回流炉的制作方法

专利名称：回流炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于对通过乳酪焊剂而装设有电子器件的印刷电路板加 热来进行钎焊的回流炉。
背景技术：
回流炉通过一边用输送机输送装设有电子器件的印刷电路板一边对其加 热而使乳酪焊剂熔化，从而将电子器件钎焊到电路板上。回流炉大体可区分为 作为炉内气体使用空气的空气回流炉和供给作为惰性气体的氮气来增加炉内 气体的氮气含量的氮回流炉，但回流炉的结构基本上是相同的。
回流炉一般利用在电路板的输送方向上分离设置的多个分隔壁使炉内空 间隔幵，这些多个分隔室可单独地调整内部气体的温度和风量，典型的是作为 预加热印刷电路板的预加热室使用，并作为使乳酪焊剂熔化的主加热室使用。
日本专利公开2002-134905号公报公开了如下的回流炉按各分隔室独立 地使内部气体循环，并将环境气体沿垂直方向喷到印刷电路板上。例如，只要 是在预加热室和主加热室内将热风喷到印刷电路板上、且在主加热室后设置有 冷却室的回流炉，就可在冷却室内将未加热的环境气体喷到印刷电路板上来进 行该印刷电路板的冷却。
作为现有的问题，包括若加大在各分隔室内对印刷电路板沿垂直方向喷 射的环境气体的风量，则电路板上的电子器件产生位置偏差的可能性变大的问 题。
图20是实测了目前可获得的回流炉内部的风速而得到的曲线图，A线表 示的是沿垂直方向喷到印刷电路板上的风(竖风)的风速，B线表示的是从侧 方碰到电路板的电子器件上的水平方向的风(横风)的风速。另外，在图20 中，符号标记IOO表示的是具有回流炉的入口的入口壁，101表示的是相邻的
分隔室之间的分隔壁，102表示的是具有回流炉的出口的出口壁。
为了获得图20的数据，如图21 (a)所示，用竖壁105覆盖电路板4a的 输送方向上的前后，并在其中的电路板4a上配置风速计S，用风速计S来测量 竖风的风量。另外，如图21 (b)所示，在横风的测量中，用盖体106覆盖电 路板4a的输送方向上的前后及上部，并将盖体106配置在距离电路板4a有3mm 的上方。在此，所使用的风速计S使用了下面的产品。另外，回流炉在60Hz 下运转。
(1) 风速计S的生产商日本力乂7、乂夕7株式会社力'7
(2) 风速计S的型式线性输出型「7氺乇77夕一風速計M0EDL6 14
1」
(3) 探测器敏感元件白金绕线阻抗元件
(4) 响应性能慢
参照图20的实测数据可知，横风在回流炉的入口壁IOO、分隔壁IOI、出 口壁102的附近变动较大，横风风速的变动幅度大致为2. 0米/秒左右。
发明的公开
本申请的发明人以电路板上的电子器件的位置偏差的主要原因在于横 风进行了深入研究，并得出了如下结果只要横风的风速变动在1.5米/秒 以内，那么发生风速差所引起的零件位置偏差的可能性低，从而提出了本 发明。
本发明的目的在于提供一种通过抑制横风的影响来防止电路板上的电 子器件位置偏差的回流炉。
本发明的另一目的在于提供一种以使用氮气环境的氮回流炉为前提的 可减少氮气使用量的回流炉。
上述技术课题可通过提供本发明第一观点的回流炉来实现， 一种回流 炉，对通过乳酪焊剂而装设有电子器件的印刷电路板加热来进行钎焊，其特
征在于，包括多个分隔室，由在所述印刷电路板的输送方向上分离设置的分
隔壁分隔；以及环境气体循环机构，沿垂直方向朝着穿过该分隔室的所述印刷
电路板喷射环境气体并使该分隔室的环境气体循环，在各分隔室的所述分隔 壁附近的区域内碰到所述印刷电路板上的垂直方向的风的风力小于在该分 隔室的印刷电路板输送方向的中央区域内碰到所述印刷电路板上的所述垂 直方向的风的风力。
上述技术课题可通过提供本发明第二观点的回流炉来实现， 一种回流 炉，对通过乳酪焊剂而装设有电子器件的印刷电路板加热来进行钎焊，其特 征在于，包括多个分隔室，由在所述印刷电路板的输送方向上分离设置的分 隔壁分隔；以及环境气体循环机构，具有沿垂直方向朝着穿过该分隔室的所述 印刷电路板喷射气体的多个环境气体输出用开口、并使该分隔室的气体循环， 隔着所述分隔壁相邻的所述环境气体输出用开口间的间距与在各分隔室内部 的所述环境气体输出用开口间的间距实质上相等。
本发明的上述目的、效果以及其它目的可从参照附图的本发明的最佳实施 例的详细说明中得以明确。


图1是第1实施例的回流炉的概略结构图。
图2是用于对第1实施例的回流炉的各分隔室的上部结构进行说明的图， 是沿电路板输送方向截断的剖视图。
图3是用于对第1实施例的回流炉的各分隔室的上部结构进行说明的图， 是沿与电路板输送方向正交的方向截断的剖视图。
图4是用于对配置在第1实施例的回流炉的上部的环境气体循环机构的环
境气体喷出孔及回收孔进行说明的图。
图5是为了说明第1实施例的作用效果而用于对碰到印刷电路板的电子器 件上的横风进行说明的图，图5(a)是各分隔室的中央区域内的横风的说明图， 图5 (b)是分隔壁附近区域内的横风的说明图。
图6是绘制了第1实施例的竖风及横风的实测值的曲线，图6 (A)表示 的是竖风，图6 (B)表示的是横风。
图7是用于对第2实施例的回流炉的各分隔室的上部结构进行说明的图，
是沿电路板输送方向截断的剖视图。
图8是用于对构成第2实施例的回流炉的冷却区的第五分隔室和构成其上
游的主加热区的第四分隔室的上部结构进行说明的图，是沿电路板输送方向截 断的剖视图。
图9是用于对第3实施例的回流炉的上部结构进行说明的图，是表示环境 气体输出孔及回收孔的图。
图10是用于对构成第3实施例的回流炉的冷却区的第五分隔室和构成其
上游的主加热区的第四分隔室的上部结构进行说明的图，是表示环境气体输出 孔及回收孔的图。
图11是第4实施例的回流炉的概略结构图。
图12是用于对第4实施例的回流炉所包含的入口侧缓冲室进行说明的图。 图13是第5实施例的回流炉的整体结构图。
图14是用于对第5实施例的回流炉所包含的入口侧缓冲室及与其相邻的 第一分隔室进行说明的图。
图15是第6实施例的回流炉的整体结构图。
图16是表示第6实施例的回流炉的上部结构、沿与电路板输送方向正交 的方向截断的剖视图。
图17是对应图16用于对第6实施例的回流炉的上部结构进行说明的图， 是表示环境气体输出孔及回收孔的图。
图18是对应图16用于对第6实施例的回流炉的上部结构进行说明的图， 是表示构成冷却区的第五分隔室和构成主加热区的第四分隔室的环境气体输 出孔及回收孔的图。
图19是用于对图17、图18所示的环境气体输出孔及回收孔的具体结构 进行说明的图。
图20是绘制了现有回流炉中的竖风及横风的风速的实测值的曲线，图20 (A)表示的是竖风，图20 (B)表示的是横风。
图21是用于对实测图20的竖风及横风时使用的方法进行说明的图，图 21 (a)表示的是测量竖风所使用的方法，图21 (b)表示的是测量横风所使用
的方法。
具体实施例方式
第1实施例(图1 图5)
如图1所示，回流焊装置具有细长的回流炉1。它是一种为了防止电 子器件及焊锡的氧化而在炉1内供给作为惰性气体的氮气、从而使内部气 体的氮浓度维持在一定范围内的氮气回流炉，但也可以是向炉内供给空气 来代替氮气的空气回流炉。炉1包括由图1中箭头所示的输送方向上隔开
间隔配置的多个分隔壁2所隔开的第一到第五的五个分隔室R1 R5，并设 计成第一到第四分隔室R1 R4构成加热区，第五分隔室R5构成冷却区。 回流炉1的分隔室的数目任意，另外，也可省去构成冷却区的第五分隔室 R5。回流炉l所包含的分隔室的数目任意。
通过乳酪焊剂而装设有电子器件的印刷电路板4用输送机5穿过炉1的入 口 6而送入炉1的内部，依次穿过第一到第五分隔室R1 R5后穿过出口 7而 输送到炉外。如后面说明，在第一到第四分隔室R1 R4中，使加热了的环境 气体碰到印刷电路板4上进行加热，在第五分隔室5中，使未加热的环境气体 碰到印刷电路板4上进行冷却。在该第一到第四分隔室R1 R4中，碰到印刷 电路板4上的加热气体的温度及风速可利用图外的控制器按各分隔室Rl R4单独地任意设定。同样，在第五分隔室R5中，碰到印刷电路板4上的冷 风的风速可利用所述控制器任意地设定。顺便说一下，实施例的回流炉1 是适于在第一到第三分隔室R1 R3内预加热、在第四分隔室R4内主加热 来使乳酪焊剂熔化而设计的，设计成了在最后的第五分隔室R5内对在第四分 隔室R4内钎焊的印刷电路板4进行冷却，在使第四分隔室R4内熔化了的焊锡
固化后使其从回流炉l送出。
在炉1的各加热用分隔室R1 R4中，隔着输送机5在上下设置有环境 气体循环机构IO。由于环境气体循环机构IO全部相同，因此参照图示了配 设于上部的环境气体循环机构10的图2对其结构进行说明。
环境气体循环机构10具有由配设于炉外的马达8驱动的送风机11，
送风机11包括下方开放的吸入口 12以及侧方开放的输出口 13。该送风机
11与导风组件15 —起在各分隔室R1 R5内分别使气体循环。
参照图2、图3，导风组件15具有包括第一导向构件16、第二导向构 件17、以及环境气体回收箱18在内的分割结构。图2是沿输送机5的输送 方向截断的图，图3是沿与输送机5的输送方向正交的方向截断的图。
参照作为沿与电路板输送方向正交的方向截断的剖视图的图3，第一 导向构件16包括送风机收容部16a以及导风部16b，在送风机收容部16a 中收容有送风机11。在送风机收容部16a上形成有面向送风机11的吸入口 12向下方开放的吸入口 16c，环境气体通过该吸入口 16c收集到送风机11 中，从送风机11向侧方输出的环境气体经由沿与电路板输送方向正交的方 向延伸后弯曲而向下方延伸的导风部16b导入第二导向构件17中。
第二导向构件17具有矩形密封箱体的形状，作为接收从送风机11送 出的环境气体的腔体而起作用。在该第二导向构件17的内部配设有整流机 构(未图示)。另外，与该第二导向构件17的下面相邻地设置有环境气体 回收箱18。
在由第一导向构件16的送风机收容部16a和导风部16b包围的空间 16d中配置有加热器19 (图3)，该空间16d作为加热空间而起作用，被加 热器19加热的环境气体经由送风机收容部16a的吸入口 16c收集到送风机 11中。在该加热空间16d中，通过由第一导向构件16的一对导风部llb、 lib限定的朝电路板输送方向开放的开口、以及环境气体回收箱18的与电 路板输送方向对置的侧壁18b (图3)上形成的多个开口 (未图示)，将收 集到环境气体回收箱18中的环境气体向加热空间16d供给。
构成送风路径的腔体的第二导向构件17的底面由水平板17a构成，在 该水平板17a上形成有等间隔的、之字状配置的许多孔，并固定设置有从 该孔朝着垂直方向下方延伸的环境气体输出管20 (图4)。该输出管20贯 穿环境气体回收箱18后从环境气体回收箱18的底面向下方突出。在该实 施例中，输出管20的内径全部相同，另外，其长度尺寸也全部相同。换言 之，在全部的输出管20中，许多输出管20的下端与沿输送机5的水平方
向延伸的输送面之间的间隔距离D (图5)相同。
相邻的输出管20的间距P,最好在30mm以下，在该实施例中为12隱。 另外，各输出管20的内径最好在3.5mm以下，在该实施例中为2. 6画。另 外，输出管20的下端、即环境气体输出口与印刷电路板4之间的间隔距离 D—般在20mm以上，在该实施例中为22mm。
在构成环境气体回收箱18的底面的第二水平板18a上，相邻的输出管 20、 20之间等间隔地形成有圆形孔21。换言之，在第二板18a上，在沿输 送机5的输送方向及与其正交的方向并列状排列的输出管20的纵列及横列 中，相邻的输出管20、 20间的中间形成有例如圆形的孔21，经由该圆形孔 21，各分隔室R1 R5内的环境气体收集到回收箱18中。
上面对配置在输送机5上方的环境气体循环机构IO进行了说明，但对 于位于输送机5下方的环境气体循环机构10，由于输送机5的下表面并不 是输送印刷电路板4的面，因此并非一定是与所述环境气体循环机构10相 同的结构。另外，最好第五分隔室(冷却室)R5除了未设有加热器19外与 所述环境气体循环机构IO相同地构成。
分隔相邻的分隔室Rl与R2、 R2与R3、 R3与R4、 R4与R5的分隔壁2 隔着输送机5从上方及下方向输送机5沿垂直方向延伸。图2及图4表示 的是位于输送机5上方的分隔壁2。位于该输送机5上方的分隔壁2的基端 部、即位于回流炉1上部的部位由包括具有厚度T (图4)的隔热材料在内 的隔热壁2a构成，另外，分隔壁2的下部由从隔热壁2a向输送机5朝着 下方延伸的例如一张金属板壁2b构成。金属板壁2b的厚度为0.8mm。该金 属板壁2b从第二导向构件17的上下方向上的中间部分起、从途中对应环 境气体回收箱18地配置。因此，可以设计成隔着分隔壁2配置在其两侧的 输出管20、 13的间隔与各分隔室R1 R5内部的相邻的输出管20、 13的间 隔相同。另外，位于输送机5下方的分隔壁2也可与所述位于上方的分隔 壁2相同，由一张金属板壁2b构成与输送机5相邻的部位，也可在上下方 向的整个区域内与以往同样地用隔热壁构成。
装设有电子器件的印刷电路板4从炉1的入口 6利用输送机5沿着炉
内的水平输送路径移动，在穿过第一 第五分隔室R1 R5后从出口 7输送 到外部(图l)。在构成加热区的第一 第四分隔室R1 R4中，由加热区 19控制在规定温度的加热气体利用送风机11从第一导向构件16向第二导 向构件17输送，在由该第二导向构件17分配给许多输出管20后，经由各 输出管20向垂直方向下方输出(图3)。输送机5上的印刷电路板4受到 从正上方喷射的热风而被加热，在第四分隔室R4中对电子器件进行钎焊， 接着在第五分隔室R5中将冷风喷到印刷电路板4上进行了冷却后，从回流 炉1的出口输送到外部。
各分隔室R1 R4的环境气体经由环境气体回收孔21而收集到回收箱 18中(图4)。吸引到环境气体回收箱18中的环境气体从侧面开口 (未图 示)通过由所述第一导向构件16的一对导风部llb、 lib限定的、向电路 板输送方向开放的开口而进入加热空间16d (图3)中，在该加热空间16d 内由加热器19加热后经由送风机11的吸入口 12收集到送风机11中。接 着，加热气体利用送风机11经由第一导向构件16、第二导向构件17分配 到多个输出管20中，然后利用各输出管20向输送机5上的装设有电子器 件的印刷电路板4喷射，提供给对装设有电子器件的印刷电路板4进行加 热(图5 (a))。从该输出管20向印刷电路板4输出的高温气体的温度由 所述控制器控制。另外，从输出管20输出的环境气体的风速可通过控制送 风机11的转速来调整，例如从用户可进行设定的三档(高速、中速、低速) 中任意设定。例如，可将从输出管20喷出的垂直方向的风(竖风)碰到电 路板4a上的风速设定成6. 5米/秒。
例如典型的是，使用第一 第三分隔室R1 R3对装设有电子器件的印 刷电路板4进行预加热，接着在第四分隔室R4中进行主加热，从而使乳酪 焊剂熔化。之后，该装设有电子器件的印刷电路板4进入第五分隔室R5即冷 却室内，在该第五分隔室R5内冷却风喷到装设有电子器件的印刷电路板4上， 通过使钎焊了的部分冷却，从而结束钎焊。
在回流炉1的内部，装设有电子器件的印刷电路板4 一边输送一边受 到从输出管20向垂直方向下方喷出的热风而被加热，但如图5 (a)所示，
热风在碰到电路板4a和通过乳酪焊剂装设在其上的电子器件4b后变为横风， 从而碰到电子器件4b的侧面上。热风碰到电子器件4b的侧面上的横风的风速 在输送机5的输送方向上并不相等，但在各分隔室R1 R5的内部，由于从一 个输出管20喷出的热风形成的横风与从其它输出管20喷出的热风形成的 横风构成相互干涉的关系，因此因电子器件4b的位置偏差造成的横风影响 实质上可以忽略。
在此基础上，由于分隔壁2的靠近输送机5的部分由薄金属板壁2b(图 4)构成，因此可将隔着该金属板壁2b配置在其两侧的输出管20的间距P2 (图5 (b))设定成与配设在各分隔室R1 R5内部的相邻的输出管20、 20的间距P,实质上相同的12mm。因此，对于横风，可在各分隔室R1 R5 的内部和分隔壁2的附近形成实质上相同的环境，从而可将在印刷电路板4 穿过分隔壁2的过程中成为问题的横风的变动(横风的风速差)抑制得较 小。顺便说一下，根据实验，可抑制到0.5米/秒左右。其结果是，在装设 有电子器件的印刷电路板4穿过分隔壁2时，碰到电路板4a的电子器件4b 的侧面上的横风的风速差小(参照图5 (b)，由此，可防止电路板4a上的 电子器件4b的位置偏差。
上述这种情况在装设有电子器件的印刷电路板4从第四分隔室R4即主 加热室进入第五分隔室R5、即冷却室内时也一样，可防止引起电路板4a 上的电子器件4b的位置偏差。
图6是在代替具有所述五个分隔室R1 R5的回流炉1而制造了实质上 与其结构相同的具有八个分隔室的回流炉后、对从其入口到出口的炉内的
垂直方向的风(竖风)和水平方向的风(横风)进行了实测的曲线图。图6 的符号标记A表示的是竖风，符号标记B表示的是横风。根据实验，只要 横风B的局部变化在1. 5米/秒以下，就可防止因该横风B的变化引起的电 子器件的位置偏差。在该观点下，试着测量了图6的横风B的局部变化， 可以看到能成功地将横风的风速抑制在了 2米/秒以下，另外，分隔壁2附 近的横风的局部变化也可抑制得较小。因此，在将竖风设定成3米/秒以上、 尤其是大于6米/秒的值时，可有效地防止因横风的影响而引起的电子器件
的位置偏差。
艮P，在该第l实施例中，提出了通过使分隔壁2的下部变为薄壁来使
隔着分隔壁2相邻的输出管20、 20之间的间距P2与在各分隔室R1 R5内 部的输出管20的间距P,实质上相同的方案。由此，可使隔着分隔壁2包括 其上游侧及下游侧在内的规定的电路板输送方向长度的区域与相同电路板 输送方向长度的且在各分隔室R1 R5内部的区域形成实质上相同的竖风及 横风的环境，因此可防止因穿过分隔壁2的过程中的横风的影响而引起的 电子器件4b的位置偏差。
上面对抑制横风在穿过回流炉l内部的分隔各分隔室R1 R5的分隔壁 2时的变化进行了说明，但在防止因通过回流炉1的入口 6进入第一分隔室 Rl内时的横风而引起的电子器件4b的位置偏差时，最好使用下面说明的第 2实施例及其后面的技术，减弱在入口 6的附近区域沿垂直方向碰到印刷电 路板4上的竖风的风力。这对于回流炉1的出口 7也一样，最好减弱在出 口 7的附近区域沿垂直方向碰到印刷电路板4上的竖风的风力。尤其，只 要是没有冷却室的回流炉，减弱在出口 7的附近区域沿垂直方向碰到印刷 电路板4上的竖风的风力就可有效地防止电子器件4b的位置偏差。
第2实施例(图7、图8)
第2实施例中，其方案是在各分隔室R1 R5的内部使输出管20的下 端即环境气体输出口与印刷电路板4之间的间隔距离D变化，在分隔壁2 的附近将输出管20的下端与印刷电路板4之间的间隔距离D设定得较大， 在各分隔室R1 R5的中央部将输出管20的下端与印刷电路板4之间的间 隔距离D设定得较小。即设定成在各分隔室R1 R5中，在分隔壁2的附 近从远处向印刷电路板4喷射气体，在各分隔室R1 R5的中央部从近处向 印刷电路板4喷射气体。
图7表示的是例如像第二 第五分隔室R2 R5那样将隔着由加热区相 邻的分隔室间的分隔壁2位于其两侧的输出管20的长度尺寸设定得较短的 例子。由同图可知，例如观察第三分隔室R3，最靠近分隔壁2的输出管20 的长度尺寸最短，该输出管20与印刷电路板4之间的间隔距离D,最大。另
外，位于该第三分隔室R3的电路板输送方向中央部分的输出管20的长度
尺寸设定得较长，该输出管20与印刷电路板4之间的间隔距离D2较小 (D2<D,)。该中央部分的间隔距离D2可以是与第l实施例相同的22mm，也 可设定成比它更大的30mm。
另外，最好设定为位于最靠近分隔壁2的输出管20与中央部分的输 出管20之间的区域内的输出管20随着从中央部分起靠近分隔壁2，长度尺 寸逐渐变大。由此，在构成加热区的各分隔室R1 R4中，在电路板输送方 向中央部分，输出管20的下端与印刷电路板4之间的间隔距离设定成较小 值D2，随着从该中央部分起靠近分隔壁2，输出管20的下端与印刷电路板 4之间的间隔距离逐渐变大，与分隔壁2相邻的输出管20的下端与印刷电 路板4之间的距离设定成最大值D,。当然，也可随着从各分隔室R1 R4的 中央部分起靠近分隔壁2，输出管20的下端与印刷电路板4之间的间隔距 离阶梯式地变大。
图8表示的是将隔着构成冷却区的第五分隔室R5与其前面的第四分隔 室R4之间的分隔壁2位于其两侧的输出管20的长度尺寸设定得较短的例 子。在同图中，如上所述，符号标记7为回流炉1的出口。最靠近作为冷 却室的第五分隔室R5与作为主加热区的第四分隔室R4之间的分隔壁2的 输出管20的长度尺寸最短，该输出管20与印刷电路板4之间的间隔距离 D,最大。另外，该冷却室R5的电路板输送方向中央部分及从该中央部分起 与回流炉1的出口壁30相邻配置的输出管20的长度尺寸设定得较长，该 输出管20与印刷电路板4之间的间隔距离D2较小(D2<D,)。另外，中央部 分到出口壁3附近的间隔距离D2可以是与第1实施例相同的22mm，也可设 定成比它更大的30mm。
另外，设定成随着从冷却室R5的中央部分起靠近与第四分隔室R4 之间的分隔壁2长度尺寸逐渐变大。由此，在构成冷却区的各分隔室R5中， 在电路板输送方向中央部分及下游部分，输出管20的下端与印刷电路板4 之间的间隔距离设定成较小值D2，随着从该中央部分起靠近分隔壁2，输出 管20的下端与印刷电路板4之间的距离逐渐变大，与分隔壁2相邻的输出
管20的下端与印刷电路板4之间的间隔距离设定成最大值D,。
这样，在分隔壁2附近的区域内，通过使输出管20的下端即喷出口与 装设有电子器件的印刷电路板之间的间隔距离随着靠近分隔壁2逐渐变大， 可减小碰到电路板4上的竖风的风力，从而减小分隔壁2附近的横风的风 速，由此，在装设有电子器件的印刷电路板4穿过分隔壁2时，可减小碰 到电子器件4b上的横风，因此，可防止产生电路板4a上的电子器件4b的 位置偏差。另外，由于可如此地防止穿过分隔壁2时的电子器件4b的位置 偏差，因此可使用从基端到下端添加有隔热材料的分隔壁2。 g卩，在不受分 隔壁2壁厚的影响下可防止穿过分隔壁2时的电子器件4b的位置偏差。
当然，也可在回流炉1的至少与入口 6相邻的区域、最好是与入口 6 及出口7相邻的区域中，以随着靠近入口6、出口 7使输出管20的下端与 印刷电路板4之间的间隔距离逐渐地或阶梯式变大的形态来设定输出管20 的下端与印刷电路板4之间的间隔距离。
例如在将出口壁30及未图示的入口壁的附近的输出管20的下端与印 刷电路板4之间的间隔距离设定得较大时，由于该区域的横风变小，因此 可减少经由入口 6及出口 7流到炉外的环境气体、即惰性气体的量，由此 可降低回流炉1的运行成本。
作为第2实施例的变形例，也可在回流炉1的各分隔室R1 R5中准备 长度不同的两种输出管20，在与分隔壁2、入口 6、出口 7相邻的区域内配 设较短的输出管20，在各分隔室R1 R5的电路板输送方向中央区域内配设 较长的输出管20。
在第2实施例中，通过减小隔着分隔壁2相邻的输出管20的长度尺寸 来减小在分隔壁2的附近区域内喷到电路板4上的竖风的风速，可抑制该 区域内的横风的影响，从而防止因穿过分隔壁2的过程中的横风的影响而 引起的电子器件的位置偏差。
第3实施例(图9、图10)
在上述第2实施例中，提出的是在各分隔室R1 R5的内部使输出管 20的下端即环境气体输出口与印刷电路板4之间的间隔距离D变化，在分
隔壁2的附近将输出管20的下端与印刷电路板4之间的间隔距离设定得较
大(D,)，在各分隔室R1 R5的中央部将输出管20的下端与印刷电路板4 之间的间隔距离D设定得较小(D2)的方案，但在图9、图10所示的第3 实施例中，却是一种代替它或在其基础上使输出管20的内径即输出管20 的内部通路的有效截面积变化，在分隔壁2的附近将输出管20的内径设定 得较小而在各分隔室R1 R5的中央部将输出管20的内径设定得较大的提 案。另外，图9、图10所示的输出管20的长度尺寸全部相同，因此，输出 管20的下端与印刷电路板4之间的间隔距离全部相同。
图9是从下方看例如配设在第三及第四分隔室R3、 R4上部的环境气体 回收箱18的图。由同图可知，隔着构成加热区的分隔室R2 R4间的分隔 壁2位于其两侧的输出管20的内径设定得较小，位于电路板输送方向中央 部分的输出管的内径设定得较大。即，例如观察第三分隔室R3，最靠近分 隔壁2的输出管20的内径ID,最小，另外，位于该第三分隔室R3的电路板 输送方向中央部分的输出管20的内径ID2设定得较大(ID,<ID2)。另外， 位于最靠近分隔壁2的输出管20与中央部分的输出管20间的区域内的输 出管20设定为随着从中央部分起靠近分隔壁2，其内径逐渐变小。
图10表示的是将隔着构成冷却区的第五分隔室R5与第四分隔室R4间 的分隔壁2位于其两侧的输出管20的内径设定得较小的例子。在同图中， 最靠近作为冷却室的第五分隔室R5与作为主加热区的第四分隔室R4之间 的分隔壁2及出口壁30的输出管20的内径设定得最小，另外，处于与分 隔壁2及出口壁30分离位置的输出管20的内径设定成逐渐变大，位于冷 却室R5的电路板输送方向中央部分的输出管20的内径设定得最大。
这样，由于在分隔壁2附近的区域内减小输出管20的内径，縮小从输 出管20喷出的环境气体的流量，从而减弱碰到印刷电路板4上的竖风的风 力，由此减小分隔壁2附近的横风的风速，从而在装设有电子器件的印刷 电路板4穿过分隔壁2时，可减小碰到电子器件4b上的横风，因此，可防 止产生电路板4a上的电子器件4b的位置偏差。另外，由于可防止穿过分 隔壁2时的电子器件4b的位置偏差，因此可使用从基端到下端添加有隔热
材料的分隔壁2。即，在不受分隔壁20壁厚的影响下可防止穿过分隔壁2 时的电子器件4b的位置偏差。
另外，通过减小出口壁30、未图示的入口壁的附近的输出管20的内 径来縮小从输出管20喷出的环境气体的流量，可减少经由入口 6及出口 7 流到炉外的环境气体、即惰性气体的量，由此，可降低回流炉1的运行成 本。
第4实施例(图11、图12)
该实施例中表示的是在回流炉1的入口及/或出口设置有缓冲室的例 子。即在所述第一分隔室Rl的上游具有入口侧缓冲室FB，在第五分隔室 R5的下游具有出口侧缓冲室RB。本实施例的缓冲室FB、 RB是为了在氮气 回流炉中防止氮气泄漏到炉外而设置的，在该缓冲室FB、RB中并未像第一 第五分隔室R1 R5那样设置有用于输出并循环环境气体的环境气体循环机 构10。
在第4实施例中，构成加热区的第一 第四分隔室R1 R4的分隔壁2 的附近具有用图1 图4说明过的结构，第四分隔室R4与构成冷却区的第 五分隔室R5间的分隔壁2的附近具有用图8说明过的结构。另外，如图12 所示，在第一分隔室R1中，在第一分隔室R1与入口侧缓冲室FB之间的分 隔壁2附近的区域内使热风喷出用输出管20的下端即喷出'口与装设有电子 器件的印刷电路板4之间的间隔距离随着靠近分隔壁2而逐渐变大。艮口， 在第一分隔室Rl与入口侧缓冲室FB之间的分隔壁2附近的区域内，热风 喷出用输出管20的喷出口设定成离输送机5的输送面较远，从而设计成可 减弱碰到印刷电路板4上的竖风的风力。换言之，在第一分隔室R1与入口 侧缓冲室FB之间的分隔壁2附近的区域内，热风喷出用输出管20的长度 尺寸设定为随着靠近分隔壁2而逐渐变短。另外，加热区的第一分隔室R1 与入口侧缓冲室FB之间的分隔壁2由在铁板等金属板之间夹装有隔热材料 的厚隔热壁构成， 一直到其下端为止。
另外，由于在构成冷却区的第五分隔室R5与出口侧缓冲室RB间的分 隔壁2附近，电路板4a上的焊锡开始固化，因此电子器件4b不会因横风
而引起位置偏差，从而不一定需要逐渐减小横风的风速，但当然也可与第
一分隔室Rl与入口侧缓冲室FB之间的分隔壁2 —样，随着靠近出口侧缓 冲室RB而使横风逐渐变弱。
当然，在具有缓冲室FB、RB的回流炉1中，也可像上述第3实施例(图 9)那样，在分隔壁2的附近抑制从输出管20喷出的环境气体的风量。
第5实施例(图13、图14)
该第5实施例中表示的是在构成加热区的第一分隔室Rl的前面设置有 入口侧缓冲室FB并在该入口侧缓冲室FB中设置有环境气体循环机构10的 例子。另外，该入口侧缓冲室FB的环境气体循环机构IO所包括的输出管 20的长度尺寸设定为与入口侧缓冲室FB的入口 35相邻的输出管20最短， 随着从该入口 35起向与第一分隔室R1间的分隔壁2逐渐变长。当然，也 可准备长度尺寸不同的多种输出管20，将最短的输出管20配置在入口侧缓 冲室FB的入口 35傻ij，在与第一分隔室R1间的分隔壁2侧配置最长的输出 管20，将中间长度的输出管20配置在入口 35与分隔壁2之间的区域内， 从而使输出管20的长度从入口 35朝着分隔壁2阶梯式地变化。
艮P，在第5实施例中，在入口侧缓冲室FB中，在入口35侧配置短的 输出管20，从而将该输出管20的输出端与输送机5的输送面的间隔距离D 设定得较大，并使该间隔距离D随着靠近入口侧缓冲室FB与第一分隔室Rl 之间的分隔壁2而变小。当然，也可逐渐地或阶梯式地减小所述间隔距离D 一直到入口缓冲室FB的电路板输送方向的途中，再从入口缓冲室FB的电 路板输送方向的途中起到与第一分隔室Rl的分隔壁2为止使所述间隔距离 D相同。这样，通过在入口侧缓冲室FB的入口 35附近减弱碰到电路板4 上的竖风的风力，可减小横风的风速，由此，在装设有电子器件的印刷电 路板4进入入口侧缓冲室FB中时，可减小碰到电子器件4b上的横风，因 此，可防止发生电路板4a上的电子器件4b的位置偏差。
另外，可减少从入口侧缓冲室FB的入口 35流到炉外的环境气体、即 惰性气体的量，由此，可降低回流炉1的运行成本。
在第5实施例中，当然第一分隔室R1 R5也可装入有上述第1 第4 实施例的各种结构。例如，也可如下设定使入口侧缓冲室FB的环境气体
循环机构10所包括的输出管20的内径变化，例如将与入口侧缓冲室FB的 入口 35相邻的输出管20的内径设定成最小，随着从该入口 35起向与第一 分隔室Rl之间的分隔壁2 口径逐渐变大。
另外，在该第5实施例中，当然也可在构成冷却区的第五分隔室R5的 后面设置与所述入口侧缓冲室FB实质上结构相同的出口侧缓冲室RB。
在第5实施例中，第一分隔室Rl与入口侧缓冲室FB之间的分隔壁2 的上部由在铁板等金属之间夹装有隔热材料的隔热壁2a形成，下部由金属 板壁2b形成，该金属板壁2b由中间未夹装有隔热材料的铁板等的例如壁 厚为0.8mm的金属板形成，当然，分隔壁2的金属板壁2b的部分也可用隔 热壁2a来形成。
另外，在上述实施形态中通过改变管的长度来进行入口侧缓冲室FB内 的风速的调整，但也可像用图9及图10 (第3实施例)说明的那样通过改 变输出管20的内径来进行。
第6实施例(图15 图19)
在上述第1 第5实施例中，使用输出管20将环境气体喷到印刷电路 板4上，并在经由相邻的输出管20、 20之间形成的例如圆形孔来回收环境 气体。在各分隔室R1 R5的内部使气体循环到各室，但为了明确本发明并 不局限于此，例示第6实施例。
参照图15 图19，环境气体循环机构40具有包括收容送风机11的送 风机收容部及导风部在内的第一导向构件41，从该第一导向构件41的送风 机收容部的左右起向下方延伸的导风部与一对第二导向构件42连通。
第二导向构件42由输送机5的截面呈矩形的密封箱体构成，该第二导 向构件42在输送机5的宽度方向上分离配置，沿输送机5的长度方向延伸。 另外，在该一对的第二导向构件42上连通有在它们之间延伸、即横截输送 机5延伸的截面呈矩形的多个环境气体喷出用筒体43的端部。该多个环境 气体喷出用筒体43在共有的水平面上沿输送机5的输送方向隔开间隔地设 置有多个。在各环境气体喷出用筒体43的下表面形成有之字状等间隔配置
的圆形的许多环境气体喷出孔45。另外，最好在第二导向构件42的水平的 下表面上也形成有第二环境气体喷出孔46。
相邻的环境气体喷出用筒体43之间的细长的狭缝状缝隙形成环境气 体回收口 47。分隔壁2由在铁板等金属板之间夹装有隔热材料的厚隔热壁 构成。另外，最靠近分隔壁2的环境气体喷出用筒体43的环境气体喷出孔 45的直径形成为最小的直径，并设定为离分隔壁2越远的环境气体喷出 用筒体43，其上形成的环境气体喷出孔45的直径越大。g卩，环境气体喷出 用筒体43上形成的环境气体喷出孔45从分隔壁2数起按第三个环境气体 喷出用筒体43、第二个环境气体喷出用筒体43、第一个环境气体喷出用筒 体43的顺序直径变小。另外，在本实施形态中，在第二导向构件17的下 表面也形成有第二环境气体喷出孔46，该第二环境气体喷出孔46也一样， 在与分隔壁2相邻的区域内为小径，离开分隔壁2越远直径越大。
因此，在构成加热区的第一 第四分隔室R1 R4中，被加热到规定温 度的环境气体利用送风机11从第一导向构件41向第二导向构件42输送， 再从第二导向构件42进入环境气体喷出用筒体43中，在由环境气体喷出 用筒体43分配到许多环境气体喷出孔45中后从各环境气体喷出孔45沿垂 直方向输出，从而喷到输送机5上的装设有电子器件的印刷电路板4上。 接着，各分隔室R1 R4内部的环境气体经由横截输送路径延伸并沿输送路 径等间隔设置的狭缝状的环境气体回收口 47回收， 一边穿过加热器19而 被加热， 一边吸入到送风机11的吸入口中。同样，在构成冷却区的第五分 隔室R5中，未加热的环境气体利用送风机11从第一导向构件41向第二导 向构件42输送，再从第二导向构件42进入环境气体喷出用筒体43中，从 而从环境气体喷出用筒体43的环境气体喷出孔45向输送机5上的装设有 电子器件的印刷电路板4喷射，供电路板4冷却。接着，冷却室R5内的环 境气体经由环境气体回收口 47回收，并吸入到送风机11的吸入口中。
如上所述，由于将横截输送路径并沿输送路径等间隔配置的环境气体 喷出用筒体43上形成的环境气体喷出孔45的直径在与分隔壁2相邻的区 域内形成为小径来抑制靠近分隔壁2的区域内的竖风的风量，减弱分隔壁2
附近的横风，因此在穿过分隔壁2时，可减小从侧方碰到电路板4a的电子 器件4b上的横风的风速，由此，可抑制发生穿过分隔壁2时的电子器件4b 的位置偏差。
上述这种情况对装设有电子器件的印刷电路板4从加热区3进入冷却 区6中时也一样，可防止引起电路板4a上的电子器件4b的位置偏差。
作为变形例，在经由与印刷电路板4的输送方向正交地延伸并在输送 方向上分离设置的多个环境气体喷出用筒体43喷出环境气体时，也可通过 縮小向与分隔壁2相邻的环境气体喷出筒体43供给的环境气体的量来减少 与分隔壁2相邻的区域内的风量。
另外，构成加热区的分隔室R1 R4中的分隔壁2因装备用于调整输送 机5的左右宽度的结构等而将厚度设计得较大的情况较多，另外，需要防 止温度干涉的预加热区与主加热区之间的分隔壁2、加热区与冷却区之间的 分隔壁2、以及构成加热区的第一 分隔室R1与入口侧缓冲室FB之间的分隔 壁2也因含有厚隔热材料而使厚度设计得较大的情况较多。像这样在将分 隔壁2设计得较厚时，隔着分隔壁2相邻的气体喷出部的间距具有扩大的 倾向。这种情况下，采用将在第6实施例(图15 图19)中说明过的气体 喷出孔45的直径在分隔壁2的附近设计成小径等的方法，则可有效地防止 穿过分隔壁2时的电子器件的位置偏差。
当然，如参照图4说明过的那样，在用隔热壁2a和金属板壁2b构成 分隔壁2、并在环境气体喷出用筒体43上形成的环境气体喷出孔45所处高 度的位置上用较薄的壁来隔开各分隔室R1 R5或任意的分隔室之间时，也 可使隔着该金属板壁2b在电路板输送方向上相邻的环境气体喷出孔45的 间距与在该分隔室的电路板输送方向中央部分处的相邻的环境气体喷出孔 45、 45间的间距相同，并使各环境气体喷出孔45的直径相同。此时，最好 通过减小与回流炉1的入口及出口相邻的环境气体喷出孔45的直径来减弱 在回流炉1的入口及出口附近碰到电路板上的垂直方向的风(竖风)的风 力。
另外，上面的说明中对使用经过了温度控制的加热气体来进行钎焊的
回流炉l进行了说明，当然，对于并用了远红外线加热器等辐射热加热器 的回流炉，也同样可以适用。
权利要求
1.一种回流炉，对通过乳酪焊剂而装设有电子器件的印刷电路板加热来进行钎焊，其特征在于，包括多个分隔室，由在所述印刷电路板的输送方向上分离设置的分隔壁分隔；以及环境气体循环机构，沿垂直方向朝着穿过所述分隔室的所述印刷电路板喷射环境气体，并使所述分隔室的环境气体循环，在各分隔室的所述分隔壁附近的区域内碰到所述印刷电路板上的垂直方向的风的风力小于在所述分隔室的印刷电路板输送方向的中央区域内碰到所述印刷电路板上的所述垂直方向的风的风力。
2. 如权利要求l所述的回流炉，其特征在于，在多个分隔室中，在设于所述回流炉入口的第一分隔室的入口壁的附近区域内碰到所述印刷电路板上 的垂直方向的风的风力小于在所述第一分隔室的印刷电路板输送方向的中央 区域内碰到所述印刷电路板上的所述垂直方向的风的风力。
3. 如权利要求2所述的回流炉，其特征在于，在多个分隔室中，在设 于所述回流炉出口的最后的分隔室的出口壁的附近区域内碰到所述印刷电 路板上的垂直方向的风的风力小于在所述最后的分隔室的印刷电路板输送 方向的中央区域内碰到所述印刷电路板上的所述垂直方向的风的风力。
4. 如权利要求1所述的回流炉，其特征在于，所述环境气体循环机构 包括送风机、以及分配从该送风机输出的环境气体并沿垂直方向朝所述印刷电路板输出环境气体的多个环境气体输出用开口，各分隔室的所述分 隔壁的附近区域内的所述环境气体输出用开口的有效面积小于所述分隔室 的印刷电路板输送方向的中央区域内的所述环境气体输出用开口。
5. 如权利要求4所述的回流炉，其特征在于，随着从所述分隔室的印 刷电路板输送方向的中央区域向所述分隔壁的附近区域，所述环境气体输 出用开口的有效面积变小。
6. 如权利要求1所述的回流炉，其特征在于，所述环境气体循环机构 包括送风机、以及分配从该送风机输出的环境气体并沿垂直方向朝所述 印刷电路板输出环境气体的多个环境气体输出用开口，各分隔室的所述分 隔壁的附近区域内的所述环境气体输出用开口与所述印刷电路板的间隔距 离大于所述分隔室的印刷电路板输送方向的中央区域内的所述环境气体输 出用开口与所述印刷电路板的间隔距离。
7. —种回流炉，对通过乳酪焊剂而装设有电子器件的印刷电路板加热来 进行钎焊，其特征在于，包括多个分隔室，由在所述印刷电路板的输送方向上分离设置的分隔壁分隔；以及环境气体循环机构，具有沿垂直方向朝着穿过所述分隔室的所述印刷电路 板喷射环境气体的多个环境气体输出用开口，并使所述分隔室的环境气体循 环，隔着所述分隔壁相邻的所述环境气体输出用开口间的间距与在各分隔室 内部的所述环境气体输出用开口间的间距实质上相等。
8. 如权利要求7所述的回流炉，其特征在于，小于在所述回流炉的入 口附近区域内碰到所述印刷电路板上的所述垂直方向的风的风力。
9. 如权利要求7所述的回流炉，其特征在于，小于在所述回流炉的入口附近区域内碰到所述印刷电路板上的所述垂直方向的风的风力。
10. —种氮回流炉，在氮气环境下对通过乳酪焊剂而装设有电子器件的印刷电路板加热来进行钎焊，其特征在于，具有环境气体循环机构，沿垂直方向朝着在炉内输送的所述印刷电路 板喷射环境气体，并使炉内的环境气体循环，在所述氮回流炉的入口附近区域内碰到所述印刷电路板上的垂直方向 的风的风力小于在沿印刷电路板的输送方向从所述入口附近的区域离开的 区域内碰到所述印刷电路板上的垂直方向的风的风力。
11. 如权利要求IO所述的氮回流炉，其特征在于，在所述氮回流炉的 出口附近区域内碰到所述印刷电路板上的垂直方向的风的风力小于在沿印 刷电路板的输送方向从所述出口附近的区域离开的区域内碰到所述印刷电 路板上的垂直方向的风的风力。
12. —种氮回流炉，在氮气环境下对通过乳酪焊剂而装设有电子器件的 印刷电路板加热来进行钎焊，其特征在于，具有环境气体循环机构，沿垂直方向朝着在炉内输送的所述印刷电路 板喷射环境气体，并使炉内的环境气体循环，在所述氮回流炉的出口附近区域内碰到所述印刷电路板上的垂直方向 的风的风力小于在沿印刷电路板的输送方向从所述出口附近的区域离开的 区域内碰到所述印刷电路板上的垂直方向的风的风力。
13. —种回流炉，对通过乳酪焊剂而装设有电子器件的印刷电路板加热来进行钎焊，其特征在于，包括多个分隔室，由在所述印刷电路板的输送方向上分离设置的分隔壁分隔，包含所述回流炉的入口侧的缓冲室；以及环境气体循环机构，沿垂直方向朝着穿过所述入口侧缓冲室及所述多个分 隔室的所述印刷电路板喷射环境气体，并使所述分隔室的环境气体循环，在所述入口侧缓冲室的至少入口附近的区域内碰到所述印刷电路板上 的垂直方向的风的风力小于在其它分隔室的至少中央区域内碰到所述印刷 电路板上的垂直方向的风的风力。
14. 如权利要求13所述的回流炉，其特征在于，从与所述入口侧缓冲 室相邻的第一分隔室之间的分隔壁附近的区域起朝向所述入口侧缓冲室的 入口，碰到所述印刷电路板上的垂直方向的风的风力逐渐变小。
15. 如权利要求13所述的回流炉，其特征在于，在多个分隔室内包含 出口侧缓冲室，在所述出口侧缓冲室的至少出口附近的区域内碰到所述印刷电路板上 的垂直方向的风的风力小于在除了所述入口侧缓冲室之外的其它分隔室的 至少中央区域内碰到所述印刷电路板上的垂直方向的风的风力。
16. —种回流炉，对通过乳酪焊剂而装设有电子器件的印刷电路板加热来进行钎焊，其特征在于，包括多个分隔室，由在所述印刷电路板的输送方向上分离设置的分隔壁分隔； 以及环境气体循环机构，沿垂直方向朝着穿过所述分隔室的所述印刷电路板喷 射环境气体，并使所述分隔室的环境气体循环，隔着各分隔室的所述分隔壁在所述分隔壁的附近区域内从侧方碰到所 述印刷电路板上的水平方向的风速差小于1.5米/秒。
17. —种回流炉，对通过乳酪焊剂而装设有电子器件的印刷电路板加热来进行钎焊，其特征在于，包括多个分隔室，由在所述印刷电路板的输送方向上分离设置的分隔壁分隔；以及环境气体循环机构，沿垂直方向朝着穿过所述分隔室的所述印刷电路板喷 射环境气体，并使所述分隔室的环境气体循环，在所述多个分隔室中，在构成所述回流炉的入口的第一分隔室的入口区域内从侧方碰到所述印刷电路板上的水平方向的风速小于1.5米/秒。
全文摘要
一种回流炉，在构成环境气体回收箱(18)的底面的第二水平板(18a)上，在相邻的输出管(20、20)之间等间隔地形成有圆形孔(21)。位于该输送机(5)上方的分隔壁(2)的上部的部位由包括具有厚度T的隔热材料在内的隔热壁(2a)构成，下部由从隔热壁(2a)起向输送机(5)朝下方延伸的金属板壁(2b)构成。隔着金属板壁(2b)配置在其两侧的输出管(20)的间距P₂与配设在各分隔室(R1～R5)内部的相邻的输出管(20、20)的间距P₁实质上相同，为12mm。
文档编号H05K3/34GK101102864SQ20068000227
公开日2008年1月9日 申请日期2006年1月16日 优先权日2005年1月17日
发明者山田修 申请人:有限会社横田技术