JPWO2005120141A1 - 半田噴流装置,半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法 - Google Patents

半田噴流装置,半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法 Download PDF

Info

Publication number
JPWO2005120141A1
JPWO2005120141A1 JP2006514133A JP2006514133A JPWO2005120141A1 JP WO2005120141 A1 JPWO2005120141 A1 JP WO2005120141A1 JP 2006514133 A JP2006514133 A JP 2006514133A JP 2006514133 A JP2006514133 A JP 2006514133A JP WO2005120141 A1 JPWO2005120141 A1 JP WO2005120141A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solder
nozzle
jet device
soldering
bath
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2006514133A
Other languages
English (en)
Inventor
清隆 中奥
清隆 中奥
Original Assignee
アンデス電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アンデス電気株式会社 filed Critical アンデス電気株式会社
Publication of JPWO2005120141A1 publication Critical patent/JPWO2005120141A1/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/08Soldering by means of dipping in molten solder
    • B23K1/085Wave soldering
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/0008Soldering, e.g. brazing, or unsoldering specially adapted for particular articles or work
    • B23K1/0016Brazing of electronic components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/06Solder feeding devices; Solder melting pans
    • B23K3/0646Solder baths
    • B23K3/0653Solder baths with wave generating means, e.g. nozzles, jets, fountains
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36Electric or electronic devices
    • B23K2101/42Printed circuits

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Molten Solder (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

半田槽2と、加熱手段として面状ヒーター3及び管ヒーター4と、半田10を吹き付けるノズル51,52が突設され、半田槽2内に昇降自在に取り付けられた半田吹出し手段5と、この半田吹出し手段5に半田10を供給する半田供給手段6と、半田付けするとき、ノズル51,52を半田槽2の半田液面11より上昇させ、かつ、待機するとき、ノズル51,52を半田槽2の半田液面11より降下させる昇降手段7と、電気回路基板100を所定の位置に位置決めする載置板8とを具備した構成としてある。

Description

本発明は、半田噴流装置,半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法に関し、特に、リード付き電子部品に適し、鉛フリー半田に対応した半田噴流装置,半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法に関する。
従来、半田噴流装置は、加熱手段が設けられた半田槽,半田供給手段,半田吹出し口(ノズル),及び電気回路基板を位置決めする載置板等からなる。この半田噴流装置は、半田槽で加熱・溶融された半田を、半田供給装置から半田吹出し口に供給し、さらに、この半田吹出し口から溶融半田を電気回路基板のリード部品位置に吹き付けることにより、リード付き電子部品を電気回路基板に半田付けしていた。
上記半田噴流装置は、リード付き電子部品を効率よく半田付けできることから、様々な半田噴流装置が開発され実用化されてきた。
たとえば、特許文献1には、半田槽、半田供給装置、半田吹出し口(ノズル)および電気回路基板を載置する架台(載置板)を含む半田噴流装置であって、架台に設けられ、半田吹出し口から噴出された溶融半田を、所定位置に吹き付ける開口部と、この開口部の縁近傍に設けられた半田拡散防止用壁とを備えた半田噴流装置の技術が開示されている。
この半田噴流装置によれば、リード付き電子部品等を、精密かつ迅速に電気回路基板へ半田付けすることができる。
特許第3417509号公報 (請求項2、図1)
ところで、近年、エレクトロニクス機器による環境破壊を防止する観点から、従来使用していた鉛含有半田の代わりに、鉛を含まない鉛フリー半田が用いられるようになってきた。また、電気回路基板及び電子部品の小型化にともなう高密度化により、電子部品間の間隔は狭まっており、これら電子部品を、鉛フリー半田を用いて半田付けする必要がある。
しかしながら、上記特許文献1の半田噴流装置は、鉛含有半田に対応した技術であり、基本的な構成においては、鉛フリー半田に対応することができるもの、鉛フリー半田の特性に応じて、いくつか改良すべき点があった。
たとえば、噴流半田付けにおいて、半田温度は、電気回路基板のパッド強度や電極くわれ等を考慮すると、一般的に、約240℃〜250℃に設定される。この場合、従来の錫−37鉛共晶合金(共晶半田)は、液相線温度が183℃であることから、半田温度と液相線温度との温度差が約57℃〜67℃となる。これに対し、たとえば、鉛フリー半田として錫−3.0銀−0.5銅の合金は、液相線温度が約217℃〜220℃であることから、半田温度と液相線温度との温度差が約20℃〜43℃となり、共晶半田の約半分である。このため、半田噴流量が不足したり、電気回路基板と接触するまでに半田温度が冷えたりして、半田接合に必要な熱が不足すると、未半田,スルーホールへの半田上がり不足,上面ランドへの濡れ広がり不足などの接合不具合が発生するといった問題があった。
また、鉛フリー半田は、共晶半田に比べて、ノズルから吹き付けられた半田が半田液面に落下する際、大気巻込みによる半田酸化物(ドロス)の生成量が多い。このため、半田酸化物がリードに付着して半田付け不良を起こすといった問題があった。
さらに、共晶半田を用いる半田槽は、材料として通常ステンレス材が用いられ、また、半田槽内部への投込み式ヒーターが用いられるが、上記ステンレス材及び投込み式ヒーターに、鉛フリー半田による溶食が発生するといった問題があった。
本発明は、上記問題を解決すべく、鉛フリー半田を使用しても、リード付き電子部品等を電気回路基板へ、品質及び生産効率に優れた状態で半田付けすることが可能な半田噴流装置,半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法の提供を目的とする。
上記目的を達成するために、本発明の半田噴流装置は、半田槽と、この半田槽内の半田を加熱する加熱手段と、電気回路基板の所定の半田付け箇所に前記半田を吹き付けるノズルが突設され、前記半田槽内に昇降自在に取り付けられた半田吹出し手段と、この半田吹出し手段に前記半田を供給する半田供給手段と、半田付けするとき、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より上方に位置させ、かつ、待機状態のときは、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より没入させる昇降手段と、前記電気回路基板を所定の位置に位置決めする位置決め手段とを具備した構成としてある。
このようにすると、ノズルは、待機状態のとき、半田槽の溶融半田に沈んでおり、半田温度に加熱されているので、半田付けするとき、半田液面より上昇し大気に触れ冷却されるが、半田の温度低下をほぼ影響のないレベルまで抑制することができる。したがって、電気回路基板に吹き付けられる半田温度を精度よく制御することができ、半田付け品質を向上させることができる。また、ノズルの口径が小さくなるほど、電気回路基板に吹き付けられる半田温度が低くなるといった不具合を防止することができ、高密度化に対応することができる。
また、本発明の半田噴流装置は、半田槽と、電気回路基板の所定の半田付け箇所に半田を吹き付けるノズルが突設された半田吹出し手段と、この半田吹出し手段に前記半田を供給する半田供給手段と、前記半田吹出し手段に、前記半田にして密閉された状態で設けられ、前記半田槽内の前記半田を加熱する加熱手段と、前記電気回路基板を所定の位置に位置決めする位置決め手段とを具備した構成としてある。
このようにすると、鉛フリー半田を使用した場合であっても、ヒーターが溶食されるといった不具合を防止することができる。また、半田に浸漬した状態で、加熱手段を設けることにより、加熱手段の伝熱効率を向上させることができ、省エネを図ることができる。なお、加熱手段として、面状ヒーターを用いるとよく、このようにすると、半田吹出し手段の底部に容易に取り付けることができる。
また、本発明の半田噴流装置は、半田槽と、電気回路基板の所定の半田付け箇所に前記半田を吹き付けるノズルが突設され、前記半田槽内に昇降自在に取り付けられた半田吹出し手段と、この半田吹出し手段に前記半田を供給する半田供給手段と、前記半田吹出し手段に、前記半田に対して密閉された状態で設けられ、前記半田槽内の前記半田を加熱する加熱手段と、半田付けするとき、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より上方に位置させ、かつ、待機状態のときは、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より没入させる昇降手段と、前記電気回路基板を所定の位置に位置決めする位置決め手段とを具備した構成としてある。
このようにすると、電気回路基板に吹き付けられる半田温度を精度よく制御することができ、半田付け品質を向上させることができる。また、鉛フリー半田を使用した場合であっても、ヒーターが溶食されるといった不具合を防止することができる。
また、本発明の半田噴流装置は、前記ノズルが前記半田槽の半田液面より没入しているとき、前記半田槽の半田液面に浮遊するドロスを押しのけるドロス除去手段を備えた構成としてある。
このようにすると、ドロスに起因する半田不良を低減でき、ドロスの発生量が多い鉛フリー半田を使用した場合であっても、半田品質を向上させることができる。
また、本発明の半田噴流装置は、前記半田吹出し手段が、交換自在に取り付けられる、前記ノズルが突設されたノズル板を備えた構成としてある。
このようにすると、異なる電気回路基板への機種切り替えを効率よく行うことができ、生産効率を大幅に向上させることができる。
また、本発明の半田噴流装置は、前記加熱手段として、前記半田槽の外部に外炊き式ヒーターを設けた構成としてある。
このようにすると、たとえば、半田が固まった状態で、面状ヒーターが故障した場合であっても、外炊き式ヒーターによって半田を溶融させることができるので、面状ヒーターを容易に交換することができる。また、半田を溶融させるまでの立上げ時間を短縮することができる。
上記目的を達成するために、本発明の電子部品の半田付け方法は、上記請求項1,3,4又は5のいずれかに記載の半田噴流装置を用いた電子部品の半田付け方法において、待機状態のときは、前記昇降手段が、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より没入させ、半田付けするとき、前記半田供給手段が、前記ノズルから半田を噴流させ、かつ、前記昇降手段が、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より上方に位置させる方法としてある。
このように、本発明は、電子部品の半田付け方法としても有効であり、特に、ノズルから半田を噴流させながら、ノズルを半田槽の半田液面より上昇させるとよく、このようにすると、ノズル及び電気回路基板に吹き付けられる半田の温度低下を効果的に抑制することができる。
また、本発明の電子部品の半田付け方法は、上記請求項2又は3記載の半田噴流装置を用いた電子部品の半田付け方法において、前記半田吹出し手段に、前記半田に対して密閉された状態で設けられた加熱手段と、前記半田槽の外部に設けた外炊き式ヒーターとが、前記半田槽内の前記半田を加熱する方法としてある。
このようにすると、たとえば、半田が固まった状態で、面状ヒーターが故障した場合であっても、外炊き式ヒーターによって半田を溶融させることができるので、面状ヒーターを容易に交換することができる。また、半田を溶融させるまでの立上げ時間を短縮することができる。
また、本発明の半田噴流装置の製造方法は、上記請求項5記載の半田噴流装置の製造方法において、前記ノズル板を、プレス加工により製造する方法としてある。
このようにすると、ノズル板から突設されるノズルを、プレス加工によって、効率よく製造することができる。
本発明の半田噴流装置,半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法によれば、電気回路基板に吹き付けられる半田温度を精度よく制御することができ、半田付け品質を向上させることができる。また、ノズルの口径が小さくなるほど、電気回路基板に吹き付けられる半田温度が低くなるといった不具合を防止することができ、高密度化に対応することができる。
さらに、面状ヒーター及び外炊き式ヒーターを設けることにより、効率よく加熱することができるとともに、鉛フリー半田を使用した場合であっても、ヒーターの溶食を防ぐことができる。
本発明の実施形態にかかる半田噴流装置の、待機状態における全体的な構造を説明するための概略側断面を示している。 本発明の実施形態にかかる半田噴流装置の、半田付け状態における全体的な構造を説明するための概略側断面を示している。 本発明の実施形態にかかる半田噴流装置の、立上げ状態における全体的な構造を説明するための概略側断面を示している。 本発明の実施形態にかかる電子部品の半田付け方法を説明するための概略フローチャート図を示している。
符号の説明
1 半田噴流装置
2 半田槽
3 面状ヒーター
4 管ヒーター
5 半田吹出し手段
6 半田供給手段
7 昇降手段
8 載置板
9 ドロス除去手段
10 半田
11 半田液面
12 ドロス
30 リード線
31 フランジ
32 凹部
40 リード線
41 ホットプレート
51,52 ノズル
51a,52a 切欠
53 挿入孔
54 吸込み口
55 ポンプカバー
56 ノズル板
57 連結板
60 ポンプケーシング
61 羽根車
62 シャフト
63 軸受
64 可変速モータ
70 架台
71 昇降板
72 ガイド軸
73 ボールブッシュ
74 ボールねじ
75 ステッピングモータ
81,82 切欠
83 ガイド部
84 ストッパ
100 電気回路基板
101,102 リード付き部品
[半田噴流装置]
図1aは、本発明の実施形態にかかる半田噴流装置の、待機状態における全体的な構造を説明するための概略側断面を示している。
また、図1bは、本発明の実施形態にかかる半田噴流装置の、半田付け状態における全体的な構造を説明するための概略側断面を示している。
図1a,1bにおいて、半田噴流装置1は、半田槽2と、半田槽2に貯留された半田10を加熱する加熱手段としての面状ヒーター3及び管ヒーター4と、電気回路基板100の所定の半田付け箇所に半田10を吹き付けるノズル51,52が突設され、半田槽2内に昇降自在に取り付けられた半田吹出し手段5と、半田吹出し手段5に半田10を供給する半田供給手段6と、半田付けするとき、ノズル51,52を半田槽2の半田液面11より上方に位置させ、かつ、待機状態のときは、ノズル51,52を半田槽2の半田液面11より没入させる昇降手段7と、電気回路基板100を所定の位置に位置決めする載置板8と、ドロス除去手段9とからなっている。
なお、図1a,1bにおいて、半田噴流装置1は、要部の構成を理解しやすいように、筐体,脚部,制御ボックス,断熱材,温度センサ,ねじ等を省略してある。
また、半田噴流装置1は、電気回路基板100にリード付き部品101,102を噴流半田付けする構成としてあるが、噴流半田付けする対象は、電気回路基板100及びリード付き部品101,102に限定されるものではない。
(半田槽)
半田槽2は、ステンレス製の直方体状の槽である。
また、半田槽2は、表面にカナック処理等により硬化層を形成してあり、このようにすることにより、半田10として、鉛フリー半田を使用した場合であっても、鉛フリー半田の溶食に対する耐久性を向上させることができる。
(加熱手段)
半田噴流装置1は、加熱手段として、面状ヒーター3及び管ヒーター4を設けてある。
面状ヒーター3は、半田吹出し手段5の底面形状にほぼ対応した形状の薄板ヒーター(本実施形態では、厚さ約1mm)であり、二本のリード線30が端部上面に設けてある。この面状ヒーター3は、薄板ヒーターを収納する凹部32の形成されたフランジ31,多数のボルト(図示せず),及びリード線30が挿入されるリード線用配管(図示せず)を介して、半田10に対して密閉された状態で、かつ、交換自在に、半田吹出し手段5に設けてある。このように、半田10に浸漬した状態で、面状ヒーター3を設けることにより、面状ヒーター3の伝熱効率を向上させることができ、省エネを図ることができる。
また、面状ヒーター3は、半田10に対して密閉された状態で設けることにより、鉛フリー半田の溶食に対する耐久性を向上させることができる。さらに、交換自在に設けることにより、断線等の場合に、面状ヒーター3を容易に交換することができる。
なお、面状ヒーター3の取付け構造は、上記構造に限定されるものではなく、たとえば、あらかじめ、薄板ヒーター及びリード線30をカナック処理等により硬化層を形成したステンレス板やパイプを用いて密閉し、この状態の面状ヒーター3を半田吹出し手段5に取り付ける構成としてもよい。
管ヒーター4は、棒状のカートリッジヒーターであり、二本のリード線40が端面に設けてある。この管ヒーター4は、板状のホットプレート41に6本挿入され、ホットプレート41が半田槽2の底板の下面に当接した状態で取り付けられる。
この管ヒーター4は、半田槽2の外部に設けられた外炊き式ヒーターとして機能する。たとえば、半田10が固まった状態で、面状ヒーター3が故障した場合であっても、管ヒーター4によって半田10を溶融させることができるので、面状ヒーター3を容易に交換することができる。また、半田10を溶融させるまでの立上げ時間を短縮することができる。
なお、半田槽2の半田10が設定温度に達した以降は、熱エネルギーを効率よく利用するため、管ヒーター4の出力を弱めあるいは停止し、面状ヒーター3をメインヒーターとして使用する。
(半田吹出し手段)
半田吹出し手段5は、ステンレス製のほぼ矩形の薄い箱状としてあり、半田供給手段6から供給される半田10をノズル51,52まで導く流路として機能する。半田吹出し手段5は、奥側端部にポンプケーシング60が上方から装着され、ポンプケーシング60の下方に吸込み口54が形成してある。また、ポンプケーシング60の上方に、ポンプケーシング60及び羽根車61を挿入するための挿入孔53が穿設され、ポンプケーシング60及び羽根車61を挿入後、ポンプカバー55にて塞がれる。
また、半田吹出し手段5は、手前側上面に、ノズル51,52が突設されたノズル板56が螺着してある。このようにすると、昇降手段7により、ノズル板56を半田液面11から露出させることができるので、電気回路基板100に応じて、ノズル板56を容易に交換することができる。
ノズル51,52は、上端の一部に切欠51a,52aを形成してあり、この切欠51a,52aから半田10を落下させる構成としてあり、半田10の流れを安定させることができる。
また、本実施形態では、ノズル51,52を待機中に半田10により加熱しており、かつ、ノズル51,52を上昇させ外気に触れるとほぼ同時に半田10を送り込んで、短時間で半田付けするので、小径のノズル52の温度低下を品質に悪影響を与えないレベルまで抑制することができる。なお、ノズル51は、ノズル52より口径が大きいので、半田10の流量も大きく、ノズル51が外気と接触した場合、温度低下に対してノズル52より有利である。
半田吹出し手段5は、奥側端部が、連結板57を介して、昇降手段7の昇降板71と連結してあり、昇降手段7により昇降され、待機状態のときは、ノズル51,52が半田液面11より没入するのでノズル51,52が外気に触れて冷却されるといった不具合を防止することができる。
また、半田付けするとき、ノズル51,52が、電気回路基板100の下面に所定のクリアランス(通常、約0.5mm〜1mm)を残す高さまで上昇し、電気回路基板100に半田10を吹き付けることができる。
また、半田吹出し手段5は、表面にカナック処理等により硬化層を形成してあり、鉛フリー半田の溶食に対する耐久性を向上させることができる。
(半田供給手段)
半田供給手段6は、ポンプケーシング60と、このポンプケーシング60に収納され、シャフト62が連結された羽根車61と、シャフト62を軸支する軸受63と、シャフト62が連結された可変速モータ64とからなっている。ここで、可変速モータ64を用いることにより、待機しているとき、低速で回転させることにより、半田10を循環させることができるので、半田槽2内の半田温度を均一化することができる。
また、半田供給手段6は、軸受63と可変速モータ64が、昇降板71と連結されており、半田吹出し手段5とともに昇降する。
(昇降手段)
昇降手段7は、架台70と、昇降板71と、架台70に固定された四本のガイド軸72と、ガイド軸72が貫通し昇降板71に固定されたボールブッシュ73と、昇降板71を駆動するボールねじ74及びステッピングモータ75とからなっており、昇降板71を任意の位置に任意の速度で昇降させることができる。
ここで、好ましくは、半田付けがほぼ終了し、リード付き部品101,102のリードと吹き付けられている半田10とが離れる速度を遅くするように、ステッピングモータ75を制御するとよく、このようにすると、リードから余分な半田10が安定して離れるので、ブリッジ不良を低減することができる。
なお、昇降手段7は、上記構成に限定されるものではない。
(載置板)
載置板8は、電気回路基板100が位置決めされた状態で載置されるガイド部83が配設され、電気回路基板100の半田付け部に対応して、ノズル51,52が挿入される切欠81,82が穿設された矩形板である。
また、載置板8は、図示してないが、リニアベアリング等の往復移動手段が設けられており、エアーシリンダ等を用いて自動又は手動により前後方向に往復移動する。そして、手前側に位置するとき、電気回路基板100の取付け及び取外しが行われ、奥側に位置しストッパ84により位置決めされる位置で、半田付けが行われる。なお、本実施形態では、載置板8を往復移動させる構成としてあるが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、所定の半田付け位置に、載置板8を取り付ける構成としてもよい。
なお、本実施形態は、位置決め手段として、ガイド部83が設けられた載置板8を用いた構成としてあるが、位置決め手段は、この構成に限定されるものではない。たとえば、自動化ラインに本発明の半田噴流装置を使用する場合、電気回路基板100を搬送・停止可能なコンベアおよび電気回路基板100の基準孔にピンを挿入することにより位置決めする位置決め機構などを有する位置決め手段、あるいは、二軸ロボットを有する位置決め手段など、様々な構成の位置決め手段を用いることができる。
(ドロス除去手段)
ドロス除去手段9は、載置板8の奥側下面に、回動シリンダ等の回動手段(図示せず)を介して連結された横長の平板としてある。
ドロス除去手段9は、載置板8が手前側に位置するとき下向きに回動され、先端部が、半田10に没し、かつ、昇降手段7によって半田液面11より下方に没入したノズル51,52より、上方に位置する状態となる。このまま、載置板8が奥側に移動することにより、半田液面11に浮遊するドロス12を奥側に押し出し、ドロス12の存在しない清浄な半田液面11をノズル板56上に作り出すことができる。そして、載置板8が奥側に位置するとき、ドロス除去手段9は、水平方向に回動され、先端部が半田10から浮いた状態となり、このまま、載置板8が手前側に移動することにより、半田液面11に浮遊するドロス12を奥側に集めることができる。このようにすることにより、ドロス12に起因する半田不良を低減でき、ドロス12の発生量が多い鉛フリー半田を使用した場合であっても、半田かす付着やブリッジなどの品質不良を低減でき、半田品質を向上させることができる。
なお、ドロス除去手段9は、上記構成に限定されるものではなく、たとえば、ドロス除去手段9の先端が半田10に没した状態で、載置板8を手前側に移動させる構成としてもよく、このようにすると、ドロス12を奥側と手前側の二箇所に集めることができる。
また、ドロス除去手段9は、載置板8に連結されているが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、載置板8とは別の移動手段に連結してもよい。
次に、上記構成の半田噴流装置1の動作について、図面を参照して説明する。
半田噴流装置1は、まず、面状ヒーター3及び管ヒーター4に通電され、固まった状態の半田10を、所定の半田付け温度(通常、約240℃〜250℃)まで加熱する。ここで、作業終了時に、半田吹出し手段5を、図2に示すように、面状ヒーター3が半田液面11の上部に位置する高さまで上昇させておくとよい。このようにすると、固まった半田10を溶融させる際、面状ヒーター3により、半田10が上面から下方に向かって溶融していくので、表面が固まっており内部が溶融している場合にしばしば発生する半田突沸を防止することができる。さらに、同図に示すように、半田吹出し手段5を上昇させると、ノズル板56を容易に交換することができ、電気回路基板100の機種切り替えを効率よく行うことができる。
また、半田噴流装置1は、管ヒーター4を備えており、半田10を下面からも溶融させることができ、固まった半田10を溶融させるまでの立上げ時間を短縮することができる。
半田10が溶融すると、半田噴流装置1は、ノズル51,52が半田液面11に沈み込むように、半田吹出し手段5を降下させる。このように、待機状態のとき(半田付けしていないとき)、ノズル51,52を半田10に沈ませることにより、ノズル51,52を半田温度に加熱するとともに、外気に触れて冷却されるといった不具合を防止することができる。
また、半田噴流装置1は、待機状態のとき、可変速モータ64を低速で回転させ、少量の半田10をノズル51,52から吹き出させるとよく、このようにすると、半田槽2内の半田10を適度に循環することができ、半田温度を均一化することができる。
次に、半田付けするリード付き部品101,102が取り付けられ、フラックス塗布等の前処理の施された電気回路基板100が、載置板8のガイド部83にセットされる。続いて、載置板8が奥側に移動し、ストッパ84と当接することにより、ノズル51,52に対応した半田付け位置に、電気回路基板100が位置決めされる。また、載置板8が奥側に移動する際、ドロス除去手段9が、半田液面11上のドロス12を奥側に移動させ、酸化膜のない清浄な半田液面11となる。
次に、半田供給手段6が半田吹出し手段5に半田10を供給するとともに、昇降手段7が半田吹出し手段5を上昇させる。この際、ノズル51,52から半田10が噴流される状態で、ノズル51,52を上昇させるとよい。このようにすると、半田槽2の下層から吸込み口54を経由して新鮮な(ドロス12が含まれない)半田10がノズル51,52から噴流され続けるので、ノズル51,52の内面に酸化膜が発生するといった不具合を防止することができる。
次に、半田吹出し手段5が所定の位置まで上昇し、所定時間だけその位置に停止する。この所定時間が半田付け時間(通常、数秒)であり、この半田付け時間の間、ノズル51,52から電気回路基板100に半田10が吹き付けられ、電気回路基板100にリード付き部品101,102が半田付けされる。
次に、あらかじめ設定された半田付け時間が経過すると、吹き付けられている半田10がリード付き部品101,102のリードからゆっくり離れるように、ステッピングモータ75を制御して、ノズル51,52を降下させる。このようにすると、リードから余分な半田10が安定して離れるので、ブリッジ不良を低減することができる。この際、ノズル51,52から半田10が噴流される状態で、ノズル51,52を降下させるとよい。このようにすると、半田槽2の下層から吸込み口54を経由して新鮮な(ドロス12が含まれない)半田10がノズル51,52から噴流され続けるので、ノズル51,52の内面に酸化膜が発生するといった不具合を防止することができる。
続いて、ノズル51,52が半田液面11より下方に沈み、載置板8が手前側に移動され、電気回路基板100が載置板8から取り外され、半田付けの1サイクルが終了する。
このように、本実施形態の半田噴流装置1は、待機状態のとき、半田10にノズル51,52が没した状態となり半田10によって加熱され、さらに、半田付けするとき、半田10を噴流しながらノズル51,52が上昇するので、電気回路基板100に吹き付けられる半田温度を精度よく制御することができ、半田付け品質を向上させることができる。また、たとえば、ノズル51,52の口径を小さくしても、リード付き部品101,102を良好に半田付けすることができ、高密度化に対応することができる。
さらに、面状ヒーター3及び管ヒーター4を設けることにより、効率よく加熱することができるとともに、面状ヒーター3をフランジ31で半田10に対して密閉することにより、鉛フリー半田を使用した場合であっても、面状ヒーター3の溶食を防ぐことができる。
[電子部品の半田付け方法]
また、本発明は、電子部品の半田付け方法としても有効であり、本実施形態にかかる電子部品の半田付け方法を、図面を参照して説明する。
図3は、本発明の実施形態にかかる電子部品の半田付け方法を説明するための概略フローチャート図を示している。
同図において、本実施形態にかかる電子部品の半田付け方法は、上記半田噴流装置1が待機するとき、昇降手段7によって、ノズル51,52が半田槽2の半田液面11に没する状態とする(ステップS1)。
次に、半田付けするとき、昇降手段7が、ノズル51,52を半田槽2の半田液面11より上昇させ、かつ、半田供給手段5が、ノズル51,52から電気回路基板100の所定の半田付け箇所に半田10を吹き付ける(ステップS2)。
このように、本実施形態の電子部品の半田付け方法は、待機状態のとき、ノズル51,52を半田液面11に没する状態とすることにより、ノズル51,52が待機中に外気により冷却され、半田付け温度が低下するといった不具合を防止し、半田付け品質を向上させることができる。また、ノズル51,52から半田10を噴流させながら、ノズル51,52を半田槽2の半田液面11より上昇させるとよく、このようにすると、外気に露出したノズル51,52が、噴流される半田10により加熱されるので、ノズル51,52及び電気回路基板100に吹き付けられる半田10の温度低下を効果的に抑制することができる。また、ノズル51,52から半田10を噴流させながら、ノズル51,52を半田槽2の半田液面11より下方に没入させるとよく、このようにすると、ノズル51,52の内側に酸化かすが付着するのを効果的に防止することができる。
また、本発明の電子部品の半田付け方法は、上記半田噴流装置1を用いた電子部品の半田付け方法において、半田吹出し手段5に、半田10に対して密閉された状態で設けられた面状ヒーター3と、半田槽2の外部に設けた外炊き式ヒーターとしての管ヒーター4が、半田槽2内の半田10を加熱する方法としてもよい。
このようにすると、たとえば、半田10が固まった状態で、面状ヒーター3が故障した場合であっても、管ヒーター4によって半田10を溶融させることができるので、面状ヒーター3を容易に交換することができる。また、半田10を溶融させるまでの立上げ時間を短縮することができる。
[半田噴流装置の製造方法]
また、本発明は、半田噴流装置の製造方法としても有効であり、本発明にかかる半田噴流装置の製造方法は、上記半田噴流装置1のノズル板56を、プレス加工により製造する方法としてある。
このようにすると、ノズル板56から突設されるノズル51,52を、プレス加工によって、効率よく製造することができる。
特に、ノズル51,52に対応したブロックを金属板に固定した金型を使用するとよく、このようにすると、ブロックを共用化でき、製造原価のコストダウンを図ることができる。また、ブロックを金属板に固定することにより、金型を準備できるので、製造納期を短縮することができる。
以上、本発明の半田噴流装置,半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る半田噴流装置,半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
たとえば、載置板8に、リード付き部品101,102を上方から押える部品押え手段を設けるとよく、このようにすると、半田付けする際の部品浮きを防止することができる。
また、載置板8に、回動自在の排気カバーを設けるとよく、このようにすると、半田付けするときに発生するフラックスガスを、排気カバーを介して効率よく排気することができるので、作業環境を向上させることができる。
本発明の半田噴流装置,半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法は、電気回路基板にリード付き部品を半田付けしているが、半田付け対象物は、上記電気回路基板やリード付き部品に限定されるものではない。たとえば、金属製のケースに金属製の蓋を半田付けする場合にも好適に利用することができる。

Claims (9)

  1. 半田槽と、
    この半田槽内の半田を加熱する加熱手段と、
    電気回路基板の所定の半田付け箇所に前記半田を吹き付けるノズルが突設され、前記半田槽内に昇降自在に取り付けられた半田吹出し手段と、
    この半田吹出し手段に前記半田を供給する半田供給手段と、
    半田付けするとき、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より上方に位置させ、かつ、待機状態のときは、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より没入させる昇降手段と、
    前記電気回路基板を所定の位置に位置決めする位置決め手段と
    を具備したことを特徴とする半田噴流装置。
  2. 半田槽と、
    電気回路基板の所定の半田付け箇所に半田を吹き付けるノズルが突設された半田吹出し手段と、
    この半田吹出し手段に前記半田を供給する半田供給手段と、
    前記半田吹出し手段に、前記半田に対して密閉された状態で設けられ、前記半田槽内の前記半田を加熱する加熱手段と、
    前記電気回路基板を所定の位置に位置決めする位置決め手段と
    を具備したことを特徴とする半田噴流装置。
  3. 半田槽と、
    電気回路基板の所定の半田付け箇所に前記半田を吹き付けるノズルが突設され、前記半田槽内に昇降自在に取り付けられた半田吹出し手段と、
    この半田吹出し手段に前記半田を供給する半田供給手段と、
    前記半田吹出し手段に、前記半田に対して密閉された状態で設けられ、前記半田槽内の前記半田を加熱する加熱手段と、
    半田付けするとき、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より上方に位置させ、かつ、待機状態のときは、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より没入させる昇降手段と、
    前記電気回路基板を所定の位置に位置決めする位置決め手段と
    を具備したことを特徴とする半田噴流装置。
  4. 前記ノズルが前記半田槽の半田液面より没入しているとき、前記半田槽の半田液面に浮遊するドロスを押しのけるドロス除去手段を備えたことを特徴と請求項1又は3記載の半田噴流装置。
  5. 前記半田吹出し手段が、交換自在に取り付けられる、前記ノズルが突設されたノズル板を備えたことを特徴と請求項1,3又は4のいずれかに記載の半田噴流装置。
  6. 前記加熱手段として、前記半田槽の外部に外炊き式ヒーターを設けたことを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の半田噴流装置。
  7. 上記請求項1,3,4又は5のいずれかに記載の半田噴流装置を用いた電子部品の半田付け方法において、
    待機状態のときは、前記昇降手段が、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より没入させ、
    半田付けするとき、前記半田供給手段が、前記ノズルから半田を噴流させ、かつ、前記昇降手段が、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より上方に位置させることを特徴とする電子部品の半田付け方法。
  8. 上記請求項2又は3記載の半田噴流装置を用いた電子部品の半田付け方法において、
    前記半田吹出し手段に、前記半田に対して密閉された状態で設けられた加熱手段と、前記半田槽の外部に設けた外炊き式ヒーターとが、前記半田槽内の前記半田を加熱することを特徴とする電子部品の半田付け方法。
  9. 上記請求項5記載の半田噴流装置の製造方法において、
    前記ノズル板を、プレス加工により製造することを特徴とする半田噴流装置の製造方法。
JP2006514133A 2004-06-03 2005-06-02 半田噴流装置,半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法 Pending JPWO2005120141A1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004165297 2004-06-03
JP2004165297 2004-06-03
PCT/JP2005/010177 WO2005120141A1 (ja) 2004-06-03 2005-06-02 半田噴流装置,半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPWO2005120141A1 true JPWO2005120141A1 (ja) 2008-04-03

Family

ID=35463229

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006514133A Pending JPWO2005120141A1 (ja) 2004-06-03 2005-06-02 半田噴流装置,半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPWO2005120141A1 (ja)
WO (1) WO2005120141A1 (ja)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101076645B1 (ko) * 2006-04-05 2011-10-27 센주긴조쿠고교 가부시키가이샤 분류 땜납조
CN102248244B (zh) * 2010-07-29 2013-01-16 深圳科安达电子科技股份有限公司 全自动焊锡机
JP7085778B1 (ja) * 2021-11-18 2022-06-17 Faシンカテクノロジー株式会社 噴流式はんだ付け装置

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61126960A (ja) * 1984-11-26 1986-06-14 Tamura Seisakusho Co Ltd 噴流式はんだ付け装置
JPS63122750U (ja) * 1987-01-31 1988-08-10
JPH01143762A (ja) * 1987-11-26 1989-06-06 Tamura Seisakusho Co Ltd 噴流式はんだ付け装置
JPH0565472U (ja) * 1992-01-20 1993-08-31 東京生産技研株式会社 自動半田付装置
JP2000167661A (ja) * 1998-12-03 2000-06-20 Tamura Seisakusho Co Ltd 局所はんだ付け装置
JP2003205363A (ja) * 2002-01-15 2003-07-22 Nihon Dennetsu Keiki Co Ltd 誘導型電磁ポンプ式はんだ付け噴流波形成装置
JP2003258418A (ja) * 2002-03-06 2003-09-12 Senju Metal Ind Co Ltd 部分噴流はんだ付け装置

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61126960A (ja) * 1984-11-26 1986-06-14 Tamura Seisakusho Co Ltd 噴流式はんだ付け装置
JPS63122750U (ja) * 1987-01-31 1988-08-10
JPH01143762A (ja) * 1987-11-26 1989-06-06 Tamura Seisakusho Co Ltd 噴流式はんだ付け装置
JPH0565472U (ja) * 1992-01-20 1993-08-31 東京生産技研株式会社 自動半田付装置
JP2000167661A (ja) * 1998-12-03 2000-06-20 Tamura Seisakusho Co Ltd 局所はんだ付け装置
JP2003205363A (ja) * 2002-01-15 2003-07-22 Nihon Dennetsu Keiki Co Ltd 誘導型電磁ポンプ式はんだ付け噴流波形成装置
JP2003258418A (ja) * 2002-03-06 2003-09-12 Senju Metal Ind Co Ltd 部分噴流はんだ付け装置

Also Published As

Publication number Publication date
WO2005120141A1 (ja) 2005-12-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109175587B (zh) 一种dc线焊接机
JP5326565B2 (ja) フラックス塗布装置及び方法
JP5613664B2 (ja) 噴流はんだ槽及びはんだ付け装置
JPWO2005120141A1 (ja) 半田噴流装置,半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法
JP4634574B2 (ja) 局所はんだ付け装置および局所はんだ付け方法
US6305596B1 (en) Apparatus and method for soldering through-hole components on circuit board
JP6645990B2 (ja) 半田付け装置及び半田付け方法
JP2007109959A (ja) ハンダ付け装置
JP2002305372A (ja) 部分半田付け装置及び方法
KR101453306B1 (ko) 초음파 셀렉티브 솔더링 장치
US20120091188A1 (en) Solder pot
JP5862003B2 (ja) 電子部品接合装置および電子部品接合方法
JP3794372B2 (ja) 半田付け装置および半田付け方法
JP3362351B2 (ja) プリント基板の自動はんだ付方法及びその自動はんだ付装置
KR102306369B1 (ko) 인쇄회로기판 솔더링 장치
JP2002335075A (ja) 噴流式はんだ付け装置およびはんだ付け方法
JP3160404U (ja) はんだ噴流ノズル及び噴流はんだ装置
JP2002368404A (ja) プリント基板の部分はんだ付け方法および部分噴流はんだ槽
JP2006302922A (ja) 局所噴流はんだ付け装置および局所噴流はんだ付け方法
JP2017109211A (ja) 流体吐出方法および流体吐出装置
JP2005167142A (ja) はんだ付け装置
JPH10126049A (ja) 後付け半田装置
JP2016181554A (ja) はんだ付け装置およびそれを用いた被はんだ付け対象物の製造方法
JP5372863B2 (ja) はんだ付け装置及びはんだ付け方法
JP2012038854A (ja) はんだ付け装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080502

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100914

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20110125