JPS63192556A - 蒸気式半田付け装置 - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、印刷基板に半田成分を介して部品を配置し
、該半田成分を加熱雰囲気の中で溶融させ部品固定を得
る半田付は装置に係り、特に加熱雰囲気を作る部分に工
夫を施し、システムの制御及び半田付は性能を改善した
ものである。

（従来の技術） 印刷基板に電子部品を半田付けする方法は、種々の方法
が開発されている。この中で、印刷基板の所定位置に予
め電子部品を配置し、かつ電子部品の電極と印刷基板の
パターンとの間にはペースト半田を挟み仮付けし、この
状態で加熱雰囲気１の中に印刷基板を通すことによりペ
ースト半田を溶融させて部品固定を行なう装置が開発さ
れている。この半田付は装置は、特公昭５Ｂ−４０９３
４号、特公昭５４−１４０６６号公報等に開示されてい
る。

上詰従来の半田付は装置の加熱雰囲気を作る部分は、蒸
気槽により構成されている。半田付けか行われる場合に
は、蒸気槽の内部を上方から円弧状に降下して移動する
連続した連続ベルトコンベアに電子部品を搭載した印刷
基板を乗せ、蒸気槽の内部を通過させる方法が採用され
ている。

（発明が解決しようとする問題点） 従来の蒸気式半田付は装置によると、厚み、大きさなど
熱容量の異なる種々の印刷基板に対して電子部品を適確
に半田付けするという性能と作業性が劣っている。即ち
、熱容量の小さい印刷基板を半田（＝Ｊけ対象とする場
合には、連続ベルトコンベアの搬送速度を速くしなけれ
ばならない。また熱容量の大きな印刷基板が半田付けの
対象となる場合には、連続ベルトコンベアの速度を遅く
しなければならない。このように従来の蒸気式半田付は
装置は、蒸気槽の大きさも固定でありまたこの中を通過
する印刷基板の経路も固定であるため、半田付は温度条
件を種々設定するのに不便であり、融通性に欠けている
。

そこでこの発明は、種々のタイプの印刷基板が半田付は
対象となっても半田付は温度の設定及び予備加熱が自由
にでき、かつ小形で実現できる蒸気式半田付は装置を提
供することを目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明は、蒸気槽の」二部開口部と、該槽の下部との
間を上下移動できるレールを設け、このレールを介して
基板搬入ベルトコンベアと基板搬出ベルトコンベアとの
仲介手段として利用する。

そして、レールを−Ｉ−下駆動する上下駆動装置に対し
ては、前記レールを上下駆動するのに前記レールの」−
下移動速度及び停止を任意に制御でき前記レール上の印
刷基板が前記蒸気槽装置の内部で蒸気密度の違いにより
生じる予熱および半田付けのための本熱を受けられるよ
うに、前記上下駆動装置に速度制御装置を設けるもので
ある。

（作用） 上記の手段により、狭い蒸気槽の中で上下駆動装置を制
御プログラムによりコントロールすることで、印刷基板
の熱容量に応じて種々の予備加熱、本加熱などの温度設
定条件を作ることができる。

（実施例） 以下この発明の実施例を図面を参照して説明する。

第１図はこの発明の一実施例であり、１］は蒸気槽であ
り、上部に開口部が形成され、底部には蒸気を生じさせ
るための液体１２が溜められている。　　　　　　・ 蒸気槽１１の開口部の一方の水平方向には、印刷基板を
搬入するための搬入ベルトコンベア１３が水平に配設さ
れる。また前記開口部の他方の水平方向には搬入ベルト
コンベア１３を延長するように、搬出ベルトコンベア１
４が配設されている。

さらに、開口部とほぼ同一の水平面上には、搬入ベルト
コンベア１３と、搬出ベルトコンベア１４を連続的に繋
げるレール１５が水平に配設されている。このレール１
５は、搬送方向を断面して見た場合、同図（ｂ）に示す
ように左右のガイド部月１５ａ、］、５ｂからなる。ガ
イド部材１５ａ１］、　５　ｂは互いの対向部に案内溝
を有し、この案内溝に印刷基板の縁部を係止させて案内
することができる。ガイド部材１５ａ、１５ｂは、更に
支持装置１６により支持されその平行状態が維持されて
いる。支持装置１６は、ガイド部材１５ａ１１５ｂとと
もに、平行四辺形となる支持部を有し、また、蒸気槽１
１の上下方向に沿って垂直に設けられた支柱１７ａ、１
７ｂに上下動自在に取付けられている。従って、前記レ
ール１５は、蒸気槽１１の開口部と底部の液体１２近く
までとの間を上下移動することができる。

上記のように、レール１５を上下移動制御する手段は、
支持装置１６に連結された上下駆動装置１８である。上
下駆動装置１８は、装置の背面壁に設けられており、例
えばベルトドライブ方式で構成されている。゛ベルト１
８ａが図示矢印の方向に駆動されると、支持装置１６は
降下し、これと同時にレール１５も降下する。上下駆動
装置１８のプーリ１８　ｂは、プログラムにより設定さ
れた制御装置１９により駆動されるもので、レール１５
の上下移動速度、停止位置、停止回数などを自由に設定
できる。

上記のように、レール１５は上下駆動されるのであるが
、蒸気Ｗ！Ｉｌｌの開口部の位置にあるときは、搬入ベ
ルトコンベア１３から送られてくる印刷基板を受取り、
また自己の支持している印刷基板を搬出ベルトコンベア
１４に送出することかできる。

上記のように、印刷基板は搬入ベルトコンベア１３によ
り搬入され、次にレール１５部で、」二記槽１１の内部
で予備加熱、本加熱を受け、次に搬出ベルトコンベア１
４で送出される。ここで、印刷基板は、搬入ベルトコン
ベア１３の途中において、基板のクリーニング処理を受
け、また、基板が急激に熱を加えられると反り等が生じ
るため予備加熱を受ける。クリーニング処理としては、
クリーニング装置１０Ａにより、例えばファンによる液
体の霧状吹付けで有り、また、予備加熱は予備加熱装置
１０Ｂによる加熱が行われる。この加熱は、基板の厚み
が大きい場合に有効である。更に、半田付けの終わった
印刷基板に対しては、搬出ベルトコンベア１４の途中に
おいて、冷却及びクリーン装置１０Ｃによる冷却とクリ
ーン処理が行われる。

上記のように印刷基板は、蒸気槽１１において半田付は
処理されるのであるが、その処理工程の一例を第４図を
参照して説明する。まず、同図（ｂ）に示すように搬入
された印刷基板１ａは、レール］５が蒸気槽］］の開口
部の位置Ｐ１あるとき、一定時間の一次子熱を受け、５
０°Ｃ程度に達すると、任意の速度で下降される。そし
て、例えば中間位置Ｐ２に任意の時間停止され、１３０
６Ｃ程度の二次予熱を受ける。その後、更に下降され下
死点の位置Ｐ３に達し２５０°Ｃ程度の本熱を受は任意
の時間停止される。この間に、同図（ｃ）に示すように
、電子部品１ｃの電極と印刷基板１ａのパターン間にあ
るペースト半田１ｂが溶融し、半田付けが行われる。こ
の任意の時間が経過すると印刷基板は上昇され搬出ベル
トコンベア１４に送出される。基板の温度変化と時間の
関係は同図（ａ）に示すようになる。

上記のように本装置は、液体１２を加熱して蒸気を発生
させた場合、この蒸気には」−下方向に密度の差があり
、加熱効果が上下の位置によって異なることを有効に利
用して予熱工程を得られるようにしている。しかもその
予熱温度は、基板の停止位置や停止時間を任意に変更で
きるので、基板の厚みなどが異なっても自由に対応でき
る。

ここで、本装置においては、レール１５が上下制御され
ることで、印刷基板に対して熱を加えている。このよう
に処理される場合、印刷基板に対しては正確に熱が加え
られ、しかも蒸気槽１１の内部の温度分布に影響を与え
にくいレール１５であることが好ましい。レール１５の
上下移動が、温度分布に与える影響を軽減するには、レ
ール１５およびその支持手段などの構造はできるだけ＝
　９− 単純であり、材質も熱伝達特性のよいものを使用した方
がよい。そこで、本装置ではレール１５の材質として、
例えばアルミニュームを用いている。

しかもレール１５周辺の構成はできるたけ単純化してい
る。

第２図を参照してレール１５の周辺の構成についてさら
に説明する。搬入ベルトコンベア１３から送られてきた
印刷基板ＰＣＩは、送り装置２０の送り爪２０ａにより
印刷基板ＰＣ２の位置に送られる。送り爪２０ａは、側
面から見た形状が第２図（ｂ）に示すようにコ字形であ
り、後部の爪で搬入ベルトコンベア１３上の印刷基板Ｐ
ＣＩの後部を送り方向に押し、前部の爪でレール１５上
の印刷基板ＰＣ２の後部を搬出ベルトコンベア１４側に
押す。これにより、ＰＣＢの位置にレール上の印刷基板
が移動され、ＰＣ２の位置に搬入ベルトコンベア１３上
の印刷基板が移動されることになる。送り爪２０は、図
示のＳｌの位置に移動すると、爪制御装置２０ｂにより
、基板に係止しない位置まで上昇され、矢印ａ１、ａ２
、ａ３の経路を通り次の基板送りのために待機する。

次に、上記の搬入ベルトコンベア１３、レール１５、搬
出ベルトコンベア１４により構成される搬送装置に対し
ては、案内幅調整機構が設けられ、種々の幅の印刷基板
の搬送に対応できる機構となっている。第２図において
、２１．２２は同期して作動するモータであり、このモ
ータ２１は、ボルト２１ａを正転または逆転させること
ができる。

搬入ベルトコンベア１３は左右の平行な案内部１３１．
１３２を有する。ボルト２１ａは、案内部１３１を構成
する保持レール１３ａを貫通し、案内部１３２を構成す
る保持レール１３ｂに軸受けされている。同様に、モー
タ２２は、ボルト２２ａを正転または逆転させることが
できる。搬入ベルトコンベア１４は左右の平行な案内部
１４１．１４２を有する。ボルト２２ａは、案内部１４
１を構成する保持レール１４ａを貫通し、案内部１４２
を構成する保持レール１４ｂに軸受けされている。

従って、モータ２１．２２を回転制御することにより、
搬入ベルトコンベア１３の保持レール１３ａ１搬入ベル
トコンベア１４の保持レール１４ａを矢印ａ４またはａ
５方向に調整することができ、印刷基板の案内幅Ｗを任
意に設定できる。

このように案内幅Ｗを可変する場合、レール１５のガイ
ド部材１５ａ、１．５ｂの間隔も保持レール１３ａに追
従して調整される。

保持レール１３ａとガイド部材１５とを幅方向へ追従さ
せるためには、例えば第３図に示すような手段が用いら
れる。

ここでまず搬入ベルトコンベア１３の具体的構成から説
明すると、この搬入ベルトコンベア１３は、左右の案内
部１３１．１３２からなるが、左右対象であるので、第
２図と第３図を参照して案内部１３１の構成を代表して
説明する。

案内部１３１は、断面コ字形の保持レール１３ａと、こ
の保持レール１３ａの内側であって、長手方向に沿って
設けられたベルト１３ｄ１このベルト１３ｄをドライブ
するプーリ１３ｂ１１３ｃから成る。プーリ１３ｂ、１
３ｃは、図示していないが、基板搬送のために制御され
るモータにより駆動されるもので、このモータはマイク
ロコンピュータを用いたシステム制御装置により制御さ
れる。ベルト１３ｄの上面は、レール１５が蒸気槽１１
の開口部にあるときに、レール１５の溝の下面と同一平
面上に位置するように設計される。

ここでボルト２１ａは、保持レール１３ａの側壁を直交
して貫通している。この場合、ボルト２１ａの貫通位置
は、印刷基板の搬送に支障のない位置に選択されている
。ボルト２１ａが回転されると、案内部１３１全体が図
示矢印ａ４あるいはａ５方向に駆動される。そしてこの
ときは、ガイド部材１５ａは、連結部材３０により保持
レール１３ａと連結されているために、このガイド部材
１５ａも追従して図示矢印ａ４あるいはａ５方向に駆動
される。

連結部材３０は、このように、ガイド部材１５ａを保持
レール１３ａに追従させるとともに、レール１５が下降
されるときには、その動作を詐容する必要がある。この
ために、例えば第３図に示す形状であり、ガイド部材１
５ａの上下移動に対しては解放、左右方向移動に対して
は係止する形状である。つまり上方から見た形状がＨ形
であり、その一方の凹部にガイド部材１５ａの一端が係
合できる。また連結部材３０の他方の四部には、保持レ
ール１３ａの一端か係合し固定されている。

これによりガイド部材１５ａの１−下移動に対しては解
放、左右方向移動に対しては係止する機能を４する。第
２図、第３図の説明では、ガイド部材１５ａと保持レー
ル１３ａの連結手段のみを説明したが、保持レール］、
　３　ｂとガイド部材１５ｂも同様な連結部材３］によ
り連結され、ガイド部材１５ｂの上下移動は解放状態と
されている。

」−記のように本装置によると、蒸気槽１１の内部で上
下移動するレール１５周辺の構成をできるだけ単純にし
ている。つまり、印刷基板の幅に応じてレール１５のガ
イド部材１５ａ、１５ｂの間隔を可変する場合にも、レ
ール１５自体に幅調整用のモータを対応させることなく
、搬入ペルトコンベ７１３との連結手段を工夫すること
によりレール１５周辺の熱容量を極力押えている。これ
により蒸気槽１１内部の温度分布の乱れを無くすことが
でき正確で良好な半田仕上りに寄与できるものである。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明は、種々のタイプの印刷基
板か半田付は対象となっても半田付は温度の設定及び予
備加熱をきめこまかに自由にでき、かつ小形で実現でき
る蒸気式半田付は装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例を示す構成説明図、第２図
は第１図の搬送装置の一部を取出して示す構成説明図、
第３図は、搬送装置の一部部品とその動作を説明するの
に示した斜視図、第４図はこの発明装置の動作例を説明
するのに示した説明図である。 １１・・・蒸気楢、１２・・・液体、１３・・・搬入ベ
ルトコンベア、１４・・・搬出ベルトコンベア、１５・
・・レ一部、１５ａ、１５ｂ・・・ガイド部材、１６・
・・支持装置、１７ａ、１７ｂ・・・支柱、１８・・・
上下駆動装置、１９・・・制御装置、２０・・・送り装
置、２０ａ・・・送り爪、２０ｂ・・・爪制御装置、２
１．２２・・・モータ、３０．３１・・・連結部祠。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　底部に液体を収容し該液体を加熱することで蒸気を発
   生させ上部開口部近傍まで至らしめる蒸気槽装置と、前
   記蒸気槽装置の前記開口まで半田付け対象となる印刷基
   板を水平及び微少の傾斜をさせて搬入する搬入ベルトコ
   ンベアと、前記開口の位置に水平及び微少の傾斜をさせ
   て支持され、前記搬入ベルトコンベアからの前記印刷基
   板を水平及び微少の傾斜をさせて受取るためのレールと
   、このレールを支持し、前記蒸気槽の開口部とその下方
   部間で上下移動させることのできる上下駆動装置と、前
   記レールが前記開口部に位置している状態で、前記レー
   ル上の印刷基板を水平に受取り搬出するための搬出ベル
   トコンベアとを具備し、前記上下駆動装置が前記レール
   を上下駆動するのに前記レールの上下移動速度及び停止
   を任意に制御でき前記レール上の印刷基板が前記蒸気槽
   装置の内部で予熱および半田付けのための本熱を受けら
   れるように、前記上下駆動装置に速度制御装置を設けた
   ことを特徴とする蒸気式半田付け装置。