JP5312584B2 - 噴流半田付け装置および半田付け方法 - Google Patents

噴流半田付け装置および半田付け方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5312584B2
JP5312584B2 JP2011518279A JP2011518279A JP5312584B2 JP 5312584 B2 JP5312584 B2 JP 5312584B2 JP 2011518279 A JP2011518279 A JP 2011518279A JP 2011518279 A JP2011518279 A JP 2011518279A JP 5312584 B2 JP5312584 B2 JP 5312584B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
soldering
solder
jet nozzle
jet
molten solder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2011518279A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2010140375A1 (ja
Inventor
敏則 三村
大 山内
信治 吉野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Corp
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Panasonic Corp
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Corp, Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Panasonic Corp
Priority to JP2011518279A priority Critical patent/JP5312584B2/ja
Publication of JPWO2010140375A1 publication Critical patent/JPWO2010140375A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5312584B2 publication Critical patent/JP5312584B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3468Applying molten solder
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/07Treatments involving liquids, e.g. plating, rinsing
    • H05K2203/0736Methods for applying liquids, e.g. spraying
    • H05K2203/0746Local treatment using a fluid jet, e.g. for removing or cleaning material; Providing mechanical pressure using a fluid jet
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3447Lead-in-hole components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molten Solder (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

本発明は、溶融半田を半田付け対象物に局所的に接触させることで、半田付け対象物に半田付け部品を半田付けする噴流半田付け装置および半田付け方法に関する。
従来の噴流半田付け装置について、以下、図面を交えて説明する。図12は従来の噴流半田付け装置の構成の概略を示す図である。
図12に示すように、半田槽1は溶融半田2を収納する。半田槽1を加熱することにより、半田槽1内において半田を溶融させることができる。また半田槽1を加熱する温度を制御することにより、半田槽1内の溶融半田2を一定の温度にすることができる。
半田槽1内には、プロペラ3と半田供給路4が設置されている。プロペラ3は、半田供給路4の一方の端部に配置されている。溶融半田2は、回転するプロペラ3により半田供給路4の内部を圧送される。プロペラ3は、半田槽1の外部に配置された駆動装置5により回転駆動される。
半田槽1の上方へ突出する噴流ノズル6は、半田供給路4の他方の端部に連結している。圧送された溶融半田2は、噴流ノズル6の端面から一定の高さで噴出する。噴流ノズル6の端面から噴出する溶融半田2は、プリント基板搬送部9により半田槽1の上方を搬送されるプリント基板7に局所的に接触する。これにより、プリント基板7の電極部に電子部品のリード8が半田付けされる。
具体的には、図示しない電子部品はプリント基板7の一方の面に搭載されており、電子部品のリード8は、プリント基板7に形成されているスルーホール(図示せず)に挿入されていて、リード8の一部が、プリント基板7の他方の面から突出している。溶融半田2は、そのリード8の一部が突出している面に接触する。以下、スルーホールから電子部品のリードが突出している面を半田付け面と称す。半田付け面に溶融半田2が局所的に接触することにより、プリント基板7の半田付け面に形成されている電極部(図示せず)に、電子部品のリード8が半田付けされる。また、噴流ノズル6から噴出した溶融半田2のうち、半田付けに使用されなかった余分な溶融半田2は、噴流ノズル6の側面を伝って半田槽1内に回収される。
噴流ノズル6の噴出口の形状は通常円形であり、その噴流ノズル6の噴出口の直径は、半田付けする部位の熱容量や、隣接する電子部品間の間隔などに応じて、5mmないし12mmの範囲から選択される。一方で、特許文献1には、図13に示すような長穴形状の噴出口10を有する噴流ノズル6が記載されている。
また、特許文献2には、プリント基板を把持する把持機構を搭載したロボットにより、溶融半田を接触させる位置を制御する半田付け装置が記載されている。以下、溶融半田を接触させる位置を半田付け位置と称す。
また、半田付けする部位が隣接している場合、いわゆる「引き半田」を行う。以下、半田付けする部位を半田付け部位と称す。引き半田を行う場合、まず、噴流ノズル6から溢れる溶融半田2を、隣接する半田付け部位のうちの一箇所に接触させる。そして、プリント基板7を、隣接する半田付け部位が並ぶ方向へ平行に移動させる。
しかしながら、従来の噴流半田付け装置により引き半田を行うと、溶融半田2の表面張力の大きさによっては、半田付け部位に付着した溶融半田2が、半田付け部位が噴流ノズル6の上方を通過した後も引っ張られて、余分な溶融半田2が半田付け部位に垂れ下がった状態で残存する可能性がある。このように残存した余分な溶融半田2は、いわゆる「ブリッジ現象」や「ツララ現象」などの半田付け不良の発生原因となる。それらの現象は、半田付け部位の熱容量が大きい場合に顕著に発生する傾向がある。熱容量が大きい半田付け部品には、例えばシールド板金などがある。なお、ブリッジ現象とは、隣接する半田付け部位同士が半田によって電気的に導通することを指し、ツララ現象とは、半田付け部位から垂れ下がった半田が固化することを指す。
特開2007−134609号公報 特開平9−199844号公報
本発明の目的は、上記した問題に鑑み、ブリッジ現象やツララ現象などの半田付け不良を削減することができる噴流半田付け装置および半田付け方法を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の噴流半田付け装置は、
溶融半田を収納する半田槽と、
側面と、溶融半田が噴出する端面と、前記端面に設けられ、前記端面より流れ出る溶融半田を前記側面へ流す切り欠きと、前記端面に設けられ、半田付け対象物および/または前記半田付け対象物に半田付けされる半田付け部品に付着した溶融半田の一部を回収する回収壁と、を有する噴流ノズルと、
前記半田槽に収納されている溶融半田を前記噴流ノズルへ送る半田送り機構と、
前記半田槽を移動させる槽移動機構と、
前記噴流ノズルを所定の隙間を空けて囲み且つ前記噴流ノズルに連結された半田受け壁と、
前記半田受け壁の外方から前記半田受け壁に駆動力を伝達して、前記半田受け壁と前記半田受け壁に連結する前記噴流ノズルとを回転させる回転機構と、
を備えることを特徴とする。
また、本発明の他の側面は、上記した本発明の噴流半田付け装置において、前記噴流ノズルの前記端面から流れ出る溶融半田の流れ方向に対して、前記噴流ノズルと半田付け対象物との相対移動方向が±90度の範囲内となるように、前記槽移動機構が前記半田槽を移動させるか、または前記槽移動機構が前記半田槽を移動させつつ、前記回転機構が前記噴流ノズルを回転させることを特徴とする。
また、本発明の他の側面は、上記した本発明の噴流半田付け装置において、前記噴流ノズルの前記側面における前記切り欠きの下部に、溶融半田が流れる溝が設けられていることを特徴とする。
また、本発明の他の側面は、上記した本発明の噴流半田付け装置において、前記噴流ノズルの前記側面のうち、前記噴流ノズルの前記切り欠きの下部が、その下部以外の部分よりも溶融半田の濡れ性が良好な材質からなることを特徴とする。
また、本発明の他の側面は、上記した本発明の噴流半田付け装置において、前記噴流ノズルの前記側面における前記切り欠きの下部を覆う半田引寄せ部材をさらに備え、前記半田引寄せ部材は、前記噴流ノズルの前記側面よりも溶融半田の濡れ性が良好な材質からなる表面を有することを特徴とする。
また、本発明の他の側面は、上記した本発明の噴流半田付け装置において、前記噴流ノズルの前記端面に、前記切り欠きにつながる溝が設けられており、その溝から前記切り欠きへ溶融半田が流れることを特徴とする。
また、本発明の他の側面は、上記した本発明の噴流半田付け装置において、半田付け対象物の反り量を測定する測定器をさらに備え、前記槽移動機構が、前記測定器により測定された前記反り量に応じて前記噴流ノズルの先端から前記半田付け対象物までの高さを調整することを特徴とする。
また、本発明の他の側面は、上記した本発明の噴流半田付け装置において、半田付け部品の種類別に半田付け条件が登録された更新可能なライブラリーをさらに備えることを特徴とする。
また、本発明の半田付け方法は、
半田槽から噴流ノズルへ溶融半田を送り、その噴流ノズルの端面から噴出した溶融半田に半田付け対象物を局所的に接触させる半田付け方法であって、
前記噴流ノズルは、側面と、溶融半田が噴出する端面と、前記端面に設けられ、前記端面より流れ出る溶融半田を前記側面へ流す切り欠きと、前記端面に設けられ、前記半田付け対象物および/または前記半田付け対象物に半田付けされる半田付け部品に付着した溶融半田の一部を回収する回収壁とを有しており、
前記半田対象物と前記半田付け部品とを半田付けするに際し、前記噴流ノズルの前記端面から流れ出る溶融半田の流れ方向に対して、前記噴流ノズルと前記半田付け対象物との相対移動方向が±90度の範囲内となるように、槽移動機構により前記半田槽を移動させるか、または槽移動機構により前記半田槽を移動させつつ、回転機構により前記噴流ノズルを回転させる
ことを特徴とする。
また、本発明の他の側面は、上記した本発明の半田付け方法において、前記半田対象物と前記半田付け部品とを半田付けするに際し、前記噴流ノズルの前記端面から流れ出る溶融半田の流れ方向に前記噴流ノズルが移動するように、槽移動機構により前記半田槽を移動させるか、または槽移動機構により前記半田槽を移動させつつ、回転機構により前記噴流ノズルを回転させることを特徴とする。
本発明の好ましい形態によれば、ブリッジ現象やツララ現象などの半田付け不良を削減することができる。
本発明の実施の形態における噴流半田付け装置の一構成例の概略を示す図である。 図2(a)は本発明の実施の形態における噴流ノズルの一例を示す一部拡大図、図2(b)は本発明の実施の形態における噴流ノズルの他例を示す一部拡大図、図2(c)は本発明の実施の形態における噴流ノズルの他例を示す一部拡大図、図2(d)は本発明の実施の形態における噴流ノズルの他例を示す一部拡大図である。 本発明の実施の形態における半田引寄せ部材を示す図である。 図4(a)は本発明の実施の形態における噴流ノズルを用いた場合の溶融半田の噴流高さの測定値を示す図、図4(b)は一般的な噴流ノズルを用いた場合の溶融半田の噴流高さの測定値を示す図である。 本発明の実施の形態における溶融半田の噴流高さの測定方法の一例を示す図である。 図6(a)は本発明の実施の形態における噴流ノズルを用いて引き半田を行った場合の半田付け状態を示す図、図6(b)は一般的な噴流ノズルを用いて引き半田を行った場合の半田付け状態を示す図である。 本発明の実施の形態における噴流ノズルと半田受け壁とを締結する構成の一例を示す断面図である。 図8(a)は本発明の実施の形態における基板反り測定器の配置位置の一例を説明するための図、図8(b)は本発明の実施の形態における基板反り測定器の配置位置の他例を説明するための図である。 本発明の実施の形態における噴流半田付け装置の処理フローの一例を示す図である。 本発明の実施の形態における噴流半田付け装置のライブラリーの一例を示す図である。 図11(a)は本発明の実施の形態における噴流ノズルの移動方向および噴流ノズルの切り欠きの向きの一例を示す図、図11(b)は図11(a)に対応する噴流ノズルのX位置、Y位置およびZ位置ならびに噴流ノズルの切り欠きの角度を示す図である。 従来の噴流半田付け装置の構成の概略を示す図である。 従来の噴流ノズルの一部拡大図である。
以下、本発明の噴流半田付け装置と半田付け方法に係る実施の一形態について、図面を交えて説明する。但し、先行して説明した要素には同一符号を付して、適宜説明を省略する。なお、無論、本発明は以下で説明する実施の形態に限定されるものではない。
図1は本発明の実施の形態における噴流半田付け装置の一構成例の概略を示す図である。この実施の形態において、半田付け対象物はスルーホール付きプリント基板であり、半田付け対象物に半田付けされる半田付け部品は、リード付き電子部品である。なお、半田付け対象物と半田付け部品は、プリント基板と電子部品に限定されるものではない。
図1に示すように、半田槽11は溶融半田12を収納する。半田槽11を加熱することにより、半田槽11内において半田を溶融させることができる。また半田槽11を加熱する温度を制御することにより、半田槽11内の溶融半田12を一定の温度にすることができる。
半田槽11内には、プロペラ13と半田供給路14が設置されている。プロペラ13は、半田供給路14の一方の端部に配置されている。溶融半田12は、回転するプロペラ13により半田供給路14の内部を圧送される。
半田槽11の上方へ突出している噴流ノズル15は、半田供給路14の他方の端部に連結している。圧送された溶融半田12は、噴流ノズル15の端面に設けられた噴出口16から一定の高さで噴出する。噴流ノズル15の端面から噴出する溶融半田12は、プリント基板17に局所的に接触する。これにより、プリント基板17の電極部(図示せず)に電子部品18のリード19が半田付けされる。
具体的には、電子部品18はプリント基板17の一方の面に搭載されており、電子部品18のリード19は、プリント基板17に形成されているスルーホール(図示せず)に挿入されていて、リード19の一部が、プリント基板17の半田付け面から突出している。溶融半田12は、プリント基板17の半田付け面に局所的に接触する。これにより、プリント基板17の半田付け面に形成されている電極部(図示せず)に、電子部品のリード19が半田付けされる。
溶融半田12を圧送するためのプロペラ13は、半田槽11の外部に設置されたモータ20により回転駆動される。この実施の形態では、モータ20はチェーン21を介してシャフト22に駆動力を付与する。そのシャフト22はプロペラ13の軸心に連結している。このように、この実施の形態では、プロペラ13、モータ20、チェーン21およびシャフト22により、半田槽11内に収納されている溶融半田12を噴流ノズル15へ送る半田送り機構が構成されている。
また、この噴流半田付け装置は、プリント基板17に対して半田槽11を移動させる槽移動機構を備える。その槽移動機構により、半田付け位置が制御される。この実施の形態では、槽移動機構は、第1の方向へ走行駆動される第1の移動部23と、第1の移動部23上に配置されて、第1の方向に交差する第2の方向に走行駆動される第2の移動部24と、少なくとも第2の移動部24により昇降自在に支持されて、昇降駆動される昇降部25と、昇降部25に連結された載置台26とを備える。半田槽11は載置台26上に載置される。この実施の形態では、半田槽11の移動方向は、互いに直交するX−Y−Z方向に設定している。即ち、第1の移動部23は、図1が記載された紙面の手前奥方向であるY方向へ移動する。第2の移動部24は、図1が記載された紙面の左右方向であるX方向へ移動する。昇降部25は、図1が記載された紙面の上下方向であるZ方向へ昇降する。
また、後述するが、この噴流半田付け装置は、プリント基板17に対して噴流ノズル15を回転させるノズル回転機構や、プリント基板17の反り量を測定する基板反り測定器を備える。
また、この噴流半田付け装置は、制御装置27により、この噴流半田付け装置全体の処理動作が制御される構成となっている。制御装置27は、この噴流半田付け装置全体の処理動作を制御するための半田付けプログラムを格納する格納部28を備える。また格納部28は、半田付けプログラムの作成に用いられるライブラリー等も格納している。
続いて、この実施の形態における噴流ノズル15について、詳細に説明する。図2(a)は、本発明の実施の形態における噴流ノズルの一例を示す拡大図である。
図2(a)に示すように、噴流ノズル15の端面には、溶融半田12が噴出する噴出口16と、第1の溝29と、切り欠き30が設けられている。噴出口16は、第1の溝29内に形成されている。切り欠き30は第1の溝29につながっている。これにより、噴流ノズル15の端面より流れ出る溶融半田12が、切り欠き30を介して噴流ノズル15の側面へ流れる。また、噴流ノズル15の側面における切り欠き30の下部には、第2の溝31が形成されている。その第2の溝31は切り欠き30につながっている。したがって、噴流ノズル15の側面へ流れ出た溶融半田12は、第2の溝31を流れる。
この図2(a)に示す噴流ノズル15においては、第1の溝29、切り欠き30および第2の溝31が、溶融半田12の流れ方向を規定する流路を構成し、半田付けに使用されなかった余分な溶融半田12は、その流路を伝って半田槽11内に回収される。
また、噴流ノズル15の端面には、プリント基板17および/または電子部品のリード19に付着した余分な溶融半田12を速やかに回収するために、回収壁32が設けられている。ここでは、回収壁32は、第1の溝29と切り欠き30からなる流路の壁全部である。
噴流ノズルの噴出口16の直径は、溶融半田12を噴出させるのに充分な大きさにする必要がある。例えば、噴流ノズルの噴出口16の直径は5mm程度に設定する。また、溶融半田12の流れ方向を規定する流路の幅および深さは、余分な溶融半田12が常にその流路を伝って半田槽11内に回収される大きさにする必要がある。例えば、流路の幅は5mm程度に設定し、流路の深さは2〜3mm程度に設定する。
噴流ノズル15の端面からの溶融半田12の噴流高さは、プロペラ13の回転数を制御することにより調整することができる。例えば、溶融半田12が噴流ノズル15の端面から3〜4mm程度盛り上がるようにプロペラ13の回転数を設定する。以下、溶融半田12の噴流高さを半田噴流高さと称す。
溶融半田12は、噴流ノズルの噴出口16から垂直方向に噴出された後、噴流ノズル15に設けられた流路を伝い流れる。そのため、噴出口16付近の半田噴流高さに比べて、切り欠き30付近の半田噴流高さが低くなる傾向がある。これを解消するために、噴流ノズル15の端面に設けた第1の溝29の幅を、噴出口16からの距離に応じて狭くする。このようにすれば、半田噴流高さを均等化することができる。例えば、噴出口16付近の第1の溝29の幅Bを5mmに設定し、切り欠き30付近の第1の溝29の幅Aを4mmに設定する。
また、噴流ノズル15の端面に設けた第1の溝29と噴流ノズル15の側面に設けた第2の溝31とのつなぎ部分、つまり切り欠き30の底面は曲面としてもよい。このようにすれば、噴流ノズル15に設けた流路を溶融半田12が安定して伝い流れる。あるいは、図2(b)に示すように、第1の溝29の底面を、溶融半田12が流れる方向に低くなるように傾斜させてもよい。このようにしても、噴流ノズル15に設けた流路を溶融半田12が安定して伝い流れる。傾斜角度は、例えば45度程度に設定することができる。
噴流ノズル15の熱容量は、半田付け性に大きく影響する。噴流ノズル15の熱容量は、半田付け部位の熱容量に対して充分大きくする必要がある。噴流ノズル15の熱容量は、噴流ノズル15に設けた流路のサイズおよび噴流ノズル15への溶融半田12の供給量により決まる。したがって、半田付け部位の熱容量や、隣接する半田付け部品間の間隔などを考慮して、噴流ノズル15に設ける流路のサイズと噴流ノズルの噴出口16のサイズを選択する必要がある。
続いて、図2(c)に示す噴流ノズルの他例について説明する。図2(c)に示す噴流ノズル15においては、長円形状の噴出口16が、噴流ノズル15の端面の略全面にわたって設けられている。
この噴流ノズル15の切り欠き30は、噴流ノズル15の端面の周縁部のうち、片方の半円状の端部に設けられている。また、この噴流ノズル15の側面における切り欠き30の下部には、溝31が設けられている。その溝31は切り欠き30につながっている。この噴流ノズル15においては、切り欠き30と溝31が、溶融半田12が流れる流路を構成している。このように流路を設けることにより、溶融半田12の流れ方向を規定することができる。さらに、溶融半田12が、噴流ノズル15の幅以上に広がることがないため、狭いスペースへの半田付けが可能となる。切り欠き30の幅は、例えば5mm程度に設定することができる。また、溝31の幅は例えば5mm程度に設定することができ、溝31の深さは2mm程度に設定することができる。
また、この噴流ノズル15においては、噴流ノズル15の端面の周縁部のうち、切り欠き30以外の部分が回収壁32となる。
続いて、図2(d)に示す噴流ノズルの他例について説明する。図2(d)に示す噴流ノズル15においては、円形状の噴出口16が、噴流ノズル15の端面の略全面にわたって設けられている。
この噴流ノズル15の切り欠き30は、噴流ノズル15の端面の周縁部の一部に設けられている。切り欠き30の幅は例えば5mm程度に設定することでき、切り欠き30の深さは例えば2mm程度に設定することができる。
また、この噴流ノズル15においては、噴流ノズル15の端面の周縁部のうち、切り欠き30以外の部分が回収壁32となる。
さらに、この噴流ノズル15の側面のうち、切り欠き30の下部33は、その下部33以外の部分34よりも溶融半田12の濡れ性が良好な材質からなる。詳しくは、噴流ノズル15の側面のうち、切り欠き30の下部33以外の部分34に対して、酸化や窒化等の表面処理が施されている。これにより、溶融半田12が切り欠き30の下部33を伝いやすくなる。
したがって、この噴流ノズル15においては、切り欠き30および切り欠き30の下部33が、溶融半田12が流れる流路となる。このように流路を設けることにより、溶融半田12の流れ方向を規定することができる。
なお、無論、前述した図2(a)から図2(c)に示す噴流ノズルと同様に、噴流ノズル15の側面における切り欠き30の下部に溝を設けることも可能である。逆に、図2(a)から図2(c)に示す噴流ノズルにおいても、切り欠き30の下部に溝を設ける代わりに、切り欠き30の下部を、その下部以外の部分よりも溶融半田12の濡れ性が良好な材質にしてもよい。
続いて、図3に示す噴流ノズルの他例について説明する。図3に示す噴流ノズル15においては、長円形状の噴出口16が、噴流ノズル15の端面の略全面にわたって設けられている。また、この噴流ノズル15の切り欠き30は、噴流ノズル15の端面の周縁部のうち、片方の直線状の側部の一部に設けられている。この噴流ノズル15においては、噴流ノズル15の端面の周縁部のうち、切り欠き30以外の部分が回収壁32となる。
さらに、この噴流ノズル15には、噴流ノズル15の側面における切り欠き30の下部を覆うように半田引寄せ部材35が着脱自在に取り付けられる。噴流ノズル15に半田引寄せ部材35を取り付けた様子を、図3に仮想線で示す。
半田引寄せ部材35は、噴流ノズル15の側面よりも溶融半田12の濡れ性が良好な材料で作製されている。具体的には、噴流ノズル15の側面の材質が、ステンレス鋼の表面に窒化処理を施したものである場合、半田引寄せ部材35の材料には、鉄成分を99%以上含む純鉄等の素材を用いる。
半田引寄せ部材35の上端には、噴流ノズル15の切り欠き30に係合する折り曲げ部35Aが形成されている。一方、半田引寄せ部材35の下端には、噴流ノズル15を両側から抱くようにアーム35Bが形成されている。また、半田引寄せ部材35のアーム35Bには孔35Cが穿設されている。この半田引寄せ部材35を噴流ノズル15に取り付ける際には、半田引寄せ部材35の折り曲げ部35Aを噴流ノズル15の切り欠き30に係合させた後、ボルト36を、半田引寄せ部材35のアーム35Bの孔35Cを介して、噴流ノズル15のねじ孔37にねじ留めする。このような構造は、半田引寄せ部材35の交換の容易化と、半田引寄せ部材35の交換後の性能維持を実現する。
また、半田引寄せ部材35の折り曲げ部35Aの厚みは、切り欠き30の深さよりも小さくする。このようにすれば、半田引寄せ部材35の折り曲げ部35Aを切り欠き30に係合させても、噴流ノズル15の端面に切り欠きが残る。切り欠き30の幅は例えば5mm程度に設定することでき、切り欠き30の深さは例えば5mm程度に設定することができる。
以上のように、図3に示す噴流ノズル15においては、噴流ノズル15の端面に形成された切り欠き30と、噴流ノズル15に取り付けられた半田引寄せ部材35により、溶融半田12が流れる流路が構成される。このように流路を設けることにより、溶融半田12の流れ方向を規定することができる。
続いて、この噴流半田付け装置における半田噴流高さについて説明する。図4(a)は、この噴流半田付け装置の噴流ノズル15を用いた場合の半田噴流高さの測定値を示す。この場合、前記したように溶融半田の流路が規定される。また、比較例として、図4(b)に、一般的な噴流ノズルを用いた場合の半田噴流高さの測定値を示す。この場合、溶融半田の流路は規定されない。なお、いずれの場合も噴流ノズルの噴出口の直径は8mmとした。
図5は、半田噴流高さの測定方法の一例を示す図である。半田噴流高さの測定には、例えば図5に示すように、投光器38と受光器39を備えた変位センサを用いることができる。投光器38は平行光40を投光する。受光器39は、投光器38から投光された平行光40を受光する。図5に示す変位センサを用いる場合、半田噴流高さは、噴流ノズルの端面から噴出する溶融半田12により遮断された平行光40の寸法41を検出することにより測定することができる。
図4(a)および図4(b)のそれぞれに示すグラフの横軸は、噴流ノズルに溶融半田を圧送するプロペラの回転数を示している。一方、縦軸は噴流ノズルの端面から盛り上がった溶融半田の噴流高さを示している。また、図4(a)および図4(b)のそれぞれに示すグラフにおいて、実線で示す中央のデータは、溶融半田を約10秒間噴出させたときの半田噴流高さの平均値を示している。また、破線で示す上側のデータは最大値、一点鎖線で示す下側のデータは最低値をそれぞれ示している。
図4(a)および図4(b)に示すグラフから、半田噴流高さは、プロペラの回転数を上げると高くなる傾向があることがわかる。また、図4(a)に示すグラフから、溶融半田の流路が規定された場合、いずれの回転数においても半田噴流高さのバラつき(最大値と最小値の差)は約0.5mm程度で安定していることがわかる。このように、溶融半田が流れる方向を規定化することにより、半田噴流高さを安定化させることができる。一方、一般的な噴流ノズルでは、溶融半田の流路は規定されない。そのため、溶融半田が半田槽に回収される際に、噴流ノズルの側面を伝う溶融半田の流路が変動する。この流路の変動の影響を受けて、図4(b)に示すように半田噴流高さに大きなバラつきが発生する。
電子部品のリードの半田付け面から突出する部分の寸法は通常2.5mm以内である。したがって、半田付けの際の熱によるプリント基板の反り量を考慮して、噴流ノズルと半田付け面との間のギャップは3mm程度必要となる。一方、噴流ノズルから噴出する溶融半田の噴流高さには、電子部品のリードの半田付け面から突出する部分の全体を覆うことができる程度の高さが必要である。これらのことから、半田噴流高さは、約3.5mmから4mmの範囲で安定した状態を維持できることが必要である。
図4(a)および図4(b)に示すように、溶融半田の流路が規定される噴流ノズル15のほうが、溶融半田の流路が規定されない一般的な噴流ノズルに比べて、必要とされる半田噴流高さを安定して維持できる使用領域が広い。したがって、溶融半田の流路が規定される噴流ノズル15は、一般的な噴流ノズルに比べて、半田付けに有利である。
続いて、噴流ノズル15の回収壁32の作用について説明する。図6(a)は、溶融半田の流路が規定される噴流ノズル15を用いて引き半田を行った場合の半田付け状態を示す図である。また、比較例として、図6(b)に、一般的な噴流ノズル6を用いて引き半田を行ったときの半田付け状態を示す。
一般的な噴流ノズル6を用いて引き半田を行った場合、溶融半田12の表面張力の大きさによっては、図6(b)に示すように、半田付け部位Aに付着した溶融半田12が、噴流ノズル6が半田付け部位Aを通過した後も引っ張られて、余分な溶融半田12が半田付け部位Aに垂れ下がった状態で残存する可能性がある。これに対して、前記したように噴流ノズルの端面に回収壁32が設けられている場合には、図6(a)に示すように、噴流ノズル15が半田付け部位Aを通過する際に余分な溶融半田12が回収壁32によって剥ぎ取られていく。したがって、電子部品のリード19の半田付け面から突出する部分に残存する溶融半田12を削減することができ、ブリッジ現象やツララ現象などの半田付け不良を削減することができる。但し、噴流ノズルの回収壁32によって余分な溶融半田12を剥ぎ取るには、プリント基板17と噴流ノズル15との相対移動方向が、噴流ノズル15において規定された溶融半田12の流れ方向に対して±90度の範囲内である必要がある。
このように、溶融半田12の流れ方向を規定化し、かつその流れ方向に対して、プリント基板17と噴流ノズル15との相対移動方向を制約することで、半田付け不良の削減を図ることができる。
続いて、プリント基板17に対して噴流ノズル15を回転させるノズル回転機構について、再度図1を用いて説明する。前記したように、噴流ノズルの回収壁32によって余分な溶融半田12を剥ぎ取るには、プリント基板17と噴流ノズル15との相対移動方向が、噴流ノズル15において規定された溶融半田12の流れ方向に対して±90度の範囲内である必要がある。この条件を確実且つ容易に満足するために、この実施の形態では、プリント基板17に対して噴流ノズル15を回転させるノズル回転機構を設けた。
図1に示すように、噴流ノズル15は、上下に2つの部品から構成されており、下ノズル15aは、半田槽11内において半田供給路14と連結され、固定されている。一方、上ノズル15bは、図7に示すように、半田受け壁42に締結部材43を介して締結されている。詳しくは、半田受け壁42には貫通穴が設けられており、その貫通穴に上ノズル15bが挿入される。締結部材43は、半田受け壁42の内側面と上ノズル15bの外側面との間に一定のクリアランスを保持する。
半田受け壁42は、図示しないが、回転支持ベアリングにより回転自在に支持されている。さらに、その回転支持ベアリングにより、半田受け壁42の高さ方向(Z方向)の位置および回転中心位置が一定に保たれている。したがって、上ノズル15bの高さ方向の位置および回転中心位置も一定に保たれている。
このように回転自在に支持された半田受け壁42に、半田槽11の外部に設置された駆動装置44からの駆動力が歯車45および歯車46を介して伝達される。この半田受け壁42の外方から伝達された駆動力により、半田受け壁42と上ノズル15bが回転する。
また、上ノズル15bの下端面と下ノズル15aの上端面は互いに相対しており、それらの下端面と上端面との間にはクリアランスが設けられている。そのクリアランスの幅は、溶融半田12がその表面張力によってクリアランスから漏れない程度に設定する。例えば、クリアランスの幅は、0.05mmから0.1mm程度の範囲から選択することができる。
また、半田受け壁42の高さ方向の位置および回転中心位置を位置決めする回転支持ベアリングに代えて、半田受け壁42の回転中心位置のみを位置決めする回転支持ベアリングを用いることも可能である。この場合、上ノズル15bの下端面と下ノズル15aの上端面とが接触しないように、半田受け壁42および上ノズル15bの自重を受けるストッパーを設ける。但し、そのストッパーにより上ノズル15bの下端面と下ノズル15aの上端面との間に設けられるクリアランスの幅は、上述したように、溶融半田12がその表面張力によってクリアランスから漏れない程度に設定する。
なお、半田受け壁42を回転自在に支持する支持部材は、回転支持ベアリングに限定されるものではない。
また、噴流ノズル15自体を回転させる場合について説明したが、半田槽11を移動させる槽移動機構に回転機構を設けることも考えられる。このようにすれば、半田槽11を回転させることで、噴流ノズル15を回転させることができる。また、プリント基板を把持する把持部を搭載した基板駆動装置を設けて、プリント基板を回転させることも考えられる。しかし、噴流ノズル15自体を回転させるほうが、半田槽11やプリント基板17を回転させる場合に比べて、噴流ノズル15の向きを容易に最適な向きにすることができる。よって、半田付けの高速化が可能となる。
続いて、ノズル先端高さ測定器について説明する。噴流半田付け装置が稼動すると、半田槽11が昇温され、その昇温によって噴流ノズル15が膨張する。そして、その膨張により噴流ノズル15の先端の高さが変動し、プリント基板17と噴流ノズル15の先端との間のギャップが変動する。そこで、この噴流半田付け装置は、噴流ノズル15の先端の高さを測定するノズル先端高さ測定器を備える。
ノズル先端高さ測定器には、例えば図5に示す、平行光を投光する投光器38と、投光器38から投光された平行光を受光する受光器39とを備える変位センサを用いることができる。この変位センサを用いる場合、噴流ノズル15の先端の高さは、噴流ノズル15により遮断される平行光の寸法に基いて測定することができる。投光器38と受光器39は、例えばプリント基板17を半田槽11の上方へ搬送するための搬送レールに取り付ければよい。
この噴流半田付け装置は、ノズル先端高さ測定器により、装置稼動の際に噴流ノズル15の先端の高さを測定し、その測定した高さを半田付けプログラムに反映させる構成となっている。この構成によれば、噴流ノズル15の膨張量に応じた回転数でプロペラ13を回転させることができ、半田噴流高さを所望の高さに調整することができる。よって、噴流半田付け装置に噴流ノズル15を取り付ける際に、噴流ノズル15の膨張量を見越して噴流ノズル15の先端の高さ方向の位置を調整する必要がなくなり、作業者の負担を軽減することができる。
続いて、基板反り測定器について説明する。
半田付けを行う場合、溶融半田12をプリント基板17に接触させる直前に、酸化膜を除去するために液体フラックスをプリント基板17の電極部および電子部品のリード19に塗布し、その塗布された液体フラックスを乾燥させるためにプリント基板17自体を加熱させる(プリヒート)。この加熱されたプリント基板17は、搬送レールによりその両端部のみを支えられている状態にあるため、プリント基板17自体の自重によりプリント基板17に反りが発生する。さらに、半田付けする際には、300度程度に加熱された溶融半田12が局所的にプリント基板17に付着されるが、その溶融半田12自体が基板に反りを発生させる要因となる。
実験によると、前記したように、溶融半田の流れ方向を規定し、かつ回収壁32を設けていても、半田付け面から突出する電子部品のリード19の先端と噴流ノズル15との間のギャップが例えば0.5mm程度以上離れていては、回収壁32で余分な溶融半田12を回収しきれないケースが発生してしまう。
逆に、プリント基板17が噴流ノズル15側へ、電子部品のリード19の先端と噴流ノズル15との間のギャップ以上に反ると、噴流ノズル15の先端と電子部品のリード19の先端とが干渉してしまう。この干渉は、リード19の先端の折れ曲がりや半田付け不良を引き起こす原因になる。
そこで、この噴流半田付け装置は、プリント基板17の反り量を測定するための基板反り測定器を備える。この実施の形態では、基板反り測定器として、レーザによって距離を測定する非接触センサを用いる。
非接触センサを用いる場合、図8(a)に示すように、非接触センサ47をプリント基板17の下方(半田取り付け面側)に配置してもよいし、図8(b)に示すように、非接触センサ47をプリント基板17の上方(半田取り付け面とは反対の面側)に配置してもよい。なお、図8(a)および図8(b)には、カバー48および筐体49が装着された噴流半田付け装置を示している。カバー48は、噴流ノズル15の回転機構やプロペラ13の駆動機構を覆う。筐体49は、半田槽11を収納する。図1に示す載置台26には、半田槽11を収納する筐体49が載置される。
プリント基板17の下方に非接触センサ47を配置する場合、半田槽11付近の雰囲気温度は80度から100度にも及ぶため、非接触センサ47は半田槽11から離れた位置に設置するのが好適である。例えば図8(a)に示すように、半田槽11を収納する筐体49にブラケット50を介して非接触センサ47を連結させてもよい。このようにすれば、プリント基板17の下方から、非接触センサ47とプリント基板17との間の距離を、プリント基板17上の任意の位置で測定することできる。したがって、その測定された距離に応じて、槽移動機構により半田槽11をZ方向(上下方向)へ移動させて、噴流ノズル15の先端からプリント基板17までの高さを調整することができる。よって、電子部品のリード19の先端と噴流ノズル15との間のギャップを0.5mm未満に保持することが可能となる。
一方、プリント基板17の上方に非接触センサ47を配置する場合、例えば図8(b)に示すように、非接触センサ47を把持する把持機構を備えたロボット51により、非接触センサ47をX−Y方向へ移動させてもよい。このようにすれば、溶融半田12をプリント基板17に局所的に接触させる際に、その溶融半田12を接触させる位置(半田付け位置)の上方へセンサ47を移動させて、その半田付け位置において、非接触センサ47とプリント基板17との間の距離を測定することができる。したがって、その測定された距離に応じて、槽移動機構により半田槽11をZ方向(上下方向)へ移動させて、噴流ノズル15の先端からプリント基板17までの高さを調整することができる。この構成によれば、半田槽11のZ方向の位置をリアルタイムに調整できるので、より精緻に噴流ノズル15の先端からプリント基板17までの高さを調整することができる。よって、電子部品のリード19の先端と噴流ノズル15との間のギャップを0.5mm未満に確実に保持することが可能となる。
なお、基板反り測定器を設ける位置は、プリント基板17の上方や下方に限定されるものではない。例えば、基板反り測定器は、プリント基板17の位置決めのための位置決めピンを保持するピン保持部に連結させてもよい。基板反り測定器をピン保持部に連結させる場合には、プリント基板17の両端の反り量のみが測定される。また、基板反り測定器は非接触センサに限定されるものではなく、例えばスタイラスのような接触式のセンサを用いることも可能である。
続いて、この噴流半田付け装置の処理フローについて、図9を用いて説明する。図9は、図8(a)に示すようにプリント基板17の下方に配置された基板反り測定器を備える噴流半田付け装置の処理フローの一例を示す図である。
まず、作業者が、基板データと部品データに基き、半田付け位置(X、Y)のデータや、半田付け位置(X、Y)ごとの噴流ノズル15のZ位置(高さ方向の位置)のデータ、半田槽11の移動データ等を制御装置27に入力する。制御装置27は、入力されたデータに基き、半田付けプログラムを生成する(ステップS1)。なお、噴流ノズル15のZ位置は、電子部品のリード19のプリント基板17から突出する部分の寸法を考慮して決める。
次に、作業者は、噴流半田付け装置を稼動させる(ステップS2)。制御装置27は、作成された半田付けプログラムに基づき、この噴流半田付け装置全体の処理動作を制御する。
噴流半田付け装置にプリント基板17が搬入されると(ステップS3)、その搬入されたプリント基板17は、半田付け直前にプリヒートにより加熱される(ステップS4)。この加熱により基板反りが発生するため、プリヒート後、前記した基板反り測定器によりプリント基板17の下方から反り量が測定される(ステップS5)。反り量は、例えばY方向に10mm間隔で測定してもよい。
制御装置27は、プリント基板17の反り量の測定結果から、プリント基板17に反りが発生しているか否かを判定する(ステップS6)。この実施の形態では、非接触センサ47とプリント基板17との間の距離の測定結果から、電子部品のリード19と噴流ノズル15との間のギャップが0.5mm以上であるか否かが判定される。さらに、電子部品のリード19と噴流ノズル15との間のギャップが、電子部品のリード19が噴流ノズル15に干渉する程度であるか否かが判定される。
プリント基板17に反りが発生している場合には、制御装置27は、プリント基板17の反り量の測定結果を、噴流ノズル15のZ位置のデータに反映させる(ステップS7)。その後、半田付けが行われる(ステップS8)。一方、プリント基板17に反りが発生していない場合には、噴流ノズル15のZ位置のデータが修正されることなく、半田付けが行われる(ステップS8)。そして、半田付けが行われた後、噴流半田付け装置からプリント基板17が搬出される(ステップS9)。
続いて、この噴流半田付け装置に用いられるライブラリーについて、図10を用いて説明する。図10はライブラリーの一例を示す図である。ライブラリーは、半田付け部品の種類別に半田付け条件が登録された更新可能な情報であり、作業者は、ライブラリーに登録された情報を転用して、半田付けプラグラムを作成することができる。したがって、このライブラリーにより、半田付けプログラムの作成にかかる時間を大幅に短縮できる。
ライブラリーは、制御装置27の格納部28に格納されている。またライブラリーは、作業者が半田付けプログラムを作成する際に呼び出すことができる。ライブラリーには、多種のプリント基板の半田付けに対して共通性の高い半田付け条件を登録することができる。
例えば、リード長さが1.5mm、リードピッチが0.2mmの半田付け部品を半田付けする場合、連続的に整列するリード(半田付け部位)に対して、噴流ノズルの相対移動速度を10mm/秒に設定して引き半田を行うことができる。したがって、この引き半田の動作の情報を半田付け部品Aの半田付け条件としてライブラリーに登録しておけば、他機種のプリント基板において、半田付け部品Aと同様の部品を半田付けする場合に、作業者は、ライブラリーから情報を転用して半田付けプログラムを作成することができる。例えば、半田付け部品Aを選択するだけで、上記した引き半田の動作を半田付けプログラムに組み込むことができる。
また、図10に示すように、前記した半田付け部品Aの半田条件として、溶融半田の引き剥がし動作(ピール動作)も登録しておく。例えば、噴流ノズル15の切り欠き30の向きをピール動作以前の引き半田方向に維持したまま、プリント基板17に対して噴流ノズル15を、その引き半田方向に5mm、下向に5mm、つまり引き半田終点から45度の下方向に移動させるピール動作を登録しておく。このようにすれば、半田付け部品Aを選択するだけで、上記したピール動作を半田付けプログラムに組み込むことができる。
さらに、このライブラリーは、引き半田のみならず、ポイント半田付けにも有効である。例えば、図10に示すように、熱容量の大きい板金(半田付け部品B)の半田付け条件として、溶融半田が半田付け部位に接触した後、1秒のタイマーを設定する動作を登録することができる。また、熱容量の大きい半田付け部品Cの半田付け条件として、噴流ノズル15への溶融半田の供給量を増やすために、溶融半田を噴流ノズル15へ圧送するプロペラ13の回転数を上げる設定を登録することもできる。
このライブラリーは使用者により登録数を増やすことができる。したがって、このライブラリーは、半田付け条件をノウハウとして蓄積することができる。
続いて、この噴流半田付け装置における噴流ノズルの動作の一例について説明する。図11(a)は噴流ノズル15のプリント基板17に対する移動方向および噴流ノズル15に設けられた切り欠き30の向きを示しており、図11(b)は噴流ノズル15のX位置、Y位置およびZ位置ならびに噴流ノズル15に設けられた切り欠き30の角度θを示している。切り欠き30の角度θ(向き)は、図11が記載された紙面の下方向を切り欠き30が向いているときの角度を0度としている。溶融半田12は、切り欠き30が向いている方向へ流れる。
ここでは、噴流ノズル15の端面から流れ出る溶融半田12の流れ方向、つまり切り欠き30が向いている方向に噴流ノズル15が移動するように半田槽11を移動させる場合について説明する。
まず、半田付け開始ポイントAの位置まで噴流ノズル15を移動させる際には、噴流ノズル15を回転させながら移動させる。そして、その回転により噴流ノズル15を180度回転させて、半田付け開始ポイントAから半田付け終了位置A’の方向へ切り欠き30が向くようにする。また、半田付け開始ポイントAの位置まで噴流ノズル15を移動させる際には、噴流ノズル15のZ位置は、噴流ノズル15から噴出している溶融半田12がプリント基板17に接触しない下降位置に保持する。
半田付け開始ポイントAの位置まで噴流ノズル15が移動すると、噴流ノズル15をZ方向に所定距離上昇させて、半田付けを開始する。噴流ノズル15が半田付け開始ポイントAから半田付け終了位置A’まで移動すると、噴流ノズル15を所定距離下降させ、半田付けAを終了する。
次に、噴流ノズル15を回転させながら半田付け開始ポイントBの位置まで移動させる。そして、その回転により噴流ノズル15を180度回転させて、半田付け開始ポイントBから半田付け終了位置B’の方向へ切り欠き30が向くようにする。
半田付け開始ポイントBの位置まで噴流ノズル15が移動すると、再度、噴流ノズル15を上昇させて、半田付けを開始する。噴流ノズル15が半田付け開始ポイントBから半田付け終了位置B’まで移動すると、噴流ノズル15を所定距離下降させ、半田付けBを終了する。
半田付けC、Dも同様に行う。但し、半田付けDにおいては、半田付けの途中で噴流ノズル15を半田付け部位52の配列に沿って回転させながら移動させる。このように、半田付けの途中で噴流ノズル15を回転させることで、常に、切り欠き30が向いている方向に噴流ノズル15を移動させることができる。
本発明にかかる噴流半田付け装置および半田付け方法は、ブリッジ現象やツララ現象などの半田付け不良を低減することができ、例えば、プリント基板の半田付け等の用途に適用できる。
1 半田槽
2 溶融半田
3 プロペラ
4 半田供給路
5 駆動装置
6 噴流ノズル
7 プリント基板
8 電子部品のリード
9 プリント基板搬送部
10 噴流ノズルの噴出口
11 半田槽
12 溶融半田
13 プロペラ
14 半田供給路
15 噴流ノズル
15a 下ノズル
15b 上ノズル
16 噴流ノズルの噴出口
17 プリント基板
18 電子部品
19 電子部品のリード
20 モータ
21 チェーン
22 シャフト
23 第1の移動部
24 第2の移動部
25 昇降部
26 載置台
27 制御装置
28 格納部
29 溝(噴流ノズルの端面)
30 切り欠き
31 溝(噴流ノズルの側面)
32 回収壁
33 噴流ノズルの側面における切り欠きの下部
34 噴流ノズルの側面における切り欠きの下部以外の部分
35 半田引寄せ部材
35A 半田引寄せ部材の折り曲げ部
35B 半田引寄せ部材のアーム
35C 半田引寄せ部材のアームの孔
36 ボルト
37 噴流ノズルのねじ孔
38 投光器
39 受光器
40 平行光
41 溶融半田により遮断された平行光の寸法
42 半田受け壁
43 締結部材
44 駆動装置
45 歯車
46 歯車
47 非接触センサ
48 カバー
49 筐体
50 ブラケット
51 ロボット
52 半田付け部位

Claims (10)

  1. 溶融半田を収納する半田槽と、
    側面と、溶融半田が噴出する端面と、前記端面に設けられ、前記端面より流れ出る溶融半田を前記側面へ流す切り欠きと、前記端面に設けられ、半田付け対象物および/または前記半田付け対象物に半田付けされる半田付け部品に付着した溶融半田の一部を回収する回収壁と、を有する噴流ノズルと、
    前記半田槽に収納されている溶融半田を前記噴流ノズルへ送る半田送り機構と、
    前記半田槽を移動させる槽移動機構と、
    前記噴流ノズルを所定の隙間を空けて囲み且つ前記噴流ノズルに連結された半田受け壁と、
    前記半田受け壁の外方から前記半田受け壁に駆動力を伝達して、前記半田受け壁と前記半田受け壁に連結する前記噴流ノズルとを回転させる回転機構と、
    を備えることを特徴とする噴流半田付け装置。
  2. 前記噴流ノズルの前記端面から流れ出る溶融半田の流れ方向に対して、前記噴流ノズルと半田付け対象物との相対移動方向が±90度の範囲内となるように、前記槽移動機構が前記半田槽を移動させるか、または前記槽移動機構が前記半田槽を移動させつつ、前記回転機構が前記噴流ノズルを回転させることを特徴とする請求項1記載の噴流半田付け装置。
  3. 前記噴流ノズルの前記側面における前記切り欠きの下部に、溶融半田が流れる溝が設けられていることを特徴とする請求項1もしくは2のいずれかに記載の噴流半田付け装置。
  4. 前記噴流ノズルの前記側面のうち、前記噴流ノズルの前記切り欠きの下部は、その下部以外の部分よりも溶融半田の濡れ性が良好な材質からなることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の噴流半田付け装置。
  5. 前記噴流ノズルの前記側面における前記切り欠きの下部を覆う半田引寄せ部材をさらに備え、前記半田引寄せ部材は、前記噴流ノズルの前記側面よりも溶融半田の濡れ性が良好な材質からなる表面を有することを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の噴流半田付け装置。
  6. 前記噴流ノズルの前記端面に、前記切り欠きにつながる溝が設けられており、その溝から前記切り欠きへ溶融半田が流れることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の噴流半田付け装置。
  7. 半田付け対象物の反り量を測定する測定器をさらに備え、前記槽移動機構が、前記測定器により測定された前記反り量に応じて前記噴流ノズルの先端から前記半田付け対象物までの高さを調整することを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の噴流半田付け装置。
  8. 半田付け部品の種類別に半田付け条件が登録された更新可能なライブラリーをさらに備えることを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の噴流半田付け装置。
  9. 半田槽から噴流ノズルへ溶融半田を送り、その噴流ノズルの端面から噴出した溶融半田に半田付け対象物を局所的に接触させる半田付け方法であって、
    前記噴流ノズルは、側面と、溶融半田が噴出する端面と、前記端面に設けられ、前記端面より流れ出る溶融半田を前記側面へ流す切り欠きと、前記端面に設けられ、前記半田付け対象物および/または前記半田付け対象物に半田付けされる半田付け部品に付着した溶融半田の一部を回収する回収壁とを有しており、
    前記半田対象物と前記半田付け部品とを半田付けするに際し、前記噴流ノズルの前記端面から流れ出る溶融半田の流れ方向に対して、前記噴流ノズルと前記半田付け対象物との相対移動方向が±90度の範囲内となるように、槽移動機構により前記半田槽を移動させるか、または槽移動機構により前記半田槽を移動させつつ、回転機構により前記噴流ノズルを回転させる
    ことを特徴とする半田付け方法。
  10. 前記半田対象物と前記半田付け部品とを半田付けするに際し、前記噴流ノズルの前記端面から流れ出る溶融半田の流れ方向に前記噴流ノズルが移動するように、槽移動機構により前記半田槽を移動させるか、または槽移動機構により前記半田槽を移動させつつ、回転機構により前記噴流ノズルを回転させることを特徴とする請求項9記載の半田付け方法。
JP2011518279A 2009-06-04 2010-06-04 噴流半田付け装置および半田付け方法 Expired - Fee Related JP5312584B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011518279A JP5312584B2 (ja) 2009-06-04 2010-06-04 噴流半田付け装置および半田付け方法

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009134557 2009-06-04
JP2009134557 2009-06-04
JP2011518279A JP5312584B2 (ja) 2009-06-04 2010-06-04 噴流半田付け装置および半田付け方法
PCT/JP2010/003728 WO2010140375A1 (ja) 2009-06-04 2010-06-04 噴流半田付け装置および半田付け方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2010140375A1 JPWO2010140375A1 (ja) 2012-11-15
JP5312584B2 true JP5312584B2 (ja) 2013-10-09

Family

ID=43297518

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011518279A Expired - Fee Related JP5312584B2 (ja) 2009-06-04 2010-06-04 噴流半田付け装置および半田付け方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20110303737A1 (ja)
JP (1) JP5312584B2 (ja)
CN (1) CN102326462A (ja)
WO (1) WO2010140375A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5569007B2 (ja) * 2010-01-26 2014-08-13 三菱電機株式会社 半田噴流装置
CN102361720A (zh) * 2010-02-26 2012-02-22 松下电器产业株式会社 焊接装置
GB2483265B (en) * 2010-09-01 2018-03-28 Pillarhouse Int Ltd Soldering nozzle
JP5838617B2 (ja) * 2011-06-30 2016-01-06 アイシン精機株式会社 半田付け装置
JP5692170B2 (ja) * 2012-06-11 2015-04-01 千住金属工業株式会社 溶融はんだ薄膜被覆装置、薄膜はんだ被覆部材及びその製造方法
CH706707A1 (de) * 2012-07-09 2014-01-15 Kirsten Soldering Ag Lötmaske für Wellenlötverfahren und Wellenlötverfahren.
CN103192156B (zh) * 2013-04-17 2015-12-23 北京埃森恒业科技有限公司 一种小型氮气保护焊料泵系统
CN105659719B (zh) * 2013-10-21 2019-10-18 株式会社富士 电子元件装配装置
JP6170097B2 (ja) * 2015-06-02 2017-07-26 株式会社タムラ製作所 部分はんだ付け装置およびノズル濡れ性検出器具
CN107335888B (zh) * 2017-05-19 2020-08-28 深圳市阿拉玎光电自动化有限公司 波峰焊波峰高度校正装置及校正方法
JP7034269B2 (ja) * 2018-05-01 2022-03-11 三菱電機株式会社 はんだ付けノズル、はんだ付け装置、はんだ付け方法およびプリント配線板の製造方法
CN108790365A (zh) * 2018-06-07 2018-11-13 苏州精美科光电材料有限公司 一种保证铟层厚度均匀性的装置及方法
JP7230436B2 (ja) * 2018-11-02 2023-03-01 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 はんだ付け装置、基板装置の製造方法
CN112638058B (zh) * 2019-10-09 2022-07-29 苏州松下生产科技有限公司 部件安装装置以及部件安装方法
CN111215713A (zh) * 2020-02-24 2020-06-02 深圳市华瀚激光科技有限公司 一种激光加热送锡丝拖焊工艺
GB2609595A (en) * 2021-05-25 2023-02-15 Pillarhouse Int Ltd Soldering tip and method

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0480658U (ja) * 1990-11-19 1992-07-14
JPH10178267A (ja) * 1996-12-19 1998-06-30 Nippon Avionics Co Ltd フロー半田付け装置
JP2002344127A (ja) * 2001-03-13 2002-11-29 Denon Ltd はんだ付装置
JP2004063677A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Aisin Seiki Co Ltd 噴流半田付け装置
JP2007005677A (ja) * 2005-06-27 2007-01-11 Aisin Seiki Co Ltd 局所フローはんだ付け装置

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU574286A1 (ru) * 1975-12-29 1977-09-30 Всесоюзный заочный машиностроительный институт Устройство дл пайки и лужени
CN1013017B (zh) * 1987-02-12 1991-06-26 日本电热计器株式会社 软钎焊设备
US5119759A (en) * 1990-09-24 1992-06-09 International Business Machines Corporation Apparatus for solder nozzle height sensing
JP2002172459A (ja) * 2000-09-26 2002-06-18 Sony Corp はんだ付け装置
GB0411573D0 (en) * 2004-05-24 2004-06-23 Pillarhouse Int Ltd Selective soldering apparatus
US20060186183A1 (en) * 2005-02-18 2006-08-24 Speedline Technologies, Inc. Wave solder nozzle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0480658U (ja) * 1990-11-19 1992-07-14
JPH10178267A (ja) * 1996-12-19 1998-06-30 Nippon Avionics Co Ltd フロー半田付け装置
JP2002344127A (ja) * 2001-03-13 2002-11-29 Denon Ltd はんだ付装置
JP2004063677A (ja) * 2002-07-26 2004-02-26 Aisin Seiki Co Ltd 噴流半田付け装置
JP2007005677A (ja) * 2005-06-27 2007-01-11 Aisin Seiki Co Ltd 局所フローはんだ付け装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010140375A1 (ja) 2010-12-09
JPWO2010140375A1 (ja) 2012-11-15
US20110303737A1 (en) 2011-12-15
CN102326462A (zh) 2012-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5312584B2 (ja) 噴流半田付け装置および半田付け方法
WO2011105034A1 (ja) 半田付け装置
US9849535B2 (en) Jet nozzle and jet soldering apparatus
JP2015115427A (ja) 半田付け装置および方法
JP6227992B2 (ja) 半田付け装置および方法
WO2016104231A1 (ja) 半田処理装置
JP2016059927A (ja) 半田鏝
EP2373138B1 (en) Point flow soldering apparatus
JP6226028B1 (ja) 噴流はんだ槽及び噴流はんだ付け装置
JP6593400B2 (ja) 噴流はんだ槽及び噴流はんだ付け装置
US11198188B2 (en) Soldering device for soldering with laser beam and robot apparatus provided with soldering device
JP6566021B2 (ja) 噴流はんだ槽及び噴流はんだ付け装置
WO2016170644A1 (ja) フィーダ装置、およびフィーダ装置のキャリアテープ繰り出し方法
JP4526555B2 (ja) プリント基板の半田付け方法
JP2008114522A (ja) スクリーン印刷装置およびスクリーン印刷装置における基板搬送方法
JP4756638B2 (ja) フローパレット、半田フロー装置及び半田付け方法
JP4811315B2 (ja) 噴流はんだ付け装置
JP2000015160A (ja) 接着剤塗布装置
JP2011020153A (ja) はんだ付け装置
JP2013033780A (ja) 部品供給装置
JP2017042795A (ja) はんだ付け装置
JP2017039155A (ja) リフローはんだ付け装置および加熱部材
JP2003236655A (ja) はんだ付け装置
JP2002344127A (ja) はんだ付装置
JP2012081378A (ja) ホットメルト塗布装置

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121120

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20121228

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130604

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130702

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5312584

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees