(57)【要約】【課題】リフロー半田付け装置の炉内に付着したフラックスやフラックス分解物を除去する。【解決手段】電子部品を搭載したプリント基板６をコンベヤ５により搬送しながら加熱して半田付けするリフロー半田付け装置において、洗浄液が貯蔵された洗浄液タンク２１と、洗浄液タンク２１内の洗浄液を炉１内に噴射できる洗浄液噴射装置１３，２０と、炉１内に噴射された洗浄液で炉１内のフラックスやフラックス分解物を洗い落とした後の洗浄液を炉１外へ排出するための排出口２３とを備える。フラックスやフラックス分解物を洗い落とした後の洗浄液が排出口２３から排出パイプ２４を通って洗浄液タンク２１に回収される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電子部品を搭載した基板を搬送手段により搬送しながら加熱して半田付けするリフロー半田付け装置の洗浄方法において、炉内に付着したフラックスやフラックス分解物に洗浄液を噴射して除去することを特徴とするリフロー半田付け装置の洗浄方法。
【請求項２】
電子部品を搭載した基板を搬送手段により搬送しながら加熱して半田付けするリフロー半田付け装置の洗浄方法において、炉内に付着したフラックスやフラックス分解物に洗浄液を噴射しながら、フラックスやフラックス分解物の付着面を洗浄部材で洗浄することを特徴とするリフロー半田付け装置の洗浄方法。
【請求項３】
電子部品を搭載した基板を搬送手段により搬送しながら加熱して半田付けするリフロー半田付け装置において、炉内に付着したフラックスやフラックス分解物を洗い落とした後の洗浄液を炉外へ排出する排出口を備えたことを特徴とするリフロー半田付け装置。
【請求項４】
請求項３記載のリフロー半田付け装置において、前記排出口が、液状化したフラックスの排出口でもあることを特徴とするリフロー半田付け装置。
【請求項５】
電子部品を搭載した基板を搬送手段により搬送しながら加熱して半田付けするリフロー半田付け装置において、炉内に付着したフラックスやフラックス分解物を洗浄液を用いて洗い落とす洗浄装置を備えたことを特徴とするリフロー半田付け装置。
【請求項６】
電子部品を搭載した基板を搬送手段により搬送しながら加熱して半田付けするリフロー半田付け装置において、炉内に付着したフラックスやフラックス分解物を洗浄液を噴射して洗い落とす洗浄装置を備えたことを特徴とするリフロー半田付け装置。
【請求項７】
電子部品を搭載した基板を搬送手段により搬送しながら加熱して半田付けするリフロー半田付け装置において、洗浄液が貯蔵された洗浄液タンクと、洗浄液タンク内の洗浄液を炉内に噴射できる洗浄液噴射装置とを備えていることを特徴とするリフロー半田付け装置。
【請求項８】
請求項５，６又は７記載のリフロー半田付け装置において、炉に排出口を備えていることを特徴とするリフロー半田付け装置。
【請求項９】
請求項７又は８記載のリフロー半田付け装置において、洗浄後の洗浄液が洗浄液タンクに回収されるように構成されていることを特徴とするリフロー半田付け装置。
【請求項１０】
請求項７，８又は９記載のリフロー半田付け装置において、前記洗浄液噴射装置が、給液ポンプと、給液ポンプに接続され炉内に配置された洗浄液噴射管とを備え、給液ポンプによって洗浄液タンク内の洗浄液が洗浄液噴射管に送り込まれ、洗浄液噴射管に形成されている噴射孔から洗浄液が噴射されることを特徴とするリフロー半田付け装置。
【請求項１１】
請求項５〜１０のいずれかに記載のリフロー半田付け装置において、炉内に洗浄部材が配置された洗浄手段を備え、前記洗浄部材が炉内のフラックスやフラックス分解物の付着面に沿って移動してフラックスやフラックス分解物を除去することを特徴とするリフロー半田付け装置。
【請求項１２】
請求項５〜１０のいずれかに記載のリフロー半田付け装置において、炉内に洗浄部材が配置された洗浄手段を備え、前記洗浄部材が炉内のフラックスやフラックス分解物の付着面に沿って回転しながら移動してフラックスやフラックス分解物を除去することを特徴とするリフロー半田付け装置。
【請求項１３】
請求項１１又は１２記載のリフロー半田付け装置において、前記洗浄部材の外側表面部が毛、スポンジ、あるいは布で形成されていることを特徴とするリフロー半田付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リフロー半田付け装置の炉内に付着したフラックスやフラックス分解物を除去する洗浄方法、及びリフロー半田付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
リフロー半田付け装置は、一般に、炉内に予熱室、リフロー室、及び冷却室をコンベヤの搬送ラインに沿って順に有しており、電子部品を搭載した基板がコンベヤによって炉内を搬送される。電子部品を搭載した基板は、半田付け箇所にペースト状のクリーム半田が塗られており、予熱室で所定の高温度に加熱され、リフロー室で高温の半田付け温度まで加熱されて、基板上のクリーム半田が溶融される。そして、リフロー室に続く冷却室を通る間に溶融半田が冷却固化され、半田付けが完了する。
【０００３】
上記リフロー半田付け処理において、基板に塗布されたクリーム半田が加熱されると、クリーム半田に含まれているフラックスやアルコール等がガスとなって蒸発する。このフラックスガスは冷却されると、液化又は凝固して、フラックスやフラックス分解物が炉内の冷却室などの壁面等に付着する問題があった。また、壁面等に付着したフラックスやフラックス分解物が落下して基板に付着することもあった。
【０００４】
これらの問題点を解決するために、炉内の高温の雰囲気ガスを冷却して雰囲気ガス中に含まれるフラックスガスを液化して回収するフラックス回収装置を備えたリフロー半田付け装置も提案されている。
【特許文献１】特許第２７９４３５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、リフロー半田付け装置の炉内に付着したフラックスやフラックス分解物を除去することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、電子部品を搭載した基板を搬送手段により搬送しながら加熱して半田付けするリフロー半田付け装置の洗浄方法において、炉内に付着したフラックスやフラックス分解物に洗浄液を噴射して除去することを特徴とする。洗浄液の噴射は手動又は自動で行われる。
【０００７】
本発明は、電子部品を搭載した基板を搬送手段により搬送しながら加熱して半田付けするリフロー半田付け装置の洗浄方法において、炉内に付着したフラックスやフラックス分解物に洗浄液を噴射しながら、フラックスやフラックス分解物の付着面を洗浄部材で洗浄することを特徴とする。洗浄液の噴射と洗浄部材での洗浄は手動又は自動で行われる。
【０００８】
本発明は、電子部品を搭載した基板を搬送手段により搬送しながら加熱して半田付けするリフロー半田付け装置において、炉内に付着したフラックスやフラックス分解物を洗い落とした後の洗浄液を炉外へ排出する排出口を備えたことを特徴とする。
【０００９】
本発明は、上記のリフロー半田付け装置において、前記排出口が、液状化したフラックスの排出口でもあることを特徴とする。
【００１０】
本発明は、電子部品を搭載した基板を搬送手段により搬送しながら加熱して半田付けするリフロー半田付け装置において、炉内に付着したフラックスやフラックス分解物を洗浄液を用いて洗い落とす洗浄装置を備えたことを特徴とする。
【００１１】
本発明は、電子部品を搭載した基板を搬送手段により搬送しながら加熱して半田付けするリフロー半田付け装置において、炉内に付着したフラックスやフラックス分解物を洗浄液を噴射して洗い落とす洗浄装置を備えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明は、電子部品を搭載した基板を搬送手段により搬送しながら加熱して半田付けするリフロー半田付け装置において、洗浄液が貯蔵された洗浄液タンクと、洗浄液タンク内の洗浄液を炉内に噴射できる洗浄液噴射装置とを備えていることを特徴とする。
【００１３】
本発明は、上記装置において、炉に排出口を備えていることを特徴とする。
【００１４】
洗浄後の洗浄液は、洗浄液タンクに回収されるように構成されるのが好ましい。
【００１５】
前記洗浄液噴射装置は、例えば、給液ポンプと、給液ポンプに接続され炉内に配置された洗浄液噴射管とを備え、給液ポンプによって洗浄液タンク内の洗浄液が洗浄液噴射管に送り込まれ、洗浄液噴射管に形成されている噴射孔から洗浄液が噴射されるように構成される。
【００１６】
本発明は、上記構成に加えて更に、炉内に洗浄部材が配置された洗浄手段を備え、前記洗浄部材が炉内のフラックスやフラックス分解物の付着面に沿って移動してフラックスやフラックス分解物を除去するように構成するのが好ましい。
【００１７】
本発明は、上記洗浄部材が炉内のフラックスやフラックス分解物の付着面に沿って回転しながら移動してフラックスやフラックス分解物を除去するように構成するのが更に好ましい。
【００１８】
前記洗浄部材は、外側表面部が毛、スポンジ、あるいは布などで形成されている。
【発明の効果】
【００１９】
リフロー半田付け装置の炉内に付着したフラックスやフラックス分解物が洗浄液を用いて洗い落とされる。例えば、洗浄液噴射装置から噴射される洗浄液によって炉内に付着されているフラックスやフラックス分解物が洗い落とされる。洗浄液噴射装置に加えて更に上記洗浄手段を備えていれば、洗浄時、洗浄液噴射装置から洗浄液が噴射されるとともに、洗浄部材がフラックスやフラックス分解物の付着面を移動して、あるいは回転しながら移動することによってフラックスやフラックス分解物を洗い落とす。フラックスやフラックス分解物を洗い落とした後の洗浄液は、例えば炉に設けられた排出口から炉外へ排出される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００２１】
リフロー半田付け装置は、炉１が３個の予熱室２と、１個のリフロー室３と、１個の冷却室４とをコンベヤ５の搬送ラインに沿って順に有している。各室２，３，４内には、半田の酸化を防止するために窒素ガスが供給されており、電子部品を搭載したプリント基板６がコンベヤ５によって炉１内を搬送される。電子部品を搭載したプリント基板６は、半田付け箇所にペースト状のクリーム半田が塗られており、予熱室２で所定の温度に加熱された後、リフロー室３でクリーム半田が加熱溶融され、冷却室４で溶融半田が冷却固化されて、電子部品が基板上に半田付けされる。
【００２２】
予熱室２とリフロー室３には、コンベヤ５を挟んで上下に熱風循環装置７が設けられている。以下、コンベヤ５の上側の装置について説明するが、下側も同様である。各室２，３の上部には送風機８が設けられており、炉１の上面に設置されたモータ９に接続している。送風機８は下面の中央部に吸入口、外周に吐出口を有しており、導風ケーシング１０内に収納されている。導風ケーシング１０における送風機８の吸入口に臨む面には吸入口が開口されている。送風機８の吐出口から吐出された窒素ガスは、導風ケーシング１０に案内され、内部で整流されて、コンベヤ５側に臨む下面に設けられている複数のガス噴出口１１からコンベヤ５上のプリント基板６に向けて噴き出され、その後、送風機８の吸入口から吸入されて、吐出口から吐出される。このようにして、窒素ガスが各室２，３内を循環し、窒素ガスは循環経路の途中に設けられているヒータ（図示せず）で加熱されているので、プリント基板６が加熱される。
【００２３】
冷却室４には、コンベヤ５を挟んで上下に冷却風循環装置１２が設けられている。冷却風循環装置１２は、上記熱風循環装置７とはヒータを備えていない点でのみ相違し、他の構成は同じである。したがって、冷却風としての窒素ガスが冷却室４内を循環し、コンベヤ上のプリント基板６を冷却する。
【００２４】
炉１内の上下の熱風循環装置７及び上下の冷却風循環装置１２の間の空間部には、洗浄液の噴射管１３が適宜の間隔をおいて複数本、設けられている。洗浄液噴射管１３はコンベヤ５の搬送ラインと直角方向に水平に直線的に配置されており、上面に洗浄液の噴射孔を多数有している。
【００２５】
洗浄液噴射管１３は一端が閉塞し、他端は炉１を貫通して炉１の測部から突出し、突出端部に連結パイプ１４の一端が接続されている。洗浄液噴射管１３に接続された連結パイプ１４の他端は、炉１の外部に配置されている分配管１５に接続されている。分配管１５は炉１の入口側と出口側にそれぞれ設けられており、入口寄りの複数本の連結パイプ１４は入口側の分配管１５に、出口寄りの複数本の連結パイプ１４は出口側の分配管１５にそれぞれ接続されている。入口側と出口側の分配管１５にはそれぞれ連結パイプ１６を介して切替バルブ１７が接続されている。また、入口側と出口側の切替バルブ１７は連結パイプ１８で互いに接続されている。
【００２６】
この連結パイプ１８の出口側切替バルブ１７寄りには分配管１９が設けられており、この分配管１９に給液ポンプ２０の吐出側が連結されている。給液ポンプ２０の吸入側は、炉１の外側に設けられている洗浄液タンク２１の排出口に連結パイプ２２で接続されている。各室２，３，４の底部には洗浄液の排出口２３が設けられており、排出口２３に排出パイプ２４の一端が接続され、排出パイプ２４の他端は洗浄液タンク２１内に挿入されている。なお、各室２，３，４の底部内面は排出口２３に向けて傾斜面に形成されている。
【００２７】
入口側と出口側の切替バルブ１７は、上記連結パイプ１８の他に、更に、連結パイプ２５で互いに接続されており、この連結パイプ２５の入口側切替バルブ１５寄りには窒素ガスの供給パイプ２６が接続されている。
【００２８】
以下、上記リフロー半田付け装置の動作を説明する。
【００２９】
電子部品を搭載したプリント基板６は、コンベヤ５によって炉１内を搬送されながら、プリント基板６上のクリーム半田が、予熱室２内を循環する熱風（窒素ガス）によって所定の温度に加熱され、更に、リフロー室３内を循環する熱風（窒素ガス）によって加熱溶融され、冷却室４で冷却室４内を循環する冷却風（窒素ガス）によって溶融半田が冷却固化され、電子部品が基板上に半田付けされる。
【００３０】
プリント基板６に塗布されたクリーム半田が予熱室２とリフロー室３で加熱されると、クリーム半田に含まれているフラックスやアルコール等がガスとなって蒸発し、フラックスガスが窒素ガス中に混合される。この窒素ガス中のフラックスガスが冷却されると、液化又は凝固して、フラックスやフラックス分解物が各室２，３，４（特に冷却室４）の壁面や導風ケーシング１０の壁面などに付着し、室２，３，４（特に冷却室４）内が次第にフラックスやフラックス分解物で汚れて行く。したがって、炉１内を定期的に洗浄する必要がある。炉１内の洗浄作業を次に説明する。
【００３１】
炉１内を洗浄するときは、給液ポンプ２０が駆動される。この給液ポンプ２０の駆動により、洗浄液タンク２１内の洗浄液が分配管１５から各洗浄液噴射管１３に流入され、各洗浄液噴射管１３の噴射孔から洗浄液が予熱室２、リフロー室３、及び冷却室４内に噴射され、各室２，３，４内に付着されているフラックスやフラックス分解物が洗い落とされる。フラックスやフラックス分解物を除去した洗浄液は各室２，３，４の底部の排出口２３から排出パイプ２４を通って洗浄液タンク２１に戻される。上記が繰り返されて、炉１内のフラックスやフラックス分解物が除去される。
【００３２】
洗浄作業が所定時間行われると、給液ポンプ２０が停止される。その後、切替バルブ１７が切り替えられ、窒素ガスが窒素ガス供給源（図示せず）から供給パイプ２６を通じて供給され、洗浄液噴射管１３から噴出されることにより、分配管１５、各連結パイプ１４，１６、及び洗浄液噴射管１３内などに残っている洗浄液や、室２，３，４内に付着している洗浄液を取り除き、洗浄液タンク２１に戻す。
【００３３】
図４〜図５は、本発明の別の実施形態を示す。上記実施形態は、洗浄液噴射管１３がコンベヤ５の搬送ラインと直角に配置されているが、本実施形態では、洗浄液噴射管をコンベヤ５の搬送ラインに沿って設けた例である。
【００３４】
炉１内の上下の熱風循環装置７及び上下の冷却風循環装置１２の間の空間部には、洗浄液の噴射管１３が適宜の間隔をおいて一対設けられている。洗浄液噴射管１３はコンベヤ５の搬送ラインに沿って予熱室２、リフロー室３、及び冷却室４内を水平に延びて配置されており、上面に洗浄液の噴射孔を多数有している。
【００３５】
洗浄液噴射管１３は両端が炉１を貫通して炉の測部から突出し、突出端部にそれぞれ連結パイプ２７の一端が接続されている。洗浄液噴射管１３の両端部に接続された一対の連結パイプ２７の他端は、炉１の外部に配置されている一対の切替バルブ１７にそれぞれ接続されている。炉１の入口側と出口側に配置されている一対の切替バルブ１７は連結パイプ１８で互いに接続されている。
【００３６】
この連結パイプ１８の出口側切替バルブ１７寄りには分配管１９が設けられており、この分配管１９に給液ポンプ２０の吐出側が連結されている。給液ポンプ２０の吸入側は、炉１の外側に設けられている洗浄液タンク２１の排出口に連結パイプ２２で接続されている。各室２，３，４の底部には洗浄液の排出口２３が設けられており、排出口２３に排出パイプ２４の一端が接続され、排出パイプ２４の他端は洗浄液タンク２１内に挿入されている。なお、各室２，３，４の底部内面は排出口２３に向けて傾斜面に形成されている。
【００３７】
入口側と出口側の切替バルブ１７は、上記連結パイプ１８の他に、更に、連結パイプ２５で互いに接続されており、この連結パイプ２５の入口側切替バルブ１５寄りには窒素ガスの供給パイプ２６が接続されている。
【００３８】
上記の構成以外は、前記実施形態と同様に構成されているので、以下、洗浄作業について説明する。
【００３９】
炉１内を洗浄するときは、給液ポンプ２０が駆動される。この給液ポンプ２０の駆動により、洗浄液タンク２１内の洗浄液が分配管１９から一対の洗浄液噴射管１３に流入され、各洗浄液噴射管１３の噴射孔から洗浄液が予熱室２、リフロー室３、及び冷却室４内に噴射され、各室２，３，４内に付着されているフラックスやフラックス分解物が洗い落とされる。フラックスやフラックス分解物を除去した洗浄液は各室２，３，４の底部の排出口２３から排出パイプ２４を通って洗浄液タンク２１に戻される。上記が繰り返されて、炉１内のフラックスやフラックス分解物が除去される。
【００４０】
洗浄作業が所定時間行われると、給液ポンプ２０が停止される。その後、切替バルブ１７が切り替えられ、窒素ガスが窒素ガス供給源（図示せず）から供給パイプ２６を通じて供給され、洗浄液噴射管１３から噴出されることにより、各連結パイプ２７及び洗浄液噴射管１３内などに残っている洗浄液や、室２，３，４内に付着している洗浄液を取り除き、洗浄液タンク２１に戻す。
【００４１】
図６〜図７は、本発明の更に別の実施形態を示す。本実施形態は、前記最初の実施形態で示した洗浄液噴射管１３を有する洗浄液噴射装置に加えて、更に、ブラシ洗浄手段を設けたものである。
【００４２】
冷却室４内の上側の冷却風循環装置１２における導風ケーシング１０の下面に臨む位置に洗浄ブラシ２８が設けられている。洗浄ブラシ２８はコンベヤ５の搬送ラインに沿って水平に延びる直線状のブラシで、回転軸２８ａの周囲に多数の毛２８ｂを備えている。炉１の冷却室４の測部外側にはブラシ回転モータ２９がモータ支持部材３０で支持されており、ブラシ回転モータ２９の回転軸が炉１を気密に貫通して冷却室４内に配置されている洗浄ブラシ２８の回転軸２８ａに連結されている。したがって、洗浄ブラシ２８がブラシ回転モータ２９によって回転させられることにより、導風ケーシング１０の下面に付着しているフラックスやフラックス分解物を除去する。
【００４３】
また、ねじ軸３１が炉１の冷却室４の測部外側に配置され、コンベヤ５の搬送ラインと直角方向に水平に延びている。ねじ軸３１は図示外の支持手段で回転自在に支持されており、図示外のモータによって回転できるようにされている。モータ支持部材３０はねじ軸３１に係合されるねじ孔を有しており、ねじ孔がねじ軸３１に挿入され、ねじ軸３１の回転によってねじ軸３１上を移動するように構成されている。すなわち、洗浄ブラシ２８は図示外のモータ及び制御手段によって導風ケーシング１０の下面をコンベヤ５の搬送ラインと直角方向に手前から奥に、また、奥から手前に往復を繰り返すように構成されている。したがって、洗浄ブラシ２８はブラシ回転モータ２９によって回転されながら、ねじ軸３１の回転に伴って導風ケーシング１０の下面を洗浄しながら移動する。洗浄が終了すると、洗浄ブラシ２８は冷却室４の端部に配置されるように構成されている。
【００４４】
上記の構成以外は、前記最初に説明した実施形態と同様に構成されているので、以下、洗浄作業について説明する。
【００４５】
洗浄液を洗浄液噴射管１３から噴射して炉１内のフラックスやフラックス分解物を洗い落とすことについては最初の実施形態で説明した通りである。本実施形態では、洗浄時、洗浄液噴射管１３から洗浄液が噴射するとともに、洗浄ブラシ２８が導風ケーシング１０の下面を回転しながら手前から奥に、また、奥から手前に往復動を繰り返すことによって、導風ケーシング１０のコンベヤ５側に臨む下面に付着しているフラックスやフラックス分解物を洗い落とす。
【００４６】
なお、前記の実施形態は炉１内の雰囲気ガスとして窒素ガスを使用したものを示したが、雰囲気ガスは窒素ガスに限らない。例えば、空気を使用する場合もあり、空気を使用する場合は、供給パイプ２６から供給するガスは空気でよい。また、本実施形態では洗浄後の洗浄液を排出口から洗浄液タンクに回収するよう構成したものを示したが、これに限ることはないことは勿論である。例えば、排液タンクに回収してもよい。また、洗浄液の排出口を液状化したフラックスの排出口と兼用してもよい。また、本実施形態では、炉を３個の予熱室と１個のリフロー室と１個の冷却室とから構成した例を示したが、炉の構成はこれに限るものでないことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の一実施形態を示す正面図である。
【図２】コンベヤの搬送ラインと直角に切った図１の縦断面図である。
【図３】導風ケーシングの底面図である。
【図４】本発明の別の実施形態を示す正面図である。
【図５】コンベヤの搬送ラインと直角に切った図４の縦断面図である。
【図６】本発明の更に別の実施形態を示し、コンベヤの搬送ラインに沿って切った冷却室部分（コンベヤ省略）の縦断面図である。
【図７】コンベヤの搬送ラインと直角に切った図６の縦断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１・・炉、２・・予熱室、３・・リフロー室、４・・冷却室、５・・コンベヤ、６・・電子部品を搭載したプリント基板、７・・熱風循環装置、８・・送風機、９・・モータ、１０・・導風ケーシング、１１・・ガス噴出口、１２・・冷却風循環装置、１３・・洗浄液噴射管、１４，１６，１８，２２，２５，２７・・連結パイプ、１５，１９・・分配管、１７・・切替バルブ、２０・・給液ポンプ、２１・・洗浄液タンク、２３・・排出口、２４・・排出パイプ、２６・・供給パイプ、２８・・洗浄ブラシ、２８ａ・・回転軸、２８ｂ・・毛、２９・・ブラシ回転モータ、３０・・モータ支持部材、３１・・ねじ軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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