JP3175952B2 - 電子部品用リ−ドの半田付け装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、樹脂封止半導体装置等
の電子部品のリ−ドに半田付けする半田付け装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の電子部品のリ−ドに半田付けする
ための半田付け装置の構成を、図６及び図７に示す。ま
ず、半田を蓄えるための半田槽５７を有する。この半田
槽５７の中に、半田を溶かすためのヒ−タ５４と、半田
の温度を調整するための温度調整器６３及びダクト６０
とが設けられている。このダクト６０の吸い込み口５９
側にあり及びダクト６０の中に、モ−タにより回転する
押し込み用プロペラ５８が形成される。ダクト６０の噴
出し口６１側のダクト６０の上部に、フレ−ム５１に半
田付けするための転写ロ−ラ５３が備えられている。フ
レ−ム５１を両面から半田付けするために、同じ装置が
対称に構成されている。

【０００３】この様なフレ−ムを軸とした左右対称の構
成の半田付け装置であるので、片側の機構に注目して説
明する。半田槽５７に蓄えられた溶融半田５５は、ヒ−
タ５４と温度調整器６３により一定の温度に保たれてい
る。また、溶融半田５５の表面部分は酸化膜５６に覆わ
れている。酸化されていない溶融半田５５は、回転して
いる押し込み用プロペラ５８により噴流され、吸い込み
口５９から吸い込まれ、ダクト６０を通過し、噴き出し
口６１より噴き出される。

【０００４】そして噴き出された溶融半田５５は、噴き
出し口６１の液面より高い所で回転している転写ロ−ラ
５３に、触れ付着する。転写ロ−ラ５３に付着した溶融
半田５５は、フレ−ム送り５２で送られているフレ−ム
５１に転写され半田付けされる。半田膜の厚みの調整
は、転写ロ−ラ５３の回転スピ−ドとフレ−ム５１の送
りスピ−ドを変えることにより行われる。半田槽５７へ
の半田の補給の方法は、細長い板状の半田が、定期的に
継ぎ足される。

【０００５】ここで、噴き出し口６１には、常時、酸化
されていない溶融半田５５が噴き出されている。また、
フレ−ム５１に半田付けをした後に残った溶融半田５５
は、半田槽５７に戻り、再度噴流されて使用されてい
る。ところで、半田には母材を溶かす性質があるため、
半田付け後に残った半田にはフレ−ムの材質が溶けてい
る。従って、母材であるフレ−ム５１の材質が混じって
いる溶融半田５５が循環されるため、半田の材質を悪化
する。

【０００６】そのため、定期的な半田の交換を必要とす
る。先ず、半田槽５７内に溶融半田５５が満ちた状態
で、モ−タを含む押し込み用プロペラ５８を取り外し溶
融半田５５を抜き取る。その後、新しい溶融半田５５を
供給し、押し込み用プロペラ５８が取り付けられる。

【０００７】このように、定期的な半田の交換は面倒で
あり、半田槽５７が大きいため交換する溶融半田５５の
量も多く、半田が無駄になる。そのうえ、高温作業のた
め危険であり、装置が大型で複雑なため多くの調整を必
要とする。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように、一度半
田付けに使用され残った半田は再度噴流されて使用され
る。そのため、フレ−ムの材質が混じっている半田が循
環されるので、半田の材質が悪化する。また、半田の定
期的交換の際に、多くの無駄な半田が発生する。半田の
交換作業は、高温作業のため危険であり、噴流機構や回
転ロ−ラ等に伴い装置が複雑なため調整が難しい。また
装置が大型である。本装置は、上記欠点を解決するため
のものであり、装置の小型化及び低価格化を行う。ま
た、半田交換費用を削減することが目的である。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、フレー
ムはシュート上を移動する時、半田だめを通過しフレー
ムの必要範囲に垂直に半田付けをされる。半田だめは、
上部材と下部材に挟まれた部分であり、半田の表面張力
により半田が蓄えられている。上部材の内部には、第一
の半田だめ及び該第一の半田だめに連なる２つの第二の
半田だめがある。第一の半田だめには、液面センサーに
より制御され、自動的にワイヤー半田が供給される。ワ
イヤー半田はヒータにより溶かされ、温度調節器で一定
の温度に保たれる。第二の半田だめの幅は狭く、例えば
０．０５〜１．０ｍｍの寸法である。第二の半田だめの
下方に半田だめがある。

【００１０】

【作用】上記の構成によれば、フレームが半田だめを通
過し半田付けされても、半田だめには常に一定量の半田
が満ちている。第二の半田だめの幅が狭いためにおこる
毛細管現象の作用により、減った半田の量だけ直ぐに半
田だめに補充される。よって、半田付けにより使用した
量だけ下から吸い上げる方式であるから、従来のように
循環され母材が溶けた半田でないので、良質の半田が半
田付けに使用される。

【００１１】また、従来の半田の質の悪化による定期的
な半田の交換が不要となったり、ロ−ル状に長く巻かれ
たワイヤ−半田であるため、半田交換費用を大幅に低減
できる。さらに、噴流機構や回転ロ−ラ等複雑な機構が
なくなったので、装置が小型化され、低価格になる。

【００１２】

【実施例】先ず、図１乃至図４を参照して本発明の一実
施例を説明する。

【００１３】以下、図１により本装置の概略を説明す
る。半田付けする部分は、上部材６と下部材２５に挟ま
れた半田だめ１５の部分である。上部材６に含まれる液
だめ上型形状７と下部材２５に含まれる液だめ下型形状
８で挟まれた部分に、半田の表面張力を利用して常時一
定量の半田が溜められている半田だめ１５が形成され
る。半田だめ１５は、上部材６に連結された下型駆動シ
ャフト１０を用いて下側に、下部材２５に連結された上
型駆動シャフト９を用いて上側にそれぞれ動かし、上下
に分割される。半田だめ１５の厚みは、フレ−ムの厚み
に応じて、上部材６に接続されている調整ねじ１６で、
液だめ上型形状７と液だめ下型形状８との隙間２１（図
２）を変えて調整される。フレ−ム１を滑らかに移動さ
せるためのシュ−ト２は、下部材２５の両端にそれぞれ
平行に取り付けられている。

【００１４】次に、図２及び図３を参照して、上部材６
の内部の機構と、第一の半田だめ３及び第二の半田だめ
１７の形状の詳細を説明する。上部材６の内部に、溶融
半田１１を蓄えるための第一の半田だめ３、及び該第一
の半田だめ３に連なりかつ半田だめ１５に溶融半田１１
を供給するための輸送管となる２つの第二の半田だめ１
７が含まれる。その第一の半田だめ３の内部に、溶融半
田１１の温度を調整するための温度調整器５とワイヤ−
半田１９及び第一の半田だめ３の半田の高さ（量）を検
出するための液面センサ−１８が上部材６の外部より挿
入されている。ロ−ラ２０により送られたワイヤ−半田
１９は、液面センサ−１８の指定の高さになるように、
ヒ−タ４により溶かされ溶融半田１１となる。その溶融
半田１１の温度は、温度調整器５により一定に保たれ
る。

【００１５】第二の半田だめ１７は狭い、例えば０．４
ｍｍの幅であり、半田だめ１５に半田を供給するための
噴き出し口１４を含む。第一の半田だめ３と第二の半田
だめ１７は、上部材に含まれるゲート２３により隔てら
れている。しかし上方において、第一の半田だめ３と第
二の半田だめ１７はつながっており、それらの溶融半田
１１の液面は同一の高さであり、酸化膜１２で覆われて
いる。

【００１６】また、噴き出し口１４を基準に、ゲ−ト２
３の高さをｄ１、第一の半田だめ３の底面の高さをｄ２
とする。すると、ｄ１＞ｄ２＞０である。溶融半田１１
の流れ方向は、矢印に示すように、第一の半田だめ３よ
りゲ−ト２３を越え、第二の半田だめ１７を通り噴き出
し口１４から半田だめ１５への方向である。半田だめ１
５の溶融半田１１の温度は、第一の半田だめ３の溶融半
田１１と同一温度に保たれている。

【００１７】半田付けの手順はフレーム１が一定の速度
でシュート２を滑り、隙間２１の半田だめ１５を通過す
るときに半田付けされてシュート２に出て行く。半田付
けに伴い、半田だめ１５への半田の供給は、第二の半田
だめ１７が０．４ｍｍの幅のために生じる毛細管現象を
利用して、第一の半田だめ３内の溶融半田１１を、減っ
た量だけを直ぐ補充するシステムである。

【００１８】フレ−ムに半田付けされる範囲は、Ｘ方向
では液だめ上型形状７と液だめ下型形状８の幅で、Ｙ方
向ではフレ−ムを流しながら半田付けするためフレ−ム
の長さまで半田付けができる。半田膜の厚みの調整は、
フレ−ム１の送りスピ−ドを変えることにより行える。

【００１９】本発明の第２実施例を図５に示す。第１の
実施例と異なるのは、第一の半田だめ３とゲ−ト２３の
間に案内板２４を設け、第一の半田だめ３と第二の半田
だめ１７に液面差２６を設けたことである。

【００２０】噴き出し口１４を基準にすると、第二の半
田だめ１７の高さは第一の半田だめ３の高さより液面差
２６分だけ低い。それによって、第二の半田だめ１７内
の溶融半田１１には酸化膜が発生せず、第一の半田だめ
３内の溶融半田１１上に酸化膜１２が発生するのみにと
どまり、第１の実施例に比べて酸化膜の発生する面積が
減少できる。また、液面差２６を設けたことにより半田
の流れが良くなる。

【００２１】本発明は、溶融半田１１を半田付けにより
使った分だけ下から吸い出す方式のために半田だめに溶
け込まなくなった。このために、定期的に行なっていた
半田の交換が不要になる。

【００２２】長期間使用していると、半田から折出物が
序々に第一の半田だめ３に沈殿するために交換作業が必
要である。しかし、噴流機構がなくなり、半田だめのサ
イズが小さくなったことにより短時間でしかも安全に行
なえる。

【００２３】本装置は、半田だめが小さいためにロ−ル
状に長く巻かれたワイヤ−半田で自動供給できる。これ
により価格が安く、また、交換頻度も少なくなる。本装
置による半田付けはフレ−ム流れ方向の逆方向でも行な
えるため、半田付けのやり直しもできる。

【００２４】

【発明の効果】従来の半田膜の厚みの調整は、回転ロ−
ラの回転スピ−ドとフレ−ムの送りスピ−ドを変えなが
ら行なっていたため、時間もかかり技術的にも難しい。
本発明により、フレ−ムの送りスピ−ドを変えるだけ
で、簡単になった。

【００２５】また、フレ−ムの材質が溶けた質の悪い半
田が循環することなく、半田付けに使用した量だけを下
から吸い出すために質の良い半田が常に供給されるた
め、定期的に行なっていた半田の交換が不要である。

【００２６】従来細長い板状の半田を定期的に継ぎ足し
をしたが、ロ−ル状に長く巻かれたワイヤ−半田で自動
供給でき、これにより価格が安く、補給のための半田の
交換頻度も少なくなる。さらに、噴流機構や回転ロ−ラ
が無くなり、小型化された半田付け装置のため、複数の
半田付け装置が設置できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例の構成を示す概略図であ
る。

【図２】図１におけるＡ−Ａにおける断面図である。

【図３】図２におけるＢ−Ｂにおける断面図である。

【図４】図３においてリ−ドフレ−ムを半田付けすると
きの断面図である。

【図５】本発明の第二実施例における特徴を表す部分の
断面図である。

【図６】従来の半田付け装置の構成を示す概略図であ
る。

【図７】図６におけるＡ−Ａにおける断面図である。

【符号の説明】

１…フレ−ム、２…シュ−ト、３…第一の半田だめ、４
…ヒ−タ ５…温度調整器、６…上部材、７…液だめ上型形状、８
…液だめ下型形状 ９…上型駆動シャフト、１０…下型駆動シャフト、１１
…溶融半田 １２…酸化膜、１４…噴き出し口、１５…半田だめ、１
６…調整ネジ １７…第二の半田だめ、１８…液面センサ−、１９…ワ
イヤ−半田 ２０…ロ−ラ、２１…隙間、２３…ゲ−ト、２４…案内
板、２５…下部材 ２６…液面差

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01R 43/02 H05K 3/34

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部材と、該上部材の下方にありフレー
   ムに半田付けする部分となる下部材と、該下部材の両側
   に水平にあり上記フレームを送るためのシュートとから
   なる半田付け装置において、 上記上部材の内部にあって、半田が供給される第一の半
   田だめと、該第一の半田だめに連なる第二の半田だめと
   を有する供給半田だめと、 上記上部材と上記下部材に挟まれ、上記供給半田だめか
   ら溶融半田が供給される半田付け用半田だめとを具備す
   ることを特徴とする半田付け装置。
2. 【請求項２】 上記第二の半田だめは２つからなり、上
   記第二の半田だめの幅はそれぞれ０．０５〜１．０ｍｍ
   であり、上記第一の半田だめと上記第二の半田だめの間
   は上記上部材に含まれる障壁により下部が隔てられ上部
   が連なることを特徴とする請求項１記載の半田付け装
   置。
3. 【請求項３】 上記第一の半田だめと上記障壁の間に上
   記上部材に含まれる上記障壁とは異なる障壁があり、上
   記第一の半田だめに供給されている上記溶融半田の液面
   より上記第二の半田だめに供給されている上記溶融半田
   の液面が低いことを特徴とする請求項２記載の半田付け
   装置。