(57)【要約】【課題】電子部品を実装されたプリント基板の搬送速度を下げることなく、リード付き電子部品挿入孔の銅スルホール内に、はんだを溶かし上げることができ、電子部品の実装されたプリント基板のはんだ接合品質の向上と、生産性向上を図ることができるＤＩＰはんだ槽装置を実現する。【解決手段】プリント基板Ｐがレール４により搬送される際に、第１はんだ噴流口２にてはんだ付けされたはんだ付け面のはんだが凝固する前に第２はんだ噴流口３のはんだと接触させるように、第１はんだ噴流口２と第２のはんだ噴流口３との位置関係を設定したもので、プリント基板Ｐの第１はんだ噴流口２ではんだ付けされた箇所のはんだが長時間溶解状態になり、プリント基板Ｐの搬送速度を下げることなく、はんだの毛細管現象によりリード部品挿入孔の銅スルホール内にはんだを溶け上げることができる。【選択図】図１
2011181545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融されたはんだを貯留し、そのはんだを電子部品を実装したプリント基板のはんだ付け面に向けて噴流する第１および第２はんだ噴流口を配設したはんだ槽と、前記第１および第２はんだ噴流口に沿わせてその上方を前記第１はんだ噴流口、第２はんだ噴流口の順に前記プリント基板を搬送するレールとを備え、前記プリント基板が前記レールにより搬送される際に、前記第１はんだ噴流口にてはんだ付けされた前記はんだ付け面のはんだが凝固する前に前記第２はんだ噴流口のはんだと接触させるように、前記第１はんだ噴流口と前記第２のはんだ噴流口との位置関係を設定したＤＩＰはんだ槽装置。
【請求項２】
前記第１はんだ噴流口と前記第２はんだ噴流口のうち少なくとも一方は、前記プリント基板の搬送方向に略沿う方向に位置を自由に可変させる構成とした請求項１記載のＤＩＰはんだ槽装置。
【請求項３】
前記第１はんだ噴流口より搬送方向の手前に前記プリント基板を予熱するプリヒート部を備え、前記第１はんだ噴流口と前記プリヒート部との位置関係を自由に可変させる構成とした請求項１または２記載のＤＩＰはんだ槽装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＤＩＰはんだを必要とするプリント基板、特にリード付き電子部品挿入孔に銅スルホールを使用したプリント基板に、実装された電子部品をはんだ接合を行う為のＤＩＰはんだ槽装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子部品を搭載したプリント基板のはんだ付けには、量産性に優れたＤＩＰはんだ槽装置を用いて電子部品リード端子とプリント基板をはんだ付けする生産方法が知られている。この生産方法は、ＤＩＰはんだ槽装置のレール上に部品実装されたプリント基板を乗せることで自動的にＤＩＰはんだ槽内のはんだ噴流口にプリント基板が搬送され、プリント基板のランド部と電子部品端子部がＤＩＰはんだ槽内の噴流されたはんだにより接合されるものである。
【０００３】
この生産方法に使用されるＤＩＰはんだ槽装置には、第１および第２はんだ噴流口を備え、第１はんだ噴流口ではんだ付けされた際に発生するはんだブリッジを第２はんだ噴流口で修復するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図４は上記特許文献１に記載のＤＩＰはんだ槽装置の全体内部構成を示したもので、以下、その構成および動作について説明する。
【０００５】
溶融されたはんだを貯留したはんだ槽５１は上部に第１はんだ噴流口５２と第２はんだ噴流口５３を備えている。レール５４は、はんだ付けされる部品実装されたプリント基板Ｐを第１はんだ噴流口５２と第２はんだ噴流口５３の上方をその順に矢印Ｘ方向に搬送するものである。
【０００６】
第１はんだ噴流口５２では、はんだ槽５１内に溶融貯留されたはんだを上方すなわちプリント基板Ｐに向かって勢い良く噴流させ、粗くはんだ付けを行う。次いで、第２はんだ噴流口５３では、滑らかなはんだ噴流により、粗いはんだ付けの際に電子部品端子がはんだブリッジした箇所の修復を行う。その際、いずれのはんだ噴流口においてもはんだ温度は２５０℃〜２６０℃で、電子部品実装したプリント基板Ｐと溶融はんだとの接触時間は３〜５秒である。
【０００７】
第１はんだ噴流口５２と第２はんだ噴流口５３との間には不活性ガス供給手段５５を設けて、溶融はんだの酸化を防止するとともに、はんだ付け雰囲気の酸素濃度を低下させて良好なはんだ接合が行われるようにしている。
【０００８】
図５はＤＩＰはんだ槽装置内に部品実装されたプリント基板が搬送された際の、はんだ付けされるプリント基板のはんだ付け面の温度の時間変化を示す図である。
【０００９】
図５に示すように、部品実装されたプリント基板Ｐがはんだ槽５１の上方に搬送されてくると、徐々に加熱され、第１はんだ噴流口５２に近づくと急速に加熱され、第１はんだ噴流口５２のはんだとプリント基板Ｐが接触したポイントＣＣで２５０〜２６０℃というピーク温度に達する。そして、第２はんだ噴流口５３のはんだとプリント基板Ｐが接触を終了するポイントＥＥまでそのピーク温度を保ってはんだ接合を行い、さらに搬送される間に冷却されて装置外に送り出され、はんだ接合作業が終了する。
【００１０】
また、図６に示すように、第１はんだ噴流口１０２と第２はんだ噴流口１０３を２組備えて、特に第２はんだ噴流口１０３から噴流されるはんだの勢いが低下して第１はんだ噴流口１０２で発生したブリッジを解消することができず、はんだ接合の品質が低下する問題点を改良したＤＩＰはんだ槽装置も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平９−４７８６６号公報
【特許文献２】特開２００１−７５０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記のような従来のＤＩＰはんだ槽装置を使用して、リード付き電子部品挿入孔に銅スルホールを使用したプリント基板に、実装された電子部品のはんだ接合を行うためには、基板搬送速度を遅くして、はんだと搬送されたプリント基板の接触時間を長くしなければ、リード付き電子部品孔の銅スルホール内に充分に溶解されたはんだが溶け上がらない。しかし量産生産を行う中で、搬送速度を遅くしてしまうと、生産性が悪くなってしまうといった問題点を有していた。
【００１３】
また、第１はんだ噴流口から第２はんだ噴流口にプリント基板が搬送された際に、図５においてポイントＤＤとして示したような急激な温度降下ポイントがどうしても発生してしまう。特許文献１のようなＤＩＰはんだ槽装置においては、第１はんだ噴流口５２と第２はんだ噴流口５３との間には不活性ガス供給手段５５が位置しており、特許文献２のようなＤＩＰはんだ槽装置においては、第１はんだ噴流口１０２と第２はんだ噴流口１０３との間には２組目の第１はんだ噴流口１０２もしくは第２はんだ噴流口１０３が位置しており、いずれの場合も、第１はんだ噴流口と第２はんだ噴流口を近づけるには限界があり、ポイントＢにおいてはんだ付け面の温度が２００℃以下に低下してはんだ接合の品質の低下を招くといった問題点を有していた。
【００１４】
さらに、この種のＤＩＰはんだ槽装置においては、プリント基板の大きさやはんだ付け面のプリントパターン、実装される電子部品の多少等によって最適なはんだ付け条件は変化するものであるが、これに対してはプリント基板の搬送速度を変化させるほか対応策が無く、そうすれば生産性に影響を及ぼしてしまうといった問題点も有していた。
【００１５】
本発明の目的は、電子部品を実装されたプリント基板の搬送速度を下げることなく、リード付き電子部品挿入孔の銅スルホール内に、はんだを溶かし上げることができ、電子部品の実装されたプリント基板のはんだ接合品質の向上と、生産性向上を図ることができるＤＩＰはんだ槽装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
前記目的を達成するために、本発明にかかるＤＩＰはんだ槽装置は、溶融されたはんだを貯留し、そのはんだを電子部品を実装したプリント基板のはんだ付け面に向けて噴流する第１および第２はんだ噴流口を配設したはんだ槽と、前記第１および第２はんだ噴流口に沿わせてその上方を前記第１はんだ噴流口、第２はんだ噴流口の順に前記プリント基板を搬送するレールとを備え、前記プリント基板が前記レールにより搬送される際に、前記第１はんだ噴流口にてはんだ付けされた前記はんだ付け面のはんだが凝固する前に前記第２はんだ噴流口のはんだと接触させるように、前記第１はんだ噴流口と前記第２のはんだ噴流口との位置関係を設定したものである。
【００１７】
上記の構成により、従来よりはんだの溶解状態を長く保つことができるので、はんだの流動性、リード付き電子部品挿入孔への毛細管現象による効果で、銅スルホール内部へのはんだの流れ込みが多くなり、銅スルホール内へはんだを溶かし上げることができ、電子部品の実装されたプリント基板のはんだ接合品質の向上と、生産性向上を図ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、部品実装されたプリント基板が搬送される際のはんだ付け面のはんだの温度降下を抑制することができるので、リード付き電子部品挿入孔の銅スルホール内への溶解したはんだが多く入り込み、良好なはんだ上がりを実現でき、高品質で生産性の高いはんだ接合を行うことができるＤＩＰはんだ槽装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＤＩＰはんだ槽装置の内部構成を示す側断面図
【図２】同ＤＩＰはんだ槽装置のはんだ槽周辺の側面図
【図３】同ＤＩＰはんだ槽装置内に電子部品実装されたプリント基板が搬送された時の、はんだ付けされるプリント基板のはんだ付け面の温度の時間変化を示す図
【図４】従来のＤＩＰはんだ槽装置の内部構成を示す側断面図
【図５】同ＤＩＰはんだ槽装置内に電子部品実装されたプリント基板が搬送された時の、はんだ付けされるプリント基板のはんだ付け面の温度の時間変化を示す図
【図６】従来の他のＤＩＰはんだ槽装置の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００２０】
第１の発明は、溶融されたはんだを貯留し、そのはんだを電子部品を実装したプリント基板のはんだ付け面に向けて噴流する第１および第２はんだ噴流口を配設したはんだ槽と、前記第１および第２はんだ噴流口に沿わせてその上方を前記第１はんだ噴流口、第２はんだ噴流口の順に前記プリント基板を搬送するレールとを備え、前記プリント基板が前記レールにより搬送される際に、前記第１はんだ噴流口にてはんだ付けされた前記はんだ付け面のはんだが凝固する前に前記第２はんだ噴流口のはんだと接触させるように、前記第１はんだ噴流口と前記第２のはんだ噴流口との位置関係を設定したことにより、プリント基板が搬送される途中での温度低下を生じなくさせる、あるいは軽微に抑え、はんだの凝固を防止することが可能となり、従来のようにプリント基板の搬送速度を下げることなく、リード付き電子部品挿入孔の銅スルホール内に、はんだを溶かし上げることができ、高品質で生産性の高いはんだ接合を行うことができる。
【００２１】
また、プリント基板の大きさやはんだ付け面のプリントパターン、実装される電子部品の多少等に対応して、プリント基板の搬送速度を下げることなく、リード付き電子部品挿入孔の銅スルホール内にはんだを溶かし上げることができ、電子部品の実装されたプリント基板のはんだ接合品質の向上と、生産性向上を図ることができる。
【００２２】
第２の発明は、上記第１の発明において、前記第１はんだ噴流口と前記第２はんだ噴流口のうち少なくとも一方は、前記プリント基板の搬送方向に略沿う方向に位置を自由に可変させる構成としたことにより、簡単な構成により、プリント基板の大きさやはんだ付け面のプリントパターン、実装される電子部品の多少等に対応してきめ細かく、第１はんだ噴流口と第２はんだ噴流口の間隔を調整することで、プリント基板の搬送速度を下げることなく、リード付き電子部品挿入孔の銅スルホール内にはんだを溶かし上げることができ、電子部品の実装されたプリント基板のはんだ接合品質の向上と、生産性向上を図ることができる。
【００２３】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、前記第１はんだ噴流口より搬送方向の手前に前記プリント基板を予熱するプリヒート部を備え、前記第１はんだ噴流口と前記プリヒート部との位置関係を自由に可変させる構成としたことにより、プリヒートされたプリント基板の温度が第１はんだ噴流口に搬送されるまでに低下することなく、あるいは軽微に抑えることが可能となり、高品質なはんだ接合を行うことができる。
【００２４】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２５】
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施形態にかかるＤＩＰはんだ槽装置の全体内部構成を示す側断面図、図２は同ＤＩＰはんだ槽装置のはんだ槽周辺の側面図である。以下、その構成および動作、作用について説明する。
【００２６】
溶融されたはんだを貯留したはんだ槽１は上部に第１はんだ噴流口２と第２はんだ噴流口３を備えている。レール４は、はんだ付けされる部品実装されたプリント基板Ｐを第１はんだ噴流口２と第２はんだ噴流口３の上方をその順に搬送入口６から搬送出口７に向かって矢印Ｙ方向に搬送するもので、プリント基板Ｐは１．０ｍ／ｍｉｎ〜１．３ｍ／ｍｉｎの速度でＤＩＰはんだ槽装置内を搬送される。レール４によって搬送されるプリント基板Ｐは、はんだ槽１より手前でレール４直下に配設されたプリヒート部５で第１はんだ噴流口２に到達するまでに、電子部品を１００℃〜１２０℃まで予熱される。
【００２７】
第１はんだ噴流口２では、はんだ槽１内に溶融貯留されたはんだを上方すなわちプリント基板Ｐに向かって勢い良く噴流させ、粗くはんだ付けを行う。次いで、第２はんだ噴流口３では、滑らかなはんだ噴流により、粗いはんだ付けの際に電子部品端子がはんだブリッジした箇所の修復を行う。その際、いずれのはんだ噴流口においてもはんだ温度は２５０℃〜２６０℃で、電子部品実装したプリント基板Ｐと溶融はんだとの接触時間は３〜５秒である。
【００２８】
第１、第２はんだ噴流口２、３は、それぞれはんだ槽１の左右方向、すなわちプリント基板Ｐの搬送方向（矢印Ｙ）にほぼ沿う方向に位置関係を自由に変更できるようにしてある。図２に示すように、第１、第２はんだ噴流口２、３にそれぞれ設けたネジ支軸２１、３１は、はんだ槽１の側面に関連付けて設けられた左右方向に長い長孔２２、３２にそれぞれ嵌合され、プリント基板Ｐの搬送方向（矢印Ｙ）に対し所望の位置に位置決めした後、ナット２３、３３でそれぞれはんだ槽１に固定される。これにより、第１はんだ噴流口２と第２はんだ噴流口３との間隔および第１はんだ噴流口２とプリヒート部５との間隔を自由に設定することができる。
【００２９】
なお、第１、第２はんだ噴流口２、３の位置をプリント基板Ｐの搬送方向（矢印Ｙ）にほぼ沿う方向に自由に変更する方法は、上記の方法にほか、モータとラックピニオンを組み合わせた電動方式等、既知の種々の方法が適用可能である。
【００３０】
図３はＤＩＰはんだ槽装置内に部品実装されたプリント基板が搬送された際の、はんだ付けされるプリント基板のはんだ付け面の温度の時間変化を示す図である。図３に示すように、部品実装されたプリント基板Ｐが搬送入口６から搬送されてきて、プリヒート部５により４０〜６０秒間熱せられ、はんだ付け面が１００〜１２０℃まで予熱される（ポイントＡ）。
【００３１】
その後、プリント基板Ｐがプリヒート部５を通り過ぎるとはんだ付け面の温度は若干低下する（ポイントＢ）が、はんだ槽１の上方に差し掛かると、再び急速に加熱され、第１はんだ噴流口２のはんだとプリント基板Ｐが接触したポイントＣで２５０〜２６０℃というピーク温度に達する。そして、第２はんだ噴流口３のはんだとプリント基板Ｐが接触を終了するポイントＥまでそのピーク温度を保ってはんだ接合を行い、さらに搬送出口７まで搬送される間に冷却されて装置外に送り出され、はんだ接合作業が終了する。
【００３２】
ここで、第１はんだ噴流口２から第２はんだ噴流口３にプリント基板Ｐが搬送される途中ではんだとプリント基板Ｐとの接触がなくなり、図３に示すポイントＤにおいてはんだ付け面の温度が低下して第１はんだ噴流口２にてはんだ付けされたはんだ付け面のはんだが凝固してしまう虞が生ずるが、本発明のＤＩＰはんだ槽装置によれば、第１はんだ噴流口２と第２はんだ噴流口３との間隔を近づけることにより、ポイントＤにおける温度低下を生じなくさせる、あるいは軽微に抑え、はんだの凝固を防止することが可能となり、従来のようにプリント基板Ｐの搬送速度を下げることなく、リード付き電子部品挿入孔の銅スルホール内に、はんだを溶かし上げることができ、高品質で生産性の高いはんだ接合を行うことができる。
【００３３】
また、簡単な構成により、プリント基板Ｐの大きさやはんだ付け面のプリントパターン、実装される電子部品の多少等に対応してきめ細かく、第１はんだ噴流口２と第２はんだ噴流口３の間隔を調整することで、従来のようにプリント基板Ｐの搬送速度を下げることなく、リード付き電子部品挿入孔の銅スルホール内にはんだを溶かし上げることができ、電子部品の実装されたプリント基板Ｐのはんだ接合品質の向上と、生産性向上を図ることができる。
【００３４】
さらに、本発明のＤＩＰはんだ槽装置によれば、第１はんだ噴流口２とプリヒート部５との間隔も自由に設定できるので、プリヒートされたプリント基板Ｐの温度が第１はんだ噴流口２に搬送されるまでに低下する（ポイントＢ）ことを生じなくさせる、あるいは軽微に抑えることが可能となり、高品質なはんだ接合を行うことができる。
【００３５】
なお、上記の実施の形態では第１、第２はんだ噴流口２、３の両方を位置関係を自由に変更できる構成としたが、必要性に応じて、いずれか一方のみ移動可能としてもよいし、プリヒート部５も位置を変えられるようにしてもよい。
【００３６】
また、図３に示したようなプリント基板Ｐのはんだ付け面の温度の時間変化を測定する構成としては、ポイントＡ〜Ｅに相当するはんだ槽１上の位置に感温素子をそれぞれ設けて測定してもよいし、感温素子をはんだ付け面に搭載したダミー基板を搬送させて測定してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
以上のように、本発明にかかるＤＩＰはんだ槽装置は、電子部品を実装されたプリント基板の搬送速度を下げることなく、リード付き電子部品挿入孔の銅スルホール内に、はんだを溶かし上げることができ、はんだ接合品質の向上と生産性向上を図ることが可能となるので、特にリード付き電子部品挿入孔に銅スルホールを使用したプリント基板のはんだ接合を行うＤＩＰはんだ槽装置等として有用である。
【符号の説明】
【００３８】
１  はんだ槽
２  第１はんだ噴流口
３  第２はんだ噴流口
４  レール
５  プリヒート部
６  搬送入口
７  搬送出口
【図１】
2011181545.tif 000003
【図２】
2011181545.tif 000004
【図３】
2011181545.tif 000005
【図４】
2011181545.tif 000006
【図５】
2011181545.tif 000007
【図６】
2011181545.tif 000008