JPH0344433B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明はDIP（dual in line package）型フラ
ツトパツクのLSI（large scale integrated
circuit）、あるいはQIP（quad in line package）
型フラツトパツクのLSI等の面実装型LSIをプリ
ント基板に半田付けする面実装型LSIの半田付け
装置に関する。

「従来の技術」 従来の、この種の面実装型LSIの半田付け装置
には、第７図及び第８図に示すようなものがあつ
た。まず、第７図はプリント基板上の半田付け箇
所に、熱源を近ずけることにより半田付けを行う
もので、図中、１はプリント基板で、２は該プリ
ント基板１の部品搭載面に形成された端子接続
部、３は面実装型LSI、４は該LSI３の側面から
突出したリード、５は浸積法またはスクリーン印
刷等により、上記の端子接続部２に予め付着され
た半田、６は上記の半田５の融点以上の熱風を噴
出する円筒状の熱風発生器で、その先端はノズル
状に形成され、内部にはヒータ６ａが配置されて
いる。そして、熱風発生器６には圧縮空気を供給
するホース７が接続されている。また、熱風発生
器６はプレート８に固定され、シリンダ９により
上下動する。

一方、第８図の従来例では面実装型LSIが、搭
載されたプリント基板を、加熱炉の中に一定時間
放置して半田付けを行うもので、図中、１０は赤
外線照射ランプ等の加熱手段を内部に具備した加
熱炉、１２はプリント基板１を搬送する搬送機で
ある。図中、第７図と同一の付記番号のものは同
一部品を示す。

次に、上記の第７図及び第８図に示した半田付
け装置においては、面実装型LSI３はリード４が
端子接続部２に正しく接続される位置に搭載され
ている。

そこで、第７図においては、熱風発生器６の先
端は、端子接続部２と対応する位置に配置され、
シリンダ９により熱風発生器６が下降状態にある
ときに、熱風発生器６の先端から噴出する熱風に
より半田５を溶融した後、熱風発生器６を上昇し
て半田５を自然冷却により凝固させる。

一方、第８図においては、搬送機１２によりプ
リント基板１を加熱炉１０に搬送し、加熱手段１
１により半田５が完全に溶融した後、再び、搬送
機１２によつてプリント基板１を加熱炉１０から
排出させ、自然冷却により半田５を凝固させる。

上記したように、２つの半田付け装置では、加
熱、冷却という２つの工程を有するが、これらの
リフロー法では面実装型LSI３の半田付け箇所の
半田５のすべてが溶融状態となつたとき、搭載時
に端子接続部２に対してリード４が多少位置ずれ
していても、溶融した半田５の表面張力により、
リード４が端子接続２の中心に引寄せられる自己
修正効果を生じるという特徴がある。

また、その他の従来技術として、電子部品のリ
ードを端子接続部に半田付けするに際して、加熱
手段と同期して押圧手段により電子部品を押圧し
ながら端子接続部の半田を溶融し、その後、押圧
手段により押圧しながら半田を冷却手段により冷
却して凝固させるようにしてものが存在した（例
えば、特開昭55−96796号公報）。

「発明が解決しようとする問題点」 しかし、上記のいずれの半田付け装置において
も、LSI３の各リード４の先端は、製造時の誤差
や搬送時に外力が加わることなどにより、同一の
平面上になく、上下に位置ずれしている場合が多
い。従つて、このようなLSI３をプリント基板１
に搭載したとき、複数本のリード４の中には、接
続端子部２との間に〓間の生じるものが発生す
る。このため、接続端子部２に一定の厚さで半田
５を供給しても、半田付けの強度が相違する。ま
た、接続端子部２とリード４との〓間が大きい場
合には、半田付けができないこともあり、半田付
け不良が多いという問題点があつた。

また、電子部品を押圧しながら加熱し、その
後、押圧状態を保持して冷却するという従来技術
にあつては、LSIのような複数個のリードを有す
る電子部品と複数個の端子接続部を半田付けする
に当たつて、リフロー半田の自己修正効果とは無
関係に押圧して加熱冷却するので、製造時の誤差
や搭載精度の誤差によりリードが水平方向に位置
ずれしている場合には、複数個のリードと複数個
の端子接続部との間にズレが生じたまま半田付け
するので、半田不良や半田付けが出来ないという
問題を依然として有していた。

「問題点を解決するための手段」 本発明は上記のような問題点を解決するために
成されたもので、次のように構成したものであ
る。

プリント基板上に面実装型LSIを搭載し、予め
半田が付着されている複数個の端子接続部に面実
装型LSIの複数個のリードを半田付けする面実装
型LSIの半田付け構造において、上記の複数個の
端子接続部の半田を溶融させる加熱工程と、半田
の溶融後、面実装型LSIをプリント基板に押し付
ける加圧工程と、加圧を持続したまま半田を凝固
させる冷却工程とから構成することによつて、自
己修正効果が生じるというリフロー法の特徴を生
かしつつ、半田付けの信頼性を向上させることを
目的とした面実装型LSIの半田付け装置を提供す
るにある。

「発明の構成」 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

第１図、第２図、第３図、第４図は本発明に係
る半田付け装置の動作過程を示す正面図で、第５
図及び第６図は同半田付け装置の動作状態の詳細
を示す拡大図である。

上記の図面において、２１は面実装型LSIで、
該LSI２１の側面には、水平方向に複数本のリー
ド２２が突出している。２３はプリント基板で、
該プリント基板２３の部品搭載面には、上記のリ
ード２２と対応して端子接続部２４から形成され
ている。そして、端子接続部２４には浸積法また
はスクリーン印刷等により、予め半田２５が供給
されている。

２６，２７は上記の半田２５の融点以上の熱風
を噴出する円筒状の熱風発生器で、その先端２６
ａ，２７ａはノズル状に形成され、内部にはヒー
タ２８，２９が配置されている。また、熱風発生
器２６，２７には圧縮空気を供給するホース３０
が接続されている。そして、上記の熱風発生器２
６，２７は所定間隔だけ離間して、プレート３１
に垂直に固定され、シリンダー３２により上下動
する。

３３は棒状のプツシヤーで、このプツシヤー３
３は、上記一対の熱風発生器２６，２７の中央に
おいて、プレート３１に対して上下動自在に挿入
され、その上端はシリンダ３４に連結されてい
る。

３５は上記の２個のシリンダ３２と３４を固定
するベースである。このベース３５は図示しない
がロボツトアーム等の移動装置に支持され、固定
されたプリント基板２３上の任意の位置で停止で
きるように構成してもよいし、あるいは、逆にベ
ース３５を一定に位置に固定し、プリント基板２
３をＸ−Ｙテーブル等で移動させてもよい。

「発明の作用」 次に、上記の実施例の作用について説明する。

まず、面実装型LSI２１は、リード２２がプリ
ント基板２３の端子接続部２４と正しく接続され
る位置に搭載されている。

そこで、上記したように、プリント基板２３ま
たはベース３５を移動して、半田付け箇所、即
ち、端子接続部２４及びリード２２の直上に、熱
風発生回路２６，２７の先端２６ａ，２７ａが位
置するように固定する。次いで、第１図で示すよ
うに、シリンダ３２により熱風発生器２６，２７
及びプレート３１を下降し、熱風発生器２６，２
７の先端２６ａ，２７ａから熱風を噴出すると、
半田２５が溶融し始める。そして、半田２５がす
べて溶融すると、前述した自己修正効果により、
面実装型LSI２１の水平面上の位置ずれは修正さ
れる。以上が加熱工程であるが、熱風発生器２
６，２７が下降してから半田２５が溶融するまで
の必要時間は、通常、数秒程度である。

次に、第２図で示すように、プツシヤー３３の
シリンダ３４により、プツシヤー３３が下降し、
その先端が面実装型LSI２１の天面を押す。この
ときの押圧力はリード２２が、すべて端子接続部
２４に接触する力以上で、かつプリント基板２３
や面実装型LSI２１を破壊させない程度の力に設
定する。この押圧力により面実装型LSI２１は下
方へ押し付けられ、リード２２が曲がつて上記の
加熱工程で第５図で示すような状態になつても、
第６図で示すように、すべてのリード２２が端子
接続部２４に接触するようになる。以上加圧工程
である。なお、第５図及び第６図では半田２５が
省略されている。

更に、第３図で示すように、プツシヤー３３で
面実装型LSI２１を上昇させて、半田２５を自然
冷却で凝固させる。以上が冷却工程であり、最後
に第４図で示すように、プツシヤー３３が上昇し
て、加圧を解除し半田付け完了となる。

ここで、上記の実施例では熱風発生器２６，２
７をシリンダ３２によつて上昇、下降させて加
熱、冷却を行つていたが、シリンダ３２を用いず
に熱風発生器２６，２７を下降位置に固定し、送
風の開始、停止あるいはヒータ２８，２９の通
電、遮断により加熱、冷却を行つても同様の効果
が期待できる。また、熱風発生器２６，２７の代
わりに赤外線照射器等の非接触加熱手段を用いて
もよい。

要するに、本発明は(1)非接触で、１個の面実装
型LSI２１の半田付けの箇所のすべてを加熱し、
半田２５を溶融させる加熱工程、(2)自己修正効果
が生じた後、面実装型LSI２１をリード２２がす
べて端子接続部２４に接触させるように加圧する
工程、(3)加圧を接続したまま半田２５を凝固させ
た後、加圧を解除し半田付け箇所を冷却する冷却
工程が実現できればよい。

「発明の効果」 本発明は叙上のように、プリント基板２３上に
面実装型LSI２１を搭載し、予め半田が付着され
ている複数個の端子接続部２４に面実装型LSI２
１の複数個のリード２２を半田付けする面実装型
LSIの半田付け構造において、上記の複数個の端
子接続部２４の半田を溶融させる加熱工程と、半
田２５の溶融後、面実装型LSI２１をプリント基
板２３に押し付ける加圧工程と、加圧を持続した
まま半田２５を凝固させる冷却工程とから構成し
たものである。

従つて、半田付け時の自己修正効果が発生する
こと及び、面実装型LSI２１が加圧されることに
よつて、面実装型LSI２１の搭載精度がラフであ
つても、リード２２の垂直方向のばらつきにより
半田不良をなくすことができる。また、構造が簡
単で、信頼性の高い半田付け装置を製作すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図は本発明に係
る半田付け装置の動作過程を示す正面図で、第５
図及び第６図は同半田付け装置の動作状態の詳細
を示す拡大図、第７図及び第８図は夫々従来の半
田付け装置を示す正面図である。 ２１……面実装型LSI、２２……リード、２３
……プリント基板、２４……端子接続部、２５…
…半田、２６，２７……熱風発生器、３３……プ
ツシヤー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ プリント基板上に面実装型LSIを搭載し、予
   め半田が付着されている複数個の端子接続部に面
   実装型LSIの複数個のリードを半田付けする面実
   装型LSIの半田付け構造において、 上記の複数個の端子接続部の半田を融解させる
   加熱工程と、 半田の溶融後、面実装型LSIをプリント基板に
   押し付ける加圧工程と、 加圧を持続したまま半田を凝固させる冷却工程
   と、 から構成したことを特徴とする面実装型LSIの半
   田付け装置。