JPH0284266A - はんだ槽におけるはんだ組成管理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、はんだ槽で使用されているはんだ組成（錫／
鉛の車削比）を管理する方法に関するものである。

（従来の技術） 自動はんだ付けに使用されるはんだ槽の内部では、例え
ば、錫（Ｓｏ）と鉛（Ｐｂ）との重恒比が６３：３７の
割合から成るＧ３Ｓｎ　−３７Ｐｂ組成の共晶μんだが
溶融されている。

静止式または噴流式のいずれのはんだ槽においても、は
んだの酸化が起こり、酸化物が溶融はんだ面に被膜状に
浮遊する。このはんＩど酸化物は、はんだ付けの障害と
なるので、はんだ槽内から除去される。

このようなはんだの酸化とは、正確には錫（Ｓｎ）の選
択的な酸化であり、はんだ酸化物はＳｎＯが大部分であ
り、僅かに５ｎＯｚもある。いずれにしても、鉛（Ｐｂ
）の酸化物は生成されないことがわかっている。したが
って、はんだ中の錫のみが酸化物となって減少する。

特に、溶融はんだがはんだ槽内で攪拌される噴流式１ま
ｌｖだ槽では、酸化が促進され、錫（Ｓｎ）と鉛（Ｐｂ
）の組成比（重酊比）が変化しやずく、６３Ｓｎ−３７
Ｐｂ組成の共晶はんだが、例えば６０Ｓｎ−４０ｐｂの
ように相対的に鉛分の多い組成へと変化していく。

このように鉛分が相対的に多くなると、はんだの融点が
高くなり、はんだ槽のはんだ温度が一定に温度調節され
ても、はんだの流動性、はんだ付は性、接合信頼性に好
ましくない影響が現われる。

（発明が解決しようとする課題） 従来は、作業名が不足したと思われる分給の錫をはんだ
槽に投入しており、作業考の肋に頼るところが多く、客
観性に欠けている。

本発明の目的は、はんだ組成を一定の状態に客観的に管
球できる方法を提供し、接合（Ｒ顕性の向上を図り、は
んだ付は性の一定化を図り、さらには、はんだ組成の無
人管球を再開にすることを目的とする。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 請求項１の発明は、はんだ槽１１内から一定容積の溶融
はんだ１７ａを取出し、その一定容積のはんだ重量を測
定し、はんだ組成に応じＣ異なるはんだｆｆｌ＆から組
成変化したはんだ中の錫の不足分を検出し、その不足分
の錫を補給するはんだ組成管理方法である。

請求項２の発明は、は／ｖだ槽１１にて使用された溶融
はｌνだ１７を自然放冷し、そのはんだの冷却温度経緯
を測定し、はんだ組成に応じて異なる冷却温度経緯から
組成変化しｌ、：はんだ中の錫の不足分を検出し、その
不足分の錫を補給するはんだ組成管理り法である。

（作用） 請求項１の発明は、錫／釦の小量比が異なる場合は一定
容積のはんだ重量が異なるので、この一定容積のはんだ
重量を測定して錫７・′鎗の小量比を割出し、これらの
値から錫の不足分を決定し、不足分を特徴する 請求項２の発明は、錫／鉛の小量比が責りる場合は、自
然放冷される溶融はんだが凝固する過程で、凝固開始温
度または一定の放冷時間経過優のけんだ濡ｊ印が異なる
ので、これらの温度を測定してｌ／ＩＱの小量比を割出
し、これらの値から錫の不足分を決定し、不足分を補給
する。

（実施例） 以下、請求項１の発明を第１図に示される実膿例を参照
して、また、請求項２の発明を第２図に示される実施例
および第３図に示されるグラフを参照して肩線に説明す
る。

第１図に示されるように、はんＩ、″槽１１の内部に仕
切板１２が設けられ、この仕切板１２に穿設された吸込
口１３にポンプ１４が設けられ、さらに前記仕切板１２
上にノズル１５が立設され、そして、はんだｌｆ！１１
の底部に設けられたヒータ１６により、はんだ槽内の溶
融はんだ１１が一定湿度に保たれている。

この溶融はんだ１７は、ボン！１４によって吸込口１３
から仕切板１２の下側に吸込まれ、ノズル１５に圧送さ
れ、このノズル１５から噴流して被はんだ付は物にはん
だ付けされる。

さらに、流体圧シリンダ２１によっτ上１されるピスト
ンロンド２２のト端に連動杆２３が一体的に設けられ、
このｙ１初打２３にバネ２４Ｊ３よび取手２５を介して
耐熱容器２６が吊下げられＣいる。前記バネ２４の下部
には、ポテンショメータ等の変位検出器２７における移
ａ端子２８が−・体向に接続されており、このバネ２４
と変位検出器２１とによってバネ秤２９が構成されてい
る。

前記変位検出器２１の移！７１　端子２８から１！ｌ？
られた電気信号は、後述するように制ｉｌｌ器３１で処
理され、この制御器３１によって錫供給機３２が駆動さ
れ、この錫供給機３２からシュート３３を経てはんだ槽
１１に錫（粉または粒状）が供給される。

次に、この第１図に示される実施例の作用を説明する。

流体圧シリンダ２１により連結杆２３が下降されると、
耐熱容器２６がはんだ槽１１の溶融はんだ１７中に浸漬
され、そして、流体圧シリンダ２１によりこの容器２６
を引上げることにより、一定容積の溶融はんだ１７ａが
外部に取出される。

このとき、バネ２４が容器２６および容器内はんだ１７
ａの重量に応じて伸長される。容器２６の重量は決まっ
ているので、変位検出器２７により測定されたバネ２４
の伸び柔から、容器２Ｇの不足分を芹弓くと、一定容積
の容器内はんだ１７ａの重量が検出される。

この容器内はんだ１７ａの重量は、はんだ組成（錫／鉛
の重量比）の変化に応じて異なる。使用によって錫が減
少して鉛の比率が大きくなった分だけ、容器内はんだ１
７ａは重くなる。したがって、制御２１Ｉ器３１におい
て、容器２６内の−・定容積のはんだ重１から、組成変
化したはんだ中の錫／！Ｑのｆｔｆｆ１比をυ１出し、
これらの値から錫の不足分を決定し、錫供給機３２を作
動させて、不足分の錫をはんだ槽１１に補給する。

前配制ｔ１１Ｉ器３１では、一定容積のはんだ１７ａの
重量を密度または比重に換算して、錫／Ｋｉの重量比を
υ１出し、これらの値から錫の不足分を決定するか、ま
たは、前記変位検出器２７で得られた測定値（ボテフシ
１メータ出力電圧）と、設定値（６３Ｓｎ−３７Ｐｂは
んだの重量に対応する設定電圧）とを直接比較して、そ
の誤差から錫／鉛の重量比を割出し、これらの値から錫
の不足分を決定し、錫供給機３２に指令を与える。

この錫供給機３２’？’は、制御器３１の出力電気量に
応じた量の錫を自動計量してシュート３３から取出す。

例えば、粉状または粒状の錫を収納した箱からシュート
３３にわたって錫取出コンベヤを設け、このコンベヤの
作動ｍを制御して、シ１−ト３３に必要巾の錫を取出す
ようにする。

次に、第２図に示された実施例を第３図のグラフを参照
して説明する。なお、第１図と同様の部分には同一符号
を付してその説明を省略でる。

第２図に示されるように、ヒータ１Ｇの停止により自然
放冷が開始されるはんだ槽内ＦＪ融けんだ１７の表面に
熱雷対等の測湿体４１を挿入する。この測湿体４１は、
温度計４２および制ｉ２＋＋器３１に接続されている。

そうして、はんだ槽１１のヒータ１６に対ケる通電を停
止して、溶融はんだ１７を自然放冷し、そのはｌυだの
冷却温度経緯を測湿体４１で測定すると、第３図に示さ
れるように、はんだ組成に応じて異なる冷ｍ温度軽緯が
（ｑられる。

すなわち、６２Ｓｎ−３８Ｐｂ　（共晶組成）の溶融は
んだは、共晶温度〈１８３℃）に凝固開始点Ａがあり、
自然放冷によりこの凝固開始点Ａまで連続曲線で温度時
下するのに対し、例えば、６５Ｐｂ−３５Ｓｎの溶融は
んだは、２４５℃に凝固開始点Ｂがあり、この凝固開始
点Ｂが不連続点となる。いずれに二しても、鉛（Ｐｂ）
の重量比が多くなると凝固開始点が１８３℃より高くな
ることがわかる。

このように、錫／鉛の重量比が異なる場合は、自然放冷
される溶融はんだが）疑固する過程で、凝固開始点（不
連続点）または一定の放冷時間経過後（例えば２分後ま
たは５分後）のはんだ温度が異なる。第３図に示された
ｆ−夕は一例に過ぎないが、前記凝固開始点と錫／鉛の
重量比との関係、または一定時間ｕｉ後のはんだ温１哀
と錫、・′鎗の重量比との関係について、多数のデータ
を取り、それを予め制御Ｉ器（マイクロ〕ンピ１−タ）
３１にデータ入力しておく。

凝固開始点は不連続点であるからマイコンで識別して検
出できるし、一定時間経過後の測湿はタイマにより行な
う。制御器３１は、このようにして得られた温度データ
から、錫／鉛の重量比を割出し、これらの値から錫の不
足分を決定し、錫供給癲３２に指令を５えて不足分の錫
をはんだ槽１１ｆこ補給する。

〔発明の効果〕

請求項１の発明によれば、一定容積のは／Ｖだ重量から
、はんだ中の錫の不足分を検出し、この不足分の錫を補
給でき、また、請求項２の発明によれば、自然放冷され
た溶融はんだの冷却温度経緯から、はんだ中の錫の不足
分を検出し、この不足分の錫を補給でき、いずれの場合
も、はんだ組成を一定の状態に客観的に管理できるので
、はんだ伺けにおいて接合信頼性の向上を図り、はんだ
付は性の一定化を図り、さらには、はんだ組成の無人管
理が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は請求項１の発明を実施例する装貿の断面図、第
２図は請求項２の発明を実施例する装置の断面図、第３
図はその発明に利用される溶融はんだ冷却温度経緯を示
すグラフである。 １１・・はｌυだ槽、１７・・はｌνだ槽内の溶融はん
だ、１７ａ　・・一定容積の溶融はんだ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）はんだ槽内から一定容積の溶融はんだを取出し、
   その一定容積のはんだ重量を測定し、はんだ組成に応じ
   て異なる重量から組成変化したはんだ中の錫の不足分を
   検出し、その不足分の錫を補給することを特徴とするは
   んだ槽におけるはんだ組成管理方法。
2. （２）はんだ槽にて使用された溶融はんだを自然放冷し
   、そのはんだの冷却温度経緯を測定し、はんだ組成に応
   じて異なる冷却温度経緯から組成変化したはんだ中の錫
   の不足分を検出し、その不足分の錫を補給することを特
   徴とするはんだ槽におけるはんだ組成管理方法。