JPH07202410A - フロー半田付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ［目的］ 構造が簡単でしかも酸化物の発生が少なく、
静流ウエーブによる仕上げ段階でのフラックスの不足が
ない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］ 底部側に単一の半田圧送用ポンプ２９を備え
る噴流ノズル２７のチップノズル３８が設けられている
部分の前端部に半田受け４１を取付けるようにし、この
半田受け４１によって半田の修正用静流を形成する。

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、とくに半田槽内に半田噴流ノズルを設け、半田圧送
ポンプによって圧送された溶融半田を上記半田噴流ノズ
ルによって噴流させるようにしたフロー半田付け装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】電子回路の製造の合理化を図るために、
フロー半田付け装置が用いられている。すなわち予め回
路基板上に各種の回路部品を仮止めしておき、このよう
な回路基板をフロー半田付け装置の半田槽の上を通過さ
せることによって、上記回路部品の電極あるいはリード
を対応する接続用ランドに半田付けするようにしたもの
である。このようなフロー半田付け装置を用いることに
よって、多数の半田付け部分を一挙に半田付けすること
ができる。

【０００３】図４はこのような従来の半田付け装置の一
例を示すものであって、半田槽１内には乱流用ノズル２
と仕上げ用ノズル３とがそれぞれ配されている。これら
のノズル２、３の下方にはそれぞれポンプ４、５が内蔵
されており、半田槽１の下部に設けられているモータ
６、７によって駆動されるようになっている。そしてコ
ンベア８によって搬送される回路基板９に対する半田付
けを達成するようにしている。

【０００４】このような一対の半田噴流ノズル２、３を
備える半田槽１は、チップ部品を有する回路基板９の半
田付けに用いられる。すなわち回路基板９上にリードの
ある部品だけをマウントする場合には、上記回路基板９
の接続用ランドにリードを接続するために、仕上げ用の
ノズル３によって半田の静流を発生させればよいのに対
して、回路基板９上にチップ部品をマウントした場合に
は、まず乱流用ノズル２からの噴流によってチップ部品
の電極を接続用ランドにラフに半田付けするとともに、
半田の静流と接触させて余剰の半田を除去し、半田付け
部分をきれいに仕上げるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように回路基板９
上に予め仮止めされたチップ部品の電極を接続用ランド
に半田付けする場合には図４に示すように、乱流用ノズ
ル２と仕上げ用ノズル３とをそれぞれ備える半田槽１を
用いて半田付けを行なうようにしていた。

【０００６】このように乱流用ノズル２と仕上げ用ノズ
ル３とをそれぞれ用いる半田槽１においては、２つのポ
ンプ４、５をそれぞれ対応するノズル２、３に設け、こ
れらのノズル２、３から半田噴流の乱流と仕上げ用の静
流とをそれぞれ発生させるようにしていた。その際に問
題になるのは、ノズル２、３が互いに離間して配されて
いるために、乱流用ノズル２で回路基板９の半田付け面
に塗布されたフラックスが洗い流され、仕上げ用ノズル
３からの半田流と接触するときにフラックスが不足気味
になることである。

【０００７】さらにはまた乱流用ノズル２と仕上げ用ノ
ズル３から別々に半田流が半田槽内に戻ることになり、
それぞれのノズルから２箇所ずつ半田が流れ落ちるため
に、半田流が４箇所において半田槽１内に落下すること
になる。従って流動する半田がより多く空気と接触する
ことになり、半田の酸化物の発生量も相当な量にのぼ
る。その結果コストが上昇するのみならず、半田付け条
件が変化し、品質悪化につながるという問題がある。

【０００８】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、半田を圧送するためのポンプの数を少
なくするとともに、とくに仕上げ用の半田流と接触する
部分におけるフラックスの不足を防止し、さらには空気
との接触に伴う半田の酸化物の発生を抑えるようにした
フロー半田付け装置を提供することを目的とするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、半田槽内
に半田噴流ノズルを設け、半田圧送ポンプによって圧送
された溶融半田を前記半田噴流ノズルによって噴流させ
るようにしたフロー半田付け装置において、噴流に対し
てワークの搬送方向下流側に隣接して修正用静流を形成
するガイド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。

【００１０】第２の発明は、上記第１の発明において、
前記ガイド手段が断面がほぼコ字状をなし、前記噴流か
らの半田流を受ける半田受けから構成されていることを
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３の発明は、上記第１の発明において、
前記ガイド手段がほぼ平板状をなすとともに、先端部が
下方に湾曲した円弧状の形状の半田ガイドから構成され
ている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】第４の発明は、上記第１の発明において、
単一のポンプによって圧送される溶融半田によって前記
半田噴流ノズルから半田を噴流させるとともに、前記ガ
イド手段によって半田の修正用静流を形成するようにし
たフロー半田付け装置に関するものである。

【００１３】

【作用】第１の発明によれば、噴流に対してワークの搬
送方向下流側に隣接して設けられているガイド手段によ
って半田の修正用静流が形成される。

【００１４】第２の発明によれば、断面がほぼコ字状を
なし、噴流からの半田流を受ける半田受けによって修正
用静流が形成される。

【００１５】第３の発明によれば、ほぼ平板状をなすと
ともに、先端部が下方に湾曲した円弧状の形状の半田ガ
イドによって修正用静流が形成される。

【００１６】第４の発明によれば、単一のポンプによっ
て圧送される溶融半田によって半田噴流ノズルから半田
が噴流されるとともに、上記ポンプによって圧送される
溶融半田をガイド手段に沿って流動させることにより半
田の修正用静流が形成される。

【００１７】

【実施例】図１および図２は本発明の第１の実施例に係
るフロー半田付け装置を示すものである。図１によって
その全体の構成を説明すると、この装置のハウジングの
入口１５と出口１６との間を連通させるように傾斜した
状態でコンベア１７が配されている。このコンベア１７
によって回路基板１８を斜めに搬送するようにしてい
る。

【００１８】コンベア１７の搬送方向に沿って、ハウジ
ングの入口側にはフラクサ２１が配されている。そして
このフラクサ２１の右上の位置にはプリヒータ２２が斜
めに配設されている。さらにこのプリヒータ２２の斜め
上部には半田槽２３が配されている。そして半田槽２３
の上部には冷却用ファン２４が設けられている。

【００１９】次に上記半田槽２３の具体的な構成につい
て説明すると、半田槽２３は溶融した半田を受入れる浴
から形成されており、図２に示すようにその中には単一
の噴流ノズル２７が配されている。この噴流ノズル２７
の底部であってその前端側の部分には半田導入口２８が
設けられている。そしてこの半田導入口２８に臨むよう
に噴流ノズル２７の底部には半田圧送ポンプ２９が配さ
れている。ポンプ２９の回転翼は回転軸３０の先端部に
固着されるとともに、この回転軸３０の上端にはプーリ
３１が固着されている。プーリ３１はベルト３２を介し
て別のプーリ３３に伝動されるようになっている。そし
てプーリ３３がモータ３４の出力軸に固着されている。
またモータ３４はブラケット３５を介して半田槽２３の
外側部に保持されている。

【００２０】次にノズル２７の構成について説明する
と、ノズル２７の上端側の開口にはチップノズル３８が
配されている。チップノズル３８は板状体に間欠的に所
定の大きさの円形孔から成る噴出口３９を形成するよう
にしたものである。またこのチップノズル３８によって
噴出された半田流を後方に導くための半田ガイド４０と
前方に導くための半田受け４１とがそれぞれ上記噴流ノ
ズル２７の上端部の後方と前方とに取付けられている。

【００２１】以上のような構成において、図１に示すコ
ンベア１７によって搬送される回路基板１８は、まずフ
ラクサ２１によってその半田付けされる表面にフラック
スが塗布される。そしてプリヒータ２２の上部を通過す
る際に、回路基板１８の表面に塗布されたフラックスの
溶剤が熱で揮発されるとともに、回路基板１８上にマウ
ントされた回路部品のヒートショックが防止されるよう
になる。そしてこの後に半田槽２３上に搬送され、半田
の噴流に接触して半田付けが行なわれる。そしてこの後
に冷却用ファン２４によって半田付けで加熱された回路
基板１８の冷却が行なわれ、出口１６を通してこの装置
から取出される。

【００２２】このようなフロー半田付け装置において、
一般に２種類の半田ウエーブを形成する必要がある。す
なわち１段目はチップ部品等の表面実装部品の半田付け
を行なうための乱流の第１のウエーブである。そしてさ
らに半田ブリッジ、ピンホール等の半田付け不良を修正
するための第２のウエーブを必要とする。

【００２３】本実施例に係る半田槽２３は単一のポンプ
２９と単一の噴流ノズル２７とによって半田噴流の乱流
と静流とをそれぞれ形成するようにしている。すなわち
チップノズル３８が設けられている半田噴流ノズル２７
の上部であってその前後にそれぞれ半田ガイド４０と半
田受け４１とを取付けるようにし、チップノズル３８の
噴出口３９を通して流れ落ちた半田を整流し、半田の噴
流４２の前後にそれぞれ仕上げ用の半田流４３を形成す
るようにしている。

【００２４】このような半田槽２３の噴流ノズル２７の
上部を回路基板１８が通過する際に、まず半田ガイド４
０によって形成される仕上げ用半田流４３によってリー
ド付き部品の半田付けが行なわれる。そしてチップノズ
ル３８の噴出口３９から噴出される半田の噴流４２によ
ってチップ部品の電極が対応する接続用ランドに半田付
けされる。そしてこの後にさらに半田受け４１によって
形成される仕上げ用半田流４３によって半田ブリッジや
ピンホール等の半田付け不良が修正されるとともに、余
剰の半田が除去され、半田付け部分の仕上げをきれいに
行なうことが可能になる。

【００２５】このような半田槽２３によれば、単一のポ
ンプ２９によって半田の噴流４２と前後の仕上げ用半田
流４３とをそれぞれバランスよく形成することが可能に
なる。従来１つのポンプで半田流を分流し、２つのウエ
ーブを作出すものはあったが、その構造が非常に複雑に
なるばかりか、分流のバランスおよび各半田ウエーブの
乱れが相互に干渉し合う等の問題があり、調整が難しか
った。

【００２６】しかるにこのような欠点は図２に示す構造
によって効果的に解消され、噴流４２および仕上げ用半
田流４３の調整が容易になる利点を有する。また半田噴
流ノズル２７からの半田流は後方側の半田ガイド４０の
先端部および半田受け４１の先端部からそれぞれ落下す
る半田流だけになり、２箇所からの落下で済むようにな
る。従ってこのことから、半田流の空気との接触の割合
が少なくなり、酸化物の発生量を低減することが可能に
なる。

【００２７】以上のように本実施例に係るフロー半田付
け装置は、１つの噴流ノズル２７に対して乱流用のチッ
プノズル３８と静流用の２つのフォーマ４０、４１とを
組込むようにし、噴流ノズルを一体化したものであっ
て、構造を簡潔にするとともに、流れ落ちる箇所も４箇
所から２箇所にして酸化物の発生を大幅に低減するよう
にしたものである。

【００２８】このように半田の酸化物の発生量が減少す
ることから、従来の２分割された半田の噴流を形成する
フロー半田付け装置に比べて半田の使用量が約３０％減
少する。さらには酸化物が減少することから、半田付け
の品質が改善されるようになる。そして品質の向上によ
って歩留りが改善され、結果として生産性が向上し、ト
ータルとしてのコストダウンを図ることが可能になる。

【００２９】そして乱流用のノズルを構成するチップノ
ズル３８を有する部分の両側にそれぞれ半田ガイド４０
と半田受け４１とを付加するようにした簡易構造を採用
しているために、これらのガイド４０、４１を除去する
ことによって、乱流のみ、併用の切換えが容易に行なわ
れるようになる。

【００３０】また半田付けに不可欠のフラックスが従来
の２箇所に分割された半田流の方式のものでは、先に接
触する半田の乱流によってフラックスが洗い流され、仕
上げ用のウエーブと接触する部分においてフラックスが
不足気味になる欠点があった。ところが本実施例の装置
によれば、噴流用の半田ウエーブと仕上げ用の半田ウエ
ーブとが連続化されるために、仕上げ用の半田流に接触
するまで回路基板上にフラックスが残留しており、半田
付けの品質が改善されることになる。

【００３１】またこのような構成は、単一のポンプ２９
を単一の噴流ノズル２７の底部に組込むだけでよく、こ
のポンプ２９によって圧送される半田流によって乱流の
半田ウエーブと修正用の静流の半田ウエーブとが形成さ
れる。従って半田槽２３の構造が簡単になり、これによ
って半田付け装置のコストの低減を図ることが可能にな
る。

【００３２】次に第２の実施例を図３によって説明す
る。この実施例の半田槽２３はその噴流ノズル２７の後
方と前方とにそれぞれ半田ガイド４０および静流用ガイ
ド４５を取付けるようにしたものである。後方の半田ガ
イド４０は上記第１の実施例と同様のものであるが、噴
流ノズル２７の前方に設けられている半田受け４１に代
えて静流用ガイド４５が取付けられている点で上記実施
例と異なっており、このような静流用ガイド４５を噴流
ノズル２７の前方に設けることによって、その上を流動
する半田流によって仕上げ用の半田流を形成することが
可能になる。

【００３３】このような実施例によれば、噴流ノズル２
７の前方に配されている断面がコ字状の半田受け４１に
代えて上面が平滑になっている静流用ガイド４５が設け
られるために、仕上げ用の半田流がより円滑に流動する
ことになる。また静流用ガイド４５の上面が平滑である
ことから、その上を流動する仕上げ用半田流の流速が第
１の実施例のガイド４１の上を流れる半田流よりも速く
なり、これによって空気との接触時間を短くして酸化物
の発生を抑えることが可能になる。

【００３４】

【発明の効果】第１の発明は、噴流に対してワークの搬
送方向下流側に隣接して修正用静流を形成するガイド手
段を設けるようにしたのである。従ってこのようなガイ
ド手段によって、単一の半田噴流用ノズルによって半田
の噴流とともに修正用静流を形成することが可能にな
り、半田槽の構造を簡潔にすることが可能になる。また
半田の噴流が空気と接触する割合が少なくなるために、
酸化物の発生が抑えられ、これによって半田の使用量が
少なくなるとともに、半田付けの品質が改善されること
になる。また半田の乱流と静流とを連続して形成するこ
とができるために、フラックスが静流段階において不足
することがなくなり、半田付けの品質が改善されること
になる。

【００３５】第２の発明は、断面がほぼコ字状をなし、
噴流からの半田流を受ける半田受けによってガイド手段
を構成するようにしたものである。従ってこのような半
田受けによって構成されるガイド手段を用いて噴流ノズ
ルの下流側に修正用静流を形成することが可能になり、
極めて簡単な構成によって単一の噴流ノズルによって半
田の噴流と修正用静流とを形成することが可能になる。

【００３６】第３の発明は、ほぼ平板状をなすととも
に、先端部が下方に湾曲した円弧状の形状の半田ガイド
によって修正用静流を形成するようにしたものである。
従ってこのような半田ガイドを噴流ノズルに連設するだ
けで、半田の噴流とともに修正用静流を形成することが
可能になり、極めて簡単な構成によって高品質の半田付
けを行なうことが可能になる。

【００３７】第４の発明は、単一のポンプによって圧送
される溶融半田によって半田噴流ノズルから半田を噴流
させるとともに、ガイド手段によって半田の修正用静流
を形成するようにしたものである。従って単一のポンプ
によって半田の噴流と修正用静流とをそれぞれ形成する
ことが可能になり、ポンプの数を低減してその構造を簡
潔にするとともに、コストを大幅に削減することが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施例のフロー半田付け装置の全体の構
成を示す縦断面図である。

【図２】半田槽の縦断面図である。

【図３】第２の実施例の半田槽の縦断面図である。

【図４】従来の半田槽を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１５ 入口 １６ 出口 １７ コンベア １８ 回路基板 ２１ フラクサ ２２ プリヒータ ２３ 半田槽 ２４ 冷却用ファン ２７ 噴流ノズル ２８ 半田導入口 ２９ ポンプ ３０ 回転軸 ３１ プーリ ３２ ベルト ３３ プーリ ３４ モータ ３５ ブラケット ３８ チップノズル ３９ 噴出口 ４０ 半田ガイド ４１ 半田受け ４２ 半田の噴流 ４３ 仕上げ用半田流 ４５ 静流用ガイド

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半田槽内に半田噴流ノズルを設け、半田圧
   送ポンプによって圧送された溶融半田を前記半田噴流ノ
   ズルによって噴流させるようにしたフロー半田付け装置
   において、 噴流に対してワークの搬送方向下流側に隣接して修正用
   静流を形成するガイド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】前記ガイド手段が断面がほぼコ字状をな
   し、前記噴流からの半田流を受ける半田受けから構成さ
   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。
3. 【請求項３】前記ガイド手段がほぼ平板状をなすととも
   に、先端部が下方に湾曲した円弧状の形状の半田ガイド
   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。
4. 【請求項４】単一のポンプによって圧送される溶融半田
   によって前記半田噴流ノズルから半田を噴流させるとと
   もに、前記ガイド手段によって半田の修正用静流を形成
   するようにした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。