(57)【要約】      （修正有）【課題】無駄なハンダ付け不良品の発生をなくすことができる模擬ハンダ付けボードの提供。【解決手段】入力された情報に基づくプログラム操作に従い、細径のハンダノズルを三次元移動させるとともに、該ノズルより必要少量の溶融ハンダを吐出させ、必要小面積の範囲でハンダ付けを行うところの局所ハンダ付け装置において、ハンダ付けすべき基板の装着位置に該基板の代わりに取り付けて使用される模擬ハンダ付けボード１であって、透明な耐熱ボード基材２と、該ボード基材の上面に貼り付けられた、ハンダ付けすべき基板の回路パターン４が転写印刷された転写フィルム３とを備えてなる。【選択図】図１
2009147005.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力された情報に基づくプログラム操作に従い、細径のハンダノズルを三次元移動させるとともに、該ノズルより必要少量の溶融ハンダを吐出させ、必要小面積の範囲でハンダ付けを行うところの局所ハンダ付け装置において、ハンダ付けすべき基板の装着位置に該基板の代わりに取り付けて使用される模擬ハンダ付けボードであって、
透明な耐熱ボード基材と、
該ボード基材の上面に貼り付けられた、ハンダ付けすべき基板の回路パターンが転写印刷された転写フィルムとを備えてなる、模擬ハンダ付けボード。
【請求項２】
前記透明な耐熱ボード基材は、３５０℃以上の軟化点を有し且つ可視光透過率が７０％以上であるガラスであることを特徴とする、請求項１に記載の模擬ハンダ付けボード。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンダ付けされる基板を模したボード、より具体的には、局所ハンダ付け装置において使用されるところの模擬ハンダ付けボードに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、溶融ハンダを収容するハンダ浴槽と、ハンダ浴槽内に設置されたハンダ噴流槽とを備え、基板の裏面に向けてハンダ噴流槽の噴出口から溶融ハンダを噴流させてハンダ付けを行うところの噴流ハンダ付け装置が使用されてきた。この種の噴流ハンダ付け装置は通常、ハンダ付けの際に、噴出口から多量の溶融ハンダ噴流を基板に向けて噴出する構造であるため、大気との接触により、溶融ハンダが酸化しハンダドロスを生じやすいという欠点があった。とりわけ、従来の鉛含有のハンダに代わり用いられる鉛フリーハンダは、高温で使用され酸化しやすいため、それを使用するハンダ付けにあっては、ハンダドロスの発生が著しい。そこで、最近、溶融ハンダの噴出し量をなるべく少量にし、その少量の溶融ハンダを基板の所望の局所に接触させてハンダ付けを行う構成とすることにより、基板との接触の際の溶融ハンダの大気による酸化をなるべく避け得るようにした、局所ハンダ付け装置が提案されている。さらにはその発展型として、入力した情報に基づいたプログラムに従いハンダノズルを３次元的に移動させて、基板の所望の箇所に対して自動でハンダ付けを行う局所ハンダ付け装置も提案されている。この種の局所ハンダ付け装置の例として、特許文献１には、プリント基板にスルーホール対応部品をはんだ付けするはんだ付け装置において、前記プリント基板を保持する基板支持部と、はんだを噴流させ局所的なはんだ付けができる噴流ノズルを有するはんだ槽と、前記はんだ槽を保持してＸ・Ｙ・Ｚの３方向に移動させ、前記噴流ノズルを前記プリント基板のはんだ付けのための所定の位置に設定させることが可能なロボット機構と、を備えたことを特徴とするはんだ付け装置が提案されている。
【特許文献１】特開２００５−１６７１４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
プログラムに従いハンダノズルを３次元移動させてハンダ付けを行う局所ハンダ付け装置を用いてハンダ付け基板を量産する際、入力した情報に基づくプログラム通りの操作手順で正確にハンダ付けされているかどうかを確認する必要がある。例えば、基板のハンダ付けすべき箇所と、ハンダノズルより吐出された溶融ハンダの位置とが完全に一致しているかどうか、溶融ハンダと基板との接触時間が適切であるかどうか、さらに、溶融ハンダの吐出量が適量であるかどうか等を確認し、それにより不良品の発生を防止する必要がある。然るに、ハンダ付けの際、作業者は、基板のハンダ付けされる側の裏面を直接視認することができないため、ハンダ付け運転中に、入力した情報に基づくプログラムの通りに正確にハンダ付けが行われているかどうかを確認することが難しく、その良否を実際に確認できるのは、そのハンダ付けが終了した後の基板を視認した時点である。その結果、ハンダ付けが終了するまでハンダ付け不良が発生したかどうかを知ることができず、ハンダ付けの終了後に不良品を見出した後でなければ、入力情報の変更によりプログラムの修正を為すことができないという不便さがあった。従って、そのプログラムの修正が完了するまで、無駄な幾枚かのハンダ付け不良品がやむを得ず発生するという問題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、かかる事情を考慮してなされたものであって、局所ハンダ付け装置において、入力した情報に基づくプログラム通りの操作手順でハンダ付けが為されているかどうかを、ハンダ付け運転中においても確認することができ、併せて無駄に生じていたハンダ付
け不良基板の発生をなくすことを目的とする。
本発明者は、ハンダ付けすべき基板の回路パターンが転写印刷された転写フィルムを透明な耐熱ボード基材の上面に貼り付けたところの模擬ハンダ付けボードを基板の代わりに局所ハンダ付け装置における基板装着位置に取り付けることにより、ハンダ付け運転中に、作業者が実際のハンダ付けの様子を上方より確認することができることを見出し、本発明を完成した。
即ち本発明は、
入力された情報に基づくプログラム操作に従い、細径のハンダノズルを三次元移動させるとともに、該ノズルより必要少量の溶融ハンダを吐出させ、必要小面積の範囲でハンダ付けを行うところの局所ハンダ付け装置において、ハンダ付けすべき基板の装着位置に該基板の代わりに取り付けて使用される模擬ハンダ付けボードであって、
透明な耐熱ボード基材と、
該ボード基材の上面に貼り付けられた、ハンダ付けすべき基板の回路パターンが転写印刷された転写フィルムとを備えてなる、模擬ハンダ付けボードに関する。
本発明の好ましい態様は、透明な耐熱ボード基材は、３５０℃以上の軟化点を有し、且つ、可視光透過率が７０％以上であるガラスであることを特徴とする、模擬ハンダ付けボードに関する。
【発明の効果】
【０００５】
本発明においては、透明な耐熱ボード基材と、該ボード基材の上面に貼り付けられた、ハンダ付けすべき基板の回路パターンが転写印刷された転写フィルムとを備えてなる、模擬ハンダ付けボードを基板の代わりに使用し、ハンダ付けすべき基板の装着位置に取り付ける。そのため、作業者は、模擬ハンダ付けボードを上方から透かして見ることにより、転写印刷された回路パターンに従うハンダ付けすべき箇所に対して、入力された情報に基づくプログラム操作手順に従って正確にハンダ付けが為されているかどうかを、容易に且つ直接に確認することができる。そしてその結果、もしハンダ付けの修正が必要であると認められたときは、ハンダ付け運転を停止することなく、入力する情報の変更によりプログラム操作手順を修正し、そのプログラム操作手順に従う正確なハンダ付けがなされているかどうかを再度確認することができる。そしてこれにより無駄なハンダ付け不良品の発生をなくすことができる。
特に、本発明においては、透明な耐熱ボード基材として、３５０℃以上の軟化点を有し且つ可視光透過率が７０％以上であるガラスを適用することによって、より高温で使用される鉛フリーハンダを用いたハンダ付けにも適用できるだけでなく、該透明ガラスを通してのハンダ付けの良否の確認がより容易になり、しかも鉛フリーハンダは該ガラスに付着しないため何度でもハンダ付けの良否を確認することができるという効果を奏する。
なお、噴流ハンダ付け装置を用いたハンダ付けにおいて、ガラス板を噴流する溶融ハンダに上方より当てて該ガラス板を透かして見ることでハンダ噴流波の強さや乱れなどを確認することはできるが、しかし、高精度なハンダ付けが要求される局所ハンダ付けにおいて、単なるガラス板を用いる手法で、ハンダ付けの正確さの有無を確認できるものでなく、実際、噴流ハンダ付けにおいて、ガラス板を用いて基板のハンダ付けすべき局所のみに対してハンダが正確に接触するかどうかを確認することまでは従来行われていない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
本発明の模擬ハンダ付けボードは、入力された情報に基づくプログラム操作に従い、細径のハンダノズルを三次元移動させるとともに、該ノズルより必要少量の溶融ハンダを吐出させ、必要小面積の範囲でハンダ付けを行うところの局所ハンダ付け装置に使用される。より具体的には、プログラムに従う局所ハンダ付け装置のハンダ付けすべき基板の装着位置に、該基板の代わりに取り付けて使用され、そしてそれによって、入力された情報に基づくプログラムに従って正確にハンダ付けが為されているかどうかをハンダ付け運転中に容易に確認でき、その確認の結果に応じてプログラム操作手順を修正することにより、
無駄なハンダ付け不良品の発生をなくすことができる。本発明の模擬ハンダ付けボードは、透明な耐熱ボード基材と、該透明な耐熱ボード基材の上面に貼り付けられた、回路パターンが印刷された転写フィルムとを備えてなる。
【０００７】
透明な耐熱ボード基材は、ハンダノズルより吐出された溶融ハンダの接触を受けるものである。そのため、透明な耐熱ボード基材としては、高温で使用される鉛フリーハンダと接触してもそれ自体が容易に軟化して変形しない耐熱性を有するものであって、且つ、ハンダの熱伝導をなるべく遮断し、熱による転写フィルムの損傷を防ぐことができる材質のものから選択される。さらに、局所ハンダ付け装置に取り付けて上方から透かして見たとき、ハンダ付けハンダノズルから吐出される溶融ハンダの状態を鮮明に直接見ることができる程度の透明性を有することが必要である。これらの観点から、透明な耐熱ボード基材としては、少なくとも３５０℃以上の軟化点を有し且つ可視光透過率（可視光は、およそ３８０ｎｍないし７８０ｎｍの波長の範囲にある。）がおよそ７０％以上の性能を有するガラス、好ましくは、およそ５００℃以上の軟化点を有し且つ可視光透過率がおよそ９０％以上であるガラスが選択される。より好ましくは、透明な耐熱ボード基材には、およそ６００℃以上の軟化点を有し且つ可視光透過率が９５％以上であるガラスが使用される。
【０００８】
一方、転写フィルムには、ハンダ付けすべき基板の回路パターンが転写印刷されており、透明な耐熱ボード基材の上面に貼り付けて用いられる。そして作業者は、この転写印刷された回路パターンにおけるハンダ付けすべき箇所に対して、ハンダノズルから吐出される溶融ハンダが位置ずれ無く、適量当たるかどうか視認することにより、正確なハンダ付けが為されているかどうかを確認することができる。従って、転写フィルムは、使用中に透明な耐熱ボード基材の所定の位置から剥がれたり、ずれたり、或いは熱により変形しないものである必要がある。よって場合により、転写フィルムは、自己接着性を有するものが用いられるか、或いは耐熱性の接着剤などを用いて透明な耐熱ボード基材に貼り付けられる。
また、基板の回路パターンの転写印刷は例えば、イメージスキャナを用いて基板の回路パターンを電子データとしてコンピュータに取り込み必要な処理を施し、そして印刷機を用いて印刷することにより、行うことができる。このとき、印刷される基板の回路パターンは、明瞭に視認できるように、透明シート、例えばＯＨＰシートに印刷されるとよい。また、印刷に使用されるインクは、熱により滲んだりあるいは溶け出して回路パターンの模様が不明瞭とならないように、耐熱性を有するインクが望ましい。
【０００９】
次に、模擬ハンダ付けボードの使用法を説明する。
まず、ハンダ付けすべき基板上の或る位置を原点として、ｘ、ｙ及びｚの３次元の座標軸を用いてハンダ付けすべき箇所の各々の位置座標を設定し、ハンダノズルが転写フィルムのハンダ付けすべき箇所に対してプログラム手順通りに３次元的に移動する操作情報を局所ハンダ付け装置の制御部に入力する。またそれとともに、ハンダノズルから吐出される溶融ハンダの接触時間、及びその量を操作情報として入力することもできる。そして、模擬ハンダ付けボードを基板の代わりに局所ハンダ付け装置の基板装着位置に取り付けて局所ハンダ付け装置を駆動すると、入力された情報に基づくプログラム操作手順に従いハンダノズルが３次元移動して模擬ハンダ付けボードに対し溶融ハンダを吐出する。そしてその段階で、作業者は、溶融ハンダの吐出がプログラム操作手順通り正確に行われているかどうかを、透明な耐熱ボード基材を透かして直接に視認することができる。そして所定の吐出が正確に為されていないときは、入力する情報の設定を変更してプログラム操作手順を修正することができる。例えば、ハンダ付けすべき箇所と、吐出された溶融ハンダのボードとの接触位置とが正確に一致しない、或いは溶融ハンダの吐出量が過剰である又は不足であるなどの不具合が見出された場合は、それぞれの不具合に応じて入力情報を変更しプログラム操作を修正した上で、さらに再度溶融ハンダを吐出させて、その良否を再確認することができる。これにより、従来においてやむをえず生じていたハンダ付け不良基
板の発生を防止することができる。
【００１０】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明の範疇がこの実施例に限定されるものと解釈されてはならない。
【実施例】
【００１１】
実施例
図１ないし４に示すように、模擬ハンダ付けボード１は、透明なガラスボード（軟化点：およそ６００℃）２の上面の所定の位置に、転写フィルム３を貼り付けてなる（図１参照）。ここで、転写フィルム３は、ハンダ付けすべき基板の回路パターン４を、イメージスキャナを用いて読み取り、読み取ったデータをパソコンで処理し、そして該パソコンに接続したプリンタを使用し透明なＯＨＰシート５に転写することにより作製されたものである。而して作業者６はまず、この模擬ハンダ付けボード１を、局所ハンダ付け装置７のハンダ付けすべき基板の装着位置に基板の代わりに取り付ける（図２も参照）。
局所ハンダ付け装置７は、作業者６が入力した情報に基づくプログラム操作手順に従い、細径のハンダノズル８を三次元移動させ、それとともに、ハンダノズル８より必要少量の溶融した鉛フリーハンダ９を吐出させ、必要小面積の範囲でハンダ付けを行うことができる装置である（図３参照）。ここでハンダ付けすべき基板のハンダ付けすべき箇所に対応する転写フィルム３上の、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５箇所について、ｘ、ｙ及びｚの３軸の座標軸を用いて位置座標を設定し、且つハンダ付けの最初の箇所がＡであり、続いて、Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの順序となるように操作情報を入力する（図４（ａ）中の白抜き丸印参照）。さらにまた、それぞれの箇所における鉛フリーハンダ９の吐出量及び接触時間の情報を入力する。そして、局所ハンダ付け装置７を通常のハンダ付け運転が為されるように駆動させると、これら入力された情報に基づくプログラム操作手順に従いハンダノズル８が三次元移動して、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５箇所に対し鉛フリーハンダ９を吐出し、その間、作業者６は、正確なハンダ吐出が為されているかどうかを、ガラスボード２を透かして直接に確認することができる。そしてその結果、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５箇所のすべてに対して、鉛フリーハンダ９が位置ずれなく正確に吐出されている場合（図４（ｂ）の黒丸印参照）、及び、鉛フリーハンダ９の吐出量及びＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅの５箇所に対する接触時間が入力した情報通りに正確であった場合には、入力した情報通りのプログラム操作手順に従い、基板を使用したハンダ付けを行えばよい。他方、例えば、箇所Ａ及びＢに対する鉛フリーハンダ９の吐出位置が正確でなく位置ずれが見出された場合、即ち図４（ｃ）に示すように、吐出ハンダが当たるべきＡ及びＢの白丸印の位置から少し側方の黒丸印の位置に吐出ハンダの当たり位置がずれている場合、その位置ずれを解消するように、入力した情報を修正した後、模擬ハンダ付けボード１を使用して再度確認を行う。この確認は、正確なハンダ付けが為されると認められるまで、何度も行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の模擬ハンダ付けボードの構成態様を示す図である。
【図２】図２は、本発明の模擬ハンダ付けボードを局所ハンダ付け装置に取り付ける工程を示す図である。
【図３】図３は、本発明の模擬ハンダ付けボードに対して溶融ハンダを吐出する工程を示す図である。
【図４】図４（ａ）は、本発明の模擬ハンダ付けボードにおけるハンダ付けすべき箇所を示した図であり、図４（ｂ）は、ハンダ付けすべき箇所に対して正確なハンダ吐出が為された場合を示す図であり、図４（ｃ）は、ハンダ付けすべき箇所に対して位置ずれしたハンダ吐出が為された場合を示す図である。
【符号の説明】
【００１３】
１  模擬ハンダ付けボード    ２  透明なガラスボード    ３  転写フィルム    ４  回
路パターン    ５  ＯＨＰシート    ６  作業者    ７  局所ハンダ付け装置    ８  ハンダノズル    ９  鉛フリーハンダ    Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ  ハンダ付けすべき箇所
【図１】
2009147005.tif 000003
【図２】
2009147005.tif 000004
【図３】
2009147005.tif 000005
【図４】
2009147005.tif 000006