JPWO2010087374A1 - 噴流はんだ槽 - Google Patents

Abstract

一次噴流ノズルと二次噴流ノズルとの間隔を簡単に調整することができる噴流はんだ槽を提供する。噴流はんだ槽１は、はんだ槽本体２、二次噴流ノズル用ダクト６、二次噴流ノズル５及び二次噴流ノズル５をプリント基板の搬送方向の反対方向へ向けて傾斜させる二次噴流ノズル傾斜装置８を備える。二次噴流ノズル傾斜装置８は、二次噴流ノズル５の二つの縦壁部５ｄにそれぞれ設置されると共に二つのフランジ６ａにそれぞれ掛止する二つの連結部材８ａと、二つの縦壁部５ｄに対する二つの連結部材８ａの設置高さを個別に調整するための設置高さ調整機構１１とを有する。設置高さ調整機構１１は、二つの連結部材８ａのそれぞれの縦壁部５ｄに水平方向へ向けて穿設された複数の貫通穴８ｂのうちの一つ、及び、二次噴流ノズル５の二つの縦壁部５ｄに斜め上方向へ向けて穿設された複数の貫通穴５ｅのうちの一つをいずれも貫通する固定ピンを有する。

Description

本発明は、溶融はんだを噴流させてプリント基板のはんだ付けを行う噴流はんだ槽に関する。

テレビやビデオのような家電製品に組み込まれるプリント基板のはんだ付けは、一般的に、一度の操作でプリント基板全面にはんだ付けすることができることから他のはんだ付けよりも生産性が優れたはんだ付け方法であるフロー法で行われる。フロー法においてはんだ付けを行う自動はんだ付け装置は、フラクサー、プリヒーター、噴流はんだ槽、冷却機等の処理装置と、これら処理装置の上方に配置される無端のコンベアとを備える。コンベアにより搬送されるプリント基板は、この自動はんだ付け装置によって、フラクサーによるフラックス塗布、プリヒーターによる予備加熱、噴流はんだ槽によるはんだの付着、及び冷却機による冷却を順次行われて、はんだ付けされる。

これらの処理装置の中でも最も重要なものは、プリント基板に溶融はんだを接触させてはんだ付けを行うための噴流はんだ槽である。噴流はんだ槽は、ポンプにより圧送された溶融はんだをダクトを介して噴流ノズルの内部に流入させて上方へ噴流させるものである。噴流ノズルとして、荒れた波を噴流させる一次噴流ノズルと、穏やかな波を噴流させる二次噴流ノズルとが並設される。

一次噴流ノズルから噴流する荒れた波は、プリント基板のスルーホールの内部や例えばチップ部品の角張った隅部等に溶融はんだを十分に侵入させて未はんだを防ぐ作用を有する。しかしながら、噴流波が荒れていると、はんだ付け部へのはんだの付着状態が安定せず、隣接した導体間にはんだが跨って付着することによってプリント基板を組み込んだ電子機器の正常機能を妨げるブリッジや、電子部品のリード先端に角状にはんだが付着することによって電子機器使用中にツララ先端から放電現象を起こして電子機器を故障させる原因となるツララが発生する。またスルーホールの内部へのはんだの濡れ上がりが十分でないと、ディスクリート部品のリードとプリント基板との接合強度が低下する。

そこで、プリント基板のはんだ付け部にブリッジやツララを残存させず、またスルーホールの内部へはんだが十分に濡れ上がらせるために、二次噴流ノズルから噴流する穏やかな波を用いてブリッジやツララを溶かし直すことにより、正常なはんだ付け部に修正する。

しかし、一次噴流ノズルと二次噴流ノズルとが接近し過ぎて配置されると、一方の噴流ノズルから噴流して流出した溶融はんだが他方の噴流ノズルから噴流する溶融はんだに流れ込み、他方の噴流ノズルからの噴流する波の形状を崩すことにより、一次噴流ノズルにおける未はんだ解消作用や、二次噴流ノズルにおけるブリッジやツララの修正作用を消失させる。このため、従来の自動はんだ付け装置では、一次噴流ノズルと二次噴流ノズルとは離れて配置される。

従来のＳｎ−Ｐｂはんだのはんだ付けでは、一次噴流ノズルと二次噴流ノズルとが離れて配置されていても何ら問題なかった。Ｓｎ−Ｐｂはんだは融点が１８３℃という低い温度であるので、一次噴流ノズルと二次噴流ノズルとが離れて配置されることによって、プリント基板が一次噴流ノズルではんだ付けされた後に二次噴流ノズルに到達するまでに時間を要し一次噴流ノズルで付着したはんだの温度が低下しても、この付着したはんだは凝固せずに溶融状態を維持するため、溶けた状態のブリッジやツララの修正を完全に行うことができるからである。仮にブリッジやツララが凝固しても、凝固したブリッジやツララは融点よりも少し低い温度であるため、二次噴流ノズルで溶融はんだに接触させることにより簡単に再溶融してブリッジやツララが修正される。またディスクリート部品において、Ｓｎ−Ｐｂはんだを用いてはんだ付けする場合には、部品面側のはんだの濡れ上がりも十分である。

これに対し、電子機器業界では、近年問題視される鉛公害の対策の一環として、古来より使われてきたＳｎ−Ｐｂはんだに替えて、Ｐｂを全く含まないいわゆる鉛フリーはんだが使用されるようになってきた。鉛フリーはんだとは、Ｓｎを主成分とし、これにＡｇ、Ｃｕ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｐ、Ｇｅ、Ｇａ等を適宜含有させたものである。現在、電子業界で多く用いられている鉛フリーはんだの組成は、Ｓｎ−３．５Ａｇ、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕであり、これらの鉛フリーはんだの融点は約２２０℃以上である。一方、浸漬法における噴流はんだ槽での溶融はんだの温度（以下、「はんだ槽での作業温度」）の上限は、電子部品の耐熱性から、約２４０〜２５０℃と定められている。このため、従来のＰｂ−Ｓｎはんだの融点とはんだ槽での作業温度との差は約６０℃程度確保されていたのに対し、Ｓｎ−３．５Ａｇ、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕの組成の鉛フリーはんだでは、約２０〜３０℃程度しか確保できない。

このように融点とはんだ槽での作業温度との差を約２０〜３０℃程度しか確保できない鉛フリーはんだを、一次噴流ノズルと二次噴流ノズルとが離れて配置された従来の自動はんだ付け装置に適用すると、従来のＰｂ−Ｓｎはんだを適用する場合よりもブリッジやツララの発生が増加するとともにスルーホールの内部への濡れ上がりの不足も増加する。すなわち、鉛フリーはんだは融点が高いため、一次噴流ノズルではんだ付けした後に、少し離れた二次噴流ノズルに達するまでの間に、プリント基板に付着した鉛フリーはんだの温度がその融点より大幅に低下して一次噴流ノズルでプリント基板に付着した溶融はんだが完全に凝固し、不可避的に、プリント基板で発生したブリッジやツララ、そしてスルーホールの内部のはんだも凝固するため、その後に二次噴流ノズルから噴流する溶融はんだに接触させても、基板上のはんだやブリッジ、ツララやスルーホールの内部のはんだを完全に溶融できなくなり、ブリッジやツララが残存したり、スルーホールの内部への濡れ広がりが不足する。

さらに近年、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕの組成の鉛フリーはんだは、耐温度サイクル性に非常に優れるものの、硬いために落下衝撃性に問題があるとともにコストダウンを図るために、プリント基板の仕様に応じて、Ｓｎ−３．５Ａｇ、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕの組成の鉛フリーはんだではなく、Ｓｎ−Ｃｕ系や同じＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系の鉛フリーはんだから低銀と呼ばれるＳｎ−０．７Ｃｕ−０．３Ａｇなどの鉛フリーはんだも使用されている。

しかし、Ｓｎ−Ｃｕ系の鉛フリーはんだや、低銀のＳｎ−Ｃｕ−Ａｇ系の鉛フリーはんだは、融点が約２３０℃とＳｎ−３．５Ａｇ、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕの組成の鉛フリーはんだよりさらに約１０℃高い。また、電子部品の耐熱温度は最高でも２６０℃しか耐熱性を保証しないためにはんだ槽での作業温度は余裕を見て２５５℃前後までしか高めることができない。このため、はんだの融点とはんだ槽での作業温度の差が２０〜２５℃という厳しい条件ではんだ付けが行われており、一次噴流ノズルでプリント基板に付着した溶融はんだが、二次噴流ノズルに到達する前に完全に凝固しやすかった。

鉛フリーはんだの拡大採用に伴うこのような問題を解決するために、本出願人は、特許文献１により、一次噴流ノズルの上部に円筒状の噴流口を多数設置するとともに、退出側に並設された噴流口に二次噴流ノズルの進入側フォーマーを近接配置して二次噴流ノズルを設置した自動はんだ付け装置に係る発明を開示した。

また、特許文献２の図８には、一次噴流はんだと二次噴流はんだとの間隔を近づけるために、両者の間に仕切り壁を配置した発明が開示されている。

特開２００４−３５６１６１号公報 特開２００２−１１５９３号公報

特許文献１、２により開示された発明によっても、特にＳｎ−Ｃｕ系鉛フリーはんだやＳｎ−０．７Ｃｕ−０．３Ａｇなどの鉛フリーはんだの融点が約２３０℃と高いことに起因して、一次噴流ノズルでプリント基板に付着した溶融はんだが二次噴流ノズルに移行する前に凝固することを確実に解決できない。

また、Ｓｎ−３７Ｐｂおよびその近傍の組成の従来のＳｎ−Ｐｂはんだにより得られていた全ての特性を得られる鉛フリーはんだの組成は、現時点ではないため、例えば、ビデオ基板でもメインボードにはＳｎ−３．５Ａｇ、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕの組成の鉛フリーはんだを用い、手持ち機器であるリモコンには耐落下衝撃性が高いＳｎ−０．７Ｃｕ−０．３Ａｇなどの低銀系の鉛フリーはんだを用いるなど、はんだ組成の変更が必要である。このため、フロー法において同じ鉛フリーはんだでも溶融温度が異なるはんだを多数使用する場合に、はんだの種類に応じて、一次噴流ノズルと二次噴流ノズルの間隔を調整する必要があるが、鉛フリーはんだの融点に合わせて、一次噴流ノズルと二次噴流ノズルとの間隔を簡単に調整する手段は、知られていない。

本発明は、従来の技術が有するこのような課題に鑑みてなされたものであり、一次噴流ノズルと二次噴流ノズルとの間隔を簡単に調整することができ、これにより、用いる鉛フリーはんだの融点の変動に関わらず、一次噴流ノズルでプリント基板に付着した溶融はんだが二次噴流ノズルに移行する前に凝固することを確実に防止できる噴流はんだ槽を提供することである。

本発明者らは、上述した課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、
（ａ）噴流はんだ槽の内部に配置されるダクトに連通して配置された噴流ノズルを、通常の鉛直上方へ向けた状態から傾斜した状態へ変更することができる噴流ノズル傾斜装置を新たに追加することによって、一次噴流ノズルと二次噴流ノズルとの間隔を簡便に調整できるようになり、用いる鉛フリーはんだの融点の変動に関わらず、一次噴流ノズルでプリント基板に付着した溶融はんだが二次噴流ノズルに移行する前に凝固することを確実に防止できること、及び
（ｂ）噴流ノズル傾斜装置によって、二次噴流ノズルのノズル基部をプリント基板の搬送方向と反対方向へ向けて傾斜して配置する場合には、二次噴流ノズルの側方に配置されて噴出した溶融はんだを導くための退出側フォーマーの、噴流ノズルに対する傾斜角度を調整する退出側フォーマー傾斜装置をさらに追加することによって、二次噴流ノズルの傾斜配置に関わらず安定したはんだ付けを行えること
を知見し、さらに検討を重ねて本発明を完成した。

本発明は、（ｉ）その上方をプリント基板が所定の搬送方向へ搬送されるはんだ槽本体と、（ｉｉ）はんだ槽本体の内部に配置されて、鉛フリーはんだからなる溶融はんだを送るポンプにより送られる溶融はんだを導くとともに、搬送方向に離間して上向きに設けられる二つのフランジにより形成される開口部を上面に有するダクト、及び二つのフランジの間に上方へ向けて延設して配置されることによって開口部を介してダクトに連通し、ダクトを介して供給される溶融はんだを導いて上方へ向けて噴流させる噴流ノズルの組み合わせを二組と、（ｉｉｉ）二つの噴流ノズルのうちの少ないとも一つの噴流ノズルを搬送方向又は搬送方向の反対方向へ向けて傾斜して配置するための噴流ノズル傾斜装置とを備えることを特徴とする噴流はんだ槽である。

この本発明に係る噴流はんだ槽では、（Ｉ）噴流ノズルが一次噴流ノズルであり、噴流ノズル傾斜装置は一次噴流ノズルを搬送方向へ向けて傾斜して配置すること、又は（ＩＩ）噴流ノズルは二次噴流ノズルであり、噴流ノズル傾斜装置は二次噴流ノズルを搬送方向と反対方向へ向けて傾斜して配置するとともに、二次噴流ノズルに搬送方向へ向けて配置される退出側フォーマーの、噴流ノズルに対する傾斜角度を調整するための退出側フォーマー傾斜装置を備えることが望ましい。

これらの本発明に係る噴流はんだ槽では、噴流ノズル傾斜装置は、搬送方向に離間する、噴流ノズルの二つの縦壁部にそれぞれ設置されるとともに二つのフランジにそれぞれ掛止する二つの連結部材と、二つの縦壁部に対する二つの連結部材の設置高さを個別に調整するための設置高さ調整機構とを有するが望ましい。

この本発明に係る噴流はんだ槽では、設置高さ調整機構は、二つの連結部材のそれぞれの縦壁部に水平方向へ向けて穿設された複数の貫通穴のうちの一つ、及び、噴流ノズルの二つの縦壁部に斜め上方向へ向けて穿設された複数の貫通穴のうちの一つをいずれも貫通する固定ピンを有することが望ましい。

さらに、これらの本発明に係る噴流はんだ槽では、退出側フォーマー傾斜装置は、二次噴流ノズルに設けられて退出側フォーマーを回転自在に支持する軸支機構と、退出側フォーマーの下面を昇降させる板カム機構とを有することが望ましい。

本発明に係る噴流はんだ槽によれば、一次噴流ノズルと二次噴流ノズルとの間隔を簡単に調整することができ、これにより、用いる鉛フリーはんだの種類に関わらず、一次噴流ノズルでプリント基板に付着した溶融はんだが二次噴流ノズルに移行する前に凝固することを確実に防止することができるようになる。

本発明に係る噴流はんだ槽の全体を示す斜視図である。 図１のＡ断面で切断した状態の噴流はんだ槽を示す斜視図である。 本発明に係る噴流はんだ槽を構成する二次噴流ノズルの状態を示す斜視図である。 本発明に係る噴流はんだ槽を構成する二次噴流ノズルの状態を示す斜視図である。

以下、本発明に係る噴流はんだ槽を実施するための形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
図１は、本発明に係る噴流はんだ槽１の全体を示す斜視図である。図２は、図１のＡ断面で切断した状態の噴流はんだ槽１を示す斜視図である。さらに、図３，図４は、いずれも、本発明に係る噴流はんだ槽１を構成する二次噴流ノズル５を切断した状態で示す斜視図である。

図１〜図４に示すように、この噴流はんだ槽１は、はんだ槽本体２と、一次噴流ノズル３、一次噴流ノズル用ダクト４及び一次噴流ノズル用ポンプ（図示しない）と、二次噴流ノズル５、二次噴流ノズル用ダクト６及び二次噴流ノズル用ポンプ（図示しない）と、一次噴流ノズル傾斜装置７と、二次噴流ノズル傾斜装置８と、退出側フォーマー傾斜装置９とを備えるので、これらの構成要素を順次説明する。

［はんだ槽本体２］
はんだ槽本体２は、上部が開口した直方体型の容器であり、鉛フリーはんだの溶融はんだを収容するものである。はんだ槽本体２は鉛フリーはんだの食われを防止するためにステンレス鋼製とすることが望ましく、その全体を窒化処理することがさらに望ましい。

はんだ槽本体２の内部あるいは外部には図示しないヒーターが、はんだを溶融させるとともに一定温度に保つために、装着されている。
図示していないが、はんだ槽本体２の上方には、はんだ付けされるプリント基板を搬送する搬送コンベアが配置されており、図１の白抜き矢印方向を搬送方向としてプリント基板が搬送される。
このはんだ槽本体２は、当業者にとって周知慣用のものであるため、これ以上の説明は省略する。

［一次噴流ノズル３、一次噴流ノズル用ダクト４及び一次噴流ノズル用ポンプ（図示しない）］
噴流はんだ槽本体２の内部には、一次噴流ノズル３、一次噴流ノズル用ダクト４及び一次噴流ノズル用ポンプ（図示しない）が配置される。

一次噴流ノズル用ポンプは、はんだ槽本体２の内部であって後述する一次噴流ノズル用ダクト４の一端に臨む所定の位置に、溶融はんだ中に完全に浸漬された状態で配置される。一次噴流ノズル用ポンプは、はんだ槽本体２に収容される鉛フリーはんだからなる溶融はんだを一次噴流ノズル用ダクト４へ供給する。一次噴流ノズル用ポンプは、溶融はんだを送ることができるものであればよく、特定の型式のものに制限する必要はないが、定速回転時の脈動が少ないことや変速時の収束の迅速性の観点から、スクリューポンプを用いることが望ましい。

一次噴流ノズル用ポンプにより送られる溶融はんだは、一次噴流ノズル用ダクト４へ供給される。一次噴流ノズル用ダクト４は、はんだ槽本体２の内部であって底部近傍に配置されており、プリント基板の搬送方向に離間して上向きに設けられる二つのフランジ４ａにより形成される開口部４ｂを上面に有する。一次噴流ノズル用ダクト４は、その一端に臨んで配置された一次噴流ノズル用ポンプにより送られる溶融はんだを、その他端に導く。

一次噴流ノズル用ダクト４の他端の上面に開口部を有する一次噴流ノズル３が設置される。一次噴流ノズル３は、一次噴流ノズル用ダクト４の二つのフランジ４ａの間に上方へ向けて延設して配置されることによって一次噴流ノズル用ダクト４に連通し、一次噴流ノズル用ダクト４を介して供給される溶融はんだを導いて上方へ向けて噴流させる。一次噴流ノズル３は、略鉛直上方へ向けて延設されるとともに、上部の断面積が下部の断面積よりも小さくなるように構成される。また、一次噴流ノズル用ダクト４の二つのフランジ４ａが後述するように一次噴流ノズル３の縦壁部３ｄとこの縦壁部３ｄに固定ピン等で取り付けられた連結部材７ａとで作られる空間に嵌合することによって、言い換えると二つのフランジ４ａに二つの連結部材７ａが掛止されることによって、一次噴流ノズル３は一次噴流ノズル用ダクト４に対して位置決めされるとともに、着脱自在に設置される。従って、メンテナンス時に一次噴流ノズル３を一次噴流ノズル用ダクト４から引き抜くことができる。

一次噴流ノズル３の上部には、多数の穴３ａが穿設された造波板３ｂが設けられており、一次噴流ノズル３の内部を上方へ向けて送られる溶融はんだを、荒れた波として上方へ噴流させる。

なお、図２に示すように、一次噴流ノズル３の内部には、公知の整流板３ｃが多段で配置されている。

［二次噴流ノズル５、二次噴流ノズル用ダクト６及び二次噴流ノズル用ポンプ（図示しない）］
噴流はんだ槽本体２の内部には、二次噴流ノズル５、二次噴流ノズル用ダクト６及び二次噴流ノズル用ポンプ（図示しない）が配置される。

二次噴流ノズル用ポンプは、はんだ槽本体２の内部であって後述する二次噴流ノズル用ダクト６の一端に臨む所定の位置に、溶融はんだ中に完全に浸漬された状態で配置される。二次噴流ノズル用ポンプは、はんだ槽本体２に収容される鉛フリーはんだからなる溶融はんだを二次噴流ノズル用ダクト６へ供給する。二次噴流ノズル用ポンプは、溶融はんだを送ることができるものであればよく、特定の型式のものに制限する必要はないが、定速回転時の脈動が少ないことや変速時の収束の迅速性の観点から、スクリューポンプを用いることが望ましい。

二次噴流ノズル用ポンプにより送られる溶融はんだは、二次噴流ノズル用ダクト６へ供給される。二次噴流ノズル用ダクト６は、はんだ槽本体２の内部であって底部近傍に配置されており、プリント基板の搬送方向に離間して上向きに設けられる二つのフランジ６ａにより形成される開口部６ｂを上面に有する。二次噴流ノズル用ダクト６は、その一端に臨んで配置された二次噴流ノズル用ポンプにより送られる溶融はんだを、その他端に導く。

二次噴流ノズル用ダクト６の他端の上面に開口部を有する二次噴流ノズル５が設置される。二次噴流ノズル５は、二次噴流ノズル用ダクト６の二つのフランジ６ａの間に上方へ向けて延設して配置されることによって二次噴流ノズル用ダクト６に連通し、二次噴流ノズル用ダクト６を介して供給される溶融はんだを導いて上方へ向けて噴流させる。二次噴流ノズル５は、鉛直斜め上方へ向けて延設されるとともに、上部の断面積が下部の断面積よりも小さくなるように構成され、二次噴流ノズル５の内部を上方へ向けて送られる溶融はんだを、穏やかな波として上方へ噴流させる。また、二次噴流ノズル用ダクト６の二つのフランジ６ａが後述するように二次噴流ノズル５の縦壁部５ｄとこの縦壁部５ｄに固定ピン等で取り付けられた連結部材８ａとで作られる空間に嵌合することによって、言い換えると二つのフランジ６ａに二つの連結部材８ａが掛止されることによって、二次噴流ノズル５は二次噴流ノズル用ダクト６に対して位置決めされるとともに、着脱自在に設置される。従って、メンテナンス時に二次噴流ノズル５を二次噴流ノズル用ダクト６から引き抜くことができる。

なお、図２に示すように、二次噴流ノズル５の内部には、公知の整流板５ｃが多段で配置されている。

［一次噴流ノズル傾斜装置７］
図２に示すように、一次噴流ノズル３には、一次噴流ノズル３を、プリント基板の搬送方向へ向けて傾斜して配置するための一次噴流ノズル傾斜装置７が設けられている。

一次噴流ノズル傾斜装置７は、プリント基板の搬送方向に離間する、一次噴流ノズル３の二つの縦壁部３ｄにそれぞれ設置されるとともに二つのフランジ４ａにそれぞれ掛止する二つの連結部材７ａと、二つの縦壁部３ｄに対する二つの連結部材７ａの設置高さを個別に調整するための設置高さ調整機構１０とを有する。

設置高さ調整機構１０は、二つの連結部材７ａのそれぞれの縦壁部３ｄに水平方向へ向けて穿設された複数の貫通穴７ｂのうちの一つ、及び、一次噴流ノズル３の二つの縦壁部３ｄに斜め上方向へ向けて穿設された複数の貫通穴３ｅのうちの一つをいずれも貫通する固定ピン（図示しない）を有する。

設置高さ調整機構１０における固定ピンが貫通する二つの貫通穴７ｂ，３ｅを適宜選択することにより、二つの縦壁部３ｄに対する二つの連結部材７ａの設置高さを個別に調整することができる。一次噴流ノズル３を搬送方向に傾斜させる場合には、左側の縦壁部３ｄが右側の縦壁部３ｄよりも高い位置となるように、固定ピンを挿入する二つの貫通穴７ｂ，３ｅを適宜選択する。例えば、左側の縦壁部３ｄにおいて最も低い位置に穿設された手前側の貫通穴３ｅを選択すると共に、左側の連結部材７ａにおいて手前側の貫通穴７ｂを選択し、これらの選択した貫通穴３ｅ，７ｂのそれぞれに固定ピンを挿入する。これに対し、右側の縦壁部３ｄでは真ん中（または最も高い位置に穿設された奥側）の貫通穴３ｅを選択すると共に、右側の連結部材７ａでは真ん中（または奥側）の貫通穴７ｂを選択し、これらの選択した貫通穴３ｅ，７ｂのそれぞれに固定ピンを挿入する。これにより、一次噴流ノズル３を構成する、左側の縦壁部３ｄが右側の縦壁部３ｄよりも高い位置にずれることになり、一次噴流ノズル３を全体としてプリント基板の搬送方向へ向けて傾斜して配置することができる。

なお、一次噴流ノズル３を傾斜配置した場合にあっても、連結部材７ａの上下方向の寸法を大きめに適宜設定することにより、溶融はんだの洩れ出しは確実に防止できる。

［二次噴流ノズル傾斜装置８］
図２に示すように、二次噴流ノズル５には、二次噴流ノズル５を、プリント基板の搬送方向と反対方向へ向けて傾斜して配置するための二次噴流ノズル傾斜装置８が設けられている。

二次噴流ノズル傾斜装置８は、プリント基板の搬送方向に離間する、二次噴流ノズル５の二つの縦壁部５ｄにそれぞれ設置されるとともに二つのフランジ６ａにそれぞれ掛止する二つの連結部材８ａと、二つの縦壁部５ｄに対する二つの連結部材８ａの設置高さを個別に調整するための設置高さ調整機構１１とを有する。

設置高さ調整機構１１は、二つの連結部材８ａのそれぞれの縦壁部５ｄに水平方向へ向けて穿設された複数の貫通穴８ｂのうちの一つ、及び、二次噴流ノズル５の二つの縦壁部５ｄに斜め上方向へ向けて穿設された複数の貫通穴５ｅのうちの一つをいずれも貫通する固定ピン（図示しない）を有する。

設置高さ調整機構１１における固定ピンが貫通する二つの貫通穴８ｂ，５ｅを適宜選択することにより、二つの縦壁部５ｄに対する二つの連結部材８ａの設置高さを個別に調整することができる。二次噴流ノズル５を搬送方向と反対方向に向けて傾斜させる場合には、右側の縦壁部５ｄが左側の縦壁部５ｄよりも高い位置となるように、固定ピンを挿入する二つの貫通穴８ｂ，５ｅを適宜選択する。例えば、図２に示すように、右側の縦壁部５ｄにおいて最も低い位置に穿設された手前側の貫通穴５ｅを選択すると共に、右側の連結部材８ａでは手前側の貫通穴８ｂを選択し、これらの選択した貫通穴５ｅ，８ｂのそれぞれに固定ピンを挿入する。これに対し、左側の縦壁部５ｄでは、真ん中（または最も高い位置に穿設された奥側）の貫通穴５ｅを選択すると共に、左側の連結部材８ａでは真ん中（または奥側）の貫通穴８ｂを選択し、これらの選択した貫通穴５ｅ，８ｂのそれぞれに固定ピンを挿入する。これにより、二次噴流ノズル５を構成する、右側の縦壁部５ｄが左側の縦壁部５ｄよりも高い位置にずれることになり、二次噴流ノズル５を全体としてプリント基板の搬送方向と反対方向に向けて傾斜して配置することができる。

なお、二次噴流ノズル５を傾斜配置した場合にあっても、連結部材８ａの上下方向の寸法を大きめに適宜設定することにより、溶融はんだの洩れ出しは確実に防止できる。

［退出側フォーマー傾斜装置９］
噴流はんだ槽１では、二次噴流ノズル５の上部に、プリント基板の搬送方向へ向けて配置される退出側フォーマー１２の、二次噴流ノズル５に対する傾斜角度を調整するための退出側フォーマー傾斜装置９が設けられている。

この退出側フォーマー傾斜装置９は、二次噴流ノズル５に設けられて退出側フォーマー１２を回転自在に支持する軸支機構９ａと、退出側フォーマー１２の下面を昇降させる板カム機構９ｂとを有する。図３及び図４に示すように、板カム機構９ｂを作動するためのハンドル１３が装着されている。図３及び図４に示すように、ハンドル１３を操作することにより、退出側フォーマー１２の、二次噴流ノズル５に対する傾斜角度を調整することができる。

本発明により、一次噴流ノズル３、二次噴流ノズル５をそれぞれ互いの方向へ内向きに傾斜配置すると、溶融はんだの噴流角度が変わり、一次噴流ノズル３からの溶融はんだは二次噴流ノズル５側に傾斜して噴流するとともに、二次噴流ノズル５からの溶融はんだは一次噴流ノズル３側に傾斜して噴流する。このとき、二次噴流ノズル５には退出側フォーマー１２が取り付けられているので、二次噴流ノズル５の傾斜に伴い、退出側フォーマー１２も一次噴流ノズル３側に傾斜してしまう。特に、二次噴流ノズル５は、一次噴流ノズル３から噴流する荒い波によってはんだ付けされたプリント基板のブリッジやツララを修正することができる穏やかな波を噴流する必要があるので、二次噴流ノズル５及び退出側フォーマー１２の傾斜に伴い、二次噴流ノズル５からの溶融はんだの噴流が傾斜して二次噴流の高さが揃わないとプリント基板のブリッジやツララを修正することができなくなる可能性がある。

そこで、本発明では万全を期すために、二次噴流ノズル５を傾斜配置することによって生じる溶融はんだの噴流の傾斜を、二次噴流ノズル５に対する退出側フォーマー１２の傾斜角度を変更して下げることによって、二次噴流ノズル５からの溶融はんだの噴流の角度を水平に戻すようにする。具体的には、図３に示すように、二次噴流ノズル５の一次噴流ノズル３側への傾斜に伴って、退出側フォーマー１２の搬送方向における下流側端部が水平位置よりも上方に上がって傾斜した場合、図４に示すように、ハンドル１３を反時計周りに所定位置まで回転操作して板カム機構９ｂを作動させる。これにより、退出側フォーマー１２の下流側端部が水平位置または水平位置よりも若干下方に戻るので、退出側フォーマー１２を水平方向に向けて配置することができる。

このように、この退出側フォーマー傾斜装置９により退出側フォーマー１２の、二次噴流ノズル５に対する傾斜角度を適宜調整することによって、二次噴流ノズル傾斜装置８により二次噴流ノズル５をプリント基板の搬送方向と反対方向へ向けて傾斜して配置する場合においても、退出側フォーマー１２を水平方向へ向けて配置することができる。

ここで、噴流はんだ槽１は、フラックスの松脂成分の炭化や溶融はんだの酸化によるはんだ付け不良を防止するため、大気よりも酸素濃度を低下させた窒素ガスで満たされたチャンバを構成するケース内部に収容される。そのため、上述したように、退出側フォーマー１２の傾斜角度を調整する場合には、ケースに設けられた開閉扉を開け、チャンバ内のハンドル１３を操作することにより退出側フォーマー１２の傾斜角度を調整しなければならなかった。そこで、本発明に係る噴流はんだ槽１では、ハンドル１３をチャンバの外部から間接的に操作可能とする操作部（取っ手）１４を設けている。

操作部１４は、操作部１４とハンドル１３との間に設けられた図示しない連結機構を介してハンドル１３に接続され、ケースの外面部に回転可能に取り付けられている。作業者によって操作部１４が回転操作されると、図３および４に示したように、操作部１４の回転操作量に応じてハンドル１３が連結機構を介して時計周りまたは反時計周りに回転移動する。これにより、板カム機構９ｂが作動し、退出側フォーマー１２の傾斜角度が微調整される。このように、ケース内のハンドル１３を操作するための操作部１４をケースの外側に設けることで、ケースを開くことなく退出側フォーマー１２の傾斜角度を微調整することができる。その結果、作業者の作業時間および作業負担の軽減を図ることができる。

本発明に係る噴流はんだ槽１は、以上のように構成される。この噴流はんだ槽１は、一次噴流ノズル３には一次噴流ノズル傾斜装置７を備えるとともに二次噴流ノズル５には二次噴流ノズル傾斜装置８を備えるので、一次噴流ノズル用ダクト４に連通して配置される一次噴流ノズル３と、二次噴流ノズル用ダクト６に連通して配置される二次噴流ノズル５とを、通常の鉛直上方へ向けた状態から、それぞれプリント基板の搬送方向、この搬送方向と反対方向へ傾斜した状態へ変更することができる。

このため、この噴流はんだ槽１は、プリント基板の搬送方向における一次噴流ノズル３と二次噴流ノズル５との間隔を、極めて簡便に調整することができるようになり、用いる鉛フリーはんだの融点の変動に関わらず、一次噴流ノズル３でプリント基板に付着した溶融はんだが二次噴流ノズル５に移行する前に凝固することを確実に防止することができるようになる。

また、この噴流はんだ槽１は、退出側フォーマー傾斜装置９を備えるので、二次噴流ノズル傾斜装置８によって、二次噴流ノズル５をプリント基板の搬送方向と反対方向へ向けて傾斜して配置する場合においても、二次噴流ノズル５に設けられて噴出した溶融はんだを導くための退出側フォーマー１２の、二次噴流ノズル５に対する傾斜角度を適正な方向へ調整することができ、二次噴流ノズル５の傾斜配置に関わらず安定したはんだ付けを行うことができるようになる。

このようにして、本発明に係る噴流はんだ槽１によれば、一次噴流ノズル３と二次噴流ノズル５との間隔を簡単に調整することができ、これにより、用いる鉛フリーはんだの種類に関わらず、一次噴流ノズル３でプリント基板に付着した溶融はんだが二次噴流ノズル５に移行する前に凝固することを確実に防止することができるようになる。

したがって、この噴流はんだ槽１を用いてプリント基板のはんだ付けを行うと、例えば、メインボード用にはＳｎ−３．５Ａｇ、Ｓｎ−３．０Ａｇ−０．５Ｃｕの組成の鉛フリーはんだのはんだ付けを行うものの、手持ちの機器であるリモコンには落下衝撃性の強いＳｎ−０．７Ｃｕ−０．３Ａｇなどの低銀系の鉛フリーはんだのはんだを用いる場合のように、鉛フリーはんだの変更が必要な場合にあっても、一次噴流ノズル３と二次噴流ノズル５の間隔を簡便に調整することができ、いずれの組成の鉛フリーはんだのはんだ付けにおいてもブリッジやツララの残存、さらにはスルーホールの内部への濡れ広がりの不足等を生じることなく、良好な品質で信頼性の高いはんだ付けを行うことができる。

ここで、一次噴流ノズル３と二次噴流ノズル５が接近し過ぎることに起因して、それぞれの噴流ノズル３、５から噴流して流出した溶融はんだが、もう一方の噴流ノズルから噴流している溶融はんだに流れ込んでしまう現象は、各噴流ノズル３、５のダクト付近で発生する。本発明に係る噴流はんだ槽１は、一次噴流ノズル３及び二次噴流ノズル５を傾斜配置して両者の距離を接近させるものであり、一次噴流ノズル用ダクト４及び二次噴流ノズル用ダクト６の設置位置を近づけるものではないため、溶融はんだが流れ込まれた噴流ノズル３、５からの噴流する波は形状が崩れて噴流ノズルにおける作用、つまり一次噴流ノズル３における未はんだ解消作用や二次噴流ノズル５におけるブリッジ、ツララの修正作用をなさなくなってしまう現象は、全く発生しない。

なお、本発明に係る噴流はんだ槽１は、一次噴流ノズル３を一次噴流ノズル用ダクト４からまとめて引き抜くことができるとともに、二次噴流ノズル５を二次噴流ノズル用ダクト６からまとめて引き抜くことができる。このため、操業途中で必要になる、一次噴流ノズル３、二次噴流ノズル５のメンテナンス性も向上する。

１ 本発明に係る噴流はんだ槽
２ はんだ槽本体
３ 一次噴流ノズル
３ａ 穴
３ｂ 造波板
３ｃ 整流板
３ｄ 縦壁部
３ｅ 貫通穴
４ 一次噴流ノズル用ダクト
４ａ フランジ
４ｂ 開口部
５ 二次噴流ノズル
５ｃ 整流板
５ｄ 縦壁部
５ｅ 貫通穴
６ 二次噴流ノズル用ダクト
６ａ フランジ
６ｂ 開口部
７ 一次噴流ノズル傾斜装置
７ａ 連結部材
７ｂ 貫通穴
８ 二次噴流ノズル傾斜装置
８ａ 連結部材
８ｂ 貫通穴
９ 退出側フォーマー傾斜装置
９ａ 軸支機構
９ｂ 板カム機構
１０ 設置高さ調整機構
１１ 設置高さ調整機構
１２ 退出側フォーマー
１４ 操作部

Claims (6)

1. その上方をプリント基板が所定の搬送方向へ搬送されるはんだ槽本体と、
   該はんだ槽本体の内部に配置されて、鉛フリーはんだからなる溶融はんだを送るポンプにより送られる溶融はんだを導くとともに、前記搬送方向に離間して上向きに設けられる二つのフランジにより形成される開口部を上面に有するダクト、及び
   前記二つのフランジの間に上方へ向けて延設して配置されることによって前記開口部を介して前記ダクトに連通し、前記ダクトを介して供給される溶融はんだを導いて上方へ向けて噴流させる噴流ノズルの組み合わせを二組と、
   二つの前記噴流ノズルのうちの少なくとも一つの噴流ノズルを前記搬送方向又は該搬送方向の反対方向へ向けて傾斜して配置するための噴流ノズル傾斜装置と
   を備えることを特徴とする噴流はんだ槽。
2. 前記噴流ノズルは一次噴流ノズルであり、前記噴流ノズル傾斜装置は前記一次噴流ノズルを前記搬送方向へ向けて傾斜して配置することを特徴とする請求項１に記載された噴流はんだ槽。
3. 前記噴流ノズルは二次噴流ノズルであり、前記噴流ノズル傾斜装置は前記二次噴流ノズルを前記搬送方向と反対方向へ向けて傾斜して配置するとともに、前記二次噴流ノズルに前記搬送方向へ向けて配置される退出側フォーマーの、該噴流ノズルに対する傾斜角度を調整するための退出側フォーマー傾斜装置を備えることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載された噴流はんだ槽。
4. 前記噴流ノズル傾斜装置は、前記搬送方向に離間する、前記噴流ノズルの二つの縦壁部にそれぞれ設置されるとともに前記二つのフランジにそれぞれ掛止する二つの連結部材と、前記二つの縦壁部に対する前記二つの連結部材の設置高さを個別に調整するための設置高さ調整機構とを有する請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載された噴流はんだ槽。
5. 前記設置高さ調整機構は、前記二つの連結部材のそれぞれの縦壁部に水平方向へ向けて穿設された複数の貫通穴のうちの一つ、及び、前記噴流ノズルの前記二つの縦壁部に斜め上方向へ向けて穿設された複数の貫通穴のうちの一つをいずれも貫通する固定ピンを有する請求項４に記載された噴流はんだ槽。
6. 前記退出側フォーマー傾斜装置は、前記二次噴流ノズルに設けられて前記退出側フォーマーを回転自在に支持する軸支機構と、前記退出側フォーマーの下面を昇降させる板カム機構とを有する請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載された噴流はんだ槽。

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