WO1992020984A1 - Vacuum drying apparatus - Google Patents

Description

明 細 書

真空乾燥装置

技術 '分π野

本発明 は、 水洗い し た後の プ リ ン ト 基板や電子部品 等の製品を乾燥 さ せ る 真空乾燥装置に関す る 。

背景技術

プ リ ン ト 基板や電子部品等の製品 は、 そ の製品が完 成品に な る 途上 に お い て半田付 け、 機械加工、 プ レ ス 加工等の工程を経 る の が常で あ り 、 そ の工程 の途上 に おいて必ず と 言 っ て い い ほ ど フ ラ ッ ク ス 残渣ゃ油が付 着す る 。 こ れ ら の フ ラ ッ ク ス 残渣ゃ油 は、 製品が完成 品に な る ま で に完全に除ま し な ければな ら な い 。 こ の た め、 加工後の製品 （ 以下、 単に製品 と い う ） は、 フ ロ ロ カ ー ボ ン や 1 ' 1 ' 1 ト リ ク ロ ールエ タ ン等の瑢 剤で洗浄す る の が常で あ っ た。

し 力、 し、 1 9 8 9 年 5 月 の 「 ウ イ ー ン条約、 モ ン ト リ オ ール議定書 」 に よ っ て フ ロ ロ カ ー ボ ン は、 西暦 2 0 0 0 年ま で に全廃す る こ と に な つ た た め、 今後 は、 そ の使用 が急速 に制限 さ れ、 最終的に は、 使用 で き な い こ と に な っ た。 こ の た め、 最近は、 公害問題を起 こ さ な い水を使 っ た洗浄が行われ る よ う に な っ た 。

し か し、 水洗後、 製品に水が付着 し た ま ま で あ る と 、 プ リ ン ト 基板や電子部品で は、 絶緣不良や腐食 の原因 に な る た め、 水洗後の製品 は、 完全に乾燥 さ せ な けれ ばない。

従来、 乾燥装置と しては、 製品を摂氏 1 0 O 'C 以上 に加熱して水を蒸発させる加熱乾燥装置、 製品に熱風 を吹き付けて風の勢い と熱で乾燥させる熱風乾燥装置、 製品を低温加熱 しなが ら真空中で乾燥させる真空乾燥 装置等があ っ た。

と こ ろが、 加熱乾燥装置は、 製品を摂氏 1 0 0 ΐ 以 上に加熱する ため、 熱に弱い製品に対 して は熱損傷を 与えた り 、 機能を劣化させる こ とがあ る 。 ま た、 熱風 乾燥装置は、 製品に熱風を高速で吹き付ける た め、 軽 量物や繊細な製品は吹き飛ばさ れて破損す る こ とがあ る。 こ れに対 し、 真空乾燥装置は、 加熱温度が比較的 低い と共に、 強力な熱風を使用 しな いた め、 加熱乾燥 装置や熱風乾燥装置のよ う な不都合がない。

しか し、 従来の真空乾燥装置は、 真空容器に ヒ ータ

—だけを設置 した非常に簡単な構造であ る か ら、 製品 を完全乾燥させる ま でに長い時間を必要と し、 大量の 製品や連続的に供給される製品を完全乾燥させる に は、 生産上、 問題があ っ た。

発明の開示

本発明は、 係る従来の欠点を克服する た めになさ れ た も のであ り 、 その 目的は、 大量の製品や連続的に供 給さ れる製品を従来の生産速度を低下させる こ と な く 、 効率的に乾燥 し得る真空乾燥装置を提供する こ と にあ る 。

上記 目 的を達成 し得 る 本発明 の真空乾燥装置 は、 ヒ 一タ 一を 内蔵 し た真空容器に、 熱風 に よ る 製品予熱手 段を配設 し た こ と を特徴 と す る 。

の よ う に ヒ ー タ ーを 内蔵 し た真空容器に、 熱風に よ る 製品予熱手段を配設 し た こ と に よ り 、 大量の製品 や連続的に 供給 さ れ る 製品を従来の生産速度を低下 さ せ る こ と な く 、 効率的に乾燥 さ せ る こ と がで き る 。

ノ ツ チ式の場合 は、 ヒ ー タ ーを 内蔵 し た真空容器 に 吸込口 と 吹出 口を穿設 し、 該吸込口 と 吹出口 を 真空容 器の外部に配設 し た パ イ プに よ り 連通 さ せ る と 共に、 該パ ィ プに気体流動装置 と 気体加熱装置を設置す る こ と が望ま し い。

3； た 、 連続処理方式の場合 は、 直列に配置 し た コ ン ベァ の 一つ に ヒ ー タ ーを 内蔵 し た真空容器を設置す る と 共に 、 該真空容器を設置 し た コ ン ベ ア の上流側 に 位 置す る コ ン ベア に熱風吹出装置を配設す る こ と が望 ま し い

さ ら に、 真空容器を複数個並設す る と 共に、 こ れ ら の真空容器を交互に切 り 替え る こ と に よ り 、 製品の供 袷速度に関係な く 、 真空乾燥に要す る 時間を さ ら に延 長さ せ る こ と がで き る 。

図面の簡単な説明

1 図 は本発明 に係 る バ ッ チ式の真空乾燥装置の概 略図であ る。

第 2 図は本発明に係る連続処理方式の真空乾燥装置 の概略図であ る。

第 3 図は本発明に係る連続処理方式の真空乾燥装置 の他の実施例を示す概略図であ る。

発明を実施する ための最良の形態

以下、 図面によ り 本発明の実施例を説明す る 。

第 1 図において、 A はバ ッ チ式の真空乾燥装置で あ り 、 真空乾燥装置 A は、 主 と して真空容器 1 、 ヒ ータ - 2 a , 2 b 、 真空ポ ンプ 3 、 ブ ロ ワ一 4 およ び気体 加熱装置 5 か ら構成さ れてい る。

真空容器 1 は、 箱形状であ り 、 そ の側壁の 1 つに出 入口 6 と こ の出入口 6 を密閉可能な扉 7 が取 り 付け ら れてい る。 さ ら に、 真空容器 1 の内部に は、 天井 1 a 側に面 して多数の ヒ ータ ー 2 a が設置さ れ、 ま た、 底 面 1 b 側に面 して多数の ヒ ータ ー 2 b が設置さ れて い る 。

真空容器 1 の底面 1 b 側に設置 し た ヒ ータ ー 2 b の 下方に は、 多数の孔 8 a を有する整流板 8 が設置さ れ、 更に、 こ の下部 ヒ ータ ー 2 b の上方に は、 網 9 が設置 さ れてい る。

真空容器 1 の底面 1 b に は、 孔 1 0 が穿設さ れてお り 、 こ の孔 1 0 に接続させたパイ ブ 1 9 に は、 弁 1 1 と真空ポ ンプ 3 がこ の順に設置さ れて い る。 更に、 真 空容器 1 の横壁 1 c に は、 吸入口 1 2 が設 け ら れ、 さ ら に底面 1 b に は、 吹出口 1 3 が穿設 さ れて い る 。 こ の吸入口 1 2 と 吹出口 1 3 は、 真空容器 1 の外部に配 設 し たパ イ プ ' 1 4 に よ り 連通 さ れて い る 。

こ のノ、。 イ ブ 1 4 に は、 吸入口 1 2 か ら 吹出 口 1 3 に 向か っ て順に弁 1 5 、 ブ ロ ワ一 4 、 調整弁 1 7 お よ び 気体加熱装置 5 が設置 さ れて い る 。 さ ら に、 ブ ロ ワ 一 4 と 調整弁 1 7 の間のパ イ プ 1 4 か ら 分岐 し た 排気管 1 a に は弁 1 6 が設 け ら れ、 調整弁 1 7 と 気体加熱 装置 5 の間のパ イ プ 1 4 力、 ら 分岐 し た吸気管 1 4 b に は弁 1 8 が設 け ら れて い る 。

上記 ヒ ー タ ー 2 a , 2 b と し て は、 製品に対 して熱 吸収を良好に行わせ る 赤外線 ヒ ー タ ーが適 し て い る 。 ま た、 ヒ ー タ ー 2 a > 2 b の設置場所 は、 熱効率の点 か ら みて真空容器 1 の 内部に設置す る のがよ い が、 真 空容器 1 内部の容積や製品 の大 き さ 等 に よ り 、 容器壁 面に埋め込ん だ り 、 容器 1 の外都に 設置す る こ と も で き る _β

次に、 上記構造を有す る 本発明 の真空乾燥装置の作 用 に つ い て説明す る 。

水で洗浄 し た多数の プ リ ン ト 基板 Ρ を支持具 Η 上に 立て た あ と 、 真空容器 1 内 の網 9 上 に載置 し、 扉 7 を し る 。

次に、 真空容器 1 内 の ヒ ー タ ー 2 a , 2 b と 気体加 熱装置 5 を加熱状態に した後、 ブ ロ ワ 一 4 を駆動させ る。 す る と、 真空容器 1 内 は多数の ヒ ータ ー 2 a 及び 2 b によ っ て加熱さ れる と共に、 真空容器 1 内の空気 はブ ロ ワ一 4 で引かれて気体加熱装置 5 で温め られ、 整流板 8 の多数の穴 8 a か ら均一に吹き 出 る 。 プ リ ン ト板 P は、 ヒ ータ ー 2 a 及び 2 b と、 整流板 8 の孔 8 a か ら吹き 出る 熱風で加熱さ れる と共に、 熱風に接触 する こ と によ り 、 乾燥さ れる。

上記熱風は、 製品であ る プ リ ン ト 基板 P を吹き飛ば す程、 強力な も の は必要でな く 、 加熱さ れた プ リ ン ト 基板 P の表面に 当た っ て乾燥を促進させる 程度の も の で十分であ り 、 プ リ ン ト 基板 P の加熱温度は、 摂氏 4 0 〜 6 0 て 位で十分であ る 。

こ の と き 、 真空容器 1 内 は、 真空状態でない た め、 熱風は真空容器 1 、 弁 1 5 、 ブ ロ ワ一 4 、 調整弁 1 7 .、 気体加熱装置 5 を経てプ リ ン ト基板 P に付着 した水分 を循環空気内に取 り 込んで行 く 。 その過程において、 調整弁 1 7 を適度に絞り 、 弁 1 6 及び 1 8 を徐々 に開 いて行 く と、 排出管 1 4 a か ら湿度の高い空気が大気 中に放出さ れ、 それよ り 湿度の低い大気中の空気が吸 入管 1 4 b よ り 吸引 される 。

こ の湿度の低い空気は、 気体加熱装置 5 で加熱さ れ、 よ り 相対湿度の低い空気と な っ てプ リ ン ト 基板 P に接 触 し、 プ リ ン ト基板 P に付着 した大部分の水分を除ま す る と 共に、 プ リ ン ト 基板 P を所望温度に加熱す る 。 そ の後、 弁 1 5 、 1 6 、 1 8 を閉 じ、 真空ポ ン プ 3 を 駆動さ せ、 真空容器 1 内を真空状態に し、 プ リ ン ト 基 板 P の真空乾燥を行 う 。 こ こ で の真空度は、 水 の飽和 蒸気圧よ り 低い程度、 即 ち、 4 0 t o r r以下で十分で あ る 。

プ リ ン ト 基板 P は、 予 め、 ヒ ー タ ー 2 と 熱風 に よ つ て加熱 さ れて お り 、 し か も 、 大部分の水が予熱時に 、 既に除去 さ れて い る た め、 真空容器 1 内 を真空状態に す る と 、 プ リ ン ト 基板 P に付着 し た水 は瞬時に蒸発 し 完全に乾燥 さ れる 。

次に、 連続処理方式 の真空乾燥装置に つ い て説明す る 。

第 2 図に お い て、 A ' は連続乾燥方式の真空乾燥装 置で あ り 、 3 つ の メ ッ シ ュ コ ン ベ ア 3 2 , 3 3 , 3 4 が直列に配置 さ れて い る 。

コ ン ベ ア 3 2 に は、 予熱域 D があ り 、 こ の予熱域 D に は、 コ ン ベ ア 3 2 の移送面 3 2 a を挟んで そ の上下 両側に熱風吹出ダ ク ト 3 5 が設 け ら れて い る 。 熱風吹 出ダ ク ト 3 5 に連通す る パ イ プ 3 6 に は、 気体加熱装 置 5 と ブ ロ ワ 一 4 が配設 さ れて い る 。 さ ら に、 製品検 知用 セ ン サ ー が予熱域 D に設置 さ れて お り 、 こ の セ ン サ ー S , が製品で あ る プ リ ン ト 基板 P を検知す る と 、 コ ン ベア 3 2 を躯動 さ せ る 電動モ ー タ 一 3 7 の 回 転を停止す る よ う にな っ てい る。

一方、 コ ンベア 3 3 は、 筒形の真空容器 3 1 内に収 容さ れてい る。 こ の真空容器 3 1 の内部に は、 ヒ ータ - 2 a , 2 b が設置さ れてい る。 さ ら に、 真空容器 3 1 の入口 3 8 及び出口 3 9 に は、 こ れ ら の出入口 3 8 3 9 を密閉可能な扉 7 が設け られてい る 。 こ れ ら の扉 7 は、 エ ア シ リ ンダー 4 0 によ っ て開閉で き る よ う に な っ てい る。 さ ら に、 真空容器 3 1 に連通する パイ プ 1 9 に は、 弁 1 1 と真空ポ ン プ 3 が配設さ れてい る c ま た、 パイ プ 1 9 か ら分岐 した分岐管 1 9 a に は、 弁 4 1 が設置さ れてい る 。 さ ら に、 コ ンベア 3 3 0上方 に は、 製品検知用のセ ン サ一 S ₂ が設置さ れて お り 、 こ の セ ン サー S ₂ が製品であ る プ リ ン ト基板 P を検知 する と、 コ ンベア 3 3 を駆動させる電動モ ータ ー 4 2 の回転を停止する よ う にな っ てい る。

ま た、 真空容器 3 1 の下流側に位置する コ ンベア 3 4 は、 電動モータ ー 4 3 によ っ て、 常時、 駆動さ れる よ う にな っ て い る。

次に、 上記構造を有する 本発明の真空乾燥装置の作 用 について說明する。

水で洗浄さ れたプ リ ン ト 基板 P が予熱域 D のセ ン サ - S , によ っ て検知さ れる と、 コ ンベア 3 2 が停止 し、 コ ンベア 3 2 上の プ リ ン ト 基板 P は、 予熱域 D にて熱 風吹岀ダク ト 3 5 か ら吹き 出す熱風によ っ て予熱さ れ る と 共に、 付着 し て い た大部分の水分が除去 さ れ る 。 所定時間経過後、 真空容器 3 1 の扉 7 , 7 が開 く と 同時に、 電動モ ー タ ー 3 7 , 4 2 が画転 し、 予熱域の コ ン ベ ア 3 2 か ら 真空容器 3 1 内 の コ ン ベ ア 3 3 に プ リ ン ト 基板 P が移送 さ れ る 。 そ し て 、 真空容器 3 1 内 の セ ン サ ー S ₂ に よ っ て プ リ ン ト 基板 P が検知 さ れ る と 、 電動モ ー タ 一 4 2 の 画転が停止す る 。

電動 モ ー タ ー 4 2 が停止す る と 、 真空容器 3 1 の 出 入口 3 8 , 3 9 が扉 7 , 7 に よ っ て密閉 さ れ、 ヒ ー タ - 2 a , 2 b と 真空ポ ン プ 3 が作動す る 。 プ リ ン ト 基 板 P は、 予 め、 熱風に よ っ て 加熱さ れて お り 、 しか も 、 大部分の水が予熱時に 、 既に 除去 さ れて い る た め、 真 空容器 3 1 内を真空状態に す る と.、 プ リ ン ト 基板 P に 付着 し た 水 は瞬時に 蒸発 し、 完全に乾燥 さ れ る 。 こ の 時、 コ ン ベ ア 3 2 の 予熱域 D に は、 プ リ ン ト 基板 P 力 搬送 さ れ、 予熱 さ れて い る 。

所定時間経過後に 弁 1 1 を 閉 じ る と 共 に 、 分岐管 1 9 a の弁 4 1 を 開い て真空容器 3 i 内を 大気圧に戻 し た後、 真空容器 3 1 の扉 7 , 7 を 開 く 同時に電動モ ー タ ー 3 7 , 4 2 を 回転 さ せ る と 、 真空容器 3 1 内 の フ' リ ン ト 基板 P が下流側の コ ン ベ ア 3 4 に移行す る と 同 時に上流側の コ ン ベ ア 3 2 の プ リ ン ト 基板 P が真空容 器 3 1 内 に移行 し、 次の真空乾燥に入 る 。

と こ ろ で、 製品に よ っ て は製品の狭い隙間 に侵入 し 1 0

た水分が取れに く い場合があ る。 しかし、 その場合で も、 製品はコ ンベア 3 2 によ っ て連続的に移送されて く る の で、 従来の生産速度を低下させる こ とな く 、 真 空乾燥を行う 必要があ る 。 そ の場合は、 並設さ せた複 数個の真空容器を相互に切り 替え る こ と によ り 解決で る 。

即ち、 第. 3 図に示すよ う に、 コ ンベア 3 2 , 3 3 , 3 4 等から な る生産 ラ イ ン上の中心位置 C に位置する メ ィ ン の真空容器 3 1 の左側にメ ィ ン の真空容器 3 1 と同構造の サブ真空容器 3 1 ' を並設する 。

そ して、 メ イ ン の真空容器 3 1 内にプ リ ン ト 基板 P を収納する と、 メ イ ン の真空容器 3 1 を二点鎖線で示 す待機位置に矢印 a で示すよ う に横移動させる と 同時 に、 サブ真空容器 3 1 ' を矢印 b に示すよ う に横移動 させて ラ イ ン上の中心位置 C に位置させ る _e そ して、 サブ真空容器 3 1 ' に プ リ ン ト 基板 P を収納する 間に メ ィ ン真空容器 3 1 内のプ リ ン ト 基板 P を真空乾燥さ せる。

所定時間経過後、 サブ真空容器 3 1 ' を矢印 b の方 向 と逆の方向に横移動させて初期位置に復帰させる と 共に、 メ イ ン真空容器 3 1 を生産 ラ イ ン の中心位置 C に復帰させる。 そ して、 メ イ ン の真空容器 3 1 の扉 7 , 7 を開いて下流側の コ ンベア 3 4 に真空乾燥 した プ リ ン ト基板 P を移送させる 間に サ ブ真空容器 3 1 ^: 内の プ リ ン ト 基板 P を真空乾燥 さ せ る 。

こ の よ う に すれば、 一方の真空容器に よ る プ リ ン ト 基板 P の収納や払出 し時間が他 の一方の真空容器の真 空乾燥時間に充 当 で き る た め、 従来の生産速度を低下 さ せ る こ と な く 、 製品を真空乾燥で き る 。

Claims

請 求 の 範 囲

1. ヒ ータ ーを内蔵 した真空容器に、 熱風に よ る製 品予熱手段を配設した こ とを特徴とする真空乾燥装置

2. ヒ ータ ーを内蔵 した真空容器に吸込口 と吹出口 を穿設 し、 該吸込口 と吹出口を真空容器の外部に配設 したパ イ プによ り 連通させる と共に、 該パイ プに気体 流動装置 と気体加熱装置を設置 した こ とを特徴 と する 請求の範囲第 1 項に記載の真空乾燥装置。

3. 直列に配置 した コ ン ベ ア の一 つ に ヒ ータ ーを内 蔵 した真空容器を設置する と共に、 該真空容器を設置 した コ ンベア の上流側に位置する コ ンベア に熱風吹岀 装置を配設 した こ とを特徴と する請求の範囲第 1 項に 記載の真空乾燥装置。

4. 真空容器を複数個並設する と共に、 こ れ ら の真 空容器を交互に切 り 替え る よ う に した こ とを特敏 とす る請求の範囲第 3 項に記載の真空乾燥装置。