(57)【要約】 【課題】  回路基板の劣化を防止しつつ、はんだの濡れ性を高めてその拡がりを促進して精度の高いはんだ付けを短時間で行う。【解決手段】  リードピン２等の棒状の電子部品３を回路基板４にはんだ付けするためのはんだ鏝５を備えたはんだ付け装置１において、はんだ鏝５の先端に、回路基板４の表面８から突出した電子部品４の突出部９を覆う空洞部１１を形成した。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードピン等の棒状の電子部品を回路基板にはんだ付けするためのはんだ鏝を備えたはんだ付け装置において、上記はんだ鏝の先端に、上記回路基板の表面から突出した上記電子部品の突出部を覆う空洞部を形成したことを特徴とするはんだ付け装置。
【請求項２】
上記はんだ鏝内部に、その先端の空洞部から延びるはんだ吸取通路を設け、そのはんだ吸取通路に不要なはんだを吸い取るためのはんだ吸取装置を接続した請求項１記載のはんだ付け装置。
【請求項３】
上記はんだ鏝の先端の外径が、上記回路基板に設けられ上記電子部品が挿入されるスルーホール表面のパット部の外径よりも小さくなるように形成された請求項１または２記載のはんだ付け装置。
【請求項４】
リードピン等の棒状の電子部品を回路基板に設けられたスルーホールに挿入してはんだ付けするためのはんだ付け方法において、先端に空洞部が形成されたはんだ鏝で、上記回路基板の表面から突出した上記電子部品の突出部を覆うと共に、上記はんだ鏝の先端で上記スルーホール表面のパット部を加熱して、上記はんだ鏝と上記パット部とではんだを溶かしてはんだ付けすることを特徴とするはんだ付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子回路基板のパット部の実装部品はんだ付け、特にスルーホールにリードピン等の電子実装部品をはんだ付けするはんだ付け装置及びはんだ付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図７に従来のはんだ付け装置を示す。
【０００３】
かかるはんだ付け装置５１は、リードピン５２等の電子部品５３を回路基板５４にはんだ付けするためのはんだ鏝５５と、このはんだ鏝５５を３次元的に移動させると共に位置決めする位置決め装置（ロボットアーム部５６のみを図示する）とを備えており、自動的にはんだ付けを行うようになっている。リードピン５２は、回路基板５４に設けられたスルーホール５７に貫通して挿入されている。
【０００４】
はんだ鏝５５は、その先端が鋭角に尖って形成されており、図８に示すように、回路基板５４の表面５８から突出したリードピン５２の突出部５９の側面から斜めに当接するようになっている。はんだ鏝５５の先端は、リードピン５２とスルーホール５７の上面のパット部６１に当接して、はんだ鏝５５の側方からはんだ６２を供給して、このはんだ６２を溶かすようになっている。このとき、はんだ鏝５５を、図９に示すように、直線状（図９中、上下方向）に移動させる。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２７７２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述した従来のはんだ付け装置５１では、はんだ鏝５５の先端が尖っているため、スルーホール５７のパット部６１への伝熱性があまり良くない。そのため、パット部６１の面積が小さい場合には、パット部６１の全体が加熱されはんだ６２がパット部６１の全体に拡がるが、パット部６１の面積が大きい場合には、パット部６１の全体が加熱されず、はんだ６２の濡れ性が悪くなり、パット部６１の全体にはんだ６２が拡がらない（図１０参照）というはんだ不良が発生してしまうという問題があった。このように、はんだ不良が発生すると、作業員が別の手動はんだ鏝（図示せず）を用いてはんだを付け直す必要があり、多くの作業手間と時間を要する。
【０００７】
一方、はんだ６２の濡れ性を良くするために、はんだ鏝５５によるパット部６１の加熱時間を長くすると、はんだ付けにかかる時間が増大してしまう。また、はんだ鏝５５の温度を上げると、回路基板５４を熱により劣化させてしまうおそれがあった。
【０００８】
そこで本発明は、上記課題を解決すべく案出されたものであり、その目的は、回路基板の劣化を防止しつつ、はんだの濡れ性を高めてその拡がりを促進して精度の高いはんだ付けを短時間で行うことができるはんだ付け装置及びはんだ付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、リードピン等の棒状の電子部品を回路基板にはんだ付けするためのはんだ鏝を備えたはんだ付け装置において、上記はんだ鏝の先端に、上記回路基板の表面から突出した上記電子部品の突出部を覆う空洞部を形成したはんだ付け装置である。
【００１０】
そして、上記はんだ鏝内部に、その先端の空洞部から延びるはんだ吸取通路を設け、そのはんだ吸取通路に不要なはんだを吸い取るためのはんだ吸取装置を接続したものが好ましい。
【００１１】
また、上記はんだ鏝の先端の外径が、上記回路基板に設けられ上記電子部品が挿入されるスルーホール表面のパット部の外径よりも小さくなるように形成されたものが好ましい。
【００１２】
さらに、本発明は、リードピン等の棒状の電子部品を回路基板に設けられたスルーホールに挿入してはんだ付けするためのはんだ付け方法において、先端に空洞部が形成されたはんだ鏝で、上記回路基板の表面から突出した上記電子部品の突出部を覆うと共に、上記はんだ鏝の先端で上記スルーホール表面のパット部を加熱して、上記はんだ鏝と上記パット部とではんだを溶かしてはんだ付けするはんだ付け方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、はんだ鏝の先端に、回路基板の表面から突出したリードピン等の電子部品の突出部を覆う空洞部を形成したことによって、はんだ鏝の先端が、リードピンの周囲全体で、回路基板に設けられたスルーホールのパット部に接触できる。従って、短時間でパット部全体を加熱することができ、はんだの濡れ性を高めてその拡がりを促進して精度の高いはんだ付けを行うことができる。また、はんだ鏝の温度を過度に高くする必要はなく、回路基板を過度に熱することはないので、回路基板の劣化を防止できる
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１及び図３に示すように、本実施の形態に係るはんだ付け装置１は、リードピン２等の電子部品３を回路基板４にはんだ付けするためのはんだ鏝５と、このはんだ鏝５を３次元的に移動させると共に位置決めする位置決め装置（ロボットアーム部６のみを図示する）とを備えており、自動的にはんだ付けを行う自動はんだ付け装置である。リードピン２は、回路基板４に設けられたスルーホール７に貫通して挿入されている。
【００１６】
位置決め装置は、図２に示すように、ロボットアーム部６をＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３方向に移動自在及び、俯仰自在及び、縦軸（Ｚ軸）回りに旋回自在に支持しており、このロボットアーム部６に固定されたはんだ鏝５を３次元的に移動させるように構成されている。そして、位置決め装置によって、はんだ鏝５の先端を、回路基板４上のはんだ付けする電子部品３部分に移動させて位置合わせを行う。
【００１７】
ところで、本実施の形態のはんだ付け装置１は、図１及び図５に示すように、はんだ鏝５の先端に、回路基板４の表面８から突出したリードピン２等の電子部品３の突出部９を覆う空洞部１１を形成したことを特徴とする。
【００１８】
空洞部１１は、リードピン２がその内部に挿入可能でかつ、はんだ鏝５からリードピン２へと伝熱可能な程度の内径に構成されている。すなわち、空洞部１１の内径は、リードピン２の外径より若干大きくなっている。
【００１９】
はんだ鏝５の先端は、スルーホール７の上面のパット部１２と面接触できるように、リング型の平面状に形成されている。はんだ鏝５の先端は、その外径がスルーホール７のパット部１２の外径よりも小さくなるように形成されている。
【００２０】
はんだ鏝５の内部には、先端の空洞部１１から延びるはんだ吸取通路１４が設けられている。はんだ吸取通路１４は、空洞部１１と同径に形成され、はんだ鏝５のロッド部１５の基端部まで延出して開口している。その基端部開口には吸取チューブ１６が取り付けられており、はんだ吸取通路１４には、吸取チューブ１６を介して、不要のはんだを吸い取るためのはんだ吸取装置（図１参照）１７が接続されている。このはんだ吸取装置１７は、余剰のはんだや、はんだ付け不良が発生した部分のはんだを吸い取る。
【００２１】
上記構成のはんだ付け装置１を用いてはんだ付けを行うに際しては、まず、複数のリードピン２を、その上部が突出するように固定スペーサ（図示せず）に固定して、回路基板４の下部からリードピン２の上部がスルーホール７を貫通して回路基板４の上部まで突出するようにセットする。
【００２２】
その後、位置決め装置のロボットアーム部６を駆動させて、図３に示すように、はんだ鏝５をはんだ付けを行うリードピン２の上方に移動させる。そして、はんだ１８をパット部１２とリードピン２の突出部９に当接するように斜めから供給すると共に、はんだ鏝５を、はんだ１８を溶かしながら鉛直方向（リードピン２の軸方向）に垂下させ、はんだ鏝５の先端がリードピン２の突出部９を完全に覆って、先端面がスルーホール７のパット部１２に接するように移動させて、スルーホール７とリードピン２とを加熱する（図４参照）。
【００２３】
このとき、空洞部１１は、その内径がリードピン２の外径よりも若干大きくなるように形成されているので、リードピン２の空洞部１１への挿入が円滑に行われると共に、はんだ鏝５からリードピン２への熱伝達が効率的に行われる。
【００２４】
また、はんだ鏝５の先端に空洞部１１を設けてリードピン２の突出部９を覆うようにしたので、はんだ鏝５の先端部がリードピン２の周辺部全体のパット部１２と広い面積で接することができる。従って、はんだ鏝５からスルーホール７に熱を伝える伝熱面積が広く、その伝熱効率が高い。また、はんだ鏝５の先端面は平面状に形成されているので、パット部１２と面接触して伝熱効率がさらに高まる。よって、はんだ鏝５の温度を過度に上げることなく、パット部１２を短時間で所定温度に均一に加熱することができる。
【００２５】
要するに、本実施の形態によれば、はんだ鏝５からパット部１２への伝熱効率が高いため、はんだ鏝５の温度を所定温度に上げる必要はなく、回路基板４を過度に熱することはないので、回路基板４の熱による劣化を防止できる。
【００２６】
そして、所定時間加熱した後、はんだ鏝５を若干上昇させて、はんだ鏝５とパット部１２との間に隙間を形成し、はんだ１８をその隙間に流れ込ませて拡げる。このとき、パット部１２は、その全体が加熱されているので、はんだ１８の濡れ性を高く保持でき、はんだ１８をパット部１２の全体に円滑に拡げることができる。また、はんだ鏝５の先端の外径が、パット部１２の外径よりも小さく形成されているので、はんだ１８は、はんだ鏝５の外周面と加熱されたパット面１２の両面に当接するので、効率的に溶かされる。
【００２７】
その後、はんだ１８を供給しながら、リードピン２が空洞部１１から抜けるまではんだ鏝５を徐々に上昇させる（図５参照）。このとき、リードピン２も加熱されているので、リードピン２の上端部近傍でも、はんだ１８の濡れ性を高く保持でき、はんだ１８がリードピン２の外周全体にバランス良く供給される。よって、リードピン２の周囲及びパット部１２の全面に亘って均一に供給された精度の高いはんだ付けを行うことができる。
【００２８】
ここで、はんだ１８の供給量が多い場合は、はんだ吸取装置１７を作動させて、はんだ鏝５の先端から余剰の不要なはんだを吸い取る。これによって、さらに精度の高いはんだ付けを行うことが可能となると共に、微少量のはんだ付けも可能となる。
【００２９】
また、はんだ吸取装置１７は、不良が発生したはんだ付け部分のはんだを一旦加熱してその全体を吸取・除去することも可能である。すなわち、不良はんだを除去した後、はんだ鏝５を移動させることなく連続的にはんだ付けを行うことができるので、作業効率を大きく向上させることができる。
【００３０】
なお、上記実施の形態では、はんだ鏝５にはんだ吸取装置１７を接続しているが、はんだ吸取装置１７に代えて窒素流入装置を接続するようにしてもよい。これによれば、空洞部１１からはんだ１８に高温（２５０℃）の窒素を噴出させることで、はんだ付け時のはんだ１８の酸化を防止することができる。
【００３１】
また、はんだ吸取装置１７に代えて空気流入装置を接続してもよい。これによれば、空洞部１１からはんだ１８に空気を噴出させることで、はんだ１８やリードピン２等その周囲に付いた塵やゴミを吹き飛ばして除去する機能を持たせることもできる。
【００３２】
上述のはんだ吸取装置１７、窒素流入装置及び空気流入装置を互いに交換可能に接続すれば、各機能の必要時にそれぞれの装置が使用可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るはんだ付け装置の好適な実施の形態を示した構成図である。
【図２】本発明に係るはんだ付け装置のロボットアーム部の可動方向を示した概略図である。
【図３】本発明に係るはんだ付け装置によるはんだ付けの第一工程を示した側面図である。
【図４】本発明に係るはんだ付け装置によるはんだ付けの第二工程を示した側面図である。
【図５】本発明に係るはんだ付け装置によるはんだ付けの第二工程を示した拡大断面図である。
【図６】本発明に係るはんだ付け装置によるはんだ付けの第三工程を示した拡大断面図である。
【図７】従来のはんだ付け装置によるはんだ付けの第一工程を示した側面図である。
【図８】従来のはんだ付け装置によるはんだ付けの第二工程を示した側面図である。
【図９】従来のはんだ付け装置によるはんだ付けの第二工程を示した拡大断面図である。
【図１０】従来のはんだ付け装置によるはんだ付けの第三工程を示した拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  はんだ付け装置
２  リードピン
３  電子部品
４  回路基板
５  はんだ鏝
７  スルーホール
８  （回路基板の）表面
９  突出部
１１  空洞部
１２  パット部
１４  はんだ吸取通路
１７  はんだ吸取装置
１８  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】
2005093508.tif 000008
【図７】
2005093508.tif 000009
【図８】
2005093508.tif 000010
【図９】
2005093508.tif 000011
【図１０】
2005093508.tif 000012