JP2016007642A - Fluxless soldering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はフラックスレス半田付け装置に関する。 The present invention relates to a fluxless soldering apparatus.
特許文献1、2は、1つの開閉可能な減圧加熱処理釜を備えたリフロー炉及びワーク搬送装置を開示している。従来の一般的なリフロー炉は、周知のように、クリーム半田(「ソルダペースト」とも呼ばれている)を介して電子部品を搭載したプリント配線基板(以下、「ワーク」という。)の半田付けに適用される。
特許文献1、2に開示のリフロー炉に含まれる1つの減圧加熱処理釜は低い圧力の下でワークを加熱するのに用いられ、これによりクリーム半田を脱泡しながら半田を溶かすことができる。
One decompression heat treatment pot included in the reflow furnace disclosed in
近時の高密度実装基板に対応するために、リフロー半田付けの後にフラックス残渣が残らないソルダペーストの開発が進んでいる。 In order to cope with recent high-density mounting boards, development of solder paste that does not leave a flux residue after reflow soldering is in progress.
特許文献3は、粉末半田と、沸点が粉末半田の固相線と液相線との間にある多価アルコールからなるバインダとを混合したソルダペースト(「クリーム半田」とも呼ばれている)を開示している。このソルダペーストは還元雰囲気でリフローされる。 Patent Document 3 discloses a solder paste (also called “cream solder”) in which powder solder and a binder made of polyhydric alcohol having a boiling point between the solid phase line and liquid phase line of the powder solder are mixed. Disclosure. This solder paste is reflowed in a reducing atmosphere.
特許文献4は、粉末半田と、有機多価ヒドロキシ化合物(蒸発温度が170℃以上)とを混合したソルダペーストを開示している。
特許文献5は、ロジンを含有していないフラックスであってリフロー温度で蒸発する少なくとも1種類の固体溶剤と、常温で高粘性流体であり且つリフロー温度で蒸発する少なくとも1種類の高粘性溶剤と、常温で液体であり且つリフロー温度で蒸発する少なくとも1種類の液体溶剤と、粉末半田とを混合したソルダペーストを開示している。 Patent Document 5 describes a flux that does not contain rosin and that evaporates at a reflow temperature, and at least one high-viscosity solvent that is a highly viscous fluid at normal temperature and evaporates at a reflow temperature. A solder paste is disclosed in which at least one liquid solvent that is liquid at normal temperature and evaporates at a reflow temperature and powder solder are mixed.
この種のソルダペーストを使った半田付けに適したリフロー炉が提案されている(例えば特許文献6)。このリフロー炉は、フラックスの代わりにギ酸の還元力を利用して金属表面の酸化皮膜を除去する構成が採用され、業界では、「フラックスレスリフロー炉」と呼ばれている。 A reflow furnace suitable for soldering using this type of solder paste has been proposed (for example, Patent Document 6). This reflow furnace employs a configuration in which the oxide film on the metal surface is removed using the reducing power of formic acid instead of the flux, and is referred to as a “fluxless reflow furnace” in the industry.
特許文献7は、フラックスレスリフロー炉に適用可能なカルボン酸を例示している。具体的には、ギ酸、酢酸、アクリル酸、プロピオン酸、プチリック酸、カプロン酸、シュウ酸、コハク酸、サリチル酸、マロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、乳酸、カプリン酸を挙げている。そして、特許文献7には、フラックスレスリフロー炉に適用する場合に、それらの一つ又は複数を選択して適用することが可能であると記載されている。 Patent Document 7 exemplifies carboxylic acid applicable to a fluxless reflow furnace. Specific examples include formic acid, acetic acid, acrylic acid, propionic acid, petric acid, caproic acid, oxalic acid, succinic acid, salicylic acid, malonic acid, enanthic acid, caprylic acid, pelargonic acid, lactic acid and capric acid. And in patent document 7, when applying to a fluxless reflow furnace, it describes that it is possible to select and apply one or more of them.
特許文献7は、ギ酸及び不活性ガスの雰囲気で処理する半田付け装置を開示している。具体的に説明すると、特許文献7に開示の半田付け装置は、ギ酸雰囲気でワークを処理する各処理室にシャッターを備えている。各処理室での処理はシャッターを閉めた状態で行われる。また、ギ酸は金属腐食性が高いため、ワークを各処理室に収容したらシャッターを閉める。そして、ギ酸処理する処理室に排気口を設け、この排気口を通じてギ酸を回収する。 Patent document 7 is disclosing the soldering apparatus processed in the atmosphere of formic acid and an inert gas. Specifically, the soldering apparatus disclosed in Patent Document 7 includes a shutter in each processing chamber for processing a workpiece in a formic acid atmosphere. Processing in each processing chamber is performed with the shutter closed. In addition, formic acid is highly corrosive to metals, and the shutter is closed after the workpiece is accommodated in each processing chamber. Then, an exhaust port is provided in the processing chamber for formic acid treatment, and formic acid is recovered through the exhaust port.
特許文献7に開示の半田付け装置のように、ギ酸処理する処理室毎にシャッターを設け、また、ギ酸回収装置を設置するのは、半田付け装置のコストアップの要因になるだけでなく、半田付け装置の制御も複雑化する要因になる。 As in the soldering apparatus disclosed in Patent Document 7, the provision of a shutter for each formic acid treatment chamber and the installation of a formic acid recovery apparatus not only increase the cost of the soldering apparatus, but also provide soldering. This also complicates the control of the attaching device.
本発明の目的は、比較的簡単な構成でギ酸のようなカルボン酸が外部に流出するのを防止できる半田付け装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a soldering apparatus capable of preventing a carboxylic acid such as formic acid from flowing out to the outside with a relatively simple configuration.
上記の技術的課題は、本発明によれば、
半田付け装置の入口部及び出口部に配置されたバッファ室と、
該バッファ室に隣接して配置され且つカルボン酸を含む雰囲気でワークを処理する処理室と、
前記入口部及び出口部並びに前記バッファ室と前記処理室との間に配設されたラビリンス機構と、
前記バッファ室に接続された吸引ポンプと、
該吸引ポンプで前記バッファ室から取り出したガスを無害化する排気処理部とを有する半田付け装置を提供することにより達成される。
According to the present invention, the above technical problem is
Buffer chambers arranged at the inlet and outlet of the soldering device;
A processing chamber disposed adjacent to the buffer chamber and processing the workpiece in an atmosphere containing carboxylic acid;
A labyrinth mechanism disposed between the inlet and outlet and the buffer chamber and the processing chamber;
A suction pump connected to the buffer chamber;
This is achieved by providing a soldering apparatus having an exhaust processing unit that renders the gas taken out from the buffer chamber harmless by the suction pump.
本発明の半田付け装置によれば、吸引ポンプによってバッファ室が負圧状態に維持される。バッファ室が負圧であることから、入口、出口を通じて外気がバッファ室に流れ込む。この外気の流れによって処理室内のカルボン酸が外部に流出するのを阻止することができる。すなわち、本発明によればシャッターレスでありながら、炉内のカルボン酸が外部に流出するのを防止することができる。 According to the soldering apparatus of the present invention, the buffer chamber is maintained in the negative pressure state by the suction pump. Since the buffer chamber has a negative pressure, outside air flows into the buffer chamber through the inlet and outlet. This flow of outside air can prevent the carboxylic acid in the processing chamber from flowing out. That is, according to the present invention, the carboxylic acid in the furnace can be prevented from flowing out to the outside while being shutterless.
本発明を適用した最も典型的な例は次の構成を備えた半田付け装置である。 The most typical example to which the present invention is applied is a soldering apparatus having the following configuration.
典型的な半田付け装置は、
一端に入口部、他端に出口部を備えたトンネル形の半田付け装置であって、
前記入口部から前記出口部に向けて順に、第1入口側バッファ室、第2入口側バッファ室、予備加熱室、リフロー室、冷却室、第1出口側バッファ室、第2出口側バッファ室を有する半田付け装置において、
前記入口部、前記出口部、前記第1入口側バッファ室と前記第2入口側バッファ室との間、前記第1出口側バッファ室と前記第2出口側バッファ室との間に配設されたラビリンス機構と、
前記第1入口側バッファ室と前記第2出口側バッファ室とに接続された吸引ポンプと、
該吸引ポンプで前記第1入口側バッファ室及び前記第2出口側バッファ室から取り出したガスを無害化する排気処理部とを有し、
前記第1入口側バッファ室と前記第2出口側バッファ室が前記吸引ポンプによって負圧が生成され、
前記予備加熱室から前記冷却室までの雰囲気がカルボン酸を含む不活性ガス雰囲気に維持されることを特徴とする半田付け装置である。
Typical soldering equipment is
A tunnel-type soldering device having an inlet portion at one end and an outlet portion at the other end,
A first inlet side buffer chamber, a second inlet side buffer chamber, a preheating chamber, a reflow chamber, a cooling chamber, a first outlet side buffer chamber, and a second outlet side buffer chamber are sequentially arranged from the inlet portion toward the outlet portion. In a soldering apparatus having
The inlet portion, the outlet portion, between the first inlet side buffer chamber and the second inlet side buffer chamber, and between the first outlet side buffer chamber and the second outlet side buffer chamber. Labyrinth mechanism,
A suction pump connected to the first inlet side buffer chamber and the second outlet side buffer chamber;
An exhaust treatment unit that renders the gas taken out from the first inlet side buffer chamber and the second outlet side buffer chamber harmless by the suction pump;
Negative pressure is generated by the suction pump in the first inlet buffer chamber and the second outlet buffer chamber,
The soldering apparatus is characterized in that an atmosphere from the preheating chamber to the cooling chamber is maintained in an inert gas atmosphere containing carboxylic acid.
本発明の他の目的及び本発明の作用効果は、以下に説明する本発明の好ましい実施例の詳細な説明から明らかになろう。 Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description of the preferred embodiments of the present invention.
以下に、添付の図面に基づいて本発明の好ましい実施例を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1は、本発明に従う半田付け装置の基本構造の一例を説明するための図である。図1はトンネル形のリフロー炉1を示す。トンネル形のリフロー炉1は、その一端に入口部2を有し、他端に出口部4を有する。
FIG. 1 is a view for explaining an example of a basic structure of a soldering apparatus according to the present invention. FIG. 1 shows a tunnel-
入口部2は第1の仕切り壁6によって区画された第1、第2の入口側バッファ室8、10を有している。同様に、出口部4は第2の仕切り壁12によって区画された第1、第2の出口側バッファ室14、16を有している。図中、参照符号18はワーク(図示せず)の搬送路を示し、ワークは左から右に向けて搬送される。
The
リフロー炉1は、ソルダペーストを介して電子部品を搭載したワークを連続的に半田付けする「フラックスレスリフロー炉」であり、炉内は不活性ガス及びギ酸の雰囲気である。リフロー炉1の炉内に供給されるギ酸は、ギ酸と共に又はギ酸に代えて、酢酸、アクリル酸、プロピオン酸、プチリック酸、カプロン酸、シュウ酸、コハク酸、サリチル酸、マロン酸、エナント酸、カプリル酸、ペラルゴン酸、乳酸、カプリン酸などのカルボン酸を採用することができる。これらのカルボン酸は一つ又は複数の種類を選択することができる。
The
フレックスレスリフロー炉1は、入口部2と出口部4との間に、典型的には、ワーク搬送方向に配置された複数の仕切り壁で区画された複数のチャンバーで構成される処理部20を有している。処理部20は一つのチャンバーで構成されていてもよい。ワークは処理部20で加熱され、次いで冷却される。
The
入口部2を構成する第1、第2の入口側バッファ室8、10を説明する。第1の入口側バッファ室8は入口8aを通じて外部と連通している。ワークは入口8aを通じて外部から第1入口側バッファ室8に搬入される。第1、第2の入口側バッファ室8、10を区画する第1の仕切り壁6は開口部6aを有し、この開口部6aを通じて、第1入口側バッファ室8から第2入口側バッファ室10にワークが搬入される。
The first and second inlet
出口部4を構成する第1、第2の出口側バッファ室14、16を説明する。第1、第2の出口側バッファ室14、16を区画する第2の仕切り壁12は開口部12aを有し、この開口部12aを通じて、第1出口側バッファ室14から第2出口側バッファ室16にワークが搬入される。
The 1st, 2nd exit
第2の出口側バッファ室16は出口16aを通じて外部と連通している。ワークは出口16aを通じて第2出口側バッファ室16から外部に搬出される。
The second outlet
リフロー炉1の入口8a、出口16a、第1仕切り壁6の開口部6a、第2仕切り壁12の開口部12aにはガスの流動を阻止するためのラビリンス(labyrinth)機構22が配設されている。すなわち、リフロー炉1はシャッターレスであり、リフロー炉1の一端部に位置する第1入口側バッファ室8はその入口8aと出口(開口部6a)に、夫々、入口側、出口側のラビリンス機構22が配設されている。また、リフロー炉1の他端部に位置する第2出口側バッファ室16はその入口(開口部12a)と出口16aに、夫々、入口側、出口側のラビリンス機構22が配設されている。
A
ラビリンス機構22は、ワークの移動方向に配置された複数の可撓性の樹脂片又は金属片で構成されている。ラビリンス機構22はJP実公平4−98364号公報に詳しく説明されていることから、このJP実公平4−98364号公報を本願明細書に組み込むことにより、ラビリンス機構22の詳しい説明を省略する。
The
リフロー炉1はギ酸無害化処理システム30を有し、ギ酸無害化処理システム30は共通の吸引ポンプ32を有している。共通吸引ポンプ32は配管34を通じて第1入口側バッファ室8及び第2出口側バッファ室16に連通している。第1入口側バッファ室8及び第2出口側バッファ室16は、その内部のガスが共通吸引ポンプ32によって吸い出される。
The
共通吸引ポンプ32から吐出されるガスは共通の排気処理室36を介して外部に排出される。共通吸引ポンプ32によって第1入口側バッファ室8及び第2出口側バッファ室16から取り出されるガスはギ酸を含んでいる。このギ酸は共通排気処理室36で無害化された後に外部に排出される。
The gas discharged from the
共通排気処理室36において、ギ酸が、燃焼、化学反応、紫外線照射などによって無害化される。その一例を化学式で表すと次の通りである。
In the common
2HCOOH→CO2+H2O 2HCOOH → CO 2 + H 2 O
ギ酸無害化処理システム30は、共通の吸引ポンプ32の代わりに、第1入口側バッファ室8のガスを取り出す第1吸引ポンプと、第2出口側バッファ室16のガスを取り出す第2吸引ポンプとを有していてもよい。また、ギ酸無害化処理システム30は、共通排気処理室36の代わりに、上記第1の吸引ポンプに接続された第1排気処理室と、上記第2の吸引ポンプに接続された第2排気処理室とを有していてもよい。
The formic acid
第1入口側バッファ室8はリフロー炉1の一端に位置している。同様に、第2出口側バッファ室16はリフロー炉1の他端に位置している。第1入口側バッファ室8及び第2出口側バッファ室16は、共通吸引ポンプ32の動作によって、リフロー炉1の周囲よりも相対的に低い圧力状態に維持される。具体的には、第1入口側バッファ室8及び第2出口側バッファ室16は、共通吸引ポンプ32によって、大気圧よりも1〜10Pa程度低い負圧状態に維持される。
The first inlet
また、第1入口側バッファ室8は、これに続く第2入口側バッファ室10よりも相対的に低い圧力状態に維持するのが好ましい。同様に、第2出口側バッファ室16は、これに隣接する第1出口側バッファ室14よりも相対的に低い圧力状態に維持するのが好ましい。
Moreover, it is preferable that the 1st inlet
第1入口側バッファ室8及び第2出口側バッファ室16の圧力状態の調整を目的として風量調整用ダンパー40をギ酸無害化処理システム30に設置するのがよい。変形例として、共通吸引ポンプ32の吸引能力を調整することで、第1入口側バッファ室8及び第2出口側バッファ室16の圧力状態を調整するようにしてもよい。
For the purpose of adjusting the pressure state of the first inlet
第1入口側バッファ室8は第1の風量調整室42を介して配管34に接続されている。第2出口側バッファ室16は第2の風量調整室44を介して配管34に接続されている。上述した風量調整用ダンパー40は上記第1、第2の風量調整室42、44に配設されている。風量調整用ダンパー40は手動であってもよいし電動であってもよい。風量調整用ダンパー40の開度を調整することで、第1入口側バッファ室8又は第2出口側バッファ室16から取り出されるガスの単位時間当たりの量を調整することができる。
The first inlet
第1入口側バッファ室8が外部よりも負圧に維持されるため、入口8aを通じて、外気が第1入口側バッファ室8に入る。同様に、第2出口側バッファ室16が外部よりも負圧に維持されるため、出口16aを通じて、外気が第2出口側バッファ室16に入る。
Since the first inlet-
第1入口側バッファ室8は、上述したように、その隣りの第2入口側バッファ室10よりも相対的に低い圧力状態に維持するのが好ましい。これにより、第2入口側バッファ室10内のガスが第1入口側バッファ室8に入る。第1入口側バッファ室8内のガスは、上述したように、共通吸引ポンプ32によって吸引される。
As described above, the first inlet
入口8aから第1入口側バッファ室8に入る外気の流れによって、処理部20内のギ酸を含むガスが入口8aを通じて外部に流出するのを防止できる。
The flow of outside air entering the first inlet
第2出口側バッファ室16は、上述したように、その隣りの第1出口側バッファ室14よりも相対的に低い圧力状態に維持するのが好ましい。これにより、第1出口側バッファ室14内のガスが第2出口側バッファ室16に入る。第2出口側バッファ室16内のガスは、上述したように、共通吸引ポンプ32によって吸引される。
As described above, the second outlet
出口16aから第2出口側バッファ室16に入る外気の流れによって、処理部20内のギ酸を含むガスが出口16aを通じて外部に流出するのを防止できる。
The flow of outside air entering the second outlet-
図2は、上述した図1に図示のトンネル形のリフロー炉1の変形例を示す。図2に図示の第2のリフロー炉50は、上述した第2の入口側バッファ室10及び第1の出口側バッファ室14を備えていない。すなわち、第2のリフロー炉50の処理部20は、上述した第1、第2の仕切り壁6、12の間に位置している。
FIG. 2 shows a modification of the tunnel-
第2のリフロー炉50(図2)の変形例として、上述した第2の入口側バッファ室10及び第1の出口側バッファ室14のいずれか一方を備えていないリフロー炉であってもよい。
As a modified example of the second reflow furnace 50 (FIG. 2), a reflow furnace that does not include any one of the second inlet
図3は、真空釜60を設置した第3のリフロー炉52を示す。図示の第3のリフロー炉52は、上記第2入口側バッファ室10に真空釜60が設置されている。また、上述した処理部20は、仕切り壁で区画された複数の加熱処理室P(n)と、これに続く冷却室C(1)、C(2)とで構成されている。
FIG. 3 shows a
加熱処理室P(n)は、典型的には、半田が溶融しない程度までワークを予備的に加熱する予備加熱室と、これに続いて半田が溶融する温度まで加熱する本加熱室(リフロー室)とで構成されている。予備加熱室及び本加熱室を備えたリフロー炉は従来から周知であるので、その詳しい説明を省略する。 Typically, the heat treatment chamber P (n) includes a preheating chamber that preliminarily heats the work until the solder does not melt, and a main heating chamber (reflow chamber) that heats the solder to a temperature at which the solder melts. ) And. Since the reflow furnace provided with the preheating chamber and the main heating chamber is conventionally known, detailed description thereof will be omitted.
処理部20の雰囲気、つまり加熱処理室P(n)及び冷却室C(1)、C(2)の雰囲気は、不活性ガス(窒素ガス)とギ酸とで生成されている。第3のリフロー炉52では、ワークが炉内を間欠的に搬送される。ワークは各室での処理が終わると、各ワークが次の室に搬送される。
The atmosphere of the
真空釜60は、上下に分割したアッパーハーフ60aとロアハーフ60bとで構成されている。ロアハーフ60bは定置されている。アッパーハーフ60aは、アクチュエータ(シリンダ装置)64によって上下に移動可能である。アッパーハーフ60aが上昇することで真空釜60が開放した状態になる。アッパーハーフ60aが下降することで真空釜60が密閉した状態になる。
The
開放状態の真空釜60に対して、先ず、真空釜60から処理済みのワークの取り出しが行われ、次に、後続のワークが真空釜60の中に搬入される。真空釜60には、真空源としての真空ポンプ66が接続されている。真空釜60の中にファンを設けるのが好ましい。
First, a processed workpiece is taken out from the
真空釜60での処理の手順の一例を説明すると、次の通りである。
(1)真空釜60を密閉状態にする。
(2)真空ポンプ66によって極めて低い圧力まで真空引きする。
(3)一定時間、低い圧力状態を維持する。
(4)真空釜60の中にギ酸と窒素ガスを充填してほぼ大気圧まで昇圧する。真空釜60の中にファンを設置した場合には、ファンを旋回させるのが好ましい。
(5)ほぼ大気圧まで昇圧したら、真空釜60を開放してワークを取り出す。
An example of the processing procedure in the
(1) The
(2) Vacuum is drawn to a very low pressure by the
(3) Maintain a low pressure state for a certain time.
(4) The
(5) When the pressure is increased to almost atmospheric pressure, the
真空釜60を使った上記の処理を行うことにより、プリント配線基板と電子部品との間に介在するソルダペースト中の互いに隣り合う粉末の間にギ酸を侵入させることができる。
By performing the above processing using the
第3のリフロー炉52は、上述したように、処理部20、つまり予備加熱室及びリフロー室P(n)、冷却室C(1) 、冷却室C(2)の雰囲気がギ酸及び不活性雰囲気ガス(典型的には窒素ガス)で作られている。すなわち、処理部20において、ギ酸及び窒素ガスの雰囲気の中でワークの処理が行われる。
As described above, in the
第3のリフロー炉52においても、上述した第1、第2のリフロー炉1、50(図1、図2)と同様に、共通吸引ポンプ32による吸引力によって、第1入口側バッファ室8が外部よりも負圧に維持される。また、第2出口側バッファ室16が外部よりも負圧に維持される。また、好ましくは、第1入口側バッファ室8は、その隣りの第2入口側バッファ室10よりも相対的に低い圧力状態に維持される。また、第2出口側バッファ室16は、その隣りの第1出口側バッファ室14よりも相対的に低い圧力状態に維持される。
In the
これにより、第3のリフロー炉52からギ酸が外部に流出するのを的確に防止することができる。
Thereby, it is possible to accurately prevent formic acid from flowing out of the
第3のリフロー炉52の変形例として、処理部20、例えば予備加熱室やリフロー室P(n)に真空釜60を設置し、この真空釜60を使ってワークを加熱するようにしてもよい。
As a modification of the
予備加熱室に真空釜60を設置した場合の処理の手順の一例を説明すると、次の通りである。
(1)半田が溶融しない程度まで加熱する(予備加熱)。
(2)極めて低い圧力まで真空引きする。
(3)一定時間、低い圧力状態を維持する。
(4)ファンを旋回させながらギ酸と窒素ガスを充填してほぼ大気圧まで昇圧する。
(5)ほぼ大気圧まで昇圧したら、真空釜60を開放してワークを取り出す。
An example of a processing procedure when the
(1) Heating to such an extent that solder does not melt (preheating).
(2) Vacuum is pulled to an extremely low pressure.
(3) Maintain a low pressure state for a certain time.
(4) While forcing the fan, formic acid and nitrogen gas are charged and the pressure is increased to almost atmospheric pressure.
(5) When the pressure is increased to almost atmospheric pressure, the
リフロー室P(n)での加熱は、典型的には、熱風による加熱方法が採用されるが、変形例として、遠赤外線加熱(輻射熱)や熱プレート(伝導)による加熱方法を採用してもよい。勿論、熱風による加熱と、遠赤外線加熱(輻射熱)や熱プレート(伝導)による加熱とを組み合わせた加熱方法を採用してもよい。 For heating in the reflow chamber P (n), a heating method using hot air is typically adopted, but as a modification, a heating method using far infrared heating (radiant heat) or a heating plate (conduction) may be adopted. Good. Of course, a heating method combining heating with hot air and heating with far-infrared heating (radiant heat) or heating plate (conduction) may be adopted.
図4は、バッチ式のリフロー炉に本発明を適用した例を示す。図4に図示のバッチ式リフロー炉70は、シャッターレスの出入口72側から順に、バッファ室74、冷却室76、処理室78を備え、この処理室78に上述した真空釜60(図3)が設置されている。
FIG. 4 shows an example in which the present invention is applied to a batch-type reflow furnace. The batch-
真空釜60には、熱源である電熱ヒータHやファンFが設けられる。真空釜60で加熱処理する際には、真空釜60にギ酸と窒素ガスが供給される。また、冷却室76及び処理室78の雰囲気ガスには、ギ酸と窒素ガスが含まれている。
The
真空釜60で処理が完了すると、処理済みのワークが真空釜60から冷却室76に移される。ワークは冷却室76で冷却された後に出入口72を通じて外部に取り出される。冷却室76にファンFを設置して、ファンFで冷却室76内の雰囲気ガスを流動させながらワークを冷却させるのが好ましい。
When the processing is completed in the
バッチ式リフロー炉70の出入口72及びバッファ室74と冷却室76との間の仕切り壁80に形成された開口部80aには、夫々、ラビリンス機構22が配設されている。
The
バッファ室74は配管82を介して吸引ポンプ120に接続され、この吸引ポンプ120によってバッファ室74の中のガスが吸引される。吸引ポンプ120には、排気処理室122が接続され、ギ酸を無害化する処理が行われる。
The
バッチ式リフロー炉70においても、上述した第1、第2のリフロー炉1、50(図1、図2)と同様に、吸引ポンプ120による吸引力によって、バッファ室74の負圧が生成される。バッファ室74は外部(大気圧)よりも低い圧力であり且つ好ましくは冷却室76よりも低い圧力に維持される。
Also in the batch-
これにより、バッチ式リフロー炉70からギ酸が外部に流出するのを的確に防止することができる。
Thereby, it is possible to accurately prevent formic acid from flowing out of the batch-
図5は、上述したバッチ式リフロー炉70の変形例を示す。図5に図示の第2のバッチ式リフロー炉84は、第2のバッファ室86を備え、この第2のバッファ室86に真空釜60が設置されている。真空釜60には真空源66が接続されている。
FIG. 5 shows a modification of the batch-
第2のバッチ式リフロー炉84での処理手順は次の通りである。
(1)真空釜60にワークを入れた後に密閉状態にする。
(2)真空ポンプ66によって極めて低い圧力まで真空引きする。
(3)一定時間、低い圧力状態を維持する。
(4)真空釜60の中にギ酸と窒素ガスを充填してほぼ大気圧まで昇圧する。
(5)ほぼ大気圧まで昇圧したら、真空釜60を開放してワークを取り出す。
(6)真空釜60から取り出したワークを処理室78に入れて、ギ酸及び窒素ガスの雰囲気で加熱処理する。
(7)加熱処理が完了したワークを冷却室76に移動させて、ワークを冷やす。
(8)ワークが冷えたら、ワークをリフロー炉84から取り出す。
The processing procedure in the second batch
(1) After a work is put in the
(2) Vacuum is drawn to a very low pressure by the
(3) Maintain a low pressure state for a certain time.
(4) The
(5) When the pressure is increased to almost atmospheric pressure, the
(6) The work taken out from the
(7) The work after the heat treatment is moved to the cooling
(8) When the workpiece has cooled, remove the workpiece from the
第2のバッチ式リフロー炉84において、追加した第2のバッファ室86と冷却室76との間にラビリンス機構22を配置するのが好ましい。
In the second batch-
図6は、噴流半田槽を備えたリフロー炉に本発明を適用した例を示す。図6に図示のリフロー炉90は、その一端部に位置する入口90aと、他端部に位置する出口90bとを備えている。入口90a及び出口90bは共にシャッターレスである。リフロー炉90は、入口90aから入るワークを受け入れる入口側バッファ室92を有し、入口側バッファ室92は、次の処理室94と第1の仕切り壁96によって区画されている。
FIG. 6 shows an example in which the present invention is applied to a reflow furnace equipped with a jet solder bath. The
処理室94には、予備加熱を行うプリヒーター98と、その下流側に位置する噴流半田槽100とが設置されている。処理室94には窒素ガスとギ酸が供給される。すなわち、処理室94の雰囲気は窒素ガスとギ酸で生成される。
The
リフロー炉90は、処理室94の下流側に位置する冷却室102と、出口側バッファ室104とを有する。冷却室102の雰囲気も窒素ガスとギ酸で生成されるのが好ましい。冷却室102には、熱交換器106及びファン108が配設されている。冷却室102内の雰囲気温度は一定に維持される。
The
リフロー炉90は、処理室94と冷却室102とが第2の仕切り壁110によって区画されている。また、冷却室102と出口側バッファ室104とが第3の仕切り壁112によって区画されている。
In the
入口90a、出口90b、入口側バッファ室92と処理室94との間の第1の仕切り壁96、処理室94と冷却室102との間の第2の仕切り壁110、冷却室102と出口側バッファ室104との間の第3の仕切り壁112の各々にラビリンス機構22が配設されている。
図6に図示の噴流半田槽100を備えたリフロー炉90においても、上述した第1、第2のリフロー炉1、50(図1、図2)と同様に、共通吸引ポンプ32による吸引力によって、入口側バッファ室92及び出口側バッファ室104の負圧が生成される。
In the
入口側バッファ室92は外部(大気圧)よりも低い圧力であり且つ好ましくは処理室94よりも低い圧力に維持される。同様に、出口側バッファ室104も、外部(大気圧)よりも低い圧力であり且つ好ましくは冷却室102よりも低い圧力に維持される。
The inlet
これにより、噴流半田槽を備えたリフロー炉90(図6)からギ酸が外部に流出するのを的確に防止することができる。 Thereby, it is possible to accurately prevent formic acid from flowing out of the reflow furnace 90 (FIG. 6) provided with the jet solder bath.
以上、本発明の好ましい実施例を説明したが、本発明は上記の実施例に限定されることなく、下記の変形例を包含する。 As mentioned above, although the preferable Example of this invention was described, this invention is not limited to said Example, The following modification is included.
(1)上記の実施例では、吸引ポンプ32、120から出たガスを排気処理室36、122に供給する構成が採用されている。すなわち、上記の実施例では、排気処理室36、122が吸引ポンプ32、120の下流側に配置されている。変形例として、排気処理室36、122を吸引ポンプ32、120の上流側に配置してもよい。
(1) In the above embodiment, a configuration is adopted in which the gas discharged from the suction pumps 32, 120 is supplied to the
(2)排気処理室36、122の機能つまりギ酸を無害化する機能を吸引ポンプ32、120に持たせてもよい。すなわち、吸引ポンプ32、120に2つの機能を持たせるようにしてもよい。一つの機能が、リフロー炉のバッファ室からガスを吸引してバッファ室を負圧する機能である。他の機能が、ギ酸を無害化する機能である。この2つの機能を備えたポンプの具体例として液封式真空ポンプを挙げることができる。液封式真空ポンプは「水封式真空ポンプ」とも呼ばれている。
(2) The suction pumps 32 and 120 may have the function of the
水封式真空ポンプは、ケーシング内の偏芯羽車と、同じケーシング内の封水とを使ってガスを連続的に吸引、圧縮、排気する。 The water-sealed vacuum pump continuously sucks, compresses, and exhausts gas using the eccentric impeller in the casing and the sealed water in the same casing.
リフロー炉のバッファ室のガスを水封式真空ポンプで吸引する過程で、ギ酸が封水に溶け込む。これによりリフロー炉のバッファ室から取り出したガスを無害化することができる。 Formic acid dissolves in the sealed water in the process of sucking the gas in the buffer chamber of the reflow furnace with a water-sealed vacuum pump. Thereby, the gas taken out from the buffer chamber of the reflow furnace can be rendered harmless.
更なる変形例として、封水にアルカリ水溶液を使うのが良い。この点について説明すると、水封式真空ポンプの封水にギ酸が溶け込むと封水が酸性化する。これに対して、封水としてアルカリ水溶液を採用すれば、封水にギ酸が溶け込むことに伴う封水の酸性化を抑えることができる。 As a further modification, an alkaline aqueous solution may be used for the sealing water. If this point is demonstrated, if formic acid will melt | dissolve in the sealing water of a water-sealed vacuum pump, sealing water will acidify. On the other hand, if alkaline aqueous solution is employ | adopted as sealing water, the acidification of the sealing water accompanying formic acid melt | dissolves in sealing water can be suppressed.
1 第1例の半田付け装置(トンネル形のリフロー炉)
2 入口部
4 出口部
8 第1入口側バッファ室
10 第2入口側バッファ室
14 第1出口側バッファ室
16 第2出口側バッファ室
20 処理部
22 ラビリンス機構
30 ギ酸無害化処理システム
32 共通吸引ポンプ
36 共通排気処理室
40 風量調整用ダンパー
60 真空釜
66 真空ポンプ
120 吸引ポンプ
122 排気処理室
P(n) 加熱処理室(予備加熱室、リフロー室)
C(n) 冷却室
1 Soldering device of the first example (tunnel-type reflow furnace)
2
C (n) Cooling chamber
Claims (9)
該バッファ室に隣接して配置され且つカルボン酸を含む雰囲気でワークを処理する処理室と、
前記入口部及び出口部並びに前記バッファ室と前記処理室との間に配設されたラビリンス機構と、
前記バッファ室に接続された吸引ポンプと、
該吸引ポンプで前記バッファ室から取り出したガスを無害化する排気処理部とを有する半田付け装置。 Buffer chambers arranged at the inlet and outlet of the soldering device;
A processing chamber disposed adjacent to the buffer chamber and processing the workpiece in an atmosphere containing carboxylic acid;
A labyrinth mechanism disposed between the inlet and outlet and the buffer chamber and the processing chamber;
A suction pump connected to the buffer chamber;
A soldering apparatus comprising: an exhaust processing unit that renders the gas taken out from the buffer chamber harmless by the suction pump;
該真空釜の中をカルボン酸を含む雰囲気にした状態でワークを減圧処理することを特徴とする請求項5に記載の半田付け装置。 An openable / closable vacuum pot disposed in a second buffer chamber disposed between the buffer chamber disposed in the inlet portion and the processing chamber;
6. The soldering apparatus according to claim 5, wherein the workpiece is decompressed in a state where the inside of the vacuum kettle is in an atmosphere containing carboxylic acid.
前記入口部から前記出口部に向けて順に、第1入口側バッファ室、第2入口側バッファ室、予備加熱室、リフロー室、冷却室、第1出口側バッファ室、第2出口側バッファ室を有する半田付け装置において、
前記入口部、前記出口部、前記第1入口側バッファ室と前記第2入口側バッファ室との間、前記第1出口側バッファ室と前記第2出口側バッファ室との間に配設されたラビリンス機構と、
前記第1入口側バッファ室と前記第2出口側バッファ室とに接続された吸引ポンプと、
該吸引ポンプで前記第1入口側バッファ室及び前記第2出口側バッファ室から取り出したガスを無害化する排気処理部とを有し、
前記第1入口側バッファ室と前記第2出口側バッファ室が前記吸引ポンプによって負圧が生成され、
前記予備加熱室から前記冷却室までの雰囲気がカルボン酸を含む不活性ガス雰囲気に維持されることを特徴とする半田付け装置。 A tunnel-type soldering device having an inlet portion at one end and an outlet portion at the other end,
A first inlet side buffer chamber, a second inlet side buffer chamber, a preheating chamber, a reflow chamber, a cooling chamber, a first outlet side buffer chamber, and a second outlet side buffer chamber are sequentially arranged from the inlet portion toward the outlet portion. In a soldering apparatus having
The inlet portion, the outlet portion, between the first inlet side buffer chamber and the second inlet side buffer chamber, and between the first outlet side buffer chamber and the second outlet side buffer chamber. Labyrinth mechanism,
A suction pump connected to the first inlet side buffer chamber and the second outlet side buffer chamber;
An exhaust treatment unit that renders the gas taken out from the first inlet side buffer chamber and the second outlet side buffer chamber harmless by the suction pump;
Negative pressure is generated by the suction pump in the first inlet buffer chamber and the second outlet buffer chamber,
The soldering apparatus, wherein an atmosphere from the preheating chamber to the cooling chamber is maintained in an inert gas atmosphere containing carboxylic acid.
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