JPS61126962A - 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液式の７・ング付け機械にお
けるハンダの波を発生する装置に関する。上記装置は、
収束する壁を持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ノ・ンダ流を送る様設計さ
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７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％以下となることがあり
、その結果の出来上がりの物は例えば、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よる短絡等の欠陥を徹
底的に検査する必要があり、これら全て人間の手によシ
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。

上記歩″留りに影響しやすいハンダのブリッジは温度が
十分に高くない時ハンダの表面上に形成し、波を残すプ
リント基板の部品リード線によシ運ばれる共晶のフィル
ムによる事が多い。この段階で、波の位置はハンダを溶
かすのに使われる電気による加熱素子を含む貯蔵庫から
離れていることに注意されたい。加えて、この波は、特
に熱の損失を受けやすい。それは、その表面が直接外気
にさらされ且つプリント基板にもさらされておシ、また
、波のハンダ流出速度が速いのと比較的厚さが薄いこと
が原因である。従って、波の表面が冷却して上記フィル
ムが形成し始める共晶点の温度に到達するものと考えら
れる。

本発明の目的は、この様なフィルムの発生を避けること
又は少なくとも部品のリード線によって運ばれるハンダ
のつららの寸法を最小に保つことである。

（問題点を解決するための手段及び作用）このために、
本発明は、上記ノズルの開口部に近接して波の近くのハ
ンダを加熱することができ、その温度を所与の値よシも
高い値に保つために少なくとも１つの補助加熱素子を具
備する装置を有することを特徴とする。

上記所与の値は通常ペースト状の共晶状態が現われる点
に対応する（６６％のすすと６７％の鉛からなるハンダ
については、１８６℃）。

補助加熱素子は、プリント基板の変位方向からみて、゛
ノズルの前方の壁の入口側に配設されており、好ましく
は、ノズルの前面の壁の上側縁に沿い入口側の方向のノ
ズルから流れだすノ・ンダの流れを案内するガイド板の
下が良い。

又、補助加熱素子は、プリント基板の変位方向からみて
ノズルの後方の壁の出口側に在り、必要ならば出口側に
向かってノズルから流れでるハンダの流れに浸し一般に
装置に含まれるいずれの加熱素子はそれが内部に配置可
能な保護用スリーブを備える必要がある。又、例えば故
障の際交換のためにハンダが冷却することがないように
、溶融状態のハンダをそのスリーブからＮｂ出すことが
できる必要がある。

好ましくは、これら加熱素子は電気加熱抵抗器からなる
。

本発明の実施例に於いては、上記装置の少なくとも１つ
の加熱素子の加熱電力は、波に近い部分のハンダの温度
を測定する熱センサによシサーポ制御される。

この実施例の場合、正確に必要な値に波の温度を保つこ
とが可能であシ、このことはハンダ付け作業のためにハ
ンダを上昇させる温度に近いノ・ンダを使用するとき特
に有益である（例えば、高い融点の銀のハンダ）。

上記装置は、熱センサとしてその場合ハンダの流れを案
内するシート板に内蔵又は入口側のノズルから出るハン
ダの流れに配置、即ちプリント基板の変位方向からみた
ノズル吐出し開口部のほぼ中心に配置された熱感応プロ
ーブを具備できる。

あるいは上記装置には上記波の近傍のハンダ表面に向い
た赤外線パイロメータを具備してもよい。

（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、波式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図において、符号１は、プリント基板に
波のハンダ付けを行なうための機械にて液体のハンダの
波を作り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のペース２
ａと壁２ｂは熱絶縁されておシその中に収納されている
ハンダの塊４を従来通シ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を
追って図の矢印Ｆ方向に装置の上を移動する必要なプリ
ント基板の下側部分を撫でるハンダの波６を作シ出す。

プリント基板の金属部分とプリント基板上に既に在る部
品のリード線上に拡散しているハンダによシこれら箇所
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シ延
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によシ、
上記管５の上方の縁５ａに固定されている。上記ベース
板８は、２つのフランジ板１５で境界線とされほぼその
全長にわたる広い開口部１１からなシ、上記板８の対応
する部分８ａは、上方向に向かい９０度曲がって収束す
るノズル１２の壁の１つを形成しノズルの他の壁は、上
記板８に固定された傾きを持った弾性的にフレキシブル
な板１６によシ構成され、その角度位置は内湾−するゾ
ーン１３ａを中心に六角形の駆動頭部１４ａを有する回
１蔽カムによシ調節可能である。

上記調節によ勺上記ノズル１２の開口部１２ａの流出断
面の程度にまで狭くすることが可能である。

上記ノズル１２の後方の壁１３上の部材１７によシトレ
イ１８がヒンジされている。上記トレイはカムト９に静
止している間ノズルの出口側に延設しておシスチューン
ドアップ縁１８ａにて終っている。トレイ１８は上記波
６を形成するハンダの一部を受ｓｂハンダの流れが出口
側に進み、上記チューンドアップ縁１８ａの上を流れ、
そして上記貯蔵庫２内に落ちる。上記カム１９の一端に
在る六角形頭部１９ａを動かすことによシ、チューンド
アップ縁１８ａのあふれ（ｆ　ｌｏｗｉｎｇ−ｏｖｅｒ
）上側リムのレベルを変え、その結果ハンダの一部の流
れ速度を変えることが可能でろる。

上記波６から出たハンダの大部分は、ノズルの前面の壁
の上方の縁に溶接され凸状輪郭を形成するよう内湾的し
た板２０上の入口側に流れる。はぼ垂直で上記板２０と
共にハンダ流を受取る空間２２を形成する弾性的にフレ
キシブルなシートからなるフラッグ２１が上記固定板２
０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２２はフランジ板１
５に強制嵌合された固定支持ピン２６を中心に上記フラ
ップ２１の方向を変えることによシ調節可能である。上
記空間２２のフラップ２１の角度位置変更による調節は
、他の２つのカムの頭部１４ａ。

ｆ９ａの近くに在る六角形の端頭部２４ａによシ回転駆
動するカム２４によ）行われる。

上記装置ｔＩＫは更にノズルの開口部１２ａに近接した
フランジ板１５間に延設した補助加熱素子２５．２６が
具備されている。上記加熱素子の目的は、重大な熱の損
失になシやすい波６の近くにあるハ、ンダを熱すること
である。

上記加熱菓子２５は、上記トレイ１８のリム１８ａ上を
流れるハンダの流れの中で上記ノズル１２の出口側に配
置されている。一方加熱素子２６は、波１６からでたハ
ンダの主たる流れを案内する内側に湾曲した板２０の下
にあるノズルの入口側にある。従って、上記２番目の加
熱素子は液体状のハンダに浸してない。

どの加熱素子２５．２６は、一方のフランジ板１８から
他方のフランジ板まで延設された堅いスリーブに取外し
自在に収容された電気的抵抗器からなる。従って、電気
の抵抗器の取付けと取外しは、たとえ上記装置が動作中
であろうが装置を通ってハンダの波を作っていても、容
易に可能である。

波部分のハンダの有効温度は、その温度を上記加熱素子
２５．２６に送る電力を測定温度と設定温度とを比較す
ることによシ制御するサーボ制御回路を介して調整する
ため、測定センサによシ、検出することが出来る。この
熱測定センサとして、′上記板２０の厚手方向に出来た
狭いダクトに収容された長方形の温度計プローブ２７を
使用するか、ハンダの上昇している流れの内側に配置さ
れほぼ上記開口部１２ｇの中央で上記フランジ板１５の
一方に近い所の正確な扇９度計グローブ２８または波６
の入口側のハンダ表百に向いた赤外線パイロメータ２９
を使用することが可能である。

（発明の効果） 上記の説明の様に、本発明に係る上記波によるハンダ付
け機械のハンダ付け装置に於いて、上記ノズルの開口部
に近接して形成した波付近のハンダを加熱する少なくと
も１つの補助加熱素子を具備したので、上記のフィルム
の発生を避けたシ、プリント基板上の構成部品のリード
線に生じたハンダのつららの大きさを最小に保つことが
可能となシそのため歩留シが飛躍的に向上する。上記補
助加熱素子の装着によシ、ハンダの波付近の温度値は所
与の値より高く保つことが可能となり、ハンダ付けの信
頼性は向上する等積々の効果を生む。

【図面の簡単な説明】

第１図は、液式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図の装置の一部切像った透視
図である。 −・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、１３・・・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、２３・・固定ピ
ン、２４・・・カム、２５．２６・・・加熱素子、２７
．２８・・・温度計グローブ、２９・・・赤外線パイロ
メータ。

Claims (10)

【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、 更に、前記装置は前記ノズルの開口部に近接して波を形
   成している付近のハンダを加熱することが出来且つその
   部分の温度を所与の値よりも高く保つ少なくとも１つの
   補助加熱素子を具備していることを特徴とする装置。
2. （２）前記装置は、前記プリント基板の変位方向からみ
   て前記ノズルの前方の壁の入口側に配置された加熱素子
   からな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）前記加熱素子は、入口側方向のノズルから流れで
   るハンダの流れを案内する案内シートの下の前記ノズル
   の前方の壁の上側縁に沿つて配設されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項記載の装置。
4. （４）前記装置は、前記プリント基板の変位方向からみ
   て前記ノズルの後方の壁の出口側に在るもう１つの加熱
   素子からなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の装置。
5. （５）前記もう１つの加熱素子は、前記出口側に向かい
   前記ノズルから流れでるハンダ流に浸されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第４項記載の装置。
6. （６）前記加熱素子は、各々挿入可能で、ハンダが溶融
   された状態の間でも取外し可能である保護スリーブを備
   え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、
7. （７）前記加熱素子は、各々電気的抵抗器からなること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
8. （８）前記加熱素子の加熱力は、前記波の近くのハンダ
   の温度を測定する少なくとも１つの温度センサによりサ
   ーボ制御され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。
9. （９）前記装置は、温度センサとして、ハンダの流れを
   案内するシートに内蔵された熱感応プローブを具備して
   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
   。
10. （１０）前記装置は、温度センサとして前記波の近くに
    あるハンダ表面に向いている赤外線パイロメータを具備
    し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。