JPH0974268A - フローはんだ付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント配線板の搬送方向に順に配設されプ
リント配線板の下面に溶融はんだを供給する１次噴流槽
および２次噴流槽を備えるフローはんだ付け装置におい
て、フラックスなどのガスの排出を良好にし、特に高密
度実装プリント配線板においてはんだ付け不良の発生を
防止するのに適したものにする。 【解決手段】 １次噴流槽の上方にあってプリント配線
板をその搬送方向にほぼ直交する幅方向に上方から覆う
排気フードを備える。１次噴流槽は２つのウェーブとプ
リント配線板下面との間に空間を形成する形式のものと
することができ、この場合排気フードはプリント配線板
を横断しこの空間の両端開口の上方を覆うように形成す
る。低融点はんだを用いればプリント配線板に与える熱
衝撃は小さくなり一層望ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント配線板の
搬送方向に離れた２つの溶融はんだの噴流を形成するフ
ローはんだ付け装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】フローはんだ付け装置としたダブルウェ
ーブ式のものが広く用いられている。これはプリント配
線板の搬送方向に１次ウェーブと２次ウェーブとを順に
形成し、１次ウェーブによりすべての電極部およびラン
ド部をはんだでぬらし、２次ウェーブにおいてはんだの
ブリッジや角状の突起が形成されないようにはんだの形
（フィレット）を整えるものである。

【０００３】図３は従来の装置を示す側断面図、図４は
はんだ付け前のプリント配線板である。図３において、
１次噴流槽１０は垂直方向に溶融はんだを噴出し、２次
噴流槽１２は比較的静かな水平面形状の流れを形成す
る。この実施例では１次噴流槽１０は２つの接近したウ
ェーブ１４、１６を形成する。そして両ウェーブ１４、
１６の間には、プリント配線板１８の幅方向すなわち搬
送方向に直交する方向に長い空間２０が形成される。ま
た２次噴流槽１２は、プリント配線板１８と略平行な導
液板２２を持ち、この導液板２２の上に溶融はんだを流
すことにより比較的静かで水平なウェーブ２４を形成し
ている。

【０００４】ここに用いるはんだは共晶はんだ（融点１
８３℃）であり、各噴流槽１０、１２は２４０±１０℃
に加熱した溶融はんだの噴流を形成するものである。プ
リント配線板１８は、図４に示すように表面実装部品２
６とリード付き部品２８とを混載したものである。表面
実装部品２６はプリント配線板１８の下面に紫外線硬化
接着剤３０で固定され、またリード付き部品２８のリー
ドは上面からスルーホールに挿入されている。

【０００５】このプリント配線板１８は図３で左側から
右側へ搬送され、１次噴流槽１０に入るが、その前にフ
ラクサ（図示せず）によりその下面にフラックスが所定
の厚さに塗布され、さらにプレヒータによって乾燥され
る。フラクサはフラックスをスプレなどを用いて所定の
厚さに塗布するものであり、この場合はんだブリッジの
発生や「ふぬれ」（ぬれが不十分なこと）の発生を防止
するために均一厚さにフラックスを塗布することが特に
重要である。

【０００６】プレヒータはプリント配線板１８を８０〜
９０℃で予熱することによりフラックスを適切な状態に
乾燥させ、また後のフローはんだ付け時の熱衝撃を弱め
て部品の損傷やプリント配線板１８の曲がりや反りを防
止するものである。

【０００７】

【従来技術の問題点】このようにプレヒートされたプリ
ント配線板１８は１次噴流槽１０のウェーブ１４、１６
（約２４０±１０℃）に接触して加熱されると、フラッ
クスや接着剤３０が分解されてガスを発生する。このガ
スは部品の周辺に溜り、はんだ付け不良や欠陥をもたら
す大きな原因となる。

【０００８】１次噴流槽１０は、このガスを除去し電極
部やランド部を溶融はんだでぬらすため、上向きの噴出
速度が大きいウェーブ１４、１６を形成し、溶融はんだ
が狭い場所へ到達できるようにするものである。しかし
この時フラックスの膜厚が大きすぎたりガスの排出が不
十分であると、ガスが残留し、このガスが障壁となって
溶融はんだが電極部やランド部に接触できず、「ふぬ
れ」となる。

【０００９】図５はこの時のガスの流れを示す斜視図、
図６はガスの溜る様子を示す側面図である。図５におい
て、プリント配線板１８の下面には１次噴流槽１０の２
つのウェーブ１４、１６が当たると、両ウェーブ１４、
１６と基板１８の下面とで囲まれた空間２０ができる。
従ってウェーブ１４、１６により加熱されて発生したガ
スは、この空間２０を通りプリント配線板１８の幅方向
両側に排出される。

【００１０】この場合部品の実装密度が高くなるとこの
ガス３２の流れが円滑でなくなり、残留するガスの量が
増えるという問題が生じる。この図５において３２はこ
のガスを示す。また３４、３４はウェーブ１４、１６が
プリント配線板１８の下面に接触している領域を示す。

【００１１】またリード付き部品２８と表面実装型部品
２６とを混載したプリント配線板１８では、リード付き
部品２８に用いるスルーホールがガス抜き通路として機
能する。図６で３６はこのスルーホールを示す。しかし
実装密度が高くなると共に、このスルーホール３６も小
径化し、ガス抜きが不十分になる。図６で３８は表面実
装部品２６に付着し残留したガスを示す。

【００１２】さらに従来の装置は共晶はんだを用いてい
るため、溶融はんだ温度は極めて高温（２４０±１０
℃）である。このためプリント配線板１８がこの１次噴
流槽１０のウェーブ１４、１６に接触した時の熱衝撃が
大きく、プリント配線板１８の反りが大きくなる。図７
はこのプリント配線板１８の反りを示す。この状態のプ
リント配線板１８は、ウェーブ１４、１６および２次噴
流槽１２のウェーブ２４との接触が不均一となり、はん
だブリッジやはんだ不足のようなはんだ付け不良を発生
する原因となる。

【００１３】

【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、フラックスなどのガスの排出が良好にな
り、特に高密度実装プリント配線板においてはんだ付け
不良の発生を防止するのに適するフローはんだ付け装置
を提供することを目的とする。

【００１４】

【発明の構成】本発明によればこの目的は、プリント配
線板の搬送方向に順に配設されプリント配線板の下面に
溶融はんだを供給する１次噴流槽および２次噴流槽を備
えるフローはんだ付け装置において、前記１次噴流槽の
上方にあって前記プリント配線板をその搬送方向にほぼ
直交する幅方向に上方から覆う排気フードを備えること
を特徴とするフローはんだ付け装置、により達成され
る。

【００１５】ここに１次噴流槽は２つのウェーブとプリ
ント配線板下面との間に空間を形成する形式のものとす
ることができ、この場合排気フードはプリント配線板を
横断しこの空間の両端開口の上方を覆うように形成する
のが望ましい。また低融点はんだを用いればプリント配
線板に与える熱衝撃は小さくなり一層望ましい。

【００１６】

【発明の実施の態様】図１は本発明の一実施態様を示す
側面図、図２はその要部の斜視図である。これらの図に
おいては、前記図３〜７と同一部分に同一符号を付した
からその説明は繰り返さない。

【００１７】この装置で従来装置と異なるのは、一次噴
流槽１０の上方に排気フード５０を設けた点と、用いる
はんだを低融点はんだとした点である。この排気フード
５０はプリント配線板１８の幅方向すなわち搬送方向に
対し直交する方向に長く、プリント配線板１８の全幅よ
りもやや長い。従って排気フード５０の両端はプリント
配線板１８の両縁より外側方へ突出している。

【００１８】排気フード５０は下方に開口し、上方に突
出する排気管５２を介し排気ポンプ５４に接続されてい
る。従ってプリント配線板１８が１次噴流槽１０のウェ
ーブ１４、１６に接触して発生するガスは、両ウェーブ
１４、１６の間の空間２０を通り、この空間２０の両端
すなわちプリント配線板１８の両縁からこの排気フード
５０に吸い込まれ、排気される。

【００１９】また一部のガスは、プリント配線板１８の
スルーホール３６（図６参照）から排気フード５０に吸
い出される。このためプリント配線板１８の下面にガス
が残留することが防止され、「ふぬれ」による製品のは
んだ付け不良が防止される。

【００２０】またこの装置では、共晶はんだよりも融点
が低い低融点はんだを用いているから、溶融はんだの温
度が共晶はんだに比べて著しく低くなる。このためプリ
ント配線板１８がウェーブ１４、１６、２４に接触した
時の熱衝撃が弱められ、プリント配線板１８の曲がりや
反りが小さくなるから、プリント配線板１８に均一に溶
融はんだのウェーブ１４、１６、２４が接触するように
なる。この結果過剰にはんだが付いてはんだブリッジが
発生したり、はんだが不足してはんだ付け不良が発生す
ることがなくなる。

【００２１】ここに用いる低融点はんだ（低温はんだ）
は、例えばＳｎ−Ｐｂ−Ｂｉを４３：４３：１４の重量
％で含む合金（融点１３５℃）を用いることができる。
この場合には溶融はんだの温度も従来の共晶はんだの場
合に比べて十分に低くなる。なお低融点はんだはこれに
限定されないのは勿論である。この低融点はんだを用い
た場合には、前記のようにプリント配線板１８の反りを
防ぐだけでなく、フラックスや接着剤（３０、図４参
照）の加熱温度も低いから、これらから発生するガスの
量も減少するという効果も得られる。

【００２１】この実施例では、１次噴流槽１０は２つの
ウェーブ１４、１６を形成するが、本発明はこれに限定
されるものではない。この実施例のように２つのウェー
ブ１４、１６を形成するものでは、両ウェーブ１４、１
６の間にできる空間２０にガスが溜まりガス抜きが不十
分になり易いから、本発明を適用することによる効果が
特に大きい。しかし他の形式の１次噴流槽を持つ装置に
本発明を適用した場合にも同様の効果が得られるのは勿
論であり、本発明はこのようなものを含む。

【００２２】

【発明の効果】請求項１の発明は以上のように、１次噴
流槽の上方に排気フードを設けたので、１次噴流槽で発
生するガスが良好に排気される。このためプリント配線
板の下面にガスが残留して「ふぬれ」が発生しにくくな
り、はんだ付け不良が発生しにくくなる。このためプリ
ント配線板の高密度実装化を促進させることが可能にな
る。

【００２３】ここに１次噴流槽は、プリント配線板の搬
送方向に離れた２つのウェーブを形成するものであって
も、両ウェーブの間にできる空間にガスが残留しにくく
なるから、本発明の効果が特に大きい（請求項２）。ま
た用いるはんだを低融点はんだとすれば溶融はんだの温
度を低くでき、プリント配線板の熱衝撃による曲がりや
反りが少なくなる（請求項３）。このためはんだ付け不
良が一層発生しにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様を示す側断面図

【図２】同じく要部の斜視図

【図３】従来装置を示す側断面図

【図４】はんだ付け前のプリント配線板

【図５】１次噴流槽におけるガスの流れを示す図

【図６】ガスの溜る様子を示す図

【図７】プリント配線板の反りを示す図

【符号の説明】

１０ １次噴流槽 １２ ２次噴流槽 １４、１６、２４ ウェーブ １８ プリント配線板 ２０ 空間 ２６ 表面実装部品 ２８ リード付き部品 ３２ ガス ５０ 排気フード ５２ 排気管 ５４ 排気ポンプ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線板の搬送方向に順に配設さ
   れプリント配線板の下面に溶融はんだを供給する１次噴
   流槽および２次噴流槽を備えるフローはんだ付け装置に
   おいて、前記１次噴流槽の上方にあって前記プリント配
   線板をその搬送方向にほぼ直交する幅方向に上方から覆
   う排気フードを備えることを特徴とするフローはんだ付
   け装置。
2. 【請求項２】 １次噴流槽はプリント配線板の幅方向に
   長く搬送方向に離れた２つのウェーブを形成し、これら
   ２つのウェーブの間にプリント配線板の両幅方向に開く
   空間が形成され、前記排気フードはプリント配線板を幅
   方向に横断してこの空間の両端の開口の上方を覆う請求
   項１のフローはんだ付け装置。
3. 【請求項３】 １次噴流槽および２次噴流槽は低融点は
   んだの噴流を形成する請求項１または２のフローはんだ
   付け装置。