JP6465768B2 - Solder jet measurement method and solder jet measurement jig - Google Patents
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Description
本発明は、はんだ噴流測定方法およびはんだ噴流測定治具に関し、特に、フローはんだ付け装置におけるはんだ噴流の測定方法および測定治具に関するものである。 The present invention relates to a solder jet measurement method and a solder jet measurement jig, and more particularly to a solder jet measurement method and a measurement jig in a flow soldering apparatus.
溶融したはんだをプリント回路基板の表面に接触させることにより当該プリント回路基板に電子回路部品および構造部品をはんだ付けするフローはんだ付け装置が広く用いられている。フローはんだ付けは、主にプリント回路基板にリードを挿入する部品の、当該リードの挿入される部分の部品との接続に用いられている。フローはんだ付け装置は、溶融したはんだを収納するはんだ槽の真上にはんだ付けしようとするプリント回路基板を流し、はんだ槽から溶融はんだの液面が隆起したはんだ噴流を発生させることにより、プリント回路基板の表面に溶融はんだを供給する装置である。 2. Description of the Related Art A flow soldering apparatus that solders electronic circuit components and structural components to a printed circuit board by bringing molten solder into contact with the surface of the printed circuit board is widely used. Flow soldering is mainly used to connect a component for inserting a lead into a printed circuit board with a component at a portion where the lead is inserted. The flow soldering device causes the printed circuit board to be soldered to flow directly above the solder bath containing the molten solder, and generates a solder jet in which the molten solder liquid level rises from the solder bath. An apparatus for supplying molten solder to the surface of a substrate.
フローはんだ付けの技術を高めるためには、はんだ噴流の高さを適切に管理する必要があり、はんだ噴流が良好にプリント回路基板に接触可能か否かを確認するために、はんだ噴流の形状を確認する必要がある。このため、はんだ噴流の形状の確認手段として、たとえば実開昭63−180157号公報(特許文献1)および実開平2−59862号公報(特許文献2)に示す治具が開示されており、これらの治具を用いて基板へのはんだ噴流の接触形状が確認可能である。またたとえば特開平8−70175号公報(特許文献3)に開示される治具は、開口部から噴流するはんだの高さを目盛を用いて目測するものである。 In order to improve the flow soldering technology, it is necessary to appropriately manage the height of the solder jet, and in order to confirm whether the solder jet can be in good contact with the printed circuit board, the shape of the solder jet must be adjusted. It is necessary to confirm. For this reason, as a means for confirming the shape of the solder jet, for example, the jigs disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 63-180157 (Patent Document 1) and Japanese Utility Model Laid-Open No. 2-59862 (Patent Document 2) are disclosed. The contact shape of the solder jet to the board can be confirmed using the jig. Further, for example, a jig disclosed in JP-A-8-70175 (Patent Document 3) measures the height of solder jetted from an opening using a scale.
しかしながら、上記の各特許文献に開示の治具を用いた場合、はんだ噴流が生成されるときにはんだ噴流の幅または高さを目測する必要がある。上記の各特許文献においてははんだ噴流の生成後に、生じたはんだ噴流の幅または高さに応じた痕跡が残るわけではなく、はんだ噴流が生成される瞬間にその場で目測する必要がある。このため、はんだ噴流の幅または高さを正確に計測することは困難であり、作業者による測定誤差が生じる可能性がある。 However, when the jig disclosed in each of the above patent documents is used, it is necessary to measure the width or height of the solder jet when the solder jet is generated. In each of the above-mentioned patent documents, after the solder jet is generated, a trace corresponding to the width or height of the generated solder jet does not remain, but it is necessary to make an observation on the spot at the moment when the solder jet is generated. For this reason, it is difficult to accurately measure the width or height of the solder jet, which may cause a measurement error by the operator.
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、溶融はんだ噴流の高さおよび形状などを、作業者間などによる誤差が生じないように正確かつ容易に測定可能なはんだ噴流測定方法およびはんだ噴流測定治具を提供することである。 The present invention has been made in view of the above-described problems, and its purpose is to provide a solder that can accurately and easily measure the height and shape of a molten solder jet so that no error occurs between workers. To provide a jet measurement method and a solder jet measurement jig.
本発明のはんだ噴流測定方法は、以下の工程を備えている。熱可塑性シートが鉛直方向に沿うように保持された治具が、対象物をはんだ付けするためのはんだ噴流ノズルの真上に搬送可能な搬送コンベアのうちはんだ噴流ノズルの真上の領域にセットされる。はんだ噴流ノズル上に治具がセットされた状態で、はんだ噴流ノズルからはんだ噴流を生じさせてはんだ噴流の波形を生じさせ、波形が熱可塑性シートに転写される。熱可塑性シートに転写された波形が測定される。 The solder jet measurement method of the present invention includes the following steps. The jig that holds the thermoplastic sheet along the vertical direction is set in the area directly above the solder jet nozzle in the transfer conveyor that can be transferred directly above the solder jet nozzle for soldering the object. The In a state where the jig is set on the solder jet nozzle, a solder jet is generated from the solder jet nozzle to generate a waveform of the solder jet, and the waveform is transferred to the thermoplastic sheet. The waveform transferred to the thermoplastic sheet is measured.
本発明のはんだ噴流測定治具は、筐体と、固定部と、支持材とを備えている。筐体は、フローはんだ付け装置に含まれ、鉛直方向に形成されるはんだ噴流を供給するはんだ噴流ノズル上に搬送可能である。固定部は筐体に固定可能である。支持材は固定部により支持され、鉛直方向上方に向けて供給されるはんだ噴流の波形を転写可能な熱可塑性シートを鉛直方向に沿うように保持可能である。 The solder jet measurement jig of the present invention includes a housing, a fixing portion, and a support material. The casing is included in the flow soldering apparatus and can be conveyed on a solder jet nozzle that supplies a solder jet formed in the vertical direction. The fixing part can be fixed to the housing. The support material is supported by the fixing portion, and can hold the thermoplastic sheet along the vertical direction to which the waveform of the solder jet supplied upward in the vertical direction can be transferred.
本発明によれば、はんだ噴流の波形が、鉛直方向に沿うように保持された熱可塑性シートに転写される。このため、はんだ噴流の痕跡を熱可塑性シートに残すことができ、それを用いてはんだ噴流を全体的な波形を計測することができることから、作業者間などによる誤差が生じないように正確かつ容易に、はんだ噴流の全体を測定可能となる。 According to the present invention, the waveform of the solder jet is transferred to the thermoplastic sheet held along the vertical direction. For this reason, traces of solder jets can be left on the thermoplastic sheet, and the overall waveform of the solder jets can be measured using it, making it accurate and easy to avoid errors due to differences between workers. In addition, the entire solder jet can be measured.
以下、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。なお、説明の便宜のため、X方向、Y方向、Z方向が導入されている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. For convenience of explanation, an X direction, a Y direction, and a Z direction are introduced.
(実施の形態1)
まず図1および図2を用いて、本実施の形態のはんだ噴流測定治具により測定されるはんだ噴流を発生させるフローはんだ付け装置の構成について説明する。
(Embodiment 1)
First, the configuration of a flow soldering apparatus that generates a solder jet measured by the solder jet measuring jig of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 and 2.
図1を参照して、本実施の形態のフローはんだ付け装置100は、はんだ槽10と、はんだ噴流ノズル20と、搬送コンベア30とを主に備えている。このうちはんだ槽10は、プリント回路基板の表面などに供給する溶融されたはんだを収納する箱状部材であり、その内部にプリント回路基板などの対象物をはんだ付けするための溶融はんだが収納されている。
With reference to FIG. 1, the
はんだ噴流ノズル20は、はんだ槽10内に設置されており、はんだ槽10内の溶融はんだを鉛直方向(Z方向)の上方へ噴き上げることによりプリント回路基板などの対象物をはんだ付けするためのはんだ噴流を発生させるノズルである。このためはんだ噴流ノズル20には噴き上げさせる溶融はんだの通り道であり出口でもあるノズル穴が形成されている。はんだ噴流ノズル20は、はんだ槽10内においてたとえばY方向に延びるように配置される長尺形状を有している。
The
はんだ噴流ノズル20は、たとえば1次はんだ噴流ノズル21と、2次はんだ噴流ノズル22とを有している。1次はんだ噴流ノズル21は、比較的サイズの小さいノズル穴が多数並ぶように形成されており、これにより比較的小さい波形のはんだ噴流を発生させることが可能な構成となっている。小さい波形のはんだ噴流は、これをプリント回路基板などの表面上の隅々まで行きわたらせることを可能とする。これに対して2次はんだ噴流ノズル22は、比較的サイズの大きいノズル穴が多数並ぶように形成されており、これにより比較的大きい波形のはんだ噴流を発生させることが可能な構成となっている。
The
大きい波形のはんだ噴流は、はんだ槽10から噴き上げられるはんだ噴流全体の形状を整えることを可能としている。隣接した1対のはんだ付け部同士が短絡されてしまうはんだブリッジ、および熱量不足による対象物の孔内でのはんだ上がり不良などは、大きな波形のはんだ噴流の制御により抑制することができる。
The large corrugated solder jet makes it possible to adjust the shape of the entire solder jet spouted from the
搬送コンベア30は、たとえばはんだ槽10のZ方向上方(真上)を通るように、たとえばY方向に関して互いに間隔をあけて1対(2本)配置されている。搬送コンベア30は、はんだ噴流ノズル20の延びる方向(Y方向)に交差する方向(X方向)に延びている。このようにすれば、はんだ槽10に5°程度の傾斜角を設けることにより、搬送コンベア30にもその延びる方向に関して5°程度の傾斜角を設けることができる。
For example, a pair (two) of the
図2を参照して、1対並ぶ搬送コンベア30のうち一方と他方との双方を跨ぐように、たとえばはんだ噴流測定治具40が載置される。搬送コンベア30はその延びる方向すなわちここではX方向に沿って動くことが可能である。つまり搬送コンベア30上に載置されたはんだ噴流測定治具40は、図2のX方向に移動しながらはんだ槽10の真上の位置まで搬送されることが可能である。このようにはんだ噴流測定治具40は、単独で搬送コンベア30上に載置され搬送されることが可能な単位である。ただし搬送コンベア30による搬送を用いずに当初からはんだ槽10の真上にはんだ噴流測定治具40がセットされてもよい。
Referring to FIG. 2, for example, a solder
図3を参照して、はんだ噴流測定治具40は、筐体41と、爪掛かり部42と、支持材固定部43と、支持材44とを主に有している。筐体41は、たとえば平面視において四角形(矩形状または正方形状)を有しており、その中央部にたとえば四角形状の開口部である筐体開口41cが設けられた平板形状の部材である。逆に言えば、筐体41は、中央部の筐体開口41cを矩形の部材が環状に囲む構成を有している。筐体41は、図3におけるZ方向上方の表面である筐体上面41aと、図3におけるZ方向下方の表面である筐体下面41bとを有している。筐体41は、はんだ噴流測定治具40全体の本体をなす部材であり、これが搬送コンベア30により搬送されることで、はんだ噴流を供給するはんだ槽10(はんだ噴流ノズル20)上にはんだ噴流測定治具40を載置させることが可能な構成となっている。なお搬送コンベア30は、はんだ噴流測定治具40などを把持するための搬送コンベア爪31が複数、その搬送される方向(X方向:図3中に矢印Mで示す方向)に沿って複数並ぶ構成を有している。
Referring to FIG. 3, the solder
筐体41は、その上にプリント回路基板などのはんだ付けの対象物が載置されることはないことが想定された、はんだ噴流の測定専用のものであってもよい。しかし筐体41は、その上にプリント回路基板などのはんだ付けの対象物が載置され得る、いわゆる基板搬送パレットであってもよい。いずれにせよ、筐体41はこれをはんだ噴流ノズル20上まで搬送させることが可能となっている。つまり特に後者の基板搬送パレットの場合、筐体41はプリント回路基板などの対象物の固定搬送用およびはんだ付け工程用の双方用の治具として用いることができる。特に後者の場合の筐体41は、そこに搭載される対象物ごとに専用治具として製作されることが多く、個々にサイズおよび仕様が異なる場合がある。
The
爪掛かり部42は、筐体41を構成する矩形(平面形状)のうち、ここではY方向に関して互いに対向する2つの縁部(端面)のそれぞれに取り付けられており、当該2つの縁部のそれぞれの延びる方向に沿って延びる、薄板状でありかつ長尺形状の部材である。はんだ噴流測定治具40は1対の搬送コンベア30のそれぞれの上に載置されてもよいが、特に上下1対の爪掛かり部42のそれぞれが搬送コンベア30の複数の搬送コンベア爪31を把持する(搬送コンベア爪31が上下双方から爪掛かり部42を挟み込む)ように設置されてもよい。搬送コンベア30の複数の搬送コンベア爪31は、爪掛かり部42をたとえば載置または把持することによりはんだ噴流測定治具40の全体を把持可能な構成を有している。したがって、この爪掛かり部42により、フローはんだ付け装置100内において搬送コンベア30がはんだ噴流測定治具40を強固に保持したり、またはんだ噴流測定治具40を強固に保持したうえでこれを搬送することが可能となっている。
Of the rectangle (planar shape) constituting the
支持材固定部43(固定部)は、支持材44を支持および固定するためのたとえば柱状の部材である。支持材固定部43は、支持材44の端部を支持し固定する目的で設置される部材である。このため支持材固定部43は、たとえば筐体上面41aのうちY方向に沿って延びる互いに対向する1対の領域のそれぞれの中央部に固定可能であり、図3においてはそのように設置されている。つまり支持材固定部43は、筐体41上においてはんだ噴流測定治具40および基板などの対象物の搬送方向(X方向)に関して互いに間隔をあけて1対配置可能であり、図3においてはそのように設置されている。
The support material fixing portion 43 (fixation portion) is, for example, a columnar member for supporting and fixing the
支持材44は、上記1対の支持材固定部43の双方を跨ぐように設置されることにより支持材固定部43に支持され、かつ熱可塑性シート45を鉛直方向(Z方向)上方に沿うように保持することが可能な部材である。したがって支持材44は、1対の支持材固定部43が固定される箇所に両端が配置される態様となるように支持材固定部43に支持され、具体的には図3のX方向に延びるように配置される。熱可塑性シート45は支持材44の主に図3のX方向に延びる領域に把持されるため、熱可塑性シート45も図3の水平方向に関して基板などの対象物の搬送方向に沿うX方向に沿って延び、かつ筐体41上にて直立するように鉛直方向に沿うように保持される。
The
支持材44に支持された熱可塑性シート45がはんだ槽10(はんだ噴流ノズル20)の真上に搬送された状態で、はんだ噴流ノズル20により発生するはんだ噴流が熱可塑性シート45に接触可能となっている。具体的には、はんだ槽10内の溶融はんだ11が1次はんだ噴流ノズル21により噴き上げられた1次はんだ噴流12と、2次はんだ噴流ノズル22により噴き上げられた2次はんだ噴流13とが、熱可塑性シート45の表面上に付着可能となっている。溶融はんだ11としては、鉛入りのはんだ(錫−鉛共晶はんだ)、または鉛の入っていないはんだ(鉛フリーはんだ)が用いられる。
The solder jet generated by the
図4を参照して、支持材44は、取付上側基準面46(基準面)および取付前側基準面47を有している。取付上側基準面46は、筐体41上に載置されるプリント回路基板などの対象物の(はんだ噴流ノズル20側すなわちZ方向下側の)最下面である搬送面下面LFのZ方向の位置に対して、Z方向に関してはんだ噴流ノズル20と反対側(Z方向上側)に、搬送面下面LFとほぼ平行に延びるように位置している。また取付前側基準面47は、取付上側基準面46とほぼ垂直になるように延びており、熱可塑性シート45のはんだ噴流測定治具40への設置時にはZ方向に延びる構成となっている。
With reference to FIG. 4, the
これらの取付上側基準面46および取付前側基準面47に、矩形の平面形状を有する熱可塑性シート45の縦方向の縁部(端面)および横方向の縁部(端面)が接触することにより、熱可塑性シート45が支持材44の常に同じ位置に(同じ位置すなわち取付上側基準面46および取付前側基準面47が交わる取付基点48を基準とする位置に)保持される。したがって熱可塑性シート45を保持する支持材44が支持材固定部43(筐体41)に固定されることにより、熱可塑性シート45ははんだ噴流測定治具40に含まれる各部材を基準とした常にほぼ同じ位置に取り付けられる。
The vertical edge portion (end surface) and the horizontal edge portion (end surface) of the
このように支持材44およびはんだ噴流測定治具40に対する熱可塑性シート45の位置が高精度に調整される。これにより、後述するように、はんだ噴流形状の測定時に、熱可塑性シート45が取り付けられる取付上側基準面46からの(Z方向およびX方向に関する)位置を測定することにより、はんだ噴流測定治具40に対するはんだ噴流12,13の最大高さの座標を決定することができる。
Thus, the position of the
このようにしてはんだ噴流測定治具40に含まれる各部材に対して支持材44および熱可塑性シート45が高い位置精度で設置された状態で、はんだ噴流測定治具40がはんだ槽10(はんだ噴流ノズル20)の真上まで搬送される。このときにたとえばはんだ噴流ノズル20からZ方向上方に向けて1次はんだ噴流12および2次はんだ噴流13が供給されれば、鉛直方向に直立する熱可塑性シート45には、下方から1次はんだ噴流12および2次はんだ噴流13の波形が、図4中の転写波形49のように転写される。これは加熱された溶融はんだ11が熱可塑性シート45に接触することにより、その接触した部分において熱可塑性シート45が熱変形するためである。
In this manner, the solder
このようにしてはんだ噴流12,13の波形を高精度に転写させるためには、本実施の形態の熱可塑性シート45は、以下に示す特性を備えることが好ましい。次に熱可塑性シート45の好ましい特性について説明する。
Thus, in order to transfer the waveforms of the
熱可塑性シート45は、たとえば低発泡性ポリスチレンが押出機でシート状に成形されたものである。熱可塑性シート45は、以下の3つの特性を備えることを特徴とする。第1に、熱可塑性シート45は、溶融はんだ11の接触により、容易に分解、溶融、または退縮変形し、1次はんだ噴流12および2次はんだ噴流13の形状をそのまま転写することが可能な性質を有する材料からなる。フローはんだ付け装置100に用いられる溶融はんだ11の温度は一般的に250℃前後である。ここで熱可塑性シート45として低発泡性ポリスチレンシートが用いられれば、その軟化温度が80℃以上90℃以下である。このため低発泡性ポリスチレンの熱可塑性シート45は、溶融はんだ11の噴流の接触により容易に軟化し退縮変形する特性を有する。
The
なおここで熱可塑性シート45の軟化温度とは、熱可塑性シート45が軟化し、シートが収縮等の変形を開始する温度である。あるいは後述するように熱可塑性シート45の軟化された状態は電子画像データにより確認することができるが、軟化温度とはその確認が可能となる程度に熱可塑性シート45が軟化する温度といえる。
Here, the softening temperature of the
上記をまとめると、熱可塑性シート45は、常温または周囲の加熱による輻射熱によっては軟化せず、溶融したはんだに触れることにより初めて軟化する材料により構成されることが好ましい。ただしその軟化する具体的な温度は、溶融はんだの材質に応じて変化する。
In summary, the
第2に、熱可塑性シート45は、はんだ噴流12,13が接触した箇所のみが軟化し、熱可塑性シート45内での熱伝導により変形部分が拡大しないよう、熱伝導率の低い材料が用いられる。低発泡性ポリスチレンシートの熱伝導率は約0.03W/mKであるため、これは十分な断熱性を有する。
Secondly, the
第3に、熱可塑性シート45は、はんだ噴流12,13上で、それ自体の形状を保持するための適切な厚みを有することが好ましい。ここで熱可塑性シート45に低発泡性ポリスチレンシートを用いた場合には、その厚みを約1mm以上3mm以下とすることができ、その形状を保持することができる。またこの厚みの範囲内であれば、後述するように、汎用の撮像装置であるフラットベッド型イメージスキャナ等を用いて熱可塑性シート45の形状を撮像し、その形状を電子画像データに変換することができる。このため容易に測定データを蓄積および閲覧することができる。
Thirdly, it is preferable that the
以上の3つの特性を満たす低発泡性ポリスチレンシートは、熱可塑性シート45を構成する材料として適しているといえる。ただし熱可塑性シート45としては低発泡性ポリスチレンシートに限らず、上記の3つの特性を満たす他の材料である、たとえばポリ塩化ビニルまたはポリプロピレンが用いられてもよい。ポリ塩化ビニルまたはポリプロピレンのような熱可塑性樹脂が発泡性シートに加工されたものは、未発泡のシートに比べてより速い熱変形特性とより低い熱伝導率を有するため、本実施の形態の熱可塑性シート45を構成する材料として特に適している。
It can be said that the low foam polystyrene sheet satisfying the above three characteristics is suitable as a material constituting the
なおはんだ噴流測定治具40を構成する筐体41、爪掛かり部42、支持材固定部43、支持材44などは、耐熱性に優れた材料により形成されることが好ましく、たとえばガラス繊維と耐熱樹脂との複合材料により形成されることが好ましい。具体的には、これらはたとえば高耐熱ガラスエポキシと呼ばれる材料である。
The
次に、図5〜図8を用いて、本実施の形態のはんだ噴流測定治具40を用いたはんだ噴流測定方法について説明する。
Next, a solder jet measurement method using the solder
図5を参照して、まず、はんだの噴流量が調整される(S10)。具体的には、1次はんだ噴流12および2次はんだ噴流13(図3参照)の量が、装置を用いた方法、または手作業により調整される。
Referring to FIG. 5, first, the solder jet flow rate is adjusted (S10). Specifically, the amounts of the
次に、搬送コンベア30に載置された(搬送コンベア爪31に把持された)はんだ噴流測定治具40が、はんだ噴流ノズル20の真上の領域にセットされる(S20)。具体的には、図6を参照して、まず支持材固定部43に固定された支持材44により、Z方向に沿うように熱可塑性シート45がはんだ噴流測定治具40(治具)に保持される。熱可塑性シート45は、環状の筐体41のうち中央の筐体開口41cを挟んで互いに対向する1対のY方向に延びる領域の間を跨ぐように(対象物の搬送方向に沿う方向すなわちX方向に延びるように)配置され、熱可塑性シート45の真下には筐体開口41cが存在する態様となる。また熱可塑性シート45は、取付基点48、取付前側基準面47および取付上側基準面46によりその位置が固定される。熱可塑性シート45は、はんだ噴流測定治具40に取り付けられたときに、そのZ方向に関する最下面が、搬送面下面LFの高さと同じまたはそれよりもZ方向下側(搬送コンベア30へのセット時のはんだ噴流ノズル20側)に配置されるような(Z方向の)寸法を有することが好ましい。
Next, the solder
この状態で、はんだ噴流測定治具40が、溶融はんだ11を収納するはんだ槽10内のはんだ噴流ノズル20の真上にセットされる。具体的には、はんだ噴流測定治具40に含まれる1対の爪掛かり部42が、1対の搬送コンベア30のそれぞれを構成する複数の搬送コンベア爪31に把持される。
In this state, the solder
図6を参照して、はんだ噴流測定治具40がはんだ噴流ノズル20の真上に配置された状態においては、熱可塑性シート45の真下には筐体開口41cがあり、溶融はんだ11との間に何も部材が存在しない。このため、熱可塑性シート45は溶融はんだ11が直接接触可能な状態となる。
With reference to FIG. 6, in a state where the solder
なおはんだ噴流測定治具40は、はんだ噴流ノズル20の真上以外の領域において搬送コンベア30にセットされ、その後はんだ噴流ノズル20の真上の領域まで、搬送コンベア30の駆動により搬送(移動)されてもよい。
The solder
再度図5を参照して、次に、はんだ噴流ノズル20上にはんだ噴流測定治具40がセットされた状態で、はんだ噴流ノズル20から溶融はんだ11を噴流してはんだ噴流12,13の波形を生じさせ、その波形を熱可塑性シート45に転写させる(S30)。具体的には、図7を参照して、1次はんだ噴流ノズル21および2次はんだ噴流ノズル22からのはんだの噴流が開始され、小さい波形の1次はんだ噴流12および大きい波形の2次はんだ噴流13が発生する。
Referring to FIG. 5 again, next, in a state where the solder
なお、1次はんだ噴流ノズル21からの1次はんだ噴流12および2次はんだ噴流ノズル22からの2次はんだ噴流13は、個別にオン/オフすることができるため、これらのうち一方のみ、または双方を自在にオンに設定し噴流を供給させることができる。
Since the
時間が経過し、1次はんだ噴流12および2次はんだ噴流13が安定したことが確認された後、1次はんだ噴流12および2次はんだ噴流13が停止される(S40)。そしてはんだ噴流測定治具40から熱可塑性シート45が取り外される。熱可塑性シート45の最上面からその熱により軟化された部分の最上部までの距離が測定されるなど、熱可塑性シート45に転写されたはんだ噴流の波形が測定される(S50)。
After the elapse of time and it is confirmed that the
具体的には、取付基点48を基準とする変形部分の位置(座標)および寸法が確認される。より具体的には、図4を再度参照して、たとえば2次はんだ噴流13の熱により軟化された部分である転写波形49のZ方向に関する最上部と、支持材44の取付上側基準面46との(Z方向に関する)距離Wminが求められる。またはんだ噴流測定治具40の搬送面下面LFに対する取付上側基準面46のZ方向に関する高さHjが求められる。これらにより、2次はんだ噴流13の最大高さHfは、
Specifically, the position (coordinates) and dimensions of the deformed portion with reference to the
で求めることができる。1次はんだ噴流12の最大高さについても上記と同様に求められる。
Can be obtained. The maximum height of the
このように本実施の形態においては、熱可塑性シート45が保持される支持材44の取付上側基準面46からの距離Wminを測定することにより、はんだ噴流測定治具40とはんだ噴流12,13とのZ方向に関する距離が測定可能である。
As described above, in the present embodiment, the solder
なお図8を参照して、このような測定の際に、熱可塑性シート45に転写された波形が電子データに変換され(S51)、当該電子データが数値判定されてもよい(S52)。具体的には、たとえば汎用の撮像装置であるフラットベッド型イメージスキャナを用いる場合には、フラットベッド型イメージスキャナの読み取り端の基準点の位置に、熱可塑性シート45の配置される基準点となる取付基点48を合わせることにより、電子画像を得ることができる。そして電子計算機上で、電子画像上の基点からの画素数を計測することにより、熱可塑性シート45の任意の位置の寸法が計測可能となる。また過去に撮像された画像など、基準となる画像との比較評価を容易に行なうことができる。
Referring to FIG. 8, during such measurement, the waveform transferred to the
次に、上記のように転写波形49の情報を得た後、はんだ噴流12,13に関する数値が適正な範囲(高さおよび形状)であるか否かが判定される(J10)。当該判定する工程(J10)での結果に応じて、たとえばはんだ噴流12,13が適正な状態ではない場合には、再度はんだ噴流量が調整され(S10)、以下、工程(S20)〜(S50)および工程(J10)と同様の処理が、はんだ噴流12,13の距離Wminなどが適正な範囲になるまで繰り返される。このようにすれば、確実にはんだ噴流量が適正値となるよう調整することができる。
Next, after obtaining the information of the
そして上記が適正な範囲となれば、測定結果が保存される(S60)。保存方法としては、たとえば取付基点48からの転写波形49の相対的な距離Wminの情報から得られたはんだ噴流12,13の高さを数値として残したり、フラットベッド型イメージスキャナにより熱可塑性シート45の画像が電子化され保管されたりする。これにより、過去に撮像されたはんだ噴流12,13の形状の情報を参照することができ、はんだ付け工程の品質のトレーサビリティ性を高めることができる。またはんだ付け状態が良好であった過去の時点でのはんだ噴流12,13の形状を基準データとして、以降のはんだ噴流12,13の形状の調整時に当該データを活用することもできる。
If the above is within an appropriate range, the measurement result is stored (S60). As a storage method, for example, the height of the
ところで、一般的にフローはんだ付け装置においては、そこに流すプリント回路基板などの対象物の表面に適量の溶融はんだを供給するために、当該対象物の搬送面下面LFにはんだ噴流が接触する程度の高さとなるようにはんだ噴流の高さが調整される。仮に上記に比べてはんだ噴流が過剰に低い場合にははんだ噴流が所望の対象物であるたとえばプリント回路基板の最下面に届かず、プリント回路基板に溶融はんだを供給することができない。逆に上記に比べてはんだ噴流が過剰に高い場合には、プリント回路基板または搬送コンベア爪の上側にまで溶融はんだが意図せず乗り上げ、短絡および外観不良などを引き起こす可能性がある。 By the way, in general, in a flow soldering apparatus, in order to supply an appropriate amount of molten solder to the surface of an object such as a printed circuit board that flows therethrough, a solder jet is in contact with the lower surface LF of the conveyance surface of the object. The height of the solder jet is adjusted so that the height becomes. If the solder jet is excessively lower than the above, the solder jet does not reach the lowermost surface of the desired object, for example, the printed circuit board, and the molten solder cannot be supplied to the printed circuit board. On the other hand, when the solder jet is excessively higher than the above, the molten solder may unintentionally run up to the upper side of the printed circuit board or the conveyor claw, which may cause a short circuit and poor appearance.
以上を考慮すれば、たとえばはんだ噴流測定治具40にセットされるプリント回路基板の搬送面下面LFより約3mm以上5mm以下だけZ方向下側(はんだ噴流ノズル20側)にその最下部がセットされるような寸法の熱可塑性シート45が用いられることが好ましい。このようにすれば、はんだ噴流により適量の溶融はんだを熱可塑性シート45に確実に接触させることができる。
Considering the above, for example, the lowermost part is set on the lower side in the Z direction (
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
上記のようにフローはんだ付け工程においては、はんだ噴流の高さおよび形状の管理が重要となる。溶融はんだとしての鉛フリーはんだは、錫−鉛共晶はんだに比べて溶融温度が高くはんだ付け性が劣る。このため特に溶融はんだとして鉛フリーはんだが用いられた場合には、高いはんだ付け技術が要求され、はんだ噴流の高さおよび形状をより精密に制御する必要が生じる。
Next, the effect of this Embodiment is demonstrated.
As described above, in the flow soldering process, it is important to manage the height and shape of the solder jet. Lead-free solder as molten solder has a higher melting temperature and inferior solderability than tin-lead eutectic solder. For this reason, particularly when lead-free solder is used as the molten solder, a high soldering technique is required, and the height and shape of the solder jet need to be controlled more precisely.
一例として、たとえば水平方向に沿うように配置された耐熱ガラスにはんだ噴流を接触させ、当該接触したはんだ噴流の幅をリアルタイムで計測し、当該計測された幅とはんだ噴流の高さとの相関関係を用いて適切なはんだ付け条件を求める方法が用いられる。しかしこの場合、耐熱ガラスにはんだ噴流が接触したときに、随時流動により変化してしまう幅を正確に測定することは困難であり、作業者間で測定値の誤差が大きく生じる可能性がある。 As an example, a solder jet is brought into contact with, for example, a heat-resistant glass arranged along the horizontal direction, the width of the contacted solder jet is measured in real time, and the correlation between the measured width and the height of the solder jet is calculated. A method is used to determine the appropriate soldering conditions. However, in this case, when the solder jet comes into contact with the heat-resistant glass, it is difficult to accurately measure the width that changes due to the flow at any time, and there may be a large error in the measured value between operators.
また、水平方向に沿うように配置された耐熱ガラスに接触したはんだ噴流の幅を計測する方法を用いた場合、幅の狭いノズルによる強い噴流と、幅の広いノズルによる弱い噴流とが、(実際には前者の方が非常に高い噴流であるにもかかわらず)ほぼ同じ幅として計測される場合がある。このため、目的としているはんだ噴流の高さを適切に計測することが困難な場合がある。また当該計測方法を用いた場合、はんだ噴流の最大高さの位置など特定位置(点)を計測することはできるが、はんだ噴流全体の波形を計測することができない。 In addition, when the method of measuring the width of the solder jet in contact with the heat-resistant glass arranged along the horizontal direction is used, the strong jet from the narrow nozzle and the weak jet from the wide nozzle (actual May be measured as approximately the same width (even though the former is a much higher jet). For this reason, it may be difficult to appropriately measure the height of the intended solder jet. Further, when the measurement method is used, a specific position (point) such as the position of the maximum height of the solder jet can be measured, but the waveform of the entire solder jet cannot be measured.
以上の問題を踏まえ、他の例として、はんだ噴流の高さを測定するための新たな治具が考案されている。たとえばはんだ噴流が接触可能な板材に開口部を設け、当該開口部内にはんだ噴流を通過させ、当該はんだ噴流がどの程度の高さに達するかを測定する治具が考案されている。この治具においては、当該開口部内をはんだ噴流が上昇する瞬間に、開口部の断面に設けられた目盛を用いて、はんだ噴流の高さが目測可能とされる。しかしはんだ噴流が上昇する瞬間に当該目盛を正確に読み取ることは困難である問題がある。また当該治具を用いた場合においても、はんだ噴流の最大高さの位置など特定位置(点)を計測することはできるが、はんだ噴流全体の波形を計測することができない。 Based on the above problems, as another example, a new jig for measuring the height of the solder jet has been devised. For example, a jig has been devised in which an opening is provided in a plate material that can contact a solder jet, the solder jet is passed through the opening, and the height of the solder jet is measured. In this jig, the height of the solder jet can be measured using a scale provided on the cross section of the opening at the moment when the solder jet rises in the opening. However, there is a problem that it is difficult to accurately read the scale at the moment when the solder jet rises. Even when the jig is used, a specific position (point) such as the position of the maximum height of the solder jet can be measured, but the waveform of the entire solder jet cannot be measured.
以上より、上記の一例および他の例においては、はんだ噴流の高さを簡便にかつ高精度に、定量的に測定することが困難である。 As described above, in the above example and other examples, it is difficult to quantitatively measure the height of the solder jet easily and with high accuracy.
そこで本実施の形態においては、鉛直方向に沿うように熱可塑性シート45が保持されたはんだ噴流測定治具40をはんだ噴流ノズル20の真上にセットし、はんだ噴流12,13の波形が熱可塑性シート45に転写され転写波形49が形成される。はんだ噴流測定治具40は、このように鉛直方向に沿うように熱可塑性シート45を保持した状態でこれをはんだ噴流ノズル20の真上にセットすることを可能とすべく、筐体41、爪掛かり部42、支持材固定部43および支持材44を有している。
Therefore, in the present embodiment, the solder
はんだ噴流ノズル20の真上に熱可塑性シート45が配置されることから、そこから噴出されるはんだ噴流12,13の波形をそのまま高精度に熱可塑性シート45に転写することができる。はんだ噴流12,13の波形をそのまま転写することは、熱可塑性シート45が鉛直方向に沿うようにセットされるために可能となる。はんだ噴流12の熱による熱可塑性シート45の軟化変形がそのまま転写波形49(図4参照)として残存するため、たとえばはんだ噴流12,13の発生する瞬間に目測する必要がなく、転写波形49の形成された熱可塑性シート45を後から計測することが可能となる。このため、作業者間の測定精度のばらつきを抑制することができ、高精度に簡易に測定することができる。
Since the
またはんだ噴流12,13の特定位置のみを計測するわけではなく、転写波形49全体の形状を計測することができる。このため、微細な波形の変化を捉えることができる。すなわち、たとえばはんだ噴流ノズル20の可動調整箇所の調整の精度が狂った場合および、はんだ噴流ノズル20内にはんだの酸化物が堆積した場合に起こり得るはんだ噴流12,13の波形の微細な変動についても、本実施の形態のはんだ噴流測定方法およびはんだ噴流測定治具40を用いれば、有効に検出することができる。
Further, not only the specific positions of the
はんだ噴流12,13の転写波形49を考察することにより、はんだ噴流12,13を用いて溶融はんだ11が供給されるプリント回路基板に対する熱伝達量を制御するための指標を得ることができ、はんだ付けの条件(パラメータ)をより正確に制御できる。
By considering the
熱可塑性シート45は、取付基点48および取付上側基準面46を基準位置として位置固定される。このため、熱可塑性シート45へのはんだ噴流12,13の転写波形49の取付上側基準面46からの距離を計測することにより、はんだ噴流12,13の搬送面下面LFに対する高さを正確に特定することができる。これは転写波形49の取付上側基準面46からの距離は、搬送面下面LFからのはんだ噴流12,13の最大高さを相対的に示すためである。
The
本実施の形態においては、支持材固定部43および支持材44の配置態様により、熱可塑性シート45は、水平方向に関して、対象物の搬送方向に沿うX方向に延びるように配置される。これにより、特に対象物の搬送方向の各位置に対するはんだ噴流12,13の波形の変化を検出することができる。
In the present embodiment, the
(実施の形態2)
図9を参照して、本実施の形態のはんだ噴流測定治具40は、基本的に図3に示すはんだ噴流測定治具40と同様の構成を有している。しかし図9においては、筐体上面41a上のうちY方向に沿って延びる互いに対向する1対の領域のそれぞれに固定される支持材固定部43が、1対の当該領域のそれぞれに複数ずつ(図9においては5つずつ)設置されている。このように、図9においては筐体41上において複数対(ここでは5対)の支持材固定部43が、対象物の搬送方向であるX方向に交差(たとえば直交)するY方向に関して互いに間隔をあけて、設置されている。
(Embodiment 2)
Referring to FIG. 9, solder
これに伴い、複数の支持材44が当該各対の支持材固定部43に設置可能である。具体的にはここでは最大5つの支持材44が設置可能であるが、図9においては2つの支持材44がY方向に関して互いに間隔をあけて設置されている。それぞれの支持材44に熱可塑性シート45を保持させることにより、本実施の形態のはんだ噴流測定治具40は、複数の熱可塑性シート45を保持させることができる。
Accordingly, a plurality of
図9においては2つの熱可塑性シート45が、Y方向に関して互いに間隔をあけて、はんだ噴流測定治具40(支持材44)に保持されている。それらの熱可塑性シート45(支持材44)うちの1つは、Y方向に関して5対並ぶ支持材固定部43のうち矢印Bに示す最も奥側の支持材固定部43に保持されており、他の1つは、Y方向に関して5対並ぶ支持材固定部43のうち中央の支持材固定部43に保持されている。
In FIG. 9, two
なお筐体上面41aに対して複数の支持材44を保持可能とするための構成としては、上記のようなスリット状の支持材44に熱可塑性シート45が保持される構成に限られない。たとえば、図示されないが筐体41と支持材44とが一般公知のスライド機構により組み合わせられた構成であってもよいし、筐体41と支持材44とがマグネットにより固定された構成であってもよい。
Note that the configuration for holding the plurality of
なお、これ以外の本実施の形態の構成は、実施の形態1の構成とほぼ同じであるため同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
In addition, since the structure of this Embodiment other than this is as substantially the same as the structure of
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態は、実施の形態1と同様の作用効果の他に、以下のような作用効果を奏する。 Next, the effect of this Embodiment is demonstrated. In addition to the same functions and effects as those of the first embodiment, the present embodiment has the following functions and effects.
一般的にフローはんだ付け装置100においては、はんだ噴流ノズル20のZ方向下部に図示されないはんだダクトが配置されている。はんだ槽10内の溶融はんだ11は、当該はんだダクトを介してポンプ機構で加圧されることにより噴流が発生させられている。このため、フローはんだ付け装置100のY方向に関する矢印Fに示す手前側と矢印B側に示す奥側との間では、少なからずはんだ噴流12,13の高さおよび形状に相違が発生する。この手前側と奥側とのはんだ噴流12,13の高さおよび形状の相違に起因して、はんだ噴流12,13の平行度が変化する可能性がある。
In general, in the
はんだ噴流12,13の平行度が悪化すれば、フローはんだ付け工程時にはんだ噴流12,13が対象物に強く接触する部分と、はんだ噴流12,13が対象物に全く接触しない部分との双方が1つの工程内にて発生する可能性がある。これにより、はんだブリッジおよびはんだの供給されない領域が形成され、はんだ付け不良が発生する可能性がある。このような不具合を抑制する観点から、はんだ噴流12,13の平行度が定量的に把握できることが好ましい。
If the parallelism of the
そこで本実施の形態においては、熱可塑性シート45は、水平方向において対象物の搬送方向に交差するY方向に関して、互いに間隔をあけて複数(たとえば2つ)保持される。これにより、フローはんだ付け装置100の手前側Fおよび奥側Bとの双方のはんだ噴流12,13の形状を同時に測定することができる。したがって、たとえばはんだ槽10のY方向の手前側Fと奥側Bとのはんだ噴流12,13の形状等の相違を容易に定量的に測定することができる。これにより、はんだ噴流12,13の平行度を容易に測定することができる。
Therefore, in the present embodiment, a plurality of (for example, two)
本実施の形態に係るはんだ噴流12,13の調整方法は、実施の形態1における図5のフローチャートに示す調整方法と同様である。しかし本実施の形態においてははんだ噴流12,13の高さ等の調整の際に、はんだ噴流12,13の平行度を併せて調整することにより、対象物であるプリント回路基板等のはんだ付けに適した平行度とすることができる。
The adjustment method of the
また本実施の形態の態様によれば、(たとえばY方向に関して互いに間隔をあけて)5対設置された支持材固定部43のうち任意の位置の支持材固定部43に支持材44および熱可塑性シート45を把持させることができる。このため特にY方向に関する任意の位置でのはんだ噴流12,13を計測することができる。
Further, according to the aspect of the present embodiment, the
(実施の形態3)
図10を参照して、本実施の形態のはんだ噴流測定治具40は、基本的に図3に示すはんだ噴流測定治具40と同様の構成を有している。しかし図10においては、爪掛かり部42が、矩形の平面形状を有する筐体41の、当該矩形を構成する4つの縁部(端面)のすべてに取り付けられている。この点において本実施の形態のはんだ噴流測定治具40は、爪掛かり部42が筐体41の矩形を構成する4つの縁部のうちの2つ(互いに対向する1対)のみに形成されている実施の形態1のはんだ噴流測定治具40と異なっている。
(Embodiment 3)
Referring to FIG. 10, solder
なお、これ以外の本実施の形態の構成は、実施の形態1の構成とほぼ同じであるため同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
In addition, since the structure of this Embodiment other than this is as substantially the same as the structure of
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態は、実施の形態1と同様の作用効果の他に、以下のような作用効果を奏する。 Next, the effect of this Embodiment is demonstrated. In addition to the same functions and effects as those of the first embodiment, the present embodiment has the following functions and effects.
本実施の形態においては、筐体41の矩形を構成する4つの縁部のすべてに爪掛かり部42が取り付けられている。したがって、図10に示すように熱可塑性シート45がX方向に延びるようにセットされるように筐体41を搬送コンベア爪31に把持させることもできるが、特に筐体41が正方形状であれば、たとえば図10に対して平面視において筐体41が90度回転された状態で筐体41が搬送コンベア爪31に把持されるようにセットすることもできる。このようにすれば、支持材固定部43などの設置位置を変えることなく、簡単に熱可塑性シート45を、Y方向に延びるように搬送コンベア30に対してセットすることもできる。このためはんだ噴流測定治具40の設置される方向の自由度を高めることができる。
In the present embodiment, the claw hooks 42 are attached to all four edges constituting the rectangle of the
(実施の形態4)
図11を参照して、本実施の形態のはんだ噴流測定治具40は、基本的に図3に示すはんだ噴流測定治具40と同様の構成を有している。しかし図11においては、支持材固定部43が、たとえば筐体上面41aのうちX方向に沿って延びる互いに対向する1対の領域のそれぞれの中央部に固定可能であり、図11においてはそのように設置されている。つまり支持材固定部43は、筐体41上においてはんだ噴流測定治具40および基板などの対象物の搬送方向に交差する方向(Y方向)に関して互いに間隔をあけて1対配置可能であり、図11においてはそのように設置されている。このため熱可塑性シート45は図11の水平方向に関して基板などの対象物の搬送方向に交差するY方向に沿って延び、かつ筐体41上にて直立するように鉛直方向に沿うように保持される。このように本実施の形態においては、平面視において熱可塑性シート45が実施の形態1と比較して90度回転されたように固定されている。
(Embodiment 4)
Referring to FIG. 11, solder
なお図11の筐体41を構成する4つの縁部(端面)のすべてに爪掛かり部42が取り付けられていてもよい。このようにすれば、実施の形態3と同様に、筐体41が搬送コンベア30に対して把持される向きを平面視において90度回転させることができ、これにより本実施の形態においても実施の形態1〜3と同様に熱可塑性シート45がX方向に延びるようにセットすることができる。
In addition, the nail |
なお、これ以外の本実施の形態の構成は、実施の形態1の構成とほぼ同じであるため同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
In addition, since the structure of this Embodiment other than this is as substantially the same as the structure of
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態は、実施の形態1と同様の作用効果の他に、以下のような作用効果を奏する。 Next, the effect of this Embodiment is demonstrated. In addition to the same functions and effects as those of the first embodiment, the present embodiment has the following functions and effects.
本実施の形態のように、Y方向に延びるように熱可塑性シート45を設置すれば、実施の形態2のようにY方向に関して互いに間隔をあけて複数の熱可塑性シート45を設置した場合と同様に、Y方向に関する手前側Fと奥側Bとのはんだ噴流12,13の相違および平行度を計測することができる。しかも、実施の形態2においては複数の熱可塑性シート45のそれぞれが設置されたY方向に関する間欠的な位置でのはんだ噴流12,13の比較ができるにとどまるのに対し、本実施の形態においてはY方向に関して熱可塑性シート45が配置される領域の全体のはんだ噴流12,13を連続的に計測することができる。このため実施の形態2よりも高精度にはんだ噴流12,13の平行度の評価ができる。つまりたとえばはんだ噴流12,13をY方向の全体にわたって連続的に考察することにより、溶融はんだ11の酸化物などによる詰まりの発生した場所を特定することができる。
If the
本実施の形態においても、実施の形態2と同じように、はんだ噴流12,13の高さ等の調整の際に、はんだ噴流12,13の平行度を併せて調整することができる。
Also in the present embodiment, as in the second embodiment, the parallelism of the
(実施の形態5)
図12(A)を参照して、本実施の形態のはんだ噴流測定治具40は、基本的に図3に示すはんだ噴流測定治具40と同様の構成を有している。しかし図12(A)においては、筐体上面41a上に、たとえば筐体開口41cに嵌合するように、1枚の基板模擬材50(板材)が設置されている。言い換えれば本実施の形態の筐体41は、その上に1枚の基板模擬材50が載置可能であり、はんだ噴流の測定工程においては筐体41上に1枚の基板模擬材50が配置される。
(Embodiment 5)
Referring to FIG. 12A, the solder
実施の形態1で述べたように、はんだ噴流測定治具40は、筐体41の上にプリント回路基板などのはんだ付けの対象物が載置され、その状態でこれをはんだ噴流ノズル20上まで搬送させて対象物の下面上に溶融はんだを供給する用途で用いられる場合もある。はんだ噴流ノズル20上にはんだ付けの対象物が搬送され配置されている場合と、これが配置されていない場合とでは、はんだ噴流測定治具40が受けるはんだ噴流12,13の形状が異なるものとなる。具体的には、当該対象物がはんだ噴流ノズル20上を矢印Mに示すように搬送(通過)する場合には、はんだ噴流12,13が当該対象物の搬送面下面LFに接触する状態となる。このためはんだ噴流12,13が当該対象物の搬送面下面LFで遮られる形となり、対象物の搬送方向(X方向)に対して前方(搬送の下流側)および後方(搬送の上流側)に広がった形状となる。
As described in the first embodiment, the solder
このため本実施の形態においては、筐体41上に基板模擬材50が載置された状態で、はんだ噴流測定治具40に保持された熱可塑性シート45にはんだ噴流12,13を転写させる。このようにすれば、基板模擬材50のZ方向下面(はんだ噴流ノズル20側)上にはんだ噴流が接触されて遮られ、たとえばX方向に対して前方および後方に広がる形状となる。したがって基板模擬材50により、はんだ噴流測定治具40にはんだ付けの対象物が載置された状態と同様の状態を擬似的に再現することができる。
Therefore, in the present embodiment, the
本実施の形態においては、基板模擬材50が載置されない場合に比べて、はんだ噴流測定治具40にはんだ付けの対象物が載置された場合のはんだ噴流の波形により近い波形の転写波形49(図4参照)を形成させることができる。したがって、特に筐体41上にはんだ付けの対象物が載置された場合におけるはんだ噴流12,13の形状などの測定の精度をより一層高めることができる。
In the present embodiment, compared to the case where the
図12(B)を参照して、基板模擬材50は、基板模擬材本体50aからなる平板状の部材である。基板模擬材本体50aは、ガラスエポキシ複合材料のようなプリント回路基板に用いられる材料の他、耐熱ガラスなどのはんだ噴流12,13の接触による形状の変化が比較的少ない任意の材料により形成され得る。
Referring to FIG. 12B, the
たとえば基板模擬材本体50aの中央部に、基板模擬材本体50aの一方の主表面(下面)からこれに対向する他方の主表面(上面)に達するように基板模擬材本体50aを貫通するスリット50b(孔部)を有している。スリット50bは、たとえば図12においてX方向に沿って延びており、支持材固定部43および支持材44により保持される熱可塑性シート45をZ方向上方から挿入することが可能な構成となっている。
For example, a
図13および図14を参照して、スリット50bに挿入されることにより、熱可塑性シート45は、基板模擬材本体50aの一方の主表面から他方の主表面までスリット50b内の全体を貫通するように配置される。その結果、熱可塑性シート45は、基板模擬材本体50aの下側の領域すなわちはんだ付けされる対象物の搬送面下面LFとZ方向の位置が等しい高さまたはそれよりZ方向下方の高さの位置に達するように配置可能となる。なお図14においてはこのことをわかりやすくする観点から、熱可塑性シート45と基板模擬材50とがX方向において並ぶように示されているが、実際にはこのように配置されていない場合もある。
With reference to FIGS. 13 and 14, the
このため本実施の形態においても実施の形態1と同様に、Z方向に沿うようにセットされた熱可塑性シート45に対して、はんだ噴流12,13の波形をそのまま高精度に転写することができる。
For this reason, also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the waveforms of the
また本実施の形態の基板模擬材50においては、基板模擬材本体50aに、その一方の主表面から他方の主表面に達するようにこれを貫通する、スリット50bとは異なる貫通孔50cを形成することが好ましい。
Further, in the
本実施の形態においては、はんだ噴流12,13の圧力によって、搬送面下面LFの位置を超えて、さらにZ方向上方まで溶融はんだが進入し、熱可塑性シート45に接触してこれを熱変形させる。このZ方向上方への溶融はんだの進入は、実際のプリント回路基板に形成されたスリット、貫通孔およびはんだ付けをするスルーホール部にはんだが進入し、そこからプリント回路基板のZ方向上方の主表面側へ溶融はんだが進入する状態と類似している。このため基板模擬材50においてもスリット50bとは別に貫通孔50cおよびスルーホール部などを設け、より実際のプリント回路基板に近い構成とすることが好ましい。そのようにすれば、転写波形49の形状等を評価することにより、貫通孔50cおよびスルーホール部等に対する溶融はんだのZ方向上方への上昇の特性をより正確に評価することができる。
In the present embodiment, the molten solder enters beyond the position of the lower surface LF of the conveyance surface and further upward in the Z direction by the pressure of the
図15(A)を参照して、本実施の形態のはんだ噴流測定治具40は、筐体上面41a上に、たとえば筐体開口41cの一部に嵌合するように、2枚の基板模擬材50(板材)が設置されてもよい。言い換えれば本実施の形態の筐体41は、その上に2枚の基板模擬材50が載置可能であり、はんだ噴流の測定工程においては筐体41上に2枚の基板模擬材50が配置される。
Referring to FIG. 15A, the solder
図15(B)を参照して、図15(A)の基板模擬材50は、図12(B)の基板模擬材50に比べて細長い基板模擬材本体50aからなっている。このため基板模擬材本体50aを2枚、筐体開口41cに嵌合させることが可能となっている。これら2枚の基板模擬材50のそれぞれには、貫通孔50cが形成されている。
Referring to FIG. 15B, the
上記の2枚の基板模擬材本体50aが互いに間隔をあけて筐体開口41cに嵌合される。これにより、2枚のうち一方の基板模擬材50と他方の基板模擬材50との間にスリット50d(孔部)が形成される。このスリット50dは、図12(B)のスリット50bと同様に、支持材固定部43および支持材44により保持される熱可塑性シート45をZ方向上方から挿入することが可能な構成となっている。なお基板模擬材本体50aは3枚以上(複数枚)存在し、それらの間にスリットが形成される構成であってもよい。
The two board
したがって図16を参照して、図15の基板模擬材50を用いた場合においても、スリット50dに挿入されることにより、熱可塑性シート45は、Z方向に関する基板模擬材本体50aの一方の主表面に相当する位置から他方の主表面に相当する位置までスリット50d内の全体を貫通するように配置される。ここではこの状態を、熱可塑性シート45が基板模擬材50のスリット50dを貫通すると表現することにする。
Therefore, with reference to FIG. 16, even when the
なお、これ以外の本実施の形態の構成は、実施の形態1の構成とほぼ同じであるため同一の要素については同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
In addition, since the structure of this Embodiment other than this is as substantially the same as the structure of
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。本実施の形態は、実施の形態1と同様の作用効果、および上記の基板模擬材50の配置による効果の他に、以下のような作用効果を奏する。
Next, the effect of this Embodiment is demonstrated. The present embodiment has the following operational effects in addition to the operational effects similar to those of the first embodiment and the effects of the arrangement of the
本実施の形態において、たとえばスリット50bに挿入される熱可塑性シート45の厚みを変更した場合には、擬似的に、実際にはんだ付けすべき対象物が挿入するスリットの幅が変更された場合または当該対象物であるプリント回路基板に形成された貫通孔の大きさが変更された場合を高精度に再現することができる。たとえば熱可塑性シート45の厚みが1mmから3mmに変更された場合に、はんだ噴流による熱可塑性シート45への転写波形49がプリント回路基板の板厚を超える高さとなれば、実際のはんだ付け用のプリント回路基板を用いた場合においても、幅の広いスリットなどからはんだがZ方向上面上へ噴き上がる不良が発生する可能性があるといえる。
In the present embodiment, for example, when the thickness of the
(実施の形態6)
図17を参照して、本実施の形態においては、実際にはんだ付けしようとする対象物51としてのプリント回路基板などが、はんだ噴流測定治具40を介することなく、フローはんだ付け装置100の1対の搬送コンベア30上を跨ぐように直接セットされている。このように、フローはんだ付け装置100によりはんだ付けされる対象物51としてのプリント回路基板などは、必ずしもはんだ噴流測定治具40にセットされる必要はなく、図17のように直接搬送コンベア30にセットされてもよい。この場合においても、矢印Mに示す方向の搬送により対象物51がはんだ噴流ノズル20の真上に配置されれば、適切に溶融はんだ11を当該対象物51の下面などに供給することができる。
(Embodiment 6)
Referring to FIG. 17, in the present embodiment, the printed circuit board or the like as the
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
10 はんだ槽、11 溶融はんだ、12 1次はんだ噴流、13 2次はんだ噴流、20 はんだ噴流ノズル、21 1次はんだ噴流ノズル、22 2次はんだ噴流ノズル、30 搬送コンベア、31 搬送コンベア爪、40 はんだ噴流測定治具、41 筐体、41a 筐体上面、41b 筐体下面、41c 筐体開口、42 爪掛かり部、43 支持材固定部、44 支持材、45 熱可塑性シート、46 取付上側基準面、47 取付前側基準面、48 取付基点、49 転写波形、50 基板模擬材、50a 基板模擬材本体、50b,50d スリット、50c 貫通孔、51 対象物、100 フローはんだ付け装置、LF 搬送面下面。
DESCRIPTION OF
Claims (18)
前記はんだ噴流ノズル上に前記治具がセットされた状態で、前記はんだ噴流ノズルからはんだ噴流を生じさせて前記はんだ噴流の波形を生じさせ、前記波形を前記熱可塑性シートに転写させる工程と、
前記熱可塑性シートに転写された波形を測定する工程とを備える、はんだ噴流測定方法。 A jig holding the thermoplastic sheet so as to be along the vertical direction is set in a region directly above the solder jet nozzle in the transfer conveyor that can be transferred directly above the solder jet nozzle for soldering the object. And a process of
In a state where the jig is set on the solder jet nozzle, generating a solder jet from the solder jet nozzle to generate a waveform of the solder jet, and transferring the waveform to the thermoplastic sheet;
A method for measuring a solder jet, comprising measuring a waveform transferred to the thermoplastic sheet.
前記波形を撮像装置を用いて電子画像データに変換する工程と、
前記電子画像データを数値判定する工程とを含む、
請求項1〜5のいずれか1項に記載のはんだ噴流測定方法。 The measuring step includes
Converting the waveform into electronic image data using an imaging device;
And a step of numerically determining the electronic image data.
The solder jet measuring method according to any one of claims 1 to 5.
前記転写させる工程は、前記板材の前記はんだ噴流ノズル側の下面上に前記はんだ噴流を接触させる工程を含み、
前記1枚の板材が配置される場合、前記板材には前記下面から前記下面に対向する上面に達する孔部が形成され、前記2枚の板材が配置される場合、2枚のうち一方の前記板材と他方の前記板材との間に孔部が形成されるように前記2枚の板材が配置され、
前記熱可塑性シートは、前記孔部内において前記上面から前記下面まで前記板材を貫通するように配置される、請求項1〜6のいずれか1項に記載のはんだ噴流測定方法。 The step of setting includes a step of arranging one or two plates on the jig,
The transferring step includes a step of bringing the solder jet into contact with a lower surface of the plate material on the solder jet nozzle side,
When the one plate material is arranged, a hole reaching the upper surface from the lower surface to the lower surface is formed in the plate material, and when the two plate materials are arranged, one of the two plates The two plates are arranged so that a hole is formed between the plate and the other plate,
The solder jet measurement method according to claim 1, wherein the thermoplastic sheet is disposed so as to penetrate the plate material from the upper surface to the lower surface in the hole.
前記判定する工程の結果に応じて噴流量を調整する工程とをさらに備える、請求項1〜7のいずれか1項に記載のはんだ噴流測定方法。 Determining whether the numerical value obtained by the step of measuring the waveform is within an appropriate range;
The solder jet measurement method according to claim 1, further comprising a step of adjusting a jet flow rate according to a result of the determination step.
前記筐体に固定可能な固定部と、
前記固定部により支持され、鉛直方向上方に向けて供給される前記はんだ噴流の波形を転写可能な熱可塑性シートを鉛直方向に沿うように保持可能な支持材とを備える、はんだ噴流測定治具。 A case that is included in a flow soldering apparatus that solders an object, and that can be conveyed on a solder jet nozzle that supplies a solder jet formed in a vertical direction;
A fixing portion that can be fixed to the housing;
A solder jet measurement jig comprising: a support member that is supported by the fixing portion and is capable of holding a thermoplastic sheet that can transfer a waveform of the solder jet supplied upward in the vertical direction, along the vertical direction.
前記支持材は、前記1対の固定部のうち一方の固定部と前記一方の固定部と反対側の他方の固定部とを跨ぐように、前記1対の固定部の間に、前記熱可塑性シートが水平方向に関して前記対象物の搬送方向に沿う方向に延びるように保持可能となるように配置される、請求項11に記載のはんだ噴流測定治具。 The fixing parts can be arranged in a pair on the casing with a space from each other with respect to the conveyance direction of the object,
The support material is interposed between the pair of fixing portions so as to straddle one fixing portion of the pair of fixing portions and the other fixing portion opposite to the one fixing portion. The solder jet measurement jig according to claim 11, wherein the solder jet measurement jig is arranged so that the sheet can be held so as to extend in a direction along a conveyance direction of the object with respect to a horizontal direction.
前記支持材は、前記1対の固定部のうち一方の固定部と前記一方の固定部と反対側の他方の固定部とを跨ぐように、前記1対の固定部の間に、前記熱可塑性シートが水平方向に関して前記対象物の搬送方向に交差する方向に延びるように保持可能となるように配置される、請求項11に記載のはんだ噴流測定治具。 The fixing portions can be arranged in a pair on the casing with a space from each other with respect to the direction intersecting the conveyance direction of the object.
The support material is interposed between the pair of fixing portions so as to straddle one fixing portion of the pair of fixing portions and the other fixing portion opposite to the one fixing portion. The solder jet measurement jig according to claim 11, wherein the solder jet measurement jig is arranged so that the sheet can be held so as to extend in a direction intersecting a conveyance direction of the object with respect to a horizontal direction.
前記爪掛かり部は、前記筐体の矩形を構成する4つの縁部のすべてに含まれる、請求項17に記載のはんだ噴流測定治具。
The housing has a rectangular planar shape;
The solder jet measurement jig according to claim 17, wherein the claw-hanging portion is included in all four edge portions constituting the rectangle of the housing.
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