(57)【要約】【課題】回路基板にリード部品を短時間で容易に、かつ、高い信頼性ではんだ付けができるはんだ付け治具を提供する。【解決手段】はんだ付け治具本体３に、はんだ付け治具本体３を加熱するためのヒータ９を設けると共に、はんだ付け治具本体３の温度を検出するための温度センサ１０を設け、温度センサ１０とヒータ９に、温度センサ１０で検出される温度が所定温度となるようにヒータ９を制御する温度コントローラ１１を接続したものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回路基板を収容するはんだ付け治具本体を有し回路基板にリード部品をはんだ付けするとき回路基板を保持するはんだ付け治具において、上記はんだ付け治具本体に、はんだ付け治具本体を加熱するためのヒータを設けると共に、はんだ付け治具本体の温度を検出するための温度センサを設け、上記温度センサとヒータに、温度センサで検出される温度が所定温度となるようにヒータを制御する温度コントローラを接続したことを特徴とするはんだ付け治具。
【請求項２】
上記所定温度は、上記回路基板のはんだ付け部がはんだ付けを行う作業室の室温以上、かつ、回路基板に用いられたはんだの融点未満となるように設定された請求項１記載のはんだ付け治具。
【請求項３】
上記はんだ付け治具本体には、回路基板を挿入するための凹部が形成され、上記ヒータは上記凹部の両側のはんだ付け治具本体内に内蔵され、上記温度センサは上記凹部と上記ヒータの間のはんだ付け治具本体内に内蔵された請求項１又は２記載のはんだ付け治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板等の回路基板にリード部品をはんだ付けするとき回路基板を保持するはんだ付け治具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図３及び図４に示すように、はんだ付け治具２０は、回路基板２にリード部品（図示せず）をはんだ付けするとき回路基板２を保持するものであり、金属または樹脂等にてブロック状に形成されたはんだ付け治具本体２１を有する。はんだ付け治具本体２１の上面には、回路基板２を挿入して収容するための凹部７が形成されており、凹部７内に回路基板２を収容し、回路基板２の縁部をワーク押え板４で押さえたのち、手はんだ付けやロボット等のはんだコテ（図示せず）を用いてリード部品のリードをはんだ付けするようになっている。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−８７９０５号公報
【特許文献２】特開２００５−７２４４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、はんだ付け治具本体２１に保持された回路基板２にリード部品をはんだ付けするとき、回路基板２ははんだ付け治具２０に熱を奪われてはんだ付け部の熱が上がり難く、はんだ付けが難しくなり、かつ、はんだ付け性も悪く、信頼性の低いはんだ付けになり易いという課題があった。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、回路基板にリード部品を短時間で容易に、かつ、高い信頼性ではんだ付けができるはんだ付け治具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために本発明は、回路基板を収容するはんだ付け治具本体を有し回路基板にリード部品をはんだ付けするとき回路基板を保持するはんだ付け治具において、上記はんだ付け治具本体に、はんだ付け治具本体を加熱するためのヒータを設けると共に、はんだ付け治具本体の温度を検出するための温度センサを設け、上記温度センサとヒータに、温度センサで検出される温度が所定温度となるようにヒータを制御する温度コントローラを接続したものである。
【０００７】
上記所定温度は、上記回路基板のはんだ付け部がはんだ付けを行う作業室の室温以上、かつ、回路基板に用いられたはんだの融点未満となるように設定されるとよい。
【０００８】
上記はんだ付け治具本体には、回路基板を挿入するための凹部が形成され、上記ヒータは上記凹部の両側のはんだ付け治具本体内に内蔵され、上記温度センサは上記凹部と上記ヒータの間のはんだ付け治具本体内に内蔵されるとよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、回路基板にリード部品を短時間で容易に、かつ、高い信頼性ではんだ付けができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【００１１】
図１及び図２に示すように、はんだ付け治具１は、プリント基板等の回路基板２を収容するはんだ付け治具本体３と、はんだ付け治具本体３上に載置され回路基板２を押さえるためのワーク押え板４と、はんだ付け治具本体３にシャフト５を介して回動自在に設けられワーク押え板４を着脱可能にロックするためのフック６とを備えて構成される。
【００１２】
はんだ付け治具本体３は、金属または樹脂等にてブロック状に形成されており、上面に回路基板２を挿入するための凹部７を有する。凹部７は、回路基板２に対応した形状に形成されており、回路基板２の水平方向の移動を規制するようになっている。凹部７の下方のはんだ付け治具本体３には、回路基板２に実装されたリード部品等の部品（図示せず）を逃がすための実装部品逃げ用掘り込み８ａ、８ｂが形成されており、実装部品逃げ用掘り込み８ａ、８ｂ内に実装部品を収容するようになっている。
【００１３】
また、はんだ付け治具本体３には、はんだ付け治具本体３を加熱するためのヒータ９が設けられると共に、はんだ付け治具本体３の温度を検出するための温度センサ１０が設けられている。具体的には、ヒータ９は、電熱線からなり、凹部７の両側に沿って延びるようにはんだ付け治具本体３内に内蔵されている。温度センサ１０は、熱電対からなり、凹部７とヒータ９との間のはんだ付け治具本体３内にそれぞれ内蔵されている。
【００１４】
また、温度センサ１０とヒータ９には、温度センサ１０で検出される温度が所定温度となるようにヒータ９を制御する温度コントローラ１１が接続されている。温度コントローラ１１は、温度センサ１０たる熱電対からの信号（電流）をもとにヒータ温度をコントロールするようになっている。所定温度は、信頼性や安全性の面から、作業周囲温度（はんだ付けを行う作業室の室温）以上、かつ、回路基板２に用いられたはんだの融点未満で作業性の良い温度に設定されている。
【００１５】
ワーク押え板４は、回路基板２のはんだ付け部を露出させるための窓孔１２を有する。窓孔１２は、回路基板２より若干小さく形成されており、窓孔１２外周のワーク押え板４で回路基板２の外縁部を押さえるようになっている。また、ワーク押え板４の隅部には、はんだ付け治具本体３に上方に突出して形成された大小のピン１３、１４に嵌合されるピン孔１５、１６が形成されており、これらピン１３、１４とピン孔１５、１６とが嵌合することでワーク押え板４が位置合わせされるようになっている。
【００１６】
フック６は、はんだ付け治具本体３の両側にシャフト５を介して水平軸回り回動自在に設けられ上方に延びるアーム部１７と、アーム部１７の上端に水平方向に延びて設けられワーク押え板４を押さえて固定するための爪部１８とを有する。また、アーム部１７とはんだ付け治具本体３との間には、爪部１８をワーク押え板４に向けて弾発付勢するためのスプリング１９が設けられている。
【００１７】
次に本実施の形態の作用を述べる。
【００１８】
図１及び図２に示すように、はんだ付け治具１を用いて回路基板２に光電変換部品等のリード部品をはんだ付けする場合、はんだ付け治具本体３の凹部７内に、予めリード部品を配置した回路基板２を挿入・配置し、回路基板２上にワーク押え板４を載置する。このとき、フック６の爪部１８ははんだ付け治具本体３の上面に臨む位置にあるため、フック６の爪部１８を外側に移動させるようにフック６を回動させながらワーク押え板４を載置する。フック６はスプリング１９で弾発付勢されているため、フック６から手を放すことでワーク押え板４を上方から押さえて固定する。
【００１９】
この後、手はんだ付けやロボット等のはんだコテ（図示せず）を用いて回路基板２にリード部品のリードをはんだ付けする。このとき、はんだ付け治具本体３は、ヒータ９によって少なくとも室温より高い所定温度に加熱されているため、回路基板２のはんだ付け部を迅速にはんだの融点まで加熱することができ、信頼性の高いはんだ付けを容易に行うことができる。また特に、ヒータ９と温度センサ１０が凹部７の両側のはんだ付け治具本体３にそれぞれ内蔵され、はんだ付け治具本体３内の温度が均一に保温されていることから、回路基板２の熱が部分的に低くなるようなこともなく、安定してはんだ付けを行うことができる。
【００２０】
また、はんだ付け治具１は、主に、鉛入りはんだ付けと、鉛フリーはんだ付けに用いる。鉛入りはんだは、共晶はんだ（Ｓｎ６１．９％、Ｐｂ３８．１％近辺のもの）が多く使用され、鉛フリーはんだは、Ｓｎ９６．５％、Ａｇ３．０％、Ｃｕ０．５％が多く使用される。上記鉛入り共晶はんだの融点は、約１８３℃であり、上記鉛フリーはんだの融点は、約２１６℃である。また、はんだ付け治具１の設定温度は、信頼性の面から治具に固定された回路基板２に用いられたはんだが融けない程度の温度にする必要がある。はんだ付け治具１の下限温度は、はんだ付け作業性が良い温度となる。これらから、上記鉛入り共晶はんだではんだ付けを行う場合の設定温度は、作業周囲温度から鉛入り共晶はんだの融点の１８３℃未満が好ましい。また、上記鉛フリーはんだではんだ付けを行う場合の設定温度は、作業周囲温度から、鉛フリーはんだの融点の２１６℃未満が好ましい。
【００２１】
ただし、回路基板２に実装された部品やはんだ付け部は、はんだ付け治具本体３やワーク押え板４に触れないようになっていると共に、これらと接触する回路基板２の外縁部から離れており、はんだ付け治具本体３やワーク押え板４ほど高温になることはない。このため、はんだ付け治具１の設定温度の上限は、必ずしもはんだの融点に限られず、はんだ付け治具１に固定した回路基板２のはんだ付け部がはんだの融点に達しない範囲ではんだの融点を超えてもよい。回路基板２の材質や構造、回路基板２の外縁部とはんだ付け部との距離にもよるが、回路基板２の外縁部とはんだ付け部との間には５℃程度から数十℃（たとえば、３０℃）の温度差が生じるものと考えられる。この場合、はんだ付け治具１の設定温度の上限は、はんだの融点を５℃から数十℃超えてもよい。
【００２２】
このように、はんだ付け治具本体３に、はんだ付け治具本体３を加熱するためのヒータ９を設けると共に、はんだ付け治具本体３の温度を検出するための温度センサ１０を設け、温度センサ１０とヒータ９に、温度センサ１０で検出される温度が所定温度となるようにヒータ９を制御する温度コントローラ１１を接続したため、回路基板２やリード部品で、熱衝撃に弱い部分のはんだ付けが容易になり、理想に近いはんだ付けが可能となり、高信頼性が得られる。また、はんだ付け時、はんだ付け部の温度上昇時間を短縮させることができ、作業時間を短縮できる。そして、はんだ付けの難度が下がるため、熟練者以外の者でも高信頼性のはんだ付けができる。
【００２３】
上記所定温度を、上記回路基板のはんだ付け部がはんだ付けを行う作業室の室温以上、かつ、回路基板に用いられたはんだの融点未満となるように設定したため、回路基板２の熱がはんだ付け治具本体３に奪われるのを防ぐことができると共に、リード部品のリードに付けたはんだを固化させることができ、効率よくはんだ付けできる。
【００２４】
また、はんだ付け治具本体３には、回路基板２を挿入するための凹部７が形成され、ヒータ９は凹部７の両側のはんだ付け治具本体３内に内蔵され、温度センサ１０は凹部７とヒータ９の間のはんだ付け治具本体３内に内蔵されるものとしたため、はんだ付け治具本体３を均一に所定温度にできる。
【００２５】
なお、はんだ付け治具本体３内の温度をできるだけ均一にするため、はんだ付け治具本体３にヒータ９と温度センサ１０たる熱電対をそれぞれ二個ずつ内蔵するものとしたが、これに限るものではない。ヒータ９と熱電対はそれぞれ単数又は三個以上の複数であってもよい。また、ヒータ９の個数と熱電対の個数の組み合わせは、はんだ付け治具本体３の形状や材質等に応じて自由に決定するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の好適実施の形態を示すはんだ付け治具の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】従来のはんだ付け治具の平面図である。
【図４】図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  はんだ付け治具
２  回路基板
３  はんだ付け治具本体
７  凹部
９  ヒータ
１０  温度センサ
１１  温度コントローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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