印刷布線基板及錫焊方法以及裝配有印刷布線基板的空調器的製作方法
2023-05-05 19:01:36 2
專利名稱：印刷布線基板及錫焊方法以及裝配有印刷布線基板的空調器的製作方法
技術領域：
本發明是有關通過使用了射流式焊錫槽的錫焊，安裝了具有多個引線的引線型電子部件的印刷布線基板。
背景技術：
一般印刷布線基板因為越來越要求部件組裝密度的細密化，微小間距的引線型電子部件等的基板安裝化成為必要。另一方面，出於對環境問題的考慮，無鉛錫焊的實用化成為當務之急。但是無鉛焊錫比起歷來使用的含鉛共晶錫焊焊接性差，因此在引線型電子部件等的引線端子間產生了由焊錫引起的短路。
歷來在這種印刷布線基板上為了防止錫橋的產生，採用了使相鄰端子區的尺寸或形狀各異，破壞作用於焊錫的表面張力的平衡，使某一端子區吸收焊錫的方法。(例如參照專利文獻1)此外，採用了通過使兩邊外側的端子區部分的面積大於其它端子區，由兩邊外側的大面積端子區吸收剩餘焊錫的方法。(例如參照專利文獻2)此外，採用了在相對於射流式錫焊方向垂直裝配的引線型電子部件的後方，設置與錫焊端子區相鄰的閒置端子區，通過閒置端子區吸收剩餘焊錫的方法。(例如參照專利文獻3)[專利文獻1]特開昭62-243393號公報(第1頁～第2頁，第3圖和第4圖)[專利文獻2]特開昭63-157492號公報(第2頁～第3頁，第1圖和第2圖)[專利文獻3]特開平01-300588號公報(第3頁～第4頁，第1圖)歷來上述安裝引線型電子部件的印刷布線基板，為了維持引線型電子部件的穩定的引線間不產生錫橋的高品質錫焊，必須要求製造工序的精密控制。這在引線是微小間距或使用了焊接性差的無鉛錫焊的情況下，更容易產生焊接不良，很難維持準確的精度。
發明內容
本發明是鑑於上述問題點而提出的，目的在於提供在對窄小間距的引線型電子部件錫焊的情況下，也能夠在更加簡單的控制下可靠地防止引線間的錫橋的產生和防止焊接缺陷的產生的印刷布線基板。
與本發明有關的印刷布線基板，設有與連續的錫焊端子區群的尾端相鄰的具有方格面的後方焊錫吸引區。因此，可以防止電子部件的錫焊端子區的錫橋的產生。
此外，與本發明有關的錫焊方法，具有如下步驟通過自動安裝機把電子部件裝配於印刷布線基板背面的安裝步驟；在裝配有通過安裝步驟安裝的電子部件的印刷布線基板的背面塗布助焊劑的步驟；把助焊劑的溫度加熱到合適的活性溫度的預熱步驟；將裝配於印刷布線基板的背面的電子部件的引線部分無遺漏地錫焊的焊錫射流步驟；以及把在焊錫射流步驟中形成的部件的引線間橋接的焊錫通過具有方格面的後方焊錫吸引區除去的步驟。因此分散了吸入的後方焊錫吸引區上的焊錫的表面和界面張力，減少了向連續的錫焊端子區群返回的力。其結果是大幅度減少了連續的錫焊端子區群相互之間及連續的錫焊端子區群和後方焊錫吸引區之間的錫橋，有不必增加後期工序的修整作業即可以提高作業作效率的功效。
此外，與本發明有關的空調器包括具有送風機室和壓縮機室的室外機；在壓縮機室上方配置的電器品箱；以及收納於電器品箱且通過使用了射流式焊錫槽的錫焊安裝了電子部件的印刷布線基板，其中，印刷布線基板配有設置於連續的錫焊端子區的尾端相鄰處且具有方格面和平滑面的後方焊錫吸引區。
圖1是從背面看本發明實施例1的安裝了引線型電子部件的印刷布線基板時的概略配置構成平面圖。
圖2是本發明實施例1的安裝了引線型電子部件的印刷布線基板的引線型電子部件相對於射流式錫焊方向平行配置的平面圖。
圖3是本發明實施例1的安裝了引線型電子部件的印刷布線基板的引線型電子部件相對於射流式錫焊方向垂直配置的平面圖。
圖4是本發明實施例1的安裝了引線型電子部件的印刷布線基板的錫焊端子區群與後方焊錫吸引區的關係的重要部分放大平面圖。
圖5是本發明實施例1的安裝了引線型電子部件的印刷布線基板的射流式錫焊操作工序的流程圖。
圖6是裝配有本發明的實施例1的安裝引線型電子部件的印刷布線基板的空調器的正面略圖。
具體實施例方式
實施例1以下關於本發明的實施例1的安裝了引線型電子部件的印刷布線基板，利用圖1至圖4進行說明。在此，圖1是從背面看本發明實施例1的安裝了引線型電子部件的印刷布線基板時的概略配置構成平面圖。圖2是本發明實施例1的安裝了引線型電子部件的印刷布線基板的引線型電子部件相對於射流式錫焊方向平行配置的平面圖。圖3是本發明實施例1的安裝了引線型電子部件的印刷布線基板的引線型電子部件相對於射流式錫焊方向垂直配置的平面圖。圖4是本發明實施例1的安裝了引線型電子部件的印刷布線基板的錫焊端子區群與後方焊錫吸引區的關係的重要部分放大平面圖。
圖中的印刷布線基板1的表面上裝配有自動安裝部件(例如片狀電阻部件，片狀電容器部件，片狀二極體部件，分立電阻，分立電容器，分立二極體等)和手插部件(例如大容量電阻，混合型集成電路，變壓器，線圈，大容量半導體，大型電容器等)(每一個都沒有圖示)。
此外，這個印刷布線基板1的背面設有銅箔(沒有圖示)，安裝配置有與箭頭所示方向即射流式錫焊的行進方向平行或垂直的引線型電子部件群2。
這個引線型電子部件群2設有連續的錫焊端子區群3，且在引線型電子部件2相對於射流式錫焊的行進方向平行配置的情況下，在連續的錫焊端子區群3的後方設置前方一半為方格面而後方一半為平滑面的後方焊錫吸引區4。另外，在引線型電子部件2相對於射流式錫焊行進方向垂直配置的情況下，在連續的錫焊端子區群3的一部分的後方，設置前方一半為方格面而後方一半為平滑面的後方焊錫吸引區4。
本發明實施例1的印刷布線基板1的特徵在於與傳統技術的印刷布線基板相比，後方焊錫吸引區形狀和配置不同，而且連續的錫焊端子區群3的端子區的形狀不同。
即，本發明實施例1的印刷布線基板1上的後方焊錫吸引區4，如圖4所示，按與連續的錫焊端子區群3的端子區間隔A大致相同的間隔配置，包括大小與連續的錫焊端子區群3的橫向兩個的長度C乘以縱向兩個的長度E的配置面積大致相等的方格狀焊錫吸引部分；以及，和這個焊錫吸引部分面積大致相等的用於去除錫焊針孔的平滑面的部分。
另外，後方焊錫吸引區4的方格面，相鄰的方格空間之間的間隔B最好在0.3mm以內。
接下來，圖5是顯示引線型電子部件的射流式錫焊操作工序的流程圖。根據圖5對如上述那樣構成的印刷布線基板1上的引線型電子部件2的使用了射流式焊錫槽的錫焊進行說明。首先，在本發明的實施例1中，根據實驗和分析，在步驟S1的自動安裝機部件安裝階段，利用自動安裝機在印刷布線基板1的表面及背面安裝自動安裝的部件(例如片狀電阻部件，片狀電容器部件，片狀二極體部件，分立電阻，分立電容器，分立二極體等)(沒有圖示)和與自動安裝對應的引線型電子部件2。接下來，在步驟S2的手插部件的安裝階段，手工安裝手插部件(例如大容量電阻，混合型集成電路，變壓器，線圈，大容量半導體，大型電容器等)和與手工安裝對應的引線型電子部件2。
接下來，在步驟S3的助焊劑塗布階段，在引線型電子部件印刷布線基板的背面，為了使焊錫和銅箔緊密接觸而塗布助焊劑，並且在步驟S4的預熱階段，把在步驟S3中塗布的助焊劑加熱到最佳的活性溫度。
此後，在步驟S5的一次焊錫射流階段，在引線型電子部件印刷布線基板1的背面，利用從具有多個開孔的噴嘴像噴水一樣噴出焊錫的錫焊噴射裝置，把焊錫無遺漏地錫焊於部件的引線部分。
步驟S5的一次焊錫射流階段完成以後，在步驟S6的二次焊錫射流階段，使印刷基板按照圖1所示的箭頭方向在具有平滑焊錫液面的焊錫槽的液面上通過，以除去在一次焊錫射流階段中形成的部件引線間的錫橋，最後在步驟S7的基板冷卻中，把錫焊了引線型電子部件的印刷布線基板1冷卻，這個操作即告完成。
這個安裝的引線型電子部件2，相對於射流式錫焊的行進方向平行安裝裝配，在印刷布線基板進入射流焊錫槽的焊錫射流部分的情況下，焊錫沿著引線型電子部件2的連續的錫焊端子區群3的每個錫焊端子區3a流向後方。此時，焊錫通過與引線型電子部件2的每個引線端子3b的表面和界面張力的作用連續不斷地邊「接橋」邊朝後方移動。連續的錫焊端子區群3的後方焊錫由後方焊錫吸引區吸收，那時，由於焊錫的表面和界面張力的作用，使吸引到後方焊錫吸引區4的焊錫產生向連續的錫焊端子區群3的後方焊錫的返回的力。
在此，將這個實施例1提議的後方焊錫吸引區4設置成如下兩部分按與連續的錫焊端子區群3的端子區間隔A大致相同的間隔配置，大小與連續的錫焊端子區群3的橫向兩個的長度C乘以縱向兩個的長度E的配置面積大致相等的後方焊錫吸引區的方格面4a；以及，和這個焊錫吸引區的方格面4a的面積大致相等的用於除去錫焊針孔的平滑面4b。由此就能容易地把焊錫吸入後方焊錫吸引區4，而且，分散了吸入的後方焊錫吸引區4上的表面和界面張力，減少了向連續的錫焊端子區群3返回的力。結果，連續的錫焊端子區群3的錫橋大幅度減少。而且根據試作評價的結果，證實通過後方焊錫吸引區4的平滑面，有減少針孔狀的焊錫屑的產生的功效，可以省去後期工序的消除針孔的手工修整操作工序，具有實現減少工序的功效。
在不把後方焊錫吸引區4做成方格狀，按照歷來的通例只改變連續的錫焊端子區群3的形狀，或者只加大連續的錫焊端子區群3兩端的端子區的情況下，與本發明的實施例相比，連續的錫焊端子區群3的焊接短路非常多，特別是在2列的引線型電子部件上短路現象顯著。另外，在不把後方焊錫吸引區4的後方做成平滑面，只做成方格形狀的情況下，由發明者證實會產生針孔狀的焊錫渣。
此外，在相對於射流式錫焊行進方向垂直安裝配置，進入射流焊錫槽的焊錫射流部分的情況下，因為焊錫相對於引線型電子部件2的錫焊端子區群3的端子區並列的方向垂直流動，朝向每個錫焊端子區3a的後方的焊錫的吸引力弱，與平行配置相比錫橋較多。
在此，將本實施例1所提議的後方焊錫吸引區4設置如下將與平行配置同樣形狀的後方焊錫吸引區4配置於連續的錫焊端子區群3的一部分的後方。由此，可以在不妨礙來自錫焊端子區群3的圖形引出，即可容易地把錫焊端子區群3的每個端子區的焊錫吸入後方焊錫吸引區4，而且，分散了引入的後方焊錫吸引區4上的焊錫的表面界面張力，減少了向連續的錫焊端子區群3返回的力。其結果是不影響連續的錫焊端子區群3的圖形引出，大幅度減少錫橋。在不設置後方焊錫吸引區4隻改變錫焊端子區群3的形狀，或者設置與錫焊端子區群3的每個區域相對應的焊錫吸引區的情況下，特別是在2列的引線型電子部件中，由發明者證實比起本發明實施例，錫焊端子區群3的焊接短路非常多。
如上所述，根據本發明的引線型電子部件安裝印刷布線基板，使用射流焊錫槽錫焊引線型電子部件的時候，能夠更加可靠地使通過表面和界面張力焊錫在邊「搭橋」邊朝後方移動時所發生的焊錫短路消失，同時，可以得到減少焊錫短路可能發生場所的個數的功效。
圖6是裝配有本發明的實施例1的安裝引線型電子部件的印刷布線基板的空調器的正面略圖。在圖中，空調器的室外機12由配有送風機13a的送風機室13和由壓縮機14a和扁平形狀的電器品室15構成成的壓縮機室14構成。電器品室內裝有把裝配有電器部件15a的表面作為下面，把有銅箔的平面狀的背面作為上面而配置的安裝引線型電子部件的印刷布線基板1。
因此，配置有本發明的其它實施例的安裝引線型電子部件的印刷布線基板的電器品室在高度方向可設為扁平狀，可將空調器的室外機的壓縮機室的電器品箱設為扁平狀，從而可以縮小配置空間，具有增大其它部件安裝空間的自由度，有餘裕地進行裝配操作的功效。
權利要求
1.一種印刷布線基板，裝配有具有多個引線的電子部件，具有所述電子部件的連續的錫焊端子區群，所述電子部件通過使用射流式焊錫槽的錫焊進行裝配，其特徵在於設有與連續的錫焊端子區群的尾端相鄰的具有方格面的後方焊錫吸引區。
2.如權利要求1所述的印刷布線基板，其特徵在於電子部件相對於射流式錫焊方向水平裝配。
3.如權利要求1所述的印刷布線基板，其特徵在於裝配有電子部件，所述電子部件通過使用了射流式焊錫槽的錫焊，相對於所述射流式錫焊方向垂直裝配，在每個連續的錫焊端子區群的後方的一部分設有後方焊錫吸引區。
4.如權利要求1～3中任意一項所述的印刷布線基板，其特徵在於後方焊錫吸引區具有方格面和平滑面。
5.如權利要求4所述的印刷布線基板，其特徵在於後方焊錫吸引區的方格面和平滑面以相對於射流式錫焊方向分前部和後方的方式設置。
6.一種錫焊方法，裝配有具有多個引線的電子部件，具有所述電子部件的連續的錫焊端子區群，通過使用射流式焊錫槽的錫焊將所述電子部件裝配於印刷布線基板上，其特徵在於具有通過自動安裝機把電子部件裝配於印刷布線基板背面的安裝步驟；在裝配有通過所述安裝步驟安裝的電子部件的印刷布線基板的背面塗布助焊劑的步驟；把助焊劑的溫度加熱到活性溫度的預熱步驟；無遺漏地將裝配於所述印刷布線基板的背面的電子部件的引線部分錫焊的焊錫射流步驟；以及把在焊錫射流步驟中形成的部件的引線間橋接的焊錫通過具有方格面的後方錫焊端子區除去的步驟。
7.如權利要求6所述的錫焊方法，其特徵在於具有安裝手插部件的手插部件安裝步驟，在安裝步驟中，在印刷布線基板的表面裝配其他電子部件。
8.一種空調器，包括具有送風機室和壓縮機室的室外機；在所述壓縮機室上方設置的電器品箱；以及收納於該電器品箱內的通過使用了射流式焊錫槽的錫焊安裝了電子部件的印刷布線基板，其特徵在於所述印刷布基板具有設置於連續的錫焊端子區群的尾端相鄰處且具有方格面和平滑面的後方焊錫吸引區。
9.如權利要求8所述的空調器，其特徵在於電子部件相對於射流式錫焊方向水平裝配。
10.如權利要求8所述的空調器，其特徵在於電子部件在每個連續的錫焊端子區群的後方的一部分相對於射流式錫焊方向垂直裝配。
全文摘要
引線型電子部件通過射流式焊錫槽錫焊於印刷布線基板的一面的情況下，特別是在引線間為微小間距的情況下，錫橋的產生成為問題。本發明是裝配有引線型電子部件，所述引線型電子部件具有錫焊端子區群，裝配有所述引線型電子部件的一面通過使用了射流式焊錫槽的錫焊安裝的印刷布線基板。其構成是相對於所述射流式錫焊方向平行配置所述引線型電子部件，在連續的錫焊端子區群的尾端設有後方焊錫吸引區。
文檔編號H05K1/11GK1705428SQ200510072800
公開日2005年12月7日 申請日期2005年5月20日 優先權日2004年6月3日
發明者三浦剛 申請人:三菱電機株式會社