JPH04246888A - 半田付け用ノズル組立体 - Google Patents
半田付け用ノズル組立体Info
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- JPH04246888A JPH04246888A JP3229729A JP22972991A JPH04246888A JP H04246888 A JPH04246888 A JP H04246888A JP 3229729 A JP3229729 A JP 3229729A JP 22972991 A JP22972991 A JP 22972991A JP H04246888 A JPH04246888 A JP H04246888A
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- nozzle
- gas
- nozzle assembly
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- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K3/00—Tools, devices or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
- B23K3/06—Solder feeding devices; Solder melting pans
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Nozzles (AREA)
- Wire Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、半田付けシステムに関
するものであり、具体的には、半導体産業で利用される
半田湿潤性接触パッドに半田を配置する位置に関して、
半田を正確に配置するのに使用される、改良されたノズ
ル組立体に関するものである。
するものであり、具体的には、半導体産業で利用される
半田湿潤性接触パッドに半田を配置する位置に関して、
半田を正確に配置するのに使用される、改良されたノズ
ル組立体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】半導体産業で使用されるタイプの面実装
ボード用の取付けパッドへの半田の配置は、従来技術で
は、スクリーン印刷法を使って行われてきた。この技法
では、半田付けパターンを有するアート・ワークとスク
リーンを作成する。その後、正確な位置合せを行い、半
田を面実装パッドにスクリーン印刷する。この処理に使
用される半田ペーストには、かなりの硬化時間及び焼付
け時間が必要である。この従来技術の技法は、位置合せ
処理が複雑なため様々な問題が生じ、かなり時間がかか
る。
ボード用の取付けパッドへの半田の配置は、従来技術で
は、スクリーン印刷法を使って行われてきた。この技法
では、半田付けパターンを有するアート・ワークとスク
リーンを作成する。その後、正確な位置合せを行い、半
田を面実装パッドにスクリーン印刷する。この処理に使
用される半田ペーストには、かなりの硬化時間及び焼付
け時間が必要である。この従来技術の技法は、位置合せ
処理が複雑なため様々な問題が生じ、かなり時間がかか
る。
【０００３】スクリーン印刷を利用する従来技術の技法
は、標準の面実装パッドと微細なリードのピッチおよび
幅を有する面実装パッドを混合したパターンが必要なた
め、さらに複雑になる。たとえば、テープ自動ボンディ
ングの場合、そのピッチは約０．１ｍｍから０．５ｍｍ
まで変化するが、標準の面実装部品のピッチは、約０．
５ｍｍから１．２７ｍｍの範囲である。この操作はその
性質上精密なので、微細なリードのピッチおよび幅を有
する面実装部品用と標準面実装部品用に、別々のスクリ
ーン印刷ステップを利用することが一般的である。複数
のスクリーン印刷操作を実行する場合には、前のステッ
プで半田付けした半田が損傷を受ける可能性がある。さ
らに、スクリーンの開口が狭くなるにしたがって、半田
ペーストが開口に固着する傾向を示すので、微細な線の
半田をスクリーン印刷する際に問題がある。
は、標準の面実装パッドと微細なリードのピッチおよび
幅を有する面実装パッドを混合したパターンが必要なた
め、さらに複雑になる。たとえば、テープ自動ボンディ
ングの場合、そのピッチは約０．１ｍｍから０．５ｍｍ
まで変化するが、標準の面実装部品のピッチは、約０．
５ｍｍから１．２７ｍｍの範囲である。この操作はその
性質上精密なので、微細なリードのピッチおよび幅を有
する面実装部品用と標準面実装部品用に、別々のスクリ
ーン印刷ステップを利用することが一般的である。複数
のスクリーン印刷操作を実行する場合には、前のステッ
プで半田付けした半田が損傷を受ける可能性がある。さ
らに、スクリーンの開口が狭くなるにしたがって、半田
ペーストが開口に固着する傾向を示すので、微細な線の
半田をスクリーン印刷する際に問題がある。
【０００４】また、従来技術のスクリーン印刷システム
には、再加工操作が行ないにくいという問題がある。欠
陥部品を取り除いた後に、ボード上のその部位の半田を
除去する技法として、一般的に利用可能な技法はない。 部品を取り除いた後に半田を除去する技法は存在するが
、分離された部位をスクリーン印刷によって補充するの
は、通常は不可能である。
には、再加工操作が行ないにくいという問題がある。欠
陥部品を取り除いた後に、ボード上のその部位の半田を
除去する技法として、一般的に利用可能な技法はない。 部品を取り除いた後に半田を除去する技法は存在するが
、分離された部位をスクリーン印刷によって補充するの
は、通常は不可能である。
【０００５】「半田配置ノズル組立体」と題する関連の
米国特許出願第５８６６５５号明細書には、手動または
ロボット制御の下で、微細な線のピッチと幅を有する表
面に精密に半田付けするのに使用可能な装置が開示され
ている。この装置は、アートワークまたは半田スクリー
ンの必要なしに、面実装ボードのパッドに半田付けを行
なう能力を有する。
米国特許出願第５８６６５５号明細書には、手動または
ロボット制御の下で、微細な線のピッチと幅を有する表
面に精密に半田付けするのに使用可能な装置が開示され
ている。この装置は、アートワークまたは半田スクリー
ンの必要なしに、面実装ボードのパッドに半田付けを行
なう能力を有する。
【０００６】複雑な機械加工を施すことができ、軽量で
耐久性があり、半田非湿潤性で、非導通性の設計である
ノズル組立体を提供するために、ポリイミド材料が利用
された。この材料は、前述の長所を有するが、半田付け
の動作温度約３４０〜４３０℃（６５０〜８００゜Ｆ）
と、組立体の周囲の空気中に存在する酸素によって劣化
しやすかった。その結果、半田ごての加熱された金属テ
ィップ、ノズル組立体自体のハウジング材料、およびノ
ズル組立体によって供給される芯入り半田のフラックス
が、許容できないほどに劣化した。
耐久性があり、半田非湿潤性で、非導通性の設計である
ノズル組立体を提供するために、ポリイミド材料が利用
された。この材料は、前述の長所を有するが、半田付け
の動作温度約３４０〜４３０℃（６５０〜８００゜Ｆ）
と、組立体の周囲の空気中に存在する酸素によって劣化
しやすかった。その結果、半田ごての加熱された金属テ
ィップ、ノズル組立体自体のハウジング材料、およびノ
ズル組立体によって供給される芯入り半田のフラックス
が、許容できないほどに劣化した。
【０００７】このノズル組立体の動作中に生ずるもう１
つの問題は、半田配置ノズルによって供給される半田球
の表面の周囲の環境に関するものであった。溶融半田の
表面に酸化物の皮膜が形成されないようにするためには
、大量のフラックスを半田付け部位に塗布することが当
初は必要であった。ところが、半田付け部位に大量のフ
ラックスを配置すると、清掃の際に問題が生じ、時には
半田「ブリッジ」欠陥の原因にもなった。
つの問題は、半田配置ノズルによって供給される半田球
の表面の周囲の環境に関するものであった。溶融半田の
表面に酸化物の皮膜が形成されないようにするためには
、大量のフラックスを半田付け部位に塗布することが当
初は必要であった。ところが、半田付け部位に大量のフ
ラックスを配置すると、清掃の際に問題が生じ、時には
半田「ブリッジ」欠陥の原因にもなった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、半田
ごての加熱された金属ティップに比較的低温の不活性ブ
リード・ガス（抽気ガス）を流して、半田ごての被覆金
属の劣化の速度と量、ならびに組み立てられたハウジン
グ材料と芯入り半田のフラックスの劣化速度を低下させ
ることである。
ごての加熱された金属ティップに比較的低温の不活性ブ
リード・ガス（抽気ガス）を流して、半田ごての被覆金
属の劣化の速度と量、ならびに組み立てられたハウジン
グ材料と芯入り半田のフラックスの劣化速度を低下させ
ることである。
【０００９】本発明のもう１つの目的は、適当なブリー
ド・ガスを供給することによって、ノズル組立体の内部
から周囲空気中の酸素を排除し、これによって、ハウジ
ング材料、加熱された金属ティップおよびフラックスと
の反応を防止することである。
ド・ガスを供給することによって、ノズル組立体の内部
から周囲空気中の酸素を排除し、これによって、ハウジ
ング材料、加熱された金属ティップおよびフラックスと
の反応を防止することである。
【００１０】本発明のもう１つの目的は、半田付け動作
中に、半田付着部位に不活性ガスを流して、目的の基板
に供給される溶融半田の表面に酸化物皮膜が形成されな
いようにすることである。
中に、半田付着部位に不活性ガスを流して、目的の基板
に供給される溶融半田の表面に酸化物皮膜が形成されな
いようにすることである。
【００１１】本発明のもう１つの目的は、供給されるフ
ラックスの重合と燃焼による半田ブリッジの形成を低下
させることである。
ラックスの重合と燃焼による半田ブリッジの形成を低下
させることである。
【００１２】本発明のもう１つの目的は、半田付け動作
を成功させるのに必要なフラックスの量を減少させるこ
とである。
を成功させるのに必要なフラックスの量を減少させるこ
とである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明のノズル組立体は
、微細な線のピッチと幅を有する表面の対象基板への半
田付けに使用され、面実装回路ボードの半田湿潤性接触
パッドなど、一連の導体表面への半田付けに使用するの
に特に適している。この組立体は、半田供給オリフィス
を有し、半田供給オリフィスを通って内穴に供給される
固体半田と接触する細長い熱源を受ける寸法の内穴を有
する、ノズル・ヘッドを含む。ノズル・ヘッドの内穴に
は、溶融半田用の半田槽も含まれる。この半田槽の末端
は、対象基板に溶融半田を配置するためのティップ開口
になっている。
、微細な線のピッチと幅を有する表面の対象基板への半
田付けに使用され、面実装回路ボードの半田湿潤性接触
パッドなど、一連の導体表面への半田付けに使用するの
に特に適している。この組立体は、半田供給オリフィス
を有し、半田供給オリフィスを通って内穴に供給される
固体半田と接触する細長い熱源を受ける寸法の内穴を有
する、ノズル・ヘッドを含む。ノズル・ヘッドの内穴に
は、溶融半田用の半田槽も含まれる。この半田槽の末端
は、対象基板に溶融半田を配置するためのティップ開口
になっている。
【００１４】ノズル・ヘッドの内穴にブリード・ガスを
供給し、細長い熱源を通ってティップ開口にも供給して
、ノズル・アセンブルを冷却し、周囲空気中の酸素が、
ノズル組立体のティップ開口に侵入しないようにするた
めに、ブリード・ガス手段を設ける。ブリード・ガス手
段は、ノズル・ヘッドの内穴と通じ、ブリード・ガス供
給源に接続される、ノズル組立体内に設けたブリード・
ガス・ポートを含むことができる。ブリード・ガス供給
源は、窒素などの不活性ガスの供給源とすることが好ま
しい。
供給し、細長い熱源を通ってティップ開口にも供給して
、ノズル・アセンブルを冷却し、周囲空気中の酸素が、
ノズル組立体のティップ開口に侵入しないようにするた
めに、ブリード・ガス手段を設ける。ブリード・ガス手
段は、ノズル・ヘッドの内穴と通じ、ブリード・ガス供
給源に接続される、ノズル組立体内に設けたブリード・
ガス・ポートを含むことができる。ブリード・ガス供給
源は、窒素などの不活性ガスの供給源とすることが好ま
しい。
【００１５】また、ノズル・ティップに隣接して取り付
けた少なくとも１つの延長チューブをノズル・ヘッドに
備えることが好ましい。この延長チューブは、ノズル・
ヘッド内に設けられた内部通路に通じるように配置され
る。この内部通路を不活性ガス供給源に接続して、半田
付け部位に不活性被覆ガスを供給することができる。
けた少なくとも１つの延長チューブをノズル・ヘッドに
備えることが好ましい。この延長チューブは、ノズル・
ヘッド内に設けられた内部通路に通じるように配置され
る。この内部通路を不活性ガス供給源に接続して、半田
付け部位に不活性被覆ガスを供給することができる。
【００１６】
【実施例】図１は、本発明のノズル組立体１１を示す図
である。ノズル組立体１１は、好ましくは導体表面１３
のような選択された部位に半田配置を行なうのに使用さ
れる。導体表面１３は、面実装集積回路ボードの半田湿
潤性接触パッドであることが好ましい。ノズル組立体１
１は、半田付けされる導体表面１３の上方で支持するこ
とのできるノズル取付部１５（図１および図３）を含む
。ノズル取付部１５は、ある長さ（図３の”ｌ”）を有
し、細長い熱源を受ける寸法の内穴１７を有する。ノズ
ル取付部１５は、ほぼ正方形の多角形の形状を有する上
側外部１９と、一般に円筒形の形状を有する下側外部２
１を有することが好ましく、両者があいまって全長（”
ｌ”）を画定する。細長い熱源は、図２に示すように、
従来型の半田ごて２５の加熱された金属ティップ２３で
あることが好ましい。半田ごて２５は、市販されており
、たとえば、従来型の電気熱源（図示せず）に接続され
た、ニッケル、鉄またはパラジウムで被覆した銅製の半
田ごてでよい。
である。ノズル組立体１１は、好ましくは導体表面１３
のような選択された部位に半田配置を行なうのに使用さ
れる。導体表面１３は、面実装集積回路ボードの半田湿
潤性接触パッドであることが好ましい。ノズル組立体１
１は、半田付けされる導体表面１３の上方で支持するこ
とのできるノズル取付部１５（図１および図３）を含む
。ノズル取付部１５は、ある長さ（図３の”ｌ”）を有
し、細長い熱源を受ける寸法の内穴１７を有する。ノズ
ル取付部１５は、ほぼ正方形の多角形の形状を有する上
側外部１９と、一般に円筒形の形状を有する下側外部２
１を有することが好ましく、両者があいまって全長（”
ｌ”）を画定する。細長い熱源は、図２に示すように、
従来型の半田ごて２５の加熱された金属ティップ２３で
あることが好ましい。半田ごて２５は、市販されており
、たとえば、従来型の電気熱源（図示せず）に接続され
た、ニッケル、鉄またはパラジウムで被覆した銅製の半
田ごてでよい。
【００１７】また、ノズル取付部１５には、内穴１７と
ブリード・ガスの供給源とに通じる少なくとも１つのポ
ート１４が設けられ、これによって、細長い熱源を通し
てブリード・ガスを供給して、ノズル組立体を冷却し、
周囲空気中の酸素が組立体の内部に侵入しないようにす
ることができる。ブリード・ガスは、窒素またはヘリウ
ム、アルゴンなどの希ガスなどの低温の不活性ガス、あ
るいはフォーミング・ガスなどの還元性ガスであること
が好ましい。ブリード・ガスは、窒素とし、実際の半田
付けが行なわれていない期間中に、５ＳＣＦＨ程度の供
給速度でポート１４に供給することが最も好ましい。
ブリード・ガスの供給源とに通じる少なくとも１つのポ
ート１４が設けられ、これによって、細長い熱源を通し
てブリード・ガスを供給して、ノズル組立体を冷却し、
周囲空気中の酸素が組立体の内部に侵入しないようにす
ることができる。ブリード・ガスは、窒素またはヘリウ
ム、アルゴンなどの希ガスなどの低温の不活性ガス、あ
るいはフォーミング・ガスなどの還元性ガスであること
が好ましい。ブリード・ガスは、窒素とし、実際の半田
付けが行なわれていない期間中に、５ＳＣＦＨ程度の供
給速度でポート１４に供給することが最も好ましい。
【００１８】ノズル組立体１１はまた、上側の一般に円
筒形の内穴２９（図４）を有するノズル・ヘッド２７を
含む。内穴２９は、下側の先細の内穴３１に接合する。 内穴３１は、傾斜した内部通路３５に接続された半田供
給オリフィス３３を備える。内部通路３５は、ノズル・
ヘッド２７の本体３７を貫通して、この通路に供給され
る固体半田の供給源に通じている。図１に示すように、
チューブ３９によって、内部通路３５を半田ワイヤ供給
組立体４１に接続することができる。半田ワイヤ供給組
立体４１は、たとえば、既知の長さの半田ワイヤ４７を
半田供給オリフィス３３に供給するのに使用するモータ
駆動ギア・ホイール４３と圧力ホイール４５を含むこと
ができる。当業者には明らかなように、半田ワイヤ４７
の送りは、ステッパ・モータ４９を使用して精密に制御
することが可能である。半田供給オリフィス３３を通っ
て供給された半田は、半田ごての加熱された金属ティッ
プ２３で溶融されノズル・ヘッド２７の先細の内部穴３
１によって形成された半田槽８１（図４）の底部に流れ
て、小さな半田塊を形成する。
筒形の内穴２９（図４）を有するノズル・ヘッド２７を
含む。内穴２９は、下側の先細の内穴３１に接合する。 内穴３１は、傾斜した内部通路３５に接続された半田供
給オリフィス３３を備える。内部通路３５は、ノズル・
ヘッド２７の本体３７を貫通して、この通路に供給され
る固体半田の供給源に通じている。図１に示すように、
チューブ３９によって、内部通路３５を半田ワイヤ供給
組立体４１に接続することができる。半田ワイヤ供給組
立体４１は、たとえば、既知の長さの半田ワイヤ４７を
半田供給オリフィス３３に供給するのに使用するモータ
駆動ギア・ホイール４３と圧力ホイール４５を含むこと
ができる。当業者には明らかなように、半田ワイヤ４７
の送りは、ステッパ・モータ４９を使用して精密に制御
することが可能である。半田供給オリフィス３３を通っ
て供給された半田は、半田ごての加熱された金属ティッ
プ２３で溶融されノズル・ヘッド２７の先細の内部穴３
１によって形成された半田槽８１（図４）の底部に流れ
て、小さな半田塊を形成する。
【００１９】ノズル・ヘッド２７をノズル取付部１５に
取り外し可能に取り付ける取付手段が設けられる。図２
および３に示すように、この取付手段は、ノズル・ヘッ
ド２７に設けられたねじ穴５５および５７で受けられ、
それと噛み合う止めねじ５１および５３などのねじ部材
から構成すると好都合である。この止めねじは、ノズル
取付部１５の下側外部２１と係合して、ノズル・ヘッド
２７をノズル取付部１５に取り外し可能に固定する。
取り外し可能に取り付ける取付手段が設けられる。図２
および３に示すように、この取付手段は、ノズル・ヘッ
ド２７に設けられたねじ穴５５および５７で受けられ、
それと噛み合う止めねじ５１および５３などのねじ部材
から構成すると好都合である。この止めねじは、ノズル
取付部１５の下側外部２１と係合して、ノズル・ヘッド
２７をノズル取付部１５に取り外し可能に固定する。
【００２０】ノズル取付部１５は、半田付けされる導体
表面１３の上に、適当な方法で支持することができる。 図１の実施例では、ノズル取付部１５は、ねじコネクタ
などの係合手段を受けてそれと噛み合うようになってい
る穴６１および６３（図２）によって、円形の取付け板
５９に固定される。取付け板５９は、ロボット組立体６
７からのヨーク組立体６５（図１）によって支持される
。ただし、ノズル組立体１１は、半田付けの応用例に応
じて、様々な方法で支持できることを理解されたい。
表面１３の上に、適当な方法で支持することができる。 図１の実施例では、ノズル取付部１５は、ねじコネクタ
などの係合手段を受けてそれと噛み合うようになってい
る穴６１および６３（図２）によって、円形の取付け板
５９に固定される。取付け板５９は、ロボット組立体６
７からのヨーク組立体６５（図１）によって支持される
。ただし、ノズル組立体１１は、半田付けの応用例に応
じて、様々な方法で支持できることを理解されたい。
【００２１】ノズル取付部１５とノズル・ヘッド２７は
、半田非湿潤性プラスチック材料から形成することが好
ましい。好ましい材料は、デュポン社（Ｅ．Ｉ． ｄｕ
Ｐｏｎｔ ｄｅＮｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏｍｐａｎｙ）
からＶＥＳＰＥＬの商名で市販されているポリイミドで
ある。この材料は、軽量で容易に機械加工でき、ある程
度の化学的耐性を有する。しかし、この材料は、長時間
高温にさらすと、急速に劣化する。２６０〜３２０℃以
上の動作温度では、ＶＥＳＰＥＬ材の寸法、熱伝導率お
よびその他の臨界特性が変化する。
、半田非湿潤性プラスチック材料から形成することが好
ましい。好ましい材料は、デュポン社（Ｅ．Ｉ． ｄｕ
Ｐｏｎｔ ｄｅＮｅｍｏｕｒｓ ＆ Ｃｏｍｐａｎｙ）
からＶＥＳＰＥＬの商名で市販されているポリイミドで
ある。この材料は、軽量で容易に機械加工でき、ある程
度の化学的耐性を有する。しかし、この材料は、長時間
高温にさらすと、急速に劣化する。２６０〜３２０℃以
上の動作温度では、ＶＥＳＰＥＬ材の寸法、熱伝導率お
よびその他の臨界特性が変化する。
【００２２】半田ごて２５の適当な動作温度を維持し、
周囲のノズル取付部１５を保護するために、絶縁スリー
ブ６９（図３）を、ノズル取付部１５の内穴１７で受け
て、半田ごて２５の加熱された金属ティップ２３をノズ
ル組立体のプラスチック部品から分離することが好まし
い。図３に示すように、ノズル取付部１５の内穴１７は
、一般に円筒形の側壁によって画定される。この側壁の
内径は、上側領域７１から下側領域７３に向かって減少
して、内側肩部７５を形成する。絶縁スリーブ６９は、
ノズル取付部１５の内穴１７の内側肩部７５で受けられ
る寸法の段付きの外径を有する。絶縁スリーブ６９は、
低い熱伝導率と耐高温性を有する、高温機械加工可能な
セラミックから形成することが好ましい。適当な材料は
、ＭＡＣＯＲの商名で市販されているものである。
周囲のノズル取付部１５を保護するために、絶縁スリー
ブ６９（図３）を、ノズル取付部１５の内穴１７で受け
て、半田ごて２５の加熱された金属ティップ２３をノズ
ル組立体のプラスチック部品から分離することが好まし
い。図３に示すように、ノズル取付部１５の内穴１７は
、一般に円筒形の側壁によって画定される。この側壁の
内径は、上側領域７１から下側領域７３に向かって減少
して、内側肩部７５を形成する。絶縁スリーブ６９は、
ノズル取付部１５の内穴１７の内側肩部７５で受けられ
る寸法の段付きの外径を有する。絶縁スリーブ６９は、
低い熱伝導率と耐高温性を有する、高温機械加工可能な
セラミックから形成することが好ましい。適当な材料は
、ＭＡＣＯＲの商名で市販されているものである。
【００２３】図１および図２に示すように、取付け板５
９は、ノズル取付部の上側外部１９を支持する。また、
取付け板５９は、ノズル取付部１５の内穴１７およびノ
ズル・ヘッド２７の内穴２９と一致する垂直軸７９に沿
って、半田ごて２５の向きを合わせ取り付けるための取
付環７７を含む。１つまたは複数の半田ごて心合せねじ
をねじ穴８０および８２で受けて、加熱された金属ティ
ップ２３を適当に位置合せする。組み立てられたノズル
・ヘッド２７とノズル取付部１５は、加熱された金属テ
ィップ２３がノズル取付部のプラスチック材料ではなく
て絶縁スリーブ６９に接触する状態で、半田ごて２５の
加熱された金属ティップ２３を支持する。
９は、ノズル取付部の上側外部１９を支持する。また、
取付け板５９は、ノズル取付部１５の内穴１７およびノ
ズル・ヘッド２７の内穴２９と一致する垂直軸７９に沿
って、半田ごて２５の向きを合わせ取り付けるための取
付環７７を含む。１つまたは複数の半田ごて心合せねじ
をねじ穴８０および８２で受けて、加熱された金属ティ
ップ２３を適当に位置合せする。組み立てられたノズル
・ヘッド２７とノズル取付部１５は、加熱された金属テ
ィップ２３がノズル取付部のプラスチック材料ではなく
て絶縁スリーブ６９に接触する状態で、半田ごて２５の
加熱された金属ティップ２３を支持する。
【００２４】図４に示すように、ノズル・ヘッド２７の
先細の内穴３１の末端は、半田供給オリフィス３３から
先細の内穴３１の下部に供給されて、半田ごての加熱さ
れた金属ティップ２３に接触する溶融半田用の半田槽（
全体を８１で示す）になっている。先細の内部穴３１の
末端は、半田槽８１からの半田を半田付け部位に配置す
るためのティップ開口８３になっている。
先細の内穴３１の末端は、半田供給オリフィス３３から
先細の内穴３１の下部に供給されて、半田ごての加熱さ
れた金属ティップ２３に接触する溶融半田用の半田槽（
全体を８１で示す）になっている。先細の内部穴３１の
末端は、半田槽８１からの半田を半田付け部位に配置す
るためのティップ開口８３になっている。
【００２５】交換可能な挿入組立体８５は、ノズル・ヘ
ッド２７のティップ開口８３で受けられる。挿入組立体
８５は、半田槽８１から外のティップ開口８３へ流れる
溶融半田と接触する、一般に円筒形の半田湿潤性壁部８
７を含む。挿入組立体８５は、半田非湿潤性材料の外側
リング８９と、外側リング８９内に圧入される寸法の半
田湿潤性材料の内側リング９１を含むことが好ましい。 ノズルのティップ開口８３は、一般に円筒形の形状で、
挿入組立体を圧入によって受ける寸法にすることが好ま
しい。図４に最もよく示されるように、ティップ開口８
３は、交換可能な挿入組立体８５の位置決めを容易にす
るため、内径が減少してストップまたは肩部９３を形成
している。半田湿潤性内側リング９１は、たとえばニッ
ケルから形成できるが、外側リング８９は、ノズル・ヘ
ッド２７のプラスチックと類似または同一のプラスチッ
クとすることができる。
ッド２７のティップ開口８３で受けられる。挿入組立体
８５は、半田槽８１から外のティップ開口８３へ流れる
溶融半田と接触する、一般に円筒形の半田湿潤性壁部８
７を含む。挿入組立体８５は、半田非湿潤性材料の外側
リング８９と、外側リング８９内に圧入される寸法の半
田湿潤性材料の内側リング９１を含むことが好ましい。 ノズルのティップ開口８３は、一般に円筒形の形状で、
挿入組立体を圧入によって受ける寸法にすることが好ま
しい。図４に最もよく示されるように、ティップ開口８
３は、交換可能な挿入組立体８５の位置決めを容易にす
るため、内径が減少してストップまたは肩部９３を形成
している。半田湿潤性内側リング９１は、たとえばニッ
ケルから形成できるが、外側リング８９は、ノズル・ヘ
ッド２７のプラスチックと類似または同一のプラスチッ
クとすることができる。
【００２６】やはり図４に示すように、ノズル・ヘッド
２７の本体３７に、１つまたは複数の内部通路９５を設
けることも可能である。これらの通路は、本体３７の壁
断面内で、先細の内穴３１とノズル・ヘッド２７の外面
の間に位置する。内部通路９５は、ノズル・ヘッド２７
の上側外部１９に設けられた入口開口９７を含む。入口
開口９７は、折れ曲がった内部通路９５を通ってノズル
・ヘッドの下側外部２２内の出口開口９９に通じる。一
般に円筒形の延長チューブ１０１（図５）を、その内径
に対応する外径を有し、ノズル・ヘッド２７のティップ
領域１０５と内部通路９５の出口開口９９とを接続する
開口１０３で受けることが好ましい。延長チューブ１０
１は、ノズル・ティップ１０９の領域内に円形の側面開
口１０７を含む。応用例によっては、延長チューブ１０
１が、円形の側面開口１０７ではなく、ノズル・ティッ
プ１０９に領域に開口端を有する直線状のチューブにな
ることを理解されたい。図２に示した工具の実施例では
、ノズル組立体の前面にある２連ノズル１０４および１
０６を使用して、半田付け動作中に不活性被覆ガスを供
給する。
２７の本体３７に、１つまたは複数の内部通路９５を設
けることも可能である。これらの通路は、本体３７の壁
断面内で、先細の内穴３１とノズル・ヘッド２７の外面
の間に位置する。内部通路９５は、ノズル・ヘッド２７
の上側外部１９に設けられた入口開口９７を含む。入口
開口９７は、折れ曲がった内部通路９５を通ってノズル
・ヘッドの下側外部２２内の出口開口９９に通じる。一
般に円筒形の延長チューブ１０１（図５）を、その内径
に対応する外径を有し、ノズル・ヘッド２７のティップ
領域１０５と内部通路９５の出口開口９９とを接続する
開口１０３で受けることが好ましい。延長チューブ１０
１は、ノズル・ティップ１０９の領域内に円形の側面開
口１０７を含む。応用例によっては、延長チューブ１０
１が、円形の側面開口１０７ではなく、ノズル・ティッ
プ１０９に領域に開口端を有する直線状のチューブにな
ることを理解されたい。図２に示した工具の実施例では
、ノズル組立体の前面にある２連ノズル１０４および１
０６を使用して、半田付け動作中に不活性被覆ガスを供
給する。
【００２７】１つまたは複数の内部通路９５を、供給チ
ューブ１１０（図１）によって半田フラックスの供給源
に接続して、延長チューブの開口１０７を通って供給さ
れるフラックスを、ティップ開口８３に隣接する半田付
け部位に供給することもできる。被覆ガスの供給と半田
付け部位へのフラックスの供給を組み合わせるために、
複数の通路および延長チューブ１０１（図２）を、ティ
ップ開口８３の周辺に隔置して配置することが好ましい
。
ューブ１１０（図１）によって半田フラックスの供給源
に接続して、延長チューブの開口１０７を通って供給さ
れるフラックスを、ティップ開口８３に隣接する半田付
け部位に供給することもできる。被覆ガスの供給と半田
付け部位へのフラックスの供給を組み合わせるために、
複数の通路および延長チューブ１０１（図２）を、ティ
ップ開口８３の周辺に隔置して配置することが好ましい
。
【００２８】操作に当っては、ノズル組立体１１は、各
パッドにほぼ均一な量の半田が与えられるように、半田
湿潤性導体表面１３の接触パッドに半田配置するのに使
用される。ノズル・ヘッドの半田槽８１は、半田供給オ
リフィス３３を通って供給され、半田ごて２５の加熱さ
れた金属ティップ２３によって溶融される半田用の空間
を含む。十分な量の半田が供給された後、溶融半田の小
さな玉が、ノズル・ティップの下で引き延ばされる。ノ
ズル・ティップ１０９は、半田付け部位の上に支持され
、基板の上方で十分な所定の間隔に保たれるので、パッ
ドとノズル・ティップの接触は起こらない。半田湿潤性
内側リング９１と加熱された金属ティップ２３が、所定
の表面張力をもたらし、その結果、ノズル組立体１１が
基板上を移動する際に、個別の量の半田が半田付け部位
に供給される。実際の半田付け動作中には、選択された
延長チューブ１０１と内部通路が、半田付け部位に不活
性被覆ガスを供給する。半田を塗布していない期間中は
、不活性のブリード・ガスがノズル組立体中を流れて、
組立体の部品を保護し、ノズル内部から酸素を排除する
。
パッドにほぼ均一な量の半田が与えられるように、半田
湿潤性導体表面１３の接触パッドに半田配置するのに使
用される。ノズル・ヘッドの半田槽８１は、半田供給オ
リフィス３３を通って供給され、半田ごて２５の加熱さ
れた金属ティップ２３によって溶融される半田用の空間
を含む。十分な量の半田が供給された後、溶融半田の小
さな玉が、ノズル・ティップの下で引き延ばされる。ノ
ズル・ティップ１０９は、半田付け部位の上に支持され
、基板の上方で十分な所定の間隔に保たれるので、パッ
ドとノズル・ティップの接触は起こらない。半田湿潤性
内側リング９１と加熱された金属ティップ２３が、所定
の表面張力をもたらし、その結果、ノズル組立体１１が
基板上を移動する際に、個別の量の半田が半田付け部位
に供給される。実際の半田付け動作中には、選択された
延長チューブ１０１と内部通路が、半田付け部位に不活
性被覆ガスを供給する。半田を塗布していない期間中は
、不活性のブリード・ガスがノズル組立体中を流れて、
組立体の部品を保護し、ノズル内部から酸素を排除する
。
【００２９】複数の長所を有する発明が提供された。本
発明のノズル組立体は、ノズル・ティップ付近でフラッ
クスと半田を組み合わせて、溶融半田の汚染を防ぎ、必
要なフラックスの量を減らす。１つまたは複数の内部通
路と延長チューブにより、フラックスまたは不活性ガス
あるいはその両方が、半田の供給される、ノズル・ティ
ップに隣接した焦点に供給される。この延長チューブは
、半田付け処理の前後に、半田付け部位にフラックスを
塗布するのに使用することができる。組立体の内部に不
活性のブリード・ガスを流すことにより、組立体の耐用
年数が長くなる。半田ブリッジの発生も減少する。
発明のノズル組立体は、ノズル・ティップ付近でフラッ
クスと半田を組み合わせて、溶融半田の汚染を防ぎ、必
要なフラックスの量を減らす。１つまたは複数の内部通
路と延長チューブにより、フラックスまたは不活性ガス
あるいはその両方が、半田の供給される、ノズル・ティ
ップに隣接した焦点に供給される。この延長チューブは
、半田付け処理の前後に、半田付け部位にフラックスを
塗布するのに使用することができる。組立体の内部に不
活性のブリード・ガスを流すことにより、組立体の耐用
年数が長くなる。半田ブリッジの発生も減少する。
【００３０】
【発明の効果】本発明は、半田ごての加熱された金属テ
ィップに比較的低温の不活性ブリード・ガスを流して、
半田ごての被覆金属の劣化の速度と量、ならびに組み立
てられたハウジング材料と芯入り半田のフラックスの劣
化速度を低下させることができる。
ィップに比較的低温の不活性ブリード・ガスを流して、
半田ごての被覆金属の劣化の速度と量、ならびに組み立
てられたハウジング材料と芯入り半田のフラックスの劣
化速度を低下させることができる。
【図１】半田付けされる導体表面の上に位置決めされた
、本発明のノズル組立体の概略側面図である。
、本発明のノズル組立体の概略側面図である。
【図２】本発明のノズル組立体の構成部品を分解図の形
で示す全体図である。
で示す全体図である。
【図３】本発明のノズル組立体のノズル取付部１５の側
面図である。
面図である。
【図４】本発明のノズル組立体のノズル・ヘッド２７の
側面図である。
側面図である。
【図５】図４のノズル・ヘッドと共に使用する延長チュ
ーブを示す図である。
ーブを示す図である。
１１ ノズル組立体
１３ 導体表面
１５ ノズル取付部
１７ 内穴
２３ 加熱された金属ティップ
２５ 半田ごて
２７ ノズル・ヘッド
２９ 内穴
３１ 先細の内穴
３３ 半田供給オリフィス
３５ 内部通路
３９ チューブ
４１ 半田ワイヤ供給組立体
４３ モータ駆動ギア・ホイール
４５ 圧力ホイール
４７ 半田ワイヤ
４９ ステッパ・モータ
５１ 止めねじ
５３ 止めねじ
５９ 取付け板
６５ ヨーク組立体
６７ ロボット組立体
６９ 絶縁スリーブ
７７ 取付環
８１ 半田槽
８３ ティップ開口
８５ 挿入組立体
８７ 壁部
８９ 外側リング
９１ 内側リング
９５ 内部通路
９７ 入口開口
９９ 出口開口
１０１ 延長チューブ
１０７ 側面開口
１０９ ノズル・ティップ
１１０ フラックス供給チューブ
Claims (12)
- 【請求項１】半田供給オリフィスを有し、さらに該半田
供給オリフィスを通して内穴に供給される固体半田に接
触する細長い熱源を受ける寸法の内穴を有し、前記内穴
が、溶融半田用の半田槽を含み、前記半田槽の末端が、
対象基板に溶融半田を供給するためのティップ開口にな
っている、ノズル・ヘッドと、前記ノズル・ヘッドの内
穴へ、そして前記細長い熱源を通して前記ティップ開口
へブリード・ガスを供給して、ノズル組立体を冷却し、
周囲空気中の酸素が、前記ノズル組立体の前記ティップ
開口から侵入しないようにする、ブリード・ガス手段と
を備える、ノズル組立体。 - 【請求項２】前記ブリード・ガス手段が、前記ノズル・
ヘッドの前記内穴に通じ、ブリード・ガス供給源に接続
される、前記ノズル組立体内に設けられたブリード・ガ
ス・ポートを含むことを特徴とする、請求項１記載のノ
ズル組立体。 - 【請求項３】前記ブリード・ガス供給源が不活性ガスの
供給源であることを特徴とする、請求項２記載のノズル
組立体。 - 【請求項４】ある長さを有し、細長い熱源を受ける寸法
の内穴を有する、半田付けされる導体表面の上方で支持
できるノズル取付部と、前記ノズル取付部に取り外し可
能に取り付けられた半田供給オリフィスを有し、さらに
前記ノズル取付部の長さの一部分を受ける寸法の内穴を
有し、これによって、前記細長い熱源が、少なくとも部
分的に前記内穴内を延びて、該半田供給オリフィスを通
って内穴に供給される固体半田に接触できるようになっ
ており、該内穴が、溶融半田用の半田槽を含み、前記半
田槽の末端が、前記導体表面に溶融半田を供給するため
のティップ開口になっている、ノズル・ヘッドと、前記
ノズル取付部の内穴にブリード・ガスを供給し、前記細
長い熱源を通して前記ノズル・ヘッドの内穴へ前記ブリ
ード・ガスを供給して、ノズル組立体を冷却し、周囲空
気中の酸素が該ノズル組立体に侵入しないようにする、
ブリード・ガス手段とを備える、一連の導体表面に半田
配置するためのノズル組立体。 - 【請求項５】前記ブリード・ガス手段が、前記ノズル取
付部の内穴に通じ、ブリード・ガス供給源に接続される
、前記ノズル取付部に設けられたブリード・ガス・ポー
トを含むことを特徴とする、請求項４記載のノズル組立
体。 - 【請求項６】前記ブリード・ガス供給源が不活性ガスの
供給源であることを特徴とする、請求項５記載のノズル
組立体。 - 【請求項７】半田供給オリフィスを有し、さらに該半田
供給オリフィスを通して内穴に供給される固体半田に接
触する細長い熱源を受ける寸法の内穴を有し、前記内穴
が、溶融半田用の半田槽を含み、前記半田槽の末端が、
対象基板に溶融半田を供給するためのティップ開口にな
っている、ノズル・ヘッドと、溶融半田がティップ開口
を通して供給される時に、半田の酸化を防ぐため、ノズ
ル・ティップの外部に被覆ガスを供給する、被覆ガス手
段とを備える、ノズル組立体。 - 【請求項８】前記被覆ガス手段が、前記ノズル・ヘッド
に設けられた少なくとも１つの内部通路を含むことを特
徴とする、請求項７記載のノズル組立体。 - 【請求項９】ある長さを有し、細長い熱源を受ける寸法
の内穴を有する、半田付けされる導体表面の上方で支持
できるノズル取付部と、前記ノズル取付部に取り外し可
能に取り付けられた、半田供給オリフィスを有し、さら
に前記ノズル取付部の長さの一部分を受ける寸法の内穴
を有し、これによって、前記細長い熱源が、少なくとも
部分的に前記内穴内を延びて、該半田供給オリフィスを
通って内穴に供給される固体半田に接触できるようにな
っており、前記内穴が、溶融半田用の半田槽を含み、半
田槽の末端が、前記導体表面に溶融半田を供給するため
のティップ開口になっているノズル・ヘッドと、前記溶
融半田がティップ開口を通して付着される時に、半田の
酸化を防ぐため、ノズル・ティップの外部に被覆ガスを
供給する、被覆ガス手段とを備える、一連の導体表面へ
の半田配置用のノズル組立体。 - 【請求項１０】前記被覆ガス手段が、ノズル・ヘッドの
本体に設けられた少なくとも１つの内部通路を含むこと
を特徴とする、請求項９記載のノズル組立体。 - 【請求項１１】前記被覆ガスが不活性ガスであることを
特徴とする、請求項１０記載のノズル組立体。 - 【請求項１２】前記被覆ガスが窒素ガスであることを特
徴とする、請求項１１記載のノズル組立体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US586654 | 1990-09-24 | ||
| US07/586,654 US5065932A (en) | 1990-09-24 | 1990-09-24 | Solder placement nozzle with inert cover gas and inert gas bleed |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04246888A true JPH04246888A (ja) | 1992-09-02 |
| JP2528575B2 JP2528575B2 (ja) | 1996-08-28 |
Family
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0478161B1 (ja) |
| JP (1) | JP2528575B2 (ja) |
| DE (1) | DE69105684T2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| WO1994004305A1 (en) * | 1992-08-18 | 1994-03-03 | Precision Dispensing Equipment, Inc. | Method and apparatus for applying flux |
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| CN220506046U (zh) * | 2023-08-14 | 2024-02-20 | 上海凯虹科技电子有限公司 | 一种焊线机及其气管接头 |
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- 1991-09-04 DE DE69105684T patent/DE69105684T2/de not_active Expired - Fee Related
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