キルステンのリニアポンプを使用したジェットウェーブはんだ付け装置は既に20年近くの実績があり、販売台数も3000台以上にのぼっています。1997年度のプロダクトロニカショーでは、発明者のカールフリーエにも会い、装置を詳かく説明して頂きました。空洞のホラージェットウェーブによりブリッジ＆オープンジョイントが少ないのが特徴です。セル生産や鉛フリー用に大変向いているとの印象を受けました。
現在、我国の総代理店は当社(株)アンベ エスエムティです。
リニアポンプモータ
リニアポンプは溶融はんだ槽の出口にフランジで取付けられており、磁性のないチタン製隔壁で溶融はんだと区分されている。エネルギーの伝達は純粋な誘導電流による。固定子(stator)内には磁場が形成されている。磁場は溶融はんだ槽の底まで続いている。リニアポンプ内流路に存在する溶融はんだは、高電流によりあたかも
トランスの２次巻線が短絡した様に作用する。
誘導電流が磁力エネルギーに変換することにより、溶融はんだ槽内のはんだに力が作用し、はんだが動く。
ウェーブ波全幅において均一な吐出圧力分布とするため、パテントである複数式の平行リニアポンプ（例えば12～360ミリ幅）が配置されている。
ポンプ配列に従い、モーターも又分割されており、固定子中のスペースはモーターを冷却する。
主ポンプと平行して動く補助ポンプにより、溶融はんだ貯留槽からメインの溶融はんだ槽へはんだを再移動する。
特徴
(1) 最高浴温270℃
(2) 鉛フリーはんだに最適
(3) 純粋な誘導方式
(4) はんだ量が少なくて済む(主としてポンプ回りのみ)
(5) 空洞のウェーブで、凹凸のないなめらかな流れ
(6) 0.4ミリピッチQFPまで最高の仕上がり
(7) 統合された溶融はんだ貯留槽
(8) 補助ポンプにより波高を常に一定とする
(9) はんだ量が少なく、昇温時間は約60分で済む
(10) はんだ合金の交換は20分で済む
(11) メンテナンスはごく少ない
(12) 手入れする際、はんだ浴槽はレール上を動かし取り出せる |
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向流空洞ジェットウェーブ
基板の搬送方向と逆の方向へ流れる空洞を有するジェットウェーブは様々の特徴を有している。
フレキシブルな流れ
一般に、大型基板はウェーブはんだ付中、反りやすい。ジェットウェーブは基板高さの変位に自動的に追従補正することができることから、ふぬれを減らせる。
この様にジェットウェーブはフレキシブルであり、反った基板の低い部分にも自動追従する。 |
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| 波高調整が容易である |
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熱ショックが小さい
ジェットウェーブへの接触長さは約25ミリであり、熱ショックが小さい。
ジェットウェーブはダブルウェーブに比べて、ウェーブ接触時間はわずか50％であるが、熱伝達量は8倍と多い。(流速が大きいため) |
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引き下げ効果
ジェットウェーブは基板下面に接触すると、基板に密着して流れベルヌーイ効果で、基板および部品を下方へ引き下げる。従って部品リードの固定(クランプ)が不要。 |
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極細ラインへの適応性
キルステンジェットウェーブは特にファインピッチ基板に適している。
導体幅0.1ミリ、スペース0.2ミリでも何の問題もない。0.4ミリピッチにも適応できる。
ウェーブはんだの継手不良防止を図るにはキルステンのジェットウェーブが最適。 |
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動圧効果
ベルヌーイの法則
ベルヌーイの法則から、ある連続する系においては、
P＝全圧
Pstat＝静圧
Pdyn＝動圧＝1/2mv2
P＝Pstat＋Pdyn＝一定 |
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液体の流速が増大すると、動圧（1/2mv2）
は速度の2乗に比例して増大する。全圧は一定であるから、静圧は低下する。
直径１～８ミリ位の錫めっき銅線をコンベヤ搬送速度0.8m/分のジェットウェーブに浸すと、高流速のため低圧部が生じ、その結果、溶融はんだ流がめっき線を完全に包む。
キルステンのジェットウェーブは、あたかも飛行機の翼に沿って空気が流れるように、障害物の回りにはんだ流が回り込みやすい。
その結果、
- ブリッジが少ない
- シャドウ効果が少ない(はんだ流が十分に接触する)
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表面実装部品回りの流体特性
ジェットウェーブ流速をV1とすると、表面実装部品の回りでは、ウェーブは、より長い距離を流れる必要があり、この箇所では更に大きな流速V2となり、静圧が一層低下する。(大げさにいえば真空吸引部となる)
その結果、表面実装部品は溶融はんだで残らず包みこまれ、ふぬれが発生しない。
たとえば、角棒の場合でもジェットウェーブは全周をぬらすことができる。 |
- ジェットウェーブの場合、ダブルウェーブとする必要がない。
- 高速であり、小さな部品にも吸い付くようにウェーブが接触し、ＳＭＤに最適。
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酸化防止オイルシステム
キルステンのドロスフリープロセス
はんだ付中および待機状態、溶融はんだは特殊な酸化防止オイルでカバーされており，酸化を防いでいる。本システムは循環モードである。ウェーブが循環し始めると、コンテナ①の酸化防止オイルがポンプ③によりオイルプリヒーター④を通り、はんだの吹き出し口へと送られる。そしてオイルタンクへと戻される。
低温の酸化防止オイルは溶融はんだ温度を下げることからプリヒートされる。オイルプリヒーターははんだ槽と連結しており、これにより加熱される。
従って、溶融はんだ温度は均一である。洗浄可能なワイヤーメッシュフィルター⑦が、酸化防止オイル中の不純物を除去する。
酸化防止オイルを交換する場合、レール上の酸化防止オイルコンテナを引き出すことが可能であり、酸化防止オイルはバルブ⑧で抜き取ることができる。 |
- 100％酸化のないウェーブはんだ
- ドロスが発生せず、廃棄するはんだがない
- 鉛ダスト（黒い粉状）の発生を防止できる
- 鉛フリーはんだに最適のシステム
- 鉱油などによる汚染のないウェーブ
- 最小のメンテナンス
- 洗浄可能なフィルター
- オイルスラッジの混入防止
- 酸化防止オイルの交換は63Sn37Pbの場合、1600時間毎でよい
- 酸化防止オイルコンテナはレール上を引き出すことが出来、容易に交換できる
- はんだ付不良が少ない
- 最小の稼動コスト
フラクサーシステム
ジェットスプレーフラクサ
フラックスは往復運動するエアノズルからのエアーにより基板下面に吹き付けられる。エアノズルは基板進行方向と直角に運動する。ノズルは停止時、自動的にセンターポジションにとまる。
稼働中、ノズルの運動幅は基板の幅で決められる。吐出量は定量ポンプにより正確に制御される。
吸い上げられたフラックスは完全に霧化され、残渣は残らない。
調整ポイントは以下の３点のみである。
- 基板の幅
- フラックス量（30～100％）
- コンベア速度（0.6～1.5m/min）
基板の長さはセンサーにより自動計測される。 |
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プリヒートトンネル
プリヒーター
プリヒーターは定格対流ヒーターと、電力可変ヒータとから成る。
機能
待機状態では定格パワーの10％のみを消費し、ファンは停止している。
はんだ付が始まると、予め暖まったエアーとフレッシュエアーとがサクションチャンネル①を通り、下部のチャンネル②へ導かれ、ブロワー③によりヒートチャンバー④へ送られ、ヒーターロッド⑤に触れ高温となる。温度センサー⑥により温度制御される。更に熱風は反射板⑦によりミックスされ均一な温度となり、基板⑨へあたる。このエアーの一部は電力節減のため再循環される。 
基板ホルダー
キルステンジェットウェーブはんだ付装置にはシャトルタイプ(基板が往復運動する)と、スループットタイプ（インラインタイプ、一方向へ通過する）の２通りがあり、基板の固定搬送方法が異なり、いろいろなホルダーがある。 |
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| 基板サイズ： |
長さは標準で440ミリ、最長で600ミリ、幅は装置の幅により、190、360、500ミリ |
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装置仕様
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K5360D |
K5500D |
K7360D |
| ウェーブ幅 |
360mm |
500mm |
360mm |
| 最高はんだ付け温度 |
290℃ |
290℃ |
290℃ |
| 最大ウェーブ高さ |
25mm |
25mm |
25mm |
| コンベアベルトスピード |
0.35-3m/min |
0.35-3m/min |
0.35-3m/min |
| はんだ合金量 |
30kg |
40kg |
30kg |
| 昇温時間 |
55min |
70min |
55min |
| 消費電力 |
19kW |
27kW |
26kW |
| スタンバイ電力 |
3kW |
4kW |
4kW |
寸 法
W (幅) x L (長さ)
x H (高さ) |
890x2975x1490 |
1030x2975x1490 |
890x2975(+1800:プリヒーター)
x 1490 |
| 入力電源 |
220v 3相 |
220v 3相 |
220v 3相 |
| コンベア動作 |
Shuttle/Throughput |
Shuttle/Throughput |
Shuttle/Throughput |
| N2 雰囲気 (オプション) |
局所タイプ |
局所タイプ |
局所タイプ |
| 重量 (はんだを含む) |
500kg |
620kg |
650kg |
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| 図はK5360Dのものです |
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消耗品
基本的に従来使用されているフラックス、はんだ、カバーオイルを使用できる。
1970年から3000台を販売している。作業員一人で基板の装着、はんだ付け、基板取り外し、検査を行なうことも可能でセル生産に最適。基板キャリヤーは自動的に入口に戻る。 スループットシステム Ｋ５３６０Ｄ、Ｋ５５００Ｄ
キルステンは3000台のシャトルタイプ納入の経験に基ずき、より高機能なスループットシステムを開発した。
- 振動の少ないベルト搬送
- 電子制御による基板の搬送
- （ホルダー側面にはられたバーコードを読み取り、搬送速度、ウエーブ高さを自動調整）
- シャトル動作への切換SW標準装備
- 最良のはんだ仕上がり
2003年度インターネプコンショーセミナー
“鉛フリーウェーブはんだ付条件と装置選定の要点”
セミナー内容のページへ移動↓
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リニアジェットポンプ単体販売 |
リニアジェットポンプを単体でも販売しています。
コントローラ＆オイルシステム付、又はコントローラ＆N2システム付でも販売しています。
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リニアポンプ コントローラ＆オイルシステム付
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リニアポンプ＆オイルシステム |
コントローラ |
リニアポンプ
(左奥は溶融しつつあり) |
ポンプ 稼動中
（ウェーブは左から右へと噴出されています。基板は右から左へと搬送してください） |
ご質問等は下記までお問合せ下さい。
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(株)アンベ エスエムティ
〒226-0024 横浜市緑区西八朔町149-18
代表取締役 安部可伸
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