JPH07288380A - はんだ付け方法および装置 - Google Patents

はんだ付け方法および装置

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JPH07288380A
JPH07288380A JP8025694A JP8025694A JPH07288380A JP H07288380 A JPH07288380 A JP H07288380A JP 8025694 A JP8025694 A JP 8025694A JP 8025694 A JP8025694 A JP 8025694A JP H07288380 A JPH07288380 A JP H07288380A
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soldered
solder
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soldering
molten solder
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JP8025694A
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Yukinori Sawada
幸典 澤田
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NipponDenso Co Ltd
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    • 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
    • H05K3/3468Applying molten solder

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  • Molten Solder (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 未はんだ不良やブリッジ不良がおこらないは
んだ付け方法および装置を提供する。 【構成】 被はんだ付物を保持する為のチャック治具2
と、層流波部分を発生可能なはんだ噴流浴槽5と、該は
んだ噴流浴槽5上を前記チャック治具2が移動可能な状
態に設置したロボット1を備えたはんだ付装置を用い、
プリント回路基板3を上下させて間欠的に溶融はんだに
浸漬した後、浸漬状態のプリント回路基板3を溶融はん
だの前記層流波部分から水平方向もしくは水平方向に対
して所定の角度をもって引き上げる。または、プリント
回路基板3が溶融はんだの層流波部分へ水平方向もしく
は水平方向に対して所定の角度をもって浸漬及び引上げ
られる動作とプリント回路基板3の回転動作を交互に繰
り返し、プリント回路基板3の4方向からの浸漬、引上
げを行う。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント回路基板等の
噴流はんだ付けの方法および装置に関するものである。
【0002】
【従来技術】従来、プリント回路基板等の噴流はんだ付
装置は基板をチエーンコンベアにより一定速度で搬送
し、その搬送途中にフラクサ、プリヒータ、1次噴流
漕、2次噴流槽を設置し、順次通過してはんだ付けする
ものであった。1次噴流槽の目的ははんだ付部全てには
んだを付着させる、図4の13に示されるような未はん
だ不良防止にある。2次噴流槽の目的は余分に付着した
はんだをかき落として、図4の12に示されるようなブ
リッジ不良を防止することにある。
【0003】1次噴流は通常、基板下面はんだ付部品の
細部まではんだが付着するように乱流の波になってはい
るものの、基板にはんだ波がかぶるため基板のはんだへ
の浸漬深さはあまり深くできない。従って、1次噴流で
の浸漬時間を長くとることによりはんだの確実な付着を
確保することが試みられる。しかし、その結果1次噴流
の乱流の波および長い浸漬時間の影響により、先に基板
に塗布したフラックスがかき取られ2次噴流槽での基板
のフラックス量が不足して図4の12に示すようなブリ
ッジができ、ブリッジ不良が発生する。
【0004】逆に、2次噴流槽における基板のフラック
ス量を確保しようとすると1次噴流を短時間で通過させ
る必要があり、未はんだ不良が発生する。すなわち、従
来装置では未はんだ不良とブリッジ不良とが相反するこ
とが避けられず、慢性的な不良の手直しに多くの時間を
費やしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は未はんだ不良
やブリッジ不良を防止するはんだ付け方法および装置を
提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、被はんだ付物を保持する為のチャック機構
と、溶融はんだの層流波部分を発生可能なはんだ噴流浴
槽と、該はんだ噴流浴槽上を前記チャック機構が移動可
能な状態に設置した搬送装置を備えたはんだ付装置を用
い、前記被はんだ付物を上下させて間欠的に前記溶融は
んだに浸漬した後、浸漬状態の前記被はんだ付物を前記
溶融はんだの前記層流波部分から水平方向もしくは水平
方向に対して所定の角度をもって引き上げることを特徴
とするはんだ付方法、または、被はんだ付物を保持する
為のチャック機構と、溶融はんだの層流波部分を発生可
能なはんだ噴流浴槽と、該はんだ噴流浴槽上を前記チャ
ック機構が移動可能な状態に設置した搬送装置を備えた
はんだ付装置を用い、前記被はんだ付物が前記溶融はん
だの層流波部分へ水平方向もしくは水平方向に対して所
定の角度をもって浸漬及び引上げられる動作と前記被は
んだ付物の回転動作を交互に繰り返し、前記被はんだ付
物の4方向からの浸漬、引上げを行うことを特徴とする
はんだ付方法、または、被はんだ付物を保持する為のチ
ャック機構と、溶融はんだの層流波部分を発生可能なは
んだ噴流浴槽と、該はんだ噴流浴槽上を前記チャック機
構が移動可能な状態に設置した搬送装置を備えたはんだ
付装置において、前記搬送装置をロボットとし前記被は
んだ付物を上下させて間欠的に前記溶融はんだに浸漬し
た後、浸漬状態の前記被はんだ付物を前記溶融はんだの
前記層流波部分から水平方向もしくは水平方向に対して
所定の角度をもって引き上げることを特徴とするはんだ
付装置、もしくは被はんだ付物を保持する為のチャック
機構と、溶融はんだの層流波部分を発生可能なはんだ噴
流浴槽と、該はんだ噴流浴槽上を前記チャック機構が移
動可能な状態に設置した搬送装置を備えたはんだ付装置
において、前記搬送装置をロボットとし前記被はんだ付
物が前記溶融はんだの層流波部分へ水平方向もしくは水
平方向に対して所定の角度をもって浸漬及び引上げられ
る動作と前記被はんだ付物の回転動作を交互に繰り返
し、前記被はんだ付物の4方向からの浸漬、引上げを行
うことを特徴とするはんだ付装置、という技術的手段を
採用するものである。
【0007】
【作用】第1発明では被はんだ付物を上下させて間欠的
に溶融はんだに浸漬しているから、被はんだ付物の上昇
動作によって未はんだ不良の原因の1つであったはんだ
付時のフラックスからの発生ガスの被はんだ付部での排
除が確実となり、また、被はんだ付物の下降動作によっ
て溶融はんだと被はんだ付物間に従来の1次噴流以上の
圧力が発生するため被はんだ付物へのはんだ付着の確率
が従来より大幅に高くなる結果、良好なはんだ付けが可
能となる。
【0008】第2発明では、被はんだ付物が溶融はんだ
の層流波部分へ水平方向もしくは水平方向に対して若干
の角度をもって浸漬及び引上げられる動作と被はんだ付
物の回転動作を交互に繰り返し、被はんだ付物の4方向
からの浸漬、引上げを行なっている。はんだ付動作にお
いて被はんだ付物の進行方向側の被はんだ付部は、進行
方向に対して後側および横側の被はんだ付部より溶融は
んだによる圧力が高くはんだ付着の確率が高いので、良
好なはんだ付けが可能となる。
【0009】第3発明では、搬送装置がロボットである
ため、微妙なはんだ付作業が精度良く行われることが可
能となる。
【0010】
【実施例】図1は本発明の実施例に用いるはんだ付装置
の斜視図、図2は第1実施例の要部側面図、図3は第2
実施例の要部側面図、図4ははんだ付部の各種の態様を
示すものである。本発明の第1実施例を図1、図2、図
4を用いて説明する。
【0011】図1にはんだ付装置の構成を示す。はんだ
付装置には被はんだ付物であるプリント回路基板3を、
被はんだ付面を下向きの状態でチャック機構としてのV
溝付チャック爪6により4方向から保持するチャック治
具2がロボット1によりX、Y、Z、T、θの5自由度
方向に任意な量移動可能な状態で設けられている。ロボ
ット1の可動領域内には溶融はんだがポンプ等により噴
き上げられて層流の波4を形成するはんだ噴流浴槽5が
設置されている。
【0012】図2は本はんだ付装置を使用したはんだ付
方法の第1実施例である。プリント回路基板3はチャッ
ク機構であるチャック治具2によりチャックされロボッ
ト1により矢印Aのように上下動作を間欠的に繰り返
す。この時プリント回路基板3は下降端では層流の波4
に充分浸漬し、上昇端では確実に離れる高さとする。こ
の上下動作を繰り返しながらプリント回路基板3のはん
だ付面全面が層流の波4に浸漬するように同時に水平方
向へも移動する。次にプリント回路基板3を矢印Bのよ
うに層流の波4の最も波変動の少ない安定した所から水
平方向もしくは水平方向から若干角度をつけた方向へ直
線的に一定速度で引き上げる。
【0013】この方法ではプリント回路基板3の上昇動
作によって、従来より図4に点線で示すような未はんだ
13の原因の1つであったはんだ付時のフラックスから
の発生ガスの被はんだ付部11での排除が確実となり、
また、プリント回路基板3の下降動作によって溶融はん
だと被はんだ付部11間に従来の一次噴流以上の圧力が
発生するため、被はんだ付部11へのはんだ付着の確率
が従来より大幅に高くなる。
【0014】従って、プリント回路基板3全体の被はん
だ付部にはんだを付着させるのに必要な正味浸漬時間も
従来の約1/2に短縮できる。また、正味浸漬時間の短
縮と併せて層流の波4は従来の乱流の1次噴流と比較し
てフラックスをかき落としにくく、従ってはんだ付動作
A後のプリント回路基板3に残るフラックス量は従来よ
りもはるかに多い。その結果、はんだ付動作B時にはフ
ラックスによる溶融はんだの表面張力低下効果が充分作
用し、図4に示すようなブリッジ12が発生しにくい。
【0015】以上のことより図4に示すような未はんだ
不良、ブリッジ不良は共に従来の1/10ないし1/6
0と大幅に低減できることが確認できた。このため従来
費やしていた不良の手直し時間が大幅に低減できる。そ
の他の効果としては、ロボットのプログラムの切り換え
のみでプリント回路基板のサイズ変更が短時間で可能で
ある事。(変更時間は約1分間。)(従来はチェーンコ
ンベアの幅変更を作業者が行なっていたため変更時間は
約30分間。) フラックスの塗布量が少なくてよいためプリント回路基
板上部等へのフラックスのにじみ上がりが無くせ、低活
性フラックスの使用により無洗浄化が容易となる事。
【0016】1次噴流槽(乱流の波)の廃止により、は
んだ酸化物が半減し、はんだの節約が出来る事。はんだ
ボールの飛散が少なく清掃が容易で、プリント回路基板
に付着する不良が低減する事。微妙な調整、点検が不要
になる事。
【0017】プリント回路基板をはんだに浸漬する時に
プリント回路基板の前端をロボットにより任意の位置で
下降できるため従来必要としたプリント回路基板への波
かぶり防止治具およびその脱着作業が不要となる事。プ
リント回路基板をチャック機構として4方向よりV溝付
チャック爪でチャックするためプリント回路基板のそり
が防止でき、そりによる不良が防止できる事。が挙げら
れる。
【0018】なお、本実施例では5自由度のロボットを
使用したが、少なくとも2自由度あれば実施可能であ
る。また、プリント回路基板のはんだ付動作Aにおい
て、水平方向への必要移動距離はプリント回路基板の被
はんだ付部全体が浸漬できればよく、プリント回路基板
のサイズによって変わり、小さいプリント回路基板では
0mmで上下動作のみでもよい。更に、はんだ付動作B
は図示とは逆のAと同方向からの移動でもかまわない。
【0019】図3は本発明の第2実施例のはんだ付方法
を示す。第2実施例においても第1実施例と同じ図1に
示すはんだ付装置が用いられる。プリント回路基板3は
チャック治具2によりチャックされロボット1により矢
印Cの直線動作、次に矢印Dの回転動作の順序でそれを
交互に繰り返す。はんだ付動作C時にプリント回路基板
3は層流の波4に充分浸漬し、最も波変動の少ない安定
した所から水平方向もしくは水平方向から若干角度をつ
けた方向へ直線的に一定速度で引き上げる。
【0020】回転動作Dはプリント回路基板3をプリン
ト回路基板3の平面内で90°回転させている。はんだ
付動作Cを4回、回転動作Dを3回交互に繰り返すこと
によりプリント回路基板3の4方向よりはんだ付動作C
を行うことになる。はんだ付動作Cにおいてプリント回
路基板3の進行方向側の被はんだ付部は進行方向に対し
て後側および横側の被はんだ付部より溶融はんだによる
圧力が高く、はんだ付着の確率が高い。
【0021】従って、プリント回路基板3の進行方向側
の被はんだ付部のみにはんだを付着させるためだけに必
要な被はんだ付部1か所当たりの正味浸漬時間は0.9
秒以下のごくわずかな時間ですむ。よって、はんだ付動
作Cを4回繰り返しても3.6秒以下で、従来の1次噴
流+2次噴流の正味浸漬時間より約2.5秒以上も短く
なる。
【0022】また、正味浸漬時間の短縮と併せて層流の
波4がフラックスをかき落としにくい効果により、3回
目のはんだ付動作Cの終了後におけるフラックスの残量
は多く、4回目のはんだ付動作Cの完了後のブリッジ1
2が発生しにくい。以上のことより未はんだ不良、ブリ
ッジ不良共に図2の実施例と同等の低減効果が確認でき
た。
【0023】その他の効果についても図2の実施例と同
等の効果がある。なお、本実施例も5自由度のロボット
を使用したが、少なくとも3自由度有れば実施可能であ
る。はんだ付動作Cは図示とは左右反対方向からの浸漬
でもかまわない。また、回転動作Dははんだ付動作Cと
次のはんだ付動作Cの間であればプリント回路基板3の
移動途中でもかまわない。
【0024】
【発明の効果】以上のように本発明は未はんだ不良、ブ
リッジ不良を従来に比べて大幅に低減できる等の著しい
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に用いるはんだ付装置の斜視図
である。
【図2】第1実施例の要部側面図である。
【図3】第2実施例の要部側面図である。
【図4】はんだ付部の各種の態様を示す側面図である。
【符号の説明】
1 ロボット 2 チャック治具 3 プリント回路基板 4 層流の波 5 はんだ噴流浴槽 6 V溝付チャック爪 11 被はんだ付部 12 ブリッジ 13 未はんだ

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 被はんだ付物を保持する為のチャック機
    構と、溶融はんだの層流波部分を発生可能なはんだ噴流
    浴槽と、該はんだ噴流浴槽上を前記チャック機構が移動
    可能な状態に設置した搬送装置を備えたはんだ付装置を
    用い、前記被はんだ付物を上下させて間欠的に前記溶融
    はんだに浸漬した後、浸漬状態の前記被はんだ付物を前
    記溶融はんだの前記層流波部分から水平方向もしくは水
    平方向に対して所定の角度をもって引き上げることを特
    徴とするはんだ付方法。
  2. 【請求項2】 被はんだ付物を保持する為のチャック機
    構と、溶融はんだの層流波部分を発生可能なはんだ噴流
    浴槽と、該はんだ噴流浴槽上を前記チャック機構が移動
    可能な状態に設置した搬送装置を備えたはんだ付装置を
    用い、前記被はんだ付物が前記溶融はんだの層流波部分
    へ水平方向もしくは水平方向に対して所定の角度をもっ
    て浸漬及び引上げられる動作と前記被はんだ付物の回転
    動作を交互に繰り返し、前記被はんだ付物の4方向から
    の浸漬、引上げを行うことを特徴とするはんだ付方法。
  3. 【請求項3】 被はんだ付物を保持する為のチャック機
    構と、溶融はんだの層流波部分を発生可能なはんだ噴流
    浴槽と、該はんだ噴流浴槽上を前記チャック機構が移動
    可能な状態に設置した搬送装置を備えたはんだ付装置に
    おいて、前記搬送装置をロボットとし前記被はんだ付物
    を上下させて間欠的に前記溶融はんだに浸漬した後、浸
    漬状態の前記被はんだ付物を前記溶融はんだの前記層流
    波部分から水平方向もしくは水平方向に対して所定の角
    度をもって引き上げることを特徴とするはんだ付装置。
  4. 【請求項4】 被はんだ付物を保持する為のチャック機
    構と、溶融はんだの層流波部分を発生可能なはんだ噴流
    浴槽と、該はんだ噴流浴槽上を前記チャック機構が移動
    可能な状態に設置した搬送装置を備えたはんだ付装置に
    おいて、前記搬送装置をロボットとし前記被はんだ付物
    が前記溶融はんだの層流波部分へ水平方向もしくは水平
    方向に対して所定の角度をもって浸漬及び引上げられる
    動作と前記被はんだ付物の回転動作を交互に繰り返し、
    前記被はんだ付物の4方向からの浸漬、引上げを行うこ
    とを特徴とするはんだ付装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09199844A (ja) * 1996-01-16 1997-07-31 Komatsu Giken Kk ハンダ付け装置
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EP1591185A1 (de) * 2004-04-28 2005-11-02 Ernst Hohnerlein Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen und zum Beschichten und/oder Befüllen einer Lötspitze durch Tauchen in eine heisse fliessende Lotwelle
CN108994414A (zh) * 2018-09-12 2018-12-14 东莞景金智能设备有限公司 一种智能电子组件锡焊系统

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