JPH0442055Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔考案の目的〕 （産業上の利用分野） 本考案は、飽和蒸気相（以下、単にベーパとい
う）の気化潜熱によつてリフローはんだ付けを行
う気相式はんだ付け装置に関するものである。

（従来の技術） 特開昭62−130770号公報に示されるように、蒸
気槽の下部に液槽部が設けられ、この液槽部を挟
んでワーク搬入口部およびワーク搬出口部が設け
られ、前記液槽部に収容された不活性液がヒータ
により加熱されて、蒸気槽の内部にベーパが形成
され、このベーパ中で搬送されるワークがベーパ
の気化潜熱によりリフローはんだ付けされる気相
式はんだ付け装置が知られている。

このような気相式はんだ付けにおいて、液槽部
に収容された不活性液の変位を監視する手段とし
ては、不活性液の有無によつて光の透過率が変化
することを利用して液位の変動を多段のフオトセ
ンサにより検出することが考えられる。

（考案が解決しようとする課題） しかし、このようなフオトセンサは、耐熱温度
に限界があり、200℃以上の高温に加熱された状
態にある不活性液の近傍で使用することはできな
い。だからといつて、不活性液から十分離間した
状態で使用することもフオトセンサの性能上でき
ない。

本考案は、液位の変動を検知する手段として優
れているフオトセンサを、高温の不活性液の液位
検知に利用できるようにすることを目的とする。

〔考案の構成〕

（課題を解決するための手段） 本考案は、蒸気槽１１の下部に液槽部１２が設
けられ、この液槽部１２に収容された不活性液１
３がヒータ２２により加熱されて、蒸気槽１１の
内部に飽和蒸気相１４２が形成され、この飽和蒸
気相１４２中で搬送されるワークＷが飽和蒸気相
の気化潜熱によりフローはんだ付けされる気相式
はんだ付け装置において、前記液槽部１２の底部
に管６２を介して、大径の放熱筒体６３が連通さ
れ、この放熱筒体６３を介し垂直に立設された耐
熱性の透明パイプ６４が連通され、この透明パイ
プ６４を挟んで液槽部１２内の液位を検知するた
めのフオトセンサ６５，６６，６７，６８が多段
に設けられた気相式はんだ付け装置である。

（作用） 本考案は、液槽部１２内の液位が管６２および
放熱筒体６３を介して透明パイプ６４の内部にそ
のまま現われるので、この透明パイプ６４内の液
面変動を多段のフオトセンサ６５，６６，６７，
６８によつて検知することによつて、液槽部１２
内の液位を監視する。その際、液槽部１２内の不
活性液１３は、リフローはんだ付けに使用される
べくヒータ２２の加熱によつて沸騰する高温状態
にあるが、その不活性液が有する熱は大径の放熱
筒体６３にて放熱され、透明パイプの内部の不活
性液は、フオトセンサの正常な働きを妨げない程
度まで温度降下している。

（実施例） 以下、本考案を図面に示される実施例を参照し
て詳細に説明する。

第１図に示されるように、蒸気槽１１の下部に
液槽部としての内槽１２が形成され、この内槽１
２の内部に不活性液１３が収容されている。この
不活性液１３は、沸点215℃のフツ素系不活性溶
剤（商品名…フロリナート）である。さらに、蒸
気槽１１には、内槽１２を挟んでワーク搬入口部
１４およびワーク搬出口部１５が設けられてい
る。ワーク搬入口部１４の内部には、不活性液１
３から蒸発された飽和蒸気相（以下、単にベーパ
という）およびその周囲に漂うミストを凝縮して
そのワーク搬入口からの漏出を防止する冷却コイ
ル１６がワーク搬送コンベヤ１７を挟んで上下に
配設され、また、ワーク搬出口部１５の内部に
も、ベーパおよびミストを凝縮してそのワーク搬
出口からの漏出を防止する冷却コイル１８がワー
ク搬送コンベヤ１７の上側および下側に設けられ
ている。

前記内槽１２の外側には外槽２１が配設され、
この外槽２１の内部にヒータ２２が設けられてい
るとともに、少なくともこのヒータ２２による加
熱で溶融状態になる伝熱媒体２３が充填されてい
る。この伝熱媒体２３は、不活性液１３を均一に
加熱するためのもので、グリセリン、はんだ等が
適する。

さらに、前記内槽１２の内部には、図示されな
い左右動案内手段に沿つて移動自在の垂直仕切板
３１が設けられ、この垂直仕切板３１によつて内
槽１２が、ワーク搬入側の一次槽部３２と、ワー
ク搬出側の二次槽部３３とに区画形成されている
とともに、一次槽部３２と二次槽部３３との間に
通液間隙３４が設けられている。垂直仕切板３１
には雌ねじ部材３５が一体的に取付けられ、この
雌ねじ部材３５がねじ棒３６に螺合され、このね
じ棒３６は、ベベルギヤ３７、回転軸３８を介し
てモータ３９により回転される。したがつて、こ
のモータ３９によりねじ棒３６が回転されると、
垂直仕切板３１がワーク搬入側またはワーク搬出
側に移動され、前記一次槽部３２と二次槽部３３
との間の面積比が可変調整される。

また、内槽１２のワーク搬入側の上部およびワ
ーク搬出側の上部には、それぞれ蒸気立上げ板４
１，４２が図示されない上下動案内手段に沿つて
移動自在に設けられ、この各蒸気立上げ板４１，
４２は、それぞれモータ４３，４４（第２図）に
よつて回転される送りねじまたはカム等によつて
上下動調整される。そうして、ワーク搬入側の蒸
気立上げ板４１は比較的低いレベルに調整され、
また、ワーク搬出側の蒸気立上げ板４２は比較的
高いレベルに調整される。

前記内槽１２のワーク搬入側およびワーク搬出
側にはポケツト５１，５２が設けられている。ワ
ーク搬入側のポケツト５１の内部には冷却コイル
５３が設けられ、上面開口には多孔板５４が設け
られている。ワーク搬出側のポケツト５２の上面
開口には多孔板５５が設けられている。

この多孔板５４，５５は、多数の小孔５６を有
しており、蒸気槽１１内に形成されたベーパがポ
ケツト５１，５２に流れ落ちて液化される速度
を、この多孔板５４，５５の小孔５６の流体抵抗
によつて押えて遅くする。これによつて飽和蒸気
相レベルの下降が抑止される。同時に、この多孔
板５４，５５の小孔５６を通してポケツト５１，
５２に落込んだベーパおよびミストの再上昇を押
えるようにする。特に、ワーク搬入口部１４およ
び搬出口部１５で凝縮された比較的低温の不活性
液が、この多孔板５４，５５の小孔５６からポケ
ツト５１，５２に落込むので、多孔板５４，５５
の小孔５６が冷却されて、この小孔５６からのベ
ーパおよびミストの再上昇が効果的に抑制され
る。

前記内槽１２には、液位検知装置６１が接続さ
れている。この液位検知装置６１は、内槽１２の
底部から引出された管６２に、大径の金属製筒体
からなる放熱筒体としての放熱ヘツダ６３が接続
連通され、この放熱ヘツダ６３から垂直に耐熱ガ
ラスの透明パイプ６４が２本立設され連通されて
いる。この液位検知装置６１は、内槽１２との間
で連通管として働き、内槽１２の液位がそのまま
透明パイプ６４に現れる。この透明パイプ６４を
挟んで、液位の上限を検知するためのフオトセン
サ６５、液位の中程度を検知するためのフオトセ
ンサ６６、液位の下限を検知するためのフオトセ
ンサ６７、液位の最下限を検知するためのフオト
センサ６８が多段に設けられている。これらのフ
オトセンサ６５，６６，６７，６８は、それぞれ
透明パイプ６４を介して対向された投光器と受光
器とからなり、透明パイプ６４の内部に不活性液
がない場合とある場合とで、投光器から発光され
た光が受光器によつて感知されるかされないかの
差が生ずるので、これによつて各レベルでの不活
性液の有無を検知することができる。

そうして、前記放熱ヘツダ６３によつて内槽１
２内の高温の不活性液を放熱させ、透明パイプ６
４の内部にある不活性液の液温を低く保ち、透明
パイプ６４の側面に設けられたフオトセンサを保
護するとともに、不活性液の高温状態における光
の透過率の変化を防止する。上限センサ６５が液
の有を検知したら、一次槽部３２に不活性液を戻
すためのポンプ（後で説明する）を停止し、下限
センサ６７が液の無を検知したら、一次槽部３２
に不活性液を戻すための前記ポンプを始動する。
最下限センサ６８が液の無を検知したら、この気
相式はんだ付け装置の運転（ワーク搬送コンベ
ヤ、ヒータ等）を停止する。

次に、第２図に示された配管系統図を説明す
る。点線はミスト回収に係る配管系であり、２本
線は不活性液循環に係る配管系であり、前記一次
槽部３２に対して全ての不活性液循環配管系（こ
れについては後で説明する）の最終戻し管路７
１，７２，７３，７４が接続されている。この最
終戻し管路７１，７２，７３，７４は、第２図で
は蒸気槽１１の上部から挿入されているように示
されているが、実際は、第１図に示されるように
一次槽部３２の側面に接続されている。

点線のミスト回収に係る配管系は、前記ワーク
搬入口部１４およびワーク搬出口部１５の上部お
よび下部に、ミストを外部に吸引するための吸出
し口８１がそれぞれ設けられ、この各吸出し口８
１から管路８２が引出され、ワーク搬入側の管路
８２は、凝縮槽８３を介して液回収ユニツトのタ
ンク８４の上部に接続され、また、ワーク搬出側
の管路８２は、直接、前記タンク８４の上部に接
続されている。回収ユニツトのタンク８４の内部
にはミスト衝突板８５の内部に空冷の冷却器８６
が設けられ、ミスト衝突板８５間の上部に設けら
れた空気吸出し口８７に管路８８を介してブロワ
８９の吸込み側が接続されている。

このブロワ８９の吸引力によつて、前記蒸気槽
１１の吸出し口８１からタンク８４内にミストを
吸込み、ミスト衝突板８５および冷却器８６の冷
却作用によつてミストを液化するとともに、空気
のみを前記ブロワ８９によつて排気する。

前記蒸気槽１１内の冷却コイル１６，１８，５
３および前記凝縮槽８３内の冷却コイル９３には
冷却水が供給される。

２本線で表わされる不活性液循環配管系は、ポ
ケツト５１，５２から引出された管路１０１，１
０２の両方に連通する管路１０３を経て循環ポン
プ１０４の吸込み側が接続され、このポンプ１０
４の吐出側が前記最終戻し管路７１に接続されて
いる。同様に、ポケツト５１，５２から引出され
た管路１０１，１０２の両方に連通する管路１０
５を経て循環ポンプ１０６の吸込み側が接続さ
れ、このポンプ１０６の吐出側が前記最終戻し管
路７２に接続されている。

また、内槽１２の底部から引出された管路１１
１に管路１１２中の電動弁１１３を経てサージタ
ンク１１４が接続されている。このサージタンク
１１４にはポケツト５１，５２から引出された前
記管路１０１，１０２も管路１１５中の電動弁１
１６を経て連通されている。このサージタンク１
１４は、装置運転が停止された直後に内槽内不活
性液のフイルタリングを行う場合、電動弁１１
３，１１６の開によつて内槽１２等から取出され
た高温の不活性液を冷却して、その熱シヨツクを
緩和するものである。このサージタンク１１４の
底部は、電動弁１１７が設けられた管路１１８を
経てフイルタリングタンク１１９に連通されてい
る。このタンク１１９の内部には不活性液中のフ
ラツクス等を除去するためのフイルタが設けられ
ており、このフイルタリングタンク１１９の底部
から引出された管路１２１に液供給ポンプ１２２
の吸込側が接続され、このポンプ１２２の吐出側
が管路１２３を経て前記最終戻し管路７３に接続
され、また管路１２４を経てポケツト５２に接続
されている。同様に、前記回収ユニツトのタンク
８４の下部に液回収ポンプ１２５の吸込側が接続
され、その吐出側が管路１２６を経て前記最終戻
し管路７３に接続され、また管路１２７を経てポ
ケツト５２に接続されている。

内槽１２の底部から引出された管路１１１に電
動弁１３１を介して運転中のフイルタリングを行
う管路１３２が接続され、この管路１３２中にポ
ンプ１３３、フラツクス等の除去に使用される前
段フイルタ１３４および後段フイルタ１３５が設
けられ、この管路１３２が前記最終戻し管路７４
に接続されている。

蒸気槽１１のワーク搬入口には、ワーク搬送経
路を挟んで上部プリヒータ１３８および下部プリ
ヒータ１３９が設けられ、このプリヒータ１３
８，１３９によつてワークが予加熱される。

次に、第１図に基づきベーパおよびミストの動
きを説明する。ヒータ２２により伝熱媒体２３を
介し不活性液１３が加熱され、蒸気立上げ板４１
と垂直仕切板３１との間の一次槽部３２上に、ワ
ーク搬送レベルを基準として低いレベルで飽和蒸
気相（以下、単にベーパという）１４１が形成さ
れ、また、蒸気立上げ板４２と垂直仕切板３１と
の間の二次槽部３３上に、ワーク搬送レベルより
も高いレベルでベーパ１４２が形成されている。

一次槽部３２上のベーパ１４１が十分に上昇し
ないのは、この一次槽部３２に前記管路７１，７
２，７３，７４より低温の不活性液が戻されるた
めである。二次槽部３３には一次槽部３２で予加
熱された不活性液が通液間隙３４を経て徐々に供
給されるから、この二次槽部３３上のベーパ１４
２は十分高いレベルまで上昇する。このベーパ１
４１，１４２は、一定の高温領域（215℃）を形
成する飽和蒸気相であるが、その上側の温度降下
領域（200℃近傍）１４３にはベーパよりも粒径
大となつたミストが漂つている。

したがつて、ワークＷは、一次槽部３２上では
温度降下領域１４３中を搬送され、この比較的低
温（200℃）の領域１４３でワークの予加熱がな
され、次に二次槽部３３上ではベーパ１４２中を
搬送され、この高温（215℃）のベーパ１４２の
気化潜熱によりワークとしてのプリント配線基板
と基板搭載部品との間に塗布されているクリーム
はんだが溶融され、リフローはんだ付けがなされ
る。

さらに、前記蒸気立上げ板４１，４２をオーバ
ーフローしたベーパおよびミスト１４４は、自重
によつて多孔板５４，５５上に落下し、その小孔
５６を通つてポケツト５１，５２の内部に入り、
そのポケツト内で冷却コイル５３または管路１２
４，１２７から供給された低温不活性液と接触し
て、液化する。ポケツト５１，５２にいつたん落
込んだベーパおよびミストは、多孔板５４，５５
によつて再上昇できない。また、ワーク搬入口部
１４またはワーク搬出口部１５を経て外部に漏出
しようとするベーパおよびミストは、冷却コイル
１６，１８によつて凝縮され、そのようにして液
化された不活性液はワーク搬入出口部１４，１５
の傾斜面を下だつて、ポケツト５１，５２に流れ
落ちる。その際に、冷却された不活性液が、多孔
板５４，５５の小孔５６を通るので、その小孔５
６からのベーパおよびミストの再上昇が効果的に
防止される。また、ポケツト５２があるために、
低温不活性液が前記二次槽部３３に直接流れ込む
おそれがない。

〔考案の効果〕

本考案によれば、液槽部の底部に管を介して、
大径の放熱筒体が連通され、この放熱筒体を介し
垂直に立設された耐熱性の透明パイプが連通さ
れ、この透明パイプを挟んで液槽部内の液位を検
知するための多段のフオトセンサが設けられたか
ら、このフオトセンサを用いて、液槽部内ではリ
フローはんだ付けに対応する沸点まで加熱されて
いる高温の不活性液の液位を、外部で低温状態の
もとに検知でき、高温不活性液による光の透過率
の変化やフオトセンサ自体の機能劣化を防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の気相式はんだ付け装置の一実
施例を示す断面図、第２図はその配管系統図であ
る。 Ｗ……ワーク、１１……蒸気槽、１２……液槽
部としての内槽、１３……不活性液、２２……ヒ
ータ、６２……管、６３……放熱筒体としての放
熱ヘツダ、６４……透明パイプ、６５，６６，６
７，６８……フオトセンサ、１４２……飽和蒸気
相。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 蒸気槽の下部に液槽部が設けられ、この液槽部
   に収容された不活性液がヒータにより加熱され
   て、蒸気槽の内部に飽和蒸気相が形成され、この
   飽和蒸気相中で搬送されるワークが飽和蒸気相の
   気化潜熱によりリフローはんだ付けされる気相式
   はんだ付け装置において、前記液槽部の底部に管
   を介して、大径の放熱筒体が連通され、この放熱
   筒体を介し垂直に立設された耐熱性の透明パイプ
   が連通され、この透明パイプを挟んで液槽部内の
   液位を検知するためのフオトセンサが多段に設け
   られたことを特徴とする気相式はんだ付け装置。