(57)【要約】【課題】ランニングコストを削減できるはんだ付け装置を提供することにある。【解決手段】はんだ槽１２の周りには、触媒部１５が設けられている。触媒部１５では、はんだ槽１２の外側に設けられたガス供給部２１から供給された可燃ガス２２と大気２３との混合ガスが触媒を通過することによって、触媒燃焼する。触媒燃焼の際に生じる反応熱で、はんだ槽１２に貯留されたはんだを補助的に加熱する。【選択図】図１
2009245964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融されたはんだを収容し、はんだ噴流を形成するはんだ槽と、
上記はんだ槽の周りに設けられた触媒部と、
上記触媒部にガスを供給するガス供給部とを備え、
上記触媒部において、供給されたガスが触媒燃焼することにより生じる熱で、上記はんだ槽が加熱されるはんだ付け装置。
【請求項２】
触媒反応で得られたガスで、上記はんだ槽の溶融はんだ面周辺の雰囲気が不活性化された請求項１記載のはんだ付け装置。
【請求項３】
上記ガスは、可燃性ガスと空気との混合ガスである請求項１記載のはんだ付け装置。
【請求項４】
上記可燃性ガスの供給量および／または上記空気のガス供給量を調整する調整装置をさらに備える請求項３記載のはんだ付け装置。
【請求項５】
上記ガスは、可燃性ガスと空気を分離膜を通過させて得られたガスとの混合ガスである請求項１記載のはんだ付け装置。
【請求項６】
上記ガスは、可燃性ガスと空気とフラックス塗布装置から回収されるフラックスとの混合ガスである請求項１記載のはんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、不活性雰囲気下ではんだ付けを行う噴流式のはんだ付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池部品等のプリント基板へのはんだ付けには、噴流式はんだ付け装置が用いられている。噴流式はんだ付け装置では、溶融状態のはんだの噴流をプリント基板のはんだ付けされる一方の面から接触させることにより、はんだ付けを行う。
【０００３】
例えば、特許文献１に記載の噴流式はんだ付け装置では、はんだ層の内部に加熱手段により溶融された溶融はんだが収容され、ポンプおよびノズルにより噴流された溶融はんだ面に対して、コンベアにより搬送されるプリント配線基板が接触されることにより、はんだ付けがなされる。加熱手段としては、例えば、電気ヒータなどを用いている。
【０００４】
また、特許文献１に記載の噴流式はんだ付け装置では、はんだが酸化するとドロスと呼ばれる粉末状の固体となり、基板に付着するとはんだ付け品質を著しく悪化させるため、はんだ槽の上面開口にチャンバが設けられ、このチャンバ内に注入された窒素ガスなどにより不活性ガス雰囲気に保ち、はんだの酸化を防止している。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１９８４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の噴流式はんだ付け装置では、はんだ槽の加熱を電気ヒータのみで行っていたため、電気使用量が嵩みランニングコストが高くなる問題があった。
【０００７】
また、はんだ付け装置の前には、通常、フラクサーと呼ばれるフラックス塗布装置を配置するが、装置内部には、フラックスの液体が多く溜まってしまう。この液体は再利用されず廃却されることが多い。フラックスは、揮発性有機化合物（ＶＯＣ；Volatile Organic Compounds）を成分に多く含有するので、余剰なフラックスをそのまま廃却することは、近年のＶＯＣ削減の要求に反する。
【０００８】
したがって、この発明の目的は、ランニングコストを削減できるはんだ付け装置を提供することにある。また、この発明の他の目的は、余剰なフラックスを有効に再利用できるはんだ付け装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、この発明は、
溶融されたはんだを収容し、はんだ噴流を形成するはんだ槽と、
はんだ槽の周りに設けられた触媒部と、
触媒部にガスを供給するガス供給部とを備え、
触媒部において、供給されたガスが触媒燃焼することにより生じる熱で、はんだ槽が加熱されるはんだ付け装置である。
【００１０】
この発明において、触媒反応で得られたガスで、はんだ槽の溶融はんだ面周辺の雰囲気が不活性化されたことが好ましい。
【００１１】
この発明において、ガスは、可燃性ガスと空気との混合ガスであることが好ましい。また、この発明において、可燃性ガスの供給量および／または空気のガス供給量を調整する調整装置をさらに備えることが好ましい。
【００１２】
さらに、この発明において、ガスは、可燃性ガスと空気を分離膜を通過させて得られたガスとの混合ガスであることが好ましい。
【００１３】
さらに、この発明において、ガスは、可燃性ガスと空気とフラックス塗布装置から回収されるフラックスとの混合ガスであることが好ましい。
【００１４】
この発明では、触媒部において、供給されたガスが触媒燃焼することにより生じる熱で、はんだ槽を補助的に加熱するので、はんだ付け装置のランニングコストを削減できる。
【００１５】
この発明では、可燃性ガスと大気とフラックス塗布装置から回収されるフラックスとの混合ガスが、触媒燃焼することにより生じる熱で、はんだ槽を補助的に加熱するので、はんだ付け装置のランニングコストを削減できる。また、余剰なフラックスを有効に再利用できる。
【発明の効果】
【００１６】
この発明によれば、はんだ付け装置のランニングコストを削減できる。また、この発明によれば、はんだ付け装置のランニングコストを低減でき、且つ余剰なフラックスを有効に再利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は、この発明の第１の実施の形態による噴流式はんだ付け装置の構成を示す。
【００１８】
図１に示すように、はんだ付け装置は、ワークＷを予加熱する予熱ヒータ１１と、はんだ槽１２と、さらに図示しない冷却装置とが順次配設されている。
【００１９】
図１に示すはんだ付け装置において、ワークＷが水平コンベア１３によって矢印Ｌの方向に搬送される。ワークＷが予熱ヒータ１１を通過し所定の温度まで予加熱された後、はんだ槽１２の上部まで移動し、はんだ噴流１９がワークＷの下面に対して吹きつけられる。その後、ワークＷは、図示しない冷却装置まで移動し、はんだ付け後のワークＷの冷却がなされる。
【００２０】
ワークＷは、例えばプリント配線基板にリード部品、チップ部品、集積回路部品などを搭載した部品実装基板である。予熱ヒータ１１は、例えば、ヒータおよびファンを内蔵したケーシングの下部にファン駆動モータが取り付けられ、ヒータで加熱された熱風が、ケーシングの上面開口に設けられた多孔板を通して供給されるもので、ワーク搬送方向に２組併設されている。
【００２１】
はんだ槽１２には、メインヒータ１４の加熱および後述する触媒の反応熱の補助的加熱によって、はんだが融点（例えば２５０℃程度）まで加熱されて溶融された溶融はんだ１０が貯留されている。はんだ槽１２に貯留された溶融はんだ１０を図示しない電磁誘導ポンプなどによって図示しないノズルに加圧供給することでノズルの上部開口より噴流されるはんだ噴流１９を形成する。はんだ噴流１９にワークＷを順次接触させてはんだ付けがなされる。
【００２２】
はんだ槽１２の周りには、触媒部１５が設けられている。触媒部１５の外側には、外部に熱を逃がさないために断熱材１６がさらに設けられている。触媒部１５には、例えば、パラジウム（Ｐｄ）、白金（Ｐｔ）などの触媒が担持されている。
【００２３】
触媒部１５では、はんだ槽１２の外側に設けられたガス供給部２１から供給された可燃ガス２２と大気２３との混合ガスが触媒を通過することによって、触媒燃焼する。可燃ガス２２としては、例えば、ブタンガス、プロパンガスなどの炭化水素ガスなどを用いることができる。なお、混合ガスは、触媒部１５を通過する前に、ヒータ２７によって、触媒において反応が生じる高温（例えば２００℃程度）まで加熱される。触媒燃焼する際には、反応熱が生じる。触媒燃焼の際に生じる反応熱で、はんだ槽１２に貯留されたはんだを補助的に加熱する。
【００２４】
また、触媒部１５を通過したガスは、はんだ噴流１９を形成する部分に供給される。触媒部１５を通過したガスは、触媒を通過することによって、酸素濃度がより低いものとされたガスである。酸素濃度がより低いものとされたガスを、はんだ噴流１９を形成する部分に供給することで、はんだ付けに作用する溶融はんだ面１７の周辺の雰囲気を不活性雰囲気１８とし、はんだの酸化を防止することができる。
【００２５】
ガス供給部２１では、供給する混合ガスのそれぞれ成分のガス量が、流量調節器２４によって適切な量に調整されている。酸素濃度計２５によって、はんだ噴流１９を形成する部分の雰囲気の酸素濃度が測定される。酸素濃度計２５は、はんだ噴流１９を形成する部分の雰囲気の酸素濃度に応じた電気的測定信号を出力する。酸素濃度計２５からの測定信号がコントローラ２６に供給される。コントローラ２６は、流量調節器２４の例えば電磁弁を制御することによって、混合されるガスのそれぞれのガス成分の流量を制御する。流量調節器２４でガス成分を調整するのは、はんだ噴流１９を形成する部分の雰囲気において、適正な不活性雰囲気を形成するため、また、可燃性ガスの過剰供給を防止するためである。
【００２６】
以上説明したこの発明の第１の実施の形態によるはんだ付け装置では、はんだ槽１２の周囲を触媒部１５で取り囲み、触媒に酸素が含まれているガスと可燃性ガスとを通過させて触媒燃焼させ、触媒燃焼の際に生じる反応熱により、はんだ槽１２を補助的に加熱することができる。これにより、ランニングコストを大幅に削減できる。また、得られた反応ガスは、はんだ噴流１９を形成する部分に供給され、はんだ噴流１９を形成する部分の雰囲気を覆うことによりはんだの酸化を防止することができる。
【００２７】
図２を参照しながらこの発明の第２の実施の形態によるはんだ付け装置を説明する。図２は、この発明の第２の実施の形態によるはんだ付け装置の構成を示す略線図である。なお、図１と共通する部位に対しては同一の番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００２８】
第２の実施の形態によるはんだ付け装置では、ガス供給部３１から供給するガスが、圧縮エア３２を分離膜３３を通過させた後のガスと可燃性ガスとの混合ガスである。圧縮エア３２は、ヒータ３４により加熱された後、分離膜３３を通過させることにより、低酸素濃度の窒素ガスと酸素リッチガスとに分離され、低酸素濃度の窒素ガスが供給される。
【００２９】
分離膜３３は、例えば耐圧容器内に高分子ポリイミドを素材とする中空糸膜を束ねて収納した窒素分離膜である。窒素分離膜では、耐圧容器の一端から圧縮空気が供給され、圧縮空気中の窒素、酸素等の各分子が中空糸膜を透過する速度（相対透過度）の違いを利用して窒素ガスと酸素リッチガスとに分離される。
【００３０】
この発明の第２の実施の形態によるはんだ付け装置は、上述した構成以外は、第１の実施の形態と同様であるのでその他の説明は省略する。
【００３１】
この発明の第２の実施の形態によるはんだ付け装置では、第１の実施の形態によるはんだ付け装置と同様の効果を有する。また、この発明の第２の実施の形態によるはんだ付け装置では、混合ガスの一成分として、圧縮エア３２を分離膜３３に通過させて分離した低酸素濃度の窒素ガスを用いているので、はんだ面１７周辺の雰囲気をより不活性化することができる。なお、分離膜方式以外の方式で大気から窒素ガスを分離するようにしてもよい。
【００３２】
図３を参照しながらこの発明の第３の実施の形態によるはんだ付け装置を説明する。図３は、この発明の第３の実施の形態によるはんだ付け装置の構成を示す略線図である。なお、図１と共通する部位に対しては同一の番号を付し、詳細な説明を省略する。
【００３３】
この発明の第３の実施の形態によるはんだ付け装置では、ガス供給部４１から供給されるガスが、可燃性ガスとフラックス塗布装置４２からのフラックスと大気との混合ガスである。
【００３４】
フラックス塗布装置４２は、ワークＷをはんだ付け装置に通過する前に配置されるものであり、ワークＷにフラックスを塗布するものである。フラックス塗布装置４２から余剰となったフラックスがポンプ４３などの圧送手段により、ガス供給部４１に送られ、フラックスと可燃ガスと大気との混合ガスを生成する。そして、生成された混合ガスが触媒部１５に供給される。
【００３５】
この発明の第３の実施の形態によるはんだ付け装置は、上述した構成以外は、第１の実施の形態と同様であるので詳しい説明を省略する。
【００３６】
この発明の第３の実施の形態によるはんだ付け装置は、第１の実施の形態によるはんだ付け装置と同様の効果を有する。また、この発明の第３の実施の形態によるはんだ付け装置では、廃却されることが多い余剰となったフラックスを再利用できる。フラックスは、触媒燃焼させることにより分解され、その後排気される。
【００３７】
この発明は、上述したこの発明の実施形態に限定されるものでは無く、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で様々な変形や応用が可能である。例えば、水平コンベアの他にも傾斜コンベアにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】この発明の第１の実施の形態による噴流式はんだ付け装置の構成を示す略線図である。
【図２】この発明の第２の実施の形態による噴流式はんだ付け装置の構成を示す略線図である。
【図３】この発明の第３の実施の形態による噴流式はんだ付け装置の構成を示す略線図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０・・・溶融はんだ
１１・・・予熱ヒータ
１２・・・はんだ槽
１３・・・水平コンベア
１４・・・メインヒータ
１５・・・触媒部
１６・・・断熱材
１７・・・はんだ面
１９・・・はんだ噴流
２１・・・ガス供給部
２２・・・可燃ガス
２３・・・大気
２４・・・流量調節器
２５・・・酸素濃度計
２６・・・コントローラ
２７・・・ヒータ
３１・・・ガス供給部
３２・・・圧縮エア
３３・・・分離膜
３４・・・ヒータ
４１・・・ガス供給部
４２・・・フラックス塗布装置
４３・・・ポンプ
Ｗ・・・ワーク
【図１】
2009245964.tif 000003
【図２】
2009245964.tif 000004
【図３】
2009245964.tif 000005