JPH0847772A - 噴流式はんだ付け方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 特別な層流形成手段を必要とせずノズル全幅
にわたる噴流はんだ面の水平度を容易に確保できる噴流
式はんだ付け装置を提供する。 【構成】 はんだ槽本体11の内部に、ノズル14の上端開
口14a より高いレベルまで突出された位置エネルギ生成
槽15を配置する。位置エネルギ生成槽15の内部に、溶融
はんだ面Ｓ2 ，Ｓ3 をノズル14の上端開口14a より高い
レベルまで上昇させるポンプ27を設ける。位置エネルギ
生成槽15の下部をノズル14の下部に連通する。位置エネ
ルギ生成槽15の密閉された上部に加圧気体を供給する給
気管37を接続する。ポンプ27により位置エネルギ生成槽
15内の溶融はんだ面Ｓ2 ，Ｓ3 をノズル14の上端開口14
a より高いレベルまで上昇させる。上昇はんだ面Ｓ3 の
レベルとノズル開口14a のレベルとの落差Ｈにより溶融
はんだをノズル14に加圧供給し、ノズル14の上端開口14
a より噴流させてワークＷにはんだ付けする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、噴流式はんだ付け方法
およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２に示されるように、従来の噴流式は
んだ付け装置は、ポンプ１が吸込んでケーシング２内に
吐出した溶融はんだを直接ノズル３に圧送して、必要な
はんだ形状を得ている。ポンプ１から吐出された直後の
溶融はんだは乱流状態であり、このままノズル３で噴流
させても波の形状が安定しない。

【０００３】そのため、従来は、図２のようにポンプ１
からノズル３にわたって設けられたケーシング２の内部
に、円滑な流れ方向の変更によりノズル３の一端から他
端にわたる圧力分布を均一化するための分流板４と、さ
らに流速の均一化を図るための多孔状の整流板５などを
配置して、はんだの流れを乱流状態から層流状態に変換
し、ノズル３の上端開口3aより噴流させている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記のような分流板
４、整流板５などの層流形成手段は、製造が容易でない
ことからコスト高を招き、また、整流板５などは目詰り
によるメンテナンス上の問題を招くなどの不都合があ
る。さらに、分流板４によってノズル３の全幅にわたる
噴流はんだ面の水平度を保つように調整しているが、こ
の調整が容易に行えない。

【０００５】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、従来必要であった分流板、整流板などの層流形成
手段を必要とせず、さらに、ノズル全幅にわたる噴流は
んだ面の水平度を容易に確保できる噴流式はんだ付け方
法およびその装置を提供しようとするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、溶融はんだを収容したはんだ槽本体の内部にて、ノ
ズルへ加圧供給された溶融はんだを、ノズルの上端開口
より噴流させてワークにはんだ付けする噴流式はんだ付
け方法において、ポンプにより溶融はんだ面をノズルの
上端開口より高いレベルまで上昇させ、上昇はんだ面レ
ベルとノズル開口レベルとの落差により溶融はんだをノ
ズルより噴流させる噴流式はんだ付け方法である。

【０００７】請求項２に記載の発明は、溶融はんだを収
容したはんだ槽本体の内部にて、ノズルへ加圧供給され
た溶融はんだを、ノズルの上端開口より噴流させてワー
クにはんだ付けする噴流式はんだ付け装置において、は
んだ槽本体の内部に、ノズルの上端開口より高いレベル
まで突出された位置エネルギ生成槽が配置され、この位
置エネルギ生成槽に内部の溶融はんだ面をノズルの上端
開口より高いレベルまで上昇させるポンプが設けられ、
位置エネルギ生成槽の下部が前記ノズルの下部に連通さ
れた噴流式はんだ付け装置である。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項２記載の
噴流式はんだ付け装置において、位置エネルギ生成槽が
密閉され、この位置エネルギ生成槽の上部に加圧気体を
供給する給気管が接続されたものである。

【０００９】

【作用】請求項１に記載の発明は、ポンプの吐出圧によ
り溶融はんだ面をノズルの上端開口より高いレベルまで
上昇させ、後はポンプの吐出圧でなく、上昇はんだ面レ
ベルとノズル開口レベルとの落差により溶融はんだをノ
ズルに圧送し、ノズルの上端開口より噴流させ、ノズル
上側を通過するワークに対しはんだ付けを行うようにす
る。

【００１０】請求項２に記載の発明は、ポンプの吐出圧
により位置エネルギ生成槽の内部で溶融はんだ面がノズ
ルの上端開口より高いレベルまで上昇するから、この上
昇はんだ面レベルとノズル開口レベルとの落差分の加圧
作用により、位置エネルギ生成槽と下部間で連通するノ
ズルより溶融はんだを噴流させ、ノズル上側を通過する
ワークに対しはんだ付けを行う。

【００１１】請求項３に記載の発明は、密閉された位置
エネルギ生成槽の上部に給気管より加圧気体を供給する
と、溶融はんだ面に加圧された分、落差を少なくした
り、ノズルの上端開口から噴流する波高を高くしたり、
加圧気体の圧力調整により波高を調整することが可能で
ある。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図１に示される一実施例を参
照して詳細に説明する。

【００１３】溶融はんだＳ1 を収容したはんだ槽本体11
の内部には、下側にヒータ12が設けられ、このヒータ12
の上側に連通ケーシング13が設けられている。この連通
ケーシング13の一側にノズル14が一体的に設けられ、他
側にノズル14の上端開口14aより高いレベルまで突出さ
れた密閉形の位置エネルギ生成槽15が一体的に設けられ
ている。

【００１４】連通ケーシング13、ノズル14および位置エ
ネルギ生成槽15は、図１の紙面と直交する方向の幅寸法
を等しく形成され、図示しない支持部材によりはんだ槽
本体11の内部に固定されている。

【００１５】ノズル14の左右部上側にはワーク（部品実
装基板）Ｗを挟持して搬送するための多数の搬送爪16
が、左右のガイドレール17に設けられた無端搬送チェン
18に取付けられて移動自在に配置されている。

【００１６】前記位置エネルギ生成槽15は、垂直仕切板
21によりポンプ室22と位置エネルギ室23とに２分割され
ている。垂直仕切板21の中間部には開口部24が設けら
れ、この開口部24の開口面積を調整する開口調整板25が
上下動可能に設けられている。垂直仕切板21の上部は切
欠かれてポンプ室22および位置エネルギ室23の上部間を
連通する通気部26となっている。

【００１７】前記垂直仕切板21の中間部に開口部24を設
けたのは、ポンプ室22内の攪拌作用により発生してポン
プ室内はんだ面Ｓ2 に浮上した酸化物（はんだかす）
が、位置エネルギ室23以降に流出することを防止するた
めである。

【００１８】前記ポンプ室22には、内部の溶融はんだ面
Ｓ2 をノズル14の上端開口14a より高いレベルまで上昇
させるためのポンプ27が設けられている。すなわち、ポ
ンプ室22の下面部に吸込口27a が開口され、この吸込口
27a と内部吐出口27b を持つ水平仕切板27c との間にポ
ンプインペラ27d がポンプ軸27e により回転自在に設け
られている。

【００１９】このポンプ軸27e は、ポンプ室22の上部を
貫通して上方へ突出し、軸受31により回転自在に保持さ
れ、はんだ槽本体11の外部に取付板32により取付けられ
たモータ33により、プーリ34、ベルト35およぴプーリ36
を経て回転される。

【００２０】前記位置エネルギ生成槽15の上部には、加
圧されたエアまたは不活性ガス（例えば窒素ガス）など
の加圧気体を供給する給気管37が接続され、さらに、位
置エネルギ室23内の溶融はんだ面Ｓ3 のレベルを検出す
るためのセンサ38が設けられている。また、位置エネル
ギ室23の下部に設けられた側部開口23a が前記連通ケー
シング13によりノズル14の下部に連通されている。

【００２１】次に、この図１の実施例の作用を説明す
る。

【００２２】ポンプ27は、はんだ槽本体11内から位置エ
ネルギ生成槽15のポンプ室22内に溶融はんだを吸引し
て、このポンプ室22内に形成された溶融はんだ面Ｓ2
を、ポンプ吐出圧によりノズル14の上端開口14a より高
いレベルまで上昇させる。

【００２３】同時に、ポンプ室22内の溶融はんだが狭い
開口部24より広い位置エネルギ室23に解放されることに
より、その運動エネルギが位置エネルギに変換される。

【００２４】そして、位置エネルギ室23内の溶融はんだ
面Ｓ3 は、開口部24を通じてポンプ室22内の溶融はんだ
面Ｓ2 と等しく、ノズル14の上端開口14a より高いレベ
ルまで上昇するから、その落差Ｈが、ノズル14の上端開
口14a より溶融はんだ波Ｓ4を噴流させるための位置エ
ネルギとなる。

【００２５】後は、ポンプ27の吐出圧が直接作用せず、
位置エネルギ室23内の上昇はんだ面Ｓ3 のレベルとノズ
ル上端開口14a のレベルとの落差Ｈによる加圧作用によ
り、位置エネルギ生成槽15と下部の連通ケーシング13を
経て連通するノズル14に溶融はんだを圧送し、ノズル14
の上端開口14a より溶融はんだ波Ｓ4 を噴流させ、ノズ
ル14の上側を通過するワークＷに対しはんだ付けを行
う。

【００２６】噴流はんだ波Ｓ4 のはんだ波高ｈの制御方
法は、位置エネルギ生成槽15内の溶融はんだ面Ｓ3 をセ
ンサ38により検出し、モータ33の回転数をコントロール
することにより、ポンプインペラ27d の回転速度を制御
し、ポンプ室22内ひいては位置エネルギ室23内の溶融は
んだ面Ｓ2 ，Ｓ3 のレベルを制御すると、溶融はんだ面
Ｓ3 とノズル14の上端開口14a との間の落差Ｈを適切な
値に調整でき、必要なはんだ波高ｈを確保できる。

【００２７】また、はんだ付けに必要なはんだ流速は、
開口部24から圧送されるはんだ流量によって確保する。
開口部24の開口面積は、開口調整板25の上下動により調
整する。

【００２８】次に、密閉された位置エネルギ生成槽15の
上部に給気管37よりエアまたは不活性ガスなどの加圧気
体を供給すると、溶融はんだ面Ｓ2 ，Ｓ3 が加圧された
分、落差Ｈを縮めることができ、またはノズル14の上端
開口14a から噴流する溶融はんだ波Ｓ4 の波高ｈを高く
することができ、さらには加圧気体の圧力調整により波
高ｈを調整することも可能である。

【００２９】なお、本発明に係るノズル14は、上端開口
14a に多孔板を設けることにより多数の突起波を形成す
る一次ノズルでもよいし、多孔板のない仕上用の二次ノ
ズルでもよい。

【００３０】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ポンプ
吐出圧をノズルに直接作用させるのではなく、ポンプに
より上昇した溶融はんだ面レベルとノズル開口レベルと
の落差により溶融はんだをノズルの上端開口より噴流さ
せるようにしたから、ノズルに供給されるはんだ流れを
層流状態にでき、ノズルで噴流するはんだ波の形状を安
定させて、ノズル全幅にわたり噴流はんだ面の水平度を
確保できる。

【００３１】請求項２に記載の発明によれば、位置エネ
ルギ生成槽の内部で上昇した溶融はんだ面レベルとノズ
ル開口レベルとの落差分の加圧作用により溶融はんだを
噴流させるから、従来の噴流式はんだ付けに必要であっ
た分流板、整流板などの層流形成手段を必要とせず、装
置を容易にかつ安価に製造でき、メンテナンスも容易で
ある。

【００３２】請求項３に記載の発明によれば、密閉され
た位置エネルギ生成槽の上部に給気管より加圧気体を供
給して溶融はんだ面を加圧することにより、その加圧分
だけ落差を少なくしたり、ノズルからの噴流波高を可変
調整することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る噴流式はんだ付け装置の一実施例
を示す断面図である。

【図２】従来の噴流式はんだ付け装置を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

11 はんだ槽本体 14 ノズル 14a 上端開口 15 位置エネルギ生成槽 27 ポンプ 37 給気管 Ｗ ワーク Ｓ2 ，Ｓ3 溶融はんだ面 Ｈ 落差

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融はんだを収容したはんだ槽本体の内
   部にて、ノズルへ加圧供給された溶融はんだを、ノズル
   の上端開口より噴流させてワークにはんだ付けする噴流
   式はんだ付け方法において、 ポンプにより溶融はんだ面をノズルの上端開口より高い
   レベルまで上昇させ、上昇はんだ面レベルとノズル開口
   レベルとの落差により溶融はんだをノズルより噴流させ
   ることを特徴とする噴流式はんだ付け方法。
2. 【請求項２】 溶融はんだを収容したはんだ槽本体の内
   部にて、ノズルへ加圧供給された溶融はんだを、ノズル
   の上端開口より噴流させてワークにはんだ付けする噴流
   式はんだ付け装置において、 はんだ槽本体の内部に、ノズルの上端開口より高いレベ
   ルまで突出された位置エネルギ生成槽が配置され、この
   位置エネルギ生成槽に内部の溶融はんだ面をノズルの上
   端開口より高いレベルまで上昇させるポンプが設けら
   れ、位置エネルギ生成槽の下部が前記ノズルの下部に連
   通されたことを特徴とする噴流式はんだ付け装置。
3. 【請求項３】 位置エネルギ生成槽が密閉され、この位
   置エネルギ生成槽の上部に加圧気体を供給する給気管が
   接続されたことを特徴とする請求項２記載の噴流式はん
   だ付け装置。