JPH0459070B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動半田付け方法及び装置に係り、
特に基板の搬送方向に対して次第に狭くなる略Ｖ
字形のノズルを備え、該基板の搬送方向左右両側
部から半田付けを始め、該基板の搬送に伴なつて
次第にその幅方向中央部に向けて半田付け箇所を
移動させて最後に該中央部を半田付けすることに
より、下に凸に反つた基板の要半田付け箇所を半
田付けできるようにした自動半田付け方法及び装
置に関する。

従来の技術 従来の自動半田付け装置としては、基板を搬送
する搬送装置と、該基板の搬送方向に対して直角
に、かつ直線状に開口するノズルとを備えて半田
付けする噴流式自動半田付け装置が実用に供され
ている。しかし、該半田付け装置では、ノズルか
ら噴出する溶融半田の噴流の項面は直線状である
ため、要半田付け箇所が平面状の基板しか半田付
けできず、例えば半田付け状態で下に凸に反つた
基板等の曲面状の基板の半田付けは全く行うこと
ができなかつた。一方、近年電子応用機器が複雑
化するにつれて曲面状の基板の半田付けに対する
要求が強まりつつあり、今後このような基板の需
要はますます増加すると予想されている。曲面状
の基板を必要とする電子応用機器としては、例え
ば操作性を重視して人間工学的見地から設計され
たキーボードがある。該キーボードのキーは操作
者の手になじむように使用状態では上に凸に反つ
た曲面状に配列されているので、電子部品を搭載
する基板も曲面状とすることが必要となる。この
ような基板の半田付けは、従来の装置では全く行
えなかつたので、手作業により半田付けするしか
なく、極めて作業能率が悪かつた。また人間の作
業によるので品質のバラツキが大きく製品の信頼
性に欠ける欠点があつた。更に、電子応用機器の
小型化が進む中で、基板の実装密度は高まる一方
であり、実装密度の高い基板にあつては隣接する
要半田付け箇所の間隔が0.2mm程度のものもあり、
このような高実装密度の基板の半田付けを手作業
で行うことは不可能であつた。

また実公昭61−13157には、部品の通路の下で
該通路の両側に二つの半田噴流装置を所定角度を
以て対向して配置し、これら二つの半田噴流装置
から噴出される半田によつて形成される半田流動
路表面を上記部品を通過させることにより半田付
けを行わせるように構成した自動半田付け装置が
開示されているが、該従来例は、二つの半田噴流
装置が、その最も接近した部分で途切れており、
これらが連続していないため、溶融半田の噴流
は、ちようど谷間に流れこむ滝のようになつてし
まい、平らな部分が全く形成されない溶融半田の
噴流のみしか得られないものである。この結果、
平坦な基板であつても、また下に凸に反つた基板
であつても、その中央部の半田付け性能が劣るこ
とは確実であり、実用化し得るか否かについて
は、はなはだ疑問であり、いずれにしても本願発
明とは、その構成が全く異なる別異の発明であ
る。

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つて、その目的とするところ
は、基板の搬送方向に対して次第に狭くなる略Ｖ
字形に連続したノズルから溶融半田を噴出させ、
幅方向に対して下に凸に反つた基板の搬送方向左
右両側部から半田付けを開始し、該基板の搬送に
伴なつてその幅方向中央部に向かつて半田付け箇
所を移動させながら半田付けし、最後に該中央部
を半田付けすることで、従来不可能であつた、半
田付け状態で下に凸に反つた基板の半田付けを自
動的に行うことができるようにすることである。
また他の目的は、下に凸に反つた基板を自動的に
半田付けできるようにすることによつて、作業能
率がよく、信頼性の高い半田付けを行い得るよう
にすることである。更に他の目的は、実装密度の
極めて高い曲面状基板の半田付けを可能とし、基
板の形状の自由度を高め、商品の多様化を可能と
することである。

構 成 要するに本発明（請求項１）は、基板の搬送方
向に対して次第に狭くなる略Ｖ字形に連続したノ
ズルから溶融半田を噴出させ、幅方向に対して下
に凸に反つた基板の搬送方向左右両側部から半田
付けを開始し、前記基板の搬送に伴なつてその幅
方向の中央部に向かつて半田付け箇所を移動させ
ながら半田付けを行い、最後に前記中央部を半田
付けすることを特徴とするものである。

また本発明（請求項２）は、基板の要半田付け
箇所を下に向けて保持しつつ、搬送するに伴ない
水平線に対して次第に上昇するように前記基板を
搬送する基板搬送装置と、前記基板の搬送方向に
対して次第に狭くなる略Ｖ字形に連続した溶融半
田を噴出するノズルを配設した噴流式半田槽とを
備え、前記基板搬送装置により搬送される下に凸
に反つた基板の要半田付け箇所と前記略Ｖ字形ノ
ズルから上方に噴出する溶融半田の噴流との接触
が、前記基板の搬送方向左右の両側部から開始さ
れ、基板の搬送に伴なつて次第にその幅方向中央
部に向かつて移動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。本発明に係る自動半田付け装置１は、基板搬
送装置２と、略Ｖ字形のノズル３を設けた半田槽
４とを備えている。

基板搬送装置２は、第１図において、平行に配
設された２本のチエーンコンベア５で基板６の幅
方向の両端部６ａを保持し、矢印Ａの方向に搬送
するものである。モータ８の回転軸９はプーリ１
０が固定され、プーリ１０にはベルト１１が巻き
掛けられている。ベルト１１は更にプーリ１２に
巻き掛けられ、モータ８の回転を図示しない運転
伝達機構を介して軸１３を中心として回転するス
プロケツト（図示せず）に伝え、チエーンコンベ
ア５を作動させるようになつている。

第２図から第５図も参照して、チエーンコンベ
ア５は基板６の搬送方向に向かつて水平線に対し
て上昇するよう角度αだけ傾斜させて配設され、
該角度αは図示しないハンドルで可変に構成され
ている。ノズル３は、溶融半田１４を噴出する略
Ｖ字形に連続した開口部3aを上方に向け、半田
槽４中に配設されている。そして開口部３ａの略
Ｖ字形の内側には、該開口部から噴出する溶融半
田１４を滑らかに半田槽４に流下させるため略長
方形の第１案内板３ｂが斜め下方に向かつてＶ字
形に固着されている。またノズル３の略Ｖ字形の
根元部３ｈの内側には開口部３ａと略同一高さに
開口形状が略半円形の第２の案内板３ｃが配設さ
れている。更に開口部３ａの略Ｖ字形の外側に
は、開口部３ａから噴出した溶融半田１４の流出
を防止する突起部３ｄ，３ｅ及び３ｆがボルト１
５によつて夫々固着されている。

半田槽４は、溶融半田１４を貯えるもので、分
離板４ａにより上側の槽４ｂと下側の槽４ｃとに
分けられている。分離板４ａには溶融半田１４の
流入穴４ｄとノズル３に連通する穴４ｅがあけら
れている。半田槽４の一部には、半田を溶融させ
るための電気ヒータ１６が、また他の一部にはモ
ータ１８が取付板１９を介して配設されている。
モータ１８の回転軸２０に固着されたプーリ２１
にはベルト２２巻き掛けられている。ベルト２２
は、更に取付板１９に固着された軸受部２３中で
回転可能に保持された軸２４の一端に固着された
プーリに巻き掛けられ、軸２４の他端には溶融半
田１４を圧送するインペラ２６が固着されてい
る。軸受部２３には溶融半田１４の熱により軸受
部２３が高温になるのを防止するための放熱フイ
ン２３ａが形成されている。

第１図において、自動半田付け装置１には、公
知のフラクサ２８、プレヒータ２９及び基板冷却
フアン３０が所定の位置に夫々配設されている。

そして本発明方法（請求項１）は、基板６の搬
送方向に対して次第に狭くなる略Ｖ字形に連続し
たノズル３から溶融半田１４を噴出させ、幅方向
に対して下に凸に反つた基板６搬送方向左右両側
部６ａから半田付けを開始し、基板６の搬送に伴
なつてその幅方向中央部６ｂに向かつて半田付け
箇所を移動させながら半田付けを行い、最後に中
央部６ｂを半田付けする方法である。

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図から第５図に
おいて、ヒータ１６の電源が投入されると、半田
槽４内の半田はヒータ１６の発生する熱により溶
解され、溶融半田１４となつて半田槽４に貯えら
れる。ここでモータ１８に電力が供給されて該モ
ータの回転軸２０が回転を開始すると、該回転は
プーリ２１、ベルト２２、プーリ２５及び軸２４
を介してインペラ２６に伝達される。インペラ２
６の回転により溶融半田１４は上側の槽４ｂから
流入穴４ｄを通つて下側の槽４ｃに矢印Ｂの方向
に流入するが、下側の槽４ｃの流速は流入穴４ｄ
を通る流速よりも非常に遅いため、主にその運動
エネルギは圧力エネルギに変換され、下側の槽４
ｃ内の圧力は高められる。溶融半田１４は矢印Ｃ
方向にゆつくりと流れ、穴４ｅから矢印Ｄの方向
に流れてノズル３に流入し、開口部３ａから噴出
し、第１の案内板３ｂ及び第２の案内板３ｃによ
り案内されながら半田槽４に戻り、再びインペラ
２６の作用により循環を繰り返す。

一方、モータ８によりチエーンコンベア５が駆
動されると、該チエーンコンベアに幅方向両側部
６ａを保持されて下に凸に反つた基板６は矢印Ａ
の方向に所定の速度で移動し、フラクサ２８、プ
レヒータ２９で基板６の下面６ｃが処理され半田
槽４の位置に達する。ここで、第４図及び第５図
に示す如く、ノズル３の開口部３ａより噴出する
溶融半田１４は略Ｖ字形でありかつ水平線と平行
であるのに対し、基板６は所定角度αで搬送され
るに伴なつて上昇するように設定されているの
で、開口部３ａより噴出する溶融半田１４と基板
６の下面６ｃとの接触は、略Ｖ字形の開口端３ｇ
で形成される波頭１４ａにより基板６の両側部６
ａから始まり、基板６が搬送されるに伴ない該接
触位置は次第にノズル３の略Ｖ字形の根元部３ｈ
の方向に、また基板６の中央部６ｂの方向に移動
しながら半田付けされ、最後にはノズル３の根元
部３ｈで形成される溶融半田１４の波頭１４ｂに
よつて基板６の中央部６ｂが半田付けされて下に
凸に反つた基板６の半田付けが完了する。

なお、図示の実施例ではノズル３は略Ｖ字形と
して説明したが、多く用いられる円弧状に下に凸
に反つた基板６の半田付けに最適なノズルの形状
は放物線状であることは、円筒をその軸線に対し
角度αだけ傾けて切断した切り口の形状からも明
らかであり、該ノズル３を設けた自動半田付け装
置１を用いれば、幅の異なる種々の基板６の半田
付けにおいても基板６の搬送における所定角度α
を常に一定することができる。

効 果 本発明は、上記のように基板の搬送方向に対し
て次第に狭くなる略Ｖ字形に連続したノズルから
溶融半田を噴出させ、幅方向に対して下に凸に反
つた基板の搬送方向左右両側部から半田付けを開
始し、該基板の搬送に伴なつてその幅方向中央部
に向かつて半田付け箇所を移動させながら半田付
けし、最後に該中央部を半田付けするようにした
ので、従来手作業による半田付けしかできなかつ
た下に凸に反つた基板の半田付けを自動的に行う
ことのでき、かつその作業能率を飛躍的に向上さ
せることができる効果がある。また手作業による
半田付けミスを防止し得るから製品の信頼性が向
上すると共に、半田付け不良箇所を修正する工数
を削減できるので、経済的効果が大きい。更には
手作業では不可能である高密度に実装された、下
に凸に反つた基板の自動半田付けを行うことがで
きるので、基板の形状の自由度を高め、商品の多
様化を可能とする効果がある。

【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
田付け装置の全体を示す平面図、第２図は半田槽
を示す拡大平面図、第３図は半田槽の構成及び略
Ｖ字形ノズルと基板との位置関係を示す斜視図、
第４図は基板の両側部における半田付け状態を説
明するための第２図の−矢視縦断面図、第５
図はノズルと基板との位置関係を説明する第２図
の−矢視縦断面図である。 １は自動半田付け装置、２は基板搬送装置、３
は略Ｖ字形のノズル、３ｃは溶融半田の案内板、
３ｄ，３ｅ，３ｆは突起部、３ｈは根元部、４は
半田槽、６は基板、６ａは両側部、６ｂは中央部
である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板の搬送方向に対して次第に狭くなる略Ｖ
   字形に連続したノズルから溶融半田を噴出させ、
   幅方向に対して下に凸に反つた基板の搬送方向左
   右両側部から半田付けを開始し、前記基板の搬送
   に伴なつてその幅方向の中央部に向かつて半田付
   け箇所を移動させながら半田付けを行い、最後に
   前記中央部を半田付けすることを特徴とする自動
   半田付け方法。 ２ 基板の要半田付け箇所を下に向けて保持しつ
   つ、搬送するに伴ない水平線に対して次第に上昇
   するように前記基板を搬送する基板搬送装置と、
   前記基板の搬送方向に対して次第に狭くなる略Ｖ
   字形に連続した溶融半田を噴出するノズルを配設
   した噴流式半田槽とを備え、前記基板搬送装置に
   より搬送される下に凸に反つた基板の要半田付け
   箇所と前記略Ｖ字形ノズルから上方に噴出する溶
   融半田の噴流との接触が、前記基板の搬送方向左
   右の両側部から開始され、基板の搬送に伴なつて
   次第にその幅方向中央部に向かつて移動するよう
   に構成したことを特徴とする自動半田付け装置。 ３ 前記略Ｖ字形ノズルの外方上面に前記溶融半
   田の噴流の流出を防止する突起部を形成すると共
   に、前記ノズルの略Ｖ字形の根本部における該ノ
   ズルの上面と略同一高さにかつ前記基板の搬送方
   向手前側に略半円形に開口した溶融半田の案内板
   を形成したことを特徴とする特許請求の範囲第２
   項に記載の自動半田付け装置。 ４ 前記略Ｖ字形は、放物線形であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項に記載の自動半田付
   け装置。