JP2016201469A - Local soldering nozzle, solder jet device using the same, and local soldering method - Google Patents

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薫子 加藤
Yukiko Kato
薫子 加藤
樫村 隆司
Takashi Kashimura
隆司 樫村
哲也 中塚
Tetsuya Nakatsuka
哲也 中塚
牛房 信之
Nobuyuki Ushifusa
信之 牛房
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide: a local soldering nozzle capable of performing high quality local soldering for an insertion mounting component even when a printed board has a thick board; a solder jet device using the local soldering nozzle; and a local soldering method.SOLUTION: A local soldering nozzle includes: a soldering nozzle having an opening through which molten solder is jetted; and a solder channel jetting molten solder to the inside of the soldering nozzle through an opening that has an opening diameter smaller than that of the soldering nozzle.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、プリント基板に局所的に溶融はんだを噴流させてはんだ付けを行う局所はんだ付けノズル及びそれを用いたはんだ噴流装置及び局所はんだ付け方法に関する。   The present invention relates to a local soldering nozzle that performs soldering by locally jetting molten solder onto a printed circuit board, a solder jet device using the nozzle, and a local soldering method.

従来、はんだ槽内に溜めた溶融はんだをノズルを用いて上方に噴流し、プリント基板に設けられたスルーホールに局所的にはんだ付けを行う局所はんだ付け装置が用いられている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a local soldering apparatus has been used in which molten solder stored in a solder bath is jetted upward using a nozzle and soldered locally to a through hole provided in a printed circuit board.

本技術分野に関連する背景技術として、例えば、特開2009−262200号公報(特許文献1)、特開2010−274286号公報(特許文献2)、特開2011−35044号公報(特許文献3)がある。   As background art related to this technical field, for example, JP 2009-262200 A (Patent Document 1), JP 2010-274286 A (Patent Document 2), JP 2011-35044 A (Patent Document 3). There is.

特許文献1には、局所はんだ付けノズルの上端よりも高い位置に開放端を有する受け皿を外周囲に設け、この受け皿に蓄えた溶融はんだを突き抜けるように、局所はんだ付けノズルから溶融はんだを噴流させ、受け皿に蓄えた溶融はんだによる表面張力により、噴流する溶融はんだの広がりを抑制する技術が開示されている。   In Patent Document 1, a receiving tray having an open end at a position higher than the upper end of the local soldering nozzle is provided on the outer periphery, and the molten solder is jetted from the local soldering nozzle so as to penetrate through the molten solder stored in the receiving tray. A technique for suppressing the spread of the molten solder that is jetted by the surface tension of the molten solder stored in the tray is disclosed.

また、特許文献2には、局所はんだ付けノズルの内部流路を先端側にて2つの円柱形状の流路に隔壁で分割し、複数点のはんだ付けを同時に良好に行うことができる技術が開示されている。   Patent Document 2 discloses a technique that can divide the internal flow path of a local soldering nozzle into two cylindrical flow paths on the tip side with a partition wall and perform good soldering at a plurality of points simultaneously. Has been.

さらに、特許文献3には、局所はんだ付けノズルの内部にノズル口よりも小径のはんだ流通路を設け、噴流した溶融はんだを流通路に流入することで、不要な部分にはんだ付けされないようはんだの広がりを抑制する技術が開示されている。   Furthermore, in Patent Document 3, a solder flow passage having a diameter smaller than that of the nozzle opening is provided inside the local soldering nozzle, and the molten solder that has been jetted flows into the flow passage so that solder is not soldered to unnecessary portions. A technique for suppressing the spread is disclosed.

特開2009−262200号公報JP 2009-262200 A 特開2010−274286号公報JP 2010-274286 A 特開2011−35044号公報JP 2011-35044 A

局所はんだ付け方式では、プリント基板下面から溶融したはんだを接触して供給するため、はんだ付けする電極部分に予めフラックスが塗布されている。そして、溶融したはんだによる熱により、電極部分に塗布されたフラックスによって清浄化された電極表面にはんだが濡れ上がることで、はんだ付けを行う。   In the local soldering method, in order to contact and supply molten solder from the lower surface of the printed circuit board, a flux is previously applied to the electrode portion to be soldered. Then, soldering is performed by the solder wets onto the surface of the electrode cleaned by the flux applied to the electrode portion by the heat of the molten solder.

一方、プリント基板の高周波回路化や高集積回路化に伴い、プリント基板の層数が多くなり、プリント基板の板厚が厚くなってきている。それに伴いスルーホールの長さも長くなり、挿入実装部品を固定するために必要な溶融はんだの噴流量を増加させる必要があるが、特許文献1,2,3のいずれもこの点を考慮していない。   On the other hand, the number of layers of the printed circuit board has increased and the thickness of the printed circuit board has increased as the printed circuit board has a higher frequency circuit and a higher integrated circuit. Along with this, the length of the through hole becomes longer, and it is necessary to increase the flow rate of the molten solder necessary for fixing the insertion mounting component, but none of Patent Documents 1, 2, and 3 consider this point. .

プリント基板の厚さが厚くなると、はんだが濡れ上がる前に溶融はんだによる熱により電極部分に塗布されたフラックスが飛散し、電極表面の清浄化が損なわれることがあり、プリント基板の上部まではんだが濡れ上がらなくなることが課題となる。   When the thickness of the printed circuit board is increased, the flux applied to the electrode part is scattered by the heat of the molten solder before the solder gets wet, and the cleaning of the electrode surface may be impaired. The problem is that wetting will not occur.

特に、局所はんだ付け方式では、隣接するスルーホール部にはんだを供給している際に、溶融はんだの熱で隣接したスルーホール内の電極部分に塗布されたフラックスが飛散し、はんだの濡れ上がりを阻害することが課題となる。   In particular, in the local soldering method, when the solder is supplied to the adjacent through-hole part, the flux applied to the electrode part in the adjacent through-hole is scattered by the heat of the molten solder, and the solder wets up. Inhibiting is a challenge.

なお、溶融はんだの噴流量を増大させる方法として、溶融はんだの熱容量を増大させるために局所はんだ付けノズルのノズル開口径を大きくすることが考えられるが、高密度実装基板においては、リフローはんだ付けにて既に実装されている表面実装部品等の隣接部品に対しても不必要にはんだが付着してしまい、部品離脱等の不良発生の要因となり、プリント基板の設計に制約が生じてしまう。   As a method for increasing the flow rate of molten solder, it is conceivable to increase the nozzle opening diameter of the local soldering nozzle in order to increase the heat capacity of the molten solder. As a result, solder adheres unnecessarily to adjacent components such as surface-mounted components that are already mounted, causing a defect such as component separation, and restricting the design of the printed circuit board.

また、溶融はんだの噴流速度を上げる方法も考えられるが、溶融はんだの噴流高さにばらつきが生じ、これも不必要な部分にはんだが付着することになり、高品質なはんだ付けが不可能となる。   Although a method of increasing the jet speed of the molten solder is also conceivable, there is a variation in the height of the molten solder jet, and this also causes the solder to adhere to unnecessary parts, which makes high-quality soldering impossible. Become.

さらに、溶融はんだの噴流時間を長くする方法も考えられるが、生産時間が長くなり、また、プリント基板への過加熱により食われが発生し、回路パターンを損傷させることになる。   Further, although a method of increasing the jet time of the molten solder is conceivable, the production time becomes long, and the printed circuit board is eroded and damaged, resulting in damage to the circuit pattern.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、局所はんだ付けノズルを用いて局所はんだ付けする際に、層数が多く板厚が厚いプリント基板のスルーホールへの溶融はんだのフローアップ性を促進させ、はんだ充填性を向上させる局所はんだ付けノズル及びそれを用いたはんだ噴流装置及び局所はんだ付け方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the purpose of the present invention is to apply molten solder to a through-hole of a printed circuit board having a large number of layers and a large thickness when performing local soldering using a local soldering nozzle. It is an object to provide a local soldering nozzle that promotes flow-up performance and improves solder filling performance, a solder jet device using the same, and a local soldering method.

上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例を挙げるならば、局所はんだ付けノズルであって、溶融したはんだが開口部から噴流するはんだ付けノズルと、はんだ付けノズルの内部にはんだ付けノズルの開口径よりも小さい開口径で溶融はんだを噴流するはんだ流路を備えるように構成する。   In order to solve the above problems, for example, the configuration described in the claims is adopted. The present application includes a plurality of means for solving the above-mentioned problems. To give an example, a local soldering nozzle, a soldering nozzle in which molten solder jets from an opening, and an inside of the soldering nozzle are provided. A solder flow path for jetting molten solder with an opening diameter smaller than the opening diameter of the soldering nozzle is provided.

本発明によれば、層数が多い厚板・高集積のプリント基板においても高品質に局所はんだ付けが可能となる。 According to the present invention, local soldering can be performed with high quality even on a thick board / highly integrated printed circuit board having a large number of layers.

実施例1における局所はんだ付けノズルの断面図である。3 is a cross-sectional view of a local soldering nozzle in Example 1. FIG. 実施例1における局所はんだ付けノズルを用いたはんだ噴流装置の全体構成図である。1 is an overall configuration diagram of a solder jet device using a local soldering nozzle in Embodiment 1. FIG. 実施例1における局所はんだ付けノズルと挿入実装部品の局所はんだ付け状態のプリント基板の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of the printed circuit board of the local soldering state in Example 1 of the local soldering nozzle and the insertion mounting component. 実施例2におけるプリント基板の製造プロセスを示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a printed circuit board manufacturing process in Example 2. 従来例を説明するための局所はんだ付けノズルと挿入実装部品の局所はんだ付け状態のプリント基板の部分断面図である。It is a fragmentary sectional view of a printed circuit board of a local soldering state of a local soldering nozzle for explaining a conventional example, and an insertion mounting part.

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

まず、本実施例を説明する前に、前提となる従来技術について説明する。図5は従来の局所はんだ付けノズルと、挿入実装部品の局所はんだ付け状態のプリント基板の部分断面図を模式的に示した図である。図5において、20は局所はんだ付けノズル、6ははんだ槽、5は溶融はんだ、15は噴流される溶融はんだ、10はプリント基板、9はプリント基板の基材、7はソルダレジスト、8はランド、12は挿入実装部品、11は挿入実装部品のリード端子、13はプリント基板のスルーホールである。図5に示すように、はんだ槽6内に溜めた溶融はんだ5を局所はんだ付けノズル20を用いて上方に噴流し、噴流される溶融はんだ15でプリント基板10に設けられたスルーホール13に局所的にはんだ付けを行う。   First of all, prior art will be described before explaining this embodiment. FIG. 5 is a view schematically showing a partial cross-sectional view of a conventional local soldering nozzle and a printed circuit board in a local soldering state of an insertion mounted component. In FIG. 5, 20 is a local soldering nozzle, 6 is a solder bath, 5 is molten solder, 15 is molten solder to be jetted, 10 is a printed circuit board, 9 is a substrate of the printed circuit board, 7 is a solder resist, and 8 is a land. , 12 is an insertion mounting component, 11 is a lead terminal of the insertion mounting component, and 13 is a through hole of the printed board. As shown in FIG. 5, the molten solder 5 stored in the solder bath 6 is jetted upward using a local soldering nozzle 20, and the molten solder 15 that is jetted is locally injected into the through hole 13 provided in the printed circuit board 10. Soldering.

図5は、プリント基板10の板厚が厚くない場合を示しており、例えば内層総数4層で板厚が1.6mm程度のため、プリント基板10に損傷を与えることなく、かつ生産時間を長くすることなく、リード端子11をスルーホール13に固定するために必要なはんだ充填量を噴流する局所はんだ付けノズル20の噴流条件を見出すことができた。しかし、プリント基板の高周波回路化や高集積回路化により、プリント基板10の総数が多くなり、全体として板厚が厚くなると、それに伴いスルーホール13の高さが高くなり、体積も大きくなるため、リード端子11をスルーホール13に固定するための充填はんだ量を多くする必要がある。   FIG. 5 shows a case where the thickness of the printed circuit board 10 is not thick. For example, since the total number of inner layers is 4 and the thickness is about 1.6 mm, the printed circuit board 10 is not damaged and the production time is increased. Without this, it was possible to find the jet condition of the local soldering nozzle 20 that jets the solder filling amount necessary for fixing the lead terminal 11 to the through hole 13. However, due to the high frequency circuit and high integration circuit of the printed circuit board, the total number of the printed circuit boards 10 is increased, and when the overall plate thickness is increased, the height of the through hole 13 is increased accordingly, and the volume is increased. It is necessary to increase the amount of filled solder for fixing the lead terminal 11 to the through hole 13.

なお、プリント基板10の板厚が厚くなると、リード端子11がスルーホール13より短く、スルーホール13の下端からリード端子11の先端が突出しない場合があるが、プリント基板の10の板厚が厚くなっても、挿入実装部品12の種類によっては、リード端子11の長さがスルーホール13の長さより長いこともあり、図5に示すように、リード端子11の先端がスルーホール13の下端から突出する場合があることは言うまでもない。   When the thickness of the printed board 10 is increased, the lead terminal 11 is shorter than the through hole 13 and the tip of the lead terminal 11 may not protrude from the lower end of the through hole 13. However, the thickness of the printed board 10 is increased. Even so, depending on the type of the insertion / mounting component 12, the length of the lead terminal 11 may be longer than the length of the through hole 13, and the leading end of the lead terminal 11 extends from the lower end of the through hole 13 as shown in FIG. Needless to say, it may protrude.

充填はんだ量を多くするための方法として、噴流量を増大する、溶融はんだの噴流速度を上げる、噴流時間を長くする等の方法では、前記の事由の通り、不必要な部分にはんだが付着したり、過加熱によるプリント基板の食われ等の問題があり、プリント基板の板厚が厚くなるに連れて高品質なプリント基板の製造が困難になる。   In order to increase the amount of filled solder, methods such as increasing the jet flow rate, increasing the jet speed of the molten solder, and increasing the jet time will cause the solder to adhere to unnecessary parts as described above. In addition, there is a problem such as biting of the printed circuit board due to overheating, and it becomes difficult to manufacture a high quality printed circuit board as the thickness of the printed circuit board increases.

よって、これらを解決するための本実施例について以下説明する。図1は、本実施例における局所はんだ付けノズルの断面図である。図1に示すように、本実施例の局所はんだ付けノズル100は、第1のはんだ流路2を備えたはんだ付けノズル1と、第2のはんだ流路4を備えた例えばニードルのような、第2のはんだ付けノズルであるはんだ噴射装置3を具備している。はんだ付けノズル1およびはんだ噴射装置3は、はんだ槽6から上方に向けて垂直に設置される円筒状の金属部材であり、はんだ流路2ははんだ付けノズル1の内部経路、はんだ流路4ははんだ噴射装置3の内部経路である。すなわち、局所はんだ付けノズル100は、はんだ付けノズル1の内部にはんだ噴射装置3を内包した2重構造となっている。また、はんだ付けノズル1の開口部1aの開口径は、はんだ噴射装置3の開口部3aの開口径よりも大きく、例えば7.6mm大きく、かつ、開口部1aは開口部3aよりも高い位置、例えば2mm上方にある。   Therefore, this embodiment for solving these problems will be described below. FIG. 1 is a sectional view of a local soldering nozzle in the present embodiment. As shown in FIG. 1, the local soldering nozzle 100 of the present embodiment includes a soldering nozzle 1 having a first solder flow path 2 and a needle having a second solder flow path 4, for example, A solder injection device 3 as a second soldering nozzle is provided. The soldering nozzle 1 and the solder injection device 3 are cylindrical metal members installed vertically upward from the solder tank 6, the solder flow path 2 is an internal path of the soldering nozzle 1, and the solder flow path 4 is This is an internal path of the solder injection device 3. That is, the local soldering nozzle 100 has a double structure in which the solder injection device 3 is included in the soldering nozzle 1. Moreover, the opening diameter of the opening 1a of the soldering nozzle 1 is larger than the opening diameter of the opening 3a of the solder injection device 3, for example, 7.6 mm larger, and the opening 1a is higher than the opening 3a. For example, 2 mm above.

図2に、本実施例の局所はんだ付けノズル100を用いたはんだ噴流装置200の全体構成図の模式図を示す。溶融はんだ5は、はんだ槽6に貯留され、図示していない熱源により加熱されており、圧送装置210により加圧され、圧送部220から、はんだ槽6からの溶融はんだ5が、はんだ流路2および4を上方に向かって通過して噴流される。   In FIG. 2, the schematic diagram of the whole block diagram of the solder jet apparatus 200 using the local soldering nozzle 100 of a present Example is shown. The molten solder 5 is stored in the solder bath 6, heated by a heat source (not shown), pressurized by the pressure feeding device 210, and the molten solder 5 from the solder bath 6 is sent from the solder feeding portion 220 to the solder flow path 2. And 4 are jetted upward.

図3は、本実施例における局所はんだ付けノズルと、挿入実装部品の局所はんだ付け状態のプリント基板の部分断面図を模式的に示した図である。   FIG. 3 is a diagram schematically showing a partial cross-sectional view of a local soldering nozzle and a printed circuit board in a locally soldered state of an insertion mounted component in the present embodiment.

図3に示すように、噴流された溶融はんだは、被はんだ付け体であるプリント基板10のはんだ付け部であるスルーホール13の下部に到達し、リード端子11をスルーホール13に固定する。溶融はんだがはんだ槽6から圧送される時、はんだ付けノズル1とはんだ噴射装置3にかかる単位面積当たりの圧力は同じであるから、開口部1aと開口部3aの開口径の違いから、はんだ流路4を通過する溶融はんだの流速は、はんだ流路2を通過する溶融はんだの流速よりも大きくなる。そのため、はんだ付けノズル1の開口径の大きい開口部1aからは、噴流面積が大きく、図示した波高Cの噴流高さが低い溶融はんだが噴流され、一方、はんだ噴射装置3の開口径の小さい開口部3aからは、噴流面積が小さく、図示した波高Dの噴流高さが高い溶融はんだが噴流される。したがって、開口径の小さい開口部3aから噴流される溶融はんだにより、局所はんだ付けノズル全体から噴流される溶融はんだの噴流高さは、従来の局所はんだ付けノズルから噴流される溶融はんだの噴流高さよりも高くなり、板厚が厚いプリント基板のスルーホールのはんだ充填を促進する。さらに、開口部1aから噴流される溶融はんだは、その噴流面積の大きさにより熱容量が確保され、高品質なはんだ付けが可能となる。すなわち、はんだ付けノズル1とはんだ噴射装置3から噴流される溶融はんだにより、異なる噴流高さの溶融はんだを同時に噴流し、被はんだ付け体の同一のはんだ付け部をはんだ付けすることで、高品質にはんだ付けが可能となる。   As shown in FIG. 3, the jetted molten solder reaches a lower portion of a through hole 13 that is a soldering portion of a printed circuit board 10 that is a soldered body, and fixes the lead terminal 11 to the through hole 13. When the molten solder is pumped from the solder bath 6, the pressure per unit area applied to the soldering nozzle 1 and the solder spraying device 3 is the same, so the difference in the opening diameter between the opening 1a and the opening 3a The flow rate of the molten solder passing through the path 4 is larger than the flow rate of the molten solder passing through the solder flow path 2. Therefore, from the opening 1a having a large opening diameter of the soldering nozzle 1, molten solder having a large jet area and a low jet height at the illustrated wave height C is jetted, while the solder injection apparatus 3 has a small opening diameter. From the part 3a, a molten solder having a small jet area and a high jet height of the wave height D shown in the figure is jetted. Therefore, the molten solder jetted from the entire local soldering nozzle by the molten solder jetted from the opening 3a having a small opening diameter is higher than the jet height of the molten solder jetted from the conventional local soldering nozzle. And the solder filling of through-holes in a thick printed circuit board is promoted. Further, the molten solder jetted from the opening 1a has a heat capacity secured by the size of the jet area, and high-quality soldering is possible. That is, the molten solder jetted from the soldering nozzle 1 and the solder injection device 3 simultaneously jets molten solder having different jet heights, and solders the same soldered portion of the soldered body, thereby achieving high quality. Can be soldered.

以上のように、本実施例は、局所はんだ付けノズルにおいて、溶融はんだを上端から噴流するノズルが、このノズルの開口径よりも小さい開口径を有するはんだ流路を内包し、二つのはんだ噴流経路を備えるものである。   As described above, in this embodiment, in the local soldering nozzle, the nozzle for jetting molten solder from the upper end includes a solder flow path having an opening diameter smaller than the opening diameter of the nozzle, and two solder jet paths Is provided.

また、溶融はんだが貯留されたはんだ槽から溶融はんだが噴流される際、内包された開口径の小さいはんだ流路の噴流速度は、開口径の大きいはんだ付けノズルの噴流速度よりも大きくなり、二つのはんだ噴流経路から異なる噴流速度の溶融はんだが同時に噴流される。   In addition, when molten solder is jetted from a solder tank in which molten solder is stored, the jet velocity of the solder flow path having a small opening diameter contained therein is larger than the jet velocity of the soldering nozzle having a large opening diameter. Molten solders having different jet speeds are jetted simultaneously from two solder jet paths.

また、開口径の小さいはんだ流路から噴流される溶融はんだは噴流速度が大きいため、その噴流高さは、開口径の大きいはんだ付けノズルから噴流される溶融はんだの噴流高さよりも高くなり、異なる噴流高さの溶融はんだを同時に所定のはんだ付け箇所へ噴流することができる。   Moreover, since the molten solder jetted from the solder flow path having a small opening diameter has a high jet velocity, the jet height is higher than the jet height of the molten solder jetted from the soldering nozzle having a large opening diameter. A molten solder having a jet height can be simultaneously jetted to a predetermined soldering location.

また、内包された開口径の小さいはんだ流路の上端が、開口径の大きいはんだ付けノズルの上端よりも低い位置にあるため、開口径の大きいはんだ付けノズルにおいて溶融はんだの熱容量を確保でき、かつ、不要な部分にはんだ付けが行われることなく、高品質な局所はんだ付けが可能となる。   In addition, since the upper end of the solder flow path with a small opening diameter contained is in a position lower than the upper end of the soldering nozzle with a large opening diameter, the heat capacity of the molten solder can be secured in the soldering nozzle with a large opening diameter, and Therefore, high-quality local soldering can be performed without soldering unnecessary portions.

よって、本実施例における局所はんだ付けノズルおよび局所はんだ付け方法は、開口径が大きく安定した噴流高さを維持できるはんだ経路と、これよりも噴流高さを増大させたはんだ流路から同時に溶融はんだを噴流することにより、所定のはんだ付け箇所への噴流高さを安定して増大できるため、層数が多い厚板のプリント基板のスルーホールにおいても所定量のはんだ充填を可能とするものである。   Therefore, the local soldering nozzle and the local soldering method in the present embodiment are the same as the solder solder that can maintain a stable jet height with a large opening diameter, and a solder flow path that has a higher jet height than the solder path. Since the jet height to the predetermined soldering location can be stably increased by jetting, a predetermined amount of solder can be filled even in a through hole of a thick printed board having a large number of layers. .

例えば、板厚が3.2mmのプリント基板のスルーホール(例えばスルーホール径:1.2mm)にリード端子(例えばリード端子径:0.8mm)を固定させる場合、図3における局所はんだ付け時の噴流高さは、例えば7mmであり、従来の局所はんだ付けノズルの噴流高さよりも例えば4mm高くなり、前記スルーホールにはんだを充填することができる。よって、本実施例の局所はんだ付けノズルによって高品質にはんだ付けされた被はんだ付け体を備えたプリント基板を提供できる。   For example, when fixing a lead terminal (for example, lead terminal diameter: 0.8 mm) to a through hole (for example, through hole diameter: 1.2 mm) of a printed board having a plate thickness of 3.2 mm, the local soldering in FIG. The jet height is, for example, 7 mm, which is, for example, 4 mm higher than the jet height of the conventional local soldering nozzle, and the through hole can be filled with solder. Therefore, the printed circuit board provided with the to-be-soldered body soldered with high quality by the local soldering nozzle of the present embodiment can be provided.

開口部1aの面積を、隣接部品に付着しない範囲で大きくしてさらに熱容量を増大させ、かつ、開口部3aの面積を小さくして、はんだ流路4を通過する溶融はんだの流速を上昇させることにより、さらに板厚の厚いプリント基板のスルーホールでも挿入実装部品のリード端子を高品質にはんだ付けできる。   To increase the flow rate of the molten solder passing through the solder flow path 4 by increasing the area of the opening 1a within a range not adhering to adjacent parts to further increase the heat capacity and reducing the area of the opening 3a. As a result, the lead terminal of the insertion mounted component can be soldered with high quality even through a through-hole in a thick printed board.

なお、本実施例では、2重構造の局所はんだ付けノズルとしたが、3重等の複数構造としてもよい。また、異なる噴流高さの溶融はんだを噴流すればよいので、上記説明した、はんだ付けノズル1に内包した、ニードルのような第2のはんだ付けノズルをもつ局所はんだ付けノズルの代わりに、例えば、はんだ付けノズル1の開口部近傍に複数の突起を設け、はんだ付けノズル1からの噴流を一部遮るようにして、第1、第2のはんだ付けノズルからの噴流高さを異ならせるようにしても良い。   In this embodiment, the local soldering nozzle has a double structure, but a plurality of structures such as a triple structure may be used. In addition, since it is only necessary to spray molten solder having different jet heights, instead of the local soldering nozzle having the second soldering nozzle such as a needle included in the soldering nozzle 1 described above, for example, A plurality of protrusions are provided in the vicinity of the opening of the soldering nozzle 1 so as to partially block the jet flow from the soldering nozzle 1 so that the jet heights from the first and second soldering nozzles are different. Also good.

以上を言い換えると、本実施例は、局所はんだ付けノズルであって、溶融したはんだが開口部から噴流するはんだ付けノズルと、はんだ付けノズルの内部にはんだ付けノズルの開口径よりも小さい開口径で溶融はんだを噴流するはんだ流路を備えるように構成する。   In other words, this embodiment is a local soldering nozzle, and a soldering nozzle in which molten solder jets from the opening, and an opening diameter smaller than the opening diameter of the soldering nozzle inside the soldering nozzle. A solder flow path for jetting molten solder is provided.

また、溶融したはんだが開口部から噴流する局所はんだ付けノズルであって、2つのはんだ噴流経路を備え、それぞれの噴流経路から異なる噴流高さのはんだを噴流するように構成する。   Moreover, it is a local soldering nozzle which the molten solder jets from an opening part, Comprising: It comprises two solder jet paths, and it is comprised so that the solder of different jet height may be jetted from each jet path.

また、はんだ噴流装置であって、上記局所はんだ付けノズルを有し、さらに、溶融はんだが貯留されたはんだ槽と、加圧する圧送装置と、圧送装置からの圧力により溶融はんだを圧送する圧送部とを有し、圧送部によって溶融はんだを局所はんだ付けノズルを通過して噴流させる構成とする。   Further, the solder jet device has the above-described local soldering nozzle, and further includes a solder tank in which the molten solder is stored, a pressure feeding device that pressurizes, and a pressure feeding unit that pumps the molten solder by the pressure from the pressure feeding device. The molten solder is jetted through the local soldering nozzle by the pumping unit.

また、被はんだ付け体のはんだ付け部を局所的にはんだ付けする局所はんだ付け方法であって、噴流された溶融はんだを被はんだ付け体のはんだ付け部の下部に到達させて行うに際し、噴流する溶融はんだの噴流高さが異なる2つの噴流で、被はんだ付け体のはんだ付け部をはんだ付けするように構成する。   Moreover, it is a local soldering method for locally soldering a soldered portion of a body to be soldered, and jets when the jetted molten solder reaches the lower part of the soldered portion of the body to be soldered. The soldering part of a to-be-soldered body is soldered by two jets from which the molten solder jet height differs.

以上のように、本実施例によれば、層数が多い厚板・高集積のプリント基板においても高品質に局所はんだ付けが可能となる。   As described above, according to the present embodiment, it is possible to perform local soldering with high quality even on a thick board / highly integrated printed circuit board having a large number of layers.

図4は、本実施例における表面実装部品と挿入実装部品を実装したプリント基板を製造するプロセスである。ステップ101から104までが、表面実装部品のはんだ付け工程を示し、ステップ105以降が挿入実装部品のはんだ付け工程を示している。   FIG. 4 shows a process for manufacturing a printed circuit board on which the surface mounting component and the insertion mounting component are mounted in this embodiment. Steps 101 to 104 show the surface mounting component soldering process, and steps 105 and after show the insertion mounting component soldering process.

プリント基板には、スルーホールとランドが形成されており、銅電極配線にはソルダーレジスト等の絶縁層により保護されている。そのため、ランド、銅電極配線、ソルダーレジストによる段差が生じている。プリント基板中のガラスエポキシの凹凸、銅電極のめっき厚ばらつき、ソルダーレジストの塗布厚ばらつきなどもプリント基板の表面凹凸の原因である。   Through holes and lands are formed in the printed circuit board, and the copper electrode wiring is protected by an insulating layer such as a solder resist. Therefore, the level | step difference by the land, the copper electrode wiring, and the solder resist has arisen. The unevenness of the glass epoxy in the printed circuit board, the variation in the plating thickness of the copper electrode, the variation in the coating thickness of the solder resist, and the like are also causes of the surface unevenness of the printed circuit board.

図4において、ステップ101で、印刷機において、このプリント基板にメタルマスクを接触させ、スキージを用いてはんだペーストをメタルマスクの開口部からプリント基板の表面実装部品を搭載する位置に形成されたランドに転写する。メタルマスクは、プリント基板上のランド、銅電極配線、ソルダーレジストによる段差を吸収できる有機層を有しているため、プリント基板とメタルマスクとが密着できる。そのためプリント基板とメタルマスクとの隙間にはんだペーストが滲み出すことがない。ステップ102で、ブリッジ(はんだショート)やはんだボールなどの不良を起こしていないことを印刷検査機で確認する。   In FIG. 4, in step 101, in the printing machine, a metal mask is brought into contact with the printed board, and a solder paste is formed using a squeegee at a position where a surface mount component of the printed board is mounted from the opening of the metal mask. Transcript to. Since the metal mask has an organic layer that can absorb the land on the printed circuit board, copper electrode wiring, and solder resist, the printed circuit board and the metal mask can be in close contact with each other. Therefore, the solder paste does not bleed into the gap between the printed board and the metal mask. In step 102, it is confirmed by a printing inspection machine that no defect such as a bridge (solder short) or a solder ball has occurred.

ステップ103で、プリント基板のランドにはんだペーストを転写した位置に合わせて、表面実装部品をマウンタ装置で搭載する。ステップ104で、このプリント基板をリフロー炉に通すことにより、表面実装部品をプリント基板のランドに固定する。こうして、表面実装部品をリフロー方式ではんだ付けすることができる。   In step 103, the surface mount component is mounted by the mounter device in accordance with the position where the solder paste is transferred to the land of the printed circuit board. In step 104, the surface-mounted component is fixed to the land of the printed board by passing the printed board through a reflow furnace. In this way, the surface mount component can be soldered by the reflow method.

続いて、ステップ105で、挿入実装部品のリード端子をプリント基板のスルーホールに挿入し、フラクサーでフラックスをスルーホールおよびリード端子に塗布する。ステップ106で、プリヒータを用いて挿入実装部品が搭載されたプリント基板を加熱し、ステップ107で、実施例1で説明した、局所はんだ付け装置によってスルーホールに挿入されたリード端子をそれぞれはんだ付けする。ステップ108で、プリント基板全体を検査機で確認する。以上のように、本実施例に係る局所はんだ付け方法は、プリント基板の製造時間を長くすることなく、厚板のプリント基板においても所定量のはんだ充填を可能とできる。   Subsequently, in step 105, the lead terminal of the insertion mounted component is inserted into the through hole of the printed board, and flux is applied to the through hole and the lead terminal with a fluxer. In step 106, the printed circuit board on which the insertion mounting component is mounted is heated using a preheater, and in step 107, the lead terminals inserted into the through holes by the local soldering apparatus described in the first embodiment are soldered. . In step 108, the entire printed circuit board is confirmed by an inspection machine. As described above, the local soldering method according to the present embodiment can fill a predetermined amount of solder even on a thick printed board without increasing the manufacturing time of the printed board.

なお、本製造プロセスを、プリント基板の板厚3.2mmで実施した場合、温度サイクル等の信頼性試験(実用化試験)に十分耐えることができた。   In addition, when this manufacturing process was implemented with the board thickness of 3.2 mm of a printed circuit board, it could fully endure reliability tests (practical use test), such as a temperature cycle.

以上、本発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。また、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。   Although the present invention has been specifically described above based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiments and can be variously modified without departing from the gist thereof. The above-described embodiments have been described in detail for easy understanding of the present invention, and are not necessarily limited to those having all the configurations described.

本発明の局所はんだ付けノズルは、開口部の開口径が大きいはんだ付けノズルが、開口径の小さいはんだ噴射経路を内包していればよく、それぞれの開口径や形状は図の構成に限定されるものではなく、また、使用するはんだ材及び被はんだ付け部材である挿入実装部品およびプリント基板の構成は任意である。   In the local soldering nozzle of the present invention, it is only necessary that the soldering nozzle having a large opening diameter includes a solder injection path having a small opening diameter, and each opening diameter and shape is limited to the configuration shown in the figure. In addition, the configuration of the insertion mounting component and the printed circuit board which are the solder material and the member to be soldered to be used is arbitrary.

1…はんだ付けノズル、1a、3a…開口部、2…第1のはんだ流路、3…はんだ噴射装置、4…第2のはんだ流路、5…溶融はんだ、6…はんだ槽、7…ソルダレジスト、8…ランド、9…基材、10…プリント基板、11…リード端子、12…挿入実装部品、13…スルーホール、15…噴流される溶融はんだ、20、100…局所はんだ付けノズル、200…はんだ噴流装置、210…圧送装置、220…圧送部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Soldering nozzle, 1a, 3a ... Opening part, 2 ... 1st solder flow path, 3 ... Solder injection apparatus, 4 ... 2nd solder flow path, 5 ... Molten solder, 6 ... Solder tank, 7 ... Solder Resist, 8 ... Land, 9 ... Base, 10 ... Printed circuit board, 11 ... Lead terminal, 12 ... Inserted mounting component, 13 ... Through hole, 15 ... Mold solder to be jetted, 20,100 ... Local soldering nozzle, 200 ... Solder jet device, 210 ... Pressure feeding device, 220 ... Pressure feeding section

Claims (12)

溶融したはんだが開口部から噴流するはんだ付けノズルと、
前記はんだ付けノズルの内部に前記はんだ付けノズルの開口径よりも小さい開口径で溶融はんだを噴流するはんだ流路を備えることを特徴とする局所はんだ付けノズル。
A soldering nozzle through which molten solder jets from the opening;
A local soldering nozzle comprising a solder flow path for jetting molten solder with an opening diameter smaller than the opening diameter of the soldering nozzle inside the soldering nozzle.
請求項1に記載の局所はんだ付けノズルであって、
前記はんだ流路は、前記はんだ付けノズルに内包する第2のはんだ付けノズルで構成されることを特徴とする局所はんだ付けノズル。
The local soldering nozzle according to claim 1,
The said solder flow path is comprised with the 2nd soldering nozzle included in the said soldering nozzle, The local soldering nozzle characterized by the above-mentioned.
請求項2に記載の局所はんだ付けノズルであって、
前記はんだ付けノズルの開口部が、前記第2のはんだ付けノズルの開口部より高い位置にあることを特徴とする局所はんだ付けノズル。
The local soldering nozzle according to claim 2,
The local soldering nozzle, wherein an opening of the soldering nozzle is positioned higher than an opening of the second soldering nozzle.
請求項3に記載の局所はんだ付けノズルであって、
前記はんだ付けノズルから噴流する溶融はんだと前記第2のはんだ付けノズルから噴流する溶融はんだとで、被はんだ付け体の同一のはんだ付け部をはんだ付けすることを特徴とする局所はんだ付けノズル。
The local soldering nozzle according to claim 3,
The local soldering nozzle characterized by soldering the same soldering part of a to-be-soldered body with the molten solder jetted from the said soldering nozzle, and the molten solder jetted from the said 2nd soldering nozzle.
溶融したはんだが開口部から噴流する局所はんだ付けノズルであって、2つのはんだ噴流経路を備え、それぞれの噴流経路から異なる噴流高さのはんだを噴流することを特徴とする局所はんだ付けノズル。   A local soldering nozzle for jetting molten solder from an opening, the soldering nozzle having two solder jet paths, and jetting solder of different jet heights from the respective jet paths. 請求項5に記載の局所はんだ付けノズルであって、
前記2つのはんだ噴流経路は、それぞれ第1のはんだ付けノズルと前記第1のはんだ付けノズルに内包する第2のはんだ付けノズルで構成されるはんだ噴流経路であることを特徴とする局所はんだ付けノズル。
The local soldering nozzle according to claim 5,
The two solder jet passages are solder jet passages each composed of a first soldering nozzle and a second soldering nozzle contained in the first soldering nozzle, respectively. .
請求項6に記載の局所はんだ付けノズルであって、
前記第2のはんだ付けノズルの開口径は前記第1のはんだ付けノズルよりも小さく、
前記第2のはんだ付けノズルの開口部から噴流する溶融はんだの噴流高さが前記第1のはんだ付けノズルの開口部から噴流する溶融はんだの噴流高さより高いことを特徴とする局所はんだ付けノズル。
The local soldering nozzle according to claim 6,
The opening diameter of the second soldering nozzle is smaller than that of the first soldering nozzle,
The local soldering nozzle, wherein a jet height of the molten solder jetted from the opening of the second soldering nozzle is higher than a jet height of the molten solder jetted from the opening of the first soldering nozzle.
請求項7に記載の局所はんだ付けノズルであって、
前記第1のはんだ付けノズルの開口部が、前記第2のはんだ付けノズルの開口部より高い位置にあることを特徴とする局所はんだ付けノズル。
The local soldering nozzle according to claim 7,
The local soldering nozzle, wherein an opening of the first soldering nozzle is positioned higher than an opening of the second soldering nozzle.
請求項8に記載の局所はんだ付けノズルであって、
異なる噴流高さのはんだを同時に噴流することを特徴とする局所はんだ付けノズル。
The local soldering nozzle according to claim 8,
A local soldering nozzle characterized by jetting solder of different jet heights simultaneously.
請求項1に記載の局所はんだ付けノズルを有し、
溶融はんだが貯留されたはんだ槽と、
加圧する圧送装置と、
前記圧送装置からの圧力により前記溶融はんだを圧送する圧送部と、を有し
前記圧送部によって前記溶融はんだを前記局所はんだ付けノズルの前記はんだ付けノズルと前記はんだ流路を通過して噴流させることを特徴とするはんだ噴流装置。
The local soldering nozzle according to claim 1,
A solder bath in which molten solder is stored;
A pressure feeding device for pressurization;
A pumping unit that pumps the molten solder by pressure from the pumping device, and causes the molten solder to jet through the soldering nozzle and the solder flow path of the local soldering nozzle by the pumping unit. Solder jet device characterized by.
請求項5に記載の局所はんだ付けノズルを有し、
溶融はんだが貯留されたはんだ槽と、
加圧する圧送装置と、
前記圧送装置からの圧力により前記溶融はんだを圧送する圧送部と、を有し
前記圧送部によって前記溶融はんだを前記局所はんだ付けノズルの前記2つのはんだ噴流経路を通過して噴流させることを特徴とするはんだ噴流装置。
The local soldering nozzle according to claim 5,
A solder bath in which molten solder is stored;
A pressure feeding device for pressurization;
A pumping unit that pumps the molten solder by pressure from the pumping device; and the jetting unit causes the molten solder to jet through the two solder jet paths of the local soldering nozzle. Solder jet device.
被はんだ付け体のはんだ付け部を局所的にはんだ付けする局所はんだ付け方法であって、
噴流された溶融はんだを前記被はんだ付け体のはんだ付け部の下部に到達させて行うに際し、前記噴流する溶融はんだの噴流高さが異なる2つの噴流で、前記被はんだ付け体のはんだ付け部をはんだ付けすることを特徴とする局所はんだ付け方法。
A local soldering method for locally soldering a soldered portion of a body to be soldered,
When the jetted molten solder reaches the lower part of the soldered portion of the soldered body, the soldered portion of the soldered body is moved by two jets having different jet heights of the molten solder to be jetted. A local soldering method characterized by soldering.
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