JPH0373156B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プリント基板の半田付け方法及び装
置に係り、特にプリント基板の片面にチツプ形式
の電子部品を半田付けする場合のように、プリン
ト基板にリード線用の穴があいていない場合の半
田付けを良好にできるようにしたプリント基板の
半田付け方法及び装置に関する。

従来、プリント基板にリード線のある電子部品
を半田付けする場合、例えば第１図及び第２図に
示すようにフローソルダリング式で半田付けする
場合には、プリント基板１にリード線２用の穴を
あけて、電子部品３をプリント基板１の上面に取
り付け、リード線２を穴に差し込んで下面に突出
させ、該リード線を含む下面にフラツクスを塗布
した後、矢印Ａ及びＢの方向に上方かつ図中左右
に分れて流動する溶融半田４の波を矢印Ｃの方向
に移動するプリント基板１の下面に接触させて半
田付けを行つていた。この場合、プリント基板１
の下面に塗布されたフラツクスは、溶融半田４の
波に接触することによつて大量のフラツクスガス
を発生するが、該フラツクスガスはリード線２用
の穴から上方に排出されるので、該フラツクスガ
スによつて、半田付けされる部分と溶融半田４と
の接触が妨げられるということはなく、半田付け
は良好に行うことができる。

しかし最近、プリント基板１の軽量化、小型化
を図るために、第３図に示すようにリード線のな
いチツプ形式の電子部品３ａが多く採用されるよ
うになつた。このようなプリント基板１にはリー
ド線２用の穴があいていないため、フローソルダ
リング式で電子部品３ａの半田付けを行うと、発
生したフラツクスガスの一部が電子部品３ａ間に
停滞し、半田付けされる部分と溶融半田４との接
触を妨害して半田が付かない部分が多く発生する
という欠点があつた。

このような欠点を除くため、ジエツト式半田付
けが採用されており、この方式はフラツクスガス
を、第４図に示すように矢印Ｄの方向にジエツト
式に噴射する溶融半田の噴流によつて排除して半
田付けを行つているので、半田付けされる部分に
半田が付かないという欠点は解消されるが、第４
図から第６図に示すように余剰の半田４ａが電子
部品３のリード線２に又は該チツプ形式の電子部
品３ａに付着して図示のように旗状に固化すると
いう現象が多く発生し、該余剰半田４ａが電子部
品３の複数のリード線２間又はチツプ形式の電子
部品３ａ間を短絡させる欠点があり、またこの余
剰半田４ａを取り除くためには多くの手作業によ
る工数が必要となり、非常に生産性が悪いという
欠点があつた。

この現象は、ジエツト式半田付けにおいては溶
融半田４がかなりの速度でかつ瞬間的に半田付け
される部分に噴射され、該半田付けされる部分に
付着した余剰の半田４ａが落下しないうちに、プ
リント基板１が該余剰の半田を伴つて溶融半田４
の噴流外に矢印Ｅの方向に移動し、該余剰の半田
が冷却されて固化してしまうために発生するもの
と考えられる。

また特公昭44−21622に開示されたハンダ付機
用ハンダ噴出装置においては、溶融半田が流動す
るいずれの導管内にも、流動量の調整板や整流板
を備えておらず、このままでは到底実用化し得る
ものではなかつた。

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つて、その目的とするところ
は、ジエツト式半田付け装置とフローソルダリン
グ式半田付け装置の夫々の長所だけを備え、該長
所による相乗効果を持つプリント基板の半田付け
装置を提供することであり、またこれによつてリ
ード線用の穴があいていないプリント基板に電子
部品を半田付けする場合、フラツクスと溶融半田
との接触により発生するフラツクスカスをジエツ
ト式半田付け装置によつて排除できるようにし、
またフローソルダリング式半田付け装置の併用に
よつて、電子部品に付着した余剰の半田を溶解さ
せ、半田付けを必要とする部分の全部に過不足の
ない完全な半田付けを行い半田付け性能の向上を
図ることである。また他の目的は、ジエツト式半
田付け装置の噴射管内に溶融半田の流動量を調整
するようにした調整板を配設することによつて、
溶融半田の噴射量を調整できるようにすることで
ある。更に他の目的は、フローソルダリング式半
田付け装置内に垂直断面がＺ形に１枚の金属板で
折曲げ形成されて複数の小穴が形成され、流動す
る溶融半田に対して所定の流動抵抗を与えるよう
にした調節部材を配置することによつて、１枚の
簡易な構造でありながら、実際には３枚の調節部
材として作用させ、該半田付け装置によつて発生
する溶融半田波の高さを安定させかつ均一化させ
ると共にジエツト式半田付け装置から溶融半田が
所定の速度で噴射できるようにすることである。

要するに本発明は、半田槽と、該半田槽に配置
された回転装置と、該回転装置によつて回転し前
記半田槽内の半田を流動させるようにした回転翼
と、該回転翼によつて流動する溶融半田の流動量
を調整すべく噴射管の内部に先端が突出する如く
配置され垂直方向に螺着された調整ねじにより上
下動可能に構成された調整板を備えノズルから前
記溶融半田を前記プリント基板に噴射するように
したジエツト式半田付け装置と、垂直断面がＺ形
に１枚の金属板で折曲げ形成され流動する前記溶
融半田に所定の流動抵抗を与える複数の子穴が形
成された調節部材を備え前記回転翼によつて流動
する溶融半田で溶融半田波を形成し、前記ジエツ
ト式半田付け装置による半田付けが終了した前記
プリント基板を該溶融半田波に接触させて再度半
田付けを行うように構成されたフローソルダリン
グ式半田付け装置とを設け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。本発明において、プリント基板１は第８図及
び第１０図に示すように、チエーン８によつて図
中右上がりに移送されるようになつており、また
本発明に係る半田付け装置９は、自動半田付け装
置１０に装着さており、半田槽１１と、回転翼１
２と、回転装置１３と、ジエツト式半田付け装置
１４と、フローソルダリング式半田付け装置１５
とを備えている。

半田槽１１には、半田４が充填されており、該
半田槽内に収容された複数の電熱ヒータ１８によ
つて半田４は溶解するようになつている。回転翼
１２は半田槽１１内に形成された仕切り部材１９
内に複数配置されており、該回転翼は半田４が加
熱されて溶解した場合にのみ回転装置１３によつ
て回転し、該溶融半田を流動させるようになつて
いる。

回転装置１３は、半田槽１１に固着されたモー
タ２０と、半田槽１１の幅方向に対して一定角度
傾斜し得る如く装着された台枠２１と、該台枠に
軸方向の移動を制限されて回転自在に支承された
駆動軸２２と、該駆動軸の上端に固着された駆動
プーリ２３と、該駆動プーリとモータ２０のプー
リ２０ａとの間に装架された歯付きベルト２４と
からなつている。台枠２１は、第９図に示すよう
に、半田槽１１に固着された台板２５に４個の取
付けねじ２６によつて固着されており、台板２５
の左側の上方及び下方に形成された長穴２５ａに
よつて一定角度半田槽１１の幅方向に傾斜し得る
如くなつており、これによつて溶融半田４の流動
方向を上下に適宜変えられるようになつている。
また駆動軸２２の下端には回転翼１２が固着され
ている。

なお半田槽１１内には溶融半田４の温度を検出
するセンサ（図示せず）が装着されており、該セ
ンサはモータ２０のON、OFFを制御する制御装
置（図示せず）に接続されている。そして半田４
が電熱ヒータ１８によつて加熱され、一定温度以
上になると該温度をセンサが検知し、制御装置を
作動させてモータ２０が回転するようになつてい
る。従つて回転翼１２は半田４が溶融して柔軟に
ならない間は回転しないので、該回転翼等の部品
が破損するおそれはない。

ジエツト式半田付け装置１４は、仕切り部材１
９に連通する噴射管３０を備えており、該噴射管
の先端はノズル３０ａになつている。また噴射管
３０内には、右ねじの複数の調整ねじ３１が垂直
方向に螺着され溶融半田４の流動量を調整するよ
うにしたＬ字状の調整板３２の先端が突出する如
く配置されている。

フローソルダリング式半田付け装置１５は、仕
切り部材１９に連通する上方部材３５内に垂直断
面がＺ形に１枚の金属板で折曲げ形成された調節
部材３６を備えており、該調節部材には、流動す
る溶融半田４に対して所定の流動抵抗を与えるよ
うにした複数の小穴３６ａが形成されている。

また第１０図に示すように、上方部材３５の図
中上方の左右側面には、溶融半田４の波の高さ及
び形状を調節するために、波高波形調節板３７，
３８が取付けねじ３９によつて上下方向に調節自
在に固着されている。

そしてプリント基板１に電子部品３ａを半田付
けする一工程において、前工程でジエツト式半田
付け装置１４から溶融半田４をプリント基板１の
下面に噴射し、後工程でフローソルダリング式半
田付け装置１５によつて発生する溶融半田４の波
をプリント基板１の下面に接触させて半田付けを
行うように構成されている。

なお第７図及び第８図において、４０は制御
盤、４１はガイドレール、４２はコンベア幅可変
ハンドル、４３はフラクサ、４４はエアカーテ
ン、４５はブリヒータ、４６は爪洗浄器、４７は
冷却フアン、４８はシユータであり、いずれも公
知のものであるから、その詳細な説明は省略す
る。

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９図から第１１図
で示すように、半田槽１１に充填された半田４
が、通電された電熱ヒータ１８によつて加熱され
溶解し、温度センサが溶融半田４の所定の温度を
検出し、制御装置によつてモータ２０が始動し、
モータプーリ２０ａ、歯付きベルト２４及び駆動
プーリ２３を介して駆動軸２２が回転する。する
と回転翼１２が回転し、溶融半田４が矢印Ｆで示
すように仕切り板１９内に吸い上げられ、矢印Ｇ
で示すように横方向に流動し、更に噴射管３０及
び調節部材３６に矢印Ｈ，Ｊで示すように夫々流
動する。この際、溶融半田４は調節部材３６の複
数の小穴３６ａを通過することによつて流動抵抗
を受けながら矢印Ｍ、Ｎで示すように上方にかつ
図中左右に分れて流動しフローソルダリング式の
半田４の波が形成される。また流動抵抗によつて
半田４の波の高さが安定化し、その幅方向におけ
る高さが均一化する。なお溶融半田４の波の高さ
及び形状は、波高波形調節板３７，３８の高さを
夫々調節することによつて調節することができ
る。

また調節部材３６による溶融半田４の流動抵抗
によつて、噴射管３０内の圧力が高まり該噴射管
に一定量の溶融半田４が流入し、該噴射管のノズ
ル３０ａから矢印Ｋで示すように所定の速度で溶
融半田４が噴射される。

なお噴射管３０のノズル３０ａから噴射される
溶融半田量が多すぎる場合は、調整ねじ３１をゆ
るめる。すると調整板３２の先端３２ａが下降
し、噴射管３０の溶融半田４の通路が狭くなつ
て、溶融半田４の噴射量が少くなる。逆に溶融半
田４の噴射量が少い場合は、調整ねじ３１を締め
ると、調整板３２の先端３２ａが上昇し、噴射管
３０の溶融半田４の通路が広くなり該溶融半田４
の噴射量が多くなる。

第１０図において、矢印Ｐの方向に進行するプ
リント基板１の下面に取り付けられたチツプ形式
の電子部品３ａの半田付けの一工程について説明
すると、まず前工程でジエツト式半田付け装置１
４の噴射管３０のノズル３０ａから溶融半田４の
噴射がプリント基板１の電子部品３ａに噴射され
る。すると電子部品３ａに停滞していたフラツク
スガスが溶融半田４の噴流によつて排除されるの
で、電子部品３ａは確実に半田付けされる。この
際電子部品３ａに付着した余剰の半田４ａは、後
工程でフローソルダリング式半田付け装置１５の
調節部材３６及び波高波形調節板３７，３８で形
成された溶融半田４の波によつて溶解されて消失
し、同時に前工程で不十分であつた半田付け部分
がより確実に半田付けされる。

このようにプリント基板１にチツプ形式の電子
部品３ａを半田付けする一工程において、前工程
でジエツト式半田付け装置１４から噴射される溶
融半田４の噴流によつて、フラツクスガスを排除
して電子部品３ａに半田付けを行い、その際該電
子部品に付着した余剰の半田４ａは、後工程でフ
ローソルダリング式半田付け装置１５で形成され
た溶融半田４の波によつて溶解消失するので、実
験の結果、ほとんど100％に近い完全な半田付け
を行うことができることが判明した。

本発明は、上記のように構成され、作用するも
のであるから、ジエツト式半田付け装置とフロー
ソルダリング式半田付け装置の夫々の長所だけを
備え、該長所による相乗効果を持つプリント基板
の半田付け装置とすることができるため、リード
線用の穴があいていないプリント基板に電子部品
を半田付けする場合、フラツクスと溶融半田との
接触により発生するフラツクスガスをジエツト式
半田付け装置によつて排除することができ、また
フローソルダリング式半田付け装置の併用によつ
て、電子部品に付着した余剰の半田を溶解させ、
半田付けを必要とする部分の全部に過不足のない
完全な半田付けを行うことができ半田付け性能が
著しく向上するという効果がある。またジエツト
式半田付け装置の噴射管内に溶融半田の流動性を
垂直方向に螺着された調整ねじによつて調整する
ようにした調整板を配設したので溶融半田の噴射
量を任意に調整することができる効果が得られ
る。またフローソルダリング式半田付け装置内に
垂直断面がＺ形に１枚の金属板で折曲げ形成され
て複数の小穴が形成され、流動する溶融半田に対
して所定の流動抵抗を与えるようにした調節部材
が配置されているので、１枚の簡易な構造であり
ながら実際には３枚の調節部材として作用させる
ことができるため、該半田付け装置によつて発生
する溶融半田波の高さを安定させかつ均一化させ
ることができると共にジエツト式半田付け装置か
ら溶融半田が所望の速度で噴射できるという効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図は従来例に係り、第１図はフ
ローソルダリング式半田付け装置によつてリード
線用穴のあけられたプリント基板に電子部品を半
田付けする場合の状態を示しプリント基板が水平
方向に移動する場合の側面図、第２図は第１図に
おいてプリント基板が右上がりに移動する場合の
側面図、第３図は第２図に示すもののリード線用
穴のあけられていないプリント基板にチツプ形式
の電子部品を半田付けする場合の側面図、第４図
はジエツト式半田付け装置によつてリード線用穴
のあけられたプリント基板に電子部品を半田付け
する場合の状態を示しプリント基板が右上がりに
移動する場合の側面図、第５図は第４図に示すも
ののリード線用穴のあけられていないプリント基
板にチツプ形式の電子部品を半田付けする場合の
側面図、第６図はチツプ形式の電子部品に余剰の
半田が付着したプリント基板の下面を示す平面
図、第７図から第１１図は本発明の実施例に係
り、第７図は本発明に係る半田付け装置を装着し
た自動半田付け装置の側面図、第８図は第７図に
示すものの平面図、第９図は半田付け装置の斜視
図、第１０図はプリント基板に電子部品を半田付
けしている状態を示す第９図の−矢視縦断面
図、第１１図は第９図のXI矢視部分拡大縦断面図
である。 １はプリント基板、４は溶融半田、９は半田付
け装置、１１は半田槽、１２は回転翼、１３は回
転装置、１４はジエツト式半田付け装置、１５は
フローソルダリング式半田付け装置、３１は調整
ねじ、３２は調整板、３２ａは先端、３６は調節
部材、３６ａは小穴である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 半田槽と、該半田槽に配置された回転装置
   と、該回転装置によつて回転し前記半田槽内の半
   田を流動させるようにした回転翼と、該回転翼に
   よつて流動する溶融半田の流動量を調整すべく噴
   射管の内部に先端が突出する如く配置され垂直方
   向に螺着された調整ねじにより上下動可能に構成
   された調整板を備えノズルから前記溶融半田を前
   記プリント基板に噴射するようにしたジエツト式
   半田付け装置と、垂直断面がＺ形に１枚の金属板
   で折曲げ形成され流動する前記溶融半田に所定の
   流動抵抗を与える複数の子穴が形成された調節部
   材を備え前記回転翼によつて流動する溶融半田で
   溶融半田波を形成し、前記ジエツト式半田付け装
   置による半田付けが終了した前記プリント基板を
   該溶融半田波に接触させて再度半田付けを行うよ
   うに構成されたフローソルダリング式半田付け装
   置とを設けたことを特徴とするプリント基板の半
   田付け装置。