JPH08306847A - 整形済icのハンダコーティング装置 - Google Patents

整形済icのハンダコーティング装置

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Publication number
JPH08306847A
JPH08306847A JP7125596A JP12559695A JPH08306847A JP H08306847 A JPH08306847 A JP H08306847A JP 7125596 A JP7125596 A JP 7125596A JP 12559695 A JP12559695 A JP 12559695A JP H08306847 A JPH08306847 A JP H08306847A
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JP
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solder
shaped
processing chamber
block
gas
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Application number
JP7125596A
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English (en)
Inventor
Naokatsu Kojima
直勝 小島
Hiroyuki Umeda
宏之 梅田
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Fuji Seiki Machine Works Ltd
Original Assignee
Fuji Seiki Machine Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ブリッジの発生を防止し、均一なハンダコー
ティングを行う。 【構成】 溶融ハンダを収納したハンダ槽に、低酸素濃
度ガス雰囲気を維持することが可能な処理室を連通さ
せ、処理室内に整形済ICのリード部を嵌入し、ポンプ
で送り込まれたハンダ噴流を四辺から均一に噴流させる
スリットを有するハンダブロックと、整形済ICを水平
に保持する搬送手段を設けた整形済ICのハンダコーテ
ィング装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は整形済ICのハンダコー
ティング装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】基板への電子部品実装時に半導体のリー
ドとプリント基板との電気接続を良好にするため、及び
実装作業の効率化を図るためなどの理由により、予め電
子部品のリード部分にハンダ被膜を形成することが行わ
れており、このハンダ被膜形成の一方法としてハンダデ
イップ方法(浸漬)がある。このハンダ被膜形成は、整
形済ICに対してもその要求がある。しかし一方で、近
年電子部品の高集積化に伴いパッケージの多ピン化及び
狭ピッチ化が進んでいることや、ハンダデイップ方法に
よりICなど狭ピッチの精密電子部品にブリッジを発生
させることなく均一なハンダ被膜を形成することが技術
的に困難なことがあり、IC生産ラインへ自動ハンダ被
膜形成装置の導入は皆無に等しいのが現状である。
【0003】図8に示す現在使用されているデイップ方
式によるハンタ被膜形成の一例では、ハンダ槽(A)中
の溶融ハンダ(B)の、表面上に発生する酸化物をスク
レーパ(C)により掻き分け、つかのま現れる低酸化状
態のハンダ表面部分に、整形済IC(D)のリード部分
を浸漬する。その後、浸漬されたリード部分を、搬送装
置(E)で静かに引き上げることによってハンダ被膜形
成をおこなっている。
【0004】又、先に出願されている特開平6−899
59(図9)は、現状において整形済ICに対するハン
ダ被膜形成を行う自動機械の数少ない一例である。図9
の従来例は、装置本体(F)に垂直に架台(G)を設
け、架台(G)に移動装置(H)を取付ける。この移動
装置(H)はモータ(I)でX軸テーブル(J)を移動
させ、更にY軸テーブル(K)を移動できるように設
け、先端に設けた垂直チャック(L)で整形済IC
(P)を保持できるようになってるいる。
【0005】又、装置本体(F)上に設置したハンダ槽
(M)に設けたポンプ(N)で溶融ハンダを供給するハ
ンダブロック(O)に設けた流下溝(図示省略)に整形
済IC(P)を浸漬してハンダコーティングするように
なっている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記のように、整形済
ICのリードへの、ハンダ被膜形成の要望は根強いが、
広く実用化されるには至っていない。その理由として、
幾つかの方法が発明されてはいるが、コスト及び品質の
面で未だ満足できるだけの結果を得られていないことが
挙げられている。例えば、上記図8に示したハンダデイ
ップ装置においては、スクレパ(C)により溶融ハンダ
表面の酸化物を除去した後、整形済IC(D)のリード
部分を浸漬する。しかしこのままの状態ではハンダ装置
は常に大気中に晒されており、溶融ハンダ表面は大気中
の酸素により酸化され、その酸化されたハンダがリード
に付着してしまうことによりブリッジの原因となってし
まう。
【0007】また、例え装置全体をカバーで覆い低酸素
濃度雰囲気の環境を実現したとしても、近年主流になり
つつある高集積化及び狭ピッチ化したIC(例えばリー
ドのピッチが0.3ミリメートルなど)に対しては、溶
融ハンダの固有の表面張力の作用により、ブリッジの発
生は避けられない。
【0008】次に、先に出願されている特開平6−89
959(図9)は、現状において狭ピッチICのハンダ
コートに対応できる数少ない一例であるが、連続でハン
ダコート作業を続けていると、ハンダブロック上にハン
ダの酸化物が蓄積され、それが原因となってブリッジが
発生することがあった。また、その原理上ハンダ厚みの
コントロールが難しく、特にリード部の曲がり部分の内
側などには表面張力によりハンダ溜まりが発生する現象
が見られた。またその構造上、一回の操作で、ICモー
ルドの同一辺上に並んでいるリードの一列だけしか処理
できないという欠点ももっていた。QFPなどの場合、
モールドの四辺それぞれにリードが並んでいるため、こ
の装置では四回処理しなければならず、処理時間短縮に
大きな制約となってしまう。
【0009】そこで本発明は、従来装置に見られるこれ
らの問題を解消し、ブリッジさせることなくリード部に
均一なハンダ被膜を形成することのみならず、連続運転
においても安定した動作を維持し、かつ一工程で一つの
ICリード部すべての処理が可能となることによる、作
業時間の短縮を実現する方法および装置を提供するもの
である。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は前記課題を解決
するために、溶融ハンダを収納したハンダ槽に、低酸素
濃度ガス雰囲気を維持することが可能な処理室を連通さ
せ、処理室内に整形済ICのリード部を嵌入し、ポンプ
で送り込まれたハンダ噴流を四辺から均一に噴流させる
スリットを有するハンダブロックと、整形済ICを水平
に保持する搬送手段を設けた整形済ICのハンダコーテ
ィング装置を構成する。
【0011】又、処理室内に、整形済ICのリード部に
高温ガス及び冷却ガスを連続して噴射するスリットを有
するガス噴射ノズルを設置した整形済ICのハンダコー
ティング装置を構成する。
【0012】又、ハンダブロックに超音波振動用ホーン
を取付けた整形済ICのハンダコーティング装置を構成
する。
【0013】
【作用】本発明は上記のように構成されたもので、ハン
ダコートを低酸素濃度に保たれた処理室内部で行うた
め、ハンダ噴流上に酸化物が発生することがなく、酸化
物の付着を原因とするブリッジを防止することができ
る。又溶融ハンダにおいては、通常の大気中にある状
態、つまり表面に酸化物がある時にくらべ低酸素濃度環
境にある方が、ハンダの濡れ性が良くなることが知られ
ており、従ってハンダコートの厚み、表面状態などの品
質が向上される。
【0014】一方、搬送装置により水平に保持された整
形済ICは、処理室内部に設けられたハンダブロック上
で四辺から均一に噴流するハンダ噴流中に浸漬される
が、このときICのリード部分はハンダブロックのスリ
ット内部に収められ、スリット内壁とリード部は非常に
接近した状態を保つため、リード部に必要量以上のハン
ダが付着するものを防ぐ効果を持ち、ブリッジの防止並
びに均一なハンダコートを可能とする。さらにハンダブ
ロックを用い、水平に保持されたワークを溶融ハンダ中
に浸漬はするという構造は、一工程で一つのICのリー
ド部すべてをハンダコート可能とするもので、処理時間
を短縮する。
【0015】また上記装置にガス噴射ノズルを取り付け
た場合には、整形済ICのリード部にハンダコートを施
した後、さらにリード部分に高温のガスを一定方向から
吹き付けることにより、一度形成されたハンダ被膜を溶
かしつつ、ガス流の勢いにより部分的にハンダを集め、
連続して低温のガスを噴射することでハンダが一部分に
偏った状態のままハンダ被膜を凝固させることができ
る。これにより、リード部の任意の一部分だけハンダ被
膜の厚みを増すことが可能となる。
【0016】また、上記装置に超音波振動用ホーンを取
り付けた場合には、処理室内部のハンダブロックを超音
波振動させるため、溶融ハンダ中に超音波が伝播する際
のキャビテーション作用で、溶融ハンダはリード部の被
コーティング面を強く打つことになる。よってコーティ
ングは対象となるリード表面の一部、あるいは全てに酸
化膜が形成されていたとしても、溶融ハンダは確実にリ
ード部と接触し、緻密で均一なハンダコーティングが施
される。また、上記キャビテーションの作用により、フ
ラックスを必要としないハンダコートを実現できる。
【0017】
【実施例】本発明の第1実施例を図1乃至図5に基づい
て詳細に説明すると、図1の正面図に示すように、装置
本体1の上面にはIC受け取りテーブル2、自動フラッ
クス塗布装置3、ハンダ槽4、超音波洗浄装置5、乾燥
装置6がそれぞれ固定されており、また装置本体1に対
し垂直に固定されている架台7には、IC保持アーム8
を備えた二方向搬送装置9が固定されている。
【0018】二方向搬送装置9は図1,2に示すよう
に、水平方向に正常回転できるように設けた回転螺子棒
10に移動部材11を螺合し、上下の案内溝12,12
´に図示を省略した案内棒を嵌入して移動部材11を回
転しないように左右に移動できる。この移動部材11に
昇降部材13を昇降自在に取付け、昇降部材13に吸着
パット14を設けたIC保持アーム8を取付けている。
【0019】又、ハンダ槽3は図3に示すように、上面
を蓋15で密閉できるようになっており、一部にハンダ
槽3と連通する処理室16を形成し、且つ外気から遮断
するように処理室壁17を蓋15を貫通して設けてい
る。
【0020】処理室壁17の上面にはワーク出入り口1
8とそれを塞ぐシャッター19が設けられている。ま
た、処理室壁17の側面よりガス導入用の配管20を設
けてあり、ガス加熱用ヒーター21により加熱された不
活性ガスを処理室16に導入できるようなっている。一
方処理室16内には、断面を方形したハンダブロック2
2がブロツク基部23に固定されており、ブロック基部
23は支持プレート24によりハンダポンプ25に接続
され、ハンダブロック22(図5参照)に流量制御され
た溶融ハンダを供給できるようにスリット22´を周面
に設けている。
【0021】尚、前記ハンダブロック22は図4,5に
示すように溶融ハンダ28を均一に噴出させるスリット
22´を四辺に設け、中間に空間部22″を設けて整形
済IC27のモールド部がハンダブロック22に当たら
ないようにし、空間部22″をハンダ槽3に連通させて
溶融ハンダが溜ることがないようにしてモールド部が接
触することによる熱衝撃を回避する。
【0022】尚、図3中26はハンダポンプ25を駆動
するモータ、28は溶融ハンダ、29はヒータである。
【0023】本第1実施例は前記のように構成したもの
で、まず二方向搬送装置9にてIC保持アーム8を移動
させ、IC保持アーム8の先端にある吸着パット14に
よりIC受取りテーブル2の上に置かれた整形済IC2
7を真空吸着し保持する。次に二方向搬送装置9により
整形済IC27を自動フラックス塗布装置3まで運び、
整形済IC27のリード部分に液体フラックスの塗布を
行い、終了後、整形済IC27をハンダ槽3の上方へと
移動させる。一方処理室壁17内部では、ハンダポンプ
25により制御された溶融ハンダ28の供給を受けたハ
ンダブロック22上に均一で安定したハンダ噴流ができ
ている。また外部ガスヒーター21により約300℃に
熱せられた不活性ガスが導入されているため、処理室1
6は低酸素濃度状態(酸素濃度400ppm以下)に保
たれ、溶融ハンダ28の表面に酸化物が発生する現象は
みられない。
【0024】次に二方向搬送装置9により前記整形済I
C27を垂直方向に降下させ、シャッター19を開いた
ワーク出入口18から処理室16に整形済IC27を運
ぶ。なお、ワーク出入口18は整形済IC27が通過後
シャッター19を閉じる。また、シャッター19は閉じ
た状態でもIC保持アーム8が上下動することの可能な
構造となっており、整形済IC27が処理室16に搬入
された後は、速やかにシャッター19が閉じ処理室16
の低酸素濃度雰囲気を維持することが可能になってい
る。
【0025】次に整形済IC27はさらに降下させら
れ、ハンダブロック22の四辺に設けたスリット22´
上のハンダ噴流に浸漬される(図5参照)。図5の断面
図に示したように、この時、整形済IC27のリード部
分はハンダブロック22より1mm/sec〜5mm/
sec程度の速度で引き上げると、整形済ICリードア
レーム27のリード部に、ブリッジを生じることなく、
均一なハンダ被膜を形成することができる。
【0026】以上のハンダコーティング工程終了後、整
形済IC27は処理室16より搬出され超音波洗浄装置
5にて洗浄され、乾燥装置20にて乾燥され、IC受取
りテーブル2へと運ばれる。
【0027】次に、第2実施例を図6に基づいて説明す
ると、本実施例は、第1実施例におけるハンダ厚みを制
御するためのガス噴射ノズル30を処理室16に取付け
たものである。ガス噴射ノズル30は、円形リング状に
設けられ、中央の円形の溜り部31の下端に斜め下方に
向かって微細幅のスリットの幅を持つスリット32が設
けられており、整形済IC27の四辺のリード部に対し
同時に、接続されている導管33とノズル用ヒーター3
4により加熱された高温の窒素ガスを高速で噴射するこ
とができる。それ以外の装置の構成は第1実施例と同様
なので、同一符号を付し説明を省略する。
【0028】本実施例は、第1実施例と同様の方法で処
理室16に整形済IC27を搬入し、ハンダブロック2
2上でハンダコーティングが行われる。その後、整形済
IC27をハンダ噴流より引上げた後、整形済IC27
は、ハンダブロック22の上方に取付けられたガス噴射
ノズル30のガス噴射位置まで運ばれる。このガス噴射
位置は、ガス噴射ノズル30のスリット32により斜め
下45度の角度で噴射される窒素ガス流が、整形済IC
リード部分に直接当たるように設定されている。
【0029】ここで、ガス噴射ノズル30のスリット3
2より高温の窒素ガスが噴射され、噴射された窒素ガス
は整形済IC27のリード部を覆っているハンダ被膜を
溶解させ、ガスが斜めに下に吹きおろされることによ
り、リード部の下部分にハンダ溜りを集めることができ
る。この時、ガスを噴射したままの状態でガス噴射ノズ
ル用ヒータ34の電源を切れば、噴射されるガスの温度
は低下し、溶解している整形済IC上のハンダもリード
部のT部分に集まったままの状態で凝固させることが可
能となる。以上の作用で整形済IC上のハンダが凝固し
たのち、ガス噴射ノズル30からの窒素ガス噴射を停止
し、以降第1実施例と同様の操作に寄り、整形済IC2
7を処理室16より搬出し、洗浄、乾燥を行う。
【0030】次に、第3実施例を図7に基づいて詳細に
説明すると、本実施例はハンダブロック22に超音波振
動用ホーンを取付けたものである。即ち、ハンダブロッ
ク22の側面にホーン35が固定され、断熱カラー36
を挟んでコーン37、更に断熱カラー38を挟んで超音
波振動子39が固定されている。なお、コーン37のフ
ランジ部分40は処理室壁17に固定され。超音波振動
用装置部分を支えており、コーン37及び超音波振動子
39はカバー41でカバーされている。他は第1実施例
と同様なので、同一符号を付し説明を省略する。
【0031】本実施例において、第1実施例と同様に、
まず、二方向搬送装置9により整形済IC27を低酸素
濃度状態に保たれた処理室16まで運ぶ。ただしこの
時、自動フラックス塗布装置に3によるフラックス塗布
作業は行わない。処理室16に運ばれた整形済IC27
は、ハンダブロック22上のハンダ噴流に浸漬される
が、この時ハンダブロック22は超音波振動子39の働
きにより振動させられており、ブロックに噴流している
溶融ハンダはキャビテーションを起こしている。この溶
融ハンダ中に整形済IC27のリード部分が浸漬される
ことにより、フラックスのない状態でもハンダ付けが可
能となる。以降、第1実施例と同様にして整形済IC2
7は、ハンダ噴流より引き上げられ、処理室16より搬
出される。ただし、本実施例においてはフラックスを使
用していないため、洗浄と乾燥の作業は必要ない。
【0032】
【発明の効果】本発明は、前記のような構成、作用を有
するもので、ガス雰囲気中にてハンダ付け作業を行うこ
とにより酸化物付着のない清浄なハンダコーティングを
可能とし、又ハンダブロックを使用することにより、ブ
リッジを発生させることなく、一回の工程で同時にIC
四辺のリードをハンダコートすることができる。この
時、溶融ハンダにICのモールド部分を直接浸すことが
ないため、熱衝撃を回避することができる。また、ハン
ダブロックより引き上げられる時のハンダの噴流量と引
き上げ速度の制御により、ブリッジの発生を防止するこ
とのみならず、ハンダ厚みの制御、均一性などの品質の
向上を可能とするものである。
【0033】ハンダコートの後、高温ガスをハンダコー
ティング面に噴射することにより、部分的なハンダの厚
みをコントロールすることが可能となる。
【0034】ハンダブロックを超音波振動させているた
めフラックスを使用しないハンダ付作業が可能となり、
フラックス塗布および洗浄と乾燥の工程を省くことがで
き、より経済的かつ効率的な装置を造ることができる。
【0035】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る整形済ICのハンダコーティング
装置の一実施例の正面図。
【図2】その側面図。
【図3】処理室及びハンダ槽を示す縦断面図。
【図4】ハンダブロックの斜視図。
【図5】ハンダブロックの断面図。
【図6】第2実施例の縦断面図。
【図7】第3実施例の縦断正面図。
【図8】従来装置の斜視図。
【図9】他の従来例の正面図。
【符号の説明】
1 装置本体 2 IC受けとりテーブル 3 自動フラックス塗布装置 4 ハンダ槽 5 超音波洗浄装置 6 乾燥装置 7 架台 8 IC保持アーム 9 二方向搬送装置 10 回転螺子棒 11 移動部材 12 案内溝 12´ 案内溝 13 昇降部材 14 吸着パット 15 蓋 16 処理室 17 処理室壁 18 ワーク出入口 19 シヤッター 20 配管 21 ガス加熱用ヒータ 22 ハンダブロック 22´ フリット 22″ 空間部 23 ブロック基部 24 支持プレート 25 ハンダポンプ 26 モータ 27 整形済IC 28 溶融ハンダ 29 モータ 30 ガス噴射ノズル 31 溜り部 32 スリット 33 導管 34 ノズル用ヒーター 35 ホーン 36 断熱カラー 37 コーン 38 断熱カラー 39 超音波振動子 40 フランジ部分 41 カバー A ハンダ槽 B 溶融ハンダ C スクレーパ D 整形済IC F 装置本体 G 架台 H 移動装置 I モータ J X軸テーブル K Y軸テーブル L 真空チャック M ハンダ槽 N ポンプ O ハンダブロック P 整形済IC

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 溶融ハンダを収納したハンダ槽に、低酸
    素濃度ガス雰囲気を維持することが可能な処理室を連通
    させ、処理室内に整形済ICのリード部を嵌入し、ポン
    プで送り込まれたハンダ噴流を四辺から均一に噴流させ
    るスリットを有するハンダブロックと、整形済ICを水
    平に保持する搬送手段を設けたことを特徴とする整形済
    ICのハンダコーティング装置。
  2. 【請求項2】 処理室の内に、整形済ICのリード部に
    高温ガス及び冷却ガスを連続して噴射するスリットを有
    するガス噴射ノズルを設置したことを特徴とする請求項
    1記載の整形済ICのハンダコーティング装置。
  3. 【請求項3】 ハンダブロックに超音波振動用ホーンを
    取付けたことを特徴とする請求項1記載の整形済ICの
    ハンダコーティング装置。
JP7125596A 1995-04-27 1995-04-27 整形済icのハンダコーティング装置 Pending JPH08306847A (ja)

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JP7125596A JPH08306847A (ja) 1995-04-27 1995-04-27 整形済icのハンダコーティング装置

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JP7125596A JPH08306847A (ja) 1995-04-27 1995-04-27 整形済icのハンダコーティング装置

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JP (1) JPH08306847A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009101395A (ja) * 2007-10-24 2009-05-14 Seitec Co Ltd 局所ハンダ付け装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009101395A (ja) * 2007-10-24 2009-05-14 Seitec Co Ltd 局所ハンダ付け装置

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