JP2990857B2 - チッソリフロー装置 - Google Patents

チッソリフロー装置

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JP2990857B2
JP2990857B2 JP3145834A JP14583491A JP2990857B2 JP 2990857 B2 JP2990857 B2 JP 2990857B2 JP 3145834 A JP3145834 A JP 3145834A JP 14583491 A JP14583491 A JP 14583491A JP 2990857 B2 JP2990857 B2 JP 2990857B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はチッソリフロー装置に係
り、加熱室に発生する煙や有機溶剤ガスなどの有機物
や、加熱室に侵入した酸素を分解して除去するようにし
たものである。
【0002】
【従来の技術】電子部品が搭載された基板はリフロー装
置の加熱室へ送られ、半田の加熱処理が行われる。この
加熱室内の空気は、基板を半田の溶融温度(一般に約1
83℃)以上まで加熱するために、ヒータによりかなり
の温度(一般に約300℃)まで加熱される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記のように加熱室内
の空気が高温度となることにより、基板に付着したごみ
類が燃焼し、煙が発生する。このため従来、加熱された
空気を少しずつ加熱室外へ排出して、煙の除去を行って
いた。
【0004】ところがこのように加熱された空気を加熱
室へ排出すると、それだけ熱効率が低下し、ランニング
コストが高くなる問題点があった。
【0005】また半田のヌレ性を改善するために、一般
にフラックスが使用されるが、加熱室内においてこのフ
ラックスが加熱されることにより、フラックスに含まれ
る有害な有機溶剤が蒸発して、加熱室内の有機溶剤ガス
濃度が次第に高くなり、この有機溶剤ガスが基板表面に
凝縮して半田のヌレ性に悪影響を生じやすい問題点があ
った。
【0006】また、半田、回路パターン、電子部品の電
極等の金属物質の酸化を防止するために、加熱室にチッ
ソガスを送り、高温のチッソガス雰囲気中において半田
の加熱処理を行うことが知られている。
【0007】ところがこのようなチッソリフロー装置に
おいては、加熱室の入口や出口から加熱室内に外部の空
気が徐々に侵入し、加熱室内の酸素濃度が次第に高くな
って、上記金属物質が酸化されやすく、また上記煙や有
機溶剤ガスを除去するために排気を行うと、チッソガス
が無駄に消耗されて、ランニングコストが高くなる問題
点があった。
【0008】したがって本発明は、加熱室に発生する煙
や有機溶剤ガスなどの有機物や、加熱室に侵入した酸素
を効果的に分解して除去できるチッソリフロー装置を提
供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、加熱室と、こ
の加熱室に配設された第1のヒータ及びファンと、この
加熱室に設けられた熱風の循環路と、この循環路に配設
された酸化触媒から成る有機物分解ユニットと、この有
機物分解ユニットの近傍に設けられた第2のヒータと、
この加熱室にチッソガスを供給するチッソ供給手段と、
可燃性有機ガスを供給する可燃性有機ガス供給手段とか
らチッソリフロー装置を構成している。また好ましく
は、前記第2のヒータを、前記熱風の循環路における前
記有機物分解ユニットの上流側の近傍に設けたものであ
る。
【0010】
【作用】上記構成において、加熱室内の加熱空気は、循
環路を循環し、その途中において、これに含まれる煙の
成分である有機物は有機物分解ユニットにより分解され
る。この場合、有機物分解ユニットの近傍に設けられた
第2のヒータにより更に加熱することにより、酸化触媒
による有機物の吸着燃焼をより一層促進できる。また外
部から加熱室内に侵入してチッソガスに混入した酸素
は、有機物を酸化するための酸素として消費されること
から、労せずに除去される。この場合、加熱室に可燃性
有機ガスを供給することにより、チッソリフローにおけ
る不純物である酸素の燃焼消費が著しく促進され、酸素
をきわめて効率よく分解除去できる。
【0011】この場合、加熱室に可燃性有機ガスを供給
することにより、チッソリフローにおける不純物である
酸素の燃焼消費が著しく促進され、酸素をきわめて効率
よく分解除去できる。
【0012】
【実施例】次に、図面を参照しながら本発明の実施例を
説明する。
【0013】図1は、チッソリフロー装置の側面図であ
る。1は加熱室であり、その内部には、第1のヒータ
2、ファン3、コンベヤ4が設けられている。コンベヤ
4は、電子部品6が搭載された基板5を入口9から出口
10へ向かって搬送する。7は基板5をコンベヤ4に搬
入する搬入コンベヤ、8は搬出コンベヤである。
【0014】11は加熱室1の入口側に設けられたフー
ドであり、その内部には、UVランプ12と、ミラー1
3が配設されている。このUVランプ12は、基板5に
電子部品6を仮接着するUV樹脂を硬化させる。
【0015】14はフード11に連結されたダクトであ
って、このダクト14は加熱室1外へ延出している。1
5はダクトの途中に設けられたオゾン分解触媒である。
UV光が照射されると、有害なオゾンが発生することか
ら、この触媒15はオゾンを分解して除去する。
【0016】31は加熱室1にチッソガスを供給するチ
ッソガス供給手段である。このチッソガス供給手段31
としては、空気からチッソガスを分解生成するチッソ発
生機、液体チッソタンク、高圧チッソガスボンベなどが
適用できる。
【0017】32は可燃性有機ガスを加熱室1に供給す
る可燃性有機ガス供給手段である。可燃性有機ガスは、
外部から加熱室1内に侵入した空気中の酸素を消費し
て、酸素を除去するためのものである。この可燃性有機
ガスとしては、加熱室1内の雰囲気温度である300℃
程度で、酸化触媒(後述)の作用により酸化が促進され
るものが好ましく、例えば水素ガス(H2)やメタンガ
ス(CH4)が適用される。
【0018】なお上記チッソガス供給手段31として、
チッソガスの純度を上げるために水素を混合したものが
知られているが、このようなチッソガス供給手段31を
使用すれば、可燃性有機ガス供給手段として兼務させる
ことができる。
【0019】図2は加熱室1の断面図を示している。図
中、21は加熱室1の両側部に配設された仕切板であ
る。この仕切板21と加熱室1の側壁の間には、第2の
ヒータ22と有機物分解ユニット23が設けられてい
る。ファン3が回転すると、第1のヒータ2と第2のヒ
ータ22に加熱された空気は、熱風となって破線矢印で
示すような循環路を循環する。
【0020】この有機物分解ユニット23には、酸化触
媒が収納されている。酸化触媒は、煙の成分である有機
物を吸着燃焼させて分解する。この吸着燃焼を促進する
ために、有機物分解ユニット23の近傍には第2のヒー
タ22が配設されており、この第2のヒータ22によ
り、有機物が吸着燃焼しやすい温度である200℃〜5
00℃程度まで空気を加熱する。この場合、好ましく
は、図2に示すように、第2のヒータ22を破線矢印で
示す熱風の循環路における有機物分解ユニット23の上
流側の近傍に設ければ、有機物分解ユニット23の直前
で加熱されるので、より効果的に酸化触媒による有機物
の吸着燃焼を促進させることができる。
【0021】また半田のヌレ性を改善するために、フラ
ックスが使用される。フラックスには有機溶剤が含まれ
ており、加熱室1内の空気が加熱されることにより、こ
の有機溶剤はガス化し、その濃度が大きくなると、基板
5の表面に凝集し、半田の加熱処理を阻害する。またこ
の有機溶剤ガスは有害であり、加熱室1外へ流出する
と、環境上の問題が生じる。
【0022】ところがこのような有機溶剤ガスが有機物
分解ユニット23の酸化触媒に接触すると、このガスも
吸着燃焼し、無害な水と炭酸ガスに分解される。
【0023】このような酸化触媒としては、例えばラン
タン、コバルト系のぺブロスカイトや、あるいは白金、
パラジウム、ロジウムなどが知られている。
【0024】上記構成において、基板5をコンベヤ4に
より搬送しながら、基板5を加熱すると、半田は加熱溶
融される。次いで、出口付近において基板5を冷却する
と、半田は固化し、電子部品6は基板5に接着される。
【0025】上記のように基板5が加熱されることによ
り、基板5に付着するごみ類は燃焼し、煙が発生する
が、ファン3が回転することにより、加熱室1内の空気
は、図2において破線矢印にて示すように熱風となって
循環しており、その途中において、有機物分解ユニット
23により、有機成分である煙は分解除去される。また
基板5を加熱することにより生じた有害な有機溶剤も、
有機物分解ユニット23により分解除去される。
【0026】このように本手段は、加熱室1内の循環路
を熱風を循環させながら、煙の分解除去を行うことがで
きるので、従来手段のように加熱室1内の煙を除去する
ために、加熱された空気を加熱室1外へ排出する必要は
なく、それだけ熱効率の向上を図ることができ、また有
機溶剤ガスも併せて分解除去することができる。
【0027】また加熱室1にチッソガスを供給して、チ
ッソガス雰囲気中において半田の加熱処理を行うチッソ
リフローの場合、加熱室1の入口9と出口10から外部
空気が侵入し、加熱室1の酸化濃度が次第に高くなる。
【0028】ところが本装置によれば、加熱室1に侵入
してチッソガスに混入した空気中の酸素は、上記ごみ類
や、有機溶剤ガスを燃焼させるための酸素として積極的
に消費されるので、労せずして酸素を除去することがで
きる。
【0029】しかも本装置は、加熱室1に水素ガスやメ
タンガスなどの可燃性有機ガスを積極的に供給している
ので、酸化触媒の作用と相まって、チッソリフローの不
純物である酸素を効果的に分解除去することができる。
因みに、可燃性有機ガスとして水素を使用する場合、酸
素と水素が反応して水蒸気が生成され、またメタンガス
を使用する場合は、炭酸ガスと水蒸気が生成されるが、
水蒸気や炭酸ガスは、リフローに殆ど悪影響を及ぼさな
い。
【0030】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、加熱室
と、この加熱室に配設された第1のヒータ及びファン
と、この加熱室に設けられた熱風の循環路と、この循環
路に配設された酸化触媒から成る有機物分解ユニット
と、この有機物分解ユニットの近傍に設けられた第2の
ヒータと、この加熱室にチッソガスを供給するチッソガ
ス供給手段と、可燃性有機ガスを供給する可燃性有機ガ
ス供給手段とからチッソリフロー装置を構成しているの
で、加熱室内の加熱された空気を加熱室外へ排出する必
要はなく、循環路を循環させながら煙や有機溶剤ガスを
分解除去することができ、それだけ熱効率を向上させ
て、ランニングコストを下げることができ、更には外部
から加熱室内に侵入した酸素も効果的に除去できる。
た有機物分解ユニットの近傍に第2のヒータを設けるこ
とにより、酸化触媒による有機物の吸着燃焼を促進でき
る。またこの場合、第2のヒータを熱風の循環路におけ
る有機物分解ユニットの上流側の近傍に設ければ、有機
物分解ユニットの直前で加熱されるので、より効果的に
酸化触媒による有機物の吸着燃焼を促進させることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るチッソリフロー装置の側面図
【図2】本発明に係るチッソリフロー装置の断面図
【符号の説明】
1 加熱室 2 第1のヒータ 3 ファン22 第2のヒータ 23 有機物分解ユニット 31 チッソガス供給手段 32 可燃性有機ガス供給手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B23K 1/00 - 1/20 B23K 31/02 310 H05K 3/34 507

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】加熱室と、この加熱室に配設された第1の
    ヒータ及びファンと、この加熱室に設けられた熱風の循
    環路と、この循環路に配設された酸化触媒から成る有機
    物分解ユニットと、この有機物分解ユニットの近傍に設
    けられた第2のヒータと、この加熱室にチッソガスを供
    給するチッソガス供給手段と、可燃性有機ガスを供給す
    る可燃性有機ガス供給手段とから成ることを特徴とする
    チッソリフロー装置。
  2. 【請求項2】前記第2のヒータを、前記熱風の循環路に
    おける前記有機物分解ユニットの上流側の近傍に設けた
    ことを特徴とする請求項1記載のチッソリフロー装置。
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JP4756923B2 (ja) * 2005-06-13 2011-08-24 株式会社鈴木 リフロー炉
JP2007273571A (ja) * 2006-03-30 2007-10-18 Tamura Furukawa Machinery:Kk リフロー炉
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