JPH0719658Y2 - 噴流式自動はんだ付け装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、プリント基板の噴流式自動はんだ付け装置に
係り、特に高密度に実装されるプリント基板に、第１の
ノズルと第２のノズルとの溶融はんだの噴流ではんだ付
けを行うに当たって、第１のノズルから２種類の噴流波
を形成して高精度のはんだ処理が行う得る噴流式自動は
んだ付け装置に関する。

「従来の技術」 近年、IC技術の進歩により最近のプリント基板は、第５
図及び第６図に示す如く、実装密度が高密度化していて
電子部品の相互間が極めて狭い間隔で実装されるように
なってきており、しかも一つのプリント基板５にリード
線の有しないチップ部品16と、リード線付きのディスク
リート形部品15の両者を混在させて実装することも多
い。このような現状から、はんだ槽に第１のノズルと第
２のノズルとを設けておき、はんだ槽上を移送する電子
部品が装着されたプリント基板に、まず第１のノズルで
はんだ付けをし、第２のノズルではんだがツララ状に垂
下するのを除去する自動はんだ付け装置において、第１
のノズルの溶融はんだが噴流する噴流孔を第７図，第８
図，第10図及び第12図に示す如き形状に形成して、はん
だ処理の効率化を図るべくなされたものがある。

「考案が解決しようとする課題」 しかしながら、まず第７図に示す噴流孔１は、ノズル板
２に、第７図の矢印の如きプリント基板の移送方向に沿
って碁盤の目状に配設したものであるから、噴流孔１か
らの溶融はんだがプリント基板の全面に噴流されずに、
噴流孔１の間では噴流が存在しないために、プリント基
板のはんだ付き可能流域が限定されるといった問題があ
る。

一方、第８図の噴流孔３は、ノズル板４にスリット状の
ものを千鳥状に配設して設けたもので、第７図及び第８
図の矢印の方向にプリント基板５を移送させてはんだ付
けをする時に、プリント基板の全域に溶融はんだを噴流
可能なように思えるが、しかし、第７図の噴流孔１に対
して第８図の噴流孔３の面積が数倍も広いことから、噴
流孔３からの溶融はんだの噴流高さがその面積の増加分
だけ低く（h₁＞h₂）なる。しかも、第１のノズルで溶融
はんだを付着させた時に発生する所謂ツララ状に不用意
に垂下するはんだを第２のノズルからの溶融はんだの噴
流で除去すべく、第９図に示す如くプリント基板５に傾
斜角を持たせて移送させる。このため、噴流孔３からの
溶融はんだの噴流高さが上記の如く第７図の噴流高さよ
り低いことと相俟って、プリント基板５を傾斜させて移
送させることから、第１列目の噴流孔３からの溶融はん
だがプリント基板５に付着しても、第２列目のものが第
１列目と同一の噴流高さであっても第２列目の噴流孔３
からの溶融はんだが何等付着しないといった事態が発生
する虞れがある。

第10図の噴流孔６は、ノズル板７に多数の小孔6aを一列
状に配設し、該小孔6aの後方に長孔6bを設けたもので、
前列の小孔6aから高さの高い溶融はんだの噴流でプリン
ト基板５にはんだ付けをし、長孔6bからの溶融はんだの
噴流ではんだ付けの部分を滑めらかにするようにしてあ
るが、第７図に示すものと同様に前列の小孔6aの間では
溶融はんだの噴流が存在しないためにプリント基板８の
全領域に均等にはんだ付けができず、又後列の長孔6bの
溶融はんだの噴流では、第10図及び第11図に示す如く、
噴流高さが低く（h₃＞h₄）かつプリント基板５を傾斜さ
せて移送するために、小孔6aの間の未処理部分を補うべ
く溶融はんだを付着させることができない場合がある。

第12図の噴流孔９は、ノズル板10の前列に小孔9aを、又
該小孔9aの後方に大孔9bをそれぞれ配設したものである
から、第７図の噴流孔１と同様に小孔9aと大孔9bとが碁
盤の目状に整列し、かつ第10図の長孔6bのものと同様に
噴流高さが低い（h₅＞h₆）（第12図及び第13図参照）こ
とから、第７図及び第10図のものと同様な問題点が生
じ、高密度に実装されたプリント基板５にむらなく高精
度にはんだ付けの処理をするには不向きである。

更に、第14図に示す如く、第１のノズルの噴流孔11とし
て、ノズル板12に数個の長溝孔11aを列設したものもあ
るが、第15図に示す如くプリント基板５に傾斜角θを持
たせて移送させながらはんだ付けの処理をすることか
ら、後列側の長溝孔11aほど、溶融はんだの噴流がプリ
ント基板５に接触し難くなり、このため長溝孔11aの数
が限定される。しからば、第16図に示す如く、第１のノ
ズル14のノズル孔14aを第２のノズルと同一形状で幅Ｓ
の狭い長孔状にし、第17図に示す如き第１のノズル14の
溶融はんだの噴流高さを第２のノズルに比較して高く
（噴流エネルギー密度大）にする方式も考えられるが、
単に溶融はんだの噴流高さを高くしたのみでは、第18図
に示す如くディスクリート形部品15のリード線をスルー
ホール17にはんだ付けする場合は良好に処理できるが、
第19図に示す如き、リード線付きのチップ部品（又はフ
ラット形部品）16では外装が合成樹脂製のために、噴流
はんだがその外装による表面張力ではんだ付けすべきリ
ード線の部品に空間18が生じ、これに起因してフラック
ス溶剤等の気化ガスが該空間18に溜って、更に大きな空
間を形成して、はんだ付け処理がされない欠損部分が生
ずるといった問題がある。

そこで、本考案は、上記事情に鑑み、噴流密度エネルギ
ーが高く、部品の角部にも吹き付ける如く行き亙る噴流
波と、電子部品を滑めるようにはんだ付けをする噴流波
とを組合せて、高密度に実装されたプリント基板を高精
度に、かつ確実にはんだ処理をし得る噴流式自動はんだ
付け装置を提供することを目的とする。

「課題を解決するための手段並びに作用」 本考案は、上記目的を達成すべくなされたもので、はん
だ槽に収容した溶融はんだを加圧する加圧手段を有し、
かつはんだ槽には、電子部品が装着されたプリント基板
のはんだ槽上を移送する方向に対して、複数列のはんだ
噴流波を形成する第１のノズルと、単一のはんだ噴流波
を形成する第２のノズルとを配設した噴流式自動はんだ
付け装置において、上記第１のノズルがプリント基板の
移送方向に対して複数列の溶融はんだを噴流し、かつ各
列の噴流が細溝孔から噴流密度エネルギーが高く噴流高
さの高い溶融はんだを噴流し、更に細溝孔の適所に適宜
間隔をおいて設けた大径孔から細溝孔のものに比較して
高さの低い溶融はんだを噴流し、しかも各列毎に、噴流
高さが千鳥状に交互に表われるようにし、上記噴流密度
エネルギーの高い溶融はんだの噴流では、プリント基板
の電子部品のリード線等の存在で狭い空域になった箇所
に溶融はんだが押し込み入り、又プリント基板のその他
のはんだ付けすべき箇所では、噴流高さの低い溶融はん
だが滑めるようにしてはんだ付け処理をするようにした
ものである。

「実施例」 以下に、本考案に係る噴流式自動はんだ付け装置の実施
例を図面に基づき説明する。

まず、第１図及び第２図に示す第１実施例につき説明す
れば、21ははんだ槽である。該はんだ槽21にはヒータ22
で溶融されるはんだ23が収容されている。はんだ槽21内
には、モータで駆動される加圧手段としてのフイン24を
配設させてある。フイン24は、溶融はんだ23を還流さ
せ、かつ第１のノズル25及び第２のノズル26の各噴流孔
34,32から溶融はんだ23を噴流させるためのものであ
る。プリント基板29は、従来と同様にチップ形やディス
クリート型の各種電子部品30が装着された状態ではんだ
槽21上をαだけ傾斜させて移送されるようになってい
る。第１のノズル25は後述する第２図に示す如く形成さ
れている。第２のノズル26は従来のものと同様で、断面
が台形状のノズル31の頂壁に長孔状の噴流孔32を有して
いる。第１のノズル25は、ノズル板33の頂壁に第２図に
示す如き噴流孔34が、プリント基板29の移送方向に対し
て３列形成されている。各噴流孔34は、予め設定した幅
の細溝孔35と、該細溝孔35の長手方向に、細溝孔35の幅
より径大な大径孔36を一定間隔をおいて同じ一直線上の
位置に形成させてある。各列の大径孔36の位置は、隣合
う列毎に第２図に矢印で示すプリント基板29の移送方向
に対して重なり合わない千鳥状になるように配設させて
ある。

従って、第１のノズル25では、第２図に示す如く、第１
列目の噴流孔34a、第２列目の噴流孔34b、及び第３列目
の噴流孔34cから噴流する溶融はんだ23の噴流波形は、
細溝孔35からの噴流が高く、大径孔36からの噴流が低く
なる噴流波形を呈する。つまり、フイン24により加圧さ
れた溶融はんだ23は、細溝孔35で絞り込まれて、噴流高
さが高くなり、延いては噴流密度エネルギーが大きい。
一方、大径孔36では孔面積が細溝孔35に比べて大きいの
で、細溝孔35ほど溶融はんだの噴流を絞り込む効果を有
さないために、噴流高さが低く噴流密度エネルギーが小
さい。しかも大径孔36が各列毎に交互に配置されて全体
として観測すれば千鳥状に配設されていることから、溶
融はんだ23の低い噴流波Ｌは、プリント基板29の移送方
向に対して交互に表われ、又高い噴流波Ｈも同様に細溝
孔35が千鳥状に配設される結果、交互に表われる。従っ
て、プリント基板29は、ある箇所のみを注目すれば、は
んだ槽21上を移送されるに従って、まず第１列目の噴流
孔34aでは、細溝孔35からの噴流高さの高い、つまり噴
流密度エネルギーの大きい溶融はんだ23により、はんだ
付け処理されるものとすると、溶融はんだ23の噴流密度
エネルギーが大きいことから、電子部品30のリード線等
が存在してはんだ付けすべき箇所が極めて狭い空域の箇
所であっても、該箇所に溶融はんだ23が押し入ってはん
だ付けをする。次いで、プリント基板29の上記箇所は、
第２列目の噴流孔34bの大径孔36の上方に位置し、大径
孔36からの噴流密度エネルギーの小さい溶融はんだ23で
滑めるような状態のはんだ付けをし、これによりむらな
く広範囲にかつきれいにはんだ付けの処理をする。更に
プリント基板29の上記箇所は、再び細溝孔35からの噴流
密度エネルギーの大きい溶融はんだ23ではんだ付け処理
がされる。この場合も、溶融はんだ23の吹き付け力で、
狭い箇所に該溶融はんだ23を押し込むようにしてはんだ
付けをする。一方、プリント基板29の他の箇所は第１列
目の噴流孔34aで大径孔36からの噴流高さの低い、つま
り噴流密度エネルギーの小さい溶融はんだ23ではんだ付
け処理され、第２列目の噴流孔34bでは細溝孔35からの
噴流高さの高い、つまり噴流密度エネルギーの大きい溶
融はんだ23ではんだ付けされ、第３列目の噴流孔34cで
再び大径孔36からの噴流密度エネルギーの小さい溶融は
んだ23ではんだ付け処理される箇所もある。この場合
も、上記と同様に大径孔36からの噴流密度エネルギーの
小さい溶融はんだ23では、プリント基板29を滑めるよう
にしてむらなくきれいにはんだ付け処理をし、細溝孔35
からの噴流密度エネルギーの大きい溶融はんだ23では、
リード線などの存在で狭い空域となった箇所に溶融はん
だ23を押し込んではんだ付け処理をする。次いで、プリ
ント基板29は第１のノズル25から第２のノズル26上に移
送されて、第１のノズル25によるはんだ付け処理時に生
じた所謂ツララ状に垂下する不用なはんだを除去する。

第３図は、第２実施例を示し、上記第１実施例の第１列
目乃至第３列目の噴流孔34a〜34cにおける細溝孔35及び
大径孔36を形成するのに、４枚のノズル板片37a〜37dを
使用したものである。つまり、前部のノズル板片37aの
後端縁に一定間隔をおいて複数個の凹欠部38aを切欠す
る。中部の２枚のノズル板片37b,37cの前端縁と後端縁
とに、位置が互い違い（千鳥状）になるように各々一定
間隔をおいて凹欠部38b〜38eを切欠する。最後部のノズ
ル板片37dの前端縁にも一定間隔をおいて凹欠部38fを切
欠する。そして、４枚のノズル板片37a〜37dを第３図に
矢印で示すプリント基板29の移送方向に順に適宜間隔を
おいて配設するが、この時、各ノズル板片37a〜37dの凹
欠部38a〜38fが互いに向き合い、かつプリント基板29の
移送方向に対して互いに向き合う凹欠部38a〜38fが千鳥
状に配設されるように形成する。各ノズル板片37a〜37d
の相互間の隙長は、はんだ付けすべき各種の条件に応じ
て調節可能に、各ノズル板片37a〜37dを移送し得るよう
にしたものである。上記互いに対向する凹欠部38は、上
記第１実施例における大径孔36と同一の機能をし、又そ
れ以外の箇所のノズル板片37a〜37dの間隙は、上記第１
実施例の細溝孔35と同一の機能を果すものである。その
他は、上記第１実施例と同じである。

第４図は、第３実施例を示し、３枚のノズル板片39a〜3
9cを用い、各ノズル板片39a〜39cの後端縁に一定間隔を
おいて凹欠部40a〜40cを切欠する。この場合も、各ノズ
ル板片39a〜39cは、第４図に矢印で示すプリント基板29
の移送方向に向って所定の間隙をおいて順に配設する
が、この時各ノズル板片39a〜39cの凹欠部40a〜40cがプ
リント基板29の移送方向に対して互い違い（千鳥状）に
なるように形成する。そして、各凹欠部40a〜40c、及び
各凹欠部40a〜40cと対向するノズル板片39a〜39cの前端
縁で、上記第１実施例の大径部36と同一の機能を果し、
又それ以外の各ノズル板片39a〜39cの間隙で、上記第１
実施例の細溝孔35と同一の機能を果すものである。最後
部のノズル板片39cについては、各ノズル板片39a〜39c
を支持するフレーム41との間で、第１実施例の如き細溝
孔35及び大径孔36を形成する。各ノズル板片39a〜39cの
相互間の間隙は、はんだ付けすべき各種条件に応じて調
節可能に、各ノズル板片39a〜39cを可動できるようにな
っている。その他は、第１実施例と同一である。

「考案の効果」 本考案に係る噴流式自動はんだ付け装置によれば、第１
のノズルが、細溝孔と一定間隔をおいて配設された大径
孔との組合せで溶融はんだの噴流孔を形成し、かつプリ
ント基板の移送方向に対して該噴流孔を複数列設けてお
き、プリント基板の各箇所を細溝孔からの噴流密度エネ
ルギーの大きい溶融はんだの噴流波と、大径孔からの噴
流密度エネルギーの小さい溶融はんだの噴流波とではん
だ付けの処理をすることから、噴流密度エネルギーの大
きい溶融はんだの噴流波では、リード線等の存在ではん
だ付けをすべき空隙が極めて狭い箇所にあっても、該箇
所に溶融はんだが押し込められてはんだ付けの処理がな
され、又このはんだ付け処理の形式に加えて、噴流密度
エネルギーの小さい溶融はんだの噴流波では、はんだ付
けすべきプリント基板の箇所を滑めるように接触してき
れいにかつ広範囲にはんだ付けの処理を繰り返し行うの
で、近年の実装密度の高いプリント基板にあっても、高
精度にかつ確実にはんだ付けの処理が行い得て頗る便利
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る噴流式自動はんだ付け装置の第１
実施例の全体を示す構成図、第２図は第１実施例におけ
る第１のノズルの平面構成と溶融はんだの噴流波形を示
す説明図、第３図は第２実施例を示す第１のノズルの要
部平面図、第４図は第３実施例を示す第１のノズルの要
部平面図、第５図は現在使用されているプリント基板の
実装状態を示す要部断面図、第６図は第５図の要部平面
図、第７図は従来の第１のノズルの平面構成と溶融はん
だの噴流波形を示す説明図、第８図は従来の他の第１の
ノズルの平面構成と溶融はんだの噴流波形を示す説明
図、第９図は第８図の第１のノズルによるプリント基板
へのはんだ付け状態を示す説明図、第10図は従来の他の
第１のノズルの平面構成と溶融はんだの噴流波形を示す
説明図、第11図は第10図の第１のノズルによるプリント
基板へのはんだ付け状態を示す説明図、第12図は従来の
他の第１のノズルの平面構成と溶融はんだの噴流波形を
示す説明図、第13図は第12図の第１のノズルによるプリ
ント基板へのはんだ付け状態を示す説明図、第14図は従
来の他の第１のノズルの平面構成を示す平面図、第15図
は第14図の第１のノズルによるプリント基板へのはんだ
付け状態を示す説明図、第16図は従来の他の第１のノズ
ルの構成を示す斜視図、第17図は第16図の第１のノズル
の溶融はんだが噴流する状態を示す説明図、第18図は第
16図の第１のノズルによりディスクリート形部品が装着
されたプリント基板へのはんだ付けの状態を示す説明
図、第19図は第16図の第１のノズルによりチップ形（フ
ラット形）部品が装着されたプリント基板へのはんだ付
けの状態を示す説明図である。 21…はんだ槽、22…ヒータ 23…溶融はんだ、24…フイン 25…第１のノズル、29…プリント基板 33…ノズル板、34…噴流孔 34a…第１列目の噴流孔 34b…第２列目の噴流孔 34c…第３列目の噴流孔 35…細溝孔、36…大径孔 37a〜37d,39a,39c…ノズル板片 38a〜38d,40a〜40c…凹欠部

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】はんだ槽に収容した溶融はんだを加圧する
   加圧手段を有し、かつはんだ槽には、電子部品が装着さ
   れたプリント基板のはんだ槽上を移送する方向に対し
   て、複数列のはんだ噴流波を形成する第１のノズルと、
   単一のはんだ噴流波を形成する第２のノズルとを配設し
   た噴流式自動はんだ付け装置において、上記第１のノズ
   ルとして、ノズル板に溶融はんだが噴流する複数列の細
   溝孔と、各細溝孔の長手方向に適宜間をおいて細溝孔の
   幅より径大な大径孔とを設け、各細溝孔に有する大径孔
   を千鳥状に配設したことを特徴とする噴流式自動はんだ
   付け装置。