JPH11266074A - 噴流半田付け方法及びその装置 - Google Patents

噴流半田付け方法及びその装置

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JPH11266074A
JPH11266074A JP10365261A JP36526198A JPH11266074A JP H11266074 A JPH11266074 A JP H11266074A JP 10365261 A JP10365261 A JP 10365261A JP 36526198 A JP36526198 A JP 36526198A JP H11266074 A JPH11266074 A JP H11266074A
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    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
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    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ワークが熱変形した場合でも高い品質の半田
付け処理を行うことができる噴流半田付け方法及びその
装置を提供すること。 【解決手段】 溶融半田7を噴流させ,溶融半田7に接
触させた状態でワーク8を移動させてワーク8の被処理
面81に半田付けする方法である。溶融半田7へのワー
ク8の浸漬深さが一定になるように制御しながら半田付
け処理を行う。浸漬深さの制御は,ワーク8の高さ方向
の変位量を測定し,変位量に応じてワーク8の高さ位置
又は溶融半田7の噴流高さを上下動させることにより行
うことが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は,溶融半田を噴流させてこれにワ
ークを接触させることによりワークの被処理面に半田付
けを行う噴流半田付け方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来技術】例えば,プリント基板に半田付けを行う場
合には,処理効率を向上させるため噴流半田付け方法が
よく用いられている。この噴流半田付けを行う従来の装
置としては,例えば図11に示すごとき装置9がある。
この噴流半田付け装置9は,同図に示すごとく,噴流半
田付けを実施する2組の半田槽93,94を備えた例で
ある。半田槽93の上流側には,ワークとしてのプリン
ト基板8の被処理面にフラックスを塗布するためのフラ
ックス塗布装置91と,プリント基板8を加熱するプリ
ヒータ92とを配置してある。また,これらの上方に
は,プリント基板8を順次移動させる移動手段95を設
けてある。
【0003】この噴流半田付装置9により半田付け処理
を行う際には,処理すべき新たなプリント基板8を上記
移動手段95によって順次,フラックス塗布装置91,
プリヒータ92,半田槽93,94上を移動させる。こ
れにより,半田槽93,94においてそれぞれプリント
基板8の裏面(被処理面)には,効率よく半田付け処理
がなされていく。
【0004】上記各半田槽93,94における噴流半田
付け処理は,図12に示すごとく,半田槽93内に設け
た噴流ノズル930から半田循環手段97を用いて溶融
半田7を上方に噴流させ,これにプリント基板8の被処
理面81を接触させた状態で移動させることにより行わ
れる。
【0005】
【解決しようとする課題】しかしながら,上記従来の噴
流半田付け方法及びその装置には,次の問題がある。即
ち,噴流半田付けを行う場合には,溶融半田7などから
の伝熱によりプリント基板8が変形する場合がある。プ
リント基板8が熱変形した場合には,噴流している溶融
半田7に対するプリント基板8の浸漬深さが変化し,種
々の不具合が生じてしまう。
【0006】具体的には,図13に示すごとく,プリン
ト基板8が熱変形により大きく反って,上記溶融半田7
の噴流位置におけるプリント基板8の位置が下降する場
合がある。この場合には,プリント基板8の溶融半田7
への浸漬深さが必要以上に深くなる。そのため,半田付
け部分が短絡するブリッジが発生したり,図14に示す
ごとく,溶融半田7がプリント基板8の側端部から表面
に回り込むという半田上り不良が発生する。
【0007】また,図15に示すごとく,プリント基板
8の前後又は左右の部分が上方へ逃げた状態に変形した
場合には,その前後の部分が溶融半田7と接触しない場
合がある。この場合には,プリント基板8の前後の部分
において半田付け処理がされないという未半田不良が生
じてしまう。
【0008】従来,噴流半田付けを安定的に行う方法あ
るいは装置としては,種々の提案がなされている。例え
ば,特開平7−131143号公報においては,1噴流
される溶融半田の高さを精度良く計測し,安定化させる
ことが示されている。また,その他にも,溶融半田のレ
ベルを制御する方法としては,特開平2−37964号
公報等にも示されている。
【0009】しかしながら,上記従来技術においては,
プリント基板自体の熱変形による不具合については何ら
対策がなされていない。そのため,いくら溶融半田の噴
流高さを精度よく制御しても,上記半田上り不良や未半
田不良の低減を図ることは困難である。
【0010】本発明は,かかる従来の問題点に鑑みてな
されたもので,ワークが熱変形した場合でも高い品質の
半田付け処理を行うことができる噴流半田付け方法及び
その装置を提供しようとするものである。
【0011】
【課題の解決手段】請求項1の発明は,溶融半田を噴流
させ,該溶融半田に接触させた状態でワークを移動させ
て該ワークの被処理面に半田付けする方法において,上
記溶融半田への上記ワークの浸漬深さが一定になるよう
に制御しながら半田付け処理を行うことを特徴とする噴
流半田付け方法にある。
【0012】本発明において最も注目すべきことは,上
記溶融半田への上記ワークの浸漬深さが一定になるよう
に積極的に制御しながら半田付け処理を行うことであ
る。ここで,上記浸漬深さとは,後述する図2に示すご
とく,上記溶融半田7をワーク8に接触させずに自由に
噴流させた場合を想定し,その溶融半田7の最表面位置
をAとし,一方,実際に溶融半田7にワーク8を接触さ
せた場合のワーク8の被処理面81の位置をBとした場
合における,AからBまでの距離をいう。
【0013】また,上記浸漬深さを制御する方法として
は,後述するように種々の方法を採ることができる。例
えば,上記浸漬深さが一定になるように,ワークを上下
動させる方法,或いは,溶融半田の噴流高さを上下動さ
せる方法等がある。
【0014】次に,本発明の作用効果につき説明する。
本発明の噴流半田付け方法においては,上記ワークの浸
漬深さが一定になるように積極的に制御しながら半田付
け処理を行う。そのため,ワークが熱変形等を起こして
いる場合においても,随時上記浸漬深さが一定になるよ
う制御される。これにより,ワークと溶融半田の接触状
態は,過不足がない状態に維持される。
【0015】そのため,ワークの上面への溶融半田の回
り込みやブリッジの形成,ワークと溶融半田との接触が
行われないというトラブルを確実に回避することができ
る。それ故,本発明の噴流半田付け方法によれば,従来
の半田上り不良や未半田不良の低減を図ることができ
る。
【0016】したがって,本発明によれば,ワークが熱
変形した場合でも高い品質の半田付け処理を行うことが
できる噴流半田付け方法を提供することができる。
【0017】次に,請求項2の発明のように,上記浸漬
深さの制御は,上記ワークの高さ方向の変位量を測定
し,該変位量に応じて上記ワークの高さ位置又は上記溶
融半田の噴流高さを上下動させることにより行うことが
好ましい。この場合には,例えば,上記変位量の測定を
上記ワークと溶融半田との接触位置において行うことに
より,上記浸漬深さを上記変位量から直接的に把握する
ことができる。それ故,その変位量に応じて上記ワーク
の高さ又は上記溶融半田の噴流高さを上下動させること
により,精度良く浸漬深さを制御することができる。
【0018】また,請求項3の発明のように,上記変位
量の測定は上記ワークの3点以上の位置において行い,
該変位量から上記ワークの反り量を算出し,該反り量に
応じて上記ワークの高さ位置又は上記溶融半田の噴流高
さを上下動させることにより上記浸漬深さの制御を行う
ことが好ましい。即ち,上記変位量からワークの反り量
(反り形状)を算出し,この反り量に応じて制御する。
これにより,例えば反り形状からの予測制御等を行うこ
とができ,さらに制御精度を向上させることができる。
【0019】また,請求項4の発明のように,上記浸漬
深さの制御は,上記被処理面と上記溶融半田との接触部
分の前方又は後方から測定光を発射し,該測定光を上記
被処理面,上記溶融半田という順序又はその逆の順序で
順次反射させて反射光となし,該反射光の光路が一定と
なるように上記ワークの高さ位置又は上記溶融半田の噴
流高さを上下動させることにより行うこともできる。
【0020】即ち,まず,上記浸漬深さが最適な場合の
上記反射光の光路を基準として,該反射光が上方又は下
方にずれた場合には,これが上記基準の光路に復帰する
ように,上記ワークの高さ又は上記溶融半田の噴流高さ
を上下動させる。これにより,ワークの溶融半田への浸
漬深さが一定になるように制御することができる。
【0021】また,請求項5の発明のように,上記浸漬
深さの制御は,上記被処理面と上記溶融半田との接触部
分の前方又は後方から測定光を発射し,該測定光を上記
被処理面,上記溶融半田という順序又はその逆の順序で
順次反射させ,上記被処理面及び上記溶融半田における
上記測定光の照射位置を測定し,これらの照射位置が一
定になるように上記ワークの高さ位置又は上記溶融半田
の噴流高さを上下動させることにより行うこともでき
る。この場合には,上述した反射光の光路に基づく制御
方法の場合と同様に,上記照射位置に基づいて上記浸漬
深さの制御を行うことができる。
【0022】また,請求項6の発明のように,上記測定
光はレーザ光であることが好ましい。これにより,レー
ザ光が有する優れた指向性によって,精度の高い制御を
実現することができる。また,請求項7の発明のよう
に,上記測定光は断続的に発射されるパルス光であるこ
とが好ましい。これにより,上記光路の変化等を段階的
に捕らえることができ,はっきりとした変化量を把握で
きる。それ故,レスポンスの高い制御を行なうことがで
きる。
【0023】また,請求項8の発明のように,上記浸漬
深さの制御は,上記溶融半田の噴流高さを測定し,該噴
流高さに応じて上記ワークの高さ位置又は上記溶融半田
の噴流高さを上下動させることにより行うことが好まし
い。即ち,上記浸漬深さの制御を行うに当たり,上記種
々の制御方法に加えて,上記噴流高さを検出してこれに
応じてワーク高さ又は噴流高さを変更するという制御を
追加することが好ましい。これにより,溶融半田の噴流
高さに変動等があった場合に,素早く,精度よくこれに
対応することができ,さらに浸漬深さの制御精度を向上
させることができる。
【0024】次に,上記噴流半田付け方法を実施する装
置としては,次の発明がある。即ち,請求項9の発明の
ように,溶融半田を貯留すると共に該溶融半田を噴流さ
せるための噴流ノズルを有する半田槽と,該半田槽内の
上記溶融半田を上記噴流ノズルに送って噴流させる噴流
手段と,噴流する溶融半田に接触させながらワークを移
動させる移動手段とを有する噴流半田付け装置におい
て,該噴流半田付け装置は,上記ワークの上方に配設さ
れ該ワークの高さ方向の変位量を測定する1又は2以上
の変位センサと,上記ワークの高さ位置を上下動させる
昇降手段とを有すると共に,上記ワークの変位量に応じ
て上記ワークの高さ位置を上下動させるよう上記昇降手
段を制御する制御装置を有していることを特徴とする噴
流半田付け装置がある。
【0025】本発明において最も注目すべきことは,該
噴流半田付け装置は,上記変位センサと,上記昇降手段
とを有すると共に,上記ワークの変位量に応じて上記ワ
ークの高さ位置を上下動させるよう上記昇降手段を制御
する制御装置を有していることである。
【0026】上記変位センサは,上記変位量から上記ワ
ーク高さを直接的に制御する場合には,上記ワークと溶
融半田との接触位置に対応して設けることが好ましい。
また,上記変位量からワークの反り量(反り形状)を算
出して,この反り量を用いてワークを上下動させる場合
には,上記変位センサを3つ以上配置し,これをワーク
と共に移動させるよう構成することが好ましい。これに
より,上記変位量から精度良くワークの反り量を算出す
ることができる。
【0027】次に,本発明の作用効果につき説明する。
本発明の噴流半田付け装置は,上記のごとくワークの変
位量を測定するための変位センサを設けてある。そし
て,該変位センサにより得られた変位量を直接的又は間
接的に利用して,その変位量に応じて上記昇降手段を制
御する。即ち,ワークが熱変形等した場合には,その変
形をワークの高さ方向の変位により把握し,この変位に
応じてワーク自体を上下動させる。これにより,ワーク
の溶融半田への浸漬深さが一定になるように制御するこ
とができる。
【0028】したがって,本発明の装置を用いれば,ワ
ークが熱変形した場合でも上記半田上り不良や未半田不
良の低減を図ることができ,高い品質の半田付け処理を
行うことができる。
【0029】また,上記ワークの高さ位置を上下動させ
る昇降手段と該昇降手段を制御する制御装置を配設する
代わりに,上記ワークの変位量に応じて上記溶融半田の
噴流高さを上下動させるよう上記噴流手段を制御する制
御装置を設けてもよい。この場合には,上記昇降手段を
設けることなく,従来より備えられている上記噴流手段
を積極的に制御することにより,溶融半田の噴流高さを
積極的に上下動させることができる。
【0030】また,請求項10の発明のように,溶融半
田を貯留すると共に該溶融半田を噴流させるための噴流
ノズルを有する半田槽と,該半田槽内の上記溶融半田を
上記噴流ノズルに送って噴流させる噴流手段と,噴流す
る溶融半田に接触させながらワークを移動させる移動手
段とを有する噴流半田付け装置において,該噴流半田付
け装置は,上記ワークの被処理面と上記溶融半田との接
触部分の前方又は後方に設けた光発生装置及び受光装置
と,上記ワークの高さ位置を昇降させる昇降手段とを有
していると共に,上記光発生装置から発射した測定光
を,上記被処理面,上記溶融半田という順序又はその逆
の順序で順次反射させて反射光となし,該反射光の光路
が一定となるように上記ワークの高さ位置を上下動させ
るよう上記昇降手段を制御する制御装置を有しているこ
とを特徴とする噴流半田付け装置がある。
【0031】この装置によれば,上記測定光を用いた上
記浸漬深さの制御を容易に実現することができる。ま
た,この場合にも,上記ワークの高さ位置を上下動させ
る昇降手段と該昇降手段を制御する制御装置を配設する
代わりに,上記ワークの変位量に応じて上記溶融半田の
噴流高さを上下動させるよう上記噴流手段を制御する制
御装置を設けてもよい。
【0032】また,請求項11の発明のように,上記噴
流半田付け装置は,上記半田槽内の上記溶融半田の噴流
高さを検出する噴流高さ検出手段を有しており,上記制
御手段は,上記溶融半田の噴流高さに応じて上記ワーク
の高さ位置を上下動させるように上記昇降手段を制御す
るよう構成してあることが好ましい。この場合には,上
記のワークの変位量に応じた制御あるいは上記反射光に
よる制御に加えて,上記溶融半田の噴流高さ変動に応じ
て直接的な制御をさらに加えることができる。それ故,
上記浸漬深さの制御の精度をさらに向上させることがで
きる。
【0033】
【発明の実施の形態】実施形態例1 本発明の実施形態例にかかる噴流半田付け方法及びその
装置につき,図1〜図3を用いて説明する。本例の噴流
半田付け装置1は,図1に示すごとく,溶融半田7を貯
留すると共に該溶融半田7を噴流させるための噴流ノズ
ル11を有する半田槽10と,該半田槽10内の上記溶
融半田7を上記噴流ノズル11に送って噴流させる噴流
手段12と,噴流する溶融半田7に接触させながらワー
ク8を移動させる移動手段2とを有する。
【0034】また,噴流半田付け装置1は,ワーク8の
上方に配設され該ワーク8の高さ方向の変位量を測定す
る3つの変位センサ3と,ワーク8の高さ位置を上下動
させる昇降手段4とを有する。また,噴流半田付け装置
1は,ワーク8の変位量に応じてワーク8の高さ位置を
上下動させるよう上記昇降手段4を制御する制御装置5
を有している。以下,これを詳説する。
【0035】本例における上記ワーク8はプリント基板
であり,その被処理面81を下面にして移動手段2に保
持される。移動手段2は,図1に示すごとく,本体部2
0から垂下した一対のチャック21を有しており,該チ
ャック21によりワーク8を保持するよう構成されてい
る。また,移動手段2は,その全体を若干傾斜させた状
態で配置してあり,矢印A方向へ移動可能に設けられて
いる。
【0036】また,移動手段2の本体部20には,下方
に向けて3つの変位センサ3を配設してある。各変位セ
ンサ3は,夫々その直下におけるワーク8の高さ方向の
変位を検出するよう構成されている。また,各変位セン
サ3は,図3に示すごとく,上記移動手段2に固定され
ているため,移動手段2及びワーク8と共に移動する。
また,各変位センサ3は,図1に示すごとく制御装置5
に電気的に接続されており,逐次その検出データを送る
よう構成されている。
【0037】また,移動手段2は本体部20の上方に昇
降手段4を有している。本例の昇降手段4としては油圧
シリンダを用いており,昇降手段コントローラ40によ
り操作される。この昇降手段コントローラ40は,図1
に示すごとく,制御装置5に電気的に接続されており,
該制御装置5の指示に従って昇降手段4を制御するよう
構成されている。
【0038】制御装置5は,上記変位センサ3からの検
出データを受け取って増幅処理等を行なう計測アンプ5
1と,その処理データからワーク8のそり量(そり形
状)を演算し,上記昇降手段コントローラ40に指示を
与える演算部52とよりなる。さらに演算部52は,A
/D変換器,反り演算装置,制御信号作成装置,制御信
号出力装置(図示略)から構成されている。
【0039】本例における反り演算は,上記変位センサ
3からの検出データを用いて円弧補完することにより行
なっている。また,この反り演算においては,予め,ワ
ーク8の反りが溶融半田7からの熱により時間と共にど
のように変化するかを実験データにより把握してあり,
その実験データにより補正を加えるようにしている。こ
の実験データには,周囲温度,季節,基板の材質,熱膨
張係数,溶融半田7の温度等を反映させてある。
【0040】上記半田槽10は,図1に示すごとく,噴
流ノズル11を上方に向けて開口させた状態で配設して
あり,その周囲には溶融半田7の流れをスムーズにする
ためのガイド部13,14を設けてある。また,噴流ノ
ズル11は,その基端部を噴流手段12に接続してあ
る。噴流手段12は,図1に示すごとく,モータ121
により回動される攪拌機122により構成されている。
【0041】次に,上記構成の噴流半田付け装置1を用
いて実際にワーク8に半田付け処理を行なう場合には,
図1に示すごとく,溶融半田7を噴流させ,該溶融半田
7に接触させた状態でワーク8を移動手段2により矢印
A方向に移動させる。このとき,溶融半田7へのワーク
8の浸漬深さが一定になるように制御しながら半田付け
処理を行う。
【0042】上記浸漬深さとは,図2に示すごとく,上
記溶融半田7をワーク8に接触させずに自由に噴流させ
た場合を想定し,その溶融半田7の最表面位置をAと
し,一方,実際に溶融半田7にワーク8を接触させた場
合のワーク8の被処理面81の位置をBとした場合にお
ける,AからBまでの距離をいう。
【0043】上記浸漬深さの制御は,上記ワーク8の高
さ方向の変位量を上記変位センサ3により測定し,その
変位量に応じてワーク8の高さ位置を上下動させること
により行う。具体的には,まず上記3つの変位センサ3
によりワーク8の3点の位置における変位量の検出デー
タを基にして,上記制御装置5において反り量を算出す
る。
【0044】次いで,制御装置5により上記昇降手段コ
ントローラ40を介して昇降手段4を上記反り量に応じ
て上下動させる。これにより,移動手段2と共にワーク
8の高さ位置が,ワーク8の反り量に応じて上下動され
る。また,上記ワーク8のそり量測定は,図3に示すご
とく,ワーク8と共に移動する変位センサ3によって,
常に正確に検出されている。そのため,ワーク8の上記
上下動は,ワーク8の反り量が刻々と変化する場合にも
精度よく対応することができ,上記浸漬深さを一定に制
御することができる。
【0045】したがって,本例によれば,ワークが熱変
形した場合でも,従来のような半田上り不良や未半田不
良の発生を十分に抑制することができ,高い品質の半田
付け処理を行うことができる。
【0046】実施形態例2 本例は,図4に示すごとく,実施形態例1における変位
センサ3に代えて,溶融半田7とワーク8との接触位置
上方に固定配設した変位センサ32を用いた例である。
即ち,変位センサ32により検出された変位量を直接的
に制御データとして用い,これに応じてワーク8を上下
動させるよう構成してある。また,本例における制御装
置における制御は,PID制御,即ちP(比例器),I
(積分器),D(微分器)を用いて行なっている。その
他は,実施形態例と同様である。
【0047】本例の場合には,上記変位センサ32によ
る変位量から直接的に上記ワーク8を上下動させる。こ
れにより,上記と同様に浸漬深さが一定になるよう制御
することができる。また,本例においては,上記変位セ
ンサ32を固定して用いるため,実施形態例1の場合よ
りも構造が簡単になり,また,制御装置5における演算
も簡単になる。その他は実施形態例1と同様の効果が得
られる。
【0048】実施形態例3 本例は,図5に示すごとく,実施形態例1における上記
浸漬深さの制御方法に代えて,別の制御方法を適用した
例である。即ち,本例における上記浸漬深さの制御は,
ワーク8の被処理面81と上記溶融半田7との接触部分
の前方から測定光61を発射し,該測定光61を溶融半
田7,被処理面81という順序で順次反射させて反射光
62となし,該反射光62の光路が一定となるように上
記ワーク8の高さ位置を上下動させることにより行う。
【0049】そのため,本例の噴流半田付け装置は,実
施形態例1と同様に移動手段2,変位センサ3,制御装
置5を備えていると共に,ワーク8の被処理面81と溶
融半田7との接触部分の前方に光発生装置65及び受光
装置66を備えている。また,本例における光発生装置
65は,He−Neレーザ発射装置であり,He−Ne
レーザをパルス光として発するように構成してある。
【0050】この場合には,上記光発生装置65から発
せられるレーザ光よりなる測定光61がまず溶融半田7
に照射され,その反射光がワーク8の被処理面81に照
射され,さらに反射光62として受光装置66に照射さ
れる。この反射光66の受光装置66への照射はパルス
光,即ち,断続的に行なわれる。そのため,受光装置6
6は反射光62の光路のずれを段階的にはっきりと把握
することができ,そのずれを修正するようにワーク8を
上下動させる。これにより,上記浸漬深さが一定になる
ように制御することができる。なお,ワーク8の上下動
は実施形態例1と同様にして行なうことができる。その
他は実施形態例と同様の効果が得られる。
【0051】実施形態例4 本例は,図6,図7に示すごとく,実施形態例3におけ
るワーク8の上下動による浸漬深さの制御に代えて,溶
融半田7の噴流高さを上下動させる方法を採用した例で
ある。即ち,図7に示すごとく,溶融半田7の噴流高さ
を上下動させるために,噴流手段(攪拌機)122を制
御する制御装置125を設けてある。一方,本例におい
ては,実施形態例1〜3に示したような変位センサ及び
昇降手段を設けていない。その他は実施形態例3と同様
である。
【0052】上記制御装置125は,図7に示すごと
く,攪拌機122を駆動するモータ121に接続されて
おり,コントローラ126及び演算手段127により構
成されている。演算手段127には,実施形態例と同様
の光発生装置65及び受光装置66と電気的に接続され
ており,反射光62の光路を演算できるように構成され
ている。
【0053】また,上記光発生装置65及び受光装置6
6の配置は,図7に示すごとく測定光61とその反射光
62とがクロスするようにとることもできるし,図6に
示すごとく,略平行となるようにとることもできる。こ
れらの配置は,溶融半田7の噴流形態等によって自由に
選択することができる。
【0054】本例の場合には,上記反射光62の光路が
一定になるように,溶融半田7の噴流高さを上下動させ
る。そのため,特にワーク8の昇降手段を新たに設ける
ことなく,上記浸漬深さの制御を行なうことができる。
その他は実施形態例3と同様の効果が得られる。
【0055】実施形態例5 本例は,図8に示すごとく,実施形態例3における反射
光62の光路を用いた制御に代えて,測定光61の溶融
半田7への照射位置Cと,その反射光の照射位置Dの位
置とが一定になるように制御することにより,上記浸漬
深さを一定に制御しようとするものである。
【0056】具体的には,図8に示すごとく,実施形態
例3と同様のHe−Neレーザを発する光発生装置65
をワーク8の被処理面81と溶融半田7との接触部分の
前方に設けると共に,上記照射位置C,Dを画像データ
として把握して画像処理するためのCCDカメラ69を
配設してある。CCDカメラ69は図示しない画像処理
装置に接続されており,図9に示すごとき画像イメージ
690を作製するよう構成されている。また,ワーク8
の搬送手段には,実施形態例1,3と同様の昇降手段,
制御装置を設けてある(図示略)。
【0057】この場合には,上記照射位置C,Dが一定
になるように昇降手段を制御装置を制御して,逐次上記
ワーク8を上下動させる。これにより,上記浸漬深さを
一定に制御することができる。その他は実施形態例3と
同様の効果が得られる。
【0058】実施形態例6 本例は,図10に示すごとく,実施形態例1の噴流半田
付け装置1において,噴流高さ検出手段55を上記制御
手段5に加えた例である。噴流高さ検出手段55は,図
10に示すごとく,溶融半田7の噴流部分の頂点を監視
するCCDカメラ551より構成されている。CCDカ
メラ551は,制御手段5の演算部52に電気的に接続
されている。
【0059】演算部52には,CCDカメラ551から
の信号を基に溶融半田7の噴流高さを演算する噴流高さ
演算装置を新たに内蔵させてある。そして,そして,上
記反り演算装置と噴流高さ演算装置とから出される反り
量データと噴流高さデータとを基にして,上記制御信号
作製装置から昇降手段コントローラ40に制御指示を与
えるよう構成してある。なお,噴流高さ検出手段55と
してはCCDカメラ551を用いた画像処理により噴流
高さを検出するものの他に,例えば渦電流検出器などの
変位検出器により噴流高さを直接検出する手段を用いて
もよい。その他は実施形態例1と同様である。
【0060】本例においては,ワークの反り量だけでな
く,溶融半田7の噴流高さをも考慮に入れてワークの高
さ制御を行う。そのため,溶融半田7の噴流高さに変動
があった場合にも,これに対応して素早くワーク高さを
制御することができる。それ故,請求項1の場合よりも
さらに精度よく浸漬深さの制御を行うことができる。そ
の他は実施形態例1と同様の効果が得られる。
【0061】なお,本例においては,実施形態例1の装
置に噴流高さ制御手段55を加えた例を示したが,実施
形態例2〜4の装置に噴流高さ制御手段55を加えて
も,上記と同様の制御精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態例1の噴流半田付け装置の構成を示す
説明図。
【図2】実施形態例1における,浸漬深さを示す説明
図。
【図3】実施形態例1における,ワークと変位センサの
動きを示す説明図。
【図4】実施形態例2における,ワークと変位センサの
動きを示す説明図。
【図5】実施形態例3における,測定光の光路を示す説
明図。
【図6】実施形態例4における,測定光の光路を示す説
明図。
【図7】実施形態例4における,浸漬深さの制御方法を
示す説明図。
【図8】実施形態例5における,測定光の光路とCCD
カメラの配置を示す説明図。
【図9】実施形態例5における,照射位置の画像イメー
ジを示す説明図。
【図10】実施形態例6の噴流半田付け装置の構成を示
す説明図。
【図11】従来例の噴流半田付け装置の構成を示す説明
図。
【図12】従来例における,噴流半田付け方法を示す説
明図。
【図13】従来例における,不具合を示す説明図。
【図14】従来例における,半田上り不良を示す説明
図。
【図15】従来例における,他の不具合を示す説明図。
【符号の説明】
1...噴流半田付け装置, 10...半田槽, 2...移動手段, 3,32...変位センサ, 4...昇降手段, 5...制御装置, 61...測定光, 62...反射光, 65...光発生装置, 66...受光装置, 69...CCDカメラ, 7...溶融半田, 8...ワーク, 81...被処理面,
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 荒井 賢治 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 杉浦 光宏 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 (72)発明者 田中 美佐雄 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融半田を噴流させ,該溶融半田に接触
    させた状態でワークを移動させて該ワークの被処理面に
    半田付けする方法において,上記溶融半田への上記ワー
    クの浸漬深さが一定になるように制御しながら半田付け
    処理を行うことを特徴とする噴流半田付け方法。
  2. 【請求項2】 請求項1において,上記浸漬深さの制御
    は,上記ワークの高さ方向の変位量を測定し,該変位量
    に応じて上記ワークの高さ位置又は上記溶融半田の噴流
    高さを上下動させることにより行うことを特徴とする噴
    流半田付け方法。
  3. 【請求項3】 請求項2において,上記変位量の測定は
    上記ワークの3点以上の位置において行い,該変位量か
    ら上記ワークの反り量を算出し,該反り量に応じて上記
    ワークの高さ位置又は上記溶融半田の噴流高さを上下動
    させることにより上記浸漬深さの制御を行うことを特徴
    とする噴流半田付け方法。
  4. 【請求項4】 請求項1において,上記浸漬深さの制御
    は,上記被処理面と上記溶融半田との接触部分の前方又
    は後方から測定光を発射し,該測定光を上記被処理面,
    上記溶融半田という順序又はその逆の順序で順次反射さ
    せて反射光となし,該反射光の光路が一定となるように
    上記ワークの高さ位置又は上記溶融半田の噴流高さを上
    下動させることにより行うことを特徴とする噴流半田付
    け方法。
  5. 【請求項5】 請求項1において,上記浸漬深さの制御
    は,上記被処理面と上記溶融半田との接触部分の前方又
    は後方から測定光を発射し,該測定光を上記被処理面,
    上記溶融半田という順序又はその逆の順序で順次反射さ
    せ,上記被処理面及び上記溶融半田における上記測定光
    の照射位置を測定し,これらの照射位置が一定になるよ
    うに上記ワークの高さ位置又は上記溶融半田の噴流高さ
    を上下動させることにより行うことを特徴とする噴流半
    田付け方法。
  6. 【請求項6】 請求項4又は5において,上記測定光は
    レーザ光であることを特徴とする噴流半田付け方法。
  7. 【請求項7】 請求項4〜6のいずれか1項において,
    上記測定光は断続的に発射されるパルス光であることを
    特徴とする噴流半田付け方法。
  8. 【請求項8】 請求項1〜7のいずれか1項において,
    上記浸漬深さの制御は,上記溶融半田の噴流高さを測定
    し,該噴流高さに応じて上記ワークの高さ位置又は上記
    溶融半田の噴流高さを上下動させることにより行うこと
    を特徴とする噴流半田付け方法。
  9. 【請求項9】 溶融半田を貯留すると共に該溶融半田を
    噴流させるための噴流ノズルを有する半田槽と,該半田
    槽内の上記溶融半田を上記噴流ノズルに送って噴流させ
    る噴流手段と,噴流する溶融半田に接触させながらワー
    クを移動させる移動手段とを有する噴流半田付け装置に
    おいて,該噴流半田付け装置は,上記ワークの上方に配
    設され該ワークの高さ方向の変位量を測定する1又は2
    以上の変位センサと,上記ワークの高さ位置を上下動さ
    せる昇降手段とを有すると共に,上記ワークの変位量に
    応じて上記ワークの高さ位置を上下動させるよう上記昇
    降手段を制御する制御装置を有していることを特徴とす
    る噴流半田付け装置。
  10. 【請求項10】 溶融半田を貯留すると共に該溶融半田
    を噴流させるための噴流ノズルを有する半田槽と,該半
    田槽内の上記溶融半田を上記噴流ノズルに送って噴流さ
    せる噴流手段と,噴流する溶融半田に接触させながらワ
    ークを移動させる移動手段とを有する噴流半田付け装置
    において,該噴流半田付け装置は,上記ワークの被処理
    面と上記溶融半田との接触部分の前方又は後方に設けた
    光発生装置及び受光装置と,上記ワークの高さ位置を昇
    降させる昇降手段とを有していると共に,上記光発生装
    置から発射した測定光を,上記被処理面,上記溶融半田
    という順序又はその逆の順序で順次反射させて反射光と
    なし,該反射光の光路が一定となるように上記ワークの
    高さ位置を上下動させるよう上記昇降手段を制御する制
    御装置を有していることを特徴とする噴流半田付け装
    置。
  11. 【請求項11】 請求項9又は10において,上記噴流
    半田付け装置は,上記半田槽内の上記溶融半田の噴流高
    さを検出する噴流高さ検出手段を有しており,上記制御
    手段は,上記溶融半田の噴流高さに応じて上記ワークの
    高さ位置を上下動させるように上記昇降手段を制御する
    よう構成してあることを特徴とする噴流半田付け装置。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI247562B (en) * 1999-06-02 2006-01-11 Speedline Technologies Inc Closed loop solder wave height control system
GB9925760D0 (en) * 1999-10-30 1999-12-29 Circuitmaster Designs Ltd Apparatus for monitoring a solder wave
JP3547377B2 (ja) * 1999-11-01 2004-07-28 松下電器産業株式会社 半田噴流装置および半田付け方法
JP2002172459A (ja) * 2000-09-26 2002-06-18 Sony Corp はんだ付け装置
JP3740041B2 (ja) 2001-08-31 2006-01-25 千住金属工業株式会社 プリント基板の部分はんだ付け方法
US6734371B2 (en) 2001-09-28 2004-05-11 Intel Corporation Soldered heat sink anchor and method of use
US7213738B2 (en) * 2002-09-30 2007-05-08 Speedline Technologies, Inc. Selective wave solder system
US6974071B2 (en) * 2003-09-18 2005-12-13 International Business Machines Corporation Inclined solder wave methodology for wave soldering double sided pin-in-hole electronic components
US7918383B2 (en) * 2004-09-01 2011-04-05 Micron Technology, Inc. Methods for placing substrates in contact with molten solder
US8579182B2 (en) * 2011-06-17 2013-11-12 Air Products And Chemicals, Inc. Method for providing an inerting gas during soldering
DE102017115534B4 (de) 2017-07-11 2020-02-27 Ersa Gmbh Lötanlage zum selektiven Wellenlöten mit einer Vorrichtung und einem Verfahren zur Überwachung eines Zustands eines Sprühstrahls.
CN113523475B (zh) * 2020-04-22 2022-09-27 英业达科技有限公司 锡波高度测量系统及其方法
WO2023028182A1 (en) * 2021-08-26 2023-03-02 Illinois Tool Works Inc. Calibration of a soldering machine
WO2024026436A1 (en) * 2022-07-28 2024-02-01 Nordson Corporation Use of one or multiple cameras to do real-time solder nozzle process analyzation

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3111809C2 (de) * 1981-03-25 1985-05-15 Zevatron GmbH Gesellschaft für Fertigungseinrichtungen der Elektronik, 3548 Arolsen Verfahren und Vorrichtung zum maschinellen Löten von Werkstücken
DE3279675D1 (en) * 1982-09-22 1989-06-08 Matsushita Electric Ind Co Ltd Method and device for soldering printed board
DE3244685C2 (de) * 1982-11-30 1986-01-16 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Vorrichtung zum Einrichten von Lötbädern
JPS60160193A (ja) 1984-01-30 1985-08-21 パイオニア株式会社 自動半田付装置
DE3714012A1 (de) * 1987-04-27 1988-11-17 Ist Ingenieurdienst Fuer Siche Verfahren zum messen von benetzungskraeften und benetzungslotwaage
US4801065A (en) * 1987-09-30 1989-01-31 Harris Corporation Chip carrier soldering pallet
JPH0237964A (ja) * 1988-07-27 1990-02-07 Mitsubishi Electric Corp 自動はんだレベル調整装置
JPH07131143A (ja) * 1993-10-29 1995-05-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd 噴流はんだ槽
US5533663A (en) * 1994-11-21 1996-07-09 At&T Corp. Solder wave measurement device
US5979740A (en) * 1998-03-04 1999-11-09 Rooks; Bobby J. Solder wave height set-up gauge

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