专利名称：回流炉的制作方法
技术领域：
本发明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。
背景技术：
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。本发明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。以下说明与作为本发明的实施方式的氮炉型回流炉的关连的背景技术。
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发明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热的电路基板的焊糊，在炉内熔融而进行焊接。这时，助焊剂气化充满炉内。若由于含助焊剂成分的高温的气氛气体与外部气体接触，其温度降低，则助焊剂液化或固化。如此助焊剂附着于电路基板，则导致电路基板的品质降低。
虽然也在于助焊剂的成分，但一般来说助焊剂在常温下呈膏状，若加热则在约70℃液化。若进一步加热，则在170℃气化变得显著。
另一方面，在炉内气化的助焊剂由于气氛气体的温度降低而液化，但是其液化温度，因熔剂系和松香系而不同。
若气氛气体的温度降低，则首先松香系从180℃到150℃液化。若气氛气体的温度进一步降低，则松香系在100℃开始固化。若进一步温度降低，则这次熔剂系在约70℃液化。
即，松香系约以170℃为界液化，熔剂系约以70℃为界液化。
在回流炉的最初的预热区段的气氛气体的温度大多被设定在170℃附近。通过将炉内的压力设定得比外部气压高，预热区段内的气氛气体流出到炉的搬入口。包含于流出的气氛气体中的助焊剂的熔剂系成分，及松香系成分与外部气体接触等而温度降低，其结果液化，其附着于被搬入的电路基板。因此，防止外部气体的浸入，或者防止气氛气体的流失时，如下回收助焊剂成为重要的技术要素。
接下来，基于专利文献3(特开2003-324272号公报)的附图(图11)，说明一般的助焊剂的回收装置。
如上述，为了在电路基板上装配、保持组装元件而使用焊糊。包含于焊糊中的助焊剂，在回流炉的加热室熔融后而气化充满炉内。为了防止此助焊剂附着于电路基板，在回流炉中设置有助焊剂回收装置。
图11是回流炉101的加热室的剖面图。电路基板106通过搬送装置105从近身向穿过纸面的方向移动。通过由风扇电机109驱动的循环扇108，以箭头所示的炉内气氛气体从筛孔体(mesh)151向下方向被吹出，对电路基板106进行加热。加热了电路基板的气氛气体，通过循环扇108被吸上来，由电热加热器115加热后，再从两侧向下方向吹出。
另一方面，从循环扇108吹出的气氛气体的一部分，被送至附图右方图示的助焊剂回收装置153。由内部热交换器175冷却的气氛气体，再与由外部气体扇169冷却的外部气体热交换器163接触，助焊剂液化。
液化的助焊剂被收容箱173回收，除去了助焊剂的气氛气体再次返回到加热室，有电热加热器115加热。
本助焊剂回收装置是一个例子，可以使用各种结构的助焊剂装置。但是，其基本原理均是使气氛气体接触冷却的热交换器，从而液化、回收助焊剂的结构。
如上述，近年大多将环境协调性的无铅焊锡使用于电路基板。但是，因为尽管无铅焊锡的熔点高，但电子元件的耐热温度没有改变，所以回流炉的加热要求严格的温度控制。
另一方面，为了防止焊接时的氧化导致的电路基板的劣化，确保电路基板的高可靠性，要求在低氧浓度的焊接作业的用户增加。但受炉的结构的制约，无法完全防止来自炉的搬入口或搬出口的外部气体的侵入。因此，为了实现炉内的低氧浓度，需要将大量的气氛气体(氮等)不断地吹入炉内，但该气氛气体的消耗量在制造成本中不能无视。因而，在近年的回流炉中，以低氧状态实现规定的焊锡熔融温度，而且减少氮的消耗量，成为技术性的课题。
此外，在搬送出入口，和炉内加热区段与冷却区段的边界部中，因为炉内气氛气体的温度急剧变化，所以充满气氛气体内的助焊剂液化，固化，其附着于电路基板招致电路基板的品质降低。因此，在外部气体的侵入的防止、气氛气体的炉内移动的防止、气氛气体的流出的防止装置中，需要防止助焊剂对电路基板的附着。
因此发明者等反复进行各种的研究实验，其结果发明了如下装置，即能够通过以下阐述的机构，抑止从回流炉内的气氛气体的流出和外部气体的进入及助焊剂的去除，能够很低地维持炉内的氧浓度的装置。
发明内容
本发明的回流炉的第一种形态，是一种回流炉，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，其与加热室邻接冷却电路基板；第一缓冲区，其设于炉的搬入口和加热室之间；吹出装置，其在该第一缓冲区从搬送装置的下方向上方吹送气氛气体；吸引装置，其在所述第一缓冲区在搬送装置的上方，具有助焊剂滴落防止机构，吸引气氛气体；助焊剂回收单元，其从被吸引的气氛气体中除去助焊剂。
本发明的回流炉的第二种形态，是一种回流炉，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，其与加热室邻接冷却电路基板；第二缓冲区，其设于冷却室和炉的搬出口之间；吹出装置，其在该第二缓冲区从搬送装置的下方向上方吹送气氛气体；吸引装置，其在所述第二缓冲区在搬送装置的上方，具有助焊剂滴落防止机构，吸引气氛气体；助焊剂回收单元，其从被吸引的气氛气体中除去助焊剂。
本发明的回流炉的第三种形态，是一种回流炉，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，其与加热室邻接冷却电路基板；第三缓冲区，其设于加热室和冷却室之间；吹出装置，其在该第三缓冲区从搬送装置的下方向上方吹送气氛气体；吸引装置，其在所述第三缓冲区在搬送装置的上方，具有助焊剂滴落防止机构，吸引气氛气体；助焊剂回收单元，其从被吸引的气氛气体中除去助焊剂。
本发明的回流炉的第四种形态，其特征在于，设于从上述本发明的第一至第三形态中的吸引装置的助焊剂滴落防止机构，构成为具有伞状的盖部；设于盖部内壁下部的槽部。
本发明的回流炉的第五种形态，其特征在于，设于从上述本发明的第一至第三形态中的吸引装置的助焊剂滴落防止机构，构成为具有伞状的盖部；设于盖部内壁下部的絮状助焊剂吸附板。
本发明的回流炉的第六种形态，其特征在于，设于从上述本发明的第一至第三形态中的吸引装置的助焊剂滴落防止机构，构成为具有加热器；由加热器加热的筛孔板。
本发明的回流炉的第七种形态，其特征在于，上述本发明的第一至第三形态中的助焊剂回收单元，构成为具有循环扇；外部气体扇；热交换器；液化助焊剂回收箱。
本发明的回流炉的第八种形态，其特征在于，在回流炉的电路基板的搬入口及、或搬出口，还设置有曲径。
本发明的回流炉的第九种形态，其特征在于，气氛气体是氮等的惰性气体，在回流炉内填充有气氛气体。
图1是本发明的第一实施方式的回流炉的整体图。
图2是本发明的第一实施方式的具有第一缓冲区的回流炉的剖面图。
图3是表示本发明的第一实施方式的气氛气体吸入口的结构的图。
图4是表示本发明的第二实施方式的气氛气体吸入口的结构的图。
图5是表示本发明的第三实施方式的气氛气体吸入口的结构的图。
图6是本发明的第四实施方式的回流炉的整体图。
图7是本发明的第五实施方式的回流炉的整体图。
图8是表示显示本发明的效果的实验结果的图。
图9是基于现有技术的回流炉的整体图。
图10是基于现有技术的回流炉的剖面图。
图11是表示现有技术的助焊剂回收装置的结构的图。
图12是表示现有技术的外部气体浸入防止装置的结构的图。
具体实施例方式
以下，根据附图详细说明本发明的实施方式。
(第一实施方式)图1是表示本发明的第一实施方式的、氮炉型回流炉1的整体构成的图。从图左侧的搬入口，搭载于搬送装置5的多个未图示的电路基板，向图右侧的搬出口被搬送向箭头A的方向。
在炉的入侧、出侧，设有上述被称为曲径10的空气流动防止装置，防止从炉的入侧、出侧的外部气体的侵入。但是，因为在搬送线上电路基板不断地被搬入，所以不可能完全防止外部气体的进入，对此已做了说明。
在图1所示的回流炉中，设有加热区段3和冷却区段4。加热区段由七个加热室构成，冷却区段由两个冷却室构成。在该炉中，加热室中最初的四个为预热区段，其次的三个为峰值加热区段。在此峰值加热区段使电路基板的焊糊熔融。焊锡熔融后，电路基板被搬送到冷却区段，冷却后，从炉中搬出。
根据回流炉的种类，加热区段、冷却区段的数目不同，加热区段中的预热区段，峰值加热区段的数目也各不相同。
各加热室中的电路基板的加热方法如使用图10所作的说明。在本发明的回流炉中，与安装于图10的上侧的热风吹送机构相同的结构也被安装于下侧。图1的各加热室其状况被模式化地表示。
图1中，在加热室中由风扇电机9驱动的循环扇8被设于上侧，还有下侧，在冷却室中为了降低室内温度，只在上侧设有冷风吹送机构。还有，在冷却室中设有助焊剂回收装置54，液化、回收气氛气体中的助焊剂，防止助焊剂附着于电路基板。
回流炉的搬入口及搬出口设有用于电路基板出入的开口部，从此开口部发生气氛气体的流失，及外部气体的浸入。因为流出的气氛气体有100℃以上的高温，所以如图1的搬入口的箭头m所示，流出到搬送装置5的上侧。另一方面，与炉内气体相比低温的外部气体，如箭头n所示，在搬送装置5的下侧流动进入炉内。
因此，为了防止外部气体的侵入，遮断搬送装置5的下侧的外部气体的流动有效，为了防止炉内气氛气体的流出，遮断搬送装置5的上侧的气氛气体的流动有效。
本申请发明，作为用于取得上述的效果的装置而被创造。即，发明了一种装置，其在曲径10和最初的加热室(以下叫做预热室)的边界设置第一缓冲区，从搬送装置下侧向上侧，形成气氛气体的流动以起到气帘(aircurtain)的作用。由于从搬送装置的下侧吹送的气氛气体，防止了外部气体向炉内的浸入，从预热室流出的气氛气体被设于缓冲区的上部的吸引装置吸入，而防止向炉外的流出。
还有，如上述在炉内气氛气体中，包含在电路基板的焊锡熔融时所发生的气化的助焊剂，此助焊剂基本上松香系约以170℃为界液化，熔剂系约以70℃为界液化。在缓冲区外部气体与电路基板一起浸入，与预热室相比为低温。因此，从预热室流出的气氛气体其温度降低，助焊剂的液化开始。在缓冲区上部吸引气氛气体时，需要防止助焊剂液化、滴落。
图2表示图1的X-X线的剖面图。在搬送装置5上，未图示的电路基板从纸面近身侧向贯通纸面的方向被搬送。从搬送装置5的下侧如向上的箭头所示，吹送气氛气体，以防止外部气体的浸入。在搬送装置5之上，设有筛孔板56及加热器55的气氛气体吸引装置被设置。
图3(a)表示气氛气体吸引装置及助焊剂滴落防止机构的放大图。从搬送装置5的下方朝向上方，如箭头所示，气氛气体被吹送。通过由加热器55加热的筛孔板，气氛气体被吸引，构成纵向的气帘。吸引的气氛气体通过排气通路71，引导至助焊剂回收单元53。
图3(b)是此吸引装置的侧视图。通过搬送装置5，电路基板按箭头A的方向被搬送。图3(c)是此吸引装置的底视图。由加热器55加热本筛孔板56，气氛气体穿过此筛孔板，引导至排气通路71。
由图2的加热器55加热的气氛气体，通过排气通路71引导至助焊剂回收单元的热交换器63(图2)，温度下降，助焊剂被液化，被收容于未图示的液化助焊剂收容箱。
通过此助焊剂回收单元除去了助焊剂成分的气氛气体，通过由风扇电机9驱动的循环扇8送出到排气管71，再从搬送装置5的下侧被吹出。
以上，通过从搬送装置5的下侧吹送的气氛气体，防止外部气体的侵入，并且通过设于缓冲区上部的吸引装置，把从预热室流出的气氛气体吸引到上方，由此防止气氛气体向炉外的流出。另外，通过由上述加热器55加热气氛气体，而防止助焊剂的液化及向电路基板的滴落。
(第二实施方式)图4表示本发明的气氛气体吸引装置及助焊剂滴落防止机构的第二实施方式。设置由图4(a)所示的结构组成的气氛气体吸引装置及助焊剂滴落防止机构，来替代由图2中的筛孔板56和加热器55构成的吸入装置。
图4(a)是第二实施方式的气氛气体吸引装置，及助焊剂滴落防止机构的剖面图。搬送装置5上未图示的电路基板从纸面近身侧向贯穿纸面的方向被搬送。在搬送装置5之上，设置有伞状的盖部57。在盖部最上部设置有排气通路71。在盖部57上设置有如图所示的倾斜，成为接触到盖部的气氛气体被冷却，液化的助焊剂沿着内壁，如箭头B所示流下的结构。
图4(b)是本机构的侧视图。搬送装置上的未图示的电路基板按箭头A的方向被搬送。在设于搬送装置上的上述伞状的盖部的边缘，设置有槽58。用于防止液化而顺着盖部内部流动的液化助焊剂滴落到电路基板上。图4(c)是盖部的底视图。
(第三实施方式)
图5表示本发明的第三实施方式。设置由图5(a)所示的结构组成的气氛气体吸引装置及助焊剂滴落防止机构，来替代由图2中的筛孔板56和加热器55构成的吸入装置。
图5(a)是第三实施方式的气氛气体吸引装置，及助焊剂滴落防止机构的剖面图。搬送装置5上未图示的电路基板从纸面近身侧向贯穿纸面的方向被搬送。在搬送装置5之上，设置有伞状的盖部57。在盖部最上部设置有排气通路71。在盖部57上设有如图所示的倾斜，形成接触到盖部的气氛气体被冷却，液化的助焊剂沿着内壁，如箭头B所示流下的结构，其与第二实施方式相同。
在盖部57的最下部设有絮状助焊剂吸附板59。图5(b)是侧视图。表示助焊剂吸入口的剖面结构。图5(c)是底视图。通过排气通路71，气氛气体被吸引。通过絮状助焊剂吸附板59，防止液化助焊剂向电路基板的滴落。
从上述的第一到第三实施方式，能够分别独立设置，但是在第二或第三实施方式中，也可以加进第一实施方式而实施。即可以在伞状盖部的最下面，组合设置图3的筛孔板56及加热器55。也可以在作为第二实施方式的槽58内，设置作为第三实施方式的絮状助焊剂吸附板。
(第四实施方式)图6表示本发明的第四实施方式。图6是在冷却室和搬出口侧曲径10之间设置第二缓冲区，设置助焊剂回收单元53以外的方式。
通过在冷却室和搬出口之间设置第二缓冲区，能够防止来自搬出口的外部气体的侵入，来自搬出口的气氛气体的流出。
在本实施方式中，根据冷却室内的气氛气体与外部气体的温度差，与上述方式相同也需要助焊剂液化、滴落的防止，能够设置由上述的第一至第三实施方式所述的、防止助焊剂的液化及滴落的气氛气体吸引装置及助焊剂滴落防止机构。
(第五实施方式)图7表示本发明的第五实施方式。图7是在加热区段和冷却区段之间设置第三缓冲区，设置助焊剂回收单元53之外的方式。是不只是炉的搬送出入口，而且在气氛气体的温度下降的加热室和冷却室之间，也设置与第四实施方式同样的区段间气氛气体移动防止机构的方式。
通过在加热室与冷却室之间设置第三缓冲区，而防止加热、冷却区段间的气氛气体的移动，并且能够有效地除去助焊剂。
在本实施方式中，与上述方式相同，也需要助焊剂的液化、滴落防止，能够设置由上述的第一至第三实施方式所述的防止助焊剂的液化及滴落的气氛气体吸引装置及助焊剂滴落防止机构。
上述第一实施方式、第四实施方式、第五实施方式，结构各自独立，可以分别独立实施，也可以使两个或三个组合实施。例如，可以在搬入口与预热室之间，冷却室与搬出口之间，分别设置第一缓冲区、第二缓冲区。
(实验结果)发明者等，为了确认通过本发明实际地防止外部气体的浸入，保持炉内氧浓度的效果而进行了实验。
实验是通过在图1所示的回流炉中，实际搬入多个电路基板测定这时的炉内氧浓度的变化而实施。
从140℃至175℃依次设定各预热室的温度。从195℃至238℃分别设定峰值加热室的温度。在搬入口的曲径和第一预热室之间设置第一缓冲区，在此区域从搬送装置的下侧向上部吹送气氛气体。用于吹送气氛气体的循环扇设在强(40Hz)、弱(20Hz)两个阶段，比较各自的效果。
图8表示实验结果。纵轴表示加热区段内的氧浓度(单位ppm)。横轴是经过时间。图表的粗线表示一区段，即最初的预热室内的氧浓度。细线表示七区段，即最后的(冷却区域之前的)加热室内的氧浓度。
时间轴a1表示最初的电路基板从搬入口被搬入的时刻。b1表示此电路基板从搬出口被搬出的时刻。c1表示最后的电路基板被搬入的时刻，d1表示此电路基板被搬出时的时刻。
第一枚电路基板被搬入炉内后(a1)，预热室(一区段)的氧浓度由于从搬入口浸入的外部气体而上升。接着由于多个电路基板被搬入炉内，一区段及七区段的氧浓度上升。若在d1最后的电路基板被搬出，则以后区段内的氧浓度降低。
从a1到d1对多个电路基板进行加热期间，实施在本发明的第一缓冲区的气氛气体的吹送。此时的循环扇的强度是弱(20Hz)。图中表示为“有气体吹出(弱)”。
接着，停止循环扇的运转(图8的X1)。其后，从a2到d2之间，搬入相同枚数的电路基板，进行了加热。在图中表示为“无气体吹出”的为循环扇停止状态。
再次使循环扇运转(图8的X2)。把循环扇的强度设为强(40Hz)。从a3到d3之间，搬入相同枚数的电路基板，进行了加热。在图中表示为“有气体吹出(强)”的，是以“强”运转循环扇的状态。
在图8中，若观察在“有气体吹出”和“无气体吹出”的一区段及七区段中的氧浓度的推移，则可判明，在七区段中其差异不显著，但在一区段(最初的预热室)中的氧浓度有很大不同。即通过进行气体吹出，在一区段的氧浓度基本被抑制在230ppm以下，相对于此，无气体吹出的时候，上升到380ppm。另外还可知，由于循环扇的强弱，而不同于一区段的氧浓度。
根据本实验结果能够确认，本发明的气氛气体吹送装置对于炉内氧浓度的降低能够发挥效果。
根据本发明，在分别设于搬入口、搬出口及加热区段和冷却区段的边界部的缓冲区中，从搬送装置的下方向上方吹出气氛气体，在搬送装置的上方吸引气氛气体，能够实现外部气体的浸入，气氛气体的区段间移动及气氛气体流出的防止。
另外，把由于与外部气体的接触等而温度降低的气氛气体，从设于搬送装置的上部的吸引装置吸入，引导至另外设置的助焊剂回收单元，通过热交换器等冷却气氛气体，回收液化的助焊剂。
根据本发明，可以一边防止助焊剂附着于电路基板，一边防止来自搬送出入口的外部气体的侵入，防止炉内气氛气体的流出，防止回流炉内的氧浓度上升。
本发明不限于上述体现，在不脱离本发明的范围内可以进行各种不同的变化和修改。
此申请基于日本专利申请编号2005-192709，于2005年6月30日提出，全部内容在此被清楚地总结提出。
权利要求
1.一种回流炉，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。
2.一种回流炉，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；第二缓冲区，其设于所述冷却室和炉的搬出口之间；吹出装置，其在该第二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，其在所述第二缓冲区，在搬送装置的上方，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。
3.一种回流炉，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；第三缓冲区，其设于所述冷却室和炉的搬出口之间；吹出装置，其在该第三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，其在所述第三缓冲区，在搬送装置的上方，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。
4.根据权利要求1记载的回流炉，其特征在于，还具有第二缓冲区，其设于所述冷却室和炉的搬出口之间；吹出装置，其在该第二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，其在所述第二缓冲区，在搬送装置的上方，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。
5.根据权利要求1记载的回流炉，其特征在于，还具有第三缓冲区，其设于所述加热室和所述冷却室之间；吹出装置，其在该第三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，其在所述第三缓冲区，在搬送装置的上方，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。
6.根据权利要求4记载的回流炉，其特征在于，还具有第三缓冲区，其设于所述加热室和所述冷却室之间；吹出装置，其在该第三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，其在所述第三缓冲区，在搬送装置的上方，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。
7.根据权利要求1至6中的任一项所记载的回流炉，其特征在于，所述助焊剂滴落防止机构构成为具有伞状的盖部；设于该盖部内壁下部的槽部。
8，根据权利要求1至7中的任一项所记载的回流炉，其特征在于，所述助焊剂滴落防止机构构成为具有伞状的盖部；絮状助焊剂吸附板，其设于该盖部内壁下部。
9.根据权利要求1至8中的任一项所记载的回流炉，其特征在于，所述助焊剂滴落防止机构构成为具有加热器；筛孔板，其通过该加热器被加热。
10.根据权利要求1至9中的任一项所记载的回流炉，其特征在于，所述助焊剂回收单元构成为具有循环扇；外部气体扇；热交换器；液化助焊剂回收箱。
11.根据权利要求1至9中的任一项所记载的回流炉，其特征在于，在所述炉的搬入口及、或搬出口，还设有曲径。
12.根据权利要求1至9中的任一项所记载的回流炉，其特征在于，所述气氛气体是氮等的惰性气体，在所述回流炉内填充有该气氛气体。
全文摘要
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。
文档编号B23K1/012GK1893773SQ20061009581
公开日2007年1月10日 申请日期2006年6月30日 优先权日2005年6月30日
发明者柴村求, 田中厚 申请人:古河电气工业株式会社