(57)【要約】【課題】フラックスガスを抜くための治具として繰り返し使用することができるはんだ付けパレットを提供する。【解決手段】はんだ付けパレット１０は、台座２０と、薄板３０，３１と、薄板スライド用のガイドレール４０，４１と、位置決め板と、ばね部支持板と、はんだ槽に入れたときに飛び散ったはんだの付着を防止するキャップ材と、浮き防止用のばねおよび押圧部材と、を備えている。薄板３０，３１は、プリント配線板１００の上面をスライド可能な状態で配置され、電解コンデンサ１１０の端子１１２が通る状態でその周辺に電解コンデンサ１１０が載る切り欠き部３２を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面が、スルーホールに挿入実装部品の端子が挿入されたプリント配線板が載置される面であるとともに、下面が、前記挿入実装部品をフローはんだ付けするはんだが供給される面であり、前記挿入実装部品へのはんだ供給用の貫通孔を有する台座と、
前記台座の上方に配置され、前記挿入実装部品の位置決め部を有する位置決め部材と、
前記台座の上の前記プリント配線板、前記挿入実装部品および前記位置決め部材を囲うキャップ材と、
前記プリント配線板の上面をスライド可能な状態で前記プリント配線板と前記挿入実装部品の間に配置され、前記挿入実装部品の端子が通る状態でその周辺に前記挿入実装部品が載る切り欠き部を有する間隔保持板と、
を備えたことを特徴とするはんだ付けパレット。
【請求項２】
前記挿入実装部品を前記プリント配線板の上面に付勢する付勢手段を更に備えたことを特徴とする請求項１に記載のはんだ付けパレット。
【請求項３】
前記挿入実装部品は前記切り欠き部の一部を覆う状態で前記プリント配線板に載置されることを特徴とする請求項１または２に記載のはんだ付けパレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板に搭載した挿入実装部品をはんだ付けする際に使用されるはんだ付けパレットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板への挿入実装部品の実装はフローはんだ付けにより行われる。このフローはんだ付けを行うときに、治具としてはんだ付けパレットが使用される。つまり、挿入実装部品の端子をスルーホールに挿入したプリント配線板をはんだ付けパレットの台座の上面側にセットし、はんだ付けパレットの台座の下面側からはんだを供給して挿入実装部品の端子をプリント配線板にはんだ付けする。このとき、挿入実装部品の底面とプリント配線板が接触する。そのため、スルーホールを通してフラックスガスが抜けにくくなり、はんだ付けに悪影響を与えることがある。
【０００３】
その対策として、例えば、特許文献１に開示のはんだ付け方法がある。この方法は、プリント基板（プリント配線板）のスルーホールにコンデンサ等の電気部品のリード（端子）を挿通してプリント基板上に電気部品を配置した後に溶融はんだを浸漬してリードをプリント基板の回路パターンにはんだ付けする。この際に、電気部品とプリント基板との間に、スルーホールに連通するガス抜き溝を有するスペーサを介在させ、はんだ付け時に生ずるフラックスガスをガス抜き溝を通して外部に放出するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−２２９８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、特許文献１に開示のように挿入実装部品とプリント配線板との間にガス抜き溝を有するスペーサを介在させると、はんだ付け後にスペーサを取り外せない。また、スペーサを治具として繰り返し使用することができない。その結果、スペーサは挿入実装部品の専用部品となり、コストアップを招く。また、フローはんだ付けを行う前にスペーサを挿入実装部品に取り付けるための工程が必要となる。
【０００６】
本発明の目的は、フラックスガスを抜くための治具として繰り返し使用することができるはんだ付けパレットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明では、上面が、スルーホールに挿入実装部品の端子が挿入されたプリント配線板が載置される面であるとともに、下面が、前記挿入実装部品をフローはんだ付けするはんだが供給される面であり、前記挿入実装部品へのはんだ供給用の貫通孔を有する台座と、前記台座の上方に配置され、前記挿入実装部品の位置決め部を有する位置決め部材と、前記台座の上の前記プリント配線板、前記挿入実装部品および前記位置決め部材を囲うキャップ材と、前記プリント配線板の上面をスライド可能な状態で前記プリント配線板と前記挿入実装部品の間に配置され、前記挿入実装部品の端子が通る状態でその周辺に前記挿入実装部品が載る切り欠き部を有する間隔保持板と、を備えたことを要旨とする。
【０００８】
請求項１に記載の発明によれば、台座の上面に、スルーホールに挿入実装部品の端子が挿入されたプリント配線板が載置される。また、位置決め部材の挿入実装部品の位置決め部により、挿入実装部品が位置決めされる。キャップ材により、台座の上のプリント配線板、挿入実装部品および位置決め部材が囲われる。プリント配線板と挿入実装部品の間に間隔保持板がプリント配線板の上面をスライド可能な状態で配置される。そして、台座の下面に、挿入実装部品をフローはんだ付けするはんだが供給される。フラックスガスは台座の下側から台座の貫通孔、プリント配線板のスルーホール、間隔保持板の切り欠き部を通って台座の上方に抜けていき、はんだ上がりに悪影響を及ぼさない。また、はんだ付け後において間隔保持板をスライドさせて挿入実装部品の端子に対し間隔保持板の切り欠き部の開口部から抜く。よって、フラックスガスを抜くための治具として繰り返し使用することができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載のはんだ付けパレットにおいて、前記挿入実装部品を前記プリント配線板の上面に付勢する付勢手段を更に備えたことを要旨とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、付勢手段により、挿入実装部品がプリント配線板の上面に付勢される。このとき、挿入実装部品が間隔保持板に搭載されているので、付勢力がプリント配線板に直接作用することを防ぎ、応力を間隔保持板に分散することができるため、プリント配線板への応力負荷を軽減できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明では、請求項１または２に記載のはんだ付けパレットにおいて、前記挿入実装部品は前記切り欠き部の一部を覆う状態で前記プリント配線板に載置されることを要旨とする。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、挿入実装部品は切り欠き部の一部を覆う状態でプリント配線板に載置されるので、切り欠き部における挿入実装部品で覆われない部位からフラックスガスを抜くことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、フラックスガスを抜くための治具として繰り返し使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施形態のはんだ付けパレットを模式的に示す縦断面図。
【図２】はんだ付けパレットを模式的に示す平面図。
【図３】（ａ）ははんだ付けパレットの一部拡大平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線での縦断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線での縦断面図。
【図４】はんだ付けパレットを模式的に示す縦断面図。
【図５】はんだ付けパレットを模式的に示す平面図。
【図６】フローはんだ付け後のプリント配線板および電解コンデンサを示す平面図。
【図７】フローはんだ付け後のプリント配線板および電解コンデンサを示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
なお、図面において、水平面を、直交するＸ，Ｙ方向で規定するとともに、上下方向をＺ方向で規定している。
【００１６】
図１，２に示すはんだ付けパレット１０を用いて、図６，７に示すように、プリント配線板１００に挿入実装部品としての２つの電解コンデンサ１１０がフローはんだ付けされる。電解コンデンサ１１０は、本体部１１１が円柱状をなし、立設して使用される。本体部１１１の下面から２本の端子（リード）１１２が下方に延びている。また、プリント配線板１００は長方形状をなし、絶縁基板上に導電性の配線パターンが形成されている。プリント配線板１００にはスルーホール１０１（図３参照）が形成され、スルーホール１０１に電解コンデンサ１１０の端子１１２を挿入することができるようになっている。そして、図６，７に示すように、プリント配線板１００に搭載された電解コンデンサ１１０がはんだ１２０により実装される。なお、電解コンデンサ１１０は例えば数１０個、プリント配線板１００に実装されるが、ここでは説明の簡素化のために２個だけ示す。
【００１７】
はんだ付けパレット１０は、図１に示すように、台座２０と、間隔保持板としての薄板３０，３１と、薄板スライド用のガイドレール４０，４１と、位置決め板（部品支持板）５０と、ばね部支持板６０と、はんだ槽に入れたときに飛び散ったはんだの付着を防止するキャップ材７０と、浮き防止用のばね８０および押圧部材９０と、を備えている。
【００１８】
なお、図１は図２のＡ−Ａ線に対応する部位での縦断面図であるとともに、図２は、図１に示す位置決め板５０と、ばね部支持板６０と、キャップ材７０と、ばね８０と、押圧部材９０とを取り外した状態での平面図である。
【００１９】
図１，２に示すように、台座２０は四角板状をなし、水平に配置される。台座２０の上に、電解コンデンサ１１０を搭載したプリント配線板１００が搭載される。つまり、台座２０の上面は、スルーホール１０１に電解コンデンサ１１０の端子１１２が挿入されたプリント配線板１００が載置される面である。また、台座２０の下面は、電解コンデンサ１１０をフローはんだ付けするはんだが供給される面である。
【００２０】
台座２０は、電解コンデンサ１１０へのはんだ供給用の貫通孔２１を有し、この貫通孔２１は電解コンデンサ１１０毎に形成されている。貫通孔２１は下方ほど幅広なテーパ状をなし、プリント配線板１００の上下両面において開口している。長方形状をなすプリント配線板１００の長辺がＸ方向に、短辺がＹ方向に延びるように配置される。貫通孔２１により、プリント配線板１００に電解コンデンサ１１０を実装する時に、プリント配線板１００のはんだ付け箇所をはんだ槽側に開口（露出）させることができる。
【００２１】
台座２０の上面に薄板３０，３１が配置される。薄板３０，３１は、厚さが０．５ｍｍ以下である。薄板３０，３１の材質として、金属や樹脂を挙げることができる。薄板３０，３１は長方形状をなしている。薄板３０の長辺はＸ方向に、短辺はＹ方向に延びている。同様に、薄板３１の長辺はＸ方向に、短辺はＹ方向に延びている。薄板３０と薄板３１とはＹ方向において離間して配置される。
【００２２】
薄板３０には切り欠き部３２が形成されている。同様に、薄板３１には切り欠き部３２が形成されている。切り欠き部３２は長方形状をなし、Ｙ方向に延びている。そして、図３に示すように、切り欠き部３２の形成領域の上に電解コンデンサ１１０が搭載される。このとき、切り欠き部３２には、電解コンデンサ１１０の端子１１２が通り、その状態で切り欠き部３２の周辺に電解コンデンサ１１０が載る。
【００２３】
台座２０の上面におけるＸ方向でのプリント配線板１００の両側にはガイドレール４０，４１が設けられている。ガイドレール４０，４１はＹ方向に延びている。薄板３０，３１にはガイドレール４０，４１が係合する凹部３５が形成されている。そして、ガイドレール４０，４１により案内されるように薄板３０，３１がＹ方向にスライド可能に支持されている（図５参照）。
【００２４】
台座２０および薄板３０，３１の上方において、位置決め部材としての位置決め板５０が配置されている。位置決め板５０は四角板状をなし、台座２０に立設された支柱５５により電解コンデンサ１１０の配置高さにおいて水平に支持されている。位置決め板５０は、電解コンデンサ１１０の位置決め部としての貫通孔５１を有する。貫通孔５１は電解コンデンサ１１０の本体部１１１よりも若干大きく形成され、電解コンデンサ１１０の本体部１１１が位置決め板５０の貫通孔５１に挿入されることにより電解コンデンサ１１０が位置決めされる。
【００２５】
台座２０の上面にキャップ材７０が配置され、キャップ材７０は下面が開口した箱型をなしている。キャップ材７０は、台座２０の上のプリント配線板１００、電解コンデンサ１１０、薄板３０，３１、ガイドレール４０，４１、位置決め板５０を囲っている。
【００２６】
キャップ材７０の内部における天井部分には、ばね８０が設けられている。ばね８０として、例えば圧縮コイルばねを用いることができる。ばね８０の一端がキャップ材７０の内部の天井部分に固定され、ばね８０の他端側において下方に付勢力Ｆが発生する。ばね８０の下端には、押圧部材９０が取り付けられている。
【００２７】
また、キャップ材７０の内部における天井部分より下側には、ばね部支持板６０が設けられている。ばね部支持板６０はキャップ材７０と一体化され、水平に配置されている。ばね部支持板６０には貫通孔６１が形成されている。ばね部支持板６０の貫通孔６１よりも若干小さな押圧部材９０が上下に方向に移動できるようになっている。そして、ばね８０による付勢力Ｆが押圧部材９０を介して電解コンデンサ１１０の本体部１１１の上面に付与される。これにより、電解コンデンサ１１０のはんだ付け時には、電解コンデンサ１１０の実装時浮きを防止することができる。つまり、電解コンデンサ１１０の本体部１１１の上面をばね８０を利用してプリント配線板１００に押さえつけて実装することができる。
【００２８】
このようにして、間隔保持板としての薄板３０，３１は、プリント配線板１００の上面をスライド可能な状態でプリント配線板１００と電解コンデンサ１１０との間に配置され、電解コンデンサ１１０の端子１１２が通る状態でその周辺に電解コンデンサ１１０が載る切り欠き部３２を有する。また、電解コンデンサ１１０をプリント配線板１００の上面に付勢する付勢手段としてのばね８０が備えられ、図３（ａ）に示すように、電解コンデンサ１１０は切り欠き部３２の一部を覆う状態でプリント配線板１００に載置される。つまり、平面視においてプリント配線板１００に電解コンデンサ１１０が載置された状態において切り欠き部３２の奥部（符号Ｃで示す部位）はプリント配線板１００が露出している。
【００２９】
フローはんだ付けを行う際には、図１に示すように、パレット１０における台座２０の貫通孔２１の上側開口部の端部周囲に樹脂２５をコーティングする。
次に、このように構成したはんだ付けパレット１０の作用について説明する。
【００３０】
図１，２，３に示すように、プリント配線板１００に電解コンデンサ１１０をフローはんだ付けする際において、プリント配線板１００のはんだ付け箇所をはんだ槽側に露出させる開口部（貫通孔２１）を形成したはんだ付けパレット１０を用いる。つまり、台座２０の上面に、スルーホール１０１に電解コンデンサ１１０の端子１１２が挿入されたプリント配線板１００が載置される。また、位置決め板５０の貫通孔５１により、電解コンデンサ１１０が位置決めされる。キャップ材７０により、台座２０の上のプリント配線板１００、電解コンデンサ１１０、位置決め板５０等が囲われる。プリント配線板１００と電解コンデンサ１１０の間に薄板３０，３１が互いに接近する方向から挿入されており、プリント配線板１００の上面をスライド可能な状態で配置される。
【００３１】
そして、電解コンデンサ１１０を搭載したプリント配線板１００に対しプリント配線板１００の下側から液体のフラックスを塗布し、はんだ槽に入れて台座２０の下面に電解コンデンサ１１０をフローはんだ付けするはんだが供給され、はんだ１２０（図４参照）を付ける。
【００３２】
その後、図５に示すように、２枚の薄板３０，３１を互いに離間する方向にスライドさせて電解コンデンサ１１０の端子１１２に対し薄板３０，３１の切り欠き部３２の開口部から抜く。即ち、薄板３０，３１を、電解コンデンサ１１０の本体部１１１とプリント配線板１００との間から取り外す。さらに、電解コンデンサ１１０およびプリント配線板１００を、はんだ付けパレット１０から外して、図６，７に示すように、電解コンデンサ１１０を実装したプリント配線板１００が得られる。
【００３３】
このフローはんだ付け工程において、はんだ槽に入れたときに、はんだの熱により液体のフラックスが蒸散する（気化する）。フラックスガスになると同時にはんだ槽のはんだと混ざり合って上昇していく。このとき、電解コンデンサ１１０の下部におけるプリント配線板１００のスルーホール１０１からのフラックスガスの蒸散を促すために、電解コンデンサ１１０の底面とプリント配線板１００の部品面との間に薄板３０，３１が挿入される。これにより、図３（ｃ）に示すように、フラックスガスは経路Ｒ１，Ｒ２で示すように、台座２０の下側から台座２０の貫通孔２１、プリント配線板１００のスルーホール１０１、薄板３０，３１の切り欠き部３２を通って台座２０の上方に抜けていき、はんだ上がりに悪影響を及ぼさない。よって、はんだ上り向上、はんだ実装品質向上につながる。
【００３４】
また、はんだ付け後において薄板３０，３１をスライドさせて電解コンデンサ１１０の端子１１２に対し薄板３０，３１の切り欠き部３２の開口部から抜かれる。よって、フラックスガスを抜くための治具として繰り返し使用することが可能となり、特許文献１におけるスペーサを用いた場合に比べ、はんだ付け工程で繰り返し使用することができるので、シンプルとなる。
【００３５】
また、電解コンデンサ１１０の底面とプリント配線板１００の部品面との間に薄板３０，３１があることで、電解コンデンサ１１０を押える力Ｆがプリント配線板１００に直接作用することを防ぎ、応力を薄板３０，３１に分散することができる。そのため、プリント配線板１００への応力負荷が軽減されるとともにプリント配線板に傷が付くことが未然に防止される。
【００３６】
また、図１に示すように、パレット１０における台座２０の貫通孔２１の上側の開口部の端部周囲に樹脂２５をコーティングすることで、プリント配線板１００のはんだ面とパレット１０の台座２０の貫通孔２１の上側開口部との間にある隙間を減少させ、フラックス侵入が防止され、プリント配線板１００のはんだ面の拭き取り工程が不要になる。
【００３７】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）はんだ付けパレット１０の構成として、プリント配線板１００と電解コンデンサ１１０の間に配置される薄板３０，３１を備え、薄板３０，３１は、プリント配線板１００の上面をスライド可能な状態で配置され、電解コンデンサ１１０の端子１１２が通る状態でその周辺に電解コンデンサ１１０が載る切り欠き部３２を有する。よって、フラックスガスを抜くための治具として繰り返し使用することができる。
【００３８】
詳しく説明する。電解コンデンサのはんだ付け時には電解コンデンサの実装時浮きを防止するために電解コンデンサの本体部をばねによりプリント配線板に押さえつけて実装する。このとき、電解コンデンサ底面とプリント配線板部品面が接触するため、電解コンデンサ下部のスルーホールからフラックスガスの蒸散が阻害され、はんだ上りに悪影響を与える。これに対し本実施形態によれば、電解コンデンサ１１０の底面とプリント配線板１００の部品面が接触せずに、電解コンデンサ１１０の下部のスルーホール１０１からフラックスガスの蒸散を阻害することなく、はんだ上りに悪影響は及ぼさない。
【００３９】
（２）台座２０の貫通孔２１の上側開口部とプリント配線板のはんだ面との間には隙間が発生して、この隙間からフラックスが侵入すると、実装後のプリント配線板のはんだ面に汚れが発生したり、侵入フラックスの拭き取りが必要となり、拭き取り工数が余分に必要となる。本実施形態では、パレットの台座２０の貫通孔２１の上側の開口部とプリント配線板１００のはんだ面との間には隙間が発生するが、この隙間を樹脂２５でシールしている。よって、フラックスの侵入を防止して実装後のプリント配線板１００におけるはんだ面の汚れが発生することなく、侵入フラックスの拭き取りが不要となり、拭き取り工数が余分に必要となることもない。
【００４０】
（３）電解コンデンサ１１０をプリント配線板１００の上面に付勢する付勢手段としてのばね８０を更に備える。この場合、薄板３０，３１上に電解コンデンサ１１０が搭載されているので、付勢力がプリント配線板１００に直接作用することを防ぎ、応力を薄板３０，３１に分散することができるため、プリント配線板１００への応力負荷を軽減できる。
【００４１】
（４）電解コンデンサ１１０は切り欠き部３２の一部を覆う状態でプリント配線板１００に載置される。よって、切り欠き部３２における電解コンデンサ１１０で覆われない部位（切り欠き部３２の奥部Ｃ）からフラックスガスを抜くことができる。即ち、図３（ｃ）で経路Ｒ１で示す切り欠き部３２の開口部側に加えて経路Ｒ２で示すように切り欠き部３２の奥部からフラックスガスを抜くことができる。
【００４２】
実施形態は前記に限定されるものではなく、例えば、次のように具体化してもよい。
・間隔保持板（薄板３０，３１）の切り欠き部３２は平面視が四角形状をなしていたが、その形状は、例えば三角形等でもよい。
【００４３】
・挿入実装部品は電解コンデンサ１１０であったが、電解コンデンサ以外の部品、例えば、抵抗器等であってもよい。
・ばね部支持板６０とキャップ材７０とは一体化したが、別体であってもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０…はんだ付けパレット、２０…台座、２１…貫通孔、３０…薄板、３１…薄板、３２…切り欠き部、５０…位置決め板、８０…ばね、１００…プリント配線板、１１０…電解コンデンサ、１１２…端子、１２０…はんだ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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