JPS58178593A - プリント基板の半田付け方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プリント基板の半田付は方法及び装置に係り
、特にプリント基板の片面にチップ形式の電子部品を半
田付けする場合のように、プリント基板にリード線用の
穴がおいていない場合の半田付けを良好にできるように
したプリント基板の半田付は方法及び１ｆｆｌｌｉＫ関
する。

従来、プリント基板にリード線のある電子部品を半田付
けする場合、例オは第１図及び第２図に示すようにフロ
ーノルダリング式で半田付けする場合には、プリント基
板ｌにリード＠２用の穴をあけて、電子部品３をプリン
ト基＆ｌの上面に取り付け、リード線２を穴に差し込ん
で下面に突出孕せ、該リード、ｍ′５ｒ含む下面に７ラ
ツクスを塗布した後、矢印Ａ及びＢの方向に上方かつ図
中左右に分子て流動する溶融半田４の波を矢印Ｃ゛の方
向に移動するプリント基板ｌの下面に接触させて半田付
けを行っていた。この場合、プリント基板ｌの下面に塗
布さｎたフラックスは、溶融半田４の波に接触すること
によって大量の７ラツクスカスを発生するが、該フラッ
クスカスはリード線２用の穴から上方に排出さｎるので
、該フラックスカスによって半田付けさする部分と溶融
半田４との接触が妨げらｎるということはなく、半田付
けは良好に行うことができる。

しかし最近、プリント基板１の軽量化、小型化を図るた
めに、第３図に示すようにリード線のないチップ形式の
電子部品３ａが多く採用さｊるようになった。このよう
なプリント基Ｉｆにはり−ド＠２用の穴がおいていない
ため、フローノルダリング式で電子部品３ａの半田付け
を行うと、発生したフラックスカスの一部が電子部品３
８闇に停滞シフ、半田付けさｒる部分と溶融半田４との
接触を妨害して半田が付かない部分が多く発生するとい
う欠点があった。

このような欠点を除くため、ジェット式半田付けが採用
さｆており、この方式はフラックスカスを、第４図に示
すように矢印りの方向にジェット式に噴射する溶融半田
の噴流によって排除して半田付けを行っているので、半
田付けさｎる部分に半田が付かないという欠点は解消さ
するが、第４図から第６図に示すように余剰の半田４ａ
が電子部品３のリード１１２に又Ｆｉｇチップ形式の電
子部品３ａＫ付着して図示のように旗状に固化するとい
う現象が多く発生し、紋余剰半田４ａが電子部品３の置
数のジ−１９２間又はチップ形式の電子部品３ａ間を難
路させる欠点があり、またこの余剰半田４ａを取り除く
ためには多くの手作業による工数が必要となり、非常に
生産性が悪いという欠点があった。

この現象は、ジェット式半田付けにおいては溶融半田４
がかなりの速度でかつ瞬間的に半田付けさｎる部分に噴
射され、紋半田付けさｆる部分に付着した余剰の半田４
ａが落下しないうちに、プリント基板ｌが該余剰の半田
を伴って溶融半田４の噴流外に矢印Ｅの方向に移動し、
皺余剰の半田が冷却さｎて固化してしまうために発生す
るものと考えらｆる。

本発８ＡＦｉ、上記した従来技術の欠点を除くためにな
さｎ＋ものであって、その目的とするところは、ジェッ
ト式半田付は装置と７０−ノルダリング式半田付は装置
の夫々の長所だけを備え、該長所による相乗効果を持つ
プリント基板の半田付は装置を提供することであり、ま
たこｎによってリード線用の穴がおいていないプリント
基板に電子部品を半田付けする場合、フラックスと溶融
半田との接触により発生するフラックスカスをジェット
式半田付は装置によって排除できるようＶ（［７、また
フローノルダリング弐半田付は装置の掛川によって、電
子部品に付着しまた余剰の半田を溶解さぞ、半田付けを
必要とする部分の全部に過不足のない完全な半田付けを
行い半田付は性能の向上を図ることである。また他の目
的は、ジェット式半田付は装置の噴射管内に溶融半田の
流動量をｖＩ４整するようにした！ｔｌｌｕ板を配設す
ることによって、溶融半田の墳射普を調整できるように
することである。更に他の目的は、フローノルダリング
式半田付ｉｔ内に豪数の小穴が形成さｎ、＠、動する溶
融半田に対【７て所定の流動抵抗を与λるようにした調
節部材を配置することによって、該半田付は装置によっ
て発生する浴融半田波の高さを安定はせかつ均一化させ
ると共にジェット式半田付は装置から溶融半田が所定の
速度で噴射で轡るようにすることである。

要するに本発明方法は、プリント基板の半田付けの一工
程において、萌工程でジェット式半田付は装置から溶融
半田を前記プリント基板に噴射し、後工程で７０一ンル
ダリング式半田付は装置によって発生する溶融半田波を
前ロ己プリント基板に接触させて半田付けを行うこと全
特徴とするものであり、また本発明装置ｔ　ｔｔｘ　、
半田槽と、該半田槽に配置さｎた回転装置と、該回転装
置によって回転し、前記半田槽内の半田を流動させるよ
うにした回転翼と、骸回転試によって流動する溶融半田
をプリント基＆に噴射するように【７たジェット式半Ｆ
Ｂ付けｉ倉と、前記回転翼によって流動する溶融半田で
溶融半田波を形成し前記ジェット式半田付は装置による
半田付けが終了したプリント基板を該溶融半田波に接触
させて再度半田付けを行うように４１１＃さｎたフロー
ノルダリング式半田付は装置と金設けたことを％徴とす
るものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いてｄＧｉ’明する
。本発明にふいて、プリント基板ＩＶｉ第８図及び第１
０図に示すように、チェーン８によって図中右上がりに
移送さｎるようになっており、また本発明に係る半田付
け装置９は、自動半田付は装置１０に装着さｎており、
半田槽１１と、回転翼１２と、回転装置１３と、ジェッ
ト式半田付は装ｆｔ１４と、フローンルダリング式半田
付は装置１５とをｍえている。

半田槽１１には、半田４が充填さｎてお９、該半田槽内
に収容さノまた複数の電熱ヒータ１８によって半田４は
溶解するようになっている。回転翼１２ｔよ半田槽１１
内に形成さｔ′ＬｆＩ−仕切り部材１９内に複数配置さ
ｎており、該回転Ｓは半田４が加熱さｎて溶解した場合
にのみ回転装置１３にょって回転し、肢溶融半田を流動
させるようになっている。

回転装置１１３ｒｊ、半田１１１１Ｃ［ｉ！１１廚さｎ
たモータ２０と、半田４１１１１の１ｍｍ内向対し１−
足角度傾斜し得る如く装着さｆた台枠２１と、該台枠Ｖ
（軸方向の移（１を制限さｎて回動自在Ｖ（支承さ一１
１１駆動軸２２と、該駆動軸の上端に固着さ′ｎｆＣ駆
動プーリ２３と、該駆動プーリとモータ２０のプーリ２
０１との間に装架さｒｔた歯付きベルト２４とからなっ
ている。台枠２１１１、第９図に示すように、半田槽１
１に固着さｎた合板２５　Ｋ　４個の取付けねじ２６ｒ
（よって固着さｊてふり、台板２５の左＠ｊの上方及び
）方に形成さまた長穴２５ａによって一定角４＃半田槽
１１の幅方向Ｋｍ斜し得る如くなっており、こむによっ
て溶融半田４の流動方向を上下に過１°ｆλ−らｆるよ
うｒ（なっている。

また駆動軸２２の下端には［Ｐ１転ｌＲ１２が［６１着
ざＦている。

なお半田槽１１内にはｆｔ４融半田４の龜虐：を検出す
るセ／す（図示せず）が＃膚８ｎており、該センサはモ
ータ２０のＯＮ　、　ＯＦＦを制御する制御装置（図示
せず）Ｋ接続さｆている。そＥ〜て半田４が電熱ヒータ
１８によって加熱さｆｌ−オ温１以上になると＃温度を
センサが検知し、制御装置を作製をせてモータ２０が回
転するようＶ（なっている。従って回転翼１２は半田４
が溶Ｍ！ｌｌＬ、て柔軟にならない間は回転しないので
、該回転翼前の部品が破損するおそｆけない。

ジェット式半田付は装置１４け、仕切り部セ１９に７通
ずる噴射？３０全備えてふり、該噴射管の先端はノズル
３０２１になっている。また噴射管３０内には、右ねじ
の複数の調整ねじ３１ｆｆｌｌ１１着さｒ溶融半田４の
流動量を調整するようにしｋ。

Ｌ字状の調整板３２の先端が突出する如く配置さ１てい
る。

フローノルダリング式半田付は装置］５Ｈ１仕切り部材
１９に連通ずる上方部材３５内ｆｌ形の調節部材３６を
備大てふり、該調節部材ｖｒは゛、波動する＃融半田４
に対［、て所定の流ＩＥｌｉ抵仇を与えるようにした複
数の小穴３６ａが形成さｆている。

また第１０図に示すように、上方部材３６の１図中１方
の匠右甚面には、溶−半）ＩｎＩ３の波の高さ及び形状
を調節するために、波尚ｒ文形少酋板３７゜３８が取付
けねじ３９によって上下刃１ｉｉｊに調節自在に固４Ｉ
場ｊでいる。

−そしてプリント４板１に電子ｔｆ１．ａ　３　ａを半
田付けする一工程ＶＣおいて、１工作でジェット式半田
４１け装置１４力・ら溶融半田４をプリント基板ｌの下
面ＶＣ噴射し、偵工作でフローノルタリ／グ弐半田付け
ｆｉ噴１５によって発生する溶融半田４の波をプリント
基板ｌの下面ＶＣ蓚触させで半田付けを行うようＶＣ桐
成さｔている。

なお第７図＆び第８１ｙ１にふいて、４ｏは制肯；盤、
４１１ｔカイトレール、４２ｉコンベア斬り変ハンドル
、４３はフラクサ−１４４はエアカーテン、４５Ｆｉプ
リーヒータ、４６は爪洗浄器、４７σ冷却フアン、４８
はシュータであり、Ｖｈずｎも公知のものである力・ら
、その峠細な６．明は省略する。

本発明は、上６己のように信成さｉｔており、以下その
作用について断切する。第９図力、ら第１１図で示すよ
うに、半円槽１１に充填さ′ｎた半８］４が、通電きｒ
ｌだ電熱ヒータ１８によって力τ１舶ぢ１Ｌ酊凧Ｌ＝、
温度センサが溶融半田４の所定の温度を検出［１、制御
１置によってモータ２０が始動し１、モータプーリ２０
ａ１謝旬きベルト２４及び駆動ブー１１２３を介し、て
駆動軸２２が回転する。すると回転翼１２か回転し２、
溶融半田４が矢印Ｆで乃すように社切り板１９内に吸い
上げらｎ１矢印Ｏで示すように横方向に流動し、更に噴
射’１３０及び調節部材３６に矢印Ｈ９Ｊで示すように
夫々＃Ｌ動する。この際、溶融半田４は調節部材３６０
代数の小穴３６ａをｉ！３過することによって流動抵抗
を受けながら矢印Ｍ、Ｎで示すように上方にかつ図中左
右１分ｎて流動しフローノルタリング式１・半田４の波
が形成さｆ′ｌる。また流動抵抗によって半田、４の彼
の高゛さが安定化［５、その一方向Ｉｌζ↓シブる。に
さが均一化する。なお溶融半田４の波の筒さ及び形状は
、波高波形調節板３７．３８の簡さを大々調節すること
によって調節することができる。

′また調節部材３６による溶融半田４の流動社抗によっ
て、噴射管３０内の圧力が高まり核噴射管に一定量の溶
融半田４が流入し、該噴射管のノズル３０Ｍから矢印に
で示すように所定の速度で溶融半田４が噴射さする。

なお噴射管３０のノズル３０ａから噴射さｎる溶融半田
量が多すぎる場合は、調整ねじ３１をゆるめる。すると
調整板３２の先端３２ａが下降し、噴射管３０の溶融半
田４の通路が狭くなって、溶融半田４の噴射量が少くな
る。逆に溶融半田４の噴射量が少い場合は、調整ねじ３
１を締めると、８１１１４１板３２の先端３２Ｍが上昇
し、噴射管３０の溶融半田４０ｊ路が広くなり紗溶融半
田４の噴射管が多くなる。

第１Ｏ図において、矢印Ｐの方向に進行するプリント基
板ｌの下面に取り付けらｎたチップ形式の電子部品３ａ
の半田付けの一工程について貌明すると、まず前工程で
ジェット式半田付は装置１４の噴射管３０のノズル３０
ｇから溶融半田４の噴流がプリント基板ｌの電子部品３
ａＫ噴射さｎる。すると電子部品３ａに停滞していたフ
ラックスガスが溶−半田４の噴流によって排除ざｎるの
で、電子部品３ａ＃ｉ確実に半田付けζする。この際電
子部品３ｍに付着した余剰の半田４ａは、稜工程でフロ
ーソルダリング式半田付は装ｆｌｌｌ１５の調節部材３
６及び波高波形調節板３７．３８で形成さｎた溶融半田
４の波によって溶解さｎて消失し、同時に前工程で不十
分でめった半田付は部分がよシ確実に半田付けさｒ［る
。

このようにプリント基板１にチップ形式の電子部品３ａ
を半田付けする一工程において、前工程でジェット式半
田付は装置１４から噴射さｆる溶融半田４の噴流によっ
て、フラックスカスを排除して電子部品３ａに半田付け
を行い、その際＃電子部品に付着した余剰の半田４１は
、後工程でフローソルダリング式半田付は装置１５で形
成さｎた溶融半田４の波によって溶解消失するので、実
験の結果、はとんど１００９６に近い完全な半田付けを
行うことができることが判明した。

本発明＆Ｊ１上記のように構成場ｆ１作用するものであ
るから、ジェット式半田付は装置とフローソルダリング
式半田付は装置の夫々の長所だけを備え、該長所による
相乗効果を持つプリント基板の半田付は装置とすること
ができるため、リード線用の穴がおいていないプリント
基板に電子部品を半田付けする場合、フラックスと溶融
半田との接触により発生するフラックスカスをジェット
式半田付は装置によって排除することができ、またフロ
ーソルダリング式半田付は装置の併用によって、電子部
品に付着した余剰の半田を溶解させ、半田付けを必要と
する部分の全部に過不足のない完全な半田付けを行うこ
とができ半田付は性能が著しく向上するという効果があ
る。またジェット式半田付は装置の噴射管内にｆｆ４融
半田の流動量を調整するようにした調整板を配置設した
ので溶融半田の噴射量を任意に調整することができる効
果が俸らする。また７０一ノルダリング式半田付は装置
内にｌｌ！数の小穴が形成さｆ１流動する溶融半田に対
して所定の流動抵抗を与えるようにし″ｆｉ−調節部材
が配置さｔているので、該半田付は装置によって発生す
る溶融半田波の高さを安定させかつ均−化させることが
できると共にジェット式半田付は装置から溶融半田が所
望の速度で噴射できるという効果がめる。

【図面の簡単な説明】

第１図から第６図は従来例に係り、第１図は７０−ノル
ダリング式半田付は装置によってリード線用穴のあけら
ｎたプリント基板に電子部品を半田付けする場合の状態
を示しプリント基板が水平方向に移動する場合の側面図
、第２図は第１図においてプリント基板が右上がりに移
動する場合の側面図、第３図は第２図に示すもののリー
ド線用穴のあけられていないプリント基板にチップ形式
の電子部品を半田付けする場合の＠＋ｔ＋図、嬉４１ｖ
１はジェット式半田付は装置によってリード＠用穴のあ
けらｎたプリント基板に電子部品を半田付けする場合の
状態を示しプリント基板が右上がりに移動する場合の側
面図、第５図は第４図に示すもののリード線用穴のあけ
らｆていないプリント基板にチップ形式の電子部品を半
田付けする場合の側面図、第６図はチップ形式の電子部
品に余剰の半田が付着したプリント基板の下面を示す平
面図、第７図から第１１図は本＠明の実施例に係り、第
７メＩＦｉ本発明に係る半田付は装置を装着した自動半
田付は装置の＠面図、第８図は第７図に示す吃のの平面
図、第９図は半田付は装置の斜視向、第１θ図はプリン
ト基板に電子部品を半田付けしている状態をｄ：す第９
図のＸ−Ｘ矢視縦断面図、第１１図は第９図の℃矢倉部
分拡大縦断面図である。 １ｔｌｉプリント基板、４Ｆｉ溶融半田、９Ｆｉ半田付
は装置、ｌｌは半田槽、１２は同転真、１３は回転＊ｆ
ｌｌ、１４ｔｉジェット式牛田付は装置、１５Ｆｉフロ
一ノルタリング式半田付は装置である。 特許出願人　　横田機械株式会社 代理人　弁理士　　内　１）和　男

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ　プリント基板の半田付けの一工程において、前工程
   でジェット式半田付は装置から溶融半田を前記プリント
   基板に噴射し、後工程でフローノルダリング式半田付は
   装置によって発生する溶融半田波を前記プリント基板に
   接融させて半田付けを行うことを％徴とするプリント基
   板の半田付は方法。 ２　半田槽と、該半田槽に配置さｎた回転装置と、該回
   転装置によって回転し前記半田槽内の半田を流動させる
   ようにした回転翼と、該回転−によって流動する溶融半
   田をプリント基板に噴射するようにしたジェット式半田
   付は装置と、前記回転翼によって流動する溶融半田で溶
   融半田波を形成し、前記ジェット式半田付は装置による
   半田付けが終了したプリント基板を該溶融半田波に接触
   させて再度半田付けを行うように構成さｔまたフローン
   ルダリング式半田付は装置とを設けたことを特徴とする
   プリント基板の半田付は装置。