JPH098448A - 噴流はんだ槽 - Google Patents

噴流はんだ槽

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JPH098448A
JPH098448A JP15474595A JP15474595A JPH098448A JP H098448 A JPH098448 A JP H098448A JP 15474595 A JP15474595 A JP 15474595A JP 15474595 A JP15474595 A JP 15474595A JP H098448 A JPH098448 A JP H098448A
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JP
Japan
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cover
inert gas
soldering
former
circuit board
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Pending
Application number
JP15474595A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Usuha
隆 薄葉
Chiaki Komori
千彰 小森
Hideaki Fukuda
英明 福田
Mitsuo Zen
三津夫 禅
Masahiro Watanabe
優浩 渡辺
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Senju Metal Industry Co Ltd
Sony Group Corp
Original Assignee
Aiwa Co Ltd
Senju Metal Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Aiwa Co Ltd, Senju Metal Industry Co Ltd filed Critical Aiwa Co Ltd
Priority to JP15474595A priority Critical patent/JPH098448A/ja
Publication of JPH098448A publication Critical patent/JPH098448A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3468Applying molten solder

Landscapes

  • Molten Solder (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 プリント基板を簡易な装置で能率良くはんだ
付けすることができると共に少ない不活性ガスの消費量
で確実にはんだ付けすることができる噴流はんだ槽を提
供すること。 【構成】 退出側ノズル板4に長尺のリヤフォーマー7
を配置し、このリヤフォーマーをカバー8で覆う噴流は
んだ槽1において、前記リヤフォーマー7あるいはカバ
ー8に、溶融はんだをはんだ槽内に還流させるドレイン
13を形成する。又、カバー内に不活性ガスを供給する
ための供給パイプ1を設ける。カバー8は、プリント基
板が溶融はんだから離脱するピールバックポイント近辺
が開口している。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板をはんだ
付けする噴流はんだ槽、特にプリント基板を不活性雰囲
気下ではんだ付けを行う噴流はんだ槽に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント基板を噴流はんだ槽を備えた自
動はんだ付け装置ではんだ付けする時には、松脂や活性
剤等の固形分をアルコールのような溶剤で溶解したフラ
ックスを使用する。
【0003】該はんだ付け用のフラックスは、固形分が
多いほど、はんだ付け性が良好となり、はんだ付け不良
が少なくなるものである。しかしながら、固形分の多い
フラックスではんだ付けすると、プリント基板にはフラ
ックス残渣が多量に残ってしまう。プリント基板にフラ
ックス残渣が多量に残っていると、これが長期間経過す
るうちに、フラックス中の活性剤が空気中の水分を吸湿
してプリント基板の導体間の絶縁抵抗を下げたり、腐食
生成物を発生させて導体の断線原因となったりすること
があった。
【0004】またフラックス残渣が多量に残っている
と、フラックス残渣中の松脂成分が空気中の細かいゴミ
やホコリを付着させ、これらのゴミやホコリが吸湿して
やはり絶縁抵抗低下の原因となることがあった。
【0005】そのためコンピューターや通信機器のよう
に信頼性が要求される電子機器に使用するプリント基板
では、固形分の多いフラックスではんだ付けした場合
は、フラックス残渣除去のために洗浄を行わなければな
らなかった。フラックス残渣の洗浄には固形分をよく溶
解するフロンやトリクレンのような溶剤を使用していた
が、これらの溶剤はオゾン層の破壊や地下水の汚染の原
因となることから、その使用が規制されてきている。そ
のため代替フロンやアルコール、水等で洗浄を行うこと
も実施されてきたが、洗浄液、洗浄装置、排液処理が高
価であり、また洗浄後の信頼性にも問題があるため、現
在では、はんだ付け後に洗浄を行わなくても済むという
無洗浄が採用されるようになってきた。
【0006】無洗浄用のフラックスは、固形分を少なく
し、はんだ付け後プリント基板に残るフラックス残渣が
絶縁抵抗の低下や腐食生成物を発生させないほど少なく
なっているものである。
【0007】しかしながら、無洗浄用フラックスは、固
形分が少なく活性作用があまりないため普通の使い方、
即ち大気中で噴流はんだ槽に浸漬した場合、ツララやブ
リッジ、未はんだというはんだ付け不良を発生させてし
まう。ところがこのようにはんだ付け性の悪い無洗浄用
フラックスでも、酸素の少ない不活性雰囲気中ではんだ
付けを行うと、はんだ付け不良を発生させなくなる。そ
のため、従来より、不活性ガスを用いた自動はんだ付け
装置が多数提案されていた。
【0008】不活性ガスを用いた自動はんだ付け装置と
しては、チャンバー式と吹き付け式がある。チャンバー
式とは、フラクサー、プリヒーター、噴流はんだ槽、冷
却機、等のはんだ付け処理装置全てをチャンバー内に格
納して、これらの全ての装置を不活性雰囲気にするとい
うものである。また吹き付け式とは、噴流はんだ槽の退
出側に多数の不活性ガス吹き付けノズルを設置したもの
であり、該ノズルがピール・バック・ポイントに向けて
ある。ちなみにピール・バック・ポイント(Peel
Back Point:以下、PBPという)とは、プ
リント基板が噴流はんだ槽の溶融はんだに接してから、
離れる部分であり、PBPにおける酸素濃度が低けれ
ば、無洗浄用フラックスでも、はんだ付け不良のないは
んだ付けが行える。吹き付け式はPBPに不活性ガスを
吹き付けてPBPの酸素濃度を下げてはんだ付けをする
という簡易的な装置である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】チャンバー式は、噴流
はんだ槽全体を不活性雰囲気中に置くため、5,000
ppm以下の安定した低酸素濃度を保つことができると
いう特長があるが、装置全体が大掛かりとなり、メンテ
ナンスや取り扱いが複雑となるばかりでなく、多数のは
んだ付け処理装置を不活性雰囲気中に置かなければなら
ないため、不活性ガスの消費量が多く、経済性の面で問
題があるものである。
【0010】吹き付け式は、チャンバー式よりも構造が
簡単であり、不活性ガスの消費量も少ないため経済性の
面では優れたものといえる。しかしながら、吹き付け式
は、不活性ガス吹き出しノズルから不活性ガスを勢いよ
く吹き出させるため、ノズル周囲の空気を巻き込んでし
まい、PBPの酸素濃度を充分に下げることはできない
ものであった。無洗浄フラックスを用いてのはんだ付け
では、PBPにおける酸素濃度は少なくとも5,000
ppm以下が望ましいものであるが、吹き付け式では如
何に窒素ガスを多量に吹き付けても5,000ppm以
下には下がらなかった。
【0011】
【課題を解決するための手段】そこで本発明者等は、チ
ャンバー式と吹き付け式のそれぞれの特長、即ちチャン
バー式は安定した低酸素濃度を保つことができる点、そ
して吹き付け式はPBPだけを不活性雰囲気にして窒素
ガスの消費量を少なくできる点、を生かすことができれ
ばはんだ付け不良のないはんだ付けが行え、しかも構造
が簡単で取り扱いが容易となるばかりでなく、不活性ガ
スの消費量も少なくて済みむことに着目して本発明を完
成させた。
【0012】本発明は、退出ノズル板に配された長尺の
リヤフォーマーと、このリヤフォーマーを覆うように配
されたカバーとを有する噴流はんだ槽であって、上記リ
ヤフォーマーあるいは上記カバーには溶融はんだを上記
はんだ槽内に還流させるためのドレンが形成されてい
る。そして、上記カバー内には、カバー内に不活性ガス
を供給するための供給パイプが設けられ、上記カバー
は、プリント基板が溶融はんだから離脱するピールバッ
クポイント近辺が開口されていることを特徴とする噴流
はんだ槽である。
【0013】本発明では、退出側に形成するドレイン
は、カバーの下部、或いはリヤフォーマーの先端等、ド
レンから外気が侵入すること無くリヤフォーマー上の溶
融はんだを外部に流出させることができる場所に形成す
る。
【0014】
【作用】リヤフォーマー上をカバーで覆い、該カバーに
ははんだ付け時にブリッジ、ツララ、未はんだの発生に
最も影響するPBPの部分に開口を設けてあるため、カ
バー内に不活性ガスを充満させると、開口からは低酸素
濃度の不活性ガスが流出してPBPおよびその近辺を不
活性雰囲気にする。またカバー内が不活性雰囲気となる
ため、リヤーフォーマー上を流れる溶融はんだは酸化さ
れず、リヤーフォーマー上に酸化物が溜るようなことが
ない。
【0015】
【実施例】以下、図面に基づいて本発明を説明する。図
1は、本発明の噴流はんだ槽の斜視断面図、図2は本発
明噴流はんだ槽の正面断面図でプリント基板のはんだ付
け状態を説明する図である。
【0016】噴流はんだ槽1の噴流口2は進入側ノズル
板3、退出側ノズル板4、及びその両側のノズル側板5
(片側は図示せず)から構成されている。進入側ノズル
板3の上部にはフロントフォーマー6が設置されてい
る。フロントフォーマー6は断面が湾曲状となってお
り、その下端は溶融はんだS中に没入している。
【0017】退出側ノズル板4の上部にはリヤフォーマ
ー7が矢印Aの如く角度調整可能に設置されている。リ
ヤフォーマー7は長尺であり、はんだ流れの流速調整を
容易にするため途中で少し上方に屈曲している。リヤフ
ォーマー7の上には箱形のカバー8が設置されている。
カバー8は、蓋部材9、一対の横部材10、立ち上がり
部材11から構成されており、蓋部材9はPBPに近い
部分があいていて開口12となっている。
【0018】カバー8の蓋部材9の下部はドレイン13
となっており、該ドレインには開閉装置14が設置され
ている。開閉装置14は矢印Bのように開閉が調整可能
となっていて、ドレイン13の開き具合を変えることに
より溶融はんだの流出量を調整できるようになってい
る。カバー8の蓋部材9を立ち上がり部材11に対して
回動自在にしたり、或いは蓋部材9を着脱自在にしたり
するようにしておけば、リヤフォーマーの清掃やメンテ
ナンスを容易にすることができる。
【0019】カバー8には図示しない不活性ガス供給源
に接続した不活性ガス供給パイプ15が設置されてい
る。不活性ガス供給パイプ15はカバー8内の吹き出し
ノズル16に接続され、カバー内に窒素ガスのような不
活性ガスを供給するものである。
【0020】次に上記構造を有する本発明の噴流はんだ
槽におけるプリント基板のはんだ付け状態について説明
する。
【0021】先ず図示しない不活性ガス供給源から不活
性ガス供給パイプ15に不活性ガスを送り、吹き出しノ
ズル16からカバー8内に不活性ガスを送ってカバー8
内を不活性ガスで充満させるとともに、開口12から不
活性ガスを外部に流出させておく。カバー8の内部は上
部が蓋部材9、左右が一対の横部材10、10、先方が
立ち上がり部材11に囲まれ、下部はドレイン13側へ
流出しようとする溶融はんだで完全に塞がれているた
め、カバー内部に外部の空気が侵入することがなく、酸
素濃度が極めて低い状態となっている。
【0022】次に図2に示すように搬送装置(一点鎖
線)でプリント基板Pを矢印X方向に走行させる。プリ
ント基板Pは噴流はんだ槽1に到達すると、先ず噴流ノ
ズルから噴流されて、フロントフォーマー6上を流動す
る溶融はんだに接触する。そしてさらに進行するとリヤ
フォーマー7上を流動している溶融はんだから離脱す
る。溶融はんだから離脱するプリント基板の下部は、上
部がプリント基板P、左右が一対のノズル側板5、5そ
して前方がカバー8に囲まれ、しかもカバー8の開口1
2からは酸素濃度の極めて低い不活性ガスが流出してい
るため、PBPも酸素濃度の極めて低い状態となってい
る。従って、低残渣フラックスを使用したプリント基板
でも、はんだ付け部が酸素濃度の低い雰囲気ではんだ付
けされるため、ツララ、ブリッジ、未はんだ等のはんだ
付け不良が発生しない。
【0023】本発明の噴流はんだ槽のPBPの酸素濃度
を測定したところ1,000ppmであった。この噴流
はんだ槽でリードピッチが0.5mmのQFPを多数搭載
したプリント基板に低残渣フラックスを塗布してはんだ
付けを行った結果、ブリッジやツララ、未はんだ等のは
んだ付け不良は皆無であった。一方、従来の吹き付け式
の噴流はんだ槽ではPBPの酸素濃度は1%以上であ
り、前記と同じプリント基板のはんだ付けを行ったとこ
ろ、はんだ付け不良が多量に発生していた。
【0024】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明の噴流はんだ
槽は、リヤフォーマーの上部にカバーを設置するととも
に、退出側にドレインを形成してドレインから溶融はん
だを流出させるようにしたため、カバー内に不活性ガス
を充満させるとカバー内は極めて酸素濃度の低い状態と
なり、カバーの開口からは低酸素濃度の不活性ガスが流
出する。従って、プリント基板が噴流はんだ槽に到達し
てリヤフォーマー上の溶融はんだから離脱するときにP
BP部分はプリント基板、ノズル側板、カバーに囲ま
れ、しかも開口から流出した低酸素濃度の不活性ガスが
PBPを低酸素濃度に保つため、はんだ付け部にブリッ
ジや未はんだ等のはんだ付け不良を発生させないという
信頼あるはんだ付けが行えるものである。また本発明の
噴流はんだ槽は、カバー内を不活性雰囲気に保つことが
できるため、リヤフォーマー上の溶融はんだの酸化を防
ぎ、清掃やメンテナンス等手間のかかる作業も必要なく
なるという従来にない優れた特長を有したものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の噴流はんだ槽の斜視断面図。
【図2】本発明の噴流はんだ槽の正面断面図でプリント
基板のはんだ付け状態を説明する図。
【符号の説明】
1 噴流はんだ槽 2 噴流ノズル 3 進入側ノズル板 4 退出側ノズル板 5 ノズル側板 6 フロントフォーマー 7 リヤフォーマー 8 カバー 9 蓋部材 10 横部材 11 立ち上がり部材 12 開口 13 ドレイン 14 開閉装置 15 不活性ガス供給パイプ 16 吹き出しノズル PBP ピール・バック・ポイント P プリント基板 S 溶融はんだ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福田 英明 東京都台東区池之端1−2−11 アイワ株 式会社内 (72)発明者 禅 三津夫 東京都足立区千住橋戸町23番地 千住金属 工業株式会社内 (72)発明者 渡辺 優浩 東京都足立区千住橋戸町23番地 千住金属 工業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 退出ノズル板に配された長尺のリヤフォ
    ーマーと、 このリヤフォーマーを覆うように配されたカバーとを有
    する噴流はんだ槽であって、 上記リヤフォーマーあるいは上記カバーには溶融はんだ
    を上記はんだ槽内に還流させるためのドレンが形成さ
    れ、 上記カバー内には、カバー内に不活性ガスを供給するた
    めの供給パイプが設けられ、 上記カバーは、プリント基板が溶融はんだから離脱する
    ピールバックポイント近辺が開口されていることを特徴
    とする噴流はんだ槽。
  2. 【請求項2】 前記ドレインは、カバーの立ち上がり部
    材の下部に形成されていることを特徴とする請求項1記
    載の噴流はんだ槽。
JP15474595A 1995-06-21 1995-06-21 噴流はんだ槽 Pending JPH098448A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1096580C (zh) * 1998-08-25 2002-12-18 日立建机株式会社 用于枢轴铰接接头的连接销锁紧机构
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