JPS588945B2 - 電気部品のハンダ付け方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電気部品のハンダ付け方法および装置に関す
るもので、従来からある噴流ハンダ槽と静止ハンダ槽ど
の利点を持ち合わせて、良好なハンダ接合を可能とする
ものである。

従来、コンデンサ、抵抗、トランジスタ等の電気部品を
ハンダ付けする場合、基板そのものから発生するガス（
基板ガス）やフラツクスが分解する際に発生するガス（
フラツクス・ガス）等の有害ガスがハンダ接合部分に滞
留し、良好なハンダ接合を邪魔する障害となっていた。

特にチップ部品のようなリードレス電気部品ではその影
響が大きく、その為チップ部品端子に対してそれぞれ基
板にガス抜き用孔を設けなげればならず、基板の裏面の
回路等に制約を生じ、その結果回路の高密度化を阻んで
いるものであり、又基板にガス抜き用孔を開けるための
コスト高及び基板強度の低下をも招くという欠点があっ
た。

一方、ハンダ付機構の面からの対策としてハンダを高速
噴流させ、発生するガスをハンダ接合部分から押し出そ
うという方法が試みられているが背の低い平型チツプ部
品では比較的良い結果が得られているものの、背の高い
円筒型チップ部品やミニモールドトランジスタでは不十
分でやはりガス抜き用の孔が必要であった。

又ハンダ液面の波立ちにより空気を巻き込むため空気中
の酸素でハンダの酸化が促進され、ハンダカスが大量に
発生するという欠点を有していた。

このような噴流ハンダ方式の欠点を解消するため、ハン
ダカス発生の少ない静止ハンダ槽を用いてハンダ槽内に
気体を導入することにより気泡を発生させ、この気泡を
−ハンダ接合部分に吹きつけて前記有害ガスを離散移動
させて滞留を防止し、良好なハンダ付けを行うことが提
案されている。

すなわち、プリント配線基板のハンダ接合面に気泡を吹
きつけ、この気泡によってハンダ付け時に発生する有害
ガスを押しのけて離散移動させるとともに溶融ハンダを
拡散進入させてハンダ付けを行うもので、気泡そのもの
も自身の移動エネルギーおよび次々に吹つけられる気泡
の後押しで基板面を移動し基板外に達して消滅するため
、気泡を形成する気体によってハンダ付けを阻害される
こともない。

しかしこの気泡導入式ハンダ付方法に用いられ気体とし
て比較的入手容易で取扱い上安全なガスは空気と窒素（
Ｎ２）に限られてしまい、空気を用いた場合にはハンダ
カス発生を助長してしまい、又窒素の場合にも自身は空
気のように酸化に寄与しないが、窒素による気泡で溶融
ハンダが波立ち周囲の空気を巻込むためハンダカス発生
を改善できないという欠点を有していた。

本発明は上述した欠点を解消するものであり、ハンダ槽
内に液体状物質を加圧供給し、ハンダ槽内の熱により気
化させて気泡を発生させ、該気泡を基板に仮固定された
電気部品のハンダ接合部分に吹きつけつつ電気部品を基
板にハンダ付けすることを特徴とするものである。

以下その具体的方法及び構成について実施例により詳説
する。

第１図に示すようにハンダ溶融温度（２４０℃〜２７０
℃）で気化する液体としてイソプロビルアルコール（以
下ＩＰＡと称す）（沸点８２℃）を用い、容器１内のＩ
ＰＡ２に圧搾空気を導入して圧力Ｐ （０． ５ 〜１
． ０ ｋｇ／ｃｍ２）を加え導入管３、細管４および
ノズル６を介してハンダ槽５内に供給する。

この過程においてＩＰＡは細管４を通過する時あるいは
細管４の先端に設けられたノズル６よりハンダ槽５内に
導入された時にハンダ槽５内の熱により気化され、この
気体による気泡８を基板７の電気部品ハンダ接合部分に
吹きつげる（第２図）。

なお、この実施例において細管４の内径は０．５ｍｍ，
ノズル６の径も同様に０．５ｎｍとする。

このノズル６の径は気泡の大きさを限定するものである
。

この気泡８０作用によって第２図に示すように溶融ハン
ダ表面が盛り上がり、その盛り上がりがハンダ付け時に
発生する有害ガスを押しのけるとともにこの盛り上がり
表面のハンダ流れ（矢印イ，口）によって外方に離散さ
れ、溶融ハンダ表面はハンダ接合部に達する。

その後気泡８は自身のもつ移動エネルギーおよび次々に
吹つげられる気泡の後押しで基板外に達して消滅する。

この場合ＩＰＡは分子状で還元性の気体であるからハン
ダ表面の酸化を防止し、ハンダカスの発生を大幅に減少
させることができる。

なおこの実施例では液体としてＩＰＡを用いたが、沸点
が２４０℃未満の有機溶剤で、人体に有害でないもので
あれば問題ない。

次に他の実施例としてハンダ付けの際に用いられる固形
フラツクスをＩＰＡ（水あるいは他の有機溶剤でもよい
）で溶解した液体フラツクスを用いた場合について説明
すると、装置の仕様は上述した第１図のものと同一でよ
く、液体フラツクスを加圧（０． ５ 〜１． ０ ｋ
ｇ／ｃｍ２） してハンダ槽５内に供給する。

この時液体フラツクスはハンダ槽５の熱で気化して気泡
を発生し、この気泡をプリント基板のハンダ接合部分に
吹きつけつつハンダ付けを行う。

したがって上述したＩＰＡを用いた時と同様にフシック
ス気体による気泡でハンダ付時に発生する有害ガスを離
散させ、溶融ハンダをハンダ接合部に供給する。

この場合ハンダ付けに必要なフラツクスはハンダ槽にて
気泡により供給されるため、従来のようにハンダ付け前
工程として必要なフランクス塗布工程を省略でき、ハン
ダ付け工程が簡略化される。

又、フラツクス自身還元性があるためハンダカスに対し
て清浄作用があり、ハンダカス発生を大幅に減少させる
ことができる。

なお、使用した液体フラツクスは一般市販品であり、ロ
ジン系固形フラツクスとＩＰＡとを重量比で３：７の割
合で混合（活性剤が０．１％程度添加されている）した
ものである。

又、上述のように液体を細管４内通過中に気化させる場
合、細管４は耐熱性があり、なお且つ熱伝導率の高いも
のを選択する。

さらに形状についても気化し易い形であればより効率が
よくなる。

以上述べたように、本発明はハンダ槽内に液体状物質を
加圧供給し、ハンダ槽内の熱により気化させて気泡を発
生させ、該気泡を基板に仮固定された電気部品のハンダ
接合部分に吹きつけつつ電気部品を基板にハンダ付けす
るようにしたので、ハンダ付けに悪影響をおよぼす基板
ガス、フラツクスガスを取り除くことが出来、良好なハ
ンダ接合を成し得るとともにハンダカスの発生を大幅に
減少させることが出来る等の効果を有する。

【図面の簡単な説明】 第１図、第２図は、いずれも本発明の実施例を示すもの
で、第１図はハンダ付け装置を示し、第２図はハンダ付
け状態を示す。 符号の説明、１・・・・・・容器、２・・・・・・イソ
プロビルアルコール、３・・・・・・導入管、４・・・
・・・細管、５・・・・・・ハンダ槽、６・・・・・・
ノズル。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハンダ槽内に液体状物質を加圧供給し、ハンダ槽内
   の熱により気化させて気泡を発生させ、該気泡を基板に
   仮固定された電気部品のハンダ接合部分に吹きつけつつ
   電気部品を基板にハンダ付けすることを特徴とする電気
   部品のハンダ付け方法。 ２ ハンダ槽に液体状物質を加圧送出する導入手段と、
   ハンダ槽内の熱で前記液体状物質を気化させてハンダ槽
   内に気泡を発生させる複数の放出手段と、前記気泡を基
   板上の電気部品ハンダ接合部分に吹きつける手段とを具
   備したことを特徴とする電気部品のハンダ付け装置。