JP2000107856A - フラックス塗布装置 - Google Patents

フラックス塗布装置

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JP2000107856A
JP2000107856A JP10283891A JP28389198A JP2000107856A JP 2000107856 A JP2000107856 A JP 2000107856A JP 10283891 A JP10283891 A JP 10283891A JP 28389198 A JP28389198 A JP 28389198A JP 2000107856 A JP2000107856 A JP 2000107856A
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flux
soldered
component mounting
work
substrate
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JP10283891A
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English (en)
Inventor
Teruo Okano
輝男 岡野
Hidekazu Imai
英和 今井
Shinichi Fujikawa
真一 藤川
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Tamura Corp
Tamura FA System Corp
Original Assignee
Tamura Corp
Tamura FA System Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フラックスの浸透性を確保できるフラックス
塗布装置を提供する。 【解決手段】 フラックス塗布装置11およびはんだ付け
装置12に、部品搭載基板Wを搬送するための基板搬送コ
ンベヤ13,14を連続的に配設する。フラックス塗布装置
11は、部品搭載基板Wを予め加熱する予加熱部15と、こ
の予加熱部15で加熱した部品搭載基板Wに水溶性フラッ
クスFを塗布するフラックス塗布部16と、水溶性フラッ
クスFを塗布した部品搭載基板Wの温度を維持する保温
部17とを、連続的に設けたものである。予加熱部15でフ
ラックス塗布前プリヒータ24により40〜70℃程度に
加熱した部品搭載基板Wに、フラックス塗布部16でスプ
レーフラクサ35から噴霧した水溶性フラックスFを塗布
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、はんだ付けされる
被はんだ付けワークにフラックスを塗布するフラックス
塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、はんだ付けを行う際は、発泡
式フラクサまたはスプレー式フラクサにより被はんだ付
けワークにフラックスを塗布し、その被はんだ付けワー
クをプリヒータにより予加熱し、その被はんだ付けワー
クをはんだ付け装置によりはんだ付けしている。
【0003】前記フラックスは、その溶媒をアルコール
とするものが一般的であったが、最近では水溶性のもの
が増えてきている。
【0004】ボラタイル・オーガニック・コンパウンド
(工業用アルコールなどの揮発性有機化合物、以下、
「V.O.C.」という)排出規制や、自主規制運動が
高まり、純水を溶媒とした水ベースの水溶性フラックス
の普及が進んでいる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この水溶性フ
ラックスは、被はんだ付けワークであるプリント配線基
板の樹脂表面で弾き易く、浸透性に劣る。
【0006】例えば、プリント配線基板のスルーホール
内へのフラックス浸透性が低下するため、基板下面から
スルーホールを経た基板上面のランドや部品リードへの
はんだ濡れ上がり現象が確保されない場合もあり、はん
だ付け不良が生ずる原因となっている。
【0007】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、被はんだ付けワークにおけるフラックスの浸透性
を確保できるフラックス塗布装置を提供することを目的
とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載された発
明は、被はんだ付けワークを予め加熱する予加熱部と、
加熱された被はんだ付けワークにフラックスを塗布する
フラックス塗布部とを具備したフラックス塗布装置であ
る。
【0009】そして、予加熱部で加熱された被はんだ付
けワークに、フラックス塗布部でフラックスを塗布する
から、常温の被はんだ付けワークでは弾かれ易いフラッ
クスを、被はんだ付けワークの隅々にまで浸透させるこ
とができる。
【0010】請求項2に記載された発明は、請求項1記
載のフラックス塗布装置におけるフラックスを、水溶性
フラックスとしたものである。
【0011】そして、特に弾かれ易い性質の水溶性フラ
ックスであっても、加熱された被はんだ付けワークにお
いては浸透性を確保できる。
【0012】請求項3に記載された発明は、請求項1ま
たは2記載のフラックス塗布装置におけるフラックス塗
布部が、被はんだ付けワークに対してフラックスを噴霧
して塗布するスプレーフラクサを有するものである。
【0013】そして、スプレーフラクサから噴霧された
フラックスは、発泡式フラクサにより塗布される発泡フ
ラックスのように高温の被はんだ付けワークと接触した
瞬間に消えてしまうおそれがなく、加熱された高温の被
はんだ付けワークにも効果的に塗布できる。
【0014】請求項4に記載された発明は、請求項1乃
至3のいずれかに記載のフラックス塗布装置におけるフ
ラックスが、加温されたフラックスである。
【0015】そして、予加熱部で加熱された被はんだ付
けワークに、加温されたフラックスを塗布することによ
り、フラックス塗布による被はんだ付けワークの温度降
下を防止でき、フラックスの浸透性および活性を効果的
に維持できる。
【0016】請求項5に記載された発明は、請求項1乃
至4のいずれかに記載のフラックス塗布装置において、
フラックスが塗布された被はんだ付けワークの温度を維
持する保温部を具備したものである。
【0017】そして、予加熱部で加熱されフラックス塗
布部でフラックス塗布された被はんだ付けワークの温度
を保温部により維持でき、フラックスの浸透性および活
性を効果的に保てる。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明を、図1に示された
実施の一形態を参照しながら説明する。
【0019】図1には、フラックス塗布装置11と、はん
だ付け装置12とが示されている。これらのフラックス塗
布装置11およびはんだ付け装置12には、被はんだ付けワ
ークとしてのプリント配線基板に電子部品が搭載された
部品搭載基板Wを水平に搬送する基板搬送コンベヤ13
と、部品搭載基板Wを上昇傾斜状に搬送する基板搬送コ
ンベヤ14とが連続的に配設されている。
【0020】フラックス塗布装置11は、部品搭載基板W
を予め加熱する予加熱部15と、この予加熱部15で加熱さ
れた部品搭載基板WにフラックスFを塗布するフラック
ス塗布部16と、フラックスFが塗布された部品搭載基板
Wの温度を維持する保温部17とが、連続的に設けられた
ものである。
【0021】前記予加熱部15は、部品搭載基板Wを搬入
する搬入口21と、反対側より部品搭載基板Wを搬出する
搬出口22とを有するプリヒートチャンバ23と、このプリ
ヒートチャンバ23内に設置されたフラックス塗布前プリ
ヒータ24とを具備している。
【0022】このフラックス塗布前プリヒータ24は、輻
射加熱または熱伝導加熱のどちらでも良く、シーズヒー
タ、パネルヒータまたは温風ヒータなどを、単独または
組合せて用いると良い。
【0023】プリヒートチャンバ23には、このプリヒー
トチャンバ23内の雰囲気温度を設定温度に保つための温
度調節器25が、循環ダクト26,27により接続されてい
る。
【0024】前記フラックス塗布部16は、プリヒートチ
ャンバ23の搬出口22に連通部31を介し連通されて部品搭
載基板Wを搬入する搬入口32と、反対側より部品搭載基
板Wを搬出する搬出口33とを有するフラクサチャンバ34
の内部に、このフラクサチャンバ34内の基板搬送コンベ
ヤ13より下側で上向きに設置されたスプレーフラクサ35
を有している。
【0025】このスプレーフラクサ35は、部品搭載基板
Wの搬送方向に対して水平面内の直角方向すなわち図1
紙面に対し垂直方向に往復移動する上向きのスプレーノ
ズル36を有し、搬送中の部品搭載基板Wに対してフラッ
クスFを均一に噴霧して塗布する。
【0026】このフラックスFは、V.O.C.排出規
制上、水溶性フラックスが望ましく、さらに、この水溶
性フラックスFを噴霧前のフラックス貯槽内などで予め
加温しておくことが望ましい。
【0027】前記保温部17は、フラクサチャンバ34の搬
出口33に連通されたダクト部37と、このダクト部37の内
部に設けられた補助ヒータ38とを有し、前記はんだ付け
装置12に搬送される部品搭載基板Wの温度を保つ働きが
ある。
【0028】はんだ付け装置12は、はんだ付けチャンバ
41内に部品搭載基板Wを搬入する搬入口42から、部品搭
載基板Wを搬出する搬出口43にわたって、前記基板搬送
コンベヤ14が上昇傾斜状に配設され、この基板搬送コン
ベヤ14より下側に、はんだ付け直前の部品搭載基板Wを
予加熱するはんだ付け前プリヒータ44と、部品搭載基板
Wの基板に部品をはんだ付けするはんだ槽45と、はんだ
付けされた部品搭載基板Wを冷却する冷却ファン46とが
順次配列されたものである。
【0029】はんだ槽45には、乱れた一次波を噴流して
部品搭載基板Wの狭い間隙にも溶融はんだを確実に供給
する一次ノズル45a と、静かで平面的な二次波を噴流し
てはんだ付け部を整形する二次ノズル45b とを有する。
【0030】次に、図示された実施形態の作用を説明す
る。
【0031】部品搭載基板Wを、フラックス塗布部16の
スプレーフラクサ35上に進入させる前に、予加熱部15の
フラックス塗布前プリヒータ24により予加熱する。
【0032】このときの部品搭載基板Wの予加熱温度
は、40〜70℃程度が良く、50℃が望ましい。あま
りにも高温に加熱し過ぎると、基板および電子部品の金
属表面での酸化が進み、好ましくない。
【0033】また、1分以上加熱を続けても酸化が進む
ので、20〜40秒程度で予加熱を終え、かつスプレー
フラクサ35によりフラックス塗布するまでの温度降下が
極力少なくなるように、基板の内部まで昇温しているこ
とが望ましい。
【0034】このようにして予加熱部15で加熱された部
品搭載基板Wをフラックス塗布部16に搬送し、スプレー
フラクサ35のスプレーノズル36より噴霧された水溶性フ
ラックスFを基板および電子部品のリードなどに塗布す
る。このとき、常温の部品搭載基板Wでは弾かれ易い性
質を持つ水溶性フラックスFであっても、加熱された部
品搭載基板Wにおいてはその隅々にまで浸透させること
ができる。
【0035】すなわち、予加熱部15で加熱された部品搭
載基板Wにより、この部品搭載基板Wに塗布された水溶
性フラックスFの温度が高くなると、そのフラックス粘
度が低下し、フラックス浸透性が向上するため、例えば
プリント配線基板のスルーホール内などへのフラックス
浸透性が良好となる。
【0036】ここで、単に水溶性フラックスFのみを加
温して常温の部品搭載基板Wにスプレーするだけでは、
常温の部品搭載基板Wにより水溶性フラックスF中の熱
を奪われて、部品搭載基板Wを均一に昇温させることは
できないが、前記予加熱部15で熱容量の大きい基板や電
子部品を予め加熱しておくことにより、はんだ付け予定
部を全て40℃以上に保つことができる。
【0037】しかも、スプレーフラクサ35から噴霧され
た水溶性フラックスFは、発泡式フラクサにより塗布さ
れる発泡フラックスのように高温の部品搭載基板Wと接
触した瞬間に消えてしまうおそれがなく、加熱された高
温の部品搭載基板Wにも効果的に塗布できる。
【0038】また、予加熱部15で加熱された部品搭載基
板Wに、予め加温された水溶性フラックスFを塗布する
ことにより、フラックス塗布による部品搭載基板Wの温
度降下を確実に防止でき、水溶性フラックスFの浸透性
および活性を効果的に維持できる。
【0039】さらに、保温部17では、フラクサチャンバ
34内でフラックス塗布された部品搭載基板Wの温度を、
補助ヒータ38により維持でき、はんだ付け装置12に搬入
される前に部品搭載基板Wの温度が降下することを防止
し、水溶性フラックスFの浸透性および活性を維持でき
る。
【0040】また、はんだ付け装置12では、はんだ付け
時のヒートショックを防止するために、はんだ付け前プ
リヒータ44により部品搭載基板Wを予加熱して昇温し、
はんだ槽45の一次ノズル45a および二次ノズル45b によ
り基板に電子部品をはんだ付けし、そのはんだ付け部を
冷却ファン46により冷却して固化させることにより、は
んだ継手を形成する。
【0041】以上のように予加熱部15で加熱された部品
搭載基板Wの表面では、常温で弾かれ易い性質の水溶性
フラックスFでも部品搭載基板Wの隅々にまで浸透し、
金属表面の酸化物除去および清浄化が良好となり、例え
ばプリント配線基板のスルーホール内へのフラックス浸
透性が向上するため、基板下面からスルーホールを経た
基板上面の金属ランドや部品リードへのはんだ濡れ上が
り性が良く、信頼性の高いはんだ継手が形成されるよう
になる。
【0042】また、予加熱部15で加熱された部品搭載基
板Wの表面では、水溶性フラックスFの清浄化作用その
ものが活性化されるため、清浄化されていない面ではん
だ付けが行われた時に生じ易いボイド(ガス溜り)やピ
ンホールの発生を防止でき、はんだ不濡れ不良を防止で
きる。
【0043】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、予加熱部
で加熱された被はんだ付けワークにフラックス塗布部で
フラックスを塗布するから、常温の被はんだ付けワーク
では弾かれ易いフラックスを、被はんだ付けワークの隅
々にまで浸透させることができる。特に、加熱された被
はんだ付けワークが有する熱容量は、フラックスそのも
のを昇温させて被はんだ付けワークに塗布した場合のフ
ラックスが有する熱容量より極めて大きいため、フラッ
クスの浸透性および活性を継続的に維持でき、例えばス
ルーホール内での十分なフラックス浸透性を確保でき
る。
【0044】請求項2記載の発明によれば、特に弾かれ
易い水溶性フラックスの浸透性を確保する上で効果があ
る。
【0045】請求項3記載の発明によれば、スプレーフ
ラクサから噴霧されたフラックスは、発泡式フラクサに
より塗布されるフラックスと違って、加熱された被はん
だ付けワークにも効果的に塗布できる。
【0046】請求項4記載の発明によれば、予加熱部で
加熱された被はんだ付けワークに、加温されたフラック
スを塗布することにより、フラックス塗布による被はん
だ付けワークの温度降下を防止でき、フラックスの浸透
性および活性を効果的に維持できる。
【0047】請求項5記載の発明によれば、予加熱部で
加熱されフラックス塗布部でフラックス塗布された被は
んだ付けワークの温度を保温部により維持でき、フラッ
クスの浸透性および活性を効果的に保てる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るフラックス塗布装置の実施の一形
態を示す断面図である。
【符号の説明】
W 被はんだ付けワークとしての部品搭載基板 F 水溶性フラックス 15 予加熱部 16 フラックス塗布部 17 保温部 35 スプレーフラクサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 今井 英和 埼玉県狭山市大字上広瀬591番地11 株式 会社タムラエフエーシステム内 (72)発明者 藤川 真一 埼玉県狭山市大字上広瀬591番地11 株式 会社タムラエフエーシステム内 Fターム(参考) 5E319 CC22 CD22

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被はんだ付けワークを予め加熱する予加
    熱部と、 加熱された被はんだ付けワークにフラックスを塗布する
    フラックス塗布部とを具備したことを特徴とするフラッ
    クス塗布装置。
  2. 【請求項2】 フラックスは、水溶性フラックスである
    ことを特徴とする請求項1記載のフラックス塗布装置。
  3. 【請求項3】 フラックス塗布部は、被はんだ付けワー
    クに対してフラックスを噴霧して塗布するスプレーフラ
    クサを有することを特徴とする請求項1または2記載の
    フラックス塗布装置。
  4. 【請求項4】 フラックスは、加温されたフラックスで
    あることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載
    のフラックス塗布装置。
  5. 【請求項5】 フラックスが塗布された被はんだ付けワ
    ークの温度を維持する保温部を具備したことを特徴とす
    る請求項1乃至4のいずれかに記載のフラックス塗布装
    置。
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