JPH02202094A - 基板の反り防止方法及び装置 - 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 本発明は、自動半田付は装置における基板の反り防止方
法及び装置に係り、特に半田槽の溶融半田に浸漬して半
田付けされた基板を該溶融半田から引き離す際に基板を
下に凸に反らせる力を支持する反り防止板を、溶融半田
の表面から出没自在に半田槽内に配設して基板の反りを
防止すると共に酸化物の除去に支障がないようにし、極
めて良好な半田付は性能が得られるようにした基板の反
り防止方法及び装置に関する。

従来の技術 従来例について第６図を参照して説明すると、従来の自
動半田付は装置７においては、電子部品１が搭載された
基板２が搬送されて半田槽３の溶融半田４に基板２の下
面２ａが接触を開始し、加熱されてその温度が上昇し、
基板２が溶融半田４から離れる頃になると、第６図に示
すように、両側面２ｂはコンベアに連結された送り爪５
の先端溝部５ａにより把持されていてその幅方向には動
き得ないので、基板２が下に凸に反ることになり、半田
付は性能に種々の悪影響があった。このように基板２が
溶融半田４との接触中に下に凸に反る原因としては、以
下のことが考えられる。

（１１基板２自体の重さ及び電子部品１の重さが基板２
の幅方向の中央部２ｃの下方への撓みを最大とするよう
に下向きに作用する。

（２）基板２が溶融半田４から離れようとすると、溶融
半田４の表面張力が基板２の下面２″ａに対して下向き
に作用するが、基板２の幅方向の中央部２ｃが最も下方
に撓み易い。

（３）基板２の下面２ａは溶融半田４と接触するので該
下面の温度は上面２ｄよりも高くなるので、下面２ａの
熱膨張の方が上面２ｄよりも大きいため基板２は必然的
に下に凸に反る。

以上のようなことが原因となって、基板２が下に凸に反
るわけであるが、この基板２の反りが生ずると、基板２
の両側面２ｂ付近と幅方向の中央部２ｃとでは、溶融半
田４から離れるタイミングがかなり異なり、幅方向の各
位置で半田付は条件が異なる結果となり、良好な半田付
は性能が得られない。即ち、例えば中央部２Ｃが最後に
溶融半田４から離れるため該中央部において常に半田付
けが完了することとなり、この部分においてブリッジ等
の半田付は不良が集中的に発生する。

また基板２が下に凸に反る結果、中央部２ｃが溶融半田
４内に潜り、溶融半田４が基板２の上面２ｄ上に流入し
てかぶりを生じ、半田付は不良となる。またこれを防止
するため、溶融半田４の表面４ａの高さを低くすれば、
基板２の両側面２ｂ付近の下面２ａが溶融半田４に接触
しない事態が予想され、半田付は不能となる。

このような基板２の反りを防止するため、従来は半田槽
３の内部に基板２の中央部２ｃを下から支える固定式の
支持部材を配置したり、円周上に複数の突起が形成され
た回転体を配置して該突起により基板２の中央部２Ｃを
間欠的に支えるようにしたものが実用に供されているが
、これらの方式による支持部材又は突起は、溶融半田４
の表面４ａを覆う酸化物を酸化物除去装置によってすく
い取る作業に支障を来さないようにするには技術的にか
なりの困難を伴ない、十分に基板２の反りを防止し得る
高さに設定することが困難であった。

この結果、基板２が溶融半田４から離れようとするとき
に基板２の下面２ａに対して下向きに作用する溶融半田
４の表面張力によって基板２の中央部２Ｃが下に凸に反
り、この部分においてブリッジ等の半田付は不良が依然
として発生するという欠点があった。

更に別の方式としては、コンベアの上方から該コンベア
と共に同速度で移動する基板吊下げ部材を設けて、該吊
下げ部材によって基板２の中央部２ｃを支えてその反り
を防止するようにしたものも実用に供されているが、こ
れによると反り防止のための設備が非常に大規模化して
、自動半田付は装置全体のコストの半分位の費用がかか
ることもあり、極めて不経済であった。

目　　的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、自動半田付
は装置において、電子部品が搭載された基板の両側面を
複数の送り爪により把持されてコンベアにより搬送され
る基板に対して第１流体圧シリンダによって接近及び復
帰動作を行うように上下動可能に支承された半田槽装置
と、該半田槽装置上に取り付けられた第２流体圧シリン
ダによって一端が該半田槽装置に対して相対的に上下動
可能に支承されて他の一端が半田槽装置を構成する半田
槽内に配設されており、半田付けの完了に伴ない半田槽
の溶融半田から基板を引き離す際に第２流体圧シリンダ
を作動させて反り防止板を基板の下面に当接させるよう
にした反り防止部材とを備え、基板が溶融半田から離れ
ようとするとき基板の下面に対して下向きに作用する該
基板の自重及び溶融半田の表面張力等を反り防止部材で
支持させて基板の反りを防止することにより、極めて簡
易な構成によって半田付けの際の基板の反りを防止でき
るようにし、基板の幅方向のどの位置も溶融半田から離
れるタイミングが同一となるようにし、ブリッジその他
の半田付は不良や溶融半田の基板上面へのかぶりを防止
し、良好な半田付は性能が得られるようにすることであ
る。

また他の目的は、溶融半田表面の酸化物除去装置が作動
する際には、反り防止板が溶融半田中に潜るようにする
ことにより、酸化物の除去を十分に行い得るようにする
ことである。

構成 要するに本発明方法（請求項１）は、電子部品が搭載さ
れてコンベアにより搬送される基板の両側面を複数の送
り爪により把持した状態で、半田付けの際に半田槽内に
配設された反り防止板の上面を前記基板の下面に当接さ
せて、該基板を下に凸に反らせる力を防止すると共に、
酸化物除去装置の作動中は前記反り防止板の上面を溶融
半田中に潜らせることを特徴とするものである。

また本発明装置（請求項２）は、電子部品が搭載された
基板の両側面を複数の送り爪により把持されてコンベア
により搬送される前記基板に対して接近及び復帰動作を
行うように第１流体圧シリンダによって上下動可能に支
承された半田槽装置と、該半田槽装置上に取り付けられ
た第２流体圧シリンダによって一端が該半田槽装置に対
して相対的に上下動可能に支承されて他の一端が前記半
田槽装置を構成する半田槽内に配設され該半田槽の溶融
半田に浸漬された前記基板を該溶融半田から引き離す際
に反り防止板の上面を該基板の下面に当接させて前記基
板を下に凸に反らせる力を支持すると共に酸化物除去装
置の作動中は前記反り防止板の上面が溶融半田中に潜る
ようにした反り防止部材とを備えたことを特徴とするも
のである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。第１
図及び第２図において、本発明に係る基板の反り防止装
置８は、半田槽装置９と、反り防止部材１０とを備えて
いる。

半田槽装置９は、半田槽３と加熱装置６と第１流体圧シ
リンダ１１とで構成されており、電子部品１が搭載され
てコンベア（図示せず）により搬送される基板２の下面
２ａに対し第１流体圧シリンダ１１の作動により半田槽
３内の溶融半田４を接触させるようにしたものである。

半田槽３は、基板２を収容することが可能な表面積と所
定の深さを有する升状に形成されており、該半田槽の下
面３ａは加熱装置６の上面６ａに固着されている。

加熱装置６は、熱伝導性の良好なアルミニウム合金製の
ヒータ部１３と外枠部材１４とを備えており、ヒータ部
１３は温度制御装置（図示せず）によって自動的に温度
管理されるようになっている。また加熱装置６は、外枠
部材１４の下面１４ａにおいて支持台１５に固着されて
いる。

第１流体圧シリンダ１１としては、エアシリンダ及び油
圧シリンダ等の機器が搭載可能であって、本実施例にお
いては取扱いの容易なエアシリンダを採用している。そ
して該第１流体圧シリンダは基台１６に固定されており
、ピストンロッド１８は先端部１８ａにおいてナツト１
９により支持台１５と連結されている。ピストンロッド
１８の作動は、基板の反り防止装置８の電子制御装置（
図示せず）によって制御されており、ピストンロッド１
８の作動により半田槽３は上下方向に往復動するように
なっている。また該ピストンロッドの作動ストロークは
制限装置（図示せず）によって所定の大きさに調節可能
になっている。

反り防止部材１０の一端１０ａは、基台１６に固定され
た複数の案内軸２０によって上下方向に摺動可能に支承
されたアングル部材２１の上面２１ａにねじ２２により
固定されている。

アングル部材２１は、半田槽３に固定された取付板４０
にブラケット４１．４２を介して取り付けられた第２流
体圧シリンダ１２（例えばエアシリンダ）のピストンロ
ッド２３の先端部２３　ａにナツト２４により固定され
ている。ピストン口・ソド２３の作動の上限は、基台１
６に螺着されたストッパねじ２５の一端２５ａに固着さ
れたクツション２６にアングル部材２１の上面２１ａが
当接した位置となり、ピストンロッド２３の作動の下限
は、基台１６に螺着されたストッパねじ２８の一端２８
ａに固着されたクツション２９にアングル部材２１の下
面２１ｂが当接した位置となる。

設定位置の定められたストッパねじ２５．２８はロック
ナツト３０により基台１６に固定されるようになってい
る。

また反り防止部材１０の他の一端１０ｂは半田槽３内に
収容可能な四角形に形成されており、板部材３１．３２
を直角に組み合わせて角部にコーナ部材３３を当て、ね
じ３４により互いに固定された枠組構造になっている。

なお、図示の実施例の外にプレス、溶接等の方法によっ
て一端１０ｂを一体に形成することも勿論可能である。

板部材３１には複数個の長穴３１ａが形成されており、
該長大に沿って取付位置が自在に調節できる取付金具３
５がねじ３６により固定されている。該取付金具には反
り防止板３８がねじ３９によって取り付けられている。

反り防止板３８の上面３８ａは、図示の実施例では、平
滑な面を有する形状をしているが、この外に櫛形状に間
欠的に突起部を設けたものであっても同一の目的を達成
することができる。また反り防止板３８は、基板２の大
きさによって複数本の使用も可能なように板部材３１の
長穴３１ａが複数個形成されている。

そして本発明方法は、電子部品１が搭載されてコンベア
（図示せず）により搬送される基板２の両側面２ｂを複
数の送り爪５により把持した状態で基板２を半田付けの
際に半田槽３内に配設された反り防止板３８の上面３８
ａを基板２の下面２ａに当接させて、基板２を下に凸に
反らせる力を支持させることにより基板２の反りを防止
すると共に酸化物除去装置の作動中は前記反り防止板３
８の上面３８ａを溶融半田４中に潜らせる方法である。

作用 本発明は、上記のように構成されており、以下その作用
について説明する。第３図に示すように、電子部品ｌの
搭載された基板２の両側面２ｂを複数の送り爪５によっ
て把持された基板２は半田槽３の真上に搬送され、その
位置で一時停止する。

第４図に示すように、第１流体圧シリンダ１１のピスト
ンロッド１８が矢印Ａ方向に作動して半田槽３が上方に
持ち上げられ、溶融半田４の表面４ａが基板２の下面２
ａに接触し、該基板は溶融半田４内に所定の時間だけ浸
漬される。

第１流体圧シリンダ１１の作動と略同時に第２流体圧シ
リンダ１２のピストンロッド２３が矢印Ｂ方向に作動し
て反り防止部材１０も矢印Ｂ方向に持ち上げられ、反り
防止板３８の上面３８ａは基板２の下面２ａに一様に当
接する。この場合、基板２の下面２ａが溶融半田４に接
触し、下面２ａの熱膨服の方が、上面２ｄより大きくな
り、このため基板２を下に凸に反らせようとする力が作
用するが、この力は反り防止板３８で支持されるため、
基板２は下に凸に反ることなく、第４図に示すように、
水平に保たれることになる。

次に、所定の時間だけ溶融半田４内に基板２を浸漬させ
てから、第５図に示すように、第１流体圧シリンダ１１
のピストンロッド１８が矢印Ｃ方向に作動して半田槽３
は下方に引き降ろされ、基板２が溶融半田４から離れよ
うとするときには、該溶融半田の表面張力が基板２の下
面２ａに対して下向きに作用し、該基板を下に凸に反ら
せようとする力が作用するが、この力は反り防止板３８
で支持されて基板２が下に凸に反らないので、基板２の
中央部２Ｃも両側面２ｂ付近も同時に溶融半田４から離
れることになり、中央部２Ｃに重点的に発生していたブ
リッジ等の半田付は不良が解消し、基板２に搭載された
電子部品１のリード線１ａの要半田付は箇所には非常に
良好な半田付けがなされる結果となる。

その後、第２流体圧シリンダ１２のピストンロッド２３
が矢印り方向に作動して反り防止部材１０を元の位置に
戻し、反り防止板３８の上面３８ａが溶融半田４内に潜
り込んだところで、溶耐半田４の表面４ａを被っている
酸化物が酸化物除去装置（図示せず）によって取り除か
れる。この場合、反り防止板３８は溶融半田中に潜って
いるので、酸化物除去装置の作動に全く支障がなく、酸
化物の除去を完全に行うことができる。

基板２の半田付けが完了すると、該基板は次工程へ搬送
され、これに代って次の未半田付けの基板２が送り爪５
によって把持されて搬送されて来る。第３図に示すよう
に、基板２が半田槽３の真上に達した所で一時停止し、
以後上記したような工程を繰り返して自動的に半田付け
が継続される。

効果 本発明は、上記のように自動半田付は装置において、電
子部品が搭載された基板の両側面を複数の送り爪により
把持されてコンベアにより搬送される基板に対して第１
流体圧シリンダによって接近及び復帰動作を行うように
上下動可能に支承された半田槽装置と、該半田槽装置上
に取り付けられた第２流体圧シリンダによって一端が該
半田槽装置に対して相対的に上下動可能に支承された反
り防止板が半田槽装置を構成する半田槽内に配設され半
田付けの完了に伴ない半田槽の溶融半田から基板を引き
離す際に第２流体圧シリンダを作動させて反り防止板を
基板の下面に当接させるようにした反り防止部材とを備
え、基板が溶融半田から離れようとするとき基板の下面
に対して下向きに作用する該基板の自重及び溶融半田の
表面張力等を反り防止板で支持させるようにしたので、
極めて簡易な構成によって半田付けの際の基板の反りを
防止できる効果が得られ、基板の幅方向のどの位置も溶
融半田から離れるタイミングが同一となり、ブリッジそ
の他の半田付は不良や溶融半田の基板上面へのかぶりを
防止し得、良好な半田付は性能が得られる効果がある。

また溶融半田表面の酸化物除去装置が作動する際には、
反り防止板が溶融半田中に潜るようにしたので、酸化物
の除去を十分に行い得るという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第５図は本発明の実施例に係り、第１図は基
板の反り防止装置の斜視図、第２図は基板の反り防止装
置の要部縦断面図、第３図は送り爪によって把持された
基板が基板の反り防止装置ににより支持された状態を示
す要部縦断面図、第４図は基板の反り防止装置において
半田槽に基板を浸漬した状態を示す要部縦断面図、第５
図は半田槽から基板を引き離す際に基板の反り防止装置
が作動した状態を示す要部縦断面図、第６図は従来例に
おける半田槽から基板を引き上げる際に発生する基板の
反りの状態を示す要部縦断面図である。 ■は電子部品、２は基板、２ａは下面、２ｂは側面、３
は半田槽、４は溶融半田、５は送り爪、８は基板の反り
防止装置、９は半田槽装置、１０は反り防止部材、１０
ａは一端、１０ｂは他の一端、１１は第１流体圧シリン
ダ、１２は第２流体圧シリンダ、３８は反り防止板、３
８ａは上面である。 特許出願人　　　横田機械株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電子部品が搭載されてコンベアにより搬送される基
   板の両側面を複数の送り爪により把持した状態で、半田
   付けの際に半田槽内に配設された反り防止板の上面を前
   記基板の下面に当接させて、該基板を下に凸に反らせる
   力を防止すると共に、酸化物除去装置の作動中は前記反
   り防止板の上面を溶融半田中に潜らせることを特徴とす
   る自動半田付け装置における基板の反り防止方法。 ２　電子部品が搭載された基板の両側面を複数の送り爪
   により把持されてコンベアにより搬送される前記基板に
   対して接近及び復帰動作を行うように第１流体圧シリン
   ダによって上下動可能に支承された半田槽装置と、該半
   田槽装置上に取り付けられた第２流体圧シリンダによっ
   て一端が該半田槽装置に対して相対的に上下動可能に支
   承されて他の一端が前記半田槽装置を構成する半田槽内
   に配設され該半田槽の溶融半田に浸漬された前記基板を
   該溶融半田から引き離す際に反り防止板の上面を該基板
   の下面に当接させて前記基板を下に凸に反らせる力を支
   持すると共に酸化物除去装置の作動中は前記反り防止板
   の上面が溶融半田中に潜るようにした反り防止部材とを
   備えたことを特徴とする基板の反り防止装置。