JPH1022618A - 局部はんだ付け方法及びその装置 - Google Patents

局部はんだ付け方法及びその装置

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JPH1022618A
JPH1022618A JP16895596A JP16895596A JPH1022618A JP H1022618 A JPH1022618 A JP H1022618A JP 16895596 A JP16895596 A JP 16895596A JP 16895596 A JP16895596 A JP 16895596A JP H1022618 A JPH1022618 A JP H1022618A
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JP
Japan
Prior art keywords
soldering
flux
printed board
unit
nozzle
Prior art date
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Pending
Application number
JP16895596A
Other languages
English (en)
Inventor
Terumichi Nishino
輝道 西野
Koji Kurosawa
広次 黒沢
Masao Tomioka
正男 富岡
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.)
Hitachi Ltd
Hitachi High Tech Manufacturing and Service Corp
Original Assignee
Hitachi Ltd
Naka Instrumets Co Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd, Naka Instrumets Co Ltd filed Critical Hitachi Ltd
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Publication of JPH1022618A publication Critical patent/JPH1022618A/ja
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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
    • H05K3/3447Lead-in-hole components
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
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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
    • H05K3/3489Composition of fluxes; Methods of application thereof; Other methods of activating the contact surfaces

Landscapes

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

Abstract

(57)【要約】 【課題】プリント板作成過程で、プリント板上面の実装
部品にフラックスの付着のないフラックス塗布と熱スト
レスをおさえたはんだ付けを行う。 【解決手段】プリント板3の保持ユニットを設け、保持
ユニットに送風口あるいは吸入口9を設ける。回転と移
動が可能なノズルユニット4で必要部のみフラックスを
塗布する。はんだ付けは、保持ユニットから不活性ガス
を吹き付けながら行う。また、はんだ14を噴出する小
形ノズルと雰囲気室で環境ユニット7を構成し、不活性
ガスの雰囲気を部品毎に形成しはんだ付けを行う

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は必要部のみにはんだ
付けを行う方法及び装置に関する。
【0002】
【従来の技術】プリント板の実装は、プリント板に実装
部品を挿入しフラックスを塗布し、はんだ付けを行う。
フラックスは、はんだ付け時の酸化防止保護とはんだ濡
れ性の支援、はんだ付け冷却時の酸化防止保護等の役目
がある。フラックスの塗布は発泡塗布法とスプレー塗布
法がある。発泡塗布法は多数の小径孔をもつ発泡管に空
気を供給しフラックスを発泡させ、プリント板の下面全
体にフラックスを塗布する。しかし、実装部品のリード
に泡状のフラックスが毛管現象で上昇し、実装部品とプ
リント板で形成する狭隘部に入り込む。狭隘部に入り込
んだフラックスは洗浄してもなかなか清浄化できない。
スプレー塗布法は、フラックスを霧化し、プリント板の
下面全体を塗布する。しかし、プリント板に付着できる
霧化状のフラックス粒は20%程度であり、残り分はミ
ストとなる。ミストとなった霧化状のフラックス粒は必
要としない実装部品やプリント板保持具等に付着し問題
である。特に、排気系統の途中経路にあたるプリント板
の上面側にある実装部品に付着するとフラックスと実装
部品との不必要な化学反応による品質のばらつきが懸念
され信頼性が問題である。このように発泡塗布,スプレ
ー塗布ともプリント板の下面全体を塗布するため、塗布
を必要としない所まで塗布をしてしまう。また、はんだ
付けはプリント板の下面全体をはんだ付けするため熱を
加えたくない所にはんだ付けの温度を加えることとなり
熱ストレスによる悪影響が懸念される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来技術はフラックス
を塗布する方法で、プリント板の下面側に付着できない
霧化状のフラックス粒の行先等について具体的な配慮が
不十分であり、プリント板の上面側にある実装部品にフ
ラックス粒が付着し不必要な化学反応による品質のばら
つきが懸念され、プリント板の信頼性の低下が問題であ
る。また、必要のない所にはんだ付けの温度を加えるこ
とは熱ストレスによる悪影響が懸念される。
【0004】本発明の目的は、フラックス塗布品の品質
のばらつきを防止する方法として、プリント板を保持す
る保持ユニット部に送風口あるいは吸入口を設け、部品
を実装しているプリント板の上面の実装部品、保持ユニ
ット部に空気あるいは不活性ガスを吹き付けながら、回
転と移動が可能なノズルユニットで、必要とする部分の
みを塗布することにある。また、はんだ付けが必要な部
分のみをはんだ付けすることで変動要素をおさえ、プリ
ント板に実装した実装部品毎に最適なフラックス塗布と
はんだ付けする方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明はプリント板の保持部に保持ユニットを設
け、保持ユニットにより、プリント板の上面の実装部品
や保持ユニットにフラックスがかぶらないようにする。
また、回転と移動が可能なノズルユニットを設け、フラ
ックスの塗布が必要とする部分のみを塗布する。フラッ
クスを塗布した部分のみをはんだ付けするためにはんだ
を噴出する小形ノズルと不活性ガスを供給する環境ユニ
ットを設け、はんだ付けする。
【0006】部品を実装したプリント板にフラックスを
塗布する方法は、プリント板を保持する保持部に保持ユ
ニットを設け、保持ユニットに送風口あるいは吸入口を
設ける。保持ユニットの環境制御は送風量と吸入量そし
て窒素量等を行う。実装部品へのフラックスかぶり防止
として、保持ユニットの送風口から乾燥空気や窒素ガス
を吹き付けて、プリント板上の実装部品や固定ユニット
へのフラックス付着をなくす。実装部品のリードのピッ
チとリードの本数からフラックスを塗布する面積とフラ
ックス量を決定し、回転と移動が可能なノズルユニット
で必要部のみフラックスを塗布する。ノズルユニットの
ノズルを部品に対応して移動することで均一な塗布がで
きる。このようにして、プリント板に実装している部品
とフラックスの不必要な化学反応を防止することができ
るためプリント板の品質確保ができる。あるいは、保持
ユニットの吸入口から余分なフラックスのミストを吸入
することでプリント板上面にかぶるフラックスのミスト
をなくすことができる。プリント板にはんだ付けする方
法として、実装部品のリードのピッチとリードの本数か
らはんだ付けする部分の面積とはんだ量を決定する。ノ
ズルの角度を変えることではんだの噴出長さを変え、は
んだを噴出するノズルを部品に対応して移動することに
より均一なはんだ付けができる。はんだ付け時には、プ
リント板を保持する保持ユニットの多数孔の送風口から
不活性ガスを吹き付けて、不活性の雰囲気を形成し、は
んだ付けを行うことで最適なはんだ付けができる。ある
いは、はんだを噴出する小形ノズルと不活性雰囲気を形
成する環境ユニットで構成する。環境ユニットから不活
性ガスを供給し部品毎に不活性ガスの雰囲気を形成し部
品毎にはんだ付けを行うことで、実装部品に最適なはん
だ付けができる。また、実装部品とはんだで形成する隙
間に窒素ガスを充満させるが、この隙間が少ないので窒
素ガスの消費量が少なく不活性雰囲気の形成が簡単であ
り、酸素濃度のごく低い不活性雰囲気の確保が出来る。
また、地球環境の面からプリント板は洗わない無洗浄が
主流となってきており、必要部のみにフラックスを塗布
し、必要部のみをはんだ付けする方法は地球環境に優し
い技術である。
【0007】
【発明の実施の形態】図1に局部はんだ付け装置におけ
るブロック図を示す。はんだを噴出するノズルユニット
4と不活性雰囲気を形成する環境ユニット7で構成す
る。環境ユニット7の導入口9から不活性ガスを供給し
部品毎に不活性ガスの雰囲気を形成し部品毎にはんだ付
けを行う。実装部品のリード22のピッチとリード22
の本数からはんだ付けする部分の面積とはんだ量を決定
し、はんだ制御15により制御する。ノズルユニット4
を移動しながらはんだ付けを行う。はんだ付けの雰囲気
部の酸素濃度を計測したその測定データは環境信号デー
タaとなる。環境信号データaは信号増幅部24により
信号が増幅されデータ増幅信号bとなり、比較回路部2
5で設定値との比較を行いその差分が偏差信号cとなり
アナログデジタル変換器26によりアナログからデジタ
ルに変換されデジタル変換信号dとなる。演算回路部2
7では例えば、酸素濃度を基にした演算信号eとなる。
制御部28により導入口9に導入する窒素Aを制御す
る。設定値より酸素濃度が高い時は、制御部30からの
指示により窒素Aを増量し、設定限度値になるまで窒素
Aの増量操作は繰り返し行われる。このようにして実装
部品毎にはんだ付け部の雰囲気を形成し、はんだ付けを
行うと変動要因をおさえることができるため高品質なは
んだ付けができる。
【0008】図2に保持ユニット主要部の説明図を示
す。
【0009】フラックス6を塗布するプリント板3に対
し、プリント板3を保持する保持ユニット2を設け、保
持ユニット2に多数個のノズル孔12を一重あるいは、
一重以上設けさらに、乾燥空気Bをプリント板3と実装
部品に段階的に吹き付けながらノズルユニット20によ
りフラックス6を塗布することで、プリント板上の実装
部品や保持ユニット2にフラックス6のミストがかぶる
のを防止できる。
【0010】図3に局部フラックス塗布装置の説明図を
示す。
【0011】プリント板3にフラックス6を塗布するフ
ラックス塗布装置1において、実装部品のリード22の
ピッチとリード22の本数からフラックス6を塗布する
面積を決定し、回転と移動が可能なノズルユニット4で
必要部のみフラックス6を塗布する。
【0012】図4にマルチはんだ付けユニットの説明図
を示す。
【0013】はんだ付けユニット16は小形部品はんだ
付け用ノズル17と大形部品はんだ付け用ノズル18を
設ける。小形部品はんだ付け用ノズル17を傾けること
ではんだの噴出長さLを変えることができるため、中形
部品のはんだ付けができる。図5に発泡式のフラックス
塗布方法を示す。発泡塗布法は多数の小径孔を有す発泡
管21に乾燥空気Bを供給しフラックス6を発泡させ、
発泡しているフラックス6に挿入部品を実装しているプ
リント板3を搬送しプリント板3の下面に出ているリー
ド22及びプリント板3のスルーホール23にフラック
ス6を塗布する。しかし、プリント板3のスルーホール
23に挿入実装したリード付部品のリード22を泡状の
フラックス6が毛管現象で上昇し、実装部品とプリント
板3で形成する狭隘部に入り込む。狭隘部に入り込んだ
フラックス6は洗浄してもなかなか清浄化できない。プ
リント板3は脱フロンの観点から無洗浄する方法に進み
つつあり、フラックス6中の固形分を少なくする方向に
あり、無洗浄タイプのフラックス6を均一に発泡し塗布
することは難しい。
【0014】図6にスプレー式のフラックス塗布方法を
示す。ノズルユニット4によりフラックス6を霧化し、
プリント板3の下面に出ているリード22及びプリント
板3のスルーホール23にフラックス6を塗布する。ス
プレー式の塗布法は、フラックス6を霧化するため、し
かし、プリント板3下面全体に付着できる霧化状のフラ
ックス6は20%程度であり、残り分はミスト29とな
る。ミスト29となった霧化状のフラックス6は必要と
しないあちこちに付着し問題である。特に、排気系統の
途中経路にあるプリント板3の上面側にある実装部品に
付着するとフラックス6と実装部品との不必要な化学反
応による品質のばらつきが懸念され信頼性が問題であ
る。保持ユニット2を使用する本方式は上記のフラック
ス6の塗布に対して効果が得られる。実装部品のリード
22のピッチはますます狭ピッチの方向にあり、また高
機能化に伴い各部品での耐熱ストレス性,はんだ付け性
等が重要視されている。必要部のみにフラックス6を塗
布し、必要部のみをはんだ付けする方法はプリント板3
の上面の実装部品へのフラックス6のミスト29のかぶ
りがなく、熱ストレスをおさえることができる。また、
実装部品のリードとはんだで形成する隙間に窒素ガスを
充満させるが、この隙間が少ないので窒素ガスの消費量
が少なく不活性雰囲気の形成がすばやくでき、酸素濃度
のごく低い不活性雰囲気の確保が出来る。また、本実施
例は、プリント板の無洗浄化が可能であり脱フロン対策
に対しも大きな効果がある。
【0015】
【発明の効果】部品を実装したプリント板のフラックス
塗布品の品質ばらつきを防止する方法として、プリント
板を保持する保持ユニットを使用する。保持ユニットの
送風口からプリント板や実装部品に窒素を吹き付けなが
ら、実装部品毎にフラックスを塗布することで、部品へ
のフラックスの付着防止を行うことができ部品とフラッ
クスの不必要な化学反応を防止でき、プリント板の信頼
性の確保が図れる。
【0016】また、プリント板にはんだ付けする方法と
して、はんだを噴出する小形ノズルと不活性雰囲気室で
構成する環境ユニットを設け、はんだ付けする部品毎に
不活性雰囲気を形成し、フラックスを塗布した所すなわ
ち部品毎にはんだ付けを行うことで、実装部品に最適な
はんだ付けができる。本発明は狭ピッチの実装したプリ
ント板微細パターンの実装に有力なフラックス塗布方法
及びはんだ付け装置である。また、本発明は、プリント
板の無洗浄化が可能であり脱フロン対策に対しも大きな
効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】局部はんだ付け装置のブロック図。
【図2】保持ユニット主要部の説明図。
【図3】局部フラックス塗布装置の説明図。
【図4】マルチはんだ付けユニットの説明図。
【図5】発泡式のフラックス塗布方法の説明図。
【図6】スプレー式のフラックス塗布方法の説明図。
【符号の説明】
3…プリント板、4…ノズルユニット、7…環境ユニッ
ト、8…環境センサ、9…導入口、10…吸入口、11
…耐熱Oリング、14…はんだ、15…はんだ制御、2
2…リード、23…スルーホール、24…信号増幅部、
25…比較回路部、26…アナログデジタル変換器、2
7…演算回路部、28…制御部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 黒沢 広次 茨城県ひたちなか市大字市毛882番地 株 式会社日立製作所計測器事業部内 (72)発明者 富岡 正男 茨城県ひたちなか市大字津田字関場1939那 珂協栄産業株式会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】プリント板の作成過程で、上記プリント板
    にフラックスを塗布し、はんだ付けする方法において、
    回転と移動が可能なノズルユニットを設け、上記フラッ
    クス用のノズルユニットで、フラックス塗布が必要とす
    る部分のみをフラックス塗布し、はんだ付け用のノズル
    ユニットで、はんだ付けが必要とする部分のみをはんだ
    付けすることを特徴とするはんだ付け方法。
  2. 【請求項2】請求項1において、上記プリント板に上記
    フラックスを塗布するため、実装部品のリードのピッチ
    と上記リードの本数から実装部品毎に上記フラックスを
    塗布する面積とフラックス量を決定し、回転と移動が可
    能なノズルユニットで必要部のみフラックスを塗布し、
    上記プリント板にはんだ付けするため、上記実装部品の
    リードのピッチとリードの本数からはんだ付けする部分
    の面積とはんだ量を決定し、回転と移動が可能なノズル
    ユニットで必要部のみはんだ付けを行うはんだ付け装
    置。
  3. 【請求項3】請求項1において、上記プリント板に上記
    フラックスを塗布するため、上記プリント板を保持する
    保持ユニットを設け、上記保持ユニットに送風口あるい
    は吸入口を設け、上記保持ユニットの送風口から空気あ
    るいは窒素を吹き付けて、上記プリント板上の実装部品
    や上記保持ユニットへのフラックスの付着をなくしある
    いは、上記保持ユニットの吸入口から上記フラックスの
    ミストを吸引し、上記プリント板上の実装部品や上記保
    持ユニットへの上記フラックスの付着をなくすはんだ付
    け装置。
  4. 【請求項4】請求項1において、上記プリント板に上記
    フラックスを塗布するため、上記フラックスを噴霧し塗
    布する機能と不用となったミストを回収する機能のノズ
    ルユニットで実装部品毎に上記フラックスを塗布するは
    んだ付け装置。
  5. 【請求項5】請求項1において、上記プリント板にはん
    だ付けするため、上記プリント板を保持する上記保持ユ
    ニットの送風口から不活性ガスを吹き付けて、不活性の
    雰囲気を形成し、はんだ付けを行うはんだ付け装置。
  6. 【請求項6】請求項1において、上記プリント板にはん
    だ付けするため、はんだを噴出する小形ノズルと不活性
    雰囲気を形成する環境ユニットを設け、はんだ付けする
    部品毎に環境ユニットにより、不活性雰囲気を形成し、
    部品毎にはんだ付けを行うはんだ付け装置。
  7. 【請求項7】請求項5において、上記プリント板にはん
    だ付けするため、環境ユニットの不活性ガス用送風口を
    多重構造とし、不活性ガスで空気の巻き込みを数段構え
    で防止する実装部品対応のはんだ付け装置。
  8. 【請求項8】請求項1において、上記プリント板の実装
    部品毎にはんだ付けするため、はんだ付けを行う実装部
    品のリードの近くの不活性ガス濃度を検出し、検出セン
    サからの検出信号に応じて不活性ガスの供給量制御をす
    るように構成した実装部品対応のはんだ付け装置。
  9. 【請求項9】請求項1において、上記プリント板の実装
    部品毎にはんだ付けするため、はんだ付けを行う実装部
    品のリードの近くの不活性ガス濃度を確認した後に、実
    装部品毎に小形ノズルよりはんだを間欠してはんだ付け
    を行うあるいは、上記小形ノズルからはんだを噴流して
    上記小形ノズルを降下させるはんだ付け装置。
JP16895596A 1996-06-28 1996-06-28 局部はんだ付け方法及びその装置 Pending JPH1022618A (ja)

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JP16895596A JPH1022618A (ja) 1996-06-28 1996-06-28 局部はんだ付け方法及びその装置

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JPH1022618A true JPH1022618A (ja) 1998-01-23

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ID=15877659

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8544713B2 (en) 2008-12-27 2013-10-01 Senju Metal Industry Co., Ltd. Apparatus and method of coating flux

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8544713B2 (en) 2008-12-27 2013-10-01 Senju Metal Industry Co., Ltd. Apparatus and method of coating flux

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