JPS6257428B2

JPS6257428B2 -

Info

Publication number: JPS6257428B2
Application number: JP56025873A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Murakami; Chuichi Matsuda; Keiji Saeki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1981-02-23
Filing date: 1981-02-23
Publication date: 1987-12-01
Also published as: JPS57139993A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はプリント基板を対象とする半田付、特
に抵抗、コンデンサ等のリード線を有しないチツ
プ状部品を塔載したプリント基板を対象とする半
田付方法及びその装置に関するものである。一般に電子部品をプリント基板の導体部に半田
付けする場合は、半田付を良好にするため前工程
としてフラツクス処理を行うが、溶融半田を上記
予め塗布されたフラツクスに接触させると、ガス
が発生し、このガスが半田付部分に滞留すると、
半田付不良を起こす原因になる。一般にリード線付きの電子部品の場合は、プリ
ント基板にリード線を挿入する必要から、孔を形
成するため、上記フラツクスのガスが発生しても
このガスが孔から抜け出ることとなり、問題を起
こすことは少なかつたが、リード線を有しないチ
ツプ状部品の場合は、この問題がきわめて重大な
問題となる。又、チツプ状電子部品の場合は、両端に電極部
を有し、その電極の表面積がリード線等と比較す
ると大きいため、この電極部とプノント基板の導
体部との間に溶融半田が供給された場合、過剰な
肉盛が形成されることが多く、これが固化した状
態においては、プリント基板の熱変形等に対して
われ等の発生の原因になり、この点でも大きな課
題が存在していた。これらチツプ部品の半田付方式としては、従来
から、プリント基板を移動させながら、その半田
付面に溶融半田を噴き上げて半田付を行なう噴流
式半田付方式が用いられており、この噴流式半田
付には、噴流半田波形状によつて二つの方法に分
けられている。その一つは、溶融半田の噴出口に
対して半田波が略対称形状に形成される、いわゆ
る両波噴流式と呼ばれるものであり、もう一つ
は、プリント基板の進行方向と逆向きに流れる半
田波をもつ、いわゆる片波噴流式と呼ばれるもの
である。しかし、このような方式は二つとも大きな欠点
を持つている。すなわち、前者の両波噴流式に於ては、第１図
に示すように、溶融半田噴出口（以下ノズルと呼
ぶ）１から対称形状の半田波２が形成されてお
り、チツプ部品３が塔載されたプリント基板４
は、図の左から右へ移動するが、半田波２からプ
リント基板４が離れる時、半田波２はプリント基
板４の移動方向と同一方向に流れ落ちるため、過
剰な半田がチツプ部品３に付着し、第２図に示す
ように、接着剤５によりプリント基板４に装着さ
れているチツプ部品３の電極６と半田レジスト７
で囲まれたプリント基板４の導体部８には、チツ
プ高さより高い過剰半田肉盛り９が形成されてし
まう。ところが、このように過剰な肉盛りとなつ
た半田付は、第３図に示すように、完成したプリ
ント基板に外力あるいは熱による変形（曲げ）が
生じると、過剰な半田肉盛により強固にチツプ部
品がプリント基板に接合されているため、容易に
チツプ部品内部にクラツクが生じ、その特性の劣
化につながり、プリント基板を電子機器に組込む
際、あるいは市場にその製品が出た際、回路の不
良発生原因となる。次に、後者のいわゆる片波噴流式は、上記過剰
半田肉盛りを防止するために考えられたものであ
る。すなわち、第４図に示すように、この半田波
は、ノズル１０からプリント基板４の進行方向と
逆方向へ半田波１１となつて流れており、プリン
ト基板４は進行方向に対して上方に傾いて半田波
１０を通過する。この方法では、プリント基板４
が半田波１１と離れる時には、半田波１１はプリ
ント基板４の進行方向と逆方向に流れ落ちるた
め、半田肉盛りは半田波１１に引き込まれ、過剰
な半田肉盛りにはならない。しかし、チツプ部品
３に対して、片側、すなわち、図の右方から左方
へしか半田波１１が作用しないため、第５図に示
すようにチツプ部品３のプリント基板４の進行方
向に対して前方部１２には肉盛り高さがチツプ部
品高さを越えない正常な半田肉盛り１３が得られ
るが、後方部１４には、半田付時に気化したフラ
ツクスのガスが半田波１１によつて除去されず滞
留してしまうため、全く半田が付かないようにな
り、後で必らず、人手による半田肉盛り作業が必
要となる。以上、従来の二つの噴流半田付方式では、いず
れの場合も半田付不良が発生し、手作業で修正せ
ざるを得ない。しかし、この時、修正に用いられ
る半田ゴテによる局部的な加熱で、チツプ部品が
破損するという更に大きな問題が生じているのが
現状であり、チツプ部品の半田付は不良のない無
修正化が望まれていた。そこで、本発明者らは、これらチツプ部品の半
田付不良をなくし、無修正化を実現するための研
究を重ねてきたが、ここにその実現を見たもので
ある。以下図面に従がい、本発明の詳細について
説明する。第６図、第７図は本発明の実施例を示してお
り、第８図、第９図、第１０図及び第１１図は、
その具体的な一実施例の半田付装置の概略を示し
ている。第６図において、プリント基板４は第１のノズ
ル１５、第２のノズル１６の順に通過していく。
まず第１のノズル１５では、半田波は溶融半田１
７がノズル１５の吹出口１８からプリント基板４
の進行方向の前後にその頂点から略対称形に流れ
落ちる半田波１９，２０で形成される。この時、
プリント基板４に塔載されたチツプ部品３の前方
部２１には半田波１９が作用し、発生したフラツ
クスガスを追い出し半田肉盛り２２を作る。そし
てプリント基板４が第１のノズルで生じる半田波
の前方すなわち半田波２０にて離脱するようにす
れば、チツプ部品３の後方部２３は半田波２０が
作用し、同じく半田肉盛り２４を作る。この時で
きる半田肉盛りは、前述したように、プリント基
板の進行方向と半田波２０の流れ方向が同一のた
め、過剰な半田肉盛りとなる。次に第２のノズル
１６では、吹出口２５から出た半田は、せき止め
２６によつて、プリント基板の進行方向と逆方向
へ半田波２７となつて流れ落ちる。ところで、第
２のノズル１６及びせき止め２６で形成される半
田波２７は、せき止め２６で後方への流出を止め
られ、かつプリント基板の進行方向に伸びた広い
せき止め２６により半田が滞留する静止面ができ
るため、半田波面は静かで安定したものになり、
波の乱れによる半田付け不良の発生を防止するこ
とができる。また、第２のノズル１６の高さを第
１のノズル１５より高くすることによつて半田波
２７を第１の半田波よりも高くし、プリント基板
４がその進行方向に対し上方に傾いて半田波２７
に接触、離脱するようにしておけば、チツプ部品
３がせき止め２６に衝突することなくプリント基
板４が通過でき、第１のノズル１５によつて形成
された過剰な半田肉盛り２２，２４はプリント基
板が上方に傾いているため、大きな下方への重力
の働きと半田波２７によりかき取られ、余分な部
分が半田波２７の中に流入してしまい、第７図に
示すような正常な小さい半田肉盛り２８に修正さ
れる。このように第６図に示す方法では、従来例での
過剰な半田肉盛りあるいは半田が付かないと言う
現象はなくなり、チツプ部品の半肉田盛りは、第
７図に示すように、チツプ部品の高さを越えるこ
とのない小さなものになり、手直しの不要な無修
正の半田付が可能となる。ところで、このような半田付を実現するための
具体的な半田付装置として、以下一実施例をもつ
て説明する。第８図は本実施例の概略図であり、このＡ−
A′断面を部分的に破断したのが第９図、そして
第９図のＢ−B′断面が第１０図に、同じく、Ｃ−
C′断面が第１１図に示されている。第８〜１１
図において、半田を加熱溶解して貯める半田槽２
９に溶融した半田３０が入れられており、３１が
第１のノズル、３２が第２のノズルを示してい
る。各ノズルから半田波を噴出させるために、第
１のノズル３１に対しては、第１のヒータ３３、
第１のモータ３４、第１の変速機３５、第１のベ
ルト３６、第１の軸受３７、第１のプロペラシヤ
フト３８、第１のプロペラ３９を持ち、又第２の
ノズル３２に対しては、第２のヒータ４０、第２
のモータ４１、第２の変速機４２、第２のベルト
４３、第２の軸受４４、第２のプロペラシヤフト
４５、第２のプロペラ４６を持つており、ヒータ
３３，４０で溶融した半田３０がモータ３４，４
１によるプロペラ３９，４６の回転でそれぞれの
半田流入口４７，４８を通り、ノズル３１，３２
に押し出され噴出するようになつている。そし
て、半田槽２９は、第１のノズル３１と第２のノ
ズル３２に対応して、隔壁４９によつて２分割さ
れている。その結果、第１のノズル３１と第２の
ノズル３２は、それぞれのモータ３４，４１とプ
ロペラ３９，４６によつて送り出される第１の半
田波５０と第２の半田波５１を形成し、かつモー
タ３４，４１はそれぞれその変速機３５，４２を
もつているため、噴出する半田波５０と５１の高
さを容易に変えることができる。なお、本実施例では、２個のノズルを隔壁で２
つに分離された一つの半田槽の中に設けたが、当
然のことではあるが、これら２個のノズルを全く
別々の半田槽２台に１個づつ設け、これ等２台の
半田槽を並べても同じ結果が得られる。また２個
のノズルを内部に隔壁を持たない１台の半田槽中
に設け、１台のモータとプロペラでもつて２つの
ノズルから別々の半田波高さを形成することもで
きる。この場合には、２つのノズルの半田噴出口
の大きさを変える。すなわち、第２のノズルの半
田噴出口を第１のそれよりも小さくすることによ
り、第２のノズルによる半田波の高さを第１の半
田波高さよりも高くすることが可能であり、同様
な結果が得られる。以上説明したごとく本発明を用いれば、プリン
ト基板、特にチツプ部品を塔載したものの半田付
において、不良のない無修正半田付が可能とな
る。本発明の効果を実験結果を用いて示したのが
表１である。

【表】表１の結果は、従来の半田付方式の、いわゆる
両波噴流式と片波噴流式を実施例と比較するた
め、１枚当り200個のチツプ部品を塔載したプリ
ント基板20枚づつを半田付し、その半田付不良発
生状況を調べたものである。この表で“半田ブリ
ツジ”と言うのは、隣り合つたチツプ部品の電極
間に半田が短絡した不良であり、手作業による修
正を必要とする。表１から実施例の場合は全く不
良が発生していないことがわかる。以上説明したように本発明は、次のような特有
の効果を奏するものである。第１のノズルが溶融半田を吹出口からプリント
基板の進行方向の前後方向に対して略対称形状に
なるように噴出させることにより、チツプ部品の
前方部と後方部の両方に充分な半田肉盛りが形成
され、さらに第２のノズルに設けたせき止めによ
つて、第２のノズルによる半田波の方向が確実に
プリント基板の進行方向に逆向きに限定されると
ともに、せき止めで溶融半田が滞留して静止面を
つくるために乱れのない半田波が流出することに
より、過剰な半田肉盛りを確実にかき落とすこと
ができ、ツララ不良のない半田付品質の優れた半
田付けが可能となる。また、第２のノズルによる半田波を第１のノズ
ルによる半田波より高くすると共にプリント基板
を進行方向に対して上方に傾けて半田波を通過さ
せることにより、プリント基板の進行を前記第２
のノズルに設けたせき止めが防害するようなこと
もない。また基板は上方へ傾いているため、半田
肉盛りの過剰肉盛部に作用する重力の方向が、第
２のノズルによる半田波が過剰肉盛りをかき落と
す方向により近くなり、過剰肉盛りをかき落とし
易くなる。このように、本発明を用いれば、従来の半田付
方法において半田付不良が多く発生し、その修正
に多大の人手を要していたものが不要となり、か
つ、市場におけるチツプ部品の破損が生じなくな
ると言う極めて顕著な効果を発揮するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図、第４図は従来の半田付方法における半
田波形状を示す図、第２図、第３図、第５図は従
来の半田付方法による半田付不良を示す図、第６
図は本発明による半田波形状を示す図、第７図は
本発明による半田付状態を示す図、第８は本発明
による半田付装置の実施例を示す概略図、第９図
は第８図のＡ−A′断面を部分的に破断した図、
第１０図は第９図のＢ−B′断面を表わす図、第１
１図は第９図のＣ−C′断面を表わす図である。３……チツプ部品、４……プリント基板、１
７，３０……半田、１５，３１……第１のノズ
ル、１６，３２……第２のノズル、１９，２０，
５０……第１の半田波、２７，５１……第２の半
田波、９……過剰な半田肉盛り、１３，２８……
正常な半田肉盛り、３４……第１のモータ、４１
……第２のモータ、３９……第１のプロペラ、４
６……第２のプロペラ。

Claims

【特許請求の範囲】１プリント基板の搬送方向に互いに向い合つた
一対の前部および後部の電極を有する少なくとも
一個のチツプ部品が上記プリント基板の表面に接
着剤により取り付けられ、上記両電極部と上記プ
リント基板の導体部との間を、予め塗布されたフ
ラツクスの存在下で半田接続するプリント基板の
半田付方法であつて、上記チツプ部品が下方にな
るよう位置されたプリント基板に対し、その下方
に溶融半田を２個の独立したノズルに供給フロー
させ、プリント基板を第１のノズル、第２のノズ
ルの順に、通過させて半田付する方法において、
前記第１のノズルでは溶融半田の噴出口に対して
略対称形状に半田波を形成させるとともに、プリ
ント基板を前記半田波の頂点より前方にて半田と
離脱するよう通過させ、前記第２のノズルでは、
前記プリント基板の進行方向に伸びたせき止めを
設けて前記プリント基板の進行方向への半田波の
流れを阻止し、かつ前記プリント基板の進行方向
に逆向きにのみ溶融半田を流出させ、前記第１の
ノズルによる半田波より高い半田波を形成させ、
前記プリント基板を進行方向に対して上方に傾い
て半田波を通過させることを特徴とするプリント
基板の半田付方法。２プリント基板の搬送方向に互いに向い合つた
一対の前部および後部の電極を有する少なくとも
一個のチツプ部品が上記プリント基板の表面に接
着剤により取り付けられ、上記両電極部と上記プ
リント基板の導体部との間を、予め塗布されたフ
ラツクスの存在下で半田接続するために、上記チ
ツプ部品が下方になるように位置させたプリント
基板に対し、その下方に溶融半田を２個の独立し
たノズルに供給フローさせ、プリント基板を第１
のノズル、第２のノズルの順に通過させて半田付
する装置において、前記第１のノズルは溶融半田
を吹出口から、プリント基板進行方向の前後方向
に対して略対称形状に流れる半田波になるよう噴
出させ、前記第２のノズルには、プリント基板の
進行方向への半田波の流れを阻止し、かつプリン
ト基板の進行方向に逆向きにのみ溶融半田を流出
させるための、プリント基板の進行方向に伸びた
せき止めを設け、前記第２のノズルからプリント
基板の進行方向と逆向きに流出する半田波の高さ
を前記第１のノズルで形成される半田波の高さよ
り高くなるように前記第２のノズルを配し、さら
に前記プリント基板を進行方向に対して上方に傾
けて半田波を通過させる手段を備えたことを特徴
とするプリント基板の半田付装置。