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JP6182926B2 - Soldering method - Google Patents
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Description

本発明は、プリント基板にはんだ付けにより部品を実装するはんだ付け方法に関する。 The present invention relates to a soldering where the mounting components by soldering to the printed circuit board.

多数のIO(入出力)点数を有する部品や、大電流を要する部品を搭載するプリント基板は、これらの部品を動作させるために高多層化が進み、板厚が増加傾向となっている。また、部品の実装について、スルーホール実装(IMT:Insertion Mount Technology)技術は、電子部品のリードを、プリント基板の上面からIMT部品専用に開けられたスルーホールと呼ばれる穴に挿入し、はんだ付けする。この際、挿入されたリードをプリント基板の下面より出して、フロー槽のはんだ流の中に、プリント基板下面を接触通過させることにより、リードおよびプリント基板を加熱させ、リードをはんだ付けし、さらにスルーホール内にはんだを充填させるようになっている。   A printed circuit board on which a component having a large number of IO (input / output) points or a component requiring a large current is increasing in number of layers in order to operate these components, and the plate thickness tends to increase. In addition, regarding mounting of components, through-hole mounting technology (IMT) technology inserts electronic component leads into holes called through-holes opened exclusively for IMT components from the top surface of a printed circuit board and solders them. . At this time, the inserted lead is taken out from the lower surface of the printed circuit board, and the lead surface and the printed circuit board are heated by passing the lower surface of the printed circuit board in contact with the solder flow in the flow tank, and the lead is soldered. The through hole is filled with solder.

スルーホールに沿ってスリット孔を形成して、プリント基板のスルーホール内へのはんだ上がりを改善する技術が開示されている(例えば、下記特許文献1参照。)。また、プリント基板上のはんだバンプに凹部を形成し、電子部品のリードを凹部に挿入してリフローすることにより、PGA型の部品をプリント基板上に位置決め実装する技術が開示されている(例えば、下記特許文献2参照。)。また、噴流はんだ付け装置において、はんだ付け時のリード間にウェットピンを昇降させることにより、リード間のはんだブリッジの形成を防止した技術が開示されている(例えば、下記特許文献3参照。)。   A technique is disclosed in which a slit hole is formed along a through hole to improve solder rising into the through hole of the printed circuit board (see, for example, Patent Document 1 below). In addition, a technique for positioning and mounting a PGA type component on a printed circuit board by forming a recess in a solder bump on the printed circuit board and inserting a lead of an electronic component into the recessed part and reflowing is disclosed (for example, (See Patent Document 2 below.) Also, a technique that prevents the formation of solder bridges between leads by raising and lowering wet pins between leads during soldering in a jet soldering apparatus is disclosed (for example, see Patent Document 3 below).

特開2010−003984号公報JP 2010-003984 A 特開平1−321686号公報JP-A-1-321686 特開2006−302922号公報JP 2006-302922 A

しかしながら、プリント基板の板厚が厚くなると、スルーホール内へのはんだ充填量を確保することが困難になる。スルーホール内にはんだが充填できない場合、搭載した部品のリードとプリント基板(スルーホール)との間の電気的接触を十分におこなえなくなる不具合が生じる。   However, as the thickness of the printed board increases, it becomes difficult to ensure the amount of solder filled in the through holes. When solder cannot be filled in the through hole, there is a problem that electrical contact between the lead of the mounted component and the printed circuit board (through hole) cannot be performed sufficiently.

はんだ噴流等によるはんだ付けの場合、プリント基板の板厚が厚くなると、はんだ槽のはんだ浴からスルーホールに上がるまでの時間が多くかかるようになる。このため、プリント基板と部品の温度をはんだの融点温度以上に上げる必要が生じて、プリント基板をはんだ浴に浸漬させる時間が長くなるため、はんだ付け面の電極が割れたり、搭載する部品が損傷するおそれが生じる。   In the case of soldering by a solder jet or the like, as the board thickness of the printed circuit board increases, it takes a long time to move up from the solder bath in the solder bath to the through hole. For this reason, it is necessary to raise the temperature of the printed circuit board and components above the melting point temperature of the solder, and the time for immersing the printed circuit board in the solder bath becomes longer, so the electrodes on the soldering surface break or the mounted components are damaged. May occur.

また、はんだペレットやはんだペーストによるはんだ付けの場合、部品のリードに介挿させてリフロー炉により部品をプリント基板にはんだ付けする。しかし、部品のリードのピッチに対してプリント基板のスルーホールの長さが長い場合、必要量のはんだペレットを設けておくことができず、スルーホール内に十分な量のはんだを充填できない。   In the case of soldering with solder pellets or solder paste, the component is inserted into the lead of the component and soldered to the printed circuit board by a reflow furnace. However, when the length of the through hole of the printed circuit board is long with respect to the pitch of the component leads, a necessary amount of solder pellets cannot be provided, and a sufficient amount of solder cannot be filled in the through hole.

一つの側面では、本発明は、プリント基板の板厚にかかわらずスルーホール内にはんだを効率的に充填できることを目的とする。   In one aspect, an object of the present invention is to efficiently fill solder into a through hole regardless of the thickness of a printed board.

一つの案では、はんだ付け方法は、プリント基板をはんだ浴に浸漬させる第1工程と、前記プリント基板のスルーホールに、はんだ付けする部品のリードを貫通挿入し、当該リードを前記はんだ浴に接触させる第2工程と、前記リードを前記スルーホール内にて前記リードの先端がプリント基板厚さ以下の範囲を有して引き上げる第3工程と、前記プリント基板に前記部品を取り付けた状態として、前記はんだ浴から前記プリント基板を取り出す第4工程と、を含むことを要件とする。
In one proposal, the soldering method includes a first step of Ru by immersing a printed board in a solder bath, in the through hole of the printed circuit board, through inserting the lead of the component to be soldered, the leads to the solder bath a second step of Ru into contact, a third step of pulling the lead has a range tip of the lead is less than PC board thickness at the said through hole, in a state fitted with the components on the printed circuit board And a fourth step of removing the printed circuit board from the solder bath.

一つの実施形態によれば、プリント基板の板厚にかかわらずスルーホール内にはんだを効率的に充填できるようになる。   According to one embodiment, solder can be efficiently filled into the through hole regardless of the thickness of the printed board.

図1−1は、実施の形態のはんだ付けの手順を示す断面図である(その1)。FIG. 1-1 is a cross-sectional view illustrating a soldering procedure according to the embodiment (No. 1). 図1−2は、実施の形態のはんだ付けの手順を示す断面図である(その2)。1-2 is sectional drawing which shows the procedure of soldering of embodiment (the 2). 図1−3は、実施の形態のはんだ付けの手順を示す断面図である(その3)。1-3 is sectional drawing which shows the procedure of the soldering of embodiment (the 3). 図1−4は、実施の形態のはんだ付けの手順を示す断面図である(その4)。FIGS. 1-4 is sectional drawing which shows the procedure of the soldering of embodiment (the 4). 図2は、はんだ付け処理時のスルーホール内の温度推移を示す図表である。FIG. 2 is a chart showing a temperature transition in the through hole during the soldering process. 図3は、リード引き上げ機能を有するはんだ付け装置の全体構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing an overall configuration of a soldering apparatus having a lead lifting function. 図4は、図3の拡大斜視図である。FIG. 4 is an enlarged perspective view of FIG. 図5は、リード引き上げ機能を有する昇降治具を示す正面図である。FIG. 5 is a front view showing a lifting jig having a lead pulling function. 図6は、リード引き上げ機能を有する昇降治具の部品押し込み状態を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a part push-in state of a lifting jig having a lead lifting function. 図7は、図6の拡大図である。FIG. 7 is an enlarged view of FIG. 図8は、リード引き上げ機能を有する昇降治具の部品引き上げ状態を示す正面図である。FIG. 8 is a front view showing a part pulling state of the lifting jig having a lead pulling function. 図9は、引き上げ量を設定する構成例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example for setting the pull-up amount. 図10は、部品のリードの変形例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a modification example of a component lead.

以下に添付図面を参照して、開示技術の好適な実施の形態を詳細に説明する。図1−1〜図1−4は、実施の形態のはんだ付けの手順を示す断面図である。プリント基板と電子部品を示し、プリント基板のスルーホール、および電子部品のリード部分を図示している。   Hereinafter, preferred embodiments of the disclosed technology will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIGS. 1-1 to 1-4 are cross-sectional views illustrating a soldering procedure according to the embodiment. A printed board and an electronic component are shown, and through holes of the printed board and lead portions of the electronic component are shown.

プリント基板100には、表面100aから裏面100bにかけてスルーホール101が貫通形成されている。このスルーホール101の内周面には電極102が形成され、プリント基板100側に導出されている。   A through hole 101 is formed through the printed circuit board 100 from the front surface 100a to the back surface 100b. An electrode 102 is formed on the inner peripheral surface of the through hole 101 and led out to the printed circuit board 100 side.

スルーホール101上には、電子部品(部品)120が実装される。電子部品120の下面にはリード121が突出形成されている。リード121の長さは、スルーホール101の長さより長い。このリード121は、図1−1に示すように、プリント基板100上に部品120を実装する位置の状態において、先端121aがプリント基板100(スルーホール101)を貫通し、裏面100bから所定量Lを有し突出する長さを有する。   An electronic component (component) 120 is mounted on the through hole 101. A lead 121 is protruded from the lower surface of the electronic component 120. The length of the lead 121 is longer than the length of the through hole 101. As shown in FIG. 1-1, the lead 121 has a tip 121a that penetrates the printed circuit board 100 (through hole 101) in a state where the component 120 is mounted on the printed circuit board 100, and a predetermined amount L from the back surface 100b. And has a protruding length.

はじめに、図1−1に示すように、プリント基板100の裏面100bをはんだ槽のはんだ浴130に浸す。そして、プリント基板100のスルーホール101に部品120のリード121を貫通するように挿入する。   First, as shown in FIG. 1-1, the back surface 100b of the printed circuit board 100 is immersed in a solder bath 130 of a solder bath. Then, the lead 121 of the component 120 is inserted into the through hole 101 of the printed board 100.

次に、図1−2に示すように、プリント基板100は、図1−1同様に、はんだ浴130に漬けたままの状態で位置を固定しておく。そして、図1−1の状態後所定時間経過後に、図1−2に示すようにプリント基板100に対して部品120全体を高さ方向に引き上げる。この引き上げ量はL1である。   Next, as shown in FIG. 1-2, the position of the printed circuit board 100 is fixed in a state where it is immersed in the solder bath 130 as in FIG. 1-1. Then, after elapse of a predetermined time after the state of FIG. 1A, the entire component 120 is pulled up in the height direction with respect to the printed circuit board 100 as shown in FIG. This raising amount is L1.

この引き上げ量L1は、任意の量とすることができる。この際、リード121の先端121aの位置は、プリント基板100の表面100aに達する位置以下(スルーホール101内)でよい(例えば、プリント基板100の裏面100bから基板厚の0〜100%の間、例えば75%まで引き上げる。なお、0%であっても、リード121の先端121aはスルーホール101内の位置まで引き上げられ、はんだ浴130からスルーホール101内部へのはんだの充填が促進されることになる)。   The pulling amount L1 can be an arbitrary amount. At this time, the position of the tip 121a of the lead 121 may be equal to or less than the position reaching the front surface 100a of the printed circuit board 100 (in the through hole 101) (for example, between 0 to 100% of the substrate thickness from the back surface 100b of the printed circuit board 100, For example, even if it is 0%, the tip 121a of the lead 121 is pulled up to the position in the through hole 101, and the filling of the solder from the solder bath 130 into the through hole 101 is promoted. Become).

リード121の引き上げにより、はんだ浴130のはんだがリード121に漏れ拡がり、リード121の表面張力によりスルーホール101内で漏れ上がる(スルーホール101内に引き込まれる)。なお、リード121の引き上げ量が多いほど、スルーホール101内部へのはんだの充填が促進され、プリント基板100をはんだ浴130に浸す時間(浸漬時間)を短くできるようになる。   As the lead 121 is pulled up, the solder in the solder bath 130 leaks to the lead 121 and leaks up in the through hole 101 due to the surface tension of the lead 121 (drawn into the through hole 101). Note that as the amount of the lead 121 pulled up increases, the filling of the solder into the through hole 101 is promoted, and the time (immersion time) for immersing the printed circuit board 100 in the solder bath 130 can be shortened.

この後、図1−3に示すように、プリント基板100の位置は固定のままの状態で、部品120全体を再度、プリント基板100(スルーホール101)方向に押し込み、リード121をスルーホール101内に挿入させる。挿入量は、プリント基板100の表面100aに部品120が接する搭載位置まで下降させる。   After this, as shown in FIG. 1C, the position of the printed circuit board 100 remains fixed, and the entire component 120 is pushed again toward the printed circuit board 100 (through hole 101), and the lead 121 is inserted into the through hole 101. To insert. The amount of insertion is lowered to the mounting position where the component 120 contacts the surface 100a of the printed circuit board 100.

この後、図1−4に示すように、プリント基板100全体をはんだ浴130から引き上げる。これにより、はんだ付けが完了する。この状態において、プリント基板100のスルーホール101にはんだが充填された状態とすることができる。   Thereafter, as shown in FIGS. 1 to 4, the entire printed circuit board 100 is pulled up from the solder bath 130. Thereby, soldering is completed. In this state, the through hole 101 of the printed circuit board 100 can be filled with solder.

図2は、はんだ付け処理時のスルーホール内の温度推移を示す図表である。図2の(a)には、プリント基板100の厚さを2.85mmとしたとき、スルーホール101内の各高さ位置の温度を示す。0%〜100%は、プリント基板100の裏面100bからの高さを示し、0%は、プリント基板100の裏面100b(はんだ浴130に接する面)の位置の温度、50%は、プリント基板100の高さ方向(スルーホール101の方向)の中間位置の温度、100%は、プリント基板100の表面100aの位置の温度である。   FIG. 2 is a chart showing a temperature transition in the through hole during the soldering process. FIG. 2A shows the temperature at each height position in the through hole 101 when the thickness of the printed circuit board 100 is 2.85 mm. 0% to 100% indicates the height from the back surface 100b of the printed circuit board 100, 0% is the temperature at the position of the back surface 100b of the printed circuit board 100 (the surface in contact with the solder bath 130), and 50% is the printed circuit board 100. The temperature at the intermediate position in the height direction (the direction of the through hole 101), 100%, is the temperature at the position of the surface 100 a of the printed circuit board 100.

図2の(a)の縦軸はスルーホール内の温度、横軸はプリント基板100のはんだ浸漬時間である。また、220℃がはんだ融点温度である。この図に示す(1)は、図1−1に示すプリント基板100をはんだ浴130に浸漬開始した測定開始(0sec)時である。この後、5秒後に(2)として図1−2に示すように、部品120全体を引き上げ量L1を有して引き上げた。   In FIG. 2A, the vertical axis represents the temperature in the through hole, and the horizontal axis represents the solder immersion time of the printed circuit board 100. 220 ° C. is the solder melting point temperature. (1) shown in this figure is a measurement start time (0 sec) when the printed circuit board 100 shown in FIG. 1-1 is immersed in the solder bath 130. Thereafter, as shown in FIG. 1-2 as (2) after 5 seconds, the entire part 120 was pulled up with a lifting amount L1.

ここで、部品120の引き上げにより、0%(プリント基板100の裏面100b)の高さ位置だけが融点以上の温度となっている。部品120は、(3)に示す15秒までの間、徐々に引き上げた。この(2)5秒〜(3)15秒までの期間中、10秒後には、スルーホール101は、0%から50%までの高さ位置が融点を超え、15秒後には、0%から100%までの高さ位置が全て融点を超える温度となった。   Here, by pulling up the component 120, only the height position of 0% (the back surface 100b of the printed circuit board 100) has a temperature equal to or higher than the melting point. The part 120 was gradually pulled up to 15 seconds shown in (3). During the period from (2) 5 seconds to (3) 15 seconds, after 10 seconds, the through hole 101 has a height position from 0% to 50% exceeding the melting point, and after 15 seconds, from 0% All the height positions up to 100% exceeded the melting point.

そして、(3)15秒の後には、図1−3に示すように、再度部品120をプリント基板100(スルーホール101)の方向に押し込み、リード121をスルーホール101内に挿入させる。プリント基板100上に図1−3の如く部品120が搭載されれば直ぐに、プリント基板100をはんだ浴130から引き上げる。   (3) After 15 seconds, as shown in FIG. 1C, the component 120 is pushed again in the direction of the printed circuit board 100 (through hole 101), and the lead 121 is inserted into the through hole 101. As soon as the component 120 is mounted on the printed circuit board 100 as shown in FIG. 1-3, the printed circuit board 100 is pulled up from the solder bath 130.

このように、図2の(a)に示すように、スルーホール101内の全ての高さ位置にてはんだ融点を超える温度となる(3)15秒でスルーホール101内にはんだを充填させることができることを示している。これにより、はんだ浴130に対するプリント基板100の浸漬時間を浸漬時間制限(15秒)を有して短時間化できる。   Thus, as shown in FIG. 2A, the temperature exceeds the solder melting point at all height positions in the through hole 101. (3) Fill the through hole 101 with solder in 15 seconds. It shows that you can. Thereby, the immersion time of the printed circuit board 100 with respect to the solder bath 130 can be shortened with the immersion time limit (15 seconds).

図2の(a)に示すプリント基板100の各種板厚別のスルーホール101内のはんだの上がり状態、および(2)リードの引き上げタイミング、(3)押し込みタイミングは、はんだ付け装置の図示しない制御部内のメモリに予め格納しておくことができる。これにより、はんだ付けするプリント基板100の板厚を設定し、上記(2)、(3)のタイミングでリードを引き上げ、および押し込み制御すれば、図2(a)の該当する特性線を有してはんだ上がりを推定できるようになる。例えば、プリント基板100の板厚が2.14mmの場合には、10秒超経過後にスルーホール101内のはんだ融点を満たすことができるため、15秒まで待つことなく、この10秒超の時点で(3)リードを押し込み、プリント基板100をはんだ浴130から早めに取り出すことができるようになる。   The solder rising state in the through-hole 101 according to various plate thicknesses of the printed board 100 shown in FIG. 2A, (2) lead pull-up timing, and (3) push-in timing are within a control unit (not shown) of the soldering apparatus. It can be stored in advance in the memory. Accordingly, if the thickness of the printed circuit board 100 to be soldered is set, the lead is pulled up and pushed in at the timings (2) and (3), the corresponding characteristic line of FIG. This makes it possible to estimate the solder rise. For example, when the board thickness of the printed circuit board 100 is 2.14 mm, the solder melting point in the through-hole 101 can be satisfied after 10 seconds have elapsed, so that it is not necessary to wait for 15 seconds, and at this point of time exceeding 10 seconds. (3) The lead is pushed in, and the printed circuit board 100 can be removed from the solder bath 130 early.

図2の(b)には、スルーホールの75%位置における温度変化を示している。横軸は浸漬時間である。対比のために、上述したリード121引き上げをおこなう実施の形態(本案)と、単にプリント基板をはんだ浴に浸しただけの既存の技術(従来)とを示した。   FIG. 2B shows the temperature change at the 75% position of the through hole. The horizontal axis is the immersion time. For comparison, the above-described embodiment of raising the lead 121 (the present plan) and the existing technology (conventional) in which the printed circuit board is simply immersed in a solder bath are shown.

実施の形態(本案)と従来のいずれも5秒までの間は、温度の違いが生じないが、実施の形態(本案)では、5秒後に引き上げをおこなうことにより、10秒経過時点で温度が217℃となり、従来の(温度198℃)よりも温度を19℃高くできた。そして、実施の形態(本案)では、引き上げが完了する15秒の時点で、226℃となり融点を超えている。これに対し、従来は15秒の時点でも210℃と融点以下のままである。   In both the embodiment (the present plan) and the conventional one, there is no difference in temperature for up to 5 seconds. However, in the embodiment (the present plan), the temperature is increased after 10 seconds by raising the temperature after 5 seconds. The temperature was 217 ° C., which was 19 ° C. higher than the conventional temperature (198 ° C.). And in embodiment (this plan), it becomes 226 degreeC and exceeds melting | fusing point at the time of 15 seconds when raising is completed. On the other hand, conventionally, it remains at 210 ° C. or below the melting point even at 15 seconds.

すなわち、実施の形態では、プリント基板100を浸漬開始してから15秒経過後にプリント基板100をはんだ浴130から取り出すことができる。これに対し、従来では、スルーホール内の温度が融点を超えるには25秒必要となり、実施の形態に比べて10秒長くプリント基板100をはんだ浴130に浸漬させなければならない。浸漬制限時間(15秒)を超えるため、電極の剥がれ等の問題が生じる。   That is, in the embodiment, the printed circuit board 100 can be taken out from the solder bath 130 after 15 seconds have passed since the immersion of the printed circuit board 100 was started. On the other hand, conventionally, it takes 25 seconds for the temperature in the through hole to exceed the melting point, and the printed circuit board 100 must be immersed in the solder bath 130 for 10 seconds longer than in the embodiment. Since the immersion limit time (15 seconds) is exceeded, problems such as electrode peeling occur.

(部品リード引き上げの装置構成)
上述したプリント基板100に対する部品120のリード121を引き上げる操作は、人手でおこなうか、引き上げの装置を用いておこなう。以下、装置構成例について説明する。
(Equipment configuration for lifting component leads)
The above-described operation of pulling up the lead 121 of the component 120 with respect to the printed circuit board 100 is performed manually or by using a lifting device. Hereinafter, an apparatus configuration example will be described.

図3は、リード引き上げ機能を有するはんだ付け装置の全体構成を示す斜視図である。はんだ付け装置300は、プリント基板100下部に、はんだ槽301を有する。はんだ槽301内部には、プリント基板100の裏面100bに接する上記はんだ浴130が充填されている。   FIG. 3 is a perspective view showing an overall configuration of a soldering apparatus having a lead lifting function. The soldering apparatus 300 has a solder bath 301 at the bottom of the printed circuit board 100. The solder bath 301 is filled with the solder bath 130 in contact with the back surface 100 b of the printed circuit board 100.

水平(X方向)に載置されたプリント基板100には、上下に複数のスルーホール101が開口されている。部品120は、スルーホール101の開口ピッチに適合したピッチを有して複数のリード121を有する。部品120は、図示の例では、プリント基板100の水平な面に対して直交(立設)する形で実装される。そして、リード121は、部品120の下部(スルーホール101)に向けて立設されている。   A plurality of through holes 101 are opened up and down on the printed circuit board 100 placed horizontally (X direction). The component 120 has a plurality of leads 121 having a pitch that matches the opening pitch of the through holes 101. In the illustrated example, the component 120 is mounted so as to be orthogonal (standing) with respect to the horizontal surface of the printed circuit board 100. The lead 121 is erected toward the lower part (through hole 101) of the component 120.

このような部品120は、昇降機構302により高さ(Y)方向に上下動自在である。昇降機構302は、部品120を固定保持する保持アーム303と、保持アーム303が取り付けられる移動テーブル304と、移動テーブル304の両端を高さ方向にスライド自在に支持する一対のレール305と、移動テーブル304の中央に固定される固定ネジジ306aと、図示しないモータにより回転し、固定ネジ306aに螺合する回転軸306bからなる回転軸機構306とを含む。   Such a component 120 is movable up and down in the height (Y) direction by the elevating mechanism 302. The lifting mechanism 302 includes a holding arm 303 that fixes and holds the component 120, a moving table 304 to which the holding arm 303 is attached, a pair of rails 305 that slidably support both ends of the moving table 304 in the height direction, and a moving table. A fixing screw 306a fixed to the center of 304 and a rotating shaft mechanism 306 including a rotating shaft 306b rotated by a motor (not shown) and screwed into the fixing screw 306a are included.

図4は、図3の拡大斜視図である。プリント基板100のスルーホール101と、部品120のリード121部分を拡大してある。昇降機構302の動作により、図4に示すように、部品120から突出する複数のリード121をプリント基板100のスルーホール101に対し、高さ(Y)方向に沿って上下移動させることができる。   FIG. 4 is an enlarged perspective view of FIG. The through hole 101 of the printed circuit board 100 and the lead 121 portion of the component 120 are enlarged. As shown in FIG. 4, the plurality of leads 121 protruding from the component 120 can be moved up and down along the height (Y) direction with respect to the through hole 101 of the printed circuit board 100 by the operation of the lifting mechanism 302.

上記構成によれば図示しない制御部の制御により、モータの回転方向を切り替えることにより、移動テーブル304は、上昇あるいは下降する。このような昇降機構302を用いることにより、プリント基板100のスルーホール101に対する部品120のリードの引き上げ(および押し込み)をおこなうことができ、上述したようにはんだ浴130のはんだをスルーホール101内に効率よく充填促進できるようになる。   According to the above configuration, the moving table 304 is raised or lowered by switching the rotation direction of the motor under the control of a control unit (not shown). By using such an elevating mechanism 302, the lead of the component 120 can be pulled up (and pushed in) with respect to the through hole 101 of the printed circuit board 100, and the solder of the solder bath 130 is put into the through hole 101 as described above. Efficient filling can be promoted.

図5は、リード引き上げ機能を有する昇降治具を示す正面図である。図5に示す昇降治具500は、人手により操作する。プリント基板100上には、部品120の両端にそれぞれ対称に形成された昇降治具500を配置する。なお、不図示であるが図3同様にプリント基板100は、はんだ槽301のはんだ浴130に浸漬させる。   FIG. 5 is a front view showing a lifting jig having a lead pulling function. The lifting jig 500 shown in FIG. 5 is operated manually. On the printed circuit board 100, lifting jigs 500 formed symmetrically at both ends of the component 120 are arranged. Although not shown, the printed circuit board 100 is immersed in the solder bath 130 of the solder bath 301 as in FIG.

昇降治具500の底部には、プリント基板100の開口部100cに挿入される突起501が突出形成されている。この突起501の先端には、係止保持部501aが形成されている。係止保持部501aは、例えば、図示のように、突起501の先端が2つに割れ、先端が傾斜する割ピン状に形成されている。この係止保持部501aの段差501bが拡がりプリント基板100の開口部100cに係合する(図中二点鎖線)。これにより、プリント基板100上に昇降治具500を固定することができる。なお、プリント基板100に対する部品120の装着(はんだ付け)後には、段差501bを内側に押し込み、突起501を上方に移動させることにより、昇降治具500をプリント基板100から取り外すことができる。   A protrusion 501 that is inserted into the opening 100 c of the printed circuit board 100 is formed to protrude from the bottom of the lifting jig 500. A locking holding portion 501 a is formed at the tip of the protrusion 501. For example, as shown in the drawing, the locking holding portion 501a is formed in a split pin shape in which the tip of the protrusion 501 is broken into two and the tip is inclined. The step 501b of the latch holding portion 501a expands and engages with the opening 100c of the printed circuit board 100 (two-dot chain line in the figure). Thereby, the lifting jig 500 can be fixed on the printed circuit board 100. After mounting (soldering) the component 120 on the printed circuit board 100, the lifting jig 500 can be removed from the printed circuit board 100 by pressing the step 501b inward and moving the protrusion 501 upward.

突起501は、保持ブロック503の下部に設けられている。保持ブロック503は、軸504を中心に回動自在なレバー505を軸支する。この保持ブロック503には、部品120の両端に接して、部品120の昇降(上下動)時の位置を規制する位置決め片503aが設けられている。   The protrusion 501 is provided below the holding block 503. The holding block 503 supports a lever 505 that is rotatable about a shaft 504. The holding block 503 is provided with positioning pieces 503 a that are in contact with both ends of the component 120 and restrict the position of the component 120 when it is moved up and down (up and down).

レバー505は上部に指等で操作する操作片505aが設けられ、略中央部には、部品120側に突出する突出片505bが突出形成されている。突出片505bは、軸504を中心としたレバー505の回動時に、部品120に形成された凹溝120dに嵌り込む。このため、予め部品120の両側には、突出片505bの嵌合位置に合わせて凹溝120dを形成しておく。凹溝120dは、突出片505bの回動に合わせて長円状に形成する。レバー505の下端部には、部品120側に突出し、部品120の下端120eに接する押し上げ片505cが形成されている。   The lever 505 is provided with an operating piece 505a that is operated with a finger or the like at the upper part, and a protruding piece 505b that protrudes toward the component 120 is formed at the substantially central portion. The protruding piece 505b fits into the recessed groove 120d formed in the component 120 when the lever 505 rotates around the shaft 504. For this reason, a concave groove 120d is formed in advance on both sides of the component 120 in accordance with the fitting position of the protruding piece 505b. The concave groove 120d is formed in an oval shape in accordance with the rotation of the protruding piece 505b. At the lower end of the lever 505, a push-up piece 505c that protrudes toward the component 120 and contacts the lower end 120e of the component 120 is formed.

一対のレバー505の下端部には、互いを引っ張る弾性体からなる引っ張り部材510を設ける。図示の例では、一対のレバー505間に一つの引っ張りバネを設けた構成例であるが、各レバー505と保持ブロック503との間にそれぞれ引っ張りバネを設けてもよい。この引っ張り部材510により、一対のレバー505は、図5に示すように、軸504を中心として開いた状態に保持される。   A pulling member 510 made of an elastic body that pulls each other is provided at the lower ends of the pair of levers 505. In the illustrated example, one tension spring is provided between the pair of levers 505. However, a tension spring may be provided between each lever 505 and the holding block 503. By this pulling member 510, the pair of levers 505 are held in an open state around the shaft 504 as shown in FIG.

図6は、リード引き上げ機能を有する昇降治具の部品押し込み状態を示す正面図である。図5に示すように、昇降治具500部分に部品120を挿入した後、一対のレバー505の操作片505aを操作し、この一対のレバー505を軸504を中心に内側(図中A方向)に回動させる。   FIG. 6 is a front view showing a part push-in state of a lifting jig having a lead lifting function. As shown in FIG. 5, after inserting the component 120 into the lifting jig 500, the operation piece 505 a of the pair of levers 505 is operated, and the pair of levers 505 is centered around the shaft 504 (A direction in the figure). Turn to.

図7は、図6の拡大図である。図7に示すように、レバー505を軸504を中心に内側(図中A方向)に回動させることにより、突出片505bが部品120の凹溝120dに嵌り込み、この凹溝120dを下方に押し込む。これにより、部品120をプリント基板100の方向(Y方向)に押し込むことができる。これにより、レバー505の回動により、部品120に設けられている上述したリード121をプリント基板100(スルーホール101)の方向に押し込むことができるようになる。なお、505dは、ロック突起であり、図7に示す状態(レバー505の倒立状態)で保持ブロック503にロック突起505dが係合し、レバー505の倒立状態(部品120の押し込み状態)を保持することができる。   FIG. 7 is an enlarged view of FIG. As shown in FIG. 7, by rotating the lever 505 inward (A direction in the figure) about the shaft 504, the protruding piece 505b fits into the recessed groove 120d of the component 120, and the recessed groove 120d is moved downward. Push in. Thereby, the component 120 can be pushed in the direction of the printed circuit board 100 (Y direction). Accordingly, the above-described lead 121 provided on the component 120 can be pushed in the direction of the printed circuit board 100 (through hole 101) by the rotation of the lever 505. Reference numeral 505d denotes a lock protrusion, and the lock protrusion 505d is engaged with the holding block 503 in the state shown in FIG. 7 (inverted state of the lever 505) to hold the inverted state of the lever 505 (indented state of the component 120). be able to.

一方、リード121の引き上げについては、レバー505を図6と逆方向に回動させればよい。図8は、リード引き上げ機能を有する昇降治具の部品引き上げ状態を示す正面図である。図8に示すように、一対のレバー505の操作片505aを操作し、この一対のレバー505を軸504を中心に外側(図中B方向)に回動させる。レバー505の下端部に突出する押し上げ片505cが、部品120の下端120eを介して部品120を押し上げ、プリント基板100から離す方向に移動させる。これにより、部品120に設けられている上述したリード121をプリント基板100(スルーホール101)から引き上げることができる。   On the other hand, for lifting the lead 121, the lever 505 may be rotated in the direction opposite to that in FIG. FIG. 8 is a front view showing a part pulling state of the lifting jig having a lead pulling function. As shown in FIG. 8, the operation piece 505 a of the pair of levers 505 is operated, and the pair of levers 505 is rotated outward (direction B in the figure) about the shaft 504. The push-up piece 505 c protruding from the lower end portion of the lever 505 pushes up the component 120 via the lower end 120 e of the component 120 and moves it in a direction away from the printed circuit board 100. Thereby, the above-mentioned lead 121 provided in the component 120 can be pulled up from the printed circuit board 100 (through hole 101).

図9は、引き上げ量を設定する構成例を示す図である。図9の(a)、(c)に示すように、上述したプリント基板100に対して部品120のリード121は、所定の引き上げ量L1を有する。この引き上げ量L1は、レバー505の回動量(図中B方向への回動量)に対応して変更できる。   FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example for setting the pull-up amount. As shown in FIGS. 9A and 9C, the lead 121 of the component 120 has a predetermined pull-up amount L1 with respect to the printed circuit board 100 described above. This pull-up amount L1 can be changed according to the amount of rotation of the lever 505 (the amount of rotation in the direction B in the figure).

図9の(b)に示すように、保持ブロック503には、レバー505がB方向に回動した際に当接し、レバー505の回動量(引き上げ量)を規制する規制部材として移動量可変コマ901を設ける。移動量可変コマ901は、図9の(d)に示すように、規制量の対応した複数の各段階の高さを有するものを予め設けておく(移動量可変コマ901a〜901d)。   As shown in FIG. 9B, the holding block 503 contacts the holding block 503 when the lever 505 rotates in the B direction, and the movement amount variable piece as a restricting member that restricts the amount of rotation (lifting amount) of the lever 505. 901 is provided. As shown in FIG. 9D, the movement amount variable piece 901 is provided in advance with a plurality of heights corresponding to the restriction amounts (movement amount variable pieces 901a to 901d).

レバー505は、軸504を中心としてB方向への回動時に、側片505eが保持ブロック503に接触する。そして、図9の(b)に示すように、移動量すなわち、引き上げ量が多いほど、レバー505の下端部の押し上げ片505cの上昇量が多くなり、対応してレバー505の回動量が増加する。   In the lever 505, the side piece 505 e contacts the holding block 503 when rotating in the B direction about the shaft 504. As shown in FIG. 9B, as the movement amount, that is, the lifting amount increases, the lifting amount of the push-up piece 505c at the lower end of the lever 505 increases, and the rotation amount of the lever 505 increases correspondingly. .

このため、この側片505eが接触する保持ブロック503部分に、レバー505に当接する所定高さの移動量可変コマ901を取り付ける。この際、レバー505の回動量が多いほど、引き上げ量が増加するため、図9の(d)に示すように、移動量(引き上げ量)が多いほど高さが低い移動量可変コマ901a側を選択し、移動量(引き上げ量)が少ないほど高さが高い移動量可変コマ901dを選択すればよい。移動量可変コマ901の高さに応じて移動量(引き上げ量)が異なるように設定することができる。   For this reason, the moving amount variable piece 901 having a predetermined height that comes into contact with the lever 505 is attached to the holding block 503 portion with which the side piece 505e comes into contact. At this time, as the amount of rotation of the lever 505 increases, the amount of lifting increases. Therefore, as shown in FIG. 9D, the amount of movement variable frame 901a having a lower height as the amount of movement (lifting amount) increases. It is only necessary to select the moving amount variable frame 901d having a higher height as the moving amount (lifting amount) is smaller. The moving amount (pull-up amount) can be set differently according to the height of the moving amount variable piece 901.

移動量可変コマ901によって設定する部品120のリード121の引き上げ量L1は、プリント基板100の板厚に応じて設定する。例えば、プリント基板100の板厚が2mmであれば、移動量2mmの移動量可変コマ901aを用いる。これに限らず、上述したように、部品120のリード121の引き上げ量L1は、プリント基板100の板厚の範囲内で設定してもよい。例えば、プリント基板100の板厚が2mmの場合に、移動量1mmの移動量可変コマ901cを用いてもよい。この場合、レバー505の操作により、プリント基板100の板厚の半分である1mmまでリード121を引き上げることができ、この後は、スルーホール101内のはんだの自然な上がり(毛細管現象による上がり)を待つ。この場合でも、上述したように、スルーホール101内へのはんだの充填を早く効率的におこなえる。   The lifting amount L1 of the lead 121 of the component 120 set by the movement amount variable piece 901 is set according to the thickness of the printed circuit board 100. For example, if the thickness of the printed circuit board 100 is 2 mm, a moving amount variable piece 901a having a moving amount of 2 mm is used. Not limited to this, as described above, the lifting amount L1 of the lead 121 of the component 120 may be set within the range of the thickness of the printed circuit board 100. For example, when the thickness of the printed circuit board 100 is 2 mm, a movement amount variable piece 901c having a movement amount of 1 mm may be used. In this case, by operating the lever 505, the lead 121 can be pulled up to 1 mm, which is half the thickness of the printed circuit board 100, and thereafter, the solder in the through hole 101 is naturally raised (up by capillary action). wait. Even in this case, as described above, the filling of the solder into the through hole 101 can be performed quickly and efficiently.

上記構成によれば、レバー505の操作時には、選択した移動量可変コマ901に対応した移動量(引き上げ量L1)を有して、部品120のリード121を引き上げることができ、勘に頼らずに正確な引き上げ量とすることができる。   According to the above configuration, when the lever 505 is operated, the lead 121 of the component 120 can be pulled up with a moving amount (pull-up amount L1) corresponding to the selected moving amount variable piece 901 without relying on intuition. It can be an accurate pulling amount.

図10は、部品のリードの変形例を示す図である。図10の(a)〜(c)には、はんだの上がりを促進するための部品120のリード121の各種形状を示してある。   FIG. 10 is a diagram illustrating a modification example of a component lead. 10A to 10C show various shapes of the leads 121 of the component 120 for promoting the solder rising.

図10の(a)は、リード121の長さ方向に割型(図示の例では2つ割)121bを形成したものである。リード121に割型121bを形成することにより、リード121内にはんだを充填させ、スルーホール101内でのはんだの上がりをより促進できるようになる。   FIG. 10A shows a case in which a split mold (in the illustrated example, two parts) 121b is formed in the length direction of the lead 121. FIG. By forming the split mold 121b in the lead 121, the lead 121 can be filled with solder, and the solder rising in the through hole 101 can be further promoted.

図10の(b)は、リード121の中央部に水平な段差121cを形成したものである。リード121に段差121cを形成することにより、段差121c部分がはんだを引き上げ、スルーホール101内でのはんだの上がりをより促進できるようになる。   FIG. 10B shows a case where a horizontal step 121 c is formed at the center of the lead 121. By forming the step 121 c on the lead 121, the step 121 c portion pulls up the solder, and the solder rise in the through hole 101 can be further promoted.

図10の(c)は、リード121の中央部から下端に傾斜部(図示の例ではくの字状)121dを形成したものである。リード121に傾斜部121dを形成することにより、傾斜部121d部分がはんだを引き上げ、スルーホール101内でのはんだの上がりをより促進できるようになる。   FIG. 10C shows an example in which an inclined portion (in the illustrated example, a dogleg shape) 121 d is formed from the center portion to the lower end of the lead 121. By forming the inclined portion 121d on the lead 121, the inclined portion 121d portion pulls up the solder, and the solder rise in the through hole 101 can be further promoted.

部品120のリード121をこれら図10に示した各種形状とすることにより、スルーホール101内でのはんだの上がりを促進することができるようになる。   By making the leads 121 of the component 120 into the various shapes shown in FIG. 10, it is possible to promote the rising of the solder in the through hole 101.

以上説明した実施の形態によれば、プリント基板に対して部品を昇降させ、プリント基板のスルーホールに対し、部品のリードの引き上げ、および押し込みを積極的におこなうようにした。これにより、リードに漏れ拡がったはんだをスルーホール内へ引き上げ、スルーホールに対するはんだの充填を早く効率的におこなえるようになる。特に、プリント基板の板厚が厚い場合でも、スルーホール内に融点以上の温度のはんだを短時間で充填できるようになる。したがって、はんだ浴に対するプリント基板の浸漬時間を短くすることができ、電極の剥がれ等の問題を防止して効率的なはんだ付けがおこなえるようになる。   According to the embodiment described above, the component is moved up and down with respect to the printed circuit board, and the lead of the component is lifted up and pushed into the through hole of the printed circuit board. As a result, the solder that has leaked into the lead is pulled up into the through hole, and the solder can be quickly and efficiently filled into the through hole. In particular, even when the thickness of the printed board is thick, the solder having a temperature equal to or higher than the melting point can be filled in the through hole in a short time. Therefore, the immersion time of the printed board in the solder bath can be shortened, and problems such as electrode peeling can be prevented and efficient soldering can be performed.

また、端子ピッチが狭くプリント基板の厚さが厚い場合、従来のペレットはんだでは、十分な量のはんだを供給できなかったが、上記実施の形態であれば、端子ピッチが狭くプリント基板の厚さが厚い場合でも、スルーホールに対して十分な量のはんだを充填供給できるようになる。   Further, when the terminal pitch is narrow and the thickness of the printed board is large, the conventional pellet solder cannot supply a sufficient amount of solder. However, in the above embodiment, the terminal pitch is narrow and the thickness of the printed board is small. Even when the thickness is thick, a sufficient amount of solder can be filled and supplied to the through hole.

上述した各実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。   The following additional notes are disclosed with respect to the above-described embodiments.

(付記1)プリント基板をはんだ浴に浸漬させる第1工程と、
前記プリント基板のスルーホールに、はんだ付けする部品のリードを貫通挿入し、当該リードを前記はんだ浴に接触させる第2工程と、
前記リードを前記スルーホール内にて所定の引き上げ量を有して引き上げる第3工程と、
を含むことを特徴とするはんだ付け方法。
(Appendix 1) a first step of immersing the printed circuit board in a solder bath;
A second step of inserting a lead of a component to be soldered into the through hole of the printed circuit board and bringing the lead into contact with the solder bath;
A third step of pulling up the lead within the through-hole with a predetermined pull-up amount;
A soldering method comprising:

(付記2)前記リードの長さは、前記プリント基板の厚さよりも長く設定し、
前記第2工程において、前記リードの先端が前記はんだ浴に所定長さ浸漬することを特徴とする付記1に記載のはんだ付け方法。
(Appendix 2) The length of the lead is set to be longer than the thickness of the printed circuit board,
The soldering method according to claim 1, wherein, in the second step, a tip of the lead is immersed in the solder bath for a predetermined length.

(付記3)前記第3工程における前記リードの引き上げ量は、前記リードの先端が前記プリント基板厚さ以下の範囲を有して引き上げることを特徴とする付記1または2に記載のはんだ付け方法。 (Supplementary note 3) The soldering method according to Supplementary note 1 or 2, wherein the lead lifting amount in the third step is such that the leading end of the lead has a range equal to or less than the thickness of the printed circuit board.

(付記4)前記第3工程の後に、前記リードを前記スルーホール内に押し込み、前記プリント基板に前記部品を取り付けた状態として、前記はんだ浴から前記プリント基板を取り出す第4工程を含むことを特徴とする付記1または2に記載のはんだ付け方法。 (Additional remark 4) After the said 3rd process, the said process WHEREIN: The 4th process which takes out the said printed circuit board from the said solder bath as a state which pushed the said lead into the said through hole and attached the said component to the said printed circuit board is included. The soldering method according to Supplementary Note 1 or 2,

(付記5)プリント基板をはんだ浴に浸漬させるはんだ槽と、
前記プリント基板のスルーホールにはんだ付けする部品のリードの先端を前記はんだ浴への接触位置から前記スルーホール内の所定位置の間で昇降させる昇降機構と、
を備えたことを特徴とするはんだ付け装置。
(Appendix 5) a solder bath in which the printed circuit board is immersed in a solder bath;
An elevating mechanism for elevating the tip of a lead of a component to be soldered to the through hole of the printed circuit board between a position in contact with the solder bath and a predetermined position in the through hole;
A soldering apparatus comprising:

(付記6)前記昇降機構は、
前記部品を保持する移動テーブルと、
前記移動テーブルを昇降自在に支持するレール、および回転軸機構と、
前記回転軸機構の回転軸に連結されるモータと、
を備えたことを特徴とする付記5に記載のはんだ付け装置。
(Appendix 6) The lifting mechanism is
A moving table for holding the parts;
A rail that supports the movable table to be movable up and down, and a rotary shaft mechanism;
A motor coupled to the rotating shaft of the rotating shaft mechanism;
The soldering apparatus according to appendix 5, characterized by comprising:

(付記7)前記昇降機構は、
前記プリント基板の前記部品が搭載される両側部にそれぞれ設けられる回動自在なレバーと、
前記レバーに設けられ、回動時に前記部品の凹溝に係合し、前記レバーの回動操作に基づいて前記部品を前記プリント基板方向に対して昇降させる突出片と、
を備えたことを特徴とする付記5に記載のはんだ付け装置。
(Appendix 7) The lifting mechanism is
Rotatable levers provided on both sides of the printed circuit board on which the components are mounted,
A protruding piece provided on the lever, engaged with a concave groove of the component at the time of rotation, and moving the component up and down relative to the printed circuit board based on a rotation operation of the lever;
The soldering apparatus according to appendix 5, characterized by comprising:

(付記8)前記レバーの下端には、前記プリント基板の下端に係合し、前記レバーの回動操作に基づいて前記部品を前記プリント基板から離す方向に引き上げる押し上げ片が設けられたことを特徴とする付記7に記載のはんだ付け装置。 (Supplementary Note 8) A push-up piece is provided at the lower end of the lever, which is engaged with the lower end of the printed circuit board and lifts the component away from the printed circuit board based on the turning operation of the lever. The soldering apparatus according to appendix 7.

(付記9)前記レバーの回動量を規制し、前記部品を前記プリント基板から離す方向に引き上げる際の引き上げ量を規制する規制部材を備えたことを特徴とする付記7または8に記載のはんだ付け装置。 (Supplementary note 9) Soldering according to supplementary note 7 or 8, further comprising a regulating member that regulates a pivot amount of the lever and regulates a pull amount when the component is pulled away from the printed circuit board. apparatus.

(付記10)前記規制部材は、複数の前記引き上げ量に対応して複数個用意され、所望の引き上げ量に対応したものが選択的に用いられることを特徴とする付記9に記載のはんだ付け装置。 (Supplementary note 10) The soldering apparatus according to supplementary note 9, wherein a plurality of the regulating members are prepared corresponding to a plurality of the lifting amounts, and those corresponding to a desired lifting amount are selectively used. .

100 プリント基板
100c 開口部
101 スルーホール
120 部品(電子部品)
120d 凹溝
121 リード
130 はんだ浴
300 はんだ付け装置
301 はんだ槽
302 昇降機構
303 保持アーム
304 移動テーブル
305 レール
500 昇降治具
501a 係止保持部
503 保持ブロック
504 軸
505 レバー
505b 突出片
505c 押し上げ片
901(901a〜901d) 移動量可変コマ
100 Printed Circuit Board 100c Opening 101 Through Hole 120 Component (Electronic Component)
120d concave groove 121 lead 130 solder bath 300 soldering apparatus 301 solder tank 302 lifting mechanism 303 holding arm 304 moving table 305 rail 500 lifting jig 501a locking holding portion 503 holding block 504 shaft 505 lever 505b protruding piece 505c pushing piece 901 ( 901a to 901d) Moving amount variable frame

Claims (3)

プリント基板をはんだ浴に浸漬させる第1工程と、
前記プリント基板のスルーホールに、はんだ付けする部品のリードを貫通挿入し、当該リードを前記はんだ浴に接触させる第2工程と、
前記リードを前記スルーホール内にて前記リードの先端がプリント基板厚さ以下の範囲を有して引き上げる第3工程と、
前記プリント基板に前記部品を取り付けた状態として、前記はんだ浴から前記プリント基板を取り出す第4工程と、
を含むことを特徴とするはんだ付け方法。
A first step of immersing the printed board in a solder bath;
A second step of inserting a lead of a component to be soldered into the through hole of the printed circuit board and bringing the lead into contact with the solder bath;
A third step of pulling up the lead within the through hole so that the tip of the lead has a range equal to or less than a printed circuit board thickness ;
As a state where the component is attached to the printed board, a fourth step of taking out the printed board from the solder bath,
A soldering method comprising:
前記リードの長さは、前記プリント基板の厚さよりも長く設定し、
前記第2工程において、前記リードの先端が前記はんだ浴に所定長さ浸漬することを特徴とする請求項1に記載のはんだ付け方法。
The length of the lead is set longer than the thickness of the printed circuit board,
2. The soldering method according to claim 1, wherein, in the second step, the tip of the lead is immersed in the solder bath for a predetermined length.
前記第4工程では、前記リードを前記スルーホール内に押し込み、前記プリント基板に前記部品を取り付けた状態として、前記はんだ浴から前記プリント基板を取り出すことを特徴とする請求項1または2に記載のはんだ付け方法。 Wherein in the fourth step, pushing the lead into the through-hole, in a state fitted with the components on the printed circuit board, to claim 1 or 2, characterized in the score eject the said printed circuit board from the solder bath The soldering method as described.
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