JPH0728121B2 - 複数の導電性パッドへのハンダ付着方法及び装置 - Google Patents

複数の導電性パッドへのハンダ付着方法及び装置

Info

Publication number
JPH0728121B2
JPH0728121B2 JP3207581A JP20758191A JPH0728121B2 JP H0728121 B2 JPH0728121 B2 JP H0728121B2 JP 3207581 A JP3207581 A JP 3207581A JP 20758191 A JP20758191 A JP 20758191A JP H0728121 B2 JPH0728121 B2 JP H0728121B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solder
conductive pads
nozzle
conductive
linear array
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP3207581A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH04234195A (ja
Inventor
エフ. ハイデン テリー
エイ. ヒックス クリストファー
アレンド プーラー ロドニー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
International Business Machines Corp
Original Assignee
International Business Machines Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by International Business Machines Corp filed Critical International Business Machines Corp
Publication of JPH04234195A publication Critical patent/JPH04234195A/ja
Publication of JPH0728121B2 publication Critical patent/JPH0728121B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/3457Solder materials or compositions; Methods of application thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K3/00Tools, devices, or special appurtenances for soldering, e.g. brazing, or unsoldering, not specially adapted for particular methods
    • B23K3/06Solder feeding devices; Solder melting pans
    • B23K3/0607Solder feeding devices
    • B23K3/0615Solder feeding devices forming part of a soldering iron
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/09Shape and layout
    • H05K2201/09818Shape or layout details not covered by a single group of H05K2201/09009 - H05K2201/09809
    • H05K2201/09918Optically detected marks used for aligning tool relative to the PCB, e.g. for mounting of components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2201/00Indexing scheme relating to printed circuits covered by H05K1/00
    • H05K2201/10Details of components or other objects attached to or integrated in a printed circuit board
    • H05K2201/10613Details of electrical connections of non-printed components, e.g. special leads
    • H05K2201/10621Components characterised by their electrical contacts
    • H05K2201/10689Leaded Integrated Circuit [IC] package, e.g. dual-in-line [DIL]
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/01Tools for processing; Objects used during processing
    • H05K2203/0104Tools for processing; Objects used during processing for patterning or coating
    • H05K2203/0126Dispenser, e.g. for solder paste, for supplying conductive paste for screen printing or for filling holes
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/05Patterning and lithography; Masks; Details of resist
    • H05K2203/0502Patterning and lithography
    • H05K2203/0545Pattern for applying drops or paste; Applying a pattern made of drops or paste

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Spray Control Apparatus (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は回路基板上の複数のサイ
トにハンダを付着するための方法及び装置に係り、更に
詳細に説明すれば、複数の導電性パッドの各々に一定量
及び一定厚のハンダを付着するための自動式ハンダ付着
方法及び装置に係る。
【0002】
【従来の技術】半導体の製造分野では、スクリーン・プ
ロセスを利用して表面実装基板用の導電性パッドにハン
ダを分配することが、広く行われてきた。スクリーン・
プロセスを利用する場合、ハンダ付着パターンを有する
アート・ワーク及びスクリーンを製造しなければならな
い。次に、正確なアライメント(位置合わせ)プロセス
を実施して、ハンダを導電性パッドにスクリーンする。
このプロセスに使用するハンダ・ペーストは、相当長い
硬化時間及び焼成時間を必要とする。かくて、かかる従
来技術の方法は、複雑な位置合わせプロセスを要するこ
とに加えて、比較的長い処理時間を要する。
【0003】スクリーニングを利用した従来技術のハン
ダ分配方法は、そのパターンが、非常に精密なリード・
ピッチ並びに表面実装部品及び標準の表面実装部品を混
在させなければならないという要件によって、更に複雑
になる。例えば、自動式テープ・ボンディング方法の場
合、リード・ピッチが4から20ミルの範囲で変動する
のに対し、標準の表面実装部品は20〜50ミルの範囲
のピッチを有する。かくて、このプロセスでは、基板上
の種々の部品に異なる量のハンダを分配することが必要
である。必要な精度が与えられると、別々のスクリーニ
ング工程(すなわち、非常に精密なリード・ピッチ及び
表面実装部分のための第1の工程、標準表面実装部品の
ための第2の工程)を利用することが普通である。さら
に、複数のスクリーニング工程が実施される場合、以前
の工程で付着されたハンダに損傷を与える危険性があ
る。また、スクリーンの開口部が徐々に狭まるように形
成されている場合、ハンダ・ペーストがかかる開口部に
固着する傾向があるから、精密ライン・ハンダのスクリ
ーニングは問題を惹起する。
【0004】従来技術には、プリント回路の表面上にハ
ンダを付着するための別の技法もある。例えば、当該技
術分野では周知のウェーブ・ハンダ付け技法は、定在波
を形成するために、ノズルを介して溶融ハンダをポンピ
ングすることを必要とする。このプロセスでは、多数の
点を通して突出する回路部品からのリードを有するプリ
ント回路アセンブリの下部表面が、溶融ハンダの定在波
表面を所定の速度で移動する。こうすることにより、プ
リント回路アセンブリの下部表面は、定在波の上部の流
動的な表面と接触するようになる。この技法によると、
ハンダは先ず接続表面を湿し、次いで孔浸透を介して進
行する。これは、信頼性のあるハンダ結合やハンダ・フ
ィレット(スミ肉)を形成するのに役立つ。ウェーブ・
ハンダ付け技法は、米国特許第3705457号及び同
第4360144号に開示されている。
【0005】一方、米国特許第4608941号に開示
されている浸漬(ディップ)ハンダ付け技法では、パネ
ルがハンダ溶融浴に浸され、次にパネル上の溶融ハンダ
を均等にするためにエア・ナイフに送られる。このエア
・ナイフは、パネル上の余剰ハンダを有効に除去するか
ら、プリント・パターンのみがハンダを保持することに
なる。
【0006】ハンダ・レベラの他の例が、米国特許第4
619841号に開示されている。この特許が開示する
方法は、浸漬(ディップ)ハンダ付け技法と関連して使
用される。プリント回路パターンにハンダを選択的に付
着するための別の技法が、米国特許第4206254
号、同第4389771号及び同第4493856号に
開示されている。
【0007】米国特許第3661638号に開示された
システムは、プリント回路基板のスルーホールの壁面上
の導体材料の厚さを均等にし且つ制御することに向けら
れている。このシステムでは、余分な導電材料を除去す
るために、導電材料を付着した後、かかる導電材料を加
熱してこれを溶融する。次いで、この導電材料が可塑状
態にある間に、基板を回転することにより、可塑状態に
ある導電材料を貫通孔の円周に沿って運動させるととも
に、この貫通孔を介して軸方向に流れるようにしてい
る。最近になって、導電性パッドの各々にほぼ一定量の
ハンダを付着するためのハンダ・ノズルを用いた幾つか
の技法が提案されている。かかるノズルとともに使用さ
れるツールは、ハンダ貯蔵容器(プレナム)と、ハンダ
を溶融するための加熱手段と、前記ノズルを含み且つ導
電性パッド上を通るようにハンダ貯蔵容器の底面に設け
られたフット(脚部)とを有する。
【0008】前述のハンダ・ノズル技法に存在する1つ
の問題は、これらのハンダ・ノズルがロボット・アーム
によって制御され且つ操作される態様に起因する。集積
回路デバイスを実装するための回路基板上の導電性パッ
ドは、リニア・アレイ(直線状配列)のように、又は平
行な複数の行、正方形若しくは長方形のように、配置さ
れるのが普通である。かかる複数の導電性パッド上で、
ロボット・アームを使用してハンダ・ノズルを操作して
いる間に、導電性パッドの各行又はリニア・アレイの端
部で問題が発生する。
【0009】リニア・アレイの最後の導電性パッドの後
に追加の導電性パッドが存在しないと、当該リニア・ア
レイの最後の少数の導電性パッドに付着されたハンダ
が、ハンダ・ノズルによってかかる少数の導電性パッド
から「引っぱられる」ことがしばしば起こり、その結
果、「ハンダ欠乏」(solder starvation)と呼ばれる
状態を引き起こす。かかる状態は、リニア・アレイの最
後の少数の導電性パッドの後に追加の導電性パッドが存
在しないこと、又はハンダ・ノズルの移動方向を急激に
変化させることによって、もたらされるものと考えられ
ている。もっとも、かかるハンダ・ノズルの移動方向の
変化は、導電性パッドの次のリニア・アレイを所望の厚
さのハンダで被覆するために、必ず生じなければならな
い。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このように、回路基板
の表面上に1つ以上のリニア・アレイとして配置された
複数の導電性パッドに、一定量及び一定厚さのハンダを
付着することができる方法及び装置に対する必要性が存
在することは明白である。
【0011】従って、本発明の目的は、複数の導電性パ
ッドに、ハンダを正確に付着することができる、改良さ
れたハンダ付着方法及び装置を提供することにある。本
発明の他の目的は、複数の直交アレイとして配置された
複数の導電性パッドに、ハンダを所望の厚さで均一に付
着することができる、改良された方法及び装置を提供す
ることにある。
【0012】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明の方法及
び装置によれば、回路基板上又は他のプレーナ部材上に
1つ以上のリニア・アレイ(直線状配列)として配置さ
れた複数の導電性パッドに、加熱されたハンダを自動的
に付着することができる。ロボット制御式アームは、ハ
ンダ・ノズルを取付けて、回路基板上でハンダ・ノズル
を選択的に操作するために利用される。最初の段階で、
ハンダ・ノズルは、選択されたグループの導電性パッド
に対する重心及びフットプリントを特定するデータ・セ
ットによって、第1の導電性パッドから既知の方向と距
離だけオフセットされた第1の地点へ位置決めされる。
次に、ハンダ・ノズル内にハンダを供給し、ハンダ・ノ
ズルを導電性パッドのリニア・アレイに並行な所望の配
向(orientation)に位置合わせし、ハンダ液滴が回路
基板に接触するまでハンダ・ノズルを下降させた後で、
ハンダ・ノズルをほぼ一定の速度で第1の導電性パッド
の方向へ移動させ、そして第1の導電性パッドに到達し
た後は、導電性パッドの当該リニア・アレイに追随する
選択された移動ラインに沿ってハンダ・ノズルをほぼ一
定の速度で移動させる。次に、当該リニア・アレイの最
後の少数の導電性パッドにおける「ハンダ欠乏」を回避
するために、ハンダ・ノズルの移動経路(ハンダ・ノズ
ル経路)を選択された移動ラインから或る角度の方向に
変更するとともに、ハンダ・ノズルの速度を減速する。
この角度は、ハンダ・ノズルが位置合わせ地点又はハン
ダ付着を不要とする他の領域に接触しないように、選択
された鋭角であることが好ましい。次に、ハンダ・ノズ
ルを当該リニア・アレイからオフセットされた第2の地
点で停止させた後、ハンダ・ノズルを再び導電性パッド
の次のリニア・アレイに並行に位置合わせして、このプ
ロセスを繰り返す。
【0013】
【実施例】図1には、本発明に従って利用することがで
きるハンダ付着システム10の部分的な側面図が示され
ている。このハンダ付着システム10を利用すると、好
ましくは導電性パッドである選択されたサイトにハンダ
を付着することができる。ハンダ付着システム10は、
操作可能なロボット・アーム12を含むことが好まし
い。ロボット・アーム12は、当該技術分野では周知の
ように、ロボット制御装置14の制御下で、正確に且つ
効率的に、2地点間で迅速に移動することができる。ハ
ンダ付着システム10は、プレーナ表面16上の選択さ
れた高さで、ハンダ・ノズル・アセンブリ20を正確に
位置決めするために利用されるのが好ましい。プレーナ
表面16の上面には、導電性パッド18が配置される。
勿論、導電性パッド18は、電子回路基板に配置される
複数の導電性パッドの内の1つの例を表わすにすぎな
い。
【0014】また、ハンダ付着システム10は、プレー
ナ表面16の導電性パッド18上で支持可能なノズル・
マウント28を含む。ノズル・マウント28の長さとそ
の内部ボアは、長尺状の加熱手段(熱源)を収容するよ
うに選ばれている。ノズル・マウント28は、好ましく
は多角形状(略正方形)の上側外部及び円筒形状の下側
外部とを有し、これらが相俟って全長を画定する。さら
に、ハンダごて24の加熱チップ22のような長尺状の
加熱手段は、ノズル・マウント28の内部ボア内に配置
されるのが好ましい。ハンダごて24は、市販されてい
るハンダごてであるのが好ましく、例えば、通常の電気
式加熱源(図示せず)へ接続されたニッケル、鉄、又は
パラジウム被覆の銅ハンダごてとすることができる。
【0015】ハンダ・ノズル・アセンブリ20は、ノズ
ル・ヘッド26を含むことが好ましい。このノズル・ヘ
ッド26に設けられる上側の略円筒状の内部ボアは、ハ
ンダ供給オリフィスを備えた下側の収斂する内部ボアと
結合し、この下側の内部ボアは、ノズル・ヘッド26の
本体内を通過する傾斜状の内部通路(図示せず)によっ
て、当該内部通路内へ供給される固体ハンダの源へ接続
される。図1に示すように、当該内部通路は、ハンダ・
チューブ34によって、ハンダ線供給アセンブリ36へ
接続される。ハンダ線供給アセンブリ36は、例えば、
既知の長さを有するハンダ線44をノズル・ヘッド26
へ供給するための、モータ駆動ギア・ホイール38及び
圧力ホイール40を含む。ハンダ線44の供給は、当業
者には明らかなように、ステッパ・モータ42を利用し
て正確に制御することができる。オリフィスを介してノ
ズル・ヘッド26へ供給されたハンダは、ハンダごて2
4の加熱金属チップ22上で溶融されて、ノズル・ヘッ
ド26内に形成された貯蔵容器の底部へ流れる。
【0016】ノズル・ヘッド26をノズル・マウント2
8へ取外し可能に取り付けるため、取付け手段を設ける
ことが好ましい。当業者には明らかなように、これをセ
ット・スクリューのような複数のネジ部材とすることが
できる。
【0017】次に、プレーナ表面16の導電性パッド1
8の上方で、ノズル・マウント28を、適当な態様で支
持することが好ましい。図1に示す実施例では、ノズル
・マウント28は、ヨーク・アセンブリ32によって環
状の取り付けプレート30に固定される。ヨーク・アセ
ンブリ32は、当該技術分野では周知の態様で、取り付
けプレート30をロボット・アーム12に取り付けるよ
うに作用する。
【0018】ノズル・マウント28及びノズル・ヘッド
26は、非湿潤性のプラスチック材料から形成するのが
好ましい。好ましい材料は、E.I.ドュポン ドヌム
ール・アンド・カンパニー製の「VESPEL」という
商標名で販売されているポリイミドである。この材料
は、軽量で、機械加工性が高く、さらに或る程度の化学
的な耐性を有する。しかしながら、この材料を高温に長
時間さらすと、その特性は急速に劣化する。260〜3
15.6℃(500〜600°F)以上の操作温度で
は、「VESPEL」材料の寸法、熱伝導性、その他の
重要な特性が変化することがある。
【0019】ノズル・マウント28及びノズル・ヘッド
26の特性がその内部にある加熱手段によって劣化する
のを防止するため、絶縁スリーブをノズル・マウント2
8の内部ボア内に取り付けて、ハンダごて24の加熱金
属チップ22をノズル・マウント28から隔離するよう
にしてもよい。
【0020】図1に示すように、ハンダ・ノズル・アセ
ンブリ20は、導電性パッド18及びプレーナ表面16
の上方で、矢印46が表す移動ラインに沿って移動され
るのが好ましい。ハンダ・ノズル・アセンブリ20は、
(矢印46と同じ方向の側にある)前縁部及び(矢印4
6と対向する側にある)後縁部を有するように構成する
ことができる。幾つかの理由で、前縁部及び後縁部を設
けることが望ましい。例えば、ハンダ付着を行なう前に
導電性パッド18を不活性ガスに曝して酸化を最小限に
するため、ガス・ライン48を利用して、ニトロゲンの
ような不活性ガスを供給することが必要となる場合があ
るからである。
【0021】さらに、ハンダ付着システム10の接合効
率を増強するために、供給チューブ50及び52を利用
して、不活性ガス及びフラックス(溶剤)の組み合わせ
を供給することが必要となる場合もある。ハンダ付着を
行なう前に、導電性パッド18を不活性ガスに曝すこと
が望まれる状況では、ハンダ・ノズル・アセンブリ20
を、その前縁部及び後縁部の中心線と一致する移動ライ
ンの方向に移動させなければならないことは明らかであ
る。勿論、導電性パッド18をこのように処理すること
が望まれない応用では、ハンダ・ノズル・アセンブリ2
0の配向はあまり重要ではない。
【0022】図2には、特定のフットプリント58を形
成するように回路基板上に配置された複数の導電性パッ
ド18と、ハンダ・ノズル経路68とが示されている。
ハンダ・ノズル経路68は、ハンダ・ノズル・アセンブ
リ20が指定された経路を迅速に且つ効率的に辿るよう
に、ロボット制御装置14(図1参照)へプログラムさ
れたハンダ・ノズル・アセンブリ20の移動ラインであ
ることが好ましい。当業者には明らかなように、フット
プリント58の特性及びフットプリント58の重心70
を識別するコンピュータ・システムを利用することによ
って、ハンダ・ノズル経路68を定義することができ
る。ここで、フットプリント58の特性とは、フットプ
リント58が導電性パッド18の1本のラインから成る
のか、導電性パッド18の2本の平行ラインから成るの
か、又は図示のように4つのリニア・アレイを有する長
方形のアレイ(配列)から成るのか、というようなもの
である。フットプリント58によって表されているよう
な、一のアレイにおけるハンダ付着の開始地点は、重心
70の座標と、フットプリント58の寸法及び配向を利
用することによって、簡単に捜し出すことができる。
【0023】図2に示す例では、フットプリント58
は、4つのリニア・アレイ(第1のリニア・アレイ6
0、第2のリニア・アレイ62、第3のリニア・アレイ
64及び第4のリニア・アレイ66)に配置された複数
の導電性パッド18の長方形アレイから成る。ハンダ・
ノズル経路68に沿った複数の地点は、図示された経路
を移動する順番を示すアルファベット文字で表されてい
る。すなわち、ハンダ・ノズル経路68は、A地点から
B地点へ移動し、その後は、同様にしてC地点及び残り
の地点へと移動する。本発明の重要な特徴に従って、A
地点は第1のリニア・アレイ60のラインから選択され
た距離だけオフセットされている。これは、ハンダ・ノ
ズル・アセンブリ20が、位置合わせ地点72の上部を
通過しないようにするためである。かかる位置合わせ地
点72は、ロボット・システムで屡々利用されるが、そ
の目的は、電子部品を所望の位置に光学的に位置合わせ
して、かかる電子部品の導体リードを導電性パッド18
と一致させることにある。
【0024】本発明の方法及び装置に従って、ハンダ・
ノズル・アセンブリ20は、先ずA地点に位置決めさ
れ、そして所望の量のハンダ線44がハンダ・ノズル・
アセンブリ20内の空洞へ供給される。次に、ハンダ・
ノズル・アセンブリ20の下側に延出するハンダ液滴が
プレーナ表面16に接触し得るように、ハンダ・ノズル
・アセンブリ20が、プレーナ表面16の上方で適当な
高さまで下降される。次に、ハンダ・ノズル・アセンブ
リ20は、ほぼ一定の速度でB地点へ移動され、その
後、第1のリニア・アレイ60に追随する選択された移
動ラインに沿ってC地点へ移動される。
【0025】本発明の重要な特徴に従って、一旦ハンダ
・ノズル・アセンブリ20が第1のリニア・アレイ60
の最後のパッドに隣接するC地点に到達すると、ハンダ
・ノズル経路68は、第1のリニア・アレイ60に沿う
移動ラインから或る角度の方向に変更される。その後、
ハンダ・ノズル・アセンブリ20がC地点からD地点へ
到る間、その移動速度が減速される。本発明者は、第1
のリニア・アレイ60に追随する移動ラインから或る角
度の方向にハンダ・ノズル経路68を変更するととも
に、ハンダ・ノズル・アセンブリ20の移動速度を減速
することにより、第1のリニア・アレイ60の最後の少
数の導電性パッド18における「ハンダ欠乏」が有効に
除去されることを発見した。
【0026】その後、ハンダ・ノズル・アセンブリ20
は、第2のリニア・アレイ62に沿ってハンダを付着す
るための好ましいラインに回転可能に位置合わせされ、
引き続いて、ほぼ一定の速度でD地点からE地点へ移動
された後、第2のリニア・アレイ62に追随する移動ラ
インに沿ってF地点へ移動される。前述と同様に、第2
のリニア・アレイ62内の最後の導電性パッド18に隣
接するF地点で、ハンダ・ノズル経路68は、E地点で
開始する当該移動ラインから或る角度の方向に変更さ
れ、その後は、前述のようにその移動速度を減速されな
がら、G地点へと移動する。フットプリント58の第3
のリニア・アレイ64及び第4のリニア・アレイ66
は、ハンダ・ノズル・アセンブリ20がM地点に到達
し、そこで回路基板から離れるように持ち上げられるま
で、前述と全く同じ態様で処理される。
【0027】図3には、ハンダ・ノズル経路68の種々
の地点と、互いに隣接する地点間におけるハンダ・ノズ
ル・アセンブリ20の好ましい配向とが示されている。
前述の内容に従って、各リニア・アレイに沿って導電性
パッド18に最も効率的にハンダを付着することができ
るように、ハンダ・ノズル・アセンブリ20の前縁部及
び後縁部を位置合わせすることができる。かくて、ハン
ダ・ノズル・アセンブリ20がA地点からB地点へ移動
する場合、前縁部が図3中の第1の矢印の方向に配向さ
れるように、ハンダ・ノズル・アセンブリ20が位置合
わせされる。本発明の重要な特徴に従って、この位置合
わせ状態は、ハンダ・ノズル・アセンブリ20がD地点
に到達するまで、維持される。D地点に到達すると、第
2のリニア・アレイ62に追随する移動ラインに戻るよ
うにハンダ・ノズル・アセンブリ20を移動させる前
に、ハンダ・ノズル・アセンブリ20の配向は、図3中
の第4の矢印が示すように90°回転される。このよう
にすると、第2のリニア・アレイ62に沿って、ハンダ
を効率的に付着することができる。その後は、前述と同
様に、ハンダ・ノズル・アセンブリ20の配向は、ハン
ダ・ノズル経路68のG地点に到達するまで維持され
る。
【0028】G地点に到達すると、ハンダ・ノズル・ア
センブリ20の配向は、第3のリニア・アレイ64に沿
って、導電性パッド18にハンダを最も効率的に付着す
ることができるようにハンダ・ノズル・アセンブリ20
を位置決めするため、再度90°回転される(図3中の
第7の矢印を参照)。この手順は、ハンダ・ノズル・ア
センブリ20がM地点に到達するまで続けられる。その
後、ハンダ・ノズル・アセンブリ20は、プレーナ表面
16から持ち上げられる。この時点では、フットプリン
ト58の各導電性パッド18に、ハンダが均等に付着さ
れているからである。M地点で、ハンダ・ノズル・アセ
ンブリ20がプレーナ表面16から持ち上げられた後
は、第2のフットプリント中の第2の複数の導電性パッ
ドを前述と同様にして処理するために、ハンダ・ノズル
・アセンブリ20を新しいオフセット地点へ移動させる
ことができる。新しいフットプリントの処理は、当該フ
ットプリントのA地点にハンダ・ノズル・アセンブリ2
0を位置決めすることによって開始される。この時点に
おけるハンダ・ノズル・アセンブリ20は、以前の処理
に使用したハンダの残部を含んでいるので、新しいフッ
トプリントの処理を開始する前に、ハンダの減少分のみ
をハンダ・ノズル・アセンブリ20に供給すればよい。
この時点から、新しいフットプリントの処理が通常通り
進められる。
【0029】
【発明の効果】本発明の方法及び装置は、リニア・アレ
イの最後の少数の導電性パッドからハンダが除去されな
いように、ハンダ・ノズル・アセンブリの移動経路(ハ
ンダ・ノズル経路)を導電性パッドのリニア・アレイに
沿った移動ラインから或る角度の方向に変更するととも
に、ハンダ・ノズルの移動速度を減速することにより、
プレーナ表面上の複数の導電性パッドに効率的に且つ正
確にハンダを付着することができる。その後、ハンダ・
ノズル・アセンブリが導電性パッドの第2のリニア・ア
レイに戻る前に、ハンダ・ノズル・アセンブリを適正な
配向へ回転させ、次にほぼ一定の速度で第2のリニア・
アレイ中の第1の導電性パッドへ移動させる。この技法
により、各リニア・アレイの最後の少数の導電性パッド
にハンダを適正に付着することが保証される。ハンダ・
ノズル・アセンブリの移動経路(ハンダ・ノズル経路)
が各リニア・アレイに沿った移動ラインから変更される
角度は、ハンダを付着することが不要な位置合わせ点又
は他の構造物を有効に避けるように、プログラムするこ
とができる。しかしながら、実験によれば、移動ライン
から0°〜75°の範囲で前述の角度が選択された場
合、ハンダ付着が均等化されるということが判った。こ
のように、回路基板又は他のプレーナ表面上の複数の導
電性パッドを、均等な厚さのハンダ材料で効率的に且つ
正確に仕上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に従って利用される、ハンダ付着システ
ムの部分的な側面図である。
【図2】本発明に従って利用される、回路基板の表面上
に配置される複数の導電性パッドとハンダ・ノズル経路
の上面図である。
【図3】図2のハンダ・ノズル経路の種々の地点及び隣
接地点間における好ましいハンダ・ノズルの好ましい配
向を表わす図である。
【符号の説明】
10 ハンダ付着システム 12 ロボット・アーム 14 ロボット制御装置 16 プレーナ表面 18 導電性パッド 20 ハンダ・ノズル・アセンブリ 22 加熱チップ 24 ハンダごて 26 ノズル・ヘッド 28 ノズル・マウント
フロントページの続き (72)発明者 ロドニー アレンド プーラー アメリカ合衆国78664、テキサス州ラウン ド ロック、ナンシー ドライヴ 806 (56)参考文献 特開 昭63−192559(JP,A)

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 プレーナ表面で選択的に操作可能なロボ
    ット制御式ハンダ・ノズルを利用して当該プレーナ表面
    上にリニア・アレイ状に配置された複数の導電性パッド
    にハンダを付着する方法であって、前記複数の導電性パ
    ッドのうちの第1の導電性パッドからオフセットされた
    第1の選択された地点で、前記プレーナ表面に近接して
    前記ハンダ・ノズルを位置決めする工程と、前記ハンダ
    ・ノズルを前記第1の導電性パッドへ一定の速度で移動
    させるとともに、前記第1の導電性パッドに到達した後
    も、前記ハンダ・ノズルを前記リニア・アレイに沿って
    当該一定の速度で移動させる工程と、前記複数の導電性
    パッドの各々に均等な厚さのハンダがそれぞれ付着され
    るように、前記複数の導電性パッドのうちの最後の導電
    性パッドに近接する第2の選択された地点で、前記ハン
    ダ・ノズルの移動経路を前記リニア・アレイから一定の
    角度の方向に変更するとともに、当該変更された移動経
    路に沿った前記ハンダ・ノズルの移動速度を減速する工
    程と、を含む複数の導電性パッドへのハンダ付着方法。
  2. 【請求項2】 前記第1の選択された地点が、前記リニ
    ア・アレイのラインから選択された距離にある、請求項
    1記載の複数の導電性パッドへのハンダ付着方法。
  3. 【請求項3】 前記プレーナ表面上には電子部品の導体
    リードを前記複数の導電性パッドと位置合わせするため
    の複数の位置合わせ地点が配置されていて、前記ハンダ
    ・ノズルが前記複数の位置合わせ地点の各々を避けるよ
    うに前記角度が選択される、請求項1記載の複数の導電
    性パッドへのハンダ付着方法。
  4. 【請求項4】 前記角度が鋭角である、請求項1記載の
    複数の導電性パッドへのハンダ付着方法。
  5. 【請求項5】 前記鋭角が0°ないし75°の範囲にあ
    る、請求項4記載の複数の導電性パッドへのハンダ付着
    方法。
  6. 【請求項6】 プレーナ表面上にリニア・アレイ状に配
    置された複数の導電性パッドにハンダを付着する装置で
    あって、ロボット制御式ハンダ・ノズルと、前記複数の
    導電性パッドのうちの第1の導電性パッドからオフセッ
    トされた第1の選択された地点で、前記ロボット制御式
    ハンダ・ノズルを前記プレーナ表面に近接して位置決め
    するための手段と、前記ハンダ・ノズルを前記第1の導
    電性パッドへ一定の速度で移動させるとともに、前記第
    1の導電性パッドに到達した後も、前記ハンダ・ノズル
    を前記リニア・アレイに沿って当該一定の速度で移動さ
    せるための手段と、前記複数の導電性パッドの各々に均
    等な厚さのハンダがそれぞれ付着されるように、前記複
    数の導電性パッドのうちの最後の導電性パッドに近接す
    る第2の選択された地点で、前記ハンダ・ノズルの移動
    経路を前記リニア・アレイから一定の角度の方向へ変更
    するとともに、当該変更された移動経路に沿った前記ハ
    ンダ・ノズルの移動速度を減速するための手段と、を含
    む複数の導電性パッドへのハンダ付着装置。
  7. 【請求項7】 前記ハンダ・ノズルは、その移動方向の
    側にある前縁部及び当該移動方向と反対の側にある後縁
    部を含み、前記位置決め手段は、前記ハンダ・ノズルを
    前記第1の導電性パッドへ移動させる前に、前記ハンダ
    ・ノズルの前縁部及び前記後縁部を前記リニア・アレイ
    のラインに平行に位置合わせするための手段を含む、請
    求項6記載の複数の導電性パッドへのハンダ付着装置。
JP3207581A 1990-09-24 1991-07-24 複数の導電性パッドへのハンダ付着方法及び装置 Expired - Lifetime JPH0728121B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/586,652 US5104689A (en) 1990-09-24 1990-09-24 Method and apparatus for automated solder deposition at multiple sites
US586652 1990-09-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH04234195A JPH04234195A (ja) 1992-08-21
JPH0728121B2 true JPH0728121B2 (ja) 1995-03-29

Family

ID=24346606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3207581A Expired - Lifetime JPH0728121B2 (ja) 1990-09-24 1991-07-24 複数の導電性パッドへのハンダ付着方法及び装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US5104689A (ja)
EP (1) EP0478170B1 (ja)
JP (1) JPH0728121B2 (ja)
DE (1) DE69112164T2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015112619A (ja) * 2013-12-11 2015-06-22 株式会社パラット 半田付け装置および方法

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5204124A (en) * 1990-10-09 1993-04-20 Stanley Secretan Continuous extruded bead object fabrication apparatus
GB2259661A (en) * 1991-09-18 1993-03-24 Ibm Depositing solder on printed circuit boards
JPH09165289A (ja) * 1995-12-13 1997-06-24 Komatsu Electron Metals Co Ltd 単結晶インゴット把持装置および把持方法
US5746368A (en) * 1996-05-15 1998-05-05 Ford Motor Company Molten solder dispensing system
US6053763A (en) * 1998-08-05 2000-04-25 Molex Incorporated Electrical connector with multi-function terminals
ATE487238T1 (de) * 1999-09-29 2010-11-15 Kaneka Corp Verfahren und gerät zur automatischen lötung von einem anschlussdraht an einer sonnenzellenbatterie
US6510356B2 (en) * 2001-04-02 2003-01-21 Hewlett-Packard Company Method and apparatus for programming a paste dispensing machine
US7250330B2 (en) * 2002-10-29 2007-07-31 International Business Machines Corporation Method of making an electronic package
DE102005018274A1 (de) * 2005-04-14 2006-10-19 Würth Elektronik Schopfheim GmbH & Co. KG Verfahren zum Herstellen einer Leiterplatte
JP4777759B2 (ja) * 2005-12-01 2011-09-21 富士フイルム株式会社 配線基板及び配線基板接続装置
US7699208B2 (en) 2007-11-30 2010-04-20 Nordson Corporation Soldering tip, soldering iron, and soldering system
US7735715B2 (en) 2007-12-07 2010-06-15 Asm Assembly Automation Ltd Dispensing solder for mounting semiconductor chips
US20150115020A1 (en) * 2012-04-17 2015-04-30 Tanigurogumi Corporation Solder bump, method for forming a solder bump, substrate provided with solder bump, and method for manufacturing substrate
JP1586728S (ja) * 2017-02-10 2017-09-25
US20200189018A1 (en) * 2018-12-14 2020-06-18 Lear Corporation Apparatus and method for automated soldering process

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3661638A (en) * 1970-05-26 1972-05-09 Photocircuits Corp Process for uniformly coating printed circuit board through holes
US3705457A (en) * 1970-11-02 1972-12-12 Electrovert Mfg Co Ltd Wave soldering using inert gas to protect pretinned and soldered surfaces of relatively flat workpieces
US4087906A (en) * 1974-07-11 1978-05-09 Amp Incorporated Method of selectively applying solder onto conductors
US4201150A (en) * 1977-04-13 1980-05-06 Imperial Chemical Industries Limited Apparatus for coating a web
US4169841A (en) * 1977-04-19 1979-10-02 The Upjohn Company Alkenyl-substituted 9-deoxy-6,9-α-epoxymethano-PG analogs
US4206254A (en) * 1979-02-28 1980-06-03 International Business Machines Corporation Method of selectively depositing metal on a ceramic substrate with a metallurgy pattern
US4389771A (en) * 1981-01-05 1983-06-28 Western Electric Company, Incorporated Treatment of a substrate surface to reduce solder sticking
US4360144A (en) * 1981-01-21 1982-11-23 Basf Wyandotte Corporation Printed circuit board soldering
US4493856A (en) * 1982-03-18 1985-01-15 International Business Machines Corporation Selective coating of metallurgical features of a dielectric substrate with diverse metals
JPS5992054A (ja) * 1982-11-19 1984-05-28 Tokico Ltd センサユニツト
US4555414A (en) * 1983-04-15 1985-11-26 Polyonics Corporation Process for producing composite product having patterned metal layer
US4608941A (en) * 1985-01-10 1986-09-02 Teledyne Electro-Mechanisms Apparatus for soldering printed circuit panels
US4821673A (en) * 1985-10-21 1989-04-18 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Applicator robot and apparatus having member for picking up and transporting workpiece
US4922852A (en) * 1986-10-30 1990-05-08 Nordson Corporation Apparatus for dispensing fluid materials
US4766844A (en) * 1987-05-28 1988-08-30 Westinghouse Electric Corp. Robotic tinning station for axial lead electronic components
US4898117A (en) * 1988-04-15 1990-02-06 International Business Machines Corporation Solder deposition system
US4987854A (en) * 1988-12-12 1991-01-29 Nordson Corporation Apparatus for gas-aided dispensing of liquid materials
JPH06105829B2 (ja) * 1988-12-27 1994-12-21 太陽誘電株式会社 表面実装型電子部品の半田付け方法
US5042708A (en) * 1990-09-24 1991-08-27 International Business Machines Corporation Solder placement nozzle assembly

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015112619A (ja) * 2013-12-11 2015-06-22 株式会社パラット 半田付け装置および方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE69112164D1 (de) 1995-09-21
DE69112164T2 (de) 1996-05-02
JPH04234195A (ja) 1992-08-21
EP0478170A3 (en) 1993-05-12
US5104689A (en) 1992-04-14
EP0478170B1 (en) 1995-08-16
EP0478170A2 (en) 1992-04-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0728121B2 (ja) 複数の導電性パッドへのハンダ付着方法及び装置
US6533162B2 (en) Paste providing method, soldering method and apparatus and system therefor
EP0337149B1 (en) Solder deposition tool
US5065932A (en) Solder placement nozzle with inert cover gas and inert gas bleed
US4752027A (en) Method and apparatus for solder bumping of printed circuit boards
US6254923B1 (en) Solder particle deposition
US4934582A (en) Method and apparatus for removing solder mounted electronic components
JPH06326458A (ja) 電子成分のための微小はんだ付け装置および方法
US5042708A (en) Solder placement nozzle assembly
JP3972883B2 (ja) プリコート基板の製作方法および部品実装基板の製作方法
JP3254459B2 (ja) 微小ハンダ供給方法及び微小ハンダ供給装置
US5271549A (en) Multiple-lead element soldering method using sheet solder
JPH07202401A (ja) 金属バンプの供給方法及びその装置
JP2005183542A (ja) プリント配線板のはんだコーティング方法
JPH07202400A (ja) 球体供給方法及びその装置
JPH06326451A (ja) はんだ付け方法
JPH09314324A (ja) 微細球体供給装置
JPH0785513B2 (ja) 接着剤塗布方法
JPH08323467A (ja) はんだ供給方法及びその装置
JPH08153956A (ja) プリント基板への半田供給方法及び装置
JPH03241846A (ja) ハンダ供給工具
JP3062122B2 (ja) プリント配線板の半田レベリング装置
JPH0290530A (ja) バンプ形成方法およびそれにより得られる半導体装置
JP2000058576A (ja) 半田バンプの形成方法
JPH1065321A (ja) バンプ形成方法