JPH0768730A - ハンダ・ペーストをプリント配線基板上に均一に付着させる装置および方法 - Google Patents

ハンダ・ペーストをプリント配線基板上に均一に付着させる装置および方法

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JPH0768730A
JPH0768730A JP5280637A JP28063793A JPH0768730A JP H0768730 A JPH0768730 A JP H0768730A JP 5280637 A JP5280637 A JP 5280637A JP 28063793 A JP28063793 A JP 28063793A JP H0768730 A JPH0768730 A JP H0768730A
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Gregory S Shaffer
グレゴリー・スコット・シェイファ−
Anthony R Weeks
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 プリント配線基板21上にハンダ・ペースト
14を均一に付着する方法および装置。 【構成】 スキージ構造10が、ステンシル15を通じ
てハンダ・ペーストをプリント配線基板の表面に塗布す
る。スキージ・アセンブリ10がステンシル15上で一
平面方向に平面的に移動すると、これはさらにバイブレ
ータ25によって振動されて、スキージ・ブレードの平
面運動に加えて多少の円運動32を行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、パンダ・ペーストのプ
リント配線基板上への付着に関し、さらに詳しくは、ハ
ンダ・ペーストをプリント配線基板上に均一に付着する
方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ステンシルを通じて基板に皮膜を塗布す
ることにより、種々の皮膜を基板に塗布することができ
る。たとえば、表面実装部品を配置するためのプリント
配線基板(PWB)の作成においては、ハンダ・パッド
がPWB上に付着される。プリント配線基板に塗布され
るハンダ・パッドの形に孔を有するステンシルが、プリ
ント配線基板と密接に配置されて、PWBにしっかりと
保持される。ハンダ・パッドを形成する量のハンダ・ペ
ーストがステンシルの上面に塗布される。次にスキージ
(squeege )がハンダ・ペーストを通じステンシル全体
で延伸されて、ハンダ・ペーストは各孔またはステンシ
ルの形に押し込まれて、PWB上にハンダ・パッドを形
成する。
【0003】ハンダ・ペーストはステンシルの各孔の長
さ全体にわたり均一に付着されることが理想的である。
スキージ・ブレードがステンシルの孔の上でハンダ・ペ
ーストを延伸すると、ハンダ・ペーストは低いほうのレ
ベルの孔の先端部から、高いほうのレベルの孔の後端部
まで付着され、この場合は、後端部に付着されたペース
トの量は先端部に付着されたペーストの量よりもはるか
に多くなる。さらに、ペーストは、孔の先端部と後端部
の2つのレベルの間で非線形的に付着される。上記のプ
ロセスを繰り返して、ステンシル孔上でハンダ・ペース
トを通じて反対方向にスキージ・ブレードを延伸する試
みがなされた。その結果は、ステンシル孔の先端部およ
び後端部の両方でハンダ・ペーストが高くなるが、孔の
中間部では低くなるというものであった。その結果、ハ
ンダ・ペーストが均一ではなく、このような配置で搭載
された部品は、その後のプリント配線基板処理でずれた
り、移動したり、完全に外れてしまうことがある。さら
に、第2スキージ・パスが作成される場合は、付着のプ
ロセスにかかる時間が2倍になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ステンシルの孔を通じ
てプリント配線基板に均一にハンダ・ペーストを塗布す
る構造を提供することが非常に望ましい。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明により、プリント
配線基板(PWB)上にステンシルを介してハンダ・ペ
ーストを均一に付着する新規の方法および装置が示され
る。
【0006】プリント配線基板上にハンダ・ペーストを
均一に付着する装置には、2つの平坦な表面を貫通する
孔のパターンをもつステンシルが含まれる。このステン
シルの1つの表面は、プリント配線基板と密接に配置さ
れる。ハンダ・ペーストがステンシルの反対表面に塗布
される。スキージ・アプリケータがハンダ・ペーストを
ステンシルを通じてプリント配線基板に塗布する。スキ
ージ・アプリケータに接続されたバイブレータが、スキ
ージ・アプリケータを振動させて、プリント配線基板上
にハンダ・ペーストを均一に付着する。
【0007】プリント配線基板上にハンダ・ペーストを
均一に付着する方法には、プリント配線基板とステンシ
ルの表面が接触するようにステンシルをプリント配線基
板に接触させて配置する段階が含まれる。ハンダ・ペー
ストがステンシルのもう1つの表面上に付着される。ス
キージ・ブレードがステンシルを横切って移動される。
最後に、スキージはステンシルを横切って移動しながら
振動されて、プリント配線基板のそれぞれを通じてハン
ダ・ペーストを均一に付着する。
【0008】
【実施例】図1は、ハンダ・ペースト塗布装置13によ
る従来技術のハンダ・ペーストの塗布を示す。ハンダ・
ペースト塗布装置13は、Fuji Corporation社製のスク
リーン・プリンタ,モデルGSP-2 またはそれと同等のも
ので構成することができる。図1は、スキージ・ホルダ
11とスキージ・ブレード12とを含むスキージ・アセ
ンブリ10に接続されて、それを制御する装置13を図
示する。スキージ・アセンブリ10は、ヘッドが浮いて
いる(フロートしている)アセンブリでも浮いていない
アセンブリでもよい。ブレード12は、ステンシル15
全体で延伸された位置に示されている。一定量のハンダ
・ペースト14は、まだスキージ・ブレード12に隣接
した状態で図示される。このハンダ・ペーストは余剰分
であり、ステンシル15全体に17の方向に延伸されて
いる。ハンダ・ペーストは、Alpha Metals社により製造
されるno.90-3-110 ハンダ・ペーストで構成してもよ
い。
【0009】ステンシル15とステンシル孔16の側面
図を示す。ステンシル孔16は、ハンダ・ペースト18
で充填された状態で示される。ステンシル孔16の先端
部19(スキージにより接触される孔の最初の端部)で
は、ハンダ・ペーストの量がステンシル孔16の後端部
20(スキージにより接触される孔の最後の端部)のハ
ンダ・ペースト量よりもはるかに少ないことに注目され
たい。その結果、ハンダ・ペースト18が付着されてい
るプリント配線基板21に搭載された表面実装部品は、
ハンダ・ペースト18の不均一な塗布のために移動した
り、姿勢が悪くなったり、あるいはハンダ・ペースト1
8から接続が離れてしまうこともある。そのため、この
ようなハンダ・ペースト18の塗布は、プリント配線基
板21に表面実装された部品を確実に固定するには不適
切である。
【0010】図2には本発明によるスキージ・アセンブ
リの前面図が示される。スキージ・ブレード・ホルダ1
1は、スキージ・ブレード12に付着される。スキージ
・ブレード・ホルダ11は、スキージ・ブレード12を
支え、図1に示されるようにステンシル自身に平行にス
テンシル全体でスキージ・ブレード12を動かす。スキ
ージ・ブレード・ホルダ11に支持板23が装着され
る。この装着は、ボルトまたはその他の従来の締め付け
機構により行うことができる。バイブレータ25が支持
板23と、スキージ・ブレード・ホルダ11とに装着さ
れる。このときも、この装着は、ボルトまたはその他の
従来の締め付け装置を介して行われる。バイブレータ2
5は、Martin Engineering社により製造され、Conveyor
Productsof California (カリフォルニア州サンバレ
ー)により販売されるような空気ボール・バイブレー
タ,モデルB10 で構成することができる。ボール・バイ
ブレータ25は、比較的小さな空気圧しか必要とせず、
空気ラインにつなぐことにより塗布装置13(図1)と
同じ空気圧力で動作させることができる。
【0011】バイブレータ25がスキージ・ブレード・
ホルダ11に付着されるので、バイブレータ25はスキ
ージ・ブレード・ホルダ11を水平面上に多少円を描い
て動かすことになり、その結果としてスキージ・ブレー
ド12も同様に動かす。すなわち、スキージ・ブレード
12は、ステンシル15全体を水平方向に動きながら水
平面上に非常に小さな円を描いて回転し、その間図1に
示されるように孔16にハンダ・ペースト14を塗布す
る。
【0012】図3は、スキージ・ブレード・ホルダ11
内にスキージ・ブレード12を装着する際の側面図であ
る。スキージ・ブレード・ホルダ11の前部と後部と
は、共に押し付けられて、ナットとボルトまたはボルト
とネジ付き固定具(図示せず)などの締め付け装置でス
キージ・ブレード12を保持する。支持板23がスキー
ジ・ブレード・ホルダ11の前部に装着され、バイブレ
ータ25は支持板23を通じて同様の締め付け装置でス
キージ・ブレード・ホルダ11に装着される。スキージ
・ブレード・ホルダ11,スキージ・ブレード12,支
持板23およびバイブレータ25は、共にしっかりと固
定されて、一体的な移動アセンブリとなる。すなわち、
スキージ・ブレード12を水平面で回転させることによ
り、バイブレータ25の動きが、スキージ・ブレード1
2を含むアセンブリ全体に影響を与える。
【0013】図4には、ステンシル15と接触している
スキージ・アセンブリ10の上面図が示される。バイブ
レータ25が前記に図示されたようにスキージ・アセン
ブリ10に付着される。ステンシル15には、種々の向
きと種々の幅および長さに配置される孔30が含まれ
る。バイブレータ25を含むスキージ・アセンブリ10
が、4図の下からステンシル15の上に向い、図示され
る方向31に移動される。バイブレータ25を含むスキ
ージ・アセンブリ10が方向31に移動するに従い、バ
イブレータ25もスキージ・アセンブリ10に対して面
内水平円運動32を行う。4図の右側にスキージ・アセ
ンブリ10の合成した動きを示す。バイブレータ25に
より行われる円運動32と合成されたスキージ・アセン
ブリの動き31により、ハンダ・ペーストはステンシル
孔30の向きに関わらずそれぞれの孔の中で均一の垂直
高さに塗布される。ハンダ・ペーストが各孔30に均一
に付着される結果、ハンダ・パッドが図1のプリント配
線基板21上に均一に付着される。プリント配線基板は
吸引によりステンシル15の下にしっかりと保持され、
ステンシル15を通じてハンダ・パッドが付着される
と、プリント配線基板は解放されて、プリント配線基板
形成プロセスの次の操作に向かうコンベヤに乗せられ
る。
【0014】その結果、この装置および方法により作成
されたハンダ・パッドをもつプリント配線基板は、集積
回路35などの表面実装集積回路を、その後の装着およ
びハンダ付操作のためにプリント配線基板に対してより
強固に保持する。ハンダ・パッドが均一な垂直高さをも
つために、表面実装部品は、プリント配線基板に対して
より強固に確実に保持される。
【0015】図1に示される従来の技術のプロセスで
は、100万回の試行あたりほぼ350,000の欠陥
という誤り率を生んだ。スキージ・アセンブリ11にバ
イブレータ25を用いることにより、100万回の試行
あたり約1.8の欠陥という誤り率が検出されている。
上述のデータは経験的に観測された。これからわかるよ
うに、これは100万回の試行当り350,000の欠
陥という誤り率の実質的な改善である。その結果、ハン
ダ・パッドの欠陥や集積回路実装のために再作業を行わ
ねばならないプリント配線基板の数が最小限になる。
【0016】本発明の好適な実施例が説明され、その形
態が詳細に解説されたが、本発明の精神や添付の請求項
の範囲から逸脱することなく種々の改良が可能であるこ
とは、当業者には明白であろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】ハンダ・ペーストをステンシルの孔に塗布する
様子を図示する従来の技術の側面図である。
【図2】本発明によるアセンブリの前面図である。
【図3】本発明によるアセンブリの側面図である。
【図4】本発明によるステンシル全体に対するスキージ
・ブレードの移動の平面図である。
【符号の説明】
10 スキージ・アセンブリ 15 ステンシル 25 バイブレータ 30 孔 32 バイブレータを付属したスキージ・アセンブリの
動き

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プリント配線基板(21)上にハンダ・
    ペースト(14)を均一に付着する装置であって:2つ
    の平坦面を通る複数の孔(16,30)を有するステン
    シル(15)であって、前記ステンシル(15)の1つ
    の平坦面が前記プリント配線基板(21)の一表面と接
    触して配置されるステンシル(15);前記ステンシル
    (15)のもう一方の平坦面に塗布されている前記ハン
    ダ・ペースト(14);前記ハンダ・ペースト(14)
    を前記ステンシル(15)の前記の複数の孔(16,3
    0)を通り前記プリント配線基板(21)に塗布するス
    キージ塗布手段(10,11,12,13,23,2
    5)であって、前記ステンシル(15)のもう一方の平
    坦面および前記ハンダ・ペースト(14)と接触してい
    る前記スキージ塗布手段(10,11,12,13,2
    3,25);および前記スキージ塗布手段(10,1
    1,12,13,23,25)を振動させて、前記ハン
    ダ・ペースト(14)を前記ステンシル(15)の前記
    の複数の孔(16、30)を通じて前記プリント配線基
    板(21)に均一に塗布する手段(25)であって、前
    記スキージ塗布手段(10,11,12,13,23,
    25)に接続されている前記振動手段(25);によっ
    て構成されることを特徴とする装置。
  2. 【請求項2】 プリント配線基板(21)上にハンダ・
    ペースト(14)を均一に付着する方法であって:複数
    の孔(16,30)を有するステンシル(15)をプリ
    ント配線基板(21)の一表面と接触して配置する段
    階;ステンシル(15)のもう一方の平坦面にハンダ・
    ペースト(14)を付着する段階;ステンシル(15)
    とハンダ・ペースト(14)全体でスキージ(11,1
    2)を移動させる段階;およびスキージ(11,12)
    がステンシル(15)全体を移動する間にスキージを振
    動する(32)段階;によって構成されることを特徴と
    する方法。
  3. 【請求項3】 プリント配線基板(21)上に部品(3
    5)を表面実装する装置であって:2つの平坦面を通る
    複数の孔(16,30)を有するステンシル(15)で
    あって、前記ステンシル(15)の1つの平坦面が前記
    プリント配線基板(21)の一表面と接触して配置され
    るステンシル(15);前記ステンシル(15)のもう
    一方の平坦面に塗布される前記ハンダ・ペースト(1
    4);前記ハンダ・ペースト(14)を前記ステンシル
    (15)の前記の複数の孔(16,30)を通り前記プ
    リント配線基板(21)に塗布するスキージ塗布手段
    (10,11,12,13)であって、前記ステンシル
    (15)のもう一方の平坦面および前記ハンダ・ペース
    ト(14)と接触している前記スキージ塗布手段(1
    0,11,12,13);および前記スキージ塗布手段
    (10,11,12,13)を振動させて、前記ハンダ
    ・ペースト(14)を前記ステンシル(15)の前記の
    複数の孔(16、30)を通じて前記プリント配線基板
    (21)に均一に塗布する手段(23,25)であっ
    て、前記スキージ塗布手段(10,11,12,13)
    に接続されている前記振動手段(23,25);を含む
    スクリーン印刷手段(10,11,12,13,14,
    15,16,23,25,30);および前記プリント
    配線基板(21)上の前記ハンダ・ペースト(14)の
    前記の均一な付着部に付着された表面実装部品(3
    5);によって構成されることを特徴とする装置。
JP5280637A 1992-10-23 1993-10-15 ハンダ・ペーストをプリント配線基板上に均一に付着させる装置および方法 Pending JPH0768730A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US965811 1992-10-23
US07/965,811 US5254362A (en) 1992-10-23 1992-10-23 Method and apparatus for deposition of solder paste on a printed wiring board

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JPH0768730A true JPH0768730A (ja) 1995-03-14

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ID=25510522

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5280637A Pending JPH0768730A (ja) 1992-10-23 1993-10-15 ハンダ・ペーストをプリント配線基板上に均一に付着させる装置および方法

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US (1) US5254362A (ja)
EP (1) EP0593938A1 (ja)
JP (1) JPH0768730A (ja)
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