特許 5915809 はんだ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5915809

(24)【登録日】2016年4月15日

(45)【発行日】2016年5月11日

(54)【発明の名称】はんだ装置

(51)【国際特許分類】

   H05K 3/34 20060101AFI20160422BHJP

   B23K 1/008 20060101ALI20160422BHJP

   B23K 1/00 20060101ALI20160422BHJP

   B23K 3/04 20060101ALI20160422BHJP

   B23K 101/42 20060101ALN20160422BHJP

【ＦＩ】

   H05K3/34 507G

   B23K1/008 C

   B23K1/008 E

   B23K1/00 330E

   B23K3/04 X

   B23K101:42

【請求項の数】2

【全頁数】21

(21)【出願番号】特願2015-243498(P2015-243498)

(22)【出願日】2015年12月14日

(62)【分割の表示】特願2011-532936(P2011-532936)の分割

【原出願日】2010年8月3日

(65)【公開番号】特開2016-42599(P2016-42599A)

(43)【公開日】2016年3月31日

【審査請求日】2015年12月14日

(31)【優先権主張番号】特願2009-219542(P2009-219542)

(32)【優先日】2009年9月24日

(33)【優先権主張国】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000199197

【氏名又は名称】千住金属工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001209

【氏名又は名称】特許業務法人山口国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】加賀谷 智丈

【審査官】 山崎 孔徳

(56)【参考文献】

【文献】 国際公開第２００６／０１３８９５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−０１２９２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０５Ｋ ３／３４

Ｂ２３Ｋ １／００

Ｂ２３Ｋ １／００８

Ｂ２３Ｋ ３／０４

Ｂ２３Ｋ １０１／４２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

吸い込んだ気体を吹き出すファンと、
気体を加熱するヒータと、
平面形状が非円形かつ仮想円の内側に向かって突出した複数の突部によって形成された十字形状、星形状または多角形状（ただし、隣合う頂点の全てが仮想円にある形状を除く）を有して前記ヒータによって加熱された気体を吹き出す吹き出し口及び前記吹き出し口から吹き出されてプリント基板に衝突して反射した気体を吸い込む吸込口を有する十字孔プレートと、を備え、
前記プリント基板に吹き付けられて反射した気体を前記吸込口から吸い込んで前記ヒータにより加熱し、当該加熱した気体を前記ファンにより前記吹き出し口に送り出し、当該吹き出し口より吹き出される気体は前記複数の突部によって吹き出し方向に対して垂直方向の気体の断面形状が前記突部によって時間的に変化する
ことを特徴とするはんだ装置。

【請求項2】

吸い込んだ気体を吹き出すファンと、
気体を冷却する冷却部と、
平面形状が非円形かつ仮想円の内側に向かって突出した複数の突部によって形成された十字形状、星形状または多角形状（ただし、隣合う頂点の全てが仮想円にある形状を除く）を有して前記冷却部によって冷却された気体を吹き出す吹き出し口及び前記吹き出し口から吹き出されてプリント基板に衝突して反射した気体を吸い込む吸込口を有する十字孔プレートと、を備え、
前記プリント基板に吹き付けられて反射した気体を前記吸込口から吸い込んで前記冷却部により冷却し、当該冷却した気体を前記ファンにより前記吹き出し口に送り出し、当該吹き出し口より吹き出される気体は前記複数の突部によって吹き出し方向に対して垂直方向の気体の断面形状が前記突部によって時間的に変化する
ことを特徴とするはんだ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、熱風を吹き出して加熱対象物を加熱するはんだ装置及び冷風を吹き出して冷却対象物を冷却するはんだ装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

はんだ材を溶融させて電子部品をプリント基板にはんだ付けする際には、リフローはんだ装置等の加熱炉が使用される。このリフローはんだ装置とは、トンネル状のマッフル内に予備加熱ゾーン、本加熱ゾーン及び冷却ゾーンを有し、予備加熱ゾーン及び本加熱ゾーンには加熱用のヒータが設けられ、冷却ゾーンには水冷パイプや冷却ファン等で構成される冷却機が設けられるものである。例えば、ソルダペーストがはんだ付け部に印刷等で塗布されたプリント基板を各ゾーン内に搬入して、プリント基板のソルダペーストが溶融することで、電子部品がプリント基板へはんだ付けされる。

【0003】

このリフローはんだ装置に用いられるヒータには、赤外線ヒータと熱風吹き出しヒータとがある。赤外線ヒータは、当該赤外線ヒータに通電すると、赤外線を放出する。この放出された赤外線によってはんだ付け部に塗布されたソルダペーストが溶融してはんだ付けを行う。しかしながら、赤外線ヒータは、赤外線が直進性を有するために、電子部品の影となるはんだ付け部を十分に加熱することが困難であるという問題がある。

【0004】

一方、熱風吹き出しヒータは、ヒータで暖められた熱風がモータの駆動で回転するファンによってリフローはんだ装置の加熱ゾーン内で対流するために、その熱風が電子部品の影になるところや狭い隙間にも侵入して、プリント基板全体を均一に加熱することができるという特長を有しており、今日では多くのリフローはんだ装置に採用されているものである。

【0005】

リフローはんだ装置に設置される熱風吹き出しヒータとしては、開口面積が広い吹き出し口から熱風を吹き出すヒータと、多数の孔から熱風を吹き出すヒータがある。前者のヒータは、吹き出し口の開口面積が広いので熱風の流速が比較的遅くなり、プリント基板に熱風が衝突したときの加熱効率が低い。一方、後者のヒータは、孔であるので熱風の流速が前者のヒータより速くなり、かつ、その孔が多数あるので熱風の流量不足が生じない。このため、後者のヒータは加熱効率が高い。このことより、リフローはんだ装置には、多数の孔から熱風を吹き出すヒータを用いることが多い。以後の説明は断りがない限り複数の孔を有する熱風吹き出しヒータである。

【0006】

このようなリフローはんだ装置では、プリント基板を予備加熱、本加熱の順序で加熱を行う。予備加熱では、温度の低い熱風で加熱することにより、プリント基板をゆっくりと加熱することでプリント基板を熱に慣らすと共に、ソルダペースト中の溶剤を揮散させる。リフローはんだ装置での予備加熱は、温度が低く、本加熱よりも少ない熱風で加熱することが好ましい。

【0007】

プリント基板は、予備加熱で熱に慣らされ、ソルダペースト中の溶剤が揮散して、電子部品が或る程度強固に固着した後、リフローはんだ装置の本加熱で加熱される。この本加熱では、高温の熱風を吹き付けて、ソルダペースト中のはんだ粉末を溶融させることによりはんだ付けを行う。この本加熱でプリント基板に吹き付ける熱風の風量は、予備加熱での熱風の風量よりも多い方が昇温を早くすることができる。本加熱時では、高温での加熱時間が長くなるとプリント基板や電子部品を熱損傷させるため、短時間で加熱を行う。

【0008】

一般に、リフローはんだ装置では、予備加熱を行う予備加熱ゾーンと本加熱を行う本加熱ゾーンのプリント基板の搬送部の上下部にそれぞれ多数の熱風吹き出しヒータを設置する。例えば、予備加熱ゾーンが５ゾーンから構成されている場合であれば上下にそれぞれ５個ずつ、合計１０個の熱風吹き出しヒータが設置され、本加熱ゾーンが３ゾーンで構成されている場合であれば上下にそれぞれ３個ずつ、合計６個の熱風吹き出しヒータが設置されるため、一つのリフローはんだ装置では上下８個ずつ、合計１６個の熱風吹き出しヒータが設置されることになる。

【0009】

なお、このゾーン構成は、プリント基板にはんだ付けされる電子部品の種類に応じて、即ち、加熱対象物の温度プロファイルに応じて、使用されるヒータ数等が適宜選択される。

【0010】

予備加熱ゾーン及び本加熱ゾーンでは、それぞれの熱風吹き出しヒータから吹き出される熱風の流速と温度を制御手段で制御することで、プリント基板に適した所望の温度プロファイルを設定できる。温調器で熱風の温度を制御すると共に、ファンに取り付けられ、このファンを回転させるファンモータの出力（以下、ファンモータ出力という）を変化させることでマッフル内に吹き出る暖められた熱風の流速を制御する。因みに、このモータは、ファンモータの出力制御がしやすいインバータモータが一般的に用いられている。

【0011】

このような多数の孔から熱風を吹き出すヒータを有するリフローはんだ装置は、例えば、特許文献１に開示されている。この加熱炉は、熱風を噴出する複数の噴出口部と、複数の噴出口部から噴出されて被加熱物に当たって方向転換した熱風を強制的に回収する複数の回収口部とを備えるものである。この加熱炉によれば、被加熱物に当たって方向転換することにより冷やされた熱風を被加熱物の表面に滞留させずに効率良く除去して、被加熱物の表面での熱交換率（熱伝達率）を高くして被加熱物を均一に加熱するようにしたものである。

【0012】

一方、非特許文献１には非円形状である十字形噴流の衝突熱伝達について開示されている。この十字形噴流の衝突熱伝達では、等熱伝達率分布や赤外線映像による等温度線図から十字形状の噴出口からの噴流を解析したものである。この解析結果によれば、十字形噴流では当該十字形の凸部は平坦に、凹部は突出するように経時変化するスイッチング現象が生じていることを証明している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0013】

【特許文献1】特開２００２−３３１３５７号公報

【非特許文献】

【0014】

【非特許文献1】「十字形噴流の衝突熱特性」日本機械学会論文集（Ｂ編）６３巻６０７号（１９９７年３月）２３３〜２３９頁

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0015】

ところで、引用文献１は、複数の噴出口部と複数の回収口部とを備えることで、被加熱物を均一に加熱できるが、プリント基板等の加熱対象物への加熱効率を上げるにはファンモータ出力を大きくしなければならない。しかしながら、ファンモータ出力を大きくすると、消費電力が大きくなるという問題があった。また、ファンモータ出力が大きくなるとモータの回転速度が速くなるが、モータの短寿命の原因となるため好ましくない。

【0016】

本発明は、このような課題を解決したものであって、ファンモータ出力を大きくすることなく、熱交換率（熱伝達率）を向上させることが可能なはんだ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0017】

上述の課題を解決するために、本発明に係るはんだ装置は、吸い込んだ気体を吹き出すファンと、気体を加熱するヒータと、平面形状が非円形かつ仮想円の内側に向かって突出した複数の突部によって形成された十字形状、星形状または多角形状（ただし、隣合う頂点の全てが仮想円にある形状を除く）を有して前記ヒータによって加熱された気体を吹き出す吹き出し口及び前記吹き出し口から吹き出されてプリント基板に衝突して反射した気体を吸い込む吸込口を有する十字孔プレートと、を備え、前記プリント基板に吹き付けられて反射した気体を前記吸込口から吸い込んで前記ヒータにより加熱し、当該加熱した気体を前記ファンにより前記吹き出し口に送り出し、当該吹き出し口より吹き出される気体は前記複数の突部によって吹き出し方向に対して垂直方向の気体の断面形状が前記突部によって時間的に変化することを特徴とするものである。

【0018】

本発明に係るはんだ装置では、ヒータが気体を加熱し、加熱された気体を例えばファンで吹き出しノズルへ送り出す。そして、吹き出しノズルがファンによって送り出された気体を吹き出し口から吹き出す。これを前提にして、吹き出し口の平面形状は、非円形かつ内側に突出した突部を有する形状になっている。これにより、ノズルの吹き出し口から吹き出される気体の吹出方向に対して垂直方向の気体の断面形状が突部によって時間的に変化する。この結果、単位時間当たりに加熱対象物に与える気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体の熱量に比べて増加し、これにより、加熱対象物への熱交換率（熱伝達率）が増加し、加熱能力を高めることができる。

【0019】

また、本発明に係るはんだ装置は、吸い込んだ気体を吹き出すファンと、気体を冷却する冷却部と、平面形状が非円形かつ仮想円の内側に向かって突出した複数の突部によって形成された十字形状、星形状または多角形状（ただし、隣合う頂点の全てが仮想円にある形状を除く）を有して前記冷却部によって冷却された気体を吹き出す吹き出し口及び前記吹き出し口から吹き出されてプリント基板に衝突して反射した気体を吸い込む吸込口を有する十字孔プレートと、を備え、前記プリント基板に吹き付けられて反射した気体を前記吸込口から吸い込んで前記冷却部により冷却し、当該冷却した気体を前記ファンにより前記吹き出し口に送り出し、当該吹き出し口より吹き出される気体は前記複数の突部によって吹き出し方向に対して垂直方向の気体の断面形状が前記突部によって時間的に変化することを特徴とするものである。

【0020】

本発明に係るはんだ装置では、冷却部が気体を冷却し、吹き出しノズルが冷却部によって冷却された気体を吹き出し口から吹き出す。これを前提にして、吹き出し口の平面形状は、非円形かつ内側に突出した突部を有する形状になっている。これにより、ノズルから吹き出される気体の吹出方向に対して垂直方向の気体の断面形状が突部によって時間的に変化する。この結果、単位時間当たりに冷却対象物から奪う気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体が冷却対象物から奪う気体の熱量に比べて増加し、これにより、冷却対象物への熱交換率（熱伝達率）が増加し、冷却能力を高めることができる。

【発明の効果】

【0021】

本発明に係るはんだ装置によれば、一般的な円形状の吹き出し口を有するノズルに比べて、単位時間当たりの加熱対象物への熱交換率（熱伝達率）が増加し、加熱能力が向上するので、ヒータで加熱した気体をノズルへ送り出すファンを回転させるモータの出力を小さくできる。この結果、はんだ装置の消費電力を低減することができる。

【0022】

また、本発明に係るはんだ装置によれば、加熱対象物に反射した気体は、吹き出し口から吹き出す気体の妨げとならないので、吹き出し口から吹き出す気体に干渉せず、当該気体の温度を下げてしまったり、当該気体の吹出方向を乱してしまったりすることを防止できる。

【0023】

また、本発明に係るはんだ装置によれば、一般的な円形状の吹き出し口を有するノズルに比べて、単位時間当たりの冷却対象物への熱交換率（熱伝達率）が増加し、冷却能力が向上するので、冷却機構で冷却した気体をノズルへ送り出すファンを回転させるモータの出力を小さくできる。この結果、はんだ装置の消費電力を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0024】

【図1】第１の実施の形態に係るリフローはんだ装置１００の構成例を示す正面断面図である。

【図2A】突部２０１の形状例を示す説明図である。

【図2B】突部２０３の形状例を示す説明図である。

【図3】吹き出し口２１０から吹き出される気体２１１の断面形状例を示す説明図である。

【図4】ノズル装置１の構成例を示す斜視図である。

【図5】ノズル装置１の構成例を示す平面図である。

【図6】ノズル装置１の構成例を示す透視正面図である。

【図7】吹き出しノズル２の構成例を示す斜視図である。

【図8】吹き出しノズル２の構成例を示す平面図である。

【図9】吹き出しノズル２の構成例を示す底面図である。

【図10】吹き出しノズル２の構成例を示す断面斜視図である。

【図11】ノズル装置１の組立例を示す分解斜視図である。

【図12】ノズル装置１の組立後を示す要部断面図である。

【図13】ノズル装置１の特性例を示す説明図である。

【図14】第２の実施の形態に係るノズル装置１Ａの構成例を示す斜視図である。

【図15】第３の実施の形態に係る吹き出しノズル２Ｂの構成例を示す断面斜視図である。

【図16】第４の実施の形態に係る十字孔プレート１０の構成例を示す斜視図である。

【図17】第５の実施の形態に係るフローはんだ装置３０の構成例を示す正面図である。

【図18】フローはんだ装置３０のプリヒータ部３３の構成例を示す断面斜視図である。

【図19】フローはんだ装置３０のプリヒータ部３３の構成例を示す正面断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0025】

以下、図面を参照して本発明の一例であるリフローはんだ装置及びフローはんだ装置について説明する。
［第１の実施の形態］
＜リフローはんだ装置１００の構成例＞
図１は、第１の実施の形態に係るリフローはんだ装置１００の構成例を示す正面断面図である。図１に示すように、リフローはんだ装置１００は、本体部１０１、プリント基板等の加熱対象物を搬送するコンベア１０２で構成される。

【0026】

本体部１０１には、予備加熱ゾーンＡ、本加熱ゾーンＢ及び冷却ゾーンＣの３つのゾーンがある。リフローはんだ装置１００ではんだ付けされるプリント基板は、コンベア１０２によって予備加熱ゾーンＡ、本加熱ゾーンＢ及び冷却ゾーンＣの順番で搬送される。

【0027】

予備加熱ゾーンＡは、プリント基板やこのプリント基板に実装された電子部品等をゆっくり加熱して熱に慣らすための領域であり、ソルダペースト中の溶剤を揮散させる領域である。予備加熱ゾーンＡは、はんだの組成やプリント基板の種類等で異なるが、概ね鉛フリーペーストで１５０〜１８０度に設定される。本加熱ゾーンＢは、予備加熱ゾーンＡよりも温度が高く設定され（概ね鉛フリーペーストで２４０度）、ソルダペースト中のはんだ粉末を溶融させてはんだ付けを行う領域である。冷却ゾーンＣは、はんだ付けされたプリント基板を冷却する領域である。

【0028】

予備加熱ゾーンＡには、第１のヒータ部（以下、ヒータ部１０３という）が、コンベア１０２の上下に各３ゾーンずつ配置されると共に、各ヒータ部１０３にはノズル装置１が設けられている。

【0029】

本加熱ゾーンＢには、第２のヒータ部（以下、ヒータ部１０４という）が、コンベア１０２の上下に各２ゾーンずつ配置されると共に、各ヒータ部１０４にはノズル装置１が設けられている。

【0030】

さらに、ヒータ部１０３，１０４は、図示しない電熱線ヒータ、ファン及びファンを回転させるファンモータ等から構成される。ヒータ部１０３，１０４は、例えば、電熱線ヒータで気体を加熱し、ファンモータを駆動してファンを回転させることで、加熱された気体をリフローはんだ装置１００内に熱風として吹き出す。ヒータ部１０３，１０４から吹き出される熱風の流量は、ファンモータの回転速度によって制御される。通常、ヒータ部１０３の温度よりヒータ部１０４の温度を高く設定している。

【0031】

冷却ゾーンＣには、冷却部１０５がコンベア１０２の上下に各１ゾーンずつ配置されると共に、各冷却部１０５にはノズル装置１が設けられている。

【0032】

冷却部１０５は、図示しない水冷パイプなどからなる冷却機構、ファン及びファンを回転させるファンモータ等から構成される。冷却部１０５は、例えば、水冷パイプのパイプ内に水を流動させてパイプを冷却し、そのパイプに気体を接触させることで当該気体を冷却する。そして、冷却部１０５は、ファンモータを駆動してファンを回転させて、パイプによって冷却された気体をリフローはんだ装置１００内に冷風としてノズル装置１から吹き出して、はんだ付けされたプリント基板を冷却する。

【0033】

なお、予備加熱ゾーンＡ及び本加熱ゾーンＢのそれぞれのゾーン数やヒータ部１０３，１０４のヒータ数やヒータの上下配置は、本例に限られることなく、適宜変更可能である。

【0034】

上述のノズル装置１は、気体（例えば、空気や窒素ガス等の不活性ガス）を流動させる後述する気体流動路と、この気体流動路の先端に設けられる吹き出し口とを備えた後述する吹き出しノズル２を備える。

【0035】

気体流動路は、ヒータ部１０３，１０４で加熱された気体や冷却部１０５で冷却された気体を流動する。吹き出し口は、気体流動路を流動した気体を吹き出して、プリント基板に当該気体を吹き付ける。吹き出し口の平面形状は、非円形かつ内側に突出した突部を有する形状になっている。また、吹き出し口の平面形状は、仮想円の内側に向かって突出した突部を有する形状になっている。

【0036】

次に、仮想円の内側に向かって突部を有する形状について説明する。図２Ａ、図２Ｂは、突部２０１，２０３，２０５の形状例を示す説明図である。図２Ａに示すように、前述のノズル装置１が有する吹き出し口の平面形状は、仮想的な円である一点鎖線で示した仮想円２００から当該仮想円２００の内側に向かって斜線で示す突部２０１を有する。この突部２０１を形成すると、十字形状の開口部２０２が形成される。また、図２Ｂに示すように、ノズル装置１が有する吹き出し口の平面形状は、一点鎖線で示した仮想円２００から当該仮想円２００の内側に向かって斜線部で示す突部２０３を有する。この突部２０３を形成すると、星形状の開口部２０４が形成される。

【0037】

このように、ノズル装置１が有する吹き出し口の平面形状が、仮想円の内側に向かって突部を有する形状になっていると、当該吹き出し口から吹き出される気体の吹出方向に対して垂直方向の気体の断面形状が突部によって時間的に変化する。

【0038】

気体の断面形状が時間的に変化するとは、例えば、図３に示すように、吹き出し口２１０の断面形状を十字形状としたとき、当該十字形状の凸部は平坦に、凹部は突出するように気体２１１の形状が時間ｔ１及び時間ｔ２に示すような形状を交互に、かつ、減衰させながら経時的に変化することをいう（因みに、図３に示す時間ｔ０の気体２１１は、吹き出し口２１０から吹き出された直後の形状であり、当該吹き出し口２１０の形状と略同じ形状である。）。このような現象をスイッチング現象と称することがある。このスイッチング現象が生じると、スイッチング現象が生じない一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体に比べて熱量の保存性が向上する（言い換えると、吹き出し口２１０から吹き出された気体の熱量の減衰が緩和される）。これにより、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体の熱量より単位時間当たりに対象物に与える（又は対象物から奪う）気体の熱量が増加される。

【0039】

つまり、本実施の形態に係るリフローはんだ装置１００は、ヒータ部１０３，１０４によって加熱された気体の場合には、単位時間当たりにプリント基板に与える気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体の熱量に比べて増加して、プリント基板への熱交換率（熱伝達率）が増加できるようになる。また、冷却部１０５によって冷却された気体の場合には、単位時間当たりにプリント基板から奪う気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体がプリント基板から奪う熱量に比べて増加して、プリント基板への熱交換率（熱伝達率）が増加できるようになる。

【0040】

従って、本実施の形態にかかるリフローはんだ装置１００は、ヒータ部１０３，１０４で加熱した気体又は冷却部１０５で冷却した気体を例えばファンで吹き出しノズル２へ送り出す場合、吹き出しノズル２へ送り出すファンを回転させるファンモータの出力を小さくできる。この結果、従来のリフローはんだ装置に比べて消費電力を低減することができ、ファン及びファンモータの寿命が向上する。

【0041】

＜ノズル装置１の構成例＞
次に、ヒータ部１０３，１０４に設けられるノズル装置１の構成例について説明する。図４は、ノズル装置１の構成例を示す斜視図であり、図５は、その平面図であり、図６は、その透視正面図である。

【0042】

図４，５，６に示すように、ノズル装置１は、吹き出しノズル２、ノズルカバー３、取付プレート４及び固定プレート５で構成される。吹き出しノズル２の先端には吹き出し口の一例である十字形状の孔（以下、十字孔２２という）が設けられる。吹き出しノズル２は、前述のヒータ部１０３，１０４で加熱された気体を十字孔２２を介して吹き出す。

【0043】

吹き出しノズル２にはノズルカバー３が覆われる。ノズルカバー３には吹き出しノズル用孔３ａ及び吸込口３ｂが互いに近接して設けられる。吹き出しノズル用孔３ａは、吹き出しノズル２の先端に嵌合される。吸込口３ｂは、長円形状を有し、マッフル内に貯留する気体や、吹き出しノズル２から吹き出されてプリント基板等の対象物に衝突して反射した気体を吸い込む。このプリント基板に反射した気体は、十字孔２２から吹き出す高温となった気体に干渉してしまうことがある。プリント基板に反射した気体は、プリント基板に熱を奪われて当該気体の温度が低下していて、十字孔２２から吹き出す気体に干渉してしまうと、十字孔２２から吹き出す気体の温度を下げてしまったり、十字孔２２から吹き出す気体の吹出方向を乱してしまったりすることがある。そのため、吸込口３ｂを設けて、プリント基板に反射した気体を直ぐに吸込口３ｂに吸い込ませる。これにより、プリント基板に反射した気体は、十字孔２２から吹き出す気体の妨げとならない。

【0044】

吹き出しノズル２及びノズルカバー３の下部には取付プレート４が設けられる。取付プレート４は、吹き出しノズル２及びノズルカバー３を取り付けるものである。取付プレート４にはその外周部にヒータ部取付孔４ａが設けられる。ヒータ部取付孔４ａは、ヒータ部１０３，１０４にネジなどで螺合して、ヒータ部１０３，１０４にノズル装置を取り付けるために設けられている。また、取付プレート４には、吸込口３ｂによって吸い込まれたマッフル内の気体をヒータ部１０３，１０４に還流する吸込口４ｃが両側に設けられる（図１１及び１２参照）。

【0045】

取付プレート４の下部には固定プレート５が吹き出しノズル２を支持した状態で取り付けられる。固定プレート５は、吹き出しノズル２をノズルカバー３の吹き出しノズル用孔３ａに固定する。ノズルカバー３と取付プレート４とは、ネジ止め等の周知の方法によって固定される。また、固定プレート５は、十字孔２２に対応する位置に固定プレート孔５ａを有する（図１１参照）。固定プレート孔５ａは、ヒータ部１０３，１０４によって加熱された気体を通過させて吹き出しノズル２に供給する孔である。

【0046】

このように構成されたノズル装置１は、ヒータ部１０３，１０４によって加熱された気体を固定プレート５の固定プレート孔５ａから吹き出しノズル２の十字孔２２を介してリフローはんだ装置１００のマッフル内に吹き出して、プリント基板に当該気体を吹き付けてプリント基板を所定の温度まで暖める。また、プリント基板に吹き付けられて反射した気体は、ノズルカバー３の吸込口３ｂ及び取付プレート４の吸込口４ｃを介してヒータ部１０３，１０４に還流される。その還流された気体は、再度ヒータ部１０３，１０４で熱せられ、その熱せられた熱風が吹き出しノズル２からマッフル内に吹き出すという循環を繰り返す。

【0047】

一方、十字孔２２の断面形状は、前述のように仮想円の内側に向かって突部を有する形状になっている。これにより、十字孔２２から吹き出される気体の吹出方向に対して垂直方向の気体の断面形状が突部によって時間的に変化する。つまり、スイッチング現象が生じて、単位時間当たりにプリント基板に与える気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体の熱量に比べて増加して、プリント基板への熱交換率（熱伝達率）が増加できるようになる。

【0048】

従って、本実施の形態にかかるノズル装置１は、ヒータ部１０３，１０４で加熱した気体を例えばファンで吹き出しノズル２へ送り出す場合、吹き出しノズル２へ送り出すファンを回転させるファンモータの出力を小さくできる。この結果、ノズル装置１をリフローはんだ装置に取り付けると、従来のリフローはんだ装置に比べて消費電力を低減することができ、ファンモータの寿命が向上する。

【0049】

さらに、ノズル装置１は、吸込口３ｂが十字孔２２から吹き出されてプリント基板に衝突して反射した気体を吸い込むので、プリント基板に反射した気体は、十字孔２２から吹き出す気体の妨げとなることを防止できる。この結果、ノズル装置１は、プリント基板に反射した気体が、十字孔２２から吹き出す気体がプリント基板に反射した気体に干渉されず、当該気体の温度を下げてしまったり、当該気体の吹出方向を乱してしまったりすることを防止できる。

【0050】

なお、本例のノズル装置１はヒータ部１０３，１０４について説明したが、ノズル装置１が冷却部１０５に設けられた場合には、単位時間当たりにプリント基板から奪う気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体がプリント基板から奪う熱量に比べて増加して、プリント基板への熱交換率（熱伝達率）が増加できるようになる。これにより、吹き出しノズル２へ送り出すファンを回転させるファンモータの出力を小さくできる。この結果、従来のリフローはんだ装置に比べて消費電力を低減することができ、ファン及びファンモータの寿命が向上する。

【0051】

＜吹き出しノズル２の構成例＞
次に、吹き出しノズル２の構成例について説明する。図７は、吹き出しノズル２の構成例を示す斜視図である。図７に示すように、吹き出しノズル２は、ノズル本体部２１及び十字孔２２で構成される。ノズル本体部２１は、下端部に凸部２１ａを有し、アルミニウムや銅等の熱伝導率の良好な金属材料で形成される。この凸部２１ａは、図１１で後述する取付プレート４のノズル取付孔４ｂに嵌合するためのものである。また、ノズル本体部２１には気体流動路２４が設けられる（図１０参照）。気体流動路２４は、ヒータ部１０３，１０４で加熱された気体や冷却部１０５によって冷却された気体をノズル先端にある十字孔２２まで流動する。

【0052】

十字孔２２は、本実施の形態ではノズル本体部２１に２つ設けられる。十字孔２２は、当該十字孔２２から吹き出す気体の吹出方向に対して垂直方向の気体の断面形状を時間的に変化させる機能を有するものである。

【0053】

図８は、吹き出しノズル２の構成例を示す平面図であり、図９は、その底面図であり、図１０は、その断面斜視図である。図８及び９に示すように、気体を吹き出す十字孔２２の先端（以下、十字孔上部２２ａという）より気体が供給される十字孔２２の後端（以下、十字孔下部２２ｂという）の方が十字形状の大きさが大きくなっている。つまり、図１０に示すように、気体が供給される十字孔下部２２ｂから、気体が吹き出す十字孔上部２２ａまで十字孔２２が傾斜している。また、ノズル本体部２１の内部にある気体流動路２４は、十字形状になっている。

【0054】

このように構成された吹き出しノズル２は、ヒータ部１０３，１０４によって加熱された気体や冷却部１０５によって冷却された気体を固定プレート５の固定プレート孔５ａから吹き出しノズル２の気体流動路２４及び十字孔２２を介してリフローはんだ装置１００のマッフル内に吹き出してプリント基板に当該気体を吹き付ける。十字孔２２の断面形状は、前述のように仮想円の内側に向かって突部を有する形状になっている。これにより、十字孔２２から吹き出される気体の吹出方向に対して垂直方向の気体の断面形状が突部によって時間的に変化する（スイッチング現象）。つまり、ヒータ部１０３，１０４によって加熱された気体の場合には、単位時間当たりにプリント基板に与える気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体の熱量に比べて増加して、プリント基板への熱交換率（熱伝達率）が増加できるようになる。また、冷却部１０５によって冷却された気体の場合には、単位時間当たりにプリント基板から奪う気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体がプリント基板から奪う熱量に比べて増加して、プリント基板への熱交換率（熱伝達率）が増加できるようになる。

【0055】

従って、本実施の形態に係る吹き出しノズル２は、ヒータ部１０３，１０４で加熱した気体又は冷却部１０５で冷却した気体を例えばファンで当該吹き出しノズル２へ送り出す場合、当該吹き出しノズル２へ送り出すファンを回転させるファンモータの出力を小さくできる。この結果、吹き出しノズル２をリフローはんだ装置に取り付けると、従来のリフローはんだ装置に比べて消費電力を低減することができ、ファン及びファンモータの寿命が向上する。

【0056】

＜ノズル装置１の組立例＞
次に、ヒータ部１０３，１０４に取り付けられるノズル装置１の組立例について説明する。図１１は、ノズル装置１の組立例を示す分解斜視図である。図１２は、ノズル装置１の組立後を示す要部断面図である。図１１に示すように、ノズル装置１は、吹き出しノズル２、ノズルカバー３、取付プレート４及び固定プレート５から構成される。

【0057】

吹き出しノズル２は、ノズル本体部２１に十字孔２２が設けられる。十字孔２２は、ノズル本体部２１を金型鋳造法等で作製してからドリル等で穿設することで形成してもよいし、ノズル本体部２１及び十字孔２２を同時に金型鋳造法等で作製してもよい。図１１では、図面を見易くするために一部の吹き出しノズル２を省略している。

【0058】

ノズルカバー３には、吹き出しノズル用孔３ａ及び吸込口３ｂが穿設される。吹き出しノズル用孔３ａは、図８に示した十字孔上部２２ａを囲うように嵌合するために、十字孔上部２２ａよりも一回り大きな径を有する。吸込口３ｂは、長円形状を有し、吹き出しノズル２の近傍に位置させるために、吹き出しノズル用孔３ａの近傍に穿設される。吹き出しノズル用孔３ａ及び吸込口３ｂは、ノズルカバー３にドリル等で穿設することで形成してもよいし、ノズルカバー３にプレス金型でパンチングして穿設することで形成してもよい。

【0059】

取付プレート４には、ヒータ部取付孔４ａ、ノズル取付孔４ｂ及び吸込口４ｃが穿設される。ノズル取付孔４ｂは、吹き出しノズル２の後端にある凸部２１ａを当接させるために、凸部２１ａの外周よりも小さくなっている。また、吹き出しノズル２をノズル取付孔４ｂに対して圧入気味に挿入させると、ノズル装置１の組み立て時に、吹き出しノズル２を取付プレート４に仮固定できるので、後述する固定プレート５を取付プレート４に取り付ける際に作業が行いやすくなる。

【0060】

吸込口４ｃは、ノズルカバー３の吸込口３ｂから吸い込まれた気体をヒータ部１０３，１０４に還流させるためのものである。ヒータ部取付孔４ａ、ノズル取付孔４ｂ及び吸込口４ｃは、前述のノズルカバー３と同様に、取付プレート４にドリルで穿設することで形成してもよいし、取付プレート４にプレス金型でパンチングして穿設することで形成してもよい。また、取付プレート４にはその外周に嵌合溝４ｄが設けられる。嵌合溝４ｄは、取付プレート４の上部を覆うノズルカバー３の外周部を嵌合するものである。嵌合溝４ｄにより、ノズルカバー３が取付プレート４からずれることなく組立可能になる。

【0061】

固定プレート５には固定プレート孔５ａが穿設される。固定プレート孔５ａは、ヒータ部１０３，１０４により加熱された気体を十字孔下部２２ｂに供給して、十字孔２２から熱風をリフローはんだ装置１００のマッフル内に吹き出させるために設けられた、十字孔下部２２ｂよりも大きな孔である。固定プレート孔５ａは、前述のノズルカバー３及び取付プレート４と同様に、固定プレート５にドリルで穿設することで形成してもよいし、固定プレート５にプレス金型でパンチングして穿設することで形成してもよい。ノズルカバー３、取付プレート４及び固定プレート５の作製方法は、適宜変更可能である。なお、固定プレート孔５ａの形状は、円形状に限定されず、十字孔下部２２ｂの形状に合わせて十字形状等であってもよい。

【0062】

吹き出しノズル２、ノズルカバー３、取付プレート４及び固定プレート５が、上述のように形成されたことを前提にして、図１１に示すように、まず、取付プレート４のノズル取付孔４ｂに吹き出しノズル２を十字孔上部２２ａ側から取り付ける。すると、ノズル取付孔４ｂの下部が吹き出しノズル２の後端にある凸部２１ａに当接して、吹き出しノズル２と取付プレート４とが嵌合する。

【0063】

次に、嵌合された吹き出しノズル２及び取付プレート４の下部に固定プレート５を取り付ける。このとき、固定プレート５の図示しないネジ孔にネジを螺合することで取付プレート４に固定プレート５が吹き出しノズル２を支持した状態で取り付けられて、吹き出しノズル２、取付プレート４及び固定プレート５が一体化される。

【0064】

最後に、一体化された吹き出しノズル２、取付プレート４及び固定プレート５の上部をノズルカバー３で覆う。図１２に示すように、取付プレート４には嵌合溝４ｄが設けられているので、この嵌合溝４ｄによってノズルカバー３の外周部が取付プレート４に嵌合することで、ノズルカバー３が取付プレート４からずれることがない。そして、ノズルカバー３と取付プレート４とは、ネジ止め等の周知の方法によって固定される。このような方法により、ノズル装置１が簡単に組み立てられる。

【0065】

因みに、吹き出しノズル２、取付プレート４及び固定プレート５とノズルカバー３とを、溶接により接合してもよい。また、ノズルカバー３に吹き出しノズル２を直接ネジ止めして、吹き出しノズル２をノズルカバーに固定させることで、取付プレート４を削除する構成であってもよい。ノズル装置１の組立方法は、本例に限定されず、適宜変更可能である。

【0066】

＜ノズル装置１の特性例＞
次に、ノズル装置１の特性例について説明する。図１３は、縦軸を熱伝達率とし、横軸をヒータ部や冷却部に設けられるファンを回転させるファンモータの出力としたときのノズル装置１の特性例を示す説明図である。図１３に示すように、本発明の吹き出し口が十字形状を有するノズル装置１の特性Ｌ１は、従来の吹き出し口が円形状を有するノズル装置の特性Ｌ２よりも急峻に立ち上がる。これは、本発明の特性Ｌ１の方が従来の特性Ｌ２よりも伝熱促進が向上したことを意味している。

【0067】

例えば、従来のノズル装置がファンモータの出力を１００％にしてプリント基板に気体を吹き付けたときに、従来のノズル装置の熱伝達率は、約１１２W/(m²K)となる。そして、熱伝達率が約１１２W/(m²K)のときの本発明のノズル装置１の特性Ｌ１をみると、ファンモータの出力が約７５％となっている。つまり、従来のノズル装置のファンモータの出力を１００％にしていたものを本発明のノズル装置ではファンモータの出力を約７５％にすればよいことになり、約２５％の消費電力の削減になる。

【0068】

本発明のノズル装置１が上述のように熱伝達率が良好となる一つの理由は、ノズル装置１の吹き出し口が十字形状（十字孔２２）を有するからである。十字形状の吹き出し口を介して吹き出しノズル２から噴出される気体は、その吹出方向に対して垂直方向の気体の断面形状を時間的に変化する（スイッチング現象）。このスイッチング現象により、単位時間当たりにプリント基板に与える気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体の熱量に比べて増加して、熱伝達特性が向上できる。

【0069】

このように、第１の実施の形態に係るリフローはんだ装置１００によれば、ヒータ部１０３，１０４が気体を加熱し、かつ、冷却部１０５が気体を冷却し、吹き出しノズル２が、ヒータ部１０３，１０４によって加熱された気体又は冷却部１０５によって冷却された気体を、平面形状が非円形かつ内側に突出した突部を有する吹き出し口（十字孔２２）から吹き出す。これを前提にして、吸込口３ｂは、十字孔２２から吹き出されてプリント基板に衝突して反射した気体を吸い込む。これにより、プリント基板に反射した気体は、十字孔２２から吹き出す気体の妨げを防止できるようになる。この結果、プリント基板に反射した気体は、十字孔２２から吹き出す気体に干渉せず、当該気体の温度を下げてしまったり、当該気体の吹出方向を乱してしまったりすることを防止できる。

【0070】

また、本実施の形態に係るノズル装置１によれば、ヒータ部１０３，１０４で加熱された気体又は冷却部１０５で冷却された気体を、ファンで吹き出しノズル２へ送り出す。そして、吹き出しノズル２がファンによって送り出された気体を十字孔２２から吹き出す。これを前提にして、十字孔２２の平面形状は、非円形かつ内側に突出した突部を有する形状になっている。これにより、吹き出しノズル２の十字孔２２から吹き出される気体の吹出方向に対して垂直方向の気体の断面形状が突部によって時間的に変化する（スイッチング現象）。このスイッチング現象により、ヒータ部１０３，１０４によって加熱された気体の場合には、単位時間当たりにプリント基板に与える気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体の熱量に比べて増加して、プリント基板への熱交換率（熱伝達率）が増加できるようになる。また、冷却部１０５によって冷却された気体の場合には、単位時間当たりにプリント基板から奪う気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体がプリント基板から奪う熱量に比べて増加して、プリント基板への熱交換率（熱伝達率）が増加できるようになる。

【0071】

この結果、ヒータ部１０３，１０４で加熱された気体又は冷却部１０５で冷却された気体をノズルへ送り出すファンを回転させるファンモータの出力を小さくできる。この結果、リフロー装置の消費電力を低減することができ、ファン及びファンモータの寿命が向上する。

【0072】

なお、本実施の形態では、ノズル本体部２１には十字孔２２を２つ設けたもので説明したが、十字孔２２を１つだけ設けても良いし、又は３つ以上設けても構わない。ノズル本体部２１の十字孔２２が１つの場合には、当該十字孔２２の設置位置の変更が容易になり、また、ノズル装置１に設ける十字孔２２の個数を増加させることや減少させることが容易になることで、迅速な設計変更に対応できる。また、ノズル本体部２１の十字孔２２が３つ以上の場合には、部品点数が少なくなり、製造コストを低減できる。

【0073】

また、本実施の形態では、吹き出し口及び気体流動路の断面形状を十字形状で説明したが、楕円形状、星形状及び多角形状等で形成しても構わない。

【0074】

また、本実施の形態では、ノズル本体部２１と十字孔２２とが一体の吹き出しノズル２について説明したが、ノズル本体部２１と十字孔２２とが別体になっていても構わない。

【0075】

［第２の実施の形態］
本実施の形態では、前述の第１の実施の形態で説明したノズル装置１の吸込口３ｂの形状を変更したノズル装置１Ａについて説明する。前述の第１の実施の形態と同じ名称及び符号のものは同じ機能を有するので、その説明を省略する。

【0076】

図１４は、第２の実施の形態に係るノズル装置１Ａの構成例を示す斜視図である。図１４に示すように、ノズル装置１Ａは、吹き出しノズル２、ノズルカバー３Ａで構成される。吹き出しノズル２は、前述の第１の実施の形態で説明したものと同じものである。

【0077】

ノズルカバー３Ａには吹き出しノズル用孔３ａ及び吸込口３ｃが穿設される。吸込口３ｃは、円形状を有し、吹き出しノズル２の近傍に位置させるために、吹き出しノズル用孔３ａの近傍に穿設される。そして、吸込口３ｃは、マッフル内に貯留する気体や、吹き出しノズル２から吹き出されてプリント基板等に衝突して反射した気体を吸い込む。

【0078】

本実施例の場合、隣接する３個の吹き出しノズル用孔３ａを通る外接円の外心に吸込口３ｃを設けたものである。

【0079】

このように、第２の実施の形態に係るノズル装置１Ａによれば、吹き出しノズル２は、その先端に十字孔２２が設けられ、この十字孔２２を介して気体を吹き出してプリント基板に気体を吹き付ける。吸込口３ｃは、円形状を有し、吹き出しノズル２の近傍に設けられ、吹き出しノズル２から吹き出されてプリント基板に衝突して反射した気体を吸い込む。

【0080】

これにより、吸込口３ｃが近接する３個の吹き出しノズル用孔３ａからより離隔した位置に配されることになるので、吹き出す気体と吸い込む気体との干渉が少なくて済む。すなわち、吸込口３ｃは、プリント基板に反射した気体をより多く吸い込む。これにより、十字孔２２から吹き出される気体がヒータ部によって加熱されたものである場合には、ノズル装置１Ａは、プリント基板に反射した気体が十字孔２２から吹き出される気体の温度を低下させることを防止する。また、十字孔２２から吹き出される気体が冷却部によって冷却されたものである場合には、ノズル装置１Ａは、プリント基板に反射した気体が十字孔２２から吹き出される気体の温度を上昇させることを防止する。この結果、ユーザが設定した気体の温度と、プリント基板に吹き付ける実際の気体の温度との差を小さくすることができる。

【0081】

なお、上述の第１及び第２の実施の形態で、ノズルカバー３，３Ａに吸込口３ｂ，３ｃを多数設けたノズル装置１，１Ａを説明したが、多数の吸込口を設けずに、取付プレート４のように両側や所定の箇所に大きな吸込口を設けるノズル装置であっても構わない。その吸込口の大きさは適宜変更可能である。

【0082】

［第３の実施の形態］
本実施の形態では、前述の第１の実施の形態で説明した吹き出しノズル２の形状を変更したものについて説明する。前述の第１の実施の形態と同じ名称及び符号のものは同じ機能を有するので、その説明を省略する。

【0083】

図１５は、第３の実施の形態に係る吹き出しノズル２Ｂの構成例を示す断面斜視図である。図１５に示すように、吹き出しノズル２Ｂは、ノズル本体部２１Ｂ及び十字孔部材２３Ｂで構成される。

【0084】

ノズル本体部２１Ｂは、前述の十字孔が一体に形成されるノズル本体部２１とは異なり、円柱状の気体流動路２４Ｂの先端に十字孔部材２３Ｂを嵌め込んだものである。ノズル本体部２１Ｂは、アルミニウムや銅等の熱伝導率の良好な金属材料で形成され、プレス金型でパンチングして穿設することで気体流動路２４Ｂを形成してもよいし、金型鋳造法等で作製してしてもよく、前述のノズル本体部２１よりも容易に作製可能である。

【0085】

十字孔部材２３Ｂは、プレート部材に十字孔２２Ｂが穿設されたものである。十字孔２２Ｂの平面形状は、非円形かつ内側に突出した突部を有する形状になっている。また、十字孔２２Ｂは、例えば、プレス金型でパンチングして穿設される。また、十字孔部材２３Ｂは、熱膨張係数の違いによる歪み等を防止するために、ノズル本体部２１Ｂと同じ金属材料で形成されることが望ましい。

【0086】

吹き出しノズル２Ｂは、上述のように形成されたノズル本体部２１Ｂの上部に十字孔部材２３Ｂを嵌め込むことで組立可能である。そのため、当該吹き出しノズル２Ｂの製造コストを低減できる。これにより、吹き出しノズル２Ｂが搭載されるノズル装置やリフローはんだ装置のコストも低減できる。

【0087】

このように形成された吹き出しノズル２Ｂは、前述の吹き出しノズル２と同様の熱伝達率−ファンモータの出力特性を有する（図１３参照）。このような特性を有する理由は、十字孔２２Ｂの平面形状は、非円形かつ内側に突出した突部を有する形状になっていて、十字孔２２Ｂから吹き出される気体の吹出方向に対して垂直方向の気体の断面形状が突部によって時間的に変化し（スイッチング現象）、ヒータ部によって加熱された気体の場合には、単位時間当たりにプリント基板に与える気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体の熱量に比べて増加して、プリント基板への熱交換率（熱伝達率）が増加できるようになり、また、冷却部によって冷却された気体の場合には、単位時間当たりにプリント基板から奪う気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体がプリント基板から奪う熱量に比べて増加して、プリント基板への熱交換率（熱伝達率）が増加できるようになるからである。

【0088】

これにより、吹き出しノズル２Ｂは、ヒータ部で加熱された気体又は冷却部で冷却された気体をノズルへ送り出すファンを回転させるファンモータの出力を小さくできる。この結果、リフロー装置の消費電力を低減することができ、ファン及びファンモータの寿命が向上する。

【0089】

［第４の実施の形態］
本実施の形態では、前述の第１及び２の実施の形態で説明したノズル装置１，１Ａを代替することができる十字孔プレート１０について説明する。

【0090】

図１６は、第４の実施の形態に係る十字孔プレート１０の構成例を示す斜視図である。図１６に示すように、十字孔プレート１０は、プレート本体部１１、十字孔１２、吸込口１３及び取付孔１４で構成される。十字孔プレート１０は、前述の第１及び２の実施の形態で示したノズル装置１，１Ａの代替するものであり、ノズル形状はなく、プレート形状にすることにより、製造コストの削減することができるものである。例えば、図１に示したリフローはんだ装置１００に取り付けられたノズル装置１の代わりに、十字孔プレート１０が取付孔１４を介して取り付けられる。

【0091】

プレート本体部１１には十字孔１２、吸込口１３及び取付孔１４が設けられる。図１で示したヒータ部１０３，１０４によって加熱された気体や、冷却部１０５によって冷却された気体が、プレート本体部１１に千鳥状に穿設された十字孔１２から吹き出される。十字孔１２から吹き出された気体にはスイッチング現象が生じ、単位時間当たりに対象物に与える（又は対象物から奪う）気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体の熱量に比べて増加する。

【0092】

十字孔１２から吹き出されて熱量が増加された気体は、例えば、十字孔プレート１０の直上又は直下に搬送されてきたプリント基板に衝突する。すると、その気体は、当該プリント基板によって反射されて、吸込口１３によって吸い込まれる。これにより、プリント基板から反射された気体が、十字孔１２から吹き出す気体の妨げとならない。因みに、吸込口１３には、パーティクル等がプリヒータ部３３内部に入り込まないように、網が設けられている。

【0093】

このように、第４の実施の形態に係る十字孔プレート１０によれば、ノズル装置１，１Ａの代わりに十字孔プレート１０をリフローはんだ付け装置１００に取り付けることにより、十字孔１２から吹き出される気体にスイッチング現象が生じて、単位時間当たりに対象物に与える（又は対象物から奪う）気体の熱量を増加することができる。

【0094】

これにより、図１で示したヒータ部１０３，１０４で加熱した気体又は冷却部１０５で冷却した気体を例えばファンで十字孔１２へ送り出す場合、このファンを回転させるファンモータの出力を小さくできる。この結果、従来のリフローはんだ装置に比べて消費電力を低減することができ、ファン及びファンモータの寿命が向上する。また、第１乃至第３の実施の形態で説明した吹き出しノズル２，２Ｂに比べて、製造コストを削減することができる。

【0095】

［第５の実施の形態］
本実施の形態では、前述の第４の実施の形態で説明したノズル装置１を備えたフローはんだ装置３０について説明する。前述の第１乃至４の実施の形態と同じ名称及び符号のものは同じ機能を有するので、その説明を省略する。

【0096】

＜フローはんだ装置３０の構成例＞
まずは、フローはんだ装置３０の構成例について説明する。図１７は、第５の実施の形態に係るフローはんだ装置３０の構成例を示す正面図である。図１７に示すように、フローはんだ装置３０は、本体ケース３１、搬送部３２、プリヒータ部３３、噴流はんだ槽３４及び冷却部３５で構成される。

【0097】

本体ケース３１は、搬送部３２、プリヒータ部３３、噴流はんだ槽３４及び冷却部３５を覆い、外部からの埃等のパーティクルに図示しないプリント基板が汚染されないように保護するものである。

【0098】

搬送部３２は、プリント基板を搬送するものである。搬送部３２は、プリヒータ部３３、噴流はんだ槽３４及び冷却部３５の順番でプリント基板を搬送して、フローはんだ装置３０外に搬出する。

【0099】

プリヒータ部３３は、プリント基板がフローはんだ装置３０に投入される前の工程であるフラクサ工程でフラックスが塗布された当該プリント基板を熱風で乾燥させ、かつ、後述する噴流はんだ槽３４によるはんだ付けを行う際、プリント基板にはんだを付着させる度合いであるはんだの付着力を向上させるために当該プリント基板を予備加熱するものである（プリヒータ部３３については、図１８及び１９で詳細に説明する）。

【0100】

プリヒータ部３３には、第４の実施の形態で説明した十字孔プレート１０が設けられる（図１６参照）。プリヒータ部３３は、十字孔プレート１０に穿設された十字孔１２から熱風を吹き出す。十字孔１２から吹き出される気体の吹出方向に対して垂直方向の気体の断面形状が突部によって時間的に変化すること（スイッチング現象）により、プリヒータ部３３によって加熱された気体は、単位時間当たりにプリント基板に与える気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体の熱量に比べて増加して、プリント基板への熱交換率（熱伝達率）が増加できるようになる。

【0101】

また、プリヒータ部３３は、第１乃至第４のヒータを備え、第１乃至第４のヒータがプリント基板の搬送方向に対して並んで設けられており、第１乃至第４のヒータのそれぞれが温度調節可能になっている。

【0102】

プリヒータ部３３には噴流はんだ槽３４が隣接して設けられる。噴流はんだ槽３４は、プリヒータ部３３で乾燥されたプリント基板にはんだを噴き付けて、プリント基板の所定の箇所にはんだを形成させる。

【0103】

噴流はんだ槽３４には冷却部３５が隣接して設けられる。冷却部３５は、当該冷却部３５を構成する図示しないファンによる送風をプリント基板に送り、プリヒータ部３３及び噴流はんだ槽３４にて加熱されたプリント基板を冷却するものである。プリント基板を冷却部３５で冷却することで、プリント基板に付着させたはんだに生じるクラック等を防ぐことができる。

【0104】

冷却部３５には、プリヒータ部３３と同様に、十字孔１２の吹き出し口を有する十字孔プレート１０が設けられる。冷却部３５は、十字孔プレート１０の十字孔１２から冷風を吹き出す。十字孔１２から吹き出される気体の吹出方向に対して垂直方向の気体の断面形状が突部によって時間的に変化することにより、冷却部３５によって加熱された気体は、単位時間当たりにプリント基板から奪う気体の熱量が、一般的な円形状の吹き出し口から吹き出される気体がプリント基板から奪う熱量に比べて増加して、プリント基板への熱交換率（熱伝達率）が増加できるようになる。

【0105】

＜プリヒータ部３３の構成例＞
次に、プリヒータ部３３の構成例について説明する。図１８は、フローはんだ装置３０のプリヒータ部３３の構成例を示す断面斜視図であり、図１９は、その正面断面図である。図１８及び１９に示すように、プリヒータ部３３は、十字孔プレート１０、整流板３３１、ヒータ３３２、ファン３３３及びモータ３３４で構成される。

【0106】

プリヒータ部３３の上方には十字孔プレート１０が設けられる。十字孔プレート１０の下部であってプリヒータ部３３の内部には整流板３３１及びヒータ３３２が設けられる。整流板３３１は、十字孔１２から吹き出される気体の流れを整流するものである。ヒータ３３２は、十字孔プレート１０に設けられた吸込口１３により吸い込まれた気体を加熱するものである。

【0107】

ヒータ３３２の直下にはファン３３３が設けられる。ファン３３３は、所謂シロッコファンであり、縦方向から吸い込んだ気体を横方向に吐き出すファンである。ファン３３３にはモータ３３４が設けられる。モータ３３４は、ファン３３３を軸支して当該ファン３３３を所望の回転数で回転させる動力源である。モータ３３４の回転数や、ヒータ３３２の加熱温度は、図示しない制御部によって制御され、これにより、プリヒータ部３３に搬送されてくるプリント基板に吹き付ける気体の温度が制御される。

【0108】

このように、第５の実施の形態に係るフローはんだ装置３０によれば、十字孔１２の吹き出し口を有する十字孔プレート１０により、プリント基板への熱交換率（熱伝達率）が増加するので、プリヒータ部３３で加熱された気体又は冷却部３５で冷却された気体をノズルへ送り出すファンを回転させるファンモータの出力を小さくできる。この結果、フローはんだ装置の消費電力を低減することができ、ファン及びファンモータの寿命が向上する。

【0109】

なお、本実施の形態では、十字孔プレート１０が設けられるフローはんだ装置について説明したが、これに限定されず、十字孔プレート１０の代わりに第１及び第２の実施の形態で説明したノズル装置１，１Ａが設けられたフローはんだ装置でも上述の効果を得ることができる。

【0110】

また、本発明は、リフローはんだ装置やフローはんだ装置だけに限定されず、熱風によって加熱する加熱装置や、冷風によって冷却する冷却装置にも適用可能である。

【符号の説明】

【0111】

１，１Ａ ノズル装置
２，２Ｂ 吹き出しノズル
３，３Ａ ノズルカバー
３ａ 吹き出しノズル用孔
３ｂ，３ｃ，４ｃ 吸込口
４ 取付プレート
５ 固定プレート
１０ 十字孔プレート
２１，２１Ｂ ノズル本体部
２２ 十字孔
２３Ｂ 十字孔部材
３０ フローはんだ装置
１００ リフローはんだ装置
１０１ 本体部
１０２ コンベア
１０３ 第１のヒータ部
１０４ 第２のヒータ部
１０５ 冷却部
２００ 仮想円
２０１，２０３，２０５ 突部
２０２ 十字形状の開口部
２０４ 星形状の開口部

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】