JP4457369B1 - Soldering apparatus, soldering method, and method of manufacturing soldered product - Google Patents

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Abstract

【課題】 電子部品や基板の接合部分を予備加熱したり、はんだを溶解に必要な温度以上に加熱することなく、溶融はんだを直接接合部分に噴射することによってより良好なはんだ付け性を確保しつつはんだ付けを行うことが可能なはんだ付け装置、はんだ付け方法およびはんだ付け品の製造方法を提供することである。
【解決手段】 はんだ付け装置は、被はんだ付け部品の接合部分に溶融した線状のはんだを噴射するはんだ噴射手段と、前記噴射された線状のはんだを通電により加熱する通電手段とを備えている。
【選択図】図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To secure better solderability by injecting molten solder directly onto a joining portion without preheating a joining portion of an electronic component or a substrate or heating the solder to a temperature higher than necessary for melting. It is to provide a soldering apparatus, a soldering method, and a method for manufacturing a soldered product capable of performing soldering.
A soldering apparatus includes solder spraying means for spraying molten linear solder to a joint portion of a part to be soldered, and energizing means for heating the sprayed linear solder by energization. Yes.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、電子部品と基板との接合部分に溶融はんだ合金を噴射してはんだ付けを行うはんだ付け装置、はんだ付け方法およびはんだ付け品の製造方法に関する。  The present invention relates to a soldering apparatus, a soldering method, and a method for manufacturing a soldered product that perform soldering by injecting a molten solder alloy onto a joint portion between an electronic component and a substrate.

従来、電子部品を基板にはんだ付けする方法として、接合部分を外部から局部加熱する方式が採られている。物理的には接合部分の加熱方式として、はんだごてによる熱伝導を利用する第1の加熱方式、赤外線やレーザを照射することにより輻射を利用する第2の加熱方式(例えば、特許文献1参照)および気体や溶融はんだ等の液体を噴流および対流させて熱伝達を利用する第3の加熱方式(例えば、非特許文献1参照)が存在する。  Conventionally, as a method of soldering an electronic component to a substrate, a method of locally heating a joint portion from the outside has been adopted. Physically, as a heating method for the joint portion, a first heating method using heat conduction by a soldering iron, or a second heating method using radiation by irradiating infrared rays or a laser (for example, see Patent Document 1). ) And a third heating method (see, for example, Non-Patent Document 1) that utilizes heat transfer by jetting and convection of a liquid such as gas or molten solder.

第1のはんだごてを用いたはんだ付け方法は、はんだごての熱ではんだ付け部分を予熱してから糸状のはんだ合金を溶かしてはんだ付けを行うというものである。しかしながら、予熱に時間を要し、はんだの溶融状態に応じてはんだ使用量にバラツキが生じるという欠点がある。  The soldering method using the first soldering iron is to preheat the soldering portion with the heat of the soldering iron and then melt the thread-like solder alloy for soldering. However, there is a drawback that preheating takes time and the amount of solder used varies depending on the molten state of the solder.

第2のレーザによる加熱は、はんだを溶かすだけでなく、はんだ付け部の予備的な加熱にも利用されている。したがってはんだ付けに時間を要するだけでなく、はんだの使用量にバラツキが生じやすいという欠点がある。  The heating by the second laser is used not only for melting the solder but also for preliminary heating of the soldering portion. Therefore, there is a drawback that not only soldering takes time, but also the amount of solder used tends to vary.

第3の溶融はんだを噴流するはんだ付け方法は、対流する溶融はんだからの熱で基板を加熱するというものである。しかしながら、基板の加熱に時間を要するという問題がある。そこで溶融はんだを用いて高精度かつ高速にはんだ付けする方法として、溶融はんだ合金を直接接合部分へ噴射するという方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。  The soldering method for jetting the third molten solder is to heat the substrate with heat from the convective molten solder. However, there is a problem that it takes time to heat the substrate. Therefore, as a method of soldering with high accuracy and high speed using molten solder, a method of injecting a molten solder alloy directly to a joint portion has been proposed (for example, see Patent Document 2).

特開2005−111531号公報JP 2005-111531 A 特開2008−085247号公報JP 2008-085247 A

JIS C 60068−2−58JIS C 60068-2-58

しかしながら、従来の溶融はんだ合金を直接接合部分へ噴射する方法では、ボール状の溶融はんだがはんだ付け部に供給される。このため、溶融はんだのもつ熱量では接合部分が十分に加熱される前に溶融はんだが凝固し、はんだが接合部分に溶着しない恐れがある。仮にボール状の溶融はんだの一部が接合部分に溶着したとしても、溶融はんだが接合部分の周囲に濡れ広がる以前に冷やされて凝固すると、広い溶着面積が得られないという問題がある。  However, in the conventional method of directly injecting molten solder alloy to the joint portion, ball-shaped molten solder is supplied to the soldering portion. For this reason, the amount of heat of the molten solder may cause the molten solder to solidify before the joint is sufficiently heated, and the solder may not be welded to the joint. Even if a part of the ball-shaped molten solder is welded to the joining portion, there is a problem that if the molten solder is cooled and solidified before spreading around the joining portion, a wide welding area cannot be obtained.

そこで電子部品や基板を局所的に予備加熱したり、噴射される溶融はんだが凝固しないような温度とするために溶融はんだを生成するための溶解炉の炉内温度を高く設定することによって、はんだ付け性が確保されている。  Therefore, by preheating the electronic parts and the board locally, or by setting the furnace temperature in the melting furnace for generating the molten solder to be a temperature at which the injected molten solder does not solidify, the solder Adequacy is secured.

しかしながら、接合部分を予備加熱する場合には、接合部分の加熱設備や加熱時間を要することになる。また、溶解炉内の温度を高くするためには、高温に対する溶解炉の耐久性が必要となるのみならず、溶解炉内においてはんだが酸化して劣化するという問題がある。  However, when preheating the joining portion, heating equipment and heating time for the joining portion are required. Further, in order to increase the temperature in the melting furnace, not only the durability of the melting furnace is required for high temperatures, but also there is a problem that the solder is oxidized and deteriorated in the melting furnace.

本発明は、かかる従来の課題を解決するためになされたものであり、電子部品や基板の接合部分を予備加熱したり、はんだを溶解に必要な温度以上に加熱することなく、溶融はんだを直接接合部分に噴射することによってより良好なはんだ付け性を確保しつつはんだ付けを行うことが可能なはんだ付け装置、はんだ付け方法およびはんだ付け品の製造方法を提供することを目的とする。  The present invention has been made to solve such a conventional problem, and it is possible to directly apply the molten solder without preheating the joining portion of the electronic component or the substrate or heating the solder to a temperature higher than necessary for melting. An object of the present invention is to provide a soldering apparatus, a soldering method, and a method for manufacturing a soldered product capable of performing soldering while ensuring better solderability by spraying on a joint portion.

本発明に係るはんだ付け装置は、上述の目的を達成するために、被はんだ付け部品の接合部分に溶融したはんだを線状に噴射するはんだ噴射手段と、前記線状に噴射されたはんだに通電することにより前記はんだを加熱する通電手段とを備えたものである。In order to achieve the above-mentioned object, the soldering apparatus according to the present invention includes a solder spraying means for spraying molten solder in a linear shape to a joint portion of a part to be soldered, and energizing the solder sprayed in the linear shape. Thus, an energization means for heating the solder is provided.

また、本発明に係るはんだ付け方法は、上述の目的を達成するために、被はんだ付け部品の接合部分に溶融したはんだを線状に噴射するステップと、前記線状に噴射されたはんだに通電することにより前記はんだを加熱するステップとを有するものである。In addition, the soldering method according to the present invention includes a step of spraying molten solder in a linear shape to a joint portion of a component to be soldered, and energizing the solder sprayed in the linear shape in order to achieve the above-described object. And heating the solder .

また、本発明に係るはんだ付け品の製造方法は、上述の目的を達成するために、被はんだ付け部品の接合部分に溶融したはんだを線状に噴射するステップと、前記線状に噴射されたはんだに通電することにより前記はんだを加熱するステップとを有するものである。Moreover, in order to achieve the above-mentioned object, the method for manufacturing a soldered product according to the present invention includes a step of injecting molten solder into a joint portion of a part to be soldered in a linear shape, and the linear injection method. and has a heating said solder by energizing the solder.

本発明に係るはんだ付け装置、はんだ付け方法およびはんだ付け品の製造方法によれば、電子部品や基板の接合部分を予備加熱したり、はんだを溶解に必要な温度以上に加熱することなく、溶融はんだを直接接合部分に噴射することによってより良好なはんだ付け性を確保しつつはんだ付けを行うことができる。  According to the soldering apparatus, the soldering method, and the soldered article manufacturing method according to the present invention, it is possible to melt without preheating the joint part of the electronic component or the substrate or heating the solder to a temperature higher than necessary for melting. By spraying the solder directly onto the joint portion, it is possible to perform soldering while ensuring better solderability.

本発明の実施の形態に係るはんだ付け装置の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of the soldering apparatus which concerns on embodiment of this invention. 図1に示す部品側電極を被はんだ付け部品の接合部分となる電子部品の端子に接触可能な位置に配置した例を示す図。The figure which shows the example which has arrange | positioned the component side electrode shown in FIG. 1 in the position which can contact the terminal of the electronic component used as the junction part of a to-be-soldered component. 図1に示す部品側電極を被はんだ付け部品の接合部分となる基板のランド部に接触可能な位置に配置した例を示す図。The figure which shows the example which has arrange | positioned the component side electrode shown in FIG. 1 in the position which can contact the land part of the board | substrate used as the junction part of to-be-soldered components. 図1に示す部品側電極を被はんだ付け部品に接触させずに接合部分の近傍において溶融はんだ合金に接触可能な位置に配置した例を示す図。The figure which shows the example arrange | positioned in the position which can contact a molten solder alloy in the vicinity of a junction part, without contacting the component side electrode shown in FIG. 図1に示す部品側電極を接合部分と電気的に接続されている被はんだ付け部品の任意の部位と接続した例を示す図。The figure which shows the example which connected the component side electrode shown in FIG. 1 with the arbitrary parts of the to-be-soldered components electrically connected with the junction part. 図1に示すはんだ付け装置によるはんだ付け試験の結果と従来のはんだ付け方法によるはんだ付け試験の結果とを比較した図。The figure which compared the result of the soldering test by the soldering apparatus shown in FIG. 1, and the result of the soldering test by the conventional soldering method. 図6に示すはんだ付けの評価結果を模式図に説明する図。The figure explaining the evaluation result of the soldering shown in FIG. 6 to a schematic diagram.

以下、本発明に係るはんだ付け装置、はんだ付け方法およびはんだ付け品の製造方法の実施の形態について添付図面を参照して説明する。  Embodiments of a soldering apparatus, a soldering method, and a method for manufacturing a soldered product according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

(構成および機能)
図1は、本発明の実施の形態に係るはんだ付け装置の構成を示す断面図である。
(Configuration and function)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a configuration of a soldering apparatus according to an embodiment of the present invention.

はんだ付け装置1は、溶融はんだ噴射系2、部品駆動系3、フラックス噴霧系4および制御系5を備えている。溶融はんだ噴射系2は、はんだ溶解炉6、連結路7、開閉弁室8、開閉弁9、開閉弁駆動装置10、オリフィス11、通電装置12、第1の電極としての装置側電極13、第2の電極としての部品側電極14、絶縁部品15、ガス供給路16、ガス供給装置17およびガス圧調整部18を備えている。制御系5は、開閉弁制御部19、通電条件制御部20、部品駆動制御部21および同期部22を有する。制御系5やガス圧調整部18等の情報処理を行うための構成要素は、回路またはコンピュータにプログラムを読み込ませることにより構築することができる。  The soldering apparatus 1 includes a molten solder injection system 2, a component drive system 3, a flux spray system 4, and a control system 5. The molten solder injection system 2 includes a solder melting furnace 6, a connection path 7, an on-off valve chamber 8, an on-off valve 9, an on-off valve driving device 10, an orifice 11, an energization device 12, a device side electrode 13 as a first electrode, a first electrode. 2, a component side electrode 14 as an electrode, an insulating component 15, a gas supply path 16, a gas supply device 17, and a gas pressure adjusting unit 18 are provided. The control system 5 includes an on-off valve control unit 19, an energization condition control unit 20, a component drive control unit 21 and a synchronization unit 22. Components for performing information processing such as the control system 5 and the gas pressure adjusting unit 18 can be constructed by causing a circuit or a computer to read a program.

部品駆動系3は、電子部品23や基板24等のはんだ付けの目的となる被はんだ付け部品25をセットし、セットした部品の接合部分26を部品駆動制御部21からの制御信号に従って所望の位置に移動させることによりはんだ付け部となる接合部分26の位置決めを行う機能を有する。部品駆動系3は、例えば、X軸、Y軸およびZ軸の3軸方向に被はんだ付け部品25の接合部分26を移動できるように構成される。尚、被はんだ付け部品25を移動させる代わりに、または被はんだ付け部品25の移動に加えて、溶融はんだ噴射系2側を移動させるように構成してもよい。  The component drive system 3 sets a soldered component 25 to be soldered, such as the electronic component 23 and the substrate 24, and sets a joint portion 26 of the set component at a desired position according to a control signal from the component drive control unit 21. It has the function to position the joining part 26 used as a soldering part by moving to. The component drive system 3 is configured to be able to move the joint portion 26 of the component to be soldered 25 in, for example, three axis directions of the X axis, the Y axis, and the Z axis. Instead of moving the soldered component 25 or in addition to the movement of the soldered component 25, the molten solder injection system 2 side may be moved.

溶融はんだ噴射系2は、通電加熱した溶融はんだ合金を部品駆動系3にセットされた電子部品23や基板24等の被はんだ付け部品25の接合部分26に噴射する機能を有する。フラックス噴霧系4は、被はんだ付け部品25の接合部分26にフラックスを噴霧する機能を有する。制御系5は、溶融はんだ噴射系2、部品駆動系3およびフラックス噴霧系4を統括制御する機能を有する。  The molten solder injection system 2 has a function of injecting an electrically heated molten solder alloy to a joint portion 26 of a component to be soldered 25 such as an electronic component 23 or a substrate 24 set in the component driving system 3. The flux spraying system 4 has a function of spraying flux onto the joint portion 26 of the soldered component 25. The control system 5 has a function of controlling the molten solder injection system 2, the component drive system 3, and the flux spray system 4.

溶融はんだ噴射系2のはんだ溶解炉6は、ガス供給装置17と接続される。はんだ溶解炉6は、ガス供給装置17からに供給されるガスが内部に充満した状態ではんだ合金を融点以上に加熱して溶融させることにより溶融はんだ合金を生成する機能を有する。また、はんだ溶解炉6の内部は、溶融はんだ合金およびガスが開閉弁室8の内部に移動できるように複数の連結路7を介して開閉弁室8の内部と連結される。  The solder melting furnace 6 of the molten solder injection system 2 is connected to a gas supply device 17. The solder melting furnace 6 has a function of generating a molten solder alloy by heating and melting the solder alloy to a melting point or higher in a state where the gas supplied from the gas supply device 17 is filled inside. Further, the inside of the solder melting furnace 6 is connected to the inside of the on-off valve chamber 8 via a plurality of connecting paths 7 so that the molten solder alloy and gas can move into the on-off valve chamber 8.

開閉弁室8には、孔がはんだ噴射部27として設けられる。開閉弁室8のはんだ噴射部27は部品駆動系3にセットされる被はんだ付け部品25の接合部分26に向けて溶融はんだ合金を噴射できる位置に設けられる。はんだ噴射部27付近の開閉弁室8の形状は、被はんだ付け部品25の接合部分26が様々な形状であってもはんだ噴射部27を十分に接近できるように細長い形状とすることが望ましい。そして、開閉弁9が、開閉弁室8の外部から開閉弁室8を貫通してはんだ噴射部27を開閉可能に移動できるように設けられる。すなわち、開閉弁9は、開閉弁室8の内部において駆動できるように構成される。  The opening / closing valve chamber 8 is provided with a hole as the solder injection portion 27. The solder injection portion 27 of the on-off valve chamber 8 is provided at a position where the molten solder alloy can be injected toward the joint portion 26 of the soldered component 25 set in the component drive system 3. The shape of the on-off valve chamber 8 in the vicinity of the solder injection portion 27 is desirably an elongated shape so that the solder injection portion 27 can be sufficiently approached even if the joint portion 26 of the component to be soldered 25 has various shapes. The on-off valve 9 is provided so as to be able to open and close the solder injection portion 27 from the outside of the on-off valve chamber 8 through the on-off valve chamber 8. That is, the on-off valve 9 is configured to be driven inside the on-off valve chamber 8.

開閉弁駆動装置10は、開閉弁制御部19からの制御信号に従って開閉弁9を駆動させることにより開閉弁9の開閉を行う機能を有する。開閉弁駆動装置10には、例えば電圧をかけると変形するピエゾ素子を利用することができる。  The on-off valve driving device 10 has a function of opening / closing the on-off valve 9 by driving the on-off valve 9 in accordance with a control signal from the on-off valve control unit 19. For the on-off valve driving device 10, for example, a piezo element that deforms when a voltage is applied can be used.

開閉弁室8のはんだ噴射部27の外側には、オリフィス11が設けられる。オリフィス11は、所望の直径のノズル孔を有する。そして、線状の溶融はんだ合金が開閉弁室8のはんだ噴射部27からオリフィス11のノズル孔を通って被はんだ付け部品25の接合部分26に噴射される。オリフィス11は、開閉弁室8から着脱可能に構成することができる。このため、溶融はんだ合金の直径を調整するための大きさが異なる所望の直径のノズル孔を有する複数のオリフィス11を予め準備し、被はんだ付け部品25の接合部分26に供給すべき溶融はんだ合金の噴射量に適切な大きさのノズル孔を有するオリフィス11を選択して開閉弁室8に装着することができる。尚、ノズル孔が可変のオリフィス11をはんだ噴射部27にセットしてもよい。  An orifice 11 is provided outside the solder injection portion 27 of the on-off valve chamber 8. The orifice 11 has a nozzle hole having a desired diameter. Then, the linear molten solder alloy is injected from the solder injection portion 27 of the on-off valve chamber 8 through the nozzle hole of the orifice 11 to the joint portion 26 of the component to be soldered 25. The orifice 11 can be configured to be detachable from the on-off valve chamber 8. Therefore, a plurality of orifices 11 having nozzle holes of desired diameters having different sizes for adjusting the diameter of the molten solder alloy are prepared in advance, and the molten solder alloy to be supplied to the joint portion 26 of the component to be soldered 25 It is possible to select an orifice 11 having a nozzle hole of a size appropriate for the injection amount of the nozzle and mount it in the on-off valve chamber 8. Note that the orifice 11 having a variable nozzle hole may be set in the solder injection unit 27.

また、ガス供給路16の上流側の端部は、ガス供給装置17と接続される一方、下流側の端部は、オリフィス11から噴射される溶融はんだ合金の近傍に設置される。そして、ガス供給路16は、ガス供給装置17から供給されるガスをオリフィス11から噴射される溶融はんだ合金に吹き付けることにより、噴射された溶融はんだ合金の酸化を防止する機能を有する。  The upstream end of the gas supply path 16 is connected to the gas supply device 17, while the downstream end is installed in the vicinity of the molten solder alloy injected from the orifice 11. The gas supply path 16 has a function of preventing oxidation of the injected molten solder alloy by blowing the gas supplied from the gas supply device 17 onto the molten solder alloy injected from the orifice 11.

ガス供給装置17は、はんだ溶解炉6の内部およびガス供給路16にガスを供給する機能を有する。はんだ溶解炉6の内部およびガス供給路16に供給するガスとしては、窒素(N)ガス等の不活性ガスとすることがはんだ合金の酸化による劣化防止の観点から望ましい。溶解炉の内部およびガス供給路16に供給するガスは、装置の構造を簡易にするために同一としてもよいし、はんだ合金の雰囲気や目的に応じた適切な材質とするために異なるものとしてもよい。The gas supply device 17 has a function of supplying gas to the inside of the solder melting furnace 6 and the gas supply path 16. The gas supplied to the inside of the solder melting furnace 6 and the gas supply path 16 is preferably an inert gas such as nitrogen (N 2 ) gas from the viewpoint of preventing deterioration due to oxidation of the solder alloy. The gas supplied to the inside of the melting furnace and the gas supply path 16 may be the same to simplify the structure of the apparatus, or may be different to make the material suitable for the atmosphere and purpose of the solder alloy. Good.

ガス圧調整部18は、ガス供給装置17と接続される。ガス圧調整部18は、ガス供給装置17からはんだ溶解炉6の内部に供給されるガスの量を制御することによりはんだ溶解炉6および開閉弁室8の内部におけるガスの圧力を制御する機能を有する。また、ガス圧調整部18は、ガス供給装置17からガス供給路16を経由して溶融はんだ合金に吹き付けられるガスの圧力を調整できるように構成してもよい。  The gas pressure adjusting unit 18 is connected to the gas supply device 17. The gas pressure adjusting unit 18 has a function of controlling the gas pressure in the solder melting furnace 6 and the on-off valve chamber 8 by controlling the amount of gas supplied from the gas supply device 17 into the solder melting furnace 6. Have. Further, the gas pressure adjusting unit 18 may be configured to adjust the pressure of the gas sprayed from the gas supply device 17 to the molten solder alloy via the gas supply path 16.

一方、通電装置12は、スイッチ12A、直流電源および可変抵抗を備え、装置側電極13および部品側電極14と電気的に接続される。そして、通電装置12は、通電条件制御部20からの出力電圧制御信号に従って装置側電極13と部品側電極14との間に所望の電圧を印加する機能および/または所望の電流を供給する機能を有する。  On the other hand, the energization device 12 includes a switch 12A, a DC power source, and a variable resistor, and is electrically connected to the device-side electrode 13 and the component-side electrode 14. The energization device 12 has a function of applying a desired voltage and / or a function of supplying a desired current between the device-side electrode 13 and the component-side electrode 14 in accordance with the output voltage control signal from the energization condition control unit 20. Have.

装置側電極13は、開閉弁室8のはんだ噴射部27から噴射される溶融はんだ合金と通電可能な溶融はんだ噴射系2の任意の位置に電気的に接続される。図1は、開閉弁室8の壁面が導体である場合に、開閉弁室8に装置側電極13を固定した例を示している。一方、部品側電極14は、開閉弁室8のはんだ噴射部27から噴射された溶融はんだ合金と通電可能な被はんだ付け部品25の任意の位置または開閉弁室8のはんだ噴射部27から噴射された溶融はんだ合金自体に接触可能な任意の位置に設けられる。部品側電極14は、通電装置12に固定することも可能であるが、絶縁部品15を介して溶融はんだ噴射系2の任意の位置に固定すれば、部品側電極14の強度を良好に保ちつつ部品側電極14を所望の位置に容易に配置することができる。図1は、部品側電極14を、絶縁部品15および装置側電極13を介して開閉弁室8に固定した例を示している。  The device-side electrode 13 is electrically connected to an arbitrary position of the molten solder injection system 2 that can be energized with the molten solder alloy injected from the solder injection portion 27 of the on-off valve chamber 8. FIG. 1 shows an example in which the device-side electrode 13 is fixed to the on-off valve chamber 8 when the wall surface of the on-off valve chamber 8 is a conductor. On the other hand, the component-side electrode 14 is injected from an arbitrary position of the soldered component 25 that can be energized with the molten solder alloy injected from the solder injection portion 27 of the on-off valve chamber 8 or from the solder injection portion 27 of the on-off valve chamber 8. It is provided at an arbitrary position where it can contact the molten solder alloy itself. The component side electrode 14 can be fixed to the energization device 12, but if the component side electrode 14 is fixed to an arbitrary position of the molten solder injection system 2 via the insulating component 15, the strength of the component side electrode 14 is kept good. The component side electrode 14 can be easily disposed at a desired position. FIG. 1 shows an example in which the component side electrode 14 is fixed to the on-off valve chamber 8 via the insulating component 15 and the device side electrode 13.

図2は、図1に示す部品側電極14を被はんだ付け部品25の接合部分26となる電子部品23の端子に接触可能な位置に配置した例を示す図である。  FIG. 2 is a view showing an example in which the component side electrode 14 shown in FIG. 1 is arranged at a position where it can come into contact with a terminal of the electronic component 23 that becomes the joint portion 26 of the soldered component 25.

図2に示すように部品側電極14を電子部品23の端子23Aに接触させ、かつはんだ溶解炉6および開閉弁室8の内部におけるガスの圧力を十分に高くした状態で開閉弁9を移動させて開閉弁室8のはんだ噴射部27を所定時間開くとガス圧の作用によりはんだ噴射部27から線状の溶融はんだ合金が被はんだ付け部品25の接合部分26に向かって噴射される。このため、通電装置12から装置側電極13、開閉弁室8、線状の溶融はんだ合金、被はんだ付け部品25の接合部分26に付着したはんだ合金26A、電子部品23の端子23Aおよび部品側電極14を経由して再び通電装置12に戻る電流ループが形成される。  As shown in FIG. 2, the opening / closing valve 9 is moved in a state where the component side electrode 14 is brought into contact with the terminal 23A of the electronic component 23 and the gas pressure in the solder melting furnace 6 and the opening / closing valve chamber 8 is sufficiently high. When the solder injection portion 27 of the on-off valve chamber 8 is opened for a predetermined time, a linear molten solder alloy is injected from the solder injection portion 27 toward the joint portion 26 of the component to be soldered 25 by the action of gas pressure. For this reason, from the energization device 12 to the device side electrode 13, the on-off valve chamber 8, the linear molten solder alloy, the solder alloy 26 </ b> A attached to the joint portion 26 of the component to be soldered 25, the terminal 23 </ b> A of the electronic component 23 and the component side electrode A current loop returning to the energization device 12 again via 14 is formed.

従って、通電装置12から電流ループを流れる電流の作用により、すなわち線状の溶融はんだ合金および被はんだ付け部品25の接合部分26に通電することによって線状の溶融はんだ合金および被はんだ付け部品25の接合部分26がはんだ合金の融点以上の温度となるように加熱することができる。つまり、通電装置12および電流ループを流れる電流が線状の溶融はんだ合金および被はんだ付け部品25の接合部分26の加熱手段として機能している。  Therefore, by the action of the current flowing through the current loop from the energization device 12, that is, by energizing the joint portion 26 of the linear molten solder alloy and the soldered component 25, The joining portion 26 can be heated to a temperature equal to or higher than the melting point of the solder alloy. That is, the current flowing through the energization device 12 and the current loop functions as a heating means for the joint portion 26 of the linear molten solder alloy and the soldered component 25.

この結果、溶融はんだ合金が溶着前において凝固することなく基板24のランド部24Aおよび端子23A等の接合部分26において十分に濡れ広がり、濡れた溶融はんだ合金を接合部分26に良好に溶着することができる。尚、図2に示すように部品側電極14を電子部品23の端子23Aの先端に接触させれば、接合部分26である電子部品23の端子23Aを確実に加熱することができる。このため、より良好なはんだ付けを行うことができる。  As a result, the molten solder alloy does not solidify before welding, and sufficiently spreads in the joint portions 26 such as the land portions 24A and the terminals 23A of the substrate 24, and the wet molten solder alloy can be favorably welded to the joint portions 26. it can. As shown in FIG. 2, if the component-side electrode 14 is brought into contact with the tip of the terminal 23 </ b> A of the electronic component 23, the terminal 23 </ b> A of the electronic component 23 that is the joint portion 26 can be reliably heated. For this reason, better soldering can be performed.

図3は、図1に示す部品側電極14を被はんだ付け部品25の接合部分26となる基板24のランド部24Aに接触可能な位置に配置した例を示す図である。  FIG. 3 is a view showing an example in which the component side electrode 14 shown in FIG. 1 is arranged at a position where the component side electrode 14 can come into contact with the land portion 24 </ b> A of the substrate 24 that becomes the joint portion 26 of the soldered component 25.

図3に示すように部品側電極14を基板24のランド部24Aに接触させても部品側電極14を電子部品23の端子23Aに接触させた場合と同様に通電により線状の溶融はんだ合金および被はんだ付け部品25の接合部分26がはんだ合金の融点以上の温度となるように加熱することができる。この場合、複数の接合部分26が互に同一または類似する形状であれば部品駆動系3を駆動して被はんだ付け部品25を移動させることにより基板24のランド部24Aと部品側電極14との間における相対的な位置決めが容易になるという利点がある。  As shown in FIG. 3, even when the component side electrode 14 is brought into contact with the land portion 24A of the substrate 24, a linear molten solder alloy and It can heat so that the junction part 26 of the to-be-soldered component 25 may become the temperature more than melting | fusing point of a solder alloy. In this case, if the plurality of joint portions 26 have the same or similar shapes, the component drive system 3 is driven to move the component to be soldered 25 and the land portion 24A of the substrate 24 and the component side electrode 14 are moved. There is an advantage that relative positioning between the two becomes easy.

図4は、図1に示す部品側電極14を被はんだ付け部品25に接触させずに接合部分26の近傍において溶融はんだ合金に接触可能な位置に配置した例を示す図である。  FIG. 4 is a view showing an example in which the component side electrode 14 shown in FIG. 1 is arranged at a position where it can contact the molten solder alloy in the vicinity of the joint portion 26 without contacting the soldered component 25.

図4に示すように部品側電極14を被はんだ付け部品25に接触させる代わりに接合部分26から離れた位置において溶融はんだ合金に直接接触させても、部品側電極14の先端まで噴射した溶融はんだ合金を通電により十分に加熱することができる。そして、加熱された溶融はんだ合金が融点以上の高温状態を維持したまま通電から開放されて接合部分26に供給されるため、溶融はんだ合金が溶着前に凝固することなく良好にはんだ付けを行うことができる。この場合、電子部品23および基板24に電流が流れないため、電子部品23や基板24への無用な電流の漏洩を回避することにより電気的衝撃を緩和できるという利点がある。  As shown in FIG. 4, even if the component side electrode 14 is brought into direct contact with the molten solder alloy at a position away from the joint portion 26 instead of being brought into contact with the component to be soldered 25, the molten solder sprayed to the tip of the component side electrode 14 The alloy can be sufficiently heated by energization. And since the heated molten solder alloy is released from energization while maintaining a high temperature state above the melting point and supplied to the joint portion 26, the molten solder alloy can be soldered well without solidifying before welding. Can do. In this case, since no current flows through the electronic component 23 and the substrate 24, there is an advantage that electrical shock can be reduced by avoiding unnecessary leakage of current to the electronic component 23 and the substrate 24.

尚、部品側電極14を接合部分26の近傍に配置した場合、部品側電極14が溶融はんだ合金内に入り込んだ状態で溶融はんだ合金が凝固すると部品側電極14が接合部分26に固定されてしまう可能性がある。そこで、溶融はんだ合金が接合部分26に供給された後に、溶融はんだ合金の凝固前に被はんだ付け部品25全体もしくは電子部品23の端子23Aのみを部品側電極14から引き離すように部品駆動系3を制御してもよい。  When the component-side electrode 14 is arranged in the vicinity of the joint portion 26, the component-side electrode 14 is fixed to the joint portion 26 when the molten solder alloy is solidified with the component-side electrode 14 entering the molten solder alloy. there is a possibility. Therefore, after the molten solder alloy is supplied to the joint portion 26, the component drive system 3 is set so that the entire soldered component 25 or only the terminal 23A of the electronic component 23 is separated from the component side electrode 14 before the molten solder alloy is solidified. You may control.

図5は、図1に示す部品側電極14を接合部分26と電気的に接続されている被はんだ付け部品25の任意の部位と接続した例を示す図である。  FIG. 5 is a diagram illustrating an example in which the component-side electrode 14 illustrated in FIG. 1 is connected to an arbitrary part of the soldered component 25 that is electrically connected to the joint portion 26.

図5に示すようにワイヤ状の部品側電極14を接合部分26と電気的に接続されている基板24上のあるランド部24Aと接続させることもできる。尚、ワイヤ状の部品側電極14を接合部分26と電気的に接続されている電子部品23のある端子23Aと接続させてもよい。この場合にも、接合部分26が溶融はんだ合金の噴射位置にあるときに溶融はんだ合金を噴射すれば、通電装置12から装置側電極13、開閉弁室8、線状の溶融はんだ合金、被はんだ付け部品25の接合部分26、被はんだ付け部品25上の導体および部品側電極14を経由して再び通電装置12に戻る電流ループを流れる電流によって溶融はんだ合金が溶着前に凝固しないように加熱することができる。尚、この場合、部品側電極14を溶融はんだ噴射系2に固定する必要がないため、図5に示すように、部品側電極14および装置側電極13を電線の先端とし、かつ絶縁部品15を設けなくてもよい。このため、電極の構造が簡易となる。  As shown in FIG. 5, the wire-like component-side electrode 14 can be connected to a land portion 24 </ b> A on the substrate 24 that is electrically connected to the joint portion 26. Note that the wire-shaped component-side electrode 14 may be connected to a terminal 23 </ b> A having an electronic component 23 that is electrically connected to the joint portion 26. Also in this case, if the molten solder alloy is injected when the joint portion 26 is at the injection position of the molten solder alloy, the device-side electrode 13, the on-off valve chamber 8, the linear molten solder alloy, the soldered object, etc. Heat is applied so that the molten solder alloy does not solidify before welding due to the current flowing through the current loop that returns to the energization device 12 again via the joint portion 26 of the attachment component 25, the conductor on the component to be soldered 25, and the component side electrode 14. be able to. In this case, since it is not necessary to fix the component side electrode 14 to the molten solder injection system 2, as shown in FIG. 5, the component side electrode 14 and the device side electrode 13 are used as the tips of the electric wires, and the insulating component 15 is It does not have to be provided. For this reason, the structure of the electrode is simplified.

尚、装置側電極13を溶融はんだ噴射系2に接続する代わりに、はんだ噴射部27付近の上流側における溶融はんだ合金に直接接触させてもよい。この場合、電力が開閉弁室8の壁面等の溶融はんだ噴射系2において消費されないため、電力を効率よく溶融はんだ合金の加熱に利用することができる。  Instead of connecting the device side electrode 13 to the molten solder injection system 2, the apparatus side electrode 13 may be brought into direct contact with the molten solder alloy on the upstream side in the vicinity of the solder injection portion 27. In this case, since electric power is not consumed in the molten solder injection system 2 such as the wall surface of the on-off valve chamber 8, the electric power can be efficiently used for heating the molten solder alloy.

次に、制御系5の詳細機能について説明する。  Next, detailed functions of the control system 5 will be described.

開閉弁制御部19は、開閉弁駆動装置10に制御信号を送って駆動させることにより開閉弁9を所望のタイミングで開閉させる機能を有する。通電条件制御部20は、通電装置12に制御信号を送って所望のタイミングにおいて所望の出力電圧および/または出力電流が通電装置12から出力されるように通電装置12を制御する機能、つまり通電装置12の出力電圧および出力電流を制御する機能を有する。部品駆動制御部21は、部品駆動系3に制御信号を送って駆動させることにより所望のタイミングにおいて被はんだ付け部品25を所望の位置に移動させて接合部分26の位置決めを行う機能を有する。  The on-off valve control unit 19 has a function of opening and closing the on-off valve 9 at a desired timing by sending a control signal to the on-off valve driving device 10 to drive it. The energization condition control unit 20 transmits a control signal to the energization device 12 and controls the energization device 12 so that a desired output voltage and / or output current is output from the energization device 12 at a desired timing, that is, the energization device. It has a function of controlling 12 output voltages and output currents. The component drive control unit 21 has a function of moving the soldered component 25 to a desired position and positioning the joint portion 26 at a desired timing by sending a control signal to the component drive system 3 to drive it.

同期部22は、開閉弁制御部19、通電条件制御部20、通電装置12のスイッチ12A、部品駆動制御部21およびフラックス噴霧系4に同期信号を送ることによって開閉弁9の開閉タイミング、通電装置12からの出力電圧および/または出力電流の変化タイミング、通電装置12のスイッチ12Aの開閉タイミング、部品駆動系3の駆動タイミングおよびフラックス噴霧系4からのフラックスの噴霧タイミングがそれぞれトリガ信号から所望の遅延時間経過後となるようにタイミング制御する機能を有する。例えば、被はんだ付け部品25の接合部分26の位置決めが完了したタイミングでフラックスが噴霧された後に、通電装置12のスイッチ12Aが閉じて適切な電流および電圧が出力された状態で開閉弁9が適切時間だけ開いて通電加熱された溶融はんだ合金が噴射するように開閉弁制御部19、通電条件制御部20、部品駆動制御部21およびフラックス噴霧系4を統括制御することができる。  The synchronization unit 22 sends the synchronization signal to the on-off valve control unit 19, the energization condition control unit 20, the switch 12 </ b> A of the energization device 12, the component drive control unit 21, and the flux spray system 4, thereby 12, the change timing of the output voltage and / or output current from the switch 12, the opening / closing timing of the switch 12A of the energizing device 12, the drive timing of the component drive system 3, and the spray timing of the flux from the flux spray system 4 are respectively desired delays from the trigger signal. It has a function of controlling the timing so that the time elapses. For example, after the flux is sprayed at the timing when the positioning of the joint portion 26 of the soldered component 25 is completed, the switch 12A of the energization device 12 is closed and the on-off valve 9 is appropriately output in a state where an appropriate current and voltage are output. The on-off valve control unit 19, the energization condition control unit 20, the component drive control unit 21 and the flux spraying system 4 can be comprehensively controlled so that the molten solder alloy which is opened and heated for a period of time is injected.

ただし、フラックスが、溶融はんだ合金の噴射に先立って噴射されずに、溶融はんだ合金の噴射と同時に噴霧されるようにフラックス噴霧系4を制御してもよい。また、フラックスの塗布方法は公知の方法を用いることができる。従って、フラックス噴霧系4を設けずに、オペレータがフラックスを接合部分26の適切な部位に塗布するようにしてもよい。また、同期部22は、開閉弁9を閉じるタイミングよりも早いタイミングで通電装置12のスイッチ12Aを開くことによって通電を停止させることもできる。この場合、開閉弁9を閉じた直後に途切れた溶融はんだ合金からのアーク放電の発生を防止することができる。これにより、被はんだ付け部品25の電子回路がアーク放電によって悪影響を受ける恐れがある場合であっても、アーク放電が発生しないため電子回路への悪影響を回避できる。このように、同期部22および通電装置12のスイッチ12Aを途切れた溶融はんだ合金からアーク放電が発生しないように通電を停止させるスイッチ手段として利用することができる。
逆に、溶融はんだ合金からアーク放電を意図的に発生させることもできる。この場合には、放電のエネルギも溶融はんだ合金や被はんだ付け部品25の加熱に寄与させることができる。従って、アーク放電を発生させても差し支えない場合には、通電装置12にスイッチ12Aを設けずに、開閉弁9を閉じれば溶融はんだ合金が途切れることによって通電が停止するようにしてもよい。
However, the flux spraying system 4 may be controlled such that the flux is sprayed simultaneously with the spraying of the molten solder alloy without being sprayed prior to the spraying of the molten solder alloy. Moreover, a well-known method can be used for the application method of a flux. Therefore, the operator may apply the flux to an appropriate portion of the joining portion 26 without providing the flux spraying system 4. The synchronization unit 22 can also stop energization by opening the switch 12A of the energization device 12 at a timing earlier than the timing of closing the on-off valve 9. In this case, it is possible to prevent arc discharge from the molten solder alloy interrupted immediately after closing the on-off valve 9. Thereby, even if the electronic circuit of the component to be soldered 25 may be adversely affected by the arc discharge, since the arc discharge does not occur, the adverse effect on the electronic circuit can be avoided. In this way, the synchronization unit 22 and the switch 12A of the energization device 12 can be used as switch means for stopping energization so that arc discharge does not occur from the disconnected molten solder alloy.
Conversely, arc discharge can be intentionally generated from the molten solder alloy. In this case, the energy of the discharge can also contribute to the heating of the molten solder alloy or the part to be soldered 25. Therefore, if it is acceptable to generate arc discharge, the energization device 12 may not be provided with the switch 12A, and if the on-off valve 9 is closed, the energization may be stopped because the molten solder alloy is interrupted.

(動作および作用)
次に、はんだ付け装置1の動作および作用について説明する。
(Operation and action)
Next, the operation and action of the soldering apparatus 1 will be described.

まず、部品駆動系3に、電子部品23や基板24等の被はんだ付け部品25がセットされる。さらに、被はんだ付け部品25の接合部分26に供給すべき溶融はんだ合金の噴射量に適切な大きさのノズル孔を有するオリフィス11が開閉弁室8に装着される。また、既に別のオリフィス11が開閉弁室8に装着されている場合には、適切なオリフィス11に交換される。  First, a component to be soldered 25 such as an electronic component 23 or a substrate 24 is set in the component drive system 3. Further, an orifice 11 having a nozzle hole having a size appropriate for the injection amount of the molten solder alloy to be supplied to the joint portion 26 of the soldered component 25 is mounted in the on-off valve chamber 8. If another orifice 11 is already mounted in the on-off valve chamber 8, it is replaced with an appropriate orifice 11.

一方、はんだ溶解炉6の内部には、はんだ合金が充填される。このとき開閉弁室8の開閉弁9は閉じられる。そして、ガス圧調整部18からの制御信号に従って所定の量の不活性ガスがガス供給装置17からはんだ溶解炉6の内部に供給される。これによりはんだ溶解炉6の内部には、所定の圧力の不活性ガスが充満する。この状態で、はんだ溶解炉6において、はんだ合金が加熱されることにより、溶融はんだ合金が生成される。このとき不活性ガスがはんだ溶解炉6の内部に充満しているため溶融はんだ合金の酸化が防止される。はんだ溶解炉6において生成された溶融はんだ合金は、連結路7を通って開閉弁室8に導かれる。  On the other hand, the solder melting furnace 6 is filled with a solder alloy. At this time, the on-off valve 9 of the on-off valve chamber 8 is closed. A predetermined amount of inert gas is supplied from the gas supply device 17 into the solder melting furnace 6 in accordance with a control signal from the gas pressure adjusting unit 18. As a result, the inside of the solder melting furnace 6 is filled with an inert gas having a predetermined pressure. In this state, the solder alloy is heated in the solder melting furnace 6 to produce a molten solder alloy. At this time, since the inert gas is filled in the solder melting furnace 6, the molten solder alloy is prevented from being oxidized. The molten solder alloy generated in the solder melting furnace 6 is guided to the on-off valve chamber 8 through the connection path 7.

次に、同期部22からの同期信号に従って部品駆動制御部21が部品駆動系3を駆動させ、被はんだ付け部品25の接合部分26が溶融はんだ合金の噴射位置に位置決めされる。このため、通電装置12に接続された装置側電極13が電子部品23の端子23Aや基板24のランド部24Aに接触する位置または近傍の位置に配置される。  Next, the component drive control unit 21 drives the component drive system 3 in accordance with the synchronization signal from the synchronization unit 22, and the joining portion 26 of the soldered component 25 is positioned at the molten solder alloy injection position. For this reason, the device-side electrode 13 connected to the energization device 12 is disposed at a position in contact with or near the terminal 23A of the electronic component 23 and the land portion 24A of the substrate 24.

そして、同期部22から同期信号がフラックス噴霧系4に出力され、溶融はんだ合金の噴射に先立って、フラックス噴霧系4から基板24のランド部24Aや電子部品23の端子23A等の被はんだ付け部品25の接合部分26にフラックスが噴霧される。これにより、接合部分26における溶融はんだ合金の濡れ性が向上される。  Then, a synchronizing signal is output from the synchronizing part 22 to the flux spraying system 4, and prior to the injection of the molten solder alloy, the soldering parts such as the land part 24A of the substrate 24 and the terminals 23A of the electronic component 23 from the flux spraying system 4 Flux is sprayed on the 25 joint portions 26. Thereby, the wettability of the molten solder alloy in the joint portion 26 is improved.

次に、同期部22からの同期信号に従って開閉弁制御部19は、開閉弁駆動装置10に制御信号を送ることにより開閉弁9を駆動させ、開閉弁9を開ける。そうすると、はんだ溶解炉6に充満する不活性ガスの圧力を駆動力として溶融はんだ合金が開閉弁室8のはんだ噴射部27からオリフィス11のノズル孔を経由して被はんだ付け部品25の接合部分26に向かって噴射する。このとき、開閉弁制御部19による開閉弁駆動装置10の制御によって開閉弁9は所定の時間開いた状態とされる。これにより、溶融はんだ合金は線状となる。  Next, the on-off valve control unit 19 drives the on-off valve 9 by sending a control signal to the on-off valve driving device 10 according to the synchronization signal from the synchronization unit 22 and opens the on-off valve 9. Then, the molten solder alloy is driven by the pressure of the inert gas filling the solder melting furnace 6 from the solder injection portion 27 of the on-off valve chamber 8 through the nozzle hole of the orifice 11 and the joint portion 26 of the component to be soldered 25. Inject towards. At this time, the on-off valve 9 is opened for a predetermined time by the control of the on-off valve driving device 10 by the on-off valve control unit 19. As a result, the molten solder alloy becomes linear.

一方、ガス圧調整部18による制御下において、ガス供給装置17からガス供給路16に所定量の不活性ガスが供給される。このため、不活性ガスは、ガス供給路16内を通ってオリフィス11近傍においてガス供給路16から放出され、オリフィス11近傍において溶融はんだ合金に吹き付けられる。これにより、オリフィス11から噴射された溶融はんだ合金の酸化が防止される。  On the other hand, a predetermined amount of inert gas is supplied from the gas supply device 17 to the gas supply path 16 under the control of the gas pressure adjusting unit 18. For this reason, the inert gas passes through the gas supply path 16 and is discharged from the gas supply path 16 in the vicinity of the orifice 11 and is sprayed onto the molten solder alloy in the vicinity of the orifice 11. Thereby, oxidation of the molten solder alloy injected from the orifice 11 is prevented.

ここで、室温状態の基板24と電子部品23とが溶融はんだ合金によりはんだ付けされるためには基板24や電子部品23等の接合部分26の金属表面の温度がはんだ合金の融点温度以上に加熱されている必要がある。仮に、基板24と電子部品23の金属表面の温度がはんだ合金の融点未満であると、接合部分26に到達した溶融はんだ合金が冷やされて、溶融はんだ合金の濡れ広がりが不十分な状態で凝固してしまう。つまり、基板24と電子部品23の温度が十分に高くないと、基板24と電子部品23のはんだ付けができない。  Here, in order for the board | substrate 24 and the electronic component 23 of a room temperature state to be soldered with a molten solder alloy, the temperature of the metal surface of the joining parts 26, such as the board | substrate 24 and the electronic component 23, is heated more than melting | fusing point temperature of a solder alloy. Need to be. If the temperature of the metal surface of the substrate 24 and the electronic component 23 is lower than the melting point of the solder alloy, the molten solder alloy that has reached the joint portion 26 is cooled and solidified in a state where the molten solder alloy is insufficiently wet and spread. Resulting in. In other words, the substrate 24 and the electronic component 23 cannot be soldered unless the temperature of the substrate 24 and the electronic component 23 is sufficiently high.

換言すれば、溶融はんだ合金が基板24や電子部品23等の接合部分26に接触するときに、接合部分26の金属表面をはんだ合金の融点温度以上に加熱できれば溶融はんだ合金が冷えて凝固しないため、基板24と電子部品23とをはんだ付けすることができる。従って、融点以上の温度の溶融はんだ合金が飛翔して接合部分26に到達し、溶融はんだ合金から接合部分26の金属表面に熱が伝わったとしても依然として溶融はんだ合金自身の溶融状態を保つために必要な熱量を加えることが必要である。  In other words, when the molten solder alloy comes into contact with the joint portion 26 such as the substrate 24 or the electronic component 23, the molten solder alloy will not cool and solidify if the metal surface of the joint portion 26 can be heated above the melting temperature of the solder alloy. The substrate 24 and the electronic component 23 can be soldered. Accordingly, in order to maintain the molten state of the molten solder alloy itself even when the molten solder alloy having a temperature equal to or higher than the melting point flies to reach the joint portion 26 and heat is transferred from the molten solder alloy to the metal surface of the joint portion 26. It is necessary to add the necessary amount of heat.

そこで、同期部22からの同期信号に従って開閉弁9が開く前のタイミングで通電装置12のスイッチ12Aが閉じられるとともに通電条件制御部20から通電装置12に制御信号が出力され、予め通電装置12から所望の電圧が装置側電極13と部品側電極14との間に印加される。このため、オリフィス11のノズル孔から噴射した溶融はんだ合金が接合部分26に到達した瞬間に通電装置12から装置側電極13、開閉弁室8、溶融はんだ合金および部品側電極14を経由して再び通電装置12に戻る電流ループが形成され、溶融はんだ合金が通電される。このとき、部品側電極14が電子部品23の端子23Aや基板24のランド部24Aに接触している場合には、電子部品23の端子23Aや基板24のランド部24Aも通電される。  Therefore, the switch 12A of the energizing device 12 is closed at a timing before the on-off valve 9 is opened according to the synchronizing signal from the synchronizing unit 22, and a control signal is output from the energizing condition control unit 20 to the energizing device 12, and the energizing device 12 in advance. A desired voltage is applied between the device side electrode 13 and the component side electrode 14. For this reason, at the moment when the molten solder alloy sprayed from the nozzle hole of the orifice 11 reaches the joint portion 26, it again passes through the device side electrode 13, the on-off valve chamber 8, the molten solder alloy and the component side electrode 14 from the energizing device 12. A current loop returning to the energization device 12 is formed, and the molten solder alloy is energized. At this time, when the component-side electrode 14 is in contact with the terminal 23A of the electronic component 23 and the land portion 24A of the substrate 24, the terminal 23A of the electronic component 23 and the land portion 24A of the substrate 24 are also energized.

この結果、通電された溶融はんだ合金は、電気抵抗により瞬時に加熱される。特に、噴射した溶融はんだ合金は、非常に細い線状であるため電気抵抗が大きい。従って、溶融はんだ合金内において電力を容易に熱に変換することが可能であり、溶融はんだ合金を十分に加熱することができる。これにより、溶融はんだ合金は、はんだ溶解炉6内における溶解温度よりもさらに高温に急速加熱される。  As a result, the energized molten solder alloy is instantaneously heated by electric resistance. In particular, the sprayed molten solder alloy is very thin and has a high electric resistance. Therefore, electric power can be easily converted into heat in the molten solder alloy, and the molten solder alloy can be sufficiently heated. As a result, the molten solder alloy is rapidly heated to a higher temperature than the melting temperature in the solder melting furnace 6.

そして、噴射された溶融はんだ合金は、通電加熱されながら溶融状態を保ちつつ電子部品23と基板24の接合部分26に到達する。このとき、溶融はんだ合金が持つ熱が電子部品23と基板24の接合部分26の表面に伝わり、電子部品23と基板24の接合部分26が加熱される。この結果、接合部分26は、はんだ合金の融点以上の十分な温度に加熱される。さらに、電子部品23の端子23Aまたは基板24のランド部24Aが部品側電極14と接触している場合には、接合部分26が直接通電加熱されてはんだ合金の融点以上の十分な温度となる。これにより、溶融はんだ合金は、接合部分26において良好に濡れ広がり、電子部品23と基板24のはんだ付けを良好に行うことができる。  The injected molten solder alloy reaches the joint portion 26 between the electronic component 23 and the substrate 24 while maintaining a molten state while being energized and heated. At this time, the heat of the molten solder alloy is transmitted to the surface of the joint portion 26 between the electronic component 23 and the substrate 24, and the joint portion 26 between the electronic component 23 and the substrate 24 is heated. As a result, the joint portion 26 is heated to a sufficient temperature not lower than the melting point of the solder alloy. Furthermore, when the terminal 23A of the electronic component 23 or the land portion 24A of the substrate 24 is in contact with the component-side electrode 14, the joining portion 26 is directly energized and heated to a sufficient temperature equal to or higher than the melting point of the solder alloy. Thereby, the molten solder alloy spreads well in the joint portion 26, and the electronic component 23 and the substrate 24 can be soldered well.

尚、飛翔中の溶融はんだ合金の温度は、通電装置12の出力電流または出力電圧および溶融はんだ合金の噴射時間によって決まる。従って、接合部分26が少なくともはんだ合金の融点以上の温度となるように、通電装置12の出力電流または出力電圧および溶融はんだ合金の噴射時間が設定される。そして、設定された通電装置12の出力電流または出力電圧および溶融はんだ合金の噴射時間となるように通電条件制御からの制御信号および開閉弁制御部19からの制御信号により、それぞれ通電装置12および開閉弁駆動装置10が制御される。つまり、溶融はんだ合金および接合部分26の温度は、通電装置12の出力電流または出力電圧および溶融はんだ合金の噴射時間によって制御される。  The temperature of the molten solder alloy during flight is determined by the output current or output voltage of the energizing device 12 and the injection time of the molten solder alloy. Accordingly, the output current or output voltage of the energizing device 12 and the injection time of the molten solder alloy are set so that the joining portion 26 has a temperature at least equal to or higher than the melting point of the solder alloy. The energizing device 12 and the open / close valve 19 are controlled by the control signal from the energizing condition control and the control signal from the on-off valve control unit 19 so that the set output current or output voltage of the energizing device 12 and the injection time of the molten solder alloy are obtained. The valve driving device 10 is controlled. That is, the temperature of the molten solder alloy and the joint portion 26 is controlled by the output current or output voltage of the energization device 12 and the injection time of the molten solder alloy.

また、ここで重要なことは、はんだ付けが行われる間は装置側電極13と部品側電極14とが溶融はんだ合金を介して電気的に繋がった状態になることである。すなわち、装置側電極13と部品側電極14とが繋がった状態で初めて通電加熱が可能になる。従って、溶融はんだ合金は、1個または複数個の溶融はんだボールとして断続的に噴射されるのでなく、繋がった状態の線状の溶融はんだ合金として連続的に噴射されることが重要である。  What is important here is that the device-side electrode 13 and the component-side electrode 14 are electrically connected via a molten solder alloy during soldering. That is, energization heating becomes possible only when the device side electrode 13 and the component side electrode 14 are connected. Therefore, it is important that the molten solder alloy is not sprayed intermittently as one or a plurality of molten solder balls, but continuously as a linear molten solder alloy in a connected state.

溶融はんだ合金を線状とするためには、開閉弁9の開閉時間を十分に長くすればよい。すなわち、開閉弁9が開いている間は、オリフィス11のノズル孔から接合部分26まで溶融はんだ合金が繋がった状態となる。開閉弁9の開閉時間の調整は、開閉弁制御部19による開閉弁駆動部の制御によって行うことができる。加えて、噴射した溶融はんだ合金を繋がった状態で良好に維持するためには、はんだ溶解炉6の内部に充満する不活性ガスの圧力を十分な圧力とすることも重要である。このはんだ溶解炉6の内部における不活性ガスの圧力は、ガス圧調整部18によるガス供給装置17の制御によって行うことができる。  In order to make the molten solder alloy linear, the opening / closing time of the opening / closing valve 9 may be made sufficiently long. That is, while the on-off valve 9 is open, the molten solder alloy is connected from the nozzle hole of the orifice 11 to the joint portion 26. The opening / closing time of the opening / closing valve 9 can be adjusted by controlling the opening / closing valve driving unit by the opening / closing valve control unit 19. In addition, in order to maintain the injected molten solder alloy in a connected state, it is also important to set the pressure of the inert gas filling the solder melting furnace 6 to a sufficient pressure. The pressure of the inert gas inside the solder melting furnace 6 can be controlled by controlling the gas supply device 17 by the gas pressure adjusting unit 18.

さらに、溶融はんだ合金の噴射時間、つまり開閉弁9の開閉時間を調整することによって、溶融はんだ合金の噴射量を制御することもできる。例えば、開閉弁9が開いている時間が長いほど、溶融はんだ合金の噴射時間が長くなり、接合部分26への溶融はんだ合金の供給量が多くなる。従って、基板24や電子部品23の大きさや形状に応じて接合部分26に供給される溶融はんだ合金の量を一点一点ごとに適切な量に瞬時に可変調節することができる。このため、接合部分26におけるはんだ付け精度および信頼性を向上することができる。このように、開閉弁9が溶融はんだ合金の噴射時間を調整する噴射時間調整手段として機能する。但し、溶融はんだ合金の噴射時間を調整できれば、噴射時間調整手段を他の構造としてもよい。  Furthermore, by adjusting the injection time of the molten solder alloy, that is, the opening / closing time of the on-off valve 9, the injection amount of the molten solder alloy can be controlled. For example, the longer the time during which the on-off valve 9 is open, the longer the injection time of the molten solder alloy, and the greater the amount of molten solder alloy supplied to the joint portion 26. Therefore, the amount of the molten solder alloy supplied to the joint portion 26 can be instantly variably adjusted to an appropriate amount for each point according to the size and shape of the substrate 24 and the electronic component 23. For this reason, the soldering precision and reliability in the junction part 26 can be improved. Thus, the on-off valve 9 functions as an injection time adjusting means for adjusting the injection time of the molten solder alloy. However, as long as the injection time of the molten solder alloy can be adjusted, the injection time adjusting means may have another structure.

また、溶融はんだ合金の噴射量は、はんだ溶解炉6の内部における不活性ガスの圧力を調節することによっても制御可能である。すなわち、不活性ガスの圧力を調節することによって溶融はんだ合金自体の圧力とともに噴射速度を制御することができる。はんだ溶解炉6の内部における不活性ガスの圧力は、上述したようにガス圧調整部18において調節することができる。従って、ガス圧調整部18は、溶融はんだ合金の圧力を調整することにより溶融はんだ合金の噴射量を制御する圧力調整手段として機能する。尚、溶融はんだ合金自体に圧力を可変付加する装置を圧力調整手段として溶融はんだ噴射系2に設けても良い。  Further, the injection amount of the molten solder alloy can be controlled also by adjusting the pressure of the inert gas inside the solder melting furnace 6. That is, the injection speed can be controlled together with the pressure of the molten solder alloy itself by adjusting the pressure of the inert gas. The pressure of the inert gas inside the solder melting furnace 6 can be adjusted in the gas pressure adjusting unit 18 as described above. Therefore, the gas pressure adjusting unit 18 functions as a pressure adjusting unit that controls the injection amount of the molten solder alloy by adjusting the pressure of the molten solder alloy. A device for variably applying pressure to the molten solder alloy itself may be provided in the molten solder injection system 2 as a pressure adjusting means.

加えて、上述したように、溶融はんだ合金の噴射量は、ノズル孔の大きさが異なるオリフィス11に置換することによっても調整することができる。オリフィス11のノズル孔の変更は、溶融はんだ合金の噴射量を大きく変更する場合に有効である。  In addition, as described above, the injection amount of the molten solder alloy can be adjusted by substituting the orifice 11 having a different nozzle hole size. The change of the nozzle hole of the orifice 11 is effective when the injection amount of the molten solder alloy is greatly changed.

このように、噴射時間調整手段、圧力調整手段およびオリフィス11等に例示される溶融はんだ合金の噴射量を制御するための噴射量制御手段を溶融はんだ噴射系2に設けることができる。  As described above, the molten solder injection system 2 can be provided with the injection amount control means for controlling the injection amount of the molten solder alloy exemplified by the injection time adjusting means, the pressure adjusting means and the orifice 11.

例えば、直径φ1.0mmの孔の周囲にランド直径φ2.0mmのランド部24Aを有する厚さ1.2mmのスルーホール電子基板に、電子部品23の電極端子として直径φ0.8mmのリード線をはんだ付けする場合に必要なはんだの量は約2.0mmである。さらに、オリフィス11のノズル孔の直径をφ0.1mmとすると、溶融はんだ合金の供給量を2.0mmとするために必要な溶融はんだ合金の長さは約250mmとなる。従って、溶融はんだ合金の噴射速度が2.5m/sであれば、適切な溶融はんだ合金の噴射時間は100msとなる。For example, a lead wire having a diameter of 0.8 mm is soldered as an electrode terminal of the electronic component 23 to a through-hole electronic substrate having a thickness of 1.2 mm having a land portion 24A having a land diameter of 2.0 mm around a hole having a diameter of 1.0 mm. The amount of solder required for attaching is about 2.0 mm 3 . Further, when the diameter of the nozzle hole of the orifice 11 is φ0.1 mm, the length of the molten solder alloy necessary for setting the supply amount of the molten solder alloy to 2.0 mm 3 is about 250 mm. Therefore, if the injection speed of the molten solder alloy is 2.5 m / s, the appropriate injection time of the molten solder alloy is 100 ms.

このようにして、適切な量の溶融はんだ合金が接合部分26に供給され、はんだ付けが完了したタイミングで、開閉弁制御部19から開閉弁駆動部に制御信号が出力される。そして、開閉弁駆動部の駆動によって開閉弁9が閉じられる。ここで、被はんだ付け部品25にアーク放電の影響を与えることが望ましくない場合には、途切れた溶融はんだ合金からアーク放電が発生しないように同期部22による制御によって開閉弁9が閉じられる前のタイミングで通電装置12のスイッチ12Aがオフ状態とされる。これにより通電が停止した後、溶融はんだ合金の噴射が止まる。よって、途切れた溶融はんだ合金からアーク放電は発生しない。
逆に、アーク放電を溶融はんだ合金および被はんだ付け部品25の加熱に利用する場合には、スイッチ12Aはオン状態のままに制御される。従って、開閉弁9が閉じられることにより、溶融はんだ合金の噴射が止まり、さらに電流ループが途切れることによって通電が終わる。そして、途切れた溶融はんだ合金からのアーク放電が溶融はんだ合金および被はんだ付け部品25の加熱に利用される。つまり、開閉弁9の開閉が実質的なスイッチ操作として利用される。従って、この場合、通電装置12にスイッチ12Aを設けなくてもよい。
In this way, an appropriate amount of molten solder alloy is supplied to the joint portion 26, and at the timing when the soldering is completed, a control signal is output from the on-off valve control unit 19 to the on-off valve driving unit. The on-off valve 9 is closed by driving the on-off valve driving unit. Here, when it is not desirable to affect the part to be soldered 25 by arc discharge, before the on-off valve 9 is closed by the control of the synchronization unit 22 so that arc discharge does not occur from the broken molten solder alloy. At the timing, the switch 12A of the energization device 12 is turned off. Thereby, after energization stops, injection of molten solder alloy stops. Therefore, arc discharge does not occur from the broken molten solder alloy.
Conversely, when arc discharge is used for heating the molten solder alloy and the component to be soldered 25, the switch 12A is controlled to remain on. Therefore, when the on-off valve 9 is closed, the injection of the molten solder alloy is stopped, and the current loop is interrupted, thereby terminating the energization. The arc discharge from the broken molten solder alloy is used for heating the molten solder alloy and the soldered component 25. That is, opening and closing of the on-off valve 9 is used as a substantial switch operation. Therefore, in this case, the switch 12A may not be provided in the energization device 12.

次に、同期部22からの同期信号に従って、開閉弁9が閉じた後に、部品駆動制御部21から部品駆動系3に制御信号が出力される。そうすると、部品駆動系3が駆動し、被はんだ付け部品25の次の接合部分26が溶融はんだ合金の噴射位置に位置決めされる。このため、通電装置12に接続された装置側電極13が次にはんだ付けすべき電子部品23の端子23Aや基板24のランド部24Aに接触する位置または近傍の位置に配置される。そして、同様な流れで複数の接合部分26について順次はんだ付けが行われる。このとき同期部22による同期制御により自動的かつ能率的に複数の接合部分26のはんだ付けを行うことができる。さらに、全ての接合部分26のはんだ付けが完了すると全ての電子部品23を基板24にはんだ付けしたはんだ付け品が完成する。  Next, after the on-off valve 9 is closed according to the synchronization signal from the synchronization unit 22, a control signal is output from the component drive control unit 21 to the component drive system 3. Then, the component drive system 3 is driven, and the next joint portion 26 of the component to be soldered 25 is positioned at the molten solder alloy injection position. For this reason, the device-side electrode 13 connected to the energization device 12 is disposed at a position where it contacts or is adjacent to the terminal 23A of the electronic component 23 to be soldered and the land portion 24A of the substrate 24. Then, soldering is sequentially performed on the plurality of joint portions 26 in the same flow. At this time, the plurality of joint portions 26 can be soldered automatically and efficiently by the synchronization control by the synchronization unit 22. Further, when the soldering of all the joint portions 26 is completed, a soldered product in which all the electronic components 23 are soldered to the substrate 24 is completed.

つまり、以上のようなはんだ付け装置1は、溶融はんだ合金をはんだ付けの対象位置に向けて線状となるように噴射し、かつ溶融はんだ合金に通電することにより接合部分26における金属表面の温度をはんだ合金の融点以上に加熱できる程度まで溶融はんだ合金の温度を高温にするようにしたものである。  That is, the soldering apparatus 1 as described above sprays the molten solder alloy toward the soldering target position so as to form a linear shape, and energizes the molten solder alloy to thereby increase the temperature of the metal surface at the joint portion 26. The temperature of the molten solder alloy is set to a high temperature to such an extent that can be heated above the melting point of the solder alloy.

(効果)
はんだ付け装置1によれば、溶融はんだ合金とともに被はんだ付け部品25の接合部分26が通電により瞬時にはんだ合金の融点以上に加熱されるため、被はんだ付け部品25の接合部分26をレーザなどにより予備加熱する必要がない。このため、常温において接合部分26のはんだ付けが可能である。加えて、複雑な接合部分26の加熱設備が不要であるのみならず、予熱による加熱時間の増加も回避することができる。
(effect)
According to the soldering apparatus 1, since the joint portion 26 of the soldered component 25 is instantaneously heated above the melting point of the solder alloy by energization together with the molten solder alloy, the joint portion 26 of the soldered component 25 is irradiated with a laser or the like. There is no need for preheating. For this reason, the joining portion 26 can be soldered at room temperature. In addition, not only a complicated heating facility for the joint portion 26 is unnecessary, but an increase in heating time due to preheating can be avoided.

また、噴射後の溶融はんだ合金が通電加熱されるため、従来のように噴射後における溶融はんだ合金の温度低下を見込んではんだ溶解炉6内の温度を不要に高くするという必要がない。原理的には、はんだ溶解炉6および開閉弁室8内における溶融はんだ合金の溶融状態を維持可能な温度まではんだ溶解炉6内を加熱できればよい。実際には、はんだ溶解炉6内の温度をはんだ合金の融点よりも若干高い温度に維持できれば十分であると考えられる。このため、はんだ溶解炉6に要求される温度耐久性を軽減することがきる。また、はんだ溶解炉6内において高温のはんだ合金が雰囲気内での反応により劣化することも回避できる。  Further, since the molten solder alloy after injection is energized and heated, it is not necessary to increase the temperature in the solder melting furnace 6 unnecessarily in anticipation of a temperature drop of the molten solder alloy after injection as in the prior art. In principle, the inside of the solder melting furnace 6 may be heated to a temperature at which the molten state of the molten solder alloy in the solder melting furnace 6 and the on-off valve chamber 8 can be maintained. Actually, it is considered sufficient if the temperature in the solder melting furnace 6 can be maintained at a temperature slightly higher than the melting point of the solder alloy. For this reason, the temperature durability required for the solder melting furnace 6 can be reduced. Further, it is possible to avoid deterioration of the high-temperature solder alloy due to reaction in the atmosphere in the solder melting furnace 6.

しかも、はんだ付け装置1によれば、接合部分26における溶融はんだ合金の温度を融点以上の高温に維持できる。このため、溶融はんだ合金が接合部分26に十分に濡れ広がり、良好なはんだ付けを行うことができる。従って、はんだごてを用いたはんだ付けと同様に必要な範囲において強固なはんだ付け性を確保できる。  Moreover, according to the soldering apparatus 1, the temperature of the molten solder alloy in the joint portion 26 can be maintained at a high temperature equal to or higher than the melting point. For this reason, the molten solder alloy is sufficiently wetted and spread on the joint portion 26, and good soldering can be performed. Therefore, it is possible to ensure a strong solderability within a necessary range as in the case of soldering using a soldering iron.

逆に、はんだ付け装置1によれば、はんだごてを用いたはんだ付けでは不可能なほど短時間かつ高精度ではんだ付けを完了することができる。すなわち、はんだ付け装置1では、はんだ合金がはんだ付けの時点において既に溶融している。このため、はんだ付け装置1では、はんだごてを用いたはんだ付け方法のように、はんだ付けの時点においてはんだの溶融工程がなく高速なはんだ付けを行うことが可能である。さらに、はんだ付け装置1では、はんだごてを用いたはんだ付け方法とは異なり、非接触ではんだ付けが行われる。このため、はんだ付け装置1では、基板24上に電子部品23が高密度に配置されていても精度良く溶融はんだ合金の噴射位置と接合部分26との相対的な位置決めを行って良好なはんだ付けを行うことができる。  On the contrary, according to the soldering apparatus 1, it is possible to complete the soldering in a short time and with a high degree of accuracy, which is impossible by soldering using a soldering iron. That is, in the soldering apparatus 1, the solder alloy is already melted at the time of soldering. For this reason, the soldering apparatus 1 can perform high-speed soldering without a solder melting step at the time of soldering, like a soldering method using a soldering iron. Furthermore, unlike the soldering method using the soldering iron, the soldering apparatus 1 performs soldering in a non-contact manner. For this reason, in the soldering apparatus 1, even if the electronic components 23 are arranged at a high density on the substrate 24, the relative position between the molten solder alloy spraying position and the joining portion 26 is accurately performed to achieve good soldering. It can be performed.

また、溶融はんだ合金は、通電加熱により1000℃から2000℃程度に加熱することも可能であり、このように高温に加熱された溶融はんだ合金は接合部分26に噴射されただけで瞬時に良好に濡れ広がる。このため、はんだ付けに要する時間は、実質的に溶融はんだ合金の噴射時間となる。溶融はんだ合金の噴射時間は、例えば0.05秒程度である。従って、溶融はんだ合金を瞬時に高温にできることもはんだ付けプロセスの高速化に寄与している。  Further, the molten solder alloy can be heated from about 1000 ° C. to about 2000 ° C. by energization heating, and the molten solder alloy heated to such a high temperature can be instantaneously improved simply by being sprayed to the joint portion 26. Spread wet. For this reason, the time required for soldering is substantially the injection time of the molten solder alloy. The injection time of the molten solder alloy is, for example, about 0.05 seconds. Therefore, the ability to instantaneously raise the temperature of the molten solder alloy also contributes to speeding up the soldering process.

さらに、はんだ付け装置1では、噴射される溶融はんだ合金の供給量を開閉弁9の開閉時間、オリフィス11のノズル孔の大きさおよびはんだ溶解炉6の内部における不活性ガスの圧力を調整することによって接合部分26の大きさや形状に応じて精密に制御できる。このため、はんだ付け装置1では、バラツキが少なく高精度なはんだ付けが可能である。  Further, in the soldering apparatus 1, the supply amount of the molten solder alloy to be injected is adjusted by adjusting the opening / closing time of the on-off valve 9, the size of the nozzle hole of the orifice 11, and the pressure of the inert gas inside the solder melting furnace 6. Therefore, it can be precisely controlled according to the size and shape of the joint portion 26. For this reason, the soldering apparatus 1 can perform highly accurate soldering with little variation.

図6は、図1に示すはんだ付け装置1によるはんだ付け試験の結果と従来のはんだ付け方法によるはんだ付け試験の結果とを比較した図であり、図7は、図6に示すはんだ付けの評価結果を模式図に説明する図である。  6 is a diagram comparing the result of the soldering test by the soldering apparatus 1 shown in FIG. 1 with the result of the soldering test by the conventional soldering method, and FIG. 7 is an evaluation of the soldering shown in FIG. It is a figure explaining a result to a mimetic diagram.

はんだ付け試験は、厚さが1.2mmの紙フェノールの表面に銅メッキした基板24の表面に薄くフラックスを塗布した状態で、溶融はんだ合金を噴射することにより行った。溶融はんだ合金としては、融点が220℃の標準鉛フリーはんだ合金である3Ag−0.5Cu−Snを用いた。  The soldering test was performed by spraying a molten solder alloy in a state where a thin flux was applied to the surface of the substrate 24 that was copper-plated on the surface of paper phenol having a thickness of 1.2 mm. As the molten solder alloy, 3Ag-0.5Cu-Sn, which is a standard lead-free solder alloy having a melting point of 220 ° C., was used.

そして、基板24の予熱を行わずに、はんだ付け装置1を用いてはんだ溶解炉6の内部における温度を250℃としてノズル孔直径がφ0.1mmのオリフィス11から溶融はんだ合金を噴射した。さらに、部品側電極14を基板24のランド部24Aに相当する銅メッキ面に直接接触させることにより溶融はんだ合金の通電加熱を行った。尚、溶融はんだ合金の噴射時間を100msとし、通電時における電圧および電流をそれぞれ20Vおよび約2〜3Aとした。  And without preheating the board | substrate 24, the temperature in the solder melting furnace 6 was set to 250 degreeC using the soldering apparatus 1, and the molten solder alloy was injected from the orifice 11 with a nozzle hole diameter of 0.1 mm. Furthermore, the component side electrode 14 was directly brought into contact with the copper plating surface corresponding to the land portion 24 </ b> A of the substrate 24, whereby the molten solder alloy was energized and heated. The injection time of the molten solder alloy was 100 ms, and the voltage and current during energization were 20 V and about 2 to 3 A, respectively.

この結果、図6に示すように良好なはんだ付け性が得られた。すなわち図7(A)に示すように、溶融はんだ合金が基板24に十分に濡れ広がった。尚、同じ条件で基板24に直径がφ0.8mmのリード線を接合するはんだ付け試験を図2から図5に示すように部品側電極14をリード線、基板24のランド部24A、溶融はんだ合金および基板24上の電導部分にそれぞれ接触させた状態で行ったところ、いずれの場合においても良好なはんだ付け性が得られた。  As a result, good solderability was obtained as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 7A, the molten solder alloy was sufficiently spread on the substrate 24. Incidentally, a soldering test for joining a lead wire having a diameter of 0.8 mm to the substrate 24 under the same conditions as shown in FIGS. 2 to 5, the component side electrode 14 is connected to the lead wire, the land portion 24A of the substrate 24, the molten solder alloy. When the test was carried out in contact with the conductive portions on the substrate 24, good solderability was obtained in any case.

一方、溶融はんだ合金の通電および基板24の予熱のいずれも行わずに溶融はんだ合金を噴射してはんだ付けを行ったところはんだ付け性は不良となった。すなわち、図7(C)に示すように、はんだは全く基板24に溶着しなかった。  On the other hand, when soldering was performed by spraying the molten solder alloy without performing energization of the molten solder alloy and preheating of the substrate 24, the solderability was poor. That is, as shown in FIG. 7C, no solder was deposited on the substrate 24 at all.

さらに、基板24を200℃に予熱してから溶融はんだ合金の通電を行わずに溶融はんだ合金を噴射してはんだ付けを行ったところはんだは一部溶着となった。また、溶融はんだ合金の通電および基板24の予熱のいずれも行わずに、はんだ溶解炉6の内部における温度を400℃として溶融はんだ合金を噴射してはんだ付けを行った場合にもはんだは一部溶着となった。すなわち、図7(B)に示すように、はんだが濡れ広がっているが部分的に基板24に付着した状態であり、全体としてははんだ付け性が不十分となった。  Furthermore, when the substrate 24 was preheated to 200 ° C. and soldering was performed by spraying the molten solder alloy without energizing the molten solder alloy, the solder was partially welded. In addition, even when neither the energization of the molten solder alloy nor the preheating of the substrate 24 is performed, the solder is partially soldered when the molten solder alloy is sprayed at a temperature of 400 ° C. inside the solder melting furnace 6. It became welding. That is, as shown in FIG. 7B, the solder is spread and wet, but is partially attached to the substrate 24, and the solderability as a whole is insufficient.

図6に示すはんだ付け試験結果から、はんだ溶解炉6の内部における温度を250℃として基板24の予熱を行わなくても、溶融はんだ合金の通電加熱を行えば、良好なはんだ付け性が得られることが分かる。従って、溶融はんだ合金がはんだ付けに十分な温度まで加熱されていたことが確認できる。さらに、図6に示すはんだ付け試験結果から、通電時の電圧を20V、溶融はんだ合金の噴射時間を100msとすることにより良好なはんだ付け性が得られることが分かる。従って、通電時の電圧および噴射時間を含むはんだ付け条件が適切に設定されていたことが確認できる。  From the results of the soldering test shown in FIG. 6, it is possible to obtain good solderability if the molten solder alloy is energized and heated even if the temperature inside the solder melting furnace 6 is 250 ° C. and the substrate 24 is not preheated. I understand that. Therefore, it can be confirmed that the molten solder alloy was heated to a temperature sufficient for soldering. Furthermore, it can be seen from the results of the soldering test shown in FIG. 6 that good solderability can be obtained by setting the energization voltage to 20 V and the molten solder alloy injection time to 100 ms. Therefore, it can be confirmed that the soldering conditions including the voltage at the time of energization and the spraying time have been set appropriately.

1 はんだ付け装置
2 溶融はんだ噴射系
3 部品駆動系
4 フラックス噴霧系
5 制御系
6 はんだ溶解炉
7 連結路
8 開閉弁室
9 開閉弁
10 開閉弁駆動装置
11 オリフィス
12 通電装置
12A スイッチ
13 装置側電極
14 部品側電極
15 絶縁部品
16 ガス供給路
17 ガス供給装置
18 ガス圧調整部
19 開閉弁制御部
20 通電条件制御部
21 部品駆動制御部
22 同期部
23 電子部品
23A 端子
24 基板
24A ランド部
25 被はんだ付け部品
26 接合部分
26A はんだ合金
27 はんだ噴射部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Soldering apparatus 2 Molten solder injection system 3 Component drive system 4 Flux spray system 5 Control system 6 Solder melting furnace 7 Connection path 8 On-off valve chamber 9 On-off valve drive device 11 Orifice 12 Current supply device 12A Switch 13 Device side electrode 14 Component side electrode 15 Insulating component 16 Gas supply path 17 Gas supply device 18 Gas pressure adjusting unit 19 On-off valve control unit 20 Energizing condition control unit 21 Component drive control unit 22 Synchronizing unit 23 Electronic component 23A Terminal 24 Substrate 24A Land unit 25 Covered Soldering part 26 Joining part 26A Solder alloy 27 Solder injection part

Claims (13)

被はんだ付け部品の接合部分に溶融したはんだを線状に噴射するはんだ噴射手段と、
前記線状に噴射されたはんだに通電することにより前記はんだを加熱する通電手段と、
を備えたはんだ付け装置。
Solder spraying means for spraying molten solder in a linear shape to the joint portion of the part to be soldered;
Energizing means for heating the solder by energizing the solder injected into the linear,
Soldering device equipped with.
前記溶融したはんだの噴射量を制御する噴射量制御手段をさらに備える請求項1記載のはんだ付け装置。The soldering apparatus according to claim 1, further comprising: an injection amount control unit that controls an injection amount of the molten solder. 前記噴射量制御手段は、前記溶融したはんだの噴射時間を調整することにより前記溶融したはんだの噴射量を制御する噴射時間調整手段を備える請求項2記載のはんだ付け装置。3. The soldering apparatus according to claim 2, wherein the injection amount control unit includes an injection time adjusting unit that controls an injection amount of the molten solder by adjusting an injection time of the molten solder. 前記噴射量制御手段は、前記溶融したはんだの圧力を調整することにより前記溶融したはんだの噴射量を制御する圧力調整手段を備える請求項2または3記載のはんだ付け装置。4. The soldering apparatus according to claim 2, wherein the injection amount control means includes pressure adjusting means for controlling an injection amount of the molten solder by adjusting a pressure of the molten solder. 前記噴射量制御手段は、前記溶融したはんだの直径を調整する孔を有する交換可能なオリフィスを備える請求項2乃至4のいずれか1項に記載のはんだ付け装置The injection quantity control means, soldering apparatus according to any one of claims 2 to 4 comprising a replaceable orifice having a hole for adjusting the diameter of the solder which is the molten 前記はんだ噴射手段は、前記溶融したはんだを生成する溶解炉と、前記溶解炉内に不活性ガスを供給するガス供給装置とを備える請求項1乃至5のいずれか1項に記載のはんだ付け装置。6. The soldering apparatus according to claim 1, wherein the solder injection unit includes a melting furnace that generates the molten solder, and a gas supply device that supplies an inert gas into the melting furnace. 7. . 前記通電手段は、前記溶融したはんだ通電可能な前記はんだ噴射手段の位置に接続される第1の電極と、前記被はんだ付け部品に接続される第2の電極とを備える請求項1乃至6のいずれか1項に記載のはんだ付け装置。The said energization means is provided with the 1st electrode connected to the position of the said solder injection means which can energize the said melted solder , and the 2nd electrode connected to the said to-be-soldered component. The soldering apparatus according to any one of the above. 前記通電手段は、前記溶融したはんだ通電可能な前記はんだ噴射手段の位置に接続される第1の電極と、前記被はんだ付け部品から離れ、かつ前記噴射したはんだと接触する位置に配置された第2の電極とを備える請求項1乃至6のいずれか1項に記載のはんだ付け装置。The energization means is disposed at a position where the first electrode connected to the position of the solder spraying means capable of energizing the molten solder is separated from the soldered component and in contact with the sprayed solder. The soldering apparatus according to claim 1, further comprising a second electrode. 前記第2の電極を前記被はんだ付け部品から引き離す駆動手段をさらに備える請求項7記載のはんだ付け装置。The soldering apparatus according to claim 7, further comprising driving means for pulling the second electrode away from the part to be soldered. 前記はんだからアーク放電が発生しないように前記はんだが途切れる前に前記通電を停止させるスイッチ手段を更に備える請求項1乃至9のいずれか1項に記載のはんだ付け装置。The soldering apparatus according to any one of claims 1 to 9, further comprising switch means for stopping the energization before the solder is interrupted so that arc discharge does not occur from the solder. 被はんだ付け部品の接合部分に溶融したはんだを線状に噴射するステップと、
前記線状に噴射されたはんだに通電することにより前記はんだを加熱するステップと、
を有するはんだ付け方法。
Spraying the molten solder in a linear shape onto the joint portion of the component to be soldered;
Heating said solder by energizing the solder injected into the linear,
A soldering method comprising:
前記はんだの噴射に先立ってまたは前記はんだの噴射と同時に前記接合部分にフラックスを塗布するステップをさらに有する請求項11記載のはんだ付け方法。The soldering method according to claim 11, further comprising a step of applying a flux to the joint portion prior to the solder injection or simultaneously with the solder injection. 被はんだ付け部品の接合部分に溶融したはんだを線状に噴射するステップと、
前記線状に噴射されたはんだに通電することにより前記はんだを加熱するステップと、
を有するはんだ付け品の製造方法。
Spraying the molten solder in a linear shape onto the joint portion of the component to be soldered;
Heating said solder by energizing the solder injected into the linear,
A method for manufacturing a soldered product having
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