JP3406423B2

JP3406423B2 - フラックス塗布装置

Info

Publication number: JP3406423B2
Application number: JP16608495A
Authority: JP
Inventors: 潤二鍵山
Original assignee: 日本電熱計器株式会社
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-06-30
Publication date: 2003-05-12
Anticipated expiration: 2018-05-12
Also published as: JPH0918126A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子回路等を形成する
配線基板に、フラックスを噴霧して塗布するフラックス
塗布装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】噴霧式フラックス塗布装置は、配線基板
にフラックスを均一に、しかも薄く塗布することが可能
であり、かつ、フラックスの塗布量の制御性も格段に優
れているなどの特徴を有している。

【０００３】図５（ａ），（ｂ），（ｃ）は、従来のフ
ラックス塗布装置の一例を示す図で、図５（ａ）はフラ
ックス塗布装置の側断面図、図５（ｂ）は図５（ａ）の
フィルタの一例を示す斜視図、図５（ｃ）はフィルタの
実装例を示す断面図である。

【０００４】すなわち、フラックスの被塗布板である配
線基板１は、配線基板１の幅に合わせた２条の搬送コン
ベア２に配線基板１の側縁１ｃを載置・保持して搬送方
向Ａ方向へ搬送され、図面上において搬送コンベア２の
下側で配線基板１のフラックス被塗布面と対向させて設
けた噴霧ノズル３からフラックス４を噴霧して配線基板
１のフラックス被塗布面に塗着させ塗布する構成であ
る。その際、配線基板１に塗着しなかったフラックス４
は排気ファン８によって排気手段としての排気フード５
の周辺の外気（矢印で示す）６とともに吸気開口７に吸
気され、フィルタ１７でフラックス４を除去・回収した
後、排気ダクト９から排気している。

【０００５】また、１０は前記搬送コンベア２の駆動ス
プロケット、１１はモータ、１２はガイドスプロケッ
ト、１３は反射型光センサ等のセンサ、１４は前記モー
タ11の回転エンコーダ、１５，１６は前記配線基板１の
搬入側，排出側である。

【０００６】フィルタ１７には種々のタイプがあるが、
一般的には被補集物、すなわち、霧状のフラックス４を
微細な孔を多数形成したフィルタで捕獲・捕集してお
り、孔の大きさを段階的に小さくしたフィルタを多段に
設けて捕集率の向上を図ったりしている。

【０００７】例えば、図５（ｂ）に示すフィルタ１８は
多数の孔１８ｂを形成した多孔板１８ａからなるもので
あり、この多孔板１８ａを２枚あるいは２枚以上図５
（ｃ）のように、その孔１８ｂの位置を千鳥状に位置さ
せて形成している。これにより、霧状のフラックス４が
多孔板１８ａに接触し易くなり、良好な捕獲・捕集を行
うことが可能となる。

【０００８】噴霧ノズル３からフラックス４を噴霧する
タイミングは、例えば、反射型光センサ等のセンサ１３
によって配線基板１が搬入されたことを検知し、搬送コ
ンベア２の搬送速度に比例した信号を出力する回転エン
コーダ１４の出力信号を参照し、配線基板１の前縁１ａ
が噴霧ノズル３の位置に達したらフラックス４の噴霧を
開始し、配線基板１の後縁１ｂが噴霧ノズル３の位置に
達したらフラックス４の噴霧を停止するように制御して
いる。このような噴霧制御技術については周知であるの
でその手段を省略して図示していない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、配線基板１
のフラックス被塗布面に塗着しなかったフラックス４
を、排気フード５で周辺の外気６とともに吸気して排出
する際に、図５（ａ）にも例示するように、配線基板１
の前縁１ａおよび後縁１ｂにおいてフラックス４のリタ
ーンシャワー４ａが発生し易いという問題点があった。
このリターンシャワー４ａは、排気フード５の吸気開口
７が配線基板１によって部分的に遮蔽されるために、遮
蔽された吸気開口７部分の圧力が相対的に低くなって、
配線基板１の前縁１ａまたは後縁１ｂから配線基板１の
中央側に向けて渦状の気流が発生することに原因してい
る。

【００１０】このリターンシャワー４ａはごくわずかな
量であるが、本来、フラックス４を塗布する必要のない
部分にもフラックス４の塗着を生ずるため、必要に応じ
て洗浄プロセスを設けたり、予めマスキングしたりする
ことが行われる場合もある。そのため、これらのプロセ
スを不要として高品質の配線基板１を製造するために
は、リターンシャワー４ａを発生させないことが望まれ
ている。

【００１１】また、フローはんだ付けを行う場合には、
その形態上において配線基板１の被はんだ付け面が下方
側となるため、噴霧ノズル３は搬送コンベア２の下側、
排気フード５は搬送コンベア２の上側に配設される。こ
のことは、搬送コンベア２の上方には必ず排気フード５
を設けるだけのスペースが必要であることを意味し、し
たがって、フラックス塗布装置の高さを自ずと規定する
原因となっている。すなわち、高さの低いフラックス塗
布装置が得にくいのである。

【００１２】本発明の目的は、リターンシャワーを生じ
ないフラックス塗布装置を実現することによって、プロ
セスを簡素化して低コストで高品質の配線基板製造を可
能とするとともに、高さの低いフラックス塗布装置を実
現することによって小さいプロセススペースを実現し、
スペースの占有から生ずる製造コストを一層低廉にする
ことにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のフラックスの塗
布装置は、排気手段の構成およびその配設形態に特徴が
ある。

【００１４】本発明にかかる請求項１に記載の発明は、
排気手段の前記吸気開口を、前記フラックスの噴霧方向
から見て前記配線基板の搬送方向に対して前方側と後方
側とに少なくとも２つの部分に分けて設けるとともに、
導管の側壁に開口を形成して吸気開口とし、前記導管の
長手方向の一端側を閉そくし、他端側を開口して前記排
気手段における排気ダクトに接続した吸気ダクトを設
け、一方、大口径側と小口径側の底部が貫通した複数個
の錐体状カップの前記小口径側を前記導管内の排気方向
へ向けて多段に並べた整流装置を前記吸気ダクト内に設
け、かつ、前記排気ダクトの排気方向を吸気ダクトと同
一面内に設けたものである。

【００１５】

【００１６】また、請求項２に記載の発明は、排気手段
は、吸気方向へ向けてその開口を徐々に狭める手段と、
前記狭められた開口から吸気された気流を吸気方向とは
逆方向へ一旦案内する反射手段と、からなる粉体化促進
フィルタを吸気ダクトの吸気開口に設けたものである。

【００１７】

【作用】各請求項に対して次のような作用がある。

【００１８】本発明の請求項１に記載の発明は、噴霧ノ
ズルから噴霧されたフラックスは配線基板のフラックス
被塗布面に塗着するとともに、塗着しなかったフラック
スは配線基板の搬送方向の前端側から、その搬送方向前
方に位置する排気手段の吸気開口に外気とともに吸気さ
れ排出される。また、同じく塗着しなかったフラックス
は、配線基板の後縁からその搬送方向後方に位置する排
気手段の吸気開口に外気とともに吸気され排出される。
したがって、配線基板の端部（前縁および後縁）から配
線基板のフラックス非塗布面に向けた気流を生ずること
がなく、リターンシャワーを発生することがない。

【００１９】また、請求項１に記載の発明は、導管で排
気手段を構成するとともに、排気ダクトの排気方向を吸
気ダクトと同一面内に設けているので、排気手段の高さ
を低く構成することができる。

【００２０】また、導管の一端から吸気するので、閉鎖
した他端側での吸気量が低下し易くなるが、錐体状カッ
プを並べて設けてその隙間から吸気するように構成する
ことにより、錐体状カップの隙間を通って底部に向けて
流れる気流が整流されるとともに導管各部における吸気
圧が均一化し、導管各部からの吸気量を均一に揃えるこ
とができるようになる。

【００２１】また、請求項２に記載の発明は、吸気開口
が徐々に狭まるので吸気の過程でその気流の速度が加速
する。そして、反射手段で急速に気流の方向が反転す
る。そのため反射手段に衝突した霧状フラックスが分裂
して小粒化し、フラックスに含まれる溶剤成分の蒸発を
促進する。そのため、霧状フラックスは急速に固体化し
て粉体状に移行する。また、この吸気気流の加速と、特
に反転の過程で霧状フラックスが粉体化促進フィルタに
付着し、捕獲・捕集される。

【００２２】また、請求項１のように排気手段を分割し
て設けた吸気開口は、その開口面形状が細長い形状とな
ってその各部における吸気が不均一化し易くなるが、請
求項２に記載の粉体化促進フィルタを設けた構成とする
ことにより、吸気気流の整流と吸気圧が均一化されるの
で吸気開口各部における吸気を均一化することができ
る。

【００２３】

【実施例】次に、本発明によるフラックス塗布装置を実
際上どのように具体化できるかを実施例で説明する。

【００２４】〈実施例１〉図１は、本発明の第１の実施
例を示す側断面図で、図５と同一符号は同一部分を示
す。搬送コンベア２は、フラックス被塗布板である配線
基板１の側縁１ｃを保持して搬送する型のコンベアであ
る。

【００２５】この実施例では、排気フード５の吸気開口
７を配線基板１の搬送方向Ａに２つの部分の吸気開口７
Ａ，７Ｂに分割し、搬送される配線基板１の前縁１ａ側
と後縁１ｂ側から吸気するように構成した例である。な
お、７Ｃは非開口部を示す。

【００２６】したがって、配線基板１のフラックス被塗
布面、すなわち、図面上の下面に塗着しなかったフラッ
クス４は、配線基板１の搬送方向Ａの前縁１ａからその
搬送方向Ａ前方に位置する排気フード５の吸気開口７Ｂ
に外気６とともに吸気され排出される。また、配線基板
１の後縁１ｂからその搬送方向Ａの後方に位置する排気
フード５の吸気開口７Ａに外気６とともに吸気され排出
される。また、この際に、配線基板１の上面においても
それぞれの吸気開口７Ａ，７Ｂへ向けて吸気される気流
を生じる。

【００２７】その結果、配線基板１の前縁１ａまたは後
縁１ｂから配線基板１の上面側に回り込む気流を生ずる
ことがなく、噴霧ノズル３から噴霧されたフラックス４
が、配線基板１の上面に塗着することがない。すなわ
ち、図５に示すリターンシャワー４ａを発生することが
ない。

【００２８】この実施例１では、吸気開口が７Ａ，７Ｂ
の２個の場合であるが、例えば、吸気開口７Ａ，７Ｂ
を、さらに２分割して合計４個とするなどしてもよい。
要は、中央部分に非開口部７Ｃがあればよい。

【００２９】〈実施例２〉図２は、本発明の第２の実施
例を示す図で、図２（ａ）はフラックス塗布装置の側断
面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の吸気ダクトを斜め下方
より見た図である。図２（ａ），（ｂ）において図１と
同一符号は同一部分を示す。

【００３０】この実施例２は、断面が台形状の導管２１
の側壁２１ａに吸気開口２２を形成して吸気ダクト２３
を構成し、この吸気ダクト２３を噴霧ノズル３からみて
配線基板１の搬送方向Ａの前方側と後方側とに設け、こ
れらの吸気ダクト２３の上をカバー２４で覆っている。
そして、これらの吸気ダクト２３は導菅２１の長手方向
の一端側２１ｂを閉そくし、他端側２１ｃを開口して排
気ダクト２５に接続されてフィルタ１７を介して排気フ
ァン８で排気する構成である。

【００３１】このように、排気手段としての排気ダクト
２５に吸気ダクト２３を接続しているので、搬送コンベ
ア２上の構成物の高さが低くなり、フラックス塗布装置
全体の高さを低くすることができる。

【００３２】この第２の実施例における作動も第１の実
施例と同様であり、配線基板１のフラックス被塗布面、
すなわち図面上の下面に塗着しなかったフラックス４
は、配線基板１の搬送方向Ａの前縁１ａ側からその搬送
方向Ａの前方に位置する吸気ダクト２３の吸気開口２２
に外気６とともに吸気され排出される。また、配線基板
１の後縁１ｂ側からその搬送方向Ａの後方に位置する吸
気ダクト２３の吸気開口２２に外気６とともに吸気され
排出される。

【００３３】その結果、配線基板１の前縁１ａ，後縁１
ｂから配線基板１の上面側に向けた気流を生ずることが
なく、噴霧ノズル３から噴霧されたフラックス４が配線
基板１の上面に塗着することがない。すなわち、図５の
リターンシャワー４ａを発生することがない。

【００３４】〈実施例３〉図３は、本発明の第３の実施
例を示す図で、図３（ａ）は吸気ダクト２３内の整流装
置を示す透視図で、図２（ｂ）の一方の吸気ダクト２３
を示す図、図３（ｂ）は整流カップを大口径孔側から見
た斜視図、図３（ｃ）は整流カップを小口径側から見た
斜視図、図３（ｄ）は図３（ａ）のＩ−Ｉ線による断面
図である。

【００３５】この第３の実施例は、吸気ダクト２３内に
整流装置３１を設けて導管２１の吸気開口２２からの吸
気量を均一化した例である。整流装置３１を形成する整
流カップ３２は錐体状の形状をしており、大口径側３３
および小口径側３４の底部はともに貫通している。そし
て、この小口径側３４の底部にアーム部３５と、このア
ーム部３５の中央部に取付け孔３６を設けている。

【００３６】他方、吸気ダクト２３内にはその吸気方向
に、すなわち、水平方向に支柱３７を設けてあり、この
支柱３７に前記整流カップ３２を多段に並べて取り付け
る。この場合、整流カップ３２の小口径側３４を導管２
１の接続孔２６へ、すなわち吸気方向へ向けて取りつけ
る。なお、支柱３７の一端は軸受２７に、他端は接続孔
２６に取り付けたアーム２８の取付け孔２９に取り付け
る。また、図３（ｄ）においてアーム２８は、図３
（ｃ）のアーム部３５と同じ形状であるため接続孔２６
は開口されている。（図面上は断面であるためふさがれ
ているように見える。）このように吸気ダクト２３を構成することにより、吸気
ダクト２３内における気流の流れを接続孔２６側へ向け
て整流するとともに、これにより吸気ダクト２３内にお
ける吸気圧力を均一化することができる。すなわち、一
般的には接続孔２６側の吸気開口２２からの吸気量が大
きくなり易いのであるが、これを吸気ダクト２３の各部
において均一にすることができるようになる。

【００３７】したがって、配線基板１の幅方向における
吸気が均一化し、吸気方向も揃えることができるように
なる。そのため、配線基板１に塗着しなかったフラック
ス４を万遍なく排出することができるようになるととも
に、吸気方向や吸気速度が揃っているので不要な気流に
よる渦流を生ずることもなく、図５のリターンシャワー
４ａの発生を一層抑制することができるようになる。

【００３８】〈実施例４〉図４は、本発明の第４の実施
例を示す図で、図４（ａ）は吸気ダクトの縦断面図、図
４（ｂ）は粉体化促進フィルタを正面から見た図、図４
（ｃ）は図４（ｂ）のＩＩ−ＩＩ線による断面図であ
る。

【００３９】この第４の実施例は、第２の実施例または
第３の実施例の吸気ダクト２３とほぼ同様の形状をした
吸気ダクト４１の吸気開口４２に、粉体化促進フィルタ
４３を設けた例である。この粉体化促進フィルタ４３は
カートリッジ状に形成してあり、図４（ａ）に示すよう
にその一端を吸気ダクト４１に設けた係止片４４に差し
込んで係止し、他端の設けた断面Ｕ字状の係止具４５の
凹部を、吸気ダクト４１の吸気開口４２の端部に差し込
んで係止し固定する構成である。また、吸気ダクト４１
の底面部４６には、粉体化促進フィルタ４３から流れ落
ちるフラックスを貯溜するフラックスパン４７を設けた
構成である。

【００４０】粉体化促進フィルタ４３は、多数の集風板
４８と反射板４９とを交互に基台板５０に取り付けて構
成してあり、吸気方向へ向けてその開口を徐々に狭める
手段である集風板４８によって吸気開口５１が徐々に狭
められた後、反射板４９によって図２（ａ）の排気ファ
ン８によって発生した気流の方向を一旦反転させるよう
に構成してある。

【００４１】すなわち、吸気開口５１から吸気された気
流は集風板４８によって加速され、続いて反射板４９お
よび反射板４９と集風板４８との間によって形成された
通路５２によって気流の方向が急速に反転し、その後、
再び吸気方向に気流が流れる。

【００４２】そしてこの過程で、反射板４９に衝突した
霧状のフラックス４が分裂して小粒化するとともに、フ
ラックス４に含まれる溶剤成分の蒸発が促進される。そ
のため、霧状のフラックス４は急速に固体化して粉体状
に移行するようになる。その後、この粉体化したフラッ
クス４は後段に設けたフィルタ（例えば、図２（ａ）の
排気ファン８の直前に設けたフィルタ１７）によって、
捕獲・捕集され、清浄な排気が行われる。

【００４３】また、一部の霧状のフラックス４は集風板
４８や反射板４９に付着し、捕獲・捕集される。図４
（ａ）に示すフラックスパン４７は、この捕集されたフ
ラックス４を集めて一時的に貯溜するパンである。すな
わち、集風板４８よび反射板４９に捕集された霧状のフ
ラックス４は、それが蓄積されることにより流れ落ちて
フラックスパン４７に溜まるようになる。また、このフ
ラックスパン４７は引出し形式に構成されているので、
定期的に引出して溜まったフラックス４を廃棄処理す
る。

【００４４】他方、この粉体化促進フィルタ４３は、吸
気気流の通る路が徐々に狭まるように構成されているの
で気流の整流が行われ、併せて吸気圧を均一化して吸気
量の場所的な偏差の発生を抑制する。したがって、長尺
状の吸気ダクト４１に設けられた粉体化促進フィルタ４
３の吸気開口５１の各部から、均一に吸気することが可
能である。このことは、図２（ａ）に示すように配線基
板１に塗着しなかったフラックス４を外気６と一緒に吸
気する際に吸気方向や吸気速度に乱れが少なく、したが
って、この乱れに原因して不要な渦状の気流等が発生し
難く、図５のリターンシャワー４ａの発生が抑制される
ことも意味している。

【００４５】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば各請求項
に対応して次のような効果がある。

【００４６】本発明にかかる請求項１に記載の発明は、
排気手段の前記吸気開口を、前記フラックスの噴霧方向
から見て前記配線基板の搬送方向に対して前方側と後方
側とに少なくとも２つの部分に分けて設けたので、配線
基板のフラックス被塗布面から排気手段の吸気開口に向
かって流れる外気が、配線基板のフラックス非塗布面上
へ向けて流れることがなくなり、リターンシャワーとそ
の塗着を生ずることがなくなる。

【００４７】したがって、フラックスの不必要な塗着を
生ずることがなくなり、高品質の配線基板製造が可能と
なる。

【００４８】また、請求項１に記載の発明は、導管の側
壁に開口を形成して吸気開口とし、前記導管の長手方向
の一端側を閉そくし、他端側を開口して排気手段に接続
した吸気ダクトを設け、一方、大口径側と小口径側の底
部が貫通した複数個の錐体状カップの前記小口径側を前
記導管内の排気方向へ向けて多段に並べた整流装置を前
記吸気ダクト内に設け、かつ、排気ダクトの排気方向を
吸気ダクトと同一面内に設けたので、従来の排気フード
のように上方へ配置する必要がなくなり、高さの低い小
型のフラックス塗布装置を実現できるとともに、長尺状
の導管（吸気ダクト）からも均一で、しかも整流して吸
気することが可能となり、吸気開口各部から吸気される
気流の大きさを揃えることができるようになる。したが
って、むらがなく渦流等のリターンシャワー発生原因と
なる気流を抑制することができるようになり、さらに、
一層高品質の配線基板の製造が可能となる。また、プロ
セススペースの占めるコストを低廉化することができ
る。

【００４９】また、請求項２に記載の発明は、排気手段
は、吸気方向へ向けてその開口を徐々に狭める手段と、
前記狭められた開口から吸気された気流を吸気方向とは
逆方向へ一旦案内する反射手段と、からなる粉体化促進
フィルタを吸気ダクトの吸気開口に設けたので、請求項
１に記載のフラックス塗布装置の効果に加えて、霧状の
フラックスの粉体化が促進されて配線基板に塗着しなか
ったフラックスのフィルタリングを良好に行うことがで
きるようになる。また、吸気開口の形状が長尺状の場合
においても、吸気気流を整流して、かつ均一に吸気する
ことができるようになり、むらがなく渦流等のリターン
シャワー発生原因となる気流を一層抑制することができ
るようになる。したがって、一層高品質の配線基板製造
が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す側断面図である。

【図２】本発明の第２の実施例を示す図である。

【図３】本発明の第３の実施例を示す図である。

【図４】本発明の第４の実施例を示す図である。

【図５】従来のフラックス塗布装置を示す図である。

【符号の説明】

１配線基板２搬送コンベア３噴霧ノズル４フラックス５排気フード６外気７吸気開口８排気ファン９排気ダクト１７フィルタ２１導管２１ａ側壁２１ｂ一端側２１ｃ他端側２２吸気開口２３吸気ダクト２４カバー２５排気ダクト３１整流装置３２整流カップ３３大口径側３４小口径側３７支柱４１吸気ダクト４２吸気開口４３粉体化促進フィルタ４８集風板４９反射板５０基台板

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】搬送コンベアで搬送される配線基板のフ
ラックス被塗布面に対向させて噴霧ノズルを配設し、こ
の噴霧ノズルからフラックスを噴霧して前記配線基板の
前記フラックス被塗布面に塗着させるとともに、前記配
線基板の前記フラックス被塗布面に塗着しなかった前記
フラックスを、前記配線基板を挟んで前記噴霧ノズルの
位置に対して反対位置の吸気開口へ吸気して排出する排
気手段を設けたフラックス塗布装置において、前記排気手段の前記吸気開口を、前記フラックスの噴霧
方向から見て前記配線基板の搬送方向に対して前方側と
後方側とに少なくとも２つの部分に分けて設けるととも
に、導管の側壁に開口を形成して吸気開口とし、前記導
管の長手方向の一端側を閉そくし、他端側を開口して前
記排気手段における排気ダクトに接続した吸気ダクトを
設け、一方、大口径側と小口径側の底部が貫通した複数
個の錐体状カップの前記小口径側を前記導管内の排気方
向へ向けて多段に並べた整流装置を前記吸気ダクト内に
設け、かつ、前記排気ダクトの排気方向を吸気ダクトと
同一面内に設けた、ことを特徴とするフラックス塗布装置。
【請求項２】排気手段は、吸気方向へ向けてその開口
を徐々に狭める手段と、前記狭められた開口から吸気さ
れた気流を吸気方向とは逆方向へ一旦案内する反射手段
と、からなる粉体化促進フィルタを吸気ダクトの吸気開
口に設けた、ことを特徴とする請求項１記載のフラック
ス塗布装置。