JP2000283992A - 半田流速計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な構造の半田流速測定装置で手軽に半田
流速を測定できるようにすること。 【解決手段】 透明な管状測定部２ｃ及び該測定部２ｃ
に連通している管状先端部２ａを備え、溶融半田１０の
流れる速度による動圧を受ける開口面２ｂが前記先端部
２ａに形成され、目盛り１ａが前記測定部２ｃの管軸方
向１ｘに添って前記測定部２ｃに形成されていることを
特徴とする半田流速計測装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半田流速計測装置に
関し、特に簡単な構造で手軽に半田流速を測定する技術
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板に電気・電子回路部品を
装着した状態でプリント配線板の導体パターンと該電気
・電子回路部品のリード線とを半田付けすることが行わ
れている。その際、半田付けに用いる溶融半田槽内の溶
融半田が所定の速度で流れるようにすると、溶融半田の
表面に酸化層が形成されず、溶融半田のはんだ濡れ性を
良好に保つことができる。そのために、溶融半田の流れ
の速度を測定し、溶融半田の流れの速度を所定値に保つ
ことが必要になる。

【０００３】特開平７−２５３４４０号公報は、溶融半
田の流れる速さを測定する装置の従来例を開示してい
る。図４は該従来例を示している。図４に示す半田流速
測定治具４０において、回動調整具４５は支持軸４４に
回動自在に架設されている。支持軸４４は天井等に固定
されている。ブラケット４２は回動調整具４５の下部に
取付けられている。ブラケット４２の下端に回動軸４３
が架設されている。なお、前記支持軸４４と前記回動軸
４３は平行に配設されている。センサーアーム４１の上
端部が回動軸４３に嵌合されている。また、センサーア
ーム４１に対してほぼ直交状態で後述する溶融半田５３
の噴流方向（矢印５３ｘ方向）に延出する操作ロッド４
７の基端部が回動軸４３に取付けられている。

【０００４】溶融半田槽５１内にて噴流ノズル５２の吐
出口５２ａから上方に吐出されて噴流となった溶融半田
５３に、センサーアーム４１の下端に設けられたブレー
ド部４１ａが浸漬されて、ブレード部４１ａが溶融半田
５３の噴流方向（矢印５３ｘ方向）に回動される。セン
サーアーム４１の回動によって、操作ロッド４７が一体
的に回動し、ロードセル４６の押圧ピン４６ａを押すこ
とにより、操作ロッド４７の先端に加わる荷重が測定さ
れる。操作ロッド４７は、ブレード部４１ａに加わる溶
融半田５３の噴流の力を拡大した状態でロードセル４６
に伝達しており、ロードセル４６は、溶融半田５３の噴
流の速さに基づく操作ロッド４７に加わる荷重を検出で
きる。

【０００５】吐出口５２ａの上方に、溶融半田５３が塗
布されるプリント配線板５４が矢印５４ｘで示す方向に
コンベアにより搬送される。なお、プリント配線板５４
の表面５４ａ側に電気・電子回路部品が配設され、プリ
ント配線板５４の裏面５４ｂ側に形成された導体パター
ンと該電気・電子回路部品のリード線（プリント配線板
５４の孔を貫通している。）が半田付けされる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の従来例
においては、流れる溶融半田５３に押されたセンサーア
ーム４１の回転により溶融半田５３の流れる速さを測定
しているので、溶融半田５３の流速を測定する装置が大
きなものになるという問題点があった。本発明はこのよ
うな点に鑑みてなされたものであり、その課題は、簡単
な構造で手軽に半田流速を測定することができる半田流
速計測装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の第１の発明の構成は、請求項１記載の通りで
ある。

【０００８】上記第１の発明の構成により、半田流速計
測装置が透明な管状測定部及び該測定部に連通している
管状先端部を備え、溶融半田の流れる速度による動圧を
受ける開口面が前記先端部に形成されているので、前記
開口面が前記溶融半田の流れる速度による動圧を受ける
ことにより、前記溶融半田が前記開口部から前記管状先
端部内に入り込み更に管状測定部内にまで到達する。こ
のため、前記管状先端部内に入り込み更に管状測定部内
にまで到達した溶融半田の液面と該半田流速計測装置の
外の溶融半田の液面との差を前記測定部の管軸方向に添
って前記測定部に形成された目盛りにより測定すること
により前記溶融半田の流れの速度を測定することができ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の実施の形
態に係わる半田流量計測装置を示す。図１において、半
田流速計測装置１は、透明な耐熱ガラス製であり、２本
のガラス管２、３を耐熱テープ等により結合したもので
ある。ガラス管２は全圧管であり、ガラス管３は静圧管
である。なお、全圧管２の後述する測定部２ｃ及び静圧
管３の後述する測定部３ｃを透明（有色透明又は無色透
明）にし、全圧管２及び静圧管３のその他の部分は不透
明としてもよい。１ｘは半田流速計測装置１の全圧管２
及び静圧管３の管軸方向である。目盛り１ａが全圧管２
に形成されている。なお、目盛り１ａを静圧管２に形成
するようにしてもよい。更に、目盛り１ａを全圧管２及
び静圧管３に形成してもよい。

【００１０】全圧管２は先端部２ａと測定部２ｃからな
る。先端部２ａは測定部２ｃより細く形成されている。
なお、先端部２ａを細くすると、先端部２ａが溶融半田
１０の流れを乱す程度が低くなる。しかし、先端部２ａ
の径と測定部２ｃの径を同じにしてもよい。また、全圧
管２の両端は開口している。全圧管２の両端の開口のう
ち一方の端の開口面が後述する開口面２ｂである。１１
は溶融半田１０の液面である。溶融半田１０の温度は約
２３０℃である。全圧管２の先端２ａの開口面２ｂは溶
融半田１０の流れる方向（矢印１０ｘ方向）に対向する
ように開口している。水平な一点鎖線２ｘは開口面２ｂ
に直交している。このため、開口面２ｂは溶融半田１０
の流れによる動圧及び静圧を受ける。このため、前記動
圧の大きさに応じて、溶融半田１０の一部分が開口面２
ｂから全圧管２の測定部２ｃの内部にまで流れ込むこと
になる。レベル１２は測定部２ｃの内部に流れ込んだ溶
融半田１０の液面である。

【００１１】静圧管３は先端部３ａと測定部３ｃからな
る。先端部３ａは測定部３ｃより細く形成されている。
なお、先端部３ａを細くすると、先端部３ａが溶融半田
１０の流れを乱す程度が低くなる。また、先端部３ａの
径と測定部３ｃの径を同じにしてもよい。また、静圧管
３の両端は開口している。静圧管３の両端の開口のうち
一方の端の開口面が後述する開口面３ｂである。静圧管
３の先端３ａの開口面３ｂは溶融半田層１０の流れる方
向（矢印１０ｘ）方向にほぼ直交する方向に開口してい
る。一点鎖線３ｘは開口面３ｂに直交している。このた
め、開口面３ｂは溶融半田１０の流れによる前記動圧を
受けないで前記静圧のみを受けるので、前記溶融半田１
０の液面１１が静圧管３内の溶融半田液面となる。

【００１２】なお、静圧管３の開口面３ｂは図１に示す
構造のものに限定されず、前記動圧を受けない構造のも
のであればよい。また、全圧管２の測定部２ｃの構造と
静圧管３の測定部３ｃの構造を同じにすると、測定部３
ｃ内の液面１１及び測定部２ｃ内のレベル１２を測定す
る際に溶融半田１０の表面張力による誤差をなくすこと
ができる。なお、静圧管３を省いて液面１１を静圧管３
の外部にて測定するようにしてもよい。

【００１３】角度θは、開口面２ｂに直交する線２ｘと
半田流速計測装置１の管軸方向１ｘとの角度である。仮
に、θ＝３０°とすると、液面１１の目盛り１ａによる
測定値とレベル１２の目盛り１ａ（例えば１ｍｍ間隔で
目盛り１ａを設ける。）による測定値との差の半分の値
が液面１１とレベル１２の高さの差（ΔＨ）になる。な
お、半田流速と前記ΔＨとの関係はほぼ下記の表１のよ
うになる。表１にて半田流速の単位はｃｍ／ｓであり、
前記ΔＨの単位はｍｍである。

【００１４】

【表１】

【００１５】プリント配線板２１は溶融半田１０に接し
ている。プリント配線板２１の表面２１ａには、図示し
ない電気・電子回路部品が配設されている。プリント配
線板２１の裏面２１ｂには、導体パターンが形成され、
該電気・電子回路部品のリード線（プリント配線板２１
の孔を貫通している。）が溶融半田１０により該導体パ
ターンに半田付けされる。

【００１６】以上の構成により、半田流速計測装置１が
透明な管状測定部２ｃ及び該測定部２ｃに連通している
管状先端部２ａを備え、溶融半田１０の流れる速度によ
る動圧を受ける開口面２ｂが前記先端部２ａに形成され
ているので、前記開口面２ｂが前記溶融半田１０の流れ
る速度による動圧を受けることにより、前記溶融半田１
０が前記開口部２ｂから前記管状先端部２ａ内に入り込
み更に管状測定部２ｃ内にまで到達する。このため、前
記管状先端部２ａ内に入り込み更に管状測定部２ｃ内に
まで到達した溶融半田１０の液面（レベル１２）と管状
測定部２ｃの外の溶融半田１０の液面１１との差を前記
測定部２ｃの管軸方向１ｘに添って前記測定部２ｃに形
成された目盛り１ａにより測定することにより前記溶融
半田１０の流れの速度を測定することができる。

【００１７】溶融半田１０の流れが速いと、溶融半田１
０の表面に酸化層が形成されず、溶融半田１０の半田濡
れ性が向上するが、溶融半田１０の流速が速くなる程プ
リント配線板２１の導電パターンに半田付けによるブリ
ッジが発生し易くなる。このため、溶融半田１０の流れ
の速度を測定して、該速度を適正な値に保つことによ
り、溶融半田１０の半田濡れ性を良好に保ちつつ、プリ
ント配線板２１の導電パターンに半田付けによるブリッ
ジが発生することを防ぐことができる。

【００１８】図２は、図１に示す半田流量計測装置１を
使用するプリント配線板半田付け装置３０の平面を示
す。図２において、プリント配線板２２の半田付け装置
３０の主要部は、コンベア３１ａ、３１ｂ及び半田槽３
２である。コンベア３１ａ、３１ｂは所定の速度でプリ
ント配線板２２を矢印３１ｘ方向に搬送する。プリント
配線板２２の表面２２ａは電気・電子回路部品を配設す
る側であり、プリント配線板２２の図示しない裏面には
導体パターンが形成されている。表面２２ａに配設され
た該電気・電子回路部品のリード線（プリント配線板２
２の孔を貫通している。）が半田槽３２内の溶融半田３
３により前記プリント配線板２２の図示しない裏面の導
体パターンに半田付けされる。

【００１９】図３は図２に示す半田層３２の縦断面を示
す。図３において、噴流ノズル３４が半田槽３２内に配
設されている。図示しないポンプにより半田槽３２内の
溶融半田３３は噴流ノズル３４の吐出口３４ａから噴流
ノズル３４外に噴出される。このため、半田槽３２内の
溶融半田３３は矢印３３ｘ方向に流れる。なお、溶融半
田３３を加熱して溶融半田３３を溶融状態に保つ加熱装
置が半田槽３２に付設されている。

【００２０】

【発明の効果】本願発明に係わる半田流速計測装置によ
れば、半田流速計測装置の開口面が溶融半田の流れる速
度による動圧を受けることにより、前記溶融半田が前記
開口部から管状先端部内に入り込み更に管状測定部内に
まで到達する。このため、前記管状先端部内に入り込み
更に管状測定部内にまで到達した溶融半田の液面と該半
田流速計測装置の外の溶融半田の液面との差を前記測定
部の管軸方向に添って前記測定部に形成された目盛りに
より測定することにより前記溶融半田の流れの速度を測
定することができる。

【００２１】このため、溶融半田自体がゲージになる簡
単な構造の半田流速計測装置で手軽に半田流速を測定す
ることができる。また、半田流速計測装置が簡単な構造
であるので、溶融半田槽と干渉しないで、プリント配線
板の下側の溶融半田の流れの速度を測定することが容易
である。更に、溶融半田の流れる速度を管理することに
より、半田濡れ性を保って半田付け不良の発生を防ぐこ
とができるとともに、プリント配線板の導電パターンに
半田付けによるブリッジが発生することを防ぐことがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態に係わる半田流速計測装
置を示す説明図である。

【図２】図１に示す半田流速計測装置を使用するプリン
ト配線板半田付け装置を示す平面図である。

【図３】図２に示すプリント配線板半田付け装置の溶融
半田槽の縦断面を示す断面図である。

【図４】従来例を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 半田流速計測装置 １ｘ 半田流速計測装置の管軸方向 １ａ 目盛り ２ 全圧管 ２ａ 先端部 ２ｂ 開口部 ２ｃ 測定部 １０ 溶融半田 １１ 溶融半田の液面 １２ 全圧管内の半田液面のレベル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透明な管状測定部及び該測定部に連通し
   ている管状先端部を備え、 溶融半田の流れる速度による動圧を受ける開口面が前記
   先端部に形成され、 目盛りが前記測定部の管軸方向に添って前記測定部に形
   成されていることを特徴とする半田流速計測装置。