JP2001196734A - 半田噴流装置および半田付け方法 - Google Patents

半田噴流装置および半田付け方法

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JP2001196734A JP2000251727A JP2000251727A JP2001196734A JP 2001196734 A JP2001196734 A JP 2001196734A JP 2000251727 A JP2000251727 A JP 2000251727A JP 2000251727 A JP2000251727 A JP 2000251727A JP 2001196734 A JP2001196734 A JP 2001196734A
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    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した高さの溶融半田のウエーブが得られ
る半田噴流装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 半田ウエーブ形成板における第1〜第3
の噴出口列32A〜32Cの各噴出口の周壁部分を上方
に突出させるとともに、前記噴出口の回りには、噴出し
た半田を流下させる方向に導く溝部33を形成して第3
の噴出口列32Cの噴出口と第2の噴出口列32Bの噴
出口から噴出した溶融半田が第1の噴出口列32Aの噴
出口の間から速やかに流下して第1の噴出口列32Aか
ら噴出した溶融半田のウエーブを乱すことが無くなり、
良好な安定したウエーブが得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品のリード
を挿入するなどが完了した被半田付け基板を、搬入側か
ら受け入れた被半田付け基板のパターン面を下側にして
搬送する間に、溶融半田を前記パターン面に噴出口から
噴出させて半田付けする半田噴流装置および半田付け方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】面実装部品やディスクリート部品(リー
ド足がある部品)を混載した被半田付け基板を搬送させ
ながら、この被半田付け基板に、噴流ノズルから噴出さ
せた溶融半田を供給して、半田付けを行う半田噴流装置
は既に知られている。
【0003】この種の半田噴流装置としては、図7,図
8に示すように、電子部品を載せた被半田付け基板Pに
対して良好に溶融半田を供給するための一次噴流ノズル
1と、半田供給済みの被半田付け基板Pから、余分な溶
融半田を除去するための二次噴流ノズル2とを備えたも
のがある。
【0004】一次噴流ノズル1には一次ノズル用ダクト
3が接続され、二次噴流ノズル2には二次ノズル用ダク
ト4が接続され、これらのダクト3,4は溶融半田が溜
められている半田溶融槽5内に浸けられている。
【0005】そして、各ダクト3,4の一端の開口部に
臨むように配置された噴流羽根車6,7を回転駆動させ
ることにより、一次噴流ノズル1および二次噴流ノズル
2から溶融半田を被半田付け基板搬送経路10に向けて
噴出させるように構成されている。
【0006】一次噴流ノズル1の上端部には多数の噴出
口8が開口された半田ウエーブ形成板9が取り付けられ
ている。図9(a)(b)に示すように、噴出口8は、
同じ口径の丸形形状とされ、被半田付け基板Pの搬送方
向Aに対して、第1,第2,第3の噴出口列8A,8
B,8Cとの3列の噴出口8が形成されている。なお、
半田ウエーブ形成板9における各噴出口8の周壁部分は
平面形状である。
【0007】被半田付け基板Pは、溶融半田により加熱
された際に大小の反りなどを生じるが、このように構成
した従来の半田噴流装置では、噴出口8Aから噴出する
溶融半田の山の高さが低くなると、被半田付け基板Pの
パターン面や電子部品の半田部に溶融半田が当たらない
箇所が発生し、濡れ不良を生じてしまう。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】濡れ不良に対処する従
来の手法としては、噴流羽根車6,7の回転数を増加さ
せることにより、溶融半田の山の高さを大きくすること
が考えられるが、噴流羽根車6,7の回転数を増加させ
ると、時間的に平均すると溶融半田の山の高さが大きく
なるものの、その山の高さが時間的に変動して不安定に
なり易く、噴出口8から噴出する溶融半田の山の高さが
一時的に低くなった際に、被半田付け基板Pのパターン
面や電子部品の半田部に溶融半田が当たらない箇所が発
生して、一部に濡れ不良を生じるおそれがある。
【0009】噴流羽根車6,7の回転数を増加させるこ
となく溶融半田の山の高さを大きくする構造として半田
ウエーブ形成板9の各噴出口8の形状を図10と図11
に示すようにコイニング加工で表面から突出して形成す
ることが考えられる。
【0010】しかし、噴流羽根車6,7の回転数を増加
させることなく溶融半田の山の高さを大きくすることが
できるものの、噴出口8の形状を突出して形成しただけ
では十分に安定した高さの溶融半田ウエーブが得られな
い問題がある。具体的には、第1の噴出口列8Aの噴出
口から噴出した溶融半田のウエーブが第3の噴出口列8
Cと第2の噴出口列8Bの噴出口から噴出した溶融半田
によって乱されて不安定になり、搬入された被半田付け
基板Pの部品実装面に溶融半田が乗り上げて付着する半
田付け不良が発生する。
【0011】本発明は安定した高さの溶融半田のウエー
ブが得られる半田噴流装置および半田付け方法を提供す
ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の半田噴流装置
は、噴出口の周壁部分を半田ウエーブ形成板の表面から
上方に突出して形成し、半田ウエーブ形成板の表面で噴
出口の回りには、噴出した半田を流下させる方向に導く
溝部を形成したことを特徴とする。
【0013】本発明の半田付け方法は、被半田付け基板
の搬送方向に対して複数列にわたって形成された噴出口
の周壁部分を半田ウエーブ形成板の表面から上方に突出
して形成し、下流側の噴出口から噴出した溶融半田が上
流側の噴出口の間を流下させ、前記噴出口から噴出した
溶融半田を、前記噴出口の回りに形成された溝部を介し
て半田を流下させる方向に速やかに導いて安定した半田
ウエーブを形成し、この半田ウエーブで被半田付け基板
を半田付けすることを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の半田噴流装置は、被半田
付け基板の搬送方向に対して複数列にわたって前記噴出
口を形成し、かつ下流側の噴出口から噴出した溶融半田
が上流側の噴出口の間を流下するように上流側となる列
の噴出口と下流側となる列の噴出口とを結ぶ仮想線が被
半田付け基板の搬送方向に対して傾斜させて形成し、前
記噴出口の周壁部分を前記半田ウエーブ形成板の表面か
ら上方に突出して形成し、半田ウエーブ形成板の表面で
少なくとも一部の前記噴出口の回りには、噴出した半田
を流下させる方向に導く溝部を形成したことを特徴とす
る。
【0015】また本発明の半田噴流装置は、被半田付け
基板の搬送方向の上手側から下手側に向かって順に第1
の噴出口列、第2の噴出口列、第3の噴出口列との3列
の噴出口を半田ウエーブ形成板に形成し、第3の噴出口
列の噴出口から噴出した溶融半田の少なくとも一部が第
2の噴出口列の噴出口の相互間と第1の噴出口列の噴出
口の相互間とを流れて流下するように構成し、第2の噴
出口列の噴出口の回りには、第2,第3の噴出口列の噴
出口から噴出した半田を第1の噴出口列の噴出口の相互
間へ導く溝部を形成したことを特徴とする。
【0016】また本発明の半田噴流装置は、被半田付け
基板の搬送方向の上手側から下手側に向かって順に第1
の噴出口列、第2の噴出口列、第3の噴出口列との3列
の噴出口を半田ウエーブ形成板に形成し、第1,第2,
第3の噴出口列の噴出口の周りに溝部が形成され、第1
の噴出口列の噴出口の周りの溝部から半田ウエーブ形成
板における被半田付け基板搬送方向の上流側方向へ溝部
が形成され各溝部33を互いに連結したことを特徴とす
る。
【0017】また本発明の半田付け方法は、搬送される
被半田付け基板に対して半田ウエーブ形成板に形成され
た複数の噴出口から溶融半田を噴出させて溶融半田を供
給し被半田付け基板を半田付けする半田付け方法であっ
て、被半田付け基板の搬送方向に対して複数列にわたっ
て形成された前記噴出口の周壁部分を前記半田ウエーブ
形成板の表面から上方に突出して形成し、下流側の噴出
口から噴出した溶融半田が上流側の噴出口の間を流下す
るように上流側となる列の噴出口と下流側となる列の噴
出口とを結ぶ仮想線が被半田付け基板の搬送方向に対し
て傾斜させて配置し、前記噴出口から噴出した半田を、
半田ウエーブ形成板の表面で少なくとも一部の前記噴出
口の回りに形成された溝部を介して半田を流下させる方
向に速やかに導いて半田ウエーブを安定させ、前記複数
の噴出口から噴出された半田ウエーブにより被半田付け
基板を半田付けすることを特徴とする。
【0018】以下、本発明の実施の形態を図1〜図6に
基づいて説明する。なお、以下の説明では、噴出口の周
壁部分を半田ウエーブ形成板の表面から上方に突出して
形成する基本的な構造を図5と図6に基づいて説明し、
それぞれの要部の具体的な形状を図1〜図3に基づいて
説明する。
【0019】図5(a)(b)は本発明の第1の基本構
成を示す。要部の詳細については上記のように図1〜図
3に基づいて説明する。一次噴流ノズル1の上端部に取
り付けられた半田ウエーブ形成板21に多数の噴出口2
2が形成されている。また、半田対象となる被半田付け
基板Pは、ディスクリート部品を載せて比較的小さな凹
凸部しか有していない(図示せず)。被半田付け基板P
の搬送方向Aはほぼ水平とされており、これに対応し
て、半田噴流装置の一次噴流ノズル1の上端部に取り付
けられた半田ウエーブ形成板21は、噴出口22が設け
られている箇所が基板搬送方向Aに対してほぼ水平状態
に設置されている。
【0020】これらの噴出口22は、同じ口径の丸形形
状とされ、被半田付け基板Pの搬送方向Aの上手側から
下手側に向かって順に第1の噴出口列22A、第2の噴
出口列22B、第3の噴出口列22Cとの3列の噴出口
22が半田ウエーブ形成板21に形成され、全ての噴出
口22は被半田付け基板Pの搬送方向Aに直交する搬送
直交方向Bに対して位置をずらして形成されている。
【0021】そして、特に、半田ウエーブ形成板21に
おける各噴出口22の周壁部分22aは上方に突出され
ており、これらの周壁部分22aは例えばコイニング加
工により形成されている。
【0022】上記構成によれば、各噴出口22の周壁部
分22aが上方に突出されているため、半田ウエーブ形
成板21の下方に導入されている溶融半田が、上方に突
出されている各噴出口22の周壁部分22aにより良好
に案内されて、噴出口22から噴出する溶融半田を所望
の高さにすることができるだけでなく、その状態を安定
して良好に維持できる。したがって、被半田付け基板P
のパターン面や電子部品の半田部において位置変動など
が多少生じていた場合でも、被半田付け基板Pのパター
ン面や電子部品の半田部に溶融半田が良好に当たり、濡
れ不良を防止できて信頼性が向上する。
【0023】次に、図6(a)(b)は本発明の第2の
基本構成を示す。要部の詳細については上記のように図
1〜図3に基づいて説明する。この第2の基本構成にお
いては、被半田付け基板Pに、ディスクリート部品だけ
でなく面実装部品も混載されており、パターン面に比較
的大きな凹凸部を有する。そして、このような、比較的
大きな凹凸部を有する被半田付け基板Pに対して良好に
半田付けを行うべく、被半田付け基板Pの搬送方向Aや
半田ウエーブ形成板31の噴出口32の形成箇所が被半
田付け基板搬送方向Aの下流側ほど上方となる上り勾配
に傾斜されている。
【0024】また、被半田付け基板Pの搬送方向Aの上
手側から下手側に向かって順に第1の噴出口列32A、
第2の噴出口列32B、第3の噴出口列32Cとの3列
の噴出口32が半田ウエーブ形成板31に形成され、各
噴出口32A,32B,32Cの中心位置が被半田付け
基板搬送方向Aに直交する搬送直交方向Bに対してそれ
ぞれ異なるように配置されているとともに、各噴出口3
2は被半田付け基板搬送方向Aの下流側ほど小さな口径
とされている。
【0025】そして、この半田ウエーブ形成板31にお
ける各噴出口32の周壁部分32aも上方に突出されて
おり、これらの周壁部分32aは例えばコイニング加工
により形成されている。
【0026】この構成によっても、各噴出口32の周壁
部分32aが上方に突出されているため、半田ウエーブ
形成板31の下方に導入されている溶融半田が、上方に
突出されている各噴出口32の周壁部分32aにより良
好に案内されて、噴出口32から噴出する溶融半田を所
望の高さにすることができる。したがって、被半田付け
基板Pのパターン面や電子部品の半田部において位置変
動などが多少生じていた場合でも、被半田付け基板Pの
パターン面や電子部品の半田部に溶融半田が良好に当た
り、濡れ不良を防止できて信頼性が向上する。
【0027】また、この構成においては、半田ウエーブ
形成板31の噴出口32の形成箇所が被半田付け基板搬
送方向Aの下流側ほど上方となる上り勾配に傾斜されて
おり、被半田付け基板搬送方向Aの下流側の噴出口32
Cから噴出した溶融半田が、被半田付け基板搬送方向A
の上流側に流れ落ちるが、第1〜第3の噴出口列32
A,32B,32Cの中心位置が被半田付け基板搬送方
向Aに直交する搬送直交方向Bに対してそれぞれ異なる
ように配置されているだけでなく、各噴出口32は被半
田付け基板搬送方向Aの下流側ほど小さな口径とされて
いるため、下流側の噴出口32Cから噴出した溶融半田
が、上流側や中間の噴出口32A,32Bから噴出する
溶融半田の山を潰すことが低減され、溶融半田により被
半田付け基板Pが加熱されて大小の反りを生じていた場
合でも、各噴出口32から噴出される溶融半田が、被半
田付け基板Pのパターン面や電子部品の半田部の全ての
箇所に対して溶融半田が良好に接触し、濡れ不良を生じ
ることを防止でき、ディスクリート部品だけでなく面実
装部品も混載されて、パターン面に比較的大きな凹凸部
を有する被半田付け基板Pに対しても良好に半田付けを
行うことができる。
【0028】図1〜図3は上記の第2の基本構成の詳細
を示している。第2の噴出口列の噴出口の回りには、第
2,第3の噴出口列32B,32Cの噴出口32から噴
出した半田を第1の噴出口列32Aの噴出口32の相互
間へ導く溝部33を形成した。図2(a)は図3におけ
るI−I線に沿う断面図、図2(b)は図3におけるII
−II線に沿う断面図である。第2,第3の噴出口列32
B,32Cの噴出口32の間にも溝部33が形成されて
いる。
【0029】各部分の溝部33の深さは、図3に示すよ
うに第2の噴出口列32Bの噴出口32の相互間のポイ
ントM1、第1の噴出口列32Aの噴出口32の相互間
のポイントM2、第1の噴出口列32Aの上手側(溶融
半田の流下方向では下流側)のポイントM3とした場合
に、第3の噴出口列32Cの噴出口から噴出した溶融半
田の少なくとも一部が第2の噴出口列32Bの噴出口の
相互間と第1の噴出口列32Aの噴出口の相互間とを流
下するように、 M1 < M2 < M3に形成され
ている。ここでは半田ウエーブ形成板31の全面につい
て溝部33を形成した。
【0030】具体的には、図10に挙げた表面が面一の
場合に比べて M1=0.5mm M2=1.0mm M3=1.5mm に形成した場合に、第3の噴出口列32Cの噴出口から
噴出した溶融半田の一部と第2の噴出口列32Bの噴出
口から噴出した溶融半田が速やかにポイントM1からポ
イントM2を経てポイントM3へ流下して、第3の噴出
口列32Cと第2の噴出口列32Bの噴出口から噴出し
て流下する溶融半田が、第1の噴出口列32Aの噴出口
から噴出した溶融半田のウエーブを乱すことが無くな
り、良好な安定したウエーブが得られ、搬入された被半
田付け基板Pの部品実装面に溶融半田が乗り上げて付着
する半田付け不良の発生も解消できた。
【0031】図4は上記の説明における溝の位置とその
溝における半田の流れの模式図である。なお、溝をハッ
チングを付けて表し、半田の流れる方向を矢印で表して
いる。
【0032】第1,第2,第3の噴出口列32A,32
B,32Cの噴出口32の周りには溝部33が形成さ
れ、第1の噴出口列32Aの噴出口32の周りの溝部3
3から半田ウエーブ形成板31における被半田付け基板
搬送方向Aの上流側方向へ溝部33が形成されるととも
に、第3の噴出口列32Cの噴出口32の周りの溝部3
3から半田ウエーブ形成板31における被半田付け基板
搬送方向Aの下流側方向へ溝部33が形成され、各溝部
33は互いに連結されている。
【0033】また、ポイントM3に溝部33を形成する
ことによって、第1の噴出口列32Aの噴出口32から
噴出した溶融半田が、このポイントM3の溝部33を積
極的に流れる。
【0034】また、各溝部33の深さが M1 < M
2 < M3 に形成されているため、溶融半田が流れ
る傾斜ができるとともに、溝によって溶融半田の流量が
溝部33で多く流れやすくなる。半田ウエーブ形成板3
1が第2の基本構成のように被半田付け基板Pの搬送方
向Aの下流側ほど上方となる上り勾配に傾斜しているこ
とによって、この効果はさらに向上する。
【0035】また、第3の噴出口列32Cの噴出口32
の周りの溝部33から半田ウエーブ形成板31における
搬送方向Aの下流側方向へ溝部33が形成されているた
め、第3の噴出口列32Cの噴出口32から噴出した溶
融半田の一部は下流側方向へ流れる。
【0036】上記は第2の基本構成についての要部を示
していたが、前記の第1の基本構成について同様に溝部
33を形成することによって同様の効果を期待できる。
また、上記実施の形態においては、コイニング加工によ
り各噴出口22,32の周壁部分22a,32aを上方
に突出させた場合を述べたが、その他の加工方法によ
り、各噴出口22,32の周壁部分22a,32aを上
方に突出させてもよいことはもちろんである。また、噴
出口22,32の搬送方向Aに対する列数が3である場
合を述べたが、2列や4列以上のものにも適用できるこ
とは言うまでもない。また、噴出口22,32の形状も
丸孔に限るものではなく、多角形や、角形、矩形など各
種の形を採用してもよい。また、上記構造を、噴流ノズ
ルの一部だけに設けても、その箇所においては上記作用
効果を得られる。さらに、半田の材質としては、鉛を含
有しない、錫−銅系の半田に特に適しているが、鉛を含
有する従来からの半田や、鉛を含有しないその他の半田
など、各種の半田に適応可能である。
【0037】上記の各実施の形態では、半田ウエーブ形
成板31の全面について溝部33を形成したが、半田ウ
エーブ形成板31の中央部分だけと云うように一部分だ
けに溝部33を形成しても従来に比べて半田付け性能は
向上する。
【0038】
【発明の効果】以上のように本発明の半田噴流装置によ
れば、半田ウエーブ形成板における各噴出口の周壁部分
を上方に突出させるとともに、半田ウエーブ形成板の表
面で少なくとも一部の前記噴出口の回りには、噴出した
半田を流下させる方向に導く溝部を形成したため、噴流
羽根車の回転数を増加させることなく溶融半田の山の高
さを大きくすることができ、しかも半田ウエーブ形成板
の表面から突出した噴出口から十分に安定した高さの溶
融半田ウエーブが得られ、良好な半田付け性能を実現で
きるものである。
【0039】また、本発明の半田付け方法によれば、被
半田付け基板の搬送方向に対して複数列にわたって形成
された噴出口の周壁部分を半田ウエーブ形成板の表面か
ら上方に突出して形成し、下流側の噴出口から噴出した
溶融半田が上流側の噴出口の間を流下させ、前記噴出口
から噴出した溶融半田を、前記噴出口の回りに形成され
た溝部を介して半田を流下させる方向に速やかに導いて
溶融半田の山の高さが大きくて安定した半田ウエーブを
形成することができ、この半田ウエーブで被半田付け基
板を良好に半田付けすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の半田噴流装置における半田ウエーブ形
成板の一部切り欠き拡大斜視図
【図2】同実施の形態のI−I線に沿う断面図とII−II
線に沿う断面図
【図3】同実施の形態の半田ウエーブ形成板の平面図
【図4】同実施の形態の溝の位置と半田の流れを示す模
式図
【図5】本発明の半田噴流装置の基本的構成の要部を示
す平面図と正面断面図
【図6】本発明の別の基本的構成の要部を示す平面図と
正面断面図
【図7】半田噴流装置の概略的な全体斜視図
【図8】半田噴流装置の概略的な正面断面図
【図9】従来の半田噴流装置の要部を示す平面図と正面
断面図
【図10】本発明の問題点を説明する半田ウエーブ形成
板の一部切り欠き拡大斜視図
【図11】図10の平面図
【符号の説明】
1 一次噴流ノズル 21,31 半田ウエーブ形成板 22,32 噴出口 22A,32A 第1の噴出口列 22B,32B 第2の噴出口列 22C,32C 第3の噴出口列 22a,32a 周壁部分 33 溝部 A 搬送方向 B 搬送直交方向 J 溶融半田 P 被半田付け基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉本 忠彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 4E080 AA01 AB03 CA05 CB02 5E319 AC01 BB01 CC25 CC28 CD28 GG03

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】搬送される被半田付け基板に対して半田ウ
    エーブ形成板に形成された複数の噴出口から溶融半田を
    噴出させて半田付けする半田噴流装置であって、 被半田付け基板の搬送方向に対して複数列にわたって前
    記噴出口を形成し、かつ下流側の噴出口から噴出した溶
    融半田が上流側の噴出口の間を流下するように上流側と
    なる列の噴出口と下流側となる列の噴出口とを結ぶ仮想
    線が被半田付け基板の搬送方向に対して傾斜させて形成
    し、 前記噴出口の周壁部分を前記半田ウエーブ形成板の表面
    から上方に突出して形成し、 半田ウエーブ形成板の表面で少なくとも一部の前記噴出
    口の回りには、噴出した半田を流下させる方向に導く溝
    部を形成した半田噴流装置。
  2. 【請求項2】被半田付け基板の搬送方向の上手側から下
    手側に向かって順に第1の噴出口列、第2の噴出口列、
    第3の噴出口列との3列の噴出口を半田ウエーブ形成板
    に形成し、 第3の噴出口列の噴出口から噴出した溶融半田の少なく
    とも一部が第2の噴出口列の噴出口の相互間と第1の噴
    出口列の噴出口の相互間とを流れて流下するように構成
    し、 第2の噴出口列の噴出口の回りには、第2,第3の噴出
    口列の噴出口から噴出した半田を第1の噴出口列の噴出
    口の相互間へ導く溝部を形成した請求項1記載の半田噴
    流装置。
  3. 【請求項3】被半田付け基板の搬送方向の上手側から下
    手側に向かって順に第1の噴出口列、第2の噴出口列、
    第3の噴出口列との3列の噴出口を半田ウエーブ形成板
    に形成し、第1,第2,第3の噴出口列の噴出口の周り
    に溝部が形成され、第1の噴出口列の噴出口の周りの溝
    部から半田ウエーブ形成板における被半田付け基板搬送
    方向の上流側方向へ溝部が形成され各溝部を互いに連結
    した請求項1記載の半田噴流装置。
  4. 【請求項4】搬送される被半田付け基板に対して半田ウ
    エーブ形成板に形成された複数の噴出口から溶融半田を
    噴出させて溶融半田を供給し被半田付け基板を半田付け
    する半田付け方法であって、 被半田付け基板の搬送方向に対して複数列にわたって形
    成された前記噴出口の周壁部分を前記半田ウエーブ形成
    板の表面から上方に突出して形成し、 下流側の噴出口から噴出した溶融半田が上流側の噴出口
    の間を流下するように上流側となる列の噴出口と下流側
    となる列の噴出口とを結ぶ仮想線が被半田付け基板の搬
    送方向に対して傾斜させて配置し、 前記噴出口から噴出した半田を、半田ウエーブ形成板の
    表面で少なくとも一部の前記噴出口の回りに形成された
    溝部を介して半田を流下させる方向に速やかに導いて半
    田ウエーブを安定させ、 前記複数の噴出口から噴出された半田ウエーブにより被
    半田付け基板を半田付けする半田付け方法。
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