JP2007073786A - はんだ付け方法 - Google Patents

はんだ付け方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2007073786A
JP2007073786A JP2005260076A JP2005260076A JP2007073786A JP 2007073786 A JP2007073786 A JP 2007073786A JP 2005260076 A JP2005260076 A JP 2005260076A JP 2005260076 A JP2005260076 A JP 2005260076A JP 2007073786 A JP2007073786 A JP 2007073786A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lead
solder
nozzle
component mounting
soldering
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.)
Pending
Application number
JP2005260076A
Other languages
English (en)
Inventor
Takahito Yamaguchi
崇仁 山口
Shikio Hasegawa
式男 長谷川
Toru Kato
徹 加藤
Hideki Mukuno
秀樹 椋野
Masahiko Asano
雅彦 浅野
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.)
Hitachi Ltd
Tamura Corp
Tamura FA System Corp
Original Assignee
Hitachi Ltd
Tamura Corp
Tamura FA System Corp
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 Hitachi Ltd, Tamura Corp, Tamura FA System Corp filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP2005260076A priority Critical patent/JP2007073786A/ja
Priority to US11/470,088 priority patent/US20070051777A1/en
Priority to CNA2006101514690A priority patent/CN1927515A/zh
Publication of JP2007073786A publication Critical patent/JP2007073786A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3447Lead-in-hole components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/06Solder feeding devices; Solder melting pans
    • B23K3/0646Solder baths
    • B23K3/0653Solder baths with wave generating means, e.g. nozzles, jets, fountains
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/40Semiconductor devices
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/07Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
    • H05K2203/0736Methods for applying liquids, e.g. spraying
    • H05K2203/0746Local treatment using a fluid jet, e.g. for removing or cleaning material; Providing mechanical pressure using a fluid jet
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3468Applying molten solder

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Molten Solder (AREA)

Abstract

【課題】リード部品搭載基板のスルーホール内に内圧をかけながらはんだ付けをする場合の過剰の溶融はんだによるはんだ付け不良を解決できるはんだ付け方法を提供する。
【解決手段】(a)1次はんだ付け工程では、リード部品搭載基板2を下降させ、その裏面をノズル52の上端開口縁に近接または密着させる。同時に、ノズル52に供給する溶融はんだSaのはんだ面を上昇させることで、リード部品搭載基板2のスルーホール4内に、ノズル52より供給した溶融はんだの供給圧を作用させる。(b)2次はんだ付け工程では、溶融はんだSbのはんだ面を下降させることで、このはんだ面からリード部品搭載基板2の裏面を相対的に離間させ、かつリード5のみをノズル52の溶融はんだSbのはんだ面中に一定時間以上浸漬させる。(c)リード離脱工程では、リード部品搭載基板2を傾斜させつつ上昇させることで、ノズル52の溶融はんだ面から離脱させる。
【選択図】図1

Description

本発明は、ノズルから供給された溶融はんだによりリード部品搭載基板をはんだ付けするはんだ付け方法に関する。
表面側にリード部品を搭載したリード部品搭載基板を移送する基板移送手段がリード部品搭載基板の移送を停止する位置に、溶融はんだを収容した槽体を設け、この槽体に設けられたポンプにより、槽体に取付けられた局所的なノズルに槽体内の溶融はんだを供給し、このノズルの上面開口より噴流する溶融はんだのはんだ面により、リード部品搭載基板のスルーホールから基板裏面側に突出したリード部品のリードを基板面のランドにはんだ付けする局所はんだ付け装置が知られている(例えば、特許文献1参照)。
このような局所はんだ付け装置では、ノズルより噴流する溶融はんだのはんだ面を図9に実線Asで示されるように上昇させるとともに、リード部品搭載基板を図9に2点鎖線Apで示されるように下降させ、そして、実線Bsと2点鎖線Bpで示されるようにはんだ面レベルと基板面レベルとを一定に保ちながら、基板裏面に突出されたリードを基板面ランドにはんだ付けし、はんだ付け後は、ノズルのはんだ面を図9に実線Csで示されるように下降させるとともに、リード部品搭載基板を図9に2点鎖線Cpで示されるように上昇させる。
このような局所はんだ付けが適切になされると、図6に示されるようにリード部品1を搭載したプリント配線基板すなわちリード部品搭載基板2の裏面ランド3から、リード部品搭載基板2に穿設されたスルーホール4に挿入されたリード5を経てリード部品搭載基板2の表面ランド6まで溶融はんだが濡れ上がり、リード5と裏面ランド3との間に適切量のはんだフィレット7が形成されるとともに、リード5と表面ランド6との間に適切量のはんだフィレット8が形成される。
しかしながら、局所はんだ付け前のフラックス塗布において、スプレーフラクサは、リード部品搭載基板2の裏面側からフラックスを塗布するため、フラックスは、リード部品搭載基板2の裏面ランド3、スルーホール4内、このスルーホール4内に挿入されたリード5には塗布されるが、上記基板2の表面ランド6には殆ど塗布されない。
このため、図7に示されるように、溶融はんだがリード部品搭載基板2の表面ランド6まで十分に供給されず、表面ランド6に濡れ広がることがないため、図6に示された表面側のはんだフィレット8が形成され難いはんだ付け不良、すなわちスルーホール未上がり現象が発生する。特に、リード部品1が熱引き性の高い場合や、はんだ材が鉛フリーはんだなどの融点が高い場合は、その傾向が顕著である。
一方、ノズルをリード部品搭載基板2の裏面に密着させて、溶融はんだ面を十分に上昇させることで、リード部品搭載基板2のスルーホール4に内圧をかけると、図8に示されるようにリード5の濡れ上がりによりリード部品搭載基板2の表面ランド6にも、はんだフィレット8を形成させることができる。
このように、リード部品搭載基板2のスルーホール4内に内圧をかけることで、例えば、熱引き性の高い製品でも、リード部品搭載基板2の表面ランド6まで溶融はんだを上げることができ、また、鉛フリーはんだなどの融点が高いはんだ材でも比較的低い温度域で、リード部品搭載基板2の表面ランド6まで溶融はんだを上げることができ、リード部品搭載基板2の表面ランド6にも、はんだフィレット8を形成させることができる。
特開平11−28564号公報(第3−4頁、図2)
しかしながら、溶融はんだ面を上昇させてリード部品搭載基板2のスルーホール4内に内圧をかける場合は、裏面ランド3側に過剰の溶融はんだによる問題が発生する。
例えば、溶融はんだ面から基板搭載部品のリード5を離脱させるリリース動作時に、裏面ランド3側でのはんだ切れが悪くなり、複数のリード間にわたってはんだフィレットが形成される、所謂ブリッジが発生しやすい。また、フラックスの塗布具合によっては、図9に実線Bsで示されるように上昇された高いはんだ面のまま、はんだ浸漬時間が長い場合は、図8に示されるようにリード部品搭載基板2の裏面ランド3に、所謂いもはんだフィレット7aが形成されやすいという問題がある。
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、リード部品搭載基板のスルーホール内に内圧をかけながらはんだ付けをする場合の過剰の溶融はんだによるはんだ付け不良を解決できるはんだ付け方法を提供することを目的とする。
請求項1記載の発明は、表面側にリード部品を搭載したリード部品搭載基板の裏面側からリード挿通用のスルーホール内に、ノズルより供給された溶融はんだの供給圧を作用させる1次はんだ付け工程と、ノズルのはんだ面からリード部品搭載基板の裏面を相対的に離間させ、かつリード部品搭載基板のスルーホールから突出したリードのみをノズルのはんだ面中に一定時間以上浸漬させる2次はんだ付け工程と、ノズルのはんだ面からリード部品搭載基板のリードを相対的に離脱させるリード離脱工程とを具備したはんだ付け方法である。
請求項2記載の発明は、請求項1記載のはんだ付け方法における2次はんだ付け工程が、ノズルのはんだ面からリード部品搭載基板の裏面を相対的に徐々に離間させることでリード部品搭載基板の裏面とリードとの間にはんだフィレットを作成するフィレット作成工程と、ノズルのはんだ面とリード部品搭載基板の裏面との離間位置を固定してリードのみを溶融はんだ中に浸漬させる仕上げ工程とを具備したはんだ付け方法である。
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のはんだ付け方法におけるリード離脱工程が、リード部品搭載基板のリードを傾けながら、ノズルのはんだ面からリードを相対的に離脱させるはんだ付け方法である。
請求項4記載の発明は、請求項1記載のはんだ付け方法における1次はんだ付け工程の直前に、ノズルから溶融はんだをオーバフローさせるオーバフロー工程を具備したはんだ付け方法である。
請求項1記載の発明によれば、1次はんだ付け工程では、ノズルからの溶融はんだの供給圧により、リード部品搭載基板のスルーホールに内圧をかけることで、リードの濡れ上がりによる基板の表面側へのはんだ上がりにより、基板表面側のはんだフィレットを確実に形成できるとともに、2次はんだ付け工程では、ノズルのはんだ面からリード部品搭載基板の裏面を相対的に離間させた状態で、リード部品搭載基板のリードのみをノズルのはんだ面中に一定時間以上浸漬させることで、基板裏面側のはんだフィレットを適切な溶融はんだ量により形成でき、複数リード間のはんだブリッジ、基板裏面側のいもはんだフィレットなどのはんだ付け不良を抑制できる。
請求項2記載の発明によれば、フィレット作成工程では、ノズルのはんだ面からリード部品搭載基板の裏面を相対的に徐々に離間させることで、適切な形状のはんだフィレットを形成できるとともに、仕上げ工程では、ノズルのはんだ面とリード部品搭載基板の裏面との離間位置を固定することで、リードのみに適量の溶融はんだを浸透させて、リード先端からはんだが垂れ下がるツララなどのはんだ付け不良を効果的に抑制できる。
請求項3記載の発明によれば、リード離脱工程では、リードを傾けながらノズルのはんだ面から相対的に離脱させるので、リード先端面のはんだ面からの離脱を円滑に行なうことができ、リード間のはんだブリッジ、いもはんだフィレット、リード先端のツララなどのはんだ付け不良を抑制できる。
請求項4記載の発明によれば、オーバフロー工程によりノズルから溶融はんだをオーバフローさせて、ノズルのはんだ面より酸化物を取り除いてから、1次はんだ付け工程に入るので、酸化物によるはんだ付け不良を抑制できる。
以下、本発明を、図1および図2に示された一実施の形態、図3および図4に示された他の実施の形態、図5に示されたさらに別の実施の形態を参照しながら詳細に説明する。なお、図2に示された局所はんだ付け装置は、図3または図5に示された実施の形態にも用いることとする。
図2に示されるように、局所のはんだ付け装置は、表面側にリード部品1を搭載したリード部品搭載基板2を保持して傾動および昇降する基板昇降機構13と、溶融はんだを局所的に供給可能なはんだ槽14とを備えている。
基板昇降機構13は、本体フレーム15に取付板16を介してモータおよび減速器などのモータユニット17が取付けられ、取付板16上には、昇降フレーム支持体18が立設され、モータユニット17により回転されるボールねじなどの送りねじ19が回転自在に設けられ、この送りねじ19と平行に昇降フレーム支持体18にガイドレール21が設けられている。
ガイドレール21には昇降フレーム22のスライド部23が昇降自在に嵌合され、昇降フレーム22に取付板24を介して取付けられた雌ねじ部25が、上記送りねじ19に螺合され、この送りねじ19をモータユニット17で正逆いずれかの方向に回転させることで、昇降フレーム22を上昇または下降させるように構成されている。昇降フレーム22の上面および下面に対向して上下部のストッパ26,27が配置されている。
昇降フレーム22の基端部上には、モータおよび減速器などのモータユニット31が取付けられ、このモータユニット31により正逆いずれかの方向に回転されるボールねじなどの送りねじ32が回転自在に設けられ、この送りねじ32に雌ねじ部33を螺合して昇降可能とした係止板34が設けられ、この係止板34により傾動枠35の一側部に設けられた被係止部36が係止されている。傾動枠35の他側部は、昇降フレーム22の先端部によりヒンジなどを介して回動自在に支持されている。
傾動枠35には、一側部に固定支持板37が取付けられ、また、この固定支持板37に対し基板幅に応じて送りねじ38により進退可能に設けられた可動支持板39が取付けられ、これらの固定支持板37および可動支持板39によりリード部品搭載基板2が把持されている。
局所はんだ付け用のはんだ槽14は、リード部品搭載基板2に供給される溶融はんだSを収容するはんだ槽本体41内に、はんだ溶解ヒータ42が設置され、はんだ槽本体41の一側および他側に電磁誘導ポンプ43がそれぞれ設置されている。
各電磁誘導ポンプ43は、はんだ槽本体41の外部に、1次鉄心に巻回された誘導コイル44が上下方向に設置され、一方、はんだ槽本体41の内部に、はんだ上昇通路45を介して2次鉄心46が上下方向に設置され、はんだ上昇通路45の下端部に吸込口47が、上端部に吐出口48がそれぞれ開口されている。
各電磁誘導ポンプ43の吐出口48には箱形のノズル基体51が嵌着され、このノズル基体51上には、リード部品1の配列などに対応する複数のノズル52が上方に突出されている。複数のノズル52は、複数の電磁誘導ポンプ43に対応して設けられ、これらのポンプ43により個別に設定された波高のはんだ面をそれぞれ得ることができる。
ノズル基体51およびノズル52は、吐出口48に対して着脱自在に設けられ、押え板53を介してクランプ機構54により固定されるので、リード部品搭載基板2のリード部品1に応じて交換することができる。
そして、電磁誘導ポンプ43は、その誘導コイル44に3相交流などの位相のずれた電流を供給することにより、はんだ上昇通路45内に移動磁界を生じさせ、はんだ上昇通路45内にある導電性の溶融はんだに電磁誘導による上方への推力を発生させ、吐出口48より溶融はんだを吐出させ、ノズル52の上端開口に溶融はんだを供給し、ノズル52上で溶融はんだのはんだ面を上昇させたり、オーバフロー噴流させる。このノズル52のはんだ面または噴流はんだ面の高さは、電磁誘導ポンプ43の誘導コイル44に供給される電源周波数を制御することで調整する。
次に、この図2に示された局所はんだ付け装置を用いた局所はんだ付け方法を、図1を参照しながら説明する。
図1(a)に示された1次はんだ付け工程と、図1(b)に示された2次はんだ付け工程と、図1(c)に示されたリード離脱工程とを、同一のノズル52と同一のリード部品搭載基板2との相対的動作により、連続的に行なう。
図1(a)に示された1次はんだ付け工程では、モータユニット31により送りねじ32を回転させて係止板34を下降させることで、表面側にリード部品1を搭載したリード部品搭載基板2を水平にしつつ、モータユニット17により送りねじ19を回転させて昇降フレーム22を下降させて、リード部品搭載基板2を水平に下降させることで、このリード部品搭載基板2の裏面をノズル52の上端開口縁に近接または密着させる。
同時に、電磁誘導ポンプ43の電源周波数を制御して、ノズル52の上端開口に供給される溶融はんだSaのはんだ面を上昇させることで、リード部品搭載基板2の裏面側からリード挿通用のスルーホール4内に、ノズル52より供給された溶融はんだの供給圧を作用させる。この状態は、数秒間、維持する。
これにより、図6に示されるようにスルーホール4を経てリード部品搭載基板2の表面ランド6まで溶融はんだが濡れ上がり、リード5と表面ランド6との間に適切量のはんだフィレット8が形成される。
図1(b)に示された2次はんだ付け工程では、電磁誘導ポンプ43の電源周波数を制御して、ノズル52の上端開口に供給される溶融はんだSbのはんだ面を下降させることで、このはんだ面からリード部品搭載基板2の裏面を相対的に離間させ、かつリード部品搭載基板2のスルーホール4から突出したリード5のみをノズル52の溶融はんだSb中に一定時間以上浸漬させる。このリード浸漬状態は、数秒間、維持する。
これにより、図6に示されるようにリード部品搭載基板2の裏面ランド3とリード5との間に適切はんだ量のはんだフィレット7が形成される。
図1(c)に示されたリード離脱工程では、モータユニット31により送りねじ32を(a)の場合とは逆方向に回転させて係止板34を上昇させることで、リード部品搭載基板2を傾斜させつつ、モータユニット17により送りねじ19を(a)の場合とは逆方向に回転させて昇降フレーム22を上昇させることで、リード部品搭載基板2を傾斜状態で上昇させる。これにより、ノズル52の溶融はんだSbのはんだ波高を維持したまま、リード部品搭載基板2を傾斜させながら、そのリード5をノズル52の溶融はんだSbのはんだ面から離脱させる。
次に、この図1に示された実施の形態の効果を説明する。
図1(a)に示された1次はんだ付け工程では、ノズル52からの溶融はんだSaの供給圧により、リード部品搭載基板2のスルーホール4に内圧をかけることで、リード5の濡れ上がりによる基板表面側へのはんだ上がりを促進させて、基板表面側のはんだフィレット8を確実に形成できる。
図1(b)に示された2次はんだ付け工程では、ノズル52の溶融はんだSbのはんだ面からリード部品搭載基板2の裏面を相対的に離間させた状態で、リード部品搭載基板2のリード5のみをノズル52の溶融はんだSb中に一定時間以上浸漬させることで、リード部品搭載基板2の裏面に付着した余分なはんだ量を溶融はんだSbのはんだ面に戻し、基板裏面側のはんだフィレット7を適切な溶融はんだ量により形成できるため、複数リード5間のはんだブリッジ、基板裏面側のいもはんだフィレット7a(図8)などのはんだ付け不良を抑制できる。
図1(c)に示されたリード離脱工程では、リード5を傾けながらノズル52のはんだ面から相対的に離脱させるので、リード先端面をはんだ面から円滑に離脱させることができ、リード間のはんだブリッジ、いもはんだフィレット7a、リード先端のツララなどのはんだ付け不良を抑制できる。
このように、1次はんだ付け工程でリード部品搭載基板2のスルーホール4に内圧をかけることで基板表面側のはんだフィレット8を形成してしまえば、高いはんだ波は、基板裏面側のはんだフィレット7の形成時に不具合をもたらすので、低いはんだ波による2次はんだ付け工程を設けることで、1次はんだ付け工程のデメリットを改善し、基板裏面側に正常なはんだフィレット7を形成できる。
特に、スムーズなリード離脱動作を実現するために、リード部品搭載基板2を傾斜状態にして溶融はんだ面から離脱させるとき、離脱速度が遅い設定の場合は、高位置にあるリードの離脱開始と低位置にあるリードの離脱終了との時間差が大きくなるので、離脱終了までのはんだ浸漬時間が長い低位置のリードでは、はんだの上がりすぎにより、いもはんだフィレット7a(図8)などのはんだ付け不良が発生しやすいが、低いはんだ波による2次はんだ付け工程を設けることで、はんだの上がりすぎを防止して、このようなはんだ付け不良を抑えることができる。
同様に、リード部品搭載基板2の傾斜角が小さくリードピッチが狭い場合も、はんだブリッジを大幅に低減でき、正常なはんだフィレット7を形成できる。
次に、図3は、局所はんだ付け方法の他の実施の形態を、基板面およびノズルはんだ面の高さ位置の経時的変化を示すグラフで表わしたもので、1次はんだ付け工程aまでは、図1(a)に示された1次はんだ付け工程と同様であるから、その説明は省略する。
図3に示された2次はんだ付け工程bは、ノズル52の溶融はんだSbのはんだ面からリード部品搭載基板2の裏面を相対的に徐々に離間させることでリード部品搭載基板2の裏面とリード5との間にはんだフィレット7を作成するフィレット作成工程b1と、ノズル52の溶融はんだSbのはんだ面とリード部品搭載基板2の裏面との離間位置を固定してリード5のみを溶融はんだSb中に浸漬させる仕上げ工程b2とを具備している。
また、リード離脱工程cでは、リード部品搭載基板2を上昇させると同時に、ノズル52内の溶融はんだ面を下降させて、そのリード5をノズル52内の溶融はんだ面から離脱させる。
図4は、図3に示された局所はんだ付け方法を示すフローチャートである。なお、このフローチャート中の丸数字は、ステップ番号を示す。
(ステップ1)
基板昇降機構13により、リード部品搭載基板2を水平に下降させると同時に、電磁誘導ポンプ43の周波数制御によりノズル52内の溶融はんだ面を上昇させる。
(ステップ2)
リード部品搭載基板2の裏面をノズル52の上端開口縁に近接または密着させ、ノズル52から噴出した溶融はんだSaをリード部品搭載基板2の裏面に接触させ、はんだ付けを開始する。このはんだ付けでは、溶融はんだSaのはんだ面を上昇させることで、リード挿通用のスルーホール4内に、ノズル52より加圧供給された溶融はんだSaの供給圧を作用させ、スルーホール4内でのリード5の濡れ上がりによる基板表面側へのはんだ上がりにより、表面のはんだフィレット8を確実に形成する。
(ステップ3)
電磁誘導ポンプ43の周波数制御によりノズル52から噴出した溶融はんだ面を徐々に下げることで、リード部品搭載基板2の裏面から溶融はんだSbのはんだ面をゆっくり離すことで、裏面のはんだフィレット7を確実に形成する。
(ステップ4)
電磁誘導ポンプ43の電源周波数を一定に保って、リード部品搭載基板2の裏面から溶融はんだSbのはんだ面を数mm離して固定し、リード5の先端部のみが溶融はんだSbに接触している状態を数秒間維持する。
(ステップ5)
基板昇降機構13により、リード部品搭載基板2を傾斜させながら上昇させると同時に、電磁誘導ポンプ43の電源周波数を0Hzまで下げて、ノズル52内の溶融はんだ面をはんだ槽内はんだ面レベルまで下降させ、この動作中に、リード5をノズル52内の溶融はんだ面から離脱させる。
そして、この図3および図4に示された実施の形態によれば、図1に示された実施の形態の効果に加えて、2次はんだ付け工程bにおけるフィレット作成工程b1では、ノズル52の溶融はんだSbのはんだ面からリード部品搭載基板2の裏面を相対的に徐々に離間させることで、適切な形状のはんだフィレット7を形成できるとともに、仕上げ工程b2では、ノズル52の溶融はんだSbのはんだ面とリード部品搭載基板2の裏面との離間位置を固定することで、リード5のみに適量の溶融はんだを浸透させて、リード先端からはんだが垂れ下がるツララなどのはんだ付け不良を効果的に抑制できる。
次に、図5に基づいて局所はんだ付け方法のさらに別の実施の形態を説明する。
図5に示された局所はんだ付け方法は、最初は、複数の電磁誘導ポンプ43を一括設定して、待機状態のポンプ運転であるジョグ運転をしており、ノズル52から溶融はんだが噴出しない程度に溶融はんだを加圧供給して、ノズル52や溶融はんだの温度を維持する。
そして、はんだ付けを開始するに当って、複数の電磁誘導ポンプ43を一括制御してノズル52の上端開口より噴出する溶融はんだの高さを最大に制御して、ノズル52の上端開口より溶融はんだをオーバフロー噴流させるオーバフロー工程の運転すなわちオーバフロー運転をする。このオーバフロー運転は、ノズル52内の酸化物を取り除くための噴流運転である。
このオーバフロー運転の後に、リード部品搭載基板2の裏面側からスルーホール4内に、ノズル52より供給された溶融はんだの供給圧を作用させる1次はんだ付け工程の運転すなわち1次はんだ付け運転をする。要するに、この1次はんだ付け運転は、リード部品搭載基板2のスルーホール4内に内圧をかけるための高い1次はんだ面を得るポンプ運転であり、ノズル52毎に複数の電磁誘導ポンプ43を個別に設定する。
この1次はんだ付け運転に続いて、ノズル52から噴出される溶融はんだのはんだ面を下げることで、1次はんだ面より低い2次はんだ面からリード部品搭載基板2の裏面を相対的に離間させ、かつリード部品搭載基板2のスルーホール4から突出したリード5のみをノズル52内の2次はんだ面中に一定時間以上浸漬させる2次はんだ付け工程の運転すなわち2次はんだ付け運転をする。要するに、この2次はんだ付け運転は、はんだ離脱時に1次はんだ面より低い2次はんだ面を得られるようにするポンプ運転であり、複数の電磁誘導ポンプ43を一括で制御する。
この2次はんだ付け運転を一定時間継続した後は、ノズル52の2次はんだ面からリード部品搭載基板2のリード5を相対的に離脱させるリード離脱工程に移り、電磁誘導ポンプ43の電源周波数を制御して、はんだ波高を下げ、最後は、0Hzに制御して、電磁誘導ポンプ43のポンプ作動を停止させることで、ノズル内溶融はんだ面を、はんだ槽本体41内のはんだ面レベルまで下げて、噴流サイクルを終了させる。
このように、1次はんだ付け工程の直前に、ノズル52から溶融はんだをオーバフローさせるオーバフロー工程を設け、このオーバフロー工程により、ノズル52から流出する溶融はんだと共にノズル52のはんだ面より酸化物を取り除いてから、1次はんだ付け工程に入るので、酸化物によるはんだ付け不良を抑制できる。
そして、2次はんだ付け運転を採用した場合と、採用しない場合とを比較すると、ブリッジ不良率が、2次はんだ付け運転を採用しない場合は10%〜20%であるのに対して、2次はんだ付け運転を採用した場合は0.5%〜0.7%まで低下する実績値が得られた。
なお、図示された実施の形態では、リード部品搭載基板2を昇降させるようにしているが、リード部品搭載基板2を定レベルに維持したまま、はんだ槽14またはノズル52の方を昇降駆動しても良い。
また、2次はんだ付け工程bでは、要するにリード5のみをノズル52内のはんだ面中に一定時間以上浸漬させることができれば、仕上げ工程b2で、あるいは2次はんだ付け運転で、はんだ面または基板面の高さが変化しても良い。
さらに、本発明は、局所はんだ付けに用いると特に効果的であるが、局所はんだ付けに限定されるものではなく、通常の噴流式はんだ付けにも利用可能である。
本発明に係るはんだ付け方法の一実施の形態を示す工程図であり、(a)は1次はんだ付け工程を示すノズルおよび基板の正面図、(b)は2次はんだ付け工程を示すノズルおよび基板の正面図、(c)はリード離脱工程を示すノズルおよび基板の正面図である。 同上はんだ付け方法を実施するためのはんだ付け装置の一例を示す一部切欠の正面図である。 本発明に係るはんだ付け方法の他の実施の形態を基板面およびノズルはんだ面の高さ位置の経時的変化で表わしたグラフである。 同上はんだ付け方法における基板面およびノズルはんだ面の高さ位置制御を示すフローチャートである。 本発明に係るはんだ付け方法のさらに別の実施の形態をはんだ波高の変化で表わしたグラフである。 リード部品搭載基板の正常なはんだフィレット形成状態を示す基板断面図である。 リード部品搭載基板のスルーホール未上がり現象によるはんだ付け不良を示す基板断面図である。 リード部品搭載基板のいもはんだフィレットが形成されたはんだ付け不良を示す基板断面図である。 従来のはんだ付け方法を基板面およびノズルはんだ面の高さ位置の経時的変化で表わしたグラフである。
符号の説明
1 リード部品
2 リード部品搭載基板
4 スルーホール
5 リード
52 ノズル
Sa,Sb 溶融はんだ
a 1次はんだ付け工程
b 2次はんだ付け工程
b1 フィレット作成工程
b2 仕上げ工程
c リード離脱工程

Claims (4)

  1. 表面側にリード部品を搭載したリード部品搭載基板の裏面側からリード挿通用のスルーホール内に、ノズルより供給された溶融はんだの供給圧を作用させる1次はんだ付け工程と、
    ノズルのはんだ面からリード部品搭載基板の裏面を相対的に離間させ、かつリード部品搭載基板のスルーホールから突出したリードのみをノズルのはんだ面中に一定時間以上浸漬させる2次はんだ付け工程と、
    ノズルのはんだ面からリード部品搭載基板のリードを相対的に離脱させるリード離脱工程と
    を具備したことを特徴とするはんだ付け方法。
  2. 2次はんだ付け工程は、
    ノズルのはんだ面からリード部品搭載基板の裏面を相対的に徐々に離間させることでリード部品搭載基板の裏面とリードとの間にはんだフィレットを作成するフィレット作成工程と、
    ノズルのはんだ面とリード部品搭載基板の裏面との離間位置を固定してリードのみを溶融はんだ中に浸漬させる仕上げ工程と
    を具備したことを特徴とする請求項1記載のはんだ付け方法。
  3. リード離脱工程は、
    リード部品搭載基板のリードを傾けながら、ノズルのはんだ面からリードを相対的に離脱させる
    ことを特徴とする請求項1または2記載のはんだ付け方法。
  4. 1次はんだ付け工程の直前にノズルから溶融はんだをオーバフローさせるオーバフロー工程
    を具備したことを特徴とする請求項1記載のはんだ付け方法。
JP2005260076A 2005-09-08 2005-09-08 はんだ付け方法 Pending JP2007073786A (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005260076A JP2007073786A (ja) 2005-09-08 2005-09-08 はんだ付け方法
US11/470,088 US20070051777A1 (en) 2005-09-08 2006-09-05 Soldering method
CNA2006101514690A CN1927515A (zh) 2005-09-08 2006-09-08 焊接方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005260076A JP2007073786A (ja) 2005-09-08 2005-09-08 はんだ付け方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007073786A true JP2007073786A (ja) 2007-03-22

Family

ID=37829138

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005260076A Pending JP2007073786A (ja) 2005-09-08 2005-09-08 はんだ付け方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20070051777A1 (ja)
JP (1) JP2007073786A (ja)
CN (1) CN1927515A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016135891A1 (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 富士機械製造株式会社 半田付け装置
JP2018029144A (ja) * 2016-08-19 2018-02-22 富士機械製造株式会社 半田付け装置

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0716601D0 (en) * 2007-08-24 2007-10-03 Pillarhouse Int Ltd Manually operated soldering apparatus
JP5800778B2 (ja) * 2011-11-25 2015-10-28 三菱電機株式会社 接合方法および半導体装置の製造方法
US9490146B2 (en) * 2014-06-02 2016-11-08 Stmicroelectronics, Inc. Semiconductor device with encapsulated lead frame contact area and related methods
DE102014110720A1 (de) 2014-07-29 2016-02-04 Illinois Tool Works Inc. Lötmodul

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS512652A (en) * 1974-06-26 1976-01-10 Koki Kk Handazukehoho oyobi sochi
JPS5273378A (en) * 1975-12-16 1977-06-20 Kondo Kenshi Method of soldering printed circuit board
JPS6210953U (ja) * 1986-03-20 1987-01-23
JPH1051126A (ja) * 1996-07-30 1998-02-20 Sony Corp 自動半田付装置
JP2002270987A (ja) * 2001-03-09 2002-09-20 Fuji Xerox Co Ltd 電子部品、これを備えた配線基板、及びはんだ付け方法、並びにはんだ付け装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1002391A (en) * 1974-10-07 1976-12-28 Electrovert Ltd. - Electrovert Ltee Wave-soldering of printed circuits
US5611480A (en) * 1992-03-03 1997-03-18 Pillarhouse International Limited Soldering process
US6305596B1 (en) * 1998-06-18 2001-10-23 Asustek Computer Inc. Apparatus and method for soldering through-hole components on circuit board

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS512652A (en) * 1974-06-26 1976-01-10 Koki Kk Handazukehoho oyobi sochi
JPS5273378A (en) * 1975-12-16 1977-06-20 Kondo Kenshi Method of soldering printed circuit board
JPS6210953U (ja) * 1986-03-20 1987-01-23
JPH1051126A (ja) * 1996-07-30 1998-02-20 Sony Corp 自動半田付装置
JP2002270987A (ja) * 2001-03-09 2002-09-20 Fuji Xerox Co Ltd 電子部品、これを備えた配線基板、及びはんだ付け方法、並びにはんだ付け装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016135891A1 (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 富士機械製造株式会社 半田付け装置
JP2018029144A (ja) * 2016-08-19 2018-02-22 富士機械製造株式会社 半田付け装置

Also Published As

Publication number Publication date
US20070051777A1 (en) 2007-03-08
CN1927515A (zh) 2007-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2007073786A (ja) はんだ付け方法
JP4073183B2 (ja) Pbフリーはんだを用いた混載実装方法及び実装品
US20080302861A1 (en) Method and apparatus for wave soldering an electronic substrate
JP2007190567A (ja) はんだ槽およびはんだ付け装置
JP4634574B2 (ja) 局所はんだ付け装置および局所はんだ付け方法
US6305596B1 (en) Apparatus and method for soldering through-hole components on circuit board
JP3867511B2 (ja) 部分半田付け装置
JP2003078242A (ja) プリント基板の部分はんだ付け方法
JP2007090379A (ja) はんだ付け装置及びはんだ付け装置の始動方法
JP4568454B2 (ja) 部分噴流はんだ槽およびプリント基板の部分はんだ付け方法
JP2002335075A (ja) 噴流式はんだ付け装置およびはんだ付け方法
WO2005120141A1 (ja) 半田噴流装置,半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法
JP2017042795A (ja) はんだ付け装置
JP2012529761A (ja) はんだポット
JP2003251456A (ja) はんだ付け装置およびはんだ付け方法
JP2006073898A (ja) プリント基板の局部半田付け方法
JP2004096042A (ja) 回路基板上への接続材料の供給方法及び供給装置
JP2005150532A (ja) はんだ付け装置およびはんだ付け方法
JP3720935B2 (ja) 噴流式ろう付け方法およびその装置
JP2000052028A (ja) 浸漬はんだ付け装置及び浸漬はんだ付け方法
KR101439119B1 (ko) 전자 부품의 제조 방법 및 전자 부품의 제조 장치
JP2006066785A (ja) 噴流式半田付け装置及び噴流式半田付け方法
JPH10126049A (ja) 後付け半田装置
JP5396072B2 (ja) はんだ付け装置及びはんだ付け方法
JP2007243224A (ja) Pbフリーはんだを用いたフローはんだ付け装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080626

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20090828

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20090828

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20100622

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20100921

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100929

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110209