JPH0547309B2 - - Google Patents

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JPH0547309B2
JPH0547309B2 JP58213945A JP21394583A JPH0547309B2 JP H0547309 B2 JPH0547309 B2 JP H0547309B2 JP 58213945 A JP58213945 A JP 58213945A JP 21394583 A JP21394583 A JP 21394583A JP H0547309 B2 JPH0547309 B2 JP H0547309B2
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Japan
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steam
opening
treated
tank
workpiece
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Hideaki Sasaki
Teishun Ueda
Akira Sawada
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Hitachi Ltd
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Hitachi Techno Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/012—Soldering with the use of hot gas
    • B23K1/015—Vapour-condensation soldering
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K13/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or adjusting assemblages of electric components
    • H05K13/04—Mounting of components, e.g. of leadless components
    • H05K13/046—Surface mounting
    • H05K13/0465—Surface mounting by soldering
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S165/00—Heat exchange
    • Y10S165/908—Fluid jets

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  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Furnace Details (AREA)
  • Drying Of Solid Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明は、蒸気を伝熱媒体として使用する蒸気
槽に関するものである。
〔発明の背景〕
蒸気を伝熱媒体として用い、その熱エネルギー
を利用して被処理物を加熱する装置が使用されて
いる。たとえばプリント基板のはんだパターン上
に電子部品を搭載し、このプリント基板をかかる
蒸気中に通すことによつてはんだを加熱溶融し、
電子部品をプリント基板上にはんだ付けするいわ
ゆるベイパーリフロー槽とよばれる蒸気槽があ
る。
第1図は、このような蒸気槽を模式的な縦断面
図で示すものである。蒸気発生部3で発生させた
蒸気2は、蒸気槽5の上部からその内部に導入さ
れる。一方蒸気槽5の入口および出口となるべき
部分にそれぞれ水平な通路12が設けられてお
り、この前後2つの通路12とその間の蒸気槽5
とを通過する水平なコンベア10が敷設されてい
る。被処理物1は、このコンベア10によつて蒸
気槽5内に運び込まれ、該被処理物1を覆う蒸気
によつて加熱された後、出口側の通路12を通つ
て外部に搬出されるようになつている。第1図に
示すようなタイプの蒸気槽5は、特に空気に対す
る比重の大きい蒸気を使用する場合に適してお
り、従来から使用されている。
ところで被処理物1を蒸気によつて加熱する際
には、被処理物1を蒸気によつて充分覆う必要が
あるとともに、被処理物1が変質しないように加
熱時間はできるだけ短時間にしかつ充分な熱エネ
ルギーを得ることが望ましい。そのためには、被
処理物1の周囲の蒸気は、飽和蒸気であることが
望ましい。
しかるに第1図に示すようなタイプの蒸気槽で
は、蒸気が空気中を落下する間に、蒸気が拡散し
て行つたり、あるいは蒸気の局部的な乱流現象に
よつて蒸気中に空気を巻き込んだりするために被
処理物1の周囲に形成される蒸気相は飽和蒸気に
ならない。不飽和蒸気の被処理物1に対する伝熱
速度は、飽和蒸気のそれに比べて、空気混入量が
2%のとき30〜50%も減少することが水蒸気の場
合で確認されている。このように被処理物1の周
囲の蒸気相が飽和蒸気でないために、被処理物1
への伝熱速度が低下し、被処理物1が所定の温度
まで上昇しなかつたりあるいはそれに要する時間
が長くて被処理物1に望ましくない変質を生ぜし
めたりして問題が多い。特に被処理物1の裏面
(下方)には空気が残留しやすいため、温度が充
分上昇しないという問題がある。
一方第2図に模式的な縦断面図で示すように蒸
気槽5の下部に蒸気発生部3を設ける方式もあ
る。すなわち蒸気槽5下部に貯えられた液体7を
ヒータ8によつて加熱して蒸気2を発生させ、こ
の蒸気2によつて被処理物1を覆つて加熱するも
のである。しかるに被処理物1を搬入搬出するた
めに蒸気槽5から通路12へ通じる開口部があ
り、この開口部を通つて槽外へ流出する蒸気2も
多いので、被処理物1の周囲に飽和蒸気相を形成
し維持するには、蒸気発生部3は被処理物1の加
熱に必要となる熱量に比べて圧倒的多量の熱量を
投下する必要があり、不経済である。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、上記に述べた従来技術の問題
点を解決するものであり、被処理物に対して充分
なる飽和蒸気を経済的に供給する上記槽を提供す
ることにある。
〔発明の概要〕
本発明は、被処理物に近接して蒸気で満たされ
た第1の空間と該被処理物を加熱処理する第2の
空間とを隔てる隔壁を設けるとともに、第1の空
間から蒸気を噴出させて該被処理物に当てるべく
該隔壁に開口を設けた蒸気槽を特徴とする。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例について図面を用いて説明
する。
第3図は、本発明を適用した蒸気槽5の模式的
な縦断面図を示すものであり、仕切板9以外の構
成および機能は、従来技術として第2図によつて
説明したものと同じである。
仕切板9は、複数個の開口13があけられた板
である。仕切板9は、蒸気槽5内の蒸気発生部3
の上部であつて被処理物1に近接して設けられ、
蒸気槽5内部を蒸気発生領域(第1の空間)と処
理領域(第2の空間)の2つに分離する隔壁であ
る。
液体7がヒータ8によつて加熱され、蒸気2が
発生すると、蒸気発生部3の空気は開口13を通
じて上方へ排出され、仕切板9より下の蒸気発生
領域は飽和蒸気となる。このとき処理領域の方へ
行く蒸気2は、開口13を通じて同領域へ噴出す
るものだけとなる。すなわち蒸気2は、第2図に
示す蒸気2に比べて加速されたものとなる。
このようにして仕切板9の開口13によつて加
速された蒸気2は、第5図に示すように、上方へ
噴出し、飽和の状態で被処理物1に衝突する。一
方被処理物1の上表面においては、第5図に示す
ように被処理物1に当らなかつた近傍の蒸気2の
噴出によつて、被処理物1の上に蒸気2が連続的
に乗り、被処理物1の上に蒸気膜を形成すること
ができる。これによつて被処理物1全体の温度を
上げることができるとともに、被処理物1の上表
面を加熱処理することも可能となる。
なお開口13から蒸気2を噴出させることによ
り、蒸気速度は速くなるが、蒸気2の流れが乱流
状態になるために、蒸気2が空気と混合するよう
にみえる。しかし被処理物1に対して仕切板9を
近接して設けることにより、また開口13の開口
径を大きくし噴出する蒸気流を太くすることによ
り、蒸気2が空気と混合して不飽和蒸気になる以
前に被処理物1に飽和状態で衝突する。被処理物
1の大きさによつては、仕切板9に開口13をた
だ1つ設けてもよいが、開口13を複数個設けて
もよい。仕切板9に開口13を複数個設けるとき
には、開口13より噴出した蒸気2が被処理物1
に当つて落下するまでに被処理物1に沿つて水平
方向に走り、被処理物1の表面に飽和蒸気相が形
成されることが確認されればよい。
なお被処理物1を蒸気槽5の中央部で加熱処理
することにし、開口13をこの中央部に集中さ
せ、仕切板9の通路12に近い部分には蒸気2を
噴出させない方が蒸気槽5から外部へ流出する蒸
気2の量を減らすために有効である。
次に被処理物1の高さが高くなり、たとえば30
mm以上にもなると、蒸気2の噴出高さが被処理物
1を越えるには、蒸気発生部3の圧力を高める必
要があるなど問題があり、第5図による上記の方
式では限界がある。このような場合には、第4図
に示すように、被処理物1の下側と上側の両方か
ら蒸気2を噴出させる方式が有効である。第4図
は、第3図に示す蒸気槽5に仕切板9′と通路1
4とを設けたものである。仕切板9′は、仕切板
9と同じように開口13′が設けられた仕切板で
あつて、被処理物1の上側から蒸気発生領域と処
理領域とを分離するものである。通路14は、蒸
気発生部3で発生した蒸気2を仕切板9′と蒸気
槽5の壁で囲まれる上部の蒸気室に導くパイプで
ある。蒸気発生部3で発生した蒸気2は、仕切板
9の開口13を通じて下側から被処理物1に衝突
するとともに、通路14を通じて上部の蒸気室に
導かれ、仕切板9′の開口13′を通じて上側から
も被処理物1に当る。このようにして、第6図に
示すように、被処理物1の上下両面から蒸気2を
噴出させ、飽和な蒸気相で被処理物1を覆う。な
お対空気比重の大きい蒸気の場合、開口13の開
口径が大き過ぎると、蒸気2のほとんどが開口1
3から噴出し、通路14を通じて上部の蒸気室に
上がる蒸気2の量が少なくなる傾向がある。この
ような場合、開口13′の開口径に比較して開口
13の開口径を小さくすることにより、開口1
3′を通じて噴出する飽和蒸気の量を増す必要が
ある。また対空気比重の大きい蒸気の場合、開口
13′を通じて噴出する蒸気2は、蒸気圧により
噴出するよりも自重により落下する傾向があるか
ら、仕切板9′に開ける開口13′は通路14に近
い開口13′の開口径を小さくし、通路14に遠
い開口13′の開口径を大きくするように開口径
に差をつけ、被処理物1に均等に蒸気2が当るよ
うにする必要がある。以上述べたようにして、高
さの高い被処理物1であつても、被処理物1全体
の温度を上げる、すなわち被処理物1の伝熱面積
を大きくするとともに、被処理物1の上表面を加
熱処理することも可能となる。
次に本発明の他の実施例を第7図により説明す
る。ケース15は、下部に仕切板9を設けてあ
り、上部では4つの通路14を通じて蒸気室が設
けられた容器である。仕切板9には開口13が開
けられている。また蒸気室の下部は、仕切板9′
となつており、仕切板9′には開口13′が開けら
れている。通路41はコンベア10の両側にそれ
ぞれ2つずつ設けられており、上部の蒸気室を支
える柱ともなつている。ケース15を上からみる
と、その外形は矩形をしている。受け溝16は、
ケース15の四方の下縁19を支えるとともに、
ケース15を通じて流れ落ちる液化した液体7を
受ける溝となつている。パイプ17は、受け溝1
6にたまつた液体7を導く管であり、受け溝16
の1ヶ所に開口している。バルブ18は、パイプ
17の途中に設けられ、パイプ17の開閉を行な
うものである。ケース15を受け溝16上に固定
したとき、蒸気発生領域(第1の空間)と処理領
域(第2の空間)とは、ケース15によつて隔て
られ、両者を連絡する開口は、開口13、開口1
3′+および下縁19と受け溝16とが形成する
間隙のみである。
次に第7図によつて示される他の実施例の動作
を説明する。まず高さが比較的低く、開口13か
ら噴出される蒸気2のみで充分な被処理物1を加
熱処理する場合について述べる。この場合には、
バルブ18を開いて蒸気発生部3から蒸気を発生
させると、蒸気2は開口13および下縁19と受
け溝16とが形成する間隙とから噴出し、ケース
15の外部を伝わつて流れ落ちる液体は、受け溝
16を通じてパイプ17に流れ込む。このときバ
ルブ18が開いているので、この液体7は蒸気発
生部3に戻り、上記間隙は開口したままとなる。
これによつて蒸気2は通路14を通じて上部の蒸
気室へ上昇しないので、開口13を通じて噴出す
る蒸気2はほとんどなく、蒸気2は主として開口
13を通じて被処理物1に当る。次に被処理物1
の高さが高く、開口13′から噴出される蒸気2
も必要となる場合について述べる。この場合に
は、バルブ18を閉じて、蒸気発生部3から蒸気
を発生させると、当初蒸気2は下縁19と受け溝
16とが形成する間隙から噴出するが、やがてケ
ース15外部を伝わつて流れ落ちる液体7がこの
間隙にたまるので、この間隙がふさがつて液シー
ルとなり、蒸気2は開口13および開口13′か
ら噴出し、上記に説明したように、被処理物1の
上下両面に蒸気2を当てることができる。
〔発明の効果〕
本発明の蒸気槽によれば、被処理物に対して充
分なる飽和蒸気を経済的に供給するという効果が
ある。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は従来の蒸気槽を示す模式
的な縦断面図、第3図は本発明の一実施例である
蒸気槽の模式的な縦断面図、第4図は本発明の他
の実施例である蒸気槽の模式的な縦断面図、第5
図は第3図に示す蒸気槽において蒸気の噴出状態
を示す図、第6図は第4図に示す蒸気槽において
蒸気の噴出状態を示す図、第7図は本発明の他の
実施例である蒸気槽を示す模式的な縦断面図であ
る。 1……被処理物、2……蒸気、5……蒸気槽、
9,9′……仕切板、13,13′……開口。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 被処理物を入口から搬入し出口から搬出さ
    せ、搬入されてきた前記被処理物に空気に対する
    比重の大きい蒸気を当てて加熱処理する蒸気槽に
    おいて、蒸気で満たされた第1の空間と前記被処
    理物を搬送しつつ加熱処理する第2の空間とを隔
    てる隔壁を前記被処理物に近接して設けるととも
    に、前記第1の空間から前記蒸気を噴出させて前
    記被処理物に当てる開口を前記隔壁に設けたこと
    を特徴とする蒸気槽。 2 前記被処理物の上側および下側に前記隔壁が
    配置されるようにして前記被処理物の上下にわた
    つて互いに通路で連結された前記第1の空間を設
    け、前記上下の隔壁から前記蒸気を噴出させるこ
    とを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の蒸気
    槽。
JP58213945A 1983-11-16 1983-11-16 蒸気槽 Granted JPS60108162A (ja)

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JP58213945A JPS60108162A (ja) 1983-11-16 1983-11-16 蒸気槽
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US06/671,872 US4628616A (en) 1983-11-16 1984-11-15 Vapor tank
EP84113827A EP0145969B1 (en) 1983-11-16 1984-11-15 Vapor tank
DE8484113827T DE3484981D1 (de) 1983-11-16 1984-11-15 Dampftank.

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