(57)【要約】ウェーブはんだ付け機が、ハウジングと、ハウジングを通してプリント回路基板を給送するコンベヤとを備える。ウェーブはんだ付け機は、ハウジングに結合されたウェーブはんだ付けステーションを更に備える。ウェーブはんだ付けステーションは、はんだ材料のリザーバーと、はんだウェーブを生成するウェーブはんだノズル組立体とを備える。ウェーブはんだノズル組立体は、ともにノズルを形成するノズルコアフレームと、ノズルコアフレームに固定されたはんだ分配バッフルと、摺動プレートとを有する。摺動プレートは、ノズルが、はんだ分配バッフルを通して狭い幅のはんだウェーブをもたらす近接位置と、ノズルが、はんだ分配バッフルを通して幅の広いはんだウェーブをもたらす離隔位置との間で、ノズルコアフレームに対して可動である。
2021527330.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路基板上でウェーブはんだ付け動作を実行するウェーブはんだ付け機において、
ハウジングと、
前記ハウジングに結合されたコンベヤであって、前記ハウジングを通してプリント回路基板を給送するコンベヤと、
前記ハウジングに結合されたウェーブはんだ付けステーションであって、該ウェーブはんだ付けステーションは、はんだ材料のリザーバーと、はんだウェーブを生成するウェーブはんだノズル組立体とを備え、該ウェーブはんだノズル組立体は、ともにノズルを形成するノズルコアフレームと、該ノズルコアフレームに結合されたはんだ分配バッフルと、摺動プレートとを備え、該摺動プレートは、前記ノズルが、前記はんだ分配バッフルを通して狭い幅のはんだウェーブをもたらす近接位置と、前記ノズルが、前記はんだ分配バッフルを通して幅の広いはんだウェーブをもたらす離隔位置との間で、前記ノズルコアフレームに対して可動であるウェーブはんだ付けステーションとを具備するウェーブはんだ付け機。
【請求項２】
前記ウェーブはんだノズル組立体は、前記ノズルコアフレームに固定された排出側支持フレームを更に備える請求項１に記載のウェーブはんだ付け機。
【請求項３】
前記ウェーブはんだノズル組立体は、前記排出側支持フレームに結合され該排出側支持フレームに対して移動する作動支持フレームを更に備え、前記摺動プレートは、前記作動支持フレームに固定される請求項２に記載のウェーブはんだ付け機。
【請求項４】
前記ウェーブはんだノズル組立体は、前記作動支持フレームに固定されたＶ字形状ホイールと、前記排出側支持フレームに固定されたＶ字溝ブロックとを更に備え、前記Ｖ字形状ホイールは、前記排出側支持フレームに対する前記作動支持フレームの相対移動をもたらすように、前記Ｖ字溝ブロック内で受け取られる請求項３に記載のウェーブはんだ付け機。
【請求項５】
前記ウェーブはんだノズル組立体は、前記作動支持フレームを移動させるアクチュエーター組立体を更に備える請求項３に記載のウェーブはんだ付け機。
【請求項６】
前記アクチュエーター組立体は、前記リザーバーに固定されたアクチュエーター支持部と、該アクチュエーター支持部に固定され、該アクチュエーター支持部によって支持されるアクチュエーターとを備える請求項５に記載のウェーブはんだ付け機。
【請求項７】
前記アクチュエーター組立体は、前記作動支持フレームに固定されるとともに前記アクチュエーターに結合される連結リンクを更に備える請求項６に記載のウェーブはんだ付け機。
【請求項８】
前記アクチュエーターは、該アクチュエーターの移動を制御するコントローラーに結合される請求項７に記載のウェーブはんだ付け機。
【請求項９】
プリント回路基板上でウェーブはんだ付け動作を実行するウェーブはんだ付けステーションのウェーブはんだノズル組立体において、
ノズルコアフレームと、
前記ノズルコアフレームに固定されたはんだ分配バッフルと、
前記ノズルコアフレーム及び前記はんだ分配バッフルとともにノズルを形成する摺動プレートであって、該摺動プレートは、前記ノズルが、前記はんだ分配バッフルを通して狭い幅のはんだウェーブをもたらす近接位置と、前記ノズルが、前記はんだ分配バッフルを通して幅の広いはんだウェーブをもたらす離隔位置との間で、前記ノズルコアフレームに対して可動な摺動プレートとを具備するウェーブはんだノズル組立体。
【請求項１０】
前記ノズルコアフレームに固定された排出側支持フレームを更に備える請求項９に記載のウェーブはんだノズル組立体。
【請求項１１】
前記排出側支持フレームに結合されるとともに、該排出側支持フレームに対して移動する作動支持フレームを更に備え、前記摺動プレートは、前記作動支持フレームに固定される請求項１０に記載のウェーブはんだノズル組立体。
【請求項１２】
前記作動支持フレームに固定されたＶ字形状ホイールと、前記排出側支持フレームに固定されたＶ字溝ブロックとを更に備え、前記Ｖ字形状ホイールは、前記排出側支持フレームに対する前記作動支持フレームの相対移動をもたらすように、前記Ｖ字溝ブロック内で受け取られる請求項１１に記載のウェーブはんだノズル組立体。
【請求項１３】
前記作動支持フレームを移動させるアクチュエーター組立体を更に備える請求項１１に記載のウェーブはんだノズル組立体。
【請求項１４】
前記アクチュエーター組立体は、前記リザーバーに固定されたアクチュエーター支持部と、該アクチュエーター支持部に固定され、該アクチュエーター支持部によって支持されるアクチュエーターとを備える請求項１３に記載のウェーブはんだノズル組立体。
【請求項１５】
前記アクチュエーター組立体は、前記作動支持フレームに固定されるとともに前記アクチュエーターに結合される連結リンクを更に備える請求項１４に記載のウェーブはんだノズル組立体。
【請求項１６】
前記アクチュエーターは、該アクチュエーターの移動を制御するコントローラーに結合される請求項１５に記載のウェーブはんだノズル組立体。
【請求項１７】
ウェーブはんだ付け機のウェーブはんだノズル組立体のはんだウェーブの幅を調節する方法において、
はんだ分配バッフルを備えるウェーブはんだノズル組立体にはんだ材料を給送することと、
前記はんだ分配バッフルに対して可動な摺動プレートを備える前記ウェーブはんだノズル組立体を用いて、はんだウェーブの幅を調節することと、
プリント回路基板上でウェーブはんだ付け動作を実行することとを含む方法。
【請求項１８】
はんだウェーブの幅の調節は、前記はんだ分配バッフルを通して狭い幅のはんだウェーブをもたらす近接位置と、前記はんだ分配バッフルを通して幅の広いはんだウェーブをもたらす離隔位置との間で、前記はんだ分配バッフルを支持するノズルコアフレームに対して前記ウェーブはんだノズル組立体の前記摺動プレートを移動させることによって達成される請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記摺動プレートの移動は、該摺動プレートに結合された作動支持フレームを移動させるアクチュエーター組立体によって達成される請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記アクチュエーターは、該アクチュエーターの移動を制御するコントローラーに結合される請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、包括的には、プリント回路基板を製造する装置及び方法、並びに、集積回路基板に金属をはんだ付けするプロセスを支援する装置及び方法に関し、より詳細には、はんだウェーブ幅を変更するように自動で調節可能な摺動プレートを有するウェーブはんだノズル組立体を有するウェーブはんだ付け機及び関連方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント回路基板の製造では、「ウェーブはんだ付け」として知られるプロセスによって、プリント回路基板に電子部品を実装することができる。通常のウェーブはんだ機では、コンベヤにより、傾斜した経路の上でフラックス塗布ステーション、予熱ステーション及び最後にウェーブはんだ付けステーションを通過して、プリント回路基板（「ＰＣＢ」と呼ばれることもある）を移動させる。ウェーブはんだ付けステーションでは、はんだの波が、ウェーブはんだノズルを通して（ポンプにより）上方に噴出し、はんだ付けするべきプリント回路基板の部分と接触する。
【０００３】
代表的なウェーブはんだノズルは、プリント回路基板の底部にはんだを塗布するために固定幅を有する。これによって、ＰＣＢがはんだウェーブ上を通る際に固定されたはんだ接触長がもたらされる。近頃、顧客が利用可能なのは、分割コンベヤを有するウェーブはんだ機である。分割コンベヤを有する代表的なウェーブはんだ機は、フラックス塗布ステーション、１つ以上の予熱ステーション、ウェーブはんだ付けステーション、及び冷却ステーションを備える。分割コンベヤを有するウェーブはんだ機は、フラックス塗布ステーション及び予熱ステーションを通して移動する第１のコンベヤセクションと、ウェーブはんだ付けステーションを通して移動する第２のコンベヤセクションと、ウェーブはんだ付けステーションの端部から冷却ステーションまで移動する第３のコンベヤセクションと、冷却ステーションの残りを通して延在する第４のコンベヤセクションとを備えるようにできる。第１のコンベヤセクション及び第４のコンベヤセクションは、比較的水平な共通平面に沿ってＰＣＢを運搬する。分割コンベヤは、第１のコンベヤセクションと第２のコンベヤセクションとの間に第１の移行点を有する。第２のコンベヤセクションは、ウェーブはんだ付けステーションを通る傾斜した経路（例えば、水平に対して６度）に沿って延在する。第３のコンベヤセクションは、下降経路に沿って第４のコンベヤセクションまで延在する。
【０００４】
上述したように、分割コンベヤを有するウェーブはんだ機の利点は、フラックス塗布ステーション及び予熱ステーションとウェーブはんだ付けステーションとの間の異なる加工速度を維持することである。分割コンベヤは、はんだウェーブを通して異なるコンベヤ速度を可能にし、したがって、はんだ接触時間（「滞留時間」と呼ばれることもある）を変更する能力がもたらされる。滞留時間の調節は、オペレーターが莫大な製品のアレイを加工するとき、はんだ付け特性の最適化において非常に重要であり得る。
【０００５】
分割コンベヤ構成を有するウェーブはんだ機に関連する１つの不利点は、機械のコストと、結果としてもたらされるウェーブはんだ付けプロセスの再現性及び信頼性とである。別の不利点は、分割コンベヤ駆動コンポーネントの信頼性は、これらのコンポーネントが動作する環境が厳しいことが原因で損なわれることである。分割コンベヤの更に別の不利点は、コンベヤに沿った複数の移行点は、ＰＣＢの取り扱いミス（mishandling）及び／又は落下の機会を多くもたらすことである。
【０００６】
上述したように、はんだ滞留時間は、はんだ付け特性を最適化するために重要な加工パラメーターである。ＰＣＢの多種多様なサイズ、質量、形状、組成等によって、プロセスウィンドウの許容範囲（envelope）が広がる。したがって、滞留時間に対する「１つのサイズが全てに合う（one size fits all：画一的な）」手法が、常に最も有効であるとは限らない。有効に最適化されていないはんだ付けプロセスは、再作業又は廃品をもたらすはんだ付け不良につながり得る。
【発明の概要】
【０００７】
本開示の１つの態様は、プリント回路基板上でウェーブはんだ付け動作を実行するウェーブはんだ付け機に関する。１つの実施の形態において、ウェーブはんだ付け機は、ハウジングと、ハウジングに結合されたコンベヤとを備える。コンベヤは、ハウジングを通してプリント回路基板を給送する。ウェーブはんだ付け機は、ハウジングに結合されたウェーブはんだ付けステーションを更に備える。ウェーブはんだ付けステーションは、はんだ材料のリザーバーと、はんだウェーブを生成するウェーブはんだノズル組立体とを備える。ウェーブはんだノズル組立体は、ともにノズルを形成するノズルコアフレームと、ノズルコアフレームに固定されたはんだ分配バッフルと、摺動プレートとを有する。摺動プレートは、ノズルが、はんだ分配バッフルを通して狭い幅のはんだウェーブをもたらす近接位置と、ノズルが、はんだ分配バッフルを通して幅の広いはんだウェーブをもたらす離隔位置との間で、ノズルコアフレームに対して可動である。
【０００８】
ウェーブはんだ付け機の実施の形態は、ウェーブはんだノズル組立体を、ノズルコアフレームに固定された排出側支持フレームを更に備えるようにしてもよい。ウェーブはんだノズル組立体は、排出側支持フレームに結合され該排出側支持フレームに対して移動する作動支持フレームを更に備えることができ、摺動プレートは、作動支持フレームに固定される。ウェーブはんだノズル組立体は、作動支持フレームに固定されたＶ字形状ホイールと、排出側支持フレームに固定されたＶ字溝ブロックとを更に備えることができ、Ｖ字形状ホイールは、排出側支持フレームに対する作動支持フレームの相対移動をもたらすように、Ｖ字溝ブロック内で受け取られる。ウェーブはんだノズル組立体は、作動支持フレームを移動させるアクチュエーター組立体を更に備えることができる。アクチュエーター組立体は、リザーバーに固定されたアクチュエーター支持部と、アクチュエーター支持部に固定され、アクチュエーター支持部によって支持されるアクチュエーターとを備えることができる。アクチュエーター組立体は、作動支持フレームに固定されるとともにアクチュエーターに結合される連結リンクを更に備えることができる。アクチュエーターは、アクチュエーターの移動を制御するコントローラーに結合することができる。
【０００９】
本開示の別の態様は、プリント回路基板上でウェーブはんだ付け動作を実行するウェーブはんだ付けステーションのウェーブはんだノズル組立体に関する。１つの実施の形態において、ウェーブはんだノズル組立体は、ノズルコアフレームと、ノズルコアフレームに固定されたはんだ分配バッフルと、ノズルコアフレーム及びはんだ分配バッフルとともにノズルを形成する摺動プレートとを備える。摺動プレートは、ノズルが、はんだ分配バッフルを通して狭い幅のはんだウェーブをもたらす近接位置と、ノズルが、はんだ分配バッフルを通して幅の広いはんだウェーブをもたらす離隔位置との間で、ノズルコアフレームに対して可動である。
【００１０】
ウェーブはんだノズル組立体の実施の形態は、ノズルコアフレームに固定された排出側支持フレームを更に備えることができる。ウェーブはんだノズル組立体は、排出側支持フレームに結合されるとともに、排出側支持フレームに対して移動する作動支持フレームを更に備えることができ、摺動プレートは、作動支持フレームに固定される。ウェーブはんだノズル組立体は、作動支持フレームに固定されたＶ字形状ホイールと、排出側支持フレームに固定されたＶ字溝ブロックとを更に備えることができ、Ｖ字形状ホイールは、排出側支持フレームに対する作動支持フレームの相対移動をもたらすように、Ｖ字溝ブロック内で受け取られる。ウェーブはんだノズル組立体は、作動支持フレームを移動させるアクチュエーター組立体を更に備えることができる。アクチュエーター組立体は、リザーバーに固定されたアクチュエーター支持部と、アクチュエーター支持部に固定され、アクチュエーター支持部によって支持されるアクチュエーターとを備えることができる。アクチュエーター組立体は、作動支持フレームに固定されるとともにアクチュエーターに結合される連結リンクを更に備えることができる。アクチュエーターは、アクチュエーターの移動を制御するコントローラーに結合することができる。
【００１１】
本開示の更に別の態様は、ウェーブはんだ付け機のウェーブはんだノズル組立体のはんだウェーブの幅を調節する方法に関する。１つの実施の形態において、方法は、はんだ分配バッフルを備えるウェーブはんだノズル組立体にはんだ材料を給送することと、はんだ分配バッフルに対して可動な摺動プレートを備えるウェーブはんだノズル組立体を用いて、はんだウェーブの幅を調節することと、プリント回路基板上でウェーブはんだ付け動作を実行することとを含む。
【００１２】
方法の実施の形態は、はんだ分配バッフルを通して狭い幅のはんだウェーブをもたらす近接位置と、はんだ分配バッフルを通して幅の広いはんだウェーブをもたらす離隔位置との間で、はんだ分配バッフルを支持するノズルコアフレームに対してウェーブはんだノズル組立体の摺動プレートを移動させることによって、はんだウェーブの幅を調節することを更に含むことができる。摺動プレートの移動は、摺動プレートに結合された作動支持フレームを移動させるアクチュエーター組立体によって達成することができる。アクチュエーターは、アクチュエーターの移動を制御するコントローラーに結合することができる。
【００１３】
添付の図面は、正確な縮尺で描かれるようには意図されていない。図面において、それぞれの図に示す各同一の又は略同一の構成要素は、同様の参照符号によって表されている。明確にする目的で、全ての図面において全ての構成要素に符号を付しているとは限らない。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ウェーブはんだ機の斜視図である。
【図２】ウェーブはんだ機の側面図であり、ウェーブはんだ機の内部コンポーネントを明らかにするために外側パッケージングが取り除かれている図である。
【図３】ウェーブはんだ付けステーションの概略断面図である。
【図４】ウェーブはんだ付けステーションの分解斜視図である。
【図５】ウェーブはんだ付けステーションの調節可能ノズル組立体の拡大概略断面図である。
【図６】調節可能ノズル組立体の分解斜視図である。
【図７】長さが最大の調節可能ノズルを有するウェーブはんだ機のウェーブはんだ付けステーションの概略断面図である。
【図８】長さが最小の調節可能ノズルを有するウェーブはんだ付けステーションの概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示は、その応用が、以下の説明に示すか又は図面に示す構成要素の構造及び配置の詳細に限定されない。本開示は、他の実施形態が可能であり、様々な方法で実施又は実行することができる。また、本明細書で用いる術語及び専門用語は、説明を目的とするものであり、限定するものとしてみなされるべきではない。本明細書における「含む（including）」、「備える（comprising）」、「有する（having）」、「包含する（containing）」、「伴う（involving）」及びそれらの変形の使用は、その前に列挙された項目及びその均等物とともに追加の項目を包含するように意図されている。
【００１６】
上述したように、分割コンベヤという着想の欠点は、コスト、再現性、及び信頼性である。本開示の実施形態は、コンベヤ速度を変更する必要なしに接触長を変更し、ひいては、はんだの滞留時間を変更するために、ノズルウェーブ幅を調節するように自動で調節可能な摺動プレートに関する。１つの目的は、コンベヤ速度を変更することなく、はんだの滞留時間を調節する能力をもたらすことである。追加の目的は、この調節を自動化し、加工されている製品に基づいて調節が必要なとき、人間が介入する必要性を排除するためにコンピューター制御を可能にすることである。
【００１７】
例示の目的で、図１を参照して、プリント回路基板１２に対してはんだ塗布を行うために使用される、全体として１０で示すウェーブはんだ機に関して、本開示の実施形態を以下に記載する。ウェーブはんだ機１０は、プリント回路基板製造／組立ラインにおけるいくつかの機械のうちの１つである。図示するように、ウェーブはんだ機１０は、機械のコンポーネントを収容するように適合されたハウジング又はフレーム１４を含む。コンベヤ１６が、ウェーブはんだ機１０によって処理されるプリント回路基板を送り出すという配置構成になっている。ウェーブはんだ機１０に入ると、各プリント回路基板１２は、コンベヤ１６に沿った傾斜した経路（例えば、水平に対して６度）に沿って、全体として２０で示すフラックス塗布ステーション及び全体として２２で示す予熱ステーションを含むトンネル１８を通り、ウェーブはんだ付けのためにプリント回路基板を調整する。調整される（すなわち、加熱される）と、プリント回路基板１２は、プリント回路基板にはんだ材料を塗布する、全体として２４で示すウェーブはんだ付けステーションまで移動する。限定されないが、フラックス塗布ステーション２０、予熱ステーション２２及びウェーブはんだ付けステーション２４を含むウェーブはんだ機１０のいくつかのステーションの動作を既知の方法で自動化するように、コントローラー２６が設けられている。
【００１８】
図２を参照すると、フラックス塗布ステーション２０は、ウェーブはんだ機１０を通過してコンベヤ１６上で移動するプリント回路基板にフラックスを塗布する。予熱ステーションは、いくつかの予熱器（例えば、予熱器２２ａ、２２ｂ及び２２ｃ）を含み、それらの予熱器は、ウェーブはんだ付けプロセスのためにプリント回路基板を準備するために、トンネル１８を通ってコンベヤ１６に沿って移動するプリント回路基板の温度を徐々に上昇させるように設計されている。図示のように、またより詳細に後述するように、ウェーブはんだ付けステーション２４は、はんだ材料のリザーバーと流体連通しているウェーブはんだノズル組立体を含む。溶融はんだ材料をリザーバーからウェーブはんだノズル組立体に給送するために、リザーバー内にポンプが設けられている。はんだ付けされると、プリント回路基板は、コンベヤ１６を介してウェーブはんだ機１０から、製造ラインに設けられた別のステーション、例えば、ピックアンドプレース機に出る。
【００１９】
いくつかの実施形態において、ウェーブはんだ機１０は、ウェーブはんだ機のトンネル１８から揮発性汚染物質を除去する、全体として２８で示すフラックス管理システムを更に含む。図２に示すように、フラックス管理システム２８は、予熱ステーション２２の下方に配置されている。１つの実施形態において、フラックス管理システムは、ウェーブはんだ機内でハウジング１４によって支持され、トンネル１８と流体連通しており、それについては図２に概略的に示す。フラックス管理システム２８は、トンネル１８から汚染ガスを受け取り、ガスを処理し、トンネルに清浄なガスを戻す。フラックス管理システム２８は、特に不活性雰囲気において、ガスから揮発性汚染物質を除去する。
【００２０】
図３、４を参照すると、１つの実施形態において、ウェーブはんだ付けステーション２４は、溶融はんだを収容するリザーバー３２を形成するはんだポット３０を備える。１つの実施形態において、はんだポット３０は、リザーバー３２内に２つのチャンバーを有する流れ導管３４を含む、ウェーブはんだ付けステーション２４のコンポーネントを支持する箱型構造である。流れ導管３４は、加圧された溶融はんだを、全体として３６で示すウェーブはんだノズル組立体の開口又はノズルに給送するように設計される。より詳細に後述するように、ウェーブはんだノズル組立体３６は、溶融はんだをプリント回路基板１２の底部に運送するように構成され、はんだをリザーバー３２に戻す平滑な流れを可能にする。具体的には、ウェーブはんだノズル組立体３６は、ウェーブはんだ動作を実行する際のはんだウェーブの高さ及び幅を調節することが可能である。
【００２１】
ウェーブはんだ付けステーション２４は、流れ導管３４内に設けられた入口に隣接してはんだポット３０のリザーバー３２内に位置決めされたポンプインペラー３８を更に備える。ポンプインペラー３８は、リザーバー３２内の溶融はんだを加圧し、溶融はんだをリザーバー内で垂直にウェーブはんだノズル組立体３６に圧送する。１つの実施形態において、ポンプインペラー３８は、溶融はんだをウェーブはんだノズル組立体３６のノズルに圧送するのに好適なサイズである遠心ポンプである。ウェーブはんだノズル組立体３６は、後述する方法でコンポーネントを回路基板１２上に取り付けるために提供されるはんだウェーブを生成するとともに、加工中の滞留時間を最適化する。
【００２２】
ウェーブはんだノズル組立体３６は、アクチュエーター４０に結合されることで、図５に見られるようにウェーブはんだ動作中のはんだウェーブの幅を調節して、はんだウェーブの接触長を増加又は減少する。アクチュエーター４０は、アクチュエーター支持フレーム４２によってはんだポット３０に固定され、アクチュエーター支持フレーム４２は、ボルト等の好適な締結具によってはんだポットの側壁に固定される。代替的に、アクチュエーター支持フレーム４２を、溶接等の別の方法によってはんだポット３０に固定してもよい。図示するように、アクチュエーター４０は、アクチュエーターをはんだポット３０に対してしっかり支持するアクチュエーター支持フレーム４２に固定される。アクチュエーター４０は、ウェーブはんだノズル組立体３６の隣に位置決めされ、アセンブリの一部を形成して連結リンク４４によってウェーブはんだノズル組立体のノズルを調節する。連結リンク４４は、アクチュエーターブロック４６によってアクチュエーターに結合されることで、ウェーブはんだノズル組立体のノズル開口幅を調節する動きをもたらす。アクチュエーターブロック４６は、アクチュエーターから連結リンクへの動きを伝達するために、アクチュエーター４０を連結リンク４４に接続する。或る特定の実施形態において、アクチュエーター４０は、ノズル開口幅を調節する動きをもたらす電気機械的アクチュエーターを含む。アクチュエーター４０は、コンピューター制御型の機械ソフトウェア（コントローラー２６がサポートする）によって駆動され、位置インジケーションを機械ソフトウェアに中継することができるエンコーダーを組み込む。
【００２３】
図５、６を参照すると、ウェーブはんだノズル組立体３６は、２つの側壁５０、５２と、第１の長手方向支持要素５４と、側壁間に延在する第２の長手方向支持要素５６とを有するノズルコアフレーム４８を備える。図示するように、ノズルコアフレーム４８は、第１の長手方向支持要素５４と第２の長手方向支持要素５６との間に延在する、それぞれ５８で示すいくつかの横断支持要素を更に備えることができる。また、ノズルコアフレーム４８は、はんだ流れを第１の長手方向支持要素５４と第２の長手方向支持要素５６との間に形成されるノズル喉部を通して誘導する。ウェーブはんだノズル組立体３６は、ノズルコアフレーム４８の第１の長手方向支持要素５４及び第２の長手方向支持要素５６に固定される、はんだ分配バッフル又はノズルプレート６０を更に備える。１つの実施形態において、はんだ分配バッフル６０の片側、すなわち装填(load)側６２は、第１の長手方向支持要素５４に固定されるか又はこれと一体成形され、はんだ分配バッフルの反対側、すなわち排出(unload)側６６は、第２の長手方向支持要素５６に固定されるか又はこれと一体成形される。バッフル６０は、例えば、バッフルの装填側に位置する５つの開口を通して、ねじを用いて第１の長手方向支持要素５４に固定される。
【００２４】
１つの実施形態において、はんだ分配バッフル６０は、矩形孔の固有パターンを備える。はんだ分配バッフルに組み込まれる固有孔パターン設計は、回路基板１２を運搬するコンベヤ１６の６度平面と平行である６度液体溶融はんだ平面を維持しながら、はんだ接触領域全体（例えば、５インチ）にわたって均一な平行ウェーブをもたらす。このようなシステムの接触長の範囲は、最小時の約３  １／２インチから最長時の５  １／２インチである。図示するように、はんだ分配バッフル６０は、はんだ分配バッフルが、回路基板１２を運搬するコンベヤシステム１６の６度平面と平行である６度液体溶融はんだ平面を維持する位置において、ノズルコアフレーム４８に固定される。はんだウェーブの幅を、後述する方法で制御することができる。流れゲートを設けることで、はんだ流れがノズルコアフレーム４８の第２の長手方向支持要素５６の下から流出することを阻止することができる。
【００２５】
ウェーブはんだノズル組立体３６は、排出側支持フレーム７０を更に備え、排出側支持フレーム７０は、可動摺動プレート７２によってはんだ分配バッフル６０の幅を変更するための移動機構のコンポーネントを支持する固定構造を提供する。排出側支持フレーム７０は、２つの側壁７４、７６と、側壁の間に延在する長手方向支持部７８とを備える。移動機構は、排出側支持フレーム７０に固定及び支持され、排出側支持フレームに対して移動する作動支持フレーム８０を備える。摺動プレート７２は、例えば、ボルト締結具等の好適な締結具、又は溶接によって作動支持フレーム８０に固定される。
【００２６】
第１の長手方向支持要素５４の上面が、摺動プレート７２の上面と同じ平面上にあるので、はんだ分配バッフル６０の装填端部におけるねじは、摺動プレートと、はんだ分配バッフル６０及び第２の長手方向支持要素５６の双方との接触を維持するのに十分な下方の圧力を付加する。摺動プレート７２は、はんだ分配バッフル６０と第２の長手方向支持要素５６との間を自由に移動する。したがって、第２の長手方向支持要素５６にはんだ分配バッフル６０又は摺動プレート７２を固定するのに、追加のハードウェアを用いない。
【００２７】
具体的には、移動機構は、排出側支持フレーム７０のそれぞれの側壁に固定される、それぞれ８２で示す、２つのＶ字溝ブロックを備える。各Ｖ字溝ブロック８２は、作動支持フレーム８０が排出側支持フレーム７０に対して移動することを可能にする、それぞれ８４で示すＶ字形状ホイールの対に係合する。２つのＶ字形状ホイール８４が図５、６に図示及び記載されているが、摺動プレート７２の相対移動を可能にするために、任意の数のＶ字形状ホイール８４を設けることができる。各Ｖ字溝ブロック８２は、Ｖ字形状ホイール８４の対の中央合わせ及び支持をもたらす。Ｖ字形状ホイール８４の各対は、ホイール支持ブロック８６によって作動支持フレーム８０に適所に固定される。Ｖ字形状ホイール８４は、Ｖ字溝ブロック８２に対して転動して作動支持フレーム８０の平滑な移動をもたらし、さらに、摺動プレート７２が移動するような配置構成である。
【００２８】
いくつかの実施形態において、ウェーブはんだノズル組立体３６は、ノズルフレームに固定されるとともに、はんだがリザーバー３２に戻る際の擾乱を低減することによって、リザーバー内に形成し得るはんだボールを低減するドロスボックスを更に備える。１つ以上の窒素管を設けて、ウェーブはんだ付けプロセス中に不活性雰囲気を生成することができる。
【００２９】
したがって、はんだウェーブの幅は、コントローラー２６の制御下にあるアクチュエーター４０によって排出側支持フレーム７０に対して作動支持フレーム８０及び摺動プレート７２を動かすことによって調節される。図７、８を参照すると、移動方向がＡで示された状態で、ウェーブはんだ付けステーション２４のウェーブはんだノズル組立体３６上を移動するプリント回路基板１２が示されている。図７に図示するように、回路基板１２は、比較的幅広なはんだウェーブによって達成される、接触長が最大（図７において「Ｌ1」と指示される）であるウェーブはんだノズル組立体３６上を移動している。この位置において、摺動プレート７２は、比較的幅広なはんだウェーブを生成するように第１の長手方向支持部材５４から比較的離れて位置決めされる（離隔位置と呼ばれることもある）。この離隔位置において、摺動プレート７２は、排出側６６上を移動する際にはんだウェーブの接触領域の一部を形成する。結果として、はんだウェーブ上の回路基板１２の移動が最大になる。
【００３０】
図８に図示するように、回路基板１２は、比較的幅狭なはんだウェーブによって達成される、接触長が最小（図８において「Ｌ2」と指示される）であるウェーブはんだノズル組立体３６上を移動している。この位置において、摺動プレート７２は、比較的幅狭なはんだウェーブを生成するように、第１の長手方向支持部材５４に隣接して位置決めされる（近接位置と呼ばれることもある）。結果として、はんだウェーブ上の回路基板１２の移動が最小になる。上述したように、最大接触長Ｌ1は約５  １／２インチであり、最小接触長Ｌ2は約３  １／２インチである。コントローラー２６は、摺動プレート７２をこの範囲内の任意の位置に位置決めして、いかなるＰＣＢの接触長も最適化することができる。
【００３１】
はんだウェーブの幅は、アクチュエーター４０の移動、最終的には摺動プレート７２の移動を制御することによって、ＰＣＢ加工動作中に、又は、異なる基板の新たなＰＣＢ加工動作のセットアップ中にその場で調節することができる。アクチュエーター４０は、コントローラー２６のコンピューター制御型の機械ソフトウェアによって駆動される。したがって、ＰＣＢ動作中に接触長を動的に変更することができる。
【００３２】
ウェーブはんだノズル組立体３６の実施形態は、ノズル開口幅及び移動量の変更を含む。さらに、アクチュエーター４０は、限定されないが、電気機械的アクチュエーター、空気圧式アクチュエーター、油圧アクチュエーター、駆動モーター及び送りねじアセンブリ等、任意の機械的作動手段を具現化することができる。摺動プレート７２の形状及びサイズも変更することができる。Ｖ字形状ホイール８４のサイズ及び形状、又はＶ字形状ホイール及びＶ字溝ブロック８２の配置を含めて、移動機構のコンポーネントを変更することができる。例えば、Ｖ字形状ホイール８４及びＶ字溝ブロック８２を、スライド機構と交換することができる。コンポーネントを形成する材料も変更することができる。
【００３３】
代替的な一実施形態において、摺動プレート７２は、Ｖ字形状ホイール又はスライド機構を使用しなくても、側壁５０及び側壁５２内に形成された溝形スロットにおいて移動することができる。また、最小接触及び最大接触を、本明細書において記載した範囲から変更することができる。
【００３４】
本明細書において用いる場合、「はんだウェーブ幅」は、実際のはんだウェーブの断面寸法を説明しており、「接触長」は、任意の所与の時点においてウェーブと接触するＰＣＢにおける距離を説明している。本明細書において用いる場合、「長」という用語は、ＰＣＢの移動方向に平行な接触長を指している。
【００３５】
このように、本開示の少なくとも１つの実施形態のいくつかの態様について記載したが、当業者には様々な改変、変更及び改善が容易に想到することが理解されるべきである。こうした改変、変更及び改善は、本開示の一部であるように意図され、本開示の趣旨及び範囲内にあるように意図されている。したがって、上述した記載及び図面は単に例としてのものである。
【符号の説明】
【００３６】
１０    ウェーブはんだ付け機
１２    プリント回路基板
１４    フレーム
１６    コンベヤシステム
１８    トンネル
２０    フラックス塗布ステーション
２２    予熱ステーション
２２ａ    予熱器
２２ｂ    予熱器
２２ｃ    予熱器
２４    ステーション
２６    コントローラー
２８    フラックス管理システム
３０    ポット
３２    リザーバー
３４    導管
３６    ノズル組立体
３８    ポンプインペラー
４０    アクチュエーター
４２    アクチュエーター支持フレーム
４４    連結リンク
４６    アクチュエーターブロック
４８    ノズルコアフレーム
５０    側壁
５２    側壁
５４    第１の長手方向支持要素
５６    第２の長手方向支持要素
６０    分配バッフル
６２    装填側
６６    排出側
７０    排出側支持フレーム
７２    摺動プレート
７４    側壁
７６    側壁
７８    長手方向支持部
８０    作動支持フレーム
８２    Ｖ字溝ブロック
８４    Ｖ字形状ホイール
８６    ホイール支持ブロック
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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