JP3187849B2 - 噴流はんだ槽 - Google Patents

噴流はんだ槽

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JP3187849B2
JP3187849B2 JP00833691A JP833691A JP3187849B2 JP 3187849 B2 JP3187849 B2 JP 3187849B2 JP 00833691 A JP00833691 A JP 00833691A JP 833691 A JP833691 A JP 833691A JP 3187849 B2 JP3187849 B2 JP 3187849B2
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molten solder
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金次郎 高山
健一 富塚
達雄 藤田
壽志 諏訪
三津夫 禅
英稔 中村
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Senju Metal Industry Co Ltd
Sony Corp
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/06Solder feeding devices; Solder melting pans
    • B23K3/0646Solder baths
    • B23K3/0653Solder baths with wave generating means, e.g. nozzles, jets, fountains

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molten Solder (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動はんだ付け装置に
組み込んでプリント基板のはんだ付けを行う噴流はんだ
槽に関する。
【0002】
【従来の技術】噴流はんだ槽は、はんだ槽内にノズルと
ポンプが設置されており、ポンプで送られた溶融はんだ
がノズルから上方に噴流し、この噴流した溶融はんだに
プリント基板を接触させて、所定箇所にはんだ付けを行
う装置である。このはんだ槽内で溶融しているはんだは
200℃以上の高温となっており、しかもそれを噴流さ
せた後、落差のある槽内に落下させるため、落下する溶
融はんだと、槽内の溶融はんだとがかき混ざるようにな
る。このとき溶融はんだは空気との接触も多くなること
から、この溶融はんだの落下部で溶融はんだが激しく酸
化する。以下、本明細書ではこのようにして酸化した溶
融はんだを単に「酸化物」という。このように一旦酸化
してしまったはんだは、はんだとしての機能がなくなる
ため廃棄せざるを得ず、経済的には大変な損失となる。
また、このようにして生成する酸化物はノズル口の近
辺、即ちノズル口とはんだ槽、およびノズルが一次ノズ
ルと二次ノズルとある場合は、それぞれのノズル口の間
に溜まってしまう。それが余り多く堆積するとはんだ槽
の低い壁面から槽外にこぼれ落ちたり、はんだ槽内の溶
融はんだ液に侵入してくるプリント基板に付着してプリ
ント基板のはんだ付けを阻害したり、さらには、はんだ
付け不良を起こさせる原因となるものであった。さら
に、このように落下する溶融はんだは落下時に生じる飛
沫が周辺機器に付着したりして故障の原因となったり、
場合によってはプリント基板への飛沫の付着がみられ、
はんだ付け不良の原因ともなったりしている。したがっ
て、従来より、噴流溶融はんだがはんだ槽の浴面まで落
下するときのその落差を少なくしてはんだの酸化を抑え
る噴流はんだ槽、つまり溶融はんだの酸化防止を図った
噴流はんだ槽が提案されている。(特開昭51−135
88号公報、実開昭61−185561号公報参照)。
かかる従来の酸化防止噴流はんだ槽は、ノズルの両側に
はんだ貯溜槽を設け、ここで噴流後の溶融はんだが落下
衝突する液面を高くして落差を少なくし、落下衝突の勢
いを弱め、はんだの酸化物(以下単に「酸化物」とい
う)の発生量を少なくしようとしている。しかしなが
ら、上記のように酸化防止を図った噴流はんだ槽におい
ても、溶融はんだの噴流時に溶融はんだと空気とが接触
するため、酸化物の発生は止むを得ないものであった。
このような酸化物による弊害を無くすため、はんだ槽内
に溜まった酸化物は日に数回は除去しなければならなか
った。しかしながら、酸化物は前述の如くはんだ槽内の
ノズル壁面、あるいは一次ノズルと二次ノズルの間のよ
うに非常に狭い所にも溜まるため、その除去作業が非常
に困難であった。そこで、特開昭61−82964号公
報に開示されたはんだ槽にあっては、上記貯溜槽で発生
した酸化物がほとんど貯溜槽内で浮遊していることに着
目してこのノズル口に沿って設けたはんだ貯留槽の一端
もしくは両端に設けた上部切り欠け部から溶融はんだと
ともに別に設けた第二の貯溜槽に溶融はんだを落下投入
させ、この第二貯溜槽において適宜フィルターを使いあ
るいは酸化物と溶融はんだとの比重差を利用して酸化物
を分離し、酸化物を分離した溶融はんだははんだ槽に再
度循環して使用している。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
61−82964号公報開示のはんだ槽にあってはノズ
ル口に沿って設けた貯溜槽から浮遊した酸化物を除去す
べく上記切り欠け部から溶融はんだを流出落下させる必
要があり、そのためその箇所での追加的酸化が生じるの
を避けることが出来なかった。ここに、本発明の目的
は、かかる従来技術の欠点を解消し、溶融はんだの酸化
を最小限度に抑制し、しかも生成した酸化物の除去操作
を簡便化して噴流はんだ槽による連続はんだ付け操業を
長期間にわたって可能とした噴流はんだ槽を提供するこ
とである。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、実際に装
置を組み立てて種々実験したところ、貯溜槽から流出し
てくる酸化物は溢流として溶融はんだ流れに同伴させな
くても、ノズル口に沿って設けた貯溜槽の底部から流出
させてもその部分に形成された乱流の作用で酸化物を容
易に同伴させることができ、これにより大気に曝すこと
なくこの貯溜槽から酸化物を同伴させて溶融はんだ流れ
を引き出すことができることを知見した。このように大
気に曝すことがなければこのときの追加的酸化は完全に
阻止でき、従来のような貯溜槽からの流出・落下の際に
見られる酸化は防止できる。また、はんだ槽本体内に前
記貯溜槽の溶融はんだ流出口が開いた構造とすることに
よって前述のような狭い所ではなく、はんだ槽本体の一
部という広い所において酸化物を吹き上がらせることが
でき、かかる構成を取ることによって酸化物の除去作業
は極めて容易になることを知見して本発明を完成させ
た。本発明は、最も広義には、はんだ槽本体内に設けた
ノズル口から噴流した溶融はんだを一旦溜めておくこと
のできるはんだ貯溜槽を該ノズル口に沿って設置した噴
流はんだ槽において、溶融はんだ液面下で貯溜槽とはん
だ槽本体の内部とを連通した流出口を貯溜槽に設けたこ
とを特徴とする噴流はんだ槽である。すなわち、本発明
の要旨とするところは、溶融はんだを収容するはんだ槽
本体と、該はんだ槽本体内に設けられたノズル口と、該
ノズル口に沿って設けられ、ノズル口から噴流する溶融
はんだを一時的に貯溜する貯溜槽とを有する噴流はんだ
槽において、貯溜槽におけるノズル口の長手方向と平行
な方向の側面に設けられ、該貯溜槽とはんだ槽本体内に
設けられた溶融はんだ静止区域とを溶融はんだ液面下で
連通する溶融はんだの流出口と、溶融はんだ液面のうち
の溶融はんだ静止区域の領域部分を、他の領域部分から
区分する仕切りとを備えた噴流はんだ槽である。
【0005】
【作用】本発明にあっては従来のように自由落下による
のではなく、液圧差だけで貯溜槽から静止区域内に溶融
はんだを移動させるのであるが、その際予想外にも貯溜
槽内に見られる一種の乱流の作用で本来浮上し易い酸化
物までも溶融はんだとともに流出するのである。したが
って、この貯溜槽上部に浮遊する酸化物の量が大幅に減
少し、大部分の酸化物は静止区域において浮上分離する
のである。酸化物を除去するにもこの静止区域であれば
前述の貯溜槽での作業と比較して極めて容易に行うこと
ができ、またはんだ付け作業中にも酸化物の除去作業を
行うことができ、作業性の優れた装置といえる。次に、
添付図面を参照しながらその実施例によって本発明をさ
らに具体的に説明する。
【0006】
【実施例】第1図は本発明にかかる噴流はんだ槽の要部
斜視図、第2図は同側面図、そして第3図は第2図A−
A線断面図である。第1図および第2図に示すように、
噴流はんだ槽のはんだ槽1内では、ノズル部材としての
一対のノズル板2、2と一対の側板3、3′でノズル口
4が形成されており、このノズル口4の両側には隔壁
5、5が立設されていてこれらのノズル板と隔壁とでノ
ズル口4に沿ったはんだ貯溜槽(以下単に「貯溜槽」と
いう)6、6が形成されている。この貯溜槽6の長手方
向の側面、即ち一方の側板3′にはダクト状の流出口
7、7がその下部に取付けられている。図示例では、流
出口7、7はダクト状となっており、その一端を構成す
る側板3′は穿孔されていて、貯溜槽と連通している。
この流出口の取付方向は貯溜槽の長手方向のどちらでも
よいが、酸化物の除去作業に容易な広い領域を向いた
側、即ち一般には第3図に示すようにポンプ10を設置
した側となる。流出口7は単なる口であってもよいが、
本例で示すようにダクト状であってもよい。一旦流出し
た後で貯溜槽6の近傍に酸化物を浮遊させないためには
長いダクト状のものがよい。また、流出口7の出口の上
方に上部仕切板8を設置すると浮上した酸化物がこの仕
切板で止められてノズル部材もしくは貯溜槽の付近に集
まることがなくなり、酸化物の除去作業をさらに容易に
する。第3図から明瞭に分かるように、ノズル口4は下
部がダクト9と接続されており、ダクト9の端部にはポ
ンプ10が設置されている。ポンプ10はモータ11で
駆動するようになっている。符号12は、はんだ槽内の
はんだを加熱するヒーターである。次に上記構造を有す
る本発明にかかる噴流はんだ槽における溶融はんだの酸
化物の挙動について第3図を参照しながら説明する。モ
ーター11でポンプ10を回動させるとポンプの下方か
ら溶融はんだをダクト9内に引き込み、ノズル口4に送
り込む。ノズルに送られた溶融はんだはノズル口4から
噴流し、ノズルの両側に落下するが、ノズルの両側には
貯溜槽6が形成されているため、溶融はんだは一旦ここ
に溜まる。貯溜槽6では液面がはんだ槽1の液面よりも
わずかに高くなっている。この落差をできるだけ少なく
して落下時の溶融はんだの酸化を防止している。また、
この高さを利用して貯溜槽6から溶融はんだを流出させ
ている。このときの落差は好ましくは10〜20mm程度
とすればよい。これにより、噴流後の落差が十分に小さ
くなり、空気との撹拌が少なくなって酸化物の発生を抑
制するようになる。しかしながら、如何に溶融はんだと
空気との撹拌が少なくなっても、溶融はんだは温度が高
く、また噴流時に空気と接触するため、どうしても酸化
物の発生は妨げられないものである。ここで発生した酸
化物は、比重が溶融はんだよりも小さいため貯溜槽の上
部に浮くが、ノズル口4から落下する溶融はんだの流れ
に巻き込まれて乱流となって溶融はんだとともに流出口
7を取って流出していく。そして、流出口7の出口から
出た酸化物は、そのまま上方のはんだ槽本体内の静止区
域15の広い所に浮く。この時、はんだ槽に上部仕切板
8を設置しておくと、酸化物は第3図に示すように上部
仕切板8からノズル部材側には行かず、広いポンプの設
置箇所に集まったままとなる。
【0007】
【発明の効果】本発明によれば、溶融はんだの循環使用
を可能とするとともに、溶融はんだの酸化を可及的少と
し、貯溜槽から流出した酸化物を所定の広い所に集めて
おくことができるため、酸化物の除去作業が極めて容易
に行えるという従来の噴流はんだ槽にはない優れた効果
を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明噴流はんだ槽の要部斜視図
【図2】同側面図
【図3】第2図A−A線断面図
【符号の説明】
1 はんだ本体槽 4 ノズル口 6 はんだ貯溜槽 7 流出口 8 上部仕切板 9 ダクト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤田 達雄 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 諏訪 壽志 東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソ ニー株式会社内 (72)発明者 禅 三津夫 東京都足立区千住橋戸町23番地 千住金 属工業株式会社内 (72)発明者 中村 英稔 東京都足立区千住橋戸町23番地 千住金 属工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−16857(JP,A) 実開 昭61−185561(JP,U) 実開 昭64−33367(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B23K 1/08 320 B23K 1/00 330 B23K 3/06 H05K 3/34 506

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】溶融はんだを収容するはんだ槽本体と、該
    はんだ槽本体内に設けられノズル口と、該ノズル口に
    沿って設けられ、該ノズル口から噴流する前記溶融はん
    だを一時的に貯溜する貯溜槽とを有する噴流はんだ槽に
    おいて、前記貯溜槽における前記ノズル口の長手方向と平行な方
    向の側面に設けられ、該 貯溜槽と前記はんだ槽本体内に
    設けられた溶融はんだ静止区域とを溶融はんだ液面下で
    連通する前記溶融はんだの流出口と 前記溶融はんだ液面のうちの前記溶融はんだ静止区域の
    領域部分を、他の領域部分から区分する仕切りと を具え
    ることを特徴とする噴流はんだ槽。
  2. 【請求項2】前記流出口は、前記ノズル口の長手方向に
    突出するダクト状であることを特徴とする請求項1に記
    載の噴流はんだ槽。
JP00833691A 1991-01-28 1991-01-28 噴流はんだ槽 Expired - Lifetime JP3187849B2 (ja)

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