JP2000200966A - 局所フロ―はんだ付装置 - Google Patents
局所フロ―はんだ付装置Info
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Abstract
時監視して、噴出高さの変動にリアルタイムに対処でき
るようにする。 【解決手段】 はんだ槽1内の溶融はんだ2をはんだ内
槽3を経て噴出ノズル10から噴出させて、プリント配
線基板に局所的に電子部品をはんだ付けする局所フロー
はんだ付装置において、前記噴出ノズル10の近傍でか
つプリント配線基板から外れる箇所にダミーの噴出ノズ
ル11を設け、さらに、はんだ装置1の側壁に、液面検
出器15を構成する発光部16と受光部17とを前記ダ
ミーの噴出ノズル11をはさんで対向配置し、はんだ付
けの最中、液面検出器15によりダミーの噴出ノズル1
1からの溶融はんだ2の噴出高さを検出して、その検出
結果に基いてインペラ等の噴流発生機構の回転数を制御
し、実装用噴出ノズル10からのはんだ噴出高さを理想
の高さに制御する。
Description
に局所的に電子部品をはんだ付けする局所フローはんだ
付装置に関する。
から噴出させた溶融はんだの噴流にプリント配線基板を
接触させ、接合箇所に必要量のはんだを供給して電子部
品をプリント配線基板に接合するもので、多数の接合箇
所を一回の処理ではんだ付けできるところから、現在、
多量生産を必要とするプリント配線基板の製造に多用さ
れている。
極間でブリッジ現象を起し易いという欠点があり、そこ
で、例えば、表面実装部品とリード挿入部品とが高密度
で混載実装される混載基板を製造しようとする場合は、
始めにリフロー方式で表面実装部品を高密度実装し、そ
の後、前記フロー方式によりリード挿入部品を局所はん
だ付けするようにしている。
装置は、はんだ槽の上部に接合箇所に対応させて複数の
噴出ノズルを配設した構造となっており、はんだ付けに
際しては、予め実装すべき電子部品を搭載したプリント
配線基板をロボット等の搬送手段に持たせて、装置の上
方からはんだ付け位置に搬入位置決めし、その接合箇所
に局所的に溶融はんだを供給するようにしていた。この
場合、噴出ノズルから噴出される溶融はんだの噴出高さ
がはんだ付け品質を左右する重要な要因となり、該噴出
高さが高すぎる場合は既実装部品との間にブリッジ現象
または指定部分外のはんだ付着現象を引起こし、逆に噴
出高さが低すぎる場合ははんだ供給量が不足して十分な
接合強度が得られないようになる。
局所はんだ付けにおいて、溶融はんだの噴出高さの管理
は目視により行われており、はんだ噴出高さを正確に把
握することが困難であるばかりか、その把握に時間を要
し、品質保証並びに生産性の面で問題の多いところとな
っていた。
公報には、一般のフローはんだ付けにおいて、変位セン
サを用いて溶融はんだの噴出高さを検知し、その検知結
果を噴流発生機構(ポンプモータ)等にフィードバック
する制御方式が記載されており、このような制御方式を
上記した局所はんだ付けに適用することも可能である。
しかし、この方式によれば、噴出ノズルから噴出する溶
融はんだの液面を変位センサにより直接検知するもので
あるため、はんだ付け中における実際のはんだ噴出高さ
を把握することはできず、事前の設定または事後の確認
に検知結果を利用するだけとなって、はんだ噴出高さの
変動にリアルタイムに対処できないという問題がある。
ることを課題としてなされたもので、その目的とすると
ころは、溶融はんだの噴出高さを常時監視することがで
き、もってはんだ噴出高さの変動にリアルタイムに対処
できる局所はんだ付け装置を提供することにある。
め、本発明は、噴出ノズルから溶融はんだを噴出させ
て、プリント配線基板に局所的に電子部品をはんだ付け
する局所フローはんだ付装置において、前記噴出ノズル
の近傍でかつはんだ付け位置に搬入位置決めされたプリ
ント配線基板から外れる箇所にダミー用噴出ノズルを設
け、さらに、前記ダミー用噴出ノズルから噴出する溶融
はんだの噴出高さを検知する液面検知手段を設ける構成
としたことを特徴とする。
いては、実装に必要な噴出ノズルとは別のダミー用噴出
ノズルから噴出する溶融はんだの噴出高さを液面検知手
段により検知するので、はんだ付けの最中においても噴
出高さを把握することができ、その検知結果をリアルタ
イムに噴流発生機構等にフィードバックして、常に最適
な条件ではんだ付けを行うことができる。
形態は任意であり、はんだ槽の周りに位置固定的に配設
しても、あるいはプリント配線基板をはんだ付け位置に
搬入位置決めする搬送手段と同期移動可能に設けてもよ
い。
図面に基いて説明する。
形態としての局所フローはんだ付装置を示したものであ
る。両図において、1は、はんだ槽で、はんだ槽1内に
は、電気ヒータ(図示略)により加熱溶解された溶融は
んだ2が所定量収容されている。はんだ槽1内にはま
た、有底のはんだ内槽3が配設されている。はんだ内槽
3は、その底部にはんだ槽1内に通じるダクト4を備え
ており、このダクト4内にははんだ槽1内の溶融はんだ
2をはんだ内槽3に給送するためのインペラ5が配設さ
れている。インペラ5は、はんだ槽1の外側に配置した
モータ6により回転駆動されるようになっており、その
動力伝達は、モータ6の回転をプーリ7a,7bおよび
ベルト8を介してインペラ5の軸9に伝えることにより
行われている。
内の溶融はんだ2の液面より上位レベルに位置決めされ
ており、この開口端には、複数の実装用噴出ノズル10
と一つのダミー用噴出ノズル11とを備えた蓋体12が
被蓋されている。前記実装用噴出ノズル10は、プリン
ト配線基板(図示略)に対する電子部品(図示略)の接
合箇所に対応して配置され、一方、前記ダミー用噴出ノ
ズル11は、はんだ付け位置に搬入位置決めされるプリ
ント配線基板から外れる箇所に配置されている。はんだ
槽1内の溶融はんだ2は、モータ6の駆動でインペラ5
が回転することで、ダクト4を通じてはんだ内槽3に給
送され、はんだ内槽3内を上方へ流動して前記実装用噴
出ノズル10およびダミー用噴出ノズル11から噴出
し、さらに蓋体12の上面を流動してはんだ槽1に還流
するようになる。なお、はんだ内槽3内には、蓋体12
との間に適宜の間隔を開けて多孔の整流板13が配設さ
れており、この整流板13を溶融はんだ2が通過するこ
とで、溶融はんだ2の上昇流が平均化されるようになっ
ている。また、図示しないが、実装用の各噴出ノズル1
0には、各ノズル間で溶融はんだ2の噴出高さをほぼ一
定にするための調整機構が付設されている。
示すように、上記ダミー用噴出ノズル11から噴出する
溶融はんだ2の噴出高さを検知するための液面検知器
(液面検知手段)15が取付けられている。液面検知器
15は、ここでは発光部16と受光部17とを備えた光
学式寸法測定センサからなっており、その発光部16と
受光部17とは、はんだ槽1の左右側壁に前記ダミー用
噴出ノズル11をはさんで相対向するように、ブラケッ
ト18、19を用いて配置固定されている。発光部16
は、例えばレーザを発振する発光素子を縦方向にリニア
に配列した内部構造を、受光部17は受光素子を縦方向
にリニアに配列した内部構造をそれぞれ有しており、液
面検知器15は、受光部17で検知した光の濃淡レベル
から前記ダミー用噴出ノズル11から噴出する溶融はん
だ2の噴出高さを検知できるようになっている。本第1
の実施の形態において、この液面検知器15の検知信号
は、前記モータ6の回転数を制御する制御手段(図示
略)に送出されるようになっている。
動でインペラ5を所定の回転数で回転させ、はんだ内槽
3内の溶融はんだ2を押上げて、はんだ内槽3の上部の
実装用噴出ノズル10とダミー用噴出ノズル11とから
溶融はんだ2を噴出させる。また、これと同時に液面検
知器15を作動させ、該液面検知器15によりダミー用
噴出ノズル11から噴出する溶融はんだ2の噴出高さを
検知する。この液面検知器15の検知信号は、前記した
ように図示を略す制御手段に送られるようになってお
り、該制御手段は、この検知信号と予め設定された理想
の噴出高さとを比較してモータ6の回転数すなわちイン
ペラ5の回転数を制御し、これにより実装用噴出ノズル
10から噴出される溶融はんだ2の噴出高さが理想の高
さに設定される。
送手段(図示略)の動きで、予め実装すべき電子部品を
搭載したプリント配線基板をはんだ槽1の上方からはん
だ付け位置に搬入位置決めする。この搬入位置決めによ
り、各実装用噴出ノズル10から対応する接合箇所に必
要量のはんだが供給され、プリント配線基板に電子部品
がはんだ付けされる。しかしてこの間、ダミー用噴出ノ
ズル11から噴出する溶融はんだ2の噴出高さが液面検
知器15により監視されており、このはんだ付け中、そ
の噴出高さが変化すると、制御装置は、直ちに理想の噴
出高さが得られるようにモータ6の回転数を制御する。
すなわち、インペラ5の回転数が変更され、この結果、
各実装用噴出ノズル10から噴出する溶融はんだ2の噴
出高さが変更され、プリント配線基板には適正量のはん
だが供給されるようになる。
の局所フローはんだ付装置を示したものである。なお、
本装置の基本構造は、前出図1および2に示したものと
同じであるので、ここでは、同一部分に同一符号を付
し、重複する説明は省略することとする。本第2の実施
の形態の特徴とするところは、プリント配線基板20を
はんだ付け位置に搬入位置決めするロボット(搬送手
段)21に、前記ダミー用噴出ノズル11から噴出する
溶融はんだ2の噴出高さを検知する液面検知器22を持
たせた点にある。
ム先端のヘッド23にプリント配線基板20を挟持する
クランプ爪24を備えており、ここでは、そのヘッド2
3にL字形の支持アーム25の基端を固定し、この支持
アーム25の、下方へ向けられた折曲部の先端に前記液
面検知器22を設けるようにしている。本実施の形態に
おいて、液面検知器22は、発光素子と受光素子とを内
蔵する光学式変位センサからなっており、ロボット21
によりプリント配線基板20がはんだ付け位置に搬入位
置決めされた際、その先端が前記ダミー用噴出ノズル1
1の上方の所定位置に位置決めされるようになってい
る。液面検知器22の検知信号は、前記したモータ6
(図2)の回転数を制御する制御手段(図示略)に送出
されるようになっており、該制御手段は、前記第1の実
施の形態におけると同様に、この液面検知器22から送
られた検知信号と予め設定された理想の噴出高さとを比
較し、理想の噴出高さが得られるようにモータ6の回転
数すなわちインペラ5(図2)の回転数を制御する。
動でインペラ5を所定の回転数で回転させ、はんだ内槽
3内の溶融はんだ2を押上げて、はんだ内槽3の上部の
実装用噴出ノズル10とダミー用噴出ノズル11とから
溶融はんだ2を噴出させる。この状態のもと、ロボット
21によりプリント配線基板20をはんだ付け位置に搬
入位置決めし、これと同時に液面検知器22を作動させ
てダミー用噴出ノズル11から噴出する溶融はんだ2の
噴出高さを検知する。この時、ダミー用噴出ノズル11
から噴出する溶融はんだ2の噴出高さが理想の噴出高さ
からずれていると、前記制御手段は、直ちに該噴出高さ
が理想の噴出高さとなるようにモータ6の回転数すなわ
ちインペラ5の回転数を制御し、これにより実装用噴出
ノズル10から噴出される溶融はんだ2の噴出高さが理
想の高さとなって、プリント配線基板20には適正量の
はんだが供給される。
ては、各液面検知器15、22からの検知信号に基いて
モータ6(インペラ5)の回転数を制御し、実装用噴出
ノズル10からの溶融はんだ2の噴出高さを理想の噴出
高さに制御するようにしたが、この制御の内容は任意で
あり、例えば、各液面検知器15、22からの検知信号
に基いてプリント配線基板20をはんだ付け位置に搬入
位置決めする搬送手段(ロボット21、コンベア等)を
制御して、プリント配線基板20の搬入高さを変更する
ようにしてもよい。また、実装用噴出ノズル10からの
溶融はんだ2の噴出高さは、はんだ槽1内に収容される
溶融はんだ2の量にも影響されるので、各液面検知器1
5、22からの検知信号に基いて、はんだ槽1にはんだ
原料(線はんだ等)を供給するはんだ供給手段、あるい
ははんだ槽1内の溶融はんだ2を排出する排出手段(ド
レン等)を制御するようにしてもよい。さらに、各液面
検知器15、22からの検知信号に基いて、異常信号を
出力させるようにしてもよい。
はんだ2の噴出高さを検知する液面検知器も任意であ
り、上記第1の実施の形態における位置固定の液面検知
器(光学式寸法測定センサ)15に代えて、例えば、C
CDイメージセンサ(CCDカメラ)を、第2の実施の
形態におけるロボット同期の液面検知器(光学式変位セ
ンサ)22に代えて、例えば、温度式センサを用いるこ
とができる。
所フローはんだ付装置によれば、ダミー用噴出ノズルか
ら噴出する溶融はんだの噴出高さを液面検知器により検
知することで、はんだ付けの最中においてもはんだ噴出
高さを把握することができ、はんだ噴出高さの変動にリ
アルタイムに対処することができて、はんだ付け品質の
向上に大きく寄与するものとなる。
はんだ付装置の構造を示す斜視図である。
付装置の構造を示す断面図である。
はんだ付装置の構造を示す斜視図である。
Claims (3)
- 【請求項1】 噴出ノズルから溶融はんだを噴出させ
て、プリント配線基板に局所的に電子部品をはんだ付け
する局所フローはんだ付装置において、前記噴出ノズル
の近傍でかつはんだ付け位置に搬入位置決めされたプリ
ント配線基板から外れる箇所にダミー用噴出ノズルを設
け、さらに、前記ダミー用噴出ノズルから噴出する溶融
はんだの噴出高さを検出する液面検知手段を設けたこと
を特徴するフローはんだ付装置。 - 【請求項2】 液面検知手段を、はんだ槽の周りに位置
固定的に配設したことを特徴とする請求項1に記載のフ
ローはんだ付装置。 - 【請求項3】 液面検知手段を、プリント配線基板をは
んだ付け位置に搬入位置決めする搬送手段と同期移動可
能に設けたことを特徴とする請求項1に記載のフローは
んだ付装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10377716A JP2000200966A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 局所フロ―はんだ付装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10377716A JP2000200966A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 局所フロ―はんだ付装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000200966A true JP2000200966A (ja) | 2000-07-18 |
Family
ID=18509100
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10377716A Pending JP2000200966A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 局所フロ―はんだ付装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000200966A (ja) |
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-
1998
- 1998-12-28 JP JP10377716A patent/JP2000200966A/ja active Pending
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