JP3146909B2 - フラックスの塗布装置および電子部品の半田付け方法 - Google Patents

フラックスの塗布装置および電子部品の半田付け方法

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    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3489Composition of fluxes; Methods of application thereof; Other methods of activating the contact surfaces

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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電子部品を基板に半田
付けするためのフラックスの塗布装置および電子部品の
半田付け方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】電子部品を基板に半田付けする方法とし
て、基板の電極上に形成された半田プリコート部上にフ
ラックスを塗布し、次いで電子部品を半田プリコート部
上に搭載し、半田プリコート部を加熱溶融させることに
より半田付けすることが知られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】電極上に半田プリコー
ト部が形成された基板は基板メーカーにより製造されて
おり、アセンブリ業者は基板メーカーから基板を購入し
て電子部品の半田付けを行っている。ところで半田プリ
コート部は半田メッキ手段や半田レベラ手段などにより
形成されるが、半田プリコート部のボリュームにはかな
りのばらつきがあり、ボリュームが過大な場合は半田付
け時に半田ブリッジが発生し、またボリュームが過小の
場合は、半田付けされる電子部品のリード(電極)に浮
きが生じる。
【0004】そこで従来は、アセンブリ業者は基板に電
子部品を半田付けした後で半田付け状態の外観検査を行
って半田付け状態の良否を判定し、不良品はラインから
除去していた。しかしながらこのような従来方法では、
電子部品の半田付けを終わった後で外観検査を行ってい
たため基板の歩留りが悪いという問題点があった。
【0005】したがって本発明は、電子部品を基板に半
田付けする前に、半田プリコート部のボリュームの良否
を予め判定できるフラックス塗布装置および電子部品の
半田付け方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】このために本発明は、基
板の上面に形成された半田プリコート部の高さを計測す
る高さ計測器と、この高さ計測器の計測結果に基づいて
半田プリコート部のボリュームの良否を判定する判定部
と、基板の上面にスクリーンマスクを重ねてこのスクリ
ーンマスク上をスキージを摺動させることにより半田プ
リコート部上にフラックスを塗布するフラックス塗布手
段からフラックスの塗布装置を構成した。
【0007】また基板の上面に形成された半田プリコー
ト部の高さを高さ計測器により計測し、この計測結果に
基づいて半田プリコート部のボリュームの良否を判定し
た後、半田プリコート部上にフラックスを塗布し、次い
で電子部品を半田プリコート部上に搭載し、半田プリコ
ート部を加熱溶融させることにより電子部品を基板に半
田付けするようにした。
【0008】
【作用】上記構成において高さ計測器により半田プリコ
ート部の高さを計測することにより、半田プリコート部
のボリュームを予め判定し、ボリュームが過大あるいは
過小の場合には、その基板は不良品としてラインから除
去する。
【0009】また半田プリコート部のボリュームの良否
を判定した後、電子部品の半田付けを行なうので基板の
歩止りを改善することができる。
【0010】
【実施例】次に、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図1は本発明の一実施例のフラックスの塗布
装置の側面図、図2は同フラックスの塗布装置に設けら
れた高さ計測器の側面図、図3〜図7は同電子部品の半
田付けのプロセス図、図8は同電子部品の半田付けのフ
ローチャートである。
【0011】図1において、1はXテーブルであり、そ
の上にYテーブル2と昇降テーブル3が載置されてい
る。昇降テーブル3上には基板4が載せられている。X
テーブル1のX方向モータ5が駆動すると、Yテーブル
2や基板4はX方向に移動し、Yテーブル2のY方向モ
ータ6が駆動すると基板4はY方向に移動する。また昇
降テーブル3に内蔵されたZ方向モータが駆動すると基
板4は上下方向へ移動する。
【0012】Xテーブル1の右側の上方には高さ計測器
10が設けられている。高さ計測器10は判定部13に
接続されている。図2において、高さ計測器10は発光
部11と受光部12を備えている。また基板4の上面に
は電極7が形成されており、電極7上には半田プリコー
ト部8が形成されている。発光部11から照射された光
は半田プリコート部8の上面で反射され、受光部12に
入射する。受光部12に入射した光の位置から、半田プ
リコート部8の表面の高さが計測される。
【0013】Hmax(最大高さ)、Hmin(最小高
さ)は半田プリコート部8の良否判定値である。半田プ
リコート部8のボリュームはその表面の高さ(すなわち
その厚さd)の関数である。したがって高さ計測器10
で計測された半田プリコート部8の高さがHmax以上
であれば、ボリュームは過大であり、Hmin以下であ
れば過小である。この高さHmax、Hminは判定部
13に内蔵されたメモリに登録されている。
【0014】図1において、20はスクリーンマスクで
ある。このスクリーンマスク20の半田プリコート部8
に対応する位置にはパターン孔が開孔されている。21
はスキージである。スキージ21のホルダ22は水平な
ボールねじ23に螺合している。スクリーンマスク20
を基板4の上面に重ね、その状態でモータ24に駆動さ
れてボールねじ23が回転すると、スキージ21はスク
リーンマスク20の上面を摺動し、パターン孔を通じて
半田プリコート部8にフラックス25を塗布する。
【0015】次に、図3〜図7を参照して、電子部品の
半田付け方法を説明する。なお図3〜図7は半田付けの
プロセスを工程順に示している。まず、半田プリコート
部8が形成された基板4を昇降テーブル3上に供給し、
高さ計測器10により半田プリコート部8の高さHを計
測する(図3および図8のステップ1、2)。この高さ
Hは判定部13のメモリに記憶される。そしてHmin
<H<Hmaxの条件を満足するか否か、すなわち半田
プリコート部8のボリュームの良否を判定部13で判定
する(ステップ3)。なお基板4の上面には、一般にき
わめて多数の半田プリコート部8が形成されている。し
たがってステップ2、3において、すべての半田プリコ
ート部8の高さを計測し、その良否を判定するとタクト
タイムが長くなるので、比較的少数の半田プリコート部
8をサンプルとして選択し、これらについて高さを計測
し、その良否を判定する。なおこの場合、Xテーブル1
とYテーブル2を駆動して基板4をX方向やY方向へ移
動させて、半田プリコート部8を高さ計測器10の下方
に位置させ、高さ計測を行う。
【0016】そしてHmin<H<Hmaxを満足しな
いときは不良品であり、基板4はライン外へ除去される
(ステップ5)。また良品であれば、Xテーブル1とY
テーブル2を駆動して基板4をスクリーンマスク20の
下方へ移動させ、スキージ21を摺動させて半田プリコ
ート部8上にフラックス25を塗布する(図4およびス
テップ4)。
【0017】次いで基板4の上面にディスペンサ(図
外)によりボンド9を塗布する(図4およびステップ
6)。次にチップマウンタにより電子部品30を基板4
に搭載する(図5およびステップ7)。電子部品30は
モールド体31から外方へ延出するリード32を有して
おり、リード32をフラックス25に着地させる。この
状態で、モールド体31はボンド9に接着され、電子部
品30が位置ずれしないようにする。
【0018】次に基板4はリフロー装置の加熱室(図
外)へ送られて加熱される(ステップ8)。基板4が加
熱されると、半田プリコート部8は溶融し、リード32
は電極7に半田付けされる(図6)。次に基板4は外観
検査ステーションへ送られ、半田付け状態の良否を判定
する外観検査が行われる(図7およびステップ9,1
0)。本実施例では、カメラ33によりリード32の先
端部付近の画像データを入手し、この画像データから半
田付け状態の良否を判定する。34は照明ランプであ
る。この外観検査は、目視検査でもよい。そして不良で
あれば、基板4はラインから除去され(ステップ1
1)、良品であれば次工程へ送られる(ステップ1
2)。
【0019】さて、ステップ9の半田付け状態の検査に
おいて、半田ブリッジが多発していれば、半田プリコー
ト部8のボリュームは過大であるから、上述した良否判
定値Hmax、Hminを下げる。この場合、Hmax
とHminの両方またはHmaxのみを下げる。またリ
ード32の浮きが多発したならば、半田プリコート部8
のボリュームは過小であるから、HmaxとHminの
両方またはHmaxのみを上げる。このようにして良否
判定値を修正することにより、半田ブリッジやリードの
浮きは解消され、歩留りは著しく向上する。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば高さ
計測器により半田プリコート部の高さを計測することに
より、半田プリコート部のボリュームを予め判定し、ボ
リュームが過大あるいは過小の場合には、その基板は不
良品としてラインから除去することにより歩留りを向上
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のフラックスの塗布装置の側
面図
【図2】本発明の一実施例のフラックスの塗布装置に設
けられた高さ計測器の側面図
【図3】本発明の一実施例の電子部品の半田付けのプロ
セス図
【図4】本発明の一実施例の電子部品の半田付けのプロ
セス図
【図5】本発明の一実施例の電子部品の半田付けのプロ
セス図
【図6】本発明の一実施例の電子部品の半田付けのプロ
セス図
【図7】本発明の一実施例の電子部品の半田付けのプロ
セス図
【図8】本発明の一実施例の電子部品の半田付けのフロ
ーチャート
【符号の説明】
4 基板 7 電極 8 半田プリコート部 10 高さ計測器 13 判定部 20 スクリーンマスク 21 スキージ 25 フラックス 33 カメラ 34 照明ランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H05K 3/34 507 H05K 3/34 503 H05K 3/34 512

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板の上面に形成された半田プリコート部
    の高さを計測する高さ計測器と、この高さ計測器の計測
    結果に基づいて前記半田プリコート部のボリュームの良
    否を判定する判定部と、前記基板の上面にスクリーンマ
    スクを重ねてこのスクリーンマスク上をスキージを摺動
    させることにより前記半田プリコート部上にフラックス
    を塗布するフラックス塗布手段とを備えたことを特徴と
    するフラックスの塗布装置。
  2. 【請求項2】基板の上面に形成された半田プリコート部
    の高さを高さ計測器により計測し、この計測結果に基づ
    いて半田プリコート部のボリュームの良否を判定した
    後、前記半田プリコート部上にフラックスを塗布し、次
    いで電子部品を前記半田プリコート部上に搭載し、半田
    プリコート部を加熱溶融させることにより電子部品を前
    記基板に半田付けすることを特徴とする電子部品の半田
    付け方法。
  3. 【請求項3】前記電子部品を前記基板に半田付けした
    後、外観検査により半田付け状態の良否を判定し、この
    外観検査において半田ブリッジが発生した場合には前記
    高さ計測器による良否判定値を下げ、またリード浮きが
    発生した場合には良否判定値を上げることを特徴とする
    請求項2記載の電子部品の半田付け方法。
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