JPH08166335A - 制御された雰囲気下で濡れ性を測定するための方法及び装置 - Google Patents

制御された雰囲気下で濡れ性を測定するための方法及び装置

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JPH08166335A
JPH08166335A JP7166974A JP16697495A JPH08166335A JP H08166335 A JPH08166335 A JP H08166335A JP 7166974 A JP7166974 A JP 7166974A JP 16697495 A JP16697495 A JP 16697495A JP H08166335 A JPH08166335 A JP H08166335A
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gas
enclosure
gas injection
section
supply pipe
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JP7166974A
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Marc Leturmy
マルク・ルチュルミ
Nicolas Potier
ニコラ・ポティエ
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Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Original Assignee
Air Liquide SA
LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
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Publication date
Application filed by Air Liquide SA, LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude filed Critical Air Liquide SA
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    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K31/00Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
    • B23K31/12Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to investigating the properties, e.g. the weldability, of materials

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Abstract

(57)【要約】 【目的】空気下での操作、及び制御された雰囲気条件の
双方において測定が可能である形態を有する濡れ性測定
装置を提供する。 【構成】少なくともはんだ浴を周囲雰囲気から遮断する
ことが可能なように少なくとも部分的に囲い内に含ま
れ、この囲いは、その上部又は下部に配設された少なく
とも1セットのダクトを包含するガス射出器を含み、少
なくとも1のダクト部分はガス射出オリフィスを含み、
該セットは少なくとも1のガス供給パイプにより供給さ
れ、各パイプは第1接続ノードで該セットに接続され、
該セットの寸法は次の関係:Σω/Σφ≧1(ここ
で、Σωは、該セットを供給するガス供給パイプの内
部断面の合計を表わし、Σφは、該ダクトのセットの
ガス射出オリフィスの断面の合計を表わす)を満たす。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、一般にメニスコダイナ
モグラフ(meniscodynamograph)又はメニスコグラフ
(meniscograph)あるいは濡れバランス(wetting bala
nce )と呼ばれる、はんだ付け性又は濡れ性を測定する
ための装置に関する。本発明は、特に、リフローはんだ
付け又はウエーブはんだ付けの場合において電子部品の
はんだ付け業界において現在行われていいるところの、
金属表面のはんだ付け性又は濡れ性を評価する工程に関
する。
【0002】
【従来の技術】ウエーブはんだ付け装置は、部品を電子
回路上にはんだ付けするため(回路内に部品を介挿する
場合又はこの回路上に表面搭載する場合)、及び電子部
品の端末をティンニング(スズメッキ:tinning )する
ため、あるいはコンタクトストリップを混成回路のよう
な電子部品支持体にはんだ付けするために伝統的に使用
されている。
【0003】これら装置の設計は、はんだ付けまたはス
ズメッキすべき部品を装置の上流ゾーン中でフラックス
処理(主として、後のはんだ材料による湿潤を容易化す
るために金属表面を脱酸化するように)した後、部品を
バット中に収容されたはんだ材料をノズルを介してポン
プ輸送することによって得られる液状はんだ材料の1又
はそれ以上のウエーブと接触させることができるもので
ある。
【0004】化学的フラックスを上記装置の入口部で適
用することは、はんだ付け又はスズメッキ後、装置の出
口において、部品上に残存するフラックス残渣を除去す
るために、しばしば塩素化溶媒を用いて、製品を清浄化
する操作が必要となる。
【0005】上記装置は、伝統的には、周囲空気雰囲気
に開放しているものであるが、主として空気と接触する
ことによるはんだ材料浴の表面上の酸化物層の形成を回
避することを目的とし、また国際的環境保護の観点か
ら、後の回路清浄化操作を従って毒性溶媒の使用を本質
的に排除することが可能な、非常に少量の残渣を回路上
に残す低毒性フラックスの使用と相俟って、これらウエ
ーブはんだ付け装置に不活性雰囲気を使用することが実
際上ますます行われるようになっている。
【0006】その一部として、リフローはんだ付けは、
異なる原理に基づいている。すなわち、この方法は、回
路の表面上に位置する所定の領域にはんだペーストを被
着し、部品とはんだペーストとを接触させ、ついではん
だペーストを加熱して局所的にはんだ接合を作ることか
らなる。リフローはんだ付けの場合、フラックスは、特
に金属合金(最も普通には、スズ−鉛合金)の粉末を含
有するはんだペーストの組成中に含められる。
【0007】この場合でも、得られるはんだ接合の品質
を向上させ、また回路を清浄化する最終操作を回避する
ことが可能となる低残渣フラックスを含有するはんだペ
ーストを使用できることを希望して、制御された不活性
雰囲気がますます使用されてきている。
【0008】この観点から、メニスコグラフは、しばし
ば、電子産業における現場または組み立て場の鍵となる
要素である。これは、特に、部品のはんだ付け性(部品
の認定試験)、回路を作製するために使用される基板の
濡れ性、印刷回路タイプもしくは混成(hybrid)回路の
基板の場合(基板の認定)の双方において湿潤時間、フ
ラックスの効率、はんだクリームの効率などを評価する
ために使用されている。
【0009】当業者にはよく知られているところである
が、その原理は、試料(部品タイプおよび基板タイプ双
方の試料の場合)上のはんだの濡れ角を、試料を液状は
んだ浴に浸漬している間に試料表面上のはんだによって
発揮される濡れ(湿潤)力を測定することによって決定
するものである。古典的な関係は、特に、結果の力(湿
潤力プロパーと浮力との間の)、濡れ角、試験した合金
の密度、系の液体/気体表面張力、溶融合金に浸漬され
た試料の体積を関連づける。
【0010】したがって、古典的には、0に等しいかそ
れよりも大きく、および30°に等しいかそれよりも小
さい濡れ角Θについて、濡れ性は非常に良好であると認
定され、厳密に30°を越え40°に等しいかそれより
も小さいΘについては、濡れ性は良好であると認定さ
れ、40°より大きく55°に等しいかそれより小さい
Θについては、濡れ性は許容され、厳密に55°より大
きく70°に等しいかそれより小さいΘについては、濡
れ性は低いとされ、厳密に70°より大きいΘについて
は、濡れ性は乏しいと認定される。
【0011】上に述べたように、はんだ付けプロセス
(たとえば、リフローはんだ付けおよびウエーブはんだ
付けの双方の場合)は、現在まで、最も普通には周囲空
気雰囲気下で行われている。従って、商業的に入手でき
るメニスコグラフは、周囲雰囲気に開放している構造を
有するこの状況に完全に適合していた。
【0012】はんだ付けプロセス中に制御された不活性
雰囲気を使用することが増大しているという観点におい
て、これら産業のユーザーは、数十ppmあるいは2、
3ppmもの低い残存酸素濃度を含有する保護雰囲気下
で操作し得るメニスコグラフを得ることに大いなる関心
を示している。
【0013】従って、はんだ炉または装置中に一日一日
をベースとして発生する、残存酸素濃度の最も厳しく制
限的な条件を含む雰囲気条件を再現することができるこ
とを目的とする。
【0014】かくして、最も共通的に明示された要件
は、次の通りである。すなわち、決定された残存酸素濃
度を含む窒素雰囲気と伝統的な空気雰囲気との間の表面
のはんだ付け性(はんだ付け性と湿潤(濡れ)性という
2つの表現はしばしば均等的に使用される)の比較評価
試験を行える能力、ユーザーが受け取った部品及び基板
を、それらが後に使用するはんだ付けプロセスで処理さ
れることとなる雰囲気条件下で品質認定することであ
る。
【0015】このようなユーザーの要求を満足するさせ
るには、非常に低い濃度を含み完全に制御された残存酸
素濃度を得ることができる条件下で、そのようなメニス
コグラフ中に制御された(一般に不活性の)雰囲気を設
定することが必要となる。
【0016】この観点において、ユーザーによって課さ
れた不活性さの問題に適用されるべき解決が最適の不活
性さの産生(迅速な不活性時間、非常に低い残存酸素濃
度、経済的に許容され得るガス消費)であることだけで
なく、設定される雰囲気(従って、対応するガス射出)
が測定を妨害しないこと、すなわち濡れバランス又はメ
ニスコグラフにより構成される高精度器具を妨害しない
ことであることが本出願人に明らかであった。
【0017】このように規定されると、効率的で迅速な
不活性、及び測定に対する非妨害という2つの条件は、
比較的相容れないものである。
【0018】より一般的な観点において、本出願人は、
最近、フランス特許出願FR−A−93.15503
に、閉じられた空間内に制御された雰囲気を形成するた
めのガス射出装置を提案した。この装置は、ウエーブは
んだ付け装置の1又はそれ以上のゾーン内に、あるいは
種々の用途たとえばはんだ付け、アニール、テンパー、
焼結その他の熱処理に使用する連続炉の一部又は全部に
おいて制御された雰囲気を設定するために特に適してい
た。
【0019】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、空気
下での操作という古典的な条件、及び制御された(特
に、不活性の)雰囲気条件の双方において測定が可能で
ある形態を有する濡れ性測定装置であって、酸素が実質
的に欠乏した雰囲気(ユーザーの用途に依存して、2,
3(few)ppmないし2,3万ppmに渡り得る残存
酸素濃度)が、必要に応じて、短時間(2、3分を超え
ない)に、経済的に許容され得るガス流量で達成でき、
制御された雰囲気の設定が、バランスを妨害せず、従っ
て測定を妨害することなく行える新規な装置を提供しよ
うとするものである。
【0020】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決して、制御された雰囲気下での濡れ性測定を行うこと
が可能なデバイスを提供するものである。本発明のデバ
イスは、試料の少なくとも1の表面部分の液状金属系は
んだによる濡れ性を測定するための装置を備え、この装
置は、上記液状はんだの浴中に試料の全部又は一部を浸
漬している間の上記表面上に上記はんだにより示された
湿潤力を測定することができるものであり、該装置は、
少なくともはんだ浴を周囲雰囲気から遮断することが可
能なように少なくとも部分的に囲い内に含まれ、この囲
いは、その上部又は下部において、直列及び/又は並列
に配設された少なくとも1セットのダクトを包含するガ
ス射出器を含み、少なくとも1のダクト部分はガス射出
オリフィスを含み、該セットは少なくとも1のガス供給
パイプにより供給され、各パイプは第1接続ノードで該
セットに接続され、該セットの寸法は以下の関係: Σω/Σφ≧1、好ましくは≧1.5 (ここで、Σωは、該セットを供給するガス供給パイ
プの内部断面の合計を表わし、Σφは、該ダクトのセ
ットのガス射出オリフィスの断面の合計を表わす)を満
足するものであることを特徴とする。
【0021】本発明の1の態様によれば、上記囲いは、
その上部又は下部において、囲いの残りからディフュー
ザー構造により分離されたチャンバを含み、そのチャン
バ内に上記ガス射出器が配置されている。
【0022】上記ディフューザーは、例えば、穿孔され
たシートからなり得る。この穿孔シートの空隙率(cavi
ty percentage )は、有利には、40%未満であり、好
ましくは20%未満である。
【0023】本発明の他の態様によれば、ディフューザ
ーは、多孔質材料で形成されたプレートからなる。
【0024】穿孔シートを製造するためには、メニスコ
グラフの環境中に古典的に発生する温度に耐える材料、
例えば、ステンレス鋼、又はプラスチックを用いること
が有利である。多孔質材料で作られたディフューザーに
ついては、例えばセラミックを用いることができる。使
用する材料は、特に、追加の汚染を導入しないように、
上記温度条件および所望の残存酸素レベルに適合するも
のであることが必要である。
【0025】射出されるガスは、不活性保護雰囲気を設
立する場合に、中性ガス(例えば、窒素、アルゴン、又
はヘリウム)、及び、表面をストリッピングすることの
ようにより活性な役割を担うことが望まれている雰囲気
を試験することが所望されている場合には、より活性な
ガス例えば水素、又は不活性ガス/水素混合物、あるい
は不活性ガス/シラン混合物である。
【0026】設定される雰囲気の不活性部分に関して
は、極低温的に得られるガス、及び所望の特性(例え
ば、酸素含有率)に依存して透過又は吸着による空気分
離によって得られるガス源を用いることができる。
【0027】本発明において、「制御された雰囲気」と
いう語は、その組成が、簡単に予定され、場合により測
定され(連続的、順次的、又はデバイスの立ち上げ
時)、又は規制される雰囲気(すなわち、その組成が新
鮮なガスを供給することによって所定の所望組成に維持
される雰囲気)を意味するために使用されている。
【0028】すなわち、例示のために、デバイス内に制
御された酸素含有率(例えば、100ppmの残存酸素
濃度に近い)を有する不活性雰囲気を維持することが望
まれている場合を例にとると、以下の操作のうちの1つ
が本発明により適合する。
【0029】組成が約100ppmの残存酸素含有量に
対応するように射出混合物を検量する(例えば、透過又
は吸着による窒素の場合、あるいは極低温窒素/酸素の
予め計算され生成された混合物の場合)、そのような混
合物を射出し、残存酸素濃度についてデバイス内部の雰
囲気の少なくとも1の測定(単一測定例えば初期測定、
又は正規測定)により検査すること、そのような混合物
を射出し、残存酸素濃度の正規の測定によりデバイス内
雰囲気を調節し、測定した濃度が選択した設定点からず
れている場合には新鮮なガスの供給に対し作用を及ぼす
ことである。
【0030】当業者に明確に理解されるように、本発明
のデバイスは、比較測定を行うために、制御された雰囲
気下で、および古典的な空気雰囲気下での測定を可能と
するものである。
【0031】本発明の側面の1によれば、射出機のガス
供給パイプの少なくとの1自体が、ガス射出オリフィス
を包含する。
【0032】すると、上記セットの寸法は、以下の関
係: Σω/(Σφ+Σα)≧1、好ましくは≧1.5 (ここで、Σωは、上記セットを供給するガス供給パ
イプの内部断面の合計を表わし、Σφは、ダクトのセ
ットのガス射出オリフィスの断面の合計を表わし、Σα
は、問題とするパイプであってガス射出オリフィスを
含むものの断面の合計を表わす)に従う。
【0033】本発明の他の側面によれば、ガスを上記セ
ットに供給するためのパイプは、それ自体内部断面Ωの
供給導管によりガスが供給される上流ノード(upstream
node )からすべてが来るもので、この上流ノードは、 Ω/Σω≧1、好ましくは≧1.5 (ここで、Σωは、供給パイプの内部断面の合計を表
わす)となるものである。
【0034】上流ノードを有するそのような形態におい
て、ガス供給パイプの1つ(又はそれ以上)自体がガス
射出オリフィスを含む場合、上記セットの寸法は以下の
関係: Ω/(Σφ+Σα)≧1、好ましくは≧1.5 (ここで、Σφは、ダクトのセットのガス射出オリフ
ィスの断面の合計を表わし、Σαは、ガス射出オリフ
ィスを含むガスパイプのガス射出オリフィスの断面の合
計を表わし、Ωは、供給導管の内部断面を表わす)に従
う。
【0035】ガスインジェクション開口部を含むそれぞ
れのダクトまたは供給パイプにおいて、これら開口部は
好ましくは、インジェクターが囲いの上部に位置する場
合は囲いの上部に向けられ、インジェクターが囲いの下
部に位置する場合は囲いの底部に向けられる。
【0036】本発明において「ノード」、「ダクト」、
「導管」および「ガスインジェクション開口部」の意図
した意味の定義に関しては、上述の文献FR−A−9
3.15503が参照されるであろう。ここでは、単
に、本発明の「ダクト」および「導管」の語は、伝統的
な場合におけるように直線状あっても、または例えば円
形または他の正方形または長方形の断面をした曲線状で
あっても、例えば、ステンレス鋼、銅、PVCのよう
な、問題のガスに依存して(化学的適合性)広範に変化
する材料で作られているいかなるタイプのガス輸送また
は供給ダクトをも意味することを記載する。
【0037】「ガスインジェクション開口部」は、場合
に応じて、これら導管または供給パイプのいくつかに存
在し、そしてこれらは、この導管またはパイプからガス
が漏泄できる、(孔の形態に依存して)一般にこのダク
トまたはパイプを通る流れの方向に交わる孔であること
が理解されるべきである。
【0038】本発明によれば、「ノード」の語は、単純
な結合点、または体積空間を規定する好適な(バッファ
ーチャンバタイプの)装置を意味することを意図する。
この体積空間の中で、パイプにより輸送されたガスが出
現し、そこからガスが、それと連絡するダクトサブアセ
ンブリーに離れる。
【0039】インジェクターが開口部を含む単純な(sim
ple)ダクトに減らされた場合、ダクトはその末端の一方
にガスを供給され、関係Σω1 /Σφ1 ≧1において、
ダクト自体の内断面積を表わす単独のω1 、およびダク
トのインジェクション開口部の断面積の和を表すΣφ1
が考慮に入れられ、従って、この場合、本発明の「第一
ノード」が、ダクトの末端と開口部を含むダクト部との
間の「仮想」中間連結点となる。
【0040】本発明の態様の1によれば、アッセンブリ
が、ガスインジェクション開口部を含む正方形または長
方形の断面積の1以上のダクト部および/またはガスイ
ンジェクション開口部を含む1以上の供給パイプを有す
る場合、これらダクト部または供給パイプは、その上に
逆U字形の穿孔シートが備えられているより低い非穿孔
U字形の部分からなる。
【0041】本発明の態様の1によれば、囲いは、射出
されたガスを除去するための少なくとも1の通路を備え
ている。
【0042】本発明は、液体金属性はんだにより、表面
の塗れ性を制御された雰囲気下で測定する方法にも関す
る。この方法は、先に説明したような装置を用い、ガス
がその射出器を通して射出され、ダクトのセットのガス
射出開口部の出口におけるガス速度は、好ましくは0.
5メートル/秒より大きく、より好ましくは1メートル
/秒より大きい。
【0043】本発明の特徴の一つによれば、セットの出
口および/またはディフューザーの出口におけるガス流
のレイノルズ数は、2,000より小さく、流れの状態
(regime)を、できるだけ薄層状態にすることができる
(レイノルズ数は、V×D/ν比により計算される。た
だし、Vは、射出開口部の出口におけるガスの平均速度
を表し、Dは、この開口部の内径を表し、νは、問題の
ガスの動粘度を表す。) 本発明の他の特徴および利点は、いかなる制限を課する
ことなく説明のために示され、添付の図面を参照して説
明される以下の態様の記載から明らかになるであろう。
【0044】本出願の図1は、射出器を含む本発明のチ
ャンバの概略の斜視図である。
【0045】本願の図2は、本発明の実施に好適な装置
の例を概略的に図解している。
【0046】図3は、図2の装置のチャンバおよびそれ
が有する射出器の概略の平面である。
【0047】図4は、図3の2つのダクトの構造の断面
を詳細に示している。
【0048】本出願の図1は、本発明の実施に好適なチ
ャンバの概略を示している。このチャンバは、ダクト1
のセット(ここでは波線により簡単に図式化されてい
る)を含んでいる。このダクトのセットは、フード2の
中に包含され、フード2の上部3は、フードのコーナー
4に部分的に図示されているディフューザー構造からな
る。
【0049】図2は、本発明の実施に好適な装置の例を
示すものである。この図は、囲い6の中に包含される、
5に概略されたメニスコグラフの存在を示している。囲
い6は、以下の図3の観点の中で詳説される射出器が配
置されたチャンバ8をその底部に含んでいる。この射出
器は、2のダクト10を有している。チャンバ8は、そ
の上部にディフューザー構造11を有し、チャンバーを
囲いの残余、特にメニスコグラフから分離している。矢
印7は、囲いの高さの大きさのオーダーを示し、ここで
は例えば、1.2メートルのオーダーである。
【0050】装置(メニスコグラフ)5は、例えば、デ
ィフューザー上の多かれ少なかれの距離の囲いを貫いて
配置された横断するバー(図2には示されていない)の
システム上に配置されている。
【0051】フラップバルブ12が備え付けられた、囲
いの上部のガス除去通路9の存在により、囲いが加圧下
に維持されることを可能にし、安全弁が13の位置に存
在することが注目される。
【0052】図3により、チャンバ8の構造およびその
中に位置する射出器の平面図のより良い視覚化がされて
いる(明解にする理由で、ディフューザーの構造は示さ
れていない)。射出器14は、射出開口部を備えた2つ
のダクト10を有している。矢印15および16は、チ
ャンバ8の寸法の大きさのオーダーを示し、ここに示さ
れるケースでは、寸法の1つは80cmのオーダーで、
第二の寸法は60cmである。
【0053】2つのダクト10のそれぞれは、例えば直
径4mmを有する15の開口部を2列有し、従って、全
体で60孔が存在する。図示された例において、またそ
れぞれのダクト10において、ここではプラスチックで
作られているが、2列の孔が囲いの底部、すなわちディ
フューザー構造11と向い合うチャンバのフェースに向
けられ、開口部の2つの列の間の角度が60゜ある(図
4)。
【0054】図2、3および4の観点の中で例として示
されたダクト10は、外径32mm、材料の厚さ2.4
mmを有する。
【0055】図2、3および4の観点の中で説明される
ような装置を、以下の操作条件下で試験した。
【0056】はんだ性測定装置5は、「メトロネレク
(METRONELEC) 」の商標のリファレンスST40メニス
コグラフである。
【0057】射出器14は、本発明の寸法規則に従う。
【0058】ディフューザー11は、ステンレス鋼メッ
シュであり、その開口部百分率は23%である。
【0059】囲いには、窒素が、ディフューザー11を
通して20m3 /時間の流量で射出器14中に射出され
ることにより流される。用いられる窒素は、残留酸素5
ppm未満を含有する極低温タイプの窒素である。
【0060】この試験は、本発明の装置が、濡れ力セン
サーにより得られた測定を妨害することなく、雰囲気迅
速にコンディショニングできる一方で、はんだ浴周辺の
雰囲気の過熱を導入しないことを実証することを目的と
して行われた。
【0061】第1試験:熱の除去 オンの状態(すなわち、はんだ材料浴は熱い)および囲
い6の中に配置された濡れ力測定装置5を有する囲い
に、前述のガス流量でガスを流す。
【0062】はんだ材料浴の付近に存在する熱電対によ
り、囲まれたシステム中の運転動作により、測定雰囲気
の過熱を起さないようすべての操作中にチェックするこ
とができた。
【0063】第2試験:雰囲気のコンディショニング 初めに空気雰囲気を有している囲い6に、20m3 /時
間で窒素を射出する。15分間流した後、囲い内に存在
する雰囲気の分析により、残留酸素レベル20ppm未
満を測定することが可能になった。従って、装置5の周
辺の囲いの比較的大きい容量に鑑みて、本発明の装置に
より、雰囲気のコンディショニングを迅速に行うことが
できた。
【0064】第3試験:測定の妨害の欠如 測定装置の周辺に制御された雰囲気を設定することによ
り、測定の妨害がないことをチェックするために、以下
の雰囲気で比較試験が行われた。
【0065】周辺空気(解放システム) 再構成された(reconstituted) 空気(窒素80%、酸素
20%):閉鎖システムに20m3 /時間の流量で注入
した。
【0066】窒素単独(源を極低温法による):20m
3 /時間のオーダーの全流量を有する閉鎖システム それぞれの測定雰囲気について、フランス標準NF C
90−551に記載される操作方法を尊重しながら、
商業的に入手可能なウエーブはんだ付けフラックスの効
率を評価した。
【0067】試験されたフラックス フラックスA:不揮発性物残存=25%(高残存レベ
ル) フラックスB:不揮発性物残存=2.5%(低残存レベ
ル) これらの商業的に入手可能なフラックスAおよびBは、
当産業において広範に用いられており、従って、これら
は通常用いられている工業的条件の代表である。
【0068】その濡れ性を試験した、検量されたサンプ
ル:標準NF C 90−551に従うグレードIおよ
びグレードII銅 用いられたはんだ:約1.4kgのスズ/鉛はんだ(S
n60−Pb40)の液状浴 試験されたパラメーター(雰囲気、フラックス、銅のグ
レード)のセットのそれぞれについて、約10の試験を
行い、それぞれの試験の結果は、サンプルの浸漬を通し
ての最大濡れ力を記録した。
【0069】以下に示すそれぞれのケースの結果は、1
0の試験を通じて「平均された」最大力および対応する
標準偏差を表す。
【0070】フラックスA/銅グレードI: 再構成された空気:Fmax=7.53mN、標準偏差
=0.05 空気:Fmax=7.58mN、標準偏差=0.05 窒素: Fmax=8.18mN、標準偏差=0.1 フラックスA/銅グレードII: 再構成された空気:Fmax=7.52mN、標準偏差
=0.065 空気:Fmax=7.57mN、標準偏差=0.08 窒素: Fmax=8.34mN、標準偏差=0.11 フラックスB/銅グレードI: 再構成された空気:Fmax=7.3mN、標準偏差=
0.33 空気:Fmax=7.51mN、標準偏差=0.36 窒素: Fmax=8.19mN、標準偏差=0.28 フラックスB/銅グレードII: 再構成された空気:Fmax=6.45mN、標準偏差
=0.99 空気:Fmax=6.29mN、標準偏差=1.07 窒素: Fmax=7.82mN、標準偏差=0.42 これらの比較試験の結果は、周辺空気(解放システム)
および再構成された空気(閉鎖システム)の下で得られ
た試験結果は統計的に同一であり、従って、囲いの中で
制御された雰囲気を設立することは、測定を阻害しなか
ったことを明確に示す。
【0071】窒素の下で得られた試験結果により、文献
に公開された結果を変更することが可能になった。それ
によれば、保護雰囲気(減少した残存酸素含有量)の下
で得られた濡れ性は、空気(N2 下のFmaxが空気下
のFmaxより大きい)の下での伝統的操作に比較して
体系的に向上している。
【0072】従って、これらの試験により、本発明の濡
れ性測定装置が、空気下でも、または例えば、不活性雰
囲気下のどちらであろうとも、制御された雰囲気下での
測定を行うことを可能にし、並びにこれを迅速かつ経済
的に許容できる雰囲気コンディショニング条件で、測定
装置の動作を阻害することなく行うことを可能にするこ
とを実証することができる。
【0073】本発明を特定の態様を言及することにより
説明したが、それにより制限されるものでは決してな
く、さらには本発明は、以下の請求の範囲の観点におい
て、当業者が思い浮べる修飾および変更を受けることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のチャンバの斜視図
【図2】本発明の装置の概略図
【図3】チャンバおよび射出器の平面図
【図4】ダクトの断面図
【符号の説明】
1…ダクト、2…フード、5…メニスコグラフ、6…囲
い、8…チャンバー、10…ダクト、11…ディフュー
ザー、14…射出器

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 制御された雰囲気下で濡れ性測定を行う
    ことができるデバイスであって、試料の少なくとも1の
    表面部分の液状金属系はんだによる濡れ性を測定するた
    めの装置を備え、この装置は、上記液状はんだの浴中に
    試料の全部又は一部を浸漬している間の上記表面上に上
    記はんだにより示された湿潤力を測定することができる
    ものであり、該装置は、少なくともはんだ浴を周囲雰囲
    気から遮断することが可能なように少なくとも部分的に
    囲い内に含まれ、この囲いは、その上部又は下部におい
    て、直列及び/又は並列に配設された少なくとも1セッ
    トのダクトを包含するガス射出器を含み、少なくとも1
    のダクト部分はガス射出オリフィスを含み、該セットは
    少なくとも1のガス供給パイプにより供給され、各パイ
    プは第1接続ノードで該セットに接続され、該セットの
    寸法は以下の関係: Σω/Σφ≧1、好ましくは≧1.5 (ここで、Σωは、該セットを供給するガス供給パイ
    プの内部断面の合計を表わし、Σφは、該ダクトのセ
    ットのガス射出オリフィスの断面の合計を表わす)を満
    足するものであることを特徴とするデバイス。
  2. 【請求項2】 囲いは、その上部又は下部において、囲
    いの残りからディフューザー構造により分離されたチャ
    ンバを含み、そのチャンバ内に上記ガス射出器が配置さ
    れている請求項1記載のデバイス。
  3. 【請求項3】 ディフューザーが、穿孔されたシートか
    らなる請求項2記載のデバイス。
  4. 【請求項4】 穿孔シートの空隙率が40%未満であ
    り、好ましくは20%未満である請求項3記載のデバイ
    ス。
  5. 【請求項5】 ディフューザーが、多孔質材料で形成さ
    れたプレートからなる請求項2記載のデバイス。
  6. 【請求項6】 ガスを上記セットに供給するための供給
    パイプが、それ自体内部断面Ωの供給導管によりガスが
    供給される上流ノードからすべてが来るもので、この上
    流ノードの寸法は、 Ω/Σω≧1、好ましくは≧1.5 (ここで、Σωは、供給パイプの内部断面の合計を表
    わす)となるものである請求項1ないし5のいずれか1
    項記載のデバイス。
  7. 【請求項7】 ガス供給パイプの少なくとも1つ自体が
    ガス射出オリフィスを含み、上記セットの寸法が以下の
    関係: Σω/(Σφ+Σα)≧1、好ましくは≧1.5 (ここで、Σωは、上記セットを供給するガス供給パ
    イプの内部断面の合計を表わし、Σφは、ダクトのセ
    ットのガス射出オリフィスの断面の合計を表わし、Σα
    は、問題とするパイプであってガス射出オリフィスを
    含むものの断面の合計を表わす)に従う請求項1ないし
    5のいずれか1項記載のデバイス。
  8. 【請求項8】 ガス供給パイプの少なくとも1つ自体が
    ガス射出オリフィスを含み、上記セットの寸法が以下の
    関係: Ω/(Σφ+Σα)≧1、好ましくは≧1.5 (ここで、Σφは、ダクトのセットのガス射出オリフ
    ィスの断面の合計を表わし、Σαは、ガス射出オリフ
    ィスを含むガスパイプのガス射出オリフィスの断面の合
    計を表わし、Ωは、供給導管の内部断面を表わす)に従
    う請求項6記載のデバイス。
  9. 【請求項9】 ガス射出オリフィスを含む各ダクトもし
    くは供給パイプについて、オリフィスが、射出器が囲い
    の上部に位置するときは囲いの頂部に向けられ、射出器
    が囲いの下部に位置するときは囲いの底部に向けられる
    請求項1ないし8のいずれか1項記載のデバイス。
  10. 【請求項10】 囲いが、ガスを除去するための少なく
    とも1つのチャンネルを備える請求項1ないし9のいず
    れか1項記載のデバイス。
  11. 【請求項11】 制御された雰囲気下で、液状金属系は
    んだによる表面の濡れ性を測定するための方法であっ
    て、請求項1ないし10のいずれか1項記載のデバイス
    を使用し、ガスを射出器を通して射出し、ダクトのセッ
    トのガス射出オリフィスの出口におけるそのガスの速度
    が0.5メートル/秒より大きく、好ましくは1メート
    ル/秒より大きいことを特徴とする方法。
  12. 【請求項12】 セットの出口において及び/又はディ
    フューザーの出口においてガス流のレイノルズ数が2,
    000未満である請求項11記載の方法。
JP7166974A 1994-06-09 1995-06-08 制御された雰囲気下で濡れ性を測定するための方法及び装置 Pending JPH08166335A (ja)

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FR2721110A1 (fr) 1995-12-15
US5563338A (en) 1996-10-08
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