JPH10107409A

JPH10107409A - フラックス塗布方法

Info

Publication number: JPH10107409A
Application number: JP25837296A
Authority: JP
Inventors: Junji Kagiyama; 潤二鍵山
Original assignee: NIHON DENNETSU KK; Nihon Dennetsu Co Ltd
Current assignee: NIHON DENNETSU KK; Nihon Dennetsu Co Ltd
Priority date: 1996-09-30
Filing date: 1996-09-30
Publication date: 1998-04-24

Abstract

(57)【要約】【課題】プリント配線板やフラックス塗布装置が霧化
したフラックスで汚染されたり、また、水溶性フラック
スの使用によってフラックス塗布装置が腐食して機能障
害が発生するのを解消する。【解決手段】プリント配線板１の被フラックス塗布面
を上方に向け、噴霧ノズル１２の吹き口１２ａから霧化
したフラックス１１を上から下に向けてプリント配線板
１の被はんだ付け面に噴霧して塗布する。またプリント
配線板１の下方側へ排気が行われるように排気装置を設
け塗布されなかったフラックス１１を排気しつつ除去す
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、板状ワーク、例え
ば電子部品を搭載したプリント配線板にフラックスを塗
布する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、プリント配線板に搭載した電
子部品を該プリント配線板にはんだ付けする際に、フラ
ックスを塗布することが行われている。

【０００３】フラックスを霧化してプリント配線板に吹
きつけて塗布する方法は、プリント配線板に塗着・塗布
させるフラックス量を調節することが容易でその制御性
も良く、またフラックスを均一に塗布できる等の長所を
有している。例えば、実開昭５５−１４７７７７号公報
にその技術が開示されている。

【０００４】また、特開平４−５９１７１号公報には、
搬送用コンベアでプリント配線板を搬送しつつ、フラッ
クスの噴霧ノズルを該搬送方向と交差する方向にスイン
グさせてフラックスを塗布することにより、フラックス
塗布の均一性が格段に向上することが開示されている。

【０００５】プリント配線板のフローはんだ付けを行う
場合は、一般的にプリント配線板の被はんだ付け面を下
方側、すなわち溶融はんだの噴流波側にしてはんだ付け
が行われることから、前記実開昭５５−１４７７７７号
公報や特開平４−５９１７１号公報にも示されていると
おり、プリント配線板の被はんだ付け面、すなわち被フ
ラックス塗布面を下方側に向けておき、該下方側から噴
霧ノズルでフラックスを霧化してプリント配線板の被フ
ラックス塗布面に吹きつけ、フラックスの塗布が行われ
ている。

【０００６】そして、プリント配線板に塗着しないで塗
布されなかった霧化したフラックスは、プリント配線板
の上方側に設けた排気手段により排気と併せて排出して
いる。なお、排気手段により吸引されたフラックスは、
フィルタ等の捕獲・捕集手段により回収して外部に排出
されないようにしている。

【０００７】図３は、スプレー式フラックス塗布装置の
従来例を示す斜視図で、その機構の要部を示している。
なお、図３では図をわかり易くするために排気手段を省
略して図示していない。また、図４は、図３の側面図
で、プリント配線板にフラックスを霧化して塗布してい
る状態を示している。

【０００８】すなわち、平行２条のチェーン３から構成
され、ガイドローラ４により張架され、モータ５と駆動
軸６および駆動用スプロケット７によって走行駆動され
た搬送コンベア（チェーン３ともいう）２のピン８に板
状ワークであるプリント配線板１の側端部１ａを載置・
保持させて矢印Ａ方向（搬送方向）に搬送しつつ、スイ
ング装置１３のスライダ１４に設けた噴霧ノズル１２の
吹き口１２ａからフラックス１１を霧化してプリント配
線板１に吹きつけ、フラックス１１をプリント配線板１
に塗着させて塗布する装置である。なお、１５はスイン
グ駆動用ベルト、１６はスイング駆動用モータである。

【０００９】また、搬送用コンベア２の搬入口１０側に
はプリント配線板１の進入を検出するプリント配線板進
入センサ（例えば光学式センサ）１７を備え、搬送コン
ベア２のチェーン３を走行駆動するモータ５は回転エン
コーダ９を備えている。

【００１０】そして、プリント配線板進入センサ１７が
プリント配線板１の前端部１ｃを検出すると（検出信号
Ｓ_i ）、前端部１ｃが噴霧ノズル１２の上方側に到達す
るまでの走行距離、すなわちプリント配線板進入センサ
１７と噴霧ノズル１２との距離に相当する回転エンコー
ダ９のエンコードパルス数（エンコードパルス信号Ｓ
_E ）を図示しない制御部がカウントし、プリント配線板
１が噴霧ノズル１２の上方側に到達した時に噴霧ノズル
１２からフラックス１１の噴霧を開始させるとともに、
スイング装置１３のスイング（矢印Ｂ方向）を開始させ
る。

【００１１】同様にして、噴霧ノズル１２の上方側にプ
リント配線板１の後端部１ｄが到達すると、噴霧ノズル
１２からフラックス１１の噴霧を停止させるとともに、
スイング装置１３のスイングを停止させる。なお、これ
らの制御技術は公知であるので図示を省略する。

【００１２】そして、プリント配線板１に塗着・塗布さ
れなかった霧化したフラックス１１は、排気装置２１の
ファン２６の吸気によりフード２２に案内されて吸い込
まれ、この例では２段構成の第１フィルタ２４および第
２フィルタ２５で捕獲・捕集され、清浄な雰囲気（空
気）のみが排気口２７から排気される。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】排気装置２１は、雰囲
気を吸気して続いて吐出・排気させる手段としてのファ
ン２６と、ファン２６によるフラックス１１の吸気を案
内するフード２２を備えている。そして、フード２２が
プリント配線板１に塗着・塗布されずに不必要となった
霧化したフラックス１１を、周辺の雰囲気と一緒に吸い
込んで、各フィルタ２４，２５で捕獲・捕集するように
している。

【００１４】そして、この雰囲気と一緒に吸い込んだ霧
化したフラックス１１のほとんどは各フィルタ２４，２
５で捕獲・捕集されるが、一部はフード２２や吸気配管
部２３部分等に付着して堆積するようになる。そして、
この堆積したフラックス１１を放置し続けると、フード
２２や吸気配管部２３部分から滴下するようになり、こ
の滴下したフラックス１１はプリント配線板１の上面に
落下・付着するばかりでなく、搬送コンベア２等の機構
にも落下・付着して汚れを生じることがある。そのた
め、排気装置２１を定期的に清掃することが、清潔で高
品質のプリント配線板１を製造する上では必要な事項で
あった。

【００１５】一方、フラックス１１には各種の種類があ
り、一般的には樹脂系フラックス，有機酸系フラック
ス，無機酸系フラックスに分類されている。なかでも樹
脂系フラックスでロジンを主材としたもの（ロジン系フ
ラックス）が広く使用されている。このフラックス１１
はロジンをアルコール類の溶媒に溶かしたものである。

【００１６】フラックス１１は、プリント配線板１のは
んだ付けに際してはんだ付け性を向上させるために使用
されているが、はんだ付け後の残渣が電気的絶縁不良や
腐食等を引き起こす原因になることがあることから、は
んだ付けを行ったプリント配線板１からフラックス残渣
を除去することを目的として洗浄が行われている。な
お、この洗浄には、従来ほとんどの例においてフロンが
使用されていた。

【００１７】他方、フロンの使用がもたらす地球環境に
対する悪影響を解消する必要が生じてきたこと、アルコ
ール類の溶媒（揮発性有機化合物：volatile organic c
ompound ：以下ＶＯＣという）の人体に対する悪影響を
排除する必要が認知されてきたこと等を理由として、Ｖ
ＯＣを含まないフラックスを使用することが多くなって
きている。例えば、無機酸系フラックスのなかでも水溶
性フラックスを使用する例が増えてきている。この水溶
性フラックスは、水洗浄が可能であるとともに、ＶＯＣ
が一般的には含まれていないものである。なお、水溶性
フラックスは化学的作用が強力ではんだ付け性は非常に
良好であるが、腐食作用も大きくはんだ付け後の残渣洗
浄は必須である。

【００１８】ロジン系フラックスでは、霧化後ただちに
アルコール類の溶媒が蒸発し、噴霧条件や排気条件にも
よるが排気装置２１の各フィルタ２４，２５に到達する
前に粉体化（または半粉体化）することが知られてい
る。そのため、プリント配線板１に塗着・塗布されなか
った霧化したフラックス１１が、排気装置２１のフード
２２や吸気配管部２３部分に付着し短時間のうちに滴下
する程に堆積することは少ない。

【００１９】しかし、ＶＯＣを含まないフラックスは粉
体化することなく霧化状態のままフード２２に案内され
て吸い込まれ、各フィルタ２４，２５に到達する。した
がって、フード２２や吸気配管部２３部分に付着して霧
滴化し、ロジン系フラックスを使用した場合と対比して
比較的短時間に滴下するようになる。

【００２０】そして、プリント配線板１にとってフラッ
クス１１が不必要な面側（被フラックス塗布面とは反対
側の面で、図の上面側）に滴下することや、フラックス
塗布装置の各種機構部分（搬送コンベア２やスイング装
置１３，筐体等々）に滴下・付着・滞留することは、プ
リント配線板１に搭載された電子部品の機能障害を生じ
たり、フラックス塗布装置の腐食を早めてメンテナンス
作業を頻繁に行う必要を生じたり、装置の寿命を短命化
するおそれがある。特に、水溶性フラックスは化学的作
用が強力であるので、そのことが著しい。

【００２１】本発明の目的は、プリント配線板を不要に
フラックスで汚染することがなく、また、フラックス塗
布装置をフラックスで汚染することが少なく、特に化学
的作用の強力な水溶性フラックス等を使用した場合にお
いては、フラックス塗布装置の腐食による機能障害を生
じにくいフラックス塗布方法を確立することによって、
品質の高いプリント配線板を高い信頼性で製造可能とす
ることにある。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明のフラックス塗布
方法は、プリント配線板等の板状ワークの被フラックス
塗布面を上方側に向け、上方側から下方側へ霧化したフ
ラックスをプリント配線板の被フラックス塗布面に吹き
つけてフラックスを塗布する方法である。この場合に、
プリント配線板の下方側に排気を行っておくとよい。

【００２３】これにより、プリント配線板に塗着・塗布
されなかったフラックスは重力によりプリント配線板の
下方側へ流動するので、副次的にプリント配線板を汚染
することがない。また、不要に拡散してフラックス塗布
装置を汚染することも少ない。さらには、排気手段の排
気流量が少なくても、塗着・塗布されなかったフラック
スを効率良く捕獲・捕集することができるようになると
ともに、排気手段に付着・堆積したフラックスが滴下し
てプリント配線板に付着するようなこともなくなる。

【００２４】特に、ＶＯＣを含まないフラックスを使用
した場合においては顕著であり、なかでも水溶性フラッ
クスを使用した場合においてはその意義が極めて大き
い。すなわち、化学的作用の強力なフラックスを安全に
使用できるようになるからである。

【００２５】また、プリント配線板を搬送しながらフラ
ックス噴霧ノズルを該搬送方向と交差する方向にスイン
グさせてフラックスを塗布することにより、極めて均一
にフラックスを塗布することができるようになる。

【００２６】

【発明の実施の形態】本発明のフラックス塗布方法は、
次のような形態において実施できる。

【００２７】（１）板状ワーク、例えばプリント配線板
の被フラックス塗布面を上方側へ向けておき、霧化した
フラックスを該プリント配線板の被フラックス塗布面の
上方側から吹きつけて塗布するフラックス塗布方法であ
る。

【００２８】これにより、板状ワークに塗着・塗布され
なかった霧化フラックスは、重力により下方側へ流動
し、プリント配線板のフラックス塗布が不必要な箇所に
付着することがない。また不要に拡散してフラックス塗
布装置を汚染することも少なくなる。

【００２９】（２）プリント配線板の被フラックス塗布
面を上方側へ向けておき、プリント配線板の周辺雰囲気
を下方側へ排気しつつ霧化したフラックスをプリント配
線板の被フラックス塗布面の上方側から吹きつけて塗布
するフラックス塗布方法である。

【００３０】これにより、プリント配線板に塗着・塗布
されなかった霧化フラックスは重力により下方へ流動し
排気に併せて排出される。したがって、排気流量が少な
くても効率良く霧化フラックスを捕獲・捕集することが
できるようになる。また、排気手段にフラックスが付着
・堆積して滴下し、プリント配線板に付着することもな
くなる。さらに、従来において、大量の排気に伴ってプ
リント配線板の端部から中央側へ生じていた雰囲気（空
気）の渦流によって生じていたフラックスのリターンシ
ャワー（フラックスが被塗布面とは反対側の面に付着す
る現象）も少なくなる。

【００３１】（３）前記（１）および（２）のいずれか
に記載したフラックス塗布方法において、プリント配線
板を搬送手段で搬送しつつプリント配線板の搬送方向と
交差する方向にフラックスの噴霧ノズルをスイングさ
せ、プリント配線板にフラックスを塗布するフラックス
塗布方法である。

【００３２】これにより、プリント配線板に極めて均一
にフラックスを塗布することができるようになる。

【００３３】（４）前記（１）ないし（３）のいずれか
に記載したフラックス塗布方法において、塗布するフラ
ックスがＶＯＣを含まないフラックスである場合のフラ
ックス塗布方法である。

【００３４】ＶＯＣを含まないフラックスは排気・排出
の過程で、粉体化することなく霧化状態のまま排気手段
のフード等に付着して短期間のうちに露滴化して多量に
滴下するようになる。しかし、この滴下はプリント配線
板に落下することがなく排気手段内に安全・清潔に捕獲
・捕集される。

【００３５】（５）前記（１）ないし（４）のいずれか
に記載したフラックス塗布方法において、塗布するフラ
ックスが水溶性フラックスである場合のフラックス塗布
方法である。

【００３６】水溶性フラックスは化学的作用が強力であ
るので、必要とされない箇所に付着した場合に当該箇所
に腐食等を引き起こし、プリント配線板の機能や、フラ
ックス塗布装置の機能に、障害を引き起こす原因になり
易い。しかし、本発明のフラックス塗布方法では、必要
とされない不要なフラックス拡散や付着が少なく、安全
に高い信頼性でフラックス塗布作業を行うことができる
ようになる。

【００３７】

【実施例】次に本発明のフラックス塗布方法を、実際上
どのように具体化できるかを実施例で説明する。

【００３８】図１，図２は、本発明の一実施例を示す図
で、図１はフラックス塗布装置の側面図、図２は図１の
Ｉ−Ｉ線による断面図である。これらの図において、図
３，図４と同一符号は同一部分を示す。

【００３９】搬送コンベア２は図３，図４の従来装置と
同様な構成である。そして、スイング装置１３を搬送コ
ンベア２の上方側にスイング方向がプリント配線板１の
搬送方向Ａと交差するように設ける。そしてそのスライ
ダ１４にフラックス１１を噴霧する噴霧ノズル１２の吹
き口１２ａを下方側、すなわちプリント配線板１側へ向
けて設ける。他方、排気装置３１は搬送コンベア２の下
方側に、噴霧ノズル１２と対向する位置にフード３２を
開口させて設ける。

【００４０】フード３２に連設した配管部３３の途中に
排気用ファン３４を設けてあり、フード３２から吸気し
て排気口３５から排出する。なお、霧化したフラックス
１１を捕獲・捕集するフィルタ３６は、この例ではフー
ド３２の下方側に設けてある。そしてフィルタ３６をユ
ニット状に構成して挿抜自在に設け、交換や清掃を容易
に行えるように構成してある。

【００４１】また、フィルタ３６の下方側であり排気用
ファン３４に通じる流路３８の下端には、滴下するフラ
ックス１１の受け皿、すなわちフラックスパン３７を設
けてある。そして、このフラックスパン３７も挿抜自在
に設け、溜ったフラックス１１の排出と清掃を容易に行
えるように構成している。

【００４２】そして、フラックス１１を塗布するプリン
ト配線板１は、その被フラックス塗布面１ｂを上方側
（噴霧ノズル１２側）に向けて搬送コンベア２で搬送す
る。

【００４３】プリント配線板１が搬送コンベア２で搬入
されてくると、プリント配線板１の前端部１ｃおよび後
端部１ｄがプリント配線板進入センサ１７で検出され
る。プリント配線板１の前端部１ｃが噴霧ノズル１２の
下方側に到達するまでの走行距離、すなわちプリント配
線板進入センサ１７と噴霧ノズル１２との距離に相当す
る回転エンコーダ９のエンコードパルス数（エンコード
パルス信号Ｓ_E ）を図示しない制御部がカウントし、プ
リント配線板１の前端部１ｃが噴霧ノズル１２の下方側
に到達した時に噴霧ノズル１２の吹き口１２ａから下方
側に向けてフラックス１１の噴霧を開始させるととも
に、スイング装置１３のスイング（矢印Ｂ方向）を開始
させる。

【００４４】同様にして、プリント配線板１の後端部１
ｄが噴霧ノズル１２の下方側に到達すると、噴霧ノズル
１２からのフラックス１１の噴霧を停止させるととも
に、スイング装置１３のスイングを停止させる。なお、
従来技術の項においても述べたように、これらの制御技
術は公知であるので図示を省略する。

【００４５】このようにして、プリント配線板１の上方
側の面、すなわち被フラックス塗布面１ｂに霧化したフ
ラックス１１が塗着して塗布され、塗着・塗布されなか
ったフラックス１１は重力により下降するとともに、排
気装置３１による吸気に併せてフード３２に案内されて
吸い込まれ、フィルタ３６に捕獲・捕集された後に清浄
な雰囲気（空気）のみが排気口３５から排出される。

【００４６】したがって、プリント配線板１に塗着・塗
布されなかった霧化したフラックス１１は拡散すること
なく自然的にフード３２内に流れ込んでいき、フラック
ス塗布装置の各種機構部に不要に付着することは非常に
少なくなる。また、排気装置３１（例えばフード３２部
分）に付着したフラックス１１が堆積して落下し、プリ
ント配線板１に付着することもない。さらに、排気方向
が重力方向であるため、排気手段の排気流量は少なくて
もよいので、プリント配線板１の各端部１ａ，１ｃ，１
ｄの下方側の面において空気の渦流を生じることも少な
くなり、リターンシャワーも発生しにくくなる。

【００４７】以上のことは、ＶＯＣを含まないフラック
ス１１を使用する場合において、大きな意義がある。な
かでも化学的作用の強力な水溶性フラックス１１を使用
する場合においては一層顕著であり、安全なフラックス
塗布作業を行うことができるようになるとともに、フラ
ックス塗布装置の各種機構部に付着して腐食等に原因し
て機能劣化を生じることもなくなる。すなわち、信頼性
の高いフラックス塗布作業を行うことができるようにな
る。

【００４８】また、フラックス１１の噴霧ノズル１２を
スイングさせながらフラックス１１を塗布することによ
り、極めて塗布均一性の高いフラックス塗布を行うこと
ができるようになる。

【００４９】なお、本実施例では、フラックス１１の噴
霧ノズル１２をスイングさせた例を説明したが、フラッ
クス１１の噴霧ノズル１２を固定したままフラックス１
１を塗布してもよいし（この場合、噴霧の広がり角度を
大きくしてプリント配線板１の全体に霧化したフラック
ス１１が行き亘るようにする）、複数個の噴霧ノズル１
２をプリント配線板１の搬送方向Ａと交差する方向に並
べてフラックス１１を塗布するように構成してもよいこ
とは勿論である。

【００５０】

【発明の効果】以上のように、本発明によるフラックス
塗布方法によれば、フラックスの不必要な拡散と不必要
な箇所への付着が少なくなり、板状ワークの品質を高め
ることができるとともにフラックス塗布装置の汚染も少
なくなる。

【００５１】また、排気手段を板状ワークの下方側に設
けるので、排気手段に付着・堆積したフラックスが滴下
して板状ワークを汚染したり、滴下したフラックスによ
りフラックス塗布装置を汚染することもなくなる。さら
に、少ない排気流量でも板状ワークに塗着・塗布されな
かったフラックスを確実に捕獲・捕集することができる
ようになり、その結果、リターンシャワーも少なくな
り、板状ワークの不必要な箇所へのフラックス付着も少
なくなる。

【００５２】これらのことは、ＶＯＣを含まないフラッ
クスを使用した場合においては大きな意義があり、なか
でも化学的作用の強力な水溶性フラックスを使用する場
合においては一層大きな意義がある。すなわち、水溶性
フラックスを安全に使用できるようになり、しかも不必
要な箇所への付着も少なくなるので、該付着に伴って発
生しやすい板状ワークの電気的機能障害や、フラックス
塗布装置の腐食も発生しにくくなるからである。その結
果、水溶性フラックスを使用して品質の高いプリント配
線板を高い信頼性で製造することができるようになる。

【００５３】また、板状ワークを搬送しつつ、その搬送
方向とは交差する方向にフラックスの噴霧ノズルをスイ
ングさせながらフラックスを霧化させて吹きつけ塗着・
塗布すれば、極めて均一にフラックスを塗布することが
できるようになり、極めて品質の高い板状ワークを製造
することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すフラックス塗布装置の
側面図である。

【図２】図１のＩ−Ｉ線による断面図である。

【図３】スプレー式フラックス塗布装置の従来例を示す
斜視図である。

【図４】図３の側面図である。

【符号の説明】１プリント配線板２搬送コンベア３チェーン１１フラックス１２噴霧ノズル１２ａ吹き口１３スイング装置３１排気装置３２フード３３配管部３４排気用ファン３５排気口３６フィルタ３７フラックスパン３８流路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】板状ワークにフラックスを霧化して吹き
つけて塗布するフラックス塗布方法であって、前記板状ワークの被フラックス塗布面を上方側へ向けて
おき、前記霧化したフラックスを前記板状ワークの被フ
ラックス塗布面の上方側から吹きつけて塗布する、こと
を特徴とするフラックス塗布方法。
【請求項２】板状ワークにフラックスを霧化して吹き
つけて塗布するフラックス塗布方法であって、前記板状ワークの被フラックス塗布面を上方側へ向けて
おき、前記板状ワークの周辺雰囲気を下方側へ排気しつ
つ前記霧化したフラックスを前記板状ワークの被フラッ
クス塗布面の上方側から吹きつけて塗布する、ことを特
徴とするフラックス塗布方法。
【請求項３】板状ワークを搬送手段で搬送しつつ前記
板状ワークの搬送方向と交差する方向にフラックスの噴
霧ノズルをスイングさせ、前記板状ワークに前記フラッ
クスを塗布する、ことを特徴とする請求項１または２記
載のフラックス塗布方法。
【請求項４】塗布するフラックスが揮発性有機化合物
を含まないものである、ことを特徴とする請求項１ない
し３のいずれかに記載のフラックス塗布方法。
【請求項５】塗布するフラックスが水溶性フラックス
である、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか
に記載のフラックス塗布方法。