JPH0357558A - 自動半田付け装置 - 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、自動半田付け装置に係り、特に基板に塗布さ
れているプレフラックスを洗浄除去した後ポストフラッ
クスを要半田付け部に塗布した後半田付けすることによ
り、基板の不濡れを防止して高性能の半田付けを行うこ
とができる画期的な自動半田付け装置に係る。

従来の技術 基板は、紙フェノール又はガラス繊維入りエポキシ樹脂
等の板状ベースの上に銅箔の要半田付け部をフォトエソ
チング法によって形威して作製されたものが一般的であ
るが、該基板作製後電子部品を搭載して半田付けするま
での間に要半田付け部の銅箔が酸化すると半田の濡れ性
能が劣化してしまい半田付け不良の原因となるため、基
板の要半田付け部上にプレフラックスを塗布して空気と
の接触を遮断して酸化を防止する方法が採用されている
。

プレフラックスの戒分は、天然口ジン、フェノール変性
口ジン等のロジン系樹脂又はテルペンフェノール樹脂を
主成分としてこれに酸化防止剤を必要に応じて加えたも
のをイソプロピルアルコール、トルエン又は酢酸エチル
等の溶剤に溶解したものであって、通常基板の要半田付
け部上に３〜５μｍの厚さに塗布される。

従来の自動半田付け装置においては、該プレフラックス
を除去することなく、プレフラックス層の上からポスト
フラソクスを塗布し、ヒータにより予備加熱した後溶融
半田に接触させて半田付けする装置が採用されていた。

しかし該従来装置においてはプレフラックス層の上から
ポストフラノクスを塗布するので、本来ポストフラック
スを塗布すべき要半田付け部にはポストフラソクスは塗
布されず、該要半田付け部はプレフラックスによって被
覆された状態のまま予備加熱され、高温の溶融半田と接
触したときにプレフラックス及びポストフラックスが同
時に気化してガスとなって除去され、半田付けされるの
で該ポストフラソクスが十分要半田付け部に作用せず不
濡れの大きな原因となっていた。またプレフラックス及
びポストフラックスが同時にガスとなるので、半田付け
時のガス発生量が多く、該ガスが搭載された電子部品の
間に溜って溶融半田と要半田付け部との接触を妨げて半
田付け不良が多く発生していた。

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、基板に塗布
されているプレフラ・ノクスを溶剤により洗浄除去して
銅箔等からなる要半田付け部を露出させてからポストフ
ラックスを塗布し、ヒータにより予備加熱した後半田付
けすることにより、要半田付け部に確実にポストフラッ
クスを塗布できるようにすることであり、またこれによ
ってポストフラノクスの作用を十分に要半田付け部に作
用させて半田の不濡れを防止することである。

また他の目的は、プレフラックスを予め除去することに
より、基板が熔融半田と接触するとき発生するガスの量
を最小限に抑制して該ガスにより阻害されることなく基
板の全面を溶融半田と接触させて半田付けして高性能の
半田付け性能を得ることである。更に他の目的は、従来
の自動半田付け装置のフラクサの基板搬送方向上流側に
溶剤によるプレフラックスの洗浄装置を備えた簡単な構
造とすることにより、高性能の自動半田付け装置を安価
に製作できるようにすることである。

構成 要するに本発明（請求項１）は、電子部品を搭載した基
板を搬送しながら該基板の要半田付け部にフラクサによ
りポストフラックスを塗布し、ヒータによって予備加熱
した後半田付けを行う自動半田付け装置において、前記
基板に塗布されたプレフラックスを除去する洗浄装置を
前記フラクサの搬送方向上流側に備え、前記基板に塗布
されたプレフラックスを除去した後前記ポストフラック
スを塗布して半田付けするように構成したことを特徴と
するものである。

また本発明（請求項２）は、電子部品を搭載した基板を
搬送しながら該基板の要半田付け部にフラクサによりポ
ストフラックスを塗布し、ヒータによって予備加熱した
後半田付けを行う自動半田付け装置において、前記基板
に塗布されたプレフラックスを溶解する溶剤を上方に噴
出させて前記基板に接触させるようにしたパイプを備え
、該パイプから前記溶剤を噴出させることにより前記基
板に塗布されたプレフラックスを溶解除去した後前記ポ
ストフラックスを塗布して半田付けするように構成した
ことを特徴とするものである。

また本発明（請求項３）は、電子部品を搭載した基板を
搬送しながら該基板の要半田付け部にフラクサによりポ
ストフシックスを塗布し、ヒータによって予備加熱した
後半田付けを行う自動半田付け装置において、前記基板
に塗布されたプレフラックスを溶解する溶剤を少なくと
も表面に付着させた回転体を備え、該回転体を回転させ
ながら前記基板に接触させることにより前記基板に塗布
されたプレフラックスを溶解除去した後前記ポストフラ
ックスを塗布して半田付けするように構成したことを特
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
図において本発明に係る自動半田付け装置工は、洗浄装
置２と、フラクサ３と、ヒータ４とを備えている。

洗浄装置２は、第２図から第５図を参照して基板５の要
半田付け部５ａ上に塗布されているプレフラックス６に
溶剤８を接触させて該プレフラックスを溶解除去するた
めのものであって、溶剤８を基板５に接触させる方法に
より種々の洗浄装置２が考えられるが、まず第１図及び
第２図に示す溶剤噴流式の洗浄装置２について説明する
。基板５は、基板挿入口９からローラ１０に案内されて
回転する例えばチェーンコンベア式の搬送装置１１に積
載されて矢印Ａ方向に搬送されるが、上部１２ａに噴出
穴１２ｂが形威されたパイプ１２９ が、搬送装置１１の下方かつ基板５の搬送方向（矢印Ａ
方向）と直交する方向に配設されていて、該バイブの下
方に配置された容器１３に貯溜されている溶剤８を図示
しないポンプにより吸込ホース１４から吸い込み、吐出
ホース１５に吐出してバイプ１２に供給し、噴出穴１２
ｂから上方に向けて噴出させ、基板５に接触させてプレ
フラックス６を溶解し、再び容器ｌ３中に落下（矢印Ｆ
方向）させるように構成されている。

また第３図及び第４図に示す回転体方式による洗浄装置
２は、搬送される基板５の下方に配設され、溶剤８を貯
溜する容器１３の上部１３ａに両端１６ａがベアリング
１８にまり回動自在に支持された回転軸１６が基板Ａの
搬送方向く矢印Ａ方向）と直交する方向に装着され、軸
１６には回転体の一例たる円筒形状のスポンジ１９（第
３図参照）又は多数の針金２０ａを放射状に形戒した回
転体の他の一例たる円筒形のワイヤブラシ２０が固着さ
れている。そして軸１６はモータ２１の回転軸（図示せ
ず）に連結されていて、モータ２１１０ により軸１６及びスポンジ１９又はワイヤブラシ２０を
矢印Ｇ方向に回転させるように構成されている。

そしてスポンジ１９及びワイヤブラシ２０の下部１９ａ
及び２０ｂは、容器Ｉ３に貯溜された溶剤８中に浸漬し
て少なくともその表面に溶剤８を付着させ、また上部１
９ｂ及び２０ｃは基板５の下面５ｂに接触するようにな
っており、スポンジ１９又はワイヤブラシ２０の回転に
よって溶剤８を付着させて該溶剤を基板５の下面５ｂに
接触させながらこすることによりプレフラックス６を溶
解除去するように構成されている。

フラクサ３は、ボストフラソクス２２を基板５に塗布す
るためのものであって、該ポストフラソクスを貯溜した
容器２３中に配設された空気供給パイプ２４から空気を
噴出させてポストフラックス２２を発泡させて基板５に
接触させて塗布する公知の装置である。

ヒータ４は、プレヒー夕であって基板５を半田付け温度
より少し低い温度（例えば２２０℃）に１１ まで予備加熱するためのものであって、例えばシーズヒ
ータ２５を多数個配列した公知のものである。

また、第１図を参照して、自動半田付け装置１が備える
他の装置について説明すると、フラクサ３とヒータ４と
の間にはノズル２６ａから圧縮空気を上方に向けて噴出
する公知のエアカーテン装置２６が配設され、ヒータ４
の基板搬送方向下流側には溶融半田２８を貯溜する半田
槽２９が配設されている。更に半田付けされた基板５に
圧縮空気を矢印Ｈ方向に吹き付けて冷却する冷却ファン
３０及び半田付けされた基板５を自動半田付け装置１の
外に搬送する取出し装置３１が所定の位置に配設されて
いるが、これらの装置はいずれも公知の装置であるので
、説明は省略する。

次に、本発明装置における洗浄装置２において用いる溶
剤８について説明する。該溶剤としては種々のものが有
効であるが、まずイソプロピルアルコール、トルエン及
び酢酸エチルの群より選ばれたいずれか１種のものを用
いることができ、ま１２ たこれらの混合液も有効である。

また溶剤８としては、イソプロピルアルコールトルエン
及び酢酸エチルの群より選ばれたいずれか１種のものに
１．１．１−トリクロルエタン又はトリフロロトリクロ
ロエタンを混合したものを用いることができる。

更に溶剤８としては、イソプロピルアルコールトルエン
及び酢酸エチルの混合液に１．１．１トリクロルエタン
又はトリフロロトリクロロエタンを混合したものも有効
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１図において、基板５が基板挿入
口９から搬送装置１１に積載されると、矢印八方向に搬
送されて洗浄装置２の上方に達する。洗浄装置２では、
容器１３に貯溜された熔剤８がボンブの作用によりパイ
プ１２の噴出穴１２ｂから噴出して再び容器１３中に落
下する循環作用が行われているので、溶剤８の噴流８ａ
によって基板５の下面５ｂに塗布されているプレ１３ フラックス６（散点模様で示す）が溶解されて除去され
る（第５図参照）。これによって今までプレフラックス
６の薄い（３〜５μｍ）膜によって被覆されていた基板
５の要半田付け部５ａが酸化していない状態で露出する
。洗浄装置２の作用は、第３図及び第４図に示すスポン
ジ１９又はワイヤブラシ２０に溶剤８を付着させて基板
５をこする回転体方式のものにおいても全く同じである
。

基板５を製作後半田付けするまでの間に要半田付け部５
ａの酸化を防止するために塗布されるプレフラックスの
主或分は、天然口ジン又はフェノール変性ロジンなどの
ロジン系樹脂又はテルベンフェノール樹脂を主成分とし
、これに酸化防止剤を必要により加え、イソプロピルア
ルコール、トルエン又は酢酸エチルなどの溶剤に熔解し
たものである。

洗浄装置２によりプレフラックス６が除去され要半田付
け部５ａが露出した基板５は、更に搬送されてフラクサ
３によりポストフラックス２２が要半田付け部５ａに塗
布されるが、該ポストフラ１４ ソクス２２は露出した要半田付け部５ａに直接塗布され
るので、従来装置のプレフラックス６の上から塗布され
るものと異なり、その作用が直接要半田付け部５ａに作
用して、要半田付け部５ａを活性化し、溶融半田２８を
よりイ」着し易くさせる。

また洗浄装置２でプレフラックス６が除去されて要半田
付け部５ａが空気と接触するが、フラクサ３によりボス
トフラソクス２２が塗布されて再び空気との接触が遮断
されるまでの時間はわずかに１〜１．５秒間であって、
この間に要半田付け部５ａが酸化ずるおそれはない。

ポストフラノクス２２が塗布された基板５は、ヒータ４
により半田付け温度よりわずかに低い温度、例えば２２
０゜Ｃまで徐々に加熱された後、半田槽２９に貯溜され
た溶融半田２８と接触して半田付けされる。

ここで基板５が高温の溶融半田２８に接触すると塗布さ
れていたポストフラックス２２は気化し、ガスとなって
基板５の下面５ｂに溜るため、要半田付け部５ａと溶融
半田２２との接触が該ガス１５ によって阻害され、不濡れが生ずるが、これを防止する
ためには基板５を振動させて又は傾けて該ガスを逃がす
方法が通常採用されているが、従来装置においては基板
５にプレフラックス６及びボストフラソクス２２の両方
が塗布されているので、ガスの発生量が多く、上記した
ガス対策によっても十分にガスを逃がすことが困難であ
り不濡れによる半田付け不良が発生し易かったが、本発
明の装置によると基板５にはボストフラソクス２２だけ
が塗布されているので、ガスの発生量はかなり少なく、
従来のガス対策のみでも不濡れがほとんど発生しない。

そして冷却ファン３０からの空気により徐々に冷却され
ながら搬送方向を矢印Ｂ及びＣ方向に変えて基板挿入口
９の方向に返送され、再び矢印Ｄ及びＥ方向に方向を変
えながら搬送されて取出し装置３１によって取り出され
て半田付けが終了する。

なお、上記実施例においては、自動半田付け装置は溶融
半田に基板を浸漬させるディソプ式自動ｌ６ 半田付け装置として説明したが、自動半田付け装置はデ
ィノプ式自動半田付け装置に限定されるものではなく、
溶融半田を噴出させて半田付けする噴流式自動半田付け
装置であってもよい。

効果 本発明は、上記のように基板に塗布されているプレフラ
ックスを溶剤により洗浄除去して銅箔等からなる要半田
付け部を露出させてからポストフラックスを塗布し、ヒ
ータにより予備加熱した後半田付けするようにしたので
、要半田付け部に確実にポストフラソクスを塗布でき、
この結果ポストフラックスの作用を十分に要半田付け部
に作用させて半田の不濡れを防止できる効果がある。ま
た、プレフラックスを予め除去するようにしたので、基
板が溶融半田と接触するときに発生するガスの量を最小
限に抑制することができる効果があり、またこの結果該
ガスにより阻害されることなく基板の全面を熔融半田と
接触させて半田付けずることが可能となるため高性能の
半田付けを行うことができる効果がある。また従来の自
動半田付１７ け装置のフラクサの基板搬送方向上流側に溶剤によるプ
レフラノクスの洗浄装置を備えた簡単な構造としたので
、自動半田付け装置の構造を簡単にできると共に高性能
の自動半田付け装置を安価に製作できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例に係り、第１図は自動半田付け装
置の全体構成を示す概略図、第２図は噴流式の洗浄装置
を示す斜視図、第３図及び第４図は夫々回転体方式の洗
浄装置の一実施例を示す斜視図、第５図は噴流式の洗浄
装置の作用を説明する要部拡大縦断面図である。 ■は自動半田付け装置、２は洗浄装置、３はフラクサ、
４はヒータ、５は基板、６はプレフラックス、８は溶剤
、１９は回転体の一例たるスポンジ、２０は回転体の他
の一例たるワイヤブラシ、２２はポストフラックスであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　電子部品を搭載した基板を搬送しながら該基板の要
   半田付け部にフラクサによりポストフラックスを塗布し
   、ヒータによって予備加熱した後半田付けを行う自動半
   田付け装置において、前記基板に塗布されたプレフラッ
   クスを除去する洗浄装置を前記フラクサの搬送方向上流
   側に備え、前記基板に塗布されたプレフラックスを除去
   した後前記ポストフラックスを塗布して半田付けするよ
   うに構成したことを特徴とする自動半田付け装置。 ２　電子部品を搭載した基板を搬送しながら該基板の要
   半田付け部にフラクサによりポストフラックスを塗布し
   、ヒータによって予備加熱した後半田付けを行う自動半
   田付け装置において、前記基板に塗布されたプレフラッ
   クスを溶解する溶剤を上方に噴出させて前記基板に接触
   させるようにしたパイプを備え、該パイプから前記溶剤
   を噴出させることにより前記基板に塗布されたプレフラ
   ックスを溶解除去した後前記ポストフラックスを塗布し
   て半田付けするように構成したことを特徴とする自動半
   田付け装置。 ３　電子部品を搭載した基板を搬送しながら該基板の要
   半田付け部にフラクサによりポストフラックスを塗布し
   、ヒータによって予備加熱した後半田付けを行う自動半
   田付け装置において、前記基板に塗布されたプレフラッ
   クスを溶解する溶剤を少なくとも表面に付着させた回転
   体を備え、該回転体を回転させながら前記基板に接触さ
   せることにより前記基板に塗布されたプレフラックスを
   溶解除去した後前記ポストフラックスを塗布して半田付
   けするように構成したことを特徴とする自動半田付け装
   置。 ４　前記溶剤は、イソプロピルアルコール、トルエン及
   び酢酸エチルの群より選ばれたいずれか１種のものであ
   ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記
   載の自動半田付け装置。 ５　前記溶剤は、イソプロピルアルコール、トルエン及
   び酢酸エチルの混合液であることを特徴とする請求項１
   乃至３のいずれか１項に記載の自動半田付け装置。 ６　前記溶剤は、イソプロピルアルコール、トルエン及
   び酢酸エチルの群より選ばれたいずれか１種のものに１
   ，１，１−トリクロルエタンを混合したものであること
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自
   動半田付け装置。 ７　前記溶剤は、イソプロピルアルコール、トルエン及
   び酢酸エチルの群より選ばれたいずれか１種のものにト
   リフロロトリクロロエタンを混合したものであることを
   特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自動
   半田付け装置。 ８　前記溶剤は、イソプロピルアルコール、トルエン及
   び酢酸エチルの混合液に１，１，１−トリクロルエタン
   を混合したものであることを特徴とする請求項１乃至３
   のいずれか１項に記載の自動半田付け装置。 ９　前記溶剤は、イソプロピルアルコール、トルエン及
   び酢酸エチルの混合液にトリフロロトリクロロエタンを
   混合したものであることを特徴とする請求項１乃至３の
   いずれか１項に記載の自動半田付け装置。