專利名稱：電路基板的錫焊用夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對電路基板進行浸焊時保持電路基板并將錫焊部分以外的部 分掩蔽的電路基板的錫焊用夾具。
背景技術(shù)：
在基板上安裝多個電子器件構(gòu)成電路基板，帶引腳零件(日語原文y —
K部品)等電子器件根據(jù)需要通過錫焊連接。錫焊通過將安裝有電子器件的基 板浸漬到熔融焊錫中的浸焊來進行。此時，基板上安裝的電子器件中不錫焊的 部分被掩模覆蓋。例如將電路基板安裝到框狀夾具上進行浸焊。夾具僅使進行 錫焊部分露出，而將其他部分掩蔽。例如在專利文獻1、專利文獻2、專利文 獻3中已公開了這種技術(shù)。
專利文獻1中公開了將電路基板的錫焊面(焊錫浸漬面)用金屬制薄板覆
蓋并使引腳等錫焊部分通過設(shè)于薄板的通孔的技術(shù)。專利文獻2中公開了在掩
蔽板的局部設(shè)置能滲入焊錫的開口部并使引腳部分與之相面臨的技術(shù)。專利文
獻3中公開了具有覆蓋芯片零件的掩模部分和僅使必要部分與焊錫接觸的開口 部分的夾具。
專利文獻1:日本特許第2872715號公報
專利文獻2:日本特公平7 — 87266號公報
專利文獻3:日本實開平4一123574號公報
但是，上述專利文獻1至專利文獻3中所述的夾具等均是作為錫焊對象的 電路基板專用的夾具，若電路基板改變，則需要與之相應(yīng)的夾具等。而且，無 法應(yīng)對錫焊位置(浸漬位置)的改變、即電子器件配置的改變。此外，用完后 的夾具等不適用于其他電路基板，因此沒有循環(huán)利用性。
流水錫焊作業(yè)中需要很多夾具，若如上所述那樣無法應(yīng)對不同的電路基板或錫焊位置的改變，則在每次電路基板的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化時都必須重新準備很多 夾具，這在成本方面以及循環(huán)利用方面不理想。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用于解決上述問題而完成的發(fā)明，目的在于提供能應(yīng)對不同電路 基板、不同焊錫浸漬位置并且能夠循環(huán)利用的錫焊用夾具。
本發(fā)明的電路基板的錫焊用夾具包括框體和在上述框體內(nèi)組合而構(gòu)成保 持上述電路基板的基板載置部的多個塊狀掩模零件，通過將上述掩模零件組 合，在上述基板載置部形成與上述電路基板的錫焊部分對應(yīng)的使錫焊部分露出 的開口部。
根據(jù)本發(fā)明的電路基板的錫焊用夾具，可通過將多個塊狀掩模零件組合來 構(gòu)成基板載置部，且通過改變掩模零件的組合來應(yīng)對不同的電路基板，因此即 使電路基板的結(jié)構(gòu)、尺寸改變，也無需準備新夾具，可實現(xiàn)成本的降低、資源 的循環(huán)利用。


圖1是本發(fā)明實施方式1的電路基板的錫焊用夾具在組裝過程中的立體圖。
圖2是實施方式1的電路基板的錫焊用夾具的調(diào)節(jié)用掩模零件的立體圖。
圖3是實施方式1的電路基板的錫焊用夾具的全面用掩模零件的立體圖。 圖4是實施方式1的電路基板的錫焊用夾具的支撐構(gòu)件的立體圖。 圖5是實施方式1的電路基板的錫焊用夾具的錫焊部分用掩模零件的一個 例子的立體圖。
圖6是電路基板和實施方式1的電路基板的錫焊用夾具的立體圖。
圖7是用實施方式1的錫焊用夾具保持的電路基板在錫焊過程中的立體圖。
(符號說明) 1錫焊用夾具
42電路基板
3基板主體
5、 6帶引腳零件
7 IC
8、 9、 10芯片零件
12、13引腳
14、15焊盤
16、17焊錫浸潰區(qū)
21框體
22縱框構(gòu)件
23橫框構(gòu)件
31調(diào)節(jié)用掩模零件
32結(jié)合用凸部
33結(jié)合用凹部
34電路基板載置部
35a、35b、 35c錫焊部分用掩模零件
36a、,36b、 36c全面用掩模零件
39收納部
40、41 開口部
42支撐構(gòu)件
45、46整流部
62熔融焊錫
63焊錫噴流
具體實施方式
實施方式1
下面，參照附圖對本發(fā)明實施方式1的電路基板的錫焊用夾具進行詳
細說明。圖1是該錫焊用夾具的組裝過程中的立體圖，圖2至圖5是其局部立體圖。圖6是錫焊用夾具和電路基板的立體圖(分別示出電路基板的 表面和背面)，圖7是錫焊用夾具所保持的電路基板在錫焊中的立體圖。
圖6中，與實施方式1的電路基板的錫焊用夾具1同時示出的電路基 板2在其基板主體3的表面?zhèn)鹊牧慵惭b面4上安裝帶引腳零件5、 6、表 面安裝型IC18、芯片零件8、 9，在基板主體3的背面?zhèn)鹊暮稿a浸漬面11 上設(shè)有需要錫焊的帶引腳零件5、 6的引腳12、 13以及焊盤14、 15。在焊 錫浸漬面11上設(shè)有芯片零件10以及IC7。為了對引腳12、 13、焊盤14、 15進行錫焊，將包含它們在內(nèi)的一定范圍的區(qū)域與熔融焊錫接觸(浸漬)， 即被浸焊。圖6中以點劃線表示該焊錫浸漬區(qū)16、 17。
電路基板的錫焊用夾具1的結(jié)構(gòu)為將可分割的多個掩模零件例如組裝 成格子狀并用框體21從四個方向固定?？蝮w21由左右的縱框構(gòu)件22和在 這些縱框構(gòu)件22的上下分別設(shè)置的橫框構(gòu)件23構(gòu)成，利用角形固定件24 和固定螺釘25將呈直角相鄰的縱框構(gòu)件22與橫框構(gòu)件23固定，從而組裝 成四方形框架狀。在制成框體21后成為內(nèi)側(cè)的縱框構(gòu)件22以及橫框構(gòu)件 23的內(nèi)側(cè)面22a、 23a上形成用于結(jié)合掩模零件的結(jié)合用槽部(凹部)26、 27?？v框構(gòu)件22和橫框構(gòu)件23由玻璃環(huán)氧樹脂或不銹鋼等耐熱性材料形 成。
在框體21的內(nèi)側(cè)設(shè)有調(diào)節(jié)框體21的內(nèi)側(cè)面22a、 23a與電路基板2的 外緣部之間的調(diào)節(jié)用掩模零件31。調(diào)節(jié)用掩模零件31沿框體21的內(nèi)側(cè)設(shè) 置。在該調(diào)節(jié)用掩模零件31的四個端面上形成有與框體21的縱框構(gòu)件22 或橫框構(gòu)件23的槽部26或27嵌合的結(jié)合用凸部32以及與其他掩模零件 嵌合的結(jié)合用凹部33。經(jīng)排列的調(diào)節(jié)用掩模零件31的內(nèi)側(cè)面的形狀略大于 電路基板2的外形。
在由多個調(diào)節(jié)用掩模零件31所形成的四方形框的內(nèi)側(cè)，由多個掩模零 件形成收納電路基板2的基板載置部即電路基板載置部34。在本實施方式 l中，掩模零件包括形成與電路基板2的焊錫浸漬區(qū)16、 17對應(yīng)的開口部 的錫焊部分用掩模零件35 (圖中如后所述用符號35a、 35b、 35c表示)和 覆蓋其他部分的全面用掩模零件36。電路基板載置部34是載置電路基板2
6的部分，因此低于調(diào)節(jié)用掩模零件31而形成高度差。因此，錫焊部分用掩
模零件35、全面用掩模零件36的厚度比調(diào)節(jié)用掩模零件31薄。當(dāng)要保持 最大尺寸的電路基板時，不使用調(diào)節(jié)用掩模零件31，而直接將全面用掩模 零件36嵌入框體21的槽部即可。錫焊部分用掩模零件35、全面用掩模零 件36也與框體21同樣由玻璃環(huán)氧樹脂或不銹鋼等耐熱性材料形成。
在全面用掩模零件36的各端面(四個端面)形成用于與調(diào)節(jié)用掩模零 件31、其他全面用掩模零件36、錫焊部分用掩模零件35結(jié)合的結(jié)合用凸 部37，還形成有用于與其他全面用掩模零件36、錫焊部分用掩模零件35 結(jié)合的結(jié)合用凹部38。全面用掩模零件36可以如圖1中符號36a所示的全 面用掩模零件那樣，在其全周面形成用于與其他全面用掩模零件36、錫焊 部分用掩模零件35結(jié)合的結(jié)合用凸部37，也可以如圖1中符號36b所示的 全面用掩模零件那樣在其全周面形成用于與其他全周面掩模零件36、錫焊 部分用掩模零件35結(jié)合的結(jié)合用凹部38。
電路基板載置部34需要有收納并覆蓋從電路基板2的焊錫浸漬面11 突出的表面安裝型IC7、芯片零件10的部分，因此，如圖l中符號36c所 示，有些全面用掩模零件36的厚度更薄。將該厚度薄的全面用掩模零件36c 與其他全面用掩模零件36、錫焊部分用掩模零件35結(jié)合，可形成IC7和芯 片零件10的收納部(锪口狀部)39。
錫焊部分掩模零件35通過與全面用掩模零件36、其他錫焊部分掩模 零件35組合而形成與焊錫浸漬區(qū)16對應(yīng)的直線狀開口部40、與焊錫浸漬 區(qū)17對應(yīng)的U字形且稍帶點圓的開口部41，如圖1中符號35a、 35b所示， 錫焊部分掩模零件具有形成焊錫浸漬區(qū)17的形狀的一部分的彎曲形狀部， 或如圖1中符號35c所示，錫焊部分掩模零件的焊錫浸漬區(qū)16側(cè)的端面為 沒有結(jié)合用的凸部或凹部的平坦形狀。在錫焊部分掩模零件35上也可設(shè)置 用于與相鄰的掩模零件結(jié)合的結(jié)合用凸部37、結(jié)合用凹部38。另外，直線 狀開口部40不必特地使用端面為平坦狀的掩模零件，而可通過在該部分不 設(shè)置全面用掩模零件36來形成。
如上所述，電路基板載置部34通過嵌合多個掩模零件31、 35、 36結(jié)合而成，通過使掩模零件的結(jié)合用凸部37與結(jié)合用凹部38之間在某種程 度上緊密嵌合，即可具有一定強度。在本實施方式中，為了增強組合而成 的電路基板載置部34，在左右橫框構(gòu)件22之間架設(shè)支撐構(gòu)件42。該支撐 構(gòu)件42可以是1個，也可以是多個，其架設(shè)方向也不限于橫向。如圖3所 示，在嵌入結(jié)合的掩模零件之間設(shè)有用以吸收熱膨脹的狹縫43、 44。
電路基板載置部34的背面浸漬熔融焊錫，若焊錫亂流，則會影響錫焊 的性能。因此，在電路基板載置部34的背面設(shè)置調(diào)整焊錫流動的整流部。 如圖3所示，可以在掩模零件35、 36上設(shè)置翼狀整流部45，也可以如圖4 所示那樣在支撐構(gòu)件42上設(shè)置翼狀整流部46。
下面，對由上述多個掩模零件(調(diào)節(jié)用掩模零件31、錫焊部分用掩模 零件35、全面用掩模零件36)組成的電路基板錫焊夾具1的組裝順序進行 說明。
首先，將一縱框構(gòu)件22與一橫框構(gòu)件23用固定件24和固定螺釘25 固定。在縱框構(gòu)件22和橫框構(gòu)件23的槽部26、 27嵌入所需的調(diào)節(jié)用掩模 零件31的結(jié)合用凸部32以進行結(jié)合。在結(jié)合后的調(diào)節(jié)用掩模零件31上， 通過使相應(yīng)的結(jié)合用凸部32、 37以及結(jié)合用凹部33、 38嵌合來將所需的 全面用掩模零件36 (36a、 36b、 36c)結(jié)合。進而在全面用掩模零件36上， 通過使相應(yīng)的結(jié)合用凸部37與結(jié)合用凹部38嵌合來將其他全面用掩模零 件36或錫焊部分用掩模零件35結(jié)合。通過將所需的各種掩模零件組合， 構(gòu)成電路基板載置部34。
將構(gòu)成的電路基板載置部34用另一縱框構(gòu)件22、橫框構(gòu)件23夾住， 并用固定件24、固定螺釘25固定，從而構(gòu)成框體21，將調(diào)節(jié)用掩模31和 電路基板載置部34在左右方向上用縱框構(gòu)件22夾住，并在上下方向上用 橫框構(gòu)件23夾住而形成一體。構(gòu)成圖6所示的錫焊用夾具1。如上所述， 通過如拼圖游戲那樣將多個掩模零件35、 36組合，構(gòu)成具有與焊錫浸漬區(qū) 16對應(yīng)的直線狀開口部40、與焊錫浸漬區(qū)17對應(yīng)的彎曲狀開口部41、收 納IC7和芯片零件10的收納部39的電路基板載置部34。
在構(gòu)成的電路基板載置部34和調(diào)節(jié)用掩模零件31的背面?zhèn)龋诳v框并用固定螺釘25固定在縱框構(gòu)件22上。
在構(gòu)成的錫焊用夾具1的電路基板載置部34上載置電路基板2。電路 基板2的焊錫浸漬區(qū)16、 17與在電路基板載置部34上形成的開口部40、 41一致。也就是說，應(yīng)錫焊的引腳部12、 13、焊盤14、 15面臨開口部40、 41。另外，為了防止電路基板2從電路基板載置部34脫離，可以在數(shù)個調(diào) 節(jié)用掩模零件31上設(shè)有如圖2所示的固定件51。固定件51例如由旋鈕52 和扣部53構(gòu)成，用旋鈕52轉(zhuǎn)動扣部53，從而形成按壓電路基板2的結(jié)構(gòu)。
如圖7所示，安裝有電路基板2的錫焊夾具1利用傳送帶等運送裝置 而移動(圖7中移動方向如箭頭所示)，其下表面浸漬于焊錫浸漬槽61的 熔融焊錫62中。焊錫浸漬區(qū)16、 17通過開口部40、 41浸漬到熔融焊錫62 中。因此，引腳12、 13、焊盤14、 15被錫焊。
為了攪拌熔融焊錫62，在熔融焊錫62中形成有焊錫噴流63 (如圖7 中箭頭所示)，通過預(yù)先在支撐構(gòu)件42和掩模零件35、 36上設(shè)置整流部 45、 46，可將焊錫噴流63高效地引至開口部40、 41?？筛鶕?jù)開口部40、 41的位置、焊錫噴流63的方向、焊錫的浸漬方法等來設(shè)定整流部45、 46 的最佳形狀和方向。
根據(jù)本實施方式1的電路基板的錫焊用夾具，通過將多個塊狀掩模零 件35、 36組合，可形成與焊錫浸漬區(qū)16、 17對應(yīng)的開口部40、 41，且通 過改變掩模零件35、 36的組合，可應(yīng)對不同結(jié)構(gòu)的電路基板，因此無需根 據(jù)每塊電路基板來準備新的夾具，可實現(xiàn)成本的降低、資源的循環(huán)利用。 另外，框體21的大小能覆蓋預(yù)定的所有大小的電路基板，因此能應(yīng)對大小 不同的電路基板。
掩模零件35、 36等的結(jié)合為凹部與凸部嵌合的凹凸嵌合結(jié)合，能防止 焊錫和熱量從結(jié)合部進入。采用該凹凸嵌合結(jié)合，與平板時相比，強度提 高，因而能抑制由焊錫浸漬的熱壓力所引起的基板的變形(翹曲)，可提 高錫焊性。另外，通過在框體21的框構(gòu)件22之間或23之間架設(shè)支撐構(gòu)件 42并用固定螺釘25固定于框構(gòu)件22或23上，可彌補開口部40、 41和收 納部39因分割組合結(jié)構(gòu)所帶來的強度不足。
9框體21為組裝式，通過組裝縱框構(gòu)件22、橫框構(gòu)件23而將多個掩模 零件35、 36集中緊固，因而能簡單并可靠地固定掩模零件。
此外，通過在支撐構(gòu)件42和掩模零件35、 36上預(yù)先設(shè)置整流部45、 46，即可將焊錫噴流63高效地引至開口部40、 41，能提高錫焊性。即，可 使焊錫的浸漬均勻，可得到質(zhì)量良好的焊錫。
掩模零件的形狀、尺寸可根據(jù)預(yù)定的電路結(jié)構(gòu)來選擇。另外，在實施 方式1中，為了形成開口部41而準備了具有彎曲部的掩模零件35a、 35b 等特殊形狀的掩模零件，但通過準備矩形掩模零件以外的凸形、凹形掩模 零件也能應(yīng)對各種形狀的開口部，此外，無需準備特殊形狀的掩模零件， 僅用矩形掩模零件也能應(yīng)對各種形狀的開口部。
權(quán)利要求
1. 一種電路基板的錫焊用夾具，是在對電路基板進行錫焊時保持所述電路基板的錫焊用夾具，其特征在于，包括框體以及在所述框體內(nèi)組合而構(gòu)成保持所述電路基板的基板載置部的多個塊狀掩模零件，將所述掩模零件組合，形成使錫焊部分露出的開口部。
2. 如權(quán)利要求1所述的電路基板的錫焊用夾具，其特征在于，所述多 個掩模零件由構(gòu)成所述框體的框構(gòu)件夾住并固定。
3. 如權(quán)利要求1所述的電路基板的錫焊用夾具，其特征在于，所述掩 模零件采用凹部與凸部的嵌合結(jié)合結(jié)構(gòu)來相互結(jié)合或與所述框體結(jié)合。
4. 如權(quán)利要求2所述的電路基板的錫焊用夾具，其特征在于，所述掩 模零件采用凹部與凸部的嵌合結(jié)合結(jié)構(gòu)來相互結(jié)合或與所述框體結(jié)合。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的電路基板的錫焊用夾具，其特征 在于，在所述框體上設(shè)有從浸漬于熔融焊錫的面的一側(cè)支撐在所述框體內(nèi) 組合的掩模零件的支撐構(gòu)件。
6. 如權(quán)利要求5所述的電路基板的錫焊用夾具，其特征在于，在所述 掩模零件、所述支撐構(gòu)件中任一方的浸漬于熔融焊錫中的面上設(shè)有調(diào)整所 述熔融焊錫的流動的整流部。
全文摘要
本發(fā)明提供具有通用性的電路基板的錫焊用夾具。該錫焊用夾具包括框體(21)以及在上述框體(21)內(nèi)組合而構(gòu)成保持電路基板(2)的基板載置部(34)的多個塊狀掩模零件(35)、(36)，通過組合上述掩模零件(35)、(36)，形成使錫焊部分露出的開口部40、41，能應(yīng)對因上述掩模零件(35)、(36)配置改變或上述掩模零件(35)、(36)自身改變而不同的電路基板。
文檔編號H05K3/34GK101448369SQ20081013399
公開日2009年6月3日 申請日期2008年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月27日
發(fā)明者久保勝英 申請人:三菱電機株式會社