実装用治具設計加工の株式会社PICSISです

実装組立ソリューション
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はじめまして!株式会社PICSISの五十嵐です!ブログをはじめるにあたり、弊社で取り扱っている【治具】とはなにか紹介をしたいと思います!

治具とは?

治具じぐ(英語:jig)は、加工や組み立ての際、部品や工具の作業位置を指示・誘導するために用いる器具の総称。「治具」という日本語は同義の英単語 “jig” に漢字を当てたものである。
(日刊工業新聞社刊「機械用語辞典」より)

株式会社PICSIS(ピクシス)は基板実装工程における治具の設計、製作を得意としています。

基板実装用治具を導入するメリットとデメリット

治具の役割はいくつかありますが、基板実装工程におけるの治具の基本的な目的はQCDを改善すること

What’s?
QOCの改善とは?
  • Qは品質(Qualityクオリティー)…製品のバラつきを抑える、歩留まり率を向上させるetc
  • Cは価格(Costコスト)…作業の効率化、高価な部品を守る、省人化、不良品の削減etc
  • Dは納期(Deliveryデリバリー)…生産の効率化、納期の短縮etc
治具を導入するメリット
  • 同一形状の製品ならば製品のバラつきを最小限に抑える(不良品を削減し、コストをDOWN)
  • 高度な熟練技術を用いらずに誰でも作業ができる(教育人材の省人化、人手不足に対応)
  • 安全性の確保(尖った部分、壊れやすい部分飛び散りやすい部分をカバーし事故を防止する)
  • 迅速に大量生産に対応できる(作業、生産、時間の効率化)

ほかにもフローはんだ付け工程で混載実装基板の高価な部品をはんだ噴流からカバーして守るなどの役割を担う治具もあります。

治具を導入する際のデメリット
  • コスト面を考える必要がある(多品種少量生産の場合)

基板実装用の治具は生産工程において不良削減や教育人材不足、納期の短縮化などのメリットがある一方、多品種少量生産においてコスト面がデメリットになることもあります。
基板の配置や設計を工夫して汎用(共用)すればコスト面もクリアすることが可能です。

例えば搬送幅を統一してフロー層を汎用・ユニバーサル搬送するマルチスライドキャリアなどがあります。

株式会社PICSISが提供する基板実装工程における治具の種類と用途

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さて、治具は生産性・品質に良い影響を与える道具として使われることが分かりましたね!基板実装の表面実装(SMT)工程において、よく使われている治具とその目的を簡単に紹介します。

表面実装工程(SMT工程)で使用する治具

バックアップブロック(サポートブロック、SMTバックアップブロック)

バックアップブロックははんだ印刷を安定させるための基板受け治具です。
プリント基板の表面に電子部品を実装する装置であるマウンター用の治具の製作も可能です。

近年、家電製品、スマートフォンをはじめとした電子機器の小型化によって薄型基板(ユニバーサル基板)が普及し、印刷高精度の高さを求められる、基板受け用のピンを立てられる場所が少ないなどの悩みを解決し、はんだ印刷の品質の安定に役立ちます。

バックアップブロックの導入目的
  • 高密度実装によりバックアップピンの受けが困難な時
  • 薄物基板:1mm以下で印刷、マウントが安定しない時
  • バックアップピンのセッティング時間を短縮したい
  • 印刷時の不良の低減(基板のゆがみ・半田滲み・半田厚など)
材質アルミ系(A5052、A2017、A7075)、ステンレス(SUS303)、MCナイロン他
対応印刷機
メーカー
パナソニック、YAMAHA、九州松下、HITACHI…etc
オプション
その他仕様
バキューム穴加工、吸着パッド取付等、基板との密着を向上させる加工も可能
※対応印刷機メーカーの機種につきまして詳細はお問合せください
ご依頼に際し必要な情報
  • 印刷機仕様書
  • メタルマスクデータ
  • 基板データ
  • 受け側の部品情報(最大高さ、逃げクリアランス)

基板搬送パレット

基板搬送パレットは搬送キャリアとも呼ばれ、印刷からリフロー・検査まで一貫して使用できるものが一般的で、生産する基板の種類、工程などの用途に応じて基板を保持方法や材料の選択肢があります。

基板搬送パレットの導入目的
  • FPC基板、COF基板、フレックスリジット基板など剛性(固さ)がなく、基板単体で搬送できない基板の搬送を可能にする
  • SMTライン及び、その前後工程を同一キャリアで搬送する
材質アルミ系(A5052、A2017、A7075)、ステンレス(SUS303)、
ガラスエポキシ材(ガラエポ)、マグネシウム…etc
オプション
その他仕様
パレットの反りを抑制するカーブレス処理がおすすめ
用途に応じた基板保持方法

保持方法テンションマグネットシリコンノーマル
作業性
ランニング
コスト

スプリングのみ

磁性体プレートのみ

劣化時再作製
パレット単価
静電気発生なしなしありなし
基板ストレスなしなしリリース時なし
備考PCB厚0.5以上最小部品
0603Mまで
汎用的
シロキサン転写あり
◎特に優れている、○優れている、△懸念点あり
ご依頼に際し必要な情報
  • 基板外径、厚み
  • メタルマスクデータ
  • 基板データ
  • 受け側の部品情報(最大高さ、逃げクリアランス)
  • 基板作成予定枚数

まとめ

いかがでしたでしょうか?
今回出てきた治具やワードは今後の記事で詳しくご紹介させていただく機会があるかと思います。
関連記事やリンクを随時更新しますので、ぜひ読んでみてください!

株式会社PICSISではプリント基板の実装や少量多品種生産向けのオーダー治具、ハンドプレス等を利用したカスタム治具の設計加工を行っております。

プリント基板、エレクトロニクス製品の生産、各種製造プロセスにおけるコスト面や人手不足、担い手不足の課題、お悩みも治具が活躍できる場面がまだまだあります!
こんな治具を作りたいという構想やお悩みがありましたら是非1度ご相談ください!

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次回はフローソルダリング工程で使用する治具を紹介します!

  • 気になる製品や治具がありましたら、ぜひ1度ご相談ください!

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