JP5485828B2 - フラックス回収装置及びフラックス回収方法 - Google Patents

Description

本発明は、主に窒素など不活性ガスの中で、電子部品を搭載した回路基板を加熱してはんだ付けを行うリフロー炉において、不活性ガスの中に含まれるフラックス成分を除去するフラックス回収装置及びフラックス回収方法に関する。

現在、種々の電子部品が回路基板の表面に搭載されてはんだ付けされたＳＭＤ（Surface Mounted Device）が電子機器に広く用いられている。このはんだ付けは、はんだペーストを用いて行う。はんだペーストは、クリーム状のフラックスとはんだ粉末とを混合してペースト状にしたもので、印刷またはディスペンサー等により回路基板のはんだ付け部に塗布し、その上に電子部品を搭載させてからはんだ付け装置で加熱溶融させることにより、回路基板と電子部品を電気的に接続する。

はんだペーストのフラックスは、はんだ付けされる金属表面の酸化膜を除去し、また、はんだ付け工程における加熱処理時に金属表面が再酸化するのを防止する。また、はんだペーストのフラックスは、はんだ粉末の表面張力を小さくして濡れを良くする作用がある。はんだペーストのフラックスは、松脂、チキソ剤及び活性剤等の固形成分を溶剤で溶解させてあるため、はんだ付け装置（例えば、リフロー炉）ではんだペーストを加熱溶融させる際に、これらの大部分の成分は気化して蒸気となる。この気化したフラックス成分は、はんだ付け装置の温度の低いところに接触して液化する。液化したフラックス成分は、回路基板上の接点やコネクター等に付着して接点不良を起こしたり、はんだ付け装置の可動部分に付着して動きが妨げられたりするという問題があった。

そこで、気化したフラックス成分が冷却されて液化することで回路基板の接点等に付着しないように、不活性ガスを用いた雰囲気中ではんだペーストの加熱溶融を行うにあたり、このフラックス成分が混在した雰囲気ガスを吸引し、雰囲気ガスを冷却・液化することで、雰囲気ガスからフラックス成分を回収するフラックス回収装置がはんだ付け装置に設けられている。

フラックス回収装置には、例えば、加熱されている雰囲気ガスの吸引機構と、冷却部である複数本の細いパイプからなる放熱部と、液状フラックス回収容器とを備えているものがある。このフラックス回収装置では、吸引された雰囲気ガスがパイプ内を通過する際に冷却されてフラックス成分が液化し、液状となったフラックス成分が容器内に滴下して回収される。なお、細いパイプを複数本設けるのは、加熱されている雰囲気ガスをそれぞれのパイプに分流させて、雰囲気ガスの放熱効率を高めるためである。

しかし、上記した態様の装置の場合、運転当初はパイプの内壁はクリーンな状態であり、放熱効率にも優れるので、フラックスが冷却されて液状となり回収される。しかし、時間の経過とともにロジン等のフラックス成分が細いパイプの内壁に付着していくので、内壁に付着したフラックス成分の断熱効果によりパイプの放熱効率が低下して、雰囲気ガスからのフラックスの回収が不十分になるという問題があった。また、ロジン等のフラックス成分の付着がさらに進むと、最終的にはフラックス成分でパイプが詰まってしまうので、パイプの内壁に付着したフラックスを丁寧に除去しなければならず、煩雑なメンテナンスを頻繁に行う必要があるという問題もあった。

また、特許文献１には、フラックス回収箱体内部に蛇行通路を形成することで、蛇行通路の壁面にフラックス成分を衝突させて、この壁面にフラックス成分を付着させ易くしたうえで、フラックス回収箱体を冷却して、気体状のフラックス成分を冷却し、液化物または固化物として雰囲気ガス中のフラックス成分を回収することが記載されている。この場合にも、蛇行通路が固化したフラックス成分ですぐに詰まってしまうので、メンテナンス周期が短くなってしまうという問題があった。また、フラックス回収箱体を冷却するので、フラックス成分の回収に膨大なエネルギーを要するという問題もあった。

特開２００３−１７９３４１

そこで、発明者等は、様々な実験から、フラックス成分が含まれている雰囲気ガスに所定の化合物を混合させると、雰囲気ガス中に含まれているフラックス成分を高温のまま粉体として回収できることを見出した。その結果、フラックス成分を含んだ雰囲気ガスの冷却に伴うエネルギー消費を抑え、面倒な粉体状フラックス除去作業の回数を低減できる装置を発明するに至った。

上記事情に鑑み、本発明は、雰囲気ガスからのフラックス成分の回収に伴うエネルギー消費を抑えつつフラックスの回収効率を向上させ、また、メンテナンス間隔を長期間とることができ、メンテナンス作業も簡易なフラックス回収装置及びフラックス回収方法を提供することを目的とする。

本発明の態様は、はんだ付け装置から排出されたフラックス成分を含む雰囲気ガスが流通する雰囲気ガス導入部と、フラックス回収促進剤を加熱手段により昇華させて、前記雰囲気ガス導入部を通過した雰囲気ガスに、前記昇華したフラックス回収促進剤を供給するフラックス回収促進剤供給部と、前記雰囲気ガスと前記フラックス回収促進剤との混合ガスが流通する、複数の仕切り板と前記仕切り板に設けられた孔部によりラビリンス構造の流路が形成されたフラックス回収部と、前記フラックス回収部を通過した前記混合ガスを外部へ導出する混合ガス導出部と、を備えたことを特徴とするフラックス回収装置である。

フラックス回収促進剤とは、雰囲気ガス中に含まれる気化したフラックス成分を粉体等の固体として回収するのを促進する化合物を示し、雰囲気ガスからフラックス成分を円滑に除去するものである。上記態様では、はんだ付け装置から吸引されたフラックス成分を含む雰囲気ガスに、フラックス回収促進剤供給部にて昇華させたフラックス回収促進剤を供給することにより、雰囲気ガスとフラックス回収促進剤ガスとの混合ガスが作成される。この混合ガスがフラックス回収装置のフラックス回収本体部内に導入されて、フラックス回収本体部内に設けられたラビリンス構造の混合ガス流路、すなわち、フラックス回収部を流通する。混合ガスがフラックス回収部を流通する間に、雰囲気ガスのフラックス成分が昇華したフラックス回収促進剤に接触し、フラックス回収促進剤によりフラックス成分が連鎖的架橋反応を起こして高分子化される。この架橋反応が繰り返されることでフラックス成分の高分子化が起こり、雰囲気ガスからフラックス成分が固体として回収される。この粉体は、フラックス回収部の壁面やフラックス回収本体部の内壁面に付着する。フラックス成分が回収された雰囲気ガスは、混合ガス導出部からフラックス回収装置の外へ排出される。

本発明の態様は、前記フラックス回収促進剤が、メラミン、メラミン誘導体、過酸化触媒及びアルカリ性物質からなる群から選択された少なくとも１種の化合物であることを特徴とするフラックス回収装置である。フラックス回収促進剤は常温では固体である。フラックス回収促進剤として、メラミン、メラミン誘導体、過酸化物若しくはアルカリ性物質またはこれらの混合物を用いる。メラミンとメラミン誘導体は、フラックスの構成成分であるアビエチン酸、ピマール酸、デヒドロアビエチン酸などの有機酸と触媒的に架橋反応を起こす性質を有するので、フラックス成分の架橋剤となってフラックスの回収を促進する。アルカリ性物質は、フラックスの構成成分であるアビエチン酸、ピマール酸、デヒドロアビエチン酸などの有機酸と中和反応をすることで、有機酸を捕捉する。さらに、中和反応生成物の分子量は大きくなって分子間力が増し、反応生成物の融点は有機酸より上昇するので、アルカリ性物質はフラックス成分を固体として回収する吸着剤となってフラックスの回収を促進する。

本発明の態様は、前記アルカリ性物質が水酸化物であることを特徴とするフラックス回収装置である。

本発明の態様は、前記フラックス回収促進剤供給部の加熱手段がヒーターまたは熱せられた不活性ガスを前記フラックス回収促進剤に供給する昇華用不活性ガス導入部であることを特徴とするフラックス回収装置である。常温では固体であるフラックス回収促進剤は、ヒーターまたは不活性ガスの熱風により加熱されて昇華し、昇華したフラックス回収促進剤が雰囲気ガスに供給される。

本発明の態様は、前記ラビリンス構造の流路に多孔質体が設置されていることを特徴とするフラックス回収装置である。混合ガスの流れが多孔質体に接触または衝突すると、多孔質体の多孔質構造によって、混合ガスの運動エネルギーが減殺される。混合ガスの運動エネルギーが減殺されると、フラックス成分の架橋による高分子化が促進される。

本発明の態様は、前記フラックス回収促進剤供給部と前記フラックス回収部との間及び／または前記混合ガス導出部に、前記混合ガス中のフラックス回収促進剤濃度を測定するための混合ガス採取手段が設けられていることを特徴とするフラックス回収装置である。

本発明の態様は、前記フラックス回収部が、前記ラビリンス構造の流路に代えて、前記フラックス成分を遠心分離する遠心分離器を備えたことを特徴とするフラックス回収装置である。

本発明の態様は、はんだ付け装置から排出されたフラックス成分を含む雰囲気ガスを、フラックス回収装置の雰囲気ガス導入部に流通させる工程と、フラックス回収促進剤供給部の加熱手段によりフラックス回収促進剤を昇華させて、前記雰囲気ガス導入部を通過した雰囲気ガスに、前記昇華したフラックス回収促進剤を供給する工程と、複数の仕切り板と前記仕切り板に設けられた孔部により形成されたラビリンス構造の流路にて、前記雰囲気ガスと前記フラックス回収促進剤との混合ガスに含まれるフラックス成分を回収する工程と、前記ラビリンス構造の流路を通過した前記混合ガスを、混合ガス導出部から前記フラックス回収装置の外部へ導出する工程と、を有することを特徴とするフラックス回収方法である。

本発明の態様は、前記フラックス回収促進剤が、メラミン、メラミン誘導体、過酸化触媒及びアルカリ性物質からなる群から選択された少なくとも１種の化合物であることを特徴とするフラックス回収方法、前記アルカリ性物質が水酸化物であることを特徴とするフラックス回収方法、前記フラックス回収促進剤供給部の加熱手段がヒーターまたは熱せられた不活性ガスを前記フラックス回収促進剤に供給する昇華用不活性ガス導入部であることを特徴とするフラックス回収方法、前記ラビリンス構造の流路に多孔質体が設置されていることを特徴とするフラックス回収方法、前記フラックス回収促進剤供給部と前記ラビリンス構造の流路との間及び／または前記混合ガス導出部に、前記混合ガス中のフラックス回収促進剤濃度を測定するための混合ガス採取手段が設けられていることを特徴とするフラックス回収方法、前記ラビリンス構造の流路に代えて、前記フラックス成分を遠心分離する遠心分離器にて該フラックス成分を回収することを特徴とするフラックス回収方法である。

本発明の上記態様によれば、気化したフラックス成分が昇華したフラックス回収促進剤に吸着されることにより、雰囲気ガスを高温状態としたままフラックス成分を粉体として回収するので、雰囲気ガスの冷却に伴うエネルギー消費を抑えることができる。また、昇華したフラックス回収促進剤が雰囲気ガス中に供給されるので、フラックスの回収効率が向上する。また、混合ガスの流路は孔部を有する仕切り板を複数用いて形成したラビリンス構造となっているので、固化したフラックス成分が流路に詰まるのを防止できる。このように、固化したフラックス成分が流路に詰まるのを防止でき、さらに放熱効率の良否に関わらずフラックス成分の回収が可能なので、メンテナンス間隔を長期間とることができ、メンテナンス作業も簡易である。

本発明の上記態様によれば、フラックス回収促進剤として、メラミン、メラミン誘導体、過酸化触媒若しくはアルカリ性物質またはこれらの混合物を用いることで、気化したフラックス成分を効率よく吸着、回収できる。本発明の上記態様によれば、フラックス回収促進剤供給部の加熱手段としてヒーターまたは熱せられた不活性ガスを前記フラックス回収促進剤に供給する昇華用不活性ガス導入部を用いることで、フラックス回収促進剤の雰囲気ガスへの供給量を容易に調節できる。本発明の上記態様によれば、混合ガス流路に多孔質体を設けることにより、フラックスとフラックス回収促進剤とを含んだ粉体の形成・成長が促進されるので、フラックスの回収効率がより向上する。本発明の上記態様によれば、フラックス回収促進剤供給部と前記フラックス回収部との間及び／または混合ガス導出部に、混合ガス中のフラックス回収促進剤濃度を測定するための混合ガス採取手段を設けることで、フラックス回収促進剤濃度を適値に調整できる。

本発明の実施形態例に係るフラックス回収装置を設置したリフロー装置の概略を示す説明図である。 本発明の第１実施形態例に係るフラックス回収装置の側面断面図である。 本発明の第１実施形態例に係るフラックス回収装置のフラックス回収部を説明する概略図である。 フラックス成分が回収される様子を示す説明図である。 本発明の第１実施形態例に係るフラックス回収装置の変形例を示す側面断面図である。 本発明の第２実施形態例に係るフラックス回収装置の側面断面図である。 本発明の第２実施形態例に係るフラックス回収装置のフラックス回収部を説明する概略図である。 本発明の第２実施形態例に係るフラックス回収装置の変形例を示す側面断面図である。 本発明の第３実施形態例に係るフラックス回収装置の側面断面図である。 （a）図は本発明の第４実施形態例に係るフラックス回収装置の平面断面図、（b）図は本発明の第４実施形態例に係るフラックス回収装置の側面断面図である。 （a）図は本発明の第４実施形態例に係るフラックス回収装置の変形例を示す平面断面図、（b）図は本発明の第４実施形態例に係るフラックス回収装置の変形例を示す側面断面図である。 本発明の第５実施形態例に係るフラックス回収装置の側面断面図である。

次に、本発明の実施形態例に係るフラックス回収装置について、図面を用いながら説明する。図１は、はんだ付け装置に本発明の第１実施形態例であるフラックス回収装置１を設置した態様を示している。ここでは、はんだ付け装置としてリフロー装置１００を使用した場合を例にとって説明する。

図１に示すように、搬送コンベアがリフロー装置１００の搬入口１０１側から搬出口１０２側へリフロー装置１００内部を貫通するように配置されている。配線基板に電子部品を搭載した被加熱物であるワークは、搬送コンベアに載置されて搬入口１０１からリフロー装置１００内へ搬入されて加熱されることにより、はんだ粉とフラックス成分を含んだはんだペーストが溶融し、電子部品が配線基板に電気的に接合される。電気的に接合されたワークは、搬送コンベアにて搬出口１０２からリフロー装置１００外へ搬出される。

リフロー装置１００は、搬入口１０１から搬出口１０２への搬送経路において１０個のゾーンＺ１〜Ｚ１０に分割されている。このうち、搬入口１０１側から５個までのゾーンＺ１〜Ｚ５がプレヒートゾーン、搬出口１０２側から２個までのゾーンＺ９〜Ｚ１０が冷却ゾーン、５個のプレヒートゾーンと２個の冷却ゾーンの間の３個のゾーンＺ６〜Ｚ８が加熱ゾーンである。プレヒートゾーンは配線基板を所定温度まで加熱するゾーンである。加熱ゾーンは、はんだ粉を完全に溶融させて電子部品を配線基板に電気的に接合するゾーンである。はんだ粉の溶融にあたりフラックス成分は気化して、熱せられた雰囲気ガス中に拡散する。冷却ゾーンは、冷却用ファンを駆動させて加熱されたワークを冷却させるゾーンである。

ゾーンＺ１〜Ｚ１０は、上部炉体１０３と下部炉体１０４で構成されている。上部炉体１０３の内部は雰囲気ガスである不活性ガス（例えば窒素ガス）が充満している。上部炉体１０３は、ヒーター１０５と送風機１０７を有し、雰囲気ガスはヒーター１０５で所定の温度に熱せられる。ヒーター１０５で熱せられた雰囲気ガスが、送風機１０７により搬送コンベアに載置されたワークに対して上側から吹きつけられる。下部炉体１０４も、上部炉体１０３と同様の構造であり、ヒーター１０６で熱せられた雰囲気ガスが、送風機１０８によりワークに対して下側から吹きつけられる。

図１に示すように、本発明の第１実施形態例に係るフラックス回収装置１は、リフロー装置１００の加熱ゾーンに相当するゾーンＺ６〜Ｚ８に接続される。すなわち、加熱ゾーンに充満した雰囲気ガスは、加熱ゾーンとフラックス回収装置１とを連通した雰囲気ガス導入用パイプ１０９を介してフラックス回収装置１へ導入される。フラックス回収装置１にてフラックス成分が回収された雰囲気ガスは、フラックス回収装置１と加熱ゾーンとを連通した、雰囲気ガス導入用パイプとは別の雰囲気ガス導出用パイプ１１０を介して加熱ゾーンへ戻される。

次に、本発明の第１実施形態例に係るフラックス回収装置１について、図２を用いながら説明する。図２に示すように、第１実施形態例に係るフラックス回収装置１は、雰囲気ガス導入用パイプ１０９と連通した雰囲気ガス導入部２０と、雰囲気ガス導入部２０の雰囲気ガス流れ下流側に設けられたフラックス回収促進剤供給部１０と、フラックス回収促進剤供給部１０と連通したフラックス回収本体部３０と、前記フラックス回収本体部３０の内部に配置されたフラックス回収部３１と、フラックス回収本体部３０の内部と雰囲気ガス導出用パイプ１１０とを連通した混合ガス導出部２１と、を備えている。

フラックス回収促進剤供給部１０は、ハウジング１１と、ハウジング蓋部１２と、ハウジング１１内部に装着される網目状のホルダー１３と、ホルダー１３内に収納された固形状のフラックス回収促進剤１４と、ホルダー１３内に収納されたフラックス回収促進剤１４を加熱する加熱手段と、雰囲気ガス導入用パイプ１０９を介して加熱ゾーンから流通される雰囲気ガスとフラックス回収促進剤ガスとが混合される管状体の混合ガス生成室１６と、を備えている。ハウジング１１及びホルダー１３は、フラックス回収促進剤１４を収容できる内部形状を有する金属製の容器である。加熱手段は、リフロー装置１００内部に充満した不活性ガス（すなわち、リフロー装置１００の雰囲気ガス）由来の熱せられた不活性ガス（例えば窒素ガス）またはリフロー装置１００内部に充満した不活性ガスとは別系統の熱せられた不活性ガス（例えば窒素ガス）をハウジング１１内に導入する昇華用不活性ガス導入部１５である。この熱せられた不活性ガスは、図示しない熱せられた不活性ガスの供給源と連通した配管を流れ、この配管と連通した昇華用不活性ガス導入部１５からハウジング１１内へ供給されて、フラックス回収促進剤１４の昇華用不活性ガスとして使用される。フラックス回収促進剤１４は、ハウジング１１に収容された状態で、ハウジング１１内を流通する昇華用不活性ガスの熱風が吹き当てられて加熱、昇華される。

昇華用不活性ガスの熱風を吹きつけられた固形状のフラックス回収促進剤１４は、昇華してフラックス回収促進剤ガスとなり、昇華したフラックス回収促進剤１４は、そのままハウジング１１内を流通する昇華用不活性ガスに供給される。従って、昇華用不活性ガス導入部１５を流れる昇華用不活性ガスの温度は、フラックス回収促進剤１４に昇華現象が生じる温度以上に設定する。昇華用不活性ガス導入部１５を流れる昇華用不活性ガスの温度は、フラックス回収促進剤１４の昇華温度に応じ適宜設定可能であるが、例えば、２３０〜２８０℃程度である。また、昇華用不活性ガスの流量は、適宜選択可能であるが、例えば２０〜３０リットル／minである。また、ハウジング１１の内部は、混合ガス生成室１６と連通している。従って、生成したフラックス回収促進剤ガスは、昇華用不活性ガスとともにハウジング１１内部から混合ガス生成室１６へ導入される。

一方で、混合ガス生成室１６は、雰囲気ガス導入部２０と雰囲気ガス導入用パイプ１０９を介してリフロー装置１００の加熱ゾーンとも連通している。フラックス成分を含んだ加熱ゾーンの雰囲気ガスは、雰囲気ガス導入用パイプ１０９、フラックス回収装置１の雰囲気ガス導入部２０の順に流通することで、加熱ゾーンから混合ガス生成室１６へ導入される。このように、フラックス回収促進剤ガスとフラックス成分を含んだ雰囲気ガスが、いずれも混合ガス生成室１６に流入することで、フラックス成分を含んだ雰囲気ガスにフラックス回収促進剤ガスが供給され、雰囲気ガスとフラックス回収促進剤ガスとの混合ガス（以下、単に、「混合ガス」ということがある。）が生成される。このように、固形状のフラックス回収促進剤１４は加熱手段を用いて昇華されるので、安定的かつ定量的昇華が可能であり、フラックス回収促進剤１４の雰囲気ガスへの供給量を容易に制御できる。また、加熱手段として熱せられた不活性ガスをハウジング１１内に導入する昇華用不活性ガス導入部１５を用いることで、加熱によりフラックス回収促進剤１４が変形しても、安定的かつ定量的昇華が可能である。

図２に示すように、フラックス回収装置１のフラックス回収本体部３０の内部には、モーター５１で駆動するターボファン５０が設けられている。ターボファン５０の旋回翼によって、図２の黒矢印に示すように、雰囲気ガスの還流系が生じる。すなわち、ターボファン５０を駆動させると、リフロー装置１００の加熱ゾーンに充満していた雰囲気ガスが、強制的に、雰囲気ガス導入用パイプ１０９、フラックス回収装置１、雰囲気ガス導出用パイプ１１０の順に流されて最終的にリフロー装置１００の加熱ゾーンへ戻される。また、ターボファン５０によって、上記した雰囲気ガスの還流系が生じるとともに、フラックス回収促進剤ガスが、強制的にハウジング１１から混合ガス生成室１６へ流される。すなわち、ハウジング１１から混合ガス生成室１６へのフラックス回収促進剤ガスの流入及びフラックス成分を含んだ雰囲気ガスの加熱ゾーンから混合ガス生成室１６への導入は、いずれもフラックス回収装置１に設けられたターボファン５０により行なわれる。このように、フラックス回収促進剤ガスがハウジング１１から混合ガス生成室１６へ積極的に流れることにより、加熱ゾーンから雰囲気ガス導入用パイプ１０９を通って混合ガス生成室１６へ流入した雰囲気ガスに、フラックス回収促進剤ガスが供給される。

本発明で使用するフラックス回収促進剤１４は、雰囲気ガスに含まれる気化したフラックス成分を粉体等の固体として回収できるものであれば特に限定されず、例えば、メラミン、メラミン誘導体、過酸化触媒及び水酸化物等のアルカリ物質が挙げられる。メラミン誘導体には、イミノ基、メチロール基、メトキシメチル基の官能基を含むアルキル化メラミン等を例示することができ、アルキル化メラミンには、例えば、下記一般式（ｉ）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶は、それぞれ相互に独立に、水素、メチロール基またはメトキシメチル基を表す）のものを挙げることができる（尚、メラミンは、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶全て水素原子）。市販されているメラミン誘導体には、例えば、（株）三和ケミカル製の「ニカラックＭＷ−３０ＨＭ」、「ニカラックＭＷ−390」、「ニカラックＭＷ−100ＬＭ」、「ニカラックＭＸ−750LM」等を挙げることができる。

また、フラックス回収促進剤１４の態様は固体であれば特に限定されず、例えば、粉体状、粒子状でもよく、また、粉体状や粒子状のフラックス回収促進剤をプレス機等で所定形状に成型した固形物としてもよい。上記実施形態例では、取り扱い性を容易化するために、粉体をプレス機で板状に成型したフラックス回収促進剤１４を用いている。

図２に示すように、混合ガス生成室１６にて生成された、雰囲気ガスとフラックス回収促進剤ガスとの混合ガスは、フラックス回収本体部３０の上部に配置されたターボファン５０により、強制的に、混合ガス生成室１６から混合ガス生成室１６と連通したフラックス回収本体部３０へ導入される。第１実施形態例に係るフラックス回収装置１では、雰囲気ガス導入部２０は、フラックス回収本体部３０の底面４０から離れた位置、すなわち、高い位置に設けられている。

フラックス回収本体部３０は、平面視矩形状の金属製の箱状体である。箱状体の内部、すなわちフラックス回収本体部３０の内部には、雰囲気ガス導入部２０と同程度の高さ位置に、雰囲気ガス導入部２０と連通した混合ガス受入れ部３５が設けられている。相互に対向した２枚の金属製プレート３６−１、３６−２をフラックス回収本体部３０の底面４０に対して平行方向に配置することで、混合ガス受入れ部３５が形成される。従って、混合ガス受入れ部３５の空間はフラックス回収本体部３０の底面４０に対向するように形成されている。また、相互に対向した金属製プレート３６−１、３６−２間の間隔を調整することで混合ガス受入れ部３５の容積を適宜選択できる。

この混合ガス受入れ部３５は、さらに、フラックス回収本体部３０内部の縦方向の角部に設けられた金属製の導風パイプ３７と連通した構造となっている。すなわち、混合ガス受入れ部３５は、雰囲気ガス導入部２０と導風パイプ３７とに連通している。

導風パイプ３７は、例えば、フラックス回収本体部３０の底面４０と直交方向の４箇所の角部に、それぞれ１つずつ配置されている。また、導風パイプ３７は、フラックス回収本体部３０の底面４０近くに開口部３８が設けられている。従って、図２の黒矢印で示すように、ターボファン５０を駆動させると、雰囲気ガスとフラックス回収促進剤ガスとの混合ガスは、混合ガス生成室１６からフラックス回収本体部３０内部の混合ガス受入れ部３５へ流れ、さらに、混合ガス受入れ部３５を流通した混合ガスは４本の導風パイプ３７の内部へ流れて、それぞれの導風パイプ３７の開口部３８からフラックス回収本体部３０内部へ吹き出される。すなわち、混合ガスは、４本の導風パイプ３７によって４本の流れに分割される。従って、混合ガスは、フラックス回収本体部３０の底面４０付近の４つの角部から分岐して噴出されることとなる。

図２に示すように、フラックス回収本体部３０には、底面４０と混合ガス受入れ部３５との間に、フラックス回収本体部３０の底面４０に対して平行方向に仕切り板３２が設けられている。フラックス回収装置１では、複数（図２では３枚）の仕切り板３２−１、３２−２、３２−３が、配置されている。仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の材質は、いずれも金属である。３枚の仕切り板３２−１、３２−２、３２−３は、表面が相互に対向するようにほぼ等間隔に並べられている。

また、図３に示すように、仕切り板３２−１には貫通孔３３−１が４個、仕切り板３２−２には貫通孔３３−２が４個、仕切り板３２−３には貫通孔３３−３が４個、それぞれ仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の中央に対して対称の位置に設けられている。フラックス回収本体部３０の底面４０付近の開口部３８から吹き出された混合ガスは、仕切り板３２−１の貫通孔３３−１、仕切り板３２−２の貫通孔３３−２、仕切り板３２−３の貫通孔３３−３の順に通過しながら底面４０から上部のターボファン５０の方向へ強制的に流される。すなわち、仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の表裏両面と貫通孔３３−１、３３−２、３３−３、それにフラックス回収本体部３０の内壁面により、混合ガス流路が形成される。この混合ガス流路が、フラックス回収装置１のフラックス回収部３１となる。

図３に示すように、３枚の仕切り板３２−１、３２−２、３２−３のうち、少なくとも、隣接した関係にある仕切り板３２−１と仕切り板３２−２については、４つの貫通孔３３−１の配置箇所と４つの貫通孔３３−２の配置箇所がそれぞれ相違する。同様に、隣接した関係にある仕切り板３２−２と仕切り板３２−３についても、４つの貫通孔３３−２の配置箇所と４つの貫通孔３３−３の配置箇所がそれぞれ相違する。よって、混合ガスの流路はラビリンス構造となっている。従って、混合ガスの流れは、ラビリンス構造を有する混合ガス流路により、仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の面への衝突と貫通孔３３−１、３３−２、３３−３の通過を繰り返して、底面４０からターボファン５０の方向へ蛇行しながら進んでいく。

混合ガスがラビリンス構造の混合ガス流路を流れると、混合ガスを冷却しなくてもフラックス成分が仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の面に固体状で付着する。これにより、雰囲気ガスからフラックス成分が回収される。これは、混合ガスの流れが仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の面に衝突すると、雰囲気ガスに含まれるフラックス成分がフラックス回収促進剤１４（例えば、メラミン）の表面と架橋し、気化していたフラックス成分が固体となって、フラックス回収促進剤１４とともに仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の面や付近のフラックス回収本体部３０内壁面に付着するためと考えられる。そして、仕切り板３２−１、３２−２、３２−３への衝突と貫通孔３３−１、３３−２、３３−３の通過を複数回繰り返す（図２では３枚の仕切り板を設けたので３回繰り返す）間に、フラックス成分が仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の面や付近のフラックス回収本体部３０内壁面に付着していき、高温状態の混合ガスからフラックス成分が回収される。

フラックス回収部３１にてフラックス成分が回収された混合ガスは、ラビリンス構造の混合ガス流路とフラックス回収本体部３０の外側方向に突設された混合ガス導出部２１とに連通した中継部３９へ流れる。

図２に示すように、中継部３９の空間は、底部４０から最も離れた仕切り板３２−３のターボファン側、すなわち、フラックス回収部３１の混合ガス流れ下流側に配置されている。また、中継部３９は、上記した混合ガス受入れ部３５を形成する２枚の金属製プレート３６‐１、３６‐２により、混合ガス受入れ部３５と区分されている。従って、中継部３９の空間は、混合ガス受入れ部３５を上下から挟むように配置されており、混合ガス受入れ部３５の中央部を縦断するように設けられた金属パイプ５２により、上下一体の空間が形成されている。また、中継部３９にはターボファン５０が収容されている。

中継部３９を流通した混合ガスは、中継部３９と連通した混合ガス導出部２１を通り、混合ガス導出部２１から混合ガス導出部２１と連通した雰囲気ガス導出用パイプ１１０を介してリフロー装置１００の加熱ゾーンへ戻される。

このように、第１実施形態例のフラックス回収装置１は、フラックス成分の回収にメラミン等のフラックス回収促進剤１４を用いるので、フラックス成分の回収効率に優れている。よって、リフロー装置１００の冷却ゾーンにおけるフラックス成分のワークへの付着を防止できる。また、雰囲気ガスを強制冷却しなくてもフラックス成分が回収されるので、フラックス回収工程における消費エネルギーを低減できる。さらに、仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の貫通孔３３−１、３３−２、３３−３の大きさを適宜設定（例えば、１辺が３０〜７０ｍｍの正方形）することで、フラックス成分による目詰まりを防止できるので、フラックス回収装置１のメンテナンス周期を大幅に延長できる。

ここで、図４を用いて、フラックス成分の回収機構について詳細に説明する。混合ガスの流れが仕切り板３２に衝突すると、混合ガスの運動エネルギーが減殺される。すると、まず、混合ガスに含有されている気化していたフラックス回収促進剤１４（例えば、メラミンやアルカリ性物質）が仕切り板３２の面や本体部３０内壁面で核４１を形成すると考えられる（図４（a））。

これは、例えば、フラックス回収促進剤１４としてメラミンを用いる場合、メラミンは昇華性を有するので、混合ガスの運動エネルギーが減殺されると、気体状のメラミンは高温状態であっても直接固体に相変化して粉体状の核４１となるためと考えられる。さらに、メラミンは、フラックスの構成成分であるアビエチン酸、ピマール酸、デヒドロアビエチン酸などの有機酸４２と触媒的に架橋反応を起こす性質を有するので、メラミンの核４１が形成されると、気化していた有機酸４２がメラミンの核４１と架橋し、メラミン・有機酸吸着体４３が形成されると考えられる（図４（b））。そして、メラミンはメラミン・有機酸吸着体４３中を拡散する性質を持っているので、粉体状の核４１となっていたメラミンはメラミン・有機酸吸着体４３の表面側へ移動し（図４（c））、メラミン・有機酸吸着体４３の表面側へ移動したメラミンの核４１は、さらに、別の有機酸４２と架橋する（図４（d））。これを繰り返すことで、混合ガスを強制的に冷却しなくても、仕切り板３２の面やフラックス回収本体部３０内壁面でフラックス成分を有する粉体４４（固体）が成長していくと考えられる。

また、例えば、フラックス回収促進剤１４としてアルカリ性物質を用いる場合、混合ガスの運動エネルギーが減殺されて高温状態で形成されたアルカリ性物質の核４１´は、フラックスの構成成分であるアビエチン酸、ピマール酸、デヒドロアビエチン酸などの有機酸４２と中和反応をすることで有機酸４２を捕捉し、中和反応生成物であるアルカリ性物質・有機酸吸着体４３´を形成すると考えられる。あわせて、アルカリ性物質・有機酸吸着体４３´の分子量は大きくなって分子間力が増すことでアルカリ性物質・有機酸吸着体４３´の融点は有機酸４２より上昇するので、アルカリ性物質・有機酸吸着体４３´は粉体４４（固体）状で回収されると考えられる。このように、粉体４４（固体）状のアルカリ性物質・有機酸吸着体４３´に、アルカリ性物質の核４１´と気化したフラックス成分がさらに吸着するのを繰り返すことで、混合ガスを強制的に冷却しなくても、仕切り板３２の面上やフラックス回収本体部３０内壁面でフラックス成分を有する粉体４４（固体）が成長していくと考えられる。

次に、本発明の第１実施形態例に係るフラックス回収装置１の変形例について、図５を用いながら説明する。なお、図中、第１実施形態例に係るフラックス回収装置１と同じ構成については、同一の符号を用い、説明は省略する。

図５に示すように、フラックス回収装置１の変形例であるフラックス回収装置１´では、加熱手段として、昇華用不活性ガス導入部１５に代えてヒーター１５´を用いている点でフラックス回収装置１と相違する。ヒーター１５´は、ハウジング１１の内壁面に配置されている。ホルダー１３内に収納されたフラックス回収促進剤１４は、通電により発熱したヒーター１５´によって加熱される。従って、ヒーター１５´による加熱温度は、フラックス回収促進剤１４に昇華現象が生じる温度以上に設定する。

次に、本発明の第２実施形態例に係るフラックス回収装置２について、図６、７を用いながら説明する。なお、図中、第１実施形態例に係るフラックス回収装置１と同じ構成については、同一の符号を用い、説明は省略する。

図６、７に示すように、第２実施形態例に係るフラックス回収装置２は、３枚の仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の中央部に、さらに、それぞれ多孔質体支持孔６２−１、６２−２、６２−３が設けられており、該多孔質体支持孔６２−１、６２−２、６２−３に２枚重ねにした多孔質体６１が嵌め入れられてフラックス回収部３１に多孔質体６１が設置されている点、導風パイプ３７の開口部がフラックス回収本体部３０の底面４０近くだけではなく仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の間にも形成されるように、導風パイプ３７の長手方向にフラックス回収装置１の開口部３８よりも長い開口部６８が設けられている点で、第１実施形態例に係るフラックス回収装置１と相違する。

第２実施形態例に係るフラックス回収装置２は、上記したフラックス回収装置１と同様に、フラックス回収本体部３０の底面４０と混合ガス受入れ部３５との間に、底面４０に対して平行方向に仕切り板３２が３枚設けられている。そして、３枚の仕切り板３２−１、３２−２、３２−３に設けられた多孔質体支持孔６２−１、６２−２、６２−３は、いずれの仕切り板３２−１、３２−２、３２−３にも、同じ位置に、同一形状、同一寸法で形成されている。また、多孔質体支持孔６２−１、６２−２、６２−３は、２枚重ねにした多孔質体６１の断面形状と対応した形状となっている。多孔質体６１は仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の多孔質体支持孔６２−１、６２−２、６２−３に挿入されて、ラビリンス構造の混合ガス流路を横断するように配置される。混合ガス流路を流れる混合ガスは、仕切り板３２−１、３２−２、３２−３に衝突するだけでなく、多孔質体６１の大きな比表面積を有する多孔質構造によって流れを抑制されながら多孔質体６１を通過する。よって、多孔質体６１によって混合ガスの運動エネルギーはさらに減殺される。すると、混合ガスに含有されているフラックス回収促進剤１４は、仕切り板３２−１、３２−２、３２−３やフラックス回収本体部３０内壁面だけでなく多孔質体６１の表面でも核を形成する。

例えば、フラックス回収促進剤１４としてメラミンを使用すると、フラックス成分である有機酸４２のガスが多孔質体６１表面に形成されたメラミンの核４１と架橋し、混合ガスを強制的に冷却しなくても、仕切り板３２−１、３２−２、３２−３やフラックス回収本体部３０内壁面だけでなく、多孔質体６１表面にもフラックス成分を有する粉体４４（固体）が成長していく。

また、例えば、フラックス回収促進剤１４としてアルカリ性物質を使用すると、多孔質体６１表面に形成されたアルカリ性物質の核４１´は、フラックス成分である有機酸４２と中和反応をすることで有機酸４２を捕捉すると考えられる。よって、混合ガスを強制的に冷却しなくても、仕切り板３２−１、３２−２、３２−３やフラックス回収本体部３０内壁面だけでなく、多孔質体６１表面にもフラックス成分を有する粉体４４（固体）が成長していく。

このように、混合ガスの運動エネルギーが多孔質体６１によってさらに減殺されるので、仕切り板３２−１、３２−２、３２−３やフラックス回収本体部３０内壁面におけるフラックス回収促進剤１４の核の形成も、より容易化されると考えられる。加えて、混合ガスが多孔質体６１内部を流通する際に、雰囲気ガスとフラックス回収促進剤ガスとの混合状態が均一化される。従って、フラックス回収部３１に多孔質体６１を設けることで、フラックス成分の回収効率がさらに向上する。多孔質体の種類は特に限定されないが、例えば、ステンレスウール、セラミックフィルター等を挙げることができる。

多孔質体６１は、上記のように混合ガス流路を横断するように配置するのに代えて、混合ガスの流れが衝突する仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の面に配置してもよく、混合ガス流路を横断するように配置するとともに、混合ガスの流れが衝突する仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の面にも配置してもよい。

第２実施形態例に係るフラックス回収装置２では、導風パイプ３７の開口部６８が本体部３０の底面４０近くだけではなく仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の間にも形成されている。つまり、フラックス回収装置２では、導風パイプ３７の開口部６８が、フラックス回収装置１の開口部３８よりも導風パイプ３７の長手方向に長い態様となっている。このように、仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の間にも開口部６８を配置することでターボファン５０の負荷を低減できる。また、混合ガスの流れがより分散化されるので、回収されたフラックス成分による多孔質体６１や貫通孔３３−１、３３−２、３３−３の目詰まりを確実に防止できる。

次に、本発明の第２実施形態例に係るフラックス回収装置２の変形例について、図８を用いながら説明する。なお、図中、第１実施形態例に係るフラックス回収装置１と同じ構成については、同一の符号を用い、説明は省略する。

図８に示すように、フラックス回収装置２の変形例であるフラックス回収装置２´では、加熱手段として、昇華用不活性ガス導入部１５に代えてヒーター１５´を用いている点でフラックス回収装置２と相違する。ヒーター１５´は、ハウジング１１の内壁面に配置されている。ホルダー１３内に収納されたフラックス回収促進剤１４は、通電により発熱したヒーター１５´によって加熱される。従って、ヒーター１５´による加熱温度は、フラックス回収促進剤１４に昇華現象が生じる温度以上に設定する。

次に、本発明のフラックス回収装置の製造方法例について説明する。まず、フラックス回収本体部３０の下部を形成する箱状体の４隅に、開口部３８、６８が底面４０側となるように導風パイプ３７を立設する。次に、フラックス回収本体部３０の下部内壁面の突起６３に仕切り板３２−１、３２−２、３２−３の縁部を載せて、フラックス回収本体部３０の下部に仕切り板３２−１、３２−２、３２−３を設置する。このとき、混合ガス流路をラビリンス構造とするために、少なくとも、隣接した関係を有する仕切り板３２−１、３２−２、３２−３同士については、４つの貫通孔３３−１、３３−２、３３−３の位置がいずれも相違するように配置する。なお、フラックス回収部３１に多孔質体６１を設ける場合には、多孔質体支持孔６２−１、６２−２、６２−３を有する仕切り板３２−１、３２−２、３２−３を用意し、該多孔質体支持孔６２−１、６２−２、６２−３に多孔質体６１を差し込む。

次に、雰囲気ガス導入部２０と混合ガス導出部２１と混合ガス受け入れ部３５と中継部３９とを備えたユニットに、ターボファン５０とターボファンの駆動源であるモーター５１を取り付ける。このとき、ターボファン５０は中継部３９に収容する。次に、フラックス回収本体部３０の下部に、ターボファン５０とモーター５１を取り付けた前記ユニットを載置し、ボルトとナット等、所定の固定手段で固定する。最後に、フラックス回収促進剤１４をハウジング１１に収納したフラックス回収促進剤供給部１０を、雰囲気ガス導入部２０の雰囲気ガス流れ下流側に、雰囲気ガス導入部２０に混合ガス生成室１６が連通するよう接続する。

次に、上記したフラックス回収装置１、１´、２、２´の使用方法例について説明する。ここでは、フラックス回収促進剤１４にメラミンを使用した場合を例にして説明する。

フラックス回収装置１、１´、２、２´は、リフロー装置１００とは別体であり、リフロー装置１００の加熱ゾーン近くに設置する。雰囲気ガス導入用パイプ１０９を用いて、リフロー装置１００の加熱ゾーンとフラックス回収促進剤供給部１０の混合ガス生成室１６とを連通させる。また、雰囲気ガス導出用パイプ１１０を用いて、フラックス回収装置１、１´、２、２´の混合ガス導出部２１とリフロー装置１００の加熱ゾーンを連通させる。次に、フラックス回収促進剤供給部１０の昇華用不活性ガス導入部１５からハウジング１１内へと流れる熱せられた昇華用不活性ガスまたはヒーター１５´により、ハウジング１１に収納されたメラミンを２００〜２６０℃程度まで加熱し、昇華したメラミンを生成させる。一方で、フラックス回収装置１、１´、２、２´のターボファン５０を駆動させて、雰囲気ガス導入用パイプ１０９を介してリフロー装置１００の加熱ゾーンに充満している雰囲気ガスをフラックス回収装置１、２内へ吸引、導入する。このとき、ターボファン５０の吸引力により、フラックス回収促進剤供給部１０の混合ガス生成室１６で、雰囲気ガスとメラミンガスの混合ガスが生成される。

混合ガスの流量が例えば１０００リットル／min程度となるように、ターボファン５０の出力を調整する。また、混合ガスのメラミンガス供給量が２〜５０ｍｇ／ｍ³、好ましくは１０〜２０ｍｇ／ｍ³となるように、加熱手段の出力（すなわち昇華用不活性ガスの流量（例えば２０〜３０リットル／min）と温度（例えば２３０〜２８０℃）またはヒーター１５´の出力）を調整する。混合ガス生成室１６で生成された雰囲気ガスとメラミンガスとの混合ガスは、混合ガス受け入れ部３５、フラックス回収部３１の順に流通し、フラックス回収部３１を通過する間に雰囲気ガスからフラックス成分が回収される。フラックス成分が回収された雰囲気ガスは、フラックス回収部３１から中継部３９、混合ガス導出部２１の順に流通し、混合ガス導出部２１から雰囲気ガス導出用パイプ１１０を介してリフロー装置１００の加熱ゾーンへ戻される。

このとき、フラックス回収促進剤供給部１０とフラックス回収部３１の間、混合ガス導出部２１またはフラックス回収促進剤供給部１０とフラックス回収部３１の間と混合ガス導出部２１との両方の部位に、メラミンガス濃度を測定するために混合ガス採取手段を設けてもよい。混合ガス採取手段には、例えば、蓋部を有するガス採取口を挙げることができる。この場合、ガス採取口の蓋部を開け、ガス採取口からシリンジ等のガス採取器具を用いて混合ガスを採取する。混合ガスを採取後、ガス採取口の蓋部を閉める。ＧＣ／ＭＳ等の分析機器を用いて、採取した混合ガスに含まれるメラミンガス濃度を測定する。混合ガスの採取は、所定の時間間隔（例えば、数時間間隔）で実施する。メラミンガス濃度の測定結果に応じて、昇華用不活性ガスの流量・温度またはヒーター１５´の出力と、ターボファン５０の出力を調節することで、フラックス成分回収前の混合ガスへのメラミン供給量を調整し、また、混合ガス導出部２１を流れるフラックス成分回収後の混合ガスのメラミン残留濃度を調整する。

次に、フラックス回収装置のその他の実施態様例について説明する。なお、以下、図面を用いて説明する場合には、第１実施形態例に係るフラックス回収装置１と同じ構成については、同一の符号を用い、説明は省略する。

上記フラックス回収装置１、１´、２、２´では、フラックス回収促進剤供給部１０が取り付けられた雰囲気ガス導入部２０は、混合ガス受入れ部３５を介して導風パイプ３７と連通していたが、これに代えて、混合ガス受入れ部３５を介さずに、雰囲気ガス導入部２０と導風パイプ３７とを連通させてもよい。この実施形態例では、導風パイプ３７が混合ガス受入れ部ともなっており、混合ガス生成室１６で生成した混合ガスが、混合ガス生成室１６から直接導風パイプ３７内へ流通する。従って、この実施形態例では、フラックス回収本体部３０内部に混合ガス受入れ部３５を設けなくてもよい。

上記フラックス回収装置１、１´、２、２´では、フラックス回収促進剤供給部１０はフラックス回収本体部３０から外側へ突出した雰囲気ガス導入部２０の位置に設けられていたが、これに代えて、図９に示すように、フラックス回収本体部３０の内部である混合ガス受け入れ部３５に配置したフラックス回収装置３としてもよい。また、フラックス回収装置３のフラックス回収促進剤供給部１０は、フラックス回収促進剤とフラックス回収促進剤を収納するハウジングとフラックス回収促進剤を加熱する加熱手段とからなる簡略な構成にしてもよい。

従って、この第３の実施形態例に係るフラックス回収装置３では、混合ガス受け入れ部３５において、昇華したフラックス回収促進剤が雰囲気ガスに供給されて、混合ガスが生成される。また、フラックス回収装置３では、フラックス回収促進剤の加熱手段としてヒーター１５´を使用しているが、熱せられた昇華用不活性ガスをハウジング内に導入する昇華用不活性ガス導入部を使用してもよい。

上記フラックス回収装置１、１´、２、２´は、リフロー装置１００とは別体であったが、これに代えて、リフロー装置１００に内蔵させる態様のフラックス回収装置４としてもよい。この第４の実施形態例に係るフラックス回収装置４は、例えば、リフロー装置１００の加熱ゾーンに設けられた上部炉体１０３の側面部に収納される。

図１０に示すように、リフロー装置に内蔵されたフラックス回収装置４の基本構造は、上記フラックス回収装置１、１´、２、２´を横にした態様となっている。これは、フラックス回収装置４をリフロー装置１００内蔵用にコンパクト化するためである。また、フラックス回収装置４も、図示しないターボファンによって、加熱ゾーンの雰囲気ガスと昇華したフラックス回収促進剤１４が、フラックス回収装置４内へ導入される。

フラックス回収装置４は、箱状体であるフラックス回収本体部３０の内部に混合ガス流路ユニット７６が設置されている。混合ガス流路ユニット７６は、１つの貫通孔３３´−１、３３´−２、３３´−３、３３´−４、３３´−５を有する仕切り板３２´が、複数枚（図１０では、５枚）、フラックス回収本体部３０の底面４０に対して直交方向に並列に立てられた構造となっている。５枚の仕切り板３２´−１、３２´−２、３２´−３、３２´−４、３２´−５のうち、少なくとも隣接した仕切り板３２´同士については、貫通孔３３´−１、３３´−２、３３´−３、３３´−４、３３´−５の位置が相違するよう配置され、ラビリンス構造の混合ガス流路を形成している。

また、混合ガス流路ユニット７６には、横板７０が、底面４０と反対側の各仕切り板３２´端部を覆うように配置されて、蓋部７５との間に混合ガス受け入れ部３５が形成されている。５枚の仕切り板３２´−１、３２´−２、３２´−３、３２´−４、３２´−５のうち、雰囲気ガス流れの最上流側に位置する仕切り板３２´−１は、仕切り板３２´−２、３２´−３、３２´−４よりも長手方向に長い寸法（フラックス回収本体部３０内部の高さと同じ寸法）を有しているので、フラックス回収本体部３０内部は、仕切り板３２´−１によって左右に分割されている。仕切り板３２´−１の外側は混合ガス受け入れ部３５となる。そして、仕切り板３２´−１には、横板７０から突出した位置に混合ガス導入口７１が設けられている。この混合ガス導入口７１により、横板７０と蓋部７５との間の混合ガス受け入れ部３５と仕切り板３２´−１の外側の混合ガス受け入れ部３５が空間的に接続されている。また、雰囲気ガス流れの最下流側に位置する仕切り板３２´−５も、仕切り板３２´‐１と同じ寸法を有しているので、フラックス回収本体部３０内部は、仕切り板３２´−５によっても左右に分割されている。仕切り板３２´−５の外側が中継部３９となる。

さらに、混合ガス流路ユニット７６には、第１孔部７２と第２孔部７３を有する板７４が、横板７０に対して直交方向であってフラックス回収本体部３０の内壁面に対して面状に接触するよう設置されている。第１孔部７２は、雰囲気ガス導入部２０に対応する位置であって、雰囲気ガス流れの最上流側に位置する仕切り板３２´−１と雰囲気ガス流れの最下流側に位置する仕切り板３２´−５との間に設けられている。第２孔部７３は、混合ガス導出部２１の位置に対応する位置であって、雰囲気ガス流れの最下流側に位置する仕切り板３２´−５よりも外側に設けられている。

上記した混合ガス流路ユニット７６がフラックス回収本体部３０に収容されることにより、フラックス回収本体部３０の内部に、混合ガス受け入れ部３５、ラビリンス構造の混合ガス流路を有するフラックス回収部３１及び中継部３９が形成される。フラックス回収本体部３０の内部は蓋部７５により閉鎖空間となっている。フラックス回収装置４でも、必要に応じて、フラックス回収本体部３０の底面４０や各仕切り板３２´に多孔質体６１を配置させてもよい。フラックス回収装置４では、フラックス回収本体部３０の底面４０に多孔質体６１を敷いている。

また、上記フラックス回収装置４では、フラックス回収促進剤１４の加熱、昇華に、熱せられた昇華用不活性ガスをハウジング１１内に導入する昇華用不活性ガス導入部１５を使用しているが、これに代えて、ヒーターを使用してもよい。

上記フラックス回収装置４では、フラックス回収促進剤供給部１０はフラックス回収本体部３０から外側へ突出した雰囲気ガス導入部２０の位置に設けられているが、これに代えて、図１１に示すように、フラックス回収本体部３０の内部である混合ガス受け入れ部３５に配置してもよい。また、フラックス回収装置３のフラックス回収促進剤供給部１０は、フラックス回収促進剤とフラックス回収促進剤を収納するハウジングとフラックス回収促進剤を加熱する加熱手段とからなる簡略な構成にしてもよい。

従って、この実施形態例に係るフラックス回収装置４´では、混合ガス受入れ部３５において、昇華したフラックス回収促進剤が雰囲気ガスに供給される。また、フラックス回収装置４´では、フラックス回収促進剤の加熱手段としてヒーター１５´を使用しているが、昇華用不活性ガスをハウジング内に導入する昇華用不活性ガス導入部を使用してもよい。

上記各フラックス回収装置では、雰囲気ガス導入部２０または混合ガス受入れ部３５にフラックス回収促進剤供給部１０を設けていたが、これに代えて、フラックス回収本体部３０の底部４０内壁側にフラックス回収促進剤とヒーターを配置し、ヒーターにてフラックス回収促進剤を加熱、昇華させる態様としてもよい。この場合には、フラックス回収本体部３０の底部４０において、昇華したフラックス回収促進剤が雰囲気ガスに供給される。

上記リフロー装置１００では、炉体内部の雰囲気ガスに不活性ガス（例えば窒素ガス）を使用し、またリフロー装置１００に接続されるフラックス回収装置では、昇華用不活性ガスとして前記雰囲気ガスと同様に不活性ガス（例えば窒素ガス）を使用していたが、これに代えて、リフロー装置の炉体内部の雰囲気ガスにエアーを使用し、リフロー装置に接続されるフラックス回収装置では、フラックス回収促進剤の加熱、昇華用の熱せられたガスに、前記雰囲気ガスと同種のガスであるエアーや前記雰囲気ガスとは異種のガスである不活性ガス（例えば窒素ガス）を使用してもよい。

上記フラックス回収装置１、１´、２、２では仕切り板３２を３枚配置したが、仕切り板３２の枚数は適宜選択可能であり、２枚でもよく、４枚以上でもよい。また、上記フラックス回収装置１、１´、２、２´では１枚の仕切り板３２あたり４個の貫通孔３３‐１、３３‐２、３３‐３を設けたが、１枚の仕切り板に設ける貫通孔の数は適宜選択可能であり、１〜３個でもよく５個以上でもよい。また、フラックス回収効率をより向上させるために、必要に応じて、フラックス回収部３１を冷却する冷却ファンをフラックス回収本体部３０に設置してもよい。

また、第２実施形態例のフラックス回収装置２では、仕切り板３２間にも開口部６８を設け、さらにフラックス回収部３１に多孔質体６１を設置したが、これに代えて、フラックス回収部３１に多孔質体６１を設置せずに、仕切り板３２間に開口部を６８設ける態様としてもよく、仕切り板３２間には開口部６８を設けずにフラックス回収部３１には多孔質体６１を設置する態様としてもよい。

また、図１２に示すように、ラビリンス構造の混合ガス流路を有するフラックス回収部３１に代えて、フラックス成分を遠心分離して回収する遠心分離器８０を有するフラックス回収部を備えたフラックス回収装置５としてもよい。つまり、この第５の実施形態例に係るフラックス回収装置５では、フラックス回収機能を有する遠心分離器８０に、フラックス回収促進剤１４が収容されたフラックス回収促進剤供給部１０を設けた形態となっている。遠心分離器８０は、サイクロン機構を有する遠心分離器であり、略円筒状のサイクロン外周部８１と、このサイクロン外周部８１に収容された略円筒状のサイクロン内周部８２とで二重管状に形成されている。サイクロン内周部８２内の混合ガス流れ下流側には、ターボファン５０を保護するためのフィルタ８３が設けられている。また、サイクロン外周部８１の外壁面には、遠心分離器８０内に導入された混合ガスを冷却するための、冷却プレート８４が設けられている。

フラックス回収促進剤供給部１０にて、雰囲気ガス導入部２０を流通した雰囲気ガスに昇華したフラックス回収促進剤１４が供給されて混合ガスが生成する。生成した混合ガスは、遠心分離器８０内に流入し、冷却プレート８４によって冷却されながらサイクロン外周部８１の内壁とサイクロン内周部８２の外壁との間で螺旋状の下向き気流を形成する。この間に冷却されて液化したフラックス成分が遠心分離されてサイクロン外周部８１の内壁に付着する。サイクロン外周部８１の内壁に付着したフラックス成分は、サイクロン外周部８１の内壁に沿って自重落下し、フラックス収容部８５に回収される。また、サイクロン内周部８２の外壁に付着したフラックス成分は、サイクロン内周部８２に沿って自重落下し、同じくフラックス収容部８５に回収される。

液化したフラックス成分が除去された混合ガスは、サイクロン内周部８２の下端部からサイクロン内周部８２内へと吸込まれ、混合ガス中に残留したフラックス成分の微粒子がフィルタ８３により除去された後、混合ガス導出部２１から雰囲気ガス導出用パイプ１１０を介してリフロー装置へ戻される。フラックス回収装置５では、フラックス回収促進剤１４を昇華させるために、昇華用不活性ガス導入部１５を使用しているが、これに代えてヒーターを使用してもよい。

フラックス回収装置５では、遠心分離器８０のサイクロン機構と冷却プレート８４による冷却作用によって、高効率のフラックス成分の回収が可能である。

また、ラビリンス構造の混合ガス流路を有するフラックス回収部３１を備えたフラックス回収装置と、フラックス成分を遠心分離して回収する遠心分離器８０を有するフラックス回収部を備えたフラックス回収装置５とを、ともにリフロー装置１００に接続してもよい。

本発明のフラックス回収装置及びフラックス回収方法は、雰囲気ガスからのフラックス成分の回収に伴うエネルギー消費を抑えつつフラックスの回収効率を向上させ、また、メンテナンス間隔を長期間とることができ、メンテナンス作業も簡易なので、はんだ付け装置による配線基板への電子部品の実装分野で利用価値が高い。

１、２、３、４、５ フラックス回収装置
１０ フラックス回収促進剤供給部
１４ フラックス回収促進剤
１５ 昇華用不活性ガス導入部
１５´ ヒーター
２０ 雰囲気ガス導入部
２１ 混合ガス導出部
３０ フラックス回収本体部
３１ フラックス回収部
３２、３２´ 仕切り板
６１ 多孔質体
８０ 遠心分離器
１００ リフロー装置

Claims (14)

1. はんだ付け装置から排出されたフラックス成分を含む雰囲気ガスが流通する雰囲気ガス導入部と、
   フラックス回収促進剤を加熱手段により昇華させて、前記雰囲気ガス導入部を通過した雰囲気ガスに、前記昇華したフラックス回収促進剤を供給するフラックス回収促進剤供給部と、
   前記雰囲気ガスと前記フラックス回収促進剤との混合ガスが流通する、複数の仕切り板と前記仕切り板に設けられた孔部によりラビリンス構造の流路が形成されたフラックス回収部と、
   前記フラックス回収部を通過した前記混合ガスを外部へ導出する混合ガス導出部と、を備えたことを特徴とするフラックス回収装置。
2. 前記フラックス回収促進剤が、メラミン、メラミン誘導体、過酸化触媒及びアルカリ性物質からなる群から選択された少なくとも１種の化合物であることを特徴とする請求項１に記載のフラックス回収装置。
3. 前記アルカリ性物質が、水酸化物であることを特徴とする請求項２に記載のフラックス回収装置。
4. 前記フラックス回収促進剤供給部の加熱手段が、ヒーターまたは熱せられた不活性ガスを前記フラックス回収促進剤に供給する昇華用不活性ガス導入部であることを特徴とする請求項１に記載のフラックス回収装置。
5. 前記ラビリンス構造の流路に、多孔質体が設置されていることを特徴とする請求項１に記載のフラックス回収装置。
6. 前記フラックス回収促進剤供給部と前記フラックス回収部との間及び／または前記混合ガス導出部に、前記混合ガス中のフラックス回収促進剤濃度を測定するための混合ガス採取手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のフラックス回収装置。
7. 前記フラックス回収部が、前記ラビリンス構造の流路に代えて、前記フラックス成分を遠心分離する遠心分離器を備えたことを特徴とする請求項１に記載のフラックス回収装置。
8. はんだ付け装置から排出されたフラックス成分を含む雰囲気ガスを、フラックス回収装置の雰囲気ガス導入部に流通させる工程と、
   フラックス回収促進剤供給部の加熱手段によりフラックス回収促進剤を昇華させて、前記雰囲気ガス導入部を通過した雰囲気ガスに、前記昇華したフラックス回収促進剤を供給する工程と、
   複数の仕切り板と前記仕切り板に設けられた孔部により形成されたラビリンス構造の流路にて、前記雰囲気ガスと前記フラックス回収促進剤との混合ガスに含まれるフラックス成分を回収する工程と、
   前記ラビリンス構造の流路を通過した前記混合ガスを、混合ガス導出部から前記フラックス回収装置の外部へ導出する工程と、を有することを特徴とするフラックス回収方法。
9. 前記フラックス回収促進剤が、メラミン、メラミン誘導体、過酸化触媒及びアルカリ性物質からなる群から選択された少なくとも１種の化合物であることを特徴とする請求項８に記載のフラックス回収方法。
10. 前記アルカリ性物質が、水酸化物であることを特徴とする請求項９に記載のフラックス回収方法。
11. 前記フラックス回収促進剤供給部の加熱手段が、ヒーターまたは熱せられた不活性ガスを前記フラックス回収促進剤に供給する昇華用不活性ガス導入部であることを特徴とする請求項８に記載のフラックス回収方法。
12. 前記ラビリンス構造の流路に、多孔質体が設置されていることを特徴とする請求項８に記載のフラックス回収方法。
13. 前記フラックス回収促進剤供給部と前記ラビリンス構造の流路との間及び／または前記混合ガス導出部に、前記混合ガス中のフラックス回収促進剤濃度を測定するための混合ガス採取手段が設けられていることを特徴とする請求項８に記載のフラックス回収方法。
14. 前記ラビリンス構造の流路に代えて、前記フラックス成分を遠心分離する遠心分離器にて該フラックス成分を回収することを特徴とする請求項８に記載のフラックス回収方法。