JP3818833B2

JP3818833B2 - Solder bath

Info

Publication number: JP3818833B2
Application number: JP2000210650A
Authority: JP
Inventors: 昌利保田; 尚也小池
Original assignee: 日本電熱計器株式会社
Priority date: 2000-07-12
Filing date: 2000-07-12
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2020-07-12
Also published as: JP2002028778A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高い温度の溶融はんだや錫リッチの溶融はんだそして腐食性のフラックスに対して、耐浸食性の強いはんだ槽を実現する技術に関する。
【０００２】
従来の耐腐食性が強いとされているステンレス製のはんだ槽を使用しても、溶融はんだの温度が３００℃を越えると喰われによる浸食が生じる。また、錫リッチのはんだ、例えば鉛フリーはんだにおいては、３００℃以下においても同様の浸食が生じやすい。さらに、ＶＯＣ（ＶｏｌａｔｉｌｅＯｒｇａｎｉｃＣｏｍｐｏｕｎｄｓ：揮発性有機化合物）フリーフラックス等の塩素含有量の多いフラックスでは、その酸によりはんだ槽が浸食され腐食する。
【０００３】
これらに原因する腐食・浸食は、はんだ槽の寿命を著しく短くする。そのため、耐浸食性のはんだ槽が求められている。
【０００４】
【従来の技術】
電子部品を搭載したプリント配線板のフロー式はんだ付けを行う場合は、通常はその被はんだ付け面に予めフラックスを塗布しておいて（フラックス塗布工程）、続いてこのプリント配線板をその被はんだ付け部の温度が約１００℃程度の温度になるように予備加熱し（予備加熱工程）、その後に溶融はんだとこのプリント配線板の被はんだ付け面とを接触させ、これによりこの被はんだ付け面の被はんだ付け部に溶融はんだを供給してはんだ付けが行われる（はんだ付け工程）。いわゆるフロー式はんだ付け方法の標準的なはんだ付け手順である。
【０００５】
はんだ付け工程においては、通常はんだ槽に収容された溶融はんだの噴流波を形成しておいて、この噴流波にプリント配線板の被はんだ付け部を接触させてはんだ付けが行われる。
【０００６】
図７を参照して、従来のはんだ槽を説明する。
【０００７】
図７は、従来のはんだ槽を説明するための図で、図７（ａ）は、はんだ槽の縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のフランジ管部分の拡大図である。
【０００８】
すなわち、ステンレス製の容器２に孔（透孔）１２を設けて、この孔１２にステンレス製のフランジ管６を嵌合してその一端を容器２の内面側において溶接部２０で溶接し、このフランジ管６にステンレス製のシース１０のシーズヒータ１３を嵌合して前記フランジ管６の他端側（容器２の外面側）において溶接部２０で溶接して構成されている。図７（ｂ）に示す溶接部２０はこれらの溶接箇所を示してあり、それぞれステンレス相互が溶接されている。
【０００９】
これにより、フランジ管６とシーズヒータ１３のシース１０とを同じ端部位置の同心円周において溶接することができるようになり、肉厚の薄いシーズヒータ１３のシース１０を容易かつ堅牢に容器２に固定することができる。また、溶接部２０の密封性も良好に保持することができる。また、シーズヒータ１３のシース１０よりも肉厚の厚いフランジ管６を容器２に溶接する構成であるので、容器２とフランジ管６との溶接も容易かつ堅牢で密封性良く固定することができる。
【００１０】
なお、ステンレス製のシース１０のシーズヒータ１３は、このステンレス製のシース１０内にヒータ線１４を設け、その周囲に熱伝導率が高く耐熱性の耐熱絶縁材１５を充填して構成され、このステンレス製のシース１０の端部に封口部材１６とヒータ線１４への接続用の端子１７を設けて構成されている。また、図７（ａ）において、１８ははんだを示す。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
高温環境で使用される電子装置のはんだ付け、例えばプリント配線板のはんだ付けには、例えばはんだ付け時のはんだ温度が３００℃以上の高温はんだが使用されている。
【００１２】
また、鉛の毒性が環境や人体に与える負荷の大きさから鉛フリーはんだが使用されるようになってきているが、主にその主成分が錫である錫リッチの鉛フリーはんだが使用されている。
【００１３】
さらに、フラックス中のＶＯＣが光化学スモッグ発生の原因になったり発ガン性がある等のことから、ＶＯＣを含まないＶＯＣフリーフラックスが使用されるようになってきている。その代表的なものは、塩素含有量の多い水溶性フラックスである。
【００１４】
一方で、今まで耐腐食性が強いとされているステンレス製の容器を使用しても、溶融したはんだの温度が３００℃を越えると溶融したはんだによりはんだ槽が喰われて浸食が生じる。また、錫リッチのはんだ例えば鉛フリーはんだにおいては、３００℃以下においても同様の浸食が生じやすい。特には、錫含有率が８５重量％以上の錫リッチのはんだにおいて浸食が顕著に進行するようになる。これは、溶融したはんだの錫中にステンレス材のニッケルが溶出しやすくなるからである。さらに、ＶＯＣフリーフラックス等の塩素含有量の多いフラックスでは、その酸によりはんだ槽が浸食される。
【００１５】
これらのことは、はんだ槽内のはんだを加熱して溶融状態に保持するシーズヒータにおいても同様である。すなわち、通常はシーズヒータのシースにはステンレス材が使用されているからである。
【００１６】
そして、これらに原因する浸食は、はんだ槽の寿命を著しく短くする。そのため、耐浸食性のはんだ槽が求められいる。
【００１７】
本発明の目的は、高温はんだや錫リッチの鉛フリーはんだ、そして、塩素含有量の多いフラックス等の腐食性や浸食性の高い部材を使用しても、長期間にわたって安定かつ安全にはんだ付け作業を行うことができるはんだ槽を実現することにある。
【００２４】
【問題を解決するための手段】
（１）溶融したはんだを収容する容器を備えたはんだ槽であって、ステンレス材により前記容器を構成する。他方で、前記容器にシーズヒータを設けるための透孔を設け、チタン層とステンレス層とから成るクラッド材を使用して一端側に前記チタン層を他端側に前記ステンレス層を有するように構成したフランジ管を前記透孔に嵌合して前記容器の内面で前記容器と前記フランジ管のステンレス層とを溶接して固定し、チタン製のシースにより構成されたシ―ズヒータを前記フランジ管に嵌合して前記フランジ管のチタン層とシーズヒータのチタン製のシースとを溶接して固定するように構成する。
【００２５】
この構成により、ステンレス材により構成された容器に、チタン製のシースにより構成されたシーズヒータを設けることが可能となる。したがって、チタン製のシースにより構成したシーズヒータを使用するので溶融はんだよりも一層高温であるシーズヒータの浸食も防止することができるようになる。
【００２６】
その結果、溶融はんだの温度が３００゜Ｃ以上ではないが、錫−鉛共晶はんだのはんだ付け温度（約２４５゜Ｃ程度）よりも高く、被はんだ付けワークに塗布されるフラックスにも塩素が含有されていないような場合に、溶融はんだの温度よりも高温のシーズヒータの浸食を抑止することができる。すなわち、このような個別の解決課題に対応したはんだ槽を低コストで実現することができる。
【００２７】
（２）さらに前記（１）の構成において、ステンレス材により構成された容器の内面にセラミックス層が形成されて成るように構成する。
【００２８】
これにより、セラミックス層を形成した容器にチタン製のシースのシーズヒータを設けることが可能となる。
【００２９】
これにより、強浸食性の溶融はんだ、すなわち錫の含有率が８５重量％以上の錫リッチのはんだ、特に鉛を含まない鉛フリーはんだに対して、長期間にわたって安定にはんだ槽の機能を果たすことができるようになる。また、チタン製のシースのシーズヒータが使用可能となり、高温はんだに対する耐腐食性を高めることができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
先ず参考までに、耐腐食性がステンレスよりも優れているチタン層を有するチタンとステンレスのクラッド材を使用して容器を構成する技術について参考−１と参考−２において解説し、その後にステンレスの容器にチタンのシーズヒータをフランジ管を介して溶接して設けるという本発明にかかるはんだ槽の実施例について説明する。
【００３１】
〔参考−１〕図１は、本発明の参考−１のはんだ槽の構成を説明するための図で、図１（ａ）は、はんだ槽の縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のフランジ管部分の拡大図である。
【００３２】
すなわち、チタンとステンレスのクラッド材を使用してその内面側がチタン層１ａで外面側がステンレス層１ｂとなるように溶融したはんだ１８の容器１を構成し、フランジ管４を取り付けるための透孔１２を設ける。なお、このようなクラッド材は圧延法や溶接法、爆着法、鋳ぐるみ法、等々の方法により製造されている。なお、図７で説明したその他の符号の説明は省略する。
【００３３】
この容器１にフランジ管４を設ける構成は図７に示す従来例と同様であるが、チタン製のフランジ管４を使用し、容器１の内面におけるチタン層１ａとフランジ管４とのチタン相互を溶接部２０ａで溶接し、このフランジ管４にチタン製のシース９のシーズヒータ１３ａを嵌合して、フランジ管４の外側の端部の同心円周部分においてチタン相互を溶接して固定する構成である。図１（ｂ）に溶接部２０ａが示してある。
【００３４】
これにより、溶融したはんだ１８に接触する容器１内面および溶融したはんだ１８に接触しこの溶融したはんだ１８よりも高温となるシーズヒータ１３ａをチタン材により構成することが可能となる。
【００３５】
すなわち、チタン材はステンレス材よりも耐腐食性が一層高いので、高温はんだや錫リッチの鉛フリーはんだおよび塩素含有量の多いフラックスが塗布された被はんだ付けワークを使用してはんだ付け作業を行っても、浸食はほとんど進行することがなく、長期間にわたって安定にはんだ槽の機能を果たすことができる。
【００３６】
しかも、チタン材の脆性をステンレス層１ｂのステンレス材が備える強靭性により補強して堅牢な容器を実現することができる。また、容器１のチタン層１ａおよびチタン製のフランジ管４そしてチタン製のシース９の全てがチタン相互の溶接により固定できるので、シーズヒータ１３ａを容易かつ堅牢に容器１に固定することが可能となり、堅牢なはんだ槽を容易に製造することができる。
【００３７】
〔参考−２〕図２は、本発明の参考−２のはんだ槽の構成を説明するための図で、図２（ａ）は、はんだ槽の縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のフランジ管部分の拡大図である。また、図３は、フランジ管の製作手段を説明するための図である。
【００３８】
すなわち、容器１は、前記参考−１と同様にチタンとステンレスのクラッド材を使用してその内面側がチタン層１ａで外面側がステンレス層１ｂとなるように溶融したはんだ１８を収容する容器１を構成し、フランジ管５を取り付けるための透孔１２を設ける。
【００３９】
そして、フランジ管５は、クラッド材を使用し、図２（ｂ）に示すように容器１の内面におけるチタン層１ａとフランジ管５のチタン層５ａとを相互に溶接部２０ａで溶接し、このフランジ管５にステンレス製のシース１０のシーズヒータ１３を嵌合して、フランジ管５の外側の端部の同心円周部分においてフランジ管５のステンレス層５ｂとシーズヒータ１３のステンレス製のシース１０相互を溶接部２０で溶接して固定する構成である。これにより、チタン層１ａを有する容器１にステンレス製のシース１０のシーズヒータ１３を堅牢に固定することができる。
【００４０】
なお、図２に示すようなチタン層５ａとステンレス層５ｂとからなるクラッド材製のフランジ管５は、図３に示すようにして得ることができる。すなわち、ステンレス層８ｂとチタン層８ａとからなるクラッド材（例えば、爆着クラッド鋼）８を縦方向にパイプ状に打ち抜いたり、あるいは切削加工することにより得ることができる。
【００４１】
以上のようにしてはんだ槽を構成することにより、高温はんだや錫リッチの鉛フリーはんだ、塩素含有量の多いフラックスが塗布された被はんだ付けワークを使用してはんだ付け作業を行っても、浸食はほとんど進行することがなく、長期間にわたって安定にはんだ槽の機能を果たすことができるはんだ槽を得ることができる。
【００４２】
なお、この参考−２では、ステンレス製のシース１０のシーズヒータ１３を使用するので、溶融したはんだ１８の温度はそれ程には高くはないが（例えば、２５０゜Ｃ〜３００゜Ｃ程度）、塩素含有量の多いフラックスが塗布された被はんだ付けワークのはんだ付け作業を行うような場合のはんだ槽として好適である。
【００４３】
また、前記参考−１と同様に、堅牢な容器を実現することができるとともに、そのシース１０が容器１の内面とは異なる材質のシーズヒータ１３を容易かつ堅牢に容器１に固定することが可能となり、堅牢なはんだ槽を容易に製造することができる。
【００４４】
〔実施形態例−１〕図４を参照して、本発明にかかるはんだ槽の実施形態例−１を説明する。図４は、本発明の実施形態例−１のはんだ槽の構成を説明するための図で、図４（ａ）は、はんだ槽の縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のフランジ管部分の拡大図である。
【００４５】
すなわち、容器２は、図７に示す従来例と同様にステンレス材を使用して構成したものであるが、シーズヒータは、チタン製のシース９を使用したシーズヒータ１３ａを使用して構成したものである。
【００４６】
そのため、フランジ管５にもクラッド材を使用し、図４（ｂ）に示すように容器２の内面においてこのステンレス製の容器２とフランジ管５のステンレス層５ｂとを相互に溶接部２０で溶接し、このフランジ管５にチタン製のシース９のシーズヒータ１３ａを嵌合して、フランジ管５の外側の端部の同心円周部分においてフランジ管５のチタン層５ａとシーズヒータ１３ａのチタン製のシース９相互を溶接部２０ａで溶接して固定する構成である。
【００４７】
これにより、ステンレス製の容器２にチタン製のシース９のシーズヒータ１３ａを固定することができる。なお、クラッド材を使用したフランジ管５については、参考−２において説明した部材と同様にして得ることができる。
【００４８】
以上のようにしてはんだ槽を構成することにより、溶融したはんだ１８の温度はそれ程には高くはないが（例えば、２５０℃〜３００℃程度であるが、通常使用されてきた錫−鉛共晶はんだの使用温度２４５℃程度よりも高い場合）、溶融したはんだの温度よりも温度の高いシーズヒータの浸食が，心配されるような場合に、耐久性の高いはんだ槽を得ることができる。
【００４９】
例えば、必要とされるヒータ電力を多数のシーズヒータにより供給するように設計可能な場合は、シーズヒータの温度は溶融はんだの温度に対してそれ程には高くはならないが、１本あるいは少数のシーズヒータにより供給するように設計する場合にはシーズヒータの温度がかなり高くなる。
【００５５】
〔実施形態例−２〕図６を参照して、本発明にかかるはんだ槽の実施形態例−２を説明する。図６は、本発明の実施形態例−２のはんだ槽の構成を説明するための図で、図６（ａ）は、はんだ槽の縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のフランジ管部分の拡大図である。
【００５６】
すなわち、本実施形態例−２は、図４に示す実施形態例−１の容器２の内面にセラミックス材を塗布する等してセラミックス層２１を形成して構成したはんだ槽である。
【００５７】
したがって、高温はんだや錫リッチの鉛フリーはんだ（例えば、錫の含有率が８５重量％以上の鉛フリーはんだ）対して極めて耐浸食性の高いはんだ槽を実現することができる。また、塩素含有量の多いフラックスが塗布されたプリント配線板のはんだ付け作業を行う場合においても、はんだ槽の容器２が浸食されることもなく。極めて安定したはんだ槽を得ることができる。その結果、長期間にわたって安定にはんだ槽の機能を果たすことができるようになる。
【００５８】
また、チタン層５ａおよびステンレス層５ｂとから成るクラッド材により構成したフランジ管５を使用することにより、セラミックス層２１を形成した容器２にチタン製のシース９のシーズヒータ１３ａを堅牢に設けることが可能となり、耐浸食性が高く、温度の高いシーズヒータ１３ａを設けることができるようになる。なお、図５に示すはんだ槽は参考−３を解説するもので、容器２やシーズヒータ１３およびその固定構造は図７で示す従来例と同様であるが、容器２の内面およびシーズヒータ１３の表面にセラミックス材を塗布する等してセラミックス層２１を形成して構成したはんだ槽である。図５（ａ）は、はんだ槽の縦断面図、（ｂ）は、（ａ）のフランジ管部分の拡大図を示している。
【００５９】
【発明の効果】
以上のように本発明にかかるはんだ槽によれば、はんだ槽に対して浸食性の高い条件ではんだ付け作業を行うような場合、すなわち、従来から通常使用されてきた錫−鉛共晶はんだの使用温度（通常約２４５℃程度）を越えた高い温度の溶融したはんだを使用する場合や、錫の含有率が高く８５重量％を越えるようなはんだを使用するような場合、特には錫の含有率が高く８５重量％を越えるような鉛フリーはんだを使用するような場合、また、塩素含有量の多いフラックス（例えば、水溶性フラックス等のＶＯＣフリーフラックス）をプリント配線板等の被はんだ付けワークに塗布してはんだ付けを行うような場合において、耐浸食性が高く長期間に渡って安定かつ安全にその機能を果たすはんだ槽を実現することができようになる。
【００６０】
その結果、環境負荷の少ない鉛フリーはんだやＶＯＣフリーフラックスを使用して、生活の必須のインフラとなった、特にプリント配線板等の電子装置のはんだ付け作業を安定して行うことができるようになる。また、環境負荷や人体に対する毒性の低い部材を使用して安心してはんだ付け作業を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考−１のはんだ槽を説明するための図である。
【図２】参考−２のはんだ槽を説明するための図である。
【図３】フランジ管の製作手段を説明するための図である。
【図４】本発明の実施形態例−１のはんだ槽を説明するための図である。
【図５】参考−３のはんだ槽を説明するための図である。
【図６】本発明の実施形態例−２のはんだ槽を説明するための図である。
【図７】従来のはんだ槽を説明するための図である。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for realizing a solder bath having high erosion resistance against high-temperature molten solder, tin-rich molten solder, and corrosive flux.
[0002]
Even if a conventional solder bath made of stainless steel, which is considered to have high corrosion resistance, is used, the erosion due to erosion occurs when the temperature of the molten solder exceeds 300 ° C. Further, in the case of tin-rich solder, such as lead-free solder, similar erosion is likely to occur even at 300 ° C. or lower. Furthermore, in a flux having a high chlorine content such as a VOC (Volatile Organic Compounds) free flux, the solder bath is eroded and corroded by the acid.
[0003]
Corrosion and erosion caused by these significantly shorten the solder bath life. Therefore, an erosion resistant solder bath is required.
[0004]
[Prior art]
When performing flow-type soldering of printed wiring boards carrying electronic components, usually flux is applied to the soldered surface in advance (flux application process), and then this printed wiring board is soldered. Preheating is performed so that the temperature of the attaching portion is about 100 ° C. (preheating step), and then the molten solder is brought into contact with the surface to be soldered of the printed wiring board, thereby the surface to be soldered. Soldering is performed by supplying molten solder to the part to be soldered (soldering process). This is a standard soldering procedure for the so-called flow soldering method.
[0005]
In the soldering process, a molten solder jet wave normally accommodated in a solder bath is formed, and the soldered portion of the printed wiring board is brought into contact with the jet wave to perform soldering.
[0006]
A conventional solder bath will be described with reference to FIG.
[0007]
7A and 7B are diagrams for explaining a conventional solder bath. FIG. 7A is a longitudinal sectional view of the solder bath, and FIG. 7B is an enlarged view of a flange tube portion of FIG.
[0008]
That is, a hole (through hole) 12 is provided in the stainless steel container 2, a stainless steel flange pipe 6 is fitted into the hole 12, and one end thereof is welded on the inner surface side of the container 2 by the welding portion 20. A sheathed heater 13 of a stainless steel sheath 10 is fitted to the flange tube 6 and welded at the other end side (the outer surface side of the container 2) of the flange tube 6 with a welded portion 20. A welded portion 20 shown in FIG. 7B shows these welded portions, and stainless steel is welded to each other.
[0009]
As a result, the flange pipe 6 and the sheath 10 of the sheathed heater 13 can be welded on the concentric circumference at the same end position, and the sheath 10 of the thin sheathed heater 13 can be easily and robustly attached to the container 2. Can be fixed. Moreover, the sealing performance of the welded portion 20 can be maintained well. Moreover, since the flange pipe 6 thicker than the sheath 10 of the sheathed heater 13 is welded to the container 2, the welding between the container 2 and the flange pipe 6 is easy, robust, and can be fixed with good sealing performance. .
[0010]
The sheathed heater 13 of the stainless steel sheath 10 is configured by providing a heater wire 14 in the stainless steel sheath 10 and filling the periphery thereof with a heat-resistant insulating material 15 having a high thermal conductivity and heat resistance. A terminal member 17 for connection to the sealing member 16 and the heater wire 14 is provided at the end of the stainless steel sheath 10. In FIG. 7A, 18 indicates solder.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
For soldering an electronic device used in a high-temperature environment, for example, soldering a printed wiring board, for example, high-temperature solder having a soldering temperature of 300 ° C. or higher is used.
[0012]
In addition, lead-free solder has been used because of the load that lead toxicity has on the environment and the human body, but tin-rich lead-free solder whose main component is tin is mainly used. Yes.
[0013]
Furthermore, VOC free flux not containing VOC has come to be used because VOC in the flux causes photochemical smog generation or has carcinogenicity. A typical example is a water-soluble flux having a high chlorine content.
[0014]
On the other hand, even if a stainless steel container, which has been considered to have strong corrosion resistance, is used, if the temperature of the molten solder exceeds 300 ° C., the solder bath is eroded by the molten solder and erosion occurs. Further, in the case of tin-rich solder such as lead-free solder, similar erosion is likely to occur even at 300 ° C. or lower. In particular, erosion proceeds remarkably in a tin-rich solder having a tin content of 85% by weight or more. This is because the nickel of the stainless steel is likely to elute into the molten solder tin. Furthermore, in a flux having a high chlorine content such as a VOC free flux, the solder bath is eroded by the acid.
[0015]
The same applies to the sheathed heater that heats the solder in the solder bath and holds it in a molten state. In other words, it is because stainless steel is usually used for the sheath of the sheathed heater.
[0016]
And erosion caused by these significantly shortens the life of the solder bath. Therefore, an erosion resistant solder bath is required.
[0017]
The object of the present invention is to perform soldering work stably and safely over a long period of time even when using high-temperature solder, tin-rich lead-free solder, and highly corrosive or erosive parts such as flux with high chlorine content. It is to realize a solder bath capable of performing the above.
[0024]
[Means for solving problems]
(1) A solder bath provided with a container for containing molten solder, wherein the container is made of a stainless material. On the other hand, the container is provided with a through-hole for providing a sheathed heater, and a clad material composed of a titanium layer and a stainless steel layer is used to have the titanium layer on one end side and the stainless steel layer on the other end side. The flanged tube is fitted into the through hole, and the vessel and the stainless steel layer of the flanged tube are welded and fixed to the inner surface of the vessel, and a sheath heater composed of a titanium sheath is attached to the flanged tube. The titanium layer of the flange pipe and the titanium sheath of the sheathed heater are welded and fixed.
[0025]
With this configuration, a sheathed heater made of a titanium sheath can be provided in a container made of stainless steel. Therefore, since the sheathed heater composed of a titanium sheath is used, it is possible to prevent the sheathed heater from being eroded at a higher temperature than the molten solder.
[0026]
As a result, although the temperature of the molten solder is not 300 ° C or higher, it is higher than the soldering temperature of tin-lead eutectic solder (about 245 ° C), and chlorine is also present in the flux applied to the work to be soldered. When it is not contained, erosion of the sheathed heater having a temperature higher than that of the molten solder can be suppressed. That is, it is possible to realize a solder bath corresponding to such individual solution problems at a low cost .
[0027]
(2) Further, in the configuration of (1), a ceramic layer is formed on the inner surface of a container made of stainless steel .
[0028]
As a result, it is possible to provide a sheathed heater with a titanium sheath in the container in which the ceramic layer is formed.
[0029]
As a result , the solder bath functions stably over a long period of time for highly erodible molten solder, that is, tin-rich solder with a tin content of 85% by weight or more, especially lead-free solder that does not contain lead. Will be able to. Further, a sheathed heater with a titanium sheath can be used, and the corrosion resistance against high-temperature solder can be improved.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
For reference, the technology for constructing containers using titanium and stainless clad materials having a titanium layer that has better corrosion resistance than stainless steel is described in Reference-1 and Reference-2. An embodiment of a solder bath according to the present invention in which a titanium sheathed heater is welded to a container via a flange tube will be described.
[0031]
[ Reference- 1] FIG. 1 is a view for explaining the configuration of the solder bath of Reference- 1 of the present invention, FIG. 1 (a) is a longitudinal sectional view of the solder bath, and FIG. It is an enlarged view of the flange pipe part.
[0032]
That is, the container 1 of the melted solder 18 is formed by using a clad material of titanium and stainless steel so that the inner surface side is the titanium layer 1a and the outer surface side is the stainless steel layer 1b, and the through holes 12 for attaching the flange tube 4 are formed. Provide. Such a clad material is manufactured by a rolling method, a welding method, an explosion method, a cast-in method, or the like. In addition, description of the other code | symbol demonstrated in FIG.
[0033]
The structure in which the flange pipe 4 is provided in the container 1 is the same as that of the conventional example shown in FIG. The welded portion 20 a is welded, and a sheathed heater 13 a of a titanium sheath 9 is fitted to the flange tube 4, and titanium is welded and fixed at a concentric circumferential portion at the outer end of the flange tube 4. is there. FIG. 1B shows the welded portion 20a.
[0034]
Thus, the inner surface of the container 1 that contacts the molten solder 18 and the sheathed heater 13a that contacts the molten solder 18 and has a temperature higher than that of the molten solder 18 can be made of a titanium material.
[0035]
In other words, titanium materials are much more resistant to corrosion than stainless steel materials, so soldering is performed using high-temperature solder, tin-rich lead-free solder, and soldered workpieces coated with flux with a high chlorine content. However, the erosion hardly proceeds and the function of the solder bath can be stably performed over a long period of time.
[0036]
Moreover, the brittleness of the titanium material can be reinforced by the toughness of the stainless steel material of the stainless steel layer 1b, thereby realizing a robust container. Further, since the titanium layer 1a, the titanium flange tube 4 and the titanium sheath 9 of the container 1 can all be fixed by welding each other, the sheathed heater 13a can be fixed to the container 1 easily and firmly. A robust solder bath can be easily manufactured.
[0037]
[ Reference- 2] FIG. 2 is a view for explaining the structure of the solder bath of Reference- 2 of the present invention. FIG. 2 (a) is a longitudinal sectional view of the solder bath, and FIG. It is an enlarged view of the flange pipe part. FIG. 3 is a view for explaining a flange pipe manufacturing means.
[0038]
That is, the container 1 is composed of a clad material of titanium and stainless steel as in the case of Reference 1, and contains the molten solder 18 so that the inner surface side is the titanium layer 1a and the outer surface side is the stainless steel layer 1b. And the through-hole 12 for attaching the flange pipe 5 is provided.
[0039]
And the flange pipe 5 uses a clad material, and as shown in FIG. 2 (b), the titanium layer 1a on the inner surface of the container 1 and the titanium layer 5a of the flange pipe 5 are welded to each other by a welded portion 20a. The sheathed heater 13 of the stainless steel sheath 10 is fitted to the flange tube 5, and the stainless steel layer 5 b of the flange tube 5 and the stainless steel sheath 10 of the sheathed heater 13 are mutually connected at the concentric circumferential portion of the outer end of the flange tube 5. Is welded and fixed at the welded portion 20. Thereby, the sheathed heater 13 of the stainless steel sheath 10 can be firmly fixed to the container 1 having the titanium layer 1a.
[0040]
Incidentally, a flanged tube 5 made of a clad material comprising a titanium layer 5a and a stainless steel layer 5b as shown in FIG. 2 can be obtained as shown in FIG. That is, it can be obtained by punching or cutting a clad material (for example, explosive clad steel) 8 composed of a stainless steel layer 8b and a titanium layer 8a in the longitudinal direction.
[0041]
By configuring the solder bath as described above, even if soldering work is performed using high-temperature solder, tin-rich lead-free solder, or a workpiece to be soldered with a flux containing a large amount of chlorine, erosion will occur. Hardly proceeds, and it is possible to obtain a solder bath that can stably function as a solder bath over a long period of time.
[0042]
In Reference- 2, since the sheathed heater 13 of the sheath 10 made of stainless steel is used, the temperature of the molten solder 18 is not so high (for example, about 250 ° C. to 300 ° C.), but chlorine It is suitable as a solder bath in the case of performing soldering work of a work to be soldered to which a flux containing a large amount is applied.
[0043]
Further, as in the case of Reference- 1, a robust container can be realized, and a sheathed heater 13 whose sheath 10 is different from the inner surface of the container 1 can be easily and firmly fixed to the container 1. Thus, a robust solder bath can be easily manufactured.
[0044]
[Embodiment- 1 ] Referring to Fig. 4, an embodiment- 1 of a solder bath according to the present invention will be described. FIGS. 4A and 4B are diagrams for explaining the configuration of the solder bath of the embodiment 1 of the present invention. FIG. 4A is a longitudinal sectional view of the solder bath, and FIG. 4B is a flange tube of FIG. It is an enlarged view of a part.
[0045]
That is, the container 2 is constructed using a stainless steel material as in the conventional example shown in FIG. 7, while the sheathed heater is constructed using a sheathed heater 13a using a titanium sheath 9. It is.
[0046]
Therefore, a clad material is also used for the flange pipe 5, and the stainless steel container 2 and the stainless steel layer 5b of the flange pipe 5 are welded to each other at the welded portion 20 on the inner surface of the container 2 as shown in FIG. Then, a sheathed heater 13a of a titanium sheath 9 is fitted to the flange pipe 5, and the titanium layer 5a of the flange pipe 5 and the titanium heater of the sheathed heater 13a are formed in a concentric circumferential portion at the outer end of the flange pipe 5. This is a configuration in which the sheaths 9 are welded and fixed to each other by a welding portion 20a.
[0047]
Thereby, the sheathed heater 13a of the titanium sheath 9 can be fixed to the stainless steel container 2. In addition, about the flange pipe 5 which uses a clad material, it can obtain similarly to the member demonstrated in the reference- 2.
[0048]
By configuring the solder bath as described above, the temperature of the molten solder 18 is not so high (for example, about 250 ° C. to 300 ° C., but a tin-lead eutectic crystal that has been normally used). When the soldering temperature is higher than about 245 ° C.), and when erosion of the sheathed heater having a temperature higher than the temperature of the molten solder is concerned, a highly durable solder bath can be obtained.
[0049]
For example, if the required heater power can be designed to be supplied by a large number of sheathed heaters, the sheathed heater temperature will not be so high relative to the temperature of the molten solder, but only one or a few seeds. When it is designed to be supplied by a heater, the temperature of the sheathed heater becomes considerably high.
[0055]
[Embodiment- 2 ] With reference to FIG. 6, an embodiment- 2 of a solder bath according to the present invention will be described. FIGS. 6A and 6B are diagrams for explaining the configuration of the solder bath of Embodiment- 2 of the present invention. FIG. 6A is a longitudinal sectional view of the solder bath, and FIG. 6B is a flange tube of FIG. It is an enlarged view of a part.
[0056]
That is, the present embodiment example- 2 is a solder bath configured by forming a ceramic layer 21 by applying a ceramic material to the inner surface of the container 2 of the embodiment example- 1 shown in FIG.
[0057]
Therefore , it is possible to realize a solder bath having extremely high erosion resistance for high-temperature solder and tin-rich lead-free solder (for example, lead-free solder having a tin content of 85% by weight or more). Further, even when soldering a printed wiring board coated with a flux having a high chlorine content, the container 2 of the solder bath is not eroded. An extremely stable solder bath can be obtained. As a result, the function of the solder bath can be stably achieved over a long period of time.
[0058]
In addition, by using the flange tube 5 made of the clad material composed of the titanium layer 5a and the stainless steel layer 5b, the sheath heater 13a of the titanium sheath 9 can be securely provided in the container 2 in which the ceramic layer 21 is formed. This makes it possible to provide the sheathed heater 13a having high erosion resistance and high temperature. The solder bath shown in FIG. 5 explains Reference-3, and the container 2 and the sheathed heater 13 and their fixing structure are the same as in the conventional example shown in FIG. 7, but the inner surface of the container 2 and the sheathed heater 13 This is a solder bath formed by forming a ceramic layer 21 by applying a ceramic material on the surface. Fig.5 (a) is a longitudinal cross-sectional view of a solder tank, (b) has shown the enlarged view of the flange pipe part of (a).
[0059]
【The invention's effect】
As described above, according to the solder bath according to the present invention, when soldering is performed on the solder bath under highly erodible conditions, that is, the tin-lead eutectic solder that has been conventionally used conventionally is used. When using high-temperature molten solder that exceeds the operating temperature (usually about 245 ° C), or when using solder that has a high tin content exceeding 85% by weight, especially tin content When using lead-free solder with a high rate exceeding 85% by weight, a flux with a high chlorine content (for example, VOC-free flux such as water-soluble flux) is to be soldered on a printed wiring board or the like. In the case where soldering is performed by applying to the solder, it is possible to realize a solder bath having high erosion resistance and stably and safely performing its function over a long period of time.
[0060]
As a result, using lead-free solder and VOC-free flux with low environmental impact, it has become an indispensable infrastructure for daily life, especially to be able to stably perform soldering work for electronic devices such as printed wiring boards. Become. In addition, it is possible to perform the soldering operation with peace of mind by using a member having low environmental load and low toxicity to the human body.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view for explaining a solder bath of Reference- 1.
FIG. 2 is a view for explaining a solder bath of Reference- 2.
FIG. 3 is a view for explaining means for manufacturing a flange tube.
FIG. 4 is a view for explaining a solder bath according to Embodiment- 1 of the present invention.
FIG. 5 is a view for explaining a solder bath of Reference-3 .
FIG. 6 is a view for explaining a solder bath according to an embodiment- 2 of the present invention.
FIG. 7 is a view for explaining a conventional solder bath.

Claims

溶融したはんだを収容する容器を備えたはんだ槽であって、
ステンレス材により前記容器を構成し、
前記容器にシーズヒータを設けるための透孔を設け、
チタン層とステンレス層とから成るクラッド材を使用して一端側に前記チタン層を他端側に前記ステンレス層を有するように形成したフランジ管を前記透孔に嵌合して前記容器の内面で前記容器と前記フランジ管のステンレス層とを溶接して固定し、
チタン製のシースにより構成されたシーズヒータを前記フランジ管に嵌合して前記フランジ管のチタン層と前記シーズヒータのチタン製のシースとを溶接して固定すること、
を特徴とするはんだ槽。 A solder bath with a container for containing molten solder,
The container is made of stainless steel,
Providing a through hole for providing a sheathed heater in the container;
Using a clad material consisting of a titanium layer and a stainless steel layer, a flange tube formed so as to have the titanium layer on one end side and the stainless steel layer on the other end side is fitted into the through-hole, and the inner surface of the container Welding and fixing the container and the stainless steel layer of the flange tube;
Fitting a sheathed heater made of a titanium sheath to the flange tube and fixing the titanium layer of the flange tube and the titanium sheath of the sheathed heater by welding;
Solder bath characterized by

ステンレス材により構成された容器の内面にセラミックス層が形成されていること、
を特徴とする請求項１記載のはんだ槽。 The ceramic layer is formed on the inner surface of the container made of stainless steel,
The solder tank according to claim 1 .