(57)【要約】【課題】はんだ付け装置において、はんだ不良を低減する。【解決手段】プリント基板にはんだ付けを行う１次はんだ噴流装置４と、１次はんだ噴流装置４によってなされたはんだを仕上げるためにはんだ付けを行う１次はんだ噴流装置４と並設する２次はんだ噴流装置５とを有し、１次はんだ噴流装置４のはんだを噴出させるノズル１１を台座１２から突出させた構造としたので、スルホール基板をＤＩＰはんだした際でも、電子部品リード端子孔（スルホール内）へのはんだ上がりを充分に確保することができ、はんだ不良が低減する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板にはんだ付けを行う１次はんだ噴流装置と、前記１次はんだ噴流装置によってなされたはんだを仕上げるためにはんだ付けを行う前記１次はんだ噴流装置と並設する２次はんだ噴流装置とを有し、前記１次はんだ噴流装置のはんだを噴出させるノズルを台座から突出させた構造としたはんだ付け装置。
【請求項２】
前記１次はんだ噴流装置のはんだを噴出させる前記ノズルは、穴の内径を下方より上方を小さくした中空の略円錐台とした形状の請求項１記載のはんだ付け装置。
【請求項３】
前記１次はんだ噴流装置と前記２次はんだ噴流装置を近接させた構成の請求項１または２に記載のはんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
１次はんだ噴流装置を有するＤＩＰはんだ槽装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、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。
【０００３】
ＤＩＰはんだ槽装置内には、融解したはんだが３００ｋｇ程度（装置によって融解はんだ量は違う）入ったはんだ槽からはんだを噴出させる１次はんだ噴流装置、２次はんだ噴流装置が設置されており、モータもしくは、電磁気を利用して、各はんだ噴流装置内の噴流ノズルから融解したはんだを噴出させ、搬送用コンベアで搬送された電子部品が搭載されたプリント基板を、１次はんだ噴流装置で粗くはんだ付けをし、２次はんだ噴流装置で、仕上げはんだを行う。
【０００４】
図１は、従来のＤＩＰはんだ槽装置の全体内部構造を側面から見た図である。
【０００５】
部品実装されたプリント基板はプリント基板搬入口からはんだ槽のレール上に乗せることで、装置内のプリント基板搬送用コンベアによって自動的にＤＩＰはんだ槽内の自動ポストフラックス塗布工程、予備過熱プリヒート工程（フラックス活性）、はんだ付け工程（プリント基板のランド部と電子部品端子部接合）、プリント基板冷却工程、全ての工程完了後プリント基板搬出口からプリント基板が搬出される仕組みとなっている。
【０００６】
はんだ付け工程では、３００ｋｇ前後（装置により違い有り）、２５５℃で融解されたはんだを入れたはんだ槽内に設置された、１次はんだ噴流装置ではんだを勢い良くはんだ付けする部分に噴出し、はんだを粗く付着させる。次に、２次はんだ噴流装置で、前工程で粗く付着されたはんだを仕上げる。具体的には、ソフトウエーブのはんだの流れでブリッジ箇所をなくしたり、銅箔面が露出していない箇所のはんだ除去等を行う。
【０００７】
その間の搬送用コンベア速度は、はんだ接触時間が３〜５秒として、はんだ品質が最良となるよう速度設定を行なう（標準速度：１．０〜１．７ｍ／ｍｉｎ）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−１８８４４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のＤＩＰはんだ槽装置内の１次噴流装置の役目は、電子部品を実装されたプリント基板と、電子部品の端子接合を行なえるように、勢い良くはんだを噴出させ、両面スルホール基板においては、部品挿入孔（スルホール内）まではんだを濡れさせる必要がある。
【００１０】
しかしはんだ噴出の勢いを良くするために、モータ、もしくは電磁力を上げると、噴出の高さが上がりすぎてプリント基板の部品実装面にはんだが上がってしまったり、はんだブリッジによる電子部品の端子ショートの多発障害が発生したりすることがある。
【００１１】
また、逆に噴出の勢いがないと、両面スルホール基板において部品挿入孔（スルホール
内）まではんだが濡れなかったり、赤目、はんだの穴空きといった不良が発生することがある。このような不具合を解消するためには、条件設定が非常に難しくなってしまい、生産性が悪くなる。
【００１２】
１次はんだ噴流装置ではんだ噴出後、２次はんだ噴流装置で粗く付着されたはんだに対し、ソフトウエーブのはんだの流れには、ブリッジ箇所や、銅露出部へのはんだ付け、銅箔面が露出していない箇所のはんだの除去を行なう役目がある。
【００１３】
上記の１次はんだ噴流装置と２次はんだ噴流装置には、装置間の間隙が有るため、間隙部で温度ドロップ（一時的に温度が下がる）により電子部品端子に付着した融解はんだが凝固しやすくなってしまう。例えば、はんだ接触時温度で２５５℃前後、はんだ噴流装置間温度で２００℃前後、最悪の場合には更に下がる場合が有る。
【００１４】
本来は１次はんだ噴流装置で粗くはんだ付けされたはんだを、融解されたはんだのままの状態で２次はんだ噴流装置で、はんだ付けの仕上げをすると最良なはんだ付けが実現されると考えられる。
【００１５】
双方のはんだ噴流装置の位置関係が近ければ温度ドロップを防止することができ、良好なはんだ付けができるが、実際には次のような課題により実施が困難となっている。
【００１６】
１次はんだ噴流装置からのはんだの流れ（以下はんだ流と称す）が、２次はんだ噴流装置からのはんだ流に影響を及ぼし、はんだ付け品質の低下を招いてしまう。これは、はんだ流はそれぞれ、台座に沿ってはんだを噴出するノズルの前後に流動するため、１次はんだ噴流装置の後方側と、２次はんだ噴流装置の前方側ではんだ流がぶつかり、２次はんだ噴流装置の前方のはんだ流の流れの向きが変わってしまうからである。
【００１７】
また、双方のはんだを噴出するノズルから噴出されたはんだ流がぶつかることで、はんだの液面が荒れてしまい、はんだが大気中の空気と多く触れ、はんだを構成しているスズが酸化してしまい、結果的にドロスが増え、そのドロスがはんだ付けする基板に付着してしまうことがある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
前記目的を達成するために、本発明のはんだ付け装置は、プリント基板にはんだ付けを行う１次はんだ噴流装置と、前記１次はんだ噴流装置によってなされたはんだを仕上げるためにはんだ付けを行う前記１次はんだ噴流装置と並設する２次はんだ噴流装置とを有し、前記１次はんだ噴流装置のはんだを噴出させるノズルを台座から突出させた構造としたものである。
【００１９】
これによって、ノズルからのはんだ噴出力が強くなり、全てのノズルに均一な噴流量が実現でき、また、双方の噴流装置を極力近づけることができるので、電子部品が実装されたプリント基板のＤＩＰはんだ時に、温度ドロップを最小限に抑えることが可能となり、高品質なはんだ付けができるようになるものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、ＤＩＰはんだ装置ではんだ付けを行なう際、１次はんだ噴流装置で、噴出力を強化し、はんだを噴出する各ノズルから同量の安定したはんだを噴出させることが可能となるので、スルホール基板をＤＩＰはんだした際でも、電子部品リード端子孔（スルホール内）へのはんだ上がりを充分に確保することが可能となる。
【００２１】
１次はんだ噴流装置と２次はんだ噴流装置との位置関係についても、双方のはんだ流に
よるはんだ流の流れの向きの影響をうけにくくしているので、１次、２次噴流装置を近づけることが可能となるので、電子部品を実装したプリント基板を流した際にも、１次はんだ噴流装置と２次はんだ噴流装置の噴流装置間での温度ドロップを最低限に抑えるので、はんだ噴流装置間でのはんだ凝固を抑えることができ、高品質（はんだブリッジ、赤目、はんだ穴空き）なＤＩＰはんだ付けを実現することが可能となる。
【００２２】
ＤＩＰはんだ装置で発生し易いスズの酸化によるドロスも、１次はんだ噴流装置のノズル形状を変えることで、２次はんだ噴流との隣接距離を近づけても、はんだ流の影響を受けてはんだ液面が波を打たないようにできるので、定期的なドロス除去作業時間の短縮と、ドロス削減によるコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来および本発明の実施の形態におけるＤＩＰはんだ槽装置の内部構造を示す図
【図２】（ａ）本発明の実施の形態におけるはんだ槽内部構造を示す側視図  （ｂ）同、上面図
【図３】（ａ）従来における１次はんだ噴流装置のノズルの斜視図  （ｂ）同、ノズルの透写拡大図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態における１次はんだ噴流装置のノズルの斜視図  （ｂ）同、ノズルの透写拡大図
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、従来例と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。また、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）
本発明のはんだ付け装置の基本構造は、従来例と同様であるので、ＤＩＰはんだ槽装置の構造を図１を用いて説明する。
【００２６】
ＤＩＰはんだ槽装置２０において、プリント基板は矢印Ｃのように搬送される。具体的には、プリント基板の入り口であるプリント基板搬入口Ａから電子部品が搭載されたプリント基板を搬入し、搬入されたプリント基板はプリント基板搬送用コンベア７に乗せられてＤＩＰはんだ槽装置２０内を移動し、後述する各工程を経てプリント基板搬出口Ｂに搬送される。
【００２７】
次に、プリント基板搬入口Ａから搬入されたプリント基板は、自動ポストフラックス塗布部１によりフラックスを塗布される（フラックス工程）。
【００２８】
次に、フラックスを塗布されたプリント基板は、２〜３箇所設けられた予備加熱プリヒート用ヒータ部２によって加熱され（予備過熱プリヒート工程）、フラックスが活性化される（フラックス活性工程）。
【００２９】
フラックスが活性化されたプリント基板は、３００ｋｇ前後の融解はんだが入れられたはんだ槽３内に設置された、１次はんだ噴流装置４、２次はんだ噴流装置５によってはんだ付けが行われる（はんだ付け行程）。
【００３０】
次に、はんだ付けが行われたプリント基板は、基板冷却部６により、はんだが冷却され凝固する。
【００３１】
次に、プリント基板は、プリント基板搬出口Ｂから搬出され、プリント基板のはんだ行程が全て完了する。
【００３２】
高品質なはんだ付けを実現するためには、はんだ噴出時の噴流状態の形状が非常に重要なポイントとなり、１次はんだ噴流において、噴流状態の良好なはんだ流をノズルから安定して供給することが重要である。
【００３３】
噴流状態が悪いはんだ流の場合、２次はんだ噴流後のプリント基板において、はんだブリッジ、スルホール部への未はんだ上がり、赤目、穴開き、ボイド、意図しない部分へのはんだ付着などが発生することになる。
【００３４】
また、１次はんだ噴流装置と２次はんだ噴流装置の位置関係についての最適な条件は、１次はんだ噴流装置と２次はんだ噴流装置を極力近づけることであり、これは、電子部品を搭載したプリント基板の接合面の温度において、１次、２次はんだ噴流装置間における温度ドロップを最小限に抑えることができるからである。
【００３５】
１次はんだ噴流装置では粗くはんだ付けが行われるが、１次はんだ噴流装置を通過し粗くはんだ付けされた部分のはんだが凝固する前に、２次はんだ噴流装置内の融解はんだに接触させることで良好なハンダ付けが行えるようになる。１次はんだ噴流装置によるはんだが凝固する前に、２次はんだ噴流装置内の融解はんだに接触させることができないと、１次はんだ噴流装置を経て一旦凝固したはんだが、２次はんだ噴流装置のはんだが塗布されるのを阻害してしまい、はんだ不良が発生する。
【００３６】
図２は、はんだ槽３内の各はんだ噴流装置の構造を示した図である。図２に示すように、はんだ槽３内には、１次はんだ噴流装置４、および２次はんだ噴流装置５が並設されており、モータ８により矢印Ｄのように各噴流装置の下部から上部に向けはんだの噴出を行う。モータ８の代わりに電磁気を用いる場合もある。
【００３７】
各噴流装置は下部からの噴流量を制御してノズルから噴出させるはんだ流を制御する機能を有する。具体的には、１次はんだ噴流装置４では、おおよそ粗くはんだ付けを行い、特にスルホール基板では噴流の高さ、噴流の安定を図ることが重要となる。また、２次はんだ噴流装置５ではなめらかなはんだ流を発生させることで、１次はんだ噴流装置４で粗くはんだ付けされた部分の仕上げ（ブリッジ、赤目等をなくす）を行う。
【００３８】
図３（ａ）は、従来の１次はんだ噴流装置４のノズルの斜視図、図３（ｂ）は、同ノズルの透写拡大図である。１次はんだ噴流装置４において、溶解したはんだはノズル９から噴出されるが、図３（ｂ）に示すように、ノズル９は円筒状の形状からなり、下部から上部まで同一のサイズの穴径となっており、台座１０に直接穴を空けたような形状で、噴出したはんだ流Ｅは台座１０に沿って広がり落ちるような流れとなる。このとき、ノズル９の上端位置と台座１０の高さは同じとなり、高さＨ１で表される。
【００３９】
図３のような１次はんだ噴流装置４のノズルの形状の場合、１次はんだ噴流装置４と２次はんだ噴流装置５とを近接させると、１次はんだ噴流装置４のノズルから噴出するはんだが、並設する２次はんだ噴流装置５のノズル（図示せず）から噴出するはんだと、プリント基板のはんだ面近傍で、互いに衝突してしまう。このため、２次はんだ噴流装置５側のはんだ流の向きに影響が出ないように、双方のノズルを近づけないようにする必要があり、１次はんだ噴流装置４と２次はんだ噴流装置５との距離が離れ、前述のように温度ドロップによるはんだ不良が発生しやすかった。
【００４０】
図４（ａ）は、本発明の実施の形態における１次はんだ噴流装置４のノズルの斜視図、
図４（ｂ）は、同ノズルの透写拡大図である。図４（ｂ）に示すように、ノズル１１は台座１２から突出しており、穴の内径は下方より上方を小さくし、中空の略円錐台の形状をしている。例えば、台座１２に相当する高さの内径φＢを５ｍｍ、上端部の内径φＡを４ｍｍとしている。
【００４１】
これにより、噴出したはんだ流Ｆは一旦上方へ勢いよく噴出したあと、台座１２から流れ落ちるような流れとなる。このため、スルホール基板をＤＩＰはんだした際でも、電子部品リード端子孔（スルホール内）へのはんだ上がりが充分に確保することが可能となるのである。
【００４２】
また、噴出したはんだ流Ｅは台座１０の平面部に沿って全体に広がるような状態で流れ落ちるのに比べ、噴出したはんだ流Ｆはノズル１１から上方へ噴出できるので、ノズル１１の上端位置の高さをノズル９の上端位置の高さと同じＨ１に設定しても、台座１２の高さＨ２を低くすることができる。
【００４３】
これにより、台座１０と台座１２との距離を近づけても、はんだ流Ｅとはんだ流Ｆとがプリント基板近傍でぶつかることを低減できる。１次はんだ噴流装置４と２次はんだ噴流装置５との距離を近づけても、１次はんだ噴流装置４のノズルから噴出するはんだが、隣接する２次はんだ噴流装置５のノズル（図示せず）から噴出するはんだと、プリント基板のはんだ面近傍で、互いに衝突しにくくなる。
【００４４】
従って、電子部品を実装したプリント基板をはんだ付けする際に、１次はんだ噴流装置と２次はんだ噴流装置の噴流装置間での温度ドロップを低減できるので、はんだ噴流装置間でのはんだ凝固を抑えることができ、高品質（はんだブリッジ、赤目、はんだ穴空き）なＤＩＰはんだ付けを実現することが可能となる。
【００４５】
このように、上記従来のようなはんだ不良を防ぐことができるようになるものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
１次はんだ噴流装置と２次はんだ噴流装置を並設して配置するはんだ槽を有するはんだ装置であれば、ＤＩＰはんだ槽装置以外のはんだ装置等の用途にも適用できる。
【符号の説明】
【００４７】
４  １次はんだ噴流装置
５  ２次はんだ噴流装置
９、１１  ノズル
１０、１２台座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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