JPH07120847B2 - 表面実装部品の実装方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 表面実装部品をプリント基板に実装する方法の改良に関
し、 半田付け時に付着したフラックス及び半田ボールの除去
が完全に行われ、且つ所要時間が短い実装方法を提供す
ることを目的とし、 各工程間をコンベアで連結してプリント基板を搬送し
て、マガジンラックに収容したプリント基板の送出工程
−ペースト半田印刷工程−部品搭載工程−リフロー半田
付工程を順次実施し、該リフロー半田付工程の直後に、
基板反転工程及び洗浄工程を挿入することで、表面実装
部品をリフロー半田付した該プリント基板を、反転装置
で反転させて実装面を下面にし、コンベアを介して該プ
リント基板を自動洗浄装置に送り込み、洗浄液を用いて
実装面を洗浄し、引き続いて、該プリント基板をマガジ
ンラックに自動収納する構成とする。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、表面実装部品をプリント基板に実装する方法
の改良に関する。

近年の電子機器には、チップ形半導体部品をはじめとす
るコンデンサ，抵抗等の表面実装部品を、プリント基板
に高密度に半田付実装した印刷配線板が広く使用されて
いる。

そして、表面実装部品を実装する前のプリント基板及び
実装後のプリント基板は、パターン又は表面実装部品の
損傷防止上の理由から、マガジンラックに重畳して保管
している。

このマガジンラックは、前後が開口した直方体の筐体で
あって、筐体の左右の側板の内側に、多数の桟を対向し
て上下に配列し、左右一対の桟上に、プリント基板の左
右の側縁を挿入することで、多数のプリント基板を重畳
して収容するよう構成されている。

一方、プリント基板に表面実装部品を半田付け実装する
には、低コスト化のため自動化された製造ラインが採用
されている。

〔従来の技術〕

第４図（ａ），（ｂ）は従来の実装方法の工程図であ
り、第５図は基板搬送コンベアの図で、（ａ）は側面
図、（ｂ）は正面図である。

従来の実装方法は第４図（ａ）に図示したように、マガ
ジンラックよりプリント基板をコンベアに送り出し（プ
リント基板送出工程41）、プリント基板の実装面に配列
したパッド上にペースト半田をスクリーン印刷し（ペー
スト半田印刷工程42）、表面実装部品をロボットで把持
し、表面実装部品の電極をパッド（表面にペースト半田
を塗布してある）に位置合わせして仮接着し（部品搭載
工程43）、プリント基板を加熱炉に送りこみ半田をリフ
ロー（リフロー半田付工程44）させて表面実装部品を半
田付けし、プリント基板をマガジンラックに収容（収納
工程50）している。

上述の各作業は自動化されており、また、これらの工程
間を、第５図に示すようなコンベアで連結して、プリン
ト基板を自動的に搬送している。

ところで、表面実装部品をリフロー半田手段等でプリン
ト基板に半田付けする際に、半田内のフラックスが飛散
して実装面等に付着し、実装面，実装部品等を汚損した
り、或いはフラックスとともに飛散した半田ボールが他
の表面実装部品，或いはパターン等に付着して電気的障
害を惹起する恐れがある。

よって、第４図（ｂ）に示した工程により付着したフラ
ックス，半田ボールを除去している。

即ち、前段のリフロー半田付工程44,収納工程50が終了
してマガジンラックに収容してあるプリント基板を、手
でマガジンラックから引出し（基板取出し工程51）、裏
返して実装面を下側にして手動で、自動洗浄装置に送り
込む。

そして、洗浄槽内で洗浄液（例えば１・１・１−トリク
ロロエタン）を用いて実装面を自動洗浄（洗浄工程52）
して、フラックス，及び半田ボールを除去し、その後プ
リント基板を手でマガジンラックに収納する（収納工程
53）ことで、一連の表面実装部品の実装工程を実施して
いる。

上記の各工程間を連結するコンベアは第５図に図示した
ように、コンベア架枠に左右にそれぞれ一対の従動プー
リー８を水平に装着する。そして従動プーリー８の下方
に駆動プーリー７とテンションプーリー９を装着し、こ
の一対の従動プーリー8,駆動プーリー7,テンションプー
リー９にロープベルト６を張設したものである。

なお、左右のロープベルト６の間隔は、プリント基板１
の幅にほぼ等しくしてある。

そして、実装面（表面実装部品２を搭載する表面）を上
にしてプリント基板１を、一対のロープベルト６上に架
橋するように押し出すことで、プリント基板１を搬送す
るものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、プリント基板に付着したフラックス，及び半
田ボールは、時間の経過とともに凝固が進行して付着力
が強くなる。

したがって、リフロー半田付工程と洗浄工程との間に、
プリント基板のマガジンラックへの収納工程、及びマガ
ジンラックよりの基板取出し工程を有し、相当の時間間
隔がある従来の実装方法は、洗浄工程においてフラック
ス及び半田ボールを充分に除去することが困難であると
いう問題点があった。

また、洗浄工程の前後に、収納工程50,手作業による基
板取出し工程51及び完成品の収納工程53があるので、所
要時間が長くなるという問題点があった。

本発明はこのような点に鑑みて創作されたもので、半田
付け時に付着したフラックス及び半田ボールの除去が完
全に行われ、且つ所要時間が短い実装方法を提供するこ
とを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明は、第１図の工程図
に示したように、各工程間をコンベアで連結しプリント
基板を搬送して、マガジンラックに収容したプリント基
板の送出工程41−ペースト半田印刷工程42−部品搭載工
程43−リフロー半田付工程44を順次実施し、リフロー半
田付工程44の直後に基板反転工程45及び洗浄工程46を挿
入する。

このような工程を挿入することで、表面実装部品をリフ
ロー半田付したプリント基板を、反転装置で反転させて
実装面を下面にし、コンベアを介してプリント基板を自
動洗浄装置に送り込み、洗浄液を用いて実装面を洗浄す
る。

そして、引き続いてプリント基板をマガジンラックに自
動収納する構成とする。

〔作用〕

上述のように、リフロー半田付工程44の直後に基板反転
工程45を設けることで、プリント基板の洗浄する面，即
ち実装面が下側になる。したがって、その状態でプリン
ト基板を自動洗浄装置に送り込むことで、実装面を洗浄
することが可能となる。

即ち、表面実装部品をリフロー半田付した直後に、基板
反転工程を経てプリント基板が洗浄工程に送りこまれる
ので、フラックス及び半田ボールの凝固があまり進行し
なくて付着力が弱い。よって、フラックス及び半田ボー
ルが殆ど完全に除去される。

また、表面実装部品をリフロー半田付したプリント基板
は、次々と滞ることなく反転装置−自動洗浄装置を経て
マガジンラックに収容されるので、所要時間が短縮され
る。

〔実施例〕

以下図を参照しながら、本発明を具体的に説明する。な
お、全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。

第１図は本発明の工程図、第２図は基板反転機構を示す
図、第３図は洗浄機構を示す図である。

本発明は第１図のように、マガジンラックからプリント
基板を、コンベアに送り出し（プリント基板送出工程4
1）、プリント基板の実装面に配列したパッド上にペー
スト半田をスクリーン印刷し（ペースト半田印刷工程4
2）、表面実装部品をロボットで把持して、表面実装部
品の電極をパッド（表面にペースト半田を塗布してあ
る）に位置合わせてして仮接着し（部品搭載工程43）、
プリント基板を加熱炉に送りこみ半田をリフロー（リフ
ロー半田付工程44）させて、表面実装部品を半田付けす
る。

そして引き続いて、コンベア5Aを介してプリント基板を
第２図に示す反転装置10に送りこみ、反転装置で反転さ
せて実装面を下面にし（基板反転工程45）、コンベア5B
を介してプリント基板を第３図に示す自動洗浄装置20に
送り込み、洗浄液を用いて実装面を洗浄し（洗浄工程4
6）、さらにコンベア5Cを経てプリント基板をマガジン
ラックに自動収納する（マガジンラックへ収納工程47）
実装方法である。

反転装置10は第２図に示すように、コンベア5Aとコンベ
ア5Bとの間に設置されている。

反転装置10は、一対の支持板11と、それぞれの支持板11
に装着した一対のコンベア５−1,5−２と、支持板11を
回転駆動する中心軸12とで構成されている。

垂直な一対の支持板11は、プリント基板１の幅よりも所
望に大きい間隔で平行に対向して状態で、中心軸12に固
着されており、この中心軸12は、図示省略したモーター
により、プリント基板１の挿入方向（矢印Ａ方向）に回
転角が180度の間欠回転運動を行う。

それぞれの支持板11の内側には、上下対象に一対のコン
ベア５−1,5−２を設置してある。

コンベア５−１は、それぞれの支持板11の下半分の領域
に装着されている。詳述すると、支持板11の前後方向で
水平に対向する位置に、一対の従動プーリー８−１を装
着し、従動プーリー８−１の下方に駆動プーリー７−１
とテンションプーリー９−１を配設してある。

なお、駆動プーリー７−１は、支持板11に取り付けたモ
ーター（図示省略）により、所望の時期に正逆転する。

そして、この一対の従動プーリー８−1,駆動プーリー７
−1,テンションプーリー９−１に、ロープベルト６−１
を張設してある。

このロープベルト６−１が水平方向に走行する部分の高
さは、前段のコンベア5A及び後段のコンベア5Bの、ロー
プベルト６の水平方向に走行する部分の高さに等しいよ
うにしてある。

また、それぞれの支持板11の上半分の領域には、中心軸
12を軸としてコンベア５−１に対して対象に、コンベア
５−２を装着してある。コンベア５−２が駆動プーリー
７−2,一対の従動プーリー８−2,テンションプーリー９
−２と、これらのプーリーに張設したロープベルト６−
２を備えていることは、勿論である。

なお、左右の支持板11のそれぞれに装着されたコンベア
５−1,5−２の、ロープベルトの間隔は、プリント基板
１の幅にほぼ等しくしてある。

以下、反転装置10の機能について説明する。ロープベル
ト６−1,6−２をそれぞれ同方向（矢印Ｂ方向）に走行
させた状態で、コンベア5Aより実装面を上向きにしたプ
リント基板１を、反転装置10に送出すると、近接して平
行に走行しているロープベルト６−1,6−２が、プリン
ト基板１を反転装置10の中心部に引き込む。

そして、プリント基板１の前縁が、図示省略したストッ
パーに当接すると、ロープベルト６−1,6−２の走行が
停止するとともに、中心軸12が駆動して、支持板11が18
0度矢印Ａ方向に回転する。

このことにより、プリント基板１が反転して、その実装
面、即ち表面実装部品２が下側になる。

支持板11の回転が終了すると、駆動プーリー７−1,7−
２がそれぞれ逆回転する。したがって、ロープベルト６
−1,6−２によりプリント基板１が反転装置10から送り
出され、後段のコンベア5Bに搬出される。

また、自動洗浄装置20は第３図に示すように、コンベア
5Bとコンベア5Cとの間に設置されている。

自動洗浄装置20は、前後方向に走行する一対のチェーン
コンベア25と、チェーンコンベア25の下方に設置した洗
浄槽21とで構成されている。

それぞれのチェーンコンベア25は、所望に配設したスプ
ロケットホィール27にローラチェーン26を張設したもの
で、ローラチェーン26の走行方向は、コンベア5Bからコ
ンベア5Cに向かう方向（矢印Ｃ方向）である。

なお、このローラチェーン26が水平方向に走行する部分
の高さは、前段のコンベア5B及び後段のコンベア5Cの、
ロープベルト６の水平方向に走行する部分の高さに等し
く、一対のローラチェーン26の左右の間隔は、プリント
基板１の幅にほぼ等しくしてある。

洗浄液（例えば１・１・１−トリクロロエタン）22を入
れた洗浄槽21の開口部には、多数のローラブラシ23を並
列に装着してある。これらのローラブラシ23は常時回転
している。

したがって、コンベア5Bから実装面を下方にしたプリン
ト基板１が、チェーンコンベア25上に送り出され、自動
洗浄装置20を通過中に、洗浄液22を含んだブラシ部の先
端がプリント基板１の実装面を摺動することで、実装
面，及び表面実装部品２に付着しているフラックス及び
半田ボールを溶解して除去する。

プリント基板１が自動洗浄装置20を通過し終わると、プ
リント基板１は後段のコンベア5Cに送出される。

そして、図示省略したマガジンラック内に順次送出さ
れ、重畳した状態でマガジンラックに収納される。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、リフロー半田付工程に引
き続いて、基板反転工程，洗浄工程，マガジンラックへ
収容工程を設けた表面実装部品の実装方法であって、半
田付け時に付着したフラックス及び半田ボールの除去が
完全に行われて表面実装部品の実装品質が高く、且つ所
要時間が短いという、実用上で優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工程図、 第２図は基板反転機構を示す図、 第３図は洗浄機構を示す図、 第４図（ａ），（ｂ）は従来の実装方法の工程図、 第５図は基板搬送コンベアの図で、 （ａ）は側面図、 （ｂ）は正面図である。 図において、 １はプリント基板、 ２は表面実装部品、 5,5A,5B,5C,5−1,5−２はコンベア、 6,6−1,6−２はロープベルト、 7,7−1,7−２は駆動プーリー、 8,8−1,8−２は従動プーリー、 9,9−1,9−２はテンションプーリー、 10は反転装置、 20は自動洗浄装置、 21は洗浄槽、 25はチェーンコンベア、 41はプリント基板送出工程、 42はペースト半田印刷工程、 43は部品搭載工程、 44はリフロー半田付工程、 45は基板反転工程、 46,52は洗浄工程、 47,50,53は収納工程、 51は基板取出し工程をそれぞれ示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】各工程間をコンベアで連結してプリント基
   板を搬送して、マガジンラックに収容したプリント基板
   の送出工程（41）−ペースト半田印刷工程（42）−部品
   搭載工程（43）−リフロー半田付工程（44）を順次実施
   し、 該リフロー半田付工程（44）の直後に、基板反転工程
   （45）及び洗浄工程（46）を挿入することで、 表面実装部品をリフロー半田付した該プリント基板を、
   反転装置で反転させて実装面を下面にし、コンベアを介
   して該プリント基板を自動洗浄装置に送り込み、洗浄液
   を用いて実装面を洗浄し、引き続いて、該プリント基板
   をマガジンラックに自動収納することを特徴とする表面
   実装部品の実装方法。