JPS6234665A - 電子部品のハンダ付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 、本発明は電子部品をプリント板にハンダ付けする電子
部品のハンダ付け装置に関するものである。

〔従来の技術〕

近年における電子部品は性能の向上とともに小形化が進
んでおり、外部接続ターミナルとなるビンの間隔が例え
ば０．６瓦凰というような高密度のフラットパッケージ
型の電子部品が開発されている。

このような電子部品をプリント板上に搭載する場合、従
来のようなスルーホール式のものでは、各ビン孔の周縁
にはんだ付け用の金属パターンを施す必要上、孔と孔と
の間に例えば２５１以上のスペースを必要とするので、
これを採用することができない。

したがって、この種のフラットパッケージ型の電子部品
を装着するプリント板は無孔式であり、電子部品の４周
から放射状に突出する多数のビンに対応した平行線から
なる接続パターンが施されているだけであるから、この
種の電子部品をプリント板上に効率的にハンダ付けする
ノ・ンダ付け装置が必要であり、従来、次のような装置
が開発されて実用化が進められている。

すなわち、台上等に固定したプリント板の土方にハンダ
付けロボットを配置し、このロボットのハンドで把持し
た電子部品をプリント板の接続パターン部へ位置決めし
て当てかったのち、この電子部品のビン部分を電熱や赤
外線、レーザ光熱等を照射することによる輻射熱で加熱
したり、高温雰囲気を対流させてその中で加熱したりし
て、あらかじめプリント板の接続パターンと電子部品の
ビンとに付着させたハンダを一時的に溶解して両者を接
続させるものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながらこのような従来のハンダ付け装置において
は、いずれも加熱中のハンダが溶けるときや凝固すると
きの状態によって部品がずれることがあり、加熱前に接
着剤などなんらかの部品固定手段が必要であって作業性
が悪いという問題があった。また上記のうち、輻射式の
ものは光エネルギを収束するための光学系機構や、発光
源および電源と光軸を移動する機構が必要であって、装
置規模が大きくなり設備費が嵩むという問題力４つた。

さらに対流式のものは、プリント板と部品とを含めて加
熱するために、局所加熱ができず。

接続部品の選定とこれを実装する上での制約があるとい
う問題があった。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決するために本発明では、装置フ
レーム側に支持されて往復駆動される支持台の前進方向
に、電子部品を保持する部品受台を配設し、この部品受
台に吸口端が対向する電子部品吸引用ノズルを、前記支
持台にその往復動方向へ摺動自在に弾性支持させるとと
もに、このノズルを囲む加熱部材を前記支持台に支持さ
せ、かつノズルと部品受台との間の空間部に、被ハンダ
付け部品を搭載してノズルの往復動方向と直交する方向
へ進退駆動される台を設けた。

〔作用〕

このように構成することによシ、部品受台上に載置した
電子部品のハンダ付け部に、別に設けた装置でクリーム
ハンダを塗布したのち、支持台を下降させてノズルの吸
口端を電子部品に接触させ、これを吸引保持して支持台
を上昇させる。そして被ハンダ付け部品を搭載した台を
上昇したノズルの下方へ進入させたのち、再び支持台を
下降させると、ノズルが電子部品を被ハンダ付け部品に
押圧して保持するとともに、加熱部材が電子部品のハン
ダ塗布部に押圧されるので、ハンダが溶融する。そこで
、支持台を上昇させてハンダの凝固を待ったのち台を装
置外へ退出させて製品を取出す。

〔実施例〕

第１図および第２図は本発明に係る電子部品のハンダ付
け装置の実施例を示し、第１図はその縦断面図、第２図
は同じく側断面図である。図において、全体を符号１で
示すハンダ付け装置の下部には、図示しない装置フレー
ム側の軸受によシ上下動自在に軸支された部品受台２が
配設されておシ、この部品受台２はばね部材で上方へ付
勢されているとともに、段部等を設けることによシ図に
示す上昇位置よりも上方へ移動するのを規制されている
。この部品受台２の上端に設けた受皿上には、電子部品
の一例として示すフラットパッケージ型の電子部品３（
以下ワーク３と言う）が着脱自在に載置されており、こ
のワーク３は、平面視を長方形状に形成されていてその
４辺には多数のピン３ｍが放射状に突設されている。そ
してワーク３のビン３１′＼ハンダを塗布する塗布装置
は、どのような型式のものでもよいが、本実施例の場合
は例えば塗布ローラ式のものが設けられている。

これは、周面にクリームハンダが付着したローラ４を回
転させ、部品受台２を上方からの抑圧で下降させてピン
３１をロー２４に押圧させることによシクリ７ムハンダ
をビン３ｍに塗布するものである。

一方、装置フレーム側に支持されて垂直状に立設された
ガイド軸５には、ハンダ付け装置１の支持台６が、その
上部プレートＩを摺動自在に嵌合させて上下動自在に支
持されている。この支持台６ｔｉ、上部プレー）７と、
その下方の下部プレート８と、これら上下のプレート７
．８を連結する複数個のステー９とで一体的に形成され
ており、装置フレーム側に支持されたシリンダ１ｏのピ
ストンロッド１１を流体圧で進退させることにより昇降
するように構成されている。１２は上下のプレート７．
８の軸受孔Ｔｍ、８ｍに嵌合されることにより支持台６
に上下動自在に支持されたワーク吸引用のノズルであっ
て、下部吸口端１２＆をワーク３に対向させて部品受台
２と同芯状に延設されており、下部プレート８の上方に
おいてノズル１２に固定されたカラー１３と上部プレー
トＴとの間には、ノズル１２を下方へ付勢する圧縮コイ
ルばね１４が、ノズル１２上に介装されている。そして
、支持台６の下降とともにノズル１２が下降してワーク
３を下方へ押圧することにより前述したようにワーク３
のピン３ｍにクリームハンダが塗布される。また、ノズ
ル１２の上端部には、図示しないエア源との間をフレー
キシプルなバキュムチューブで接続されたプラグ１５が
螺入されており、クリームハンダ塗布後のワーク３を吸
引端１２＆で吸引して引上げるように構成されている。

さらに下部プレート８の下方には、ブロック取付板１６
が、下部プレート８に固定された複数個のガイドピン１
Ｔで上下動自在に、支持されており、各ガイドピン１１
上には、ブロック取付板１６を下方に付勢する圧縮コイ
ルはね１８が、下部プレート８との間に介装されている
。１９はブロック取付板１６の下面にノズル１２を囲む
ようにしてボルト締めされたホットブロックであって、
熱源に接続されたヒータ２０を内蔵しており、その下端
突出部には、ワーク３と対応するような長方形状に形成
されたこて先としてのホットラム２１がノズル１２を囲
むようにしてねじ止めされている。

一方、装置フレーム側には、図示しないスライドテーブ
ル移動用のシリンダが水平状に支持されておシ、そのピ
ストンロッドの作用端には、図示しないガイドテーブル
によって水平方向へ移動自在に支持されたスライドテー
ブル２２が固定されている。そしてこのスライドテーブ
ル２２上には、取付治具２３によって位置決めされた被
ハンダ付け部品としてのプリント板２４が定置されてお
シスライドテーブル２２の往復動によシ、上昇している
ノズル１２の吸口端１２＆と、ワーク３との間の空間部
へ進入したり空間部から退出し九）するように構成され
ている。

以上のように構成されたノ・ンダ付け装置の動作を説明
する。部品受台２の受皿上にワーク３を載置スる。この
ときワーク３のピン３＆下方には、周面にクリームハン
ダが供給されて矢印方向に回転するローラ４が位置して
おり、部品受台２はわずかに上昇していてピン３＆がロ
ーラ４の周面から離間している。また、プリント板２４
が固定されたスライドテーブル２２は図示のハンダ付け
径路から矢印で示す水平方向に退出している。

そこで、シリンダ１０のロッドエンド側へ圧力流体を送
入してピストンロッド１１を下降させると、ハンダ付け
装置１全体が下降し、ノズル１２の吸口端１２ｍがワー
ク３に当接してからは、部品受台２が下方の図示しない
ばね部材を圧縮させながら下降して段部等による規制で
停止し、ワーク３のピン３１がローラ４に接触するので
、ローラ４のクリームハンダがピン３ａに塗布される。

このようにしてクリームハンダを塗布したのち、ノズル
１２がワーク３を押圧している状態でプラグ１°らから
ノズル１２内のエアを吸引すると、ワーク３が吸口端１
２ｍに吸着されるので、ノズル１２でワーク３を保持し
たま＼、シリンダ１０を作動させてハンダ付け装置１全
体を上昇させる。この上昇中に、前記プリント板２４を
載置したスライドテーブル２２を図示の位置へ前進させ
る。

そして、シリンダ１０の作動によシハンダ付け装置１全
体を下降させると、先ず、ワーク３がプリント板２４に
当ってノズル１２の下降が規制されるので１．これから
さらにハンダ付け装置１全体が下降すると、支持台６や
ホットブロック１９等が圧縮コイルばね１４を圧縮、さ
せながら下降を続ワーク３に押圧される。そして、ホッ
トラム２１がプリント板２４に当接してからは支持台６
のみが下降して圧縮コイルばね１４を圧縮させ、ホット
ラム２１は圧縮コイルばね１４の弾発力によりワーク３
のクリームハンダ塗布部をプリント板２４のハンダ付け
パターン部へ押圧する。したがってクリームハンダが溶
解し、これがパターン部へ浸潤してワーク３はプリント
板２４にハンダ付けされる。このとき、ワーク３のハン
ダ面とプリント板２４のハンダ面とが一様にクリームハ
ンダを挾んだ状態となシブリント板２４に熱が伝わる。

クリームハンダが充分に溶けた時点でハンダ付け装置１
全体を上昇させると、下降のときとは逆に先ず支持台６
のみが上昇したのち、引続きホットラム２１が上昇して
プリント板２４から離れる。

このあと続いてノズル１２がワーク３から離れようとす
るが、その前にハンダ付け装置１の上昇をいったん停止
させてノズル１２でワーク３を保持させたま＼クリーム
ハンダの凝固を待つ。なお、この間、吸口端１２ｍから
エアを吸引したま＼にしておけば、空冷効果を受けるか
らハンダ付け時における高温の影響を受けにくい。また
、ハンダ付け装置１ｉｊ、これをハンダ凝固持ちのため
に必ずしもいったん停止させる必要はなく・、徐々に上
昇させて凝固させてもよい。

クリームハンダの凝固後、ハンダ付け装置１を上昇限ま
で上昇させてノズル１２によるワーク３の保持を解いた
のち、スライドテーブル２２をハンダ付け位置から退去
させ、ワーク３がハンダ付けされたプリント板２４をス
ライドテーブル２２から取外すことにより１サイクルが
完了する。なお、上記ハンダ凝固後におけるノズル１２
の上昇に際しては、通常、吸引エアを切るが、プリント
板２４が充分に重い場合や、ハンダが充分に固化してい
る場合には、吸引エアを切らなくともよい。

また、加熱部を弾性保持する圧縮コイルばね１８は、ワ
ーク３の大きさや形状によってその弾性値が決められる
が、場合によっては設けなくともよい。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなように、本発明によれば電子
部品のハンダ付け装置において、装置フレーム側に支持
されて往復駆動される支持台の前進方向に電子部品を保
持する部品受台を配設し、この部品受台に吸口端が対向
する電子部品吸引用ノズルを、前記支持台にその往復動
方向へ摺動自在に弾性支持させるとともに、このノズル
を囲む加熱部材を前記支持台に支持させ、かつノズルと
部品受台との間の空間部に、被ハンダ付け部品を搭載し
てノズルの往復動方向と直交する方向へ進退駆動される
台を設けたことによシ、従来の装置では別々の工程で行
なうか２つのステーションで別々に行なっていた部品供
給と加熱とを装置の往復動作１回で行なうことができる
ので、作業性が良好となシ生産性が向上するとともに、
部品を加熱する直前からハンダが凝固するまで部品をず
れないように保持することができ、また被ハンダ付け箇
所にそりや傾き等があってもこれを吸収しながら一様に
局部加熱してハンダ付けすることがでるので、接続部品
の選定とこれを実装する上での制約がなく利用範囲がき
わめて広い。さらに従来の装置に比べて装置設備が簡素
化され設備費を大幅に節減することができる。また、ハ
ンダ付け部品は、吸着されている間に空冷効果を受ける
から溶着時における高温の影響を受けにくい。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明に係る電子部品のハンダ付
け装置の実施例を示し、第１図はその縦断面図、第２図
は同じく個所０面図である。 １・・・・ハンダ付け装置、２・・・・部品受台、３・
・・・ワーク、５・噛・・支柱、６轡・・・支持台、１
０１１・・・シリンダ、１２・・・・ノズル、１２ａ１
１・・・吸口端、２１拳・・・ホットラム、２２・・・
・スライドテーブル、２４・Φ・・プリント板。 特許出、願人　山武ノ・ネウエル株式会社代　理　人　
山　川　政樹（ほか２名）第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　装置フレーム側に支持されて往復駆動される支持台と
   、この支持台の前進方向に配置されて電子部品を着脱自
   在に保持する部品受台と、この部品受台に吸口端を対向
   させて前記支持台にその往復動方向へ摺動自在に弾性支
   持された電子部品吸引用ノズルと、このノズルを囲みか
   つ加熱端をノズルの吸口端よりもやゝ後退側に位置させ
   て前記支持台に支持された加熱部材と、前記ノズルと部
   品受台との間の空間部に位置してノズルの往復動方向と
   直交する方向へ進退駆動され被ハンダ付け部品を定置す
   る台とを設けたことを特徴とする電子部品のハンダ付け
   装置。