(57)【要約】【課題】ペースト・イン・ホール工法の作業時間を削減できるようにする。【解決手段】搬送治具１００は、挿入部品のリードが挿入されるスルーホールを有する基板のための治具である。搬送治具１００は、外形溝１０１とリード溝１０２とリード保持シート１１０とを備える。外形溝１０１には基板が嵌められる。リード溝１０２は、基板が外形溝１０１に嵌められた場合のスルーホールの位置に対応する部分に設けられる。基板が外形溝１０１に嵌められた場合、リード溝１０２にはリードが配置される。リード保持シート１１０は、リードが挿入される切れ込みを有し、リード溝１０２の中に敷かれる。リードが切れ込みに挿入されることにより、挿入部品の位置が固定される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
挿入部品のリードが挿入されるスルーホールを有する基板のための搬送治具であり、
前記基板が嵌められる外形溝と、
前記基板が前記外形溝に嵌められた場合の前記スルーホールの位置に対応する部分に設けられて、前記基板が前記外形溝に嵌められた場合に前記リードが配置されるリード溝と、
前記リードが挿入される切れ込みを有して前記リード溝の中に敷かれるリード保持シートと
を備える搬送治具。
【請求項２】
前記リード保持シートは耐熱素材でできたシートである
請求項１に記載の搬送治具。
【請求項３】
前記リード保持シートはシリコンまたは耐熱ゴムでできている
請求項２に記載の搬送治具。
【請求項４】
前記基板は表面実装部品と前記挿入部品とが実装される混載基板である
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の搬送治具。
【請求項５】
前記搬送治具は前記外形溝に前記基板が嵌められた状態で表面実装ラインに投入され、
前記表面実装部品と前記挿入部品とが前記実装ラインで前記基板に実装される
請求項４に記載の搬送治具。
【請求項６】
搬送治具を用いて基板に表面実装部品と挿入部品とを実装するはんだ付け方法であり、
前記基板は、パッドとスルーホールとを有し、
前記搬送治具は、
前記基板が嵌められる外形溝と、
前記基板が前記外形溝に嵌められた場合の前記スルーホールの位置に対応する部分に設けられて、前記基板が前記外形溝に嵌められた場合に前記挿入部品のリードが配置されるリード溝と、
前記リードが挿入される切れ込みを有して前記リード溝の中に敷かれるリード保持シートとを備え、
前記基板が前記外形溝に嵌められ、
前記搬送治具が表面実装ラインに投入され、
前記表面実装ラインが、前記パッドと前記スルーホールとにソルダペーストを塗布し、前記パッドに塗布されたソルダペーストの上に前記表面実装部品の電極を配置し、前記挿入部品の前記リードを前記スルーホールに挿入して前記リードを前記リード保持シートに固定させ、加熱により各ソルダペーストを溶融させ、加熱後に各ソルダペーストを凝固させる
はんだ付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、搬送治具を用いて表面実装部品と挿入部品とをリフロー方式で一括ではんだ付けする方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
表面実装部品と挿入部品とが混載する基板を製造する場合、一般的には、リフロー方式で表面実装部品をはんだ付けした後、フロー方式または手作業で挿入部品をはんだ付けする。
【０００３】
特許文献１は、リフローはんだ付けとフローはんだ付けとをまとめて行う方法として、ペースト・イン・ホール工法により表面実装部品と挿入部品とを一括ではんだ付けする方法を開示している。
【０００４】
ペースト・イン・ホール工法では、表面実装部品が搭載されるパッド以外に、挿入部品のリードが挿入されるスルーホールにもソルダペーストが塗布される。そして、表面実装部品が基板に搭載された後、挿入部品のリードがスルーホールに挿入され、基板がリフロー炉に投入される。これにより、表面実装ラインのみで挿入部品のはんだ付けが可能になる。
しかし、コネクタなどの挿入部品は高さ合わせが必要であるため、基板面を基準にして決められた高さ寸法が要求されることが多い。そのため、コネクタなどの挿入部品は、はんだ付け作業の前に治具を用いて位置決めする必要がある。
【０００５】
ペースト・イン・ホール工法で混載基板を製造するためには、治具を準備し、治具を基板に取り付け、治具で挿入部品を位置決めする必要がある場合が多い。そのため、ペースト・イン・ホール工法は一般的に普及していない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−２２４０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
挿入部品のフローはんだ付けまたは手はんだ付けをペースト・イン・ホール工法に置き換える場合、以下の課題があった。
課題１：治具を基板に取り付けるために表面実装ラインから基板を一旦取り出す必要がある。そのため、連続した生産ができない。
課題２：基板に治具を取り付けて治具で挿入部品を位置決めする作業が必要になる。
課題３：表面実装部品が基板に搭載された後に挿入部品の位置決め作業を手作業で行う場合、搭載済みの部品の落下またはソルダペーストのかすれなどのミスが作業中に生じて基板の不具合が起こるという危険性がある。
【０００８】
課題１および課題２により、ペースト・イン・ホール工法の作業時間は、ペースト・イン・ホール工法を利用しない場合の従来の作業時間と比べて大差がない。つまり、ペースト・イン・ホール工法による作業時間の削減効果が小さい場合が多い。
【０００９】
本発明は、ペースト・イン・ホール工法の作業時間を削減できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の搬送治具は、挿入部品のリードが挿入されるスルーホールを有する基板のための治具である。
前記搬送治具は、
前記基板が嵌められる外形溝と、
前記基板が前記外形溝に嵌められた場合の前記スルーホールの位置に対応する部分に設けられて、前記基板が前記外形溝に嵌められた場合に前記リードが配置されるリード溝と、
前記リードが挿入される切れ込みを有して前記リード溝の中に敷かれるリード保持シートとを備える。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、リード保持シートの切れ込みに挿入部品のリードが挿入される。そのため、切れ込みとリードとの摩擦力により、挿入部品の位置が固定される。これにより、ペースト・イン・ホール工法の作業時間を削減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１における搬送治具１００および基板２００の断面図。
【図２】実施の形態１における基板２００および挿入部品２１０の構成図。
【図３】実施の形態１における搬送治具１００の断面図。
【図４】実施の形態１におけるリード保持シート１１０の平面図。
【図５】実施の形態１におけるはんだ付け方法の第１工程の説明図。
【図６】実施の形態１におけるはんだ付け方法の第２工程の説明図。
【図７】実施の形態１におけるはんだ付け方法の第３工程の説明図。
【図８】実施の形態１におけるはんだ付け方法の第４工程の説明図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態および図面において、同じ要素および対応する要素には同じ符号を付している。同じ符号が付された要素の説明は適宜に省略または簡略化する。図中の矢印はデータの流れ又は処理の流れを主に示している。
【００１４】
実施の形態１．
搬送治具１００および搬送治具１００を用いたはんだ付け方法について、図１から図８に基づいて説明する。
【００１５】
＊＊＊構成の説明＊＊＊
図１から図４に基づいて、搬送治具１００の構成を説明する。
図１は、基板２００が配置された搬送治具１００の断面を示している。基板２００には挿入部品２１０が実装される。
搬送治具１００は、基板２００を搬送するための治具である。
具体的には、搬送治具１００は、ペースト・イン・ホール工法用の治具である。また、基板２００は、挿入部品２１０と後述する面実装部品２２０とが実装される混載基板である。
【００１６】
図２は、基板２００の断面を示している。
挿入部品２１０は、１つ以上のリード２１１を有する。
基板２００は、１つ以上のスルーホール２０１を有する。
各スルーホール２０１には、挿入部品２１０のリード２１１が挿入される。
【００１７】
図３は、搬送治具１００の断面を示している。
搬送治具１００は、外形溝１０１を有する。
外形溝１０１は、段差を形成する窪みであり、基板２００の厚みより浅い。
外形溝１０１には、基板２００が嵌められる。
【００１８】
搬送治具１００は、外形溝１０１の一部にリード溝１０２を有する。
具体的には、リード溝１０２は、基板２００が外形溝１０１に嵌められた場合のスルーホール２０１の位置に対応する部分に設けられる。
言い換えると、リード溝１０２は、基板２００が外形溝１０１に嵌められた場合においてスルーホール２０１が位置する箇所を含んだ部分の下方、に設けられる。
リード溝１０２は、段差を形成する窪みである。
リード溝１０２には、基板２００が外形溝１０１に嵌められて基板２００のスルーホール２０１に挿入部品２１０のリード２１１が挿入された場合に、挿入部品２１０のリード２１１が配置される。
【００１９】
搬送治具１００は、リード保持シート１１０を有する。
リード保持シート１１０は、リード溝１０２の中に敷かれる。
リード保持シート１１０は、耐熱素材でできたシートである。具体的には、リード保持シート１１０は、シリコンまたはフッ素系の耐熱ゴムでできている。
【００２０】
図４は、リード保持シート１１０の平面を示している。
リード保持シート１１０は、複数の切れ込み１１１を有する。
具体的には、各切れ込み１１１は、リード保持シート１１０がリード溝１０２の中に敷かれて基板２００が外形溝１０１に嵌められた場合においてスルーホール２０１と対向する箇所、に設けられる。
基板２００が外形溝１０１に嵌められて基板２００のスルーホール２０１に挿入部品２１０のリード２１１が挿入された場合、各切れ込み１１１には、挿入部品２１０のリード２１１が挿入される。
各切れ込み１１１は、リード２１１の径以下の径を有する丸穴、リード２１１の径以下の幅を有する長穴、またはスリットである。
【００２１】
＊＊＊動作の説明＊＊＊
図５から図８に基づいて、搬送治具１００を用いるはんだ付け方法を説明する。
説明するはんだ付け方法は、挿入部品２１０と後述する面実装部品２２０とをリフロー方式により一括で基板２００にはんだ付けする方法である。
以降の説明において、作業者の代わりに機械が動作してもよい。
【００２２】
図５に基づいて、第１工程（前工程）を説明する。
図５は、搬送治具１００および基板２００の第１工程後の断面を示している。
まず、作業者は、リード溝１０２の中にリード保持シート１１０を敷く。
次に、作業者は、外形溝１０１に基板２００を嵌める。
そして、作業者は、搬送治具１００を表面実装ラインに投入する。この表面実装ラインは、ペースト・イン・ホール工法ではんだ付けを行う設備である。
【００２３】
図６に基づいて、第２工程（印刷工程）を説明する。
図６は、搬送治具１００および基板２００の第２工程後の断面を示している。
表面実装ラインは、基板２００にソルダペースト２０３を塗布する。
具体的には、表面実装ラインの印刷機が、パッド２０２の上にソルダペースト２０３を印刷する。さらに、表面実装ラインの印刷機が、スルーホール２０１の上にソルダペースト２０３を印刷する。外形溝１０１が基板２００の厚みより浅いため、ソルダペースト２０３を基板２００に密着させ易い。
【００２４】
図７に基づいて、第３工程（装着工程）を説明する。
図７は、搬送治具１００および基板２００の第３工程後の断面を示している。
表面実装ラインは、面実装部品２２０と挿入部品２１０とを基板２００に搭載する。
具体的には、表面実装ラインの装着機が、パッド２０２に塗布されたソルダペースト２０３の上に面実装部品２２０の電極が位置するように、面実装部品２２０を配置する。さらに、表面実装ラインの装着機が、挿入部品２１０のリード２１１がスルーホール２０１に挿入されるように、挿入部品２１０を配置する。このとき、装着機は、基板２００の表面から挿入部品２１０までの高さが寸法要求値を満たすように、挿入部品２１０の位置を調整する。そして、挿入部品２１０のリード２１１の先端がリード保持シート１１０の切れ込み１１１に挿入される。そのため、切れ込み１１１とリード２１１との間で発生する弾性力および摩擦力により、挿入部品２１０の位置が調整された状態で挿入部品２１０の位置が固定される。つまり、挿入部品２１０が位置決めされる。
【００２５】
図８に基づいて、第４工程（加熱工程）を説明する。
図８は、搬送治具１００および基板２００の第４工程後の断面を示している。
表面実装ラインは、面実装部品２２０および挿入部品２１０を基板２００に接合させる。
具体的には、表面実装ラインのリフロー炉が加熱によってソルダペースト２０３を溶融させる。リード保持シート１１０は耐熱素材でできているため、加熱中であっても挿入部品２１０の位置は維持される。ソルダペースト２０３は、溶融して面実装部品２２０の電極または挿入部品２１０のリード２１１に沿って流れる。加熱後の温度低下により、ソルダペースト２０３は凝固する。凝固はんだ２０４は凝固したソルダペースト２０３である。これにより、面実装部品２２０および挿入部品２１０が基板２００に接合される。
【００２６】
＊＊＊実施の形態１の効果＊＊＊
以下のような効果が得られる。
効果１：搬送治具１００に部品を位置決めおよび固定する機能を持たせることで、部品位置決め用治具、位置決め作業、および表面実装ラインからの一旦取出し作業が不要になる。
効果２：挿入部品２１０の位置決め作業が自動装着機でできるようになるため、手作業と比べて部品搭載の作業時間を短縮できる。
効果３：表面実装ラインから基板２００を一旦取り出す必要がなくなるため、位置決め作業中の部品落下またはソルダペースト２０３のかすれ等の作業ミスがなくなり、品質が向上する。
効果４：表面実装ラインのみで挿入部品２１０を実装できるため、後付け作業または後付け部品用のフローはんだ付け設備を削減できる。
【００２７】
＊＊＊実施の形態の補足＊＊＊
実施の形態は、好ましい形態の例示であり、本発明の技術的範囲を制限することを意図するものではない。実施の形態は、部分的に実施してもよいし、他の形態と組み合わせて実施してもよい。また、説明した手順は適宜に変更してもよい。
【符号の説明】
【００２８】
１００  搬送治具、１０１  外形溝、１０２  リード溝、１１０  リード保持シート、１１１  切れ込み、２００  基板、２０１  スルーホール、２０２  パッド、２０３  ソルダペースト、２０４  凝固はんだ、２１０  挿入部品、２１１  リード、２２０  面実装部品。
【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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