(57)【要約】【課題】  浸漬法によるプリント基板の自動はんだ付け方法において、隣接するリード間に溶融はんだが連なる所謂ブリッジ現象を効果的に防止するはんだ付け方法と、該はんだ付け方法に用いられるブリッジ防止用ガイド板を提供する。【解決手段】  溶融はんだ槽を通過する過程でプリント基板のスルーホールに、リードを介して各種電子部品をはんだ付けする方法において、はんだ付け用冶具の基板面、中間層およびはんだ面に、表面をメッシュ状に加工したシート状のブリッジ防止用ガイド板を介在させ、しかる後に溶融はんだ槽ではんだ付けするプリント基板のはんだ付け方法、並びに該はんだ付け方法において用いられるブリッジ防止用ガイド板。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融はんだ槽を通過する過程でプリント基板のスルーホールに、リードを介して各種電子部品をはんだ付けする方法において、はんだ付け用冶具の基板面、中間層およびはんだ面に、表面をメッシュ状に加工したシート状のブリッジ防止用ガイド板を介在させ、しかる後に溶融はんだ槽ではんだ付けすることを特徴とするプリント基板のはんだ付け方法。
【請求項２】
前記ブリッジ防止用ガイド板が、表面をメッシュ状に加工された金属または耐熱性樹脂からなる、シート状の薄板によって形成されることを特徴とする請求項１に記載のプリント基板のはんだ付け方法。
【請求項３】
溶融はんだ槽を通過する過程でプリント基板のスルーホールに、リードを介して各種電子部品をはんだ付けする方法において、はんだ付け用冶具の基板面、中間層およびはんだ面に介在して、溶融はんだによるブリッジの形成を防止することを特徴とするブリッジ防止用ガイド板。
【請求項４】
前記ブリッジ防止用ガイド板が、表面をメッシュ状に加工された金属または耐熱性樹脂からなる、シート状の薄板によって形成されることを特徴とする請求項３に記載のブリッジ防止用ガイド板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板を溶融はんだ槽の溶融はんだに接触させることにより、該基板上に各種電子部品をはんだ付けする方法と、該はんだ付けに際してリード間に溶融はんだが連なる所謂ブリッジ現象を防止するための、ブリッジ防止用ガイド板に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板に対する各種電子部品等のはんだ付け方法は、大別して鏝付け法、リフロー法および浸漬法がある。これらの中で鏝付け法は軸心に松脂を充填したはんだ線をプリント基板の半田付け部に当接して、該はんだ線をはんだ鏝で加熱溶融させながらはんだ付けを行うものであり、その生産性は極めて悪いものであるが、耐熱性に劣る電子部品をはんだ付けしたり、他のはんだ付け方法で発生した未はんだやブリッジ等のはんだ付け不良を修正する方法としては、依然として重宝されている。また、リフロー法ははんだ粉末とペースト状フラックスによって調製された粘調性のソルダーペーストを、スクリーン印刷やディスペンサー吐出による手段によってプリント基板上の必要箇所に塗布し、その後該基板をリフロー炉のような加熱装置において加熱することによってはんだ付けを行う方法である（例えば、特許文献１参照）。このリフロー法は、選択される複数の必要箇所に同時にはんだ付けができるため、信頼性と生産性に優れた方法であるが、所定のはんだ粉末を製造するために多くの工程を要し、しかも特定の粒度のはんだ粉末を得るためには歩留まりが悪く、高コストとなるという問題があり、それに起因してコンピューターや携帯電話など、比較的に付加価値の高い電子機器に限って採用されるはんだ付け方法である。
【０００３】
一方、浸漬法は自動はんだ付け装置を用いてプリント基板に複数の電子部品を同時にはんだ付けする方法であり、該自動はんだ付け装置の噴流はんだ槽の噴流ノズルから噴流する溶融はんだに、プリント基板を接触させながら順次はんだ付けするため、はんだ自体を得るためには手間の係る加工を要さず、多数のはんだ付け箇所を一連の作業ではんだ付けするという経済性と生産性に優れた方法である。従って現在においてはテレビ、ビデオ、ＤＶＤ、各種オーディオ機器、家電製品などの電子回路を構成するための、プリント基板のはんだ付け方法として広く採用されている。
【０００４】
上記の浸漬法における従来の自動はんだ付け装置は、例えば図８に示すようにフラクサー２０、プリヒーター３０、噴流はんだ槽４０、冷却機５０等の処理装置が順次備えられており、これらの処理装置上にプリント基板を搬送する搬送装置が設置されている。該自動はんだ付け装置におけるプリント基板のはんだ付け方法は、該プリント基板（図示せず）を搬送装置によって矢印方向へ搬送しながら、フラクサー２０によってフラックスを塗布した後、プリヒーター３０において予備加熱を施し、噴流はんだ槽４０ではんだ付け部への溶融はんだの侵入を促し、次いで冷却機５０で侵入した溶融はんだを冷却固化してろう付を完了する仕組みとなっている。この際、噴流はんだ槽４０は荒波はんだ槽６０と仕上げはんだ槽７０のダブルウェーブはんだ槽を構成し、荒波はんだ槽６０で形成されたツララやブリッジなどのはんだ付け不良を、仕上げはんだ槽７０における穏やかな噴流波によって修正するように構成されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−１９８９３２号公報（第１〜４頁、図１〜６）
【特許文献２】特許第２６８７２１８号公報（第１〜３頁、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところでプリント基板のはんだ付けは、プリント基板上に形成されたスルーホールに、その表面から例えばコネクタ等の電子部品のリードを挿入して、該リードとスルーホール間をはんだによって接続したり、プリント基板の裏側に搭載された電子部品の電極とプリント基板のランドとを接続することによって行われるため、溶融したはんだは細いスルーホールの内部や角ばった電子部品の隅部にまで、十分に侵入しないとはんだの付着しない未はんだが生ずる。また、上記従来技術においても明らかなように、プリント基板に溶融したはんだを付着させる噴流はんだ槽には、溶融はんだを荒れた状態で噴流させる一次噴流ノズルと、溶融はんだを穏やかな状態で噴流させる二次噴流ノズルとが設けられ、所謂ダブルウェーブはんだ槽を構成している。この一次噴流ノズルは強い吐出力を以ってプリント基板のスルーホールや電子部品等の隅部に溶融はんだを侵入させ、未はんだを防ぐために機能するが、該一次噴流ノズルによって形成される溶融はんだの荒波は、文字通り荒れた状態ではんだ付け部に接触するため、はんだ付け部にツララやブリッジが形成される。プリント基板にツララが形成されると、その尖った先端から放電して電子機器の破壊を招くことが懸念され、また、ブリッジが形成されてリード間が連なると、電子回路に短絡が生じて電子機器の機能が損なわれることがある。そこで一次噴流ノズルによって発生したツララやノズルを、上記二次噴流ノズルによる穏やかな溶融はんだ波によって再溶融させて除去するように構成されている。
【０００６】
このようにダブルウェーブ方式の噴流はんだ槽の開発と工程の改良が相俟って、プリント基板におけるはんだ付け方法は著しく改善され、生産性の向上に加えて製品の信頼性も大幅に向上した。然しながら近年、高密度の集積回路用ＩＣチップなど、多機能な電子部品の開発が著しく進化して、それらの電子部品を搭載するためのプリント基板のはんだ付け方法においては、リードのピッチ間隔がますます狭隘化されるなどなお改善の余地を残し、かつ煩雑な工程を重ねるはんだ付け方法を採用しているにも拘らず、依然としてはんだ付不良、とりわけブリッジの発生については未だ十分な防止対策が確立されておらず、手間の掛かるはんだ付け後の修正作業が必要不可欠となるなど、生産性の向上と品質の信頼性の確保などについては更に解決を望まれる課題が残されていた。本発明は斯かる課題を解決することを所期の目的とし、簡略な手段によってブリッジの発生を防止するプリント基板のはんだ付け方法と、ブリッジ防止用ガイド板を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための本発明によるプリント基板のはんだ付け方法は、溶融はんだ槽を通過する過程でプリント基板のスルーホールに、リードを介して各種電子部品をはんだ付けする方法において、はんだ付け用冶具の基板面、中間層およびはんだ面に、表面をメッシュ状に加工したシート状のブリッジ防止用ガイド板を介在させ、しかる後に溶融はんだ槽ではんだ付けすることを特徴的構成要件とするものである。
【０００８】
また、本発明による上記プリント基板のはんだ付け方法において、前記ブリッジ防止用ガイド板が、表面をメッシュ状に加工された金属もしくは耐熱性樹脂からなるシート状の薄板によって形成されることを特徴とするものである。
【０００９】
さらに本発明によるブリッジ防止用ガイド板は、溶融はんだ槽を通過する過程でプリント基板のスルーホールに、リードを介して各種電子部品をはんだ付けする方法において、はんだ付け用冶具の基板面、中間層およびはんだ面に介在して、溶融はんだによるブリッジの形成を防止することを特徴的構成要件とするものである。
【００１０】
また、本発明による前記ブリッジ防止用ガイド板が、表面をメッシュ状に加工された金属もしくは耐熱性樹脂からなるシート状の薄板によって形成されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る上記プリント基板のはんだ付け方法によれば、静波状態におけるはんだ浴との接触によってプリント基板のスルーホールへのリードのはんだ付けが完了するので、主として荒波噴流槽における溶融はんだ粒の飛散に起因するツララが発生せず、しかも該プリント基板とはんだ浴面との間に介在するブリッジ防止用ガイド板によって、リード間に連なる溶融はんだが絶たれてブリッジの形成が未然に防止され、若しくは該ブリッジ防止用ガイド板を取り外すことによって、前記リードのピッチ間に連なって形成されたブリッジが同時に除去されるため、はんだ付け後の修正作業は完全に省略される。また、従来から汎用されている荒波噴流はんだ槽によるはんだ付け後、仕上げはんだ槽によるはんだ不良の修正工程を要することもなく、はんだ付け面におけるブリッジが容易に除去されるため、プリント基板における電子回路の形成のためのはんだ付けが簡略な操作によって容易に実施できる。従って高密度集積回路を有する各種電子部品等を搭載するプリント基板を、高い信頼性を維持しながら低価格で提供することが可能となる。
【００１２】
また、本発明のプリント基板のはんだ付け方法に用いられるブリッジ防止用ガイド板は、汎用性の素材を用いて容易に作製することができるため、プリント基板はんだ付け方法におけるブリッジ防止用ガイド板として安価に提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について添付した図面に基づいて更に詳細に説明する。  
図１は本発明のプリント基板のはんだ付け方法に係る一実施例を示す拡大断面図、図２は本発明のプリント基板のはんだ付け方法に係る他の実施例を示す拡大断面図、図３は本発明のプリント基板のはんだ付け方法に用いられるブリッジ防止用ガイド板の一実施例を模式的に示す拡大平面図、図４は本発明のプリント基板のはんだ付け方法に係るさらに他の実施例を示す拡大断面図、図５は本発明のプリント基板のはんだ付け方法に係るさらに他の実施例を示す拡大断面図、図６は本発明のプリント基板のはんだ付け方法に用いられるブリッジ防止用ガイド板の他の実施例を模式的に示す拡大平面図、図７は同じくさらに他の実施例のブリッジ防止用ガイド板を模式的に示す拡大平面図である。
［実施例］
【００１４】
以下本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はこれによって拘束されるものではなく、本発明の主旨の範囲内において自由に設計変更が可能である。
【００１５】
本発明において用いられる上記ブリッジ防止用ガイド板は、基本的にはステンレス鋼など耐食性金属の薄板をシート状に延伸したものを素材として形成され、その表面はプリント基板のスルーホールに対応してメッシュ状に加工され、プリント基板とはんだ浴面との間に介在するようはんだ付け用冶具によって固定される。この際、プリント基板に搭載される電子部品のリードは、プリント基板に形成されたスルーホールに挿入され、ブリッジ防止用ガイド板のメッシュ状の貫通孔を通してはんだ浴面に接触する。次いではんだ浴面の上昇に伴って溶融はんだはスルーホール内に侵入し、リードと基板のスルーホールとのはんだによる接続が完了する。冷却固化が確認された後、はんだ冶具からプリント基板を取り外すと、シート状のブリッジ防止用ガイド板は、プリント基板の裏面から容易に剥離し、リードのピッチ間に連なっていた溶融はんだによるブリッジも同時に除去され、リードとプリント基板のスルーホールとは、健全な形で溶着するよう構成されている。
【００１６】
一方、本発明に関連する他のブリッジ防止用ガイド板は、シート状の耐熱性樹脂を素材として形成され、はんだ用冶具の中間層もしくははんだ浴面に接して介在し、溶融はんだが離れる際にリード間に連なるはんだを絶って、ブリッジが形成するのを未然に防ぐために機能するものであり、用いられる耐熱性樹脂としてはポリアミド類が好ましく採用される。なおこの際、シート状の耐熱性樹脂を素材として形成される当該ブリッジ防止用ガイド板に代えて、前記金属製薄板をメッシュ状に加工したシート状のブリッジ防止用ガイド板が、何ら差し支えなく用いられることは言うまでも無い。
【実施例１】
【００１７】
プリント基板１として、板厚１．６ｍｍの基材がガラス繊維から成るリジッド基板を採用し、図１に示すように該基板１にリード３つき電子部品２をはんだ付けするに際し、溶融はんだ浴と前記基板１との間に介在するようにして、板厚が０．１５ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼製でシート状のブリッジ防止用ガイド板５を戴置し、はんだ付け用冶具によって固定した。該ブリッジ防止用ガイド板５の表面には、図３に模式的に示すようなメッシュ５−１が、前記プリント基板１のスルーホール４に対応するようにして形成され、電子部品２のリード３は該スルーホール４に挿入され、ブリッジ防止用ガイド板５の当該メッシュ５−１を突き抜けて溶融はんだの浴面（図示せず）に向かって突出する。このようにしてセットされたプリント基板１を、図示を省略した自動はんだ付け装置における搬送手段によって噴流はんだ槽上に移動し、上昇したはんだ浴面に浸漬してスルーホール４への溶融はんだの侵入を果たし、該スルーホール４へのリード３の接合を完了する。その後自動はんだ付け装置における工程の流れの中で、強制的に冷却固化されたプリント基板１をはんだ付け冶具から取外し、さらに前記ブリッジ防止用ガイド板５を剥離すると、隣接するリード３のピッチ間において連なって形成されていたブリッジも同時に除去され、該リード３のピッチ間におけるブリッジは皆無であった。また、スルーホール４内においてリード３は健全な状態ではんだ付けされていることが確認された。
【実施例２】
【００１８】
図２に示すようにプリント基板１ａにはんだ付けされる電子部品２ａが、２列で複数段のリード３ａを有するコネクタ部品であることを除いて、他は実施例１と実質的に同様にしてプリント基板１ａに対する電子部品のはんだ付けを実施した。なお、この際に用いたブリッジ防止用ガイド板は材質的には実施例１と同様の素材を用い、図６において模式的に示されるように加工したブリッジ防止用ガイド板５ａを採用し、はんだ付け終了後のブリッジの除去、並びにスルーホール４ａにおけるリード３ａのはんだ付け状態等は、実施例１とほぼ同様の成果が確認された。
【実施例３】
【００１９】
プリント基板１ｂにはんだ付けする電子部品２ｂとして、５列で複数段のリード３ｂを供えたコネクタを採用し、図４に示すようにはんだ付け用冶具６ｂの中間層（プリント基板１ｂの裏面とはんだ浴面の中間層）に、図７に示すようなメッシュ構造に加工された板厚０．１５ｍｍのオーステナイト系ステンレス鋼製のブリッジ防止用ガイド板５ｃを介在させた以外は、実質的に実施例１と同様にしてプリント基板１ｂに対する電子部品２ｂのはんだ付けを実施した。はんだ用冶具６ｂの中間層に位置して溶融はんだ浴とプリント基板１ｂとの間に介在する本実施例におけるブリッジ防止用ガイド板５ｂは、はんだ浴面から離れる際にリード３ｂ間に連なる溶融はんだを絶ち、隣接するリード３ｂのピッチ間に連なるブリッジの形成が未然に防止されると共に、プリント基板１ｂにおけるスルーホール４ｂと、それぞれのリード３ｂとは完璧な状態ではんだ付けされ、得られたプリント基板の電子回路が健全な状態で機能することが確認された。
【実施例４】
【００２０】
ブリッジ防止用ガイド板５ｃの取付け位置を、図５に示すようにはんだ冶具６ｃの下端部、はんだ浴面に近接して設置した以外は上記実施例３と同様にしてプリント基板１ｃに対する電子部品２ｃのはんだ付けを実施した。その結果、実施例３とほぼ同様の成果が確認された。
【産業上の利用可能性】
【００２１】
上記各実施例からも明らかなように、本発明に係る上記プリント基板のはんだ付け方法によれば、静波状態におけるはんだ浴との接触によってプリント基板のスルーホールへのリードのはんだ付けが完了するので、主として荒波噴流槽における溶融はんだ粒の飛散に起因するツララが発生せず、しかも該プリント基板とはんだ浴面との間に介在したブリッジ防止用ガイド板を取り外すことによって、前記リードのピッチ間に連なって形成されたブリッジが同時に除去されるため、はんだ付け後の修正作業は完全に省略される。また、従来から汎用されている荒波噴流はんだ槽によるはんだ付け後、仕上げはんだ槽によるはんだ不良の修正工程を要することもなく、はんだ付け面におけるブリッジが容易に除去されるため、プリント基板における電子回路の形成のためのはんだ付けが簡略な操作によって容易に実施できる。従って高密度集積回路を有する各種電子部品等を搭載するプリント基板を、高い信頼性を維持しながら低価格で提供することが可能となる。
【００２２】
また、本発明のプリント基板のはんだ付け方法に用いられるブリッジ防止用ガイド板は、汎用性の素材を用いて容易に作製することができるため、プリント基板のはんだ付け方法におけるブリッジ防止用のガイド板として安価に提供することができるので、当該技術分野におけるブリッジ防止用ガイド板、若しくはプリント基板のはんだ付け方法として幅広く採用されることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明のプリント基板のはんだ付け方法に係る一実施例を示す拡大断面図である。
【図２】本発明のプリント基板のはんだ付け方法に係る他の実施例を示す拡大断面図である。
【図３】本発明のプリント基板のはんだ付け方法に用いられるブリッジ防止用ガイド板の一実施例を模式的に示す拡大平面図である。
【図４】本発明のプリント基板のはんだ付け方法に係るさらに他の実施例を示す拡大断面図である。
【図５】本発明のプリント基板のはんだ付け方法に係るさらに他の実施例を示す拡大断面図である。
【図６】本発明のプリント基板のはんだ付け方法に用いられるブリッジ防止用ガイド板の他の実施例を模式的に示す拡大平面図である。
【図７】同じく本発明のプリント基板のはんだ付け方法に用いられるさらに他の実施例のブリッジ防止用ガイド板を模式的に示す拡大平面図である。
【図８】従来のプリント基板のはんだ付け方法に用いられる自動はんだ付け装置を、模式的に示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００２４】
１、１ａ、１ｂ、１ｃ                          プリント基板
２、２ａ、２ｂ、２ｃ                          電子部品
３、３ａ、３ｂ、３ｃ                          リード
４、４ａ、４ｂ、４ｃ                          スルーホール
５、５ａ、５ｂ、５ｃ                          ブリッジ防止用ガイド板
５−１、５ａ−１、５ｂ−１                    メッシュ
５−２、５ａ−２、５ｂ−２                    ホール
５−３、５ａ−３、５ｂ−３                    取付け孔
６、６ａ、６ｂ、６ｃ                          はんだ付け用冶具
【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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【図８】
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