JPH02147162A - 自動半田装置における半田方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、自動半田装置における半田方法に関し、と
くにワークに複数の接合個所が設定してあり、各接合個
所を一個のこてチップで順に接合するものを対象とする
。

（従来の技術） 例えば、フレキシブルプリント配線板（以下単に配線板
と言う）に複数の接合個所が設定しである場合、接合個
所の隣接間隔が十分に大きいと、複数個のこてチップを
用いて、全ての接合個所を一挙に半田付けすることがで
きる。しかし、接合個所が近接している場合は、−個の
こてチップによって順に接合を行うことになる。

このように順々に半田接合を行う場合、従来は、ごてチ
ップに対する半田供給量、及び接合個所の加熱時間を一
定にして接合を行っていた。

（発明が解決しようとする課題） 上記のように、均一の条件で複数個所の半田接合を順に
行うと、接合個所の仕上がり状態が一定せず、接合品質
や電気的な特性に悪影響を及ぼすことがあった。例えば
、第１図に示すように、配線板Ｗを回路基板１３に対し
て５個の接合個所１５ｇ、１５ｂ、１５ｃで接合する場
合、接合が進行するのに伴ってろう内部の厚みが増加し
、最後の接合個所１５ｃでは角形状に突出することがあ
った。

とくに、シート状の配線板Ｗを回路基板１３に直接接合
する、面対面の接合を行うものでは接合品質の低下が著
しく、しかも、配線板Ｗに連設される接合穴の直径値が
小さいほど、その傾向が顕著であった。

通常、自動半田装置はこてチップの清浄化のためにエア
吹出管を備えており、これから噴出する空気流によって
半田かすや余分な半田液を除去できるようにしである。

従って、各接合個所ごとにこでチップの清掃を行えば、
上記のような不具合は解消され、接合品質を均一化でき
る。しかし、この場合は、清掃に要する時間のロスはも
ちろん、噴出空気流によって冷却されたこでチップの温
度復帰に要する時間のロスを免れず、半田作業の能率が
大幅に低下することになる。

この発明は、上記に鑑み提案されたものであって、半田
接合時の作業条件、とくに半田供給量及び加熱時間を好
適化して、複数個所の半田接合を順々行うようにするこ
とにより、一定の接合品質が得られ、しかも作業能率を
向上できるようにした半田方法を得ることを目的とする
。

（課題を解決するための手段） この発明では、定置されたワークに複数の接合個所が設
定してあり、これら接合個所を一個のこてチップで順に
半田接合する自動半田装置において、接合開始側の接合
個所から接合終了側の接合個所に向って、こてチップへ
の半田供給量及びこてチップによる加熱時間を減少して
順次接合を行い、各ワークにおける順次接合が終了する
ごとに、エア吹出管から清掃用の空気流をこてチップに
向って噴出することとした。

順次接合を２回繰り返し行うものでは、初回接合時の半
田供給量に比べて、次回接合時の半田供給量を、各接合
個所において減少設定し、次回接合時の半田供給量及び
加熱時間を、接合開始側の接合個所から接合終了側の接
合個所に向ってそれぞれ減少して順次接合を行うことと
した。

（作用） こてチップへの半田０（給量を減少して順次接合を行う
ことにより、ごてチップに余剰半田液が蓄積することを
阻止して、各接合個所における半田付上置を均一化でき
る。また、こでチップの温度は接合作業の進行に伴って
、許容範囲内で徐々に増加す゛るが、こてチップによる
各接合個所の加熱時間を減少することにより、各接合個
所に対する加熱熱量を均一化でき、全体として、ろう内
部の仕上がり形状を揃えて一定の接合品質が得られる。

各ワークに対する順次接合が終了するごとに、エア吹出
管から噴出した空気流でこてチップの清掃を行うので、
各ワークごとに清浄化されたこでチップで半田付けを行
うことができ、しかも、ワークの交換に要する時間を利
用してこでチップの清掃を行えるので、作業時間のロス
を解消できる。

（実施例） 第１図ないし第４図はこの発明の実施例を示す。

第１図において、自動半田装置は、工業用ロボットなど
の操作手段に支持される半田機ユニット１と、ワークＷ
を適正な接合姿勢に押え保持するワーク保持手段などを
備えている。半田機ユニット１は市販の既成品であって
、上下に移動操作されるスライド腕３の下端にチャック
４を介してこでチップ５を固定し、こてチップ５の先端
に指向して半田線６を送給案内するガイド管７と、清掃
用のエア吹出管８が配置しである。９は前記両管７．８
を支持するホルダである。

ワーク保持手段２は、図外の差動吸収機構を介して半田
機ユニット１を支持する固定部材に取り付けられており
、こてチップ５に先行してワークＷを適正な接合姿勢に
押え保持し、また、接合後にこてチップ５がワークＷか
ら離れた後も、半田液が固化するまでの間ワークＷを押
え保持するようにしである。ワーク保持手段２の下端に
押圧体１０が設けられている。この抑圧体１０は、ワー
クＷの傷付きを防ぐためにフッ素樹脂を素材にして形成
され、その突端部には半田個所を跨ぐ逃げ溝１１が形成
されている。

ワークＷはフレキシブルプリント配線板に代表されるシ
ート状の電気部品であって、半田耐熱性を有するポリイ
ミドやポリエステル等のフィルムの片面に配線パターン
をプリントしたものである。

このワークＷは、回路基板１３上に載置されてビス１４
で固定しである。ワークＷのシート面の５個所に、列状
に並んで接合個所１５ａ、１５ｂ。

１５ｃが配置されている。自動半田装置はこれら接合個
所１５ａ、１５ｂ、１５ｃを順に移動しながら半田接合
を行う。

第２図及び第３図において、各接合個所１５ａ。

１５ｂ、１５ｃに対応するワークＷのシート面には、そ
れぞれ半円状の接合穴１６が連設してあり、各接合穴１
６に対応する回路基板１３の上面部には、それぞれ半田
塊１７が予め付着させである。

第２図に示すように、接合穴１６と半田塊１７は、平面
視においてその一部がラップするよう横にずらして配置
してあり、しかも接合穴１６は隣接する穴同士の曲面の
向きが異なるように形成しである。第２図において、符
号Ｐは各接合個所１５ａ。

１５ｂ、１５ｃの隣接間隔を、Ｂはこでチップ５の幅を
、さらにＤは接合穴１６の最大前後長を示し、Ｐ及びＢ
の実長は２１１ＩＩＩＳＤの実長は１ｍｍである。第３
図に示すように、接合穴１６の回路基板１３との対向面
側には、配線パターン１８が形成されている。

既に述べたように、ワークＷはプラスチックフィルムを
基材として形成されており、基材フィルム自体は融接せ
ず、半田液に対してなじみにくい。

そのため、半田付けを２回に分けて行い、初回接合時に
は第４図（ａ）に示すように主として配線パターン１８
と半田塊１７の接合を行い、次回接合時に接合穴１６を
充満するように肉盛りを行つて、第４図（ｂ）に示すよ
うにろう内部１９を形成し、全体として電気的な特性と
機械的な強度との双方を満足できるように接合を行う。

さらに、・各接合個所１５　ａ　＊　　１５　ｂ　、　
　１５　ｃを順に接合するについて、ごてチップ５への
半田線６の送り通量と、こてチップ５による加熱時間（
こでチップ５の接当時間）のそれぞれを減少して接合を
行う。詳しくは、第６図の作業条件表に示すように、接
合開始側の接合個所１５ａ　（１点目）の接合時には、
半田線６の送り込み長さを３龍とし、２魚目以降４点目
の接合個所１５ｂの接合時には、それぞれ半田線を１．
５ｍｍずつ送り込み、さらに接合終了側の接合個所１５
ｃ（５点目）の接合時には、０．５＋ａｍだけ半田線６
を送り込むようにする。

接合作業の進行に伴って、第５図に示すように、こでチ
ップ５の表面に付着する残存半田量が僅かずつ増加する
。この増加をみこして、上記のように半田線６の供給量
を段階的に減少させると、回路基板１３及びワークＷ側
に付着する半田ｆｆｉを、各接合個所１５ａ、１５ｂ、
１５ｃにおいて均一化できるのである。

半田供給量の減少に並行して、こてチップ５による加熱
時間を、接合開始側から接合終了側に向って、それぞれ
、１．２秒、第２魚目以降第４点目まで０．８秒、０．
５秒に減少する。これは、接合作業の進行に伴って、第
５図に示すように、ごてチップ５の先端温度がＭ１〜Ｍ
５のように徐々に上昇することに対応したものであって
、各接合個所１５ａ、１５ｂ、１５ｃに加えられる加熱
熱量を均一化するためである。

以上のようにして、初回接合が終了すると、エア吹出管
８から圧縮空気を噴き出して、こてチップ５に付着した
半田かすや残存半田液を除去し、こてチップ５の清掃を
行う。この清掃によって、ごてチップ５の温度は、第５
図に符号Ｃで示すように温度が降下するが、下降温度は
１０〜１５℃であるので、設定温度の下限値を越えてこ
でチップ５が冷却されることはない。

次回接合時にも、初回接合時と同様に半田供給量及び加
熱時間を減少して、各接合個所１５ａ。

１５ｂ、１５ｃの順次接合を行うが、とくに、半田供給
量は、初回接合時に比べて各接合個所１５ａ、１５ｂ、
１５ｃにおける供給量を約１１５〜１／６に減少する。

加熱時間は初回接合時と同じに設定する。第５図におい
て、Ｎ１〜Ｎ５はそれぞれ各接合個所１５ａ、１５ｂ、
１５ｃに対応するごてチップ５の先端温度を示す。次回
接合が終了したのち、再びこてチップ５をエア吹出管５
がらの噴出空気流により清掃を行い、次に供給されてく
るワークＷに備える。つまり、ワークＷの換装作業中に
こてチップ５の清掃を行い、時間のロスを避ける。

以上のように、半田供給量及び加熱時間を減少して半田
付けを行うことにより、各接合個所１５ａ、１５　ｂ＋
　　１５　ｃにおける半田付着量と加熱熱量とが均一化
されるので、ろう内部１９の仕上がり形状を等しく揃え
、接合品質を向上することができた。

（変形例） 上記の実施例では、半田付けを２回に分けて行う場合に
ついて説明したが、この発明は１回の順次接合だけで半
田付けを終了する場合にも適用できるので、実施例の接
合方法には限定しない。また、実施例では、制御の簡素
化のために、２魚目以降４点目までの半田供給量及び加
熱時間を、それぞれ同じにしたが、必ずしもその必要は
なく、半田供給量及び加熱時間は漸減するように設定す
ることもできる。

ワークＷに設定される接合個所は、複数個所であれば何
個所あっても良いが、とくに接合個所が困難なワークＷ
の場合は、順次接合の途中にこてチップ５の清掃を行う
ようにすると良い。

（発明の効果） 以上説明したように、この発明では複数の接合個所を順
次接合するについて、半田供給量と加熱時間を減少し、
各接合個所における半田付着量と加熱熱量を均一化でき
るようにしたので、各接合個所の電気導通度や、ワーク
の耐剥離強度等の接合部性能を向上できるのはもちろん
、ろう内部の仕上がり状態を一定に揃えて、接合品質を
均一化できることとなった。また、各ワークの順次接合
が終了するごとに、エア吹出管から噴出する空気流によ
ってこてチップの清掃を行うので、ワークの交換に要す
る時間を利用してこでチップの清掃を行うことができ、
作業時間のロスを解消して作業能率を向上できる。さら
に、各接合ごとに毎回こでチップを清掃する場合は、こ
てチ９ブの温度が設定温度の下麦を越えて降下すること
があるが、上記のように各ワークの順次接合を１サイク
ルとして、各サイクルごとに清掃を行うものでは、こて
チップが過剰に冷却されることを防止でき、清掃後直ち
に接合を行える点で有利である。

【図面の簡単な説明】

第１゛図ないし第６図はこの発明の実施例を示し、第１
図は自動半田装置の要部正面図、第２図は接合個所の全
体平面図、第３図は接合個所の断面図、第４図（ａ）、
　　（ｂ）はそれぞれ接合過程を示す接合個所の断面図
であり、第４図（ａ）は初回接合状態を、第４図（ｂ）
は次回接合状態をそれぞれ示す。第５図は順次接合時の
こてチップ温度及び残存半田付ＬＭＬを示すこてチップ
の状態曲線図、第６図は順次接合時の作業条件表である
。 ５・・・こてチップ、６・・・半田線、８・・・エア吹
出管、１３−・・回路基板、１５ａ、１５ｂ、　　１５
ｃｍ・・接合個所、１８・・・配線パターン、１９・・
・ろう内部、Ｗ・・・ワーク。 ほか２名 第２ 図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）定置されたワークに複数の接合個所が設定してあ
   り、これら接合個所を一個のこてチップで順に半田接合
   する自動半田装置における半田方法であって、 接合開始側の接合個所から接合終了側の接合個所に向っ
   て、こてチップへの半田供給量及びこてチップによる加
   熱時間を減少して順次接合を行い、 各ワークにおける順次接合が終了するごとに、エア吹出
   管から清掃用の空気流をこてチップに向って噴出するこ
   とを特徴とする自動半田装置における半田方法。
2. （２）順次接合を２回繰り返し行う半田方法であって、
   初回接合時の半田供給量に比べて、次回接合時の半田供
   給量を、各接合個所において減少設定し、 次回接合時の半田供給量及び加熱時間を、接合開始側の
   接合個所から接合終了側の接合個所に向ってそれぞれ減
   少して順次接合を行う請求項（１）記載の自動半田装置
   における半田方法。