(57)【要約】【課題】耐熱性が互いに異なる少なくとも二種のリード部品を回路基板上に一挙に実装することができ、もってリード部品の実装作業を迅速に行うことができるはんだ付け装置を提供する。【解決手段】耐熱性が互いに異なる二種のリード部品７５Ａ〜７５Ｃのリード７５ａ〜７５ｃと、これらリード７５ａ〜７５ｃが挿通されたプリント基板７６のリード接続部とに複数のノズル３Ａ〜３Ｃから溶融はんだＹを噴出させて供給し、プリント基板７６に対してリード部品７５Ａ〜７５Ｃを実装するためのはんだ付け装置１であって、ノズル３Ａ〜３Ｃのうち耐熱性が低いリード部品７５Ａのリード７５ａに対応するノズル３Ａ内に、溶融はんだＹに噴出抵抗を与えるような仕切部材５を配設したことを特徴とするはんだ付け装置。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐熱性が互いに異なる少なくとも二種のリード部品のリードと、これらリードが挿通された回路基板のリード接続部とに複数のノズルから溶融はんだを噴出させて供給し、前記回路基板に対して前記リード部品を実装するためのはんだ付け装置であって、
前記ノズルのうち耐熱性が低いリード部品のリードに対応するノズル内に、溶融はんだに噴出抵抗を与えるような仕切部材を配設したことを特徴とするはんだ付け装置。
【請求項２】
前記仕切部材が、前記ノズル内を複数の空間に画成する仕切板によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載のはんだ付け装置。
【請求項３】
前記仕切部材が、前記ノズルの噴出口面より低い位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のはんだ付け装置。
【請求項４】
前記ノズルの噴出口面と前記仕切部材の先端面との間の寸法Ｈが、１ｍｍ≦Ｈ≦１０ｍｍを満足する寸法に設定されていることを特徴とする請求項３に記載のはんだ付け装置。
【請求項５】
前記仕切部材が複数の仕切板によって形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のはんだ付け装置。
【請求項６】
前記仕切部材が、溶融はんだの噴出方向と直角な方向に並列して配置されていることを特徴とする請求項５に記載のはんだ付け装置。
【請求項７】
前記仕切部材が、前記ノズルの周方向に並列して配置されていることを特徴とする請求項５に記載のはんだ付け装置。
【請求項８】
耐熱性が互いに異なる少なくとも二種のリード部品のリードと、これらリードが挿通された回路基板のリード接続部とに複数のノズルから溶融はんだを噴出させて供給し、前記回路基板に対して前記リード部品を実装するためのはんだ付け方法であって、
前記ノズルのうち耐熱性が低いリード部品のリードに対応するノズルから溶融はんだを噴出させるにあたり、溶融はんだに噴出抵抗を与えることを特徴とするはんだ付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばプリント基板上に複数の電子部品を実装する場合に使用して好適なはんだ付け装置及び方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、多数の電子部品を内蔵する電子機器は、機器（回路）の小型化及び誤配線の防止を可能にするといった利点をもつことから、リード部品（挿入部品）及びチップ部品（表面実装部品）を実装してなるプリント基板を用いて組み立てられる。
このようなプリント基板に対して電子部品を実装する方式としては、予めチップ部品が実装されたプリント基板のスルーホールにリード部品のリードを挿通させた後、このリードをスルーホールの開口周縁（ランド）に溶融はんだを噴出させることにより取り付けるフローはんだ付け方式がある。
【０００３】
従来、この種のはんだ付け方式による電子部品の実装は、例えば図７に示すようなはんだ付け装置（はんだ噴流装置）を用いて行われている。このはんだ付け装置につき、図７を用いて説明すると、同図において、符号７１で示すはんだ付け装置は、はんだ槽７２及びダクト７３と噴流スクリュー７４とを備えている。そして、ダクト７３のノズル７３ａから溶融はんだＹを噴出させ、リード部品７５（第一電子部品）のリード７５ａとプリント基板７６のランド（図示せず）とを接続するように構成されている。
なお、図中符号７７は、前記プリント基板７６上に実装されたチップ部品（第二電子部品）を示す。
【０００４】
このように構成されたはんだ付け装置を用い、プリント基板７６のランド（図示せず）にリード部品７５のリード７５ａを接続するには、予めチップ部品７７が実装されたプリント基板７６のスルーホール（図示せず）にリード部品７５のリード７５ａを挿通させ、次にノズル７３ａから噴出する溶融はんだＹでリード部品７５のリード７５ａとスルーホールの開口周縁（ランド）とを接続することにより行われる。
【０００５】
ところで、前記したはんだ付け装置においては、ノズルから溶融はんだを単に噴出させるものであるため、耐熱性が互いに異なる二種以上のリード部品を実装する場合、これらリード部品のうち耐熱性の低いリード部品（本体）が回路基板及びリードを介して溶融はんだの熱による悪影響を受けてしまう。
この結果、耐熱性が互いに異なる二種以上のリード部品をプリント基板上に一挙に実装することができず、リード部品の実装作業を迅速に行うことができないという問題点があった。
【０００６】
そこで、従来のはんだ付け装置には、送風装置によって冷却風を供給しながら電子部品をプリント基板上に実装するものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。また、断熱材によって溶融はんだによる熱を遮断して電子部品をプリント基板上に実装するものも提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１２０６５２号公報（図２）
【特許文献２】
特開２００２−９４２２９号公報（図３）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これら先行技術には、「送風装置あるいは断熱材によってプリント基板上に実装された電子部品におけるはんだ付け部の溶融を回避する」点についての開示はあるものの、「耐熱性が互いに異なる少なくとも二種のリード部品を回路基板上に一挙に実装してリード部品の実装作業を迅速に行う」という上記問題点を解決することはできなかった。
【０００９】
そこで、本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、耐熱性が互いに異なる少なくとも二種のリード部品を回路基板上に一挙に実装することができ、もってリード部品の実装作業を迅速に行うことができるはんだ付け装置及び方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するためになされた本発明に係るはんだ付け装置は、耐熱性が互いに異なる少なくとも二種のリード部品のリードと、これらリードが挿通された回路基板のリード接続部とに複数のノズルから溶融はんだを噴出させて供給し、前記回路基板に対して前記リード部品を実装するためのはんだ付け装置であって、前記ノズルのうち耐熱性が低いリード部品のリードに対応するノズル内に、溶融はんだに噴出抵抗を与えるような仕切部材を配設したことを特徴とする。
【００１１】
このため、本発明のはんだ付け装置によれば、回路基板に対するリード部品の実装が、仕切部材付きのノズルから噴出する溶融はんだの噴出タイミングを、他のノズル（仕切部材の無いノズル）から噴出する溶融はんだの噴出タイミングより遅延させることにより行われる。
したがって、回路基板及びリードに対し、仕切部材付きのノズルから噴出する溶融はんだによる加熱量が他のノズルから噴出する溶融はんだによる加熱量より少なくなるため、耐熱性が互いに異なる少なくとも二種のリード部品の回路基板への実装時に耐熱性が低いリード部品に対して溶融はんだの熱による悪影響を及ぼすことを効果的に抑制できる。
これにより、耐熱性が互いに異なる少なくとも二種のリード部品を回路基板上に一挙に実装することができ、リード部品の実装作業を迅速に行うことができる。
【００１２】
本発明のはんだ付け装置においては、前記仕切部材が、前記ノズル内を複数の空間に画成する仕切板によって形成されていることが好ましい。
このように構成することにより、回路基板に対するリード部品の実装時に仕切部材下方の溶融はんだが、仕切部材によって抵抗作用を受けて複数の空間に分岐流入し、これら空間を流動してノズルの噴出口から回路基板及びリードに向かって噴出する。
これにより、回路基板及びリードに対して所定のはんだ量の溶融はんだを仕切部材付きのノズルから供給することができる。
【００１３】
また、本発明のはんだ付け装置においては、前記仕切部材が、前記ノズルの噴出口面より低いに位置に配置されていることが好ましい。
このように構成することにより、回路基板に対するリード部品の実装時に仕切部材下方の溶融はんだが、仕切部材によって抵抗作用を受けて複数の空間に分岐流入した後、これら空間を流動して仕切部材の上方空間に流入し、ノズルの噴出口から回路基板及びリードに向かって噴出する。
これにより、回路基板及びリードに対して所定のはんだ量の溶融はんだを仕切部材付きのノズルから供給することができる。
【００１４】
また、本発明のはんだ付け装置においては、前記ノズルの噴出口面と前記仕切部材の先端面との間の寸法Ｈが、１ｍｍ≦Ｈ≦１０ｍｍを満足する寸法に設定されていることが好ましい。
寸法Ｈを１ｍｍ以上としたのは、寸法Ｈが１ｍｍより小さいと、回路基板及びリードに対して仕切部材付きのノズルから所定量の溶融はんだが円滑に供給されないからである。一方、寸法Ｈを１０ｍｍ以下としたのは、寸法Ｈが１０ｍｍより大きいと、仕切部材付きのノズルから噴出する溶融はんだの噴出タイミングが早くなりすぎ、耐熱性が低いリード部品に溶融はんだの熱による悪影響を及ぼす場合があるからである。
【００１５】
また、本発明のはんだ付け装置においては、前記仕切部材が複数の仕切板によって形成されていることを好ましい。
このように構成することにより、仕切部材の個数を適宜選択することにより、溶融はんだに対する噴出抵抗が調整される。
【００１６】
また、本発明のはんだ付け装置においては、前記仕切部材が、溶融はんだの噴出方向と直角な方向に並列して配置されていることが好ましい。
このように構成することにより、溶融はんだに対する噴出抵抗の調整が、溶融はんだの噴出方向と直角な方向に並列する仕切部材の個数を選択することにより行われる。
【００１７】
さらにまた、本発明のはんだ付け装置においては、前記仕切部材が、前記ノズルの周方向に並列して配置されていることが好ましい。
このように構成することにより、溶融はんだに対する噴出抵抗の調整が、ノズルの周方向に並列する仕切部材の個数を選択することにより行われる。
【００１８】
一方、本発明の別の発明に係るはんだ付け方法は、耐熱性が互いに異なる少なくとも二種のリード部品のリードと、これらリードが挿通された回路基板のリード接続部とに複数のノズルから溶融はんだを噴出させて供給し、前記回路基板に対して前記リード部品を実装するためのはんだ付け方法であって、前記ノズルから溶融はんだを噴出させるにあたり、溶融はんだに噴出抵抗を与えることを特徴とする。
【００１９】
このため、本発明のはんだ付け方法によれば、回路基板に対するリード部品の実装が、仕切部材付きのノズルから噴出する溶融はんだの噴出タイミングを、他のノズル（仕切部材の無いノズル）から噴出する溶融はんだの噴出タイミングより遅延させることにより行われる。
したがって、回路基板及びリードに対し、仕切部材付きのノズルから噴出する溶融はんだによる加熱量が他のノズルから噴出する溶融はんだによる加熱量より少なくなるため、耐熱性が互いに異なる少なくとも二種のリード部品の回路基板への実装時に耐熱性が低いリード部品に対して溶融はんだの熱による悪影響を及ぼすことを極力抑制することができる。
これにより、耐熱性が互いに異なる少なくとも二種のリード部品を回路基板上に一挙に実装することができ、リード部品の実装作業を迅速に行うことができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用されたはんだ付け装置及び方法につき、図に示す実施の形態に基づいて説明する。まず、はんだ付け方法につき、図１〜図３を用いて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の実施形態に係るはんだ付け装置における全体の概略構成を示す断面図である。図２は、同じく本発明の実施形態に係るはんだ付け装置における要部を拡大して示す断面図である。図３は、本発明の実施形態に係るはんだ付け装置におけるノズルを示す平面図である。図１〜図３において、プリント基板及びチップ部品と溶融はんだについては図７と同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
【００２２】
本実施形態におけるはんだ付け装置は、耐熱性が互いに異なる少なくとも二種のリード部品のリードと、これらリードが挿通された回路基板のリード接続部とに溶融はんだを噴出させて供給する複数のノズルのうち、耐熱性が低いリード部品のリードに対応するノズル内に、溶融はんだに噴出抵抗を与えるような仕切部材を配設した点に特徴がある。
【００２３】
このため、図１に示すようなはんだ付け装置１が用いられる。このはんだ付け装置１は、はんだ槽２及びダクト３と噴流スクリュー４とを備えている。はんだ槽２は、上方に開口する有底箱体からなり、内部に溶融はんだＹが貯溜されている。はんだ槽２内には、溶融はんだＹが液位に応じて補給される。
【００２４】
ダクト３は、下方に開口する有頭箱体からなり、その開口端部を溶融はんだＹ中に浸漬した状態ではんだ槽２内に保持されている。このダクト３の上方端部（頭部）には、プリント基板７６の各ランド（図示せず）及びリード部品７５Ａ〜７５Ｃのリード７５ａ〜７５ｃに溶融はんだＹを噴出させて供給する複数のノズル３Ａ〜３Ｃが設けられている。そして、溶融はんだＹを所定の高さ位置に噴出（噴流）させ、リード部品７５Ａ〜７５Ｃのリード７５ａ〜７５ｃとプリント基板７６の各ランドとを接続するように構成されている。
【００２５】
ノズル３Ａ〜３Ｃのうち一のノズル３Ａは、耐熱性が比較的低いリード部品７５Ａのリード７５ａに対応する位置に配置されている。このノズル３Ａは円筒ノズルによって形成されている。そして、前記ノズル３Ａ内には、図３に示すように、ノズル内を絞って溶融はんだＹに噴出抵抗を与えるような仕切部材５が配設されている。この仕切部材５は、前記ノズル３Ａ内を二つ空間３ａ１，３ａ２に画成する仕切板によって構成されている。また、前記仕切部材５は、図２に示すように、前記ノズル３Ａの噴出面より寸法Ｈだけ低い位置に配置されている。これにより、プリント基板７６に対するリード部品７５Ａの実装時に仕切部材５下方の溶融はんだＹが、仕切部材５によって抵抗作用を受けて二つの空間３ａ１，３ａ２に分岐流入した後、これら空間３ａ１，３ａ２を流動して仕切部材５の上方空間に流入し、ノズル３Ａの噴出口３ａからプリント基板７６のランド及びリード部品７５Ａのリード７５ａに向かって噴出する。
【００２６】
なお、前記仕切部材５の先端面と前記ノズル３Ａの噴出口面との間の寸法Ｈは、２ｍｍに設定してある。これにより、リード部品への溶融はんだの熱による悪影響を極力与えないようにしつつ、プリント基板７６に対してリード部品７５Ａの良好な実装が行われる。
【００２７】
一方、前記ノズル３Ａ〜３Ｃのうち他のノズル３Ｂ，３Ｃは、耐熱性が比較的高いリード部品７５Ｂ，７５Ｃのリード７５ｂ，７５ｃに対応する位置に配置されている。これらノズル３Ｂ，３Ｃは、前記した仕切部材５の無い角柱ノズル又は円筒ノズルによって形成されている。これにより、プリント基板７６に対するリード部品７５Ｂ，７５Ｃの実装時にダクト３内の溶融はんだＹが、抵抗作用を受けることなく、ノズル３Ｂ，３Ｃ内に流入し、これらノズル３Ｂ，３Ｃ内を流動してノズル３Ｂ，３Ｃの噴出口３ｂ，３ｃからプリント基板７６のランド及びリード部品７５Ｂ，７５Ｃのリード７５ｂ，７５ｃに向かって噴出する。
【００２８】
前記噴流スクリュー４は、その全体を溶融はんだＹ中に臨ませて前記ダクト３内に収容されている。そして、モータ（図示せず）によって回転し、前記各ノズル３Ａ〜３Ｂからダクト外に溶融はんだＹを噴出させるように構成されている。
【００２９】
次に、本実施形態におけるはんだ付け装置によるはんだ付け方法につき、図４及び図５を用いて説明する。図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施形態に係るはんだ付け装置によるはんだ付け方法を説明するために示す断面図である。図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の実施形態に係るはんだ付け装置によるはんだ付け方法における溶融はんだの供給状態を説明するために示す断面図である。
本はんだ付け方法は「（ａ）回路基板の搬送工程」、「（ｂ）リード部品の搭載工程」及び「（ｃ）溶融はんだの供給工程」が順次実施されるため、これら各工程を順次説明する。
【００３０】
（ａ）回路基板の搬送工程
図４（ａ）に示すように、予めＩＣパッケージ等のチップ部品７７が実装されたプリント基板７６を所定の位置（ダクト３の上方）に搬送する。この場合、プリント基板７６がダクト３の上方に搬送されると、この位置に固定される。
【００３１】
（ｂ）リード部品の搭載工程
図４（ｂ）に示すように、プリント基板７６の各スルーホール（図示せず）にリード部品７５Ａ〜７５Ｃのリード７５ａ〜７５ｃをチップ部品実装面側から挿通させ、プリント基板７５のチップ部品実装面上にリード部品７５Ａ〜７５Ｃを搭載する。この場合、リード部品７５Ａ〜７５Ｃがプリント基板７５のチップ部品実装面上に搭載されると、各リード７５ａ〜７５ｃがダクト３の各ノズル３Ａ〜３Ｃに対応する位置に配置される。
【００３２】
（ｃ）溶融はんだの供給工程
図４（ｃ）に示すように、リード部品７５Ａ〜７５Ｃのリード７５ａ〜７５ｃとプリント基板７６の各ランドとにノズル３Ａ〜３Ｃ（図５に図示）から溶融はんだＹを噴出させて供給する。この際、ノズル３Ａから溶融はんだＹを噴出させるあたり、ノズル３Ａから噴出する溶融はんだＹが仕切部材５（図５に図示）によって噴出抵抗が与えられる。このため、仕切部材付きのノズル３Ａから噴出する溶融はんだＹの噴出タイミングが、他のノズル（仕切り部材の無いノズル）３Ｂ，３Ｃから噴出する溶融はんだＹの噴出タイミングより遅延する。
【００３３】
これにより、噴出開始時には、ノズル３Ａからの溶融はんだＹが、図５（ａ）に示すように、ノズル３Ｂ，３Ｃからの溶融はんだＹより噴出高さを低くして供給される。この後、ノズル３Ａからの溶融はんだＹが、図５（ｂ）に示すように、ノズル３Ｂ，３Ｃからの溶融はんだＡより噴出高さを同一の高さにして供給される。
このようにして、プリント基板７５上にリード部品７５Ａ〜７５Ｃを確実に実装することができる。
【００３４】
したがって、プリント基板７６に対するリード部品７５Ａ〜７５Ｃの実装が、仕切部材付きのノズル３Ａから噴出する溶融はんだＹの噴出タイミングを、他のノズル（仕切り部材の無いノズル）３Ｂ，３Ｃから噴出する溶融はんだＹの噴出タイミングより遅延させることにより行われる。
このため、プリント基板７６の各ランド及びリード部品７５Ａ〜７５Ｃのリード７５ａ〜７５ｃに対し、仕切部材付きのノズル３Ａから噴出する溶融はんだＹによる加熱量が他のノズル３Ｂ．３Ｃから噴出する溶融はんだＹによる加熱量より少なくなり、リード部品７５Ａ〜７５Ｃのプリント基板７６への実装時にリード部品７５Ａに対して溶融はんだＹの熱による悪影響を及ぼすことがない。
これにより、耐熱性が互いに異なる二種のリード部品（リード部品７５Ａとリード部品７５Ｂ，７５Ｃ）をプリント基板７６上に一挙に実装することができ、リード部品７５Ａ〜７５Ｃの実装作業を迅速に行うことができる。
【００３５】
なお、本実施形態においては、耐熱性が互いに異なる二種のリード部品（リード部品７５Ａとリード部品７５Ｂ，７５Ｃ）をプリント基板７６上に実装する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、三種以上のリード部品を実装する場合にも実施形態と同様に適用可能である。
この場合、仕切部材の個数を適宜選択することにより、溶融はんだに対する噴出抵抗が調整される。
【００３６】
例えば、三種のリード部品をプリント基板上に実装するには、図１に示す二種のノズル（ノズル３Ａとノズル３Ｂ，３Ｃ）の他に、図６（ａ）又は（ｂ）に示すようなノズル６１，６２を用意する。
図６（ａ）に示すノズル６１内には、溶融はんだの噴出方向と直角な方向に並列する二つの仕切部材６１Ａ，６１Ｂが配置されている。図６（ｂ）に示すノズル６２内には、ノズル周方向に等間隔をもって並列する三つの仕切部材６２Ａ〜６２Ｃが配置されている。
【００３７】
また、本実施形態においては、ノズル３Ａ〜３Ｃの開口（噴出口）形状が円形である場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、矩形でもよく、接続（はんだ付け）対象等に応じて適宜変更することができる。
この他、本発明における各ノズルの開口サイズ等についても、特に限定されるものでないことは勿論である。
また、本実施形態においては、ノズルから溶融はんだを噴出しつつはんだ付けを行う場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、ノズルから溶融はんだが表面張力により盛り上がって静止した状態ではんだ付けを行う場合においも同様に効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のはんだ付け装置の全体構成を示す断面図。
【図２】本発明のはんだ付け装置の要部を拡大して示す断面図。
【図３】本発明のはんだ付け装置のノズルを示す平面図。
【図４】本発明のはんだ付け方法を説明するために示す断面図。
【図５】溶融はんだの供給状態を説明するために示す断面図。
【図６】ノズル内形状の変形例を説明するために示す平面図。
【図７】従来のはんだ付け装置を示す断面図。
【符号の説明】
１  はんだ付け装置，  ２  はんだ槽，  ３  ダクト，  ３Ａ〜３Ｃ  ノズル，  ３ａ〜３ｃ  噴出口，  ３ａ１，３ａ２  空間，  ４  噴流スクリュー，  ５仕切部材，  ７５Ａ〜７５Ｃ  リード部品，  ７５ａ〜７５ｃ  リード，  Ｙ溶融はんだ
【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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