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JP3628490B2 - Soldering equipment - Google Patents

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JP3628490B2
JP3628490B2 JP20585897A JP20585897A JP3628490B2 JP 3628490 B2 JP3628490 B2 JP 3628490B2 JP 20585897 A JP20585897 A JP 20585897A JP 20585897 A JP20585897 A JP 20585897A JP 3628490 B2 JP3628490 B2 JP 3628490B2
Authority
JP
Japan
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molten solder
venturi
solder
jet
soldering
Prior art date
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Application number
JP20585897A
Other languages
Japanese (ja)
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JPH1154902A (en
Inventor
敏光 加藤
Original Assignee
日本電熱計器株式会社
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Filing date
Publication date
Application filed by 日本電熱計器株式会社 filed Critical 日本電熱計器株式会社
Priority to JP20585897A priority Critical patent/JP3628490B2/en
Publication of JPH1154902A publication Critical patent/JPH1154902A/en
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • H05K3/3468Applying molten solder

Landscapes

  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Molten Solder (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板等の被はんだ付け配線板をフローはんだ付けするはんだ付け装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
周知のとおり、リード線付きの電子部品等において、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。
【0003】
図6は、フローはんだ付けを行う際のフィ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側面図、図6(b)および図6(c)はフィレットの形成を説明する側断面図である。
【0004】
これらの図において、1はプリント配線板、2はランド、3は電子部品、4は前記電子部品3のリード線、5は搬送コンベア、6は前記プリント配線板1の搬入側、7は搬出側、11は溶融はんだ、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、V ,V は前記溶融はんだ11の離間流速である。
【0005】
温度サイクルによるストレスや振動によるストレスに耐え、長期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、図6(b),(c)に示すフィレット14の形状ははんだが肉厚である方が良いとされている。すなわち、図6(c)のフィレット14の形状よりも図6(b)のフィレット14の形状の方がはんだ付着量が多く、良好であるとされている。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要因として考慮されるようになっている。
【0006】
フローはんだ付け装置の典型的な一例としては、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距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離間流速を調節して、ブリッジ現象やつらら現象を解消しつつ肉厚のフィレット形成が行い得るものである。
【0007】
特開平8−288634号公報の技術の要点は、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離間流速とを調節することが可能となっている。
【0008】
もちろん、ノズルに溶融はんだを供給す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とを設定することが可能となっている。
【0009】
一方、図6(b),(c)に示すようにフィレット14の形成に際してその形状を規定する主要因は、図6(a)に示される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θ や該ピールバックポイント13における離間流速V 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V 等である。結論的には、プリント配線板1のランド2に対して垂直方向に作用する力F と、ランド2に対し平行方向に作用する力F であり、力F は重力と溶融はんだ11の離間方向、すなわち離間角度θ と離間流速V に規定されている。
【0010】
力F はフィレット14の肉厚を厚くする作用があり、力F はフィレット14の肉厚を薄くする作用がある。そのため、現実のはんだ付け作業においては、プリント配線板1のパターン設計状態や実装状態等に合わせて力F と力F の適切な割合を求めている。すなわち、フィレット14の形成の主要因である離間角度θ と離間流速V を決めている。
【0011】
なお、ピールバックポイント13における離間角度θ が大きく、ピールバックポイント13の移動が殆どない場合においては、力F を大きくすることによってはんだ付着量を増加させつつもはんだブリッジを解消することができるようになる。すなわち、力F の一層の増加によりブリッジしたはんだを引き落とすことができるようになるからである。
【0012】
ちなみに、力F はプリント配線板1の搬送速度V と離間角度θ および搬送仰角θ11に規定され、搬送仰角θ11を大きくするか、あるいは離間角度θ を小さくしてかつ離間流速V と搬送速度V とを近接させることで大きくなる。すなわち、後者の状態ではピールバックポイント13が搬送方向Aに引き延ばされて移動し、その後、ピールバックポイント13が急速に搬送方向Aとは逆方向へ復帰する現象を生じ、その際に大きな力F を生ずるのである。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記公報の技術で力F を規定する主要因は、ノズル(図6では図示省略)から噴出して噴流波12を形成した溶融はんだ11が図示しない案内板等により案内されて自由落下する溶融はんだ11の離間流速V と重力のみである。そのため、力F をそれ以上に大きい力にすることはできない。
【0014】
本発明の目的は、溶融はんだの自由落下と重力による作用力の限界を越えて、さらに大きな力F を発生させることができるようにすることによって、フィレットを形成するはんだ付着量を従来よりも一層増加させつつも、はんだブリッジを生じないはんだ付けを行えるようにすることにある。それにより、はんだ付け部分の信頼性を高めつつ、はんだブリッジ等のはんだ付け不良を発生しない高品質のはんだ付けを可能にすることにある。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるはんだ付け装置は、ピールバックポイントから離脱する溶融はんだを吸引作用によって強制的に排出するように構成したところに特徴があり、この強制排出によって溶融はんだの自由落下による速度の限界を越えて、ピールバックポイントにおける溶融はんだの離間速度を増速できるようにしたものである。
【0016】
これにより、被はんだ付け配線板のランドに作用する力F を一層大きくすることができるようになり、フィレットのはんだ付着量の増加とはんだブリッジの解消とを両立することができるようになる。
【0017】
【発明の実施の形態】
本発明は次のような形態において実施することができる。
【0018】
融はんだをポンプによりノズルへ供給してその吹き口に溶融はんだの噴流波を形成し、この噴流波とプリント配線板とを接触させてはんだ付けを行うはんだ付け装置において、前記吹き口の近傍に、吹き口から噴出した溶融はんだを強制的に吸引する強制排出手段を設けるように構成する。
【0019】
これにより、ピールバックポイントにおける溶融はんだの離間速度を溶融はんだの自由落下による溶融はんだの落下速度の限界を越えて、一層大きくすることができる。そして、フィレットのはんだ付着量の増加とはんだブリッジの解消とを両立することができるようになる。
【0020】
具体的には、溶融はんだの強制排出手段には吸引作用を有するベンチュリ流路を使用するように構成する。
【0021】
ベンチュリ流路は、流路断面積を徐々に縮小した後、急激に拡大することによってその拡大部分に圧力の低い部分を生じるものである。そのため、この圧力の低い部分に他の流路を接続すると、その流路から積極的に排出を行うことができるようになる。
【0022】
したがって、このようなベンチュリ流路を使用することで、溶融はんだを強制的に排出できるようになる。
【0025】
【実施例】
次に、本発明によるはんだ付け装置の実施例を具体的に説明する。
【0026】
〔第1の実施例〕
図1は、本発明の第1の実施例を示す要部の側断面図で、はんだ付け装置の噴流ノズル部分を示し、図6と同一符号は同一または相当部分を示す。図1のはんだ付け装置は、図示しないヒータにより加熱されて溶融状態にある溶融はんだ11の供給手段であるポンプ25によりノズル体21に溶融はんだを供給し、このノズル体21の吹き口22に噴流波12を形成するはんだ付け装置を示すものであり、溶融はんだ11は図示しないはんだ槽に収容されている。そして、図1においては、発明の要旨部分であるノズル体21とその近傍を示し、先に説明したその他の構成部分は図示を省略、または簡略化して図示してある。
【0027】
このようにポンプ25によってノズル体21に供給された溶融はんだ11はその吹き口22より噴出して噴流波12を形成し、搬入側6の前部噴流案内板23と、搬出側7の後部噴流案内板24に沿ってプリント配線板1の搬入側6と搬出側7に流下して図示しないはんだ槽内に還流する。
【0028】
プリント配線板1は、その両側端部を保持する平行2条の搬送コンベア5により仰角θ11(通常約0〜5°程度)で搬送され、前記の噴流波12にその下側面(被はんだ付け面)を接触して下側面の被はんだ付け部にはんだを供給し、はんだ付けが行われる。
【0029】
また、図1の第1の実施例において、ピールバックポイント13側にはピールバックポイント13近傍における溶融はんだ11の強制排出手段としてベンチュリ部(ベンチュリ管に相当する)31が形成されている。すなわち、ベンチュリ形成板32とノズル体21とによって吸引作用を有するベンチュリ流路33を形成しており、ベンチュリ流路33の拡大部分、すなわちベンチュリ部31に後部噴流案内板24により案内される噴流波12の後部噴流が合流するように構成してある。したがって、ピールバックポイント13から流下する溶融はんだ11bは、自然流下に加えてベンチュリ流路33を流れる溶融はんだ11aの吸引作用により排出される。
【0030】
ベンチュリ形成板32は、ノズル21を流れる溶融はんだ11をベンチュリ流路33に導いて図示しないはんだ槽に還流するようにベンチュリ部31を形成するものであり、そのベンチュリ流路33の断面積は流れ方向に徐々に縮小した後、拡大するように構成してある。
【0031】
そのため、後部噴流案内板24によってピールバックポイント13から離間して流下する溶融はんだ11bに対しては、ベンチュリ流路33を流れる溶融はんだ11aにより吸引して排出する力が作用し、その離間速度V は自由落下の場合に比べて大きい速度となる。この場合のピールバックポイント13における溶融はんだ11の離間角度はθ である。
【0032】
この溶融はんだ11の離間速度V は、ベンチュリ効果によって自由落下(自由流下)の場合に比べて一層大きくなるので、図6に示すプリント配線板1の被はんだ付け部、すなわちランド2に形成されるフィレット14には一層多くの溶融はんだ11が付着し、かつ溶融はんだ11によるブリッジ現象も生じなくなる。
【0035】
図2は実施例ではなく参考例であり、排出用ポンプ41をピールバックポイント13の後部噴流部分に設けたもので、後部噴流案内板24とノズル体21との間に排出流路42を形成し、この排出流路42中に前記の排出用ポンプ41を設けて構成したものである。この排出用ポンプ41の強制排出流量を調節することで、ピールバックポイント13から離間する溶融はんだ11の離間流速V1 を調節することができる。しかし、実施例に比べると別途にポンプ41が必要となる。
【0038】
また、図3も実施例ではなく参考例であり、ノズル体21に溶融はんだ11を供給するポンプ25を強制排出用として兼用したもので、後部噴流案内板24とノズル体21との間に形成した排出還流路43をポンプ25の吸入口26側に導くように構成したものである。なお、図3に示すように排出還流路43の中にはヒンジ45を中心にして回動する弁体45を設け、排出還流路43を流れる溶融はんだ11の流量を調節できるように構成している。しかし、溶融はんだが、はんだ槽(図示せず)に戻らずポンプ内へ還流するようになる。
【0040】
〔第の実施例〕
図4は、本発明の第の実施例を示す要部の側断面図で、はんだ付け装置の噴流ノズル部分を示し、図1と同一符号は同一または相当部分を示す。また図1の第1の実施例と同様に、発明の要旨部分であるノズル体21とその近傍を示してある。
【0041】
の実施例のはんだ付け装置は、第1の実施例のはんだ付け装置に種々の調節機構を設けたものである。基本的には、第1の実施例と同様にベンチュリ部51を形成するためノズル体21にベンチュリ形成板52を設けてベンチュリ流路53を形成し、ベンチュリ部51の断面積が拡大する部分に後部噴流案内板24によって案内され流下する溶融はんだ11bが吸引作用により合流するように構成してある。
【0042】
ベンチュリ部51には3つの調節板54を設けてあり、ベンチュリ部51の両側縁を構成する両ベンチュリ調節板54A,54Bと合流比を調節する流速調節板54Cとで構成されている。これらの調節板54A,54B,54Cは、いずれもヒンジ55を中心にして回動可能になっており、回動によって調節した後は、係止固定できるように、各調節板54A,54B,54Cにそれぞれねじによる係止固定手段(図示を省略)を設けてある。
【0043】
ベンチュリ形成板52には、図4の左右方向に摺動移動調節が可能な噴流波流量調節板61を設けてあり、その左右方向の位置を調節することにより、ノズル体21の吹き口22に供給される溶融はんだ11の流量と、ベンチュリ流路53に供給される溶融はんだ11の流量との比率を調節できるように構成してある。なお、噴流波流量調節板61には調節方向に長孔62を設けてあり、長孔62に通したねじ63により所要の位置に固定するように構成してある。
【0044】
噴流波12の後部噴流が流下する部分には、前記同様に長孔62とねじ63により上下方向に位置調節が可能な案内板65を設けてあり、搬送コンベア5の搬送仰角θ11に対応してその高さを調節できるように構成してある。すなわち、この高さ調節により、噴流波12の傾斜角度を調節することができる。
【0045】
噴流波12の前部噴流が流下する部分には、前記同様に上下調節可能な前部噴流案内板23を設けてある。また、この前部噴流案内板23は波幅調節板64に設けてあり、この波幅調節板64はノズル体21に図中の左右方向に位置調節可能に設けてある。これらの位置調節は、前記同様に長孔62とねじ63とにより構成してある。
【0046】
すなわち、波幅調節板64を図中の左右方向に位置することにより、吹き口22の幅を調節することが可能であり、これにより噴流波12の幅を調節できる。
【0047】
また、前部噴流案内板23と後部噴流案内板24の相対高さを調節することにより、前部噴流と後部噴流の流量比を調節することができるとともに、先に説明したように噴流波12の傾斜角度を調節して、搬送コンベア5の搬送仰角θ11に対応した噴流波12を形成することができる。
【0048】
この実施例のうち、本発明の要旨にかかわる重要な調節機構は、両ベンチュリ調節板54A,54Bと流速調節板54Cである。両ベンチュリ調節板54A,54Bはベンチュリ部51の断面積の拡大の程度を調節し、流速調節板54Cはピールバックポイント13から離間して流下する溶融はんだ11の強制排出流量を調節することができる。すなわち、ベンチュリ部51の作用量の調節と、強制排出流量の調節とを行えるように構成してあり、これらの調節により、ピールバックポイント13から離間する溶融はんだ11の離間速度V を調節できるように構成したものである。
【0049】
なお、図1,図4においては、後部噴流案内板24がなくても、溶融はんだ11の後部噴流はベンチュリ流路の吸引作用によるベンチュリ効果が得られる。
【0050】
〔第の実施例〕
図5は、本発明の第の実施例を示す要部の側断面図で、はんだ付け装置の噴流ノズル部分を示し、図4と同一符号は同一または相当部分を示す。また、図4の第2の実施例と同様に、発明の要旨部分であるノズル部とその近傍を示してある。
【0051】
この第の実施例のはんだ付け装置は、第の実施例のはんだ付け装置にトレイ部71を追加して設けるように構成したものである。図5に示すように、吹き口22とトレイ部71との間に上下位置調節可能な堰板72を設け、トレイ部71の溢流端71aには長孔62とねじ63とにより上下位置調節可能な後部噴流案内板24を設けてある。そして、堰板72上に形成されているピールバックポイント13から離間する溶融はんだ11を強制的に排出する強制排出流路74を形成してあり、この強制排出流路74は前記堰板72と排出流路形成板73との間に形成してある。
【0052】
堰板72とトレイ部71の溢流端71aの後部噴流案内板24の相対高さを調節することにより、主として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θ を調節することが可能であり、強制排出流路74を流れる溶融はんだ11の流量を調節することにより、主としてピールバックポイント13における溶融はんだ11の離間速度V を調節することが可能である。
【0053】
この場合、ピールバックポイント13からトレイ部71へ流れる噴流の表層を流れる溶融はんだ11はトレイ部71の緩衝作用により滑らかな表面形状で穏やかに流下するが、そのコアの部分では強制排出流路74へ自由落下(自由流下)を越えた速度で流れ、ピールバックポイント13における溶融はんだ11の離間流速を増速する。
【0054】
これにより、図6に示すフィレット14へのはんだ付着量の増大とはんだブリッジの解消を両立させつつ、トレイ部71の作用によりその程度を安定して維持することが可能となる。
【0055】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のはんだ付け装置によれば、ピールバックポイントを流れる溶融はんだを強制的に排出できるように吸引作用を有するベンチュリ流路を使用した構成としたことにより、自由落下による作用力の限界を越えて、さらに大きなフィレット形成力を発生させることができるようになる。したがって、フィレットを形成するはんだ付着量を従来よりも一層増加させつつも、はんだブリッジを生じないはんだ付けを行えるようになる。その結果、はんだ付け部分の信頼性を高めつつも、はんだブリッジ等のはんだ付け不良を発生しない高品質のはんだ付けを行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例を示す要部の側断面図である。
【図2】参考例を示す要部の側断面図である。
【図3】参考例を示す要部の側断面図である。
【図4】本発明の第の実施例を示す要部の側断面図である。
【図5】本発明の第の実施例を示す要部の側断面図である。
【図6】フローはんだ付けを行う際のフィ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),(c)はフィレットの形成例を説明する側断面図である。
【符号の説明】
1 プリント配線板
2 ランド
3 電子部品
4 リード線
11 溶融はんだ
12 噴流波
13 ピールバックポイント
14 フィレット
21 ノズル体
22 吹き口
23 前部噴流案内板
24 後部噴流案内板
25 ポンプ
26 吸込口
31 ベンチュリ部
32 ベンチュリ形成板
33 ベンチュリ流路
41 強制排出専用ポンプ
42 排出流路
43 排出還流路
44 弁体
45 ヒンジ
51 ベンチュリ部
52 ベンチュリ形成板
53 ベンチュリ流路
54 ベンチュリ調節板
55 ヒンジ
61 噴流波流量調節板
64 波幅調節板
65 案内板
71 トレイ部
72 堰板
73 排出流路形成板
74 強制排出流路
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a soldering apparatus for flow soldering a soldered wiring board such as a printed wiring board.
[0002]
[Prior art]
As is well known, a flow soldering method is generally used to solder a lead wire to a land of a printed wiring board in an electronic component or the like with a lead wire. At that time, the superiority or inferiority of the soldered state is determined by the fillet shape of the solder formed between the land and the lead wire.
[0003]
6A and 6B are diagrams illustrating the formation of fillets when performing flow soldering. FIG. 6A is a side view illustrating the formation factors, and FIGS. 6B and 6C illustrate the formation of fillets. It is a sectional side view to explain.
[0004]
In these drawings, 1 is a printed wiring board, 2 is a land, 3 is an electronic component, 4 is a lead wire of the electronic component 3, 5 is a conveyor, 6 is a carry-in side of the printed wiring board 1, and 7 is a carry-out side. , 11 molten solder, 12 the jet flow, 13 is the peel back point, 14 fillets, a is the transport direction of the printed wiring board 1, V F, the V R is spaced flow rate of the molten solder 11.
[0005]
The shape of the fillet 14 shown in FIGS. 6 (b) and 6 (c) is made of solder because it is necessary to withstand stress due to temperature cycle and stress due to vibration and to maintain mechanical connection and electrical connection for a long period of time. Thickness is better. That is, the shape of the fillet 14 in FIG. 6B has a larger amount of solder adhesion than the shape of the fillet 14 in FIG. In particular, after the Product Liability Act is enforced, the improvement of the shape of the fillet 14 is considered as an important factor.
[0006]
As a typical example of the flow soldering apparatus, there is a technique disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-288634. This soldering device technology can secure a sufficient contact time even when the height of the jet wave is low, and can perform good soldering. Furthermore, the angle between the distance at the peelback point and the peelback By adjusting the molten solder separation flow rate at the point, a thick fillet can be formed while eliminating the bridge phenomenon and the icicle phenomenon.
[0007]
The gist of the technique disclosed in JP-A-8-288634 is that a barrier plate is provided between the nozzle portion and the tray portion, and the height of the barrier plate can be adjusted. Thus, by adjusting the height of the weir plate, it becomes possible to match the inclination of the jet wave with the transport elevation angle of the printed wiring board, and the guide plate provided in the tray portion, that is, the overflow weir and the aforementioned By adjusting the relative height with the weir plate, it is possible to adjust the separation angle and the separation flow rate of the molten solder at the peelback point.
[0008]
Of course, it is also possible to adjust the flow rate of the molten solder at the peel-back point by adjusting the flow rate of the pump that supplies the molten solder to the nozzle. By adjusting together, it is possible to set the target separation angle and separation flow velocity at the peelback point.
[0009]
On the other hand, as shown in FIGS. 6B and 6C, the main factor that defines the shape of the fillet 14 when forming the fillet 14 is the separation angle θ 1 of the molten solder 11 at the peel-back point 13 shown in FIG. Or the separation flow velocity V F at the peel back point 13. Then, a further it conveying elevation theta 11 of the printed wiring board 1 that defines secondarily and its conveying speed V C and the like. In conclusion, there are a force F V acting in a direction perpendicular to the land 2 of the printed wiring board 1 and a force F C acting in a direction parallel to the land 2, and the force F V is the force of gravity and the molten solder 11. The separation direction, that is, the separation angle θ 1 and the separation flow velocity V F are defined.
[0010]
The force F V has an action of increasing the thickness of the fillet 14, and the force F C has an action of reducing the thickness of the fillet 14. Therefore, in the actual soldering operation, seeking an appropriate proportion of the force F V and the force F C in accordance with the pattern design condition and mounting state of the printed wiring board 1. That is, the separation angle θ 1 and the separation flow velocity V F which are the main factors for forming the fillet 14 are determined.
[0011]
Incidentally, large spacing angle theta 1 in peel back point 13, when the movement of the peel-back point 13 is little, it possible to eliminate the solder bridge also while increasing the solder adhesion amount by increasing the force F V become able to. That is because it is possible to withdraw the bridge solder by further increase of the force F V.
[0012]
Incidentally, the force F C is defined in the conveying speed V C and the detaching angle theta 1 and conveying elevation theta 11 of the printed wiring board 1, or to increase the conveyance elevation angle theta 11, or by decreasing the spacing angle theta 1 and spaced flow rate increases be to close the V F and the conveying speed V C. That is, in the latter state, the peel-back point 13 is stretched and moved in the transport direction A, and thereafter, a phenomenon occurs in which the peel-back point 13 rapidly returns in the direction opposite to the transport direction A. We produce a force F C.
[0013]
[Problems to be solved by the invention]
However, the main factor defining the force F V in the publication of the art, a nozzle (Fig. 6, not shown) is guided by a guide plate or the like ejected molten solder 11 forming the jet flow 12 is not shown from the free fall only spaced flow velocity V F and the gravity of the molten solder 11. Therefore, it is impossible to force F V to large forces more.
[0014]
An object of the present invention, beyond the limits of the action force due to free fall and gravity of the molten solder, by to be able to further generate a large force F V, solder adhesion amount for forming the fillet than a conventional It is to enable soldering without causing a solder bridge while further increasing the number. Accordingly, it is possible to improve the reliability of the soldered portion and enable high-quality soldering that does not cause a soldering failure such as a solder bridge.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The soldering apparatus according to the present invention is characterized in that the molten solder that detaches from the peel back point is forcibly discharged by a suction action, and this forced discharge limits the speed limit due to the free fall of the molten solder. Beyond that, the separation speed of the molten solder at the peel back point can be increased.
[0016]
This makes it possible to further increase the force F V acting on the lands of the soldered circuit board, it is possible to achieve both elimination of growth and solder bridging of solder deposition amount of the fillet.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The present invention can be implemented in the following forms.
[0018]
In soldering apparatus to supply molten solder to a nozzle by a pump to form a jet flow of molten solder to the mouthpiece, performing soldering by contacting the the jet flow and the printed wiring board, the vicinity of the mouthpiece Further, forcible discharging means for forcibly sucking the molten solder ejected from the blowing port is provided.
[0019]
Thereby, the separation speed of the molten solder at the peel back point can be further increased beyond the limit of the falling speed of the molten solder due to the free fall of the molten solder. And it becomes possible to achieve both an increase in the amount of solder attached to the fillet and elimination of the solder bridge.
[0020]
Specifically, the forced discharge means for the molten solder is configured to use a venturi channel having a suction action.
[0021]
The venturi flow channel is a portion in which the pressure is reduced in the expanded portion by gradually expanding the cross-sectional area of the flow channel and then rapidly expanding. Therefore, when another flow path is connected to the low pressure portion, it becomes possible to positively discharge from the flow path.
[0022]
Therefore, by using such a Venturi flow path, it becomes possible to forcibly discharge the molten solder.
[0025]
【Example】
Next, an embodiment of the soldering apparatus according to the present invention will be specifically described.
[0026]
[First embodiment]
FIG. 1 is a side sectional view of a main part showing a first embodiment of the present invention, showing a jet nozzle portion of a soldering apparatus, and the same reference numerals as those in FIG. 6 denote the same or corresponding parts. The soldering apparatus of FIG. 1 supplies molten solder to a nozzle body 21 by a pump 25 which is a means for supplying molten solder 11 which is heated by a heater (not shown) and is in a molten state, and jets into a nozzle 22 of the nozzle body 21. The soldering apparatus which forms the wave 12 is shown, and the molten solder 11 is accommodated in the solder tank which is not shown in figure. In FIG. 1, the nozzle body 21, which is the gist of the invention, and its vicinity are shown, and the other components described above are omitted or simplified.
[0027]
In this way, the molten solder 11 supplied to the nozzle body 21 by the pump 25 is ejected from the blowing port 22 to form the jet wave 12, and the front jet guide plate 23 on the carry-in side 6 and the rear jet on the carry-out side 7. It flows down along the guide plate 24 to the carry-in side 6 and the carry-out side 7 of the printed wiring board 1 and returns to a solder tank (not shown).
[0028]
The printed wiring board 1 is conveyed at an elevation angle θ 11 (usually about 0 to 5 °) by two parallel conveying conveyors 5 that hold both end portions thereof, and the lower surface (soldered) is applied to the jet wave 12. Soldering is performed by supplying the solder to the soldered portion on the lower surface.
[0029]
In the first embodiment of FIG. 1, a venturi portion (corresponding to a venturi tube) 31 is formed on the peel back point 13 side as a forced discharge means for the molten solder 11 in the vicinity of the peel back point 13. That is, the venturi forming plate 32 and the nozzle body 21 form a venturi flow path 33 having a suction action, and a jet wave guided by the rear jet guide plate 24 to the enlarged portion of the venturi flow path 33, that is, the venturi portion 31. Twelve rear jets are configured to merge. Therefore, the molten solder 11b flowing down from the peel back point 13 is discharged by the suction action of the molten solder 11a flowing in the venturi flow path 33 in addition to the natural flow.
[0030]
The venturi forming plate 32 forms the venturi portion 31 so as to guide the molten solder 11 flowing through the nozzle 21 to the venturi flow path 33 and return to the solder tank (not shown), and the cross-sectional area of the venturi flow path 33 flows. After being gradually reduced in the direction, it is configured to expand.
[0031]
Therefore, a force that is sucked and discharged by the molten solder 11a flowing through the venturi flow path 33 acts on the molten solder 11b that flows away from the peel-back point 13 by the rear jet guide plate 24, and the separation speed V I has a higher speed than in the case of free fall. Spacing angle of the molten solder 11 in the peel-back point 13 in this case is theta 1.
[0032]
The separation speed V 1 of the molten solder 11 is further increased as compared with the case of free fall (free flow) due to the venturi effect, and is thus formed on the soldered portion of the printed wiring board 1 shown in FIG. More molten solder 11 adheres to the fillet 14 and no bridging phenomenon due to the molten solder 11 occurs.
[0035]
FIG. 2 is a reference example, not an embodiment, in which a discharge pump 41 is provided in the rear jet portion of the peelback point 13, and a discharge flow path 42 is formed between the rear jet guide plate 24 and the nozzle body 21. The discharge channel 41 is provided in the discharge channel 42. By adjusting the forced discharge flow rate of the discharge pump 41, the separation flow velocity V1 of the molten solder 11 separated from the peelback point 13 can be adjusted. However, a separate pump 41 is required as compared with the embodiment.
[0038]
3 is also a reference example, not an embodiment, and a pump 25 for supplying the molten solder 11 to the nozzle body 21 is also used for forced discharge, and is formed between the rear jet guide plate 24 and the nozzle body 21. The discharged recirculation path 43 is guided to the suction port 26 side of the pump 25. As shown in FIG. 3, a valve body 45 that rotates around the hinge 45 is provided in the discharge reflux path 43 so that the flow rate of the molten solder 11 flowing through the discharge reflux path 43 can be adjusted. Yes. However, the molten solder returns to the pump without returning to the solder bath (not shown).
[0040]
[ Second Embodiment]
FIG. 4 is a side sectional view of a main part showing a second embodiment of the present invention, showing a jet nozzle portion of a soldering apparatus, and the same reference numerals as those in FIG. 1 denote the same or corresponding parts. Further, similarly to the first embodiment of FIG. 1, the nozzle body 21 which is the gist of the invention and its vicinity are shown.
[0041]
Soldering apparatus of the second embodiment, is provided with a variety of regulatory mechanisms soldering apparatus of the first embodiment. Basically, in order to form the venturi portion 51 as in the first embodiment, the venturi forming plate 52 is provided on the nozzle body 21 to form the venturi flow channel 53, and the cross-sectional area of the venturi portion 51 is enlarged. The molten solder 11b, which is guided by the rear jet guide plate 24 and flows down, is configured to join together by a suction action.
[0042]
The venturi portion 51 is provided with three adjustment plates 54, which are constituted by both venturi adjustment plates 54A and 54B constituting both side edges of the venturi portion 51 and a flow rate adjustment plate 54C for adjusting the merging ratio. These adjustment plates 54A, 54B, 54C are all rotatable about the hinge 55, and after adjustment by rotation, the adjustment plates 54A, 54B, 54C can be locked and fixed. Each is provided with a locking and fixing means (not shown) using screws.
[0043]
The venturi forming plate 52 is provided with a jet wave flow rate adjusting plate 61 capable of sliding movement adjustment in the left-right direction of FIG. 4, and by adjusting the position in the left-right direction, the nozzle 22 has a blowing port 22. The flow rate of the molten solder 11 supplied and the flow rate of the molten solder 11 supplied to the venturi flow channel 53 can be adjusted. The jet wave flow rate adjusting plate 61 is provided with a long hole 62 in the adjusting direction, and is configured to be fixed at a required position by a screw 63 passed through the long hole 62.
[0044]
A guide plate 65 that can be adjusted in the vertical direction by a long hole 62 and a screw 63 is provided at the portion where the rear jet of the jet wave 12 flows down, and corresponds to the transport elevation angle θ 11 of the transport conveyor 5. The height can be adjusted. That is, the inclination angle of the jet wave 12 can be adjusted by adjusting the height.
[0045]
A front jet guide plate 23 that can be adjusted up and down is provided in the same manner as described above at the portion of the jet wave 12 where the front jet flows down. The front jet guide plate 23 is provided on the wave width adjusting plate 64, and the wave width adjusting plate 64 is provided on the nozzle body 21 so that the position of the nozzle body 21 can be adjusted in the left-right direction in the figure. These position adjustments are constituted by the long holes 62 and the screws 63 as described above.
[0046]
That is, by positioning the wave width adjusting plate 64 in the left-right direction in the figure, it is possible to adjust the width of the air outlet 22, thereby adjusting the width of the jet wave 12.
[0047]
Further, by adjusting the relative height of the front jet guide plate 23 and the rear jet guide plate 24, the flow rate ratio between the front jet and the rear jet can be adjusted, and the jet wave 12 as described above. adjust the angle of inclination, it is possible to form a jet flow 12 corresponding to the conveyor elevation theta 11 of conveyor 5.
[0048]
Of these embodiments, the important adjusting mechanisms according to the gist of the present invention are both the venturi adjusting plates 54A and 54B and the flow rate adjusting plate 54C. Both the venturi adjusting plates 54A and 54B adjust the degree of enlargement of the cross-sectional area of the venturi section 51, and the flow velocity adjusting plate 54C can adjust the forced discharge flow rate of the molten solder 11 flowing away from the peelback point 13. . That is, the amount of action of the venturi portion 51 and the forced discharge flow rate can be adjusted, and by these adjustments, the separation speed V 1 of the molten solder 11 that is separated from the peelback point 13 can be adjusted. It is comprised as follows.
[0049]
In FIGS. 1 and 4, even if the rear jet guide plate 24 is not provided, the rear jet of the molten solder 11 can obtain the venturi effect due to the suction action of the venturi flow path.
[0050]
[ Third embodiment]
FIG. 5 is a side sectional view of a main part showing a third embodiment of the present invention, showing a jet nozzle portion of a soldering apparatus, and the same reference numerals as those in FIG. 4 indicate the same or corresponding parts. Further, similarly to the second embodiment of FIG. 4, the nozzle portion which is the gist of the invention and its vicinity are shown.
[0051]
The third embodiment soldering apparatus is obtained by configured to provide by adding a tray portion 71 to the soldering apparatus of the second embodiment. As shown in FIG. 5, a weir plate 72 capable of adjusting the vertical position is provided between the air outlet 22 and the tray part 71, and the vertical position is adjusted by a long hole 62 and a screw 63 at the overflow end 71 a of the tray part 71. A possible rear jet guide plate 24 is provided. A forced discharge channel 74 for forcibly discharging the molten solder 11 that is separated from the peel-back point 13 formed on the barrier plate 72 is formed. It is formed between the discharge flow path forming plate 73.
[0052]
By adjusting the relative height of the weir plate 72 and the rear jet guide plate 24 of the overflow end 71 a of the tray portion 71, it is possible to mainly adjust the separation angle θ 1 of the molten solder 11 at the peel back point 13. by adjusting the flow rate of the molten solder 11 through the forced discharge passage 74, it is possible primarily to adjust the spacing speed V 2 of the molten solder 11 in the peel-back point 13.
[0053]
In this case, the molten solder 11 flowing in the surface layer of the jet flowing from the peel back point 13 to the tray portion 71 gently flows down with a smooth surface shape due to the buffering action of the tray portion 71, but the forced discharge flow path 74 in the core portion. The flow rate of the molten solder 11 at the peelback point 13 is increased at a speed exceeding the free fall (free flow).
[0054]
Accordingly, it is possible to stably maintain the degree by the action of the tray portion 71 while simultaneously increasing the amount of solder attached to the fillet 14 shown in FIG. 6 and eliminating the solder bridge.
[0055]
【The invention's effect】
As described above, according to the soldering apparatus of the present invention, the configuration using the venturi flow path having the suction action so that the molten solder flowing through the peelback point can be forcibly discharged can be achieved by free fall. It becomes possible to generate a greater fillet forming force beyond the limit of the acting force. Therefore, it is possible to perform soldering without causing a solder bridge while increasing the amount of solder attached to form the fillet more than before. As a result, it is possible to perform high-quality soldering that does not cause soldering defects such as solder bridges, while improving the reliability of the soldered portion.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of an essential part showing a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of an essential part showing a reference example.
FIG. 3 is a side sectional view of an essential part showing a reference example.
FIG. 4 is a side sectional view of an essential part showing a second embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a side sectional view of an essential part showing a third embodiment of the present invention.
6A and 6B are diagrams illustrating the formation of a fillet when performing flow soldering, in which FIG. 6A illustrates a formation factor, and FIGS. 6B and 6C illustrate an example of forming a fillet. It is a sectional side view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printed wiring board 2 Land 3 Electronic component 4 Lead wire 11 Molten solder 12 Jet flow wave 13 Peel back point 14 Fillet 21 Nozzle body 22 Blow-off port 23 Front jet guide plate 24 Rear jet guide plate 25 Pump 26 Suction port 31 Venturi part 32 Venturi formation plate 33 Venturi flow channel 41 Forced discharge dedicated pump 42 Discharge flow channel 43 Discharge recirculation channel 44 Valve element 45 Hinge 51 Venturi section 52 Venturi formation plate 53 Venturi flow plate 54 Venturi adjustment plate 55 Hinge 61 Jet wave flow rate adjustment plate 64 Wave width Adjustment plate 65 Guide plate 71 Tray part 72 Dam plate 73 Discharge channel forming plate 74 Forced discharge channel

Claims (1)

溶融はんだ供給手段によりノズルへ溶融はんだを供給してその吹き口に前記溶融はんだの噴流波を形成し、この噴流波と被はんだ付け配線板とを接触させてはんだ付けを行うはんだ付け装置において、
前記吹き口の近傍に、吹き口から噴出した溶融はんだを強制的に排出する強制排出手段として吸引作用を有するベンチュリ流路を設けたこと、
を特徴とするはんだ付け装置。
In a soldering apparatus for supplying molten solder to a nozzle by a molten solder supply means to form a jet wave of the molten solder at the blowing port, and bringing the jet wave into contact with a wiring board to be soldered to perform soldering,
Providing a venturi flow path having a suction action as a forced discharge means for forcibly discharging the molten solder ejected from the blow hole in the vicinity of the blow hole ,
Soldering device characterized by
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