JP2002192340A - はんだ付けシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント配線板（板状の被はんだ付けワー
ク）に非耐熱性の電子部品（たとえば条列状の被はんだ
付け部を有するコネクタ）を後付けする部分はんだ付け
システムには、ロボットによって作業者の手作業を模擬
したものがあるが、はんだボールが発生し易く、また、
溶融はんだの噴流波ではんだ付けするものでは、はんだ
ブリッジが発生し易いなどの問題がある。 【解決手段】 ３次元空間座標上の位置および姿勢を任
意に選択可能にプリント配線板３を搬送する工業用ロボ
ット１を備える。溶融はんだの噴流波３４にコネクタ７
５の被はんだ付け部を接触させて部分はんだ付けする
際、噴流波３４の長さをコネクタ７５の幅に合わせて調
整するとともに、プリント配線板３を仰角搬送させる制
御装置を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品を搭載し
たプリント配線板のような板状の被はんだ付けワーク
に、通常の一括はんだ付けシステムでは、はんだ付けを
行うことができない電子部品（通常は「後付け電子部
品」と呼称されている）を、はんだ付け品質良く自動的
にはんだ付け（この作業は通常「後付け」と呼称されて
いる）するためのはんだ付けシステムに関する。

【０００２】例えば、リフローはんだ付け作業に伴う高
温雰囲気に耐えることができないような非耐熱性の電子
部品は、作業者の手作業により後付けされたり、後付け
専用のはんだ付け装置（後付け電子部品のみをはんだ付
けするので、通常は「部分はんだ付け装置」と呼称され
ている）によりはんだ付けが行われている。非耐熱性の
電子部品の例としては、樹脂ハウジングを備えたコネク
タ等のようなリード型電子部品がある。

【０００３】このような部分はんだ付け装置には、ロボ
ットにはんだ鏝と糸はんだを保持させて作業者の手作業
を模擬してはんだ付けを行う装置と、後付け電子部品の
被はんだ付け部の形状と同じ形状の溶融はんだの噴流波
や溶融はんだの盛り上がりをこの被はんだ付け部に接触
させてはんだ付けを行う装置、等々がある。しかし、前
者のはんだ付け装置では、はんだ付け作業に伴ってはん
だボールが多発し易い問題がある。また、後者のはんだ
付け装置では、はんだブリッジが発生し易い問題があ
る。

【０００４】

【従来の技術】従来のはんだ付け装置として、特許第２
７６１２０４号公報には、プリント配線板の搬送手段に
ハンドリングロボットを使用した部分はんだ付け装置の
技術が説明されている。すなわち、「噴流ハンダ」を形
成する「ノズルは基板のハンダ付けすべき位置の面積よ
りも小さな開口面積に設定され」ていて、「基板のハン
ダ付け面をノズルからの噴流ハンダに接触または浸漬さ
せたままの状態で、アーム部を作動させて基板を水平面
内で移動させることによって、所定面積の部分ハンダ付
けを行う」技術である。

【０００５】また、「ハンダ槽でハンダ付けした後の基
板を噴流ハンダから上昇させるときに、ロボットで基板
を傾斜させる」ことにより、「ハンダのキレをよくする
ことができ」るように構成した技術である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来技術
では、プリント配線板を溶融はんだの噴流波に接触させ
たままの状態で水平面内で移動させるので、コネクタ等
のように多数のリード端子が狭い間隔で隣り合って配列
（ファインピッチ）された電子部品では、隣り合うリー
ド端子相互および前記リード端子の周囲のプリント配線
板上に形成されたランド相互すなわち隣り合う被はんだ
付け部間においてはんだブリッジを生じ易く、被はんだ
付け部のフィレット形状が不均一になり易い問題があ
る。

【０００７】また、この従来技術では、はんだ付けが完
了した後においてプリント配線板を噴流波から離脱させ
る際に傾斜させて上昇させているが、これでは部分はん
だ付けを行う「所定面積」の最後の部分においてのみは
んだブリッジを解消できるが、先に説明したように他の
部分においてははんだブリッジを生じる問題がある。

【０００８】さらに、プリント配線板の部分はんだ付け
を行う面積部分の寸法が特にはその最大寸法が「ノズ
ル」の長さよりも長い場合には、前記プリント配線板の
部分はんだ付けを行う領域を「噴流ハンダに接触または
浸漬させたままの状態で」複数回の往復移動等を繰り返
してその全域に溶融はんだを接触させる必要があり、こ
の往復移動等に原因してはんだブリッジ等やフィレット
形状の不均一が一層発生し易くなる。また、往復移動等
に原因してはんだ付け時間が長くなり、その生産性も低
下する。

【０００９】本発明の目的は、はんだブリッジを生じる
ことがなくしかも被はんだ付け部のフィレット形状が均
一で生産性の高い部分はんだ付けを行うことができるは
んだ付けシステムを実現することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のはんだ付けシス
テムは、吹き口上に形成される溶融はんだの噴流波の長
さを板状の被はんだ付けワーク例えばプリント配線板の
部分はんだ付け領域の形状に合わせて調節できるように
しておいて、プリント配線板の一回の搬送でしかも仰角
搬送でその部分はんだ付け領域の全領域をはんだ付けで
きるように構成したところに特徴がある。 （１）板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定
の範囲の部分はんだ付け領域にのみ溶融はんだを接触さ
せてはんだ付けを行うはんだ付けシステムであって、次
のように構成する。

【００１１】吹き口を有する吹き口体と、前記吹き口体
に前記溶融はんだを供給するとともに前記板状の被はん
だ付けワークに接触させる溶融はんだを前記吹き口上に
供給する供給手段と、前記吹き口体の吹き口上の溶融は
んだの長さを連続的に可変する吹き口長さ可変手段とを
備えたはんだ付け装置を備える。

【００１２】また、前記板状の被はんだ付けワークを保
持して予め決められた所定の空間範囲においてその３次
元空間座標上の位置および姿勢を任意に選択することが
可能な搬送装置を備える。

【００１３】そして、前記搬送装置に保持された板状の
被はんだ付けワークの部分はんだ付け領域の一端部を前
記吹き口上の溶融はんだに接触させて前記部分はんだ付
け領域の他端部へ向けて前記板状の被はんだ付けワーク
をその板面方向に沿ってかつ仰角方向に搬送させるとと
もに他方で前記吹き口の長さを前記一端部の形状に合わ
せておき前記搬送に伴って前記部分はんだ付け領域の形
状に合わせて可変させる制御装置を備えるように構成す
る。

【００１４】これにより、板状の被はんだ付けワークの
部分はんだ付け領域に接触する溶融はんだの長さをこの
部分はんだ付け領域の形状に合わせて調節することが可
能となり、一回の搬送で部分はんだ付け領域の全領域に
溶融はんだを接触させてその被はんだ付け部にはんだ付
けを行うことができる。したがって、生産性の高い部分
はんだ付けを行うことができる。

【００１５】また、板状の被はんだ付けワークの部分は
んだ付け領域が溶融はんだに接触している状態における
この板状の被はんだ付けワークの搬送は仰角搬送であ
り、かつこの仰角搬送は板状の被はんだ付けワークの板
面に沿って行われる。したがって、部分はんだ付け領域
の被はんだ付け部が溶融はんだから離脱する離脱点の離
脱角度が大きくなるとともにこの離脱位置も安定するよ
うになり、はんだブリッジを生じることがなく、しかも
フィレット形状の安定したはんだ付け品質の良好な部分
はんだ付けを行うことができる。 （２）請求項１記載のはんだ付けシステムにおいて、前
記板状の被はんだ付けワークの部分はんだ付け領域の予
備加熱を行う予備加熱装置を備えるとともに前記板状の
被はんだ付けワークを保持する搬送装置が前記予備加熱
された板状の被はんだ付けワークを保温するための加熱
手段を備え、前記板状の被はんだ付けワークの部分はん
だ付け領域を予備加熱した後に前記溶融はんだに接触さ
せるように構成する。

【００１６】これにより、少なくとも部分はんだ付け領
域が予備加熱された板状の被はんだ付けワークの予備加
熱温度を低下させることなく、この板状の被はんだ付け
ワークを予備加熱装置からはんだ付け装置へ搬送するこ
とが可能となり、はんだ濡れ性やスルーホールヘのはん
だ濡れ上がりの良好な部分はんだ付けを行うことができ
るようになる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明にかかるはんだ付けシステ
ムは、次のような実施形態例において実施することがで
きる。なお、板状の被はんだ付けワークは、多数の電子
部品を搭載しはんだ付けが完了したプリント配線板であ
る。そして、本実施形態例のはんだ付けシステムは、こ
のプリント配線板に例えば非耐熱性電子部品のコネクタ
等の電子部品を後付けする場合に使用するはんだ付けシ
ステムである。

【００１８】なお、本実施形態例のはんだ付けシステム
は、プリント配線板の特定の領域にのみ溶融はんだを接
触させて部分はんだ付けを行うはんだ付けシステムであ
るので、通常のはんだ付け装置を使用してはんだ付けを
行うことができないような電子部品のはんだ付けも行う
こともできる。例えば、重量が大きい電子部品や形状が
極めて大きい電子部品をプリント配線板にはんだ付けす
る場合等である。 （１）構成 図１ないし図６を参照して、本発明にかかるはんだ付け
システムの実施形態例を説明する。

【００１９】図１は、本実施形態のはんだ付けシステム
の構成例を示す図で、プリント配線板の搬送装置として
工業用ロボットを使用した例である。また、図２は、フ
ラックス塗付装置および予備加熱装置を備えたはんだ付
けシステムを説明するための図で、プリント配線板の搬
送装置として工業用ロボットを使用し、さらにフラック
ス塗布装置と第１のはんだ付け装置と第２のはんだ付け
装置とを備えたはんだ付けシステムの構成例を示してい
る。

【００２０】さらに、図３および図４は、それぞれはん
だ付け装置の構成を説明するための図で、それぞれ
（ａ）は縦断面図、（ｂ）は吹き口の構成を示す斜視図
である。また、図５は、予備加熱装置の構成を説明する
ための図で、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は吹き口の構成
を示す斜視図である。さらに、図６は、フラックス塗布
装置の構成を説明するための図で、（ａ）は発泡式フラ
ックス塗布装置の縦断面図、（ｂ）は噴霧式フラックス
塗布装置の縦断面図、（ｃ）は吹き口の構成を示す斜視
図である。

【００２１】すなわち、プリント配線板３はハンドリン
グ装置２を備えた工業用ロボット１で搬送する。この工
業用ロボット１は、Ｊ１、Ｊ２およびＪ３の３つのアー
ム４，５，６の角度をそれぞれ可変する３つの軸（Ｊ１
軸７、Ｊ２軸８、Ｊ３軸９）と、Ｒ１，Ｒ２およびＲ３
の３つのアーム１０，１１，１２をそれぞれ旋回させる
３つの軸（Ｒｌ軸１３、Ｒ２軸１４、Ｒ３軸１５）を備
えて基台１６上に配置され、Ｒ３アーム１２の先端には
後づけされるコネクタ７５を搭載したプリント配線板３
を保持するハンドリング装置２を備えている。これによ
り、ハンドリング装置２に保持されたプリント配線板３
の３次元空間座標上における位置および姿勢を任意に制
御することができる。

【００２２】なお、ハンドリング装置２は、プリント配
線板３の両側端部を挟持する保持爪１８と、この保持爪
１８の開閉を駆動するモータ１９および送りねじ２０と
を備えている。すなわち、モータ１９により送りねじ２
０を矢印Ａ方向に回転させて保持爪１８を矢印Ｂ方向に
開閉することにより、プリント配線板３の両側端部を挟
持して保持する構成である。

【００２３】もちろん、プリント配線板３を保持して３
次元空間座標上における位置および姿勢を任意に制御す
ることができる搬送装置であれば、他の搬送装置を使用
してもよい。例えば、図示しないがＸ−Ｙ−Ｚテーブル
装置の先端に、Ｘ軸方向に回転するアクチュエータ、Ｙ
軸方向に回転するアクチュエータおよびＺ軸方向に回転
するアクチュエータを設けて、６軸制御が可能に構成
し、その先端にハンドリング装置を設けるようにするこ
ともできる。すなわち、他の公知技術も使用することが
できる。ここでプリント配線基板３の姿勢は、３次元空
間座標（Ｘ，Ｙ，Ｚ）において、プリント配線板３が例
えばＸ，Ｙ平面となす角度およびＺ軸に対する向きを表
わしている。

【００２４】そして、図２においては、この工業用ロボ
ット１の作業可能範囲に、フラックス塗布装置２１およ
び予備加熱装置２２、はんだ付け装置２３を配置しては
んだ付けシステムを構成してある。なお、はんだ付け装
置２３は、１個であってもよいが、第１のはんだ付け装
置２３ａと第２のはんだ付け装置２３ｂとを備えてあ
り、それぞれ異なる性質の公知の噴流波を用いるように
構成することにより、はんだ付け性に優れたはんだ付け
を行うことができるようになる。

【００２５】工業用ロボット１は専用のロボット制御装
置２５を備え、このロボット制御装置２５は予め教示さ
れたかもしくはプログラミングされた作業手順に従って
ハンドリング装置２に挟持したプリント配線板３の３次
元空間座標上の位置および姿勢そして搬送ベクトルすな
わち搬送方向と搬送速度が制御（制御信号Ｓｃによって
制御）される。

【００２６】他方で、はんだ付け装置２３は、図１およ
び図２そして特に図３に詳しく示すように、図示しない
ヒータにより加熱されて溶融状態のはんだ（溶融はん
だ）２７をはんだ槽２８に収容してあり、これをモータ
２９に駆動されたポンプ３０により吸い込み口３１から
吸い込んで吹き口体３２へ供給し、この吹き口体３２の
吹き口３３から溶融はんだ２７を噴流させて噴流波３４
を形成する構成である。

【００２７】このはんだ付け装置２３は、吹き口体３２
の吹き口３３にシャッタ３５を備えていて、このシャッ
タ３５を接続部３６を介してアクチュエータ３７により
矢印Ｃ方向に駆動して吹き口３３の長さを可変すること
ができるように構成してある。すなわち、吹き口３３の
長さを調節することにより噴流波３４の長さ（図３
（ａ）の図上の横方向の長さ）を任意に調節することが
できるように構成してある。

【００２８】なお、第１のはんだ付け装置２３ａおよび
第２のはんだ付け装置２３ｂの基本的な構成は同様であ
るが、吹き口３３の形状等の構成を公知の技術からそれ
ぞれ選択することにより、プリント配線板３の実装状態
に適した噴流波３４を形成することができるようにな
り、良好なはんだ付け性を得ることができる。

【００２９】ところで、図３に示すはんだ付け装置は、
一枚のシャッタ３５ではんだの吹き口３３の長さを調節
する構成である。これに対し図４に示すはんだ付け装置
は、２枚のシャッタ３５ａ，３５ｂではんだの吹き口３
３の長さを調節する構成である。すなわち、第１のシャ
ッタ３５ａと第２のシャッタ３５ｂを吹き口３３の両側
から矢印Ｃ方向に移動させて両開き調節できるように構
成したものであり、それぞれのシャッタ３５ａ，３５ｂ
に対応する第１のアクチュエータ３７ａと第２のアクチ
ュエータ３７ｂでそれぞれの接続部３６ａ，３６ｂを介
してシャッタ３５ａ，３５ｂの開閉調節を行う構成であ
る。

【００３０】図４に示すはんだ付け装置の長所は、両シ
ャッタ３５ａ，３５ｂの開閉量が同一量となるようにし
てはんだの吹き口３３の長さ調節を行うと、はんだの吹
き口３３の位置（中心位置）を常に同じ位置にすること
ができる点である。また、同じ吹き口長さの吹き口３３
を吹き口体３２のどの位置にも（図４の吹き口体３２に
おいて右側寄りにも左側寄りにも）形成できる点であ
る。すなわち、両シャッタ３５ａ，３５ｂ間の間隔（吹
き口の長さ）を保持したままで両シャッタ３５ａ，３５
ｂを図の左右方向に並行移動させればよいのである。

【００３１】ちなみに、この図４に例示する吹き口体３
２およびシャッタ３５の構成は、以下に説明する予備加
熱装置２２やフラックス塗布装置２１にも適用できる。
なお、アクチュエータ３７の制御については後述する。

【００３２】次に、予備加熱装置２２は、図２そして特
に図５に詳しく示すように、反射板４０を背面に備えた
複数の赤外線ヒータ４１の中央に吹き口体４２の加熱媒
体の吹き口４３を設けてあり、具体的にはこの吹き口４
３から熱風が吹き出すように構成してある。熱風はモー
タ４４に駆動された送風ファン４５により供給される。
すなわち、吸い込み口４６から吸い込んだ雰囲気を吹き
口体４２に供給し、この吹き口体４２内に設けてある熱
風用ヒータ４７で加熱して吹き口４３から吹き出させる
仕組みである。

【００３３】なお、赤外線ヒータ４１の表面には温度セ
ンサ４８を設けてあり、図示しない温度制御装置により
この赤外線ヒータ４１の表面温度が予め指示された温度
になるようにこの赤外線ヒータ４１に供給する電力を制
御する仕組みである。また、吹き口４３にも温度センサ
４９を設けてあり、図示しない温度制御装置によりこの
熱風温度が予め指示された温度になるように熱風用ヒー
タ４７に供給する電力を制御する仕組みである。

【００３４】そして、はんだ付け装置２３と同様に、吹
き口体４２の吹き口４３にシャッタ５０を備えていて、
このシャッタ５０を接続部５１を介してアクチュエータ
５２により矢印Ｄ方向に駆動して吹き口４３の長さを可
変することができるように構成してある。すなわち、吹
き口４３の長さを調節することにより熱風を吹きつける
領域の長さ（図５（ａ）の図上の横方向の長さ）を任意
に調節することができるように構成してある。なお、３
９は筐体である。

【００３５】また、フラックス塗布装置２１は、図２そ
して特に図６に詳しく示すように、予備加熱装置２２と
同様にしてフラックス５３を塗布する領域の長さを任意
に調節することができるように構成してある。

【００３６】すなわち、図６（ａ）の例は発泡式のフラ
ックス塗布装置２１の構成例であり、フラックス槽５４
に収容したフラックス５３中に発泡管５５を備えた吹き
口体５６を設けてある。そして、この発泡管５５にガス
供給パイプ５７から大気や窒素ガス等のガスを供給する
ことによりフラックス５３中に気泡が発生してフラック
ス５３が発泡し、吹き口体５６のフラックスの吹き口５
８から発泡フラックス５３ａが噴流する。

【００３７】そして、はんだ付け装置２３と同様に、吹
き口体５６の吹き口５８にシャッタ５９を備えていて、
このシャッタ５９を接続部６０を介してアクチュエータ
６１により矢印Ｅ方向に駆動して吹き口５８の長さを可
変することができるように構成してある。すなわち、吹
き口５８の長さを調節することにより発泡フラックス５
３ａの噴流の長さを調節し、フラックス５３を塗布する
領域の長さ（図６（ａ）の図上の横方向の長さ）を任意
に調節することができるように構成してある。

【００３８】図６（ｂ）の例は噴霧式のフラックス塗布
装置２１の構成例であり、吹き口体５６内に設けた噴霧
ノズル６３からフラックス５３を噴霧して供給し、この
吹き口体５６のフラックスの吹き口５８から噴霧フラッ
クス５３ｂを吹き出す構成である。これらは筐体６４内
に設けられている。なお、噴霧ノズル６３には噴霧制御
装置６５からフラックス供給パイプ６６によりフラック
ス５３が供給され、フラックス５３の噴霧タイミングが
制御される。

【００３９】そして、前記と同様に、吹き口体５６の吹
き口５８にシャッタ５９を備えていて、このシャッタ５
９を接続部６０を介してアクチュエータ６１により駆動
して吹き口５８の長さを可変することができるように構
成してある。すなわち、吹き口５８の長さを調節するこ
とにより噴霧フラックス５３ｂの吹き出す長さを調節
し、フラックス５３を塗布する領域の長さ（図６（ｂ）
の図上の横方向の長さ）を任意に調節することができる
ように構成してある。

【００４０】その他に、図示しないが、フラックス塗布
装置２１を図３に示すはんだ付け装置２３と同様な構成
として、溶融はんだ２７の代わりにフラックス５３の液
を収容し、ポンプで吹き口体の吹き口にフラックス５３
の液を供給してフラックス５３の液の噴流波を形成し、
このフラックス５３の噴流波にプリント配線板３を接触
させる構成の液流式のフラックス塗布装置を使用するこ
ともできる。

【００４１】そして、これらはんだ付け装置２３（第１
のはんだ付け装置２３ａと第２のはんだ付け装置２３
ｂ）と予備加熱装置２２およびフラックス塗布装置２１
は、図２に示す主制御装置２６により各アクチュエータ
３７，５２，６１を制御してそれらの吹き口３３，４
３，５８の長さを制御し、これらの長さを目的とする長
さに任意に連続的に調節することができる。なお、これ
らのアクチュエータ３７，５２，６１は、図示しないが
アブソリュート型のリニアエンコーダを備えていて、主
制御装置２６との間の通信（通信信号ＳＳ_W1，ＳＳ_W2，
ＳＳ_W3，ＳＳ_W4，ＳＳ_T ，ＳＳ_F ，）により吹き口３
３，４３，５８の長さを直接にフィードバック制御する
ことができる構成である。また、図６（ｂ）に示すフラ
ックス塗布装置２１を使用する場合には、この他に噴霧
タイミングの制御も行う構成であり、同様に通信（通信
信号Ｓ_F ）により直接に制御される。

【００４２】主制御装置２６はコンピュータシステムに
より構成され、キーボード等の指示操作部２６ａと、Ｌ
ＣＤ等の表示部２６ｂとを備えている。そして、その通
信ポートを介して外部機器と通信しながらその制御を行
う。また、ロボット制御装置２５との間においても通信
（通信信号Ｓ_R ）により連係した制御が可能であり、工
業用ロボット１ヘの搬送指示を行うことと併せてその搬
送状態を把握し、プリント配線板３の搬送状態に連係し
てはんだ付け装置２３や予備加熱装置２２およびフラッ
クス塗布装置２１の制御を行う分散処理の構成である。 （２）はんだ付け手順 次に、以上のように構成されたはんだ付けシステムにお
いて、プリント配線板の部分はんだ付けがどのように行
われるかを図７ないし図１１を参照して説明する。

【００４３】図７は、部分はんだ付けを行うプリント配
線板の一例を示す図で、その被はんだ付け面を示した図
である。すなわち、既にＱＦＰ ＩＣ６８やＳＯＰ Ｉ
Ｃ６９そしてＰＯＷＥＲ ＴＲ７０やＭＭ ＴＲ７１さ
らにはチップ抵抗７２やチップコンデンサ７３、電解コ
ンデンサ７４等々の電子部品がはんだ付けされていて、
これに非耐熱性のコネクタ７５を部分はんだ付けにより
後付けする作業を行うプリント配線板３の例である。

【００４４】図７において、コネクタ７５は図に示す面
とは反対側の面に搭載される。そして、その多数配列さ
れたリード端子７５ａがプリント配線板３のランド３ａ
の中央部のスルーホールに挿通されて、図に示す面のラ
ンド３ａとの間で被はんだ付け部７６を構成している。
図７の例ではコネクタ７５について１４個の被はんだ付
け部７６が長方形の領域に配列され、プリント配線板３
上の平面座標において座標（Ｘ_l ，Ｙ_l ）を起点として
Ｘ座標方向に短辺長さＬＸ_l およびＹ座標方向の長辺長
さＬＹ_l の長方形の範囲の部分はんだ付け領域７７（こ
の例ではコネクタ７５とほぼ同じ座標位置）を構成して
いる。なお、原点座標は（Ｘ₀ ，Ｙ₀ ）である。

【００４５】すなわち、プリント配線板３の被はんだ付
け面における座標（Ｘ_l ，Ｙ_l ）、（Ｘ₂ ，Ｙ_l ）、
（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ）および（Ｘ_l ，Ｙ₂ ）に囲まれた長方形
の範囲に部分はんだ付け領域７７を構成している。但
し、ＬＸ_l ＝Ｘ₂ −Ｘ_l であり、ＬＹ_l ＝Ｙ₂ −Ｙ_l で
ある。

【００４６】したがって、座標（Ｘ_l ，Ｙ_l ）を起点と
してＸ軸方向の短辺長さＬＸ_l とＹ軸方向の長辺長さＬ
Ｙ_l の長方形の範囲（すなわち、部分はんだ付け領域７
７の一端部（前端部）７７ａから他端部（後端部）７７
ｂまで）に溶融はんだ２７を接触させることにより、コ
ネクタ７５の後付け、すなわち部分はんだ付けを行うこ
とができる。もちろん、この部分はんだ付け領域７７ま
たは各被はんだ付け部７６にフラックス５３を塗布し、
この部分はんだ付け領域７７または各被はんだ付け部７
６の予備加熱を行った後に溶融はんだ２７の供給すなわ
ち噴流波３４との接触が行われる。

【００４７】この場合、予備加熱を前記部分はんだ付け
領域７７または各被はんだ付け部７６に限らずに、プリ
ント配線板３の全面を予備加熱するようにしてもよい
が、既にはんだ付けされている電子部品に対して熱スト
レスを与えない範囲の温度にする必要がある。

【００４８】また、以上の座標データ（Ｘ_l ，Ｙ_l ）、
（Ｘ₂ ，Ｙ_l ）、（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ）および（Ｘ_l ，Ｙ₂ ）
は予め主制御装置２６に記憶してあり、これらの座標デ
ータをロボット制御装置２５へ送信することにより、工
業用ロボット１のハンドリング装置２に保持されたプリ
ント配線板３の部分はんだ付け領域７７を、フラックス
塗布装置２１や予備加熱装置２２そしてはんだ付け装置
２３の各吹き口５８，４３，３３の位置に整合させて搬
送することができるように構成されている。

【００４９】次に、通常採用されているはんだ付けプロ
セスに沿って、はんだ付けの作業とその手順を説明す
る。なお、通常は、フラックス塗布工程→予備加熱工程
→はんだ付け工程の順にはんだ付け作業が行われる。そ
のため、図２に例示するように、フラックス塗布装置２
１、予備加熱装置２２およびはんだ付け装置２３が順に
配置され、この配置順に沿って工業用ロボット１のハン
ドリング装置２に保持したプリント配線板３を搬送する
ように構成してあるので以上の３つの工程を順に説明す
る。

【００５０】１．フラックス塗布工程 図８を参照して、フラックス塗布工程においてどのよう
にしてプリント配線板にフラックスを塗布するかを説明
する。図８は、フラックス塗布工程を説明するための図
で、（ａ）はフラックス吹き口にプリント配線板が搬送
される状態を示す平面図、（ｂ）は噴霧式フラックス塗
布装置を使用した場合を示す図で（ａ）の縦断面を示す
図、（ｃ）は発泡式フラックス塗布装置を使用した場合
を示す図で（ａ）の縦断面を示す図である。

【００５１】すなわち、図２に示す主制御装置２６によ
りフラックス塗布装置２１のアクチュエータ６１を制御
し、その吹き口５８の長さがＬＸ_l になるようにシャッ
タ５９が制御される。そして、噴霧式のフラックス塗布
装置を使用した場合においては、図８（ａ）、（ｂ）に
示すようにプリント配線板３を搬送ベクトル方向に搬
送し、プリント配線板３の部分はんだ付け領域７７の前
端部７７ａすなわち座標（Ｘ_l ，Ｙ_l ）と（Ｘ₂ ，Ｙ
_l ）がフラックスの吹き口５８の上方に位置到達したと
き噴霧制御装置６５に噴霧を開始させる（主制御装置２
６から噴霧制御装置６５へ噴霧開始命令を送信：信号Ｓ
_F ）。

【００５２】そして、プリント配線板３の部分はんだ付
け領域７７の後端部７７ｂすなわち座標（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ）
と（Ｘ_l ，Ｙ₂ ）がフラックスの吹き口５６の上方位置
に到達したとき噴霧制御装置６５に噴霧を停止させる
（主制御装置２６から噴霧制御装置６５へ噴霧停止命令
を送信：信号Ｓ_F ）なお、主制御装置２６はロボット制
御装置２５との通信により、ハンドリング装置２に保持
されたプリント配線板３の搬送位置すなわち搬送座標を
受信し、その位置を把握している。したがって、主制御
装置２６は、プリント配線板３の部分はんだ付け領域７
７がどの位置に搬送されているかを認識している。

【００５３】このようにして、プリント配線板３の座標
（Ｘ_l ，Ｙ_l ）、（Ｘ₂ ，Ｙ_l ）、（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ）およ
び（Ｘ_l ，Ｙ₂ ）に囲まれた長方形の部分はんだ付け領
域７７にのみフラックス５３を塗布することができる。

【００５４】しかも、部分はんだ付け領域７７の大きさ
（特にＬＸ_l の長さ）に合わせて吹き口体５６に設けた
シャッタ５９を調節してフラックスの吹き口５８の長さ
を調節し、一回の搬送で目的とする部分はんだ付け領域
の全体にフラックス５３を塗布することができる。した
がって、生産性を高くすることができる。

【００５５】また、図８（ａ）、（ｃ）に示すように発
泡式のフラックス塗布装置２１を使用した場合において
も同様に、主制御装置２６によりフラックス塗布装置２
１のアクチュエータ６１を制御し、その吹き口５８の長
さがＬＸ_l になるようにシャッタ５９が制御される。

【００５６】そして、先ずプリント配線板３を搬送ベク
トル方向に搬送し、プリント配線板３の部分はんだ付
け領域７７の前端部７７ａすなわち座標（Ｘ_l ，Ｙ_l ）
と（Ｘ₂ ，Ｙ_l ）がフラックスの吹き口５８に接近した
ときプリント配線板３の姿勢を保持したまま搬送ベクト
ル方向に下降させ、このプリント配線板３の座標（Ｘ
_l ，Ｙ_l ）と（Ｘ₂ ，Ｙ_l ）をフラックスの吹き口５８
上の発泡フラックス５３ａに接触させる。

【００５７】続いてプリント配線板３の姿勢を保持した
まま搬送ベクトル方向へ搬送し、長さＬＹ_l だけ搬送
してすなわちプリント配線板３の部分はんだ付け領域７
７の後端部７７ｂの座標（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ）と（Ｘ_l ，Ｙ
₂ ）がフラックスの吹き口５８上に到達したとき搬送ベ
クトル方向へ上昇搬送し、続いて搬送ベクトル方向
へ搬送する。すなわち、このプリント配線板３の部分は
んだ付け領域７７の後端部７７ｂの座標（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ）
と（Ｘ_l ，Ｙ₂ ）を発泡フラックス５３ａから離脱させ
る。

【００５８】このようにして、プリント配線板３の座標
（Ｘ_l ，Ｙ_l ）、（Ｘ₂ ，Ｙ_l ）、（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ）およ
び（Ｘ_l ，Ｙ₂ ）に囲まれた長方形の部分はんだ付け領
域７７にのみ発泡フラックス５３ａを接触させ、この部
分はんだ付け領域７７にのみフラックス５３を塗布する
ことができる。

【００５９】しかも、部分はんだ付け領域７７の大きさ
（特にＬＸ_l の長さ）に合わせて吹き口体５６に設けた
シャッタ５９を調節してフラックスの吹き口５８の長さ
を調節し、一回の搬送で目的とする部分はんだ付け領域
７７の全体にフラックス５３を塗布することができる。
したがって、生産性を高くすることができる。

【００６０】２．予備加熱工程 図９を参照して、予備加熱工程においてどのようにして
プリント配線板の予備加熱を行うかを説明する。図９
は、予備加熱工程を説明するための図で、（ａ）は予備
加熱装置の加熱媒体吹き口すなわち熱風吹き口にプリン
ト配線板が搬送される状態を説明する平面図、（ｂ）は
（ａ）の縦断面を示す図である。

【００６１】すなわち、フラックス塗布工程と同様に、
主制御装置２６により予備加熱装置２２のアクチュエー
タ５２を制御し、その吹き口４３の長さがＬＸ_l になる
ようにシャッタ５０が制御される。

【００６２】そして、先ずプリント配線板３を搬送ベク
トル方向に搬送し、プリント配線板３の部分はんだ付
け領域７７の前端部７７ａ側の座標（Ｘ_l ，Ｙ_l ）と
（Ｘ₂，Ｙ_l ）が熱風の吹き口４３に接近したときプリ
ント配線板３の姿勢を保持したまま搬送ベクトル方向
に下降させ、このプリント配線板３の部分はんだ付け領
域７７の前端部７７ａ側の座標（Ｘ_l ，Ｙ_l ）と（Ｘ
₂ ，Ｙ_l ）を熱風の吹き口４３上の至近距離に接近させ
る。

【００６３】続いてプリント配線板３の姿勢を保持した
まま搬送ベクトル方向へ搬送し、長さＬＹ_l だけ搬送
したときすなわちプリント配線板３の部分はんだ付け領
域７７の後端部７７ｂ側の座標（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ）と（Ｘ
_l ，Ｙ₂ ）が熱風の吹き口４３上に到達したとき搬送ベ
クトル方向ヘ搬送し、続いて搬送ベクトル方向へ搬
送する。すなわち、このプリント配線板３の部分はんだ
付け領域７７の後端部７７ｂ側の座標（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ）と
（Ｘ_l ，Ｙ₂ ）を熱風の吹き口４３から遠ざけて離脱さ
せる。

【００６４】このようにして、プリント配線板３の座標
（Ｘ_l ，Ｙ_l ）、（Ｘ₂ ，Ｙ_l ）、（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ）およ
び（Ｘ_l ，Ｙ₂ ）に囲まれた長方形の部分はんだ付け領
域７７に熱風を吹きつけて、この部分はんだ付け領域７
７の予備加熱を行うことができる。

【００６５】しかも、部分はんだ付け領域７７の大きさ
（特にＬＸ_l の長さ）に合わせて吹き口体４２に設けた
シャッタ５０を調節して熱風の吹き口４３の長さを調節
し、一回の搬送で目的とする部分はんだ付け領域７７を
予備加熱することができる。したがって、生産性を高く
することができる。

【００６６】なお、熱風の吹き口４３の周囲には赤外線
ヒータ４１を設け、さらに反射板４０を設けてプリント
配線板３の被はんだ付け面に効率良く赤外線が照射され
るように構成してある。そのため、前記の部分はんだ付
け領域７７の周辺領域も加熱され、この部分はんだ付け
領域７７に熱風により供給された熱量が周辺領域に逃散
し難くなり、この部分はんだ付け領域７７の予備加熱を
容易に行うことができるようになる。

【００６７】また、予備加熱工程から後述のはんだ付け
工程にプリント配線板３が搬送される際に、部分はんだ
付け領域７７の予備加熱温度が低下し難くなり、適正な
予備加熱温度を保持したままプリント配線板３をはんだ
付け工程へ搬送することができるようになる。

【００６８】３．はんだ付け工程 図１０を参照して、はんだ付け工程においてどのように
してプリント配線板に溶融はんだを供給するかを説明す
る。図１０は、はんだ付け工程を説明するための図で、
（ａ）ははんだ付け装置のはんだ吹き口ひいては噴流波
にプリント配線板が搬送される状態を説明する平面図、
（ｂ）は（ａ）の縦断面を示す図である。

【００６９】なお、図２に例示するように、本実施形態
例でははんだ付け工程を２つの工程（第１のはんだ付け
工程と第２のはんだ付け工程）から構成し、それぞれ第
１のはんだ付け装置２３ａと第２のはんだ付け装置２３
ｂとを別々に配置してあるが、両はんだ付け工程におい
てプリント配線板３を噴流波３４に接触させる態様は同
様であるので、第１のはんだ付け装置２３ａ（第１のは
んだ付け工程）を例にして説明する。

【００７０】すなわち、フラックス塗布工程と同様に、
主制御装置２６により第１のはんだ付け装置２３ａのア
クチュエータ３７を制御し、その吹き口３３の長さがＬ
Ｘ_lになるようにシャッタ３５が制御され、はんだの吹
き口３３上に形成される噴流波３４の長さがＬＸ_l にな
るように制御される。

【００７１】そして、ハンドリング装置２に保持された
プリント配線板３を、図１０（ｂ）に示すように搬送ベ
クトル，，，およびの方向へ順次搬送する。
すなわち、まず、水平成分方向に対して仰角θ_l に保持
させ、この保持状態を維持したまま搬送ベクトル方向
に搬送する。

【００７２】続いて、プリント配線板３の部分はんだ付
け領域７７の前端部７７ａ側の座標（Ｘ_l ，Ｙ_l ）と
（Ｘ₂ ，Ｙ_l ）がはんだの吹き口３３すなわち噴流波３
４に接近したときプリント配線板３の姿勢を仰角θ_l に
保持したまま搬送ベクトル方向に下降させ、このプリ
ント配線板３の部分はんだ付け領域７７の前端部７７ａ
の座標（Ｘ_l ，Ｙ_l ）と（Ｘ₂ ，Ｙ_l ）を噴流波３４に
接触させる。

【００７３】続いてプリント配線板３の姿勢を仰角θ_l
に保持したまま搬送ベクトル方向すなわちプリント配
線板３の仰角θ_l と同じ仰角θ_l で搬送し、長さＬＹ_l
だけ搬送したときすなわちプリント配線板３の部分はん
だ付け領域７７の後端部７７ｂの座標（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ）と
（Ｘ_l ，Ｙ₂ ）が噴流波３４上に到達したときプリント
配線板３の姿勢を仰角θ_l に保持したまま搬送ベクトル
方向へ搬送し、続いて搬送ベクトル方向へ搬送す
る。

【００７４】すなわち、このプリント配線板３の部分は
んだ付け領域７７の後端部７７ｂの座標（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ）
と（Ｘ_l ，Ｙ₂ ）を噴流波３４から遠ざけて離脱させ
る。

【００７５】このようにして、プリント配線板３の座標
（Ｘ_l ，Ｙ_l ）、（Ｘ₂ ，Ｙ_l ）、（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ）およ
び（Ｘ_l ，Ｙ₂ ）に囲まれた長方形の部分はんだ付け領
域７７に噴流波３４を接触させて、この部分はんだ付け
領域７７の被はんだ付け部７６に溶融はんだ２７を供給
することができる。

【００７６】そして、プリント配線板３を仰角θ_l 方向
に角度を付与して搬送させながら噴流波３４に接触させ
ているので、部分はんだ付け領域７７の被はんだ付け部
７６が噴流波３４から離脱する離脱点（ピールバックポ
イント）が安定するとともに噴流波３４を形成する溶融
はんだ２７の離間性が向上し、被はんだ付け部７６に良
好で安定したフィレット形状が得られるとともにはんだ
ブリッジ現象を生じることがなくなり、特にファインピ
ッチの電子部品を後付けする場合においても、良好なは
んだ付け品質を得ることができるようになる。水平搬送
では、ファインピッチの電子部品の後付けの際にはんだ
ブリッジを発生し、これを除去することができない。

【００７７】すなわち、被はんだ付け部７６が噴流波３
４から離脱する際に、この離脱点（ピールバックポイン
ト）においてこのプリント配線板３の板面ひいては被は
んだ付け部７６と噴流波３４との成す角度を大きくする
ことが可能となり、その結果、この離脱点がプリント配
線板３の搬送にともなってその搬送方向に不規則に移動
し難くなる。また、被はんだ付け部７６から噴流波３４
が離脱する際にこの噴流波３４がこの被はんだ付け部７
６から溶融はんだ２７を剥がしとり易くなる。したがっ
て、前者によりフィレット形状が安定し、後者によりは
んだブリッジが発生しなくなる。

【００７８】なお、この仰角θ_l は、通常２°〜８°程
度の範囲において良好なはんだ付け品質が得られるが、
後付けされる電子部品の種類ひいてはその被はんだ付け
部７６の配列状態（例えば、被はんだ付け部７６相互の
間隔やその面積、被はんだ付け部７６の配列状態、被は
んだ付け部７６の形状（円形や四角形、精円、等々）、
電子部品のリード端子の形状（丸や四角形）、等々）に
合わせて設定する。しかも、工業用ロボット１を使用し
ているので、この搬送仰角θ_l の調節は制御プログラム
の変更のみで容易に対応することができる。

【００７９】このように、本実施形態例のはんだ付けシ
ステムでは良好なはんだ付け性が得られる。しかも、部
分はんだ付け領域７７の大きさ（特にＬＸ_l の長さ）に
合わせて吹き口体３２に設けたシャッタ３５を調節して
はんだの吹き口３３の長さひいては噴流波３４の長さを
調節し、一回の搬送で目的とする部分はんだ付け領域７
７の被はんだ付け部７６の全てに溶融はんだを供給して
はんだ付けを行うことができる。したがって、生産性を
高くすることができる。

【００８０】４．はんだ付け工程におけるその他の搬送
態様例 図１１を参照して、プリント配線板に溶融はんだを供給
するその他の搬送態様例を説明する。図１１は、はんだ
付け工程におけるその他の搬送態様例を説明するための
図で、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、図１０（ｂ）に相当
する図でありそれぞれのはんだ付け態様例を示す図であ
る。

【００８１】すなわち、図１１（ａ）の例は、プリント
配線板３を当初より仰角θ₂ で保持して搬送方向も仰角
θ₂ である搬送ベクトル方向に搬送し、続いてプリン
ト配線板３を仰角θ₂ で保持したまま搬送ベクトル方
向に搬送して部分はんだ付け領域７７の前端部７７ａ側
の座標（Ｘ_l ，Ｙ_l ）と（Ｘ₂ ，Ｙ_l ）を噴流波３４に
接触開始させ、その後において搬送ベクトル方向すな
わち仰角θ₂ で搬送するように構成した例である。

【００８２】そして、部分はんだ付け領域７７の後端部
７７ｂ側の座標（Ｘ₂ ，Ｙ₂ ）と（Ｘ_l ，Ｙ₂ ）が噴流
波３４に接触したとき、プリント配線板３を仰角θ₂ で
保持したまま搬送ベクトル方向へ搬送して部分はんだ
付け領域７７を噴流波３４から離脱させ、その後、プリ
ント配線板３を仰角θ₂ で保持したままで搬送ベクトル
方向すなわちプリント配線板３の保持仰角θ₂ と同じ
仰角θ₂ で搬送するように構成した例である。

【００８３】また、図１１（ｂ）の例は、当初はプリン
ト配線板３を水平に保持してしかも水平に搬送ベクトル
方向に搬送し、部分はんだ付け領域７７の前端部７７
ａが噴流波３４上に到達したとき矢印に示すように仰
角θ₃ に保持角度を変えてこの前端部７７ａを噴流波３
４に接触開始させる。続いて、プリント配線板３の保持
仰角θ₃ と同じ仰角θ₃ で搬送ベクトル方向に搬送す
るように構成した例である。

【００８４】そして、部分はんだ付け領域７７の後端部
７７ｂが噴流波３４に接触したとき、プリント配線板３
を矢印方向へ保持角度を変えて水平に保持して部分は
んだ付け領域７７を噴流波３４から離脱させ、その後、
プリント配線板３を水平に保持したままで搬送ベクトル
方向すなわち水平方向に搬送するように構成した例で
ある。

【００８５】さらに、図１１（ｃ）の例は、当初はプリ
ント配線板３を水平に保持してしかも水平に搬送ベクト
ル方向に搬送し、部分はんだ付け領域７７の前端部７
７ａが噴流波３４上に到達したときに示すように仰角
θ₄ に保持角度を変えてこの前端部７７ａを噴流波３４
に接触開始させる。続いて、プリント配線板３の保持仰
角θ₄ と同じ仰角θ₄ で搬送ベクトル方向に搬送する
ように構成した例である。

【００８６】そして、部分はんだ付け領域７７の後端部
７７ｂが噴流波３４に接触したとき、プリント配線板３
を仰角θ₄ で保持したまま搬送ベクトル方向へ搬送し
て部分はんだ付け領域７７を噴流波３４から離脱させ、
その後、プリント配線板３を仰角θ₄ に保持したままで
搬送ベクトル方向すなわち水平方向に搬送するように
構成した例である。

【００８７】このように、プリント配線板３の部分はん
だ付け領域７７を噴流波３４に接触させて搬送する際に
は仰角搬送するようにすれば、その他の態様すなわちプ
リント配線板３を噴流波３４に接触開始させる態様や噴
流波３４から離脱させる態様については、プリント配線
板３の実装状態に合わせて適宜選択すればよい。例え
ば、部分はんだ付け領域７７の前端部７７ａのさらに前
方部分や後端部７７ｂのさらに後方部分に高さの高い電
子部品が搭載されていてこの電子部品が噴流波３４に接
触し易い等々の状態により、最適な搬送態様を選択すれ
ばよいのである。

【００８８】（３）多様な形状の部分はんだ付け領域へ
の態様例 図１２を参照して、各種形状の部分はんだ付け領域の部
分はんだ付けを行う場合の実施形態例においては、どの
ようにはんだ付けが行われるかを説明する。

【００８９】図１２は、はんだ付け工程における第三の
実施形態例を説明するための図で、（ａ）は、はんだ付
け装置２３のはんだの吹き口３３ひいては噴流波３４に
プリント配線板３が搬送される状態を説明する平面図で
あり、図１０（ａ）に対応する図である。また、図１２
（ａ）に併せて示したグラフは、プリント配線板３の搬
送ベクトルＹ_Y に対するはんだの吹き口３３の長さひい
ては噴流波３４の長さＸ_X の制御関係を説明する図であ
り、縦軸Ｙ_Y1は搬送ベクトルＹ_Y で移動したときの部分
はんだ付け領域７７のＹ軸上の位置を表し、横軸は噴流
波３４の長さＸ _X を表している。なお、図１２（ａ）に
例示するプリント配線板３では、部分はんだ付け領域７
７が一方の方向（図の左側）へ広がる台形状の場合を示
している。

【００９０】同様に、図１２（ｂ）は、部分はんだ付け
領域７７が両方の方向（図の左右方向）ヘ広がる台形状
の場合を示している。また、図１２（ｃ）は、部分はん
だ付け領域７７が円形状の場合を示している。

【００９１】これらの態様例を説明するに当たり、部分
はんだ付け領域７７にフラックス５３を塗布したり、部
分はんだ付け領域７７を予備加熱したり、部分はんだ付
け領域７７に噴流波３４に接触させる際の搬送態様は前
記（２）に説明した通りであり、特に噴流波３４に接触
させて搬送する際にはプリント配線板３が仰角搬送され
る。

【００９２】図７に示したプリント配線板３にコネクタ
７５を後付けする前記（２）のはんだ付け手順例では、
平面外形形状が長方形のプリント配線板３の辺に平行に
コネクタ７５およびその部分はんだ付け領域が形成され
ている手順例であった。そのため、プリント配線板３を
工業用ロボット１のハンドリング装置２により保持して
搬送する際に、吹き口３３の長さを可変する必要はなか
った。すなわち、部分はんだ付け領域７７であり、フラ
ックス５３を塗布する領域や予備加熱領域は平行な帯状
の形状を成していたからである。

【００９３】ところが、図１２に例示するプリント配線
板３の例では、部分はんだ付け領域７７が台形状や円形
状の特別な形状を形成している例である。このような例
は、後付け部品の形状の多様化に伴って頻繁化するよう
になってきている。

【００９４】このような場合は、プリント配線板３の搬
送に伴って各吹き口５８，４３，３３の長さを可変する
ように制御することによって、前記（２）と同様の手順
で一連のはんだ付けを行うことができるようになる。

【００９５】すなわち、図１２（ａ）の例では、部分は
んだ付け領域７７の長さＬＸ₂ の前端部７７ａが噴流波
３４に接触開始した際には吹き口３３の長さひいては噴
流波３４の長さをＬＸ₂ としておいて、プリント配線板
３を部分はんだ付け領域７７の図の右側縁に沿うところ
の搬送ベクトルＹ_Y に沿って搬送しつつ、部分はんだ付
け領域７７の長さＬＸ₃ の後端部７７ｂが噴流波３４に
接触するまでの過程においてこの搬送に合わせて吹き口
３３の長さひいては噴流波３４の長さをグラフに示すよ
うにＬＸ₃ になるように制御する。

【００９６】なお、図１２（ａ）に示すプリント配線板
３の部分はんだ付け領域７７の座標は、（Ｘ₅ ，Ｙ
₅ ）、（Ｘ₆ ，Ｙ₅ ）、（Ｘ₆ ，Ｙ₆ ）および（Ｘ₇ ，
Ｙ₆ ）であり、ＬＸ₂ ＝Ｘ₅ −Ｘ₆ でＬＸ₃ ＝Ｘ₇ −Ｘ
₆ である。

【００９７】これにより、台形の部分はんだ付け領域７
７に噴流波３４を接触させて溶融はんだ２７を供給する
ことができるようになる。しかも一回の搬送で部分はん
だ付け領域７７の全領域に噴流波３４を接触させること
ができるので生産性を極めて高くすることができる。

【００９８】同様に、図１２（ｂ）の例では、部分はん
だ付け領域７７の長さＬＸ₄ の前端部７７ａが噴流波３
４に接触開始した際には吹き口３３の長さひいては噴流
波３４の長さをＬＸ₄ としておいて、プリント配線板３
を部分はんだ付け領域７７の図の右側縁に沿うところの
搬送ベクトルＹ_Y ′に沿って搬送しつつ、部分はんだ付
け領域７７の長さＬＸ₅ の後端部７７ｂが噴流波３４に
接触するまでの過程においてこの搬送に合わせて吹き口
３３の長さひいては噴流波３４の長さをグラフに示すよ
うにＬＸ₅ になるように制御する。

【００９９】なお、図１２（ｂ）に示すプリント配線板
３の部分はんだ付け領域７７の座標は、（Ｘ₈ ，Ｙ
₈ ）、（Ｘ₉ ，Ｙ₈ ）、（Ｘ₁₀，Ｙ₉ ）および（Ｘ_l1，
Ｙ₉ ）であり、ＬＸ₄ ＝Ｘ₈ −Ｘ₉ でＬＸ₅ ＝Ｘ_l1−Ｘ
_l0である。

【０１００】これにより、前記（ａ）と同様に台形の部
分はんだ付け領域７７に噴流波３４を接触させて溶融は
んだ２７を供給することができるようになる。しかも一
回の搬送で部分はんだ付け領域７７の全領域に噴流波３
４を接触させることができるので生産性を極めて高くす
ることができる。

【０１０１】さらに、図１２（ｃ）の例では、円形の部
分はんだ付け領域７７の前端部７７ａ（長さは概ね０）
が噴流波３４に接触開始した際には吹き口３３の長さひ
いては噴流波３４の長さを概ね０としておいて、プリン
ト配線板３を円形の部分はんだ付け領域７７の右側縁に
沿うところの円弧状搬送ベクトルＹ_Y ″に沿って搬送し
つつ、吹き口３３の長さひいては噴流波３４の長さをグ
ラフに示すように最大で直径ＬＸ₆ となるように制御す
る。

【０１０２】なお、図１２（ｃ）に示すプリント配線板
３の部分はんだ付け領域７７の座標は、前端部７７ａが
（Ｘ_l2，Ｙ₁₂）であり、後端部７７ｂが（Ｘ_l2，Ｙ₁₃）
である。そして、この前端部７７ａの座標（Ｘ_l2，
Ｙ₁₂）と後端部７７ｂの座標（Ｘ _l2，Ｙ₁₃）との間隔す
なわちＬＸ₆ ＝Ｙ₁₃−Ｙ₁₂を直径とする円形領域であ
る。

【０１０３】これにより、前記（ａ）と同様に円形の部
分はんだ付け領域７７に噴流波３４を接触させて溶融は
んだ２７を供給することができるようになる。しかも一
回の搬送で部分はんだ付け領域７７の全領域に噴流波３
４を接触させることができるので生産性を極めて高くす
ることができる。

【０１０４】すなわち、一方ではんだの吹き口３３の図
の右端ひいては噴流波３４の図の右端と部分はんだ付け
領域７７の図の右側縁の外形線が重なるようにプリント
配線板３を搬送し、他方で吹き口３３の左端縁ひいては
噴流波３４の左端が部分はんだ付け領域７７の図の左側
の外形線と重なるようにシャッタ３５の位置を制御する
ことにより、ただ一回その部分はんだ付け領域７７の形
状に沿ってプリント配線板３を搬送するだけで、複雑な
部分はんだ付け領域７７の形状に合わせて噴流波３４の
長さを変えてその隅々に噴流波３４を接触させて溶融は
んだ２７を供給することができるようになる。

【０１０５】もちろん、フラックス塗布工程および予備
加熱工程においても、その吹き口は同様に制御される。

【０１０６】（４）両開きシャッタを備えたはんだ付け
装置を使用した場合の態様例 図１３を参照して、両開きシャッタを備えたはんだ付け
装置を使用して、各種形状の部分はんだ付け領域の部分
はんだ付けをどのように行うかを説明する。図１３は、
両開きシャッタを備えたはんだ付け装置のはんだ付け工
程を説明するための図である。なお、本実施形態例にお
いて部分はんだ付けを行うプリント配線板は、図１２に
示したプリント配線板３と同じプリント配線板である。

【０１０７】そして、図１３（ａ）は、はんだ付け装置
２３のはんだの吹き口３３ひいては噴流波３４にプリン
ト配線板３が搬送される状態を示す平面図であり，図１
０（ａ）に対応する図である。また、図１３（ａ）の下
部に併せて示したグラフおよび図１３（ｂ），（ｃ）の
グラフは、いづれもプリント配線板３の搬送ベクトルＹ
_Y に対するはんだの吹き口３３の長さひいては噴流波３
４の長さＸ_Xl，Ｘ_X2の制御関係を示す図である。

【０１０８】図１３（ａ）に示す例においては、プリン
ト配線板３の左側に図示したグラフは第１のシャッタ３
５ａの制御関係を示す図で、プリント配線板３の右側に
図示したグラフは第２のシャッタ３５ｂの制御関係を示
す図である。そして、縦軸Ｙ _Y1は搬送ベクトルＹ_Y で搬
送したときの部分はんだ付け領域７７のＹ軸の位置を表
し、横軸は、第１のシャッタ３５ａおよび第２のシャッ
タ３５ｂで制御される左右の噴流波３４の長さＸ_Xl，Ｘ
_X2をＸ_s を基準として表している。なお、吹き口３３の
長さＸ_X は、Ｘ_X ＝Ｘ_Xl＋Ｘ_X2である。

【０１０９】図１３（ａ）に示した例は、プリント配線
板３の部分はんだ付け領域７７の座標が、（Ｘ₅ ，Ｙ
₅ ）、（Ｘ₆ ，Ｙ₅ ）、（Ｘ₆ ，Ｙ₆ ）および（Ｘ₇ ，
Ｙ₆ ）であり、ＬＸ₂ ＝Ｘ₅ −Ｘ₆ でＬＸ₃ ＝Ｘ₇ −Ｘ
₆ である。

【０１１０】そして、部分はんだ付け領域７７の長さＬ
Ｘ₂ の前端部７７ａが噴流波３４に接触開始した際には
第１のシャッタ３５ａの開口長さをＬＸ₂ ／２とし、第
２のシャッタ３５ｂの開口長さもＬＸ₁ ／２に制御す
る。すなわち、吹き口３３の長さを（ＬＸ₂ ／２）＋
（ＬＸ₂ ／２）＝ＬＸ₂ に制御する。

【０１１１】そして、プリント配線板３をその側端縁と
同じ方向すなわちＹ軸方向の搬送ベクトルＹ_Y に沿って
搬送しつつ、部分はんだ付け領域７７の長さＬＸ₃ の後
端部７７ｂが噴流波３４に接触するまでの過程におい
て、この搬送に合わせて第１のシャッタ３５ａの開口長
さをプリント配線板３の部分はんだ付け領域７７の左端
側のＸ座標の変化（Ｘ₅ →Ｘ₇ ）に合わせて制御する。
すなわち、搬送ベクトルＹ_Y 方向に沿って変化するＸ座
標の値の変化に合わせて第１のシャッタ３５ａの開口長
さを制御する。

【０１１２】これにより、台形の部分はんだ付け領域７
７に噴流波３４を接触させて溶融はんだ２７を供給する
ことができるようになる。しかも一回の搬送で部分はん
だ付け領域７７の全領域に噴流波３４を接触させること
ができるので生産性を極めて高くすることができる。

【０１１３】なお、搬送ベクトルＹ_Y 方向から見た部分
はんだ付け領域７７の右端側のＸ座標はＸ₆ で変化がな
いので、第２のシャッタ３５ｂの開口長さは一定でよ
い。

【０１１４】次に、図１３（ｂ）に示す例は、プリント
配線板３の部分はんだ付け領域７７の座標が、（Ｘ₈ ，
Ｙ₈ ）、（Ｘ₉ ，Ｙ₈ ）、（Ｘ₁₀，Ｙ₉ ）および
（Ｘ₁₁，Ｙ ₉ ）の範囲であり、ＬＸ₄ ＝Ｘ₈ −Ｘ₉ でＬ
Ｘ₅ ＝Ｘ₁₁ −Ｘ₁₀である。

【０１１５】そして、部分はんだ付け領域７７の長さＬ
Ｘ₄ の前端部７７ａが噴流波３４に接触開始した際には
第１のシャッタ３５ａの開口長さをＬＸ₄ ／２とし、第
２のシャッタ３５ｂの開口長さもＬＸ₄ ／２に制御す
る。すなわち、吹き口３３の長さを（ＬＸ₄ ／２）＋
（ＬＸ₄ ／２）＝ＬＸ₄ に制御する。

【０１１６】そして、プリント配線板３をその側端縁と
同じ方向すなわちＹ軸方向の搬送ベクトルＹ_Y に沿って
搬送しつつ、部分はんだ付け領域７７の長さＬＸ₅ の後
端部７７ｂが噴流波３４に接触するまでの過程におい
て、この搬送に合わせて第１のシャッタ３５ａの開口長
さをプリント配線板３の部分はんだ付け領域７７の左端
側のＸ座標の変化（Ｘ₈ →Ｘ₁₁）に合わせて制御する。
すなわち、搬送ベクトルＹ_Y 方向に沿って変化するＸ座
標の値の変化に合わせて第１のシャッタ３５ａの開口長
さを制御する。

【０１１７】また、この搬送に合わせて第２のシャッタ
３５ｂの開口長さをプリント配線板３の部分はんだ付け
領域７７の右端側のＸ座標の変化（Ｘ₉ →Ｘ₁₀）に合わ
せて制御する。すなわち、搬送ベクトルＹ_Y 方向に沿っ
て変化するＸ座標の値の変化に合わせて第２のシャッタ
３５ｂの開口長さを制御する。

【０１１８】これにより、台形の部分はんだ付け領域７
７に噴流波３４を接触させて溶融はんだ２７を供給する
ことができるようになる。しかも一回の搬送で部分はん
だ付け領域７７の全領域に噴流波３４を接触させること
ができるので生産性を極めて高くすることができる。

【０１１９】これにより、前記（ａ）と同様に台形の部
分はんだ付け領域７７に噴流波３４を接触させて溶融は
んだ２７を供給することができるようになる。しかも一
回の搬送で部分はんだ付け領域７７の全領域に噴流波３
４を接触させることができるので生産性を極めて高くす
ることができる。

【０１２０】さらに、図１３（ｃ）に示す例では、円形
の部分はんだ付け領域７７の前端部７７ａ（長さは概ね
０）が噴流波３４に接触開始した際には吹き口３３の長
さひいては噴流波３４の長さを概ね０としておいて、プ
リント配線板３をその側端縁と同じ方向すなわちＹ軸方
向の搬送ベクトルＹ_Y 方向に搬送しつつ、第１のシャッ
タ３５ａの開口の長さと第２のシャッタ３５ｂの開口の
長さをグラフに示すように最大でＬＸ₆ ／２となるよう
にそれぞれ半円関数状に制御する。

【０１２１】なお、図１３（ｃ）に示すプリント配線板
３の部分はんだ付け領域７７の座標は、前端部７７ａが
（Ｘ₁₂，Ｙ₁₂）であり、後端部７７ｂが（Ｘ₁₂，Ｙ₁₃）
である。そして、この前端部７７ａの座標（Ｘ₁₂，
Ｙ₁₂）と後端部７７ｂの座標（Ｘ ₁₂，Ｙ₁₃）との間隔す
なわちＬＸ₆ ＝Ｙ₁₃−Ｙ₁₂を直径とする円形領域であ
る。

【０１２２】これにより、前記（ａ）と同様に円形の部
分はんだ付け領域７７に噴流波３４を接触させて溶融は
んだ２７を供給することができるようになる。しかも一
回の搬送で部分はんだ付け領域７７の全領域に噴流波３
４を接触させることができるので生産性を極めて高くす
ることができる。

【０１２３】すなわち、Ｙ座標方向の搬送ベクトルＹ_Y
に沿ってプリント配線板３を搬送した際のＹ座標
（Ｙ_Y1）の変化に合わせて、第１のシャッタ３５ａおよ
び第２のシャッタ３５ｂの開口長さを、部分はんだ付け
領域７７の左端のＸ座標（Ｘ_X1）の変化および右端のＸ
座標（Ｘ_X2）の変化に合わせて制御すればよいのであ
る。そしてこれにより、ただ一回搬送ベクトルＹ_Y 方向
にプリント配線板３を搬送するだけで、複雑な部分はん
だ付け領域７７の形状に合わせて噴流波３４の長さを変
えてその隅々に噴流波３４を接触させて溶融はんだ２７
を供給することができるようになる。

【０１２４】もちろん、同様の開口制御手段（第１のシ
ャッタ３５ａと第２のシャッタ３５ｂ）をフラックス塗
布装置２１および予備加熱装置２２に設ければ、当該フ
ラックス塗布工程および予備加熱工程においても以上の
説明と同様に制御することにより、部分はんだ付け領域
７７へのフラックス塗布および予備加熱を行うことがで
きるようになる。

【０１２５】また、図示はしないが、第１のシャッタ３
５ａと第２のシャッタ３５ｂとを並行して図の左右方向
に移動させれば、吹き口３３の長さを変えることなくそ
のＸ座標を変えることができる。したがって、プリント
配線板３に斜め方向に（例えば、四角形のプリント配線
板３に対角線方向に）部分はんだ付け領域７７が形成さ
れている場合においても、このプリント配線板３をＹ座
標方向のみに搬送することにより当該の部分はんだ付け
領域７７の全域に噴流波３４を接触させることができ
る。

【０１２６】すなわち、プリント配線板３を斜め搬送す
ることなく（Ｙ軸方向とＸ軸方向とに併せて搬送するこ
となく１軸の搬送で）部分はんだ付けを行うこともでき
る。そしてこれにより、工業用ロボット１によるプリン
ト配線板３の搬送ベクトルの制御を容易にすることがで
きるようになり、この工業用ロボット１の関節を１軸減
ずることも可能となる。

【０１２７】（５）４軸制御の工業用ロボットを用いた
はんだ付けシステム 図１１（ａ）に示すはんだ付け態様におけるプリント配
線板３の搬送態様では、このプリント配線板３の姿勢が
仰角θ₂ に固定されしかもこのプリント配線板３の搬送
方向も仰角θ₂ 方向である。したがって、工業用ロボッ
トのＸ−Ｙ平面すなわち設置平面を当初から予めθ₂ だ
け傾斜しておけば、４軸制御の工業用ロボットで図１１
（ａ）に示すはんだ付け作業を行うことができる。すな
わち、４軸制御の工業用ロボットで本発明のはんだ付け
システムを構成することができる。

【０１２８】（６）保温手段を備えたハンドリング装置 図１４を参照して、プリント配線板を保温するための加
熱手段をハンドリング装置に設けた構成例を説明する。

【０１２９】図１４は、保温手段を備えたハンドリング
装置を説明するための図である。すなわち、図１４に示
すように、ヒータ７８と反射板７９とにより熱線をプリ
ント配線板３に照射し、保温できるように構成する。他
の保温手段としては、熱風を吹きつけるように構成した
り、さらには熱線と熱風とを併用するように構成しても
よい。

【０１３０】このように、ハンドリング装置２に保温手
段を設けることにより、図２に示すように予備加熱装置
２２からはんだ付け装置２３にプリント配線板３を搬送
する期間において、プリント配線板３の予備加熱温度の
低下を防止することができるようになり、目的とする精
密な予備加熱温度を維持したままその部分はんだ付け領
域７７を噴流波３４に接触させることができるるように
なる。したがって、目的とするはんだ付け条件を確実に
維持して良好なはんだ付けを行うことができるようにな
る。具体的には、良好なはんだ濡れ性が得られるように
なるとともに、プリント配線板３のスルーホール内へも
確実に溶融はんだ２７が濡れ上がるようになる。

【０１３１】

【発明の効果】以上のように本発明のはんだ付けシステ
ムによれば、多様な形状の部分はんだ付け領域を一回の
搬送ではんだ付けすることができるとともに、はんだブ
リッジを生じることがなく被はんだ付け部のフィレット
形状が均一で安定な部分はんだ付けを行うことができる
ようになる。特にファインピッチの後付け部品を品質良
く後付けすることができるようになる。したがって、は
んだ付け品質が高く生産性の高い部分はんだ付けを行う
ことができるようになる。

【０１３２】また、ハンドリング装置に保温手段を設け
ることにより、プリント配線板の予備加熱温度を低下さ
せることなく溶融はんだの噴流波に接触させることがで
きるようになり、はんだ濡れ性に優れ、プリント配線板
のスルーホール内へのはんだ濡れ上がりに優れたはんだ
付けを行うことが可能となる。特に、熱容量が大きく、
スルーホール長の長い多層プリント配線板においては、
僅かな予備加熱温度の低下によりスルーホール内ヘのは
んだ濡れ上がりが低下し易いので、ハンドリング装置に
保温手段を設けることにより、多層プリント配線板の部
分はんだ付けを行う場合に優れたはんだ付け性を得るこ
とができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のはんだ付けシステムの構成例を示す図
である。

【図２】フラックス塗付装置および予備加熱装置を備え
たはんだ付けシステムを説明するための図である。

【図３】はんだ付け装置の構成を説明するための図であ
る。

【図４】はんだ付け装置の構成を説明するための図であ
る。

【図５】予備加熱装置の構成を説明するための図であ
る。

【図６】フラックス塗布装置の構成を説明するための図
である。

【図７】部分はんだ付けを行うプリント配線板の一例を
示す図である。

【図８】フラックス塗布工程を説明するための図であ
る。

【図９】予備加熱工程を説明するための図である。

【図１０】はんだ付け工程を説明するための図である。

【図１１】はんだ付け工程におけるその他の搬送態様例
を説明するための図である。

【図１２】はんだ付け工程における第三の実施形態例を
説明するための図である。

【図１３】両開きシャッタを備えたはんだ付け装置のは
んだ付け工程を説明するための図である。

【図１４】保温手段を備えたハンドリング装置を説明す
るための図である。

【符号の説明】

１ 工業用ロボット ２ ハンドリング装置 ３ プリント配線板 ３ａ ランド ４ Ｊ１アーム ５ Ｊ２アーム ６ Ｊ３アーム ７ Ｊ１軸 ８ Ｊ２軸 ９ Ｊ３軸 １０ Ｒ１アーム １１ Ｒ２アーム １２ Ｒ３アーム １３ Ｒ１軸 １４ Ｒ２軸 １５ Ｒ３軸 １６ 基台 １８ 保持爪 １９ モータ ２０ 送りねじ ２１ フラックス塗布装置 ２２ 予備加熱装置 ２３ はんだ付け装置 ２３ａ 第１のはんだ付け装置 ２３ｂ 第２のはんだ付け装置 ２５ ロボット制御装置 ２６ 主制御装置 ２６ａ 指示操作部 ２６ｂ 表示部 ２７ 溶融はんだ ２８ はんだ槽 ２９ モータ ３０ ポンプ ３１ 吸い込み口 ３２ 吹き口体 ３３ 吹き口 ３４ 噴流波 ３５ シャッタ ３５ａ 第１のシャッタ ３５ｂ 第２のシャッタ ３６ 接続部 ３６ａ 第１の接続部 ３６ｂ 第２の接続部 ３７ アクチュエータ ３７ａ 第１のアクチュエータ ３７ｂ 第２のアクチュエータ ３９ 筐体 ４０ 反射板 ４１ 赤外線ヒータ ４２ 吹き口体 ４３ 吹き口 ４４ モータ ４５ 送風ファン ４６ 吸い込み口 ４７ 熱風用ヒータ ４８ 温度センサ ４９ 温度センサ ５０ シャッタ ５１ 接続部 ５２ アクチュエータ ５３ フラックス ５３ａ 発泡フラックス ５３ｂ 噴霧フラックス ５４ フラックス槽 ５５ 発泡管 ５６ 吹き口体 ５７ ガス供給パイプ ５８ 吹き口 ５９ シャッタ ６０ 接続部 ６１ アクチュエータ ６３ 噴霧ノズル ６４ 筐体 ６５ 噴霧制御装置 ６６ フラックス供給パイプ ６８ ＱＦＰ ＩＣ ６９ ＳＯＰ ＩＣ ７０ ＰＯＷＥＲ ＴＲ ７１ ＭＭ ＴＲ ７２ チップ抵抗 ７３ チップコンデンサ ７４ 電解コンデンサ ７５ コネクタ ７５ａ リード端子 ７６ 被はんだ付け部 ７７ 部分はんだ付け領域 ７７ａ 一端部（前端部） ７７ｂ 他端部（後端部） ７８ ヒータ ７９ 反射板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０６ Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０６Ｇ // Ｂ２３Ｋ 101:42 Ｂ２３Ｋ 101:42

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状の被はんだ付けワークの予め決めら
   れた所定の範囲の部分はんだ付け領域にのみ溶融はんだ
   を接触させてはんだ付けを行うはんだ付けシステムであ
   って、 吹き口を有する吹き口体と、前記吹き口体に前記溶融は
   んだを供給するとともに、前記板状の被はんだ付けワー
   クに接触させる溶融はんだを前記吹き口上に供給する供
   給手段と、前記吹き口体の吹き口上の溶融はんだの長さ
   を連続的に可変する吹き口長さ可変手段とを備えたはん
   だ付け装置と、 前記板状の被はんだ付けワークを保持して予め決められ
   た所定の空間範囲においてその３次元空間座標上の位置
   および姿勢を任意に選択することが可能な搬送装置と、 前記搬送装置に保持された板状の被はんだ付けワークの
   部分はんだ付け領域の一端部を前記吹き口上の溶融はん
   だに接触させて前記部分はんだ付け領域の他端部へ向け
   て前記板状の被はんだ付けワークをその板面方向に沿っ
   てかつ仰角方向に搬送させるとともに他方で前記吹き口
   体の吹き口の長さを前記一端部の形状に合わせておき前
   記搬送に伴って前記部分はんだ付け領域の形状に合わせ
   て可変させる制御装置とを備えて成ることを特徴とする
   はんだ付けシステム。
2. 【請求項２】 前記板状の被はんだ付けワークの部分は
   んだ付け領域の予備加熱を行う予備加熱装置を備えると
   ともに前記板状の被はんだ付けワークを保持する搬送装
   置が前記予備加熱された板状の被はんだ付けワークを保
   温するための加熱手段を備え、 前記板状の被はんだ付けワークの部分はんだ付け領域を
   予備加熱した後に前記溶融はんだに接触させることを特
   徴とする請求項１記載のはんだ付けシステム。