JPH0825031A - 半田付け装置およびその半田付け方法 - Google Patents
半田付け装置およびその半田付け方法Info
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- JPH0825031A JPH0825031A JP6156877A JP15687794A JPH0825031A JP H0825031 A JPH0825031 A JP H0825031A JP 6156877 A JP6156877 A JP 6156877A JP 15687794 A JP15687794 A JP 15687794A JP H0825031 A JPH0825031 A JP H0825031A
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- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistors electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
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- H05K3/3489—Composition of fluxes; Application thereof; Other processes of activating the contact surfaces
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Abstract
なっても安定した半田接合を可能とする半田付け装置を
提供することを目的とする。 【構成】回路基板11上の電極10に半田9を供給し、
接合する電子部品のリード8を位置合せ後重ね合わせ
る。この上をフラックス供給装置でフラックス7を供給
しながら研磨装置により安定した形状の濡れ面をもつこ
て先1aを決められた接触角で移動し半田接合を行う半
田付け装置の構成とする。
Description
実装する装置およびその接合方法に関する。
ed Bonding)を回路基板上に実装する部分をFOB(Fi
lm On Board )実装と呼ぶ。図2にFOBの実装断面図
を示す。
リイミド材15、封止材16から構成されており、回路
基板11より入力される電気信号を変換し、ガラスパネ
ル17表面の電極に出力し、ガラスパネル17上にある
液晶素子を駆動させる。
極10と液晶駆動用TABのリード8とを接合する半田
9の接合部分を示す。従来のFOB実装技術は作業者が
半田ごてを持って接合する方法が主流であり、円すい形
で、先端の丸くなった半田ごてを使用するものであっ
た。
一例について説明する。図10は回路基板11上の電極
10と、液晶駆動用TABのリード8を、前記電極10
に印刷された半田9を用いて接合している図である。加
熱されている半田ごて1の先端には半田9との濡れ面と
して、鉄メッキが形成されている。
先端および周囲に広がり作業者が半田ごて1を回転させ
ても、問題の発生しない濡れ面形状となっている。接合
方法は、回路基板11上の電極10に印刷した半田9
と、位置合わせしたリード8を密着させ、その上を鉄メ
ッキ層3上に予備半田を供給した半田ごて1の先を接触
させながら接合する方法である。
プロセスにより製作されたこて先形状を示す。図中の1
aはこて先、2はこて先1aを形成する銅体、3はメッ
キ層、9は半田、29はマスキングである。図12に示
す従来のこて先製造プロセスでは、図10に示すような
半田濡れ面を限密に規定しているものではないために濡
れ面を形成する作業は手作業である。図12に示すよう
に、こて先の濡れ面策囲を決定する先端に半田処理IV、
マスキング処理Vの工程は手作業で行なわれており、図
11に示すように濡れ面をリードと離なれる部分13ま
でと規定しても実際の作業精度より実現不可能であっ
た。このようにリードと離れる部分13を超える半田濡
れ面が形成されると図13に示すようこて先1aのスキ
ャン方向5に対し逆例に半田溜まり12が形成されてし
まい、半田ショート30と接合開始リードの半田濡れ不
良が多発する。
ような従来の構成では、半田接合時に、半田濡れ面であ
る鉄メッキ層3の周囲に溜まる半田溜り12と、リード
8の上に濡れる半田との分離状態が、半田溜り12の量
やこて先の摩耗変形などにより不安定であり、実際の手
作業による半田付け工程において、隣接電極間の半田に
よる短絡が多発している。
の半田溜り量が安定し、未接合や隣接リードの半田によ
る短絡の生じない接合ができる半田付け装置を提供する
ことを目的とする。
に本発明は、半田ごて先端部分に半田が濡れる平面形状
部を形成し、前記平面形状部以外の面の全てを半田に濡
れない材質部材で覆った半田付け装置の構成とする。
し、未接合や隣接リードの半田による短絡のない接合を
得ることができ、ロボットによる全自動半田付け装置を
実現できる。
TABと回路基板との半田付け接合装置について図面を
参照にしながら説明する。
TABと回路基板とを接合している工程の断面図であ
る。図示のようにこて半田ごて1のこて先1aは、素材
として熱伝導に優れる無酸素銅よりなる銅体2を使用
し、この銅体2の上に、半田濡れ性に優れ、かつ耐摩耗
性も銅に比較して優れている鉄メッキ層3を付ける。こ
の鉄メッキ層3が半田濡れ面を形成しているが、半田に
濡れてはいけない部分は、黒クロムメッキ層4を表面に
付ける。つまりこて先1aの半田濡れ面は、黒クロムメ
ッキ層4で覆われていない鉄メッキ層3部分であり、濡
れ面範囲は黒クロムメッキ層4により決定される。被半
田接合物は回路基板11上の電極10の上にクリーム半
田印刷→加熱→冷却により形成された半田9に液晶をA
Bのリード8を位置合せ後、重ね合わせた構成である。
半田接合物を用いた半田付け装置と、その接合方法を説
明する。まず、こて先1aを280℃〜340℃に加熱
し、こて先1aの先端にある不純物を吸き飛ばすために
こて先1aに空気を吹きつける。次に図1に示すように
半田ごて1を回路基板11上の電子部品実装のない部分
に40g〜60gの荷重で降下し、こて先1aを接触さ
せる。次にフラックスパイプ6よりフラックス7を0.
1〜0.2g/分の流量で吐出しながら、こて先1aと
フラックスパイプ6とを同調させスキャン方向5に5m
m/sec〜10mm/secの速度で移動させる。
メッキ層3とリード8および半田9と接触し、こて先1
aより供給された熱により半田9が溶融し、鉄メッキ層
3とリード8が濡れる。この状態は図1に表すように、
こて先1aの先端に半田溜り12が形成された状態であ
る。この半田溜り12の中でリード8と電極10は溶融
している半田に濡れているが、隣接リード間は溶融半田
によりショートしている。しかしながらこて先1aが移
動し、電極10より離れるこて先の先端部分13の黒ク
ロムメッキ層4により、ショートしている溶融半田を分
離する効果と、半田自身の表面張力によりリード8上に
集まる効果により半田付け終了時には半田ショート不良
は発生しない。
においては、こて先1aの半田溜り12と半田9を分離
する黒クロムメッキ層4が非常に大切であり、また溶融
した半田の酸化防止および還元作用を持ち、半田の表面
張力に大きく影響を与えるフラックス7の安定供給も重
要である。
す。図3は半田ごて1で半田付けしている工程を示すも
のである。フラックスパイプ6より供給されるフラック
ス7は、酸化膜を除去し半田付けを良好に行うには必要
であるが、ガラスパネル17上に形成された表面電極2
0に付着すると、電気的短絡を発生させる場合がある。
したがってフラックス7の飛散により表面電極20に付
着しないようにフラックス飛散防止板18を設ける。ま
た半田付け前の状態において、TABを垂直下方方向に
押し下げ、TABのリード8と半田9密着させる効果
と、半田接合直後の溶融された半田9の中にリード8が
ある時点で、TABの反りにより浮き上がることを防止
する効果を持つTABを押さえる装置を設ける。本実施
例では図3に示すように、TAB押え兼フラックス飛散
防止板18の構成で、2つの効果を同時に得ることがで
きた。なお、図中の14はIC、15はポリイミド材、
19はフラックスパイプ導入管である。このような構成
により、良好な半田付けを行う半田付け装置を実現し
た。
およびこて先製造プロセスの他の実施例について説明す
る。図4にこの実施例のこて先1aの形状を示す。図1
に示す使用時のこて先と異なる点は、黒クロムメッキ層
4がこて先1aの全面を覆っており、鉄メッキ層3の露
出がなく半田の濡れ面が形成されていないことである。
図5に示すようにこのこて先1aを半田付けに使用する
直前に研磨面21の黒クロムメッキ層4を研磨やすり2
2で削り落とし、鉄メッキ層3を露出させる。この工程
により研磨面21の鉄メッキ層3のみが露出し、鉄メッ
キ層3の酸化のない安定した半田濡れ面となる。この半
田濡れ面に安定して半田が濡れるように、フラックスを
供給しながら糸半田を供給する。このように使用の直前
に研磨工程により決められた範囲のみ濡れ面に加工する
ことが可能になり、こて先におけるリードと離れる先端
部13の部分が黒クロムメッキ層4で覆われていること
を実現できる。なお図6にこて製造プロセスを示す。
最適な接触角度について検討した実施例を示す。図7は
接合する前の銅の電極10、リード8、半田9の状態を
示す。この実施例において各体積はリード体積0.00
75mm3 、電極体積0.016mm3、半田体積0.
037mm3 であった。また半田ごて先1aの濡れ面は
電極10間の回路基板11上に落ち込み、TABリード
8に引っかかることのないように接合ピッチの約3倍の
濡れ面長さに設定した。図7に表わす接合開始時にリー
ド8を濡らすためには、図8に示すようにこて先1aが
先頭リードより3本目のリードに到達したときにこて先
1aの先端の半田溜り12が充分でなくてはならない。
本実施例ではリード8と半田9と電極10の体積の3倍
は0.18mm3 である。また図8に示すように、斜線
部に示す0.18mm3 の半田溜り12を形成するこて
先角度24は5°であった。
積の合計体積に対しこて先1aに形成される半田溜り体
積を同一もしくは0.8倍〜1.2倍程度にするこて先
濡れ面積および接触角度24にすることにより、良好な
半田付け装置を実現できる。
供給装置について説明する。図9に示すようにフラック
ス供給装置はフラックスチューブ6の中を流れるフラッ
クス7をこて先1aのスキャン方向5に対し、根本に供
給する方法である。このようにこて先1aの根本に供給
することにより、こて先1aに活性度の高いフラックス
7を安定して供給できる。
加熱するヒータ25の回転保持部26に結合した固定棒
28で導入管19を支持し、この導入管19にフラック
スパイプ6を固定する。このとき、ヒータ25より伝導
する熱によりフラックスパイプ6は50℃〜100℃に
加熱され、フラックス7の活性力を向上させる効果があ
る。本実施例ではフラックスパイプ6はテフロンチュー
ブを用い、テフロンチューブ6の先端吐出口は、こて先
1aから0mm〜2mmの距離に規定した。フラックス
チューブ先端は、図1に示すように、傾めにカットしフ
ラックス吐出口を下方に向け、リード8に接触させるこ
とにより、フラックス7が直線こて先1aに供給され、
気化してしまうことがなく、リード8上に安定してフラ
ックス7を供給することを実現した。なお、図中の27
はヒータケーブルである。
aの濡れ面を安定させるクリーニング装置についての実
施例を説明する。半田ごて1のこて先1aは高温に加熱
された状態でリード8に接触するため偏摩耗が発生した
り、フラックス7の固形分がこて先1aに付着するため
こて先1aに突起が形成されたり、濡れ面の範囲が不安
定になっていた。このために本実施例のクリーニング装
置は、こて先濡れ面を2500〜5000TABの接合
後に図5に示すようにやすりがけを行い濡れ面を安定さ
せる。
ッキ層4で覆われた新品のこて先1aに濡れ面を形成す
るための研磨装置と同じ機構であり、新品こて先1aの
濡れ面作成および使用中の濡れ面安定化に大きく効果が
ある。
明より明らかなように、先端に安定した濡れ面を形成し
た半田ごてとフラックス供給装置と、こて先クリーニン
グ装置より構成され、回路基板への電子部品実装におい
て安定した生産品質を実現する。
図
示す断面図
明図
面図
面図
のフローチャート
Claims (12)
- 【請求項1】 先端に半田濡れ面をもつ半田ごてと、前
記半田ごて先端部にフラックスを供給するフラックス供
給装置と、前記半田ごてをその半田濡れ面が決められた
接触角で移動させる移動手段よりなる半田付け装置。 - 【請求項2】 先端部分に平面形状の半田濡れ面を持
ち、かつ他の面は全て半田に濡れない材質で覆われてい
る半田ごてを備えたことを特徴とする半田付け装置。 - 【請求項3】 半田濡れ面が平面かつ長方形の形状であ
ることを特徴とする請求項2記載の半田付け装置。 - 【請求項4】 移動手段は、半田濡れ面と被半田接合物
がなす角度0<θ≦15°として半田ごてを移動させる
ことを特徴とする請求項1記載の半田付け装置。 - 【請求項5】 半田ごて先端を研磨する手段を持つこと
を特徴とする請求項1記載の半田付け装置。 - 【請求項6】 研磨する手段は、半田ごて先端を研磨す
るやすりよりなる請求項5記載の半田付け装置。 - 【請求項7】 研磨手段は、全ての部分が半田に濡れな
い材質で覆われている半田ごてを、半田付け直前に削り
落して半田濡れ面を形成することを特徴とする請求項5
記載の半田付け装置。 - 【請求項8】 フラックス供給装置は、フラックスを通
し、かつ先端を被半田接合物に接触させる弾力性のある
パイプを有する請求項1記載の半田付け装置。 - 【請求項9】 フラックス供給装置は、フラックスを供
給するパイプを固定している部分が、こて先の動きと同
調するようにした請求項1記載の半田付け装置。 - 【請求項10】 フラックス供給装置は、こて先を加熱す
るヒーター部分とフラックスパイプ固定部分を直結し、
ヒーターの熱によりフラックスパイプを加熱するように
した請求項1記載の半田付け装置。 - 【請求項11】 被半田接合物を押え、かつフラックス飛
散を防止するTAB押え兼フラックス飛散防止板を備え
た請求項1記載の半田付け装置。 - 【請求項12】 回路基板上の電極に半田を供給し、接合
する電子部品のリードを位置合せ後、重ね合わせ、フラ
ックス供給装置でフラックスを供給しながら、先端に半
田濡れ面をもつ半田ごてを、決められた接触角で移動し
半田接合する半田付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15687794A JP3521961B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 半田付け装置およびその半田付け方法 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15687794A JP3521961B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 半田付け装置およびその半田付け方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0825031A true JPH0825031A (ja) | 1996-01-30 |
| JP3521961B2 JP3521961B2 (ja) | 2004-04-26 |
Family
ID=15637347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15687794A Expired - Fee Related JP3521961B2 (ja) | 1994-07-08 | 1994-07-08 | 半田付け装置およびその半田付け方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3521961B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006167789A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Nissan Motor Co Ltd | レーザブレージング加工方法および加工装置 |
| JP2010519047A (ja) * | 2007-02-19 | 2010-06-03 | クーパー トゥールズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 格子構造を備える表面を有するはんだ付けチップ |
| US20220193835A1 (en) * | 2019-09-10 | 2022-06-23 | Hakko Corporation | Soldering device |
| KR102485646B1 (ko) * | 2021-07-23 | 2023-01-05 | 엘에스일렉트릭(주) | 브레이징용 전극 그라인딩 장치 |
-
1994
- 1994-07-08 JP JP15687794A patent/JP3521961B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| KR101464013B1 (ko) * | 2007-02-19 | 2014-11-20 | 쿠퍼툴스 게엠바하 | 격자 구조를 구비하는 표면을 갖춘 솔더링 팁 |
| US20220193835A1 (en) * | 2019-09-10 | 2022-06-23 | Hakko Corporation | Soldering device |
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|---|---|
| JP3521961B2 (ja) | 2004-04-26 |
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