JP2823999B2 - 低酸素雰囲気はんだ付け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ワークをチャンバ内の
不活性ガスによる低酸素状態の中ではんだ付けを行う低
酸素雰囲気はんだ付け装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の低酸素雰囲気はんだ付け装置は、
例えば、下方に排出口を有する容器の上部から暖めた不
活性ガスを静かに注入することにより、容器の上部から
不活性ガスを充填していくもので、冷たい空気は、下方
の排出口から排出されていくようになっており、容器が
完全に気密されたものを用いず、真空装置も必要とせ
ず、容器内を金属が酸化しない程度の不活性雰囲気とす
ることができ、さらに、被処理物（プリント基板等のワ
ーク）の出し入れが不活性雰囲気を乱すことなく行える
ようにしたものであって、これは暖められた不活性ガス
と周囲の冷たい空気との比重差を利用して、外部の空気
中の酸素の混入を防いで、処理容器内に安定した不活性
雰囲気を作りだすものが提示されている（特開昭６０−
１２４４６４号公報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な構成を有する従来の装置は、容器の上部と、下方の排
出口との間の高低差を十分に取り、ワークの通路を長く
しないと所要の低酸素雰囲気を得ることができない。ま
た、不活性ガスを静かに注入するようになっているが、
当初、容器内に充満している１気圧の空気を排出すると
ともに、排出口から空気が逆流して侵入しないようにす
るには、１気圧以上の圧力を有する不活性ガスを注入す
る必要があるので、容器内で不活性ガスと空気とが混合
して低酸素雰囲気が不安定となり、これを解消するため
には不活性ガスの使用量が多くなり、また、装置が大形
化するという問題点があった。

【０００４】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、チャンバ内を安定した低酸素の状態に
保持できる低酸素雰囲気はんだ付け装置を得ることを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる低酸素雰
囲気はんだ付け装置は、はんだ付け部でワークのはんだ
付けが終了する位置から後方の位置に不活性ガスの供給
を行う不活性ガス供給ノズルが設けられたものである。

【０００６】また、不活性ガス供給ノズルが仕切板と仕
切板との間に設けられて不活性ガス供給室を形成したも
のである。

【０００７】また、不活性ガス供給ノズルから不活性ガ
スを噴出する噴出口が不活性ガス供給室の底部に向けた
位置に形成されたものである。

【０００８】さらに、不活性ガス供給室から流出する不
活性ガスをワークの搬送方向と逆方向に流出せしめる整
流板が不活性ガス供給室を形成する仕切板に設けられた
ものである。

【０００９】

【作用】本発明においては、ワークのはんだ付けが終了
する位置から後方の位置にガス供給ノズルを設けたこと
により、はんだ槽に対して不活性ガスが安定した状態で
供給されるので、はんだ付け部における不活性ガスの対
流が防止され低酸素雰囲気が安定する。

【００１０】また、不活性ガス供給ノズルを仕切板と仕
切板との間に設けて不活性ガス供給室が形成されたこと
により、不活性ガスの流れが安定するので、はんだ付け
部に対して安定した不活性ガスを供給する。

【００１１】また、不活性ガスを不活性ガス供給室の底
部に向けて噴出させることにより不活性ガス供給室から
流出する不活性ガスの濃度が均一化する。

【００１２】さらに、仕切板に整流板を設けたことによ
り不活性ガス供給室内から供給される不活性ガスがコン
ベアと平行な層流を形成し、かつワークの搬送方向と逆
方向に流動して出口部からの不活性ガスの流出を抑え
る。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例を示す側断面図で、
１は低酸素雰囲気はんだ付け装置（以下、はんだ付け装
置という）の主要部を示す。２はチャンバで、不活性ガ
スを充填し、外気の圧力よりも高い圧力によって安定し
た低酸素雰囲気が保持されている。チャンバ２にはプリ
ント基板等のワーク３を保持し、矢印Ａ方向に搬送する
コンベヤ４が貫通して配設され、かつ入口部５と出口部
６とが形成されている。また、チャンバ２の内部には予
備加熱部を構成する予備加熱器７と、はんだ付け部を構
成するはんだ槽８とが設けられており、はんだ槽８内の
はんだ融液（図示せず）の液面をチャンバ２によって封
止して低酸素雰囲気に保持している。９は前記チャンバ
２内の内部に設けられた複数枚の仕切板で、ワーク３の
搬送方向に対して所要の間隔で順次設けられ、ワーク３
が搬送される通路を狭くしてチャンバ２内の不活性ガス
が入口部５と出口部６から流出するのを抑えている。１
０は不活性ガス供給ノズルで、ワーク３のはんだ付けが
終了する位置から後方の位置に仕切板９と仕切板９との
間で、かつコンベヤ４の上方と下方に対向して設けられ
ることにより断面コ字型の不活性ガス供給室１３が互に
対向して形成され、かつ配管１１を介して不活性ガス供
給源１２に接続されている。また、不活性ガス供給ノズ
ル１０はその長手方向がワーク３の搬送方向（矢印Ａ方
向）と直角方向に配設されている。なお、１４は整流
板、１６はエア供給ノズルを示す。

【００１４】図２は図１の不活性ガス供給室１３の詳細
を示す拡大断面図で、図１と同一符号は同一部分を示
し、１０ａは前記不活性ガス供給ノズル１０の噴出口
で、不活性ガスをワーク３の搬送方向（矢印Ａ方向）の
斜め上方または斜め下方、すなわち不活性ガス供給室１
３の上方の底部１３ａまたは下方の底部１３ｂに向けて
噴出させるように形成されている。１４は前記不活性ガ
ス供給室１３を形成する仕切板９に設けた整流板で、不
活性ガスをはんだ槽８，予備加熱器７上に向けて矢印Ｂ
で示すような層流を形成させ、ワーク３の搬送方向（矢
印Ａ方向）と反対方向へより多くの不活性ガスを供給さ
せる。なお、整流板１４は実線で示す形状に限定され
ず、破線で示す形状のものでもよい。また、図２に示す
不活性ガス供給室１３および仕切板９内の矢印は不活性
ガスの流れる状態を示す。

【００１５】図３は不活性ガス供給ノズル１０の詳細を
示す拡大断面図で、図１と同一符号は同一部分を示す。

【００１６】なお、不活性ガス供給ノズル１０は、図１
においてはんだ槽８から遠ざかる側、すなわち、出口部
６側のみであってもよい。

【００１７】図１において、１６は加圧されたエアを噴
出するエア供給ノズルで、その構成は不活性ガス供給ノ
ズル１０と同一で、不活性ガス供給室１３から流出する
不活性ガスが出口部６の方向へ流れて外部に流出するの
を防止している。

【００１８】また、図１において、Ｉは前記低酸素雰囲
気はんだ付け装置１の第１のゾーンで、入口部５からワ
ーク３の搬送方向（矢印Ａ方向）に対し予備加熱器７の
後端までの範囲を示す。IIは第２のゾーンで、予備加熱
器７とはんだ槽８が設置されている範囲を示す。III は
第３のゾーンで、不活性ガス供給室１３から不活性ガス
が供給される範囲を示す。IVは第４のゾーンで、矢印Ａ
方向に対し不活性ガス供給室１３の前端から出口部６ま
での範囲を示す。

【００１９】次に、動作について説明する。ワーク３は
コンベヤ４に保持されて矢印Ａ方向に搬送され、チャン
バ２内の不活性ガスによる低酸素雰囲気中の予備加熱器
７で予備加熱され、次いで、はんだ槽８ではんだ付け処
理される。

【００２０】一方、チャンバ２内の不活性ガスは外気よ
り圧力が高くなっているため、第１のゾーンＩにおいて
は、仕切板９により第２のゾーンIIから流れてきた不活
性ガスが入口部５から流出するのと、 外気が入口部５か
ら流入するのを抑えている。

【００２１】次いで、第２のゾーンIIにおいては、第３
のゾーンIII から層流として流れてくる不活性ガスが予
備加熱器７，はんだ槽８の熱により加熱されて発生した
対流が仕切板９により弱められるので、安定した低酸素
雰囲気を保持することができる。

【００２２】次いで、第３のゾーンIII においては、主
として第２のゾーンIIに対し安定した低酸素雰囲気を保
持させるため、不活性ガス供給室１３から第２のゾーン
IIへ不活性ガスを供給している。なお、不活性ガスの一
部は出口部６へも流れるが、仕切板９に整流板１４を設
けたことによって不活性ガスの大部分が第２のゾーンII
の方向へ流すことができ、かつ不活性ガスを層流に形成
することができる。

【００２３】次いで、第４のゾーンIVはエア供給ノズル
１６からエアを噴出することによって、第３のゾーンII
I の不活性ガス供給室１３から供給される不活性ガスが
出口部６から流出するのを抑え、かつ不活性ガスを第２
のゾーンIIへ送るのを促進している。

【００２４】このように、不活性ガス供給室１３から供
給される不活性ガスが第２，第３のゾーンII，III に滞
留するので、不活性ガスの供給量が低減でき、かつ、第
４のゾーンIVからのエア供給量を加減することによって
第２のゾーンIIの低酸素雰囲気の範囲をワーク３の搬送
方向（矢印Ａ方向）の前後に移動することができる。

【００２５】図４は不活性ガス供給室１３に回動可能の
整流板１５を取り付けた例を示す図で、図２と同一符号
は同一部分を示し、不活性ガス供給室１３から流出する
不活性ガスの方向を任意に変えることができるようにし
たものである。

【００２６】図５はチャンバ２内に供給される不活性ガ
スの濃度分布を示す図で、各ゾーンＩ〜IVは図１と同一
位置を示し、第１のゾーンＩから第４のゾーンIVの前半
までの酸素濃度はｐｐｍ単位で低く、特に、第２のゾー
ンIIのはんだ付け部に対応する部分と第３のゾーンIII
は非常に低くなっている。また、第４のゾーンIVの後半
から出口部６の部分の酸素濃度は急激に上昇して％単位
となり、出口部６においては空気中の酸素濃度（約２０
％）と同一になる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、はんだ付
け部でワークのはんだ付けが終了する位置から後方の位
置に不活性ガスの供給を行う不活性ガス供給ノズルが設
けられたので、チャンバ内のはんだ付け部における低酸
素雰囲気が安定し、ワークのはんだ付けによる品質が向
上する。

【００２８】また、不活性ガス供給ノズルを仕切板と仕
切板との間に設けることにより不活性ガス供給室が形成
されたので、流れの安定した不活性ガスを供給すること
ができる。

【００２９】また、不活性ガス供給ノズルから不活性ガ
スを噴出する噴出口が不活性ガス供給室の底部に向けた
位置に形成されたので、不活性ガスの濃度が均一化す
る。

【００３０】さらに、不活性ガス供給室から流出する不
活性ガスをワークの搬送方向と逆方向に流出せしめる整
流板が不活性ガス供給室の仕切板に形成されたので、不
活性ガス供給室から流出する不活性ガスの層流が形成さ
れ、不活性ガスの乱流が防止でき、かつ不活性ガスが出
口部から流出するのを抑えることができ、経済的である
等種々の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す側断面図である。

【図２】図１中の不活性ガス供給室の詳細を示す拡大断
面図である。

【図３】不活性ガス供給ノズルの詳細を示す拡大断面図
である。

【図４】不活性ガス供給室に回動可能の整流板を取り付
けた例を示す拡大断面図である。

【図５】チャンバ内に供給される不活性ガスの濃度分布
を示す図である。

【符号の説明】

１ 低酸素雰囲気はんだ付け装置 ２ チャンバ ３ ワーク ４ コンベヤ ５ 入口部 ６ 出口部 ７ 予備加熱器 ８ はんだ槽 ９ 仕切板 １０ 不活性ガス供給ノズル １０ａ 噴出口 １２ 不活性ガス供給源 １３ 不活性ガス供給室 １４ 整流板

フロントページの続き (72)発明者 野末 正仁 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 中村 公彦 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (72)発明者 安岡 敏一 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−77346（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−198486（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−170526（ＪＰ，Ａ) 国際公開91／11284（ＷＯ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B23K 1/08 B23K 31/02 310 H05K 3/34 506

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 チャンバ内にワークを搬送するコンベヤ
   とはんだ付け部とが備えられ、前記チャンバ内の不活性
   ガスの流出と乱流とを抑制するため、前記チャンバに前
   記コンベヤが貫通する入口部と出口部とを狭くする複数
   枚の仕切板が前記ワークの搬送方向に対して所要の間隔
   で順次設けられ、前記チャンバ内が不活性ガスにより保
   持された低酸素雰囲気中で、前記ワークにはんだ付けを
   行う低酸素雰囲気はんだ付け装置において、前記はんだ
   付け部で前記ワークのはんだ付けが終了する位置から後
   方の位置に前記不活性ガスの供給を行う不活性ガス供給
   ノズルが設けられたことを特徴とする低酸素雰囲気はん
   だ付け装置。
2. 【請求項２】 不活性ガス供給ノズルは、仕切板と仕切
   板との間に設けられて不活性ガス供給室を形成したこと
   を特徴とする請求項１に記載の低酸素雰囲気はんだ付け
   装置。
3. 【請求項３】 不活性ガス供給ノズルから不活性ガスを
   噴出する噴出口が不活性ガス供給室の底部に向けた位置
   に形成されたことを特徴とする請求項２に記載の低酸素
   雰囲気はんだ付け装置
4. 【請求項４】 不活性ガス供給室から流出する不活性ガ
   スをワークの搬送方向と逆方向に流出せしめる整流板が
   仕切板に設けられたことを特徴とする請求項２または３
   に記載の低酸素雰囲気はんだ付け装置。