JPH08125329A - はんだ付け装置における雰囲気のサンプリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 はんだ付け雰囲気中のフラックスヒュームを
捕獲し除去した状態を目視で確認できるようにし、ま
た、保守のサイクル時間を長くし、さらに測定遅延を生
じないサンプリング装置を得る。 【構成】 チャンバ４２で覆われたはんだ付け装置４１
内に、はんだ付け雰囲気をサンプリングするためのサン
プリング用パイプ２６を設け、さらに水フィルタ５１お
よびミストセパレータ５２を介して吸引する酸素濃度測
定装置２５を設ける。一方、サンプリング用パイプ２６
には、三方切換弁５３を介して清掃用エア供給パイプ５
４を接続し、かつ清掃用開閉弁５５を介して接続された
圧縮エア供給装置５６を設け、この圧縮エア供給装置５
６から噴出する圧縮エアによってサンプリング用パイプ
２６を清掃する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、はんだ付け雰囲気の分
析、たとえば酸素濃度を測定するためのはんだ付け装置
における雰囲気のサンプリング装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、配線基板のはんだ付けプロセ
スをチャンバで覆い、このチャンバ内に窒素ガス（Ｎ₂
ガス）等の不活性ガスを供給し、低酸素濃度の雰囲気中
ではんだ付けを行うはんだ付け装置が使用されている。

【０００３】このようなはんだ付け装置においては、配
線基板のはんだ付け面（ランド）や実装されている電子
部品等のはんだ付け電極やリード線等の酸化が抑制され
るために、ごくわずかなフラックス量で良好なはんだ付
け性が得られる。そしてその結果として、はんだ付け後
の配線基板洗浄プロセスを省略することができるように
なり、いわゆる脱フロン化を実現することができる。

【０００４】また、低酸素濃度の雰囲気中でははんだ融
液の表面張力が低下し、微細部分へのはんだ融液の流動
性が高まる。そのため、電子部品の小型化と電極やリー
ド線のファインピッチ化および配線基板への実装密度の
高まる、いわゆるマイクロソルダリングに対応すること
ができる。

【０００５】そして、これらのことはフローはんだ付け
装置においてもリフローはんだ付け装置においても当て
はまる。

【０００６】他方、このようなはんだ付け装置において
は、使用するフラックスの種類やクリームはんだの種類
等により、その性質に最適な酸素濃度が選択され調節・
制御される。したがって、はんだ付け雰囲気の酸素濃度
を測定することは、はんだ付けプロセスを制御し、信頼
性が高く安定したはんだ付けを行う上では必須の要件で
ある。

【０００７】図７は、従来のフローはんだ付け装置を示
す側断面図であり、Ｎ₂ ガス供給系と酸素濃度測定系
（雰囲気サンプリング系）はブロック図で示してある。

【０００８】すなわち、フローはんだ付け装置２におい
て、配線基板１の予備加熱を行うプリヒータ８およびは
んだ融液１０をポンプ機構１２（図７では羽根で示して
ある）でノズル１１から噴出させて噴流波１３を形成す
るはんだ槽９、および配線基板１を搬送する搬送手段と
して第１の搬送コンベア４および第２の搬送コンベア５
を、ラビリンス流路を形成する為の抑止板１４を備えた
トンネル状のチャンバ３が覆っている。また、６は前記
配線基板１の搬入口、７は搬出口である。

【０００９】そして、Ｎ₂ ガス供給装置２１から流量調
節弁２２（あるいは開閉弁）、図示しない流量計、Ｎ₂
ガス供給用パイプ２３を介して前記チャンバ３内に配設
したＮ₂ ガス噴出用ノズル２４からガスを噴出させ、チ
ャンバ３内を低酸素濃度の雰囲気とする。

【００１０】他方、酸素濃度測定装置２５は雰囲気サン
プリング用のポンプ（図示せず）を備えていて、サンプ
リング用パイプ２６および活性炭フィルタ２７、濾過フ
ィルタ２８を介してはんだ付け雰囲気をサンプリング
し、酸素濃度の分析・測定を行い、排気用パイプ２９か
ら排出される。

【００１１】活性炭フィルタ２７は、はんだ付けによっ
て生ずるフラックスヒューム中の特にアルコール成分を
吸着除去することを目的とするものである。また、濾過
フィルタ２８は焼結金属フィルタや金網フィルタ等によ
って構成され、その微細な透過間隙によってフラックス
ヒューム中のミストや雰囲気中に含まれる鉛等の金属蒸
気や浮遊物を除去することを目的とするものである。す
なわち、これらは活性炭フィルタ２７では吸着除去する
ことができないからである。

【００１２】以上のような雰囲気のフィルタリングによ
って清潔な酸素濃度測定用雰囲気を得て、酸素濃度測定
装置２５へのフラックスヒュームや金属蒸気（主にはん
だ中の鉛やスズ）、浮遊物の付着を防止し、不要な汚染
を防止している。

【００１３】ちなみに、図示しない制御装置が前記の酸
素濃度測定値を入力し、Ｎ₂ ガスの流量調節弁２２の開
度を制御してチャンバ３内の酸素濃度を自動的に目的と
する値に保持するフィードバック制御系の構成が一般的
に採用されている。そしてこのような技術は特開平３−
１０１２９６号公報に開示されている。しかし、特に技
術的新しさを有するものではない。

【００１４】図８は、従来のリフローはんだ付け装置を
示す側断面図であり、Ｎ₂ ガス供給系と酸素濃度測定系
（雰囲気サンプリング系）はブロック図で示している。
図７と同一符号は同一部分を示す。

【００１５】すなわち、リフローはんだ付け装置３１の
チャンバ３６内に配線基板１を搬送する搬送コンベア３
７を設けてあり、搬送コンベア３７に沿って予備加熱部
３３を構成する加熱ヒータ３８とリフロー部３４を構成
する加熱手段３９とが配設され、さらに、配線基板１の
搬入口６には入口側ラビリンス部３２、搬出口７には出
口側ラビリンス部３５が抑止板１４によって構成されて
いる。そして、Ｎ₂ ガス供給装置２１から流量調節弁
（あるいは開閉弁）２２、Ｎ₂ ガス供給用パイプ２３を
介して前記チャンバ３６内に配設したＮ₂ ガス噴出用ノ
ズル２４からＮ₂ガスを噴出させ、チャンバ３６内を低
酸素濃度の雰囲気とする。

【００１６】他方、酸素濃度測定系は図７のフローはん
だ付け装置２と同様であり、サンプリング用パイプ２６
および活性炭フィルタ２７、濾過フィルタ２８を介して
はんだ付け雰囲気をサンプリングし、酸素濃度測定装置
２５の酸素濃度で分析を行い、排気用パイプ２９から排
出される。ちなみに、フローはんだ付け装置２と同様
に、チャンバ３６内の酸素濃度を目的とする値に自動的
に保持させるフィードバック制御系の構成が一般的に採
用されている。

【００１７】そして、各フィルタ２７，２８の目的も同
様であり、フラックスヒューム中のアルコール成分を吸
着除去すること、そしてミストや鉛等の金属蒸気や浮遊
物を除去することを目的とするものである。

【００１８】

【発明が解決しようとする課題】はんだ付け雰囲気をサ
ンプリングし、この雰囲気の酸素濃度を測定する従来の
酸素濃度測定系は、その目的達成という点では満足すべ
きものであった。しかしながら、次のような改善される
べき課題があった。

【００１９】(1) 活性炭フィルタ２７の寿命は目視によ
って判断することができない。そのため、運転時間を管
理することによって定期的に交換する必要があった。ま
た、その際にも、フラックス塗布量が多い場合（塗布厚
を厚くしている場合あるいは配線基板１の面積が大きい
場合）やフラックスヒュームの発生量が多いフラックス
を使用している場合では、交換時期を早める等の配慮も
必要であった。

【００２０】(2) 濾過フィルタ２８は徐々に目詰まりを
生じてそのフィルタリング特性が低下してくるので、や
はり定期的に取り外してアルコールや有機溶剤等で洗浄
する必要がある。また、その際にも前記(1) の活性炭フ
ィルタ２７の場合と同様に、フラックスヒュームの発生
量が多い場合には清掃時期を早める等の配慮も必要であ
った。

【００２１】(3) 前記(1) および(2) における活性炭フ
ィルタ２７の活性炭の交換保守および濾過フィルタ２８
の洗浄保守のサイクル時間を長くするために、活性炭フ
ィルタ２７の容積および濾過フィルタ２８の容積を大き
くすることも考えられるが、その場合、酸素濃度測定装
置２５がそのポンプによって吸引する雰囲気流量は一定
であるので、はんだ付け雰囲気をサンプリング用パイプ
２６でサンプリングしてから酸素濃度測定装置２５に到
達するまでの所要時間が長くなり、酸素濃度の測定遅延
を生ずるようになる。この測定遅延は、酸素濃度を（自
動）制御する場合においては制御の過渡応答特性を低下
させるので好ましくない。

【００２２】本発明の目的は、従来技術における以上の
ような問題を解決するもので、はんだ付け雰囲気中のフ
ラックスヒュームを捕獲し・除去した状況を目視で確認
できるとともに、保守のサイクル時間を長くすることが
可能であり、測定遅延を生じない雰囲気サンプリング装
置を実現することにある。そしてその結果として、運転
操作環境とはんだ付け雰囲気の制御性に優れたはんだ付
け装置と、高品質な配線基板のはんだ付け環境を実現す
ることにある。

【００２３】

【課題を解決するための手段】本発明は、フラックスヒ
ュームや金属蒸気等が水に極めて良好に溶け込むことに
着目している。

【００２４】本発明にかかる請求項１に記載の発明は、
水中に、サンプリングしたはんだ付けの雰囲気を供給し
てサンプリングした雰囲気と水とを直接に接触させる水
フィルタと、この水フィルタ通過後の雰囲気中の水分を
除去する装置とを備えたものである。

【００２５】また、請求項２に記載の発明は、水フィル
タ通過後の雰囲気中の水分を除去する装置に雰囲気冷却
装置を備えたものである。

【００２６】また、請求項３に記載の発明は、はんだ付
けの雰囲気をサンプリングして水フィルタまで導くパイ
プへ圧縮エアを供給するための圧縮エア供給装置を設け
るとともに、この圧縮エア供給装置からの圧縮エアの供
給を開閉する開閉弁を備えたものである。

【００２７】また、請求項４に記載の発明は、操作側か
ら見て水フィルタの背面側に圧縮エア供給開閉弁を配設
したものである。

【００２８】また、請求項５に記載の発明は、水フィル
タと圧縮エア供給開閉弁とを収容する筐体を設け、この
筐体内の水フィルタを外すことによってのみ操作側から
筐体内の圧縮エア供給開閉弁の操作を可能とする大きさ
に筐体を形成したものである。

【００２９】

【作用】本発明にかかる請求項１に記載の発明は、フラ
ックスヒューム中に含まれるアルコールは極めて良好に
水に溶け込み水への溶解可能量も多い。したがって、フ
ラックスヒューム中のアルコール成分が水に溶け込んで
除去される。

【００３０】また、ミスト状態のフラックスヒュームや
フラックスヒューム中のはんだ等の金属蒸気も気相状態
であるため、極めて良好に水に溶け込む。そして水に接
触した後のミストは溶解し、金属蒸気等は固体化して除
去される。そのためこれらの除去可能量も極めて多い。

【００３１】そして、これらフラックスヒュームが水に
溶解あるいは捕獲されると水が徐々に汚濁してくるの
で、目視によって水フィルタへのフラックスヒュームの
溶解／捕獲状況を確認することができる。

【００３２】そして、水フィルタから発生する水蒸気
は、水を除去するフィルタによって除去される。したが
って、フラックスヒュームが除去された清潔な雰囲気を
得ることができる。

【００３３】また、請求項２に記載の発明は、水蒸気は
冷却することによって液化するため、水フィルタから発
生した水分をきわめて良好に除去することができる。し
たがって、雰囲気冷却装置によってきわめてドライな雰
囲気を得ることができる。

【００３４】また、請求項３に記載の発明は、はんだ付
け雰囲気をサンプリングして水フィルタに導くためのパ
イプ（サンプリング用パイプ）にも、微量ではあるが徐
々にフラックスヒュームが液化して付着する。

【００３５】しかし、圧縮エアを供給する開閉弁を開
き、高速で噴出する圧縮エアを前記サンプリング用パイ
プに通すことにより、液化し付着したフラックスヒュー
ムを吹き飛ばして除去することができる。

【００３６】また、請求項４に記載の発明は、サンプリ
ング用パイプに供給される圧縮エアは、はんだ付け雰囲
気をサンプリングするための開口側と水フィルタ側に向
かって流れる。したがって、水フィルタを取り外してか
ら圧縮エア供給開閉弁を開く操作を行う手順とすること
が良い。

【００３７】したがって、操作側から見て水フィルタの
背面側に圧縮エア供給開閉弁を配設することによって、
前記手順の操作をオペレータに行わせることができる。

【００３８】また、請求項５に記載の発明は、水フィル
タを取り外さないと圧縮エア供給開閉弁を操作すること
ができない。したがって、水フィルタを取り外した後に
サンプリング用パイプに高速で噴出する圧縮エアを通す
という手順をオペレータに強要することができる。

【００３９】

【実施例】次に、本発明によるはんだ付け雰囲気のサン
プリング装置を、実際上どのように具体化できるかを実
施例で説明する。 〔原理〕図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明の一実施例を示
す構成図で、図１（ａ）は、はんだ付け雰囲気中の酸素
濃度を測定するための構成を示すブロック図であり、図
１（ｂ），（ｃ）は三方切換弁の切り換えの態様を示す
説明図である。これらの図において、図７と同一符号は
同一部分を示す。

【００４０】すなわち、はんだ付け装置４１はチャンバ
４２で覆われ、コンベア等の搬送コンベア４３によりチ
ャンバ４２内に配線基板１を搬送し、予備加熱やフロー
はんだ付けあるいはリフローはんだ付け等の一連のはん
だ付けプロセスを実行する構成である。

【００４１】一方、Ｎ₂ ガス供給装置２１から供給され
るＮ₂ ガスは、Ｎ₂ ガス供給用パイプ２３、流量調節弁
（開閉弁）２２、図示しない流量計、等を介してチャン
バ４２内ヘ供給し、大気を置換して低酸素濃度の雰囲気
をチャンバ４２内に形成する。

【００４２】他方、チャンバ４２内のはんだ付け雰囲気
は、サンプリング用パイプ２６、水フィルタ５１、ミス
トセパレータ５２を介して酸素濃度測定装置２５に吸引
し、該はんだ付け雰囲気の酸素濃度の測定を行い排気用
パイプ２９から排出される。酸素濃度測定装置２５はポ
ンプ（図示せず）を備えていて、自ら測定雰囲気のサン
プリングが行える構成となっている。

【００４３】また、チャンバ４２の直前位置のサンプリ
ング用パイプ２６には、三方切換弁５３を介して清掃用
エア供給パイプ５４を接続し、清掃用エア供給パイプ５
４は清掃用開閉弁５５を介して圧縮エア供給装置５６に
接続する。なお、圧縮エア供給装置５６としては、空圧
機器用として工場内の各所に配設されたいわゆる工場エ
アを利用できる。 〔酸素濃度サンプリング系〕図２は、図１の酸素濃度サ
ンプリング系を実物に則して示した斜視図である。そし
てこの例においてはチャンバ４２の一部分のみを示して
あり、チャンバ４２が上部チャンバ体４２Ａと下部チャ
ンバ体４２Ｂとに分かれていて、上部チャンバ体４２Ａ
としてはガラス窓４４と、取っ手４５を設けた蓋状チャ
ンバ体を複数並べた構成としている。

【００４４】チャンバ４２内部のはんだ付け雰囲気は、
サンプリング用パイプ２６、三方切換弁５３、水フィル
タ５１、ミストセパレータ５２を通って酸素濃度測定装
置２５に吸引され流入する構成である。また、三方切換
弁５３の他方の分岐路には清掃用エア供給パイプ５４を
接続し、清掃用開閉弁５５を介して圧縮エア供給装置５
６に接続する構成である。

【００４５】図２に示したミストセパレータ５２は、空
圧機器において常用されるもので、過飽和水分やオイル
ミスト等を除去する際に使用されるものと同様のもので
ある。また、本発明にかかる水フィルタ５１の構成には
特徴があるので以下に詳しく説明する。 〔水フィルタ周辺部〕図３は、図２の水フィルタ５１の
構成を示す側面図で、一部を切り欠いて示した図であ
る。

【００４６】すなわち、ガラス等の透明な部材で形成し
た容器（瓶）６１に水６２を入れ、容器６１の水６２の
中にサンプリングした雰囲気を噴出させるためのノズル
６３を差し入れた構成である。したがって、サンプリン
グした雰囲気は水中のノズル６３から噴出して気泡状態
で水６２と接触しながら上昇し、水面から放出される構
成である。

【００４７】なお、本実施例では同軸配管部６６に工夫
をしてあり、カプラ６４で接続したサンプリング用パイ
プ２６から流入するチャンバ４２内の雰囲気は、同軸配
管部６６の中心側のパイプ６５を通ってノズル６３に流
れる。水面から放出された雰囲気は、同軸配管部６６内
の中心側のパイプ６５の外側を通りカプラ６４を介して
ミストセパレータ５２に流れる構成である。また、同軸
配管部６６と容器６１とは蓋６７によって固定する構成
である。 〔水フィルタ着脱部〕図４は、図２の水フィルタ５１の
着脱部の構成を示す図で、図４（ａ）はパッキンの構成
を説明する斜視図、図４（ｂ）はパッキンを介して蓋を
同軸配管部に取り付けた様子を示す断面図、図４
（ｃ），（ｄ）は容器を蓋に取り付ける際の手順を示す
斜視図である。

【００４８】すなわち、図４（ａ），（ｂ）に示すよう
に蓋は二つ割パッキン６８により同軸配管部６６に気密
に固定され、図４（ｃ）に示すように別のパッキン６９
をサンプリング用パイプ２６に通して容器６１を蓋６７
に挿入し、図４（ｄ）に示すようにねじ込むことで蓋６
７と容器６１とは気密に固定される構成である。 〔清掃用開閉弁の配設〕図５は、図２の水フィルタ５１
と清掃用開閉弁５５との配設構造を示す斜視図である。
この図において、図１と同一符号は同一部分を示す。

【００４９】すなわち、図１のはんだ付け装置４１の運
転・操作・保守等を行うオペレータ（操作側）から見
て、清掃用開閉弁５５が水フィルタ５１の背面側に位置
するように配設した構成である。さらに望ましい配設構
造は、はんだ付け装置４１に設けた収容筐体７１と保守
用開口部７２の大きさを制限することである。つまり、
収容筐体７１から保守用開閉扉７３を開いて水フィルタ
５１の容器６１を取り外すことによってのみオペレータ
の手が清掃用開閉弁５５に届くように構成する。

【００５０】このことによって、水フィルタ５１を取り
外した後でのみ清掃用の圧縮エアが供給できるようにな
り、水フィルタ５１に清掃用のエアが流れ込むことを防
止できる。

【００５１】次に、動作について説明する。

【００５２】酸素濃度測定装置２５は、それ自身がサン
プリング用のポンプ（図示せず）を有していて分析すべ
き雰囲気を吸引するように構成されている。したがっ
て、チャンバ４２内のはんだ付け雰囲気はサンプリング
用パイプ２６を通って水フィルタ５１に流れ込み、水６
２と接触する。そして、フラックスヒューム中のアルコ
ール成分やミストは水６２に溶け込み、はんだ等の金属
蒸気は固体化して捕獲され、はんだの金属粉等の浮遊物
も水に捕獲される。

【００５３】なお、フラックスヒューム中のアルコール
やミストに対する水６２の溶解量、金属蒸気や浮遊物に
対する水の捕獲量は極めて大きい。したがって、小さい
容積でもきわめて長い時間に渡って良好なフィルタリン
グ特性を得ることができる。さらに、フィルタリングに
よって汚濁が進行した水６２は、容器６１を取り外して
新しい水と交換すれば、常に良好なフィルタリング特性
を得ることができる。

【００５４】次に、水フィルタ５１を通過した後の雰囲
気はミストセパレータ５２に流れ込み、水フィルタ５１
で発生した水分（過飽和水分）が除去される。そして酸
素濃度の測定に不要な不純物が除去された清潔な雰囲気
が酸素濃度測定装置２５に流れ込み、はんだ付け雰囲気
の酸素濃度が測定される。

【００５５】一方、チャンバ４２から水フィルタ５１に
至るまでのサンプリング用パイプ２６にも、微量ではあ
るが徐々にフラックスヒュームが液化して付着する。し
たがって、定期的に清掃することが望まれる。これらは
従来の構成においても同様に発生していたものである。
本実施例では、この清掃を圧縮エアの噴出力を利用して
行えるように構成している。

【００５６】すなわち、図１、図２および図５を参照し
て説明すると、先ず水フィルタ５１の容器６１を取り外
し、続いて三方切換弁５３を図１（ｂ）のように清掃用
エア供給パイプ５４側に切り換える。そしてその後に清
掃用開閉弁（圧縮エア供給開閉弁）５５を開く。する
と、圧縮エア供給装置５６から供給される圧縮エアが三
方切換弁５３を通ってサンプリング用パイプ２６に勢い
良く噴出し、サンプリング用パイプ２６に付着していた
フラックスヒュームは吹き飛ばされて除去される。

【００５７】この場合、水フィルタ５１の容器６１を外
してから清掃用開閉弁５５の開閉操作が可能なように構
成されているので、水フィルタ５１に清掃用のエアが噴
出し、吹き飛ばされたフラックスヒュームが水フィルタ
５１に流れ込んだり、甚だしくは水フィルタ５１の水が
酸素濃度測定装置２５へ流れ込む等の不都合が生ずるよ
うなことはない。

【００５８】さらにその後、三方切換弁５３を図１
（ｃ）の様に切り換えれば、三方切換弁５３からチャン
バ４２に至るまでの間のサンプリング用パイプ２６に圧
縮エアが勢い良く噴出し、この部分のサンプリング用パ
イプ２６も同様にして清掃することができる。 〔酸素濃度測定装置と水〕はんだ付け装置に用いられる
酸素濃度測定装置２５としては、ジルコニアセンサを用
いた装置が一般的に使用されている。このジルコニアセ
ンサは、大気の酸素濃度（約２０％）から数ＰＰＭ程度
までの広い範囲に亘って酸素濃度の測定が可能であるた
め、はんだ付け装置のように酸素濃度を広い範囲に亘っ
て調節するような場合には好適なセンサである。

【００５９】しかし、このジルコニアセンサは、約７０
０℃程度の動作温度で使用されるため、水を被ることを
嫌う性質がある。すなわち、ジルコニアセンサが水を被
ることで酸素濃度の測定が不可能となり、甚だしくはセ
ンサが破損する。しかし、水蒸気が雰囲気中に混入して
いても問題なく使用することができる。ところが微細に
見ると、実用上問題無い程度ではあるが水蒸気の量が変
化することで酸素濃度測定値が若干変化する。すなわ
ち、水蒸気によって測定誤差を生じその誤差量は水蒸気
の量によって変化する。したがって、高精度の酸素濃度
測定を行う場合においては、水蒸気を除去して測定を行
った方が良い。

【００６０】他方、本実施例の水フィルタ５１で発生す
る水蒸気量は、はんだ付け装置４１内の雰囲気温度や水
フィルタ５１の水温で変化する。本実施例においてミス
トセパレータ５２を用いて水フィルタ５１で発生した水
蒸気を除去している理由はそこにある。また、水フィル
タ５１の容器６１を取り外してからサンプリング用パイ
プ２６の清掃を行うための弁操作を行う様に構成してい
る理由もそこにある。 〔その他の実施例〕図６は、本発明の他の実施例を示す
構成図で、ミストセパレータ５２に冷却装置を備えた場
合を説明する構成図であり、冷却装置として電子冷却器
を使用した場合を例示し、図１〜図３と同一符号は同一
部分を示す。電子冷却器８１は小型化が容易であるの
で、小容量の冷却用途においては優れて好適である。

【００６１】すなわち、本実施例は過飽和水分が冷却に
よって直ちに液化して除去できることを利用したもので
ある。

【００６２】電子冷却器８１は、雰囲気の冷却用パイプ
８２を冷却モジュール８３によって冷却する構成であ
り、冷却用パイプ８２を雰囲気が通過する際に冷却され
る構成である。すなわち、その際に雰囲気中の過飽和水
分が液化し、冷却用パイプ８２の下方に接続した排水用
パイプ８４に液化した水分が流れ込み、ドレンポット８
５に溜まる構成である。なお、電子冷却器８１は電源線
８６により冷却モジュール８３に電力を供給するための
電源装置８７に接続するだけで作動する。

【００６３】他方、ドレンポット８５には予め水９１を
入れ、排水用パイプ８４の先端が水の中に没するように
する。これにより、排水用パイプ８４が封止され、酸素
濃度測定装置２５へ大気が吸引されることがなくなる。
そしてドレンポット８５のさらに上側すなわち排水用パ
イプ８４の先端開口位置よりも上側に、ドレンポット８
５に溜まった水が越流するように開口８８を設け、この
開口８８から越流した水（ドレン）９１を越流水用パイ
プ８９で排水ポット９０に導く構成である。すなわち、
排水ポット９０に溜まった水（ドレン）９１を捨て去る
だけでドレン処理が完了する。

【００６４】雰囲気冷却によって雰囲気中の水分を除去
する構成は、水分除去能力が優れていてきわめてドライ
な雰囲気が得られる長所がある。 〔電子冷却器を使用したミストセパレータの回収率〕表
１は、ミストセパレータ５２に電子冷却器８１を使用し
た場合に、水蒸気がどの程度回収されるかを測定した結
果を一覧表にして示したものである。

【００６５】

【表１】 すなわち、水フィルタ５１内の水６２の重量を容器を含
めて測定し、その重量の変化を毎日測定して前日との重
量差、つまり水６２の蒸発量を求めた。また、ドレンポ
ットと８５から越流して排水ポット９０に流れ込む水
（ドレン）９１の重量を排水ポット９０を含めて測定
し、その重量変化を毎日測定して前日との重量差つまり
水（ドレン）９１の回収量を求めた。したがって、水フ
ィルタ５１からの水６２の蒸発量とミストセパレータ５
２による水（ドレン）９１の回収量とを比較することで
回収率を求めることができる。

【００６６】表１の測定結果を考察すると、第１〜第２
日の間の回収率は９５％程度となり、第２〜第３日およ
び第３〜第４日の回収率は９９％以上と極めて優れた値
を示している。なお、運転開始初日の第１〜第２日の間
の回収率が９５％程度にとどまっている理由は、運転開
始にともなって電子冷却器８１内の冷却用パイプ８２内
壁などに液化・付着した水が排水ポット９０に回収され
なかったためと考えられる。

【００６７】また、以上の実施例で説明した雰囲気サン
プリング装置は、酸素濃度を測定・分析する場合だけに
限らず、Ｎ₂ 濃度の測定・分析にも使用できる。さら
に、その他アルゴンガスを供給してその濃度を測定する
場合にも有効であり、このような雰囲気分析を行う場合
には共通して有効である。

【００６８】以上のように、ミストセパレータ５２に電
子冷却器８１を使用することで極めて高精度の酸素濃度
測定が可能な雰囲気を得ることができるようになる。

【００６９】

【発明の効果】以上のように本発明による雰囲気サンプ
リング装置によれば、各請求項の構成に対応して次のよ
うな効果がある。

【００７０】請求項１記載の発明は、水の中に、サンプ
リングしたはんだ付けの雰囲気を供給してサンプリング
した雰囲気と水とを直接に接触させる水フィルタと、こ
の水フィルタ通過後の雰囲気中の水分を除去する装置と
を備えたので、はんだ付け雰囲気中のフラックスヒュー
ムや金属蒸気、浮遊物を確実に溶解・捕獲し除去するこ
とができる。また、溶解・捕獲可能量もきわめて大きく
フィルタ容積を大きくする必要もない。そして水フィル
ターの容器を透明にすれば、捕獲状況を目視によって確
認することができる。したがって、保守性が良好であり
保守のサイクル時間も長くできる。また、測定遅延を生
ずるようなこともないので、保守および運転操作環境と
はんだ付け雰囲気の制御性に優れたはんだ付け装置を実
現することができる。そしてその結果、高品質な配線基
板のはんだ付け環境を実現することができる。

【００７１】請求項２記載の発明は、水フィルタ通過後
の雰囲気中の水分を除去する装置に雰囲気冷却装置を備
えたので、過飽和水分の除去が一層良好に行えるので、
目的とするはんだ付け雰囲気の測定環境がさらに良好と
なって精度の高い測定を行うことができるようになる。
このことははんだ付けプロセスの制御が高い精度で行え
ることを意味し、さらに優れたはんだ付け装置を実現す
ることができる。そしてその結果、さらに高品質な配線
基板のはんだ付け環境を実現することができる。

【００７２】請求項３記載の発明は、はんだ付けの雰囲
気をサンプリングして水フィルタまで導くパイプへ圧縮
エアを供給するための圧縮エア供給装置を設けるととも
に、この圧縮エア供給装置からの圧縮エアの供給を開閉
する開閉弁を備えたので、開閉弁の操作のみでサンプリ
ング用パイプの清掃を簡単に行うことが可能となり、保
守性に優れた運転操作環境を実現することができる。し
たがって、保守に必要なコストも大幅に削減できるよう
になる。

【００７３】請求項４記載の発明は、水フィルタを配設
し収容した際に、操作側から見て水フィルタの背面側に
圧縮エア供給開閉弁を配設したので、水フィルタを取り
外してからサンプリング用パイプ清掃用の開閉弁を開く
ことをオペレータに行わせるので、サンプリング用パイ
プから吹き飛ばされた付着物を水フィルタに流入させる
ことがなくなる。すなわち、誤操作を防止する優れた保
守および運転操作環境を実現することができる。

【００７４】請求項５記載の発明は、水フィルタと圧縮
エア供給開閉弁とを収容する筐体を設け、この筐体内の
水フィルタを外すことによってのみ操作側から筐体内の
圧縮エア供給開閉弁の操作を可能とする大きさに筐体を
形成したので、水フィルタを取り外さないと圧縮エア供
給開閉弁を操作することができない。したがって、サン
プリング用パイプから吹き飛ばされた付着物が水フィル
タに流入するようなことが確実に防止できる。すなわ
ち、誤操作を確実に防止する優れた保守および運転操作
環境を実現することができる等の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す構成図である。

【図２】図１の酸素濃度サンプリング系を示す斜視図で
ある。

【図３】図２の水フィルタの構成を示す側面図である。

【図４】図３の水フィルタの着脱部の構成を示す図であ
る。

【図５】図２の水フィルタと清掃用開閉弁との配設構造
を示す斜視図である。

【図６】本発明の他の実施例を示す構成図である。

【図７】従来のフローはんだ付け装置を示す側断面図で
ある。

【図８】従来のリフローはんだ付け装置を示す側断面図
である。

【符号の説明】

１ 配線基板 ２１ Ｎ₂ ガス供給装置 ２５ 酸素濃度測定装置 ２６ サンプリング用パイプ ４１ はんだ付け装置 ４２ チャンバ ５１ 水フィルタ ５２ ミストセパレータ ５３ 三方切換弁 ５４ 清掃用エア供給パイプ ５５ 清掃用開閉弁 ５６ 圧縮エア供給装置 ６１ 容器 ６２ 水 ６３ ノズル ６６ 同軸配管部 ７１ 収容筐体 ７２ 保守用開口部 ７３ 保守用開閉扉 ８１ 電子冷却器 ８２ 冷却用パイプ ８３ 冷却モジュール

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水中にサンプリングしたはんだ付けの雰
   囲気を供給してサンプリングした雰囲気と前記水とを直
   接に接触させる水フィルタと、 この水フィルタ通過後の前記雰囲気中の水分を除去する
   装置と、 を備えたことを特徴とするはんだ付け装置における雰囲
   気のサンプリング装置。
2. 【請求項２】 水フィルタ通過後の雰囲気中の水分を除
   去する装置に雰囲気冷却装置を備えた、 ことを特徴とする請求項１記載のはんだ付け装置におけ
   る雰囲気のサンプリング装置。
3. 【請求項３】 はんだ付けの雰囲気をサンプリングして
   水フィルタまで導くパイプへ圧縮エアを供給するための
   圧縮エア供給装置を設けるとともに、この圧縮エア供給
   装置からの圧縮エアの供給を開閉する開閉弁を備えた、 ことを特徴とする請求項１または２記載のはんだ付け装
   置における雰囲気のサンプリング装置。
4. 【請求項４】 操作側から見て水フィルタの背面側に圧
   縮エアの供給を開閉する開閉弁を配設した、 ことを特徴とする請求項３記載のはんだ付け装置におけ
   る雰囲気のサンプリング装置。
5. 【請求項５】 水フィルタと圧縮エア供給開閉弁とを収
   容する筐体を設け、この筐体内の前記水フィルタを外す
   ことによってのみ操作側から前記筐体内の開閉弁の操作
   を可能とする大きさに前記筐体を形成した、 ことを特徴とする請求項４記載のはんだ付け装置におけ
   る雰囲気のサンプリング装置。