００７８】
また、はんだ付け温度の高い鉛フリーはんだを使用して同様のリフローはんだ付けを行う場合においても、プリント配線板の上方側の面に搭載された耐熱温度の低い電子部品をその耐熱温度以下に確実に保持してリフローはんだ付けを行うことが可能となり、耐熱温度の低い電子部品に熱ダメージを与えることなく従来と同様の高信頼性のプリント配線板を製造することができるようになる。
【００７９】
特に、赤外線加熱手段に近赤外線を多量に放射する赤外線ランプヒータを使用することにより、加熱室内の雰囲気を近赤外線により直接的に加熱することが少なく、プリント配線板の下方側の面およびその被はんだ付け部を加熱することができる。したがって、加熱室内の雰囲気温度が一層上昇し難くなり、プリント配線板の上方側の面に搭載された耐熱温度の低い電子部品の温度上昇を一層抑制することができるようになる。
【００８０】
そして、炉体内の上方側から下方側へ向けて単一方向に外気が流れて、この炉体内の雰囲気が常に排気されるので、炉体内の雰囲気温度の上昇がなく、さらに外気がプリント配線板の上方側の面に吹き当たるので、プリント配線板の上方側の面に搭載された耐熱温度の低い電子部品がその雰囲気から加熱されることがなくなる。その結果、この電子部品の温度上昇をリード線からの熱伝導によるものだけの低い温度に維持することができるようになり、極めて信頼性の高いプリント配線板を製造することができるようになる。
【００８１】
このように、耐熱温度の低いリード型電子部品等の温度上昇を極めて小さくすることができるので、リフロー温度の高い鉛フリーはんだを使用した場合においても、耐熱温度の低い電子部品に有害な熱ストレスを与えることなくはんだ付けを行うことが可能となり、信頼性の高いプリント配線板を製造することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  外気通り抜け手段の無いリフローはんだ付け装置を示す縦断面図である。
【図２】  本発明のリフローはんだ付け装置の実施形態例を示す縦断面図である。
【図３】  本実施形態例に使用される加熱室の横断面図である。
【図４】  無反射吸熱板の具体的構成例の全容を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  炉体
２  昇温部加熱室
３  均温部加熱室
４  リフロー部加熱室
５  搬入口
６  搬出口
７  搬送コンベア
７ａ  搬送チェーン
７ｂ  搬送チェーン
８  プリント配線板
８ａ  側端部
９  赤外線ランプヒータ
１０  反射板
１１  無反射吸熱板
１１ａ  透孔
１２  冷却パイプ
１３  クリームはんだ
１４  電子部品
１４ａ  チップ型電子部品
１４ｂ  リード型電子部品
１６  網板
１７  排気口
１８  排気ファン
１９  冷却水
２０  冷却パイプ
２１  冷却ファン
２２  フラックスパン
２４  開閉蓋
２５  ヒンジ
２６  支柱
２７  ピン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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