JPH09293958A - プリント基板のはんだ付け方法およびはんだ付け装置 - Google Patents
プリント基板のはんだ付け方法およびはんだ付け装置Info
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- JPH09293958A JPH09293958A JP12926696A JP12926696A JPH09293958A JP H09293958 A JPH09293958 A JP H09293958A JP 12926696 A JP12926696 A JP 12926696A JP 12926696 A JP12926696 A JP 12926696A JP H09293958 A JPH09293958 A JP H09293958A
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3468—Applying molten solder
Abstract
固定されていたため、特定の物しかはんだ付けできず、
また板厚、大きさ等が変わると、全くはんだ付けが不可
能となっていた。本発明は、如何なる条件のプリント基
板でも、それに適合した超音波振動ではんだ付けができ
る方法および装置を提供することにある。 【解決手段】 勢いのある波を噴流する一次噴流ノズル
3の中に超音波ホーン8を設置するとともに、該超音波
ホーンに振動数可変の超音波発振器10を接続してあ
る。噴流はんだ槽にはカバー14がかけられており、該
カバーには不活性ガス供給口18が設置されていて内部
を不活性雰囲気にして酸化のない良好なはんだ付けを行
う。
Description
んだ付けする方法および装置、特に溶融はんだに超音波
振動を付加してはんだ付けする方法と装置に関する。
リヒーター、噴流はんだ槽、冷却機等の処理装置が設置
された自動はんだ付け装置ではんだ付けがなされてい
た。該自動はんだ付け装置でのプリント基板のはんだ付
けは、フラクサーでフラックス塗布、プリヒーターで予
備加熱、噴流はんだ槽ではんだの付着、冷却装置で冷却
が行われるものである。
槽には、一次噴流ノズルと二次噴流ノズルが配置されて
いる。この一次噴流ノズルでは勢いのある波が噴流され
ており、勢いのある波はプリント基板のスルーホールや
電子部品の隅部に侵入して未はんだをなくすようになっ
ている。しかしながら、一次噴流ノズルから噴流する波
は流れが複雑となっているため、一次噴流ノズルではん
だ付けした部分は荒れた状態となり、隣接したはんだ付
け部間に跨がって付着するというブリッジを形成した
り、電子部品のリードに角状に付着するというツララを
形成したりしてしまう。
形成されると、電気回路が短絡して電子機器の機能を全
く損なうようになってしまい、またツララが形成される
と高電圧がかかった場合、ツララから放電して機能劣化
ばかりでなく火災発生の原因ともなる。
ノズルで発生したブリッジやツララを二次噴流ノズルで
修正するようにしている。二次噴流ノズルは、穏やかな
波が噴流しており、この穏やかな波がはんだの表面張力
を充分に発揮させてブリッジをなくすとともに、はんだ
付け部に付着したはんだを平滑状態にしてツララをなく
すものである。
次噴流ノズルでは、ノズル内に機械的に波を荒らす装置
を設置したり(特公昭62−46270号)、はんだの
噴流する勢いでノズル内に置かれた振動棒が振動して波
を荒らしたり(特公平1−59073号)してスルーホ
ールやリードの影となる部分に溶融はんだを侵入させて
いた。
は、フラックスを用いてはんだ付けを行っていたもの
で、そのための自動はんだ付け装置にはプリント基板に
フラックスを塗布するフラクサーが必ず設置されてい
た。しかしながら、通信機器やコンピューターのように
信頼性が要求される電子機器では、フラックスを用いて
はんだ付けを行うと、はんだ付け後にフラックス残渣が
残り、該フラックス残渣が吸湿して絶縁抵抗が下がった
り、腐食生成物を発生させたりして電子機器の故障の原
因となることがあった。そのため、このような電子機器
に設置するプリント基板は、はんだ付け後にフラックス
残渣を洗浄除去しなければならなかった。
ス成分である松脂をよく溶解するフロンやトリクレン等
の溶剤が使用されていたが、これらの溶剤は地球を取り
巻くオゾン層を破壊して有害な紫外線を多量に地球に到
達させ、人間に皮膚癌を発生させる原因となる。従っ
て、信頼性を要求される電子機器に設置するプリント基
板のはんだ付けでは、はんだ付け後に洗浄をしないでも
済むようにフラックスを用いないはんだ付けが望まれる
ようになってきた。
法としては、超音波でのはんだ付けが古くから分かって
おり、該はんだ付け方法やはんだ付け装置が多数提案さ
れていた。(参照:特開昭49−109241、同51
−117147、同53−57156、54−2694
3、59−137173、同61−293660)
置かれた噴流ノズルの中に超音波ホーンを設置し、該噴
流ノズルだけではんだ付けするものであった。超音波で
のはんだ付けの現象は、溶融はんだ中に浸漬された超音
波ホーンから超音波振動をワークに当てると、ワーク表
面で波動によるキャビテーションが発生し、これにより
ワーク表面に付着していた汚れや酸化物が破壊されると
ともに洗浄される。そして金属表面が清浄になると、溶
融はんだが濡れて金属的な接合が行われるわけである。
はんだ付け装置では、プリント基板のように或る程度厚
さと大きさがあるようなものは完全なはんだ付けができ
ず、小さな物、たとえば電子部品のリードや薄い帯状の
リードフレームに対してのはんだメッキぐらいしかでき
なかった。また従来の超音波はんだ付け装置では、小さ
くて厚さの薄いプリント基板ではどうにかはんだ付けは
できるが、その条件、たとえば大きさ、厚さ、電子部品
の搭載状態が変わると、全くはんだ付けができなくなっ
てしまうものであった。本発明は、プリント基板のはん
だ付けが可能であり、しかもプリント基板の条件が変わ
ってもそれに合わせて完全なはんだ付けができるたはん
だ付け方法とはんだ付け装置を提供することにある。
波はんだ付け装置でプリント基板のはんだ付けができな
かったり、プリント基板の条件が変わると全くはんだ付
けが不可能となる原因について鋭意研究を重ねた結果、
次のようなことが判明した。つまり従来の超音波はんだ
付け装置では、たとえはんだ付け部にはんだが付着して
も、プリント基板が溶融はんだから離脱するときに、は
んだ付け部に付着した溶融はんだが酸化してしまい完全
なはんだ付けとはならなくなり、また超音波はんだ付け
装置で発生させる超音波の振動数が固定されており、そ
の振動数に適したプリント基板であれば、かろうじては
んだ付けができるが、振動数とプリント基板とが適合し
ていないとはんだ付けができなくなるからである。
んだから離脱するときに、酸素がなく、またプリント基
板の条件にあった振動数が得られるようにすれば、如何
なる条件のプリント基板でもはんだ付けが可能となるこ
とに着目して本発明を完成させた。
装置で走行させながら勢いのある波を噴流する一次噴流
ノズルと穏やかな波を噴流する二次噴流ノズルで順次は
んだ付けを行うはんだ付け方法において、一次噴流ノズ
ルと二次噴流ノズルのプリント基板が離脱する部分を不
活性雰囲気にするとともに、一次噴流ノズルではプリン
ト基板の条件に合わせて振動数を可変できる超音波発生
装置で噴流する波に超音波振動を与えてはんだ付けを行
うことを特徴とするプリント基板のはんだ付け方法であ
る。
する一次噴流ノズルと穏やかな波を噴流する二次噴流ノ
ズルが設置されたはんだ付け装置において、一次噴流ノ
ズルと二次噴流ノズルのプリント基板が離脱する部分を
不活性雰囲気にする不活性ガス供給口が設置されてお
り、しかも一次噴流ノズルの内部には超音波ホーンが設
置されているとともに、該超音波振動ホーンは振動数が
可変な超音波発振器に接続されていることを特徴とする
はんだ付け装置である。
け時に不活性雰囲気を作るガスとしては、窒素ガス、ア
ルゴンガス、炭酸ガス等であるが、価格の点では窒素ガ
スが安価であり、また使用上も安全である。また本発明
のはんだ付け方法で使用する超音波の振動数は25〜1
00KHZ であり、この間ではんだ付けするプリント基板
に適合した振動数を探してはんだ付けをする。
噴流ノズルの溶融はんだから離脱する部分を不活性雰囲
気にする手段としては、噴流ノズルをカバーで覆い、該
カバーに不活性ガス供給口を設置したり、或いは噴流し
ている溶融はんだからプリント基板が離脱する部分に向
けてガスノズルから不活性ガスを噴射して局部的に不活
性雰囲気にすることもできる。
について説明する。図1は本発明のはんだ付け装置の正
面断面図である。
(図示せず)、噴流はんだ槽1、冷却装置(図示せず)
などの処理装置からなり、これらの処理装置の上部には
搬送コンベア2が走行していてプリント基板Pを矢印A
方向に搬送するようになっている。
3と二次噴流ノズル4が設置されており、これらの噴流
ノズルからは図示しないポンプで溶融はんだ5が上方に
吹き上げられている。一次噴流ノズル3は一対のノズル
板6、7および図示しない一対の側板で構成されてお
り、一対のノズル板6、7の上部の間隔は比較的狭くな
っている。従って、一次噴流ノズルから吹き上げられる
溶融はんだは勢いがあり少し荒れた状態となっている。
噴流はんだ槽1の底面を挿通して設置されている。該超
音波ホーンの外部はジャケット9に接続されている。ジ
ャケット9内には、ブースターを介して振動子が設置さ
れており、該ジャケットの超音波入力部には超音波発振
器10が接続されている。本発明に使用する超音波発振
器は振動数25〜100KHZを発振することができるも
のである。
12および図示しない側板で構成されており、一対のノ
ズル板11、12は前述一次噴流ノズル3のノズル板間
よりも広くなっている。従って、二次噴流ノズルからの
溶融はんだの噴流状態は、一次噴流ノズルよりも穏やか
であり、しかも退出側のノズル板12には平らなフォー
マー13が形成されていて、二次噴流ノズルからの噴流
後の溶融はんだはさらに静かな流れとなって流動してい
く。
置されている。噴流はんだ槽1とカバー14間には開口
15、16が形成されており、プリント基板Pが容易に
通り抜けできるようになっている。開口15、16の上
にはカバー外部からの空気の流入を防ぐために多数の板
状物が吊設されたラビリンス17、17が設置されてい
る。
18が設置されている。該不活性ガス供給口は図示しな
い不活性ガス供給源とパイプで接続されており、カバー
内を不活性ガス(N2)で充満させるようになってい
る。
はんだ付け方法について説明する。
れ、図示しないプリヒーターで約100℃に予備加熱さ
れる。この予備加熱を行うのはプリント基板を高温の溶
融はんだに急に接触すると、プリント基板や電子部品が
ヒートショックで変形したり、破壊したりするため、そ
れを緩和することにある。
1の進入側の開口15を通って、噴流はんだ槽1内に入
り、一次噴流ノズル3から噴流している溶融はんだと接
触する。一次噴流ノズル1内には超音波ホーン8が設置
され、噴流はんだは超音波が付加されているため、プリ
ント基板Pのはんだ付け部に形成されていた酸化物や汚
れは除去され、溶融はんだがはんだ付け部に濡れてはん
だ付けがなされる。また一次噴流ノズル3は一対のノズ
ル板6、7間が狭いため、ここから噴流される溶融はん
だは勢いがあり、プリント基板のスルーホールや電子部
品のリードの影となった部分まで侵入して未はんだをな
くすようになる。
ト基板のはんだ付け状態が良好でないときには、超音波
発振器10で超音波振動数を変えて、はんだ付け対象の
プリント基板に適合した振動数にする。このようにして
プリント基板と超音波振動数が適合すると、完全にはん
だが濡れたはんだ付け部が得られるようになる。
が付着した状態は、未はんだのないはんだ付け部となる
が、一次噴流ノズルでの噴流は溶融はんだに勢いがある
ため、ブリッジやツララが発生している。そこで次に穏
やかな波を噴流する二次噴流ノズル4でブリッジやツラ
ラの修正を行う。
だ付け時、噴流はんだ槽の内部は不活性ガスで酸素のな
い状態となっているため、溶融はんだに接触後のプリン
ト基板は、はんだ付け部が酸化することなく、清浄状態
が保たれて完全なはんだ付けができるようになる。
基板は、搬送コンベア2で搬送され、退出側の開口16
から外部に出て、図示しない冷却装置で冷却されはんだ
付けが終了する。
け方法は、如何なる条件のプリント基板でも超音波振動
数を適合させてはんだ付けを行うことができるため、未
はんだのない完全なはんだ付け部が得られるものであ
る。また本発明のはんだ付け装置は、一次噴流ノズル内
に超音波ホーンを設置し、該超音波ホーンを振動数可変
の超音波発振器と接続してあるため、プリント基板の条
件に合わせて超音波の振動数を適宜変えて良好なはんだ
付けができるという従来にない優れた効果を奏するもの
である。
槽の正面断面図
Claims (4)
- 【請求項1】 プリント基板を搬送装置で走行させなが
ら勢いのある波を噴流する一次噴流ノズルと穏やかな波
を噴流する二次噴流ノズルで順次はんだ付けを行うはん
だ付け方法において、一次噴流ノズルと二次噴流ノズル
のプリント基板が離脱する部分を不活性雰囲気にすると
ともに、一次噴流ノズルではプリント基板の条件に合わ
せて振動数を可変できる超音波発生装置で噴流する波に
超音波振動を与えてはんだ付けを行うことを特徴とする
プリント基板のはんだ付け方法。 - 【請求項2】 勢いのある波を噴流する一次噴流ノズル
と穏やかな波を噴流する二次噴流ノズルが設置されたは
んだ付け装置において、一次噴流ノズルと二次噴流ノズ
ルのプリント基板が離脱する部分を不活性雰囲気にする
不活性ガス供給口が設置されており、しかも一次噴流ノ
ズルの内部には超音波ホーンが設置されているととも
に、該超音波振動ホーンは振動数が可変な超音波発振器
に接続されていることを特徴とするはんだ付け装置。 - 【請求項3】 前記不活性ガス供給口は、噴流はんだ槽
の上部を覆うカバーに設置されていることを特徴とする
請求項2記載のはんだ付け装置。 - 【請求項4】 前記不活性ガス供給口は、プリント基板
が溶融はんだから離脱する部分に向けたガスノズルであ
ることを特徴とする請求項2記載のはんだ付け装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12926696A JPH09293958A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | プリント基板のはんだ付け方法およびはんだ付け装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12926696A JPH09293958A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | プリント基板のはんだ付け方法およびはんだ付け装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09293958A true JPH09293958A (ja) | 1997-11-11 |
Family
ID=15005332
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12926696A Pending JPH09293958A (ja) | 1996-04-26 | 1996-04-26 | プリント基板のはんだ付け方法およびはんだ付け装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09293958A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001028726A1 (fr) * | 1998-04-20 | 2001-04-26 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Materiau de revetement a brasure et procede de production correspondant |
KR100738499B1 (ko) * | 2000-03-07 | 2007-07-11 | 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 | 프린트 기판의 납땜방법 및 자동 납땜장치 |
JP2009032991A (ja) * | 2007-07-27 | 2009-02-12 | Kuroda Techno Co Ltd | 液状粘性材料の充填方法 |
-
1996
- 1996-04-26 JP JP12926696A patent/JPH09293958A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2001028726A1 (fr) * | 1998-04-20 | 2001-04-26 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Materiau de revetement a brasure et procede de production correspondant |
EP1211011A1 (en) * | 1999-10-20 | 2002-06-05 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Solder coating material and production method therefor |
US6758387B1 (en) | 1999-10-20 | 2004-07-06 | Senju Metal Industry Co., Ltd. | Solder coated material and method for its manufacture |
EP1211011A4 (en) * | 1999-10-20 | 2007-05-02 | Senju Metal Industry Co | MATERIAL FOR LOT COATING AND PRODUCTION METHOD THEREFOR |
KR100738499B1 (ko) * | 2000-03-07 | 2007-07-11 | 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 | 프린트 기판의 납땜방법 및 자동 납땜장치 |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
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