JP2009032764A - フレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法およびはんだ付け装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 製造コストを低減できるFFCの電子部品へのはんだ付け方法とこの方法に用いて好適なはんだ付け装置を提供する。
【解決手段】 本発明になるフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法は、互いに固定されていないはんだ付け用の複数のリードからなる接続端子部を備えるフレキシブルフラットケーブルをこの接続端子部の複数のリードに対応し互いに固定されている複数の電極からなる接続端子部を備える電子部品にはんだ付けする方法であって、所定の寸法のリボンはんだを前記フレキシブルフラットケーブルの複数のリードに横断するように仮止めする工程を備えることを特徴とするものである。
【選択図】 図1
【解決手段】 本発明になるフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法は、互いに固定されていないはんだ付け用の複数のリードからなる接続端子部を備えるフレキシブルフラットケーブルをこの接続端子部の複数のリードに対応し互いに固定されている複数の電極からなる接続端子部を備える電子部品にはんだ付けする方法であって、所定の寸法のリボンはんだを前記フレキシブルフラットケーブルの複数のリードに横断するように仮止めする工程を備えることを特徴とするものである。
【選択図】 図1
Description
本発明は、フレキシブルフラットケーブル(Flexible Flat Cable、以下FFCという。)の電子部品へのはんだ付けに係り、特にFFCのリード部にリボンはんだを所定の長さに切断して予備はんだとして使用することにより、良好なはんだ付けを可能にする方法とはんだ付け装置に関するものである。
最近の傾向として、各種の電子機器は小型軽量化が進んでおり、ここで用いられる電子部品も当然小型軽量化あるいは集積化されている。この点においてはFFCも同様である。従来のFFCをプリント配線板やコネクタにはんだ付けする方法では、プリント配線板やコネクタの電極に周知のクリームはんだを一定量塗りつけている。この際、一定量のクリームはんだがディスペンサで供給されている。そして、クリームはんだの上にFFCのリードをプリント配線基板等の電極と対応して位置決め載置し、その後、表面実装部品を載置したプリント配線基板を周知のリフロー炉に通し、リフロー炉内でクリームはんだを溶融してプリント配線基板の複数の銅箔ランドと表面実装部品の複数のピンとをはんだ付けする方法が採用されている。またリフロー炉内でのクリームはんだの溶融に替えてパルスヒートによる瞬間加熱によるクリームはんだを溶融させてはんだ付けすることも行われている。
特開平6−132645号公報(2ページの従来の技術)
しかしながら、このような従来のはんだ付け方法には次のような欠点があった。第1に、クリームはんだの場合ディスペンサの調整や、塗布量の安定化などの工程条件出しに時間がかかり作業コストが上昇する点、第2に、ペースト状態でパルスヒートはんだ付けを行うと、電極パッド上からはじき出されたはんだペーストがペースト状のまま残存することがあることから、実際にはんだペーストが残存しているか否か検査をし、残存していれば取り除く作業が必要であり、この面からも作業コストが上昇する点である。
また、FFCのリード部は購入時には整列した並列配置となっているが、はんだ付け時には曲がり等の変形が起こりやすく、整列させなければならず作業性が悪いという欠点もあった。そして、整列させても、その整列が十分でない場合もあり、その場合は位置合わせに時間がかかり、またはんだ付けの信頼性も低いという欠点もあった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、FFCのリード部に所定の長さのリボンはんだを予備はんだとして供給することで、簡単にFFCを電子部品にはんだ付けする方法を提供することを第1の目的とし、この目的に使用して好適なはんだ付け装置を提供することを第2の目的とする。
本発明になるフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法は、互いに固定されていないはんだ付け用の複数のリードからなる接続端子部を備えるフレキシブルフラットケーブルをこの接続端子部の複数のリードに対応し互いに固定されている複数の電極からなる接続端子部を備える電子部品にはんだ付けする方法であって、所定の寸法のリボンはんだを前記フレキシブルフラットケーブルの複数のリードに横断するように仮止めする工程を備えることを特徴とするものである。
また、本発明になるフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法は、前記工程に先立って前記リード部を成形する工程を付加することを特徴とするものである。
また、本発明になるフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法は、前記リボンはんだの前記リード部への仮止めは少なくとも前記リード部の両端のリードであることを特徴とする請求項1記載のフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法。
また、本発明になるフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法は、前記加熱はパルスヒートであることを特徴とするものである。
また、本発明になるフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法は、前記リボンはんだの所定の寸法は幅においては大きくとも前記リードの長さよりも短く、長さにおいては少なくとも前記リード部の両端間の長さであることを特徴とするものである。
本発明になるフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け装置は、互いに固定されていないはんだ付け用の複数のリードからなる接続端子部を備えるフレキシブルフラットケーブルをこの接続端子部の複数のリードに対応し互いに固定されている複数の電極からなる接続端子部を備える電子部品にはんだ付けする装置であって、前記複数のリードに所定の寸歩のリボンはんだを位置決め仮止めする手段を備えることを特徴とするものである。
本発明になるフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法によれば、予備はんだとしてペーストはんだの替わりにリボンはんだ(糸はんだ)を使用するので、予備はんだの供給の条件設定が簡単になると共にはんだ付け後の作業も必要がなくなる。また、予備はんだとしてリボンはんだ(糸はんだ)をフレキシブルフラットケーブルのリードに供給するので、互いに固定されていないリードであってもリードの曲がりや変形などが生じないので成形をする必要がなく、かつ位置合わせがしやすくなる。従って、製造コストを低減でき、第1の目的を達成できるフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法を提供できる。
また、本発明になるフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け装置によれば、上記はんだ付け方法に好適なはんだ付け装置を提供でき、第2の目的を達成できる。
次に、本発明について図面を用いて更に詳細に説明する。
図1は本発明になるFFCの電子部品へのはんだ付け装置の要部概要図で、(a)はFFCリード部への予備はんだ供給段の概要図、(b)電子部品への本はんだ付け段の概要部である。図2はこのはんだ付け装置における制御装置の要部機能ブロック図である。図3および図4は本発明になるFFCの電子部品へのはんだ付け方法を説明するフローチャート図で、図3は前半部、図4は後半部である。図5は予備はんだ供給前後のFFCの概略図、図6はFFCの電子部品へのはんだ付けの様子を示す概略図である。
なお、この実施の形態では電子部品としてコネクタを想定している。
図1は本発明になるFFCの電子部品へのはんだ付け装置の要部概要図で、(a)はFFCリード部への予備はんだ供給段の概要図、(b)電子部品への本はんだ付け段の概要部である。図2はこのはんだ付け装置における制御装置の要部機能ブロック図である。図3および図4は本発明になるFFCの電子部品へのはんだ付け方法を説明するフローチャート図で、図3は前半部、図4は後半部である。図5は予備はんだ供給前後のFFCの概略図、図6はFFCの電子部品へのはんだ付けの様子を示す概略図である。
なお、この実施の形態では電子部品としてコネクタを想定している。
図1において、1は糸はんだの供給リール、3は直径が約0.2〜0.3mmの糸はんだ、5はギアモータを備え糸はんだを図示右側方向に繰り出す駆動ローラ、7は駆動ローラ5と共に糸はんだ3を繰り出す回転ローラである。この2つのローラにより、糸はんだ3は平板状のリボンはんだとなる。なお、リボンはんだとなった後も特に符号は変更しない。
9はFFC31を載置する予備はんだ供給段テーブル、11および15はリボンはんだ3を所定の長さに切断するカッター、13はリボンはんだ3をFFC31の図示左右両極のリードに仮止めする予備はんだ供給段加熱部、17,17はリボンはんだをFFC31のリード32,32に押し付ける押圧ローラである。カッター11、15、予備はんだ供給段加熱部13、押圧ローラ17,17は図示アの方向に移動自在に構成されている。
41は予備はんだが供給されたFFC31を実装する電子部品であるコネクタ、51はコネクタ41を載置する本はんだ付け段テーブル、61はコネクタ41にFFC31をはんだ付けする本はんだ付け段加熱部である。本はんだ付け段加熱部61は加熱するときにだけ図示ウ方向に下降し、はんだ付け箇所であるFFC31のリード33,33とコネクタ41の電極43,43を押圧しつつ加熱する。43,43はコネクタ41の電極、33,33はFFC31のリードであり、はんだ付け時にはリード33,33と電極43,43が位置合わせされて重ね合わされる。なお、3aは所定の長さに切断されたリボンはんだ3である。
図2において、101は本発明になるFFC31をコネクタ41にはんだ付けするはんだ付け装置全体を制御する制御部、103はFFC31をコネクタ41にはんだ付けするときに必要な糸はんだ3の送り出しのためのギアモータ(図示せず)の駆動条件、予備はんだ供給段の加熱部の移動、温度条件、押圧ローラ17,17の駆動条件、はんだ付け段の加熱部61の移動、温度条件、FFC31とコネクタ41の位置合わせ条件等FFC31をコネクタ41へのはんだ付けに必要な各種パラメータを設定するパラメータ設定部、105はパラメータ設定部103からの各種パラメータを記憶するデータ記憶部である。
107はFFC31を予備はんだ供給段のテーブル9に搬送する予備はんだ供給段FFC搬送駆動部、109はテーブル9上に載置されたFFC31の位置合わせを行う予備はんだ供給段FFC位置合わせ駆動部、111は回転ローラ5、押圧ローラ17,17、カッター11,15等を駆動して糸はんだ(リボンはんだ)3をFFC31のリード33,33上に供給する予備はんだ供給駆動部、113はリード33,33上に位置合わせして載置されたリボンはんだ3をリードに予備はんだとして仮はんだ付けするための予備はんだ供給段加熱駆動部である。
115はコネクタ41はんだ付け段のテーブル51に搬送する電子部品搬送駆動部、117はテーブル51上に載置されたコネクタ41の位置合わせを行う電子部品位置合わせ駆動部、119は予備はんだが供給されたFFC31を本はんだ付け段のテーブル51上のコネクタ41の上に搬送する本はんだ付け段FFC搬送駆動部、121はFFC31のリード33,33とコネクタ41の電極43,43を対応して位置合わせする本はんだ付け段FFC位置合わせ駆動部、123は位置合わせされたリード33,33と電極43,43とを押圧しつつ瞬時加熱することで予備はんだ3aを溶融してFFC31をコネクタ41にはんだ付けするはんだ付け段加熱駆動部である。
次に、このような構成のFFCの電子部品へのはんだ付け装置の動作について説明しながら、本発明になるFFCの電子部品へのはんだ付け方法について説明する。
[パラメータの設定]
はんだ付け作業開始前にはんだ付け作業条件を設定する各種のパラメータを設定する(図3のS101)。
パラメータ設定部103からFFC31をコネクタ41にはんだ付けするときに必要な糸はんだ3の送り出しのためのギアモータ(図示せず)の駆動条件、予備はんだ供給段の加熱部の移動、温度条件、押圧ローラ17,17の駆動条件、はんだ付け段の加熱部61の移動、温度条件、FFC31とコネクタ41の位置合わせ条件等FFC31をコネクタ41へのはんだ付けに必要な各種パラメータを入力し、制御部101で作業開始時間との対応付けを行い、データ記憶部105に格納する。このパラメータははんだ付け対象である電子部品とFFCの形状に応じて実験的に決定するのがよい。
はんだ付け作業開始前にはんだ付け作業条件を設定する各種のパラメータを設定する(図3のS101)。
パラメータ設定部103からFFC31をコネクタ41にはんだ付けするときに必要な糸はんだ3の送り出しのためのギアモータ(図示せず)の駆動条件、予備はんだ供給段の加熱部の移動、温度条件、押圧ローラ17,17の駆動条件、はんだ付け段の加熱部61の移動、温度条件、FFC31とコネクタ41の位置合わせ条件等FFC31をコネクタ41へのはんだ付けに必要な各種パラメータを入力し、制御部101で作業開始時間との対応付けを行い、データ記憶部105に格納する。このパラメータははんだ付け対象である電子部品とFFCの形状に応じて実験的に決定するのがよい。
[はんだ付け作業]
[準備作業]
最初は、図1の記載とは異なり、制御部101からの制御により、予備はんだ供給駆動部111を介して、駆動ローラ5カッター11,15、加熱部13、押圧ローラ17,17は図示上方に位置するように制御されている。
この状態で、作業者は糸はんだ供給リール1から糸はんだ3を引き出し、駆動ローラ5と回転ローラ7の間を通して図1の「a」で示す辺りまで引き出す。
[準備作業]
最初は、図1の記載とは異なり、制御部101からの制御により、予備はんだ供給駆動部111を介して、駆動ローラ5カッター11,15、加熱部13、押圧ローラ17,17は図示上方に位置するように制御されている。
この状態で、作業者は糸はんだ供給リール1から糸はんだ3を引き出し、駆動ローラ5と回転ローラ7の間を通して図1の「a」で示す辺りまで引き出す。
[予備はんだ供給作業]
パラメータの設定が終了した後、図示しない入力部から動作開始指令が入力される(図3のS102)。この動作開始指令入力後制御部101の制御のもとにFFC31のコネクタ41へのはんだ付け作業が実行される。
パラメータの設定が終了した後、図示しない入力部から動作開始指令が入力される(図3のS102)。この動作開始指令入力後制御部101の制御のもとにFFC31のコネクタ41へのはんだ付け作業が実行される。
まず、制御部101は予備はんだ供給駆動部111を介して、FFC31の外形に応じて設定された予備はんだの設定間隔パラメータをもとにカッター11,15の間隔を設定する(図3のS103)。そして、実際に予備はんだを供給する前に、制御部101は予備はんだ供給段FFC搬送駆動部107を介して予備はんだ供給段FFC搬送手段(図示せず)を駆動してFFC31をテーブル9上の規定位置に載置し、次に予備はんだ供給段FFC位置合わせ駆動部109を介して予備はんだ供給段FFC位置合わせ手段(図示せず)を駆動し、FFC31を所定の位置に位置合わせをする(図3のS104)。ここでいう予備はんだ供給段FFC搬送手段、予備はんだ供給段FFC位置合わせ手段としては公知の持ち運び機構と撮像手段を画像処理手段の組合わせによる位置検出機構と載置機構が採用できる。
次に制御部101は予備はんだ供給駆動部111を介して予備はんだ供給部を駆動して糸はんだ(リボンはんだ)3をFFC31のリード33,33上に供給する(図3のS105)。
前述したように、糸はんだ3は図1のa付近まで引き出されている。ここで図示しない糸はんだ引張機構は、「a」付近で糸はんだ3の引き出し部を把持して図1の図示イ方向へ引き出す。このとき、駆動ローラ5は図1の下方に降下し、回転ローラ7との間は先にパラメータとして設定された間隔を維持している。このローラ5,7の間を通ることにより、断面円状の糸はんだ3から断面矩形のリボンはんだ3へと変形される。こうしてリボンはんだ3は図1の「b」付近まで引き出される。
前述したように、糸はんだ3は図1のa付近まで引き出されている。ここで図示しない糸はんだ引張機構は、「a」付近で糸はんだ3の引き出し部を把持して図1の図示イ方向へ引き出す。このとき、駆動ローラ5は図1の下方に降下し、回転ローラ7との間は先にパラメータとして設定された間隔を維持している。このローラ5,7の間を通ることにより、断面円状の糸はんだ3から断面矩形のリボンはんだ3へと変形される。こうしてリボンはんだ3は図1の「b」付近まで引き出される。
リボンはんだ3が図1の「b」付近に到達したとき、制御部101からの制御により、予備はんだ供給駆動部111は押圧ローラ17,17を図1の下方に降下させ、リボンはんだ3をFFC31のリード33,33に押圧する(図3のS106)。
次に、制御部101は予備はんだ供給段加熱駆動部113を介して仮止め加熱部13を図1の下方に下降させ、リボンはんだ3をリード33,33の一方の端部に押圧しつつ加熱することで仮止めする。その後一旦仮止め加熱部13を上方に上昇させ、もう一方の端部のリード33の上方に移動させる。そして、同じようにしてこの端部のリード33にリボンはんだ3を仮止めする(図3のS107)。
次に、制御部101は予備はんだ供給駆動部111を介してカッター11,15を図1の下方に降下させ、所定の間隔でリボンはんだ3を切断する(図3のS108)。その後、押圧ローラ17,17を上昇させ、リボンはんだ3への押圧を解除する(図3のS109、図5の(b))。こうして、FFC31のリード33,33への予備はんだの供給が終了する。
[本はんだ付け作業]
まず、制御部101は電子部品搬送駆動部115を介して電子部品搬送手段(図示せず)を駆動してコネクタ41をテーブル51上の規定位置に載置し、次に電子部品位置合わせ駆動部117を介して電子部品位置合わせ手段(図示せず)を駆動し、コネクタ41を所定の位置に位置合わせをする(図4のS110)。ここでいう電子部品搬送手段、電子部品位置合わせ手段としては、予備はんだ供給段の場合と同様に、公知の持ち運び機構と撮像手段を画像処理手段の組合わせによる位置検出機構と載置機構が採用できる。
まず、制御部101は電子部品搬送駆動部115を介して電子部品搬送手段(図示せず)を駆動してコネクタ41をテーブル51上の規定位置に載置し、次に電子部品位置合わせ駆動部117を介して電子部品位置合わせ手段(図示せず)を駆動し、コネクタ41を所定の位置に位置合わせをする(図4のS110)。ここでいう電子部品搬送手段、電子部品位置合わせ手段としては、予備はんだ供給段の場合と同様に、公知の持ち運び機構と撮像手段を画像処理手段の組合わせによる位置検出機構と載置機構が採用できる。
次に、制御部101は本はんだ付け段FFC搬送駆動部119を介して本はんだ付け段FFC搬送手段(図示せず)を駆動してリード33,33に予備はんだ3aが供給されたFFC31をコネクタ41上に搬送し、本はんだ付け段FFC位置合わせ駆動部121を駆動してFFC31のリード33,33とコネクタ41の電極43,43とを位置合わせして、FFC31をコネクタ41の上に載置する(図3のS111、図6の(a))。
なお、ここでも搬送手段と位置合わせ手段は前述と同様なものを採用できる。
なお、ここでも搬送手段と位置合わせ手段は前述と同様なものを採用できる。
次に、制御部101は本はんだ付け段加熱駆動部123を介して、本はんだ付け段加熱部61を図1の下方に下降させ、FFC31のリード33,33をコネクタ41の電極43,43に押圧する(図4のS112)。同時に本はんだ付け段加熱部61を瞬時加熱する(図4のS113)。その後一定時間を置いて、本はんだ付け段加熱部61を上昇させ、押圧を解除する(図4のS114)。その後コネクタ41にはんだ付けされたFFC31を搬送手段(図示せず)で搬出する(図4のS115)。こうしてFFC31のコネクタ41へのはんだ付け作業が完了する(図6の(b))。
1 供給リール、3 糸はんだ(リボンはんだ)、5 駆動ローラ、7 回転ローラ、
9 予備はんだ供給段テーブル、11、15 カッター、13 予備はんだ供給段加熱
部、17 押圧ローラ、31 FFC、33 リード、41 電子部品であるコネクタ、
43 電極、51 本はんだ付け段テーブル、61 本はんだ付け段加熱部、
101 制御部、103 パラメータ設定部、105 データ記憶部、107 予備は
んだ供給段FFC搬送駆動部、109 予備はんだ供給段FFC位置合わせ駆動部、
111 予備はんだ供給駆動部、113 予備はんだ供給段加熱駆動部、
115 電子部品搬送駆動部、117 電子部品位置合わせ駆動部、
119 本はんだ付け段FFC搬送駆動部、121 本はんだ付け段FFC位置合わせ
駆動部、123 本はんだ付け段加熱駆動部
9 予備はんだ供給段テーブル、11、15 カッター、13 予備はんだ供給段加熱
部、17 押圧ローラ、31 FFC、33 リード、41 電子部品であるコネクタ、
43 電極、51 本はんだ付け段テーブル、61 本はんだ付け段加熱部、
101 制御部、103 パラメータ設定部、105 データ記憶部、107 予備は
んだ供給段FFC搬送駆動部、109 予備はんだ供給段FFC位置合わせ駆動部、
111 予備はんだ供給駆動部、113 予備はんだ供給段加熱駆動部、
115 電子部品搬送駆動部、117 電子部品位置合わせ駆動部、
119 本はんだ付け段FFC搬送駆動部、121 本はんだ付け段FFC位置合わせ
駆動部、123 本はんだ付け段加熱駆動部
Claims (7)
- 互いに固定されていないはんだ付け用の複数のリードからなる接続端子部を備えるフレキシブルフラットケーブルをこの接続端子部の複数のリードに対応し互いに固定されている複数の電極からなる接続端子部を備える電子部品にはんだ付けする方法であって、
所定の寸法のリボンはんだを前記フレキシブルフラットケーブルの複数のリードに横断するように仮止めする工程
を備えることを特徴とするフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法。 - 前記工程に先立って前記リード部を成形することを特徴とする請求項1記載のフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法。
- 前記リード部は平板状であることを特徴とする請求項1記載のフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法。
- 前記リボンはんだの前記リード部への仮止めは少なくとも前記リード部の両端のリードであることを特徴とする請求項1記載のフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法。
- 前記加熱はパルスヒートであることを特徴とする請求項1記載のフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法。
- 前記リボンはんだの所定の寸法は幅においては大きくとも前記リードの長さよりも短く、長さにおいては少なくとも前記リード部の両端間の長さであることを特徴とする請求項1記載のフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け方法。
- 互いに固定されていないはんだ付け用の複数のリードからなる接続端子部を備えるフレキシブルフラットケーブルをこの接続端子部の複数のリードに対応し互いに固定されている複数の電極からなる接続端子部を備える電子部品にはんだ付けする装置であって、
前記複数のリードに所定の寸歩のリボンはんだを位置決め仮止めする手段
を備えることを特徴とするフレキシブルフラットケーブルの電子部品へのはんだ付け装置。
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JPH0936532A (ja) * | 1995-07-21 | 1997-02-07 | Casio Comput Co Ltd | 電子部品の接合方法 |
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Legal Events
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A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20111003 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |