JPH04116890A - 電子部品のプリント基板への搭載方法 - Google Patents

電子部品のプリント基板への搭載方法

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JPH04116890A
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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】
本発明は電子部品をプリント基板に搭載するための方法
に関する。
【従来技術】
小型電子部品をプリント基板に搭載するには電子部品を
接着剤によりプリント基板上の所定位置に仮付けし、つ
いで溶融半田による半田付けを行なって電子部品と配線
導体間の固定と電気接続を行なうことが広く行なわれて
いる。この工程な自動的に実施するために各種の方法が
行なわれるが、基本的には多数の電子部品を自動装着装
置により水平に置いたプリント基板上へ仮付けし、つい
でプリント基板を裏返して電子部品の側を下向きにし、
プリント基板全体を溶融半田に接触させる工程からなる
。 従って仮付けを行なう接着剤は、プリント基板を反転し
ても電子部品の脱落を起こさない程度の充分な粘着力を
要する。このための要件としては各種の因子があるが、
主なものは接着剤の粘着性、接着剤の分量の再現性及び
調節可能性、接着剤の切れ(デイスペンサーからの糸引
のないこと)、などである、他の要件は、電子部品の向
きが不適切なときに容易に再配向出来ることである。 従来一般に使用される方法には、エポキシ等の熱硬化性
接着剤を例えば空気圧式のデイスペンサー装置のノズル
から静かに押出してノズル先端に保持させ、これをプリ
ント基板の所定位置に押し付けて接着剤を基板上に転写
し、電子部品を仮付けし、硬化する方法がある(特開昭
55−110097号公報、特開昭61−268375
号公報)、又、塗布ビンを備え、熱硬化性接着剤を収容
した容器より塗布ビンの先端に付着させ、移動して基板
上に転写し、電子部品を仮付けし、硬化する方法がある
(実開昭57−12783号)。 他の方法にはエポキシアクリレート、ウレタンアクリレ
ート等の光硬化性接着剤をプリント基板の所定箇所に塗
布し、ついで電子部品を接着剤の上に搭載して仮付けし
、紫外線等の光を照射して接着剤を硬化させる(あるい
はある程度光硬化してから電子部品を接着剤の上に搭載
)方法がある(特公昭63−61795号公報、特公昭
58−11114号公報、特開昭54−104573号
公報、特開昭54−98969号公報)。
【発明が解決すべき課題】
熱硬化性接着剤の問題は熱硬化性接着剤の粘度が経時的
に変動するのでデイスペンサー押出圧力を頻繁に調整し
て分与量を一定に維持しなければならないことである。 なお他の問題としては電子部品をプリント基板上に仮付
けしている状態の接着剤が硬化しているため電子部品の
方向の修正が可能でないことなどの問題がある。又接着
剤が熱硬化性の場合には、プリント基板装着時の部品保
持力を上げる目的で粘性を上げるとデイスペンサーによ
る分与時に糸引等の問題が発生する。 このような接着剤をノズル先端等に保持させ基板上に転
写する接触式の分与装置の欠点を防止出来る分与方法が
研究されているが、その一つの提案としては従来からプ
リンターに使用されているインクジェット法を転用する
非接触法が提案されている(特開昭63−228699
号公報)、シかしインクジェット法は接着剤を圧電素子
の振幅作用で微細粒子にして噴射するものであるから、
微小液滴(10−”cc程度)しか得られないので、所
定量(約10−’cc程度)をプリント基板に付着する
には長時間を要するので現在のところ実用化は不可能と
思われる。 従って、本発明の目的は、制御可能な一定分与量の接着
剤液滴を確保すること、電子部品をプリント基板上に充
分な接着力で保持させること、必要な時に電子部品の方
向規制を行なうこと、及び効率的な搭載方法を提供する
ことにある。
【課題を解決するための手段】
本発明は、熱可塑性アクリルシリコーン系エマルジョン
接着剤の所定分量の液滴な射出ノズルからプリント基板
上の所定箇所に射出し、部品保持に充分な粘着力を出す
ために水分を乾燥除去し、電子部品を前記接着剤上に搭
載し、ついで電子部品を半田付けする工程からなること
を特徴とする電子部品のプリント基板への搭載方法を提
供し、上記の問題点を解決する。 好ましくは接着剤は、接着剤貯蔵槽から加圧下に導管を
経て、該導管の出口に違通し且つ射出ノズルの入口に連
通している弁室へ導かれ、ついで前記弁室内にあって前
記ノズルの入口端に衝合し閉鎖している可動弁体の制御
された時間長の開放に応じて前記射出ノズルから射出さ
れる。 アクリルシリコーン系エマルジョン接着剤は、低粘度で
あるから、射出ノズルを使用して正確な所定分量の接着
剤をプリント配線基板の所定箇所に分与することが出来
る。又分与後に水分を除去することで粘着力を発揮する
から反転したプリント基板に接着した電子部品に対する
充分な保持力が得られるのみならず、仮付は状態で必要
なときに電子部品の方向を変えることが出来、あるいは
半田の表面張力により部品方向の自己規制ができる。又
アクリルシリコーン系エマルジョン接着剤は水性である
から従来のエポキシ接着剤あるいは光硬化性接着剤とは
違って糸引がないので、ノズルの汚れ及びプリント基板
の汚れを防止することが出来る。 以下に、本発明を図面を参照して詳しく説明する。 第1図ないし第4図を参照して本発明によりプリント基
板上への非接触での分与方式により接着剤をプリント基
板に分与し、ついで電子部品をプリント基板に搭載する
方法を説明する。 先ず、第1図のように後で詳しく説明する分与装置(デ
イスペンサー)1を使用して所定量の接着剤6を一滴ず
つプリント基板7の表面の所定位置に分与する6分与装
置1は一定圧力に加圧された接着剤供給槽2、そこから
延びる導管3、導管に接続された電磁弁4、及び接着剤
を放出する射出ノズル5より構成される。電磁弁4は開
閉時間の調整可能な開閉弁(後で詳述)であり、供給さ
れた加圧接着剤を開閉弁の設定された開放時間に比例し
た量の接着剤の液滴6が射出ノズル5から放出され、プ
リント基板7上の所定位置に飛行する。液滴の量は接着
剤の粘度、圧力、射出ノズル5の流れ抵抗(抵抗は射出
ノズルの断面積に反比例し、長さに比例する)に依存す
る。接着剤液滴6の量は10−’cc程度の量に及び、
1個の液滴で電子部品を支持するに必要な量を充分確保
出来る。 次に第2図に示したようにプリント基板7をマイクロ波
乾燥機(例えば電子レンジ)8に通して接着剤液滴6の
水分を除去乾燥させる。乾燥により接着剤は電子部品の
保持に必要な粘着力を生じる。 第3図の工程に移り、所定の電子部品9を所定位置に割
り付けて搭載し、水分を除去乾燥させた接着剤液滴6に
押し付けることにより、電子部品の搭載又は仮付けを終
る。 第4図の工程に於て、プリント基板7を上下反転させ、
電子部品9の搭載されている側を溶融半田10に接触さ
せると、電子部品9の外部端子9°とプリント基板7上
のプリント配線7゛の間の必要な結線と固定が行なわれ
る。 熱可塑性接着剤であるアクリルシリコーン系エマルジョ
ン接着剤を使用して上記の搭載方法を実施することによ
って、従来の問題点の多くは克服出来る。アクリルシリ
コーン系エマルジョン接着剤は、糸引がなく、分与時に
は充分な流動性を有し、圧力下に簡単に液滴化し得る。 液滴の水分を蒸発させると半田時の熱の作用下にも充分
な粘着力を発揮するが、なお電子部品の配向を変えるに
充分な柔らかさを有する。 次に第1図の接着剤分与工程で使用する接着剤分与装置
1を第5図及び第6図を参照して説明する。 第5図を参照するに、接着剤11の供給槽2は電磁弁4
の開放により接着剤の液滴が射出ノズル5から射出され
るように所定の一定圧力に保持され、好ましくは射出ノ
ズル5を通る接着剤の粘性を一定にするために他の部分
も含めて一定温度に保持されている。供給槽2を加圧す
ることにより槽内の容積変化による圧変動があっても無
視し得るため分与量に影響が出ないように設定されてい
る。 次に接着剤11は導管3から電磁弁4に導かれる。電磁
弁4に於て開放時間を制御することにより計量された一
定量の接着剤は射出ノズル5から放出される。好ましく
は、不使用時の射出ノズル5の先端は、乾燥を防ぐため
に常時水で湿す。 又、射出ノズル先端には液切れを良くするために好まし
くは弗素樹脂等の撥水性の被覆を施す。 第6図に電磁弁5の詳細を示す、接着剤は導管3からハ
ウジング25の内部通路17を経て弁室19に入る。射
出ノズル5の上端は出口弁座26と形成しており、弁体
20が常時圧縮ばね21により下方へ偏位されているた
め常時は出口弁座26を閉鎖している。弁体20が電磁
コイル24により引き上げられると、弁体20は接着剤
の射出ノズル5への流れを可能にし、加圧下にある接着
剤を液滴化して射出ノズル5から放出させる。 弁体2oは軟磁性材料から構成され、その上方には同様
に磁気ニア22がねじ込まれナツト23により固定され
ている。電磁コイル24はリード27により給電される
0図示しない調整器により給電時間が任意の所定値に設
定される。 本発明者は、上記構成の装置を使用して種々の実験を行
なった。それによると電磁弁の開放時間を変えることに
より電子部品の搭載に必要な量の接着剤をかなり広範囲
に調整出来ること、供給槽を充分に大きい容量に設定し
ておくことにより常に一定の分与量を確保できることな
ど、先に述べた各種の作用を得ることが出来ることを確
認した9ある開放時間範囲では接着剤は連続した紐状に
ならず、プリント基板に向けて飛行する間に表面張力に
より球状に近い形の液滴となってプリント基板上に付着
することが分かった。
【実験例】
実験に使用したアクリルシリコーン系エマルジョン接着
剤の分子構造はメチルアクリレート、ブチルアクリレー
ト、及びスチレンの共重合体を主成分としたものであり
、懸濁液としては水を使用した。不揮発公約45%であ
った。粘度は約20cpであった。液滴は上に述べた分
与装置を使用して所定量の液滴としてプリント基板上に
分与出来た。その際きれいな球状を成して飛行し、半球
状にプリント基板上に付着した。糸引は無く、プリント
基板を汚すおそれは無かった。電子部品を保持するのに
必要な所定の粘着力を生じるのに必要な乾燥時間は電子
レンジを使用した場合的2公程度であった。得られた乾
燥済の接着剤は250℃でも充分な接着力を有し、半田
条件下での部品保持力は充分であった。一方接着状態で
電子部品の方向を変えることが出来る熱可塑性な有した
。 なお、実験には、射出ノズルとして内径0.21mm、
長さ5.5mmの円筒管の先端に、内径Q、2mm、外
径0.8mm、長さ0.8mmの弗素樹脂片を取り付け
たものを使用した。接着剤供給槽の圧力は0.5Kg/
cm2であった。
【作用効果】
本発明の作用効果をまとめると次の通りである。 (1)本発明によると、低粘度の熱可塑性アクリルシリ
コーン系エマルジョン接着剤を使用したので、正確な所
定分量の液滴を射出ノズルからプリント基板上の所定箇
所に分与させることが出来る。さらに、ノズル先端をプ
リント基板上に接触させる必要がなく、ノズルを昇降さ
せなくてもプリント基板上の所定箇所への移動が可能で
迅速で静粛な動作が得られる。 (2)この接着剤は接着剤の水分を除去することにより
半田付は温度でも電子部品を保持するに充分な粘着力を
生じる。 (3)接着剤は熱可塑性であるから仮付は状態で必要な
ときに電子部品の方向を変えることが出来、あるいは半
田の表面張力により部品方向の自己規制ができる。 (4)この接着剤は水性であるから従来のエポキシ接着
剤あるいは光硬化性接着剤とは違って糸引かないので、
ノズルの汚れ及びプリント基板の汚れを防止することが
出来る。 (5)総合的に極めて能率的であり、作業時間の大幅な
短縮が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の電子部品搭載方法における接着剤分与
工程を示す図、第2図は乾燥工程を示す図、第3図は電
子部品の搭載を示す図、第4図は半田工程を示す図、第
5図は本発明に使用する接着剤分与装置の全体図、及び
第6図は電磁弁の詳細を示す縦断面図である。 τ望気、l力P 第5図 を 第3図 第4図

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)プリント基板の電子部品を取り付けるべき所定箇
    所に接着剤を施し、電子部品を前記接着剤の施された箇
    所に仮付けし、ついで電子部品の外部端子とプリント基
    板の所定の導電体との間に半田を施すことからなる、電
    子部品のプリント基板への搭載方法において、 熱可塑性アクリルシリコーン系エマルジヨン接着剤の所
    定分量の液滴を射出ノズルからプリント基板上の所定箇
    所に射出し、接着剤が電子部品を保持するに充分な程度
    まで水分を乾燥除去し、電子部品を前記接着剤上に搭載
    し、前記プリント基板を反転させて下方に向け、ついで
    電子部品の端子とプリント基板の導電パターンの所定箇
    所とを半田接続することを特徴とする電子部品のプリン
    ト基板への搭載方法。
  2. (2)接着剤は、接着剤貯蔵槽から加圧下に導管を経て
    、該導管の出口に連通し且つ射出ノズルの入口に連通し
    ている弁室へ導かれ、ついで前記弁室内にあって前記ノ
    ズルの入口端に衝合し閉鎖している可動弁体の制御され
    た時間長の開放に応じて前記射出ノズルから射出される
    前記第1項に記載の搭載方法。
  3. (3)乾燥がマイクロ波乾燥によるものである前記第1
    項又は第2項記載の搭載方法。
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