JPS61126961A - ハンダの波を発生させる装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、連続的に通過するプリント基板上の部品をハ
ンダ付けするのに使われる彼我のハンダ付け機械におけ
るハンダの波を発生する装置に関する。上記装置は、収
束する壁をもつ長手の室からなるノズルとその上部に吐
出し開口部とを備え、上記開口部は、プリント基板の変
位路の下部と、上記変位路の幅方向を通って延設され、
、液体のハンダを供給する貯蔵庫に接続した上記ノズル
は波を形成する上方向に行くハンダ流を送るよう設計さ
れその波は、上記プリント基板の下側面とそこから突出
している部品のリード線とをなでるようになっている。

（従来技術の説明及びその問題点） プリント基板上の構成部品をハンダ付けするためのダイ
ナミックな波ハンダ付け方法により得られる多くの長所
のため、この方法はエレクトロニツクス産業では、益々
重要になってきている。しかしながら、そのためのハン
ダ付け機械に為される多くの改良にも拘らず、その生産
高（歩留シ）は、度々１００チ以下となることがらシ、
その結果の出来上がシの物は例えば、不必要の部品同士
の接続を引起こすハンダの山や、逆にいくつかのハンダ
されていない部品へのハンダに因る短絡等の欠陥を徹底
的に検査する必要があシ、これら全て人間の手により触
れてみないことには判断できず、その結果時間と費用が
かかることとなる。

そこで本発明の目的は、波式のハンダ付け方法に於いて
、精度良く波を成形する可能性を与えることで必！に応
じていずれの特別の場合のハンダ付けに於ても信頼度を
向上させることを目的とする。

（問題点を解決するための手段及び作用〕上記目的を達
成するために、本発明に於いては、上記ノズルの吐出し
開口部の流出断面をプリント基板の変位路の方向に於て
少なくともその寸法を変えることにより調節している。

上記流出の断面を調節することにより、上記開口部が有
する絞りの範囲を可変することができる。

このことにより、ノズルを流れる所与のハンダ流に対し
てハンダの放出速度を調節することが可能となシ、その
ためその波が最適な輪郭を呈することが可能となる。

本発明に於いては、上記ノズルの流出断面調節は好まし
くはノズルの収束壁により形成された角度を調節するこ
とにより行われる。このことは、ノズルがいずれの環境
に於いても特にそれが動作している間に於いても調節可
能なように液体・・ンダの塊の外側に近接できる調節手
段で達成されるのがよい。

本発明に係る実施例に於いては、上記ノズルの壁の一つ
が移動可能であり、必要な調節に拠シ、ノズルの下部縁
に沿って在るピボット軸を中心に他方の壁に対して角度
的に移動可能であり、この軸は、上記移動可能な壁のフ
レキシブルな部分により画定され、上記壁の角度的変位
が上記部分の折曲部分から生じている。

上記調節手段はそのとき上記移動可能な壁の面の一つに
働きかける回転カムによって構成されることができ、上
記壁はカムに対して、弾性的に戻るようになっている。

上記ノズル内のハンダの流れを乱さないように上記カム
はノズルの外に位置しなくてはならない。上記移動可能
な壁を戻すに必要な力は仮のピボット軸を含む上記壁の
部分により供給され、上記部分は弾性的にフレキシブル
である。

上記型の装置に於いて、ノズルによって形成された波の
ハンダ流をその少なくともその一部を出口側に向はノズ
ルの後方の壁に接続され一般にほぼ水平位置のトレイ上
を行くことは公知である。

上記トレイはハンダが流れるチューンドアップ縁にて終
わる。上記トレイの位置は調節可能である。

適当な調節によりハンダの一定の流れは出口方向に作ら
れその速度は、プリント基板でのそれとほぼ等しい。こ
のことにより、基板上の部品り−ド線に横方向のつらら
の発生を防止する。尚、これらつららは、ハンダの表面
に形成するフィルム片であり部品間で短絡を引起こしや
すくする。

上記調節を可能とするため本発明に於いて、上記トレイ
はノズルの後方の壁にヒンジされ調節手段によりピボッ
ト軸を中心に角度調節できる。ノズルの場合のように、
上記調節手段は、液体ハンダの塊の外側から接触可能で
ある必要がある。これらは、又、上記トレイを支持する
回転カムにより構成可能である。ノズルの移動可能な壁
が上記ノズルの後方の壁である場合、構成は好ましくは
その縁にピボット軸を有しカムとトレイの間の接触線と
ノズルの移動可能の壁のピボット壁により画定される二
面角がほぼ直角である。従って、ノズルの調節によって
上記トレイのそれにはほとんど影響を与えない。

更に、ハンダ付けの工程が停止するとき上記トレイに在
るハンダを吐出させるために、トレイとヒンジされたノ
ズルの壁との間に貯蔵収容器側に液体ハンダを少し吐出
すことを可能にする機能上の間隙を設けることが可能で
ある。

通常型まれるように、ノズルによって形成された波のハ
ンダは少なくとも一部が入口側に流れる場合、上記ノズ
ルの反対側に、ノ＼ンダ流を入口側に案内する表面とと
もに調節可能な開口部の在る空間を形成しハンダ流が流
れ込むほぼ垂直に向いているフラップを設けることが可
能である。上記フラップの位置の調整により上記開口部
により得た絞シ効果の変動が生じる。その結果、ハンダ
流がプリント基板の下部面と突出した部品のリード線と
に当接する速度が調節される。そのとき、プリント基板
の適当な位置に部品リード線をロックするのに使われる
力と、吸込みにより溶融した金属の塊の表面に形成され
る可能性のあるフィルムを保持する傾向のあるハンダ内
部のへつこみを調節することも可能である。

上記フラップはその上側縁に沿うピボット軸を中心に案
内表面に対して角移動可能であるのが好ましい。そして
、上記フラップは液体ハンダの塊の外側から接触可能な
調節手段により方向が調節可能であり、上記調節手段は
そこで再び案内表面と対向しているフラップの面に作用
する回転カムにより構成されている。上記フラップはカ
ムに抗して弾性的に戻る。対応する戻す力はカムとの接
触線とそのピボット軸間のフラップの弾性的にフレキシ
ブルな部分により供給され、上記ピボット軸はフラップ
の上部縁が固定された固定ビンにより実現されるのであ
る。

又、上記装置に流れるハンダは、上記貯蔵庫内部に嵌合
された加熱素子により溶融状態に保たれる。波を形成す
るハンダの温度は上記貯蔵庫のハンダの温度を基準とす
れば低下する傾向にある。

このハンダの品質に影響しやすい値に減少するのを避け
るためには、更に上記ノズルの開口部に近接し、波を形
成した部分のハンダを加熱するために一つ以上の補助加
熱素子を備えるのが良い。

本発明に係る波を形成する装置とそれと組合わさった貯
蔵庫とを簡単に清掃しメンテナンスするためには、上記
装置は、調節可能なノズルと他の調節可能な要素および
補助加熱素子と他の装着素子と一緒に上記ハンダ貯蔵庫
に取外し可能に装着された一つの構成ユニットを形成す
ると有益である。

（実施例の説明） 以下、本発明に係るハンダの波を発生させる装置の実施
例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は、彼我のハンダ付け機械のハンダ貯蔵庫に装着
された本発明に係る装置の断面を示す。

又、第２図は、第１図に示す装置の一部を取除いた透視
図である。

第１図及び第２図に於いて、符号１は、プリント基板に
波の・・ンダ付けを行なうための機械にて液体のハンダ
の波を作シ出すために設計された装置を示す。上記装置
は、液体のハンダを供給する貯蔵庫２に装着されたユニ
ットアセンブリを構成している。上記貯蔵庫２のベース
２ａと壁２ｂは熱絶縁されておりその中に収納されてい
るハンダの塊４を従来通り溶融させるために使用される
加熱素子（図示せず）を備えている。そして同様に図示
しないが、所定の流出速度で液体のハンダを装置側１に
管５を介して送るためのポンプが備わっている。上記ハ
ンダを供給された装置１は幾分上昇する直線性の通路７
に沿って装置の上を移動するプリント基板の下側部分を
撫でるように運ばれるハンダの波６を作シ出す。プリン
ト基板の金属部分と部品のリード線上に拡散しているハ
ンダによりこれらすでに装着されたものを同時にハンダ
付けするものである。

上記装置１とその供給管５は、プリント基板の変位方向
に対し横方向に上記基板が続く通路の幅全体にわた！Ｉ
ｎ；設されている。

装置１は、ベース板８からなシ、上記板８はそこに溶接
された管状のスリーブ１０に挿入可能なネジ９により、
通路５の上方の縁５ａに固定されている。上記ベース板
８は、ほぼその全長にわたシ広い開口部１１からなり、
上記板８の対応する部分８ａは、上方向に向かい９０度
曲がってノズル１２の壁の一つを形成しノズルの他の壁
は、板８に固定された板１６により構成され壁８ａと対
向している。上記ノズル１２は、開口部１１を介して通
路５からハンダ流を受取り、ハンダの波を発生している
。

しておりその基部よシその上側部分で壁８ａに近い。そ
のため、上記ノズル１２は、開口部１１の幅よりも狭い
開口部１２ａを与えることとなる収束したノズルである
。又、上記ノズル１２の平均位置はプリント基板が到着
する側、即ち矢印Ｆに続く、入口側と呼ばれる方に向い
ている。

上記ノズル１２の前面壁８ａは、垂直位置に固定されて
いるが、上記後方の壁１６の傾斜位置は調節可能である
。上記壁１３は上記板８に平坦溶接されている弾性的に
変形されやすいシートからなシ、上に上昇し内筒面ゾー
ン１３ａに入シ上記ノズル１２の壁本体を形成する。尚
、上記壁は上１４に対して弾性的に静止している。

上記フランジ板１５のうちの一方の外側に在る六角形の
頭部１４ａにより上記カム１４を同心の縦方向軸を中心
にして回動し、そのときその内筒面した部分１３ａに対
応する仮のピボット軸回シの上記壁１６の角度位置を調
節することが可能である。この調節により上記ノズル１
２の開口部１２ａの流量断面がある程度減少することが
できる。トレイ１８に対し上記ノズル１２の後方の壁１
３の中間にヒンジ手段１７があシ、上記トレイ１８がカ
ム１９上に静止することでノズルの出口側に延設しチュ
ーニングアップ縁１８ａにて終わっている。上記トレイ
は上記波６を形成するハンダの一部を受取シそのハンダ
は出口側に向かいチューンド緑１８ａ上を流れ上記収容
器２に落ちる。

カム１４の頭１４ａと同じ方法で位置する六角形の頭１
９ｍを動かすことにより上記手段１７により画定された
ピボット軸を中心に上記トレイ１８の位置を方向変化さ
せ上記チューンド縁１８ａの流れより上方のリムのレグ
エルを変え、その結果ハンダの一部の流量速度を変える
ことが可能である。

上記ノズル１２の調整と上記トレイ１８の調整との相互
作用を最小に保つため素子の位置は上記カム１９に静止
しているトレイの一部がノズルの移動可能壁１３の面に
ほぼ直角になるよう選ばれている。そのためノズルに対
して調整がなされる場合、上記トレイの一部がほぼそれ
自身の面に沿い移動する。

上記波６から出たハンダの大部分はノズルの前面の壁の
上方の縁に移動可能に固定され凸状輪郭を形成するよう
曲がった板２０上を流れる。ほぼ垂直でハンダ流を受取
る空間２２を形成するフラップ２１が上記固定板に対向
して設けている。上記ハンダ流の流量速度を変えること
ができるように上記空間は上記フラップ２１の方向を変
えることにより調節可能である。このため、弾性的に変
形しやすいシートからなるフラップはその上縁に沿いフ
ランジ板１５に強制嵌合されることにより締結された固
定ビン２６に溶接されている。上記フラップ２１はカム
２４に対してカム１４．１９と同様弾性的に静止し他の
２つのカムの頭１４ａ。

１９ｍと同様六角形の頭２４ａにより回転できる。

第１図に示すように、上記カム１４は、液体のハンダに
つけられておシ、一方上記カム１９゜２４は上記塊の外
側に位置している。装置及びハンダ付け機械が動作して
いるとき、上記６つのカムは、制御されハンダの波６を
作シ出す。

装置１には、さらにフランジ板１５間に在る２つの金属
で覆われた加熱素子２５．２６が備えられノズル開口部
１２ａに近接している。上記加熱素子の目的は、重要な
熱の損失になうやすい波６の近くにあるハンダを熱する
。温度は温度計のプローブ２７又は２８あるいはサーボ
制御回路を介して加熱素子２５．２６の電源を制御する
赤外線パイロメータ２９により制御できる。

（発明の効果） 以上説明した様に、本発明に係るハンダの波を発生させ
る装置は、ノズルの吐出し開口部の流出断面の寸法をプ
リント基板の変位路の方向に沿い変えたことで、開口部
の絞シ効果を可変にした。

そのため、ハンダの流出速度が調節可能と々す、ハンダ
の波が最適な輪郭となシいずれの特殊なハンダ付け工程
に於いてもその信頼度は飛躍的に向上するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、彼我のハンダ付け機械のハンダ貯蔵庫に装着
された本発明に係る装置のプリント基板の変位方向に並
行な垂直平面の断面を示し、第２図は、上記ハンダ貯蔵
庫の頂上に装着された第１図の装置の一部切取った透視
図である。 （符号の説明） １・・・装置、２・・・貯蔵庫、２ａ・・・ペース、２
ｂ・・・壁、４・・・ハンダの塊、５・・・管、６・・
・ハンダの波、７・−・直線の通路、８・・・ベース板
、９・・・ネジ、１０・・・管状のスリーブ、１１・・
・広い開口部、１２・・・ノズル、１６・・・板、１４
・・・カム、１５・・・フランジ板、１７・・・ヒンジ
手段、１８・・・トレイ、１９・・・カム、２０・・板
、２１・・・フラップ、２２・・・空間、２６・・・固
定ビン、２４・・・カム、２５．２６・・・加熱素子、
２７．２８・・・温度計プローブ、２９・・・赤外線パ
イロメータ。

Claims (19)

【特許請求の範囲】
1. （１）液体状ハンダを供給する貯蔵部と、プリント基板
   を連続して通過させる変位路とを有する前記プリント基
   板上の構成部品のハンダ付けを行なう波式のハンダ付け
   機械のハンダの波を発生させる装置に於いて、前記ハン
   ダの波を発生させる装置は、（ａ）収束する壁を有する
   長手状の室と、 （ｂ）前記室上部に在り前記プリント基板変位路の幅方
   向に延設されたハンダ吐出し開口部とからなり、前記貯
   蔵部と接続され前記プリント基板の下側面とそこから突
   出した前記部品のリード線とを撫でる波が形成された上
   向きのハンダ流を送るノズルを具備し、 前記吐出し開口部の流出断面は、少なくとも前記プリン
   ト基板の変位路方向の寸法を変える即ち前記ノズルの収
   束する壁により形成された角度を調節することにより調
   節可能となつていることを特徴とする装置。
2. （２）前記角度の調節は、前記液体状のハンダの塊の外
   側から接触可能な調節手段により行われることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の装置。
3. （３）前記ノズルの壁の内の一方が移動可能でありその
   下部縁に沿つたピボット軸を中心として他方の壁に対し
   て角変位可能であることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の装置。
4. （４）前記ノズルの移動可能な壁のピボット軸は前記移
   動可能な壁のフレキシブルな部分により画定され、前記
   壁の角変位は前記部分の折曲部から起こることを特徴と
   する特許請求の範囲第３項記載の装置。
5. （５）前記調節手段は、前記移動可能な壁の面の一方に
   作用する回転カムから構成され前記移動可能な壁は前記
   カムに抗して弾性的に戻るようになつていることを特徴
   とする特許請求の範囲第３項記載の装置。
6. （６）前記カムは前記ノズルの外側に位置していること
   を特徴とする特許請求の範囲第５項記載の装置。
7. （７）前記移動可能な壁を戻すのに必要な力は簡単に仮
   のピボット軸を含む前記壁のフレキシブルの部分により
   供給され、前記部分は、弾性的にフレキシブルであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第５項記載の装置。
8. （８）前記ノズルにより出てきたハンダの流れは、少な
   くとも一部は出口側に前記ノズルの後方の壁に接合しほ
   ぼ水平の位置にあるトレイを越えて向かつて行き、前記
   トレイは、ハンダが流れるチユウンドアツプ縁にて終わ
   り前記トレイの位置は調節可能であり、更に前記トレイ
   は前記ノズルの後方の壁にヒンジされており調整手段に
   よりそのピボット軸を中心にして角度調節可能であるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
9. （９）前記調整手段は、前記液体状のハンダの塊の外側
   から接近可能であることを特徴とする特許請求の範囲第
   ８項記載の装置。
10. （１０）前記調整手段は、前記トレイを支持する回転カ
    ムにより構成されていることを特徴とする特許請求の範
    囲第８項記載の装置。
11. （１１）前記ノズルの移動可能の壁は、その後方の壁で
    あり、その縁がピボット軸とし前記カムとトレイとの間
    の接触線と前記ノズルの移動可能な壁のピボット軸によ
    り画定される二面角は、ほぼ直角であることを特徴とす
    る特許請求の範囲第１０項記載の装置。
12. （１２）前記トレイとヒンジされた前記ノズルの壁との
    間には、機能上の間隙があることを特徴とする特許請求
    の範囲第８項記載の装置。
13. （１３）前記ノズルにより形成されたハンダの波は、少
    なくとも一部は入口側に流れ前記ノズルの反対側には、
    ハンダの流れを案内する表面と共にハンダの流れが落ち
    ていく調整可能な開口部の空間を形成するほぼ垂直に向
    いたフラツプを設けたことを特徴とする特許請求の範囲
    １項記載の装置。
14. （１４）前記フラツプは前記案内表面に対してその上側
    縁に沿つて在るピボット軸を中心として角度移動可能で
    あり又調節手段（ａｄｊｕｓｔｉｎｇｍｅａｎｓ）によ
    り方向が調節可能であることを特徴とする特許請求の範
    囲第１３項記載の装置。
15. （１５）前記調節手段は、液体状のハンダの塊の外側か
    ら接触可能であることを特徴とする特許請求の範囲第１
    ４項記載の装置。
16. （１６）前記調節手段は、前記案内表面と反対側にある
    前記フラツプの面に作用する回転カムで構成され前記フ
    ラツプは、前記カムに抗して弾性的に戻ることを特徴と
    する特許請求の範囲第１４項記載の装置。
17. （１７）前記フラツプを戻すのに使われる力は前記フラ
    ツプのカムとピボット軸との接触線の間の弾性的にフレ
    キシブルな部分により与えられ、前記のピボット軸は、
    前記フラツプの上側縁に固定された固定ピンにより実現
    されていることを特徴とする特許請求の範囲第１６項記
    載の装置。
18. （１８）前記装置には、前記ノズルの開口部に近接して
    、前記ハンダの波に近い部分を加熱するための一つ以上
    の加熱素子を有することを特徴とする特許請求の範囲第
    １項記載の装置。
19. （１９）前記装置は、前記調整可能なノズルと他の調整
    可能な要素とそれが備える補助加熱素子と一緒に取りは
    ずし可能なように前記ハンダの貯蔵部に装着された構成
    ユニットを形成していることを特徴とする特許請求の範
    囲第１項記載の装置。