JP6645990B2 - Soldering apparatus and soldering method - Google Patents

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Description

本発明は、プリント配線板に搭載された回路部品の端子をプリント配線板の裏面側で半田付けするための半田付け装置及び半田付け方法に関する。   The present invention relates to a soldering device and a soldering method for soldering terminals of circuit components mounted on a printed wiring board on the back side of the printed wiring board.

従来、この種の半田付け装置として、例えば特許文献1に開示されているように、フラックス工程、プリヒート工程、及びハンダ付け工程を全自動で行う後付け部品の多点式噴流ハンダ付け装置があった。この多点式噴流ハンダ付け装置は、電子基板及び該電子基板に後付けする部品を載置するための基板載置手段と、基板載置手段に載置された電子基板にフラックスを塗布するためのフラックス塗布手段と、フラックスが塗布された電子基板を予備加熱するための予備加熱手段と、予備加熱された電子基板に後付けする部品をフロー半田付けするための半田付け手段と、基板載置手段を昇降又はスライドさせて上記の各手段に移送するリフト手段及びスライド手段とで構成されている。   Conventionally, as this type of soldering device, there has been a multipoint jet soldering device for a post-installed component that automatically performs a flux process, a preheating process, and a soldering process, as disclosed in Patent Document 1, for example. . The multi-point jet soldering apparatus includes: a substrate mounting unit for mounting an electronic substrate and a component to be mounted on the electronic substrate; and a coating unit for applying a flux to the electronic substrate mounted on the substrate mounting unit. A flux applying unit, a preheating unit for preheating the electronic substrate on which the flux is applied, a soldering unit for flow soldering a component to be retrofitted to the preheated electronic substrate, and a substrate mounting unit. It is composed of a lift means and a slide means which move up and down or slide to transfer to each of the above means.

その他、ディップ半田付けを行うタイプの半田付け装置も広く使用されている。ディップ半田付けは、ほぼ静止した溶融半田の液面に電子基板を浸漬して部品の半田付けを行うものである。   In addition, a soldering device of a type that performs dip soldering is widely used. In dip soldering, components are soldered by immersing an electronic substrate in a liquid surface of molten solder that is almost stationary.

特開2002−50859号公報JP 2002-50859 A

特許文献1の多点式噴流ハンダ付け装置の場合、半田付け手段がフロー式であり、溶融半田内部のきれいな部分が次々と噴き上げられて空気に触れるので、溶融半田の酸化が進行しやすく、半田の消費量が多くなってしまうという問題がある。また、噴流用のモータやポンプを連続して駆動するため、電気料等の光熱費の負担も少なくない。さらに、溶融半田が通過する噴流用のダクトやノズルにドロスが溜まりやすく、これを取り除く作業を頻繁に行わなければならないので、清掃やメンテナンスに手間が掛かるという問題がある。   In the case of the multi-point jet soldering apparatus of Patent Document 1, the soldering means is a flow type, and clean portions inside the molten solder are blown up one after another and come into contact with air, so that the oxidation of the molten solder easily proceeds, and However, there is a problem that the consumption amount of this is increased. In addition, since the jet motor and the pump are driven continuously, the burden of electricity and other utilities is not small. Furthermore, dross tends to accumulate in the jet duct or nozzle through which the molten solder passes, and the work of removing the dross must be performed frequently, resulting in a problem that cleaning and maintenance are troublesome.

さらに、特許文献1の多点式噴流ハンダ付け装置は、フラックスのガス抜きのため、半田付けの前に予備加熱手段を用いてプリヒート工程を行う構成になっている。フラックスのガスとは、ロジン等の主剤を希釈するための溶剤(例えば、IPA等)のことで、半田付け時にガスが多く発生すると、部品の端子に付着してガス溜まりができ、端子に半田が供給されなくなって接続不良が発生しやすくなる。そこで、半田付けの前に余分なガスを取り除くため、プリヒート工程が行われる。プリヒート工程は、通常、電子基板に熱風をあてたり赤外線を照射したりすることによって行われ、非常に時間が掛かる(例えば数十秒)ため、タクトタイム短縮の障害になっている。   Furthermore, the multi-point jet soldering apparatus of Patent Document 1 is configured to perform a preheating step using a preheating means before soldering for degassing the flux. The flux gas is a solvent (for example, IPA or the like) for diluting a main agent such as rosin. If a large amount of gas is generated at the time of soldering, the gas adheres to a terminal of a component and a gas pool is formed. Is no longer supplied, and a connection failure is likely to occur. Therefore, a preheating step is performed to remove excess gas before soldering. The preheating step is usually performed by irradiating an electronic substrate with hot air or irradiating infrared rays, and takes a very long time (for example, several tens of seconds), which is an obstacle to shortening the tact time.

ディップ半田付けを行うタイプの半田付け装置の場合、溶融半田の酸化が比較的進行しにくいので半田の消費量が少なく抑えられるという利点がある。また、噴流用のモータやポンプが不要なので電気料等の光熱費が抑えられ、清掃やメンテナンスも容易である。しかしながら、半田釜部内の溶融半田が流動せずにほぼ静止しているため、溶融半田の内部に温度差が発生しやすく、半田付け温度の管理が難しいという問題がある。例えば、半田付け時に電子基板が浸漬されると、浸漬された液面部分の温度が局部的に低下してしまい、加熱不足の半田付け不良が発生する可能性がある。   In the case of a soldering apparatus of the type that performs dip soldering, there is an advantage that the oxidation of the molten solder hardly progresses, so that the consumption of the solder can be reduced. In addition, since a motor and a pump for jet flow are not required, the cost of electricity such as electricity is suppressed, and cleaning and maintenance are easy. However, since the molten solder in the solder pot is almost stationary without flowing, there is a problem that a temperature difference easily occurs inside the molten solder, and it is difficult to control the soldering temperature. For example, when the electronic substrate is immersed during soldering, the temperature of the immersed liquid surface part locally decreases, and there is a possibility that insufficient soldering due to insufficient heating may occur.

また、溶融半田がほぼ静止しているので、半田付け時にフラックスのガスが部品の端子に残留しやすく、多点式噴流ハンダ付け装置以上にフラックスのガスによる半田付け不良が発生しやすい。したがって、半田付け前のプリヒート工程をより入念に行わなければならず、半田付け作業のタクトタイムが一層長くなってしまう。   Further, since the molten solder is almost stationary, the flux gas tends to remain on the terminals of the component during soldering, and soldering failure due to the flux gas is more likely to occur than in the multipoint jet soldering apparatus. Therefore, the preheating step before soldering must be performed more carefully, and the tact time of the soldering operation is further lengthened.

本発明は、上記背景技術に鑑みて成されたものであり、良好な半田付けを効率よく行うことができ、ランニングコストが比較的安価で設備のメンテナンスも容易な半田付け装置及び半田付け方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above background art, and provides a soldering apparatus and a soldering method that can efficiently perform good soldering, have relatively low running costs, and easily maintain equipment. The purpose is to provide.

本発明は、プリント配線板に回路部品が搭載されたワークの下面に噴霧ノズルを通じて液状のフラックスを塗布するフラックス塗布装置と、半田釜部を有し、前記ワークの下面が前記半田釜部内の溶融半田に浸漬されることによって、前記回路部品の端子を前記プリント配線板の下面側に半田付けするディップ半田槽と、前記ワークを水平に支持し、前記ワークを上下方向及び水平方向の適宜の位置に移送するワーク移送機構とを備え、
前記ワーク移送機構は、前記フラックスが塗布された前記ワークを前記半田釜部の上方に移送し、前記ワークを下降させて前記ワークの下面を前記溶融半田に浸漬させるとともに、浸漬させた状態で前記ワークを水平方向に往復移動させ、前記溶融半田によって前記回路部品の端子を半田付けし、前記ワークを上昇させて前記溶融半田から離間させる半田付け装置である。
The present invention has a flux coating device for applying a liquid flux through a spray nozzle to a lower surface of a work on which a circuit component is mounted on a printed wiring board, and a solder pot, wherein the lower surface of the work is melted in the solder pot. A dip solder tank for soldering the terminals of the circuit components to the lower surface side of the printed wiring board by being immersed in solder, and supporting the work horizontally, and positioning the work at appropriate positions in the vertical and horizontal directions. And a work transfer mechanism for transferring to
The work transfer mechanism transfers the work to which the flux has been applied to above the solder pot, and lowers the work so that the lower surface of the work is immersed in the molten solder. A soldering apparatus for reciprocating a work in a horizontal direction, soldering the terminals of the circuit components by the molten solder, and raising the work to separate the work from the molten solder.

前記ワーク移送機構は、前記ワークを水平に支持するワーク支持部材と、前記ワーク支持部材を移送するアクチュエータとで構成され、前記ワーク支持部材には、上面で前記プリント配線板の下面を支持する板状の部材であって、その内側に前記回路部品の端子を露出させる半田付け孔が形成されたマスク板が設けられ、前記フラックス塗布装置は、前記ワークが前記マスク板の上面に載置された状態で前記フラックスを塗布し、前記ディップ半田槽は、前記ワークが前記マスク板の上面に載置された状態で半田付けを行う構成にしてもよい。   The work transfer mechanism includes a work support member that horizontally supports the work, and an actuator that transfers the work support member. The work support member includes a plate that supports a lower surface of the printed wiring board on an upper surface. A mask plate in which a soldering hole for exposing terminals of the circuit component is formed, and the flux coating device is configured such that the work is placed on an upper surface of the mask plate. The flux may be applied in a state, and the dip solder bath may be configured to perform soldering in a state where the work is placed on an upper surface of the mask plate.

この場合、前記マスク板の厚みは、前記マスク板の上面に前記ワークが載置された状態で、前記回路部品の端子が前記マスク板の下面から突出せず、前記半田付け孔の内側に収まるように設定され、前記ワーク移送機構は、前記ワーク支持部材を前記フラックス塗布装置の位置から前記半田釜部の上方に移送し、前記ワーク支持部材を、前記ワークの下面が前記溶融半田に接触しない高さまで下降させて前記マスク板の下面を前記溶融半田に浸漬させ、再び前記ワーク支持部材を上昇させて前記マスク板を前記溶融半田から離間させる、という上下方向の往復動作が可能であるとともに、前記ワーク支持部材を下降させて前記ワークの下面を前記溶融半田に浸漬可能な構成することが好ましい。   In this case, the thickness of the mask plate is such that the terminals of the circuit components do not protrude from the lower surface of the mask plate and fall within the soldering holes when the work is placed on the upper surface of the mask plate. The work transfer mechanism is configured to transfer the work support member from the position of the flux applying device to above the solder pot, and the work support member does not contact the molten solder on the lower surface of the work. It is possible to reciprocate in the vertical direction of lowering the mask plate to the height, immersing the lower surface of the mask plate in the molten solder, raising the work supporting member again to separate the mask plate from the molten solder, It is preferable that the work supporting member is lowered so that the lower surface of the work can be immersed in the molten solder.

前記フラックス塗布装置には、前記噴霧ノズルを水平方向に移送する噴霧ノズル移送機構が設けられ、前記噴霧ノズル及び前記ワークが、水平な面内を互いに交差する方向に移動することによって、前記ワーク下面の所定領域に前記フラックスが塗布される構成にすることが好ましい。   The flux coating device is provided with a spray nozzle transfer mechanism for transferring the spray nozzle in a horizontal direction, and the spray nozzle and the work are moved in a direction crossing each other in a horizontal plane, whereby the lower surface of the work is moved. It is preferable to adopt a configuration in which the flux is applied to a predetermined area.

前記ディップ半田槽には、細長い板状のスクレーパと、前記スクレ―パを水平に支持して上下方向及び水平方向に移送するスクレーパ移送機構とが設けられ、前記スクレーパ移送機構が前記スクレーパを前記溶融半田内に配して水平方向に移送することによって、前記溶融半田が撹拌され、前記スクレーパ移送機構が前記スクレーパを前記溶融半田の液面の高さに配置して水平方向に移送することによって、前記溶融半田の液面に発生した酸化膜が除去される構成にすることが好ましい。   The dip solder bath is provided with an elongated plate-shaped scraper, and a scraper transfer mechanism that horizontally supports the scraper and transfers the scraper vertically and horizontally, and the scraper transfer mechanism melts the scraper. By disposing in the solder and transferring in the horizontal direction, the molten solder is agitated, and the scraper transfer mechanism arranges the scraper at the liquid level of the molten solder and transfers the solder in the horizontal direction, It is preferable that an oxide film generated on the liquid surface of the molten solder is removed.

また、本発明は、プリント配線板に回路部品が搭載されたワークの下面に、噴霧ノズルを通じて液状のフラックスを塗布するフラックス塗布工程を行い、前記フラックス塗布工程の後、前記ワークを水平にして、前記ワークの下面をディップ式の半田釜部内の溶融半田に浸漬させるとともに、浸漬させた状態で前記ワークを水平方向に往復移動させ、前記溶融半田によって前記回路部品の端子を前記プリント配線板の下面に半田付けするワーク浸漬工程を行う半田付け方法である。   Further, the present invention performs a flux application step of applying a liquid flux through a spray nozzle to a lower surface of a work on which a circuit component is mounted on a printed wiring board.After the flux application step, the work is leveled, The lower surface of the work is immersed in molten solder in a dipping type solder pot, and the work is reciprocated in the horizontal direction in the immersed state, and the terminals of the circuit components are moved by the molten solder to the lower surface of the printed wiring board. This is a soldering method for performing a work immersion step of soldering to a workpiece.

上面で前記プリント配線板の下面を支持する板状の部材であって、内側に前記回路部品の端子を露出させる半田付け孔が形成されたマスク板を用意し、前記フラックス塗布工程及び前記ワーク浸漬工程を、前記ワークを前記マスク板の上面に載置した状態で行う構成にしてもよい。   Prepare a mask plate, which is a plate-shaped member that supports the lower surface of the printed wiring board on the upper surface, and has a soldering hole formed inside to expose terminals of the circuit component. The process may be performed in a state where the work is placed on the upper surface of the mask plate.

この場合、前記マスク板の厚みは、前記マスク板の上面に前記ワークを載置した状態で、前記回路部品の端子が前記マスク板の下面から突出せず、前記半田付け孔の内側に収まるように設定し、前記フラックス塗布工程の後、前記マスク板及び前記ワークを水平にして、前記ワークの下面が前記溶融半田に接触しない高さまで下降させて前記マスク板の下面を前記溶融半田に浸漬させ、再び前記溶融半田から離間させるマスク板浸漬工程を行い、前記マスク板浸漬工程の後、前記ワーク浸漬工程を行う構成にすることが好ましい。   In this case, the thickness of the mask plate is such that the terminals of the circuit components do not protrude from the lower surface of the mask plate and fit inside the soldering holes when the work is placed on the upper surface of the mask plate. After the flux application step, the mask plate and the work are made horizontal, and the lower surface of the work is lowered to a height at which the lower surface of the work does not contact the molten solder, and the lower surface of the mask plate is immersed in the molten solder. It is preferable that a mask plate immersion step of separating from the molten solder is performed again, and the work immersion step is performed after the mask plate immersion step.

本発明の半田付け装置によれば、半田付け対象のワークにフラックスを塗布し、溶融半田に浸漬してディップ半田付けを行う、という一連の作業を全自動で行うことができる。また、ディップ式の装置なので、フロー式の装置よりもランニングコストが安価であり、清掃やメンテナンスも容易である。   According to the soldering apparatus of the present invention, a series of operations of applying flux to a work to be soldered, immersing the work in molten solder, and performing dip soldering can be performed fully automatically. Further, since the apparatus is a dip type apparatus, the running cost is lower than that of the flow type apparatus, and cleaning and maintenance are easy.

本発明の半田付け装置及び半田付け方法によれば、ワークを溶融半田の液面に浸漬し、この状態でワークを水平方向に往復移動させることにより、ワークが浸漬されて液面の温度が局所的に低下しても、温度の低下していない部分にワークが速やかに移送されるので、ワークを適切な温度で半田付けすることができる。   According to the soldering apparatus and the soldering method of the present invention, the work is immersed in the liquid surface of the molten solder, and the work is reciprocated in the horizontal direction in this state. Even if the temperature drops, the work is quickly transferred to a portion where the temperature has not dropped, so that the work can be soldered at an appropriate temperature.

また、ワークの下面に液状のフラックスを噴霧する構成なので、必要十分な量のフラックスをムラなく均等に塗布することができる。また、ワークを溶融半田に浸漬して往復移動させることで、フラックスのガスが回路部品の端子の部分に残留しにくくなるので、フラックスのガス抜きのためのプリヒートの時間を短くことができる。   In addition, since a liquid flux is sprayed on the lower surface of the work, a necessary and sufficient amount of flux can be evenly applied. Further, by immersing the work in the molten solder and reciprocating the work, the flux gas is less likely to remain at the terminals of the circuit components, so that the preheating time for degassing the flux can be shortened.

また、マスク板にワークを載置した状態でフラックスを塗布した後、マスク板の下面を溶融半田の液面に浸漬して再び液面から離間させるという独特な工程を行うことによって、マスク板等に塗布されたフラックス(半田付けの品質に寄与しない余分なフラックス)のガス抜きを短時間で効果的に行うことができる。その結果、フラックスのガスによる半田付け不良がより発生しにくくなるので、プリヒートの時間を大幅に短くしたり、あるいはプリヒート自体を省略したりすることが可能になり、一連の半田付け作業のタクトタイムを格段に短縮することができる。   Also, after applying the flux with the work placed on the mask plate, the lower surface of the mask plate is immersed in the liquid surface of the molten solder and separated from the liquid surface again to perform a unique process. The degassing of the flux (excessive flux that does not contribute to the quality of soldering) applied to the metal can be effectively performed in a short time. As a result, soldering failure due to flux gas is less likely to occur, so the preheating time can be significantly reduced or the preheating itself can be omitted, and the tact time of a series of soldering work Can be significantly reduced.

本発明の半田付け装置の一実施形態の、筐体内部の構造を示す正面図(a)、A−A断面図(b)である。It is the front view (a) and AA sectional view (b) which show the structure inside a housing | casing of one Embodiment of the soldering apparatus of this invention. ワークがセットされたキャリアを示す平面図(a)、正面図(b)、B−B断面図(c)である。It is a top view (a), a front view (b), and a BB sectional view (c) which show a career in which a work was set. ワーク支持部材を示す平面図(a)、正面図(b)である。It is the top view (a) and front view (b) which show a work supporting member. ワーク支持部材の詳細な構造を示すC−C断面図(a)、キャリアに搭載されたワークがワーク支持部材にセットされた状態を示す断面図(b)である。FIG. 7A is a cross-sectional view illustrating a detailed structure of a work supporting member, taken along a line CC, and FIG. 7B is a cross-sectional view illustrating a state where a work mounted on a carrier is set on the work supporting member. この実施形態の半田付け装置の動作を示す図(a)、(b)である。It is a figure (a) which shows operation of a soldering device of this embodiment, and (b). この実施形態の半田付け装置の動作を示す図(a)、ディップ半田槽の部分を拡大した図(b)である。It is a figure (a) showing operation of a soldering device of this embodiment, and a figure (b) which expanded a part of dip soldering tub. この実施形態の半田付け装置の動作を示す図(a)、(b)である。It is a figure (a) which shows operation of a soldering device of this embodiment, and (b). 図7(b)のワーク及びワーク支持部材の部分を拡大した図であって、マスク板の下面が溶融半田に浸漬された状態を示す図(a)、その後、マスク板が溶融半田から離間した状態を示す図(b)である。FIG. 7B is an enlarged view of a part of the work and the work supporting member of FIG. 7B, showing a state where the lower surface of the mask plate is immersed in the molten solder, and thereafter, the mask plate is separated from the molten solder; It is a figure (b) showing a state. この実施形態の半田付け装置の動作を示す図(a)、(b)である。It is a figure (a) which shows operation of a soldering device of this embodiment, and (b). 図9(b)のワーク及びワーク支持部材の部分を拡大した図であって、ワークの下面が溶融半田に浸漬された状態を示す図(a)、その後、ワークが水平方向に移動した状態を示す図(b)である。FIG. 9B is an enlarged view of a part of the work and the work supporting member in FIG. 9B, showing a state in which the lower surface of the work is immersed in the molten solder, and FIG. FIG. この実施形態の半田付け装置の動作を示す図(a)、ディップ半田槽の部分を拡大した図(b)である。It is a figure (a) showing operation of a soldering device of this embodiment, and a figure (b) which expanded a part of dip soldering tub.

以下、本発明の半田付け装置及び半田付け方法の一実施形態について、図面に基づいて説明する。この実施形態の半田付け装置10は、プリント配線板1に回路部品2が実装されたワーク3が搬入され、回路部品2の端子2aをプリント配線板1の下面に半田付けして搬出する、という一連の作業を全自動で行う装置である。この実施形態の半田付け方法は、半田付け装置10により実施される。   Hereinafter, an embodiment of a soldering apparatus and a soldering method of the present invention will be described with reference to the drawings. In the soldering apparatus 10 of this embodiment, a work 3 in which a circuit component 2 is mounted on a printed wiring board 1 is carried in, and the terminals 2a of the circuit component 2 are soldered to the lower surface of the printed wiring board 1 and carried out. It is a device that performs a series of operations fully automatically. The soldering method according to this embodiment is performed by the soldering device 10.

半田付け装置10は、図1(a)、(b)に示すように、装置全体を覆う筐体12を有し、筐体12の側面の開口している部分がワーク搬入出口12aになっている。搬入口と搬出口を共通化することにより、セル生産方式のラインに設置するのに適したコンパクトな外形にすることができる。   As shown in FIGS. 1A and 1B, the soldering device 10 has a housing 12 that covers the entire device, and the opening of the side surface of the housing 12 is a work loading / unloading port 12a. I have. By sharing the loading port and the loading port, it is possible to obtain a compact outer shape suitable for installation in a cell production system line.

半田付け装置10内部の構成を説明する前に、半田付け装置10に搬入されるワーク3について、図2に基づいて説明する。プリント配線板1は、例えばガラスエポキシ材やガラスコンポジット材等を基材とする略長方形の銅張積層板であり、下面に回路配線用の銅パターンがレイアウトされ、適宜の位置にランド1a及びスルーホール1bが設けられている。半田付けの対象となる回路部品2は、ここではリード状の端子2aを有した半導体やコンデンサ等である。回路部品2は、プリント配線板1のスルーホール1cに端子2aを挿入することにより、プリント配線板1の上面側に実装されている。   Before describing the internal configuration of the soldering apparatus 10, the work 3 carried into the soldering apparatus 10 will be described with reference to FIG. The printed wiring board 1 is a substantially rectangular copper-clad laminate having, for example, a glass epoxy material or a glass composite material as a base material. A copper pattern for circuit wiring is laid out on the lower surface, and the land 1a and the through-hole are provided at appropriate positions. A hole 1b is provided. The circuit component 2 to be soldered here is a semiconductor or a capacitor having a lead-like terminal 2a. The circuit component 2 is mounted on the upper surface side of the printed wiring board 1 by inserting the terminal 2a into the through hole 1c of the printed wiring board 1.

ワーク3(プリント配線板1に回路部品2が実装されたもの)は、キャリア4に1個又は複数個ずつ搭載されて取り扱われる。キャリア4は、熱容量が小さい耐熱樹脂等で形成された板材で、プリント配線板1より僅かに小さい透孔4aがワーク3の数だけ形成され、透孔4aの周縁部に、プリント配線板1の端部を位置決めして支持する段部4bが設けられている。また、作業者がワーク3及びキャリア4を持ち運ぶ際に使用する取っ手4cが一対に設けられている。   The work 3 (where the circuit components 2 are mounted on the printed wiring board 1) is handled one by one or a plurality of them on the carrier 4. The carrier 4 is a plate material formed of a heat-resistant resin or the like having a small heat capacity, and has through holes 4 a slightly smaller than the printed wiring board 1 by the number of the works 3. A step 4b for positioning and supporting the end is provided. Also, a pair of handles 4c used when the operator carries the work 3 and the carrier 4 is provided.

次に、半田付け装置10内部の構成について説明する。図1に示すように、筐体12内部は、ワーク搬入出口12aの下方にフラックス塗布装置14が設置され、フラックス塗布装置14の側方にディップ半田槽16が設置され、ディップ半田槽16の側方にワーク移送機構18が設けられている。以下、図1(a)における左右方向をX軸方向(水平方向)、奥行き方向をY軸方向(水平方向)、上下方向をZ軸方向と称して説明する。   Next, the configuration inside the soldering apparatus 10 will be described. As shown in FIG. 1, inside the casing 12, a flux coating device 14 is installed below the work loading / unloading port 12 a, a dip solder tank 16 is installed beside the flux application device 14, and a side of the dip solder tank 16 is provided. Is provided with a work transfer mechanism 18. Hereinafter, the left-right direction in FIG. 1A is referred to as an X-axis direction (horizontal direction), the depth direction is referred to as a Y-axis direction (horizontal direction), and the up-down direction is referred to as a Z-axis direction.

フラックス噴霧装置14は、ワーク3の下面に、噴霧ノズル14aを通じて液状のフラックスFを塗布する装置である。噴霧ノズル14aは、噴霧ノズル移送装置14bによってY軸方向の適宜の位置に移送される。   The flux spraying device 14 is a device that applies a liquid flux F to the lower surface of the work 3 through a spray nozzle 14a. The spray nozzle 14a is transferred to an appropriate position in the Y-axis direction by the spray nozzle transfer device 14b.

ディップ半田槽16は、半田釜部16aを有し、ワーク3の下面が半田釜部16a内の溶融半田Hの液面Haに浸漬されることにより、回路部品2の端子2aをプリント配線板1の下面側(ランド1a)に半田付けする装置である。また、ディップ半田槽16には、細長い板状のスクレーパ16bが設けられ、スクレ―パ16bは、図示しないスクレーパ移送機構によりほぼ水平に支持される。そして、スクレーパ移送機構は、スクレーパ16bを溶融半田H内に配し、X軸方向に移送して溶融半田Hを撹拌する動作と、スクレーパ16bを溶融半田Hの液面Haの高さに配し、X軸方向に移送して液面Haに発生した酸化膜Sを除去する動作を行う。   The dip solder tank 16 has a solder pot 16a, and the lower surface of the work 3 is immersed in the liquid surface Ha of the molten solder H in the solder pot 16a, so that the terminals 2a of the circuit component 2 are printed on the printed wiring board 1. This is a device for soldering to the lower surface side (land 1a) of. An elongated plate-shaped scraper 16b is provided in the dip solder tank 16, and the scraper 16b is supported substantially horizontally by a scraper transfer mechanism (not shown). Then, the scraper transfer mechanism arranges the scraper 16b in the molten solder H, moves the scraper 16b in the X-axis direction to stir the molten solder H, and arranges the scraper 16b at the level of the liquid surface Ha of the molten solder H. , The operation of removing the oxide film S generated on the liquid surface Ha by transferring in the X-axis direction is performed.

ワーク移送機構18は、ワーク3を支持してZ軸方向及びX軸方向の適宜の位置に移送する装置であり、具体的には、ワーク3をほぼ水平に支持するワーク支持部材20と、ワーク支持部材20を移送するアクチュエータ22とを備えている。   The work transfer mechanism 18 is a device that supports the work 3 and transfers the work 3 to an appropriate position in the Z-axis direction and the X-axis direction. Specifically, the work transfer member 18 includes a work support member 20 that supports the work 3 substantially horizontally, And an actuator 22 for transferring the support member 20.

ワーク支持部材20は、図3(a)、(b)に示すように、内側にプリント配線板1とほぼ同じ大きさの透孔24aが形成された設けた底板24と、底板24の周縁部を囲むように立設された側板26と、側板26から延設されてアクチュエータ22に取り付けられる取り付け部28とを有し、これらが、熱容量が小さい耐熱樹脂や金属材を組み合わせて一体に形成されている。そして、底板24の透孔24aを塞ぐように一対のマスク板30が取り付けられている。   As shown in FIGS. 3 (a) and 3 (b), the work supporting member 20 has a bottom plate 24 provided with a through-hole 24a having substantially the same size as the printed wiring board 1 inside, and a peripheral portion of the bottom plate 24. And a mounting portion 28 extending from the side plate 26 and attached to the actuator 22. These are integrally formed by combining a heat-resistant resin or a metal material having a small heat capacity. ing. Then, a pair of mask plates 30 are attached so as to cover the through holes 24a of the bottom plate 24.

マスク板30は、図4(a)、(b)に示すように、上面でプリント配線板1の下面を支持する板状の部材で、その内側に回路部品2の端子2aを露出させる半田付け孔30aが形成されている。マスク板30は、プリント配線板1の下面を支持するとともに、溶融半田に接触させたくない領域(例えば、面実装部品が実装された領域等)を覆う働きをする。マスク板30の素材は、半田耐食性に優れた金属又は耐熱性樹脂等が適しており、マスク板30の厚みは、上面にワーク3が載置された状態で、回路部品2の端子2aがマスク板30の下面から突出せず、半田付け孔30aの内側に収まるように設定されている。なお、ワーク3は、キャリア4に搭載された状態でワーク支持部材20に載置されるため、底板24及びマスク板30の上面に、キャリア4を位置決めして支持するための段部24bが設けられている。   The mask plate 30 is a plate-like member that supports the lower surface of the printed wiring board 1 on the upper surface, as shown in FIGS. 4A and 4B, and soldering that exposes the terminals 2a of the circuit component 2 inside the mask plate 30. A hole 30a is formed. The mask plate 30 functions to support the lower surface of the printed wiring board 1 and cover an area (for example, an area where a surface mount component is mounted) that is not to be brought into contact with the molten solder. The material of the mask plate 30 is preferably a metal having excellent solder corrosion resistance or a heat-resistant resin. The thickness of the mask plate 30 is such that the terminal 2a of the circuit component 2 is masked with the work 3 placed on the upper surface. It is set so as not to protrude from the lower surface of the plate 30 and to fit inside the soldering hole 30a. Since the work 3 is placed on the work supporting member 20 while being mounted on the carrier 4, a step portion 24b for positioning and supporting the carrier 4 is provided on the bottom plate 24 and the upper surface of the mask plate 30. Have been.

アクチュエータ22は、図3(a)、(b)に仮想線で示すように、Z軸スライダ22a及びX軸スライダ22bで構成されている。Z軸スライダ22aは、可動部にワーク支持部材20の取り付け部28が取り付けられ、底板24及びマスク板30をほぼ水平にした状態でワーク支持部材20をZ軸方向に移送する。X軸スライダは、可動部にZ軸スライダ22aのレール部が取り付けられ、Z軸スライダ22aをX軸方向に移送する。これにより、ワーク支持部材20に搬入されたワーク3を水平に支持し、ワーク3をZ軸方向及びX軸方向の適宜の位置に移送することができる。   The actuator 22 includes a Z-axis slider 22a and an X-axis slider 22b, as indicated by phantom lines in FIGS. 3 (a) and 3 (b). The Z-axis slider 22a has the movable portion to which the mounting portion 28 of the work supporting member 20 is attached, and transfers the work supporting member 20 in the Z-axis direction with the bottom plate 24 and the mask plate 30 being substantially horizontal. The X-axis slider has a movable portion to which the rail portion of the Z-axis slider 22a is attached, and transfers the Z-axis slider 22a in the X-axis direction. Thereby, the work 3 carried into the work support member 20 can be horizontally supported, and the work 3 can be transferred to appropriate positions in the Z-axis direction and the X-axis direction.

その他、ワーク移送機構18は、図示しない液面検出装置を備えている。液面検出装置は、センサ等を使用して溶融半田Hの液面Haの高さを検出する装置であり、ワーク3を移送するときのZ軸方向の位置は、液面検出装置が検出した液面Haの高さを基準に決定される。液面Haの高さがほぼ一定になるように管理されている場合、液面検出装置は省略することができる。   In addition, the work transfer mechanism 18 includes a liquid level detection device (not shown). The liquid level detecting device is a device that detects the height of the liquid surface Ha of the molten solder H using a sensor or the like, and the position in the Z-axis direction when the work 3 is transferred is detected by the liquid level detecting device. It is determined based on the height of the liquid surface Ha. When the height of the liquid level Ha is managed so as to be substantially constant, the liquid level detecting device can be omitted.

次に、半田付け装置10によって実行される半田付け方法を、図5〜図11に基づいて説明する。まず、ワーク支持部材20がワーク搬入出口12aに移送され、図5(a)に示すように、作業者がワーク3(及びキャリア4)をワーク支持部材20にセットする。ワーク3がワーク支持部材20にセットされた状態は、図4(b)に示す通りである。   Next, a soldering method performed by the soldering apparatus 10 will be described with reference to FIGS. First, the work support member 20 is transferred to the work loading / unloading port 12a, and the worker sets the work 3 (and the carrier 4) on the work support member 20, as shown in FIG. The state in which the work 3 is set on the work support member 20 is as shown in FIG.

なお、図4(b)では省略してあるが、ワーク3が移送される時の振動等で回路部品2がプリント配線板1から脱落しないように、回路部品2を軽く押さえる仮固定治具を取り付けるようにしてもよい。さらに、半田付け装置10に、仮固定治具が正常にセットされていないことを検出し、アラーム信号を出力するヒューマンエラー検出装置を付設してもよい。   Although not shown in FIG. 4B, a temporary fixing jig for lightly pressing the circuit component 2 so that the circuit component 2 does not fall off the printed wiring board 1 due to vibration or the like when the work 3 is transferred is used. You may make it attach. Further, a human error detection device that detects that the temporary fixing jig is not set correctly and outputs an alarm signal may be added to the soldering device 10.

その後、図5(b)に示すように、Z軸及びX軸スライダ22a,22bで、ワーク3及びワーク支持部材20をフラックス噴霧装置14の噴霧ノズル14aの上方に移送する。そして、フラックス塗布装置14が、噴霧ノズル14aから所定量のフラックスFを霧状に噴出させて、フラックス塗布工程を行う。   Thereafter, as shown in FIG. 5B, the work 3 and the work supporting member 20 are transferred above the spray nozzle 14a of the flux spray device 14 by the Z-axis and X-axis sliders 22a and 22b. Then, the flux coating device 14 performs a flux coating process by ejecting a predetermined amount of the flux F in a mist form from the spray nozzle 14a.

フラックス塗布工程では、図6(a)に示すように、X軸スライダ22bで、ワーク3及びワーク支持部材20を支持するZ軸スライダ22aを、所定の速度でX軸方向(左方向)に移送する。同時に、噴霧ノズル移送機構14bで、噴霧ノズル14aを所定の速度でY軸方向に移送する。この動作により、ワーク3及びワーク支持部材20の下面の所定領域に適量のフラックスFをムラなく塗布することができる。   In the flux application step, as shown in FIG. 6A, the X-axis slider 22b transfers the Z-axis slider 22a supporting the work 3 and the work supporting member 20 at a predetermined speed in the X-axis direction (left direction). I do. At the same time, the spray nozzle 14a is transferred in the Y-axis direction at a predetermined speed by the spray nozzle transfer mechanism 14b. By this operation, an appropriate amount of flux F can be applied evenly to a predetermined area on the lower surface of the work 3 and the work supporting member 20.

なお、ワーク3及びワーク支持部材20の下面の所定領域とは、少なくとも、ワーク3の下面の、マスク板30の半田付け孔30aから露出している部分と、マスク板の下面の、半田付け孔30aの周縁部である。その他の領域(ワーク支持部材20の底板24の下面等)にもフラックスFが塗布されてもよいが、半田付け時に余分なガスが発生する原因になるので、最小限にすることが好ましい。   The predetermined regions on the lower surfaces of the work 3 and the work supporting member 20 are at least a portion of the lower surface of the work 3 exposed from the solder hole 30a of the mask plate 30 and a solder hole of the lower surface of the mask plate. This is the periphery of 30a. The flux F may be applied to other regions (the lower surface of the bottom plate 24 of the work supporting member 20 and the like), but it is preferable to minimize the flux F because it causes extra gas to be generated during soldering.

また、フラックス塗布工程を行っている時間を利用して、スクレーパ16bも動作する。つまり、図6(a)、(b)に示すように、スクレーパ移送機構がスクレーパ16bを溶融半田H内に配してX軸方向(左方向)に移送することによって、溶融半田Hを撹拌して内部温度を均等化する。さらに、スクレーパ16bを溶融半田Hの液面Haの高さに配して反対方向(右方向)に移送することによって、液面Haに発生した酸化膜Sを半田釜部16aの端部に寄せ、液面Haをきれいにする。なお、溶融半田を撹拌する動作と酸化膜を除去する動作は、フラックス塗布工程を行っている時以外のタイミングで行ってもよい。   In addition, the scraper 16b also operates using the time during which the flux application step is being performed. In other words, as shown in FIGS. 6A and 6B, the scraper transport mechanism arranges the scraper 16b in the molten solder H and transports the scraper 16b in the X-axis direction (left direction) to agitate the molten solder H. To equalize the internal temperature. Further, the oxide film S generated on the liquid surface Ha is moved to the end of the solder pot 16a by disposing the scraper 16b at the height of the liquid surface Ha of the molten solder H and transferring the scraper 16b in the opposite direction (rightward). , To clean the liquid surface Ha. The operation of stirring the molten solder and the operation of removing the oxide film may be performed at a timing other than when the flux applying step is performed.

フラックス塗布工程が終了すると、図7(a)に示すように、X軸スライダ22bで、ワーク3及びワーク支持部材20を半田釜部16aの上方に移送し、マスク板浸漬工程を行う。   When the flux application step is completed, as shown in FIG. 7A, the work 3 and the work supporting member 20 are transferred above the solder pot 16a by the X-axis slider 22b, and the mask plate immersion step is performed.

マスク板浸漬工程では、図7(b)に示すように、Z軸スライダ22aで、ワーク3を及びワーク支持部材20を下降させ、その後、再び上昇させる。この工程を詳しく説明すると、まず、図8(a)に示すように、ワーク3の下面が溶融半田Hに接触しない高さまで下降させ、マスク板30の下面を溶融半田Hに浸漬させた後、図8(b)に示すように、再び溶融半田Hから離間させる。この動作により、マスク板30の下面に塗布されたフラックスF(半田付けの品質に寄与しない余分なフラックスF)のガス抜きが行なわれる。マスク板浸漬工程は、十分なガス抜きを行うため、複数回繰り返してもよい。   In the mask plate immersion step, as shown in FIG. 7B, the work 3 and the work supporting member 20 are lowered by the Z-axis slider 22a, and then raised again. This step will be described in detail. First, as shown in FIG. 8A, the lower surface of the work 3 is lowered to a level where the lower surface does not come into contact with the molten solder H, and the lower surface of the mask plate 30 is immersed in the molten solder H. As shown in FIG. 8B, the solder is separated from the molten solder H again. By this operation, the flux F (excess flux F not contributing to the quality of soldering) applied to the lower surface of the mask plate 30 is degassed. The mask plate immersion step may be repeated a plurality of times to perform sufficient degassing.

マスク板浸漬工程が終了すると、次はワーク浸漬工程を行う。ワーク浸漬工程では、図9(a)に示すように、Z軸スライダ22aで、半田釜部16aの上方にあるワーク3及びワーク支持部材20を下降させ、その後、図9(b)に示すように、X軸スライダ22bで、ワーク3及びワーク支持部材20を支持するZ軸スライダ22aをX軸方向(右方向及び左方向)に移送し、その後、Z軸スライダ22aで、ワーク3及びワーク支持部材20を上昇させる。   When the mask plate immersion step is completed, a work immersion step is performed next. In the work immersion step, as shown in FIG. 9A, the work 3 and the work support member 20 above the solder pot 16a are lowered by the Z-axis slider 22a, and thereafter, as shown in FIG. 9B. Then, the X-axis slider 22b transfers the Z-axis slider 22a that supports the work 3 and the work supporting member 20 in the X-axis direction (rightward and leftward), and then the Z-axis slider 22a supports the work 3 and the work. The member 20 is raised.

図9に示す工程を詳しく説明すると、まず、図10(a)に示すように、ワーク3及びワーク支持部材20を下降させ、ワーク3の下面まで溶融半田Hに浸漬させる。そして、図10(b)に示すように、浸漬させた状態でワーク3をX軸方向(右方向及び左方向)に往復移動させ、溶融半田Hによって、回路部品2の端子2aをプリント配線板1の下面に半田付けする。ワーク3を往復移動させる回数は1回でもよいし複数回でもよい。そして、ワーク3及びワーク支持部材20を上昇させ、ワーク3を溶融半田Hから離間させる。この動作により、ワーク3等が浸漬されて液面Haの温度が局所的に低下しても、温度の低下していない部分にワーク3が速やかに移送されるので、ワーク3を適切な温度で半田付けすることができる。   The process shown in FIG. 9 will be described in detail. First, as shown in FIG. 10A, the work 3 and the work support member 20 are lowered, and the lower surface of the work 3 is immersed in the molten solder H. Then, as shown in FIG. 10B, the work 3 is reciprocated in the X-axis direction (right and left directions) in a state of being immersed, and the terminals 2a of the circuit component 2 are printed wiring board by the molten solder H. 1 is soldered to the lower surface. The number of reciprocating movements of the work 3 may be one or more. Then, the work 3 and the work supporting member 20 are raised, and the work 3 is separated from the molten solder H. With this operation, even if the work 3 or the like is immersed and the temperature of the liquid surface Ha is locally lowered, the work 3 is quickly transferred to a portion where the temperature has not been lowered. Can be soldered.

また、先のマスク板浸漬工程で、半田付けの品質に寄与しない余分なフラックスFのガス抜きが行われているので、ワーク浸漬工程で発生するガスは非常に少なく、ほぼワークの下面(マスク板30の半田付け孔30aから露出して部分)に塗布されたフラックスFのガスだけになる。しかも、このガスは、ワーク3がX軸方向に往復移動したとき、回路部品2aの端子2aの部分に付着せず抜けやすいので、半田付け不良が発生しにくい。   Further, in the previous mask plate immersion step, extra flux F that does not contribute to the quality of soldering is degassed, so that the gas generated in the work immersion step is extremely small, and almost no gas is generated on the lower surface of the work (mask plate). Only the flux F gas applied to the portion (exposed from the 30 soldering holes 30a). In addition, when the work 3 reciprocates in the X-axis direction, the gas does not adhere to the terminals 2a of the circuit component 2a and easily escapes, so that poor soldering hardly occurs.

ワーク浸漬工程が終了すると、図11(a)に示すように、Z軸及びX軸スライダ22a,22bで、ワーク3及びワーク支持部材20をワーク搬入出口12aに移送する。そして、作業者が、半田付けが終了したワーク3をワーク支持部材20から取り出し、新しいワーク3をセットする。   When the work immersion step is completed, as shown in FIG. 11A, the work 3 and the work supporting member 20 are transferred to the work loading / unloading port 12a by the Z-axis and X-axis sliders 22a and 22b. Then, the worker takes out the work 3 on which the soldering is completed from the work support member 20 and sets a new work 3.

また、半田付けが終了したワーク3の取り出し等を行っている時間を利用して、再びスクレーパ16bが動作する。ここでは、図11(b)に示すように、先に半田釜部16aの端部に寄せた酸化膜Sを廃棄するため、酸化膜Sを半田釜部16aの外に掻き出し、回収箱16cに送り込む動作を行う。この酸化膜Sを掻き出す動作は、半田付けが1回終了する度に毎回行うのではなく、複数回に1回行うようにしてもよい。また、ワーク3の取り出し等を行っている時以外のタイミングで行ってもよい。   In addition, the scraper 16b operates again using the time during which the work 3 after soldering is taken out or the like. Here, as shown in FIG. 11 (b), the oxide film S is scraped out of the solder pot portion 16a in order to discard the oxide film S which has been brought to the end of the solder pot portion 16a first, and is put into the collection box 16c. Perform the sending operation. The operation of scraping out the oxide film S may be performed once in a plurality of times instead of every time the soldering is completed once. Further, it may be performed at a timing other than when the work 3 is taken out or the like.

以上説明したように、半田付け装置10によれば、ワーク搬入出口12aに搬入されたワーク3にフラックスFを塗布し、溶融半田Hに浸漬してディップ半田付けを行い、ワーク搬入出口12aに移送する、という一連の作業を全自動で行うことができる。また、ディップ式の装置なので、フロー式の装置よりもランニングコストが安価であり、清掃やメンテナンスも容易である。   As described above, according to the soldering apparatus 10, the flux F is applied to the work 3 carried into the work loading / unloading port 12a, immersed in the molten solder H, subjected to dip soldering, and transferred to the work loading / unloading port 12a. Can be performed fully automatically. Further, since the apparatus is a dip type apparatus, the running cost is lower than that of the flow type apparatus, and cleaning and maintenance are easy.

半田付け装置10及び半田付け方法によれば、溶融半田Hの温度が不均一になりやすいディップ式の構成でありながら、ワーク3を溶融半田Hの液面Haに浸漬し、この状態でワーク3を水平方向に往復移動させるという独特の動作を行うことによって、ワーク3を適切な温度で半田付けすることができる。   According to the soldering apparatus 10 and the soldering method, the work 3 is immersed in the liquid surface Ha of the molten solder H, and the work 3 The work 3 can be soldered at an appropriate temperature by performing a unique operation of reciprocally moving the work 3 in the horizontal direction.

また、液状のフラックスFが噴霧ノズル14aを通じて噴霧される構成なので、単位時間当たりの噴出量等の条件を容易に管理することができる。さらに、フラックスを塗布する時、ワーク3と噴霧ノズル14aとの相対的な位置関係は、ワーク移送機構18及び噴霧ノズル移送機構14bの各移送速度を制御することよって容易に管理することができる。したがって、ワーク3の下面に対し、必要十分な量のフラックスFをムラなく均等に、常に一定の条件で塗布することができる。   Further, since the liquid flux F is sprayed through the spray nozzle 14a, it is possible to easily manage conditions such as the amount of jet per unit time. Further, when applying the flux, the relative positional relationship between the work 3 and the spray nozzle 14a can be easily managed by controlling the transfer speeds of the work transfer mechanism 18 and the spray nozzle transfer mechanism 14b. Therefore, the necessary and sufficient amount of the flux F can be uniformly and uniformly applied to the lower surface of the work 3 under constant conditions.

また、ワーク3等にフラックスFが塗布された後、マスク板30等に塗布されたフラックスF(半田付けの品質に寄与しない余分なフラックス)のガス抜きを行ってから、回路部品2の半田付けを行うので、フラックスFのガスによる半田付け不良が発生しにくい。したがって、プリヒートの時間を大幅に短くしたり、あるいはプリヒート自体を省略したりすることが可能になり、一連の半田付け作業のタクトタイムを格段に短縮することができる。   After the flux F is applied to the work 3 or the like, the flux F (excess flux that does not contribute to the quality of soldering) applied to the mask plate 30 or the like is degassed, and then the circuit component 2 is soldered. Therefore, soldering failure due to the gas of the flux F is unlikely to occur. Therefore, the preheating time can be significantly reduced or the preheating itself can be omitted, and the tact time of a series of soldering operations can be significantly reduced.

なお、本発明の半田付け装置及び半田付け方法は、上記実施形態に限定されるものではない。例えば、上記半田付け装置10の場合、ワーク支持部材20及びマスク板30でワーク3を支持し、プリント配線板1の溶融半田に接触させたくない領域(例えば、面実装部品等が実装された領域等)をマスク板30で覆う構成になっているが、プリント配線板1の下面に溶融半田に接触させたくない領域がないときは、マスク板30を省略し、他の方法でワーク3を支持するようにしてもよい。この場合、マスク板浸漬工程も省略することができる。   The soldering device and the soldering method of the present invention are not limited to the above embodiment. For example, in the case of the soldering apparatus 10, the work 3 is supported by the work supporting member 20 and the mask plate 30, and a region that does not want to be in contact with the molten solder of the printed wiring board 1 (for example, a region where a surface mount component or the like is mounted) ) Is covered by the mask plate 30, but when there is no area on the lower surface of the printed wiring board 1 where it is not desired to make contact with the molten solder, the mask plate 30 is omitted and the work 3 is supported by another method. You may make it. In this case, the mask plate immersion step can also be omitted.

上記フラックス塗布装置14は、1つの噴霧ノズル14aを噴霧ノズル移送機構14bで移動させる構成なので、異なるワーク3が搬入されたとき、ワーク3の大きさや形状に合わせ、フラックスFの塗布領域を容易に変更することができるという特徴があるが例えば、搬入されるワークの大きさ等がほぼ一定の場合等は、噴霧ノズル移送機構14bを省略し、複数の噴霧ノズルを所定の位置に並べて設置する構成にしてもよい。   Since the flux application device 14 is configured to move one spray nozzle 14a by the spray nozzle transfer mechanism 14b, when a different work 3 is carried in, the application area of the flux F can be easily adjusted according to the size and shape of the work 3. Although there is a feature that it can be changed, for example, when the size of the work to be carried in is almost constant, the spray nozzle transfer mechanism 14b is omitted, and a plurality of spray nozzles are arranged in a predetermined position and arranged. It may be.

上記ディップ半田槽16のスクレーパ移送機構は、スクレーパ16bをZ軸方向及びX軸方向に移動させることができるので、溶融半田の内部の撹拌と液面の酸化膜の除去の2つの動作を1つのスクレーパ16bで行うことができるという特徴があるが、スクレーパ移送機構の構成をシンプルにするため、2つのスクレーパ(撹拌用の部材及び酸化膜除去用の部材)を別々に設けてもよい。また、スクレーパ及びスクレーパ移送機構は、必要に応じて省略してもよい。   Since the scraper transfer mechanism of the dip solder tank 16 can move the scraper 16b in the Z-axis direction and the X-axis direction, the two operations of stirring the inside of the molten solder and removing the oxide film on the liquid surface are performed in one operation. Although there is a feature that the scraper 16b can perform the operation, two scrapers (a stirring member and an oxide film removing member) may be separately provided to simplify the configuration of the scraper transfer mechanism. Further, the scraper and the scraper transfer mechanism may be omitted as necessary.

上記半田付け装置10内部のレイアウト、すなわちフラックス塗布装置14、ディップ半田槽16、及び搬入出口12a(搬入口及び搬出口)のレイアウトは一例であり、半田付け装置が使用されるラインの構成等に合わせて適宜変更することができる。また、ワーク移送機構に使用されるアクチュエータやワーク支持部材の構成についても、半田付け装置内部のレイアウトやワークの形態に合わせ、適宜変更することができる。   The layout inside the soldering device 10, that is, the layout of the flux coating device 14, the dip solder tank 16, and the loading / unloading port 12a (loading port and loading / unloading port) is an example, and may vary depending on the configuration of the line where the soldering device is used. It can be changed as appropriate. Also, the configurations of the actuator and the work support member used for the work transfer mechanism can be appropriately changed according to the layout inside the soldering apparatus and the form of the work.

上記実施形態の説明では、上下方向及び水平方向について、互いに直交するX,Y,Z軸方向に当てはめて説明したが、上述した作用効果が得られるものであれば、厳密に直交している必要はない。同様に、ワーク移送機構にワークが支持されたとき、ワークは厳密に水平である必要はなく、上述した動作によりワーク下面の半田付けが可能であれば、多少傾いていてもよい。   In the description of the above-described embodiment, the vertical direction and the horizontal direction have been described with reference to the X, Y, and Z axis directions that are orthogonal to each other. There is no. Similarly, when the work is supported by the work transfer mechanism, the work does not need to be strictly horizontal, and may be slightly inclined as long as the lower surface of the work can be soldered by the above-described operation.

1 プリント配線板
2 回路部品
2a 端子
3 ワーク
10 半田付け装置
14 フラックス塗布装置
14a 噴霧ノズル
14b 噴霧ノズル移送機構
16 ディップ半田槽
16a 半田釜部
16b スクレーパ
18 ワーク移送機構
20 ワーク支持部材
22 アクチェータ
30 マスク板
30a 半田付け孔
H 溶融半田
Ha 液面
S 酸化膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Printed wiring board 2 Circuit component 2a Terminal 3 Work 10 Soldering device 14 Flux coating device 14a Spray nozzle 14b Spray nozzle transfer mechanism 16 Dip solder tank 16a Solder pot 16b Scraper 18 Work transfer mechanism 20 Work support member 22 Actuator 30 Mask plate 30a soldering hole H molten solder Ha liquid level S oxide film

Claims (4)

プリント配線板に回路部品が搭載されたワークの下面に噴霧ノズルを通じて液状のフラックスを塗布するフラックス塗布装置と、半田釜部を有し、前記ワークの下面が前記半田釜部内の溶融半田に浸漬されることによって、前記回路部品の端子を前記プリント配線板の下面側に半田付けするディップ半田槽と、前記ワークを水平に支持し、前記ワークを上下方向及び水平方向の適宜の位置に移送するワーク移送機構とを備え、
前記ワーク移送機構は、前記フラックスが塗布された前記ワークを前記半田釜部の上方に移送し、前記ワークを下降させて前記ワークの下面を前記溶融半田に浸漬させるとともに、浸漬させた状態で前記ワークを水平方向に往復移動させ、前記溶融半田によって前記回路部品の端子を半田付けし、前記ワークを上昇させて前記溶融半田から離間させる半田付け装置において、
前記ワーク移送機構は、前記ワークを水平に支持するワーク支持部材と、前記ワーク支持部材を移送するアクチュエータとで構成され、前記ワーク支持部材には、上面で前記プリント配線板の下面を支持する板状の部材であって、その内側に前記回路部品の端子を露出させる半田付け孔が形成されたマスク板が設けられ、
前記フラックス塗布装置は、前記ワークが前記マスク板の上面に載置された状態で前記フラックスを塗布し、前記ディップ半田槽は、前記ワークが前記マスク板の上面に載置された状態で半田付けを行うものであり、
前記マスク板の厚みは、前記マスク板の上面に前記ワークが載置された状態で、前記回路部品の端子が前記マスク板の下面から突出せず、前記半田付け孔の内側に収まるように設定され、
前記ワーク移送機構は、前記ワーク支持部材を前記フラックス塗布装置の位置から前記半田釜部の上方に移送し、前記ワーク支持部材を、前記ワークの下面が前記溶融半田に接触しない高さまで下降させて前記マスク板の下面を前記溶融半田に浸漬させ、再び前記ワーク支持部材を上昇させて前記マスク板を前記溶融半田から離間させる、という上下方向の往復動作が可能であるとともに、前記ワーク支持部材を下降させて前記ワークの下面を前記溶融半田に浸漬可能であることを特徴とする半田付け装置。
A flux application device for applying a liquid flux through a spray nozzle to a lower surface of a work on which circuit components are mounted on a printed wiring board, and a solder pot, and the lower surface of the work is immersed in molten solder in the solder pot. A dip solder tank for soldering the terminals of the circuit components to the lower surface side of the printed wiring board; and a work for horizontally supporting the work and transferring the work to appropriate positions in the vertical and horizontal directions. With a transfer mechanism,
The work transfer mechanism transfers the work to which the flux has been applied to above the solder pot, and lowers the work so that the lower surface of the work is immersed in the molten solder. In a soldering apparatus that reciprocates the work in the horizontal direction, solders the terminals of the circuit components by the molten solder, and raises the work to separate it from the molten solder .
The work transfer mechanism includes a work support member that horizontally supports the work, and an actuator that transfers the work support member. The work support member includes a plate that supports a lower surface of the printed wiring board on an upper surface. -Shaped member, provided with a mask plate in which a soldering hole for exposing the terminal of the circuit component is formed,
The flux applying device applies the flux in a state where the work is placed on the upper surface of the mask plate, and the dip solder tank performs soldering in a state where the work is mounted on the upper surface of the mask plate. And do
The thickness of the mask plate is set so that the terminals of the circuit components do not protrude from the lower surface of the mask plate and fit inside the soldering holes when the work is placed on the upper surface of the mask plate. And
The work transfer mechanism transfers the work support member from the position of the flux coating device to above the solder pot, and lowers the work support member to a height at which the lower surface of the work does not contact the molten solder. The lower surface of the mask plate is immersed in the molten solder, the work support member is raised again to separate the mask plate from the molten solder, and a reciprocating operation in the vertical direction is possible, and the work support member is moved. A lower surface of the work can be immersed in the molten solder by lowering the work .
前記フラックス塗布装置には、前記噴霧ノズルを水平方向に移送する噴霧ノズル移送機構が設けられ、前記噴霧ノズル及び前記ワークが、水平な面内を互いに交差する方向に移動することによって、前記ワーク下面の所定領域に前記フラックスが塗布される請求項1記載の半田付け装置。   The flux coating device is provided with a spray nozzle transfer mechanism for transferring the spray nozzle in a horizontal direction, and the spray nozzle and the work are moved in a direction crossing each other in a horizontal plane, whereby the lower surface of the work is moved. 2. The soldering apparatus according to claim 1, wherein the flux is applied to a predetermined area of the solder. 前記ディップ半田槽には、細長い板状のスクレーパと、前記スクレ―パを水平に支持して上下方向及び水平方向に移送するスクレーパ移送機構とが設けられ、
前記スクレーパ移送機構が前記スクレーパを前記溶融半田内に配して水平方向に移送することによって、前記溶融半田が撹拌され、前記スクレーパ移送機構が前記スクレーパを前記溶融半田の液面の高さに配置して水平方向に移送することによって、前記溶融半田の液面に発生した酸化膜が除去される請求項1又は2記載の半田付け装置。
The dip solder bath is provided with an elongated plate-shaped scraper, and a scraper transfer mechanism that horizontally supports the scraper and transfers the scraper vertically and horizontally,
The scraper transfer mechanism arranges the scraper in the molten solder and transfers the scraper in the horizontal direction, whereby the molten solder is stirred, and the scraper transfer mechanism arranges the scraper at a liquid level of the molten solder. 3. The soldering device according to claim 1, wherein the oxide film generated on the liquid surface of the molten solder is removed by transferring the molten solder horizontally.
プリント配線板に回路部品が搭載されたワークの下面に、噴霧ノズルを通じて液状のフラックスを塗布するフラックス塗布工程を行い、
前記フラックス塗布工程の後、前記ワークを水平にして、前記ワークの下面をディップ式の半田釜部内の溶融半田に浸漬させるとともに、浸漬させた状態で前記ワークを水平方向に往復移動させ、前記溶融半田によって前記回路部品の端子を前記プリント配線板の下面に半田付けするワーク浸漬工程を行う半田付け方法において、
上面で前記プリント配線板の下面を支持する板状の部材であって、内側に前記回路部品の端子を露出させる半田付け孔が形成されたマスク板を用意し、前記フラックス塗布工程及び前記ワーク浸漬工程を、前記ワークを前記マスク板の上面に載置した状態で行い、
前記マスク板の厚みは、前記マスク板の上面に前記ワークを載置した状態で、前記回路部品の端子が前記マスク板の下面から突出せず、前記半田付け孔の内側に収まるように設定し、
前記フラックス塗布工程の後、前記マスク板及び前記ワークを水平にして、前記ワークの下面が前記溶融半田に接触しない高さまで下降させて前記マスク板の下面を前記溶融半田に浸漬させ、再び前記溶融半田から離間させるマスク板浸漬工程を行い、前記マスク板浸漬工程の後、前記ワーク浸漬工程を行うことを特徴とする半田付け方法。
Performs a flux application process of applying a liquid flux through a spray nozzle to the lower surface of the work on which the circuit components are mounted on the printed wiring board,
After the flux application step, the work is made horizontal, and the lower surface of the work is immersed in the molten solder in the dipping type solder pot, and the work is reciprocated in the horizontal direction in the immersed state. In a soldering method for performing a work immersion step of soldering the terminals of the circuit component to the lower surface of the printed wiring board by soldering,
Prepare a mask plate, which is a plate-shaped member that supports the lower surface of the printed wiring board on the upper surface, and has a soldering hole formed inside to expose terminals of the circuit component. Performing the step in a state where the work is placed on the upper surface of the mask plate,
The thickness of the mask plate is set so that the terminals of the circuit components do not protrude from the lower surface of the mask plate and fit inside the soldering holes when the work is placed on the upper surface of the mask plate. ,
After the flux application step, the mask plate and the work are made horizontal, and the lower surface of the work is lowered to a height at which the lower surface of the work does not come into contact with the molten solder, and the lower surface of the mask plate is immersed in the molten solder. A soldering method, comprising: performing a mask plate dipping step of separating from a solder; and performing the work dipping step after the mask plate dipping step .
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