JP2014138169A - Jet type soldering device, and primary jet nozzle of jet type soldering device - Google Patents
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Abstract
【課題】はんだ切れが良好で、かつ未はんだ領域の発生を抑制できる噴流式はんだ付け装置を提供する。
【解決手段】はんだ切れを良くするために搬送方向に上り勾配を設けた被はんだ付け基板４に、未はんだ領域が発生しないようにはんだ付けを行うために、水平なノズル天板９に、被はんだ付け基板４の搬送方向２に複数列にわたって噴出パイプ３が設けられ、噴出パイプ３の噴出口７の高さが搬送方向上流側から下流側に向けて順に高くなる１次噴流ノズル１を備える。１次噴流ノズル１のノズル天板９が水平なので、ノズル天板９上に流下した溶融はんだ８が他の噴出口７へ向かって流れるように加速されず、他の噴出口７の溶融はんだ８の山を崩すことを抑制できる。
【選択図】 図４A jet-type soldering apparatus that has good solder breakage and can suppress the occurrence of unsoldered areas is provided.
In order to perform soldering so that an unsoldered area does not occur on a substrate to be soldered 4 having an upward slope in the conveying direction in order to improve solder breakage, a horizontal nozzle top plate 9 The ejection pipes 3 are provided in a plurality of rows in the conveying direction 2 of the soldering substrate 4, and the primary jet nozzles 1 are provided in which the height of the ejection ports 7 of the ejection pipes 3 increases in order from the upstream side toward the downstream side in the conveying direction. . Since the nozzle top plate 9 of the primary jet nozzle 1 is horizontal, the molten solder 8 that has flowed down on the nozzle top plate 9 is not accelerated so as to flow toward the other jet ports 7, and the molten solder 8 at the other jet ports 7. Can be prevented.
[Selection] Figure 4
Description
この発明は、はんだ槽に収容された溶融はんだを１次噴流ノズルから噴流させ、溶融はんだを被はんだ付け基板に接触させてはんだ付けする噴流式はんだ付け装置に関するものである。 The present invention relates to a jet type soldering apparatus in which molten solder accommodated in a solder bath is jetted from a primary jet nozzle, and the molten solder is brought into contact with a substrate to be soldered and soldered.
噴流式はんだ付け方法においては、一方向に搬送される被はんだ付け基板に対して、１次噴流ノズルから噴流される溶融はんだを接触させることによってはんだ付けが行われる（以下、フローはんだ付けと呼ぶ。）。被はんだ付け基板がプリント基板である場合、通常、電子部品または電子部品のリード線等が設けられて、被はんだ面の形状が凹凸になっている。フローはんだ付け方法では、１次噴流ノズルのノズル天板に、被はんだ付け基板の搬送方向に複数列にわたって噴出孔を設けた噴流式はんだ付け装置を用いて、噴出孔から噴流される溶融はんだの複数の山と被はんだ付け基板の被はんだ面を接触させることで、被はんだ面にはんだ付けを行っている（例えば、特許文献１参照）。 In the jet soldering method, soldering is performed by bringing molten solder jetted from a primary jet nozzle into contact with a substrate to be soldered conveyed in one direction (hereinafter referred to as flow soldering). .) When the substrate to be soldered is a printed circuit board, an electronic component or a lead wire of the electronic component is usually provided, and the shape of the surface to be soldered is uneven. In the flow soldering method, using a jet-type soldering apparatus in which a plurality of rows of ejection holes are provided on the nozzle top plate of the primary jet nozzle in the conveying direction of the substrate to be soldered, molten solder jetted from the ejection holes is used. Soldering is performed on the surface to be soldered by bringing a plurality of peaks and the surface to be soldered into contact with each other (see, for example, Patent Document 1).
ここで、噴出孔から噴流される溶融はんだの山の高さが低すぎると、特に被はんだ面の凹凸が激しい場合に未はんだ領域が多くなる。また、溶融はんだの山の高さが高すぎると、均一な溶融はんだの山の高さを維持することが難しくなり、被はんだ面に接触しない山が発生して未はんだ領域の発生につながる。そこで、高さの均一な周壁を設けてパイプ状とし、このパイプの先端の噴出口から溶融はんだを高さ方向に良好に案内する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。 Here, when the height of the peak of the molten solder jetted from the ejection hole is too low, the unsoldered area increases particularly when the unevenness of the surface to be soldered is severe. If the height of the molten solder ridge is too high, it becomes difficult to maintain a uniform height of the molten solder ridge, and a ridge that does not contact the surface to be soldered is generated, leading to generation of an unsoldered area. In view of this, a method has been proposed in which a peripheral wall having a uniform height is provided to form a pipe shape, and the molten solder is favorably guided in the height direction from a jet outlet at the tip of the pipe (see, for example, Patent Document 2).
ここで、フローはんだ付け方法では、はんだ切れを良くするために被はんだ付け基板の搬送方向に上り勾配をつける。上り勾配を設けた搬送方向に搬送される被はんだ付け基板に溶融はんだの山を全て接触させるためには、従来の噴流式はんだ付け装置ではノズル天板自体に勾配を設け、溶融はんだの山を被はんだ付け基板に接触させる必要がある。 Here, in the flow soldering method, in order to improve solder breakage, an ascending slope is provided in the transport direction of the substrate to be soldered. In order to bring all of the molten solder piles into contact with the substrate to be soldered that is transported in the transport direction provided with an ascending slope, the conventional jet type soldering apparatus is provided with a gradient on the nozzle top plate itself, It is necessary to contact the substrate to be soldered.
従来の噴流式はんだ付け装置では、はんだ槽の溶融はんだの液面から噴出口までの高さを複数列にわたって一定とした上で、噴出口から噴流した溶融はんだがノズル天板上に流下した後の流路を設けるために、ノズル天板に溝を形成している。この溝の深さは、被はんだ付け基板の搬送方向上流側を深く、下流側を浅くすることで、ノズル天板上に流下した溶融はんだが、搬送方向上流側へ流れ落ちていくようにしている。 In the conventional jet-type soldering device, the height from the surface of the molten solder in the solder bath to the jet port is made constant over a plurality of rows, and the molten solder jetted from the jet port flows down onto the nozzle top plate In order to provide this flow path, a groove is formed in the nozzle top plate. The depth of this groove is such that the upstream side in the transport direction of the substrate to be soldered is deep and the downstream side is shallow, so that the molten solder flowing down on the nozzle top plate flows down to the upstream side in the transport direction. .
このように、従来の噴流式はんだ付け装置では、ノズル天板に設けられた溝によって、ノズル天板に流下した溶融はんだが上流側に流れ落ちる。さらに、はんだ切れを良くするためにノズル天板に勾配を設けると、溶融はんだの上流側への流れが加速されて、上流側に設けられた噴出口から噴流する溶融はんだの山の形状を崩してしまいやすい。このため、被はんだ付け基板に良好に接触しない溶融はんだの山ができてしまい、未はんだ領域が発生するという問題があった。 Thus, in the conventional jet type soldering apparatus, the molten solder that has flowed down to the nozzle top plate flows down to the upstream side due to the grooves provided in the nozzle top plate. Furthermore, if the nozzle top plate is provided with a gradient in order to improve solder breakage, the flow of molten solder to the upstream side is accelerated, and the shape of the molten solder pile that flows from the jet port provided on the upstream side is destroyed. It is easy to end up. For this reason, there is a problem that a pile of molten solder that does not come into good contact with the substrate to be soldered is formed, and an unsoldered area is generated.
本発明は、上述のような問題を解決するためになされたもので、未はんだ領域の発生を抑制した噴流式はんだ付け装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to provide a jet-type soldering apparatus that suppresses the generation of unsoldered areas.
本発明に係る噴流式はんだ付け装置は、水平なノズル天板に、被はんだ付け基板の搬送方向に複数列にわたって噴出パイプが設けられ、噴出パイプの噴出口のノズル天板からの高さが搬送方向上流側から下流側に向けて順に高くなる１次噴流ノズルを備えたものである。 The jet-type soldering apparatus according to the present invention has a horizontal nozzle top plate provided with a plurality of rows of jet pipes in the transport direction of the substrate to be soldered, and the height of the jet pipe outlet from the nozzle top plate is transported. A primary jet nozzle that increases in order from the upstream side in the direction toward the downstream side is provided.
本発明に係る噴流式はんだ付け装置によれば、１次噴流ノズルのノズル天板が水平なので、ノズル天板上に流下した溶融はんだが他の噴出口へ向かって流れるように加速されず、他の噴出口の溶融はんだの山を崩すことを抑制できる。さらに、ノズル天板が水平でも、ノズル天板からの高さが搬送方向に順に高くなる複数列の噴出パイプが設けられているので、１次噴流ノズルから噴出される溶融はんだの山が、はんだ切れを良くするために勾配が設けられた被はんだ付け基板に届きやすいという効果がある。以上の効果により、未はんだ領域の発生を抑制することができる。 According to the jet type soldering apparatus according to the present invention, since the nozzle top plate of the primary jet nozzle is horizontal, the molten solder that has flowed down on the nozzle top plate is not accelerated so as to flow toward another jet port, It is possible to suppress crushing of molten solder piles at the nozzle outlet. Further, even if the nozzle top plate is horizontal, a plurality of rows of ejection pipes are provided in which the height from the nozzle top plate is increased in the transport direction in order, so that the pile of molten solder ejected from the primary jet nozzle is soldered. There is an effect that it is easy to reach a soldered substrate provided with a gradient in order to improve cutting. Due to the above effects, the generation of an unsoldered region can be suppressed.
実施の形態１．
この発明の実施の形態１における噴流式はんだ付け装置の構成を説明する。図１は、実施の形態１における噴流式はんだ付け装置の概略を示す断面図である。図２は、本実施の形態に係る噴流式はんだ付け装置のうち、１次噴流ノズルのノズル天板を上面から見た上面図である。さらに、図３は、１次噴流ノズル１の断面図で、図２におけるＡＡ断面視に相当する。
The configuration of the jet soldering apparatus according to
まず、図１における噴流式はんだ付け装置の構成を説明する。噴流式はんだ付け装置は、溶融はんだ８を第１の液面２０まで収容したはんだ槽１００、溶融はんだ８を噴出させるためのプロペラ１０１、プロペラ１０１の回転数を制御して、溶融はんだ８の噴出量を制御する制御装置１０４、被はんだ付け基板であるプリント基板４に溶融はんだ８を供給する１次噴流ノズル１、1次噴流ノズル１から供給されプリント基板４に付着した溶融はんだ８を成形する２次噴流ノズル１０３から構成される。図１中の太い黒矢印は、溶融はんだの流れ１０２を示している。
First, the configuration of the jet soldering apparatus in FIG. 1 will be described. The jet type soldering apparatus controls the number of rotations of the
次に、図２及び図３を用いて、１次噴流ノズル１の構造を説明する。１次噴流ノズル１のノズル天板９には後述するように複数の噴出口７が設けられ、溶融はんだ８の山を形成してプリント基板４に溶融はんだ８を供給しやすくしている。本実施の形態の１次噴流ノズル１の平坦なノズル天板９には、噴出口７が複数設けられているが、その各々の噴出口７には、搬送方向２に複数列にわたって筒状の噴出パイプ３が設けられている。
Next, the structure of the
本実施の形態では、搬送方向２に３列にわたって噴出パイプ３が取り付けられている。図２において、搬送方向２の最上流側の１列が噴出パイプ３の１列目３ａで、真ん中の１列が噴出パイプ３の２列目３ｂで、最下流側の１列が噴出パイプ３の３列目３ｃである。つまり噴出パイプ３は１列目３ａと、２列目３ｂと、３列目３ｃからなる。
In the present embodiment, the
図２のように、プリント基板４の搬送方向２に３列の開口である噴出口７が設けられている場合、噴出パイプ３は、搬送方向２の上流側の１列目３ａの高さは最も低く、搬送方向２の下流側へ行くに従い噴出パイプ３の高さを高くする。
As shown in FIG. 2, when the
すなわち、図３の断面視からも分かるように、１列目３ａ、２列目３ｂ、３列目３ｃの順に、噴出パイプ３はノズル天板９から噴出口７までの高さが搬送方向２の上流側から下流側に向けて順に高くなっている。
That is, as can be seen from the cross-sectional view of FIG. 3, the height from the nozzle top plate 9 to the
次に、２次噴流ノズル１０３の構造を説明する。図１に示された２次噴流ノズル１０３はノズル天板が大きく開口しており、噴出する溶融はんだ８は比較的滑らかな液面を形成する。１次噴流ノズル１から噴出する溶融はんだ８がプリント基板４に供給されると、溶融はんだ８が付着したプリント基板４は２次噴流ノズル１０３から噴出する溶融はんだ８に接触し、プリント基板４に付着した溶融はんだ８の形状が適正に整えられて良好なはんだ仕上がりを得ることができる。つまり、２次噴流ノズル１０３はプリント基板４に付着した溶融はんだ８を成形する。
Next, the structure of the
次に、本実施の形態の噴流式はんだ付け装置を用いてフローはんだ付けを行う方法を説明する。図１において、上り勾配の搬送方向２に搬送される被はんだ付け基板であるプリント基板４に対し、はんだ槽１００に収容された溶融はんだ８が、１次噴流ノズル１から噴出し、供給される。
Next, a method for performing flow soldering using the jet soldering apparatus of the present embodiment will be described. In FIG. 1,
プリント基板４には、通常、図１のように電子部品のリード線または電子部品等の部品６が設けられ、はんだ付けが行われる被はんだ面には凹凸が生じている。 As shown in FIG. 1, the printed circuit board 4 is usually provided with electronic component lead wires or electronic components 6 and the like, and the soldered surface to be soldered has irregularities.
ここで、プリント基板４に付着した溶融はんだ８の切れ、つまりはんだ切れが良くなるようにプリント基板４の搬送方向２には上り勾配が設けられている。
Here, an ascending slope is provided in the
この上り勾配は、第１の液面２０に対して５°程度の角度が設けられていれば良い。
The upward gradient may be provided with an angle of about 5 ° with respect to the first
図１のように、上り勾配の搬送方向２に搬送されるプリント基板４が、１次噴流ノズル１から噴出する溶融はんだ８の山と接触して、プリント基板４への溶融はんだ８の供給が行われ、プリント基板４に付着した溶融はんだ８を成形するために２次噴流ノズル１０３から噴出する溶融はんだ８と接触し、フローはんだ付けが完了する。
As shown in FIG. 1, the printed circuit board 4 conveyed in the ascending
溶融はんだ８の１次噴流ノズル１及び２次噴流ノズル１０３からの溶融はんだ８の噴出量は、プロペラ１０１の回転数により調節できる。
The ejection amount of the
次に、本実施の形態の特徴部分である１次噴流ノズル１の噴出口７付近の形状について、さらに詳細に説明する。
Next, the shape in the vicinity of the
本実施の形態では、図２及び図３に示されるように、搬送方向２の上流側から下流側に向けて、噴出パイプ３のノズル天板９から噴出口７までの高さが１列目３ａ、２列目３ｂ、３列目３ｃの順に高くなっている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the height from the nozzle top plate 9 of the
つまり、図１において１次噴流ノズル１のノズル天板９は水平であり、噴出パイプ３は搬送方向２の上流側から下流側に向けて順にノズル天板９から噴出口７までの高さが高くなる。すなわち、噴出パイプ３の噴出口７のノズル天板９からの高さを、１列目から２列目の向きに順に高くする。
That is, in FIG. 1, the nozzle top plate 9 of the
噴出パイプ３の噴出口７の高さの変化率は、搬送系に与えられた傾斜角度、つまり搬送方向２の勾配に合わせる。搬送系に与えられた傾斜角度、つまり搬送方向２の勾配が例えば５度で、１列目３ａ及び２列目３ｂ間、または２列目３ｂ及び３列目３ｃ間の搬送方向２の間隔が２０ｍｍとする。搬送方向２の最上流にノズル天板９から高さ５ｍｍの１列目３ａを設けた場合、搬送方向２の次の列は１．７〜２．０ｍｍ程度高くなり、つまりノズル天板９から６．７ｍｍ〜７．０ｍｍ程度の高さの２列目３ｂを設け、さらに下流側の次の列ではさらに１．７ｍｍ〜２．０ｍｍ高い噴出パイプ、つまりノズル天板９から８．４ｍｍ〜９．０ｍｍ程度の高さの３列目３ｃを設ける。
The rate of change in the height of the
噴出パイプ３の高さの変化率は、搬送系に与えられた傾斜角度、つまり搬送方向２の勾配に正確に合わせることが望ましい。しかし、噴出パイプ３の高さが搬送方向２の勾配と同じ方向に変化している、つまり、噴出パイプ３の搬送方向２の上流側の列が低く、下流側の列になるに従って高くなっていれば、搬送方向２の勾配と平行でなくても一定の効果が得られる。
It is desirable that the rate of change of the height of the
尚、本実施の形態では噴出パイプ３の高さの変化率は、搬送系に与えられた傾斜角度、つまり搬送方向２の勾配に正確に合っていることとし、噴出パイプ３の噴出口７のノズル天板９からの高さは、搬送方向２に対して、搬送方向２の勾配と平行に変化するとする。
In the present embodiment, the rate of change in the height of the
また、本実施の形態ではノズル天板９は水平であることが望ましいが、ほぼ水平であればよく、若干のずれがあっても本実施の形態の効果が得られる。 In the present embodiment, it is desirable that the nozzle top plate 9 be horizontal. However, the nozzle top plate 9 may be substantially horizontal, and the effect of the present embodiment can be obtained even if there is a slight shift.
噴出パイプ３の構成は、ノズル天板９全体の鋳造もしくは削り出し、パイプの圧入、かしめ、ねじ込みなど、いずれの方法をとってもよい。
The configuration of the
図４に本実施の形態を用いた場合の１次噴流ノズル１とプリント基板４の接触部分の拡大断面図を示す。
FIG. 4 shows an enlarged cross-sectional view of the contact portion between the
本実施を用いた場合、図４のようにプリント基板４の搬出方向２に上り勾配を設けても、ノズル天板９を傾けることなく噴出パイプ３から噴出する溶融はんだ８の山はいずれもプリント基板４に接触することができる。
When this embodiment is used, even if an upward gradient is provided in the carry-out
従来の噴流式はんだ付け装置の１次噴流ノズルの場合、噴出口ははんだ槽の溶融はんだの液面と平行なので、ノズル天板が水平な場合、噴出口から噴出する溶融はんだの山の頂点の高さもプリント基板の搬送方向に対してはんだ槽の溶融はんだの液面と平行である。そのため、搬送方向に勾配を設けることができず、はんだ切れが悪くなる。ノズル天板が水平なまま搬送方向に勾配を設けると、噴出口から噴出する溶融はんだの山、特に搬送方向下流側の溶融はんだの山に被はんだ付け基板を接触させることができず、未はんだ領域が生じることになる。さらに、ノズル天板と搬送方向の両方に勾配を設けて、被はんだ付け基板を溶融はんだの全ての山に接触させようとすると、ノズル天板上に流下した溶融はんだの、ノズル天板の勾配に沿った流れが加速され、搬送方向上流側の噴出口から噴流する溶融はんだの山が崩されてしまい、未はんだ領域の発生につながるという問題があった。 In the case of the primary jet nozzle of the conventional jet-type soldering apparatus, the jet outlet is parallel to the molten solder liquid level in the solder bath. Therefore, when the nozzle top is horizontal, the top of the molten solder peak ejected from the jet outlet. The height is also parallel to the liquid level of the molten solder in the solder bath with respect to the direction of conveyance of the printed circuit board. For this reason, it is impossible to provide a gradient in the transport direction, resulting in poor solder breakage. If the nozzle top plate is horizontal, and a gradient is provided in the transport direction, the soldered substrate cannot be brought into contact with the molten solder piles ejected from the ejection port, particularly the molten solder piles on the downstream side in the transport direction. An area will be created. Furthermore, if a gradient is provided in both the nozzle top plate and the conveying direction so that the substrate to be soldered is in contact with all the piles of molten solder, the gradient of the nozzle top plate of the molten solder flowing down on the nozzle top plate As a result, the flow of molten solder spouted from the jet outlet on the upstream side in the conveying direction is broken, resulting in a problem that an unsoldered area is generated.
本実施の形態を用いれば、ノズル天板９を水平にしたまま、溶融はんだ８の山の高さをプリント基板４の勾配に合わせることができ、つまり、はんだ切れの良好性を保ったまま未はんだ領域の発生が抑制できるという効果が得られ、上記の問題を解決することができる。
If this embodiment is used, the height of the crest of the
図５に、透明な平板５をプリント基板４と同様に搬送させた場合の上面図を示す。通常、噴流式はんだ付け装置を用いてプリント基板４のフローはんだ付けを行う前に、透明な平板５を搬送させて、溶融はんだ８の接触具合や溶融はんだ８の山の高さを確かめてから本番のプリント基板４のフローはんだ付けを行う。透明な平板５を用いれば、上面から溶融はんだ８の接触具合を容易に確かめることができる。本実施の形態を用いれば、図５中において一点鎖線で示した溶融はんだとの接触領域１０のように、噴出パイプ３の噴出口７からの溶融はんだ８がいずれも良好に接触することが確かめられる。
FIG. 5 shows a top view when the transparent
また、図６に透明な平板５を搬送させた場合の溶融はんだとの接触箇所を拡大した断面図を示す。図６のように、平板５を用いて、噴出パイプ３から噴出する溶融はんだ８の山がいずれも良好に平板５に接触することが確かめられる。
FIG. 6 shows an enlarged cross-sectional view of the contact point with the molten solder when the transparent
図７に、噴出パイプ３から溶融はんだ８が噴出しているときの１次噴流ノズル１の噴出口７付近の断面図を示す。尚、図７の１次噴流ノズル１の断面は図２におけるＡＡ断面に相当する。図中太い黒矢印は溶融はんだの流れ１０２を示している。図７中、噴出パイプ３の噴出口７の高さの変動を示すため、噴出口７の中心を一点鎖線で結ぶ。噴出口７から噴出する溶融はんだ８の山の頂点を二点鎖線で結ぶ。本実施の形態を用いると、図７の二点鎖線が搬送方向２と平行になる。
FIG. 7 shows a cross-sectional view of the vicinity of the
つまり、プリント基板４の搬送方向２と噴出パイプ３の噴出口７の高さである一点鎖線を平行にすることで、各噴出パイプ３から噴出する溶融はんだ８の山の高さを結んだ線である二点鎖線とプリント基板４までの距離が一定になり、１列目３ａ、２列目３ｂ、３列目３ｃの全ての噴出パイプ３から噴出する溶融はんだ８を均等にプリント基板４に接触させることが可能になる。
That is, a line connecting the heights of the peaks of the
噴出パイプ３の噴出口７の口径は、同一であることが望ましい。１次噴流ノズル１の内部から溶融はんだ８を噴出させたとき、噴出口７の口径がいずれも同寸法であると、全ての噴出パイプ３から吹き出る溶融はんだ８の量をいずれも同じ、つまり、全ての噴出パイプ３の噴出口７からの溶融はんだ８の噴流高さを同じにできる。
It is desirable that the diameter of the
しかし、ノズル天板９からの溶融はんだ８の噴流高さ、つまり溶融はんだ８の山の頂点の高さは、はんだ槽１００の第１の液面２０からは、搬送方向２の上流側は低く、下流側は高くなる。よって、図７のように搬送系の傾斜に対して平行に溶融はんだ８を噴流させることが可能となり図４、図５のように傾斜する平板５に対して均等に溶融はんだ８を接触させることができる。
However, the jet height of the
このため、搬送方向２に３列ある噴出口７のいずれからもプリント基板４へ溶融はんだ８を接触させることが可能になるため、プリント基板４上の電子部品等の部品６が溶融はんだ８と接触する機会が増え、未はんだ（はんだ未着）領域の発生を防止することができる。
For this reason, the
また、実施の形態１では、１次噴流ノズル１の各噴出口７に噴出パイプ３を設けて搬送系の上流側から下流側にかけて段々に高くし独立させている。ノズル天板９は水平にしているので、搬送系の最上流の一番低い噴出パイプ３の１列目３ａ程度の液面高さで、溶融はんだ８はノズル天板９上全体に溜まってから、はんだ槽１００へ流下する。
Moreover, in
このとき、噴出口７から噴出してノズル天板９に流下してノズル天板９上に溜まる液面の高さ、つまり、溶融はんだ８のノズル天板９上の液面である第２の液面２１の高さが、水平なノズル天板９に対して１列目３ａと２列目３ｂ間、及び２列目３ｂと３列目３ｃ間で等しくなる。図７において、第２の液面２１の高さを点線で示す。このため、ノズル天板９上の溶融はんだ８が１列目３ａ、２列目３ｂ、３列目３ｃのいずれの噴出口７へも加速して流れない。つまり、ノズル天板９上に流下した溶融はんだ８が、各噴出パイプ３から噴出する溶融はんだ８の山を相互に崩しにくい。すなわち、１次噴流ノズル１のノズル天板９が水平なので、ノズル天板９上に流下した溶融はんだ８が他の噴出口７へ向かって流れるように加速されず、他の噴出口７の溶融はんだ８の山を崩すことを抑制できる。
At this time, the height of the liquid level which is ejected from the
さらに、本実施の形態では制御装置１０４により１次噴流ノズル１から噴出する溶融はんだ８の噴出量を制御し、ノズル天板９上の溶融はんだ８の液面である第２の液面２１を搬送方向２の最上流側に配置された１列目３ａの噴出口７の高さより低くできる。ここで、本実施の形態では制御装置１０４によりプロペラ１０１の回転速度を調節することにより、１次噴流ノズル１から噴出する溶融はんだ８の噴出量を制御している。つまり、制御装置１０４が、プロペラの回転速度によって溶融はんだ８の噴出量を制御している。
Further, in the present embodiment, the amount of
こうすることにより、第２の液面２１が噴出パイプ３のいずれの噴出口７よりも高くなることはなくなるので、ノズル天板９上に流下した溶融はんだ８が、噴出パイプ３から噴出する溶融はんだ８の山を相互に崩さず、溶融はんだ８の山が崩れることによる未はんだ領域の発生を防止することが可能となる。
By doing so, the
第２の液面２１の高さの調節は、上述した透明な平板５で接触具合をみながら制御しても良いし、平板５を当てずに溶融はんだ８の山の形状や第２の液面２１の高さをみながら制御しても良い。また、あらかじめ第２の液面２１の高さとプロペラ１０１の回転数との関係を把握しておき、第２の液面２１の高さが搬送方向２の最上流側の噴出口７の高さより低くなるようにプロペラの回転数を制御しても良い。さらに、第２の液面２１の検出センサーを用いて第２の液面２１の高さの制御を行っても良い。
The adjustment of the height of the second
また、図７中のＢＢ断面図を図８に示す。第２の液面２１の高さを制御することにより、噴出口７から噴流する溶融はんだ８の山から第２の液面２１までは落差をつけることができる。このとき、図７及び図８に示すように、各々の噴出口７の間や周囲に空隙１３を作ることが出来る。つまり、空隙１３は例えば噴出パイプ３の１列目３ａと２列目３ｂとの噴出口７の間にも形成されるし、１列目３ａの各噴出口７の中でも、または１列目３ａと３列目パイプ３ｃの噴出口７の間にも形成される場合がある。この空隙１３は、溶融はんだ８の山から第２の液面２１までは落差があるため、プリント基板４が搬送される間も、プリント基板４とノズル天板９上の溶融はんだ８との間に形成されている。
FIG. 8 shows a BB cross-sectional view in FIG. By controlling the height of the second
図９は、部品６である図中白い点線で囲まれる表面実装部品１６が取り付けられた透明な平板５であるガラス板が、本実施の形態を用いない従来の噴流式はんだ付け装置によりフローはんだ付けされた後、ガラス板の上面から、デジタルカメラで撮影された写真である。図９では、表面実装部品１６の周囲に黒い点線で囲まれる空気層１５が発生し、空気層１５の周囲に溶融はんだ８が付着されている。図１０に、図９を模式的に示した図を示す。また、図１１に、図１０を断面方向から見た模式図を示す。
FIG. 9 shows the flow soldering of a glass plate, which is a transparent
図９のように、未はんだ（はんだ未着）不良の原因の多くは、このように、溶融はんだ８の山との接触時に部品６にまとわりついた空気層１５のために部品６の端子が溶融はんだ８に触れられず、噴流式はんだ付け装置１００からの離脱までに空気層１５が破れないことに起因する。
As shown in FIG. 9, many of the causes of unsoldered (unsoldered) defects are such that the terminal of the component 6 is melted due to the
つまり、フローはんだ付けが行われる際に部品６の周囲に空気層１５が発生し、フローはんだ付け後のプリント基板４において、部品６と溶融はんだ８との接触が得られていない未はんだ領域が多く発生している。
That is, when the flow soldering is performed, an
これまでは、図１０のように、表面実装部品１６は溶融はんだ８に浸漬しており、つまり部品６の周囲は空気層１５を介して溶融はんだ８で囲われていたため、部品６にまとわりついた空気層１５に逃げ場がなく、プリント基板４の搬送が終了するまで空気層１５は発生したままであった。しかし、本実施の形態を用いると、図７及び図８に示すように、噴出パイプ３の各噴出口７の間及び周囲に空隙１３ができるため、図１２のようにプリント基板４が接触しても溶融はんだ８で満たされていない空隙１３が確保でき、部品６にまとわりついた空気層１５を逃がす道筋ができる。つまり、部品６は１列目３ａから、２列目３ｂ、３列目３ｃへと搬送される間に空隙１３を通ることができる。
Up to now, as shown in FIG. 10, the surface-mounted
さらに噴出パイプ３から溶融はんだ８が噴流し、プリント基板４上でも流れを作っているため、部品６にまとわりついた空気層１５は溶融はんだ８の流れにより押し出されて開放端、つまり空隙１３から抜けて行く。このようすることで、空気層１５により阻害されていた部品６と溶融はんだ８の接触が可能になり、未はんだ領域の発生を防止することが可能になる。
Further, since the
図１３に、空気層１５が逃げる様子を説明するための上面図を示す。１列目３ａで溶融はんだ８が付着する際に部品６の周囲に点線で示す空気層１５ができたとする。１列目３ａと２列目３ｂの間の空隙１３を通過する際に、空気層１５から空隙１３へ空気が逃げ、２列目３ｂを通過する際には部品６の周囲の空気層１５は一点鎖線で囲まれる領域まで図中矢印のように縮小され、溶融はんだ８と部品６は接触することが可能となる。
In FIG. 13, the top view for demonstrating a mode that the
図１３では空隙１３を通過後の空気層１５は一点鎖線で囲まれる領域にまで縮小された例を示したが、空気層１５が消滅する場合も多いことは言うまでも無い。
Although FIG. 13 shows an example in which the
また、例えば、図１３で部品６と溶融はんだ８がいったん接触した後、３列目３ｃを通過する際に空気層１５がさらに発生した場合でも、部品６と溶融はんだ８が接触していれば問題ないので、その後、接触箇所の周辺に空気層１５が発生しても問題はない。つまり、一度接触した部品６と溶融はんだ８の間に空気層１５が割り込んで発生することはない。
Further, for example, after the component 6 and the
このように、ノズル天板９に搬送系の傾斜、つまり搬送方向２の上り勾配に合わせて高さを変えた筒状の噴出パイプ３を設けることで、プリント基板４に溶融はんだ８を安定して接触させることができ、かつ、空気層１５の逃げ道である空隙１３をつくることで、部品６の周囲にまとわりつく空気層１５の空気を逃すことができるため、溶融はんだ８を確実に部品６に接触させることができ、未はんだを防ぐことが可能になる。
Thus, by providing the nozzle top plate 9 with the
また、本実施の形態では、筒状の噴出パイプ３により、溶融はんだ８を高さ方向に良好に案内することができる。このため、適度な高さの溶融はんだ８の山を形成することができる。
Moreover, in this Embodiment, the
本実施の形態では、搬送方向２に３列の噴出パイプ３を設けたが、２列であっても良いし、４列以上であっても良い。
In the present embodiment, three rows of
また、本実施の形態では１列に複数の噴出パイプ３を設けたが、１列に１つの噴出パイプ３、つまり、図２における１列目３ａの複数の噴出口７を全てつなげて１つの長方形、若しくは楕円形等の噴出口７を有する１つの１列目３ａとしても良い。
In this embodiment, a plurality of
さらに、本実施の形態では噴出パイプ３の噴出口７の中心位置を搬送方向２と平行にならないように配置したが、搬送方向２と平行であっても良い。
Further, in the present embodiment, the center position of the
尚、噴出口７の形状は円形でなくても矩形、六角形、三角形、楕円等であっても良い。
The shape of the
本実施の形態では各噴出口７からの溶融はんだ８の山の高さをほぼ均一にすることができる。つまり、噴出口７とプリント基板４との距離を均一にすることができるため、噴出口７からの溶融はんだ８の山にプリント基板４を接触させるためにプリント基板４を必要以上に噴出口７に近付ける必要がなく、溶融はんだ８の熱によるプリント基板４や部品６の損傷を抑制することができる。
In the present embodiment, the height of the crest of the
また、噴出パイプ３により溶融はんだ８を高さ方向に良好に案内できるので、必要以上に噴出口７からの噴流高さ、つまり溶融はんだ８の山を高くすることなく溶融はんだ８をプリント基板４に接触させることができる。このため、図１４のように、プリント基板４の挿入時に溶融はんだ８がプリント基板４の上に乗り上げ、被はんだ面の対向面に溶融はんだ８がかぶることを抑制できる。また、図１５のようにプリント基板４の部品貫通穴など開口部から、溶融はんだ８が噴出して漏れ出すことを防ぐことができる。
Moreover, since the
１ １次噴流ノズル、２ 搬送方向、３ 噴出パイプ、３ａ １列目、３ｂ ２列目、３ｃ ３列目、４ プリント基板、５ 平板、６ 部品、７ 噴出口、８ 溶融はんだ、９ ノズル天板、１０ 溶融はんだとの接触領域、１３ 空隙、１５ 空気層、１６ 表面実装部品、２０ 第１の液面、２１ 第２の液面、１００ はんだ槽、１０１ プロペラ、１０２ 溶融はんだの流れ、１０３ ２次噴流ノズル、１０４ 制御装置。 1 primary jet nozzle, 2 transport direction, 3 jet pipe, 3a 1st row, 3b 2nd row, 3c 3rd row, 4 printed circuit board, 5 flat plate, 6 parts, 7 spout, 8 molten solder, 9 nozzle top Plate, 10 contact area with molten solder, 13 gap, 15 air layer, 16 surface mount component, 20 first liquid level, 21 second liquid level, 100 solder bath, 101 propeller, 102 flow of molten solder, 103 Secondary jet nozzle, 104 controller.
Claims (8)
水平なノズル天板に、前記搬送方向に複数列にわたって前記ノズル天板から突出した噴出パイプが設けられた１次噴流ノズルと、
を備え、
前記噴出パイプの噴出口の前記ノズル天板からの高さが、前記搬送方向に対して上流側から下流側に向けて順に高くなること
を特徴とする噴流式はんだ付け装置。 A solder bath for storing molten solder to be supplied to the soldering substrate to be transported in the upwardly inclined transport direction;
A primary jet nozzle provided with a jet pipe projecting from the nozzle top plate over a plurality of rows in the transport direction on a horizontal nozzle top plate;
With
The jet soldering apparatus is characterized in that the height of the jet outlet of the jet pipe from the nozzle top plate increases in order from the upstream side to the downstream side with respect to the transport direction.
を特徴とする請求項２に記載の噴流式はんだ付け装置。 The jet type soldering apparatus according to claim 2, wherein the control device controls the ejection amount of the molten solder based on a rotation speed of a propeller immersed in the molten solder in the solder tank.
を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の噴流式はんだ付け装置。 The height from the nozzle top plate of the jet outlet of the jet pipe is parallel to the gradient from the upstream side to the downstream side with respect to the transport direction. The jet soldering apparatus according to item 1.
を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の噴流式はんだ付け装置。 The jet soldering apparatus according to claim 1, wherein the plurality of rows are three rows.
を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の噴流式はんだ付け装置。 The spout has a circular shape
The jet soldering apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein:
前記噴出パイプの噴出口の前記ノズル天板からの高さが、１列目から２列目の向きに順に高くなること
を特徴とする噴流式はんだ付け装置の１次噴流ノズル。 A flat nozzle top plate is provided with a jet pipe protruding from the nozzle top plate over a plurality of rows,
The primary jet nozzle of the jet-type soldering apparatus, wherein the height of the jet port of the jet pipe from the nozzle top plate increases in order from the first row to the second row.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2013007557A JP2014138169A (en) | 2013-01-18 | 2013-01-18 | Jet type soldering device, and primary jet nozzle of jet type soldering device |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117862623A (en) * | 2023-03-27 | 2024-04-12 | 保定维特瑞光电能源科技有限公司 | A fast welding device for integrated circuits on circuit boards |
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