JPH02288086A - 半田付け装置 - Google Patents

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】 産業上の利用分野 本発明は、コンピュータ機器等に用いられる電子回路を
形成する際に使用する半田付は装置に関するものである
。

従来の技術 近年、コンピュータ機器の進歩はめざましく、より小型
で冒性能かつ安価な製品が要求されている。これに伴い
、コンピュータ機器内部の電子部品を実装する際に用い
られる半田付は装置もより高密度かつより高精度な半田
付けが行えるものが必要とされている。

この従来用いられていた半田付は装置について以下、図
面を参照して説明する。

第１０図は、従来の半田付は装置の１つである赤外線リ
フロー炉を用いた半田付は装置の要部ｄ折面図である。

同図において、２１は外囲筐体、２２は赤外線放射部、
２３は印刷配線基板、２４は電子部品、２５は電子部品
２４の端子、２６はクリーム半田、２７は印刷配線基板
２３を搬送するぺ）Ｖ　）コンベアである。以下この従
来の半田付は装置について、その動作について説明する
。

まず印刷配線基板２３の所定の位置にクリーム半田２６
を塗布し電子部品２４を載せた後、ベルトコンベア２７
によって外囲筺体２１内に搬送する。そして、赤外線放
射部２２から放射される赤外線によりクリツム半田２６
を溶融させることで電子部品２４と印刷配線基板２３を
接合していた。

また、この他、従来の半田付は装置として、第１１図に
示すような電子部品２４の端子２５を印刷配線基板２８
の有する穴２９に挿入し、印刷配線基板２３の非実装面
から溶融された半田（図示せず）を穴２９の部分に噴流
手段３ｏにより噴流させ半田付けを行う噴流式半田付は
装置がある。

またそれぞれ第１２図〜第１５図に示すようなスクリー
ン印刷等の方法でクリーム半田２６を塗布した印刷配線
基板２３上に電子部品２４を載せた後、電子部品２４の
端子２６に光源３１からレーザ光線３２を照射して半田
付けを行うレーザ光線式半田付は装置、端子にコントロ
ーラ３３により制御される、熱風吹付は部３４からの熱
風を吹き付けて半田付けを行う熱風式半田付は装置、コ
ントローラ３５の命令により加熱ブロック３６に内臓さ
れているヒーターによって、半田付は時には、常時加熱
されている加熱ブロック３６によって直接電子部品２４
の端子２６を加熱して、半田付けを行う、常時加熱ブロ
ック式半田付は装置加熱部分３８に発振器３７からパル
ス電流を送りその加熱部分３８で直接端子２６を加熱す
るヒートパルス式半田付は装置などがある。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、上記のような従来の方法では、第７図、
第８図に示すような形状のコネクター２を半田付けする
には不適当である。通常の場合コンピュータを構成する
印刷配線基板は、まず始めに片面を第１０図の赤外線リ
フロー炉を用いた半田付は装置を用いて半田付けし、次
に反対側の面は第１１図の噴流式半田付は装置を用いる
ことが多い。ところが第７図、第８図に示すようにこの
コネクター２は、印刷配線基板１の端面に突出した形で
取り付けられ、かつコネクター２の本体が印刷配線基板
１の板厚の中心の上下両方向にとび出しているという形
状上で、前述の噴流半田付は装置とは別の装置で半田付
けを行う必要がある。

なぜならコネクター２を取り付けた状態ではその形状上
印刷配線基板の搬送が困難であり、またコネクター２本
体が溶融した半田の波をかぶり損傷を受けるからである
。

また、赤外線リフロー炉を用いた半田付は装置も印刷配
線基板全体を炉中で加熱する必要があり、コネクター２
本体の耐熱性や、すでに−度炉中で半田付けされている
他の電子部品への信頼性の点で不適当である。

また、常時加熱ブロック式半田付は装置や、パルスヒー
ト弐半田付は装置や熱風式半田付は装置では以下に述べ
る点において課題がある。上記のようなコネクター２を
実装する場合まず印刷配線基板１の導電体部分（図示せ
ず）が設けられているブロックの非導電体部分を含むす
べての範囲に、通常のスモールアウトラインパッケージ
（ＳＯＰ　１や、フォートフラットパック（ＱＦＰ　）
などの半導体を取り付ける場合より多量のクリーム半田
３１を糸状に塗布する。そしてそのクリーム半田が溶融
したときの凝集力を利用して、コネクター２を印刷配線
基板１に実装する。しかし常時加熱式ブロック式半田付
は装置や、ハｆｉ７スヒート式半田付は装置や熱風式半
田付は装置では、熱量が不十分であり１クリーム半田３
１が凝集しない場合があり短絡不良が発生していた。一
方、レーザ光線式半田付は装置では、上記したような課
題は解決することができるが、コスト面で割高となる。

本発明は上記した課題に鑑み、基板の両面に接合部があ
る電子部品を高速で高精度にかつ安価に半田付けを行う
ことができる半田付は装置を提供することを目的とする
。

課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するために、印刷配線基板を保
持し、かつ一定速度で移動させる手段と、印刷配線基板
の両側からクリーム半田を塗布する手段と、棒状の赤外
線ランプから発する熱を凹面鏡で集光し、印刷配線基板
の両側から照射する加熱機構を備えたものである。

作用 本発明は上記した構成によって、棒状の赤外線ランプか
ら発する熱を凹面鏡で集光し、被接合部のみを局部的に
加熱することによりコネクター本体及び他の電子部品に
加熱による損傷を与えることなく半田付けができる。

さらにランプの発する熱を凹面鏡によって集めるので熱
量は十分であるため、糸状に塗布されたクリーム半田を
溶融時の凝集力で自然に分割する。

加えてクリーム半田を印刷配線基板の両面から同時に塗
布し、さらに前記ランプにより基板の両面から同時に加
熱することにより、半田付は時間を大幅に短縮される。

実施例 以下本発明の一実施例の半田付は装置について、図面を
参照しながら説明する。第１図、第２図。

第３図は本発明の実施例における半田付は装置を示すも
のである。第１図、第２図において、１は印刷配線基板
、２はコネクター、３はクリーム半田塗布装置、４は加
熱装置、６は搬送装置、９は保持部材である。印刷配線
基板はコネクターを下にして搬送装置の上に倒立させて
、部材９で保持できる。塗布装置及び加熱装置は基板を
はさんで対向する位置に構成しかつ両装置は基板に対し
て前後進の運動が可能なように構成されている。搬送装
置は印刷配線基板をクリーム半田の塗布装置の位置、お
よび加熱装置の位置へ移動させる。前記移動距離は０．
０６１１単位で設定が可能であり、また移動速度も任意
に変更可能なように構成されている。

第４図は加熱装置の赤外線ランプを示すものである。棒
状の赤外線ランプ１１から発する熱を凹面鏡１２で集光
し、直線状の加熱領域１３を得ている。第６図は塗布装
置を示すものである。クリーム半田１６は筒状の容器に
いれられ、加温ヒータ１６の巻かれている円筒部材１７
に固定されている。この円筒部材１８はバネ１３で基板
側へ押し付けられている。基板１にはストッパー１４が
当たり、基板と吐出ノズルの間には常に適正な隙間ｌが
確保される構成となっている。第６図は加熱装置の加熱
プロファイルである。本加熱装置は待機電圧、予熱電圧
、本加熱電圧、予熱時間、本加熱時間が任意に設定可能
なように構成されている。

以上のように構成された半田付は装置について以下その
動作を説明する。印刷配線基板１を、コネクター２を下
側にして搬送装置の上に倒立させて保持部材９で保持す
る。搬送装置６は印刷配線基板１をクリーム半田塗布装
置３のところへ移動させる。ここで印刷配線基板の両側
のクリーム半田塗布装置３は印刷配線基板１の方へ前進
する。

クリーム半田の塗布工程においては、第６図に示す通り
クリーム半田塗布装置３のストッパー１４が印刷配線基
板１に当たり、バネ１３で塗布装置全体が基板に押し付
けられることにより、半田の吐出ノズルと基板との距離
が一定に保たれる。ヒータ１６によりあたためられてい
るクリーム半田はエアー圧力により吐出されており、印
刷配線基板１を一定速度で移動することにより、クリー
ム半田１６を均一に塗布する。

クリーム半田塗布装置３は塗布終了後後進する、その後
印刷配線基板１は加熱装置４に搬送される、加熱装置４
が基板に対して前進し赤外線ランプ１１が第６図の加熱
電圧プロファイルに従って加熱されて発光して半田付け
を行う。このとき赤外線ランプ１１よシ輻射される熱は
加熱領域１３に集光され局部的な加熱となるが、さらに
第２図のように遮光板１０をつけて半田付は部以外への
熱の影響を完全に遮断している。

以上のように本実施例によれば、印刷配線基板を倒立し
て保持し、かつ一定速度で移動させる機構と、印刷配線
基板の両側からクリーム半田を塗布する機構と、棒状の
赤外線ランプから発する熱を凹面鏡で集光し、印刷配線
基板の両側から照射する加熱機構を設けることにより、
第７図、第８図に示すような端子間ピッチが、１．２７
１ｆｆと高密度でかつ半田付けの熱容量が大きく、さら
に基板の両面に接合部のある電子部品を高速、高品質か
つ安価に半田付けする方法を提供することができる。な
お、本実施例において基板は倒立状態で保持したが、こ
れは半田の塗布状態や半田付は状態の観察を容易にし、
かつ基板両面の半田付は条件を同一にするだめであシ、
水平状態に保持してもよい。またコネクターの形状は第
７図、第８図の様な形状で説明したが、第９図の様なハ
イブリッドＩＣ２０によく用いられる電子部品でもよい
。

また第６図において基板１と吐出ノズ／Ｌ’６との隙間
ｌを固定としたが任意に調節可能なようにしてもよい。

発明の効果 以上のように本発明は、印刷配線基板を保持し、かつ一
定速度で移動させる機構と、印刷配線基板の両側からク
リーム半田を塗布する機構と、棒状の赤外線ランプから
発する熱を凹面鏡で集光し、印刷配線基板の両側から照
射する加熱機構を設けることにより、端子間ピッチが、
１．２７ｆｆと高密度でかつ半田付けの熱容量が大きく
、さらに基板の両面忙接合部のある電子部品を高速、高
品質かつ安価に半田付けする方法を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】 第１図〜第３図は本発明の実施例を示す図でそれぞれ斜
視図、平面図、側面図、第４図は加熱装置の斜視図、第
６図は塗布装置の断面図、第６図は加熱電圧プロファイ
ルを示す図、第７図〜第９図はコネクターを示す図でそ
れぞれ斜視図、断面図、斜視図、第１０図は赤外線リフ
ロー炉の断面図、第１１図は噴流半田式半田付は装置の
概略図、第１２図はレーザー光線式半田付は装置の概略
図、第１３図は熱風式半田付は装置の概略図、第１４図
は常時加熱ブロック式半田付は装置の概略図、第１６図
はパルスヒート弐半田付は装置の概略図である。 代理人の氏名　弁理士　粟　野　重　孝　ほか１名第４
図 １−！ｐ！Ｉ配揉（猛 ２−４來フタ ３−　孝千亨ぺ 第５図 陪　閣 手続補正書 ２発明の名称 半田付は装置 ３補正をする者 事件との関係 住　　所 名　　　称 代表者 ４代理人 住　　　所 特　　許　　出　　願　　人 大阪府門真市太字門真１００６番地 （５８２）松下電器産業株式会社 谷　　　　井　　　　昭　　　　雄 〒　５７１ 大阪府門真市大字門真１００６番地 松下電器産業株式会社内 や 夕 ６、補正の内容 （１）　　明細書第３頁第１行目の「クリーム半田」を
「熱可塑性の導電接合剤（以下クリーム半田と記する）
」に補正します。 （２）同第３頁第１２行目から第１４行目の「印刷配線
基板２３の非実装面から溶融された半田（図示せず）」
を「溶融された半田３９」に補正します。 （噂　同第６頁第２行目の「クリーム半田３１」を「ク
リーム半田」に補正します。 （４同第６頁第３行目の「糸状に塗布する。」を［糸状
に塗布する。 なぜならコネクターは外力を受ける部材でありしっかり
固定する必要があり、また５ｏ−ＱＦＰよ多端子自体も
太いので多量の半田を要する」に補正します。 （９）同第６頁第３行目から第４行目の「溶融したとき
の凝集力を利用して、コネクタ２」を「溶融するときの
凝集力を利用して、糸状に塗布したクリーム半田を分離
し、各接合部に凝集させて、短絡不良なくコネクタ２」
に補正します。 （−同第６頁第８行目の「クリーム半田３１」を「クリ
ーム半田」に補正します。 （′７）同第６頁第９行目の「発生していた。」を「発
生する。さらに常時加微ブロック式やパルスモード式は
加熱部が半田付部に接触するために７ラツクスで汚れを
とるためたびたび清掃しなければならないという問題が
ある。」に補正します。 −同第８頁第２行目の「５は搬送装置」を「６は搬送装
置、６は吐出ノズル、７はガイドシャフト、８はエア駆
動装置」に補正します。 （至）同第８頁第１２行目の「第４図」を「第４図（ａ
）、（ト）」に補正します。 ＯＱ　　同第８頁第１８行目の「円筒部材１８」を「円
筒部材１７」に補正します。 αη　同第８頁第２０行目の「ノズル」を「ノズル６」
に補正します。 （６）同第１１頁第６行目の「ＩＣ２０Ｊをｌ’−ＩＣ
Ｊに補正します。 （至）同第１１頁第６行目の「電子部品」を「端子形状
」に補正します。 Ｑ４　　同第１２頁第３行目の「第４図」を「第４図（
ａ）」に補正します。 αυ　同第１２頁第４行目の「、第６図」を「、第４図
（ｂ）は加熱装置の断面図、第６図」に補正します。 ０時　図面第４図〜第１１図をそれぞれ別紙の通り補正
します。 ４図 （α） 第　５１！１ 第６１！１ Ｍ　　間 冨 図 ！ 処 図 り 第 図 第１０図 第１１図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）印刷配線基板を保持し、かつ一定速度で移動させ
   る手段と、印刷配線基板の両側から熱可塑性の導電接合
   剤を塗布する塗布手段と、棒状の赤外線ランプから発す
   る赤外線を集光し、印刷配線基板の両側から照射する加
   熱手段を備えてなる半田付け装置。
2. （２）塗布手段が、印刷配線基板と導電接合剤の塗布ノ
   ズルとの距離を一定に保つ手段と前記導電接合剤を加温
   する手段とを備えてなる請求項１記載の半田付け装置。
3. （３）加熱手段が照射される赤外線が、被半田付け部以
   外には照射されないようにする遮光板を備えてなる請求
   項１記載の半田付け装置。
4. （４）加熱手段が温度を待機温度、予備加熱温度、本加
   熱温度の３段階に制御する回路と、少なくとも予備加熱
   時間、本加熱時間を制御する回路を備えてなる請求項１
   記載の半田付け装置。