JPH04270067A - フラックス塗布方法及び装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フラックス塗布方法及
び装置、更に詳細には、霧状にされた半田付け用フラッ
クス（活性剤）をプリント基板等の相対的に移動するワ
ークに塗布するフラックス塗布方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子プリント基板に種々の電子部
品を実装する場合、チップマウンタ等で電子部品がまず
プリント基板に取り付けられる。プリント基板と電子部
品が電気的に固着された状態で実装するために、プリン
ト基板の半田と電子部品の接続点にフラックスを均一に
塗布し、その後加熱した半田槽を経てプリント基板に電
子部品を完全に固着させている。このプリント基板に半
田付けを行う時、半田付けの前にプリント基板に塗布さ
れるフラックスは、ペースト状のものもあれば、粘性の
溶剤のものもある。フラックスは半田付けの際高熱で溶
融して半田の付きを良くする。

【０００３】このフラックスをプリント基板に塗布する
方法として、従来、以下の方式が一般的に採用されてい
る。

【０００４】（１）フラックス槽に入れたフラックス溶
剤を加熱し、多量のフラックス泡を形成してこのフラッ
クス泡にプリント基板の下面を接しさせて通過させるこ
とにより塗布する、発泡式。

【０００５】（２）フラックス液を圧縮空気を使用した
スプレーガンにて霧状にしプリント基板下面に噴霧塗布
する、スプレーガン噴霧式。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した（１
）泡タイプ、また（２）のスプレーガン噴霧式に係る従
来方式では、プリント基板に、フラックスを均一な厚さ
で塗布することが困難で、部分的にフラックスが多く厚
めに塗られたり、また逆に少なく薄めに、或いは全く塗
布されていない箇所が生じる。

【０００７】例えば、スプレーガン噴霧式の場合、搬送
されるプリント基板の進行方向を横切る方向に複数（例
えば、１〜３個）のフラックス噴射ノズルを配置し、高
圧でフラックスをプリント基板に直接噴霧して吹きつけ
塗布するフラックス塗布装置であるが、噴射ノズルの個
数とプリント基板の幅により噴射ノズルの守備範囲に従
って塗布むらが発生する。又、拡散噴霧であるために（
スプレーガン１ヶであっても）塗布の始めから終了まで
重ね塗りをしていることになり、結合し凝固することで
フラックス残渣は残る。噴射ノズルの数が少ないと、塗
布量が少なくなる部分が、また、噴射ノズルが多すぎる
と、塗布量が多くなりすぎる部分が発生したり、拡散し
て塗布するため、重複する部分が多く、厚さのばらつき
が発生する。従って、このような不均一なフラックスの
塗着状態のまま、次の半田工程に移り、半田付けされる
と、半田付けがされていない所、不十分な所等が出現し
、半田付け不良のプリント基板の発生する頻度が高くな
る。

【０００８】一方、フラックスは元来、絶縁物質である
から半田付け後は、プリント基板から一切除去して、プ
リント基板の回路網に非導通部として残らないようにす
る必要がある。そのため、通常この半田付け後のプリン
ト基板は、フロンを洗浄剤とする別途設けた洗浄装置に
て洗浄し、プリント基板に付着している微少、微細なゴ
ミ、垢等の不純物と共にフラックスの除去を行っている
。ところが、フロンは、近年大気層（オゾン層）の形成
に悪影響を与えるという環境保全問題からその使用に制
約が課せられる傾向にあり、フロン洗浄装置を用いるこ
とは適切ではなくなって来ている。

【０００９】このように、フラックスの塗布に当っては
、最少必要量で薄く均一に塗布されることが望ましく、
塗布残しの生ずるようなことがあってはならない。 また、半田付けの際に、殆ど半田と溶け合って、フラッ
クスは残存せず（フラックス残滓）、洗浄を要しない程
度の量、および厚みに塗布されることが最良である。

【００１０】しかしながら、従来の方法では、フラック
スを均一な厚みにむらなくプリント基板に塗布するのは
困難であり、最終的には、フロンを用いてフラックスの
除去処理を必要とする問題点があった。

【００１１】更に、高圧でフラックスを吹き付けるため
に、均一な圧力でプリント基板にフラックスを塗布する
ためには、噴射ノズルをプリント基板からかなり離して
配置しなければならず、装置が大型になるとともに、プ
リント基板に塗布されないで、無駄に排出されてしまう
余剰フラックスが増加しフラックス消耗量が多くなると
いう問題がある。この余剰フラックスは、さらに塗布装
置周辺に付着する量を増加させるので、装置を汚してし
まい保守が困難になるという欠点がある。

【００１２】本発明は、このような従来の欠点を解決す
るもので、フラックスをプリント基板等のワークに均一
に薄く塗布することができ、半田の付きを確実とし、更
にその後の基板洗浄を不要とするとともに、フラックス
の再生効率のよりフラックス塗布方法及び装置を提供す
ることを課題とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために、フラックスを霧状にして相対的に
移動するワークに塗布する方法において、フラックス供
給源から高圧で噴射される噴霧フラックスを一旦緩衝し
て滞留させ、滞留する霧状フラックスをワークの進行方
向に横切る方向に延びるスリット状の吐出口上部より吐
出させワークに塗布する構成を採用した。

【００１４】更に、本発明では、フラックスを霧状にし
て相対的に移動するワークに塗布する装置において、フ
ラックス液を高圧で噴霧するフラックス供給源と、噴霧
されたフラックスを緩衝させフラックスを滞留させる緩
衝手段と、前記緩衝手段から上昇する霧状フラックスを
ワークの進行方向に横切る方向に延びるスリット条の吐
出口より吐出させてワークに塗布する構成も採用した。

【００１５】

【作用】このような構成で、スプレーガン等のフラック
ス供給源から供給される高圧の噴霧フラックスは、ノズ
ルボックス等の緩衝（バッファ）作用により噴射圧力、
流速が減少しノズルボックス内に滞留する。この滞留に
より質量の軽い微小なフラックスは上部に浮遊し、また
重い粒状のフラックスは下部に堆積させ除去する。浮遊
する微小なフラックスは、スプレーガンからの噴霧圧力
に押しあげられる形で上昇しノズルボックスの上部に形
成されたスリット状の吐出口より超微粒子のまま噴出す
る。このスリット状の吐出口の上部に近接してワークが
移動するので、重ねて塗布することなくワークには霧状
フラックスが均一にしかも薄く塗布される。

【００１６】

【実施例】以下に図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１７】各図において、符号１で示すものは、フラ
ックスを高圧で噴射するスプレーガンで、このスプレー
ガン１はフラックスタンク２に貯蔵されたフラックス液
を高圧でノズルボックス３内に噴射する。ノズルボック
ス３は、水平に延びるボックス状の容器であり、スプレ
ーガン１の取付側と反対側には上部より突出したフラッ
クス吐出口３ａが形成されている。この吐出口３ａには
、搬送されるプリント基板１０の移動方向にぼぼ垂直に
延びるスリット３ｂが形成されている。

【００１８】ノズルボックス３は、図２、図３に図示し
たようにその上面が蓋３ｃで覆われており、スプレーガ
ン１で噴射されたフラックス液は霧状になってノズルボ
ックス３内に浮遊滞留しフラックスの噴射圧力、流速等
が減衰しフラックスに対して緩衝作用を及ぼす。

【００１９】また、図３、図４に示したようにノズルボ
ックス３の吐出口３ａに形成されたスリット３ｂに沿っ
て余剰フラックスを回収するための整流板５が両側に取
り付けされており、この整流板５の更に外側にはそれぞ
れ余剰フラックスを吸引する吸引ノズル６が配置されて
いる。

【００２０】プリント基板１０は、図１に示したように
、前段に接続された装置より第１の搬送コンベヤ１１を
介して装置の挿入口２０を介して装置内に搬送され、第
２の搬送コンベヤ１２に受け渡される。この第２の搬送
コンベヤ１２は、プリント基板１０とともに不図示の昇
降装置により下方に下ろされ、ノズルボックス３に近接
した位置に移動される。下降した搬送コンベヤ１２上の
プリント基板は、続いて第３のコンベヤ１３に移動し、
そのときプリント基板１０は後述するようにノズルボッ
クス３のノズル３ｂを通過し、霧状フラックスが塗布さ
れる。第３のコンベヤ１３は、不図示の昇降装置により
上方に引き上げられフラックスが塗布されたプリント基
板は装置の排出口２１から排出される。

【００２１】また、図１のフラックス塗布装置には、吐
出口３ａよりノズルを介してフラックスを吐出させると
き後述するように余剰のフラックスを回収させる集塵機
２２が設けられる。また、ノズルボックス３の下方部に
はノズルボックス３の下方部に堆積した余剰フラックス
液を弁２５を介して回収する回収ボックス２４が配置さ
れている。

【００２２】なお、図１において左上部にはコントロー
ルボックス２３が配置されており、このボックスには種
々の制御装置あるいは駆動装置などを操作するスイッチ
等が設けられている。

【００２３】次に、このような構成のフラックス塗布装
置の動作を説明する。

【００２４】スプレーガン１を使用しフラックスタンク
２から供給されるフラックス液をノズルボックス３内に
噴射する。圧縮空気に高圧で噴出したフラックスはボッ
クス内を走り、質量の軽いものは上へ、重いものは壁へ
衝突し、ノズルボックス３内に堆積する。このように高
圧の噴霧フラックスは、ノズルボックス等の緩衝（バッ
ファ）作用により噴出圧力が低くなり、また流速も減速
する。ノズルボックス３内は、スプレーガン１の続く噴
出により内部圧力があがり、比較的質量の軽い微小なフ
ラックスは上部に浮遊し、また重い粒状のフラックスは
下部に沈降する。微小なフラックスは、スプレーガンか
らの噴霧フラックスに押しあげられる形で上昇しノズル
ボックス３の上部に形成されたスリット状の吐出口３ａ
より霧状になって吐出される。

【００２５】この状態が図４に図示されており、フラッ
クスは矢印で図示したようにノズルボックス３のスリッ
ト３ｂから排出される。この排出されたフラックスは更
に上昇し、搬送されてくるプリント基板１０に比較的弱
い圧力で衝突しプリント基板１０に均一にしかも薄く塗
布されることになる。すなわち、スリット３ｂから噴出
するフラックスはノズルボックス内で、質量の軽い微粒
子だけに選択されているので、フラックスの吐出の勢い
も比較的ソフトで、プリント基板１０の下面に触れる時
も堆積する事なく濡れた（ウエットな）状態になる。ま
た、フラックスはほぼ気体に近い動きをし、フラックス
の粒の固まりは発生しにくくなり、均一でしかも薄い塗
布が可能になる。

【００２６】この場合、スリット３ｃはその内巾が約２
　　であり、最大プリント基板幅の全長に渡ってプリン
ト基板の進行方向にほぼ垂直に延びている。また、吐出
口のスリット３ｂとプリント基板１０の距離は、塗布す
るフラックスの厚み、プリント基板の搬送速度、フラッ
クス流の上昇速度に従って５〜１５　　程度の範囲に設
定される。

【００２７】スリット３ｂから吐出されるフラックスは
、一部プリント基板１０のスルーホールを抜けてプリン
ト基板の上方にくるが、概ねプリント基板１０の下を走
り、両側に配置された吸引ノズル６に依って回収され、
図１の示した集塵機２２に回収される。

【００２８】この時プリント基板１０のスルーホールを
抜けた余剰フラックスは、図５に図示したように、吸引
口３０により吸引されフィルタボックス３１を介して同
様に集塵機２２に回収される。このときスルーホールを
抜けた余剰フラックスの回収効率を上げるために、ブロ
ーファン３３により吸引口３０の方向に流され回収され
る。（この時回収装置はプリント基板上に配置せず、プ
リント基板が汚れることのない様配慮されている。）上
述した余剰フラックスは、吐出口３ａから噴出ものなの
で、比較的質量の軽いフラックスに限られ、しかも吐出
量そのものが少ない事から極めて小さい装置で処理でき
る。一方、ノズルボックス３内ではその内壁面に質量の
比較的重いフラックスが衝突し、壁面を伝わって下へ流
れ落ちる。このノズルボックスの下方に堆積するフラッ
クスは、バルブ２５を介して回収ボックス２４に回収す
ることができる。このようにした回収されたフラックス
液は、ノズルボックス３内に滞留していたものなので、
比較的酸化による劣化が少なく、ほぼそのまま再度の使
用が可能になり、極めて再生効率のよいフラックス塗布
が可能になる。

【００２９】このように、本発明では、吐出口３ａから
排出される比較的粒の小さな余剰フラックスは、図４、
図５に示した回収系により、また質量が大きく比較的粒
の大きなフラックスは、ノズルボックス３から回収ボッ
クス２４に回収されることになる。

【００３０】以上説明したように、本発明実施例では、
以下のような利点が得られる。

【００３１】（１）ノズルボックスに滞留するフラック
スは、比較的質量の軽い微小なフラックスは上部に、ま
た重い粒状のフラックスは下部に沈澱し、微小なフラッ
クスは、スプレーガンからの噴霧フラックスに押し流さ
れる形で上昇しノズルボックスの上部に形成されたスリ
ット状の吐出口より霧状になって排出されるので、この
吐出口の上部に近接して移動するワークには霧状フラッ
クスが均一にしかも薄く塗布される。

【００３２】（２）均一に薄く塗布できることによりフ
ラックス液の消費絶対量が少ないなり、コストが削減で
きるとともに、プリント基板に付着している微少、微細
なゴミ、垢等の不純物と共にフラックスの除去をフロン
等の洗浄液で洗浄する必要性が少なくなる。いわゆる無
洗浄化に対応する。

【００３３】（３）ノズルボックス内で質量の大きなフ
ラックス液は下方部に堆積し、容易に回収できるのでフ
ラックスの再生利用効率が向上する。

【００３４】（４）ノズルボックスの吐出口とプリント
基板の距離を近接されることができるので、全体の装置
を小型にできるとともに、塗布時飛散するフラックス液
が顕著に少なくなり装置並びに周囲を清浄に保つことが
でき保守が容易になる。

【００３５】

【発明の効果】このように本発明では、スプレーガンか
ら供給される噴霧フラックスを一旦緩衝させ、上昇する
霧状フラックスをワークの進行方向に横切る方向に延び
るスリット上の吐出口上部より吐出させワークに塗布す
るようにしているので、フラックスをプリント基板等の
ワークに均一に薄く塗布することができ、半田の付きを
確実とし、更にその後の基板洗浄を不要とするとともに
、フラックスの再生効率のよいフラックス塗布が可能に
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はフラックス塗布装置の全体の配置構成を
示した構成図である。

【図２】図２はノズルボックスの詳細を示した斜視図で
ある。

【図３】図３はノズルボックスの吐出口近辺の詳細を示
した斜視図である。

【図４】図４はノズルボックスの吐出口近辺の詳細を示
した断面図である。

【図５】図５は余剰フラックスの回収を説明する説明図
である。

【符号の説明】

１　　スプレーガン ３　　ノズルボックス ３ａ　　吐出口 ３ｂ　　ノズル １０　　プリント基板 ２２　　集塵機 ２４　　回収ボックス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　フラックスを霧状にして相対的に移動
   するワークに塗布する方法において、フラックス供給源
   から高圧で噴射される噴霧フラックスを一旦緩衝して滞
   留させ、滞留する霧状フラックスをワークの進行方向に
   横切る方向に延びるスリット状の吐出口上部より吐出さ
   せワークに塗布することを特徴とするフラックス塗布方
   法。
2. 【請求項２】　　フラックスを霧状にして相対的に移動
   するワークに塗布する装置において、フラックス液を高
   圧で噴霧するフラックス供給源と、噴霧されたフラック
   スを緩衝させフラックスを滞留させる緩衝手段と、前記
   緩衝手段から上昇する霧状フラックスをワークの進行方
   向に横切る方向に延びるスリット条の吐出口より吐出さ
   せてワークに塗布することを特徴とするフラックス塗布
   装置。