JP2634416B2 - 噴流式はんだ付け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プリヒートウェーブノズルを有する噴流式
はんだ付け装置に関するものである。

（従来の技術） 第３図に示されるように、はんだ槽内ノズル11から噴
流されるソルダリングウェーブ（はんだ付け波）12と接
触するように、ワークとしてのプリント配線基板13が搬
送され、この基板13の下面に装着されたチップ部品14の
はんだ付けがなされる。

（発明が解決しようとする問題点） このような噴流式はんだ付けにおいて、第４図に示さ
れるように、基板面に予め塗布されているフラックス15
が前記ウェーブ12の熱で流動化し、移動する基板13に対
し定位置のウェーブ12によりフラックスは基板の反移動
側に掻き寄せられ、チップ部品14にせき止められ、この
部品14の前方側にガス発生源をもつ。フラックス中の溶
媒が気化してガス化し、このガスがはんだ付けを妨げる
ことは良く知られている。

また、フラックス15により、基板13とウェーブ12は容
易に剥離しやすいため、チップ部品14は、周囲に大気16
を取込みながら、はんだに囲まれ、この状態からは、ウ
ェーブ離脱まで基板13のはんだ付ランドがはんだに接触
することがない。

このようにして、従来は、ノズル11から噴流するウェ
ーブ12は、はんだ付け（ソルダリング）に使用されるべ
きであるという固定された概念があり、このため、前記
のようなはんだ付け不良のおそれが常にあった。このお
それは、高速ではんだ付けを行う場合に特に生じやす
い。

本発明の目的は、ノズルから噴流される溶融はんだを
フラックス除去のためのプリヒートウェーブとして使用
し、ウェーブ接触中に発生するガスをいったん開放した
後に、このガスの影響を受けることなく、高速で良好な
はんだ付けを行えるようにすることにある。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、搬送中のフラックス付けされたワーク25の
下面に対して、はんだ槽内に設けられたノズルから溶融
はんだのウェーブが噴流され、はんだ付けがなされる噴
流式はんだ付け装置において、主としてワーク25に付着
されているフラックスを加熱して流動化させるプリヒー
トウェーブ26を噴流形成するプリヒートウェーブノズル
27と、プリヒートウェーブノズル27のワーク搬送下流側
に隣接して配列されワーク25とプリヒートウェーブ26と
の間に封じ込められたフラックスガス53の圧縮を開放し
てブローさせる谷間状凹部31と、谷間状凹部31のワーク
搬送下流側に隣接して配列され突起状の一次ソルダリン
グウェーブ28を形成する一次ソルダリングウェーブノズ
ル29と、一次ソルダリングウェーブノズル29のワーク搬
送下流側に配列され平坦な二次ソルダリングウェーブ45
を形成する二次ソルダリングウェーブノズル41とを具備
した噴流式はんだ付け装置である。

（作用） 本発明は、ワーク25に付着しているフラックス51が、
プリヒートウェーブ26による加熱で流動化し、このプリ
ヒートウェーブ26によって掻き取られるようにしてプリ
ヒートウェーブ26とともに流れ落ち、また、フラックス
溶媒が気化して発生したフラックスガス53がワーク25と
プリヒートウェーブ26との間に封じ込められた状態でワ
ーク25とともに移動するが、このフラックスガス53がプ
リヒートウェーブ26から外れる谷間状凹部31まで移動す
ると、圧縮が解かれブローする。次に、ワーク25が一次
ソルダリングウェーブノズル29により形成された突起状
の一次ソルダリングウェーブ28に入るときは、ワーク面
に残っているフラックス51があっても、そのフラックス
51は非常に滑らかに流動する温度に達しているため、プ
リヒートウェーブ26の場合よりもさらに効率良く掻き落
され除去される。また、前記プリヒートウェーブ26にて
フラックス溶媒の気化が十分に行われた後なので、プリ
ヒートウェーブ26への進入時のような大量のフラックス
ガスは発生しない。したがって、この突起状の一次ソル
ダリングウェーブ28によって良好な一次はんだ付けがな
される。次に、二次ソルダリングウェーブノズル41によ
り形成された平坦な二次ソルダリングウェーブ45によっ
て二次はんだ付けがなされる。

（実施例） 以下、本発明を第１図に示される実施例および第２図
に示される作用説明図を参照して詳細に説明する。

第１図に示されるように、上昇傾斜状にワーク搬送コ
ンベヤ21が設けられ、このコンベヤ21の下側に一次はん
だ槽（以下、一次槽22という）と、この一次槽22よりワ
ーク搬送下流側の二次はんだ槽（以下、二次槽23とい
う）とが設けられ、一次槽22の内部に設けられたノズル
本体24の上部には、主としてワークとしてのプリント配
線基板（以下、単に基板25という）に付着されているフ
ラックスを加熱して流動化させるプリヒートウェーブ26
を噴流形成するプリヒートウェーブノズル27と、主とし
て一次はんだ付け用の一次ソルダリングウェーブ28を形
成する一次ソルダリングウェーブノズル29とが、前記基
板25とプリヒートウェーブ26との間に封じ込められたフ
ラックスガスを開放してブローさせる谷間状凹部31を介
して、ワーク搬送方向に配列されている。

前記一次ソルダリングウェーブノズル29の上面には多
孔板32が設けられ、この多孔板32の孔を通して噴流され
た前記一次ソルダリングウェーブ28は、突起状の不規則
波（乱流波）であり、主として基板25の下面に実装され
たチップ部品のはんだ付けに適する。すなわち、乱流状
の不規則波によりチップ部品などが高密度実装された基
板面からフラックスガスを追出しながらはんだ付けを行
う。

これに対し、前記二次槽23の内部に設けられた二次ソ
ルダリングウェーブノズル41にはフィン42,43が設けら
れ、特に、ワーク搬出側のフィン43は水平に突設され、
その先端部に堰板部44が設けられているので、前記ノズ
ル41から噴流された二次ソルダリングウェーブ45は、平
坦な波となり、主として基板25に上方から挿入されたデ
ィスクリート部品のリードのはんだ付けに適する。すな
わち、一次ソルダリングによりリード間などに生じたは
んだブリッジなどに作用して、仕上用平滑波により過剰
なはんだを除去する。

そうして、前記一次槽22および二次槽23のそれぞれに
設けられた図示されないポンプによって、槽内溶融はん
だをノズル本体24およびノズル41に圧送し、プリヒート
ウェーブノズル27からプリヒートウェーブ26を噴流させ
るとともに、多孔板32を有する一次ソルダリングウェー
ブノズル29から一次ソルダリングウェーブ28を噴流さ
せ、さらに二次ソルダリングウェーブノズル41から二次
ソルダリングウェーブ45に噴流させる。

前記プリヒートウェーブ26によって後述するように基
板面のフラックスが除去され、次に、前記谷間状凹部31
において後述するようにガスブローがなされ、次に、一
次ソルダリングウェーブ28によって主としてチップ部品
のはんだ付けがなされ、次に、二次ソルダリングウェー
ブ45によって主としてディスクリート部品のはんだ付け
がなされる。

次に、第２図を参照して、本発明に係るプリヒートウ
ェーブ26の働きを説明する。なお、第２図では説明を簡
単にするためにプリヒートウェーブ26と同様な形態の一
次ソルダリングウェーブ28aが示されている。

基板25に付着したフラックス51は、プリヒートウェ
ーブ26による加熱で軟化し、流動する。

動きやすくなったフラックスは、溶媒を気化させな
がら、基板25が移動するにしたがって前記ウェーブ26に
よってしごかれ、ウェーブ入口に溜まり、このプリヒー
トウェーブ26とともに流れ落ち、また、フラックス51の
一部は、フラックス膜52となって、気化したフラックス
ガス53を取巻きつつ基板25とともに進行する。

基板25とプリヒートウェーブ26との間に圧縮された
フラックスガス53は、徐々に成長しながら、基板25に強
く追従して進む。

前記フラックスガス53は、基板25とともにプリヒー
トウェーブ26の終端に達すると、圧縮が解かれ、ブロー
するので、このプリヒートウェーブ通過後はガスの滞留
がなくなる。このとき、はんだは前記フラックス膜52に
覆われているため基板側には残らない。

基板25が一次ソルダリングウェーブ28aに入るとき
は、基板面に残留しているフラックスはよく流動する温
度に達しているため、プリヒートウェーブ26のときより
も、フラックスは一次ソルダリングウェーブ28aによっ
て効果的にしごかれ、除去される。また、フラックスの
溶媒の気化およびそのガスのブローは、すでに十分に行
われた後なので、前記プリヒートウェーブ26への進入時
のような大量のガスは発生しない。

したがって、この一次ソルダリングウェーブ28aに
対するディッピング中は、前記プリヒートウェーブのと
きよりも少量のガスを抱えた状態で基板25が進行し、良
好なはんだ付けがなされる。

なお、第１図に示された実施例では、プリヒートウェ
ーブノズル27と一次ソルダリングウェーブノズル29とが
共通のノズル本体24に設けられているが、本発明は、こ
のプリヒートウェーブノズル27と一次ソルダリングウェ
ーブノズル29とを、谷間状凹部31を介して独立的に設け
ても良い。

また、この発明は、水平搬送されるワークに対しても
利用できる。

（発明の効果） 本発明によれば、はんだ付け用の一次ソルダリングウ
ェーブノズルよりも前側に、谷間状凹部を介してプリヒ
ートウェーブノズルを配置し、主としてワークに付着さ
れているフラックスを加熱して流動化させるプリヒート
ウェーブを噴流形成するようにしたから、はんだ付けを
行う前に、プリヒートウェーブによってワークのはんだ
付け面に付着しているフラックスを除去するとともに、
プリヒートウェーブ接触中に発生するフラックスガスを
前記谷間状凹部にて開放しブローさせることができ、こ
れによって、はんだ付けに入ったとき、このフラックス
ガスの影響を受けることなく、一次および二次ソルダリ
ングウェーブにて良好な一次および二次はんだ付けをそ
れぞれ行うことができ、高速で効率良くはんだ付けを行
っても高い信頼性を維持できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の噴流式はんだ付け装置の一実施例を示
す断面図、第２図はそのプリヒートウェーブおよび谷間
状凹部の働きを説明するための断面図、第３図は一般的
な噴流式はんだ付け装置の断面図、第４図はその問題点
を説明するためのノズル上部の拡大断面図である。 22,23……はんだ槽、25……ワークとしてのプリント配
線基板、26……プリヒートウェーブ、27……プリヒート
ウェーブノズル、28……一次ソルダリングウェーブ、29
……一次ソルダリングウェーブノズル、31……谷間状凹
部、41……二次ソルダリングウェーブノズル、45……二
次ソルダリングウェーブ、51……フラックス、53……ガ
ス。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】搬送中のフラックス付けされたワークの下
   面に対して、はんだ槽内に設けられたノズルから溶融は
   んだのウェーブが噴流され、はんだ付けがなされる噴流
   式はんだ付け装置において、 主としてワークに付着されているフラックスを加熱して
   流動化させるプリヒートウェーブを噴流形成するプリヒ
   ートウェーブノズルと、 プリヒートウェーブノズルのワーク搬送下流側に隣接し
   て配列されワークとプリヒートウェーブとの間に封じ込
   められたフラックスガスの圧縮を開放してブローさせる
   谷間状凹部と、 谷間状凹部のワーク搬送下流側に隣接して配列され突起
   状の一次ソルダリングウェーブを形成する一次ソルダリ
   ングウェーブノズルと、 一次ソルダリングウェーブノズルのワーク搬送下流側に
   配列され平坦な二次ソルダリングウェーブを形成する二
   次ソルダリングウェーブノズルと を具備したことを特徴とする噴流式はんだ付け装置。