JP2007220992A - 回路基板半田付け部へのコーティング剤塗布方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布速度が速く、塗布精度が正確で、個々の半田付け部への塗布量が安定な、回路基板半田付け部へのコーティング剤塗布方法を提供する。
【解決手段】コーティング剤１８を貯留するタンク２２の底板に、回路基板１４の多数の半田付け部１６と１対１で対応するように多数のノズル２８を設ける。各ノズル２８から、個々の半田付け部１６に適する塗布量となるようにシリンダー３６で計量されたコーティング剤１８を、ピストン４２を下降させることにより同時に吐出させて、多数の半田付け部１６に同時にコーティング剤１８を塗布する。
【選択図】図３

Description

本発明は、回路基板に部品のリード等を半田付けした部分に、半田のマイグレーション防止等のためにコーティング剤を塗布する方法と、それに用いる塗布装置に関するものである。

従来、回路基板の半田付け部にコーティング剤を塗布する方法としては、定量ポンプノズル方式と、カーテンコート方式が公知である。

定量ポンプノズル方式は、図５（Ａ）に示すように、タンク兼定量ポンプ１０からノズル１２へコーティング剤を定量供給すると共に、ノズル１２をＸ−Ｙロボットにより回路基板１４の半田付け部１６の配列ラインに沿って定速移動させ、コーティング剤１８を線状に塗布する方式である。

カーテンコート方式は、図５（Ｂ）に示すように、コーティング剤１８を帯状に吐出できるスリットダイ２０を用いて、コーティング剤１８を面状に塗布する方式である。それ以外は上記方式と同様である（特許文献１）。

特開２００５−１９４３９２号公報

しかし、従来の塗布方法には次のような問題がある。すなわち、定量ポンプノズル方式は、線状塗布のため、個々の半田付け部への塗布精度が正確で、塗布量も比較的安定しているが、塗布速度が遅いという問題がある。一方、カーテンコート方式は、面状塗布のため、塗布速度は速いが、コーティング剤の飛び散り等のため塗布精度を向上させることが難しく、個々の半田付け部への塗布量が安定しないという問題がある。

本発明の目的は、上記のような従来技術の問題点に鑑み、塗布速度が速く、塗布精度が正確で、個々の半田付け部への塗布量が安定な、回路基板半田付け部へのコーティング剤塗布方法と、それに用いる塗布装置を提供することにある。

本発明に係る回路基板半田付け部へのコーティング剤塗布方法は、回路基板の多数の半田付け部と１対１で対応するように多数のノズルを設け、各ノズルから個々の半田付け部に適する塗布量となるように計量されたコーティング剤を同時に吐出して、多数の半田付け部に同時にコーティング剤を塗布することを特徴とするものである。

また、上記塗布方法に用いる本発明に係るコーティング剤塗布装置は、
回路基板の半田付け部に塗布するコーティング剤を貯留するタンクと、
このタンクの底板に回路基板の多数の半田付け部と１対１で対応するように設けられた多数のノズルと、
前記タンク内の底板上に設置され、前記多数のノズルと１対１で対応する多数の導通孔を有するシャッターと、
このシャッター上に設置され、前記多数のノズルと１対１で対応する多数のシリンダーを有するシリンダープレートと、
このシリンダープレートの多数のシリンダーに下端部が挿入され、上端部をピストンホルダーによって一括して上下動可能に保持された多数のピストンとを備え、
前記シリンダープレートはタンク内で移動できないように設置され、前記シャッターは各導通孔が対応するシリンダーとノズルを導通する位置と導通しない位置を往復移動できるように設置されていることを特徴とするものである。

また、本発明に係る上記塗布装置は、前記シャッターの、各導通孔からシャッターの往復移動距離だけ離れた位置に、各シリンダーへコーティング剤を供給するコモンレールが形成されており、このコモンレールには、シリンダープレートのシリンダー形成領域以外の領域に形成された開口を通してタンク内のコーティング剤が供給されるようになっていることが好ましい。

本発明によれば、回路基板の多数の半田付け部にコーティング剤を同時に塗布することができるので、コーティング剤塗布に要する時間を大幅に短縮することができる。また、ノズルと回路基板の相対位置を動かさないで塗布を行うので、塗布精度が正確になるだけでなく、コーティング剤中へのエア噛み込み、コーティング剤が塗布されない不濡れ、あるいは塗りズレなどの不良が発生するおそれがなくなる。さらに、個々の半田付け部にシリンダーで計量されたコーティング剤を塗布するので、個々の半田付け部への塗布量が一定となり、バラツキのない安定した塗布状態を得ることができる。

図１は本発明に係る回路基板半田付け部へのコーティング剤塗布方法に用いる塗布装置の一実施形態を示す。この塗布装置は、コーティング剤を貯留するタンク２２を備えている。タンク２２には、入口配管２４Ａからコーティング剤が流入し、余分なコーティング剤は出口配管２４Ｂから流出して、常に新鮮なコーティング剤が貯留されるようになっている。タンク２２には密閉カバー２６が被せられ、コーティング剤の劣化を防止するようになっている。

タンク２２の底板には、多数のノズル２８が設けられている。これらのノズル２８は、回路基板１４の多数の半田付け部１６と１対１で対応している。なお３０は回路基板１４に半田付けされた部品のリード等である。

タンク２２内の底板上にはシャッター３２が設置され、シャッター３２上にはシリンダープレート３４が設置されている。シリンダープレート３４には、前記多数のノズル２８と１対１で対応するように多数のシリンダー３６が形成されている。シリンダー３６はシリンダープレート３４を上下方向に貫通する孔で構成されている。またシャッター３２には、各シリンダー３６とノズル２８を導通させるための多数の導通孔３８が形成されている。シャッター３２はタンク２２の底板とシリンダープレート３４との間で一方向に（紙面左右方向に）往復移動可能であるが、シリンダープレート３４はタンク２２内で移動できないように（シリンダー３６とノズル２８の位置がずれないように）設置されている。

さらに、シャッター３２には、各導通孔３８からシャッター３２の往復移動ストローク（シリンダー３６の配列ピッチの半分の距離）だけ離れた位置に、上向きに開口するコモンレール４０が形成されている。このコモンレール４０は、シリンダープレート３４のシリンダー形成領域以外の領域に形成された開口（図示省略）を通してタンク２２内のコーティング剤溜まりと連通している。これにより、タンク２２内のコーティング剤は、シリンダープレート３４の開口を通してコモンレール４０に供給され、コモンレール４０からシリンダー３６に供給されるようになる（詳細は後述）。

シリンダープレート３４の各シリンダー３６にはそれぞれ、ピストン４２の下端部が挿入されている。各ピストン４２は密閉カバー２６を貫通しており、各ピストン４２の上端部は密閉カバー２６の外でピストンホルダー４４によって一括して保持されている。つまり、全てのピストン４２はピストンホルダー４４を上下させることにより、一括して上下動するようになっている。

次に、以上のように構成された塗布装置により、回路基板の半田付け部にコーティング剤を塗布する方法を図２及び図３を参照して説明する。まず図２（Ａ）に示すように、タンク２２内には入口配管２４Ａからコーティング剤１８が供給され、余分なコーティング剤１８は出口配管２４Ｂから排出されて、タンク２２内のコーティング剤１８の量は一定に保たれている。

図２（Ａ）の初期状態では、ピストン４２が下降位置にあり、シリンダー３６内にはコーティング剤は入っていない。またシャッター３２は、コモンレール４０がシリンダー３６と一致する位置（シリンダー３６とノズル２８の導通を遮断する位置）にある。コモンレール４０には、タンク２２内のコーティング剤１８が、シリンダープレート３４の図示しない開口を通して供給されている。タンク２２の下には、各半田付け部１６が対応するノズル２８の真下に位置するように、回路基板１４が位置決めされる。

この状態から、図２（Ｂ）に示すように全ピストン４２を所定の上昇位置まで上昇させる。これによりコモンレール４０内のコーティング剤１８がシリンダー３６内に吸入される（供給される）。シリンダー３６の容積は、ピストン４２が所定の上昇位置まで上昇したときに、シリンダー３６内に吸入されるコーティング剤の量が１回分の塗布量となるように設定されている。

次に、シャッター３２を紙面で左方へ所定の距離だけ移動させる。すると図３（Ａ）に示すように、シリンダー３６とノズル２８が、シャッター３２の導通孔３８を介して導通した状態となる。

この状態で全ピストン４２を下降させれば、図３（Ｂ）に示すように、各シリンダー３６で計量されたコーティング剤１８がノズル２８から同時に吐出され、各半田付け部１６に同時に塗布される。

従来の塗布方法は、図４（Ｂ）に示すように、回路基板１４に対してノズル１２（又はスリットダイ２０）を移動させながらコーティング剤１８を塗布する方式であるため、半田付け部１６（半田フィレット）のノズル進行方向下り斜面にコーティング剤が塗布されない不濡れｆが発生したり、塗布されたコーティング剤１８がエアを噛み込むエア噛み込みｅが発生したりしやすいという問題があった。これに対し本発明の塗布方法は、図４（Ａ）に示すように、ノズル２８を移動させずに半田フィレットの頂部からコーティング剤１８を塗布する方式であるため、コーティング剤１８が濡れ広がりやすく、かつシリンダーにより計量された規定量のコーティング剤を塗布する方式であるため、多数の半田付け部１６に、位置、量ともに、均一で安定した塗布を行うことができる。

なお、上記の塗布装置では、ピストン４２を上昇させたり、下降させたりするときに、シリンダープレート３４が浮き上がることのないように（シャッター３２から離れないように）、シリンダープレート３４に図示しないスプリング等により上から押圧力を加えておくことが好ましい。

本発明に係る回路基板半田付け部へのコーティング剤塗布装置の一実施形態を示す断面図。 （Ａ）は図１の塗布装置を用いたコーティング剤塗布方法の初期段階を示す断面図、（Ｂ）は次の段階を示す断面図。 （Ａ）は図２（Ｂ）の次の段階を示す断面図、（Ｂ）は最終段階を示す断面図。 （Ａ）は本発明の塗布方法の説明図、（Ｂ）は従来の塗布方法の説明図。 （Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来の塗布方法を示す斜視図。

符号の説明

１４：回路基板
１６：半田付け部
１８：コーティング剤
２２：タンク
２４Ａ、２４Ｂ：配管
２６：密閉カバー
２８：ノズル
３２：シャッター
３４：シリンダープレート
３６：シリンダー
３８：導通孔
４０：コモンレール
４２：ピストン
４４：ピストンホルダー

Claims (3)

1. 回路基板の複数の半田付け部と１対１で対応するように複数のノズルを設け、各ノズルから個々の半田付け部に適する塗布量となるように計量されたコーティング剤を同時に吐出して、複数の半田付け部に同時にコーティング剤を塗布することを特徴とする回路基板半田付け部へのコーティング剤塗布方法。
2. 回路基板の半田付け部に塗布するコーティング剤を貯留するタンクと、
   このタンクの底板に回路基板の複数の半田付け部と１対１で対応するように設けられた複数のノズルと、
   前記タンク内の底板上に設置され、前記複数のノズルと１対１で対応する複数の導通孔を有するシャッターと、
   このシャッター上に設置され、前記複数のノズルと１対１で対応する複数のシリンダーを有するシリンダープレートと、
   このシリンダープレートの複数のシリンダーに下端部が挿入され、上端部をピストンホルダーによって一括して上下動可能に保持された複数のピストンとを備え、
   前記シリンダープレートはタンク内で移動できないように設置され、前記シャッターは各導通孔が対応するシリンダーとノズルを導通する位置と導通しない位置を往復移動できるように設置されていることを特徴とする回路基板半田付け部へのコーティング剤塗布装置。
3. シャッターには、各導通孔からシャッターの往復移動距離だけ離れた位置に、各シリンダーへコーティング剤を供給するコモンレールが形成されており、このコモンレールにはシリンダープレートのシリンダー形成領域以外の領域に形成された開口を通してタンク内のコーティング剤が供給されるようになっていることを特徴とする請求項２記載の回路基板半田付け部へのコーティング剤塗布装置。

Images