半田付けパレット

【課題】本発明は、電子部品をプリント配線基板に半田付け実装する際、プリント配線基板の表面に亀裂等の破損が生じない、品質の良いプリント配線基板装置を提供することを課題とする。
【解決手段】プリント配線基板上に形成された貫通孔に電子部品のリード端子を挿入し、前記プリント配線基板をフロー半田槽に搬送することにより、前記電子部品のリード端子と、前記貫通孔の周囲のランドとを半田付け実装する際に用いる、プリント配線基板の半田付け用パレットにおいて、前記パレットの先端は、前記フロー半田槽に搬送する搬送方向に対し、略Ｖ字状に形成することを特徴とする。かかる構成により、電子部品をプリント配線基板に半田付け実装する際、フロー半田槽に浮遊する半田の酸化物が付着することが無く、品質の良いプリント配線基板装置を提供できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品をプリント配線基板に半田付けする際に用いる半田付けパレットに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線基板に形成された多数のスルーホールに電子部品のリードを挿入した後、プリント配線基板をフロー半田槽に投入し、プリント配線基板に電子部品を半田付けするフロー半田付けが一般に行われている（例えば、特許文献１〜４参照）。また、かかるフロー半田付けを行うに際し、プリント配線基板を半田付けパレットに保持する技術が開示されている（例えば、特許文献５〜１２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１０１２２６号公報
【特許文献２】特開２００２−１９０６６７号公報
【特許文献３】特開２００３−３４７７２０号公報
【特許文献４】特開２００９−０５９９２０号公報
【特許文献５】特開２００２−１９０６６７号公報
【特許文献６】特開２００５−０７２４４１号公報
【特許文献７】特開２００５−３１７６９１号公報
【特許文献８】特開２００６−０３２６９３号公報
【特許文献９】特開２００７−１０９６９９号公報
【特許文献１０】特開２００７−１７３４４２号公報
【特許文献１１】特開２００８−２３５４５６号公報
【特許文献１２】特開２００９−０６０００６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
フロー半田層に投入前のプリント配線基板は、常温（室温）である。この常温のプリント配線基板の裏面は、フロー半田槽の溶融半田が高温（約２００℃）であるため、フロー半田層の溶融半田に近づくにつれ徐々に温度が上がり、溶融半田と接触する直前には約１５０℃になる。その後、プリント配線基板の裏面は、溶融半田と接触し約２００℃に加熱される。
【０００５】
しかし、プリント配線基板の裏面が溶融半田に接触した時、プリント配線基板の表面はほぼ常温であり、プリント配線基板の表面と裏面の温度差は約１７５℃になる。そして、プリント配線基板の表面は、プリント配線基板の裏面より伝わる溶融半田の熱により、急速に加熱される。このため、プリント配線基板の表面および表面近傍の内層は、プリント配線基板の裏面からの熱衝撃（ヒートショック）によって亀裂が生じ、破損するという問題がある。
【０００６】
本発明は、かかる問題に鑑みてなされたものであり、電子部品をプリント配線基板に半田付けする際の熱衝撃によるプリント配線基板の破損等を防止する半田付けパレットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上面にプリント配線基板を保持し、下面に溶融半田を接触させ、上面と下面を貫通する開口に侵入した溶融半田により、プリント配線基板に電子部品を半田付けする半田付けパレットに関するものである。そして、半田付けパレットは、上面に保持したプリント配線基板の外側において、下面と上面を貫通する貫通穴を形成し、貫通穴から上方に伝わった溶融半田の熱をプリント配線基板の表面に送る熱移送手段を設けたことを特徴とする。
【０００８】
半田付けパレットを用いた一般的な半田付け方法について説明する。
まず、少なくとも半田付けする箇所の上面と裏面を貫通した開口が設けられた半田付けパレットに、プリント配線基板の裏面が半田付けパレットの上面に位置するようにプリント配線基板を保持（セット）する。保持は、市販されているクランプ等の一般的な部品を用いて行う。
【０００９】
そして、市販されている電子部品挿入装置を用いて、半田付けパレットに保持されたプリント配線基板の貫通孔に、プリント配線基板の表面から電子部品のリード端子を挿入する。そして、半田付けパレットの下面をフロー半田槽の溶融半田に浸漬する。このとき、半田付けパレットの開口から溶融半田が流れ込むので、開口に位置したプリント配線基板の裏面の部分が溶融半田と接触し、プリント配線基板と電子部品のリードが半田付け実装される。ここで、実装とは、プリント配線基板に電子部品が固定され、かつ、電気的に接続された状態をいう。
【００１０】
プリント配線基板の裏面は、半田付けパレットをフロー半田槽へ投入した際、溶融半田によって急激に約２００℃に加熱される。それと同時に、プリント配線基板の表面は、半田付けパレットの下面と上面を貫通する貫通穴より溶融半田の熱が上方に伝わり、熱移送手段によって約１５０℃に加熱される。
【００１１】
このため、プリント配線基板の表面と裏面の温度差が小さくなり、熱衝撃（ヒートショック）の発生を抑えることができ、プリント配線基板の表面や表面付近の内層における亀裂等の破損が生じることがない。したがって、品質の良いプリント配線基板装置を製造することができる。ここで、プリント配線基板装置とは、プリント配線基板に各種電子部品が実装されたものをいう。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、品質の良いプリント配線基板装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】半田付けパレットの平面図（実施例１）
【図２】半田付けパレットの側面図（実施例１）
【図３】ノブ付きマスクキャリアの平面図（実施例１）
【図４】ノブ付きマスクキャリアの平面図（実施例１）
【図５】プリント配線基板を取り付けたマスクキャリアの平面図（実施例１）
【図６】半田付けパレットの側面図（実施例１）
【図７】マスクキャリアの側面図（実施例１）
【図８】ノブ付きマスクキャリアの平面図
【図９】ノブ付きマスクキャリアの平面図
【図１０】ノブ付きマスクキャリアの平面図
【図１１】ノブ付きマスクキャリアの平面図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。なお、本発明は、これらの実施例により何ら限定されるものではない。
【実施例１】
【００１５】
本発明の一実施例を図１〜図７を用いて説明する。
図１は本発明に係る半田付けパレット１の平面図（上方から見た図）、図２は図１に示す半田付けパレット１の側面図（進行方向Ａの後方から見た図）、図３は図１において熱移送手段１０を透視して見たときの平面図、図４は図３のノブ８を動作させたときの平面図、図５は図１の半田付けパレット１にプリント配線基板１６をセットし、熱移送手段１０を透視して見たときの平面図、図６は半田付けパレット１の作用を説明するための図、図７はマスクキャリア４の側面図（進行方向Ａの後方から見た図）である。
【００１６】
図１および図２に示すように、本発明に係る半田付けパレット１は、上面（図１の紙面手前側、図２の紙面上側）にプリント配線基板１６を保持する載置部２を備え、下面（図２の紙面下側）に溶融半田を接触させたときにプリント配線基板１６に電子部品を半田付けするための溶融半田を侵入させる開口７を備えている。この開口７は、半田付けパレット１の上面と下面を貫通する貫通孔である。
【００１７】
そして、本発明に係る半田付けパレット１は、プリント配線基板１６を保持する載置部２の外側において、半田付けパレット１の下面と上面を貫通する貫通穴７が形成されており、この貫通穴７から半田付けパレット１の上方に伝わった溶融半田の熱をプリント配線基板１６の表面に送る熱移送手段１０が設けられている。
【００１８】
本発明に係る半田付けパレット１をさらに詳述すると、半田付けパレット１は、縦：４６０ｍｍ×横：３９０ｍｍ×高さ：３０ｍｍの紙基材フェノール樹脂積層板（利昌工業株式会社製のＰＳ−１１２１Ｅ）からなるマスクキャリア４と、マスクキャリア４の端部に固定された熱移送手段としての金属（例えば、アルミニウム）製のプレート１０と、マスクキャリア４に回動可能に固定された複数の金属（例えば、アルミニウム）製のノブ８とからなる。
【００１９】
マスクキャリア４は、その上面および下面がフライス盤のエンドミル等を用いて切削加工されており、矩形のプリント配線基板（図示しない）の裏面を載置し、プリント配線基板の外周面と対向する対向面３を備えた載置部２と、載置部２への溶融半田の流れ込みを防止するために載置部２を取り囲むように設けられた防止枠５と、プリント配線基板の裏面を溶融半田に接触させるために載置部２に設けられた貫通孔である開口７と、載置部２の外側においてマスクキャリア４の上面と下面を貫通した貫通穴６とが形成されている。
【００２０】
マスクキャリア４の対向面３の外側近傍には、図３および図４に示すように、プリント配線基板１６を保持するための４個（複数）のノブ８が設けられている。ノブ８は、待避させた状態で（図３）、載置部２にプリント配線基板１６を載置した後、ノブ８の一部がプリント配線基板１６の上面に位置するように回転軸８ａを中心に回動させると、プリント配線基板１６をマスクキャリア４に保持することができる（図５）。ここで、「回動」とは、正逆方向に円運動することをいう。また、マスクキャリア１の裏面には、開口部７に溶融半田が流れ込み易くするための溝９が半田付けパレット１の進行方向Ａに沿って形成されている。
【００２１】
また、プリント配線基板１６を載置する載置部２の外側であって防止枠５の内側には、図１〜図７に示すように、マスクキャリア４の上面と下面を連通する貫通穴６が形成されている。図６に示すように、貫通穴６は、フロー半田槽に半田付けパレット１が投入され、溶融半田が半田付けパレット１（マスクキャリア４）の下面に接触した際、溶融半田の熱（約２００℃）を半田付けパレット１の上方に伝える（移送する）ためのものである。
【００２２】
また、図６に示すように、貫通穴６を介して半田付けパレット１の上方に移送された熱は、貫通穴６の上方に設けられた熱移送手段としてのプレート１０により、プリント配線基板１６の表面に移送される。つまり、プリント配線基板１６は、その裏面は溶融半田により直接加熱されると共に、その表面も貫通穴６およびプレート１０を介して溶融半田の熱により約１５０℃に加熱される。
【００２３】
このため、プリント配線基板１６の表面および裏面の温度差を小さくすることができ、熱衝撃（ヒートショック）によるプリント配線基板１６の表面等の亀裂、破損を防止できる。
【００２４】
尚、図６に示すように、フロー半田槽の溶融半田の液面１７は、貫通穴６の上端よりも下なので（低い位置にあるので）、溶融半田が貫通穴６から半田付けパレット１（マスクキャリア４）の上面に流れ出ることは無い。また、プレート１０のマスクキャリア４への固定は、ネジを用いたが他の方法であっても良い。
【００２５】
前記した実施例は、説明のために例示したものであって、本発明としてはそれらに限定されるものではなく、特許請求の範囲、明細書および図面の記載から当業者が認識することができる本発明の技術的思想に反しない限り、変更、削除および付加が可能である。
【００２６】
例えば、前記した実施例１において、マスクキャリア４の貫通穴６は、図８および図９に示しすように複数にしても良い。また、貫通穴６は、実施例１に示したように、半田付けパレット１の進行方向Ａに沿って設ける場合のみならず、図１０に示すように、マスクキャリア１の進行方向Ａとは垂直な方向に沿って設けても良い（図１０の符号１４が貫通穴）。図１０においてプレート１０の図示を省略しているが、プレート１０は、言うまでもなく貫通穴１４の上方に設けられている。
【００２７】
つまり、貫通穴６、１４は、マスクキャリア４の上面と下面を貫通し、フロー半田槽の溶融半田の熱が、プレート１０によりマスクキャリア４の上面に伝わり、プリント配線基板１６の表面を加熱することができるものであれば良く、貫通穴６、１４の形状、位置、個数は問わない。
【００２８】
また、前記した実施例１において、熱移送手段は、金属製のプレート１０を例示したが、紙基材フェノール樹脂積層板（利昌工業株式会社製のＰＳ−１１２１Ｅ）を加工したものであっても良く、２００℃以上の耐熱性があれば良い。さらに、熱移送手段は、市販されているファン等の機械的な送風手段であっても良い。
【００２９】
また、実施例１において、本発明の半田付けパレット１の進行方向Ａの両側に、フロー半田槽へ半田付けパレット１を搬送するためのガイドを備えても良い。また、溝９は、テーパー形状に形成してもよい。
【００３０】
また、半田付けパレット１に載置部２を複数設け、プリント配線基板１６を複数支持するようにしてもよい。この場合、一度に複数のプリント配線基板１６の半田付けを行うことができる。さらに、本発明の半田付けパレット１を搬送するコンベアは、チェーンコンベアだけではなく、他の機構をもつコンベアであってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明に係る半田付けパレットは、電子部品をプリント配線基板に半田付け実装する際に用いられる。
【符号の説明】
【００３２】
１…半田付け用パレット、２…載置部、３…対向面、４…マスクキャリア、５…防止枠、６、１２、１３、１４、１５…貫通穴、７…開口、８…押さえノブ、８ａ…回転軸、９…溝、１０…プレート、１１…溶融半田の熱流、１６プリント配線基板、１７…溶融半田の液面

【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面にプリント配線基板を保持し、下面に溶融半田を接触させ、前記上面と前記下面を貫通する開口に侵入した前記溶融半田により、前記プリント配線基板に電子部品を半田付けする半田付けパレットにおいて、
前記プリント配線基板の外側において、前記下面と前記上面を貫通する貫通穴を形成し、
該貫通穴から上方に伝わった前記溶融半田の熱を前記プリント配線基板の表面に送る熱移送手段を設けたことを特徴とする半田付けパレット

【図１】