FI121739B - Sulatuslaitteisto - Google Patents

Description

SULATUSLAITTEISTO KEKSINNÖN TAUSTA

5 1. Keksinnön ala

Keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 johdannossa määritelty sulatuslaitteisto. Sulatuslait-teisto on varustettu järjestelmällä höyrystyneiden epäpuhtauksien (esim. juoksutteen) erottamiseksi ja 10 keräämiseksi pois sulatusuunista sekä kerättyjen epäpuhtauksien poistamiseksi pintaliitoksen valmistusta keskeyttämättä.

2. Samankaltaisen tekniikan tarkastelu 15 Johdannon mukainen laitteisto tunnetaan lä hintä tunnettua tekniikkaa edustavasta julkaisusta US 5611476.

Painettujen piirilevyjen valmistuksessa elektroniikkakomponentit pintaliitetään usein tyhjään 20 levyyn "sulatusjuotoksena" (reflow soldering) tunnetun prosessin avulla. Tyypillisessä sulatusjuotosproses-sissa juotospastakuvio kerrostetaan piirilevyn päälle, ja yhden tai useamman elektroniikkakomponentin johti-met upotetaan kerrostettuun juotospastaan. Piirilevy 25 kuljetetaan sitten uunin läpi, missä juotospasta sula- ^ tetaan (so. lämmitetään sulatus- eli reflow-lämpöti- ^ laan) lämmitetyillä vyöhykkeillä ja jäähdytetään sit- o ten jäähdytysvyöhykkeellä elektroniikkakomponenttien $2 johtimien liittämiseksi sähköisesti ja mekaanisesti g 30 piirilevyyn. Tässä käytettynä käsite "piirilevy" si-

CL

sältää minkä tahansa tyyppisen elektroniikkakomponent- 05 ^ tien substraattikokoonpanon, mukaan lukien esimerkiksi

<D

05 kiekkosubstraatit.

o o ^ Juotospasta ei tyypillisesti sisällä ainoas- 35 taan juotetta, vaan myös juoksutetta juotteen kostumi- 2 sen edistämiseksi ja hyvien juotosliitosten aikaansaamiseksi. Muita lisäaineita, kuten liuottimia ja akti-vaattoreita, voidaan myös sisällyttää. Kun juotospasta on kerrostettu piirilevylle, piirilevy kuljetetaan 5 kuljettimella sulatusjuotoskoneen useiden lämmitys-vyöhykkeiden läpi. Kun juotospasta sulaa, juoksutteessa ja muissa lisäaineissa olevat haihtuvat orgaaniset yhdisteet (joihin viitataan käsitteellä "VOC:t", volatile organic compounds) höyrystyvät ja niillä on tapa-10 na kondensoitua sulatuskoneessa. Monissa sulatusuuneissa juotos suoritetaan inertissä atmosfäärissä ensisijaisesti typpeä käyttäen juotospinnoilla tapahtuvan hapettumisen vähentämiseksi.

Tietyissä sulatuskoneissa lämmitysvyöhykkeet 15 on jaettu moniksi eri vyöhykkeiksi, joihin kuuluu esi-lämmitysvyöhykkeitä, lämmöntasausvyöhykkeitä ja huip-puvyöhykkeitä. Esilämmitysvyöhykkeillä ja lämmön-tasausvyöhykkeillä tuotteet lämmitetään ja juoksutteessa olevat VOC:t höyrystyvät ympäröivässä kaasuat-20 mosfäärissä. Huippuvyöhykkeet ovat kuumempia kuin esi-lämmitys- ja lämmöntasausvyöhykkeet, ja nimenomaan huippuvyöhykkeillä juote sulaa. Huippuvyöhykkeet ovat myös niitä vyöhykkeitä, joilla korkeampilämpötilaiset VOC:t, kuten pihka tai hartsi, höyrystyvät. Sulatus-25 juotoskoneessa voi olla monia lämmitysvyöhykkeitä, ja nämä lämmitysvyöhykkeet voivat olla erilaisia juotettavista tuotteista riippuen. Eri tuotteet vaativat eri o lämmitysprofiileja, ja sulatusjuotoskoneen tulisi olla

CM

joustava, niin että eräässä esimerkissä koneessa, jos- ^ 30 sa on kymmenen lämmitysvyöhykettä, voi olla yhdentyyp- oo pistä piirilevyä varten yksi esilämmitysvyöhyke, jota g seuraa seitsemän lämmöntasausvyöhykettä ja kaksi huip- o) puvyöhykettä, ja erityyppistä levyä varten voi olla o kolme esilämmitysvyöhykettä, kuusi lämmöntasausvyöhy- o 35 kettä ja yksi huippuvyöhyke. Lämmitysvyöhykkeitä seu- o ^ raa yksi tai useampi jäähdytysvyöhyke, jolla juote jähmettyy piirilevyn juotosalueille (esim. tyypilli- 3 sesti kuparista tai kupariseoksesta valmistettuihin elektronisiin juotospisteisiin).

Jos VOC:t kulkeutuvat lämmitysvyöhykkeiltä jäähdytysvyöhykkeille, on noilla yhdisteillä taipumuk-5 sena kondensoitua jäähdytysvyöhykkeillä. Tämä konden- saatti voi haitata jäähdytystoimintoja, ja se voi aiheuttaa työstöongelmia. Tavallisin ongelma ilmenee ei-puhtaiden, parannettujen, painokykyisten juotospasto-jen yhteydessä. Nämä pastat hyödyntävät viskositeetin 10 säätöaineita ylivoimaisen painokyvyn saavuttamiseksi.

Ongelmia saattaa syntyä, kun viskositeettia säätelevät aineosat kondensoituvat jäähdytysvyöhykkeillä. Nämä jäännökset ovat luonnostaan viskoosista nestettä, ja niitä voi muodostua tai tippua juotetun tuotteen pääl-15 le jäähdytysvyöhykkeiden pinnoilta, kuten jäähdytys- vyöhykkeiden sisälle sijoitetuista lämmönvaihtimista.

Tunnetut menetelmät näiden VOC:ien poistamiseksi käyttävät tyypillisesti lämmönvaihtimia, jotka jäähdyttävät prosessikammiosta poistetun kuuman kaasu-20 virran ja kondensoivat siten kaasuvirrassa olevat or gaaniset yhdisteet lämmönvaihtimen pinnalle. Konden-saatti voidaan poistaa sitten kondensaattisuodattimel-la, ennen kuin kaasuvirta palautetaan prosessikammi-oon. Tällaisten tunnettujen menetelmien yhteydessä 25 kondensaattisuodatin täytyy puhdistaa määräajoin, mikä vaatii sulatusuunin toiminnan keskeyttämistä.

δ

™ KEKSINNÖN YHTEENVETO

° Keksinnön mukaiselle sulatuslaitteistolle on co 30 tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuk- £ sessa 1.

§ Keksinnön suoritusmuodot aikaansaavat paran- nuksia sulatusuunin juoksutteenerotusjärjestelmun, o kuten edellä kuvattuihin järjestelmiin. Keksinnön eräs c\i 35 aspekti kohdistuu sulatuslaitteistoon elektroniikka- 4 komponenttien liittämiseksi substraattiin juottamalla. Laitteisto käsittää sulatuskammion, kuljettimen substraatin kuljettamiseksi kammion sisään, vähintään yhden lämmityselementin, joka aikaansaa lämpöä juotteen 5 sulattamiseksi substraatin päälle, ja vähintään yhden suodatusjärjestelmän sulatusjuotteen synnyttämien epäpuhtauksien poistamiseksi. Vähintään yksi suodatusjärjestelmä on kytketty kammioon höyryvirran kuljettamiseksi kammiosta suodatusjärjestelmän läpi. Vähintään 10 yksi suodatusjärjestelmä käsittää ensimmäisen vaiheen yksikön, joka sisältää jäähdytyslaitteen ja suodatin-laitteen, joka on sijoitettu jäähdytyslaitteen viereen. Jäähdytyslaitteessa on useita jäähdytysripoja ensimmäisen vaiheen yksikköön kulkeutuvan höyryvirran 15 jäähdyttämiseksi. Järjestely on sellainen, että höyry-virrassa olevat epäpuhtaudet kondensoituvat jäähdytys-ripojen päälle, kun höyryvirta kuljetetaan jäähdytys-ripojen ylitse, ja suodatinlaite pidättää ne.

Laitteiston suoritusmuodot voivat käsittää 20 ensimmäisen vaiheen yksikön, joka sisältää lisäksi lämmityselementin jäähdytysripojen päälle kondensoituneiden ja suodatinlaitteen pidättämien epäpuhtauksien lämmittämiseksi. Ensimmäisen vaiheen yksikkö sisältää lisäksi vähintään yhden keruusäiliön lämmitettyjen 25 epäpuhtauksien keräämiseksi jäähdytysrivoista ja suo- datinlaitteesta. Eräässä suoritusmuodossa ensimmäisen vaiheen yksikkö sisältää lisäksi alustan, jonka päälle o jäähdytysrivat on asennettu, ja alustaan kiinnitetyn

CM

^ vesijäähdytteisen jäähdytyslevyn. Eräässä toisessa o ' 30 suoritusmuodossa ensimmäisen vaiheen yksikkö sisältää

CO

lisäksi alustan, jonka päälle jäähdytysrivat on asen-

X

£ nettu, ja alustaan kiinnitetyn lämmönpoistoelementin.

o) Lämmönpoistoelementti sisältää useita lämmönpoistori- o ^ poja. Laitteisto voi käsittää lisäksi ensimmäisen vai- 05 o 35 heen yksikköön nesteyhteydessä olevan toisen vaiheen yksikön höyryvirrassa olevien epäpuhtauksien poistamiseksi edelleen. Toisen vaiheen yksikkö sisältää kieru- 5 kan ja keruusäiliön. Kierukka on konfiguroitu vastaanottamaan sisäänsä joko jäähdytettyä kaasua tai lämmitettyä kaasua. Järjestely on sellainen, että kun kierukan sisään tuodaan jäähdytettyä kaasua, höyryvirras-5 sa olevat epäpuhtaudet kondensoituvat kierukan päälle, ja kun kierukan sisään tuodaan lämmitettyä kaasua, höyryvirrassa olevat epäpuhtaudet irtoavat kierukasta ja ne kerätään keruusäiliöön. Eräässä erityisessä suoritusmuodossa kierukka on nesteyhteydessä kaasunsyöt-10 töputkeen ja kaasunsyöttöputki on vortex-putki.

Keksinnön eräs toinen aspekti kohdistuu sula-tuslaitteistoon elektroniikkakomponenttien liittämiseksi substraattiin juottamalla. Eräs tietty suoritusmuoto kohdistuu laitteistoon, joka käsittää sulatus-15 kammion, kuljettimen substraatin kuljettamiseksi kam mion sisään, vähintään yhden lämmityselementin, joka aikaansaa lämpöä juotteen sulattamiseksi substraatin päälle, ja vähintään yhden järjestelmän syntyneiden epäpuhtauksien poistamiseksi sulatusjuotteesta. Vähin-20 tään yksi järjestelmä on kytketty kammioon höyryvirran kuljettamiseksi kammiosta järjestelmän läpi. Vähintään yksi järjestelmä käsittää höyryvirran kanssa nesteyhteydessä olevan epäpuhtauksien keruuyksikön. Epäpuhtauksien keruuyksikkö sisältää kierukan ja keruusäiliön. 25 Kierukka on konfiguroitu vastaanottamaan sisäänsä jäähdytettyä kaasua. Järjestely on sellainen, että kun kierukan sisään tuodaan jäähdytettyä kaasua, höyryvir-o rassa olevat epäpuhtaudet kondensoituvat kierukan

CM

^ päälle, ja kun jäähdytetyn kaasun tuominen kierukan o ^ 30 sisään lopetetaan, höyryvirrassa olevat epäpuhtaudet irtoavat kierukasta ja ne kerätään keruusäiliöön.

X

en

Laitteiston suoritusmuodot voivat käsittää § kaasunsyöttöputkeen nesteyhteydessä olevan kierukan, jolloin kaasunsyöttöputki on vortex-putki. Kierukan o 35 sisään tuotavan kaasun lämmittämiseksi voidaan aikaan-

CM

saada lämmityselementti.

6

Keksinnön vielä eräs toinen aspekti koskee höyrystyneiden epäpuhtauksien poistamista sulatuslait-teiston sisältä. Eräs tietty suoritusmuoto käsittää: sulatuslaitteistosta peräisin olevia höyrystyneitä 5 epäpuhtauksia sisältävän höyryvirran erottamisen; höy- ryvirran johtamisen järjestelmään, joka on konfiguroi-tu poistamaan epäpuhtauksia höyryvirrasta; höyryvirran kuljettamisen järjestelmän jäähdytysripojen ylitse; höyrystyneiden epäpuhtauksien kondensoimisen jäähdyit) tysripojen päälle; jäähdytysripojen lämmittämisen määräajoin epäpuhtauksien poistamiseksi jäähdytysrivois-ta; ja poistettujen epäpuhtauksien keräämisen jäähdy-tysrivoista.

Suoritusmuodot voivat käsittää lisäksi höyry-15 virran kuljettamisen suodatinlaitteen läpi. Lisäksi ne voivat käsittää yhden tai useamman seuraavista (a) höyryvirran kuljettamisen vähintään yhden jäähdytys-kierukan ylitse ja höyrystyneiden epäpuhtauksien kondensoimisen jäähdytyskierukan päälle, (b) jäähdytys-20 kierukan lämpötilan nostamisen määräajoin epäpuhtauk sien poistamiseksi kierukasta ja (c) poistettujen epäpuhtauksien keräämisen jäähdytyskierukasta.

Ja lopuksi, keksinnön eräs toinen aspekti kohdistuu höyrystyneiden epäpuhtauksien poistamiseen 25 sulatuslaitteiston sisältä. Eräs erityinen suoritusmuoto käsittää: sulatuslaitteistosta peräisin olevia T- höyrystyneitä epäpuhtauksia sisältävän höyryvirran erottamisen; höyryvirran johtamisen järjestelmään, jo-ka on konfiguroitu poistamaan epäpuhtauksia höyryvir-co 30 rasta; höyryvirran kuljettamisen järjestelmän vähin- tään yhden jäähdytyskierukan ylitse; höyrystyneiden cc epäpuhtauksien kondensoimisen j äähdytyskierukan pääl-§ le; jäähdytyskierukan lämmittämisen määräajoin epäpuh- co tauksien poistamiseksi jäähdytyskierukasta; ja pois- o 35 tettujen epäpuhtauksien keräämisen jäähdytyskierukas-

(M

ta.

7

PIIRUSTUSTEN LYHYT KUVAUS

Oheisten piirustusten ei ole tarkoitus olla kaavaan piirrettyjä. Piirustuksissa jokainen sama tai lähes sama komponentti, joka on havainnollistettu eri 5 kuvioissa, on merkitty vastaavalla numerolla. Selkeyden vuoksi jokaista komponenttia ei välttämättä ole merkitty jokaiseen piirustukseen. Piirustuksissa: kuvio 1 on kaavakuva, joka esittää keksinnön erään suoritusmuodon mukaista sulatusjuotosuunia; 10 kuvio 2 on kaavakuva keksinnön erään suori tusmuodon mukaisesta suodatusjärjestelmästä; kuvio 3 on kaavakuva keksinnön erään toisen suoritusmuodon mukaisesta suodatusjärjestelmästä; ja kuvio 4 on kaavakuva keksinnön erään suori-15 tusmuodon mukaisesta juoksutteenkeruujärjestelmästä.

YKSITYISKOHTAINEN KUVAUS

Tätä keksintöä ei ole rajoitettu hakemuksessaan seuraavassa selityksessä esitetyn tai piirustuk-20 sissa havainnollistetun rakenteen yksityiskohtiin ja komponenttien järjestelyyn. Keksintö soveltuu muihinkin suoritusmuotoihin ja toteutettavaksi tai suoritettavaksi monin eri tavoin. Myös tässä käytetty fraseologia ja terminologia on tarkoitettu kuvaamiseen eikä 25 sitä tulisi pitää rajoittavana. Käsitteiden "sisäl-S tyä", "käsittää", "olla", "sisältää", "kuulua" ja nii-

CM

^ den eri muunnoksien käytön tarkoituksena on tässä kat- ° taa sen jälkeen luetellut kohteet ja niiden vastineet

CO

^ sekä muut kohteet.

X

tr 30 Keksinnön suoritusmuodot voivat kohdistua § kaksivaiheisen juoksutteen erotus- ja suodatusjärjes- sj- telmän käyttöön, jollaista käytetään sulatusjuotosko-o neen yhteydessä. Vaikka kaksivaiheinen järjestelmä on

CM

erityisen käyttökelpoinen sulatusjuotossovelluksissa, 8 kaksivaiheisen järjestelmän suoritusmuotoja voidaan käyttää muissakin sovelluksissa. Esimerkiksi painetun piirilevykokoonpanon yhteydessä kaksivaiheista järjestelmää voidaan vaihtoehtoisesti käyttää erottamaan ja 5 suodattamaan samanlaisia juoksutejäännöksiä, joita emittoituu muuntyyppisistä juotoslaitteistoista, kuten aaltojuotoskoneesta. Järjestelmä voi käyttää juoksut-teenerotustoiminnon aikaansaamiseen lisäksi vain toista kahden vaiheen yksiköistä.

10 Juotospastaa käytetään tavanomaisesti painet tujen piirilevyjen kokoonpanossa, missä juotospastaa käytetään liittämään elektroniikkakomponentit piirilevyyn. Juotospasta sisältää juotetta liitoksen muodostusta varten ja juoksutetta metallipintojen valmiste-15 lemiseksi juotteen kiinnitystä varten. Juotospasta voidaan kerrostaa metallipintojen (esim. elektronisten juotospisteiden) päälle, jotka on aikaansaatu piirilevylle käyttämällä jotakin lukuisista levitysmenetel-mistä. Eräässä esimerkissä stensiilipainokone voi 20 käyttää raakelia juotospastan painamiseen paljaan pii-rilevypinnan päälle asetetun metallistensiilin läpi. Elektroniikkakomponentin johtimet kohdistetaan juote-kerrostumiin nähden ja painetaan niiden sisään kokoonpanon muodostamiseksi. Sulatusjuotosprosesseissa juote 25 lämmitetään sitten lämpötilaan, joka on riittävä su lattamaan juotteen, ja jäähdytetään elektroniikkakomponentin kytkemiseksi pysyvästi piirilevyyn sekä säh- o köisesti että mekaanisesti. Juote sisältää tyypilli-

<M

sesti metalliseosta, jolla on alhaisempi sulamislämpö- ° 30 tila kuin liitettävien metallipintojen lämpötila. Läm- oo pötilan täytyy olla myös riittävän alhainen, jotta se g ei aiheuta elektroniikkakomponentin vaurioitumista.

^ Tietyissä suoritusmuodoissa juote voi olla tina-lyijy- o g seosta. Kuitenkin myös lyijyttömiä materiaaleja käyt- o 35 täviä juotteita voidaan käyttää, o

(M

9

Juotteessa juoksute sisältää tyypillisesti vehikkeliä, liuotinta, aktivaattoreita ja muita lisäaineita. Vehikkeli on kiinteä tai haihtumaton neste, joka peittää juotettavan pinnan, ja se voi sisältää 5 pihkaa, hartseja, glykoleja, polyglykoleja, polyglyko-litensidejä ja glyserolia. Liuottimen, joka haihtuu esilämmitys- ja juotosprosessin aikana, tehtävänä on liuottaa vehikkeli, aktivaattorit ja muut lisäaineet. Esimerkkejä tyypillisistä liuottimista ovat alkoholit, 10 glykolit, glykoliesterit ja/tai glykolieetterit ja vesi. Aktivaattori tehostaa metallioksidin poistamista juotettavilta pinnoilta. Tavallisia aktivaattoreita ovat amiinihydrokloridit, dikarboksyylihapot, kuten adipiini- tai sukkiinihappo, ja orgaaniset hapot, ku-15 ten sitruuna-, omena- tai hartsihappo. Muut juoksutteen lisäaineet voivat sisältää tensidejä, viskositeetin säätöaineita ja lisäaineita vähäisten painuma- tai hyvien tarttumisominaisuuksien aikaansaamiseksi komponenttien pitämiseksi paikoillaan ennen sulatusta.

20 Sulatusjuotoslaitteiston eräs suoritusmuoto piirilevykokoonpanon juottamiseksi esitetään kuviossa 1. Tällaisia laitteistoja kutsutaan painettujen piirilevyjen valmistus- ja kokoonpanoalalla toisinaan sulatusuuneiksi. Laitteisto, joka on merkitty kuviossa 1 25 yleisesti numerolla 10, sisältää lämpöeristetyn tunnelin 12 muodossa olevan kammion, joka rajaa kulkureitin sen läpi kulkevan piirilevyn päällä olevan juotteen o esilämmittämiseksi, sulattamiseksi ja sen jälkeen

CM

jäähdyttämiseksi. Tunneli 12 ulottuu useiden lämmitys- ^ 30 vyöhykkeiden poikki, joihin kuuluu eräässä esimerkissä co kaksi esilämmitysvyöhykettä 14, 16, joita seuraa kolme g lämmöntasausvyöhykettä 18, 20, 22, jolloin kukin vyö- o) hyke käsittää vastaavasti ylä- ja alalämmityselementin o 24, 26. Lämmöntasausvyöhykkeitä 18, 20, 22 seuraa θείο 35 merkiksi kolme huippuvyöhykettä 28, 30, 32, jotka si-

O

^ sältävät niin ikään lämmityselementtejä 24, 26. Ja lo- 10 puksi huippuvyöhykkeitä 28, 30, 32 seuraa kaksi jääh- dytysvyöhykettä 34, 36.

Piirilevykokoonpano 38, joka sisältää kerrostettua juotospastaa ja elektroniikkakomponentteja, 5 kuljetetaan (esim. vasemmalta oikealle kuviossa 1) lämpöeristetyn tunnelin 12 kunkin vyöhykkeen läpi va-kionopeuksisella kuljettimella, joka on merkitty katkoviivoilla numerolla 40 kuviossa 1, mikä mahdollistaa siten piirilevykokoonpanon hallitun ja asteittaisen 10 esilämmityksen, sulatuksen ja sulatuksen jälkeisen jäähdytyksen. Eräässä suoritusmuodossa lämmityselemen-tit 24, 26 voivat sisältää vastuslämmittimiä, jotka lämmittävät piirilevykokoonpanon konvektiolämmityksen avulla. Alkupään esilämmitysvyöhykkeillä 14, 16 levy 15 lämmitetään ympäristön lämpötilasta juoksutteen akti-vointilämpötilaan, joka voi olla vaihteluvälillä noin 130 - 150 °C lyijypohjaisten juotteiden tapauksessa ja korkeampi lyijyttömien juotteiden tapauksessa.

Lämmöntasausvyöhykkeillä 18, 20, 22 piirile- 20 vykokoonpanon poikki vallitsevan lämpötilan vaihtelut vakiintuvat ja aktivoidulle juoksutteelle järjestetään aikaa puhdistaa komponenttien johtimet, elektroniset juotospisteet ja juotosjauhe ennen sulatusta. Lisäksi juoksutteessa olevat VOC:t höyrystyvät. Lämpötila on 25 lämmöntasausvyöhykkeillä 18, 20, 22 tyypillisesti noin 140 - 160 °C lyijypohjaisten juotteiden ja korkeampi i- lyijyttömien juotteiden tapauksessa. Tietyissä suori- ^ tusmuodoissa piirilevykokoonpano voi käyttää noin 30 - ^ 45 sekuntia lämmöntasausvyöhykkeiden 18, 20, 22 läpi co 30 kulkemiseen.

Huippuvyöhykkeillä 28, 30, 32 lämpötila koho- Q_ aa nopeasti juotteen sulamispisteen ylittävään lämpö-

CD

° tilaan juotteen sulattamiseksi. Eutektisen tai lähes co g eutektisen tina-lyijy-juotteen sulamispiste on noin ^ 35 183 °C, jolloin sulatushuippu on asetettu tyypillises ti noin 25 - 50 °C sulamispisteen yläpuolelle sulaneen 11 juotteen pastamaisen alueen ylittymiseksi. Lyijypoh-jaisten juotteiden tapauksessa tyypillinen maksimilämpötila huippuvyöhykkeillä on vaihteluvälillä noin 200 - 220 °C. Noin 225 °C ylittävät lämpötilat voivat ai-5 heuttaa juoksutteen kovettumista, komponenttien vaurioitumista ja/tai liitoksen eheyden vaarantumista. Noin 200 °C alittavat lämpötilat voivat estää liitoksia sulamasta täysin. Eräässä suoritusmuodossa piirilevyko-koonpanoa pidetään huippuvyöhykkeiden 28, 30, 32 si- 10 säliä tyypillisesti reflow-lämpötilan ylittävässä lämpötilassa noin yhden minuutin ajan.

Lopuksi lämpötila laskee jäähdytysvyöhykkeil-lä 34, 36 reflow-lämpötilan alapuolelle, ja piirilevy- kokoonpanoa jäähdytetään riittävästi liitosten jähmet-15 tämiseksi ja siten liitoksen eheyden suojaamiseksi, ennen kuin kokoonpano poistuu tunnelista 12.

Viitaten yhä kuvioon 1, tulokaasuputken 42 esitetään lähtevän toisen esilämmitysvyöhykkeen 16 ja ensimmäisen lämmöntasausvyöhykkeen 18 välistä, kulke-20 van sitten yleisesti numerolla 44 merkityn juoksut-teenerotus-/suodatusjärjestelmän läpi poistokaasuput-keen 46. Poistokaasuputki 46 yhdistyy tunneliin uudelleen ensimmäisen ja toisen esilämmitysvyöhykkeen 14, 16 välissä. Toiminnassa höyryvirta poistetaan tunne-25 lista 12 tulokaasuputken 42 kautta, järjestelmän 44 kautta, sitten poistokaasuputken 46 kautta ja takaisin i- tunneliin. Tulokaasuputkien, 42, järjestelmien 44 ja ^ poistokaasuputkien 46 samanlaisia rakenteita on sijoi- £ tettu niin ikään poistamaan höyryvirtoja toisen ja i co 30 kolmannen lämmöntasausvyöhykkeen 20, 22 välistä sekä x toisen ja kolmannen huippuvyöhykkeen 30, 32 ja kolman- cc nen huippuvyöhykkeen ja ensimmäisen j äähdytysvyöhyk-§ keen 34 välistä.

sj-

CQ

g Eräässä tietyssä suoritusmuodossa yksi juok- ^ 35 sutteenerotus-/suodatusjärjestelmistä 44 havainnollis tetaan kaavamaisesti kuviossa 2. Kuten on esitetty, 12 järjestelmä 44 sisältää yleisesti numerolla 48 merkityn ensimmäisen vaiheen yksikön ja yleisesti numerolla 50 merkityn toisen vaiheen yksikön. Ensimmäisen ja toisen yksikön 48, 50 komponenttien kannattelemiseksi 5 voidaan aikaansaada tavallinen kotelo 52. Vaihtoehtoisesti voidaan aikaansaada kaksi erillistä koteloa (ei esitetty), yksi kotelo ensimmäisen vaiheen yksikköä 48 ja erillinen kotelo toisen vaiheen yksikköä 50 varten. Kotelo 52 sisältää kammion 54, joka on nesteyhteydessä 10 tunneliin 12 tuloaukon 56 avulla, joka yhdistää järjestelmän 44 tulokaasuputkeen 42. Järjestely on sellainen, että tunnelista 12 peräisin oleva höyryvirta kulkeutuu ensimmäisen vaiheen yksikön 48 kammioon 54 tuloaukon 56 välityksellä epäpuhtauksien poistamiseksi 15 höyryvirrasta. Kuten edellä tarkasteltiin, järjestelmä 44 yleisesti ja erityisesti ensimmäisen vaiheen yksikkö 48 on suunniteltu poistamaan juotteeseen sisältyvää juoksutetta, mutta myös muita epäpuhtauksia voidaan poistaa.

20 Ensimmäisen vaiheen yksikkö 48 sisältää usei ta numerolla 58 merkittyjä jäähdytysripoja, joiden kautta höyryvirta kulkee kulkeutuessaan ensin järjestelmän 44 ensimmäisen vaiheen yksikköön. Eräässä suoritusmuodossa jäähdytysrivat 58 on kiinnitetty kammion 25 54 sisään aikaansaatuun alustaan 60. Kuten kuviossa 2 on esitetty, alusta 60 voidaan kiinnittää jäähdytysle-vyyn 62, joka on suunniteltu saamaan kylmä neste, ku-o ten jäähdytetty vesi, virtaamaan jäähdytyslevyn kautta

(M

kierukan 64 avulla. Eräässä tietyssä suoritusmuodossa 30 jousikuormitteiset salvat kiinnittävät jäähdytyslevyn

CO

62 alustaan 60 irrotettavasti. Eräässä toisessa suorija tusmuodossa, joka on esitetty kuviossa 2, voidaan o, käyttää paineilmatoimista jäähdytyslevyn nostomekanis- o g mia 66. Jäähdytysrivat 58, alusta 60 ja jäähdytyslevy o 35 62 voidaan valmistaa lämpöä johtavasta materiaalista, o 0X1 kuten alumiinista. Kierukan 64 kautta kulkeva kylmä neste jäähdyttää jäähdytyslevyn 62, alustan 60 ja 13 jäähdytysrivat 58 jäähdyttäen siten höyryvirran, kun höyryvirta kuljetetaan jäähdytysripojen kautta. Jääh-dytysrivat 58 on suunniteltu niin, että epäpuhtaudet, esim. juoksute kondensoituu jäähdytysripojen päälle, 5 kun höyryvirta kulkee niiden kautta. Saostuneiden epäpuhtauksien poistamista jäähdytysrivoista 58 tarkastellaan jäljempänä yksityiskohtaisemmin.

Jäähdytysripojen 58 alapuolelle kotelon kammion 54 sisään on aikaansaatu suodatinlaite 68. Suoda-10 tinlaite 68 voi sisältää sentyyppisiä suodatusmateri-aaleja, joita on tuotu esiin 15. kesäkuuta 2004 jätetyssä US-patentissa nro 6,749,655 otsikolla "Filtration of Flux Contaminants", joka on sisällytetty tähän viitteenä ja myönnetty esillä olevan keksinnön oikeu-15 denhaltijalle. Suodatinlaite 68 voi sisältää esimerkiksi teräspalloja ja jäähdytyskierukan, jotka on suunniteltu pidättämään VOC:eja ja muita epäpuhtauksia. Suodatuslaite voi sisältää myös muita materiaaleja, kuten metallilankaverkkoa tai kangasmateriaaleja. 20 Epäpuhtauksien keruusäiliöitä tai -astioita 70 voidaan aikaansaada suodatinlaitteen 68 alapuolelle. Tämä kokoonpano mahdollistaa saostuneet epäpuhtaudet, jotka kondensoituvat suodatinlaitteen päälle pudoten astioihin 70. Astiat 70 voidaan poistaa määräajoin sulatus-25 laitteiston 10 toimintaa keskeyttämättä niiden tyhjentämiseksi ja vaihtamiseksi. Järjestely on sellainen, että höyryvirta laajenee ja kasvaa paineeltaan, kun o virta kulkeutuu kammioon, mikä aiheuttaa siten epäpuh- c\j tauksien kondensoitumisen pisaroina jäähdytysripojen ° 30 ja suodatuslaitteen 68 päälle, co

Lisälämmitin voidaan aikaansaada lämmittämään cc suoraan kotelon 52 kammion 54 sisällä j äähdytysripo j en § 58 päälle ja suodatinlaitteen 68 sisään pidätettyjen epäpuhtauksien puhdistamiseksi. Muissa suoritusmuo-o 35 doissa voidaan käyttää ilman suihkutuksella varustet-

CM

tua rivilämmitintä (in-line heater). Lisälämmitin voi- 14 daan konfiguroida lämmittämään saostuneet ja pidätetyt epäpuhtaudet niin, että ne muuttuvat takaisin nestemäiseen muotoon. Lämmetessään nesteytyneet epäpuhtaudet putoavat pois jäähdytysrivoista 58 ja virtaavat 5 suodatuslaitteen 68 läpi, mistä ne kerätään ensimmäisen vaiheen yksikön 48 alapuolelle aikaansaatujen astioiden 70 avulla. Sulatuslaitteisto 10 sisältää lisäksi ohjaimen 74 sulatuslaitteiston toiminnan sekä erotus-/suodatusjärjestelmän 44 toiminnan ohjaamisek-10 si. Ohjain 74 mahdollistaa sulatuslaitteiston 10 käyttäjälle lisälämmittimen toiminnan jaksoajan ja kestoajan asettamisen jäähdytysripojen 58 ja suodatinlait-teen 68 puhdistamiseksi määräajoin.

Toiminnassa jäähdytysrivat 58 aikaansaavat 15 höyryvirran jäähtymisen epäpuhtauksien, esim. juoksutteen, keräämiseksi höyryvirrasta. Lisälämmitin voidaan aktivoida, joko manuaalisesti käyttäjän toimesta tai määräajoin ohjaimen 74 ohjaamana, kammion 54 sisällä olevan lämpötilan nostamiseksi lämpötilaan, joka on 20 riittävä sulattamaan juoksutteen epäpuhtaudet ja tyhjentämään nesteytyneet epäpuhtaudet keruuastioihin 70, samalla kun sulatuslaitteisto 10 on yhä toiminnassa. Puhdistusjakson suorittamisen jälkeen ensimmäisen vaiheen yksikkö 48 palaa takaisin normaaliin epäpuhtauk-25 sien keruujaksoonsa. Tietyissä olosuhteissa jäähdytys-levyn 62 ja alustan 60 erilleen saamiseen voidaan käyttää nostomekanismia 66, jotta aikaansaadaan yli-o määräinen lämpötilan kasvu (nousu) itsepuhdistusta

CM

^ varten. Nostamalla jäähdytyslevy 62 irti alustasta 60 o ^ 30 kammion 54 sisällä oleva lämpö lisääntyy puhdistaen kammion.

X

en

Siirtyen nyt kuvioon 3, numerolla 76 merki-o tään yleisesti ensimmäisen vaiheen yksikön erästä toista suoritusmuotoa. Kuten on esitetty, useimmat en-o 35 simmäisen vaiheen yksikön 76 komponenteista ovat yleensä samoja kuin kuviossa 2 esitetyn ensimmäisen 15 vaiheen yksikön 48 komponentit, jolloin samanlaiset komponentit on merkitty vastaavilla viitenumeroilla. Pääasiallinen ero ensimmäisen ja toisen vaiheen yksikön 48, 76 välillä on alustan 60 yläosaan kiinnitetyn 5 lämmönpoistoelementin tai lämpönielun 78 aikaansaanti jäähdytyslevyn 62 asemesta. Tarkemmin sanoen läm-pönielu 78 sisältää useita lämmönpoistoripoja 80, jotka on suunniteltu poistamaan lämpöä alustasta 60 ja jäähdytysrivoista 58 jäähdyttäen siten jäähdytysrivat. 10 Lämmönpoistorivat 80 on konfiguroitu johtamaan lämpöä pois alustasta 60 ja jäähdytysrivoista 58 joko lisäämällä konvektiopuhallin tai poistoputken lämmönjohto-ripoja kammion 54 ulkopuolelle. Tämä järjestely on erityisen käyttökelpoinen tilanteissa, joissa sulatus-15 laitteistoon ei syötetä jäähdytysainetta, esim. jäähdytettyä vettä. Kuviossa 3 esitetyn suoritusmuodon yhteydessä järjestelmä 44 ei ole riippuvainen aktiivisesta jäähdytyksestä VOC:ien kondensoimiseksi, vaan sen sijaan lämmön johtamisesta pois lämmönpoistoripo-20 jen 80 kautta.

Kuten kuvioissa 2 ja 3 on esitetty, suunnilleen 50 prosenttia höyryvirrasta kulkee ensimmäisen vaiheen yksiköstä (48 tai 76) toisen vaiheen yksikköön 50 epäpuhtauksien poistamiseksi edelleen höyryvirras-25 ta. Toisen vaiheen yksikön 50 avulla tapahtuvaa epä puhtauksien poistoa tarkastellaan jäljempänä yksityiskohtaisemmin. Kuljettuaan toisen vaiheen yksikön 50 o kautta höyryvirta poistuu poistoaukon 82 kautta, joka

CM

^ on nesteyhteydessä poistokaasuputkeen 46, mistä puh- ^ 30 distettu höyryvirta tuodaan uudelleen tunneliin 12.

co x Siirtyen nyt kuvioon 4, kuvioissa 2 ja 3 ha-

CC

vainnollistettu toisen vaiheen yksikkö 50 esitetään § yksityiskohtaisemmin. Kuten on esitetty, ensimmäisen <£> vaiheen yksiköstä (48 tai 76) peräisin oleva höyryvir- o 35 ta kulkeutuu toisen vaiheen yksikön 50 kammioon 84 tu- cvj loaukon 86 kautta. Toisen vaiheen yksikkö 50 sisältää 16 eräässä suoritusmuodossa kierukan 88, joka ympäröi tu-loaukkoa 86, ja keruusäiliön 90, joka on aikaansaatu kierukan alapuolelle epäpuhtaan materiaalin, esim. juoksutteen, keräämiseksi. Kierukka 88 ja keruusäiliö 5 90 on sijoitettu toisen vaiheen yksikön 50 kammion 84 sisään. Kierukka 88 on konfiguroitu vastaanottamaan sisäänsä jäähdytettyä kaasua kaasunsyöttöputken 92 avulla, joka on nesteyhteydessä kierukkaan. Eräässä tietyssä suoritusmuodossa kaasunsyöttöputki 92 voi ol-10 la vortex-putki ja jäähdytetty kaasu voi olla typpeä. Tarkemmin sanoen vortex-putki 92 toimii ottamalla ilmaa ja kierrättämällä ilman akselin ympäri. Putki muodostaa kylmää ja kuumaa ilmaa pakottamalla paineilman pyörteeseen suurella nopeudella, esim. 1.000.000 15 kierr/min. Suurinopeuksinen ilma lämpenee pyöriessään putken sisäseiniä pitkin kohti putken toista päätä. Jokin prosenttiosuus kuumasta ilmasta poistuu putkesta venttiilin (ei esitetty) avulla. Viileämpi ilma pakotetaan sitten ylös toisessa pyörteessä olevan suurino-20 peuksisen ilmavirran keskustan kautta. Tämä hitaammin liikkuva ilma viilenee. Vortex-putket voivat synnyttää lämpötiloja, jotka ovat suunnilleen 100 ° F:ia tuloil-man syöttölämpötilan alapuolella. Muissa suoritusmuodoissa voidaan käyttää myös paineilmaa.

25 Putki 92 on liitetty kierukkaan 88 kaasuntu- loaukon 98 avulla. Kierukka poistaa ilman kaasunpois- toaukon 100 kautta. Eräs erityinen etu vortex-putkella o on se, ettei siinä ole kuluvia tai vaurioituessaan ha ro ^ joavia osia. Järjestely on sellainen, että kun kieru- o ^ 30 kan 88 sisään tuodaan jäähdytettyä kaasua putken 92 välityksellä, höyryvirrassa olevat epäpuhtaudet kon-x £ densoituvat kierukan päälle. Kun kierukka 88 on kerän- O) nyt riittävän määrän saostuneita epäpuhtauksia, jääh- o ^ dytetyn kaasun tuominen kierukan sisään päätetään. Kun o 35 jäähdytetyn kaasun syöttö kierukkaan 88 lopetetaan, ^ kierukan päälle saostuneet epäpuhtaudet irtoavat ja ne kerätään keruusäiliöön 90. Eräässä suoritusmuodossa 17 voidaan aikaansaada rivilämmityselementti 94 kierukan 88 sisään tuodun kaasun lämmittämiseksi. Lämmitetty kierukka sulattaa saostuneet epäpuhtaudet, jotka putoavat säiliöön 90.

5 Kuviossa 4 esitetyn toisen vaiheen yksikön 50 toiminta on seuraavalaista. Tuloputki 92 tuo jäähdytetyn kaasun kierukan 88 sisään kylmän keruupinnan muodostamiseksi kierukan päälle. Esimerkiksi höyryvirtaan sisältyvät juoksutteen epäpuhtaudet kondensoituvat 10 jäähdytetyn kierukan 88 päälle ja saostuvat, niin että ne jäävät kierukan päälle. Toiminnan aikana jäähdytetyn kaasun syöttö kierukkaan 88 ei vaikuta sulatus-laitteiston 10 tunnelin 12 sisällä olevaan lämpötilaan, koska kaasu on sisältyneenä kierukkaan. Kun höy-15 ryvirta lämmittää kierukassa 88 olevan viileän kaasun, kaasu voidaan poistaa kierukasta joko sulatuslaitteis-ton 10 ulkopuolelle tai käyttää uudelleen missä tahansa sulatuslaitteiston sisällä. Järjestelmän 44 kotelon 52 seinämät pysyvät lämpiminä sulatusuunin synnyttämän 20 lämmön johdosta, niin että kotelon seinämille kerääntyy vähän tai ei ollenkaan kontaminaatiota tai jäännöstä. Kun kierukka 88 on kerännyt ulkopinnalleen riittävän määrän epäpuhtaita höyryjä, esim. juoksute-höyryjä, kylmän kaasun syöttö kierukkaan voidaan päät-25 tää. Kun kierukkaan 88 ei kulkeudu viileää kaasua, kierukan lämpötila kohoaa, ja kierukan ulkopinnalle kertyneet epäpuhtaudet muuttuvat takaisin nestemäiseen o muotoonsa. Kierukan 88 lämmittämiseen voidaan käyttää

(M

vaihtoehtoisesti rivilämmityselementtiä 94. Nesteydyt- ^ 30 tyään epäpuhtaudet putoavat pois kierukasta 88 ja ne kerätään keruusäiliöön 90, joka on sijoitettu aivan g kierukan alle. Puhdistamisen jälkeen viileän kaasun o) syöttö kierukkaan 88 voidaan käynnistää prosessin o 2 aloittamiseksi uudelleen.

O) o 35 Rivilämmityselementin 94 käsittävän suoritus-

CM

muodon yhteydessä putken 92 aikaansaama jäähdytetty 18 kaasu voidaan ohjata riviläinmityselementtiin, joka auttaa muodostamaan itsepuhdistustoiminnon kierukan 88 puhdistamiseksi. Kaasua lämmittämällä kierukan 88 läm-mitysprosessi lyhenee, mikä lyhentää täten puhdistus-5 jaksoa. Kun kierukka 88 on kerännyt riittävän määrän epäpuhtauksia, kylmä kaasu kytketään pois päältä (solenoidi venttiilin tai jonkin muun sopivan laitteen avulla) ja kaasu ohjataan riviläinmityselementtiin 94 kierukan kautta kulkevan kaasun lämmittämiseksi. Li-10 säksi voidaan käyttää ilmanvahvistinta tai puhallinta 96, jotta kaasu saadaan virtaamaan sulatuslaitteiston 10 tunnelista 12 järjestelmään 44 ja palautettua kaasu takaisin tunneliin. Tällaisessa ilmanvahvistimessa 96 ei ole tukkeutuvia tai kuluvia osia. Höyryvirta kulkee 15 sitten kierukasta 88 poistoputkeen 82 ja takaisin tunneliin 12 poistokaasuputken 46 välityksellä.

Keksinnön suoritusmuotojen mukainen järjestelmä 44 on suunniteltu täten erityisesti erottamaan lämpötiloiltaan poikkeavia höyryvirtoja, jotka poiste-20 taan tunnelin 12 pituutta pitkin olevista eri kohdista erillisiin järjestelmiin. Jos esimerkiksi korkealämpö-tilainen höyryvirta poistetaan huippuvyöhykkeeltä (28, 30, 32) ja sekoitetaan esilämmitysvyöhykkeeltä (14 tai 16) tai lämmöntasausvyöhykkeeltä (18, 20 tai 22) pe- 25 räisin olevan matalampilämpötilaisen höyryvirran kanssa erityisessä järjestelmässä 44, korkealämpötilainen ___ höyryvirta voi höyrystää uudelleen effluentit, jotka o kondensoituvat ja jotka suodatetaan matalampilämpöti- ^ laisesta höyryvirrasta, mikä vähentää siten järjestel ee ' 30 män tehokkuutta. Kuviossa 1 havainnollistetut neljä

co J

järjestelmää 44 on sen mukaisesti konfiguroitu tarjoa-x £ maan erillisen erotuksen ja suodatuksen tunnelin 12

Co neljältä eri alueelta. Höyryvirtojen poisto tunnelin o J 12 eri osista edistää myös epäpuhtauksien suurempaa o o 35 sieppausta, koska kutakin tunnelissa olevaa vyöhykettä 0X1 ohjataan lämpötilasta riippumatta, ja juotospastan eri aineosia poltetaan pois eri vyöhykkeillä.

19

Keksinnön suoritusmuotojen mukaisen suodatus-järjestelmän suodatusominaisuudet poistavat sen mukaisesti juotospastasta emittoituneita VOCreja ja muita epäpuhtauksia sulatusjuotoslaitteistossa, ilman että 5 sulatuslaitteiston toimintaa tarvitsee lopettaa. Koska VOC:t ja muut epäpuhtaudet poistetaan sulatustunnelin lämmitysvyöhykkeiltä, piirilevykokoonpanot voidaan syöttää kuljettimen välityksellä jäähdytysvyöhykkeil-le, joilla on alhaisemmat VOCrien ja muiden epäpuhta-10 uksien pitoisuudet ja täten pienempi mahdollisuus vaurioittaa piirilevykokoonpanoa ja komponentteja tunnelin sisällä kontaminaation ja jäännösten muodostuksen vuoksi.

Näin ollen tulisi huomioida, että keksinnön 15 suoritusmuotojen mukainen juoksutteenerotusjärjestelmä on rakenteeltaan yksinkertaisempi ja toiminnaltaan tehokkaampi. Tarkemmin sanoen sekä ensimmäisen vaiheen yksikkö että toisen vaiheen yksikkö käyttävät juoksut-teenkeruusäiliöitä, jotka voidaan irrottaa helposti 20 puhdistusta varten, ilman että uunin toimintaa tarvitsee lopettaa. Etenkään toisen vaiheen yksikkö ei vaadi suodatinta, kuten muiden järjestelmien yhteydessä.

Kun tämän keksinnön vähintään yhden suoritusmuodon eri aspekteja on nyt näin kuvattu, on ymmärret-25 tävä, että alan ammattilaiselle käy helposti ilmi erilaisia muutoksia, muunnelmia ja parannuksia. Tällais--I- ten muutosten, muunnelmien ja parannusten on tarkoitus olla osa tätä julkaisua, ja niiden on tarkoitus kuulua keksinnön henkeen ja piiriin. Edellä oleva selitys ja co 30 piirustukset on esitetty sen mukaisesti vain esimer- kinomaisesti. cc

CL

CD

O

CD

CD

O

O

C\l

Claims (10)

20

1. Sulatuslaitteisto elektroniikkakomponenttien liittämiseksi substraattiin juottamalla, jolloin laitteisto käsittää: 5 sulatuskammion (12); kuljettimen (40) substraatin (38) kuljettamiseksi sulatuskammion (12) sisään; vähintään yhden lämmityselementin (24, 26), joka aikaansaa lämpöä juotteen sulattamiseksi sub-10 straatin päälle; ja vähintään yhden suodatusjärjestelmän (44) sulatus juotteen synnyttämien epäpuhtauksien poistamiseksi, jolloin vähintään yksi suodatusjärjestelmä on kytketty sulatuskammioon höyryvirran kuljettamiseksi kam-15 miosta suodatusjärjestelmän läpi, ja joka vähintään yksi suodatusjärjestelmä (44) käsittää ensimmäisen vaiheen yksikön (48, 76), joka on sovitettu kondensoi-maan ja suodattamaan epäpuhtauksia höyryvirrasta tunnettu siitä, että mainittu vähintään yksi suo-20 datusjärjestelmä (44) käsittää toisen vaiheen yksikön (50), joka on virtausyhteydessä ensimmäisen vaiheen yksikön (48, 76) kanssa, ja johon toisen vaiheen yk sikköön (50) kuuluu kotelo, jossa on kammio (84), 25 tuloaukko (86), joka on virtausyhteydessä 0 kammion (84) kanssa, jonka tuloaukon kautta höyryvirta + on järjestetty tulemaan kammioon (84), cp co poistoaukko (82), joka on virtausyhteydessä 1 kammion (84) kanssa, jonka poistoaukon (82) kautta cc “ 30 höyryvirta on järjestetty poistumaan kammiosta (84) o takaisin sulatuskammioon (12), CD g kierukka (88), joka on järjestetty kammioon ° (84), 21 kaasunsyöttöputki (92), joka on kytketty kierukkaan (88) jäähdytetyn kaasun valinnaiseksi syöttämiseksi kierukkaan, lämmityselementti (94), joka on kytketty kie-5 rukkaan kierukkaan syötetyn kaasun valinnaiseksi lämmittämiseksi, ja keruusäiliö (90), joka on järjestetty kierukan (88) alapuolelle, jolloin kierukka (88) on järjestetty vastaan-10 ottamaan kaasua sisäänsä, järjestelyn ollessa sellainen, että kaasua kierukkaan syötettäessä höyryvirrassa olevat epäpuhtaudet kondensoituvat kierukan päälle ja kaasun syötön kierukkaan loputtua ja lämmityselementin ollessa aktivoituna epäpuhtaudet vapautuvat kierukasta 15 ja kerääntyvät keruusäiliöön.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sulatus-laitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäisen vaiheen yksikkö (48, 76) sisältää jäähdytyslaitteen, jossa on joukko jäähdytysripoja (58) ensimmäisen vaiheen 20 yksikköön (48) tulevan höyryvirran jäähdyttämiseksi, suodatinlaitteen (68), joka on järjestetty jäähdytys-laitteen läheisyyteen, ja lämmityselementin jäähdytys-ripojen päälle kondensoituneiden ja suodatinlaitteen pidättämien epäpuhtauksien lämmittämiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sulatus- T- laitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäisen vai- ^ heen yksikkö (48, 76) sisältää lisäksi vähintään yhden keruusäiliön (70) lämmitettyjen epäpuhtauksien kerää- i co miseksi jäähdytysrivoista (58) ja suodatinlaitteesta ^ 30 (68). cc CL

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sulatus- CD o laitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäisen vai- 05 heen yksikkö (48) sisältää lisäksi alustan (60), jonka o päälle jäähdytysrivat (58) on asennettu, ja alustaan 35 kiinnitetyn vesijäähdytteisen jäähdytyslevyn (62). 22

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sulatus- laitteisto, tunnettu siitä, että ensimmäisen vaiheen yksikkö (76) sisältää lisäksi alustan (60), jonka päälle jäähdytysrivat on asennettu, ja alustaan kiin- 5 nitetyn lämmönpoistoelementin (78).

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sulatus- laitteisto, tunnettu siitä, että lämmönpoistoele-mentti (78) sisältää useita lämmönpoistoripoja (80).

7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sulatus- 10 laitteisto, tunnettu siitä, että kierukka (88) on konfiguroitu vastaanottamaan sisäänsä joko jäähdytettyä kaasua tai lämmitettyä kaasua, jolloin järjestely on sellainen, että kun kierukan sisään tuodaan jäähdytettyä kaasua, höyryvirrassa olevat epäpuhtaudet kon-15 densoituvat kierukan päälle, ja kun kierukan sisään tuodaan lämmitettyä kaasua, höyryvirrassa olevat epäpuhtaudet irtoavat kierukasta ja ne kerätään keruusäi-liöön (90).

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sulatus-20 laitteisto, tunnettu siitä, että kaasunsyöttöput- ki (92) on vortex-putki.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sulatus-laitteisto, tunnettu siitä, että laitteistoon kuuluu puhallin (96), joka on sovitettu ohjaamaan höy- 25 ryvirran tuloaukkoon (86).

>- 10. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sulatus- ^ laitteisto, tunnettu siitä, että kierukka (88) on £ sovitettu ympäröimään tuloaukkoa (86). co x cc CL 05 O sfr CD 05 O O CM 23