JP4877320B2 - 不純物の流入防止装置 - Google Patents

Description

本発明は不純物の流入防止装置に関し、特に、真空加熱装置内で金属製箱をはんだで加工する際、加熱によりはんだから蒸発し、飛散した不純物や酸化物等（以下、単に不純物と称する）が真空度を測定する装置内に流入するのを防止する装置に関するものである。

従来、図６に示すように、上面を開口し、部品を収容する金属製箱体ａと蓋体ｂからなり、蓋体ｂの裏面にはペースト状のはんだｃを付着した金属製箱Ａがあり、蓋体ｂを箱体ａに被せ、真空下で加熱してはんだｃを溶融することにより箱体ａと蓋体ｂとを溶着し、箱Ａを密閉するために使用する真空加熱装置と、この真空加熱装置内の真空度を測定するための真空度測定装置が提供されている。

箱本体ａ内には、広い産業分野における各メーカーの種々の製品にそれぞれ使用可能な、例えば、電子部品のような部品を収容しており、密閉した金属製箱Ａ全体が完成部品として各メーカーの製品や装置内に組み込み使用される。

前記の真空加熱装置内には上下複数段の棚を有する収容棚を設置してあり、個々の棚にははんだ付けする前の蓋体ｂを被せた金属製箱体ａが複数整列して載置可能となっている。そして、収容棚には、箱体ａと蓋体ｂとを加熱するための従来公知のヒーターのような加熱装置が取り付けてある。

箱体ａ内に部品を収容した状態で蓋体ｂを被せて各棚に載置し、真空状態のもとで加熱すると、収容棚とともに箱体ａと蓋体ｂも加熱され、同時にはんだｃが伝熱した熱で加熱されて溶融状態となり、はんだｃが箱体ａの四方上縁に付着するので箱体ａと蓋体ｂとは一体に固定され、箱体ａは蓋体ｂにより密閉される。

従来の真空加熱装置には、センサーを内蔵する真空度測定装置が円筒状の連結管を介して連結してある。常時或いは定時的に又は必要に応じ連結管を介して真空加熱装置内の気体を吸引し、真空加熱装置内の真空度が設定した適正な値であるかどうかを監視している。

測定の結果、真空加熱装置内が設定された真空度でない場合には外部の制御装置（図示せず）を作動させ、加圧或いは減圧をして適正な真空度を維持するようになっている。尚、真空加熱装置内を真空にするのは、酸化防止、溶剤気泡削除、不純物削除等のためである。
特開平７−７９０７１号公報

上記する従来の真空加熱装置では、はんだｃが熱で溶けた時にはんだｃから発生する不純物が蒸発して真空加熱装置内に飛散する。真空度測定装置が真空度を測定するために真空加熱装置内の気体を吸引した時、気体とともに不純物が前記連結管を通して真空度測定装置内に流入するため、センサーに付着して測定度に誤差を生じ、また、真空度測定装置
の内部が汚染される原因となっていた。

更に、不純物が真空度測定装置に入って付着すると、不純物の層が形成されるので長期間の使用ができず、汚染した真空度測定装置は新しい真空度測定装置と交換する必要があって経済的負担が大きいものであり、その他に、度々保守、点検をする煩わしさがあった。

特許文献１として示す特開平７−７９０７１号公報には、真空加熱装置２２内ではんだを加熱溶融させ、電子部品をはんだ付けする技術が開示されているが、はんだが溶けた時に生ずる不純物や酸化物等の除去、更には、真空度測定装置や連結管については何ら開示も示唆さえもされていない。また、本願発明「不純物の流入防止装置」に関連する公知文献は見当たらない。

本願発明は、上記する従来技術の問題点に鑑み、真空加熱装置内で熱によりはんだが溶けた時に発する不純物が真空度測定装置に流入するのを防止し、不純物が真空度測定装置内に蓄積されことなく、かつ、真空加熱装置内の真空度を精度よく測定可能とすることを目的とする不純物の流入防止装置を提供するものである。

金属製箱体と蓋体とを真空下で加熱してはんだで溶着する真空加熱装置と、真空加熱装置の真空度を測定する真空度測定装置を連結する装置であって、両端を開口した金属製円筒状の支持管２に金属製円筒状の連設管３を流通可能に直角状に突設し、支持管２内には片側の開口部１１から、固定板５の中央に突設した支持棒６の先端部に複数の流入防止板７を所定の間隔で固定した流入防止具４を挿通、装着し、各流入防止板７に複数の流通孔８を周方向に形成するとともに隣接する流入防止板７の流通孔８は相対することなく周方向にそって交互に位置をずらせるように、流入防止板７を支持棒６に配してある。流入防止板７は、２〜３枚である。

本発明不純物の流入防止装置は、真空加熱装置１９内ではんだから蒸発した不純物が真空度測定装置２２内に流入するのを防止することができる。特に、Ｔ字形円筒体を形成する両端を開口した金属製円筒状の支持管２とこの支持管２に直角状に突設する金属製円筒状の連設管３とで真空加熱装置１９と真空度測定装置２２を連結し、真空度測定装置２２への流入途中に流入防止板７を設けたので気体は流通可能であるが、不純物は流入防止板７で捕捉する。

従って、真空度測定装置２２内のセンサーに不純物が付着したり、真空度測定装置２２内を汚染することがないので、真空加熱装置１９内の真空度を正確に測定し、設定した真空度を保つことができる。

支持管２内には片側の開口部１１から、固定板５の中央に突設した支持棒６の先端部に複数の流入防止板７を所定の間隔で固定した流入防止具４を装着し、各流入防止板７に複数の流通孔８を形成するとともに隣接する流入防止板７の流通孔８は交差状になるよう流入防止板７を支持棒６に配したことにより、不純物は各流入防止板７の平面部に突き当たって付着し、不純物の流入を防止できる。

不純物の流入防止装置１は、真空加熱装置１９や真空度測定装置２２に着脱可能であり、流入防止具４も着脱可能であるから、定期的に或いは必要に応じて分解し、洗浄や交換が可能であり、保守、点検が容易であるため真空度測定装置２２を長期的に使用することができる。

以下、図面に従って本発明の一実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明になる不純物の流入防止装置に関し、この装置１は、図１、図２に示すように、両端を開口する円筒状支持管２のほぼ中央に先端を開口した円筒状連設管３を一体に突設した内部流通可能なＴ字形管体としてあり、支持管２内には流入防止具４を装着するようになっている。

流入防止具４は、図２、図３に示すように、円形な固定板５の中央に支持棒６を水平状に突設し、ネジ溝を形成した支持棒６の先端部には円板状の流入防止板７を支持棒６とは直交する状態で固定したものである。尚、ネジ溝は支持棒６の全長に形成してあるが、流入防止板７を固定する範囲に設けても良い。

２枚以上複数枚の流入防止板７の中央には支持棒６が貫通する孔が穿たれており、この孔を中心にして各流入防止板７の平面周方向には複数の孔、通常は３〜４個の流通孔８が貫通し、等配してある。流入防止板７は、現在の流入防止装置１で使用されているのは直径が約１５ｍｍ、厚さが約１ｍｍであるので、流通孔８の大きさによるが、流通孔８の数は３〜４個が適当である。

支持棒６の先端部には複数の流入防止板７が設置されるが、各流入防止板７間には支持棒６に螺挿したナット或いは環体９を介在させて流入防止板７間を所定の間隔（約３ｍｍ〜５ｍｍ間隔）に規制し、両端に位置する流入防止板７には外側からナット１０を締付けて流入防止板７が位置ずれを生ずることなく安定したものとしてある。

複数の流入防止板７を支持棒６に固定した時、図４に示すように、各流入防止板７に周方向に形成した流通孔８は、隣接する流入防止板７との間で相対することなく周方向にそって交互に位置をずらせるように、各流入防止板７を支持棒６に配してある。

図面では２枚の流入防止板７を支持棒６に固定した場合が示してあるが、３枚以上の複数枚であってもよい。仮に、３枚とした場合には、中央の流入防止板７の流通孔８に対し交差した位置にある両側の流入防止板７の流通孔８は対称的に同じ位置となる。

上記する流入防止具４は、支持管２の片側の開口部１１から流入防止板７側を先にして挿通するが、複数の流入防止板７は、連設管３が突設する位置を通り過ぎ、反対側の開口部１２との間に位置するまで挿通する。

そして、流入防止具３の固定板４と支持管２のフランジ１３とはクランプ１４を使用し、Ｏリングを介して密に連結するようになっている。尚、支持管２と連設管３とからなるＴ字形管体は、左右対称形であるから流入防止具４は支持管２のいずれの開口部から挿通してもよい。

クランプ１４は、半円状の一対の挟持部材１５の片側端部を開閉可能に軸連結し、他方の自由端はネジ１６をナット１７で締付けて固定可能とした従来公知のものを使用することができる。そして、挿通後の流入防止板７の外周面は、支持管２の内周面に隙間を生じないように嵌め合わされる。上記する支持管２、連設管３及び流入防止具４等は金属製であるが、使用する金属材は、はんだの不純物で腐食されなければ、特に材質を問うものではない。

本発明流入防止装置１は上記の構成を有しており、次に、使用状態について説明する。
図５に示すように、流入防止具４を支持管２内に装着した後、流入防止具４を挿通する開口部１１とは反対側の開口部１２側のフランジ１８と、前記において説明した従来と同じ真空加熱装置１９に突設するフランジ２０とを前記クランプ１４と同じクランプ１４で密に連結する。

また、連設管３の先端開口部のフランジ２１と、センサーを内蔵する従来と同じ真空度測定装置２２のフランジ２３とを図示していないが同じクランプ１４により密に連結する。尚、図面では連設管３は下向きとしてあるが、真空度測定装置２２の設置位置では上向き或いは横向きとすることもある。

このようにして流入防止装置１を介して真空加熱装置１９と真空度測定装置２２とを連結した後、真空加熱装置１９内の複数の棚に蓋を被せた金属製箱（図５を参照）を載置し、真空状態で加熱して蓋裏面のはんだを溶かし金属製箱体に蓋体を溶着する。

はんだが熱で溶けて蒸発し、飛散した不純物が気体とともに支持管２及び連設管３を通して真空度測定装置２２方向に流入した時、不純物は流入防止具４の先端に位置する流入防止板７の平面に衝突して付着し、気体のみが流通孔８を通過する。この時、不純物は、流入防止板７で流通を阻止され、支持管２内に充満するので、支持管２内面にも付着することになる。

全ての不純物が最初の流入防止板７に付着するものではなく、不純物の一部は最初の流入防止板７の流通孔８を気体とともに通過するが、この流通孔８と、隣接する流入防止板７の流通孔８とは相対することなく周方向に交互に位置をずらせてあるので、前記の気体は隣接する流入防止板７の平面に衝突して付着し、隣接する流入防止板７の流通孔８からの流入が阻止される。

上記のようにして不純物が真空度測定装置２２に達するのを未然に防止することができる。このために、真空加熱装置１９から真空度測定装置２への気体や不純物の流れが直線流にならないよう、隣接する流入防止板７の流通孔８は互いに交差した位置に設けてある。

流入防止板７は４枚、５枚と複数設置しておけば、不純物が真空度測定装置２に達するのを効率よく防止できるが、多くの流入防止板７があると真空気体の流入速度が遅くなり、また、構造上複数枚を設置することは困難であり、２枚から３枚の流入防止板７を設置するのが望ましい。しかし、真空加熱装置１９が大型化すれば流入防止装置１も大型化し、それに応じて流入防止板７の大きさや数も変化する。

前記において、流入防止板７に設けた流通孔８は４個の場合を説明したが、流通孔８を穿った以外の平面部に不純物が付着するので、できるだけ多くの不純物の付着量を考慮して流通孔８の大きさや数が決定される。当然、真空加熱装置１９全体が大型になれば流通孔８の数や大きさが設定される。

流入防止板７に不純物が付着し、汚染された時は、流入防止具３のみを取り外し、流入防止板７を新しいものと交換すればよい。汚染された流入防止板７は洗浄し、保管して次の使用に備えればよい。或いは、流入防止具４全体を交換し、洗浄した流入防止具３を次の使用のために保管すればよい。又は、クランプ１４により着脱が容易であるから装置１全体を交換することも可能である。

箱体と蓋体とを真空下で加熱し、はんだで溶着する際に発生する不純物を途中で捕捉して真空度測定装置２２への流入を防止するので、真空度測定装置２２を安定して使用することができる。

本発明不純物の流入防止装置の斜視図である。 本発明不純物の流入防止装置を分解した状態の斜視図である。 流入防止具を拡大して示す斜視図である。 流入防止具を流入防止板側から見た正面図である。 使用状態を示す一部を断面とした側面図である。 金属製箱の斜視図である。

符号の説明

１ 流入防止装置
２ 支持管
３ 連設管
４ 流入防止具
５ 固定板
６ 支持棒
７ 流入防止板
８ 流通孔
９ 環体
１０ ナット
１１開口部
１２ 開口部
１３ フランジ
１４ クランプ
１５ 挟持部材
１６ ネジ
１７ ナット
１８ フランジ
１９ 真空加熱装置
２０ フランジ
２１ フランジ
２２ 真空度測定装置
２３ フランジ

Claims (3)

1. 金属製箱体と蓋体とを真空下で加熱してはんだで溶着する真空加熱装置と、真空加熱装置の真空度を測定する真空度測定装置を連結する装置であって、両端を開口した金属製円筒状の支持管２に金属製円筒状の連設管３を流通可能に直角状に突設し、支持管２内には片側の開口部１１から、固定板５の中央に突設した支持棒６の先端部に複数の流入防止板７を所定の間隔で固定した流入防止具４を挿通、装着し、各流入防止板７に複数の流通孔８を周方向に形成するとともに隣接する流入防止板７の流通孔８は相対することなく周方向にそって交互に位置をずらせるように、流入防止板７を支持棒６に配してあることを特徴とする不純物の流入防止装置。
2. 流入防止板７は２枚である請求項１に記載する不純物の流入防止装置。
3. 流入防止板７は３枚である請求項１に記載する不純物の流入防止装置。

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