JP3160404U - はんだ噴流ノズル及び噴流はんだ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】接着剤塗布等の付帯設備を不要とし、多ピン化、狭ピッチ化が図られた回路基板に対して効率的かつ高精度のはんだ付け処理を施すことが可能な小型で省エネ化を図るはんだ噴流ノズル及び噴流はんだ装置を提供する。【解決手段】内部にはんだ流路３７を形成した太径の筒状体からなり一端側にはんだ流路を開口させてはんだ槽のノズル取り付け部に着脱される取り付け部３８を形成しかつ他端側にはんだ流路を閉塞する天井部３９を形成したノズル基筒体３５と、ノズル基筒体の天井部に基端部を固定され先端からはんだ噴流１２Ａを噴流する２本以上の小径筒状体からなる単位ノズル体３６とから構成される。【選択図】図１

Description

本考案は、溶融はんだを噴流させてはんだ噴流を生成し、このはんだ噴流に回路基板のはんだ付け面を浸漬させることにより実装部品の端子にはんだ付け処理を施すはんだ噴流ノズル及び噴流はんだ装置に関する。

電子機器等に用いられる回路基板は、回路パターンやランド等を形成した基板上にチップ部品等の表面実装型電子部品や比較的大型の挿入型電子部品等の各種電子部品を混載する。回路基板は、表面実装型電子部品を、例えばリフローはんだ処理を施して基板上に予め実装する。回路基板は、基板上に表面実装型電子部品を実装した状態で、挿入型電子部品を、基板に形成した端子嵌挿孔にリード端子を嵌挿して搭載するとともにはんだ装置に供給して貫通されたリード端子の端部をランドとはんだ付けすることにより電気的かつ機械的に結合して実装する。

はんだ装置としては、一般にフローはんだ装置や噴流はんだ装置が用いられる。フローはんだ装置は、溶融はんだを貯留する大型のはんだ槽を備え、このはんだ槽内に回路基板を電子部品のリード端子を突出させたはんだ付け面を溶融はんだの液面に浸けた状態で搬送することにより多数箇所を同時にはんだ付け処理することが可能である。フローはんだ装置は、はんだ槽内において供給される多数個の回路基板を溶融はんだにより加熱しながら搬送することによりはんだ付け箇所に対するはんだ濡れ特性の向上が図られ、各回路基板に対して連続して精度の高いはんだ付け処理を施すことが可能である。

フローはんだ装置は、基板上に各種の電子部品を実装した回路基板にはんだ付け処理を施す場合に、はんだ槽内に滞留する時間が長くなって全体が必要以上に熱くなる。フローはんだ装置は、このために耐熱特性が小さな電子部品に熱損傷を生じさせ或いは予め実装した表面実装型電子部品を脱落させてしまう。フローはんだ装置は、上述したように大型のはんだ槽を備えて大量の溶融はんだを貯留することから、高額であるばかりでなく大きな電力を消費するために省エネ、ＣＯ_２削減対応が図られないといった問題がある。

噴流はんだ装置は、はんだ槽内から溶融はんだを噴流させてはんだ噴流を生成するノズル部材を設け、はんだ噴流にはんだ付け面を浸漬させて回路基板を移動させることにより所定箇所の部分的なはんだ付け処理を施す。噴流はんだ装置は、溶融はんだの流れ速度や状態を変化させることによりフィレットの肉厚増大とはんだブリッジの解消が図られるようにし、またはんだ付け部位に対して酸化が進んでいないいわゆる新鮮な溶融はんだを連続的に供給する。噴流はんだ装置も、大型のはんだ槽を備えて大量の溶融はんだを貯留することから、高価であるばかりでなく大きな電力を消費する。

ところで、回路基板は、電子機器の小型軽量化、多機能化に伴って電子部品の高実装密度化とともに多端子化或いは小ピッチ化が図られている。回路基板は、回路パターンやランドを形成するともに多数個の端子嵌挿孔を形成した基板の第１主面上にリード端子を相対する端子嵌挿孔に嵌挿させて挿入型電子部品を搭載するとともに、第１主面上或いはリード端子が突出する基板の第２主面上に表面実装型電子部品を実装してなる両面実装型回路基板も用いられている。

両面実装型回路基板には、噴流はんだ装置によりノズル部材から基板に搭載した挿入型電子部品のリード端子にはんだ付け処理が施される。両面実装型回路基板は、噴流はんだ装置のノズル部材から噴流する溶融はんだの噴流径が大きく、はんだ付けを不要とする箇所にもはんだが付着しまた当該箇所が加熱される。両面実装型回路基板は、例えば基板のはんだ付け面となる第２主面側に予め搭載してリフローはんだ法等により実装した表面実装型電子部品を接着剤により固定することにより、後工程でリード端子を噴流はんだ付けする際に脱落しないようにする対応が図られる。両面実装型回路基板は、このために電子部品の実装工程に際して接着剤の塗布工程や硬化工程及びそのための設備を必要とする。両面実装型回路基板は、はんだ付け不要箇所に付着した溶融はんだにより、リード端子や実装部品間において絶縁不良が生じる虞もあった。

特許文献１には、小口径のノズルを外筒部材内に収納して溶融はんだの噴流径及び噴流形状を制御した噴流はんだ装置が記載されている。かかる噴流はんだ装置は、挿入型電子部品のリード端子毎に個別のはんだ付けを行うことで、それぞれ精度の高いはんだ付け処理を施すことを可能とする。

特許文献２には、電気部品を仮止めしたプリント基板のランドに対応して複数の溶融はんだ膨出透孔を形成した溶融はんだ供給板をはんだ槽に設け、溶融はんだ膨出透孔を貫通するノズルから相対するランドに溶融はんだを噴流して電気部品のはんだ付け処理を施すはんだ付け方法が記載されている。かかるはんだ付け方法は、溶融はんだ供給板によりプリント基板のはんだ付け不要箇所が被覆され、複数のはんだ付け必要箇所に対して同時にはんだ付け処理を施すことが可能である。しかしながら、かかるはんだ付け方法は、高精度に形成した高精度の溶融はんだ供給板を必要とし、また高精度のノズルや噴流した溶融はんだの回収構造等の課題を解決しなければならない。

特開２００１−４４６１２号公報 特開昭６１−８１６９６号公報

上述したように噴流はんだ装置は、回路基板のリード端子とランド間等のはんだ付け部位に対して新鮮な溶融はんだを連続して供給してすることにより、高精度で信頼性の向上を図ったはんだ付け処理を施すことが可能である。特に、小径のノズル口を有するノズル部材を備える噴流はんだ装置は、小型化、低電力消費化、低コスト化等が図られて回路基板にスポット的はんだ付け処理を施すことが可能であり、多端子化或いは小ピッチ化が図られた高密度実装回路基板用のはんだ付け装置として好適に用いられる。

小口径ノズル部材を備える噴流はんだ装置は、回路基板の所要箇所にスポット的はんだ付け処理を施すことによりはんだ付けを不要とする箇所に溶融はんだが付着して絶縁不良或いは表面実装型電子部品の脱落等を生じさせてしまうといった問題の発生を解消する。しかしながら、かかる噴流はんだ装置は、はんだ付け箇所に対して個別にはんだ付け処理を施すことから、多ピン化、狭ピッチ化が図られた回路基板に適用する場合に作業効率が悪くまたはんだ付け位置の制御が難しいといった問題がある。

したがって、本考案は、接着剤塗布等の付帯設備を不要とし、多ピン化、狭ピッチ化が図られた回路基板に対して効率的かつ高精度のはんだ付け処理を施すことが可能な小型で省エネ化を図るはんだ噴流ノズル及び噴流はんだ装置を提供することを目的に提案されたものである。

上述した目的を達成する本考案にかかるはんだ噴流ノズルは、噴流はんだ装置のはんだ槽内から溶融はんだを噴流させてはんだ噴流を生成し、このはんだ噴流に端子を浸漬することにより回路基板のはんだ付け箇所にはんだ付け処理を施す。はんだ噴流ノズルは、ノズル基筒体と、２本以上の単位ノズル体とから構成される。はんだ噴流ノズルは、ノズル基筒体が、内部にはんだ流路を形成した太径の筒状体からなり、一端側にはんだ流路を開口させてはんだ槽内に設けられて噴流圧を付与した溶融はんだを供給するノズル取り付け部に対して着脱される取り付け部が形成されるとともに、他端側にはんだ流路を閉塞する天井部が形成されてなる。はんだ噴流ノズルは、単位ノズル体が、ノズル基筒体の天井部に基端部を固定された小径の筒状体からなり、内部にはんだ流路と連通する個別はんだ流路が長さ方向に貫通してそれぞれ設けられる。はんだ噴流ノズルは、各単位ノズル体から溶融はんだを噴流させてはんだ噴流を生成することにより、回路基板に実装した各部品の端子毎に一括してはんだ付け処理が施されるようにする。

はんだ噴流ノズルは、ノズル基筒体が、複数の単位ノズル体を天井部の外周側に偏倚した単位ノズル体設置領域内に配列して設け、この単位ノズル体設置領域を除く天井部の他の部位を取り付け部側に向かって次第に傾斜して溶融はんだをはんだ槽内へと流すはんだ流し面を構成するとともに、はんだ流路を天井部側に向かって次第に細径とするように構成してもよい。はんだ噴流ノズルは、複数の単位ノズル体が、個別はんだ流路を全て同径に形成する。

上述した目的を達成する本考案にかかる噴流はんだ装置は、はんだ槽内に設けたはんだ噴流ノズルから貯留した溶融はんだを噴流させてはんだ噴流を生成し、はんだ噴流にはんだ面の端子を浸漬させることにより回路基板のはんだ付け部位に対してはんだ付け処理を施す。噴流はんだ装置は、はんだ噴流ノズルが、ノズル基筒体と２本以上の単位ノズル体とから構成され、はんだ槽内に設けられて噴流圧を付与した溶融はんだを供給するノズル取り付け部に対して着脱に取り付けられる。噴流はんだ装置は、はんだ噴流ノズルのノズル基筒体が、内部にはんだ槽のノズル取り付け部から溶融はんだが供給されるはんだ流路を形成した太径の筒状体からなり、一端側にはんだ流路を開口させてノズル取り付け部に着脱される取り付け部が形成されるとともに、他端側にはんだ流路を閉塞する天井部が形成されてなる。噴流はんだ装置は、各単位ノズル体が、ノズル基筒体の天井部に基端部を固定された小径の筒状体からなり、内部にはんだ流路と連通する個別はんだ流路が長さ方向に貫通して形成されてなる。噴流はんだ装置は、はんだ噴流ノズルの各単位ノズル体から回路基板に対して部品の端子毎に対応する噴流はんだを生成し、複数の端子に対して一括してはんだ付け処理を施す。

噴流はんだ装置は、ノズル基筒体が、複数の単位ノズル体を天井部の外周側に偏倚した単位ノズル体設置領域内に配列して設け、この単位ノズル体設置領域を除く天井部の他の部位が取り付け部側に向かって傾斜されて溶融はんだをはんだ槽内へと流すはんだ流し面を構成するとともにはんだ流路が天井部側に向かって次第に細径に構成された噴流ノズルを備えてもよい。噴流はんだ装置は、回路パターンやランドが形成されるともに多数個の端子嵌挿孔が形成された基板の第１主面上に相対する端子嵌挿孔に端子を嵌挿させて電子部品を搭載するとともに、端子が突出する基板の第２主面上にも電子部品を実装してなる両面実装型回路基板に対して、電子部品の端子毎にはんだ付け処理を施す。

本考案によれば、ノズル基筒体を介してはんだ槽内から供給された溶融はんだを複数の単位ノズル体から噴流させてはんだ噴流を生成することで回路基板のはんだ付け面から突出した複数の端子毎にスポット的はんだ付け処理を同時に施すことを可能とし、作業効率の大幅な向上が図られる。本考案によれば、はんだ付け箇所に対して新たな溶融はんだを連続して供給することにより高精度のはんだ付け処理を行うことが可能である。本考案によれば、回路基板の全体を浸漬させる大型で大電力消費型のはんだ槽や予備加熱装置を不要として小型軽量、低電力消費型で廉価なはんだ装置を提供することを可能とする。本考案によれば、予め搭載した電子部品の接着工程やその設備を不要とし、複数の端子に対する一括のはんだ付け処理により大幅な作業効率を図ることが可能である。

本考案の実施の形態として示すはんだ噴流ノズルと両面実装型回路基板の基本構成を示した正面図である。 噴流はんだ装置の要部断面図である。 はんだ噴流ノズルの斜視図である。 はんだ噴流ノズルの平面図である。 はんだ噴流ノズルの断面図である。

以下、本考案にかかる噴流はんだ装置１及びこの噴流はんだ装置１に備えるはんだ噴流ノズル（噴流ノズル）２について、図面に示した実施の形態を参照して詳細に説明する。噴流はんだ装置１は、様々な仕様の回路基板に対して所定のはんだ付け処理を施すことが可能であるが、例えば図１に示した両面実装型回路基板（回路基板）３に対して有効なはんだ付け処理を施す。

回路基板３は、図１に示すように、例えば第１主面４Ａと第２主面４Ｂに適宜の回路パターンやランド等を形成したいわゆる両面基板からなる基板４と、この基板４の第１主面４Ａに搭載されたコネクタやＬＳＩ等の複数のリード端子５Ａを有する大型の挿入型電子部品５と、第２主面４Ｂ側に実装された表面電極を有する半導体チップ等の表面実装型電子部品６を備える。なお、回路基板３には、図示しないが基板４の第１主面４Ａ側にも適宜の表面実装型電子部品６を実装してもよい。なお、「実装」の用語は、基板４上に電子部品を機械的かつ電気的に接続して設けた状態を表現する。また、「搭載」の用語は、基板４上に電子部品を載せ或いは半固定して設けた状態を表現するものとする。

基板４には、挿入型電子部品５の実装領域に位置して第１主面４Ａから第２主面４Ｂに貫通する複数個の端子嵌挿孔４Ｃが形成される。基板４には、第２主面４Ｂに、端子嵌挿孔４Ｃの開口部を囲んでランド４Ｄが形成される。挿入型電子部品５は、基板４の第１主面４Ａ上に、リード端子５Ａを相対する端子嵌挿孔４Ｃに嵌挿して先端部を第２主面４Ｂ側に突出させて搭載される。挿入型電子部品５は、リード端子５Ａが後述するように噴流はんだ装置１によって第２主面４Ｂに形成したランド４Ｄにはんだ付けされる。

回路基板３は、基板４の第１主面４Ａ或いは第２主面４Ｂ上に表面実装型電子部品６を予め実装する。表面実装型電子部品６は、基板４の第２主面４Ｂ上に、例えば表面電極を基板４側のはんだボールが設けられた電極と対向位置させて搭載し、リフローはんだ処理を施すことにより表面電極と電極間を機械的かつ電気的に接続する表面実装法により基板４に実装される。なお、表面実装型電子部品６は、かかる実装法に限定されず適宜の表面実装法によって基板４に実装するようにしてもよい。

噴流はんだ装置１は、はんだ付け対象物に対して従来の大型のはんだ装置と同等のはんだ付け処理を施すことが可能な小型、軽量、廉価な噴流はんだ装置である。噴流はんだ装置１は、図２に示すように、筐体７の内部に詳細を省略する断熱固定構造を介して構成した断熱空間部７Ａ内に小型のはんだ槽８を設置する。噴流はんだ装置１は、はんだ槽８の開口を閉塞してシャーシ９が組み合わされる。噴流はんだ装置１は、シャーシ９が、密閉空間部を構成する蓋体の機能を奏するとともに各構成部位の取付機能を奏する。

噴流はんだ装置１は、詳細を後述するように噴流ノズル２が、後述するノズル取り付け部１０に直立状態で着脱自在に取り付けられる。噴流はんだ装置１は、はんだ槽８の内部にヒータ１１が設けられ、このはんだ槽８内に投入されたはんだ材を溶融して所定量の溶融はんだ１２を貯留する。噴流はんだ装置１は、詳細を省略するが溶融はんだ１２の貯留量が検出手段により検出され、貯留量が規定値よりも少なくなると検出手段から出力される検出信号に基づいて適宜のアラームが行われてはんだ材の投入が行われるようにする。

噴流はんだ装置１は、はんだ槽８の内部に、詳細を後述するはんだ供給部１３が設けられ、このはんだ供給部１３から噴流ノズル２に溶融はんだ１２を供給して噴流ノズル２によりはんだ噴流１２Ａが生成されるようにする。噴流はんだ装置１は、筐体７にはんだ流生成駆動部１４が設けられ、このはんだ流生成駆動部１４によってはんだ供給部１３を駆動して噴流ノズル２への溶融はんだ１２の供給が行われるようにする。

噴流はんだ装置１は、後述するように噴流ノズル２がはんだ槽８の内部からシャーシ９を貫通して上方へと突出するようにしてノズル取り付け部１０に取り付けられる。噴流はんだ装置１には、噴流ノズル２を囲んでノズル加熱部１５が設けられる。噴流はんだ装置１には、筐体７にはんだ流生成駆動部１４やノズル加熱部１５を覆ってカバー体１６が取り付けられる。噴流はんだ装置１は、カバー体１６に、噴流ノズル２の先端部を開放して後述する噴流空間部（はんだ付け部）１７を外方に臨ませる開口部１６Ａが形成される。

噴流はんだ装置１は、図示しない搬送装置によって上述したように基板４に対して挿入型電子部品５を搭載しかつ表面実装型電子部品６を実装した回路基板３が、噴流空間部１７へと搬送される。噴流はんだ装置１は、噴流空間部１７において搬送された回路基板３に対して後述する噴流はんだ処理を施すことにより、基板４のランド４Ｄと挿入型電子部品５のリード端子５Ａをはんだ付けする。噴流はんだ装置１は、噴流はんだ９Ａが充分な熱量を有しており、ランド４Ｄとリード端子５Ａを所定の温度まで効率よく加熱して良好なはんだ付けを行う。

噴流はんだ装置１は、はんだ供給部１３がはんだ槽８内において溶融はんだ１２に流れを生成して噴流ノズル２から溶融はんだ１２を噴流させるポンプ手段を構成する。はんだ供給部１３は、図２に示すようにケース１８と、このケース１８内に設けられたインペラ（回転羽根）１９とから構成される。はんだ供給部１３は、ケース１８が、筒状の取り付けスタッド２０を介してシャーシ９に取り付けられ、はんだ槽８内において溶融はんだ１２に漬けられた状態で設置される。はんだ供給部１３は、ケース１８内の一方側に位置してインペラ１９を配置するとともに、他方側に溶融はんだ１２を噴流ノズル２に供給するはんだ供給口２１が形成される。

はんだ供給部１３は、インペラ１９が後述する駆動軸３０によりはんだ流生成駆動部１４と連結される。はんだ供給部１３は、ケース１８のインペラ１９を設けた一方側に、図示を省略するが溶融はんだ１２の流入口が形成され、後述するようにインペラ１９の回転動作によって溶融はんだ１２がケース１８の内部に流れ込むようにする。はんだ供給部１３は、インペラ１９の回転動作によってケース１８内において溶融はんだ１２にはんだ供給口方向への流れを生成する。はんだ供給部１３は、インペラ１９の回転速度により溶融はんだ１２の流速を設定する。

はんだ供給部１３には、ケース１８にノズル取り付け部１０を構成する取り付け管部材２２が取り付けられる。取り付け管部材２２は、図２に示すように溶融はんだ１２が流れる内部孔２２Ａを有し、上下端部の周回りに突出する上部フランジ部２２Ｂと下部フランジ部２２Ｃが一体に形成される。取り付け管部材２２は、内部孔２２Ａをはんだ供給口２１に連通させて下部フランジ部２２Ｃがケース１８に固定される。取り付け管部材２２には、図２に示すように上部フランジ部２２Ｂに締め付けナットがねじ込まれる複数のネジ付きスタッドが一体に突設され、これらネジ付きスタッドと締め付けナットにより上部フランジ部２２Ｂに対して噴流ノズル２が着脱されるようにする。取り付け管部材２２の取付構造は、例えばボルトとナットによるものであってもよい。

なお、噴流はんだ装置１は、はんだ供給部１３のケース１８に固定した取り付け管部材２２によりノズル取り付け部１０を構成したが、かかる構成に限定されないことは勿論である。噴流はんだ装置１は、ケース１８に取り付け管部材２２と同等の部位を一体に形成することにより、はんだ供給部１３の一部にノズル取り付け部１０を形成した構造であってもよい。

噴流はんだ装置１は、はんだ流生成駆動部１４が、上述したはんだ供給部１３のインペラ１９を回転駆動してケース１８内において溶融はんだ１２に流れを生成させる。はんだ流生成駆動部１４は、図２に示すように筐体７の一方側面に固定されたブラケット２５に取り付けたモータ２６と、このモータ２６の出力軸２６Ａに固定した駆動スプロケット２７と、シャーシ９を貫通し一端側にインペラ１９を固定した駆動軸３０の先端部に固定した従動スプロケット２８と、駆動スプロケット２７と従動スプロケット２８との間に架け渡した無端チェーン２９とから構成される。

はんだ流生成駆動部１４は、モータ２６に電源が投入されて出力軸２６Ａが駆動されると、この出力軸２６Ａに固定された駆動スプロケット２７が回転する。はんだ流生成駆動部１４は、駆動スプロケット２７の回転が無端チェーン２９により従動スプロケット２８に伝達され、この従動スプロケット２８に固定した駆動軸３０を回転させる。はんだ流生成駆動部１４は、駆動軸３０に設けたインペラ１９を回転駆動させることにより、はんだ供給部１３のケース１８内において溶融はんだ１２に流れを生成させる。

はんだ流生成駆動部１４は、モータ２６に詳細を省略するが回転出力を調整する適宜の調速手段を設け、この調速手段の設定によりインペラ１９の回転を調整して溶融はんだ１２の流速が調整されるようにする。なお、はんだ流生成駆動部１４は、可動部位がカバー体１６によって覆われることにより、安全性が確保される。

噴流はんだ装置１は、上述したはんだ供給部１３とはんだ流生成駆動部１４とにより、はんだ槽８内から溶融はんだ１２を所定の流速を以って噴流ノズル２に供給するようにしたが、かかる構成のはんだ供給部１３とはんだ流生成駆動部１４に限定されないことは勿論である。噴流はんだ装置１は、適宜の噴流ポンプ手段により溶融はんだ１２に噴流圧を生成してはんだ槽８内から噴流ノズル２に供給すればよい。

噴流はんだ装置１は、ノズル加熱部１５が、加熱窒素ガスを噴流空間部１７内に供給して窒素ガス雰囲気とするとともに噴流ノズル２を加熱する。噴流はんだ装置１は、開口部である噴流空間部１７を窒素ガス雰囲気とすることにより溶融はんだ１２の酸化を抑制する。ノズル加熱部１５は、フード体３１と、ノズルヒータ３２と、窒素ガス供給部３３とから構成される。ノズル加熱部１５は、図２に示すようにフード体３１と、ノズルヒータ３２をユニットとして、噴流空間部１７を外方に臨ませるカバー体１６の開口部１６Ａに組み付けられる。

ノズル加熱部１５は、フード体３１が、噴流ノズル２の上方部位を取り囲む略筒状に形成され、カバー体１６の開口部１６Ａに取り付けられる。フード体３１は、上述した幅狭の噴流空間部１７に臨む噴流ノズル２を取り囲めばよく、小型に形成することが可能である。ノズル加熱部１５は、ノズルヒータ３２が、噴流ノズル２の上方部位を取り囲む内部空間を有する略筒状のケース内にヒータを収納してなり、カバー体１６の下方に位置してシャーシ９に取り付けられる。ノズルヒータ３２には、詳細を省略するが内周壁部に多数個のガス吹出し口が形成されている。

ノズル加熱部１５は、上述したフード体３１とノズルヒータ３２のケースとシャーシ９により、噴流空間部１７を外方に開放して噴流ノズル２を取り囲む空間部を構成する。ノズル加熱部１５は、ノズルヒータ３２のケース内に窒素ガス供給部３３から窒素ガスを供給し、ケース内でヒータにより加熱された窒素ガスをガス吹出し口から噴流空間部１７を構成する空間部内に吹き出させる。ノズル加熱部１５は、噴流空間部１７を加熱状態の窒素ガス雰囲気とすることにより、はんだ噴流１２Ａの温度低下を抑制するとともに溶融はんだ１２の酸化を抑制する。

噴流はんだ装置１は、噴流ノズル２によりはんだ供給部１３から供給された溶融はんだ１２を噴流空間部１７に噴流させてはんだ噴流１２Ａを生成する。噴流はんだ装置１は、搬送装置により噴流空間部１７へと搬送した回路基板３に対して第２主面４Ａ側をはんだ付け面として挿入型電子部品５のリード端子５Ａと基板４のランド４Ｄにはんだ噴流１２Ａを噴流してはんだ付けを施す。

噴流ノズル２は、図１に示すようにノズル基筒体３５と、４本の単位ノズル体３６Ａ、３６Ｂ、３６Ｃ、３６Ｄ（以下、個別に説明する場合を除いて単位ノズル体３６と総称する。）とから構成される。なお、噴流ノズル２は、回路基板３に実装する挿入型電子部品５が４本のリード端子５Ａを有する場合に、これらリード端子５Ａの本数に応じて４本の単位ノズル体３６を備えるようにしたが、この本数に限定されないことは勿論である。噴流ノズル２は、多ピン構成の挿入型電子部品５用として対応する本数を備えるようにしてもよい。また、噴流ノズル２は、作業効率が低下するが、リード端子５Ａの本数よりも少ない単位ノズル体３６を有して複数のはんだ付け処理を施すようにしてもよい。噴流ノズル２は、少なくとも２本以上の単位ノズル体３６を有する。

ノズル基筒体３５は、耐熱性、耐化学特性及びはんだ流動特性を有する金属材等を素材として、内部にそれぞれはんだ流路３７Ａ、３７Ｂ、３７Ｃ、３７Ｄ（以下、個別に説明する場合を除いてはんだ流路３７と総称する。）を形成した太径の筒状体からなる。ノズル基筒体３５には、一端側にはんだ流路３７を開口させて噴流はんだ装置１のノズル取り付け部１０に着脱される取り付け部３８が一体に形成されるとともに、他端側にはんだ流路３７を閉塞する天井部３９が形成される。

ノズル基筒体３５は、はんだ流路３７が、上述した取り付け管部材２２の内部孔２２Ａとほぼ同径とされる。ノズル基筒体３５は、取り付け部３８が、外周部の周回りに一体に突出形成されたフランジ部位からなり、図３及び図４に示すように取り付け孔４０と円周方向の長孔からなるガイド孔４１が形成されている。ノズル基筒体３５は、取り付け部３８が、上述した噴流はんだ装置１のノズル取り付け部１０を構成する取り付け管部材２２の上部フランジ部２２Ｂ上に重ね合わされる。

ノズル基筒体３５は、取り付け部３８が、取り付け孔４０とガイド孔４１に上部フランジ部２２Ｂに設けたネジ付きスタッドを貫通させて締め付けナットを締め付けることにより、取り付け管部材２２に直立状態で固定する。ノズル基筒体３５は、この状態ではんだ流路３７が取り付け管部材２２を介してはんだ槽８と連通される。

ノズル基筒体３５は、締め付けナットを取り外すことにより、取り付け管部材２２から取り外すことが可能とされる。噴流ノズル２は、かかる取り付け構造により取り付け管部材２２に着脱される。なお、ノズル基筒体３５は、取り付け部３８に形成した取り付け孔４０と長孔からなるガイド孔４１にネジ付きスタッドを貫通させて取り付け管部材２２に対して組み付けるが、ガイド孔４１の長さ範囲で組み付け状態の調整が可能である。

ノズル基筒体３５は、図３及び図４に示すように天井部３９が外周側に偏倚した円弧状部位からなり、単位ノズル体設置領域を構成する。ノズル基筒体３５には、詳細を省略するが天井部３９に、単位ノズル体３６を取り付ける４個の単位ノズル体取り付け孔が形成されている。ノズル基筒体３５は、単位ノズル体取り付け孔が、挿入型電子部品５の４本のリード端子５Ａのピッチに対応した間隔を以って天井部３９に形成する。

ノズル基筒体３５は、その上方部位において、天井部３９を除く外周部位が高さ方向の所定位置まで次第に傾斜する傾斜面とされ、はんだ流し面４２を構成してなる。ノズル基筒体３５は、後述するように単位ノズル体３６から溶融はんだ１２を噴流して回路基板３に対するはんだ付け処理を施す際に、溶融はんだ１２がはんだ流し面４２上を流れてはんだ槽８内へと戻るようにする。ノズル基筒体３５は、はんだ流し面４２を形成したことにより図５に示すように内部に形成したはんだ流路３７がその上方部位を天井部３９側に向かって断面積が次第に小さくなり、はんだ流路３７内において溶融はんだ１２の流速を次第に高めるようにする。

単位ノズル体３６も、耐熱性、耐化学特性及びはんだ流動特性を有する金属材等を素材として、内部にそれぞれ個別はんだ流路４３Ａ、４３Ｂ、４３Ｃ、４３Ｄ（以下、個別に説明する場合を除いて個別はんだ流路４３と総称する。）を形成した細径の筒状体からなる。単位ノズル体３６は、長さ方向に貫通された個別はんだ流路４３が全て同径であり、例えば一般的な挿入型電子部品５のリード端子５Ａの外径よりもやや大きな１．５ｍｍの内径に形成される。なお、単位ノズル体３６は、リード端子５Ａの本数やピッチ、ノズル基筒体３５のはんだ流路３７の内径等の条件により適宜設定される。

単位ノズル体３６は、図５に示すように、ノズル基筒体３５の天井部３９に、それぞれの一端部を単位ノズル体取り付け孔に取り付けることにより一体化される。単位ノズル体３６は、個別はんだ流路４３がノズル基筒体３５側のはんだ流路３７と連通される。単位ノズル体３６は、後述するようにその先端部から溶融はんだ１２を噴流してはんだ噴流１２Ａを生成するが、上述したように個別はんだ流路４３を全て同径としたことにより同一形状の噴流１２Ａを生成する。なお、単位ノズル体３６は、先端部が同一の高さ位置となるようにしてノズル基筒体３５の天井部３９に取り付けられる。

噴流ノズル２は、上述したようにノズル基筒体３５を取り付け管部材２２に固定する。噴流ノズル２は、この状態で単位ノズル体３６が、図２に示すように噴流空間部１７において先端部をフード体３１の開口部からやや上方へと突出させた状態となる。噴流ノズル２は、噴流はんだ装置１のはんだ供給部１３から供給された溶融はんだ１２を、ノズル基筒体３５のはんだ流路３７内へと導く。噴流ノズル２は、はんだ流路３７から細径の単位ノズル体３６の個別はんだ流路４３内へと導くことにより流速を大きくし、単位ノズル体３６の先端部から噴流空間部１７に噴流してはんだ噴流１２Ａを生成する。

以上のように構成された噴流はんだ装置１は、小型軽量であることから例えば作業台等に設置して使用することが可能であり、噴流ノズル２から噴流空間部１７に噴流するはんだ噴流１２Ａに対してはんだ付け面を対向させて搬送される回路基板３に対してはんだ付け処理を施す。噴流はんだ装置１は、はんだ槽８の容量も小さくまた溶融はんだ１２を効率よく回収することから、はんだ使用量や電力消費量も少なく、さらに回路基板３を予め加熱する予備加熱装置も不要とする。

噴流はんだ装置１においては、はんだ槽８内に投入したはんだ材をヒータ１１により加熱して溶融はんだ１２を生成して貯留する。噴流はんだ装置１においては、はんだ流生成駆動部１４のモータ２６を起動することによりはんだ供給部１３内において溶融はんだ１２に流れを生成する。噴流はんだ装置１においては、溶融はんだ１２を、はんだ供給部１３の取り付け管部材２２から噴流ノズル２へと供給する。噴流はんだ装置１においては、溶融はんだ１２をノズル基筒体３５と単位ノズル体３６へと導き、単位ノズル体３６において流速を高めてその先端部から噴流空間部１７に噴流する。噴流はんだ装置１においては、噴流はんだ９Ａが、ノズル基筒体３５に形成したはんだ流し面４２に沿ってはんだ槽８内へと静かな状態で還流される。

噴流はんだ装置１においては、ノズル加熱部１５が駆動されることにより、窒素ガス供給部３３から供給された窒素ガスがノズルヒータ３２により加熱されて噴流空間部１７内へと吹き出す。噴流はんだ装置１においては、噴流空間部１７を高温の窒素ガス雰囲気とすることにより、噴流ノズル２から噴流されたはんだ噴流１２Ａの酸化を抑制し、またはんだ噴流１２Ａの温度低下を抑制する。

噴流はんだ装置１においては、回路基板３が搬送装置によりはんだ付け面を噴流空間部１７に突出された噴流ノズル２に対向させて搬送される。噴流はんだ装置１においては、噴流空間部１７内において回路基板３を噴流ノズル２側へと下降移動することにより、はんだ噴流１２Ａに挿入型電子部品５のリード端子５Ａを浸漬けする。噴流はんだ装置１においては、噴流ノズル２が、挿入型電子部品６の複数のリード端子５Ａに対応してノズル基筒体３５に複数の単位ノズル体３６を設けた構造であり、リード端子５Ａに対してスポット的はんだ付け処理を同時に施すことが可能である。

噴流はんだ装置１においては、回路基板３に対して新たなはんだ噴流を連続して供給することによりリード端子５Ａに対する高精度のはんだ付け処理を行うことが可能である。噴流はんだ装置１においては、回路基板３の全体を浸漬させる大型で大電力消費型のはんだ槽や予備加熱装置を不要として小型軽量、低電力消費型で廉価である。噴流はんだ装置１においては、回路基板３の第２主面４Ｂに表面実装型電子部品６を接着して予め実装する工程を不要とする。

なお、本考案は、図面を参照して説明した上述した実施の形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲及びその要旨を逸脱することなく、様々な変更、置換或いは同等に構成されることは当業者にとって明らかである。

１ 噴流はんだ装置、２ 噴流ノズル、３ 回路基板、４ 基板、５ 挿入型電子部品、５Ａ リード端子、６ 表面実装型電子部品、８ はんだ槽、１０ ノズル取り付け部、１２ 溶融はんだ、１２Ａ はんだ噴流、１３ はんだ供給部、１７ 噴流空間部、２２ 取り付け管部材、３５ ノズル基筒体、３６ 単位ノズル体、３７ はんだ流路、３８ 取り付け部、３９ 天井部、４０ 取り付け孔、４２ はんだ流し面、４３ 個別はんだ流路

Claims (6)

1. 溶融はんだを噴流させて基板の実装部品にはんだ付け処理を施すはんだ噴流ノズルであり、
   内部にはんだ流路を形成した太径の筒状体からなり、一端側に上記はんだ流路を開口させてはんだ槽内に設けられて噴流圧を付与した溶融はんだを供給するノズル取り付け部に対して着脱される取り付け部が形成されるとともに、他端側に上記はんだ流路を閉塞する天井部が形成されたノズル基筒体と、
   上記ノズル基筒体の上記天井部に基端部を固定された小径の筒状体からなり、内部に上記はんだ流路と連通する個別はんだ流路が長さ方向に貫通してそれぞれ設けられた２本以上の単位ノズル体とから構成され、
   上記単位ノズル体から噴流させた上記溶融はんだにより上記実装部品のはんだ付け部位に一括してはんだ付け処理を施すはんだ噴流ノズル。
2. 上記ノズル基筒体は、上記天井部の外周側に偏倚した単位ノズル体設置領域内に複数の上記単位ノズル体を配列して設け、この単位ノズル体設置領域を除く上記天井部の他の部位が上記取り付け部側に向かって次第に傾斜されて溶融はんだを上記はんだ槽内へと流すはんだ流し面として構成するとともに上記はんだ流路が天井部側に向かって次第に細径に構成される請求項１に記載のはんだ噴流ノズル。
3. 複数の上記単位ノズル体は、上記個別はんだ流路が全て同径である請求項１又は請求項２に記載のはんだ噴流ノズル。
4. はんだ槽内に貯留した溶融はんだを噴流ノズルから噴流させて基板の実装部品にはんだ付け処理を施す噴流はんだ装置であり、
   上記はんだ噴流ノズルが、
   内部にはんだ流路を形成した太径の筒状体からなり、一端側に上記はんだ流路を開口させて取り付け部が形成されるとともに、他端側に上記はんだ流路を閉塞する天井部が形成されたノズル基筒体と、
   上記ノズル基筒体の上記天井部に基端部を固定された小径の筒状体からなり、内部に上記はんだ流路と連通する個別はんだ流路が長さ方向に貫通してそれぞれ設けられた２本以上の単位ノズル体とから構成され、
   上記取り付け部を、上記はんだ槽内に設けられて上記はんだ流路に噴流圧を付与した溶融はんだを供給する取り付け管部に対して着脱に取り付け、供給された上記溶融はんだを上記単位ノズル体から噴流させて上記実装部品のはんだ漬け部位に一括してはんだ付け処理を施す噴流はんだ装置。
5. 上記噴流ノズルは、上記ノズル基筒体が、複数の上記単位ノズル体を上記天井部の外周側に偏倚した単位ノズル体設置領域内に配列して設け、この単位ノズル体設置領域を除く上記天井部の他の部位が上記取り付け部側に向かって次第に傾斜されて溶融はんだを上記はんだ槽内へと流すはんだ流し面を構成するとともに上記はんだ流路が天井部側に向かって次第に細径に構成される請求項４に記載の噴流はんだ装置。
6. 回路パターンやランドが形成されるともに多数個の端子嵌挿孔が形成された上記基板の第１主面上に相対する上記端子嵌挿孔に端子を嵌挿させて電子部品を搭載するとともに、上記端子が突出する上記基板の第２主面上にも電子部品を実装してなる両面実装型回路基板に対して、上記電子部品の上記端子毎にはんだ付け処理を施す請求項４又は請求項５に記載の噴流はんだ装置。

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