(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融はんだを収容するはんだ槽と、
はんだ槽に沿って設けられた電磁誘導ポンプと、
電磁誘導ポンプにより圧送された溶融はんだを噴流するノズルと
を備え、
電磁誘導ポンプは、
はんだ槽の外側面に密着されこのはんだ槽の外側面と対向する側に開口したコイル装着凹溝を有する一次鉄心と、
一次鉄心のコイル装着凹溝に巻回された誘導コイルと、
コイル装着凹溝内にて誘導コイルよりはんだ槽側の開口部に嵌着された断熱材と、
はんだ槽の内側面に沿って配設された二次鉄心と、
はんだ槽の内側面と二次鉄心との間に形成され一端より溶融はんだを吸込み他端よりノズルに溶融はんだを吐出する溶融はんだ圧送間隙と
を具備したことを特徴とする電磁誘導ポンプ式はんだ付け装置。
【請求項２】
一次鉄心のコイル装着凹溝内にて誘導コイル間に挿入された冷却媒体の供給を受ける冷却パイプ
を具備したことを特徴とする請求項１記載の電磁誘導ポンプ式はんだ付け装置。
【請求項３】
冷却パイプを複数突設した箱体と、
箱体の一部に接続され冷却媒体を箱体を介し各冷却パイプへ加圧供給する冷却媒体供給源と
を具備したことを特徴とする請求項２記載の電磁誘導ポンプ式はんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁誘導ポンプを用いて溶融はんだを噴流する電磁誘導ポンプ式はんだ付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
特公昭５９−５３９２号公報には、電磁誘導ポンプを用いたろう付け装置、すなわちはんだ付け装置が示されている。
【０００３】
このはんだ付け装置の電磁誘導ポンプを形成するコイル機構は、固定子鉄心（以下、この固定子鉄心を「一次鉄心」という）と、固定子コイル（以下、この固定子コイルを「誘導コイル」という）とから構成され、一次鉄心は、はんだ槽の外側底壁板に薄い均一な厚みの断熱材を介して密着するとともに、このはんだ槽と密着する側に溶融はんだ圧送流路と直交する方向に沿って複数のコイル収納溝を形成し、このコイル収納溝内に誘導コイルを収容するとともに、この誘導コイルの高さをコイル収容溝の深さより小さく形成し、誘導コイルとはんだ槽の外側底壁板との間に冷却用の空隙を形成する。
【０００４】
さらに、はんだ槽を支持する基台の側部に冷却ファンを設け、この冷却ファンによって基台内に吹込まれた冷却風は、誘導コイルと外側底壁板との間の空隙を流れ、誘導コイルを冷却し、はんだ槽内の溶融はんだから伝わる熱および誘導コイル自身の発熱によって誘導コイルが加熱することを防止する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来は、はんだ槽の外側底壁板と一次鉄心との間に薄い均一な厚みの断熱材を介在させているが、この薄い断熱材では、十分な断熱効果を得られない問題がある。
【０００６】
また、冷却ファンから誘導コイルと外側底壁板との間の空隙に冷却風を供給し、誘導コイルの一部を冷却するようにしているが、このような冷却手段は、空隙側に位置するコイル部分には効果があっても、コイル自身からの発熱により蓄熱されて高温となりやすい誘導コイルの中央部には冷却風の効果が及び難い問題がある。
【０００７】
むしろ、冷却風がはんだ槽の外側底壁板に沿って流れるため、薄い断熱材を通して、はんだ槽が冷却され、はんだ温度を低下させることにより、はんだ付け不良の問題が生ずる。
【０００８】
一方、単に、はんだ槽の外側底壁板と一次鉄心との間にある断熱材の厚さを増加させた場合は、電磁気的効果が低下するため、従来の均一な厚みの断熱材のみを用いるコイル機構は、現実的に満足できるものではない。
【０００９】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、電磁誘導ポンプ式はんだ付け装置に用いられている誘導コイルにて十分な断熱効果を得ることを目的し、さらに、誘導コイルを全体的に効率良く冷却できるようにすることを目的とするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、溶融はんだを収容するはんだ槽と、はんだ槽に沿って設けられた電磁誘導ポンプと、電磁誘導ポンプにより圧送された溶融はんだを噴流するノズルとを備え、電磁誘導ポンプは、はんだ槽の外側面に密着されこのはんだ槽の外側面と対向する側に開口したコイル装着凹溝を有する一次鉄心と、一次鉄心のコイル装着凹溝に巻回された誘導コイルと、コイル装着凹溝内にて誘導コイルよりはんだ槽側の開口部に嵌着された断熱材と、はんだ槽の内側面に沿って配設された二次鉄心と、はんだ槽の内側面と二次鉄心との間に形成され一端より溶融はんだを吸込み他端よりノズルに溶融はんだを吐出する溶融はんだ圧送間隙とを具備した電磁誘導ポンプ式はんだ付け装置である。
【００１１】
そして、一次鉄心のコイル装着凹溝内にて誘導コイルよりはんだ槽側の開口部に嵌着された断熱材により、はんだ槽側から誘導コイル側への熱移動を抑えることにより、誘導コイルの加熱を防止する。
【００１２】
請求項２に記載された発明は、請求項１記載の電磁誘導ポンプ式はんだ付け装置において、一次鉄心のコイル装着凹溝内にて誘導コイル間に挿入された冷却媒体の供給を受ける冷却パイプを具備したものである。
【００１３】
そして、誘導コイル間に挿入された冷却パイプに冷却媒体を供給し、一次鉄心のコイル装着凹溝に嵌着された断熱材によりはんだ槽側と誘導コイル側との相互の熱影響を少なくした状態で、冷却パイプにより誘導コイルを全体的に効率良く冷却する。
【００１４】
請求項３に記載された発明は、請求項２記載の電磁誘導ポンプ式はんだ付け装置において、冷却パイプを複数突設した箱体と、この箱体の一部に接続され冷却媒体を箱体を介し各冷却パイプへ加圧供給する冷却媒体供給源とを具備したものである。
【００１５】
そして、冷却媒体供給源から箱体に加圧供給された冷却媒体は、この箱体内で全体的に等しい圧に均等化され、この箱体から複数の冷却パイプに均等に分配供給される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態を図１乃至図４を参照しながら説明する。
【００１７】
図３に示されるように、錫、インジウムなどの導電性の溶融はんだ32を収容する一つのはんだ槽33を設ける。このはんだ槽33は、底板部34と、ワーク搬入側およびワーク搬出側の下側に位置する縦板部35，36と、図示されない側板部とによりポンプ槽部37を形成するとともに、ワーク搬入側およびワーク搬出側の上側に位置する水平板部38，39と、縦板部41，42と、上縁部43，44と、図示されない側板部とにより噴流波形成槽部45を形成する。
【００１８】
この一つのはんだ槽33におけるワーク搬入側の縦板部35に沿って、第１の電磁誘導ポンプ46を上下方向に設け、前記はんだ槽33におけるワーク搬出側の縦板部36に沿って、第２の電磁誘導ポンプ47を上下方向に設ける。
【００１９】
第１の電磁誘導ポンプ46および第２の電磁誘導ポンプ47は、はんだ槽33におけるワーク搬入側およびワーク搬出側の各縦板部35，36の外側面に、誘導コイル51の巻回された一次鉄心52を、縦板部35，36に密着させてそれぞれ配置し、各縦板部35，36の内側に、溶融はんだ圧送間隙としての溶融はんだ上昇間隙53を介して二次鉄心54をそれぞれ配置したものである。
【００２０】
ワーク搬入側およびワーク搬出側の一次鉄心52は、多数の薄いＥ形鉄板を幅方向（図３紙面に対し垂直方向）に積層して形成したＥ形鉄心52E を、両側の縦板部35，36に向って開口された多数のコイル装着凹溝55を相互に向い合わせるようにして上下方向に配列し、その各コイル装着凹溝55間に誘導コイル51を巻回している。
【００２１】
すなわち、一次鉄心52は、縦板部35，36に対し直角の分割面を介し分割された複数のＥ形鉄心52E を、はんだ槽33の縦板部35，36の外側面に密着させて上下方向に配列したものである。
【００２２】
個々のＥ形鉄心52E は、一次鉄心側の電磁誘導の効率低下を防止するために、一次鉄心押付機構81によりはんだ槽33の外側面に押圧され密着されている。
【００２３】
この一次鉄心押付機構81は、はんだ槽33の上下部に取付板82を一体に設け、これらの取付板82間にネジ83によりバネ受板84を一体に設け、このバネ受板84と個々の各Ｅ形鉄心52E との間に圧縮コイルスプリングなどのバネ部材85をそれぞれ設けたものである。
【００２４】
二次鉄心54は、多数の薄いＩ形鉄板を幅方向（図３紙面に対し垂直方向）に積層して形成したＩ形鉄心であり、その下端部に吸込口56を形成する斜面部57を設け、上端部にノズル取付台部58，59を一体に設け、取付台部59の付け根部分に上方に向って開口した吐出口61を形成している。
【００２５】
さらに、図４に示されるように、平板状に形成された二次鉄心54と各縦板部35，36との間に、スペーサ62を介在させることにより、溶融はんだ上昇間隙53を形成する。
【００２６】
また、二次鉄心54側の電磁誘導の効率低下を防止するために、二次鉄心押付機構86により、二次鉄心54をスペーサ62に全長にわたって押圧して、密着させている。
【００２７】
この二次鉄心押付機構86は、縦板部35，36にスペーサ62、取付板87およびバネ受板88を順次溶接付けして一体に取付け、スペーサ62とバネ受板88との間に、二次鉄心54およびこの二次鉄心54に一体的に取付けられた圧縮コイルスプリング、板バネなどのバネ部材89を上方より挿入したものである。
【００２８】
このように、二次鉄心54は、バネ部材89とともにスペーサ62とバネ受板88との間に上方から挿入し、そして、この二次鉄心54のノズル取付台部59をはんだ槽33の水平板部38に係合することにより、はんだ槽33の内部に着脱自在としたから、メンテナンスなどの必要なときに上方へ引抜くことができる取付構造となっている。
【００２９】
図３に戻って、一つのはんだ槽33のポンプ槽部37の中央部に、第１の電磁誘導ポンプ46と第２の電磁誘導ポンプ47との中間部に位置する、溶融はんだ32を溶融するための複数のヒータ65を上下方向に配置する。このヒータ65は幅方向（図３紙面に対し垂直方向）に長尺のシーズヒータである。
【００３０】
また、第１の電磁誘導ポンプ46および第２の電磁誘導ポンプ47の上部に、溶融はんだ32を噴流させるための第１のノズル66および第２のノズル67をそれぞれ設ける。
【００３１】
すなわち、ワーク搬入側の二次鉄心54の上端部に一体に設けられたノズル取付台部58，59に第１のノズル66を取付け、また、搬出側の二次鉄心54の上端部に一体に設けられたノズル取付台部58，59に第２のノズル67を取付ける。
【００３２】
第１のノズル66は、上端の開口71に多数の噴流孔が穿設された噴流板72を取付け、この噴流板72によって、突起状に噴流して不規則に運動する多数の一次噴流波Ｗ1 を形成する。
【００３３】
第２のノズル67は、ワークＰの搬送方向と対向する方向に折曲された方向付板73と、この方向付板73の先端からワークＰの搬送方向と対向する方向に突設された方向付フィン74と、反対側に取付けられた逆Ｕ字形断面の案内板75とにより、ワークＰの搬送方向と対向する方向の滑らかな二次噴流波Ｗ2 を形成する。
【００３４】
次に、図４に示されるように、はんだ槽33のワーク搬出側の縦板部36に沿って上下方向に設けられた第２の電磁誘導ポンプ47は、ワークＰの進行方向に対して直交するワーク幅方向に配置した左右２組の電磁誘導ポンプ47a ，47b からなる。
【００３５】
すなわち、一側の電磁誘導ポンプ47a を、一方の誘導コイル51、一次鉄心52および二次鉄心54により形成するとともに、他側の電磁誘導ポンプ47b を、他方の誘導コイル51、一次鉄心52および二次鉄心54により形成する。
【００３６】
さらに、溶融はんだ上昇間隙53は、ワーク幅方向に配置した左右２組の溶融はんだ上昇間隙からなり、また、吐出口61も、ワーク幅方向に配置した左右２組の吐出口からなる。一方、第２のノズル67は、これらの２組の吐出口を囲むように一つだけ設ける。
【００３７】
同様に、はんだ槽33のワーク搬入側の縦板部35に沿って上下方向に設けられた第１の電磁誘導ポンプ46も、ワーク幅方向に配置した左右２組の電磁誘導ポンプからなるが、こちらは図示および説明を省略する。
【００３８】
次に、図１に示されるように、電磁誘導ポンプ47における一次鉄心52と、はんだ槽33の縦板部36との間には、薄く成形されたシート状の断熱材100 が介在されている。この薄い断熱材100 により、はんだ槽33の溶融はんだ温度が一次鉄心52に伝わることを抑えている。
【００３９】
さらに、一次鉄心52の各コイル装着凹溝55内には複数の誘導コイル51がそれぞれ多段に嵌着されているが、この多段誘導コイル51の中央部間に、冷却媒体の供給を受ける冷却パイプ101 がそれぞれ挿入されている。
【００４０】
また、一次鉄心52の各コイル装着凹溝55内にて、誘導コイル51よりはんだ槽側の開口部には、前記薄い断熱材100 に対し十分に厚く成形された長方形断面の長尺な断熱材102 がそれぞれ嵌着されている。
【００４１】
すなわち、各々のコイル装着凹溝55にて、誘導コイル51と、はんだ槽33の縦板部36における薄い断熱材100 との間に、十分に厚い断熱材102 がそれぞれ介在されている。
【００４２】
これらの各断熱材102 は、各コイル装着凹溝55を外部から熱的に遮断するもので、はんだ槽33内の溶融はんだ32の熱が誘導コイル51に直接作用することを防止するとともに、冷却パイプ101 による冷却効率を高め、また、冷却パイプ101 による冷却作用がはんだ槽33に及びにくい効果がある。
【００４３】
図２は、誘導コイル51を冷却する冷却装置を示し、前記各コイル装着凹溝55内に挿入された冷却パイプ101 は、共通の箱体103 の左右両側面から突設されている。
【００４４】
この箱体103 は、図４に示されるように、分割配置された、一側の電磁誘導ポンプ47a の誘導コイル51および一次鉄心52と、他側の電磁誘導ポンプ47b の誘導コイル51および一次鉄心52との間に嵌合されている。
【００４５】
図２に示されるように、この箱体103 の外側面の開口部（図示されない）に、冷却媒体としての常温の空気などを加圧供給する冷却媒体供給源としての冷却ファン104 、例えばシロッコファンの吐出口105 が、箱形の空気導入部106 を介して接続されている。冷却ファン104 は、駆動モータ107 を一体に備えている。
【００４６】
この冷却ファン104 は、駆動モータ107 により回転駆動されると、図１に示されるように下部吸込口108 より空気を吸込み、吐出口105 より空気導入部106 を経て箱体103 内に空気を加圧供給し、さらに箱体103 より各冷却パイプ101 に空気を均等に供給するものである。
【００４７】
なお、冷却パイプ101 および断熱材102 は、図１および図４に基づき、ワーク搬出側の電磁誘導ポンプ47について説明したが、ワーク搬入側の電磁誘導ポンプ46の誘導コイル51に対しても、同様の冷却パイプおよび断熱材を設ける。
【００４８】
次に、この図示された実施形態の作用を説明する。
【００４９】
第１および第２の電磁誘導ポンプ46，47は、溶融はんだ上昇間隙53に沿って上下方向に配列した誘導コイル51に３相交流などの位相のずれた交流電流を供給することにより、溶融はんだ上昇間隙53内に移動磁界を生じさせ、溶融はんだ上昇間隙53内の導電性溶融はんだ32に電磁誘導による起電力を生じさせ、溶融はんだ32の起電力による電流が移動磁界の磁束の中で流れることにより、溶融はんだ32に上方への推力を作用させ、溶融はんだを上昇移動させる。
【００５０】
これにより、共通のヒータ65により溶融した溶融はんだ32は、各々の電磁誘導ポンプ46，47によりそれぞれの吸込口56から吸込まれ、はんだ槽33のワーク搬入側および搬出側の縦板部35，36に沿って溶融はんだ上昇間隙53を上昇し、それぞれの吐出口61から吐出し、第１のノズル66および第２のノズル67より一次噴流波Ｗ1 および二次噴流波Ｗ2 として噴流し、各噴流波に搬入され搬出されたワークＰの基板面実装部品を基板面にはんだ付けした後、噴流波形成槽部45に落下し、ポンプ槽部37に循環する。
【００５１】
突起状の不規則に運動する一次噴流波Ｗ1 は、高密度実装基板の微小部品間隙にも確実に侵入して、全てのはんだ付け部にて良好な濡れ性を確保し、また、円弧状に成形された滑らかな二次噴流波Ｗ2 は、過剰なはんだ付けを整形して、所謂ブリッジやつららなどのはんだ付け不良を防止する。
【００５２】
このような電磁誘導ポンプ46，47において、断熱材102 により、はんだ槽33から誘導コイル51への直接的な熱移動を防止し、誘導コイル51に作用する熱影響を少なくした状態で、冷却パイプ101 により誘導コイル51を効率良く冷却する。
【００５３】
すなわち、冷却ファン104 から箱体103 に加圧供給された空気は、箱体103 内で全体的に等しい圧に均等化され、この箱体103 から一次鉄心52の各コイル装着凹溝55にそれぞれ挿入された冷却パイプ101 に均等に分配供給され、各冷却パイプ101 により誘導コイル51を全体的に効率良く冷却する。
【００５４】
特に、各コイル装着凹溝55の中央部に挿入された各冷却パイプ101 は、コイル自身からの発熱により蓄熱されて一番高温となり易い多段誘導コイル51の中央部に配置されているため、コイル冷却効果が大きい。
【００５５】
また、各コイル装着凹溝55の開口部に位置する断熱材102 により、冷却パイプ101 の冷却作用がはんだ槽33へ及ぶおそれを防止できるから、冷却パイプ101 の強制冷却による溶融はんだ温度の低下を防止でき、温度低下によるはんだ付け不良を防止できる。
【００５６】
なお、冷却媒体を加圧供給する冷却媒体供給源としては、冷却ファン104 に限定されるものではなく、例えば、工場などに設備された圧搾空気の供給を受ける配管でも良い。さらには、冷却媒体としての冷却液を冷却パイプ101 に供給するポンプを冷却媒体供給源としても良い。この場合は、冷却液を冷却器または放熱器との間で循環させる必要がある。
【００５７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、一次鉄心のコイル装着凹溝にて誘導コイルよりはんだ槽側の開口部に嵌着された断熱材は、はんだ槽側の熱を誘導コイル側へ伝えないように、すなわち十分な断熱効果が得られるように十分な厚みに形成しても、電磁気的な効率低下を防止できるから、このコイル装着凹溝の断熱材により、はんだ槽側から誘導コイル側への熱移動を効果的に抑えて、誘導コイルの加熱による寿命の短縮を防止できる。
【００５８】
請求項２記載の発明によれば、一次鉄心のコイル装着凹溝に嵌着された断熱材により、はんだ槽から誘導コイルへの熱影響を少なくした状態で、冷却パイプにより誘導コイルを全体的に効率良く強制冷却できるから、コイルの寿命を延ばすことができる。特に、誘導コイル間に挿入されて冷却媒体の供給を受ける冷却パイプは、コイル自身からの発熱により蓄熱されて一番高温となり易いコイル中央部にも容易に配置できるので、冷却効果が大きく、また、コイル装着凹溝の断熱材により、冷却パイプの冷却作用がはんだ槽へ及ぶおそれを防止できるから、強制冷却による溶融はんだ温度の低下を防止でき、温度低下によるはんだ付け不良を防止できる。
【００５９】
請求項３記載の発明によれば、冷却パイプを複数突設した箱体と、この箱体の一部に接続され冷却媒体を加圧供給する冷却媒体供給源とを具備したから、冷却媒体供給源から箱体に加圧供給された冷却媒体は、この箱体内で全体的に等しい圧に均等化され、この箱体から複数の冷却パイプに均等に分配供給され、全体の誘導コイルを過不足なく冷却できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る電磁誘導ポンプ式はんだ付け装置の誘導コイル部分の一実施形態を示す断面図である。
【図２】同上誘導コイルを冷却する冷却装置の斜視図である。
【図３】同上電磁誘導ポンプ式はんだ付け装置の断面図である。
【図４】図３のIV−IV線断面図である。
【符号の説明】
32    溶融はんだ
33    はんだ槽
46，47    電磁誘導ポンプ
51    誘導コイル
52    一次鉄心
53    溶融はんだ圧送間隙としての溶融はんだ上昇間隙
54    二次鉄心
55    コイル装着凹溝
66，67  ノズル
101   冷却パイプ
102   断熱材
103   箱体
104   冷却媒体供給源としての冷却ファン
【図１】
0003725675.tif 000002
【図２】
0003725675.tif 000003
【図３】
0003725675.tif 000004
【図４】
0003725675.tif 000005