JP5416290B2 - 噴流式ハンダノズルのためのハンダ戻し装置およびその使用方法 - Google Patents

Description

本発明は噴流式ハンダ付け機用のハンダ戻し装置に関する。

エレクトロニクス製造業にとって必須のことは、電気的な回路を形成するべく一連の電気的な接続部（例えばハンダ合金により）を形成し、最後の組立により機能的な装置を最終的に完成させることが要求されることである。噴流式ハンダ付け機により、様々なコンポーネント間の大量の電気的な接続を迅速且つ効率的になすことが可能となる。噴流式ハンダ付け機では、電子基板は、フラックスステーションと、予熱ステーションと、ハンダの少なくとも１つの波がノズルを通して上方に噴出されてハンダ付けされるべき電子基板の様々な部分と接触するステーションとを通過する傾斜した経路上をコンベアによって移動される。

噴流式ハンダ付け機は、４０年以上業界標準であるハンダ材料として通常錫鉛合金を使用する。しかしながら、ここ最近は、錫鉛合金ハンダは無鉛の合金に代えられている。通常、この変更は国際立法によって決定される。現在の噴流式ハンダ付け装置および方法では、無鉛のハンダの出現により生産量が低減され、加工コストが上昇した。無鉛のハンダ、およびより新しくより挑戦的な製品をハンダ合金に関係なく受け入れる現在利用可能な設備および処理技術の能力は限られている。加えて、無鉛のハンダは、錫鉛や他のタイプのハンダと比較して、十二分にコストがかかる。その結果、無鉛のハンダの浪費を低減すべく噴流式ハンダを扱う人および所有者の要求が増加している。

ここに装置が開示されるが、装置は、装置をノズルに取り付けるための取り付け部材、および取り付け部材に相互に連結される回収部材を含み、回収部材は、ノズルから液体を受容し、液体をタンクに移動させるべく操作可能である。回収部材は、ノズルからの液体を受容する槽と、槽の下方に調整自在に取り付けられる流れ制御部材を含み、ノズルは、底壁、および液体をタンク外に移動させるための、底壁内の少なくとも１つのスロットを含む。底壁および流れ制御部材は、槽から液体を受容するとともにタンクへ液体を移動させるためのチャンバを形成する。流れ制御部材は、長尺状をなすプレートからなる。

取り付け部材は、ノズルの頂面を覆うように載置される寸法に形成される開口を含む。開口により、液体はノズルから回収部材内に移動可能である。取り付け部材は、ノズルの頂面を略覆うような寸法に形成され、且つ／またはノズルの正面フランジを覆うように垂れ下がる寸法に形成される長尺状をなすプレートを含む。

槽は第１の端壁および第２端壁、並びに正面壁を含み、その各々は、底壁から上方に延びる。第１の端壁および第２端壁、正面壁および底壁は、ノズルから液体を受容するために受容領域を形成する。偏向板は槽に相互に連結され、タンク内に延びるべく操作可能である。偏向板は正面壁に取り付けられ、底壁および流れ制御部材の少なくとも１つに略直交し、且つ／またはチャンバを更に形成する。正面壁は、底壁とは反対側の、その上方部にフック部材を含む。

流れ制御部材は、流れ制御部材から略直交して延びるとともに流れ制御部材を槽に調整自在に相互に連結させる少なくとも１つの留め具を含む。少なくとも１つの留め具は少な
くとも１つのスロットを通過して延びる。取り付けタブが少なくとも１つのスロット内に配置され、また、少なくとも１つの留め具が取り付けタブを通過して延びる。

更に、ハンダを保持するタンク、ハンダノズルを含むタンクから突出する噴流式ハンダ付けアセンブリ、およびハンダノズルに相互に連結される回収部材を含む噴流式ハンダ付けステーションがここに開示され、回収部材は、ハンダノズルからハンダを受容する、底壁を含む槽と、底壁を貫通する開口と、底壁とタンクのハンダの液面との間に配置される流れ制御部材とを含む。ハンダノズルから出るハンダは、タンクに戻るに先立って底壁と接触し、開口を通過し、続いて流れ制御部材に接触する。

ハンダノズルは、噴流式ハンダ付けアセンブリからハンダを放出するための少なくとも１つの開口を含む頂面を含み、また、回収部材は、頂面に取り付けられる取り付け部材を含む。ハンダノズルは頂面からタンクの底に向かって延びる正面フランジを含み、また、取り付け部材は正面フランジを覆うように垂れ下がる。底壁はタンクのハンダの液面とハンダノズルの頂面との間の略中間に配置される。

回収部材は、底壁からタンク内のハンダに通常延びる偏向板を含む。ハンダノズルは、頂面からタンクに延びる前面を含み、また、前面は偏向板に面する。流れ制御部材は、槽に調整可能に取り付けられるとともに開口を出るハンダの流速を制御する。流れ制御部材は偏向板と前面との間に配置される。偏向板、ハンダノズルの前面、槽の底壁、および流れ制御部材は、槽からハンダを受容するためにチャンバを形成する。

噴流式ハンダ付け機を使用する方法が更にここに開示され、方法は、ハンダ波を形成するべくハンダノズルの少なくとも１つの開口を通してハンダタンクからハンダをくみ出すべく噴流式ハンダ付け機を操作する工程と、ハンダノズルに相互に連結される槽内のハンダ波からハンダを受容する工程と、槽の底壁の開口部を通してハンダを流す工程とを含む。底壁は、ハンダタンク内のハンダの液面より上で、且つハンダノズルの少なくとも１つの開口より下方に配置される。

流す工程の後に、方法はプレート上にハンダを受容する工程、およびハンダをプレートからハンダタンク内に流す工程を含む。プレートは、ハンダタンク内のハンダの液面より上で、且つ槽の底壁より下方に配置される。方法は、槽の底壁に向かって、あるいは槽から離間させるようにプレートを調整する工程を含む。方法はハンダノズルを覆うように電子基板を移動させる工程を含み、また、この工程は、電子基板の底面にハンダ波を通過させる工程を含む。方法はタンク内の槽からハンダを受容する工程、およびハンダ波を形成するべく槽からハンダノズルの少なくとも１つの開口を通してタンク内に受容されたハンダをくみ出すべく噴流式ハンダ付け機を操作し続ける工程を含む。

一実施例における噴流式ハンダ付け機を示す斜視図。 図１の噴流式ハンダ付け機の噴流式ハンダ付けステーションを示す斜視図。 図２の噴流式ハンダ付けステーションのハンダノズル、およびハンダ戻し装置を示す斜視図。 図３の線４−４に沿って、ハンダノズルと、ハンダタンク内に配置されているハンダ戻し装置とを示す断面図。 別例による、図２の噴流式ハンダ付けステーションのハンダノズル、およびハンダ戻し装置を示す斜視図。 図５の線６−６に沿って、ハンダノズルと、ハンダタンク内に配置されているハンダ戻し装置とを示す断面図。 ここに開示されるハンダ戻し装置のうちのいずれかを使用する噴流式ハンダ付け機を使用する方法を示すフローチャート。

本発明は、様々な変形および別の態様が可能であり、その詳細な実施例が図面に例示され、ここに詳細に開示される。しかしながら、本発明は、開示される特定の態様に限定されることを意図したものではなく、添付の特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲および趣旨の範囲内にある変形、均等物、および別例を全て包含するものとする。

図１は、一実施例による噴流式ハンダ付け機、すなわち装置１０を示す斜視図である。図示のように、噴流式ハンダ付け装置１０は、フラックス塗布ステーション１２、予熱ステーション１４、および噴流式ハンダ付けステーション１６のような複数の作業ステーションを収容するハウジング１１を含む。作動監視装置１８を有する制御部（図示しない）は、公知の方法にて噴流式ハンダ付け装置１０の作動を制御する。図示のように、電子基板２０（例えばプリント基板）は、フラックス塗布ステーション１２、予熱ステーション１４、および最終的に噴流式ハンダ付けステーション１６を通過する通路（例えば、傾斜した）に沿ってコンベア２２によって移動される。

フラックスステーション１２において、任意の好適なハンダ付け用フラックス（例えばイリノイ州アイタスカに所在するＫｅｓｔｅｒ社によって販売されている２２２０−ＶＦおよび９５９のハンダ付け用フラックス、並びにニュージャージー州ジャージーシティに所在するＡｌｐｈａ Ｍｅｔａｌ社によって販売されているＥＦ−６１００ハンダ付け用フラックス）が、ハンダ付けされる電子基板２０の表面に塗布される。例えば、ハンダ付け用フラックスは、電子基板の表面積の１平方インチ（６．４５平方ｃｍ）当たり６００マイクログラム未満のフラックス固体の割合にて配置される。予熱ステーション１４では、電子基板は任意の好適な温度（例えばおよそ１００℃）に加熱される。噴流式ハンダ付けステーション１６では、１つ以上のハンダ波（図１に図示しない）が、１つ以上のハンダノズルから上方に噴出され、ハンダ付けされる電子基板の様々な部分に接触される。

図２に移って、噴流式ハンダ付けステーション１６が噴流式ハンダ付け装置１０の残部とは別に示される。図示のように、噴流式ハンダ付けステーション１６は、溶解したハンダ（例えば無鉛のハンダ（図示しない））の供給部を含むハンダ槽、すなわちタンク２４を含む。ここに使用されるように、「ハンダ槽」あるいは「ハンダタンク」はハンダを含む壁あるいは他の構造体を意味し、必ずしもハンダ自体を含んでいなくてもよい。ハンダタンク２４、更に噴流式ハンダ付けステーション１６は、通常広く「ハンダポット」と呼ばれるものといえる。いずれの場合も、噴流式ハンダ付けステーション１６は、ハンダタンク２４内に含まれるハンダの上方に延びる第１のノズル３２を有する第１の噴流式ハンダ付けアセンブリ２８、およびハンダタンク２４内に含まれるハンダの上方に延びる第２のノズル３８を有する第２の噴流式ハンダ付けアセンブリ３０を含む。

第１のノズル３２は、ハンダの「第１の波」を生じるが、これは荒い波、チップ波等であり、電子基板２０の様々なコンポーネント上のハンダの最初の適用範囲を得るのに好適である。第２のノズル３８は「主波」を生じ、これも任意の好適なタイプの波であり、いくつかの実例において第１のノズル３２によって生じた波より滑らかな波を生じる。第１のノズル３２および第２のノズル３８の１つ以上は、回転するチップ波（例えば約１インチ（約２．５４ｃｍ）の幅）および／または幅広のチップ波（例えば約２と２分の１インチ（約６．３５ｃｍ）の幅）を生じる。第１の噴流式ハンダ付けアセンブリ２８は、第１の噴流式ハンダ付けアセンブリ２８の側面の側にわたって滴下可能なハンダ量を制限するために第１のノズル３２から通常直交して上方に延びる第１の側面板５２および第２の側面板５４を含む。同様に、第２の噴流式ハンダ付けアセンブリ３０も、第２の噴流式ハンダ付けアセンブリ３０の側面の側にわたって滴下可能なハンダ量を制限するために第１の側面板５６および第２の側面板５８を含む。

図示しないが、第１の噴流式ハンダ付けアセンブリ２８と第２の噴流式ハンダ付けアセンブリ３０の各々は、第１の波および主波を形成するべくハンダタンク２４から任意の好適な導管組織を介して第１のノズル３２および第２のノズル３８までハンダをくみ出すための１つ以上のポンプを含む。制御部（図示しない、上述したもの）が第１の波および主な波の高さ、流速等を調整するために、ポンプの制御動作に使用可能であるものといえる。加えて、２つの噴流式ハンダ付けアセンブリ２８および３０が図示されるが、ここに開示される原理は、単一の噴流式ハンダ付けアセンブリのみを組み込む噴流式ハンダ付け機、あるいは２つを超える噴流式ハンダ付けアセンブリを組込む噴流式ハンダ付け機に応用可能である。ハンダ戻し装置１００は、図２に部分的に示され、ハンダタンク２４にハンダを戻す一方、噴流式ハンダ付け機１０、噴流式ハンダ付け機１０内の電子基板２０等のコンポーネントにはねて接着するハンダ（例、ハンダボールの形態にある）の量を低減する。このハンダ戻し装置１００をより完全に後述する。

図３および図４を参照して、一実施例において第１のノズル３２に取り付けられるハンダ戻し装置１００を示すが、ハンダ戻し装置１００は、第２の噴流式ハンダ付けアセンブリ３０の第２のノズル３８、あるいは他のノズル（図２に示されている第２の噴流式ハンダ付けアセンブリ３０の第２のノズル３８）に取り付けられてもよいものと認識される必要がある。いずれの場合も第１のノズル３２を最初に参照して、第１のノズル３２は正面壁１０２および背面壁（図示しない）を含み、その各々はハンダタンク２４内に延び、ハンダタンク２４内に好適に固定される。第１のノズル３２は、１つ以上の開口１０６を含む頂面、すなわち上表面１０４を更に備え、開口１０６を介してハンダは波１１０（例、第１の波）を形成するべく退出し、あるいは放出される。正面壁および背面壁は、ハンダが１つ以上の開口１０６を通してハンダタンク２４から移動すると、ハンダを包含するべく機能する。第１のノズル３２は、正面フランジ１１２を含み、これをわたってハンダが、ハンダ戻し装置１００が設けられない状態においてハンダタンク２４内に流れ込むか戻される。

（ハンダ戻し装置１００が設けられない状態において）ハンダノズル３２から（すなわち、正面フランジ１１２から）滝のように落ちハンダタンク２４内のハンダ１０８に直接至るハンダ１０８（すなわち、ハンダ１０８は、ハンダノズル３２から離間し、ハンダタンク２４内のハンダ１０８と接触するまでの間に何も接触しない）は、ハンダタンク２４内のハンダ１０８に衝突すると、はねることがわかっている。これは、主にハンダ１０８が第１のノズル３２から滝のように落ちた後にハンダタンク２４のハンダ１０８に至る時点までにハンダ１０８が到達した速度（および運動量）による。はねるハンダ１０８が噴流式ハンダ付け装置１０（例、窒素フード）および電子基板２０のコンポーネントに接触し接着したものが図示されているが、これはハンダボールおよび小滴を生じる原因となる。例えば、電子基板（例、ＳＭＴ、ＢＧＡ）のコンポーネント下にハンダボールが形成され、これが（例えば細かいピッチのＳＭＴコンポーネントの脚体間に）金属製造くずを生じ得ることがわかっている。はねるハンダ１０８は、浪費されたハンダ、電子基板２０に対する高い不良率等を生じる。より詳細に後述するように、ハンダ戻し装置１００を使用することにより、上述したハンダのはねが低減され、且つ／または生じるはねの影響を制限することができ、これにより、効果の中でも特にハンダの浪費および電子基板の不良率を低減することができる。

ハンダ戻し装置１００は、装置１００を第１のハンダノズル３２に（例えば、恒久的に、取り払い可能に）取り付けるための取り付け部材、すなわちセクション１１４と、第１のノズル３２からハンダ１０８を受容するとともにハンダタンク２４にハンダ１０８を戻すための回収部材、すなわちセクション１１６を広く含む。取り付けセクション１１４は、第１のノズル３２を覆うように配置されるか掛けられる板の形態にある。より詳細には、取り付けセクション１１４は、第１のノズル３２の上表面１０４を覆うように取り付けられ且つ／または配置される第１のセグメント１１８、および第１のノズル３２の正面フランジ１１２を覆うように取り付けられ且つ／または配置される第２のセグメント１２０を備える。第１のセグメント１１８は、第１のノズル３２の上表面１０４の１つ以上の開口１０６と並べられる少なくとも１つの開口１２２を含み、これにより、波１１０を形成するべく開口１０６および開口１２２を通してハンダを上方に噴出させる。

第１のセグメント１１８は、第１のノズル３２に取り付けセクション１１４を（これにより装置１００を）取り付けるための任意の好適な取り付け機構を更に含んでもよい。例えば、取り付け機構は、第１のセグメント１１８を通過して（すなわち、第１のセグメントの頂面から底面まで）延びる１つ以上の穿孔１２４の形状にあってもよい。対応する穿孔（図示しない）が、第１のノズル３２の上表面１０４に形成されてもよい。組み立てにおいて、第１のセグメント１１８は、開口１２２が開口１０６を覆うように少なくとも通常整列し、穿孔１２４が上表面１０４の対応する穿孔を覆うように少なくとも通常整列するように、上表面１０４を覆って配置される。穿孔１２４および上表面１０４の穿孔は、ネジが設けられる。いずれの場合においても、第１のノズル３２に装置１００を固定するべく、留め具（例、ネジを設けられたボルト）が、穿孔１２４および上表面１０４の穿孔を延在する。スナップ、移動止め等のような他の取り付け機構も考えられる。

第２のセグメント１２０は、正面フランジ１１２を覆うように垂れ下がるように第１のノズル３２の正面フランジ１１２の形状に通常従うように設計される。特に図４を参照して、第２のセグメント１２０および正面フランジ１１２の各々は、第１のノズル３２の上表面１０４からハンダタンク２４の底部に向かって通常傾斜する、通常曲線からなる形状または設計である。第２のセグメント１２０の外形すなわち形状を正面フランジ１１２に整合させるか、略整合させることにより、装置１００が第１のノズル３２を覆うように取り付けられる場合に装置１００はより安定して整合可能である。加えて、これにより、上表面１０４を通して上昇するハンダ１０８を、低減された速度にてハンダタンク２４に戻すことができる（例えば、正面フランジ１１２および第２のセグメント１２０が設けられない状態においてハンダ１０８が上表面から離間してハンダタンク２４内に直接滝のように落ちる速度と比較してより緩やかに）。正面フランジ１１２を有する第１のノズル３２が設けられない状態においても、第２のセグメント１２０は上述したような曲線からなるか傾斜した設計を有してもよいものといえる。

加えて特に図３を参照して、取り付けセクション１１４は、上表面１０４の一端から他端に（例えば第１の側面板５２から第２の側面板５４に）実質的に延びるか、ハンダ１０８が開口１０６から流れ出る全領域を略覆うような長さや幅を有する（視点に応じて）。これにより、装置１００は第１のノズル３２を出るハンダ１０８を最終的に全てハンダタンク２４に輸送するべく回収セクション１１６内に実質的に移動させることができる。

図３および図４を継続して参照して、回収セクション１１６は、開口１０６および１２２を通して噴出するハンダ１０８が第２のセグメント１２０に注がれ、または流れ、回収セクション１１６内に至るように（例、図４に示すように）、取り付けセクション１１４に好適に連結されるか、取り付けられる（例えば、溶接、鋳造工程の一部として）。広く、回収セクション１１６は、第１のノズル３２からハンダ１０８の最初のあふれ出しを回収し、且つ／または包含するために槽１２６（例、カップ、受容領域）を備える。槽１２６は、底壁１２８、および底壁１２８から上方へ延びる複数の壁部（例、第１の端部キャップおよび第２の端部キャップや、側壁１３０、１３２、および正面壁１３４）を含む任意の好適な形態にある。槽１２６は、回収セクション１１６の「上段」と考えられる。槽１２６は、ハンダ１０８がハンダタンク２４に戻るべく滴下する必要のある距離の略中間に配置される。すなわち、特に図４を参照して、ハンダタンク２４のハンダ１０８の頂部から底壁１２８までの距離１３６は、ハンダタンク２４のハンダ１０８の頂部から、ハンダが第１のノズル３２から滝のように落ちる領域（例えば上表面１０４）までの距離１３８の約半分である。これにより、槽１２６は、ハンダ１０８の速度および運動量を低減することができ、従って、ハンダ１０８がハンダタンク２４内のハンダ１０８と最終的に接触するときにはねることを低減することができる。加えて、槽１２６のそのような相対的な位置決めにより、十分にハンダ１０８が包含される（すなわち、ハンダ１０８が側面の壁および正面壁１３０、１３２、１３４を超えて流れることを制限する）。上表面１０４およびハンダタンク２４のハンダ１０８の頂面に対する槽１２６の他の位置も考えられる。

図３および４を再度参照して、底壁１２８は底壁１２８を貫通する少なくとも１つの開口、開口部、あるいはスロット１４０を含み、これにより、槽１２６に受容されたハンダ１０８は、ハンダタンク２４内に最終的に流れ込むことができる。スロット１４０は、第１の側壁１３０から第２の側壁１３２まで実質的に延びるが、他のスロット形状および設計が本明細書内に包含される。例えば、複数のスロットが、底壁１２８を貫通して形成され、その各々が、正面壁１３４から第２のセグメント１２０に通常延びる。いずれの場合においても、スロット１４０を通過するハンダ１０８は、チャンバ１４２（例、「下段」）に流れ込み、これは、後述するように、ハンダ１０８のはねを低減するとともに包含し、ハンダ１０８をハンダタンク２４に戻す。

チャンバ１４２は、底壁１２８および任意の好適な流れ制御部材１４４によって少なくとも部分的に形成される。流れ制御部材１４４は、スロット１４０を出るハンダ１０８の量を調整可能に制御する。加えて、流れ制御部材１４４は、「第２の段」として機能し（槽１２６の底壁１２８は「第１の段」）、スロット１４０を出るハンダ１０８の速度を低減するべく再び機能する。この理由として、ハンダ１０８は、スロット１４０からハンダタンク２４内のハンダ１０８に直接落下する代わりに流れ制御部材１４４に最初に接触することが挙げられる。例えば、流れ制御部材１４４は、スロット１４０の長さおよび幅と少なくとも略同じ大きさの長さおよび幅を有する調整可能なプレート１４６の形態にある。

図４を参照して、調整可能なプレート１４６は、通路１４８に沿ってスロット１４０に向かって近づけるように、およびスロット１４０から離間させるように選択的に移動可能である。例えば、スロット１４０のより近傍に調整可能なプレート１４６を位置決めすることにより、スロット１４０を出るハンダ１０８の量が低減され、スロット１４０から更に離間させるように調整可能なプレート１４６を位置決めすることにより、スロット１４０を出るハンダ１０８の量は増加される。加えて、スロット１４０のより近傍に調整可能なプレート１４６を位置決めすることにより、ハンダ１０８は、調整可能なプレート１４６から離間した後、且つハンダタンク２４のハンダ１０８と接触する前に、第１の速度が得られ、スロット１４０から更に離間させるように調整可能なプレート１４６を位置決めすることにより、ハンダ１０８は、調整可能なプレート１４６から離間した後、且つハンダタンク２４のハンダ１０８と接触する前に、第１の速度より低い第２の速度が得られる。これは、調整可能なプレート１４６がスロット１４０により近接している場合と比較して、調整可能なプレート１４６がスロット１４０から更に離間している場合に、ハンダ１０８が短い滴下距離を有することに起因する。調整可能なプレート１４６は、第１のノズル３２を出るハンダ１０８や他の液体の流速およびタイプ、底壁１２８とハンダタンク２４内のハンダ１０８との間の距離１３６等を含む複数の要因に基づき好適に位置決めされるが、これらに限定されるものではないものといえる。加えて、調整可能なプレート１４６は槽１２６の底壁１２８と通常平行であることが示されているが、他の配向も考えられる。

図示のように、プレート１４６の調整可能性は、槽１２６の部分を通してそれぞれ挿入される複数の留め具１５０（例、ネジ留め具または鋲）により得られる。例えば、留め具１５０はそれぞれ、上記表面から延びるか突出するように調整可能なプレート１４６の表面に（例えば鋲留めや溶接により）好適に固定される（例えば堅固に）。槽１２６は、スロット１４０に好適に形成されるか配置される複数の取り付けタブ１５２（例えば補強リブ）を備え、これらタブ１５２は各々留め具１５０を受容するのに適した少なくとも１つの開口（図示しない）を有する。加えて、ネジが設けられたナット１５４が開口を覆うように各取り付けタブ１５２に設けられるか位置決めされ、これは留め具１５０を受容もする。

アセンブリにおいて、留め具１５０は、底壁１２８からハンダが槽１２６に進入する位置である槽１２６の頂部に向かう方向に取り付けタブ１５２の開口を通して最初に配置される。その後、ナット１５４は、留め具１５０の端部にわたって留め具１５０の所望の位置にネジが設けられ、続いて、操作者は、取り付けタブ１５２の頂部のナット１５４が取り付けタブ１５２の頂部に載置され、調整可能なプレート１４６が底壁１２８の下方に垂れ下がるように、調整可能なプレート１４６および留め具１５０を解放する。その後、スロット１４０に向かう、およびスロット１４０から離間するような調整可能なプレート１４６の調整は、１つ以上のナット１５４を時計回りまたは反時計回りに選択的に回動させることによってなされる。留め具１５０は、スロット１４０内に設けられた取り付けタブ１５２の開口を通して延びる必要はないものといえる。例えば、スロット１４０は取り付けタブ１５２が設けられなくてもよく、留め具１５０は、底壁１２８を延在する開口を通して延びてもよい。他の構成も本明細書に包含される。

上述したように、チャンバ１４２は少なくとも底壁１２８および調整可能なプレート１４６によって少なくとも部分的に形成されてもよい。加えて、チャンバ１４２は、ハンダ小滴が電子基板２０、噴流式ハンダ付け装置１０の他のコンポーネント等と接触することを制限する他の特徴を含んでもよい。例えば、偏向板１５６は、回収セクション１１６の一部として好適に取り付けられても形成されてもよく、更にチャンバ１４２を形成してもよい。偏向板１５６は、（例えば溶接によって）正面壁１３４の一部に取り付けられるか、正面壁１３４の一部を形成し、そこから下方に延びる。図示のように、偏向板１５６は、ハンダタンク２４のハンダ１０８内に延びるように設計されるかそのような寸法に形成されるとともに、ハンダタンク２４内のハンダ１０８の頂面および／または調整可能なプレート１４６に通常直交する。いくつかの変形において、偏向板１５６は、ハンダタンク２４のハンダ１０８の頂面に対して９０°以外の角度をなして配置される。

図４を特に参照して、スロット１４０を通過して流れるハンダ１０８は、チャンバ１４２によって意図しないコンポーネントに向かって外方にはねる能力を実質的に制限される。より詳細には、チャンバ１４２は、通常調整可能なプレート１４６に面する底壁１２８と、通常偏向板１５６に面する、第１のノズル３２の正面壁１０２とによって形成される。チャンバ１４２は、電子基板２０および噴流式ハンダ付け装置１０の他のコンポーネントを、ハンダ１０８のはねから少なくとも部分的に保護する。図３に戻って、図示しないが、ハンダ１０８が回収セクション１１６から側方向に離間させるようにはねたり噴霧されたりすることを制限するべく同様の偏光板が第１の側壁１３０および第２の側壁１３２に取り付けられ、且つハンダタンク２４のハンダ１０８内に延びるように、あるいは近接するように設計されてもよい。いずれの場合においても、図４を参照して、スロット１４０を介して槽１２６を出るハンダ１０８は、最終的に第１の噴流式ハンダ付けアセンブリ２８および第１のノズル３２に戻され、これによりハンダが再び波１１０を形成できるように調整可能なプレート１４６にわたってハンダタンク２４内に配向される。

図５および図６に移って、別例において、ハンダ１０８をハンダタンク２４に戻す一方、ハンダ１０８が電子基板２０および他のコンポーネンツ上にはねることを制限するハンダ戻し装置１００’が示される。図３および図４、並びに図５および図６の実施例間の対応するコンポーネントは共通の参照符号によって識別される。図３および図４の実施例と少なくともある点において異なる、これらの対応するコンポーネントは、図５および図６に示す「単一の主要部（ｐｒｉｍｅ）」によって識別される。装置１００と同様に、装置１００’の１つ以上のコンポーネントは、任意の好適な径、形状、構造体等から構成される。図３および図４の装置１００と図５および図６の装置１００’との間の１つの相違点は、第１のノズル３２およびハンダタンク２４のうち少なくともいずれか一方の先在する構造体に回収部材１１６を取り付ける（例えば取り払い可能に）迅速取り付け部材２００である。

図６を参照して、壁２０２のような先在する構造体がハンダタンク２４内のハンダ１０８から上方へ延び、ハンダタンク２４、更には第１のノズル３２の一部と考えられることが視認される。壁２０２はハンダタンク２４の一部内に取り付けられるか、ハンダタンク２４の一部を形成し、これにより、ハンダタンク内のハンダ１０８から上方に、且つ／またはハンダ１０８から離間させるように突出する。例えば、迅速取り付け部材２００は、槽１２６’の正面壁１３４’に（例えば製造工程の一部として溶接されることによって）好適に相互に連結され、且つ／または正面壁１３４’と一体的に形成されるフック部材２０４である。フック部材２０４は、第１のノズル３２に装置１００’を取り付ける工程の一部として壁２０２に掛けられる。フック部材２０４が壁２０２に掛けられるか取り付けられると、壁２０２は、図３および図４に関して上述した偏向板１５６に同様の目的で機能する。装置１００’は、回転するチップ波構造体として、あるいは覆われるように迅速取り付け部材２００を取り付けられる先在する構造体を含む他の構造体の一部として有用である。加えて、迅速取り付け部材２００は、開口およびボルト、および／またはタブのような他の構造体および構成を含む。

ここに開示される装置１００および１００’の他の多くの構造体も考えられる。一構造体において、装置１００および１００’のいずれかは、第１の回収セクション１１６および１１６’のミラー像であり且つ第１のノズル３２の背面にまたは装置１００および１００’を使用する任意の他のノズルに掛けられるように設計される取り付けセクション１１４の背面に取り付けられる第２の回収セクション１１６および１１６’を備える。これは、ノズルの後部すなわち背面から流れたハンダ１０８を回収および包含するとともにハンダタンク２４にそのようなハンダを戻すべく有利に機能する。一変形例において、装置は一方の側に回収セクション１１６を有し、他方の側に回収セクション１１６’を有する。

別の構造体において、複数の装置１００および１００’が同じノズルに取り付けられてもよい。例えば、１つの装置１００または１００’がノズルの正面側のあふれたハンダを回収するノズル上に取り付けられ、続いて第２の装置１００または１００’がノズル後方のあふれたハンダを回収するノズルに取り付けられる。２つの装置１００および１００’のうち少なくともいずれか一方のそれぞれの取り付けセクション１１４は、整列した穴を有し、これにより、留め具は整列した穴に挿入され、続いて第１のノズル３２あるいは他のノズルの上表面１０４に挿入される。ここに開示される装置は、ハンダと組み合わせて使用することに制限されるものではなく、源または他の位置へ液体を戻すことを制御するとともに液体が意図しない位置にはねたり噴霧されたりすることを制限することが好適な状況において、他のタイプの流動する液体を放出または解放するノズルと組み合わせて使用することができる。

ここに開示される装置は、任意の好適な製造方法によって任意の好適な材料およびそのような材料の組み合わせから形成可能である。例えば、装置は、ハンダが装置の表面に接着可能な程度を制限する任意の剛健な材料から形成される。ステンレス鋼、チタン等の材料が、好適な材料であることが分かっている。加えて、鋳造、形成、機械加工、溶接等の任意の好適な製造方法およびそのような方法の組み合わせが、装置を形成することに使用されてもよい。

図７に移って、噴流式ハンダ付け機（例えばここに開示される装置のうちの１つと組み合わせて）を使用する一方法（３００）が示されるが、他の使用方法も考えられるものといえる。最初に、ハンダ波（例、図４および図６に示す波１１０）を形成するべくハンダタンクからハンダノズルの少なくとも１つの開口を通してハンダをくみ出すために噴流式ハンダ付け機が操作される（３０２）。ハンダは、ハンダノズルに相互に連結されるとともに、通常ノズルとハンダタンク内のハンダとの間に配置される槽内の波から受容される（３０４）。図３乃至６の槽１２６および１２６’を参照する。例えば、槽の底壁は、ノズルの上表面とハンダタンクのハンダとの間の実質的に中間に配置される。ハンダは、槽の底壁の開口部（例えば長尺状をなすスロット）を介してハンダタンクに向かって流される（３０６）。

ハンダは、プレートに受容され（３０８）、続いてハンダタンク内に流され（３１０）、これにより噴流式ハンダ機はタンクからノズルを通してハンダをくみ出すべく操作を継続される（３０２）。プレートは、槽の底壁の下方、且つハンダタンクのハンダ上に配置される。この点に関して、ハンダは、ハンダをノズルからハンダタンクに戻す際にハンダの速度を徐々に低減するとともにハンダを包含し、電子基板および／または噴流式ハンダ付け機のコンポーネントにハンダがはねるか噴霧されることを制限する一連の「段」（例、底壁、プレート）にわたって移動すると考えられる。

任意の好適な時（例えば、ハンダ波が形成された時）に、電子基板はハンダ波を通過させられ（例えばコンベアにより）、これにより、例えば基板の下方または底面は波と接触する。電子基板２０が図４の波１１０を通過するのを視認する。加えて、プレートは、槽の底壁の開口部に向かって、且つ／または開口部から離間して任意の所望の位置に至るように調整される。例えば、あまりにも多くのハンダが槽を満たしていることにより、ハンダが槽の１つ以上の壁を超えて流れている場合に、プレートは、ハンダが槽を空にする速度を高めるべく底壁から離間させるように調整することができる。ハンダが槽を速く出過ぎてしまい、ハンダがハンダタンクに戻る際にいくらかはねてしまい、ハンダの小滴が電子基板および／または噴流式ハンダ付け機コンポーネントに接触し得る場合に、プレートは底壁に向かって調整され、槽を出るハンダの流速を低減する。操作者は、槽および／またはハンダタンクのハンダに対してプレートの好適な位置を容易に決定可能である。

発明者は、ここに開示されるハンダ戻し装置を使用することなく、はねるハンダ（例えば、ハンダがハンダノズルの前面からハンダタンク内に、これらの間にハンダを遅くする要素が何もない状態で直接滝のように落ちることにより生じる）が、噴流式ハンダ付け機コンポーネント（例えば窒素フード）および電子基板（例えばプリント基板）と接触し、これらのコンポーネントおよび基板にハンダボールを形成することを発見した。プリント基板の場合において、ハンダボールがコンポーネント（例えばＳＭＴ、ＢＧＡ）の下に入ることにより、金属製造くずを生じ、これによりプリント基板に対して全体として高い不良率を生じ得る。しかしながら、ここに開示されるハンダ戻し装置の使用により、ハンダの上記はねが低減されるとともに、上述した高い不良率が低減され、噴流式ハンダ付け機を使用する会社および組織がより高い収益性を得られることが示された。

ここに開示される特徴により、ノズルや他の同様の構造体から液体が放出または噴出されるときに液体のはねおよび噴霧を低減することが望ましい状況において使用される場合に多数の効果を得られる。上述したように、取り付けセクションの第２のセグメントの曲線からなる設計により、ハンダがノズルから放たれた後にハンダタンクに向かって移動する際にハンダの速度が最初に低減される。回収セクションの槽は、ハンダタンクより高い位置であるがハンダノズルの上表面より低い位置に設けられ、ハンダのハンダタンク内への最終的な進入に先立ってハンダの速度を低減するハンダを最初に受容する領域となる。槽の底壁の１つ以上の開口部またはスロットにより、ハンダは実質的に遮蔽されたチャンバに進入可能であり、また、プレートのような流れ制御部材は、スロットを出るハンダの量を制御すべく開口部またはスロットに向かって近づけるように、およびスロットから離間させるように調整可能である。流れ制御部材は、ハンダがハンダタンク内のハンダに最終的に滴下するに先立ってハンダが流れ制御部材に接触するため、ハンダが槽とハンダタンクのハンダとの間を移動する際にハンダの速度を低減もする。１つ以上の偏光板がハンダタンクのハンダ内に延び、ハンダから生じハンダタンクに進入するハンダボールおよび小滴が電子基板および他のコンポーネントと接触することを更に制限する。

単一の流れ制御部材のみがここに開示されるが、付加的な流れ制御部材がハンダ戻し装置１００および１００’の一部として含まれてもよい。例えば、第２の流れ制御部材（例えば調整可能なプレート）が調節可能に第１の流れ制御部材の下方に取り付けられ（例えば１つ以上のネジ付き留め具により）、「第３の段」を形成してもよく、この段にわたってハンダ１０８が移動し、ハンダタンクのハンダに戻されるに先立ってハンダ１０８の速度が更に低減される。

ここに開示される実施例、構造体等のうちいずれも、開示された態様のうちのいずれかと組み合わせて使用可能である（単独であるいは別例、構造体等と組み合わせて）。共通して容認される先行語の基本の慣例に従って１つの特徴のみを導入することは、対応する特徴を単数に限定するものではない（例えば、装置が「回収セクション」を単独で含むことを示すことは、装置が単一の回収セクションのみを含むことを意味しない）。更に、「少なくとも１つの」のような句を使用し損なったとしても、対応する特徴を単数に限定するものではない（例えば、容器が「回収セクション」を単独で含むことを示すことは、容器が単一の回収セクションのみを含むことを意味しない）。所定の特徴に対する句「少なくとも通常」、「少なくとも部分的に」、「実質的に」等の使用は、その対応する特徴およびこれらの実質がない変形を包含する。例えば、他のものに対して「実質的に直交する」プレートは、直交するプレートに付加的に直交するプレートの実質がない変形を包含する。最後に、句「一実施例において」と組み合わされる特徴の言及は、特徴の使用を単一の実施例に制限するものではない。

本発明が図面および先の詳細な説明に開示されたが、これらの開示は、例示としてのみ考えられ、特徴において限定的なものではない。例えば、上述した所定の実施例は、他の開示された実施例と組み合わせ可能であり、且つ／または他の方法（例えば、工程要素は他の順序で行なわれてもよい）にて構成可能である。従って、好ましい実施例および変形のみが開示されたに過ぎず、本発明の趣旨の範囲内の変更および変形が全て保護されるものといえる。

Claims (29)

1. ノズルに装置を取り付けるための取り付け部材と、
   同取り付け部材に相互に連結された回収部材とを備える装置であって、該回収部材は前記ノズルから液体を受容するとともにタンクに液体を移動させるべく操作自在であり、前記回収部材は、
   前記ノズルから液体を受容する槽および同槽の下方に調整可能に取り付けられた流れ制御部材を含み、
   前記槽は、底壁と、液体を前記槽から退出させることが可能な、前記底壁内の少なくとも１つのスロットとを含み、
   前記底壁および前記流れ制御部材は、前記槽から液体を受容するとともに液体を前記タンクへ移動させるためのチャンバを形成し、前記流れ制御部材は、長尺状をなすプレートからなることを特徴とする装置。
2. 前記取り付け部材は、前記ノズルの頂面を覆うように載置される寸法に形成される開口を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記開口により前記液体は前記ノズルから前記回収部材内へ移動可能であることを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記取り付け部材は前記ノズルの頂面を略覆う寸法に形成される長尺状をなすプレートを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記取り付け部材は、前記ノズルの正面フランジを覆うように垂れ下がる寸法に形成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記槽は第１の端壁および第２の端壁、並びに正面壁を更に備え、これらは各々前記底壁から上方に延び、第１の端壁および第２の端壁並びに正面壁および底壁は、前記ノズルからの液体を受容する受容領域を形成することを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記タンク内に延びるべく操作可能な前記槽に相互連結された偏向板を更に備えることを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記偏向板は、前記正面壁に取り付けられることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記偏向板は前記底壁および前記流れ制御部材のうち少なくとも１つに対して略直交することを特徴とする請求項７に記載の装置。
10. 前記偏向板は更に前記チャンバを形成することを特徴とする請求項７に記載の装置。
11. 前記正面壁は、前記底壁とは反対側のその上方部にフック部材を備えることを特徴とする請求項６に記載の装置。
12. 前記流れ制御部材は、同流れ制御部材から略直交して延びる少なくとも１つの留め具を備え、同少なくとも１つの留め具は、流れ制御部材を前記槽に調整可能に相互に連結させることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
13. 前記少なくとも１つの留め具は前記少なくとも１つのスロットを通して延びることを特徴とする請求項１２に記載の装置。
14. 前記少なくとも１つのスロット内に配置される取り付けタブを更に備え、前記少なくと
    も１つの留め具は同取り付けタブを通して延びることを特徴とする請求項１３に記載の装置。
15. ハンダを保持するタンクと、
    同タンクから突出するとともにハンダノズルを備える噴流式ハンダ付けアセンブリと、
    該ハンダノズルに相互に連結された回収部材と、を備え、
    前記回収部材は、前記ハンダノズルからハンダを受容するための、底壁を含む槽と、前記底壁を貫通する開口と、前記底壁と前記タンクのハンダの液面との間に配置される流れ制御部材とを含み、該ハンダノズルから出るハンダは、該タンクに戻るに先立って該底壁と接触し、該開口を通過し、続いて該流れ制御部材に接触することを特徴とする噴流式ハンダ付けステーション。
16. 前記ハンダノズルは、前記噴流式ハンダ付けアセンブリからハンダを放出するための少なくとも１つの開口を含む頂面を含み、前記回収部材は、頂面に取り付けられる取り付け部材を更に含むことを特徴とする請求項１５に記載の装置。
17. 前記ハンダノズルは、その頂面から前記タンクの底部に向かって延びる正面フランジを更に含み、該取り付け部材は正面フランジを覆って垂れ下がることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
18. 前記底壁は前記タンク内のハンダの液面と前記ハンダノズルの頂面との間の略中間に配置されることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
19. 前記回収部材は前記底壁から前記タンク内のハンダ中に延びる偏向板を更に備えることを特徴とする請求項１５に記載の装置。
20. 前記ハンダノズルは前記頂面から前記タンク内に延びる前面を更に備え、同前面は偏向板に面することを特徴とする請求項１９に記載の装置。
21. 前記流れ制御部材は前記槽に調整可能に取り付けられるとともに、前記開口を出るハンダの流速を制御することを特徴とする請求項２０に記載の装置。
22. 前記流れ制御部材は、前記偏向板と前記前面との間に配置されることを特徴とする請求項２１に記載の装置。
23. 前記偏向板、前記ハンダノズルの前面、前記槽の底壁、および前記流れ制御部材は、前記槽からハンダを受容するためのチャンバを形成することを特徴とする請求項２１に記載の装置。
24. 噴流式ハンダ付け機を使用する方法であって、
    ハンダ波を形成するべくハンダタンクからハンダノズルの少なくとも１つの開口を通してハンダを噴出させるように前記噴流式ハンダ付け機を操作する工程と、
    前記ハンダノズルに相互連結される槽内のハンダ波からハンダを受容する工程と、
    ハンダを前記槽の底壁の開口部を通して流す工程とを含み、該底壁は、前記ハンダタンク内のハンダの液面よりも上で、且つ前記ハンダノズルの少なくとも１つの開口より下方に配置されることを特徴とする波形ハンダ付け機を使用する方法。
25. 前記ハンダを流す工程の後に、
    プレート上でハンダを受容する工程と、
    ハンダを前記プレートから前記ハンダタンク内に流す工程とを更に含み、
    前記プレートは、前記ハンダタンク内のハンダの液面よりも上で、且つ前記槽の底壁より下方に配置されることを特徴とする請求項２４に記載の方法。
26. 前記槽の底壁に向かって近づけるように、あるいは槽の底壁から離間させるようにかの少なくともいずれか一方に前記プレートを調整する工程を更に含むことを特徴とする請求項２５に記載の方法。
27. 前記ハンダノズル上で電子基板を移動させる工程を更に含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。
28. 前記ハンダ波を通過するように前記電子基板の底面を移動させる工程を更に含むことを特徴とする請求項２７に記載の方法。
29. 前記タンクの槽からハンダを受容する工程と、
    前記ハンダ波を形成すべく前記槽から前記ハンダノズルの少なくとも１つの開口を通してタンク内に受容されたハンダを噴出させるように前記噴流式ハンダ付け機を操作し続ける工程とを更に含むことを特徴とする請求項２４に記載の方法。