JP2000210766A - 電子部品のハンダ付け方法及びハンダ付け装置 - Google Patents
電子部品のハンダ付け方法及びハンダ付け装置Info
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Abstract
や断線等を生じることなく、高い作業効率で、確実にハ
ンダ付けする。 【解決手段】 電子部品1のワイヤ10とピン11とを
ハンダ付けするに当たり、熱源によって加熱される基体
28と、基体28に備えられた熱溝20とを有するハン
ダ溶融装置2を用いる。そして、熱溝20に、ワイヤ1
0を絡げたピン11を挿入し、更にこの状態で、熱溝2
0にハンダを供給する。
Description
有する電子部品、例えば巻線型インダクタ等において、
ピンとワイヤとをハンダ付けする方法及びハンダ付け装
置に関する。
おいて、ピンに巻かれたワイヤをハンダ付けする場合
は、ハンダ鏝による手作業のほか、制御ロボットを使用
したハンダ鏝によるハンダ付け方法や、ハンダ槽に浸漬
する方法がとられている。
ダ鏝がピンに対して、点接触または線接触になるので熱
伝達が悪く、加熱時間過多によるハンダの酸化や付き回
り不良が発生する。またワイヤは、かなり細いものもあ
るので、ハンダ鏝がワイヤに直接接触した場合、ワイヤ
が断線したり、ワイヤに巻き崩れを生じることもある。
をピンに絡げ、フラックスを塗布した状態で、ワイヤ絡
げ部分を、ハンダ槽に所定時間浸漬することにより、ハ
ンダ付け処理をする。
合に、ピン間の隙間が、例えば、1乃至2mm程度以下
になると、ピン間にハンダブリッジ等の不具合が発生す
る。また、ピンの付近またはハンダ付け浸漬領域に耐熱
性の低い部分があると、この部分で熱的劣化を生じる。
おり、ごく小さい電子部品などは、ハンダ付けの必要な
範囲以外までが、ハンダ槽に浸漬してしまい、電子部品
の不具合発生の原因になる。また液面の酸化物除去の問
題、ピンに塗布するフラックスの供給量と粘度の管理の
問題など、複雑な管理が必要とされる。
ハンダ付けするピンの位置とを測定して、正確に浸漬す
る方法(特開平4−85902号公報)や、ピンの浸漬
深さを2段階に分けて浸漬深さを規制する方法(特開昭
60−52093号公報)などが知られている。しかし
これらは、ハンダ付け作業の複雑化、生産効率の低下、
及び、ハンダ付け工程管理の複雑化等を招く。
部品のワイヤとピンとをハンダ付けするに当たり、ハン
ダ付け効率が高く、ハンダ付け工程管理の容易なハンダ
付け方法及び装置を提供することである。
イヤとピンとをハンダ付けするに当たり、ハンダ付け部
分に対する熱伝達効率が高く、ハンダ付け作業を迅速に
行い得るハンダ付け方法及び装置を提供することであ
る。
イヤとピンとをハンダ付けするに当たり、ハンダ濡性に
優れ、確実にハンダ付けし得るハンダ付け方法及び装置
を提供することである。
のワイヤとピンとをハンダ付けするに当たり、ワイヤの
断線及び巻き崩れを防止し得るハンダ付け方法及び装置
を提供することである。
のワイヤとピンとをハンダ付けするに当たり、ハンダ付
け部分の周囲に耐熱性の低い部分があっても、その熱的
劣化を回避し、ハンダ付けし得るハンダ付け方法及び装
置を提供することである。
のワイヤとピンとをハンダ付けするに当たり、ピン間の
隙間が、例えば、1乃至2mm程度以下にの微小間隔に
なっても、ピン間にハンダブリッジ等の不具合を発生す
ることのないハンダ付け方法及び装置を提供することで
ある。
のワイヤとピンとをハンダ付けするに当たり、ハンダ供
給及びハンダ残滓排出の容易なハンダ付け方法及び装置
を提供することである。
ため、本発明に係るハンダ付け方法は、ワイヤとピンと
を含む電子部品のワイヤとピンとをハンダ付けするに当
たり、基体と、凹溝とを含むハンダ溶融装置を用いる。
前記基体は、熱源によって加熱される。前記凹溝は、前
記基体の上面に設けられ、前記上面から側面に連なり、
前記側面において開口している。
溶融装置の前記凹溝に、前記ワイヤを絡げた前記ピンを
挿入し、前記凹溝に、ハンダを供給する工程を含む。凹
溝に対するピンの挿入及びハンダ供給の各タイミング
は、その順序を問わない。
方法において用いられるハンダ溶融装置は、基体と、凹
溝とを含む。基体は熱源によって加熱される。凹溝は基
体の上面に設けられている。このよう構造のハンダ溶融
装置の凹溝に、ワイヤを絡げたピンを挿入し、凹溝にハ
ンダを供給する。凹溝の形成された基体は熱源によって
加熱されているので、凹溝内に供給されたハンダはその
内部で溶かされる。よって、ワイヤを絡げたピンは、凹
溝内において、溶かされたハンダに浸漬された状態とな
る。
れ、ハンダ付け時間も短時間で完了することができる。
よって、熱伝達不良によるハンダ濡性不良や、加熱時間
過多によるハンダの酸化が引き起こすハンダ付け不良な
どが防止されるとともに、ハンダ付け作業を迅速に行う
ことができる。
来のハンダ鏝のような、点接触や線接触ではなく、ワイ
ヤとピンとを溶融ハンダで包み込むことによって行われ
るので、ワイヤにハンダ鏝が直接接触することによるワ
イヤの断線や巻き崩れ等も防止できる。
し、凹溝にハンダを供給する工程を含むので、ワイヤを
絡げたピンに限って、ハンダ付けできる。このため、ハ
ンダ付け部分の周囲に耐熱性の低い部分があっても、そ
の熱的劣化を回避し、ハンダ付けができる。また、ピン
間の隙間が、例えば、1乃至2mm程度以下の微小間隔
になっても、ピン間にハンダブリッジ等の不具合が発生
することがない。
るワイヤとピンの位置管理などの種々のハンダ付け条件
を、大きなハンダ槽全体を管理するのではなく、個々の
小さな凹溝で管理すればよいので、管理が容易である。
で、ハンダを上面の開口から供給むすることができる。
このため、凹溝に対するハンダの供給が容易である。
ワイヤを絡げたピンは、上方向からだけではなく、側面
方向(横方向)からでも凹溝に挿入することができる。
更に、凹溝は、側面において開口しているので、側面の
開口を通して、ハンダ残滓を容易に除去することができ
る。
装置と、ハンダ溶融装置と、ハンダ供給装置とを含む。
前記部品保持装置は、電子部品を保持する保持部を有す
る。
有する。前記基体は、熱源によって加熱される。前記凹
溝は、前記基体の上面に設けられ、前記上面から側面に
連なり、前記側面において開口している。
を供給する。前記部品保持装置及び前記ハンダ溶融装置
の少なくも一方は、待機位置とハンダ作業位置との間を
移動することができる。
発明に係るハンダ付け方法を実施することができる。
用するのに適したハンダ等についても開示する。
法を実施するために用いられるハンダ付け装置の斜視図
である。図1は部品保持装置とハンダ溶融装置とが待機
位置に停止している状態を示している。図示されたハン
ダ付け装置は、電子部品1を保持する部品保持装置4
と、ハンダ溶融装置2と、ハンダ供給装置3とを含む。
を含み、ピン11にワイヤ10が絡げられている。電子
部品1は、回路基板等に接合するための端子12を有す
る。端子12はピン11と同体である。
ための保持部41を有し、この保持部41に電子部品1
を搭載してある。保持部41の形状は電子部品1の外形
形状に合わせて選択される。電子部品1は、矢印eの方
向から保持基体41に搭載される。部品保持装置4は、
ガイド部材43に沿いながら、送り腕42で、矢印c1
及び矢印c2の方向に往復移動することができる。
0とを有する。基体28は熱源によって加熱される。こ
の実施例では、基体28の内部に発熱体21を設けた例
を示してある。発熱体21としては、これまで提案され
た各種の発熱体を用いることができる。発熱体21の具
体例として、ニクロムヒータ、シーズヒータ及び正特性
サーミスタ等を挙げることができる。図示とは異なっ
て、例えばハンダ鏝先のように、外部に備えられた熱源
から供給される熱によって加熱される構造であってもよ
い。基体28は、送り腕29によって支持されながら、
矢印d1及び矢印d2の方向に往復移動することができ
る。基体28としては、熱伝導性に優れた材料、例えば
銅等を用いることができる。
れている。凹溝20の各々は、ハンダ溶融装置2を構成
する基体28の上面22から側面23に連なっており、
また上面22と側面23に開口している。
ンダ濡れ性に優れている方が望ましいが、凹溝20の外
側の表面はハンダの付着しない表面性を有することが望
ましい。図2はそのような処理を施した具体例を示す断
面図である。図において、Cu等でなる基体28に、適
当な間隔で凹溝20を設けるとともに、凹溝20の内面
に厚さ4〜8μm程度のSn(90)/Pb(10)の
めっき層201を付着させてある。凹溝20の外部にあ
る基体28の表面には、厚さ10〜15μm程度のNi
層、その上に厚さ5〜10μm程度のCr層でなるめっ
き膜281を付着させてある。但し、これは一例に過ぎ
ない。
供給する。その手段として、凹溝20の位置に対応し
て、複数のハンダ供給口31を有する。
動した状態を示す。図において、図1に現れた構成部分
と同一の構成部分については、同一の符号を付してあ
る。保持基体41は、電子部品1を搭載した状態で、待
機位置から矢印c1の方向に向かって移動する。そし
て、電子部品1のワイヤ10を絡げられたピン11が、
ハンダ供給装置3のハンダ送出口31と向かい合うハン
ダ作業位置で停止する。
もにハンダ作業位置に移動した状態を示す。図におい
て、図1〜3に現れた構成部分と同一の構成部分につい
ては、同一の符号を付してある。ハンダ溶融装置2は、
図1の待機位置から、ハンダ供給装置3の下を通り、矢
印c1の方向に向かって移動する。そして、加熱基体2
8に設けられた凹溝20に、電子部品1のワイヤ10を
絡げられたピン11を挿入した状態(ハンダ作業位置)
で停止する。
斜視図である。ハンダ溶融装置2の基体28に設けられ
た凹溝20は、ハンダ溶融装置2が待機位置に停止して
いる段階で、発熱体21により、ハンダの溶融温度より
も30℃ないし80℃程度高い温度に予め加熱された状
態にしておくものとする。
ハンダ溶融装置2とがハンダ作業位置まで移動した状態
においては、電子部品1のワイヤ10の絡げられている
ピン11が、凹溝20に挿入された状態になる。
ンダ32を供給する。ハンダ供給装置3のハンダ送出口
31は、凹溝20の上方に位置しているので、これが可
能である。凹溝20は発熱体21で加熱されており、送
り出されたハンダ32は凹溝20の内部で溶融する。溶
融ハンダ33は、凹溝20の内部において、ワイヤ10
が絡げられているピン11を包み込む。これにより、ワ
イヤ10とピン11とのハンダ付けが実行される。凹溝
20、ピン11及び溶融ハンダの関係については、図6
〜図9を参照して、更に詳しく説明する。
して示す拡大斜視図、図7は溶融ハンダが凹溝20に充
満した状態を示す拡大斜視図、図8は溶融ハンダが凹溝
20に充満した状態を示す拡大断面図、図9は凹溝20
の部分の拡大断面図である。
糸ハンダを用いることができるし、フラックス入りのハ
ンダペレットを用いることもできる。ハンダ32は、ハ
ンダ送出口31から送り出され、凹溝20の上面22の
開口部から入り、予め加熱された凹溝20の底部24及
び傾斜面25に接触して溶融する。
10を絡げたピン11が、溶融ハンダ33に浸漬された
状態となり、ハンダ付けが行われる。このため、ワイヤ
10への熱伝達が良好に行われ、ハンダ付け時間も短時
間で完了することができる。凹溝20の内面が図2に示
したようにSn/Pbめっき膜によって覆われている場
合には、優れたハンダ濡れ性が得られるので、ハンダ濡
性不良や、加熱時間過多によるハンダの酸化が引き起こ
すハンダ付け不良などが防止される。
達が、従来のハンダ鏝のような、点接触や線接触ではな
く、ワイヤ10とピン11とを、溶融ハンダ33で包み
込むことによって行われるので、ワイヤ10にハンダ鏝
が直接接触することによるワイヤ10の断線や巻き崩れ
等も防止できる。
ピン11を挿入し、凹溝20に、ハンダを供給する工程
を含むので、ワイヤ10を絡げたピン11に限って、ハ
ンダ付けできる。このため、ハンダ付け部分の周囲に耐
熱性の低い部分があっても、その熱的劣化を回避しなが
ら、ハンダ付けができる。
には複数個のピン11が取り付けられており、ハンダ溶
融装置2には複数個の凹溝20が設けられている。ピン
11と凹溝20とは、それぞれ1対1に対応した構成と
なっている。この構成によれば、ピン11ー11間の隙
間が、例えば、1乃至2mm程度以下の微小間隔になっ
ても、ピン11ー11間にハンダブリッジ等の不具合が
発生することがない。
液面に対するワイヤ10とピン11の位置管理などの種
々のハンダ付け条件を、大きなハンダ槽全体を管理する
のではなく、個々の小さな凹溝20で管理すればよいの
で、管理が容易である。
する基体28の上面に開口しているので、ハンダ32を
上面の開口から送り込むことができる。このため、凹溝
20に対し、ハンダ32を容易に供給することができ
る。しかも、凹溝20の側面にも開口があることによ
り、ワイヤ10を絡げたピン11は、上方向からだけで
はなく、側面方向(横方向)からでも凹溝20に挿入す
ることができる。更に、凹溝20の側面にも開口がある
ことにより、ハンダ残滓を容易に除去することができ
る。
場合が多い。この絶縁被覆は溶融ハンダ33によって溶
融除去される。凹溝20の深さaは絶縁被覆を有するワ
イヤ10の最大外径bを考慮して定める(図9参照)。
更に、残滓除去装置5を含む。残滓除去装置5は、好ま
しくは、圧縮空気の噴出口51と配管52を有してお
り、ハンダ付けを1回終了するたびに、凹溝20に圧縮
空気を吹き付け、凹溝20内に残った残滓を除去する。
従って、ハンダの酸化物や絶縁被覆の残滓などが除去さ
れた後に、ワイヤ10とピン11とがハンダ付けされる
ので、ハンダ付け不良などが防止できる。残滓の除去
は、圧縮空気を用いずに、ブラシなどによる機械的な拭
取りで行ってもよい。
品保持装置4を矢印C2(図1参照)の方向に動かした
後に実行することが好ましい。また、残滓除去装置5に
よる残滓除去工程が終了した後は、ハンダ溶融装置2を
矢印d2(図1参照)の方向に動かす。これにより、図
1の待機状態に復する。この後、ハンダ付け処理の済ん
だ電子部品1を部品保持装置4から取り外し、新しい電
子部品を搭載する。そして、上述したハンダ付け処理工
程を繰り返す。
の絡げられているピン11を、凹溝20に挿入した状態
で、ハンダ供給装置3から、凹溝20にハンダ32を供
給する場合を示したが、先に、ハンダ供給装置3から、
凹溝20にハンダ32を供給し、溶融させておいて、ワ
イヤ10の絡げられているピン11を、凹溝20内の溶
融ハンダ33中に挿入するプロセスであってもよい。
の実施例を示す斜視図である。図において、図1〜9に
示された構成部分と同一の構成部分については、同一の
参照符号を付してある。この実施例は、複数個の電子部
品1を、同時にハンダ付け処理できるハンダ付け装置を
示している。複数個の電子部品1は、部品保持装置4の
上に順次に整列されている。
ハンダ付け装置を用いたハンダ付け方向の工程の流れ図
であり、本発明の理解の助けために、上述した説明を、
簡潔にまとめて示してある。
のような効果を得ることができる。 (a)電子部品のワイヤとピンとをハンダ付けするに当
たり、ハンダ付け効率が高く、ハンダ付け工程管理の容
易なハンダ付け方法及び装置を提供することができる。 (b)電子部品のワイヤとピンとをハンダ付けするに当
たり、ハンダ付け部分に対する熱伝達効率が高く、ハン
ダ付け作業を迅速に行い得るハンダ付け方法及び装置を
提供することができる。 (c)電子部品のワイヤとピンとをハンダ付けするに当
たり、確実にハンダ付けし得るハンダ付け方法及び装置
を提供することができる。 (d)電子部品のワイヤとピンとをハンダ付けするに当
たり、ワイヤの断線及び巻き崩れを防止し得るハンダ付
け方法及び装置を提供することができる。 (e)電子部品のワイヤとピンとをハンダ付けするに当
たり、ハンダ付け部分の周囲に耐熱性の低い部分があっ
ても、その熱的劣化を回避し、ハンダ付けし得るハンダ
付け方法及び装置を提供することができる。 (f)電子部品のワイヤとピンとをハンダ付けするに当
たり、ピン間の隙間が、例えば、1乃至2mm程度以下
の微小間隔になっても、ピン間にハンダブリッジ等の不
具合を発生することのないハンダ付け方法及び装置を提
供することができる。 (g)電子部品のワイヤとピンとをハンダ付けするに当
たり、ハンダ付け条件を、容易に管理し得るハンダ付け
方法及び装置を提供することができる。 (h)電子部品のワイヤとピンとをハンダ付けするに当
たり、ハンダ供給及びハンダ残滓排出の容易なハンダ付
け方法及び装置を提供することができる。
用いられるハンダ付け装置の斜視図であって、待機状態
を示す図ある。
ンダ溶融装置の一例を示す拡大断面図である。
ダ作業位置に移動した状態を示す。
ンダ作業位置に移動した状態の斜視図である。
を拡大して示す拡大斜視図である。
充満した状態を示す拡大斜視図である。
充満した状態を示す拡大断面図である。
である。
示す斜視図である。
付け方法の工程の流れ図である。
Claims (4)
- 【請求項1】 ワイヤとピンとを含む電子部品の前記ワ
イヤと、前記ピンとをハンダ付けする方法であって、 基体と、凹溝とを含むハンダ溶融装置を用い、 前記基体は、熱源によって加熱され、 前記凹溝は、前記基体の上面に設けられ、前記上面から
側面に連なり、前記側面において開口しており、 前記凹溝に、前記ワイヤを絡げた前記ピンを挿入し、 前記凹溝に、ハンダを供給する工程を含む方法。 - 【請求項2】 請求項1に記載された方法であって、 さらに、前記残滓除去工程を含み、前記残滓除去工程で
は、前記凹溝から残滓を除去する方法。 - 【請求項3】 部品保持装置と、ハンダ溶融装置と、ハ
ンダ供給装置とを含むハンダ付け装置であって、 前記部品保持装置は、電子部品を保持する保持部を有し
ており、 前記ハンダ溶融装置は、基体と、凹溝とを有しており、 前記基体は、熱源によって加熱され、 前記凹溝は、前記基体の上面に設けられ、前記上面から
側面に連なり、前記側面において開口しており、 前記ハンダ供給装置は、前記凹溝にハンダを供給するも
のであり、 前記部品保持装置及び前記ハンダ溶融装置の少なくも一
方は、待機位置とハンダ作業位置との間を移動すること
ができるハンダ付け装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載されたハンダ付け装置で
あって、 更に、残滓除去装置を含み、前記残滓除去装置は、前記
凹溝から残滓を除去するハンダ付け装置。
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