JP2540711B2

JP2540711B2 - 半田付け不良の自動修正装置

Info

Publication number: JP2540711B2
Application number: JP5107627A
Authority: JP
Inventors: 建樹村岡; 能隆丸井; 主郎大橋
Original assignee: Nagoya Electric Works Co Ltd
Current assignee: Nagoya Electric Works Co Ltd
Priority date: 1993-04-09
Filing date: 1993-04-09
Publication date: 1996-10-09
Anticipated expiration: 2011-10-09
Also published as: JPH06302947A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はすでに電子部品が半田付
けされた実装回路基板において、半田付け不良、例え
ば、半田ブリッジ、半田接触不良等が発見された場合
に、この不良個所を自動的に修正する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動半田装置によって電子部品を
半田付けした実装配線基板の検査において、半田付け不
良が発見された場合に、該半田付け不良部分の修正は人
手によって行われるのが一般的である。この人手によっ
て修正を行う場合には、検査工程において半田不良個所
にマーク等を施した後に修正作業を行うために、手間が
かかり作業性が悪いと共に修正作業には熟練を要する等
の問題があった。

【０００３】そこで、自動半田付け装置を応用して半田
付け不良の修正を自動的に行うことが考えられる。以
下、従来における自動半田付け装置の概略を図４と共に
説明する。自動半田付け装置は大別して配線基板Ａを順
次供給する搬送装置１と、該搬送装置１によって供給さ
れる電子部品を糸半田により配線基板Ａに半田付けを行
うロボット２と、該ロボット２による半田付けの際に糸
半田を供給する糸半田供給装置３とより構成されてい
る。

【０００４】前記ロボット２は、２つのアーム２ａを連
結する回転軸２ｂ，２ｃ，２ｄと、前記回転軸２ｄに取
付けられた半田コテ２ｅとより構成されている。また、
糸半田供給装置３は、糸半田を所定の速度と量で供給す
る制御部３ａと、前記半田コテ２ｅの先端に前記供給速
度と供給量で半田を供給するパイプ３ｂとから構成され
ている。

【０００５】このように構成された従来の自動半田付け
装置は、搬送装置１によって供給され停止している配線
基板Ａに対して、ロボット２が予めコンピュータに入力
された情報によってＸ，Ｙ，Ｚ軸方向に自由に変位し
て、半田コテ２ｅを半田付けしようとする部分に移動さ
せる。そして、半田コテ２ｅが半田付け部分に接触する
と同時に、半田供給装置３によって該半田付け部分に半
田が供給されて半田付けが行われるものである。

【０００６】また、従来における自動半田付け装置の他
の例としては、図５に示すものがある。なお、前記した
従来例と同一符号は同一部材を示し、説明は省略する。
この従来例における搬送装置１は、前記した搬送装置１
が搬送した配線基板Ａを搬送位置において固定した状態
であるのに対して、搬送位置においてコンピュータから
の指令でＹ軸方向に対しては移動可能なように構成され
ている。

【０００７】また、この従来例におけるロボット４は、
搬送装置１に対して直交方向に設けられたガイドレール
４ａに対して可動可能なＸ軸移動部材４ｂと、このＸ軸
移動部材に対して垂直方向に可動可能なＺ軸移動部材４
ｃと、該Ｚ軸移動部材４ｃに対して水平回転可能な回転
軸４ｄと、この回転軸４ｄに対して固定された半田コテ
４ｅより構成されている。

【０００８】このように構成された従来の他の自動半田
付け装置は、搬送装置１によって供給される配線基板Ａ
に対して、ロボット４が予めコンピュータに入力された
情報によってＸおよびＺ軸方向に自由に変位すると共
に、Ｙ軸方向に対しては搬送装置１が変位して、半田コ
テ４ｅを半田付けしようとする部分に移動させる。そし
て、半田コテ４ｅが半田付け部分に接触すると同時に、
半田供給装置３によって該半田付け部分に半田が供給さ
れて半田付けが行われるものである。

【０００９】また、この従来例にあっては、半田コテ４
ｅの先端が半田離れをよくするために長軸に対して斜め
に形成され、この結果、修正個所に対応して半田コテ４
ｅの向きを変える必要がある。そこで、この向きを変え
る必要がある場合には回転軸４ｄを回転して向きを変え
ている。

【００１０】そして、配線基板Ａへの電子部品の半田付
けにおいて、半田付け面積は種々の大きさがあるため、
前記した従来における自動半田付け装置を使用して自動
半田付けを行う場合には、先端面積の異なる半田コテ毎
に搬送装置１の流れ方向に対して複数台の自動半田付け
装置を配置し、１つの半田付け面積の半田付けが終了す
ると次の半田付け面積の自動半田付け装置へと順送りし
て半田付けを行っていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところで、配線基板Ａ
には種々の電子部品が半田付けされており、かつ、１枚
の配線基板Ａでは不良個所は数点しか発生しないことか
ら、どの様な半田付け不良にも対応するためには、先端
面積の異なる半田コテを使用する必要がある。そのため
に、前記した従来の高価な自動半田付け装置を搬送装置
１に対して複数台配置しなければならず、従って、設備
費が高額になると共に作業空間が多く必要になるという
問題がある。

【００１２】そこで、１台のロボットで複数の半田コテ
を持ち替えさせて半田付け不良の修正を行わせることが
考えられるが、修正結果が修正個所に対して半田コテを
降ろす位置に大きく左右されるため、持ち替える前と後
の半田コテ先端位置の補正が正確に行われ、かつ、持ち
替える毎の再現性が必要となる。このため、持ち替えさ
せる機構が複雑になり装置が高額になってしまう。ま
た、必要な修正個所が多い場合には、持ち替えのための
時間が必要となり、修正時間が長くなるという問題が発
生する。

【００１３】本発明は前記した問題点を解決せんとする
もので、その目的とするところは、電子部品に応じて設
計された複数の半田コテを１つの修正装置に組み込み、
該複数の半田コテから不良半田付け部分の面積に応じた
半田コテを選択して半田付け修正を行うことにより、作
業時間の軽減と設備費の軽減を図ることができる半田付
け不良の自動修正装置を提供せんとするにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明の半田付け不良の
自動修正装置は前記した目的を達成せんとするもので、
その手段は、半田付け不良検査が行われた実装配線基板
をＸ軸方向とＹ軸方向に移動させる実装配線基板移動手
段と、半田付け不良個所に接触する半田付け面が水平直
交座標に対して方向性の少ない形状に形成された半田コ
テと、前記実装配線基板の上方において前記半田コテが
取付けられ、かつ、前記半田コテを垂直方向のみに移動
させる半田コテ移動手段とを具備し、前記半田コテ移動
手段は前記半田コテによる半田溶融の後、所定の設定速
度で上昇し、また、前記実装配線基板移動手段は前記半
田コテが半田付け不良個所の端子から離れる方向に向か
って所定の設定速度で移動するように前記実装配線基板
を移動させるようにしたものである。

【００１５】また、前記半田コテ移動手段には、前記半
田付け不良個所の形状、大きさ、材質、熱容量等の違い
に対応する半田付け面を有する複数個の半田コテを取付
けたことを特徴とする。

【００１６】さらに、前記実装配線基板移動手段に前記
半田コテの半田付け面に滞留した余剰半田を吸い取るた
めの銅ウイック等の半田吸い取り手段を設け、また、前
記半田コテの半田付け面に半田を毛細管現象により吸い
取る凹部を形成することが望ましい。

【００１７】

【作用】前記した如く構成した本発明の半田付け不良の
自動修正装置は、検査済みの実装配線基板の不良個所が
半田コテの位置に実装配線基板移動手段によって移動さ
れると、該不良個所に半田コテが半田コテ移動手段によ
って下降して、該不良個所の半田を溶融して不良個所の
修正を行う。

【００１８】そして、不良個所の半田が溶融された後
は、前記半田コテ移動手段が半田コテを所定の設定速度
で上昇させると共に、実装配線基板移動手段も前記半田
コテが半田付け不良個所の端子から離れる方向に向かっ
て所定の設定速度で移動するので、半田コテと半田との
離れがよくなるものである。

【００１９】また、前記実装配線板移動手段は半田付け
不良個所の形状、大きさ、材質、熱容量に適した半田コ
テの位置に前記不良個所を移動させ、さらに、半田コテ
の先端半田付け面には凹部を形成して余剰の半田を毛細
管現象によって吸い取られると共に、この凹部の半田量
が多くなった場合には、実装配線基板移動装置に設けた
半田吸い取り手段に吸い取らせることができるので、半
田コテに半田がない初期状態となし半田修正を確実に行
うことができる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明に係る半田付け不良の自動修正
装置の一実施例を図１〜図３と共に説明する。１０は自
動修正装置本体を示し、該装置１０に対して外部コンベ
ア２０によって半田付け検査によって不良であった実装
配線基板Ａが搬送され、半田不良の修正が終わった実装
配線基板Ａは外部コンベア２０′によって搬送されて行
くように構成されている。

【００２１】自動修正装置本体１０は、前記外部コンベ
ア２０によって搬送されてくる実装配線基板Ａを受け取
り、コンピュータからの指令によりＸ，Ｙ軸方向に実装
配線基板Ａを移動させ、半田付け不良の修正が終わった
実装配線基板Ａを外部コンベア２０′に受け渡すＸ−Ｙ
ステージロボット等の実装配線基板移動手段１１が配置
されている。

【００２２】また、この実装配線基板移動手段１１の上
方には、取付部材１２が配置されると共に、垂直方向に
移動可能なエアシリンダー等のフラックス塗布部材移動
手段１３ａと、半田コテ移動手段１３ｂ，１３ｃが取付
けられている。そして、フラックス塗布部材移動手段１
３ａにはフラックス塗布部材１４が、また、半田コテ移
動手段１３ｂ，１３ｃには半田コテ１５ａ，１５ｂが取
付けられている。

【００２３】この半田コテ１５ａ，１５ｂの先端底面
は、図２のように長軸に対して直角に形成されると共に
水平直交座標軸に対して方向性が無いように半田付け面
１５ａ_１，１５ｂ_１が正方形に形成されている。また、
この半田付け面１５ａ_１，１５ｂ_１には溶融半田の毛細
管現象によって半田を適量吸い取るための凹部１５
ａ_２，１５ｂ_２が形成されている。

【００２４】また、半田コテ１５ａ，１５ｂは半田付け
修正個所の形状、大きさ、材質、熱容量等の違いに対応
して、確実に半田付けが行えるような半田付け面１５ａ
_１，１５ｂ_１の面積が異なるものが取付けられている。
なお、半田付け面１５ａ_１，１５ｂ_１の形状は正方形に
限定されるものではなく、方向性の少ない多角形状ある
いは丸状等であってもよい。また、図示していないが、
糸半田供給装置によって適量の半田が供給されるように
構成されている。

【００２５】次に、前記した構成に基づいて動作を説明
する。外部コンベア２０によって搬送されてくる実装配
線基板Ａは自動修正装置本体１０の実装配線基板移動手
段１１に渡される。その後、検査工程における検査結果
で判った修正が必要な個所がフラックス塗布装置１４の
下部に位置するように、コンピュータは実装配線基板移
動手段１１を制御し、実装配線基板Ａを移動させる。

【００２６】次いで、フラックス塗布部材１４がフラッ
クス塗布部材移動手段１３ａによって下降して、修正個
所にフラックスを塗布し修正個所上の酸化膜や不純物を
取り除く。そして、この作業が終了すると、フラックス
塗布部材１４はフラックス塗布部材移動手段１３ａによ
って上昇して元の位置に戻る。

【００２７】コンピュータには修正個所の形状、大き
さ、材質、熱容量等の情報が前もってインプットされて
いるため、どの半田コテ１５ａまたは１５ｂを使用して
修正するかは判っているので、コンピュータは実装配線
基板移動手段１１を動作させて、前記フラックスを塗布
した修正個所が、選択された半田コテ１５ａまたは１５
ｂの下部に位置するように制御する。

【００２８】そして、修正個所が選択された半田コテ
（例えば、１５ａ）の下部に位置すると、半田コテ移動
手段１３ｂが動作して半田コテ１５ａを修正個所に当接
させる。この時、半田量不足と判定された場合には糸半
田も供給されて修正個所の半田を溶融する。この状態か
ら、図３に示すように、実装配線基板Ａ上の電子部品Ａ
_１（チップ部品やＩＣ等）の端子Ａ_３と実装配線基板Ａ
のランドＡ_２との半田付け不良個所上の半田と、半田コ
テ１５ａとの半田離れをよくするために、半田コテ１５
ａを徐々に上昇させると共に半田コテ１５ａが端子Ａ_３
の長手方向で、かつ、端子_３から離れる方向（図示の左
方向）に実装配線基板Ａを実装配線基板移動手段１１が
徐々に移動させる。

【００２９】すなわち、図３の軌跡Ｋのように、半田コ
テ１５ａを先ず下降させ（軌跡Ｋ_１）、半田Ｈを溶融さ
せた後に半田コテ１５ａを徐々に上昇させると共に実装
配線基板Ａを移動させることにより、Ｋ_２のような軌跡
となり、半田離れがよくなり、従って、半田付け不良個
所の修正は良好に行われるものである。

【００３０】このように、１つの半田コテ１５ａによる
全ての修正個所の修正が終了した後に、異なる大きさの
半田コテ１５ｂによる修正を前記したと同様な操作によ
って行う。なお、前記した実施例においては、２つの半
田コテ１５ａ，１５ｂを利用して修正するものについて
説明したが、半田コテの数は２つに限定されるものでは
なく、１個でもよく、あるいは、直列的に多数の半田コ
テを取付部材１２に配列すれば多種類の不良半田付け個
所の修正が行えるものである。

【００３１】前記した不良半田付け個所がブリッジや半
田過多等により、過剰半田が半田コテ１５ａ，１５ｂに
溜まった場合には、該半田コテ１５ａ，１５ｂの先端面
に凹部１５ａ_２，１５ｂ_２が形成されているので、この
凹部１５ａ_２，１５ｂ_２に溶融半田は毛細管現象によっ
て吸い取られるが、これにも限度がある。

【００３２】そこで、本発明にあっては、実装配線基板
移動手段１１の実装配線基板Ａが取付けられる上面の隅
の部分に、細い銅線を網状に組んだ銅ウイック等の半田
吸い取り手段１６（図１）を設け、適当な修正作業毎に
半田コテ１５ａ，１５ｂの先端を実装配線基板移動手段
１１を制御して半田吸い取り手段１６上に接触させるこ
とで、凹部１５ａ_２，１５ｂ_２内の余剰半田を除去し
て、半田コテ１５ａ，１５ｂの先端を初期の半田が無い
状態にして半田修正が確実に行えるようにした。

【００３３】

【発明の効果】本発明は前記したように、実装配線基板
移動手段によって実装配線基板上の半田付け不良個所を
所望の半田コテの真下位置まで移動させ、次いで、半田
コテを下降させて不良個所の半田を溶融するようにし、
しかも、半田の溶融後には、半田コテの上昇が所定の設
定速度で行われると共に実装配線基板は不良個所の端子
から離れる方向に向かって所定の設定速度で移動するの
で、半田と半田コテとの離れがよくなり、半田付け不良
個所の半田修正が確実に行える。

【００３４】さらに、半田コテは実装部品の材料、形
状、大きさ、熱容量等に応じた種々の半田コテを用意し
て、不良個所に応じた半田コテによって修正を行うよう
にすることにより、修正装置の構造を簡素化できてコス
トの低減を図ることができると共に修正作業の高速化が
図れるものである。

【００３５】また、半田コテの半田付け面を方向性が少
ない形状としたので、電子部品の形状や向きがどのよう
な向きであっても、半田コテの向きを換える必要がな
く、従って、半田コテは上下方向のみに移動し、かつ、
実装配線基板はＸ軸とＹ軸方向のみの移動で全ての半田
付け不良の修正が行えるものである。

【００３６】また、半田コテの半田付け面に凹部を形成
したことにより、実装配線基板よりの半田が毛細管現象
によって吸い取られるので、半田付け不良個所に半田が
溢れて修正不良が発生したりすることがなく、また、半
田コテに溜まった余剰半田を実装配線基板移動装置に配
置した半田吸い取り手段によって吸い取らせることによ
り、半田付け面が椅麗な状態で修正を行うことができる
ので、修正を確実に行うことができる等の効果を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半田付け不良の自動修正装置の正
面図である。

【図２】（Ａ）は同上の修正装置に使用する半田コテの
正面図、（Ｂ）は同上の底面図である。

【図３】同上の半田コテの動きを示す説明図である。

【図４】従来の自動半田装置の説明用斜視図である。

【図５】同じく従来の自動半田装置の説明用斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０半田付け不良自動修正装置本体１１実装配線基板移動手段１３ｂ，１３ｃ半田コテ移動手段１４ｂ，１４ｃ半田コテ１５ａ_１，１５ｂ_１凹部１６半田吸い取り手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】半田付け不良検査が行われた実装配線基
板をＸ軸方向とＹ軸方向に移動させる実装配線基板移動
手段と、半田付け不良個所に接触する半田付け面が水平
直交座標に対して方向性の少ない形状に形成された半田
コテと、前記実装配線基板の上方において前記半田コテ
が取付けられ、かつ、前記半田コテを垂直方向のみに移
動させる半田コテ移動手段とを具備し、前記半田コテ移
動手段は前記半田コテによる半田溶融の後、所定の設定
速度で上昇し、また、前記実装配線基板移動手段は前記
半田コテが半田付け不良個所の端子から離れる方向に向
かって所定の設定速度で移動するように前記実装配線基
板を移動させるようにしたことを特徴とする半田付け不
良の自動修正装置。
【請求項２】前記半田コテ移動手段には、前記半田付
け不良個所の形状、大きさ、材料、熱容量等の違いに対
応する半田付け面を有する複数個の半田コテを取付けた
ことを特徴とする前記請求項１記載の半田付け不良の自
動修正装置。
【請求項３】前記実装配線基板移動手段に前記半田コ
テの半田付け面に滞留した余剰半田を吸い取るための銅
ウイック等の半田吸い取り手段を設けたことを特徴とす
る前記請求項１記載の半田付け不良の自動修正装置。
【請求項４】前記半田コテの半田付け面に半田を毛細
管現象により吸い取る凹部を形成したことを特徴とする
前記請求項１記載の半田付け不良の自動修正装置。