JP2003251456A - はんだ付け装置およびはんだ付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 実装技術の高密度化や、環境重視からのはん
だ材料変更に伴うはんだ付け不良の増大に対処可能のは
んだ付け装置を提供する。 【解決手段】 溶融はんだを収容するはんだ槽３内に、
上方に位置決めした被はんだ付け物に相対的に近付いて
接触するノズル５を設ける。このノズル５は、筒状に形
成したノズル本体11と、ノズル本体11の上端面に開口し
たノズル上端開口部12とを有する。さらに、ノズル上端
開口部12より下側で、かつはんだ槽３内の槽内はんだ面
4bより上側にてノズル本体11の側面に溶融はんだ流出用
のノズル側面開口部13を開口する。ノズル上端開口部12
とノズル側面開口部13との間に、はんだ付け時にノズル
上端開口部12まで上昇されたノズル内はんだ面4cでの流
れを停滞させる流出防止部14を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルによるはん
だ付け装置およびはんだ付け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線基板に電子部品を実装する
技術として、ソルダーペーストをプリント配線基板上の
電子部品を搭載するランド部に塗布した上で、マウンタ
により電子部品を搭載後、加熱炉中にてソルダーペース
トを溶融させ、プリント配線基板と電子部品とをはんだ
接合するリフローはんだ付け技術と、電子部品を接着剤
で仮固定したり、スルーホールに電子部品のリードを挿
入したプリント配線基板に、溶融はんだを接触させて、
部品端子部またはリード部とプリント配線基板のランド
部をはんだ付けするフローはんだ付け技術がある。

【０００３】近年の電子機器の軽薄短小化は、電子部品
の小型化およびプリント配線基板への電子部品の高密度
実装によるものである。この高密度実装には、表面実装
部品が主に用いられるが、一部に挿入部品（スルーホー
ルデバイス）が使われている。表面実装部品は前記のリ
フローはんだ付け技術にてプリント配線基板上に実装さ
れ、プリント配線基板の裏面に残る表面実装部品と挿入
部品がフローはんだ付け技術にてプリント配線基板の裏
面上に実装されてきた。

【０００４】そして、更なる高密度実装では、プリント
配線基板を両面とも表面実装部品をリフローはんだ付け
技術にて実装した後、一部に残った挿入部品を局所的に
噴流はんだ付け（または浸漬はんだ付け）する工法が採
られ始めた。

【０００５】この局所的にフローはんだ付け（または浸
漬はんだ付け）をする場合には、はんだ付けする部品に
応じた形状のノズルを準備し、このノズルをプリント配
線基板に接触させた後にはんだを噴流して、プリント配
線基板の所定の部位に溶融はんだを供給してはんだ付け
を行う。

【０００６】これに関する従来技術として、実開平４−
１１３１５８号公報に示されるような例がある。

【０００７】すなわち、図６に示されるように、ノズル
１の上端にノズル上端開口部1aが設けられ、このノズル
上端開口部1aと連続的にノズル１の上端開口縁部に段差
部1bが切欠形成され、そして、槽内溶融はんだ２をノズ
ル１内に加圧供給して、ノズル内溶融はんだ2aのノズル
内はんだ面を上昇させると、そのノズル内溶融はんだ2a
は、ノズル上端開口部1aにて被はんだ付け物にはんだ付
けをしながら、段差部1bからオーバーフローして、連続
的な熱供給を可能にしたスポットはんだ付け装置があ
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】高密度実装におけるフ
ローはんだ付けにおいては、特に前述したように限定さ
れた部分にのみ溶融はんだを供給してはんだ付けする場
合に、少ないフラックス量、または低活性なフラックス
で所謂「ブリッジ不良」や、「つらら不良」、または
「不濡れ」などのはんだ付け不良を防ぐ必要がある。

【０００９】さらに、近年では、はんだに含まれる鉛が
環境や人体へ及ぼす悪影響を考慮して鉛フリーはんだに
切り替わろうとしている。一般に鉛フリーはんだは従来
使用されてきた錫-鉛はんだに比べ濡れ性が悪くはんだ
付け不良が起き易い。

【００１０】そのために、鉛フリーはんだを用いた局所
的なはんだ付けは、端子間をはんだで短絡してしまうブ
リッジ不良や、挿入部品の端子先端ではんだがつらら状
に尖るつらら不良、さらにはランド部分にはんだが十分
に濡れない不濡れや濡れ不足などのはんだ付け不良を起
こし易く生産性が極めて悪くなる。

【００１１】例えば、図６に示されたはんだ付け装置
は、ノズル内溶融はんだ2aが、ノズル上端開口部1aにて
被はんだ付け物にはんだ付けをしつつ、段差部1bからオ
ーバーフローするので、ノズル１の上端部に対して連続
的な熱供給が可能であるが、被はんだ付け物に塗布され
ていたフラックスも、ノズル内溶融はんだ2aのノズル内
はんだ面に溶け出して漂いながら、ノズル内溶融はんだ
2aとともに段差部1bからノズル１の外部へ流出してしま
い、ノズル上端開口部1aのはんだ付け部位では、所謂
「フラックス枯れ」を起こす。

【００１２】このため、一定時間、溶融はんだに浸漬し
た後、ノズル内溶融はんだ2aのノズル内はんだ面を降下
させて、最終的に電子部品のリード先端から溶融はんだ
が離脱する際に、フラックス枯れによる所謂「つらら不
良」や、「ブリッジ不良」などのはんだ付け不良が発生
し易い。

【００１３】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、実装技術の高密度化や、環境重視からのはんだ材
料変更に伴うはんだ付け不良の増大に対処可能のはんだ
付け装置およびはんだ付け方法、特に局所的にはんだ付
けする場合に好適なはんだ付け装置およびはんだ付け方
法を提供することを目的とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、溶融はんだを収容するはんだ槽と、はんだ槽内に
設けられ上方に位置決めされた被はんだ付け物に相対的
に近付いて接触するノズルとを備え、このノズルは、筒
状に形成されたノズル本体と、ノズル本体の上端面に開
口されたノズル上端開口部と、ノズル上端開口部より下
側で、かつはんだ槽内の槽内はんだ面より上側にてノズ
ル本体の側面に開口された溶融はんだ流出用のノズル側
面開口部と、ノズル上端開口部とノズル側面開口部との
間に設けられはんだ付け時にノズル上端開口部まで上昇
されたノズル内はんだ面での流れを停滞させる流出防止
部とを具備したはんだ付け装置であり、ノズル上端開口
部にてはんだ付けをしている最中でも、ノズル側面開口
部からノズル内溶融はんだを常時流出させることができ
るので、ノズル本体内をノズル側面開口部まで上昇する
新鮮なノズル内溶融はんだにより、ノズル本体を継続的
に加熱でき、このノズル本体が被はんだ付け物と接触し
たときに温度低下することを防止でき、ノズル内溶融は
んだと接触する被はんだ付け物のはんだ付け部位での溶
融はんだの凝固や、はんだ温度の低下や、これに伴う不
濡れ不良を防止できる。さらに、このようにノズル内溶
融はんだの大部分が次々とノズル側面開口部から流出し
ても、ノズル内はんだ面では、ノズル上端開口部とノズ
ル側面開口部との間の流出防止部により、はんだ流れが
停滞し、はんだ流れが生じないので、ノズル内溶融はん
だの熱により被はんだ付け物からノズル内はんだ面に溶
け出したフラックスも、溶融はんだとの比重差によりノ
ズル内はんだ面に停滞し、ノズル側面開口部よりノズル
外部へ流出しないことから、はんだ付け部位での所謂フ
ラックス枯れを防止でき、所謂「つらら不良」や、「ブ
リッジ不良」などのはんだ付け不良を防止できる。

【００１５】請求項２に記載された発明は、請求項１記
載のはんだ付け装置において、ノズル側面開口部から槽
内はんだ面にわたって設けられノズル本体の側面を覆う
側板と、側板の内部に形成されノズル側面開口部から流
出された溶融はんだを槽内はんだ面まで案内するオーバ
ーフロー流路とを具備したものであり、側板の内部にノ
ズル側面開口部からのオーバーフロー流路を形成するこ
とにより、ノズル側面開口部から流出した溶融はんだが
被はんだ付け物に付着したり、槽内はんだ面に落下した
溶融はんだが飛散して被はんだ付け板に付着することを
防止できる。

【００１６】請求項３に記載された発明は、請求項２記
載のはんだ付け装置において、オーバーフロー流路の間
隙を調整することによりノズル側面開口部から流出され
る溶融はんだの流量を調整する流量調整機構を具備した
ものであり、流量調整機構により、オーバーフロー流路
を流れ落ちる溶融はんだに作用する流動抵抗を増大させ
るように調整することで、ノズル側面開口部からのノズ
ル内溶融はんだの流出を補うための槽内溶融はんだへ加
える推力または圧力を小さく抑えることができる。

【００１７】請求項４に記載された発明は、請求項１乃
至３のいずれか記載のはんだ付け装置において、被はん
だ付け物を搬送する搬送手段と、搬送手段により所定位
置まで搬送された被はんだ付け物に対しノズルを昇降さ
せるノズル昇降機構とを具備したものであり、被はんだ
付け物の搬送手段に昇降機構を装備することが困難な場
合でも、ノズル昇降機構によりノズルを上昇させること
で、ノズルの上端面と被はんだ付け物とを、これらの隙
間からノズル内溶融はんだが漏れない程度に密着させる
ことが容易にできる。

【００１８】請求項５に記載された発明は、はんだ付け
用のノズルの上端面に開口されたノズル上端開口部と、
このノズル上端開口部の上側に位置決めされた被はんだ
付け物とを相対的に近付けて接触させ、ノズル内に溶融
はんだを供給することでノズル内はんだ面を上昇させ、
ノズル上端開口部より流出防止部を介して下側でノズル
の側面に開口されたノズル側面開口部からノズル内溶融
はんだを流出させつつ、ノズル上端開口部にてノズル内
溶融はんだを被はんだ付け物に接触させてはんだ付けす
るはんだ付け方法であり、ノズル上端開口部にてはんだ
付けをしている最中でも、ノズル側面開口部からノズル
内溶融はんだを常時流出させることができるので、ノズ
ル内をノズル側面開口部まで上昇する新鮮なノズル内溶
融はんだにより、ノズルを継続的に加熱でき、このノズ
ルが被はんだ付け物と接触したときに温度低下すること
を防止でき、ノズル内溶融はんだと接触する被はんだ付
け物のはんだ付け部位での溶融はんだの凝固や、はんだ
温度の低下や、これに伴う不濡れ不良を防止できる。さ
らに、このようにノズル内溶融はんだの大部分が次々と
ノズル側面開口部から流出しても、ノズル内はんだ面で
は、ノズル上端開口部とノズル側面開口部との間の流出
防止部により、はんだ流れが停滞し、はんだ流れが生じ
ないので、ノズル内溶融はんだの熱により被はんだ付け
物からノズル内はんだ面に溶け出したフラックスも、溶
融はんだとの比重差によりノズル内はんだ面に停滞し、
ノズル側面開口部よりノズル外部へ流出しないことか
ら、はんだ付け部位での所謂「フラックス枯れ」を防止
でき、このフラックス枯れによる所謂「つらら不良」
や、「ブリッジ不良」などのはんだ付け不良の発生も防
止できる。

【００１９】請求項６に記載された発明は、非はんだ付
け時は、はんだ付け用のノズルの上端面に開口されたノ
ズル上端開口部までノズル内はんだ面を上昇させてノズ
ルを加熱し、はんだ付け直前に、ノズル上端開口部より
流出防止部を介して下側でノズルの側面に開口されたノ
ズル側面開口部からノズル内溶融はんだを流出させる状
態を維持できる高さまでノズル内はんだ面を下降させ、
はんだ付け時は、ノズル上端開口部と被はんだ付け物と
を相対的に近付けて接触させ、ノズル内はんだ面をノズ
ル上端開口部まで再度上昇させ、ノズル側面開口部より
ノズル内溶融はんだを流出させつつ、ノズル上端開口部
にてノズル内溶融はんだを被はんだ付け物に接触させて
はんだ付けするはんだ付け方法であり、上記のノズル温
度低下防止およびフラックス枯れ防止の作用効果が得ら
れるとともに、非はんだ付け時は、ノズル上端開口部ま
でノズル内はんだ面を上昇させてノズルを加熱し、はん
だ付け直前に、ノズル側面開口部からノズル内溶融はん
だを流出させる状態を維持できる高さまでノズル内はん
だ面を下降させたので、はんだ付け中だけでなく、はん
だ付け前後においても、常に新鮮な溶融はんだによりノ
ズルを加熱でき、熱容量の小さいノズルにおいても、被
はんだ付け物との接触による温度低下を抑えることがで
きる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を、図１乃至図３に
示された第１の実施の形態、図４に示された第２の実施
の形態、図５に示された第３の実施の形態を参照しなが
ら詳細に説明する。

【００２１】先ず、図１乃至図３に示された第１の実施
の形態を説明すると、図１に示されるように、はんだ槽
３内には、ヒータ（図示せず）により溶解された溶融は
んだ（以下、「槽内溶融はんだ」という）4aが収容さ
れ、上下方向のノズル５が配設されている。

【００２２】このノズル５は、一般的に、槽内はんだ面
4bより上方に突出して設けられ、このノズル５の下部に
は、溶融はんだ循環系の少なくとも一部で槽内溶融はん
だ4aに推力または圧力を加えるはんだ圧送用エンペラな
どのポンプ機構６を備えたはんだ流路７が接続されてい
る。ポンプ機構６としては、電磁誘導作用により溶融は
んだに推力を与える電磁誘導ポンプを用いても良い。

【００２３】ここで、本明細書にて使用する用語「槽内
はんだ面4b」、「ノズル内はんだ面4c」、「ノズル５の
上端面5a」の定義を明確にしておく。

【００２４】図１に示されるように、槽内はんだ面4b
は、はんだ槽３内で溶解されている槽内溶融はんだ4aの
表面を指し、ノズル５の容積と、はんだ槽３の容量との
割合にもよるが、溶融はんだを噴流している場合も、噴
流を停止している場合も殆ど変わらず、はんだ槽３に入
っている溶融はんだ量（はんだ重量とはんだの密度）で
決まるはんだ槽３内での決まった高さである。

【００２５】ノズル内はんだ面4cとは、このノズル５に
繋がるはんだ流路７の少なくとも一部で、溶融はんだに
推力または圧力が加えられることにより、ノズル５内を
押上げられた溶融はんだ（以下、このノズル５内の溶融
はんだを「ノズル内溶融はんだ」という）4dの表面を指
し、槽内溶融はんだ4aに加えられた推力または圧力に応
じた噴流高さを持つ。

【００２６】一方、ノズル５の上端面5aは、溶融はんだ
を噴流するノズル５の最上端面を指し、はんだ槽３に対
し固定された高さである。

【００２７】したがって、槽内はんだ面4bおよびノズル
５の上端面5aは、一定の高さをとるが、ノズル内はんだ
面4cは、ノズル５内において、ポンプ機構６より加えら
れた推力や圧力に応じて、槽内はんだ面4bからノズル５
の上端面5a以上の範囲でその高さは変化する。

【００２８】次に、図２に示されるように、ノズル５
は、筒状に形成されたノズル本体11の上端面5aに、はん
だ付けする部品形状に応じたノズル上端開口部12が開口
されている。ノズル本体11は、長方形断面の角筒が図示
されているが、はんだ付けする部品形状に応じて、正方
形断面の角筒でも良いし、円形断面の円筒でも良い。

【００２９】また、ノズル本体11の側面の、ノズル５の
上端面5aより下側で、かつ槽内はんだ面4bより上側の部
分に、適切な形状の溶融はんだ流出用のノズル側面開口
部13が、ノズル上端開口部12から分離して開口されてい
る。

【００３０】さらに、ノズル上端開口部12とノズル側面
開口部13との間に、はんだ付け時にノズル上端開口部12
まで上昇されたノズル内はんだ面4cでのはんだ流れを停
滞させる流出防止部14が設けられている。

【００３１】このノズル側面開口部13の大きさは、槽内
溶融はんだ4aに加えられる推力または圧力により、ノズ
ル内はんだ面4cがノズル５の上端面5aよりも上側に到達
するに足る範囲内で決められる。

【００３２】次に、図１および図２に示されたノズル５
によるはんだ付け方法の一実施の形態を、図３（ａ）〜
（ｄ）に基づき説明する。

【００３３】ここで、本装置によりはんだ付けされる被
はんだ付け物40は、リード挿入型の電子部品としてのス
ルーホールデバイス41を搭載したプリント配線基板42で
ある。

【００３４】図３（ａ）に示されるように、はんだ付け
部分に予めフラックス43を塗布するとともに予加熱を終
了した被はんだ付け物40が、コンベアまたはロボットな
どによる搬送手段（図示せず）により、ノズル５の直上
まで搬送される。

【００３５】例えば、被はんだ付け物40の搬送手段が、
平行に配設された１対のガイドレールに沿って移動する
１対の無端チェンによりプリント配線基板42の一側部お
よび他側部を支持しながら搬送するコンベアである場合
は、この搬送手段に昇降機構を組込むことは装置大型化
により容易でないが、このような搬送手段により所定位
置まで搬送された被はんだ付け物40に対しノズル５を昇
降させるノズル昇降機構を設置することは容易である。

【００３６】例えば、はんだ槽３を油圧シリンダなどで
昇降駆動することでノズル５も昇降させるようにしたノ
ズル昇降機構を設置して、図３（ａ）から（ｂ）に示さ
れるようにノズル５を垂直方向に上昇させると、ノズル
５の上端面5aとプリント配線基板42とを、ノズル５の上
端面5aとプリント配線基板42との隙間からノズル内溶融
はんだ4dが外部へ漏れない程度に密着させることが、容
易にできる。

【００３７】一方、マテリアルハンドリングロボットな
どを搬送手段とした場合は、搬送手段に昇降機能が備わ
っているので、プリント配線基板42を保持したロボット
アームを垂直に降下させ、ノズル５の上端面5aにプリン
ト配線基板42の下面を密着させる。

【００３８】要するに、ノズル５のノズル上端開口部12
と、このノズル上端開口部12の上方に位置決めされた被
はんだ付け物40は、いずれか一方を垂直方向に移動する
ことで相対的に近付いて接触する。

【００３９】図３（ｂ）に示されるように、ポンプ機構
６により、槽内溶融はんだ4aに推力または圧力を加え、
ノズル５内に溶融はんだを供給することで、ノズル内は
んだ面4cを上昇させる。

【００４０】ノズル５内を上昇したノズル内はんだ面4c
は、ノズル本体11の側面に設けられたノズル側面開口部
13から、ノズル内はんだ面4cの表面に形成されていた酸
化物45の層をノズル５の外部に流出させながら、さらに
上昇し、図３（ｃ）に示されるようにノズル上端開口部
12にて被はんだ付け物40のプリント配線基板42およびス
ルーホールデバイス41のリード44と接触する。

【００４１】このはんだ接触により、プリント配線基板
42およびスルーホールデバイス41のリード44に塗布され
ていた固体状のフラックス43は、高温下で液体となり、
ノズル５内のノズル内はんだ面4cの表面に漂い、プリン
ト配線基板42の銅箔が露出したランド部では銅と溶融は
んだの金属接合を促進させる。

【００４２】一方、プリント配線基板42と接触したノズ
ル５は温度低下し、継続した熱供給がない場合は、ノズ
ル５の熱容量にもよるが、溶融はんだが凝固したり不濡
れ不良を起こしてしまう。これは、熱容量の小さい小型
部品用のノズル５や、錫−鉛はんだより融点の高い鉛フ
リーはんだの場合に顕著となる。

【００４３】しかし、本ノズル５では、槽内溶融はんだ
4aが、ポンプ機構６により連続してノズル５内に供給さ
れ、このノズル５内の上端部分まで上昇されたノズル内
溶融はんだ4dが、継続的にノズル５内の上端部分を加熱
しながら、ノズル５の側面に設けられたノズル側面開口
部13から外部へ排出されるために、常に新鮮なノズル内
溶融はんだ4dの供給を受けるノズル５の上端部分は、プ
リント配線基板42と接触したときに温度低下せず、ノズ
ル内はんだ面4cと接触するはんだ付け部位での溶融はん
だの凝固や、はんだ温度の低下や、これに伴う不濡れ不
良が起こらない。

【００４４】すなわち、ノズル上端開口部12にてはんだ
付けをしている最中でも、ノズル側面開口部13からノズ
ル内溶融はんだ4dを常時流出させることができるので、
ノズル本体11内をノズル側面開口部13まで上昇する新鮮
なノズル内溶融はんだ4dにより、ノズル本体11を継続的
に加熱でき、このノズル本体11が被はんだ付け物40と接
触したときに温度低下することを防止でき、ノズル内溶
融はんだ4dと接触する被はんだ付け物40のはんだ付け部
位での溶融はんだの凝固や、はんだ温度の低下や、これ
に伴う不濡れ不良を防止できる。

【００４５】また、図６に示される従来技術のように、
ノズル５の上端の開口縁部に切欠形成された段差部1bか
らノズル内溶融はんだ4dをオーバーフローさせるもので
も、連続的な熱供給が可能であるが、ノズル内溶融はん
だ4dの表面に漂っている溶融状態のフラックスまでも段
差部1bから外部へ流してしまい、所謂「フラックス枯
れ」を起こすため、このフラックス枯れによる所謂「つ
らら不良」や、「ブリッジ不良」などのはんだ付け不良
が発生し易い。

【００４６】これに対して、本ノズル構造においては、
図３（ｃ）に示されるように、噴流時にプリント配線基
板42と接触しているノズル５の上端部分のノズル内はん
だ面4cでは、流出防止部14により溶融はんだ流れが停滞
し、一定方向へのはんだ流れは生じないので、溶融はん
だの流出に伴う溶融状態のフラックス43aの流出も起こ
らない。

【００４７】さらに、ノズル内溶融はんだ4dのノズル内
はんだ面4cを降下させる場合でも、スルーホールデバイ
ス41のリード44の先端と、ノズル内溶融はんだ4dのノズ
ル内はんだ面4cとが分離する時まで、ノズル内溶融はん
だ4dの表面に溶融状態のフラックス43aが留まってい
る。

【００４８】このように、ノズル内溶融はんだ4dの大部
分が次々とノズル側面開口部13から流出しても、ノズル
内はんだ面4cでは、ノズル上端開口部12とノズル側面開
口部13との間の流出防止部14により、はんだ流れが停滞
し、はんだ流れが生じないので、ノズル内溶融はんだ4d
の熱により被はんだ付け物40からノズル内はんだ面4cに
溶け出したフラックス43aも、溶融はんだとの比重差に
よりノズル内はんだ面4cに停滞し、ノズル側面開口部13
よりノズル外部へ流出しないことから、はんだ付け部位
での所謂「フラックス枯れ」を防止でき、このフラック
ス枯れによる所謂「つらら不良」や、「ブリッジ不良」
などのはんだ付け不良の発生も防止できる。

【００４９】さらに、図３（ｄ）に示されるように、ノ
ズル内溶融はんだ4dのノズル内はんだ面4cがノズル５の
側面に設けられたノズル側面開口部13まで降下すると、
ノズル内溶融はんだ4dの表面にある溶融状態のフラック
ス43aは、溶融はんだと共にノズル５の外に排出され
る。

【００５０】スルーホールデバイス41のはんだ付けは、
この時点を含めた以前に完了しており、フラックス枯れ
による端子間のはんだによる短絡すなわち「ブリッジ不
良」や、「つらら不良」を防止することができ、はんだ
接合部4eを確実に形成できる。

【００５１】次に、はんだ付け方法の他の実施の形態を
説明する。熱容量が著しく小さく、槽内はんだ面4bから
突出しているノズル５に有効なはんだ付け方法として、
図３（ａ）に示されたノズル５と被はんだ付け物40とを
位置合わせ操作する間の非はんだ付け時は、ノズル上端
開口部12までノズル内はんだ面4cを上昇させ、あるいは
ノズル内溶融はんだ4dを噴流させることによりノズル５
を加熱し、被はんだ付け物40とノズル内溶融はんだ4dと
の接触が危惧されるはんだ付け直前の時点で、そのノズ
ル内はんだ面4cを、図３（ｂ）に示されるようなノズル
側面開口部13からノズル内溶融はんだ4dを流出させる状
態を維持できる高さまでいったん下降させて、プリント
配線基板42にノズル５を密着させ、その後に、図３
（ｂ）〜（ｄ）に基づき既に説明した手順にて、はんだ
付けをするようにしてもよい。

【００５２】これによれば、上記のノズル温度低下防止
およびフラックス枯れ防止の作用効果が得られるととも
に、はんだ付け前後の非はんだ付け時は、ノズル上端開
口部12までノズル内はんだ面4cを上昇させてノズル５を
加熱し、また、はんだ付け直前の位置決め時に、ノズル
側面開口部13からノズル内溶融はんだ4dを流出させる状
態を維持できる高さ（図３（ｂ）位置）までノズル内は
んだ面4cを下降させたので、はんだ付け中だけでなく、
はんだ付け前後においても、常に新鮮な溶融はんだによ
りノズル５を加熱でき、熱容量の小さいノズル５におい
ても、プリント配線基板42との接触による温度低下を抑
えることが可能となる。

【００５３】次に、図４は、はんだ付け装置の第２の実
施の形態を示し、ノズル側面開口部13から槽内はんだ面
4bにわたってノズル本体11の側面を覆うように側板21が
設けられ、この側板21の内部に、ノズル側面開口部13か
らオーバーフローして流出された溶融はんだを槽内はん
だ面4bまで案内するオーバーフロー流路22が形成されて
いる。なお、はんだ槽３などの全体図は、変更を要しな
いため省略する。

【００５４】そして、このノズル側面開口部13を覆う側
板21を用いてオーバーフロー流路22を形成することが、
ノズル内溶融はんだ4dの噴流時にノズル側面開口部13か
ら流出する溶融はんだがプリント配線基板42に付着した
り、槽内はんだ面4bに落下した溶融はんだが飛散してプ
リント配線基板42に付着することを防止する上で有効で
ある。

【００５５】なお、図４では、側板21の下端部が、槽内
溶融はんだ4a中に浸漬しているが、はんだ中に浸漬して
いる必要は必ずしもなく、槽内はんだ面4bより上側に位
置していても良い。また、側板21が垂直方向に平らな板
形状となっているが、これに限られるものではなく、例
えば、ノズル本体11側にＲ形状を持って傾いていても良
いし、その反対にオーバーフロー流路22が裾広がりにな
るように外側に開いていても良い。

【００５６】次に、図５は、はんだ付け装置の第３の実
施の形態を示し、前記オーバーフロー流路22の間隙を調
整することによりノズル側面開口部13から流出される溶
融はんだの流量を調整する流量調整機構31が設けられて
いる。

【００５７】この流量調整機構31は、槽内はんだ面4bの
レベルで側板21に摺動自在に嵌合された弁板32と、この
弁板32に一体的に設けられ槽内はんだ面4bより上方へ突
出された操作板33とを備えている。

【００５８】そして、この操作板33を側板21に近づけた
り遠ざけたりするように移動調整することで、弁板32を
オーバーフロー流路22に対して進退調整し、オーバーフ
ロー流路22の開度を調整し、ノズル側面開口部13から流
出するオーバーフロー流量を調整する。

【００５９】このような流量調整機構31により、オーバ
ーフロー流路22を流れ落ちる溶融はんだに作用する流動
抵抗を増大させるように調整することで、ノズル側面開
口部13からのノズル内溶融はんだ4dの流出を補うための
槽内溶融はんだ4aへ加える推力または圧力を小さく抑え
ることができる。

【００６０】なお、流量調整機構31は、側板21とノズル
本体11との間に形成されるオーバーフロー流路22の間隙
を調整できる構造であれば良く、図５に示す形態に限定
されない。また、側板21が必ずしもはんだ中に浸漬して
いる必要はない。

【００６１】なお、プリント配線基板42に接着剤で仮固
定された表面実装部品に、溶融はんだを接触させて局所
はんだ付けする場合も、スルーホールデバイス41に局所
はんだ付けする場合と同様である。

【００６２】また、ノズル本体11の側面に設けられたノ
ズル側面開口部13の形状は、図示されているようなスリ
ット状に限定されることはなく、幅方向に傾斜をつける
ことも可能であり、その形状も、丸穴や角穴を任意のピ
ッチで設けても良い。

【００６３】さらに、ノズル側面開口部13は一つの側面
に限らず複数の面に必要に応じて設けることも可能であ
る。

【００６４】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、ノズル上
端開口部にてはんだ付けをしている最中でも、ノズル側
面開口部からノズル内溶融はんだを常時流出させること
ができるので、ノズル本体内をノズル側面開口部まで上
昇する新鮮なノズル内溶融はんだにより、ノズル本体を
継続的に加熱でき、このノズル本体が被はんだ付け物と
接触したときに温度低下することを防止でき、ノズル内
溶融はんだと接触する被はんだ付け物のはんだ付け部位
での溶融はんだの凝固や、はんだ温度の低下や、これに
伴う不濡れ不良を防止できる。さらに、このようにノズ
ル内溶融はんだの大部分が次々とノズル側面開口部から
流出しても、ノズル内はんだ面では、ノズル上端開口部
とノズル側面開口部との間の流出防止部により、はんだ
流れが停滞し、はんだ流れが生じないので、ノズル内溶
融はんだの熱により被はんだ付け物からノズル内はんだ
面に溶け出したフラックスも、溶融はんだとの比重差に
よりノズル内はんだ面に停滞し、ノズル側面開口部より
ノズル外部へ流出しないことから、はんだ付け部位での
所謂フラックス枯れを防止でき、所謂「つらら不良」
や、「ブリッジ不良」などのはんだ付け不良を防止でき
る。そして、実装技術の高密度化や、環境重視による鉛
フリーはんだへの材料変更に伴うはんだ付け不良の増大
に対処可能のはんだ付け装置、特に局所的にはんだ付け
する場合に好適なはんだ付け装置を提供できる。

【００６５】請求項２記載の発明によれば、側板の内部
にノズル側面開口部からのオーバーフロー流路を形成す
ることにより、ノズル側面開口部から流出した溶融はん
だが被はんだ付け物に付着したり、槽内はんだ面に落下
した溶融はんだが飛散して被はんだ付け板に付着するこ
とを防止できる。

【００６６】請求項３記載の発明によれば、流量調整機
構により、オーバーフロー流路を流れ落ちる溶融はんだ
に作用する流動抵抗を増大させるように調整すること
で、ノズル側面開口部からのノズル内溶融はんだの流出
を補うための槽内溶融はんだへ加える推力または圧力を
小さく抑えることができる。

【００６７】請求項４記載の発明によれば、被はんだ付
け物の搬送手段に昇降機構を装備することが困難な場合
でも、ノズル昇降機構によりノズルを上昇させること
で、ノズルの上端面と被はんだ付け物とを、これらの隙
間からノズル内溶融はんだが漏れない程度に密着させる
ことが容易にできる。

【００６８】請求項５記載の発明によれば、ノズル上端
開口部にてはんだ付けをしている最中でも、ノズル側面
開口部からノズル内溶融はんだを常時流出させることが
できるので、ノズル内をノズル側面開口部まで上昇する
新鮮なノズル内溶融はんだにより、ノズルを継続的に加
熱でき、このノズルが被はんだ付け物と接触したときに
温度低下することを防止でき、ノズル内溶融はんだと接
触する被はんだ付け物のはんだ付け部位での溶融はんだ
の凝固や、はんだ温度の低下や、これに伴う不濡れ不良
を防止できる。さらに、このようにノズル内溶融はんだ
の大部分が次々とノズル側面開口部から流出しても、ノ
ズル内はんだ面では、ノズル上端開口部とノズル側面開
口部との間の流出防止部により、はんだ流れが停滞し、
はんだ流れが生じないので、ノズル内溶融はんだの熱に
より被はんだ付け物からノズル内はんだ面に溶け出した
フラックスも、溶融はんだとの比重差によりノズル内は
んだ面に停滞し、ノズル側面開口部よりノズル外部へ流
出しないことから、はんだ付け部位での所謂「フラック
ス枯れ」を防止でき、このフラックス枯れによる所謂
「つらら不良」や、「ブリッジ不良」などのはんだ付け
不良の発生も防止できる。そして、実装技術の高密度化
や、環境重視からのはんだ材料変更に伴うはんだ付け不
良の増大に対処可能のはんだ付け方法、特に局所的には
んだ付けする場合に好適なはんだ付け方法を提供でき
る。

【００６９】請求項６記載の発明によれば、上記のノズ
ル温度低下防止およびフラックス枯れ防止の作用効果が
得られるとともに、非はんだ付け時は、ノズル上端開口
部までノズル内はんだ面を上昇させてノズルを加熱し、
はんだ付け直前に、ノズル側面開口部からノズル内溶融
はんだを流出させる状態を維持できる高さまでノズル内
はんだ面を下降させたので、はんだ付け中だけでなく、
はんだ付け前後においても、常に新鮮な溶融はんだによ
りノズルを加熱でき、熱容量の小さいノズルにおいて
も、被はんだ付け物との接触による温度低下を抑えるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るはんだ付け装置の第１の実施の形
態を示す断面図である。

【図２】同上はんだ付け装置のノズルを示す斜視図であ
る。

【図３】本発明に係るはんだ付け方法の一実施の形態を
示すノズル断面図であり、（ａ）は、ノズルと被はんだ
付け物との位置合わせ時、（ｂ）は、ノズルと被はんだ
付け物との密着後のはんだ噴流開始時、（ｃ）は、被は
んだ付け物へのノズル内溶融はんだ接触時、（ｄ）は、
はんだ切れ時の各状態を示す。

【図４】本発明に係るはんだ付け装置の第２の実施の形
態を示す側板を備えたノズルの断面図である。

【図５】本発明に係るはんだ付け装置の第３の実施の形
態を示す流量調整機構を備えたノズルの断面図である。

【図６】上端に段差部を切欠形成した従来のノズル構造
を示す斜視図である。

【符号の説明】

３ はんだ槽 4a 槽内溶融はんだ 4b 槽内はんだ面 4c ノズル内はんだ面 4d ノズル内溶融はんだ ５ ノズル 5a ノズルの上端面 11 ノズル本体 12 ノズル上端開口部 13 ノズル側面開口部 14 流出防止部 21 側板 22 オーバーフロー流路 31 流量調整機構 40 被はんだ付け物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 白井 大 東京都練馬区東大泉一丁目19番43号 株式 会社タムラ製作所内 (72)発明者 古野 雅彦 東京都練馬区東大泉一丁目19番43号 株式 会社タムラ製作所内 Ｆターム(参考） 4E080 AA01 AB03 BA01 CA02 CA09 CB02 5E319 AC01 CC24 CD35 GG20

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融はんだを収容するはんだ槽と、 はんだ槽内に設けられ上方に位置決めされた被はんだ付
   け物に相対的に近付いて接触するノズルとを備え、 このノズルは、 筒状に形成されたノズル本体と、 ノズル本体の上端面に開口されたノズル上端開口部と、 ノズル上端開口部より下側で、かつはんだ槽内の槽内は
   んだ面より上側にてノズル本体の側面に開口された溶融
   はんだ流出用のノズル側面開口部と、 ノズル上端開口部とノズル側面開口部との間に設けられ
   はんだ付け時にノズル上端開口部まで上昇されたノズル
   内はんだ面での流れを停滞させる流出防止部とを具備し
   たことを特徴とするはんだ付け装置。
2. 【請求項２】 ノズル側面開口部から槽内はんだ面にわ
   たって設けられノズル本体の側面を覆う側板と、 側板の内部に形成されノズル側面開口部から流出された
   溶融はんだを槽内はんだ面まで案内するオーバーフロー
   流路とを具備したことを特徴とする請求項１記載のはん
   だ付け装置。
3. 【請求項３】 オーバーフロー流路の間隙を調整するこ
   とによりノズル側面開口部から流出される溶融はんだの
   流量を調整する流量調整機構を具備したことを特徴とす
   る請求項２記載のはんだ付け装置。
4. 【請求項４】 被はんだ付け物を搬送する搬送手段と、 搬送手段により所定位置まで搬送された被はんだ付け物
   に対しノズルを昇降させるノズル昇降機構とを具備した
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のはん
   だ付け装置。
5. 【請求項５】 はんだ付け用のノズルの上端面に開口さ
   れたノズル上端開口部と、このノズル上端開口部の上側
   に位置決めされた被はんだ付け物とを相対的に近付けて
   接触させ、 ノズル内に溶融はんだを供給することでノズル内はんだ
   面を上昇させ、 ノズル上端開口部より流出防止部を介して下側でノズル
   の側面に開口されたノズル側面開口部からノズル内溶融
   はんだを流出させつつ、ノズル上端開口部にてノズル内
   溶融はんだを被はんだ付け物に接触させてはんだ付けす
   ることを特徴とするはんだ付け方法。
6. 【請求項６】 非はんだ付け時は、はんだ付け用のノズ
   ルの上端面に開口されたノズル上端開口部までノズル内
   はんだ面を上昇させてノズルを加熱し、 はんだ付け直前に、ノズル上端開口部より流出防止部を
   介して下側でノズルの側面に開口されたノズル側面開口
   部からノズル内溶融はんだを流出させる状態を維持でき
   る高さまでノズル内はんだ面を下降させ、 はんだ付け時は、ノズル上端開口部と被はんだ付け物と
   を相対的に近付けて接触させ、 ノズル内はんだ面をノズル上端開口部まで再度上昇さ
   せ、 ノズル側面開口部よりノズル内溶融はんだを流出させつ
   つ、ノズル上端開口部にてノズル内溶融はんだを被はん
   だ付け物に接触させてはんだ付けすることを特徴とする
   はんだ付け方法。