噴流焊接槽的製作方法
2023-10-04 17:22:34 1
專利名稱：噴流焊接槽的製作方法
技術領域：
本發明是有關設置於自動焊接裝置的噴流焊接槽。
在自動焊接裝置中，設置有焊劑塗敷器，預熱器，噴流焊接槽，冷卻機等的處理裝置。印刷基板經過由焊劑塗敷器塗敷焊劑，由預熱器預先加熱，由噴流焊接槽粘附焊料，由冷卻機冷卻等步驟，進行焊接作業。
用自動焊接裝置進行印刷基板的焊接時，在焊接部有時會產生焊滴，跨橋，未焊接等的不良焊接情形。
所謂焊滴，是指在個別零件的引線先端上粘附角狀焊料，而一旦產生焊滴時，則在被施加高電壓的部分，從焊滴尖端產生放電，不但會破壞電子零件及印刷基板，而且在組裝電子機器時，其尖銳角狀的焊料也會傷及工作人員的手。
所謂跨橋，是指在相鄰接的焊接部間跨附焊料，而在印刷基板上一旦產生跨橋時，導體的不需要部分會形成短路，因此，此種具有跨橋的電子機器失去其機能。
所謂未焊接，是指在焊接部完全不粘附焊料，或雖在印刷基板的焊接區或電子零件的引線上粘附焊料，但焊接區與引線間的焊料相脫離。在印刷基板上一旦發生未焊接時，焊接區與引線之間成為不通電而電子機器會完全失去其機能，並且焊接區與引線之間成為接觸不良，此間的電阻變大，遂會發生火災等重大事故。
上述焊接不良的情形，當自動焊接裝置的處理裝置處於不適當狀態時便會發生。例如，在焊劑塗敷器塗敷時產生不均勻的塗敷，或在預熱器預先加熱印刷基板全體未被均勻加熱時，則產生焊接不良。尤其是噴流焊接槽的噴流狀態與焊接不良有很大關係。
在噴流焊接槽，設置有噴流流量較大的第一次噴射嘴及噴流熔融焊料為較平穩的第二次噴射嘴。從該第一次噴射嘴出來的大流量焊料侵入於焊接部的角隅或通路孔等的較難粘附焊料的部分，而實現充分焊接。但是，第一次噴流嘴的焊料流量較大，容易產生焊滴或跨橋。由此，用第二次噴流嘴的較穩定噴流，修正第一次噴流嘴所產生的焊滴或跨橋。
在印刷基板的焊接時，為避免產生未焊接的情形，不可缺少第一次噴流嘴，而為使焊料流量較大，已嘗試過各種手段。此種手段，是在噴嘴內或噴嘴頂部設置動體，用外部的驅動裝置使該動體擺動，使噴嘴所噴射的焊料成為流量較大(特公昭62-35857，特公平5-85262)，或在噴嘴上設置具有孔的板，使自該開孔吹上來的熔融焊料成為流量較大(特公昭63-15063)。
然而，用驅動裝置使動體擺動的噴流焊接槽，需要馬達等驅動裝置，因此而增加了成本，且馬達須設置於噴嘴近旁，亦即，由於位於高溫的噴流焊接槽的近旁，由於熱的影響使馬達的旋轉不穩定，或使馬達壽命減短。又，使用開孔板的噴流焊接槽，在孔周圍容易粘附焊料氧化物，而經過長時間會改變孔的噴流狀態。
鑑於上述，本申請人曾發明了一種不使用驅動裝置且不容易粘附焊料氧化物的噴流焊接槽。該發明已被授予專利(特許第1571242號)，此種噴流焊接槽，在噴嘴內設置杆狀擺動體，用彈簧支撐該擺動體的兩端，或在擺動體的兩端安裝止擋件加以支撐。此種設置有擺動體的噴流焊接槽，因完全不使用驅動裝置，不但成本低廉，而且不容易粘附氧化物，可獲得長期穩定的噴流狀態。
使用該擺動體的焊接槽，雖然具有上述優點，但用彈簧支撐擺動體兩端的噴流焊接槽(以下稱為彈簧式擺動體焊接槽)，當噴流壓力達到很高時，至整個噴嘴區域，其噴流頂部有時不形成為一定的高度。在一般的印刷基板焊接中，雖不使噴流壓力達到很高，但如疊層印刷基板那樣通路孔較深時，必須使熔融焊料侵入於通路孔的深部，有時不得不提高噴流壓力。這樣，提高噴流壓力時，在彈簧式擺動體焊接槽中，其噴氣頂部的高度有時不能保持一定。
本發明針對以往的彈簧式擺動體焊接槽中，當提高噴流壓力時焊料的噴流高度不定的問題進行了研究，發現如圖6所示，是由於擺動體5的端部各自朝上下方向移動(箭頭方向)所致。亦即，當擺動體的一端往上方抬起時，隨著該抬起的擺動體，熔融焊料亦向上升高，高於擺動體的另一端的噴流。由此，本發明人著眼於不使擺動體向上下方向移動、使噴流的高度成為一個定值，就完成了本發明。
本發明的噴流焊接槽，在噴射熔融焊料的噴流口內，與噴流口的長度方向平行地設置擺動體，其特徵在於，擺動體兩端由彈簧保持著，使擺動體僅能朝橫向擺動，不能朝縱向擺動。
本發明中，雖然用彈簧保持擺動體的兩端，但擺動體的擺動方向僅限於橫向，其縱向的擺動被限制住。
作為限制擺動體向縱向擺動的手段，是使用板簧。亦即，板簧在垂直到板面的方向容易振動，但絕不會在平行於板面的方向振動。因此，為了限制擺動體在縱方向擺動，在擺動體的兩端立設板簧，並使板簧僅在橫方向振動。
在第1實施例中，將板簧在多個部位屈曲使之成為波紋狀，並立設該波狀板彈簧的狀態下，將其一端固定於擺動體的端部，而將另一端固定於把持器。如此使用波紋狀板簧時，擺動體的縱方向擺動被限制，而僅能在橫方向自由擺動。
又，在第2實施例中，將扁平狀板簧的一端固定於擺動體的端部，而板簧的另一端則以自由狀態保持於把持器。
將固定於擺動體的扁平狀板簧的端部保持於自由狀態時，擺動體只在橫向搖動，不在縱方向擺動。
在第3實施例中，將擺動體兩端用螺旋彈簧保持，而將擺動體的兩端內側部分，用隔壁的橫長孔保持。在該第3實施例中，因擺動體沿隔壁的橫長孔擺動，所以縱方向的擺動被限制。
圖1為第1實施例的斜視圖；圖2為第1實施例的主要部分放大斜視圖；圖3為第2實施例的主要部分放大斜視圖；圖4為第3實施例的主要部分放大斜視圖；圖5為說明本發明噴流焊接槽中的噴流狀態的正面截面圖；圖6為說明以往彈簧式活動體焊接槽中的噴流狀態的正面截面圖。
先對第1實施例的噴流焊接槽加以說明。噴流焊接槽，其噴流口1由一對噴嘴板2,2及側板3,3構成。側板3,3的高度略高於噴嘴板2,2。此為使自噴流口噴出的熔融焊料能夠從噴嘴板流出。
在噴流焊接槽，設置有泵及馬達(未示出)，由於泵的作用，熔融焊料自下方被送來，自噴流口噴射。在側板3,3上穿設有孔4,4，穿過該孔設置有擺動體5。孔4,4的直徑大於擺動體5的直徑，其大小為不妨害擺動體5的自由擺動為宜。
在擺動體5的兩端固定有板簧6,6。第1實施例的板簧，為在多個部位彎曲的波紋狀，其彎曲方向為縱方向。該板簧的一端則固定於擺動體5的端部，另一端固定於把持器7,7。把持器7固定於焊接槽本體(未示出)。板簧6為立設狀態，亦即，板簧6設置成與熔融焊料的噴流方向平行的狀態。因此板簧僅在橫方向振動(箭頭X)而不會在縱方向振動。
下面，對上述噴流焊接槽中的熔融焊料的噴射狀態，加以說明。發動泵(未示出)時，如圖5所示，熔融焊料8自下方被送出來，從噴氣流口1噴出，自一對噴嘴板2,2流出。此時，因自下方流過來的熔融焊料中設置有擺動體5，在擺動體後部(圖中上部)的流道中產生所謂卡漫渦流，流道成亂流的同時，來勢較猛的熔融焊料流，使擺動體上下左右不規則地擺動。但是，由於擺動體的兩端被立設的板簧6,6保持著，所以，其僅在左右方向擺動，不能在上下方向擺動。因此，自噴流口1噴流的熔融焊料8，被卡漫渦流形成紊流，以及被擺動體的左右方向擺動而成為較大的起伏波。此時，自噴流口1噴流的熔融焊料的頂部，完全不朝擺動體的上下方向擺動，總保持一定的高度。如此，印刷基板(未示出)與成為一定高度的噴流波接觸，這樣，在印刷基板全域會粘附焊料。
第2實施例的噴流焊接槽，如圖3所示，在擺動體5的兩端，立設扁平狀板簧9並被固定。扁平狀板簧9的另一端可滑動地保在持把持器10上。把持器10固定於焊料槽本體(未示出)，內部為空洞的箱形。把持器10，其保持板簧9的部分形成為開縫11，使板簧9可自由出入。因此，在第2實施例的噴流焊接槽中，擺動體5在左右方向(箭頭X)擺動時，板簧9一邊彎曲一邊出入於把持器10的開縫11，這樣限制了上下方向的擺動。
第3實施例的噴流焊接槽，如圖4所示，擺動體5的兩端由螺旋彈簧13保持。螺旋彈簧的另一端在接於把持器15。在側板3,3上穿設有縱方向大小比擺動體5的直徑稍大、橫方向具有充分長度的橫長孔14。因此，擺動體5被熔融焊料的流動擺動時，縱方向的擺動被橫長孔14限制，而僅能在橫方向(箭頭X)擺動。
此外，在實施例中，擺動體的形狀均以截面為圓形的杆表示，但使用於本發明的擺動體並不限於圓形截面，也可使用橢圓截面，二等邊三角形，菱形，矩形，等的任何形狀。
如上所述，本發明的噴流焊接槽，其被設置於噴流口內的擺動體，由於在橫方向能夠自由搖動，而縱方向的擺動被限制，所以噴流壓力甚高時擺動體也不會在縱方向擺動。因此，噴流的頂部總可形成一定的高度，在焊接印刷基板時，對於印刷基板可保持均勻的接觸狀態，不會出現焊接不良的現象，能夠進行可靠的焊接。
權利要求
1．一種噴流焊接槽，在噴流熔融焊料的噴流口內，設置平行於噴流口長度方向的擺動體，其特徵在於，擺動體兩端由彈簧保持，使該擺動體僅可在橫方向擺動，在縱方向的擺動被限制。
2．如權利要求1所述的噴流焊接槽，其特徵在於，上述彈簧為板簧，該板簧以立設狀態，一端固定於擺動體的端部，另一端固定於把持器，並於縱方向在多個部位彎曲成波紋狀。
3．如權利要求1所述的噴流焊接槽，其特徵在於，上述彈簧為板簧，該板簧以立設狀態，一端固定於擺動體的端部，另一端可滑動地保持於把持器。
4．如權利要求1所述的噴流焊接槽，其特徵在於，上述彈簧為螺旋彈簧，該螺旋彈簧的一端固定於擺動體的端部，另一端固定於把持器，且擺動體的兩端內側部分被側板上所穿設的橫長孔保持。
全文摘要
以往的噴流焊接槽,在噴流口設置有擺動體,該擺動體的兩端用彈簧保持,因此當噴流壓力較高時,該噴流頂部有時不會形成為一定的高度。本發明提供一種噴流焊接槽,不管如何提高噴流壓力,其頂部仍會形成一定的高度,解決方案是在擺動體的兩端立設板簧,使該板簧在橫方向能自由擺動,但縱方向的擺動被拘束住。
文檔編號B23K3/04GK1216726SQ9812356
公開日1999年5月19日 申請日期1998年10月29日 優先權日1997年10月30日
發明者佐藤一策 申請人:千住金屬工業股份有限公司