JP4473566B2 - Jet soldering equipment - Google Patents
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Description
本発明は、複数のノズルを備えた噴流式はんだ付け装置に関するものである。 The present invention relates to a jet soldering apparatus having a plurality of nozzles.
ワーク搬送ラインの下側に、溶融はんだを収容するはんだ槽本体が配置され、このはんだ槽本体の内部に、ワーク搬送方向に間隔をおいて、溶融はんだを噴流する1次ノズルおよび2次ノズルが配置された噴流式はんだ付け装置がある。
この従来の噴流式はんだ付け装置は、1次ノズルと2次ノズルとの間に空間部があるため、ワークとしての部品実装基板をはんだ付けする際に、図5に細線で示されるように基板下面温度を基板搭載部品の許容耐熱温度(例えば250℃程度)まで上昇させても、その基板下面温度は空間部で下降するため、結局、図5に太線で示されるように基板上面温度は200℃程度までしか上昇しない。 Since this conventional jet soldering apparatus has a space between the primary nozzle and the secondary nozzle, when soldering a component mounting board as a workpiece, the board as shown by a thin line in FIG. Even if the lower surface temperature is increased to the allowable heat-resistant temperature (for example, about 250 ° C.) of the component mounted on the board, the lower surface temperature of the substrate decreases in the space, so that the upper surface temperature of the substrate is 200 as shown in FIG. It only rises to about ℃.
このため、従前の錫−鉛はんだに対し環境にやさしいものの、はんだ融点が高く(約217〜227℃)、はんだ濡れ性の悪い鉛フリーはんだを用いる場合は、その鉛フリーはんだにとって基板上面を含む基板全体の温度がはんだの流動性および濡れ性を確保できる温度まで到達する温度プロファイルが得られ難く、例えば、基板のスルーホールにおける、はんだ上りが十分でなくなるなどの問題が生じている。 For this reason, when using lead-free solder with a high solder melting point (about 217 to 227 ° C) and poor solder wettability, the upper surface of the board is included for the lead-free solder, although it is more environmentally friendly than conventional tin-lead solder. It is difficult to obtain a temperature profile in which the temperature of the entire substrate reaches a temperature at which the solder fluidity and wettability can be ensured. For example, problems such as insufficient solder rising in the through holes of the substrate have occurred.
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、はんだ融点が高く部品温度の耐熱性が高まらない現状のはんだ付け技術の問題点を解消して、ワーク全体において融点の高い鉛フリーはんだに対応できる温度プロファイルを得られるようにした噴流式はんだ付け装置を提供することを目的とするものである。 The present invention has been made in view of the above points, and solves the problems of the current soldering technology, which has a high solder melting point and does not increase the heat resistance of the component temperature, to lead-free solder having a high melting point in the entire workpiece. It is an object of the present invention to provide a jet soldering apparatus capable of obtaining a compatible temperature profile.
請求項1記載の発明は、ワーク搬送ラインの下側に配置され溶融はんだを収容するはんだ槽本体と、前記はんだ槽本体の内部にワーク搬送方向に間隔をおいて配置され溶融はんだを噴流する複数のノズルと、前記複数のノズルの間に設けられ各ノズルから噴流された複数の噴流波の間に溶融はんだ溜りを形成するノズル間プレートと、前記ノズル間プレートに開口された流量調整式の流下ポートとを具備した噴流式はんだ付け装置であり、複数のノズル間にノズル間プレートを設け、複数の噴流波の間に溶融はんだ溜りを形成することで、複数のノズル上にわたって長いワーク浸漬時間を確保できる大きな噴流波を連続的に形成する。これにより、ワーク下面だけでなくワーク上面を含むワーク全体の温度がはんだの流動性および濡れ性を確保できる十分な温度に到達する温度プロファイルを得る。よって、融点が高く濡れ性の悪い鉛フリーはんだを用いた場合においても、ワークのスルーホールにおけるはんだ上りが良好に保たれる。また、ノズル間プレートに流量調整式の流下ポートを開口することで、長いディップ距離の途中で溶融はんだ液圧を下げて、ワークから発生したガスをワークの下面から排出するガス抜き効果を得る。特に、鉛フリーはんだのようにはんだ濡れ性の悪いはんだにおいては、はんだ濡れ性を確保するためにガス化しやすい固形分(樹脂成分)を多量に含むフラックスを用いるので、このガス抜き効果が顕著に現われる。 The invention according to claim 1 is a solder bath main body arranged below the work transfer line and containing molten solder, and a plurality of jets of molten solder arranged in the solder bath main body at intervals in the work transfer direction. Nozzles, an inter-nozzle plate that is provided between the plurality of nozzles and forms a molten solder pool between a plurality of jet waves jetted from the nozzles, and a flow-regulating flow that opens in the inter-nozzle plate A jet-type soldering device equipped with a port, and by providing an inter-nozzle plate between a plurality of nozzles and forming a molten solder pool between a plurality of jet waves, a long work immersion time over a plurality of nozzles. Large jet waves that can be secured are continuously formed. As a result, a temperature profile is obtained in which the temperature of the entire workpiece including not only the workpiece lower surface but also the workpiece upper surface reaches a sufficient temperature that can ensure solder fluidity and wettability. Therefore, even when lead-free solder having a high melting point and poor wettability is used, the solder rise in the through-hole of the work is kept good. Further, by opening a flow-regulating flow-down port in the inter-nozzle plate, the molten solder liquid pressure is lowered in the middle of a long dip distance, and a gas venting effect is obtained in which gas generated from the work is discharged from the lower surface of the work. In particular, in solder with poor solder wettability such as lead-free solder, a flux containing a large amount of solid content (resin component) that is easily gasified is used to ensure solder wettability, so this degassing effect is remarkable. Appear.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の噴流式はんだ付け装置において、前記複数のノズルにそれぞれ接続された流量調整可能および圧力調整可能な複数のポンプを具備したものであり、ワーク搬送方向に配置された複数のノズルにそれぞれポンプを接続して、これらの各ポンプを個別に流量調整することで、ワーク搬送上流側および下流側の噴流波の波高や浸漬深さを調整するとともに、噴流波表面の酸化物がワーク進行方向へ移動するようにワーク搬送上流側と下流側との相対的な流量バランスを調整して、ワークへの酸化物の付着不良を防止し、また、各ノズルにおいて必要なスルーホールへのはんだ押込み圧が得られる流量に調整する。さらに、ワーク搬送上流側および下流側のノズルからの噴流圧力を調整することにより、ワーク搬送ラインの角度を一般的な上昇傾斜搬送から水平搬送にして、はんだ付け装置前後の高低差を低減または無くし、機構的な簡素化を図る。
The invention according to
請求項3記載の発明は、請求項1または2記載の噴流式はんだ付け装置において、前記ノズル間プレートに開口された前記流下ポートの開度調整が可能な排出流量調整弁部材を具備したものであり、排出流量調整弁部材により、ノズル間プレートに開口された流下ポートから排出される溶融はんだの排出流量を調整する。 A third aspect of the invention is the jet soldering apparatus according to the first or second aspect, further comprising a discharge flow rate adjusting valve member capable of adjusting an opening degree of the flow-down port opened in the inter-nozzle plate. Yes, the discharge flow rate adjustment valve member adjusts the discharge flow rate of the molten solder discharged from the flow-down port opened in the inter-nozzle plate.
請求項4記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか記載の噴流式はんだ付け装置において、ワーク搬送下流側に位置する前記ノズルの出口側に角度可変に設けられ噴流波形を可変調整する噴流波形フォーマと、この噴流波形フォーマの先端部に上下動調整可能に設けられた堰板とを具備したものであり、ワーク搬送下流側のノズルの出口側で、噴流波形フォーマを角度調整するとともに堰板を上下動調整することで、噴流はんだ面からワークが離脱する位置および角度を調整して、適切なワーク離脱環境が得られ、高熱容量部品の電極やリードに発生しやすいツララ、ブリッジなどのはんだ付け不良が低減する。特に、はんだ融点が高く作業温度に対して凝固しやすい鉛フリーはんだでは、ツララ、ブリッジなどのはんだ付け不良が発生しやすいが、噴流波形フォーマの末端にてワークが噴流はんだから水平方向に離脱するように、ワークが噴流はんだから離脱する出口部離脱位置および角度を噴流波形フォーマおよび堰板で調整することにより、ツララ引離し方向が垂直方向ではなく水平方向になり、ツララが発生しない。また、出口側の噴流波形フォーマの角度調整はワーク浸漬時間を調整する機能も併せ持ち、さらに、上下動調整できる堰板は、はんだ槽本体内はんだ面への溶融はんだ流下速度を調整して、酸化物の発生を低減する。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the jet-type soldering apparatus according to any one of the first to third aspects, wherein the jet flow is provided at a variable angle on the outlet side of the nozzle located on the downstream side of the workpiece conveyance and variably adjusts the jet waveform. The corrugated former and a weir plate provided at the tip of the jet corrugated former so that the vertical movement can be adjusted. The angle of the jet corrugated former is adjusted at the outlet side of the nozzle on the downstream side of the work transfer and the weir. By adjusting the vertical movement of the plate, the position and angle at which the workpiece is released from the jet solder surface can be adjusted to provide an appropriate workpiece removal environment, such as tsura and bridge that are likely to occur on the electrodes and leads of high heat capacity parts. Reduces soldering defects. In particular, lead-free solder, which has a high solder melting point and is easy to solidify at the working temperature, is prone to soldering defects such as wigs and bridges, but the workpiece is detached horizontally from the jet solder at the end of the jet waveform former. As described above, by adjusting the exit portion separation position and angle at which the workpiece is detached from the jet solder with the jet waveform former and the dam plate, the detaching direction of the glazing becomes the horizontal direction instead of the vertical direction, and no wiggling occurs. In addition, the angle adjustment of the jet waveform former on the outlet side also has the function of adjusting the work immersion time, and the weir plate that can adjust the vertical movement adjusts the flow rate of the molten solder to the solder surface in the solder bath body to oxidize Reduce the generation of things.
請求項5記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか記載の噴流式はんだ付け装置において、前記複数のノズルの上部開口にそれぞれ設けられたこれらの上部開口より小さな複数の溶融はんだ噴出透孔を具備したものであり、複数のノズルの上部開口にこれらの上部開口より小さな複数の溶融はんだ噴出透孔をそれぞれ設けることで、酸化物の発生を抑えるとともに省エネ運転をするために溶融はんだ噴出流量を減少させた場合でも、ワークのはんだ付けに必要な噴流波高を確保するので、チップ部品の不濡れ不良がなくなるとともに、ワークのスルーホールへの十分なはんだ押込み圧力が発生する。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the jet soldering apparatus according to any one of the first to fourth aspects, wherein the plurality of molten solder ejection through holes are smaller than the upper openings provided in the upper openings of the plurality of nozzles, respectively. By providing a plurality of molten solder ejection holes smaller than these upper openings in the upper openings of a plurality of nozzles, respectively, the molten solder ejection flow rate is reduced in order to suppress the generation of oxides and to save energy. Even if this is reduced, the jet wave height necessary for soldering the workpiece is ensured, so that the non-wetting failure of the chip parts is eliminated and sufficient solder pressing pressure into the through hole of the workpiece is generated.
請求項6記載の発明は、請求項5記載の噴流式はんだ付け装置において、ワーク搬送下流側のノズル上に設けられた前記溶融はんだ噴出透孔は、ワーク搬送方向と交差する方向に細長くスリット状に形成されたものであり、スリット状の溶融はんだ噴出透孔から噴出した噴流波の壁がスキージのように掻取作用をして、ツララ引離し方向を垂直方向ではなく水平方向にすることで、ツララの発生を防止する。 According to a sixth aspect of the present invention, in the jet soldering apparatus according to the fifth aspect, the molten solder ejection through-hole provided on the nozzle on the downstream side of the workpiece conveyance is elongated and slit-shaped in a direction intersecting the workpiece conveyance direction. The wall of the jet wave ejected from the slit-shaped molten solder ejection through-hole is scraped like a squeegee so that the detaching direction of the tsura is not the vertical direction but the horizontal direction. Prevents the occurrence of wiggle.
請求項1記載の発明によれば、複数のノズル間にノズル間プレートを設け、複数の噴流波の間に溶融はんだ溜りを形成することで、複数のノズル上にわたって長いワーク浸漬時間を確保できる大きな噴流波を連続的に形成でき、これにより、ワーク下面だけでなくワーク上面を含むワーク全体の温度がはんだの流動性および濡れ性を確保できる十分な温度に到達する温度プロファイルが得られるので、例えば、融点が高く濡れ性の悪い鉛フリーはんだを用いた場合においても、ワークのスルーホールにおけるはんだ上りを良好に保つことができる。また、ノズル間プレートに流量調整式の流下ポートを開口することで、長いディップ距離の途中で溶融はんだ液圧を下げて、ワークから発生したガスをワークの下面から排出するガス抜き効果を得ることができる。特に、鉛フリーはんだのようにはんだ濡れ性の悪いはんだにおいては、はんだ濡れ性を確保するためにガス化しやすい固形分(樹脂成分)を多量に含むフラックスを用いるので、このガス抜き効果が顕著に現われる。 According to the first aspect of the present invention, by providing the inter-nozzle plate between the plurality of nozzles and forming the molten solder pool between the plurality of jet waves, it is possible to ensure a long work immersion time over the plurality of nozzles. Since a jet wave can be continuously formed, a temperature profile is obtained in which the temperature of the entire workpiece including not only the lower surface of the workpiece but also the upper surface of the workpiece reaches a temperature sufficient to ensure solder fluidity and wettability. Even when lead-free solder having a high melting point and poor wettability is used, it is possible to maintain good solder rise in the through-hole of the workpiece. In addition, by opening a flow-regulating flow-down port in the inter-nozzle plate, the molten solder fluid pressure is lowered in the middle of a long dip distance, and a gas venting effect is obtained that discharges the gas generated from the work from the lower surface of the work Can do. In particular, in solder with poor solder wettability such as lead-free solder, a flux containing a large amount of solid content (resin component) that is easily gasified is used to ensure solder wettability, so this degassing effect is remarkable. Appear.
請求項2記載の発明によれば、ワーク搬送方向に配置された複数のノズルにそれぞれポンプを接続して、これらの各ポンプを個別に流量調整することで、ワーク搬送上流側および下流側の噴流波の波高や浸漬深さを調整できるとともに、例えば、噴流波表面の酸化物がワーク進行方向へ移動するようにワーク搬送上流側と下流側との相対的な流量バランスを調整して、ワークへの酸化物の付着不良を防止でき、また、各ノズルにおいて必要なスルーホールへのはんだ押込み圧が得られる流量に調整できる。さらに、ワーク搬送上流側および下流側のノズルからの噴流圧力を調整することにより、ワーク搬送ラインの角度を一般的な上昇傾斜搬送から水平搬送にすることができ、はんだ付け装置前後の高低差を低減または無くして、機構的な簡素化を図れる。
According to invention of
請求項3記載の発明によれば、排出流量調整弁部材により、ノズル間プレートに開口された流下ポートから排出される溶融はんだの排出流量を調整できる。 According to invention of Claim 3, the discharge flow rate of the molten solder discharged | emitted from the flow-down port opened to the plate between nozzles can be adjusted with the discharge flow rate adjustment valve member.
請求項4記載の発明によれば、ワーク搬送下流側のノズルの出口側で、噴流波形フォーマを角度調整するとともに、堰板を上下動調整することで、噴流はんだ面からワークが離脱する位置および角度を調整して、適切なワーク離脱環境を得ることができ、高熱容量部品の電極やリードに発生しやすいツララ、ブリッジなどのはんだ付け不良を低減できる。特に、はんだ融点が高く作業温度に対して凝固しやすい鉛フリーはんだでは、ツララ、ブリッジなどのはんだ付け不良が発生しやすいが、噴流波形フォーマの末端にてワークが噴流はんだから水平方向に離脱するように、ワークが噴流はんだから離脱する出口部離脱位置および角度を噴流波形フォーマおよび堰板で調整することにより、ツララを引き離す方向を、垂直方向ではなく水平方向にして、ツララを解消できる。また、出口側の噴流波形フォーマの角度調整はワーク浸漬時間を調整する機能も併せ持ち、さらに、上下動調整できる堰板は、はんだ槽本体内はんだ面への溶融はんだ流下速度を調整して、酸化物の発生を低減できる。 According to the fourth aspect of the invention, the angle of the jet waveform former is adjusted at the outlet side of the nozzle on the downstream side of the workpiece conveyance, and the position at which the workpiece is detached from the jet solder surface by adjusting the vertical movement of the weir plate and By adjusting the angle, it is possible to obtain an appropriate work separation environment, and it is possible to reduce soldering defects such as icicles and bridges that are likely to occur on the electrodes and leads of high heat capacity components. In particular, lead-free solder, which has a high solder melting point and is easy to solidify at the working temperature, is prone to soldering defects such as wigs and bridges, but the workpiece is detached horizontally from the jet solder at the end of the jet waveform former. In this way, by adjusting the exit portion separation position and angle at which the workpiece is detached from the jet solder with the jet waveform former and the weir plate, the direction in which the workpiece is pulled away is set to the horizontal direction instead of the vertical direction, and the slurry can be eliminated. In addition, the angle adjustment of the jet waveform former on the outlet side also has the function of adjusting the work immersion time, and the weir plate that can adjust the vertical movement adjusts the flow rate of the molten solder to the solder surface in the solder bath body to oxidize Generation of objects can be reduced.
請求項5記載の発明によれば、複数のノズルの上部開口にこれらの上部開口より小さな複数の溶融はんだ噴出透孔をそれぞれ設けることで、酸化物の発生を抑えるとともに省エネ運転をするために溶融はんだ噴出流量を減少させた場合でも、ワークのはんだ付けに必要な噴流波高を確保できるので、チップ部品の不濡れ不良を防止できるとともに、ワークのスルーホールへの十分なはんだ押込み圧力を確保できる。 According to the fifth aspect of the present invention, by providing a plurality of molten solder ejection through holes smaller than the upper openings in the upper openings of the plurality of nozzles, it is possible to suppress the generation of oxides and to perform the energy saving operation. Even when the solder ejection flow rate is reduced, the wave height necessary for soldering the workpiece can be ensured, so that non-wetting of the chip parts can be prevented and sufficient solder pressing pressure into the through hole of the workpiece can be secured.
請求項6記載の発明によれば、ワーク搬送下流側のノズル上にワーク搬送方向と交差する方向に細長く形成されたスリット状の溶融はんだ噴出透孔を設けることで、このスリット状の溶融はんだ噴出透孔から噴出した噴流波の壁がスキージのように掻取作用をして、ツララ引離し方向を、垂直方向ではなく水平方向にするので、ツララを解消できる。 According to the sixth aspect of the present invention, the slit-shaped molten solder jet is formed by providing a slit-shaped molten solder jet through-hole formed elongated in a direction intersecting the workpiece transfer direction on the nozzle on the downstream side of the workpiece transfer. The wall of the jet wave ejected from the through-hole performs a scraping action like a squeegee, and the detaching direction of the glaring is changed to the horizontal direction instead of the vertical direction.
以下、本発明を、図1乃至図4に示された一実施の形態を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to one embodiment shown in FIGS.
図1に示されるように、ワークWすなわち部品実装基板を搬送するワーク搬送ライン11の下側に、溶融はんだSを収容するはんだ槽本体12が配置され、このはんだ槽本体12の内部に、溶融はんだSを噴流する第1のノズル13および第2のノズル14が、ワーク搬送方向に間隔をおいて配置されている。 As shown in FIG. 1, a solder bath main body 12 that accommodates the molten solder S is disposed below the work transport line 11 that transports the work W, that is, the component mounting board. A first nozzle 13 and a second nozzle 14 for jetting the solder S are arranged at an interval in the workpiece transfer direction.
第1のノズル13および第2のノズル14の上部開口には、これらの上部開口より小さな複数の溶融はんだ噴出透孔15,16がそれぞれ設けられている。
The upper openings of the first nozzle 13 and the second nozzle 14 are provided with a plurality of molten solder ejection through
図2に示されるように、ワーク搬送上流側の第1のノズル13上に設けられた溶融はんだ噴出透孔15は、ワーク搬送方向と交差する方向に千鳥足状に配置された多数の小孔である。ワーク搬送下流側の第2のノズル14上に設けられた溶融はんだ噴出透孔16は、ワーク搬送方向と交差する方向に細長くスリット状に形成された多数の長穴である。
As shown in FIG. 2, the molten solder ejection through
前記第1のノズル13と第2のノズル14との間に、各ノズル13,14から噴流された複数の噴流波S1,S2の間に溶融はんだ溜りSpを形成するノズル間プレート17が設けられている。 Between the first nozzle 13 and the second nozzle 14, there is provided an inter-nozzle plate 17 for forming a molten solder pool Sp between a plurality of jet waves S1, S2 jetted from the nozzles 13, 14. ing.
第1のノズル13および第2のノズル14には、流量調整可能および圧力調整可能な第1のポンプ18および第2のポンプ19がそれぞれ接続されている。これらのポンプ18,19としては、電磁誘導ポンプ、インペラ型ポンプなどを用いる。 Connected to the first nozzle 13 and the second nozzle 14 are a first pump 18 and a second pump 19 that can adjust the flow rate and the pressure, respectively. As these pumps 18 and 19, an electromagnetic induction pump, an impeller pump or the like is used.
ノズル間プレート17の中央には、図2に示されるようにワーク搬送方向に対し直角方向に細長く形成された流量調整式の流下ポート21が開口されている。
At the center of the inter-nozzle plate 17, as shown in FIG. 2, a flow-regulating flow-
この流下ポート21の下側には、逆V形断面の排出流量調整弁部材22が、この排出流量調整弁部材22を支持する支持部材23の両端部に螺合されたねじ24などにより上下動調整可能に設けられ、この排出流量調整弁部材22の上下動により流下ポート21の開度調整が可能である。
A discharge flow rate adjusting
ワーク搬送下流側に位置する第2のノズル14の出口側には、噴流波形を可変調整する噴流波形フォーマ25が、ヒンジ26を中心に角度可変に設けられ、この噴流波形フォーマ25の先端部27は下方へ折曲され、その先端部27に、堰板28が上下動調整可能に設けられている。
A jet waveform former 25 that variably adjusts the jet waveform is provided on the outlet side of the second nozzle 14 located on the downstream side of the work conveyance, and the angle of the jet waveform former 25 is variable around the hinge 26. Is bent downward, and a
噴流波形フォーマ25の角度調整は、この噴流波形フォーマ25に螺合したねじ(図示せず)を第2のノズル14に係合するなどの構造で可能とし、また、堰板28の上下動調整は、堰板28の上下方向に設けられた長穴を挿通した止めねじで堰板28を噴流波形フォーマ25の先端部27に固定するなどの構造で可能とする。
The angle of the jet waveform former 25 can be adjusted by a structure in which a screw (not shown) screwed into the jet waveform former 25 is engaged with the second nozzle 14 and the vertical movement of the
図3に示されるように、ワークWは、基板aに搭載された部品bのリードcが基板aのスルーホールdに挿入されている。部品bには、図1に示されるように基板aの下面に接着されたチップ部品もある。 As shown in FIG. 3, in the workpiece W, the lead c of the component b mounted on the substrate a is inserted into the through hole d of the substrate a. As the component b, there is also a chip component bonded to the lower surface of the substrate a as shown in FIG.
次に、この実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of this embodiment will be described.
前段階でフラックスを塗布されプリヒートされたワークWが、第1のノズル13の溶融はんだ噴出透孔15から噴出した噴流波S1上に搬入されると、溶融はんだ噴出透孔15から噴出された溶融はんだは、基板aの下面のランド部と部品bの電極またはリードcとをはんだ付けするとともに、ポンプ18からのはんだ押込み圧によりスルーホールdを上昇して、基板aの上面のランド部まで供給される。
When the work W pre-heated with the flux applied in the previous stage is loaded onto the jet wave S1 ejected from the molten solder ejection through
このとき、ワークWが高密度実装基板であっても、多数の小孔状の溶融はんだ噴出透孔15から噴出した乱流状の溶融はんだは、基板aの下面に発生したフラックスガスを部品間の隙間から追い出すようにして部品間の隅々まで供給される。
At this time, even if the workpiece W is a high-density mounting substrate, the turbulent molten solder ejected from the large number of small-hole molten solder ejection through
噴流波S1ではんだ付けされたワークWは、基板aの下面がノズル間プレート17上の溶融はんだ溜りSpと接触したまま、すなわち溶融はんだから十分な熱量を継続的に供給されながら、第2のノズル14上へ搬送される。このとき、水平に搬送される基板aの下面にあるフラックスガスは、流下ポート21から流れ落ちる溶融はんだとともに下方へガス抜きされ、外部へ排気される。
The workpiece W soldered with the jet wave S1 is in contact with the molten solder pool Sp on the inter-nozzle plate 17 while the lower surface of the substrate a is in contact with the molten solder pool Sp. It is conveyed onto the nozzle 14. At this time, the flux gas on the lower surface of the substrate a transported horizontally is degassed downward together with the molten solder flowing down from the flow-
ワークWが、第2のノズル14上に搬入されると、長穴状の溶融はんだ噴出透孔16から噴出される幅方向に細長い突条の噴流波S2のはんだ押込み圧が基板aの下面に作用する。ワークWの実装部品bの電極やリードcが噴流波S2の出口側から離脱する位置および角度は、図3(a)、(b)に示されるように噴流波形フォーマ25のヒンジ26を中心とする角度調整および噴流波形フォーマ25に対する堰板28の上下動調整により調整する。
When the workpiece W is loaded onto the second nozzle 14, the solder indentation pressure of the jet wave S <b> 2 of the elongated elongated protrusion ejected from the elongated hole-shaped molten solder ejection through
次に、この実施の形態の効果を説明する。 Next, the effect of this embodiment will be described.
第1のノズル13と第2のノズル14との間にノズル間プレート17を設け、複数の噴流波S1,S2の間に溶融はんだ溜りSpを形成することで、第1のノズル13上から第2のノズル14上にわたって長いワーク浸漬時間を確保できる大きな噴流波を連続的に形成でき、これにより、図4に示されるように、基板aの下面だけでなく上面を含むワーク全体の温度がはんだの流動性および濡れ性を確保できる十分な温度に到達する温度プロファイルが得られるので、例えば、融点が高く濡れ性の悪い鉛フリーはんだを用いた場合においても、ワークWのスルーホールにおけるはんだ上りを良好に保つことができる。
An inter-nozzle plate 17 is provided between the first nozzle 13 and the second nozzle 14, and a molten solder pool Sp is formed between the plurality of jet waves S 1,
ワーク搬送方向に配置された第1のノズル13および第2のノズル14にそれぞれポンプ18,19を接続して、これらの各ポンプ18,19を個別に流量調整することで、ワーク搬送上流側および下流側の噴流波S1,S2の波高や浸漬深さを調整できるとともに、例えば、噴流波表面の酸化物がワーク進行方向へ移動するようにワーク搬送上流側と下流側との相対的な流量バランスを調整して、ワークWへの酸化物の付着不良を防止でき、また、各ノズル13,14において必要なスルーホールdへのはんだ押込み圧が得られる流量に調整できる。さらに、ワーク搬送上流側および下流側のノズル13,14からの噴流圧力を調整することにより、ワーク搬送ライン11の角度を一般的な上昇傾斜搬送(約5°)から水平搬送にすることができ、はんだ付け装置前後の高低差を低減または無くして、機構的な簡素化を図れる。 Pumps 18 and 19 are connected to the first nozzle 13 and the second nozzle 14 arranged in the workpiece conveyance direction, respectively, and the flow rate of each of these pumps 18 and 19 is adjusted individually, so that the workpiece conveyance upstream side and The wave height and immersion depth of the jet waves S1 and S2 on the downstream side can be adjusted. For example, the relative flow balance between the upstream side and the downstream side of the workpiece transfer so that the oxide on the jet wave surface moves in the workpiece traveling direction. Thus, it is possible to prevent the oxide from adhering to the work W and to adjust the flow rate so as to obtain the solder pressing pressure into the through hole d necessary for the nozzles 13 and 14. Furthermore, by adjusting the jet pressure from the nozzles 13 and 14 on the upstream side and downstream side of the workpiece transfer, the angle of the workpiece transfer line 11 can be changed from a general upward inclined transfer (about 5 °) to a horizontal transfer. The height difference between before and after the soldering apparatus can be reduced or eliminated to simplify the mechanism.
ノズル間プレート17に流量調整式の流下ポート21を開口することで、長いディップ距離の途中で溶融はんだ液圧を下げて、ワークWから発生したフラックスガスをワークWの下面から排出するガス抜き効果を得ることができる。特に、鉛フリーはんだのようにはんだ濡れ性の悪いはんだにおいては、はんだ濡れ性を確保するためにガス化しやすい固形分(樹脂成分)を従来品(10%以下)より多量(12〜15%)に含むフラックスを部品実装基板aの下面に塗布しておくので、このガス抜き効果が顕著に現われる。
Degassing effect that lowers the molten solder fluid pressure in the middle of a long dip distance and discharges the flux gas generated from the workpiece W from the lower surface of the workpiece W by opening the
ワーク搬送下流側のノズル14の出口側で、噴流波形フォーマ25を角度調整するとともに、堰板28を上下動調整することにより、図3(a)、(b)に示されるように噴流はんだ面からワークWの実装部品bの電極やリードcが離脱する位置および角度を調整して、適切なワーク離脱環境を得ることができ、高熱容量部品の電極やリードcに発生しやすいツララ、ブリッジなどのはんだ付け不良を低減できる。
By adjusting the angle of the jet waveform former 25 and adjusting the vertical movement of the
特に、はんだ融点が高く作業温度(約250〜260℃)に対して凝固しやすい鉛フリーはんだでは、ツララ、ブリッジなどのはんだ付け不良が発生しやすいが、図3(b)に示されるように噴流波形フォーマ25の末端にてワークWが噴流はんだから水平方向に離脱するように、ワークWが噴流はんだから離脱する出口部離脱位置および角度を噴流波形フォーマ25および堰板28で調整することにより、ツララを引き離す方向を、図3(a)に示されるように垂直方向ではなく図3(b)に示されるように水平方向にして、ツララを解消できる。
In particular, lead-free solder, which has a high solder melting point and tends to solidify at the working temperature (about 250 to 260 ° C.), is liable to cause soldering defects such as icicles and bridges. As shown in FIG. By adjusting the exit position and angle at which the work W is detached from the jet solder at the end of the jet waveform former 25 by the jet waveform former 25 and the
また、出口側の噴流波形フォーマ25の角度調整はワーク浸漬時間を調整する機能も併せ持ち、さらに、上下動調整できる堰板28は、はんだ槽本体12内のはんだ面への溶融はんだ流下速度を調整して、酸化物の発生を低減できる。噴流波形フォーマ25が高い位置に設定されているときは、ワークWの離脱位置を堰板28にて調整できる。
In addition, the angle adjustment of the jet waveform former 25 on the outlet side also has the function of adjusting the work immersion time, and the
第1のノズル13および第2のノズル14の上部開口にこれらの上部開口より小さな複数の溶融はんだ噴出透孔15,16をそれぞれ設けることで、酸化物の発生を抑えるとともに省エネ運転をするために溶融はんだ噴出流量を減少させた場合でも、ワークWのはんだ付けに必要な噴流波S1,S2の波高を確保できるので、チップ部品などの不濡れ不良を防止できるとともに、ワークWのスルーホールdへの十分なはんだ押込み圧力を確保できる。
To suppress the generation of oxides and to save energy by providing a plurality of molten solder injection through
ワーク搬送下流側のノズル14上にワーク搬送方向と交差する方向に細長く形成されたスリット状の溶融はんだ噴出透孔16を設けることで、このスリット状の溶融はんだ噴出透孔16から噴出した噴流波S2の壁がスキージのように掻取作用をして、ツララ引離し方向を、垂直方向ではなく水平方向にするので、ツララ解消の効果がある。
By providing a slit-shaped molten solder ejection through
11 ワーク搬送ライン
12 はんだ槽本体
13,14 ノズル
15,16 溶融はんだ噴出透孔
17 ノズル間プレート
18,19 ポンプ
21 流下ポート
25 噴流波形フォーマ
28 堰板
S 溶融はんだ
S1,S2 噴流波
Sp 溶融はんだ溜り
11 Work transfer line
12 Solder bath body
13, 14 nozzles
15, 16 Molten solder ejection through hole
17 Nozzle plate
18, 19 pump
21 Downstream port
25 Jet waveform former
28 Weir plate S Molten solder
S1, S2 jet wave
Sp Molten solder pool
Claims (6)
前記はんだ槽本体の内部にワーク搬送方向に間隔をおいて配置され溶融はんだを噴流する複数のノズルと、
前記複数のノズルの間に設けられ各ノズルから噴流された複数の噴流波の間に溶融はんだ溜りを形成するノズル間プレートと、
前記ノズル間プレートに開口された流量調整式の流下ポートと
を具備したことを特徴とする噴流式はんだ付け装置。 A solder bath body which is disposed under the work transfer line and accommodates molten solder;
A plurality of nozzles arranged at intervals in the workpiece conveyance direction inside the solder bath body and jetting molten solder;
An inter-nozzle plate that forms a molten solder pool between a plurality of jet waves provided between the plurality of nozzles and jetted from each nozzle ;
A jet-type soldering apparatus comprising: a flow-regulating flow-down port opened in the inter-nozzle plate .
を具備したことを特徴とする請求項1記載の噴流式はんだ付け装置。 The jet-type soldering apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of pumps capable of adjusting a flow rate and capable of adjusting a pressure respectively connected to the plurality of nozzles.
を具備したことを特徴とする請求項1または2記載の噴流式はんだ付け装置。 3. The jet soldering apparatus according to claim 1, further comprising a discharge flow rate adjusting valve member capable of adjusting an opening degree of the flow-down port opened in the inter-nozzle plate .
この噴流波形フォーマの先端部に上下動調整可能に設けられた堰板と
を具備したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか記載の噴流式はんだ付け装置。 A jet waveform former that variably adjusts the jet waveform provided on the outlet side of the nozzle located on the downstream side of the workpiece conveyance;
The jet soldering apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising a weir plate provided at a front end portion of the jet waveform former so as to be adjustable in vertical motion.
を具備したことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の噴流式はんだ付け装置。 5. The jet soldering apparatus according to claim 1, further comprising a plurality of molten solder ejection through holes that are smaller than the upper openings provided in the upper openings of the plurality of nozzles, respectively.
ことを特徴とする請求項5記載の噴流式はんだ付け装置。 The jet soldering apparatus according to claim 5, wherein the molten solder ejection through hole provided on the nozzle on the downstream side of the workpiece conveyance is formed in a slit shape in a direction intersecting with the workpiece conveyance direction.
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