專利名稱：噴流焊料槽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及設(shè)于自動(dòng)焊料裝置上并進(jìn)行印刷電路板的焊接的噴流焊 料槽。
背景技術(shù)：
在自動(dòng)焊接裝置上順次設(shè)置有涂敷機(jī)、預(yù)熱器、噴流焊料槽、冷卻機(jī) 等處理裝置，搬送傳輸裝置在這些處理裝置上行駛。印刷電路板利用該搬 送傳輸裝置行駛，同時(shí)利用涂敷機(jī)涂敷、利用預(yù)熱器預(yù)熱、利用噴流焊料 槽附著焊料、利用冷卻機(jī)冷卻，進(jìn)行焊接。
在自動(dòng)焊接裝置上，所有的處理裝置都對(duì)焊接的好壞有影響。特別是 噴流焊料槽，其影響大。例如，必須是噴流高度沒(méi)有上下波動(dòng)即脈動(dòng)、另 外不能在熔融焊料中巻入漂浮的氧化物的焊料槽。
噴流焊料槽向上方噴流熔融焊料，使印刷電路板與該噴流的熔融焊料 接觸，由此進(jìn)行印制電路板的焊接，因此，在噴流焊料槽上需要送出熔融 焊料的噴流泵和向上方噴流利用泵送來(lái)的熔融焊料的噴流噴嘴。
噴流泵和噴流噴嘴通過(guò)管道連接。即，在管道的一端配置有噴流泵， 在管道的另一端設(shè)置有噴流噴嘴。噴流泵設(shè)置在形成于管道端部的殼體 內(nèi)，將利用噴流泵吸入的熔融焊料通過(guò)管道向噴流噴嘴輸送，自該噴流噴 嘴向上方噴流熔融焊料。
作為在噴流焊料槽上使用的泵有葉輪泵和螺桿泵。所謂葉輪泵是在軸 的周圍呈放射狀安裝有多個(gè)板狀的葉片的泵。葉輪泵的殼體在管道的一端 形成，其形狀近似蝸牛狀。葉輪泵的軸通過(guò)穿設(shè)在殼體上部的軸孔而突出 到熔融焊料的液面上。另外，在殼體的下部穿設(shè)有殼體的流入孔。
葉輪泵通過(guò)多個(gè)葉片的旋轉(zhuǎn)，憑借其離心力將位于葉片間的熔融焊料 飛散，飛散的熔融焊料通過(guò)管道送向噴流噴嘴。該葉輪泵在軸上呈放射狀 安裝葉輪，因此，容易制造且廉價(jià)，但在葉輪泵中從噴流噴嘴噴出的噴流
3引起脈動(dòng)。葉輪泵中引起脈動(dòng)的原因是因?yàn)槿廴诤噶系妮斔筒贿B續(xù)。也就 是說(shuō)，在葉輪泵中，熔融焊料在一組葉輪間飛散后，接著在鄰設(shè)的一組葉 輪間飛散，因此，在其間可形成沒(méi)被飛散上熔融焊料的部分，且產(chǎn)生熔融 焊料不被輸送的瞬間。這成為葉輪泵中脈動(dòng)的原因。
另一方面，螺桿泵在軸的周圍呈螺旋狀巻繞有一片或者多片板狀材， 在成為螺旋的板狀材上裝載熔融焊料并送出。因此，在螺桿泵中，沒(méi)有不 連續(xù)的部分，因此，理論上認(rèn)為不會(huì)引起脈動(dòng)。在專利或?qū)嵱眯滦椭?，?用了該螺桿泵的噴流焊料槽一直以來(lái)多次被提出。(專利文獻(xiàn)1 7)
專利文獻(xiàn)1:日本實(shí)公昭48 — 19425號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)2:日本實(shí)開(kāi)昭48—98520號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)3:日本實(shí)開(kāi)昭48 — 55025號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)4:日本實(shí)開(kāi)昭50—148327號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)5:日本實(shí)開(kāi)昭51—3632號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)6:日本特開(kāi)昭62—259665號(hào)公報(bào) 專利文獻(xiàn)7:日本特開(kāi)2005—28446號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
如上所述，螺桿泵理論上認(rèn)為不會(huì)引起脈動(dòng)，但實(shí)際設(shè)置到噴流焊料 槽上且進(jìn)行印刷電路板的焊接時(shí)，引起脈動(dòng)而產(chǎn)生了焊料覆蓋在印刷電路 板表面上或接觸不良而導(dǎo)致漏焊等問(wèn)題。本發(fā)明的目的在于，提供充分發(fā) 揮螺桿泵的特長(zhǎng)且絕不會(huì)引起脈動(dòng)的噴流焊料槽。
本發(fā)明研究人員對(duì)于在使用了現(xiàn)有的螺桿泵的噴流焊料槽中引起脈 動(dòng)的原因給予了專注研討，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，問(wèn)題在于螺桿泵和殼體間的間隙。 即，如圖5所示，現(xiàn)有的該噴流焊料槽將圓筒狀的殼體K的內(nèi)側(cè)直接作為 流入孔R(shí)，流入孔R(shí)的內(nèi)徑R2比螺桿泵P的直徑P,大，因此，在螺桿泵 P和殼體K中間形成大的間隙G。因此，在現(xiàn)有的該噴流焊料槽中，從殼 體下部的流入孔R(shí)吸入的熔融焊料(箭頭a)通過(guò)管道D向噴流噴嘴方向 (箭頭b)流動(dòng)，但由于在管道內(nèi)已經(jīng)存在熔融焊料，因此，因其阻力而 被推回。該被推回的熔融焊料通過(guò)螺桿泵P和殼體K的間隙G，按箭頭c 所示從流入孔R(shí)逆流而向外側(cè)流出。該向外側(cè)流出的熔融焊料和利用螺桿泵P吸入的熔融焊料(箭頭a)產(chǎn)生干涉，將吸入的熔融焊料擾亂。以擾 亂狀態(tài)吸入的熔融焊料在被螺桿泵P推出時(shí)，該擾亂也繼續(xù)進(jìn)行，在從噴 流噴嘴噴流時(shí)就形成脈動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明研究人員的實(shí)驗(yàn)得知，若該間隙在0.5mm以下，就不會(huì)產(chǎn) 生上方的熔融焊料通過(guò)間隙向下方逆流的現(xiàn)象。因此，為了去除該間隙， 可以正確地加工螺桿泵的直徑和殼體的直徑。但是，在噴流焊料槽中，在 焊料槽內(nèi)設(shè)置的結(jié)構(gòu)必然會(huì)變形，因此，例如即使將間隙精加工成0.5mm， 在殼體內(nèi)設(shè)置的螺桿泵也會(huì)產(chǎn)生偏心而向一側(cè)偏置，從而螺桿泵與殼體會(huì) 接觸。
艮口，在噴流焊料槽中，形成為使用時(shí)向噴流焊料槽內(nèi)的加熱器通電而 融化焊料的狀態(tài)，但由于在不使用時(shí)停止向加熱器的通電，因此熔融的焊 料變冷而固化。而且，在噴流焊料槽再次使用時(shí)，向加熱器通電加熱焊料 使其熔融。這樣，在噴流焊料槽中，反復(fù)進(jìn)行焊料的熔融 固化，焊料通 過(guò)加熱器加熱時(shí)熱膨脹，另外，停止向加熱器通電而變冷時(shí)產(chǎn)生熱收縮， 因此，噴流焊料槽內(nèi)的結(jié)構(gòu)因承受焊料的熱膨脹，收縮而變形。因此，殼 體或在殼體內(nèi)設(shè)置的螺桿泵也因承受焊料的熱膨脹 收縮的影響而變形， 其結(jié)果是，在精密加工了螺桿泵和殼體間的間隙的情況下，螺桿泵產(chǎn)生偏 心而與殼體摩擦、或者被強(qiáng)力地?cái)D住而不能順暢的旋轉(zhuǎn)。其結(jié)果是，在精 密加工的螺桿泵中，不僅會(huì)引起脈動(dòng)，而且還會(huì)損壞螺桿泵或殼體。
使用了上述現(xiàn)有的螺桿泵的噴流焊料槽(專利文獻(xiàn)1 7)中，殼體下 部的熔融焊料的流入孔和殼體的內(nèi)徑相同，因此，如圖5中箭頭c所示， 從上方逆流來(lái)的熔融焊料直接向下方流出，其擾亂了被螺桿泵P吸入的熔 融焊料(箭頭a)。因此，本發(fā)明的研究人員著眼于即使在螺桿泵和殼體的 間隙大的噴流焊料槽中，如果能夠防止逆流則也就不會(huì)引起脈動(dòng)，從而完 成了本發(fā)明。
本發(fā)明提供一種噴流焊料槽，在設(shè)置于焊料槽內(nèi)的管道的一端形成有 圓筒狀的殼體，在管道的另一端形成有噴流噴嘴，在該殼體內(nèi)配置有螺桿 泵，所述噴流焊料槽的特征在于，在殼體的下部穿設(shè)有比螺桿泵的直徑小 的流入孔。
另外，另一發(fā)明提供一種噴流焊料槽，在設(shè)置于焊料槽內(nèi)的管道的一
5端形成有圓筒狀的殼體，在管道的另一端形成有噴流噴嘴，在該殼體內(nèi)配 置有螺桿泵，所述噴流焊料槽的特征在于，在殼體的下部穿設(shè)有比螺桿泵 的直徑小的流入孔，而且，殼體的上部的一部分為朝向管道方向的圓弧狀 的流出口，并且在該流出口的兩側(cè)以擴(kuò)口狀的方式形成有引導(dǎo)壁。
本發(fā)明的噴流焊料槽中，螺桿泵和殼體的間隙即使大，也不會(huì)從上方 向下方逆流，因此不會(huì)引起脈動(dòng)。另外，為了在使用了螺桿泵的焊料槽中 穩(wěn)定地流動(dòng)，而在殼體的流出口設(shè)置有擴(kuò)口的引導(dǎo)壁。該所謂擴(kuò)口的引導(dǎo) 壁是指，將殼體的上部做成向流動(dòng)方向開(kāi)口的圓弧，在該圓弧的兩側(cè)以擴(kuò) 口狀安裝引導(dǎo)壁。通常，承受壓力的液體直接在狹小空間流動(dòng)時(shí)，流速會(huì) 加快而形成紊流，但承受壓力的液體在寬闊的空間流出時(shí)流速變緩而不會(huì) 紊亂。其結(jié)果是，在殼體的流出口設(shè)置擴(kuò)口的引導(dǎo)壁時(shí)，流速穩(wěn)定，從噴 流噴嘴噴流出的熔融焊料不會(huì)引起脈動(dòng)。
本發(fā)明的噴流焊料槽由于沒(méi)必要精密加工螺桿泵和殼體間的間隙，因 此，能夠廉價(jià)地制造，另外，螺桿泵或殼體即使因焊料的熱膨脹 收縮而 稍微變形，螺桿泵也不會(huì)與殼體摩擦或者被其擠壓，從而螺桿泵能夠穩(wěn)定 地旋轉(zhuǎn)。另外，本發(fā)明的噴流焊料槽由于在殼體下部穿設(shè)的流入孔的直徑 形成為比螺桿泵的直徑小，因此，利用螺桿泵吸入的熔融焊料在螺桿泵和 殼體間逆流時(shí)，被流入孔的內(nèi)側(cè)凸緣阻礙而不會(huì)從流入孔流出。即，本發(fā) 明的噴流焊料槽中，因?yàn)槔寐輻U泵吸入的熔融焊料不會(huì)被擾亂，所以流 出螺桿泵而在管道中流動(dòng)時(shí)也不會(huì)被擾亂，進(jìn)而，從噴流噴嘴噴流時(shí)不會(huì) 產(chǎn)生脈動(dòng)。其結(jié)果是，本發(fā)明的噴流焊料槽中，相對(duì)于印刷電路板的焊接 面能夠以總是穩(wěn)定的狀態(tài)使熔融焊料接觸，因此，能夠得到可靠的焊接部。


圖1是本發(fā)明的噴流焊料槽的正面剖面圖； 圖2是將一部分剖斷后的要部放大立體圖； 圖3是圖1的X—X線剖面圖4是說(shuō)明本發(fā)明的噴流焊料槽的螺桿泵中的熔融焊料的流向的圖； 圖5是說(shuō)明現(xiàn)有的噴流焊料槽的螺桿泵中的熔融焊料的流向的圖。 符號(hào)說(shuō)明
61噴流焊料槽主體
2管道
3殼體 5螺桿泵 7內(nèi)側(cè)凸緣 9引導(dǎo)壁
4噴流噴嘴 6流入孔 8流出口
13軸保持體
具體實(shí)施例方式
下面，根據(jù)

本發(fā)明的噴流焊料槽。圖l是本發(fā)明的噴流焊料 槽的正面剖面圖，圖2是將一部分剖斷后的要部放大立體圖，圖3是圖1 的X—X線剖面圖，圖4是說(shuō)明本發(fā)明噴流焊料槽的螺桿泵中的熔融焊料 的流向的圖。
本發(fā)明的噴流焊料槽主體1做成無(wú)蓋的箱形，在主體內(nèi)設(shè)置有管道2。 在管道2的一端配置有殼體3，在另一端上部配置有噴流噴嘴4。在殼體3 內(nèi)，螺桿泵5保持有適當(dāng)?shù)拈g隔G、例如即使因焊料的熱膨脹，收縮而使 螺桿泵稍微產(chǎn)生偏心螺桿泵也不會(huì)與殼體接觸的間隔來(lái)配置。
在殼體3的下部穿設(shè)有流入孔6。流入孔6由殼體3下部的內(nèi)側(cè)凸緣 7形成，如圖4所示，流入孔6的直徑Ri比螺桿泵的直徑P"J、。
殼體3的上部成為切除了一部分的圓弧狀的流出口 8。而且，在流出 口 8的兩側(cè)形成有擴(kuò)口狀的引導(dǎo)壁9、 9，引導(dǎo)壁的前端固定在管道2的兩 壁10、 10。另外，與流出口 8同一面的部分形成為引導(dǎo)板11，該引導(dǎo)板 向下方傾斜而固定在管道2的底面12上。
在作為殼體3的上部的管道2穿設(shè)有和殼體3的內(nèi)徑大致相等直徑的 泵插入孔13，在該泵插入孔的上部設(shè)置有軸保持體14。在軸保持體14上， 轉(zhuǎn)動(dòng)自如地安裝有下端固定了螺桿泵5、上端固定了帶輪15的泵軸16。
軸保持體14由下板17、上板18、四根管19…、四個(gè)螺母20…、兩 個(gè)軸承21、 21及插入板22構(gòu)成。下板17和上板18由四根管19…連結(jié)。 在將軸保持體14置于管道2上時(shí)，如圖1所示，管19具有比熔融焊料S 的液面充分地向上方突出的長(zhǎng)度。
軸承板23立設(shè)在上板18的上部一側(cè)且被固定，在該軸承板上將孔方 向朝向縱向且以同心狀態(tài)安裝有兩個(gè)軸承21、 21。在下板17和上板18心的位置穿設(shè)有比泵軸16直徑稍大 的軸插入孔24、 25。而且，在下板17的背面固定有定位部即圓盤狀的插 入板22。將泵插入孔13作為和插入板22嵌合的管道2的承受部利用。插 入板22的直徑僅比泵插入孔13的直徑稍小，在將插入板22與泵插入孔 13嵌合時(shí)，能夠嵌合到幾乎沒(méi)有間隙的程度。在該插入板的中心穿設(shè)有和 下板17的軸插入孔24大致相等直徑的軸插入孔26，下板17的軸插入孔 24和插入板22的軸插入孔26同心。
泵軸16插入插入板22、下板17、上板18的各自的軸插入孔26、 24、 25中且通過(guò)兩個(gè)軸承21轉(zhuǎn)動(dòng)自如地被保持。安裝在泵軸16上端的帶輪 15通過(guò)帶29和設(shè)置在主體1外部的電動(dòng)機(jī)27的帶輪28連動(dòng)。
在管道2的上部，在與上述保持體14的四根管19…同一的位置立設(shè) 有四根支柱30…。在支柱30的上端螺設(shè)有上述螺母20可螺合的陽(yáng)螺紋 31。支柱30為直徑比管19的孔稍小的小徑，長(zhǎng)度比管19長(zhǎng)，將支柱30 向管19中插通時(shí)，陽(yáng)螺紋31比上板18更向上方突出，從而螺母20能夠 螺合。
在四根管19…之間配置有矩形的防氧化浮子32。所謂防氧化浮子是 指，縱向長(zhǎng)度比相對(duì)向的兩根管19、 19的間隔稍小、橫向長(zhǎng)度為相對(duì)向 的兩根管19、 19的間隔以上的長(zhǎng)度，且在大致中央穿設(shè)有比泵軸16稍微 大徑的孔33。防氧化浮子32在周圍形成有空洞的浮子，在將軸保持體14 設(shè)置到管道時(shí)，成為在熔融焊料的液面漂浮的狀態(tài)。而且，在泵軸16旋 轉(zhuǎn)時(shí)，防止在其周圍產(chǎn)生氧化物。
下面，對(duì)具有上述構(gòu)造的噴流焊料槽中的噴流狀態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。驅(qū)動(dòng)電 動(dòng)機(jī)27時(shí)，通過(guò)帶29和電動(dòng)機(jī)27的帶輪28連動(dòng)的帶輪15旋轉(zhuǎn)，從而 使泵軸16旋轉(zhuǎn)。當(dāng)通過(guò)泵軸16的旋轉(zhuǎn)而螺桿泵5旋轉(zhuǎn)時(shí)，位于管道2下 部的熔融焊料S就從流入孔6流入殼體3內(nèi)。流入到殼體3內(nèi)的熔融焊料 向安裝在管道2的噴流噴嘴4方向流動(dòng)，但由于此時(shí)在管道2內(nèi)已經(jīng)存在 熔融焊料，因此，其退回而流入殼體3和螺桿泵5的間隙G內(nèi)。但是，如 圖4所示，在殼體3的下部穿設(shè)有比螺桿泵5的直徑P,小的小徑R,的流 入孔6，因此，通過(guò)了間隙G的熔融焊料不會(huì)從下方溜走。其結(jié)果是，位 于管道下部的熔融焊料不會(huì)被擾亂而能夠流入殼體3內(nèi)，其影響不會(huì)波及
8從殼體3的流出口9流出的熔融焊料。因此，沒(méi)有擾亂的熔融焊料通過(guò)管 道而從噴流噴嘴噴流時(shí)不會(huì)產(chǎn)生脈動(dòng)而是在持續(xù)穩(wěn)定的高度進(jìn)行噴流。
作為實(shí)施例1，在螺桿泵的直徑為86mm，殼體的內(nèi)徑為94mm，流 入口的直徑為60mm，在流出口設(shè)置有不是擴(kuò)口狀而是相對(duì)于管道壁面做 成直角的引導(dǎo)壁的噴流焊料槽中，噴流Sn—3Ag—0.75Cu (比重7.4)的 無(wú)鉛焊料，利用激光測(cè)定儀精密測(cè)定二次噴流噴嘴的液面的上下波動(dòng)時(shí)， 液面的上下波動(dòng)為0.2mm。另外，作為實(shí)施例2，在除了引導(dǎo)壁以外和實(shí) 施例1相同，將引導(dǎo)壁做成擴(kuò)口狀的噴流焊料槽中，利用激光測(cè)定儀測(cè)定 二次噴流噴嘴的液面時(shí)，.液面的上下波動(dòng)為O.lmm以內(nèi)。另一方面，作為 比較例，在使用和實(shí)施例同樣的螺桿泵、殼體、無(wú)鉛焊料，流入孔和殼體 的內(nèi)徑同為94mm的噴流焊料槽中，利用激光測(cè)定儀測(cè)定二次噴流噴嘴的 液面的上下波動(dòng)時(shí)，比較例中液面的上下波動(dòng)為0.7mm，產(chǎn)生明顯的脈動(dòng)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本發(fā)明的噴流焊料槽，不僅可用于噴流靜態(tài)波的二次噴流噴嘴，當(dāng)然 也可以用于噴流紛亂波的一次噴流噴嘴。特別是即使是在比重大的Pb — Sn焊料中不引起脈動(dòng)的噴流焊料槽，在比重小的Sn為主要成分的無(wú)鉛焊 料中也容易產(chǎn)生脈動(dòng)，但是，本發(fā)明的噴流焊料槽中，即使使用該無(wú)鉛焊 料也不會(huì)引起脈動(dòng)。
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權(quán)利要求
1、一種噴流焊料槽，在設(shè)置于焊料槽內(nèi)的管道的一端形成有圓筒狀的殼體，在管道的另一端形成有噴流噴嘴，在該殼體內(nèi)配置有螺桿泵，所述噴流焊料槽的特征在于，在殼體的下部穿設(shè)有比螺桿泵的直徑小的流入孔。
2、 一種噴流焊料槽，在設(shè)置于焊料槽內(nèi)的管道的一端形成有圓筒狀 的殼體，在管道的另一端形成有噴流噴嘴，在該殼體內(nèi)配置有螺桿泵，所 述噴流焊料槽的特征在于，在殼體的下部穿設(shè)有比螺桿泵的直徑小的流入 孔，而且，殼體的上部的一部分為朝向管道方向的圓弧狀的流出口，并且 在該流出口的兩側(cè)以擴(kuò)口狀的方式形成有引導(dǎo)壁。
全文摘要
本發(fā)明提供一種噴流焊料槽，在使用了現(xiàn)有的螺桿泵的噴流焊料槽中，存在自噴流噴嘴噴流的熔融焊料產(chǎn)生上下波動(dòng)即脈動(dòng)的問(wèn)題。在螺桿泵中引起脈動(dòng)的原因是因?yàn)槁輻U泵和殼體間的間隙很寬，因此，從該間隙產(chǎn)生逆流。于是，也考慮將該間隙變窄，但將其變窄的話，在螺桿泵偏心時(shí)會(huì)與殼體接觸。本發(fā)明的噴流焊料槽中，通過(guò)將殼體下部的流入孔的直徑形成為比螺桿泵的直徑小，從而螺桿泵和殼體間的間隙即使寬也不會(huì)產(chǎn)生逆流。另外，通過(guò)在殼體的流出口設(shè)置擴(kuò)口的引導(dǎo)壁，形成更穩(wěn)定的流動(dòng)。
文檔編號(hào)B23K1/08GK101454108SQ200780019239
公開(kāi)日2009年6月10日 申請(qǐng)日期2007年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月5日
發(fā)明者小澤聰, 市川廣一, 禪三津夫 申請(qǐng)人:千住金屬工業(yè)株式會(huì)社