JP6606670B2

JP6606670B2 - フラックス回収装置およびリフロー装置ならびにフラックス回収装置における気体交換方法

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Publication number: JP6606670B2
Application number: JP2017013886A
Authority: JP
Inventors: 靖司水岡; 隆弘遠藤; 泰博鈴木
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-01-30
Filing date: 2017-01-30
Publication date: 2019-11-20
Anticipated expiration: 2037-01-30
Also published as: JP2018122197A

Description

本発明は、リフロー過程で生じる気化フラックスを回収するフラックス回収装置およびこのフラックス回収装置を備えたリフロー装置ならびにフラックス回収装置において内部の気体を入れ換える気体交換方法に関するものである。

電子部品が搭載された電子回路基板を製造する基板製造過程では、半田付け箇所に電子部品が搭載された基板がリフロー装置に搬入される。基板の半田付け箇所には半田粒子をフラックス成分に含有させたペースト状のクリーム半田が予め塗布されており、リフロー装置においては基板を所定の加熱パターンにしたがって加熱することにより、クリーム半田中の半田粒子を溶融させて電子部品を基板の電極に半田付けする。

この半田付けにおいては、クリーム半田中のフラックス成分が加熱により気化した気化フラックスを含む排気ガスが発生する。この排気ガスがリフロー装置内を流動する過程において、気化フラックスがリフロー装置の内壁や天井面などの内面に接触して露点以下の温度に冷却されると、気体状態から液化や固化したフラックスが内面に付着する。そしてこの付着が進行すると、付着して堆積したフラックスが滴下して作業対象の基板を汚損する不具合が生じる。

このような気化フラックスに起因する不具合の対策として、気化フラックスを帯電させることにより、気化フラックスを誘引して回収する方法が知られている（特許文献１参照）。特許文献１に示す先行技術では、プリント回路基板に電子部品を半田付けする際に発生した気化フラックスを含む気体をプラズマ放電の一種であるコロナ放電によって帯電させて、帯電させた気化フラックスとは逆極性に帯電させた回収部に気化フラックスを誘引して凝集・液化させるようにしている。

特許第４５８０５９０号公報

リフロー装置は長時間連続して稼働されるため、稼働が継続している間は気化フラックスによる基板や装置内面の汚損は継続的に進行する。このため、このような汚損に起因する不具合を防止するためには、気化フラックスを凝集させた回収対象物のフラックスを取り除くためのメンテナンス作業をできるだけ簡便に作業性よく行えることが求められる。しかしながら、特許文献１を含め従来技術には気化フラックスを凝集させて固化した回収対象物を取り除くメンテナンス作業に関しては開示がなく、メンテナンス作業の作業性を向上させるための方策が求められていた。

そこで本発明は、フラックス回収装置のメンテナンス作業の作業性を向上させることができるフラックス回収装置およびリフロー装置ならびにフラックス回収装置において内部の気体を入れ換える気体交換方法を提供することを目的とする。

本発明のフラックス回収装置は、電子部品が搭載された電子回路基板の半田付けの際に発生する気化フラックスを回収するフラックス回収装置において、前記フラックス回収装置に前記気化フラックスを含む気体を通す第１配管部と、前記第１配管部を通った前記気化フラックスをプラズマ放電手段によって固化して集塵する集塵部と、前記第１配管部に設けられた第１排気経路と、前記第１配管部に設けられた第１吸気経路と、前記排気経路の流路を開閉する第１排気バルブと、前記吸気経路の流路を開閉する第１吸気バルブと、前記第１配管部の流路を開閉する第１配管バルブとを備える。

本発明のリフロー装置は、請求項１または２のいずれかに記載のフラックス回収装置を有する。

本発明のフラックス回収装置における気体交換方法は、電子部品が搭載された電子回路基板の半田付けの際に発生する気化フラックスを回収するフラックス回収装置における気体交換方法において、前記フラックス回収装置に前記気化フラックスを含む気体を通す第１配管部の流路を閉止する第１配管閉止工程と、前記第１配管部に設けられた第１排気経路を開放する第１排気経路開放工程と、を含む。

本発明によれば、フラックス回収装置のメンテナンス作業の作業性を向上させることができる。

本発明の一実施の形態のフラックス回収装置を有するリフロー装置の構成説明図本発明の一実施の形態のフラックス回収装置の構成説明図本発明の一実施の形態のフラックス回収装置の構成説明図本発明の一実施の形態のフラックス回収装置における集塵部の構成および機能の説明図本発明の一実施の形態のフラックス回収装置における集塵部の構成および機能の説明図本発明の一実施の形態のフラックス回収装置におけるメンテナンス処理のフロー図本発明の一実施の形態のフラックス回収装置におけるメンテナンス処理の説明図

次に本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。まず図１を参照して、本実施の形態におけるリフロー装置１の全体構成について説明する。リフロー装置１は、基板に電子部品を搭載して電子回路基板を製造する電子回路基板製造ラインにおいて、部品搭載装置により電子部品が搭載された電子回路基板の半田付けを行う機能を有するものである。

図１において、リフロー装置１はリフロー炉２、回収部３、配管部４より構成される。リフロー炉２は上流側の部品搭載装置より搬入される部品搭載後の電子回路基板を所定の加熱プロファイルに従って加熱および冷却する。これにより、部品搭載の前工程において半田付け部位に供給されたクリーム半田中の半田成分を溶融固化させて部品を基板に接着する。回収部３は、半田付け部位に供給されたクリーム半田中のフラックス成分が、リフロー炉２による半田付けの際の加熱によって気化することにより発生する気化フラックスを固化させて回収する機能を有している。

配管部４は、リフロー炉２から排出される気化フラックスを含んだ排気を回収部３に導くとともに、回収部３によって気化フラックスが除去された気体をリフロー炉２に戻す機能を有している。すなわち本実施の形態に示すリフロー装置１は、電子部品が搭載された電子回路基板の半田付けの際に発生する気化フラックスを回収するフラックス回収装置５を有する構成となっている。

以下、リフロー炉２、回収部３および配管部４の構成を説明する。図１において、リフロー炉２は閉囲されたカバー筐体部１０の内部に加熱炉１１を配置し、カバー筐体部１０を上流側から下流側へ貫通するリフローコンベア１２を設けた構成となっている。リフローコンベア１２は上流側装置の搬出コンベア１２ａ、下流側装置の搬入コンベア１２ｂと連結されており、搬出コンベア１２ａからは部品搭載済みの電子回路基板７がリフローコンベア１２に受け渡され（矢印ａ）、これにより電子回路基板７はカバー筐体部１０の導入部１０ａ内に搬入される。

導入部１０ａの下流に配置された加熱炉１１には、それぞれ予備加熱ユニット１１ｃ、本加熱ユニット１１ｄを備えた予備加熱ゾーン１１ａ、本加熱ゾーン１１ｂが設けられている。予備加熱ユニット１１ｃ、本加熱ユニット１１ｄを作動させることにより、予備加熱ゾーン１１ａ、本加熱ゾーン１１ｂ内は所定の温度雰囲気に保たれる。そしてリフローコンベア１２により加熱炉１１内に搬入された電子回路基板７が予備加熱ゾーン１１ａ、本加熱ゾーン１１ｂに順次移動することにより、電子回路基板７は所定の温度プロファイルにしたがって加熱される。これにより電子回路基板７の半田付け部位においてクリーム半田中の半田成分が溶融する。

次いで電子回路基板７は加熱炉１１から搬出されて冷却ゾーン１０ｂに移動する。冷却ゾーン１０ｂには冷却ユニット１０ｄが設けられており、冷却ユニット１０ｄを作動させることにより、冷却ゾーン１０ｂに移動した電子回路基板７は冷却される。これにより、半田付け部位において溶融半田が固化し、半田付けが完了する。半田付け後の電子回路基板７は、リフローコンベア１２から下流側装置の搬入コンベア１２ｂに受け渡され（矢印ｂ）、下流側へ搬出される。

上述の加熱炉１１における加熱に際しては、クリーム半田中のフラックス成分が加熱により気化した気化フラックスを含む気体が発生する。予備加熱ゾーン１１ａ、本加熱ゾーン１１ｂの天井面には排気ダクト１３が分岐した分岐部１３ａ、１３ｂが開口しており、予備加熱ゾーン１１ａ、本加熱ゾーン１１ｂ内で発生した気化フラックスを含む気体は、分岐部１３ａ、１３ｂを介して排気ダクト１３から排気される。

排気ダクト１３には配管部４を構成する第１配管部１４ａが接続されており、第１配管部１４ａは第１配管部１４ａの流路を開閉する第１配管バルブ１５ａを介してフラックス回収装置５に接続されている。第１配管部１４ａには第１排気経路１６ａが接続されており、第１排気経路１６ａは第１排気バルブ１７ａを介して外部に開放されている。

また第１配管部１４ａには、第１吸気バルブ１９ａを介して第１吸気経路１８ａが接続されており、さらに第１吸気経路１８ａはＮ_２ガス供給管６ａを介してＮ_２ガス発生装置６と接続されている。Ｎ_２ガス発生装置６は、リフロー過程が実行される加熱炉１１内の雰囲気を不活性雰囲気とするためのＮ_２ガス（窒素ガス）を発生する機能を有する。第１吸気バルブ１９ａを開放することにより、Ｎ_２ガス発生装置６で発生したＮ_２ガスは、Ｎ_２ガス供給管６ａおよび第１吸気経路１８ａを経て第１配管部１４ａに流入する（矢印ｇ）。

第１配管バルブ１５ａを開放することにより、排気ダクト１３からの排気は第１配管部１４ａを介してフラックス回収装置５に送気され（矢印ｃ、ｄ）、ここで排気中の気化フラックスが回収される。フラックス回収装置５には、リフロー炉２の冷却ゾーン１０ｂに開口した戻りダクト１０ｃと連通した第２配管部１４ｂが接続されている。第２配管部１４ｂには第２配管部１４ｂの流路を開閉する第２配管バルブ１５ｂが介設されており、第２配管バルブ１５ｂを開放することにより、フラックス回収装置５にて気化フラックスが回収された後の気体が、第２配管部１４ｂを介して冷却ゾーン１０ｂに還流される（矢印ｅ、ｆ）。

第２配管部１４ｂには第２排気経路１６ｂが接続されており、第２排気経路１６ｂは第２排気バルブ１７ｂを介して外部に開放されている。また第２配管部１４ｂには、第２吸気バルブ１９ｂを介して第２吸気経路１８ｂが接続されている。さらに第２吸気経路１８ｂは、Ｎ_２ガス供給管６ｂを介してＮ_２ガス発生装置６と接続されている。第２吸気バルブ１９ｂを開放することにより、Ｎ_２ガス発生装置６で発生したＮ_２ガスは、第２吸気経路１８ｂを経て第２配管部１４ｂに流入する（矢印ｈ）。

次に図２を参照して、フラックス回収装置５、配管部４の構成および機能を説明する。図２において、フラックス回収装置５は第１集塵部２１、第２集塵部２２および循環ファン２３を有する集塵部２０を備えている。第１集塵部２１の入側（図２において右側）の端部には、リフロー炉２から送気される気化フラックスを含む気体を通す第１配管部１４ａが、第１ワンタッチ継手２１ａを介して着脱可能に接続されている。

第１集塵部２１は第１配管部１４ａを通った気化フラックスを、図４に示すプラズマ放電手段によって固化して集塵する機能を有している。第１ワンタッチ継手２１ａは、第１配管部１４ａと集塵部２０の第１集塵部２１とを着脱可能にさせる第１継手手段となっている。第１ワンタッチ継手２１ａは、図４に示すように、第１集塵部２１の端部から突出して設けられたアダプタ２１ｃと、アダプタ２１ｃに嵌脱自在なカプラ２１ｄとを組み合わせて構成されている。

また第２集塵部２２の出側（図２において右側）の端部には、気化フラックスが集塵された後にリフロー炉２に還流される気体を通す第２配管部１４ｂが、第２ワンタッチ継手２２ａを介して着脱可能に接続されている。第２ワンタッチ継手２２ａは、第２配管部１４ｂと集塵部２０の第２集塵部２２とを着脱可能にさせる第２継手手段となっている。第２ワンタッチ継手２２ａは、第２集塵部２２の端部から突出して設けられたアダプタ２２ｃと、アダプタ２２ｃに嵌脱自在なカプラ２２ｄとを組み合わせて構成されている（図４参照）。

第１集塵部２１の出側（図２において左側）の端部には、循環ファン２３が第３ワンタッチ継手２１ｂを介して着脱可能に接続されている。第３ワンタッチ継手２１ｂは、第１集塵部２１の端部から突出して設けられたアダプタ２１ｅと、アダプタ２１ｅに嵌脱自在なカプラ２１ｆとを組み合わせて構成されている。さらに循環ファン２３の出側（図２において右側）の端部には、第２集塵部２２が第４ワンタッチ継手２２ｂを介して着脱可能に接続されている。第４ワンタッチ継手２２ｂは、第２集塵部２２の端部から突出して設けられたアダプタ２２ｅと、アダプタ２２ｅに嵌脱自在なカプラ２２ｆとを組み合わせて構成されている。

循環ファン２３は第１集塵部２１を通った気化フラックスを含む気体を循環させる機能を有している。そして第２集塵部２２は、循環ファン２３を通った気化フラックスを図４に示すプラズマ放電手段によって固化する。この構成において循環ファン２３を作動させることにより、リフロー炉２からフラックス回収装置５の集塵部２０に送気されて、気化フラックスが集塵された気体をリフロー炉２とフラックス回収装置５との間で循環させることが可能となり、リフロー炉２における加熱効率を向上させることができる。

上記構成において、第３ワンタッチ継手２１ｂは第１集塵部２１と循環ファン２３との間を着脱可能にさせる第３継手手段であり、第４ワンタッチ継手２２ｂは、第２集塵部２２と循環ファン２３との間を着脱可能にさせる第４継手手段となっている。このような構成により、第１集塵部２１および第２集塵部２２より成る集塵部２０を、フラックス回収装置５から取り外すことが可能となっている。これにより第１集塵部２１、第２集塵部２２の内部に付着したフラックスを除去するメンテナンス作業を、第１集塵部２１、第２集塵部２２がフラックス回収装置５から取り外された作業性が良好な状態で行うことができる。

次に配管部４の機能を説明する。図２に示すように、集塵部２０にリフロー炉２から排気された気化フラックスを含む気体を通す第１配管部１４ａには、第１配管部１４ａの流路を開閉する第１配管バルブ１５ａが設けられている。また集塵部２０で気化フラックスを集塵した後の気体を通す第２配管部１４ｂには、第２配管部１４ｂの流路を開閉する第２配管バルブ１５ｂが設けられている。

通常の稼動状態では第１配管バルブ１５ａ、第２配管バルブ１５ｂはいずれも開放状態にあり、リフロー炉２から送気される排気は第１配管部１４ａを介して第１集塵部２１に送られる（矢印ｃ、ｄ）。集塵部２０によって気化フラックスを集塵した後の気体は、循環ファン２３によって第２集塵部２２に送られ、ここで再度気化フラックスの集塵が行われる。そして気化フラックスを集塵した後の気体は、第２配管部１４ｂを介してリフロー炉２に還流する（矢印ｅ，ｆ）。このとき、第１配管バルブ１５ａ、第２配管バルブ１５ｂを閉止することにより、リフロー炉２とフラックス回収装置５との間の気体の循環が遮断される。これにより、メンテナンスなどの作業時にリフロー炉２からの送気が遮断された状態でフラックス回収装置５を開放することができる。

第１配管部１４ａには第１排気経路１６ａ、第１吸気経路１８ａが設けられており、さらに第１排気経路１６ａ、第１吸気経路１８ａはそれぞれ第１排気経路１６ａ、第１吸気経路１８ａの流路を開閉する第１排気バルブ１７ａ、第１吸気バルブ１９ａを備えている。第２配管部１４ｂには第２排気経路１６ｂ、第２吸気経路１８ｂが設けられており、さらに第２排気経路１６ｂ、第２吸気経路１８ｂはそれぞれ第２排気経路１６ｂ、第２吸気経路１８ｂの流路を開閉する第２排気バルブ１７ｂ、第２吸気バルブ１９ｂを備えている。

第１配管バルブ１５ａ、第２配管バルブ１５ｂを閉止した状態で、第１排気バルブ１７ａ、第２排気バルブ１７ｂを開放することにより、フラックス回収装置５内の気体を第１排気経路１６ａ、第２排気経路１６ｂを介して外部に排出することができる。また第１吸気バルブ１９ａ、第２吸気バルブ１９ｂを開放することにより、Ｎ_２ガス発生装置６によって発生したＮ_２ガスを第１配管部１４ａ、第２配管部１４ｂ内に導入することができる。

なお、図２に示す配管部４の構成に替えて、図３に示すような簡略型の構成の配管部４Ａを用いるようにしてもよい。配管部４Ａにおいては、第１集塵部２１に接続された第２配管部１４ｂには第２排気バルブ１７ｂを備えた第２排気経路１６ｂのみが設けられている。ここで第２排気バルブ１７ｂは通常の稼動状態において開放されており、リフロー炉２から第１配管部１４ａを介してフラックス回収装置５に送られた気体は、循環してリフロー炉２に還流することなく、第２排気経路１６ｂから外部に放出される（矢印ｊ）。このような構成を採用することにより、設備構成を簡略化して設備費用の低減を図ることができる。

次に図４、図５を参照して、フラックス回収装置５における集塵部２０の構成および機能について説明する。集塵部２０は、略直方体箱形状（図７参照）の第１集塵部２１および第２集塵部２２を、フラックス回収装置５内に並列して配置した構成となっており、図４は、第１集塵部２１および第２集塵部２２の水平断面を模式的に示している。

図４に示すように、第１集塵部２１、第２集塵部２２は基本的に同一構造であり、いずれも電極ホルダ２４ａ、２６ａに保持された針電極２４、２６と、集塵電極２５、２７とを、対向配置して構成されている。針電極２４、２６はいずれも尖った形状の先端部を有したプラズマ放電用の電極である。本実施の形態では、電極ホルダ２４ａ、２６ａを中心側にした対称配置となっている。第１集塵部２１における電極ホルダ２４ａと集塵電極２５との間の空間Ｓ１、第２集塵部２２における電極ホルダ２６ａと集塵電極２７との間の空間Ｓ２は、気化フラックスを含む気体を導入して集塵処理を行う処理空間を形成する。

なお図７に示すように、第１集塵部２１および第２集塵部２２は、針電極２４、２６が設けられた箱状部Ａと、集塵電極２５、２７が設けられた蓋部Ｂとに分割されており、箱状部Ａに対して蓋部Ｂを開放して内部のメンテナンスを行うことができるようになっている。

フラックス回収装置５は集塵部２０に電源を供給する電源部２９を備えており、電源制御部３１によって電源部２９を制御して作動させることにより、電源部２９に接続された電力線３０を介して集塵部２０の第１集塵部２１、第２集塵部２２に電力が供給される。電力線３０には電源部２９と第１集塵部２１、第２集塵部２２との間を着脱可能にさせるコネクタ２８を備えている。

すなわち図７（ａ）に示すように、第１集塵部２１、第２集塵部２２には、コネクタ２８を構成する接続凸部２８ａが凸設されており、電力線３０の端部に接続された接続凹部２８ｂを接続凸部２８ａに嵌脱させることにより、電力線３０を第１集塵部２１、第２集塵部２２に着脱させることができる。このように電力線３０を第１集塵部２１、第２集塵部２２に着脱可能に構成することにより、第１集塵部２１、第２集塵部２２の内部に付着したフラックスを除去するメンテナンス作業を、第１集塵部２１、第２集塵部２２をフラックス回収装置５から取り外して作業性が良好な状態で行うことができる。

電源部２９によって第１集塵部２１、第２集塵部２２に電力を供給することにより、針電極２４と集塵電極２５、針電極２６と集塵電極２７との間に電圧を印加して、第１集塵部２１、第２集塵部２２の空間Ｓ１，Ｓ２内においてプラズマ放電を発生させることができる。このプラズマ放電により、空間Ｓ１，Ｓ２内にはイオンが発生する。上述構成において、針電極２４および電源部２９は、第１集塵部２１におけるプラズマ放電手段となっている。そして針電極２６および電源部２９は、第２集塵部２２におけるプラズマ放電手段となっている。

このとき、電圧印加における針電極２４、２６の極性によって、空間Ｓ１，Ｓ２内に発生するイオンの極性が異なったものとなる。すなわち電源部２９によって第１集塵部２１に電源を供給することにより、針電極２４と集塵電極２５との間には、針電極２４を負極とし集塵電極２５を正極とする電圧が印加される。これにより針電極２４の先端部の周囲には負イオン３２が発生し、発生した負イオン３２は空間Ｓ１内を移動する。これに対し電源部２９によって第２集塵部２２に電源を供給することにより、針電極２６と集塵電極２７との間には、針電極２６を正極とし集塵電極２７を負極とする電圧が印加される。これにより針電極２６の先端部の周囲には正イオン３３が発生し、発生した正イオン３３は空間Ｓ２内を移動する。

図５は、集塵部２０に気化フラックスを通した状態で上述のプラズマ放電手段を作動させたときの状態を模式的に示している。第１配管部１４ａ（図２参照）から第１ワンタッチ継手２１ａを介して第１集塵部２１の空間Ｓ１内に気化フラックスを含む処理対象の気体が送気されることにより（矢印ｎ）、気体中の気化フラックス粒子３４が空間Ｓ１内に送り込まれる。

このとき、循環ファン２３が作動することにより空間Ｓ１内の気体は第３ワンタッチ継手２１ｂから外部へ吸引され（矢印ｏ）、空間Ｓ１の内部では、第１ワンタッチ継手２１ａから第３ワンタッチ継手２１ｂに向かう気体の流動が発生する。そしてこの気体の流動によって移動する気化フラックス粒子３４のうち、正電荷を帯びたものは空間Ｓ１内に存在する負イオン３２に誘引されて捕捉される。これにより負イオン３２に捕捉された気化フラックス粒子３４は負電荷を帯びた気化フラックス粒子３４（−）となり、逆極性である正電荷を帯びた集塵電極２５に誘引されて付着し、集塵される。

次に第３ワンタッチ継手２１ｂから外部へ吸引された気体は、循環ファン２３によって第４ワンタッチ継手２２ｂを介して第２集塵部２２の空間Ｓ２内に送り込まれる（矢印ｐ）。この気体中には、第１集塵部２１によって集塵の対象とならなかった気化フラックス粒子３４、すなわち負電荷を帯びた気化フラックス粒子３４が含まれている。これら気化フラックス粒子３４は、空間Ｓ２内に存在する正イオン３３に誘引されて捕捉される。

これにより正イオン３３に捕捉された気化フラックス粒子３４は、正電荷を帯びた気化フラックス粒子３４（＋）となり、逆極性である負電荷を帯びた集塵電極２７に誘引されて付着し、集塵される。このようにして第１集塵部２１、第２集塵部２２によって２段階で集塵の対象となった後の気体は、第２ワンタッチ継手２２ａを介して第２配管部１４ｂ（図２参照）に送られる（矢印ｑ）。

本実施の形態に示すフラックス回収装置５では、上述の気化フラックスを対象とする集塵に用いられるプラズマ放電手段における電源部２９の制御を、以下に示すような制御方法によって行うようにしている。すなわち図４に示すように、電源部２９を制御する電源制御部３１は、電流制御部３１ａ、放電制御部３１ｂの２通りの制御機能を有した構成となっている。

電流制御部３１ａは、プラズマ放電手段を構成する電源部２９を定電流制御する制御パターンによって制御する。この制御パターンにおいては、針電極２４、２６や、集塵電極２５、２７へのフラックスの付着状態に拘わらず、プラズマ放電における電流が予め設定された規定電流値に維持されるよう、電極間の印加電圧を制御する。

すなわちフラックス回収装置５を継続して稼働させる過程においては、気化フラックスが固化したフラックスが針電極２４、針電極２６や、集塵電極２５、２７などフラックス回収装置５の内部に付着する汚損が進行し、これによりプラズマ放電における放電量が減少して集塵作用が低下する傾向にある。このような状態にあっても、上述の定電流制御を採用することにより、フラックス回収装置５内部の汚損状態、換言すればフラックス回収装置５において集塵対象となる気化フラックスの量に応じて放電量を増加させることができ、所望の集塵作用を維持することが可能となっている。

また放電制御部３１ｂは、プラズマ放電手段の放電量を制御する制御パターンで電源部２９を制御する。すなわちこの制御パターンでは、所望の集塵作用を維持するために必要とされる放電量を、リフロー炉２の稼働状況に応じて増加させる。例えば、リフロー炉２内で処理する電子回路基板７の数の増加に比例して放電量を増加させる。またはリフロー炉２の稼働時間の経過に比例して、放電量を増加させる。いずれの例においても、稼働状況に応じて予測されたフラックス回収装置５の内部の汚損状態、換言すればフラックス回収装置５において集塵対象となる気化フラックスの量に応じて、放電量を増加させるように電源部２９を制御する。

このような制御方法を用いることにより、フラックス回収装置内に配設された気化フラックスの検出手段の検出結果に基づいてプラズマ放電手段を制御する制御方式における問題点、すなわち凝集したフラックスがセンサなどの検出手段に付着することに起因する不正確な検出結果に基づいてプラズマ放電手段を制御することによる放電量の制御不良を防止することが可能となっている。

次に、リフロー装置１を継続して稼働させる過程で実行されるフラックス回収装置５のメンテナンス処理について、図６のフローに則して各図を参照しながら説明する。リフロー装置１の稼働の状態においては、リフロー炉２から第１配管部１４ａを介して処理対象の気体をフラックス回収装置５に送気し、フラックス回収装置５によって集塵処理を終えた戻りの気体を第２配管部１４ｂを介してリフロー炉２に還流させている。ここで行われるメンテナンス処理では、フラックス回収装置５の集塵部２０の内部に集塵により付着したフラックスを除去する作業が実行される。

メンテナンス作業に際しては、まず第１配管部１４ａおよび第２配管部１４ｂの流路を閉止する（ＳＴ１）。すなわち、第１配管バルブ１５ａ、第２配管バルブ１５ｂを閉止することにより、フラックス回収装置５とリフロー炉２との間での気体の流動を遮断する。次いで第１排気経路１６ａ、第２排気経路１６ｂを開放し、フラックス回収装置５内の気体を排気する（ＳＴ２）。すなわち第１排気バルブ１７ａ、第２排気バルブ１７ｂを開放することにより、フラックス回収装置５の集塵部２０内の気体を第１排気経路１６ａ、第２排気経路１６ｂから外部へ排気する。これにより、集塵部２０内に残留する高温の気体が排気され、人手によって集塵部２０を開放してメンテナンス作業を実行することが可能となる。

次いで作業対象となる集塵部２０を取り外す（ＳＴ３）。ここでは、集塵部２０を構成する第１集塵部２１および第２集塵部２２を取り外して、フラックス回収装置５の外部に取り出す。この第１集塵部２１の取り外しに際しては、図７（ａ）に示すように、第１ワンタッチ継手２１ａにおいてアダプタ２１ｃからカプラ２１ｄを離脱させ（矢印ｒ）、第３ワンタッチ継手２１ｂにおいてアダプタ２１ｅからカプラ２１ｆを離脱させ（矢印ｓ）、さらにコネクタ２８において接続凸部２８ａから接続凹部２８ｂを分離する（矢印ｔ）。なお図７では第１集塵部２１を作業対象とする作業例のみを示しているが、第２集塵部２２を対象とする場合についても同様である。

このようにして第１集塵部２１の接続部分を離脱させたならば、第１集塵部２１をフラックス回収装置５から取り外した状態で第１集塵部２１を開放して、内部に付着したフラックスを除去して回収する（ＳＴ４）。すなわち、図７（ｂ）に示すように、針電極２４が設けられた箱状部Ａに対して集塵電極２５が設けられた蓋部Ｂを開放し（矢印ｕ）、針電極２４、電極ホルダ２４ａ、集塵電極２５など第１集塵部２１の内部に付着したフラックスを除去する作業を行う。この作業において、第１集塵部２１はフラックス回収装置５から取り外された作業環境のよい場所にあり、しかも第１集塵部２１は開放されて内部が露呈した状態となることから、メンテナンス作業を極めて良好な作業環境で作業性よく行うことが可能となっている。

次に、メンテナンスが完了した集塵部２０を再取り付けする（ＳＴ５）。すなわち内部に付着したフラックスの除去が完了した第１集塵部２１、第２集塵部２２を、フラックス回収装置５の内部に配置するとともに、第１ワンタッチ継手２１ａ、第３ワンタッチ継手２１ｂ、第２ワンタッチ継手２２ａ、第４ワンタッチ継手２２ｂおよびコネクタ２８の接続を行う。次いで第１排気経路１６ａ、第２排気経路１６ｂを閉止する（ＳＴ６）。すなわち第１排気バルブ１７ａ、第２排気バルブ１７ｂを閉じることにより、第１配管部１４ａ、第２配管部１４ｂおよびフラックス回収装置５の集塵部２０内の気体が外部に排気されないように遮断する。

次いで、Ｎ_２ガスを充填する（ＳＴ７）。すなわちＮ_２ガス発生装置６が作動してＮ_２ガス供給管６ａ、６ｂを介してＮ_２ガスの供給が可能な状態で、第１吸気バルブ１９ａ、第２吸気バルブ１９ｂを開放して、第１吸気経路１８ａ、第２吸気経路１８ｂを介して第１配管部１４ａ、第２配管部１４ｂ内にＮ_２ガスを流入させる。

そしてこの後、第１配管部１４ａおよび第２配管部１４ｂの流路を開放する（ＳＴ８）。すなわち、第１配管バルブ１５ａ、第２配管バルブ１５ｂを開放することにより、フラックス回収装置５とリフロー炉２との間での気体の流動が許容される状態にする。これにより、第１配管部１４ａおよび第２配管部１４ｂに流入したＮ_２ガスがリフロー炉２に到達し、フラックス回収装置５とリフロー炉２の内部およびフラックス回収装置５とリフロー炉２との気体の循環経路全体にＮ_２ガスが充填された状態となる。これにより、フラックス回収装置５を稼働状態にして、気化フラックスを集塵して回収することが可能となる。

上述の処理フローは、電子回路基板７の半田付けの際に発生する気化フラックスを回収するフラックス回収装置５内の気体交換方法を構成している。この気体交換方法では、第１配管部１４ａのみを気体交換のための配管経路に用いる例を示している。すなわち、上述処理フローの（ＳＴ１）は、フラックス回収装置５に気化フラックスを含む気体を通す第１配管部１４ａの流路を閉止する第１配管閉止工程となっており、（ＳＴ２）は、第１配管部１４ａに設けられた第１排気経路１６ａを開放する第１排気経路開放工程となっている。また（ＳＴ６）は、第１排気経路１６ａを閉止する第１排気経路閉止工程となっており、Ｎ_２ガスを充填する（ＳＴ７）は、第１配管部１４ａに設けられた第１吸気経路１８ａを開放する第１吸気経路開放工程に相当する。

上記説明したように、本実施の形態に示すリフロー装置１が有するフラックス回収装置５は、電子回路基板７の半田付けの際に発生する気化フラックスを回収するフラックス回収装置５において、フラックス回収装置５に気化フラックスを含む気体を通す第１配管部１４ａと、第１配管部１４ａを通った気化フラックスをプラズマ放電手段によって固化して集塵する集塵部２０と、第１配管部１４ａと集塵部２０との間を着脱可能にさせる第１継手手段としての第１ワンタッチ継手２１ａを備える構成としたものである。そしてこの構成により、メンテナンス作業時には集塵部２０を第１配管部１４ａから取り外して作業環境がよい場所で作業を行うことができ、フラックス回収装置のメンテナンス作業の作業性を向上させることが可能となっている。

また上述と同様の構成を有するフラックス回収装置５において、配管部４の構成を、第１配管部１４ａに設けられた第１排気経路１６ａと、第１配管部１４ａに設けられた第１吸気経路１８ａと、第１排気経路１６ａの流路を開閉する第１排気バルブ１７ａと、第１吸気経路１８ａの流路を開閉する第１吸気バルブ１９ａと、第１配管部１４ａの流路を開閉する第１配管バルブ１５ａとを備える構成としている。

この構成により、フラックス回収装置５のメンテナンス作業に際し、フラックス回収装置５の内部の気体を交換する換気作業を容易に行うことが可能となっている。すなわち、フラックス回収装置５に気化フラックスを含む気体を通す第１配管部１４ａの流路を閉止する第１配管閉止工程と、第１配管部１４ａに設けられた第１排気経路１６ａを開放する第１排気経路開放工程とを実行することにより、フラックス回収装置５の内部の気体を第１排気経路１６ａを介して排気することができる。

さらに上述と同様の構成を有するフラックス回収装置５において、プラズマ放電手段を定電流制御する電流制御部を備えることにより、フラックス回収装置５内部におけるフラックスによる汚損状態に拘わらず、気化フラックスの量に応じてプラズマ放電の放電量を適正に制御することが可能となっている。

以上、本発明の一実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

上述ではプラズマ放電手段として、コロナ放電を例として説明したが、電圧を掛けることにより、気化したフラックスの分子をイオンと電子に電離させ、集塵部の正極と負極の電極に引き付けて集塵させることができれば、グロー放電やアーク放電等の放電手段を用いてもよい。

また、上述では集塵部２０が着脱可能であることを例として説明したが、第１集塵部２１と第２集塵部２２がそれぞれ着脱可能であってもよい。

また、上述ではＮ_２ガス発生装置６を用いて説明したが、Ｎ_２ガス以外の気体をフラックス回収装置５およびリフロー炉２に流入してもよい。

本発明のフラックス回収装置およびリフロー装置ならびにフラックス回収装置における気体交換方法は、フラックス回収装置のメンテナンス作業の作業性を向上させることができるという効果を有し、電子部品を電子回路基板に半田付けにより搭載する分野において有用である。

１リフロー装置
２リフロー炉
３回収部
４配管部
７電子回路基板
１１加熱炉
１３排気ダクト
１４ａ第１配管部
１４ｂ第２配管部
１５ａ第１配管バルブ
１５ｂ第２配管バルブ
１６ａ第１排気経路
１６ｂ第２排気経路
１７ａ第１排気バルブ
１７ｂ第２排気バルブ
１８ａ第１吸気経路
１８ｂ第２吸気経路
１９ａ第１吸気バルブ
１９ｂ第２吸気バルブ
２０集塵部
２１第１集塵部
２１ａ第１ワンタッチ継手
２１ｂ第３ワンタッチ継手
２２第２集塵部
２２ａ第２ワンタッチ継手
２２ｂ第４ワンタッチ継手
２３循環ファン
２４，２６針電極
２５，２７集塵電極
２８コネクタ
３０電力線
３２負イオン
３３正イオン
３４気化フラックス粒子
Ａ箱状部
Ｂ蓋部

Claims

電子部品が搭載された電子回路基板の半田付けの際に発生する気化フラックスを回収するフラックス回収装置において、
前記フラックス回収装置に前記気化フラックスを含む気体を通す第１配管部と、
前記第１配管部を通った前記気化フラックスをプラズマ放電手段によって固化して集塵する集塵部と、
前記第１配管部に設けられた第１排気経路と、
前記第１配管部に設けられた第１吸気経路と、
前記第１排気経路の流路を開閉する第１排気バルブと、
前記第１吸気経路の流路を開閉する第１吸気バルブと、
前記第１配管部の流路を開閉する第１配管バルブと、
前記集塵部で前記気化フラックスを集塵した後の気体を通す第２配管部と、
前記第２配管部に設けられた第２排気経路と、
前記第２配管部に設けられた第２吸気経路と、
前記第２排気経路の流路を開閉する第２排気バルブと、
前記第２吸気経路の流路を開閉する第２吸気バルブと、
前記第２配管部の流路を開閉する第２配管バルブとを備える、フラックス回収装置。
請求項１に記載のフラックス回収装置を有する、リフロー装置。
電子部品が搭載された電子回路基板の半田付けの際に発生する気化フラックスを回収するフラックス回収装置内の気体交換方法において、
前記フラックス回収装置に前記気化フラックスを含む気体を通す第１配管部の流路を閉止する第１配管閉止工程と、
前記フラックス回収装置に前記気化フラックスを集塵した後の気体を通す第２配管部の流路を閉止する第２配管閉止工程と、
前記第１配管部に設けられた第１排気経路を開放する第１排気経路開放工程と、
前記第２配管部に設けられた第２排気経路を開放する第２排気経路開放工程と、
前記第１排気経路を閉止する第１排気経路閉止工程と、
前記第２排気経路を閉止する第２排気経路閉止工程と、
前記第１配管に設けられた第１吸気経路を開放する第１吸気経路開放工程と、
前記第２配管に設けられた第２吸気経路を開放する第２吸気経路開放工程とを含む、フラックス回収装置内の気体交換方法。