JPH1098263A - 半田付け装置および半田付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】熱風噴射パイプによって予めクリーム半田を被
着されている位置をスポット状にかつ多点同時に加熱す
るようにした半田付け装置において、予備加熱のための
加熱手段を省略するとともに、予備加熱の際に回路基板
や部品を熱負荷から守り、しかもコンパクトに組立てる
ことができるようにした半田付け装置を提供することを
目的とする。 【解決手段】サージタンク１５から成る加熱手段を回路
基板１９に対して近接するように上昇させ、所定の位置
において熱風噴射パイプ４１から熱風を噴射させて予備
加熱を行ない、この後さらに加熱手段１５を回路基板１
９に近接するように上昇させて熱風噴射パイプ４１から
熱風を噴射し、本加熱を行なうようにしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半田付け装置および
半田付け方法に係り、とくに基板の半田付け位置に予め
クリーム半田を塗布して半田付けを行なうようにした半
田付け装置および半田付け方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば特公平７−７３７９０号公報に開
示されているように、回路基板上に電子部品をマウント
するとともに、電子部品のリードの半田付け位置にクリ
ーム半田を被着しておき、スポット状に熱風を噴射して
上記クリーム半田を溶融し、これによって半田付けを行
なうようにした半田付け装置が提案されている。

【０００３】このような半田付け装置によれば、回路基
板の半田付け位置にスポット状で多点同時に熱風を噴射
して加熱するようにしているために、回路基板の全体を
加熱することなく半田付け位置のみを局部的に加熱する
だけで半田付けを行なうことが可能になり、これによっ
て回路基板や電子部品を熱負荷から保護することが可能
になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような半田付け装
置において、半田付けの母材に対する半田の濡れ性、す
なわち半田付けの品質と、その半田結合の際における合
金層形成の強度の信頼性についての所定の要求を満足す
る必要がある。このために半田の溶融に至る直前にフラ
ックスの活性化を行なう必要があり、予備加熱の工程が
必要となる。すなわち回路基板上にクリーム半田を予め
塗布し半田付けを行なう際には、必然的に予備加熱を施
すことになる。

【０００５】従来の予備加熱の方法は、加熱炉の中で回
路基板を搬送する際に遠赤外線を照射し、あるいはまた
熱風を噴射して回路基板を加熱するようにしていた。そ
の何れの場合においても、高温雰囲気中を回路基板が通
過することになり、高温雰囲気に弱い電子部品や樹脂部
品等にとってはその信頼性に問題を生ずる。

【０００６】さらに予備加熱炉と本加熱炉とを回路基板
の搬送路に沿って設けなければならず、装置レイアウト
が長くなる。また既存の半田付け装置の例においては回
路基板をこのような半田付け装置内を移動するために約
２秒〜８秒を要する。従って予備加熱位置において所定
の温度に達した後、環境温度の低下を生じ、温度プロフ
ァイルに欠陥を生ずる問題がある。

【０００７】また従来のこのような半田付け装置によれ
ば、予備加熱の雰囲気を形成するために要する電力は、
２００ボルト、９キロワットで約４５アンペアの電力を
連続して供給する必要があった。生産タクトにおいて
は、回路基板を間欠的に搬送することから、消費電力の
利用効率は約５０％になっており、これによって電力が
無駄に消費されるという問題があった。

【０００８】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであって、半田付けの際に必要とする予備加熱の
際に負荷される熱による悪影響を防止するとともに、エ
ネルギーロスを少なくするようにした半田付け装置およ
び半田付け方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板の半田付
け位置であって予めクリーム半田が被着されている位置
をスポット状にかつ多点同時に予備加熱を施す手段を有
する半田付け装置に関するものである。

【００１０】前記予備加熱を施す手段がスポット状にか
つ多点同時に熱風を噴射することによって予備加熱する
ようにしてよい。

【００１１】別の発明は、スポット状にかつ多点同時に
加熱する加熱手段を具備し、基板の半田付け位置であっ
て予めクリーム半田が被着されている位置を前記加熱手
段によって予備加熱し、予備加熱された基板を移動する
ことなく前記予備加熱に続いて基板に被着されているク
リーム半田が溶融するまで前記加熱手段によって本加熱
することを特徴とする半田付け装置に関するものであ
る。

【００１２】前記加熱手段は加熱ガスが充填されるサー
ジタンクと、該サージタンクの上部開口を閉塞するアダ
プタプレートと、加熱位置と対応して前記アダプタプレ
ートに植設されている噴射パイプとから構成されてよ
い。

【００１３】前記加熱手段と前記基板との間の距離を調
整する調整手段を具備し、前記加熱手段と前記基板との
間の距離を所定の値に保持し、または可変して予備加熱
を行ない、その後に前記加熱手段と前記基板とを互いに
近接させて本加熱を行なうようにしてよい。

【００１４】前記アダプタプレートに植設されている噴
射パイプから噴射される熱風の風量または熱量を調整す
る手段を具備し、風量または熱量を少なくして予備加熱
を行ない、その後に風量または熱量を大きくして本加熱
を行なうようにしてよい。

【００１５】前記噴射パイプから噴射される熱風が窒素
ガスまたは不活性ガスであってよい。

【００１６】前記加熱手段が基板の半田付け位置に多点
同時にエネルギー光を照射する手段から構成されてよ
い。

【００１７】前記エネルギー光のエネルギー量を調整す
る手段を具備し、エネルギー量を小さくして予備加熱を
行ない、その後にエネルギー量を大きくして本加熱を行
なうようにしてよい。

【００１８】方法に関する発明は、スポット状にかつ多
点同時に加熱する加熱手段によって、基板の半田付け位
置であって予めクリーム半田が被着されている位置を予
備加熱し、次いで予備加熱された基板を移動することな
く基板に被着されているクリーム半田が溶融するまで前
記加熱手段によって本加熱するようにしたことを特徴と
する半田付け方法に関するものである。

【００１９】本発明の好ましい態様においては、基板の
半田付け位置であって予めクリーム半田が被着されてい
る位置をスポット状に予備加熱するとともに、予備加熱
された基板を移動することなくクリーム半田が被着され
ている位置をスポット状に本加熱するようにした半田付
け装置である。とくに上記スポット状にかつ多点同時に
予備加熱および／または本加熱する手段が、半田付け位
置に熱風をスポット状に噴射する熱風噴射手段から構成
されてよい。

【００２０】このような熱風噴射手段は昇降手段によっ
て昇降自在に支持されることが好ましく、基板に対して
所定の位置まで接近した状態で熱風噴射手段によって予
備加熱のための熱風を噴射するとともに、上記の予備加
熱を終了した後に熱風噴射手段がさらに基板に接近し、
本加熱を行なってクリーム半田を溶融するようにしてよ
い。

【００２１】熱風をスポット状にかつ多点同時に噴射す
る熱風噴射手段は、回路基板の予めクリーム半田が被着
されている位置に対応して熱風噴射のための穴または噴
射パイプを有するアダプタから構成されてよい。

【００２２】基板と熱風噴射手段との距離を調整するた
めに昇降手段が用いられている。昇降手段は基板と熱風
噴射手段の内の一方の上昇または下降の高さ位置と、昇
降位置における滞留時間が段階的に制御されるようにし
てよく、エンコーダを搭載したステッピングモータや、
エアシリンダあるいは油圧シリンダ、カム、ロボット等
の任意の移動手段から構成されてよい。

【００２３】このような装置によって行なわれる半田付
けは、基板の半田付け位置に予め被着されているクリー
ム半田を、スポット状にかつ多点同時に予備加熱を行な
うようにしてよく、予備加熱された回路基板を搬送する
ことなくその位置において、半田付け温度まで本加熱手
段によって加熱し、これによってクリーム半田を溶融し
て半田付けが行なわれる。なお上記の加熱の際に、予め
クリーム半田が被着されている位置を予備加熱および本
加熱する熱風に、フラックスの活性化を促進し、あるい
はまた半田付け位置の酸化防止を目的とするガスを供給
するようにしてよい。

【００２４】

【発明の実施の形態】図１および図２は本発明の一実施
の形態に係る半田付け装置の外観を示すものであって、
この半田付け装置は架台５を備えるとともに、この架台
５の上部に半田付け位置が設定されるようになってい
る。そして上記半田付け位置に対応するように、この装
置の右側には入口側開口６が形成され、左側には出口側
開口７が形成されている。また半田付け位置はフード８
によって覆われている。

【００２５】図２はこの半田付け装置の内部を示してお
り、上記半田付け装置の入口側開口６に対応するよう
に、この装置の搬送経路に沿ってその一側部には供給側
コンベア１１が配されている。これに対して反対側位置
には搬出側コンベア１２が配されている。そして排出側
コンベア１２の上流位置であって半田付け位置には、そ
の下側にサージタンク１５が配されるようになってい
る。

【００２６】図５はこのような半田付け装置の内部のコ
ンベアの配列を示しており、供給側コンベア１１と排出
側コンベア１２とが１列に配列されている。そしてこれ
らのコンベア１１、１２に沿って回路基板１９が搬送さ
れるようになっている。

【００２７】供給側コンベア１１および排出側コンベア
１２のそれぞれの構造は、コンベアフレームとフレーム
に敷設されたコンベアチェーンとから成っている。この
ようなコンベア１１、１２によって搬送されながら回路
基板１９上のクリーム半田が予備加熱され、さらに本加
熱されて半田付けが行なわれることになる。ここではク
リーム半田が被着された回路基板１９および半田付けが
行なわれた回路基板１９を総称してともに回路基板とし
ている。

【００２８】回路基板１９は待機部光センサ１３によっ
て検出され、供給側コンベア１１が停止すると回路基板
１９は供給側コンベア１１の上で一時待機するが、装置
プログラムのステップアップによって供給側コンベア１
１、排出側コンベア１２が作動して回路基板１９は加熱
部の所定へ搬送されることになる。

【００２９】回路基板１９は加熱部で予め位置決めされ
る。すなわち回路基板１９の進行を遮るように配された
上下動するストッパ１８の上昇端で待機している接触点
１８ａに搬送されてきた回路基板１９が当接する。この
当接による反動で回路基板１９の停止位置が変動するの
を防止するために、排出側コンベア１２がさらに継続し
て搬送状態を維持する。

【００３０】回路基板１９が加熱位置において正確に安
定した位置決めがなされると、そのことが加熱部光セン
サ１４によって検出され、この状態において排出用コン
ベア１２の駆動が停止される。

【００３１】回路基板１９が加熱位置に予め位置決めさ
れたことが加熱部光センサ１４によって検出されると、
後述する予備加熱および本加熱の２つの工程が順次行な
われるようになっている。

【００３２】この半田付け装置の予備加熱および本加熱
による半田付けを行なう位置には、図６に示すような矩
形の箱体から成るサージタンク１５が配されている。サ
ージタンク１５は熱風を充填するチャンバである。この
ようなサージタンク１５は加熱パネルのベース２０を介
してロッド２２によって支持されている。そして取付け
ロッド２２の下端側の部分が支持板２３によって支持さ
れている。

【００３３】支持板２３には下方に突出するように複数
本の昇降ロッド２４が固着されている。これらの昇降ロ
ッド２４はそれぞれフレーム５１に固着されている固定
板５２上のガイド筒２５によって上下方向に摺動可能に
支持されている。そして昇降ロッド２４の下端部が互い
に連結板２６によって連結されている。連結板２６上に
は昇降用ステッピングモータ２７が固着されている。こ
のステッピングモータ２７の出力軸にはモータプーリ２
８が固着されており、このモータプーリ２８はタイミン
グベルト３０を介してボールねじ３１のプーリ２９と伝
動されるようになっている。しかもボールねじ３１は固
定板５２に固着されているボールナット３２と螺合され
ている。従ってボールねじ３１を回転させると、連結板
２６および昇降ロッド２４を介して支持板２３が昇降動
作することになる。

【００３４】加熱部の構造は、図７に示すように、直方
体状をなすサージタンク１５から構成されている。サー
ジタンク１５はその中が空洞になっており、しかも上部
が開放されている。サージタンク１５の内側には断熱壁
３３が設けられている。またサージタンク１５の内側に
は熱風の良好な流動を促すための整流板３４が配設され
ている。

【００３５】サージタンク１５には送風パイプ３６が接
続されている。送風パイプ３６にはヒータ３７が取付け
られている。また送風パイプ３６には窒素ガスを供給す
ることができるガス供給パイプ３８が接続されている。
また窒素ガスの供給量を調整可能とするように流量調整
器３９がガス供給パイプ３８に接続されている。

【００３６】サージタンク１５の上部は開口４０に構成
されるとともに、この開口４０の周縁部には矩形の枠体
から成る加熱パネルベース２０が取付けられている。加
熱パネルベース２０にはアダプタプレート１６が組込ま
れており、その周縁部が押え爪４２によって押えられ、
これによってアダプタプレート１６を加熱パネルベース
２０に固定するようにしている。

【００３７】アダプタプレート１６には多数の熱風噴射
パイプ４１が取付けられている。これらの熱風噴射パイ
プ４１はそれぞれ半田付け位置に熱風を噴射するための
円筒状の筒体から構成されている（図１２参照）。

【００３８】次にこのような半田付け装置によって半田
付けを行なう動作について説明する。図１１に示すよう
に回路基板１９の所定の位置には配線パターン４３が形
成されるとともに、部品のマウント位置には接続用ラン
ド４４が形成されている。そして接続用ランド４４には
予めクリーム半田４５が被着されている。またマウント
位置には図１２に示すように電子部品４６がマウントさ
れるようになっている。電子部品４６のリード４７は回
路基板１９のリード挿通孔４８を挿通するようになって
いる。なお電子部品４６のマウントとクリーム半田４５
の被着の順序についてはどちらが先であってもかまわな
い。

【００３９】このように電子部品４６をマウントすると
ともに、配線パターン４３と接続されている接続用ラン
ド４４にクリーム半田４５を塗布した状態において、こ
の回路基板１９をこの半田付け装置の供給側コンベア１
１から供給する。するとこの回路基板１９は供給側コン
ベア１１と連続するように配されている排出側コンベア
１２によって半田付け位置に搬送される。

【００４０】この半田付け位置において予備加熱および
本加熱が行なわれる。この動作の概要は図８〜図１０に
示されている。搬送されて位置決めされた回路基板１９
は、加熱部の熱風噴射パイプ４１の上端２１と回路基板
１９の下面との間の距離がＡの値になっている。このよ
うな状態において図６に示すステッピングモータ２７を
駆動すると、図６に示す上昇機構によって加熱部が上昇
し、熱風噴射パイプ４１の上端２１と回路基板１９との
間の寸法が図９に示すＢの値になり、この状態において
プリセットされた時間分予備加熱が行なわれる。

【００４１】予備加熱時間を経過した後に加熱部がさら
に上昇され、熱風噴射パイプ４１の上端２１と回路基板
１９との間の距離は図１０に示すＣの寸法になり、プリ
セット時間分の加熱が行なわれる。そしてプリセット時
間を経過した後に加熱部２１の上端が回路基板１９に対
して図８に示すＡの寸法となるように加熱部が下降す
る。このようなサイクルによって回路基板１９に対する
予備加熱および本加熱の２つの工程が順次実施され、半
田付けの工程が行なわれる。

【００４２】予備加熱および本加熱についてさらに詳細
に説明する。まず予備加熱について説明すると、回路基
板１９が搬送位置へ供給側コンベア１１によって、次い
で排出側コンベア１２によって搬送されると、図１２に
示す噴射パイプ４１の加熱部上端２１を回路基板１９に
近接させるように移動する。すなわち図６のステッピン
グモータ２７によって上昇動作が行なわれる。ステッピ
ングモータ２７の回転がモータプーリ２８、タイミング
ベルト３０、ボールねじプーリ２９に伝達され、ボール
ねじプーリ２９が固着されているボールねじ３１が回転
駆動される。

【００４３】ボールねじ３１は装置本体のフレーム５１
に取付けられている固定板５２に支持されているボール
ナット３２に螺合されているために、このようなボール
ねじ３１の回転によって支持板２３が上昇される。する
と支持板２３の上面にロッド２２を介して取付けられて
いる加熱パネルベース２０によって支持されているサー
ジタンク１５と、加熱パネルベース２０に保持されたア
ダプタプレート１６の熱風噴射パイプ４１の加熱部上端
２１が予備加熱位置まで上昇される。このときの高さ、
すなわち図９に示す寸法Ｂは回路基板１９の下面から１
３〜１５ｍｍ離れた位置であってよい。

【００４４】予備加熱の工程において、サージタンク１
５の上部開口４０に装着されているアダプタプレート１
６の熱風噴射パイプ４１から３５０〜３６０℃の熱風を
それぞれ半田付け位置に噴射する。熱風噴射パイプ４１
はアダプタプレート１６上の半田付け位置に対応して予
め取付けられているために、それぞれの熱風噴射パイプ
４１から熱風を噴射すると、この熱風噴射パイプ４１の
上端２１から約１３〜１５ｍｍ離れている回路基板１９
の下面の接続用ランド４４に塗布されているクリーム半
田４５が予備加熱され、クリーム半田４５に含有されて
いるフラックスをその活性化温度である１２０〜１３０
℃の温度に予め設定されている所定の時間予備加熱する
ことになる。

【００４５】この後に図６に示す昇降機構によって支持
板２３に支持されている加熱機構をさらに上昇させ、熱
風噴射パイプ４１の上端２１を回路基板１９の下面から
例えば３〜５ｍｍ離れた位置まで上昇させる。そしてこ
の位置において熱風噴射パイプ４１から回路基板１９の
下面の接続用ランド４４に塗布されているクリーム半田
４５に熱風を噴射し、半田の融点である１８３℃以上の
温度、例えば２００〜２２０℃以上の温度に加熱する。
これによってクリーム半田４５中の半田粒子が溶融され
る。

【００４６】そして所定の時間を経過した後に加熱機構
を図６に示す昇降機構によって下降させる。昇降機構の
最下点、つまり熱噴射パイプ４１の上端２１が回路基板
１９から十分に離れ、半田付けに影響を与えない位置ま
で下降して停止することにより、本加熱の工程を終了す
る。このときに回路基板１９の接続用ランド４４に塗布
されているクリーム半田４５は半田の融点または固相点
１８３℃以下に温度が低下するために、半田がこの状態
で固化する。なおこのときに必要に応じて強制冷却のた
めに送風を行なったり、ガスを噴射するようにしてよ
い。

【００４７】図１３はこのような半田付け装置によって
半田付けを行なう際の、回路基板１９の下面の接続用ラ
ンド４４の部分の温度変化を示している。ここでＡで示
す区域は、図８に示す距離Ｂの位置まで熱風噴射パイプ
４１の上端２１が上昇して予備加熱を開始した直後の温
度上昇を示している。なおこのときにはクリーム半田４
５自体の温度上昇が現われている。

【００４８】図１３においてＢで示す領域は、電子部品
４６の放熱による熱飽和と、予備加熱時間を継続するた
めの熱風噴射パイプ４１の上端２１の上昇位置を微少量
降下させ、一定温度に維持した領域を表わす。

【００４９】Ｃで示す領域は図１０に示すように、熱風
噴射パイプ４１の上端２１が回路基板１９の接続用ラン
ド４４、クリーム半田４５に最も近づいた本加熱の工程
に対応している。熱風噴射パイプ４１から熱風を噴射す
ることによって半田が溶融したときの温度をこの領域に
おいては示している。

【００５０】Ｄで示す領域は熱風噴射パイプ４１の上端
２１が回路基板１９から離れて昇降動作の最下点に降下
移動したことによって、加熱が終了して半田４５が凝固
する固相点温度１８３℃以下に下降する温度過程を表わ
している。そしてＥで示す領域は、温度がより常温に近
づく下降線を表わしている。

【００５１】従ってＤおよびＥで示す領域は、加熱手段
のアダプタプレート１６の熱風噴射パイプ４１の上端２
１と回路基板１９との間の寸法が図８に示すＡの値と等
しくなっており、熱風噴射パイプ４１の上端２１が回路
基板１９の接続用ランド４４およびクリーム半田４５か
ら最も離れた寸法位置に移動した状態に対応している。

【００５２】以上の実施の形態は、図３で示すようにサ
ージタンク１５を備える加熱手段が排出コンベア１２の
下側に位置し、加熱手段から上部へ向けて熱風を噴射す
るようにした構造をなす半田付け装置に関するものであ
る。しかるにこのような構成に限られることなく、例え
ば図４で示すように、加熱部を構成するサージタンク１
５の位置を排出コンベア１２の上方に固定配置するとと
もに、回路基板１９を昇降手段によって加熱手段に対し
て近接および離間するように昇降動作させるようにして
もよい。

【００５３】さらに述べるならば、回路基板１９と加熱
手段１５との位置関係はその一方が上方に位置して他方
が下方に位置するような何れの関係であってもよい。ま
た回路基板１９と加熱手段１５とは、その一方を高さ方
向に固定するとともに他方を昇降自在とする各種の組合
わせが選択可能である。

【００５４】次に別の実施の形態を図１４によって説明
する。この実施の形態は、サージタンク１５と接続され
ている送風パイプ３６のヒータ３７の下流側にバルブ５
６を接続するとともに、このバルブ５６を迂回するよう
にバイパス通路５７を設けるようにし、しかもバイパス
通路５７にはバルブ５８と絞り５９とを設けるようにし
たものである。このような構成によって、予備加熱と本
加熱とを、同一の高さで行なうようにしている。

【００５５】すなわち図６に示す昇降手段によってサー
ジタンク１５を含む加熱手段を加熱位置まで上昇させ、
その熱風噴射パイプ４１の上端２１が回路基板１９の下
面に対して所定の予め設定された寸法になるように位置
決めする。

【００５６】この状態においてバルブ５６を閉鎖すると
ともにバルブ５８を開放する。すると送風パイプ３６お
よびバイパス通路５７を通してサージタンク１５に送風
が行なわれる。このときにバイパス通路５７に設けられ
ている絞り５９によって風量が絞られるために、サージ
タンク１５の圧力が低くなるとともに熱風噴射パイプ４
１から噴出される熱風の風量が少なくなる。このような
少ない量の熱風を熱風噴射パイプ４１を通して噴射する
ことによって予備加熱が行なわれる。

【００５７】そして予め設定された所定の時間の予備加
熱を行なったならば、この後にサージタンク１５を含む
加熱手段の高さを変更することなく、バルブ５８を閉鎖
するとともにバルブ５６を開放する。すると送風パイプ
３６およびバルブ５６を通してサージタンク１５内に熱
風が充填される。このときには風量が多いためにサージ
タンク１５内の圧力が高くなる。従って熱風噴射パイプ
４１から噴射される熱風の風量が増加し、上記の予備加
熱よりも高い温度で本加熱が行なわれる。そして予め設
定された時間の本加熱を終了したならば、図６に示す昇
降手段によってサージタンク１５を含む加熱手段を下降
させ、回路基板１９の下面から加熱手段を離間させる。

【００５８】このような構成によれば、送風パイプ３６
およびバイパス通路５７にそれぞれ接続されているバル
ブ５６、５８の開閉によってサージタンク１５内の圧力
を変更し、熱風の噴射量を調整することによって同じ高
さで予備加熱と本加熱とを連続して行なうことが可能に
なる。従って予備加熱の後に加熱手段を上昇させること
なくそのまま継続して本加熱を行なうことができ、無駄
な動作を省略するとともにタクトタイムが短縮される。

【００５９】図１５および図１６はさらに別の実施の形
態を示している。この実施の形態においては、熱風に代
えて光ファイバ６２を通してレーザ光を半田付け位置に
照射し、これによって半田付けを行なうようにしてい
る。

【００６０】光ファイバ６２はその先端側の部分が各噴
射位置に対応するように熱風噴射パイプ４１の内側に挿
通されるようになっており、熱風噴射パイプ４１と同軸
状に配されている補助筒６８（図１６参照）によってそ
の先端側の部分が支持されている。そして光ファイバ６
２の基端側の部分がレーザ光発生装置６３に接続されて
いる。そしてレーザ光発生装置６３によるレーザ光の強
度およびその発生のタイミングがコントローラ６４によ
って制御されるようになっている。またサージタンク１
５に接続されている送風パイプ６５には冷却装置６６が
取付けられるとともに、冷却装置６６の下流側において
送風パイプ６５にバルブ６７が接続されるようになって
いる。

【００６１】以上のような構成において、供給側コンベ
ア１１および排出側コンベア１２によって加熱位置に回
路基板１９が搬送されると、これにほぼ同期してサージ
タンク１５から成る加熱手段が上昇し、光ファイバ６２
の上端がそれぞれ図１６に示すように半田付け位置に対
向するようになる。このような状態においてレーザ光発
生装置６３によってレーザ光が発生され、光ファイバ６
２を通して回路基板１９の半田付け位置を照射する。こ
のときのレーザ光発生装置６３によるレーザの強度は低
く抑えられており、このために予備加熱が行なわれる。

【００６２】この後にコントローラ６５によってレーザ
光発生装置６３によるレーザ光の強度を強くする。する
と光ファイバ６２から照射されるレーザ光の強度が大き
くなるために、半田が十分に溶解するようになり、これ
によって半田付けが行なわれる。そしてこの後にバルブ
６７が開かれると、冷却装置６６によって冷却された空
気がサージタンク１５から噴射パイプ４１を通して噴射
され、半田付け位置の溶融半田を強制冷却する。これに
よって一連の半田付けの工程を終了する。

【００６３】なお上記実施の形態においては、サージタ
ンク１５から成る加熱手段を上昇させてレーザ光を照射
するようにしているが、サージタンク１５のアダプタプ
レート１６に設けられている噴射パイプ４１の上端が回
路基板１９との間に所定の間隔を維持し、これによって
回路基板１９あるいは電子部品４６と噴射パイプ４１と
の間の干渉が防止される寸法に設定されているならば、
必ずしもサージタンク１５を上昇させる必要がなく、所
定の位置に固定するようにしてもよい。すなわち回路基
板１９と加熱手段１５とを何れも高さ方向には一定の高
さとするとともに、回路基板１９の水平移動のみによっ
て半田付けを達成するようにしてもよい。

【００６４】また上記実施の形態においては、コントロ
ーラ６４によってレーザ光発生装置６３のレーザ光の強
度を変更して予備加熱と本加熱とを順次行なうようにし
ているが、このような制御を例えば図１７に示すよう
に、デューティ制御によって行なうようにしてもよい。
すなわち予備加熱の際にはレーザ光発生装置６３による
レーザ光のデューティ比を小さくするともとに、本加熱
においてはデューティ比を高くするようにしてもよい。
このようにすれば、一定の強度のレーザ光を断続的に照
射するとともに、それらの時間を調整することによって
予備加熱と本加熱とが行なわれることになる。

【００６５】

【発明の効果】以上のように本発明は、基板の半田付け
位置であって予めクリーム半田が被着されている位置を
スポット状にかつ多点同時に予備加熱を施す手段を有す
る半田付け装置に関するものである。

【００６６】従って本発明によれば、予備半田の際に基
板の全体を加熱する必要がなくなり、これによって予備
加熱の際に基板や部品を熱負荷から保護することが可能
になる。

【００６７】別の発明は、スポット状にかつ多点同時に
加熱する加熱手段を具備し、基板の半田付け位置であっ
て予めクリーム半田が被着されている位置を加熱手段に
よって予備加熱し、予備加熱された基板を移動すること
なく予備加熱に続いて基板に被着されているクリーム半
田が溶融するまで加熱手段によって本加熱することを特
徴とする半田付け装置に関するものである。

【００６８】従ってこの発明によれば、スポット状にか
つ多点同時に加熱する共通の加熱手段によって予備加熱
と本加熱とを行なうことが可能になり、これによって加
熱手段の構成をシンプルにすることが可能になる。また
予備加熱と本加熱との間に基板を移動させる必要がなく
なるために、タクトタイムを短縮し、熱効率を改善する
ことが可能になる。

【００６９】方法に関する発明は、スポット状にかつ多
点同時に加熱する加熱手段によって、基板の半田付け位
置であって予めクリーム半田が被着されている位置を予
備加熱し、次いで予備加熱された基板を移動することな
く基板に被着されているクリーム半田が溶融するまで加
熱手段によって本加熱するようにしたことを特徴とする
半田付け方法に関するものである。

【００７０】従って本発明によれば、基板を加熱位置に
供給した状態において予備加熱と本加熱とをそのまま行
なうことが可能になり、これによって効率的な半田付け
が行なわれるとともに、エネルギーロスを最小限に抑え
ることが可能になる。また半田付けに要するスペースを
低減することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】半田付け装置を示す正面図である。

【図２】同側面図である。

【図３】内部構造を示す縦断面図である。

【図４】変形例の構成を示す縦断面図である。

【図５】半田付け装置の内部構造を示す要部の平面図で
ある。

【図６】半田付け装置の内部構造を示す正面図である。

【図７】加熱機構の要部縦断面図である。

【図８】加熱手段と回路基板との高さ方向の位置関係を
示す要部縦断面図である。

【図９】予備加熱を行なっている状態における加熱手段
と回路基板との高さ方向の位置関係を示す要部縦断面図
である。

【図１０】本加熱を行なっている状態における加熱手段
と回路基板との高さ方向の位置関係を示す要部縦断面図
である。

【図１１】回路基板の要部拡大底面図である。

【図１２】半田付けの状態を示す回路基板の要部拡大縦
断面図である。

【図１３】半田付けの工程の温度変化を示すグラフであ
る。

【図１４】別の実施の形態の加熱機構の内部構造を示す
縦断面図である。

【図１５】さらに別の実施の形態の加熱機構の内部構造
を示す縦断面図である。

【図１６】同要部拡大縦断面図である。

【図１７】レーザ発生装置の制御の状態を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

５‥‥架台、６‥‥入口側開口、７‥‥出口側開口、８
‥‥フード、１１‥‥供給側コンベア、１２‥‥排出側
コンベア、１３‥‥待機部光センサ、１４‥‥加熱部光
センサ、１５‥‥サージタンク、１６‥‥アダプタプレ
ート、１８‥‥基板ストッパ、１９‥‥回路基板、２０
‥‥加熱パネルベース、２１‥‥加熱部上端、２２‥‥
取付けロッド、２３‥‥支持板、２４‥‥昇降ロッド、
２５‥‥ガイド筒、２６‥‥連結板、２７‥‥ステッピ
ングモータ、２８‥‥モータプーリ、２９‥‥ボールね
じプーリ、３０‥‥タイミングベルト、３１‥‥ボール
ねじ、３２‥‥ボールナット、３３‥‥断熱材、３４‥
‥整流板、３５‥‥パンチングメタル、３６‥‥送風パ
イプ、３７‥‥ヒータ、３８‥‥ガス供給パイプ、３９
‥‥流量調整器、４０‥‥開口、４１‥‥熱風噴射パイ
プ、４２‥‥押え爪、４３‥‥配線パターン、４４‥‥
接続用ランド、４５‥‥クリーム半田、４６‥‥電子部
品、４７‥‥リード、４８‥‥リード挿通孔、５１‥‥
フレーム、５２‥‥固定板、５６‥‥バルブ、５７‥‥
バイパス通路、５８‥‥バルブ、５９‥‥絞り、６２‥
‥光ファイバ、６３‥‥レーザ光発生装置、６４‥‥コ
ントローラ、６５‥‥送風パイプ、６６冷却装置、６７
‥‥バルブ、６８‥‥補助筒

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板の半田付け位置であって予めクリーム
   半田が被着されている位置をスポット状にかつ多点同時
   に予備加熱を施す手段を有する半田付け装置。
2. 【請求項２】前記予備加熱を施す手段がスポット状にか
   つ多点同時に熱風を噴射することによって予備加熱する
   ことを特徴とする請求項１に記載の半田付け装置。
3. 【請求項３】スポット状にかつ多点同時に加熱する加熱
   手段を具備し、基板の半田付け位置であって予めクリー
   ム半田が被着されている位置を前記加熱手段によって予
   備加熱し、予備加熱された基板を移動することなく前記
   予備加熱に続いて基板に被着されているクリーム半田が
   溶融するまで前記加熱手段によって本加熱することを特
   徴とする半田付け装置。
4. 【請求項４】前記加熱手段は加熱ガスが充填されるサー
   ジタンクと、該サージタンクの上部開口を閉塞するアダ
   プタプレートと、加熱位置と対応して前記アダプタプレ
   ートに植設されている噴射パイプとから構成されること
   を特徴とする請求項３に記載の半田付け装置。
5. 【請求項５】前記加熱手段と前記基板との間の距離を調
   整する調整手段を具備し、前記加熱手段と前記基板との
   間の距離を所定の値に保持し、または可変して予備加熱
   を行ない、その後に前記加熱手段と前記基板とを互いに
   近接させて本加熱を行なうようにしたことを特徴とする
   請求項３に記載の半田付け装置。
6. 【請求項６】前記アダプタプレートに植設されている噴
   射パイプから噴射される熱風の風量または熱量を調整す
   る手段を具備し、風量または熱量を少なくして予備加熱
   を行ない、その後に風量または熱量を大きくして本加熱
   を行なうことを特徴とする請求項４に記載の半田付け装
   置。
7. 【請求項７】前記噴射パイプから噴射される熱風が窒素
   ガスまたは不活性ガスであることを特徴とする請求項４
   に記載の半田付け装置。
8. 【請求項８】前記加熱手段が基板の半田付け位置に多点
   同時にエネルギー光を照射する手段から構成されること
   を特徴とする請求項３に記載の半田付け装置。
9. 【請求項９】前記エネルギー光のエネルギー量を調整す
   る手段を具備し、エネルギー量を小さくして予備加熱を
   行ない、その後にエネルギー量を大きくして本加熱を行
   なうことを特徴とする請求項８に記載の半田付け装置。
10. 【請求項１０】スポット状にかつ多点同時に加熱する加
    熱手段によって、基板の半田付け位置であって予めクリ
    ーム半田が被着されている位置を予備加熱し、次いで予
    備加熱された基板を移動することなく基板に被着されて
    いるクリーム半田が溶融するまで前記加熱手段によって
    本加熱するようにしたことを特徴とする半田付け方法。