JPH06304744A - 不活性雰囲気中のハンダ付け方法及び装置 - Google Patents

不活性雰囲気中のハンダ付け方法及び装置

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JPH06304744A
JPH06304744A JP5131492A JP13149293A JPH06304744A JP H06304744 A JPH06304744 A JP H06304744A JP 5131492 A JP5131492 A JP 5131492A JP 13149293 A JP13149293 A JP 13149293A JP H06304744 A JPH06304744 A JP H06304744A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】無洗浄のための不活性ガス雰囲気ハンダ付け装
置で、局部への直接不活性ガスの噴射方式によって雰囲
気を得て、良好なハンダつけ性を得るための方法及び装
置。 【構成】被処理物とハンダ噴流層離脱側の接触部分に不
活性ガスをノズルにより直接噴射し、その局部の雰囲気
を作りハンダ付けする。 またノズル下部に補助パイプ
配管による吹き出し口を設置し、そのガスによってノズ
ルから噴出される不活性ガスの噴射部の雰囲気を低酸素
にしてさらに改善する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は不活性ガス雰囲気中での
ハンダ付け、特に不活性ガスの消費量の少ない手法でハ
ンダ付けを行なう方法と装置に関する。
【０００２】
【従来技術の問題点】プリント基板のハンダ付け後のフ
ラックス残渣を最近までフロン洗浄によって除去してき
たが、フロン全廃に向けハンダ付け後の無洗浄化が大き
くクローズアップされて来ている。その対策としてフラ
ックス成分中の固形分、活性剤の量を従来の量より減ら
してハンダ付けする方法が試みられているが、フラック
スの濃度を下げることはハンダ付け性の低下にも直結し
ている。そのため低固形分でも良好なハンダ付け性を得
る方法として、Ｎ２ガスなどの不活性ガスを用い無酸化
雰囲気中でハンダ付けする装置が開発され実用化が進め
られている。
【０００３】
【本発明が解決しようとする問題】これら装置に雰囲気
を得る手段として装置全体をチャンバーで囲う方式と、
ハンダ噴流槽近傍の局部をチャンバーで囲う方式とがあ
る。ただこれらのチャンバーによる雰囲気形成はイニシ
ャルコスト、ランニングコスト共に高くなる欠点を有
し、また局部を囲う方式は低酸素になりにくく良好なハ
ンダ付け性が得られない欠点を有している。
【０００４】
【問題を解決するための手段】本発明は上記雰囲気を用
いるハンダ付けの欠点を改善するため、種々の研究を行
なった結果、従来の雰囲気を用いないハンダ付けのハン
ダ付け部に生じる欠陥は、ツララ、ブリッジなどが大部
分で、その原因はプリント基板（被処理物）がハンダ浴
から離れる際の酸化が大きく関与していることをつきと
め、その離れる部分を不活性雰囲気にすれば、前記の雰
囲気形成を用いなくとも良好なハンダ付けが可能になる
ことを見出し、被処理物とハンダの接触部分に不活性ガ
スを噴射することによって上記問題点を解決した。
【０００５】
【実施例】本発明を図面に基づき詳細に説明する。図１
は本発明のハンダ付け装置の全体図で、両側にチェーン
を有するコンベアーがあり、コンベアーにはプリント
基板を載置するフィンガーが設けられており、可変
速のモーターで駆動されている。
【０００６】このチェーンコンベアーの下部にはフラク
サー、予熱部、ハンダ噴流槽、不活性ガス噴射ノ
ズル及び冷却部が順に配置されており、噴射ノズル
の開口部はプリント基板とハンダ噴流との接触部に向け
られて配置されている。つぎに本発明の作動を説明する
と、チェーンコンベアーのフィンガーにプリント基板を
載置し、モーターを駆動する。プリント基板はまずフラ
クサーを通過し、その底面にフラックスを付着させ、予
熱部で予熱した後、ハンダ噴流槽でハンダ付けが行なわ
れる。
【０００７】図２は本発明主要部で全体図、図１のハン
ダ噴流槽と不活性ガス噴射ノズル部分の拡大図を示
す。噴射部分を詳細に説明すればプリント基板がハン
ダ噴流より離脱する接触部にノズルより不活性ガス
が噴射される。その結果、接触部近傍は酸素濃度が低い
不活性ガス雰囲気となり、ハンダ付け直後の酸化が有効
に防止される。ハンダ付けを終了したプリント基板は冷
却部で冷却され、その後チェーンコンベアーから取り外
される。本発明では不活性ガスを直接前記記載の接触部
の空間部分に噴射し、その部分を低酸素の雰囲気を形成
させるため、なるべくノズルは管状体のものが適してい
るが、この形状に限定するものではない。
【０００８】例えば真円細管のほか扁平管、スリットを
有する管または主管と直行したノズルのほか、主管とあ
る角度を有したノズルも場合によって使われる。図３は
ノズルの一実施例を示したもので、主管と直行して多数
の細管を定間隔で主管内に連通するように配置したもの
である。 この具体例に基づいて本発明の作用効果を説
明する。外径１０ｍｍ，内径８ｍｍのステンレス主管
に外径４ｍｍ，内径３ｍｍのステンレス細管ノズルを
溶接した多管式ノズルを用いた。 ノズル間隔ｄ１５ｍ
ｍ，ノズル全長ｈ ４０ｍｍとし、ノズルを１０本設け
た場合のＮ２ガス流量と酸素濃度及びプリント基板のハ
ンダ付け性の関係を表１に示す。
【表１】 実施条件としては前記ノズル形状を用い、図２に示すご
とく、プリント基板とハンダ噴流の接触点からノズ
ル口までの距離Ｄを４０ｍｍ，プリント基板とノズル口
との噴射角度θは１５°とした。 なお噴射角度は１５
°に限定することなく自由に変更可能であり、またノズ
ルの全長、間隔はハンダ槽の寸法形状その他の条件によ
って調整される。
【０００９】つぎに実施例１よりさらに低酸素雰囲気を
得る手段として、補助配管構造を組み合せた実施例２を
説明する。ノズルより直接不活性ガスを局部に噴射する
場合、その噴射ガスは近傍の大気中の空気を巻き込み乱
流を起こして、酸素濃度を上昇させる場合が多い。 そ
の対策として、実施例１のノズル吹き出し口の下部に補
助配管とステンレス遮蔽板からなる第二の噴射手段を設
けることによって改善を図った。 図４はその実施例で
この際、補助配管▲１０▼にガス吹き出し口▲１１▼を
設けハンダ噴流とは反対側に向ける。 これは噴出Ｎ
２ガスを一旦、スパイラル状の遮蔽板▲１２▼に当て
て、ガスを矢印のごとく層流にして、ノズル噴射口の下
部に吹き出させることを主目的にしている。これによっ
てノズル口近傍はＮ２濃度の高い雰囲気となり、大気中
のごとく空気の巻き込みが少なくなり、したがってプリ
ント基板底部とハンダ噴流の離脱接触面には、低酸素濃
度のＮ２ガスの噴射が可能となる。そこで実施例１のノ
ズルを用い、補助配管として直径８ｍｍ，内径７ｍｍの
ステンレス補助管に、直径３ｍｍの吹き出し口を１５ｍ
ｍ間隔に１０個設けた場合の、Ｎ２ガス流量と酸素濃度
及びプリント基板のハンダ付け性の関係を表２に示す。
【表２】
【００１０】また本発明は直接不活性ガスをノズル形式
で前記記載の接触部に噴射することが特徴であるが、そ
の噴射方法としては実施例１，２の構造に限定しない。
例えば噴流槽のハンダ浴中に主管及びノズルの一部を
埋め込んで、ノズル先端部のみを前記記載の接触部に向
けて噴射する場合もある。実施例１，２で実際のプリン
ト基板をハンダ付けする場合、並列に並んだノズルの両
端から大気中の酸素を巻き込む場合があり、その対策と
してハンダ噴流両端にステンレス製の側板を設置するこ
とによって、その改善効果が得られる。また吹き出しノ
ズルを本発明の前記記載の設置箇所のほか、ハンダ噴流
の基板入り口側の接触部に向け設置しても、補助的効果
がある。本発明では全体もしくは局部をチャンバーなど
では囲わないが、チャンバーで囲った構造に本発明の不
活性ガスを噴射しても、その効果が大きい。なおこれら
の実施例では、被処理物としてプリント基板で説明した
が、本発明はプリント基板に限定されるものではなく、
下方からのハンダ噴流でハンダ付けを行なうものであれ
ば、プリント基板以外の部品でも実施可能である。
【００１１】
【効果】従来のチャンバー構造からなる雰囲気ハンダ付
け装置は周辺を囲む構造上大掛かりになり、また入口、
出口部は内部の雰囲気を保つためシャッター構造などの
複雑な仕様となり、イニシャルコストを高める要因とな
っている。それに対して本発明の手法は直接局部にのみ
噴射するだけで効果があり、したがってその装置が極め
て簡単となり、また従来からの使用装置への装着も容易
に可能である。一方Ｎ２ガスの使用量においても、従来
のチャンバー方式に比べ本発明による噴射方式は１／５
以下で済み、また必要なときだけ間歇に噴射する方式を
採れば、さらに使用量が少なくランニングコストの低減
を可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の全体図である。
【図２】本発明の不活性ガスの噴出部を示す図である。
【図３】本発明で用いる噴射手段の一実施例の全体図で
ある。
【図４】本発明の不活性ガス噴出部の他の実施例の図で
ある。
【符号の説明】 コンベアー プリント基板 フィンガー フラクサー 予熱部 ハンダ噴流槽 不活性ガス噴射ノズル 冷却部 ステンレス主管 ▲１０▼補助配管 ▲１１▼ガス吹き出し口 ▲１２▼遮蔽板

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】コンベアー上に被処理物を載置して、該処
    理物を搬送しつつ、コンベアー下面から該被処理物へハ
    ンダ付けする方法において、不活性ガスをコンベアー下
    部より被処理物離脱側のハンダ噴流の上流側に吹き当
    て、上流側の被処理物とハンダ噴流とで形成される空間
    に不活性雰囲気を形成することを特徴とする前記方法。
  2. 【請求項２】被処理物を載置しての搬送手段と、搬送手
    段の下部に設け、被処理物に下方からハンダ噴流を当て
    るハンダ付け手段において被処理物とハンダ噴流の接触
    点に向けて、不活性ガスを噴射する手段を、搬送方向の
    被処理物離脱側に設けたことを特徴とするハング付け装
    置。
  3. 【請求項３】前記不活性ガス噴射手段の下方に第二の噴
    射手段と、この第二の噴射手段から噴射される不活性ガ
    スを前記不活性ガス噴射手段の噴射口近傍に噴出するよ
    うに遮蔽板を設けた請求項２の記載のハンダ付け装置。
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