JP2000323826A - 噴流はんだ槽 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の噴流はんだ槽でプリント基板のはんだ付
けを行うとプリント基板にはんだの酸化物が付着し、外
観を悪くするばかりでなく短絡事故を起こして電子機器
の機能を劣化させることがあった。本発明はプリント基
板にはんだの酸化物を絶対に付着させない噴流はんだ槽
を提供することにある。 【解決手段】ノズルの周囲を仕切板で囲って内槽を形成
し、ポンプケースから最遠の仕切板を溶融はんだの液面
から突出するとともに該仕切板の液面下のところには溶
融はんだは流出させるが酸化物の流出を阻止するフィル
ターを設置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動はんだ付け装
置に設置してプリント基板のはんだ付けを行う噴流はん
だ槽に関する。

【０００２】

【従来の技術】プリント基板をはんだ付けする自動はん
だ付け装置には、フラクサー、プリヒーター、噴流はん
だ槽、冷却機等の処理装置が設置されており、プリント
基板はコンベアで搬送されながらフラクサーでフラック
ス塗布、プリヒーターで予備加熱、噴流はんだ槽ではん
だの付着、冷却機で冷却されてはんだ付けがなされる。

【０００３】はんだ付け時のはんだ付け不良は、各処理
装置での処理が適当でないと発生する。例えばフラクサ
ーでは、プリント基板にフラックスが均一に塗布されて
いないと未はんだが発生し、プリヒーターではプリント
基板全体が所定の温度に均一に加熱されないとツララや
ブリッジが発生し、冷却機でははんだ付け後のプリント
基板が適当な冷却速度で冷却されないと、はんだ付け部
にヒビ割れや剥離等が発生する。

【０００４】しかしながら、はんだ付け不良が最も発生
しやすい処理装置は、噴流はんだ槽である。噴流はんだ
槽では、はんだの溶融温度、溶融はんだの噴流状態がは
んだ付け良否のファクターとなる。これらのファクター
は、噴流はんだ槽の加熱用ヒーターやノズル形状、ポン
プの回転数等を適宜調整することにより不良の発生を防
ぐことができる。

【０００５】従来の噴流はんだ槽は、本体内にノズルと
ポンプが設置され、ノズルとポンプがダクトで連通され
ており、ポンプはポンプケースに収納され、該ポンプケ
ースがダクトに接続されていただけのものであった。

【０００６】従来の噴流はんだ槽では、ポンプが回転す
るとポンプケース下部に穿設された流入孔から溶融はん
だがポンプケース内に流入し、回転するポンプの羽根で
押し出され、ポンプケースに接続されたダクトに送られ
る。そしてダクトに送られた溶融はんだは、さらにノズ
ルに送られノズルから噴流する。このノズルから噴流し
た溶融はんだは、ノズル周辺に落下し、それが再度ポン
プに吸引されてポンプケース内に流入していく。噴流は
んだ槽では、ノズルから噴流された溶融はんだが空気中
の酸素と結びついて、はんだの酸化物（以下、単に酸化
物という）となり、この酸化物は噴流はんだ槽の液面全
域に広がって浮遊した状態となっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来の噴流は
んだ槽でプリント基板のはんだ付けを行うと、プリント
基板に酸化物が付着することが往々にしてあった。プリ
ント基板に酸化物が付着すると、見栄えが悪くなるばか
りでなく、ランド間の狭いものではランド間に酸化物が
付着して短絡を起こし、電子機器の機能を損なう原因と
なっていた。本発明は、はんだ付け時に酸化物が全く付
着しないという噴流はんだ槽を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者がプリント基板
に酸化物の付着する原因について鋭意検討を重ねた結
果、ノズルから噴流する溶融はんだ中に酸化物が混入て
いて、それが溶融はんだとともにプリント基板に付着す
るものであることが判明した。

【０００９】一般に酸化物は、溶融はんだよりも比重が
小さいため、溶融はんだの上で浮遊しており、溶融はん
だ中には混入しないものと考えられていた。しかしなが
ら、噴流はんだ槽においては、ノズルから噴流した溶融
はんだが噴流後、高い位置から落下するときに、溶融は
んだの深いところまで沈むようになる。このとき噴流中
に大気と接触して発生した酸化物やノズル周辺に浮遊し
ていた酸化物がノズルから落下して溶融はんだ中に深く
沈む溶融はんだに巻き込まれて溶融はんだ中に深く沈む
ようになる。このようにして溶融はんだ中に深く沈んだ
酸化物がポンプケースの流入孔から溶融はんだと一緒に
吸い込まれ、ポンプによってダクトを通ってノズルから
噴流する。そして、はんだ付け時にノズル上をプリント
基板が通過していると、酸化物がプリント基板に付着し
てしまうものである。

【００１０】そこで本発明者は、ノズルから噴流され、
高い位置から落下した溶融はんだが直接ポンプケースの
ある溶融はんだ中に沈まなければ、酸化物がポンプケー
ス内に吸い込まれなくなり、ノズルから溶融はんだとと
もに噴流されなくなることに着目して本発明を完成させ
た。

【００１１】本発明は、本体内にノズルとポンプが設置
され、ポンプを収納したポンプケースとノズルがダクト
で連通されている噴流はんだ槽において、複数の仕切板
によりノズル周辺に内槽が形成されているとともに、ポ
ンプケースから最遠の仕切板には溶融はんだを流出させ
るがはんだの酸化物の流出を阻止する手段が講じられて
いることを特徴とする噴流はんだ槽である。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の噴流はんだ槽は、ノズル
周辺が複数の仕切板により内槽が形成されているもので
あるが、仕切板はノズル周辺を四枚の仕切板で囲っても
よいし、或いはノズル両側をプリント基板の進行方向平
行した二枚の仕切板で仕切り、これらの仕切板を本体の
側壁に接続させて二枚の仕切板と本体の一対の側壁で囲
ってもよい。

【００１３】本発明で溶融はんだを流出させるが酸化物
の流出を阻止する手段は、ポンプケースから最遠の仕切
板に講じる。これはたとえ仕切板から酸化物が流出した
としても、酸化物流出阻止手段が講じられた仕切板がポ
ンプケースから遠いと、酸化物がポンプケースにたどり
着く前に浮上してポンプケースに吸引されないからであ
る。つまり噴流はんだ槽は、長孔のノズルがプリント基
板の進行方向に対して直交する方向に設置されており、
該ノズルの長手方向一側にポンプが設置されている。従
って、二枚の仕切板を設置した場合は、一枚の仕切板は
ポンプケースとノズル間、つまりポンプケースに近いと
ころに設置し、もう一枚の仕切板はノズルと本体の側壁
間、つまりポンプケースから遠いところに設置する。本
発明でいうポンプケースから最遠の仕切板とは、ノズル
と本体側壁間に設置した仕切板である。

【００１４】本発明におけるポンプケースから最遠の仕
切板を溶融はんだは流出させるが酸化物の流出を阻止す
る手段としては、溶融はんだの液面（以下、単に液面と
いう）より突出し、液面より下部にフィルターを設置し
たものや、液面と略同一高さで溶融はんだがオーバーフ
ローするもの等である。液面から突出し液面下部にフィ
ルターを有する仕切板は、上部の突出部で液面に浮遊し
た酸化物の流出を阻止し、下部のフィルターで大きな酸
化物の流出を阻止するとともに溶融はんだだけを流出さ
せるものである。また液面と略同一にした仕切板は、溶
融はんだが仕切板をオーバーフローするときに液面の上
に浮かんだ酸化物を残して溶融はんだだけが仕切板を越
えて流出する。

【００１５】仕切板が溶融はんだの液面から突出し、下
部にフィルターを設置したものでは、フィルターの部分
は小さな孔を多数穿設したパンチングプレートや金網等
が適している。

【００１６】

【実施例】以下図面に基づいて本発明の噴流はんだ槽を
説明する。図１は本発明の噴流はんだ槽の正面断面図で
溶融はんだの流動状態を説明する図、図２は図１のＡ−
Ａ線断面図で溶融はんだのない状態の図、図３は図１の
Ｂ−Ｂ線断面図で溶融はんだのない状態の図である。

【００１７】噴流はんだ槽の本体１には、ノズル２、ポ
ンプ３、ダクト４、ポンプケース５等が設置されてい
る。

【００１８】本体１は上部が開口した箱状で、内部また
は外部壁面にはんだ溶融して所定の温度に保つ図示しな
いヒーターが設置されている。ノズル２は上部に長孔の
噴流口６が形成されており、該噴流口は長手方向がプリ
ント基板の進行方向（矢印Ｘ）に対して直行するように
して設置されている。ノズル２の下部はダクト４と接続
されている。ポンプ３は、多数の羽根から構成されてお
り、上部の中心に軸７が取り付けられている。軸７の上
部にはプーリーが取り付けられ、該プーリーは本体１の
外部に固定されたモーター８のプーリーとベルト９で連
動されている。ポンプ３は、ポンプケース５内に収納さ
れており、ポンプケース５は前述ダクト４に接続されて
いる。ポンプケース５の底面にポンプの直径よりも小径
の流入孔１０が穿設されている。該流入孔の穿設位置
は、詳しくはポンプ３と同芯の位置である。

【００１９】本発明の噴流はんだ槽には、ノズル２の周
辺に内槽１１が形成されている。内槽１１は複数の仕切
板１２、１３、本体１の横方向の一対の側壁１４，１
４、および本体の底面より上方にある底板１５から構成
されている。つまり内槽１１は上方に開口した箱状であ
り、ノズル２が底板１５を貫通して上方に突出した形と
なっている。

【００２０】内槽１１を構成する仕切板１２、１３は、
図示しないプリント基板の進行方向（矢印Ｘ）に対して
平行に設置されており、一方の仕切板１２はノズル２と
ポンプケース５の間に設置され、もう一方の仕切板１３
はノズル２と本体１の縦方向の側壁１６の間に設置され
ている。つまりノズル２と本体の縦方向の側壁１６間に
設置された仕切板１３はポンプケース５から最遠の位置
となる。内槽１１を構成する本体１の横方向の側壁１
４、１４はプリント基板の進行方向（矢印Ｘ）に対して
直行した位置のものである。

【００２１】実施例に示す仕切板１２、１３は本体１内
に収容された溶融はんだＨの液面から突出しており、ポ
ンプケース５から最遠の位置にある仕切板１３には、溶
融はんだは流出させるが酸化物の流出を阻止する手段が
講じられている。実施例に示す該手段は、液面より下方
となる位置にフィルターであるパンチングプレートが設
置されている。パンチングプレートとは、金属板に多数
の孔１７・・・が穿設されたものである。はんだよりも
比重の小さな酸化物は液面下に沈むことはないが、該孔
は液面下にあるため、万一酸化物が沈んだとしても大き
な酸化物の塊は孔を通過できず、ここで阻止される。

【００２２】次に上記構成を有する本発明の噴流はんだ
槽における溶融はんだの流動状態について説明する。

【００２３】モーター８を駆動させるとモーター８にベ
ルト９で連動されたポンプ３が回転する。ポンプ３の回
転によりポンプケース５の流入孔１０から本体１内の溶
融はんだＨが流入すると同時に、ポンプケース５内に流
入した溶融はんだはダクト４内をノズル２に向けて押し
出される。ダクト４からノズルに送られた溶融はんだ
は、ノズル２の噴流口６から噴流する。該噴流口から噴
流した溶融はんだは、ノズル２の周囲に落下するが、こ
のとき噴流中に大気に接触したり落下したときに大きく
撹拌されたりするため酸化物が発生する。

【００２４】内槽１１のポンプケース側の仕切板１２は
液面から突出しているため、ノズル３の噴流口６から噴
流して落下した溶融はんだや酸化物は該仕切板からは本
体１内に流出しない。内槽１１内に落下した溶融はんだ
はポンプケース５から最遠の仕切板１３の多数の孔１７
・・・を通って本体内に流出していくが、酸化物Ｓは該
仕切板の上部で流出が阻止されるものとなる。

【００２５】ポンプケース５から最遠の仕切板１３の孔
１７・・・から流出した溶融はんだは、矢印のように内
槽１１の底板１５の下を流動していく。そしてポンプケ
ース５近くを流動した溶融はんだは、ポンプ３によりポ
ンプケース５の流入孔１０からポンプケース５内に吸い
込まれる。ポンプケース５内に吸い込まれた溶融はんだ
は、前述のようにダクト４を通って再度ノズル２の噴流
口６から噴流される。この噴流した溶融はんだにプリン
ト基板が接触することにより、はんだ付けがなされるも
のである。

【００２６】

【発明の効果】以上、説明したように本発明の噴流はん
だ槽はノズルから噴流した溶融はんだがポンプを設置し
た本体内に直接落下せずに内槽内に落下し、しかも内槽
のポンプケースから最遠の仕切板には溶融はんだは流出
させるが酸化物の流出を阻止する手段が講じられている
ため、ポンプケースに酸化物が吸い込まれることがな
い。従って本発明の噴流はんだ槽では酸化物を混入した
溶融はんだがノズルから噴流されないため、はんだ付け
時、プリント基板に酸化物が全く付着せずプリント基板
の外観を悪くしたり短絡による電子機器の機能を劣化さ
せたりすることがないという信頼性に優れたはんだ付け
部が得られるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の噴流はんだ槽の正面断面図で溶融はん
だの流動状態を説明する図

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図で溶融はんだのない状態
の図

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図ではんだのない状態の図

【符号の説明】

１ 本体 ２ ノズル ３ ポンプ ４ ダクト ５ ポンプケース １０ 流入孔 １１ 内槽 １２ 仕切板 １３ ポンプケースから最遠の仕切板 １４ 本体の側壁 １７ フィルターとなる孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 本体内にノズルとポンプが設置され、ポ
   ンプを収納したポンプケースとノズルがダクトで連通さ
   れている噴流はんだ槽において、複数の仕切板によりノ
   ズル周辺に内槽が形成されているとともに、ポンプケー
   スから最遠の仕切板には溶融はんだを流出させるがはん
   だの酸化物の流出を阻止する手段が講じられていること
   を特徴とする噴流はんだ槽。
2. 【請求項２】 前記溶融はんだを流出させ酸化物の流出
   を阻止する手段が講じられた仕切板は、溶融はんだの液
   面から突出しているとともに、液面より下方がフィルタ
   ーとなっている仕切板であることを特徴とする請求項１
   記載の噴流はんだ槽。
3. 【請求項３】 前記溶融はんだを流出させ酸化物の流出
   を阻止する手段が講じられた仕切板は、ノズルから噴流
   した溶融はんだがオーバーフローする高さとなっている
   仕切板であることを特徴とする請求項１記載の噴流はん
   だ槽。