JP2008296265A - Soldering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被はんだ付け部に点状や線状、帯状にはんだを付着させるはんだ付け装置に関する。 The present invention relates to a soldering apparatus that attaches solder to a portion to be soldered in the form of dots, lines, or strips.
難はんだ付け材であるセラミックスやガラスなどにはんだ付けを行う方法として、溶融したはんだに超音波を作用させる方法が提案されている。 As a method for performing soldering on ceramics or glass, which is a difficult soldering material, a method of applying ultrasonic waves to molten solder has been proposed.
特許文献1及び特許文献2には、超音波を印加したはんだコテ先に貫通した孔を持ちこの孔を通して溶解したはんだを供給して超音波を作用させてはんだ付けを行う装置が開示されている。
Patent Document 1 and
また、特許文献3には、基板上に線状の半田を押接してはんだを予め点状または線状にこの基板上に溶解付着させ、基板を加熱して溶融したはんだに超音波を印加して基板上にはんだを点状もしくは線状に溶解付着させるはんだ方法が開示されている。 Further, in Patent Document 3, a linear solder is pressed onto a substrate so that the solder is dissolved and adhered to the substrate in a dotted or linear shape in advance, and ultrasonic waves are applied to the molten solder by heating the substrate. A soldering method is disclosed in which solder is deposited on a substrate in the form of dots or lines.
一方、特許文献4には、超音波振動を付与した加熱されたコテを固形ろう材に押接して、この押接面側に溶解ろう材を保持させて基材の表面に供給する溶解ろう材の供給方法が開示されている。
本発明は高品質なはんだ付けが可能なはんだ付け装置もしくははんだ付け方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a soldering apparatus or a soldering method capable of high-quality soldering.
従来における具体的な課題の例を以下で説明する。 Examples of specific problems in the prior art will be described below.
特許文献1及び特許文献2に開示された発明の場合、貫通孔中の溶解したはんだにも超音波が作用する。このため、超音波の振動の強度や振動周波数がわずかに変動すると、溶融はんだがこの貫通孔中で滞留したり、勢い良く吐出されたりするなどの現象が発生し、安定してはんだが供給できない場合がある。すなわち、溶融したはんだの供給量と超音波振動の振幅及び周波数が独立ではないために供給量を制御できず、はんだの過不足によりはんだ付けの品質を低下させる事態が発生する場合がある。
In the case of the inventions disclosed in Patent Document 1 and
また、特許文献3に開示された発明の場合、はんだを溶解した状態に維持するために例えば190℃以上の温度で被はんだ付け基板を加熱して超音波を印加する必要がある。このため、点状もしくは線状に予め溶解付着させたはんだ全部に亘って超音波を印加して完了するまでの間、基板上にはんだが溶解状態で維持されるため、はんだが酸化して溶接不良が発生する場合がある。さらに、被はんだ基板に形成されたパターンや部品なども高い温度に長時間曝されるために深刻な熱劣化障害を受ける場合がある。 Further, in the case of the invention disclosed in Patent Document 3, it is necessary to apply an ultrasonic wave by heating the substrate to be soldered at a temperature of, for example, 190 ° C. or higher in order to maintain the solder in a molten state. For this reason, since the solder is maintained in a dissolved state on the substrate until the ultrasonic wave is applied and completed over all the solder that has been dissolved and adhered in advance in the form of dots or lines, the solder is oxidized and welded. Defects may occur. Furthermore, patterns and components formed on the soldered substrate may be exposed to high temperatures for a long time, and thus may be seriously damaged by heat deterioration.
また、予め被はんだ付け基板上に点状もしくは線状に溶解したはんだを付着させた後に、同じ軌跡に沿って超音波を印加する必要がある。例えばお互いに直交して稼動するX−Y−Z軸をもつ稼動装置を用い、そのX−Y稼動軸を基板上に平行とし、Z軸にはんだを予備溶解付着させる手段と超音波を印加する手段を離れた状態で取り付けた場合を考える。この場合、曲率あるいは折り曲がりのある軌跡で予め被はんだ付け基板上に点状もしくは線状の溶解したはんだを付着させると、これと同じ軌跡に沿って超音波を印加する手段を移動させることは困難となる。 Further, it is necessary to apply ultrasonic waves along the same trajectory after the solder melted in the form of dots or lines on the substrate to be soldered in advance. For example, using an operating device having X, Y, and Z axes that operate orthogonally to each other, the X and Y operating axes are parallel to the substrate, and a means for pre-dissolving and adhering solder to the Z axis and applying ultrasonic waves are applied. Consider a case in which the means are mounted apart. In this case, if a solder having a dotted or linear shape is attached to the substrate to be soldered in advance along a locus with curvature or bending, it is possible to move the means for applying ultrasonic waves along the same locus. It becomes difficult.
従って、X−Y−Zの3軸駆動装置を使用する場合には、はんだを予備溶解させて付着させる工程と、このはんだへの超音波に印加する工程とを別工程で行わざるをえなくなってしまう。すわなち、まず、Z軸に取り付けたはんだを予備溶解付着させる手段で予め被はんだ付け基板上に点状もしくは線状の溶解したはんだを付着させる。次いで同じZ軸に超音波印加手段を付け替えて、付着させたはんだの軌道に沿ってX−Y軸を移動させて溶融している基板上のはんだに超音波を印加する必要がある。そうすると、はんだを基板上で溶融させている時間が長くなり、はんだの酸化による溶接不良や基板上のパターンや部品の熱障害といった重大な品質劣化を招く技術的な問題が発生する場合がある。 Therefore, when using an XYZ triaxial drive device, the step of pre-dissolving and adhering the solder and the step of applying ultrasonic waves to the solder must be performed in separate steps. End up. In other words, first, a spot-shaped or linear melted solder is previously deposited on the substrate to be soldered by means for pre-melting and attaching the solder attached to the Z-axis. Next, it is necessary to change the ultrasonic application means to the same Z axis and move the X-Y axis along the track of the adhered solder to apply ultrasonic waves to the solder on the molten substrate. In this case, the time during which the solder is melted on the substrate becomes long, and there may occur a technical problem that causes serious quality deterioration such as a welding failure due to the oxidation of the solder and a thermal failure of a pattern or component on the substrate.
また、特許文献4に開示された発明の場合、連続した点状のはんだ付けや線状もしくは帯状にはんだを基板に付着させる場合には、加熱しているコテの温度がはんだの溶解熱として奪われるためにコテの温度が低下してしまう。このため、はんだ付け不良が発生して連続したはんだ付けができないといった課題がある。 In the case of the invention disclosed in Patent Document 4, when the solder is attached to the substrate in a continuous spot-like soldering or in the form of a wire or a strip, the temperature of the heating iron is lost as the heat of melting of the solder. As a result, the temperature of the iron falls. For this reason, the subject that a soldering defect generate | occur | produces and continuous soldering cannot be performed occurs.
この課題を解決するためには、予めコテをはんだの融点よりもはるかに高い例えば450℃以上に加熱する方法や、コテの熱伝導を大きくし加熱ヒータなどの熱源と近接するなどの方法がある。しかし、前者の場合、はんだが酸化して溶接不良が発生する場合がある。また、後者の場合、コテ全体が大きく重量も重くなる。このため、所望の超音波振動を得るのに大電力を要する、さらにはコテの形状が複雑化すると近接した周波数で複数の発振(共振)周波数が現れ、加熱によるコテなどの形状変形で発振が不安定になるなどの問題も発生しうる。 In order to solve this problem, there are a method of heating the iron in advance, for example, to 450 ° C. or higher, which is much higher than the melting point of the solder, and a method of increasing the heat conduction of the iron and bringing it close to a heat source such as a heater. . However, in the former case, the solder may be oxidized to cause poor welding. In the latter case, the entire iron is large and heavy. For this reason, a large amount of power is required to obtain the desired ultrasonic vibration. Furthermore, when the shape of the iron becomes complicated, multiple oscillation (resonance) frequencies appear at close frequencies, and oscillation occurs due to deformation of the iron and other shapes. Problems such as instability can also occur.
高品質なはんだ付けを達成するため、本発明のはんだ付け装置は、溶融されていないはんだを、はんだが溶融する温度以上の温度に加熱して溶融する溶融部と、はんだを振動させる振動部と、を有しており、
前記振動部は、はんだを付与する対象物に対して、はんだを振動させた状態で付与するものであり、
前記溶融部と前記振動部とは互いに接触しないようにして一体に配置されており、
前記溶融部から溶融したはんだが前記振動部に対して付与されることを特徴とする。
In order to achieve high-quality soldering, the soldering apparatus of the present invention includes a melting part that heats and melts unmelted solder to a temperature equal to or higher than a temperature at which the solder melts, and a vibration part that vibrates the solder. , And
The vibrating portion is applied to the object to which the solder is applied in a state where the solder is vibrated,
The melting part and the vibration part are arranged integrally so as not to contact each other,
Solder melted from the melted portion is applied to the vibrating portion.
本発明によれば、高品質なはんだ付けが可能となる。 According to the present invention, high-quality soldering is possible.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態のはんだ付け装置の模式的な外観図であり、図2は図1中のA部を拡大した一部拡大図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic external view of a soldering apparatus according to the present embodiment, and FIG. 2 is a partially enlarged view of an A portion in FIG.
なお本願においてはんだ付け装置とは、はんだを対象物に付与する装置のことをいう。従って、付与したはんだによって接着されるべき複数の部材(この複数の部材のうちの少なくとも一つははんだを付与する対象物となる)を接着させる機能をも持つ装置である形態も含み得るが、その機能は必須ではない。 In addition, in this application, a soldering apparatus means the apparatus which provides solder to a target object. Therefore, it may include a form that is a device having a function of bonding a plurality of members to be bonded by the applied solder (at least one of the plurality of members becomes an object to which the solder is applied) That function is not essential.
はんだ付け装置1は、はんだ供給装置3と、予備加熱部4と、加熱溶融部5と、超音波発生部6と、超音波ホーン7と、先端部材8と、加熱盤10と、制御部20とを有する。
The soldering device 1 includes a solder supply device 3, a preheating unit 4, a heating and melting unit 5, an ultrasonic generation unit 6, an ultrasonic horn 7, a tip member 8, a heating panel 10, and a
はんだ2は、糸状や帯状の実質的に連続したはんだでありコイル状に巻かれている。はんだ2は、例えば無鉛のスズを主成分とした組成:Sn−3.0Ag−0.5Cu(融点217℃〜219℃)とする。
The
本願においてはんだとは、複数の部材を接着する接着剤として機能するものであって、金属を含むものをいう。特には合金を好適に採用できる。 In the present application, the solder functions as an adhesive that bonds a plurality of members and includes a metal. In particular, an alloy can be preferably used.
はんだ供給装置3は、コイル状に巻かれたはんだ2を予備加熱部4へと送出する。
The solder supply device 3 sends the
予備加熱部4は、はんだ2が固体状を維持可能な程度に加熱するための部材である。予備加熱部4は、例えば円筒状のステンレス製管の周りにヒータ線を巻いた構造を有し、はんだ供給装置3から円筒内に供給されたはんだ2をヒータ線で加熱して予備的に加熱する。
The preheating unit 4 is a member for heating the
はんだを溶融させる溶融手段である加熱溶融部5は、予備加熱部4の先端に取り付けられており、予備加熱部4によって予備加熱されたはんだ2を溶融するものである。加熱溶融部5も、例えば、予備加熱部4と同様にステンレス製管の周りにヒータ線を巻いた構造を有するものであってもよい。この場合ステンレス製の管は中空になっており、その管の中がはんだ経路となる。この経路内ではんだは加熱されて溶融する。なお、予備加熱部4及び加熱溶融部5の材質は、ステンレスに限らず他の金属であってもよく、良好な熱伝導特性を有する材質であればどのようなものであってもよい。加熱用溶融部5は本発明における溶融部に該当するものであり、溶融されていないはんだが予備加熱部4から供給され、供給されたはんだをはんだが溶融する温度以上の温度に加熱することではんだを溶融する。溶融する温度とは融点のことを指す。
The heating and melting part 5 which is a melting means for melting the solder is attached to the tip of the preheating part 4 and melts the
超音波発生部6は、溶融したはんだ2に超音波を作用させるための超音波を発生するためのものである。超音波ホーン7は超音波発生部6で発生した超音波を超音波ホーン7の先端に取り付けた先端部材8に伝達するためのものである。
The ultrasonic generator 6 is for generating ultrasonic waves for applying ultrasonic waves to the melted
先端部8は本発明における振動部に該当するものである。先端部材8は、溶融したはんだ2に超音波を印加するためのものであり、加熱溶融部5に互いに接触することなく近接配置されている。すわなち、先端部材8と加熱溶融部5とは接触しておらず、互いに離れて配置されているで加熱溶融部5の溶解したはんだに超音波が直接作用することがない。つまり、加熱溶融部5は、超音波の振動の強度や振動周波数が変動してもこの影響を受けることがない。よって、加熱溶融部5は、溶融したはんだが加熱溶融部5内で滞留したり、あるいは勢い良く吐出されたりすることなく、安定して一定量の溶融したはんだを吐出することができる。
The tip 8 corresponds to the vibration part in the present invention. The tip member 8 is for applying an ultrasonic wave to the melted
また、先端部材8と加熱溶融部5とは互いに近接配置されているため、溶融したはんだを先端部材8の側面11に吐出することができる。先端部材8の側面11に吐出された溶融したはんだは、側面11を伝って底部12と基板9との間に流れ込む。すわなち、加熱溶融部5から吐出された溶融状態のはんだは、先端部材8の実質的に同軸上に流れ込むこととなる。また加熱溶融部5と先端部8は一体になっている。はんだを付与する対象物である基板と、加熱溶融部5と先端部8の一体構造とは相対的に移動可能である。はんだを付与する位置を変更する際には、加熱溶融部5と先端部8の一体構造と、基板9のどちらを動かしてもよい。これにより、曲率あるいは折り曲がりのある軌跡で点状もしくは線状の溶解したはんだを付着させつつ、これと同じ軌跡に沿って先端部材8により超音波を印加することができる。このため、基板9上ではんだを溶解状態にて維持する必要がなくはんだが酸化して溶接不良が発生することがない。また、基板9のパターンや部品なども高い温度に長時間曝されて深刻な熱劣化障害を受けるといったこともない。
Further, since the tip member 8 and the heating and melting part 5 are arranged close to each other, the melted solder can be discharged to the
また、加熱溶融部5と先端部材8とが互いに近接配置されていることで、溶融状態のはんだが先端部材8に供給されることとなる。このため、先端部材8の温度低下が極めて少なくすることが可能となる。この結果、先端部材8の温度低下を防止するための機構が不要となることから超音波ホーン7と先端部材8を軽量で単純な円筒や角柱などの棒状とすることで装置の簡略化が可能となる。そして、超音波ホーン7と先端部材8を軽量で単純な円筒や角柱などの棒状とすることで発振周波数や振幅の安定した超音波を作用させることが可能となり、高品質のはんだ付けが可能となる。 In addition, since the heating and melting portion 5 and the tip member 8 are arranged close to each other, the molten solder is supplied to the tip member 8. For this reason, the temperature drop of the tip member 8 can be extremely reduced. As a result, since a mechanism for preventing the temperature drop of the tip member 8 is not required, the apparatus can be simplified by making the ultrasonic horn 7 and the tip member 8 into a light and simple rod shape such as a cylinder or a prism. It becomes. And, by making the ultrasonic horn 7 and the tip member 8 into a light and simple rod shape such as a cylinder or a prism, it becomes possible to apply ultrasonic waves with stable oscillation frequency and amplitude, and high quality soldering is possible. Become.
さらには、先端部材8と加熱溶融部5とを互いに接触することなく近接配置することで短時間ではんだ付けが可能となるので基板9上の回路パターンや部品に熱劣化させてしまうのを防止できる。すわなち、上述したように加熱溶融部5は溶融状態のはんだを先端部材8の実質的に同軸上に流し込むことが可能である。このため、基板9上ではんだを溶解状態にて維持する必要がなくはんだが酸化して溶接不良が発生することがないとともに、基板9のパターンや部品なども高い温度に長時間曝されて深刻な熱劣化障害を受けるといったこともない。 Furthermore, since the tip member 8 and the heating / melting portion 5 are arranged close to each other without being in contact with each other, soldering can be performed in a short time, thereby preventing thermal deterioration of the circuit patterns and components on the substrate 9. it can. That is, as described above, the heating and melting portion 5 can flow the molten solder substantially coaxially with the tip member 8. For this reason, it is not necessary to maintain the solder in a molten state on the substrate 9, so that the solder is not oxidized and a welding failure does not occur, and the pattern and parts of the substrate 9 are seriously exposed to a high temperature for a long time. There is no such thing as a serious heat deterioration failure.
加熱盤10は、はんだ付けされる基板9を載置し、かつ加熱するためのものである。 The heating board 10 is for mounting and heating the board 9 to be soldered.
制御部20は、はんだ付け装置1の各部を制御する。すわなち、制御部20は、予備加熱部4、加熱溶融部5、先端部材8及び加熱盤10の温度制御を行う。基板9の温度制御は、加熱盤10を温度制御することによりなされる。また、制御部20は、はんだ供給装置3によるはんだの供給速度の制御、超音波発生部6の超音波振動の振幅及び周波数の制御、加熱部10の駆動制御を行う。
The
制御部20による各部の温度制御は以下のように制御するのが好ましい。
The temperature control of each part by the
予備加熱部4の温度は、はんだの融点以下の温度となるように制御するのが好ましい。これにより、はんだ2を固体状態で保ち、はんだ供給装置3によるはんだの送り、停止、または戻し操作を感度良く行えることができる。
It is preferable to control the temperature of the preheating unit 4 so that the temperature is equal to or lower than the melting point of the solder. Thereby, the
加熱盤10は、基板9の温度をはんだ2の溶融温度以下となるように加熱できる温度となるように制御するのが好ましい。これにより、基板9上のはんだは固体に戻るため、はんだが基板9上で酸化するのを低減できる。
It is preferable to control the heating board 10 so that the temperature of the substrate 9 can be heated to be equal to or lower than the melting temperature of the
加熱溶融部5と超音波ホーン7の先端部材8との温度は、はんだの溶融温度以上となるように制御するのが好ましい。これにより、溶融したはんだを先端部材8の底部12と基板9の狭い部分に供給可能となるとともに、はんだの溶融状態を維持することで超音波を効率よくはんだに作用させることが可能となる。なお、加熱溶融部5の温度が超音波ホーン7の先端部材8の温度よりも高温に設定しておくことで、はんだ付け中に基板9に熱伝導で奪われる熱量を加熱溶融部5が補填することができる。これにより、先端部材8の温度低下を抑制し、一定の温度を維持しながら安定して超音波をはんだに作用させることが可能となる。 It is preferable to control the temperature of the heating and melting portion 5 and the tip member 8 of the ultrasonic horn 7 to be equal to or higher than the melting temperature of the solder. As a result, the molten solder can be supplied to the bottom 12 of the tip member 8 and the narrow portion of the substrate 9, and the ultrasonic wave can be efficiently applied to the solder by maintaining the molten state of the solder. The heating and melting unit 5 compensates for the amount of heat lost to the substrate 9 during soldering by setting the temperature of the heating and melting unit 5 to be higher than the temperature of the tip member 8 of the ultrasonic horn 7. can do. Thereby, the temperature drop of the tip member 8 is suppressed, and it is possible to stably apply ultrasonic waves to the solder while maintaining a constant temperature.
加熱溶融部5を高温にする程、はんだ付け中に基板9に熱伝導で奪われる熱量を補填して、先端部材8の温度低下を効果的に抑制できる。しかしながら、加熱溶融部5及び予備加熱部4を、例えば、同一のステンレス製管にヒータを巻いて温度を異ならせて構成した場合、熱伝導で予備加熱部4の温度が上昇し、予備加熱部4の管内ではんだが溶融してしまう。そうすると、はんだの送り・停止・戻りの操作が緩慢となる場合がある。そこで、加熱溶融部5と予備加熱部4を分離してこの間に断熱材などを配置する構成としてもよい。 The higher the temperature of the heating and melting portion 5 is, the more the heat lost to the substrate 9 during soldering can be compensated, and the temperature drop of the tip member 8 can be effectively suppressed. However, when the heating and melting unit 5 and the preheating unit 4 are configured by, for example, winding the heater around the same stainless steel tube and changing the temperature, the temperature of the preheating unit 4 increases due to heat conduction, and the preheating unit Solder melts in the tube 4. In this case, the solder feeding / stopping / returning operation may be slow. Therefore, a configuration may be adopted in which the heat-melting portion 5 and the preheating portion 4 are separated and a heat insulating material or the like is disposed therebetween.
本実施形態のはんだ付け装置1においては、例えば、予備加熱部4と、加熱盤10によって加熱された基板9との温度ははんだ2の溶融温度以下の例えば200℃以下となるようにとなるように制御する。そして、加熱溶融部5と超音波ホーン7の先端部材8の温度をはんだの溶融温度以上の例えばそれぞれの温度を350℃と250℃となるようにとなるように制御する。
In the soldering apparatus 1 of the present embodiment, for example, the temperature of the preheating unit 4 and the substrate 9 heated by the heating panel 10 is set to be 200 ° C. or less, for example, equal to or lower than the melting temperature of the
次に、本実施形態のはんだ付け装置1によるはんだ付けの方法について説明する。 Next, the soldering method by the soldering apparatus 1 of this embodiment is demonstrated.
はんだ供給装置3が、コイル状に巻かれたはんだ2を連続的または間欠的に予備加熱部4へと送出する。予備加熱部4に供給されたはんだ2は、予備加熱部4によって固体状を維持可能な程度に加熱される。
The solder supply device 3 sends the
予備加熱部4により加熱されたはんだ2は加熱溶融部5にて溶融状態となり吐出される。溶融状態のはんだは、加熱溶融部5に互いに接触することなく近接配置された先端部材8の側面11に供給される。
The
溶融したはんだは、側面11に沿って先端部材8の底部12と基板9方向に流れ込む。先端部材8の底部12と基板9方向に流れ込んだ溶融したはんだは、先端部材8から超音波を印加されて基板9上に点状もしくは線状にはんだ付けされる。なお、はんだ付け装置1と加熱盤10は例えば不図示のX−Y−Z軸からなる稼動軸に取り付けていずれか一方または両方が移動されるものであってもよい。
The melted solder flows along the
以上、先端部材8と加熱溶融部5とを互いに接触することなく近接配置させた本実施形態のはんだ付け装置1によれば、以下の効果を得ることができる。
1.加熱溶融部5と先端部材8とが非接触であることから予備加熱部4及び加熱溶融部5が超音波の影響を受けない。これにより、溶解状態のはんだを先端部材8に一定量供給することができ、定量のはんだ付けが可能である。
2.加熱溶融部5と先端部材8とが互いに近接配置されていることで予めはんだを溶解した状態で基板9上に保持する必要が無い。これにより、はんだの酸化と基板上のパターンや回路部品の熱劣化を防止して信頼性の高いはんだ付けが可能となる。
3.加熱溶融部5と先端部材8とが互いに近接配置されていることで、溶融状態のはんだが先端部材8に供給されることとなり、先端部材8の温度低下を防止できる。これにより、溶融はんだに安定して超音波を作用させることが可能となり、高品質のはんだ付けが可能となる。
4.先端部材8の温度低下を防止できる。これにより、先端部材8の温度低下を防止するための機構が不要となることから超音波ホーン7と先端部材8を軽量で単純な円筒や角柱などの棒状とすることで装置の簡略化が可能となる。
5.超音波ホーン7と先端部材8を軽量で単純な円筒や角柱などの棒状とすることができる。これにより、発振周波数や振幅の安定した超音波を作用させることが可能となり、高品質のはんだ付けが可能となる。
(第2の実施形態)
図3は、本実施形態のはんだ付け装置の模式的な外観図であり、図4は図3中のB部を拡大した一部拡大図である。
As described above, according to the soldering apparatus 1 of the present embodiment in which the tip member 8 and the heating and melting portion 5 are disposed in close proximity to each other, the following effects can be obtained.
1. Since the heating and melting part 5 and the tip member 8 are not in contact with each other, the preheating part 4 and the heating and melting part 5 are not affected by the ultrasonic waves. Thereby, a fixed amount of melted solder can be supplied to the tip member 8, and a certain amount of soldering is possible.
2. Since the heating and melting portion 5 and the tip member 8 are disposed close to each other, it is not necessary to hold the solder 9 in advance on the substrate 9 in a state where the solder is dissolved. This makes it possible to perform soldering with high reliability by preventing solder oxidation and thermal deterioration of patterns and circuit components on the substrate.
3. Since the heating and melting portion 5 and the tip member 8 are arranged close to each other, molten solder is supplied to the tip member 8, and a temperature drop of the tip member 8 can be prevented. Thereby, it becomes possible to make an ultrasonic wave act stably on molten solder, and high quality soldering is attained.
4). The temperature drop of the tip member 8 can be prevented. This eliminates the need for a mechanism for preventing the temperature drop of the tip member 8, so that the apparatus can be simplified by making the ultrasonic horn 7 and the tip member 8 into a light and simple rod shape such as a cylinder or a prism. It becomes.
5. The ultrasonic horn 7 and the tip member 8 can be made into a light and simple rod shape such as a cylinder or a prism. As a result, it is possible to apply an ultrasonic wave having a stable oscillation frequency and amplitude, and high-quality soldering is possible.
(Second Embodiment)
FIG. 3 is a schematic external view of the soldering apparatus of the present embodiment, and FIG. 4 is a partially enlarged view in which a portion B in FIG. 3 is enlarged.
第1の実施形態では溶融手段として加熱溶融部5が予備加熱部4の先端部分に設けられていた。これに対して本実施形態のはんだ付け装置100の溶融手段は、はんだコテ51を備えている。これ以外の基本的な構成、温度設定及びは第1の実施形態のはんだ付け装置1と同様であるので詳細な説明は省略する。また、第1の実施形態と同じ構成要素に関しては第1の実施形態で用いた符号を用いて説明する。 In the first embodiment, the heating and melting portion 5 is provided as the melting means at the tip portion of the preheating portion 4. On the other hand, the melting means of the soldering apparatus 100 of this embodiment includes a soldering iron 51. Since other basic configurations, temperature settings, and the like are the same as those of the soldering apparatus 1 of the first embodiment, detailed description thereof is omitted. The same components as those in the first embodiment will be described using the reference numerals used in the first embodiment.
加熱溶融部5は、第1の実施形態と同様に先端部材8には接触しない位置に配置されている。このため、超音波の影響を受けないので、溶解状態のはんだを先端部材8に一定量供給することができ、定量のはんだ付けが可能である。 The heating and melting part 5 is disposed at a position where it does not contact the tip member 8 as in the first embodiment. For this reason, since it is not influenced by the ultrasonic wave, a fixed amount of solder in a dissolved state can be supplied to the tip member 8, and a certain amount of soldering is possible.
はんだコテ51は、先端部材8に互いに接触することなく近接配置されており、加熱溶融部5から供給されたはんだ2を溶融状態にして先端部材8の側面11に供給する。すわなち、はんだコテ51は溶融状態のはんだを先端部材8の実質的に同軸上に流し込むことが可能な位置に配置されている。
The soldering iron 51 is disposed in close proximity to the tip member 8 without contacting each other, and the
以上の構成の本実施形態のはんだ付け装置100は、第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
(溶融手段及び先端部材の形状)
第1及び第2の実施形態における溶融手段及び先端部材8は溶融したはんだを滞りなく一定量だけ先端部材8の底部12と基板9との間に流れ込ませ易い形状とするのが好適である。そこで、このような溶融手段及び先端部材の形状例について図5〜図7を用いて説明する。
The soldering apparatus 100 of the present embodiment having the above configuration can obtain the same operational effects as those of the first embodiment.
(Shape of melting means and tip member)
It is preferable that the melting means and the tip member 8 in the first and second embodiments have a shape that allows the molten solder to easily flow between the
図5は加熱溶融部の一例の先端部分の外観斜視図である。加熱溶融部5を円筒形状とし、さらに先端部分を斜めにカットした形状としておくことで、後述する先端部材8の側面11に形成された側面溝8aにはんだを流し込み易くすることができる。
FIG. 5 is an external perspective view of the tip portion of an example of the heat melting portion. By making the heating and melting part 5 into a cylindrical shape and further having a shape in which the tip portion is cut obliquely, solder can be easily poured into the side groove 8a formed in the
図6ははんだコテの先端部分の一例の外観斜視図である。はんだコテ51の上面52に誘導溝51aを形成しておくことで溶融状態のはんだを先端部材8の側面11に形成された側面溝8aに誘導しやすくなる。
FIG. 6 is an external perspective view of an example of the tip portion of the soldering iron. By forming the guide groove 51 a on the upper surface 52 of the soldering iron 51, it becomes easy to guide the molten solder to the side groove 8 a formed on the
図7は先端部材8の外観斜視図である。側面11に、加熱盤10に対面する底部12までつながる溝11aを形成しておくことで加熱溶融部5あるいははんだコテ51から供給された溶融状態のはんだを先端部材8の底部12と基板9との間に誘導することができる。
FIG. 7 is an external perspective view of the tip member 8. By forming a groove 11 a connected to the bottom 12 facing the heating board 10 on the
なお、側面溝8a、誘導溝51aの断面形状は特に限定されるものではなく、図示するようにV字形状や、半円形状であってもよい。 The cross-sectional shapes of the side surface groove 8a and the guide groove 51a are not particularly limited, and may be V-shaped or semicircular as illustrated.
1 はんだ付け装置
2 はんだ
4 予備加熱部
5 加熱溶融部
6 超音波発生部
8 先端部材
9 基板
10 加熱盤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (11)
はんだを振動させる振動部と、
を有しており、
前記振動部は、はんだを付与する対象物に対して、はんだを振動させた状態で付与するものであり、
前記溶融部と前記振動部とは互いに接触しないようにして一体に配置されており、
前記溶融部から溶融したはんだが前記振動部に対して付与されることを特徴とするはんだ付け装置。 A melting part that heats and melts unmelted solder to a temperature equal to or higher than the temperature at which the solder melts; and
A vibrating part that vibrates the solder;
Have
The vibrating portion is applied to the object to which the solder is applied in a state where the solder is vibrated,
The melting part and the vibration part are arranged integrally so as not to contact each other,
A soldering apparatus, wherein solder melted from the melting part is applied to the vibration part.
前記溶融部と前記振動部とは互いに接触しないようにした状態で、前記溶融部と前記振動部とを一体で前記対象物に対して相対的に移動しながらはんだの付与を行うことを特徴とするはんだ付け方法。 Soldering is performed by melting solder in a melting part that heats the solder to a temperature equal to or higher than the temperature at which the solder melts, and applying the solder to the object while applying vibration to the solder melted by heating in the melting part. A method,
Solder is applied while the melting portion and the vibration portion are integrally moved relative to the object in a state where the melting portion and the vibration portion are not in contact with each other. How to solder.
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