JPWO2019211998A1 - はんだ付けノズル、はんだ付け装置、はんだ付け方法およびプリント配線板の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
最初に、本発明の実施の形態1におけるはんだ付け装置10の構成について説明する。
図1を参照して、はんだ槽1に貯留された溶融はんだ2が吸入口6aからチャンバ6内に流入する。モータ軸4を介してモータ3の駆動力を受けることによって、インペラ5が回転する。インペラ5が回転することによって、吸入口6aからチャンバ6内に流入した溶融はんだ2が図1中矢印Aのようにチャンバ6内部を通ってはんだ付けノズル20に向かって供給される。
まず、はんだ付け対象物が準備される。はんだ付け対象物は、例えば、プリント配線板11である。はんだ付け装置10のはんだ付けノズル20から溶融はんだ2を噴流させてはんだ付け対象物がはんだ付けされる。
図5を参照して、比較例は、本実施の形態と比較して、はんだ付けノズル20の構成が主に異なっている。比較例のはんだ付けノズル20では、図5中矢印Cのように、溶融はんだ2は、中央部21a3を上方に向けて流れてから第1隔壁22a上を通って第1端部21a1に流れる。また、図5中矢印Cのように、溶融はんだ2は、中央部21a3を上方に向けて流れてから第2隔壁22b上を通って第2端部21a2に流れる。
上記の本実施の形態においては、プリント配線板11がCEM−3である場合について説明したが、他の基材であっても本実施の形態と同様の効果を得ることができる。例えば、ガラス繊維の布にエポキシ樹脂をしみ込ませたFR(Flame retardant)−4基材、絶縁体の紙にフェノール樹脂を浸透させて形成した紙フェノール基板、配線導体とセラミックス基材とを同時焼成して作るセラミック基板等であっても、本実施の形態と同様の効果を得ることができる。また、サブ基板の材料はCEM−3、メイン基板の材料はFR−4など異なる材料からなる基板を組み合わせても本実施の形態と同様の効果を得ることができる。
本発明の実施の形態2は、実施の形態1と比較して、第1遮蔽板23aおよび第2遮蔽板23bが設けられている点で主に異なっている。なお、本実施の形態のこれ以外の構成は上述した実施の形態1と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
図6を参照して、本実施の形態におけるはんだ付け装置10のはんだ付けノズル20では、第1遮蔽板23aが第1端部21a1において長手方向D1の中央(第1中央)C1の溶融はんだ2の噴流を遮る。このため、図6中矢印で示されるように溶融はんだ2が第1端部21a1において第1遮蔽板23aの長手方向D1の両側B1を通る。したがって、第1端部21a1の両側B1の端部を通る溶融はんだ2の流量が増加する。中央C1では溶融はんだ2の流れが阻害されるため中央C1を通る溶融はんだ2の流量が減少する。そのため、中央C1および両側B1のはんだ上面の高さが均一化される。
本実施の形態は、実施の形態1と同様の作用効果を有する。即ち、本実施の形態によれば、開口OPから噴流した溶融はんだ2の凸形状をフラット化することができる。したがって、開口OPから噴流した溶融はんだ2の長手方向D1における均一性を向上させることができる。これにより、中央部21a3だけでなく第1端部21a1および第2端部21a2においても溶融はんだ2をはんだ付け対象物に安定して接触させることができる。よって、はんだ付けノズル20の外枠21の近くにおいても、信頼性の高いはんだ接合部を得ることができる。
図7を参照して、本実施の形態の変形例は、本実施の形態と比較して、第1遮蔽板23aおよび第2遮蔽板23bの形状が主に異なっている。本実施の形態の変形例では、第1遮蔽板23aおよび第2遮蔽板23bはそれぞれ上に凸形状に構成されている。
本発明の実施の形態3は、実施の形態1と比較して、可動遮蔽板25が設けられている点で主に異なっている。なお、本実施の形態のこれ以外の構成は上述した実施の形態1と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
図10を参照して、本実施の形態におけるはんだ付け装置10のはんだ付けノズル20では、第1可動遮蔽部251が第1端部21a1において溶融はんだ2の流れを遮る。第2可動遮蔽部252が第2端部21a2において溶融はんだ2の流れを遮る。これにより、第1可動遮蔽部251および第2可動遮蔽部252の各々は、溶融はんだ2から抗力を受ける。このため、図10中破線で示されるように、第1可動遮蔽部251は、第1隔壁22aに近接する方向に変形する。また、第2可動遮蔽部252は、第2隔壁22bに近接する方向に変形する。第1可動遮蔽部251の変形によって第1端部21a1における溶融はんだ2の流れる面積は増大する。また、第2可動遮蔽部252の変形によって第2端部21a2における溶融はんだ2の流れる面積は増大する。したがって、溶融はんだ2の圧力が減少するのに併せて抗力も低下し、最終的に第1可動遮蔽部251および第2可動遮蔽部252の各々の変形は抗力と溶融はんだ2の圧力が均衡した状態で安定する。
第1端部21a1および第2端部21a2を流れる溶融はんだ2の圧力は、はんだ付け装置10のはんだ槽1内の溶融はんだ2の量、モータ3の回転の設定値、および、はんだの酸化物または異物による装置内流路の閉塞によって変動する。このため、はんだ付けノズル20の両側のはんだ上面高さも変動して、中央および両側のはんだ上面の高さが不均一となる。
本発明の実施の形態4は、実施の形態1と比較して、可動遮蔽板25が設けられている点で主に異なっている。なお、本実施の形態のこれ以外の構成は上述した実施の形態1と同様であるため、同一の要素については同一の符号を付し、その説明を繰り返さない。
図12を参照して、本実施の形態におけるはんだ付け装置10のはんだ付けノズル20では、第1可動遮蔽部251が第1端部21a1および中央部21a3において溶融はんだ2の流れを遮る。第2可動遮蔽部252が第2端部21a2および中央部21a3において溶融はんだ2の流れを遮る。これにより、第1可動遮蔽部251および第2可動遮蔽部252の各々は、溶融はんだ2から抗力を受ける。このため、第1可動遮蔽部251は、第1隔壁22aに近接する方向に変形する。また、第2可動遮蔽部252は、第2隔壁22bに近接する方向に変形する。第1可動遮蔽部251の変形によって第1端部21a1および中央部21a3において溶融はんだ2の流れる面積は増大する。また、第2可動遮蔽部252の変形によって第2端部21a2および中央部21a3において溶融はんだ2の流れる面積は増大する。したがって、溶融はんだ2の圧力が減少するのに併せて抗力も低下し、最終的に第1可動遮蔽部251および第2可動遮蔽部252の各々の変形は抗力と溶融はんだ2の圧力が均衡した状態で安定する。
第1端部21a1および第2端部21a2を流れる溶融はんだ2の圧力は、はんだ付け装置10のはんだ槽1内の溶融はんだ2の量、モータ3の回転の設定値、および、はんだの酸化物または異物による装置内流路の閉塞によって変動する。このため、はんだ付けノズル20の両側のはんだ上面高さも変動して、中央および両側のはんだ上面の高さが不均一となる。また、第1端部21a1および第2端部21a2を流れる溶融はんだ2の圧力が増減すると、中央部21a3に流れ込む溶融はんだ2の流量も増減するため、中央部21a3のはんだ上面の高さも変動する。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
Claims (11)
- 溶融はんだを噴流させてはんだ付けするための開口を有する流路を含む外枠と、
前記外枠の前記流路を前記開口の長手方向に第1端部と中央部とに区切る第1隔壁と、
前記流路を前記長手方向に前記中央部に対して前記第1端部と反対側に配置された第2端部と前記中央部とに区切る第2隔壁とを備え、
前記溶融はんだが前記第1端部から前記第1隔壁を越えて前記中央部に流れ、前記第2端部から前記第2隔壁を越えて前記中央部に流れるように構成されている、はんだ付けノズル。 - 前記第1端部において前記長手方向の第1中央に配置された第1遮蔽板と、
前記第2端部において前記長手方向の第2中央に配置された第2遮蔽板とをさらに備え、
前記第1端部において前記第1遮蔽板は、前記溶融はんだの前記第1中央の噴流を遮り、前記溶融はんだを前記第1遮蔽板の前記長手方向の両側に通すように構成されており、
前記第2端部において前記第2遮蔽板は、前記溶融はんだの前記第2中央の噴流を遮り、前記溶融はんだを前記第2遮蔽板の前記長手方向の両側に通すように構成されている、請求項1に記載のはんだ付けノズル。 - 前記溶融はんだの圧力の変動に応じて変形するように構成された可動遮蔽板をさらに備え、
前記可動遮蔽板は、前記第1端部に配置された第1可動遮蔽部と、前記第2端部に配置された第2可動遮蔽部とを含み、
前記第1可動遮蔽部は、前記溶融はんだの圧力の変動に応じて変形することによって前記第1端部における前記溶融はんだの流れる面積を変動可能に構成されており、
前記第2可動遮蔽部は、前記溶融はんだの圧力の変動に応じて変形することによって前記第2端部における前記溶融はんだの流れる面積を変動可能に構成されている、請求項1に記載のはんだ付けノズル。 - 前記第1可動遮蔽部および前記第2可動遮蔽部の各々は、固定部と、屈曲部と、第1遮蔽部とを含み、
前記第1可動遮蔽部の前記固定部は、前記第1隔壁に固定されており、
前記第2可動遮蔽部の前記固定部は、前記第2隔壁に固定されており、
前記屈曲部は、前記長手方向に折り返すように構成されており、
前記屈曲部の一方端に前記固定部がつながっており、
前記屈曲部の他方端に前記第1遮蔽部がつながっており、
前記第1可動遮蔽部の前記第1遮蔽部は、前記第1端部に向けて突き出しており、
前記第2可動遮蔽部の前記第1遮蔽部は、前記第2端部に向けて突き出しており、
前記第1遮蔽部の先端は自由端である、請求項3に記載のはんだ付けノズル。 - 前記溶融はんだの圧力の変動に応じて変形するように構成された可動遮蔽板をさらに備え、
前記可動遮蔽板は、前記第1端部および前記中央部に配置された第1可動遮蔽部と、前記第2端部および前記中央部に配置された第2可動遮蔽部とを含み、
前記第1可動遮蔽部は、前記溶融はんだの圧力の変動に応じて変形することによって前記第1端部および前記中央部における前記溶融はんだの流れる面積を変動可能に構成されており、
前記第2可動遮蔽部は、前記溶融はんだの圧力の変動に応じて変形することによって前記第2端部および前記中央部における前記溶融はんだの流れる面積を変動可能に構成されている、請求項1に記載のはんだ付けノズル。 - 前記第1可動遮蔽部および前記第2可動遮蔽部の各々は、固定部と、屈曲部と、第1遮蔽部と、接続部と、第2遮蔽部とを含み、
前記第1可動遮蔽部の前記固定部、前記屈曲部、前記第1遮蔽部は、前記第1端部に配置されており、
前記第2可動遮蔽部の前記固定部、前記屈曲部、前記第1遮蔽部は、前記第2端部に配置されており、
前記第1可動遮蔽部の前記固定部は、前記第1隔壁に固定されており、
前記第2可動遮蔽部の前記固定部は、前記第2隔壁に固定されており、
前記屈曲部は、前記長手方向に折り返すように構成されており、
前記屈曲部の一方端に前記固定部がつながっており、
前記屈曲部の他方端に前記第1遮蔽部がつながっており、
前記第1可動遮蔽部の前記第1遮蔽部は、前記第1端部に向けて突き出しており、
前記第2可動遮蔽部の前記第1遮蔽部は、前記第2端部に向けて突き出しており、
前記第1遮蔽部の先端は自由端であり、
前記第1可動遮蔽部の前記接続部は、前記第1隔壁をまたいで前記第1端部から前記中央部にわたって配置されており、
前記第2可動遮蔽部の前記接続部は、前記第2隔壁をまたいで前記第2端部から前記中央部にわたって配置されており、
前記接続部は、前記屈曲部および前記第1遮蔽部の各々と、前記第2遮蔽部とを接続しており、
前記第1可動遮蔽部の前記第2遮蔽部は、前記中央部に向けて突き出しており、
前記第2可動遮蔽部の前記第2遮蔽部は、前記中央部に向けて突き出しており、
前記第2遮蔽部の先端は自由端である、請求項5に記載のはんだ付けノズル。 - 前記中央部内に配置された排出口遮蔽板をさらに備え、
前記排出口遮蔽板は、前記第1端部および前記第2端部から前記中央部に流れ込んだ前記溶融はんだの流れを阻害するように構成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載のはんだ付けノズル。 - 前記排出口遮蔽板は、前記中央部において前記長手方向の中央に配置されており、
前記中央部において前記排出口遮蔽板は、前記溶融はんだの前記長手方向の中央の噴流を遮り、前記溶融はんだを前記排出口遮蔽板の前記長手方向の両側に通すように構成されている、請求項7に記載のはんだ付けノズル。 - 前記溶融はんだが貯留されたはんだ槽と、
前記はんだ槽の外部に配置されたモータと、
前記はんだ槽の内部に配置されたモータ軸と、
前記モータ軸を介して前記モータ軸の周方向に回転可能に構成されたインペラと、
吸入口が形成され、前記モータ軸の軸方向に前記吸入口から内部を見たときに前記インペラと重なる前記吸入口から前記溶融はんだが流入するチャンバと、
前記チャンバに取り付けられたノズル板と、
前記ノズル板に取り付けられた、請求項1〜8のいずれか1項に記載のはんだ付けノズルを備えた、はんだ付け装置。 - はんだ付け対象物を準備する工程と、
請求項9に記載のはんだ付け装置のはんだ付けノズルから前記溶融はんだを噴流させて前記はんだ付け対象物をはんだ付けする工程とを備えた、はんだ付け方法。 - プリント配線板を準備する工程と、
請求項9に記載のはんだ付け装置のはんだ付けノズルから前記溶融はんだを噴流させて前記プリント配線板をはんだ付けする工程とを備えた、プリント配線板の製造方法。
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