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JP2022100984A - 生成物の除去方法及びフラックスの除去方法及び生成物の除去装置 - Google Patents

生成物の除去方法及びフラックスの除去方法及び生成物の除去装置 Download PDF

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JP2022100984A JP2020215299A JP2020215299A JP2022100984A JP 2022100984 A JP2022100984 A JP 2022100984A JP 2020215299 A JP2020215299 A JP 2020215299A JP 2020215299 A JP2020215299 A JP 2020215299A JP 2022100984 A JP2022100984 A JP 2022100984A
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Yoshiki Matsumoto
直志 山口
Naoshi Yamaguchi
敏朗 神田
Toshiro Kanda
泰行 高野
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Abstract

【課題】生成物の除去効率を向上させ、処理室の内部の浄化効果を高める生成物の除去方法及びフラックスの除去方法及び生成物の除去装置を提供すること【解決手段】低酸素雰囲気下の処理室の内部で生じる生成物を有する雰囲気ガスを、コロナ放電空間を有する生成物除去部に導入し、前記雰囲気ガスが有する前記生成物を除去する、生成物の除去方法であって、前記処理室と前記コロナ放電空間とを接続する配管を介して前記処理室から排出された前記雰囲気ガスと、前記配管又は前記コロナ放電空間において、前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスとを混合させて混合ガスを生成する混合工程と、前記混合ガスが前記配管を介して導入され又は前記混合ガスが内部で生成された前記コロナ放電空間において、前記混合ガスから、コロナ放電方式により前記生成物を除去する除去工程と、を含む。【選択図】図１Ａ

Description

本発明は、処理室で発生する生成物の除去方法及びフラックスの除去方法及び生成物の除去装置に関する。
従来から、回路基板に電子部品をはんだ付け処理する場合、リフロー炉又はフロー槽等が使用されている。例えば、リフロー炉は、回路基板に塗布されたソルダーペーストの、主に溶剤を揮発させるプリヒートゾーンと、フラックス成分中の主成分であるロジン成分を蒸散させるとともに、はんだ粉末を融解させる本加熱ゾーンと、はんだを固化及び回路基板自体を冷却させる冷却ゾーンとから構成されている。回路基板にソルダーペーストを塗布し、その上に電子部品を載置させてから、リフロー炉に搬送する過程で、加熱溶融させることにより、回路基板と電子部品とを電気的に接続する。つまり、はんだ付け処理を行う。従来では、リフロー炉内が大気環境下の状態ではんだ付け処理を行っていた。しかしながら、近年では、はんだ及び電子部品の酸化を防ぐために、リフロー炉内を低酸素濃度に保つ場合が増加傾向にある。リフロー炉内を低酸素濃度に保つ方法の一例として、不活性ガスをリフロー炉内に供給する方法がある。供給される不活性ガスは、ほとんどの場合、窒素ガスである。
回路基板に塗布されたソルダーペーストは、本加熱ゾーンではフラックス成分中の主成分であるロジン成分が、高温に曝されるとロジン粒子となって炉内に蒸散する。このロジン粒子は、炉内で比較的温度の低い部分、例えば、回路基板を炉内に搬送するコンベア、炉内の内壁面、天板表面、ノズルプレート、冷却プレート、又は、ラビリンス等の箇所で結露し、さらに温度が下がると、ロジン成分の固形物又は粘着物となる。これら固形物又は粘着物が、リフロー炉を構成する各構成部に大量に付着すると問題が生じる。
例えば、固形物又は粘着物がコンベアに大量に付着すると、回路基板がコンベアに粘着して搬出時に回路基板がコンベアから離れず、コンベアのスプロケットに回路基板が巻き込まれて、回路基板が破損する問題が発生する。又は、固形物又は粘着物が炉内壁面又は天板表面に大量に付着すると、堆積したヒューム固形物が、搬送中の回路基板上に落下して、回路基板を汚すといった問題などが発生する。
そこで、これら固形物又は粘着物の付着による問題を解決するため、炉内のフラックス成分を除去する方法又は装置が提案されている。
例えば、特許文献１では、リフロー炉の処理室の内部で発生した雰囲気ガスを、炉体外に設置した生成物除去部に吸引し、生成物除去部内で、吸引した雰囲気ガスを熱交換方式で冷却することで、フラックス成分を除去する装置が提案されている。
図１５は、リフロー炉１０１を回路基板の搬送方向に対して直交する面で切断した切断面で、リフロー炉１０１を見た図である。図１５に示すように、リフロー炉１０１の処理室の内部で発生した雰囲気ガスを導出する処理部側導出口１０２が処理室に設置されている。処理部側導出口１０２は、生成物除去部１０４に設けられている除去部側導入口１０３に接続されている。処理室の内部で発生したフラックスを有する雰囲気ガスは、生成物除去部１０４に導入される。生成物除去部１０４には、ラジエータ１０７が設置されている。生成物除去部１０４では、導入された雰囲気ガスをラジエータ１０７で冷却することにより、雰囲気ガスからフラックス成分を析出して除去する。
また、特許文献２では、リフロー炉で発生した雰囲気ガスを、炉体外に設置した生成物除去部に吸引し、生成物除去部で、電気集塵方式により、雰囲気ガスから、ロジン粒子を分離除去することで、フラックス成分を除去する装置が提案されている。
図１６は、特許文献２のリフロー炉２０１を回路基板の搬送方向に対して鉛直方向に平行な面で切断した場合の切断面で、リフロー炉２０１及びフラックスの除去装置２１７を見た図である。図１６に示すように、リフロー炉２０１は、回路基板２３３に塗布されたソルダーペースト２３５の、主に溶剤を揮発させるプリヒートゾーン２０２と、フラックス成分中の主成分であるロジン成分を蒸散させるとともに、はんだ粉末を溶融させる本加熱ゾーン２０３と、はんだを固化及び回路基板２３３自体を冷却させる冷却ゾーン２０４とから構成されている。特許文献２においては、最も炉内がフラックスで汚染される本加熱ゾーン２０３と冷却ゾーン２０４の間に、生成物除去部２０８への処理部側導出口２０５が設けられている。処理部側導出口２０５は、配管を介して、除去部側導入口２０６に接続している。
生成物除去部２０８は、コロナ放電部２０９、アース側電極平板２１０、排出機構２１１で構成されている。この場合、排出機構２１１でリフロー炉２０１の内部の雰囲気ガスを生成物除去部２０８に吸引し、生成物を除去したガスを除去部側導出口２０７から屋外に排気している。
生成物除去部２０８に、リフロー炉２０１で発生したロジン粒子を含んだ雰囲気ガスが導入されると、高電圧下のコロナ放電部２０９で発生したコロナ放電により、ロジン粒子が負に帯電する。負に帯電したロジン粒子は、アース側電極平板２１０に静電引力により引き寄せられ、アース側電極に付着する。このようにして、フラックス成分が除去されている。
特許第５３６６３９５号公報 特開２０２０－１０５４号公報
しかしながら、前記従来の方法又は構成のような電気集塵方式の生成物の除去装置では、リフロー炉の内部の雰囲気が低酸素雰囲気であると除去率が低下してしまう。
実際に、本発明者は、リフロー炉の内部の雰囲気が大気環境下である場合と低酸素雰囲気下である場合とで、電気集塵方式における生成物の除去率が異なることを確認した。図１６に示すように、本発明者は、生成物除去装置の除去部側導入口２０６の付近に、導入口側測定ポート２１２を設置した。また、本発明者は、生成物除去装置の除去部側導出口２０７に導出口側測定ポート２１３を設置し、各測定ポート２１２，２１３にＴＳＩ社製のリアルタイム自排微粒子解析装置ＥＥＰＳ３０９０を接続した。本発明者は、導入口側における単位体積当たりの雰囲気ガスに含まれる粒子重量と、導出口側における単位体積あたりの雰囲気ガスに含まれる粒子重量とをそれぞれ測定し、それらの差分から、フラックスの除去量を回収率として算出した。酸素濃度は、大気環境下で２１％であり、低酸素雰囲気下で０．２％であった。
図１７は、リフロー炉内の雰囲気による電気集塵方式におけるフラックスの回収率の違いを示す図である。大気環境下におけるフラックスの回収率は、９２．９％である。低酸素雰囲気下におけるフラックスの回収率は、７５．２％である。
つまり、図１６に示すような電気集塵方式による生成物の除去装置では、低酸素雰囲気下における浄化効果が、大気環境下における浄化効果と比べて、１７．７ポイント下回っている。すなわち、はんだ及び電子部品の酸化を防ぐために、処理室の内部の雰囲気を低酸素濃度に保つ場合、処理室の内部の浄化効果が低くなる。
従って、本発明の目的は、前記問題を解決することにあって、生成物の除去効率を向上させ、処理室の内部の浄化効果を高める生成物の除去方法及びフラックスの除去方法及び生成物の除去装置を提供することにある。
前記目的を達成するために、本発明の一態様に係る生成物の除去方法は、
低酸素雰囲気下の処理室の内部で生じる生成物を有する雰囲気ガスを、コロナ放電空間を有する生成物除去部に導入し、前記雰囲気ガスが有する前記生成物を除去する、生成物の除去方法であって、
前記処理室と前記コロナ放電空間とを接続する配管を介して前記処理室から排出された前記雰囲気ガスと、前記配管又は前記コロナ放電空間において、前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスとを混合させて混合ガスを生成する混合工程と、
前記混合ガスが前記配管を介して導入され又は前記混合ガスが内部で生成された前記コロナ放電空間において、前記混合ガスから、コロナ放電方式により前記生成物を除去する除去工程と、
を含む。
前記目的を達成するために、本発明の一態様に係るフラックスの除去方法は、
前記生成物が、フラックスであり、
前記処理室が、低酸素雰囲気下で使用するリフロー炉、フロー炉、又はバッチ炉であり、
前記態様に記載の生成物の除去方法に記載の前記混合工程と、前記除去工程と、を含む。
前記目的を達成するために、本発明の一態様に係る生成物の除去装置は、
低酸素雰囲気下の処理室の内部で生じる生成物を有する雰囲気ガスが導入され、前記雰囲気ガスが有する前記生成物が除去される生成物の除去装置であって、
前記生成物を除去するコロナ放電空間を有する生成物除去部と、
前記処理室と前記生成物除去部とを接続する配管と、
前記配管の経路上又は前記生成物除去部に設置され、前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスを前記配管又は前記コロナ放電空間に供給する供給部と、
を備え、
前記雰囲気ガスと前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスとを混合させて生成される混合ガスが前記配管を介して導入されるか又は内部で生成される前記コロナ放電空間において前記混合ガスから前記生成物が除去される、
ように構成されている。
本発明の前記態様によれば、処理室で生じた生成物を有する雰囲気ガスと前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスとを混合させて生成される混合ガスが、生成物除去部のコロナ放電空間に導入される。前記混合ガスが前記コロナ放電空間に導入されることで、従来のように前記雰囲気ガスのみを前記コロナ放電空間に導入する場合と比べて、前記コロナ放電空間における印加電圧を上げることができる。そのため、前記コロナ放電空間に導入された前記混合ガスから、コロナ放電方式により、従来よりも多くの前記生成物が除去される。従って、前記生成物を有する前記雰囲気ガスのみを前記コロナ放電空間に導入する場合よりも、前記生成物の除去効率が向上するため、前記処理室の内部の浄化効果を高めることができる。
本発明の第１実施形態に係る生成物の除去装置及びその除去装置を含む除去システムを示す図 本発明の第１実施形態の第１変形例に係る生成物の除去装置及びその除去装置を含む除去システムを示す図 本発明の第１実施形態に係る実験装置を示す図 本発明の第１実施形態に係る実験結果である酸素濃度と電圧値との関係を示す図 本発明の第１実施形態に係る実験結果である電圧値と点灯率との関係を示す図 本発明の第１実施形態に係る実験結果である点灯率と回収率との関係を示す図 本発明の第１実施形態に係る実験結果である酸素濃度と除去率との関係を示す図 本発明の第１実施形態に係る実験結果である電圧値と除去率との関係を示す図 本発明の第１実施形態の第２変形例に係るおける生成物の除去装置及びその除去装置を含む除去システムを示す図 本発明の第１実施形態の第３変形例に係るおける生成物の除去装置及びその除去装置を含む除去システムを示す図 本発明の第１実施形態の第４変形例に係る生成物の除去装置及びその除去装置を含む除去システムを示す図 本発明の第２実施形態に係る生成物の除去装置及びその除去装置を含む除去システムを示す図 本発明の第２実施形態の第１変形例に係る生成物の除去装置及びその除去装置を含む除去システムを示す図 本発明の第３実施形態に係る生成物の除去装置及びその除去装置を含む除去システムを示す図 本発明の第４実施形態に係る生成物の除去装置及びその除去装置を含む除去システムを示す図 従来技術によるフラックスの除去装置を示す図 従来技術によるフラックスの除去装置を示す図 リフロー炉内の雰囲気による電気集塵方式におけるフラックスの回収率の違いを示す図
以下、本発明に係る実施の形態及びその変形例について、図面に基づいて詳細に説明する。
（第１実施形態）
図１Ａは、本発明の第１実施形態に係る生成物の除去装置及びその除去装置を含む除去システムを示す図である。本発明の第１実施形態に係る生成物の除去装置１ａは、少なくとも、生成物除去部２と、導入口側配管１２と、供給部１０と、を備えている。一例として、図１Ａでは、生成物の除去装置１ａが、導出口側配管１３と吸引装置９ａとを更に備える例を示す。また、図１Ａでは、生成物の除去システム１が、生成物の除去装置１ａと生成物処理部３とで構成されている例を示す。
生成物処理部３は、生成物処理部３の内部と外部とを連通可能にする処理部側導出口６と処理部側導入口７とをそれぞれ有する。処理部側導出口６には、導入口側配管１２の一端が接続されている。生成物処理部３の内部は、低酸素雰囲気下である。本第１実施形態において、低酸素雰囲気とは、単位体積あたりの酸素濃度が０ｐｐｍ以上でかつ２０００ｐｐｍ未満のことである。また、本第１実施形態において、生成物処理部３の内部は、例えば、真空又は窒素などの不活性ガスの雰囲気下である。後述するように、低酸素雰囲気下の生成物処理部３の内部では、生成物８が生じる。生成物８は、生成物処理部３の内部の雰囲気ガス８ａが有する。生成物処理部３は、生成物処理部３の内部において、雰囲気ガス８ａが有することができる何らかの生成物が生じるものであればよい。すなわち、生成物処理部３の内部において、所定の処理を実施することで、雰囲気ガス８ａが有することができるように生成物８が生じる。所定の処理とは、例えば、空間内において何らかの作用をワークに施すことにより所要の目的を図ることで、具体的な例として、回路基板上に塗布されたはんだを熱処理により固化することなどである。このとき、生成物処理部３は、例えば、リフロー炉、フロー炉、又はバッチ炉などであるが、本発明に係る生成物処理部３は、リフロー炉、フロー炉、又はバッチ炉に限られない。また、一例として、生成物８は、フラックス、より詳しくは、ロジン粒子などである。生成物処理部３で生じた生成物８を有する雰囲気ガス８ａは、吸引により、導入口側配管１２を介して生成物除去部２に導入される。
生成物除去部２は、雰囲気ガス８ａ中の生成物８を除去するため、コロナ放電部１７を有する。コロナ放電部１７には、除去部側導入口４と除去部側導出口５とが設けられている。除去部側導入口４には、導入口側配管１２の他端が接続されている。除去部側導出口５には、導出口側配管１３の一端が接続されている。コロナ放電部１７は、コロナ放電部１７の内部に、空間を開けて互いに平行にかつ対向して配置された電源側電極平板１４及びアース側電極平板１５を有している。本第１実施形態において、電源側電極平板１４及びアース側電極平板１５の材質は、例えば、銅、アルミニウム、ステンレス、又は真鍮などの、一般的な構造部材として使用できる金属である。電源側電極平板１４は、電源１９に接続されている。アース側電極平板１５は、アースに接続されている。電源側電極平板１４において、アース側電極平板１５に対する対向面には、針の先端がアース側電極平板１５に対向するように複数の電極針１６が設けられている。複数の電極針１６とアース側電極平板１５との間には、コロナ放電空間１８が設けられている。
後述するように、雰囲気ガス８ａと、後述する供給部１０から供給される、雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１とを導入口側配管１２の内部で混合して生成される混合ガス８１は、吸引により、コロナ放電部１７のコロナ放電空間１８に導入される。電源１９からコロナ放電部１７に負の高電圧を印加させると、複数の電極針１６の先端からコロナ放電が発生する。コロナ放電により、コロナ放電空間１８に導入された混合ガス８１が有する生成物８は、負に帯電する（すなわち、負に帯電した生成物２０になる）。コロナ放電空間１８において、負に帯電した生成物２０は、静電引力により、アース側電極平板１５に引き寄せられて付着し、混合ガス８１から除去される。
供給部１０は、雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１を導入口側配管１２の内部に供給するため、導入口側配管１２の中間部に接続されている。図１Ａでは、理解しやすくするため、雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１を模式的に三角形の形状で記載しているが、実際の雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１は、三角形の形状のように塊で分散しているものではなく、境界が定まるものではない。本第１実施形態において、雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１は、例えば、大気（すなわち大気圧下の空気）、酸素、２重結合以下の２原子分子気体、又は希ガスなどである。本第１実施形態において、電気抵抗が高いガス１１が大気の場合、例えば、供給部１０は、調整バルブで流入量を調整可能な調整バルブ付き開放弁などで構成することができる。雰囲気ガス８ａと、供給部１０から供給された雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１とが、供給部１０と導入口側配管１２との接続部付近の導入口側配管１２の内部で混合され、混合ガス８１が生成される。すなわち、混合ガス８１の電気抵抗は、雰囲気ガス８ａの電気抵抗よりも高くなっている。
導入口側配管１２の内部で生成された混合ガス８１は、吸引により、導入口側配管１２を介して、コロナ放電部１７のコロナ放電空間１８に導入される。混合ガス８１がコロナ放電空間１８に導入されることで、雰囲気ガス８ａのみの場合と比べて電気抵抗が高くなり、コロナ放電部１７における印加電圧を高くすることができて、生成物を除去しやすくすることができる。その結果、コロナ放電空間１８において、生成物の除去効率を向上させることができる。
本第１実施形態において、コロナ放電部１７の除去部側導出口５に接続されている導出口側配管１３の他端には、吸引装置９ａが接続されている。吸引装置９ａの吸引により、生成物処理部３の内部で生じた生成物８を有する雰囲気ガス８ａが、生成物処理部３からコロナ放電空間１８に向けて導入口側配管１２の内部に排出される。また、吸引装置９の吸引により、雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１が、供給部１０から導入口側配管１２の内部に供給されて混合される。更に、吸引装置９の吸引により、導入口側配管１２の内部で生成された混合ガス８１が、コロナ放電部１７のコロナ放電空間１８に導入される。また、本第１実施形態において、吸引装置９の吸引により、後述する除去後ガス８２が、コロナ放電部１７から除去部側導出口５を介して導出口側配管１３に排出される。導出口側配管１３に排出された除去後ガス８２は、吸引装置９ａに吸引され、生成物の除去装置１ａの外部に排出される。除去後ガス８２は、外部に排出されて、廃棄されてもよいし、又は、変形例として後述するように、生成物処理部３の処理部側導入口７などへ戻す戻り工程で処理室に戻されるようにしてもよい。本第１実施形態において、吸引装置９ａは、例えば、吸引用ポンプ又は吸引用ファンなどである。又は、吸引装置９ａは、例えば、生成物処理部３の空間内の空気循環を利用して、生成物処理部３から雰囲気ガスを排出する機構でもよい。
以下では、図１Ａを参照しながら、本第１実施形態における生成物８の除去装置１ａによる除去方法を説明する。
まず、生成物処理部３の内部において、所定の処理の実施により生成物８が生じる。
次いで、吸引装置９ａの吸引により、生成物８を有する雰囲気ガス８ａが、生成物処理部３の内部から、処理部側導出口６を介し、コロナ放電空間１８に向けて導入口側配管１２に排出される。このような吸引装置９ａの吸引により、導入口側配管１２の内部の圧力は負圧に維持されている。前記排出と同時的に、吸引装置９ａの吸引により、雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１が、導入口側配管１２の中間部に接続されている供給部１０から導入口側配管１２の内部に供給される。
その結果、雰囲気ガス８ａと雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１とが、供給部付近の導入口側配管１２の内部で混合され、混合ガス８１が生成される。導入口側配管１２の内部で生成された混合ガス８１は、吸引装置９ａの吸引により、導入口側配管１２からコロナ放電部１７の除去部側導入口４を介してコロナ放電部１７に導入される。
コロナ放電部１７では、混合ガス８１は、吸引装置９ａの吸引により、電源側電極平板１４に接続されている複数の電極針１６とアース側電極平板１５との間のコロナ放電空間１８に導入され、コロナ放電空間１８を除去部側導出口５に向かって通過する。
このとき、電源１９からコロナ放電部１７に負の高電圧を印加させると、複数の電極針１６の先端からコロナ放電が発生し、アース側電極平板１５に向かって電子が放射される。コロナ放電が発生しているときの電源側電極平板１４とアース側電極平板１５との間の電位差は、両電極平板間の雰囲気によって異なる。また、両電極間の電位差が大きければ大きいほど、コロナ放電が発生しやすくなり、生成物８を除去しやすくなる。すなわち、雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高い混合ガス８１がコロナ放電部１７に導入されることで、雰囲気ガス８ａのみがコロナ放電部１７に導入される場合と比べて、印加する電圧をより大きくすることができて、生成物除去部２の内部のコロナ放電部１７における電位差が大きくすることができる。そのため、生成物８の除去効率が向上する。その結果、生成物処理部３の内部の浄化効果を高めることができる。
より詳しくは、雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１が大気の場合、コロナ放電により、電極間の空気成分がイオン化する。負の電荷を持つイオンは、生成物８に付着し、生成物８を負に帯電させる（すなわち、負に帯電した生成物２０にさせる）。負に帯電した生成物２０は、静電引力により、アース側電極平板１５に引き寄せられる。その結果、負に帯電した生成物２０は、アース側電極平板１５に付着し、堆積することで混合ガス８１から除去される。負に帯電した生成物２０が混合ガス８１から除去された後のガスである除去後ガス８２は、吸引装置９ａによって吸引され、コロナ放電部１７から除去部側導出口５を介して導出口側配管１３に排出される。導出口側配管１３に排出された除去後ガス８２は、吸引装置９ａに吸引され、生成物の除去装置１ａの外部に排出される。
本発明の第１実施形態に係る生成物の除去方法及び装置によれば、供給部１０から雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１を供給することにより、生成物処理部３の内部の雰囲気によらず、生成物除去部２の内部のコロナ放電部１７における印加電圧をより大きくして電位差を大きくすることができる。そのため、負に帯電した生成物２０が除去されやすくなる。つまり、負に帯電する前の生成物８の除去効率が向上する。その結果、生成物処理部３の内部の浄化効果を高めることができる。
また、本発明の第１実施形態に係る生成物の除去装置及び方法によれば、雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１が大気であり、供給部１０が調整バルブ付き開放弁である。このような構成によれば、導入口側配管１２の内部の圧力が負圧のため、調整バルブ付き開放弁の調整バルブを調整するだけで所望量の大気を導入口側配管１２に供給することができる。
（第１変形例）
次に、図１Ｂを参照しながら、本第１実施形態の第１変形例における生成物８の除去方法を説明する。なお、本第１実施形態の第１変形例については、第１実施形態と異なる点のみを説明するため、図１Ａと同様の構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
図１Ｂは、本発明の第１実施形態の第１変形例に係る生成物の除去装置及び除去装置を含む除去システムを示す図である。本第１実施形態の第１変形例において、供給部１０の配置は、図１Ａに示すように導入口側配管１２の経路の中間部に限定されるものではなく、図１Ｂに示すように、生成物除去部２に供給部１０が直接接続されていてもよい。このとき、供給部１０は、生成物除去部２のコロナ放電部１７の内部と生成物の除去装置１ａの外部とを連通可能にする。そのため、供給部１０は、雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１の例としての大気をコロナ放電部１７の内部に供給可能としている。また、雰囲気ガス８ａは、導入口側配管１２を介してコロナ放電部１７の内部に導入される。
すなわち、本第１実施形態の第１変形例において、雰囲気ガス８ａと、雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１とが、吸引装置９の吸引により、コロナ放電部１７の内部に導入されて混合され、コロナ放電部１７の内部で混合ガス８１が生成される。コロナ放電部１７の内部で生成された混合ガス８１は、吸引装置９の吸引により、コロナ放電空間１８を通過する。つまり、供給部１０を導入口側配管１２の経路上又は生成物除去部２に設置すれば、混合ガス８１がコロナ放電空間１８を通過することができる。
次に、図２～図７を参照しながら、本発明の本第１実施形態に係る生成物の除去装置の効果を確認するための実験装置及び実験結果について説明する。なお、図２に示す実験装置の説明は、本第１実施形態と異なる点のみを説明するため、図１Ａと同様の構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
図２は本発明の第１実施形態に係る生成物の除去装置１ａの効果を確認するための実験装置を示す図である。図２において、生成物処理部は、耐熱容器２１である。本実験装置では、生成物処理部としてのリフロー炉の内部の雰囲気を再現するため、耐熱容器２１にロジン２２を入れ、耐熱容器２１をヒータ２３で熱することでロジン粒子２４を発生させた。
ロジン２２は、富士フィルム和光純薬株式会社製の化学名としてデヒドロアビチエン酸９０．０％の製品を用いた。ロジンの物性値としては、融点は１７２℃で、気化する温度は、およそ２００℃から４００℃である。前記の条件でロジン粒子２４を発生させたのは、実際のリフロー炉における本加熱ゾーンの炉内温度及び生成物除去部２に導入される際の風量を再現させるためである。
また、耐熱容器２１の内部における雰囲気を、窒素供給部２５により窒素を充満させることで、低酸素濃度である０．１％（言い換えると、１０００ｐｐｍ）にした。
実験では、供給部１０を開放することにより雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１として酸素を有する大気を取り込み、生成物除去部２のコロナ放電空間１８の酸素濃度を上昇させた。導入口側配管１２の供給部１０と除去部側導入口４との間には、導入口側測定ポート２６を設けた。導入口側測定ポート２６に、東レエンジニアリングＤソリューションズ社製のジルコニア式酸素濃度計ＬＣ－４５０Ｄを接続し、酸素濃度を測定した。生成物除去部２の内部の酸素濃度を３．０％、１．０％、０．３％、０．２％としたときの、生成物除去部２におけるコロナ放電間の電圧値を測定した。測定中の電流値は、３ｍＡであった。
図３は、酸素濃度とコロナ放電間の電圧値との関係を示す図である。酸素濃度が０．１％の時に、電圧値は８．３３ｋＶであった。また、酸素濃度が３．０％の時に、電圧値は１２．５ｋＶであった。つまり、酸素濃度が上昇するにつれて、コロナ放電間の電圧値を上げることができることを示している。
次に、実験中のコロナ放電をしている電極針の数と電圧値との関係を調査した。コロナ放電をしている電極針は青白く光るため、コロナ放電している電極針の本数を点灯数、コロナ放電部１７内の電極針の総数と点灯数との割合を点灯率と呼称し、実際に電圧値を変化させた際の点灯率を測定した。測定のため、図２に示すように、電極針の点灯数を確認するためののぞき窓２７を設け、のぞき窓２７から電極針の点灯数の変化を測定した。
図４は、電圧値と点灯率の関係を示す図である。電圧値が上昇していくほど、点灯率が増加していることがわかる。電圧値が８ｋＶ付近では、点灯率が１０%付近であった。電圧値が１２ｋＶ以上では、点灯率がほぼ１００％であった。
次に、点灯率を変化させたときの、生成物の除去効率を実験により調査した。導出口側配管１３の中間部には、導出口側測定ポート２８を更に設置した。導入口側測定ポート２６と導出口側測定ポート２８とに、それぞれＴＳＩ社製のリアルタイム自排微粒子解析装置ＥＥＰＳ３０９０を接続した。実験では、導入口側における単位体積あたりのガスに含まれる粒子重量と、導出口側における単位体積あたりのガスに含まれる粒子重量とをそれぞれ測定し、それらの差分から、生成物の回収量を求め、生成物の除去率を算出した。
図５は、点灯率と除去率（回収率）の関係を示す図である。点灯率が増加するにつれて、除去率が増加している。点灯率が１０％のときは、除去率がおよそ６０％であった。点灯率が１００％のときは、除去率がおよそ９５%であった。
図６は、酸素濃度と除去率との関係を示す図である。図６に示す関係は、図３、図４、及び図５に示した実験結果の関係に基づいて得られた。図６に示すように、酸素濃度が増加するにつれて、除去率が増加している。例えば、リフロー炉の内部の浄化効果を発揮できる必要最低除去率を７０％以上とすると、酸素濃度が０．２％（言い換えると、２０００ｐｐｍ）のとき、除去率が７８％である。そのため、リフロー炉の内部の浄化効果を発揮できる必要最低除去率を７０％以上とするとき、必要最低酸素濃度は２０００ｐｐｍとなる。よって、除去工程における混合ガス８１の酸素濃度が２０００ｐｐｍ以上になるように、混合工程を行えば、前記所定の効果をより確実に達成することができる。
図７は、電圧値と除去率との関係を示す図である。図７に示す関係は、図３、図４、及び図５に示した実験結果の関係に基づいて得られた。図７に示すように、電圧値が上昇するにつれて、除去率が上昇している。例えば、リフロー炉の内部の浄化効果を発揮できる必要最低除去率を７０％以上とすると、電圧値が８．５５ｋＶのとき、除去率が７８％である。従って、必要最低除去率が７０％以上の除去率を得るためには、８．５ｋＶ以上の電圧値があればよい。なお、これらの電圧値は、本実験で使用した試験体の固有値である。本実験で使用した試験体の電極針とアース電極間の距離は、２５ｍｍである。そのため、必要最低除去率が７０％以上の除去率を得るためには、単位距離あたりでは、０．３５Ｋｖ／ｍｍ以上の電圧があればよい。
（第２変形例）
次に、図８を参照しながら、本第１実施形態の第２変形例について説明する。なお、本第１実施形態の第２変形例については、第１実施形態と異なる点のみを説明するため、図１Ａと同様の構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
図８は、本発明に係る第１実施形態の第２変形例として、生成物の除去装置１ａをリフロー炉に適用した場合を示す図である。図８において、生成物の除去装置１ａは、破線で囲んだ範囲である。リフロー炉２９は、プリヒートゾーン３０、本加熱ゾーン３１、及び冷却ゾーン３２で構成されている。回路基板３３は、リフロー炉２９の入口からコンベア３４により搬送され、順に、プリヒートゾーン３０、本加熱ゾーン３１、及び冷却ゾーン３２を通過する。窒素供給部２５は本加熱ゾーン３１に設置されており、不活性ガスである窒素を供給している。回路基板３３は、任意の箇所にソルダーペースト３５が塗布され、ソルダーペースト３５上に電子部品３６が設置されている。回路基板３３に塗布されたソルダーペースト３５に含まれる成分は、主にはんだ成分、溶剤、フラックス成分で構成されており、プリヒートゾーン３０では、主に溶剤が揮発し、本加熱ゾーン３１ではフラックス成分が揮発及び蒸散するとともに、はんだ成分が融解する。冷却ゾーン３２では、残ったはんだ成分が固化する。以上の工程を経て、電子部品３６と回路基板３３とがはんだを介して電気的に接合される。
リフロー炉２９において、本加熱ゾーン３１がフラックス成分により最も汚染される箇所であるため、本加熱ゾーン３１と冷却ゾーン３２との間に、処理部側導出口６が設置されている。処理部側導出口６は、導入口側配管１２を介して、生成物除去部２の除去部側導入口４に接続されている。なお、処理部側導出口６は、リフロー炉２９において、本加熱ゾーン３１と冷却ゾーン３２との間以外に設置されてもよい。
冷却ゾーン３２には、処理部側導入口７が設置されている。処理部側導入口７は、導出口側配管１３を介して、生成物除去部２の除去部側導出口５に接続されている。導出口側配管１３の途中には、吸引装置９ａが設置されている。つまり、吸引装置９ａは、導入口側配管１２と生成物除去部２と導出口側配管１３とを介して、リフロー炉２９の内部の雰囲気ガス８ａを吸引する。吸引装置９ａが吸引した雰囲気ガス８ａは、吸引装置９ａから排出され、戻り工程として、導出口側配管１３を介して、リフロー炉２９の冷却ゾーン３２に送られる。戻り工程により、リフロー炉２９から吸引した雰囲気ガス８ａをリフロー炉２９に戻すことで、所定の温度プロファイルを実現し、リフロー炉２９に供給される窒素の量を軽減することができる。
また、リフロー炉２９において、不活性ガスが必要な本加熱ゾーン３１には、窒素供給部２５から窒素が供給される。そのため、戻り工程において、雰囲気ガス８ａよりも酸素濃度が上昇している除去後ガス８２を冷却ゾーン３２に戻す構造となっていても、窒素雰囲気が本加熱ゾーン３１から冷却ゾーン３２に流れる。従って、本加熱ゾーン３１には、除去後ガス８２が侵入しない。すなわち、本加熱ゾーン３１を低酸素雰囲気下に保ちつつ、生成物除去部２の内部の酸素濃度を高めることができる。
このような構成によれば、吸引工程において、フラックスを有する雰囲気ガス８ａをコロナ放電空間１８に吸引することでリフロー炉２９、フロー炉４１、又はバッチ炉３８の内部の本加熱ゾーンから排出させる。この結果、フラックスで汚染される生成物処理部３の内部で最も汚染される箇所の浄化効果を高めることができる。
また、このような構成によれば、除去工程の後において、除去工程を経た後の除去後ガス８２を、生成物除去部２からリフロー炉２９、フロー炉４１、又はバッチ炉３８の内部の冷却ゾーン３２に移動させる戻り工程が更に含まれる。この結果、リフロー炉２９、フロー炉４１、又はバッチ炉３８の内部に供給される窒素などの不活性ガスの量を低減させることができる。
（第３変形例）
次に、図９を参照しながら、本第１実施形態の第３変型例について説明する。図９は、本発明をバッチ炉に適用した場合を示す図である。図９において、図１Ａ、又は図８と同様の構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
バッチ炉３８は、バッチ炉３８の内部を高温にすることで、例えば、回路基板などの焼成物３９を焼成させる。焼成の際に生じたガスを排出するため、バッチ炉３８には、排出口４０が設けられている。バッチ炉３８の内部の雰囲気は窒素供給部２５から供給される窒素により、窒素雰囲気に保っている。バッチ炉３８には、処理部側導出口６と処理部側導入口７とが設置されている。処理部側導出口６は、導入口側配管１２を介して、生成物除去部２の除去部側導入口４に接続されている。
処理部側導入口７は、導出口側配管１３を介して、生成物除去部２の除去部側導出口５に接続されている。導出口側配管１３の途中には、吸引装置９ａが設置されている。つまり、吸引装置９ａは、導入口側配管１２と生成物除去部２と導出口側配管１３とを介して、バッチ炉３８の内部の雰囲気ガス８ａを吸引する。吸引装置９ａが吸引した雰囲気ガス８ａは、吸引装置９ａから排出され、戻り工程として、導出口側配管１３を介して、バッチ炉３８に送られる。戻り工程により、バッチ炉３８から吸引した雰囲気ガス８ａをバッチ炉３８に戻すことで、所定の温度プロファイルを実現し、バッチ炉３８に供給される窒素の量を軽減している。
また、不活性ガスが必要なバッチ炉３８の内部には、窒素供給部２５から窒素が常に供給される。すなわち、バッチ炉３８の内部に供給された窒素は、バッチ炉３８の内部を循環し、排出口４０から一定量が排出している。そのため、雰囲気ガス８ａよりも酸素濃度が上昇している除去後ガス８２をバッチ炉３８の内部に戻す構造になっていても、バッチ炉３８の内部は低酸素雰囲気下に保ちつつ、生成物除去部２の内部の酸素濃度を高めることができる。
（第４変形例）
次に、図１０を参照しながら、本第１実施形態の第４変形例について説明する。図１０は、本発明をフロー炉に適用した場合を示す図である。図１０において、図１Ａ、図８、又は図９と同様の構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
フロー炉４１は、回路基板３３を搬送するコンベア３４と、予熱ヒータ４２と、はんだ槽４３とで構成されている。回路基板３３は、フロー炉４１の入口からコンベア３４により搬送され、順に予熱ヒータ４２、１次噴流４４、及び２次噴流４５を通過する。フロー炉４１の内部の雰囲気は、窒素供給部２５から供給される窒素により、窒素雰囲気に保たれている。回路基板３３上には、電子部品３６が設置されている。予熱ヒータ４２で温められた回路基板３３と電子部品３６は、コンベア３４により搬送され、はんだ槽４３から溶けたはんだを噴射している１次噴流４４及び２次噴流４５を通過する。その結果、回路基板３３及び電子部品３６の金属部分にはんだが流れ込み、回路基板３３と電子部品３６とがはんだを介して電気的に接合される。
フロー炉４１において、１次噴流４４と２次噴流４５との間に、処理部側導出口６が設置されている。処理部側導出口６は、導入口側配管１２を介して、生成物除去部２の除去部側導入口４に接続されている。なお、処理部側導出口６は、フロー炉４１において、１次噴流４４と２次噴流４５との間以外に設置されてもよい。
フロー炉４１において、２次噴流４５の下流側には、処理部側導入口７が設置されている。処理部側導入口７は、導出口側配管１３を介して、生成物除去部２の除去部側導出口５に接続されている。導出口側配管１３の途中には、吸引装置９ａが設置されている。つまり、吸引装置９ａは、導入口側配管１２と生成物除去部２と導出口側配管１３とを介して、フロー炉４１の内部の雰囲気ガス８ａを吸引する。吸引装置９ａが吸引した雰囲気ガス８ａは、吸引装置９ａから排出され、戻り工程として、導出口側配管１３を介して、フロー炉４１の出口付近に送られる。戻り工程により、フロー炉４１から吸引した雰囲気ガス８ａをフロー炉４１に戻すことで、所定の温度プロファイルを実現し、フロー炉４１に供給される窒素の量を軽減している。
また、フロー炉４１において、フロー炉４１の内部には、不活性ガスが１次噴流４４の上流側に設けられている窒素供給部２５から窒素が供給される。そのため、戻り工程において、雰囲気ガス８ａよりも酸素濃度が上昇している除去後ガス８２をフロー炉４１の出口付近に戻す構造となっていても、窒素雰囲気が１次噴流４４から出口付近に流れる。従って、１次噴流４４には、除去後ガス８２が侵入しない。すなわち、１次噴流４４の付近を低酸素雰囲気下に保ちつつ、生成物除去部２の内部の酸素濃度を高めることができる。
また、本第１実施形態に係る生成物の除去方法及び装置によれば、除去工程において、コロナ放電空間１８に０．３５ｋＶ／ｍｍ以上の電圧を印加する。このような除去方法によれば、０．３５ｋＶ／ｍｍ未満の電圧を印加する場合と比べて、生成物除去部２の内部のコロナ放電部１７における生成物８の除去効率が向上する。その結果、生成物処理部３の内部の浄化効果を高めることができる。
また、本第１実施形態に係る生成物の除去方法によれば、除去工程における混合ガス８１の酸素濃度が２０００ｐｐｍ以上になるように、混合工程を行う。このような除去方法によれば、供給部１０から雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１を供給しない場合と比べて、生成物除去部２の内部のコロナ放電部１７における生成物８の除去効率が向上する。その結果、生成物処理部３の内部の浄化効果を高めることができる。
また、本第１実施形態に係るフラックスの除去方法によれば、生成物８がフラックスであり、生成物処理部３が、低酸素雰囲気下で使用するリフロー炉２９、フロー炉４１、又はバッチ炉３８である。また、前記生成物の除去方法に記載の混合工程と、除去工程と、が含まれる。このような除去方法によれば、フラックスで汚染される生成物処理部３の内部の浄化効果を高めることができる。
また、本第１実施形態に係る生成物の除去装置によれば、生成物処理部３が、低酸素雰囲気下で使用するリフロー炉２９、フロー炉４１、又はバッチ炉３８である。このような構成によれば、生成物８で汚染される生成物処理部３の内部の浄化効果を高めることができる。
（第２実施形態）
次に、図１１を参照しながら、本発明に係る第２実施形態について説明する。これは、本発明が、配管内が負圧の構成に限定されるのではなく、陽圧の構成でもよいことを例示するものである。図１１は、本発明の第２実施形態に係る生成物の除去装置及び除去システムを示す図である。なお、本第２実施形態については、第１実施形態と異なる点のみを説明するため、図１Ａと同様の構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
本第２実施形態において、吸引加圧装置９ｂが、生成物処理部３の処理部側導出口６と導入口側配管１２とに接続されている。吸引加圧装置９ｂは、例えば、加圧用ポンプなどである。生成物除去部２の除去部側導入口４は、導入口側配管１２を介して吸引加圧装置９ｂに接続されている。吸引加圧装置９ｂが作動することで、吸引加圧装置９ｂよりも上流側、すなわち、吸引加圧装置９ｂと処理部側導出口６との間は負圧となる。また、吸引加圧装置９ｂよりも下流側は、陽圧となる。従って、生成物処理部３の内部から生成物８を有する雰囲気ガス８ａが排出される。吸引加圧装置９ｂよりも下流側において、雰囲気ガス８ａと、雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１と、混合ガス８１とが加圧されて送り出され、コロナ放電空間１８に導入される。
導入口側配管１２の内部の圧力は、陽圧である。そのため、導入口側配管１２の内部の圧力よりも高い圧力で雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１を加圧することで、雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１を供給部１０から導入口側配管１２の内部に供給する。
次に、図１２を参照しながら、本第２実施形態の第１変形例について説明する。なお、ドン第２実施形態の第１変形例については、第１実施形態の第２変形例と異なる点のみを説明するため、図１Ａ及び図８と同様の構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
図１２は、本発明に係る第２実施形態の第１変形例として、生成物の除去装置１ａをリフロー炉に適用した場合の除去システムを示す図である。供給部１０は、導入口側配管１２と加圧機構３７と接続されている。吸引加圧装置９ｂが供給部１０よりも上流側に設置されていることにより、導入口側配管１２の内部の圧力は、陽圧である。そのため、導入口側配管１２の内部の圧力よりも高い圧力で雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１を加圧することで、雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１を供給部１０から導入口側配管１２の内部に供給する。なお、当然のことながら、吸引加圧装置９ｂが供給部１０の上流側になくとも、供給部１０に加圧された雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１が必要であれば、この構成でもよい。
本第２実施形態に係る生成物の除去方法及び装置によれば、混合工程の前から雰囲気ガス８ａを生成物処理部３から導入口側配管１２を介して排出させ、かつ雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１を供給させることができる。更に、排出された雰囲気ガス８ａと、供給された雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１と、混合工程で生成された混合ガス８１とをコロナ放電空間１８に導入させるように加圧して送り出す吸引加圧工程が含まれる。
このような除去方法及び装置によれば、導入口側配管１２の内部が陽圧であっても、生成物除去部２の内部のコロナ放電部１７における印加電圧を大きくすることができて、電位差が大きくなり、生成物８の除去効率が向上する。その結果、生成物処理部３の内部の浄化効果を高めることができる。
（第３実施形態）
次に、図１３を参照しながら、本発明に係る第３実施形態について説明する。図１３は、本発明の第３実施形態に係る生成物の除去装置を示す図である。なお、本第３実施形態については、第１実施形態と異なる点のみを説明するため、図１Ａと同様の構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
導入口側配管１２は、複数の配管部材１２ａ，１２ｂで構成されている。配管部材１２ａ，１２ｂは、互いにホースバンド４６で接続されている。配管部材１２ａの内径は、配管部材１２ｂの外径よりも大きい。図１３に示すように、ホースバンド４６を緩めると、配管部材１２ａの内面と配管部材１２ｂの外面との間に隙間が生じる。この隙間が、供給部１０である。すなわち、ホースバンド４６の緩め度合いに応じて配管部材１２ａ，１２ｂ間の隙間を調整して大気の配管内への流入量を調整可能な、供給部１０として機能させることができる。
本第３実施形態に係る生成物の除去装置によれば、導入口側配管１２の内部の圧力が負圧であり、かつ導入口側配管１２が複数の配管部材１２ａ，１２ｂで構成され、複数の配管部材１２ａ，１２ｂは、互いにホースバンド４６で接続される。また、配管部材１２ａ，１２ｂの接続箇所が供給部１０である。このような構成によれば、ホースバンド４６を緩めるだけで雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１を供給することができる。
（第４実施形態）
次に、図１４を参照しながら、本発明に係る第４実施形態について説明する。図１４は、本発明の第４実施形態に係る生成物の除去装置を示す図である。なお、本第４実施形態については、第１実施形態と異なる点のみを説明するため、図１Ａと同様の構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。
導入口側配管１２は、配管部材１２ａ，１２ｂで構成されている。配管部材１２ａ，１２ｂは、互いに対向する端面を付き合わせるようにして、互いにクランプ４７で接続されている。図１４に示すように、クランプ４７を緩めると、配管部材１２ａ，１２ｂの互いに対向する端面の間に隙間が生じる。この隙間が、供給部１０である。すなわち、クランプ４７の緩め度合いに応じて配管部材１２ａ，１２ｂ間の隙間を調整して大気の配管内への流入量を調整可能な、供給部１０として機能させることができる。
本第４実施形態に係る生成物の除去装置によれば、導入口側配管１２の内部の圧力が負圧であり、かつ導入口側配管１２が複数の配管部材１２ａ，１２ｂで構成され、複数の配管部材１２ａ，１２ｂは、互いにクランプ４７で接続される。また、配管部材１２ａ，１２ｂの接続箇所が供給部１０である。このような構成によれば、クランプ４７を緩めるだけで雰囲気ガス８ａよりも電気抵抗が高いガス１１を供給することができる。
なお、前記様々な実施形態又は変形例のうちの任意の実施形態又は変形例を適宜組み合わせることにより、それぞれの有する効果を奏するようにすることができる。また、実施形態同士の組み合わせ又は実施例同士の組み合わせ又は実施形態と実施例との組み合わせが可能であると共に、異なる実施形態又は実施例の中の特徴同士の組み合わせも可能である。
本発明の前記態様にかかる生成物の除去方法及びフラックスの除去方法及び生成物の除去装置は、処理空間内の雰囲気が低酸素濃度下であっても、電気集塵方式における生成物除去効果が向上し、処理空間内の清浄度合い維持に適用できる。
１ 生成物の除去システム
１ａ 生成物の除去装置
２ 生成物除去部
３ 生成物処理部
４ 除去部側導入口
５ 除去部側導出口
６ 処理部側導出口
７ 処理部側導入口
８ 生成物
８ａ 雰囲気ガス
９ａ 吸引装置
９ｂ 吸引加圧装置
１０ 供給部
１１ 雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガス
１２ 導入口側配管
１２ａ 配管部材
１２ｂ 配管部材
１３ 導出口側配管
１４ 電源側電極平板
１５ アース側電極平板
１６ 電極針
１７ コロナ放電部
１８ コロナ放電空間
１９ 電源
２０ 負に帯電した生成物
２１ 耐熱容器
２２ ロジン
２３ ヒータ
２４ ロジン粒子
２５ 窒素供給部
２６ 導入口側測定ポート
２７ のぞき窓
２８ 導出口側測定ポート
２９ リフロー炉
３０ プリヒートゾーン
３１ 本加熱ゾーン
３２ 冷却ゾーン
３３ 回路基板
３４ コンベア
３５ ソルダーペースト
３６ 電子部品
３７ 加圧機構
３８ バッチ炉
３９ 焼成物
４０ 排出口
４１ フロー炉
４２ 予熱ヒータ
４３ はんだ槽
４４ １次噴流
４５ ２次噴流
４６ ホースバンド
４７ クランプ
８１ 混合ガス
８２ 除去後ガス
１０１ リフロー炉
１０２ 処理部側導出口
１０３ 除去部側導入口
１０４ 生成物除去部
１０５ 処理部側導入口
１０６ 除去部側導出口
１０７ ラジエータ
２０１ リフロー炉
２０２ プリヒートゾーン
２０３ 本加熱ゾーン
２０４ 冷却ゾーン
２０５ 処理部側導出口
２０６ 除去部側導入口
２０７ 除去部側導出口
２０８ 生成物除去部
２０９ コロナ放電部
２１０ アース側電極平板
２１１ 排出機構
２１２ 導入口側測定ポート
２１３ 導出口側測定ポート
２１４ 電極針
２１５ 電源側電極平板
２１６ コロナ放電空間
２１７ フラックスの除去装置
２３３ 回路基板
２３４ コンベア
２３５ ソルダーペースト
２３６ 電子部品

Claims (21)

  1. 低酸素雰囲気下の処理室の内部で生じる生成物を有する雰囲気ガスを、コロナ放電空間を有する生成物除去部に導入し、前記雰囲気ガスが有する前記生成物を除去する、生成物の除去方法であって、
    前記処理室と前記コロナ放電空間とを接続する配管を介して前記処理室から排出された前記雰囲気ガスと、前記配管又は前記コロナ放電空間において、前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスとを混合させて混合ガスを生成する混合工程と、
    前記混合ガスが前記配管を介して導入され又は前記混合ガスが内部で生成された前記コロナ放電空間において、前記混合ガスから、コロナ放電方式により前記生成物を除去する除去工程と、
    を含む、生成物の除去方法。
  2. 前記混合工程で使用される、前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスは、大気、酸素、二重結合以下の二原子分子気体、又は希ガスである、請求項１に記載の生成物の除去方法。
  3. 前記除去工程において、前記コロナ放電空間に０．３５ｋＶ／ｍｍ以上の電圧を印加する、請求項１又は２に記載の生成物の除去方法。
  4. 前記除去工程における前記混合ガスの酸素濃度が２０００ｐｐｍ以上になるように、前記混合工程を行う、請求項１～３のいずれか１つに記載の生成物の除去方法。
  5. 前記混合工程において前記混合ガスが前記配管を介して導入されるときは、前記配管の中間部に接続される供給部から前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスが前記配管の内部に供給されて、前記配管の内部で前記混合工程が行われて前記混合ガスが生成され、前記混合ガスが前記配管を介して前記コロナ放電空間に導入される、請求項１～４のいずれか１つに記載の生成物の除去方法。
  6. 前記混合工程の前に前記雰囲気ガスを前記処理室から前記配管を介して前記コロナ放電空間に向けて排出させるとともに前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスを前記配管又は前記コロナ放電空間に供給させるように吸引し、かつ前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスが前記配管に供給される場合に、前記混合工程で生成された前記混合ガスを前記コロナ放電空間に導入させるよう、又は前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスが前記コロナ放電空間に供給される場合に、前記配管を介して前記雰囲気ガスを前記コロナ放電空間に導入しつつ前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスを直接コロナ放電空間に導入するように吸引する吸引工程を更に含む、請求項１～５のいずれか１つに記載の生成物の除去方法。
  7. 前記混合工程の前に前記雰囲気ガスを前記処理室から前記配管を介して前記コロナ放電空間に向けて排出させるように吸引するとともに、前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスを前記配管又は前記コロナ放電空間に供給させるように加圧して送り出す吸引加圧工程を含む、請求項１～５のいずれか１つに記載の生成物の除去方法。
  8. 前記吸引工程において、吸引用ポンプ又は吸引用ファンを使用する、請求項６に記載の生成物の除去方法。
  9. 前記吸引加圧工程において、前記配管を介して前記処理室に接続されるように加圧用ポンプが配置され、前記加圧用ポンプは、前記雰囲気ガスを前記処理室から排出するように吸引しつつ、排出された前記雰囲気ガスが前記配管を介して前記コロナ放電空間に向けて加圧されて送り出されるように使用する、請求項７に記載の生成物の除去方法。
  10. 前記生成物が、フラックスであり、
    前記処理室が、低酸素雰囲気下で使用するリフロー炉、フロー炉、又はバッチ炉であり、
    請求項６又は８に記載の生成物の除去方法に記載の前記混合工程と、前記除去工程と、を含む、フラックスの除去方法。
  11. 前記吸引工程において、前記フラックスを有する前記雰囲気ガスを前記コロナ放電空間に吸引することで前記リフロー炉、前記フロー炉、又は前記バッチ炉の内部の本加熱ゾーンから前記雰囲気ガスを排出させる、請求項１０に記載のフラックスの除去方法。
  12. 前記生成物が、フラックスであり、
    前記処理室が、低酸素雰囲気下で使用するリフロー炉、フロー炉、又はバッチ炉であり、
    請求項７又は９に記載の生成物の除去方法に記載の前記混合工程と、前記除去工程と、を含む、フラックスの除去方法。
  13. 前記吸引加圧工程において、前記フラックスを有する前記雰囲気ガスを前記コロナ放電空間に吸引することで前記リフロー炉、前記フロー炉、又は前記バッチ炉の内部の本加熱ゾーンから排出させる、請求項１２に記載のフラックスの除去方法。
  14. 前記除去工程の後において、前記除去工程を経た後の除去後ガスを、前記生成物除去部から前記リフロー炉、前記フロー炉、又は前記バッチ炉の内部の冷却ゾーンに戻す戻り工程を更に含む、請求項１０～１３のいずれか１つに記載のフラックスの除去方法。
  15. 低酸素雰囲気下の処理室の内部で生じる生成物を有する雰囲気ガスが導入され、前記雰囲気ガスが有する前記生成物が除去される生成物の除去装置であって、
    前記生成物を除去するコロナ放電空間を有する生成物除去部と、
    前記処理室と前記生成物除去部とを接続する配管と、
    前記配管の経路上又は前記生成物除去部に設置され、前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスを前記配管又は前記コロナ放電空間に供給する供給部と、
    を備え、
    前記雰囲気ガスと前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスとを混合させて生成される混合ガスが前記配管を介して導入されるか又は内部で生成される前記コロナ放電空間において前記混合ガスから前記生成物が除去される、生成物の除去装置。
  16. 前記生成物除去部よりも下流に設けられた吸引装置をさらに備え、
    前記吸引装置は、前記雰囲気ガスを前記処理室から前記配管内に前記コロナ放電空間に向けて排出させるように吸引し、前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスを前記配管の外部から前記配管内に供給させ又は前記コロナ放電空間の外部から前記コロナ放電空間に供給させるように吸引し、前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスを前記配管に供給させる場合に、前記混合ガスを前記コロナ放電空間に導入させるよう、又は前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスを前記コロナ放電空間に供給させる場合に、前記配管を介して前記雰囲気ガスを前記コロナ放電空間に導入しつつ前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスを直接コロナ放電空間に導入させるように吸引する、請求項１５に記載の生成物の除去装置。
  17. 前記処理室が、低酸素雰囲気下で使用するリフロー炉、フロー炉、又はバッチ炉である、請求項１５又は１６に記載の生成物の除去装置。
  18. 前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスが大気であり、
    前記供給部が調整バルブ付き開放弁である、請求項１５～１７のいずれか１つに記載の生成物の除去装置。
  19. 前記配管の内部の圧力が負圧であり、かつ前記配管が複数の配管部材で構成され、前記複数の配管部材は、互いにホースバンドで接続されて前記供給部は、前記ホースバンド及び複数の前記配管部材同士が重なり合う部分で構成され、前記ホースバンドの緩み度合いに応じて前記複数の配管部材同士の重なり部分の隙間から大気が供給される、請求項１５～１７のいずれか１つに記載の生成物の除去装置。
  20. 前記配管の内部の圧力が負圧であり、かつ前記配管が複数の配管部材で構成され、前記複数の配管部材は、互いにクランプで接続されて前記供給部は、前記クランプ及び複数の前記配管部材同士が重なり合う部分で構成され、前記クランプの緩み度合いに応じて前記複数の配管部材同士の重なり部分の隙間から大気が供給される、請求項１５～１７のいずれか１つに記載の生成物の除去装置。
  21. 前記配管の内部の圧力が陽圧であり、かつ前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスを前記配管の内部の圧力よりも高くなるように加圧させる加圧機構が前記供給部に接続され、
    前記加圧機構で加圧された、前記雰囲気ガスよりも電気抵抗が高いガスが前記配管の内部に供給される、請求項１５～１８のいずれか１つに記載の生成物の除去装置。
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