JPH09323022A

JPH09323022A - フラックスヒューム除去装置

Info

Publication number: JPH09323022A
Application number: JP8143139A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Akao; 泰雄赤尾; Hideo Shinno; 秀雄新野
Original assignee: NITSUKU KK
Current assignee: NITSUKU KK
Priority date: 1996-06-05
Filing date: 1996-06-05
Publication date: 1997-12-16

Abstract

(57)【要約】【解決課題】自動半田付け装置から生じる排ガスから
フラックスヒュームの除去可能なフラックスヒューム除
去装置の提供。【解決手段】ロジン分の除去可能なロジン分除去装
置、溶媒等の除去可能な次溶媒除去装置及び排ガス輸送
用ポンプを備えてなる装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はフラックスヒューム
除去装置及び自動半田付け装置に関し、更に詳しくはフ
ラックスヒュームを含む排気ガスからフラックスヒュー
ムを除去するフラックスヒューム除去装置、特に自動半
田付け装置から排出される排気ガスからフラックスヒュ
ームを除去するフラックスヒューム除去装置に関する。
本発明は、更に、上記フラックスヒューム除去装置を有
する自動半田付け装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の自動半田付け装置の一例を図１０
に示す。

【０００３】図１０は、基板搬送装置１１０及び噴流式
半田槽１２０から構成される自動半田付け装置１０００
の一例を示す図である。図１０中に図示されていないフ
ラクサーによって、半田付けしようとする基板２００の
下面２０１にフラックスが塗布される。次いで、噴流式
半田槽１２０から噴出する熔融半田噴流の波頭に当該基
板２００の下面２０１が接触するように、当該基板２０
０は、基板搬送装置１１０によって噴流式半田槽１２０
上を搬送される。基板２００が搬入される入口１００と
噴流式半田槽１２０との間には、基板２００の下面２０
１を所定の温度まで加熱するヒーターが設けられてい
る。

【０００４】噴流式半田槽１２０は、１又はそれ以上の
ノズル１２１及び図１０には図示していないインぺラー
を有している。熔融半田はインペラーにより攪拌され、
ノズル１２１から噴流として噴出される。この熔融半田
噴流は、波頭の部分で、基板２００の要半田付け個所２
０１と接触する。これにより要半田付け個所２０１は半
田付けされる。

【０００５】自動半田付け装置で最も初期に実用された
ものは、噴流式半田槽１２０のノズル１２１が基板２０
０の搬送方向Ａと直角になるように設けられているもの
であった。しかし、基板の実装密度が高くなるにつれ、
かかる自動半田付け装置においては、所謂ブリッジ、ツ
ララ及びボタツキと称する半田付け不良個所が発生しや
すくなるという問題が目立ってくるようになった。

【０００６】かかる問題を解決するために、噴流式半田
槽１２０のノズル１２１が基板２００の搬送方向Ａに対
して水平面内で一定の角度、例えば略４５°の角度をな
すように、噴流式半田槽１２１を設けることが提案され
た（特公平６−８６００３号公報参照）。又、基板２０
０の搬送方向Ａと直交する方向の基板２００の傾きを調
節できるようにした自動半田付け装置も提案された（特
公平３−５９０９号公報、特公平６−９１３１３号公報
参照）。

【０００７】更に、噴流式半田槽１２０の部分を窒素チ
ャンバー１４０で覆い、窒素ガス供給配管１５１を通し
て供給された窒素ガスを、窒素ガス導入口１５０から当
該窒素チャンバー１４０内部に導入することにより、当
該窒素チャンバー１４０内部を窒素雰囲気として、半田
付けを窒素雰囲気下で行うことも近年行われるようにな
ってきた。

【０００８】これらの改良によって、自動半田付け装置
における半田付け不良は大幅に減った。

【０００９】

【発明の解決しようとする課題】上記の自動半田付け装
置においては、何れも、ロジンをイソプロパノール等の
溶媒に溶かしたフラックスが一般に用いられている。一
方、噴流式半田槽では、半田を熔融した状態に保つた
め、噴流式半田槽内の半田を２５０〜３００℃又はそれ
以上の温度に加熱している。基板の下面である要半田付
け面にフラックスを塗布した後、噴流式半田槽から噴出
する熔融半田噴流に接触させると、該基板の下面である
要半田付け面上に塗布されたフラックス中の溶媒が熔融
半田の熱で蒸発するとともにロジンが固体又は液体の微
粒子となって飛散する。このようにして蒸発した溶媒、
及び生成したロジンの微粒子が、排気ガスとして自動半
田付け装置の外に排出される。これらの溶媒蒸気及びロ
ジン微粒子等がフラックスヒュームの主成分である。フ
ラックスヒュームには、その外に、ロジンが熔融半田の
熱で酸化して生成した酸化生成物及びアッシュ分等も含
まれている。

【００１０】このように、自動半田付け装置からの排ガ
スにはフラックスヒュームが含まれているから、この排
ガスが工場内に漏出すると、労働環境が著しく悪化す
る。又、自動半田付け装置からの排ガスをそのまま工場
外に排出すると公害の原因になる。そこで、排ガス処理
装置を通して排気ガス中のフラックスヒュームを除去し
なければならないところ、フラックスヒュームは、上に
も述べたように、溶媒蒸気及びロジン微粒子の他、ロジ
ンの酸化生成物及びアッシュ分等も含んでおり、極めて
複雑な組成を有しているので、これらの成分全てを完全
に除去することのできる排ガス処理装置は未だ完成され
ていない。

【００１１】更に、窒素雰囲気下で半田付けを行う形式
の自動半田付け装置においては、窒素チャンバー内に導
入された窒素ガスのほぼ全量が排ガスとして排出される
ので、窒素ガスの無駄が多いという問題もあった。

【００１２】本発明は、従来の自動半田付け装置におけ
るこれらの問題点を解決することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すること
を目的とする請求項１に記載の発明は、フラックスヒュ
ームを含有する排ガスからフラックスヒュームを除去す
るフラックスヒューム除去装置であって、 (1)(a)ロジン分除去装置、(b)溶媒除去装置、及び(c)排
ガス輸送用ポンプを有し、且つ (2) 上記ロジン分除去装置の下流に溶媒除去装置が接続
されてなることを特徴とするフラックスヒューム除去装
置に係る発明であり、請求項２に記載された発明は、 (1)基板搬送装置及び噴流式半田槽を有し、且つ (2)半田付けしようとする基板の要半田付け個所が下面
となり、且つ上記噴流式半田槽から噴出する熔融半田噴
流の波頭に当該要半田付け個所が接触するように上記基
板を搬送すべく前記基板搬送装置が設けられている、自
動半田付け装置であって、(a)上記噴流式半田槽の上
に、フラックスヒュームを含む排ガスを上記フラックス
ヒューム除去装置に誘導する手段を設け、且つ(b)上記
フラックスヒューム除去装置でフラックスヒュームを除
去した排ガスを導入する手段を上記自動半田付け装置の
いずれかの個所に設けたことを特徴とする自動半田付け
装置に係る発明である。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１及び図６〜９に示すように、
本発明のフラックスヒューム除去装置は自動半田付け装
置に組み込まれる。

【００１５】本発明のフラックスヒューム除去装置は、
(a)ロジン分除去装置、(b)溶媒除去装置、及び(c)排ガ
ス輸送用ポンプを有し、且つロジン分除去装置の下流に
溶媒除去装置が接続されている。

【００１６】以下、本発明のフラックスヒューム除去装
置を構成するロジン分除去装置、溶媒除去装置及び排ガ
ス輸送用ポンプについて詳しく説明する。

【００１７】(1) ロジン除去装置本発明のフラックスヒューム除去装置１０において、ロ
ジン分除去装置１は、自動半田付け装置から導入された
排ガスに含まれる少なくともロジン微粒子を除去する。

【００１８】本発明において、ロジン分除去装置１とし
ては、(a)排ガスを冷却してロジンを固体として析出さ
せ、析出した固体状ロジンを除去する形式、及び(b)排
ガスを冷却することなく、ロジンを微粒子のままで除去
する形式、等の何れの形式をも好適に採用することがで
きる。

【００１９】(a)の形式を採用するロジン分除去装置１
としては、冷却ボックス及びフィルタ−を備えてなる装
置を挙げることができる。図１には、かかるロジン分除
去装置１を用いたフラックスヒューム除去装置１０の例
を示す概略図である。図１に示したフラックスヒューム
除去装置１０において、冷却ボックス１１の排ガスの出
口にフィルター１２が接続されている。

【００２０】冷却ボックス１１は、排ガスを冷却して該
排ガス中のロジン微粒子を凝縮させ、固体状となったロ
ジンを除去する機能を有する。一方、フィルター１２
は、ロジン微粒子の内、冷却ボックス１１で凝縮しなか
った分、ロジンが酸化して生成した酸化生成物、及びア
ッシュ分等を排ガスから除去する。

【００２１】図２は冷却ボックス１１の一例を示す斜視
図である。

【００２２】図２に示される冷却ボックス１１において
は、箱状の本体１１ａの内側と外側とに冷却フィン１１
ｂが設けられている。

【００２３】本体１１ａの下部には排ガスの入口１１ｃ
が設けられており、本体１１ａの上部には排ガスの出口
１１ｄが設けられている。

【００２４】又、本体１１ａの内部には、必要に応じて
図３に示されるような邪魔板を設けてもよい。図３は本
体１１ａの内部に設けることのできる邪魔板の一例を示
す断面図である。図３において矢印は冷却ボックス１１
内部を排ガスが流れる方向を示す。邪魔板の形状には特
に制限は無いが、例えば図３の（ａ）に示されるような
二段傾斜板型形状、同図（ｂ）に示されるような波型形
状、同図（ｃ）に示されるような涙滴型形状、及び同図
（ｄ）に示されるような金網型形状などが好ましい。

【００２５】更に、本体１１ａの前面には必要に応じて
覗窓１１ｅを設けてもよい。覗窓１１ｅにはガラス板や
有機ガラス板を嵌め込むことが好ましい。

【００２６】本体１１ａの内部には、ロジン微粒子が凝
縮して生成した固体状ロジンを捕集するための受皿１１
ｆが置かれている。

【００２７】冷却ボックス１１の冷却能力については、
排ガスが１００〜１２０℃程度まで冷却すれば、排ガス
中のロジン微粒子の殆どが固体状に凝縮することから、
排ガスがこの温度まで冷却するように排ガスの流量に応
じて決定すればよい。具体的には、冷却フィン１１ｂの
大きさ及び枚数、並びに本体１１ａの大きさ等を決定す
ればよい。

【００２８】図４は、冷却ボックス１１の排ガスの出口
に接続するフィルター１２の一例を示す斜視図である。

【００２９】図４において、１２ａはフィルター本体
を、１２ｂはフィルター外箱を示す。１２ｃはフィルタ
ー外箱１２ｂに設けられた覗窓を示す。１２ｄは排ガス
の入口を、１２ｅは出口を示す。出口１２ｅはフィルタ
ー本体１２ａの中心部に繋っている。

【００３０】図４に示されるフィルター１２において、
入口１２ｄから入った排ガスは、外側からフィルター本
体１２ａに入り、フィルター本体１２ａの中心部から出
口１２ｅを通って排出される。

【００３１】フィルター本体１２ａは、冷却ボックス１
１から排出された排ガスから微細なロジン粒子、酸化生
成物及びアッシュ分等を除去する機能を有する。

【００３２】図４に示されるように、フィルター本体１
２ａは円筒状であり、入口１２ｄから外箱１２ｂに流入
した排ガスは、フィルター本体１２ａの外側から中心部
に向かって流れ、フィルター本体１２ａの中心部に取り
つけられた出口１２ｅを通って排出される。

【００３３】フィルター本体１２ａとしては、例えば、
織布、不織布、フェルト、繊維の薄層を積層してなる積
層平膜体、繊維を抄紙してなる濾紙、およびμｍオーダ
ーの微細な孔を有する多孔膜等のいずれか一種又は二種
以上の濾材を円筒状に巻いてなる円筒状倦回体が、好ま
しく用いられる。又、前記の外にも、フィルター本体１
２ａとしては、繊維そのものを円筒状に形成した濾材も
用いられる。このような濾材としては、繊維同士を編ん
だり接着剤で固着したりして円筒状に形成した濾材を用
いることができる。又、ポリオレフィン等の熱可塑性樹
脂繊維をそれらの接触点で熱融着して円筒状に形成した
濾材も好ましく用いられる。

【００３４】円筒状のフィルター本体１２ａにおいて、
排ガスの流れる方向は、円筒の外側から中心部に向う方
向、及び円筒の中心部から外側に向う方向のいずれであ
ってもよい。但し、排ガス中に含まれる、ロジン微粒
子、酸化生成物、及びアッシュ分等による着色が外部か
ら容易に観察でき、これによって取替時期を容易に判断
することができる点で、排ガスが外側から中心部に向か
って流れる型式のフィルター本体が好ましい。

【００３５】フィルター本体１２ａは、円筒状であるに
限られず、ユニット型も好ましく用いられる。ユニット
型のフィルター本体としては、織布、不織布、フェル
ト、繊維の薄層を積層してなる積層平膜体、繊維を抄紙
してなる濾紙、およびμｍオーダーの微細な孔を有する
多孔膜等のいずれか一種又は二種以上からなる濾材の片
面或は両面に、必要に応じてスぺーサーや補強材を積層
してなる複合積層体を１つのユニットとしたユニット単
体、またはこのユニット単体を複数枚積層してなるユニ
ット複合体を挙げることができる。これらのユニット単
体またはユニット複合体である濾材は、平面状であって
も、ジグザグ状に折り曲げ、あるいは折り畳んであって
もよい。

【００３６】又、これらの濾材をロール等で巻取りつつ
排ガスの濾過を行う巻き取り型のフィルター本体も用い
ることができる。

【００３７】濾材に用いられる繊維としては、天然セル
ロース繊維、再生セルロース繊維、ガラス繊維、脂肪族
ポリアミド繊維、芳香族ポリアミド繊維、ポリエステル
繊維、芳香族ポリエステル繊維、ポリフェニレンスルフ
ィド繊維、ポリエーテルエーテルケトン繊維、及びポリ
オレフィン繊維等、並びにステンレス繊維やスチールウ
ール、銅繊維、及びアルミニウム繊維等の金属繊維等が
用いられる。又、多孔膜としては、ポリエチレンやポリ
プロピレン等の合成樹脂フィルムに電子線等で微細孔を
形成してなる膜体等を用いることができる。

【００３８】排ガスを冷却してロジン微粒子を固体とし
て析出させ、析出した固体状ロジンを除去する前記(a)
の形式のロジン分除去装置１としては、上記のロジン分
除去装置１の他に、図６に示されるフラックスヒューム
除去装置１０で用いられているようなロジン分除去装置
１、即ち空冷コンデンサー１３の出口に集塵装置、例え
ばサイクロン１４等を接続したものも用いられる。図６
中、１３は空冷コンデンサーを、１４はサイクロンを、
１２はフィルターを示す。

【００３９】空冷コンデンサー１３は、自動半田付け装
置から排出された２００〜３００℃の排ガスを、ロジン
微粒子が固体として析出する１００〜１２０℃程度の温
度に冷却する機能を有する。このような空冷コンデンサ
ー１３としては、例えば、直管又は蛇管に、管の長手方
向に対して直角方向に張り出してなるフィンを設けた構
造体を挙げることができる。管の長さ、フィンの高さ、
及びフィンのピッチには特に制限はなく、排ガスの流入
温度及び流量に応じて任意に定めることができる。フィ
ンの形状にも特に制限は無く、ディスク型の他、山の頂
上が尖った山形、山の頂上の丸い山形、波型、台形等各
種の形状のフィンを挙げることができる。これらのフィ
ンの中では、伝熱効率の点からディスク型のフィンが好
ましい。空冷コンデンサー１３としては、直管又は蛇管
にフィンを設けてなる構造体の外に、図２に示される冷
却ボックス１１と同様の構造を有する冷却ボックスを用
いることもできる。

【００４０】サイクロン１４としては、サイクロンとし
て一般的な構造を有する小型のサイクロンが用いられ
る。サイクロン１４の直径には特に制限は無いが、分離
限界粒径及び処理可能な排ガス容量の点から、０．１〜
１ｍの範囲が好ましい。サイクロン１４の下部には、分
離したロジン粉末を抜き出すためのバルブ１４ａを設け
てもよい。又、バルブ１４ａを通して全排ガス流量の１
０％程度を抜き出すことによって、ロジン分の抜き出し
とともに反転気流による捕集ロジン粉末の巻き上げを防
止するようにしてもよい。

【００４１】なお、サイクロン１４の出口には、フィル
ター１２が接続されている。このフィルターは、排ガス
中に含まれるロジン微粒子のうちサイクロン１４で除去
することができなかった分、ロジンの酸化生成物、及び
アッシュ分等を除去する機能を有する。このような機能
を有するフィルター１２としては、図４に示されている
フィルター１２についての説明で述べた濾材と同様の濾
材を用いることができる。空冷コンデンサー１３の出口
に接続する集塵装置は、サイクロンには限定されない。
空冷コンデンサー１３の出口には、フィルターを接続し
てもよい。図７は、このようなロジン分除去装置１を用
いたフラックスヒューム除去装置１０の例を示す図であ
る。

【００４２】図７に示されるフラックスヒューム除去装
置１０において、フィルター１５は、前述したフィルタ
ー本体１２ａと同様の構成とすることができる。したが
って、フィルター１５についての詳細な説明は、これを
省略し、前記フィルター本体１２ａの説明をフィルター
１５に関する説明に代える。

【００４３】なお、フィルター１５は、図７に示される
ように一段であってもよいが、２以上のフィルターを直
列に接続した多段式フィルターも好ましく用いられる。
フィルター１５として多段式フィルターを用いる場合、
目の粗いフィルターを前段階のフィルターに用い、目の
細かいフィルターを後の段階のフィルターに用いること
が好ましい。各段階のフィルターは、ユニット型のフィ
ルターと円筒型のフィルターのいずれであってもよい。

【００４４】ロジン分除去装置１としては、上に述べた
装置の他、排ガスを冷却することなくロジンを除去する
形式のロジン分除去装置１も用いることができる。かか
るロジン分除去装置としては、例えばフィルターと気体
分離膜モジュールとの組み合わせからなる装置などが可
能である。

【００４５】図８は、ロジン分除去装置としてかかる装
置を用いたフラックスヒューム除去装置１０の一例を示
す図である。

【００４６】図８のフラックスヒューム除去装置１０に
おいては、ロジン分除去装置１は、フィルターからな
る。このフラックスヒューム除去装置１０においては、
自動半田付け装置から排出された排ガスは殆ど冷却され
ることなく、図８中ａで示されるように、ロジン分除去
装置１に流入する。排ガス中に含まれるロジン微粒子、
ロジンの酸化生成物、及びアッシュ分等はロジン分除去
装置１においてほとんど除去され、図８中ａ₁ ’で示さ
れるように、残りの窒素（空気雰囲気下で半田付けを行
う型の自動半田付け装置においては空気）及び溶媒蒸気
のみが透過する。ロジン分除去装置１を構成する上記フ
ィルターは、前述したフィルター本体１２ａと同様の構
成とすることができる。

【００４７】かかるフィルターとしては、例えば、織
布、不織布、フェルト、繊維の薄層を積層してなる積層
平膜体、繊維を抄紙してなる濾紙、およびμｍオーダー
の微細な孔を有する多孔膜等のいずれか一種又は二種以
上の濾材を円筒状に巻いてなる円筒状倦回体が、好まし
く用いられる。又、前記の外にも、繊維そのものを円筒
状に形成した濾材も用いられる。このような濾材として
は、繊維同士を編んだり接着剤で固着したりして円筒状
に形成した濾材を用いることができる。又、ポリオレフ
ィン等の熱可塑性樹脂繊維をそれらの接触点で熱融着し
て円筒状に形成した濾材も好ましく用いられる。

【００４８】このフィルターにおいて、排ガスの流れる
方向は、円筒の外側から中心部に向う方向、及び円筒の
中心部から外側に向う方向のいずれであってもよい。但
し、排ガス中に含まれる、ロジン微粒子、酸化生成物、
及びアッシュ分等による着色が外部から容易に観察で
き、これによって取替時期を容易に判断することができ
る点で、排ガスが外側から中心部に向かって流れる型式
のフィルターが好ましい。

【００４９】このフィルターは、円筒状であるに限られ
ず、ユニット型も好ましく用いられる。ユニット型のフ
ィルターとしては、織布、不織布、フェルト、繊維の薄
層を積層してなる積層平膜体、繊維を抄紙してなる濾
紙、およびμｍオーダーの微細な孔を有する多孔膜等の
いずれか一種又は二種以上からなる濾材の片面或は両面
に、必要に応じてスぺーサーや補強材を積層してなる複
合積層体を１つのユニットとしたユニット単体、または
このユニット単体を複数枚積層してなるユニット複合体
を挙げることができる。これらユニット単体またはユニ
ット複合体である濾材は、平面状であっても、ジグザグ
状に折り曲げ、あるいは折り畳んであってもよい。

【００５０】又、これらの濾材をロール等で巻取りつつ
排ガスの濾過を行う巻き取り型のフィルターも用いるこ
とができる。

【００５１】但し、フィルターの材質は、排ガスの温度
（２００〜３００℃程度）に耐えられる材質であること
が好ましい。このような材質としては、ビス［４−（４
−アミノフェノキシ）フェニルスルホン］、各種ポリイ
ミド（３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン
酸二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルと
を重合した重合体、ピロメリット酸と４，４’−ジアミ
ノジフェニルエーテルとを重合した重合体、３，３’，
４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物と４，
４’−ジアミノジフェニルスルホンとを重合した重合
体、ピロメリット酸と４，４’−ジアミノジフェニルス
ルホンとを重合した重合体等）、ポリエ−テルイミド、
及びポリアミドイミド等の耐熱性合成樹脂が挙げられ
る。この他、各種ステンレス、純チタニウム、チタニウ
ム合金、ニッケル系耐食合金、ベリリウム青銅、アルミ
ニウム青銅、及び燐青銅等の耐食性金属材料も好ましく
用いられる。

【００５２】(2) 溶媒除去装置次に溶媒除去装置２について説明する。

【００５３】溶媒除去装置２は、ロジン分除去装置から
排出された排ガス中に含まれている溶媒、例えばアルコ
ールや水分を除去する機能を有する。

【００５４】溶媒除去装置２としては、例えば排ガスの
温度を急激に下げて溶媒や水分を凝集させてこれらを除
去する装置等が挙げられる。図１に示されるフラックス
ヒューム除去装置１０は、かかる溶媒除去装置２を用い
たフラックスヒューム除去装置の一例である。

【００５５】図１に示されるフラックスヒューム除去装
置１０においては、溶媒除去装置２は、熱交換器２１及
びドレンセパレーター２２から構成されている。そし
て、ドレンセパレータ２２は、排ガス出口の配管から分
岐した配管に取り付けられている。２３はドレンバルブ
である。

【００５６】熱交換器２１は、排ガスの温度を、ロジン
分除去装置１での出口温度１００〜１２０℃から例えば
２０〜４０℃程度の温度まで急激に冷却するための急速
冷却器である。排ガスをこのように急激に冷却すること
により、排ガス中の溶媒、及び水分が凝縮する。ドレン
セパレーター２２は、このようにして凝縮した溶媒及び
水分を排ガスから分離する。

【００５７】図５は、熱交換器２１の一例を示す斜視図
である。図５の熱交換器は冷却水により排ガスを冷却す
る方式を採用する。図５中、２１ａは熱交換器本体を表
し、２１ｂは蛇管を、２１ｃは排ガス入口を、２１ｄは
排ガス出口を表す。２１ｅは冷却水入口を、２１ｆは冷
却水出口を示す。排ガスは排ガス入口２１ｃから流入
し、蛇管２１ｂを通る。蛇管２１ｂを通る間に排ガス中
の溶媒及び水分は凝縮してドレンとなる。蛇管２１ｂで
冷却された排ガスは、ドレンとともに出口２１ｄから排
出される。

【００５８】図５に示される熱交換器２１において、冷
却水の温度を例えば５〜１５℃に設定することができる
が、この冷却温度範囲は一例であり、排ガスに必要な冷
却温度に応じて上記の範囲外の温度であっても冷却水の
温度を任意に選ぶことができる。所定の温度に冷却水を
冷却するには、冷却温度を設定できる冷凍機などが用い
られる。このような冷凍機としては、例えば、ユニット
チラーと一般に呼ばれている冷凍ユニットがある。排ガ
スを０℃以下の温度まで冷却するときは、水のかわりに
シリコンオイルやエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリ
コール又はグリセリン等の、低温でも使用可能な熱媒体
を用いてもよい。冷却水は、熱交換器本体２１ａの下部
に設けられた冷却水入口２１ｅから熱交換器本体２１ａ
内部に流入し、熱交換器２１ａの上部に設けられた冷却
水出口２１ｆから流出する。

【００５９】溶媒除去装置２としては、上記の装置のよ
うに熱交換器とドレンバルブとを主要な構成要素とする
装置の以外に、気体分離膜のモジュールを主要な構成要
素とする装置も用いることができる。

【００６０】気体分離膜としては、溶媒及び／もしくは
水の蒸気を優先的に透過するタイプ、並びに、窒素及び
／もしくは酸素を優先的に透過するタイプのいずれの分
離膜をも使用することができる。溶媒及び／又は水の
蒸気を優先的に透過するタイプである気体分離膜のモジ
ュールを備えてなる溶媒除去装置２を用いたフラックス
ヒューム除去装置１０の一例を図８に示す。

【００６１】図８に示されるフラックスヒューム除去装
置１０に備えられた溶媒除去装置２では、アルコール等
の溶媒及び水の蒸気を優先的に透過する気体分離膜を用
いている。このため図８中ａ₂ で示されるように排ガス
中の溶媒及び水の蒸気は気体分離膜を優先的に透過し、
同図中ａ₃ で示されるように窒素又は空気は非透過側に
残る。

【００６２】気体分離膜の材質は、排ガスの温度（１０
０〜１２０℃程度）に耐えられる材質であれば特に制限
はない。このような材質としては、酢酸セルロース、酪
酸セルロース、エチルセルロース、メチルセルロース、
二トロセルロース、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リ（４−メチルペンテン−１）、ポリジメチルシロキサ
ン、ポリカーボネート、ポリフェニレンオキシド、ポリ
酢酸ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリスチレ
ン、ポリジメチルシロキサン−ポリカーボネート共重合
体、ブチルゴム、ポリブタジエン、ビス［４−（４−ア
ミノフェノキシ）フェニルスルホン］、各種ポリイミド
（３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二
無水物と４，４’−ジアミノジフェニルエーテルとを重
合して得られる共重合体、ピロメリット酸と４，４’−
ジアミノジフェニルエーテルとを重合して得られる重合
体、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸
二無水物と４，４’−ジアミノジフェニルスルホンとを
重合して得られる重合体、ピロメリット酸と４，４’−
ジアミノジフェニルスルホンとを重合して得られる重合
体等）、ポリエ−テルイミド、及びポリアミドイミド等
の各種の高分子を挙げることができる。又、多孔質ガラ
ス等の無機材料も用いられる。

【００６３】更に、多孔質ポリテトラフルオロエチレン
にポリフェニレンオキシドを塗布し更に、メチルトリビ
ニルシランを塗布した後にプラズマ処理をして得られる
膜も気体分離膜として用いることができる。

【００６４】気体分離膜の形態にも特に制限はなく、非
対称性膜、複合膜のいずれも用いることができる。又、
平膜であっても中空糸膜であってもよい。モジュールの
形態にも特に制限はなく、平膜モジュール、中空糸モジ
ュール、スパイラルモジュールのいずれも好ましく用い
られる。中でも、清掃、点検に便利なことから、平膜モ
ジュールが特に好ましい。

【００６５】(3) 排ガス輸送用ポンプ排ガス輸送用ポンプ３は、自動半田付け装置から排ガス
を吸引するポンプである。

【００６６】排ガス輸送用ポンプ３としては、気体の輸
送に通常用いられるポンプであれば特に制限なく使用さ
れることができる。このようなポンプとしては、例えば
往復式圧縮機、ルーツ型圧縮機、ネジ圧縮機、偏心円筒
ローター型圧縮機、及び液封型圧縮機等の容積型圧縮
機、並びに遠心圧縮機や軸流型圧縮機等のターボ型圧縮
機等がある。

【００６７】本発明のフラックスヒューム除去装置１０
を構成する必須の要素であるロジン分除去装置１、溶媒
除去装置２及び排ガス輸送用ポンプ３の配列は以下の通
りである。

【００６８】先ず、溶媒除去装置２は、ロジン分除去装
置１よりも下流側即ち後ろに配列されていなければなら
ない。これは、次のような理由による。上にも述べたよ
うに、溶媒除去装置２としては、例えば熱交換器とドレ
ンセパレーターとを主要な構成要素とする装置、及び気
体分離膜のモジュールを主要な構成要素とする装置等が
用いられる。したがって、ロジン分除去装置１よりも上
流側即ち前に溶媒除去装置２を配列すると、析出したロ
ジン分によって溶媒除去装置２が目詰まりする可能性が
あるからである。

【００６９】排ガス輸送用ポンプ３も、ロジン分除去装
置１よりも後ろに配列されていなければならない。排ガ
ス輸送用ポンプ３をロジン分除去装置１よりも前に配列
すると、排ガスが当該排ガス輸送用ポンプ３に直接流入
し、排ガス中に含まれるロジンの微粒子等によって当該
排ガス輸送用ポンプ３が損傷を受ける可能性があるから
好ましくない。一方、排ガス輸送用ポンプ３は、溶媒除
去装置２よりも後ろに配列してもよいが、この場合は、
排ガス輸送用ポンプの後ろに熱交換器を接続することが
好ましい。排ガス輸送用ポンプ３を出た排ガスは一般に
断熱圧縮によって温度が上昇しているからである。但
し、溶媒除去装置２が熱交換器とドレーンバルブとを主
要な構成要素とする場合は、排ガス輸送用ポンプ３は、
溶媒除去装置２よりも前に配列することが好ましい。こ
のような配列であれば、当該排ガス輸送用ポンプ３で断
熱圧縮されて温度が上昇した排ガスは、溶媒除去装置２
で冷却されてから自動半田付け装置に供給されるので、
当該排ガス輸送用ポンプ３の後ろに接続すべき熱交換器
を省略できるからである。

【００７０】以上において、本発明のフラックスヒュー
ム除去装置の一般的説明を行った。

【００７１】以下において、本発明のフラックスヒュー
ム除去装置について図面を用いて具体的に説明する。

【００７２】図１は、ロジン分除去装置１が冷却ボック
ス１１及びフィルター１２からなり、溶媒除去装置２が
熱交換器２１及びドレンセパレーター２２からなるフラ
ックスヒューム除去装置１０の一例を示す概略図であ
る。

【００７３】図１のフラックスヒューム除去装置１０に
おいて、排ガスが流入する配管６、冷却ボックス１１、
フィルター１２、排ガス輸送用ポンプ３、熱交換器２
１、及び排ガスを自動半田付け装置に戻す配管７は、こ
の順序で直列に接続されている。そして、配管７からド
レンセパレーター２２への配管が分岐している。

【００７４】自動半田付け装置において生じる排ガス
は、ａで示される矢印に従って配管６を通って冷却ボッ
クス１１に入る。冷却ボックス１１で排ガスは２００〜
３００℃から１００〜１２０℃まで冷却され、排ガス中
に含まれるロジンの微粒子が固体状に凝縮し、沈降す
る。このようにして、排ガス中に含まれるロジン分は、
冷却ボックス１１で殆ど除去される。排ガス中に尚残存
するロジン微粒子、ロジンが酸化して生成した酸化生成
物及びアッシュ分は、冷却ボックス１１に直列に接続さ
れたフィルター１２で除去される。次いで排ガスは、
排ガス輸送用ポンプ３を通って熱交換器２１に流入し、
２０〜４０℃程度の温度まで冷却される。熱交換器２１
には、図１中に図示されていない冷凍ユニットから供給
された、５〜１５℃に温度調節された冷水が循環してい
る。この冷水の循環経路を図１中ｗで示す。排ガス中に
含まれる溶媒及び水分は、この冷却により凝縮してドレ
ンとなる。熱交換器２１から出てきた排気ガスに含まれ
るドレンは、ドレンセパレータ２２に溜まる。ドレンセ
パレータ２２に溜まったドレンは、ドレン抜きバルブ２
３を通して適宜抜き取られる。

【００７５】このようにしてロジン分や溶媒、水分等を
除去された排ガスは、図６中ｂの矢印で示されるように
配管７を通って自動半田付け装置に戻される。

【００７６】図６は、空冷コンデンサー１３、サイクロ
ン１４、及びフィルター１２がこの順に接続されてなる
ロジン分除去装置１、並びに熱交換器２１及びドレーン
セパレーター２２からなる溶媒除去装置２を有するフラ
ックスヒューム除去装置１０の一例を示す概略図であ
る。

【００７７】図６に示されるフラックスヒューム除去装
置１０において、排ガスが流入する配管６、空冷コンデ
ンサー１３、サイクロン１４、フィルター１２、排ガス
輸送用ポンプ３、熱交換器２１、及び排ガスを自動半田
付け装置に戻す配管７は、この順序に直列に接続されて
いる。そして、配管７からドレンセパレータ２２への配
管が分岐している。

【００７８】自動半田付け装置からの排ガスは、ａで示
される矢印に従って先ず空冷コンデンサー１３に入る。
空冷コンデンサー１３で排ガスは２００〜３００℃から
１００〜１２０℃まで冷却され、排ガス中の気体状ロジ
ンが固体状に凝縮する。空冷コンデンサーによりロジン
が固体状に凝縮した排気ガスは、次いでサイクロンに導
かれ、ここでロジン分を除去される。排ガス中に尚残存
するロジンの微粒子やロジンが酸化して生成した酸化生
成物及びアッシュ分は、サイクロン１４に直列に接続さ
れたフィルター１２で除去される。次いで排ガスは、
排ガス輸送用ポンプ３を通って熱交換器２１に流入し、
後は図１のフラックスヒューム除去装置１０と同様にし
て溶媒や水分が除去される。

【００７９】このようにしてロジン分や溶媒、水分等を
除去された排ガスは、図中ｂで示される経路で自動半田
付け装置に戻される。

【００８０】図７は、図６に示されたフラックスヒュー
ム除去装置１０において、サイクロン１４及びフィルタ
ー１２をフィルター１５に置き換えたフラックスヒュー
ム除去装置１０を示す概略図である。

【００８１】図８は、ロジン分除去装置１がフィルター
からなり、溶媒除去装置２が気体分離膜のモジュールか
らなるフラックスヒューム除去装置１０を示す概略図で
ある。

【００８２】図８に示されたフラックスヒューム除去装
置１０に用いられているロジン分除去装置１は、フィル
ターからなっている。そして溶媒除去装置２は、溶媒蒸
気及び水蒸気を優先的に透過する気体分離膜のモジュー
ルからなっている。

【００８３】排ガスが流入する配管６がロジン分除去装
置１の排ガス入口に接続されており、ロジン分除去装置
１の透過側が溶媒除去装置２に接続されている。溶媒除
去装置２の非透過側は排ガス輸送用ポンプ３を介して熱
交換器５に接続されている。熱交換器５の排ガス出口に
は排ガスを自動半田付け装置に戻す配管７が接続されて
いる。配管７から分岐する配管にドレンセパレーター４
が接続されている。

【００８４】以下、このフラックスヒューム除去装置１
０の作用について説明する。

【００８５】先ず、図８中ａで示す経路で配管６を通し
て排ガスがロジン分除去装置１に流入する。排ガス中の
ロジン分は、フィルターからなるロジン分除去装置１に
よって除去され、窒素、酸素、溶媒蒸気、及び水分は図
８中ａ₁ で示すように上記フィルターを透過する。

【００８６】ロジン分除去装置１から透過した排ガスは
溶媒除去装置２に流入する。排ガス中の溶媒蒸気及び水
分は、溶媒除去装置２の気体分離膜を優先的に透過し、
窒素及び酸素は非透過側に残存する。したがって、非透
過側には溶媒や水分の除去された排ガスが残存し、その
一方で透過側の排ガスは溶媒や水分を高濃度で含むこと
になる。図８中、ａ₂ は溶媒除去装置２の非透過側の排
ガスの流れを示し、ａ₃ は、同じく透過側の排ガスの流
れを示す。非透過側の排ガスは、図に示されていない真
空ポンプ等により装置外に排出される。

【００８７】溶媒除去装置２を透過しなかった排ガスは
ａ₃ で示すような経路で排ガス輸送用ポンプ３を経て熱
交換器５に流入する。熱交換器５において、排ガスは適
当な温度、例えば室温前後の温度まで冷却される。

【００８８】熱交換器５で冷却された排ガスは図８中ｂ
に示すように配管７を通して自動半田付け装置に戻され
る。

【００８９】最後に、本発明のフラックスヒューム除去
装置を実際に自動半田付け装置に適用した例について説
明する。

【００９０】図９にその全体が示されている自動半田付
け装置１００は、基板搬送装置１１０及び噴流式半田槽
１２０から構成される自動半田付け装置に、本発明のフ
ラックスヒューム除去装置１０を適用したものである。

【００９１】基板搬送装置１１０は、上記基板２００を
搬送する手段であって、当該基板２００下面の要半田付
け個所２０１が噴流式半田槽１２０から噴出する熔融半
田噴流の波頭に接触するように、上記自動半田付け装置
に取り付けられている。図９中矢印Ａは基板２００が搬
送される方向である。基板搬送装置１１０は、傾斜調節
手段３００により傾斜を調節できる。傾斜調節手段３０
０としては、例えば螺子ジャッキ、水圧ジャッキ、及び
油圧ジャッキを用いることができる。更に、上記基板搬
送装置１１０には、上記基板２００が搬入される入口１
００と噴流式半田槽１２０との間に位置するようにヒー
ター１３０が取り付けられている。このヒーターにより
基板２００の要半田付け個所２０１が予熱される。搬送
装置１１０は、その大部分が窒素チャンバー１４０で覆
われており、窒素雰囲気下で半田付けが行えるようにな
っている。

【００９２】尚、図９の自動半田付け装置においては、
ヒーター１３０の手前の位置、噴流式半田槽１２０の真
上の位置、及び噴流式半田槽１２０直後の基板冷却部１
８０の位置で、窒素チャンバー１４０に窒素ガスが供給
されている。図９中Ｎ₂ で示される矢印がこの窒素ガス
の供給経路を示す。図９において１５０は窒素チャンバ
ーに設けられた窒素ガス供給口を示し、１５１は窒素ガ
ス供給口１５０と図示されていない窒素源とを結ぶ窒素
ガス供給配管を示す。１５２は窒素ガス流量計を示す。

【００９３】噴流式半田槽１２０は、１又はそれ以上の
ノズル１２１及び図９において図示されていないインペ
ラーを有している。熔融半田はインペラーで攪拌され、
ノズル１２１から噴流として噴出される。この熔融半田
噴流は、波頭の部分で、基板２００の要半田付け個所２
０１と接触する。これにより要半田付け個所２０１が半
田付けされる。なお、噴流式半田槽１２０も高さ調節手
段１２２で高さを調節できる。高さ調節手段としては螺
子ジャッキ、水圧ジャッキ、及び油圧ジャッキなどが可
能である。１２３は高さ調節ハンドルであり、この高さ
調節ハンドル１２３を回して上記高さ調節手段１２２を
動かし、噴流式半田槽１２０の高さを調節することがで
きる。

【００９４】基板２００の要半田付け個所２０１を半田
付けする際に、フラックスが熔融半田の熱で加熱されて
フラックスヒュームが発生する。このフラックスヒュー
ムはこの自動半田付け装置に供給される窒素気流ととも
に、窒素チャンバー１４０に設けられた排ガス吸い込み
口１７０、及び配管１７１を通してフラックスヒューム
除去装置１０に流入する。本発明のフラックスヒューム
除去装置１０で清浄になり且つ冷却された排ガスは、配
管１６１及び窒素チャンバー１４０に設けられた供給口
１６０を通して、噴流式半田槽１２０直後に設けられて
いる基板冷却部１８０に供給される。但し、本発明のフ
ラックスヒューム除去装置１０で清浄になり且つ冷却さ
れた排ガスの供給個所は、基板冷却部１８０に限られな
い。自動半田付け装置において通常窒素気流を供給する
個所、例えばヒーター１３０の手前の位置又は噴流式半
田槽１２０の真上の位置で供給してもよい。

【００９５】

【発明の効果】本発明のフラックスヒューム除去装置に
よると、自動半田付け装置からの排ガスから効果的にフ
ラックスヒュームが除去される。又、本発明のフラック
スヒューム除去装置は、フラックスヒュームを除去した
後に、排ガスを自動半田付け装置に戻している。したが
って、自動半田付け装置へのフラックスヒューム付着量
が減少する。更に、窒素雰囲気下で半田付けを行う形式
の自動半田付け装置においては、本発明のフラックスヒ
ューム除去装置によってフラックスヒュームを除去した
窒素ガスを再循環させることによって、窒素ガスを大幅
に節約することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、冷却ボックスを備えたロジン除去装置
と、熱交換器２１を備えた溶媒除去装置とを有するフラ
ックスヒューム除去装置の一例を示す概略図である。

【図２】図２は、冷却ボックスの一例を示す斜視図であ
る。

【図３】図３は、冷却ボックスの本体１１ａ内部に設け
得る一例としての邪魔板を示す断面図である。

【図４】図４は、冷却ボックスの排ガスの出口に接続す
るフィルターの一例を示す斜視図である。

【図５】図５は、熱交換器の一例を示す斜視図である。

【図６】図６は、空冷コンデンサー及びこれに直列に接
続されたサイクロンを備えたロジン分除去装置と、熱交
換器を備えた溶媒除去装置とを有するフラックスヒュー
ム除去装置の一例を示す概略図である。

【図７】図７は、図６に示されたフラックスヒューム除
去装置において、サイクロン及びフィルターを気体分離
膜のモジュール１５に置き換えたフラックスヒューム除
去装置を示す概略図である。

【図８】図８は、ロジン分除去装置にフィルターを用
い、溶媒除去装置に気体分離膜のモジュールを使用した
フラックスヒューム除去装置を示す概略図である。

【図９】図９は、本発明のフラックスヒューム除去装置
を実際に自動半田付け装置に適用した例を示す全体図で
ある。

【図１０】従来の自動半田付け装置の例を示す全体図で
ある。

【符号の説明】

１・・・ロジン分除去装置、１１・・・冷却ボックス、
１１ａ・・・箱状の本体、１１ｂ・・・冷却フィン、１
１ｃ・・・排ガスの入口、１１ｄ・・・排ガスの出口、
１１ｅ・・・覗窓、１１ｆ・・・ロジンを捕集するため
の受皿、１２・・・フィルター、１２ａ・・・フィルタ
ー本体、１２ｂ・・・フィルター外箱、１２ｃ・・・覗
窓、１２ｄ・・・排ガスの入口、１２ｅ・・・排ガスの
出口、１３・・・空冷コンデンサー、１４・・・サイク
ロン、１５・・・フィルター。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０６

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フラックスヒュームを含有する排ガスか
らフラックスヒュームを除去するフラックスヒューム除
去装置であって、ロジン分除去装置、溶媒除去装置、及
び排ガス輸送用ポンプを有し、且つ上記ロジン分除去装
置の下流に溶媒除去装置が接続されてなることを特徴と
するフラックスヒューム除去装置。
【請求項２】基板搬送装置及び噴流式半田槽を有し、
半田付けしようとする基板の要半田付け個所が下面とな
り、且つ上記噴流式半田槽から噴出する熔融半田噴流の
波頭に当該要半田付け個所が接触するように、上記基板
を搬送すべく、前記基板搬送装置が設けられている自動
半田付け装置であって、フラックスヒュームを含む排ガ
スを前記請求項１に記載のフラックスヒューム除去装置
に誘導する手段を上記噴流式半田槽の上に設け、且つ前
記フラックスヒューム除去装置でフラックスヒュームを
除去した排ガスを導入する手段を上記自動半田付け装置
内のいずれかの個所に設けたことを特徴とする自動半田
付け装置。