CN101472402A - 焊接装置及焊接方法 - Google Patents

Abstract

一种焊接装置及焊接方法，可使焊接前在电子电路基板上没有焊剂的水分残留。焊接装置(100)包括：搬运电子电路基板(9)的传送带(8)、在电子电路基板(9)的焊接面上涂布以水为溶剂的焊剂的焊剂涂敷器(1)、加热电子电路基板(9)的第一加热装置(2)、去除附着在电子电路基板(9)上的水分的水分去除装置(7)、加热电子电路基板(9)并保持使焊剂发挥活化作用的温度的第二加热装置(3)、使熔融焊锡附着在电子电路基板(9)上的喷流焊锡槽(4)、以及冷却机(5)，水分去除装置(7)包括：具有对电子元器件配置面吹出气体的第一夹具(10)的气体吹出部、以及具有从焊接面侧吸引水分的第二夹具(11)的吸引部。

Description

焊接装置及焊接方法

技术领域

本发明涉及焊接装置及焊接方法，涉及例如在电子电路基板的射流焊接(flow soldering)中，去除涂布了以水为溶剂的焊剂的电子电路基板的水分，进行焊接的焊接装置及焊接方法。

背景技术

以往的电子电路基板的焊接装置由涂布焊剂的焊剂涂敷器、用于使涂布的焊剂发挥活化作用的加热装置、使熔融焊锡附着在焊接面上的喷流焊锡槽、用于使焊接的基板冷却的冷却机构成。使用该装置进行射流焊接。

这里使用的焊剂是在溶剂内溶解松香或活化剂等固体成分，用发泡焊剂涂敷器或喷射焊剂涂敷器涂布在电子电路基板的焊接面上。涂布的焊剂被置于100～150℃的状态进行加热，使溶剂蒸发。另外，通过在该状态下使活化剂发挥作用，可以清洗电子电路基板的焊接面部。若不进行加热，则无法清洗焊接面部，即使焊接面部与喷流焊锡槽内的熔融焊锡接触也无法得到良好的焊锡接合面。

在上述焊剂的溶剂中使用异丙醇等乙醇类。然而，乙醇这样的溶剂(挥发性有机化合物，Volatile Organic Compounds，VOC)若散发至大气中，则会由于紫外线等分解形成游离基，导致产生光化学烟雾等。所以，正在开发减少VOC的量、或者不用VOC的焊剂。

图12是表示专利文献1记载的焊接装置结构的图。如图12所示，焊接装置200具有沿着搬运未图示的电子电路基板的传送带8的行进方向A，依次配设焊剂涂敷器1、第一加热装置2、第二加热装置3、喷流焊锡槽4、冷却机5的结构。另外，第二加热装置3、喷流焊锡槽4及冷却机5一体地容纳在一个装置中。

专利文献1中记载了与使用图12所示的焊接装置200并以水为溶剂的焊剂对应的射流焊接方法。焊接装置200中使用将远红外线和热风并用的第一加热装置2，作为去除用焊剂涂敷器1涂布在电子电路基板上的、以水为溶剂的焊剂中的水分的方法。即，第一加热装置2的作用是高效地去除用焊剂涂敷器1涂布在电子电路基板上的水分。

利用第二加热装置3使通过了第一加热装置2的电子电路基板上的焊剂发挥活化作用。在喷流焊锡槽4中，使通过了第二加热装置3的电子电路基板的焊接面与熔融焊锡接触，进行焊接。焊接后，利用冷却机5冷却电子电路基板。经由这些工序完成焊接。

另外，图13是表示专利文献1记载的焊接装置的另一结构的图。如图13所示，焊接装置300包括在焊剂涂敷器1与第二加热装置3之间的真空干燥装置6。

专利文献1中记载了与使用焊接装置300并以水为溶剂的焊剂对应的射流焊接方法。该焊接装置300中使用真空干燥装置6，作为去除用焊剂涂敷器1涂布的、以水为溶剂的焊剂中的水分的方法。在真空干燥装置6中，将涂布了以水为溶剂的焊剂的未图示的电子电路基板送入室6a内，使其处于减压环境下，使水的沸点下降，由此来去除水分。利用第二加热装置3，使经真空干燥装置6处理后的电子电路基板上涂布的焊剂发挥活化作用。在喷流焊锡槽4中使通过了第二加热装置3的电子电路基板的焊接面与熔融焊锡接触，进行焊接。焊接后，利用冷却机5冷却电子电路基板。经由这些工序完成焊接。

专利文献1：日本专利特开2005—203582号公报

然而，上述以往的焊接装置及焊接方法存在以下的问题。

上述图12所示的结构中，使用了将远红外线和热风并用的第一加热装置2。在第一加热装置2内，需要利用具有干燥水分效果的热风对用焊剂涂敷器1涂布了以水为溶剂的焊剂的电子电路基板进行加热，直到使焊剂含有的水分完全干燥、去除。

然而，该情况下，为了完全吹跑附着在电子电路基板上的水分，使电子电路基板的温度上升至期望的温度需要120秒左右的时间。

另一方面，若为了完全吹跑附着的水分，而使电子电路基板在第一加热装置2中停滞过长时间，电子电路基板上的非耐热器件的温度会上升至耐热温度以上，可能会使器件损坏。

所以，将电子电路基板持续放置在第一加热装置2中直到可以完全去除以水为溶剂的焊剂的水分实际上是非常困难的。若实际使用图12的以往的焊接装置200及焊接方法，则最终会导致焊接前的电子电路基板上残留有焊剂的水分这样的问题。

在使用第一加热装置2不能完全去除电子电路基板上的水分的情况下，即便使用第二加热装置3加热，使电子电路基板与高温的喷流焊锡槽4的熔融焊锡接触，也无法得到良好的焊锡接合面。这是因为，在不能充分去除水分的情况下，在第二加热装置3中就无法使焊剂成分充分发挥活性，不能去除基板表面的氧化物。即，电子电路基板会产生向上除湿(日文：濡れ上がり)不足的不良状况。

并且，若第二加热装置3不能充分去除以水为溶剂的焊剂的水分，随着在喷流焊锡槽4中温度急剧上升，没有去除的水分蒸发，使焊锡飞散，会产生焊球不良的状况。

上述的在电子电路基板上残留有焊剂的水分这样的问题，特别作为在电子电路基板的通气孔或插入着器件的孔与电子元器件的导线的间隙附着水膜等现象而被注意。

另外，在上述的图13所示的焊接装置300的结构中，使用真空干燥装置6作为干燥装置。该真空干燥装置6利用了水在减压环境下沸点会下降这一点。在使用该结构的情况下，用焊剂涂敷器1涂布了以水为溶剂的焊剂后，在真空干燥装置6的室内对每个电子电路基板减压。

然而，该情况下很难将前一工序的焊剂涂敷器1、后一工序的第二加热装置3形成一列，即很难在传送带8上进行操作。

这是因为，焊剂涂敷器1的工序结束后，需要将电子电路基板从线上取下一次，将其送入真空干燥装置6，之后，进行减压操作、保持减压、返回常压等操作，到完全去除电子电路基板上的水分最少需要600秒左右的时间。所以，与图12所示的结构一样，将电子电路基板持续放置在真空干燥装置6中直到可以完全去除以水为溶剂的焊剂的水分实际上是非常困难的。所以，与图12所示的结构一样，实际使用图13的以往的焊接装置及焊接方法，也会产生在焊接前的电子电路基板上会残留有焊剂的水分这样的问题。

发明内容

本发明是鉴于上述以往的技术问题而完成的，其目的是提供一种焊接装置及焊接方法，可以使焊接前在电子电路基板上没有焊剂的水分残留。

为解决上述问题，第一项本发明是一种焊接装置，包括：搬运电子电路基板的搬运路径、在所述电子电路基板的焊接面上涂布以水为溶剂的焊剂的焊剂涂敷器、加热所述电子电路基板的第一加热装置、去除附着在经所述第一加热装置处理后的所述电子电路基板上的水分的水分去除装置、加热所述电子电路基板并保持使所述焊剂发挥活化作用的温度的第二加热装置、使熔融焊锡附着在所述电子电路基板上的喷流焊锡槽、以及冷却所述电子电路基板的冷却机，沿着所述搬运路径依次配设所述焊剂涂敷器、所述第一加热装置、所述水分去除装置、所述第二加热装置、所述喷流焊锡槽、以及所述冷却机，所述水分去除装置具有：对所述电子电路基板的配置有电子元器件的电子元器件配置面吹出气体的气体吹出部、以及从所述焊接面侧吸引水分的吸引部。

另外，第二项本发明是基于第一项本发明的焊接装置，所述气体吹出部变更所述气体的吹出方向、强度及位置中的至少一个。

另外，第三项本发明是基于第一项本发明的焊接装置，所述水分去除装置还具有变更所述电子电路基板与所述吹出部彼此的相对位置关系的相对位置变更部。

另外，第四项本发明是基于第一项本发明的焊接装置，所述气体吹出部具有盖状的第一夹具，该夹具包括设置成至少围住所述电子电路基板的边缘部的第一框体，所述吸引部具有盆状的第二夹具，该夹具包括设置成至少围住所述电子电路基板的边缘部的第二框体，在所述电子电路基板被夹在所述第一夹具与所述第二夹具之间的状态下，所述水分去除装置使所述气体吹出部及所述吸引部动作。

另外，第五项本发明是基于第四项本发明的焊接装置，所述第一夹具具有设在与所述电子元器件配置面相对的面上的弹性构件，在所述水分去除装置中，在所述电子电路基板被夹在所述第一夹具与所述第二夹具之间的状态下，所述弹性构件与所述电子元器件的上端接触。

另外，第六项本发明是基于第四项本发明的焊接装置，所述第一夹具具有设在与所述电子元器件配置面相对的面上的第一间壁，从所述气体吹出部导入的气体通过被所述第一间壁隔开的各部分。

另外，第七项本发明是基于第五项本发明的焊接装置，所述第一间壁具有的形状与配置在所述电子电路基板上的所述电子元器件或设在所述电子电路基板上的孔的位置、形状及大小相对应。

另外，第八项本发明是基于第七项本发明的的焊接装置，所述第一夹具在被所述第一间壁隔开的各部分具有设在与所述电子元器件配置面相对的面上的弹性构件，在所述水分去除装置中，在所述电子电路基板被夹在所述第一夹具与所述第二夹具之间的状态下，所述弹性构件与所述电子元器件的上端接触。

另外，第九项本发明是基于第四项本发明的焊接装置，所述第二夹具具有设在与所述焊接面相对的面上的第二间壁，从所述吸引部导入的水分通过被所述第二间壁隔开的各部分。

另外，第十项本发明是基于第九项本发明的焊接装置，所述第二间壁具有的形状与配置在所述电子电路基板上的所述电子元器件的导线或设在所述电子电路基板上的孔的位置、形状及大小相对应。

另外，第十一项本发明是一种焊接方法，包括：在电子电路基板的焊接面上涂布以水为溶剂的焊剂的涂布工序、加热所述电子电路基板的第一加热工序、去除附着在经所述第一加热工序处理后的所述电子电路基板上的水分的水分去除工序、加热所述电子电路基板并保持使所述焊剂发挥活化作用的温度的第二加热工序、使熔融焊锡附着在所述电子电路基板上的焊锡附着工序、以及冷却所述电子电路基板的冷却工序，沿着所述电子电路基板的搬运方向依次进行：所述涂布工序、所述第一加热工序、所述水分去除工序、所述第二加热工序、所述焊锡附着工序、以及所述冷却工序，所述水分去除工序具有：对所述电子电路基板的配置有电子元器件的电子元器件配置面吹出气体的气体吹出工序、以及从所述焊接面侧吸引水分的吸引工序。

另外，第十二项本发明是基于第十一项本发明的焊接方法，所述水分去除工序具有使配置在所述电子电路基板上的所述电子元器件摇动的摇动工序，所述摇动工序通过向所述电子元器件吹出所述气体吹出工序中使用的所述气体来进行。

另外，第十三项本发明是基于第十一项本发明的焊接方法，所述气体吹出工序具有变更所述气体的吹出的方向、强度及位置中的至少一个的工序。

若采用本发明，则可以去除残留在焊接前的电子电路基板上的焊剂的水分。

附图说明

图1是表示本发明的实施方式1的焊接装置的结构的图。

图2(a)是说明由本发明的实施方式1的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的图；图2(b)是说明由本发明的实施方式1的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的图。

图3是说明本发明的实施方式1的水分去除装置的动作的图。

图4(a)是说明由本发明的实施方式2的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的图；图4(b)是说明由本发明的实施方式2的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的图；图4(c)是说明由本发明的实施方式2的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的图。

图5是说明由本发明的实施方式2的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的图。

图6(a)是说明本发明的实施方式2的水分去除装置的动作的图；图6(b)是说明本发明的实施方式2的水分去除装置的动作的图。

图7(a)是说明由本发明的实施方式2的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的另一结构例的图；图7(b)是说明由本发明的实施方式2的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的另一结构例的图；图7(c)是说明由本发明的实施方式2的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的另一结构例的图。

图8(a)是说明由本发明的实施方式2的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的另一结构例的图；图8(b)是说明由本发明的实施方式2的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的另一结构例的图。

图9(a)是说明由本发明的实施方式3的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的图；图9(b)是说明由本发明的实施方式3的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的图。

图10(a)是说明由本发明的实施方式3的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的另一结构例的图；图10(b)是说明由本发明的实施方式3的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的另一结构例的图。

图11(a)是说明由本发明的实施方式3的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的另一结构例的图；图11(b)是说明由本发明的实施方式3的第一夹具和第二夹具构成的水分去除装置的另一结构例的图。

图12是表示以往的焊接装置的结构的图。

图13是表示以往的焊接装置的另一结构的图。

(标号说明)

1 焊剂涂敷器

2 第一加热装置

3 第二加热装置

4 喷流焊锡槽

5 冷却机

6 真空干燥装置

7 水分去除装置

7a、7c 驱动机构

7b、7d 缸

8 传送带

9 电子电路基板

9a 电子元器件本体

9b 导线

10、12、15、17 第一夹具

10a、11a 凹部

10b、11b 开口部

10c、11c 连通路径

10d、11d 孔

10e、10e′、11e 间壁

11、18 第二夹具

13a 弹簧

13b 保护部

14 海绵

19 海绵

A 传送带的行进方向

100 焊接装置

具体实施方式

下面参照附图详细说明本发明的实施方式。

实施方式1

图1是表示本发明的实施方式1的射流焊接装置的结构的图。这里，与表示以往例的图12、图13中说明的构成构件对应的、实质上具有相同功能的部分标注了同一标号进行表示，以下各图也一样。

如图1所示，本实施方式1的焊接装置100由分别独立配置的焊剂涂敷器1、第一加热装置2、水分去除装置7、以及一体地容纳在一个装置中的第二加热装置3、喷流焊锡槽4、冷却机5构成。

本实施方式1中使用的焊剂涂敷器1是通过喷射嘴喷出雾状焊剂型的焊剂涂敷器；第一加热装置2具有远红外线干燥装置及热风干燥装置，是将远红外线和热风并用的远红外线热风干燥装置。

另外，水分去除装置7具有配置成将第一加热装置2处理后的电子电路基板9从其表面和背面夹住的第一夹具10及第二夹具11。

这里，图2(a)是用于说明水分去除装置的图，该水分去除装置由与本实施方式1的电子电路基板上所设的孔或所安装的电子元器件对应的第一夹具、同样地与电子电路基板的孔或电子元器件的导线对应的第二夹具构成。

如图2(a)所示，第一夹具10具有设置成围住电子电路基板9的边缘部的盖状的形状，其内部设有间壁10e，该间壁与设在电子电路基板9的表面上的孔或安装在电子电路基板9上的电子元器件的位置、形状及大小对应。设在电子电路基板9上的孔或安装在电子电路基板9上的电子元器件嵌入间壁10e或者间壁10e与第一夹具10的边缘形成的空间内。作为该空间的一例，图中表示了与安装在电子电路基板9上的电子元器件本体9a对应的凹部10a，但图示的其它部分也具有同样的结构。另外，在凹部10a的顶板部分设有孔10d，该孔可从开口部10b经由也与其它凹部连接的连通路径10c导入外部气体。

另一方面，第二夹具11具有设置成围住电子电路基板9的边缘部的盆状的形状，其内部设有间壁11e，该间壁与设在电子电路基板9的背面上的孔或从该背面侧露出的电子元器件的导线的位置、形状及大小对应。从电子电路基板9的背面露出的孔或导线嵌入间壁11e或者间壁11e与第二夹具11的边缘形成的空间内。作为该空间的一例，图中表示了与从安装在电子电路基板9上的电子元器件本体9a延伸出的导线9b对应的凹部11a，但图示其它部分也具有同样的结构。另外，在凹部11a的底面部分设有孔11d，该孔用于从开口部11b经由连通路径11c吸引外部气体或水分。

用于本实施方式1的第二加热装置3是具有红外线干燥装置及热风干燥装置、将红外线和热风并用的红外线热风干燥装置。喷流焊锡槽4由1次喷流喷嘴和2次喷流喷嘴构成，并向其内部注入熔融焊锡。另外，冷却机5装有螺旋桨式的送风机，通过向由于与喷流焊锡槽4接触而升至高温的电子电路基板9吹出冷风，使电子电路基板9冷却。

以上的结构中，焊接装置100相当于本发明的焊接装置。另外，传送带8相当于本发明的搬运路径，焊剂涂敷器1相当于本发明的焊剂涂敷器，第一加热装置2相当于本发明的第一加热装置，水分去除装置7相当于本发明的水分去除装置，第二加热装置3相当于本发明的第二加热装置，喷流焊锡槽4相当于本发明的喷流焊锡槽，冷却机5相当于本发明的冷却机。另外，电子电路基板9相当于本发明的电子电路基板。

另外，水分去除装置7的第一夹具10相当于本发明的含有气体吹出部的第一框体的第一夹具，第二夹具11相当于本发明的含有吸引部的第二框体的第二夹具。另外，间壁10e相当于本发明的第一间壁，间壁11e相当于本发明的第二间壁。

以下，参照附图说明本实施方式1的焊接装置的动作，并说明作为本发明的焊接方法的一实施方式的射流焊接方法。如图1所示，依次设置焊剂涂敷器1、第一加热装置2、水分去除装置7、第二加热装置3、喷流焊锡槽4、冷却机5。在各装置间呈一列结构的传送带8从焊剂涂敷器1向冷却机5朝图中箭头A的方向行进，搬运电子电路基板9。

装设在传送带8的电子电路基板9向箭头A方向搬运，焊剂涂敷器1在电子电路基板9的背面(相当于本发明的焊接面)通过喷射嘴喷出以水为溶剂的雾状焊剂。

电子电路基板9通过焊剂涂敷器1后，被搬运至第一加热装置2，通过用100～290℃的热风将电子电路基板9加热，使电子电路基板9的焊剂涂布面的水分干燥。

通过第一加热装置2后被送入水分去除装置7的电子电路基板9在传送带8上暂停。接着，以图2(b)所示的形态利用第一夹具10和第二夹具11从电子电路基板9的表面(相当于本发明的电子元器件配置面)和背面夹住电子电路基板9；其中第一夹具10与设在电子电路基板9上的孔或安装在电子电路基板9的第一面侧的电子元器件对应，第二夹具11与设在电子电路基板9上的孔或安装在电子电路基板9的第二面侧的电子元器件的导线对应。此时，第一夹具10及第二夹具11将搬运电子电路基板9的传送带8与电子电路基板9一起夹住。

在两面被该第一夹具10和第二夹具11夹住的电子电路基板9上，使用水分去除装置7的喷嘴(未图示)，经由第一夹具10的开口部10b、连通路径10c及孔10d，向嵌入凹部10a的电子元器件本体9a等所安装的各个电子元器件吹出加压气体。由于该吹出气体的作用而飞散的水分经由第二夹具11的孔11d、连通路径11c及开口部11b被减压单元(未图示)吸引。另外，可以使用任意种类的气体作为气体，其中能廉价利用的空气、不容易与焊剂反应的氮气等较为理想。另外，气体的温度可以是室温，也可以是50℃～150℃左右的暖风。

被第一夹具10和第二夹具11夹住的电子电路基板9受到从第一夹具10吹出的0.1～2.0MPa的加压气体，由于吹出加压气体而飞散的焊剂及其水分以—90～—80kPa的吸引力被第二夹具11吸引并回收。此时的水分去除装置7的处理在30秒内完成。另外，也可以在第一夹具的沿着图中箭头A的两端、即电子电路基板9的前后设置遮挡构件，使来自第一夹具10的加压气体不会漏出到外部。

参照图3说明水分去除装置7动作时的凹部10a及配置在由凹部11a形成的空间内的电子元器件的状态。如图3所示，由于从孔10d吹入的加压气体20a的作用，电子元器件本体9a如图中实线及虚线所示地在该空间内部摇动。同样地，设在电子电路基板9上的、插入着电子元器件9a的孔9c内的导线9b也会摇动。据此，残留在电子元器件所插入的孔9c和电子元器件本体9a或导线9b的间隙内的水膜作为液滴20b，从孔9c被朝凹部11a吹跑。液滴20b通过凹部11a的孔11d，从连通路径11c被吸出到外部。

由水分去除装置7去除了存在于设在电子电路基板9上的孔或安装在电子电路基板9上的电子元器件的间隙内的水分的电子电路基板9在第二加热装置3中被100～150℃的热风加热。由于水分被去除，焊剂的活性得到充分发挥，不会产生除湿不足。从第二加热装置搬出后，电子电路基板9被搬运至喷流焊锡槽4，通过与喷流的熔融焊锡接触，熔融焊锡附着。这里也是由于水分被去除而不会产生焊球不良。

附着有熔融焊锡的电子电路基板9被搬运到冷却机5，在此处受冷风吹，使以熔融状态附着在焊接部分的焊锡凝固，并对由于与熔融焊锡槽的熔融焊锡接触而升至高温的电子电路基板9进行冷却，结束焊接。

这样，若采用本发明的实施方式1的焊接装置，通过设置使用加压气体能可靠且迅速去除残留在电子电路基板9上的水分的水分去除装置7，可以在传送带8上搬运电子电路基板9的状态下实施焊接的各工序。

实施方式2

上述本发明的实施方式1的焊接装置通过从第一夹具10吹出加压气体，使安装在电子电路基板9上的电子元器件摇动，从而去除电子电路基板9的孔或安装在电子电路基板9上的电子元器件的间隙内的水分。

然而，有时电子元器件会由于摇动而受到影响。例如在MEMS(MicroElectro Mechanical Systems，微机电系统)等含有微小、精密的可动部分的电子元器件的情况下，估计会由于摇动的影响而造成损坏、动作故障。

本实施方式2的焊接装置可以应对这种摇动会导致不理想的电子元器件。

图4(a)、(b)、(c)是表示本发明的实施方式2的焊接装置的水分去除装置7的内部结构图。但与图2相同或相当的部分标注了同一标号，省略其详细说明。

本实施方式2的水分去除装置7具有第一夹具12，代替第一夹具10。

如图4(a)所示，第一夹具12是根据实施方式1的第一夹具10的结构，在设有喷出加压气体的孔10d的面上设置金属弹簧13a，在弹簧13a的顶端设置由硅橡胶、天然橡胶、其它软性材料制成的保护部13b。

各保护部13b的长度被调整为，使其在图4(b)所示的第一夹具12和第二夹具11将电子电路基板9从两面夹住的状态下与电子元器件的上部接触。

这里图4(c)是夹在第一夹具12及第二夹具11内的电子电路基板9的主要部分的放大图。如图4(c)所示，保护部13b与电子元器件本体9a的上部抵接，且弹簧13a的弹力施加在电子元器件本体9a上。据此，电子元器件被保持在相对第一夹具12及第二夹具11静止的位置上。另外，由于保护部13b由软性材料制成，因此不会划伤电子元器件本体9a的表面。

并且，第一夹具12中，用于形成供各电子元器件嵌入的凹部10a′的间壁10e′比第一夹具10的间壁10e薄。据此，凹部10a′比实施方式1的凹部10a更宽，如图4(b)、(c)所示，各电子元器件配置得与间壁10e′等相邻壁面离开充分的距离。

本实施方式2中，除了上述的结构，还使在电子电路基板9的搬运方向上的第一夹具12及第二夹具11和电子电路基板9的位置可变。即，如图5所示，在水分去除装置7中，在第一夹具12及第二夹具11的外侧分别设有在通过气压或液压产生驱动力的驱动机构7a及7c的作用下沿着图中箭头B方向伸缩的缸7b及7d，第一夹具12及第二夹具11根据缸7b及7d的伸缩，沿着传送带8平行移动。

上述结构中，第一夹具12相当于本发明的第一夹具，间壁10e′相当于本发明的第一间壁。另外，驱动机构7a和7c、以及缸7b和7d相当于本发明的装置位置变更部。

具有以上结构的本实施方式2的动作如下。

如图6(a)所示，使第一夹具12及第二夹具11向图中箭头C方向，即向传送带8的后退方向移动。该情况下，电子元器件本体9a由于被第一夹具12的保护部13b固定而跟随第一夹具12的移动进行移动。此时，从插入电子电路基板9的孔9c内的电子元器件本体9a延伸出的导线9b产生位置偏移，在与移动方向相反的一侧、即图中右侧产生空隙9d。存在于电子电路基板9的孔或安装在电子电路基板9上的电子元器件的间隙内的水分，由于该间隙变大为空隙9d，水的膜状态被破坏，一部分水分滴下至第二夹具11的凹部11a′，或在电子电路基板9的表面上移动。

该状态下，与实施方式1一样，若进行加压气体的吹出动作，则通过吹入空隙9d附近的加压气体的作用，空隙9d的水分容易从电子电路基板9飞散，从第二夹具11的凹部11a′被吸引。

接着，如图6(b)所示，使第一夹具12及第二夹具11向图中箭头D方向，即向传送带8的前进方向移动。该情况下，从插入电子电路基板9的孔9c内的电子元器件本体9a延伸出的导线9b产生位置偏移，在与移动方向相反的一侧，即图中左侧产生空隙9e。该状态下，与实施方式1一样，若进行加压气体的吹出动作，通过吹入空隙9e附近的加压气体的作用，空隙9e的水分容易从电子电路基板9飞散，回收至第二夹具11侧。

如上所述，本实施方式2的焊接装置中，第一夹具12将电子元器件固定在电子电路基板9上，通过改变第一夹具12及第二夹具11与电子电路基板9的位置并进行加压气体的吹出动作，可以在不使电子元器件摇动的情况下去除存在于电子电路基板9的孔或安装在电子电路基板9上的电子元器件的间隙内的水分。

特别是通过反复进行图6(a)和图6(b)的动作，能使从间隙改变位置积存的水分可靠地飞散。

但是，在上述实施方式2的情况下，需要与电子元器件数量对应地配置，与电子电路基板9的种类对应地安装多种弹簧13a及保护部13的组合，在换批调整时必须更换夹具，会降低生产率。

因此，如图7(a)～(c)所示，也可以使用带海绵14的第一夹具15来代替用于使电子元器件相对第一夹具静止的弹簧13a及保护部13b。海绵14可以使用天然橡胶、硅橡胶、聚氨脂、聚烯烃、聚乙烯等材料，据此，可以通过一种材料的构件实现弹簧13a及保护部13b这两者的结构。另外，也可以将这些海绵14所使用的材料全部作为保护部13b的材料。

通过制作具有图7(a)～(c)所示结构的水分去除装置7，构成焊接装置，并观察吹出加压气体时电子元器件的移动和附着在电子电路基板9上的水分的去除状态，发现水分被完全去除。

另外，上述的说明中是在使电子元器件相对第一夹具12静止的状态下，使第一夹具12及第二夹具11两者相对电子电路基板9移动的结构，但也可以是只使第一夹具12相对电子电路基板9移动的结构。该情况下的结构可以省略驱动机构7c及缸7d。另外，也可以是用电磁驱动致动器代替驱动机构7a、7c及缸7b、7d，使第一夹具12、第二夹具11移动的结构。另外，也可以省略驱动机构、缸，使传送带8移动并使电子电路基板9移动。

另外，也可以是使第一夹具12及第二夹具11相对电子电路基板9静止的结构。

图8(a)、(b)是表示上述结构的一个例子。但与图2、图4相同或相当的部分标注了同一标号，省略其详细说明。

图8(a)所示的第一夹具16根据实施方式2的第一夹具12的结构，采用了两个加压气体的吹气机构。具体地讲，在凹部10a的与孔10d不同的位置设置孔30d，各孔30d通过与连通路径10c独立的连通路径30c连通。连通路径30c和连通路径10c与三通阀30b连接，连接于从外部导入加压气体的主路径30a。三通阀30b进行选择性地切换，将从主路径30a导入的加压气体导入连通路径30c或连通路径10c中任意一方。

采用这样的结构，如图8(b)所示，在用第一夹具16及第二夹具11从两面夹住电子电路基板9、利用弹簧13a及保护部13b将电子元器件本体9a等电子元器件的上部固定的状态下，可以使加压气体从孔10d及孔30d两者选择性地吹入。该情况下，残留在对从一个孔吹入的加压气体的气流位于死角的水分，可以被从另一孔吹入的加压气体吹散，可以得到与图4所示的结构一样的效果。

另外，也可以通过连通路径30c和10c，使从主路径30a导入的加压气体的压力不同。另外，也可以通过孔10d和孔30d，使加压气体的吹出角度不同。

实施方式3

上述实施方式1和实施方式2中，吹出加压气体用的第一夹具10、12、15及16，以及第二夹具11都是与设在电子电路基板9上的孔或安装在电子电路基板9上的电子元器件对应地形成了凹部10a、10a′以及11a。该情况下，必须根据使用电子电路基板9的装置的机种，按照设计、安装状态，并按照设在电子电路基板9上的孔或安装在电子电路基板9上的电子元器件的位置、形状以及大小制作夹具，因此，会产生夹具制作费用、机种转换时间变长这样的问题。

本发明的实施方式3考虑到上述问题，其特征是不依赖于使用电子电路基板9的装置的机种等，提高了通用性。

图9(a)、(b)是表示本发明实施方式3的焊接装置的水分去除装置7的内部结构图。但与图2、图4相同或相当的部分标注了同一标号，省略其详细说明。

本实施方式3的水分去除装置7包括代替第一夹具10、第二夹具11的第一夹具17、第二夹具18。

第一夹具17没有间壁，具有覆盖电子电路基板9的边缘部的盖状形状。同样地，第二夹具18也没有间壁，具有覆盖电子电路基板9的边缘部的盆状形状。

另外，在第一夹具17的与电子电路基板9相对的一侧，设有覆盖全部表面的海绵19。海绵19使用与实施方式2的海绵14同样的材料，为多孔质，一个主面与开口部10b接触，使来自开口部10b的加压气体均匀地透过，放出至另一主面。

另外，上述的结构中，第一夹具17相当于本发明的包含第一框体的第一夹具，第二夹具18相当于本发明的包含第二框体的第二夹具。

下面说明动作。如图1所示，用焊剂涂敷器1涂布了以水为溶剂的焊剂的电子电路基板9被传送带8搬运至第一加热装置2，在100～290℃的气氛下加热之后，搬运至水分去除装置7。在水分去除装置7中，暂停电子电路基板9在传送带8上的搬运，安装第二夹具18，之后，以—90～—80kPa的吸引力吸附电子电路基板9的焊剂涂布面，使电子元器件的导线方向保持一定。接下来，在电子电路基板9上安装用于吹出加压气体的第一夹具17，用海绵19固定各电子元器件，调整加压气体吹出时的空气的流道，吹出0.1～2.0MPa的加压气体30秒。

此时，如图9(b)所示，在第一夹具17和第二夹具18将电子电路基板9从两面夹住的状态下，海绵19的长度被调整为与电子元器件的上部接触，因此，电子元器件的位置由于海绵19的压紧作用而被固定，加压气体吹出时没有观察到器件的移动。加压气体以0.1～2.0MPa的压力连续吹出。然后，在第一夹具17和第二夹具18将电子电路基板9从两面夹住的状态下，与图6(a)、(b)所示的情况一样，使电子电路基板9的位置移动。

据此，可以完全去除附着在电子电路基板9的孔内的水分或在孔和导线之间的由于毛细管现象而进入的水分。具有与实施方式2的效果一样。

去除了所附着的水分的电子电路基板9在第二加热装置3中被100～150℃的热风加热，使焊剂活化，可以干净地去除电子电路基板9的焊接面的氧化膜，经由喷流焊锡槽4、冷却机5的工序，可以得到没有除湿不足、焊球等不良情况的焊接良好的焊接面。

另外，上述说明中，海绵19是多孔质材料，直接将来自开口部10b的加压气体朝整个面放出，但如图10(a)、(b)所示，也可以在海绵19的内部设置与开口部10b连通的连通路径19a，并使连通路径19a分岔连通到海绵19的表面。可以在不影响加压气体的动量的情况下将其传递至电子电路基板9。

另外，如图11(a)、(b)所示，也可以在海绵的整个表面上设置多个开口部10b。由此，可以将加压气体均匀地传递到电子电路基板9的面上。

如上所述，采用本发明的各实施方式，对于电子电路基板9上的未被第一加热装置2去除的、存在于电子电路基板9的通气孔或插入器件的孔与电子元器件的导线的间隙内的水分的膜，可以通过在电子电路基板9的表面从上方吹出加压气体，在背面从下方进行吸引，来去除水分。即，在电子电路基板的焊接面上涂布了以水为溶剂的焊剂后，利用第一加热装置2去除在电子电路基板9的焊接面的表面上涂布的焊剂的水分，并在送入第二加热装置3前，利用水分去除装置7迅速地将存在于电子电路基板9的通气孔、插入着器件的孔与电子元器件的导线的间隙内的水分，能以一列的结构完全去除，其后在第二加热装置3的加热下可以使焊剂充分活化，得到进行射流焊接时没有不良的良好焊接面。

工业上的实用性

如上所述的本发明具有可去除焊接前的电子电路基板上的焊剂的水分的效果。例如，将其作为焊接装置及焊接方法，可以完全去除在电子电路基板上涂布的以水为溶剂的焊剂的水分，可以得到良好的焊接面，可以适用于使用焊剂进行射流焊接的装置的电子电路基板的焊接。

Claims (13)

1.一种焊接装置，包括：

搬运电子电路基板的搬运路径、

在所述电子电路基板的焊接面上涂布以水为溶剂的焊剂的焊剂涂敷器、

加热所述电子电路基板的第一加热装置、

去除附着在经所述第一加热装置处理后的所述电子电路基板上的水分的水分去除装置、

加热所述电子电路基板并保持使所述焊剂发挥活化作用的温度的第二加热装置、

使熔融焊锡附着在所述电子电路基板上的喷流焊锡槽、以及

冷却所述电子电路基板的冷却机，

该焊接装置的特征在于，

所述焊剂涂敷器、所述第一加热装置、所述水分去除装置、所述第二加热装置、所述喷流焊锡槽、以及所述冷却机依次沿着所述搬运路径配设，

所述水分去除装置包括：

对所述电子电路基板的配置有电子元器件的电子元器件配置面吹出气体的气体吹出部、以及

从所述焊接面侧吸引水分的吸引部。

2.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述气体吹出部变更所述气体的吹出的方向、强度及位置中的至少一个。

3.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，所述水分去除装置还具有变更所述电子电路基板与所述吹出部彼此的相对位置关系的相对位置变更部。

4.如权利要求1所述的焊接装置，其特征在于，

所述气体吹出部具有盖状的第一夹具，该夹具包括设置成至少围住所述电子电路基板的边缘部的第一框体，

所述吸引部具有盆状的第二夹具，该夹具包括设置成至少围住所述电子电路基板的边缘部的第二框体，

在所述电子电路基板被夹在所述第一夹具与所述第二夹具之间的状态下，所述水分去除装置使所述气体吹出部及所述吸引部动作。

5.如权利要求4所述的焊接装置，其特征在于，

所述第一夹具具有设在与所述电子元器件配置面相对的面上的弹性构件，

在所述水分去除装置中，在所述电子电路基板被夹在所述第一夹具与所述第二夹具之间的状态下，所述弹性构件与所述电子元器件的上端接触。

6.如权利要求4所述的焊接装置，其特征在于，

所述第一夹具具有设在与所述电子元器件配置面相对的面上的第一间壁，

从所述气体吹出部导入的气体通过被所述第一间壁隔开的各部分。

7.如权利要求5所述的焊接装置，其特征在于，所述第一间壁具有的形状与配置在所述电子电路基板上的所述电子元器件或设在所述电子电路基板上的孔的位置、形状及大小相对应。

8.如权利要求7所述的焊接装置，其特征在于，

所述第一夹具在被所述第一间壁隔开的各部分具有设在与所述电子元器件配置面相对的面上的弹性构件，

在所述水分去除装置中，在所述电子电路基板被夹在所述第一夹具与所述第二夹具之间的状态下，所述弹性构件与所述电子元器件的上端接触。

9.如权利要求4所述的焊接装置，其特征在于，

所述第二夹具具有设在与所述焊接面相对的面上的第二间壁，

从所述吸引部导入的水分通过被所述第二间壁隔开的各部分。

10.如权利要求9所述的焊接装置，其特征在于，所述第二间壁具有的形状与配置在所述电子电路基板上的所述电子元器件的导线或设在所述电子电路基板上的孔的位置、形状及大小相对应。

11.一种焊接方法，包括：

在电子电路基板的焊接面上涂布以水为溶剂的焊剂的涂布工序、

加热所述电子电路基板的第一加热工序、

去除附着在经所述第一加热工序处理后的所述电子电路基板上的水分的水分去除工序、

加热所述电子电路基板并保持使所述焊剂发挥活化作用的温度的第二加热工序、

使熔融焊锡附着在所述电子电路基板上的焊锡附着工序、以及

冷却所述电子电路基板的冷却工序，

该焊接方法的特征在于，

沿着所述电子电路基板的搬运方向依次进行所述涂布工序、所述第一加热工序、所述水分去除工序、所述第二加热工序、所述焊锡附着工序、以及所述冷却工序，

所述水分去除工序具有：

对所述电子电路基板的配置有电子元器件的电子元器件配置面吹出气体的气体吹出工序、以及

从所述焊接面侧吸引水分的吸引工序。

12.如权利要求11所述的焊接方法，其特征在于，

所述水分去除工序具有使配置在所述电子电路基板上的所述电子元器件摇动的摇动工序，

所述摇动工序通过向所述电子元器件吹出所述气体吹出工序中使用的所述气体来进行。

13.如权利要求11所述的焊接方法，其特征在于，所述气体吹出工序具有变更所述气体的吹出的方向、强度及位置中的至少一个的工序。

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