半田付け方向の設計支援装置および半田付け方向の設計支援方法
【課題】部品が実装された基板を半田が溶融している半田槽に投入して部品の半田付けを行う半田付けにおいて良好な半田付けの結果を得ることが可能な、適切な半田付け方向の設計を支援する半田付け方向の設計支援装置および半田付け方向の設計支援方法を得ること。
【解決手段】基板上における部品の配置の設計データである基板設計データを取得する手段と、前記部品の部品種毎の半田槽への最適な投入方向を定める投入方向評価基準データを取得する手段と、評価対象である前記基板の評価すべき半田槽への投入方向を定める投入方向データを取得する手段と、前記基板設計データに含まれる全部品に対して、前記投入方向データで定められた半田槽への投入方向が前記投入方向評価基準データの半田槽への最適な投入方向に合致するかどうかを評価し、この評価結果に基づいて前記基板の半田付け方向を決定する手段と、を備える。
【解決手段】基板上における部品の配置の設計データである基板設計データを取得する手段と、前記部品の部品種毎の半田槽への最適な投入方向を定める投入方向評価基準データを取得する手段と、評価対象である前記基板の評価すべき半田槽への投入方向を定める投入方向データを取得する手段と、前記基板設計データに含まれる全部品に対して、前記投入方向データで定められた半田槽への投入方向が前記投入方向評価基準データの半田槽への最適な投入方向に合致するかどうかを評価し、この評価結果に基づいて前記基板の半田付け方向を決定する手段と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田付け方向の設計支援装置および半田付け方向の設計支援方法に関するものであり、特に、部品が実装された基板を半田が溶融している半田槽に投入して部品の半田付けを行う場合における半田付け方向の設計を支援する半田付け方向の設計支援装置および半田付け方向の設計支援方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器のプリント基板における電子部品の半田付けは、電子部品が実装されたプリント基板を半田が溶融している半田槽に投入することにより行われている（フロー半田付け）。このフロー半田付けにおいては、プリント基板の流し方が半田付け品質に影響を与える。
【０００３】
すなわち、フロー半田付け時のブリッジを含めた製造品質は、フロー半田槽への投入方向と搭載部品の接続端子の並び方によって左右され、この投入方向は電子部品の向きから設計段階で一意的に決めているのが実情である。しかし、小型部品の使用増加もあり、実装密度が高くなってきたことから、一意的に部品配置方向できめるのは困難となり、実際にはプリント基板を半田付け槽に流して最適な方向を決める等を行っている。このことから、最適なフロー半田付け槽への投入方向を決定するまでに多くの時間とプリント基板、搭載部品を必要とし、無駄を生じさせている。
【０００４】
ところで、プリント基板に各種電子部品を取り付けて半田付けを行う方法や構造については種々の方法が提案されており、たとえば、電子部品を絶縁材からなるプリント配線板上に搭載し、半田によって電子部品を固定して電気回路を構成するプリント配線板構造において、プリント配線板上に半田槽挿入方向を示す挿入方向表示部を形成した技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記特許文献１においては、プリント配線板に部品を搭載して半田付けにより該部品を固定化させる手順、およびプリント基板の半田付け槽への投入方向をプリント基板上に搭載された表面実装部品と垂直にすることによって良好な半田付けを実施できることが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２３２７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術によれば、プリント基板上に搭載する部品を投入方向に垂直に配置すること、また投入方向を表示することによって、安定したフロー半田付けの結果を得られることとしているが、一般的な電子機器に用いられるプリント基板においてはさらなる小型化、高密度化、高速化を実現するために、プリント基板の表面、裏面とも搭載される表面実装部品の点数は非常に多数であり、全ての部品において半田付け槽への投入方向に垂直に配置できるものとは限らない。
【０００８】
また、実際には表面実装部品のみでなく、挿入部品においても半田槽への投入方向に対して適切な配置を実施しなければならず、部品全体の配置状況を評価し、適切な投入方向を評価しなければ、良好な半田付けの結果を得ることができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、部品が実装された基板を半田が溶融している半田槽に投入して部品の半田付けを行う半田付けにおいて、良好な半田付けの結果を得ることが可能な、適切な半田付け方向の設計を支援する半田付け方向の設計支援装置および半田付け方向の設計支援方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる半田付け方向の設計支援装置は、部品が実装された基板を半田が溶融している半田槽に投入して部品の半田付けを行う際の半田付け方向の設計を支援する半田付け方向の設計支援装置であって、基板上における部品の配置の設計データである基板設計データを取得する基板設計データ取得手段と、部品の部品種毎の半田槽への最適な投入方向を定める投入方向評価基準データを取得する投入方向評価基準データ取得手段と、評価対象である基板の評価すべき半田槽への投入方向を定める投入方向データを取得する投入方向データ取得手段と、基板設計データに含まれる全部品に対して、投入方向データで定められた半田槽への投入方向が投入方向評価基準データの半田槽への最適な投入方向に合致するかどうかを評価し、この評価結果に基づいて基板の半田付け方向を決定する評価・決定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、基板設計データに含まれる全部品に対して、投入方向データで定められた半田槽への投入方向が投入方向評価基準データの半田槽への最適な投入方向に合致するかどうかを評価し、この評価結果に基づいて基板の半田付け方向を決定するため、基板に実装される部品類全体の配置状況を評価することにより適切な半田付け槽への投入方向を決定することができる。そして、適切な投入方向を決定することにより、最も良好な半田付け結果が得られる実装基板の生産が可能となる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる半田付け方向の設計支援装置および半田付け方向の設計支援方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００１３】
実施の形態
図１−１は、本発明の実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援方法を実行する半田付け方向の設計支援装置を含む半田付け方向の設計支援システムの概略構成を示す図である。なお、本実施の形態においては、本発明の実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援装置を、既知の計算機において実行可能なプログラムにより実現している。
【００１４】
図１−１に示すように、評価対象となる実装基板の半田付け方向を評価し、適した半田付け方向を決定する半田付け方向の設計支援装置１１と、評価対象となる実装基板における部品の配置の設計データである基板設計データを格納する基板設計データ格納装置１２と、部品の部品種毎の半田槽への最適な投入方向を定める投入方向評価基準データを格納する投入方向評価基準データ格納装置１３と、評価対象である実装基板の評価すべき半田槽への投入方向を定める投入方向データを入力する投入方向データ入力装置１４と、半田付け方向の設計支援装置１１で評価した結果等を表示・出力する表示・出力装置１５と、を備えて構成される。
【００１５】
図１−２は、実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援装置１１の概略構成を示す図である。図１−２に示すように、半田付け方向の設計支援装置１１は、基板設計データ格納装置１２から基板設計データ３１を読み込む基板設計データ読み込み部１１１と、投入方向評価基準データ格納装置１３から評価基準データ４１を読み込む評価基準データ読み込み部１１２と、投入方向データ入力装置１４から評価対象である実装基板の評価すべき半田槽への投入方向を定める投入方向データ５１を読み込む投入方向データ読み込み部１１３と、読み込んだ基板設計データ３１と評価基準データ４１と投入方向データ５１とから実装基板２１に搭載の部品の配置方向が投入方向データ５１のデータを遵守しているかどうかを評価する配置方向遵守状況評価部１１４と、配置方向遵守状況評価部１１４で求めた遵守状況評価結果を表示・出力装置１５に出力する出力部１１５と、装置全体の制御を行う制御部１１６と、を備えて構成される。
【００１６】
図２は評価対象となる実装基板２１の構成の一例を示す平面図であり、実装基板２１を表面（Ｃ面と呼ぶ）側から見た平面図である。図２においては、実装基板２１の裏面（Ｓ面と呼ぶ）側に搭載された面実装部品２２と、該実装基板２１の表面（Ｃ面）側に搭載したコネクタ２３と、が示されている。なお、面実装部品２２およびコネクタ２３は、それぞれ半田付け部２２ａおよび半田付け部２３ａにおいて半田付けされている。図２からも分るように、実際の実装基板においては実装部品の向きを揃えたくても回路の信号の流れや部品形状により、実装部品の向きは常に最適な向きとはならない。
【００１７】
図３は、基板設計データ格納装置１２に格納された基板設計データ３１の構造の一例を示した図であり、基板設計データを分り易く表形式にした図である。図３には、実装基板２１に搭載した全部品の情報が記載されており、たとえば「部品識別名称」、「部品型名」、「部品種別」、「実装方式」、「回転角度」、「搭載面」、「ピンＮｏ」、「ピン座標」、「信号名」および「パッド寸法」が記載されている。
【００１８】
ここで、「部品識別名称」は、実装基板２１上で部品を識別する名称またはコード名称である。一例として図３に示すように、ＩＣ０１、ＩＣ０２、Ｒ１００、Ｃ１００等が挙げられる。「部品型名」は、部品の名称またはメーカ型名である。一例として図３に示すように、ＳＮ７４００Ｓ、ＳＮ７４ＬＳ０１等が挙げられる。「部品種別」は、部品パッケージの分類名称である。一例として図３に示すように、「ＳＯＰ」、「ＤＩＰ」、「ＣＮ」、「ＣＨＩＰ」等が挙げられる。さらに、分類の中を細かく分類する場合には、「ＳＯＰ１４」として区別も可能である。
【００１９】
「実装方式」は、部品の実装方式が面実装か挿入実装かの区別コードである。一例として図３に示すように、面実装は「ＳＭＴ」、挿入実装は「ＩＮＳ」、と記述することができる。「回転角度」は、実装基板上における部品配置角度である。基板ＣＡＤで基板設計時に使用する基板ＣＡＤの部品ライブラリーの部品配置向きを基準に何度回転して実装基板２１上に配置されているかを示す。任意角度も可能であるが、一般には回転角度は０度を基準に９０度ずつ、「９０度（９０）」、「１８０度（１８０）」、「２７０度（２７０）」とされる。
【００２０】
参考事例として部品ライブラリーの基準配置を図４−１〜図４−６に示す。図４−１は、「ＳＯＰ（スモール・アウトライン・パッケージ）部品」の基準配置である。図４−２は、「ＤＩＰ（デュアル・インライン・パッケージ）部品」の基準配置である。図４−３は、「ＣＨＩＰ（２端子／３端子チップ）部品」の基準配置である。図４−４は、「ＣＮ（挿入コネクタ）部品」の基準配置である。図４−５は、「ラジアル挿入部品」の基準配置である。図４−６は、「アキシャル挿入部品」の基準配置である。
【００２１】
「搭載面」は、該当部品の搭載面を示す。たとえば実装基板２１の表面を「Ｃ面」、基板の裏面を「Ｓ面」と記述して区別する。「ピン番号」は、部品のピン番号を示す。たとえば、「１、２、３、・・・ｎ」のように記述する。「座標」は、該当ピン番号の実装基板２１上の座標を（Ｘ、Ｙ）で示す。「信号名」は、各ピンの論理的な信号名称である。「パッド寸法」は、該当ピンの銅箔領域寸法を示す数値である。「φ３ｍｍの円形パッド」は「Ｃ＊」で示し、たとえば「Ｃ３」と記述する。また、「３ｍｍ×４ｍｍ四方パッド」は「Ｒｘ×ｙ」で示し、たとえば「Ｒ３×４」と記述する。
【００２２】
図５は、投入方向評価基準データ格納装置１３に格納された評価基準データ４１の構造の一例を示した図であり、評価基準データを分り易く表形式にした図である。図５においては、たとえば「部品種別」と、「最適方向」と、「非遵守時のブリッジ発生率」と、が示してある。
【００２３】
ここで、「部品種別」は、図３の場合と同様に、部品パッケジージの分類名称である。一例として図５に示すように、「ＳＯＰ」、「ＤＩＰ」、「ＣＮ」、「ＣＨＩＰ」等が挙げられる。さらに、分類の中を細かく分類する場合には「ＳＯＰ１４」として区別も可能である。
【００２４】
「最適方向」は、部品種別毎の部品配置方向別の最適な投入方向、すなわち、基板ＣＡＤの部品ライブラリー毎のフロー半田槽への最適な投入方向であり、たとえば「−Ｘ」、「＋Ｘ」、「−Ｙ」、「＋Ｙ」、「±Ｘ」、「±Ｙ」、「±ＸＹ」と記述される。ここで、「−Ｘ」は、ライブラリーＸ軸上の左方向を示している。また、「＋Ｘ」は、ライブラリーＸ軸上の右方向を示している。また、「−Ｙ」は、ライブラリーＹ軸上の下方向を示している。「＋Ｙ」は、ライブラリーＹ軸上の上方向を示している。「±Ｘ」は、ライブラリーＸ軸上の左右方向を示している。また、「±Ｙ」は、ライブラリーＹ軸上の上下方向を示している。「±ＸＹ」は、あらゆる方向を示している。
【００２５】
そして、図５に示した「ＳＯＰの最適方向−Ｘ」とは、図６−１に示すように「部品種別：ＳＯＰ（スモール・アウトライン・パッケージ）」についてはＸ軸の左方向がフロー半田槽への最適な投入方向であることを示す。図６−１は、ＳＯＰの最適な投入方向を説明するための図である。
【００２６】
また、図５に示した「ＣＨＩＰの最適方向±Ｘ」とは、図６−２に示すように「部品種別：ＣＨＩＰ（２端子／３端子チップ）」についてはＸ軸の左右方向がフロー半田槽への最適な投入方向であることを示す。図６−２は、ＣＨＩＰの最適な投入方向を説明するための図である。
【００２７】
また、図５に示した「ＣＮの最適方向−Ｙ」とは、図６−３に示すように「部品種別：ＣＮ（挿入コネクタ）」についてはＹ軸の下方向がフロー半田槽への最適な投入方向であることを示す。図６−３は、ＣＮの最適な投入方向を説明するための図である。
【００２８】
「非遵守時のブリッジ発生率」は、ライブラリーの最適とする最適方向に投入方法とならない部品のブリッジ発生率を示す。単位は百分率で示している。この値を求め、非遵守部品配置方向となる部品のブリッジ発生率の総和を求めるのに使用する。
【００２９】
図７は、投入方向データ入力装置１４が半田付け方向の設計支援装置１１に入力する投入方向データ５１のデータ構造の一例を示した図であり、図７においては、たとえば「投入方向」が記載されている。「投入方向」は、たとえば実装基板２１の座標軸に従ってフロー半田槽への投入方向を評価すべき方向として「−Ｘ方向」（「−Ｘ」と記述）、「＋Ｘ方向」（「＋Ｘ」と記述）、「＋Ｙ方向」（「−Ｙ」と記述）、「−Ｙ方向」（「＋Ｙ」と記述）を指定するものである。
【００３０】
つぎに、本実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援装置におけるフロー半田投入方向決定処理について図８を参照して説明する。図８は、本実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援装置における処理フローを説明するためのフローチャートである。
【００３１】
まず、基板設計データ読み込み部１１１が、基板設計データ格納装置１２から基板設計データ３１を読み込み、基板設計データ３１の「部品識別名称」、「部品型名」、「部品種別」、「実装方式」、「回転角度」、「搭載面」、「ピンＮｏ」、「ピン座標」、「信号名」および「パッド寸法」のデータを取り込む（ステップＳ１０１）。このデータの取り込みにより、基板設計データ読み込み部１１１では、たとえば「部品識別名称」の「ＩＣ０１」は「部品型名」が「ＳＮ７４００Ｓ」であり、その「部品種別」は「ＳＯＰ（スモール・アウトライン・パッケージ）」であり、「実装方式」は「面実装（ＳＭＴ）」であり、「回転角度」は「９０度」であり、「搭載面」は「裏面（Ｓ）」であり、「ピンＮｏ」が１番の端子（ピン）の基板上の座標（「ピン座標」）は（Ｘ１、Ｙ１）であり、「信号名」は「ＡＢ０１」であり、パッドの大きさ（「パッド寸法」）は「Ｒ４×５」（Ｘ軸側が４ｍｍ幅、Ｙ軸側は５ｍｍ幅）のデータテーブルを構築する。
【００３２】
つぎに、評価基準データ読み込み部１１２が、投入方向評価基準データ格納装置１３から評価基準データ４１を読み込み、評価基準データ４１の「部品種別」毎の「最適方向」のデータを取り込む（ステップＳ１０２）。この取り込みにより、評価基準データ読み込み部１１２では、たとえば評価基準データ４１の事例では、「部品種別：ＳＯＰ」についてのフロー半田槽への最適な投入方向はライブラリーの基準配置に対してＸ軸の左方向が最適な投入方向であると認識できるテーブルを構築する。
【００３３】
つぎに、投入方向データ読み込み部１１３が、投入方向データ入力装置１４から投入方向データ５１を読み込み、実装基板２１のフロー半田槽への投入方向のデータとして、「−Ｘ」（Ｘ軸上で左側方向に投入）、「＋Ｘ」（Ｘ軸上で右側方向に投入）、「−Ｙ」（Ｙ軸上で下側方向に投入）、「＋Ｙ」（Ｙ軸上で上側方向に投入）で記述されたデータを評価方向として取り込む（ステップＳ１０３）。投入方向データ５１は、たとえば「−Ｘ」のみの１つの方向の指定でもよいし、複数の方向の指定でもよい。
【００３４】
つぎに、配置方向遵守状況評価部１１４が、基板設計データ３１と評価基準データ４１と投入方向データ５１とに基づいて配置方向遵守状況を評価する（ステップＳ１０４）。すなわち、配置方向遵守状況評価部１１４は、実装基板２１に搭載の全部品について評価基準データ４１の最適方向をもとに基板設計データ３１の回転角度から実装基板２１上での実装基板最適方向を求める。そして、この実基板最適方向と投入方向データ５１とが一致している場合に、「配置方向を遵守している」、との評価を行う。
【００３５】
配置方向遵守状況評価部１１４での評価方法を具体的に説明する。たとえば、実装基板２１をＸ軸上に沿って左側に向かってフロー半田槽に投入する方向を評価する際に、評価対象方向である投入方向データ５１の投入方向が「−Ｘ」である場合、配置方向遵守状況評価部１１４は基板設計データ３１の実装方式がＳＭＴであり搭載面がＳ（フロー半田付け面）の全部品に対して評価を行い、以下の条件を満たす部品はフロー半田槽投入方向に適した部品配置方向を遵守していると判断し、遵守状況評価結果を得る。そして、以下の条件を満たしていない部品は部品配置方向を遵守していないと判断する。
【００３６】
（１）評価基準データ４１の部品種別と一致し、最適方向が「±ＸＹ」である部品。
（２）回転角度が０度で評価基準データ４１の部品種別と一致し、最適方向が「−Ｘ」または「±Ｘ」である部品。
（３）回転角度が９０度で評価基準データ４１の部品種別と一致し、最適方向が「＋Ｙ」または「±Ｙ」である部品。
（４）回転角度が１８０度で評価基準データ４１の部品種別が一致し、最適方向が「＋Ｘまたは「±Ｘ」である部品。
（５）回転角度が２７０度で評価基準データ４１の部品種別が一致し、最適方向が「−Ｙまたは「±Ｙ」である部品。
【００３７】
また、実装基板２１をＸ軸上に沿って左側に向かってフロー半田槽に投入する方向を評価する際に、評価対象方向である投入方向データ５１の投入方向が「−Ｘ」である場合、配置方向遵守状況評価部１１４は実装方式がＩＮＳ（挿入実装部品）で搭載面がＣの全部品に対して評価を行い、以下の条件を満たす部品はフロー半田槽投入方向に適した部品配置方向を遵守していると判断し、遵守状況評価結果を得る。そして、以下の条件を満たしていない部品は部品配置方向を遵守していないと判断する。
【００３８】
（１）評価基準データ４１の部品種別と一致し、最適方向が±ＸＹである部品。
（２）回転角度が０度で４１の評価基準データの部品種別と一致し、最適方向が「−Ｘまたは「±Ｘ」である部品。
（３）回転角度が９０度で評価基準データ４１の部品種別と一致し、最適方向が「＋Ｙまたは「±Ｙ」である部品。
（４）回転角度が１８０度で評価基準データ４１の部品種別が一致し、最適方向が「＋Ｘまたは「±Ｘ」である部品。
（５）回転角度が２７０度で評価基準データ４１の部品種別が一致し、最適方向が「−Ｙまたは「±Ｙ」である部品。
【００３９】
この処理において遵守配置方向とする判断は、投入方向データ５１の投入方向に対して評価基準データ４１の最適方向から求める際に基板設計データ３１の回転角度に合致する部品であるか否かで行う。その判断基準となる遵守配置方向判定回転角度を図９に示す。
【００４０】
そして、配置方向遵守状況評価部１１４により評価した遵守状況評価結果は出力部１１５を介して表示・出力装置１５に表示・出力される。この例では、投入方向データ５１の投入方向単位に、評価対象部品数、遵守部品の遵守率、非遵守部品の一覧を表示する。表示・出力装置１５に表示された遵守状況評価結果の一例を図１０に示す。そして、この表示結果から最も遵守率の高い投入方向がフロー半田槽への投入方向として決定される。
【００４１】
また、応用として、配置方向遵守状況評価部１１４は、評価基準データ４１の最適方向が遵守されない場合の非遵守部品ブリッジ発生予測率を評価し、非遵守部品ブリッジ発生率評価結果として出力部１１５を介して表示・出力装置１５に表示・出力する。表示・出力装置１５に表示された非遵守部品ブリッジ発生率評価結果遵守状況評価結果の一例を図１１に示す。これにより、配置方向遵守状況評価部１１４で遵守状況を評価する際に、非遵守部品のブリッジ発生率の総和を求め、遵守率以外に非遵守部品でのブリッジ発生率を提供することができる。
【００４２】
上述したように本実施の形態によれば、基板設計データ３１と評価基準データ４１と投入方向データ５１とに基づいて、基板設計データに含まれる全部品に対し、投入方向データ５１で定められた半田槽への投入方向が評価基準データ４１の半田槽への最適な投入方向に合致するかどうかを評価し、この評価結果に基づいて基板の半田付け方向を決定する。これにより、本実施の形態においては、実装基板２１に実装される部品類全体の配置状況を評価することにより適切な半田付け槽への投入方向を決定することができる。そして、本実施の形態においては、適切な投入方向を決定することにより、最も良好な半田付け結果が得られる実装基板の生産が可能となる、という効果を奏する。
【００４３】
なお、上記においては、評価対象である実装基板の評価すべき半田槽への投入方向を定める投入方向データが投入方向データ入力装置１４に保持され、該投入方向データ入力装置１４から半田付け方向の設計支援装置１１に入力される場合について説明したが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、たとえば半田付け方向の設計支援装置１１に接続するキーボート等の入力手段からユーザが直接入力する形態とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる半田付け方向の設計支援装置は、部品が実装された基板を半田が溶融している半田槽に投入して部品の半田付けを行う場合の半田付け方向を設計する際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１−１】本発明の実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援方法を実行する半田付け方向の設計支援装置を含む半田付け方向の設計支援システムの概略構成を示す図である。
【図１−２】実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援装置の概略構成を示す図である。
【図２】評価対象となる実装基板の構成の一例を示す平面図であり、実装基板を表面側から見た平面図である。
【図３】基板設計データ格納装置に格納された基板設計データの構造の一例を示した図であり、基板設計データを分り易く表形式にした図である。
【図４−１】ＳＯＰ（スモール・アウトライン・パッケージ）部品の基準配置を示す図である。
【図４−２】ＤＩＰ（ヂュアル・インライン・パッケージ）部品の基準配置を示す図である。
【図４−３】２端子／３端子チップ（ＣＨＩＰ）部品の基準配置を示す図である。
【図４−４】挿入コネクタ（ＣＮ）部品の基準配置を示す図である。
【図４−５】ラジアル挿入部品の基準配置を示す図である。
【図４−６】アキシャル挿入部品の基準配置を示す図である。
【図５】評価基準データ格納装置に格納された評価基準データの構造の一例を示した図であり、評価基準データを分り易く表形式にした図である。
【図６−１】ＳＯＰの最適な投入方向を説明するための図である。
【図６−２】ＣＨＩＰの最適な投入方向を説明するための図である。
【図６−３】ＣＮの最適な投入方向を説明するための図である。
【図７】投入方向データ入力装置が半田付け方向の設計支援装置に入力する投入方向データのデータ構造の一例を示した図である。
【図８】本発明の実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援装置における処理フローを説明するためのフローチャートである。
【図９】フロー半田槽投入方向に適した部品配置方向を遵守していると判断する際の判断基準となる遵守配置方向判定回転角度を示す図である。
【図１０】表示・出力装置に表示された遵守状況評価結果の一例を示す図である。
【図１１】表示・出力装置に表示された非遵守部品ブリッジ発生率評価結果遵守状況評価結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１ 設計支援装置
１２ 基板設計データ格納装置
１３ 投入方向評価基準データ格納装置
１４ 投入方向データ入力装置
１５ 表示・出力装置
２１ 実装基板
２２ 面実装部品
２２ａ 半田付け部
２３ コネクタ
２３ａ 半田付け部
３１ 基板設計データ
４１ 評価基準データ
５１ 投入方向データ
１１１ 基板設計データ読み込み部
１１２ 評価基準データ読み込み部
１１３ 投入方向データ読み込み部
１１４ 配置方向遵守状況評価部
１１５ 出力部
１１６ 制御部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田付け方向の設計支援装置および半田付け方向の設計支援方法に関するものであり、特に、部品が実装された基板を半田が溶融している半田槽に投入して部品の半田付けを行う場合における半田付け方向の設計を支援する半田付け方向の設計支援装置および半田付け方向の設計支援方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子機器のプリント基板における電子部品の半田付けは、電子部品が実装されたプリント基板を半田が溶融している半田槽に投入することにより行われている（フロー半田付け）。このフロー半田付けにおいては、プリント基板の流し方が半田付け品質に影響を与える。
【０００３】
すなわち、フロー半田付け時のブリッジを含めた製造品質は、フロー半田槽への投入方向と搭載部品の接続端子の並び方によって左右され、この投入方向は電子部品の向きから設計段階で一意的に決めているのが実情である。しかし、小型部品の使用増加もあり、実装密度が高くなってきたことから、一意的に部品配置方向できめるのは困難となり、実際にはプリント基板を半田付け槽に流して最適な方向を決める等を行っている。このことから、最適なフロー半田付け槽への投入方向を決定するまでに多くの時間とプリント基板、搭載部品を必要とし、無駄を生じさせている。
【０００４】
ところで、プリント基板に各種電子部品を取り付けて半田付けを行う方法や構造については種々の方法が提案されており、たとえば、電子部品を絶縁材からなるプリント配線板上に搭載し、半田によって電子部品を固定して電気回路を構成するプリント配線板構造において、プリント配線板上に半田槽挿入方向を示す挿入方向表示部を形成した技術が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００５】
上記特許文献１においては、プリント配線板に部品を搭載して半田付けにより該部品を固定化させる手順、およびプリント基板の半田付け槽への投入方向をプリント基板上に搭載された表面実装部品と垂直にすることによって良好な半田付けを実施できることが記載されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２３２７０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の技術によれば、プリント基板上に搭載する部品を投入方向に垂直に配置すること、また投入方向を表示することによって、安定したフロー半田付けの結果を得られることとしているが、一般的な電子機器に用いられるプリント基板においてはさらなる小型化、高密度化、高速化を実現するために、プリント基板の表面、裏面とも搭載される表面実装部品の点数は非常に多数であり、全ての部品において半田付け槽への投入方向に垂直に配置できるものとは限らない。
【０００８】
また、実際には表面実装部品のみでなく、挿入部品においても半田槽への投入方向に対して適切な配置を実施しなければならず、部品全体の配置状況を評価し、適切な投入方向を評価しなければ、良好な半田付けの結果を得ることができないという問題がある。
【０００９】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、部品が実装された基板を半田が溶融している半田槽に投入して部品の半田付けを行う半田付けにおいて、良好な半田付けの結果を得ることが可能な、適切な半田付け方向の設計を支援する半田付け方向の設計支援装置および半田付け方向の設計支援方法を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる半田付け方向の設計支援装置は、部品が実装された基板を半田が溶融している半田槽に投入して部品の半田付けを行う際の半田付け方向の設計を支援する半田付け方向の設計支援装置であって、基板上における部品の配置の設計データである基板設計データを取得する基板設計データ取得手段と、部品の部品種毎の半田槽への最適な投入方向を定める投入方向評価基準データを取得する投入方向評価基準データ取得手段と、評価対象である基板の評価すべき半田槽への投入方向を定める投入方向データを取得する投入方向データ取得手段と、基板設計データに含まれる全部品に対して、投入方向データで定められた半田槽への投入方向が投入方向評価基準データの半田槽への最適な投入方向に合致するかどうかを評価し、この評価結果に基づいて基板の半田付け方向を決定する評価・決定手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
この発明によれば、基板設計データに含まれる全部品に対して、投入方向データで定められた半田槽への投入方向が投入方向評価基準データの半田槽への最適な投入方向に合致するかどうかを評価し、この評価結果に基づいて基板の半田付け方向を決定するため、基板に実装される部品類全体の配置状況を評価することにより適切な半田付け槽への投入方向を決定することができる。そして、適切な投入方向を決定することにより、最も良好な半田付け結果が得られる実装基板の生産が可能となる、という効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明にかかる半田付け方向の設計支援装置および半田付け方向の設計支援方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００１３】
実施の形態
図１−１は、本発明の実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援方法を実行する半田付け方向の設計支援装置を含む半田付け方向の設計支援システムの概略構成を示す図である。なお、本実施の形態においては、本発明の実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援装置を、既知の計算機において実行可能なプログラムにより実現している。
【００１４】
図１−１に示すように、評価対象となる実装基板の半田付け方向を評価し、適した半田付け方向を決定する半田付け方向の設計支援装置１１と、評価対象となる実装基板における部品の配置の設計データである基板設計データを格納する基板設計データ格納装置１２と、部品の部品種毎の半田槽への最適な投入方向を定める投入方向評価基準データを格納する投入方向評価基準データ格納装置１３と、評価対象である実装基板の評価すべき半田槽への投入方向を定める投入方向データを入力する投入方向データ入力装置１４と、半田付け方向の設計支援装置１１で評価した結果等を表示・出力する表示・出力装置１５と、を備えて構成される。
【００１５】
図１−２は、実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援装置１１の概略構成を示す図である。図１−２に示すように、半田付け方向の設計支援装置１１は、基板設計データ格納装置１２から基板設計データ３１を読み込む基板設計データ読み込み部１１１と、投入方向評価基準データ格納装置１３から評価基準データ４１を読み込む評価基準データ読み込み部１１２と、投入方向データ入力装置１４から評価対象である実装基板の評価すべき半田槽への投入方向を定める投入方向データ５１を読み込む投入方向データ読み込み部１１３と、読み込んだ基板設計データ３１と評価基準データ４１と投入方向データ５１とから実装基板２１に搭載の部品の配置方向が投入方向データ５１のデータを遵守しているかどうかを評価する配置方向遵守状況評価部１１４と、配置方向遵守状況評価部１１４で求めた遵守状況評価結果を表示・出力装置１５に出力する出力部１１５と、装置全体の制御を行う制御部１１６と、を備えて構成される。
【００１６】
図２は評価対象となる実装基板２１の構成の一例を示す平面図であり、実装基板２１を表面（Ｃ面と呼ぶ）側から見た平面図である。図２においては、実装基板２１の裏面（Ｓ面と呼ぶ）側に搭載された面実装部品２２と、該実装基板２１の表面（Ｃ面）側に搭載したコネクタ２３と、が示されている。なお、面実装部品２２およびコネクタ２３は、それぞれ半田付け部２２ａおよび半田付け部２３ａにおいて半田付けされている。図２からも分るように、実際の実装基板においては実装部品の向きを揃えたくても回路の信号の流れや部品形状により、実装部品の向きは常に最適な向きとはならない。
【００１７】
図３は、基板設計データ格納装置１２に格納された基板設計データ３１の構造の一例を示した図であり、基板設計データを分り易く表形式にした図である。図３には、実装基板２１に搭載した全部品の情報が記載されており、たとえば「部品識別名称」、「部品型名」、「部品種別」、「実装方式」、「回転角度」、「搭載面」、「ピンＮｏ」、「ピン座標」、「信号名」および「パッド寸法」が記載されている。
【００１８】
ここで、「部品識別名称」は、実装基板２１上で部品を識別する名称またはコード名称である。一例として図３に示すように、ＩＣ０１、ＩＣ０２、Ｒ１００、Ｃ１００等が挙げられる。「部品型名」は、部品の名称またはメーカ型名である。一例として図３に示すように、ＳＮ７４００Ｓ、ＳＮ７４ＬＳ０１等が挙げられる。「部品種別」は、部品パッケージの分類名称である。一例として図３に示すように、「ＳＯＰ」、「ＤＩＰ」、「ＣＮ」、「ＣＨＩＰ」等が挙げられる。さらに、分類の中を細かく分類する場合には、「ＳＯＰ１４」として区別も可能である。
【００１９】
「実装方式」は、部品の実装方式が面実装か挿入実装かの区別コードである。一例として図３に示すように、面実装は「ＳＭＴ」、挿入実装は「ＩＮＳ」、と記述することができる。「回転角度」は、実装基板上における部品配置角度である。基板ＣＡＤで基板設計時に使用する基板ＣＡＤの部品ライブラリーの部品配置向きを基準に何度回転して実装基板２１上に配置されているかを示す。任意角度も可能であるが、一般には回転角度は０度を基準に９０度ずつ、「９０度（９０）」、「１８０度（１８０）」、「２７０度（２７０）」とされる。
【００２０】
参考事例として部品ライブラリーの基準配置を図４−１〜図４−６に示す。図４−１は、「ＳＯＰ（スモール・アウトライン・パッケージ）部品」の基準配置である。図４−２は、「ＤＩＰ（デュアル・インライン・パッケージ）部品」の基準配置である。図４−３は、「ＣＨＩＰ（２端子／３端子チップ）部品」の基準配置である。図４−４は、「ＣＮ（挿入コネクタ）部品」の基準配置である。図４−５は、「ラジアル挿入部品」の基準配置である。図４−６は、「アキシャル挿入部品」の基準配置である。
【００２１】
「搭載面」は、該当部品の搭載面を示す。たとえば実装基板２１の表面を「Ｃ面」、基板の裏面を「Ｓ面」と記述して区別する。「ピン番号」は、部品のピン番号を示す。たとえば、「１、２、３、・・・ｎ」のように記述する。「座標」は、該当ピン番号の実装基板２１上の座標を（Ｘ、Ｙ）で示す。「信号名」は、各ピンの論理的な信号名称である。「パッド寸法」は、該当ピンの銅箔領域寸法を示す数値である。「φ３ｍｍの円形パッド」は「Ｃ＊」で示し、たとえば「Ｃ３」と記述する。また、「３ｍｍ×４ｍｍ四方パッド」は「Ｒｘ×ｙ」で示し、たとえば「Ｒ３×４」と記述する。
【００２２】
図５は、投入方向評価基準データ格納装置１３に格納された評価基準データ４１の構造の一例を示した図であり、評価基準データを分り易く表形式にした図である。図５においては、たとえば「部品種別」と、「最適方向」と、「非遵守時のブリッジ発生率」と、が示してある。
【００２３】
ここで、「部品種別」は、図３の場合と同様に、部品パッケジージの分類名称である。一例として図５に示すように、「ＳＯＰ」、「ＤＩＰ」、「ＣＮ」、「ＣＨＩＰ」等が挙げられる。さらに、分類の中を細かく分類する場合には「ＳＯＰ１４」として区別も可能である。
【００２４】
「最適方向」は、部品種別毎の部品配置方向別の最適な投入方向、すなわち、基板ＣＡＤの部品ライブラリー毎のフロー半田槽への最適な投入方向であり、たとえば「−Ｘ」、「＋Ｘ」、「−Ｙ」、「＋Ｙ」、「±Ｘ」、「±Ｙ」、「±ＸＹ」と記述される。ここで、「−Ｘ」は、ライブラリーＸ軸上の左方向を示している。また、「＋Ｘ」は、ライブラリーＸ軸上の右方向を示している。また、「−Ｙ」は、ライブラリーＹ軸上の下方向を示している。「＋Ｙ」は、ライブラリーＹ軸上の上方向を示している。「±Ｘ」は、ライブラリーＸ軸上の左右方向を示している。また、「±Ｙ」は、ライブラリーＹ軸上の上下方向を示している。「±ＸＹ」は、あらゆる方向を示している。
【００２５】
そして、図５に示した「ＳＯＰの最適方向−Ｘ」とは、図６−１に示すように「部品種別：ＳＯＰ（スモール・アウトライン・パッケージ）」についてはＸ軸の左方向がフロー半田槽への最適な投入方向であることを示す。図６−１は、ＳＯＰの最適な投入方向を説明するための図である。
【００２６】
また、図５に示した「ＣＨＩＰの最適方向±Ｘ」とは、図６−２に示すように「部品種別：ＣＨＩＰ（２端子／３端子チップ）」についてはＸ軸の左右方向がフロー半田槽への最適な投入方向であることを示す。図６−２は、ＣＨＩＰの最適な投入方向を説明するための図である。
【００２７】
また、図５に示した「ＣＮの最適方向−Ｙ」とは、図６−３に示すように「部品種別：ＣＮ（挿入コネクタ）」についてはＹ軸の下方向がフロー半田槽への最適な投入方向であることを示す。図６−３は、ＣＮの最適な投入方向を説明するための図である。
【００２８】
「非遵守時のブリッジ発生率」は、ライブラリーの最適とする最適方向に投入方法とならない部品のブリッジ発生率を示す。単位は百分率で示している。この値を求め、非遵守部品配置方向となる部品のブリッジ発生率の総和を求めるのに使用する。
【００２９】
図７は、投入方向データ入力装置１４が半田付け方向の設計支援装置１１に入力する投入方向データ５１のデータ構造の一例を示した図であり、図７においては、たとえば「投入方向」が記載されている。「投入方向」は、たとえば実装基板２１の座標軸に従ってフロー半田槽への投入方向を評価すべき方向として「−Ｘ方向」（「−Ｘ」と記述）、「＋Ｘ方向」（「＋Ｘ」と記述）、「＋Ｙ方向」（「−Ｙ」と記述）、「−Ｙ方向」（「＋Ｙ」と記述）を指定するものである。
【００３０】
つぎに、本実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援装置におけるフロー半田投入方向決定処理について図８を参照して説明する。図８は、本実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援装置における処理フローを説明するためのフローチャートである。
【００３１】
まず、基板設計データ読み込み部１１１が、基板設計データ格納装置１２から基板設計データ３１を読み込み、基板設計データ３１の「部品識別名称」、「部品型名」、「部品種別」、「実装方式」、「回転角度」、「搭載面」、「ピンＮｏ」、「ピン座標」、「信号名」および「パッド寸法」のデータを取り込む（ステップＳ１０１）。このデータの取り込みにより、基板設計データ読み込み部１１１では、たとえば「部品識別名称」の「ＩＣ０１」は「部品型名」が「ＳＮ７４００Ｓ」であり、その「部品種別」は「ＳＯＰ（スモール・アウトライン・パッケージ）」であり、「実装方式」は「面実装（ＳＭＴ）」であり、「回転角度」は「９０度」であり、「搭載面」は「裏面（Ｓ）」であり、「ピンＮｏ」が１番の端子（ピン）の基板上の座標（「ピン座標」）は（Ｘ１、Ｙ１）であり、「信号名」は「ＡＢ０１」であり、パッドの大きさ（「パッド寸法」）は「Ｒ４×５」（Ｘ軸側が４ｍｍ幅、Ｙ軸側は５ｍｍ幅）のデータテーブルを構築する。
【００３２】
つぎに、評価基準データ読み込み部１１２が、投入方向評価基準データ格納装置１３から評価基準データ４１を読み込み、評価基準データ４１の「部品種別」毎の「最適方向」のデータを取り込む（ステップＳ１０２）。この取り込みにより、評価基準データ読み込み部１１２では、たとえば評価基準データ４１の事例では、「部品種別：ＳＯＰ」についてのフロー半田槽への最適な投入方向はライブラリーの基準配置に対してＸ軸の左方向が最適な投入方向であると認識できるテーブルを構築する。
【００３３】
つぎに、投入方向データ読み込み部１１３が、投入方向データ入力装置１４から投入方向データ５１を読み込み、実装基板２１のフロー半田槽への投入方向のデータとして、「−Ｘ」（Ｘ軸上で左側方向に投入）、「＋Ｘ」（Ｘ軸上で右側方向に投入）、「−Ｙ」（Ｙ軸上で下側方向に投入）、「＋Ｙ」（Ｙ軸上で上側方向に投入）で記述されたデータを評価方向として取り込む（ステップＳ１０３）。投入方向データ５１は、たとえば「−Ｘ」のみの１つの方向の指定でもよいし、複数の方向の指定でもよい。
【００３４】
つぎに、配置方向遵守状況評価部１１４が、基板設計データ３１と評価基準データ４１と投入方向データ５１とに基づいて配置方向遵守状況を評価する（ステップＳ１０４）。すなわち、配置方向遵守状況評価部１１４は、実装基板２１に搭載の全部品について評価基準データ４１の最適方向をもとに基板設計データ３１の回転角度から実装基板２１上での実装基板最適方向を求める。そして、この実基板最適方向と投入方向データ５１とが一致している場合に、「配置方向を遵守している」、との評価を行う。
【００３５】
配置方向遵守状況評価部１１４での評価方法を具体的に説明する。たとえば、実装基板２１をＸ軸上に沿って左側に向かってフロー半田槽に投入する方向を評価する際に、評価対象方向である投入方向データ５１の投入方向が「−Ｘ」である場合、配置方向遵守状況評価部１１４は基板設計データ３１の実装方式がＳＭＴであり搭載面がＳ（フロー半田付け面）の全部品に対して評価を行い、以下の条件を満たす部品はフロー半田槽投入方向に適した部品配置方向を遵守していると判断し、遵守状況評価結果を得る。そして、以下の条件を満たしていない部品は部品配置方向を遵守していないと判断する。
【００３６】
（１）評価基準データ４１の部品種別と一致し、最適方向が「±ＸＹ」である部品。
（２）回転角度が０度で評価基準データ４１の部品種別と一致し、最適方向が「−Ｘ」または「±Ｘ」である部品。
（３）回転角度が９０度で評価基準データ４１の部品種別と一致し、最適方向が「＋Ｙ」または「±Ｙ」である部品。
（４）回転角度が１８０度で評価基準データ４１の部品種別が一致し、最適方向が「＋Ｘまたは「±Ｘ」である部品。
（５）回転角度が２７０度で評価基準データ４１の部品種別が一致し、最適方向が「−Ｙまたは「±Ｙ」である部品。
【００３７】
また、実装基板２１をＸ軸上に沿って左側に向かってフロー半田槽に投入する方向を評価する際に、評価対象方向である投入方向データ５１の投入方向が「−Ｘ」である場合、配置方向遵守状況評価部１１４は実装方式がＩＮＳ（挿入実装部品）で搭載面がＣの全部品に対して評価を行い、以下の条件を満たす部品はフロー半田槽投入方向に適した部品配置方向を遵守していると判断し、遵守状況評価結果を得る。そして、以下の条件を満たしていない部品は部品配置方向を遵守していないと判断する。
【００３８】
（１）評価基準データ４１の部品種別と一致し、最適方向が±ＸＹである部品。
（２）回転角度が０度で４１の評価基準データの部品種別と一致し、最適方向が「−Ｘまたは「±Ｘ」である部品。
（３）回転角度が９０度で評価基準データ４１の部品種別と一致し、最適方向が「＋Ｙまたは「±Ｙ」である部品。
（４）回転角度が１８０度で評価基準データ４１の部品種別が一致し、最適方向が「＋Ｘまたは「±Ｘ」である部品。
（５）回転角度が２７０度で評価基準データ４１の部品種別が一致し、最適方向が「−Ｙまたは「±Ｙ」である部品。
【００３９】
この処理において遵守配置方向とする判断は、投入方向データ５１の投入方向に対して評価基準データ４１の最適方向から求める際に基板設計データ３１の回転角度に合致する部品であるか否かで行う。その判断基準となる遵守配置方向判定回転角度を図９に示す。
【００４０】
そして、配置方向遵守状況評価部１１４により評価した遵守状況評価結果は出力部１１５を介して表示・出力装置１５に表示・出力される。この例では、投入方向データ５１の投入方向単位に、評価対象部品数、遵守部品の遵守率、非遵守部品の一覧を表示する。表示・出力装置１５に表示された遵守状況評価結果の一例を図１０に示す。そして、この表示結果から最も遵守率の高い投入方向がフロー半田槽への投入方向として決定される。
【００４１】
また、応用として、配置方向遵守状況評価部１１４は、評価基準データ４１の最適方向が遵守されない場合の非遵守部品ブリッジ発生予測率を評価し、非遵守部品ブリッジ発生率評価結果として出力部１１５を介して表示・出力装置１５に表示・出力する。表示・出力装置１５に表示された非遵守部品ブリッジ発生率評価結果遵守状況評価結果の一例を図１１に示す。これにより、配置方向遵守状況評価部１１４で遵守状況を評価する際に、非遵守部品のブリッジ発生率の総和を求め、遵守率以外に非遵守部品でのブリッジ発生率を提供することができる。
【００４２】
上述したように本実施の形態によれば、基板設計データ３１と評価基準データ４１と投入方向データ５１とに基づいて、基板設計データに含まれる全部品に対し、投入方向データ５１で定められた半田槽への投入方向が評価基準データ４１の半田槽への最適な投入方向に合致するかどうかを評価し、この評価結果に基づいて基板の半田付け方向を決定する。これにより、本実施の形態においては、実装基板２１に実装される部品類全体の配置状況を評価することにより適切な半田付け槽への投入方向を決定することができる。そして、本実施の形態においては、適切な投入方向を決定することにより、最も良好な半田付け結果が得られる実装基板の生産が可能となる、という効果を奏する。
【００４３】
なお、上記においては、評価対象である実装基板の評価すべき半田槽への投入方向を定める投入方向データが投入方向データ入力装置１４に保持され、該投入方向データ入力装置１４から半田付け方向の設計支援装置１１に入力される場合について説明したが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、たとえば半田付け方向の設計支援装置１１に接続するキーボート等の入力手段からユーザが直接入力する形態とすることもできる。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
以上のように、本発明にかかる半田付け方向の設計支援装置は、部品が実装された基板を半田が溶融している半田槽に投入して部品の半田付けを行う場合の半田付け方向を設計する際に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１−１】本発明の実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援方法を実行する半田付け方向の設計支援装置を含む半田付け方向の設計支援システムの概略構成を示す図である。
【図１−２】実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援装置の概略構成を示す図である。
【図２】評価対象となる実装基板の構成の一例を示す平面図であり、実装基板を表面側から見た平面図である。
【図３】基板設計データ格納装置に格納された基板設計データの構造の一例を示した図であり、基板設計データを分り易く表形式にした図である。
【図４−１】ＳＯＰ（スモール・アウトライン・パッケージ）部品の基準配置を示す図である。
【図４−２】ＤＩＰ（ヂュアル・インライン・パッケージ）部品の基準配置を示す図である。
【図４−３】２端子／３端子チップ（ＣＨＩＰ）部品の基準配置を示す図である。
【図４−４】挿入コネクタ（ＣＮ）部品の基準配置を示す図である。
【図４−５】ラジアル挿入部品の基準配置を示す図である。
【図４−６】アキシャル挿入部品の基準配置を示す図である。
【図５】評価基準データ格納装置に格納された評価基準データの構造の一例を示した図であり、評価基準データを分り易く表形式にした図である。
【図６−１】ＳＯＰの最適な投入方向を説明するための図である。
【図６−２】ＣＨＩＰの最適な投入方向を説明するための図である。
【図６−３】ＣＮの最適な投入方向を説明するための図である。
【図７】投入方向データ入力装置が半田付け方向の設計支援装置に入力する投入方向データのデータ構造の一例を示した図である。
【図８】本発明の実施の形態にかかる半田付け方向の設計支援装置における処理フローを説明するためのフローチャートである。
【図９】フロー半田槽投入方向に適した部品配置方向を遵守していると判断する際の判断基準となる遵守配置方向判定回転角度を示す図である。
【図１０】表示・出力装置に表示された遵守状況評価結果の一例を示す図である。
【図１１】表示・出力装置に表示された非遵守部品ブリッジ発生率評価結果遵守状況評価結果の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１１ 設計支援装置
１２ 基板設計データ格納装置
１３ 投入方向評価基準データ格納装置
１４ 投入方向データ入力装置
１５ 表示・出力装置
２１ 実装基板
２２ 面実装部品
２２ａ 半田付け部
２３ コネクタ
２３ａ 半田付け部
３１ 基板設計データ
４１ 評価基準データ
５１ 投入方向データ
１１１ 基板設計データ読み込み部
１１２ 評価基準データ読み込み部
１１３ 投入方向データ読み込み部
１１４ 配置方向遵守状況評価部
１１５ 出力部
１１６ 制御部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品が実装された基板を半田が溶融している半田槽に投入して前記部品の半田付けを行う際の半田付け方向の設計を支援する半田付け方向の設計支援装置であって、
前記基板上における前記部品の配置の設計データである基板設計データを取得する基板設計データ取得手段と、
前記部品の部品種毎の半田槽への最適な投入方向を定める投入方向評価基準データを取得する投入方向評価基準データ取得手段と、
評価対象である前記基板の評価すべき半田槽への投入方向を定める投入方向データを取得する投入方向データ取得手段と、
前記基板設計データに含まれる全部品に対して、前記投入方向データで定められた半田槽への投入方向が前記投入方向評価基準データの半田槽への最適な投入方向に合致するかどうかを評価し、この評価結果に基づいて前記基板の半田付け方向を決定する評価・決定手段と、
を備えることを特徴とする半田付け方向の設計支援装置。
【請求項２】
評価・決定手段は、前記基板上における前記部品の配置角度を考慮して前記基板の半田付け方向を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の半田付け方向の設計支援装置。
【請求項３】
前記評価結果を表示または出力する表示・出力部を備えること
を特徴とする請求項１に記載の半田付け方向の設計支援装置。
【請求項４】
評価・決定手段は、評価結果に基づいて前記基板の半田付け方向の決定をする他に、前記投入方向データが前記投入方向評価基準データの半田槽への最適な投入方向に合致しない場合の半田のブリッジの発生予測率を算出し、前記基板設計データに含まれる全部品の前記ブリッジ発生予測率から前記基板の半田付け方向を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の半田付け方向の設計支援装置。
【請求項５】
部品が実装された基板を半田が溶融している半田槽に投入して前記部品の半田付けを行う際の半田付け方向の設計を支援する半田付け方向の設計支援方法であって、
前記基板上における前記部品の配置の設計データである基板設計データを取得する基板設計データ取得工程と、
前記部品の部品種毎の半田槽への最適な投入方向を定める投入方向評価基準データを取得する投入方向評価基準データ取得工程と、
評価対象である評価すべき半田槽への投入方向を定める投入方向データを取得する投入方向データ取得工程と、
前記基板設計データに含まれる全部品に対して、前記投入方向データで定められた半田槽への投入方向が前記投入方向評価基準データの半田槽への最適な投入方向に合致するかどうかを評価し、この評価結果に基づいて前記基板の半田付け方向を決定する評価・決定工程と、
を含むことを特徴とする半田付け方向の設計支援方法。
【請求項６】
評価・決定工程において、前記基板上における前記部品の配置角度を考慮して前記基板の半田付け方向を決定すること
を特徴とする請求項５に記載の半田付け方向の設計支援方法。
【請求項７】
評価・決定工程において、評価結果に基づいて前記基板の半田付け方向の決定する他に、前記投入方向データが前記投入方向評価基準データの半田槽への最適な投入方向に合致しない場合の半田のブリッジの発生予測率を算出し、前記基板設計データに含まれる全部品の前記ブリッジ発生予測率から前記基板の半田付け方向を決定すること
を特徴とする請求項５に記載の半田付け方向の設計支援方法。
【請求項１】
部品が実装された基板を半田が溶融している半田槽に投入して前記部品の半田付けを行う際の半田付け方向の設計を支援する半田付け方向の設計支援装置であって、
前記基板上における前記部品の配置の設計データである基板設計データを取得する基板設計データ取得手段と、
前記部品の部品種毎の半田槽への最適な投入方向を定める投入方向評価基準データを取得する投入方向評価基準データ取得手段と、
評価対象である前記基板の評価すべき半田槽への投入方向を定める投入方向データを取得する投入方向データ取得手段と、
前記基板設計データに含まれる全部品に対して、前記投入方向データで定められた半田槽への投入方向が前記投入方向評価基準データの半田槽への最適な投入方向に合致するかどうかを評価し、この評価結果に基づいて前記基板の半田付け方向を決定する評価・決定手段と、
を備えることを特徴とする半田付け方向の設計支援装置。
【請求項２】
評価・決定手段は、前記基板上における前記部品の配置角度を考慮して前記基板の半田付け方向を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の半田付け方向の設計支援装置。
【請求項３】
前記評価結果を表示または出力する表示・出力部を備えること
を特徴とする請求項１に記載の半田付け方向の設計支援装置。
【請求項４】
評価・決定手段は、評価結果に基づいて前記基板の半田付け方向の決定をする他に、前記投入方向データが前記投入方向評価基準データの半田槽への最適な投入方向に合致しない場合の半田のブリッジの発生予測率を算出し、前記基板設計データに含まれる全部品の前記ブリッジ発生予測率から前記基板の半田付け方向を決定すること
を特徴とする請求項１に記載の半田付け方向の設計支援装置。
【請求項５】
部品が実装された基板を半田が溶融している半田槽に投入して前記部品の半田付けを行う際の半田付け方向の設計を支援する半田付け方向の設計支援方法であって、
前記基板上における前記部品の配置の設計データである基板設計データを取得する基板設計データ取得工程と、
前記部品の部品種毎の半田槽への最適な投入方向を定める投入方向評価基準データを取得する投入方向評価基準データ取得工程と、
評価対象である評価すべき半田槽への投入方向を定める投入方向データを取得する投入方向データ取得工程と、
前記基板設計データに含まれる全部品に対して、前記投入方向データで定められた半田槽への投入方向が前記投入方向評価基準データの半田槽への最適な投入方向に合致するかどうかを評価し、この評価結果に基づいて前記基板の半田付け方向を決定する評価・決定工程と、
を含むことを特徴とする半田付け方向の設計支援方法。
【請求項６】
評価・決定工程において、前記基板上における前記部品の配置角度を考慮して前記基板の半田付け方向を決定すること
を特徴とする請求項５に記載の半田付け方向の設計支援方法。
【請求項７】
評価・決定工程において、評価結果に基づいて前記基板の半田付け方向の決定する他に、前記投入方向データが前記投入方向評価基準データの半田槽への最適な投入方向に合致しない場合の半田のブリッジの発生予測率を算出し、前記基板設計データに含まれる全部品の前記ブリッジ発生予測率から前記基板の半田付け方向を決定すること
を特徴とする請求項５に記載の半田付け方向の設計支援方法。
【図１−１】
【図１−２】
【図２】
【図３】
【図４−１】
【図４−２】
【図４−３】
【図４−４】
【図４−５】
【図４−６】
【図５】
【図６−１】
【図６−２】
【図６−３】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１−２】
【図２】
【図３】
【図４−１】
【図４−２】
【図４−３】
【図４−４】
【図４−５】
【図４−６】
【図５】
【図６−１】
【図６−２】
【図６−３】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−２５８５８９（Ｐ２００７−２５８５８９Ａ）
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−８３７１３（Ｐ２００６−８３７１３）
【出願日】平成１８年３月２４日（２００６．３．２４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月４日（２００７．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２４日（２００６．３．２４）
【出願人】（０００００６０１３）三菱電機株式会社 (33,312)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]