JP3435115B2 - はんだドロスの再生装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線基板
にはんだ付けを行う噴流式のはんだ付け装置のはんだ槽
から発生するはんだドロス（酸化カス）を、再び利用で
きるはんだに再生するための装置に関するものである。 【０００２】 【従来の技術】電気製品には必ずと言っていいほどプリ
ント配線基板が内蔵されており、電気・電子機器メーカ
ーでは、大量のプリント配線基板に流れ作業ではんだ付
けを行うはんだ実装ラインを保有している。はんだ付け
工程は、一般に噴流式のはんだ付け装置によって行われ
ており、これは加熱した浴槽の中にはんだを融かして蓄
えておいて、この浴槽内に設けたノズルからはんだを噴
き上げて、上方のコンベアを通過するプリント配線基板
にはんだを付着するものである。 【０００３】ところで、上記の噴流式はんだ付け装置で
は、はんだ槽の液面が泡立った状態となり、はんだが酸
化して固まったはんだドロスがかなり大量に発生する。
はんだドロスは溶融はんだの液面近くを浮遊するが、こ
れを放っておくと装置の故障やはんだ付けの品質の低下
につながるので、専属の係りのものが傍について随時掬
い取っている。発生するはんだドロスの量は、はんだ槽
の数と大きさによっても異なるが、１時間で約１キログ
ラムといった量である。回収したはんだドロスは、専門
の処理業者に安い値段で引き取ってもらっている。はん
だドロスは、精練処理して再度利用できるはんだを作り
出すことが可能であるが、どの程度が再利用されている
かは定かでは無く、そのまま処分されているものも少な
くないと予想される。 【０００４】はんだ実装ラインを保有する電気・電子メ
ーカーにしてみれば、使用するはんだの何割かをはんだ
ドロスとして無駄にしているわけで、これを処理業者に
ただ同然に売り渡すことを止め、なんとか自社で再利用
できないかと考えている。 【０００５】 【発明が解決しようとする課題】すでにこれまでにもは
んだドロスから利用可能なはんだを再生する装置は開発
されている。それらは、特開平１０−１６３６１７号公
報に示されているように、はんだドロスに還元剤を添加
したものを３００℃程度に加熱して溶かし、撹拌棒で撹
拌しながらはんだとカスに分離し、金網等でカスをこし
取って再生はんだを得るものであった。しかし、こうし
た装置によるはんだの回収率は５０％からせいぜい７０
％に止まり、カスが金網を通過して少しは再生はんだに
残ってしまうものであった。 【０００６】本発明は、以上に述べたような実情に鑑
み、はんだドロスから純度の高い再生はんだを高い回収
率で得ることができ、尚且つ自動運転が可能なはんだド
ロスの再生装置の提供を目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】本発明のはんだドロスの
再生装置は、はんだドロスを８００℃前後に加熱する溶
解炉と、液状となったはんだを溶解炉から取り込んで型
に流し込み、はんだの塊を形作る成形部と、真空ポンプ
と、前記溶解炉から発生するガスを吸引・清浄化して大
気中に放出する排気手段とを備え、前記溶解炉は内部に
仕切り壁を立設して投入室と回収室とに仕切り、炉の底
面に接する溝孔で両者を連通させてあり、成形部には密
閉した成形室が構成してあり、回収室と成形室とに連通
して吸引パイプを備え、吸引パイプ一端の取り込み口を
回収室内の溝孔より僅かに高い位置に設けてあり、真空
ポンプが成形室内の空気を吸引することで、はんだが吸
引パイプを通じて回収室から成形室に導入されるように
したことを特徴とする。 【０００８】はんだドロスを溶解炉の投入室に投入し、
炉を８００℃前後にまで加熱すると、はんだドロスに含
まれるはんだ分は残らず溶け出して液状となり、カスの
方は燃えて灰となり、さらさらの粉末状となって液状の
はんだの上に浮き、はんだとカスとが上下の層に分れ、
完全に分離した状態となる。仕切り壁で仕切った回収室
内にはカスが侵入できないので、取り込み口からはんだ
のみを容易に回収することができる。はんだの液面が、
投入室と回収室をつないでいる溝孔より下に下がると、
回収室にカスが侵入する恐れがあるが、はんだの取り込
み口を溝孔より僅かに高い位置としたことで、回収室に
カスが流入する前にはんだの回収を止めてしまい、カス
を全く取り込むことがなく、しかもはんだを無駄なく回
収できる。 【０００９】また本発明のはんだ再生装置は、回収室内
の液状のはんだを、真空ポンプの力を利用してストロー
で吸うようにして吸い上げてから成形部に流し込むよう
にしたので、炉の温度が所定の温度に達したことを温度
センサーによって検知し、これを受けて真空ポンプを起
動してはんだの取り込みを自動的に開始させることがで
き、はんだの液面が取り込み口より下がった時点で空気
を吸い込んで真空が破壊されるので、圧力センサーによ
ってこれを検知して自動的にはんだの取り込みを終了さ
せることができる。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。本発明によるはんだドロスの再生
装置は、図１から図３に示すように四角い本体フレーム
１０の内部に電気式の溶解炉１を備え、溶解炉１の上面
は蝶番１１で連結した上蓋１２で塞がれている。溶解炉
１は、上面が開放した円筒形のもので、本体フレーム１
０内の煉瓦でできた断熱材１３ａの中央部をくり抜いた
穴の中に、着脱可能な状態でマウントされている。溶解
炉１の周りにはニクロム線のヒーター１４が埋め込んで
あり、また溶融炉１と断熱材１３ａの隙間には温度セン
サー１５を設置してある。 【００１１】溶解炉１の内部は、図２や図３に示すよう
に内周壁に沿って仕切り壁４を立設し、炉内をはんだド
ロスの投入室５とはんだの回収室６とに仕切ってある。
仕切り壁４の下端と溶解炉１の底面との間には僅かな隙
間を設けて溝孔７が形成してあり、この溝孔７で投入室
５と回収室６とが連通している。回収室６内には、溶け
たはんだを吸い込むための吸引パイプ１６が差し込んで
あり、その先端である取り込み口８は前記の溝孔７より
僅かに高い位置に止めてある。吸引パイプ１６のもう一
方の先端は、溶解炉１と断熱材１３ａを貫通して本体フ
レーム１０の下部に設けた成形部２にまで垂下させてあ
る。成形部２は前方の壁が取出し蓋１７で塞がれた密閉
された部屋である成形室１８と、取り込んだ液状のはん
だをインゴットに成形するための成形トレー１９とから
成る。 【００１２】本体フレーム１０の上面には、蝶番１１を
介して上蓋１２が載置してある。上蓋１２の下部にも断
熱材１３ｂを備え、溶解炉１を密閉している。上蓋１２
内部には溶解炉１で発生したガスを外部に導くための排
気管２０が埋め込まれており、該排気管２０は溶解炉１
と本体フレーム１０の外壁に設けたフィルター２１とを
繋いでいる。フィルター２１の出口には排気ファン２２
を備え、これによって溶解炉１内のガスを吸引してフィ
ルター２１を通して清浄化した後、煙突２３から強制的
に排出する。 【００１３】本体フレーム１０の溶解炉１から右側に張
り出したスペースには、前述のフィルター２１等の排気
手段３の他に、真空ポンプ９を備える。真空ポンプ９は
以前に述べた成形室１８の空気を吸い込んで成形室１８
内を真空に近い状態とするものであり、そうすることで
溶解炉１の回収室６に溜まった液状のはんだを吸引パイ
プ１６で吸い上げ、成形トレー１９に流し込むように作
用する。真空ポンプ９と成形室１８とのエアー配管の途
中には圧力センサー２４を備えており、成形室１８内の
気圧を検出している。この排気手段３や真空ポンプ９等
が設置してあるスペースにはカバー２５が被せられる。
カバー２５の上面には運転をスタートさせるスイッチや
進捗状況を表示するグラフィックパネル２６と、運転プ
ログラムを記憶し、ヒーターや真空ポンプ等を機能させ
る制御部を備えている。 【００１４】以上が本装置の概要であり、続いて本装置
の動作の流れを図４のフローチャートに沿って説明す
る。まず、上蓋１２を開けて溶解炉１の投入室５にはん
だドロスを投入して上蓋１２を閉じる。グラフィックパ
ネル２６上のスタートスイッチを押すとヒーター１４が
通電して溶解炉１が加熱され、同時に排気ファン２２も
回転する。溶解炉１が８００℃前後まで加熱されると図
５（イ）に示すように、はんだドロスに含まれるはんだ
２７がすべて溶け出して炉の下の方に溜まり、カス２８
は灰になってはんだ２７の上に浮き分離した状態とな
る。この時回収室６内には、はんだ２７のみが流入して
いる。温度センサー１５が計測する溶解炉周辺の温度か
ら、この状態を検出してヒーター１４の通電を止めると
同時に、真空ポンプ９を起動し成形室１８の気圧を下げ
ていくと、回収室６のはんだ２７は吸引パイプ１６によ
って吸い上げられ、成形トレー１９に流し込まれる。は
んだ２７の取り込みが進み、はんだ２７の液面が図５
（ロ）に示すように、取り込み口８より下に下がると吸
引パイプ１６には空気が流入するので成形室１８の真空
状態は一気に破壊され、これを圧力センサー２４が検出
して真空ポンプ９を停止する。あとははんだが固まるの
を待って取出し蓋１７を開放し、成形トレー１９を引き
出せば、はんだのインゴットが得られる。 【００１５】以上の工程を経て得られるはんだのインゴ
ットは、カスをほとんど含まないものとなり、そのまま
噴流式のはんだ付け装置に使用できることを確認してい
る。はんだドロスに含まれるはんだの回収率も、８５〜
９５％を超える極めて高い値となる。 【００１６】 【発明の効果】本発明によるはんだドロスの再生装置
は、溶解炉の中ではんだドロスに含まれるはんだ分を残
らず溶かし出し、カスを灰の状態にして液状となったは
んだの上に浮かせて分離することと、溶解炉の内部を仕
切り壁によって投入室と回収室に仕切り、炉の底面に接
する溝孔で両者を連通すると共に、はんだの取り込み口
を回収室内の溝孔より僅かに高い位置に設けたことによ
り、はんだドロスから再利用可能な純度の高いはんだを
最大限に取り出すことが可能である。噴流式のはんだ付
け装置を保有する電気・電子機器メーカーにしてみれ
ば、購入するはんだの内、はんだドロスとして無駄にし
ていた分を、自社で再利用することができ、はんだの購
入量を大幅に削減できる。 【００１７】また本発明のはんだドロスの再生装置は、
吸引ポンプの吸引力を利用してはんだの取り込みを行う
ので、はんだドロスを投入してスタートさせれば、あと
は放っておいても機械が自動的にはんだの塊に成形して
くれるので、作業者が溶けたはんだに触れることはな
く、安全で利便性に優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明によるはんだドロスの再生装置の実施形
態を示す正面図である。 【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図である。 【図３】図１に示したはんだドロスの再生装置で、上蓋
を開放した状態の上面図である。 【図４】本発明によるはんだドロスの再生装置のおおま
かな動作の流れを示すフローチャートである。 【図５】（イ）（ロ）溶解炉の内部を示す縦断面図であ
って、はんだの取り込みを開始する時の状態と、はんだ
の取り込みを終了する時の状態を示す。 【符号の説明】 １ 溶解炉 ２ 成形部 ３ 排気手段 ４ 仕切り壁 ５ 投入室 ６ 回収室 ７ 溝孔 ８ 取り込み口 ９ 真空ポンプ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 はんだドロスを８００℃前後に加熱する
   溶解炉（１）と、液状となったはんだを溶解炉から取り
   込んで型に流し込み、はんだの塊を形作る成形部（２）
   と、真空ポンプ（９）と、前記溶解炉（１）から発生す
   るガスを吸引・清浄化して大気中に放出する排気手段
   （３）とを備え、前記溶解炉（１）は内部に仕切り壁
   （４）を立設して投入室（５）と回収室（６）とに仕切
   り、炉の底面に接する溝孔（７）で両者を連通させてあ
   り、成形部（２）には密閉した成形室（１８）が構成し
   てあり、回収室（６）と成形室（１８）とに連通して吸
   引パイプ（１６）を備え、吸引パイプ一端の取り込み口
   （８）を回収室（６）内の溝孔（７）より僅かに高い位
   置に設けてあり、真空ポンプ（９）が成形室（１８）内
   の空気を吸引することで、はんだが吸引パイプ（１６）
   を通じて回収室（６）から成形室（１８）に導入される
   ようにしたことを特徴とするはんだドロスの再生装置。