JP2006181625A - フラックス塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】多品種少量生産に適したフラックス塗布方法を提供する。
【解決手段】作業者が、ワーク搬入出口10aより基板Ｐをコンベヤ11上に投入し、基板センサ15が基板Ｐの先端を検知すると、制御装置28は、コンベヤ速度と同期して発信されたパルス信号のカウントを開始し、所定のタイミングでフラックスｆの噴霧を開始し、基板Ｐの裏面にフラックスｆを塗布する。このとき、ノズル14を往復移動させながらフラックスを噴霧し、ノズル14の移動方向に対し交差する方向に基板Ｐを往行移動させる。フラックスの噴霧を終了した所定パルス数のカウント後は、制御装置28がパルスモータ17を逆転させて、基板Ｐを逆方向に復行移動させ、ワーク搬入出口10aに戻す。
【選択図】図１

Description

本発明は、ノズルよりフラックスを噴霧してワークに塗布するフラックス塗布方法に関する。

図１１に示されるように、従来のインライン生産方式においては、一連に設けられた基板搬送コンベヤ１に沿って、スプレーフラクサ２およびはんだ付け装置３が配置され、スプレーフラクサ２では、その一側の入口４よりプリント配線基板（以下、単に「基板」という）Ｐを搬入し、ノズル５から噴霧されるフラックスｆを基板Ｐの下面に塗布した後、反対側の出口６より基板Ｐを搬出する。

さらに、このスプレーフラクサ２の出口６から搬出された基板Ｐは、下流側のはんだ付け装置３へ自動的に移送し、プリヒータ７による予加熱、噴流式はんだ槽８によるはんだ付け、冷却ファン９による冷却などを連続的に行なうため、このような搬送方法が合理的である（例えば、特許文献１参照）。
特開２０００−１０７８５６号公報（第２−３頁、図１）

しかし、最近増加傾向にある多品種少量生産方式、いわゆるセル生産方式の場合、各生産装置は単独で使用することが多く、１人の作業者が基板の搬入と搬出とを行なうため、従来の搬送方法では無駄が多い。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、多品種少量生産に適したフラックス塗布方法を提供することを目的とするものである。

請求項１記載の発明は、フラックスを噴霧するノズルを往復移動させながら、ノズルの移動方向に対し交差する方向にワークを往行させ、その後、ワークを逆方向に復行させるフラックス塗布方法であり、そして、ノズルに対しワークを往行させた後、復行させるので、ワークを投入した作業者に戻すことができ、多品種少量生産に適したフラックス塗布方法を提供する。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のフラックス塗布方法において、往行時は、ワークに希釈剤を塗布し、復行時は、ワークにフラックスを塗布するフラックス塗布方法であり、そして、予め希釈剤を塗布しておいて、その上にフラックスを塗布するので、ワークにフラックスが付着しやすいとともに、基板のスルーホールへのフラックス上がりが良くなる。

請求項３記載の発明は、請求項１記載のフラックス塗布方法において、往行時は、ワークの移動後半部にフラックスを塗布し、復行時も、ワークの残りの移動後半部にフラックスを塗布するフラックス塗布方法であり、そして、往行時および復行時ともに、ワークの移動後半部にフラックスを塗布することで、ワークの上面にフラックスが降りかかるリターンシャワーを防止し、例えば基板上面に搭載されたディスプレーなどへのリターンシャワーによるフラックス付着を防止する。

請求項４記載の発明は、請求項１記載のフラックス塗布方法において、往行時のフラックス塗布軌跡と、復行時のフラックス塗布軌跡とを、対称形に制御するフラックス塗布方法であり、そして、往行時と復行時とでフラックス塗布軌跡を対称形に制御することで、ワーク搬送速度の高速化と、フラックス塗布量の均一化とを図る。

請求項５記載の発明は、請求項１記載のフラックス塗布方法において、往行時は、ワークにフラックスを塗布し、復行時は、ワークにフラックスを塗布することなくワークを早戻しするフラックス塗布方法であり、そして、フラックスを塗布後のワークを早戻しすることで、タクトタイムを短縮する。

請求項６記載の発明は、請求項１記載のフラックス塗布方法において、往行時は、ワークの全体にフラックスを均一に塗布し、復行時は、ワークの部分にフラックスを塗布するフラックス塗布方法であり、そして、ワーク全体へのフラックス均一塗布と、部分的な塗布量の調整により、基板搭載部品に応じたフラックス塗布量が得られる。

請求項７記載の発明は、請求項１記載のフラックス塗布方法において、往行時は、ワークにフラックスを塗布し、復行時は、ワークを熱風により加熱乾燥するフラックス塗布方法であり、そして、フラックス塗布後の熱風による加熱乾燥により、乾燥したワークは取扱いやすくなる。

請求項８記載の発明は、請求項１記載のフラックス塗布方法において、往行時は、ワークを熱風によりプリヒートし、復行時は、ワークにフラックスを塗布するフラックス塗布方法であり、そして、熱風によりプリヒートされたワークにフラックスを塗布することで、フラックスの活性化を促し、フラックスの濡れ広がり性を向上させる。

請求項１記載の発明によれば、ノズルに対しワークを往行させた後、復行させるので、ワークを投入した作業者に戻すことができ、多品種少量生産に適したフラックス塗布方法を提供できる。

請求項２記載の発明によれば、予め希釈剤を塗布しておいて、その上にフラックスを塗布するので、ワークに対するフラックスの付着性を向上できるとともに、基板のスルーホールへのフラックス上がり性を向上できる。

請求項３記載の発明によれば、往行時および復行時ともに、ワークの移動後半部にフラックスを塗布することで、ワークの上面にフラックスが降りかかるリターンシャワーを防止でき、例えば基板上面に搭載されたディスプレーなどへのリターンシャワーによるフラックス付着を防止できる。

請求項４記載の発明によれば、往行時と復行時とでフラックス塗布軌跡を対称形に制御することで、ワーク搬送速度の高速化と、フラックス塗布量の均一化とを図ることができる。

請求項５記載の発明によれば、フラックスを塗布後のワークを早戻しすることで、タクトタイムを短縮できる。

請求項６記載の発明によれば、ワーク全体へのフラックス均一塗布と、部分的な塗布量の調整により、基板搭載部品に応じたフラックス塗布量を得ることができる。

請求項７記載の発明によれば、フラックス塗布後の熱風による加熱乾燥により、乾燥したワークは取扱いやすくなる。

請求項８記載の発明によれば、熱風によりプリヒートされたワークにフラックスを塗布することで、フラックスの活性化を促し、フラックスの濡れ広がり性を向上できる。

以下、本発明を、図１乃至図１０に示された種々の実施の形態を参照しながら説明する。

図１および図２は、本発明に係る一実施の形態を示し、フラクサ本体10の一側部にワーク搬入出口10aが開口され、このワーク搬入出口10aを経てフラクサ本体10の内部に、ワークとしての部品実装されたプリント配線基板（以下、単に「基板」という）Ｐを搬入出するコンベヤ11が設けられている。

このコンベヤ11は、一対のコンベヤフレーム内にそれぞれ摺動自在に配設されたエンドレスチェン12が、スプロケット13に巻掛けられて平行に配置されている。これらのエンドレスチェン12には、図示しない搬送爪が一定ピッチで全周にわたり突設され、この両側のエンドレスチェン12の搬送爪間に基板Ｐが挾持される形で、図中左側から右方へ往行移送されるとともに、逆方向へ復行移送される。

この基板搬送経路には基板Ｐの下面にフラックスｆを噴霧して塗布するためのノズル14が配置され、さらに、このノズル14より基板搬入側に基板Ｐの有無を検知するための基板センサ（例えばフォトセンサ）15が配置されている。前記コンベヤ11のスプロケット軸16には、コンベヤ駆動用のパルスモータ17が設けられている。

図２に示されるように、コンベヤ11の中央部には、基板搬送方向と直角に交差する方向にノズル14を往復動させるノズル往復動機構21が、駆動モータ22とともに設けられている。ノズル14には、フラックス槽23に収容されたフラックスＦを、モータ24で駆動されるポンプ25によってフラックス供給配管（可撓性ホースを含む）26を経て供給するフラックス供給手段が設けられている。このフラックス供給手段としては、密閉容器内のフラックスを空気圧で加圧することにより押出すようにして供給しても良い。

ノズル14は、その噴霧孔を開閉制御するニードルバルブを有し、そのニードルバルブは、電磁弁などで制御される空圧により作動されるので、電磁弁によりノズル14の噴霧孔を開閉制御できる。

ノズル14は、フラックスＦの加圧供給を受けながら、基板Ｐの幅方向（基板進行方向に対し直角に交差する水平方向）に往復移動し、噴霧孔より噴霧されたフラックスｆを基板Ｐに塗布する。

また、パルスモータ17の駆動パルス、またはスプロケット軸16に設けられたパルス信号発生手段から得られたカウント用のパルス信号は、制御装置28に入力される。さらに、基板センサ15による基板検出信号も、制御装置28に入力される。

一方、制御装置28は、基板センサ15から基板検出信号を受けるとともに、コンベヤ11の搬送速度と同期して発信されたパルス信号を受けてパルス数をカウントしているので、基板検出後に発信されたパルス数をカウントすることにより、基板Ｐの移動位置と、全長寸法とを検出できる。

このため、制御装置28は、ワーク搬入出口10aからフラクサ本体10内に投入された基板Ｐを往行させながら、基板検出からのパルス数をカウントして、所定のタイミングで、ノズル往復動機構21およびフラックス供給系の電磁弁にフラックス塗布指令を出力し、フラックス噴霧開始と終了を制御できるとともに、所定パルス数のカウント後は、パルスモータ17を逆転させて、基板を逆方向に復行させ、ワーク搬入出口10aに戻すことができる。

次に、この図１および図２に示された実施の形態の作用効果を説明する。

作業者が、ワーク搬入出口10aより基板Ｐを投入し、その基板Ｐがコンベヤ11により搬送されて、基板センサ15が基板Ｐの先端を検知すると、制御装置28は、コンベヤ速度と同期して発信されたパルス信号のカウントを開始し、予めプログラムされた基板センサ15・ノズル14間の一定の距離に相当するパルス数をカウントしたとき、基板Ｐの先端がノズル14の真上付近に位置するので、フラックスｆの噴霧を開始し、基板Ｐの裏面にフラックスｆを塗布する。

その際、ノズル14は、ノズル往復動機構21により基板幅方向に往復動するのみであるが、基板Ｐが移動しているので、基板Ｐの下面でフラックスｆの塗布パターンが相対的に蛇行移動しながら、基板全面にフラックスが均一に塗布される。

フラックス噴霧時間は、基板センサ15による基板先端の検知から基板検知の終了までに発信されたパルス数を制御装置28がカウントして、基板Ｐの搬送方向全長寸法を測り、この基板全長寸法に相当のパルス数を前記フラックス噴霧の開始から制御装置28がカウントし終わった時点で、フラックスの噴霧を終了する。

このようにして、ノズル14を往復移動させながら、ノズル14の移動方向に対し交差する方向に基板Ｐを往行移動させ、所定のタイミングでフラックスを噴霧し、フラックスの噴霧を終了した所定パルス数のカウント後は、制御装置28がパルスモータ17を逆転させて、基板Ｐを逆方向に復行移動させ、ワーク搬入出口10aに戻すので、基板を投入した作業者は、このワーク搬入出口10aに相対したまま、基板Ｐを回収でき、多品種少量生産に適する。

次に、図１および図２に示されたフラックス塗布方法の応用例を、図３乃至図１０に示された種々の実施の形態を参照しながら説明する。

図３に示された実施の形態は、往行時は、基板に、ノズル14から噴霧された例えばイソプロピルアルコールなどの希釈剤31を塗布し、復行時は、ノズル14から噴霧されたフラックスｆを基板Ｐに塗布して、フラックス塗布面32を形成するフラックス塗布方法である。

そして、基板Ｐに予め希釈剤31を塗布しておいて、その上にフラックスｆを塗布してフラックス塗布面32を形成するので、希釈剤31を介して基板Ｐにフラックスｆが付着しやすいとともに、基板Ｐのスルーホールに浸入しやすい希釈剤31の誘引作用により、スルーホールでのフラックス上がりが良くなる。

このとき、ノズル14を複数設け、希釈剤31と、フラックスｆとを、異なるノズルから吹付けるようにしても良い。

次に、図４および図５に示された実施の形態は、往行時は、基板Ｐの移動後半部にフラックスｆを塗布してフラックス塗布面33を形成し、復行時も、基板Ｐの残りの移動後半部にフラックスｆを塗布してフラックス塗布面34を形成するフラックス塗布方法である。

そして、往行時および復行時ともに、基板Ｐの移動後半部にフラックスｆを塗布することで、基板Ｐの上面にフラックスｆが降りかかるリターンシャワーを防止できる。

このとき、往行時も復行時も、ノズル14から噴霧されたフラックスｆが基板Ｐの移動後端より後方で基板レベルより吹上げられることがあっても、基板Ｐはフラックスのリターンシャワーから逃げる方向に移動するので、リターンシャワーを浴びることはない。

これにより、例えば基板上面に搭載されたディスプレーなどへのリターンシャワーによるフラックス付着を防止でき、付着したフラックスを除去する作業が必要ない。

次に、図６に示された実施の形態は、往行時のフラックス塗布軌跡35と、復行時のフラックス塗布軌跡36とを、対称形に制御するフラックス塗布方法である。

そして、往行時と復行時とでフラックス塗布軌跡35，36を対称形に制御することで、基板搬送速度の高速化と、フラックス塗布量の均一化とを図ることができる。

次に、図７に示された実施の形態は、往行時は、基板Ｐにフラックスｆを塗布してフラックス塗布面37を形成し、復行時は、基板Ｐにフラックスｆを塗布することなく、基板Ｐを往行時より高速38で早戻しするフラックス塗布方法である。

そして、フラックス塗布後の基板Ｐを早戻しすることで、タクトタイムを短縮し、作業能率を上げる。

次に、図８に示された実施の形態は、往行時は、基板Ｐの全体にフラックスを均一に塗布してフラックス塗布面41を形成し、復行時は、基板Ｐの必要な部分42にフラックスｆをさらに重ねて塗布するフラックス塗布方法である。

そして、基板Ｐの全体へのフラックス均一塗布と、必要な部分42への部分的な塗布量の調整により、基板搭載部品に応じたフラックス塗布量が得られ、搭載部品によりフラックス塗布量の不足しがちな箇所の発生を防止できる。

次に、図９に示された実施の形態は、フラックス用のノズル14とともに熱風噴出用のノズル43を同様に併設しておき、往行時は、基板Ｐにフラックスｆを塗布してフラックス塗布面44を形成し、復行時は、ノズル43より噴出された熱風ｈにより基板Ｐを加熱乾燥するフラックス塗布方法である。

そして、フラックス塗布後の熱風ｈによる加熱乾燥により、乾燥した基板Ｐは取扱いが容易になる。

次に、図１０に示された実施の形態は、フラックス用のノズル14とともに熱風噴出用のノズル43を同様に併設しておき、往行時は、ノズル43より噴出された熱風ｈにより基板Ｐをプリヒートし、復行時は、その加熱された基板Ｐにノズル14よりフラックスｆを塗布してフラックス塗布面45を形成するフラックス塗布方法である。

そして、熱風ｈによりプリヒートされた基板Ｐにフラックスｆを塗布することで、フラックスｆの活性化を促し、フラックスｆの濡れ広がり性を向上させる。

このような種々のフラックス塗布方法においても、ワーク搬入出口10aよりコンベヤ11上に投入された基板Ｐは、フラクサ本体10の奥まで搬送された後、コンべヤ11の逆転によりワーク搬入出口10aに自動的に戻されるので、作業者は、基板Ｐをワーク搬入出口10aに投入し、フラックス塗布後に同じワーク搬入出口10aより基板Ｐを取出すのみで良く、多品種少量生産（セル生産）に対応できるスプレーフラクサを提供できる。

本発明に係るフラックス塗布方法の一実施の形態を示すフラックス塗布装置の正面図である。 同上塗布装置におけるコンベヤの平面図である。 同上フラックス塗布方法の他の実施の形態を示す概要図である。 同上フラックス塗布方法のさらに別の実施の形態を示す概要図である。 図４に示された方法でフラックス塗布された基板の平面図である。 同上フラックス塗布方法のさらに別の実施の形態を示す基板の平面図である。 同上フラックス塗布方法のさらに別の実施の形態を示す概要図である。 同上フラックス塗布方法のさらに別の実施の形態を示す概要図である。 同上フラックス塗布方法のさらに別の実施の形態を示す概要図である。 同上フラックス塗布方法のさらに別の実施の形態を示す概要図である。 従来のフラックス塗布方法を示す概要図である。

符号の説明

ｆ フラックス
Ｐ ワークとしての基板
ｈ 熱風
14 ノズル
31 希釈剤

Claims (8)

1. フラックスを噴霧するノズルを往復移動させながら、
   ノズルの移動方向に対し交差する方向にワークを往行させ、
   その後、ワークを逆方向に復行させる
   ことを特徴とするフラックス塗布方法。
2. 往行時は、ワークに希釈剤を塗布し、
   復行時は、ワークにフラックスを塗布する
   ことを特徴とする請求項１記載のフラックス塗布方法。
3. 往行時は、ワークの移動後半部にフラックスを塗布し、
   復行時も、ワークの残りの移動後半部にフラックスを塗布する
   ことを特徴とする請求項１記載のフラックス塗布方法。
4. 往行時のフラックス塗布軌跡と、復行時のフラックス塗布軌跡とを、対称形に制御する
   ことを特徴とする請求項１記載のフラックス塗布方法。
5. 往行時は、ワークにフラックスを塗布し、
   復行時は、ワークにフラックスを塗布することなくワークを早戻しする
   ことを特徴とする請求項１記載のフラックス塗布方法。
6. 往行時は、ワークの全体にフラックスを均一に塗布し、
   復行時は、ワークの部分にフラックスを塗布する
   ことを特徴とする請求項１記載のフラックス塗布方法。
7. 往行時は、ワークにフラックスを塗布し、
   復行時は、ワークを熱風により加熱乾燥する
   ことを特徴とする請求項１記載のフラックス塗布方法。
8. 往行時は、ワークを熱風によりプリヒートし、
   復行時は、ワークにフラックスを塗布する
   ことを特徴とする請求項１記載のフラックス塗布方法。

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