(57)【要約】【課題】印刷マスクを使用しないでプリント配線基板上にはんだペーストを直接塗布することによって、印刷マスクの保管場所や印刷マスクを印刷するスペース、印刷マスクの製作費用などを削減する。【解決手段】はんだペーストが充填された後に空気が充填されることにより、当該はんだペーストが加圧充填されるはんだペースト充填部３と、はんだペースト充填部３に加圧充填されたはんだペーストが電磁弁１３を介して供給されることによって、当該はんだペーストをプリント配線基板２０上に塗布するノズル部１４と、電磁弁１３の開閉動作を制御することによってノズル部１４へのはんだペーストの供給量を制御する処理実行部１０とを備えた。【選択図】図１
2011240511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだペーストが充填された後に空気が充填されることにより、当該はんだペーストが加圧充填されるはんだペースト充填部と、
前記はんだペースト充填部に加圧充填されたはんだペーストが電磁弁を介して供給されることによって、当該はんだペーストをプリント配線基板上に塗布するノズル部と、
前記電磁弁の開閉動作を制御することによって前記ノズル部へのはんだペーストの供給量を制御する処理実行部と
を備えたはんだ印刷装置。
【請求項２】
前記プリント配線基板の回路パターンに基づいて、前記はんだペーストを塗布する複数のはんだ塗布位置、前記各はんだ塗布位置を通過するはんだ塗布経路および前記各はんだ塗布位置での前記電磁弁の開時間を予め決定するはんだ動作決定部をさらに備え、
前記処理実行部は、前記はんだ動作決定部により決定された各はんだ塗布位置、はんだ塗布経路および前記電磁弁の開時間に基づいて、前記ノズル部を当該プリント配線基板上のはんだ塗布位置に移動させ、当該電磁弁の開閉動作を制御する
ことを特徴とする請求項１記載のはんだ印刷装置。
【請求項３】
はんだペースト充填部に、はんだペーストを充填した後に空気を充填することにより、当該はんだペーストを加圧充填するはんだペースト充填ステップと、
電磁弁の開閉動作を制御することにより、前記はんだペースト充填ステップにおいて加圧充填したはんだペーストのノズル部への供給量を制御する電磁弁開閉ステップと、
前記電磁弁開閉ステップにおいて前記電磁弁を介して前記ノズル部に供給したはんだペーストをプリント配線基板上に塗布するはんだペースト塗布ステップと
を有するはんだ印刷方法。
【請求項４】
前記電磁弁開閉ステップの前段で、予め決定した前記はんだペーストを塗布する複数のはんだ塗布位置および前記各はんだ塗布位置を通過するはんだ塗布経路に基づいて、前記ノズル部を前記プリント配線基板上のはんだ塗布位置に移動させるノズル部移動ステップとをさらに有し、
前記電磁弁開閉ステップは、前記各はんだ塗布位置および予め決定した前記各はんだ塗布位置での前記電磁弁の開時間に基づいて、当該電磁弁の開閉動作を制御する
ことを特徴とする請求項３記載のはんだ印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電子部品類のプリント配線基板上に電子部品を実装するために、フラックスを含むはんだペーストを塗布・定着させるはんだ印刷装置およびはんだ印刷方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子部品類（例えば、プラスチック基板、セラミック基板やガラスエポキシ基板など）の絶縁基板上に適当な方法で電子回路を形成したプリント配線基板が開発されている。このプリント配線基板上にＩＣ素子、半導体チップ、抵抗やコンデンサなどの電子部品をはんだ付けすることによって電子機器を構成している。
【０００３】
上記電子機器の製造において、電子部品のリード端子をプリント配線基板上の所定の電極部にはんだ付けする場合には、一般的にはまず、電極部に予めフラックスを含むはんだペーストを印刷マスクを用いて塗布する。次いで、所要の電子部品を位置決め配置した後、はんだペーストをリフロー炉によって加熱することによってはんだ付けを行う。
【０００４】
また、プリント配線基板の所定の電極部に対して、印刷マスクによって選択的にフラックスを塗布した後に、はんだ粉末を散布することでフラックス塗布部に選択的にはんだ粉末を付着させて、はんだおよびフラックスを塗布・定着させる方法もある（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−１６５０９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、従来のはんだ印刷方法では、印刷マスクを介してプリント配線基板上にはんだペーストを塗布している。あるいは、印刷マスクを介してプリント配線基板上にフラックスを塗布した後にはんだ粉末を付着させている。しかしながら、これらの方法では、プリント配線基板の回路パターンごとに印刷マスクが必要になるため、印刷マスクの保管場所や印刷マスク製作費用などが必要になるということが工場運営において課題となっていた。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、印刷マスクを使用しないでプリント配線基板上にはんだペーストを直接塗布することによって、印刷マスクの保管場所や印刷マスクを印刷するスペース、印刷マスクの製作費用などを削減することができるはんだ印刷装置およびはんだ印刷方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るはんだ印刷装置は、はんだペーストが充填された後に空気が充填されることにより、当該はんだペーストが加圧充填されるはんだペースト充填部と、はんだペースト充填部に加圧充填されたはんだペーストが電磁弁を介して供給されることによって、当該はんだペーストをプリント配線基板上に塗布するノズル部と、電磁弁の開閉動作を制御することによってノズル部へのはんだペーストの供給量を制御する処理実行部とを備えたものである。
【０００９】
また、この発明に係るはんだ印刷方法は、はんだペースト充填部に、はんだペーストを充填した後に空気を充填することにより、当該はんだペーストを加圧充填するはんだペースト充填ステップと、電磁弁の開閉動作を制御することにより、はんだペースト充填ステップにおいて加圧充填したはんだペーストのノズル部への供給量を制御する電磁弁開閉ステップと、電磁弁開閉ステップにおいて電磁弁を介してノズル部に供給したはんだペーストをプリント配線基板上に塗布するはんだペースト塗布ステップとを有するものである。
【発明の効果】
【００１０】
この発明によれば、上記のように構成したので、プリント配線基板上にはんだペーストを塗布する際に、電磁弁によってプリント配線基板上に塗布するはんだペーストの供給量を精密に制御するように構成したので、印刷マスクを使用しないでプリント配線基板上にはんだペーストを直接塗布することによって、印刷マスクの保管場所や印刷マスクを印刷するスペース、印刷マスクの製作費用などを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】この発明の実施の形態１に係るはんだ印刷装置の構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施の形態１におけるはんだペースト充填部の構成を示す図である。
【図３】この発明の実施の形態１における制御部の構成を示すブロック図である。
【図４】この発明の実施の形態１におけるデータベースの構成を示す図である。
【図５】この発明の実施の形態１における電磁弁の構成を示す図である。
【図６】この発明の実施の形態１に係るはんだ印刷装置によるはんだ印刷動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るはんだ印刷装置１の構成を示すブロック図である。
半田印刷装置１は、図１に示すように、コンプレッサ部２、はんだペースト充填部３、操作表示部４、制御部（ＣＰＵ）５および印刷部６から構成される。
【００１３】
コンプレッサ部２は、はんだペーストが充填されたはんだペースト充填部３に空気を充填するものである。
はんだペースト充填部３は、はんだペーストが加圧充填されるものである。図２に示すように、はんだペースト充填部３内には、はんだペーストが充填された後にコンプレッサ部２により空気が充填されることによって、このはんだペーストが加圧充填される。このはんだペースト充填部３に加圧充填されたはんだペーストは、圧力ホース７および印刷部６の後述する電磁弁１３を介して印刷部６の後述するノズル部１４に供給される。
【００１４】
操作表示部４は、作業者がはんだ印刷装置１に対して、はんだ印刷を行うプリント配線基板２０の回路パターンに応じた動作指示を行うための動作選択画面が表示されるものである。この操作表示部４を介して作業者により選択されたはんだ印刷装置１の動作指示を示す情報は制御部５に出力される。
また、操作表示部４には、印刷部６が稼動している際に、制御部５から出力された印刷部６の動作状況を示す情報も表示される。
【００１５】
制御部５は、操作表示部４から出力された動作指示情報に基づいて、印刷部６の動作を制御するものである。この制御部５は、図３に示すように、はんだ動作決定部８、データベース９および処理実行部１０から構成される。
【００１６】
はんだ動作決定部８は、登録されたプリント配線基板２０の各回路パターンに基づいて、はんだペーストを塗布する複数の位置（はんだ塗布位置）や各はんだ塗布位置を通過する経路（はんだ塗布経路）、各はんだ塗布位置での電磁弁１３の開時間（電磁弁開時間）を予め決定するものである。このはんだ動作決定部８により決定された各回路パターンに対するはんだ塗布位置、はんだ塗布経路および電磁弁開時間を示す動作データはデータベース９に出力される。
【００１７】
データベース９は、はんだ動作決定部８により決定された各回路パターンに対する動作データを関連付けて格納するものである。このデータベース９は、例えば図４に示すように、はんだ塗布経路（塗布番号）の順に、ＣＡＤデータから読み込んだプリント配線基板２０上のはんだ塗布位置（Ｘ，Ｙ座標）と、このはんだ塗布位置での電磁弁開時間（ｓ）とを関連付けて格納する。このデータベース９に関連付けて格納されたはんだ塗布経路、はんだ塗布位置および電磁弁開時間を示す動作データは処理実行部１０により抽出される。
【００１８】
処理実行部１０は、操作表示部４からの動作指示情報を入力した場合に、この動作指示に対応する動作データをデータベース９から抽出して、印刷部６の動作を制御するものである。この処理実行部１０では、抽出した動作データに含まれるはんだ塗布経路（塗布番号）の順に、はんだ塗布位置を参照してノズル部１４をプリント配線基板２０上の所定位置に移動させるためのノズル部駆動信号を生成し、電磁弁開時間を参照して電磁弁１３を開閉させるための電磁弁開閉信号を生成する。この処理実行部１０により生成されたノズル部駆動信号は印刷部６の後述するノズル部駆動回路１１に出力され、電磁弁開閉信号は印刷部６の後述する電磁弁開閉制御回路１２に出力される。
また、処理実行部１０は、ノズル部駆動回路１１および電磁弁開閉制御回路１２の動作状況を検出することによって印刷部６の動作状況を検出する。この処理実行部１０により検出された印刷部６の動作状況を示す情報は操作表示部４に出力される。
【００１９】
また、印刷部６は、制御部５による制御に従い、プリント配線基板２０上にはんだ印刷を行うものである。この印刷部６は、図１に示すように、ノズル部駆動回路１１、電磁弁開閉制御回路１２、電磁弁１３およびノズル部１４から構成されている。なお、ノズル部１４は、プリント配線基板２０が搬送される架台１５の上方に設置され、ボールネジ（不図示）が駆動することによって、プリント配線基板２０上の所定位置に移動可能に構成されている。
また、図１では印刷部６の各部を３個ずつ設けた場合について示しているが、これに限るものではなく１組以上設けていればよい。
【００２０】
ノズル部駆動回路１１は、処理実行部１０により生成されたノズル部駆動信号に従い、モータやエンコーダなどの駆動機構（不図示）を用いてボールネジを駆動させることによって、ノズル部１４をプリント配線基板２０上の所定のはんだ塗布位置に移動させるものである。なお、このノズル部駆動回路１１によるノズル部１４の移動は、ノズル部１４の位置を検出するセンサ（不図示）からの信号をフィードバック制御しながら行う。
【００２１】
電磁弁開閉制御回路１２は、処理実行部１０により生成された電磁弁開閉信号に従い、図５に示すように、シリンダ１６を電磁弁１３内通路を遮断／開放する方向に移動させることによって、電磁弁１３の開閉動作を精密に制御するものである。
【００２２】
電磁弁１３ははんだペースト充填部３に加圧充填されたはんだペーストが圧力ホース７を介して供給され、このはんだペーストをノズル部１４に供給するものである。この電磁弁１３は、電磁弁開閉制御回路１２によりシリンダ１６が電磁弁１３内通路を遮断／開放する方向に移動されることによって、はんだペーストのノズル部１４への供給量を精密に制御する。
【００２３】
ノズル部１４は、ノズル部駆動回路１１によりプリント配線基板２０上のはんだ塗布位置に移動され、電磁弁１３が開くことによって供給されたはんだペーストをプリント配線基板２０上に塗布するものである。
【００２４】
次に、上記のように構成されるはんだ印刷装置１によるはんだ印刷動作について説明する。
図６は、この発明の実施の形態１に係るはんだ印刷装置１によるはんだ印刷動作を示すフローチャートである。なお、はんだ印刷を行うプリント配線基板２０は、電子部品類（例えば、プラスチック基板、セラミック基板やガラスエポキシ基板など）の絶縁基板上に適当な方法で電子回路を形成したものである。このプリント配線基板２０は、はんだ印刷を行う架台１５上の所定位置に自動搬送される仕組みになっている。
また、はんだ動作決定部８は、登録されたプリント配線基板２０の各回路パターンに基づいて、はんだ塗布位置、はんだ塗布経路および電磁弁開時間を予め決定して、データベース９に関連付けて格納している。
【００２５】
はんだ印刷装置１によるはんだ印刷動作では、図６に示すように、まず、コンプレッサ部２は、はんだペーストが充填されたはんだペースト充填部３内に空気を充填することによって、はんだペーストを加圧充填する（ステップＳＴ６１、はんだペースト充填ステップ）。
【００２６】
その後、操作表示部４は、作業者によってはんだ印刷装置１に対する動作指示が行われると、この動作指示を示す情報を印刷部６に出力する（ステップＳＴ６２）。
次いで、印刷部６の処理実行部１０は、操作表示部４から作業者による動作指示情報を入力すると、データベース９からこの動作指示情報に対応する動作データを抽出する（ステップＳＴ６３）。また、処理実行部１０は、はんだ塗布カウントｉを１に設定し、はんだ塗布終了番号ｉｍａｘを動作データに含まれる塗布番号の最終番号に設定する。
【００２７】
次いで、印刷部６の処理実行部１０は、はんだ塗布カウントｉに該当する塗布番号に関連付けられたはんだ塗布位置および電磁弁開時間に基づいて、ノズル部駆動信号および電磁弁開閉信号を生成する（ステップＳＴ６４）。この処理実行部１０に生成されたノズル部駆動信号はノズル部駆動回路１１に出力され、電磁弁開閉信号は電磁弁開閉制御回路１２に出力される。
【００２８】
次いで、ノズル部駆動回路１１は、処理実行部１０からのノズル部駆動信号に従い、駆動機構を用いてボールネジを駆動させ、ノズル部１４をプリント配線基板２０上のはんだ塗布位置に移動させる（ステップＳＴ６５、ノズル部移動ステップ）。
次いで、電磁弁開閉制御回路１２は、処理実行部１０からの電磁弁開閉信号に従い、電磁弁１３を開閉させる（ステップＳＴ６６、電磁弁開閉ステップ）。この電磁弁開閉制御回路１２により電磁弁１３が開かれることによって、圧力ホース７を介してはんだペースト充填部３に加圧充填されたはんだペーストがノズル部１４に供給される。
【００２９】
次いで、ノズル部１４は、供給されたはんだペーストをプリント配線基板２０上に塗布する（ステップＳＴ６７、はんだペースト塗布ステップ）。これによって、電磁弁１３が閉じるまでの時間に比例した分、加圧充填されたはんだペーストがノズル部１２からプリント配線基板２０上のはんだ塗布位置に定量で高速塗布される。
【００３０】
次いで、処理実行部１０は、はんだ塗布カウントｉがはんだ塗布終了番号ｉｍａｘとなったかを判断する（ステップＳＴ６８）。
このステップＳＴ６８において、処理実行部１０は、はんだ塗布カウントｉがはんだ塗布終了番号ｉｍａｘではない、すなわち、はんだ塗布経路の途中であると判断した場合には、次いで、はんだ塗布カウントｉをインクリメントする（ステップＳＴ６９）。その後、シーケンスはステップＳＴ６４に戻り、次のはんだ塗布位置でのはんだペーストの塗布を実行する。
一方、ステップＳＴ６８において、処理実行部１０は、はんだ塗布カウントｉがはんだ塗布終了番号ｉｍａｘである、すなわち、はんだ塗布経路をすべて通過したと判断した場合には、プリント配線基板２０へのはんだ印刷を終了する。
【００３１】
以上のように、この実施の形態１によれば、プリント配線基板２０上の所定位置にノズル部１４からのはんだペーストを塗布する際に、電磁弁１３によりはんだペーストの供給量を精密に制御するように構成したので、印刷マスクを使用しないでプリント配線基板上にはんだペーストを直接塗布することによって、印刷マスクの保管場所や印刷マスクを印刷するスペース、印刷マスクの製作費用などを削減することができる。
【００３２】
なお、この実施の形態１では、はんだ動作決定部８において、はんだ塗布位置、はんだ塗布経路および電磁弁開時間を決定する場合について示したが、これに限るものではなく、上記に加えて、例えば、電磁弁１３を開閉する速度や電磁弁１３を開閉するタイミングを決定してもよい。このように構成して、電磁弁１３の開閉速度やタイミングを制御することによって、ノズル部１４からプリント配線基板２０上に塗布されるはんだペーストの供給量をさらに精密に制御することができる。
【符号の説明】
【００３３】
１  はんだ印刷装置、２  コンプレッサ部、３  はんだペースト充填部、４  操作表示部、５  制御部、６  印刷部、７  圧力ホース、８  はんだ動作決定部、９  データベース、１０  処理実行部、１１  ノズル部駆動回路、１２  電磁弁開閉制御回路、１３  電磁弁、１４  ノズル部、１５  架台、１６  シリンダ、２０  プリント配線基板。
【図１】
2011240511.tif 000003
【図２】
2011240511.tif 000004
【図３】
2011240511.tif 000005
【図４】
2011240511.tif 000006
【図５】
2011240511.tif 000007
【図６】
2011240511.tif 000008