JP4339831B2 - ハンダ付け装置 - Google Patents

Description

この発明は、ハンダ付け装置に関する。

従来、ハンダ付け装置としては、ヒータにより溶融されたハンダを収容するハンダ槽を備え、そのハンダ槽に基板の搬送方向に沿って１次噴流部と２次噴流部とを順に配置したものがある(例えば、特開２００５−５２８５７号公報(特許文献１)参照)。このハンダ付け装置は、１次噴流部と２次噴流部との間に凹部を備え、１次噴流部および２次噴流部から凹部に流れ落ちたハンダは、再び循環経路を通って１次噴流部と２次噴流部に供給される。

ところで、上記ハンダ付け装置では、１次噴流部と２次噴流部との間の凹部のハンダ液面上に、錫や鉛が酸化した酸化物と溶融ハンダとが混じり合ったドロスや、フラックスの成分の有機化成樹脂などが浮遊して溜まり、１次噴流部での１次ハンダ付けされた基板が２次噴流部に搬送されるときに、基板ハンダ面と２次噴流部のハンダ液面とが接触する手前で、上記凹部に溜まったドロスや有機化成樹脂などが、２次噴流部から傾斜面に沿って凹部に流れ落ちるハンダ流れに逆らって基板搬送方向の前方(進行方向)に向かって引き上げられる場合がある。この場合、引き上げられたドロスやフラックスの成分の有機化成樹脂などが原因となって、基板ハンダ面に不濡れやブリッジ等のハンダ付け不良が発生するため、ハンダ付け品質が悪くなると共に歩留まりが低下するという問題がある。
特開２００５−５２８５７号公報

そこで、この発明の目的は、簡単な構成で基板ハンダ面に発生する不濡れやブリッジ等のハンダ付け不良を効果的に防止でき、ハンダ付け品質と歩留まりを大幅に向上できるハンダ付け装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、この発明のハンダ付け装置は、
溶融したハンダを収容するハンダ槽と、
上記溶融したハンダを上記ハンダ槽の上方のハンダ付け領域に供給するハンダ供給部と、
上記ハンダ供給部により上記ハンダ付け領域に供給されたハンダを案内する傾斜面を有し、上記ハンダ付け領域から上記傾斜面に沿って下流の凹部に流れ落ちるようにするハンダ案内部と、
上記ハンダ案内部の傾斜面の下側に上記ハンダの流れ方向に対して交差するようにかつ上端が略水平になるように配置され、上記傾斜面から少なくとも一部が突出する山形形成部と
を備え、
上記山形形成部によって、上記ハンダ案内部の傾斜面に沿って下流の上記凹部に流れ落ちるハンダ流れの途中に、上記ハンダの流れ方向に対して稜線が交差する山形を形成すると共に、
上記ハンダ槽の上方の上記ハンダ付け領域に基板の裏面が接するように、上記基板を水平方向または水平方向に対して傾斜した方向に沿って搬送する基板搬送部を備え、
上記ハンダ案内部と上記山形形成部は、上記ハンダ付け領域に対して上記基板の搬送方向の後方側に配置され、
上記ハンダ案内部と上記山形形成部は、２次噴流用であって、
上記２次噴流用の上記ハンダ案内部と上記山形形成部よりも上記基板の搬送方向の後方側に配置された１次噴流用のハンダ案内部と、
上記１次噴流用のハンダ案内部と上記２次噴流用のハンダ案内部との間の上記凹部に配置され、上記凹部内の１次噴流側と２次噴流側を仕切るための仕切り用プレートと
を備えたことを特徴とする。

上記構成のハンダ付け装置によれば、ハンダ案内部の傾斜面の下側に上記ハンダの流れ方向に対して交差するようにかつ上端が略水平になるように配置され、上記傾斜面から少なくとも一部が突出する山形形成部によって、ハンダ案内部の傾斜面に沿って下流の上記凹部に流れ落ちるハンダ流れの途中に、上記ハンダの流れ方向に対して稜線が交差する山形を形成する。このハンダ流れの途中に形成された山形によって、上記凹部に溜まったドロスや有機化成樹脂などが、２次噴流部から傾斜面に沿って凹部に流れ落ちるハンダ流れに逆らって上記ハンダ付け領域に引き上げられるのを確実に防止できる。したがって、簡単な構成で基板ハンダ面に発生する不濡れやブリッジ等のハンダ付け不良を効果的に防止でき、ハンダ付け品質と歩留まりを大幅に向上できる。

また、上記ハンダ案内部と山形形成部が、上記ハンダ付け領域に対して上記基板搬送部により基板が搬送される搬送方向の後方側に配置されているので、基板が上記ハンダ付け領域に搬送されるときに、基板ハンダ面と上記ハンダ付け領域のハンダ液面とが接触する手前で、上記凹部に溜まったドロスや有機化成樹脂などが、上記ハンダ付け領域から傾斜面に沿って凹部に流れ落ちるハンダ流れに逆らって基板搬送方向の前方(進行方向)に向かって引き上げられることがない。

また、上記１次噴流用のハンダ案内部と２次噴流用のハンダ案内部との間の凹部に配置された仕切り用プレートを用いて、凹部内の１次噴流側と２次噴流側を仕切ることによって、凹部内の１次噴流側に溜まったドロスや有機化成樹脂などが凹部内の２次噴流側に行かないようにせき止められる。したがって、上記凹部内の２次噴流側に溜まるドロスや有機化成樹脂などの量が減り、ハンダ流れに逆らって引き上げられるドロスや有機化成樹脂などをより確実に防止できる。また、上記仕切り用プレート付近にドロスや有機化成樹脂などが溜まるので、除去が容易になると共に、１次噴流側および２次噴流側のどちらに対しても悪影響が少なくなる。

また、一実施形態のハンダ付け装置は、上記ハンダ槽上に搬送された上記基板を冷却するための冷風を供給する冷却部を備えたことを特徴とする。

上記実施形態のハンダ付け装置によれば、上記ハンダ槽上に搬送された基板を冷却するために冷却部から基板に冷風を供給することにより、基板表面に実装された部品温度の上昇を抑制する。この場合、上記冷却部からの冷風によって、ハンダ表面が冷却されてドロスや有機化成樹脂などの発生量が特に多くなるので、山形形成部によりハンダ流れの途中に形成された山形によって、ハンダ付け不良を防止する効果がより顕著となる。

以上より明らかなように、この発明のハンダ付け装置によれば、簡単な構成で基板ハンダ面に発生する不濡れやブリッジ等のハンダ付け不良を効果的に防止でき、ハンダ付け品質と歩留まりを大幅に向上できるハンダ付け装置を実現することができる。

また、上記ハンダ案内部と山形形成部を、上記ハンダ付け領域に対して基板搬送部により基板が搬送される搬送方向の後方側に配置することによって、基板がハンダ付け領域に搬送されるときに、基板ハンダ面とハンダ付け領域のハンダ液面とが接触する手前で、凹部に溜まったドロスや有機化成樹脂などが、ハンダ付け領域から傾斜面に沿って凹部に流れ落ちるハンダ流れに逆らって基板搬送方向の前方(進行方向)に向かって引き上げられることがない。

また、上記１次噴流用のハンダ案内部と２次噴流用のハンダ案内部との間の凹部に配置された仕切り用プレートを用いて、凹部内の１次噴流側と２次噴流側を仕切ることによって、凹部内の１次噴流側に溜まったドロスや有機化成樹脂などが凹部内の２次噴流側に行かないようにせき止められ、凹部内の２次噴流側に溜まるドロスや有機化成樹脂などの量が減り、ハンダ流れに逆らって引き上げられるドロスや有機化成樹脂などをより確実に防止することができる。また、上記仕切り用プレート付近にドロスや有機化成樹脂などが溜まるので、除去が容易になると共に、１次噴流側および２次噴流側のどちらに対しても悪影響が少なくなる。

また、一実施形態のハンダ付け装置によれば、上記ハンダ槽上に搬送された基板を冷却するために冷却部から基板に冷風を供給することにより、基板表面に実装された部品温度の上昇を抑制する場合、冷却部からの冷風によって、ハンダ表面が冷却されてドロスや有機化成樹脂などの発生量が特に多くなっても、山形形成部によりハンダ流れの途中に形成された山形によって、ハンダ付け不良を防止することができる。

以下、この発明のハンダ付け装置を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１はこの発明の実施の一形態のハンダ付け装置１の構成を示す断面図である。このハンダ付け装置１は、図１に示すように、ケーシング１０内に配置され、溶融したハンダを収容するハンダ槽１１を備えている。上記ハンダ槽１１は、１次噴流用フォーマ１５と、ハンダ案内部の一例としての２次噴流用フォーマ１６と断面コの次形状の２次噴流用堰１７とが配置された上側部１１aと、上側部１１aの下側にヒータ１２が配置された下側部１１bとを有する。上記２次噴流用フォーマ１６と２次噴流用堰１７との間に、ハンダ液面が平滑な静止液面であるハンダ付け領域Ｓとしている。

上記ケーシング１０内かつハンダ槽１１の下側部１１bの１次噴流側に、１次噴流用ポンプ１３を配置している。上記１次噴流用ポンプ１３により供給された溶融ハンダは、１次噴流用ハンダ供給路２３を介して１次噴流用フォーマ１５の中央に下側から供給される。そして、上記１次噴流用フォーマ１５は、断面円弧形状の湾曲面を有し、その中央に複数の穴(図示せず)を設けている。上記１次噴流用フォーマ１５の複数の穴からハンダが吹き出して、上方に噴流として突出した後、１次噴流用フォーマ１５の湾曲面に沿って両側に流れ落ちる。

また、上記ケーシング１０内かつ下側部１１bの２次噴流側にハンダ供給部の一例としての２次噴流用ポンプ１４を配置している。上記２次噴流用ポンプ１４により供給された溶融ハンダは、２次噴流用ハンダ供給路２４を介して２次噴流用フォーマ１６と２次噴流用堰１７との間のハンダ付け領域Ｓに下側から供給される。そして、上記２次噴流用フォーマ１６は、断面くの字形状をしており、２次噴流用ポンプ１４からハンダ付け領域Ｓに供給されたハンダを案内する傾斜面１６aを有し、ハンダ付け領域Ｓから傾斜面１６aに沿って下流の凹部１８に流れ落ちる。この実施の形態では、ハンダ付け領域Ｓのハンダ液面と凹部１８のハンダ液面との高低差は、約２０ｍｍである。

上記１次噴流用ポンプ１３および２次噴流用ポンプ１４として、電磁誘導ポンプ等を用いる。

また、ハンダ付け装置１は、ハンダ槽１１の上方のハンダ付け領域Ｓに基板３１の裏面が接するように、基板３１を水平方向に対して少し傾斜した方向(図１の矢印(点線)で示す)に沿って搬送する基板搬送部３０と、ハンダ槽１１の上方に配置され、基板搬送部３０により搬送された基板３１を冷却するための冷風を供給する冷却部１９とを備えている。

上記２次噴流用フォーマ１６の傾斜面１６aの下側に、ハンダの流れ方向に対して直交するようにかつ上端が略水平になるように、上記傾斜面１６aから上側の一部が突出する山形形成部の一例としての山形形成用プレート２２(ステンレス綱製)を配置している。

この実施の形態では、ハンダの流れ方向に対して直交するように、山形形成部である山形形成用プレート２２を配置したが、山形形成部は、ハンダの流れ方向に対して斜めに交差してもよい。また、２次噴流用フォーマ１６の傾斜面１６aと山形形成用プレート２２とのなす角度を略９０度としたが、９０度以上であってもよい。なお、２次噴流用フォーマ１６の傾斜面１６aと山形形成用プレート２２とのなす角度が９０度よりも小さい場合は、傾斜面１６aを流れ落ちるハンダ流れが山形形成用プレートにより乱れて、有効な山形が形成されにくい。

上記１次噴流用フォーマ１５と２次噴流用フォーマ１６との間の凹部１８に、凹部１８内の１次噴流側と２次噴流側を仕切るための仕切り用プレート２１(ステンレス綱製)を配置している。

また、図２は上記ハンダ付け装置の要部の拡大断面図を示しており、図３は上記ハンダ付け装置の要部を斜め上方から見た斜視図を示している。図２,図３において、図１と同一の構成部には同一参照番号を付している。

図２,図３に示すように、上記山形形成用プレート２２によって、２次噴流用フォーマ１６の傾斜面１６aに沿って下流の凹部１８に流れ落ちるハンダ流れの途中に、ハンダの流れ方向に対して稜線が略直交する山形２０Ａを形成する。なお、ハンダの流れ方向に対して斜めに交差するように山形形成部を配置して、ハンダの流れ方向に対して稜線が斜めに交差する山形を形成してもよい。

上記構成のハンダ付け装置１によれば、ハンダ案内部としての２次噴流用フォーマ１６の傾斜面１６aの下側にハンダの流れ方向に対して直交するようにかつ上端が略水平になるように配置された山形形成用プレート２２によって、２次噴流用フォーマ１６の傾斜面１６aに沿って下流の上記凹部１８に流れ落ちるハンダ流れの途中に、ハンダの流れ方向に対して稜線が略直交する山形２０Ａを形成する。このハンダ流れの途中に形成された山形２０Ａによって、凹部１８の２次噴流側に溜まったドロスや有機化成樹脂など(図２に示す２４)が、２次噴流側から傾斜面１６aに沿って凹部１８に流れ落ちるハンダ流れに逆らって引き上げられるのを確実に防止することができる。したがって、簡単な構成で基板ハンダ面に発生する不濡れやブリッジ等のハンダ付け不良を効果的に防止でき、ハンダ付け品質と歩留まりを大幅に向上できる。

また、上記ハンダ案内部である２次噴流用フォーマ１６と山形形成部である山形形成用プレート２２が、ハンダ付け領域Ｓに対して基板搬送部３０により基板３１が搬送される搬送方向の後方側に配置されているので、基板３１がハンダ付け領域Ｓに搬送されるときに、基板ハンダ面とハンダ付け領域Ｓのハンダ液面とが接触する手前で、凹部１８に溜まったドロスや有機化成樹脂などが、ハンダ付け領域Ｓから傾斜面１６aに沿って凹部１８に流れ落ちるハンダ流れに逆らって基板搬送方向の前方(進行方向)に向かって引き上げられることがない。

また、上記１次噴流用フォーマ１５と２次噴流用フォーマ１６との間の凹部１８に配置された仕切り用プレート２１を用いて、凹部１８内の１次噴流側と２次噴流側を仕切ることによって、凹部１８内の１次噴流側に溜まったドロスや有機化成樹脂など(図２に示す２３)が凹部１８内の２次噴流側に行かないようにせき止める。したがって、上記凹部１８内の２次噴流側に溜まるドロスや有機化成樹脂など(図２に示す２４)の量が減り、ハンダ流れに逆らってハンダ付け領域Ｓに引き上げられるドロスや有機化成樹脂などをより確実に防止することができる。また、１次噴流側からのハンダ流れおよび２次噴流側からのハンダ流れは、仕切り用プレート２１に当たって下方に流れて、仕切り用プレート２１付近にドロスや有機化成樹脂などが溜まるので、除去するのが容易になると共に、１次噴流側および２次噴流側のどちらに対しても悪影響が少なくなる。

また、上記ハンダ槽１１上に搬送された基板３１を冷却するために冷却部１９から基板３１に冷風を供給することにより、基板表面に実装された部品温度の上昇を抑制する。この場合、上記冷却部１９からの冷風によって、ハンダ表面も冷却されてドロスや有機化成樹脂などの発生量が特に多くなるので、山形形成用プレート２２によりハンダ流れの途中に形成された山形によって、ハンダ付け不良を防止する効果がより顕著となる。

上記実施の形態では、１次噴流用フォーマ１５とハンダ案内部としての２次噴流用フォーマ１６とを有するハンダ付け装置１について説明したが、１次噴流用フォーマ１５と仕切り用プレート２１はなくてもよい。すなわち、ハンダ供給部によりハンダ付け領域に供給されたハンダを案内する傾斜面を有し、ハンダ付け領域から傾斜面に沿って下流の凹部に流れ落ちるようにするハンダ案内部と、上記ハンダ案内部の傾斜面の下側に上記ハンダの流れ方向に対して直交するようにかつ上端が略水平になるように配置され、上記傾斜面から少なくとも一部が突出する山形形成部とを備えたものであればよい。

また、上記実施の形態では、ハンダ案内部である２次噴流用フォーマ１６と山形形成部である山形形成用プレート２２をハンダ付け領域Ｓに対して基板の搬送方向の後方側に配置したが、ハンダ案内部と山形形成部をハンダ付け領域に対して基板の搬送方向の前方側に配置したものにこの発明を適用してもよい。

さらに、上記実施の形態では、ハンダ案内部である２次噴流用フォーマ１６と山形形成部である山形形成用プレート２２を別体としたが、ハンダ案内部と山形形成部とを一体に形成してもよく、ハンダ案内部の傾斜面の下側に突出する凸部を山形形成部の代わりにしてもよい。

図１はこの発明の実施の一形態のハンダ付け装置の構成を示す断面図である。 図２は上記ハンダ付け装置の要部の拡大断面図である。 図３は上記ハンダ付け装置の要部を斜め上方から見た斜視図である。

１…ハンダ付け装置
１０…ケーシング
１１…ハンダ槽
１１a…上側部
１１b…下側部
１２…ヒータ
１３…１次噴流用ポンプ
１４…２次噴流用ポンプ
１５…１次噴流用フォーマ
１６…２次噴流用フォーマ
１６a…傾斜面
１７…
１８…凹部
１９…冷却部
２０…ハンダ
２０Ａ…山形
２１…仕切り用プレート
２２…山形形成用プレート
２３…１次噴流用ハンダ供給路
２４…２次噴流用ハンダ供給路
３０…基板搬送部
３１…基板
Ｓ…ハンダ付け領域

Claims (2)

1. 溶融したハンダを収容するハンダ槽(１１)と、
   上記溶融したハンダを上記ハンダ槽(１１)の上方のハンダ付け領域に供給するハンダ供給部(１４)と、
   上記ハンダ供給部(１４)により上記ハンダ付け領域に供給されたハンダを案内する傾斜面を有し、上記ハンダ付け領域から上記傾斜面に沿って下流の凹部に流れ落ちるようにするハンダ案内部(１６)と、
   上記ハンダ案内部(１６)の傾斜面の下側に上記ハンダの流れ方向に対して交差するようにかつ上端が略水平になるように配置され、上記傾斜面から少なくとも一部が突出する山形形成部(２２)と
   を備え、
   上記山形形成部(２２)によって、上記ハンダ案内部(１６)の傾斜面に沿って下流の上記凹部に流れ落ちるハンダ流れの途中に、上記ハンダの流れ方向に対して稜線が交差する山形を形成すると共に、
   上記ハンダ槽(１１)の上方の上記ハンダ付け領域に基板の裏面が接するように、上記基板を水平方向または水平方向に対して傾斜した方向に沿って搬送する基板搬送部(３０)を備え、
   上記ハンダ案内部(１６)と上記山形形成部(２２)は、上記ハンダ付け領域に対して上記基板の搬送方向の後方側に配置され、
   上記ハンダ案内部(１６)と上記山形形成部(２２)は、２次噴流用であって、
   上記２次噴流用の上記ハンダ案内部(１６)と上記山形形成部(２２)よりも上記基板の搬送方向の後方側に配置された１次噴流用のハンダ案内部(１５)と、
   上記１次噴流用のハンダ案内部(１５)と上記２次噴流用のハンダ案内部(１６)との間の上記凹部に配置され、上記凹部内の１次噴流側と２次噴流側を仕切るための仕切り用プレート(２１)と
   を備えたことを特徴とするハンダ付け装置。
2. 請求項１に記載のハンダ付け装置において、
   上記ハンダ槽(１１)上に搬送された上記基板を冷却するための冷風を供給する冷却部(１９)を備えたことを特徴とするハンダ付け装置。

Images