JPH0215306B2 - - Google Patents
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- JPH0215306B2 JPH0215306B2 JP58103578A JP10357883A JPH0215306B2 JP H0215306 B2 JPH0215306 B2 JP H0215306B2 JP 58103578 A JP58103578 A JP 58103578A JP 10357883 A JP10357883 A JP 10357883A JP H0215306 B2 JPH0215306 B2 JP H0215306B2
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- soldering
- solder
- gas
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- flow
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3457—Solder materials or compositions; Methods of application thereof
- H05K3/3468—Applying molten solder
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B15/00—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B08—CLEANING
- B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
- B08B15/00—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area
- B08B15/02—Preventing escape of dirt or fumes from the area where they are produced; Collecting or removing dirt or fumes from that area using chambers or hoods covering the area
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/08—Soldering by means of dipping in molten solder
- B23K1/085—Wave soldering
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K2203/00—Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
- H05K2203/08—Treatments involving gases
- H05K2203/081—Blowing of gas, e.g. for cooling or for providing heat during solder reflowing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
- Molten Solder (AREA)
- Coating With Molten Metal (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、土台となる基盤の上に、電気的素子
及び電子素子をハンダ付けするための装置に関す
るものであり、更に詳しく言えば、プリント基
盤、もしくはそれに類するものに、多数の電気的
素子及び電子素子を、その導線を介して、ハンダ
付けするための改良された装置に関するものであ
る。
及び電子素子をハンダ付けするための装置に関す
るものであり、更に詳しく言えば、プリント基
盤、もしくはそれに類するものに、多数の電気的
素子及び電子素子を、その導線を介して、ハンダ
付けするための改良された装置に関するものであ
る。
背 景
プリント基盤上に、多数の電気的素子及び電子
素子を、その導線を介して、ハンダ付けする技術
については、従来、各種のハンダ付けの方法が知
られている。
素子を、その導線を介して、ハンダ付けする技術
については、従来、各種のハンダ付けの方法が知
られている。
多数の素子を基盤にハンダ付けする一つの方法
は浸漬ハンダ法である。この方法では、プリント
配線が施こされた基盤に設けた孔から素子の導線
が出ている側の基盤の面を、ある一定の時間、溶
融ハンダの表面に接触させた後、基盤を取りはず
す。
は浸漬ハンダ法である。この方法では、プリント
配線が施こされた基盤に設けた孔から素子の導線
が出ている側の基盤の面を、ある一定の時間、溶
融ハンダの表面に接触させた後、基盤を取りはず
す。
基盤の上に素子をハンダ付けする別の方法とし
ては、ウエーブハンダ法がある。先行技術におけ
る典型的なウエーブハンダ法は、通常融解したハ
ンダを供給するための容器、及び一部が融解した
ハンダの中に入つている受皿とをもつて行なわわ
れる。この受皿は、融解したハンダの表面下に取
入口を有し、かつハンダの表面より上に、細長い
水平のノズルもしくはスロツトを有している。送
り出しポンプが溶融ハンダの中に設けられてお
り、受皿の取入れ口に融解ハンダを送り込むのに
使われる。この取入れ口から、融解したハンダは
受皿の中を上方へ流れ、水平ノズルから外に出
て、ノズルの先に、融解したハンダの滑かな丸い
定常波を作り出す。
ては、ウエーブハンダ法がある。先行技術におけ
る典型的なウエーブハンダ法は、通常融解したハ
ンダを供給するための容器、及び一部が融解した
ハンダの中に入つている受皿とをもつて行なわわ
れる。この受皿は、融解したハンダの表面下に取
入口を有し、かつハンダの表面より上に、細長い
水平のノズルもしくはスロツトを有している。送
り出しポンプが溶融ハンダの中に設けられてお
り、受皿の取入れ口に融解ハンダを送り込むのに
使われる。この取入れ口から、融解したハンダは
受皿の中を上方へ流れ、水平ノズルから外に出
て、ノズルの先に、融解したハンダの滑かな丸い
定常波を作り出す。
プリント基盤に、電気的素子及び電子素子をハ
ンダ付けるその他の方法に中には、カスケードハ
ンダ法、ジエツトハンダ法、ドラグハンダ法と呼
ばれるものがある。
ンダ付けるその他の方法に中には、カスケードハ
ンダ法、ジエツトハンダ法、ドラグハンダ法と呼
ばれるものがある。
導線を有しない素子も、基盤にハンダ付けする
ことができる。この場合には、例えば、固定剤つ
まり接着剤を用いて、素子を基盤の下面に固着
し、ついで、基盤と素子を、融解したハンダに接
触させる。
ことができる。この場合には、例えば、固定剤つ
まり接着剤を用いて、素子を基盤の下面に固着
し、ついで、基盤と素子を、融解したハンダに接
触させる。
公知の多数物体ハンダ付け方法は、電子工業界
における製造面の経済性を相当に向上させる。そ
のため、かなり商業的に利用されているが、一
方、基盤上の回路、接続部、及び導線に、余分の
ハンダが付着して残るという問題がある。余分の
ハンダが付着すると、シヨートするおそれが生
じ、またつららやブリツジを作ることがあり、か
つ、ハンダの使用量、及び完成した盤の重量も増
加する。さらに、電子部品の密度を比較的高くし
ようとする最近の電子工業界の傾向から、ハンダ
のシヨート、つらら、ブリツジの問題は、より大
きなものとなつている。
における製造面の経済性を相当に向上させる。そ
のため、かなり商業的に利用されているが、一
方、基盤上の回路、接続部、及び導線に、余分の
ハンダが付着して残るという問題がある。余分の
ハンダが付着すると、シヨートするおそれが生
じ、またつららやブリツジを作ることがあり、か
つ、ハンダの使用量、及び完成した盤の重量も増
加する。さらに、電子部品の密度を比較的高くし
ようとする最近の電子工業界の傾向から、ハンダ
のシヨート、つらら、ブリツジの問題は、より大
きなものとなつている。
このハンダのシヨート、つらら、ブリツジの問
題を解決するために、従来様々な工夫がなされて
いる。例えば、ウエーバハンダ法には、業界でき
わめて一般的に採用されるよいになつている1つ
の方法として、基盤がハンダの波を通る際の移動
路を傾斜させること、即ち、ハンダ付けされてい
る盤とハンダウエーブとの間の出口の角度を、水
平から増やしていくことがある。また、出口の角
度をさらに大きくするために、また、基盤が波か
ら出る位置を変更するために、様々な波について
の幾何学が探究されている。
題を解決するために、従来様々な工夫がなされて
いる。例えば、ウエーバハンダ法には、業界でき
わめて一般的に採用されるよいになつている1つ
の方法として、基盤がハンダの波を通る際の移動
路を傾斜させること、即ち、ハンダ付けされてい
る盤とハンダウエーブとの間の出口の角度を、水
平から増やしていくことがある。また、出口の角
度をさらに大きくするために、また、基盤が波か
ら出る位置を変更するために、様々な波について
の幾何学が探究されている。
ハンダのシヨート、つらら、ブリツジの発生を
少なくするための別の方法で、商業的にかなり利
用されているものには、ウオーカー他による米国
特許第3058411号明細書に開示されている、ハン
ダのウエーブの中に、直接溶融ハンダを混ぜる方
法がある。
少なくするための別の方法で、商業的にかなり利
用されているものには、ウオーカー他による米国
特許第3058411号明細書に開示されている、ハン
ダのウエーブの中に、直接溶融ハンダを混ぜる方
法がある。
多数物体のハンダ付け方法において、ハンダの
シヨート、つらら、又はブリツジの発生を十分に
除去しうるものとして、最近になつて開発された
ものは、カナダ国特許第109102号、同じく第
109641号、及びこれに対応するハロルド・テイ
ー・オルークによる大量ハンダ付け方法に関する
1978年4月18日付米国特許出願第897492号があ
る。なお、これらは、すべて、本願の出願人に譲
渡されている。
シヨート、つらら、又はブリツジの発生を十分に
除去しうるものとして、最近になつて開発された
ものは、カナダ国特許第109102号、同じく第
109641号、及びこれに対応するハロルド・テイ
ー・オルークによる大量ハンダ付け方法に関する
1978年4月18日付米国特許出願第897492号があ
る。なお、これらは、すべて、本願の出願人に譲
渡されている。
前述のカナダ国特許、及びそれに対応する米国
出願は、多数物体のハンダ付け方法を開示してい
る。
出願は、多数物体のハンダ付け方法を開示してい
る。
その方法によると、基盤が融解したハンダに触
れた後、ハンダ付けの過程で残された余分のハン
ダは、基盤上で凝固する前の置かれたばかりのハ
ンダに、高温ガスを吹き当てることによつて除去
される。実際には、高温ガスの流れは、ハンダ付
け装置のすぐ後方に位置する1つ又は多数の噴出
口、流体レンズ、スロツト、ノズル、又はそれに
類するものから基盤の下側に、比較的鋭角(30゜
〜60゜)をもつて向けられる。高温ガス、ハン
ダ・ガス、及び微粒子の漏れを最小限にするため
に、ハンダ槽の上方に排気フードが設けられてい
る。このフードは、フードの下や上から、高温ガ
ス、ハンダガス及び微粒子の漏れることがないよ
うにして口を開けている。フードの口を開けてお
くことで、高温ガス、ハンダガス、及び微粒子の
漏れを、うまく最小限にとどめることはできる
が、コンベヤーの位置が限定されてしまうので、
製造量は抑えられることになる。
れた後、ハンダ付けの過程で残された余分のハン
ダは、基盤上で凝固する前の置かれたばかりのハ
ンダに、高温ガスを吹き当てることによつて除去
される。実際には、高温ガスの流れは、ハンダ付
け装置のすぐ後方に位置する1つ又は多数の噴出
口、流体レンズ、スロツト、ノズル、又はそれに
類するものから基盤の下側に、比較的鋭角(30゜
〜60゜)をもつて向けられる。高温ガス、ハン
ダ・ガス、及び微粒子の漏れを最小限にするため
に、ハンダ槽の上方に排気フードが設けられてい
る。このフードは、フードの下や上から、高温ガ
ス、ハンダガス及び微粒子の漏れることがないよ
うにして口を開けている。フードの口を開けてお
くことで、高温ガス、ハンダガス、及び微粒子の
漏れを、うまく最小限にとどめることはできる
が、コンベヤーの位置が限定されてしまうので、
製造量は抑えられることになる。
このような先行技術における諸欠点を克服する
ような多数物体ハンダ付け装置を提供することが
本発明の第1の目的である。
ような多数物体ハンダ付け装置を提供することが
本発明の第1の目的である。
本発明の第2の目的は、ハンダ付けの直後に、
高温ガスの流れをハンダ付けされたばかりの基盤
に触れさせるようにしたハンダ付け装置におい
て、ハンダ・ガス及び微粒子の漏れを、最小限に
するか、もしくは、完全に防ぐことである。
高温ガスの流れをハンダ付けされたばかりの基盤
に触れさせるようにしたハンダ付け装置におい
て、ハンダ・ガス及び微粒子の漏れを、最小限に
するか、もしくは、完全に防ぐことである。
本発明のそれ以外の目的の中の一部は、自から
明白であると思われ、また一部は、後に述べると
ころに出てくる。
明白であると思われ、また一部は、後に述べると
ころに出てくる。
従つて本発明は、以下の詳細な説明で例示され
ている要素の特徴、特性、及びそれらの相互関係
を有する装置から構成されており、かつその技術
的範囲は、特許請求の範囲に記載されている通り
である。
ている要素の特徴、特性、及びそれらの相互関係
を有する装置から構成されており、かつその技術
的範囲は、特許請求の範囲に記載されている通り
である。
本発明
本発明は、基盤の移動路の下方であつて、ハン
ダ付け部のすぐ手前に、排気装置を設置すること
により、先行技術における前述した問題、及びそ
の他の問題を克服するものである。
ダ付け部のすぐ手前に、排気装置を設置すること
により、先行技術における前述した問題、及びそ
の他の問題を克服するものである。
ガスの流れは、薄片状ではないが、概ね、ハン
ダ付け部、ハンダ槽もしくはハンダ波を越えて流
れる。その流れは、コアンダ効果によつて、比較
的水平であり、かつ一部は、波面に沿つて流れる
ことによつて、若干下向きとなることが観測され
ている。
ダ付け部、ハンダ槽もしくはハンダ波を越えて流
れる。その流れは、コアンダ効果によつて、比較
的水平であり、かつ一部は、波面に沿つて流れる
ことによつて、若干下向きとなることが観測され
ている。
従つて、本発明においては、高温ガスの流れに
向かつて口を開けたよろい板を備え、かつ概ね水
平のよろい板式の通風口を備える排気装置を、基
盤の移動路の下方において、ハンダ付け部のすぐ
手前の設置する。このよろい板は、かなり高速度
にガスの流れを捉らえて、その運動エネルギーを
つかまえ、別のエネルギーをほとんど使うことな
く、空気の流れ、及びそれに乗つてくるガス及び
微粒子を排気装置に引き込むように、ガスの流れ
の運動エネルギーを排気過程の一助として利用す
る。
向かつて口を開けたよろい板を備え、かつ概ね水
平のよろい板式の通風口を備える排気装置を、基
盤の移動路の下方において、ハンダ付け部のすぐ
手前の設置する。このよろい板は、かなり高速度
にガスの流れを捉らえて、その運動エネルギーを
つかまえ、別のエネルギーをほとんど使うことな
く、空気の流れ、及びそれに乗つてくるガス及び
微粒子を排気装置に引き込むように、ガスの流れ
の運動エネルギーを排気過程の一助として利用す
る。
このようにして、ガスの流れの水平方向成分の
相当量が、過去に見られたように排気フードを上
方に開口する必要なく、ガスの流れに慣性を利用
して捉えられ、ガスの除去、及びガスに乗つてく
るハンダガス、及び微粒子の除去が促進されるの
である。
相当量が、過去に見られたように排気フードを上
方に開口する必要なく、ガスの流れに慣性を利用
して捉えられ、ガスの除去、及びガスに乗つてく
るハンダガス、及び微粒子の除去が促進されるの
である。
以下の記述においては、多数物体をウエーブハ
ンダ付けするようにした場合を例にとつて説明す
る。しかし、この方法の技術に熟練した者であれ
ば、カスケード、ジエツト、又はドラグハンダ法
のような、他の多数物体がハンダ付け方法に対し
ても、同じような効果が得られることを理解しう
ると思う。
ンダ付けするようにした場合を例にとつて説明す
る。しかし、この方法の技術に熟練した者であれ
ば、カスケード、ジエツト、又はドラグハンダ法
のような、他の多数物体がハンダ付け方法に対し
ても、同じような効果が得られることを理解しう
ると思う。
詳しく言えば、ハンダ付け部において、基盤を
融解したハンダと接触させ、高速、高温ガスを、
まだ融けているハンダに当てることで、基盤の表
面から余分のハンダを取り除くようにしたハンダ
付け装置において、基盤の移動路の下であつて、
ハンダ付け部のすぐ手前に、概ね水平のよろい板
式排気装置を設置するという改良を加えたもので
ある。
融解したハンダと接触させ、高速、高温ガスを、
まだ融けているハンダに当てることで、基盤の表
面から余分のハンダを取り除くようにしたハンダ
付け装置において、基盤の移動路の下であつて、
ハンダ付け部のすぐ手前に、概ね水平のよろい板
式排気装置を設置するという改良を加えたもので
ある。
よろい板は、流出するガスの流れの方向に口を
開けて設けられており、ガスの流れの慣性によ
り、ガス及び随伴するハンダガス及び微粒子がよ
ろい板を経て下に運ばれ、かつそこからは、通常
の手段によつて排気される。
開けて設けられており、ガスの流れの慣性によ
り、ガス及び随伴するハンダガス及び微粒子がよ
ろい板を経て下に運ばれ、かつそこからは、通常
の手段によつて排気される。
上方及び下方の排気装置の組合せによつて、上
方にフードをつけずに、ハンダ付け部から、高温
ガス及びその流れに乗つてくるガス及び微粒子
を、ほとんど100%つかまえて、確実に除去する
ことができる。
方にフードをつけずに、ハンダ付け部から、高温
ガス及びその流れに乗つてくるガス及び微粒子
を、ほとんど100%つかまえて、確実に除去する
ことができる。
本発明の目的を、より十分に理解しうるよう
に、以下、添付図面を参照して、詳細に説明す
る。
に、以下、添付図面を参照して、詳細に説明す
る。
以下の詳細な説明において、「素子」という語
は、通常の金属導体又は導線を有する素子、並び
に、チツプ素子のようないわゆる導線のない素子
のことを言う。「素子導線」とは、プリント基盤
に接続される電気的素子又は電子素子の金属導体
の部分、即ち、導線、端子、ラグ、ピン等のこと
を言う。「ランド」とは、素子、又は素子導線が
ハンダ付けされるプリント基盤上の金属パターン
の部分を言う。「ガス」とは、単体のガス、又は
混合ガスを言う。必要に応じ、ガス又は混合ガス
は小滴として散布される液体をも含むものとす
る。「大量ハンダ付け」とは、液状のハンダを入
れた容器から、基盤に対してハンダ付けを行なう
公知のいくつかのハンダ技術のどれかを言うもの
である。例として、ウエーブハンダ法、ポツトハ
ンダ法、ジエツトハンダ法、カスケードハンダ
法、及びドラツクハンダ法含まれるが、これらに
限定されるものではない。
は、通常の金属導体又は導線を有する素子、並び
に、チツプ素子のようないわゆる導線のない素子
のことを言う。「素子導線」とは、プリント基盤
に接続される電気的素子又は電子素子の金属導体
の部分、即ち、導線、端子、ラグ、ピン等のこと
を言う。「ランド」とは、素子、又は素子導線が
ハンダ付けされるプリント基盤上の金属パターン
の部分を言う。「ガス」とは、単体のガス、又は
混合ガスを言う。必要に応じ、ガス又は混合ガス
は小滴として散布される液体をも含むものとす
る。「大量ハンダ付け」とは、液状のハンダを入
れた容器から、基盤に対してハンダ付けを行なう
公知のいくつかのハンダ技術のどれかを言うもの
である。例として、ウエーブハンダ法、ポツトハ
ンダ法、ジエツトハンダ法、カスケードハンダ
法、及びドラツクハンダ法含まれるが、これらに
限定されるものではない。
次に、添付図面を参照して、本発明をウエーブ
ハンダ法と組合せた、好適な具体的実施例を説明
する。
ハンダ法と組合せた、好適な具体的実施例を説明
する。
第1図に示すように、プリント基盤20は、そ
の表面の予め決められた位置に、多数の電気的素
子又は電子素子24を配置した状態で、導入部2
2に置かれている。この基盤20の下面は、1つ
もしくは複数のプリントされた金属導体からなる
絶縁配線盤となつており、基盤には多数の孔25
が穿設されている。素子24は、その導線26
を、基盤の孔25から下方へ突出させて、接続す
るべき素子リードと並べて、基盤20の最上面に
置かれている。
の表面の予め決められた位置に、多数の電気的素
子又は電子素子24を配置した状態で、導入部2
2に置かれている。この基盤20の下面は、1つ
もしくは複数のプリントされた金属導体からなる
絶縁配線盤となつており、基盤には多数の孔25
が穿設されている。素子24は、その導線26
を、基盤の孔25から下方へ突出させて、接続す
るべき素子リードと並べて、基盤20の最上面に
置かれている。
素子24は、手により、または半自動式に、あ
るいは、マルチプル・ステーシヨン・パンタグラ
フの単一ステーシヨン、または、数値制御機機か
らなる自動組立て法を含めた公知の方法によつて
基盤20に挿入される。これらの方法は、全て、
公知であるので、これ以上の説明は省く。
るいは、マルチプル・ステーシヨン・パンタグラ
フの単一ステーシヨン、または、数値制御機機か
らなる自動組立て法を含めた公知の方法によつて
基盤20に挿入される。これらの方法は、全て、
公知であるので、これ以上の説明は省く。
次の段階では、ハンダ付けするべき面を、フラ
ツクス処理装置30で、いわゆるフラツクスを用
いて処理する。このフラツクスは、公知のどんな
ものでもよいが、例えば、白色ロジン・フラツク
ス、活性ロジン・フラツクス、または、水溶性フ
ラツクスが含まれる。フラツクスは、例えば、噴
霧、発泡、ブラツシング又は、フラツクス・ウエ
ーブ等の公知の手段によつて、フラツクス処理装
置30内で使用される。
ツクス処理装置30で、いわゆるフラツクスを用
いて処理する。このフラツクスは、公知のどんな
ものでもよいが、例えば、白色ロジン・フラツク
ス、活性ロジン・フラツクス、または、水溶性フ
ラツクスが含まれる。フラツクスは、例えば、噴
霧、発泡、ブラツシング又は、フラツクス・ウエ
ーブ等の公知の手段によつて、フラツクス処理装
置30内で使用される。
ついで基盤20は、フラツクス処理装置30か
ら、予熱装置32へ送られ、そこで、基盤及び導
線上に活性的なフラツクス層を形成するために、
基盤を予熱して、フラツクスに流動性を与え、フ
ラツクス溶媒の大部分を取り除く。予熱装置32
は、赤外線又は対流ヒーター、もしくは赤外線対
流ヒーターとの組合せにより構成されている。
ら、予熱装置32へ送られ、そこで、基盤及び導
線上に活性的なフラツクス層を形成するために、
基盤を予熱して、フラツクスに流動性を与え、フ
ラツクス溶媒の大部分を取り除く。予熱装置32
は、赤外線又は対流ヒーター、もしくは赤外線対
流ヒーターとの組合せにより構成されている。
フラツクス処理及び予熱装置された基盤は、そ
の後、ウエーブハンダ付け部36へ送られる。第
2図にも示されているように、ウエーブハンダ付
け部36は、融解ハンダ42を供給するための通
常の設計による容器40を含んでいる。通常の加
熱手段(図示されていない)が、加熱して融解し
た状態のハンダを供給するために、容器40の
底、またはその側面に固定されるか、あるいはハ
ンダの中に浸けられている。
の後、ウエーブハンダ付け部36へ送られる。第
2図にも示されているように、ウエーブハンダ付
け部36は、融解ハンダ42を供給するための通
常の設計による容器40を含んでいる。通常の加
熱手段(図示されていない)が、加熱して融解し
た状態のハンダを供給するために、容器40の
底、またはその側面に固定されるか、あるいはハ
ンダの中に浸けられている。
ハンダ付け装置の最後の部分は、ハンダの定常
波44というよく知られた形でハンダを送るため
の可変ポンプである。
波44というよく知られた形でハンダを送るため
の可変ポンプである。
ウエーブハンダ付け部36のすぐ後方に、過剰
ハンダ除去装置46が設けられている。
ハンダ除去装置46が設けられている。
過剰ハンダ除去装置46は、ウエーブハンダ付
け部36の同列上において、そのすぐ後に続き、
ハンダが凝固して、シヨート、つらら、またはブ
リツジとなる前に、基盤の下面から余分のハンダ
を取り去る、つまり吹きとばす役目をする。過剰
ハンダ除去装置46は、カナダ国特許第1091102
号及び同第1096241号に従つて、基盤の下方に向
けて高温ガスを発するための、1つもしくは複数
の噴出口48、すなわち、流体ナイフ、スロツ
ト、ノズル、またはそれに類したもので構成され
ている。
け部36の同列上において、そのすぐ後に続き、
ハンダが凝固して、シヨート、つらら、またはブ
リツジとなる前に、基盤の下面から余分のハンダ
を取り去る、つまり吹きとばす役目をする。過剰
ハンダ除去装置46は、カナダ国特許第1091102
号及び同第1096241号に従つて、基盤の下方に向
けて高温ガスを発するための、1つもしくは複数
の噴出口48、すなわち、流体ナイフ、スロツ
ト、ノズル、またはそれに類したもので構成され
ている。
ガスの流量、圧力、温度、及び基盤がハンダ波
から出てきて、高温ガスの流れと接触し始めるま
での時間は、基盤の温度、周囲の温度、ハンダの
融点、流体の比熱、及び基盤への熱伝導係数、基
盤の大きさ及び形状、素子の密度、残留して除去
されるべきハンダの量、コンベヤの速度、さら
に、ウエーブハンダ付け部36と過剰ハンダ除去
装置46の間の距離によつて、大きく異つてく
る。噴出口48は、当然のことながら、長く垂れ
下つた全ての導線等が、十分に通過出来るだけの
空間を、基盤の移動路の下に設けるべく配置され
ている。
から出てきて、高温ガスの流れと接触し始めるま
での時間は、基盤の温度、周囲の温度、ハンダの
融点、流体の比熱、及び基盤への熱伝導係数、基
盤の大きさ及び形状、素子の密度、残留して除去
されるべきハンダの量、コンベヤの速度、さら
に、ウエーブハンダ付け部36と過剰ハンダ除去
装置46の間の距離によつて、大きく異つてく
る。噴出口48は、当然のことながら、長く垂れ
下つた全ての導線等が、十分に通過出来るだけの
空間を、基盤の移動路の下に設けるべく配置され
ている。
不活性ガスも使用することが出来るが、当てる
ガスとしては、高温の空気を用いるのが好まし
い。空気は、噴出口48の出口で測定して、約93
℃から350℃の範囲に、出来れば、約290℃から
300℃に予め加熱するのがよい。63対37のハンダ
合金の場合、好適な予熱温度は、噴出口48の出
口で測定して、約290℃である。
ガスとしては、高温の空気を用いるのが好まし
い。空気は、噴出口48の出口で測定して、約93
℃から350℃の範囲に、出来れば、約290℃から
300℃に予め加熱するのがよい。63対37のハンダ
合金の場合、好適な予熱温度は、噴出口48の出
口で測定して、約290℃である。
基盤20の下面、接続部、及び素子導線、また
は本体に入つた融触しているハンダに当てる高温
空気の流れは、余分のハンダを移動させ、かつ基
盤の下面、接続部、導線及び本体の余分のハンダ
を吹きとばして、ハンダが凝固する際に発生する
ブリツジ、つらら、シヨートの可能性を最小限度
とする。
は本体に入つた融触しているハンダに当てる高温
空気の流れは、余分のハンダを移動させ、かつ基
盤の下面、接続部、導線及び本体の余分のハンダ
を吹きとばして、ハンダが凝固する際に発生する
ブリツジ、つらら、シヨートの可能性を最小限度
とする。
さらに、ハンダ付け装置に含まれるものとし
て、通常の構造の基盤コンベヤー50がある。こ
れは、間隔を有する左右1対のコンベヤーレール
と、基盤を挿入部22から、フラツクス処理装置
30、予熱装置32、ウエーブハンダ付け部36
及びハンダ除去装置46を経て運んでいくため
の、適当な運転手段(図示していない)とで構成
されている。
て、通常の構造の基盤コンベヤー50がある。こ
れは、間隔を有する左右1対のコンベヤーレール
と、基盤を挿入部22から、フラツクス処理装置
30、予熱装置32、ウエーブハンダ付け部36
及びハンダ除去装置46を経て運んでいくため
の、適当な運転手段(図示していない)とで構成
されている。
従来において見られたような、ウエーブハンダ
付け部36とハンダ除去装置46の上方には、大
きなフード、つまり上方排気装置60が設置され
ている。排気装置60の中に集められたガスは、
フアン、または同様の通常使用されている強制排
気手段によつて、排出口62から排出される。
付け部36とハンダ除去装置46の上方には、大
きなフード、つまり上方排気装置60が設置され
ている。排気装置60の中に集められたガスは、
フアン、または同様の通常使用されている強制排
気手段によつて、排出口62から排出される。
特に第2図でよく見られるように、噴出口48
から出る空気の流れは、噴出口48から離れた後
に、コアンダ効果によつて偏倚し、ハンダ波の表
面に沿つて流れる。その結果、空気の流れの大部
分は、ほとんど水平に流れ、一部は下方を向く。
から出る空気の流れは、噴出口48から離れた後
に、コアンダ効果によつて偏倚し、ハンダ波の表
面に沿つて流れる。その結果、空気の流れの大部
分は、ほとんど水平に流れ、一部は下方を向く。
従来、空気の流れの水平成分をそらして、排気
装置への流入をよくするために、ゲート64(破
線で図示)が使用されてきた。このゲート64
は、各基盤が、連続して入つてくる毎に、上がつ
たり、下がつたりする。ゲート64を設置して
も、高速で流れるガスをとらえ、上方排気装置6
0へ向かつて急激に方向転換90゜をさせるのは、
困難であることが判明している。
装置への流入をよくするために、ゲート64(破
線で図示)が使用されてきた。このゲート64
は、各基盤が、連続して入つてくる毎に、上がつ
たり、下がつたりする。ゲート64を設置して
も、高速で流れるガスをとらえ、上方排気装置6
0へ向かつて急激に方向転換90゜をさせるのは、
困難であることが判明している。
本発明では、概ね水平のよろい板付き偏向面7
2を有する下方排気装置70を設けたことによ
り、前述の問題を克服している。
2を有する下方排気装置70を設けたことによ
り、前述の問題を克服している。
下方排気装置70は、ハンダ付けされた基盤の
移動路の下方で、かつウエーブハンダ付け部36
のすぐ手前に、同一線上に位置し、好ましくは、
噴出口48から出るガスの流れの幅より、少くと
も約16%以上大きな水平方向の幅を有している。
もちろん、よろい板付き偏向面72は、最も長く
垂れ下つた導線等が、十分に通過出来る空間を基
盤の移動路の下に設ける必要がある。よろい板付
き偏向面72のよろい板74は、水平面に対し
て、上向きに鋭角を向いて設けられ、噴出口48
から出る空気の流れの水平成分の方向に開いてい
る。
移動路の下方で、かつウエーブハンダ付け部36
のすぐ手前に、同一線上に位置し、好ましくは、
噴出口48から出るガスの流れの幅より、少くと
も約16%以上大きな水平方向の幅を有している。
もちろん、よろい板付き偏向面72は、最も長く
垂れ下つた導線等が、十分に通過出来る空間を基
盤の移動路の下に設ける必要がある。よろい板付
き偏向面72のよろい板74は、水平面に対し
て、上向きに鋭角を向いて設けられ、噴出口48
から出る空気の流れの水平成分の方向に開いてい
る。
この空気の流れ、及び随伴するハンダガス及び
微粒子は、よろい板付き偏向面72に至つた時点
でも、かなりの高速度つまり慣性を持つている。
後で説明するように、よろい板72は、空気の流
れ、及び随伴するガス及び微粒子を、下方排気装
置70に引き込むのに、余分なエネルギーを必要
としないように、空気の流れ、及び随伴するガス
及び微粒子を、少し下向きに片寄らせ、下方排気
装置70の中に導入する。
微粒子は、よろい板付き偏向面72に至つた時点
でも、かなりの高速度つまり慣性を持つている。
後で説明するように、よろい板72は、空気の流
れ、及び随伴するガス及び微粒子を、下方排気装
置70に引き込むのに、余分なエネルギーを必要
としないように、空気の流れ、及び随伴するガス
及び微粒子を、少し下向きに片寄らせ、下方排気
装置70の中に導入する。
通常の場合、空気の流れ、及び随伴ガス及び微
粒子は、よろい板付き偏向面72の領域に達した
時点で、概ね水平となるが、もしくは少し下向き
に偏倚させられていると考えられる。この位置で
は、空気の流れ、及び随伴するハンダガス及び微
粒子は、概ね薄片状となつて流れる。その結果、
適当な形状をとることによつて、よろい板付き偏
向面72は、薄片状流れを過度に崩すことはな
く、また空気の流れ、及び随伴するガス及び微粒
子の慣性で、出来る限り効率的に下方排気装置7
0に流れ込ませることとなるのである。
粒子は、よろい板付き偏向面72の領域に達した
時点で、概ね水平となるが、もしくは少し下向き
に偏倚させられていると考えられる。この位置で
は、空気の流れ、及び随伴するハンダガス及び微
粒子は、概ね薄片状となつて流れる。その結果、
適当な形状をとることによつて、よろい板付き偏
向面72は、薄片状流れを過度に崩すことはな
く、また空気の流れ、及び随伴するガス及び微粒
子の慣性で、出来る限り効率的に下方排気装置7
0に流れ込ませることとなるのである。
本発明の特徴及び利点は、よろい板付き偏向面
72排気ベクトルv2と、排気される空気の流れの
方向ベクトルv1とを合成することで、流れ方向の
ベクトルv1とほぼ同じか、または好しくは、より
大きい入口方向のベクトルの和v3を与えることで
ある。
72排気ベクトルv2と、排気される空気の流れの
方向ベクトルv1とを合成することで、流れ方向の
ベクトルv1とほぼ同じか、または好しくは、より
大きい入口方向のベクトルの和v3を与えることで
ある。
よろい板付き偏向面72のよろい板72の横方
向の長さを「L」とし、2つのよろい板の重なり
合う量を「x」、2つのよろい板の間隔を「a」、
前端のよろい板付面の前端の間隔を「b」、コア
ンダ効果を「ε」とした時、ある与えられた排気
率Rに対し、(εa+b)Lが0に近づく場合、排
気ベクトルv2は、次の方程式によつて増加する。
向の長さを「L」とし、2つのよろい板の重なり
合う量を「x」、2つのよろい板の間隔を「a」、
前端のよろい板付面の前端の間隔を「b」、コア
ンダ効果を「ε」とした時、ある与えられた排気
率Rに対し、(εa+b)Lが0に近づく場合、排
気ベクトルv2は、次の方程式によつて増加する。
v2=R/L(εa+b)=(ft/min)
この式において、
R=毎分のガス流量を立方フイートで表わした
もの、 (εa+b)L=ft2 L=各よろい板の横方向の長さをフイートで表
わしたもの。
もの、 (εa+b)L=ft2 L=各よろい板の横方向の長さをフイートで表
わしたもの。
このようにして、ある与えられたLに対して、
「a」の「x」に対する比率は、ガスの流れを最
大限捉えるために入口方向のベクトルv3を生じる
ように、調節出来ることがわかる。
「a」の「x」に対する比率は、ガスの流れを最
大限捉えるために入口方向のベクトルv3を生じる
ように、調節出来ることがわかる。
このように、「x」(よろい板の重複部分)は、
入口方向のベクトルv2及びよろい板付き偏向面7
2に対し、ほとんど並行の流れのベクトルv1を発
生させるように調節されるべきである。
入口方向のベクトルv2及びよろい板付き偏向面7
2に対し、ほとんど並行の流れのベクトルv1を発
生させるように調節されるべきである。
例を示すと、長さ約70cm(2.3フイート)の4
枚のよろい板74を有する幅約70cm(2.3フイー
ト)、長さ約30cm(1フイート)の寸法の下方排
気装置70を用い、水平面に対して、15゜の角度
で噴出口48から出る。毎分約50m(160フイー
ト)の速度をもつ高さ50mm(2インチ)幅60cm
(2フイート)の高温空気の流れをとらえるため
には、各よろい板の間隔「a」が6.3mm(0.021フ
イート)、よろい板の前端の間隔「b」が19mm
(0.063フイート)となるように、よろい板の重合
量「x」を調整しなければならず、「x」は、約
25mm(0.084フイート)である。
枚のよろい板74を有する幅約70cm(2.3フイー
ト)、長さ約30cm(1フイート)の寸法の下方排
気装置70を用い、水平面に対して、15゜の角度
で噴出口48から出る。毎分約50m(160フイー
ト)の速度をもつ高さ50mm(2インチ)幅60cm
(2フイート)の高温空気の流れをとらえるため
には、各よろい板の間隔「a」が6.3mm(0.021フ
イート)、よろい板の前端の間隔「b」が19mm
(0.063フイート)となるように、よろい板の重合
量「x」を調整しなければならず、「x」は、約
25mm(0.084フイート)である。
集められた空気、随伴ガス、及び微粒子は、下
方排気装置70から排気口76を経て除去され
る。
方排気装置70から排気口76を経て除去され
る。
上方排気装置60の場合と同様によろい板付き
偏向面72の下側に負圧を与えることによつて、
排気装置70の中のガスの流れを強めるために、
フアン又は強制排気手段が用いられる。もし、こ
の負圧が十分に高いものであれば、さもなくば、
78に示されるように、偏向面上を通つて漏れる
かも知れないガスを、よろい板付き偏向面72に
引込むのにも役立つ。
偏向面72の下側に負圧を与えることによつて、
排気装置70の中のガスの流れを強めるために、
フアン又は強制排気手段が用いられる。もし、こ
の負圧が十分に高いものであれば、さもなくば、
78に示されるように、偏向面上を通つて漏れる
かも知れないガスを、よろい板付き偏向面72に
引込むのにも役立つ。
集められた空気は、そのあとフイルターを通つ
て、ハンダ除去装置46に再循環されるか、予熱
装置32に送られるか、または大気中に出される
ことになる。
て、ハンダ除去装置46に再循環されるか、予熱
装置32に送られるか、または大気中に出される
ことになる。
できれば、よろい板付き偏向面72の下側が、
ほとんど一定の負圧をもつように排気装置70を
形成し、かつ排気口76を配置するのがよい。
ほとんど一定の負圧をもつように排気装置70を
形成し、かつ排気口76を配置するのがよい。
前述の実施例を、本発明の特徴から逸脱するこ
となく、様々に変更することが可能である。
となく、様々に変更することが可能である。
例えば、下方排気装置の採集機能は、偏向面7
2に空気の流れを向けるべく、その手前に、下向
きのエアーナイフ80又はそれに類するものを設
置することによつて、強化しうる(第1図参照)。
特に、この位置でのガスの漏れを防ぐには、比較
的低い圧力の空気の流れで十分である。
2に空気の流れを向けるべく、その手前に、下向
きのエアーナイフ80又はそれに類するものを設
置することによつて、強化しうる(第1図参照)。
特に、この位置でのガスの漏れを防ぐには、比較
的低い圧力の空気の流れで十分である。
下方排気装置70の採集機能は、よろい板付き
偏向面72を調整すること、つまり、個々のよろ
い板74角度と幅を調節して、重合量「x」、及
び隣接するよろい板の間隔「a」を変えることに
よつて、更に強化しうる(第5図参照)。
偏向面72を調整すること、つまり、個々のよろ
い板74角度と幅を調節して、重合量「x」、及
び隣接するよろい板の間隔「a」を変えることに
よつて、更に強化しうる(第5図参照)。
また、第6図中で、74aで示すように、よろ
い板を側方から見て湾曲させることも効果的であ
る。
い板を側方から見て湾曲させることも効果的であ
る。
さらに、本発明の下方排気装置の採集機能は、
非常に効果的であつて、場合によつては、上方排
気装置60を省略しうることが判明している。
非常に効果的であつて、場合によつては、上方排
気装置60を省略しうることが判明している。
上方排気装置60のために必要なエネルギー
は、本発明に基いて下方排気装置を設置すること
で、かなり減少する。
は、本発明に基いて下方排気装置を設置すること
で、かなり減少する。
上記した以外の変更も可能であることは、技術
に熟練した人には明白であろう。
に熟練した人には明白であろう。
従つて、上記の説明中に含まれるか、又は添付
図面で示された全ての事柄は、あくまでも一つの
例として解釈されるべきであつて、本発明は、こ
れらに限定して解釈されるべきではない。
図面で示された全ての事柄は、あくまでも一つの
例として解釈されるべきであつて、本発明は、こ
れらに限定して解釈されるべきではない。
第1図は、側面図であり、本発明に基づくハン
ダ付け装置を略示する側面図である。第2図は、
第1図中におけるハンダ付け部と排気装置の一部
縦断側面図である。第3図は、第2図の下方排気
装置の一部を破断して示す側方透視図である。第
4図は、第3図の排気装置の要部詳細を略示する
側面図である。第5図は、第4図と類似している
が、第3図の排気装置の変更例の詳細を示す側面
図である。第6図は、第4図と類似しているが、
第3図の排気装置の更に別の変更例を示す側面図
である。 20……プリント基盤、22……導入部、24
……素子、25……孔、26……導線、30……
フラツクス処理装置、32……予熱装置、36…
…ウエーブハンダ付け部、40……容器、42…
…融解ハンダ、44……ハンダの定常波、46…
…過剰ハンダ除去装置、48……噴出口、50…
…コンベヤー、60……上方排気装置、62……
排出口、64……ゲート、70……下方排気装
置、72……よろい板付き偏向面、74,74a
……よろい板、76……排気口、78……ガスの
流れ、80……エアーナイフ。
ダ付け装置を略示する側面図である。第2図は、
第1図中におけるハンダ付け部と排気装置の一部
縦断側面図である。第3図は、第2図の下方排気
装置の一部を破断して示す側方透視図である。第
4図は、第3図の排気装置の要部詳細を略示する
側面図である。第5図は、第4図と類似している
が、第3図の排気装置の変更例の詳細を示す側面
図である。第6図は、第4図と類似しているが、
第3図の排気装置の更に別の変更例を示す側面図
である。 20……プリント基盤、22……導入部、24
……素子、25……孔、26……導線、30……
フラツクス処理装置、32……予熱装置、36…
…ウエーブハンダ付け部、40……容器、42…
…融解ハンダ、44……ハンダの定常波、46…
…過剰ハンダ除去装置、48……噴出口、50…
…コンベヤー、60……上方排気装置、62……
排出口、64……ゲート、70……下方排気装
置、72……よろい板付き偏向面、74,74a
……よろい板、76……排気口、78……ガスの
流れ、80……エアーナイフ。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 溶融したハンダを基盤の下面に付着させるこ
とによつて、前記基盤に電気的素子又は電子素子
を接合させるハンダ付け部と、前記ハンダ付け部
のすぐ後方において前記基盤の移動路の下方に設
けられ、かつ基盤の下面に置かれたハンダにガス
の流れが向くように配置された、少なくとも1つ
のガス噴出口を備え、前記溶融ハンダが凝固する
前に、前記基盤に付着したハンダの一部を、移動
若しくは除去するための過剰ハンダ除去装置と、
前記基盤を、前記ハンダ付け部及び前記過剰ハン
ダ除去装置へ順次運搬する手段とを備えるハンダ
付け装置において、 前記ハンダ付け部の上流によろい板付き下方排
気装置を備え、この排気装置が、前記基盤の移動
路の下側に、水平なよろい板付き偏向面を備え、
このよろい板が、前記ガスの通路に向かつて開口
して延び、前記偏向面の下側からガスを除去する
ようになつていることを特徴とするハンダ付け装
置。 2 ガスの流れが、概ね水平方向をなし、かつよ
ろい板付き偏向面の幅が、ガスの流れの幅より、
少くとも約16%以上大きいことを特徴とする特許
請求の範囲第1項に記載のハンダ付け装置。 3 よろい板の角度を調節しうるようにしたこと
を特徴とする特許請求の範囲第1項又は第2項に
記載のハンダ付け装置。 4 上方排気装置の少くとも一部分が、水平なよ
ろい板付き偏向面と、ハンダ付け部、及び過剰ハ
ンダ除去装置とに重合しており、かつガスを排出
させるための補助排気手段を有することを特徴と
する特許請求の範囲第1項乃至第3項のいずれか
に記載のハンダ付け装置。 5 基盤の移動路の上にあつて、概ね水平のよろ
い板付き偏向面の前方に位置し、かつガスの流れ
を、前記偏向面に向けるようになつている少くと
も1つのガス噴出口を備えることを特徴とする特
許請求の範囲第4項に記載のハンダ付け装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US387462 | 1982-06-11 | ||
US06/387,462 US4451000A (en) | 1982-06-11 | 1982-06-11 | Soldering apparatus exhaust system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS594965A JPS594965A (ja) | 1984-01-11 |
JPH0215306B2 true JPH0215306B2 (ja) | 1990-04-11 |
Family
ID=23529975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58103578A Granted JPS594965A (ja) | 1982-06-11 | 1983-06-11 | ハンダ付け装置 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4451000A (ja) |
EP (1) | EP0096967B1 (ja) |
JP (1) | JPS594965A (ja) |
AT (1) | ATE17201T1 (ja) |
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