(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板を搬送する搬送手段と、前記の搬送される回路基板を加熱する加熱手段と、加熱手段においてリフロー半田付けされた回路基板を冷却する冷却手段と、前記加熱手段から漏れ出す高温の排出気体を装置の外に排出する排気路および排気用送風機と、前記排気路に設けられたフラックス除去手段とを備えたリフロー式半田付け装置であって、フラックス除去手段は、ケースに、前記排気路に接続する排気吸い込み口と、外気に錬通する外気吸い込み口と、前記排気路に接続する排気吐き出し口と、前記排気吸い込み口及び外気吸い込み口と排気吐き出し口の間にフィルタと、排気吐き出し口側の排出気体の温度を検出する温度検出センサとを設け、前記排出気体及び外気を排気用送風機によりケース内に吸い込み混合して７０℃以下の温度に冷却し、前記排出気体中に含まれるフラックス等の気化成分を液化または固化し、液化または固化したフラックス等の成分をフィルタで濾過して除去し、温度検出センサで検出した混合気体が７０℃以下の温度になるように外気量を調整することを特徴とするリフロー式半田付け装置。
【請求項２】
外気量の調整は外気吸い込み口の開口面積を調整する請求項１に記載のリフロー式半田付け装置。
【請求項３】
外気量を調整することに代えて冷蔵機を内蔵した温度調節送風手段にて外気を温度制御した冷気とする請求項１記載のリフロー式半田付け装置。
【請求項４】
ケースの内部に複数の仕切板からなるジクザグ通路を設け、ジクザグ通路の中に前記フィルタを設けた請求項１〜３のいずれかに記載のリフロー式半田付け装置。
【請求項５】
排気吸い込み口と排気吐き出し口の間に差圧計を設けて流入してくる排出気体の圧力と流出する排出気体の圧力との圧力差を検出し、この圧力差が所定値を越えれば、フィルタの目詰まりの警報を出す請求項１〜４のいずれかに記載のリフロー式半田付け装置。
【請求項６】
ケースの内部に攪拌機を設け、排出気体と外気を混合する請求項１〜５のいずれかに記載のリフロー式半田付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板に電子部品を半田付けして実装するためのリフロー式半田付け装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
リフロー式半田付け装置の従来例を図１１に基づいて説明する。
【０００３】
図１１において、従来例のリフロー式半田付け装置１は、搬入される回路基板３を搬送する搬送手段２と、搬送される回路基板３を予備加熱し、次いでリフロー加熱する加熱手段４と、リフローされた回路基板３を冷却する冷却手段５と、前記加熱手段４の入口と出口とから漏れ出す高温の排出気体を外部に排気する排気路６ａ、６ｂ、６ｃと、排気路６ｃに設けられた排気用送風機８とを有する。
【０００４】
排気路６ａ、６ｂ、６ｃからの排気は工場内のダクトを通って屋外に排気される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記の従来例の構成では、工場内のダクトを通る排気中にフラックス等の気化成分が存在し、これらの気化成分が、前記ダクト内で液化または固化し、前記ダクト内に堆積し、排気能力が低下し、これらの堆積物の清掃に多くの時間が費やされるという問題点がある。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解決し、リフロー炉の排出気体の中から、リフロー中に発生するフラックス等の汚染物質を充分に除去するリフロー式半田付け装置の提供を課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のリフロー式半田付け装置は、上記の課題を解決するために、回路基板を搬送する搬送手段と、前記の搬送される回路基板を加熱する加熱手段と、加熱手段においてリフロー半田付けされた回路基板を冷却する冷却手段と、前記加熱手段から漏れ出す高温の排出気体を装置の外に排出する排気路および排気用送風機と、前記排気路に設けられたフラックス除去手段とを備えたリフロー式半田付け装置であって、フラックス除去手段は、ケースに、前記排気路に接続する排気吸い込み口と、外気に錬通する外気吸い込み口と、前記排気路に接続する排気吐き出し口と、前記排気吸い込み口及び外気吸い込み口と排気吐き出し口の間にフィルタと、排気吐き出し口側の排出気体の温度を検出する温度検出センサとを設け、前記排出気体及び外気を排気用送風機によりケース内に吸い込み混合して７０℃以下の温度に冷却し、前記排出気体中に含まれるフラックス等の気化成分を液化または固化し、液化または固化したフラックス等の成分をフィルタで濾過して除去し、温度検出センサで検出した混合気体が７０℃以下の温度になるように外気量を調整することを特徴としている。
【０００８】
本発明のリフロー式半田付け装置は、フラックス除去手段により、加熱手段から漏れ出す高温の排出気体を、半田中のフラックス気化成分が液化または固化する温度以下である７０°Ｃ以下に冷却するので、フラックス等の気化成分をフラックス除去手段を通過する短い時間で充分に液化または固化させて取り除くことができる。特に、フラックス除去手段は、加熱手段から漏れ出した高温の排出気体に外気を混合して７０°Ｃ以下の排出気体とし、液化または固化したフラックス等の成分をフィルタで濾過して除去するので、装置が最も簡単になる。さらに、排気吐き出し側の排出気体の温度を検出し、その検出温度が７０°Ｃ以下になるように外気混合量を量調整するので、フラックス等の気化成分を安定して確実に除去することができる。
【０００９】
また、外気量の調整は外気吸い込み口の開口面積を調整することにより行うのが好適である。
【００１０】
また、外気量を調整することに代えて冷蔵機を内蔵した温度調節送風手段にて外気を温度制御した冷気とすると、室温より低温の温度制御された冷気を混合することで、少ない気体量で確実に７０°Ｃ以下に制御でき、フラックス除去手段が小型化し、且つ、フラックス等の気化成分を確実に除去することができる。
【００１１】
また、ケースの内部に複数の仕切板からなるジクザグ通路を設け、ジクザグ通路の中に前記フィルタを設けるのが好適である。
【００１２】
また、排気吸い込み口と排気吐き出し口の間に差圧計を設けて流入してくる排出気体の圧力と流出する排出気体の圧力との圧力差を検出し、この圧力差が所定値を越えれば、フィルタの目詰まりの警報を出すと、フイルタの目詰まりによるトラブルを防ぐことができる。
【００１３】
また、ケースの内部に攪拌機を設け、排出気体と外気を混合すると、排出気体と外気が十分に混合されて均一に冷却できて好適である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明のリフロー式半田付け装置の第１の実施の形態を図１〜図３に基づいて説明する。本実施の形態は、高温の排出気体に冷却気体として室温の気体を混合して、７０°Ｃ以下に冷却するものである。排出気体中に含まれるフラックス等の気化成分は、フラックスの種類によって多少の差はあるが、通常１００°Ｃ程度の温度まで冷却すると液化または固化し始め、温度が更に低下すると液化または固化に要する時間が短くなり、本実施の形態では、半田中のフラックス気化成分が液化または固化する温度、望ましくは７０°Ｃ以下、更に望ましくは６０℃以下に冷却し、フラックス除去手段を通過する短い時間で、フラックス等の気化成分を充分に液化または固化させてフイルタで除去するものである。
【００２１】
図１において、本実施の形態のリフロー式半田付け装置１は、搬入される回路基板３を搬送する搬送手段２と、搬送される回路基板３を予備加熱し、次いでリフロー加熱する加熱手段４と、リフローされた回路基板３を冷却する冷却手段５と、前記加熱手段４の入口と出口とから漏れ出す高温の排出気体を外部に排気する排気路６ａ、６ｂ、６ｃと、前記排気路６ｃに設けられて、前記高温の排出気体に多量の外気を混合し、前記の混合後の排出気体の温度を７０°Ｃ以下に冷却して前記排出気体内のフラックス等の気化成分を充分に液化または固化し、内蔵するフイルタで除去するフラックス除去手段７と、前記フラックス除去手段７の下流側の排気路６ｃに設けられた排気用送風機８とを有する。
【００２２】
次に、本実施の形態のフラックス除去手段７を図２、図３に基づいて説明する。
【００２３】
図２において、本実施の形態のフラックス除去手段７は、ケース９の一端側に、前記排気路６ｃに接続する排気吸い込み口１０と、外気に連通する外気吸い込み口１７、１７とを設け、前記排気吸い込み口１０により加熱手段４から漏れ出す排出気体１４を排気路６ｃから吸い込み、前記外気吸い込み口１７、１７により外気１６、１６を吸い込む。これらの吸い込み力は図１の排気用送風機８の作用による。
【００２４】
ケース９の他端側に、前記排気路６ｃに接続する排気吐き出し口１１を設けて、排出気体１５を吐き出す。この吐き出し排出気体１５は図１の排気用送風機８の作用により、工場内のダクトに送られる。
【００２５】
ケース９の内部には、排気吸い込み口１０から吸い込まれた排出気体１４と、外気吸い込み口１７、１７から吸い込まれた外気１６、１６とが、排気吐き出し口１１から吐き出されるまでに充分に混合するように仕切板１３、１３、１３を設けてジグザグ通路を形成している。外気吸い込み口１７、１７はその開口面積を調整し吸い込まれる外気１６、１６の量を調整して、前記ジグザグ通路の中で、吸い込み排出気体１４と吸い込み外気１６、１６とが混合して７０°Ｃ以下になるようにする。前記ジグザグ通路の中にフイルタ１２、１２を設けて、吸い込み排出気体１４に含まれていたフラックスの気化成分が７０°Ｃ以下の温度で液化または固化したものを取り除く。なお、排出気体１４と外気１６、１６との混合をより一層促進するため、ケース９内部に撹拌機を設けると好適である。
【００２６】
本実施の形態のリフロー式半田付け装置１は、上記により、１００°Ｃ前後から液化または固化し始めるフラックス等の気化成分を、前記フラックス除去手段７を通過する短い時間で充分に液化または固化させて取り除くことができる。
【００２７】
図３において、又、本実施の形態のフラックス除去手段７は、吸い込み排出気体１４と吐き出し排出気体１５との間に差圧計１８を設けて前記両者間の圧力差を検出する。フイルタ１２、１２が未だ目詰まりせず充分に機能している間は前記圧力差は所定値以下に維持されるが、目詰まりして機能を果たさなくなれば、前記圧力差は所定値を越える。制御部１９は、前記の圧力差を監視し、前記圧力差が所定値を越えれば、警報を発し警報灯２０を点灯する。これによってフイルタ１２、１２を取り替える。
【００２８】
本実施の形態のリフロー式半田付け装置１は、上記により、フィルタ１２の目詰まりによるトラブルを防ぐことができる。
【００２９】
本発明のリフロー式半田付け装置の第２の実施の形態を図１、図４〜図６に基づいて説明する。本実施の形態は、高温の排出気体に冷却気体として室温より低温の気体を混合して、７０°Ｃ以下に冷却するものである。
【００３０】
図１において、本実施の形態のリフロー式半田付け装置１は、フラックス除去手段７以外は第１の実施の形態と同じであるので図１についての説明を省略する。
【００３１】
図４において、本実施の形態のフラックス除去手段７のケース９の内部は、第１の実施の形態と同じである。第１の実施の形態と異なる点は、室温より冷却されて温度制御された冷気１６ａ、１６ａがケース９内に吸い込まれる点にある。
【００３２】
これらの冷気１６ａ、１６ａは、冷蔵機を内蔵した温度調節送風手段２１から供給される。そして、この温度調節送風手段２１は、ケース９の出口付近に設けられた温度検出センサ２２の検出温度を基準にして送風量と送風温度とを調整して、吸い込み排出気体１４と冷気１６ａ、１６ａとが混合して７０°Ｃ以下になるように制御する。
【００３３】
なお、温度調節送風手段２１は、図５に示すように、液体窒素の容器２１ａと流量調整弁２３とで構成することもできる。
【００３４】
又、温度調節送風手段２１は、図６に示すように、コンプレッサ２５と、コンプレッサ２５からの加圧空気２４を熱交換して冷却する通気冷却手段２１ｂと、流量調整弁２３とで構成することもできる。
【００３５】
本実施の形態のリフロー式半田付け装置１は、上記により、混合する気体の量が少なくて済み、フラックス除去手段７を小型化できる。
【００３６】
本発明のリフロー式半田付け装置の第３の実施の形態を図１、図７に基づいて説明する。本実施の形態は、高温の排出気体を溶剤中を通過させてフラックス等の気化成分を前記溶剤の中に溶かして除去するものである。
【００３７】
図１において、本実施の形態のリフロー式半田付け装置１は、フラックス除去手段７以外は第１の実施の形態と同じであるので図１についての説明を省略する。
【００３８】
図７において、本実施の形態のフラックス除去手段７のケース９の内部には、液槽２６があり、この液槽２６には、フラックスを溶かす溶剤で、且つ、気化し排出されても害がない溶剤２７ａ、例えば、エタノールが入っている。排気吸い込み口１０には送風手段１０ａを取り付け、この送風手段１０ａによって吸い込み排出気体１４を吸い込み、吸い込んだ排出気体１４を吹き込み口１０ｂを介して前記液槽２６内の前記溶剤２７ａ中に吹き込む。これにより、吸い込み排出気体１４中のフラックス等の気化成分が前記溶剤２７ａ中に溶け込んで除去される。この場合、図８に示すように、液槽２６に温度センサ２９ａ及び冷却器２９ｂを備えた温度調節器２９を取り付けると、溶剤２７ａの気化を防止できる。
【００３９】
本実施の形態のリフロー式半田付け装置１は、上記により、フラックス等の気化成分を確実に除去することができる。
【００４０】
本発明のリフロー式半田付け装置の第４の実施の形態を図１、図８に基づいて説明する。本実施の形態は、高温の排出気体１４を低温の水中を通して冷却する手段により、７０°Ｃ以下に冷却し、フラックス等の気化成分を液化または固化させて水の中に除去するものである。
【００４１】
図１において、本実施の形態のリフロー式半田付け装置１は、フラックス除去手段７以外は第１の実施の形態と同じであるので図１についての説明を省略する。
【００４２】
図８において、本実施の形態のフラックス除去手段７のケース９の内部には、液槽２６があり、この液槽２６には、水２７ｂが入っている。排気吸い込み口１０には送風手段１０ａを取り付け、この送風手段１０ａによって排出気体１４を吸い込み、吸い込んだ排出気体１４を吹き込み口１０ｂを介して前記液槽２６内の水２７ｂ中に吹き込む。これにより、吸い込み排出気体１４は７０°Ｃ以下に冷却され、フラックス等の気化成分は液化または固化して水の中に除去される。
【００４３】
本実施の形態では水を使用しているが、水に限らず、冷却媒体として使用できる液体であれば水に代えてこれを使用できる。
【００４４】
本実施の形態のリフロー式半田付け装置１は、上記により、装置が簡単で、フラックス等の気化成分を確実に除去することができる。
【００４５】
本発明のリフロー式半田付け装置の第５の実施の形態を図１、図９に基づいて説明する。本実施の形態は、高温の排出気体を熱交換手段により、７０°Ｃ以下に冷却し、フラックス等の気化成分を液化または固化させてフイルタで除去するものである。
【００４６】
図１において、本実施の形態のリフロー式半田付け装置１は、フラックス除去手段７以外は第１の実施の形態と同じであるので図１についての説明を省略する。
【００４７】
図９において、本実施の形態のフラックス除去手段７のケース９の内部は、熱伝導率が大きな材料で作られた熱交換仕切板３０、３０によって低温槽ａ、高温槽ｂ、低温槽ａの３槽に分けられている。各低温槽ａの一端に吸い込み口１７を設け、他端に排出口１７ａを設け、前記吸い込み口１７と外気排出口１７ａとの間に仕切板１３、１３、１３を設けて冷却空気が通過するジグザグ通気路を形成し、吸い込み冷却空気１６ａが前記吸い込み口１７から入り前記ジグザグ通気路を通って前記排出口１７ａから排出冷却空気１６ｂとして排出されるようにする。高温槽ｂの一端に排気吸い込み口１０を設け、他端に排気吐き出し口１１を設け、前記排気吸い込み口１０と前記排気吐き出し口１１との間に仕切板１３、１３、１３を設けて排気が通過するジグザグ通気路を形成し、前記ジグザグ通気路にフイルタ１２、１２を設け、吸い込み排出気体１４が前記排気吸い込み口１０から入り前記ジグザグ通気路およびフイルタ１２、１２を通って前記排気吐き出し口１１から吐き出し排出気体１５として吐き出されるようにする。
【００４８】
上記のようにすると、高温槽ｂのジグザグ通気路を通過する吸い込み排出気体１４の熱が、熱交換仕切板３０、３０を通って、低温槽ａのジグザグ通気路を通過する冷却空気に奪われ、吸い込み排出気体１４の温度が７０°Ｃ以下に冷却され、吸い込み排出気体１４のフラックス等の気化成分が液化または固化してフイルタ１２、１２で除去される。なお、冷却空気に代えて他の冷却媒体を用いてもよいことは言うまでもない。
【００４９】
本実施の形態のリフロー式半田付け装置１は、上記により、排気用送風機８の送風量がそのまま排出気体の排出量になり、排出気体の排出量の制御が容易になる。
【００５０】
本発明のリフロー式半田付け装置の第６の実施の形態を図１、図１０に基づいて説明する。本実施の形態は、高温の排出気体を熱交換手段により、７０°Ｃ以下に冷却し、フラックス等の気化成分を液化または固化させてフイルタで除去するものである。
【００５１】
図１において、本実施の形態のリフロー式半田付け装置１は、フラックス除去手段７以外は第１の実施の形態と同じであるので図１についての説明を省略する。
【００５２】
図１０において、本実施の形態のフラックス除去手段７のケース９は、円筒形部９ａとその両側に設けられた円錐形部９ｂ、９ｂとからなる。一方の円錐形部９ｂの頂点部に排気吸い込み口１０を設け、この排気吸い込み口１０から排出気体１４を吸い込む。他方の円錐形部９ｂの頂点部に排気吐き出し口１１を設け、この排気吐き出し口１１から排出気体１５を吐き出す。
【００５３】
排気吸い込み口１０を設けた側の円錐形部９ｂの内部に、前記円錐形部９ｂと同軸状に円錐形の通気冷却手段３１を設け、この通気冷却手段３１の外面と前記円錐形部９ｂの内面との間に傘状の狭い空間Ｍを作る。排気吸い込み口１０から吸い込まれた吸い込み排出気体１４は、この傘状の狭い空間Ｍを通過する際に、通気冷却手段３１によって効率良く冷却される。また前記空間Ｍからケース９内の広い空間Ｎに排出気体１４が移動する間に断熱膨張により、排出気体１４は低温となり、７０℃以下となる。一方前記通気冷却手段３１には流入口３２ａと流出口３２ｂとが設けられ、流入冷気３３ａが流入し、流出冷気３３ｂが流出する。
【００５４】
前記円筒形部９ａの流出口側にフイルタ１２を設け、７０°Ｃ以下に冷却された吸い込み排出気体１４から液化または固化したフラックスの成分を濾過して取り除く。濾過された吐き出し排出気体１５が排気吐き出し口１１から吐き出される。
【００５５】
尚、本実施の形態では、冷気を使用しているが、低温の液体でも良い。
【００５６】
本実施の形態のリフロー式半田付け装置１は、上記により、排気用送風機８の送風量がそのまま排出気体の排出量になり、排出気体の排出量の制御が容易になる。
【００５７】
【発明の効果】
本発明のリフロー式半田付け装置によれば、フラックス除去手段により、加熱手段から漏れ出す高温の排出気体中のフラックス等の気化成分を液化または固化させてフイルタで除去するので、装置外の工場の排気用配管内には清浄な排出気体を排出できるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】リフロー式半田付け装置の断面図である。
【図２】本発明のリフロー式半田付け装置のフラックス除去手段の第１の実施の形態を示す斜視図である。
【図３】本発明のリフロー式半田付け装置のフラックス除去手段の第１の実施の形態の要部を示す模式図である。
【図４】本発明のリフロー式半田付け装置のフラックス除去手段の第２の実施の形態の要部を示す模式図である。
【図５】本発明のリフロー式半田付け装置のフラックス除去手段の第２の実施の形態の要部を示す模式図である。
【図６】本発明のリフロー式半田付け装置のフラックス除去手段の第２の実施の形態の要部を示す模式図である。
【図７】本発明のリフロー式半田付け装置のフラックス除去手段の第３の実施の形態の要部を示す模式図である。
【図８】本発明のリフロー式半田付け装置のフラックス除去手段の第４の実施の形態の要部を示す模式図である。
【図９】本発明のリフロー式半田付け装置のフラックス除去手段の第５の実施の形態の要部を示す斜視図である。
【図１０】本発明のリフロー式半田付け装置のフラックス除去手段の第６の実施の形態の要部を示す断面図である。
【図１１】従来例のリフロー式半田付け装置を示す断面図である。
【符号の説明】
２  搬送手段
３  回路基板
４  加熱手段
５  冷却手段
６ａ、６ｂ、６ｃ  排気路
７  フラックス除去手段
８  排気用送風機
９  ケース
１２  フイルタ
１８  差圧計
２０  警報灯
２２  温度検出センサ
２６  液槽
２７ａ  溶剤
【図１】
0003636815.tif 000002
【図２】
0003636815.tif 000003
【図３】
0003636815.tif 000004
【図４】
0003636815.tif 000005
【図５】
0003636815.tif 000006
【図６】
0003636815.tif 000007
【図７】
0003636815.tif 000008
【図８】
0003636815.tif 000009
【図９】
0003636815.tif 000010
【図１０】
0003636815.tif 000011
【図１１】
0003636815.tif 000012