JPH05243451A - 半田浸漬装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半田浸漬装置を使ってプリント配線板やＬＳ
Ｉパッケージのリードに半田を被着する際に生じる半田
ブリッジを抑制する。 【構成】 モジュール基板９を装着した基板保持部１０
をシャフト１１を介して基板ホルダ４に軸支し、この基
板ホルダ４を下降させてモジュール基板９のリード１３
を溶融半田槽１に浸漬した後、基板ホルダ４を上昇させ
てリード１３を溶融半田槽１から引上げ、次いで、シャ
フト１１に取り付けたプーリ１２を駆動して基板保持部
１０を高速回転させることにより、リード１３に付着し
た過剰の溶融半田を遠心力で分離、除去する半田浸漬装
置である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半田浸漬技術に関し、
特に、プリント配線基板やＬＳＩパッケージのリードの
半田浸漬処理に適用して有効な技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、プリント配線基板の一辺に千鳥状
にリードを設けたモジュール基板（Ｚｉｍｐモジュール
基板ともいう）や、ＤＩＰ(Dual In-line Package)のよ
うなピン挿入型ＬＳＩパッケージのリードに対しては、
半田浸漬（半田ディップ）方式による表面処理が行われ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、近年のＺｉ
ｍｐモジュール基板は、そのリード間の隙間が0.15mm程
度まで狭小化されつつあるため、従来の半田浸漬方式で
は、リード間に半田残り（いわゆる半田ブリッジ）が発
生してしまう。

【０００４】その対策として、モジュール基板を溶融半
田槽から引き上げる際の速度や、モジュール基板と半田
液面との角度を調節することによって半田ブリッジの発
生を抑える試みもなされているが、有効な対策とはなっ
ていないのが現状である。

【０００５】そこで、本発明の目的は、プリント配線基
板やＬＳＩパッケージのリードに半田浸漬方式で半田を
被着する際の半田ブリッジの発生を抑制することのでき
る技術を提供することにある。

【０００６】本発明の前記ならびにその他の目的と新規
な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかに
なるであろう。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本願において開示される
発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、
次のとおりである。

【０００８】本発明の半田浸漬装置は、プリント配線基
板またはＬＳＩパッケージを保持する保持部をシャフト
を介してホルダに軸支し、前記ホルダを溶融半田槽の上
方から下降させて前記プリント配線基板またはＬＳＩパ
ッケージのリードを前記溶融半田槽に浸漬した後、前記
ホルダを上昇させて前記プリント配線基板またはＬＳＩ
パッケージのリードを溶融半田槽から引上げ、次いで、
前記シャフトに取り付けたプーリを駆動して前記保持部
を高速回転させることによって、前記リードに付着した
過剰の溶融半田を遠心力で分離、除去するものである。

【０００９】

【作用】上記した手段によれば、リードに溶融半田を被
着した後、保持部を高速回転させてリードに被着した過
剰の溶融半田を遠心力で分離、除去することにより、リ
ード間に半田ブリッジが発生したり、リード表面に必要
以上に厚い半田が付着したりする不具合を回避すること
ができる。

【００１０】

【実施例１】以下、本発明の一実施例である半田浸漬装
置の構成を図１〜図４を用いて説明する。

【００１１】図１に示すように、溶融半田槽１、および
これに隣接して設置されたフラックス槽２の上方には、
例えば多関節アーム３を備えたロボットによって所望の
方向に移動される基板ホルダ４が設置されている。

【００１２】上記溶融半田槽１には溶融半田５が、フラ
ックス槽２にはフラックス６がそれぞれ貯留されてい
る。また、溶融半田槽１の近傍には、モータ７の駆動に
よって高速回転するフライホイール８が設置されてい
る。

【００１３】図２は上記基板ホルダ４の斜視図、図３は
同じく正面図、図４は同じく一部を破断して示す側面図
である。

【００１４】基板ホルダ４の脚部には、モジュール基板
９を保持する基板保持部１０がシャフト１１を介して回
転可能に軸支されている。また、シャフト１１の一端に
は、プーリ１２が取り付けられている。

【００１５】上記モジュール基板９は、例えばプリント
配線基板の一辺から多数のリード１３が千鳥状に延在し
た、いわゆるＺｉｍｐモジュール基板であり、その両面
に複数個のＬＳＩパッケージを実装し、メモリ・モジュ
ールなどとして使用されるものである。

【００１６】図４に示すように、モジュール基板９は、
基板保持部１０の下面に形成された溝１４に挿入され、
例えば脱落防止用のワイヤ１５によって保持される。こ
のとき、モジュール基板９のリード１３は、基板保持部
１０の下方に露出した状態となる。

【００１７】モジュール基板９は、基板保持部１０の側
面から手作業で、またはロボットハンドを使って溝１４
に挿入される。半田浸漬作業終了後、溝１４からモジュ
ール基板９を取り出す場合も同様に行う。

【００１８】次に、上記のように構成された半田浸漬装
置を用いた半田浸漬方法を図１および図５を用いて説明
する。

【００１９】まず、図１に示すように、基板ホルダ４の
脚部に軸支された基板保持部１０に前述した方法でモジ
ュール基板９を装着した後、多関節アーム３を駆動して
基板ホルダ４をフラックス槽２の上方から下降させ、モ
ジュール基板９のリード１３をフラックス６に浸漬す
る。

【００２０】続いて、基板ホルダ４を上昇させてリード
１３をフラックス槽２から引き上げた後、基板ホルダ４
を溶融半田槽１の上方に水平移動し、同様の方法でモジ
ュール基板９のリード１３を溶融半田５に浸漬する。

【００２１】次に、図５に示すように、リード１３を溶
融半田槽１から引き上げた後、リード１３やモジュール
基板９に付着した溶融半田が固化する前に基板ホルダ４
を速やかに移動してプーリ１２をフライホイール８に接
触させ、基板保持部１０およびこれに装着されたモジュ
ール基板９を高速（例えば２０００rpm 程度）で回転さ
せることにより、リード１３に付着した過剰の溶融半田
を遠心力で分離、除去する。

【００２２】このとき、モジュール基板９の回転速度や
回転時間を制御することにより、リード１３の表面に残
る半田の量を最適化することができる。

【００２３】また、フライホイール８は、プーリ１２と
接触する前からあらかじめ回転させておく。このように
すると、プーリ１２がフライホイール８に接触した瞬間
に回転し始めるので、基板保持部１０が回転する前にリ
ード１３やモジュール基板９に付着した溶融半田が固化
するのを防止することができる。

【００２４】

【実施例２】次に、本発明の他の実施例である半田浸漬
装置の要部の構成を図６を用いて説明する。

【００２５】本実施例２の半田浸漬装置は、例えば４本
のアーム１６を備えたロータリアーム１７を有し、各ア
ーム１６の先端には、前記実施例１と同様の構成の基板
ホルダ４が取付けられている。

【００２６】上記ロータリアーム１７は、水平面内で回
転可能に構成されている。また、ロータリアーム１７の
近傍には、モータ７の駆動によって高速回転するフライ
ホイール８が設置されている。図示は省略するが、アー
ム１６の先端に取り付けられた基板ホルダ４の下方に
は、溶融半田槽やフラックス槽が設置されている。

【００２７】上記のように構成された半田浸漬装置を用
いてモジュール基板９のリード１３に半田を被着するに
は、例えば基板ホルダ４の下方に設置されたフラックス
槽を上昇させてリード１３をフラックスに浸漬する。

【００２８】この場合、フラックス槽を上昇させる手段
に代えて、図７に示すように、フラックス槽２の内部に
小型の内槽１８を設置しておき、この内槽１８を上昇さ
せるようにしてもよい。このようにすると、フラックス
の液面の高さを一定にすることができる。

【００２９】続いて、フラックス槽または内槽１８を下
降させた後、ロータリアーム１７を水平面内で９０度回
転させ、フラックス塗布工程が完了した上記基板ホルダ
４を溶融半田槽の上方に水平移動させる。そして、例え
ば溶融半田槽またはその内部に設置された内槽を上昇さ
せてリード１３を溶融半田に浸漬する。

【００３０】次に、溶融半田槽または内槽を下降させ
る。このとき、ロータリアーム１７の近傍に設置された
フライホイール８が基板ホルダ４の方向に移動してプー
リ１２と接触し、基板保持部１０およびこれに装着され
たモジュール基板９が高速回転されることにより、リー
ド１３に付着した過剰の溶融半田が遠心力で分離、除去
される。

【００３１】なお、本実施例２では、フラックス槽また
は内槽１８を上下動させる手段に代えて、ロータリアー
ム１７を上下動させるようにしてもよい。

【００３２】以上、本発明者によってなされた発明を前
記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実
施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。

【００３３】前記実施例２では、溶融半田槽やフラック
ス槽の内部に設置した内槽を上下動する場合を例示した
が、溶融半田槽内の溶融半田（またはフラックス槽内の
フラックス）を噴流方式によって所定の高さに持ち上げ
る構成にしてもよい。

【００３４】前記実施例では、本発明をモジュール基板
の半田浸漬に適用した場合について説明したが、基板ホ
ルダや基板保持部の形状を設計変更することにより、Ｚ
ＩＰその他のＬＳＩパッケージの半田浸漬に適用するこ
ともできる。

【００３５】

【発明の効果】本願によって開示される発明のうち、代
表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、
以下の通りである。

【００３６】本発明の半田浸漬装置によれば、リードに
被着した過剰の溶融半田を遠心力で分離、除去すること
により、リードピッチが狭小なプリント基板やＬＳＩパ
ッケージに半田浸漬方式を適用した場合でも、半田ブリ
ッジの発生を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である半田浸漬装置の全体構
成を示す図である。

【図２】基板ホルダを示す斜視図である。

【図３】基板ホルダを示す正面図である。

【図４】基板ホルダを示す一部破断側面図である。

【図５】半田浸漬装置の全体構成を示す図である。

【図６】本発明の他の実施例である半田浸漬装置の要部
の構成を示す図である。

【図７】フラックス槽の構成を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 溶融半田槽 ２ フラックス槽 ３ 多関節アーム ４ 基板ホルダ ５ 溶融半田 ６ フラックス ７ モータ ８ フライホイール ９ モジュール基板 １０ 基板保持部 １１ シャフト １２ プーリ １３ リード １４ 溝 １５ ワイヤ １６ アーム １７ ロータリアーム １８ 内槽

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 浩 埼玉県入間郡毛呂山町大字旭台15番地 日 立東部セミコンダクタ株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プリント配線基板またはＬＳＩパッケー
   ジのリードに所定量の半田を被着するための半田浸漬装
   置であって、前記プリント配線基板またはＬＳＩパッケ
   ージを保持する保持部をシャフトを介してホルダに軸支
   し、前記ホルダを溶融半田槽の上方から下降させて前記
   プリント配線基板またはＬＳＩパッケージのリードを前
   記溶融半田槽に浸漬した後、前記ホルダを上昇させて前
   記プリント配線基板またはＬＳＩパッケージのリードを
   溶融半田槽から引上げ、次いで、前記シャフトに取り付
   けたプーリを駆動して前記保持部を高速回転させるよう
   に構成したことを特徴とする半田浸漬装置。
2. 【請求項２】 前記プーリを前記溶融半田槽の近傍に配
   置したフライホイールと接触させることによって、前記
   保持部を高速回転させることを特徴とする請求項１記載
   の半田浸漬装置。
3. 【請求項３】 多関節アームを使って前記ホルダを移動
   させることを特徴とする請求項１記載の半田浸漬装置。
4. 【請求項４】 プリント配線基板またはＬＳＩパッケー
   ジのリードに所定量の半田を被着するための半田浸漬装
   置であって、前記プリント配線基板またはＬＳＩパッケ
   ージを保持する保持部をシャフトを介してホルダに軸支
   すると共に、前記ホルダを複数のアームを備え、水平面
   内で回転可能なロータリアームに取付け、前記ロータリ
   アームの下方に配置した溶融半田槽を上昇させ、または
   前記ロータリアームを下降させることにより、前記プリ
   ント配線基板またはＬＳＩパッケージのリードを前記溶
   融半田槽に浸漬した後、前記溶融半田槽を下降させ、ま
   たは前記ロータリアームを上昇させ、次いで、前記シャ
   フトに取り付けたプーリを駆動して前記保持部を高速回
   転させるように構成したことを特徴とする半田浸漬装
   置。
5. 【請求項５】 前記プーリを前記溶融半田槽の近傍に配
   置したフライホイールと接触させることによって、前記
   保持部を高速回転させることを特徴とする請求項４記載
   の半田浸漬装置。
6. 【請求項６】 前記溶融半田槽の内部に上下動可能な内
   槽を設けたことを特徴とする請求項４記載の半田浸漬装
   置。