【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディップ槽の鉛フリーはんだ組成の検出方法また、その検出装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ディップ槽に溶融した鉛フリーはんだ（例えば、特許文献１参照）の金属組成を調べる場合は、その溶融はんだを一定量すくい取り、蛍光Ｘ線分析装置や固体発光分析装置に収めることができる形状に冷却固化・成形し、その蛍光Ｘ線分析装置や固体発光分析装置により、鉛フリーはんだの合金主成分組成の錫、銀、銅、亜鉛、インジウムなどの重量比率や、はんだ付け工程でプリント回路基板や電子部品などから混入した鉛、ビスマス、カドミニウムなどの不純物組成の重量比率を測定できるようになっている。（例えば、特許文献２参照）
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−５０２８６号公報
【特許文献２】
特開平５−２５６８０３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記蛍光Ｘ線分析装置や固体発光分析装置による測定では、測定試料の作成や実際の測定に手間と時間を要し、はんだ付け作業中においても測定することができず、また分析装置は高価であるため、ディップ槽１台に分析装置１台を用いることができない。このため、生産量の増減やはんだの誤投入によるディップ槽に溶融する鉛フリーはんだ組成の急激な変化を確かめることができない。
【０００５】
本発明は、前記のような点を改善するもので、ディップ槽に溶融している鉛フリーはんだ組成の変化や組成の異常変化を容易に検出できるようにすることを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記従来の課題を解決するために本発明は、ディップ槽の溶融する鉛フリーはんだに挿入体を浸漬し、前記挿入体のはんだによる腐食率の変化を検出することにより、鉛フリーはんだ組成の変化を検出することを特徴とするディップ槽の鉛フリーはんだ組成の検出方法であり、これにより、挿入体のはんだによる腐食率を検出することができ、鉛フリーはんだ組成の変化を随時検出し、はんだ付け作業中であっても、鉛フリーはんだ組成の異常変化を検出することができる。
【０００７】
また、挿入体の外径の変化から、はんだによる腐食率の変化を検出して、鉛フリーはんだ組成の変化を検出することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、ディップ槽の溶融する鉛フリーはんだに挿入体を浸漬し、前記挿入体のはんだによる腐食率の変化を検出することにより、鉛フリーはんだ組成の変化を検出することを特徴とするディップ槽の鉛フリーはんだ組成の検出方法であり、容易に鉛フリーはんだ組成の変化を随時検出し、はんだ付け作業中であっても、鉛フリーはんだ組成の異常変化を検出することができるという作用を有する。
【０００９】
本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１記載のディップ槽の鉛フリーはんだ組成の検出方法におけるはんだによる腐食率の変化は、ディップ槽に溶融する鉛フリーはんだ中に浸漬した挿入体の外径の変化により検出する方法であり、はんだによる腐食率の変化を検出して、鉛フリーはんだ組成の変化を検出することができるという作用を有する。
【００１０】
本発明の請求項３に記載の発明は、ディップ槽の溶融する鉛フリーはんだ中に浸漬した挿入体と、前記挿入体のはんだによる腐食率の変化を検出することにより、鉛フリーはんだ組成の変化を検出する検出手段とを具備したことを特徴とするディップ槽の鉛フリーはんだ組成の検出装置であり、容易に鉛フリーはんだ組成の変化を随時検出し、はんだ付け作業中であっても、鉛フリーはんだ組成の異常変化を検出することができるという作用を有する。
【００１１】
本発明の請求項４に記載の発明は、請求項３記載のディップ槽の鉛フリーはんだ組成の検出装置における検出手段は、ディップ槽に溶融する鉛フリーはんだ中に浸漬した挿入体の外径の変化を検出することによりはんだによる腐食率の変化を検出する方法であり、はんだによる腐食率の変化を検出して、鉛フリーはんだ組成の変化を検出することができるという作用を有する。
【００１２】
【実施例】
以下本発明の実施例について、図面を参照して説明する。
【００１３】
図１はディップ槽の鉛フリーはんだ組成の検出装置の実施の一形態を示している。図１において、プリント回路基板やモータなどの巻線の線処理（被服除去や予備はんだ）などのはんだ付けに用いられるディップ槽１のある一部に、ディップ槽１内の溶融する鉛フリーはんだ２中に挿入体３が昇降装置４により浸漬され、この挿入体３を一定時間後引き上げて、挿入体３の外径の変化を検出する検出手段として腐食検出器５が設けられている。また、挿入体３は、銅線、真鍮や鉄棒などの金属製の円筒状のものを仮定しているが、この実施形態の場合は必ずしも円筒状でなくても良い。
【００１４】
挿入体３は、定位置に固定された昇降装置４により上下方向変位可能に取り付けられ、挿入体３は容易に取り外しが可能となっている。また、前記腐食検出器５は浸漬前の挿入体３の外径とディップ槽１に一定時間浸漬された挿入体３の外径を測定する測定器と、測定された浸漬前後の外径を用いて挿入体３の腐食率を計算する演算装置で構成されている。
【００１５】
次に、この図１に示された実施形態の作用について説明する。
【００１６】
鉛フリーはんだ組成の変化を測定するときは、昇降装置４により挿入体３を降下させ、溶融する鉛フリーはんだ２面に浸漬させる。一定時間後、挿入体３を上昇させ、腐食検出器５により挿入体３外径を測定し、あらかじめ測定した浸漬前の挿入体３外径とではんだによる腐食率の変化を検出し、演算できることから、鉛フリーはんだ組成の変化を随時検出でき、はんだ付け作業中においても同様な工程をすることで、鉛フリーはんだ組成変化の異常判定が随時可能である。
【００１７】
例えば、図２に示めされるように、鉛フリーはんだ（錫−銅系）Ａの場合、モータなどの巻線の線処理（被服除去や予備はんだ）のはんだ付け工程を継続的に実施していき、ディップ槽１内の溶融する鉛フリーはんだ２の銅含有量が上昇していくと、挿入体３のはんだによる腐食率は減少していく特性を持つので、あらかじめ鉛フリーはんだの使用できる範囲を決めておき、この範囲から外れた場合は、はんだ組成の異常が発生したと判断し、警告灯などを動作させ、ディップ槽１の鉛フリーはんだの交換や作業上に不具合がなかったかの点検等の対応ができる。
【００１８】
図３には鉛フリーはんだ錫−銅系の実施例に係わる銅含有量の管理図を示す。ディップ槽の温度条件を４２０℃と設定し、挿入体（この実施例では銅線を用いた場合）を３秒間浸漬した場合であり、この条件における腐食率の規定値をモータの特性より５％から１８％と設定していたため、鉛フリーはんだを用いたディップ槽の銅含有量の管理値は２．５％〜７％の範囲となる。はんだ付け工程でディップ槽を使用していく過程で前記管理範囲を越えると、ディップ槽内のはんだを新規に入れ替えるか、ディップ槽内のはんだの成分調整を実施するようにその工程の管理を基準化している。
【００１９】
尚、図３中の矢印は挿入体３の可動方向を示すものである。
【００２０】
上記の構成により、ディップ槽１の鉛フリーはんだ組成の変化を随時検出し、はんだ付け作業中であっても、鉛フリーはんだ組成の異常変化を検出することができる装置を提供することができる。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、挿入体のはんだによる腐食率を検出することにより、鉛フリーはんだ組成の変化を随時検出し、はんだ付け作業中であっても、鉛フリーはんだ組成の異常変化を検出することができる。
【００２２】
請求項２記載の発明によれば、ディップ槽に溶融する鉛フリーはんだ中に浸漬した挿入体の外径の変化から、はんだによる腐食率の変化を検出して、鉛フリーはんだ組成の変化を検出することができる。
【００２３】
請求項３記載の発明によれば、検出手段により、挿入体のはんだによる腐食率の変化から、鉛フリーはんだ組成の変化を随時検出し、はんだ付け作業中であっても、鉛フリーはんだ組成の異常変化を検出することができる。
【００２４】
請求項４記載の発明によれば、挿入体の外径の変化から、はんだによる腐食率の変化を検出して、鉛フリーはんだ組成の変化を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のディップ槽の鉛フリーはんだ組成の検出装置の一実施例を示す断面図
【図２】鉛フリーはんだ錫−銅系（鉛フリーはんだＡ）の銅含有量に対する腐食率の変化を示す特性相関図
【図３】鉛フリーはんだ錫−銅系（鉛フリーはんだＡ）の一実施例に係わる銅含有量を示すグラフ
【符号の説明】
１ ディップ槽
２ 溶融した鉛フリーはんだ
３ 挿入体
４ 昇降装置
５ 腐食検出器
６ 矢印（挿入体３の可動方法）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a detection method and a detection device for a lead-free solder composition in a dip tank.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, when examining the metal composition of lead-free solder melted in a dip tank (for example, see Patent Document 1), a certain amount of the molten solder can be scraped and placed in an X-ray fluorescence analyzer or a solid-state light emission analyzer. It is cooled, solidified and formed into a shape, and printed using its X-ray fluorescence analyzer and solid-state light emission analyzer at the weight ratio of lead-free solder, such as tin, silver, copper, zinc, and indium, and the soldering process. The weight ratio of impurity compositions such as lead, bismuth and cadmium mixed from circuit boards and electronic components can be measured. (For example, see Patent Document 2)
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-50286 [Patent Document 2]
JP-A-5-256803 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the measurement by the fluorescent X-ray analyzer and the solid-state light emission analyzer, it takes time and labor to prepare a measurement sample and actual measurement, and it cannot be measured even during soldering work. Since it is expensive, one analyzer cannot be used for one dip tank. For this reason, it is impossible to confirm a rapid change in the composition of the lead-free solder that melts in the dip tank due to an increase / decrease in the production amount or an erroneous injection of solder.
[0005]
The present invention is to improve the above-described points, and an object of the present invention is to make it possible to easily detect a change in the composition of lead-free solder melted in a dip tank and an abnormal change in composition.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned conventional problems, the present invention immerses an insert in a lead-free solder that melts in a dip tank, and detects a change in the corrosion rate due to the solder of the insert, thereby changing the lead-free solder composition. This is a method for detecting the lead-free solder composition in the dip tank, which can detect the corrosion rate of the insert due to solder, and can detect changes in the lead-free solder composition at any time. Even during the attaching operation, an abnormal change in the lead-free solder composition can be detected.
[0007]
Moreover, the change of the lead-free solder composition can be detected by detecting the change of the corrosion rate due to the solder from the change of the outer diameter of the insert.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the first aspect of the present invention, the change in the lead-free solder composition is detected by immersing the insert in the lead-free solder melted in the dip tank and detecting the change in the corrosion rate due to the solder in the insert. It is a detection method for lead-free solder composition in dip tanks, which is characterized by detecting the change of lead-free solder composition at any time, and abnormal changes in lead-free solder composition can be detected even during soldering work. It has the effect that it can be detected.
[0009]
According to the second aspect of the present invention, the change in the corrosion rate due to the solder in the detection method of the lead-free solder composition in the dip tank according to the first aspect is the insert immersed in the lead-free solder melted in the dip tank. This is a method of detecting the change in the outer diameter of the lead, and has the effect that the change in the lead-free solder composition can be detected by detecting the change in the corrosion rate due to the solder.
[0010]
The invention according to claim 3 of the present invention is a change in the lead-free solder composition by detecting a change in the corrosion rate of the insert immersed in the molten lead-free solder in the dip tank and the solder of the insert. A lead-free solder composition detecting device for a dip tank, which easily detects changes in the lead-free solder composition at any time, and even during soldering operations. It has an effect that an abnormal change in the free solder composition can be detected.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, the detection means in the detection device for the lead-free solder composition in the dip tank according to the third aspect is the outer diameter of the insert immersed in the lead-free solder melted in the dip tank. This is a method for detecting a change in corrosion rate due to solder by detecting a change, and has an effect that a change in lead-free solder composition can be detected by detecting a change in corrosion rate due to solder.
[0012]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0013]
FIG. 1 shows an embodiment of a detection apparatus for a lead-free solder composition in a dip tank. In FIG. 1, a lead-free solder 2 that melts in the dip tank 1 is provided in a part of the dip tank 1 that is used for soldering such as wire processing (clothing removal and preliminary soldering) of windings such as a printed circuit board and a motor. The insert 3 is immersed in the lifting device 4, and the corrosion detector 5 is provided as a detection means for detecting a change in the outer diameter of the insert 3 by pulling up the insert 3 after a certain time. In addition, the insert 3 is assumed to be a cylindrical member made of metal such as copper wire, brass, or iron rod, but in the case of this embodiment, it is not necessarily required to be cylindrical.
[0014]
The insert 3 is attached so as to be vertically displaceable by a lifting device 4 fixed at a fixed position, and the insert 3 can be easily removed. The corrosion detector 5 uses a measuring instrument for measuring the outer diameter of the insert 3 before immersion and the outer diameter of the insert 3 immersed in the dip tank 1 for a certain time, and the measured outer diameter before and after immersion. And an arithmetic unit that calculates the corrosion rate of the insert 3.
[0015]
Next, the operation of the embodiment shown in FIG. 1 will be described.
[0016]
When measuring the change in the lead-free solder composition, the insert 3 is lowered by the elevating device 4 and immersed in the molten lead-free solder 2 surface. After a certain time, the insert 3 is raised, the outer diameter of the insert 3 is measured by the corrosion detector 5, and the change in the corrosion rate due to solder can be detected and calculated with the outer diameter of the insert 3 before immersion measured in advance. Therefore, the change in the lead-free solder composition can be detected at any time, and the abnormality determination of the change in the lead-free solder composition can be performed at any time by performing the same process during the soldering operation.
[0017]
For example, as shown in Fig. 2, in the case of lead-free solder (tin-copper) A, the soldering process of the wire processing (cloth removal and pre-soldering) of the winding of the motor and the like is continuously performed. As the copper content of the molten lead-free solder 2 in the dip tank 1 increases, the corrosion rate due to the solder of the insert 3 decreases, so lead-free solder can be used in advance. Decide the range, and if it is out of this range, judge that the solder composition is abnormal, operate the warning lamp, etc., and check whether there is any problem in the replacement of lead-free solder in the dip tank 1 or work Etc. can be handled.
[0018]
FIG. 3 shows a control chart of the copper content according to the embodiment of the lead-free solder tin-copper system. The temperature condition of the dip tank is set to 420 ° C., and the insert (in the case of using copper wire in this embodiment) is immersed for 3 seconds. The specified value of the corrosion rate under this condition is 5% from the motor characteristics. Therefore, the control value of the copper content of the dip tank using lead-free solder is in the range of 2.5% to 7%. In the process of using the dip tank in the soldering process, if the above control range is exceeded, the solder management in the dip tank is replaced with a new one, or the component management of the solder in the dip tank is adjusted as a standard. It has become.
[0019]
In addition, the arrow in FIG. 3 shows the movable direction of the insert 3.
[0020]
With the above configuration, it is possible to provide a device that can detect a change in the lead-free solder composition in the dip tank 1 at any time and detect an abnormal change in the lead-free solder composition even during the soldering operation.
[0021]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, the change in the lead-free solder composition is detected at any time by detecting the corrosion rate of the insert due to the solder, and the lead-free solder composition changes abnormally even during the soldering operation. Can be detected.
[0022]
According to the second aspect of the present invention, the change in the lead-free solder composition is detected by detecting the change in the corrosion rate due to the solder from the change in the outer diameter of the insert immersed in the lead-free solder melted in the dip tank. can do.
[0023]
According to the third aspect of the present invention, the detection means detects the change in the lead-free solder composition from the change in the corrosion rate due to the solder of the insert as needed, and the lead-free solder composition is detected even during the soldering operation. Abnormal changes can be detected.
[0024]
According to the invention described in claim 4, it is possible to detect a change in the lead-free solder composition by detecting a change in the corrosion rate due to the solder from the change in the outer diameter of the insert.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an embodiment of an apparatus for detecting a lead-free solder composition in a dip tank according to the present invention. FIG. 2 shows the corrosion rate relative to the copper content of a lead-free solder tin-copper system (lead-free solder A). Characteristic correlation diagram showing change [Figure 3] Graph showing the copper content of an example of a lead-free solder tin-copper system (lead-free solder A)
1 Dip bath 2 Molten lead-free solder 3 Insert 4 Elevator 5 Corrosion detector 6 Arrow (moving method of insert 3)
