JPH0685440A - フラックスの塗布方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スプレーノズルに回転を伴なう揺動運動を行
わせながらフラックスを基板に塗布すること及び基板の
大きさに対応して揺動運動の大きさや速度を調節可能と
することにより、最少数のスプレーノズルにより最適量
のフラックスを基板に均一に塗布して半田付け後の基板
の洗浄を不要としてフロン等の洗浄剤による環境汚染を
防止する。 【構成】 フラックスを霧状にして噴霧するスプレーノ
ズルを固定軸を中心として揺動させながら基板に塗布す
るように構成すると共にスプレーノズルの装着位置及び
揺動角度を調節自在としてフラックスの塗布範囲、塗布
濃度を任意に調節できるようにした構成を特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フラックスの塗布方法
及び装置に係り、特にスプレーノズルに回転を伴なう揺
動運動をさせながらフラックスを基板に塗布し、スプレ
ーノズルの必要数を半減させると共に最適量のフラック
スを均一に塗布できるようにすることで半田付け後の基
板の洗浄を不要としてフロン等の洗浄剤による環境汚染
を防止することができるフラックスの塗布方法及び装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板は、紙フェノール又はガラス繊維入
りエポキシ樹脂等の板状ベースの上に銅箔のパターンを
フォトエッチング法により形成して製作されたものが一
般的であるが、該基板製作後、電子部品を搭載して半田
付けするまでの間にパターンの銅箔が酸化するのを防止
し、また半田の濡れ性能を向上させるためにフラックス
が塗布されている。

【０００３】該フラックスの塗布装置の一例としては、
フラックスを充満させた容器中に配設した空気供給パイ
プから空気を噴出させてフラックスを発泡させ、基板に
接触させて塗布する装置が採用されていた。

【０００４】フラックスは、半田付け工程のためだけに
必要なものであって、塗布されたフラックスが半田付け
工程においてすべて消費されるのが理想であるが、該従
来の塗布装置によるとフラックスが半田付けに必要な量
以上塗布されてしまい、半田付けが行われた後に余剰の
フラックスが基板に残留する欠点があった。

【０００５】該残留フラックスは、フロン（フッ素、塩
素を含むポリハロゲン化炭化水素、例えばトリクロロフ
ルオロメタン）等の洗浄剤を用いて洗浄し、除去しなけ
ればならず、洗浄のための工数が必要となるばかりでな
く、洗浄剤から発生するフロンガスによるオゾン層の破
壊等、地球環境の汚染が懸念されている。

【０００６】また他のフラックスの塗布装置の従来例と
しては、固定されたスプレーノズルからフラックスを噴
霧して基板に塗布する装置が提案されているが、該装置
によるとスプレーノズルが固定されているので基板のス
プレーノズルに対向する位置に多くのフラックスが塗布
され基板の全面に均一に塗布することが困難であり、ま
た余剰のフラックスが基板の上面に回り込んだ霧状のフ
ラックスが基板の上面に付着してしまい、該フラックス
を洗浄しなければならないという欠点があった。

【０００７】また広い面積にフラックスを塗布するため
には多くのスプレーノズルを必要とし、更にフラックス
が基板に均一に塗布できるように各々のスプレーノズル
から噴霧されるフラックスの量を均一に調整する必要が
あり、該調整に多くの工数を要するという欠点があっ
た。

【０００８】この欠点を解消するため、フラックスを噴
霧するスプレーノズルを基板の幅方向に水平往復移動さ
せながら塗布する装置が提案されており、該装置による
とスプレーノズルの数を半減させることができる。

【０００９】しかし該従来例による塗布は、スプレーノ
ズルが搬送される基板に対して常に一定の角度、通常は
９０度の状態で塗布されるため、図６を参照して、２本
のスプレーノズルから噴霧された霧状のフラックスは、
円形の噴霧軌跡１の連続軌跡２として矢印Ａ方向から矢
印Ｅ方向へと順次塗布される。

【００１０】スプレーノズルの移動速度は、往復運動の
中央で最も速く、両端で最も遅くなり、該移動速度の差
がそのまま塗布されるフラックスの濃さの差となり、往
復運動の中央２ａで薄く両端２ｂで濃くなってしまうと
いう欠点があった。

【００１１】更に２本のスプレーノズルにより塗布する
場合には、該２本のスプレーノズルからの円形の噴霧軌
跡１が重なる位置２ｃは、塗布濃度が濃い往復運動の両
端であり、更にフラックスが多量に塗布されてしまうと
いう欠点があった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】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、フラックスを霧状にして噴霧する
スプレーノズルに回転を伴なう揺動運動をさせながら基
板に塗布することにより塗布に必要なスプレーノズルの
数を半減させ、また必要最適量のフラックスを基板に均
一に塗布できるようにすることであり、またこれによっ
て残留フラックスをフロン等の洗浄剤を用いて洗浄する
のを不要として地球環境の汚染を防止することである。

【００１３】また他の目的は、上記構成によりフラック
スを基板に均一に塗布できるようにすることであり、ま
たこれによって基板の位置による半田付け性能のバラツ
キをなくして均一の半田付け性能を持つ基板を製作でき
るようにすることである。

【００１４】更に他の目的は、基台に対するスプレーノ
ズルの装着位置を調節自在とすることにより、基板の大
きさに適合させてフラックスの塗布範囲及び塗布位置を
任意に変更できるようにして理想的なフラックス塗布を
行うことができるようにすることである。

【００１５】また他の目的は、作動装置の揺動台に対す
る連結位置を調節自在とすることにより、スプレーノズ
ルの揺動角度を調節できるようにすることであり、また
これによってフラックスの塗布濃度、塗布範囲を変えて
最適量のフラックスを基板に塗布できるようにすること
である。

【００１６】

【課題を解決するための手段】要するに本発明方法（請
求項１）は、スプレーノズルに回転を伴なう揺動運動を
行わせて霧状のフラックスを前記スプレーノズルから噴
霧して基板に塗布することを特徴とするものである。

【００１７】また本発明装置（請求項２）は、プリント
基板を搬送する搬送装置と、該搬送装置の下方に配設さ
れフラックスを霧状にして噴霧するスプレーノズルと、
該スプレーノズルが装着され固定軸を中心として揺動自
在に構成されかつ作動装置により揺動する揺動台とを備
え、前記スプレーノズルを前記固定軸を中心として揺動
させながら霧状のフラックスを前記基板に塗布するよう
に構成したことを特徴とするものである。

【００１８】また本発明装置（請求項３）は、プリント
基板を搬送する搬送装置と、該搬送装置の下方に配設さ
れフラックスを霧状にして噴霧するスプレーノズルと、
該スプレーノズルが装着され基台に対する装着位置が調
節自在に構成されかつ固定軸を中心として揺動自在に構
成された揺動台と、連結位置の調節により該揺動台の揺
動角度を可変とするように前記揺動台に連結された作動
装置とを備えたことを特徴とするものである。

【００１９】

【実施例】以下本発明を図面に示す実施例に基いて説明
する。図１から図４において、本発明に係るフラックス
の塗布装置１０は、搬送装置１１と、スプレーノズル１
２と、揺動台１３と、作動装置１４とを備えている。

【００２０】搬送装置１１は、基板１５を搬送するため
のものであって、筺体１６の内部に配設されており、チ
エーンガイド１８により案内されて走行するように一対
のエンドレスチエーン１９が平行に配設され、該エンド
レスチエーン１９は、図示しないスプロケット及びアイ
ドルローラに巻き掛けられて駆動装置（図示せず）によ
り駆動され、基板１５を搭載して矢印Ｆ方向に搬送する
ように構成されている。

【００２１】スプレーノズル１２は、フラックス２０を
圧縮空気により霧状にして噴霧するためのものであっ
て、フラックス２０が貯溜されたフラックス貯溜槽（図
示せず）及び図示しない圧縮空気供給装置とパイプ２
１，２２，２３により接続されている。

【００２２】そして圧縮空気供給装置から供給される圧
縮空気の流れによりスプレーノズル１２内の図示しない
公知のアスピレータの作用で生じる負圧を利用してフラ
ックス貯溜槽からフラックス２０を吸引し、該フラック
ス２０を霧状にして圧縮空気と共に開口部１２ａから矢
印Ｇ方向に噴霧して基板１５に塗布するようになってい
る。

【００２３】揺動台１３は、スプレーノズル１２を基板
の幅方向に揺動させるためのものであって、一端に基板
１５の進行方向に向けて配設された固定軸２４が固定さ
れ、他端に固定軸２４からの距離が夫々異なる複数のピ
ン穴１３ａが形成されている。

【００２４】基台２５にボルト２６により固定されたブ
ラケット２８には、水平方向に複数の調節穴２９ａが形
成されたノズル台２９が固定されている。

【００２５】そして調節穴２９ａに固定軸２４を嵌合さ
せて該固定軸２４を中心としてスプレーノズル１２に、
揺動台１３と共に基板１５の幅方向の首振り式の揺動運
動、換言すれば回転を伴う揺動運動をさせるように構成
されている。

【００２６】作動装置１４は、スプレーノズル１２を揺
動させるためのものであって、ノズル台２９にボルト３
０により固定されたモータ支持台３１にモータ３２が固
定されている。

【００２７】モータ３２の回転軸３３には、該回転軸３
３と偏心してピン３４が固定された回転板３５が装着さ
れ、矢印Ｈ方向に回転するようになっている。

【００２８】揺動台１３のピン穴１３ａには複数の結合
穴３６ａが形成された作動リンク３６が結合ピン３８に
よって連結されており、更に該作動リンク３６は、ピン
３４に回動自在に嵌合する連結リンク３９が連結ピン３
７により回動自在に連結されている。

【００２９】そしてノズル台２９、２つの揺動台１３、
作動リンク３６とにより平行リンク機構を構成し、モー
タ３２を矢印Ｈ方向に回転させることにより揺動台１３
を固定軸２４を中心として矢印Ｉ又は矢印Ｊ方向に揺動
させてスプレーノズル１２を矢印Ｋ又は矢印Ｌ方向に首
振り式に揺動させるようになっている。

【００３０】また筺体１６の側方及び上方は図示しない
吸引装置とダクト４０により接続されており、余剰の霧
状フラックス２０を矢印Ｍ，Ｎ，Ｏ及びＰ方向に吸引す
るようになっている。

【００３１】そして本発明方法は、スプレーノズル１２
に回転を伴なう揺動運動（首振り式の揺動運動）を行わ
せて霧状のフラックス２０をスプレーノズル１２から噴
霧して基板１５に塗布する方法である。

【００３２】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。図３において、搬送装
置１１により基板１５が矢印Ｆ方向に搬送されて来る
と、図示しないセンサが該基板１５を検出して圧縮空気
供給装置から圧縮空気をパイプ２２を介して供給し、ス
プレーノズル１２に内蔵されたアスピレータの作用によ
りフラックス貯溜槽からフラックス２０をパイプ２１を
介して吸引し、該フラックス２０を霧状にして開口部１
２ａから圧縮空気と共に矢印Ｇ方向に噴霧を開始する。

【００３３】図４及び図５も参照して、フラックス２０
の噴霧開始と同時にモータ３２も矢印Ｈ方向に回転を始
め、該回転は連結リンク３９により作動リンク３６に伝
達され、該作動リンク３６を矢印Ｑ又は矢印Ｒ方向に移
動させる。

【００３４】揺動台１３は、固定軸２４を中心として矢
印Ｉ又はＪ方向に揺動し、これに伴ない揺動台１３に装
着されているスプレーノズル１２は、図４において実線
で示す位置から仮想線で示す位置に移動し、矢印Ｋ又は
矢印Ｌ方向に、固定軸２４まわりの回転を伴なう揺動運
動を行いながらフラックス２０を矢印Ｇ方向に噴霧す
る。

【００３５】そしてスプレーノズル１２の矢印Ｉ又は矢
印Ｊ方向の揺動運動及び基板１５の矢印Ｆ方向への搬送
運動との合成軌跡として、フラックス２０は、図５に示
すように矢印Ｓ，Ｔ，Ｕ，Ｖ，Ｗ方向に順次塗布され
る。

【００３６】基板１５へのフラックス２０の塗布軌跡４
１は、スプレーノズル１２の揺動の中央で開口部１２ａ
と基板１５とが直角状態となるので、円形の塗布軌跡４
１ａとなり、両端では基板１５に対して傾いた状態で噴
霧するので楕円の塗布軌跡４１ｂとなって塗布される。

【００３７】即ちフラックス２０の塗布面積は、揺動の
中央で最も小さく、両端で最も大きくなるので、フラッ
クス２０の塗布濃度は該塗布面積に反比例して揺動の中
央で最も濃く、両端で最も薄くなろうとする。

【００３８】一方基板１５に対する開口部１２ａの移動
速度は、固定軸２４を中心とする揺動の両端で最も遅
く、また中央で最も速くなるので、フラックス２０の塗
布濃度は揺動の両端で濃く、中央で薄くなろうとするの
で、上記した塗布面積に反比例する塗布濃度と相殺され
て基板１５の全面にムラなく均一に塗布される。

【００３９】大きい基板１５にフラックスを塗布する場
合には、図２において、固定軸２４をノズル台２９のよ
り外方の調節穴２９ａに嵌合させてノズル１２の間隔を
広げて配設することにより、また小さい基板１５にフラ
ックスを塗布する場合には、ノズル１２の間隔を狭めて
配設することにより塗布範囲を調節する。

【００４０】また作動リンク３６の揺動台１３への取付
け位置を結合ピン３８により変更し、作動リンク３６を
固定軸２４から遠い位置に連結することによりノズル１
２の揺動角度を小さく、また近い位置に連結することに
より揺動角度を大きくしてフラックス２０の塗布濃度を
任意に調節し、最適量のフラックス２０を塗布すること
ができる。

【００４１】更に図示しない制御装置を操作してモータ
３２の回転速度を速くすることによりノズル１２の揺動
速度を速めてフラックス２０の塗布濃度を薄く、或いは
モータ３２の回転速度を遅くすることにより、ノズル１
２の揺動速度を遅くしてフラックス２０の塗布濃度を濃
くして任意の大きさの基板１５に任意の濃度のフラック
ス２０を塗布することができる。

【００４２】上記した如く基板１５の大きさに合わせて
適量のフラックス２０を極めて効率よく塗布するように
なっているが、基板１５に塗布されずに浮遊している霧
状のフラックス２０は、ダクト４０から矢印Ｎ，Ｏ及び
Ｐ方向に図示しない吸引装置によって吸引されて回収さ
れるので、フラックス２０が基板１５の表面にほとんど
付着することもなく、また無駄なく使用することができ
る。

【００４３】

【発明の効果】本発明は、上記のようにフラックスを霧
状にして噴霧するスプレーノズルに回転を伴なう揺動運
動をさせながら基板に塗布することにより塗布に必要な
スプレーノズルの数を半減させ、また必要最適量のフラ
ックスを基板に均一に塗布できる効果があり、またこの
結果残留フラックスをフロン等の洗浄剤を用いて洗浄す
るのを不要として地球環境の汚染を防止することができ
る効果がある。

【００４４】また上記構成によりフラックスを基板に均
一に塗布できるから、基板の位置による半田付け性能の
バラツキをなくして均一の半田付け性能を持つ基板を製
作できる効果がある。

【００４５】更には、基台に対するスプレーノズルの装
着位置を調節自在としたので、基板の大きさに適合させ
てフラックスの塗布範囲及び塗布位置を任意に変更で
き、理想的なフラックス塗布を行うことができる効果が
ある。

【００４６】また作動装置の揺動台に対する連結位置を
調節自在としたので、スプレーノズルの揺動角度を調節
できる効果があり、またこの結果フラックスの塗布濃
度、塗布範囲を変えて最適量のフラックスを基板に塗布
できる効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１から図５は本発明の実施例に係り、図１は
フラックスの塗布装置の斜視図である。

【図２】フラックスの塗布装置の部分縦断面側面図であ
る。

【図３】フラックスの塗布装置の部分縦断面正面図であ
る。

【図４】フラックスの塗布装置の作動状態を示す側面図
である。

【図５】基板に対するフラックスの塗布状態を模型的に
示す説明図である。

【図６】従来例に係り、図５と同様の説明図である。

【符号の説明】

１０ フラックスの塗布装置 １１ 搬送装置 １２ スプレーノズル １３ 揺動台 １４ 作動装置 １５ 基板 ２０ フラックス ２４ 固定軸 ２５ 基台

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スプレーノズルに回転を伴なう揺動運動
   を行わせて霧状のフラックスを前記スプレーノズルから
   噴霧して基板に塗布することを特徴とするフラックスの
   塗布方法。
2. 【請求項２】 プリント基板を搬送する搬送装置と、該
   搬送装置の下方に配設されフラックスを霧状にして噴霧
   するスプレーノズルと、該スプレーノズルが装着され固
   定軸を中心として揺動自在に構成されかつ作動装置によ
   り揺動する揺動台とを備え、前記スプレーノズルを前記
   固定軸を中心として揺動させながら霧状のフラックスを
   前記基板に塗布するように構成したことを特徴とするフ
   ラックスの塗布装置。
3. 【請求項３】 プリント基板を搬送する搬送装置と、該
   搬送装置の下方に配設されフラックスを霧状にして噴霧
   するスプレーノズルと、該スプレーノズルが装着され基
   台に対する装着位置が調節自在に構成されかつ固定軸を
   中心として揺動自在に構成された揺動台と、連結位置の
   調節により該揺動台の揺動角度を可変とするように前記
   揺動台に連結された作動装置とを備えたことを特徴とす
   るフラックスの塗布装置。