JP5926620B2 - 半田付け方法 - Google Patents

Description

本発明は、水素ガス等の還元ガス雰囲気中で半田の加熱溶融処理を行なう半田付け方法に関する。

被処理物の半田付けに際して、半田の濡れ性を向上させるために処理室内の雰囲気ガスとして還元ガスを使用することがある。この場合、還元ガスとして例えば水素ガスを使用した場合、水素ガスが処理室から外気に放出されると爆発の危険性があるため、水素ガスが外気に放出される際は、水素ガスを燃焼装置に通して無害化したり、あるいは水素ガスを窒素ガスで希釈して外気に放出することなどが提案されている（例えば特許文献１参照）。

特開２００８−２２９６６０号公報

しかしながら、省エネと環境等の観点からは、水素ガスを捨てずに再利用を図ることが望まれる。

本発明の目的は、還元ガス雰囲気中で半田の加熱溶融処理を行なう半田付け方法において還元ガスを再利用することを可能にした半田付け方法を提供することである。

本発明は、被処理物の半田付け部の半田を処理室内の還元ガス雰囲気中で加熱溶融する半田付け方法において、ピストンが配置されたシリンダ室が前記処理室に接続されており、前記ピストンの作動によりシリンダ室内にある還元ガスが前記処理室に供給されて半田の加熱溶融処理が実施され、半田の加熱溶融処理が実施された後、前記ピストンの作動により前記処理室内にある還元ガスがシリンダ室内に戻されることを特徴とする。

前記シリンダ室に供給及びシリンダ室から排出されるピストン駆動用ガスによって前記ピストンが作動することが好ましい。

本発明によれば、還元ガスを繰り返し使用して半田の加熱溶融処理を行なうことができ、還元ガスの再利用を図れるため、省エネを達成でき、環境に悪影響を与えることも防止できる。

本発明の一実施形態である半田付け装置の概略構成図で、シリンダ室に水素ガスが存在する状態を示す。 同半田付け装置の概略構成図で、図１と図３の中間の状態を示す。 同半田付け装置の概略構成図で、シリンダ室から水素ガスが処理室に供給された状態を示す。

本発明の一実施形態を図面を参照しながら説明する。

本実施形態の半田付け装置は、被処理物をコンベヤ等の搬送手段（図示せず）によって、予熱室１、リフロー室２、冷却室３を通して半田付けを行なうもので、各室１，２，３には雰囲気ガスとして、半田の酸化を防止するために不活性ガス、本実施形態では窒素ガスが供給されている。

予熱室１は、雰囲気ガスである窒素ガスをヒータ４で加熱して循環するように構成されており、被処理物の半田付け部の半田が半田の溶融温度付近まで加熱される。なお、循環装置は図示省略してある。

リフロー室２の内部には更に処理室５が設けられている。リフロー室２は処理室５の外側の空間部の窒素ガスをヒータ６で半田の溶融温度以上に加熱して循環するように構成されている。また、処理室５は、後述するように還元ガスとして水素ガスが供給され、水素ガスをヒータ７で半田の溶融温度以上に加熱して循環するように構成されており、被処理物の半田付け部の半田が水素ガス雰囲気中で加熱溶融される。なお、循環装置は図示省略してある。

処理室５は上型５Ａと下型５Ｂとで構成され、上型５Ａは昇降装置（図示せず）によって上下に移動可能に構成され、上型５Ａが下型５Ｂに密接する密閉状態と、上型５Ａが下型５Ｂに対して間隔を置いて下型５Ｂの上方に配置する開放状態の２つの状態を採る。

冷却室３は雰囲気ガスである窒素ガスを循環するように構成されており、被処理物の半田付け部の加熱溶融された半田を冷却固化する。なお、循環装置は図示省略してある。

処理室５には排気管８と窒素ガス供給管９が接続されている。排気管８は真空ポンプ１０に接続され、窒素ガス供給管９は窒素ガス源１１に接続されている。１２，１３はそれぞれ排気管８と窒素ガス供給管９に設けられた開閉弁である。

また、処理室５には接続管１４によってシリンダ１５が接続されている。接続管１４は一端がシリンダ室１５ａの一方の端面に接続し、他端が処理室５に接続されている。このシリンダ１５のシリンダ室１５ａにはピストン１６が移動可能に配置されている。水素ガス供給管１７は、一端が接続管１４に接続され、他端が水素ガス源２０に接続されている。

シリンダ室１５ａには更に排気管１８とピストン駆動用窒素ガス供給管１９が接続されている。排気管１８は、一端がシリンダ室１５ａの接続管１４が接続している側と反対側の端面に接続され、他端が真空ポンプ２１に接続されている。ピストン駆動用窒素ガス供給管１９は、一端がシリンダ室１５ａの接続管１４が接続している側と反対側の端面に接続され、他端が窒素ガス源２２に接続されている。２３，２４，２５はそれぞれ水素ガス供給管１７と排気管１８とピストン駆動用窒素ガス供給管１９に設けられた開閉弁である。処理室５とシリンダ室１５ａとを接続する接続管１４にも開閉弁２６が水素ガス供給管１７の接続部と処理室５との間に設けられている。

以下、上記半田付け装置の作用を説明する。

接続管１４の開閉弁２６は閉じられている。水素ガス供給管１７の開閉弁２３が開き、水素ガスが水素ガス供給管１７からシリンダ室１５ａに供給され、シリンダ室１５ａに水素ガスが蓄えられる（図１参照）。水素ガス供給管１７の開閉弁２３は閉じられる。

被処理物は搬送手段によって予熱室２に搬送され、予熱室２で被処理物の半田付け部の半田が半田の溶融温度付近まで加熱される。

次に、被処理物は搬送手段によってリフロー室２の処理室５に搬送される。処理室５は上型５Ａが上方に配置して開いており、被処理物が処理室５に搬入されると、上型５Ａが下降して処理室５は閉じられる。この状態で、真空ポンプ１０が作動して処理室５内の窒素ガスが排気管８から排気される。

次に、処理室５とシリンダ室１５ａを接続している接続管１４の開閉弁２６が開かれる。また、ピストン駆動用窒素ガス供給管１９の開閉弁２５が開かれ、ピストン駆動用窒素ガスがピストン駆動用窒素ガス供給管１９からシリンダ室１５ａに供給される。このピストン駆動用窒素ガスの供給により、シリンダ室１５ａをピストン１６が移動（前進）してシリンダ室１５ａ内の水素ガスが接続管１４を通じて処理室５へ供給される（図２及び図３参照）。ピストン駆動用窒素ガス供給管１９の開閉弁２５は閉じられる。

次に、水素ガスが満たされた処理室５内で、被処理物の半田付け部の半田が半田の溶融温度以上に加熱されて半田が溶融される。

処理室５内で半田の加熱溶融処理が行なわれた後、排気管１８の開閉弁２４が開かれ、真空ポンプ２１が作動してシリンダ室１５ａ内のピストン駆動用窒素ガスが排気管１８から排気される。このピストン駆動用窒素ガスの排気に伴って、ピストン１６がシリンダ室１５ａを移動（後退）することにより、処理室５内の水素ガスがシリンダ室１５ａに戻される（図２及び図１参照）。接続管１４の開閉弁２６が閉じられ、排気管１８の開閉弁２４が閉じられる。

次に、処理室５内に窒素ガス供給管９から窒素ガスが供給された後、処理室５の上型５Ａが上昇して処理室５が開かれ、搬送手段によって被処理物が次の冷却室３に搬送される。被処理物は冷却室３で冷却され、半田付け部の溶融された半田が冷却固化される。

以下同様にして、予熱室１からリフロー室２の処理室５に新たな被処理物が搬送され、処理室５からシリンダ室１５ａに戻されている水素ガスが再び、処理室５内に供給され、水素ガスの雰囲気中で半田付け部の半田が加熱溶融される。半田の加熱溶融処理が行なわれた後、処理室５内の水素ガスは再び、シリンダ室１５ａに戻される。

上記のようにして、水素ガスを繰り返し再利用することができるので、省エネを達成でき、環境に悪影響を与えることも防止できる。

なお、水素ガスが処理室５からシリンダ室１５ａに戻されるとき、処理室５に水素ガスが少し残り、この水素ガスは窒素ガス供給管９から処理室５に供給される窒素ガスで希釈された後に真空ポンプ１０によって排気管８から排気されるが、この場合、新たな水素ガスを水素ガス供給管１７から補充するのが望ましい。

上記実施形態では還元ガスとして水素ガスを使用した例を示したが、還元ガスは水素ガスに限ることはない。例えば、蟻酸ガス等が使用される。

１・・予熱室、２・・リフロー室、３・・冷却室、４・・ヒータ、５・・処理室、５Ａ・・上型、５Ｂ・・下型、６，７・・ヒータ、８・・排気管、９・・窒素ガス供給管、１０・・真空ポンプ、１１・・窒素ガス源、１２，１３・・開閉弁、１４・・接続管、１５・・シリンダ、１５ａ・・シリンダ室、１６・・ピストン、１７・・水素ガス供給管、１８・・排気管、１９・・ピストン駆動用窒素ガス供給管、２０・・水素ガス源、２１・・真空ポンプ、２２・・窒素ガス源、２３，２４，２５，２６・・開閉弁。

Claims (2)

1. 被処理物の半田付け部の半田を処理室内の還元ガス雰囲気中で加熱溶融する半田付け方法において、ピストンが配置されたシリンダ室が前記処理室に接続されており、前記ピストンの作動によりシリンダ室内にある還元ガスが前記処理室に供給されて半田の加熱溶融処理が実施され、半田の加熱溶融処理が実施された後、前記ピストンの作動により前記処理室内にある還元ガスがシリンダ室内に戻されることを特徴とする半田付け方法。
2. 前記シリンダ室に供給及びシリンダ室から排出されるピストン駆動用ガスによって前記ピストンが作動することを特徴とする請求項１記載の半田付け方法。

Images