JP2001298261A - はんだ付け装置及び被はんだ付け板の反り防止用支持部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 被はんだ付け板の反りを防止しつつムラのな
いはんだ付けを効率よく行うことができるはんだ付け装
置及び被はんだ付け板の反り防止用支持部材を提供す
る。 【解決手段】 搬送される被はんだ付け板２０の下面に
溶融はんだを噴流させて供給すると共に、板２０の下面
を支持部材１１で支持して、熱による板２０の反りを防
止する。支持部材１１の切り欠き部１２ｂ、１３ｂは、
１次噴流波３１用噴流口及び２次噴流波３２用噴流口に
近接する位置にてこれら噴流口を塞がないように形成さ
れる。また、切り欠き部１２ａ、１３ａは板２０の下面
に対向し、１次、２次噴流波３１、３２の位置において
板２０の下面に当接しないように形成される。各切り欠
き部１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂはいずれも略三角
錐状に形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術の分野】本発明は、配線基板等の被
はんだ付け板をはんだ付けする噴流式のはんだ付け装置
及び被はんだ付け板の反り防止用支持部材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、配線基板等の被はんだ付け板をは
んだ付けする際に、被はんだ付け板を加熱したり溶融は
んだに接触させたりする。この場合、被はんだ付け板各
部の不均一な昇温が起こり、これに起因して該板に反り
を生ずる。この反りは、フローはんだ付けでは予備加熱
時及びはんだ接触時に発生するが、リフローはんだ付け
でも予備加熱及び本加熱の工程があるため同様に発生し
得る。

【０００３】この反りを防止するために、被はんだ付け
板を支持部材で支持するようにしたはんだ付け装置が多
数知られている。

【０００４】例えば、第１の従来の装置（実公昭６１−
２１１７０号公報）では、溶融はんだの噴流波と配線基
板とが接触する部位にストレート型の支持部材を設け、
この支持部材で配線基板を支持して反りを防止するよう
にしている。

【０００５】また、第２の従来の装置（実開平３−４２
３６８号公報）や第３の従来の装置（実開平６−５５２
８９号公報）では、ワイヤを張ったり、張ったワイヤを
配線基板の搬送速度とほぼ同一の速度で走行させたりし
て、配線基板を支持して反りを防止するようにしてい
る。

【０００６】また、第４の従来の装置（実公昭５５−３
８６１８号公報）では、噴流波と配線基板とが接触する
部位にローラを配設し、このローラで配線基板を支持し
て反りを防止するようにしている。また、第５の従来の
装置（特開昭６１−２７１６７号公報）では、ローラを
さらに列状に多数配設するようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記第
１の従来の装置では、ストレート型の支持部材を使用し
ているため、配線基板上に配置された部品ランドへの溶
融はんだの濡れを阻害し、いわゆるはんだの不濡れの弊
害が生じる。

【０００８】また、第２の従来の装置や第３の従来の装
置では、ワイヤが部品ランド表面に接触しているため、
はんだの不濡れの弊害が同様に生じ得る。

【０００９】また、第４の従来の装置では、ローラが少
ないため、配線基板の反りを完全に防ぐことができず、
いわゆるブリッジ等の発生という弊害が多くなる。一
方、第５の従来の装置では、反り防止には効果的である
ものの、はんだの酸化促進やそれによる不用物の付着の
増加があるだけでなく、清掃等の作業時間が増加する等
の弊害が生じる。

【００１０】このように、被はんだ付け板の反りを防止
するために支持部材を設けた場合、はんだ付けの品質が
低下したり、生産性が低下したりするという問題があっ
た。

【００１１】本発明は上記従来技術の問題を解決するた
めになされたものであり、その目的は、被はんだ付け板
の反りを防止しつつムラのないはんだ付けを効率よく行
うことができるはんだ付け装置及び被はんだ付け板の反
り防止用支持部材を提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の請求項１のはんだ付け装置は、搬送される被
はんだ付け板の下面に溶融はんだを噴流させて供給する
と共に、前記被はんだ付け板の下面を支持部材で支持し
て、熱による前記被はんだ付け板の反りを防止するよう
にしたはんだ付け装置において、前記被はんだ付け板の
下面への前記溶融はんだの供給が妨げられることを防止
するための切り欠き部を前記支持部材に設けたことを特
徴とする。

【００１３】同じ目的を達成するために本発明の請求項
２のはんだ付け装置は、上記請求項１記載の構成におい
て、前記切り欠き部は、前記溶融はんだを噴流させる噴
流口近傍に設けられたことを特徴とする。

【００１４】同じ目的を達成するために本発明の請求項
３のはんだ付け装置は、上記請求項２記載の構成におい
て、前記溶融はんだは１次噴流及び２次噴流により供給
され、前記切り欠き部は、前記１次噴流用の噴流口及び
前記２次噴流用の噴流口の双方に対応して設けられたこ
とを特徴とする。

【００１５】同じ目的を達成するために本発明の請求項
４のはんだ付け装置は、上記請求項１〜３のいずれか１
項に記載の構成において、前記切り欠き部は、前記支持
部材の前記被はんだ付け板側及び前記溶融はんだを噴流
させる噴流口側の少なくとも片側に設けられたことを特
徴とする。

【００１６】同じ目的を達成するために本発明の請求項
５のはんだ付け装置は、上記請求項４記載の構成におい
て、前記支持部材の前記被はんだ付け板側に設けられる
切り欠き部は、前記被はんだ付け板の下面に当接しない
ような形状に形成されることを特徴とする。

【００１７】同じ目的を達成するために本発明の請求項
６のはんだ付け装置は、上記請求項４記載の構成におい
て、前記支持部材の前記噴流口側に設けられる切り欠き
部は、該噴流口を塞がないような形状に形成されること
を特徴とする。

【００１８】同じ目的を達成するために本発明の請求項
７のはんだ付け装置は、上記請求項４または５記載の構
成において、前記支持部材の前記被はんだ付け板側に設
けられる切り欠き部及び前記噴流口側に設けられる切り
欠き部はいずれも、前記溶融はんだの流れ及び廻り込み
を良くするため、略三角錐状に形成されることを特徴と
する。

【００１９】同じ目的を達成するために本発明の請求項
８のはんだ付け装置は、上記請求項１〜７のいずれか１
項に記載の構成において、前記支持部材は、少なくとも
前記切り欠き部及びその近傍が、前記溶融はんだが付着
しにくい材料で構成されたことを特徴とする。

【００２０】同じ目的を達成するために本発明の請求項
９のはんだ付け装置は、上記請求項８記載の構成におい
て、前記溶融はんだが付着しにくい材料は、ステンレス
材、アルミニウム材及びチタン材のいずれかであること
を特徴とする。

【００２１】同じ目的を達成するために本発明の請求項
１０のはんだ付け装置は、上記請求項１〜７のいずれか
１項に記載の構成において、前記支持部材は、少なくと
も前記切り欠き部及びその近傍に、耐熱性があり且つ表
面張力が低い樹脂によるコーティング処理が施されたこ
とを特徴とする。

【００２２】同じ目的を達成するために本発明の請求項
１１のはんだ付け装置は、上記請求項１〜１０のいずれ
か１項に記載の構成において、前記支持部材の高さを調
整するための高さ調整手段を備えたことを特徴とする。

【００２３】同じ目的を達成するために本発明の請求項
１２のはんだ付け装置は、上記請求項１〜１１のいずれ
か１項に記載の構成において、前記支持部材の前記被は
んだ付け板の搬送方向における位置を調整するための長
手位置調整手段を備えたことを特徴とする。

【００２４】同じ目的を達成するために本発明の請求項
１３の被はんだ付け板の反り防止用支持部材は、請求項
１〜１２のいずれか１項に記載のはんだ付け装置に備え
られる支持部材に適用可能であることを特徴とする。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００２６】図１は、本発明の一実施の形態に係るはん
だ付け装置及び該装置に適用される被はんだ付け板の反
り防止用支持部材の構成を示す部分外観斜視図である。

【００２７】本装置は１次噴流及び２次噴流ではんだ付
けを行うフローはんだ付け装置として構成される。同図
に示すように、装置本体３０は１次噴流槽３４及び２次
噴流槽３５を備えると共に、被はんだ付け板２０の反り
防止用の後述する支持体１０を組み付けて成る。

【００２８】１次噴流槽３４及び２次噴流槽３５ではそ
れぞれ、ヒータで溶融した溶融はんだを、乱波用、仕上
用のスリット型等の各噴流口からポンプで噴出させて
（いずれも不図示）１次噴流波３１及び２次噴流波３２
をそれぞれ形成する。各噴流口は装置本体３０の幅方向
における略中央に配置され、上方を向いている（図示せ
ず）。

【００２９】配線基板等の被はんだ付け板２０は、従来
と同様に同図右方から左方に搬送コンベア等によって搬
送爪３３にガイドされつつ１次噴流槽３４及び２次噴流
槽３５上をスライド搬送され、そのはんだ付け面（下
面）が１次噴流波３１及び２次噴流波３２に順次接触し
て、はんだ付けが行われる。その際、被はんだ付け板２
０は、左右両端部が保持されており、はんだ等の熱によ
って下方へ反ろうとするため、これを防止するべく、支
持体１０が設けられている。

【００３０】図２は、支持体１０の構成を示し、同図
（ａ）は側面図、同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線に
沿う部分断面図である。図３は、支持体１０に、搬送途
中の被はんだ付け板２０を併せて示した側面図である。

【００３１】同図（ａ）に示すように、支持体１０は、
棒状の支持部材１１を第１支柱１６及び第２支柱１７に
固定して成り、被はんだ付け板２０の搬送方向に沿って
装置本体３０の幅方向における略中央に配置される。支
持部材１１は一端部が第１支柱１６に固定されている。
支持部材１１の他端部には延設部１１ａが一体に形成さ
れている。なお、延設部１１ａは支持部材１１とは別体
としてもよい。

【００３２】第２支柱１７の上端部には長手位置調整部
１５が設けられ、この長手位置調整部１５に支持部材１
１の延設部１１ａが挿通し、延設部１１ａが同図左右方
向にスライド移動可能になっている。延設部１１ａを適
当な位置に設定して押さえネジ（不図示）等で第２支柱
１７に対して固定することで、搬送方向における位置調
整が可能である。

【００３３】また、第１、第２支柱１６、１７には高さ
調整部１４ａ、１４ｂがそれぞれ設けられ、上下方向の
任意の位置で固定可能になっている。支持体１０は、第
１、第２支柱１６、１７の各下部１６ａ、１７ａを装置
本体３０に保持して取り付けられる。従って、高さ調整
部１４ａ、１４ｂの高さを適当に設定することで、支持
部材１１の高さ調整が可能である。

【００３４】これら搬送方向における位置調整及び高さ
調整は、装置本体３０の寸法や噴流波３１、３２の高さ
等に応じて個別に行えばよく、汎用性が高くなってい
る。

【００３５】支持部材１１には、切り欠き部１２（１２
ａ、１２ｂ）及び切り欠き部１３（１３ａ、１３ｂ）が
設けられている。切り欠き部１２、１３は、支持体１０
が装置本体３０に取り付けられたときに、１次噴流波３
１を噴出する噴流口及び２次噴流波３２を噴出する噴流
口に近接するような位置にそれぞれ形成される。また、
切り欠き部１２ａ、１３ａは上方を向き、被はんだ付け
板２０の下面に対向して形成される。一方、切り欠き部
１２ｂ、１３ｂは下方を向き、１次噴流波３１用の噴流
口、２次噴流波３２用の噴流口にそれぞれ対向して形成
される。

【００３６】また、同図（ｂ）に示すように、切り欠き
部１３ａｂ、１３ｂはいずれも、略三角錐状に形成され
ている。これにより、被はんだ付け板２０の下面への噴
流はんだの流れ及び廻り込みが良くなる。なお、切り欠
き部１２（１２ａ、１２ｂ）についても同様に三角錐状
に形成されている。

【００３７】従来のはんだ付け装置では、図４に示すよ
うに、支持部材１１’には切り欠き部が設けられていな
い。そのため、支持部材１１’の下面が噴流口を塞ぐ状
態となり、噴流はんだが支持部材１１’の両脇に押し出
されるようになっていた。その結果、被はんだ付け板２
０の支持部材１１’に近接する部分へのはんだ付けが良
好に行えなかった。

【００３８】これに対し本実施の形態では、１次噴流波
３１用噴流口及び２次噴流波３２用噴流口に対応して下
方を向く切り欠き部１２ｂ、１３ｂを設けたことで、両
噴流口を塞ぐことがなく、はんだの上方への吹き上げが
阻害されることがない。従って、噴流はんだの流動を円
滑にでき、１次、２次噴流波３１、３２が適切に形成さ
れ、はんだの供給状態がよくなって、ムラのないはんだ
付けが可能になる。また、１次噴流波３１用噴流口及び
２次噴流波３２用噴流口に対応して上方を向く切り欠き
部１２ａ、１３ａを設けたことで、１次噴流波３１、２
次噴流波３２の発生位置では被はんだ付け板２０の下面
と支持部材１１との接触が回避される。従って、支持部
材１１の左右方向に噴流はんだが自由に流れるので、部
品リード等のはんだ不濡れが生じにくくなって、ムラの
ないはんだ付けが可能になる。さらに、切り欠き部１
２，１３が略三角錐状に形成されていることで、はんだ
不濡れがより効果的に防止されている。

【００３９】支持部材１１の材質は、はんだ噴流波との
接触を考慮し、はんだが付着しにくい材質でなければな
らない。例えばステンレス材、アルミニウム材及びチタ
ン材等が考えられるが、強度面及びコスト面から考え
て、ステンレス材が好ましい。あるいは、支持部材１１
の表面に、耐熱性があり且つ表面張力が低い樹脂でコー
ティング処理を施してもよい。なお、これら材質の採用
やコーティング処理は、支持部材１１の全体について適
用されるが、少なくとも切り欠き部１２、１３及びそれ
らの近傍にのみ適用すれば足りる。

【００４０】次に切り欠き部１２、１３の切り込み深さ
を検討する。

【００４１】一般にフローはんだ付け装置では、被はん
だ付け板のはんだ付け面への電子部品の配置をより有効
にするべく、支持部材は極力薄く（横幅が狭く）形成さ
れる。支持部材を例えば断面長方形に形成した場合、支
持部材の高さは、一般に最大で８ｍｍ程度であり、理想
的には４〜６ｍｍ程度である。このような支持部材にお
いて、切り欠き部をあまりに深くとると、支持部材が長
尺であることから、強度不足となり、支持機能を十分に
果たせない。一方、切り欠き部があまりに小さいと、ム
ラのないはんだ付けが困難となる。従って、支持部材の
高さは部材高さ寸法の約３０％程度に設定するのが最適
である。

【００４２】本実施の形態では、支持部材１１は断面長
方形で、部材高さが６ｍｍのものを用いた。切り欠き部
１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂはいずれも、切り込み
深さを約１ｍｍに設定して良好な結果を得た。

【００４３】このように、切り欠き部１２、１３の大き
さ、切り込み深さを必要最小限に設定したことで、支持
部材１１の強度を維持しつつ噴流はんだの適切な流動を
確保することができる。

【００４４】本実施の形態によれば、両噴流波用噴流口
を塞がないように切り欠き部１２ｂ、１３ｂを設けたこ
とで、はんだの上方への吹き上げを阻害することなく、
流動を円滑にしてはんだの供給状態を良好にすることが
できる。また、切り欠き部１２ａ、１３ａを設けたこと
で、噴流波発生位置では被はんだ付け板２０の下面と支
持部材１１との接触を回避して、部品リード等のはんだ
不濡れを防止することができる。また、支持部材１１の
切り欠き部１２ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂのいずれ
も、略三角錐状に形成されたことで（図２（ｂ））、被
はんだ付け板２０の下面への溶融はんだの流れ及び廻り
込みを良好にして、不濡れを防止し、はんだムラをより
効果的に防止しすることができる。しかも切り欠き部１
２、１３は必要位置に必要最小限の大きさ、切り込み深
さで形成されたので、支持部材１１の強度を維持して被
はんだ付け板の反り防止機能を十分に果たすことができ
る。また、適切な材質の選定等によって、はんだの酸化
促進やそれによる不用物の付着等の問題も生じにくい。
よって、被はんだ付け板の反りを防止しつつムラのない
はんだ付けを効率よく行うことができる。

【００４５】また、長手位置調整部１５及び高さ調整部
１４ａ、１４ｂを設けたので、寸法や噴流波の高さ等が
異なる装置にも個別に対応して適用可能で、汎用性が高
い。

【００４６】なお、効果は半減するが、切り欠き部１２
ａ、１２ｂ、１３ａ、１３ｂのうちの一部のみを設ける
ようにしてもよい。

【００４７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
に係るはんだ付け装置によれば、被はんだ付け板の反り
を防止しつつムラのないはんだ付けを効率よく行うこと
ができる。

【００４８】本発明の請求項２に係るはんだ付け装置に
よれば、被はんだ付け板の反りを防止しつつ、よりムラ
のないはんだ付けを効率よく行うことができる。

【００４９】本発明の請求項３に係るはんだ付け装置に
よれば、ダブルウェーブ式において被はんだ付け板の反
りを防止しつつムラのないはんだ付けを効率よく行うこ
とができる。

【００５０】本発明の請求項４に係るはんだ付け装置に
よれば、被はんだ付け板側に設けることで部品ランドへ
のはんだ不濡れを回避することができ、噴流口側に設け
ることで噴流はんだの流動を円滑にでき、よってはんだ
ムラを効果的に防止することができる。

【００５１】本発明の請求項５に係るはんだ付け装置に
よれば、部品ランドへのはんだ不濡れを回避することが
できる。

【００５２】本発明の請求項６に係るはんだ付け装置に
よれば、はんだ噴流の吹き上げの阻害を回避することに
より流動を円滑にしてはんだムラを防止することができ
る。

【００５３】本発明の請求項７に係るはんだ付け装置に
よれば、はんだの流れをスムーズにし、溶融はんだがは
んだ付け板の下面部へ廻り込みやすくして、はんだムラ
をより効果的に防止することができる。

【００５４】本発明の請求項８に係るはんだ付け装置に
よれば、より適切なはんだ付けを行うことができる。

【００５５】本発明の請求項９に係るはんだ付け装置に
よれば、より適切なはんだ付けを行うことができる。

【００５６】本発明の請求項１０に係るはんだ付け装置
によれば、より適切なはんだ付けを行うことができる。

【００５７】本発明の請求項１１に係るはんだ付け装置
によれば、汎用性を高めることができる。

【００５８】本発明の請求項１２に係るはんだ付け装置
によれば、汎用性を高めることができる。

【００５９】本発明の請求項１３に係る被はんだ付け板
の反り防止用支持部材によれば、被はんだ付け板の反り
を防止しつつムラのないはんだ付けを効率よく行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係るはんだ付け装置及
び該装置に適用される被はんだ付け板の反り防止用支持
部材の構成を示す部分外観斜視図である。

【図２】支持体の構成を示す図である（同図（ａ）は側
面図）、（同図（ｂ）は同図（ａ）のＡ−Ａ線に沿う部
分断面図）。

【図３】支持体に、搬送途中の被はんだ付け板を併せて
示した側面図である。

【図４】従来のはんだ付け装置における支持体の側面図
である。

【符号の説明】 １０ 支持体 １１ 支持部材 １２（１２ａ、１２ｂ） 切り欠き部 １３（１３ａ、１３ｂ） 切り欠き部 １４ａ、１４ｂ 高さ調整部 １５ 長手位置調整部 １６ 第１支柱 １７ 第２支柱 ２０ 被はんだ付け板 ３０ 装置本体 ３１ １次噴流波 ３２ ２次噴流波 ３４ １次噴流槽 ３３ 搬送爪 ３５ ２次噴流槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） // Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 搬送される被はんだ付け板の下面に溶融
   はんだを噴流させて供給すると共に、前記被はんだ付け
   板の下面を支持部材で支持して、熱による前記被はんだ
   付け板の反りを防止するようにしたはんだ付け装置にお
   いて、 前記被はんだ付け板の下面への前記溶融はんだの供給が
   妨げられることを防止するための切り欠き部を前記支持
   部材に設けたことを特徴とするはんだ付け装置。
2. 【請求項２】 前記切り欠き部は、前記溶融はんだを噴
   流させる噴流口近傍に設けられたことを特徴とする請求
   項１記載のはんだ付け装置。
3. 【請求項３】 前記溶融はんだは１次噴流及び２次噴流
   により供給され、前記切り欠き部は、前記１次噴流用の
   噴流口及び前記２次噴流用の噴流口の双方に対応して設
   けられたことを特徴とする請求項２記載のはんだ付け装
   置。
4. 【請求項４】 前記切り欠き部は、前記支持部材の前記
   被はんだ付け板側及び前記溶融はんだを噴流させる噴流
   口側の少なくとも片側に設けられたことを特徴とする請
   求項１〜３のいずれか１項に記載のはんだ付け装置。
5. 【請求項５】 前記支持部材の前記被はんだ付け板側に
   設けられる切り欠き部は、前記被はんだ付け板の下面に
   当接しないような形状に形成されることを特徴とする請
   求項４記載のはんだ付け装置。
6. 【請求項６】 前記支持部材の前記噴流口側に設けられ
   る切り欠き部は、該噴流口を塞がないような形状に形成
   されることを特徴とする請求項４記載のはんだ付け装
   置。
7. 【請求項７】 前記支持部材の前記被はんだ付け板側に
   設けられる切り欠き部及び前記噴流口側に設けられる切
   り欠き部はいずれも、前記溶融はんだの流れ及び廻り込
   みを良くするため、略三角錐状に形成されることを特徴
   とする請求項４または５記載のはんだ付け装置。
8. 【請求項８】 前記支持部材は、少なくとも前記切り欠
   き部及びその近傍が、前記溶融はんだが付着しにくい材
   料で構成されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれ
   か１項に記載のはんだ付け装置。
9. 【請求項９】 前記溶融はんだが付着しにくい材料は、
   ステンレス材、アルミニウム材及びチタン材のいずれか
   であることを特徴とする請求項８記載のはんだ付け装
   置。
10. 【請求項１０】 前記支持部材は、少なくとも前記切り
    欠き部及びその近傍に、耐熱性があり且つ表面張力が低
    い樹脂によるコーティング処理が施されたことを特徴と
    する請求項１〜７のいずれか１項に記載のはんだ付け装
    置。
11. 【請求項１１】 前記支持部材の高さを調整するための
    高さ調整手段を備えたことを特徴とする請求項１〜１０
    のいずれか１項に記載のはんだ付け装置。
12. 【請求項１２】 前記支持部材の前記被はんだ付け板の
    搬送方向における位置を調整するための長手位置調整手
    段を備えたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか
    １項に記載のはんだ付け装置。
13. 【請求項１３】 請求項１〜１２のいずれか１項に記載
    のはんだ付け装置に備えられる支持部材に適用可能であ
    ることを特徴とする被はんだ付け板の反り防止用支持部
    材。