JP2001177230A - はんだ付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 搬送されてくるプリント配線板に鉛フリーは
んだの溶融はんだの噴流波を接触させてはんだ付けを行
う際、はんだ濡れ性を向上させることが可能なはんだ付
け装置を実現する。 【解決手段】 溶融はんだ２を吹き口体５の吹き口６か
ら垂直方向に、かつ、プリント配線板８の搬送方向Ａに
対して逆方向にのみ噴流させる。そして、吹き口体５の
後板１１に密接させてパネルヒータ１３を設けて、プリ
ント配線板８の溶融はんだ２を加熱して、所定時間溶融
状態を保持することによって、はんだ濡れ性を向上させ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を搭載し
たプリント配線板のような板状の被はんだ付けワークの
被はんだ付け部に溶融はんだの噴流波を供給すること
で、前記被はんだ付け部のはんだ付けを行うはんだ付け
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板をはんだ付けする際に、
そのはんだ付け品質の重要な指標として、被はんだ付け
部の濡れがある。すなわち、プリント配線板と電子部品
の被はんだ付け部がはんだで十分に濡れていることが、
この被はんだ付け部の良好な電気的接続性と十分な強度
の機械的接続性とを満足する上で必要である。

【０００３】一方で、廃棄された電子機器が酸性雨等を
浴びることで、そこに使用されているプリント配線板等
のはんだから鉛の溶出が促進され、鉛毒によって環境汚
染を生じることが問題となっている。そのため、鉛を使
用しない鉛フリーはんだとその鉛フリーはんだを使用し
たはんだ付け技術の開発が進められている。しかし、鉛
フリーはんだは一般的に濡れ性が悪い。

【０００４】はんだ濡れ性を表す指標として、その濡れ
速度をウェッティングバランス法によって測定した際の
ゼロクロスタイムがある。すなわち、ゼロクロスタイム
が小さい程被はんだ付け部へのはんだの濡れ広がり速度
が速いことを意味しており、良好なはんだ濡れ性が得ら
れることの１つの指標となる。

【０００５】しかし、先にも説明したように、鉛フリー
はんだは一般的にこのゼロクロスタイムが鉛を使用した
Ｐｂ−Ｓｎはんだに比較して長い（例えば、「鉛フリー
はんだの測定器による濡れ性評価実例」エレクトロニク
ス実装技術１９９９．８ ＶＯＬ．１５ Ｎｏ．８
（株）技術調査会：特に第４１頁の表３および表４，図
１，第４２頁の図２ 参照）。すなわち、被はんだ付け
部に十分にはんだ濡れを生じるために要する時間が長い
のである。

【０００６】濡れ性改善技術としては、はんだ付けに、
極めて流速の速いジェット噴流波を使用して、プリント
配線板の被はんだ付け部と溶融はんだとの相対速度を高
めることによりはんだ濡れ性が改善できることが従来か
ら知られている。

【０００７】例えば、特開平１０−１３５６２０号公報
には、溶融はんだを噴流させるノズルを水平に近い角度
に設けて噴流の「飛び出し角度θｌ」を小さくし、溶融
はんだの流速が７０ｃｍ／秒〜６０ｃｍ／秒もの高速の
噴流波を形成してはんだ付けを行う技術が開示されてい
る（同公報の段落〔００６７〕を参照）。なお、同公報
においては、ブリッジ現象を解消することに目的の重点
をおいて説明されている。

【０００８】また、プリント配線板の被はんだ付け部と
噴流波との接触時間を長くすることによってもはんだ濡
れ性が改善できることが従来から知られている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】溶融はんだの噴流波に
プリント配線板を接触させてはんだ付けを行う場合、予
めこのプリント配線板の被はんだ付け面あるいは被はん
だ付け部にフラックスを塗布することが行われる。

【００１０】これにより、被はんだ付け部の酸化物を還
元除去するとともに被はんだ付け部およびはんだを覆っ
てその酸化を防止し、かつ溶融はんだの表面張力を低下
させ、被はんだ付け部のはんだ濡れ性を向上させること
が目的である。なお、フラックスは、プリント配線板と
噴流波とが接触するとこの噴流波の熱により活性化して
その機能が発現する。

【００１１】一方で、例えば前記特開平１０−１３５６
２０号公報に開示されているような極めて流速の速いジ
ェット噴流波を使用してプリント配線板に溶融はんだを
供給すると、噴流波とプリント配線板とが接触した際に
このプリント配線板に塗布されたフラックスを急速に流
し落としてしまう。そのため、このはんだ付け方法では
フラックス塗布量を通常よりも多くする必要がある。

【００１２】また、プリント配線板の搬送速度を遅くす
る等の手段によりこのプリント配線板と噴流波との接触
時間を長くしても同様であり、この場合においてもフラ
ックス塗布量を通常よりも多くする必要がある。

【００１３】他方で、はんだ付けを終了したプリント配
線板に残るフラックス残渣は、その後に、プリント配線
板の絶縁性を低下させる等の問題を生じるため、はんだ
付け後に洗浄等によりこのフラックス残渣を除去するこ
とが望ましい。しかし、オゾン層保護の必要から電気的
絶縁性や洗浄性に優れた不活性洗浄液すなわちフロンの
使用ができなくなったため、はんだ付け後のプリント配
線板の洗浄工程を省略できるはんだ付け技術が開発され
た。

【００１４】すなわち、フラックス塗布量を少なくして
も極めて良好なはんだ付けを行うことができる技術であ
り、この技術によればはんだ付け後にプリント配線板に
残るフラックス残渣も極めて少なくできる。

【００１５】この技術は、低酸素濃度の不活性ガス雰囲
気中ではんだ付けを行う技術である。このはんだ付け技
術を使用したはんだ付け工程においては、低酸素濃度の
不活性ガス雰囲気により被はんだ付け部やはんだの酸化
が僅かにしか進行しないため、フラックス塗布量が少な
くても良いのである。

【００１６】このように、はんだ付け後のプリント配線
板に残るフラックス残渣量は少ない程良いのである。し
かし、鉛フリーはんだの濡れ性を改善するために極めて
流速の速いジェット噴流波を使用したり、プリント配線
板と噴流波との接触時間を長くする等の手段を使用して
良好なはんだ付け性を得るためには、プリント配線板へ
のフラックス塗布量も多くする必要があり、その結果と
してはんだ付け後のフラックス残渣も多くなりやすい問
題がある。すなわち、フラックス中の固形分がプリント
配線板上に残存し易くなる問題がある。

【００１７】本発明の目的は、極めて流速の速い噴流波
を使用したり、プリント配線板と噴流波との接触時間を
長くすることなく、はんだ濡れ性を向上させることがで
きるはんだ付け装置を実現することによって、例えば鉛
フリーはんだを使用しても良好なはんだ付け性を得るこ
とができるようにすることにある。併せて、良好なはん
だ濡れ性を確保しつつはんだ付け後のフラックス残渣を
増大させることがないはんだ付け装置を実現することに
ある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明のはんだ付け装置
は、溶融はんだの噴流波から板状の被はんだ付けワーク
すなわちプリント配線板が離脱した後も、予め決めた所
定の時間に渡って被はんだ付け部に供給された溶融はん
だを溶融状態に保持できるように構成したところに特徴
がある。

【００１９】（１）溶融はんだの供給手段から前記溶融
はんだの供給を受けて吹き口体の吹き口上に噴流波を形
成し、前記噴流波に板状の被はんだ付けワークを搬送手
段で搬送しながら接触させて前記板状の被はんだ付けワ
ークのはんだ付けを行うはんだ付け装置であり、次のよ
うに構成する。

【００２０】すなわち、前記吹き口体はその吹き口が垂
直方向を向いて設けられるとともに、前記吹き口から前
記板状の被はんだ付けワークの搬送方向に対して逆方向
にのみ前記溶融はんだを流して前記逆方向にのみ前記噴
流波を形成する構成とし、かつ前記板状の被はんだ付け
ワークに供給された前記溶融はんだを所定の時間にわた
って溶融状態に保持するためのヒータを前記板状の被は
んだ付けワークの搬送方向側の前記吹き口体の後板部分
に密接する位置に前記板状の被はんだ付けワークの搬送
方向に沿って設けるように構成する。

【００２１】この構成により、溶融はんだの噴流波と板
状の被はんだ付けワークとが離脱する点を前記吹き口体
の後板近傍に形成することができるようになる。そし
て、噴流波から離脱したプリント配線板は、直ちにこの
溶融はんだの噴流波による加熱から前記吹き口体の後板
部分に密接する位置にこの板状の被はんだ付けワークの
搬送方向に沿って設けたヒータにより絶え間なく加熱さ
れ続け、その被はんだ付け部に供給された溶融はんだを
溶融状態に保持し続ける。

【００２２】そして、この溶融状態に保持されている間
も被はんだ付け部へのはんだ濡れが持続して進行し、良
好なはんだ濡れを得ることができる。したがって、ゼロ
クロスタイムの長い鉛フリーはんだを使用しても良好な
はんだ濡れ性を得ることができる。

【００２３】また、噴流波と板状の被はんだ付けワーク
とが離脱した後において被はんだ付け部の溶融はんだを
溶融状態に保持させているので、フラックス塗布量を増
加させる必要がなく、はんだ付け後に板状の被はんだ付
けワークに残るフラックス残渣も少なくすることができ
る。

【００２４】（２）前記（１）のはんだ付け装置におい
て、前記ヒータにパネルヒータを使用し、かつ前記板状
の被はんだ付けワークと噴流波とが離脱する点の位置と
ヒータの前端位置との間の前記板状の被はんだ付けワー
クの搬送方向における距離が１０ｍｍ以下となるように
構成する。

【００２５】溶融はんだの噴流波から離脱した板状の被
はんだ付けワークには、その被はんだ付け部に溶融はん
だが供給されているが、この溶融はんだは噴流波から離
脱すると急速に温度低下して固化する。すなわち、噴流
波から離脱した板状の被はんだ付けワークは噴流波から
の給熱を受けられなくなり、自然放熱により急速に温度
低下して固化するのである。

【００２６】板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け
部に供給された溶融はんだを溶融状態に保持するために
は、噴流波以外の熱源から直ちに給熱する必要がある。
したがって、噴流波からプリント配線板が離脱した直後
の位置にヒータを設ける必要がある。すなわち、前記
（１）に説明したように、吹き口体の後板部分に密接す
る位置にヒータを設ける必要がある。

【００２７】そしてこの密接する位置としては、板状の
被はんだ付けワークと噴流波とが離脱する点の位置とパ
ネルヒータの前端の位置との間の搬送方向における距離
が概ね１０ｍｍ以下になるように設ければ良い。

【００２８】そしてこの距離よりも長いと、板状の被は
んだ付けワークに供給された溶融はんだがパネルヒータ
上に到達する前に一旦固化してしまい、その後にパネル
ヒータから給熱して再溶融させるには多量の融解熱が必
要となって容易に溶融しないばかりかこの板状の被はん
だ付けワークが高温に維持されている時間ばかりが無意
味に長くなり、この板状の被はんだ付けワークに与える
熱ストレスが大きくなる。また、被はんだ付け部に供給
された溶融はんだが一旦固化してしまうため、大きな濡
れ性改善は望めない。

【００２９】

【発明の実施の形態】本発明のはんだ付け装置は、次の
ような実施形態例において実施することができる。

【００３０】（１）実施形態例−１ 図１を参照して、本発明にかかるはんだ付け装置の実施
形態例−１を説明する。

【００３１】図１は、本発明のはんだ付け装置の実施形
態例−１を説明するための側断面図である。

【００３２】すなわち、はんだ槽１には図示しないヒー
タにより加熱されて溶融状態の溶融はんだ２が収容さ
れ、この溶融はんだ２をチャンバ３に設けたポンプ４に
より吹き口体５へ供給して吹き口６から噴流させ、この
吹き口６上に溶融はんだ２の噴流波７を形成するように
構成されている。

【００３３】搬送コンベア９は多数の電子部品（不図
示）を搭載したプリント配線板８を矢印Ａ方向へ搬送し
て前記吹き口６上の噴流波７にその被はんだ付け面（す
なわちその被はんだ付け部）８ａを接触させる手段であ
り、図１の例では仰角θでプリント配線板８を搬送する
ように設備されている。

【００３４】このはんだ付け装置の吹き口体５は、図１
の左側（プリント配線板の搬送方向Ａから見て前側）の
前板１０、右側（プリント配線板の搬送方向から見ての
後側）の後板１１およびこの前板１０と後板１１とを両
側から挟んでいる図示しない側板によって構成され、そ
の吹き口部５ａはホーン形状で、吹き口６を形成し、そ
の向きは湾曲しつつも垂直方向に向けてある。

【００３５】そして、ホーン形状の前記吹き口部５ａに
続いて前板１０によりトレイ部１０ａを構成し、ホーン
形状の吹き口部５ａから噴流した溶融はんだ２をトレイ
部１０ａの方向すなわちプリント配線板８の搬送方向Ａ
とは逆方向にのみ流して噴流波７を形成するように構成
してある。

【００３６】一方、パネルヒータ１３が吹き口体５の後
板１１に密接する位置に、この位置からプリント配線板
８の搬送方向Ａに沿って設けてある。

【００３７】以上のように構成することにより、噴流波
７と搬送されるプリント配線板８とが離脱する離脱点１
２の位置とパネルヒータ１３の前端位置１３ａとの間隔
ｇを１０ｍｍ以下になるように構成することができる。

【００３８】パネルヒータ１３に赤外線パネルヒータを
使用した場合、前記間隔ｇが１０ｍｍ以上になると、プ
リント配線板８の被はんだ付け部８ａに供給された溶融
はんだ２が放熱により急速に温度低下して一旦固化して
しまう。固化を防ぐために最も良いのはこのパネルヒー
タ１３を吹き口体５の後板１１に密着させることであ
る。

【００３９】しかし、プリント配線板８に接触しないパ
ネルヒータ１３によりその被はんだ付け部８ａに供給さ
れた溶融はんだ２を溶融状態に維持するためには、この
溶融はんだ２の温度よりも高い温度にこのパネルヒータ
１３の表面温度を維持する必要があり、両者の温度制御
を乱調なく行うために、この両者をわずかに離間（密接
する位置に）させておくことが好ましい。

【００４０】すなわち、一旦固化した溶融はんだ２を再
溶融させるためには融解熱を供給する必要があり、その
間プリント配線板８に搭載された多数の電子部品を再溶
融に要する長い時間に渡って高温に暴露することになっ
て、この電子部品に対する熱ストレスが大きくなるので
好ましくない。

【００４１】なお、図示しないが、はんだ槽１の溶融は
んだ２の温度制御装置とパネルヒータ１３の表面温度制
御装置とは別々に設けてある。また、このパネルヒータ
１３は吹き口体５の後板１１側の電力密度が大きく、プ
リント配線板８の搬送方向Ａに沿って電力密度が徐々に
小さくなるように構成してある。すなわち、プリント配
線板８の温度を徐々に低下させるように構成してある。

【００４２】一例として、プリント配線板８とパネルヒ
ータ１３の前端位置１３ａとの間隔ｄを約１０ｍｍに設
定した場合に、プリント配線板８に供給された溶融はん
だ２を溶融状態に維持するためにはこのパネルヒータ１
３の表面温度を約３００℃程度に維持する必要がある。

【００４３】以上のように構成することにより、噴流波
７から離脱したプリント配線板８は、パネルヒータ１３
により加熱され続け、その被はんだ付け部８ａに供給さ
れた溶融はんだ２を溶融状態に保持し続ける。そして、
この溶融状態に保持されている間も被はんだ付け部８ａ
へのはんだ濡れが持続して進行し、良好なはんだ濡れを
得ることができる。そのため、ゼロクロスタイムの長い
鉛フリーはんだを使用しても、良好なはんだ濡れ性を得
ることができるようになる。

【００４４】また、噴流波７と板状の被はんだ付けワー
ク８とが離脱した後に被はんだ付け部８ａの溶融はんだ
２を溶融状態に保持させているので、フラックス塗布量
を増加させる必要がなく、従来と同様のフラックス塗布
量で良好なはんだ付け性が得られ、はんだ付け後のフラ
ックス残渣が増加することもない。

【００４５】（２）その他の実施形態例図２を参照し
て、本発明にかかるはんだ付け装置のその他の実施形態
例を説明する。

【００４６】図２は、本発明のはんだ付け装置のその他
の実施形態例を説明するための側断面図である。なお、
図１において示したはんだ槽、チャンバおよびポンプは
省略して図示していない。

【００４７】すなわち、図２に示すはんだ付け装置は、
吹き口体５の吹き口部５ａが直立した形状であり、トレ
イ部１０ａは上向きに傾斜して設けてある。そのため、
吹き口体５の後板１１は平板的形状であり、吹き口部５
ａの先端においてプリント配線板８の搬送方向Ａに対し
て逆方向に傾斜させた構成としてある。

【００４８】そのため、図示しないポンプから供給され
た溶融はんだ２は、吹き口部５ａからトレイ部１０ａへ
向かってのみ流れ、溶融はんだ２の噴流波７を形成す
る。そして、図２に例示するように、搬送コンベア９で
搬送されるプリント配線板８と吹き口６上の噴流波７と
を接触させると、その離脱点１２を吹き口体５の後板１
１近傍に位置するように構成することができる。

【００４９】一方、吹き口体５の後板１１に密接する位
置に、前記（１）で説明したパネルヒータ１３と同様の
パネルヒータ１３を設けてある。したがって、図２に例
示するように、この例においてもプリント配線板８と噴
流波７とが離脱する離脱点１２とパネルヒータ１３の前
端位置１３ａとの間隔ｇを１０ｍｍ以下にすることがで
きる。

【００５０】次に、図３に示すはんだ付け装置は、吹き
口体５の吹き口部５ａが先端の尖ったノズル形状に構成
してあり、この吹き口部５ａから噴流する溶融はんだ２
は、図３に例示するようにプリント配線板８の搬送方向
Ａに対して逆方向を指向するように構成してある。

【００５１】吹き口体５の前板１０は、補助板１８に長
孔１６とねじ１７とにより矢印Ｃ方向へ位置調節可能に
設けてあり、この補助板１８は同様にして基板２１に長
孔１９とねじ２０とにより矢印Ｂ方向に位置調節可能に
設けてある。すなわち、吹き口体５の前板１０は矢印Ｃ
方向および矢印Ｂ方向にその位置を調節することが可能
であり、これにより、吹き口部５ａの幅やこの吹き口６
から噴流する溶融はんだ２の指向性を調節する仕組みで
ある。

【００５２】そして、吹き口体５の後板１１に密接する
位置に、前記（１）で説明したパネルヒータ１３と同様
のパネルヒータ１３を設けてある。そして、図３に例示
するように、搬送コンベア９で搬送されるプリント配線
板８と吹き口６上の噴流波７とを接触させると、その離
脱点１２を吹き口体５の後板１１近傍に位置するように
構成することができる。したがって、図３に例示するよ
うに、この例においてもプリント配線板８と噴流波７と
が離脱する離脱点１２とパネルヒータ１３の前端位置１
３ａとの間隔ｇを１０ｍｍ以下にすることができる。

【００５３】これらの図１および図２、図３に例示した
はんだ付け装置のように、吹き口体５の吹き口６の方向
を垂直方向に向け、さらにプリント配線板８の搬送方向
Ａに対して逆方向にのみ溶融はんだ２を流して噴流波７
を形成し、この吹き口６上の噴流波７にプリント配線板
８を接触させる構成とする。これにより、プリント配線
板８と噴流波７とが離脱する離脱点１２を吹き口体５の
後板１１近傍に位置させることが可能となる。

【００５４】他方で、吹き口体５の後板１１に密接する
位置にパネルヒータ１３を設ける。具体的には先に説明
したプリント配線板８と噴流波７とが離脱する離脱点１
２とパネルヒータ１３の前端位置１３ａとの間隔が１０
ｍｍ以下となるように、このパネルヒータ１３をこのプ
リント配線板８の搬送方向Ａに沿って配設する。

【００５５】これにより、このプリント配線板８が噴流
波７から離脱しても、その被はんだ付け部８ａに供給さ
れた溶融はんだ２を溶融状態に保持することが可能とな
り、このパネルヒータ１３上においてその溶融状態を保
持し続けることができるようになる。

【００５６】また、吹き口体５の吹き口６は、幾分湾曲
した形状であったり、幾分傾斜した形状であっても良
い。基本的に概ね垂直方向を向いていて、しかも吹き口
部５ａから噴流した溶融はんだ２をプリント配線板８の
搬送方向Ａに対して逆方向にのみ流して噴流波７を形成
する構成であればよいのである。

【００５７】具体的には、吹き口体５の吹き口６の角度
が４５°以上の角度となるように構成すればよい。すな
わち、吹き口６の角度が４５°以上の吹き口体５によっ
て形成される、相対的に流速が遅い噴流波（特開平１０
−１３５６２０号公報に開示された技術に対比して）に
おいても、十分な作用が得られる。

【００５８】さらに好ましくは、この噴流波７と搬送コ
ンベア９によって搬送されるプリント配線板８との離脱
点１２が、吹き口体５の後板１１近傍位置に形成される
構成であると良い。

【００５９】このように構成することによってのみ、パ
ネルヒータ１３に溶融はんだ２が被る等の障害を生じる
ことなく、プリント配線板８と噴流波７との離脱点１２
の極近傍に、すなわち１０ｍｍ以下の位置にパネルヒー
タ１３を位置させ、プリント配線板８の被はんだ付け部
８ａに供給された溶融はんだ２を溶融状態に保持し続け
ることができるようになるのである。

【００６０】なお、図示はしないが、はんだ槽１内の溶
融はんだ２の温度を制御する温度制御装置とパネルヒー
タ１３の表面温度を制御する温度制御装置とは別々に設
けてあり、それぞれ目的とする温度に維持できるように
構成されている。

【００６１】そのため、温度の異なる溶融はんだ２がパ
ネルヒータ１３上に被るとこのパネルヒータ１３の温度
制御にその都度乱調を生じて、目的とする表面温度に保
持することができなくなる。

【００６２】

【実施例】まず、図４を参照して、図１に示したはんだ
付け装置のパネルヒータの構成例を説明する。

【００６３】図４は、この実施例において使用したパネ
ルヒータの構成を説明するための図である。

【００６４】そして、図１に例示したはんだ付け装置を
使用して、プリント配線板の加熱プロファイルを測定し
た。

【００６５】すなわち、このパネルヒータ１３はアルミ
板２２に設けたヒータ挿通孔２３にシーズヒータ２４を
挿通して形成したものであり、全長Ｌ＝７５ｍｍで、各
シーズヒータ２４間の間隔はＬｌ＝２２．５ｍｍ、Ｌ２
＝３２．５ｍｍ、Ｌｅ＝１０ｍｍである。すなわち、パ
ネルヒータ１３を構成するアルミ板２２においてパネル
ヒータ１３の電力密度に勾配を設けるように構成してあ
る。

【００６６】また、各シーズヒータ２４の定格電力は
０．５ｋＷであり、パネルヒータ１３の表面には図示し
ない温度センサを設けてある。そして、この温度センサ
およびシーズヒータ２４は図示しない温度制御装置に接
続して使用し、このパネルヒータ１３の表面温度を目的
とする温度に調節できるように構成してある。

【００６７】なお、温度センサを設ける位置は、図４に
おいて左側に配設したシーズヒータ２４の近傍が良い。
この位置に温度センサを設けることにより、図４におい
てパネルヒータ１３の左側を基準にして右側へ向けてそ
の表面温度に下降勾配を設けることができる。そして、
図４に例示したパネルヒータ１３の左端を前端位置１３
ａとして、図１の吹き口体５の後板１１に密接する位置
に設けて使用した。また、プリント配線板８の被はんだ
付け部８ａが存在する下面とパネルヒータ１３との間隔
ｄ（図１参照）は約１０ｍｍに設定した。

【００６８】ところで、図１には図示していないが、通
常のはんだ付け手順では、はんだ槽１を設けてあるはん
だ付け工程の前段に予備加熱工程を設けてある。これに
より、プリント配線板８が溶融はんだ２の噴流波７に接
触した際の急激な温度上昇幅を小さくし、このプリント
配線板８および搭載されている電子部品に与えるヒート
ショックを抑制する。また、予め塗布されているフラッ
クスの溶媒を揮発させて乾燥させるとともに、溶融はん
だ２の噴流波７に接触する前に前置的にフラックスを活
性化させておくことが目的である。

【００６９】以上のような構成のはんだ付け装置におい
て、溶融はんだ２の温度を２５０℃に、パネルヒータ１
３の前端位置１３ａ（図４の左側）の表面温度を３００
℃に設定し、プリント配線板８の搬送速度をｌｍ／ｍｉ
ｎに設定してはんだ付けを行い、その際の加熱プロファ
イルを測定した。使用したはんだはＳｎ―Ａｇ―Ｃｕ系
で融点２１０℃の鉛フリーはんだである。

【００７０】次に、図５を参照して本実施形態例−１の
はんだ付け装置を用いてはんだ付けを行う際の被はんだ
付け部の加熱プロファイルを説明する。

【００７１】図５は、本実施形態例−１の構成例におい
て、プリント配線板を実際にはんだ付けした際の被はん
だ付け部の加熱プロファイルである。

【００７２】図５において、横軸は時間を表し、縦軸は
温度を表している。また、プロファイル線の実線はパネ
ルヒータ１３を使用しない場合の加熱プロファイルであ
り、点線はパネルヒータ１３を使用した場合の加熱プロ
ファイルである。

【００７３】図５においては、予めフラックスを塗布さ
れたプリント配線板８の被はんだ付け部８ａは予備加熱
工程で約１２０℃に加熱され、続いてはんだ付け工程で
溶融はんだ２の噴流波７に接触して２５０℃に加熱され
溶融はんだ２が供給される。噴流波７への接触時間は約
２ｓｅｃであり、パネルヒータ１３を使用しない場合に
は、噴流波７から離脱すると一旦約２１０℃に急速に温
度低下し、この温度で融解熱を放出するとその後も急速
に温度低下を生じ、約１００℃以下ではゆっくりと自然
冷却する。

【００７４】他方、パネルヒータ１３を使用すると、噴
流波７への接触時間約２ｓｅｃを経過した後、すなわち
噴流波７から離脱した後約５ｓｅｃにわたって被はんだ
付け部８ａの温度が２５０℃〜２４０℃程度に保持され
続ける。

【００７５】すなわち、噴流波７に接触している約２ｓ
ｅｃ間に被はんだ付け部８ａに溶融はんだ２が供給され
続け、その後の約５ｓｅｃ間は被はんだ付け部８ａに供
給された溶融はんだ２は溶融状態を保持し続けている。
そして、パネルヒータ１３からの給熱を受けられなくな
ると、先と同様に一旦約２１０℃に急速に温度低下し、
この温度で融解熱を放出するとその後も急速に温度低下
を生じ、約１００℃以下ではゆっくりと自然冷却する。

【００７６】このように、本発明のはんだ付け装置で
は、プリント配線板８の被はんだ付け部８ａに供給され
た溶融はんだ２を、このプリント配線板８が溶融はんだ
２の噴流波７から離脱した後においても溶融状態に保持
し続けることが可能となり、この間においても被はんだ
付け部８ａにおけるはんだ濡れが持続して進行する。し
たがって、ゼロクロスタイムの比較的長い鉛フリーはん
だを使用しても、被はんだ付け部８ａにおけるはんだ濡
れを向上させることができる。

【００７７】また、プリント配線板８が溶融はんだ２の
噴流波７に接触している時間を延長して長くする必要が
ないので、このプリント配線板８に塗布するフラックス
量を増量する必要がない。したがって、はんだ付け後の
プリント配線板８に残るフラックス残渣が増えることも
なく、このフラックス残渣による絶縁不良等も発生し難
くなる。

【００７８】なお、本実施例の場合においては、パネル
ヒータ１３の表面温度を３００℃以上に保持することに
よって、被はんだ付け部８ａに供給された溶融はんだ２
を溶融状態に保持することが可能であった。

【００７９】しかし、極端に高い表面温度に設定する
と、プリント配線板８、ひいてはその被はんだ付け部８
ａの温度が過度に上昇し、この過昇によりプリント配線
板８自体や搭載されている電子部品に対するヒートショ
ックが増大するので、できるだけ被はんだ付け部８ａの
温度は溶融はんだ２の温度よりも極端に上昇しないよう
に調節すことが必要である。

【００８０】

【発明の効果】以上のように本発明のはんだ付け装置に
よれば、板状の被はんだ付けワーク、すなわちプリント
配線板の被はんだ付け部に供給された溶融はんだを、溶
融はんだの噴流波からプリント配線板が離脱した後にお
いても持続して溶融状態に保持することが可能となり、
これにより、溶融はんだの噴流波とプリント配線板との
接触時間を延長することなく、被はんだ付け部のはんだ
濡れ性を向上させることができる。また、きわめて高速
のジェット噴流波を使用することなく、被はんだ付け部
のはんだ濡れ性を向上させることができる。

【００８１】したがって、フラックス塗布量を増大させ
ることなく被はんだ付け部のはんだ濡れ性を向上させる
ことが可能となり、はんだ付け後に残るフラックス残渣
も少なく維持することができる。また、鉛フリーはんだ
のようにゼロクロスタイムの長いはんだを使用しても、
良好なはんだ濡れ性を得ることができるようになる。そ
の結果、十分にはんだに濡れた板状の被はんだ付けワー
ク、すなわちプリント配線板を製造することが可能とな
り、信頼性の高いプリント配線板ひいては信頼性の高い
電子機器を得ることができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のはんだ付け装置の実施形態例−１を説
明するための側断面図である。

【図２】本発明のはんだ付け装置のその他の実施形態例
を説明するための側断面図である。

【図３】本発明のはんだ付け装置のその他の実施形態例
を説明するための側断面図である。

【図４】本実施形態例−１において使用したパネルヒー
タの構成を説明するための図である。

【図５】本実施形態例−１の構成例においてプリント配
線板を実際にはんだ付けした際の被はんだ付け部の加熱
プロファイルである。

【符号の説明】

１ はんだ槽 ２ 溶融はんだ ３ チャンバ ４ ポンプ ５ 吹き口体 ５ａ 吹き口部 ６ 吹き口 ７ 噴流波 ８ プリント配線板 ８ａ 被はんだ付け部 ９ 搬送コンベア １０ 前板 １０ａ トレイ部 １１ 後板 １２ 離脱点 １３ パネルヒータ １３ａ 前端位置 １６ 長孔 １７ ねじ １８ 補助板 １９ 長孔 ２０ ねじ ２１ 基板 ２２ アルミ板 ２３ ヒータ挿通孔 ２４ シーズヒータ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融はんだの供給手段から前記溶融はん
   だの供給を受けて吹き口体の吹き口上に噴流波を形成
   し、前記噴流波に板状の被はんだ付けワークを搬送手段
   で搬送しながら接触させて前記板状の被はんだ付けワー
   クのはんだ付けを行うはんだ付け装置であって、 前記吹き口体はその吹き口が垂直方向を向いて設けられ
   るとともに前記吹き口から前記板状の被はんだ付けワー
   クの搬送方向に対して逆方向にのみ前記溶融はんだを噴
   流して前記逆方向にのみ噴流波を形成する構成とし、 かつ前記板状の被はんだ付けワークに供給された前記溶
   融はんだを所定の時間にわたって溶融状態に保持するた
   めのヒータを前記板状の被はんだ付けワークの搬送方向
   側の前記吹き口体の後板部分に密接する位置に前記板状
   の被はんだ付けワークの搬送方向に沿って設けたことを
   特徴とするはんだ付け装置。
2. 【請求項２】 前記ヒータにパネルヒータを使用し、か
   つ前記板状の被はんだ付けワークと前記噴流波とが離脱
   する点の位置とパネルヒータの前端位置との間の前記板
   状の被はんだ付けワークの搬送方向における距離が１０
   ｍｍ以下であることを特徴する請求項１記載のはんだ付
   け装置。