(57)【要約】【課題】  プリント基板を容易かつ確実に狭持する。【解決手段】  塗布されたはんだ８上に電子部品９、１０が配置されたプリント基板２を搬送するための搬送コンベア３と、搬送コンベア３上のプリント基板２のはんだ８を溶融するための加熱炉４とを備えたリフローはんだ付け装置において、搬送されるプリント基板２の搬送方向Ａの前後辺部に係合される断面略コ字状の保持部材１１と、保持部材１１に係合して加熱炉４内を搬送されるプリント基板２の辺部を挟持すべく、その保持部材１１の溝１２内に設けられると共に、熱膨張係数の異なる板１４、１５を複数枚積層して形成されるばね部材１３とを備える。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布されたはんだ上に電子部品が配置されたプリント基板を搬送するための搬送コンベアと、該搬送コンベア上のプリント基板のはんだを溶融するための加熱炉とを備えたリフローはんだ付け装置において、搬送されるプリント基板の搬送方向の前後辺部に係合される断面略コ字状の保持部材と、該保持部材に係合して加熱炉内を搬送されるプリント基板の辺部を挟持すべく、その保持部材の溝内に設けられると共に、熱膨張係数の異なる板を複数枚積層して形成されるばね部材とを備えたことを特徴とするプリント基板の反り防止治具。
【請求項２】
上記ばね部材は、複数枚の板を溶接して積層される請求項１記載のプリント基板の反り防止治具。
【請求項３】
積層したばね部材は、上記プリント基板に近い側の板の熱膨張係数が、上記プリント基板から遠い側の板の熱膨張係数よりも小さい請求項１又は２記載のプリント基板の反り防止治具。
【請求項４】
上記保持部材の溝内に設けられた押え平板を備え、上記ばね部材は、上記押え平板を介して上記プリント基板の辺部を挟持する請求項１から３いずれか記載のプリント基板の反り防止治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品をプリント基板にリフローはんだ付けするための装置に係り、はんだ付けの際の熱によるプリント基板の反りを防止するための治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品をプリント基板にはんだ付けする際にリフローはんだ付け装置が使用されている。リフローはんだ付け装置は、プリント基板に予め塗布されたはんだを加熱して、そのはんだを溶融させることによりはんだ付けを行う装置である。このようなリフローはんだ付け装置においては、はんだ付けの際の熱によるプリント基板の反りを防止すべく、反り防止治具が用いられる。
【０００３】
図６（ａ）に示す従来の反り防止治具３１は、プリント基板（図示せず）の辺部と係合される断面略コ字状の保持部材３２を備えている。この反り防止治具３１においては、図６（ｂ）に示すように、プリント基板を狭持すべく、保持部材３２の溝３３の開口部３４の間隔がプリント基板の厚さと等しくなるように調整する。そして、反り防止治具３１の保持部材３２を、プリント基板に嵌め込むことで、プリント基板の反りを防止していた。
【０００４】
【特許文献１】実開平５−２５７７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記の反り防止治具では、加熱時にゆるまないように、保持部材の溝の開口部の間隔が、保持部材の長手方向にわたって均一となるように調整する必要があり、その調整に時間がかかった。
【０００６】
また、上記の反り防止治具では、保持部材を調整する際に、保持部材をペンチ等の工具でかしめて使用することもあるが、それにより溝に突起ができてしまい、その突起によりプリント基板を傷つけてしまうことがあった。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、プリント基板を容易かつ確実に狭持することができるプリント基板の反り防止治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、塗布されたはんだ上に電子部品が配置されたプリント基板を搬送するための搬送コンベアと、該搬送コンベア上のプリント基板のはんだを溶融するための加熱炉とを備えたリフローはんだ付け装置において、搬送されるプリント基板の搬送方向の前後辺部に係合される断面略コ字状の保持部材と、該保持部材に係合して加熱炉内を搬送されるプリント基板の辺部を挟持すべく、その保持部材の溝内に設けられると共に、熱膨張係数の異なる板を複数枚積層して形成されるばね部材とを備えたことを特徴とするプリント基板の反り防止治具である。
【０００９】
請求項２の発明は、上記ばね部材は、複数枚の板を溶接して積層される請求項１記載のプリント基板の反り防止治具である。
【００１０】
請求項３の発明は、積層したばね部材は、上記プリント基板に近い側の板の熱膨張係数が、上記プリント基板から遠い側の板の熱膨張係数よりも小さい請求項１又は２記載のプリント基板の反り防止治具である。
【００１１】
請求項４の発明は、上記保持部材の溝内に設けられた押え平板を備え、上記ばね部材は、上記押え平板を介して上記プリント基板の辺部を挟持する請求項１から３いずれか記載のプリント基板の反り防止治具である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、プリント基板を容易かつ確実に狭持することができるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好適な一実施形態を添付図面に基づいて詳述する。
【００１４】
本実施形態のプリント基板の反り防止治具は、リフローはんだ付け装置を用いて、電子部品をプリント基板にはんだ付けする際に、そのはんだ付けの際の熱によるプリント基板の反りを防止するために用いられるものである。本実施形態のリフローはんだ付け装置は、プリント基板を搬送するための搬送コンベアを備えている。プリント基板の搬送方向の両側辺部は、搬送コンベアによって把持される。本実施形態の反り防止治具は、搬送コンベアに把持されない、プリント基板の搬送方向の前後辺部に取り付けられる。
【００１５】
図１は、本発明の一実施形態に係る反り防止治具を取り付けたプリント基板の平面図である。図２は、図１のII−II線断面図である。図３は、図２のIII−III線断面図である。図４は、リフローはんだ付け装置の概略図である。
【００１６】
図４に示すように、リフローはんだ付け装置１は、プリント基板２を搬送するための搬送コンベア３と、搬送コンベア３上のプリント基板２のはんだを溶融するための加熱炉４と、加熱炉４において溶融されたはんだを固化するための冷却装置５とを備えている。搬送コンベア３は、平行二条の搬送チェーン６によりプリント基板２の搬送方向（図１及び図４中に矢印Ａで示す）の両側辺部（図１中の上下側）を把持して、プリント基板２を搬送する構成となっている。搬送されるプリント基板２の搬送方向Ａの前後辺部（図１中の左右側）には、反り防止治具７が取り付けられる。
【００１７】
図１に示すように、プリント基板２には、予めペースト状のはんだ８が塗布されており、そのはんだ８上には表面実装部品であるＩＣ９や、チップ抵抗１０等が配置されている。表面実装部品は、表面実装技術でプリント基板に実装することのできる電子部品である。
【００１８】
図１から図３に示すように、本実施形態の反り防止治具７は、プリント基板２の搬送方向Ａの前後辺部に係合される断面略コ字状の保持部材１１を備えている。保持部材１１は、金属材料からなる。保持部材１１の溝１２内には、保持部材１１に係合してリフローはんだ付け装置１の加熱炉４内を搬送されるプリント基板２の辺部を挟持するためのばね部材１３が上下に複数（図示例では上下に四つずつ）設けられる。
【００１９】
ばね部材１３は、熱膨張係数（線膨張係数或いは体積膨張係数）の異なる板１４、１５を複数枚（図示例では二枚）積層して形成される。ばね部材１３の板１４、１５は、金属材料からなる。ばね部材１３は、複数枚の板１４、１５を溶接（或いは圧接）して積層される。積層したばね部材１３は、プリント基板２に近い側の板１４の熱膨張係数が、プリント基板２から遠い側の板１５の熱膨張係数よりも小さい。このようなばね部材１３が、その一端部を保持部材１１の溝１２にスポット溶接により取り付けられている（接合箇所を符号１６で示す）。
【００２０】
保持部材１１の溝１２内であって、ばね部材１３とプリント基板２との間には、金属材料からなる押え平板１７が上下に設けられている。詳しくは、押え平板１７は、上下のばね部材１３の他端部にスポット溶接により取り付けられている（接合箇所を符号１８で示す）。このようにすることで、ばね部材１３は、押え平板１７を介してプリント基板２の辺部を挟持する。
【００２１】
上下の押え平板１７の間隔は、プリント基板２の厚さと略等しい。このように、上下の押え平板１７の間隔を、プリント基板２の厚さと略等しくすることで、プリント基板２と押え平板１７との間に適度な隙間が形成され、反り防止治具７をプリント基板２に容易に取り付けることができると共に、反り防止治具７をプリント基板２に取り付けた際、ばね部材１３は、プリント基板２が保持部材１１から外れない程度に狭持することができる。また、ばね部材１３が押え平板１７を介してプリント基板２を狭持するようにすることで、プリント基板２を狭持する力が均一となる。
【００２２】
本実施形態においては、ばね部材１３と保持部材１１との接合箇所１６及びばね部材１３と押え平板１７との接合箇所１８が、上下対称かつ左右対称となるようにしている。このようにすることで、プリント基板２を狭持する力が均一となる。
【００２３】
図４に示すように、プリント基板２は、搬送コンベア３により加熱炉４へと搬送される。加熱炉４内において、プリント基板２に塗布されたはんだ８が加熱される。本実施形態においては、プリント基板２に塗布されたはんだ８は、予備加熱された後、２５０℃程度に本加熱される。これにより、プリント基板２に塗布されたはんだ８が溶融される。
【００２４】
加熱炉４内において、反り防止治具７のばね部材１３も加熱され、プリント基板２に近い側の板１４の熱膨張係数とプリント基板２から遠い側の板１５の熱膨張係数の差により、ばね部材１３は、熱膨張係数の小さい側、すなわちプリント基板２側に曲がる（図５参照）。プリント基板２側に曲がるばね部材１３は、押え平板１７をプリント基板２側へと移動させる。これにより、ばね部材１３は、押え平板１７を介して、プリント基板２を強固に狭持する。このようにすることで、反り防止治具７は、はんだ８を溶融する際の熱によるプリント基板２の反りを確実に防止することができる。
【００２５】
プリント基板２は、搬送コンベア３によりさらに冷却装置５へと搬送される。冷却装置５内において、プリント基板２に塗布され、加熱炉４で溶融されたはんだ８が冷却される。これにより、プリント基板２に塗布されたはんだ８が固化されて、ＩＣ９やチップ抵抗１０等がプリント基板２にはんだ付けされる。
【００２６】
冷却装置５内において、反り防止治具７のばね部材１３も冷却され、プリント基板２に近い側の板１４の熱膨張係数とプリント基板２から遠い側の板１５の熱膨張係数の差により、ばね部材１３は、熱膨張係数の大きい側、すなわちプリント基板２とは反対側に曲って元の形状に戻る（図３参照）。プリント基板２とは反対側に曲がるばね部材１３は、押さえ板１７をプリント基板２とは反対側へと移動させる。これにより、ばね部材１３がプリント基板２を狭持する力が弱まり、プリント基板２をリフローはんだ付け装置１から搬出した後、反り防止治具７をプリント基板２から容易に外すことができる。また、ばね部材１３は、プリント基板２が保持部材１１から外れない程度に狭持しているため、搬送されるプリント基板２から反り防止治具７が脱落することはない。
【００２７】
本実施形態においては、反り防止治具７は、搬送されるプリント基板２の搬送方向Ａの前後辺部に係合される断面略コ字状の保持部材１１と、保持部材１１に係合して加熱炉４内を搬送されるプリント基板２の辺部を挟持すべく、その保持部材１１の溝１２内に設けられると共に、熱膨張係数の異なる板１４、１５を複数枚積層して形成されるばね部材１３とを備え、積層したばね部材１３は、プリント基板２に近い側の板１４の熱膨張係数が、プリント基板２から遠い側の板１５の熱膨張係数よりも小さくなるように構成されている。このようにすることで、プリント基板２に塗布されたはんだ８を溶融する際の熱により、反り防止治具７のばね部材１３がプリント基板２側へと曲がって、ばね部材１３は押え平板１７をプリント基板２側へと移動させる。これにより、ばね部材１３は、押え平板１７を介して、プリント基板２を強固に狭持する。そのため、従来行っていたような保持部材の調整が不必要となる。また、保持部材の調整が不必要であるため、ペンチ等の工具で保持部材１１等をかしめる必要もない。そのため、保持部材１１等に突起ができてプリント基板２を傷つけることもない。
【００２８】
本発明は以上説明した実施形態には限定はされない。
【００２９】
例えば、積層したばね部材は、上述の実施形態とは逆に、プリント基板に近い側の板の熱膨張係数が、プリント基板から遠い側の板の熱膨張係数よりも大きくても良い。加熱炉内において、反り防止治具のばね部材が加熱され、プリント基板に近い側の板の熱膨張係数とプリント基板から遠い側の板の熱膨張係数の差により、ばね部材は、熱膨張係数の小さい側、すなわちプリント基板とは反対側に曲がる。プリント基板とは反対側に曲がるばね部材は、押え平板をプリント基板側へと移動させる。これにより、ばね部材は、押え平板を介して、プリント基板を強固に狭持する。
【００３０】
また、保持部材に押え平板を必ずしも設けなくても良い。しかしながら、保持部材に押え平板を設けた方が、プリント基板に傷をつけにくくすることができると共に、プリント基板を均一に押えることができるという利点がある。
【００３１】
また、ばね部材の数は上述の実施形態には限定はされない。例えば、ばね部材を、上下に三つ以下ずつ設けても良く、上下に五つ以上ずつ設けても良い。
【００３２】
また、保持部材の外形はいずれでも良い。つまり、保持部材が、搬送されるプリント基板の辺部に係合することができれば良い。
【００３３】
さらに、反り防止治具は、リフローはんだ付けの加熱の際に限らず、ディップはんだ付け或いはフローはんだ付け後の加熱の際にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態に係る反り防止治具を取り付けたプリント基板の平面図である。
【図２】図１のII−II線断面図である。
【図３】図２のIII−III線断面図である。
【図４】リフローはんだ付け装置の概略図である。
【図５】図１の実施形態に係る反り防止治具の要部拡大図であり、ばね部材がプリント基板側に曲がった状態を示す。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、従来の反り防止治具の側面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  リフローはんだ付け装置
２  プリント基板
３  搬送コンベア
４  加熱炉
７  反り防止治具
８  はんだ
９  ＩＣ（電子部品、表面実装部品）
１０  チップ抵抗（電子部品、表面実装部品）
１１  保持部材
１２  溝
１３  ばね部材
１４、１５  板
１７  押え平板
【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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