JPH0779193B2 - 熱風式半田溶融装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、プリント回路基板に半田付けされたフラット
パックICの取外しや取付けの熱源として熱風を用いる半
田溶融装置に関する。

（従来技術） 近年の高密度実装の要求に対応して、半導体集積回路等
の電気部品Ｐ、Ｐ′は、第６図に示したようなパッケー
ジの側面からリード片ｒ、ｒ、ｒ……を略平行に延出さ
せてフラトパック化されている。このフラットパック化
された電気部品は、ソケットを介することなくプリント
基板の表面で半田付けして表面実装ができるため、プリ
ント基板の両面を有効に利用して実装密度の向上を図る
ことができるという大きな効果がある。

しかしながら、故障や仕様の変更によって実装済みフラ
ットパックICを交換する必要が生じた場合には、プリン
ト基板に接続されている全てのリード片の半田を同時に
溶融させねば取外しが不可能であるという問題がある。

このため第５図に示したような種々のフラットパック電
気部品Ｐ、Ｐ′の形状に合せて形成したノズルＮを装着
した熱風発生器Ｈを、基板位置決め機構Ｓに上下動可能
に取付けてなる半田溶融装置を用い、プリント基板を位
置決め機構Ｓに固定して取外すべき電気部品Ｐをノズル
Ｎの下方にセットした後、熱風発生器Ｈを下げてノズル
Ｎにより電気部品Ｐの外周を覆った状態で熱風を吹出さ
せて半田を溶融し、ノズルＮ内に収容した吸着器でプリ
ント基板から取外すことが行われている。

しかしながら、このような装置によれば、取外し対象と
なる電気部品の外面全てをノズルＮで覆うことになるた
め、取外しの対称となる電気部品ＰとノズルＮのと精密
な位置合せが困難であるばかりでなく、作業の進捗情況
の把握が不可能となって必要以上の加熱によりプリント
基板を破壊してしまうという問題があった。

（目的） 本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであっ
て、その目的とするところは、取外しの対象となる電気
部品を外部に露出させた状態で作業を進めることができ
る熱風式半田溶融装置を提供することにある。

（構成） そこで、以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づい
て説明する。

第１、２図は、それぞれ本発明の一実施例を示すもので
あって、図中符号１、１、１、１は、それぞれ熱風発生
器で、エアシリンダ等の昇降機構２により上下動する基
体３に設けた窓４の周囲に、これの吐出口1bが対向する
ように略90°の間隔を持って、位置調整機構５、５、
５、５により軸方向に移動可能に配設されている。各熱
風発生器１は、一端に図示しない圧力源に連通する接続
部1aが、他端に吐出口1bを形成した耐熱性円筒1cにヒー
タ1dを収容して構成され、ホルダ1eを介して位置調整機
構５に取付けられている。６、６、６、６は、ノズル
で、第３図に示したように取外し対象となるフラットパ
ック電気部品の辺長に相当する長口6aが先端に形成さ
れ、他端がノズル保持具７を介して熱風発生器１の突出
口1bと接続して、前方下方に気体を噴出させる導風流路
6bが形成され、またノズル保持具側にはこれに係合する
係合爪6cを設けてネジ7aにより保持具７に着脱可能に固
定されている。

８は、基体の下方に設けたプリント基板の位置決め機構
で、基台９のＸ−Ｙ方向に移動可能な台座8aの上部に、
対象となるプリント基板PCの巾に合せてグリッパー10
a、10aが調整可能な基板保持具10を載置して構成されて
いる。11は、部品吸着具で、チューブ12により図示しな
い真空源に接続する吸引パッド11aを上下方向に弾性移
動可能に構成され、一端が基体３に着脱可能に取付られ
たアーム13の他端に固定して吸引パッド11aが４つのノ
ズル６、６、６、６により囲まれた空間の中央に位置す
るように配設されている。

なお、図中符号14は、熱風の温度を検出する温度センサ
を、また5aは熱風発生器１を所定位置に固定するロック
ボルトをそれぞれ示す。

この実施例において、取外しの対象となるフラットパッ
ク電気部品Ｐの辺の長さに対応する吹出口6aを持ったノ
ズル６を各保持具７に取付け、昇降機構２により基体３
を上方に引上げた状態でプリント基板PCをに取付け、位
置決め機構５を操作して取外しの対象となる電気部品Ｐ
を４つのノズル６、６、６、６で囲まれた領域に移動さ
せる。

ところで、各ノズル６、６、６、６が電気部品Ｐの外方
から延出するように配置されいて、電気部品Ｐの周面、
及び上面を含む上部空間が開放されているため、基体３
の窓４から電気部品を視認することができる状態にある
（第４図）。このため、半田付の状態や位置ズレに応じ
てノズル６の吹出口6aから噴出する熱風がフラットパッ
ク電気部品のリード片に当るように、各ノズル６の位置
を位置調整機構５により微調整することが可能となる。

このような準備を終えた段階で、全ての熱風発生器１に
空気もしくは窒素等の不活性ガスを供給しながらヒータ
1dに通電する。熱風発生器１から噴出する気体が半田を
溶融するに十分な温度となった時点で、昇降機構２によ
り基体３を下げると、熱風発生器１から噴出した高温気
体は、ノズル６の導風流路6bで形成された偏平な空間に
絞られ、かつ整流されながら吹出口6aから斜め下方に噴
出して電気部品のリード片に集中的に当り、リード片と
プリント回路基板PCを接続している半田を加熱する。加
熱に供された気体は、プリント回路基板PCの表面と電気
部品Ｐの外側面に沿い、つづいて４つのノズル６の導風
流路6bを構成している壁面に囲まれた筒状空間に案内さ
れつつ自然対流で上昇し、大気中に拡散する。

このようにして、半田が溶融した時点で、吸引パッドに
引圧を作用させながら昇降機構２により気体３を上昇さ
せると、電気部品Ｐは吸引器11に吸着されてプリント基
板PCから外れる。

部品を取外した箇所に新しい部品を半田付する場合に
は、取付け箇所の表面にクリーム半田をパターンに合せ
て塗布し、これの上に取付けるべき電気部品のリード片
を位置決めした後、前述した取外し時と同様の工程を踏
めばよい。

また、第６図（ロ）に示したように対向する２辺だけに
リード片が設けられた電気部品の取外しにあたっては、
対向関係にある２つの熱風発生器を作動させて、上述の
過程を踏むことにより取外しが可能となる。この場合、
通常パッケージのサイズが規格化されているため、ほと
んどの場合にはノズルの交換を必要としない。

なお、この実施例においては、熱風発生器を上下方向に
移動させるようにしているが、プリント基板の位置決め
機構を上下方向に移動させても良く、さらには熱風発生
器を取付けた基体３をＸ−Ｙ方向に移動させても同様の
作用を奏する。

また、ノズルをセラミックスにより形成することによ
り、熱損失を小さくすることができるばかりでなく、熱
風発生器とプリント回路基板との間を電気的に絶縁し
て、プリント回路基板上の電気部品を漏電等による破壊
から保護することができる。

（効果） 以上、説明したように本発明によれば、吐出口が四辺に
位置するように複数の熱風発生手段を略水平に配置し、
ノズルを介して熱風を噴出させるようにしたので、装置
上面を平担化して作業性の向上とコンパクト化を図りつ
つ、取外し対象となる電気部品の上方を常時開放状態と
することができるばかりでなく、半田の加熱に供された
高温気体を上方から速やかに排出させてプリント基板の
過熱を防止することができ、さらには熱風発生手段を独
立して作動させることにより、対向する２辺にだけリー
ド片が設けられた電気部品ではノズルを交換することな
く作業を進めることができる。また、ノズルにより加熱
基体を前方下方に噴出させるようにしたので、相対向す
る２つのノズル間距離を大きく取れて、電気部品の取外
し時にリード片がノズルに接触して吸着手段から脱落す
るのを未然に防止することができるばかりでなく、ノズ
ルとプリント基板との距離を大きく取ることができて、
プリント基板に到達するノズルからの輻射熱量を軽減し
てプリント基板や周囲の部品の無用な加熱を防止するこ
とができる。さらには、ノズルは、単に熱風の吹出しパ
ターンを調整する機能を備えるだけで十分であるから、
軽量化が可能となって熱慣性の減少による昇温速度の向
上が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１、２図は、それぞれ本発明の一実施例を半田溶融作
業時でもって示した装置の断面図と上面図、第３図
（イ）（ロ）は、それぞれ同上装置に使用するノズルの
一実施例を示す斜視図、第４図は同上装置における作業
域を示す斜視図、第５図は（イ）（ロ）は、それぞれ従
来の熱風式半田溶融装置の一例を示す斜視図と作動状態
を示す説明図、第６図（イ）（ロ）はそれぞれフラット
パック化された電気部品の一例を示す斜視図である。 １……熱風発生器、1b……吐出口 ３……基体、６……ノズル 6a……吹出口、6b……導風部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】プリント配線基板を位置決めする機構の上
   方で相対的に上下動 可能な基体に、各々の吐出口が四辺に位置するように複
   数の熱風発生手段を略水平方向配置するとともに、気体
   を斜め前方に噴出させる導風部の先端に電気部品の辺長
   に相当する吹出口を有するノズルを、前記熱風発生手段
   の吐出口に着脱可能に設けてなる熱風式半田溶融装置。