JPH09108828A - 接合方法及び装置 - Google Patents
接合方法及び装置Info
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- JPH09108828A JPH09108828A JP27137895A JP27137895A JPH09108828A JP H09108828 A JPH09108828 A JP H09108828A JP 27137895 A JP27137895 A JP 27137895A JP 27137895 A JP27137895 A JP 27137895A JP H09108828 A JPH09108828 A JP H09108828A
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- Japan
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- temperature fluid
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3421—Leaded components
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
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- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/3494—Heating methods for reflowing of solder
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- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 接合部のみを局部的にかつ非接触で加熱しつ
つ母材間を接合することができるようにした接合方法及
び装置を提供する。 【解決手段】 互いに近接して配置された一対のポート
の一方より高温流体を吹き出しながら、他方よりこれを
吸い込むことにより、それら一対のポート間に高温流体
による局部的な高温雰囲気を形成し、この高温雰囲気中
において接合材を加熱溶融させて母材間を接合する。
つ母材間を接合することができるようにした接合方法及
び装置を提供する。 【解決手段】 互いに近接して配置された一対のポート
の一方より高温流体を吹き出しながら、他方よりこれを
吸い込むことにより、それら一対のポート間に高温流体
による局部的な高温雰囲気を形成し、この高温雰囲気中
において接合材を加熱溶融させて母材間を接合する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば電子部品
のリードピンをプリント配線基板上の端子パターンにハ
ンダ付けする場合のような微細箇所の加熱接合に好適な
接合方法及び装置に係り、特に、接合部のみを局部的に
かつ非接触で加熱しつつ母材間を接合することができる
ようにした接合方法及び装置に関する。
のリードピンをプリント配線基板上の端子パターンにハ
ンダ付けする場合のような微細箇所の加熱接合に好適な
接合方法及び装置に係り、特に、接合部のみを局部的に
かつ非接触で加熱しつつ母材間を接合することができる
ようにした接合方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】例えば、LSIパッケージから突出する
リードピンとプリント配線基板上の端子パターンとをハ
ンダ付け接合する場合、或いは、コネクタピンとリード
線とをハンダ付け接合する場合等のように、微細箇所の
加熱接合のためには、従来より様々な接合方法及び装置
が採用されている。
リードピンとプリント配線基板上の端子パターンとをハ
ンダ付け接合する場合、或いは、コネクタピンとリード
線とをハンダ付け接合する場合等のように、微細箇所の
加熱接合のためには、従来より様々な接合方法及び装置
が採用されている。
【0003】そのような接合方法の一例として、所謂リ
フロー炉を用いた電子部品とプリント配線基板との接合
方法を図9に示す。周知のように、リフロー炉を用いた
接合方法にあっては、ハンダペースト1が塗布されかつ
電子部品2が搭載されたプリント配線基板3をリフロー
炉内においてコンベアベルト4により紙面と垂直な方向
へと搬送しつつ、これに赤外線ヒーター5からの赤外線
6を照射してハンダペースト1を加熱溶融させ、これに
より電子部品2のリードピン7とプリント配線基板3上
の端子パターン(図示せず)とをハンダ付け接合するも
のである。
フロー炉を用いた電子部品とプリント配線基板との接合
方法を図9に示す。周知のように、リフロー炉を用いた
接合方法にあっては、ハンダペースト1が塗布されかつ
電子部品2が搭載されたプリント配線基板3をリフロー
炉内においてコンベアベルト4により紙面と垂直な方向
へと搬送しつつ、これに赤外線ヒーター5からの赤外線
6を照射してハンダペースト1を加熱溶融させ、これに
より電子部品2のリードピン7とプリント配線基板3上
の端子パターン(図示せず)とをハンダ付け接合するも
のである。
【0004】しかしながら、このようなリフロー炉を用
いた接合方法にあっては、ハンダペースト1が塗布され
た接合箇所のみならずプリント配線基板3の全体が赤外
線ヒータ5により加熱されるため、電子部品2やプリン
ト配線基板3に熱的ダメージが加えられ、電子部品2の
内部故障やプリント配線基板3の変形等による配線接続
欠陥の発生原因となると言う問題点がある。
いた接合方法にあっては、ハンダペースト1が塗布され
た接合箇所のみならずプリント配線基板3の全体が赤外
線ヒータ5により加熱されるため、電子部品2やプリン
ト配線基板3に熱的ダメージが加えられ、電子部品2の
内部故障やプリント配線基板3の変形等による配線接続
欠陥の発生原因となると言う問題点がある。
【0005】接合方法の他の一例として、ハンダごてを
使用したハンダ付けロボットによる電子部品とプリント
配線基板との接合方法を図10に示す。ハンダ付けロボ
ットによる接合方法にあっては、ホルダー8を介してロ
ボットアーム(図示せず)に把持させたハンダごて9の
先端部10を、プリント配線基板(図示せず)に搭載さ
れた電子部品11(図ではQFPが示される)の各リー
ドピン12の位置へと位置決め、その状態にてハンダご
てホルダー8に取付具13を介して保持させたハンダ供
給ノズル14から糸ハンダ15をハンダごて先端部10
とリードピン12との間に供給し、これにより供給され
たハンダ15aをハンダごて先端部10に当接してこれ
を加熱溶融させ、リードピン12とプリント配線基板上
の端子パターンとの接合を行うものである。尚、図にお
いて、16は糸ハンダ15の供給用のガイドチューブで
ある。
使用したハンダ付けロボットによる電子部品とプリント
配線基板との接合方法を図10に示す。ハンダ付けロボ
ットによる接合方法にあっては、ホルダー8を介してロ
ボットアーム(図示せず)に把持させたハンダごて9の
先端部10を、プリント配線基板(図示せず)に搭載さ
れた電子部品11(図ではQFPが示される)の各リー
ドピン12の位置へと位置決め、その状態にてハンダご
てホルダー8に取付具13を介して保持させたハンダ供
給ノズル14から糸ハンダ15をハンダごて先端部10
とリードピン12との間に供給し、これにより供給され
たハンダ15aをハンダごて先端部10に当接してこれ
を加熱溶融させ、リードピン12とプリント配線基板上
の端子パターンとの接合を行うものである。尚、図にお
いて、16は糸ハンダ15の供給用のガイドチューブで
ある。
【0006】しかしながら、このようなハンダ付けロボ
ットによる接合方法にあっては、接合部のみを局部的に
加熱することから、上述のリフロー炉における基板全面
加熱による問題点は解決される反面、ハンダごて9の先
端部10が接合母材の一方を構成するリードピン12に
当接することとなるため、ハンダごて9の位置決め精度
が悪いと、ハンダごて先端10がリードピン12に接触
した衝撃により、リードピン12が機械的なダメージを
受けたり位置ずれを起こしたりする虞れがあると言う問
題点がある。
ットによる接合方法にあっては、接合部のみを局部的に
加熱することから、上述のリフロー炉における基板全面
加熱による問題点は解決される反面、ハンダごて9の先
端部10が接合母材の一方を構成するリードピン12に
当接することとなるため、ハンダごて9の位置決め精度
が悪いと、ハンダごて先端10がリードピン12に接触
した衝撃により、リードピン12が機械的なダメージを
受けたり位置ずれを起こしたりする虞れがあると言う問
題点がある。
【0007】加えて、このハンダ付けロボットによる接
合方法にあっては、ハンダごて9を用いる必要上、接合
対象箇所が露出していることを要求されるため、リード
を有しない表面実装部品やリードがパッケージの下側に
隠れてしまうJベンド型構造のリードを有する回路部品
には適用できないという問題点もある。
合方法にあっては、ハンダごて9を用いる必要上、接合
対象箇所が露出していることを要求されるため、リード
を有しない表面実装部品やリードがパッケージの下側に
隠れてしまうJベンド型構造のリードを有する回路部品
には適用できないという問題点もある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、従来の接
合方法における上述の問題点を解決するためになされた
ものであり、その目的とするところは、接合部のみを局
部的にかつ非接触で加熱しつつ母材間を接合することが
できるようにした接合方法及び装置を提供することにあ
る。
合方法における上述の問題点を解決するためになされた
ものであり、その目的とするところは、接合部のみを局
部的にかつ非接触で加熱しつつ母材間を接合することが
できるようにした接合方法及び装置を提供することにあ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】この出願の請求項1に記
載の発明は、互いに近接して配置された一対のポートの
一方より高温流体を吹き出しながら、他方よりこれを吸
い込むことにより、それら一対のポート間に高温流体に
よる局部的な高温雰囲気を形成し、この高温雰囲気中に
おいて接合材を加熱溶融させて母材間を接合することを
特徴とするものである。
載の発明は、互いに近接して配置された一対のポートの
一方より高温流体を吹き出しながら、他方よりこれを吸
い込むことにより、それら一対のポート間に高温流体に
よる局部的な高温雰囲気を形成し、この高温雰囲気中に
おいて接合材を加熱溶融させて母材間を接合することを
特徴とするものである。
【0010】ここで、『ポート』とは、高温流体の吹き
出し口と吸い込み口のそれぞれを意味するものであり、
通常は、吹き出し用ノズルの出口孔及び吸い込み用ノズ
ルの入口孔として実現されるであろう。また、『一対
の』とは、吹き出し用ポートのみならず吸い込み用ポー
トが必ず存在することを意味し、必ずしもそれらが1対
1の関係で存在することまでをも意味するものではな
い。従って、1若しくは2以上の吹き出し用ポートと1
若しくは2以上の吸い込み用ポートとが存在する場合を
広く含むものである。
出し口と吸い込み口のそれぞれを意味するものであり、
通常は、吹き出し用ノズルの出口孔及び吸い込み用ノズ
ルの入口孔として実現されるであろう。また、『一対
の』とは、吹き出し用ポートのみならず吸い込み用ポー
トが必ず存在することを意味し、必ずしもそれらが1対
1の関係で存在することまでをも意味するものではな
い。従って、1若しくは2以上の吹き出し用ポートと1
若しくは2以上の吸い込み用ポートとが存在する場合を
広く含むものである。
【0011】また、ポート間の接近距離、吹き出し流体
速度並びに流量、吸い込み流体速度並びに流量は、『局
部的な高温雰囲気』を適切に形成し得ることを考慮して
種々に設定されるであろう。すなわち、接合部が極めて
小さなものであれば、ポート間の接近距離はそれに合わ
せて小さなものとなるであろうし、吹き出し流体速度並
びに流量、吸い込み流体速度並びに流量についても、そ
れに合わせて、最適な値に設定されるであろう。ここ
で、『局部的な高温雰囲気』とは、吹き出し用ポートか
ら吹き出された流体の全て若しくは大部分が接合部を経
由して直接的に吸い込み用ポートへと到達することを意
味している。従って、接合部の周囲への熱的影響を極小
ならしめようとする本願発明の趣旨からすれば、吹き出
し用ポートから吹き出された流体の大部分が広く周囲に
拡散された後、巡り巡って吸い込み用ポートに達するよ
うな場合は排除されるであろう。また、一方のポートか
ら吹き出された加熱流体をこれと近接した他方のポート
から直ちに吸い込むことは、接合材に付されたフラック
ス等が気化して生ずる有害ガス等の拡散をも防止する作
用があることも意味している。
速度並びに流量、吸い込み流体速度並びに流量は、『局
部的な高温雰囲気』を適切に形成し得ることを考慮して
種々に設定されるであろう。すなわち、接合部が極めて
小さなものであれば、ポート間の接近距離はそれに合わ
せて小さなものとなるであろうし、吹き出し流体速度並
びに流量、吸い込み流体速度並びに流量についても、そ
れに合わせて、最適な値に設定されるであろう。ここ
で、『局部的な高温雰囲気』とは、吹き出し用ポートか
ら吹き出された流体の全て若しくは大部分が接合部を経
由して直接的に吸い込み用ポートへと到達することを意
味している。従って、接合部の周囲への熱的影響を極小
ならしめようとする本願発明の趣旨からすれば、吹き出
し用ポートから吹き出された流体の大部分が広く周囲に
拡散された後、巡り巡って吸い込み用ポートに達するよ
うな場合は排除されるであろう。また、一方のポートか
ら吹き出された加熱流体をこれと近接した他方のポート
から直ちに吸い込むことは、接合材に付されたフラック
ス等が気化して生ずる有害ガス等の拡散をも防止する作
用があることも意味している。
【0012】また、『流体』とあるのは、空気、窒素ガ
ス、アルゴンガスと言った純粋な気体のみならず、オイ
ルミスト等のような噴霧状液体も広く含むことを意味し
ている。また『流体』の温度は、対象となる接合材の溶
融温度との関係にて任意に設定される。接合材がスズ鉛
ハンダであるか、その他の組成のハンダであるか、或い
はその他の組成の接合樹脂であるか等により公知の溶融
温度特性が適宜に参照されるであろう。
ス、アルゴンガスと言った純粋な気体のみならず、オイ
ルミスト等のような噴霧状液体も広く含むことを意味し
ている。また『流体』の温度は、対象となる接合材の溶
融温度との関係にて任意に設定される。接合材がスズ鉛
ハンダであるか、その他の組成のハンダであるか、或い
はその他の組成の接合樹脂であるか等により公知の溶融
温度特性が適宜に参照されるであろう。
【0013】この出願の請求項2に記載の発明は、前記
請求項1に記載の発明において、前記一対のポートの内
で、高温流体を吹き出すポートの開口面積は、高温流体
を吸い込むポートの開口面積よりも小さいことを特徴と
するものである。ここで、吹出し用ポートと吸込み用ポ
ートと間における開口面積の関係を規定する意味は、加
熱流体はできる限り細く絞った状態にて接合材に吹き付
けることが好ましい一方、吹き付けられた流体は多少拡
散するから、これを吸込む側としては開口面積が広いこ
とが好ましいことを配慮したものである。
請求項1に記載の発明において、前記一対のポートの内
で、高温流体を吹き出すポートの開口面積は、高温流体
を吸い込むポートの開口面積よりも小さいことを特徴と
するものである。ここで、吹出し用ポートと吸込み用ポ
ートと間における開口面積の関係を規定する意味は、加
熱流体はできる限り細く絞った状態にて接合材に吹き付
けることが好ましい一方、吹き付けられた流体は多少拡
散するから、これを吸込む側としては開口面積が広いこ
とが好ましいことを配慮したものである。
【0014】この出願の請求項3に記載の発明は、前記
請求項1に記載の発明において、前記高温流体は不活性
ガスであることを特徴とするものである。ここで、『不
活性ガス』としたのは、主として接合材が酸化されるこ
とを防止することを意味している。従って、アルゴンガ
ス、ヘリウムガスと言った所謂化学的に安定な元素が含
まれることは勿論のこと、その他、窒素ガス等の酸化防
止作用を有する気体をも含まれる。尚、不活性ガスを用
いた場合には、酸化防止の作用によりハンダのぬれ拡が
りを良好なものとすることができる。
請求項1に記載の発明において、前記高温流体は不活性
ガスであることを特徴とするものである。ここで、『不
活性ガス』としたのは、主として接合材が酸化されるこ
とを防止することを意味している。従って、アルゴンガ
ス、ヘリウムガスと言った所謂化学的に安定な元素が含
まれることは勿論のこと、その他、窒素ガス等の酸化防
止作用を有する気体をも含まれる。尚、不活性ガスを用
いた場合には、酸化防止の作用によりハンダのぬれ拡が
りを良好なものとすることができる。
【0015】この出願の請求項4に記載の発明は、前記
請求項1に記載の発明において、前記高温流体の吹き出
し方向の軸線と吸い込み方向の軸線とのなす角度は鈍角
であることを特徴とするものである。ここで、吹き出し
方向の軸線と吸い込み方向の軸線とのなす角度とは、例
えば吹き出し用ノズルと吸込み用ノズルとが一直線に突
き合わされている状態を角度180°とし、逆に、両ノ
ズルが同一方向を向いた状態を角度0°として定義され
る角度である。また、両軸線のなす角度が鈍角であると
したのは、このような角度関係に設定すれば、吹き出し
用ポートから吹き出された流体の運動エネルギーの全部
或いは一部が、吸込み用ポートへの流体の流れ込みにそ
のまま利用され、これにより吸い込み用ポート側におけ
る吸い込み流量をさほど大きく設定せずとも、吹き出さ
れた流体を確実に吸い込み用ポートへと導き、『局部的
な高温雰囲気』が効果的に形成されることを配慮したも
のである。
請求項1に記載の発明において、前記高温流体の吹き出
し方向の軸線と吸い込み方向の軸線とのなす角度は鈍角
であることを特徴とするものである。ここで、吹き出し
方向の軸線と吸い込み方向の軸線とのなす角度とは、例
えば吹き出し用ノズルと吸込み用ノズルとが一直線に突
き合わされている状態を角度180°とし、逆に、両ノ
ズルが同一方向を向いた状態を角度0°として定義され
る角度である。また、両軸線のなす角度が鈍角であると
したのは、このような角度関係に設定すれば、吹き出し
用ポートから吹き出された流体の運動エネルギーの全部
或いは一部が、吸込み用ポートへの流体の流れ込みにそ
のまま利用され、これにより吸い込み用ポート側におけ
る吸い込み流量をさほど大きく設定せずとも、吹き出さ
れた流体を確実に吸い込み用ポートへと導き、『局部的
な高温雰囲気』が効果的に形成されることを配慮したも
のである。
【0016】この出願の請求項5に記載の発明は、前記
請求項1に記載の発明において、前記吸い込まれた不活
性ガスを回収して循環させて再使用することを特徴とす
るものである。ここで、『不活性ガスの循環再使用』の
意味は、比較的高価な不活性ガスが使用される場合に
も、そのコストを低減し得ることと、廃熱利用による熱
効率の向上とを意図したものである。
請求項1に記載の発明において、前記吸い込まれた不活
性ガスを回収して循環させて再使用することを特徴とす
るものである。ここで、『不活性ガスの循環再使用』の
意味は、比較的高価な不活性ガスが使用される場合に
も、そのコストを低減し得ることと、廃熱利用による熱
効率の向上とを意図したものである。
【0017】この出願の請求項6に記載の発明は、接合
材の配置されたプリント配線基板を水平状態にて載置す
るためのステージと、前記プリント配線基板の接合面側
にあって、高温流体の吹出用ポートを有する第1のノズ
ルと高温流体の吸込用ポートを有する第2のノズルとを
それらのポートが近接するようにして保持してなる加熱
ヘッドと、前記ステージと前記加熱ヘッドとを水平方
向、垂直方向、及び/又は、垂直軸を中心とする回転方
向に相対移動させつつ前記プリント配線基板上の接合箇
所と前記加熱ヘッドとの相対的な位置決めをなす位置決
め機構と、を具備することを特徴とするものである。こ
こで、ステージと加熱ヘッドとを水平方、垂直方向、及
び/又は、垂直軸を中心とする回転方向に相対移動させ
ることの意味は、加熱ヘッドをプリント配線基板上の任
意の接合位置へと自在に位置決めし得ることを意図した
ものである。水平方向移動のための具体的な機構として
は、公知のXYガイド機構を含むことは勿論のこと、そ
の他水平面内で旋回する公知の伸縮アーム機構等も含ま
れる。尚、『相対移動』とあることから、ステージ側が
固定で加熱ヘッド側が可動の場合、並びに、ステージ側
が可動で加熱ヘッド側が固定の場合のいずれをも含まれ
る。
材の配置されたプリント配線基板を水平状態にて載置す
るためのステージと、前記プリント配線基板の接合面側
にあって、高温流体の吹出用ポートを有する第1のノズ
ルと高温流体の吸込用ポートを有する第2のノズルとを
それらのポートが近接するようにして保持してなる加熱
ヘッドと、前記ステージと前記加熱ヘッドとを水平方
向、垂直方向、及び/又は、垂直軸を中心とする回転方
向に相対移動させつつ前記プリント配線基板上の接合箇
所と前記加熱ヘッドとの相対的な位置決めをなす位置決
め機構と、を具備することを特徴とするものである。こ
こで、ステージと加熱ヘッドとを水平方、垂直方向、及
び/又は、垂直軸を中心とする回転方向に相対移動させ
ることの意味は、加熱ヘッドをプリント配線基板上の任
意の接合位置へと自在に位置決めし得ることを意図した
ものである。水平方向移動のための具体的な機構として
は、公知のXYガイド機構を含むことは勿論のこと、そ
の他水平面内で旋回する公知の伸縮アーム機構等も含ま
れる。尚、『相対移動』とあることから、ステージ側が
固定で加熱ヘッド側が可動の場合、並びに、ステージ側
が可動で加熱ヘッド側が固定の場合のいずれをも含まれ
る。
【0018】この出願の請求項7に記載の発明は、高温
流体の吹出用ポートを有する第1のノズルと高温流体の
吸込用ポートを有する第2のノズルとをそれらのポート
が近接するようにして保持してなることを特徴とするも
のである。
流体の吹出用ポートを有する第1のノズルと高温流体の
吸込用ポートを有する第2のノズルとをそれらのポート
が近接するようにして保持してなることを特徴とするも
のである。
【0019】この出願の請求項8に記載の発明は、前記
請求項6若しくは請求項7に記載の発明において、前記
高温流体の吹き出し方向の軸線と吸い込み方向の軸線と
のなす角度は鈍角であることを特徴とするものである。
請求項6若しくは請求項7に記載の発明において、前記
高温流体の吹き出し方向の軸線と吸い込み方向の軸線と
のなす角度は鈍角であることを特徴とするものである。
【0020】この出願の請求項9に記載の発明は、前記
請求項6若しくは請求項7に記載の発明において、前記
第1のノズル、及び/又は、第2のノズルは、その角度
調整が可能なように前記加熱ヘッドに保持されているこ
とを特徴とする。ここで、『及び/又は』とあるのは、
第1のノズルと第2のノズルのいずれか一方のみが角度
調整可能な場合と、両ノズルがいずれも角度調整可能な
場合との双方を含むことを意味している。
請求項6若しくは請求項7に記載の発明において、前記
第1のノズル、及び/又は、第2のノズルは、その角度
調整が可能なように前記加熱ヘッドに保持されているこ
とを特徴とする。ここで、『及び/又は』とあるのは、
第1のノズルと第2のノズルのいずれか一方のみが角度
調整可能な場合と、両ノズルがいずれも角度調整可能な
場合との双方を含むことを意味している。
【0021】この出願の請求項10に記載の発明は、前
記請求項6若しくは請求項7に記載の発明において、前
記高温流体の吹出用ポートを有する第1のノズルの先端
部分の形状は絞り型であり、かつ高温流体の吸込用ポー
トを有する第2のノズルの先端形状は拡開型であること
を特徴とするものである。これは、前述したように、加
熱流体はできる限り細く絞った状態にて接合材に吹き付
けることが好ましい一方、吹き付けられた加熱流体は多
少拡散するであろうから、これを吸込む側としては開口
面積が広いことが好ましいことを配慮したものである。
記請求項6若しくは請求項7に記載の発明において、前
記高温流体の吹出用ポートを有する第1のノズルの先端
部分の形状は絞り型であり、かつ高温流体の吸込用ポー
トを有する第2のノズルの先端形状は拡開型であること
を特徴とするものである。これは、前述したように、加
熱流体はできる限り細く絞った状態にて接合材に吹き付
けることが好ましい一方、吹き付けられた加熱流体は多
少拡散するであろうから、これを吸込む側としては開口
面積が広いことが好ましいことを配慮したものである。
【0022】この出願の請求項11に記載の発明は、前
記請求項6若しくは請求項7に記載の発明において、前
記高温流体の吹出用ポートを有する第1のノズルの先端
部分の形状はL字型であることを特徴とするものであ
る。これは、Jベンド型リードを有する電子部品を基板
上に接合する場合等のように、接合部がパッケージの下
に隠れてしまうような接合構造の場合にも、接合部に対
して高温流体を確実に供給し得ることを配慮したもので
ある。
記請求項6若しくは請求項7に記載の発明において、前
記高温流体の吹出用ポートを有する第1のノズルの先端
部分の形状はL字型であることを特徴とするものであ
る。これは、Jベンド型リードを有する電子部品を基板
上に接合する場合等のように、接合部がパッケージの下
に隠れてしまうような接合構造の場合にも、接合部に対
して高温流体を確実に供給し得ることを配慮したもので
ある。
【0023】この出願の請求項12に記載の発明は、前
記請求項6若しくは請求項7に記載の発明において、前
記高温流体の吹出用ポートを有する第1のノズルの先端
部分の形状はマルチ分岐型であることを特徴とするもの
である。これは、QFP部品を基板上に接合する場合等
のように、複数の接合部が一定のパターンで配列されて
いる場合に、それら複数の接合部のそれぞれに対して同
時に高温流体を供給し得ることと、温度分布の均一化と
を配慮したものである。
記請求項6若しくは請求項7に記載の発明において、前
記高温流体の吹出用ポートを有する第1のノズルの先端
部分の形状はマルチ分岐型であることを特徴とするもの
である。これは、QFP部品を基板上に接合する場合等
のように、複数の接合部が一定のパターンで配列されて
いる場合に、それら複数の接合部のそれぞれに対して同
時に高温流体を供給し得ることと、温度分布の均一化と
を配慮したものである。
【0024】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好適な実施形態
を添付図面の図1〜図8を参照して詳細に説明する。先
ず、本発明方法を用いて図示しないプリント配線基板上
にQFP(QuadFlat Package)を有す
る電子部品17を接合する様子を図1に示す。
を添付図面の図1〜図8を参照して詳細に説明する。先
ず、本発明方法を用いて図示しないプリント配線基板上
にQFP(QuadFlat Package)を有す
る電子部品17を接合する様子を図1に示す。
【0025】同図において、図示しないプリント配線基
板上の各端子パターン(リードピン19が接合されるべ
き端子パッド部分)の位置には、スクリーン印刷技術等
を用いてあらかじめ接合材であるハンダペースト18が
塗布されており、これらのハンダペースト位置と各リー
ドピン位置とを整合させるようにして、電子部品17が
プリント配線基板上に仮止めされている。尚、図面を複
雑にしないために、ハンダペースト18は一連のリード
ピン列19,19…に沿って連続するように描かれてい
るが、当業者には周知のように、ハンダペースト18は
各リードピン19毎に分離されていることが好ましい。
もっとも、かりにこのように連続していたとしても、パ
ターン部と非パターン部とではぬれ性に相違があるた
め、溶融ハンダ同志はパターンの形に応じて分離するで
あろう。
板上の各端子パターン(リードピン19が接合されるべ
き端子パッド部分)の位置には、スクリーン印刷技術等
を用いてあらかじめ接合材であるハンダペースト18が
塗布されており、これらのハンダペースト位置と各リー
ドピン位置とを整合させるようにして、電子部品17が
プリント配線基板上に仮止めされている。尚、図面を複
雑にしないために、ハンダペースト18は一連のリード
ピン列19,19…に沿って連続するように描かれてい
るが、当業者には周知のように、ハンダペースト18は
各リードピン19毎に分離されていることが好ましい。
もっとも、かりにこのように連続していたとしても、パ
ターン部と非パターン部とではぬれ性に相違があるた
め、溶融ハンダ同志はパターンの形に応じて分離するで
あろう。
【0026】以上の状態において、一方の母材であるリ
ードピン19と他方の母材である端子パターン(図示せ
ず)とを加熱接合する場合、本発明方法では、先ず、高
温流体吹き出し用ノズル20と高温流体吸い込み用ノズ
ル21とを、それぞれの軸線A1,A2が接合箇所22
である特定リードピン位置にほぼ向くようにし、かつ各
々の先端ポートである高温流体吹き出し用ポート20a
と高温流体吸い込み用ポート21aとが互いに接近する
ようにして位置決めを行う。
ードピン19と他方の母材である端子パターン(図示せ
ず)とを加熱接合する場合、本発明方法では、先ず、高
温流体吹き出し用ノズル20と高温流体吸い込み用ノズ
ル21とを、それぞれの軸線A1,A2が接合箇所22
である特定リードピン位置にほぼ向くようにし、かつ各
々の先端ポートである高温流体吹き出し用ポート20a
と高温流体吸い込み用ポート21aとが互いに接近する
ようにして位置決めを行う。
【0027】次いで、高温流体吹き出し用ポート20a
から高温流体を吹き出させ、同時に、高温流体吸い込み
用ポート21aからは高温流体の吸い込みを行わせる。
このとき、高温流体吹き出し用ポート20aから吹き出
された流体が接合箇所22を経由したのちその全て若し
くは大部分が吸い込み用ポート21aから吸い込まれる
ように、吹き出し流量及び流速、並びに、吸い込み流量
及び流速を適当に調整する。加えて、吹き出し流量及び
流速については、仮止めされている電子部品17が位置
ずれを起こさず、また溶融したハンダペースト18が周
囲に飛散しない配慮が要請される。さらに、高温流体吹
き出し用ポート20aから吹き出される流体の温度は、
接合材であるハンダペースト18の融点よりも十分に高
めに設定される。
から高温流体を吹き出させ、同時に、高温流体吸い込み
用ポート21aからは高温流体の吸い込みを行わせる。
このとき、高温流体吹き出し用ポート20aから吹き出
された流体が接合箇所22を経由したのちその全て若し
くは大部分が吸い込み用ポート21aから吸い込まれる
ように、吹き出し流量及び流速、並びに、吸い込み流量
及び流速を適当に調整する。加えて、吹き出し流量及び
流速については、仮止めされている電子部品17が位置
ずれを起こさず、また溶融したハンダペースト18が周
囲に飛散しない配慮が要請される。さらに、高温流体吹
き出し用ポート20aから吹き出される流体の温度は、
接合材であるハンダペースト18の融点よりも十分に高
めに設定される。
【0028】すると、図中太線矢印23に示されるよう
に、高温流体吹き出し用ポート20aと高温流体吸い込
み用ポート21aとの間には、接合部22を包含する高
温流体による局部的な高温雰囲気が形成され、この高温
雰囲気内において接合材であるハンダペースト18が溶
かされて、リードピン19と基板上の端子パターン(図
示せず)との接合が行われる。尚、ハンダペースト18
の加熱終了は、高温流体の吹き出し停止、或いは吹き出
しは継続したままで両ノズル20,21を相対位置関係
を維持しつつ次の接合箇所へと移動させることで行うこ
とができる。
に、高温流体吹き出し用ポート20aと高温流体吸い込
み用ポート21aとの間には、接合部22を包含する高
温流体による局部的な高温雰囲気が形成され、この高温
雰囲気内において接合材であるハンダペースト18が溶
かされて、リードピン19と基板上の端子パターン(図
示せず)との接合が行われる。尚、ハンダペースト18
の加熱終了は、高温流体の吹き出し停止、或いは吹き出
しは継続したままで両ノズル20,21を相対位置関係
を維持しつつ次の接合箇所へと移動させることで行うこ
とができる。
【0029】このような本発明によれば、局部的な高温
雰囲気に晒されるのは接合部22のみであるから、リフ
ロー炉を用いた接合方法とは異なり、電子部品17に与
える熱的影響は最小限に止められ、しかも接合部22の
加熱は非接触にて行われるため、ハンダごてを用いた接
合方法とは異なり、リードピン19が機械的なダメージ
を受けたり、位置ずれを起こすこともない。加えて、ハ
ンダペーストが加熱された際に発生する有害ガスは、高
温流体と同時に吸い込み用ポート21aから吸い込まれ
るため、作業環境を汚染することもない。
雰囲気に晒されるのは接合部22のみであるから、リフ
ロー炉を用いた接合方法とは異なり、電子部品17に与
える熱的影響は最小限に止められ、しかも接合部22の
加熱は非接触にて行われるため、ハンダごてを用いた接
合方法とは異なり、リードピン19が機械的なダメージ
を受けたり、位置ずれを起こすこともない。加えて、ハ
ンダペーストが加熱された際に発生する有害ガスは、高
温流体と同時に吸い込み用ポート21aから吸い込まれ
るため、作業環境を汚染することもない。
【0030】尚、高温流体吹き出し用ポート20aから
接合部22へと吹き付けられた高温流体を高温流体吸い
込み用ポート21aへと効率良く吸い込ませるために
は、高温流体吹き出し用ポート20aの開口面積は、高
温流体吸い込み用ポート21aの開口面積よりも小さい
方が好ましいと思われる。
接合部22へと吹き付けられた高温流体を高温流体吸い
込み用ポート21aへと効率良く吸い込ませるために
は、高温流体吹き出し用ポート20aの開口面積は、高
温流体吸い込み用ポート21aの開口面積よりも小さい
方が好ましいと思われる。
【0031】また、高温流体としては、種々の気体若し
くはオイルミスト等の噴霧上液体を使用することができ
る。最も経済的に実現したいのであれば、高温空気をそ
のまま利用すれば良いであろう。また、接合材加熱時の
酸化反応が問題であれば、高温不活性ガス(アルゴンガ
ス、窒素ガス等)を利用すれば良いであろう。特に、不
活性ガスを用いた場合には、接合部22の表面が酸化さ
れにくいため、ハンダのぬれ拡がりが良くなるという格
別の作用がある。
くはオイルミスト等の噴霧上液体を使用することができ
る。最も経済的に実現したいのであれば、高温空気をそ
のまま利用すれば良いであろう。また、接合材加熱時の
酸化反応が問題であれば、高温不活性ガス(アルゴンガ
ス、窒素ガス等)を利用すれば良いであろう。特に、不
活性ガスを用いた場合には、接合部22の表面が酸化さ
れにくいため、ハンダのぬれ拡がりが良くなるという格
別の作用がある。
【0032】また、高温流体吹き出し用ノズル20の軸
線A1と高温流体吸い込み用ノズル21の軸線A2との
なす角度θとしては任意の角度を採用することができる
が、これを鈍角とすれば吸い込み流量並びに流速をさほ
ど大きく設定せずとも、吹き出し流体の運動エネルギー
を利用して、加熱流体を効率良く吸い込み用ポート21
aへと導くことができる。
線A1と高温流体吸い込み用ノズル21の軸線A2との
なす角度θとしては任意の角度を採用することができる
が、これを鈍角とすれば吸い込み流量並びに流速をさほ
ど大きく設定せずとも、吹き出し流体の運動エネルギー
を利用して、加熱流体を効率良く吸い込み用ポート21
aへと導くことができる。
【0033】さらに、高温流体吸い込み用ポート21a
から吸い込まれた高温流体を回収して循環させて再使用
すれば、特に、高温流体として酸化防止のために比較的
高価な不活性ガスを使用した場合に、ランニングコスト
の低減を実現することができる。また、回収された流体
の温度はなおも周囲温度より高いであろうから、これを
再使用すればエネルギー効率も向上する。
から吸い込まれた高温流体を回収して循環させて再使用
すれば、特に、高温流体として酸化防止のために比較的
高価な不活性ガスを使用した場合に、ランニングコスト
の低減を実現することができる。また、回収された流体
の温度はなおも周囲温度より高いであろうから、これを
再使用すればエネルギー効率も向上する。
【0034】次に、本発明方法を実施するための装置の
一実施形態を図2を参照して詳細に説明する。同図にお
いて、プリント配線基板24上にはハンダ付けされるべ
き電子部品25がハンダペーストにて仮止めされてお
り、このプリント配線基板24は矩形の水平なステージ
26上に載置されている。ステージ26の四隅のそれぞ
れには垂直な支柱27,28,29,30が立設されて
いる。支柱27の上端部と支柱28の上端部との間には
水平なX軸方向ガイドレール31aが架け渡されてお
り、同様にして、支柱29の上端部と支柱30の上端部
との間にも水平なX軸方向ガイドレール31bが架け渡
されている。X軸方向ガイドレール31a,31bに
は、それらに沿って互いに同期しつつ移動可能な一対の
X軸方向駆動ユニット32,33が取り付けられてい
る。以上によりX軸方向のガイド機構が構成されてい
る。
一実施形態を図2を参照して詳細に説明する。同図にお
いて、プリント配線基板24上にはハンダ付けされるべ
き電子部品25がハンダペーストにて仮止めされてお
り、このプリント配線基板24は矩形の水平なステージ
26上に載置されている。ステージ26の四隅のそれぞ
れには垂直な支柱27,28,29,30が立設されて
いる。支柱27の上端部と支柱28の上端部との間には
水平なX軸方向ガイドレール31aが架け渡されてお
り、同様にして、支柱29の上端部と支柱30の上端部
との間にも水平なX軸方向ガイドレール31bが架け渡
されている。X軸方向ガイドレール31a,31bに
は、それらに沿って互いに同期しつつ移動可能な一対の
X軸方向駆動ユニット32,33が取り付けられてい
る。以上によりX軸方向のガイド機構が構成されてい
る。
【0035】これら一対のX軸方向駆動ユニット32,
33の間には、Y軸方向ガイドレール34が架け渡され
ており、このY軸方向ガイドレール34にはこれに沿っ
て移動可能なY軸方向駆動ユニット35が取り付けられ
ている。以上によりY軸方向のガイド機構が構成されて
いる。
33の間には、Y軸方向ガイドレール34が架け渡され
ており、このY軸方向ガイドレール34にはこれに沿っ
て移動可能なY軸方向駆動ユニット35が取り付けられ
ている。以上によりY軸方向のガイド機構が構成されて
いる。
【0036】Y軸方向駆動ユニット35には垂直方向に
延びるZ軸方向ガイドレール36が取り付けられてお
り、このZ軸方向ガイドレール36には加熱ヘッド筐体
37がこれに沿って昇降自在に取り付けられている。以
上によりZ軸方向のガイド機構が構成されている。尚、
図示は省略するが、加熱ヘッドは筐体37をZ軸方向の
ガイドレール36の回りに回転可能に取り付けることも
できる。
延びるZ軸方向ガイドレール36が取り付けられてお
り、このZ軸方向ガイドレール36には加熱ヘッド筐体
37がこれに沿って昇降自在に取り付けられている。以
上によりZ軸方向のガイド機構が構成されている。尚、
図示は省略するが、加熱ヘッドは筐体37をZ軸方向の
ガイドレール36の回りに回転可能に取り付けることも
できる。
【0037】加熱ヘッド筐体37の内部機構を図3に模
式的に示す。同図に示されるように、加熱ヘッド筐体3
7の内部には、Y軸方向へ延びる水平なガイドレール3
8が取り付けられており、このガイドレール38にはこ
れに沿って独立にあるいは互いに連動して移動可能な一
対の吹き出し用ノズル駆動ユニット39と吸い込み用ノ
ズル駆動ユニット40とが取り付けられている。吹き出
し用ノズル駆動ユニット39には、図中矢印方向に回動
制御可能なレバー41が取り付けられており、このレバ
ー41の先端には高温流体吹き出し用ノズル42が保持
されている。同様にして、吸い込み用ノズル駆動ユニッ
ト40には、図中矢印方向に回動制御可能なレバー43
が取り付けられており、このレバー43の先端には高温
流体吸い込み用ノズル44が保持されている。従って、
吹き出し用ノズル駆動ユニット39並びに吸い込み用ノ
ズル駆動ユニット40を適宜に制御することにより、吹
き出し用ポート42aと吸い込み用ポート44aとの距
離、並びに、各ノズル42,44の軸線方向を変更しつ
つ、接合部に対する高温流体の当て方や高温流体の回収
位置等を任意に調整可能になされている。
式的に示す。同図に示されるように、加熱ヘッド筐体3
7の内部には、Y軸方向へ延びる水平なガイドレール3
8が取り付けられており、このガイドレール38にはこ
れに沿って独立にあるいは互いに連動して移動可能な一
対の吹き出し用ノズル駆動ユニット39と吸い込み用ノ
ズル駆動ユニット40とが取り付けられている。吹き出
し用ノズル駆動ユニット39には、図中矢印方向に回動
制御可能なレバー41が取り付けられており、このレバ
ー41の先端には高温流体吹き出し用ノズル42が保持
されている。同様にして、吸い込み用ノズル駆動ユニッ
ト40には、図中矢印方向に回動制御可能なレバー43
が取り付けられており、このレバー43の先端には高温
流体吸い込み用ノズル44が保持されている。従って、
吹き出し用ノズル駆動ユニット39並びに吸い込み用ノ
ズル駆動ユニット40を適宜に制御することにより、吹
き出し用ポート42aと吸い込み用ポート44aとの距
離、並びに、各ノズル42,44の軸線方向を変更しつ
つ、接合部に対する高温流体の当て方や高温流体の回収
位置等を任意に調整可能になされている。
【0038】図2に戻って、流体ユニット45は高温流
体の圧送及び吸引を司るものであり、図示を省略するそ
の内部には、公知の流体加熱装置(電気ヒーター等)
と、公知の加圧装置(エアーコンプレッサー等)と、公
知の吸引装置(バキュームポンプ等)とが内蔵されてい
る。そして、加圧装置にて加圧された高温流体は吹き出
し流体搬送チューブ46により、図3に示されるよう
に、高温流体吹き出し用ノズル42へと送られ、最終的
に高温流体吹き出し用ポート42aから吹き出される。
また、高温流体吸い込み用ポート44aから吸い込まれ
た流体は、吸い込み流体搬送チューブ47により集塵機
48へと送られ、ここで有害ガス(煙り)等を除去され
たのち吸引装置へと送られる。ここで、高温流体として
比較的高価な不活性ガス(アルゴンガス等)が使用され
る場合には、吸引装置にて回収された高温流体はそのま
ま加熱装置へと送られて再度加熱されたのち、再度加圧
装置にて加圧されて循環再使用されることとなる。この
ようにすれば、流体を無駄なく繰り返し再使用してラン
ニングコストを低減できることに加え、加熱装置の熱容
量も比較的に小さなもので済むこととなる。すなわち、
回収された流体の温度はなおも周囲温度よりも高いであ
ろうから、これを再使用すればエネルギー効果が向上し
て、加熱装置の熱容量も比較的に小さなもので済むこと
となるのである。尚、図2において、49は装置全体に
対して各種の指令を与えるための操作部である。
体の圧送及び吸引を司るものであり、図示を省略するそ
の内部には、公知の流体加熱装置(電気ヒーター等)
と、公知の加圧装置(エアーコンプレッサー等)と、公
知の吸引装置(バキュームポンプ等)とが内蔵されてい
る。そして、加圧装置にて加圧された高温流体は吹き出
し流体搬送チューブ46により、図3に示されるよう
に、高温流体吹き出し用ノズル42へと送られ、最終的
に高温流体吹き出し用ポート42aから吹き出される。
また、高温流体吸い込み用ポート44aから吸い込まれ
た流体は、吸い込み流体搬送チューブ47により集塵機
48へと送られ、ここで有害ガス(煙り)等を除去され
たのち吸引装置へと送られる。ここで、高温流体として
比較的高価な不活性ガス(アルゴンガス等)が使用され
る場合には、吸引装置にて回収された高温流体はそのま
ま加熱装置へと送られて再度加熱されたのち、再度加圧
装置にて加圧されて循環再使用されることとなる。この
ようにすれば、流体を無駄なく繰り返し再使用してラン
ニングコストを低減できることに加え、加熱装置の熱容
量も比較的に小さなもので済むこととなる。すなわち、
回収された流体の温度はなおも周囲温度よりも高いであ
ろうから、これを再使用すればエネルギー効果が向上し
て、加熱装置の熱容量も比較的に小さなもので済むこと
となるのである。尚、図2において、49は装置全体に
対して各種の指令を与えるための操作部である。
【0039】以上の構成において、ハンダ付け作業を実
施するには、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向のそれぞれ
のガイド機構を適宜に制御することにより、図4に示さ
れるように、高温流体吹き出し用ノズル42の吹き出し
用ポート42aと高温流体吸い込み用ノズル44の吸い
込み用ポート44aとを所望の接合箇所近傍に位置決
め、しかるのち、図中矢印50に示されるように、高温
流体の吹き出し及び吸い込みを開始して、高温流体によ
る局部的な高温雰囲気を接合箇所近傍に形成し、これに
より接合材であるハンダペーストを加熱溶融させて、母
材間(リードピンと端子パターンとの間)を接合する訳
である。
施するには、X軸方向、Y軸方向、Z軸方向のそれぞれ
のガイド機構を適宜に制御することにより、図4に示さ
れるように、高温流体吹き出し用ノズル42の吹き出し
用ポート42aと高温流体吸い込み用ノズル44の吸い
込み用ポート44aとを所望の接合箇所近傍に位置決
め、しかるのち、図中矢印50に示されるように、高温
流体の吹き出し及び吸い込みを開始して、高温流体によ
る局部的な高温雰囲気を接合箇所近傍に形成し、これに
より接合材であるハンダペーストを加熱溶融させて、母
材間(リードピンと端子パターンとの間)を接合する訳
である。
【0040】尚、以上説明した装置では、吹き出し用ノ
ズル42及び吸い込み用ノズル44の個数はそれぞれ1
個であり、かつそれらの形状は断面円形の絞り形状とし
ているが、それらの個数及び形状は任意に設定すること
ができ、吹き出し用ノズルと吸い込み用ノズルとの間で
形状を異ならせてもよく、さらには、ノズル径を可変と
して、流量並びに流速を制御できるようにしてもよい。
さらに、吹き出し用流体搬送チューブ並びに吸い込み用
流体搬送チューブを複数本用意すると共に、各チューブ
毎に吹き出し流体温度を異ならせておけば、加熱温度の
変更を容易に行わせることができる。その際には、各チ
ューブに専用のノズルを使用しても、或いは1つのノズ
ルを切り替えて使用してもよい。
ズル42及び吸い込み用ノズル44の個数はそれぞれ1
個であり、かつそれらの形状は断面円形の絞り形状とし
ているが、それらの個数及び形状は任意に設定すること
ができ、吹き出し用ノズルと吸い込み用ノズルとの間で
形状を異ならせてもよく、さらには、ノズル径を可変と
して、流量並びに流速を制御できるようにしてもよい。
さらに、吹き出し用流体搬送チューブ並びに吸い込み用
流体搬送チューブを複数本用意すると共に、各チューブ
毎に吹き出し流体温度を異ならせておけば、加熱温度の
変更を容易に行わせることができる。その際には、各チ
ューブに専用のノズルを使用しても、或いは1つのノズ
ルを切り替えて使用してもよい。
【0041】最後に、本発明方法及び装置への使用に好
適なノズル先端形状の幾つかの例を図5〜図8に示す。
適なノズル先端形状の幾つかの例を図5〜図8に示す。
【0042】図5(a),(b)に示されるものは、高
温流体吹き出し用ノズル20として好適なノズル先端形
状であり、図5(a)は断面円形の絞り型形状であり、
図5(b)は断面偏平矩形の絞り型形状である。いずれ
も接合部に対して狙いを定めて高温流体を噴射すること
ができる。
温流体吹き出し用ノズル20として好適なノズル先端形
状であり、図5(a)は断面円形の絞り型形状であり、
図5(b)は断面偏平矩形の絞り型形状である。いずれ
も接合部に対して狙いを定めて高温流体を噴射すること
ができる。
【0043】図6(a),(b)に示されるものは、高
温流体吸い込み用ノズル21として好適なノズル先端形
状であり、図6(a)は断面円形の拡開型形状であり、
図6(b)は断面偏平矩形の拡開型形状である。いずれ
も接合部から拡散する高温流体を効率よく収集すること
ができる。
温流体吸い込み用ノズル21として好適なノズル先端形
状であり、図6(a)は断面円形の拡開型形状であり、
図6(b)は断面偏平矩形の拡開型形状である。いずれ
も接合部から拡散する高温流体を効率よく収集すること
ができる。
【0044】図7に示されるものは、高温流体吹き出し
用ノズル20として好適なノズル先端形状であり、ここ
ではL字型形状と称することとする。このノズルにあっ
ては、図中矢印に示される方向へ基部を回転させるだけ
でその先端軸線の向きを変更することができる。また、
Jベンド型リードを有する電子部品のように、接合箇所
がパッケージの下に隠れてしまう場合にも、ノズル先端
部が側方へと向けられるため、パッケージ下のJベンド
型リードに対しても高温流体を有効に噴射することがで
き、支承なく接合作業を行うことができる。
用ノズル20として好適なノズル先端形状であり、ここ
ではL字型形状と称することとする。このノズルにあっ
ては、図中矢印に示される方向へ基部を回転させるだけ
でその先端軸線の向きを変更することができる。また、
Jベンド型リードを有する電子部品のように、接合箇所
がパッケージの下に隠れてしまう場合にも、ノズル先端
部が側方へと向けられるため、パッケージ下のJベンド
型リードに対しても高温流体を有効に噴射することがで
き、支承なく接合作業を行うことができる。
【0045】図8に示されるものは、高温流体吹き出し
用ノズル20として好適なノズル先端形状であり、ここ
ではマルチ分岐型と称することとする。このノズルにあ
っては、複数の吹き出しポートから高温流体を吹き出す
ことで、被加熱部の温度分布をより均一なものとするこ
とができる。さらに、多数分岐とすることにより、複数
のリードピンが特定パターンで配列されているQFP部
品をハンダ付けするような場合に、複数のリードピンに
対して同時に高温流体を噴射することができる。
用ノズル20として好適なノズル先端形状であり、ここ
ではマルチ分岐型と称することとする。このノズルにあ
っては、複数の吹き出しポートから高温流体を吹き出す
ことで、被加熱部の温度分布をより均一なものとするこ
とができる。さらに、多数分岐とすることにより、複数
のリードピンが特定パターンで配列されているQFP部
品をハンダ付けするような場合に、複数のリードピンに
対して同時に高温流体を噴射することができる。
【0046】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、この発明に
よれば、接合部のみを局部的にかつ非接触で加熱しつつ
母材間を接合することができる。従って、局部的な高温
雰囲気に晒されるのは接合部のみであるから、リフロー
炉を用いて回路基板全体を加熱する接合方法とは異な
り、電子部品に与える熱的影響は最小限に止められ、し
かも接合部の加熱は非接触にて行われるため、ハンダご
てを用いた接合方法とは異なり、リードピンが機械的な
ダメージを受けたり、位置ずれを起こすこともない。加
えて、接合材が加熱された際に発生する有害ガスは、高
温流体と同時に吸い込み用ポートから吸い込まれるた
め、作業環境を汚染することもない。
よれば、接合部のみを局部的にかつ非接触で加熱しつつ
母材間を接合することができる。従って、局部的な高温
雰囲気に晒されるのは接合部のみであるから、リフロー
炉を用いて回路基板全体を加熱する接合方法とは異な
り、電子部品に与える熱的影響は最小限に止められ、し
かも接合部の加熱は非接触にて行われるため、ハンダご
てを用いた接合方法とは異なり、リードピンが機械的な
ダメージを受けたり、位置ずれを起こすこともない。加
えて、接合材が加熱された際に発生する有害ガスは、高
温流体と同時に吸い込み用ポートから吸い込まれるた
め、作業環境を汚染することもない。
【図1】本発明方法を用いて電子部品をハンダ付けする
様子を示す図である。
様子を示す図である。
【図2】本発明方法を実施するための装置の一例を示す
全体斜視図である。
全体斜視図である。
【図3】本発明装置に用いられる加熱ヘッド筐体の模式
的断面図である。
的断面図である。
【図4】本発明装置の作用を説明するための図である。
【図5】絞り型ノズルの例を示す図である。
【図6】拡開型ノズルの例を示す図である。
【図7】L字型ノズルの例を示す図である。
【図8】マルチ分岐型ノズルの例を示す図である。
【図9】従来のリフロー炉を用いた接合方法を説明する
ための図である。
ための図である。
【図10】従来のハンダごてを使用したハンダ付けロボ
ットによる接合方法を説明するための図である。
ットによる接合方法を説明するための図である。
17 電子部品 18 ハンダペースト 19 リードピン 20 高温流体吹き出し用ノズル 20a 高温流体吹き出し用ポート 21 高温流体吸い込み用ノズル 21a 高温流体吸い込み用ポート 22 接合箇所 23 局部的な高温雰囲気を示す矢印 24 プリント配線基板 25 電子部品 26 ステージ 30,31 X軸方向ガイドレール 32,33 X軸方向駆動ユニット 34 Y軸方向ガイドレール 35 Y軸方向駆動ユニット 36 Z軸方向ガイドレール 37 加熱ヘッド筐体 39 吹き出し用ノズル駆動ユニット 40 吸い込み用ノズル駆動ユニット 42 高温流体吹き出し用ノズル 42a 高温流体吹き出し用ポート 44 高温流体吸い込み用ノズル 44a 高温流体吸い込み用ポート 45 流体ユニット 48 集塵機 A1 高温流体吹き出しノズルの軸線 A2 高温流体吸い込みノズルの軸線 θ 両軸線のなす角度
Claims (12)
- 【請求項1】 互いに近接して配置された一対のポート
の一方より高温流体を吹き出しながら、他方よりこれを
吸い込むことにより、それら一対のポート間に高温流体
による局部的な高温雰囲気を形成し、この高温雰囲気中
において接合材を加熱溶融させて母材間を接合すること
を特徴とする接合方法。 - 【請求項2】 前記一対のポートの内で、高温流体を吹
き出すポートの開口面積は、高温流体を吸い込むポート
の開口面積よりも小さいことを特徴とする請求項1に記
載の接合方法。 - 【請求項3】 前記高温流体は不活性ガスであることを
特徴とする請求項1に記載の接合方法。 - 【請求項4】 前記高温流体の吹き出し方向の軸線と吸
い込み方向の軸線とのなす角度は鈍角であることを特徴
とする請求項1に記載の接合方法。 - 【請求項5】 前記吸い込まれた不活性ガスを循環させ
て再使用することを特徴とする請求項1に記載の接合方
法。 - 【請求項6】 接合材の配置されたプリント配線基板を
水平状態にて載置するためのステージと、 前記プリント配線基板の接合面側にあって、高温流体の
吹出用ポートを有する第1のノズルと高温流体の吸込用
ポートを有する第2のノズルとをそれらのポートが近接
するようにして保持してなる加熱ヘッドと、 前記ステージと前記加熱ヘッドとを水平方向、垂直方
向、及び/又は、垂直軸を中心とする回転方向に相対移
動させつつ前記プリント配線基板上の接合箇所と前記加
熱ヘッドとの相対的な位置決めをなす位置決め機構と、 を具備することを特徴とする接合装置。 - 【請求項7】 高温流体の吹出用ポートを有する第1の
ノズルと高温流体の吸込用ポートを有する第2のノズル
とをそれらのポートが近接するようにして保持してなる
ことを特徴とする加熱ヘッド。 - 【請求項8】 前記高温流体の吹き出し方向の軸線と吸
い込み方向の軸線とのなす角度は鈍角であることを特徴
とする請求項6若しくは請求項7に記載の接合装置又は
加熱ヘッド。 - 【請求項9】 前記第1のノズル、及び/又は、第2の
ノズルは、その角度調整が可能なように前記加熱ヘッド
に保持されていることを特徴とする請求項6若しくは請
求項7に記載の接合装置又は加熱ヘッド。 - 【請求項10】 前記高温流体の吹出用ポートを有する
第1のノズルの先端部分の形状は絞り型であり、かつ高
温流体の吸込用ポートを有する第2のノズルの先端形状
は拡開型であることを特徴とする請求項6若しくは請求
項7に記載の接合装置又は加熱ヘッド。 - 【請求項11】 前記高温流体の吹出用ポートを有する
第1のノズルの先端部分の形状はL字型であることを特
徴とする請求項6若しくは請求項7に記載の接合装置又
は加熱ヘッド。 - 【請求項12】 前記高温流体の吹出用ポートを有する
第1のノズルの先端部分の形状はマルチ分岐型であるこ
とを特徴とする請求項6若しくは請求項7に記載の接合
装置又は加熱ヘッド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27137895A JPH09108828A (ja) | 1995-10-19 | 1995-10-19 | 接合方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27137895A JPH09108828A (ja) | 1995-10-19 | 1995-10-19 | 接合方法及び装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09108828A true JPH09108828A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=17499243
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27137895A Pending JPH09108828A (ja) | 1995-10-19 | 1995-10-19 | 接合方法及び装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09108828A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000208918A (ja) * | 1999-01-18 | 2000-07-28 | Ueda Japan Radio Co Ltd | プリント配線基板へのパタ―ン状のはんだバンプの形成方法 |
WO2007097134A1 (ja) * | 2006-02-23 | 2007-08-30 | Sharp Kabushiki Kaisha | 半田付け実装構造の製造方法および製造装置 |
US7692119B2 (en) | 2005-06-30 | 2010-04-06 | Tamura Fa System Corporation | Reflow furnace |
JP2013198938A (ja) * | 2013-06-18 | 2013-10-03 | Furukawa-Sky Aluminum Corp | 管材の接合方法 |
CN113600972A (zh) * | 2021-08-20 | 2021-11-05 | 湖北秦鸿新材料股份有限公司 | 堆焊修复方法 |
-
1995
- 1995-10-19 JP JP27137895A patent/JPH09108828A/ja active Pending
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---|---|---|---|---|
JP2000208918A (ja) * | 1999-01-18 | 2000-07-28 | Ueda Japan Radio Co Ltd | プリント配線基板へのパタ―ン状のはんだバンプの形成方法 |
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