JPH035070A - キャリアレス自動半田付け装置 - 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、キャリアレス自動半田イ」け装置に係り、特
に基板を搬送方向と直交する方向の垂直面内で傾斜させ
た状態で、基板を搬送するに従い水平方向の位置が次第
に上昇するように搬送すると共に、基板搬送方向に対し
て水平面内で非直角方向に傾斜させて噴流式半田槽を配
設し、基板の下面と噴流式半田槽のノズルとの距離がノ
ズルの長手方向の全長にわたって略等しくなるようにし
て良好な半田付けを行わせると共に、半田付けの終了し
た基板を基板搬入部に返送するようにしたキャリアレス
自動半田付は装置に関する。

従来の技術 基板を搬送しながら半田付けを行った後、該基板を返送
装置により返送する従来のキャリアレス自動半田付は装
置においては、基板を水平に保持しながら搬送し、該基
板の搬送方向に対して直角方向に配設した噴流式半田槽
から溶融半田を噴出させて半田付けする装置が採用され
ているが、該従来装置によると基板の下面から溶融半田
が離れるいわゆる半田切れの際、基板は下に凸に反る傾
向があるので、溶融半田が基板の幅方向の中央部におい
て基板から離れるため、該中央部に近傍して配置された
電子部品のリード線が一緒に半田付けされてしまうブリ
ッジ、ツララ及びボタツキが発生し易く、従って十分な
半田付は性能を確保することが難しく、また完成基板が
不良となってしまう場合があるという欠点があった。特
に最近の高密度実装の基板においては、リード線間のピ
ンチが小さく、最小ピッチの基板、例えば９．５ｍｍ程
度の基板では上記した半田付は不良が発生し易く、完成
基板の信頼性からも大きな問題があった。

また、不良半田付は基板は手作業で修正しなければなら
ず作業効率が低下するという欠点があった。

目　　的 本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになされ
たものであって、その目的とするところは、キャリアレ
ス自動半田付は装置において、基板を基板搬送方向の垂
直面内で傾斜させた状態で挾持し、該基板を搬送するに
従い水平方向の位置が次第に上昇するように搬送すると
共に、該基板搬送方向に対して水平面内で非直角方向に
傾斜して配設した噴流式半田槽のノズルから噴出する溶
融半田に基板下面を接触させて半田付げすることにより
、基板の下面とノズルとの距離を該ノズルの全長にわた
って略等しくし、基板と溶融半田の接触条件を基板の全
面にわたって同一の理想的な条件とすることであり、ま
たこれによって半田付は性能を向上させることである。

また他の目的は、基板の搬送方向に対して直角方向成分
の溶融半田の流れを生じさせながら半田付けすることに
より、半田切れを基板の進行方向と直角方向の一端で行
わせて半田が基板の幅方向の中央部に集中することを防
止してブリッジ、ツララ及びボタツキ等の半田付は不良
を防止することであり、またこれによって基板の修正作
業をなくし作業効率を向上させることである。更に他の
目的は、半田付けの終了した基板を搬送装置の下方に配
設した返送装置により返送することにより、１箇所で１
人が基板の搬入及び搬出を行えるようにして、作業効率
を向上させることである。

構成 要するに本発明は、平行に配設された一対のチェーンコ
ンヘアの間で基板を挾持して搬送するに従い、該基板の
水平方向位置が次第上昇するようにすると共に前記基板
を前記基板搬送方向と直交する方向の垂直面内で傾斜さ
せて搬送する搬送装置と、該搬送装置の基板搬送終端側
において前記搬送された基板を積載して下降し前記搬送
装置下方に配設されたコンヘアにより前記基板搬送方向
と逆の方向に前記基板を搬送した後上昇させて前記搬送
装置の基板搬送始端側に戻す返送装置と、前記搬送装置
の下方に配設され前記基板を予備加熱するヒータと、該
ヒータの前記基板搬送方向下流側に前記基板搬送方向に
対して水平面内で非直角方向に傾斜して配設され溶融半
田を噴出する噴流式半田槽とを備え、前記基板を連続的
に搬送して半田付けすると共に前記搬送装置により搬送
される基板の下面と、前記噴流式半田槽のノズル上面と
の距離が該ノズルの長手方向の全長にわたって略等しく
なるように構成したことを特徴とするものである。

以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明する。第１
図及び第２図において、キャリアレス自動半田付は装置
１は、搬送装置２と、返送装置３と、ヒータ４と、噴流
式半田槽５とを備えている。

搬送装置２は、基板６を矢印Ｂ方向に搬送するものであ
って、２組のチェーンコンヘア８か平行に配設されてい
る。チェーンコンベア８は、図示しないモータにより駆
動されるスプロケット９に巻き掛けられており、また基
板６の搬送方向（矢印Ｂ方向）に向かって水平線に対し
て上昇するように角度αだげ傾斜して配設されている。

チェーンコンベア８には図示しない多数の保持爪か固定
されていて２組のチェーンコンベア８の保持爪の間に基
板６を挾持して、キャリアを用いることなく、矢印Ｂ方
向に基板６を搬送するように構成されている。２組のチ
ェーンコンヘア８の延長線上には、該チェーンコンベア
から基板６を受は取り昇降台１０Ａまで搬送するヘルド
コンヘア１１が夫々配設されている。該ベルトコンベア
は、複数のガイドプーリ１２にヘルド１３が巻き掛けら
れていて、１つのガイドプーリ１２と一体的に固定され
た第１の傘歯車１４に、スプロケット９に一体的に固定
したプーリ１５からベルＩ・１６を介して回転運動を伝
達される第２の傘歯車１８を噛み合わせて、チェーンコ
ンベア８と同速度でヘルド１３を走行させ、基板６を搬
送するように構成されている。

返送装置３は、半田付けの終了した基板６を搬送装置２
の始端側２ａに返送するものであって、搬送装置２の始
端側２ａ及び終端側２ｂには夫々２本のガイド棒１９に
嵌合してこれにより案内されながら上下方向（矢印Ｃ及
びＥ方向）に移動自在とした昇降台１０Ａ、ＩＯＢが配
設され、該昇降台の先端は２木の腕１０ａ、１０ｂが二
叉状に形成され、夫々の腕には複数のガイドプーリ２０
に巻き掛けられていてモータ２１によって駆動されるベ
ルト２２が装着されている。該ベルト２２はヘルドコン
ヘア１１と同速度で走行して該ヘルドコンベア又は後述
するコンベア２５から基板６を受υ取るように構成され
ている。

２台の昇降台１０Ａ及び１０Ｂの間の搬送装置２の下方
にはモータ２３により駆動されるプーリ２４に巻き掛け
られたコンベアヘルド２５が配設されていて、下降した
昇降台１０Ａから基板６を受は取り、矢印り方向に搬送
するように構成されている。

搬送装置２の下方に配設されたフラクサ２６は、搬送す
る基板６の下方に配設されて基板６の要半田付は箇所に
半田が付着し易いようにフラツクスを塗布するものであ
り、基板６の搬送方向（矢印Ｂ方向）に対して水平面内
で略４５°の角度傾斜して配設されている。

ヒータ４は、基板６を所定の温度（例えば約１１０℃）
まで予備加熱するもので、約１ｍの長さにわたって電熱
器２８が配置されており、本実施例では噴流式半田槽５
の傾斜に合わせてヒータ４の前端部４ａにおいてヒータ
の長さが次第に長く、また後端側４ｂにおいて次第に短
かく構成することで予備加熱する時間を基板６の全面で
同じ時間とし、基板６を均一に加熱するようになってい
る。

噴流式半田槽５は、１次半田槽２９と２次半田槽３０と
からなり、両半田槽２９．３０には図示しないヒータで
溶解された溶融半田（図示せず）が貯えられ、夫々モー
タ３１、プーリ３２、ヘルド３３及びプーリ３４を介し
て駆動されるインペラ３５により各々のノズル３６及び
３８から溶融半田を噴出して搬送される基板６の下面に
接触させて半田付けするようになっている。

１次半田槽２９及び２次半田槽３０のノズル３６及び３
８は基板６の搬送方向（矢印Ｂ方向）に対して水平面内
で略４５°傾斜して配設され、また１次半田槽２９のノ
ズル３６には該ノズルの長手方向に沿って平行回転板３
９が配設され、モータ４０で回転させることに１：、リ
ノズル３６から噴出する溶融半田にパルス状の波を発生
させるように構成されている。

また、噴流式半田槽５の下流側には半田付けされて高温
となった基板６を冷却する冷却ファン４１が、また本体
カバー４２の上部に半田イ」りの際発生するガス、煙等
を排出する排気ファン４３が配設されている。

作用 本発明は、上記のように構成されており、以下その作用
について説明する。第１図及び第２図において、半田槽
２９及び３０内の半田はヒータ０ （図示せず）に通電することで加熱されて溶融し、モー
タ３１かヘルド３３を介してインペラ３５を回転させ、
溶融半田を夫々のノズル３６及び３８から上方に噴出す
る。ノズル３６から噴出する溶融半田にはモータ４０で
駆動され溶融半田中で回転する平行回転板３９が作用し
て噴流半田にパルス状の波を発生させ、またノズル３８
の近傍には案内板（図示せず）が配置され、これにより
案内されてノズル３８から噴出する溶融半田の波頭には
平坦部が形成される。

図示しないモータに通電すると回転を開始し、該回転運
動はスプロケット９に伝達されて該スプロケットに巻き
掛けられたチェーンコンヘア８が走行する。ここで矢印
Ａ方向に基板６を搬入するとチェーンコンヘア８に固定
された多数の爪が基板６の進行方向左端６ａ及び右端６
ｂを挾持して該基板を矢印Ｂ方向に搬送する。

搬送装置２により搬送された基板６は、フラクサ２６の
上方に搬送されて基板６の要半田付は箇所にフラクサ２
６から噴出するフラックスが塗布１ される。フラクサ２６は基板搬送方向に対して水平面内
で略４５°傾斜して配設されでいるので実質的なフラッ
クス塗布開口面積は実際の開口面積の約１．４倍の広さ
で作用し、効率的にフランクス塗布が行われる。

フラクサ２６で処理された基板６は、更にヒータ４の上
方を搬送されながら約１１０°Ｃまで徐々に予備加熱さ
れる。ヒータ４の前端部４ａ及び後端側４ｂは噴流式半
田槽５と平行に水平面内で略４５°傾斜させであるので
、基板の予備加熱時間及び加熱が終了してから噴流式半
田槽５に達するまでの時間が基板６のすべての部分で等
しくなり、基板６に温度のバラツキが生じることはない
。

基板６が１次半田槽２９まで搬送されると、１次半田付
けされるが、ノズル３６から噴出する溶融半田には前述
した如くパルス状の波が発生しているので、フラックス
が加熱されて生ずるガスは該パルス波により基板６の下
面から効率的に排除されて基板６を均一に溶融半田で濡
らす。次いで基板６は平坦部の溶融半田の波頭を持つ２
次半田２ 槽３０で理想的な半田付は時間である約３秒間溶融半田
と接触して半田付けが行われる。噴流式半田槽５は基板
６の搬送方向（矢印Ｂ方向）に対して水平面内で略４５
°傾斜しているので、ノズル３６及び３８から噴出する
溶融半田の流れは、基板６に対して相対的に搬送方向（
矢印Ｂ方向）と略直角方向の成分の流れを生じながら半
田付けすることになり、半田切れは第１図において基板
６の左端６ａから始まり、右端６ｂで終了する。従って
溶融半田が基板６の幅方向の中央部に集中することがな
くなりブリッジ、ツララ及びホタツキ等の半田付は不良
の発生が防止される。

半田付けされた基板６は、冷却ファン４１で冷却された
後、更に搬送されてチェーンコンヘア８と同速度で走行
しているヘルｌ−１３」二に積載されて搬送され、更に
ベルト２２へと受は渡されて搬送され、昇降台１０Ａに
載せられる。基板６が昇降台１０Ａに載るとヘル１２２
の動きが停止し、昇降台１０Ａはガイド棒１９により案
内されながら下降（矢印Ｃ方向）してヘルド２２と返送
装置３のベルト２５の高さが略等しくなる位置で停止す
る。するとモータ２１ば基板６を受は取る場合と逆方向
に回転して基板６を送り出して（矢印り方向）ベルト２
５に該基板を載せる。モータ２３により駆動されるベル
ト２５は基板６を矢印り方向に搬送して、下降位置にあ
りモータ２１によりベルト２２が駆動されている昇降台
ＪＯＢに基板６を送り出す。基板６が昇降台１０Ｂに載
るとモータ２１が停止し、該昇降台は矢印Ｅ方向にガイ
ド棒１９に沿って上昇して停止する。そして作業者は基
板６を矢印入方向に搬入した位置と略同じ位置で基板６
を矢印Ｆ方向に搬出することにより半田付けが終了する
。

効果 本発明は、上記のようにキャリアレス自動半田付は装置
において、基板を基板搬送方向の垂直面内で傾斜させた
状態で挾持し、該基板を搬送するに従い水平方向の位置
が次第に上昇するように搬送すると共に、該基板搬送方
向に対して水平面内で非直角方向に傾斜して配設した噴
流式半田槽の４ ３ ノズルから噴出する溶融半田に基板の下面を接触させて
半田付けするようにしたので、基板の下面とノズルとの
距離を該ノズルの長手方向の全長にわたって略等しくで
き、基板と溶融半田の接触条件を基板の全面にわたって
同一の理想的な条件にすることができる効果があり、ま
たこの結果半田付は性能を向上させることができる効果
がある。

更には基板の搬送方向に対して直角方向成分の溶融半田
の流れを生じさせなから半田付けするようにしたので、
半田切れを基板の進行方向と直角方向の一端で行わせて
半田が基板の幅方向の中央部に集中することを防止でき
るのでブリッジ、ツララ及びボタツキ等の半田付は不良
を防止できる効果があり、またこの結果基板の修正作業
をなくして作業効率を向上させることができる効果があ
る。

また半田付けの終了した基板を返送するようにしたので
、１箇所で１人が基板の搬入及び搬出を行うことができ
、作業効率を向上させることができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

５ 図面は本発明の実施例に係り、第１図はキャリアレス自
動半田付は装置の全体を示す平面図、第２図は同じく側
面図である。 ■はキャリアレス自動半田付は装置、２は搬送装置、２
ａは始端側、２ｂは終端側、３ば返送装置、４はヒータ
、５は噴流式半田槽、６ば基板、８はチェーンコンベア
、２５はベルト、３６゜３８はノズルである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　平行に配設された一対のチェーンコンベアの間で基
   板を挾持して搬送するに従い、該基板の水平方向位置が
   次第上昇するようにすると共に前記基板を前記基板搬送
   方向と直交する方向の垂直面内で傾斜させて搬送する搬
   送装置と、該搬送装置の基板搬送終端側において前記搬
   送された基板を積載して下降し前記搬送装置下方に配設
   されたコンベアにより前記基板搬送方向と逆の方向に前
   記基板を搬送した後上昇させて前記搬送装置の基板搬送
   始端側に戻す返送装置と、前記搬送装置の下方に配設さ
   れ前記基板を予備加熱するヒータと、該ヒータの前記基
   板搬送方向下流側に前記基板搬送方向に対して水平面内
   で非直角方向に傾斜して配設され溶融半田を噴出する噴
   流式半田槽とを備え、前記基板を連続的に搬送して半田
   付けすると共に前記搬送装置により搬送される基板の下
   面と、前記噴流式半田槽のノズル上面との距離が該ノズ
   ルの長手方向の全長にわたって略等しくなるように構成
   したことを特徴とするキャリアレス自動半田付け装置。 ２　前記噴流式半田槽の前記基板搬送方向に対する水平
   面内での傾斜角度を略４５゜としたことを特徴とする請
   求項１に記載のキャリアレス自動半田付け装置。