CN105983744A - 喷嘴前端部件、喷嘴、焊接装置、基板装置的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供喷嘴前端部件、喷嘴、焊接装置以及基板装置的制造方法。与前端部不向径向外侧伸出的喷嘴相比，使产生焊料桥连的喷嘴相对于基板的移动速度高速化。安装于喷嘴主体(82)的前端部(83)的附件(100)为具有上部倾斜面(110)和下部倾斜面(120)的形状，其中，该上部倾斜面(110)构成喷出口(84)的外缘面并随着朝向基端部(80B)侧(下方侧)而向径向外侧倾斜，下部倾斜面(120)构成从该上部倾斜面(110)的外缘部起向基端部B侧(下方侧)连续的周面并随着朝向基端部侧(下方侧)而向径向内侧倾斜。

Description

喷嘴前端部件、喷嘴、焊接装置、基板装置的制造方法

技术领域

本发明涉及喷嘴前端部件、喷嘴、焊接装置以及基板装置的制造方法。

背景技术

在专利文献1中公开了有关焊料喷流喷嘴的技术：焊料喷流喷嘴被定位在与被焊接体的焊接部位相对的位置，对焊接部位点状喷流熔融焊料而进行焊接处理。在该现有技术中，其特征在于，通过焊料槽内生成的喷射压来将焊料积存凹部内所积存的规定的量的熔融焊料点状喷流到被焊接部件的焊接部位。

专利文献1：日本特开第2008-109034号公报

作为将***有端子的电子部件焊接于基板的通孔的方法，公知有点式射流(pointflow)焊接。点式射流焊接是使喷出熔融焊料的喷嘴相对于基板沿着基板背面相对移动而对电子部件进行焊接的方法。

关于点式射流焊接，当喷嘴相对于基板的相对移动速度为高速时，由于端子之间经常因焊料而产生电连接的焊料桥连，所以将喷嘴相对于基板的相对移动速度设定为低速。

发明内容

本发明的目的在于，与前端部不具有上部倾斜面和下部倾斜面的喷嘴相比，在抑制焊料桥连的产生的同时使喷嘴相对于基板的相对移动速度高速化，其中，该上部倾斜面构成了喷出口的外缘面，该下部倾斜面构成了从该上部倾斜面的外缘部起向该基端部侧连续的周面。

技术方案1的喷嘴具有：上部倾斜面，其形成于前端部，构成了喷出熔融焊料的喷出口的外缘面，随着朝向基端部侧而向径向外侧倾斜；以及下部倾斜面，其构成了从该上部倾斜面的外缘部起向该基端部侧连续的周面，随着朝向该基端部侧而向径向内侧倾斜。

关于技术方案2的喷嘴，所述上部倾斜面相对于所述喷嘴的轴向的角度被设定为40°以上85°以下。

关于技术方案3的喷嘴，所述下部倾斜面相对于所述喷嘴的轴向的角度被设定为所述上部倾斜面相对于所述喷嘴的轴向的角度以下。

技术方案4的喷嘴具有：喷嘴前端部件，其具有所述上部倾斜面和所述下部倾斜面；以及喷嘴主体，其以能够拆装的方式安装有所述喷嘴前端部件。

技术方案5的焊接装置具有：技术方案1～4中的任意一项所述的喷嘴；主体部，其固定所述喷嘴的基端部，回收并贮存从所述喷嘴的所述喷出口喷出的熔融焊料，并且使所贮存的熔融焊料从所述喷嘴的所述喷出口喷出；以及移动装置，其使所述喷嘴的所述前端部沿着基板的背面相对于所述基板相对移动。

技术方案6所述的焊接装置具有：下侧部件，其支承所述基板的背面；上侧部件，其配置于所述基板的上表面侧；把持部，其设置于所述上侧部件，与所述基板的上表面接触，由该把持部与所述下侧部件对所述基板进行把持；以及按压部，其设置为能够相对于所述上侧部件在上下方向上移动，从上侧对配置于所述基板上的电子部件进行按压。

技术方案7所述的焊接装置具有：突出部，其从所述按压部突出，并且所述突出部***到在所述上侧部件中形成的贯通上下方向的贯通孔中；以及检查单元，其检查所述突出部从所述上侧部件的上表面比预先确定的突出量突出。

技术方案8所述的焊接装置具有：喷出单元，其从所述喷嘴的所述基端部侧的周围朝向所述前端部侧喷出抑制熔融焊料氧化的气体；以及盖部件，其相对于所述喷嘴进行相对移动，并从上侧覆盖所述喷嘴的周围，将所述气体引导至所述喷嘴的所述前端部的周围。

技术方案9所述的焊接装置中，所述盖部件被设置为下端部位于比所述喷嘴的所述上部倾斜面的所述外缘部靠下侧的位置。

技术方案10所述的焊接装置具有：检测单元，其对从所述喷嘴的所述喷出口喷出的熔融焊料的从所述喷出口起的喷出高度进行检测；以及控制单元，其根据所述检测单元的检测结果对从所述喷嘴的所述喷出口喷出的熔融焊料的喷出量进行控制以使所述喷出高度在预先确定的范围内。

技术方案11的基板装置的制造方法，使用技术方案5～10中的任意一项所述的焊接装置，沿着从所述基板的正面侧将电子部件的端子***了通孔中的所述基板的背面，一边从所述喷出口喷出熔融焊料一边使所述喷嘴相对于所述基板进行相对移动，将所述端子焊接在所述基板上。

技术方案12所述的喷嘴前端部件，其以能够拆装的方式安装在喷出熔融焊料的喷嘴主体上，该喷嘴前端部件具有：上部倾斜面，其构成喷出熔融焊料的喷出口的外缘面，且随着朝向所述喷嘴主体的基端部侧而向径向外侧倾斜；以及下部倾斜面，其构成从该上部倾斜面的外缘部起向该基端部侧连续的周面，且随着朝向该基端部侧而向径向内侧倾斜。

关于技术方案13所述的喷嘴前端部件，所述上部倾斜面相对于所述喷嘴主体的轴向的角度被设定为40°以上85°以下。

关于技术方案14所述的喷嘴前端部件，所述下部倾斜面相对于所述喷嘴主体的轴向的角度被设定为所述上部倾斜面相对于所述喷嘴主体的轴向的角度以下。

根据技术方案1所述的发明，与前端部不具有上部倾斜面和下部倾斜面的喷嘴相比，能够在抑制焊料桥连的产生的同时使喷嘴相对于基板的相对移动速度高速化，其中，该上部倾斜面构成喷出口的外缘面，该下部倾斜面构成从该上部倾斜面的外缘部起向该基端部侧连续的周面。

根据技术方案2所述的发明，与上部倾斜面相对于喷嘴的轴向的角度被设定为比40°大或者不到85°的情况相比，能够在抑制焊料桥连的产生的同时使喷嘴相对于基板的相对移动速度高速化。

根据技术方案3所述的发明，与下部倾斜面相对于喷嘴的轴向的角度比上部倾斜面相对于喷嘴的轴向的角度大的情况相比，能够在抑制焊料桥连的产生的同时使喷嘴相对于基板的相对移动速度高速化。

根据技术方案4所述的发明，与具有上部倾斜面和下部倾斜面的喷嘴前端部件不能相对于喷嘴主体装拆的情况相比，能够抑制运行成本。

根据技术方案5所述的发明，与前端部不具有上部倾斜面和下部倾斜面的喷嘴相比，能够提高焊接的速度，其中，该上部倾斜面构成喷出口的外缘面，该下部倾斜面构成从该上部倾斜面的外缘部起向该基端部侧连续的周面。

根据技术方案6所述的发明，与不具有与下侧部件一同对基板进行把持的把持部和从上侧按压电子部件的按压部的情况相比，能够抑制基板的弯曲和电子部件的浮动。

根据技术方案7所述的发明，能够对电子部件的安装不良进行检查。

根据技术方案8所述的发明，与不具有将抑制熔融焊料氧化的气体引导至喷嘴的前端部的周围的盖部件的情况相比，能够抑制喷嘴的前端部的熔融焊料的氧化。

根据技术方案9所述的发明，与盖部件的下端部位于比喷嘴的上部倾斜面的外缘部靠上侧的位置的情况相比，能够抑制喷嘴的前端部的熔融焊料的氧化。

根据技术方案10所述的发明，与不以熔融焊料的喷出高度在预先确定的范围内的方式对喷出量进行控制的情况相比，提高焊接品质。

根据技术方案11所述的发明，与前端部不具有上部倾斜面和下部倾斜面的喷嘴相比，能够提高焊接的速度，其中，该上部倾斜面构成喷出口的外缘面，该下部倾斜面构成从该上部倾斜面的外缘部起向该基端部侧连续的周面。

根据技术方案12所述的发明，与不具有上部倾斜面和下部倾斜面的情况相比，能够在抑制焊料桥连的产生的同时使喷嘴相对于基板的相对移动速度高速化，其中，该上部倾斜面构成喷出口的外缘面，该下部倾斜面构成从该上部倾斜面的外缘部起向该基端部侧连续的周面。

根据技术方案13所述的发明，与上部倾斜面相对于喷嘴主体的轴向的角度被设定为比40°大或者不到85°的情况相比，能够在抑制焊料桥连的产生的同时使喷嘴主体相对于基板的相对移动速度高速化。

根据技术方案14所述的发明，与下部倾斜面相对于喷嘴主体的轴向的角度比上部倾斜面相对于喷嘴主体的轴向的角度大的情况相比，能够在抑制焊料桥连的产生的同时使喷嘴主体相对于基板的相对移动速度高速化。

附图说明

图1是第一实施方式的焊接装置的概略构成图。

图2是点式射流焊接方式的说明图。

图3的(A)是示出一边喷出熔融焊料一边移动喷嘴而进行焊接的状态的图，图3的(B)是示出基板的背面与喷嘴之间的熔融焊料离开背面之前的图，图3的(C)是示出喷嘴经过电子部件的端部的引脚后而离开背面的状态的图。

图4是示出在喷嘴主体的前端部安装了附件的喷嘴的立体图。

图5的(A)是安装了附件的喷嘴的主视图，图5的(B)是其俯视图。

图6是示出焊料尾帘宽度的最大值与上部角度的关系的图表。

图7是示出焊料尾帘宽度的最大值和最小值与上部角度的关系的图表。

图8是示出在喷嘴主体的前端部安装了附件的喷嘴的立体图。

图9是示出焊料脱离宽度与上部角度的关系的图表。

图10的(A)是在将垫圈安装于前端部而喷出熔融焊料并进行了焊接时的喷嘴主体的位置位于背面中没有引脚的面的图，图10的(B)和(C)是从图10的(A)向具有引脚的面进行了移动的状态的图，图10的(D)是从图10的(C)向没有引脚的面进行了移动的状态的图。

图11是在一并射流焊接方式的焊接装置中进行焊接的状态的示意图。

图12是第二实施方式的焊接装置的概略构成图。

图13的(A)是示出第二实施方式的焊接装置的按压部和检查装置的部位的剖面的剖视图，图13的(B)是电子部件安装不良的状态的剖视图。

图14是对第二实施方式的焊接装置的熔融焊料的喷出高度进行检测的检测装置的概略构成图。

图15是对使用第二实施方式的焊接装置的盖部件覆盖喷嘴的状态下的气体的流向进行说明的说明图。

图16-1是按照(A)～(G)依次地示出第二实施方式的焊接装置中的焊接工序的工序图中的(A)～(C)。

图16-2是按照(A)～(G)依次地示出第二实施方式的焊接装置中的焊接工序的工序图中的(D)和(E)。

图16-3是按照(A)～(G)依次地示出第二实施方式的焊接装置中的焊接工序的工序图中的(F)和(G)。

图17是不使用盖部件来覆盖喷嘴的比较例，图17的(A)是在没有将附件安装于喷嘴主体的情况下的与图15对应的说明图，图17的(B)是在安装了附件的情况下的与图15对应的说明图。

标号说明

10：焊接装置；11：焊接装置；12：主体部；16：驱动部(移动装置的一例)；50：印刷基板(基板的一例)；50A：正面；50B：背面；52：通孔；60：电子部件；62：引脚；80：喷嘴；80B：基端部；82：喷嘴主体；84：喷出口；90：控制装置(控制单元的一例)；96：喷出装置(喷出单元的一例)；100：附件(喷嘴前端部件的一例)；110：上部倾斜面；120：下部倾斜面；220：下侧部件；230：上侧部件；232：把持部；234：贯通孔；240：按压部；244：突出部；250：检查装置(检查单元的一例)；260：检测装置(检测单元的一例)；270：盖部件；270A：下端部；J：熔融焊料；N：气体。

具体实施方式

【第一实施方式】

对本发明的第一实施方式的焊接装置进行说明。

<整体构成>

首先，对第一实施方式的焊接装置10(以下，称为“装置10”。)的整体构成进行说明。另外，除了后述的喷嘴80以外，装置10与公知的装置构造同样。

图1所示的装置10是所谓点式射流焊接方式的装置。具体来说，装置10使喷嘴80接近印刷基板50(以下，称为“基板50”。)的背面50B，其中，如图2和图3所示，将图3的(A)所示的电子部件60(以下，称为“部件60”。)的引脚(端子)62***印刷基板50的通孔52中，喷嘴80(也参照图4)使熔融焊料J从喷出口84喷出。并且，一边使熔融焊料J(参照图1和图3)从喷嘴80的喷出口84喷出，一边使喷嘴80沿着基板50的背面52B移动，由此对引脚62和基板50进行焊接。

另外，在图3中为了避免图变得复杂而仅图示了三个通孔52。并且，图2是示出喷嘴80的移动的说明图，箭头S1和箭头S2表示喷嘴80的轨迹。虽然该图2图示了一个喷嘴80的移动，但为了容易判断说明而用多条实线图示了移动的喷嘴80。并且，未图示出部件60。

如图1所示，装置10具有主体部12、保持基板50的保持部14、使主体部12在X方向、Y方向和Z方向上移动的驱动部16。另外，图1中的上下方向为Z方向，左右方向为X方向，与纸面垂直的方向为Y方向。

主体部12具有如下的功能：将从喷嘴80的喷出口84喷出的熔融焊料J回收并贮存在贮存槽22中，并且使贮存的熔融焊料J从喷嘴80的喷出口84喷出。另外，图1中的箭头M表示熔融焊料J的流向。

并且，驱动部16使主体部12相对于保持部14(基板50)在X方向、Y方向和Z方向上移动，由此，如所述的那样，喷嘴80相对于基板50的背面50B接近离开并且沿着背面50B移动。这里，“接近离开”是指***到基板50的通孔52中的部件60的引脚62的前端(下端)不与喷嘴80接触、且喷嘴80接近基板50以使熔融焊料J与引脚62接触，或者喷嘴80充分地离开基板50以使熔融焊料J不与引脚62的前端接触。

<喷嘴>

接着，对喷嘴80的构造进行说明。

如图4和图5的(A)所示，喷嘴80采用了具有喷嘴主体82和附件100的构造，其中，喷嘴主体82的前端部83缩径，附件100安装在喷嘴主体82的前端部83上。在附件100中形成有贯通孔102，在该贯通孔102中***喷嘴主体82的前端部83。并且，喷嘴主体82的前端部83的开口为喷出熔融焊料J的喷出口84。

如图4和图5的(A)所示，作为安装在喷嘴主体82的前端部83上的喷嘴前端部件的一例的附件100，其形成有上部倾斜面110和下部倾斜面120，且形成为比喷嘴主体82向径向外侧伸出的形状。上部倾斜面110构成了喷出口84的外缘面，随着朝向基端部80B侧(铅直方向下侧(参照图1))而向径向外侧倾斜。下部倾斜面120构成从上部倾斜面110的外缘部起向基端部80B侧(铅直方向下侧(图1参照))连续的周面，随着朝向基端部80B侧而向径向内侧倾斜。

换言之，附件100的上部侧朝向上侧(喷出口84侧)缩径，下部侧朝向下侧(基端部80B侧)缩径。

如图5的(A)所示，贯通孔102与喷嘴主体82的前端部83同样地朝向喷出口84(铅直方向上侧)缩径。另外，在本实施方式中，喷嘴主体82的前端部83的周壁83A相对于喷嘴80的轴向G的角度γ被设定为7.13°。并且，喷出口84的内径L2被设定为11.6mm。并且，喷嘴主体82的外径L3被设定为15.23mm。

附件100的上部倾斜面110相对于喷嘴80的轴向G的角度α被设定为40°以上85°以下。另外，在本实施方式中，角度α被设定为40°。特别地，如图3的(A)和图3的(B)所示，在使角度α为40°以上50°以下的情况下，被引脚62牵拉的熔融焊料J(后述的“焊料尾帘”)的下端部与附件100的边缘部130直接连接，被引脚62牵拉的熔融焊料J沿着下部倾斜面120顺利地流下。换言之，在角度α为40°以上50°以下的情况下，被引脚62牵拉的熔融焊料J的下端部与下部倾斜面120呈直线状连接。因此，在角度α为40°以上50°以下的情况下，由于抑制了熔融焊料J的滞流的产生，所以能够进一步抑制焊料桥连的产生。

下部倾斜面120相对于喷嘴80的轴向G的角度β被设定为上部倾斜面110相对于喷嘴80的轴向G的角度α以下。另外，在本实施方式中，角度β被设定为15°。

并且，附件100在由上部倾斜面110和下部倾斜面120所形成的角部119处的外径L1为或者

<作用>

接着，对本实施方式的作用进行说明。

如图2和图3所示，图1所示的装置10使喷嘴80接近基板50的背面50B且一边从喷嘴80的喷出口84喷出熔融焊料J，一边使喷嘴80沿着基板50的背面52B移动，由此对引脚62和基板50进行焊接，其中，该基板50的通孔52中***有部件60的引脚62。

并且，如图2、图3的(B)和图3的(C)所示，当喷嘴80移动到部件60中的移动方向S1侧的端部的引脚62时，使喷嘴80离开基板50的背面50B而结束焊接。

如图4和图5所示，附件100安装在喷嘴80的喷嘴主体82的前端部83上。附件100为具有上部倾斜面110和下部倾斜面120的形状，其中，该上部倾斜面110构成了喷出口84的外缘面并随着朝向基端部80B侧(下方侧)而向径向外侧倾斜，该下部倾斜面120构成了从该上部倾斜面110的外缘部起向基端部80B侧(下方侧)连续的周面并随着朝向基端部80B侧(下方侧)而向径向内侧倾斜。

通过安装这样形状的附件100，与仅凭借不安装附件100的喷嘴主体82的情况(前端部不向径向外侧伸出的喷嘴的情况)相比，由于喷嘴80和基板50的背面50B之间的熔融焊料J连续且顺利地流下，所以具有如下的倾向：不易产生引脚62之间相连的焊料桥连。

因此，与仅凭借不安装附件100的喷嘴主体82的情况相比，不产生焊料桥连的喷嘴80相对于基板50的移动速度实现高速化。也就是说，能够使喷嘴80相对于基板50的移动速度高速化。另外，“不产生焊料桥连”是指焊料桥连的产生率为0.1％以下。

进而，上部倾斜面110相对于喷嘴80的轴向G的角度α被设定为40°以上且85°以下(在本实施方式中角度α为40°)。并且，下部倾斜面120相对于喷嘴80的轴向G的角度β被设定为上部倾斜面110相对于喷嘴80的轴向G的角度α以下(在本实施方式中，角度β为15°)。

因此，由于在喷嘴80与基板50的背面50B之间的熔融焊料J更连续且顺利地流下，所以具有如下的倾向：更不易产生引脚62之间相连的桥连。因此，能够使喷嘴80相对于基板50的移动速度进一步高速化。

并且，由于能够使喷嘴80相对于基板50的移动速度高速化，所以部件60的引脚62与基板50的焊接的速度也高速化。

这里，可知如下的情况：通过点式射流而进行的焊接在附着并成长于喷嘴前端部的氧化膜(焊渣)的影响下，焊接性能恶化。因此，喷嘴需要定期地进行维护。关于维护能够例示出将氧化膜从喷嘴前端部去除、为防止对喷嘴前端部的氧化而进行的预焊剂的涂布、喷嘴更换等。

并且，在本实施方式中，给焊接性能带来影响的喷嘴前端部为附件100。因此，维护能够采用仅更换附件100的方式。在作为维护而采用了更换附件100的情况下，由于附件100价格便宜，所以与更换喷嘴80整体的情况相比，能够降低运行成本。并且，由于附件100的上部倾斜面110不易成长氧化膜，因此在作为维护而采用了向附件100涂布预焊剂的方式的情况下，能够降低预焊剂的使用量(运行成本)。

〔附件的上部倾斜面的角度α的初步研究〕

图10示出了在喷嘴主体82的前端部83上安装了的垫圈500的情况下的熔融焊料J的行迹。

如图10的(A)所示，在基板50的背面50B中的没有引脚62的面上的熔融焊料J的喷流角度R1为大约27°。

如图10的(B)和图10的(C)所示，在移动喷嘴主体82并焊接了引脚62的状态下的熔融焊料J的喷流角度R2和R3为大约42°。

如图10的(C)所示，在移动喷嘴主体82且熔融焊料J脱离引脚62时的喷流角度R4再次变为大约27°。

并且，如图11所示，在作为与本实施方式的装置10不同方式的一并射流焊接方式的装置600中，确认了在基板50的倾斜角度R5为5°的情况下不会产生焊料桥连(产生率0.1％以下)。

根据以上的初步研究的结果，可认为合适的熔融焊料J的喷流角度为5°～50°左右。并且，由于喷流角度为5°～50°则相对于喷嘴80的轴向G(参照图5)为85°～40°，所以将附件100的上部倾斜面110的角度α设定为40°以上85°以下。

另外，在本研究中所使用的焊料为M24CY(千住金属公司生产的Sn0.7CuNi)。

〔附件的上部倾斜面的角度α与熔融焊料J的行迹的关系〕

接着，对附件100的上部倾斜面110的角度α与在喷嘴80和基板50的背面50B之间的熔融焊料J的行迹的关系进行研究，具体地来说是对角度α与图3的(A)所示的焊料尾帘宽度K1和图3的(B)所示的焊料脱离宽度K2的关系进行研究。这里，在一边喷出熔融焊料J一边使喷嘴80相对于基板50相对地移动的情况下，从喷嘴80喷出的熔融焊料J的一部分被从基板50的背面50B突出的引脚62牵拉。在本发明中，将被引脚62牵拉的一部分的熔融焊料J与从喷嘴80喷出的熔融焊料J相连的尾帘状的部分称为“焊料尾帘”。

另外，如图3的(A)所示，焊料尾帘宽度K1为喷嘴80和基板50的背面50B之间的熔融焊料J中的基板50侧的端部与喷出口84的端部在沿着喷嘴80的移动方向S1上的长度。并且，焊料尾帘角度ω为焊料尾帘的倾斜面J1相对于基板50的角度。

并且，如图3的(B)所示，焊料脱离宽度K2为喷嘴80离开基板50的背面50B(参照图3的(C))之前的、熔融焊料J在基板50的背面50B侧的宽度。

另外，使用了两个外径L为和外径为的附件100。附件100的下部角度β设为15°。焊料使用了M24CY(千住金属公司生产的Sn0.7CuNi)。喷嘴80的移动速度设为7mm/秒。

并且，作为比较例，也同样地在仅使用不安装附件100的喷嘴主体82来实施。

另外，在该焊接的实验中，在未安装附件100的喷嘴主体82的情况下产生了焊料桥连，但是当安装了附件100时，在任何情况下都没有产生焊料桥连。

并且，在喷嘴80的移动方向上将安装有部件60的基板50的背面50B划分成四个区域，在各个区域中进行焊料尾帘宽度K1和焊料脱离宽度K2的测量。

(尾帘宽度K1的最大值与上部角度α的关系)

图6的图表示出了尾帘宽度K1的最大值与上部角度α的关系。另外，尾帘宽度K1的最大值为四个区域的尾帘宽度K1中最大的值(偏差的上限值)。并且，图中的“全部”是喷出口84为和两种情况下的结果的平均值。

另外，可认为尾帘宽度K1越小则焊料分离越好，越不易产生焊料桥连。

根据该图6的图表，通过安装附件100，尾帘宽度K1的最大值变小。因此，通过安装附件100，能够得到缩小尾帘宽度K1的最大值的效果，也就是说，能够得到不易产生焊料桥连的效果。

并且，在附件100的上部角度α为50°以上85°以下的范围内，角度α越小则焊料尾帘宽度K1的最大值越小。进而，在上部角度α为50°时尾帘宽度K1的最大值最小。因此，从减小尾帘宽度K1的最大值的观点来看，优选附件100的上部角度α为50°。

并且，因附件100的外径L1的差异而产生的差(与的差)较小。

(尾帘宽度K1的最大值和最小值的差(偏差)与上部角度α的关系)

图7的图表示出了尾帘宽度K1的最大值和最小值与上部角度α的关系。另外尾帘宽度K1的最大值和最小值是指四个区域的尾帘宽度K1的最大值和最小值。也就是说，示出了焊料尾帘宽度K1的最大值和最小值的差越小，则偏差越小，熔融焊料J的行迹越稳定。

根据该图7的图表，通过安装附件100，尾帘宽度K1的最大值与最大值的差变小。因此，通过安装附件100，能够得到尾帘宽度K1稳定的效果，也就是说熔融焊料J的行迹稳定的效果。

并且，在附件100的上部角度为70°以上时最大宽度与最小宽度的差即偏差最小，在上部角度不到70°的情况下该差即偏差逐渐变大。

(焊料脱离宽度K2与上部角度α的关系)

可认为焊料脱离宽度K2越小则焊料分离越好，越不易产生焊料桥连。

如图9所示，在附件100的上部角度α为50°以上60°以下的情况下焊料脱离宽度K2变小。

〔附件的下部倾斜面的角度β与熔融焊料J的行迹的关系〕

在将图10所示的的垫圈500安装在喷嘴主体82的前端部83上的情况下，熔融焊料J上产生脉动而不能连续且顺利地流下。

针对这一点，通过将本实施方式的附件100安装在喷嘴主体82的前端部83上，从而使脉动减少，熔融焊料J连续且顺利地流下。

但是，当附件100的下部倾斜面120的角度β为90°以上时，熔融焊料J上会产生脉动而不能连续且顺利地流下。

并且，当下部倾斜面120的角度β被设定成比上部倾斜面110的角度α大时，脉动进一步减少，熔融焊料J更加连续且顺利地流下。

【第二实施方式】

接着，对本发明的第二实施方式的焊接装置进行说明。另外，对与第一实施方式相同的部件赋予相同的标号，并省略重复的说明。

<整体构成>

如图12所示，焊接装置11(以下称为“装置11”。)具有：主体部212；保持部200，其保持基板50；驱动部16，其使主体部12在X方向、Y方向和Z方向上移动；以及控制装置90。

主体部212具有喷出装置92，该喷出装置92对从喷嘴80的喷出口84喷出的熔融焊料J进行回收并贮存在贮存槽22中，并且使贮存的熔融焊料J从喷嘴80的喷出口84喷出。并且，控制装置90对装置11整体进行控制。并且，基板50载置于带状的搬送部件209上而被搬送。

(夹持装置)

如图12所示，保持部200具有夹持装置210。夹持装置210具有：板状的下侧部件220，其对基板50的背面50B进行支承；以及板状的上侧部件230，其配置于基板50的上表面50A侧。

另外，夹持装置210构成为：通过未图示的驱动装置分别使下侧部件220和上侧部件230在上下方向上独立地移动。

在下侧部件220的与多个各部件60的引脚62对应的位置上形成有孔部222。

另一方面，上侧部件230突出有多个把持部232，该把持部232与基板50的上表面50A接触并通过下侧部件220将基板50夹住而把持。

进而，在上侧部件230中设置有能够相对于上侧部件230在上下方向上移动的多个按压部240。按压部240构成为：通过螺旋弹簧等弹性部件242将配置于基板50的上表面50A的部件60从上侧朝向下侧按压。另外，按压部240被未图示的止动器限制以使按压部240不会移动至比预先确定的位置靠下侧的位置。换言之，按压部240借助止动器而不会离开上侧部件230。

这些多个按压部240和弹性部件242分别设置在与多个各部件60对应的位置。并且，弹性部件242的按压力(弹性力)根据各部件60的大小和形状等适当地设定。

如图13的(A)所示，在按压部240中形成有从贯通孔234朝向上侧突出的突出部244，该贯通孔234形成于上侧部件230并贯通上下方向。并且，在上侧部件230的上表面230A上设置有检查装置250。

检查装置250是相对地配置发光元件252和受光元件254的构造的传感器，可以例示出光遮断器。如图13的(B)所示，检查装置250检查出突出部244从上侧部件230的上表面230A比预先确定的突出量突出，并将检查结果输送到控制装置90(图12)。另外，在图13以外的图中省略了检查装置250，未图示。

另外，按压部240由于突出部244***到上侧部件230的贯通孔234中而被限制为只能在上下方向上移动。

并且，上侧部件230的把持部232、按压部240和弹性部件242是能够装拆的。也就是说，根据要对基板50进行焊接的各部件60的位置和种类来预先适当地设定把持部232的位置和按压部240的Z方向的高度，而在上侧部件230上安装把持部232和按压部240。并且，弹性部件242以预先针对每个部件60适当地设定其弹性力的方式安装于上侧部件230。

只要是能够装拆把持部232、按压部240和弹性部件242的构造，则无论怎样的构造都可以。在本实施方式中采用了如下的构造：将把持部232和按压部240嵌入(压入)到预先形成于上侧部件230的孔中，或者通过将螺纹部拧入预先形成的螺纹孔中来进行固定。并且，本实施方式的把持部232和按压部240为销形状，上侧部件230由玻璃环氧树脂制的托板构成。

(检测装置)

如图14所示，在装置11的主体部212中设置有对从喷嘴80的喷出口84喷出的熔融焊料J的喷出高度JA进行检测的检测装置260。检测装置260采用了相对地配置发光部262和受光部264的构造。

由检测装置260检测出的喷出高度JA的检测结果被输送到控制装置90(参照图1)。控制装置90根据检测结果对喷出熔融焊料J的喷出装置92进行控制以使熔融焊料J的喷出高度JA在预先确定的范围内。

具体来说控制装置90在所检测的熔融焊料J的喷出高度JA比预先确定的范围低的情况下，提高熔融焊料J的喷出量，相反地在熔融焊料J的喷出高度JA比预先确定的范围高的情况下，降低熔融焊料J的喷出量。

另外，在图14以外的图中省略了检测装置260，未图示。

(盖部件)

如图12所示，在主体部212中设置有喷出装置96，该喷出装置96喷出抑制熔融焊料J氧化的气体N(在本实施方式中为氮气，参照图15)。

如图15所示，喷出装置96构成为：气体N从供喷嘴80突出的尖细形状的筒状的覆盖部94与喷嘴80之间的间隙(从喷嘴80的基端部80B侧的周围)朝向前端部侧喷出。另外，图15的箭头N表示气体的流向。

并且，在装置11中设置有盖部件270。盖部件270构成为：呈下方侧开口的剖面倒U字形状，在焊接作业处于停止中时从上侧覆盖移动至待机位置的喷嘴80的附件100的周围。

并且，盖部件270被设置为：在从上侧覆盖喷嘴80的状态下，其下端部270A位于喷嘴80的附件100的上部倾斜面110的外缘部、即角部119的下侧。另外，在本实施方式中，盖部件270的下端部270A被设置成与覆盖部94接触。

在本实施方式中采用了如下的构造：在喷嘴80移动至待机位置之后，通过未图示的驱动装置使盖部件270下降，并覆盖喷嘴80。另外，也可以采用在喷嘴80移动至待机位置之后使喷嘴80上升而使固定于装置11等的盖部件270覆盖喷嘴80的构成，也可以采用喷嘴80和盖部件270共同移动而使盖部件270覆盖喷嘴80的构成。

<作用>

接着，对本实施方式的作用进行说明。

如图16的(A)所示，装置11中，通过带状的搬送部件209在上侧部件230和下侧部件220之间搬送基板50，在该基板50的通孔52(参照图13的(A))中***有部件60的引脚62。

接着，如图16的(B)所示，装置11使下侧部件220上升。这样，处于引脚62从基板50的通孔52(图13的(A))突出的状态下的背面50B从形成在下侧部件220中的与各部件60对应的位置上的孔部222露出，。

如图16的(C)所示，装置11使上侧部件230下降。由此，把持部232与基板50的上表面50A接触，并通过把持部232和下侧部件220对基板50进行把持。通过以这样的方式进行把持来矫正基板50的弯曲。

并且，如图13的(A)所示，与各部件60分别对应的按压部240从上侧将各部件60按压于基板50。由此抑制了各部件60的浮动。

这里，如图13的(B)所示，假设在部件60的引脚62没有***到通孔52中的情况下，由于按压部240不会下降，所以突出部244变成从上侧部件230的上表面230A比预先确定的突出量突出的状态。并且，检查装置250检查到该状态的突出部244，由此控制装置90(参照图12)判断为部件60的安装不良、即引脚62没有***到通孔52中。在该情况下，控制装置90例如向未图示的控制面板发出警告，并中断焊接工序。

在所有的部件60的引脚62都***到通孔52中的情况下，如图16的(D)所示，装置11一边使喷嘴80接近且从喷嘴80的喷出口84喷出熔融焊料J(参照图3)，一边使喷嘴80沿着基板50的背面52B移动。由此，引脚62与基板50被焊接。另外，该动作与使用图2和图3进行了说明的第一实施方式的装置10的动作同样。并且，在图16的(D)中省略了熔融焊料J的图示。

这里，由于如所述的那样、上侧部件230的把持部232与印刷基板50的上表面50A接触，通过把持部232与下侧部件220来对印刷基板50进行把持，所以矫正了印刷基板50的弯曲。进而，由于通过按压部240从上侧将各部件60按压于基板50，所以抑制了各部件60的浮动。

因此，抑制了因基板50的弯曲和部件60的浮动而导致的焊接品质的降低。

并且，如图14所示，由检测装置260检测出的喷出高度JA的检测结果被输送到控制装置90。控制装置90根据该检测结果对喷出装置92(参照图12)进行控制以使熔融焊料J的喷出高度JA在预先确定的范围内。因此抑制了因焊料喷出高度JA不良(预先确定的范围外)而导致的焊接品质降低的产生。

当结束焊接作业时，如图16的(E)所示，装置11使上侧部件230上升，之后，如图16的(F)所示，使下侧部件220下降并解除对基板50的把持。并且，如图16的(G)所示，装置11将基板50送出。

之后，控制装置90使喷嘴80移动至待机位置。

如图15所示，在该待机位置，盖部件270下降，盖部件270覆盖喷嘴80。并且，喷出装置96(参照图12)从喷嘴80的基端部80B(参照图12)侧的周围朝向前端部的附件100侧喷出抑制熔融焊料J氧化的气体N(在本实施方式中为氮气)。所喷出的气体N充满盖部件270的内部，抑制了熔融焊料J的氧化膜的产生，并且抑制了由氧化膜导致的焊接品质的降低。

这里，对不使用盖部件270覆盖喷嘴的比较例进行说明。

如图17的(A)所示，在仅为未安装附件100的喷嘴主体82的情况下，由于喷嘴主体82的前端部为尖细形状，所以气体N容易沿着焊料表面流动。也就是说，气体N也容易与熔融焊料J的上端部接触。

但是，如图17的(B)所示，当在喷嘴主体82上安装了朝向径向外侧伸出的附件100的情况下，由于气体N很难迂回到上部倾斜面110上，所以气体N很难与上部倾斜面110上的熔融焊料J接触。

与此相对，在本实施方式中，由于所喷出的气体N充满盖部件270的内部且没有扩散，所以气体N与熔融焊料J高浓度地接触。进而，虽然安装了朝向径向外侧伸出的附件100，气体N也与上部倾斜面110上的熔融焊料J高浓度地接触。因此，与不使用盖部件270覆盖喷嘴80的情况相比，抑制了熔融焊料J的氧化膜的产生。

另外，虽然在所述的说明中省略了一些内容，但在本实施方式中，也与第一实施方式同样地，通过安装附件100，与仅为不安装附件100的喷嘴主体82的情况(前端部不朝向径向外侧伸出的喷嘴的情况)相比，由于在喷嘴80和基板50的背面50B之间的熔融焊料J连续且顺利地流下，所以具有如下的倾向：不易产生连接引脚62间的焊料桥连。

因此，与仅为不安装附件100的喷嘴主体82的情况相比，装置11能够抑制焊料桥连的产生而且使喷嘴80相对于基板50的移动速度高速化。

并且，在本实施方式中，也与第一实施方式同样，关于维护，能够仅采用对喷嘴主体82装拆自由的附件100的更换的方式。该情况与更换喷嘴80整体的情况相比，能够降低运行成本。并且，也能够削减涂布在附件100上的用于防止氧化的预焊剂的使用量。

<其他>

另外，本发明并不限定于上述实施方式。

例如，在上述实施方式中，虽然由于安装了与喷嘴主体82的前端部83为不同部件的附件100而使喷嘴80的前端部为向径向外侧伸出的形状，但不并仅限于此。也可以使附件100与喷嘴主体82成为一体。也就是说，可以使喷嘴80的前端部的外形形状为安装了附件100的形状。

并且，上述实施方式中的附件100的形状示出了与附件100的轴G垂直的剖面为圆形，但并不仅限于此。

例如，附件也可以是与轴G垂直的剖面为矩形即图8所示的形状。图8所示的喷嘴380的附件300形成有上部倾斜面310和下部倾斜面320，且为向比喷嘴主体82靠径向外侧伸出的形状。上部倾斜面310构成了喷出口84的外缘面，随着朝向基端部80B侧(铅直方向下侧(参照图1))而向径向外侧倾斜。下部倾斜面320构成从上部倾斜面310的外缘部起向基端部80B侧(铅直方向下侧(参照图1))连续的周面，随着朝向基端部80B侧而向径向内侧倾斜。另外，附件300仅外侧的形状与附件100不同，内侧(贯通孔102(参照图5的(A))和喷出口84与附件100相同。

并且，在上述实施方式中，使喷嘴80沿着被固定的基板50的背面50B移动，但是并不仅限于此。也可以固定喷嘴80而使基板50移动，也可以使喷嘴80和基板50两者一起移动。

并且，在上述第二实施方式中，上侧部件230的多个按压部240以及弹性部件242分别设置在与多个各部件60对应的位置，但并不仅限于此。

也可以采用一个按压部240对多个部件60进行按压的构成。并且，在该情况下，也可以通过多个弹性部件对一个按压部240赋予按压力(弹性力)。

进而，当然可以在不脱离本发明的主旨的范围内以各种方式实施。

Claims (14)

1.一种喷嘴，其具有：

上部倾斜面，其形成于前端部，构成喷出熔融焊料的喷出口的外缘面，且随着朝向基端部侧而向径向外侧倾斜；以及

下部倾斜面，其构成从该上部倾斜面的外缘部起向该基端部侧连续的周面，且随着朝向该基端部侧而向径向内侧倾斜。

2.根据权利要求1所述的喷嘴，其中，

所述上部倾斜面相对于所述喷嘴的轴向的角度被设定为40°以上85°以下。

3.根据权利要求1或2所述的喷嘴，其中，

所述下部倾斜面相对于所述喷嘴的轴向的角度被设定为所述上部倾斜面相对于所述喷嘴的轴向的角度以下。

4.根据权利要求1～3中的任意一项所述的喷嘴，其中，该喷嘴具有：

喷嘴前端部件，其具有所述上部倾斜面和所述下部倾斜面；以及

喷嘴主体，其以能够拆装的方式安装有所述喷嘴前端部件。

5.一种焊接装置，其具有：

权利要求1～4中的任意一项所述的喷嘴；

主体部，其固定所述喷嘴的基端部，回收并贮存从所述喷嘴的所述喷出口喷出的熔融焊料，并且使所贮存的熔融焊料从所述喷嘴的所述喷出口喷出；以及

移动装置，其使所述喷嘴的所述前端部沿着基板的背面相对于所述基板相对移动。

6.根据权利要求5所述的焊接装置，其中，该焊接装置具有：

下侧部件，其支承所述基板的背面；

上侧部件，其配置于所述基板的上表面侧；

把持部，其设置于所述上侧部件，与所述基板的上表面接触，由该把持部与所述下侧部件对所述基板进行把持；以及

按压部，其设置为能够相对于所述上侧部件在上下方向上移动，从上侧对配置于所述基板上的电子部件进行按压。

7.根据权利要求6所述的焊接装置，其中，该焊接装置具有：

突出部，其从所述按压部突出，并且所述突出部***到在所述上侧部件中形成的贯通上下方向的贯通孔中；以及

检查单元，其检查所述突出部从所述上侧部件的上表面比预先确定的突出量突出。

8.根据权利要求5～7中的任意一项所述的焊接装置，其中，该焊接装置具有：

喷出单元，其从所述喷嘴的所述基端部侧的周围朝向所述前端部侧喷出抑制熔融焊料氧化的气体；以及

盖部件，其相对于所述喷嘴进行相对移动，并从上侧覆盖所述喷嘴的周围，将所述气体引导至所述喷嘴的所述前端部的周围。

9.根据权利要求8所述的焊接装置，其中，

所述盖部件被设置为下端部位于比所述喷嘴的所述上部倾斜面的所述外缘部靠下侧的位置。

10.根据权利要求5～9中的任意一项所述的焊接装置，其中，该焊接装置具有：

检测单元，其对从所述喷嘴的所述喷出口喷出的熔融焊料的从所述喷出口起的喷出高度进行检测；以及

控制单元，其根据所述检测单元的检测结果对从所述喷嘴的所述喷出口喷出的熔融焊料的喷出量进行控制以使所述喷出高度在预先确定的范围内。

11.一种基板装置的制造方法，其中，

使用权利要求5～10中的任意一项所述的焊接装置，沿着从所述基板的正面侧将电子部件的端子***了通孔中的所述基板的背面，一边从所述喷出口喷出熔融焊料一边使所述喷嘴相对于所述基板进行相对移动，将所述端子焊接在所述基板上。

12.一种喷嘴前端部件，其以能够拆装的方式安装在喷出熔融焊料的喷嘴主体上，该喷嘴前端部件具有：

上部倾斜面，其构成喷出熔融焊料的喷出口的外缘面，且随着朝向所述喷嘴主体的基端部侧而向径向外侧倾斜；以及

下部倾斜面，其构成从该上部倾斜面的外缘部起向该基端部侧连续的周面，且随着朝向该基端部侧而向径向内侧倾斜。

13.根据权利要求12所述的喷嘴前端部件，其中，

所述上部倾斜面相对于所述喷嘴主体的轴向的角度被设定为40°以上85°以下。

14.根据权利要求12或13所述的喷嘴前端部件，其中，

所述下部倾斜面相对于所述喷嘴主体的轴向的角度被设定为所述上部倾斜面相对于所述喷嘴主体的轴向的角度以下。