JPH08288634A

JPH08288634A - はんだ付け装置

Info

Publication number: JPH08288634A
Application number: JP9204395A
Authority: JP
Inventors: Hiromori Kaneko; 洋護金子; Ryoji Takahashi; 良治高橋
Original assignee: NIHON DENNETSU KK; Nihon Dennetsu Co Ltd
Current assignee: NIHON DENNETSU KK; Nihon Dennetsu Co Ltd
Priority date: 1995-04-18
Filing date: 1995-04-18
Publication date: 1996-11-01

Abstract

(57)【要約】【目的】噴流波頭が低いはんだ付け装置であっても、
配線基板と噴流波との接触時間を十分に採り、また、そ
の時間を調節することによって高品質の配線基板の製造
が可能なはんだ付け装置を得る。【構成】ノズル５から噴出した溶融はんだ３を一旦ほ
ぼ水平方向へ導くトレイ部１２を備え、このトレイ部１
２に流れる溶融はんだ３の方向に配線基板１を搬送しつ
つ溶融はんだ３の噴流波４と接触させてはんだ付けを行
うはんだ付け装置において、ノズル５とトレイ部１２と
の間に高さが調節可能な堰板１３を備えたことを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融はんだの噴流波形
状を調節することによって配線基板等の被はんだ付け板
との接触角度や接触時間を調節できるようにしたはんだ
付け装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図５は、噴流ノズルにトレイ部を備えた
従来のはんだ付け装置を示す側断面図で、図５（ａ）は
噴流波の高さが高い場合、図５（ｂ）は噴流波の高さが
低い場合を示す図である。なお、図５（ａ）は特公昭５
３−２７２２７号公報からの抜粋で、図５（ｂ）は図５
（ａ）に基づいて作成した図である。

【０００３】すなわち、配線基板１は搬送コンベア２に
よって搬送方向Ａへ搬送される。ノズル５から噴流した
溶融はんだ３の大部分を配線基板１の搬入側６の案内板
７上へ流し、残りの溶融はんだ３は搬出側８のトレイ部
９を通して越流堰板１０から流出させるように構成した
はんだ付け装置である。

【０００４】このように構成することによって、波頭の
高い噴流波４を形成しつつ配線基板１の搬送速度と、ト
レイ部９における溶融はんだ３の流速とを概ね同一にす
ることが可能となり、配線基板１のはんだ付け面におけ
る部品（リード線）１ａの高さが高い場合であっても
「横つらら」の発生しないはんだ付けを可能としてい
る。なお、前記越流堰板１０の高さを調節することによ
って、トレイ部９におけるはんだの流下する角度を調節
して結果的にその速度を調節可能としている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、波頭を高くす
ると噴流波４が荒れて揺らぎ等が多くなり、はんだ付け
の均一性が損なわれ易くなる。特にこのような問題は、
チップ型電子部品等の表面実装型部品のように、はんだ
付けランドが小さく、かつ高密度に分布するようになる
と無視できなくなる。

【０００６】そのため、このような噴流波４の荒れを少
なくするために、図示しないポンプからの溶融はんだ３
の送出量を少なくして図５（ｂ）のような波頭の低い噴
流波４を形成すると、今度は図５（ｂ）の符号ａで示す
領域、すなわち配線基板１と噴流波４との接触する領域
が狭くなって接触時間が短くなる問題が発生する。そし
て、この接触時間が短いと配線基板１が十分に昇温しな
いまま噴流波４から離脱するため、はんだブリッジ現象
やつらら現象が生じ易くなるのである。

【０００７】また、搬送コンベア２の搬送仰角θ₁ を大
きくすると、この接触時間の短縮化はさらに進む。この
ことは、図５（ｂ）から容易に理解できる。すなわち、
搬送仰角θ₁ を可変した際に配線基板１と噴流波４との
接触角度が変化することによって接触時間が変化する問
題があった。

【０００８】本発明の目的は、噴流波頭が低い場合にお
いても配線基板と噴流波の接触時間を十分に採り、ま
た、その時間を調節することが可能なはんだ付け装置を
実現することによって、高品質の配線基板製造を可能と
することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、ノズルからト
レイ部へ流れる溶融はんだの流量を堰板の高さで調節し
て噴流波形状を調節し、配線基板と噴流波が接触する時
間や接触する角度を調節してはんだ付けをするところに
特徴がある。

【００１０】このため、本発明にかかる請求項１に記載
の発明は、ノズルとトレイ部との間にその高さが調節可
能な堰板を設けたものである。

【００１１】また、請求項２に記載の発明は、トレイ部
を流れる溶融はんだがトレイ部から越流する越流堰を高
さ調節可能に設けたものである。

【００１２】また、請求項３に記載の発明は、吹口の水
平面における形状を「く」の字形状に屈曲させたもので
ある。

【００１３】

【作用】各請求項に対応して次のような作用がある。

【００１４】本発明にかかる請求項１に記載の発明は、
堰板の高さを調節してその高さを高くすると堰板上部に
噴流波の***部を生じ、溶融はんだが***部から流下す
るように噴流波が形成される。他方、トレイ部では***
部から流下した溶融はんだがほぼ水平方向へ穏やかに流
れ下る。

【００１５】したがって、流下する噴流波の波面と配線
基板のはんだ付け面が平行になるように調節することに
よって、配線基板の噴流波の接触時間を長くすることが
できるようになる。また、この相対的な接触角度を調節
することで接触時間も調節することができる。さらに、
この相対的な接触角度を配線基板の搬送仰角に合わせて
調節することができる。

【００１６】そのため、配線基板が溶融はんだの噴流波
によって十分に昇温され、はんだブリッジ現象の発生が
抑制される。また、トレイ部側においては配線基板の搬
送速度と溶融はんだの流速とを概ね同一の速度にするこ
とが可能であるので、つらら現象の発生も抑制される。

【００１７】また、請求項２に記載の発明は、トレイ部
の越流堰の高さを調節することで、ノズルとトレイ部と
の間に設けた堰板を越えてトレイ部に流下する溶融はん
だの流下速度が調節される。すなわち、トレイ部を流れ
る溶融はんだの流速を調節することが可能となり、トレ
イ部側において配線基板の搬送速度と溶融はんだの流速
とを請求項１に記載の発明よりも、さらに正確に近接さ
せることができるようになる。

【００１８】また、請求項３に記載の発明は、配線基板
の搬送方向と吹口の水平面における相対角度を斜角にす
ると、ピールバックポイントにおける溶融はんだの流線
方向と配線基板の搬送方向とが異なるために、その離間
角度が大きくなってはんだブリッジ現象の発生を抑制す
ることができる。また、このことは吹口の水平面形状が
「く」の字状の場合も同一であり、この形状の場合は搬
送方向に占める吹口の占有長さを短くできる長所があ
る。

【００１９】したがって、請求項３においては、請求項
１または請求項２に記載の作用に加えてピールバックポ
イントにおける離間角度を大きく採ることが可能とな
り、はんだブリッジ現象やつらら現象の発生をさらに抑
制することができるようになる。

【００２０】

【実施例】次に、本発明によるはんだ付け装置を実際上
どのように具体化できるかを実施例で説明する。

【００２１】〈実施例１〉図１（ａ），（ｂ）は本発明
の第１の実施例を示す図で、図１（ａ）は噴流波を形成
するノズル周辺の側断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）の
平面図である。なお、図１（ａ），（ｂ）においては、
はんだを収容するはんだ槽、はんだを加熱・溶融するヒ
ータ、溶融はんだをノズルに送出するポンプ等は省略し
て図示していない。また、図５と同一符号は同一部分を
示す。

【００２２】第１の実施例のはんだ付け装置は、吹口１
１の配線基板１の搬出側８にトレイ部１２を備え、この
トレイ部１２と吹口１１との間に高さ調節が可能な堰板
１３を設けている。そして、この堰板１３は、ノズル５
の吹口幅（配線基板１の搬送方向Ａと同一方向）Ｗへ移
動調節可能な吹口幅調節板１４に設けて構成している。
また、トレイ部１２の端部には溶融はんだ３の越流高さ
を調節する越流堰１５を設けてあり、吹口１１の配線基
板１の搬入側６には溶融はんだ３の流下を案内する案内
板１６をその高さ調節が可能に設けてある。なお、これ
らの堰板１３，吹口幅調整板１４，越流堰１５または案
内板１６の高さを調節する調節機構は、図１に例示する
ような長孔１７をねじ１８でねじ止めする機構で実現し
ている。また、１９は側板である。

【００２３】他方、配線基板１は搬送仰角θ₁ を与えた
搬送コンベア２で搬送し、ノズル５から噴出して形成さ
れる噴流波４に接触させる構成である。

【００２４】次に、吹口１１とトレイ部１２との間に設
けた高さ調節可能な堰板１３がどのように作用するかを
説明する。図２および図３はいずれも堰板１３の作用を
説明する側断面図であり、説明をわかり易くするために
調節機構を省略して図示している。そして、図２は堰板
１３の高さをＨ₁ とした場合であり、図３は堰板１３の
高さをＨ₂ とした場合であって、Ｈ₁ ＞Ｈ₂ である。

【００２５】すなわち、図２のように堰板１３の高さを
高く（Ｈ₁ ）すると、堰板１３上部に噴流波４の***部
４ａが形成され、配線基板１の搬入側６へ下降傾斜した
噴流波４が形成される。他方、トレイ部１２にも***部
４ａから下降傾斜して溶融はんだ３が流れ、トレイ部１
２を穏やかに流下して越流堰１５を越え、図示しないは
んだ槽に還流する。

【００２６】そのため、***部４ａから搬入側６へ向か
って符号ｂで示すような傾斜した噴流波４が形成され、
ｂ部分の傾斜がコンベアの搬送仰角（θ₁ ）に等しくな
るようにすると、配線基板１と噴流波４が当該部分に亘
って接触するようになり、接触時間を長く採ることがで
きる。したがって、配線基板１が十分に昇温してはんだ
ブリッジ現象やつらら現象が発生し難くなる。

【００２７】他方、***部４ａを越えて搬送された配線
基板１は、トレイ部１２を穏やかに流れる溶融はんだ３
から離脱する。この場合、トレイ部１２を流れる溶融は
んだ３の速度と配線基板１の搬送速度とを近接させると
「横つらら」が発生しなくなるとともに、フィレット形
状も肉厚とすることができる。そして、トレイ部１２を
流れる溶融はんだ３の速度は越流堰１５の高さを調節す
ることによって調節可能である。すなわち、越流堰１５
の高さを高くすればトレイ部１２を流れる溶融はんだ３
の速度は遅くなり、越流堰１５の高さを低くすればトレ
イ部１２を流れる溶融はんだ３の速度は速くなる。

【００２８】また、図３のように堰板１３の高さを低く
（Ｈ₂ ）すると、堰板１３上部の噴流波４の***部４ａ
の高さも低くなる。そしてトレイ部１２を流れる溶融は
んだ３についても同様に、トレイ部１２を穏やかに流下
して越流堰１５を越え、図示しないはんだ槽に還流す
る。そのため、噴流波４の符号ｃで示す部分の傾斜も小
さくなる。

【００２９】したがって、配線基板１の搬送仰角がθ₁
であるならば配線基板１の噴流波４の接触時間は図２の
場合よりも短くなる。しかし、配線基板１の搬送仰角を
θ₂として小さくすれば、図２と概ね同一の接触時間と
することができる。

【００３０】このように、吹口１１とトレイ部１２との
間に設けた堰板１３の高さを調節することによって、配
線基板１と噴流波４の接触時間を十分に長く採ることが
できるようになるとともに、その時間調節も可能とな
る。また、ピールバックポイントにおける離間角度
θ₁₁，θ₁₂も調節可能となる。

【００３１】ところで、図１において、吹口幅調節板１
４を移動して吹口幅Ｗを調節しても前記接触時間を調節
することが可能であるが、極端に吹口幅Ｗを広く採ると
堰板１３の作用が小さくなる。また、堰板１３の高さは
ノズル５の配線基板１の搬入側６に設けた案内板１６の
高さとの相対値である。さらに、吹口幅Ｗの調節と堰板
１３の高さ調節とを併せて行えば、接触時間と離間角度
を最適に調節することが可能となる。

【００３２】〈実施例２〉図４は、本発明の第２の実施
例を示す図で、図４（ａ）はノズル周辺の平面図、図４
（ｂ）は図４（ａ）のＩ−Ｉ線による断面図で、その端
面部分を見た図である。また、図１と同一符号は同一部
分を示す。

【００３３】すなわち、第２の実施例は吹口１１の水平
面における形状を「く」字状に形成したものであり、案
内板１６や堰板１３の高さ調節機構、吹口幅Ｗの調節機
構は第１の実施例と同様に長孔１７をねじ１８でねじ止
めする機構としている。そして、トレイ部２１の端部の
越流堰２２の高さの調節は、送りねじ機構２３のねじ２
４により上下動させる構成としている。尚、第２の実施
例においては、吹口幅Ｗを調節するとトレイ部２１全体
が移動するように構成してある。

【００３４】吹口１１の水平面に対する角度を、配線基
板１の搬送方向Ａに対して斜交させるとピールバックポ
イントにおける離間角度が大きくなり、また、噴流波４
のはんだ流れ方向による作用も受けて、はんだブリッジ
現象や濡れ不良等を削減できることが知られている（例
えば、実開昭５１−３２６１６号公報または特開昭６０
−１８９９２号公報）。すなわち、第２の実施例におい
ては、吹口１１の水平面形状を「く」の字状とすること
によって、本発明の技術と合わせてはんだブリッジ現象
等のはんだ付け不良を大幅に削減できるように構成した
ものである。

【００３５】この第２の実施例の技術により、配線基板
１と噴流波４の接触時間を十分に採るとともに、その時
間調節を可能とし、また、配線基板１の搬送速度とトレ
イ部２１を流れる溶融はんだ３の速度を近接させ、さら
に、ピールバックポイントにおける配線基板１の搬送方
向Ａと溶融はんだ３の流線方向とで決まる離間角度を大
きく採ることが可能となり、はんだブリッジ現象やつら
ら現象、濡れ不良等が発生しなくなる。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば各請求項
に対応して次のような効果がある。

【００３７】本発明の請求項１に記載の発明は、ノズル
とトレイ部との間にその高さが調節可能な堰板を設けた
ので、噴流波の高さが低くても配線基板と噴流波の接触
時間を長く採ることができるようになり、また、この時
間調節も可能となる。さらに、配線基板の搬送仰角を変
えた場合にも対応することができるようになる。したが
って、はんだブリッジ現象やつらら現象が発生しなくな
り、品質の高い配線基板製造が可能となる。

【００３８】また、請求項２に記載の発明は、トレイ部
を流れる溶融はんだがトレイ部から越流する越流堰を高
さ調節可能に設けたので、トレイ部を流れる溶融はんだ
の流速を調節することが可能となるため、請求項１の効
果に加えてつらら発生を一層抑制することができるよう
になるとともに、配線基板の搬送速度の変化に対応して
トレイ部の溶融はんだ流速を合わせることができるよう
になり、配線基板の製造品質を一層高めることができる
ようになる。

【００３９】さらに、請求項３に記載の発明は、吹口の
水平面における形状を「く」の字形状に屈曲させたの
で、溶融はんだの流線方向と配線基板の搬送方向とが異
なるために、その離間角度が大きくなってはんだブリッ
ジ現象の発生を抑制することができる。また、搬送方向
に占める吹口の占有長さを短くできるので、はんだ付け
装置が大型化することがない。したがって、請求項１ま
たは請求項２の効果に加えて、はんだブリッジ現象やつ
らら現象の発生をさらに抑制することができるようにな
り、配線基板の製造品質をさらに高めることができるよ
うになる。しかも、小さなはんだ付け装置で実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す図である。

【図２】図１の堰板の作用を説明する側断面図である。

【図３】図１の堰板の作用を説明する側断面図である。

【図４】本発明の第２の実施例を示す図である。

【図５】従来のはんだ付け装置を示す図である。

【符号の説明】

１配線基板２搬送コンベア３溶融はんだ４噴流波５ノズル１１吹口１２トレイ部１３堰板１４吹口幅調節板１５越流堰２１トレイ部２２越流堰２３送りねじ機構２４ねじ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズルから噴出した溶融はんだを一旦ほ
ぼ水平方向へ導くトレイ部を備え、このトレイ部に流れ
る溶融はんだの方向に被はんだ付け板を搬送しつつ溶融
はんだの噴流波と接触させてはんだ付けを行うはんだ付
け装置であって、前記ノズルと前記トレイ部との間にその高さが調節可能
な堰板を設けた、ことを特徴とするはんだ付け装置。
【請求項２】トレイ部を流れる溶融はんだが前記トレ
イ部から越流する越流堰を高さ調節可能に設けた、こと
を特徴とする請求項１記載のはんだ付け装置。
【請求項３】吹口の水平面における形状を「く」の字
形状に屈曲させた、ことを特徴とする請求項１または請
求項２記載のはんだ付け装置。