JPH09260835A - はんだ付け装置 - Google Patents

はんだ付け装置

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JPH09260835A
JPH09260835A JP6154796A JP6154796A JPH09260835A JP H09260835 A JPH09260835 A JP H09260835A JP 6154796 A JP6154796 A JP 6154796A JP 6154796 A JP6154796 A JP 6154796A JP H09260835 A JPH09260835 A JP H09260835A
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JP
Japan
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wiring board
printed wiring
nozzle
bga
electronic component
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6154796A
Other languages
English (en)
Inventor
Yuji Inoue
雄二 井上
Kaichiro Matsunami
嘉一郎 松波
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
Priority to JP6154796A priority Critical patent/JPH09260835A/ja
Publication of JPH09260835A publication Critical patent/JPH09260835A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • H05K3/3494Heating methods for reflowing of solder

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】 はんだ付け不良により再度はんだ付けを行う
に際して、BGA等の電子部品のリワーク作業を容易に
するはんだ付け装置を提供する。 【解決手段】 電子部品が実装されるプリント配線板を
取り付けるテーブル3と、上記プリント配線板の電子部
品に対して熱風を供給するノズル5と、プリント配線板
に実装する所定の電子部品とノズル5との相対的な位置
決めを行う位置決め手段6とを備え、上記ノズルの開口
部12側には、電子部品に対向する押え板が設けられ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品などをプ
リント配線板に搭載する際に使用するはんだ付け装置に
関し、特に、通常のはんだ付け処理後に不良品が発生
し、再度はんだ付けを行う場合に使用するリワーク用は
んだ付け装置に関する。
【0002】
【従来の技術】様々な電子機器に組み込まれているプリ
ント配線板においては、基板に印刷された配線回路パタ
ーン上にはんだ付けにより様々な電子部品などを搭載し
て配線回路中にこれら電子部品を組み込むようにしてい
る。なお、このはんだ付け方法としては、接触方式と熱
風・遠赤外線方式、はんだ槽方式が主流を成している。
そして、用途に合わせてこれらの方法が使い分けられて
いる。
【0003】しかしながら、どのはんだ付け方法を使用
しても、はんだ付け不良が発生する。このような場合に
は、再度はんだ付けを行ういわゆるリワーク作業を行う
必要があるが、再び高熱の炉を通してプリント配線板全
体のはんだ付けを行うことは、不良でない電子部品の品
質を下げることになる。
【0004】そこで、一般的に、リワーク作業には、部
分的に再度はんだ付けを行うリワーク用はんだ付け装置
が使用されている。
【0005】例えば、方向フラット・パッケージ(Qu
ad Flat Package:以下、QFPと称
す。)のような電子部品のリワーク用はんだ付け装置1
00には、以下のようなものが使用されている。なお、
QFP101は、平面四角形の電子部品の4方向の側面
に、それぞれ複数の端子101Aが隣り合わせて形成さ
れている。
【0006】このはんだ付け装置100には、図4に示
すように、上下に昇降可能なノズル102が設けられて
いる。上記ノズル102においては、ノズル開口部10
3がプリント配線板104に搭載されるQFP101に
対応する形状とされており、ノズル開口部103から図
示しない熱源で加熱された熱風を送出することが可能と
なされている。
【0007】したがって、再度はんだ付けを行う場合に
は、プリント配線板104上に載置された所定のQFP
101上に上記ノズル102が配置される。そして、ノ
ズル開口部103からQFP101に向けて熱風が送出
される。QFP101は、熱風によりその側面に突出し
た端子101Aに設けられたはんだ101Bが溶融して
はんだ付けが行われ、プリント配線板104に取り付け
られる。
【0008】一方、最近では、電子機器の小型化、高性
能化に伴い、従来用いられていたQFP101に加え
て、プリント配線板対向面側にアレイ状の端子をもつ表
面実装型のボール・グリッド・アレー(以下、BGAと
称す。)やチップ・サイズ・パッケージといった多ピン
・パッケージが登場している。QFP101は、その端
子が細く変形しやすいため、熟練作業者を必要としてい
たのに対し、BGAは、そのプリント配線板対向面側に
2次元のアレイ状の端子(球形のはんだ)が突出して形
成され、端子が硬いボールなので、接触によってほとん
ど変形せず、QFP101より実装が簡単であるという
利点を有している。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、BG
AはQFPに比べて実装が簡単であるという利点を有す
るが、BGAにおいてもはんだ付け不良が発生する。そ
して、このような場合においても、上述したような構造
のはんだ付け装置によりリワーク作業が行われている。
【0010】しかしながら、BGAは、プリント配線板
対向面側に設けられたアレイ状の端子が球形のはんだで
構成されるため、BGAのはんだ付けを行う場合には、
BGAのプリント配線板対向面に熱を送らなければなら
ない。すなわち、QFPのはんだ付けを行う場合には、
上述したように電子部品の側面にあるはんだを溶融すれ
ば良いが、BGAのはんだ付けを行う場合には、電子部
品の裏側に当たるプリント配線板対向面にあるはんだを
溶融させなければならない。したがって、BGAのはん
だ付けを行う場合には、電子部品の裏側に熱風を送るた
めに、熱風の風量や風速を大きくしてはんだ付けを行っ
ていた。しかしながら、1g程度の重量しかないBGA
は、熱風によって舞い上がってしまうことがあった。そ
のため、風量や風速の微調整をしながらはんだ付けを行
っていたため、リワーク作業が煩雑なものとなってい
た。
【0011】そこで、本発明は、上述のような問題点を
解決するために考案されたものであり、はんだ付け不良
により再度はんだ付けを行うに際して、BGA等の電子
部品のリワーク作業を容易にするはんだ付け装置を提供
するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係るはんだ付け
装置は、上述した問題点を解決するために提案されたも
のであり、電子部品が実装されるプリント配線板を取り
付けるテーブルと、上記プリント配線の電子部品に対し
て熱風を供給するノズルと、プリント配線板に実装する
所定の電子部品とノズルとの相対的な位置決めを行う位
置決め手段とを備え、上記ノズルの開口部側には、電子
部品に対向する押え板が設けられることを特徴とする。
【0013】上記ノズルは、電子部品を囲むように開口
しており、熱風が電子部品とプリント配線板との間に向
けて供給される。
【0014】また、上記ノズルの先端から押え板の電子
部品対向面までの距離が、プリント配線板に載置時の電
子部品の押え板対向面からプリント配線板表面までの距
離より小さく、実装後の電子部品の押え板対向面からプ
リント配線板表面までの距離よりも大きい。
【0015】以上のように構成されたはんだ付け装置
は、ノズル開口部内に押え板が設けられたことから、電
子部品が熱風によって舞い上がる等の不都合な点を解消
し、容易に電子部品をプリント配線板に実装することが
できる。
【0016】また、上記押え板は、上記ノズルの先端か
ら押え板の電子部品対向面までの距離が、プリント配線
板に載置した電子部品の押え板対向面からプリント配線
板表面までの距離より小さく、実装された電子部品の押
え板対向面からプリント配線板までの距離よりも大きい
位置に設けられていることにより、電子部品をプリント
配線板側に押しつぶすことなく、適正な位置まで押し下
げることができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【0018】本発明に係るはんだ付け装置1は、図1乃
至図3に示すように、電子部品が実装されるプリント配
線板2を取り付ける矩形薄板状のテーブル3と、このテ
ーブル3に取り付けられて、再度はんだ付けが必要な電
子部品(BGA)に対して熱風を供給するノズル5と、
プリント配線板2に実装する所定のBGA4とノズル5
との相対的な位置決めを行うコントロールボックス6と
を備える。
【0019】上記テーブル3は、1枚のプリント配線板
2よりやや大きい矩形薄板状に形成されて、その主面に
は、プリント配線板2の側面を支持するストッパー7が
設けられる。また、このテーブル3には、第1のスライ
ド機構8が、テーブル3の長手方向の側面に設けられた
ガイド溝9に沿って、図1に示す矢印Aにスライド可能
な状態で支持され、第2のスライド機構10が第1のス
ライド機構8の連結部となるガイド溝8aに沿って矢印
B方向にスライド可能な状態で支持されている。この第
2のスライド機構10には、上記ノズルがC方向に昇降
可能な状態で取付られている。
【0020】コントロールボックス6は、第1及び第2
のスライド機構8、10を駆動して矢印A,B方向にス
ライドさせ、ノズル5を上下に昇降させて所定のBGA
4の位置決めを行う。
【0021】上記ノズル5は、図2及び図3に示すよう
に、ノズル開口部12がBGA4を囲むように開口して
おり、ノズル開口部12の内部にBGA4に対向する押
え板11が設けられている。押え板11は、一方の相対
向する側面11aがノズル開口部12の内壁に固定さ
れ、他方の相対向する側面11bが解放されてノズル開
口部12の内壁と押え板11の側面11bとの間に空間
Hを形成している。そして、ノズル5は、図示しない熱
源により熱風を送出し、熱風が空間Hから送出される。
熱風は、後述するはんだ13を溶融状態に保つのに適正
な温度、風量及び風速が設定されている。そして、押え
板11のBGA対向面(以下、支持面と称す。)11c
がBGAの押え板対向面(以下、表面と称す。)4aが
相対向する。
【0022】上記押え板11は、ノズル開口部12内に
BGA4と対向して設けられ、ノズル開口部12の先端
端12aから押え板11の支持面11cまでの距離Y
(以下、押え板の高さと称す。)は、プリント配線板2
に載置時のBGA4の表面4aからプリント配線板2の
表面までの距離X(以下、実装前のBGAの高さと称
す。)より小さく、実装後のBGA4の表面4aからプ
リント配線板2の表面までの距離Z(以下、実装後のB
GAの高さと称す。)よりも大きい。すなわち、Z≦Y
≦Xとなる。
【0023】なお、再度はんだ付けが行われるBGA4
は、上述したようにプリント基板2に対向する面(以
下、裏面と称す。)4bに、アレイ状の端子が球形のは
んだボール(以下、はんだと称す。)13として構成さ
れている。
【0024】以下、上述したはんだ付け装置1を用いて
リワーク作業を行った工程について説明する。
【0025】まず始めに、プリント配線板2をテーブル
3のストッパー7に取り付ける。そして、コントロール
ボックス6を調整して、第1のスライド機構8と第2の
スライド機構10により、ノズル5をプリント配線板2
上のBGA4上に配置する。続いて、ノズル5をプリン
ト配線板2上に下降させて所定のBGA4に対する位置
決めを行う。
【0026】その後、ノズル5を一度上昇させて、プリ
ント配線板2を一旦取り出し、コントロールボックス6
により、熱源の温度を設定する。ここでは、はんだ13
が溶融するのに十分な温度である200℃ぐらいに設定
される。そして、熱風の温度が設定温度に到達した後、
再び、プリント配線板2をテーブル3に取り付け、ラン
ド部にフラックスを塗布する。そして、フラックスが塗
布されたランド部にBGA4を載置し、図3(a)に示
すように、ノズル5を再びBGA4上に下降させる。こ
の時、ノズル5は、そのノズル開口部12がBGA4を
囲むようにして配されることとなり、ノズル5の開口部
12からは、コントロールボックス6により温度、風
量、風速を設定された熱風がノズル開口部12の空間H
を介して供給されることとなる。
【0027】さらに、ノズルを下降させると、図3
(b)に示すように、ノズル開口部12内の押え板11
の支持面11cとBGA4の表面4aとが接触する。そ
して、BGA4の裏側4bに設けられたはんだ13は、
プリント配線板2とBGA4の裏側4bとの間に流れ込
んだ熱風により溶融し始める。なお、押え板11の高さ
Yは、実装前のBGA4の高さXよりも小さいので、図
3(b)においては、ノズル先端部12aがプリント配
線板2に接触することがない。
【0028】さらに、ノズル5は、ノズル先端部12a
がプリント配線板2に接触するまで下降する。そして、
ノズル5は、図3(c)に示すように、ノズル先端部1
2aがプリント配線板2が接触した状態で、熱風をBG
A4の裏側4bとプリント配線板2との間に送り込む。
この時、押え板11は、ノズル5の動作と同期してノズ
ル先端部12aがプリント配線板2に接触するまでBG
A4を押し下げる。すなわち、押え板11は、プリント
配線板2の表面からBGA4の表面4aまでの高さが高
さYになるまで、BGA4をプリント配線板2側へ押し
下げる。
【0029】そして、BGA4は、はんだ13の溶融が
進むことにより、プリント配線板2側にBGA4の自重
によりさらに沈み込んで、図3(d)に示すように、B
GA4の表面4aと押え板11の支持面11cとが離れ
る。押え板11の高さYは、実装後のBGA4の高さZ
よりも高い位置にあるので、BGA4は、押え板11に
押圧されて押し潰されるようなことがない。
【0030】以上のようにして、BGA4をプリント配
線板2に取り付けた後、ノズル5を再び上昇させ、所定
の時間が経過した後にプリント配線板2をテーブル3か
ら取り外してリワーク作業が完了する。
【0031】以上、上述したはんだ付け装置1は、はん
だ付け不良が発生した場合に、プリント配線板2上の所
定のBGA4の位置決めを行って、再度はんだ付けを行
うことができるノズル5を備えていることから、再び、
プリント配線板2を炉に通す必要がなく、他のBGA等
の電子部品の品質を下げることがない。
【0032】また、上記ノズル5は、そのノズル開口部
12内に、所定のBGA4に対向して押え板11が備え
られていることから、ノズル5から送出される熱風によ
ってBGA4が舞い上がるなどの不都合な点を解消し、
容易にBGA4をプリント配線板2に実装することがで
きる。
【0033】さらに、押え板11は、押え板11の高さ
Yが、実装前のBGA4の高さXよりも小さく、実装後
のBGA4の高さZよりも大きい適正な位置に固定され
ているので、BGA4を押し潰すことがなく良好な状態
ではんだ付けを行うことができる。
【0034】なお、本発明に適用されるはんだ付け装置
の構造は、上述したものに限定されるものではなく種々
の変形が可能である。例えば、上記押え板11は、矩形
の短手方向の対向する端部11Aがノズル開口部12内
に固定され、長手方向の対向する端部11B側の空間H
から熱風を供給していたが、ノズル開口部12内に固定
されて、BGA4等の電子部品に熱風を供給できれば良
く、本実施例の構造に限定されるものではない。したが
って、押え板の角部がノズル開口部内の管内に固定され
ていてもよい。また、押え板に通気孔が形成されていて
もよい。
【0035】また、本発明に適用されるはんだ付け装置
は、押え板11が備えられたことによって、BGA4等
のように軽量でかつプリント配線板対向面に端子を有し
た電子部品について効果が大であるが、他の電子部品に
も適用可能である。
【0036】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように、本発
明に係るはんだ付け装置は、はんだ付け不良が発生した
場合に、プリント配線板上の所定のBGAの位置決めを
行って、再度はんだ付けを行うことができるノズルを備
えていることから、再び、プリント配線板を炉に通す必
要がなく、他のBGA等の電子部品の品質を下げること
がない。また、上記ノズルは、ノズル開口部内に所定の
BGA4に対向して押え板が備えられていることから、
ノズルから送出される熱風によってBGAが舞い上がる
などの不都合な点を解消し、BGA等の電子部品のリワ
ーク作業を容易にする。
【0037】また、上記押え板は、上記ノズルの先端か
ら押え板の電子部品対向面までの距離が、プリント配線
板に載置した電子部品の押え板対向面からプリント配線
板表面までの距離より小さく、実装された電子部品の押
え板対向面からプリント配線板までの距離よりも大きい
位置に設けられていることにより、電子部品をプリント
配線板側に押しつぶすことなく実装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るはんだ付け装置の構成図である。
【図2】同はんだ付け装置を構成するノズルの要部断面
図と、ノズル開口部の平面図である。
【図3】同はんだ付け装置により、プリント配線板にボ
ール・グリッド・アレーを取り付ける工程を示す工程図
である。
【図4】従来のリワーク装置により、プリント配線板に
4方向フラット・パッケージを取り付ける状態を示した
ノズルの要部断面図である。
【符号の説明】
1 はんだ付け装置、2 プリント配線板、3 テーブ
ル、4 ボール・グリッド・アレー、5 ノズル、 6
コントロールボックス、11 押え板、12ノズル開
口部、13 はんだ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子部品が実装されるプリント配線板を
    取り付けるテーブルと、 上記プリント配線板の電子部品に対して熱風を供給する
    ノズルと、 プリント配線板に実装する所定の電子部品とノズルとの
    相対的な位置決めを行う位置決め手段とを備え、 上記ノズルの開口部側には、電子部品に対向する押え板
    が設けられることを特徴とするはんだ付け装置。
  2. 【請求項2】 上記ノズルが電子部品を囲むように開口
    しており、熱風が電子部品とプリント配線板との間に向
    けて供給されることを特徴とする請求項1に記載のはん
    だ付け装置。
  3. 【請求項3】 上記ノズルの先端から押え板の電子部品
    対向面までの距離が、プリント配線板に載置時の電子部
    品の押え板対向面からプリント配線板表面までの距離よ
    り小さく、実装後の電子部品の押え板対向面からプリン
    ト配線板表面までの距離よりも大きいことを特徴とする
    請求項2に記載のはんだ付け装置。
JP6154796A 1996-03-18 1996-03-18 はんだ付け装置 Withdrawn JPH09260835A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6154796A JPH09260835A (ja) 1996-03-18 1996-03-18 はんだ付け装置

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JP6154796A JPH09260835A (ja) 1996-03-18 1996-03-18 はんだ付け装置

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JPH09260835A true JPH09260835A (ja) 1997-10-03

Family

ID=13174268

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JP6154796A Withdrawn JPH09260835A (ja) 1996-03-18 1996-03-18 はんだ付け装置

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JP (1) JPH09260835A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7353983B2 (en) 2003-10-28 2008-04-08 Temic Automotive Of North America, Inc. Vertical removal of excess solder from a circuit substrate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7353983B2 (en) 2003-10-28 2008-04-08 Temic Automotive Of North America, Inc. Vertical removal of excess solder from a circuit substrate

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20030603