JPH11274709A - 噴流はんだ槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 チップ部品を搭載したプリント基板を噴流は
んだ槽ではんだ付けすると、溶融はんだがチップ部品と
プリント基板のはんだ付け部で形成される隅部に侵入せ
ず、未はんだとなることがあった。 【解決手段】 本発明は、一次噴流ノズルのノズル内に
両端をバネで保持した遊動体を設置するとともに、該遊
動体の両側に互い違いに切り溝のような凹凸を付したも
のである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板、特
にチップ部品搭載のプリント基板を溶融はんだではんだ
付けするに適した噴流はんだ槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】近時の電子機器は、軽薄短小の傾向から
非常に小型化されてきており、それに使用する電子部品
も小型となってきている。この小型の電子部品はチップ
部品と呼ばれており、チップ部品をプリント基板に実装
するには一般にソルダペーストではんだ付けすることに
より行っている。このソルダペーストとは、粉末はんだ
とクリーム状のフラックスを混練して作製したものであ
るが、粉末はんだの製造やフラックスとの混練作業に多
大な手間がかかるため、材料費が非常に高価となってい
る。従って、テレビ、ビデオ、ラジカセのように比較的
安価な家電製品のプリント基板にチップ部品を実装する
場合、ソルダペーストを用いてはんだ付けしていたので
は価格が高騰となってしまう。そこで家電製品のプリン
ト基板にチップ部品を実装する場合は材料費が安価で、
しかも大量生産が可能な浸漬はんだ付け法で行ってい
る。

【０００３】浸漬はんだ付け法とは、プリント基板をフ
ラクサー、プレヒーター、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
する方法である。

【０００４】ここで自動はんだ付け装置によるプリント
基板のはんだ付けについて簡単に説明する。

【０００５】自動はんだ付け装置では、プリント基板を
自動はんだ付け装置の搬送装置で搬送しながらフラクサ
ーでフラックス塗布、プリヒーターで予備加熱、噴流は
んだ槽で溶融はんだの付着、冷却機でプリント基板に付
着した溶融はんだの冷却を行うようになっている。

【０００６】自動はんだ付け装置の噴流はんだ槽には、
荒れた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ている。この一次噴流ノ
ズルの荒れた波は溶融はんだの侵入しにくい箇所に溶融
はんだを侵入させて未はんだをなくすものであり、二次
噴流ノズルの穏やかな波は一次噴流ノズルの荒れた波で
形成されたブリッジやツララ等を修正するものである。

【０００７】ところでチップ部品をプリント基板のはん
だ付け面に搭載して浸漬法ではんだ付けした場合、チッ
プ部品が直方体であるため、プリント基板のはんだ付け
部であるパターンとチップ部品の電極部が直角の隅部と
なってしまう。プリント基板のはんだ付け部がこのよう
に隅部となったプリント基板を噴流はんだ槽ではんだ付
けすると、ノズルから噴流する溶融はんだが隅部に侵入
できず未はんだとなってしまうことがあった。そのため
チップ部品を搭載したプリント基板のはんだ付けでは、
荒れた波を作る噴流はんだ槽が必ず必要なものであっ
た。

【０００８】従来より、荒れた波を作る噴流ノズルは多
数提案されていた。荒れた波を作る例としては、ノズル
内で外部からの動力により揺動体を回転させたり往復動
させたりするもの（特公昭６２−４６２７０号、特公平
５−８５２６２号）、ノズル内に多孔板を設置したもの
（特公昭６３−１５０６３６号）、ノズル内に両端を引
っ張りバネで保持したもの（特公平１−５９０７３号）
等がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】これらの噴流はんだ槽
は、チップ部品を搭載したプリント基板に対して未はん
だの解消に効果はあるものの別の問題を生じるものであ
った。例えば外部から動力で遊動体を動かして荒れた波
を作るノズルは、モーターを熱いはんだ槽近くに設置す
るため、モーターの寿命が短くなったり、はんだ槽の温
度変化によりモーターの回転数が変化して噴流状態が変
わってしまったりすることがあった。

【００１０】またノズルに多孔板を設置した噴流はんだ
槽では、多孔板の穴にはんだの酸化物が付着しやすく、
長時間使用している間に穴の大きさが変わるため、やは
り噴流状態も変わってしまうことがあった。

【００１１】ノズル内に設置した遊動体をバネで保持し
た噴流ノズル（以下、バネ遊動式噴流ノズルという）
は、遊動体が常に噴流するはんだで動かされているた
め、遊動体に酸化物が付着しにくく、しかも外部から動
力を必要としないためモーターの回転数の変化による噴
流状態の変化が起こらないないという他の噴流はんだ槽
にない優れた特長を有している。

【００１２】しかしながら、従来のバネ遊動式噴流はん
だ槽は、チップ部品の隅部へのはんだの侵入が充分では
なく、近時のようにチップ部品が高密度に実装されたプ
リント基板では未はんだを発生させることが稀にあっ
た。本発明はバネ遊動式噴流ノズルにおいて、従来のも
のよりもチップ部品隅部への溶融はんだの侵入がしやす
く、高密度実装のプリント基板でも完全に未はんだを無
くすことができるという噴流はんだ槽を提供するこにあ
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のバネ
遊動式噴流ノズルにおいて未はんだができる原因につい
て鋭意研究を重ねた結果、遊動体が単なる棒状であった
ため、遊動体の近くを流れる溶融はんだは遊動体に対す
る影響が少なく、その結果ノズルから噴流する波があま
り荒れないことが分かった。

【００１４】そこで本発明者は、溶融はんだの遊動体に
対する影響を高めることができれば、ノズルから噴流す
る溶融はんだの波は大きく荒れることに着目して本発明
を完成させた。

【００１５】本発明は、一次噴流ノズルと二次噴流ノズ
ルが設置され、一次噴流ノズルにはノズル内に長手方向
にわたって棒状の遊動体が設置されていて、しかも該遊
動体の両端がバネで保持されている噴流はんだ槽におい
て、前記遊動体にはノズルの巾方向に向けて両側に多数
の凹凸が互い違いに付されていることを特徴とする噴流
はんだ槽である。

【００１６】

【発明の実施の形態】本発明で遊動体に付す凹凸は、図
１〜４に示すように棒状の遊動体の両側に互い違いに溝
を刻設したもの、或いは図５、６に示すように棒状の遊
動体を互い違いに屈曲させたもの等が採用できる。棒状
の遊動体を互い違いに屈曲させたものは、片側に出た山
部が凸部、片側に引っ込んだ谷部が凹部となり、ノズル
の巾方向に向かって両側に山部と谷部が互い違いに形成
されている。

【００１７】本発明で遊動体を保持するバネは、遊動体
を張設する引っ張りバネ、或いは遊動体の上下方向への
動きを拘束し横方への動きだけを行うことができる板バ
ネでもよい。板バネを用いる場合は、波状にした板バネ
を縦方向にしたり、縦方向にした板バネの一端を自由状
態にして横方の動きだけを行わしめるようにするとよ
い。

【００１８】また本発明で使用する遊動体は、断面が丸
でもよいが、その他断面が矩形、楕円形、三角形、菱形
等如何なる形状のものでも使用可能である。

【００１９】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明を説明する。図
１は本発明噴流はんだ槽の一次噴流ノズルの一部破断斜
視図、図２は本発明噴流はんだ槽に使用する遊動体の拡
大斜視図、図３は同平面図、図４は同側面断面図、図５
は他の実施例に使用する遊動体の平面図、図６は同側面
断面図である。

【００２０】噴流はんだ槽には、一次噴流ノズル１と図
示しない二次噴流ノズルが設置されている。一次噴流ノ
ズル１のノズル２は、長手方向両側にある一対のノズル
板３、３とその両端にある一対の側板４、４から構成さ
れている。

【００２１】側板４、４にはノズル上端から少し下がっ
たところ、即ちノズル内となるところに穴５、５が穿設
されている。該穴と一致した側板４の外側には取り付け
板６、６を介してバネケース７、７が設置されている。

【００２２】バネケース７はコ字型で端部の開放した部
分が穴５と一致し、もう一方の端部には穴が穿設され、
該穴には穴の径よりも少し小径のネジ８が摺動自在に挿
入されている。ネジ８の先端には引っ張りバネ９が係合
されており、バネケース７の外側には位置決めナット１
０が螺入されている。

【００２３】ノズル２内には長手方向に遊動体１１が設
置されている。遊動体１１は両端が側板４の穴５を挿通
してバネケース７内まで挿入されており、遊動体１１の
端部は前述引っ張りバネ９に係合されている。遊動体１
１には、ノズルの巾方向に向けて互い違いに切り溝１２
が刻設されている。

【００２４】次に上記構成から成る本発明の噴流はんだ
槽の噴流状態を説明する。

【００２５】溶融はんだがノズル２の下方から噴流され
ると、溶融はんだは遊動体１１の両側を通過して上方に
流動する。この流動する溶融はんだは遊動体１１の溝１
２内と溝以外の丸い部分に沿っ通過する。このとき溝１
２内を通過する溶融はんだは丸い部分に沿って通過する
溶融はんだよりも速度が早いため、丸い部分に沿って通
過する溶融はんだよりも高く噴流する。

【００２６】また溝１１内を通過する溶融はんだと丸い
部分に沿って通過する溶融はんだとは勢いが相違するた
め遊動体を横方に押す力も一様となっていない。これが
遊動体の両側で起こるため遊動体は従来の単なる棒状の
ものよりも大きく動かされるようになり、その大きな動
きにより溶融はんだも大きく荒れるようになる。

【００２７】ここで本発明の噴流はんだ槽と従来のバネ
遊動式噴流ノズルを設置した噴流はんだ槽でプリント基
板のはんだ付けを行った実験について説明する。はんだ
付けするプリント基板は、はんだ付け箇所が２，０００
個所でチップ部品が２００個搭載されたものであり、こ
のプリント基板１００枚のはんだ付けを行った。従っ
て、プリント基板１００枚のはんだ付け箇所は２００，
０００箇所となる。本発明の噴流はんだ槽は、一次噴流
ノズルのノズル巾が１２mm、遊動体が直径６mmの丸棒に
深さ２mm、横幅５mmの溝を５mm間隔で両側に互い違いに
刻設したものである。また比較例の噴流はんだ槽は、一
次噴流ノズルのノズル巾が８mm、遊動体が直径３mmの丸
棒である。

【００２８】実験結果、本発明の噴流はんだ槽では未は
んだが５２個所、即ち５２／２００，０００で０．００
２６％であったが、従来のバネ遊動式噴流ノズルを設置
した噴流はんだ槽では未はんだ箇所が１４４個、即ち１
４４／２００，０００で０．００７２％であり、本発明
の噴流はんだ槽は、不良率が従来のものよりも極めて少
なくなっていることが分かる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の噴流はん
だ槽はチップ部品を高密度に搭載したプリント基板のは
んだ付けでも、チップ部品の隅部に溶融はんだを侵入さ
せて未はんだを極端に少なくできるという信頼性に優れ
たはんだ付け部が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明噴流はんだ槽の一次噴流ノズルの一部破
断斜視図

【図２】本発明噴流はんだ槽に使用する遊動体の拡大斜
視図

【図３】図２の平面図

【図４】図２の側面断面図

【図５】他の実施例に使用する遊動体の平面図

【図６】図５の側面断面図

【符号の説明】

１ 一次噴流ノズル ２ ノズル ３ ノズル板 ４ 側板 ５ 穴 ７ バネケース ８ 調節ネジ ９ バネ １１ 遊動体 １２ 溝

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次噴流ノズルと二次噴流ノズルが設置
   され、一次噴流ノズルにはノズル内に長手方向にわたっ
   て棒状の遊動体が設置されていて、しかも該遊動体の両
   端がバネで保持されている噴流はんだ槽において、前記
   遊動体にはノズルの巾方向に向けて両側に多数の凹凸が
   互い違いに付されていることを特徴とする噴流はんだ
   槽。
2. 【請求項２】 前記遊動体に付された凹凸は、遊動体の
   両側を互い違いに刻設した溝であることを特徴とする請
   求項１記載の噴流はんだ槽。
3. 【請求項３】 前記遊動体に付された凹凸は、遊動体を
   互い違いに屈曲させて形成された山部と谷部であること
   を特徴とする請求項１記載の噴流はんだ槽。