JPH03254387A - 半田付け・反り矯正装置 - 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、部品の半田付けをして半田付は回路基板を得
た後、該半田付は回路基板の反りの矯正を行う半田付け
・反り矯正装置に関するものである。

［従来の技術］ 高密度実装技術が進むにつれて、例えばガラス繊維強化
エポキシ樹脂等よりなる半田付は回路基板においては、
その大重量化、両面実装を行う時の高融点半田の使用（
一方の面に先に半田付けを行うときには高融点半田を使
用し、他方の面に後から半田付けをするときには低融点
半田を使用する。）による半田付は温度の高温化といっ
た、該半田付は回路基板の反りを促進させる要因が生じ
て来ている。即ち、このような両面実装の場合には、第
４図に示すように、リフロー炉等の半田付は装置部１内
を半田付は回路基板２はその上面に半田付けすべき部品
３を半田と共に乗せた状態でその幅方向の両端を半田付
は装置部コンベア４で支えられ、上下からヒータ５で半
田の融点以上の温度で加熱されつつ一定速度で搬送され
、その間に半田付は回路基板２に対する部品３の半田付
けがなされる。このとき、半田付は回路基板２がその熱
変形温度（ガラス繊維強化エポキシ樹脂基板の場合は、
１２０〜１４０°Ｃ）以上の温度に加熱され且つ自重Ｗ
が作用するので、該半田付は回路基板２の中央側が下に
下るような反りが生じる。

半田付は回路基板が反ると、両面実装の場合、一方の面
への半田付は終了後、もう一方の面に部品を半田付けす
る際に、次のような問題点が発生する。

（１）スクリーン印刷時、半田の付着が場所によって異
なる。そのため、部品と半田付は回路基板との接合不良
が生じたり、リード間でブリッジ等が発生する。

（２）画像認識で部品を実装する場合、半田付は回路基
板の反りが大きく、パターンがカメラの被写界深度から
外れて実装できなくなる。

（３）チップ部品の実装時、反りのため部品が回転装着
される。

このため従来の半田付け・反り矯正装置は、第５図に示
すように半田付は装置部１の後部に反り矯正装置部６を
設け、半田付は装置部ｌから半田付は装置部コンベア４
で送り出される半田付は回路基板２を、反り矯正装置部
６内に反り矯正装置部コンベア７で搬入して矯正してい
た。矯正後の半田付は回路基板２は、次工程へコンベア
８で送り出すようにしていた。

半田付は回路基板２の反りの矯正方法としては、該半田
付は回路基板２の冷却時における熱変形温度の通過時に
機械的に平坦にしておけば、冷却が終るとそのままの形
状になり、反りが矯正されることが分かっている。

第６図は、このような半田付は回路基板２の反りの矯正
を行う反り矯正装置部６の一例を示したものである。該
反り矯正装置部６による半田付は回路基板２の反りの矯
正は、反り矯正装置部コンベア７で搬送されて位置決め
された半田付は回路基板２を、その下面はピン９で支え
、上面は浮き防止アーム１０で抑えることにより、その
反りを機械的に平坦に矯正し、かかる状態で上下からフ
ァン１１．１２で風を吹き付けて冷却することにより矯
正状態に半田付は回路基板２の姿を固定することにより
行う。

表１は、ｈなる寸法で反っている第７図及び第８図に示
すような幅３０８ｍｍ、長さ３８０ｍｍ、厚さ１６ｍｍ
のガラス繊維強化エポキシ樹脂製半田付は回路基板２を
、前述したようにピン９と浮き防止アーム１０によって
押えて機械的に矯正し、平坦にした状態で、ファン１１
．１２により両側から室温（２０’Ｃ）の風を吹き付け
て冷却した時の、半田付は回路基板２の矯正開始温度と
、矯正時間と、矯正後の反りの最大値の関係の実測値を
示したものである。なお、反りの表示値は、５枚の基板
の反りの最大値の平均値を示している。また、第７図に
おける×印は測定点を示す。

表１ この表１によれば、矯正開始温度が高く矯正時間が長い
方が矯正効果は高いことが分かる。

ところで、従来はこのような矯正作業を、第９図及び第
１０図に示すように反り矯正装置部６における反り矯正
装置部コンベア７の入口側に第１のセンサ１３を設け、
出口側に第２のセンサ１４を設けて、次のような制御に
より行っていた。即ち、一定速度で半田付は装置部コン
ベア４から送り出される半田付は回路基板２を第１のセ
ンサ１３が検出すると、反り矯正装置部コンベア７を半
田付は装置部コンベア４とほぼ同速度で低速駆動して半
田付は回路基板２を受け取り、矯正を行う所定位置に該
半田付は回路基板２が達したことを第２のセンサ１４が
検出すると、反り矯正装置部コンベア７を停止して半田
付は回路基板２の反りの矯正を行い、次の半田付は回路
基板２が半田付は装置部コンベア４から送り出されると
、第１のセンサ１３がこれを検出して前述したと同様の
動作を繰り返す。

この場合、第１０図において、Ｔは半田付は回路基板２
が送られてくる周期、ｔは該周期Ｔ内で反り矯正装置部
コンベア７が止まってから該周期Ｔの終りまでの間に確
保されている矯正時間である。

例えば、生産タクトが３０秒／枚の生産ラインで、半田
付は装置部コンベア４の速度が１ｍ／分、半田付は回路
基板２の長さか３３０肛の場合、矯正時間ｔは、 ［（１０００ｘ　　（３０／６０）−３３０）　　／１
０００コ　　Ｘ　６０＝　１０．２秒しかとれないこと
になる。

［発明が解決しようとする課題］ このように生産ラインにおいては、半田付は回路基板２
が送られてくる周期Ｔ内で矯正時間ｔを確保しなければ
ならないので、矯正時間ｔの十分な確保が困難な問題点
があった。従来の装置で、矯正時間を勝手に長くしてし
まうと、反り矯正装置部６で半田付は回路基板２が重な
ってしまうことになる。

本発明の目的は、半田付は回路基板が送られてくる周期
Ｔ内で矯正時間ｔを十分に確保できる半田付け・反り矯
正装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記の目的を達成するための本発明の詳細な説明すると
、本発明は一定速度で駆動しつつある半田付は装置部コ
ンベア上で部品の半田付けをして得られた半田付は回路
基板を該半田付は装置部コンベアで次工程に送り出す半
田付は装置部と、前記半田付は装置部から前記半田付は
回路基板が送り出されたことを第１のセンサが検出する
と反り矯正装置部コンベアを駆動して該半田付は回路基
板を受け取り所定位置に該半田付は回路基板が達したこ
とを第２のセンサが検出すると前記反り矯正装置部コン
ベアを停止して前記半田付は回路基板の反りの矯正を行
う反り矯正装置部とを備えた半田付け・反り矯正装置に
おいて、前記半田付は装置部と前記反り矯正装置部との
間に設置されていて通常は前記半田付は装置部コンベア
とほぼ等速度で低速駆動されており前記第１のセンサが
前記半田付は装置部からの前記半田付は回路基板の送り
出しを検出したとき前記反り矯正装置部コンベアと共に
前記半田付は装置部コンベアより高速度で駆動され前記
第２のセンサが前記半田付は回路基板を検出すると低速
駆動に戻される低速・高速間欠送りコンベアを有するこ
とを特徴とする。

［作用］ このように半田付は装置部と反り矯正装置部との間に設
けた低速・高速間欠送りコンベアを、半田付は回路基板
が第１のセンサで検出されたとき反り矯正装置部コンベ
アと共に高速駆動すると、半田付は回路基板を速く反り
矯正装置部内の所定位置に到達させることができて、周
期Ｔ内で矯正時間の確保を容易に行うことができる。こ
のように低速・高速間欠送りコンベアを高速駆動しても
、ふだんは半田付は装置部コンベアとほぼ同速度で低速
駆動しているので、半田付は装置部コンベアから低速・
高速間欠送りコンベアへの半田付は回路基板の受け渡し
を支障なく行わせることができる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。なお、前述した第４図〜第９図と対応する部分には同
一符号をつけて示している。

第１図及び第２図に示すように、本実施例の半田付け・
反り矯正装置においては、半田付は装置部１と反り矯正
装置部６との間に低速・高速間欠送りコンベア１５が設
置されている。該低速・高速間欠送りコンベア１５の箇
所には、その入口から半田付は回路基板２の長さにほぼ
相当する位置に第１のセンサ１３が設置されている。そ
の他の構成は、前述した従来例と同様である。

次に、このような半田付け・反り矯正装置の動作につい
て、前述した第■図及び第２図と、その動作を示す第３
図のタイムチャートを参照して説明する。

半田付は装置部↑においては、一定の低速度で駆動され
ている半田付は装置部コンベア４上で半田付は回路基板
２の半田付は作業を行う。半田付は回路基板２は、一定
間隔で半田付は装置部コンベア４の上に乗せられ、半田
付は作業が順次行われる。

半田付は作業が終了した半田付は回路基板２は、低速・
高速間欠送りコンベア１５上に送り出される。このとき
、低速・高速間欠送りコンベア１５は、半田付は装置部
コンベア４とほぼ同速度の低速駆動されているので、半
田付は回路基板２の受け渡しを支障なく行うことができ
る。

低速・高速間欠送りコンベア１５で半田付は回路基板２
が第１のセンサ１３の位置まで送られると、該半田付は
回路基板２は完全に該低速・高速間欠送りコンベア１５
上に乗り移る。この状態で第１のセンサ１３が半田付は
回路基板２の検出をすると、低速・高速間欠送りコンベ
ア１５と反り矯正装置部コンベア７とが前述した速度よ
りも高速度で駆動される。これにより半田付は回路基板
２は両コンベア１５．７により高速度で送られる。

半田付は回路基板２が反り矯正装置部６の所定位置に達
すると、第２のセンサ↑４が作動し、これにより低速・
高速間欠送りコンベア１５は低速駆動に戻され、反り矯
正装置部コンベア７は停止される。

この反り矯正装置部コンベア７の停止期間中に、半田付
は回路基板２の反りの矯正が行われる。

この場合、半田付は回路基板２の送り周期Ｔ内で、半田
付は回路基板２を反り矯正装置部６の所定位置に運ぶ時
間が本発明によれば短くなっているので、該半田付は回
路基板２が所定位置に到達してから周期Ｔの終わりまで
の矯正時間ｔが相対的に長くなる。従って、矯正に要す
る時間を容易に確保でき、矯正作業を支障なく行うこと
ができる。

なお、半田付は回路基板２の反りの矯正は、例えば前述
した第６図に示すようにして行ってもよいし、或いは水
平に支持できる支持体の上で該半田付は回路基板２を熱
変形温度以上に再加熱した後、該支持体上で冷却するこ
とにより行うこともできる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明に係る半田付け・反り矯正装
置は、半田付は装置部と反り矯正装置部との間に低速・
高速間欠送りコンベアを設け、該低速・高速間欠送りコ
ンベアを半田付は回路基板が第１のセンサで検出された
とき反り矯正装置部コンベアと共に高速駆動するので、
半田付は回路基板を速く反り矯正装置部内の所定位置に
到達させることができて、半田付は回路基板が順次送ら
れて（る周期Ｔ内で矯正時間ｔの確保を容易に行うこと
ができる。また本発明では、このように低速・高速間欠
送りコンベアを高速駆動しても、ふだんは該低速・高速
間欠送りコンベアを半田付は装置部コンベアとほぼ同速
度で低速駆動しているので、半田付は装置部コンベアか
ら低速・高速間欠送りコンベアへの半田付は回路基板の
受け渡しを支障なく行わせることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明に係る半田付け・反り矯正装
置の一実施例の概略構成を示す平面図及び側面図、第３
図は本実施例の装置の動作を示すタイムチャート、第４
図は半田付は装置部の従来例を示す横断面図、第５図は
従来の半田付け・反り矯正装置の例を示す側面図、第６
図は従来の反り矯正装置部の例を示す横断面図、第７図
及び第８図は基板の反り状態の例を示す平面図及び側面
図、第９図は従来の半田付け・反り矯正装置の制御系の
概略構成を示す平面図、第１０図は従来の半田付け・反
り矯正装置の動作を示すタイムチャ−トである。 １・・・半田付は装置部、２・・・半田付は回路基板、
３・・・半田付けすべき部品、４・−・半田付は装置部
コンベア、５・・・ヒータ、６・・・反り矯正装置部、
７・・・反り矯正装置部コンベア、８・・・コンベア、
９・・・ピン、１０・・・浮き防止アーム、１１．１２
・・・ファン、１３．１４・・・第１．第２のセンサ、
１５・・・低速・高速間欠送りコンベア。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 一定速度で駆動しつつある半田付け装置部コンベア上で
   部品の半田付けをして得られた半田付け回路基板を該半
   田付け装置部コンベアで次工程に送り出す半田付け装置
   部と、前記半田付け装置部から前記半田付け回路基板が
   送り出されたことを第１のセンサが検出すると反り矯正
   装置部コンベアを駆動して該半田付け回路基板を受け取
   り所定位置に該半田付け回路基板が達したことを第２の
   センサが検出すると前記反り矯正装置部コンベアを停止
   して前記半田付け回路基板の反りの矯正を行う反り矯正
   装置部とを備えた半田付け・反り矯正装置において、前
   記半田付け装置部と前記反り矯正装置部との間に設置さ
   れていて通常は前記半田付け装置部コンベアとほぼ等速
   度で低速駆動されており前記第１のセンサが前記半田付
   け装置部からの前記半田付け回路基板の送り出しを検出
   したとき前記反り矯正装置部コンベアと共に前記半田付
   け装置部コンベアより高速度で駆動され前記第２のセン
   サが前記半田付け回路基板を検出すると低速駆動に戻さ
   れる低速・高速間欠送りコンベアを有することを特徴と
   する半田付け・反り矯正装置。