JPH08307047A - Solder precoated circuit board, method and apparatus for solder precoating - Google Patents

Solder precoated circuit board, method and apparatus for solder precoating

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JPH08307047A
JPH08307047A JP7136023A JP13602395A JPH08307047A JP H08307047 A JPH08307047 A JP H08307047A JP 7136023 A JP7136023 A JP 7136023A JP 13602395 A JP13602395 A JP 13602395A JP H08307047 A JPH08307047 A JP H08307047A
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JP
Japan
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solder
transfer member
recess
circuit board
cream solder
Prior art date
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Application number
JP7136023A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Satomi
國雄 里見
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH08307047A publication Critical patent/JPH08307047A/en
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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
    • H05K3/3478Applying solder preforms; Transferring prefabricated solder patterns
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • 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
    • H05K3/3485Applying solder paste, slurry or powder

Abstract

PURPOSE: To improve the precoating of cream solder. CONSTITUTION: Cream solder H in the container 21a of an application unit 21 is filled in the cream solder-holding grooves in a transfer plate 13 by means of a rubber roller 21b. Then the transfer plate 13 is pressed against a circuit board W on an X-Y stage 30, and is heated to alloy the part-foot land and the like on the circuit board W and the cream solder. The cream solder holding grooves in the transfer plate 13 are arranged in almost the same pattern as the part-foot land and the like. The amount of solder to be precoated is controlled by the depth of the cream solder-holding grooves.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、印刷回路パターンの部
品フットランド等に回路部品のリード電極等を接合する
ためのはんだプリコートを施したはんだプリコート回路
基板およびはんだプリコート方法ならびにはんだプリコ
ート装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solder precoat circuit board, a solder precoat method, and a solder precoat apparatus, in which a solder precoat for joining a lead electrode of a circuit component to a component foot land of a printed circuit pattern is joined. Is.

【0002】[0002]

【従来の技術】回路基板に回路部品を実装する際には、
はんだを用いて回路部品のリード電極等を回路基板の部
品フットランド等に接合するのが一般的であり、このよ
うにはんだを用いた実装方法としては、従来、糸はんだ
をはんだゴテによって溶融しながら部品フットランドと
回路部品のリード電極の間に導入する方法や、回路部品
を仮り止めした回路基板をはんだ溶融槽に浸すディップ
法や、あるいは、粉末状のはんだをフラックスやバイン
ダーと混合してクリーム(ペースト)状にしたものをス
クリーン印刷等によって回路基板の部品フットランドに
供給し、その上に回路部品を搭載し、赤外線やレーザ光
等によって加熱してクリームはんだを溶融するいわゆる
リフローはんだ付け法等が開発されている。
2. Description of the Related Art When mounting circuit components on a circuit board,
Generally, solder is used to join the lead electrodes of the circuit component to the component foot lands of the circuit board, and the conventional mounting method using solder is to melt the thread solder with a soldering iron. While introducing it between the component foot land and the lead electrode of the circuit component, dipping the circuit board temporarily holding the circuit component in the solder melting bath, or mixing powdered solder with flux or binder. The so-called reflow soldering that supplies a cream-shaped paste to the component foot lands of the circuit board by screen printing, etc., mounts the circuit components on it, and heats it with infrared rays or laser light to melt the cream solder Laws are being developed.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の技術によれば、前述のようにはんだゴテを用いる方法
は多くの手作業を必要とするために効率が悪く、また、
ディップ法は、特にリードピッチの狭い回路部品を実装
するときにはんだブリッヂが多発して製品の歩留まりが
著しく低下する。リフローはんだ付け法は、小型の回路
部品であっても比較的安定したはんだ付けを行なうこと
ができるうえに量産性にもすぐれており、現在広く普及
しているが、クリームはんだを回路基板の部品フットラ
ンドに供給する工程で、部品フットランドの間隔が狭い
と適量のクリームはんだを塗布するのが困難で、はんだ
不足やはんだがにじむ等のトラブルを発生する。
However, according to the above-mentioned prior art, the method using the soldering iron is inefficient because it requires a lot of manual work as described above.
In the dipping method, particularly when mounting a circuit component having a narrow lead pitch, solder bridging frequently occurs and the product yield is remarkably reduced. The reflow soldering method, which allows relatively stable soldering even for small circuit components and has excellent mass productivity, is now widely used. In the process of supplying to the foot lands, if the space between the component foot lands is narrow, it is difficult to apply an appropriate amount of cream solder, and problems such as insufficient solder or solder bleeding occur.

【0004】詳しく説明すると、クリームはんだを回路
基板の部品フットランドに塗布するには、塗布ノズル等
を用いたディスペンサー法と、印刷版(スクリーン)を
用いる印刷法があるが、ディスペンサー法では、はんだ
粉末の粒径が比較的大きいことや、クリームはんだの粘
度の関係上、塗布ノズルの直径をあまり小さくすること
ができない。このために、クリームはんだを狭い場所に
精度よく供給するのが難かしい。
More specifically, there are a dispenser method using an application nozzle and a printing method using a printing plate (screen) for applying the cream solder to the component foot land of the circuit board. In the dispenser method, the solder is used. Due to the relatively large particle size of the powder and the viscosity of the cream solder, the diameter of the coating nozzle cannot be made too small. For this reason, it is difficult to accurately supply the cream solder to a narrow space.

【0005】また、印刷版を用いた印刷法は、クリーム
はんだの必要量に応じて印刷版の板厚とクリームはんだ
が通過する開口部の寸法を決定するものであり、はんだ
材料が多く必要であるときは、印刷版の板厚を厚くして
対応したり、あるいは、部品フットランド等の間隔が広
い場合であれば、印刷版の開口部を回路基板の部品フッ
トランドの寸法より大きく開けることで対応している
が、逆にはんだ材料が少なくてすむ場合、すなわち、リ
ードピッチの狭いIC部品等の実装においては、印刷版
の板厚を薄くすることで対応しようとしても、前述のよ
うにクリームはんだに含まれるはんだ粉末の粒径が比較
的大きいために、印刷版の板厚をあまり薄くすることは
できず、また、その限界値ははんだ粉末の粒径によって
著しく左右される。さらに、印刷版の開口寸法を小さく
するにも限度があり、この場合もはんだ粉末の粒径によ
って左右される。
Further, the printing method using a printing plate determines the plate thickness of the printing plate and the size of the opening through which the cream solder passes according to the required amount of the cream solder, and a large amount of solder material is required. In some cases, increase the plate thickness of the printing plate to deal with it, or if the spacing between component foot lands is large, open the printing plate opening larger than the size of the component foot lands on the circuit board. On the contrary, when the amount of solder material is small, that is, when mounting IC components with a narrow lead pitch, even if an attempt is made to reduce the plate thickness of the printing plate, as described above, Since the particle size of the solder powder contained in the cream solder is relatively large, the plate thickness of the printing plate cannot be made very thin, and its limit value is significantly influenced by the particle size of the solder powder. Further, there is a limit to reducing the opening size of the printing plate, and in this case as well, it depends on the particle size of the solder powder.

【0006】また、印刷版の開口寸法が小さくなった
り、開口部のピッチも狭くなってくると、印刷版の開口
部に対するクリームはんだの入り込みが悪くなったり、
入り込んだクリームはんだを回路基板上の部品フットラ
ンドに転写するときに印刷版にクリームはんだが残って
はんだ量が不十分となるおそれもある。
Further, when the opening size of the printing plate becomes small and the pitch of the opening becomes narrow, the cream solder does not easily enter the opening of the printing plate.
There is a possibility that the cream solder may remain on the printing plate and the amount of solder may be insufficient when the cream solder that has entered is transferred to the component foot land on the circuit board.

【0007】このように、供給するはんだ量を精度良く
制御するのが難かしいうえに、はんだ供給量のバラツキ
やクリームはんだのニジミ等を回避できず、回路基板の
部品フットランドの間にはんだブリッヂが発生し、実装
部品の電気的接続の信頼性が著しく損なわれる。
As described above, it is difficult to precisely control the amount of solder to be supplied, and it is impossible to avoid variations in the amount of solder to be supplied and bleeding of cream solder, so that solder bridges are placed between the component foot lands of the circuit board. Occurs, and the reliability of the electrical connection of the mounted components is significantly impaired.

【0008】本発明は、上記従来の技術の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、はんだを供給する部品フ
ットランド等が小面積であってもあるいはその間隔が狭
くても、供給されたはんだ量が適切であってはんだ不足
やはんだブリッヂ等を発生するおそれのないはんだプリ
コート回路基板およびはんだプリコート方法ならびには
んだプリコート装置を提供することを目的とするもので
ある。
The present invention has been made in view of the problems of the above-mentioned conventional technique, and it is supplied even if the component foot lands for supplying solder have a small area or their intervals are narrow. It is an object of the present invention to provide a solder precoat circuit board, a solder precoat method, and a solder precoat device, which have an appropriate amount of solder and do not cause a solder shortage or a solder bridge.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明のはんだプリコート回路基板は、回路部品を
実装するための実装面にはんだプリコートを有するはん
だプリコート回路基板であって、前記はんだプリコート
が、凹所付き転写部材の凹所にクリームはんだを充填し
たうえで前記凹所付き転写部材を前記実装面に押しつけ
て加熱し前記クリームはんだを前記実装面に転写する工
程によって形成されたものであることを特徴とする。
In order to achieve the above object, a solder precoat circuit board of the present invention is a solder precoat circuit board having a solder precoat on a mounting surface for mounting a circuit component. However, it is formed by a process of transferring the cream solder to the mounting surface by filling the recess of the transfer member with the recess with cream solder and then pressing the transfer member with the recess against the mounting surface and heating. It is characterized by being.

【0010】本発明のはんだプリコート方法は、凹所付
き転写部材の凹所にクリームはんだを充填したうえで、
前記凹所付き転写部材を回路基板に押しつけて加熱し前
記クリームはんだを前記回路基板に転写する工程を有す
ることを特徴とする。
In the solder precoating method of the present invention, after the cream solder is filled in the recesses of the transfer member with recesses,
The method further comprises the step of pressing the transfer member with recesses onto a circuit board and heating the transfer member to transfer the cream solder to the circuit board.

【0011】クリームはんだを充填した凹所付き転写部
材を回路基板と位置合わせする工程を有するとよい。
It is preferable to have a step of aligning the recessed transfer member filled with cream solder with the circuit board.

【0012】また、クリームはんだを転写した凹所付き
転写部材を所定の温度に冷却したうえで回路基板から後
退させる工程を有するとよい。
Further, it is preferable to have a step of cooling the transfer member with the recess, to which the cream solder is transferred, to a predetermined temperature and then retracting it from the circuit board.

【0013】また、凹所付き転写部材の温度を監視する
とよい。
Further, it is preferable to monitor the temperature of the recessed transfer member.

【0014】本発明のはんだプリコート装置は、クリー
ムはんだを充填する凹所を備えた凹所付き転写部材と、
該凹所付き転写部材を回路基板と位置合わせしたうえで
これに押しつける搬送押圧機構と、前記凹所付き転写部
材を加熱する加熱手段を有することを特徴とする。
The solder precoating device of the present invention comprises a transfer member with a recess having a recess for filling with cream solder,
The present invention is characterized in that the transfer member with a recess is aligned with the circuit board and a transport pressing mechanism for pressing the transfer member with the circuit board and a heating means for heating the transfer member with the recess are provided.

【0015】凹所付き転写部材が加熱手段に対して着脱
自在に取り付けられているとよい。
It is preferable that the transfer member with a recess is detachably attached to the heating means.

【0016】凹所付き転写部材の温度を監視する温度検
出手段が設けられているとよい。
Temperature detecting means for monitoring the temperature of the transfer member having a recess may be provided.

【0017】また、凹所付き転写部材を冷却するための
冷却手段が設けられているとよい。
Further, it is preferable to provide a cooling means for cooling the transfer member with recess.

【0018】凹所付き転写部材がはんだに対して親和性
の低いはんだ不着材によって作られているとよい。
The transfer member with recesses may be made of a solder non-adhesive material having a low affinity for solder.

【0019】[0019]

【作用】充填手段によって凹所付き転写部材の凹所にク
リームはんだを充填し、凹所付き転写部材を回路基板の
実装面に押しつけて加熱し、クリームはんだを溶融させ
て実装面の部品フットランド等と合金化させ、続いて凹
所付き転写部材を冷却して後退させることではんだプリ
コートを形成する。
[Function] By filling means, cream solder is filled in the recesses of the transfer member having recesses, and the transfer member having recesses is pressed against the mounting surface of the circuit board to heat the cream solder to melt the solder paste, thereby making the component foot land on the mounting surface. Etc., and then the transfer member with recess is cooled and retracted to form a solder precoat.

【0020】凹所付き転写部材の凹所は、はんだプリコ
ートを施す回路基板の実装面の部品フットランド等と同
じパターンに配設され、凹所の深さを変えることで、プ
リコートされるはんだ量を極めて広範囲に制御できる。
部品フットランド等の表面積が小さくてもあるいは部品
フットランド等の間隔が狭くても、極めて高精度ではん
だ量を適量に制御できるため、特に小型の電子部品等を
実装する際に、はんだ不足やはんだのバラツキあるいは
はんだブリッヂ等を発生することなく信頼性の高い電気
的接続を行なうことができる。
The recesses of the transfer member with recesses are arranged in the same pattern as the component foot lands on the mounting surface of the circuit board to which the solder precoat is applied, and by changing the depth of the recesses, the amount of solder to be precoated Can be controlled in an extremely wide range.
Even if the surface area of the component foot land etc. is small or the interval between the component foot land etc. is narrow, it is possible to control the amount of solder in an appropriate amount with extremely high accuracy, so especially when mounting a small electronic component etc. It is possible to perform highly reliable electrical connection without causing solder variations or solder bridges.

【0021】また、クリームはんだを部品フットランド
等と合金化させたのちに凹所付き転写部材の加熱を停止
すれば、凹所付き転写部材の凹所の内面側からクリーム
はんだが冷却固化するため、凹所付き転写部材を後退さ
せる時にクリームはんだの全量が部品フットランド等に
転写される。従って、凹所付き転写部材の凹所にはんだ
の一部分が残されてはんだプリコートのはんだ量が不足
するおそれはない。
If the heating of the transfer member with recesses is stopped after alloying the cream solder with the component foot land or the like, the cream solder will cool and solidify from the inner surface side of the recesses of the transfer member with recesses. When the recessed transfer member is retracted, the entire amount of cream solder is transferred to the component foot land or the like. Therefore, there is no possibility that a part of the solder is left in the recess of the transfer member with the recess and the amount of solder in the solder precoat is insufficient.

【0022】凹所付き転写部材を強制的に冷却したうえ
で回路基板から後退させる工程を有すれば、直ちに次の
クリームはんだの充填作業ができるため、作業タクトを
短縮して生産性を向上させることができる。
If there is a step of forcibly cooling the transfer member with a recess and then retracting it from the circuit board, the next work of filling the cream solder can be performed immediately, so that the work tact is shortened and the productivity is improved. be able to.

【0023】また、凹所付き転写部材の加熱工程や冷却
工程において凹所付き転写部材の温度を温度検出手段に
よって監視して、凹所付き転写部材の温度を正確に制御
すれば、クリームはんだを溶融して部品フットランド等
と合金化させ続いて強制冷却する工程のみならず次回の
サイクルのための適正な温度に凹所付き転写部材を冷却
する準備工程等までも円滑かつ迅速に行ない、より一層
生産性を向上できる。
In addition, when the temperature of the transfer member with recess is monitored by the temperature detecting means in the heating process or the cooling process of the transfer member with recess, if the temperature of the transfer member with recess is accurately controlled, the cream solder will be removed. Not only the step of melting and alloying with the component foot land etc. and then forcibly cooling, but also the preparation step of cooling the transfer member with recess to a proper temperature for the next cycle, etc. can be performed smoothly and quickly. Productivity can be further improved.

【0024】凹所付き転写部材の凹所は、エッチング等
の公知の方法で簡単に所定のパターンに形成することが
できる。
The recesses of the transfer member with recesses can be easily formed into a predetermined pattern by a known method such as etching.

【0025】凹所付き転写部材が加熱手段に対して着脱
自在に取り付けられていれば、部品フットランドのパタ
ーン形状に合わせて凹所付き転写部材のみを交換すれば
よい。
If the transfer member with recess is detachably attached to the heating means, only the transfer member with recess may be replaced according to the pattern shape of the component foot land.

【0026】また、凹所付き転写部材がはんだに対して
親和性の低いはんだ不着材で作られていれば、クリーム
はんだを部品フットランド等と合金化させたうえで凹所
付き転写部材を後退させる時に凹所付き転写部材の凹所
からクリームはんだが簡単に剥れるため、凹所付き転写
部材にクリームはんだが残ってはんだプリコートのはん
だ量が不足する等のトラブルを確実に回避できる。
If the recessed transfer member is made of a solder non-adhesive material having a low affinity for solder, cream solder is alloyed with the component foot land and the recessed transfer member is retracted. Since the cream solder is easily peeled off from the recess of the transfer member with recess when doing so, it is possible to reliably avoid troubles such as the cream solder remaining on the transfer member with recess and the amount of solder in the solder precoat is insufficient.

【0027】[0027]

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0028】図1は一実施例によるはんだプリコート回
路基板を得るためのはんだプリコート装置を示すもの
で、これは、図示しない加熱手段であるヒータおよび冷
却手段である冷却用配管を内蔵する加熱冷却ヘッド11
と、これに一体的に結合された伝熱部材12と、該伝熱
部材12に着脱自在に取り付けられた凹所付き転写部材
である転写板13からなるはんだ転写ユニット10を有
し、加熱冷却ヘッド11のヒータは配線11aによって
加熱され、加熱冷却ヘッド11の冷却用配管に対する冷
却媒体の供給は供給管11bによって行なわれ、伝熱部
材12の温度は温度検出手段である熱電対等からなる温
度センサ12aによって監視される。
FIG. 1 shows a solder precoating apparatus for obtaining a solder precoat circuit board according to one embodiment. This is a heating / cooling head having a heater (not shown) as heating means and a cooling pipe as cooling means. 11
And a heat transfer member 12 integrally connected thereto, and a solder transfer unit 10 including a transfer plate 13 which is a transfer member with a recess detachably attached to the heat transfer member 12 The heater of the head 11 is heated by the wiring 11a, the cooling medium is supplied to the cooling pipe of the heating / cooling head 11 by the supply pipe 11b, and the temperature of the heat transfer member 12 is a temperature sensor including a thermocouple or the like serving as temperature detecting means. Monitored by 12a.

【0029】はんだ転写ユニット10は、充填手段であ
るクリームはんだ塗布装置20によって転写板13に塗
布されたクリームはんだをXYステージ30の上方に運
び、XYステージ30上の回路基板Wに転写するもの
で、はんだ転写ユニット10の加熱冷却ヘッド11は支
持体14aに上下動自在に支持されたZ軸部材14bの
下端に懸下され、Z軸部材14bはZモータ14cによ
って上下動される。支持体14aは水平方向にのびるX
軸部材15a上をその回転によって往復移動自在であ
り、X軸部材15aはXモータ15bによって回転され
る。
The solder transfer unit 10 conveys the cream solder applied to the transfer plate 13 by the cream solder applying device 20 as a filling means to above the XY stage 30 and transfers it to the circuit board W on the XY stage 30. The heating / cooling head 11 of the solder transfer unit 10 is suspended from the lower end of a Z-axis member 14b supported by a support 14a so as to be vertically movable, and the Z-axis member 14b is vertically moved by a Z motor 14c. Support 14a extends horizontally X
It can be reciprocally moved on the shaft member 15a by its rotation, and the X shaft member 15a is rotated by the X motor 15b.

【0030】すなわち、支持体14a、Z軸部材14
b、Zモータ14c、X軸部材15a、Xモータ15b
等は、はんだ転写ユニット10を実線で示すクリームは
んだ塗布位置から破線で示すXYステージ30の上方の
位置へ搬送したうえではんだ転写ユニット10を回路基
板W上に押しつける搬送押圧機構を構成する。
That is, the support 14a and the Z-axis member 14
b, Z motor 14c, X axis member 15a, X motor 15b
And the like constitute a transport pressing mechanism that transports the solder transfer unit 10 from the cream solder application position shown by the solid line to a position above the XY stage 30 shown by the broken line, and then presses the solder transfer unit 10 onto the circuit board W.

【0031】クリームはんだ塗布装置20は、クリーム
はんだHを入れた容器21aと、下半部をクリームはん
だHに浸漬された回転自在なゴムローラ21bからなる
塗布ユニット21を備えており、塗布ユニット21は、
Xモータ22によって水平方向に往復移動され、ゴムロ
ーラ21bをはんだ転写ユニット10の転写板13に接
触させて回転させることで、容器21a内のクリームは
んだHを転写板13に充填する。
The cream solder coating device 20 is provided with a container 21a containing the cream solder H and a coating unit 21 composed of a rotatable rubber roller 21b whose lower half is immersed in the cream solder H. ,
The transfer roller 13 is reciprocally moved in the horizontal direction by the X motor 22, and the rubber roller 21b is brought into contact with the transfer plate 13 of the solder transfer unit 10 and rotated, so that the cream solder H in the container 21a is filled in the transfer plate 13.

【0032】回路基板Wを保持するXYステージ30
は、回路基板Wを吸着する吸着板31と、これを支持す
るXステージ32と、Xステージ32を所定の水平方向
に往復移動自在に支持するYステージ33を有し、Yス
テージ33は、Xステージ32の移動方向と直交する水
平方向に往復移動自在に支持されており、Xステージ3
2とYステージ33は、それぞれ、Xモータ32aとY
モータ33aによって駆動される。
XY stage 30 holding circuit board W
Has a suction plate 31 that sucks the circuit board W, an X stage 32 that supports the circuit board W, and a Y stage 33 that supports the X stage 32 so as to be capable of reciprocating in a predetermined horizontal direction. The X stage 3 is supported so as to be capable of reciprocating in a horizontal direction orthogonal to the moving direction of the stage 32.
2 and the Y stage 33 respectively include an X motor 32a and a Y motor 32a.
It is driven by the motor 33a.

【0033】XYステージ30の上方にははんだ転写ユ
ニット10の転写板13と回路基板Wの位置合わせを行
なうためのモニタカメラ40が配設され、これは、ロボ
ット41によって、XYステージ30に沿って水平方向
に所定の範囲で任意の位置に移動自在であるとともに、
XYステージ30の側傍の不作動位置に後退自在であ
る。
A monitor camera 40 for aligning the transfer plate 13 of the solder transfer unit 10 and the circuit board W is arranged above the XY stage 30. The monitor camera 40 is arranged along the XY stage 30 by the robot 41. It can be moved horizontally to any position within a specified range,
The XY stage 30 can be retracted to an inoperative position beside it.

【0034】モニタカメラ40は、XYステージ30の
上方へ搬入されたはんだ転写ユニット10の転写板13
のアライメントマーク13b(図2の(c)参照)を検
出するための上向きの検出部40aと、XYステージ3
0上の回路基板Wのアライメントマークを検出するため
の下向きの検出部40bを有し、まず、ロボット41を
駆動してモニタカメラ40の上向きの検出部40aによ
って転写板13のアライメントマーク13bを検出し、
続いて、下向きの検出部40bによって回路基板Wのア
ライメントマークが検出されるまで、XYステージ30
を駆動する。上向きの検出部40aと下向きの検出部4
0bが同時にそれぞれ転写板13のアライメントマーク
13bと回路基板Wのアライメントマークを検出したと
きに転写板13と回路基板Wの位置合わせが完了し、モ
ニタカメラ40は不作動位置に後退する。
The monitor camera 40 is mounted on the transfer plate 13 of the solder transfer unit 10 carried over the XY stage 30.
Of the alignment mark 13b (see FIG. 2 (c)), and the XY stage 3
0 has a downward detection unit 40b for detecting the alignment mark of the circuit board W on the 0. First, the robot 41 is driven to detect the alignment mark 13b of the transfer plate 13 by the upward detection unit 40a of the monitor camera 40. Then
Then, until the alignment mark of the circuit board W is detected by the downward detection unit 40b, the XY stage 30
Drive. Upward detecting section 40a and downward detecting section 4
0b simultaneously detects the alignment mark 13b of the transfer plate 13 and the alignment mark of the circuit board W, respectively, the alignment of the transfer plate 13 and the circuit board W is completed, and the monitor camera 40 retracts to the inoperative position.

【0035】次に、はんだ転写ユニット10の転写板1
3を詳しく説明する。図2の(a)に示すように、転写
板13は伝熱部材12を介して加熱冷却ヘッド11によ
って加熱または冷却されるもので、伝熱部材12に対し
て図示下向きに取り付けられる。転写板13の表面に
は、(b)に示すように、公知のエッチング等によって
凹所であるクリームはんだ保持溝13aが形成されてお
り、クリームはんだ保持溝13aは、(c)に示すよう
に、回路基板Wの実装面に設けられた図示しない部品フ
ットランドとほぼ同じパターンに形成されており、ま
た、転写板13のコーナーには、回路基板Wに対する位
置合わせのためのアライメントマーク13bと、転写板
13を伝熱部材12に着脱自在に取り付けるためのビス
穴13cが設けられ、回路基板Wの部品フットランドの
パターンに合わせて転写板13を交換自在である。
Next, the transfer plate 1 of the solder transfer unit 10
3 will be described in detail. As shown in FIG. 2A, the transfer plate 13 is heated or cooled by the heating / cooling head 11 via the heat transfer member 12, and is attached to the heat transfer member 12 downward in the drawing. As shown in (b), a cream solder holding groove 13a, which is a recess, is formed on the surface of the transfer plate 13 by known etching, and the cream solder holding groove 13a is formed as shown in (c). The pattern is formed in substantially the same pattern as a component foot land (not shown) provided on the mounting surface of the circuit board W, and an alignment mark 13b for alignment with the circuit board W is provided at a corner of the transfer plate 13. A screw hole 13c is provided for detachably attaching the transfer plate 13 to the heat transfer member 12, and the transfer plate 13 can be exchanged according to the pattern of the component foot land of the circuit board W.

【0036】転写板13の材質は、溶融状態のクリーム
はんだに対して親和性の低いはんだ不着材であることが
望ましい。これは、クリームはんだ保持溝13aにクリ
ームはんだを充填した転写板13をXYステージ30上
の回路基板Wに転写するときに、クリームはんだ保持溝
13a内のクリームはんだ全部が回路基板Wの部品フッ
トランドに転写され、クリームはんだ保持溝13a内に
残ることのないようにするうえで極めて重要である。
The material of the transfer plate 13 is preferably a solder non-adhesive material having a low affinity for the melted cream solder. This is because when the transfer plate 13 having the cream solder holding groove 13a filled with the cream solder is transferred to the circuit board W on the XY stage 30, all the cream solder in the cream solder holding groove 13a is the component foot land of the circuit board W. It is extremely important to prevent the transfer to the cream solder holding groove 13a and to prevent it from remaining in the cream solder holding groove 13a.

【0037】次にこのはんだプリコート装置によって回
路基板Wの部品フットランドにクリームはんだをプリコ
ートする工程を説明する。
Next, the process of pre-coating the component solder of the circuit board W with cream solder by using this solder pre-coating device will be described.

【0038】まず、クリームはんだ塗布装置20によっ
てはんだ転写ユニット10の転写板13のクリームはん
だ溝13aにクリームはんだを充填する。これは、前述
のように、容器21aに浸されたゴムローラ21bをは
んだ転写ユニット10の転写板13の下向きの表面に接
触させながら容器21aごと水平方向へ移動させること
によって行なわれる。続いてはんだ転写ユニット10の
Xモータ15bを駆動し、はんだ転写ユニット10をX
Yステージ30の上方へ移動させ、モニタカメラ40に
よって転写板13のアライメントマーク13bと回路基
板Wのアライメントマークを確認したうえでモニタカメ
ラ40を不作動位置へ後退させる。
First, the cream solder applicator 20 fills the cream solder groove 13a of the transfer plate 13 of the solder transfer unit 10 with the cream solder. This is done by moving the rubber roller 21b immersed in the container 21a in the horizontal direction together with the container 21a while contacting the downward surface of the transfer plate 13 of the solder transfer unit 10 as described above. Then, the X motor 15b of the solder transfer unit 10 is driven to move the solder transfer unit 10 to the X position.
The monitor camera 40 is moved to a position above the Y stage 30, the alignment mark 13b of the transfer plate 13 and the alignment mark of the circuit board W are confirmed by the monitor camera 40, and then the monitor camera 40 is retracted to the inoperative position.

【0039】Zモータ14cの駆動によってはんだ転写
ユニット10を回路基板W上に下降させ、これに転写板
13を押しつけて加熱冷却ヘッド11のヒータに通電
し、転写板13のクリームはんだ保持溝13aのクリー
ムはんだを加熱溶融する。このとき加熱冷却ヘッド11
の温度は温度センサ12aによって監視され、加熱冷却
ヘッド11のヒータにフィードバックされる。このよう
にして加熱冷却ヘッド11の加熱時間と温度を制御し、
転写板13のクリームはんだを回路基板Wの部品フット
ランドと合金化させる。
By driving the Z motor 14c, the solder transfer unit 10 is lowered onto the circuit board W, and the transfer plate 13 is pressed against this to energize the heater of the heating / cooling head 11 so that the cream solder holding groove 13a of the transfer plate 13 is formed. Heat and melt the cream solder. At this time, the heating / cooling head 11
Is monitored by the temperature sensor 12a and is fed back to the heater of the heating / cooling head 11. In this way, the heating time and temperature of the heating / cooling head 11 are controlled,
The cream solder of the transfer plate 13 is alloyed with the component foot land of the circuit board W.

【0040】次いで加熱冷却ヘッド11のヒータの通電
を停止し、供給管11bから冷却媒体を加熱冷却ヘッド
11に供給してこれを所定の温度まで冷却したうえでZ
モータ14cを逆駆動してはんだ転写ユニット10を上
昇させる。このときクリームはんだ保持溝13a内のク
リームはんだは回路基板Wの部品フットランドと合金化
しており、しかもクリームはんだ保持溝13aの内面側
からクリームはんだの冷却固化が進んでおり、加えて、
前述のように転写板13ははんだ不着材で作られている
ため、すべてのクリームはんだを部品フットランド上に
残してはんだ転写ユニット10が上昇する。上昇したは
んだ転写ユニット10は、次回のはんだプリコートサイ
クルのために、クリームはんだ塗布装置20上の位置へ
もどる。この間、加熱冷却ヘッド11の冷却はひきつづ
き行なわれ、クリームはんだ塗布装置20上へもどった
ときには次回のはんだプリコートサイクルに最も好適な
温度状態となるように制御される。
Next, the energization of the heater of the heating / cooling head 11 is stopped, the cooling medium is supplied from the supply pipe 11b to the heating / cooling head 11 to cool it to a predetermined temperature, and then Z
The motor 14c is reversely driven to raise the solder transfer unit 10. At this time, the cream solder in the cream solder holding groove 13a is alloyed with the component foot land of the circuit board W, and further, the cream solder is cooled and solidified from the inner surface side of the cream solder holding groove 13a.
As described above, since the transfer plate 13 is made of a solder non-adhesive material, the solder transfer unit 10 rises while leaving all the cream solder on the component foot land. The elevated solder transfer unit 10 returns to its position on the cream solder applicator 20 for the next solder precoat cycle. During this time, the heating / cooling head 11 is continuously cooled, and when returning to the cream solder coating apparatus 20, the temperature is controlled to be the most suitable temperature state for the next solder precoat cycle.

【0041】以上の工程中温度センサ12aは終始加熱
冷却ヘッド11の温度を監視する。
The in-process temperature sensor 12a constantly monitors the temperature of the heating / cooling head 11.

【0042】次回のはんだプリコートサイクルでクリー
ムはんだをプリコートする回路基板の部品フットランド
のパターンが前回のはんだプリコートサイクルと異なる
ときは、転写板13を所定のものと交換する。
When the pattern of the component foot land of the circuit board to be pre-coated with the cream solder in the next solder pre-coating cycle is different from that in the previous soldering pre-coating cycle, the transfer plate 13 is replaced with a predetermined one.

【0043】なお、ゴムローラではんだ転写ユニットの
下向きの転写板のクリームはんだ保持溝にクリームはん
だを充填するクリームはんだ塗布装置の替わりに、図3
に示すように、転写板13と同様の転写板53を上向き
に支持するはんだ転写ユニット50を設けるとともに、
上向きの転写板53の側傍に配設されたクリームはんだ
受け板60上のクリームはんだをゴムスキージ61によ
って転写板53上にのばすように構成されたものを用い
てもよい。この場合は、転写板53のクリームはんだ保
持溝にクリームはんだを充填した後にはんだ転写ユニッ
ト50を下降させ、180度回転させて転写板53を下
向きにする工程が必要である。
Instead of the cream solder applicator which fills the cream solder holding groove of the transfer plate facing downward of the solder transfer unit with a rubber roller, as shown in FIG.
As shown in, the solder transfer unit 50 for supporting the transfer plate 53 similar to the transfer plate 13 upward is provided, and
You may use what was comprised so that the cream solder on the cream solder receiving plate 60 arrange | positioned by the side of the upward transfer plate 53 may be spread on the transfer plate 53 by the rubber squeegee 61. In this case, it is necessary to fill the cream solder holding groove of the transfer plate 53 with the cream solder and then lower the solder transfer unit 50 and rotate it by 180 degrees so that the transfer plate 53 faces downward.

【0044】本実施例によれば、転写板のクリームはん
だ保持溝にクリームはんだを充填したうえで転写板を回
路基板に押しつけてクリームはんだを転写するものであ
るため、クリームはんだ保持溝を回路基板の部品フット
ランド等とほぼ同じパターンに形成することで、部品フ
ットランド等にプリコートされたクリームはんだがにじ
んだり、はんだブリッヂを発生するのを回避し、また、
クリームはんだ保持溝の深さのみを変えることで、はん
だプリコートのはんだ量を広範囲に適切に制御できる。
According to the present embodiment, the cream solder holding groove of the transfer plate is filled with the cream solder and then the transfer plate is pressed against the circuit board to transfer the cream solder. By forming it in almost the same pattern as the component foot land etc. of, it is possible to prevent the cream solder pre-coated on the component foot land etc. from bleeding or solder bridging.
By changing only the depth of the cream solder holding groove, the solder amount of the solder precoat can be appropriately controlled in a wide range.

【0045】部品フットランド等の表面積が小さくても
あるいは部品フットランド等の間隔が狭くても、極めて
高精度ではんだ量を適量に制御できるため、特に小型の
電子部品(例えば、リードピッチ300μmのIC部
品)等を実装する際の電気的接続の信頼性を大幅に改善
できる。
Even if the surface area of the component foot land or the like is small or the interval of the component foot land or the like is small, the solder amount can be controlled with an extremely high accuracy and an appropriate amount, so that particularly small electronic components (for example, a lead pitch of 300 μm, The reliability of electrical connection when mounting (IC parts) etc. can be greatly improved.

【0046】また、前述のように、クリームはんだを加
熱溶融して回路基板に転写したうえで転写板を後退させ
ることで、クリームはんだの全量が回路基板の部品フッ
トランド等に残されるため、従来のクリームはんだ印刷
等のようにはんだ量が不足するおそれはない。
Further, as described above, since the cream solder is heated and melted to be transferred to the circuit board and then the transfer plate is retracted, the entire amount of the cream solder is left on the component foot lands of the circuit board. There is no fear that the amount of solder will run short as in the case of cream solder printing.

【0047】さらに、次回のはんだプリコートサイクル
のためにはんだ転写ユニットがクリームはんだ塗布装置
へもどる工程で転写板を速やかに冷却し、次回のサイク
ルにおいて転写板が熱すぎてクリームはんだの充填作業
が妨げられる等のトラブルを回避できる。その結果、は
んだプリコート工程の作業タクトを大幅に短縮できる。
Furthermore, the solder transfer unit quickly cools the transfer plate in the process of returning to the cream solder applicator for the next solder precoat cycle, and the transfer plate becomes too hot in the next cycle, which hinders the cream solder filling work. It is possible to avoid problems such as being caught. As a result, the work cycle of the solder precoating process can be significantly reduced.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。
Since the present invention is configured as described above, it has the following effects.

【0049】はんだ接合する部品フットランド等が小面
積であってもあるいはその間隔が狭くても、はんだプリ
コートのはんだ量が適切であってはんだ不足やはんだブ
リッヂ等のトラブルを回避できる。これによって、特に
小型の電子部品等の実装工程を大幅に改善できる。
Even if the component foot land or the like to be soldered has a small area or its interval is narrow, the amount of solder in the solder precoat is appropriate, and troubles such as insufficient solder and solder bridge can be avoided. As a result, the mounting process of particularly small electronic components can be greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】一実施例によるはんだプリコート装置を説明す
る図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a solder precoating device according to an embodiment.

【図2】図1の装置のはんだ転写ユニットを説明するも
ので、(a)ははんだ転写ユニットの主要部を示す部分
立面図、(b)は転写板のみを示す部分断面図、(c)
は転写板を上下反転させた状態で示す斜視図である。
2A and 2B are explanatory views of a solder transfer unit of the apparatus of FIG. 1, in which FIG. 2A is a partial elevational view showing a main part of the solder transfer unit, FIG. 2B is a partial sectional view showing only a transfer plate, and FIG. )
FIG. 6 is a perspective view showing the transfer plate in an upside-down state.

【図3】一変形例によるはんだプリコート装置を説明す
る図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a solder precoating device according to a modification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,50 はんだ転写ユニット 11 加熱冷却ヘッド 12 伝熱部材 13,53 転写板 13a クリームはんだ保持溝 13b アライメントマーク 20 クリームはんだ塗布装置 21 塗布ユニット 21a 容器 21b ゴムローラ 30 XYステージ 40 モニタカメラ 61 ゴムスキージ 10,50 Solder transfer unit 11 Heating / cooling head 12 Heat transfer member 13,53 Transfer plate 13a Cream solder holding groove 13b Alignment mark 20 Cream solder applying device 21 Applying unit 21a Container 21b Rubber roller 30 XY stage 40 Monitor camera 61 Rubber squeegee

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回路部品を実装するための実装面にはん
だプリコートを有するはんだプリコート回路基板であっ
て、前記はんだプリコートが、凹所付き転写部材の凹所
にクリームはんだを充填したうえで前記凹所付き転写部
材を前記実装面に押しつけて加熱し前記クリームはんだ
を前記実装面に転写する工程によって形成されたもので
あることを特徴とするはんだプリコート回路基板。
1. A solder precoat circuit board having a solder precoat on a mounting surface for mounting a circuit component, wherein the solder precoat fills a recess of a transfer member with a recess with cream solder and then forms the recess. A solder pre-coated circuit board, which is formed by a step of pressing a transfer member having a transfer onto the mounting surface and heating the transfer member to transfer the cream solder to the mounting surface.
【請求項2】 凹所付き転写部材の凹所にクリームはん
だを充填したうえで、前記凹所付き転写部材を回路基板
に押しつけて加熱し前記クリームはんだを前記回路基板
に転写する工程を有するはんだプリコート方法。
2. A solder having a step of filling cream solder into a recess of a transfer member with recess and then pressing the transfer member with recess to heat the circuit substrate to transfer the cream solder to the circuit substrate. Precoat method.
【請求項3】 クリームはんだを充填した凹所付き転写
部材を回路基板と位置合わせする工程を有する請求項2
記載のはんだプリコート方法。
3. A step of aligning a transfer member with a recess filled with cream solder with a circuit board.
The solder precoating method described.
【請求項4】 クリームはんだを転写した凹所付き転写
部材を所定の温度に冷却したうえで回路基板から後退さ
せる工程を有する請求項2または3記載のはんだプリコ
ート方法。
4. The solder precoating method according to claim 2 or 3, further comprising the step of cooling the transfer member with the recess onto which the cream solder is transferred to a predetermined temperature and then retracting the recessed transfer member from the circuit board.
【請求項5】 凹所付き転写部材の温度を監視すること
を特徴とする請求項2ないし4いずれか1項記載のはん
だプリコート方法。
5. The solder precoating method according to claim 2, wherein the temperature of the recessed transfer member is monitored.
【請求項6】 クリームはんだを充填する凹所を備えた
凹所付き転写部材と、該凹所付き転写部材を回路基板と
位置合わせしたうえでこれに押しつける搬送押圧機構
と、前記凹所付き転写部材を加熱する加熱手段を有する
はんだプリコート装置。
6. A transfer member with a recess having a recess for filling with cream solder, a transfer pressing mechanism for aligning the transfer member with the recess with a circuit board and pressing the transfer member, and the transfer with the recess. A solder precoat device having a heating means for heating a member.
【請求項7】 凹所付き転写部材が加熱手段に対して着
脱自在に取り付けられていることを特徴とする請求項6
記載のはんだプリコート装置。
7. The transfer member with a recess is detachably attached to the heating means.
The described solder precoat device.
【請求項8】 凹所付き転写部材の温度を監視する温度
検出手段が設けられていることを特徴とする請求項6ま
たは7記載のはんだプリコート装置。
8. The solder precoating apparatus according to claim 6, further comprising temperature detecting means for monitoring the temperature of the transfer member having the recess.
【請求項9】 凹所付き転写部材を冷却するための冷却
手段が設けられていることを特徴とする請求項6ないし
8いずれか1項記載のはんだプリコート装置。
9. The solder precoating apparatus according to claim 6, further comprising cooling means for cooling the recessed transfer member.
【請求項10】 凹所付き転写部材がはんだに対して親
和性の低いはんだ不着材によって作られていることを特
徴とする請求項6ないし9いずれか1項記載のはんだプ
リコート装置。
10. The solder precoating apparatus according to claim 6, wherein the transfer member with recesses is made of a solder non-adhesive material having a low affinity for solder.
【請求項11】 凹所付き転写部材の凹所にクリームは
んだを充填する充填手段が設けられていることを特徴と
する請求項6ないし10いずれか1項記載のはんだプリ
コート装置。
11. The solder precoating apparatus according to claim 6, wherein a filling means for filling the cream solder is provided in the recess of the transfer member with the recess.
JP7136023A 1995-05-10 1995-05-10 Solder precoated circuit board, method and apparatus for solder precoating Pending JPH08307047A (en)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013187208A (en) * 2012-03-05 2013-09-19 Nippon Avionics Co Ltd Preliminary soldering method and preliminary soldering apparatus for electronic component
US9821397B2 (en) 2004-12-20 2017-11-21 Senju Metal Industry Co., Ltd. Solder precoating method and workpiece for electronic equipment
CN109225754A (en) * 2018-10-09 2019-01-18 南京吉凯微波技术有限公司 A kind of the pre-pasted solder device and pre-pasted solder method of microwave module

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