JP2003033868A

JP2003033868A - 局所はんだ付け装置

Info

Publication number: JP2003033868A
Application number: JP2001221570A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Yamaguchi; 薫山口; Masatoki Saito; 正時斉藤
Original assignee: TOHOKU KOKI KK
Current assignee: TOHOKU KOKI KK
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2003-02-04

Abstract

(57)【要約】【課題】局所はんだ付けにおいて、局所噴流ノズルか
ら、溶融はんだを流下させずに、すなわち隣接するＳＭ
Ｄ部品に、無用なはんだの接触を生じさせずに、かつ、
ノズルの容積または段差部の面積の大小に関わらず、ノ
ズルに供給できる、はんだの量を自在に制御することに
より、はんだ付け箇所に必要とされる熱量の供給量を自
在に制御することができる、局所はんだ付け装置を提供
する。【解決手段】チャンバー内部に隔壁６を設け、溶融はん
だの供給用と排出用のそれぞれの隔室９，８とポンプ
２，４を設けることで、溶融はんだの局所噴流ノズルへ
の供給と排出を極めて高速におこなうことで、十分な熱
量供給ができる。また、ノズル１８の内部に設けた隔壁
５によって、ノズル内部で溶融はんだの供給口と排出口
が分離されるため、供給と排出のバランスをとりやすく
なり、はんだをノズル段差部などから外部に溢れさせず
に、良好なはんだ付けがおこなえる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プリント配線基
板への電子部品のはんだ付けに用いる、局所はんだ付け
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の局所はんだ付け装置においては、
図５に示すように、モータ１１の回転を伝えるシャフト
１２の先端部に接続固定された、ポンプ１３によって吸
い込まれた溶融はんだが、チャンバー容器１４を経由し
て、ノズルf及びノズルgに供給され、外壁ｄの段差部ま
たは、外壁eの段差部を越えた分の溶融はんだがノズルf
または、ノズルgから溢れ出て、噴流状態を形成する。
このときこぼれ落ちる量を決定するのは、ポンプ１３に
よる溶融はんだの供給量と、ノズルf及びノズルｇそれ
ぞれのノズルの容積と外壁ｄの段差部の面積による。ポ
ンプ１３による溶融はんだの供給量が多すぎた場合、ノ
ズルｆにおいては、ノズルの容積と外壁ｄの面積を上回
り、本来溢れ出てはならない外壁d'を越えて溢れ出るこ
とになる。この場合、局所はんだ付けしたい箇所に隣接
するＳＭＤ部品にはんだが付着してしまうため、局所は
んだ付の意味をなさなくなってしまう。この問題点を解
決するために、従来の技術においては、外壁ｄの段差部
から流れ落ちる溶融はんだを外壁ｄの外側に別に外部隔
壁ｃを設けたり、外壁d'の外側に外部隔壁c'を設けたり
して、流下する溶融はんだを堰き止めることで隣接部品
とはんだの無用な接触を回避しようとしていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、以上の
従来技術によれば、近年、プリント基板の高密度化の中
で、図５に示されるように、隔壁ｃまたはc'は、通常、
隔壁ｄまたはd'との間に十分な間隔を開けて設置できる
ケースは希であり、このため、隔壁ｃと隔壁ｄ間また
は、隔壁c'と隔壁d'間の狭い間隔を通過できる溶融はん
だの絶対量は少なくなる上、間隔が狭いためにはんだの
酸化物によってすぐに詰まってしまうこともあった。よ
って、溶融はんだの供給量はおのずと制限されてしまっ
ていた。一方、局所はんだ付けする箇所の、部品また
は、配線パターンの引き回しによっては、はんだ付けす
るために大きな熱量を必要とする場合も多く、この場
合、従来の技術では、先に述べたように、供給できる溶
融はんだの絶対量が、ノズルの容積、隔壁の段差部の面
積などによって制限されてしまうため、必要な熱量が供
給できないことが多かった。このため、従来の局所はん
だ付においては、十分なはんだ付品質が得られないこと
が多かった。また、近年の錫、銀、銅の３元金属を主成
分とした無鉛はんだの使用を前提にした場合において
は、無鉛はんだの液相線、固相線が従来の錫、鉛２元の
有鉛はんだに比べて、３０℃以上高いため、局所はんだ
付けに必要とされる熱量も多くなり、従来の技術では、
今まで以上に熱量不足によるはんだ付不良が発生し易く
なっている。そこで、この発明は、ノズルの容積及び段
差部の面積の大小によらず、隣接するＳＭＤ部品に無用
なはんだの接触をさせずに、供給できる溶融はんだの量
を自在に制御することにより、供給できる熱量を自在に
制御できることを提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、チャンバー内部に隔壁を設け
て２重構造にし、溶融はんだをノズルに供給する隔室と
溶融はんだをノズルから排出する隔室を個別に設けたこ
とを特長とする局所はんだ付け装置である。また、請求
項２の発明は、チャンバー内部に隔壁を設け、それぞれ
溶融はんだの供給用と排出用に、別々にポンプを設けた
ことを特長とする局所はんだ付け装置である。また、請
求項３の発明は、ノズル内部に隔壁を設けることで、溶
融はんだの供給口と排出口を分離したことを特長とする
局所はんだ付け装置である。また、請求項４の発明は、
溶融はんだの排出口と供給のための吸い込み口を、チャ
ンバーの対角または対面に配置し、途中の溶融はんだの
通過経路に加熱ヒータを設けたことを特長とする局所は
んだ付装置である。

【０００５】

【発明の実施の形態】この発明の一実施形態を図１に示
す。溶融はんだで満たされた、はんだ槽１７には、チャ
ンバー１６が設置されている。このチャンバー１６は、
チャンバー内部隔壁６により仕切られて２重構造になっ
ており、２つの隔室は、溶融はんだをはんだ槽から吸い
込んで、局所噴流ノズル１８，１９に溶融はんだを誘導
するための、溶融はんだ供給用隔室９と、局所噴流ノズ
ル１８，１９のそれぞれのノズル内部隔壁５，７を越え
て流れた溶融はんだを、はんだ槽に排出するための、溶
融はんだ排出用隔室８から構成される。局所噴流ノズル
部分の一実施形態については、図３に示す。図１におい
て、溶融はんだ供給用隔室のはんだ吸い込み口２２に
は、溶融はんだ供給用ポンプ２と、このポンプを回転さ
せるためのモータ１が設置されている。また、溶融はん
だ排出用隔室のはんだ排出口２３には、溶融はんだ排出
用ポンプ４と、このポンプを回転させるためのモータ３
が設置されている。図１および図２に示されるように、
チャンバー１６に設けられた、はんだ吸い込み口２２
と、はんだ排出口２３の位置は、チャンバーの対角また
は対面といった、はんだ槽の中でも、遠距離に設けられ
ている。また、はんだ排出口２３とはんだ吸い込み口２
２の間には、加熱用ヒータ１０が設置されている。はん
だ吸い込み口の近傍のチャンバー１６とはんだ槽１７の
間には、チャンバー外部隔壁６'が設けられて、溶融は
んだの中で、チャンバーの上面とはんだ吸い込み口２２
を隔絶させている。

【０００６】「実施形態の効果」この実施形態によれ
ば、溶融はんだ供給用ポンプ２によって、はんだ槽１７
からチャンバー１６に吸い込まれた溶融はんだは、溶融
はんだ供給用隔室９を通って、局所噴流ノズル１８、１
９に誘導される。一方、溶融はんだ排出用ポンプ４によ
って誘導された、溶融はんだ排出用隔室８内部の溶融は
んだは、はんだ槽１７に排出される。このとき、供給さ
れる溶融はんだの流量と、排出される溶融はんだの流量
を等しくするように、それぞれのポンプの回転数を制御
することで、局所噴流ノズル１８，１９に供給された溶
融はんだは、それぞれのノズル外壁ａ、ｂを乗り越えず
に、ノズル内部隔壁５，７を越えて、溶融はんだ排出用
隔室８に誘導され、高速で溶融はんだ排出口２３から、
はんだ槽１７に排出される。このため、局所噴流ノズル
１８，１９からは、溶融はんだは溢れ出ることがなくな
り、また、局所噴流ノズル１８，１９の内部では、ノズ
ル内部隔壁５，７を隔ててはんだが高速で供給、排出さ
れるため、局所はんだ付けが必要な箇所への熱量の供給
と熱交換が活発に行われる。溶融はんだ排出用ポンプ４
で、はんだ槽１７に排出された溶融はんだは、局所噴流
ノズル１８，１９を通って、局所はんだ付けにより熱交
換がなされたために、温度が低下している。この状態の
溶融はんだは、溶融はんだ排出口２３から排出されてか
ら、対角または対面にある、溶融はんだ吸い込み口２２
より吸い込まれるまでの間に設けられた加熱ヒータ１０
によって、十分な距離があるため再度加熱される。ま
た、チャンバー外部隔壁６'によって、溶融はんだ吸い
込み口から吸い込まれる、はんだの経路は、必ず加熱ヒ
ータ１０を経由するため、はんだ槽の表面付近にある温
度の低い溶融はんだは、そのまま吸い込まれることはな
い。

【０００７】「他の実施形態」図１の実施形態では、チ
ャンバー１６に、溶融はんだ供給用ポンプ２２と、溶融
はんだ排出用ポンプ２３をそれぞれ直接取り付けている
が、図４に示した他の実施形態のように、それぞれのポ
ンプを、チャンバー１６'からは独立した供給用ダクト
２０と排出用ダクト２１に設けて、チャンバー１６'の
溶融はんだ吸い込み口Ｊと供給用ダクトの勘合部Ｊ'、
また、溶融はんだ排出口Ｋと排出用ダクトの勘合部Ｋ'
とをそれぞれ接続する構造として、チャンバー16'を脱
着可能にした構造でも良い。

【０００８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、チャンバーを２重構造として、溶融はんだの供給と
排出をそれぞれ別なポンプと独立した経路を使って行う
ようにしたため、溶融はんだを局所噴流ノズルから溢れ
させずに、すなわち、特別なノズル外部隔壁などを設け
ることなく、隣接するＳＭＤ部品に、はんだを付着させ
ずに、良好な溶融はんだの供給による熱量の供給が行え
る。よって、局所噴流ノズルの大小に関わらず良好な局
所はんだ付けを行うことができる。

【０００９】また、錫、鉛共晶はんだや、無鉛はんだな
ど、はんだの種類に関わらず、また、はんだ付け対象と
なる部品の熱容量に関わらず、供給できる溶融はんだの
量を制御することで、供給できる熱量を自在に制御し
て、良好は局所はんだ付けを行うことができる。

【００１０】また、使用する、はんだの種類の違いによ
る比熱の違いがあったとしても、速やかに供給する溶融
はんだの温度を、設定温度に回復させるため、同じ条件
で使用することができる。

【００１１】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施形態を示すチャンバーの断面
図である。図２のＢ−Ｂ'に沿った断面図である。

【図２】この発明の一実施形態を示すチャンバーの斜視
図である。

【図３】この発明の内、請求項３の一実施形態を示すノ
ズルの断面図である。

【図４】この発明の「他の実施形態」を示す斜視図であ
る。

【図５】従来技術を示す断面図である。

【符号の説明】

１溶融はんだ供給用ポンプ回転用モータ２溶融はんだ供給用ポンプ３溶融はんだ排出用ポンプ回転用モータ４溶融はんだ排出用ポンプ５ノズル内部隔壁６チャンバー内部隔壁６' チャンバー外部隔壁７ノズル内部隔壁８溶融はんだ排出用隔室９溶融はんだ供給用隔室１０加熱用ヒータ１１溶融はんだ供給用ポンプ用モータ１２はんだ供給用ポンプ接続シャフト１３溶融はんだ供給用ポンプ１４チャンバー１５加熱ヒータ１６２重チャンバー１６' 脱着用２重チャンバー１７はんだ槽１８局所噴流ノズル１９局所噴流ノズル２０供給用ダクト２１排出用ダクトａノズル外壁ｂノズル外壁ｃノズル外部隔壁ｃ' ノズル外部隔壁ｄノズル外壁段差部ｄ' ノズル外壁ｅノズル外壁段差部ｅ' ノズル外壁ｆ従来型局所噴流ノズルｇ従来型局所噴流ノズルＨ１溶融はんだ（排出分）Ｈ２溶融はんだ（供給分）Ｊ溶融はんだ吸い込み口Ｊ' 供給用ダクト勘合部Ｋ溶融はんだ排出口Ｋ' 排出用ダクト勘合部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】チャンバー内部に隔壁を設けて２重構造に
し、溶融はんだをノズルに供給する隔室と溶融はんだを
ノズルから排出する隔室を個別に設けたことを特長とす
る局所はんだ付け装置
【請求項２】チャンバー内部に隔壁を設け、それぞれ溶
融はんだの供給用と排出用に、別々にポンプを設けたこ
とを特長とする局所はんだ付け装置
【請求項３】局所噴流ノズル内部に隔壁を設けること
で、溶融はんだの供給口と排出口を分離したことを特長
とする局所はんだ付け装置
【請求項４】チャンバーにおける、溶融はんだの排出口
と供給のための吸い込み口を、チャンバーの対角または
対面に配置し、途中の溶融はんだの通過経路に加熱ヒー
タを設けたことを特長とする局所はんだ付装置