(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路基板の上側表面と下側表面にＳＭＤ部品を自動的に実装する装置であって、実装時に、１枚のプリント回路基板の、規定部位に鑞ペーストをスクリーン印刷された上側表面と、先に転回された１枚のプリント回路基板の、規定部位に接着剤を塗布された下側表面とが、１つの実装有用面を形成するように、互いに並列的にかつ等タイミングで同一のＳＭＤ部品実装機を通して搬送させられるようになっている形式のものにおいて、
プリント回路基板表面の規定部位に鑞ペーストのスクリーン印刷を施す手段と、
プリント回路基板の、互いに並列に配置された受容部にガイドされる２つの搬送手段を備えたＳＭＤ部品実装機と、
ＳＭＤ部品実装機の第１受容部の後方に配置されていてプリント回路基板の実装済み上側表面にリフローソルダリングを施す手段と、
プリント回路基板の搬送方向を順次２回続けて反転させるための第１と第２の方向変換手段と、
上側表面に実装済みのプリント回路基板を裏返しにするための第１の転回手段と、
ＳＭＤ部品実装機の第２受容部の手前に配置されていて規定部位に接着剤を塗布する手段と、
第２受容部の後方に配置されていて接着剤を硬化する手段と、
上側と下側の両表面に実装済みのプリント回路基板を改めて転回するための第２の転回手段と、
下側表面のＳＭＤ部品を、該下側表面にプリントされた導電路にはんだ付けする手段とが設けられていることを特徴とする、プリント回路基板の上側表面と下側表面にＳＭＤ部品を自動的に実装する装置。
【請求項２】
プリント回路基板の搬送方向を順次２回続けて反転させるための方向変換手段が、第１受容部によってガイドされる搬送手段からプリント回路基板を取出す第１のリフト及び、第２受容部によってガイドされる搬送手段上にプリント回路基板を載せる第２のリフト、並びに両リフトを接続するプリント回路基板用搬送手段から成り、該プリント回路基板用搬送手段の走行方向が、ＳＭＤ部品実装機の受容部内をガイドされる搬送手段の走行方向とは逆向きである、請求項１記載の装置。
【発明の詳細な説明】
［技術分野］
本発明は、プリント回路基板の上側表面と下側表面にＳＭＤ部品を自動的に実装する方法と該方法を実施する装置に関するものである。
［背景技術］
実装すべきプリント回路基板はその下側表面には概ね導電路網を有し、該導電路網は、該プリント回路基板面に設けられている電子素子接続点（接続端子）を互いに接続している。該プリント回路基板は搬送ベルトによって個々の加工ステーションを通走し、かつその通走の際にプリント回路基板に部品を上から実装する装置、つまりプリント回路基板の表面の規定部位に部品を装着する所謂「自動実装機又はＳＭＤ部品実装機」を通過する。このために自動実装機は、同一水平平面内でプリント回路基板表面の各点に対して動作を制御されるグリッパ機構を有している。部品自体は、大抵の場合１本のロール体に巻成されているテープ状の担体上に貯蔵されている。この担体から部品は順次、例えば実装サッカー（吸着盤）によって取出されて規定部位へ移送される。
プリント回路基板面に形成されるプリント回路にとって必要な全てのＳＭＤ部品がプリント回路基板上に下ろされた後に当該ＳＭＤ部品はソルダリング（はんだ付け）ステーションにおいて所属の接続点（接続端子）にはんだ付けされ、次いで該プリント回路は、申し分なく機能するか否かを検査される。
該プリント回路の所要体積を可能な限り僅かにしたいという要望が、プリント回路基板の下側表面にもＳＭＤ電子素子を配置する技術的趨勢へ導くことになった。このために、はんだ付けステーションの後方でプリント回路基板は搬送ベルトから持上げられて転回（裏返し）され、こうして今度は上位に位置することになったプリント回路基板の下側表面には、しかもＳＭＤ部品を実装する部位に接着剤が塗布される。これに続いてプリント回路基板は、第２の自動実装機又は第２のＳＭＤ部品実装機を通走し、かつ、該プリント回路基板の今は上に向いている下側表面に別のＳＭＤ部品が装着される。
前記第２の自動実装機の後方で前記接着剤は硬化ステーションで硬化されるので、ＳＭＤ部品はプリント回路基板に固着する。次いで該プリント回路基板は再度転回され、その後、下側表面の部品を導電路にはんだ付けするためにプリント回路基板はウェーブソルダリングステーションを通走する。
場合によっては、実装サッカーによっては操縦できない電子素子は、前もって手操作でプリント回路基板の上側表面に載設されることもある。
［発明の開示］
本発明は、可能な限り、従来必要とした手間と経費を低減することである。
前記課題を解決するための本発明の方法上の構成手段は、請求の範囲の請求項１に記載した通り、１枚のプリント回路基板の、規定部位に鑞ペーストをスクリーン印刷された上側表面と、先に転回された１枚のプリント回路基板の、規定部位に接着剤を塗布された下側表面とを、互いに並列的にかつ等タイミングで同一のＳＭＤ部品実装機を通して搬送させて、１つの実装有用面を形成する点にある。
唯一の実装有用面つまり実装パネル上で複数のプリント回路基板、所謂「マルチプル・プリント回路基板」をプリントすることは、それ自体周知である。しかしながら該マルチプル・プリント回路基板は、鑞ペーストをスクリーン印刷した後、かつ実装してはんだ付けした後に互いに分割する必要がある。１つのマルチプル・プリント回路基板実装パネルを個々のプリント回路基板に分離する方法は、例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第３８０６９８４号明細書及びドイツ連邦共和国特許第３８０５４８７号明細書に基づいて公知である。また１９９３年１２月１６日付けドイツ連邦共和国特許出願第Ｐ４３４２８８５号明細書に記載されている従来技術の説明に基づいて、メーカーが複合実装パネル体の形でプリント回路基板を顧客に納品することも公知であり、その場合顧客は、納品のほぼ１００％の利用を期待する。この目的を達成するために、当該明細書では実装前にすでに、実装パネル内の個々のプリント回路基板に分割ラインをつけておき、該分割ラインによって、欠陥品と認められたプリント回路基板を前記実装パネルから分離できるようにすることが提案され、その場合前記分割ラインは、例えば、別の実装パネル内にそれまで残されていた無欠陥のプリント回路基板を当該の実装パネル内に形状嵌合式に挿入できるように選ばれている。
本発明の方法を実施する装置は、請求項２に記載した通り、プリント回路基板表面の規定部位に鑞ペーストのスクリーン印刷を施す手段と、前記プリント回路基板の搬送手段を受容するために互いに並列に配置された第１と第２の受容部を備えたＳＭＤ部品実装機と、前記ＳＭＤ部品実装機の第１受容部の後方に配置されていて前記プリント回路基板の実装済み上側表面にリフローソルダリングを施す手段と、前記プリント回路基板の搬送方向を順次２回続けて反転させるための第１と第２の方向変換手段と、上側表面に実装済みのプリント回路基板を裏返しにするための第１の転回手段と、ＳＭＤ部品実装機の前記第２受容部の手前に配置されていて規定部位に接着剤を塗布する手段と、前記第２受容部の後方に配置されていて前記接着剤を硬化する手段と、上側と下側の両表面に実装済みのプリント回路基板を改めて転回するための第２の転回手段と、下側表面のＳＭＤ部品を、該下側表面にプリントされた導電路にはんだ付けする手段とから成ることを特徴としている。請求項２に記載したプリント回路基板の搬送方向を順次２回続けて反転させるための第１と第２の方向変換手段の有利な実施形態は、請求項３に記載した通り、第１受容部によってガイドされる搬送手段からプリント回路基板を取出す第１のリフト及び、第２受容部によってガイドされる搬送手段上にプリント回路基板を載せる第２のリフト、並びに前記の両リフトを接続するプリント回路基板用搬送手段から成り、該プリント回路基板用搬送手段の走行方向は、ＳＭＤ部品実装機の受容部内をガイドされる搬送手段の走行方向とは逆向きになるように構成されている。
【図面の簡単な説明】
図１はＳＭＤ部品実装法による概括的な機能ブロックのフローチャート図である。
図２はＳＭＤ部品実装法の本発明の実施例による著しく分化された機能ブロックのフローチャート図である。
図３は本発明によるＳＭＤ部品実装機の横断面図である。
［発明を実施するための最良の形態］
次に図面に基づいて本発明の実施例を詳説する。
本発明によるＳＭＤ（表面実装）部品の実装法の操作は、貯蔵容器から未実装プリント回路基板を取出して、上側表面を上向きにした状態で該未実装プリント回路基板を搬送ベルト上に載設することによって始まる。次いで鑞ペースト（スクリーン）印刷ステーションにおいて未実装プリント回路基板の上記上側表面には、ＳＭＤ部品を実装すべきはんだ付け部位に、かつ又、プリント回路基板の上側表面の導電路をプリント回路基板の下側表面の導電路と導通させるための接点スルーホールにも、それ自体公知の形式で鑞ペーストがスクリーン印刷される。それに続いてプリント回路基板は搬送ベルト上に載ったままでＳＭＤ部品実装機を通走し、前記搬送ベルトは、ＳＭＤ部品実装機内に２本の搬送ベルトのために設けられている２つの受容部（ベルト受け）のうちの第１受容部によってガイドされる。該ＳＭＤ部品実装機は図３に横断面図で図示されているが、これについては追って詳細に説明することにする。
ＳＭＤ部品実装機の前記第１受容部の出口にはリフローソルダリング・ステーションが接続されており、該リフローソルダリング・ステーションにおいてプリント回路基板が赤外線照射器によって加熱されるので、鑞ペースト内のはんだは溶融し、その際に鑞ペーストの別の成分は気化する。次いでプリント回路基板の搬送方向は１８０°転向されて該プリント回路基板はＳＭＤ部品実装機の入口に戻される。
ＳＭＤ部品実装機における搬送ベルト用の第２受容部の入口の手前で、プリント回路基板の搬送方向は改めて１８０°転向され、次いで該プリント回路基板は、公知のように該プリント回路基板の下側表面を上向きにするプリント回路基板転回器を先ず通過し、かつ接着ステーションを通過する。該接着ステーションでＳＭＤ構成ブロックの装着部において部品接続はんだ付け部位間に接着剤が点状に塗布される。次いで搬送ベルトは、ＳＭＤ部品実装機の第２受容部内へ進入し、かつ第２受容部内の搬送ベルトの傍を同じタイミングでガイドされ、その場合両搬送ベルト上に載って搬送されるプリント回路基板は、ＳＭＤ部品実装機にとって単一の実装有用面を形成するように互いに整合されている。
ＳＭＤ部品実装機において実装サッカー（吸着盤）が、両方のプリント回路基板の並列的に位置している両表面におけるＳＭＤ部品の装着部位への動作を制御され、かつ、両表面（つまり新たに装入された未実装プリント回路基板の上側表面と、すでに上側表面に実装を施した上で転回されたプリント回路基板の下側表面との）上にＳＭＤ部品が載設される。この場合、新たな未実装プリント回路基板の上側表面に載設されたＳＭＤ部品が、鑞ペースト内に固着されて最終的にはリフローはんだ付けされるのに対して、プリント回路基板の下側表面に載設されたＳＭＤ部品は接着剤によって保持される。
ＳＭＤ部品実装機における第２受容部の出口の後方には、前記接着剤のための硬化ステーションが配置されている。硬化処理後にプリント回路基板は改めて転回され、かつ、下側表面に接着されたＳＭＤ部品には、最終的にはウェーブソルダリング浴中で接続点（接続端子）とウェーブはんだ付けが施される。
以上説明した方法上の処理プロセス内には、必要に応じて検査ステーション及び、図２に略示したように、プリント回路基板の導電面とのはんだ付けを必要とする半径方向接続端子又は軸方向接続端子を有する電子素子のため或いはシールド部品又はケーシング部品のための実装作業場を組込むことも可能である。
プリント回路基板の搬送方向のための方向変換ステーションは、空間上の要求に応じて、例えばリフローソルダリング・ステーションの手前で処理プロセス内に組込むこともでき、従って該リフローソルダリング・ステーションはすでにプリント回路基板の戻り走行経路内に位置している。
また転回ステーションを、リフローソルダリング・ステーションの出口の直ぐ後方に組込んで、転回後に始めて搬送方向を改めて転向することも可能である。
ここで重要な点は、プリント回路基板の上下両面の拡がった表面が、ＳＭＤ部品のために異なった接合剤をスクリーン印刷しているにも拘らず、ＳＭＤ部品実装機では実装工程の間、１つの実装有用面として一緒にガイドされていることである。
図２に示した拡張された機能ブロックのフローチャート図では、リフローソルダリング・ステーションの後方に分岐器が設けられており、上側表面にだけＳＭＤ部品を実装しようとするプリント回路基板を、前記分岐器を介して、本発明による爾後の処理プロセスから排除することが可能である。処理経路内に残留しているプリント回路基板は次いでリフトによって搬送ベルトから持上げられ、かつ逆行する第２搬送ベルトを介して第２リフトへ戻され、該第２リフトは前記プリント回路基板を、再び順方向に前進する第３搬送ベルトの上に載せる。前記の第２リフトには第２分岐器が後続し、該第２分岐器を介して、上側表面にはＳＭＤ部品を実装する必要のない未実装プリント回路基板を、貯蔵容器から爾後の処理プロセス内へ引き入れることが可能である。
前記の第２分岐器の後方には、プリント回路基板の上側表面に半径方向電子素子又は軸方向電子素子を装備するステーションが設けられている。前記電子素子は、半径方向又は軸方向に向いた接続ワイヤを有している。該電子素子を装備した後にプリント回路基板には、すでに述べたように転回された上で接着剤が塗布され、次いでプリント回路基板は、第２受容部によってガイドされる搬送ベルトの上に載ってＳＭＤ部品実装機を通って搬送される。これに続いて前記接着剤は硬化され、プリント回路基板は改めて転回され、かつ、下側表面に実装されて接着剤によって保持されたＳＭＤ部品がはんだ付けされる。
図３に概略的に示した本発明のＳＭＤ部品実装機の横断面図では左手にＳＭＤ部品供給リール１が図示されており、該ＳＭＤ部品供給リールから、ＳＭＤ部品２を担持した支持テープ３が繰り出される。該支持テープ３は次いで実装サッカー（吸着盤）４の下を通過案内され、該実装サッカーはＳＭＤ部品２を吸着して公知のように支持テープ３から離間させる。次いで実装サッカー４はＳＭＤ部品２と共に右手へ向かって２枚のプリント回路基板５及び６の上方を移動し、両プリント回路基板は、所属の搬送ベルト７及び８の上に互いに並列的に載っており、かつＳＭＤ部品用の実装サッカー４にとって唯一の実装有用面（実装ユウティリティエリア）を形成している。両搬送ベルト自体は、２つの並列配置された受容部９，１０内をガイドされる。
実装サッカーの制御プログラムにおけるコマンドに相応して今やＳＭＤ部品２は、この時点に１つの実装有用面を形成していて異なった接着剤をスクリーン印刷されているプリント回路基板の表面における所属の実装場所に下ろされる。その場合、左手のプリント回路基板の、下側に位置している「表面」には、ＳＭＤ部品２並びに軸方向接続ワイヤを有する別の電子素子１１がすでに実装されている。
［符号の説明］
１    ＳＭＤ部品供給リール、２    ＳＭＤ部品、３    支持テープ、４    実装サッカー、５，６    プリント回路基板、７，８    搬送ベルト、９，１０    受容部、１１    電子素子
【図１】
0003759612.tif 000002
【図２】
0003759612.tif 000003
【図３】
0003759612.tif 000004