JP5326565B2 - フラックス塗布装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、フラックス塗布装置及び方法に関し、具体的には、局所はんだ付けのため、プリント基板の必要な箇所だけにピンポイントでフラックス付けを行うフラックス塗布装置及び方法に関する。

従来よりプリント基板のはんだ付けは、周辺設備を加えても設備コストが比較的安価であること、はんだ付けとしての信頼性が高いこと、リード付き部品の製造が容易であるために部品の入手が容易であること等の理由で、棒はんだ又は線状のはんだを溶融させるはんだ槽を有する自動はんだ付け装置で行われるフローソルダリングにより行われてきた。

近年、携帯機器の流行等から小型の電子部品を使用する要求が高まるに伴って、はんだ付け方法が、フローソルダリングから小型面実装部品のはんだ付けに適したリフローソルダリングへと、移行している。リフローソルダリングは、加熱温度２２０〜２５０℃のリフロー炉に１分間以上通過させるので、リフローソルダリング用の面実装部品は従来のフローソルダリングの部品に比べてより高い耐熱性が要求される。また近年、ソルダリングに使用するはんだが、環境問題への対応のために、溶融温度１８３℃の従来のＳｎ−Ｐｂはんだから溶融温度約２２０℃のＳｎ−３．０％Ａｇ−０．５％Ｃｕ等の鉛フリーはんだへと置き換えられており、この面からもより高い耐熱性の電子部品が必要となっている。

このように、フローソルダリングからリフローソルダリングへ、また従来のＳｎ−Ｐｂはんだから鉛フリーはんだへと置き換わりが推進されているが、例えば、ＭＰＵ等の精密半導体、コネクターやスイッチ等の外装がプラスチックス製の接続部品、電解液を内部に有するアルミ電解コンデンサー等といった、これらのはんだ付け方法に要求される耐熱性を構造的に有さない電子部品も多数存在する。これらの部品の多くは、現在も、はんだごてや部分フローソルダリング装置等を用いての後付けと位置づけられている。

部分フローソルダリング装置でのはんだ付けでは、はんだ付け面の全面にフラックスを塗布してしまうと、不必要な箇所に付着したフラックスを洗浄する必要が生じ、製造コスト増の原因となる。また、はんだ付け面に取り付けられたコネクターのジャックの挿入孔にフラックスが侵入するとコネクターとして使用不能となってしまう。これらの理由から必要箇所にのみフラックスを塗布しなければならない。そのため、手作業によるフラックスの塗布や、必要箇所にのみフラックス塗布ができる部分フラックス塗布装置が使用されている。しかしながら、手作業によるフラックスの塗布は、人が行うので作業効率が悪い。また、作業者の熟練度により性能が左右されるので、熟練した作業員が必要であるが、熟練した作業員の養成は容易ではない。

一方、効率的に必要箇所にのみフラックスを塗布するために従来から用いられていたフラクサーは、発泡式のフラックス塗布装置であった。すなわち、ノズルの内部に設けられた中空の多孔質体の内部に空気を供給して多孔質体の表面よりフラックスを発泡させ、発泡により膨張した泡状のフラックスを、このノズルより上方へ送り出してプリント基板の部分はんだ付け部位およびリードに塗布するものである。しかし、この発泡式のフラックス塗布装置は、発泡体のフラックスによる目詰まりを防ぐために、溶剤中で発泡させるというメンテナンスが必要である。また溶剤の比重管理をするために希釈剤を使用するために製造コストが上昇するだけでなく、希釈剤の蒸発によって環境汚染のおそれもある。

発泡式フラクサーの他に、スプレー式のフラクサーがある。特許文献１、２には、部分的にフラックスを塗布する方法として、はんだ付け群だけにフラックスが付着するように、はんだ付け群と略同一形状をしたマスクノズルを用いる発明が開示されている。この形式のフラクサーは、マスクノズルの下部に噴務ノズルが設置されたものであり、またマスクノズルは局所はんだ付け部、或いははんだ付け群を囲むだけの単なる円筒状、矩形筒状という単純な形状である。このフラクサーでプリント基板にフラックスを塗布する場合、マスクノズルとプリント基板のはんだ付け群とを一致させてマスクノズル上にプリント基板を載置し、その後、マスクノズルの下方から噴務ノズルで霧状のフラックスを噴霧させてはんだ付け群にフラックスを塗布する。しかし、はんだ付け群と略同一形状をしたマスクノズルを用いるフラクサーは、ノズル内で空気の逃げ場がなくなることにより、空気圧が高まり、ノズル先端とプリント基板の設置面に隙間が生じ、霧状フラックスが吹き出してしまうという不都合が生じる。

そこで、特許文献３〜５には、ノズルの近傍に排気口を設けたフラクサーに係る発明が開示されている。また、特許文献６には、はんだ付け部分を直接フラックス液に浸漬する方法に係る発明が開示されており、具体的には、フラックス原液を揮発性溶剤で薄めた液にはんだ付け部分を浸漬する。

特許文献７には、リードピンに凹部を設け、この凹部に必要量のフラックスを保持させる方法に係る発明が開示されている。この発明は、予めはんだ付けに必要なフラックス量を計算し、計算した量のフラックスが保持される容量の凹部をリードピンに設け、次に、凹部を設けたリードピンをフラックスに浸漬し、凹部にフラックスを保持させるというものである。

特許文献８には、毛細管現象を利用した塗布方法に係る発明が開示されている。この発明は、フラックスを充填した容器に浸透材を設け、毛細管現象によりフラックスを浸透材に導き出し、この浸透材にはんだ付け箇所を接触させてフラックスを塗布するものである。

さらに、特許文献９には、毛細管現象と気体による圧力によってフラックスを塗布する方法に係る発明が開示されている。この発明は、フラックスを充填した容器に、フラックスを塗布する箇所と対応する箇所に小穴を設け、次に、この容器を傾け、あるいは容器内へフラックスを流入させるか、またそこから流出させ、小穴の内側開口部にフラックスを付着させ、この容器に接続した気体流入管から気体を流入させることによってフラックスを塗布するものである。また、小穴に送液管を接続し、この送液管の先端をプリント基板に接触あるいは近接させ、次に、気体流入管から気体を送ることによりフラックスを塗布するものである。
特開平２−１１２８７６号公報 特開平１１−１７７２２６号公報 特開平１０−２２６１８号公報 特開２００３−１２４６２１号公報 特開２００３−１７９３３６号公報 特開２００２−２９００２４号公報 特開２００８−１７７４３７号公報 特開２００２−３６８４０１号公報 特開２０００−１３００７号公報

従来の部分はんだ付け装置に用いられていたフラクサーは、スプレー式のフラクサーが多用されていた。そして、部分的にフラックスを塗布する方法として、特許文献１、２に開示されるように、マスクを用いてフラックスを塗布する方法が知られている。しかし、マスクを用いてフラックスを塗布する方法は、マスクの形状によってはフラックスの漏洩が避けられない。

特許文献３〜５に開示されるように、マスクの形状を改良したり、排気口を設けることでフラックスの漏洩を改善できるが、そのようなフラクサーでも、スルーホール基板や熱容量が大きい箇所にあるスルーホールにおいては、スルーホール内に十分にフラックスを塗布することができない。例えば、厚みが１．２ｍｍ以上、さらには３〜５ｍｍの厚さを有するスルーホール基板もある。このような厚みがあるプリント基板では、従来のスプレーフラクサーによってはスルーホールの内部にまでフラックスを塗布することは非常に困難であり、結果として、スルーホールの内部でのはんだ付け性や濡れ性が低下し、はんだ付け不良の原因となっていた。

特許文献６により開示された、はんだ付けする箇所を直接フラックスに浸漬する技術は、フラックスを塗布する箇所が部品のリード線等の部分に限定され、プリント基板のスルーホール部分やランド部分にまでフラックスを十分に塗布することができない。そのため、スルーホールの内部やランド部分のフラックス塗布量を十分に確保できず、はんだ付け不良が生じる。また、フラックスを浸漬塗布してから部品をプリント基板に挿入することとなるので作業が煩雑になる。また、特許文献６により開示された発明を実施するには、浸漬工程に伴ってフラックスの濃度が変化するため、溶剤を補充する装置を設ける必要があり、製造コストが嵩む。

特許文献７により開示された発明は、はんだ付けに必要なフラックス量を計算し、またこのフラックス量を保持するための凹部をリードピンに設けなければならず、凹部を設ける作業が煩雑となり、また製造コストが嵩む。さらに、特許文献６により開示された発明と同様に、フラックスは、リードピンには塗布可能であるが、スルーホールの内側部分やランド部分には不可能であり、これらの箇所ではんだ付け不良が発生する。

特許文献８により開示された発明は、プリント基板に平面状にフラックスを塗布することには適するものの、スルーホールに部品を挿入した状態で、特許文献８に記載された発明にしたがってフラックスを塗布すると、例えば部品のリード部分が浸透材と干渉し、フラックス塗布の妨げとなり、十分なフラックスの塗布ができない。

さらに、特許文献９により開示された発明は、まず、小穴の内側開口部にフラックスを付着させ、この容器に接続した気体流入管から気体を流入させ、フラックスを塗布する装置である。これによると、気体の圧力でフラックスを飛ばすことから、フラックスが不必要な部分に飛散する。不必要な部分に飛散しないように、小穴の設計を緻密に行う必要があり、時間と製造コストが嵩む。さらに、フラックス塗布量を変更するためには、小穴の深さ、または別に設けたフラックス供給板の小穴の深さを変更する必要があり、はんだ付けする部品、プリント基板が変更する度に塗布装置を設計変更しなければならない。さらに、特許文献９により開示された発明は、フラックスを気体の圧力で飛ばすことによって塗布した後、余分なフラックスを除去する機構がないため、余分な量のフラックスが付着し、はんだ付け時にフラックスが滲み上がり、スイッチ部品等の内部に浸入し、部品が故障する。さらに、小穴はフラックスの固形分によって目詰まりが起こりやすく、メンテナンスに労力がかかる。

次に、小穴に送液管を接続し、この送液管の先端をプリント基板に接触あるいは近接させ、気体流入管から気体を送り、フラックスを塗布方法は、送液管に部品のリードを入れてフラックスを塗布するので、不必要な部分に飛散することはない。しかし、フラックスの塗布は気体で行うため、フラックスを塗布する量の調整が難しく、また、液送管からフラックスが吐出されるのみで、吐出後にフラックスが除去されないので、塗布する箇所に、余分な量のフラックスが水滴状に塗布されてしまう。そのため、上述したように、余分なフラックスが滲み上がり、スイッチ部品等の内部に浸入し、部品が故障する。他方、フラックスの塗布を気体の圧力ではなく、スプレーノズルでフラックスを噴霧するようにすると、スルーホールまで十分にフラックスを塗布できないという、従来のスプレー式フラクサーと同様の問題が生じる。また、液送管が目詰まりして、メンテナンスが煩雑という問題もある。

さらに、特許文献９により開示された発明は、フラックスを小穴に付着→基板を載置→気体噴射→フラックス塗布という手順を辿るため、プリント基板１枚あたりの作業時間が増加し、多数のプリント基板に短時間でフラックスを塗布することには適さない。

本発明は、このような従来の技術が有する課題に鑑みてなされたものであり、発泡式やスプレータイプ及び浸漬塗布式にあった問題点を改良し、フラックスの滲み、漏洩がなく、かつ確実に必要箇所に必要量のフラックスを部分的に、さらには例えばリード１本分のみといった極めて限られた箇所にピンポイントで塗布できるフラックス塗布装置及び方法を提供することを目的とする。

本発明者らは、発泡またはスプレーによりフラックスを塗布するのではなく、フラックスをスルーホールに直接当てることができれば、電子部品のリードはもちろん、スルーホールの内部にまでフラックスを塗布できることに着目し、必要箇所にのみフラックスを供給できるノズルを備え、かつ、必要な量だけピンポイントでフラックスを供給できる供給装置を備えたフラックス塗布装置によって、必要に応じてスルーホールの内部まで十分にフラックスを供給し、また、少なくとも電子部品のリードに最低限のフラックスを供給できるフラックス塗布装置及び方法を完成させた。

本発明は、プリント基板に実装される部品における、プリント基板を貫通してこのプリント基板から突出した突出部にフラックスを塗布するフラックス塗布装置であって、プリント基板を保持するプリント基板保持部と、突出部が出し入れ可能な口径の開口部を有するノズル部と、このノズル部を所定の位置へ移動させるノズル部移動手段と、ノズル部にフラックスを供給するフラックス供給手段とを備え、さらに、少なくとも突出部は、開口部を介してノズル部内のフラックスに浸漬されることによってフラックスを塗布されると共に、フラックス供給手段は、突出部へのフラックスの塗布後に、ノズル部内のフラックスの液面高さを低下させることを特徴とするフラックス塗布装置である。

この本発明において「ノズル部にフラックスを供給する」とは、基本的に、ノズル部の内部全てをフラックスで満たすことを意味する。また、ノズル部の内部を全てフラックスで満たした結果、フラックスが表面張力によりノズル部先端で盛り上がっている状態をも意味する。しかしながら、必ずしも、内部全てを満たす必要はなく、突出部を浸漬する場合に後述する毛細管現象により突出部にフラックスが塗布される程度の液面高さでフラックスの内部を満たせばよい。
また、本発明では、フラックス供給手段は、ノズル部の開口部からフラックスを押し出すように、フラックスを供給してもよい。これにより、よりいっそう確実に突出部にフラックスを塗布することができる。この場合の「ノズル部の内部を満たす」とは、上述の場合に加えて、突出部がフラックスの液面に触れない程度に、ノズル部をフラックスで満たす場合も意味する。

この本発明に係るフラックス塗布装置は、フラックス供給手段が、突出部へのフラックスの塗布後に、ノズル部の内部に満たされたフラックスの液面高さを低下させる機能を有することで、突出部及びプリント基板のランド部に余剰に付着したフラックスを除去することができる。ここで、「フラックスの液面高さを低下させる機能」とは、後述する図１３に示すように、突出部の先端がフラックスから完全に離れる程度に液面高さを低下させる機能のみならず、突出部の先端に僅かにフラックスが接触するように液面高さを低下させる機能、さらには突出部の上昇と相まってこれらを達成することができる機能を意味する。

これらの本発明に係るフラックス塗布装置は、フラックス供給手段が、フラックスを一時的に貯留するとともにノズル部へフラックスを供給するフラックス貯留部を有するシリンダ、必要に応じて、ピストンを隔ててこのフラックス貯留部に隣接して設けられた溶剤滞留部をさらに有するシリンダにより構成される供給部と、フラックスを貯蔵するとともに供給部にフラックスを供給するフラックス貯蔵部と、ノズル部の内部へのフラックスの供給量を制御する制御部とを有することが望ましい。さらに、フラックス粘着防止用溶剤を貯蔵するとともに上述した溶剤滞留部にフラックス粘着防止用溶剤を供給する溶剤貯蔵部を有することが、シリンダ内でのフラックスによる粘着を防止してシリンダ内のピストンの摺動性を良くすることができ、望ましい。使用する溶剤は例えばイソプロピルアルコール等を用いる。

これらの本発明に係るフラックス塗布装置は、ノズル部とフラックス貯留部とを接続する配管と、この配管に設けられて、フラックス貯蔵部からフラックス貯留部へのフラックスの供給、又は、フラックス貯留部からノズル部へのフラックスの供給を、切り替えるための切り替え機構とを有することが望ましい。

これらの本発明に係るフラックス塗布装置は、供給部のピストンの駆動源は、例えばサーボモータ、またはステッピング（パルス）モータといった、回転量を制御可能なモータであることが望ましい。
これらの本発明に係るフラックス塗布装置は、制御部は、このようなモータの駆動を制御することによりピストンの移動制御を行うとともに、ノズル部の内部先端におけるフラックスの液面高さの検出値を基準としてピストン部の移動に関連したフラックスの供給量、供給時間及び液面低下量を設定することが望ましい。これらの構成をとることにより、フラックスの供給量等について、プリント基板に搭載される部品、スルーホールの深さ等を考慮した適切な設定を行うことが可能となる。

これらの本発明に係るフラックス塗布装置は、ノズル部が、その下方に、フラックスを排出するための排出孔が穿設されたフラックス受け部と、この排出孔と適宜箇所に設置された排出フラックス貯留部に接続されたフラックス排出管とを備えることが望ましい。これにより、フラックスの漏れ出しに起因した汚れを防止することができる。

別の観点からは、本発明は、プリント基板を貫通してこのプリント基板から突出した突出部にフラックスを塗布するフラックス塗布方法であって、下記の工程を有することを特徴とするフラックス塗布方法である。
第１の工程；プリント基板を保持するプリント基板保持工程。
第２の工程；突出部が出し入れ可能な口径の開口部を有するノズル部の内部がフラックスにより満たされるようにフラックスを供給するフラックス供給工程。
第３の工程；少なくとも突出部を、開口部を介してノズル部の内部に満たされたフラックスに浸漬することによって、この突出部にフラックスを塗布するフラックス塗布工程、及び第３の工程の後に、ノズル部内のフラックスの液面高さを下げる。

この本発明に係るフラックス塗布方法では、第２の工程において、ノズル部の開口部からフラックスが押し出されるように、フラックスを供給することが望ましい。これにより、突出部へのフラックスの塗布をより確実に行うことができる。

これらの本発明に係るフラックス塗布方法では、第３の工程の後に、ノズル部の内部に満たされたフラックスの液面高さを下げる。

本発明によれば、発泡式やスプレータイプ及び浸漬塗布式にあった問題点を改良し、フラックスの滲み、漏洩がなく、かつ確実に必要箇所に必要量のフラックスをピンポイントで塗布できるフラックス塗布装置及び方法を提供することができる。

具体的には、本発明に係るフラックス塗布装置は、発泡フラクサーのように溶剤が揮発せず、また、フラックスの塗布を必要箇所にのみ行う場合において、裏面に搭載した表面実装基板やコネクター等の不必要な箇所にフラックスが付着することがないばかりでなく、従来はフラックスの塗布が困難であった、スルーホール基板のスルーホールにおいても、確実にスルーホール内部にフラックスを塗布できるという、従来にない優れた効果を奏する。

以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以降の説明では、プリント基板Ｐを貫通してこのプリント基板から突出した突出部が、プリント基板Ｐに載置されたディスクリート部品の１本のリードである場合を例にとる。

図１は、フラックス付けが行われるフラックス塗布装置１の全体構成を示す正面図であり、図２は、このフラックス塗布装置１の全体構成を示す上面図である。

このフラックス塗布装置１は、プリント基板保持部２と、ノズル部３と、ノズル移動手段４と、フラックス供給手段５とを有するので、これらについて順次説明する。

［プリント基板保持部２］
プリント基板保持部２は、フラックスを塗布するプリント基板Ｐを保持して、フラックス塗布装置１の上方の所定の位置に固定することができる装置である。このような装置であれば如何なる装置であってもよい。

［ノズル部３］
図３は、ノズル部３を拡大して示す斜視図である。
ノズル部３は、中空円錐型の筒体からなる本体を有し、この本体の上端面に、プリント基板Ｐに載置されたディスクリート部品の、プリント基板Ｐを貫通してこのプリント基板Ｐから突出した１本分のリードが挿入可能な口径の開口部３ａを設けられている。開口部３ａの口径は、フラックスを塗布する箇所の面積、形状、またディスクリート部品のリード径に合わせて適宜変更してよい。本実施例は開口部３ａの形状を円形としたが、四角形、Ｌ字型など適宜変更可能である。開口部３ａの口径は、０．３〜２０ｍｍ程度であってもよい。なお、本実施例ではリード径が０．４ｍｍのディスクリート部品を用いた。

ノズル部３は、後述するノズル移動手段４により、三次元の方向に移動自在に、かつ所定の位置で停止することができるように、構成される。
また、ノズル部３の内部には、後述するフラックス供給手段５により、フラックスが上部まで満たされる。

さらに、ノズル部３の下方に、フラックスを排出するための排出孔３ｃが穿設されたフラックス受け部３ｂと、この排出孔３ｃと適宜箇所に設置された排出フラックス貯留部（図示しない）に接続されたフラックス排出管３ｄとが設けられており、極少量漏洩したフラックスを安全に回収することができるように構成されている。

［ノズル移動手段４］
ノズル移動手段４は、ノズル部３を三次元の方向に移動自在に支持するためのものであり、換言すると、静止しているプリント基板Ｐの設置面に平行な面をＸＹ平面とするＸＹＺ絶対座標系においてプリント基板Ｐの任意の箇所にノズル部３を移動させて位置決めを行うものである。

ノズル部移動手段４は、この種のものとして周知慣用の機構を採用すればよい。本実施の形態では、図２に示すように、ＸＹ平面の移動にはＸＹ直交型ロボット、Ｚ軸方向の移動には例えばサーボモータ、またはステッピング（パルス）モータといった、回転量を制御可能なモータを用いた。１枚のプリント基板において一箇所または複数箇所にフラックスを塗布するには、図示しない記憶制御装置に、フラックス塗布する箇所のＸＹ座標における位置を記憶させ、それに従いフラックスを塗布する。これにより、プリント基板の複数箇所にフラックスを塗布する必要がある場合でも、短時間で、確実にフラックスを塗布することが可能となる。

［フラックス供給手段５］
フラックス供給手段５は、ノズル部３の内部がフラックスにより満たされるように、望ましくは、ノズル部３の内部がフラックスにより満たされるとともにノズル部３の開口部３ａからフラックスが押し出されるように、フラックスを必要量だけノズル部３へ供給するためのものである。

図４は、フラックス供給手段５の構成を模式的に示す説明図であり、図５は、図４における供給部８を模式的に示す説明図である。
同図に示すように、本発明のフラックス供給手段５は、（ｉ）フラックスを一時的に貯留するとともにノズル部３へフラックスを供給するフラックス貯留部６ａと、ピストン７を隔ててこのフラックス貯留部６ａに隣接して設けられた溶剤滞留部６ｂとを有するシリンダ６により構成される供給部８と、（ｉｉ）フラックスを貯蔵するとともに、供給部８にフラックスを供給するフラックス貯蔵部１０と、（ｉｉｉ）フラックス粘着防止用溶剤を貯蔵するとともに溶剤滞留部６ｂに配管１１を介してフラックス粘着防止用溶剤を供給する溶剤貯蔵部１２と、（ｉｖ）ノズル部３へのフラックスの供給量を制御する制御部（図示しない）とを有する。以上の構成をとることにより、フラックスが空気に触れる面積を開口部３ａに限定することができ、フラックスの濃度変化を抑制することができる。

供給部８のピストン７の駆動源は、例えばサーボモータ、またはステッピング（パルス）モータといった、回転量を制御可能なモータ１３であることが、供給部８によるフラックスの供給量の精度を高めるためには望ましい。この場合には、制御部は、このようなモータ１３の駆動を制御することによりピストン７の移動制御を行うとともに、ノズル部３の内部先端におけるフラックスの液面高さの検出値を基準としてピストン７の移動に関連したフラックスの供給量、供給時間及び液面低下量を設定することが望ましい。また、プリント基板の複数箇所にフラックスを塗布する場合、それぞれの箇所に最適なピストン７の移動に関連したフラックスの供給量、供給時間及び液面低下量を設定可能にしておけば、最適なフラックスの塗布が可能となる。

また、ノズル部３とフラックス貯留部６ａとを接続する配管９の所定の位置には、フラックス貯蔵部１０からフラックス貯留部６ａへのフラックスの供給、又は、フラックス貯留部６ａからノズル部３へのフラックスの供給を切り替えるための切り替え機構９ａ（例えば切り替えバルブ）とを有することが望ましい。

図６〜図１０は、供給部８によるフラックスの供給準備からディスクリート部品の少なくともリードへのフラックスの塗布完了までの間における、供給部８の動作を経時的に示す説明図である。

図６〜７に示すように、切り替え機構９ａを切り替えるとともにピストン７を図面上右方に移動させることにより、フラックス貯蔵部１０に貯蔵されたフラックスを、配管９を介してシリンダ６内へ供給するとともに、シリンダ６内のフラックス粘着防止用溶剤を、配管１１を介して溶剤貯蔵部１２に排出する。

図７〜８に示すように、切り替え機構９ａを切り替えるとともにピストン７を図面上左方に適量移動させることにより、シリンダ６内に充填されたフラックスを、配管９を介してノズル部３へ向けて供給し、ノズル部３の内部がフラックスにより満たされるように、望ましくは、図９に示すようにノズル部３の内部がフラックスにより満たされるとともにノズル部３の開口部３ａからフラックスが押し出されるように、フラックスを必要量だけノズル部３へ供給する。

図示しないが、予めノズル移動手段４によりノズル部３を、ディスクリート部品に対して適正な位置に移動しておいてから、ノズル部３を上昇させ、ディスクリート部品のリードを、開口部３ａに貫通させる。これにより、リードへフラックスが塗布される。

図１１は、ディスクリート部品１６のリード１４をフラックス１５に浸漬した直後の状況を示す説明図であり、図１２は、浸漬を終了する時点における状況を示す説明図である。
図１１及び図１２に示すように、本発明によれば、リード１４の全外面及びスルーホール全内面１７には、毛細管現象によりフラックスが十分に塗布される。

そして、図１０に示すように、ピストン７を図面上右方に適量移動させることにより、リードへのフラックスの塗布後に、ノズル部３の内部に満たされたフラックスの液面高さを低下させることによって、リード１４及びランド部１８に余剰に付着したフラックスを除去する。
図１３は、ノズル部３の内部に満たされたフラックスの液面高さを低下させる状況を示す説明図である。同図に示すように、ノズル部３の内部に満たされたフラックスの液面高さが、リード１４に接しない高さまで低下するため、リード１４及びランド部１８に余剰に付着したフラックスが除去される。

このように、供給部８によるノズル部３へのフラックスの供給量を適宜制御することにより、ノズル部３の内部がフラックスにより満たされるようにフラックスをノズル部３へ供給することができるので、ディスクリート部品の少なくともリードを、開口部３ａを介して，ノズル部３の内部に満たされたフラックスに浸漬することによって、リードにフラックスを塗布することができる。

この際に供給部８によるノズル部３へのフラックスの供給量を適宜制御することにより、ディスクリート部品のリードへのフラックスの塗布後に、ノズル部３の内部に満たされたフラックスの液面高さを低下させることによって、突出部に余剰に付着したフラックスを除去することができる。

以上説明したように、本発明に係るフラックス塗布装置１は、プリント基板Ｐを貫通してこのプリント基板Ｐから突出した突出部にフラックスを塗布するための装置である。
このように、本発明では、フラックス塗布装置１を用いて、以下の工程、すなわち

第１の工程；プリント基板Ｐを保持するプリント基板保持工程、
第２の工程；突出部が出し入れ可能な口径の開口部を有するノズル部３の内部がフラックスにより満たされるようにフラックスを供給するフラックス供給工程、及び
第３の工程；少なくとも突出部を、開口部３ａを介してノズル３部の内部に満たされたフラックスに浸漬することによって、この突出部にフラックスを塗布するフラックス塗布工程
を経て、プリント基板Ｐにフラックスを塗布する。

この際に、第２の工程において、ノズル部３の開口部３ａからフラックスが押し出されるように、フラックスを供給することが望ましい。また、図１３に示すように、第３の工程の後に、ノズル部３の内部に満たされたフラックスの液面高さを下げることにより、リード１４及びランド部１８に余剰に付着したフラックスを除去することができる。

以上説明したように、本発明に係るフラックス塗布装置は、発泡フラクサーのように溶剤が揮発せず、また、フラックスの塗布を必要箇所にのみ行う場合において、裏面に搭載した表面実装基板やコネクター等の不必要な箇所にフラックスが付着することがないばかりでなく、従来はフラックスの塗布が困難であった、スルーホール基板のスルーホールにおいても、確実にスルーホール内部にフラックスを塗布できるという、従来にない優れた効果を奏する。このため、本発明によれば、発泡式やスプレータイプ及び浸漬塗布式にあった問題点を改良し、フラックスの滲み、漏洩がなく、かつ確実に必要箇所に必要量のフラックスをピンポイントで塗布できるフラックス塗布装置及び方法を提供することができる。

図１は、フラックス付けが行われるフラックス塗布装置の全体構成を示す正面図である。 図２は、このフラックス塗布装置の全体構成を示す上面図ある。 図３は、ノズル部を拡大して示す斜視図である。 図４は、フラックス供給手段の構成を模式的に示す説明図である。 図５は、図４における供給部を模式的に示す説明図である。 図６は、供給部によるフラックスの供給準備からディスクリート部品の少なくともリードへのフラックスの塗布完了までの間における、供給部の動作を経時的に示す説明図である。 図７は、供給部によるフラックスの供給準備からディスクリート部品の少なくともリードへのフラックスの塗布完了までの間における、供給部の動作を経時的に示す説明図である。 図８は、供給部によるフラックスの供給準備からディスクリート部品の少なくともリードへのフラックスの塗布完了までの間における、供給部の動作を経時的に示す説明図である。 図９は、供給部によるフラックスの供給準備からディスクリート部品の少なくともリードへのフラックスの塗布完了までの間における、供給部の動作を経時的に示す説明図である。 図１０は、供給部によるフラックスの供給準備からディスクリート部品の少なくともリードへのフラックスの塗布完了までの間における、供給部の動作を経時的に示す説明図である。 図１１は、ディスクリート部品のリードをフラックスに浸漬した直後の状況を示す説明図である。 図１２は、浸漬を終了する時点における状況を示す説明図である。 図１３は、ノズル部の内部に満たされたフラックスの液面高さを低下させる状況を示す説明図である。

符号の説明

１ フラックス塗布装置
２ プリント基板保持部
３ ノズル部
３ａ 開口部
３ｂ フラックス受け部
３ｃ 排出孔
３ｄ フラックス排出管
４ ノズル移動手段
５ フラックス供給手段
６ シリンダ
６ａ フラックス貯留部
６ｂ 溶剤滞留部
７ ピストン
８ 供給部
９ 配管
９ａ 切り替え機構
１０ フラックス貯蔵部
１１ 配管
１２ 溶剤貯蔵部
１３ モータ
１４ リード
１５ フラックス
１６ ディスクリート部品
１７ スルーホール
１８ ランド部

Claims (7)

1. プリント基板に実装される部品における、該プリント基板を貫通して該プリント基板から突出した突出部にフラックスを塗布するフラックス塗布装置であって、
   前記プリント基板を保持するプリント基板保持部と、
   前記突出部が出し入れ可能な口径の開口部を有するノズル部と、
   該ノズル部を所定の位置へ移動させるノズル部移動手段と、
   前記ノズル部にフラックスを供給するフラックス供給手段と
   を備え、さらに、
   少なくとも前記突出部は、前記開口部を介して前記ノズル部内のフラックスに浸漬されることによってフラックスを塗布されると共に、
   前記フラックス供給手段は、前記突出部へのフラックスの塗布後に、前記ノズル部内のフラックスの液面高さを低下させること
   を特徴とするフラックス塗布装置。
2. 前記フラックス供給手段は、前記開口部からフラックスが押し出されるようにフラックスを供給する請求項１に記載されたフラックス塗布装置。
3. 前記フラックス供給手段は、
   フラックスを一時的に貯留するとともに前記ノズル部へフラックスを供給するフラックス貯留部を有するシリンダにより構成される供給部と、
   フラックスを貯蔵するとともに、前記供給部にフラックスを供給するフラックス貯蔵部と、
   前記ノズル部の内部へのフラックスの供給量を制御する制御部と
   を有する請求項１又は請求項２に記載されたフラックス塗布装置。
4. 前記ノズル部と前記フラックス貯留部とを接続する配管と、
   該配管に設けられて、前記フラックス貯蔵部から前記フラックス貯留部へのフラックスの供給、又は、前記フラックス貯留部から前記ノズル部へのフラックスの供給、を切り替えるための切り替え機構と
   を有する請求項３に記載されたフラックス塗布装置。
5. 前記ノズル部は、その下方に、フラックスを排出するための排出孔が穿設されたフラックス受け部と、該排出孔と適宜箇所に設置された排出フラックス貯留部に接続されたフラックス排出管とを備える請求項１から請求項４までのいずれかに記載されたフラックス塗布装置。
6. プリント基板を貫通して該プリント基板から突出した突出部にフラックスを塗布するフラックス塗布方法であって、下記の工程を有することを特徴とするフラックス塗布方法、
   第１の工程；前記プリント基板を保持するプリント基板保持工程、
   第２の工程；前記突出部が出し入れ可能な口径の開口部を有するノズル部にフラックスを供給するフラックス供給工程、
   第３の工程；少なくとも前記突出部を、前記開口部を介して前記ノズル部内のフラックスに浸漬することによって、該突出部にフラックスを塗布するフラックス塗布工程、及び前記第３の工程の後に、前記ノズル部内のフラックスの液面高さを下げる。
7. 前記第２の工程において、前記開口部からフラックスが押し出されるように、フラックスを供給する請求項６に記載されたフラックス塗布方法。

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