JP6226350B2 - 半田プリフォームフラックスの被覆工程 - Google Patents

Description

本発明はフラックス被覆技術分野に関し、特に、半田プリフォームフラックスの被覆工程に関し、様々な半田プリフォーム表面のフラックス被覆に適用される。

半田プリフォームは、要求により異なる形状、大きさ及び表面形態を製造できる精密成形用の半田であり、小公差の様々な製造工程に適用され、プリント回路板（ＰＣＢ）の取り付け、コネクタ、端末装置、チップ接続、電源モジュール基板付着、フィルタコネクタ及び電子部品組立等の分野に幅広く応用される。このため、半田プリフォームは通常、半田の形状及び品質に対して特別な要求がある場合に用いられ、クライアントの要求を満たすように任意の寸法及び形状に製造できる。半田プリフォームは形状が多様性を有し、溶接性がよく、フラックスのスパッタを低減でき、単独で使用して金属使用量を精密に制御できる等の美点を有し、溶接において技術革新の重要な手段と見なす。

理想的な精密溶接効果を実現するために、半田プリフォームは通常、特定のフラックスを被覆するように要求される。半田プリフォーム表面のフラックス被覆技術について、現在、少数の特許、例えばＣＮ１０３０５６５５６Ａ、ＣＮ１０１９０５３８６Ａ、ＣＮ２０１７１１６７５Ｕ及びＣＮ２０２１６９４４５Ｕが関わっている。これらの特許はいずれも浸潤工程により半田プリフォーム表面に液体フラックスを付着し、そして、乾燥成形によりフラックスコーティング層を取得し、このような被覆方式に以下の不足が存在する。１）用いる液体フラックスはたいてい揮発性有機溶剤を含み、環境汚染及び操作者の健康被害を招きやすい。２）被覆の厚みが小さく、制御可能性が高くない。３）フラックスの調製工程と被覆工程とも特定量の溶剤を要求するが、最終的に乾燥除去する必要があり、工程が複雑で、被覆効率が低い。４）コストが高く、物質、エネルギー及び人力の浪費となる。

上述した従来技術の不足に対して、本発明は環境保護型の半田プリフォームフラックス被覆工程を提供し、この工程は被覆が均一で安定であり、被覆厚の制御可能性が高く、効率的であり、環境を保護し、コストが低い等の特徴を有する。

本発明は上述した技術問題を解決するために用いる技術方案は、半田プリフォーム前処理→粉末調製→被覆→硬化→後処理となる半田プリフォームフラックスの被覆工程である。

本発明の改進として、本発明に記載の半田プリフォーム前処理は前記半田プリフォームを脱脂、洗浄、乾燥することを含む。

本発明の改進として、本発明に記載の粉末調製の方法は、１）フラックスを特定粒径の粉末顆粒に直接調製することと、２）フラックス各成分を粉末顆粒に調製し、均一に混合することと、３）まずフラックス各成分を機械的に混合し、そして粉末顆粒に調製することと、４）フラックス各成分を溶融して混合し、冷却後に粉末顆粒に調製することと、５）フラックス各成分を適量の分散剤で均一に混合し、分散剤を取り除いて粉末顆粒に調製することとを含む。

本発明の改進として、本発明に記載の粉末調製はフラックスを粒径≦３５０μｍの成分が均一の粉末に調製することを含む。

本発明の改進として、本発明に記載の被覆は少なくとも流動層浸漬塗布、溶射、ホットメルト塗布、静電塗布及び静電振動のうちの１種を含む。

本発明の改進として、本発明に記載の静電塗布の工程パラメータは、塗布電圧３０〜１００ｋＶ、塗布距離１０〜２５ｃｍを含む。

本発明の改進として、本発明に記載の硬化は加熱硬化及び放射硬化を含む。

本発明の改進として、本発明に記載の加熱は抵抗加熱、赤外線加熱及びマイクロウェーブ加熱を含み、前記放射は紫外線を含む。

本発明の改進として、本発明に記載の加熱硬化の温度は５５〜２００°Ｃである。

本発明の改進として、本発明に記載の後処理は自然冷却、強制冷却、プレス成形及びトリム成形を含む。

本発明はまず、半田プリフォームに対して前処理を行い、清潔な、油よごれがない表面を取得する。前処理工程の良否は粉末コーティング品質に直接影響するため、前処理をしない、あるいは前処理効果がよくないと、コーティングの脱落、泡立ち等の問題を招く。本発明は化学法で脱脂、洗浄及び乾燥することにより半田プリフォームの前処理を実現する。表面清潔度が実際要求を満たす半田プリフォームは、前処理を略して粉末調製及び被覆を直接行ってもよい。

本発明の好適な被覆方法は静電塗布であり、具体的なステップは以下のとおりである。静電を持つフラックスを特定粒度の粉末に調製し、そして、静電粉体噴射装置を用いてフラックス粉末を半田プリフォームの表面に塗布し、粉末が特定の厚みに付着すると、反発作用が発生し、半田プリフォーム上に吸着できないため、半田プリフォーム表面各部分の粉層厚みを均一にする。ベーク装置で加熱し、フラックス粉層を柔らかくして、平らにし、硬化する。最後に冷却成形し、半田プリフォームに密着する均一なフラックス膜を取得する。静電塗布工程において、塗布品質に影響を与える因子は、フラックス粉末の導電率、粉末粒度、粉体噴射装置の形式、粉体噴射量、塗布電圧、塗布時間、粉末と空気混合物の速度勾配等がある。本発明は異なるフラックス、異なる被覆厚み及び異なる使用要求に応じて適当な工程パラメータを選択でき、好ましくは、フラックス粉末粒径が≦３５０μｍであり、塗布電圧が３０〜１００ｋＶであり、塗布距離が１０〜２５ｃｍであり、硬化温度が５５〜２００°Ｃである。

伝統的な液体フラックス浸潤工程の被覆厚みは一般的に１０〜２０μｍ（特許ＣＮ２０２１６９４４５Ｕを参照）であり、本発明の被覆厚みは１００〜３００μｍに達し、本発明は実際要求により異なる粒径のフラックス粉末を調製でき、及び／又は適当な塗布工程パラメータを選択でき、異なる厚みのフラックス膜を被覆する。このため、本発明の被覆厚みの制御可能性が高い。

従来の技術に比べると、本発明の有益な効果が顕著である。本発明は創造的に静電塗布技術と半田プリフォームフラックスの被覆工程を合わせて、フラックスが有機溶剤を含まなく、省エネで、環境を保護し、操作者の健康を害さない。被覆が均一で安定であり、被覆厚みの制御可能性が高い。工程が簡単で、効率が高く、コストが低く、様々な半田プリフォーム表面のフラックス被覆に適用される。

半田プリフォームフラックスの被覆工程において、工程プロセスは、半田プリフォーム前処理→粉末調製→被覆→硬化→後処理となる。具体的なステップは以下のとおりである。
１）適量のアルコールで円形半田プリフォームに対して脱脂と洗浄を行い、そして乾燥する。
２）フラックスを粒径≦８０μｍの粉末に直接調製し、流動層に入れる。
３）半田プリフォームを適当に予め加熱した後に粉末流動層に入れて浸漬塗布し、特定の時間の後に取り出す。
４）粉を塗布した後の半田プリフォームを温度８０°Ｃの抵抗加熱炉に入れて硬化する。
５）自然に冷却成形する。

以上の工程により被覆されるフラックス膜は、厚みが６０μｍであり、均一で平坦であり、半田プリフォームとの結合力が強く、被覆効果がよい。

半田プリフォームフラックスの被覆工程において、工程プロセスは、半田プリフォーム前処理→粉末調製→被覆→硬化→後処理となる。具体的なステップは以下のとおりである。
１）適量のアルコールで円形半田プリフォームに対して脱脂と洗浄を行い、そして乾燥する。
２）フラックスを粒径≦５０μｍの粉末に直接調製する。
３）適量のフラックス粉末を静電塗布装置に入れて、塗布電圧を３０ｋＶにし、塗布距離を１０ｃｍにし、特定の時間で静電塗布した後に中止する。
４）粉体を噴射した後の半田プリフォームを赤外線で５５°Ｃに加熱して硬化を完成する。
５）自然に冷却成形する。

以上の工程により被覆されるフラックス膜は、厚みが約４０μｍであり、均一で平坦であり、半田プリフォームとの結合力が強く、被覆効果がよい。

半田プリフォームフラックスの被覆工程において、工程プロセスは、半田プリフォーム前処理→粉末調製→被覆→硬化→後処理となる。具体的なステップは、以下のとおりである。
１）適量のアルコールで環状半田プリフォームに対して脱脂及び洗浄を行い、そして乾燥する。
２）フラックス各成分を溶融して混合し、冷却後に粒径≦３５０μｍの粉末に調製する。
３）適量のフラックス粉末を静電塗布装置に入れて、塗布電圧を１００ｋＶにして、塗布距離を２５ｃｍにして、特定の時間で静電塗布した後に中止する。
４）粉体を噴射した後の半田プリフォームをマイクロウェーブで２００°Ｃに加熱して、硬化を完成する。
５）自然に冷却して、プレス成形する。
以上の工程により被覆されるフラックス膜は、厚みが約２００μｍであり、均一で平坦であり、半田プリフォームとの結合力が強く、被覆効果がよい。

半田プリフォームフラックスの被覆工程において、工程プロセスは半田プリフォーム前処理→粉末調製→被覆→硬化→後処理となる。具体的なステップは以下のとおりである。
１）適量のアルコールで長方形半田プリフォームに対して脱脂及び洗浄を行い、そして乾燥する。
２）フラックス各成分を粒径≦１００μｍの粉末に調製して、均一に混合する。
３）適量のフラックス粉末を静電塗布装置に入れ、塗布電圧を５０ｋＶにし、塗布距離を１５ｃｍにし、特定の時間で静電塗布した後に中止する。
４）粉体を噴射した後の半田プリフォームを紫外線で硬化する。
５）要求に応じて後処理、例えば、磨き、バリ取り及びトリム等を行う。

以上の工程により被覆されるフラックス膜は、厚みが約８０μｍであり、均一で平坦であり、半田プリフォームとの結合力が強く、被覆効果がよい。

以上の実施例はいずれも本発明の好適な実施例であるが、本発明の保護範囲を限定するものではなく、当業者にとって、上述した実施例に基づいて作成した簡単な取替はいずれも本発明の特許請求の範囲に含まれるものである。

Claims (9)

1. 被覆工程のプロセスは、半田プリフォーム前処理→粉末調製→被覆→硬化→後処理である半田プリフォームフラックスの被覆工程であって、
   前記粉末調製の方法は、１）フラックスを特定粒径の粉末顆粒に直接調製することと、２）フラックス各成分を粉末顆粒に調製し、均一に混合することと、３）まずフラックス各成分を機械的に混合し、そして粉末顆粒に調製することと、４）フラックス各成分を溶融して混合し、冷却後に粉末顆粒に調製することと、５）フラックス各成分を適量の分散剤で均一に混合し、分散剤を取り除いて粉末顆粒に調製することとを含む、
   ことを特徴とする半田プリフォームフラックスの被覆工程。
2. 前記半田プリフォーム前処理は前記半田プリフォームを脱脂、洗浄、乾燥することである、
   ことを特徴とする請求項１に記載の半田プリフォームフラックスの被覆工程。
3. 前記粉末調製はフラックスを粒径≦３５０μｍの粉末に調製することを含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の半田プリフォームフラックスの被覆工程。
4. 前記被覆は少なくとも流動層浸漬塗布、溶射、ホットメルト塗布、静電塗布及び静電振動のうちの１種を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の半田プリフォームフラックスの被覆工程。
5. 前記静電塗布の工程パラメータは、塗布電圧３０〜１００ｋＶ、塗布距離１０〜２５ｃｍを含む、
   ことを特徴とする請求項４に記載の半田プリフォームフラックスの被覆工程。
6. 前記硬化は加熱硬化及び放射硬化を含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の半田プリフォームフラックスの被覆工程。
7. 前記加熱硬化は抵抗加熱硬化、赤外線加熱硬化及びマイクロウェーブ加熱硬化を含み、前記放射硬化は紫外線硬化を含む、
   ことを特徴とする請求項６に記載の半田プリフォームフラックスの被覆工程。
8. 前記加熱硬化の温度は５５〜２００°Ｃである、
   ことを特徴とする請求項６に記載の半田プリフォームフラックスの被覆工程。
9. 前記後処理は自然冷却及びプレス成形である
   ことを特徴とする請求項１に記載の半田プリフォームフラックスの被覆工程。