JP2006028638A - Method for surface-treating ferroalloy material for lead-free solder, and device for packaging electronic parts having equipment treated with the method - Google Patents

Method for surface-treating ferroalloy material for lead-free solder, and device for packaging electronic parts having equipment treated with the method Download PDF

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JP2006028638A JP2005005849A JP2005005849A JP2006028638A JP 2006028638 A JP2006028638 A JP 2006028638A JP 2005005849 A JP2005005849 A JP 2005005849A JP 2005005849 A JP2005005849 A JP 2005005849A JP 2006028638 A JP2006028638 A JP 2006028638A
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Toshio Takeda
登志夫 武田
Hideo Shimizu
英男 清水
Yasuo Tsukioka
泰夫 月岡
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SHINKO KINZOKU KOGYO KK
Shinwa Heat Treatment Co Ltd
Nihon Den Netsu Keiki Co Ltd
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SHINKO KINZOKU KOGYO KK
Shinwa Heat Treatment Co Ltd
Nihon Den Netsu Keiki Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a surface treatment method that leads to the manufacture of an equipment member which has more excellent corrosion resistance than a conventional one even if being used in equipment contacting with the melt of a lead-free solder and is inexpensive, and to provide a device for packaging electronic parts, which has the equipment manufactured through using the method. <P>SOLUTION: The method for surface-treating the material or equipment of alloy steel such as stainless steel, which contacts with the melt of the lead-free solder containing 85% or more tin, comprises: hot-dip plating Al or an Al alloy on the surface of the material or the equipment; heating the plated article to diffuse Al or the Al alloy into the alloy steel; simultaneously melting the surplus Al or the Al alloy having deposited on the surface when plated, and removing it by free fall; and further removing flux trapped on the surface during a plating process, with an acidic solution; and forming an Fe-Al intermetallic compound layer or an aluminum-diffused layer having an Al concentration of 13 to 60 atom% on the surface. The device for packaging the electronic parts is provided with the equipment manufactured through using the method. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液に接触する鉄合金の材料又は機器の表面処理方法及びこの表面処理方法により表面を処理された機器で構成した電子部品の実装装置、詳細には鉄合金の材料又は機器の表面にFe−Al金属間化合物又はアルミニウム拡散浸透層を設ける表面処理方法及びこの表面処理方法により表面を処理された機器で構成した電子部品の実装装置に関する。   The present invention relates to a surface treatment method for an iron alloy material or equipment that comes into contact with a lead-free solder melt having a tin content of 85% or more, and an electronic component mounting apparatus composed of equipment whose surface is treated by this surface treatment method. More specifically, the present invention relates to a surface treatment method in which an Fe-Al intermetallic compound or aluminum diffusion / penetration layer is provided on the surface of an iron alloy material or equipment, and a mounting apparatus for an electronic component composed of equipment whose surface is treated by this surface treatment method. .

従来から使用されてきたはんだ、例えば63wt%錫−37wt%鉛の鉛はんだは、鉛が人体に有害であること等から環境問題になり、鉛はんだの使用の規制が叫ばれており、最近全面的に使用を禁止する動きになってきた。
この鉛はんだに代わるはんだとして、鉛を含有しないはんだ、すなわち鉛フリーはんだが使用されるようになってきた。この鉛フリーはんだは、錫を主成分とするものがほとんどで、その代表的なものは、錫−銀−銅系の錫−3.5銀−0.75銅の鉛フリーはんだ、錫−銅系の錫−0.7銅の鉛フリーはんだ、錫−銀系の錫−4銀の鉛フリーはんだ、錫−亜鉛系の錫−9亜鉛の鉛フリーはんだ、これらのはんだに微量の元素を加えてはんだの諸特性を改善した鉛フリーはんだが多数知られている。このように、殆どの鉛フリーはんだは、錫の含有量が85wt%以上である。
Conventionally used solder, for example, 63 wt% tin-37 wt% lead, has become an environmental problem because lead is harmful to the human body. The movement has been banned.
As a substitute for this lead solder, a lead-free solder, that is, a lead-free solder has been used. Most of these lead-free solders are mainly composed of tin, and typical ones are tin-silver-copper tin-3.5 silver-0.75 copper lead-free solder, tin-copper. Tin-0.7 copper lead-free solder, tin-silver tin-4 silver lead-free solder, tin-zinc tin-9 zinc lead-free solder, trace amounts of elements added to these solders Many lead-free solders that have improved various solder properties are known. Thus, most lead-free solders have a tin content of 85 wt% or more.

これらの錫の含有量が85wt%以上の鉛フリーはんだは、従来の63wt%錫−37wt%鉛(以下「Sn−Pbはんだ」という。)と比較して(1)融点が30〜50℃高いこと、(2)Pbの持つ潤滑性能が低いこと等の理由から、鉛フリーはんだ溶融液に接触する機器は、高温のSnにより侵食(エロージョン)や摩耗され、機器の寿命が著しく短くなるという問題が生じている。
なお、従来のSn−Pbはんだに使用する機器は、大部分がオーステイト系ステンレス鋼のSUS304で製造されている。
These lead-free solders having a tin content of 85 wt% or more are higher in melting point by 30 to 50 ° C. than conventional 63 wt% tin-37 wt% lead (hereinafter referred to as “Sn—Pb solder”). (2) Due to the low lubrication performance of Pb, the equipment that comes in contact with the lead-free solder melt is eroded or worn by high-temperature Sn, and the life of the equipment is significantly shortened. Has occurred.
Note that most of the equipment used for conventional Sn—Pb solder is manufactured from SUS304, which is an austenitic stainless steel.

一方、電子部品を実装する際に、はんだ付け性を改善するため、その被はんだ付け部にフラックスを塗布するが、従来から使用されてきたアルコール系の溶媒、すなわちVOC(Volataile Organic Compounds)を使用したフラックスは、光化学スモッグの発生や地球温暖化の原因になるとして、最近VOCを含まないVOCフリーフラックスか又はVOC10wt%以下の低VOCフラックスが使用されるようになってきた。   On the other hand, when mounting electronic parts, in order to improve solderability, flux is applied to the part to be soldered, but a conventional alcohol solvent, that is, VOC (Volataile Organic Compounds) is used. Recently, a VOC-free flux not containing VOC or a low VOC flux of 10% by weight or less of VOC has come to be used, because the generated flux causes generation of photochemical smog and global warming.

このVOCを含まないVOCフリーフラックス又は10wt%以下の低VOCフラックスは、通常溶媒が水であるが、被はんだ付け部の表面清浄作用を必要とするため、酸性度やアルカリ度を高くしたフラックスが使用されるようになってきた。これらのフラックスと前記鉛フリーはんだ溶融液の両方に接触する機器は、前記鉛フリーはんだ溶融液による侵食が前記フラックスにより加速されるという問題が生じてきた。   This VOC-free flux that does not contain VOC or a low VOC flux of 10 wt% or less is usually water as a solvent, but requires a surface cleaning action of the soldered part, so a flux with increased acidity and alkalinity is required. Has come to be used. Equipment that contacts both of these fluxes and the lead-free solder melt has a problem that erosion by the lead-free solder melt is accelerated by the flux.

この鉛フリーはんだ溶融液に接触する機器に使用する材料として、(1)SUS316、(2)SUS304を窒化処理した材料、(3)特許文献1に記載されているような表面にセラミックコーテングをした材料、(4)Ti又はTi合金等が使用され又は使用することが検討されている。
しかし、上記(1)のSUS316は、従来Sn−Pbはんだに使用されている機器の材料であるSUS304より寿命が僅かに長くなる程度である。
As materials to be used for the equipment that comes into contact with this lead-free solder melt, (1) SUS316, (2) SUS304 nitriding material, (3) ceramic coating on the surface as described in Patent Document 1 Materials, (4) Ti or Ti alloys, etc. are used or are under consideration.
However, the SUS316 of (1) has a life slightly longer than that of SUS304, which is a material of equipment conventionally used for Sn-Pb solder.

さらに、上記(2)のSUS304の表面を窒化処理した材料は、SUS304で作製されたものより寿命が2倍程度になるが、まだ不十分である。
また、上記(3)のセラミックコーテングしたものは、寿命が十分長くなるが、価格が高くなるという欠点がある。
また、上記(4)のTi又はTi合金は、使用の仕方(特にはんだ付けの際に使用されるフラックスの種類)により効果がある場合と無い場合があり、かつ高価があるという欠点がある。
Further, the material obtained by nitriding the surface of SUS304 in (2) has a life of about twice as long as that made of SUS304, but it is still insufficient.
In addition, the ceramic coated product of (3) has a drawback that the lifetime is sufficiently long but the price is high.
Further, the Ti or Ti alloy of (4) has a drawback that it may or may not be effective depending on how it is used (particularly the type of flux used during soldering) and is expensive.

溶融した錫に対して耐食性の優れた材料として、鋼又はステンレス鋼をアルミニウム拡散被覆法で処理した材料、すなわち鋼等をアルミニウム−鉄合金粉末等と一緒に容器の中に入れ、900〜1000℃で10時間程度加熱処理し、鋼等の表面に鉄−アルミニウム合金層を設けた材料が特許文献2において知られている。
しかし、この方法は、高温で長時間処理をする必要があるため、溶接等で接合した機器は著しく変形して機能を阻害し、また高価になるという問題がある。
As a material excellent in corrosion resistance against molten tin, steel or stainless steel is processed by an aluminum diffusion coating method, that is, steel or the like is placed in a container together with aluminum-iron alloy powder, and the temperature is 900 to 1000 ° C. Is known in Patent Document 2 in which a heat treatment is performed for about 10 hours and an iron-aluminum alloy layer is provided on the surface of steel or the like.
However, since this method needs to be processed at a high temperature for a long time, there is a problem that equipment joined by welding or the like is significantly deformed to hinder its function and is expensive.

また、ステンレス鋼等の表面に鉄−アルミニウム合金層を設ける方法として、浸漬法等でアルミニウムを被覆し、次いで加熱して拡散処理をする方法も非特許文献1で知られている。
特開2003−311398号公報 特公昭48−27056号公報 社団法人金属表面技術協会編「金属表面技術便覧」昭和51年11月30日、日刊工業新聞社発行、1163〜1167頁
Further, as a method of providing an iron-aluminum alloy layer on the surface of stainless steel or the like, Non-Patent Document 1 also discloses a method in which aluminum is coated by a dipping method or the like and then heated and subjected to a diffusion treatment.
JP 2003-31398 A Japanese Patent Publication No. 48-27056 “Metal Surface Technology Handbook” edited by the Metal Surface Technology Association, November 30, 1951, published by Nikkan Kogyo Shimbun, pages 1163 to 1167

本発明は、錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液に接触する機器に使用してもSUS304を窒化処理した材料及び機器より優れた耐侵食性等の耐食性を有し、かつ安価な材料及び機器を製造することができる表面処理方法及びSUS304を窒化処理した機器より優れた耐食性を有し、かつ安価である機器を有する電子部品の実装装置を提供することを課題とするものである。   The present invention has corrosion resistance such as erosion resistance superior to materials and equipment obtained by nitriding SUS304 even when used in equipment that comes into contact with a lead-free solder melt having a tin content of 85% or more, and is inexpensive. It is an object of the present invention to provide a surface treatment method capable of manufacturing materials and equipment, and an electronic component mounting apparatus having equipment that is superior in corrosion resistance and cheaper than equipment obtained by nitriding SUS304. .

上記課題を解決するため、本発明者らは、錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液に接触する機器に使用しても窒化処理した機器より優れた耐侵食性等の耐食性を有する材料及び機器を製造することができる表面処理方法等について鋭意研究していたところ、鋼、ステンレス鋼、鋳鉄等の鉄合金の表面にアルミニウム又はアルミニウム合金を溶融めっきし、加熱してアルミニウム又はアルミニウム合金を拡散させると同時にめっき時に余剰に付着したアルミニウム又はアルミニウム合金を溶融除去(自然落下等で除去)し、表面にアルミニウム濃度が13〜60at%のFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層を形成したステンレス鋼、鋼、鋳鉄等の鉄合金を用いて錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液に接触する機器を構成すると、ステンレス鋼に窒化処理した材料で製造したものより寿命がはるかに長くなるとの知見を得た。   In order to solve the above problems, the present inventors have corrosion resistance such as erosion resistance superior to a nitrided device even when used in a device that contacts a lead-free solder melt having a tin content of 85% or more. We have been eagerly researching surface treatment methods that can produce materials and equipment. We have hot-plated aluminum or aluminum alloys on the surface of iron alloys such as steel, stainless steel, and cast iron, and then heated them to aluminum or aluminum alloys. At the same time, the aluminum or aluminum alloy adhering excessively at the time of plating is removed by melting (removal by natural dropping, etc.), and an Fe—Al intermetallic compound layer or aluminum diffusion / penetration layer having an aluminum concentration of 13 to 60 at% on the surface Use a formed stainless steel, steel, cast iron, or other iron alloy to contact a lead-free solder melt with a tin content of 85% or more When configuring the device, obtain a knowledge that life than those produced with materials nitrided stainless steel is much longer.

さらに、錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだの中にアルミニウムが混入すると、はんだ接合部において金属間化合物を形成し、接合部を脆くするので、アルミニウムが混入しないようにする必要があること、めっき時に付着したフラックスを付けたままにしておくと、はんだ溶融液を汚染し、接合部の強度、化学的性質を低下するので、酸溶液で十分除去する必要があるとの知見を得た。   Furthermore, if aluminum is mixed into lead-free solder with a tin content of 85% or more, an intermetallic compound is formed at the solder joint, which makes the joint brittle, so aluminum must not be mixed in. It was found that if the flux adhered during plating is left attached, the solder melt will be contaminated and the strength and chemical properties of the joint will be reduced. .

また、酸溶液でフラックスを除去し、水洗したままでは、極微量のアルミニウム残渣と硝酸が反応して硝酸アルミニウムを形成し、これがスラッジとして表面に付着したまま残り、錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだと接触すると、この鉛フリーはんだ中のAg、Cu等と合金及び金属間化合物を形成し、これがはんだ溶融液中のドロスを増加させ、このドロスがはんだ接合部に介在して機械的、化学的特性を低下する危険性があるので、このスラッジを除去することが好ましいこと、このスラッジを除去するには、ショットピーニングをすればスラッジの除去が十分行えるとともに、最表面の残留応力分布が均一な圧縮応力になり、鉛フリーはんだ溶融液と接触することにより残留応力分布のバラツキが原因と思われるシミ状の変色が無くなるという効果がある等の知見を得た。
本発明は、これらの知見により発明をされたものである。
In addition, if the flux is removed with an acid solution and washed with water, a very small amount of aluminum residue reacts with nitric acid to form aluminum nitrate, which remains adhered to the surface as sludge, and the tin content is 85% or more. When contacted with lead-free solder, Ag and Cu in this lead-free solder form an alloy and intermetallic compound, which increases dross in the solder melt, and this dross is interposed in the solder joint and mechanically It is preferable to remove this sludge because there is a risk of deteriorating chemical properties.To remove this sludge, shot peening can be used to remove the sludge sufficiently, and the residual stress distribution on the outermost surface. Will become uniform compressive stress, and stain-like discoloration that may be caused by variation in residual stress distribution due to contact with lead-free solder melt Knowledge was obtained such that there is an effect that Kunar.
The present invention has been made based on these findings.

すなわち、本発明は、ステンレス鋼、特殊鋼、鋳鉄等の鉄合金の材料又は機器の表面にアルミニウム又はアルミニウム合金の溶融めっきを施してめっき層及びFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層を形成し、これを加熱してアルミニウム又はアルミニウム合金を拡散させると同時にめっき時に余剰に付着したアルミニウム又はアルミニウム合金を自然落下等で溶融除去し、更にめっき時に付着したフラックスを酸溶液で除去して表面にアルミニウム濃度が13〜60at%のFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層を形成することを特徴とする錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液に接触する材料又は機器の表面処理方法である。   That is, the present invention provides a plating layer and a Fe-Al intermetallic compound layer or an aluminum diffusion / penetration layer by subjecting a surface of an iron alloy material or equipment such as stainless steel, special steel, cast iron or the like to aluminum or aluminum alloy. It is formed and heated to diffuse aluminum or aluminum alloy, and at the same time, excess aluminum or aluminum alloy adhering at the time of plating is melted and removed by natural dropping or the like, and the flux adhering at the time of plating is removed with an acid solution to remove the surface. A surface of a material or device that comes into contact with a lead-free solder melt with a tin content of 85% or more, wherein an Fe—Al intermetallic compound layer or aluminum diffusion / penetration layer having an aluminum concentration of 13 to 60 at% is formed It is a processing method.

さらに、本発明は、上記めっき時に付着したフラックスを酸溶液で除去した後、ショットピーニングをしてアルミニウム又はアルミニウム合金等の酸化スラッジを除去して表面にアルミニウム濃度が13〜60at%のFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層を形成することを特徴とする錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液に接触する材料又は機器の表面処理方法である。   Furthermore, the present invention removes the flux adhering at the time of plating with an acid solution, and then performs shot peening to remove oxidized sludge such as aluminum or an aluminum alloy, so that the surface is Fe-Al having an aluminum concentration of 13 to 60 at%. An intermetallic compound layer or an aluminum diffusion layer is a surface treatment method for a material or device that contacts a lead-free solder melt having a tin content of 85% or more.

また、本発明は、錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液に接触する機器が、表面にアルミニウム濃度が13〜60at%のFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層を有するステンレス鋼、特殊鋼、鋳鉄等の鉄合金により構成されていることを特徴とする電子部品の実装装置である。   Further, the present invention provides a stainless steel device in which a device in contact with a lead-free solder melt having a tin content of 85% or more has a Fe—Al intermetallic compound layer or an aluminum diffusion layer having an aluminum concentration of 13 to 60 at% on the surface. An electronic component mounting apparatus comprising an iron alloy such as steel, special steel, or cast iron.

また、本発明は、錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液及びアルコール系溶媒を含まないか又は10wt%以下の低アルコール系溶媒のフラックスに接触する機器が、表面にアルミニウム濃度が13〜60at%のFe−Al金属間化合物又はアルミニウム拡散浸透層を有するステンレス鋼、特殊鋼、鋳鉄等の鉄合金により構成されていることを特徴とする電子部品の実装装置である。   In addition, the present invention provides a lead-free solder melt having a tin content of 85% or more and an alcohol solvent that does not contain an alcohol solvent or a flux of a low alcohol solvent having a content of 10 wt% or less. An electronic component mounting apparatus comprising: an iron alloy such as stainless steel, special steel, cast iron or the like having a Fe-Al intermetallic compound of -60 at% or an aluminum diffusion layer.

また、本発明は、上記85%以上の鉛フリーはんだ溶融液に接触する電子部品の実装装置の機器が、はんだ槽、チャンバ体、吹き口体、ヒーター、ポンプ及びはんだ流路のうちの1つ又は2つ以上であることを特徴とするものである。   Further, according to the present invention, there is provided an electronic component mounting apparatus that contacts the lead-free solder melt of 85% or more as one of a solder bath, a chamber body, a blower body, a heater, a pump, and a solder flow path. Or it is characterized by being two or more.

なお、本発明において「機器」とは、材料を加工して作製したもののことであり、材料を加工して作製した部材を含むものである。
さらに、本発明において、「・・・鉄合金により構成されている・・・」の「構成」には、機器を作製する前の材料の表面にアルミニウム濃度が13〜60at%のFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層を形成し、この材料で機器が作製される場合、機器を作製した後、機器の表面をアルミニウム濃度が13〜60at%のFe−Al金属間化合物又はアルミニウム拡散浸透層を設ける場合を含むものである。
In the present invention, the “apparatus” means a material made by processing a material, and includes a member made by processing the material.
Furthermore, in the present invention, the “configuration” of “… consisting of an iron alloy ...” includes an Fe—Al metal having an aluminum concentration of 13 to 60 at% on the surface of the material before the device is manufactured. When an intermetallic compound layer or an aluminum diffusion / penetration layer is formed and an apparatus is manufactured using this material, after the apparatus is manufactured, the surface of the apparatus is Fe-Al intermetallic compound or aluminum diffusion / infiltrating with an aluminum concentration of 13 to 60 at%. This includes the case where a layer is provided.

また、本発明において「Fe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層」とは、Fe−Al金属間化合物層のみの場合、アルミニウム拡散浸透層のみの場合ばかりでなく、Fe−Al金属間化合物層及びアルミニウム拡散浸透層の両方を有するものも含むものであり、これらにCr−Al金属間化合物、Ni−Al金属間化合物等のFe以外の他の金属とAlとの金属間化合物を含むものを排除するものでもない。また、これらの層の最表面に本発明の処理又は自然に生成される不動態化皮膜がある場合も排除するものではない。   In the present invention, the “Fe—Al intermetallic compound layer or aluminum diffusion / penetration layer” means not only the Fe—Al intermetallic compound layer but also the aluminum diffusion / penetration layer, as well as the Fe—Al intermetallic compound. Including those having both a layer and an aluminum diffusion / permeation layer, and those containing an intermetallic compound of Al with another metal other than Fe, such as a Cr-Al intermetallic compound and a Ni-Al intermetallic compound It is not something that excludes. Further, it is not excluded that the outermost surface of these layers has the treatment of the present invention or a naturally produced passivated film.

(1)本発明の表面処理方法は、ステンレス鋼、特殊鋼、鋳鉄等の鉄合金の材料又は機器の表面に錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ(以下、「鉛フリーはんだ」という。)溶融液に対して侵食(エロージョン)や摩耗に優れたアルミニウム濃度が13〜60at%のFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層(以下、「Fe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層」という。)を安価に形成することができ、また、めっき時に付着したフラックスを酸溶液で十分除去しているので、鉛フリーはんだ溶融液を汚染し、はんだ接合部の機械的、化学的特性を低下させることがない。   (1) The surface treatment method of the present invention is a lead-free solder having a tin content of 85% or more (hereinafter referred to as “lead-free solder”) on the surface of an iron alloy material such as stainless steel, special steel, cast iron, or equipment. ) Fe—Al intermetallic compound layer or aluminum diffusion permeation layer (hereinafter referred to as “Fe—Al intermetallic compound layer or aluminum diffusion permeation”) having an aluminum concentration of 13 to 60 at% excellent in corrosion (erosion) and wear against the melt. Layer ") can be formed at low cost, and the flux adhering during plating is sufficiently removed with an acid solution, so that the lead-free solder melt is contaminated, and the mechanical and chemical components of the solder joints The characteristic is not deteriorated.

(2)本発明のめっき時に付着したフラックスを酸溶液で除去し、その後ショットピーニングをすればスラッジの除去が十分行えるとともに、最表面の残留応力分布が均一な圧縮応力になり、鉛フリーはんだ溶融液と接触することにより残留応力分布のバラツキが原因と思われるシミ状の変色が無くなるという効果があるので、アルミニウム等が鉛フリーはんだ溶融液を汚染しないため、はんだ接合部の機械的、化学的特性を低下させることがなく、また、表面が安定しているので、鉛フリーはんだ溶融液等による侵食、摩耗等に対してさらに優れたものとなる。   (2) The flux adhering during plating of the present invention is removed with an acid solution, and then shot peening is sufficient to remove the sludge, and the residual stress distribution on the outermost surface becomes a uniform compressive stress, leading to lead-free solder melting. Since it has the effect of eliminating spot-like discoloration that may be caused by variations in the residual stress distribution due to contact with the liquid, aluminum and other materials do not contaminate the lead-free solder melt. Since the characteristics are not deteriorated and the surface is stable, it is more excellent against erosion, wear, etc. due to a lead-free solder melt.

(3)本発明の電子部品の実装装置は、鉛フリーはんだ溶融液又は鉛フリーはんだ溶融液及びアルコール系溶媒を含まないか又は10wt%以下の低アルコール系溶媒のフラックス(以下、両者を総称して「低VOCフラックス」という。)に接触する機器が、表面にFe−Al金属間化合物又はアルミニウム拡散浸透層を有するステンレス鋼、鋼等の鉄合金により構成されているので、鉛フリーはんだ溶融液による侵食、摩耗等に優れ、かつ安価である。   (3) The electronic component mounting apparatus of the present invention does not include lead-free solder melt or lead-free solder melt and alcohol-based solvent flux of 10 wt% or less (hereinafter collectively referred to as both). Lead-free solder melt because the device in contact with the "low VOC flux" is made of an iron-alloy such as stainless steel or steel having a Fe-Al intermetallic compound or an aluminum diffusion layer on its surface. It is excellent in erosion and wear due to, and is inexpensive.

まず、本発明に共通する事項について説明をする。
本発明の表面処理方法により処理され、又は本発明の電子部品の実装装置に用いられる鉄合金は、普通鋼、ステンレス鋼、特殊鋼、鋳鉄等であるが、多くの部材においてはオーステナイト系ステンレス鋼のSUS304、SUS316等は耐食性が優れているので好ましい。ただ、はんだ槽は鋳鉄、吹き口体は炭素鋼でよく、ヒータのカバー(シース)は炭素鋼管が好ましい。ヒータのカバー(シース)は、熱サイクルを受けるため膨張と収縮の繰り返しが多いので、線膨張係数がオーステナイト系ステンレス鋼より小く耐熱疲労性に優れている炭素鋼管が好ましい。
First, matters common to the present invention will be described.
The iron alloys processed by the surface treatment method of the present invention or used in the electronic component mounting apparatus of the present invention are ordinary steel, stainless steel, special steel, cast iron, etc., but in many members, austenitic stainless steel SUS304, SUS316, etc. are preferable because they have excellent corrosion resistance. However, the solder tank may be cast iron, the blower body may be carbon steel, and the heater cover (sheath) is preferably a carbon steel pipe. Since the heater cover (sheath) undergoes a thermal cycle and is frequently expanded and contracted, a carbon steel pipe having a smaller coefficient of linear expansion than austenitic stainless steel and excellent in thermal fatigue resistance is preferable.

本発明において、Fe−Al金属間化合物とは、Fe3 Al、Fe2 Al5 、Fe3 Al2 等である。本発明の表面処理方法により処理されて形成されたFe−Al金属間化合物又はアルミニウム拡散浸透層は、大部分がアルミニウム濃度が13〜60at%のFe−Al金属間化合物であり、アルミニウム拡散浸透層は僅かである。Fe−Al金属間化合物のうちでは、大部分がFe2 Al5 (η相)である。 In the present invention, the Fe—Al intermetallic compound is Fe 3 Al, Fe 2 Al 5 , Fe 3 Al 2 or the like. Most of the Fe—Al intermetallic compound or aluminum diffusion / penetration layer formed by the treatment by the surface treatment method of the present invention is an Fe—Al intermetallic compound having an aluminum concentration of 13 to 60 at%. Is slight. Most of the Fe—Al intermetallic compounds are Fe 2 Al 5 (η phase).

また、本発明において、Fe−Al金属間化合物又はアルミニウム拡散浸透層のアルミニウム濃度を13〜60at%に限定しているのは、アルミニウム濃度が13at%未満では、鉛フリーはんだ溶融液又は鉛フリーはんだ溶融液及び低VOCフラックスに対して耐侵食性、耐摩耗性等が十分でないからであり、60at%を超えると純アルミニウムが表面に現れ易くなり、鉛フリーはんだ溶融液中に溶出する恐れがあるからである。   Further, in the present invention, the aluminum concentration of the Fe-Al intermetallic compound or the aluminum diffusion layer is limited to 13 to 60 at% when the aluminum concentration is less than 13 at%, the lead-free solder melt or the lead-free solder This is because erosion resistance, wear resistance, etc. are not sufficient with respect to the melt and low VOC flux. If it exceeds 60 at%, pure aluminum tends to appear on the surface and may be dissolved in the lead-free solder melt. Because.

次に、本発明の表面処理方法について説明する。
本発明の溶融めっきにより処理される鉄合金の前処理方法は、通常のアルミニウム又はアルミニウム合金の溶融めっき方法で行われている方法でよい。例えば、ショットブラストをし、強アルカリ性溶液により脱脂、水洗、酸洗い、水洗、湯洗い予熱及びフラックス塗布(溶融めっき浴の表面に浮遊させて置けばよい。)をこの順番で行うことである。
Next, the surface treatment method of the present invention will be described.
The pretreatment method of the iron alloy processed by the hot dipping of the present invention may be a method performed by a normal hot dipping method of aluminum or aluminum alloy. For example, shot blasting is performed, and degreasing, water washing, acid washing, water washing, hot water washing preheating and flux application (floating on the surface of a hot dipping bath) may be performed in this order with a strong alkaline solution.

この前処理方法において、強アルカリ性溶液により脱脂をする前にショットブラストをすると、材料自体の不均質な表面性状と二次加工(鋳造、プレス、機械加工、溶接等)により不均質となった表面性状が均質化され、かつ表面が清浄化され、また表面に凹凸(梨地肌)が形成されることにより表面積を増大し、Fe−Al金属間化合物の前段階の溶融アルミニウムのめっき性が良好になる。特に、鋳鉄にFe−Al金属間化合物層を形成する場合には、表面の酸化層、付着した鋳型の粘結剤、表面へ埋没した鋳砂を除去して清浄化するので効果的である。シヨットブラスト材として切削性のある砂、セラミック、粉砕ガラスを用い、吹きつけ圧力:0.5〜10kg/cm2 で表面粗さが均一になるまで行うのが好ましい。 In this pretreatment method, if shot blasting is performed before degreasing with a strong alkaline solution, the surface of the material itself becomes inhomogeneous due to inhomogeneous surface properties and secondary processing (casting, pressing, machining, welding, etc.) The surface is increased by homogenizing the properties, cleaning the surface, and forming irregularities (skin texture) on the surface, and the plating properties of the molten aluminum before the Fe-Al intermetallic compound are good. Become. In particular, when an Fe—Al intermetallic compound layer is formed on cast iron, the surface oxide layer, the adhering mold binder, and the cast sand buried in the surface are removed and cleaned, which is effective. It is preferable to use sand, ceramic, and crushed glass that are machinable as the yacht blasting material, and at a spraying pressure of 0.5 to 10 kg / cm 2 until the surface roughness becomes uniform.

また、溶融めっき前に予熱をすると、材料、加工(プレス、機械加工、溶接等)の残留応力が解放され、また溶融めっき浴へ浸漬することによる急激な加熱による変形(肉厚の違いによる膨張差による変形)を防止することができる。この予熱は、無酸化雰囲気炉中で応力除去焼鈍をしながら600〜800℃に加熱するか、又は200〜300℃に加熱した後、さらにアルミニウム溶融めっき浴の直上に5〜90分間保持し、300〜700℃に加熱するのが好ましい。
溶融めっきに使用する装置は、アルミニウム又はアルミニウム合金を溶融めっきする通常の装置でもよい。
In addition, if preheating is performed before hot dipping, the residual stress of materials and processing (pressing, machining, welding, etc.) is released, and deformation due to rapid heating by dipping in a hot dipping bath (expansion due to differences in wall thickness) The deformation due to the difference can be prevented. This preheating is performed by heating to 600 to 800 ° C. while performing stress relief annealing in a non-oxidizing atmosphere furnace, or after heating to 200 to 300 ° C., and further holding immediately above the aluminum hot dipping bath for 5 to 90 minutes, It is preferable to heat at 300-700 degreeC.
The apparatus used for hot dipping may be a normal apparatus for hot dipping aluminum or an aluminum alloy.

本発明の表面処理方法において使用する溶融めっき材料は、アルミニウム又はアルミニウム合金であるが、アルミニウム合金は、Al−12wt%Si合金、Al−Si−Mg合金、これらに0.2〜2wt%のBe又は0.1〜1.5wt%のMnを含有させた合金等である。上記Beを含有させたアルミニウム合金は、めっき浴表面に浮上するドロスの発生を抑制する効果があり、大気中でめっきをする場合に有効である。また、上記Mnを含有させた合金は、母材との界面がデインプルな形状(断面が小さい波)でアンカー効果のある金属間化合物層となり、界面から剥離するのを抑制する効果がある。   The hot dip plating material used in the surface treatment method of the present invention is aluminum or an aluminum alloy. The aluminum alloy is an Al-12 wt% Si alloy, an Al-Si-Mg alloy, and 0.2 to 2 wt% Be. Or an alloy containing 0.1 to 1.5 wt% of Mn. The aluminum alloy containing Be has an effect of suppressing the generation of dross that floats on the surface of the plating bath, and is effective when plating is performed in the air. In addition, the alloy containing Mn has an effect of suppressing peeling from the interface by forming an intermetallic compound layer having an anchor effect with a dimple shape (wave having a small cross section) at the interface with the base material.

溶融めっき温度は、めっきをする材料のアルミニウム又はアルミニウム合金の融点より30〜50℃高い温度が適当である。例えば、Al−12wt%Si合金の場合、溶融めっき温度は、650〜700℃である。溶融めっき温度が高過ぎると、ドロスの発生が多くなり、また金属間化合物が均一に形成されなくなるので、なるべく温度が低い方が好ましい。また、温度が高過ぎると、被めった材がステンレス鋼の場合には、クロム炭化物が粗大化して耐食性、靱性等を低下させるので、なるべく低い方が好ましい。   The hot dip plating temperature is suitably 30 to 50 ° C. higher than the melting point of the aluminum or aluminum alloy of the material to be plated. For example, in the case of an Al-12 wt% Si alloy, the hot dipping temperature is 650 to 700 ° C. If the hot dipping temperature is too high, dross generation increases and intermetallic compounds are not formed uniformly, so the temperature is preferably as low as possible. Further, if the temperature is too high, if the covered material is stainless steel, the chromium carbide is coarsened and the corrosion resistance, toughness and the like are lowered, so the lower one is preferable.

溶融めっき浴への浸漬時間は、アルミニウム又はアルミニウム合金のめっき方式により異なる。
被めっき材をH2 、H2 −N2 還元雰囲気で加熱する方式の場合は、1〜2秒でめっきをすることができる。
フラックス方式の場合は、被めっき材の表面が活性化する反応時間とめっき溶融液の温度に到達しないと反応しないため、予熱温度、フラックスの組成、反応温度及び被めっき材の質量により異なる。
The immersion time in the hot dipping bath varies depending on the plating method of aluminum or aluminum alloy.
In the case of a method in which the material to be plated is heated in a H 2 , H 2 —N 2 reducing atmosphere, plating can be performed in 1 to 2 seconds.
In the case of the flux system, the reaction time is not reached unless the reaction time for activating the surface of the material to be plated and the temperature of the plating melt is reached.

置換めっき方式の場合は、めっき皮膜が溶融めっき浴に溶け込まないと反応しないので、予熱温度と質量によって異なる。
浸漬時間は、長過ぎると被めっき材が溶融アルミニウムに侵食され、溶融アルミニウム中に溶け出して被めっき材の肉厚が減少し、かつめっき浴の組成が変化してしまうので、20分以内が好ましい。したがって、溶融めっき浴への浸漬時間は、2秒〜20分が適当である。
溶融めっき浴への浸漬は、2回以上行うのが好ましい。一回では全体に均一にめっきできない場合があるからである。
In the case of the displacement plating method, it does not react unless the plating film is dissolved in the hot dipping bath, so that it varies depending on the preheating temperature and mass.
If the immersion time is too long, the material to be plated is eroded by the molten aluminum, and is dissolved in the molten aluminum, the thickness of the material to be plated is reduced, and the composition of the plating bath is changed. preferable. Therefore, the immersion time in the hot dipping bath is appropriately 2 seconds to 20 minutes.
The immersion in the hot dipping bath is preferably performed twice or more. This is because it may not be possible to uniformly plate the entire surface at one time.

溶融めっき後の冷却速度は、本発明においては速くても遅くてもよい。一般の溶融アルミニウムめっきの場合、被めっき材とめっき層との界面に金属間化合物層ができるのを抑制する(金属間化合物層は脆いため。)ために急冷するが、本発明は、この金属間化合物層を活用するからである。   The cooling rate after hot dipping may be fast or slow in the present invention. In the case of general hot-dip aluminum plating, quenching is performed to suppress the formation of an intermetallic compound layer at the interface between the material to be plated and the plating layer (because the intermetallic compound layer is brittle). This is because the intermetallic compound layer is utilized.

溶融めっき後に加熱するのは、アルミニウム又はアルミニウム合金を拡散させてFe−Al金属間化合物又はアルミニウム拡散浸透層を増大させると同時にめっき時に余剰に付着したアルミニウム又はアルミニウム合金を自然落下等で溶融除去するためである。この加熱温度は、700〜900℃が適当であり、大気中で加熱してもよい。加熱時間は、1〜5時間程度である。   Heating after hot dipping is performed by diffusing aluminum or aluminum alloy to increase the Fe-Al intermetallic compound or aluminum diffusion permeation layer, and at the same time melting and removing the aluminum or aluminum alloy adhering excessively during plating Because. The heating temperature is suitably 700 to 900 ° C. and may be heated in the atmosphere. The heating time is about 1 to 5 hours.

溶融めっき後にめっき時に付着したフラックスを酸溶液で除去するのは、フラックスが鉛フリーはんだ溶融液を汚染し、そのフラックスが接合部に入って接合部の強度、化学的性質を低下するからである。このフラックスを除去するには、3〜6wt%の硝酸溶液等で酸洗いすればよい。
その後、水洗、湯洗及び乾燥を行えば終了することもできるが、必要な場合には、下記ショットピーニングで表面を処理する工程を加えることができる。
The reason why the flux adhering at the time of plating after hot-dip plating is removed with an acid solution is that the flux contaminates the lead-free solder melt, and the flux enters the joint and reduces the strength and chemical properties of the joint. . In order to remove the flux, pickling may be performed with a 3 to 6 wt% nitric acid solution or the like.
Thereafter, it can be completed by washing with water, washing with water and drying, but if necessary, a step of treating the surface by the following shot peening can be added.

めっき時に付着したフラックスを酸溶液で除去後、水洗、湯洗し、その後にショットピーニングをするのは、スラッジを除去するとともに、最表面の残留応力分布を均一な圧縮応力にするためである。ショットピーニングをすると、スラッジが十分除去されるとともに、被めっき材が鉛フリーはんだ溶融液と接触することにより発生する最表面の残留応力分布のバラツキがなくなり、これのバラツキが原因と思われるシミ状の変色が無くなるからである。
このショットピーニングは、ブラスト材の粒度が100〜600メッシュ、投射圧力が0.3〜10kg/cm2 で行うのが適当である。
The reason why the flux adhering at the time of plating is removed with an acid solution, followed by washing with water and hot water, and then shot peening is to remove sludge and to make the residual stress distribution on the outermost surface uniform compressive stress. Shot peening removes the sludge sufficiently and eliminates the variation in the residual stress distribution on the outermost surface that occurs when the material to be plated comes into contact with the lead-free solder melt. This is because no discoloration occurs.
This shot peening is suitably performed at a blasting material particle size of 100 to 600 mesh and a projection pressure of 0.3 to 10 kg / cm 2 .

次に、電子部品の実装装置の鉛フリーはんだ溶融液又は鉛フリーはんだ溶融液及び低VOCフラックスに接触する機器について説明する。
図3は、プリント配線板に電子部品を装着し、はんだ付けをしたところを示す説明図、図4は、本発明を適用する電子部品の実装装置のはんだ付け装置の一例の斜視図、図5は、図4のA−A断面図、図6は、本発明を適用する電子部品の実装装置のはんだ付け装置の他例の斜視図、図7は、図6のB−B断面図である。
Next, a description will be given of a device that comes into contact with the lead-free solder melt or the lead-free solder melt and the low VOC flux of the electronic component mounting apparatus.
FIG. 3 is an explanatory view showing a state where an electronic component is mounted on a printed wiring board and soldered, and FIG. 4 is a perspective view of an example of a soldering apparatus for an electronic component mounting apparatus to which the present invention is applied. 4 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4, FIG. 6 is a perspective view of another example of the soldering device for the electronic component mounting apparatus to which the present invention is applied, and FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. .

先ず、本発明の電子部品の実装装置によりプリント配線板に電子部品を鉛フリーはんだを用いてはんだ付けをする部分及びはんだ付け方法を図3を参照して説明する。
リード型電子部品の場合には、プリント配線板の穴(穴の裏側の周囲にランドと呼ばれる銅箔部分があり、この銅箔部分が回路に接続されている。)にリード型電子部品のリード端子を上から挿入し、チップ型電子部品の場合には、プリント配線板のランドにその端子電極を載せた状態にして接着剤で仮接着し、リード端子とランド、端子電極とランドがはんだ槽の中に設けた吹き口(図4参照)から出る鉛フリーはんだ溶融液の噴流波に接触するように電子部品を装着したプリント配線板を搬送し、図3に示すようにリード端子とランド、端子電極とランドとにはんだのフィレットを形成してはんだ付けをする方法である。
First, a part for soldering an electronic component to a printed wiring board using lead-free solder by the electronic component mounting apparatus of the present invention and a soldering method will be described with reference to FIG.
In the case of a lead-type electronic component, the lead of the lead-type electronic component is located in a hole in the printed wiring board (a copper foil portion called a land around the back of the hole is connected to the circuit). Insert the terminal from above, and in the case of chip-type electronic components, place the terminal electrode on the land of the printed wiring board and temporarily bond it with an adhesive, and the lead terminal and land, and the terminal electrode and land are in the solder bath. The printed wiring board mounted with electronic components is conveyed so as to come into contact with the jet wave of the lead-free solder melt coming out from the blower opening (see FIG. 4), and the lead terminals and lands as shown in FIG. In this method, solder fillets are formed on terminal electrodes and lands for soldering.

次に、電子部品の実装装置のはんだ付け装置の一例を図4及び図5を参照して説明する。
本発明の電子部品の実装装置のはんだ付け装置1は、鉛フリーはんだ溶融液5を収容するはんだ槽2、はんだ槽2内の上部に設けられたチャンバ体3、チャンバ体3の上部に固定されている吹き口体4、はんだ槽2内に設けられ、鉛フリーはんだ溶融液5をチャンバ体3の中に送り込む電磁ポンプ6、鉛フリーはんだ溶融液5を加熱するヒータ7、はんだ槽2の外に設けられた電磁ポンプ6の制御装置8、ヒータ7を制御する制御装置9等からなっている。
Next, an example of a soldering apparatus for an electronic component mounting apparatus will be described with reference to FIGS.
A soldering apparatus 1 for mounting an electronic component according to the present invention is fixed to a solder tank 2 containing a lead-free solder melt 5, a chamber body 3 provided in the upper part of the solder tank 2, and an upper part of the chamber body 3. The blower body 4, the electromagnetic pump 6 that is provided in the solder tank 2 and feeds the lead-free solder melt 5 into the chamber body 3, the heater 7 that heats the lead-free solder melt 5, and the outside of the solder tank 2 The control device 8 for the electromagnetic pump 6 provided in the control device 9, the control device 9 for controlling the heater 7, and the like.

はんだ槽2は、ケージング10で固定されており、鉛フリーはんだ溶融液5を入れるもので、チャンバ体3等が中に設置さており、鋳鉄等で作製されている。このはんだ槽2の内側の表面は、鉛フリーはんだ溶融液5に接触し、さらに低VOCフラックスに接触する場合もあるので、その表面にFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層が形成されている。   The solder tank 2 is fixed by a caging 10 and contains a lead-free solder melt 5. A chamber body 3 and the like are installed therein, and the solder tank 2 is made of cast iron or the like. Since the inner surface of the solder bath 2 is in contact with the lead-free solder melt 5 and may be further in contact with the low VOC flux, an Fe-Al intermetallic compound layer or an aluminum diffusion / penetration layer is formed on the surface. ing.

なお、図5を見ると、はんだ槽2が上下に分かれているように見えるが、真ん中に見える仕切りのような物は、チャンバ体3を上側に支持し、電磁ポンプ6を下側に支持する吊り下げ部材11であり、鉛フリーはんだ溶融液5が上下に自由に移動(使用中は矢印のように移動)することができるようになっているものである。   In addition, when FIG. 5 is seen, although it seems that the solder tank 2 is divided into up and down, things like the partition seen in the middle support the chamber body 3 on the upper side, and support the electromagnetic pump 6 on the lower side. The suspension member 11 is configured such that the lead-free solder melt 5 can freely move up and down (moves as indicated by an arrow during use).

はんだ槽2内の上部に設けられたチャンバ体3は、はんだ槽2の上縁にねじ25で固定され、上部に取手12が設けられた吊り下げ部材11に固定されている。このチャンバ体3は、内部に案内板13が設けられ、上部に吹き口体4がスリーブ14で保護されたねじ15で固定されており、下部に電磁ポンプ6の吐出口16が固定されているもので、ヒータ7で加熱され、所定温度になっている鉛フリーはんだ溶融液5が電磁ポンプ6で送り込まれ、上部に固定されている吹き口体4に鉛フリーはんだ溶融液5を供給するようなっているものである。   The chamber body 3 provided in the upper part in the solder tank 2 is fixed to the upper edge of the solder tank 2 with a screw 25, and is fixed to a suspension member 11 provided with a handle 12 in the upper part. The chamber body 3 is provided with a guide plate 13 therein, and the blower body 4 is fixed at the upper part by a screw 15 protected by a sleeve 14, and the discharge port 16 of the electromagnetic pump 6 is fixed at the lower part. The lead-free solder melt 5 heated by the heater 7 and at a predetermined temperature is fed by the electromagnetic pump 6 so that the lead-free solder melt 5 is supplied to the blower body 4 fixed on the top. It is what has become.

このチャンバ体3は、オーステナイト系ステンレス鋼のSUS316等で作製されており、その内側及び外側の両面は鉛フリーはんだ溶融液5と接触し、さらに低VOCフラックスに接触する場合もあるので、その表面にFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層が形成されている。
また、吊り下げ部材11、スリーブ14も鉛フリーはんだ溶融液5と接触し、さらに低VOCフラックスに接触する場合もあるので、その表面にFe−Al金属間化合物又はアルミニウム拡散浸透層が形成されている。
The chamber body 3 is made of austenitic stainless steel SUS316 or the like, and both inner and outer surfaces thereof are in contact with the lead-free solder melt 5 and may be in contact with a low VOC flux. An Fe—Al intermetallic compound layer or an aluminum diffusion layer is formed.
Further, since the suspension member 11 and the sleeve 14 are also in contact with the lead-free solder melt 5 and may be in contact with the low VOC flux, an Fe-Al intermetallic compound or an aluminum diffusion / penetration layer is formed on the surface thereof. Yes.

吹き口体4は、チャンバ体3の上部にスリーブ14で保護されたねじ15で固定されており、上部に縦方向に幅が狭く、横方向に長い吹き口17が設けられており、チャンバ体3から供給された鉛フリーはんだ溶融液5が吹き口17から噴流波18を造ってはんだ槽2に流出するようになっている。   The blower body 4 is fixed to the upper part of the chamber body 3 with a screw 15 protected by a sleeve 14, and the blower body 17 is provided with a blower port 17 that is narrow in the vertical direction and long in the horizontal direction. The lead-free solder melt 5 supplied from 3 forms a jet wave 18 from the blowing port 17 and flows out into the solder bath 2.

この吹き口体4は、炭素鋼等で作製されており、内側及び外側の両面が鉛フリーはんだ溶融液5と接触し、さらに低VOCフラックスに接触する場合もあるので、その表面にFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層が形成されている。   This blower body 4 is made of carbon steel or the like, and both inner and outer surfaces are in contact with the lead-free solder melt 5 and may further be in contact with a low VOC flux. An intermetallic compound layer or an aluminum diffusion layer is formed.

吊り下げ部材11の下側に固定ねじ29で固定されており、チャンバ体3の中に鉛フリーはんだ溶融液5を送り込む電磁ポンプ6は、外部コア及びコイル19、上部に把持部23を有する内部コア20、該コイルに通電するための電線カバー用のパイプ24等からなっており、外部コア及びコイル19、内部コア20は直接鉛フリーはんだ溶融液5に接触しないようにカバー21,22が設けられている。   The electromagnetic pump 6 which is fixed to the lower side of the suspension member 11 with a fixing screw 29 and feeds the lead-free solder melt 5 into the chamber body 3 has an outer core and a coil 19, and an internal portion having a grip portion 23 at the top. It consists of a core 20, a pipe 24 for electric wire cover for energizing the coil, and the outer core, the coil 19, and the inner core 20 are provided with covers 21 and 22 so as not to directly contact the lead-free solder melt 5. It has been.

この電磁ポンプ6は、はんだ槽2の外部に設けた電源26から供給される電気が制御装置8によって制御されるようになっており、外部コア及びコイル19と内部コア20の間の下の吸い込み口27から鉛フリーはんだ溶融液5を吸い込み、それらの間を通り、チャンバ体3に結合されている吐出口16からチャンバ体3の下部に供給し、案内板13で分配され、吹き口体4の吹き口17から噴流波18を造って流出するようになっている。   In the electromagnetic pump 6, electricity supplied from a power source 26 provided outside the solder bath 2 is controlled by the control device 8, and the suction between the outer core and the coil 19 and the inner core 20 is performed below. The lead-free solder melt 5 is sucked from the port 27, passes between them, is supplied to the lower portion of the chamber body 3 from the discharge port 16 coupled to the chamber body 3, is distributed by the guide plate 13, and is blown out A jet wave 18 is produced from the air outlet 17 and flows out.

この電磁ポンプ5の外部コア及びコイル19と内部コア20のカバー21,22及びパイプ24は、SUS316等で作製されており、それらの外側の表面は、鉛フリーはんだ溶融液5に接触し、さらに低VOCフラックスに接触する場合もあるので、その表面にFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層が形成されている。また固定ねじ29も同様な処理がされている。   The outer core of the electromagnetic pump 5 and the covers 19 and 22 of the coil 19 and the inner core 20 and the pipe 24 are made of SUS316 or the like, and their outer surfaces are in contact with the lead-free solder melt 5, Since it may be in contact with the low VOC flux, an Fe—Al intermetallic compound layer or an aluminum diffusion / penetration layer is formed on the surface thereof. The fixing screw 29 is similarly processed.

はんだ槽2内の下部に設けられたヒータ7は、鉛フリーはんだ溶融液5を所定の温度に加熱するためのもので、直接鉛フリーはんだ溶融液5に接触しないようにカバー(シース)28が設けられている。
このヒータ7は、はんだ槽2の外部に設けた電源26から電気が供給されて加熱されるようになっており、鉛フリーはんだ溶融液5の温度をカバー31で覆われたセンサー30で測定し、その測定値に基づいて温度制御根装置9により電源26から供給する電気を制御して温度を制御するようになっているものである。
The heater 7 provided in the lower part in the solder tank 2 is for heating the lead-free solder melt 5 to a predetermined temperature, and a cover (sheath) 28 is provided so as not to contact the lead-free solder melt 5 directly. Is provided.
The heater 7 is heated by being supplied with electricity from a power source 26 provided outside the solder bath 2, and measures the temperature of the lead-free solder melt 5 with a sensor 30 covered with a cover 31. The temperature is controlled by controlling the electricity supplied from the power source 26 by the temperature control root device 9 based on the measured value.

ヒータ7のカバー(シース)28は、炭素鋼等で作製されており、それらの外側の表面は、鉛フリーはんだ溶融液5に接触し、さらに低VOCフラックスに接触する場合もあるので、その表面にFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層が形成されている。
また、センサー30のカバー31の外側の表面も鉛フリーはんだ溶融液5に接触し、さらに低VOCフラックスに接触する場合もあるので、その表面にFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層が形成されている。
The cover (sheath) 28 of the heater 7 is made of carbon steel or the like, and the outer surface thereof is in contact with the lead-free solder melt 5 and may be further in contact with the low VOC flux. An Fe—Al intermetallic compound layer or an aluminum diffusion layer is formed.
Further, since the outer surface of the cover 31 of the sensor 30 is also in contact with the lead-free solder melt 5 and further in contact with the low VOC flux, an Fe—Al intermetallic compound layer or an aluminum diffusion / penetration layer is formed on the surface. Is formed.

このように、本発明の電子部品の実装装置のはんだ付け装置1は、鉛フリーはんだ溶融液5に接触し、さらに低VOCフラックスに接触する場合もある機器の表面にFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層が形成されているので、鉛フリーはんだ溶融液等に対して優れた耐侵食性等の耐食、耐摩耗性等を有するものである。
なお、図中の符号38はドロスである。
As described above, the soldering apparatus 1 of the electronic component mounting apparatus according to the present invention is in contact with the lead-free solder melt 5 and may further be in contact with the low VOC flux. Alternatively, since the aluminum diffusion / penetration layer is formed, the aluminum diffusion / penetration layer has excellent corrosion resistance such as erosion resistance, wear resistance, etc. with respect to the lead-free solder melt.
Reference numeral 38 in the figure is a dross.

次に、電子部品の実装装置のはんだ付け装置の他例を図6及び図7を参照して説明する。
本発明の電子部品の実装装置のはんだ付け装置1は、回転式ポンプ32を使用したもので、鉛フリーはんだ溶融液5を収容するはんだ槽2、はんだ槽2内の上部に設けられたチャンバ体3、チャンバ体3の上部に固定されている吹き口体4、鉛フリーはんだ溶融液5をチャンバ体3の中に送り込む回転式ポンプ32、鉛フリーはんだ溶融液5を加熱するヒータ7、はんだ槽2の外に設けられた回転式ポンプ32の制御装置(図示省略)、ヒータ7を制御する制御根装置9等からなっている。
Next, another example of the soldering apparatus of the electronic component mounting apparatus will be described with reference to FIGS.
A soldering apparatus 1 for an electronic component mounting apparatus according to the present invention uses a rotary pump 32, and includes a solder tank 2 for storing a lead-free solder melt 5, and a chamber body provided at an upper portion in the solder tank 2. 3, blower body 4 fixed to the upper part of chamber body 3, rotary pump 32 for feeding lead-free solder melt 5 into chamber body 3, heater 7 for heating lead-free solder melt 5, solder bath 2 includes a control device (not shown) for the rotary pump 32 provided outside 2, a control root device 9 for controlling the heater 7, and the like.

この電子部品の実装装置のはんだ付け装置1は、大部分の機器が上記電子部品の実装装置のはんだ付け装置1の一例のものと実質的に同じであるので、これらの説明は省略し、形式が相違している回転式ポンプ32について説明する。   The soldering apparatus 1 for the electronic component mounting apparatus is substantially the same as the example of the soldering apparatus 1 for the electronic component mounting apparatus described above. A description will be given of the rotary pump 32 that is different from each other.

この回転式ポンプ32は、はんだ槽2の上に固定した台座36の上に設置したモーター33、このモーター33に駆動される回転軸34、この回転軸34に固定され、回転する羽根車35からなっている。ヒータ7で所定の温度に加熱された鉛フリーはんだ溶融液5は、下側の吸い込み口27から吸い込まれ、横側に設けた吐出口16からチャンバ体3に供給され、案内板13で分配され、多孔板37で整流されて吹き口体4の吹き口17から噴流波18を造って流出するようになっている。   The rotary pump 32 includes a motor 33 installed on a pedestal 36 fixed on the solder bath 2, a rotary shaft 34 driven by the motor 33, and an impeller 35 fixed to the rotary shaft 34 and rotating. It has become. The lead-free solder melt 5 heated to a predetermined temperature by the heater 7 is sucked from the lower suction port 27, supplied to the chamber body 3 from the discharge port 16 provided on the lateral side, and distributed by the guide plate 13. The flow is rectified by the perforated plate 37, and the jet wave 18 is made to flow out from the blowing port 17 of the blowing body 4.

この回転式ポンプ32は、回転軸34と羽根車35の表面が鉛フリーはんだ溶融液5に接触し、さらに低VOCフラックスに接触する場合もあるので、その表面にFe−Al金属間化合物又はアルミニウム拡散浸透層が形成されている。   In the rotary pump 32, the surfaces of the rotary shaft 34 and the impeller 35 are in contact with the lead-free solder melt 5 and may be further in contact with the low VOC flux. A diffusion penetration layer is formed.

JISのSUS316の厚さ3mmのステンレス鋼板を被めっき材とし、この被めっき材を図1に示すように、前処理として粒度120メッシュのガラスビーズのシヨット材を使用してショットブラストをし、脱脂、水洗、酸洗い、水洗及び乾燥をこの順序で行い、300℃で60分間の予熱を行い、ステンレス鋼用フラックス添加した700℃のアルミニウムの溶融めっき浴に5分間浸漬し、処理ムラを無くすため更に5分間浸漬し、余剰付着のアルミニウムを振り落として大気中で冷却をした。その後830℃の大気炉に被めっき材を入れて3時間加熱し、表面に付着したアルミニウムを被めっき材へ熱拡散させると共に、表面に付着した溶融アルミニウムを自然落下させ、冷却した。さらにその後、5%の硝酸溶液に浸漬してめっき時に付着したフラックスを除去し、水洗、湯洗及び乾燥して本発明の試験片1とした。   A JIS SUS316 stainless steel plate with a thickness of 3 mm is used as a material to be plated. As shown in FIG. 1, this material is shot blasted using a glass bead of 120 mesh as a pretreatment, and degreased. Washing, pickling, washing and drying in this order, preheating for 60 minutes at 300 ° C, and immersing in a 700 ° C aluminum hot dipping bath with added stainless steel flux for 5 minutes to eliminate processing irregularities It was further immersed for 5 minutes, and the excess adhering aluminum was shaken off and cooled in the air. Thereafter, the material to be plated was placed in an atmospheric furnace at 830 ° C. and heated for 3 hours to thermally diffuse the aluminum adhering to the surface to the material to be plated, and the molten aluminum adhering to the surface was naturally dropped and cooled. Further, the flux adhering at the time of plating was removed by dipping in a 5% nitric acid solution, followed by washing with water, washing with hot water and drying to obtain a test piece 1 of the present invention.

上記本発明のテストピース1の表面層のアルミニウムの濃度等を測定したところ、金属間化合物層及び拡散浸透層のアルミニウムの濃度は約54.7at%であり、アルミニウの大部分が金属間化合物のFe2 Al5 (η相)になっていた。また、金属間化合物層及び拡散浸透層の厚さは、薄いところが15μmであり、厚いところが25μmであった。 When the concentration of aluminum in the surface layer of the test piece 1 of the present invention was measured, the concentration of aluminum in the intermetallic compound layer and diffusion diffusion layer was about 54.7 at%, and most of the aluminum was composed of the intermetallic compound. It was Fe 2 Al 5 (η phase). The thickness of the intermetallic compound layer and the diffusion / penetration layer was 15 μm at the thin portion and 25 μm at the thick portion.

JISのSUS316の厚さ3mmのステンレス鋼板を被めっき材とし、この被めっき材を図2に示すように、めっき前処理として粒度100メッシュのガラスビーズのシヨット材を使用してショットブラストをし、脱脂、水洗、酸洗い、水洗及び乾燥をこの順序で行い、300℃で60分間の予熱を行い、ステンレス鋼用フラックスを添加した700℃のアルミニウムの溶融めっき浴に5分間浸漬し、処理ムラを無くすため更に5分間浸漬し、余剰付着のアルミニウムを振り落として大気中で冷却した。その後710℃の大気炉に被めっき材を入れて3時間加熱し、表面に付着したアルミニウムを被めっき材へ熱拡散させると共に、表面に付着した溶融アルミニウムを自然落下させ、空冷し、湯洗した。さらにその後、5wt%の硝酸溶液に浸漬して付着しているフラックスを除去し、水洗し、湯洗及び乾燥し(ここまでは実施例1と同じ。)、粒度240メッシュのガラスビーズのシヨット材を使用してショットピーニングをした。その後水洗し、湯洗及び乾燥して本発明の試験片2とした。   A JIS SUS316 stainless steel plate with a thickness of 3 mm is used as a material to be plated, and as shown in FIG. 2, this material to be plated is shot blasted using a glass bead glass with a particle size of 100 mesh as a pretreatment for plating. Degreasing, rinsing, pickling, rinsing and drying are performed in this order, preheating at 300 ° C. for 60 minutes, and immersed in a 700 ° C. aluminum hot dipping bath to which stainless steel flux has been added for 5 minutes to eliminate uneven processing. In order to eliminate it, it was further immersed for 5 minutes, and the excess adhering aluminum was shaken off and cooled in the atmosphere. Thereafter, the material to be plated is put in an atmospheric furnace at 710 ° C. and heated for 3 hours to thermally diffuse the aluminum adhering to the surface to the material to be plated, and the molten aluminum adhering to the surface is naturally dropped, air-cooled, and washed with hot water. . Further, the flux adhering to the surface is removed by dipping in a 5 wt% nitric acid solution, washed with water, washed with hot water and dried (the same as in Example 1 up to this point), and a glass bead glass with a particle size of 240 mesh. Using shot peening. Thereafter, it was washed with water, washed with hot water and dried to obtain a test piece 2 of the present invention.

上記本発明の試験片2の表面層のアルミニウムの濃度等を測定したところ、金属間化合物層及び拡散浸透層のアルミニウムの濃度は約54.7at%であり、アルミニウムの大部分が金属間化合物のFe2 Al5 (η相)になっていた。また、金属間化合物層及び拡散浸透層の厚さは、薄いところで15μm、厚いところで25μmであり、表面は平滑で、表面をティシュペーパーで擦っても、酸化スラッジ等はティシュペーパーに付着しなかった。 When the concentration of aluminum in the surface layer of the test piece 2 of the present invention was measured, the concentration of aluminum in the intermetallic compound layer and diffusion diffusion layer was about 54.7 at%, and most of the aluminum was composed of the intermetallic compound. It was Fe 2 Al 5 (η phase). Further, the thickness of the intermetallic compound layer and the diffusion / penetration layer was 15 μm at the thin portion and 25 μm at the thick portion, the surface was smooth, and even when the surface was rubbed with tissue paper, oxidized sludge and the like did not adhere to the tissue paper. .

JISのSUS304の厚さ3mmのステンレス鋼板を被めっき材としたこと以外は実施例2と同様に処理して本発明の試験片3とした。   A test piece 3 according to the present invention was prepared in the same manner as in Example 2 except that a JIS SUS304 stainless steel plate having a thickness of 3 mm was used as the material to be plated.

上記本発明の試験片3の表面層のアルミニウムの濃度等を測定したところ、金属間化合物層及び拡散浸透層のアルミニウムの濃度は約54.7at%であり、アルミニウムの大部分が金属間化合物のFe2 Al5 (η相)になっていた。また、金属間化合物層及び拡散浸透層の厚さは、薄いところで15μm、厚いところで25μmであり、表面は平滑で、表面をティシュペーパーで擦っても、酸化スラッジ等はティシュペーパーに付着しなかった。 When the concentration of aluminum in the surface layer of the test piece 3 of the present invention was measured, the concentration of aluminum in the intermetallic compound layer and diffusion diffusion layer was about 54.7 at%, and most of the aluminum was composed of the intermetallic compound. It was Fe 2 Al 5 (η phase). Further, the thickness of the intermetallic compound layer and the diffusion / penetration layer was 15 μm at the thin portion and 25 μm at the thick portion, the surface was smooth, and even when the surface was rubbed with tissue paper, oxidized sludge and the like did not adhere to the tissue paper. .

[侵食試験]
上記本発明の試験片1、2および3、無処理のSUS304の厚さ3mmのステンレス鋼板の試験片(比較例1)、無処理のSUS316の厚さ3mmのステンレス鋼板の試験片(比較例2)、SUS304の厚さ3mmのステンレス鋼板を減圧中で窒化処理し、表面に2〜3μmの酸化層を設けた試験片(比較例3)及びSUS316の厚さ3mmのステンレス鋼板を表面に不動態化皮膜を有す状態で窒化処理をした試験片(比較例4)を400℃の鉛フリーはんだ(Sn−3.0wt%Ag−0.5wt%Cu)溶融液に浸漬して毎分6回上下動し、図8に示した時間毎に各試験片の重量を測定し、図8に侵食状態を減量率で表した。
[Erosion test]
Test pieces 1, 2 and 3 of the present invention, untreated SUS304 stainless steel plate with a thickness of 3 mm (Comparative Example 1), untreated SUS316 stainless steel plate with a thickness of 3 mm (Comparative Example 2) ), SUS304 stainless steel plate with a thickness of 3 mm was nitrided under reduced pressure, and a test piece (Comparative Example 3) provided with an oxide layer of 2 to 3 μm on the surface and a stainless steel plate with a thickness of 3 mm of SUS316 were passivated on the surface. A test piece (Comparative Example 4) subjected to nitriding treatment with a chemical film was immersed in a 400 ° C. lead-free solder (Sn-3.0 wt% Ag-0.5 wt% Cu) melt 6 times per minute It moved up and down, the weight of each test piece was measured every time shown in FIG. 8, and the erosion state was represented by the weight loss rate in FIG.

これらの結果によると、比較例1の試験片(無処理)は500時間で減量率が、−3.2%、比較例2の試験片(無処理)は500時間で減量率が−1.1%、比較例3の試験片(特殊窒化処理)は3700時間で減量率が−0.6%になり、また比較例4の試験片(特殊窒化処理)は1400時間で減量率が−0.4%になり、かなり侵食されていた。 これらに対して、本発明の試験片1は、1,064時間で減量率が+0.11%、本発明の試験片2は、4,200時間で減量率が+0.21%であり、また本発明の試験片3は、5,300時間で減量率が+0.28%であり、侵食による減量がなく、やや増量していた。   According to these results, the test piece of Comparative Example 1 (no treatment) had a weight loss rate of -3.2% in 500 hours, and the test piece of Comparative Example 2 (no treatment) had a weight loss rate of -1. The test piece of 1% and Comparative Example 3 (special nitriding treatment) had a weight loss rate of −0.6% after 3700 hours, and the test piece of Comparative Example 4 (special nitriding treatment) had a weight loss rate of −0 after 1400 hours. It was 4% and was considerably eroded. On the other hand, the test piece 1 of the present invention has a weight loss rate of + 0.11% at 1,064 hours, the test piece 2 of the present invention has a weight loss rate of + 0.21% at 4,200 hours, The test piece 3 of the present invention had a weight loss rate of + 0.28% after 5,300 hours, and was slightly increased without any weight loss due to erosion.

本発明の試験片1を1064時間経過後の表面状態を図9の写真、本発明の試験片2を4200時間経過後の表面状態を図10の写真、本発明の試験片3を4000時間経過後の表面状態を図11の写真で、比較例1の試験片を920時間経過後の表面状態を図12の写真、比較例2の試験片を920時間経過後の表面状態を図13の写真、比較例3の試験片を3700時間経過後の表面状態を図14の写真、また比較例4の試験片を1400時間経過後の表面状態を図15 の写真で示す。これらの写真の白い部分は侵食された部分である。
これらの写真から、比較例1〜4の試験片は、かなり侵食されていることが分かる。しかし、本発明の試験片1〜3は1064時間、4200時間又は4000時間経過後もほとんど侵食されていないことが分かる。
The surface state after 1064 hours of test piece 1 of the present invention is shown in FIG. 9, the surface state of test piece 2 of the present invention after 4200 hours is shown in FIG. 10, and test piece 3 of the present invention is 4000 hours later. FIG. 11 shows the subsequent surface state, FIG. 12 shows the surface state of the test piece of Comparative Example 1 after 920 hours, and FIG. 13 shows the surface state of the test piece of Comparative Example 2 after 920 hours. FIG. 14 shows the surface state of the test piece of Comparative Example 3 after 3700 hours, and FIG. 15 shows the surface state of the test piece of Comparative Example 4 after 1400 hours. The white parts of these pictures are eroded parts.
From these photographs, it can be seen that the test pieces of Comparative Examples 1 to 4 are considerably eroded. However, it can be seen that the test pieces 1 to 3 of the present invention are hardly eroded after 1064 hours, 4200 hours, or 4000 hours.

上記本発明の試験片2及び3並びに比較例1及び2の試験片を使用し、また上記侵食試験と同様な鉛フリーはんだ溶融液を使用し、毎分6回上下動し、VOCフリーフラックスを溶融鉛フリーはんだと試験片が接する近傍に少量ずつ1000時間当たり20ミリリットル加えたところ、比較例1の試験片と比較例2の試験片は、溶融鉛フリーはんだに接触しない部分も変色して腐食が進行していたが、本発明の試験片2及び3は変色がなく、腐食もなかった。   Using the test pieces 2 and 3 of the present invention and the test pieces of Comparative Examples 1 and 2, and using the same lead-free solder melt as in the above erosion test, the test piece was moved up and down 6 times per minute, and the VOC free flux was When 20 ml per 1000 hours was added in the vicinity of the contact between the molten lead-free solder and the test piece, the test piece of Comparative Example 1 and the test piece of Comparative Example 2 were also discolored and corroded at the part not in contact with the molten lead-free solder. However, the test pieces 2 and 3 of the present invention had no discoloration and no corrosion.

はんだ槽を鋳鉄(FCD材)で製造し、ヒーターのカバー(シース)を炭素鋼管(STKM材)で製造し、これらを上記試験片2と同様に処理して表面にFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層を形成した。これらのはんだ槽及びヒーターのカバーを上記侵食試験のはんだ槽及びヒーターのカバーとして使用したところ、4500時間経過後も侵食は全く見られなかった。   The solder bath is made of cast iron (FCD material), the heater cover (sheath) is made of carbon steel pipe (STKM material), and these are treated in the same manner as the above test piece 2 and the Fe—Al intermetallic compound layer is formed on the surface. Alternatively, an aluminum diffusion penetration layer was formed. When these solder bath and heater cover were used as the solder bath and heater cover in the above erosion test, no erosion was observed after 4500 hours.

本発明は、電子部品をプリント配線板にはんだ付けするために欠かすことができない電子部品の実装装置等に適用されるものであり、侵食性等の高い溶融鉛フリーはんだや腐食性の高い低VOCフラックスに対して高い耐侵食性、耐腐食性があり、また実施する方法も容易であり、製造された材料及び機器も安価であるので、十分利用できるものである。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is applied to an electronic component mounting apparatus or the like that is indispensable for soldering an electronic component to a printed wiring board, and is a molten lead-free solder having a high erosion property or a low VOC having a high corrosion property. Since it has high erosion resistance and corrosion resistance with respect to the flux, the method to be carried out is easy, and the manufactured materials and equipment are inexpensive, it can be used sufficiently.

本発明の実施方法の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the implementation method of this invention. 本発明の実施方法の他例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the other example of the implementation method of this invention. プリント配線板に電子部品を装着し、はんだ付けをしたところを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the place which mounted | worn and soldered the electronic component to the printed wiring board. 本発明を適用する電子部品の実装装置のはんだ付け装置の一例の斜視図である。It is a perspective view of an example of the soldering apparatus of the mounting device of the electronic component to which this invention is applied. 図4のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 本発明を適用する電子部品の実装装置のはんだ付け装置の他例の斜視図である。It is a perspective view of the other example of the soldering apparatus of the mounting device of the electronic component to which this invention is applied. 図6のB−B断面図である。It is BB sectional drawing of FIG. 本発明の実施例1〜3の試験片及び比較例1〜4の侵食試験をした結果を示すクラフである。It is a craft which shows the result of having done the erosion test of the test piece of Examples 1-3 of this invention, and Comparative Examples 1-4. 侵食試験をした本発明の試験片1の図面代用写真である。It is a drawing-substituting photograph of the test piece 1 of the present invention subjected to an erosion test. 侵食試験をした本発明の試験片2の図面代用写真である。It is a drawing-substituting photograph of the test piece 2 of the present invention subjected to an erosion test. 侵食試験をした本発明の試験片3の図面代用写真である。It is a drawing-substituting photograph of the test piece 3 of the present invention subjected to an erosion test. 侵食試験をした比較例1の試験片の図面代用写真である。It is the drawing substitute photograph of the test piece of the comparative example 1 which did the erosion test. 侵食試験をした比較例2の試験片の図面代用写真である。It is the drawing substitute photograph of the test piece of the comparative example 2 which did the erosion test. 侵食試験をした比較例3の試験片の図面代用写真である。It is the drawing substitute photograph of the test piece of the comparative example 3 which did the erosion test. 侵食試験をした比較例4の試験片の図面代用写真である。It is a drawing substitute photograph of the test piece of Comparative Example 4 subjected to the erosion test.

符号の説明Explanation of symbols

1 電子部品の実装装置のはんだ付け装置
2 はんだ槽2
3 チャンバ体
4 吹き口体
5 鉛フリーはんだ溶融液
6 電磁ポンプ
7 ヒータ
8 電磁ポンプの制御装置
9 ヒータの制御装置
10 ケ−シング
11 吊り下げ部材
12 取手
13 案内板
14 スリーブ
15 ねじ
16 吐出口
17 吹き口
18 噴流波
19 外部コア及びコイル
20 内部コア
21 外部コア及びコイルのカバー
22 内部コアのカバー
23 把持部
24 パイプ
25 固定ねじ
26 電源
27 吸い込み口
28 ヒータのカバー(シース)
29 固定ねじ
30 センサー
31 センサーのカバー
32 回転式ポンプ
33 モーター
34 回転軸
35 羽根車
36 吸い込み口
37 多孔板
38 ドロス


























1 Soldering device for electronic component mounting equipment 2 Solder bath 2
3 Chamber body 4 Air outlet body
5 Lead-free solder melt 6 Electromagnetic pump 7 Heater 8 Electromagnetic pump control device 9 Heater control device
10 Casing
11 Hanging member
12 Handle
13 Information board
14 sleeve
15 screw
16 Discharge port
17 mouth
18 Jet wave
19 Outer core and coil
20 inner core
21 Cover of outer core and coil
22 Inner core cover
23 Grip part
24 pipe
25 Fixing screw
26 Power supply
27 Suction mouth
28 Heater cover (sheath)
29 Fixing screw
30 sensors
31 Sensor cover
32 Rotary pump
33 motor
34 Rotation axis
35 impeller
36 Suction mouth
37 perforated plate
38 Dross


























Claims (9)

鉄合金の材料又は機器の表面にアルミニウム又はアルミニウム合金の溶融めっきを施してめっき層及びFe−Al金属間化合物又はアルミニウム拡散浸透層を形成し、これを加熱してアルミニウム又はアルミニウム合金を拡散させると同時に余剰に付着したアルミニウム又はアルミニウム合金を溶融して除去し、更にめっき時に付着したフラックスを酸溶液で除去して表面にアルミニウム濃度が13〜60at%のFe−Al金属間化合物又はアルミニウム拡散浸透層を形成することを特徴とする錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液に接触する鉄合金の材料又は機器の表面処理方法。   When the surface of an iron alloy material or equipment is hot-plated with aluminum or aluminum alloy to form a plating layer and an Fe-Al intermetallic compound or aluminum diffusion / penetration layer, and this is heated to diffuse aluminum or the aluminum alloy At the same time, the excessively adhered aluminum or aluminum alloy is removed by melting, and the flux adhering at the time of plating is removed with an acid solution, and the Fe-Al intermetallic compound or aluminum diffusion permeation layer having an aluminum concentration of 13 to 60 at% on the surface. A surface treatment method for an iron alloy material or device that contacts a lead-free solder melt having a tin content of 85% or more. 鉄合金の材料又は機器の表面にアルミニウム又はアルミニウム合金の溶融めっきを施してめっき層及びFe−Al金属間化合物又はアルミニウム拡散浸透層を形成し、これを加熱してアルミニウム又はアルミニウム合金を拡散させると同時に余剰に付着したアルミニウム又はアルミニウム合金を溶融して除去し、更にめっき時に付着したフラックスを酸溶液で除去し、その後ショットピーニングをして表面のアルミニウム又はアルミニウム合金及び鉄の酸化スラッジを除去して表面にアルミニウム濃度が13〜60at%のFe−Al金属間化合物又はアルミニウム拡散浸透層を形成することを特徴とする錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液に接触する鉄合金の材料又は機器の表面処理方法。   When the surface of an iron alloy material or equipment is hot-plated with aluminum or aluminum alloy to form a plating layer and an Fe-Al intermetallic compound or aluminum diffusion / penetration layer, and this is heated to diffuse aluminum or the aluminum alloy At the same time, the excess aluminum or aluminum alloy is removed by melting, the flux adhering during plating is removed with an acid solution, and then shot peening is performed to remove aluminum or aluminum alloy and iron oxide sludge on the surface. A Fe-Al intermetallic compound having an aluminum concentration of 13 to 60 at% or an aluminum diffusion / penetration layer formed on the surface, or an iron alloy material in contact with a lead-free solder melt having a tin content of 85% or more, or Surface treatment method for equipment. 上記鉄合金がステンレス鋼又は鋳鉄であることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液に接触する材料又は機器の表面処理方法。   3. The surface treatment method for a material or equipment that contacts a lead-free solder melt having a tin content of 85% or more according to claim 1 or 2, wherein the iron alloy is stainless steel or cast iron. 錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液に接触する機器が、表面にアルミニウム濃度が13〜60at%のFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層を有する鉄合金により構成されていることを特徴する電子部品の実装装置。   A device that comes into contact with a lead-free solder melt having a tin content of 85% or more is composed of an iron alloy having an Fe-Al intermetallic compound layer or an aluminum diffusion layer having an aluminum concentration of 13 to 60 at% on the surface. An electronic component mounting apparatus characterized by that. 上記錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液に接触する機器が、はんだ槽、チャンバ体、吹き口体、ヒーター、ポンプ及びはんだ流路のうちの1つ又は2つ以上であることを特徴とする請求項4記載の電子部品の実装装置。   The device that contacts the lead-free solder melt having a tin content of 85% or more is one or more of a solder bath, a chamber body, a blower body, a heater, a pump, and a solder flow path. The electronic component mounting apparatus according to claim 4, wherein: 上記鉄合金がステンレス鋼又は鋳鉄であることを特徴とする請求項4記載の電子部品の実装装置。   5. The electronic component mounting apparatus according to claim 4, wherein the iron alloy is stainless steel or cast iron. 錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液及びアルコール系溶媒を含まないか又は10wt%以下の低アルコール系溶媒のフラックスに接触する機器が、表面にアルミニウム濃度が13〜60at%のFe−Al金属間化合物層又はアルミニウム拡散浸透層を有する鉄合金により構成されていることを特徴とする電子部品の実装装置。   A lead-free solder melt with a tin content of 85% or more and an apparatus that does not contain an alcoholic solvent or a flux of a low alcoholic solvent with a content of 10 wt% or less is Fe- having an aluminum concentration of 13 to 60 at% on the surface. An electronic component mounting apparatus comprising an iron alloy having an Al intermetallic compound layer or an aluminum diffusion layer. 上記錫含有量が85%以上の鉛フリーはんだ溶融液及びアルコール系溶媒を含まないか又は10wt%以下の低アルコール系溶媒のフラックスに接触する機器が、はんだ槽、チャンバ体、吹き口体、ヒーター、ポンプ及びはんだ流路のうちの1つ又は2つ以上であることを特徴とする請求項7記載の電子部品の実装装置。   The lead-free solder melt having a tin content of 85% or more and a device that does not contain an alcohol solvent or a flux of a low alcohol solvent having a content of 10 wt% or less are a solder bath, a chamber body, a blow body, and a heater. The electronic component mounting apparatus according to claim 7, wherein the electronic component mounting apparatus is one or more of a pump and a solder flow path. 上記鉄合金がステンレス鋼又は鋳鉄であることを特徴とする請求項7記載の電子部品の実装装置。



8. The electronic component mounting apparatus according to claim 7, wherein the iron alloy is stainless steel or cast iron.



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