JPS6323876B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は本出願人による特公昭61−22877号
（特願昭55−105107号）に示されるように、基板
とハンダ槽表面（以下湯面と称す）間において、
その発生後の離散移動が緩慢なフラツクスガスを
強制的に気泡を介して離散させると共にハンダ付
けを行う、いわゆる気泡導入式ハンダ付け装置に
関する。

気泡を生成させるためハンダ槽内に導入する気
体成分としては、湯面上の気泡破裂に関連して溶
融ハンダ飛沫が混載基板上に付着するのを防止す
べく空気等の酸素を混入する気体が多用されてい
るが以下のような欠点を有していた。

ハンダ付け時のハンダ酸化物の捕捉 ノズル閉塞 について詳細に説明するならば、例えば空気
等の酸素を混入する気体を使用した場合、不活性
ガスを使用した場合に比べ湯面上に生成するハン
ダ酸化物の量が増大することが従来より実験的に
明らかになつている。

これは酸素を混入する場合上昇する気泡界面を
して生成する酸化物が気泡の上昇に伴つて浮上
し、湯面上にて該浮上酸化物が蓄積するためと考
えられているが、この湯面上のハンダ酸化物の成
長を容認するならばハンダ付け時の基板デイツプ
に際しハンダ接合部にハンダ酸化物が捕捉され、
往々にして膜状に生成した酸化物が尾を引いた状
態にて基板に付着し、良好なハンダ付けを阻害し
てしまうという事態に至らしめていた。

またについて述べるならば、実操業において
は気体導入がラインの停止等に伴つて断続的にな
されているが、特に静止型ハンダ槽において酸素
混入気体を導入する場合、ほぼ操業時間が50hr
（一日の操業時間は8hr）を越える頃よりノズル閉
塞の起こる確率が加速度的に増大するという事態
が操業現場より報告されている。

このノズル閉塞について原因は定かでないが、 (ア) 酸素混入気体を使用する場合にのみ起るこ
と。

(イ) ノズルが気泡発生状態にないとき、該ノズル
がハンダ槽内に位置するように構成された静止
型ハンダ槽において特に頻発すること。

(ウ) 連続的に気泡を発生させる場合には閉塞が起
こりにくいこと。

以上の点より気泡発生状態にないとき、ノズル
まわりに付着するハンダ酸化物の蓄積が原因と考
えられるが、上記，の欠点について有効な解
決策は従来より何らなされていなかつた。

本発明は上述した欠点を一挙に除去すべく新規
な気泡導入式ハンダ付け装置を提案するものであ
つて、以下図面と共に本発明の一実施例を静止型
ハンダ槽を例にとり詳細に説明する。

第１図において静止型ハンダ槽１は、部品、基
板が受ける熱的影響、固液共存層下での接合部に
生ずる応力影響を最小限にすべくSn−Pb二元系
状態図にて液相線温度の低い共晶的近傍の組成よ
りなるハンダ２を槽内にて溶融保持するための温
度制御手段（図示せず）を有しており、ハンダ２
内には浸漬されたノズル装置本体３、該ノズル装
置本体３自体に円形に開口せしめた開口部３Ｂ、
該開口部３Ｂに略同軸上に配したノズル３Ａを有
し、該ノズル３Ａと開口部３Ｂは同軸ノズル４を
形成している。

ノズル３Ａは導入管５を介してソレノイドバル
ブ６へ、また開口部３Ｂはノズル装置本体３内よ
り導入管７、フラツクスタンク８を順次介してソ
レノイドバルブ９へ接続されており、ソレノイド
バルブ６に供給される気体は、本発明においては
少なくとも酸素を混入する気体であるが、同バル
ブ６により流量を制御され、同軸ノズル４より該
気体の気泡を発生し、一方ソレノイドバルブ９に
供給される気体はフラツクスタンク８へ導かれる
も、該気体はフラツクスタンク８内の気圧を高
め、液状フラツクス１０を導入管７を介してノズ
ル装置本体３内に導くのであつて、供給気体自体
は同軸ノズル４には供給されない。

そのためソレノイドバルブ６および９を適時制
御することにより酸素を混入する気体の気泡とフ
ラツクスをハンダ槽内に導入することができ、ハ
ンダ付けすべく接合部を湯面側にした基板を図示
しない手段により湯面上の気泡に当接させるよう
にしてデイツプせしめることで、上記接合部のハ
ンダ付けがなされる。

本実施例の構成において注目すべきは、液状フ
ラツクス１０のフラツクス成分により、湯面上の
ハンダ酸化物の除去、およびノズル閉塞の防止を
なしたことにある。

液状フラツクス１０のフラツクス成分は周知の
通りハンダ付け表面を清掃し、換言すれば基板上
銅箔部の酸化被膜を化学反応により除去し、清掃
した表面を被覆することにより再酸化防止および
該表面にハンダを濡らすことを目的としたもので
あり、本発明では基板にフラツクス自体を塗布す
ることなくハンダ槽内よりフラツクスを供給する
ことにより上述の目的を果たすものであるが、こ
のフラツクス成分によりハンダ酸化物をも除去し
うることが本発明者の実験により確認されてい
る。

以下本実施例の構成において、空気よりなる気
泡およびフラツクスを連続的に導入せしめ、以下
の実験条件にて所定の時間経過後、ノズル直上の
湯面に生成浮遊するハンダ酸化物をランダムサン
プリングし、計量した結果を第２図に示す。

使用ハンダ槽……静止型 ノズル装置本体……オーステナイト系ステンレ
ス鋼（SUS304）製 ハンダ槽温度……250℃±５℃ ハンダ組成……Sn60％ 使用フラツクス……活性化ロジン系 固形分25
％ なお、使用フラツクスは一般市販されている電
子部品用のフラツクスであり、イソプロピルアル
コール（以下IPAと称す）を有機溶剤とした活性
化ロジン系固形フラツクスであり、固形物25％の
ものを使用した。

また、同一条件下にてフラツクスを導入せず空
気のみを導入した場合の相関図を比較例として第
３図に示す。

第２図、第３図より明らかなようにフラツクス
の導入により積極的に湯面上のハンダ酸化物を除
去することが可能である。

また、上述のようにフラツクス導入手段を気体
導入ノズル近傍に設けることによつて基板接合部
への供給フラツクスの乗りが良好になり、ノズル
閉塞の問題をも解決し得ることが操業において確
認された。

すなわち、気体導入ノズルのノズル閉塞防止に
ついては、フラツクス成分中IPAが還元性を有す
るので、前記気体導入ノズルのノズル閉塞をもた
らす酸化物を除去することに寄与する。

又、フラツクスは、温度依存性を有するので、
ハンダ槽内へのフラツクス導入のためのソレノイ
ドバルブ６の制御に対して、フラツクス導入用の
ノズルからのフラツクス放出は比較的緩慢に行わ
れる。つまり、バルブ６を閉成するように制御し
ても、フラツクス導入用のノズル装置本体内に残
留するフラツクスのため、絶えずフラツクスが気
体導入ノズルまわりに放出され、気体導入ノズル
のノズル閉塞防止がなされる。

本実施例はその改善効果が顕著な静止型ハンダ
槽を例にとつたが、噴流式等の他のハンダ槽にも
応用可能であり、またフラツクス導入手段の構成
についても第４図に示す同軸ノズル４を形成する
開口部３Ｂに限らず、近接せる位置にフラツクス
導入手段を配することにより本発明の効果は得ら
れるのであつて、第５図に示すような並列ノズル
３Ａ，３B′において３Ａ側より供給気体を、３
B′側よりフラツクスを導入しても良い。

またバルブ構成も必要により導入管５および７
側にハンダ逆流防止用のトラツプバルブを付加的
に設けても良い。

以上述べたように本発明の気泡導入式ハンダ付
け装置は、電気部品をハンダ槽を用いて基板にハ
ンダ付けするにあたり、基板に仮固定された電気
部品のハンダ接合部分をハンダに浸しつつ前記ハ
ンダ接合部分に気泡を吹きつけるようにした電気
部品の気泡導入式ハンダ付け装置において、酸素
を混入した気体を前記気泡として用いるととも
に、ハンダ槽内へ前記気体を導入すべきノイズの
近傍にフラツクス導入手段を設けたので、ハンダ
付け時のハンダ酸化物生成およびノズル閉塞を防
止する等、実用上有効なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における構成要部の部
分断面図、第２図および第３図は湯面上の生成ハ
ンダ酸化物量と時間との相関を示す図、第４図は
第１図に示す実施例のノズル部斜視図、第５図は
他の実施例におけるノズル部斜視図である。 符号の説明、１……ハンダ槽、４……同軸ノズ
ル、５，７……導入管、８……フラツクスタン
ク、６，９……ソレノイドバルブ、１０……液状
フラツクス。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 電気部品をハンダ槽を用いて基板にハンダ付
   けするにあたり、基板に仮固定された電気部品の
   ハンダ接合部分をハンダに浸しつつ前記ハンダ接
   合部分に気泡を吹きつけるようにした電気部品の
   気泡導入式ハンダ付け装置において、酸素を混入
   した気体を前記気泡として用いるとともに、ハン
   ダ槽内へ前記気体を導入すべきノズルの近傍にフ
   ラツクス導入手段を設けたことを特徴とする気泡
   導入式ハンダ付け装置。