專利名稱：回流爐的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種使涂敷在印刷電路板上的焊膏熔化而進行焊接的回流爐。
背景技術：
使用焊膏對印刷電路板和電子部件進行焊接時一般用回流爐進行?；亓?br> 爐的隧道形狀的馬弗爐(muffler)內分為預熱區(qū)、主加熱區(qū)、冷卻區(qū)，在預 熱區(qū)和主加熱區(qū)設置有加熱器，在冷卻區(qū)設置有冷卻機。
作為用于回流爐的加熱器有紅外線加熱器和熱風吹出加熱器。紅外線加 熱器是使紅外線滲透到印刷電路板或者電子儀器的內部，從而使涂敷于焊接 部的焊膏熔化，但因為紅外線直線傳播，所以不能充分地加熱被電子部件遮 住的焊接部以及成為縫隙的焊接部。
另一方面，因為熱風吹出加熱器的熱風在馬弗爐內形成對流，所以熱風 侵入到被電子部件遮住的部位以及狹窄的縫隙中，因此與紅外線加熱器相比 具有能夠均勻地加熱整個印刷電路板的優(yōu)點，現(xiàn)在多用于回流爐。
設置在以往的回流爐中的熱風吹出加熱器形成有大面積的熱風吹出口和 與該熱風吹出口相鄰的小面積的熱風吸入口，從大面積的熱風吹出口將熱風 大量吹出至印刷電路板上，從而同時加熱印刷電路板的廣大的面積。雖然認 為通過從該大面積的吹出口吹出熱風，能夠均勻地加熱印刷電路板，但是根 據(jù)最近的實驗結果判斷出即使大面積地吹出熱風也不能夠均勻地進行加熱。 即，在從大面積的熱風吹出口吹出熱風加熱印刷電路板之后，在印刷電路板 前進并到達至吸入口時，在此熱風不但沒有吹到印刷電路板上，而且由于吸 入熱風，反而印刷電路板被冷卻。因此，若描繪如此相鄰設置大面積的熱風 吹出口和小面積的熱風吸入口的回流爐中的溫度曲線，則在熱風吹出口溫度 上升，但在吸入口溫度停止上升或溫度下降。若如此在預熱區(qū)或主加熱區(qū)溫 度上下變動，則不能對印刷電路板均勻加熱，從而發(fā)生局部過熱或者加熱不 充分的情況，由此使電子部件熱損傷或焊膏未被熔化。鑒于這些從大面積的吹出口吹出熱風的回流爐所具有的問題，提出了如 下的回流爐，即，設置多個小面積的熱風吹出口或連續(xù)的熱風吹出口，并且 在這些熱風吹出口的附近，也設置多個熱風吸入口或連續(xù)的熱風吸入口 (專 利文獻1 8)。
在專利文獻l、 4、 6中熱風吹出用導管從加熱器面突出，在專利文獻2、
3中條狀的熱風噴射噴嘴從加熱器面突出，在專利文獻5中在薄板上開口有 熱風噴射孔，在專利文獻7中在長的直線狀的板材上貫穿設置有多個噴出孔， 在專利文獻8中在突出的長鋸齒狀的板材上貫穿設置有多個吹出孔。
專利文獻1: JP特開平2—303674號公報
專利文獻2: JP特開2001 —144426號公報
專利文獻3: JP特開2001 —144427號公報
專利文獻4: JP特開2001—326455號公報
專利文獻5: JP特開2002—198642號公報
專利文獻6: JP特開2002—331357號公報
專利文獻7: JP特開2003—332725號公報
專利文獻8:國際公開WO2006/013895號公報

發(fā)明內容
發(fā)明要解決的問題
但是專利文獻l、 4、 6的回流爐中用于吹出熱風的噴嘴是導管，因此從 導管吹出的熱風噴到印刷電路板，在由于加熱印刷電路板而被吸熱冷卻的熱 風被吸入導管附近的吸入口時，被吸熱冷卻的熱風與導管接觸從而冷卻導管。 這樣，從熱源流入導管內的溫度高的熱風被冷卻，因此從導管吹出的熱風沒 有充分地升高溫度，從而不能充分地加熱印刷電路板。
專利文獻2、 3的回流爐中熱風吹出噴嘴不是導管，但因為是彎曲加工薄 板材而成的熱風吹出噴嘴，所以也在吸入冷卻的熱風時被冷卻。而且，專利 文獻2的回流爐中將直線狀的熱風吹出噴嘴配置為與印刷電路板的前進方向 垂直，因此印刷電路板只有到達直線狀的熱風吹出噴嘴的正下方時才被噴到 熱風而被加熱，但直線狀噴嘴與相鄰的直線狀噴嘴之間的區(qū)域噴不到熱風， 因此發(fā)生在該區(qū)域沒有被加熱的不連續(xù)加熱的情況。此外，專利文獻3中直線狀噴嘴被彎曲為曲柄(cmnk)形狀、X形狀、Z形狀、W形狀，但是相對 于印刷電路板的前進方向，仍然存在不能加熱的區(qū)域，因此不能進行連續(xù)的 加熱。
專利文獻5的回流爐中在薄板上貫穿設置有熱風的噴出孔，而且在其附 近貫穿設置吸入孔，但存在吹出的熱風與吸入的熱風相干擾引起渦流的情況。
專利文獻8中用于吹出熱風的噴嘴呈鋸齒形狀，而且加熱區(qū)域必然存在， 因此不發(fā)生不連續(xù)加熱的情況。然而，鋸齒形狀的熱風吹出噴嘴的長度固定 的，通常大于印刷電路板的大小。因此，在對小于鋸齒形狀噴嘴的長度的印 刷電路板進行焊接時，產(chǎn)生將熱風噴射至印刷電路板以外的部位的浪費的情 況。此外，鋸齒形狀的熱風吹出噴嘴雖然不發(fā)生如上所述的不連續(xù)加熱的情 況，但是除了鋸齒形狀以外還存在能夠連續(xù)加熱的形狀，例如波形或百葉窗 (louver)形狀等形狀，若采用這種形狀，則不得不重新制作這種形狀的熱風 吹出噴嘴。
本發(fā)明的目的在于提供一種回流爐，噴至印刷電路板而被冷卻的熱風不 使噴嘴冷卻，此外不存在不連續(xù)加熱的區(qū)域，而且還不產(chǎn)生由于吹出的熱風 與吸入的熱風相干擾而出現(xiàn)的渦流現(xiàn)象，另外，不僅能夠形成與印刷電路板 的大小匹配的噴嘴，而且能夠容易地形成復雜形狀的噴嘴。
用于解決問題的手段
發(fā)明人著眼于下述的情況完成了本發(fā)明，SP，將吹出熱風的噴嘴設定成 在縱向貫穿設置有孔的板狀的單元噴嘴時，孔的周圍變成壁厚從而具有大的 熱容量，因此即使板狀的側面與冷卻的熱風接觸，單元噴嘴也很難被冷卻， 其次，鋁容易加工從而容易成形為任何形狀，最后，在使單元噴嘴形成為各 種適當?shù)男螤顣r，通過組裝部件噴嘴，能夠形成適合于印刷電路板大小以及 所安裝的電子部件的形狀的組件噴嘴。
本發(fā)明是一種回流爐，其特征在于，在板狀的加熱器單元上在縱向貫穿 設置有多個噴出孔，通過組裝多個該加熱器單元而形成組件噴嘴，該組件噴 嘴從加熱器面突出而配置，并且在組件噴嘴的附近形成有吸入口，而且多個 組件噴嘴設置在預熱區(qū)和主加熱區(qū)的上部或上下部。
在本發(fā)明中，將組件噴嘴配置在預熱區(qū)和主加熱區(qū)的上部或者上下部， 但也可以僅配置在上部。即， 一般印刷電路板在上部涂覆焊膏，在該涂覆部裝載電子部件的情況較多，因此只要用熱風僅加熱印刷電路板的上部，就能 夠熔化焊膏。然而，為了均勻加熱整個印刷電路板，需要使組件噴嘴也加熱 印刷電路板的下部，此時，不是如本發(fā)明所使用那樣的各種形狀的組件噴嘴 所吹出的熱風，可以是從現(xiàn)有回流爐所使用的噴嘴所吹出的熱風，或者也可 以是遠紅外線。在本發(fā)明的回流爐中，若將組件噴嘴配置在上下部，則能夠 更均勻地加熱印刷電路板。
在本發(fā)明中，吸入口形成在組件噴嘴的附近，但也可以與組件噴嘴的形 狀相匹配而沿著組件噴嘴形成該吸入口，或者在與相鄰的組件噴嘴之間的大 致中央位置形成吸入口。優(yōu)選形成在加熱器面的吸入口的形狀與組件噴嘴相
同，但也可以是其它形狀，例如在加熱器面形成有多個孔的沖孔板(punching plate)或者形成了多個狹縫的簾狀物等。沖孔板以及簾狀物能夠利用市場上 銷售的物品，因此能夠節(jié)約形成吸入口的工夫。
本發(fā)明的回流爐所使用的單元噴嘴在板狀物上在縱向貫穿設置多個孔， 將貫穿設置孔的面呈長方形、" < "字形、波形的一部分等各種形狀。通過 組裝這些單元噴嘴來形成所要的組件噴嘴。作為單元噴嘴使用板狀物，由此 與導管相比熱容量大。結果，噴到印刷電路板而溫度下降的熱風即使接觸到 單元噴嘴的側面，單元噴嘴的溫度也難以下降，從而流入單元噴嘴的高溫的 熱風的溫度不下降。單元噴嘴優(yōu)選容易機械加工且在加熱時能夠短時間內升 溫的鋁制品。
在本發(fā)明中在預熱區(qū)和主加熱區(qū)配置有組裝所述單元噴嘴而成的組件噴 嘴。作為組件噴嘴的形狀，只要是在加熱印刷電路板時不存在不連續(xù)加熱區(qū) 域的形狀即可，可以采用任何形狀。作為不存在不連續(xù)加熱區(qū)域的形狀，有 鋸齒形狀、波形形狀、截面呈百葉窗的形狀等。
為了通過組件噴嘴的鋸齒形狀或者波形形狀而消除不連續(xù)加熱區(qū)域，鋸 齒形狀或者波形形狀位于相對于印刷電路板的前進方向鋸齒和波橫向穿過的 方向，而且與相鄰的組件噴嘴相比相對于印刷電路板的前進方向，鋸齒形或 波形的峰與峰以及谷與谷相一致。若如此配置為組件噴嘴的鋸齒形或波形的 峰與峰以及谷與谷一致的形狀，則印刷電路板首先被最初的組件噴嘴的峰附 近的噴出孔加熱，然后，伴隨著印刷電路板前進，依次被朝向谷底的中途的 噴出口加熱，接著在到達谷底時被位于下一個組件噴嘴的峰附近的噴出孔加熱。因此，印刷電路板被最初的組件噴嘴以及與其相鄰的下一個組件噴嘴板 加熱，因此不發(fā)生不連續(xù)加熱的情況，而且一直處于被加熱的狀態(tài)。
截面呈百葉窗形狀的組件噴嘴是將多個長方形的單元噴嘴如百葉窗的截 面那樣斜向配置而形成的，并且相對于印刷電路板的前進方向排成一列。該 組件噴嘴排成有多列，但在一列組件噴嘴的單元噴嘴中，相鄰的組件噴嘴的 單元噴嘴的一部分伸入其中而設置。若如此使單元噴嘴的一部分伸入相鄰的 組件噴嘴中，則會消除不連續(xù)加熱區(qū)域。
發(fā)明的效果
本發(fā)明的回流爐在如下通用性方面是優(yōu)良的，即，因為通過組合各種形 狀的單元噴嘴來形成組件噴嘴，所以能夠將組件噴嘴形成為任何形狀，即能 夠成為適合于印刷電路板的大小以及電子部件的安裝情況的大小及形狀，而 且在如下熱穩(wěn)定性方面是優(yōu)良的，即，形成組件噴嘴的單元噴嘴是在板厚厚 的板狀物上在縱向貫穿設置孔而構成的，因此熱容量變大，即使噴到印刷電 路板而溫度下降的熱風接觸部件噴嘴的側面，在單元噴嘴的噴出孔內流動的 熱風的溫度也不會下降。


圖1是本發(fā)明的回流爐的主視剖視圖。
圖2是設置在本發(fā)明的回流爐中的熱風吹出加熱器的主視剖視圖。
圖3是熱風吹出加熱器的側視剖視圖。
圖4是形成組件噴嘴的各種加熱器單元的立體圖。圖5是組件噴嘴為鋸齒形形狀的熱風吹出加熱器的俯視圖。
圖6是圖5的局部放大立體圖。
圖7是組件噴嘴為波形形狀的熱風吹出加熱器的俯視圖。 圖8是圖7的局部放大立體圖。
圖9是組件噴嘴為截面呈百葉窗形狀的熱風吹出加熱器的俯視圖。
附圖標記的說明
1 回流爐
3 預熱區(qū)
4主加熱區(qū)5冷卻區(qū)
6熱風吹出加熱器
23加熱器面
24組件噴嘴
A、 B、 C、 D加熱器單元
25噴出孔
26吸入口
具體實施例方式
以下，基于

本發(fā)明的回流爐。圖1是本發(fā)明的回流爐的主視剖 視圖，圖2是設置在本發(fā)明的回流爐中的熱風吹出加熱器的主視剖視圖，圖 3是熱風吹出加熱器的側視剖視圖，圖4是形成組件噴嘴的各種加熱器單元 的立體圖，圖5是組件噴嘴為鋸齒形形狀的熱風吹出加熱器的俯視圖，圖6 是圖5的局部放大立體圖，圖7是組件噴嘴為波形形狀的熱風吹出加熱器的 俯視圖，圖8是圖7的局部放大立體圖，圖9是組件噴嘴為截面呈百葉窗形 狀的熱風吹出加熱器的俯視圖。
如圖1所示，本發(fā)明的回流爐1在長度方向上形成有隧道形狀的馬弗爐 2，該馬弗爐分為預熱區(qū)3、主加熱區(qū)4、冷卻區(qū)5。在預熱區(qū)3的上下部設 置有多個(三對)熱風吹出加熱器6…，在主加熱區(qū)4的上下部設置有多個 (二對)熱風吹出加熱器7…。雖然在預熱區(qū)3中設置的熱風吹出加熱器6 和在主加熱區(qū)4中設置的熱風吹出加熱器7在結構上幾乎相同，但與在預熱 區(qū)中設置的熱風吹出加熱器6相比，在主加熱區(qū)中設置的熱風吹出加熱器7 在搬運方向上的寬度短。另外，在冷卻區(qū)5中設置有用于冷卻焊接后的印刷 電路板的一對冷卻機8、 8 (結構未明示)。在從預熱區(qū)3向著冷卻區(qū)5的方 向(箭頭X)上搬運印刷電路板P的傳送帶9在馬弗爐2內運轉著。
在此，說明在本發(fā)明的回流爐中設置的熱風吹出加熱器。因為設置在預 熱區(qū)中的熱風吹出加熱器和設置在主加熱區(qū)中的熱風吹出加熱器具有相同的 結構，所以在此通過設置在預熱區(qū)中的熱風吹出加熱器來說明。因為熱風吹 出加熱器設置在馬弗爐的上下部，所以雖然熱風吹出加熱器不分上下，但是 假定圖中說明的熱風吹出加熱器被設置在馬弗爐的下部，從而按照如圖所示的上下關系來說明。
熱風吹出加熱器6呈箱狀，在上下方向上分成四室。該四室從下至上分
為鼓風室IO、加熱室ll、熱風室12、吸入室13。
在鼓風室10的中央設置有鼓風機14。該鼓風機是鼠籠式風扇(Sirocco fan)，與在外部設置的馬達15聯(lián)動。在鼓風室10的兩側有隔斷壁16 (其中 一側未圖示)，該隔斷壁的一端形成為開口 17。各隔斷壁的開口不是位于相 向的位置，而是位于相互分離開的端部。
在加熱室11中，在兩側形成有流路18、 18，而且在加熱室的內部配置 有多個電熱加熱器19…。在用于隔開加熱室11與鼓風室10的隔板20上貫 穿設置有吸入孔21。該吸入孔位于鼓風機14的正上方，其直徑是比作為鼓 風機的鼠籠式風扇的直徑小的小直徑。
熱風室12與上述鼓風室10的開口 17相連通，從而從鼓風室10送入熱 風。在熱風室12與吸入室13之間張緊設置有隔板22，吸入室13經(jīng)由流路 18與加熱室11連通。而且，吸入室13之上構成為加熱器面23。
在隔板22上突出于加熱器面23豎直設立有組件噴嘴24。本發(fā)明所使用 的組件加熱器為圖5、 6所示的鋸齒形狀、圖7、 8所示的波形形狀、圖9所 示的截面呈百葉窗的形狀等。組件加熱器通過組裝多個圖4所示的各種形狀 的加熱器單元而形成。加熱器單元如圖所示，在壁厚厚的板狀的部件上在縱 向貫穿設置多個噴出孔25…。加熱器單元A的噴出孔的貫穿設置面為"〈" 字形形狀，加熱器單元B的噴出孔的貫穿設置面為彎曲的波形的一部分，而 加熱器單元C、 D的噴出孔的貫穿設置面呈長方形。圖5、 6所示的鋸齒形狀 的組件加熱器是通過將圖4的A和C組裝而形成，圖7、 8所示的波形形狀 的組件加熱器是通過將多個圖4的B組裝而形成，而且，圖9所示的截面呈 百葉窗形狀的組件加熱器是通過將多個圖4的C和D傾斜配置成一列而形 成。圖2、 3的組件加熱器是通過將A的加熱器單元組裝而形成。
鋸齒形狀和波形形狀的組件加熱器配置在相對于印刷電路板的前進方向 (箭頭X)橫向穿過的方向上。而且，截面呈百葉窗形狀的組件加熱器是將 多個長方形的加熱器單元排列從而其貫穿設置面成為截面呈百葉窗形狀的結 構配置在相對于印刷電路板的前進方向橫向穿過的方向上而成的。
在本發(fā)明所使用的熱風吹出加熱器的組件加熱器的附近形成有吸入口。在實施例所示的組件加熱器中，沿著整個組件加熱器的周圍形成吸入口 26。
熱風吹出加熱器6的加熱器面23是鋁、不銹鋼、鐵等金屬板，其表面覆 蓋有黑色的陶瓷27。若如此在吸入板的表面覆蓋黑色陶瓷，則在吸入板被熱 風加熱時，從黑色陶瓷放射遠紅外線，從而印刷電路板既被熱風加熱又被遠 紅外線加熱，因此與僅用熱風來加熱相比更能均勻加熱。
接著，對具有上述結構的回流爐中的熱風的吹出和吸入的狀態(tài)進行說明。 使在加熱室11內配設的電熱加熱器19通電，并且驅動馬達15使作為鼓風機 14的鼠籠式風扇旋轉。這樣，加熱室ll內的氣體被電熱加熱器19加熱成為 高溫的熱風，并被鼓風機14從鼓風機的吸入一側引入至鼓風室10內。被引 入至鼓風室10內的熱風被鼓風機14從鼓風機的吹出一側經(jīng)由開口 17送至熱 風室12，而且從由多個單元噴嘴A…形成的組件噴嘴24的噴出孔25…吹出。 在馬弗爐2內通過傳送帶9使印刷電路板P前進，并且從噴出孔25…吹出的 熱風噴到前進的印刷電路板P上,在此加熱印刷電路板。被熱風加熱的印刷電 路板上，涂敷在焊接部的焊膏熔化，從而將印刷電路板與電子部件焊接在一 起。此時從表面23豎立設置有鋸齒形狀的組件噴嘴24…，因此完全不存在 沒有將熱風噴到印刷電路板的部分，從而整個部分被熱風均勻加熱。從而， 不會發(fā)生局部過熱或焊膏未熔化的情況。
從組件噴嘴24吹出的熱風的熱量被印刷電路板吸收，因此熱風的溫度下 降。這樣溫度下降的熱風被吸入至豎立設置組件噴嘴24之處附近的吸入口 26，并經(jīng)由流路18進入加熱室11。進入加熱室11內的熱風被電熱加熱器19 加熱至規(guī)定的溫度，并通過鼓風機14被吸入鼓風室10內。然后，熱風從開 口 17被送至熱風室12，而且再次從組件噴嘴24的噴出孔25…吹出并加熱印 刷電路板。目卩，本發(fā)明的回流爐在從組件噴嘴吹出的熱風加熱印刷電路板之 后，立即被近處的吸入口吸入，因此不與從其它的組件噴嘴吹出的熱風相干 擾。因此，在本發(fā)明的回流爐中，在馬弗爐內不產(chǎn)生渦流，而且氧氣的濃度 穩(wěn)定。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的回流爐因為不產(chǎn)生熱風的渦流，所以在將馬弗爐內充滿非活性 氣體的非活性氣體環(huán)境的回流爐中，能夠起到優(yōu)異的效果，而且，因為能夠 均勻地加熱印刷電路板整體，所以不言而喻也能夠應用到大氣回流爐。
權利要求
1.一種回流爐，其特征在于，包括加熱器單元，其在縱向貫穿設置有多個噴出孔；組件噴嘴，其從加熱器面突出而配置，并且通過組裝多個該加熱器單元而成；熱風吹出加熱器，其包括多個組件噴嘴，并在該組件噴嘴的附近形成有吸入口，該熱風吹出加熱器被設置在預熱區(qū)和主加熱區(qū)的上部或上下部。
2. 根據(jù)權利要求1所述的回流爐，其特征在于，所述加熱器單元的噴出 孔的貫穿設置面為"〈"字形形狀。
3. 根據(jù)權利要求1所述的回流爐，其特征在于，所述加熱器單元的噴出 孔的貫穿設置面為彎曲形狀。
4. 根據(jù)權利要求1所述的回流爐，其特征在于，所述加熱器單元的噴出 孔的貫穿設置面為矩形形狀。
5. 根據(jù)權利要求1至4所述的回流爐，其特征在于，所述加熱器單元由 鋁制成。
6. 根據(jù)權利要求1所述的回流爐，其特征在于，所述組件噴嘴為鋸齒形狀。
7. 根據(jù)權利要求1所述的回流爐，其特征在于，所述組件噴嘴為波形形狀。
8. 根據(jù)權利要求1所述的回流爐，其特征在于，所述組件噴嘴的截面呈 百葉窗形狀。
全文摘要
在多個熱風吹出口的附近形成有吸入口的現(xiàn)有回流爐中，熱風吹出噴嘴的壁厚薄，因此若加熱印刷電路板之后溫度下降的熱風接觸到熱風吹出噴嘴，則熱風吹出噴嘴會被冷卻。而且，在設置了現(xiàn)有的壁厚厚的熱風吹出噴嘴的回流爐中，熱風吹出噴嘴的形狀被固定，因此很難形成為適合于印刷電路板的形狀。本發(fā)明的回流爐通過組裝各種形狀的單元加熱器，形成所希望形狀的熱風吹出噴嘴，而且單元加熱器在壁厚厚的板狀上縱向貫穿設置有熱風噴出孔。
文檔編號H05K3/34GK101411249SQ20078001048
公開日2009年4月15日 申請日期2007年3月24日 優(yōu)先權日2006年3月27日
發(fā)明者中村秀樹 申請人:千住金屬工業(yè)株式會社