JPH02307697A - 半田付け完了基板の下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半田付は完了基板
の下反り防止方法及び装置に係り、特に半田イ］けによ
る加熱で下反り状態の基板が、まだ熱いうちに該基板の
両端を把持しながら中央部の下面に巻掛伝動部材を当接
させて矯正し、冷却固化させて基板の下反りを防止する
ようにし、極めて良好な半田付は性能が得られるように
した半田付は完了基板の下反り防止方法及び装置に関す
る。

従来の技術 従来の自動半田付は装置においては、電子部品が搭載さ
れた基板が搬送され、加熱されてその温度が上界して半
田付けが完了する頃になると一対のチェーン伝動装置の
ピンの上部に両端を載置した基板自体の重さ及び電子部
品の重さが幅方向の中央部の下方への撓みを最大とする
ように下向きに作用し、また半田を溶融させるまでに基
板を加熱するため基板自体も軟化現象を起こして下に凸
に反るようになる。このような基板の下反りを抑えるた
めに自動半田付は装置内を搬送する基板の下面の略中央
部に密着するように、自動半田イ」け装置内にワイヤが
架設されたものがある。該下反り防止の方法は、自動半
田付は装置に装着された熱源が赤外線照射のヒータであ
る場合に限り一応の効果が得られたが、′自動半田例は
装置の半田イ」け性能の向上を図る目的で熱風循環方式
による熱源を採用した自動半田付けにおいては、風圧に
よるワイヤが共振現象を起こし、基板の下反り防止の機
能を十分に果さないという欠点が生じるようになった。

また基板の片面に電子部品を搭載して自動半田付は装置
によって半田付けを行なってから他の片面に電子部品を
搭載して半田付けする両面実装において、片面の半田付
けが完了した基板が下反り状態のままで冷却されて固化
すると、他の片面に電子部品を搭載する箇所にクリーム
半田を塗付する際に不都合が生じ、印刷装置の使用が困
難となり、半田付けの作業能率の低下を来たして良好な
半田付は性能が得られないという欠点があった。

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端を支
持して自動半田付は装置内を走行する一対のチェーンに
噛合し基台に回動自在に装着された複数個のスプロケッ
トの一端に夫々回動自在に装着されてチェーン伝動装置
のピンの上部に載置された基板の両端の上面に当接して
該基板の両端を把持し得るように複数個の押圧輪を配設
することにより、自動半田付は装置内で半田溶融温度ま
で加熱されて軟化現象によって下に凸に反った基板を矯
正するために基板に加えられる外力に対して基板を確実
に保持できるようにすることであり、また該チェーンの
ピンの上部に基板を載置して自動半田付は装置内を搬送
される状態で下に凸に反った基板を自動的に矯正できる
ようにすることである。

また他の目的は、自動半田付は装置内を走行する一対の
チェーンに噛合し基台に回動自在に装着された複数個の
スプロケットの一端に夫々回動自在に押圧輪を装着し、
基板の幅方向の略中央部の下面にチェーン伝動装置の搬
送速度と同一の速度で走行して基板を下方から支持する
巻掛伝動部材の上面を基板の下面に当接させることによ
り、押圧輪とピンとの間で把持された基板の搬送速度と
巻掛伝動部材の走行速度を一致させて相対速度を零に保
って静的な状態で下に凸に反った基板を傷付けずに正確
に矯正できるようにすることである。

更に他の目的は、基板の下面に当接させる巻掛伝ｆ）＋
装置の位置を基板の幅方向に対して可変とすることによ
り、基板に半田付けされた電子部品のリード線を避けて
巻掛伝動部材の上面を基板の下面に当接させることを容
易にし、更に各種実装パターンによって電子部品の搭載
された基板に対して基板の下反り防止を可能にし、極め
て良好な半田付は性能が得られ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
れた基板の両端を一対のチェーン伝動装置のピンの上部
に載置して自動半田付は装置内を搬送されて半田付けが
完了した前記基板の両端の上面を前記チェーン伝動装置
に連動する押圧輪により把持させた状態で前記基板の幅
方向の略中央部の下面に、前記チェーン伝動装置のピン
の上部と同一高さとなるように配設され前記チェーン伝
動装置の搬送速度と同一の速度で走行する巻掛伝動部材
の上面を当接させて前記基板を下方から支持し前記自動
半田イ」げ装置により加熱されて下反りの状態になった
前記基板を矯正して冷却し、該基板の下反りを防止する
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
基板を搬送する一対のチェーン伝動装置と、該チェーン
伝動装置の終端部付近において前記基板の幅方向の両端
をチェーンと協働して把持するように基台に回動自在に
装着された複数個の押圧輪と、前記チェーンと同一速度
で走行しつつ前記基板を下方から支持する巻掛伝動部材
を有する巻掛伝動装置とを備えたことを特徴とするもの
である。

また本発明装置（請求項３）は、電子部品が搭載された
基板の両端を支持して自動半田付は装置内を走行するチ
ェーンを有する一対のチェーン伝動装置と、前記チェー
ンに噛合し基台に回動自在に装着された複数個のスプロ
ケットの一端に夫々回動自在に装着されて該チェーンの
ピンの上部に！！置された前記基板の両端の上面に当接
して該基板の両端を把持し得るように前記基台に回動自
在に装着された複数個の押圧輪と、前記チェーン伝動装
置の駆動軸に同期して駆動される溝付軸を回動自在に支
承する本体と前記溝付軸に平行して前記本体に固定され
た案内軸と該案内軸及び前記溝付軸に摺動自在に嵌挿さ
れて前記基板の幅方向位置が可変となる取付台と前記溝
付軸に摺動自在に装着され同時に前記取付台に回動自在
に装着された駆動スプロケット及び前記取付台に回動自
在に装着された複数のスプロケットに巻き掛けられて上
面が前記チェーンのピンの上部と略同一高さになるよう
に取り付けられた巻掛伝動部材とで構成された巻掛伝動
装置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、本発明に係る半田付は完了基板
の下反り防止装置］は、一対のチェーン伝動装置１３と
、複数個の押圧輪２と、巻掛伝動装置３とを備えている
。

押圧輪２ば、基台４に回動自在に装着されたスプロケッ
ト５の一端５ａに段ねじ６を介して回動自在に装着され
ている。スプロケット５は、基台４に回動自在に支承さ
れた駆動軸８に固定された作動スプロケット９及び基台
４の適所位置に回動自在に装着された複数個の従動スブ
ロケ・ノド１０に巻き掛けられたチェーン１１に噛合す
るようになっている。従動スプロケット１０の相互間に
巻き掛けられたチェーン１１が、自重によって下に凸に
垂れ下がるのを防止する目的で該チェーンの引張側１１
ａ及び弛緩側Ｌｌｂは、基台４に固定されたガイドレー
ル１２によって支持されて水平を保持するようになって
いる。

作動スプロケット９、従動スプロケット１０及びチェー
ン１１で構成された一対のチェーン伝動装置１３が、互
いに対向して半田４Ｂ−１完了基板の下反り防止装置１
に装着されている。そしてチェーン１１に固定されたピ
ン１４の上部１４ａに基板１５を載置し、チェーン１１
の走行に伴なって基板１５を搬送することができるよう
になっている。

巻掛伝動袋Ｗ３は、駆動軸８に同期して同一回転速度で
駆動される溝付軸１６を回動自在に支承する本体１８と
、溝付軸１６に平行に本体１８に固定された案内軸１９
と、該案内軸及び溝付軸１６に摺動自在に嵌挿された取
イ」台２０と、駆動スプロケット２１及びアイドルスプ
ロケット２２に巻き掛けられた巻掛伝動部材の一例たる
チェーン２３とで構成されている。

本体１８は、第４図に示すように、基台４に配設された
アリ溝部材２４に摺動自在に装着された直動軸受ユニッ
ト２５にボルト２６を介して固定されて半田付は完了基
板の下反り防止装着１の左右両側に夫々装着されている
。

第２図を参照して、本体１８の下部１８ａにねじ２８及
びナツト２９を介して回動自在に装着されたコロ３０は
、基台４に回動自在に支承された作動軸３１に固定され
た偏心カム３２に当接し、作動軸３１に固定されたハン
ドル３３の操作によって本体１８は、上下方向に摺動し
得るようになっている。本体１８に回動自在に装着され
た溝伺軸１６に固定された歯車３４は、ハンドル３３の
操作によって本体１８が上方に押し上げられたときに駆
動歯車３５と常時噛合して回転しているアイドル歯車３
６に接触して噛合するようになっている。ハンドル３３
を反対方向に操作すると本体１８は下降し、歯車３４は
アイドル歯車３６との噛合が外れて歯車３４と一体の溝
イ」軸１６は停止するようになっている。ここで歯車３
４．３５の歯数及びピッチ円直径ば同一に設定されてい
る。

取付台２０は、第１図及び第３図に示すように、略丁字
形に形成されて溝付軸１６及び案内軸１９に摺動自在に
嵌挿されており、基板１５の搬送方向に対して直角方向
の取付台２０の位置の調節は手動で行い、締結部材３８
を介して案内軸１９に固定されるようになっている。ま
た取付台２０には駆動スプロケット２１及びアイドルス
プロケット２２が回動自在に装着されており、駆動スプ
ロケット２１は溝イ」軸１６に摺動自在に嵌挿されてお
り、該溝付軸により駆動されるようになっている。

チェーン２３は、駆動スプロケット２１及びアイドルス
プロケット２２に巻き掛けられており、該アイドルスプ
ロケット相互間に巻き掛けられたチェーン２３の上面２
３ａが下に凸に垂れ下がるのを防止するためのガイドレ
ール３９が取付台２０に固定されている。

駆動軸８を回転させる駆動装置は、第４図に示すように
、該駆動軸に固定されたプーリ４０及び駆動モーフ４１
の回転軸４２に固定されたプーリ４３に夫々巻き掛けら
れた巻掛伝動部材４４とからなり、駆動モータ４１の回
転方向と同じ方向に駆動軸８を回転させるようになって
いる。

そして本発明方法は、電子部品４６が搭載された基板１
５の両端１５ａを一対のチェーン伝動装置１３のピン１
４の上部１４ａに載置して自動半田付は装置４５内を搬
送されて半田付けが完了した基板１５の両端１５ａの上
面１５ｂをチェーン伝動装置１３に連動する押圧輪２に
より把持させた状態で基板１５の幅方向の略中央部の下
面１５ｃに、該チェーン伝動装置のピン１４の上部１４
ａと同一高さとなるように配設されチェーン伝動装置１
３の搬送速度と同一速度で走行する巻掛伝動部材２３の
上面２３ａを当接させて基板１５を下方から支持し自動
半田付は装置４５により加熱されて下反りの状態になっ
た基板１５を矯正して冷却し、該基板の下反りを防止す
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図に示すような自動半田付は装
置４５の中をチェーン１１のピン１４の上部１４ａに載
置された基板１５は、第１図に示すように、矢印Ａ方向
に移動して巻掛伝動装置３に向かって搬送される。この
ときの基板１５には、第２図に示すように、該基板自体
の重量及び基板１５に搭載された電子部品４６の重量が
幅方向の中央部の下方への撓みを最大とするように作用
し、更に自動半田付は装置４５で約２５０°Ｃに加熱さ
れて風圧を受けるので基板１５は、二点鎖線で示すよう
に、下に凸に反る。

第１図において、基板１５が矢印Ａ方向に更に搬送され
ると、該基板の両端１５ａにおいて該両端の上面１５ｂ
に押圧輪２が当接して基板１５の両端１５ａは、押圧輪
２及びピン１４で把持されて上下方向に拘束される。更
に矢印Ａ方向に基板１５が搬送されると、該基板の下面
１５ｃに巻掛伝動装置３のチェーン２３の上面２３ａが
当接して基板１５ば略水平状態に持ち上げられて矯正さ
れる。なおチェーン２３に噛合する駆動スプロケット２
１を回転させる溝付軸１６は、矢印Ｂ方向に回転し、ま
たチェーン１１に噛合する作動スプロケット９を固定し
た駆動軸８も矢印Ｃ方向に溝付軸１６と同一方向に同速
度で回転し、チェーン２３及びチェーン１１の搬送速度
は同一に調整されているので基板１５の下面１５ｃにチ
ェーン２３の上面２３ａが当接したときの基板１５に対
する相対速度は零となり、基板１５を傷付けずに静的状
態で基板１５の下反りを矯正することができる。

水平状態に矯正された基板１５は、第３図に示すように
、冷却送風機４８より供給されてノズル４９より吐出さ
れる空気を基板１５に吹き付けてこれを冷却固化させ、
チェーン１１のピン１４の上部１４．ａに載置された基
板１５を搬送しながら該基板の下反りは、自動的に矯正
される。

第２図において、基板１５に搭載された電子部品４６の
リード線４６ａを回避してチェーン２３の上面２３ａを
基板１５の下面１５Ｃに当接させるために、取付台２０
の水平方向位置は、締結部材３８を一旦弛めてから手動
操作により矢印り−Ｄ′方向に適宜調節してから締結部
材３８により、所望の位置で固定することができろ。

ハンドル３３を回動操作することによって偏心カム３２
が回転して、コロ３０がこれに従動し、該コロが、矢印
Ｅ−Ｅ　′方向に移動するのに連動して取付台２０は矢
印Ｆ−Ｆ′方向に上下動をする。取付台２０が矢印Ｆ方
向に位置しているときは、既に説明したようにチェーン
２３の上面２３ａが基板１５の下面１５Ｃに当接して該
基板の下反りを矯正するように作用する。一方、取付台
２０が矢印Ｆ′方向に位置しているときは、チェーン２
３の上面２３ａと基板１５の下面１５ｃとの間に隙間が
形成され、チェーン２３の水平方向位置を変えることが
できるようになる。

第４図において、駆動モータ４１の回転軸４２が矢印Ｇ
方向に回転すると巻掛伝動部材４４を介して駆動軸８に
固定された駆動歯車３５は矢印Ｈ方向に回転する。更に
該駆動歯車に常時噛合するアイドル歯車３６は矢印Ｊ方
向に回転し、ハンドル３３の操作によってアイドル歯車
３６に噛合した歯車３４は矢印に方向に回転する。ここ
で歯車′３４と歯車３５の歯数とピッチ円直径は等しい
ので溝イ」軸１６及び駆動軸８は同一方向に同一回転速
度で回転することになる。ハンドル３３を逆方向に操作
して本体１８を距離βだけ下げることによって歯車３４
ばアイドル歯車３６から噛合が外れて歯車３４の回転は
停止する。

なお、上記実施例においては、基板１５の下反り防止用
の巻掛伝動部材の一例としてチェーン２３を用いたが、
耐熱性に優れた歯付ベルト等の巻掛伝動部材（図示せず
）を用いても同様に作用し、基板１５の下反り防止が可
能であるので、巻掛伝動部材はチェーンに限定されない
。

効果 本発明は、上記のように自動半田付り装置において、電
子部品が搭載された基板の両端を支持して自動半田付は
装置内を走行する一対のチェーンに噛合し基台に回動自
在に装着された複数個のスプロケットの一端に夫々回動
自在に装着されてチェーン伝動装置のピンの上部に載置
された基板の両端の上面に当接して該基板の両端を把持
し得るように複数個の押圧輪を配設したので、自動半田
付は装置内で半田溶融温度まで加熱されて軟化現象によ
って下に凸に反った基板を矯正するために基板に加えら
れる外力に対して基板を確実に保持できるという効果が
あり、またこの結果、チェーンのピンの上部に基板を載
置して自動半田イ１け装置内を搬送される状態で下に凸
に反った基板を自動的に矯正できるという効果が得られ
る。

また自動半田付は装置内を走行する一対のチェーンに噛
合し基台に回動自在に枢着された複数個のスプロケット
の一端に夫々回動自在に押圧輪を装着し、該基板の幅方
向の略中央部の下面にチェ−ン伝動装置の搬送速度と同
一の速度で走行して基板を下方から支持する巻掛伝動部
材の上面を配設して該上面を基板の下面に当接させるよ
うにしたので、押圧輪とピンとの間で把持された基板の
搬送速度と巻掛伝動部材の走行速度を一致させて相対速
度を零に保って静的な状態で下に凸に反った基板を傷付
けずに正確に矯正できるという効果がある。

更には、基板の下面に当接させる巻掛伝動装置の位置を
基板の幅方向に対して可変としたので、基板に半田付け
された電子部品のリード線を避けて巻掛伝動部材の上面
を基板の下面に当接させることが容易になり、更に各種
実装パターンによって電子部品の搭載された基板に対し
て基板の下反り防止を可能にし得る効果があり、極めて
良好な半田付は性能が得られるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図は本発明の実施例に係り、第１図は半
田付は完了基板の下反り防止装置の要部斜視図、第２図
は半田付は完了基板の下反り防止装置によって下反りし
た半田イ」け完了基板を水平に矯正した状態を示す部分
縦断面正面図、第３図は自動半田イ」げ装置に組み込ま
れた半田イ」す完了基板の下反り防止装置を示す部分縦
断面側面図、第４図は半田イ」げ完了基板の下反り防止
装置に組み込まれた駆動装置を構成する歯車列の係脱の
状態を示す側面図である。 １は半田付は完了基板の下反り防止装置、２は押圧輪、
４は基台、５ばスプロケノ１〜．５ａは一端、８は駆動
軸、１３はチェーン伝動装置、１４はビン、１４ａは上
部、１５は基板、１５ａは両端、１’５ｂは上面、１６
は溝付軸、１８は本体、１９は案内軸、２０は取付台、
２１は駆動スプロケット、２２はアイドルスプロケット
、２３は巻掛伝動部材、２３ａは上面、４５は自動半田
付は装置、４６は電子部品である　。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電子部品が搭載された基板の両端を一対のチェーン
   伝動装置のピンの上部に載置して自動半田付け装置内を
   搬送されて半田付けが完了した前記基板の両端の上面を
   前記チェーン伝動装置に連動する押圧輪により把持させ
   た状態で前記基板の幅方向の略中央部の下面に、前記チ
   ェーン伝動装置のピンの上部と同一高さとなるように配
   設され前記チェーン伝動装置の搬送速度と同一の速度で
   走行する巻掛伝動部材の上面を当接させて前記基板を下
   方から支持し前記自動半田付け装置により加熱されて下
   反りの状態になった前記基板を矯正して冷却し、該基板
   の下反りを防止することを特徴とする半田付け完了基板
   の下反り防止方法。 ２　電子部品が搭載された基板を搬送する一対のチェー
   ン伝動装置と、該チェーン伝動装置の終端部付近におい
   て前記基板の幅方向の両端をチェーンと協働して把持す
   るように基台に回動自在に装着された複数個の押圧輪と
   、前記チェーンと同一速度で走行しつつ前記基板を下方
   から支持する巻掛伝動部材を有する巻掛伝動装置とを備
   えたことを特徴とする半田付け完了基板の下反り防止装
   置。 ３　電子部品が搭載された基板の両端を支持して自動半
   田付け装置内を走行するチェーンを有する一対のチェー
   ン伝動装置と、前記チェーンに噛合し基台に回動自在に
   装着された複数個のスプロケットの一端に夫々回動自在
   に装着されて該チェーンのピンの上部に載置された前記
   基板の両端の上面に当接して該基板の両端を把持し得る
   ように前記基台に回動自在に装着された複数個の押圧輪
   と、前記チェーン伝動装置の駆動軸に同期して駆動され
   る溝付軸を回動自在に支承する本体と前記溝付軸に平行
   して前記本体に固定された案内軸と該案内軸及び前記溝
   付軸に摺動自在に嵌挿されて前記基板の幅方向位置が可
   変となる取付台と前記溝付軸に摺動自在に装着され同時
   に前記取付台に回動自在に装着された駆動スプロケット
   及び前記取付台に回動自在に装着された複数のスプロケ
   ットに巻き掛けられて上面が前記チェーンのピンの上部
   と略同一高さになるように取り付けられた巻掛伝動部材
   とで構成された巻掛伝動装置とを備えたことを特徴とす
   る半田付け完了基板の下反り防止装置。