特許 7486009 噴流はんだ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-05-09

(45)【発行日】2024-05-17

(54)【発明の名称】噴流はんだ装置

(51)【国際特許分類】

   B23K 1/08 20060101AFI20240510BHJP

【ＦＩ】

B23K1/08 320Z

【請求項の数】 9

(21)【出願番号】P 2023217955

(22)【出願日】2023-12-25

【審査請求日】2023-12-27

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000199197

【氏名又は名称】千住金属工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149076

【弁理士】

【氏名又は名称】梅田 慎介

(74)【代理人】

【識別番号】230117802

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 浩之

(72)【発明者】

【氏名】篠原 克宏

(72)【発明者】

【氏名】加賀谷 智丈

(72)【発明者】

【氏名】倉本 恭子

【審査官】山内 隆平

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－３０５４３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－１８８４１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１１４７０７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｋ １／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

溶融はんだを供給するための供給部と、
溶融はんだを貯留する貯留槽と、
前記供給部から供給される溶融はんだを前記貯留槽内の溶融はんだに案内するためのガイド部材と、
を備え、
前記ガイド部材は、複数の孔部を有し、かつ前記貯留槽内の溶融はんだの液面に対して４０度以下の角度で浸漬する、噴流はんだ装置。

【請求項2】

前記ガイド部材は、先端側に位置する第一ガイド部材と、基端側に位置する第二ガイド部材と、前記第一ガイド部材と前記第二ガイド部材との間に設けられるガイド屈曲部と、を有し、
前記第一ガイド部材が、前記貯留槽内の溶融はんだの液面に対して４０度以下の角度で浸漬し、
前記第二ガイド部材の前記貯留槽内の溶融はんだの液面に対する角度は、前記第一ガイド部材の前記貯留槽内の溶融はんだの液面に対する角度より大きくなる、請求項１に記載の噴流はんだ装置。

【請求項3】

少なくとも前記ガイド部材が前記貯留槽内の溶融はんだの液面に浸漬する箇所の上方に位置するカバー部材を備える、請求項１又は２に記載の噴流はんだ装置。

【請求項4】

前記カバー部材は、供給部側に向かって延在し、
前記カバー部材の先端は、前記ガイド部材が前記貯留槽内の溶融はんだの液面に浸漬する箇所よりも供給部側に位置している、請求項３に記載の噴流はんだ装置。

【請求項5】

前記カバー部材は、先端側に位置する第一カバー部材と、基端側に位置する第二カバー部材と、前記第一カバー部材と前記第二カバー部材との間に設けられるカバー屈曲部と、を有し、
前記第一カバー部材は、前記第二カバー部材に対して前記カバー屈曲部を介して下方側に屈曲する、請求項３に記載の噴流はんだ装置。

【請求項6】

前記ガイド部材は、先端側に位置する第一ガイド部材と、基端側に位置する第二ガイド部材と、前記第一ガイド部材と前記第二ガイド部材との間に設けられるガイド屈曲部と、を有し、
前記第一カバー部材の先端は、前記ガイド屈曲部よりも前記供給部側に位置する、請求項５に記載の噴流はんだ装置。

【請求項7】

前記ガイド部材は、前記貯留槽内の溶融はんだの液面に対して０度超過の角度で浸漬する、請求項１又は２に記載の噴流はんだ装置。

【請求項8】

溶融はんだを供給するための供給部と、
溶融はんだを貯留する貯留槽と、
前記貯留槽内の溶融はんだの上方に設けられ、前記貯留槽の側面から前記供給部の溶融はんだの供給箇所に向かって延在するカバー部材と、
前記供給部から供給される溶融はんだを前記貯留槽内の溶融はんだに案内するためのガイド部材と、
を備え、
前記ガイド部材は、先端側に位置する第一ガイド部材と、基端側に位置する第二ガイド部材と、前記第一ガイド部材と前記第二ガイド部材との間に設けられるガイド屈曲部と、を有し、
前記第一ガイド部材は、前記貯留槽内の溶融はんだの液面に対して浸漬し、
前記カバー部材は、先端側に位置する第一カバー部材と、基端側に位置する第二カバー部材と、前記第一カバー部材と前記第二カバー部材との間に設けられるカバー屈曲部と、を有し、
前記第一ガイド部材の溶融はんだに対する着面位置と前記第一カバー部材の先端とを結んだ仮想直線は、前記供給部の側面に位置付けられる、噴流はんだ装置。

【請求項9】

溶融はんだを供給するための供給部と、
溶融はんだを貯留する貯留槽と、
前記貯留槽内の溶融はんだの上方に設けられ、前記貯留槽の側面から前記供給部の溶融はんだの供給箇所に向かって延在するカバー部材と、
前記供給部から供給される溶融はんだを前記貯留槽内の溶融はんだに案内するためのガイド部材であって、先端が前記貯留槽内の溶融はんだの液面に浸漬するガイド部材と、
を備え、
前記カバー部材の先端と前記供給箇所とは平面視において離間し、
前記ガイド部材の溶融はんだに対する着面位置と前記カバー部材の先端とを結んだ仮想直線は、前記供給部の側面に位置付けられる、噴流はんだ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶融はんだを基板に供給する噴流はんだ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、溶融はんだを基板に対して供給するための噴流はんだ装置が知られている。例えば特許文献１では、溶融はんだを収容するはんだ槽本体部に設けられる噴流ノズルから溶融はんだを噴流して対象物にはんだ付けをする噴流はんだ槽が開示されている。特許文献１の噴流はんだ槽は、一端に流出口を有し、噴流ノズルの周辺に設けられて、噴流ノズルによって噴流された溶融はんだを流出口から流出してはんだ槽本体部へ案内するはんだ案内部と、上部が開口されて底部及び側部に複数の孔が穿設された第１のカゴと、第１のカゴの下方に設けられて、上部が開口されて底部及び側部に複数の孔が穿設された第２のカゴとを有するはんだ流緩和部とを備えている。そして、はんだ流緩和部は、流出口から流出された溶融はんだを第１のカゴの上部から取り入れて第１のカゴの孔及び第２のカゴの孔から排出する態様となっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１１‐１２４４５３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の態様では、噴流ノズルによって噴流された溶融はんだを流出口から流出してはんだ槽本体部に案内する態様となっているが、本発明は、特許文献１とは異なる態様を採用しつつ、溶融はんだの基板への飛散を防止することができる噴流はんだ装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

［概念１］
本発明の第一態様による噴流はんだ装置は、
溶融はんだを供給するための供給部と、
溶融はんだを貯留する貯留槽と、
前記供給部から供給される溶融はんだを前記貯留槽内の溶融はんだに案内するためのガイド部材と、
を備え、
前記ガイド部材が、前記貯留槽内の溶融はんだの液面に対して４０度以下の角度で浸漬してもよい。

【0006】

［概念２］
概念１による噴流はんだ装置において、
前記ガイド部材は、先端側に位置する第一ガイド部材と、基端側に位置する第二ガイド部材と、前記第一ガイド部材と前記第二ガイド部材との間に設けられるガイド屈曲部と、を有し、
前記第一ガイド部材が、前記貯留槽内の溶融はんだの液面に対して４０度以下の角度で浸漬し、
前記第二ガイド部材の前記貯留槽内の溶融はんだの液面に対する角度は、前記第一ガイド部材の前記貯留槽内の溶融はんだの液面に対する角度より大きくなってもよい。

【0007】

［概念３］
概念１又は２による噴流はんだ装置において、
少なくとも前記ガイド部材が前記貯留槽内の溶融はんだの液面に浸漬する箇所の上方に位置するカバー部材を備えてもよい。

【0008】

［概念４］
概念３による噴流はんだ装置において、
前記カバー部材は、供給部側に向かって延在し、
前記カバー部材の先端は、前記ガイド部材が前記貯留槽内の溶融はんだの液面に浸漬する箇所よりも供給部側に位置してもよい。

【0009】

［概念５］
概念３又は４による噴流はんだ装置において、
前記カバー部材は、先端側に位置する第一カバー部材と、基端側に位置する第二カバー部材と、前記第一カバー部材と前記第二カバー部材との間に設けられるカバー屈曲部と、を有し、
前記第一カバー部材は、前記第二カバー部材に対して前記カバー屈曲部を介して下方側に屈曲してもよい。

【0010】

［概念６］
概念５による噴流はんだ装置において、
前記ガイド部材は、先端側に位置する第一ガイド部材と、基端側に位置する第二ガイド部材と、前記第一ガイド部材と前記第二ガイド部材との間に設けられるガイド屈曲部と、を有し、
前記第一カバー部材の先端は、前記ガイド屈曲部よりも前記供給部側に位置してもよい。

【0011】

［概念７］
概念１乃至６のいずれか１つによる噴流はんだ装置において、
前記ガイド部材は、前記貯留槽内の溶融はんだの液面に対して０度超過の角度で浸漬してもよい。

【0012】

［概念８］
概念１乃至７のいずれか１つによる噴流はんだ装置において、
前記ガイド部材は、複数の孔部を有してもよい。

【0013】

［概念９］
本発明の第二態様による噴流はんだ装置は、
溶融はんだを供給するための供給部と、
溶融はんだを貯留する貯留槽と、
前記供給部から供給される溶融はんだを前記貯留槽内の溶融はんだに案内するためのガイド部材と、
を備え、
前記ガイド部材が、先端側に位置する第一ガイド部材と、基端側に位置する第二ガイド部材と、前記第一ガイド部材と前記第二ガイド部材との間に設けられるガイド屈曲部と、を有し、
前記第一ガイド部材が、前記貯留槽内の溶融はんだの液面に対して浸漬してもよい。

【0014】

［概念１０］
本発明の第二態様による噴流はんだ装置は、
前記貯留槽内の溶融はんだの上方に設けられ、前記貯留槽の側面から前記供給部の溶融はんだの供給箇所に向かって延在するカバー部材を備え、
前記カバー部材が、先端側に位置する第一カバー部材と、基端側に位置する第二カバー部材と、前記第一カバー部材と前記第二カバー部材との間に設けられるカバー屈曲部と、を有し、
前記第一ガイド部材の溶融はんだに対する着面位置と前記第一カバー部材の先端とを結んだ仮想直線が、前記供給部の側面に位置付けられてもよい。

【0015】

［概念１１］
本発明の第三態様による噴流はんだ装置は、
溶融はんだを供給するための供給部と、
溶融はんだを貯留する貯留槽と、
前記貯留槽内の溶融はんだの上方に設けられ、前記貯留槽の側面から前記供給部の溶融はんだの供給箇所に向かって延在するカバー部材と、
を備え、
前記カバー部材の先端と前記供給箇所とが平面視において離間してもよい。

【0016】

［概念１２］
本発明の第三態様による噴流はんだ装置は、
前記供給部から供給される溶融はんだを前記貯留槽内の溶融はんだに案内するためのガイド部材を備え、
前記ガイド部材が、前記貯留槽内の溶融はんだの液面に対して４０度以下の角度で浸漬し、
前記ガイド部材の溶融はんだに対する着面位置と前記カバー部材の先端とを結んだ仮想直線が、前記供給部の側面に位置付けられてもよい。

【発明の効果】

【0017】

本発明の態様を採用すれば、溶融はんだの基板への飛散を防止することができる噴流はんだ装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】図１は、本実施の形態によるはんだ付け装置を示した概略図である。

【図2】図２は、本実施の形態による噴流はんだ装置において、上流ガイド部材が溶融はんだの液面に対して浸漬する態様を示した側方断面図である。

【図3】図３は、本実施の形態による噴流はんだ装置において、上流ガイド部材が溶融はんだの液面に対して浸漬し、上流カバー部材が設けられる態様を示した側方断面図である。

【図4】図４は、本実施の形態による噴流はんだ装置において、上流ガイド部材が上流第一ガイド部材、上流第二ガイド部材及び上流ガイド屈曲部を有し、上流カバー部材が設けられる態様を示した側方断面図である。

【図5】図５は、本実施の形態による噴流はんだ装置において、上流ガイド部材が上流第一ガイド部材、上流第二ガイド部材及び上流ガイド屈曲部を有し、上流カバー部材が上流第一カバー材、上流第二カバー部材及び上流カバー屈曲部を有する態様を示した側方断面図である。

【図6A】図６Ａは、本実施の形態で用いられ得るガイド部材の斜視図である。

【図6B】図６Ｂは、本実施の形態で用いられ得るガイド部材の側方図である。

【図7A】図７Ａは、本実施の形態で用いられ得る、第一ガイド部材、第二ガイド部材及びガイド屈曲部を有するガイド部材の斜視図である。

【図7B】図７Ｂは、本実施の形態で用いられ得る、本実施の形態で用いられ得る、第一ガイド部材、第二ガイド部材及びガイド屈曲部を有するガイド部材の側方図である。

【図8】図８は、本実施の形態によるはんだ付け装置を示した平面図であるが、カバー部材を図示しているもののガイド部材は図示していない。

【図9】図９は、本実施の形態による噴流はんだ装置において、上流ガイド部材が上流第一ガイド部材、上流第二ガイド部材及び上流ガイド屈曲部を有し、上流カバー部材が上流第一カバー材、上流第二カバー部材及び上流カバー屈曲部を有し、下流ガイド部材及び下流カバー部材が設けられる態様を示した側方断面図である。

【図10】図１０は、本実施の形態による噴流はんだ装置において、上流ガイド部材及び下流ガイド部材の各々が、第一ガイド部材、第二ガイド部材及びガイド屈曲部を有し、上流カバー部材及び下流カバー部材の各々が、第一カバー材、第二カバー部材及びカバー屈曲部を有する態様を示した側方断面図である。

【図11】図１１は、本実施の形態による噴流はんだ装置において、第一ガイド部材の溶融はんだへの着面位置と第一カバー材の先端との関係の一例を示した側方断面図である。

【図12】図１２は、実施例１におけるガイド部材及びカバー部材の概略を示した側方断面図である。

【図13】図１３は、実施例２におけるガイド部材及びカバー部材の概略を示した側方断面図である。

【図14A】図１４Ａは、ガイド部材及びカバー部材が設けられない比較例における溶融はんだの飛散状況を示した写真である。

【図14B】図１４Ｂは、実施例１において溶融はんだが飛散していないことを示した写真である。

【図14C】図１４Ｃは、実施例２において溶融はんだが飛散していないことを示した写真である。

【図15】図１５は、本実施の形態による噴流はんだ装置において、ガイド部材が設けられておらず、上流カバー部材及び下流カバー部材の各々が設けられている態様を示した側方断面図である。

【図16】図１６は、本実施の形態による噴流はんだ装置において、ガイド部材が設けられておらず、上流カバー部材及び下流カバー部材の各々が、第一カバー材、第二カバー部材及びカバー屈曲部を有する態様を示した側方断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

実施の形態
《構成》
図１に示すはんだ付け装置は、例えば、半導体素子、抵抗、コンデンサ等の電子部品を回路上に搭載した基板２００に対して、はんだ付け処理する装置である。典型的には電子部品等は基板２００の下方側に位置付けられることになる。はんだ付け装置は、本体部１と、基板２００を搬送する搬送部５とを有している。本体部１は、基板２００を搬入する搬入口２と、基板２００を搬出する搬出口３とを有している。基板２００の搬送は、側方から見て所定の角度、例えば３～６度程度の傾斜をもって行われてもよい（図２乃至図５、図９及び図１０参照）。この場合、基板搬送方向Ａの上流と比較して下流の方が高い位置に位置付けられることになる。但し、これに限られることはなく、基板２００の搬送が例えば水平に行われるようにしてもよい。搬送部５は、基板２００を搬送するための駆動力を付与する搬送駆動部（図示せず）と、基板２００を案内する搬送レール６とを有してもよい。

【0020】

図１に示すように、本体部１には、基板２００にフラックスを塗布するフラクサ１０と、フラックスを塗布された基板２００を予備加熱するプリヒータ部１５と、溶融したはんだを噴流して基板２００に接触させる噴流はんだ装置１００と、はんだ付けされた基板２００を冷却する冷却機２０と、が設けられてもよい。搬送部５の搬送レール６に沿って搬送される基板２００は、フラクサ１０、プリヒータ部１５、噴流はんだ装置１００及び冷却機２０を順に通過することになる。噴流はんだ装置１００は、各構成要素に指令を与えて制御する制御部５０と、様々な情報を記憶する記憶部６０と、操作者が様々な情報を入力することではんだ付け装置を操作する操作部７０と、を有してもよい。なお、図１では、制御部５０、記憶部６０及び操作部７０以外について、はんだ付け装置が上方平面図で示されている。

【0021】

フラクサ１０は、搬送された基板２００にフラックスを塗布するために用いられる。フラックスは溶剤及び活性剤等を含んでもよい。フラクサ１０は、複数の塗布装置を設けてもよい。はんだの種類や基板２００の品種に応じて、フラックスの種類を使い分けるようにしてもよい。

【0022】

プリヒータ部１５は、基板２００を加熱することで、基板２００を均一に所定の温度まで上昇させる。このように基板２００を加熱すると、基板２００の所定の箇所にはんだが付着されやすくなる。プリヒータ部１５は、例えば、遠赤外線パネルヒータが用いられる。遠赤外線パネルヒータは、基板２００を設定した温度まで急速に加熱させることができる。また。ヒータによって加熱された気体（熱風）をファンによって基板２００に吹き付けて、基板２００を加熱するようにしてもよい。また、プリヒータ部１５としては、ハロゲンヒータ等を用いてもよい。

【0023】

冷却機２０は、図示しない冷却ファンを有し、噴流はんだ装置１００ではんだ付け処理された基板２００を冷却する。冷却ファンの制御はＯＮ及びＯＦＦだけでもよいが、風速を調整する等するようにしてもよい。また、冷却機２０としては、基板２００が所定の温度となるまで冷却するようにチラー等を用いてもよい。

【0024】

図１に示す制御部５０は、搬送レール６を含む搬送部５、フラクサ１０、プリヒータ部１５、噴流はんだ装置１００、冷却機２０、操作部７０及び記憶部６０に通信可能に接続されている。通信可能な接続には有線によるものと無線によるものの両方が含まれている。操作部７０は、液晶表示パネルやテンキー等を有してもよく、典型的にはパソコン、スマートフォン、タブレット等である。作業者が操作部７０を操作することで、制御部５０は、搬送部５による搬送速度や基板２００を搬送するタイミング、フラクサ１０でのフラックスの温度、フラックスの塗布量、プリヒータ部１５の温度、噴流はんだ装置１００の溶融はんだＳの温度や、噴流量、噴流速度、冷却機２０が有する冷却ファンのＯＮやＯＦＦ等を制御するようにしてもよい。記憶部６０は、操作部７０で入力された情報や、制御部５０の指示、噴流はんだ装置１００の稼働時間等を記憶するようにしてもよい。

【0025】

図２乃至図５、図９及び図１０に示すように、噴流はんだ装置１００は、溶融はんだＳを貯留する貯留槽１１０と、溶融はんだＳを基板２００に対して供給する供給部１２０，１３０と、を有している。本実施の形態では、供給部１２０，１３０は第一供給部１２０及び第二供給部１３０を有している。第一供給部１２０は、第一駆動部である第一ポンプ１４１を有してもよい。同様に、第二供給部１３０は、第二駆動部である第二ポンプ１４６を有してもよい。第一供給部１２０及び第二供給部１３０から噴出される溶融はんだＳは下方から上方に向けて噴出される。第一ポンプ１４１からの駆動力を受けた溶融はんだＳはダクト内を圧送されて、基板２００に向かって噴出され、基板２００の所定の箇所にはんだが付着することになる。同様に、第二ポンプ１４６からの駆動力を受けた溶融はんだＳはダクト内を圧送されて、基板２００に向かって噴出され、基板２００の所定の箇所にはんだが付着することになる。溶融はんだＳは図示しないヒータで例えば１８０℃～２５０℃程度の温度に溶融はんだＳを加熱する。第一供給部１２０及び第二供給部１３０から供給された溶融はんだＳは、循環されて利用されてもよい。この場合には、図示しないフィルターを通過して循環されるようにしてもよい。第一ポンプ１４１及び第二ポンプ１４６は典型的には各々１つのポンプで構成されるが、第一ポンプ１４１及び第二ポンプ１４６は各々が複数のポンプで構成されるようにしてもよい。

【0026】

図２乃至図５、図９及び図１０に示す噴流はんだ装置１００の第一供給部１２０は複数の第一開口部１２６を有している（図８等参照）。複数の第一開口部１２６は大量の溶融はんだＳを勢いよく基板２００に供給するために用いられる。第二供給部１３０の第二開口部１３６は第一供給部１２０と比較して弱い勢いで溶融はんだＳを基板２００に供給するために用いられる。第一供給部１２０から供給される噴流はんだは勢いよく溶融はんだＳを基板２００に衝突させる動的な供給であって、溶融はんだＳを基板２００の隅々まで行きわたらせるための供給である。他方、第二供給部１３０から供給される噴流はんだは静的な供給であり、静かな流れからなる溶融はんだＳ内を通過させることで、基板２００の電極等にはんだを綺麗に付けるための供給である。

【0027】

図２乃至図５、図９及び図１０に示すように、第一供給部１２０は、第一筐体１２１と、第一筐体１２１の上面に設けられ、溶融はんだＳを供給する１つ又は複数の第一開口部１２６を有している。本実施の形態では、第一開口部１２６は第一筐体１２１の上面から上方に突出したノズル形状となっている。第二供給部１３０は、第二筐体１３１と、第二筐体１３１の上面に設けられ、溶融はんだＳを供給する１又は複数の第二開口部１３６を有している。第一筐体１２１と第二筐体１３１とは離間して設けられてもよいが、これらは一体となって設けられてもよい。本実施の形態では、一例として、複数のノズル１２７からなる第一開口部１２６と、１つのスリット状の第二開口部１３６とを用いて説明する（図８等参照）。但し、このような態様に限られることはなく、例えばスリット状の第二開口部１３６は複数設けられてもよく、この場合には、平行して延在する態様で複数のスリット状の第二開口部１３６が設けられてもよい。また第二開口部１３６が複数のノズルからなってもよい。本実施の形態では、第一開口部１２６及び第二開口部１３６が、供給部１２０，１３０における溶融はんだＳの供給箇所になる。

【0028】

溶融はんだＳを供給している間、第一供給部１２０から供給される溶融はんだＳと、第二供給部１３０から供給される溶融はんだＳは混合されてもよい。このようにして混合された溶融はんだＳは、第一供給部１２０と第二供給部１３０との間において、搬送部５によって搬送される基板２００から離間しない構成になってもよい。基板２００は搬送レール６に支えられて搬送されることになるが、混合された溶融はんだＳの上面は、第一供給部１２０と第二供給部１３０との間の基板搬送方向Ａに沿った全長さ領域において、側方から見た場合に基板２００を搬送する搬送レール６の下端よりも下方に位置付けられないようになってもよい。この場合には、溶融はんだＳが、第一供給部１２０と第二供給部１３０との間において、搬送部５によって搬送される基板２００から離間しない構成となる。

【0029】

第一供給部１２０から供給される溶融はんだＳと第二供給部１３０から供給される溶融はんだＳは一体となり、基板２００の搬送位置よりも高い位置まで噴出される態様となってもよいが、このような態様に限られることはなく、第一供給部１２０から供給される溶融はんだＳと第二供給部１３０から供給される溶融はんだＳとの間に、基板２００に対して溶融はんだＳが接触しない箇所が設けられ、溶融はんだＳが明確に２段階に分けて噴出される態様となってもよい。

【0030】

溶融はんだＳの温度は一般的にははんだの溶融温度＋５０℃程度となっている。近年、部品ダメージの低減及び機械電力消費量削減から、作業温度を下げたいというニーズが高まってきている。また、ＳｎやＡｇの相場が高騰しており、これらを使わないはんだを用いることも検討されてきており、典型的にはＳｎ－３Ａｇ－０．５Ｃｕ（融点２１７℃）の代わりに、Ｓｎ－５８Ｂｉ（融点１３９℃）が用いられることが検討されている。Ｓｎ－５８Ｂｉは低温の共晶はんだである。なお、Ｓｎ－５８Ｂｉを使うと、はんだ付けを２００℃以下の温度で行うことができる。他方、Ｓｎ－５８Ｂｉは、表面張力が小さいことから、供給部から供給された溶融はんだＳが貯留槽に溜まっている溶融はんだＳに落下するときに飛散する傾向が高い。この傾向は、Ｂｉを含有するはんだで見られ、特にＢｉを３５質量％以上で含有するはんだで顕著になる。このためＢｉを３５質量％以上で含有するはんだにおいて、本実施の形態の態様を採用することは非常に有益である。また、溶融はんだＳが飛散しやすくなる傾向は、窒素雰囲気等の不活性ガス下で噴流はんだ装置１００によってはんだ付けする際にも高くなることから、窒素雰囲気等の不活性ガス下においても本実施の形態の態様を採用することは非常に有益である。なお、窒素雰囲気等の不活性ガス下では、酸化物が生成されないことが要因となって、溶融はんだＳが飛散しやすくなると考えられる。

【0031】

本実施の形態では、供給部１２０，１３０から供給される溶融はんだＳを、貯留槽１１０内の溶融はんだＳに案内するためのガイド部材１５０が設けられている。本実施の形態では、ガイド部材１５０は、供給部１２０，１３０の基板搬送方向Ａの上流側に位置する上流ガイド部材１５１と、供給部１２０，１３０の基板搬送方向Ａの下流側に位置する下流ガイド部材１５２を有しているが、これらのうちの少なくともいずれか一方が、貯留槽１１０内の溶融はんだＳの液面に対して０度超過４０度以下の角度で浸漬する態様となってもよい。ガイド部材１５０の貯留槽１１０内の溶融はんだＳの液面に対する角度θ１が４０度超過となる場合（例えば４５度となる場合）には、供給部１２０，１３０から供給された溶融はんだＳが貯留槽１１０に溜まっている溶融はんだＳに落下するときに溶融はんだＳが飛散する傾向が高くなるため、ガイド部材１５０の貯留槽１１０内の溶融はんだＳの液面に対する角度θ１が４０度以下となることが有益である。本実施の形態における溶融はんだＳの液面の高さ位置は、典型的には、装置の設計上で想定されている液面の高さ位置である。

【0032】

図６Ａ乃至図７Ｂで示すように、ガイド部材１５０は複数の孔部１５９を有してもよい。このような孔部１５９を設けることで、孔部１５９から溶融はんだＳが落下することになるが、基板２００に溶融はんだを供給している間は基本的には孔部１５９からは溶融はんだＳが落下し続けることから、孔部１５９を介して落下した溶融はんだＳによる飛散で、基板２００に溶融はんだＳが付着する可能性は低い。他方、このような孔部１５９を設けることで、溶融はんだＳをよりスムーズに貯留槽１１０内の溶融はんだＳへの導くことができる点で有益である。

【0033】

図３乃至図５、図９及び図１０で示すように、少なくともガイド部材１５０が溶融はんだＳの液面に浸漬する箇所の上方に位置するカバー部材１６０が設けられてもよい。ガイド部材１５０の貯留槽１１０内の溶融はんだＳの液面に対する角度θ１を４０度以下とした場合であっても、供給部１２０，１３０から供給された溶融はんだＳが貯留槽１１０に溜まっている溶融はんだＳに落下するときに溶融はんだＳが飛散することがある。このため、本態様のようなカバー部材１６０を設けることで、飛散した溶融はんだＳが基板２００に付着することを防止できる。特に、少なくともガイド部材１５０が溶融はんだＳの液面に浸漬する箇所の上方にカバー部材１６０が設けられることで、飛散した溶融はんだＳが基板２００に付着することを防止する効果を高めることができる。

【0034】

供給部１２０，１３０に対して、基板搬送方向Ａの上流側に溶融はんだＳに浸漬するガイド部材１５０と、カバー部材１６０が設けられてもよいし、基板搬送方向Ａの下流側に溶融はんだＳに浸漬するガイド部材１５０と、カバー部材１６０が設けられてもよいし、供給部１２０，１３０に対して、基板搬送方向Ａの上流側及び下流側の両方に溶融はんだＳに浸漬するガイド部材１５０と、カバー部材１６０が設けられてもよい。図２乃至図５では、供給部１２０，１３０に対して、溶融はんだＳに浸漬する基板搬送方向Ａの上流側に上流ガイド部材１５１が設けられる態様が示されており、図９及び図１０では、供給部１２０，１３０に対して、溶融はんだＳに浸漬する基板搬送方向Ａの上流側に上流ガイド部材１５１が設けられ、下流側に下流ガイド部材１５２が設けられる態様が示されている。また、図３乃至図５では、カバー部材１６０が、基板搬送方向Ａの上流側に設けられた上流カバー部材１６１を有し、図９及び図１０では、カバー部材１６０が、基板搬送方向Ａの上流側に設けられた上流カバー部材１６１と、基板搬送方向Ａの下流側に設けられた下流カバー部材１６２とを有する態様を示している。

【0035】

基板２００の搬送位置が、基板搬送方向Ａの上流と比較して下流の方が高い位置に位置付けられる場合には、供給部１２０，１３０に対して基板搬送方向Ａの上流側における溶融はんだＳの飛散の方が、供給部１２０，１３０に対して基板搬送方向Ａの下流側における溶融はんだＳの飛散よりも問題になりやすいことから、供給部１２０，１３０に対して、基板搬送方向Ａの上流側に上流ガイド部材１５１又は上流カバー部材１６１が設けられることが有益である。

【0036】

図７Ａ及び図７Ｂで示すように、ガイド部材１５０は、先端側に位置する第一ガイド部材１５０ａと、基端側に位置する第二ガイド部材１５０ｂと、第一ガイド部材１５０ａと第二ガイド部材１５０ｂとの間に設けられるガイド屈曲部１５０ｃと、を有してもよい。このような態様を採用する場合には、第二ガイド部材１５０ｂによって供給部１２０，１３０から供給された溶融はんだＳが途中で止まってしまうことを防止しつつ、第一ガイド部材１５０ａによって貯留槽１１０に溜まっている溶融はんだＳに落下するときに溶融はんだＳが飛散することを抑制することができる。なお、カバー部材１６０を設けずにガイド部材１５０を設ける場合には、ガイド部材１５０の角度の抑制（調整）によってはんだ飛散を抑制できる。これに対して、ガイド部材１５０とともにカバー部材１６０を設ける場合には、カバー部材１６０の下方領域（奥側）に溶融はんだＳの落下ポイントを設定できるため、よりはんだ飛散を防止することができる。

【0037】

第一ガイド部材１５０ａは、溶融はんだＳの液面に対して０度超過４０度以下の角度で浸漬してもよい。第二ガイド部材１５０ｂの溶融はんだＳの液面（基本的には水平面）に対する角度θ２は、第一ガイド部材１５０ａの溶融はんだＳの液面（基本的には水平面）に対する角度θ１より大きくなるようにしてもよい。このような角度制限を設けることで、第二ガイド部材１５０ｂによって供給部１２０，１３０から供給された溶融はんだＳが途中で止まってしまうことを防止しつつ、第一ガイド部材１５０ａによって貯留槽１１０に溜まっている溶融はんだＳに落下するときに溶融はんだＳが飛散することを抑制する効果をさらに高めることができる。

【0038】

なお、第二ガイド部材１５０ｂは貯留槽１１０内の溶融はんだＳに浸漬しないことから、第二ガイド部材１５０ｂの溶融はんだＳの液面に対する角度θ２は、第二ガイド部材１５０ｂを仮想的に延在させた際における貯留槽１１０内の溶融はんだＳの液面に対する角度になる。この角度は、基本的には、水平面に対する角度と等しくなる。

【0039】

図４、図５及び図９に示す態様では、上流ガイド部材１５１が、先端側に位置する上流第一ガイド部材１５１ａと、基端側に位置する上流第二ガイド部材１５１ｂと、上流第一ガイド部材１５１ａと上流第二ガイド部材１５１ｂとの間に設けられる上流ガイド屈曲部１５１ｃと、を有している。図１０に示す態様では、上流ガイド部材１５１が、先端側に位置する上流第一ガイド部材１５１ａと、基端側に位置する上流第二ガイド部材１５１ｂと、上流第一ガイド部材１５１ａと上流第二ガイド部材１５１ｂとの間に設けられる上流ガイド屈曲部１５１ｃと、を有し、かつ下流ガイド部材１５２が、先端側に位置する下流第一ガイド部材１５２ａと、基端側に位置する下流第二ガイド部材１５２ｂと、下流第一ガイド部材１５２ａと下流第二ガイド部材１５２ｂとの間に設けられる下流ガイド屈曲部１５２ｃと、を有している。

【0040】

カバー部材１６０は、貯留槽１１０の側面から供給部１２０，１３０側に向かって延在してもよい。より具体的には、上流カバー部材１６１が、貯留槽１１０の基板搬送方向Ａの上流側の側面から、供給部１２０，１３０が位置する基板搬送方向Ａの下流側に向かって延在して設けられてもよい。そして、上流カバー部材１６１の先端が、上流ガイド部材１５１が溶融はんだＳの液面に浸漬する箇所よりも供給部１２０，１３０側（下流側）に位置してもよい。基板搬送方向Ａの上流側に向かって上流ガイド部材１５１によって案内された溶融はんだＳが液面に落下した際には、基板搬送方向Ａの上流側に向かって溶融はんだＳが飛散する傾向が高くなるが、貯留槽１１０の側面から供給部１２０，１３０側に向かって上流カバー部材１６１が設けられることによって、飛散した溶融はんだＳが基板２００に付着することを防止する効果をさらに高めることができる。同様に、下流カバー部材１６２が、貯留槽１１０の基板搬送方向Ａの下流側の側面から、供給部１２０，１３０が位置する基板搬送方向Ａの上流側に向かって延在して設けられてもよい。そして、下流カバー部材１６２の先端が、下流ガイド部材１５２が溶融はんだＳの液面に浸漬する箇所よりも供給部１２０，１３０側（上流側）に位置してもよい。基板搬送方向Ａの下流側に向かって下流ガイド部材１５２によって案内された溶融はんだＳが液面に落下した際には、基板搬送方向Ａの下流側に向かって溶融はんだＳが飛散する傾向が高くなるが、貯留槽１１０の側面から供給部１２０，１３０側に向かって下流カバー部材１６２が設けられることによって、飛散した溶融はんだＳが基板２００に付着することを防止する効果をさらに高めることができる。

【0041】

なお、カバー部材１６０を設け、かつガイド屈曲部１５０ｃが設けられる態様を採用することで、第一ガイド部材１５０ａの水平面に対する角度を緩やかなものとすることができ、第一ガイド部材１５０ａと溶融はんだＳの液面とが接触する位置をカバー部材１６０のより基端側（奥側）に位置付けることができる。このため、基板２００に溶融はんだＳが飛散することを防止する効果をさらに高めることができる。

【0042】

図５、図９及び図１０で示すように、カバー部材１６０は、先端側に位置する第一カバー部材１６０ａと、基端側に位置する第二カバー部材１６０ｂと、第一カバー部材１６０ａと第二カバー部材１６０ｂとの間に設けられるカバー屈曲部１６０ｃと、を有してもよい。第一カバー部材１６０ａは、第二カバー部材１６０ｂに対してカバー屈曲部１６０ｃを介して下方側に屈曲してもよい。このような態様を採用することで、ガイド部材１５０によって案内された溶融はんだＳが溶融はんだＳの液面に落下する際に飛散した溶融はんだＳが基板２００に付着することを防止する効果をさらに高めることができる。上流側に位置する上流カバー部材１６１では、上流第一カバー部材１６１ａが基板搬送方向Ａの下流側（図５、図９及び図１０の右側）に位置し、上流第二カバー部材１６１ｂが基板搬送方向Ａの上流側（図５、図９及び図１０の左側）に位置することになる。他方、下流側に位置する下流カバー部材１６２では、下流第一カバー部材１６２ａが基板搬送方向Ａの上流側に位置し、下流第二カバー部材１６２ｂが基板搬送方向Ａの下流側に位置することになる。

【0043】

図５及び図９に示す態様では、上流カバー部材１６１が、先端側に位置する上流第一カバー部材１６１ａと、基端側に位置する上流第二カバー部材１６１ｂと、上流第一カバー部材１６１ａと上流第二カバー部材１６１ｂとの間に設けられる上流カバー屈曲部１６１ｃと、を有している。図１０に示す態様では、上流カバー部材１６１が、先端側に位置する上流第一カバー部材１６１ａと、基端側に位置する上流第二カバー部材１６１ｂと、上流第一カバー部材１６１ａと上流第二カバー部材１６１ｂとの間に設けられる上流カバー屈曲部１６１ｃと、を有し、かつ下流カバー部材１６２が、先端側に位置する下流第一カバー部材１６２ａと、基端側に位置する下流第二カバー部材１６２ｂと、下流第一カバー部材１６２ａと下流第二カバー部材１６２ｂとの間に設けられる下流カバー屈曲部１６２ｃと、を有している。

【0044】

ガイド部材１５０が、先端側に位置する第一ガイド部材１５０ａと、基端側に位置する第二ガイド部材１５０ｂと、第一ガイド部材１５０ａと第二ガイド部材１５０ｂとの間に設けられるガイド屈曲部１５０ｃと、を有する場合には、第一カバー部材１６０ａの先端はガイド屈曲部１５０ｃよりも供給部１２０，１３０側に位置してもよい。このような態様を採用することで、第一カバー部材１６０ａの先端と第二ガイド部材１５０ｂとの間に形成される間隙を小さくすることができ、ガイド部材１５０によって案内された溶融はんだＳが溶融はんだＳの液面に落下する際に飛散した溶融はんだＳが基板２００に付着することを防止する効果をさらに高めることができる。

【0045】

また、図１１で示すように、先端側に位置する第一ガイド部材１５０ａの溶融はんだＳに対する着面位置と第一カバー部材１６０ａの先端とを結んだ仮想直線Ｌは、供給部１２０，１３０の側面に位置付けられるようにしてもよい。図１１では、先端側に位置する上流第一ガイド部材１５１ａの溶融はんだＳに対する着面位置と上流第一カバー部材１６１ａの先端とを結んだ仮想直線Ｌが、第一供給部１２０の側面に当接するように位置付けられる態様が示されている。

【0046】

本実施の形態では、主として、ガイド部材１５０、又はガイド部材１５０及びカバー部材１６０の両方が設けられる態様を用いて説明したが、ガイド部材１５０及びカバー部材１６０のいずれか一方だけが設けられる態様を採用することもでき、図１５及び図１６で示すように、カバー部材１６０が設けられ、ガイド部材１５０が設けられない態様を採用することもできる。ガイド部材１５０が設けられない場合には、供給部１２０，１３０から供給される溶融はんだＳが貯留槽１１０内の溶融はんだＳに落下する際に溶融はんだＳが飛散するが、カバー部材１６０を設けることで、当該溶融はんだＳが基板２００に付着することをある程度防止することができる。

【0047】

本実施の形態では、カバー部材１６０の先端と、溶融はんだＳの供給箇所である第一開口部１２６及び第二開口部１３６とは、平面視において離間している。より具体的には、平面視において、上流カバー部材１６１の先端（図３乃至図５、図９、図１０、図１５及び図１６の右端）は、第一開口部１２６と離間している（図８のＧ1参照）。また平面視において、下流カバー部材１６２の先端（図９、図１０、図１５及び図１６の左端）は、第二開口部１３６と離間している（図８のＧ２参照）。

【0048】

はんだが酸化することで生成されるドロスの分離を促進するために、酸化分離剤として、米糠、ふすま、麦糠、豆類、ゴマ、ヒマワリ、ヤシ、菜種、植物油、木粉等の糖類等や、松脂、塩化アンモニューム、アミンのハロゲン化物等を溶融はんだＳに提供するようにしてもよい。

【0049】

次に、基板２００の処理方法の一例について、説明する。

【0050】

作業者が基板２００を搬送レール６上に載せると、搬送部５が基板２００を搬送し、基板２００が、搬入口２から本体部１内に搬入される。基板２００がフラクサ１０上に到達すると、フラクサ１０が、基板２００の所定の箇所にフラックスを塗布する。

【0051】

搬送部５は、フラクサ１０でフラックスが塗布された基板２００をプリヒータ部１５に搬送する。プリヒータ部１５は、基板２００を所定の温度まで加熱する。

【0052】

次に、搬送部５は、プリヒータ部１５で所定の温度まで加熱された基板２００を噴流はんだ装置１００に搬送する。噴流はんだ装置１００が、基板２００の所定の箇所にはんだ付けを行う。噴流はんだ装置１００が溶融はんだＳを供給している間、第一供給部１２０から供給される溶融はんだＳと、第二供給部１３０から供給される溶融はんだＳは混じり合った状態となるとともに、搬送レール６よりも上方まで溶融はんだＳが供給される態様となる。この際、ガイド部材１５０によって供給部１２０，１３０から供給された溶融はんだＳが貯留槽１１０内の溶融はんだＳへと案内されることから、供給部１２０，１３０から供給された溶融はんだＳが貯留槽１１０内の溶融はんだＳに着液する際における溶融はんだＳの飛散を防止することができる。またカバー部材１６０が設けられることで、仮に供給部１２０，１３０から供給された溶融はんだＳが貯留槽１１０内の溶融はんだＳに着液する際に溶融はんだＳが飛散しても、基板に溶融はんだＳが付着することを防止することができる。

【0053】

次に、搬送部５は、はんだ付けされた基板２００を冷却機２０に搬送する。例えば冷却機２０の冷却ファンが、はんだ付け処理された基板２００を所定の時間冷却する。基板２００が冷却された後、搬送部５が、基板２００を搬出口３から排出すると、基板２００へのはんだ付け処理が完了となる。

【実施例】

【0054】

次に、本実施の形態による効果を確認するために、本願の発明者らが行った実験結果について説明する。

【0055】

下記のはんだ付け条件で、はんだ付けを行った。
（はんだ付け条件）
はんだ付け装置：千住金属製「BITHUS-Wave MTF-300」
フラックス塗布装置：スプレーフラクサー（千住金属製「ＳＳＦ－４００」）
フラックス塗布量：70 ｍL/ｍ^２
コンベア速度（搬送部５の搬送速度）：1.2 ｍ／ｍｉｎ
基板温度（平均温度）：120℃
はんだ槽の温度：199℃
はんだの合金組成：Sn-58Bi

【0056】

実施例１として、図１２で示すような態様を採用した。基端側（供給部側）に位置する第二ガイド部材１５０ｂの溶融はんだＳの液面に対する角度（水平面に対する角度）θ２を４０度とし、先端側（供給部と反対側）に位置する第一ガイド部材１５０ａの溶融はんだＳの液面に対する角度（水平面に対する角度）θ１を２０度とした。実施例２として、図１３で示すような態様を採用した。ガイド部材１５０の溶融はんだＳの液面に対する角度（水平面に対する角度）θ１を４０度とした。また比較例として、ガイド部材１５０及びカバー部材１６０が設けられない態様も採用した。

【0057】

前記条件ではんだ付け装置を２時間作動させた。その後、搬送レール６の上方位置に設置された部材の下面に付着した溶融はんだＳの飛散の様子を確認したところ、ガイド部材１５０及びカバー部材１６０が設けられない比較例では飛散が無数に発生した（図１４Ａ参照）。他方、実施例１及び２の態様では搬送レール６の上方位置に設置された部材の下面に付着した溶融はんだＳの飛散はわずかであった（図１４Ｂ及び図１４Ｃ参照）。より具体的には、実施例１の態様では搬送レール６の上方位置に設置された部材の下面に付着した溶融はんだＳの飛散をほとんど確認することはできず（図１４Ｂ参照）、実施例２の態様では搬送レール６の上方位置に設置された部材の下面にわずかな溶融はんだＳの飛散を確認することができた（図１４Ｃ参照）。このため、本実施の形態の態様を採用することで、有益な効果を得られることを確認でき、特に実施例１のようにθ１＜θ２とし、θ１の角度を小さくする態様を採用することで非常に有益な効果を得られることを確認できた。

【0058】

上述した各実施の形態の記載及び図面の開示は、特許請求の範囲に記載された発明を説明するための一例に過ぎず、上述した各実施の形態の記載又は図面の開示によって特許請求の範囲に記載された発明が限定されることはない。また、出願当初の請求項の記載はあくまでも一例であり、明細書、図面等の記載に基づき、請求項の記載を適宜変更することもできる。

【符号の説明】

【0059】

１１０ 貯留槽
Ｓ 溶融はんだ
１２０ 第一供給部
１３０ 第二供給部
１５０ ガイド部材
１５０ａ 第一ガイド部材
１５０ｂ 第二ガイド部材
１５０ｃ ガイド屈曲部
１６０ カバー部材
１６０ａ 第一カバー部材
１６０ｂ 第二カバー部材
１６０ｃ カバー屈曲部

【要約】

【課題】溶融はんだの飛散を防止することができる噴流はんだ装置を提供する。
【解決手段】噴流はんだ装置は、溶融はんだＳを貯留する貯留槽１１０と、溶融はんだＳを供給するための供給部１２０，１３０と、前記供給部１２０，１３０から供給される前記溶融はんだＳを、前記貯留槽１１０内の前記溶融はんだＳに案内するためのガイド部材１５０と、を有する。前記ガイド部材１５０は、前記溶融はんだＳの液面に対して４０度以下の角度で浸漬する。
【選択図】図２

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7A】

【図7B】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14A】

【図14B】

【図14C】

【図15】

【図16】