JPS6333938B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はカラーテレビ受像機その他の電気機器
に使用されるプリント基板を半田付けする方法に
関するものである。

プリント基板をホルダーに固定してハンダ槽の
液面へ水平に降し、次にプリント基板をハンダ槽
から引上げる際に、引上げの仕方によつてハンダ
付けの品質は大きく左右される。

例えば第３図の如くプリント基板１０を水平に
保つて速度Ｖで真直に上昇させると、溶融ハンダ
は粘性で一旦はプリント基板に付着して持上げら
れるが、その後はハンダ柱が両側から内側へ向け
て速度ｈの速さで細まり、最後に途切れてしま
う。ハンダの境界面の走る速さはハンダの粘性、
表面張力、温度、フラツクスの活性度等の種々な
要因で決まるが、プリント基板の引上げ時にハン
ダが烈しく移行することは、ハンダがブリツジ、
つらら、たまりを作つて良好な仕上りは得られ
ず、好ましくない。

そこで第４図の如く、プリント基板を水平に保
ちながら速度Ｖで垂直上昇させ、同時に速度Ｈで
水平移行させると、ハンダ柱の境界面が移行する
速さは、 プリント基板の前縁ではＨ−ｈ 後縁ではＨ＋ｈ となる。Ｈ＝ｈに定めておくと、ハンダ柱の前縁
では溶融ハンダは静止状態に保たれて良好な仕上
りが得られるが、ハンダ柱の後縁ではハンダは
2Hの速さで烈しく動くことになり、好ましくな
い。

第５図の如くプリント基板１０の後縁を支点と
して前縁を速度Ｖの速さで上昇させた場合、後縁
ではハンダの動きは無いが、前縁ではハンダ柱の
境界面はプリント基板の傾動角速度dθ／dtに比例し た速さで動く問題がある。

そこでプリント基板１０の後縁１２を支点とし
て前縁を制御された角速度dθ／dtで上昇させながら 基板全体を一定速度Ｈで水平移行させた場合（第
６図）を考えると、ハンダ柱の境界面と支点との
半径距離Ｒはプリント基板の傾き角度θと一定の
対応関係にある。ハンダ柱の境界面の移動する速
さは、 プリント基板の前縁ではＨ−ｈ ……(1) 後縁では０ となる。

θの値は、最大５〜8゜で小さいから ｈ≒Ｋ・dQ／dA ……(2) の関係がある。従つて速度可変モータ２６の回転
数を制御してプリント基板１０の前縁を上昇させ
る傾きの角速度をdQ／dt＝Ｈ／Ｋに保てばｈ＝Ｈとな るから基板の前縁でハンダが移動する速さは、 (1)式に於てＨ−ｈ＝０ となる。

本発明はこの事実に着眼し、プリント基板を水
平移行させつつ、前縁を制御して上昇させ、カム
溝の形状及び速度可変モータ２６の回転数を制御
することによつてハンダ境界面の移行速度ｈをプ
リント基板の水平送り速度Ｈと等しくなる様にし
て、プリント基板の前縁ではＨ−ｈ＝０の関係を
維持しながら、プリント基板をハンダ槽から引上
げることを特徴とするものである。

図面は本発明を実施する装置の一例を示すもの
であつて、ハンダ槽１２と平行にガイドシヤフト
１４が配備され、台車１６がガイドシヤフト１４
に支持されながら水平移行自由に配置される。

該台車１６には等速送り装置（図示せず）が連
繋され、ハンダ工程の際には一方向へ等速移動す
る。

台車１６上方には、長方形の枠体１８が台車に
設けた制御機構に支持されて昇降及び傾動可能に
支持されており、枠体１８からはハンダ槽１２に
向つて２本のアーム２２，２２を突出し、アーム
２２，２２の先端間にプリント基板ホルダー２４
が取付けられている。

前記制御機構は、台車１６上に設けた速度可変
モータ２６に連繋して駆動されプリント基板の前
縁を支える第１カム装置２８とプリント基板の後
縁を支える第２カム装置３０を具えており、両カ
ム装置２８，３０は夫々同一形状のカム溝３２を
具えたカム板３４，３６を45゜ずらせて回転軸３
８へ取付けたものである。

各カム板３４，３６には、カム溝３２に嵌合し
たフオロワー４０を有す支持プレート４２が配置
され、支持プレート４２の両端から一対のプツシ
ユロツド４４を突設して台車１６上の軸受４６，
４６へ上下動自由に支持されている。プツシユロ
ツド４４の上端は上側の支持プレート４８，４８
に連結されており、上側支持プレート４８，４８
には夫々軸受を突設して、軸５０，５２が貫通し
ている。

プリント基板の後縁側の支持プレート４８の軸
受を貫通した軸５２の両端は前記枠体１８の一端
へ回転自由に支持されている。先縁側の支持プレ
ート４８の軸受を貫通した軸５０の両端は、枠体
１８へ横向きに開設した長溝５４に嵌合し回転及
び摺動自由に支持されている。

制御機構はプリント基板１０を基板ホルダー２
４へセツトした状態でハンダ浴した後、台車１６
を等速移行させながらプリント基板を制御しなが
ら引上げる。その際、基板の後縁はハンダ液面の
高さに保持しつつ先縁を徐々に上昇させ、ハンダ
柱の境界面の後退と、基板の水平移行とが打消し
あう様に制御するものであつて、カム板３４のカ
ム溝３２の形状は公知の手法によつて上記制御が
行なわれる様に形成され、台車の水平移行速度或
は枠体１８を傾動させるモータ２６の回転を変更
して、上記制御を実現する。

ハンダ柱境界面の移行速度ｈは、溶融ハンダの
材質と温度、プリント基板の表面状態によつて必
ずしも一定しないから、可変速モータ２６の回転
数及び台車１６に連繋した等速送り装置（図示せ
ず）の送り速度を変え、目視によりｈ＝Ｈに近付
く様に実験的に決定され、制御される。

台車１６には更に掻き板５６の支持腕５８基端
が上下動可能に支持され、支持腕５８基端は台車
１６上に設けたモータ６０と連繋して常時は掻き
板５６を上昇させているが、ハンダ工程では支持
腕５８を下降させて掻き板５６をハンダ槽１２の
液面まで降し、液面の酸化物被膜を除去するもの
である。

第１、第２カム３４，３６を取付けた回転軸３
８が１回転する間に、プリント基板１０は第９図
ａ〜ｅのとおりハンダ槽１２へ進入し、ハンダ浴
を行なつて、ハンダ液面から離脱する。プリント
基板の高さ及び傾き姿勢は、第１、第２カム３
４，３６によつて決定される。第７図に示すとお
り第１カム３４は１回転する間に、０〜105゜の範
囲では前縁を下降させ、105〜180゜の範囲では前
縁の下降位置を保持し、180〜285゜の範囲では前
縁を上昇させ、285〜360゜の範囲では前縁の上昇
位置を保持する。後縁は45゜遅れて前縁と同じ動
作を行なう。

従つて第９図ａ〜ｅに示すプリント基板の高さ
と傾きは、第８図に示す第１カム３４のカム溝３
２の形状及び回転軸３８の回転速度に関連してい
る。

然してハンダ工程に際しては、基板ホルダー２
４にプリント基板１０をセツトし、制御機構によ
つてホルダー２４を上昇させた状態でハンダ槽１
２に接近させる（第９図ａ）。台車１６はガイド
シヤフト１４に沿つて等速移行し、基板ホルダー
２４がハンダ槽１２の直前に達したとき速度可変
モータ２６を駆動し、第１、第２カム装置２８，
３０のカム板３４，３６を同時に回転させる。基
板ホルダー２４は最初は第２図、第９図ａの上昇
位置Ａ−Ａ線の高さで支持されていたところ、カ
ム装置２８，３０の回転に伴つて、先ずプレート
基板１０の前縁を支えている第１カム装置２８の
プツシユロツド４４が下降を始め、ストロークＳ
の高さだけ下降して基板の前縁はハンダ液面に接
してハンダ付けを開始するが（第９図ｂ）、基板
の後縁は第２カム装置３０のカム溝の形状が45゜
遅れているため、Ｂ−Ｂ線の状態となり、角度を
徐々に狭めてハンダ時の発生ガスを排除しなが
ら、ハンダ付けを続ける。第２カム装置３０が
45゜位相が遅れて下降端に達したとき、プリント
基板１０は最初のＡ−Ａ線の位置から下降してハ
ンダ液面Ｘ−Ｘの高さで水平に支持される（第９
図ｃ）。

台車はハンダ工程の間、等速移行を続けてお
り、プリント基板を水平姿勢でハンダ浴した後、
第１カム装置２８のカム板３４はプツシユロツド
４４を押し上げてプリント基板１０の前縁を徐々
に上昇させる。プリント基板を水平方向には等速
移行させ、同時に基板の後縁をハンダ液面に保持
しながら、前縁を徐々に上昇させ、第９図ｄに示
す如く角度を上げていくと、ハンダはプリント基
板の下面に付着する。

ハンダ柱の境界面が走る速さｈと、プリント基
板を前進させる速さＨとが、カム板のカム溝３２
の形状を予め適当に定めておくことによつて等し
くなり、ハンダ柱の乱れた動きは起らず、プリン
ト基板全面を均一にハンダ付けし、良好な仕上り
を得ることが出来るのである。

ハンダ装置は、多種類、少数量のプリント基板
に対応してハンダ付け処理をせねばならない場合
も起こるが、本発明は台車の水平移行速度或は枠
体１８を傾動させるモータ２６の回転を変更する
だけで、常にハンダ柱の境界面の後退とプリント
基板の前進を一致させて溶融ハンダの乱れを可及
的に防ぐことが出来、良質のハンダ付けが実現出
来るのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施に用いる半田装置の斜面
図、第２図は同上の正面図、第３図乃至第６図は
ハンダ付けの各種方式の説明図、第７図は第１、
第２カムの角度とフオロワーの位置を示すグラ
フ、第８図は第１カムのカム溝図、第９図ａから
ｅは、ハンダ槽を通過するプリント基板のハンダ
液面に対する位置と姿勢を示す説明図である。 １０……プリント基板、１２……ハンダ装置、
１６……台車、２４……基板ホルダー、２８……
第１カム装置、３０……第２カム装置。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ プリント基板をハンダ液面の高さで水平に支
   持しハンダ付けを施した後、プリント基板を水平
   方向に進行させながら基板の後縁はハンダ液面の
   高さに保持し、基板の前縁は徐々に上昇させ、基
   板前縁の上昇に伴う基板の傾き角速度はプリント
   基板の前縁の上昇傾動によりハンダ柱境界面がプ
   リント基板の裏面を後縁の方向へ移動する速度
   が、プリント基板の水平移行速度と略一致する様
   に制御し、プリント基板前縁のハンダ柱の境界面
   の動きを打ち消して、プリント基板をハンダ槽か
   ら離脱させることを特徴とする半田付け方法。