JPH0943131A - はんだ濡れ性試験器 - Google Patents

はんだ濡れ性試験器

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JPH0943131A
JPH0943131A JP21678495A JP21678495A JPH0943131A JP H0943131 A JPH0943131 A JP H0943131A JP 21678495 A JP21678495 A JP 21678495A JP 21678495 A JP21678495 A JP 21678495A JP H0943131 A JPH0943131 A JP H0943131A
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Hidenori Harada
秀則 原田
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Totoku Electric Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融はんだと金属試料の酸化を防止し、安定
して信頼性の高いはんだ濡れ性評価試験を行うことので
る試験器を提供する。 【構成】 所定温度に保持された溶融はんだ槽2内の溶
融はんだL中に金属試料片Wを垂直に浸せきし、この浸
せきされた金属試料片Wのメニスカス形成部Aにおける
金属試料片Wに作用する浮力F1および濡れ力F2並び
に浮力F1が濡れ力F2に変化するまでの時間Tを測定
し、これらの測定値から金属試料片Wのはんだ濡れ性を
評価するはんだ濡れ性試験器において、前記溶融はんだ
槽2の溶融はんだLの液面S上に不活性ガスGの雰囲気
室8を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、金属導線等のはんだ濡
れ性を測定する際に用いられるはんだ濡れ性試験器に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】電子機器類のはんだ接続の自動化に伴
い、電子機器用リード線として用いられるはんだめっき
銅線等の金属導線に対するはんだ接続性の規格も益々厳
しいものとなってきている。これら電子機器用リード線
のはんだ接続特性の判定手段の一つとして、表面張力法
によるはんだ濡れ性試験がある。この表面張力法による
はんだ濡れ性試験は、一定温度に保持した溶融はんだ中
に金属試料片を垂直に浸せきさせ、金属試料片に作用す
る溶融はんだによる浮力が時間の経過とともに減少して
零となり濡れ力に変化するまでの時間を測定し、この時
間の長短から金属試料片のはんだ濡れ性を評価するもの
で、浮力から濡れ力に変化するまでの時間が短いものほ
どはんだ濡れ性に優れる。
【0003】図4は、従来のはんだ濡れ性試験器を図示
したものである。試験器21は、溶融はんだLを収容す
る溶融はんだ槽2、はんだ槽2を一定温度に加熱保温す
る温度調節器付き加熱炉3、金属試料片Wを保持する保
持具4と5、保持具4と5とに保持された金属試料片W
を垂直上下方向に移動させ溶融はんだL中に浸せき或い
は溶融はんだLから引き上げるアーム上下移動機構7、
および金属試料片Wが溶融はんだL中に浸せきされた際
に金属試料片Wに加わる浮力F1および濡れ力F2を計
測する質量測定用差動トランス6の基本構成部から成
る。
【0004】はんだ濡れ性試験は、金属試料片Wを溶融
はんだLに浸せきした際に、金属試料片Wと溶融はんだ
Lの液面Sとの間に形成されるメニスカス形成部Aにお
ける金属試料片Wに作用する力を測定することで行われ
る。図2は、メニスカス形成部Aの観測図を示したもの
である。金属試料片Wが溶融はんだLに浸せきされた直
後(時間T0)には、金属試料片Wに対し上向きの力即
ち浮力F1が作用する。しかし、時間の経過に伴い金属
試料片Wが溶融はんだLで徐々に濡れてきて、浮力F1
は徐々に減じ、浸せき時間T1に至ると浮力F1は零と
なる。その後は、逆に浸せき時間の経過(経過時間T
2)と共に金属試料片Wに対し下向きの力即ち濡れ力F
2が作用するようになる(浸せき経過時間T2)。この
浮力F1と濡れ力F2の時間経過に伴う変化が質量測定
用差動トランス6で連続して検出され、質量測定用差動
トランス6に接続したチャート紙に記録される。図3
は、上述のようにして質量測定用差動トランス6で検出
されたメニスカス形成部Aにおける時間の経過に伴う金
属試料片Wに対する浮力F1と濡れ力F2の変化を記録
したものである。このチャート紙から、金属試料片Wを
溶融はんだL中に浸せきさせてから金属試料片Wに対す
る浮力が零になるまでの時間、即ちゼロクロスタイム
(T1−T0)を測定する。このゼロクロスタイムの短
いもの程、はんだ濡れ性に優れると評価される。
【発明が解決しようとする課題】
【0005】ところが、上記従来のはんだ濡れ性試験器
では、溶融はんだや金属試料が、試験中、絶えず大気雰
囲気に触れる環境にあるため容易に酸化される。このた
め、メニスカスが充分形成されなかったり、極端な場合
には金属試料がはんだ濡れ現象を全く示さなくなったり
して、試験が安定して行えないという問題があった。ま
た、試験の際には溶融はんだ表面を清浄にしておく必要
があるため、溶融はんだ表面の酸化膜の除去を頻繁に行
わねばならず、試験に伴う作業の煩雑さもあった。
【0006】そこで、本発明の目的は、溶融はんだや金
属試料の酸化を防止して安定して試験を行うことの出来
るはんだ濡れ性試験器を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のはんだ濡れ性試
験器は、所定温度に保持された溶融はんだ槽内の溶融は
んだ中に金属試料片を垂直に浸せきし、この浸せきされ
た金属試料片に作用する浮力および濡れ力並びに浮力が
濡れ力に変化するまでの時間を測定し、これらの測定値
から金属試料片のはんだ濡れ性を評価するはんだ濡れ性
試験器において、前記溶融はんだ槽の溶融はんだ液面上
を不活性ガス雰囲気室としたこと、を構成上の特徴とす
るものである。また、前記不活性ガス雰囲気室へ連接さ
れる不活性ガス導入管は前記溶融はんだ槽内の溶融はん
だ中を経由して配設する構成とすると好都合である。
【0008】
【作用】本発明のはんだ濡れ性試験器は、溶融はんだ槽
内の溶融はんだ液面上に不活性ガス雰囲気室を設け、こ
の不活性ガス雰囲気層から金属試料片を溶融はんだへ浸
せきする構成となっている。従って、溶融はんだおよび
金属試料片は、試験中、大気雰囲気と触れることがな
く、溶融はんだおよび金属試料片が酸化されることなく
常に清浄に保たれた状態ではんだ濡れ性試験を行うこと
ができるので、正確でばらつきのない評価結果を得るこ
とができ、更に、酸化され易いような金属試料片であっ
ても安定して評価試験を行うことがでる。
【0009】
【実施例】以下、図1に示す実施例により本発明を詳細
に説明する。図1は、本発明のはんだ濡れ性試験器の側
面説明図である。なお、図1のはんだ濡れ性試験器1と
前述の図4のはんだ濡れ性試験器21とで共通する構成
部については同一符号を記し、詳細な説明は省略する。
【0010】図1において、溶融はんだLを収容する溶
融はんだ槽2、はんだ槽2を一定温度に加熱保温する温
度調節器付き加熱炉3、金属試料片Wを保持する保持具
4と5、保持具4と5とに保持された金属試料片Wを垂
直上下方向に移動させ溶融はんだL中に浸せき或いは溶
融はんだLから引き上げるアーム上下移動機構7、およ
び溶融はんだL中で金属試料片Wに作用する浮力F1お
よび濡れ力F2を計測する質量測定用差動トランス6の
構成部について、はんだ濡れ性試験器1と図4の従来の
はんだ濡れ性試験器21とは同一である。はんだ濡れ性
試験器1は、上記の構成に加えて、溶融はんだ槽2の溶
融はんだLの液面Sを覆う不活性ガスGの雰囲気室8を
設けている。不活性ガス雰囲気室8は、溶融はんだ槽2
の上面に蓋9を被せてなり、蓋9には金属試料片Wを溶
融はんだL中へ浸せき或いは溶融はんだL中から引き上
げるための試料片挿通穴10を設けている。不活性ガス
Gは、不活性ガス貯留ボンベ(図示せず)から、ガス流
量計12、蓋9の内部、溶融はんだ槽2の溶融はんだL
中を通って不活性ガス雰囲気室8に開口する導管11に
より送られる。導管11が溶融はんだL中を通ることに
より、不活性ガスGは溶融はんだLとほぼ同温に加熱さ
れて不活性ガス雰囲気室8に導入されるので、溶融はん
だ液面Sの温度低下の心配がない。
【0011】次に、本発明のはんだ濡れ性試験器1を用
いた試験と従来のはんだ濡れ性試験器21を用いた試験
について、各々の試料のはんだ濡れ性(試料を溶融はん
だに浸せきしてから浮力の零となるまでの時間:ゼロク
ロスタイム)および試験中の溶融はんだ液面の酸化膜除
去回数を比較観測した結果を表1および表2に記す。な
お、試料数はそれぞれ10本とした。
【0012】−実施例1− 図1のはんだ濡れ性試験器を使用し、試料片にはロジン
25%含有のイソプロピルアルコール溶液でフラックス
処理を施した線径0.8mmの銅線を用い、また試験器
の溶融はんだには液温300°Cに保持した錫97%残
部鉛のはんだを用い、不活性ガス雰囲気室には窒素ガス
を0.6Nl/minを流通して試験を行った。 −比較例1− 図4のはんだ濡れ性試験器を使用し、試料片および試験
器の溶融はんだについては実施例1と全く同一条件にて
試験を行った。 −実施例2− 図1のはんだ濡れ性試験器を使用し、試料片として極め
て酸化し易い金属材料である線径0.1mmのベリリウ
ム銅線を用い、試験器の溶融はんだには液温260°C
に保持した共晶はんだを用い、不活性ガス雰囲気室には
アルゴンガスを0.5Nl/minを流通して試験を行
った。 −比較例2− 図4のはんだ濡れ性試験器を使用し、試料片および試験
器の溶融はんだについては実施例2と全く同一条件にて
試験を行った。
【0013】次頁の表1から明らかなように、本発明の
はんだ濡れ性試験器を使用して試験を行った場合は、ゼ
ロクロスタイムの測定結果にばらつきが極めて少なく、
信頼性の高い安定したはんだ濡れ性の比較評価を行うこ
とができることが判る。殊に、実施例2と比較例2の測
定結果から見られるように、従来のはんだ濡れ性試験器
では測定が困難であったベリリウム銅線のような極めて
酸化され易い試料の場合であっても安定してはんだ濡れ
性の比較評価を行うことが可能となった。また、表2に
見られるように、従来のはんだ濡れ性試験器の場合に
は、溶融はんだ液面に容易に酸化膜を生じてはんだ濡れ
性の評価測定に影響を及ぼすため、試料交換の度毎に溶
融はんだ液面の酸化膜の除去が必要であったが、本発明
のはんだ濡れ性試験器の場合では、測定の最初に溶融は
んだ液面の酸化膜を除去しておけば、試料交換があって
も常に酸化膜のない清浄な溶融はんだ液面が保たれる。
【0014】
【表1】 注)∞は濡れ性を示さず
【0015】
【表2】
【0016】
【発明の効果】本発明のはんだ濡れ性試験器は、試験器
の溶融はんだ液面を不活性ガス雰囲気室で保護し、大気
雰囲気と接触することによる溶融はんだの酸化を防止す
る構造となっている。従って、はんだ濡れ性試験の測定
結果のばらつきが極めて少なくなり、信頼性の高い安定
したはんだ濡れ性の比較評価を行うことができる。しか
も、従来、測定の不可能であった極めて酸化され易いよ
うな金属材料であってもはんだ濡れ性の評価試験を行え
るようになった。また、試験中の溶融はんだ液面の酸化
膜除去処理の煩雑さがなくなるうえ、はんだの使用量も
少なくて済む。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を示すはんだ濡れ性試験器の側
面説明図である。
【図2】溶融はんだ液面における金属試料片のメニスカ
ス形成部の説明図である。
【図3】メニスカス形成部における金属試料片に対する
浮力と濡れ力の時間経過に伴う変化のグラフである。
【図4】従来のはんだ濡れ性試験器の側面説明図であ
る。
【符号の説明】
1 はんだ濡れ性試験器 2 はんだ槽 3 はんだ槽加熱炉 4,5 試料保持具 6 質量測定用差動トランス 7 アーム上下移動機構 8 不活性ガス雰囲気室 9 はんだ槽の蓋 10 試料挿通穴 11 不活性ガス導管 12 ガス流量計 A メニスカス形成部 W 金属試料片 L 溶融はんだ S 溶融はんだ液面 G 不活性ガス F1 浮力 F2 濡れ力 T0,T1,T2 溶融はんだ浸せき時間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 所定温度に保持された溶融はんだ槽内の
    溶融はんだ中に金属試料片を垂直に浸せきし、この浸せ
    きされた金属試料片に作用する浮力および濡れ力並びに
    浮力が濡れ力に変化するまでの時間を測定し、これらの
    測定値から金属試料片のはんだ濡れ性を評価するはんだ
    濡れ性試験器において、前記溶融はんだ槽の溶融はんだ
    液面上を不活性ガス雰囲気室としたことを特徴とするは
    んだ濡れ性試験器。
  2. 【請求項2】 前記不活性ガス雰囲気室へ連接される不
    活性ガス導入管が前記溶融はんだ槽内の溶融はんだ中を
    経由して配設されていることを特徴とする請求項1記載
    のはんだ濡れ性試験器。
JP21678495A 1995-08-01 1995-08-01 はんだ濡れ性試験器 Expired - Fee Related JP3159426B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104406889A (zh) * 2014-12-01 2015-03-11 四川大学 底部有孔半球壳排液体测量液体表面张力系数的方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN104406889A (zh) * 2014-12-01 2015-03-11 四川大学 底部有孔半球壳排液体测量液体表面张力系数的方法

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