JPH06561U - 噴流浴型ハンダ溶融装置の噴流装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 噴流浴型のハンダ溶融装置において、ハンダ
付けを必要とする部分のみにハンダを供給し、狭い部分
へのハンダ付けを支障なく確実に行えるようにする。 【構成】 ハンダを溶融して貯留するハンダ槽１内にノ
ズル４ａ部分が溶融ハンダ溜まりＡから突出するように
設置される噴流チャンバー４のノズル４ｂに、噴流往路
６、排出口９を有する噴流帰路７、必要に応じて先端開
口部５に漏出阻止片１０を設ける。噴流往路６を通って
ノズルの先端開口部５に供給された溶融ハンダＡ’は、
噴流帰路７を通って排出口９から溶融ハンダ溜まりＡに
戻り、先端開口部５からの溶融ハンダＡ’の流出が防止
される。また、ハンダ付け前に、噴流帰路７、先端開口
部５を利用して熱風Ｂを噴出させ、プリント基板のハン
ダ付け箇所を部分的に予熱する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、プリント基板等のハンダ付け作業に使用される噴流浴型ハンダ溶 融装置の噴流装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

プリント基板に実装部品（抵抗、コンデンサ、ＩＣ等）を電気的に接続する場 合、一般にハンダ付け方法が採用されており、フローハンダ付け工法では、部品 搭載後にハンダ付け部分を溶融ハンダ溜まりに浸漬する静止浴型のハンダ溶融装 置あるいは噴流により溶融ハンダを供給する噴流浴型のハンダ溶融装置が使用さ れている。

【０００３】 噴流浴型のハンダ溶融装置は、溶融ハンダを噴流ノズルから噴き上げて電子部 品（挿入実装部品，表面実装部品）のリード線等をディッピングし、あるいはプ リント基板の裏面に溶融ハンダを供給する方式であり、プリント基板の狭小部分 をハンダ付けする場合やハンダ付けする部分の周囲に部品が既に取り付けられて いる場合などに多用されている。

【０００４】 図８に示すは、従来の噴流浴型ハンダ溶融装置の例であり、金属製容器５１ａ を断熱材５１ｂで被覆したハンダ槽５１内に、底部から順に電熱ヒーター５２、 回転翼装置（あるいはポンプ）５３、噴流チャンバー５４を配置して構成されて いる。噴流チャンバー５４は、溶融ハンダ溜まりＡに浸漬される逆漏斗状の吸入 筒５４ａと、溶融ハンダ溜まりＡから突出する 8×8 ｍｍ角（あるいは丸）のノ ズル５４ｂからなり、吸入筒５４ａの下部に回転翼装置５３を配置する。

【０００５】 電熱ヒーター５２により加熱溶融した溶融ハンダＡ’は、回転翼装置５３によ り吸入筒５４ａ内に押し上げられ、ノズル５４ｂ先端の開口部５５から噴き上げ られ、開口部５５内に電子部品のリード線がディッピングされ、あるいはプリン ト基板Ｐの裏面に溶融ハンダＡ’が供給される。図９に示すのは、ノズル５４ｂ の先端部の形状であり、両側壁の上端に切欠溝５６を形成し、この切欠溝５６か ら溶融ハンダが溢れ出るようにしている。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、前述のような従来の噴流装置では、限定された部分をハンダ付 けすることが目的であるにもかかわらず、図９に示すように、開口寸法Ｌの範囲 外まで溶融ハンダＡ’が流れ出し、また自由勝手な方向に不規則に溢れ出るため 、ハンダ付けを必要としない部分にハンダが付着し、狭い部分にハンダ付けを行 えない、電子部品を配設できないデッドスペースが生じ、実装密度が低下する、 ハンダレベルが安定しないなどの問題がある。

【０００７】 この考案は、前述のような従来の欠点を解消すべくなされたもので、その目的 は、ハンダ付けを必要とする部分にのみハンダを安定して供給でき、狭い部分へ のハンダ付けなどを支障なく確実に行うことのできる噴流浴型ハンダ溶融装置の 噴流装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

この考案は、ハンダを溶融して貯留するハンダ槽内に、噴流チャンバーをその 先端ノズル部が溶融ハンダ溜まりから突出するように配設し、この噴流チャンバ ーの先端開口部に溶融ハンダを循環供給する噴流浴型ハンダ溶融装置の噴流装置 において、前記噴流チャンバーの先端ノズル部に、溶融ハンダを前記先端開口部 に供給する噴流往路と、排出口を有し前記先端開口部に供給された溶融ハンダを 溶融ハンダ溜まりへ戻す噴流帰路を設けて構成する。 噴流往路と噴流帰路は、先端ノズル部に隣接して設けてもよいし、同心状に配 設して内側，外側に噴流往路，噴流帰路を配置するようにしてもよい。 噴流往路を上昇してきた溶融ハンダが、その上昇圧で先端開口部から漏出する 場合には、噴流チャンバーの先端ノズル部の先端に、ノズル側壁から内側に向か って突出して先端開口部を形成し、かつ溶融ハンダの漏出を阻止し得る漏出阻止 片を設ける。 また、噴流帰路を介してエアを供給し、噴流チャンバーの先端開口部から熱風 を噴出させるエア供給器を、噴流チャンバーの先端ノズル部の側方に配置する。 エア供給器には、予熱用ヒーターを内蔵させ、熱風を噴流帰路を通し先端開口部 から噴出させてもよいし、予熱用ヒーターを先端開口部の周囲に配設し、エア供 給器からは冷風を送るようにしてもよい。

【０００９】

【作用】

回転翼装置などの噴流駆動源を作動させると、ハンダ槽内の溶融ハンダが噴流 チャンバー内に押し上げられ、噴流往路を介して先端ノズル部の先端開口部に供 給される。先端開口部に供給された溶融ハンダは、噴流帰路を介して排出口から 溶融ハンダ溜まりに戻り、先端開口部から溢れ出ることはない。また、噴流往路 内の溶融ハンダ供給量と噴流帰路内の溶融ハンダ排出量がバランスし、さらに必 要に応じて設けた漏出阻止片により溶融ハンダの漏出が阻止され、溶融ハンダが その表面張力により先端開口部から盛り上がると共に、この状態が安定して保持 される。 ハンダ付けの前には、エア供給器を作動させ、溶融ハンダのない状態の噴流帰 路、先端開口部から熱風を噴出させ、プリント基板のハンダ付け箇所を部分的に 予熱することができる。

【００１０】

【実施例】

以下、この考案を図示する一実施例に基づいて詳細に説明する。 図１、図２に示すように、噴流浴型溶融ハンダ装置は、金属製の容器１ａを断 熱材１ｂにより被覆したハンダ槽１、ハンダを加熱溶融する電熱ヒーター２、モ ーター３ａにより回転する回転翼３ｂで溶融ハンダＡ’を下方から上方へ押し上 げ回転翼装置（あるいはポンプ）３、ハンダ槽１の中央に配置された噴流チャン バー４から構成されている。噴流チャンバー４は、溶融ハンダ溜まりＡに浸漬さ れる逆漏斗状の吸入筒４ａと、溶融ハンダ溜まりＡから突出するノズル４ｂから なり、吸入筒４ａの下部に回転翼装置３が配置され、最底部に電熱ヒーター２が 設置される。

【００１１】 このような構成において、噴流チャンバー４のノズル４ｂ部分に、仕切り板４ ｃにより、噴流往路６と噴流帰路７とを形成する。吸入筒４の上部は、噴流往路 ６にのみ連通させ、噴流往路６の上部と噴流帰路７の上部とを、ノズルの先端開 口部５の下部におけるスペース８により連続させる。噴流帰路７の下部には、外 側方に向かって開口する排出口９を設ける。 先端開口部５の平面形状は、挿入・表面実装部品の形状に応じて、必要最小限 の寸法、例えば 1×2.5 〜2.5 ×40〔ｍｍ〕の長方形、または数ｍｍ角もしくは 丸などとする。また、ノズル４ｂ先端には、内側に向かって突出して先端開口部 ５を形成し、噴流往路６を上昇する溶融ハンダＡ’の上昇圧で溶融ハンダＡ’が 漏出するのを阻止する環状の漏出阻止片１０を形成しておく。

【００１２】 さらに、図３に示すように、噴流チャンバー４のノズル４ｂ内には、噴流方向 に平行な整流板４ｄを噴流往路６と噴流帰路７の両方に配設し、溶融ハンダＡ’ の噴流安定と均一化を図るようにする。これにより、先端開口部５に均一で安定 した溶融ハンダＡ’の盛り上がりが得られる。

【００１３】 また、噴流帰路７の側方には、エア用ヒーター１２を内蔵し、エアＣが供給さ れる熱風発生器１１を配置する。この熱風発生器１１の供給口１１ａは排出口９ に近接して、噴流帰路７の内に熱風Ｂを送り込めるように配置し、溶融ハンダＡ ’が存在しない噴流帰路７と先端開口部５を利用して、熱風Ｂをプリント基板Ｐ に向かって噴出させる。 エア用ヒーター１２は、ノズルの先端開口部５の周囲に埋設して通過するエア を加熱可能とし、熱風発生器１１をエアＣを送るだけの送風器としてもよい。

【００１４】 なお、溶融ハンダの加熱源は、電熱ヒーター２に限らず、電極を使用してもよ い。図４に示すのは、電熱ヒーター２の代わりに、炭素等からなる電極１３，１ ４を使用した例であり、ステンレス製の容器１ａに電極１３を接続し、溶融ハン ダ溜まりＡに電極１４を浸漬する。これら電極１３，１４に電源装置１６により 電圧を印加すると、容器１ａの内壁面と溶融ハンダとの間の抵抗発熱が内部に伝 導し、溶融ハンダ全体が加熱される。

【００１５】 さらに、図４，図５に示すように、炭素等の導電性材料で形成したノズル４ｂ の先端部周囲に、電極１５を取り付け、この電極１５と溶融ハンダ溜まりＡの電 極１４とに電圧を印加するようにする。このようにすれば、ノズル４ｂの内壁面 と、この内壁面に接触する溶融ハンダとの間に生じる抵抗発熱が溶融ハンダに伝 導し、ノズルの通路・開口を小さく設定しても、ハンダが凝固するのを防止する ことができる。

【００１６】 以上のような構成において、次のように作動する。 (1) ハンダ付けの前に、熱風発生器１１を作動させる。回転翼装置３は作動して いないため、噴流往路６，噴流帰路７には溶融ハンダＡ’が存在せず、熱風Ｂが 噴流帰路７を通って先端開口部５からプリント基板Ｐの裏面に向かって噴出され る。これにより、ハンダ付けされる部分のみを予熱することができ、他の部分に 影響を与えることなく、確実に予熱を行える。

【００１７】 (2) 回転翼装置３を駆動し、溶融ハンダＡ’を噴流往路６を通して押し上げて先 端開口部５に供給する。先端開口部５に供給された溶融ハンダＡ’は、噴流帰路 ７を通って排出口９から排出され、先端開口部５の周囲から溢れ出すことがない 。また、噴流往路６内の溶融ハンダ供給量と噴流帰路７内の溶融ハンダ排出量が バランスし、また噴流往路６を上昇する溶融ハンダＡ’の上昇圧による溶融ハン ダＡ’の漏出が、漏出阻止片１０により阻止され、溶融ハンダＡ’が流出するこ となくその表面張力で先端開口部５から盛り上がると共に、この状態が安定して 保持される。

【００１８】 先端開口部５の盛り上がり部分の溶融ハンダＡ’に電子部品Ｑのリード線をデ ィッピングしてハンダ付けを行う。溶融ハンダＡ’を必要な部分のみに安定して 供給することができるため、ハンダ付けを必要としない部分にハンダが付着する ことがなく、プリント基板の狭小部分にスポットハンダ付けでき、また周辺に部 品が既に取り付けられている中に後付け部品を他の部品への干渉を避けながらハ ンダ付けできる。

【００１９】 なお、以上はノズル４ｂに噴流往路６と噴流帰路７とを隣合わせで配置した例 を示したが、これに限らず、図６，図７に示すように、噴流往路６と噴流帰路７ を同心状に配置して２重のノズル４ｂを形成してもよい。この場合、噴流往路６ を内側にしても、噴流帰路７を内側にしてもよい。 図７（イ）では、噴流往路６の内側に噴流帰路７を配置し、先端開口部５から の溶融ハンダＡ’を、噴流帰路下部の周方向に間隔をおいて配設した排出管２０ から溶融ハンダ溜まりＡへ戻すようにする。図７（ロ）では、噴流往路６の外側 に噴流帰路７を配置し、噴流帰路７下部に排出隙間２１を形成する。

【００２０】 また、図７（イ）では、ノズル４ｂ内の外側から溶融ハンダＡ’が上昇し、そ の上昇圧で溶融ハンダＡ’が先端開口部５の周囲から漏出するため、図２の実施 例と同様に環状の漏出阻止片１０を設けておく。図７（ロ）では、溶融ハンダＡ ’がノズル４ｂの中央を上昇し、この上昇圧がノズル４ｂ内の周囲に影響を及ぼ さず、溶融ハンダＡ’の表面張力で漏出が阻止されるため、漏出阻止片１０は設 けなくてもよい。 なお、ノズル４ｂの断面形状は、角、丸、長方形等とすることができることは いうまでもない。また、この二重ノズルの場合も、整流板を設けて噴流の安定化 と均一化を図るようにすることはいうまでもない。

【００２１】

【考案の効果】

前述の通り、この考案は、噴流チャンバーの先端ノズル部に、噴流往路と、排 出口を有する噴流帰路を設け、溶融ハンダを噴流往路を介してノズル部の先端開 口部に供給し、噴流帰路を介して排出口から溶融ハンダ溜まりに戻すようにした ため、また必要に応じてノズル先端部に漏出防止片を設けるようにしたため、ノ ズルの先端開口部から溶融ハンダが溢れ出ることがなく、また溶融ハンダの盛り 上がりを安定して形成することができ、狭い部分や周辺に部品が取り付けられて いる部分へのハンダ付けを支障なく確実に行える。 また、噴流帰路、先端開口部を利用して熱風を噴出させことができ、プリント 基板の必要部分のみを予熱することができる。

【提出日】平成４年９月２２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２０】 また、図７（イ）では、ノズル４ｂ内の外側から溶融ハンダＡ’が上昇し、そ の上昇圧で溶融ハンダＡ’が先端開口部５の周囲から漏出するため、図２の実施 例と同様に環状の漏出阻止片１０を設けておく。図７（ロ）では、溶融ハンダＡ ’がノズル４ｂの中央を上昇し、この上昇圧がノズル４ｂ内の周囲に影響を及ぼ さず、溶融ハンダＡ’の表面張力で漏出が阻止されるため、漏出阻止片１０は設 けなくてもよい。さらに、図２や図７の実施例において、漏出阻止片１０は、図１０に示すように 、ノズル４ｂの先端部に形成した上方に向かって狭まる絞り部分１０ａと、上方 に向かって広がる部分１０ｂから構成することもできる。このような構成で あれ ば、噴流の漏出を確実に阻止し、安定した溶融ハンダの盛り上がりを得ることが できる。また、漏斗状の部分１０ｂは耐熱性樹脂で作製することにより、基板Ｐ に傷が付くのを防止できる。 なお、いずれの実施例の場合も、ノズル４ｂの断面形状は、角、丸、長方形等 とすることができることはいうまでもない。また、二重ノズルの場合等も、整流 板を設けて噴流の安定化と均一化を図るようにすることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案に係る噴流浴型溶融ハンダ装置を示す
斜視図である。

【図２】図１の噴流浴型溶融ハンダ装置の断面図であ
る。

【図３】噴流チャンバーのノズル部分の整流板を示し、
（イ）は平面図、（ロ）は部分断面斜視図、（ハ）は側
面図である。

【図４】ハンダの加熱源に電極を利用した例を示す断面
図である。

【図５】図４の変形例を示す断面図である。

【図６】（イ），（ロ）は、角形、丸形ノズルにおい
て、ノズルの噴流往路と噴流帰路を同心状に配置した実
施例を示す概略斜視図である。

【図７】（イ），（ロ）は、図６における縦断面図であ
る。

【図８】従来の噴流装置を示す断面図である。

【図９】（イ）は従来の噴流装置のノズル部を示す斜視
図、（ロ）はその溶融ハンダ流出状況を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

Ａ 溶融ハンダ溜まり Ｐ プリン
ト基板 Ａ’ 溶融ハンダ Ｑ 電子部
品 １ ハンダ槽 ７ 噴流帰
路 １ａ 容器 ８ スペー
ス １ｂ 断熱材 ９ 排出口 ２ 電熱ヒーター １０ 傾斜部 ３ 回転翼装置 １１ 熱風発
生器 ４ 噴流チャンバー １２ エア用
ヒーター ４ａ 吸入筒 １３ 電極 ４ｂ ノズル １４ 電極 ４ｃ 仕切り板 １５ 電極 ４ｄ 整流板 １６ 電源装
置 ５ 開口部 ６ 噴流往路

【手続補正書】

【提出日】平成４年９月２２日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１０】この考案のノズル先端部における漏出阻止片
の変形例を示す縦断面図である。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１０

【補正方法】追加

【補正内容】

【図１０】

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハンダを溶融して貯留するハンダ槽内
   に、噴流チャンバーをその先端ノズル部が溶融ハンダ溜
   まりから突出するように配設し、この噴流チャンバーの
   先端開口部に溶融ハンダを循環供給する噴流浴型ハンダ
   溶融装置の噴流装置において、 前記噴流チャンバーの先端ノズル部に、溶融ハンダを前
   記先端開口部に供給する噴流往路と、排出口を有し前記
   先端開口部に供給された溶融ハンダを溶融ハンダ溜まり
   へ戻す噴流帰路を設けたことを特徴とする噴流浴型ハン
   ダ溶融装置の噴流装置。
2. 【請求項２】 噴流チャンバーの先端ノズル部の先端
   に、ノズル側壁から内側に向かって突出して先端開口部
   を形成し、かつ溶融ハンダの漏出を阻止し得る漏出阻止
   片を設けたことを特徴とする請求項１記載の噴流浴型ハ
   ンダ溶融装置の噴流装置。
3. 【請求項３】 噴流帰路を介してエアを供給し、噴流チ
   ャンバーの先端開口部から熱風を噴出させるエア供給器
   を、噴流チャンバーの先端ノズル部の側方に配置したこ
   とを特徴とする請求項１または２記載の噴流浴型ハンダ
   溶融装置の噴流装置。