JPH01132198A

JPH01132198A - プリント基板の半田付方法

Info

Publication number: JPH01132198A
Application number: JP25408788A
Authority: JP
Inventors: Shuichi Murakami; 修一村上; Chuichi Matsuda; 松田　忠一; Keiji Saeki; 佐伯　啓二
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-10-07
Filing date: 1988-10-07
Publication date: 1989-05-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明はプリント基板を対象とする半田付、特に抵抗、
コンデンサ等のリード線を有しないチップ状部品を搭載
したプリント基板を対象とする半田付方法に関するもの
である。

一般に電子部品をプリント基板の導体部に半田付けする
場合は、半田付を良好にするため前工程としてフラック
ス処理を行うが、溶融半田を上記予め塗布されたフラッ
クスに接触させると、ガスが発生し、このガスが半田付
部分に滞留すると、半田付不良を起こす原因になる。

一般にリード線付きの電子部品の場合は、プリント基板
にリード線を挿入する必要から、孔を形成するため、上
記フラックスのガスが発生してもこのガスが孔から抜は
出ることとなり、問題を起こすことは少なかったが、リ
ード線を有しないチッ７仇部品の場合は、この問題がき
わめて重大な問題となる。

文、チップ状電子部品の場合は１両端、に電極部を有し
、その電極の表面積がリード線等と比較すると大きいた
め、この電極部とプリント基板の導体部との間に溶融半
田が供給された場合、過剰な肉盛が形成されることが多
く、これが固化した状態においては、プリント基板の熱
変形等に対して割れ等の発生の原因になり、この点でも
大きな課題が存在していた。

これらチップ部品の半田付方式としては、従来から、噴
流式半田付方式が用いられており、この噴流式半田付に
は、噴流半田波形状によって二つの方法に分けられてい
る。その一つは、溶融半田の噴出口に対して半田波が略
対称形状に形成される。いわゆる両波噴流式と呼ばれる
ものであり、もう一つは、プリント基板の進行方向と逆
向きに流れる半田波をもつ、いわゆる片波噴流式と呼ば
れるものである。

しかし、このような方式は二つとも大きな欠点を持って
いる。

すなわち、前者の両波噴流式に於ては、第１図に示すよ
うに、溶融半田噴出口（以下ノズルと呼ぶ）１から対称
形状の半田波２が形成されており。

チップ部品３が搭載されたプリント基板４は、図の左か
ら右へ移動するが、半田波２がらプリント基板４が離れ
る時、半田波２はプリント基板４の移動方向と同一方向
に流れ落ちるため、過剰な半田がチップ部品３に付着し
、第２図に示すように。

接着剤５によりプリント基板４に装着されているチップ
部品３の電極６と半田レジスト７で囲まれたプリント基
板４の導体部８には、チップ高さより高い過剰半田肉盛
り９が形成されてしまう。ところが、このように過剰な
肉盛りとなった半田付は、第３図に示すように、完成し
たプリント基板に外力あるいは熱による変形（曲げ）が
生じると、過剰な半田肉盛により強固にチップ部品がプ
リント基板に接合されているため、容易にチップ部品内
部にクラックが生じ、その特性の劣化につながり、プリ
ント基板を電子機器に組込む際、あるいは市場にその製
品が出た際、回路の不良発生原因となる。

次に、後者のいわゆる片波噴流式は上記過剰半田肉盛り
を防止するために考えられたものである。

すなわち、第４図に示すように、この半田波は、ノズル
ｌＯからプリント基板４の進行方向と逆方向へ半田波１
１となって流れており、プリント基板４は進行方向に対
して上方に傾いて半田波１０を通過する。この方法では
、プリント基板４が半田波１１と離れる時には、半田波
１１はプリント基板４の進行方向と逆方向に流れ落ちる
ため１．半田肉盛りは半田波１１に引き込まれ、過剰な
半田肉盛りにはならない。しかし、チップ部品３に対し
て、片側、すなわち、図の右方から左方へしか半田波１
１が作用しないため、第５図に示すようにチップ部品３
のプリント基板４の進行方向に対して前方部１２には肉
盛り高さがチップ部品高さを越えない正常な半田肉盛り
１３が得られるが、後方部１４には、半田付時に気化し
たフラックスのガスが半田波１１によって除去されず滞
留してしまうため、全く半田が付かないようになり、後
で必らず、人手による半田肉盛り作業が必要となる。

以上、従来の二つの噴流半田付方式あるいは又両半田方
式を組合わせたものでも、いずれの場合も半田付不良が
発生し１手作業で修正せざるを得ない。しかし、この時
、修正に用いられる半田ゴテによる局部的な加熱で、チ
ップ部品が破ｆｉｌするという更に大きな問題が生じて
いるのが現状であり、チップ部品の半田付は不良のない
無修正化が望まれていた。

そこで、本発明者らは、これらチップ部品の半田付不良
をなくし、無修正化を実現するだめの研究を重ねてきた
が、ここにその実現を見たものである。以下図面に従が
い、本発明の詳細について説明する。

第６図、第７図は本発明の実施例を示しており。

第８図及び第９図は、その具体的な一実施例の半田付装
置の概略を示している。

第６図において、プリント基板４は第１のノズル１５、
第２のノズル１６の順に通過していく。

まず、第１のノズル１５では、半田波は溶融半田１７が
ノズル１５の吹出口１８からプリント基板４の進行方向
の前後にその頂点から略対称形に流れ落ちる半田波１９
．２０で形成される。この時、プリント基板４に搭載さ
れたチップ部品３の前方部２１には半田波１９が作用し
、発生したフラックスガスを追い出し半田肉盛り２２を
作る。

そしてプリント基板４が第１のノズルで生じる半田波の
前方すなわち半田波２０にて離脱するようにすれば、チ
ップ部品３の後方部２３は半田波２０が作用し、同じく
半田肉盛り２４を作る。この時できる半田肉盛りは、前
述したように、プリント基板の進行方向と半田波２０の
流れ方向が同一のため、過剰な半田肉盛りとなる。次に
第２のノズル１６では、吹出口２５から出た半田は、せ
き止め２６によって、プリント基板の進行方向と逆方向
へ半田波２７となって流れ落ちる。ところで、第２のノ
ズル１６及びせき止め２６で形成される半田波２７は、
せき止め２６で後方への流出を止められ、かつプリント
基板の進行方向に伸びた広いせき止め２６により半田が
滞留する静止面ができるため、半田波面は静かで安定し
たものになり、波の乱れによる半田付は不良の発生を防
止することができる。また、第２のノズル１６の高さを
第１のノズル１５より高（することによって半田波２７
を第１の半田波よりも高くし、プリント基板４がその進
行方向に対し上方に傾いて半田波２７に接触、離脱する
ようにしておけば、チップ部品３がせき止め２６に衝突
することな（プリント基板４が通、過でき、第１のノズ
ル１５によって形成された過剰な半田肉盛り２２．２４
はプリント基板が上方に傾いているため、大きな下方へ
の重力の働きと半田波２７によりかき取られ、余分な部
分が半田波２７の中に流入してしまい、第７図に示すよ
うな正常な小さい半田肉盛り２８に修正される。

このように第６図に示す方法では、従来例での過剰な半
田肉盛りあるいは半田が付かないと言う現象はなくなり
、チップ部品の半田肉盛りは、第７図に示すように、チ
ップ部品の高さを延えることのない小さなものになり、
手直しの不要な無修正の半田付が可能となる。

ところで、このような半田付を実現するための具体的な
半田付装置として、以下一実施例をもって説明する。

第８図は、本実施例の概略図であり、同じ（、断面が第
９図に示されている。第８及び第９図において、半田を
加熱溶解して貯める半田槽２９に溶融した半田３０が入
れられており、３１が第１のノズル、３２が第２のノズ
ルを示している。各ノズルから半田波を噴出させるため
に、第１のノズル３１に対しては、第１のヒータ３３、
第１のモータ３４、第１の変速機３５、第１のベルト３
６、第１の軸受３７、第１のプロペラシャフト３８、第
１のプロペラ（図示せず）を持ち、又第２のノズル３２
に対しては、第２のヒータ４０、第２のモータ４１、第
２の変速機４２、第２のベルト４３、第２の軸受４４、
第２のプロペラシャフト４５、第２のプロペラ（図示せ
ず）を持っており、ヒータ３３，４０で溶融した半田３
０がモータ３４．４１によるプロペラの回転でノズル３
１．３２に押し出され噴出するようになっている。そし
て、半田槽２９は、第１のノズル３１と第２のノズル３
２に対応して、隔壁４９によって２分割されている。そ
の結果、第１のノズル３１と第２のノズル３２は、第１
の半田波５０と第２の半田波５１を形成し、かつモータ
３４．４１はそれぞれの変速機３５．４２をもっている
ため、噴出する半田波５０と５１の高さを容易に変える
ことができる。

なお、本実施例では、２個のノズルを隔壁で２つに分離
された一つの半田槽の中に設けたが、当然のことではあ
るが、これら２個のノズルを全（別々の半田槽２台に１
個づつ設け、これ等２台の半田槽を並べても同じ結果が
得られる。また２個のノズルを内部に隔壁を持たない１
台の半田槽中に設け、１台のモータとプロペラでちって
２つのノズルから別々の半田波高さを形成することらで
きる。この場合には、２つのノズルの半田噴出口の大き
さを変える。すなわち、第２のノズルの半田噴出口を第
１のそれよりも小さくすることにより、第２のノズルに
よる半田波の高さを第１の半田波高さよりも高くするこ
とが可能であり、同様な結果が得られる。

以上説明したごとく本発明を用いれば、プリント基板、
特にデツプ部品を搭載したものの半田付において、不良
のない無修正半田付が可能となる。

以上説明したように本説明は、次のような特有の効果を
奏するものである。

第１のノズルが溶融半田を吹出口からプリント基板の進
行方向の前後方向に対して略対弥形状になるように噴出
させることにより、チップ部品の前方部と後方部の両方
に充分な半田肉盛りが形成され、さらに第２のノズルに
設けたせき止めによって、第２のノズルによる半田波の
方向が確実にプリント基板の進行方向に逆向きに限定さ
れるとともに、せき止めで溶融半田が滞留して静止面を
つ（るために乱れのない半田波が流出することにより、
過剰な半田肉盛りを確実にかき落とすことができ、ツラ
ラ不良のない半田付品質の優れた半田付けが可能となる
。

また、第２のノズルによる半田波を第１のノズルによる
半田波より高くすると共にプリント基板を進行方向に対
して上方に傾けて半田波を通過させることにより、プリ
ント基板の進行を前記第２のノズルに設けたせき止めが
妨害するようなこともない。また基板は上方へ傾いてい
るため、半田肉盛りの過剰肉盛部に作用する重力の方向
が、第２のノズルによる半田波が過剰肉盛りをかき落と
す方向により近（なり、過剰肉盛りをかき落とし易くな
る。

このように、本発明を用いれば、従来の半田付方法にお
いて半田付不良が多（発生し、その修正に多大の人手を
要していたものが不要となり、かつ、市場におけるチッ
プ部品の破損が生じなくなると言う極めて顕著な効果を
発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第４図は従来の半田付方法における半田波形状
を示す図、第２図、第３図、第５図は従来の半田付方法
による半田付不良を示す図、第６による半田付装置の実
施例を示す概略図、第９図は同実施例の断面を表わす図
である。３・・・・・・チップ部品、４・・・・・・プリント基
板、１７゜３０・・・・・・半田、１５．３１・・・・
・・第１のノズル、１６．３２・・・・・・第２のノズ
ル、１９．２０．５０・・・・・・第１の半田波、２７
．５１・・・・・・第２の半田波、９・・・・・・過剰
な半田肉盛り、１３．２８・・・・・・正常な半田肉盛
り、３４・・・・・・第１のモータ、４１・・・・・・
第２のモータ。代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　ほか１名第６臣ぐ）区　　　　　　　　　　　区区 ”　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ＣＪＯう虚ｗ伏ビ尿州堺ｉ第９図

Claims

【特許請求の範囲】

プリント基板の搬送方向に互いに向い合った一対の前部
および後部の電極を有する少なくとも一個のチップ部品
が上記プリント基板の表面に接着剤により取り付けられ
、上記両電極部と上記プリント基板の導体部との間を、
予め塗布されたフラックスの存在下で半田接続するプリ
ント基板の半田付方法であって、上記チップ部品が下方
になるよう位置されたプリント基板に対し、その下方に
溶融半田を２個のノズルより供給フローさせ、プリント
基板を第１のノズル、第２のノズルの順に、通過させて
半田付する方法において、前記第１のノズルでは溶融半
田の噴出口に対して略対称形状に半田波を形成させると
ともに、前記第２のノズルでは、前記プリント基板の進
行方向に伸びたせき止めを設けて前記プリント基板の進
行方向前方に、溶融半田が滞留した静止面をつくり、こ
の静止面を前記第１のノズルより高く形成し、前記プリ
ント基板を進行方向に対し上方に傾けて第１及び第２の
ノズルによる半田波に通過させるプリント基板の半田付
方法。