(57)【要約】【課題】コネクタの取り違えや逆付けを防止することができる基板搬送用パレットを提供する。【解決手段】複数の雌型の第２コネクタを、配線基板５０に搭載された複数の雄型の第１コネクタにそれぞれ個別に係合させ得る位置及び向きで固定した押さえ板１０より、それら第２コネクタにそれぞれ係合した第１コネクタを介して、配線基板５０をパレット本体２に向けて押さえるようにし、何れかの第２コネクタとそれに対応する第１コネクタとが係合しない場合には、押さえ板１０をパレット本体２に完全に嵌め込ませないようにした。配線基板５０に搭載された複数の第１コネクタの何れかに取り違えや逆付けが起きていると、押さえ板１０を完全に嵌め込むことができないので、取り違えや逆付けが起きていることを作業者に確実に気付かせることができる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに係合し合う第１コネクタ及び第２コネクタからなるコネクタ対における該第１コネクタがおもて面に複数搭載された配線基板を、そのはんだ付け面である裏面側から支えるパレット本体と、それら複数の第１コネクタを介して該配線基板を該パレット本体に向けて押さえる押さえ手段とを有し、それら複数の第１コネクタを該配線基板にはんだ付けするためのフローはんだ装置内で搬送される基板搬送用パレットにおいて、
上記押さえ手段として、複数の上記第２コネクタを、上記配線基板に搭載された複数の第１コネクタにそれぞれ個別に係合させ得る位置及び向きで固定した第２コネクタ搭載部材と、これを上記パレット本体に向けて付勢する付勢手段とを有するものを用いたことを特徴とする基板搬送用パレット。
【請求項２】
請求項１の基板搬送用パレットにおいて、
上記第２コネクタ搭載部材として、透明な材料からなるものを用いたことを特徴とする基板搬送用パレット。
【請求項３】
請求項１又は２の基板搬送用パレットにおいて、
上記パレット本体と上記第２コネクタ搭載部材とを互いの連結部がない独立したものとし、且つ、上記付勢手段として、互いに対面する該パレット本体及び該第２コネクタ搭載部材の周縁部をクランプすることで、該第２コネクタ搭載部材を該パレット本体に向けて付勢するものを用いたことを特徴とする基板搬送用パレット。
【請求項４】
請求項３の基板搬送用パレットにおいて、
上記パレット本体に位置決め部を設けるとともに、該位置決め部に係合する位置決め係合部を上記第２コネクタ搭載部材に設けたことを特徴とする基板搬送用パレット。
【請求項５】
請求項４の基板搬送用パレットにおいて、
上記位置決め部と上記位置決め係合部との対を複数設けるとともに、これら対の平面配置を非点対称の配置にしたことを特徴とする基板搬送用パレット。
【請求項６】
配線基板のはんだ付け面である裏面におけるはんだ付け非対称領域を覆いながら、はんだ付け対象領域を開口から露出させるマスク部材を有し、該配線基板を裏面側から支えながらフローはんだ装置内で搬送される基板搬送用パレットにおいて、
上記マスク部材のフローはんだ接触面に、パレット搬送方向に延在する溝を設け、該溝を上記開口に連結させたことを特徴とする基板搬送用パレット。
【請求項７】
請求項６の基板搬送用パレットにおいて、
上記配線基板に搭載される電子部品を受け入れるための凹部を上記マスク部材における上記配線基板との接触側の面に設けるとともに、上記フローはんだ接触面における該凹部の裏側領域を避けて上記溝を設けたことを特徴とする基板搬送用パレット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品を搭載した配線基板をそのはんだ付け面である裏面側から支えながら、フローはんだ装置内で搬送される基板搬送用パレットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、配線基板に搭載される電子部品は、リード端子の代わりに、複数の電極パッドをパッケージの底面に備える表面実装部品（ＳＭＤ）が主流になりつつある。かかる表面実装部品は、表面実装技術（Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ）によって配線基板に実装される。表面実装技術では、まず、配線基板上にクリームはんだからなるパターンを印刷し、そのパターンの上に各種の表面実装部品をマウントする。そして、配線基板を表面実装部品とともにリフロー炉に投入して、クリームはんだ中のはんだを溶融させることで、配線基板の電極パッドと、表面実装部品の底面の電極パッドとを接合する。
【０００３】
但し、電子部品の中には、表面実装部品として構成することができなかったり、表面実装部品として構成することが不適切であったりするものがある。例えば、コイルやコネクタなどといった電子部品である。特に、基板上のコネクタは、相手側のコネクタが抜き差しされる際に相当の力がかかることから、基板に強固に固定される必要がある。このため、リード端子を配線基板のスルーホールに挿入せしめるタイプのディスクリート部品にせざるを得ないのが現状である。
【０００４】
かかるディスクリート部品を配線基板に効率良くはんだ付けすることができる装置として、特許文献１に記載のようなフローはんだ装置が知られている。ディスクリート部品が搭載された配線基板を搬送しながら、そのはんだ付け面である裏面を溶融したはんだの噴流に通すことで、ディスクリート部品のリード先端部にはんだを付着させて配線基板の電極パッドに接合する装置である。
【０００５】
フローはんだ装置内では、脆弱な配線基板が剛性の高い基板搬送用パレット（以下、単にパレットとも言う）にセットされた状態で搬送されるが、はんだの噴流の勢いによって配線基板がパレットから浮き上がってしまうおそれがある。このため、特許文献２に記載のように、配線基板をそのおもて面のディスクリート部品とともにパレットに向けて押さえる押さえ手段をパレットに固定するのが一般的である。
【０００６】
また、特許文献３に記載されているように、不適切なはんだ付着を防止する目的で、配線基板の裏面のはんだ付け非対称領域を覆いながら、はんだ付け対象領域を開口から露出させるマスク部材をパレットに設けることも一般化しつつある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記特許文献２に記載のパレットは、上述の押さえ手段により、配線基板の浮き上がりに起因する不良品の発生を防止することができるが、コネクタの取り違えや逆付けによる不良品の発生を防止することはできなかった。具体的には、一般に、ディスクリート部品はリード端子の配列パターンが単純であるため、互いに異なる種類の部品であっても、配線基板のスルーホールパターンが同様のものになり易い。特に、コネクタはスルーホールパターンの共通するものが多く、外観も見分けが困難である。このため、互いに種類の異なるコネクタを取り違えてそれぞれ誤ったスルーホールパターンに挿入し、それに気付かないままにはんだ付けを行ってしまうというミスが起き易くなる。また、コネクタを正しいスルーホールパターンに挿入しているものの、その姿勢を１８０［°］逆の向きにしているという逆付けも起き易くなる。特許文献２に記載のパレットでは、このような取り違えや逆付けを防止することができないのである。
【０００８】
また、上記特許文献３に記載のパレットでは、はんだブリッジを形成し易くなるという欠点がある。具体的には、フローはんだ付け法では、溶融はんだの噴流に接触させている配線基板をその噴流から離間させる際に、溶融はんだを撥液性に優れた基板面で撥ねさせて個々のリード端子や電極パッドの表面だけに残留させる。このとき、溶融はんだが配線基板の移動方向とは反対方向に活発に流れていないと、配線基板と溶融はんだとの相対速度差が不足して、複数のリード端子間を架橋していた溶融はんだが切れずに、ブリッジを形成したまま固化することがある。上述のマスク部材を使用すると、配線基板のはんだ付け対象面の周囲をマスク部材の開口の内壁で囲むことにより、溶融はんだの開口内における面方向の流れを阻害してしまうため、はんだブリッジを形成し易くなるのである。
【０００９】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その第１の目的とするところは、コネクタの取り違えや逆付けを防止することができる基板搬送用パレットを提供することである。また、その第２の目的とするところは、配線基板の一部領域をマスク部材によって溶融はんだから保護しつつ、はんだブリッジの形成を抑えることができる基板搬送用パレットを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、互いに係合し合う第１コネクタ及び第２コネクタからなるコネクタ対における該第１コネクタがおもて面に複数搭載された配線基板を、そのはんだ付け面である裏面側から支えるパレット本体と、それら複数の第１コネクタを介して該配線基板を該パレット本体に向けて押さえる押さえ手段とを有し、それら複数の第１コネクタを該配線基板にはんだ付けするためのフローはんだ装置内で搬送される基板搬送用パレットにおいて、上記押さえ手段として、複数の上記第２コネクタを、上記配線基板に搭載された複数の第１コネクタにそれぞれ個別に係合させ得る位置及び向きで固定した第２コネクタ搭載部材と、これを上記パレット本体に向けて付勢する付勢手段とを有するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の基板搬送用パレットにおいて、上記第２コネクタ搭載部材として、透明な材料からなるものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の基板搬送用パレットにおいて、上記パレット本体と上記第２コネクタ搭載部材とを互いの連結部がない独立したものとし、且つ、上記付勢手段として、互いに対面する該パレット本体及び該第２コネクタ搭載部材の周縁部をクランプすることで、該第２コネクタ搭載部材を該パレット本体に向けて付勢するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の基板搬送用パレットにおいて、上記パレット本体に位置決め部を設けるとともに、該位置決め部に係合する位置決め係合部を上記第２コネクタ搭載部材に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項４の基板搬送用パレットにおいて、上記位置決め部と上記位置決め係合部との対を複数設けるとともに、これら対の平面配置を非点対称の配置にしたことを特徴とするものである。
また、上記第２の目的を達成するために、請求項６の発明は、配線基板のはんだ付け面である裏面におけるはんだ付け非対称領域を覆いながら、はんだ付け対象領域を開口から露出させるマスク部材を有し、該配線基板を裏面側から支えながらフローはんだ装置内で搬送される基板搬送用パレットにおいて、上記マスク部材のフローはんだ接触面に、パレット搬送方向に延在する溝を設け、該溝を上記開口に連結させたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項６の基板搬送用パレットにおいて、上記配線基板に搭載される電子部品を受け入れるための凹部を上記マスク部材における上記配線基板との接触側の面に設けるとともに、上記フローはんだ接触面における該凹部の裏側領域を避けて上記溝を設けたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１乃至５の発明においては、次に説明する理由により、コネクタの取り違えや逆付けを防止することができる。即ち、一般に、配線基板にはんだ付けされる第１コネクタは、他の種類の第１コネクタと共通するスルーホールパターンのものであっても、自らに誤った第２コネクタが装着されるという事態を回避する目的で、正しいしい第２コネクタ以外のものとは係合しない形状になっている。また、たとえ正しい第２コネクタであったとしても、それが基板面方向に１８０［°］逆向きの姿勢で装着されるという事態を回避する目的で、逆向きでは係合しない形状になっている。請求項１乃至５の発明では、配線基板に搭載された複数の第１コネクタに対して、それぞれ正しい第２コネクタが正しい向きで係合するように、複数の第２コネクタが第２コネクタ搭載部材に固定されている。ここで、配線基板に搭載された複数の第１コネクタが、それぞれ正しいもので且つ正しい向きになっていると過程する。この場合、コネクタ固定面をパレット本体上の配線基板に対面させた状態の第２コネクタ搭載部材を、パレット本体に向けて近づけていくと、第２コネクタ搭載部材における複数の第２コネクタが、それぞれ配線基板上の対応する第１コネクタにそれぞれ係合する。そして、第２コネクタ搭載部材が正規のセット完了位置までパレット本体に近づく。これに対し、配線基板上で第１コネクタの取り違えがあった場合には、第２コネクタ搭載部材上に正しい位置及び向きで固定されている第２コネクタが、配線基板上で取り違えられている第１コネクタに押し込まれようとするが、正しい組合せでないため係合することができずに引っ掛かる。この引っ掛かりにより、第２コネクタ搭載部材がセット完了位置までパレット本体に近づかないため、操作者は第１コネクタの取り違えに確実に気付くことになる。また、配線基板上で第１コネクタの姿勢が逆向きになっている場合にも、その第１コネクタに対して第２コネクタ搭載部材の第２コネクタが係合せずに引っ掛かるため、操作者は逆向きに確実に気付くことになる。配線基板上の全ての第１コネクタが正しい位置に正しい向きで搭載されていない限り、第２コネクタ搭載部材がセット完了位置にセットされないのである。よって、第１コネクタの取り違えや逆向きでの搭載を操作者に確実に気付かせて、それら取り違えや逆付けを防止することができる。
【００１２】
特に、請求項２の発明においては、第２コネクタ搭載部材が透明材料からなるので、セット完了位置にセットされた第２コネクタ搭載部材と、パレット本体上の配線基板との対向領域を、第２コネクタ搭載部材を通して見ることができる。そして、第２コネクタ搭載部材に固定されている複数の第２コネクタのうち、配線基板上の第１コネクタと係合して対をなさずに、その第１コネクタの存在しないものがあった場合には、その第１コネクタを付け忘れていると判断することができる。このように、透明な第２コネクタ搭載部材を介して、第２コネクタ搭載部材とパレット本体上の配線基板との対向領域を外部から見通すことで、第１コネクタの付け忘れの有無を容易に確認することができる。
【００１３】
また特に、請求項３乃至５の発明においては、次に説明する理由により、第２コネクタを第１コネクタに無理に押し込むことによる両コネクタの破損を抑えることができる。即ち、第２コネクタ搭載部材をパレット本体との対面位置でパレット上の配線基板に向けて付勢する方法としては、第２コネクタ搭載部材とパレット本体とをヒンジ（蝶番）によって連結し、ヒンジを中心として第２コネクタ搭載部材を扉のように回動させる方法が考えられる。しかしながら、このようにすると、配線基板上の第１コネクタに対して、第２コネクタ搭載部材上の第２コネクタを、ヒンジを中心とする公転移動で近づけていくことになるため、第２コネクタを第１コネクタに向けて真上から真っ直ぐに押し込むことができなくなる。そして、第２コネクタを第１コネクタに無理に押し込むことによって両者を破損するおそれが高くなる。そこで、請求項３乃至５の発明では、パレット本体と第２コネクタ搭載部材とを互いの連結部がない独立したものとし、第２コネクタ搭載部材をパレット本体に対してその真上から真っ直ぐに近づけていくことを可能にしたことで、両コネクタをスムーズに係合させる。これにより、第２コネクタを第１コネクタに無理に押し込むことによる両コネクタの破損を抑えることができる。
【００１４】
また特に、請求項４又は５の発明においては、第２コネクタ搭載部材をパレット本体上で位置決めすることで、第２コネクタ搭載部材のパレット本体へのセット作業を容易にすることができる。
【００１５】
また特に、請求項５の発明においては、第２コネクタ搭載部材をパレット本体に対して基板面方向に１８０［°］逆向きの姿勢でしようとしたときに、第２コネクタ搭載部材の位置決め係合部と、パレット本体の位置決め部との位置が合わなくなる。これにより、第２コネクタ搭載部材を逆向きでセットしてしまうといった事態を回避することができる。
【００１６】
また、請求項６又は７の発明においては、フローはんだ装置内で配線基板を基板搬送用パレットと共に溶融はんだの噴流に通す際に、基板搬送用パレットのマスク部材の開口内に進入した溶融はんだを、その開口内から、開口に連結している溝に向けてスムーズに排出させる。これにより、マスク部材の開口の内壁に囲まれている配線基板のはんだ付け対象面上で、溶融はんだの流れを促して、はんだブリッジの形成を抑えることができる。
【００１７】
また、請求項７の発明においては、配線基板として、基板表面から大きく出っ張る電子部品を搭載したものを用いる場合であっても、出っ張りをマスク部材における配線基板との接触側の面に設けられた凹部に受け入れさせることで、配線基板を安定して基板搬送用パレットに保持させることができる。更に、マスク部材のフローはんだ接触面において、その凹部の裏側領域を避けて上記溝を設けることで、凹部と溝とのオーバーラップによって極薄厚箇所をマスク部材に設けてしまうといった事態を回避する。そして、これにより、極薄厚箇所を介してフローはんだの熱を容易に配線基板に伝達させてしまうといった事態を回避することで、フローはんだの熱による配線基板への悪影響（実装済みの電子部品のはんだ再溶融など）を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】実施形態に係るパレットを示す斜視図。
【図２】同パレットのパレット本体を配線基板とともに示す斜視図。
【図３】同パレット本体を示す平断面図。
【図４】同パレットの押さえ板を示す斜視図。
【図５】（ａ）は、同押さえ板の４つのスペーサー部材のうちの１つを示す斜視図。（ｂ）は、同スペーサー部材を示す断面図。
【図６】配線基板が載せられた同パレット本体と、同押さえ板とを示す斜視図。
【図７】同パレットの一端部を、接続金具とともに示す拡大断面図。
【図８】第１コネクタの取り違えが生じた同配線基板を示す斜視図。
【図９】第１コネクタの取り違えが生じていない場合に、互いに係合している第１コネクタ及び第２コネクタを押さえ板等とともに示す断面図。
【図１０】第１コネクタの取り違えが生じている場合に、互いの係合が阻止されている第１コネクタ及び第２コネクタを押さえ板等とともに示す断面図。
【図１１】第１コネクタの逆向き搭載が生じた同配線基板を示す斜視図。
【図１２】同パレット本体を裏面側から示す平面図。
【図１３】図１２のＡ−Ａ’断面を配線基板及び溶融はんだとともに示す断面図。
【図１４】図１２のＢ−Ｂ’断面を配線基板及び溶融はんだとともに示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を基板搬送用パレット（以下、単にパレットという）に適用した一実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係るパレットを示す斜視図である。このパレット１は、図示しない配線基板をそのはんだ付け面である裏面側から支えるパレット本体２と、押さえ板１０と、４つの接続金具４９とから構成されている。パレット本体２、押さえ板１０は、それぞれ図示のように矩形状になっている。なお、同図では、パレット本体２における後述する凹部の底面を、便宜上、黒ベタで示している。
【００２０】
図２は、パレット本体２を配線基板５０とともに示す斜視図である。また、図３は、パレット本体２を示す平断面図である。パレット本体２は、鉄やステンレス等の金属材料からなる。パレット本体２の底壁２ａは、マスク部材になっており、底壁２ａの中央部には配線基板５０と係合する矩形状の凹部２ｂが形成されている。この凹部３の平面形状は、配線基板５０と同じ形状及び寸法になっており、図２において矢印で示したように、凹部２ｂ内に配線基板５０がセットされる。図３に示しように、パレット本体２の底壁２ａに形成された凹部２ｂの底面の一部には、更に窪んでいる複数の２次凹部２ｃや、複数の開口２ｄが形成されている。複数の２次凹部３ａは、配線基板５０の図示しない裏面から突出している電子部品や電極を受け入れるためのものであり、それらを凹内に受け入れながら多い隠すことができる。また、複数の開口３ｂは、配線基板５０の図示しない裏面におけるはんだ付け対象領域を、はんだ噴流に向けて露出させるためのものである。このように、パレット本体２の凹部３の底面２ａは、配線基板５０の裏面におけるはんだ付け非対称領域を覆いながら、はんだ付け対象領域を開口２ｄから露出させるマスク部材として機能している。
【００２１】
先に示した図２において、配線基板５０のおもて面には、２１個の第１コネクタ５２〜７２が搭載されている。これら第１コネクタ５２〜７２は、何れも雄型コネクタとなっており、その上面には、図示しない第２コネクタの多列ピンを受け入れるための図示しない多列ピン用穴が形成されている。そして、これら第１コネクタ５２〜７２は、互いに異なる種類のものであるが、何れもコネクタケーシング内の底面から、多列ピン穴に対応する図示しないリード部材をアレイ状に突出させている。これらリード部材が配線基板５０に設けられた図示しないスルーホールに挿入され、その先端が配線基板５０の裏面から突出している。第１コネクタ５２〜７２は、リード部材を配線基板５０のスルーホールに貫通させながら配線基板５０のおもて面上に載置されただけの状態になっている。そして、配線基板５０がパレット（１）とともに図示しない周知のフローはんだ装置内で搬送される過程で、第１コネクタ５２〜７２のリード部材が配線基板５０のスルーホール周囲の電極にはんだ付けされる。このはんだ付けにより、第１コネクタ５２〜７２がそれぞれ配線基板５０に固定される。
【００２２】
パレット本体２の額縁状の上面からは、位置決め部たる４つの位置決めピン３が鉛直方向上方に向けて突設せしめられている。これら４つの位置決めピン３は、パレット本体２の四隅付近に配設されているが、その平面配置は、４つのピンを結ぶ線が台形状になるような配置となっており、これはパレット本体２の重心点Ｃを中心にして非点対称のレイアウトである。
【００２３】
図４は、押さえ板１０を示す斜視図である。押さえ板１０は、矩形状の透明板１１を有している。この透明板１１は、厚み数〜数十［ｍｍ］の耐熱性透明アクリル板から構成されている。透明板１１の裏面には、２１個の第２コネクタ１２〜３２が固定されている。図中の符号１２で示した第２コネクタは、透明板１１の裏面において、図２に示した配線基板５０上における２１個の第１コネクタ５２〜７２のうち、符号５２で示した第１コネクタに係合し得る位置及び姿勢で固定されている。同様にして、符号１３、１４・・・３１、３２で示した第２コネクタは、それぞれ、符号５３、５４・・・７１、７２で示した第１コネクタに係合し得る位置及び姿勢で固定されている。なお、第２コネクタは、何れも雌型コネクタである。
【００２４】
矩形の透明板２１における裏面の周縁部には、直方体のスペーサー部材３５が４つ固定されている。これら４つのスペーサー部材３５は、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、その底面に円柱状の位置決め係合穴３５ｂが設けられている。更に、側面には円柱状の金具係合穴３５ａが設けられている。
【００２５】
また、矩形の透明板１１の裏面における中央部付近には、３つの基板押さえピン３６が突設せしめられている。更に、矩形の透明板１１の裏面における四隅付近には、それぞれ基板位置決めピン３７が突設せしめられている。
【００２６】
かかる構成の押さえ板１０を、配線基板５０が載せられたパレット本体２にセットするには、まず、図６に示すように、コネクタ固定面を鉛直方向下側に向けた姿勢の押さえ板１０を、配線基板５０がセットされたパレット本体２の上方にもっていく。そして、第２コネクタ搭載部材たる押さえ板１０のコネクタ固定面と、パレット本体２にセットされた配線基板５０のコネクタ搭載面とを対面させる。この状態で、図中矢印で示すように、押さえ板１０をパレット本体２に向けて下ろしていく。そして、押さえ板１０の４つのスペーサー部材３５におけるそれぞれの底面に設けられた図示しない係合穴（図５の３５ｂ）を、それぞれパレット本体２の４つの位置決めピン３の何れかに係合させる。このとき、押さえ板１０を面方向に１８０［°］逆向きの姿勢でパレット本体２にセットしようとした場合には、スペーサー部材３５の底面に設けられた位置決め係合部たる図示しない係合穴（図５の３５ｂ）と、パレット本体２の位置決め部たる位置決めピン３とが係合しない。これは、先に図３に示したように、パレット本体２における４つの位置決めピン３の平面レイアウトが非点対称になっており、押さえ板１０における４つの係合穴（３５ｂ）も同様のレイアウトになっているからである。
これにより、パレット本体２に対する押さえ板２０の逆向きセットを回避することができる。
【００２７】
押さえ板２０を正しい向きで手にもって図６に示したようにパレット本体２に向けて下ろしていくと、押さえ板１０における４つのスペーサー部材３５の係合穴（３５ｂ）に、パレット本体２における４つの位置決めピン３が進入し始める。そして、位置決めピン３が係合穴（３５ｂ）内に完全に進入するのに先立って、押さえ板１０の裏面に固定された２１個の第２コネクタ（１２〜３２）が、それぞれ配線基板５０の対応する第１コネクタ（５２〜７２）に係合を開始する。そして、全ての第２コネクタと第１コネクタとの組合せがそれぞれ完全に係合した時点で、パレット本体２の位置決めピン３が、スペーサー部材３５の位置決め係合穴（３５ｂ）内に完全に挿入される。これにより、４つのスペーサー部材３５の底面が、それぞれパレット本体２の上面に密着する。
【００２８】
先に示した図１において、４つの接続金具４９は、それぞれ断面が日本語カタカナ「コ」のような形状になっている。そして、「コ」の字の内部に、「コ」の字の左側開口に向けて突出する係合ピン４９ａが設けられている。図７に示すように、上述した４つの位置決めピン３が、それぞれ対応する係合穴３５ｂに完全に挿入されて、パレット本体２の上面と４つのスペーサー部材３５の下面とがピッタリと密着すると、図７に示すように、押さえ板１０の上面と、パレット本体２の縁部レール下面との距離がＬ１になる。この距離Ｌ１は、接続金具４９の内側の「コ」の字の高さＬ２よりも少しだけ大きくなっているが、薄厚のステンレス板の加工によって得られた接続金具４９の上壁や下壁は僅かに撓むことができる。このため、図中矢印で示すように、付勢手段たる接続金具４９が押さえ板１０とパレット本体２の縁部レールとを挟み込む（クランプする）ように装着される。そして、接続金具４９の係合ピン４９ａがスペーサー部材３５の金具係合穴３５ａと係合して、第２コネクタ搭載部材たる押さえ板１０をパレット本体２に向けて付勢するようになる。
【００２９】
ここで、図８に示すように、配線基板５０において、第１コネクタ６６と第１コネクタ６７とが取り違えて搭載されたとする。先に図２に示したように、本来であれば第１コネクタ６６は第１コネクタ６７の右隣に搭載されなければならないが、図８では取り違えによって両者の位置関係が逆になっている。両者における図示しない多列リードピンのピッチやレイアウトが互いに似通っているため、位置関係を逆にしても、それぞれの多列リードが配線基板５０のスルーホールパターンに挿入されてしまう。第１コネクタ６６、第１コネクタ６７がそれぞれ図２に示したように正しい位置にセットされていれば、図９で示すように、配線基板５０上の雄型の第１コネクタ６６が、押さえ板１０に固定された雌型の第２コネクタ２６内に進入して両者がピタリと係合する。また、配線基板５０上の雄型の第１コネクタ６７が、押さえ板１０に固定された雌型の第２コネクタ２７内に進入して両者がピタリと係合する。ところが、図８に示したような取り違えが起こると、図１０で示すように、第１コネクタ６７が第２コネクタ２６に係合しようとするとともに、第１コネクタ６６が第２コネクタ２７に係合しようとする。しなし、第１コネクタ６７と第２コネクタ２６という組合せや、第２コネクタ６６と第２コネクタ２７という組合せは、正しいコネクタ対の組合せではないため、それぞれ第２コネクタが第１コネクタに引っ掛かる。これにより、図示のようにコネクタ対の係合がなされない。すると、押さえ板１０の上面と、パレット本体２の縁部レールの下面との距離が、先に図７に示した距離Ｌ１よりも相当に大きくなるため、接続金具４９で押さえ板１０及びパレット本体２の縁部を挟み込むことができなくなる。これにより、作業者は、取り違え等が起きていることに確実に気付くことができる。
【００３０】
また、図１１に示すように、配線基板５０の第１コネクタ６１が、１８０［°］逆向きの姿勢で配線基板５０上に搭載されたとする。この場合、第１コネクタ６１に対しては、正規の組合せの第２コネクタ（図４の２１）が係合しようとする。しなしながら、両者の向きが互いに１８０［°］逆になっているので、両者の係合が阻止される。そして、取り違えのときと同様に、接続金具４９が取り付けられないことにより、作業者は逆向きが起きていることに確実に気付くことができる。
【００３１】
なお、先に示した図９や図１０において、押さえ板１０の透明板１１と、第２コネクタ（２６、２７）との間に介在している符号４８で部材は、それぞれスペーサーである。本パレット１では、第１コネクタと第２コネクタとからなる２１個のコネクタ対が成立するが、これらコネクタ対の係合後の高さはそれぞれまちまちである。このため、そのままの状態では、全てのコネクタ対を係合させることができない。そこで、全てのコネクタ対の高さを合わせるために、最も高さのあるコネクタ対の他は、コネクタ対の第２コネクタの下に、スペーサー４８を設けているのである。これにより、全てのコネクタ対の高さを合わせて、それぞれ第１コネクタと第２コネクタとを係合させることができる。
【００３２】
２１個の第２コネクタ１２〜３２については、それぞれ電気回路として機能する本物を用いる必要は必ずしもない。第１コネクタと適切に係合するものであれば、擬似的なものを用いてもよい。
【００３３】
先に図２に示したように、配線基板５０上においては、その周縁部に集中的に第１コネクタが搭載されている。基板の中央部に搭載されるのは、２１個のうち僅かに２個（５９、６０）だけである。押さえ板１０がパレット本体２にセットされると、配線基板５０が押さえ板１０と、第２コネクタと。これに係合している第１コネクタとを介して接続金具４９によってパレット本体２に向けて押さえられるが、コネクタのない箇所は押さえられない。配線基板５０は、図示しないフローはんだ装置内で加熱されることによって撓み易くなるので、押さえの少ない基板中央部が撓みによって浮き上がるおそれがある。そこで、本実施形態に係るパレット１では、先に図４に示したように、押さえ板１０の透明板１１の裏面における中央部に、３つの基板押さえピン３６を固定している。そして、押さえ板１０をパレット本体２にセットした状態で、これら基板押さえピン３６の先端をそれぞれ配線基板５０の中央部に当接させることで、配線基板５０の中央部の撓みを回避することができる。なお、３つの基板押さえピン３６は、それぞれ図示しないバネ機構によって先端を伸縮させることができる。
【００３４】
また、先に示した図４において、透明板１１の四隅付近にそれぞれ固定された基板位置決めピン３７は、それぞれ先端に設けられた突起を、配線基板５０の四隅に設けられた基板固定ネジ用スルーホール（図２の５１）に進入させる。これにより、配線基板５０をパレット本体２上で位置決めすることができる。
【００３５】
透明板１１は、上述したように、耐熱性透明アクリル板から構成されている。耐熱性の材料を用いることで、フローはんだ装置内での加熱に耐えさせることができる。また、透明な材料を用いることで、セット完了位置にセットされた押さえ板１０と、パレット本体２上の配線基板５０との対向領域を、透明板１１を通して見ることができる。そして、押さえ板５０の裏面に固定されている２１個の第２コネクタ（１２〜３２）のうち、配線基板５０上の第１コネクタと係合して対をなさずに、その第１コネクタの存在しないものがあった場合には、その第１コネクタを付け忘れていると判断することができる。このように、透明板１１を介して、押さえ板１０とパレット本体２上の配線基板５０との対向領域を外部から見通すことで、第１コネクタの付け忘れの有無を容易に確認することができる。
【００３６】
本実施形態では、先に図１に示したように、パレット本体２と押さえ板１０とを互いの連結部がない独立したものとし、押さえ板１０をパレット本体２に対してその真上から真っ直ぐに近づけていくことを可能にした。これにより、押さえ板１０の裏面の第２コネクタ（１２〜３２）を、それぞれ対応する第１コネクタ（５２〜７２）に対してその真上から近づけていって、両者をスムーズに係合させる。そして、第２コネクタ（１２〜３２）を第１コネクタ（５２〜７２）に無理に押し込むことによる両コネクタの破損を抑えることができる。
【００３７】
図１２は、パレット本体２をフローはんだ接触面である裏面側から示す平面図である。パレット本体２の底壁は上述したようにマスク部材となっており、図示しない配線基板のはんだ付け対象領域を露出させるための９個の開口２ｄが形成されている。パレット本体２の裏面には、これら９個の開口２ｄの他に、額縁状の矩形溝４や、直線状の２本の溝５，６が形成されている。矩形溝４は、その矩形の内側で９個の開口２ｄを包囲している。そして、９個の開口２ｄのうち、自らに比較的近い位置にある７個の開口２ｄと連結している。残りの２個の開口２ｄは、矩形溝４からかなり離れたパレット中央に設けられているため、矩形溝４には連結していない。その代わりに、残りの２個の開口２ｄのうち、図中左側に位置するものに対しては、直線状の溝５の一端が連結しており、溝５のもう一端が図中左上端の開口２ｄに連結している。また、もう１個の開口２ｄに対しては、直線状の溝６の一端が連結しており、溝６のもう一端が図中右上端の開口２ｄに連結している。図中の矢印は、フローはんだ装置内でのパレットの搬送方向を示している。溝５は、中央左側の開口２ｄに対して搬送方向下流側で一端を連結させており、もう一端を更に下流側にある図中左上端の開口２ｄに連結させているのである。また、溝６は、中央右側の開口２ｄに対して搬送方向下流側で一端を連結させており、もう一端を更に下流側にある図中右上端の開口２ｄに連結させているのである。
【００３８】
各開口２ｄ内では、フローはんだ装置内で吹き付けられる溶融はんだの噴流の流れが開口２ｄ内で閉じこめられて、良好な流れが阻害されてしまう。そこで、本実施形態に係るパレットでは、矩形溝４や、直線上の溝５，６を設けている。
【００３９】
図１３は、図示しないフローはんだ装置内で搬送されるパレットにおける図１２のＡ−Ａ’断面を示す断面図である。パレット本体２は図中矢印Ｄ方向に向けて搬送されている。パレット本体２に対しては、その裏面に向けて溶融はんだ９０の噴流が当てられている。各開口２ｄ内に進入した溶融はんだ９０は、矩形溝４における搬送方向に延在している溝内に進入して、パレット搬送方向である矢印Ｄ方向とは逆方向への流れが助長されている。このようにして、図１２に示した９個の開口２ｄのうち、中央部にない７個の開口２ｄでは、矩形溝４により、矢印Ｄ方向とは逆方向への溶融はんだ９０の流れが助長される。これにより、溶融はんだ９０とパレット本体２との相対速度差を大きくして、はんだブリッジの形成を抑えることができる。
【００４０】
図１４は、図示しないフローはんだ装置内で搬送されるパレットにおける図１２のＢ−Ｂ’断面を示す断面図である。パレット中央部に設けられた図中真ん中の開口２ｄ内に進入した溶融はんだ９０は、これに搬送方向下流側で連結しながらパレット搬送方向である矢印Ｄ方向に延在している直線状の溝６内に進入して、パレット搬送方向である矢印Ｄ方向とは逆方向への流れが助長されている。これにより、溶融はんだ９０とパレット本体２との相対速度差を大きくして、はんだブリッジの形成を抑えることができる。
【００４１】
矩形溝４や直線状の溝５については、先に図３に示した複数の２次凹部２ｃの裏側領域を避けて設けている。これにより、マスク部材としての底壁２ａの厚み方向において、矩形溝４や溝５と、２次凹部２ｃとのオーバーラップによる極薄厚箇所の発生を回避している。かかる構成では、極薄箇所を介してフローはんだの熱を配線基板５０に容易に伝達させてしまうことによる配線基板５０への悪影響の発生を解消することができる。
【００４２】
これまで、配線基板５０に搭載する第１コネクタを全て雄型コネクタとし、且つ、押さえ板１０に固定する第２コネクタを全て雌型コネクタとした例について説明したが、全ての第１コネクタと雌型とし、且つ全ての第２コネクタを雄型としてもよい。また、第１コネクタとして、雄型及び雌型の両方を用いるとともに、第２コネクタとして、雄型及び雌型の両方を用いてもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１：パレット
２：パレット本体
３：位置決めピン（位置決め部）
４：矩形溝
５、６：溝
１０：押さえ板（第２コネクタ搭載部材）
１１：透明板
１２〜３２：第２コネクタ
３５：スペーサー部材
３５ａ：金具係合穴
３５ｂ：係合穴（位置決め係合部）
４９：接続金具（付勢手段）
５０：配線基板
５２〜７２：第１コネクタ
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４４】
【特許文献１】特開平１４−３６１４０６号公報
【特許文献２】特開２００５−７２４４１号公報
【特許文献３】特開２００２−１９０６６７号公報
【図１】
2011155307.tif 000003
【図２】
2011155307.tif 000004
【図３】
2011155307.tif 000005
【図４】
2011155307.tif 000006
【図５】
2011155307.tif 000007
【図６】
2011155307.tif 000008
【図７】
2011155307.tif 000009
【図８】
2011155307.tif 000010
【図９】
2011155307.tif 000011
【図１０】
2011155307.tif 000012
【図１１】
2011155307.tif 000013
【図１２】
2011155307.tif 000014
【図１３】
2011155307.tif 000015
【図１４】
2011155307.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成23年5月18日(2011.5.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板のはんだ付け面である裏面におけるはんだ付け非対称領域を覆いながら、はんだ付け対象領域を開口から露出させるマスク部材を有し、該配線基板を裏面側から支えながらフローはんだ装置内で搬送される基板搬送用パレットにおいて、
上記マスク部材のフローはんだ接触面に、パレット搬送方向に延在する溝を設け、該溝を上記開口に連結させたことを特徴とする基板搬送用パレット。
【請求項２】
請求項１の基板搬送用パレットにおいて、
上記配線基板に搭載される電子部品を受け入れるための凹部を上記マスク部材における上記配線基板との接触側の面に設けるとともに、上記フローはんだ接触面における該凹部の裏側領域を避けて上記溝を設けたことを特徴とする基板搬送用パレット。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、配線基板の一部領域をマスク部材によって溶融はんだから保護しつつ、はんだブリッジの形成を抑えることができる基板搬送用パレットを提供することである。なお、コネクタの取り違えや逆付けを防止することができるという付加効果が得られることが望ましい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
上述した付加効果については、次のような第１参考構成を採用することで得ることが可能である。即ち、互いに係合し合う第１コネクタ及び第２コネクタからなるコネクタ対における該第１コネクタがおもて面に複数搭載された配線基板を、そのはんだ付け面である裏面側から支えるパレット本体と、それら複数の第１コネクタを介して該配線基板を該パレット本体に向けて押さえる押さえ手段とを有し、それら複数の第１コネクタを該配線基板にはんだ付けするためのフローはんだ装置内で搬送される基板搬送用パレットにおいて、上記押さえ手段として、複数の上記第２コネクタを、上記配線基板に搭載された複数の第１コネクタにそれぞれ個別に係合させ得る位置及び向きで固定した第２コネクタ搭載部材と、これを上記パレット本体に向けて付勢する付勢手段とを有するものを用いる、という構成である。
なお、この第１参考構成に対しては、次の第２参考構成〜第５参考構成の少なくとも何れか１つを採用することが望ましい。
第２参考構成は、第１参考構成において、上記第２コネクタ搭載部材として、透明な材料からなるものを用いたことを特徴とするものである。
また、第３参考構成は、第１参考構成又は第２参考構成において、上記パレット本体と上記第２コネクタ搭載部材とを互いの連結部がない独立したものとし、且つ、上記付勢手段として、互いに対面する該パレット本体及び該第２コネクタ搭載部材の周縁部をクランプすることで、該第２コネクタ搭載部材を該パレット本体に向けて付勢するものを用いたことを特徴とするものである。
また、第４参考構成は、第３参考構成において、上記パレット本体に位置決め部を設けるとともに、該位置決め部に係合する位置決め係合部を上記第２コネクタ搭載部材に設けたことを特徴とするものである。
また、第５参考構成は、第４参考構成において、上記位置決め部と上記位置決め係合部との対を複数設けるとともに、これら対の平面配置を非点対称の配置にしたことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、配線基板のはんだ付け面である裏面におけるはんだ付け非対称領域を覆いながら、はんだ付け対象領域を開口から露出させるマスク部材を有し、該配線基板を裏面側から支えながらフローはんだ装置内で搬送される基板搬送用パレットにおいて、上記マスク部材のフローはんだ接触面に、パレット搬送方向に延在する溝を設け、該溝を上記開口に連結させたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の基板搬送用パレットにおいて、上記配線基板に搭載される電子部品を受け入れるための凹部を上記マスク部材における上記配線基板との接触側の面に設けるとともに、上記フローはんだ接触面における該凹部の裏側領域を避けて上記溝を設けたことを特徴とするものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
第１参考構成においては、次に説明する理由により、コネクタの取り違えや逆付けを防止することができる。即ち、一般に、配線基板にはんだ付けされる第１コネクタは、他の種類の第１コネクタと共通するスルーホールパターンのものであっても、自らに誤った第２コネクタが装着されるという事態を回避する目的で、正しいしい第２コネクタ以外のものとは係合しない形状になっている。また、たとえ正しい第２コネクタであったとしても、それが基板面方向に１８０［°］逆向きの姿勢で装着されるという事態を回避する目的で、逆向きでは係合しない形状になっている。第１参考構成では、配線基板に搭載された複数の第１コネクタに対して、それぞれ正しい第２コネクタが正しい向きで係合するように、複数の第２コネクタが第２コネクタ搭載部材に固定されている。ここで、配線基板に搭載された複数の第１コネクタが、それぞれ正しいもので且つ正しい向きになっていると過程する。この場合、コネクタ固定面をパレット本体上の配線基板に対面させた状態の第２コネクタ搭載部材を、パレット本体に向けて近づけていくと、第２コネクタ搭載部材における複数の第２コネクタが、それぞれ配線基板上の対応する第１コネクタにそれぞれ係合する。そして、第２コネクタ搭載部材が正規のセット完了位置までパレット本体に近づく。これに対し、配線基板上で第１コネクタの取り違えがあった場合には、第２コネクタ搭載部材上に正しい位置及び向きで固定されている第２コネクタが、配線基板上で取り違えられている第１コネクタに押し込まれようとするが、正しい組合せでないため係合することができずに引っ掛かる。この引っ掛かりにより、第２コネクタ搭載部材がセット完了位置までパレット本体に近づかないため、操作者は第１コネクタの取り違えに確実に気付くことになる。また、配線基板上で第１コネクタの姿勢が逆向きになっている場合にも、その第１コネクタに対して第２コネクタ搭載部材の第２コネクタが係合せずに引っ掛かるため、操作者は逆向きに確実に気付くことになる。配線基板上の全ての第１コネクタが正しい位置に正しい向きで搭載されていない限り、第２コネクタ搭載部材がセット完了位置にセットされないのである。よって、第１コネクタの取り違えや逆向きでの搭載を操作者に確実に気付かせて、それら取り違えや逆付けを防止することができる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
また、第２参考構成においては、第２コネクタ搭載部材が透明材料からなるので、セット完了位置にセットされた第２コネクタ搭載部材と、パレット本体上の配線基板との対向領域を、第２コネクタ搭載部材を通して見ることができる。そして、第２コネクタ搭載部材に固定されている複数の第２コネクタのうち、配線基板上の第１コネクタと係合して対をなさずに、その第１コネクタの存在しないものがあった場合には、その第１コネクタを付け忘れていると判断することができる。このように、透明な第２コネクタ搭載部材を介して、第２コネクタ搭載部材とパレット本体上の配線基板との対向領域を外部から見通すことで、第１コネクタの付け忘れの有無を容易に確認することができる。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
また、第３参考構成においては、次に説明する理由により、第２コネクタを第１コネクタに無理に押し込むことによる両コネクタの破損を抑えることができる。即ち、第２コネクタ搭載部材をパレット本体との対面位置でパレット上の配線基板に向けて付勢する方法としては、第２コネクタ搭載部材とパレット本体とをヒンジ（蝶番）によって連結し、ヒンジを中心として第２コネクタ搭載部材を扉のように回動させる方法が考えられる。しかしながら、このようにすると、配線基板上の第１コネクタに対して、第２コネクタ搭載部材上の第２コネクタを、ヒンジを中心とする公転移動で近づけていくことになるため、第２コネクタを第１コネクタに向けて真上から真っ直ぐに押し込むことができなくなる。そして、第２コネクタを第１コネクタに無理に押し込むことによって両者を破損するおそれが高くなる。そこで、第３参考構成では、パレット本体と第２コネクタ搭載部材とを互いの連結部がない独立したものとし、第２コネクタ搭載部材をパレット本体に対してその真上から真っ直ぐに近づけていくことを可能にしたことで、両コネクタをスムーズに係合させる。これにより、第２コネクタを第１コネクタに無理に押し込むことによる両コネクタの破損を抑えることができる。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
また、第４参考構成においては、第２コネクタ搭載部材をパレット本体上で位置決めすることで、第２コネクタ搭載部材のパレット本体へのセット作業を容易にすることができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
また、第５参考構成においては、第２コネクタ搭載部材をパレット本体に対して基板面方向に１８０［°］逆向きの姿勢でしようとしたときに、第２コネクタ搭載部材の位置決め係合部と、パレット本体の位置決め部との位置が合わなくなる。これにより、第２コネクタ搭載部材を逆向きでセットしてしまうといった事態を回避することができる。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項１の発明においては、フローはんだ装置内で配線基板を基板搬送用パレットと共に溶融はんだの噴流に通す際に、基板搬送用パレットのマスク部材の開口内に進入した溶融はんだを、その開口内から、開口に連結している溝に向けてスムーズに排出させる。これにより、マスク部材の開口の内壁に囲まれている配線基板のはんだ付け対象面上で、溶融はんだの流れを促して、はんだブリッジの形成を抑えることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
また、請求項２の発明においては、配線基板として、基板表面から大きく出っ張る電子部品を搭載したものを用いる場合であっても、出っ張りをマスク部材における配線基板との接触側の面に設けられた凹部に受け入れさせることで、配線基板を安定して基板搬送用パレットに保持させることができる。更に、マスク部材のフローはんだ接触面において、その凹部の裏側領域を避けて上記溝を設けることで、凹部と溝とのオーバーラップによって極薄厚箇所をマスク部材に設けてしまうといった事態を回避する。そして、これにより、極薄厚箇所を介してフローはんだの熱を容易に配線基板に伝達させてしまうといった事態を回避することで、フローはんだの熱による配線基板への悪影響（実装済みの電子部品のはんだ再溶融など）を回避することができる。