JPH1174639A - はんだ付け方法およびその装置 - Google Patents
はんだ付け方法およびその装置Info
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- JPH1174639A JPH1174639A JP23344797A JP23344797A JPH1174639A JP H1174639 A JPH1174639 A JP H1174639A JP 23344797 A JP23344797 A JP 23344797A JP 23344797 A JP23344797 A JP 23344797A JP H1174639 A JPH1174639 A JP H1174639A
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- soldered
- molten solder
- soldering
- solder
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-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3465—Application of solder
- H05K3/3468—Application of molten solder, e.g. dip soldering
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
成しても、被はんだ付け部と隣接する被はんだ付け部と
の間にブリッジ現象を生じないはんだ付けを可能とす
る。 【解決手段】 溶融はんだ11の噴流波12をプリント
配線板1の搬入側7と搬出側8に分流する分流ポイント
15をプリント配線板1から噴流波12が離脱するピー
ルバックポイント13と一致させるため、溶融はんだ1
1の吹き口24の搬出側8に分節した案内用吹き口板4
2を設け、溶融はんだ11が流下する角度を任意に設定
するために案内用吹き口板42の分節姿勢を調節する調
節ねじ55を設ける。
Description
の板状の被はんだ付けワークをフローはんだ付けする方
法とその装置に関するものである。
品のリード線をプリント配線板のランドにはんだ付けす
るには、一般的にフローはんだ付け方法が用いられてい
る。その際、ランドとリード線との間に形成されるはん
だのフィレット形状により、はんだ付け状態の優劣が判
断される。
レットの形成を説明する図で、図6(a)は形成要因を
説明する図、図6(b)ははんだ量の少ないフィレット
を示す断面図、図6(c)ははんだ量の多いフィレット
を示す断面図である。これらの図において、1はプリン
ト配線板、2は挿入孔、3はランド、4は電子部品、5
はリード線、6は搬送コンベア、7は前記プリント配線
板1の搬入側、8は搬出側である。また、11は溶融は
んだ(または固化したはんだをいう場合もある)、12
は噴流波、13はピールバックポイント、14はフィレ
ット、Aは前記プリント配線板1の搬送方向、VF ,V
R は前記溶融はんだ11の離間流速、VC は前記プリン
ト配線板1の搬送速度、θ11は前記プリント配線板1の
搬送仰角、θ1 は離間角度である。
挿通された電子部品4のリード線5は、フローはんだ付
けによってリード線5とランド3との間の被はんだ付け
部にはんだが供給され、リード線5とランド3とにそれ
ぞれはんだ濡れを生じてはんだ付けされる。
ストレスに耐え、長時間に渡って機械的接続と電気的接
続とを確実に保持する必要から、フィレット14の形状
ははんだ11の量の多い肉厚の大きい方が良いとされて
いる。すなわち、図6(b)のフィレット14の形状よ
りも図6(c)のフィレット14の形状が良いとされて
いる。特に、製造物責任法施行後はこのフィレット14
の形状の改善が重要な課題として考慮されるようになっ
ている。
ては、特開平8−288634号公報の技術がある。こ
のはんだ付け装置の技術は、噴流波の高さが低くても十
分な接触時間を確保して良好なはんだ付けを行うことが
できるもので、さらに、ピールバックポイントにおける
離間角度やピールバックポイントにおける溶融はんだの
流速を調節して、ブリッジ現像やつらら現像を解消しつ
つ肉厚の大きいフィレット形成を行い得るものである。
の要点は、ノズル部とトレイ部との間に堰板を設け、こ
の堰板の高さを調節できるように構成したところにあ
る。これにより、堰板の高さを調節することで噴流波の
傾きをプリント配線板の搬送仰角に整合させることがで
きるようになるとともに、トレイ部に設けられた案内
板、すなわち越流堰と前記堰板との間の相対高さを調節
することで、ピールバックポイントにおける溶融はんだ
の離間角度とその流速を調節することが可能となってい
る。
ポンプの送出流量を調節することで、該ピールバックポ
イントにおける溶融はんだの離間流速を調節することも
可能であり、前記の相対高さの調節とポンプの送出流量
とを併せて調節することで、ピールバックポイントにお
ける目的とする離間角度と離間流速を設定することが可
能となっている。
い得るはんだ付け装置の技術として、特開平7−336
038号公報の技術がある。この特開平7−33603
8号公報の技術の要点は、前記特開平8−288634
号公報の技術と同様にピールバックポイントにおける離
間角度や該ピールバックポイントにおける溶融はんだの
流速を調節して、ブリッジ現象やつらら現象を解消しつ
つ肉厚の大きいフィレット形成を行い得るものである。
付けにおけるフィレット14の形成に際してその形状を
規定する主要因は、フローはんだ付け工程のピールバッ
クポイント13における溶融はんだ11の離間角度θ1
やピールバックポイント13における溶融はんだ11の
離間流速VF である。そして、さらにそれを2次的に規
定しているのがプリント配線板1の搬送仰角θ11やその
搬送速度VC 等である。離間角度θ1 が0°に近接し離
間流速VF がプリント配線板1の搬送速度VCに近づい
て離間流速VF と搬送速度VC との相対速度が小さくな
る程、はんだ量の多い肉厚の大きいフィレット14を形
成することができる。
ンド3やリード線5との間に生じるはんだブリッジ現象
を回避するために、離間角度θ1 は約10°〜45°程
度の値に設定し、ブリッジ現象の原因となる過剰な量の
溶融はんだ11の供給を行わないようにしているのが現
状である。この場合、当然フイレット14を形成するた
めに供給される溶融はんだ11の量も幾分少なくなり肉
厚の幾分小さいフィレット14となる。
クポイントにおける溶融はんだの離間流速を0に接近さ
せつつも、離間角度を大きくとることが可能なはんだ付
け方法を確立し、またそのはんだ付け装置を実現するこ
とにより、はんだ量が多く肉厚の大きいフィレットを形
成しても被はんだ付け部と接近する被はんだ付け部との
間にはんだブリッジ現象を生じないはんだ付けを可能に
して、信頼性の高い製品例えばプリント配線板を製造す
ることができるようにすることにある。
だ付けワークを搬送しながら溶融はんだの噴流波に接触
させ、該被はんだ付けワークの被はんだ付け部にはんだ
を供給してはんだ付けを行う場合に、溶融はんだの噴流
波を被はんだ付けワークの搬入側と搬出側に分流して形
成するとともに、その分流ポイントを被はんだ付けワー
クから溶融はんだの噴流波が離脱するピールバックポイ
ントに一致させてはんだ付けを行うようにしたはんだ付
け方法および装置である。
る溶融はんだの離間流速は概ね0(ゼロ)となる。ま
た、その際にピールバックポイントから流下する溶融は
んだの角度、すなわち離間角度は前記の離間流速に影響
を与えない。そのため、離間流速を0にする一方で離間
角度を大きくとることが可能となり、はんだ量が多く肉
厚の大きいフィレットを形成しつつも隣接する被はんだ
付け部との間にははんだブリッジ現象を生じないように
することができる。
クポイントを一致させることにより、前記の両ポイント
(本発明では実質的に同じポイント)における溶融はん
だの温度を低下させることなく予め決めた所定の温度に
維持することができる。
だの噴流波が接触することにより、噴流波を形成する溶
融はんだから被はんだ付けワークに熱量が供給されて該
被はんだ付けワークおよびその被はんだ付け部は昇温す
るが、逆に噴流波を形成する溶融はんだの温度は前記の
熱量供給に伴って降温する。したがって、被はんだ付け
部に供給される溶融はんだの温度は、該溶融はんだの噴
流波が接触を開始するとともに降温しはじめる。そのた
め、従来のはんだ付け方法では、このピールバックポイ
ントにおける溶融はんだの温度を正確に設定し制御する
ことなくはんだ付けが行われていたのである。
ば、噴流波の分流ポイント、すなわち供給された溶融は
んだが搬入側と搬出側とに分流して被はんだ付けワーク
と接触を開始する点をピールバックポイントに一致させ
ている。これにより、前記分流ポイントまたはピールバ
ックポイントにおける溶融はんだの温度は、熱量供給に
より降温する前の温度、すなわち通常行われているよう
に温度制御装置で予め決めた所定の温度に設定し制御さ
れた温度に維持される。
な熱量供給を行って被はんだ付け部の温度を十分に昇温
させるとともに、ピールバックポイントにおける溶融は
んだの正確な流動性を維持して安定した肉厚の大きいフ
ィレットの形成を行うことができるようになる。
だ付け装置の縦断面図である。この図において、図6と
同一符号は同一部分を示し、21ははんだ槽、22はポ
ンプ、23は吹き口体、24は吹き口である。
示す電子部品4が搭載されたプリント配線板1を搬送す
るコンベア6を備え、他方、はんだ槽21内には溶融は
んだ11の噴流波12を形成するポンプ22や吹き口体
23を備える。そして、搬送コンベア6で搬送されるプ
リント配線板1が溶融はんだ11の噴流波12に接触す
るようにしてはんだ付けを行う。その際にプリント配線
板1の被はんだ付け部に溶融はんだ11が供給されては
んだ付けが行われる。
波形成装置に特徴を有する。噴流波12は吹き口体23
の吹き口24から噴流させて形成する。その際、溶融は
んだ11の供給はポンプ22によって行う。
れる前方の搬入側7には、吹き口24から噴流した溶融
はんだ11の流下を案内する前方案内板25を設け、こ
の前方案内板25の先端側25aを水平面に対して約0
°〜5°程度下方に傾斜して設ける。すなわち、その板
面を水平面に対して約0°〜5°程度下方に傾斜して設
ける。吹き口体23のプリント配線板1が搬出される後
方の搬出側8には、前記の前方案内板25の方向へ向け
てその方向へ溶融はんだ11の噴流を案内する案内用吹
き口板26を設ける。この後方の案内用吹き口板26
は、その上端部26aからプリント配線板1の搬出側8
へ水平面Lに対して約20°〜45°程度の角度θ21で
下方へ傾斜させる。このことは後方の案内用吹き口板2
6は、その下端部26b、すなわち、吹き口体23との
接続点から前方案内板25の方向へ水平面Lに対して約
20°〜45°程度の角度θ22で上方へ傾斜させて設け
たことになる。
24から噴流した溶融はんだ11は、その大部分が前方
案内板25の方向へ流れてプリント配線板1の搬送仰角
θ11と同様の角度で流下し、残りの溶融はんだ11が後
方の案内用吹き口板26を越流して案内用吹き口板26
の角度で規定される離間角度θ2 で流下するようにな
る。そのため、溶融はんだ11が前方と後方とに分流す
る分流ポイント15が、後方の案内用吹き口板26の直
上近傍に形成され、噴流波12の高さがもっとも高い位
置にその分流ポイント15を形成することができるよう
になる。
リント配線板1は、前方案内板25に形成された噴流波
12と十分な接触時間を保ちながら搬送され、前記の分
流ポイント15をピールバックポイント13として溶融
はんだ11から離間する。
おける溶融はんだ11の離間流速は概ね0となる。ま
た、その際にピールバックポイント13から流下する溶
融はんだ11の角度、すなわち離間角度θ2 は前記の離
間流速に影響を与えない。そのため、離間流速を0にす
る一方で離間角度θ2 を大きくとることが可能となり、
はんだ量が多く肉厚の大きいフィレット14を形成しつ
つも隣接する被はんだ付け部との間にははんだブリッジ
現象を生じないようにはんだ付けを行うことができる。
ールバックポイント13とを一致させることにより、前
記の両ポイント(本発明では実質的に同じポイント)に
おける溶融はんだ11の温度を低下させることなく、予
め決めた所定の温度に維持することができる。そしてこ
れにより、プリント配線板1への正確な熱量供給を行っ
て被はんだ付け部の温度を十分に昇温させるとともに、
ピールバックポイント13における溶融はんだ11の正
確な流動性を維持して安定した肉厚の大きいフィレット
形成を行うことができるようになる。
ち先端側25aを水平面よりも上方へ傾斜させたり、水
平面から5°よりも下方へ傾斜させると、噴流波12の
縦断面図で見た傾斜を搬送コンベア6の搬送仰角θ
11(通常約0°〜5°)に近似させることができなくな
り、溶融はんだ11とプリント配線板1との十分な接触
時間を確保し難い。
下端部26bの点において角度θ21を水平面Lに対して
20°よりも上方へ小さい角度で傾斜させると、被はん
だ付け部との間においてはんだブリッジ現象を生じやす
くなり、角度θ21を水平面Lに対して45°よりも大き
い角度で下方へ傾斜させると、図6に示すフィレット1
4を形成するはんだ11の量が低下してその肉厚を大き
くする作用があまり期待できなくなる。もちろん、この
角度はプリント配線板1の搬送仰角θ11を考慮する必要
があり、ここで説明した角度θ21の20°と45°の値
は搬送仰角θ11が5°の場合のものである。また、プリ
ント配線板1の搬送仰角θ11が5°以外の場合は、その
偏差分を考慮して後方の案内用吹き口板26の角度θ21
を加減する。
うに具体化できるかを実施例で説明する。
は、図2のはんだ付け装置の要部を示す傾斜図で、図1
と同一符号は同一部分を示す。なお、図3においては要
部、すなわち吹き口体23とその周辺部のみを示し、図
2のはんだ槽21やポンプ22、搬送コンベア16等々
は図示していない。
ータによって溶融状態となった溶融はんだ11が収容さ
れ、この溶融はんだ11をポンプ22により吹き口体2
3の吹き口24へ送出・供給して噴流させ、溶融はんだ
11の噴流波12を形成する。他方、図2において2点
鎖線で略示した搬送コンベア6は、平行2条のチェーン
走行体にプリント配線板1を保持する保持爪を設けて該
プリント配線板1の両側端部を保持して搬送するもので
あり、一般的に使用されているものである。
体に設けて全体的に構成してある。吹き口体23にプリ
ント配線板1が搬入される搬入側7には、吹き口24か
ら噴流した溶融はんだ11の流れを案内する前方案内板
31を設けてあり、この前方案内板31は、吹き口体2
3に長孔32とねじ33により摺動可能に設けられた摺
動板34にヒンジ35を介して設けてある。そして、前
方案内板31は、回転軸36に設けた偏心カム37によ
り保持され、このカム37が回転つまみ38の操作で回
転することによってその水平面に対する角度を調節可能
に保持されている。
摺動させることにより、前記ヒンジ35の位置、すなわ
ち高さを調節することができる。そして、これによって
も前方案内板31の角度を調節することができる。しか
し、この高さ調節の主な目的は、後述する後方の案内用
吹き口板との相対高さを調節することにある。
き口体23と一体に形成された後方案内板41を設けて
あり、この後方案内板41の上には後方の案内用吹き口
板42を構成する第1の吹き口板43と第2の吹き口板
44とをヒンジ45により分節してその分節形状を任意
に可変調節できるようにして設けてある。この分節した
吹き口板42は、吹き口24の幅を可変調節する方向に
摺動移動調節できるように、長孔46とねじ47により
後方案内板41上に固定される摺動板48にヒンジ49
を介して設けてある。
流する溶融はんだ11が前方案内板31と後方案内板4
1の方向へ流れるように前方案内板31には図3に示す
前方側板51を設けてあり、さらに後方案内板41上に
設けた摺動板48には後方側板52を設けてある。そし
て、これら前方側板51と後方側板52とは摺接して設
けられ、吹き口24から噴流した溶融はんだ11がプリ
ント配線板1の搬送方向から見て両側方へ流れないよう
に構成してある。
るための調節手段が設けられて溶融はんだ11が流下す
る角度を任意に設定する。このため第1の吹き口板43
と第2の吹き口板44との間に設けられたヒンジ45に
は、その軸53を後方側板52に設けた円弧状孔54に
通して調節ねじ55で固定できるように調節手段を構成
してあり、第1の吹き口板43と第2の吹き口板44の
分節姿勢を調節した後に、該調節ねじ55を締めつけて
固定する構成である。
口板44の分節姿勢を図2の例のように調節することに
より、噴流波12の分流ポイント15と噴流波12が搬
送されるプリント配線板1から離脱するピールバックポ
イント13とを合わせることができるようになる。すな
わち、吹き口24から噴流する溶融はんだ11のうちの
大部分は前方案内板31の方へ流れ、残余の部分が第2
の吹き口板44を越えて後方案内板41の方向に流下す
る。これにより第2の吹き口板44の直上の近傍に噴流
波12の分流ポイント15が形成される。この分流ポイ
ント15は噴流波12の波高の最も高い部分に現れるの
で、ピールバックポイント13に一致させることが可能
となる。
口板44の分節姿勢は任意に調節することができるの
で、ピールバックポイント13における離間角度θ3 も
容易に調節することができる。また、第1の吹き口板4
3と第2の吹き口板44の分節姿勢を調節することによ
り、噴流の分流ポイント15の位置をプリント配線板1
の搬送方向Aに前後して調節することが可能となり、該
分流ポイント15をピールバックポイント13に合わせ
ることを容易に行うことができる。このことは、搬送仰
角θ11を可変し、調節した際にピールバックポイント1
3が搬送方向Aの前後に移動するので重要な点である。
位置を調節して吹き口24の幅を調節することによって
も、前記分流ポイント15を調節することができる。こ
の場合、吹き口24の幅は狭い方が噴流の分流ポイント
15における溶融はんだ11の流れが峻別される。その
ため、プリント配線板1の被はんだ付け部、すなわち図
6に示すランド3の形状が小さい場合は吹き口24の幅
を相対的に狭い方に調節・選択した方がはんだブリッジ
現象のない良好な結果が得られる。
11の、前方案内板31の方向への流量と後方案内板4
1の方向への流量の比率は、前方案内板31に設けたヒ
ンジ35の高さと第2の吹き口板44の先端の高さの相
対値により決まる。そのため、前方案内板31に設けた
ヒンジ35の高さをその摺動板34の高さを調節するこ
とにより設定することができる。
3と第2の吹き口板44および摺動板48に設けられた
ヒンジ45,49は必ず2つ必要とするものではない。
すなわち、第1の吹き口板43と第2の吹き口板44の
分節姿勢を限定して使用するのであれば、2つのヒンジ
45,49のうちのいずれか1つであっても良いし、図
1に示すようにヒンジを全く使用することなく構成する
こともできる。
流ポイント15の位置を最適な位置、すなわちピールバ
ックポイント13に合わせ、かつ離間角度θ3 を所望の
値に設定する上では2つ以上のヒンジ45,49を設け
てその分節姿勢と離間角度θ3 の両者を併せて調節でき
るように構成することが好ましい。例えば、第2の吹き
口板44の傾斜を一定にしたまま第2の吹き口板44の
先端部44aの高さ位置を上下に調節することができ
る。
ンジを設ければ、吹き口板の分節姿勢を一層滑らかに調
節することができるようになる。
節例を説明する図である。図4(a)の例は、噴流の分
流ポイントを吹き口24の中央側へ移動させピールバッ
クポイントにおける噴流の離間角度も大きくすることが
できるので、図6に示すプリント配線板1に設けられた
ランド3が大きくリード線5も太い場合に適している。
板42の下方から上昇する溶融はんだ11の流れは、摺
動板34と第1の吹き口板43によって図中のほぼ右方
へ流れるが、その後に第2の吹き口板44によって急速
に反転して左方へ流動する。そのため、吹き口24で噴
流する溶融はんだ11は、前方案内板31の方向へ鋭い
指向性を示して流れるようになり、図6に示すプリント
配線板1の搬送方向Aと交差する方向にランド3が列状
に並んで設けられているような場合に、この鋭い流れが
はんだブリッジ現象を低減させるように作用する。
の先端側31aを前記図4(a),(b)の前方案内板
31よりも下降させて下方に傾斜した形状にし、かつ、
案内用吹き口板42を折り曲げた分節形状とすること
で、従来から一般的に用いられてきた噴流波12を形成
することができる。
と同一符号は同一部分を示す。図2に示した第1の実施
例と相違する点は、吹き口板42の後方にトレイ部61
を設けている点である。
62を長孔63とねじ64により上下方向にその位置を
調節できるように設けてある。そのため、第2の吹き口
板44を流下する溶融はんだ11はトレイ部61に溜ま
る穏やかな流れの溶融はんだ11となって越流堰62を
越流し、はんだ槽21に還流する。また、トレイ部61
に長孔65とねじ66を設けることにより吹き口24の
幅を可変調節できるようになっている。
はんだ付け装置と同様であるが、第2の吹き口板44を
流下する溶融はんだ11の流れが一層安定し、吹き口2
4に形成される噴流波12の分流ポイント15の位置を
極めて安定に形成することができるようになる。
ピールバックポイント13からトレイ部61に流れる溶
融はんだ11の落差を調節することが可能となり、該ピ
ールバックポイント13における離間角度θ4 をほとん
ど変化させずに該ピールバックポイント13からトレイ
部61に向かって流下する溶融はんだ11の流速を調節
することが可能となる。
け方法およびその装置によれば、プリント配線板等のは
んだ付け部に、はんだ量が多く肉厚の大きいフィレット
を安定して形成することができるようになり、またその
際に隣接する被はんだ付け部との間にはんだブリッジ現
象も生じることがない。その結果、品質が高く信頼性の
高い製品を製造することができるようになる。
である。
る。
である。
を説明する図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 溶融はんだを吹き口から噴流して噴流波
を形成し、この噴流波に板状の被はんだ付けワークを搬
送しながら前記被はんだ付けワークの被はんだ付け部を
接触させてはんだ付けを行うはんだ付け方法において、 前記溶融はんだの噴流波を前記被はんだ付けワークの搬
入側と前記被はんだ付けワークの搬出側に分流するとと
もに、前記噴流波の分流ポイントを前記噴流波が前記被
はんだ付けワークから離間するピールバックポイントに
一致させてはんだ付けを行うことを特徴とするはんだ付
け方法。 - 【請求項2】 板状の被はんだ付けワークを搬送する搬
送手段と、溶融はんだを送出するポンプと、このポンプ
から送出された前記溶融はんだを吹き口体の吹き口から
噴流して前記被はんだ付けワークが搬入される側と前記
被はんだ付けワークが搬出される側とに分流させて噴流
波を形成するはんだ付け装置において、 前記被はんだ付けワークの搬送方向と交差する方向に少
なくとも2つ以上のヒンジを設けて分節してなる吹き口
板を前記被はんだ付けワークの搬出側に設け、この吹き
口板から前記溶融はんだが流下する角度を任意に設定す
るために前記分節された吹き口板の分節姿勢を調節可能
に形成した調節手段を設けたことを特徴とするはんだ付
け装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23344797A JPH1174639A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | はんだ付け方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23344797A JPH1174639A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | はんだ付け方法およびその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1174639A true JPH1174639A (ja) | 1999-03-16 |
Family
ID=16955193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23344797A Pending JPH1174639A (ja) | 1997-08-29 | 1997-08-29 | はんだ付け方法およびその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1174639A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20250133663A1 (en) * | 2023-10-18 | 2025-04-24 | Illinois Tool Works Inc. | System and method for controlling flow of solder in a wave soldering machine |
-
1997
- 1997-08-29 JP JP23344797A patent/JPH1174639A/ja active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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