KR19980070600A - 가스류 제어장치 및 그것을 사용한 납땜장치 - Google Patents

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Abstract

대기 등의 주변분위기에 휩쓸리지 않고 적은 불활성 가스의 공급량이어도 가스분위기 납땜장치내에는 충분히 농도높은 불활성 가스분위기가 형성된다.
방사형으로 형성되고 일방 수렴측에 가스공급구 (12) 를, 타방에 가스방출구 (13A) 를 형성하고 또 가스공급구 (12) 측에서 가스방출구 (13A) 측으로 유동하는 불활성 가스의 유동 단면적이 서서히 증대하도록 형성하고, 또 내부의 불활성 가스 유로를 사행하는 유로형성판 (15) 을 설치한 가스공급구함 (11) 의 가스방출구 (13A) 에서 용융납땜 (22) 과 프린트 배선판 (21) 이 접촉하는 영역쪽으로 불활성 가스를 공급하여 그 분위기를 형성하도록 가스분위기 형성장치를 가스분위기 납땜장치에 설치한다.

Description

가스류 제어장치 및 그것을 사용한 납땜장치
본 발명은 가스류 제어장치 및 그것을 사용한 납땜장치에 관한 것이다.
예컨대 용융된 금속은 고온 때문에 대기중에 방치하면 그 표면이 산화되어 바람직하지 않다. 이와 같은 경우에는, 용융된 금속표면에 불활성 가스를 공급하여 그 분위기를 형성하고 산화를 제어하는 것이 행해지고 있다. 예컨대 일본 공개실용신안공보 소52-39829 호에서 그 예를 찾아 볼 수 있다. 이 기술은 「가스 토출구멍」즉, 노즐에서 분출된 불활성 가스를 용융 금속표면을 따라 내뿜는 것이다.
또, 프린트 배선판이나 전자부품의 납땜을 실시하는 장치에서, 용융납땜의 산화를 방지함과 동시에 납땜성을 개선시키는 기술이 있다. 예컨대 도 12, 13 은 종래의 납땜 분류조를 나타내는 것으로, 도 12 는 단면도, 도 13 은 도 12 의 노즐체의 사시도이다. 또한, 도 11 은 일본 공개특허공보 평7-185790 호로부터 발췌한 것이다. 이 기술은 앞의 일본 공개실용신안공보 소52-39829 호의 기술과 동일한 사상에 의거한 기술이지만, 특히 사변형의 각 변에 설치된 노즐로부터 불활성 가스를 분출시켜 불활성 가스의 가스 커텐을 형성하도록 구성한데에 특징이 있다.
또한, 도 12 의 납땜 분류조는 납땜조 (1) 내의 용융납땜 (2) 을 펌프 (3) 로 송출하여 분류파 (4) 를 형성하는 조립 장치로, 그 분류파 (4) 의 분류면 (4a) 을 둘러싸도록 사각형 노즐체 (5) 를 지주 (6) 로 지지하여 배치하고, 그 사변형 내부 주변에 다수개 분출구멍 (7), 즉 노즐을 다수개 열 (列) 로 배치함으로써 분류파 (4) 에 불활성 가스에 의한 불활성 가스층 (8) 을 형성하도록 구성한 것이다. 가스공급 파이프 (9) 는 노즐체 (5) 에 불활성 가스를 공급하는 수단이다.
또한, 동일하게 프린트 배선판의 납땜성의 개선과 용융납땜의 산화방지를 실시하는 기술로, 일본 공개특허공보 평8-130365 호 기술이 있다. 이 기술은 납땜조의 액면을 덮도록 커버를 설치하고, 또 이 커버의 상부에는 하방쪽으로 가스 분사 노즐을 설치하고, 이 노즐로부터 불활성 가스를 분출시켜 커버내에 불활성 가스분위기를 형성하도록 구성한 기술이다.
일본 공개실용신안공보 소52-39829 호 기술이나 도 12, 13 에 나타내는 일본 공개특허공보 평7-185790 호 기술에서는 노즐로부터 고속으로 아주 잘 분출된 불활성 가스가, 주변 대기 (분위기) 를 휩쓸며 흘러서, 결과적으로, 형성되는 불활성 가스분위기의 산소농도를 충분히 저하시킬 수 없는 문제가 있었다.
또한, 일본 공개특허공보 평8-130365 호 기술에서도 동일하게, 가스 분사 노즐로부터 고속으로 아주 잘 분출된 불활성 가스가, 커버내의 분위기를 휩쓰는 동시에 이 커버내로 출입구에서 대기가 휩쓸려 침입하고 이들이 심하게 상하로 유동하여 교반되어, 결과적으로 형성되는 불활성 가스분위기의 산소농도를 충분히 저하시킬 수 없는 문제가 있었다.
본 발명의 목적은 대기 등의 주변분위기에 휩쓸리지 않도록 불활성 가스분위기를 형성할 수 있도록 함으로써, 가스 농도가 높은 분위기를 형성할 수 있도록 하는 데에 있다. 또 불활성 가스 공급량이 적어도, 충분히 가스 농도가 높은 분위기를 형성할 수 있도록 하는 데에 있다. 그리고, 가스분위기 납땜장치에서는, 적은 불활성 가스소비량으로 낮은 산소농도를 실현할 수 있도록 함으로써, 고품질 납땜과 저렴한 사용 비용을 양립할 수 있도록 하는 데에 있다.
도 1 은 본 발명의 가스류 제어장치의 제 1 실시예의 전체의 내용을 나타내는 사시도.
도 2 는 도 1 의 Ⅱ-Ⅱ 선에서 본 측단면도.
도 3 은 본 발명의 가스류 제어장치의 제 2 실시예의 전체의 내용을 나타내는 사시도.
도 4 는 도 3 의 Ⅳ-Ⅳ 선에서 본 측단면도.
도 5 는 도 3 의 가스류 제어장치를 사용한 본 발명의 가스분위기 납땜장치의 제 1 실시예를 나타내는 측단면도.
도 6 은 도 5 의 Ⅵ-Ⅵ 선에서 본 평면도.
도 7 은 도 3 의 가스류 제어장치를 하나 더 추가하여 사용한 본 발명의 가스분위기 납땜장치의 제 2 실시예를 나타내는 측단면도.
도 8 은 도 7 의 가스분위기 납땜장치에 래버린스 (labyrinth) 부를 설치한 본 발명의 가스분위기 납땜장치의 제 3 실시예를 나타내는 측단면도.
도 9 는 도 8 의 Ⅸ-Ⅸ 선을 자른 단면도.
도 10 은 도 7, 도 8 의 가스분위기 납땜장치의 가스분위기 형성장치의 일예를 나타내는 흐름도.
도 11 은 도 1 의 가스공급구함에 가스 방출방향 조절기를 설치한 예를 나타내는 사시도.
도 12 는 종래의 납땜 분류조 (噴流槽) 를 나타내는 단면도.
도 13 은 도 12 의 노즐체의 사시도.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
11 : 가스공급구함 11a : 수렴측 단부
11b : 방사측 단부 12 : 가스공급부
13, 13A : 가스방출구 14 : 가스공급 파이프
15 : 유로형성판 16 : 사행 유로
17 : 가스 유로 21 : 프린트 배선판
22 : 용융납땜 22a : 액면
23 : 분류파 (噴流波) 24 : 납땜조
27 : 케이싱 28 : 반송 컨베이어
29 : 반입구 30 : 반출구
31 : 가리개 32 : 구획판
33 : 상부실 34 : 하부실
35 : 가스공급구 36 : 유리판
37 : 유리 차단판 (유리 커버 플레이트)
51 : 래버린스부 55 : 래버린스 유로
가스분위기를 형성하기 위한 가스분위기 형성장치의 가스류 제어장치로써, 가스 유속을 저속으로 함과 동시에 동압을 저하시키는 것을 목적으로, 방사형으로 형성된 가스공급구함, 예컨대 일방 수렴측 개구를 가스공급구로 하고 타방 방사측 개구를 가스방출구로 한다.
그리고, 또한 가스공급구함내에는 유로형성판을 설치하고, 그 가스공급구측에서 가스방출구쪽으로 유동하는 가스 유로의 단면적이 서서히 증대하도록 형성하고, 추가로 가스를 사행시키는 유로형성판을 설치한다.
따라서, 이 사행하는 유로를 지나는 가스는, 그 유로의 단면적 증대와 사행 형태 유로에 의해 유속이 점차 저하됨과 동시에, 가스공급구의 고속류에 의한 동압은 제어되고 가스방출구로부터 확산상태에 가까운 상태에서 가스가 방출되어, 주변 분위기를 휩쓸지 않고 고농도의 가스분위기를 형성할 수 있다.
또, 이와 같은 가스분위기 형성장치를 납땜장치에 사용함으로써, 용융납땜과 피납땜 작업물가 접촉하는 영역을 종래의 납땜장치보다도 층 저산소농도의 가스분위기로 할 수 있다. 이 때문에 납땜의 산화를 양호하게 방지할 수 있으며, 또 납땜성도 향상된다. 또한 가스 소비량도 적게 할 수 있다.
발명의 실시형태
본 발명은 다음과 같은 형태에서 실시할 수 있다.
(1) 가스류 제어장치로써, 방사형 가스공급구함의 일방 수렴측 개구에 가스공급구를 형성함과 동시에 타방 방사측 개구를 가스 방출구로 하여, 상기 방사형 가스공급구함내에 그 가스공급구측에서 가스방출구쪽으로 유동하는 가스 유로의 단면적이 서서히 증대하도록 형성하고, 또 가스를 사행시키는 유로형성판을 설치하도록 구성한다.
그럼으로써 가스는 방사형으로 유로를 사행형으로 흘러, 그 사이에 동압이 저하됨과 동시에 유속도 저하되고 가스방출구로부터는 확산상태에 가까운 상태에서 가스가 방출되어 주변 분위기를 휩쓸지 않고 가스농도가 높은 분위기를 형성할 수 있게 된다.
(2) 용융납땜과 피납땜 작업물를 접촉시켜 납땜을 실시하는 납땜장치로써, 적어도 이 용융납땜과 피납땜 작업물가 접촉하는 영역쪽으로 불활성 가스를 공급하는 가스분위기 형성장치를 구비하고, 상기 가스분위기 형성장치는, 상기 (1) 의 가스분위기 형성장치와 동일하게 방사형 가스공급구함의 일방 수렴측 개구에 가스공급구를 설치함과 동시에, 타방 방사측 개구를 가스방출구로 하여, 이 방사형 가스공급구함내에 그 가스공급구측에서 가스방출구쪽으로 유동하는 가스 유로의 단면적이 서서히 증대하도록 형성하고, 또 가스를 사행시키는 유로형성판을 설치하도록 구성한 가스류 제어장치를 구비한다.
그럼으로써 피납땜 작업물과 용융납땜이 접촉하는 영역에, 유속이 저속이고 확산을 적극적으로 이용한 불활성 가스분위기를 형성할 수 있게 되어 대기 등의 주변분위기에 휩쓸림이 적은 저산소농도의 불활성 가스분위기로 할 수 있다.
(3) 상기 (2) 의 가스분위기 납땜장치에서 적어도 용융납땜의 분류파 부분을 덮는 케이싱을 납땜조에 설치함과 동시에, 이 케이싱에는 피납땜 작업물를 반입하고 반출하는 반입구와 반출구를 설치하고, 추가로 상기 케이싱내를 상부실과 하부실로 분리하는 구획판을 설치함과 동시에, 이 구획판 중앙위치에는 가스공급구를 설치하고 이 가스공급구에 불활성 가스를 공급하는 가스분위기 형성장치를 서로 대향시켜 설치하도록 구성한다.
그리고, 상기 가스분위기 형성장치는, 상기 (1) 의 가스분위기 형성장치와 동일하게 방사형 가스공급구함의 수렴측 개구에 가스공급구를 형성함과 동시에 타방 방사측 개구를 가스방출구로 하여, 이 가스공급구함내에 그 가스공급구측에서 가스방출구쪽으로 유동하는 가스 유로의 단면적이 서서히 증대하도록 형성하고, 또 가스를 사행시키는 유로형성판을 설치하도록 구성한 가스류 제어장치를 구비한다.
그럼으로써 케이싱이 구획판에 의해 상하 두 개 방으로 분리되므로, 케이싱 용적을 적게하지 않고 케이싱내의 분위기 대류나 불필요한 유동을 억제할 수 있다. 또 가스분위기 형성장치로부터 방출되는 불활성 가스는, 구획판에 설치된 가스공급구로부터 저속으로 확산되어 케이싱내로 공급되므로, 용융납땜과 피납땜 작업물가 접촉하는 영역에서 케이싱 밖의 대기를 휩쓸지 않고 산소농도가 낮은 안정된 분위기를 유지할 수 있다.
또 케이싱 용적이 크기 때문에 피납땜 작업물의 반입과 반출에 따라, 대기가 침입했다해도, 산소농도의 급격하고 대폭적인 증가를 발생시키는 일 없이 안정된 산소농도를 유지할 수 있다.
(4) 상기 (3) 의 가스분위기 납땜장치에서, 구획판에 설치된 가스공급구주변의 모든 가장자리에 가스공급구함의 가스방출구를 서로 대향시켜 불활성 가스를 방출하는 가스분위기 형성장치를 설치하도록 구성한다.
그럼으로써 불활성 가스가 가스공급구로부터 압송되는 상태에서 공급되고 확산하게 되어 산소농도를 한층 낮게 할 수 있게 된다.
(5) 상기 (3) 또는 (4) 의 가스분위기 납땜장치에서, 상부실 용적을 작게 하는 차단판을 설치함으로써, 케이싱 용적을 작게 하여 가스분위기 형성장치에 의해 형성된 가스공급구의 직하부분의 산소농도를 한층 낮게 할 수도 있다.
(6) 상기 (3) 내지 (5) 중 어느 하나에 기재된 가스분위기 납땜장치에서, 케이싱의 반출구 하방측 위치에 가스공급구함의 가스방출구를 분류파 방향쪽으로 불활성 가스를 방출하는 가스분위기 형성장치를 설치하도록 구성한다.
그럼으로써 피납땜 작업물의 하방측, 특히 분류파와 피납땜 작업물가 이간되는 필 (peeled) 백 포인트의 산소농도를 한층 낮게 할 수 있게 된다.
(7) 상기 (3) 내지 (6) 중 어느 하나에 기재된 가스분위기 납땜장치에서, 적어도 케이싱의 반출구측에 분위기 통과를 저지하는 래버린스 유로가 형성된 래버린스부를 설치하도록 구성한다.
그럼으로써 반출구나 반입구로부터 케이싱내로의 대기 유입이나, 역으로 케이싱으로부터 불활성 가스분위기 유출이 저지되어 산소농도가 낮은 한층 안정된 불활성 가스분위기를 형성할 수 있게 된다.
실시예
이어서 본 발명에 의한 가스분위기 형성장치 및 가스분위기 납땜장치의 구체예를 실시예에서 설명한다.
(1) 가스류 제어장치의 실시예
도 1 은 본 발명의 가스류 제어장치의 제 1 실시예의 전체의 내용을 나타내는 사시도, 도 3 은 본 발명의 가스류 제어장치의 제 2 실시예의 전체의 내용을 나타내는 사시도이다. 또 도 2 는 도 1 의 Ⅱ-Ⅱ 선에서 본 측단면도이고, 도 4 는 도 3 의 Ⅳ-Ⅳ 선에서 본 측단면도이다.
즉, 이들 도에서 한쌍의 상하 벽 (101, 102), 한쌍의 측벽 (103, 104) 및 후벽 (105) 으로 형성되는 방사형 가스공급구함 (11) 의 일방 수렴측 단부 (11a) 에 가스공급구 (12) 를 설치하여 형성하고, 또 가스공급 파이프 (14) 를 이어서 설치하여 N2가스 (질소가스) 등의 불활성 가스를 공급한다. 가스공급구함 (11) 내에는 유로형성판 (15) 을 등간격으로 상하 벽면 (101, 102) 에 지그재그형으로 설치하여 사행 유로 (10) 를 형성한다. 그럼으로써 가스공급구함 (11) 의 단면적이 증대함으로써 함께 가스 유로 (17) 의 단면적이 증대한다. 그리고 가스공급구함 (11) 의 타방 방사측 단부 (11b) 를 가스방출구 (13, 13A) 로 한다.
가스공급 파이프 (14) 로부터 공급된 속도 V1의 N2가스는, 유로형성판 (15) 에 충돌하고 또 사행 유로 (16) 를 지나는 동안에 동압이 감소되어 단면적증대에 맞춰 유속도 저하되고, 가스방출구 (13, 13A) 로부터 속도 V2의 저속으로 방출된다. 이 때 N2가스 방출속도가 저속이기 때문에, 주변분위기 예컨대 대기의 휩쓸림이 매우 적어 N2가스 방출후 바로 그 유속은 0 에 근접하고, 확산이 지배적으로 되어 N2가스가 확산된다. 따라서, 산소농도가 낮은 안정된 불활성 가스분위기를 형성할 수 있다. 또 N2가스공급유량이 적어도 된다.
또 도 1 및 도 3 에 나타내는 가스류 제어장치의 상이한 점은, 도 3 에서 가스방출구 (13A) 쪽의 형상이 다를 뿐, 이 가스방출구 (13A) 쪽은 용도에 맞춰 임의로 선택하면 된다.
(2) 가스분위기 납땜장치의 실시예
도 5 는 도 3 의 가스류 제어장치를 사용한 본 발명의 가스분위기 납땜장치의 제 1 실시예를 나타내는 측단면도이다. 또 도 6 은 도 5 의 Ⅵ-Ⅵ 선에서 본 평면도로, 가스공급계는 개략적으로 도시되어 있다. 이 도 5, 도 6 에 도시한 가스분위기 납땜장치는, 도 3 의 가스류 제어장치를 사용한 납땜장치로서, 그 장점을 적극적으로 이용한 납땜장치다. 이들 도에서 도 2, 도 3 및 도 4 와 동일한 부호는 동일한 부분을 나타낸다.
즉, 도 3 및 도 4 에 나타내는 가스류 제어장치를 사용하여 용융납땜 (22) 의 분류파 (23) 와 피납땜 작업물인 프린트 배선판 (21) 이 접촉하는 영역, 또한 납땜조 (24) 의 용융납땜 (22) 의 액면 (22a) 에 저산소농도의 불활성 가스분위기를 형성하도록 구성한 납땜장치가 있다.
납땜조 (24) 에는 도시되지 않은 히터로 용융된 용융납땜 (22) 이 수용되어 있고, 이것을 펌프 (25) 로 분출구 (26) 로부터 분출시켜 분류파 (23) 를 형성하는 구조가 있다. 그리고 이 납땜조 (24) 의 상방을 케이싱 (27) 으로 덮어 프린트 배선판 (21) 을 화살표 A 방향으로 반송하는 반송 컨베이어 (28) (이점 쇄선으로 표시) 를 지난 개구를 각각 반입구 (29) 및 반출구 (30) 로 하고, 이 반입구 (29) 와 반출구 (30) 에는 시트형 고무 등의 가요성 부재로 형성된 가리개 (31) 를 늘어뜨리고 있다. 또 반송 컨베이어 (28) (이점 쇄선으로 표시) 는 구체적으로 도시되어 있지 않지만, 프린트 배선판 (21) 의 양측 단부 (21) (도 6 에 표시) 를 지지하여 반송하는 평행한 두 가닥 반송체로 구성된 것으로 일반적으로 사용되고 있다.
또한, 케이싱 (27) 내부는, 구획판 (32) 에 의해 상부실 (33) 과 하부실 (34) 로 분리되어 있고, 이 구획판 (32) 중앙위치에는, N2가스를 공급하기 위한 개구 즉 가스공급구 (35) 가 설치되어 있다.
그리고, 이 가스공급구 (35) 에는 가스류 제어장치의 가스방출구 (13A) 가 서로 대향되게 설치되어 있다. 또한, 이 가스류 제어장치는 상부실 (33) 의 구획판 (32) 위에 부착되어 있고, 약간 하방을 향한 가스방출구 (13A) 가 상기 가스공급구 (35) 에 서로 대향되게 설치되어 있다.
이 가스공급구 (35) 에 서로 대향시킨 가스류 제어장치의 가스공급구함 (11) 은 하나여도 되지만, 도 5 에 예시된 바와 같이 예컨대 사각형의 가스공급구 (35) 에 의해 형성된 사변형의 네 주변의 모든 가장자리에 가스공급구함 (11) 의 가스방출구 (13A) 를 서로 대향시켜 불활성 가스를 방출하도록 설치하면 한층 양호한 가스분위기 형성이 가능해진다.
가스류 제어장치에는 도 6 에 나타낸 바와 같이 N2가스 펌프 등의 N2가스 공급원 (41) 으로부터 N2가스가 공급된다. N2가스는 개폐밸브 (42) 를 지난 후에 필터 (43) 에서 이물을 제거하고 압력제어밸브 (압력조절밸브) (44) 에서 원하는 압력으로 내린 후, 전체 유량을 조절하는 유량조절밸브 (45), 전체 유량을 측정하는 유량계 (46) 를 지나 압력계 (47) 에서 압력을 측정하고, 그 후에는 각 가스류 제어장치마다 공급되는 가스유량을 조절하는 유량조절밸브 (48), 그 유량을 측정하는 유량계 (49) 를 지나 가스공급 파이프 (14) 로부터의 가스류 제어장치의 가스공급구함 (11) 에 공급된다. 이와 같이 해서 본 발명의 가스분위기 형성장치가 구성된다.
또한, 케이싱 (27) 상부에 설치된 유리판 (36) 은 케이싱 (27) 내부를 관찰하는 것을 목적으로 설치한 것이다.
이상과 같이 구성함으로써 케이싱 (27) 이 구획판 (32) 에 의해 상하 두 개의 방, 즉 상부실 (33) 과 하부실 (34) 로 분리되므로, 케이싱 (27) 내의 용적을 적게 하지 않고 작은방으로 분할하여, 이른바 래버린스 작용으로 대류나 불필요한 유동을 억제할 수 있게 된다.
그리고, 가스류 제어장치의 가스공급구함 (11) 으로부터 방출되는 불활성 가스는, 구획판 (32) 에 설치된 가스공급구 (35) 로부터 저속으로 방출되고, 용융 납땜 (22) 의 분류파 (23) 와 프린트 배선판 (21) 이 접촉하는 영역으로 흘러들어가 이 영역으로 저산소농도의 불활성 가스분위기를 형성한다. 이어서 납땜조 (24) 의 용융납땜 (22) 의 액면 (22a) 에도 N2가스가 흘러들어가 동일하게 이 액면 (22a) 에도 저산소농도의 불활성 가스분위기를 형성한다. 이 때 불활성 가스의 확산력에 의해서도 흘러들어간다. 그리고 최종적으로는 케이싱 (27) 의 반입구 (29) 및 반출구 (30) 로부터 서서히 유출된다.
이 때문에 케이싱 (27) 내의 분위기가 고속으로 심하게 유동하지 않고 따라서 케이싱 (27) 밖의 대기가 휩쓸리는 일도 없다. 그리고, 압출되어 흘러 유출된다. 따라서, 케이싱 (27) 내 전체를 안정된 낮은 산소농도로 유지할 수 있다. 또한 적은 N2가스공급유량으로도 된다.
또한, 래버린스 작용을 이용하고 있기 때문에 케이싱 (27) 용적을 크게 해도 분위기 대류나 불필요한 유동, 즉 외란이 잘 생기지 않는다. 이 때문에 프린트 배선판 (21) 의 반입이나 반출에 따라 가리개 (31) 가 개폐되고 이 때에 대기가 침입했다해도, 산소농도의 급격하고 대폭적인 증가를 잘 발생시키지 않고 안정된 산소농도를 유지할 수 있다.
또한, 도 5, 도 6 에서 이점 쇄선으로 나타낸 바와 같이 케이싱 (27) 내에 케이싱 (27) 내부를 관찰할 수 있는 차단판으로 제 2 유리판 (37) 을 가스공급구함 (11) 상에 설치하면 상부실 (33) 용적이 적어지므로, 실질적인 케이싱 (27) 용적은 작아지지만 가스분위기 형성장치의 가스공급구 (35) 의 직하부분의 산소농도는 한층 낮게 할 수 있다. 또 부호 (38) 는 상기 가스공급구함 (11) 위에서 제 2 유리판 (37) 을 착탈가능하게 유지하는 유지구이다.
또한, 가스분위기 형성장치는 납땜조 (24) 로부터의 방사열에 의해 온도가상승하고, 그럼으로써 사행하는 유로가 형성된 가스공급구함 (11) 으로 이루어진 가스분위기 형성장치를 지나 방출되는 불활성 가스가 따뜻해져 케이싱 (27) 내의 분위기 온도를 저하시키는 일이 없다. 즉, 도시되지 않은 예열장치에 의해 미리 예열된 프린트 배선판 (21) 이, 케이싱 (27) 내에 반송되어 온도저하를 일으키는 일이 없이 예열상태를 유지한 대로 납땜을 행할 수 있다.
본 실시예에서는 도 5, 도 6 에 예시한 바와 같이 가스공급구 (35) 에 의해 형성된 사변의 네변의 모든 가장자리에 가스류 제어장치를 설치하여 그 가스방출구 (13A) 를 가스공급구 (35) 에 서로 대향시킨다. 이 때문에 이 가스공급구 (35) 의 상부실 (33) 측에서 하부실 (34) 측으로 압입되도록 하여 불활성 가스가 압송되어 흐르고, 분류파 (23) 및 납땜조 (24) 의 용융납땜 (22) 의 액면 (22a) 에 흘러들어가 확산되어 한층 산소농도가 낮은 안정된 불활성 가스분위기를 형성할 수 있게 된다.
이상과 같은 납땜장치에 있어서, 프린트 배선판 (21) 을 반송 컨베이어 (28) (이점 쇄선으로 표시) 로 반송하여 땜납을 하면, 프린트 배선판 (21) 은 저산소농도의 분위기에서 납땜이 가능해지고, 프린트 배선판 (21) 에 도포되는 플랙스량이 적어도 미소한 피납땜 부분에도 용융납땜 (22) 을 양호하게 공급할 수 있게 되어, 이른바 마이크로납땜이 가능해진다. 또 플랙스 도포량이 적기 때문에 납땜 후에 프린트 배선판 (21) 에 남아 있는 플랙스 잔사가 매우 적어 납땜 후 플랙스 세정을 해소할 수 있는 등의 장점을 얻을 수 있다.
특히 이들 장점은 산소농도가 충분히 낮고 안정된 경우에 안정적이게 유지되므로, 본 실시예의 가스분위기 납땜장치를 사용하면 고품질이고 안정된 납땜을 행할 수 있게 된다. 또한 본 실시예에서는 N2가스의 공급유량이 적어도 안정적이고 낮은 산소농도를 얻을 수 있기 때문에 N2가스 소비량도 적으며 사용 비용도 낮출 수 있다.
도 7 은 도 5 및 도 6 에 나타낸 가스분위기 납땜장치에 도 3 의 가스류 제어장치를 하나 더 추가하여 사용한 본 발명의 가스분위기 납땜장치의 제 2 실시예를 나타내는 측단면도로, 도 5 와 동일한 부호는 동일한 부분을 나타내고 케이싱 (27) 의 반출구 (30) 의 하방측 위치, 요컨대 반송 컨베이어 (28) (이점 쇄선으로 표시) 의 하방측 위치에도 가스공급구함 (11) 을 설치하고, 이 가스공급구함 (11) 의 가스방출구 (13A) 에서 분류파 (23) 방향쪽으로 불활성 가스를 방출하는 가스류 제어장치를 설치한 것이다.
그럼으로써 납땜조 (24) 내의 용융납땜 (22) 의 액면 (22a) 에도 적극적으로 N2가스, 즉 불활성 가스가 공급되어 그 산화를 한층 저지시킬 수 있음과 동시에 프린트 배선판 (21) 이 분류파 (23) 에 접촉하며 또 이간될 때의 이간점에서의 산소농도도 한층 낮아지고 안정화되게 된다. 또 케이싱 (27) 내의 산소농도도 한층 낮아진다. 그리고 그 결과 납땜성은 한층 향상된다.
도 8 은 도 7 의 가스분위기 납땜장치의 반출구 (30) 측에 래버린스부를 설치한 본 발명의 가스분위기 납땜장치의 제 3 실시예를 나타내는 측단면도이다. 또 도 9 는 도 8 의 Ⅸ-Ⅸ 선을 자른 단면도이다. 이들 도에서 도 7 과 동일한 부호는 동일한 부호를 나타내고 반송 컨베이어 (28) (이점 쇄선으로 표시) 의 하측에서 케이싱 (27) 의 반출구 (30) 가 되는 하방측에 가스공급구함 (11) 을 설치하고 이 가스공급구함 (11) 의 가스방출구 (13A) 를 분류파 (23) 방향쪽으로 불활성 가스를 방출하는 가스류 제어장치를 설치한 것이다. 또 래버린스부 (51) 를 형성하는 래버린스 블럭 (52) 은 상자 형상을 이루고 저지판 (53) 을 복수개 설치한다.
이 래버린스부 (51) 는 래버린스 블럭 (52) 을 받침대 (54) 위에 얹혀 케이싱 (27) 에 결합하도록 구성되어 있고, 래버린스 블럭 (52) 은 반송 컨베이어 (28) (이점 쇄선으로 표시) 의 하측과 상측에 설치되어 있다. 즉 반송 컨베이어 (28) (이점 쇄선으로 표시) 의 하측 래버린스 블럭 (52) 은 받침대 (54) 위에 얹혀 케이싱 (27) 과 결합하고 반송 컨베이어 (28) (이점 쇄선으로 표시) 상측의 래버린스 블럭 (52) 은 반송 컨베이어 (28) (이점 쇄선으로 표시) 가 도시되지 않은 컨베이어 프레임 위에 얹혀 케이싱 (27) 과 결합되도록 구성되어 있다. 그리고 이 상하 두 개 래버린스 블럭 (52) 에 의해 케이싱 (27) 의 반출구 (30) 에는 래버린스 블럭 (52) 에 의한 터널형 래버린스 유로 (55) 가 형성된다.
래버린스 블럭 (52) 에 설치된 저지판 (53) 은, 그 판면을 반송 컨베이어 (28) (이점 쇄선으로 표시) 의 반송방향 (A) 과 직교하는 방향으로 복수개 나란히 설치되어 있고, 그럼으로써 래버린스 블럭 (52) 내부를 복수개의 작은방으로 분할하고 있다. 이 때문에 터널형으로 형성된 래버린스부 (51) 는 래버린스 유로 (55) 가 형성되어 케이싱 (27) 내에서 케이싱 (27) 밖으로의 분위기 유출이나 케이싱 (27) 밖에서 케이싱 (27) 내로의 대기 유입이 저지된다.
도 8 에서 케이싱 (27) 의 반출구 (30) 측에만 래버린스부 (51) 를 설치한 이유는, 도 5 나 도 7, 도 8 에 나타낸 바와 같이 반송 컨베이어 (28) (이점 쇄선으로 표시) 에 앙각 (仰角) 을 형성해서 프린트 배선판 (21) 을 앙각 반송하는 경우에 케이싱 (27) 의 반출구 (30) 측에서 케이싱 (27) 내의 분위기가 잘 유출되기 때문이다. 물론 케이싱 (27) 의 반입구 (29) 측에 래버린스부 (51)를 설치해도 좋고, 경우에 따라서는 반입구 (29) 측에만 래버린스부 (51) 를 설치해도 좋다.
반송 컨베이어 (28) (이점 쇄선으로 표시) 의 반송주행이나 이것에 의한 프린트 배선판 (21) 의 반송에 따라, 케이싱 (27) 내의 분위기가 케이싱 (27) 밖으로 운반되거나 역으로 케이싱 (27) 밖의 대기가 케이싱 (27) 안으로 운반되기 때문에 그것들도 고려하여 래버린스부 (51) 를 설치할 위치를 결정하는 것이 좋다. 또 도 5 의 가스분위기 납땜장치에 래버린스부 (51) 를 설치해도 된다는 결과를 얻을 수 있다.
이와같이 적어도 래버린스부 (51) 를 케이싱 (27) 의 반출구 (30) 측에 설치함으로써 케이싱 (27) 내의 분위기는 한층 안정된 상태에서 저산소농도를 유지할 수 있게 된다. 또 도 5 나 도 7 의 가스분위기 납땜장치와 대비하여 N2가스 의 공급유량을 적게해도 동일한 산소농도를 얻을 수 있게 된다. 따라서, 더 한층 향상된 납땜의 안정성을 얻을 수 있고 사용 비용도 저감할 수 있다.
도 10 은 도 7 이나 도 8 의 가스분위기 납땜장치의 가스분위기 형성장치의 일예를 나타내는 흐름도로, 도 6 과 동일한 부호는 동일한 부분을 나타낸다. 도 7, 도 8 에 나타낸 케이싱 (27) 의 반출구 (30) 의 하방측 (반송 컨베이어 (28) (이점 쇄선으로 표시) 의 위치에 가스류 제어장치인 가스공급구함 (11) 을 새로 설치함으로써, 도 10 의 가스공급계에서는 도 6 의 가스공급계에 첨가시켜 새로 N2가스를 공급하는 유로를 분기하여 설치한 것이다.
도 10 은 도 1 의 가스공급구함 (11) 에 가스 방출방향 조절기를 설치한 예를 나타내는 사시도이다.
도 11 에 나타낸 바와 같이 가스공급구함 (11) 의 가스방출구 (13) 에 가스 방출방향 조절기 (61) 를 회전운동축 (63) 에 의해 회전운동 가능하게 부착한 것으로, 가스 방출방향 조절기 (61) 에 형성된 가스방출구 (62) 로부터 방출되는 가스를 소요 방향으로 설정할 수 있도록 구성한 것이다.
따라서, 도 5, 도 7 및 도 8 에 나타낸 프린트 배선판 (21) 의 폭이나 길이가 바뀐 경우에도, 그 폭이나 길이에 맞춰 가스방출구 (62) 로부터 방출되는 가스 방출방향을 바꿔 최적 상태로 조절할 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명의 제 1 항에 기재된 가스류 제어장치에 의하면, 주변분위기에 휘말리지 않도록 가스분위기를 형성할 수 있으므로 가스농도가 높은 분위기를 형성할 수 있게 된다. 또한 적은 가스소비량이라도 충분히 가스농도가 높은 분위기를 형성할 수 있게 된다.
제 2 항에 기재된 가스분위기 납땜장치에 의하면, 제 1 항에 기재된 가스류 제어장치를 사용하여 납땜 작업을 실시하는 영역을 안정적이고 낮은 산소농도의 불활성 가스분위기로 할 수 있으므로, 품질좋은 납땜을 실시할 수 있게 된다. 또 용융납땜의 산화를 대폭적으로 억제할 수 있게 된다.
제 3 항에 기재된 가스분위기 납땜장치에 의하면, 케이싱내의 불필요한 분위기 유동을 억제하면서 안정적이고 낮은 산소농도의 불활성 가스분위기를 형성할 수 있게 되고, 또 불활성 가스 소비량도 적어도 되기 때문에 고품질 납땜과 낮은 사용 비용을 양립할 수 있게 된다.
제 4 항에 기재된 가스분위기 납땜장치에 의하면, 케이싱내에 공급되는 불활성 가스의 유동을 한층 안정적이게 할 수 있고, 제 3 항에 기재된 효과를 한층 향상시킬 수 있게 된다.
제 5 항에 기재된 가스분위기 납땜장치에 의하면, 가스분위기 형성장치에 의해 형성된 가스공급구의 직하부분의 산소농도를 한층 낮게 할 수 있게 된다.
제 6 항에 기재된 가스분위기 납땜장치에 의하면, 이간점 및 납땜조 내의 용융납땜 액면의 산소농도를 한층 저감시킬 수 있게 되고, 또 피납땜 작업물가 케이싱에 반입되어도 이 케이싱내를 구석구석 저산소농도인 불활성 가스분위기로 할 수 있게 된다. 그 결과 더 안정적이고 균일한 납땜을 실시할 수 있게 된다.
제 7 항에 기재된 가스분위기 납땜장치에 의하면, 케이싱으로부터의 분위기 유출이나 케이싱으로의 대기 유입을 억제시키므로 케이싱내의 산소농도를 한층 안정시키고, 또 산소농도를 낮은 값으로 유지할 수 있게 된다. 즉, 불활성 가스공급유량을 적게해도 안정적이고 낮은 산소농도의 불활성 가스분위기를 형성할 수 있고, 적은 사용 비용으로도 매우 안정적이고 균일한 납땜을 실시할 수 있게 된다.

Claims (7)

  1. 방사형으로 형성된 가스공급구함의 일방 수렴측 개구를 가스공급구로 하고 타방 방사측 개구를 가스방출구로 하여,
    상기 가스공급구에서 상기 가스방출구쪽으로 유동하는 가스 유로의 단면적이 서서히 증대하도록 형성하고, 또 상기 가스를 사행시키는 유로형성판을 설치한 것을 특징으로 하는 가스류 제어장치.
  2. 용융납땜과 피납땜 작업물를 접촉시켜 납땜을 실시하는 가스분위기 납땜장치로서, 적어도 상기 용융납땜과 상기 피납땜 작업물가 접촉하는 영역쪽으로 불활성 가스를 공급하는 가스분위기 형성장치를 구비하고,
    상기 가스분위기 형성장치는 방사형으로 형성된 가스공급구함의 일방 수렴측 개구를 가스공급구로 하고 타방 방사측 개구를 가스방출구로 하여,
    상기 가스공급구에서 상기 가스방출구쪽으로 유동하는 가스 유로의 단면적이 서서히 증대하도록 형성하고, 또 상기 가스를 사행시키는 유로형성판을 설치하여 이루어진 하나 이상의 가스류 제어장치를 구비한 것을 특징으로 하는 가스분위기 납땜장치.
  3. 적어도 용융납땜의 분류파 부분을 덮는 케이싱을 납땜조에 설치함과 동시에 상기 케이싱에는 피납땜 작업물를 반입하고 반출하는 반입구와 반출구를 설치하고,
    또 상기 케이싱내를 상부실과 하부실로 분리하는 구획판을 설치함과 동시에, 상기 구획판의 중앙위치에 가스공급구를 설치하고, 이 가스공급구에 불활성 가스를 공급하는 가스분위기 형성장치를 서로 대향시켜 설치하고,
    또 상기 가스분위기 형성장치는, 방사형으로 형성된 가스공급구함의 일방 수렴측 개구를 가스공급구로 하고 타방 방사측 개구를 가스방출구로 하여,
    상기 가스공급구에서 상기 방출구쪽으로 유동하는 가스 유로의 단면적이 서서히 증대하도록 형성하고, 또 상기 가스를 사행시키는 유로형성판을 설치하여 이루어진 하나 이상의 가스류 제어장치를 구비한 것을 특징으로 하는 가스분위기 납땜장치.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 구획판에 설치된 가스공급구 주변의 모든 가장자리에 가스공급구함의 가스방출구를 서로 대향시켜 불활성 가스를 방출하는 가스분위기 형성장치를 설치한 것을 특징으로 하는 가스분위기 납땜장치.
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 상부실 용적을 작게 하는 차단판을 설치한 것을 특징으로 하는 가스분위기 납땜장치.
  6. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 케이싱의 반출구 하방측 위치에 가스공급구함의 가스방출구를 분류파 방향쪽으로 불활성 가스를 방출하는 가스류 제어장치를 설치한 것을 특징으로 하는 가스분위기 납땜장치.
  7. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 적어도 케이싱의 반출구측에 분위기 통과를 저지하는 래버린스 유로를 형성하여 이루어진 래버린스부를 설치한 것을 특징으로 하는 가스분위기 납땜장치.
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