喷流式焊接装置 【技术领域】
本发明涉及具有多个喷嘴的喷流式焊接装置。
背景技术
在过去，具有下述焊接装置，其中，在工件运送线的底侧，设置接纳焊锡的焊锡槽，在该焊锡槽主体的内部，沿工件运送方向，间隔开地设置喷射熔融焊锡流的一次喷嘴和二次喷嘴。在JP特公昭60-57946号文献中，记载有这样的焊接装置。
在上述那样的过去的焊接装置中，由于在一次喷嘴和二次喷嘴之间具有空间部，故在焊接作为工件的部件安装基板时，象图5中的细线所示的那样，即使使基板的底面温度上升到基板装载部件的允许耐热温度(比如250℃)的情况下，该基板的底面温度在空间部下降，由此，象图5中的粗线所示的那样，基板的顶面温度只上升到200℃。
由此，过去地焊接装置，虽然从前的锡-铅焊有利于环境，但是，在采用焊锡熔点较高(约在217～227℃)，焊锡湿润性较差的铅释放焊锡的场合，对于该铅释放焊锡，难于获得包括基板顶面在内的基板整体的温度达到可确保焊锡的流动性和湿润性的温度的温度分布图。由此，比如，具有基板的通孔中的焊锡上升不充分等的问题。
【发明内容】
本发明是针对这样的问题而提出的。即，本发明的目的在于提供一种喷流式焊接装置，该喷流式焊接装置消除焊锡熔点较高，部件温度的耐热性不高的现状的焊接技术的问题，可在工件整体上，获得可与熔点较高的铅释放焊锡相对应的温度分布图。
本发明的一个方面的喷流式焊接装置包括焊锡槽主体，该焊锡槽主体设置于工件运送线的底侧，接纳熔融焊锡；多个喷嘴，该多个喷嘴沿工件运送方向，间隔开地设置于上述焊锡槽主体的内部，喷射熔融焊锡流；喷嘴之间的板，该喷嘴之间的板设置于上述多个喷嘴之间，在从各喷嘴喷射的喷流波之间，形成熔融焊锡存留部，由此，连续地形成可在多个喷嘴上，确保较长的工件浸渍时间的较大的喷流波。这样，获得不仅包括工件底面，还包括顶面的工件整体的温度达到可确保焊锡的流动性和湿润性的足够温度的温度分布图。于是，即使在采用熔点较高的湿润性较差的铅释放焊锡的情况下，仍良好地保持工件的通孔中的焊锡上升性。
即，按照该方案，在多个喷嘴之间设置喷嘴之间的板，在多个喷流波之间形成熔融焊锡存留部，由此，可在多个喷嘴上连续地形成能确保较长的工件的浸渍时间的较大的喷流波，这样，获得不仅包括工件底面，还包括顶面的工件整体的温度达到可确保焊锡的流动性和湿润性的足够温度的温度分布图。于是，比如，即使在采用熔点较高的湿润性较差的铅释放焊锡的情况下，仍良好地保持工件的通孔中的焊锡上升性。
喷流式焊接装置也可包括多个泵，该多个泵分别与多个喷嘴连接，可进行流量调整和压力调整。分别在沿工件运送方向设置的多个喷嘴上连接泵，通过分别调整每个泵的流量，调整工件运送上游侧和下游侧的喷流波的波高，浸渍深度，按照喷流波表面的氧化物朝向工件行进方向移动的方式调整工件运送上游侧和下游侧的相对的流量平衡，防止工件上的氧化物的附着不良，另外，针对各喷嘴，将压力调整到把焊锡压入必需的通孔的流量。另外，调整工件运送上游侧和下游侧的喷嘴的喷流压力，由此，工件运送线的角度从一般的上升倾斜运送，变为水平运送，降低或消除焊接装置前后的高低差，实现机构的简化。
即，按照该方案，在沿工件运送方向设置的多个喷嘴上分别连接泵，分别对这些泵的流量进行调整，由此，可调整工件运送上游侧和下游侧的喷流波的波高，浸渍深度，比如，按照喷流波表面的氧化物向工件行进方向移动，调整工件运送上游侧和下游侧的相对流量平衡，可防止工件的优化物的附着不良，另外，针对各喷嘴，将压力调整到把焊锡压入必需的通孔的流量。另外，通过调整来自工件运送上游侧和下游侧的喷嘴的喷流压力，这样，可将工件运送线的角度从一般的上升倾斜运送，变为水平运送，降低或消除焊接装置前后的高低差，实现机构的简化。
喷流式焊接装置还可具有开口于上述喷嘴之间的板的流量调整式的流下口。在喷嘴之间的板上开设有流量调整式的流下口，由此，获得在较长的浸渍距离的途中，降低熔融焊锡液的液压，从工件的底面排出从工件产生的气体的排气效果。特别是，在铅释放焊锡那样的焊锡湿润性较差的焊锡中，为了确保焊锡湿润性，采用包括容易气化的固态成分(树脂成分)的焊剂，这样，该排气效果显著。
即，按照该方案，在喷嘴之间的板上开设有流量调整式的流下口，由此，可获得在较长的浸渍距离的途中，降低熔融焊锡液的液压，从工件的底面，排出从工件产生的气体的排气效果。特别是，在铅释放焊锡那样的焊锡湿润性较差的焊锡中，为了确保焊锡湿润性，采用包括大量的，容易气化的固态成分(树脂成分)的焊剂，这样，该排气效果显著。
喷流式焊接装置也可包括喷流波形模，其以角度改变的方式设置于位于工件运送下游侧的喷嘴的出口侧，改变调整喷流波形；堰板，该堰板以可进行上下运动调整的方式设置于该喷流波形模的前端部。在工件运送下游侧的喷嘴的出口侧，调整喷流波形模的角度，并且按照上下运动的方式调整堰板，由此，调整工件与喷流焊锡面脱离的位置和角度，获得适合的工件脱离环境，在高热容量部件的电极，铅中容易产生的柱体，桥接等的焊接不良降低。特别是，在焊锡熔点较高，相对作业温度容易凝固的铅释放焊锡中，容易产生的柱体，桥接等的焊接不良，但是按照喷流波形模的末端，工件从焊锡喷射流，沿水平方向离开的方式，通过喷流波形模和堰板，调整工件与焊锡喷射流脱离的出口部脱离位置和角度，由此，柱体拉开的方向不是垂直方向，而为水平方向，不产生柱体。另外，出口侧的喷流波形模的角度调整还具有调整工件浸渍时间的功能，此外，可按照上下运动的方式进行调整的堰板调整焊锡槽主体内焊锡面的熔融焊锡流下速度，减小氧化物的发生。
即，按照该方案，在喷嘴运送下游侧的喷嘴的出口侧，调整喷流波形模的角度，并且按照上下运动的方式调整堰板，由此，可调整工件与喷流焊锡面脱离的位置和角度，获得适合的工件脱离环境，在高热容量部件的电极，铅中容易产生的柱体，桥接等的焊接不良可降低。特别是，在焊锡熔点较高，相对作业温度容易凝固的铅释放焊锡中，容易产生的柱体，桥接等的焊接不良，但是按照喷流波形模的末端，工件从焊锡喷射流，沿水平方向离开的方式，通过喷流波形模和堰板，调整工件与焊锡喷射流脱离的出口部脱离位置和角度，由此，柱体拉开的方向不是垂直方向，而为水平方向，可消除柱体。另外，出口侧的喷流波形模的角度调整还具有调整工件浸渍时间的功能，此外，可按照上下运动的方式进行调整的堰板可调整焊锡槽主体内焊锡面的熔融焊锡流下速度，减小氧化物的发生。
喷流式焊接装置也可包括多个熔融焊锡喷射通孔，该多个熔融焊锡喷射通孔分别设置于上述多个喷嘴的顶部开口，小于这些顶部开口。在多个喷嘴的顶部开口，分别设置小于这些顶部开口的多个熔融焊锡喷射通孔，由于即使在为了抑制氧化物的发生，并且实现节能运转，减少熔融焊锡喷射流量的情况下，仍确保工件的焊接所必需的喷流波高，故没有芯片部件的不湿润等不良的情况，并且产生向工件的通孔推入焊锡的足够的压力。
即，按照该方案，在多个喷嘴的顶部开口，分别设置小于这些顶部开口的多个熔融焊锡喷射通孔，由于即使在为了抑制氧化物的发生，并且实现节能运转，减少熔融焊锡喷射流量的情况下，仍确保工件的焊接所必需的喷流波高，故没有芯片部件的不湿润，不良的情况，并且可产生向工件的通孔推入焊锡的足够的压力。
设置于工件运送下游侧的喷嘴上的熔融焊锡喷射通孔也可沿与工件运送方向交叉的方向，呈细长的狭缝状。从狭缝状的熔融焊锡喷射通孔喷射的喷流波的壁具有如刮浆板那样的刮取作用，柱体拉开方向不是垂直方向，而为水平方向，防止柱体的发生。
即，按照这样的方案，在工件运送下游侧的喷嘴上，设置沿与工件运送方向交叉的方向，细长地形成的狭缝状的熔融焊锡喷射通孔，从狭缝状的熔融焊锡喷射通孔喷射的喷流波的壁具有如刮浆板那样的刮取作用，柱体拉开方向不是垂直方向，而为水平方向，可消除柱体的发生。
【附图说明】
图1为表示本发明的喷流式焊接装置的一个实施例的剖视图；
图2为表示图1的焊接装置的喷嘴之间的板的一部分的平面图；
图3表示图1的焊接装置的喷流波形模的作用，图3(a)为喷流波形模下降状态的工件脱离部分的剖视图，图3(b)为喷流波形模上升状态的工件脱离部分的剖视图；
图4为表示通过图1的焊接装置焊接的工件的温度分布图的曲线图；
图5为表示通过过去的喷流式焊接装置间接的工件的温度分布图的曲线图。
标号的说明
标号11表示工件运送线；
标号12表示焊锡槽主体；
标号13，14表示喷嘴；
标号15，16表示熔融焊锡喷射通孔；
标号17表示喷嘴之间的板；
标号18，19表示泵；
标号21表示流下口；
标号25表示喷流波形模；
标号28表示堰板；
标号S表示熔融焊锡；
标号S1，S2表示喷流波；
标号Sp表示熔融焊锡存留部。
【具体实施方式】
下面参照图1～图4所示的一个实施例，对本发明进行具体描述。
象图1所示的那样，在运送工件W，即，部件安装基板的工件运送线11的底侧，设置接纳熔融焊锡S的焊锡槽主体12，在该焊锡槽主体12的内部，沿工件运送方向间隔开地设置有喷射熔融焊锡S流的第一喷嘴13和第二喷嘴14。
在第一喷嘴13和第二喷嘴14的顶部开口，分别设置有小于这些顶部开口的多个熔融焊锡喷射通孔15，16。
象图2所示的那样，设置于工件运送上游侧的第一喷嘴13上的熔融喷射通孔15为沿与工件运送方向交叉的方向，呈交错状设置的多个小孔。设置于工件运送下游侧的第二喷嘴14上的熔融喷射通孔16为沿与工件运送方向交叉的方向，呈细长狭缝状的多个长孔。
在上述第一喷嘴13和第二喷嘴14之间，设置有喷嘴之间的板17，该喷嘴之间的板17在从各喷嘴13，14喷射的多个喷射波S1，S2之间形成熔融焊锡存留部Sp。
在第一喷嘴13和第二喷嘴14上，分别连接有可进行流量调整和压力调整的第一泵18和第二泵19。该泵18和19采用电磁感应泵，叶轮型泵等。
在喷嘴之间的板17的中间处，象图2所示的那样，开设有流量调整式的流下口21，该流下口21沿与工件运送方向相垂直的方向，呈细长状。
在流下口21的底侧，按照下述方式设置有截面呈倒V型的排出流量调整阀部件22，该方式为：可通过与支承该排出流量调整阀部件2的支承部件23的两端部螺合的螺钉24等，进行上下运动调整，可通过该排出流量调整阀部件22的上下运动，进行流下口21的开度调整。
在位于工件运送下游侧的第二喷嘴14的出口侧，改变调整喷流波形的喷流波形模25按照可以铰接件26为中心，实现角度改变的方式设置。另外，该喷流波形模25的前端部27向下方弯曲，在前端部27上，以可进行上下运动调整的方式设置有堰板28。
喷流波形模25的角度调整可通过下述方式等的结构实现，该下述方式为：与该喷流波形模25螺合的螺钉(图中未示出)与第二喷嘴24卡合。另外，堰板28的上下运动调整可通过下述的方式等的结构实现，该方式为：通过穿过沿堰板28的上下方向设置的长孔的紧固螺钉，将堰板28固定于喷流波形模25的前端部27上。
象图3所示的那样，工件W中的，装载于基板a上的部件b的引线c插入基板a的通孔d中。部件b还包括象图1所示的那样，与基板a的底面连接的芯片部件。
下面对本实施例的作用进行描述。
在前阶段，如果将涂敷了焊剂的，预先加热的工件W送入到从第一喷嘴13的熔融焊锡喷射通孔15喷射的喷射流S1上，则从该熔融焊锡喷射通孔15喷射的熔融焊锡对基板a的底面的焊盘部和部件b的电极，或引线进行焊接，并且通过来自焊盘8的焊锡推入压力，在通孔d中上升，供给到基板a的顶面的焊盘部。
此时，即使在为工件W为高密度安装基板的情况下，从多个小孔状的熔融焊锡喷射通孔15喷射的紊流状的焊锡按照从在基板a的底面产生的焊剂从部件之间的间隙逐出的方式，供给到部件之间的相应角部。
通过喷流波S1焊接的工件W在基板a的底面与喷嘴之间的板17上的熔融焊锡存留部Sp接触的状态，即，在从熔融焊锡连续地供给足够的热量同时，运送到第二喷嘴14上。此时，位于水平运送的基板a的底面的焊剂气体与从流下口21流落的焊锡一起向下方排气，且排出到外部。
如果将工件W送入到第二喷嘴14上，则从长孔状的熔融焊锡喷射通孔16喷射的，沿宽度方向细长的突条的喷流波S2的焊锡推入压力作用于基板a的底面上。工件W的安装部件b的电极，引线c与喷流波S2的出口侧脱离的位置和角度通过下述方式，进行调整，该方式为：象图3(a)，(b)所示的那样，以喷流波形模25的铰接件26为中心的角度调整和堰板28相对喷流波形模25的上下运动调整。
下面对本实施例的效果进行描述。
在第一喷嘴13和第二喷嘴14之间，设置有喷嘴之间的板17，在多个喷流波S1，S2之间，形成熔融焊锡存留部Sp，由此，可在从第一喷嘴13，到第二喷嘴14的范围内，连续地形成能够确保较长的工件浸渍时间的较大的喷流波。由此，象图4所示的那样，获得包括基板a的底面，以及顶面的工件整体的温度达到可确保焊锡的流动性和湿润性的足够温度的温度分布图，这样，比如，即使在采用熔点较高，湿润性差的铅释放焊锡的情况下，可良好地保持工件W的通孔中的焊锡的上升性。
泵18，19分别与沿工件运送方向设置的第一喷嘴13和第二喷嘴14连接，分别对这些泵18，19的流量进行调整，由此，可调整工件运送上游侧和下游侧的喷流波S1，S2的波高，浸渍深度，并且，比如，可按照喷流波表面的氧化物沿工件行进方向移动的方式，调整工件运送上游侧和下游侧的相对的流量平衡，防止工件W上的氧化物的附着不良，还有，可调整到获得在各喷嘴13，14中必要的通孔d的焊锡推入压力的流量。另外，调整来自从工件运送上游侧和下游侧的喷嘴13，14的喷流压力，由此，工件运送线11的角度可从一般的上升倾斜运送(约5°)变为水平运送，降低或消除焊接装置前后的高低差，实现结构的简化。
在喷嘴之间的板17上，开设有流量调整式的流下口21，由此，可获得下述的排气效果，即，在较长的浸渍距离的途中，降低熔融焊锡液压，从工件W产生的焊剂气体从工件W的底面排出。特别是，在象铅释放焊锡那样，焊锡湿润性较差的焊锡中，为了确保焊锡湿润性，将其量多于过去制品(10％以下)的容易气化的固态成分(树脂成分)的焊剂(12～15％)涂敷于部件安装基板a的底面上，由此，显著地呈现该排气效果。
在工件运送下游侧的喷嘴14的出口侧，调整喷流波模25的角度，按照上下运动的方式调整堰板28，由此，可象图3(a)，(b)所示的那样，调整工件W的安装部件b的电极，引线c与喷流焊锡面脱离的位置和角度，获得适合的工件脱离环境，可减小在高热容量部件的电极，引线c处容易产生的柱体，桥接等的焊接不良。
特别是，在相对焊锡熔点较高的作业温度(约在250～260℃)，容易凝固的铅释放焊锡中，柱体，桥接等的焊接不良容易发生，但是，按照象图3(b)所示的那样，在喷流波形模25的末端，工件W从焊锡喷射流，沿水平方向离开的方式，通过喷流波形模25和堰板28，调整工件W与焊锡喷射流离开的出口部脱离位置和角度，由此，可使拉开柱体的方向不是象图3(a)所示的那样的垂直方向，而是象图3(c)所示的那样的水平方向，消除柱体。
另外，出口侧的喷流波形模25的角度调整还具有调整工件浸渍时间的功能，另外，能进行上下运动调整的堰板28可调整焊锡槽主体12内的焊锡面的熔融焊锡流下速度，可降低氧化物的发生程度。当将喷流波形模25设定在较高位置时，可通过堰板28调整工件W的脱离位置。
在第一喷嘴13和第二喷嘴14的顶部开口，分别设置小于这些顶部开口的多个熔融喷射通孔15、16，由此，不仅可抑制氧化物的发生，而且即使在为了进行节能运转，减少熔融焊锡喷射流量的情况下，仍可确保工件W的焊接所必需的喷流波S1，S2的波高，这样，可防止芯片部件等的非湿润等不良的情况，并且可确保工件W的通孔的足够的焊锡推入压力。
在工件运送下游侧的喷嘴14上，设置沿与工件运送方向相交叉的方向细长地形成的狭槽状的熔融焊锡喷射通孔16，由此，从该狭缝状的熔融焊锡喷射通孔16喷射的喷流波S2的壁具有如刮浆板那样的刮取作用，使柱体拉开的方向不是垂直方向，而为水平方向，由此，具有消除柱体的效果。