JP2005353706A - Soldering method of printed board - Google Patents

Soldering method of printed board Download PDF

Info

Publication number
JP2005353706A
JP2005353706A JP2004170640A JP2004170640A JP2005353706A JP 2005353706 A JP2005353706 A JP 2005353706A JP 2004170640 A JP2004170640 A JP 2004170640A JP 2004170640 A JP2004170640 A JP 2004170640A JP 2005353706 A JP2005353706 A JP 2005353706A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
molten solder
printed circuit
circuit board
solder
nozzle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2004170640A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4038582B2 (en
Inventor
Akira Takaguchi
彰 高口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SENJU SYSTEM TECHNOLOGY KK
Original Assignee
SENJU SYSTEM TECHNOLOGY KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SENJU SYSTEM TECHNOLOGY KK filed Critical SENJU SYSTEM TECHNOLOGY KK
Priority to JP2004170640A priority Critical patent/JP4038582B2/en
Priority to TW94118334A priority patent/TWI387418B/en
Publication of JP2005353706A publication Critical patent/JP2005353706A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4038582B2 publication Critical patent/JP4038582B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Molten Solder (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve a matter that since molten solder does not spreads easily to the corner of a through hole or a chip component, a jet nozzle is used for spreading molten solder to a hard-to-spread part but low fluidity lead solder cannot spread perfectly, and when molten solder is jetted from the nozzle at the time of standby where a printed board does not reach a solder tub yet, a large quantity of oxides is generated due to stirring of molten solder and entraining of air. <P>SOLUTION: Molten solder jet from a nozzle is stopped when a printed board does not reach a primary nozzle yet and when it reaches the nozzle, the molten solder is spread to a hard-to-spread part as a low jet flow at first and then as a high jet flow. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、溶融はんだでプリント基板のはんだ付けを行う方法、特に鉛フリーはんだを用いた場合に適したはんだ付け方法に関する。   The present invention relates to a method of soldering a printed circuit board with molten solder, and more particularly to a soldering method suitable for the case of using lead-free solder.

一般にプリント基板と電子部品をはんだ槽の溶融はんだではんだ付けする場合、はんだ槽のノズルから噴流している溶融はんだにプリント基板の裏面を接触させてはんだ付けを行う。このプリント基板に搭載する電子部品としては、長いリードを有するディスクリート部品や本体の両端側面に電極設置されたチップ部品等がある。   In general, when soldering a printed circuit board and an electronic component with molten solder in a solder bath, the back surface of the printed circuit board is brought into contact with the molten solder jetted from the nozzle of the solder bath. Examples of electronic components mounted on the printed circuit board include discrete components having long leads and chip components having electrodes installed on both side surfaces of the main body.

ディスクリート部品をプリント基板にはんだ付けする場合は、プリント基板のランドに穿設されたスルーホールにリードを挿入し、リードとランドとを溶融はんだではんだ付けするものである。このときプリント基板が表裏にランドを有し、該ランド間を導通させている両面基板であると、ディスクリート部品を該スルーホールに挿入してはんだ付けする場合、裏面に接触した溶融はんだはスルーホール内を侵入して表面まで達しなければならない。   When soldering a discrete component to a printed circuit board, a lead is inserted into a through hole formed in a land of the printed circuit board, and the lead and the land are soldered with molten solder. At this time, if the printed circuit board is a double-sided board with lands on the front and back sides and conducting between the lands, when the discrete component is inserted into the through-hole and soldered, the molten solder in contact with the back surface will be through-hole. You have to penetrate the inside and reach the surface.

またチップ部品をプリント基板にはんだ付けする場合は、プリント基板の裏面のランドとチップ部品の電極間で完全にフィレットを形成するようにはんだが付着しなければならない。つまりチップ部品をプリント基板にはんだ付けするときに、チップ部品を搭載するプリント基板のランド間に接着剤を塗布した後、チップ部品の一方の電極をランド上に置き、もう一方の電極を隣接したランドに置くようにして本体をランド間のプリント基板に仮固定する。そしてプリント基板の裏面にチップ部品が搭載されたプリント基板をはんだ槽のノズルから噴流している溶融はんだに接触させて、プリント基板のランドとチップ部品の電極とをはんだ付けする。   Further, when soldering the chip component to the printed circuit board, the solder must adhere so as to completely form a fillet between the land on the back surface of the printed circuit board and the electrode of the chip component. In other words, when soldering a chip component to a printed circuit board, after applying an adhesive between the lands of the printed circuit board on which the chip component is mounted, one electrode of the chip component is placed on the land and the other electrode is adjacent to the printed circuit board. The main body is temporarily fixed to the printed circuit board between the lands so as to be placed on the lands. Then, the printed circuit board on which the chip component is mounted on the back surface of the printed circuit board is brought into contact with the molten solder jetted from the nozzle of the solder tank, and the land of the printed circuit board and the electrode of the chip component are soldered.

ところでディスクリート部品とスルーホール間は間隙が狭いばかりでなく、スルーホールの長さが長いため、溶融はんだはスルーホール内に侵入してプリント基板の裏面から表面まで達しにくい。またやチップ部品とランド間のはんだ付け部は直角の隅部となるため、該隅部にはんだがきても、隅部に存在している空気やフラックスが溶融はんだの侵入を邪魔して未はんだとなることがある。このようにプリント基板にはスルーホールやチップ部品の隅部のように溶融はんだが侵入しにくい部分(以下、侵入困難部分という)がある。   By the way, not only is the gap between the discrete part and the through hole narrow, but the length of the through hole is long, so that the molten solder does not easily penetrate into the through hole and reach the surface from the back surface of the printed circuit board. In addition, since the soldering part between the chip part and the land is a right-angled corner, even if solder is applied to the corner, the air and flux present in the corner will interfere with the intrusion of the molten solder. It may become. As described above, the printed circuit board has a portion where the molten solder is difficult to enter (hereinafter, referred to as a difficult-to-enter portion) such as a through hole or a corner of a chip part.

ところで従来、はんだ槽でのプリント基板のはんだ付けに用いられていたはんだは、Pb-Snはんだであった。このPb-Snはんだは、融点が低く、しかも流動性が良好なためはんだ付け時に電子部品やプリント基板を熱損傷させることがないばかりでなく、スルーホールやチップ部品の隅部のような侵入困難部分に侵入しやすいものである。しかしながらPb-Snはんだは鉛公害の問題から、電子業界ではその使用を自粛してきており、そのため最近では鉛を含まない鉛フリーはんだが多く使用されるようになってきた。この鉛フリーはんだとは、Snを主成分とし、これにAg、Cu、Sb、Bi、In、Zn、Cr、Ni、Co、Fe、Mo、Ge、Ga、P等を適宜添加したものである。Sn主成分の鉛フリーはんだは、Pb-Snはんだよりも流動性が悪いため侵入困難部分へ侵入しにくく、従来のはんだ付け方法ではんだ付けを行うと未はんだを発生させてしまうことがあった。   Conventionally, the solder used for soldering the printed circuit board in the solder bath is Pb-Sn solder. This Pb-Sn solder has a low melting point and good fluidity, so it does not cause thermal damage to electronic components and printed circuit boards during soldering, and it is difficult to penetrate through corners of through holes and chip components. It is easy to invade the part. However, Pb-Sn solder has been reluctant to use in the electronics industry due to the problem of lead pollution, and recently, lead-free solders that do not contain lead have been increasingly used. This lead-free solder is composed mainly of Sn, to which Ag, Cu, Sb, Bi, In, Zn, Cr, Ni, Co, Fe, Mo, Ge, Ga, P, etc. are appropriately added. . Sn-based lead-free solder has poorer fluidity than Pb-Sn solder, so it is hard to penetrate into difficult-to-penetrate parts, and soldering may occur when soldering using conventional soldering methods. .

従来より侵入困難部分に溶融はんだを侵入させる方法としてジェット噴流を用いてはんだ付けする方法がある(特許文献1、2)。このジェット噴流とは、はんだ槽のノズルの出口を狭くし、ここから溶融はんだを勢いよく流出させて、侵入困難部分にはんだを侵入させるものである。このジェット噴流を用いたはんだ付け方法では、Pb-Snはんだでは、侵入困難部分に或る程度溶融はんだは侵入するが、流動性の悪い鉛フリーはんだではほとんど侵入不可能であった。   Conventionally, there is a method of soldering using a jet jet as a method of injecting molten solder into a portion where entry is difficult (Patent Documents 1 and 2). In this jet jet, the nozzle outlet of the solder tank is narrowed, and the molten solder flows out vigorously from here to allow the solder to enter the difficult-to-enter part. In the soldering method using this jet jet, the molten solder penetrates to some extent in the penetration difficult part in the Pb-Sn solder, but the penetration is almost impossible in the lead-free solder having poor fluidity.

また従来のプリント基板のはんだ付け方法、即ちはんだ槽のノズルから噴流する溶融はんだにプリント基板を接触させてはんだ付けを行う方法では、はんだ槽に多量の酸化物が発生するという問題もあった。つまり従来のはんだ付け方法は、はんだ槽が設置された自動はんだ付け装置で行うが、ここでは多数のプリント基板を一定間隔で間欠的に搬送レールに沿って走行させており、はんだ槽では溶融はんだがノズルから連続して噴流させた状態となっていた。   Further, the conventional method of soldering a printed board, that is, the method of soldering by bringing the printed board into contact with the molten solder jetted from the nozzle of the solder bath has a problem that a large amount of oxide is generated in the solder bath. In other words, the conventional soldering method is performed by an automatic soldering apparatus in which a solder bath is installed. Here, a large number of printed boards are intermittently run along the transport rail at regular intervals. Was continuously jetted from the nozzle.

ところではんだ槽では、はんだが高温で溶融しており、しかも溶融はんだがノズルの高い位置にある噴流口から溶融はんだの液面に流れ落ちるため、溶融はんだの液面では滝壺のように攪拌しながら深く入り込んで溶融はんだ中に空気を巻き込んでいる。ただでさえ高温で溶融状態となったはんだは空気に触れると酸化しやすいものであるが、はんだ槽ではノズルから流れ落ちるときの攪拌と空気の巻き込みがあるため、ノズルの近傍では激しく酸化が起こってはんだの酸化物が大量に発生していた。   By the way, in the solder bath, the solder is melted at a high temperature, and the molten solder flows down from the jet port located at the high position of the nozzle to the liquid surface of the molten solder. It has entered deeply and entrained air in the molten solder. Even solder that is in a molten state at high temperature is easy to oxidize when exposed to air, but in the solder bath, there is agitation and air entrainment when it flows down from the nozzle, so intense oxidation occurs near the nozzle. A large amount of solder oxide was generated.

はんだ槽で酸化物が大量に発生すると、それがはんだ槽から溢れ出てはんだ槽の下方にある配線を焦がしてショートさせたり、はんだ槽近辺を汚したりする。またはんだ槽で酸化物が大量に発生すると、ノズルから液面深く入り込む溶融はんだとともに噴流ポンプに達して噴流ポンプに吸い込まれ、ノズルから出てきてプリント基板に付着し、外観を悪くしたり短絡の原因となったりする。さらにはんだ槽で酸化物が大量に発生すると、作業者が一定時間毎に酸化物を柄杓や網ですくい取らなければならないという手間のかかるものでもある。このすくい取った酸化物は、産業廃棄物として産廃回収業者に有償で処理してもらわなくてはならないという後処理の問題もある。   When a large amount of oxide is generated in the solder bath, it overflows from the solder bath, scoring the wiring under the solder bath and shorting it, or soiling the vicinity of the solder bath. Also, if a large amount of oxide is generated in the solder bath, it reaches the jet pump together with the molten solder that enters the liquid surface deeply from the nozzle and is sucked into the jet pump, and comes out of the nozzle and adheres to the printed circuit board. It may be a cause. Furthermore, when a large amount of oxide is generated in the solder bath, it is troublesome for the operator to scoop up the oxide with a handle or net at regular intervals. This scooped oxide also has a post-treatment problem that must be treated as an industrial waste by an industrial waste collector for a fee.

このようにはんだ槽では、酸化物の大量発生による問題が多々あるが、これはプリント基板が間欠的に送られてくるにもかかわらず、はんだ槽のノズルからは常時、溶融はんだが噴流していて、常に酸化物を発生させる状態になっているからである。つまり搬送装置で送られてくるプリント基板は、一定間隔をあけて送られてくるものであり、プリント基板がはんだ槽に到来していないとき(以下、待機時)にも酸化物が多く発生する。そのためはんだ槽では、プリント基板が到来してきたとき(以下、稼働時)だけ噴流すれば、それだけ酸化物の発生も少なくなるものであり、従来より稼働時だけ噴流を行ってはんだ付けするという方法が提案されていた。(参照:特許文献3〜4)   As described above, there are many problems due to the large amount of oxides generated in the solder bath. However, despite the fact that the printed circuit board is sent intermittently, molten solder is constantly jetted from the nozzle of the solder bath. This is because oxides are always generated. In other words, the printed circuit board sent by the transport device is sent at regular intervals, and a large amount of oxide is generated even when the printed circuit board has not arrived in the solder bath (hereinafter referred to as standby). . Therefore, in the solder bath, if only a printed circuit board arrives (hereinafter referred to as “operation”), the amount of oxide is reduced as much as it is jetted. It was proposed. (Reference: Patent Documents 3 to 4)

特許文献3は、はんだ槽を挟んで2個の検出手段が設置されており、被はんだ付け物がこれらの検出手段間に存在しているときに溶融はんだの噴流を行うものである。この特許文献3は待機時には、溶融はんだはノズルの最下位、即ち溶融はんだの液面まで下がっている。   In Patent Document 3, two detection means are installed across a solder tank, and molten solder is jetted when an object to be soldered exists between these detection means. In Patent Document 3, at the time of standby, the molten solder is lowered to the lowest position of the nozzle, that is, the liquid level of the molten solder.

特許文献4は、プリント基板の有無を検知するセンサーを設け、プリント基板を検知しないときには溶融はんだの噴出を抑制してノズルから流出しない位置に留め、センサーがプリント基板を検知したときには溶融はんだを噴出させるようにしたものである。噴流プロペラを回転させるモーターは周波数変換器を介して電力が供給され、回転数を調節するようになっている。この特許文献4は、待機時には、溶融はんだがノズルの上部、即ち溶融はんだがノズルから流れ落ちない最も高い位置のところで留まっている。
特開昭58-178593号公報 特開平14-134898号公報 特開昭56-163074号公報 特開昭59-174270号公報
Patent Document 4 is provided with a sensor for detecting the presence or absence of a printed circuit board. When the printed circuit board is not detected, the molten solder is prevented from being ejected and kept at a position where it does not flow out of the nozzle. When the sensor detects the printed circuit board, the molten solder is ejected. It is made to let you. The motor that rotates the jet propeller is supplied with electric power through a frequency converter to adjust the rotation speed. In this patent document 4, at the time of standby, the molten solder stays at the top of the nozzle, that is, at the highest position where the molten solder does not flow down from the nozzle.
JP-A-58-178593 Japanese Patent Laid-Open No. 14-134898 JP 56-163074 A JP 59-174270 A

特許文献1、2のようなジェット噴流を用いたはんだ付け方法では、ジェット噴流の勢いが弱いと、侵入困難部分まで溶融はんだを侵入させることできず、しかるに侵入困難部分まで溶融はんだを侵入させるために勢いを強くすると、スルーホール内に挿入されていたディスクリート部品のリードを上方に移動させたり、接着剤で仮固定されていたチップ部品を剥がし取ってしまったりする。またジェット噴流を用いたはんだ付けでは、稼働時だけ溶融はんだを噴流させようとしても、比重の大きな溶融はんだ中で停止していたポンプを高速に回転させるまでに時間がかかるため、短時間の間欠搬送で送られてくるプリント基板に対応できなかった。また特許文献3、4のように待機時にノズルからの噴流を止めておくものでは、確かに酸化物の発生を少なくすることができるが、侵入困難部分への溶融はんだの侵入はできなかった。   In the soldering method using a jet jet as in Patent Documents 1 and 2, if the jet jet has a low momentum, the molten solder cannot be penetrated to a difficult-to-enter part, but the molten solder is allowed to penetrate to a difficult-to-enter part. When the momentum is increased, the lead of the discrete component inserted into the through hole is moved upward, or the chip component temporarily fixed with the adhesive is peeled off. Also, in soldering using a jet jet, even if it is attempted to jet molten solder only during operation, it takes time to rotate the pump that was stopped in molten solder with a high specific gravity at high speed, so a short intermittent operation is required. Could not handle printed circuit boards sent by conveyance. Further, in the case where the jet flow from the nozzle is stopped at the time of standby as in Patent Documents 3 and 4, the generation of oxide can surely be reduced, but the molten solder cannot penetrate into the difficult-to-penetrate portion.

本発明は、鉛フリーはんだのように侵入困難部分に侵入しにくいはんだを用いた場合でも、侵入困難部分に容易に溶融はんだを侵入させることができるばかりでなく、稼働時だけ溶融はんだをノズルから噴流させることができるため酸化物の発生も極めて少なくできるというプリント基板のはんだ付け方法を提供することにある。   The present invention can not only allow molten solder to easily enter into difficult-to-enter parts, such as lead-free solder, but also allows molten solder to be removed from the nozzle only during operation. It is an object of the present invention to provide a method for soldering a printed circuit board in which generation of oxides can be extremely reduced because it can be jetted.

本発明者は、はんだ槽を用いたプリント基板のはんだ付けにおいて、溶融はんだの噴流を段階的に行えば、溶融はんだを侵入困難部分に容易に侵入させることができるとともに、稼働時だけ溶融はんだをノズルから噴流させることもできるようになることに着目して本発明を完成させた。   In the soldering of a printed circuit board using a solder bath, the present inventor can easily infiltrate the molten solder into the difficult-to-intrude portion by performing the molten solder jet stepwise, and the molten solder can be used only during operation. The present invention was completed by paying attention to the fact that it can be jetted from a nozzle.

本発明の第1発明は、プリント基板を走行させながら溶融はんだが投入されたはんだ槽ではんだ付けを行う方法において、走行しているプリント基板がはんだ槽に近づくまでは一次ノズル内の溶融はんだをはんだ槽の液面まで下げておき、プリント基板が一次ノズルに近づいたならば溶融はんだをプリント基板に被らない高さまで一次ノズルから噴流させ、さらにプリント基板を走行させて溶融はんだの噴流高さを高くしても溶融はんだがプリント基板に被らない位置に達したならば、溶融はんだの噴流高さをさらに上げて溶融はんだの侵入困難部分まで溶融はんだを完全に侵入させ、プリント基板が溶融はんだから離れる前に溶融はんだがプリント基板に被らない高さまで溶融はんだの噴流高さを下げ、そしてプリント基板が溶融はんだから離れたならば、溶融はんだをはんだ槽の液面まで下げることを特徴とするプリント基板のはんだ付け方法である。   According to a first aspect of the present invention, in the method of performing soldering in a solder bath in which molten solder is introduced while running the printed circuit board, the molten solder in the primary nozzle is removed until the running printed circuit board approaches the solder bath. Lower the solder bath to the liquid level, and if the printed circuit board is close to the primary nozzle, the molten solder is jetted from the primary nozzle to a height that does not cover the printed circuit board, and the printed circuit board is further run to move the molten solder jet height If the molten solder reaches the position where it does not cover the printed circuit board even if the height is increased, the molten solder is completely penetrated to the part where the molten solder is difficult to penetrate by further increasing the jet height of the molten solder, and the printed circuit board is melted. Before leaving the solder, reduce the molten solder jet height to a level where the molten solder does not cover the printed circuit board. Once separated, a method of soldering a printed circuit board, characterized in that to lower the molten solder to the liquid surface of the solder bath.

また本発明の第2発明は、プリント基板を走行させながら溶融はんだが投入されたはんだ槽ではんだ付けを行う方法において、走行しているプリント基板がはんだ槽に近づくまでは一次ノズル内の溶融はんだを一次ノズルから流れ落ちない位置に留めおき、プリント基板が一次ノズルに近づいたならば溶融はんだをプリント基板に被らない高さまで一次ノズルから噴流させ、さらにプリント基板を走行させて溶融はんだの噴流高さを高くしても溶融はんだがプリント基板に被らない位置に達したならば、溶融はんだの噴流高さをさらに上げて溶融はんだの侵入困難部分まで溶融はんだを完全に侵入させ、プリント基板が溶融はんだから離れる前に溶融はんだがプリント基板に被らない高さまで溶融はんだの噴流高さを下げ、そしてプリント基板が溶融はんだから離れたならば、溶融はんだをノズルから流れ落ちない位置まで下げることを特徴とするプリント基板のはんだ付け方法である。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a method of performing soldering in a solder bath in which molten solder is introduced while running a printed circuit board, and the molten solder in the primary nozzle until the running printed board approaches the solder bath. If the printed circuit board approaches the primary nozzle, the molten solder is jetted from the primary nozzle to a height where it does not cover the printed circuit board. If the molten solder reaches the position where it does not cover the printed circuit board even if the height is increased, the molten solder jet height is further increased to completely penetrate the molten solder until the molten solder is difficult to enter. Before moving away from the molten solder, the molten solder jet height is lowered to a level where the molten solder does not cover the printed circuit board. If There away from the molten solder, a soldering method of a printed circuit board, wherein the lowering to a position which does not flow down the molten solder from the nozzle.

本発明によれば、プリント基板をはんだ槽ではんだ付けする際、プリント基板がはんだ槽に到達するまでの待機時には、溶融はんだがノズルから噴流していないため、溶融はんだの高所からの落下による酸化が少なくなる。従って、本発明では、酸化物発生によるはんだの消費が少なくなるばかりでなく、酸化物が溶融はんだに巻き込まれてプリント基板に付着するようなことがない。また本発明では、走行しているプリント基板に溶融はんだが接触した後、プリント基板のはんだ付け部が一次ノズルの噴出上部に位置したときに噴流高さが高くなるため、噴流の勢いが強くなって侵入困難部分に溶融はんだが容易に侵入し、未はんだとなることもない。さらに本発明の第2発明では、待機時に溶融はんだをノズルから流れ落ちないノズル上部に留めおくため、ノズル内の溶融はんだがノズルを常時加熱してノズルを冷やさない。その結果、第2発明では稼働時にノズルから噴流する溶融はんだは温度が下がることなく所定の温度でプリント基板に付着し、溶融はんだの温度が低いことで起因するはんだ付け不良はなくなる。   According to the present invention, when soldering a printed circuit board in a solder bath, molten solder is not jetted from the nozzle during standby until the printed circuit board reaches the solder bath. Less oxidation. Therefore, in the present invention, not only the consumption of the solder due to the generation of oxide is reduced, but the oxide is not caught in the molten solder and attached to the printed circuit board. Further, in the present invention, after the molten solder comes into contact with the running printed board, the jet height becomes high when the soldered portion of the printed board is located at the upper part of the primary nozzle, so the momentum of the jet becomes stronger. As a result, the molten solder easily enters the difficult-to-penetrate part and does not become unsoldered. Further, in the second invention of the present invention, since the molten solder is kept on the upper part of the nozzle that does not flow down from the nozzle during standby, the molten solder in the nozzle always heats the nozzle and does not cool the nozzle. As a result, in the second invention, the molten solder jetted from the nozzle during operation adheres to the printed circuit board at a predetermined temperature without lowering the temperature, and the soldering failure caused by the low temperature of the molten solder is eliminated.

本発明では、待機時には溶融はんだの噴流を留めておき、プリント基板がノズルに到達したならば溶融はんだがプリント基板に被らない程度の中間の強さで噴流させ、プリント基板がさらに走行して噴流している溶融はんだの勢いをさらに強くしてもプリント基板に被らない位置に達したならば、侵入困難部分まで溶融はんだが侵入できる高さまで噴流させるという三段階の噴流を行う。そして電子部品のはんだ付け部が過ぎたなら溶融はんだがプリント基板に被らない高さまで溶融はんだの噴流高さを下げ、その後、プリント基板がノズルを過ぎたならばさらに溶融はんだの位置を下げるものである。   In the present invention, the molten solder jet is stopped during standby, and when the printed circuit board reaches the nozzle, the molten solder is jetted at an intermediate strength that does not cover the printed circuit board, and the printed circuit board further travels. Even if the molten solder that is being jetted is further strengthened, if it reaches a position where it does not cover the printed circuit board, a three-stage jet is performed in which the molten solder is jetted to a height at which the molten solder can penetrate. If the soldered part of the electronic component has passed, the jet height of the molten solder is lowered to a height at which the molten solder does not cover the printed circuit board, and then the position of the molten solder is further lowered if the printed circuit board passes the nozzle. It is.

本発明の第1発明は、待機時にはノズル内の溶融はんだの位置をはんだ槽の液面と同一位置まで下げてある。本発明の第2発明は、待機時にはノズル内の溶融はんだの位置を溶融はんだがノズルから流れ落ちない位置まで下げてある。第2発明のように待機時に溶融はんだをノズルの上部に留め置くと、ノズルが溶融はんだで加熱されるため、稼働時にノズルから噴流する溶融はんだを冷やすようなことがなく、所定の温度ではんだ付けが行える。   In the first invention of the present invention, the position of the molten solder in the nozzle is lowered to the same position as the liquid level of the solder bath during standby. In the second invention of the present invention, the position of the molten solder in the nozzle is lowered to a position where the molten solder does not flow down from the nozzle during standby. When the molten solder is held on the upper part of the nozzle during standby as in the second aspect of the invention, the nozzle is heated by the molten solder, so that the molten solder jetted from the nozzle during operation is not cooled and soldered at a predetermined temperature. Can be attached.

溶融はんだの高さをきめ細かく調整するためには、ポンプを回転させるモーターとしては回転制御可能なものを使用する。本発明に使用して好適なモーターは、サーボモーターやインバーターモーターである。   In order to finely adjust the height of the molten solder, a motor whose rotation can be controlled is used as a motor for rotating the pump. A motor suitable for use in the present invention is a servo motor or an inverter motor.

以下、図面に基づいて本発明のはんだ付け方法を説明する。図1ははんだ槽における稼働時の状態を説明する図、図2は第1発明におけるプリント基板のはんだ付け方法を説明する図、図3は第2発明におけるプリント基板のはんだ付け方法を説明する図である。   Hereinafter, the soldering method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram for explaining an operating state in a solder bath, FIG. 2 is a diagram for explaining a printed circuit board soldering method in the first invention, and FIG. 3 is a diagram for explaining a printed circuit board soldering method in the second invention. It is.

先ずプリント基板のはんだ付けについて簡単に説明する。プリント基板は、はんだ付け工程前に、電子部品をプリント基板に搭載する工程がある。この工程で電子部品が搭載されたプリント基板は、自動はんだ付け装置の搬送装置に乗り移される。自動はんだ付け装置には、フラクサー、プリヒーター、はんだ槽、冷却機等の処理装置が設置されており、これらの処理装置上を搬送装置が設置されている。プリント基板は、該搬送装置で搬送されながら、フラクサーでフラックス塗布、プリヒーターで予備加熱、はんだ槽ではんだの付着、冷却機で冷却が行われてはんだ付けされる。   First, the soldering of the printed circuit board will be briefly described. The printed circuit board includes a process of mounting electronic components on the printed circuit board before the soldering process. In this process, the printed circuit board on which electronic components are mounted is transferred to a transfer device of an automatic soldering apparatus. In the automatic soldering apparatus, processing devices such as a fluxer, a preheater, a solder bath, and a cooler are installed, and a conveying device is installed on these processing devices. The printed circuit board is soldered by being fluxed by a fluxer, pre-heated by a pre-heater, solder is deposited in a solder bath, and cooled by a cooler while being transported by the transport device.

図1に示すはんだ槽1には、一次ノズル2と二次ノズル3が設置されており、またはんだ槽内には溶融はんだ4が投入されている。一次ノズルと二次ノズルから噴流する溶融はんだは、図示しないポンプでそれぞれ独自に噴流状態がコントロールされている。一次ノズル2は、噴流する溶融はんだを荒らすようにノズル出口に多数の穴5・・・が穿設されている。一次ノズルの荒れた波は侵入困難部分に溶融はんだを侵入しやすくするものであるが、この荒れた波だけでは侵入困難部分に溶融はんだを完全に侵入させることはできない。特に鉛フリーはんだのように流動性の悪いものでは、一次ノズルでのはんだ付けでは未はんだが発生する。この一次ノズルから噴流する波は荒れているため、はんだが均一に付着せず、ツララやブリッジを形成してしまう。そこで、これらのツララやブリッジを二次ノズルから噴流する穏やかな波で修正するものである。二次ノズル2は、ノズル出口が広く、しかもノズル出口には何の障害物がないため、噴流する溶融はんだは穏やかな波となる。プリント基板は、一点鎖線の矢印のように一次ノズルから二次ノズル方向に走行する。   The solder tank 1 shown in FIG. 1 is provided with a primary nozzle 2 and a secondary nozzle 3, and molten solder 4 is introduced into the solder tank. The molten solder jetted from the primary nozzle and the secondary nozzle has its jet state controlled independently by a pump (not shown). The primary nozzle 2 has a large number of holes 5 at the nozzle outlet so as to roughen the molten solder that is jetted. The rough wave of the primary nozzle makes it easy for the molten solder to penetrate into the difficult-to-penetrate part, but the molten solder cannot completely penetrate into the difficult-to-penetrate part with this rough wave alone. In particular, in the case of poor fluidity such as lead-free solder, unsoldering occurs when soldering with a primary nozzle. Since the wave jetted from the primary nozzle is rough, the solder does not adhere uniformly and forms a tsura or bridge. Therefore, these icicles and bridges are corrected by gentle waves jetting from the secondary nozzle. Since the secondary nozzle 2 has a wide nozzle outlet and there are no obstacles at the nozzle outlet, the molten solder that flows is a gentle wave. The printed circuit board travels from the primary nozzle to the secondary nozzle as indicated by the one-dot chain line arrow.

本発明ではプリント基板がノズルに達したときに溶融はんだを噴流させるが、ノズルから溶融はんだを噴流させるタイミングは、自動はんだ付け装置に設置されたセンサーと制御装置で行う。つまりプリント基板が前工程から自動はんだ付け装置の搬送装置に乗り移った後、自動はんだ付け装置に設置されたセンサーが該プリント基板を検知して信号を制御装置に送る。制御装置は、プリント基板を検知した信号が送られてから何秒でノズルに到達するかを計算してあり、プリント基板検知後到達時間になったならば、ポンプを回転させるモーターに信号を送ってノズルから溶融はんだを噴流させるようになっている。   In the present invention, molten solder is jetted when the printed circuit board reaches the nozzle, and the timing at which the molten solder is jetted from the nozzle is performed by a sensor and a control device installed in the automatic soldering apparatus. That is, after the printed circuit board is transferred from the previous process to the conveying device of the automatic soldering apparatus, a sensor installed in the automatic soldering apparatus detects the printed circuit board and sends a signal to the control apparatus. The control unit calculates how many seconds it takes to reach the nozzle after the signal that detects the printed circuit board is sent, and if it reaches the arrival time after detecting the printed circuit board, it sends a signal to the motor that rotates the pump. The molten solder is jetted from the nozzle.

次に第1発明について図2を参照しながら説明する。
(A)プリント基板6は、図示しない搬送装置で一点鎖線で示すように搬送させられてくる。このときプリント基板6は、一次ノズル2に到達していないため、一次ノズル内の溶融はんだ4は、はんだ槽の液面と同位置にある。
(B)プリント基板6が一次ノズル2に到達すると図示しない制御装置からの信号で図示しないモーターが回転してポンプを回転させ、溶融はんだ4が一次ノズル2から噴流する。このときの溶融はんだの噴流高さ(h)は、溶融はんだがプリント基板の裏面に接するがプリント基板前部の表面に被らない高さである。
(C)プリント基板がさらに走行して、溶融はんだの高さをそれ以上に高めても溶融はんだがプリント基板の表面に被らないところまできたならば、モーターの回転を早めて一次ノズルからの溶融はんだの高さをさらに高くする。このときの溶融はんだの高さ(h)は、プリント基板がないときに測定すると点線で示すような高さとなる。このように一次ノズルから噴流する溶融はんだの高さを高くすると、溶融はんだは勢いが強くなるため侵入困難部分まで完全に侵入していく。
(D)プリント基板がさらに走行し、侵入困難部分に侵入させるほどの高い噴流では、プリント基板の後部表面に溶融はんだが被るような位置にきたならば、モーターの回転速度を遅くして溶融はんだの噴流を下げる。このときの噴流高さは、前記噴流高さ(h)と略同一であり、プリント基板の裏面に接するが表面に被らない高さである。
(E)そしてプリント基板が一次ノズルから離れたならば、制御装置からの信号で溶融はんだ4をはんだ槽と同一液面まで下げる。
Next, the first invention will be described with reference to FIG.
(A) The printed circuit board 6 is transported as shown by a one-dot chain line by a transport device (not shown). At this time, since the printed circuit board 6 does not reach the primary nozzle 2, the molten solder 4 in the primary nozzle is at the same position as the liquid level of the solder bath.
(B) When the printed circuit board 6 reaches the primary nozzle 2, a motor (not shown) rotates by a signal from a control device (not shown) to rotate the pump, and the molten solder 4 jets from the primary nozzle 2. The jet height (h 1 ) of the molten solder at this time is a height at which the molten solder contacts the back surface of the printed circuit board but does not cover the front surface of the printed circuit board.
(C) If the printed circuit board further travels and the molten solder reaches a point where the molten solder does not cover the surface of the printed circuit board even if the height of the molten solder is further increased, the motor is accelerated to remove from the primary nozzle. Increase the height of the molten solder. The height (h 2 ) of the molten solder at this time is as shown by a dotted line when measured when there is no printed circuit board. When the height of the molten solder jetted from the primary nozzle is increased in this way, the molten solder becomes stronger, so that it completely penetrates to the difficult entry portion.
(D) In the case where the printed circuit board further travels and the jet flow is high enough to enter the difficult-to-enter part, if the molten solder comes to a position where the rear surface of the printed circuit board is covered, the rotational speed of the motor is reduced and the molten solder Lower the jet. The jet height at this time is substantially the same as the jet height (h 1 ), and is a height that touches the back surface of the printed circuit board but does not cover the surface.
(E) If the printed circuit board is separated from the primary nozzle, the molten solder 4 is lowered to the same liquid level as the solder bath by a signal from the control device.

続いて第2発明について図3を参照しながら説明する。
(A’)プリント基板6は、図示しない搬送装置で一点鎖線で示すように搬送させられてくる。このときプリント基板6は、一次ノズル2に到達していないため、溶融はんだ4は一次ノズル内でノズルから流れ落ちない位置にある。
(B)プリント基板6が一次ノズル2に到達すると図示しない制御装置からの信号で図示しないモーターが回転してポンプを回転させ、溶融はんだ4が一次ノズル2から噴流する。このときの溶融はんだの噴流高さ(h)は、溶融はんだがプリント基板の裏面に接するがプリント基板前部の表面に被らない高さである。
(C)プリント基板がさらに走行して、溶融はんだの高さをそれ以上に高めても溶融はんだがプリント基板の表面に被らないところまできたならば、モーターの回転を早めて一次ノズルからの溶融はんだの高さをさらに高くする。このときの溶融はんだの高さ(h)は、プリント基板がないときに測定すると点線で示すような高さとなる。このように一次ノズルから噴流する溶融はんだの高さを高くすると、溶融はんだは勢いが強くなるため侵入困難部分まで完全に侵入していく。
(D)プリント基板がさらに走行し、侵入困難部分に侵入させるほどの高い噴流では、プリント基板の後部表面に溶融はんだが被るような位置にきたならば、モーターの回転速度を遅くして溶融はんだの噴流を下げる。このときの噴流高さは、前記噴流高さ(h)と略同一であり、プリント基板の裏面に接するが表面に被らない高さである。
(E’)そしてプリント基板が一次ノズルから離れたならば、制御装置からの信号で溶融はんだを一次ノズル2から流れ落ちない位置まで下げる。
Next, the second invention will be described with reference to FIG.
(A ′) The printed circuit board 6 is transported as indicated by a one-dot chain line by a transport device (not shown). At this time, since the printed circuit board 6 does not reach the primary nozzle 2, the molten solder 4 is in a position where it does not flow down from the nozzle in the primary nozzle.
(B) When the printed circuit board 6 reaches the primary nozzle 2, a motor (not shown) rotates by a signal from a control device (not shown) to rotate the pump, and the molten solder 4 jets from the primary nozzle 2. The jet height (h 1 ) of the molten solder at this time is a height at which the molten solder contacts the back surface of the printed circuit board but does not cover the front surface of the printed circuit board.
(C) If the printed circuit board further travels and the molten solder reaches a point where the molten solder does not cover the surface of the printed circuit board even if the height of the molten solder is further increased, the motor is accelerated to remove from the primary nozzle. Increase the height of the molten solder. The height (h 2 ) of the molten solder at this time is as shown by a dotted line when measured when there is no printed circuit board. When the height of the molten solder jetted from the primary nozzle is increased in this way, the molten solder becomes stronger, so that it completely penetrates to the difficult entry portion.
(D) In the case where the printed circuit board further travels and the jet flow is high enough to enter the difficult-to-enter part, if the molten solder comes to a position where the rear surface of the printed circuit board is covered, the rotational speed of the motor is reduced and the molten solder Lower the jet. The jet height at this time is substantially the same as the jet height (h 1 ), and is a height that touches the back surface of the printed circuit board but does not cover the surface.
(E ′) If the printed circuit board is separated from the primary nozzle, the molten solder is lowered to a position where it does not flow down from the primary nozzle 2 by a signal from the control device.

なお本発明は、一次ノズルでの溶融はんだの噴流状態について説明したが、二次ノズルでは段階的な噴流制御は必要ない。つまり二次ノズルは、一次ノズルで発生したツララやブリッジを修正するためであり、一次ノズルでのはんだ付けで侵入困難部分には既にはんだが侵入しているため、二次ノズルでは必要高くして勢いを付ける必要がないのである。従って、二次ノズルでは稼働時に溶融はんだを所定の高さまで噴流させ、待機時には噴流を所定の位置まで下げるだけでよい。   In the present invention, the jet state of the molten solder at the primary nozzle has been described. However, stepwise jet control is not necessary for the secondary nozzle. In other words, the secondary nozzle is used to correct tsura and bridges generated by the primary nozzle.Since solder has already penetrated into difficult-to-enter parts by soldering with the primary nozzle, the secondary nozzle has a higher height than necessary. There is no need to gain momentum. Therefore, in the secondary nozzle, it is only necessary to jet the molten solder to a predetermined height during operation and to lower the jet to a predetermined position during standby.

一般にSn主成分の鉛フリーはんだは、融点が高いことからはんだ槽内に投入するはんだの温度も高くして使用しなければならず、それだけはんだ槽内での酸化が激しい。本発明は、はんだ槽内での酸化抑制に効果があるため鉛フリーはんだを用いたプリント基板のはんだ付けには好適なものであるが、鉛フリーはんだよりも融点の低いSn-Pbはんだを用いたはんだ付けにも採用できることはいうまでもない。   In general, lead-free solder containing Sn as a main component has a high melting point, so it must be used at a high temperature of the solder to be put into the solder bath. The present invention is suitable for soldering printed circuit boards using lead-free solder because it is effective in suppressing oxidation in the solder bath, but Sn-Pb solder having a lower melting point than lead-free solder is used. Needless to say, it can also be used for soldering.

はんだ槽における稼働時の状態を説明する図である。It is a figure explaining the state at the time of the operation | movement in a solder tank. 第1発明におけるプリント基板のはんだ付け方法を説明する図である。It is a figure explaining the soldering method of the printed circuit board in 1st invention. 第2発明におけるプリント基板のはんだ付け方法を説明する図である。It is a figure explaining the soldering method of the printed circuit board in 2nd invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 一次ノズル
4 溶融はんだ
6 プリント基板

2 Primary nozzle 4 Molten solder 6 Printed circuit board

Claims (2)

プリント基板を走行させながら溶融はんだが投入されたはんだ槽ではんだ付けを行う方法において、走行しているプリント基板がはんだ槽に近づくまでは一次ノズル内の溶融はんだをはんだ槽の液面まで下げておき、プリント基板が一次ノズルに近づいたならば溶融はんだをプリント基板に被らない高さまで一次ノズルから噴流させ、さらにプリント基板を走行させて溶融はんだの噴流高さを高くしても溶融はんだがプリント基板に被らない位置に達したならば、溶融はんだの噴流高さをさらに上げて溶融はんだの侵入困難部分まで溶融はんだを完全に侵入させ、プリント基板が溶融はんだから離れる前に溶融はんだがプリント基板に被らない高さまで溶融はんだの噴流高さを下げ、そしてプリント基板が溶融はんだから離れたならば、溶融はんだをはんだ槽の液面まで下げることを特徴とするプリント基板のはんだ付け方法。 In the method of soldering in a solder bath in which molten solder is introduced while running the printed circuit board, the molten solder in the primary nozzle is lowered to the liquid level of the solder bath until the running printed circuit board approaches the solder bath. If the printed circuit board approaches the primary nozzle, the molten solder is spouted from the primary nozzle to a height that does not cover the printed circuit board, and even if the printed circuit board is run to increase the molten solder jet height, When reaching the position where it does not cover the printed circuit board, the molten solder jet height is further increased so that the molten solder completely penetrates to the difficult-to-penetrate portion of the molten solder. If the molten solder jet height is lowered to a level where it does not cover the printed circuit board, and if the printed circuit board is separated from the molten solder, it will melt Soldering of a PCB, characterized in that lowering the I to the liquid surface of the solder bath. プリント基板を走行させながら溶融はんだが投入されたはんだ槽ではんだ付けを行う方法において、走行しているプリント基板がはんだ槽に近づくまでは一次ノズル内の溶融はんだを一次ノズルから流れ落ちない位置に留めおき、プリント基板が一次ノズルに近づいたならば溶融はんだをプリント基板に被らない高さまで一次ノズルから噴流させ、さらにプリント基板を走行させて溶融はんだの噴流高さを高くしても溶融はんだがプリント基板に被らない位置に達したならば、溶融はんだの噴流高さをさらに上げて溶融はんだの侵入困難部分まで溶融はんだを完全に侵入させ、プリント基板が溶融はんだから離れる前に溶融はんだがプリント基板に被らない高さまで溶融はんだの噴流高さを下げ、そしてプリント基板が溶融はんだから離れたならば、溶融はんだをノズルから流れ落ちない位置まで下げることを特徴とするプリント基板のはんだ付け方法。





In the method of soldering in a solder bath in which molten solder is introduced while running the printed circuit board, the molten solder in the primary nozzle is kept in a position where it does not flow down from the primary nozzle until the running printed circuit board approaches the solder bath. If the printed circuit board approaches the primary nozzle, the molten solder is spouted from the primary nozzle to a height that does not cover the printed circuit board, and even if the printed circuit board is run to increase the molten solder jet height, When reaching the position where it does not cover the printed circuit board, the molten solder jet height is further increased so that the molten solder completely penetrates to the difficult-to-penetrate portion of the molten solder. The molten solder jet height is lowered to a height that does not cover the printed circuit board, and the printed circuit board is separated from the molten solder. Mules, soldering of a PCB, characterized in that to lower the molten solder to a position which does not flow down from the nozzle.





JP2004170640A 2004-06-09 2004-06-09 Soldering method for printed circuit boards Expired - Fee Related JP4038582B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004170640A JP4038582B2 (en) 2004-06-09 2004-06-09 Soldering method for printed circuit boards
TW94118334A TWI387418B (en) 2004-06-09 2005-06-03 Printed circuit board plating method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004170640A JP4038582B2 (en) 2004-06-09 2004-06-09 Soldering method for printed circuit boards

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005353706A true JP2005353706A (en) 2005-12-22
JP4038582B2 JP4038582B2 (en) 2008-01-30

Family

ID=35587933

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004170640A Expired - Fee Related JP4038582B2 (en) 2004-06-09 2004-06-09 Soldering method for printed circuit boards

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4038582B2 (en)
TW (1) TWI387418B (en)

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2930350B2 (en) * 1990-02-06 1999-08-03 松下電器産業株式会社 Solder jet device
JP3740041B2 (en) * 2001-08-31 2006-01-25 千住金属工業株式会社 Partial soldering method for printed circuit boards

Also Published As

Publication number Publication date
TW200541427A (en) 2005-12-16
TWI387418B (en) 2013-02-21
JP4038582B2 (en) 2008-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4073183B2 (en) Mixed mounting method using Pb-free solder and mounted product
JP2006186086A (en) Method for soldering printed circuit board and guide plate for preventing bridge
EP1702705A1 (en) Reflow furnace
JP4634574B2 (en) Local soldering apparatus and local soldering method
JP4038582B2 (en) Soldering method for printed circuit boards
JP4410490B2 (en) Automatic soldering equipment
JPH11135932A (en) Automatic soldering mechanism, soldering equipment provided therewith, and soldering method
US3407984A (en) Solder flow reversing apparatus
JP4568454B2 (en) Partial jet solder bath and printed circuit board partial soldering method
WO2022168664A1 (en) Flow soldering device
JP2003188520A (en) Method and apparatus for soldering printed board
JP3998225B2 (en) Jet solder bath
JP3992149B2 (en) Jet solder bath
JP4079985B2 (en) Flow soldering equipment using Pb-free solder
JP2002134898A (en) Soldering method of printed board and jet solder tank
JP2002134897A (en) Soldering method of printed board and jet solder tank
JP2815777B2 (en) Jet type soldering equipment
Diepstraten Wave/Selective Soldering
JPH03238167A (en) Solder jetting device
KR20060060344A (en) Integrated nozzle type automatic soldering machine
JP2000351064A (en) Reflow soldering device and soldering method for solder free from lead, and joining body
JP2009038401A (en) Automatic soldering equipment
JP3750733B2 (en) Lead-free soldering method and substrate housing
JP2003209347A (en) Method and apparatus for reflow soldering
JPH098449A (en) Wave soldering tank

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Effective date: 20070801

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

A131 Notification of reasons for refusal

Effective date: 20070817

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

A521 Written amendment

Effective date: 20070911

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Effective date: 20071015

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Effective date: 20071015

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Year of fee payment: 3

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116

R150 Certificate of patent (=grant) or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101116

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111116

Year of fee payment: 4

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees