TW586983B - Method for separating oxide and separator for oxide - Google Patents

Description

586983 A7 ______B7______ 五、發明說明（（） 〔技術領域〕 本發明係關於一能從焊接用的噴流焊料槽所產生之熔 渣中將焊料和氧化物分離之方法及裝置。 〔先前技術〕 印刷基板之焊接，係用設有焊劑機、預熱器、噴流焊 料槽、冷卻機等之自動焊接裝置來進行。自動焊接裝置之 噴流焊料槽，係藉由使印刷基板接觸噴嘴所噴出之熔融焊 料，來使焊料附著於焊接部。 噴流焊料槽中設有噴嘴，該噴嘴的下部和導管相連’ 在該導管的端部裝設泵。噴流焊料槽內之熔融焊料的移動 ，首先是被導管端部的泵吸入導管內，在導管內流動後從 噴嘴向上方噴流。. 噴流焊料槽中之熔融焊料，由於經常接觸空氣，故不 斷進行氧化，表面將被該氧化物覆蓋，但氧化物下的熔融 焊料則保持淸淨狀態。在噴流焊料槽的液面下，淸淨的熔 融焊料會被泵吸入導管內，當其從噴嘴噴出時，因在此會 接觸空氣進行氧化，而產生新的氧化物。然後當噴出的熔 融焊料從噴嘴落下時，將擾亂熔融焊料的液面，將液面的 氧化物推開而使淸淨的熔融焊料露出，露出後之淸淨的熔 融焊料將接觸空氣，在此也會產生氧化。因此，在噴流焊 料槽中，除噴出之熔融焊料的氧化外，噴出後的溶融焊料 之落下時攪拌液面也會產生氧化，可說在所有的場所都在 進行氧化。 然而，一般將噴流焊料槽產生者簡稱爲氧化物，但在 4 _ ___ _ ___ __ 一 — - — _ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂. 線. 586983 A7 B7_ 一 ------ 五、發明說明（/ ) 此的氧化物，並非完全都是氧化物之浮游，而是氧化物和 熔融焊料所混合成之呈冰沙狀之所謂熔渣的浮游。隨著日寺 間之經過該熔渣會大量的產生，若覆蓋到整個噴流焊料槽 ，最後將從噴流焊料槽溢出。由於熔渣爲熔融焊料和_1 物的混合物，當其從噴流焊料槽溢出時，熔渣中的熔高虫太旱 料將烫傷操作者的腳，或使地板焦黑等，或熔渣會被吸人 噴流泵中，或從噴流噴嘴噴出而附著在印刷基板上等，而 造成問題。 於是，在焊接的作業現場，操作員不斷地監視噴流焊 料槽’當噴流焊料槽中開始有熔渣的積存，就用帶柄杓舀 取，再丟棄到一斗罐般的空罐容器中。丟棄的熔渣，被精 煉業者用便宜的價格買去，運回精煉工廠後從熔渣中回收 焊料。亦即，在焊接現場，含有高價的熔融焊料之熔渣被 精煉業者以低廉的價格買去。 熔渣中大量含有尙可使用的焊料，但因在焊接現場無 法從焊澄中分離焊料，故造成將高價的焊料和氧化物一起 丟棄的現狀。有鑑於該經濟上的損失，有人提案出，在焊 接現場從熔渣中除去氧化物而取出焊料之分離劑、方法、 容器(參照日本專利第2899584號，以下稱584專利）。該 584專利’作爲分離劑，係在熔渣中使用米糠、麩、麥糠 、豆類、芝麻、向日葵、椰子、菜籽、植物油、木粉等的 糖類等；作爲分離方法，係在網或衝孔金屬製的籃中之熔 、澄上撒佈該分離劑後，在噴流焊料槽內撈起容器、或浸漬 容器。 5 械狀㈣用中關家標準（CNS)^^2i() χ )- (請先閱讀背面之注音？事項再填寫本頁) p 訂·. 線 586983 A7 _______ B7 _____ 五、發明說明（4 ) 〔發明所要解決之課題〕 584專利之分離劑，就算撒在高溫熔融料上也不會產 生會引起環保問題的化學物質，且具有可從熔渣中分離氧 化物之特性。然而，5 8 4專利中之方法和容器，並無法使 分離效果優異的分離劑的效果充分地發揮。亦即，584專 利的分離方法，係將籃沉入噴流焊料槽（加有熔融焊劑）之 未使用的空間，將分離劑撒在該籃中之熔渣後，從噴流焊 料槽撈取該籃、或浸漬該籃，而從熔渣中分離氧化物。但 依該方法之分離後的廢棄氧化物中，仍含有多量之尙可使 用的成份。 584專利中，係將籃沉入噴流焊料槽之未使用空間， 使熔渣和氧化分離劑浮游於該籃上方的熔融焊料上，在此 狀態下撈取籃或浸漬籃。因此，撈取籃時會將熔渣和籃一 起從熔融焊料中撈取，浸漬籃時僅使籃沉到熔融焊料中而 使熔渣浮游在熔融焊料上。這樣將熔渣從熔融焊料中取出 時，熔渣全體將被空氣所冷卻，又熔渣置於熔融焊料上時 ，僅熔渣下部接觸熔融焊料，上部呈突出，仍會被空氣所 冷卻。如此般熔渣被冷卻的狀態，由於混有氧化物的焊料 無法到達熔融溫度，並無法和氧化物作充分的分離。 〔用以解決課題之手段〕 本發明人針對584專利無法從熔渣中將氧化物完全分 離的原因進行深入檢討的結果，了解到，單只使容器內的 熔渣沉在焊料槽中或從焊槽中撈起，並無法有效地分離氧 化物。亦即，容器內的熔渣係形成浮在容器內的熔融焊料 6 本纸張尺度刺巾關家標準（CNS)A4規格（21G X 297公爱） 一 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂： 線 586983 A7 __B7____ 五、發明說明（+ ) 上的狀態，浮游熔渣之下部雖會和熔融焊料接觸，但其上 部則像浮在海面上的冰山般突出空中而形成被冷卻的狀態 。因此，冷卻後的熔渣，會維持氧化物和焊料之混合狀而 固化，並無法使氧化物和焊料分離。於是本發明人發現出 ，若將大塊的熔渣分割成細碎，即可ίΐ熔渣中之焊料和氧 化物的分離變容易，且若將分割的熔渣浸漬於高溫熔融焊 料中，則可使焊料和氧化物的分離變得更容易；又若將分 割的熔渣和氧化分離劑一起浸漬於熔融焊料中，則可使焊 料和氧化物的分離更加容易等等，而完成本發明。 本發明之第1發明，係一種氧化物之分離方法，其特 徵在於：係將浮游於熔融焊料上的熔渣分割成細碎，並將 分割後的熔渣浸漬於熔融焊料中，藉此從熔渣中將焊料和 氧化物分離。 本發明之第2發明，係一種氧化物之分離方法，其特 徵在於：係在浮游於熔融焊料上的熔渣中撒佈氧化分離劑 後，將該熔渣分割成細碎，並將分割後的熔渣浸漬於熔融 焊料中，藉此從熔渣中將焊料和氧化物分離。 本發明之第3發明，係一種分離裝置，其特徵在於： 係以葉片的平面正交於熔融焊料液面的方式在軸上設置多 數個葉片，將軸安裝於葉片的一部分可沒入熔融焊料中的 位置，並使該軸連動於馬達來進行轉動。 〔發明之實施形態〕 噴流焊料槽所產生之熔渣，雖產生的初期很小’但會 集中在一起而變成大塊。該熔渣塊是像冰山般浮游於熔融 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂·- 線· ___§7^___ 586983 A7 五、發明說明U ) 焊料上，塊的下部雖會接觸熔融焊料而形成加熱狀態，但 因熔渣上部會被空氣所冷卻，熔渣中的焊料也被冷卻。於 是本發明中，係將大塊的熔渣用多數個葉片分割成細碎。 如此般將熔渣弄的細碎，細碎後的熔渣其接觸熔融焊料的 面積變多，由於到內部爲止都能進行充分的加熱，故熔渣 中的焊料會熔融，而和其上浮游著熔渣者之熔融焊料融合 。雖僅將熔渣分割成細碎時在熔渣中仍會殘留有焊料，但 若將其浸在熔融焊料中，熔渣中的焊料會進一步溶入周圍 的熔融焊料中。 本發明中，在將熔渣分割並浸在熔融焊料中時，若使 用氧化分離劑，則可更具效果的進行氧化分離。本發明所 使用之氧化分離劑，係米糠、麩、麥糠、豆類、芝麻、向 曰葵、椰子、菜籽、植物油、木粉等的糖類，或松脂、氯 化銨、胺的鹵化物等的焊接用焊劑成份等。糖類因含有脂 肪酸酯，若和熔渣一起沉入熔融焊料中，加熱後脂肪酸酯 會活性化，將氧化物還原而使焊料回復原狀。焊接用焊劑 的成份，由於具有強還原作用，若和熔渣一起沉入熔融焊 料中，將能從氧化物中有效地使焊料回復原狀。 本發明之氧化物分離裝置（以下簡稱分離裝置），可設 於分離專用的熔融焊料槽，或設於自動焊接裝置的噴流焊 料槽。設有分離裝置之分離專用的熔融焊料槽，係置於自 動焊接裝置的附近，用帶柄杓撈取噴流焊料槽所產生之熔 渣，將該熔渣投入熔融焊料槽而進行分離作業。設有分離 裝置之自動焊接裝置的噴流焊料槽，在焊接作業時，只要 8 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（21〇 X 297公爱） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) . ‘線* 586983 A7 ^___B7__；_ 五、發明說明（b ) 噴流焊料槽中有熔渣的堆積，分離裝置就會運轉而進行分 離作業。 本發明之分離裝置，係在軸上隔適當間隔設有多數個 葉片者，該軸爲1根亦可，若設有複數根則可增進分離效 果。在裝設複數根軸時，若使所有軸的轉動均朝同一方向 ，且每隔一定時間就改變軸的正反轉，則可毫不遺漏地分 離熔融焊料槽內的熔渣。 設於本發明的分離裝置之葉片，只要能分割熔渣、且 能使分割成細碎的熔渣沉到熔融焊料中者即可，係採任何 形狀均可。該葉片的形狀可爲一字狀、十字狀等等。 〔實施例〕 以下，根據圖面來說明本發明。圖1〜4，係設在自動 焊接裝置的附近，當自動焊接裝置的噴流焊料槽積存有熔 渣時，從噴流焊料槽取出熔渣並將其投入之分離專用的裝 置；圖1爲蓋子打開狀態的立體圖，圖2爲蓋子閉合狀態 之透視立體圖，圖3爲圖2之A - A線截面圖，圖4爲蓋 子閉合狀態下，將蓋子刪除之立體圖。 分離裝置1係由本體2、蓋3、軸4、葉片5、馬達6 等所構成。 本體2爲有底的箱型物，在內部或外部設有未圖示之 馬達。本體2內收容有焊料7，該焊料利用未圖示的加熱 器而在使用時形成熔融狀態。本體內之焊料量，至少須使 軸上所裝設的葉片沒入1/4以上，但不致使軸沒入。 蓋3係透過軸8而以可開閉的方式裝設於本體2上。 9 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 一51，. -線 586983 A7 _______Β7______ 五、發明說明（1 ) 蓋3上設有相對向之一對框架9、9，蓋3的上部鑽設有孔 ，該孔上連接著排氣導管10。 複數個軸4…係架設於一對框架9、9間。各軸4…的 端部均安裝有圖4所示之二個鏈輪11、Π，鄰接的鏈輪彼 此係經由未圖示的皮帶來形成連動。最側端之軸上所裝設 的鏈輪係和蓋3所設的馬達6之鏈輪形成連動。因此，若 使馬達6運轉，由於相鄰的鏈輪彼此會經由皮帶而連動， 故所有軸均會朝同一方向轉動。 實施例所示之葉片5，係呈一字狀，係以軸4插通於 葉片中心的方式，隔一定間隔在軸上安裝葉片。在相鄰的 軸間，係以葉片分別位於相鄰軸上的葉片間之方式來安裝 葉片，就算軸產生轉動，相鄰軸上的葉片彼此間也絕不產 生碰撞。葉片在軸上的安裝狀態係設成，相對於相鄰的葉 片其安裝角度逐一錯開，而使各葉片一端所連成的線形成 螺旋狀的軌跡。如此般使葉片的安裝位置形成描繪出螺旋 狀’靠近葉片之熔渣將被葉片捲入，又因葉片的轉動爲同 一方向，被捲入的熔渣將依序往鄰接軸的方向送出。 其次說明使用該分離裝置之分離方法。首先使分離裝 置的本體2內之焊料7形成熔融狀態，較佳爲以熔點+5〇t 左右之高溫形成熔融狀態。接著將未圖示之自動焊接裝置 的噴流焊料槽內所積存的熔渣用帶柄构舀出，並投入本體 內。接著閉上蓋2後，使馬達6運轉。所有的軸4…將朝 同一方向轉動，而以多數個葉片5…將熔渣予以分割。若 熔渣變細，其和熔融焊料之接觸面積會變大，熔渣內之焊 10 G氏張尺度制中關家群(CNS)A4規格（210 X 297公爱） ' -- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁}

P -線· 586983 A7 _____B7_ 五、發明說明（β ) 料將溶出而和本體內的熔融焊料成爲一體。分割後之熔渣 會經多數葉片的作用而沉入熔融焊料中，變細碎的熔渣沉 入熔融焊料中時，熔渣中的焊料易和本體內的焊料融合。 當焊料離開熔渣後將產生氧化物的殘留。反覆數次該分割 及沉入熔融焊料中的操作，藉此進行分離作業。這時若軸 朝同一方向轉動，熔渣和氧化物將送往同一方向，依序反 覆地進行該作業。亦即大塊的熔渣將從設於一端之軸送出 而依序通過軸葉片時被分割成細碎且被葉片帶入熔融焊料 中，其間即從熔渣中將氧化物和焊料分離。變細碎之熔渣 依序被送到另一端的軸處。在此若使所有的軸反轉，變細 碎的熔渣將從另一端返回原先那一端之軸位置，利用其間 之多數個葉片之作用·，將被分割成細碎且被帶入熔融焊料 中而將氧化物和焊料分離。這時若將氧化分離劑撒佈在熔 渣上再進行熔渣之分割及浸漬丨則可提昇分離效果。 在此顯示用本發明的分離方法及分離裝置來實際從熔 渣中分離焊料和氧化物之實驗結果。首先用從噴流焊料槽 中用帶柄杓舀取lkg熔渣，將其投入前述分離裝置之本體 內。封蓋後分別進行分離裝置的軸的正反轉各1分鐘，打 開蓋後測定殘留氧化物的重量時，其結果熔渣幾乎都不見 了’殘留氧化物的重量爲400g。同樣地將lkg熔渣投入分 離裝置的本體內，接著在其上方撒佈50g氧化分離劑之芝 麻後封蓋，分別進行分離裝置的軸的正反轉各5分鐘，其 結果溶澄全部都不見了。打開蓋後測定殘留氧化物的重量 時，其結果氧化物有150g。 11 I纸張尺度剌巾關家標準（CNS)A4驗（210 X 297公爱) "--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ·# · -線· 586983 A7 _____B7____ 五、發明說明（？） 另一方面，將本發明的比較例之lkg熔渣投入熔融焊 料槽中，在其上方撒佈50g芝麻後，用籃進行1〇次的熔渣 之舀高放低，其結果熔渣並無法完全消失。熔渣和氧化物 的合§十重星之測疋結果爲3 0 0 g。 接著針對設於噴流焊料槽之本發明的分離裝置作說明 。圖5係顯示將本發明的分離裝置設於噴流焊料槽之俯視 圖，圖6係圖5之B-B線截面圖。 設於噴流焊料槽之分離裝置，係在蓋3上部鑽設開口 ，該開口上連接著導管1〇。蓋3呈截面C字形，一側載置 於噴流焊料槽之本體，另一側則和熔融焊料槽7的液面隔 著一段間隙。在蓋3內並排設置有2根軸4、4，在該軸4 上隔著一定間隔安裝有多數個葉片5…。各葉片5的端部 所連成的線描繪成螺旋狀，二根軸4、4上所安裝的葉片5 …，係安裝於互相錯開的位置而在轉動時使葉片彼此間不 致發生踫撞。 一軸4的一端所設之齒輪和蓋3上部所設之馬達6形 成連動，一對軸4、4之另一端設有皮帶輪11、11，該皮 帶輪透過未圖示之皮帶形成連動。 在噴流焊料槽的槽部12放入熔融焊料7，槽部之~端 係形成熔渣積存部13。槽部12內設有一次噴流噴嘴η和 二次噴流噴嘴15。一次噴流噴嘴之噴流口狹小，在噴嘴內 部設有擾亂熔融焊料之機構，被擾亂的熔融焊料從這裏被 噴流出。二次噴流噴嘴15_之噴流口寬廣，在此熔融焊料係 形成平穩的噴流。在一次噴流噴嘴14和二次噴流噴嘴15 12 本紙^"^適用中國S家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) " ' 一一·— (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) - 訂： 參 586983 A7 ____ B7 __ 五、發明說明（P) 的長邊方向兩側設有導流管16、16。這些導流管係朝熔澄 積存部13方向傾斜。因此，從噴流噴嘴噴流出之熔融焊料 和熔澄會沿著導流管16、16流向熔渣積存部13方向。 各噴流噴嘴14、15上連接有導管17 ’在該導管的端 部設有噴流泵18。設有噴流泵18之導管17下部係形成吸 引口 19，導管上部鑽設有和噴流泵18的軸20相通之孔。 該軸上端係和未圖示的馬達形成連動。 在此說明設有分離裝置之噴流焊料槽中的熔渣之分離 狀態。若藉未圖示之馬達來轉動噴流泵18，熔融焊料7將 從導管17的吸引口 19流入導管Π內，再從一次噴流噴嘴 Η(以下簡稱噴嘴）噴出。該噴嘴所噴出之熔融焊料，將接 觸通過其上方之未圖示的印刷基板之裏面，並使焊料附著 在焊接部上。 從噴嘴14噴出之熔融焊料，將落至噴嘴14的兩側。 在噴嘴Η兩側，由於設有朝熔渣積存部方向傾斜之導流管 16、16，從噴嘴14噴出後落下之熔融焊料將被導流管16 導流至熔渣積存部13。熔融焊料從噴嘴噴出後落下時會產 生氧化，而和焊料一起變成熔渣。該熔渣也會經由導流管 16流至熔渣積存部13而形成大熔渣D。 分離裝置1的蓋3之一側是以裝載於熔渣積存部13的 狀態來設置，另一側則稍離開熔融焊料的液面。因此，噴 嘴所產生，經導流管16導流之熔渣D將被導流至熔瘡積 存部13。 流入熔渣積存部13之熔渣D，經轉動中之多數個葉片 13 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐) ---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) · 586983 A7 ____ Β7 ' 五、發明說明（U ) . ~ ’ 5…分割成細碎後，再經轉動中葉片的作用而浸漬於熔融焊 料7中，而分離成氧化物和焊料。 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 〔發明之效果〕 如以上所說明般，依據本發明，由於能從以往被當作 廢棄物來丟棄之熔渣中將焊料和氧化物予以完全分離，故 其經濟上的效果極大。又本發明，僅藉由將浮游於熔融焊 料上之熔渣經轉動葉片的作用而浸漬於熔融焊料中之簡單 作業，即可效率良好地將焊料和氧化物予以分離，因此其 作業性相當優異。 〔圖式之簡單說明〕 圖1爲蓋子打開狀態之本發明分離裝置的立體圖。 圖2爲蓋子閉合狀態之本發明分離裝置的透視立體圖 〇 圖3爲圖2之Α-Α線截面圖。 -線· 圖4爲分離裝置裝載於本體之狀態下，將蓋子刪除之 立體圖。 圖5爲分離裝置裝載於噴流焊料槽的狀態下之局部透 視俯視圖。 圖6爲圖5之Β-Β線截面圖。 〔符號說明〕 1…分離裝置 2…分離裝置之本體 3…蓋 4···軸 14 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 586983 A7 _B7 五、發明說明（〆） 5…葉片 6…馬達 7…熔融焊料 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· -線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐）

Claims (1)

1. 586983 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 1. 一種氧化物之分離方法，其特徵在於：係將浮游於 熔融焊料上的熔渣分割成細碎，並將分割後的熔渣浸漬於 熔融焊料中，藉此從熔渣中將焊料和氧化物分離。 2. —種氧化物之分離方法，其特徵在於：係在浮游於 熔融焊料上的熔渣中撒佈氧化分離劑後，將該熔渣分割成 細碎，並將分割後的熔渣浸漬於熔融焊料中，藉此從熔渣 中將焊料和氧化物分離。 3. 如申請專利範圍第2項之氧化物之分離方法，其中 該氧化分離劑，係米糠、麩、麥糠、豆類、芝麻、向日葵 、椰子、菜籽、植物油、木粉等的糖類，或松脂、氯化銨 、胺的鹵化物等的焊接用焊劑成份。 線 4·-種氧化物之分離裝置，其特徵在於：係以葉片的 平面正交於熔融焊料液面的方式在軸上設置多數個葉片， 將軸安裝於葉片的一部分.可沒入熔融焊料中的位置，並使 該軸連動於馬達來進行轉動。 5·如申請專利範圍第4項之氧化物之分離裝置，其中 該軸爲複數根，軸上所設的葉片係位於鄰接軸上所設的葉 片間。 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格(210 X 297公釐)