JPH07202408A - フロー半田付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 溶融半田の噴流が噴流ノズルの噴出口から半
田槽へ落下する部分における流量調整が安定に行ない得
るようにしたフロー半田付け装置を提供することを目的
とする。 ［構成］ 溶融半田を噴流ノズル３３によって噴流にす
るとともに、この噴流が半田槽２５に落下する位置に隙
間を有するコイル状のブレーキ５０を配するようにした
ものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフロー半田付け装置に係
り、とくに溶融半田をポンプによって圧送するととも
に、噴流ノズルによって半田の噴流を形成し、この噴流
の上をワークを通過させながら半田付けを行なうように
したフロー半田付け装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子回路は各種の電子部品を回路基板上
にマウントするとともに、これらの電子部品の電極をそ
れぞれ対応する接続用ランドに半田付けし、配線パター
ンによって互いに電気的に接続するようになっており、
これによって所定の回路を形成するようにしている。そ
して上記の半田付けを効率的に行なうために、フロー半
田付け装置が用いられている。フロー半田付け装置はヒ
ータによって半田を溶融するとともに、溶融された半田
をポンプによって圧送してノズルによって噴流を形成
し、この噴流の上部を回路基板を通過させることによっ
て、その上にマウントされている電子部品の電極の半田
付けを行なうようにしたものである。

【０００３】図９は従来のこのような半田付け装置の一
例を示すものであって、半田槽１内には噴流ノズル２が
配されている。そしてこの噴流ノズル２の底部であって
その端部には半田導入口３が形成され、この導入口３を
通して半田槽１内の溶融半田を導入するようにしてい
る。半田導入口３から導入された溶融半田はモータ４に
よって駆動される半田圧送ポンプ５によって加圧され、
噴流ノズル２の上端側から半田の噴流６となって流動す
るようになっており、この噴流６の上部を回路基板７を
傾斜した状態で通過させることにより、その上に予めマ
ウントされている回路部品８の半田付けを行なうように
している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】回路基板の半田付けに
おいて、ブリッジやピンホール等の半田付けの不良を低
減するために、図９に示すようなランダムウエーブ型の
フロー半田付け装置を用いている。ここで噴流ノズル２
の上部からの半田噴流６の流動を最適な量に調整する必
要がある。

【０００５】半田の噴流６による半田の流れは、その流
量が適正な範囲に維持されることが望ましい。半田の流
量が少なすぎると、半田噴流６の表面に酸化物が滞留し
て回路基板７に付着し、この酸化物によってショート等
の問題を生ずる。そこで通常は半田噴流６の流れを多く
するとともに、噴流ノズル２の前端側の延出部の下部に
おいて半田の流れを受けるためにブレーキ９を設けるよ
うにしていた。

【０００６】従来はこのようなブレーキ９として図１０
に示すような平板状の板状体を用いていた。ところがこ
のブレーキ９の上に酸化物が滞積し、これによって半田
の流れに対する制動の条件が変化し、調整ポイントがず
れる問題がある。また調整場所が所定の幅をもってお
り、使用しているところとそうでないところの変化量が
大きいという問題があった。またこのような平板状のブ
レーキ９によれば、半田の噴流の流量を任意に調整する
ことが難しいという問題があった。

【０００７】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、酸化物の付着による条件の変化を改善
し、長時間にわたって安定した効果を発揮できるように
したブレーキ手段を有するフロー半田付け装置を提供す
ることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、溶融半田
をポンプによって圧送するとともに、噴流ノズルによっ
て半田の噴流を形成し、該噴流の上部をワークを通過さ
せるようにしたフロー半田付け装置において、前記溶融
半田の噴流が噴流ノズルから半田槽へ落下する位置に隙
間を有するブレーキ手段を設けるようにしたことを特徴
とするフロー半田付け装置に関するものである。

【０００９】第２の発明は、上記第１の発明において、
ワイヤを螺旋状に巻回して成るコイル状の形状のブレー
キ手段を用いるようにしたフロー半田付け装置に関する
ものである。

【００１０】第３の発明は、上記第１の発明において、
端部に多数の切込みを有し、くし歯状をなすブレーキ手
段を用いるようにしたことを特徴とするフロー半田付け
装置に関するものである。

【００１１】第４の発明は、複数のスリットを有する板
状体によってブレーキ手段を構成するようにしたことを
特徴とするフロー半田付け装置に関するものである。

【００１２】

【作用】第１の発明によれば、隙間を有するブレーキ手
段によって噴流ノズルから半田槽へ落下する半田の流れ
が制動されるようになる。

【００１３】第２の発明によれば、ワイヤを螺旋状に巻
回して成るコイル状の形状のブレーキ手段によって噴流
が噴流ノズルから半田槽へ落下する際に制動を受けるこ
とになる。

【００１４】第３の発明によれば、端部に多数の切込み
を有するくし歯状のブレーキ手段によって噴流が噴流ノ
ズルから半田槽へ落下する際に制動されることになる。

【００１５】第４の発明によれば、多数のスリットを有
する板状体から構成されるブレーキ手段によって噴流ノ
ズルから半田槽へ落下する際に半田の流動に制動をかけ
ることになる。

【００１６】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係るフロー半田付
け装置を備える自動半田付け装置の全体の概要を示すも
のであって、この半田付け装置はそのハウジングの入口
１６から出口１７に直線状に延びる傾斜したコンベア１
８を備えており、このコンベア１８によって自動半田付
け装置内を回路基板２０をゆっくりと搬送し、このとき
に半田の噴流と接触させて半田付けを行なうようにして
いる。

【００１７】装置のハウジングの入口１６側には、コン
ベア１８の下側にフラクサ２３が設けられている。そし
てこのフラクサ２３の右上部には下面から回路基板２０
を加熱するプリヒータ２４が設けられている。そしてこ
のプリヒータ２４の下流側に半田槽２５が配されてい
る。半田槽２５は第１の半田噴流２７と第２の半田噴流
２８とを続けて形成するようにしている。また半田槽２
５の下流側であってハウジングの出口１７の手前側の部
分には冷却用ファン２９が設けられている。

【００１８】図２はとくに半田槽２５の構成を示すもの
であって、この半田槽２５内には第１の噴流ノズル３０
と第２の噴流ノズル３３とがそれぞれ配されている。そ
して第１の噴流ノズル３０はその底部に設けられている
圧送用ポンプ３１をモータ３２で駆動することにより、
上部に乱流の噴流２７を形成するようになっている。

【００１９】これに対して第２の噴流ノズル３３はその
底部側に半田導入口３４を備え、この半田導入口３４に
臨むように半田圧送ポンプ３５が設けられている。ポン
プ３５の回転翼は回転軸３６の先端部に固着されてい
る。この回転軸３６の上端にはプーリ３７が固着されて
いる。プーリ３７はベルト３８を介してプーリ３９に伝
動されている。そしてプーリ３９がモータ４０の出力軸
に固着されている。モータ４０はブラケット４１によっ
て半田槽３５の外側部に固着されている。

【００２０】そして第１および第２の噴流ノズル３０、
３３には噴出口４５と噴出口４６とがそれぞれ形成され
ている。これらの噴出口４５、４６によって第１の半田
噴流２７と第２の半田噴流２８とをそれぞれ形成するよ
うにしている。また第２の噴流ノズル３３の噴出口４６
の前方側へ延出された延出部４４の前端側には切欠き４
７が形成されるとともに、この切欠き４７を開閉自在に
調整する調整板４８が設けられている。さらに調整板４
８を乗越えて落下する半田流を制動するためにコイルば
ねからブレーキ５０が配されている。

【００２１】以上のような構成において、図１に示すコ
ンベア１８によって回路基板２０が搬送されるようにな
っている。回路基板２０は入口１６の近傍に設けられて
いるフラクサ２３でその下面であって半田面にフラック
スが塗布される。そしてその後にプリヒータ２４上を通
過する際にフラックスの溶剤が熱で揮発される。またこ
のプリヒータ２４による加熱によって、回路部品のヒー
トショックが防止される。

【００２２】そしてこの後に半田槽２５上に移される。
半田槽２５は２つの半田噴流２７、２８をそれぞれ形成
するようにしている。１段目の半田噴流２７は回路基板
２０上にマウントされているチップ部品等の表面実装部
品の半田付けを行なうための第１の半田のウエーブを形
成するようになっている。そしてこの後にさらに回路基
板２０は第２の半田噴流２８による半田ウエーブに接触
する。このウエーブはブリッジ、ピンホール等の半田付
けを修正するためのものである。そしてこの後に加熱さ
れた回路基板２０が冷却用ファン３０の上部を通過する
ことによって、冷却される。

【００２３】図２はとくに半田槽２５による半田付けを
示しており、第１の噴流ノズル３０のモータ３２が回転
駆動されると、半田圧送用ポンプ３１が駆動されて底部
から導入された溶融半田が上方に圧送され、噴出口４５
を通して乱流の半田噴流が形成される。

【００２４】また第２の噴流ノズル３３のモータ４０が
回転駆動されると、プーリ３９、ベルト３８、プーリ３
７、および回転軸３６を通して半田圧送ポンプ３５にト
ルクが伝達され、半田圧送ポンプ３５が回転駆動され
る。従って半田槽２５内の溶融半田が半田導入口３４を
通して吸引加圧されるとともに、噴流ノズル３３の上部
に形成されている噴出口４６とに供給され、ここで半田
の噴流２８が形成される。

【００２５】従ってその上を回路基板２０が通過する際
に、１段目の半田噴流２７の半田ウエーブによって、チ
ップ部品等の表面実装部品の半田付けが行なわれる。そ
してこの後に第２の噴流ノズル３３の噴出口４６による
半田噴流２８の半田ウエーブと接触し、これによってブ
リッジ、ピンホール等の半田付け不良の修正が行なわ
れ、極めて高い品質の半田付けが行なわれる。

【００２６】このような半田槽２５の特徴は、とくに第
２の噴流ノズル３３の噴出口４６の前方に延びる延出部
４４による半田の流量の調整であって、延出部４４の先
端側の切欠き４７の部分が上下に移動される調整板４８
によって調整されるようになっている。さらに調整板４
８を乗越えた半田流と接触する位置にコイルばねから成
るブレーキ５０が設けられている。

【００２７】すなわち本実施例においては、図１０に示
すような従来の平板型のブレーキに代えて、図３および
図４に示すように、ワイヤを螺旋状に巻回して成るコイ
ル状のブレーキが用いられている。このようなブレーキ
５０を用いることによって、とくにその長さを変化させ
ることにより、ブレーキの調整効果を任意に調整できる
ようになる。またこのようなブレーキ５０によれば、こ
のブレーキ５０が存在しているところと存在していない
ところの境界部における半田流の変化量を少なくするこ
とが可能になる。

【００２８】さらにこのようにワイヤを螺旋状に巻回し
て成るコイル状の形状のブレーキ５０を用いるようにし
ているために、ブレーキ５０の隙間の部分を半田が流動
することになり、酸化物の滞積が非常に少なくなる。こ
れによって長期間にわたって安定した効果が発揮できる
ようになり、とくに調整板４８の上を乗越えて半田槽２
５に落下する半田流の制動が安定化するようになる。ま
た酸化物が滞積し難くなることから、このような酸化被
膜が回路基板２０の半田付け位置に付着することが防止
され、回路基板上に形成される電子回路のショートの発
生が防止されるようになる。

【００２９】このように本実施例によれば、ブレーキ５
０を平板状ではなく、コイル状の形状にしているため
に、その全体および一部に対して幅広く利用することが
可能になる。また酸化物の付着による条件変化を改善
し、これによって長時間にわたる安定した効果を発揮で
きるようになる。従って半田付けされた回路基板２０の
信頼性が向上するとともに、この半田付け工程での歩留
りが向上し、生産性が改善される。これによってトータ
ルでの回路基板２０のコストダウンが可能になる。

【００３０】図５は上記実施例の変形例を示すものであ
って、この変形例はくし歯状のブレーキ５３を示してい
る。すなわちここでは短冊状の多数のプレートを接合し
た構造になっており、しかもここではその長さが短いも
のと長いものの２種類のプレートを交互に積層した構造
にしており、これによって先端側にくし歯状の隙間を形
成している。

【００３１】このようなくし歯状のブレーキ５３によっ
ても、溶融半田の流動を制動することができるととも
に、くし歯状の形状であって隙間の部分によって酸化物
の滞積が防止され、長時間にわたって安定した効果が発
揮されるようになる。

【００３２】図６はさらに別の変形例を示すものであっ
て、この変形例は１枚または２枚の短いプレート間に１
枚の長いプレートと２枚のプレートとを交互に配するよ
うにしたものである。これによってプレート間の隙間の
ピッチが変更され、制動条件の微妙な調整が可能にな
る。しかもこのような構成によっても、隙間が多いため
に酸化物が滞積し難くなり、長時間にわたって安定した
効果が発揮される。

【００３３】図７はさらに別の変形例を示すものであっ
て、ここではブレーキ板５５に多数の切込み５６を形成
するようにしたものである。切込み５６は互いに平行に
かつ等ピッチで形成されている。

【００３４】このような切込み５６を有するブレーキ板
５５によって、制動条件を調整できるばかりでなく、切
込み５６によって酸化物の滞積が防止され、長時間にわ
たって安定した効果が発生するために、上記実施例と同
様の作用効果を奏することが可能になる。

【００３５】図８はさらに別の変形例を示している。こ
の変形例は図７に示す切込み５６に代えて中間位置にス
リット５９を形成するようにしたものである。このよう
なスリット５９を有するブレーキ板５８によって、上記
第３の変形例と同様の作用効果を奏することが可能であ
る。

【００３６】

【発明の効果】第１の発明は、溶融半田の噴流が噴流ノ
ズルから半田槽へ落下する位置に隙間を有するブレーキ
手段を有するようにしたものである。

【００３７】従ってこのようなブレーキ手段によって全
体および一部に対して幅広く使用することが可能にな
る。さらに隙間によって酸化物の付着が防止され、長時
間にわたって安定した制動効果を有するようになる。従
って半田付けされるワークの品質および信頼性が向上す
るとともに、工程での歩留りが向上して生産性が改善さ
れ、トータルとしてのコストダウンが図られることにな
る。

【００３８】第２の発明は、ワイヤを螺旋状に巻回して
成るコイル状の形状のブレーキ手段を用いるようにした
ものである。従ってこのようなコイル状の形状のブレー
キ手段によって半田流を効果的に制動することができる
ばかりでなく、隙間を通して酸化物を逃がすことによ
り、長時間にわたって安定した制動効果を発揮すること
が可能になる。

【００３９】第３の発明は、端部に多数の切込みを有
し、くし歯状をなすブレーキ手段を用いるようにしたも
のである。このようなくし歯状のブレーキ手段によっ
て、半田の噴流を効果的に制動することができるばかり
でなく、くし歯の隙間の部分を通して酸化物を落下させ
ることにより、長時間にわたって安定した効果を発揮さ
せることが可能になる。

【００４０】第４の発明は、多数のスリットを有する板
状体によってブレーキ手段を構成するようにしたもので
ある。従ってこのようなスリットを用いて半田の流れを
制動することができるとともに、スリットを通して酸化
物を落下させることにより、酸化物の付着滞積を防止
し、長時間にわたって安定した効果が発揮される。これ
によって製品の品質および信頼性が向上するようにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】フロー半田付け装置の全体を示す縦断面図であ
る。

【図２】半田槽の概要を示す縦断面図である。

【図３】コイル状のブレーキの外観斜視図である。

【図４】同平面図である。

【図５】くし歯状のブレーキの横断面図である。

【図６】別のくし歯状のブレーキの横断面図である。

【図７】スリットを有するブレーキ板の平面図である。

【図８】切込みを有するブレーキ板の平面図である。

【図９】従来の半田槽の縦断面図である。

【図１０】従来のブレーキの外観斜視図である。

【符号の説明】

１６ 入口 １７ 出口 １８ コンベア ２０ 回路基板 ２３ フラクサ ２４ プリヒータ ２５ 半田槽 ２７、２８ 半田噴流 ２９ 冷却用ファン ３０ 噴流ノズル ３１ ポンプ ３２ モータ ３３ 噴流ノズル ３４ 半田導入口 ３５ 半田圧送ポンプ ３６ 回転軸 ３７ プーリ ３８ ベルト ３９ プーリ ４０ モータ ４１ ブラケット ４４ 延出部 ４５ 噴出口 ４６ 噴出口 ４７ 切欠き ４８ 調整板 ５０ ブレーキ（コイルばね） ５３ くし歯状ブレーキ ５５ ブレーキ板 ５６ 切込み ５８ ブレーキ板 ５９ スリット

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融半田をポンプによって圧送するととも
   に、噴流ノズルによって半田の噴流を形成し、該噴流の
   上部をワークを通過させるようにしたフロー半田付け装
   置において、 前記溶融半田の噴流が噴流ノズルから半田槽へ落下する
   位置に隙間を有するブレーキ手段を設けるようにしたこ
   とを特徴とするフロー半田付け装置。
2. 【請求項２】前記ブレーキ手段がワイヤを螺旋状に巻回
   して成るコイル状の形状を有することを特徴とする請求
   項１に記載のフロー半田付け装置。
3. 【請求項３】前記ブレーキ手段が端部に多数の切込みを
   有し、くし歯状をなすことを特徴とする請求項１に記載
   のフロー半田付け装置。
4. 【請求項４】前記ブレーキ手段が多数のスリットを有す
   る板状体から構成されていることを特徴とする請求項１
   に記載のフロー半田付け装置。