回流炉制造技术

在设于回流炉的搬入口和加热室之间的第一缓冲区之外，从搬送装置的下方向电路基板吹送炉内气氛气体，通过在搬送装置上方吸引气氛气体，从而防止外部气体的浸入和气氛气体的流出。另外，通过在该气氛气体吸入口设置助焊剂滴落防止机构，防止助焊剂对电路基板的附着。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术主要涉及一种在氮等惰性气体中对搭载了电子元件的电路基板加热，而进行焊接的回流炉。还有，以下将氮气之外的惰性气体称为气氛气体。
技术介绍
现在，各种的电子元件被搭载于电路基板而焊接的SMD(SurfaceMounted Device)被广泛用于电子设备。在制造此SMD的方法中，有将电子元件插入电路基板后，通过焊槽焊接背面的流动(flow)工序，和在印刷了焊糊的基板上装配组装元件，通过被称为回流炉的加热装置对基板进行加热而使焊糊熔融的回流工序。所谓焊糊，是指在电路基板上装配组装元件时所使用的材料，将焊锡的粒子由熔剂和被称为助焊剂的催化剂炼制成为膏状。包含于焊糊中的助焊剂，在焊锡熔融时气化而充满炉内。为了防止此助焊剂液化、固化而附着于作为制品的电路基板，由助焊剂回收装置回收气氛气体中的助焊剂。所谓回流炉是一种加热炉，其将搭载有电子元件的电路基板，通过由链式输送机(chain conveyer)构成的搬送装置搬送到炉内的期间，通过吹送热风等加热，使焊锡熔融而进行电路基板和电子元件的焊接。以下，将电路基板的加热装置称为回流炉或简称为炉。在回流炉中，有允许外部气体的侵入的大气炉，和为了改善焊锡的湿润性(熔融的状态)而向炉内填充氮气，以防止外部气体进入的氮炉型回流炉。本专利技术的对象是此氮炉型回流炉，特别是涉及防止在炉的搬入口及搬出口的外部气体的浸入的装置，及气氛气体中的助焊剂的回收装置。以下说明与作为本专利技术的实施方式的氮炉型回流炉的关连的
技术介绍
。首先，一边参照专利文献1的特开2001-308512号公报的附图(图9)，一边说明成为本申请专利技术的对象的回流炉的结构。在此回流炉101中，设有5个加热区段102、103及1个冷却区段104。此加热区段、冷却区段的数目根据回流炉的种类而各不相同。在炉内设置有轨道间隔可变的未图示的搬送轨道，在该搬送轨道上，多个电路基板顺序地从炉的入口向炉的出口，按图9的箭头标记A所示的方向由链式输送机搬送到炉内。根据电路基板的大小，可变动轨道的宽度能够调整。在回流炉的入口和出口，设置有图9模式化表示的被称为曲径(labyrinth)110的空气流动防止装置。曲径由凸片(fin)状的多个金属板等构成，由于此金属板等的形状使空气的涡流发生，以防止外部气体的侵入。加热区段内，最初的3加热区段称为预热区段102，在此区段使包含于焊糊的助焊剂充分活性化。此后，在使焊锡熔融的峰值加热区段103，使电路基板升温至规定的温度。在焊锡熔融后，电路基板在冷却区段104被冷却、搬出。在回流炉的入口和出口，如上述被称为曲径的空气流动防止装置防止外部气体向回流炉内的侵入。但是，因为要不断地从炉入口搬入在搬送轨道上流动的电路基板，所以完全地防止外部气体的进入很困难。因此，一般设定为使炉内的气氛气体的压力比外部气压高，使曲径附近的气体以从炉内朝向炉外的方式流动。另一方面，作为气氛气体所采用的氮气是制造成本的一部分，为了降低制造成本，要求降低该氮气的消耗量。另外，在各区段的气氛气体的温度控制，成为用于维持产品的品质的重要的要素。因此，需要极力防止成为各区段的温度控制的干扰的外部气体的浸入，各区段间的气氛气体的移动。根据图10说明在此回流炉的加热区段的电路基板的加热方法。图10是图9的Y-Y线的剖面图。将电路基板106从纸面近身侧向贯穿纸面的方向搬送。通过由风扇电机109驱动的循环扇108，从上方两侧吸引炉内气氛气体，吹出至下方。在此吸引时，气氛气体通过电热加热器115被加热。通过被加热的气氛气体和红外线平板加热器125，电路基板106被加热。红外线平板加热器125，也被设于电路基板106的下方，电路基板下部也同时被加热。加热了电路基板的气氛气体由电热加热器115加热后，通过循环扇108吸引，再次向下方被吹出。从未图示的封入口供给新的气氛气体，炉内的气氛气体的压力被保持为一定的值，以防止向回流炉的外部气体的侵入。近年来，从环境意识型产品开发的观点出发，不含铅的焊锡(以下，称为无铅焊锡)成为主流。因为无铅焊锡熔点高达220℃上下，所以加热电路基板的温度需要从230℃至204℃左右。另一方面，在电子元件之中耐热性较低，若加热到240℃以上则会受到损伤，有其可靠性丧失的情况。因此，加热在回流炉中的电路基板的温度的调整，由于无铅焊锡的采用而变得更为严格。因此近年来，避免基于温度控制困难的红外线加热器的加热方法，而大多采用通过将电路基板上下一起加热到规定温度的热风，来加热电路基板的热风方式。一般来说，向电路基板表面吹送热风来加热电路基板的方式，被称为接触喷流式，具有热传递效率高，加热能力优异的优点。在如此要求炉内的精密的温度控制的近年来的回流炉中，因为来自搬入口、搬出口的外部气体的侵入，成为炉内温度的巨大的干扰，所以需要极力抑制。另外各区段内的气氛气体需要极其细微的温度控制，也需要防止区段间的气氛气体的移动。作为防止在电路基板的搬出口的外部气体的侵入的现有技术，已知有以下的技术。(1)用柔软性的原材形成的盖子封闭炉搬送出入口的开口部。(2)设置可动式的活门(shutter)，在电路基板的通过时以外封闭。(3)在搬送出入口设置曲径。(4)在搬送出入口附近设置向外吹送气氛气体的喷嘴装置。(5)根据电路基板的种类使曲径的位置上下调整以减小间隙。但是，分别存在以下的问题。(1)若由柔软性的盖子封闭炉搬送出入口的开口部，则有在电路基板通过时，此盖子与电路基板接触的问题。若因在炉内发生的助焊剂等污染盖子，则由于其接触使电路基板也被污染。(2)可动式的活门结构复杂，若助焊剂附着在活门上，则发生可动失灵的问题。另外，根据电路基板的出入的频率而遮蔽性能变化，炉内的温度和氧浓度的稳定无法保持。(3)曲径在上述(1)(2)的对策中有效，但若单独取得充分的性能，则炉长变长。(4)在搬送出入口附近向外吹出气氛气体的方法，因为昂贵的气氛气体(氮气等)直接流出至炉外，所以关系到制造成本的提高。基于专利文献2(特开2004-181483号公报)的附图(图12)，说明上述(5)的根据电路基板的种类，而使曲径的位置上下调整的现有技术。图12是专利文献2的回流炉的外部气体侵入防止装置的结构图。搭载于搬送装置105上的电路基板106被搬入炉内。在搬入口设有曲径110。在曲径的右侧绘有最初的加热室(加热区段)。从气体供给用喷嘴117供给的气氛气体，通过循环扇108沿隔壁118向下方向被吹出，对电路基板进行加热。加热了电路基板之后的气氛气体，由电热加热器115加热，通过循环扇108再度向下方向被吹出。在此现有技术中，为了防止从搬入口浸入的外部气体，由齿轮驱动电机120使伞齿轮121旋转，通过阳螺钉122的旋转使曲径110上下调整，据此调节搬送装置上的空间。这是根据搭载于电路基板的电子元件的高度，调整曲径的位置，以防止外部气体的浸入的技术。但是，即使采用本装置，在电路基板和搬入口之间有间隙，不能防止气氛气体的流出(损失)及外部气体的浸入。而且，具有设备规模变大的缺点。在回流炉中，在考虑防止外部气体的侵入的装置时，不可避免的是助焊剂的回收。在电路基板上采用焊糊，但此焊糊如上述，是将焊锡的粒子由熔剂和被称为助焊剂的催化剂炼制成的膏状物。在回流炉的加热区段被加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种回流炉，其特征在于，具有：　　　　多个加热室，其向通过搬送装置在炉内搬送的电路基板，吹送被加热的气氛气体而进行加热；　　　　冷却室，其与所述加热室邻接冷却所述电路基板；　　　　第一缓冲区，其设于炉的搬入口和所述加热室之间；　　　　吹出装置，其在该第一缓冲区从所述搬送装置的下方向上方吹送所述气氛气体；　　　　吸引装置，其在所述第一缓冲区，在所述搬送装置的上方，具有助焊剂滴落防止机构，吸引所述气氛气体；　　　　助焊剂回收单元，其从所述被吸引的气氛气体中除去助焊剂。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：柴村求，田中厚，
申请(专利权)人：古河电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]