(57)【要約】【課題】溶融はんだ液中に設けられた送給ポンプの内部や羽根車等の構成部品の清掃や点検を容易に行うことができるようにして、生産性を損なうことなく、良品質のプリント配線板を安定して供給できるようにすることである。【解決手段】はんだ槽１に着脱自在に取り付けられたモータ台座４３上に取付けられたモータ４４のモータ軸４７と、羽根車３５の挿入孔３２の封止蓋３４と一体に形成された軸カバー３３により同軸状に被われたポンプ軸３６とを連結し、はんだ槽１中の溶融はんだ２中に設けられたポンプハウジング３１内に、ばね４０で封止蓋３４を付勢しつつこのポンプハウジング３１内で回転する羽根車３５を着脱自在に装着可能としたことを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだ槽内に収容された溶融状態にある鉛フリーはんだの溶融液中に前記はんだ槽の上縁に吊り下げて出し入れ自在にポンプハウジングを設け、このポンプハウジング内で回転することにより前記鉛フリーはんだを送給する回転送給手段が、この回転送給手段を回転駆動するモータであって前記はんだ槽に対してクランプ手段により着脱自在に固定された台座に設けられたモータと連結して設けられ、
一方、前記ポンプハウジングには前記回転送給手段の挿抜が可能な挿入孔を設け、前記挿入孔を封止する封止蓋と、前記回転送給手段の回転駆動軸の周囲に同軸状に設けると共に前記回転駆動軸の周囲を覆いその端部が前記溶融状態の鉛フリーはんだの液面の上部に位置するように設けられた軸カバーとを一体に設け、さらにこの軸カバーのうち溶融状態の鉛フリーはんだの液面の上部に位置する端部と前記モータが設けられた台座とを前記封止蓋が前記ポンプハウジングに押圧される方向に反発力を作用させるばね手段を介して前記回転駆動軸の軸方向に前進後退可能に設けられて成ることを特徴とする鉛フリーはんだ送給ポンプ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線板を鉛フリーはんだによってはんだ付けするフローはんだ付け装置において使用されている送給ポンプに係り、特に、ステンレス鋼材等に対して浸食性を有するところの錫を主成分とする錫富化鉛フリーはんだの溶融液中で使用される鉛フリーはんだ送給ポンプに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板と溶融状態のはんだ（以下、溶融はんだと呼称する）を接触させることで該プリント配線板の被はんだ付け部にはんだを供給してはんだ付けを行うフローはんだ付け装置では、この溶融はんだの噴流波を形成するために送給ポンプが使用されている。
【０００３】
一方で、従来から使用されてきたはんだ、例えば６３重量％錫−３７重量％鉛はんだ（以後、錫−３７鉛はんだのように記載する）に代えて、鉛を含有しないはんだ、すなわち鉛フリーはんだが使用されるようになってきた。このことは、環境や人体に対する鉛毒汚染を解消するためである。そして、この鉛フリーはんだは、錫を主成分とするものが殆どである。
【０００４】
鉛フリーはんだの代表的な例としては、例えば、錫−銀−銅系の鉛フリーはんだ（錫−３．５銀−０．７５銅はんだ等）、錫−銅系の鉛フリーはんだ（錫−０．７銅はんだ等）、錫−銀系の鉛フリーはんだ（錫−４銀はんだ等）、錫−亜鉛系の鉛フリーはんだ（錫−９亜鉛はんだ等）、等々があり、その他にも、これらのはんだにさらに微量の元素を加えてはんだの諸特性を改善したものが多数ある。このように、鉛フリーはんだの殆どは、いずれも錫の含有量が８５％以上の錫富化鉛フリーはんだである。
【０００５】
ところで、はんだ付け装置のはんだ槽本体やヒータ、温度センサ（ヒータおよび温度センサのシース）、等々の主機や、噴流を形成するためのポンプや吹き口、スキーマ等の酸化物除去装置、搬送コンベア、等々の補機には、従来から耐食性に優れたステンレス鋼等の鋼材が使用されてきた。
【０００６】
しかし、このステンレス鋼も従来から使用されてきた錫−３７鉛はんだと比較して錫富化の鉛フリーはんだに対してはエロージョンを生じ易く、その浸食速度もはんだの作業温度に対して指数関数的に速くなることから、このステンレス鋼の表面を窒化処理したり、また表面にセラミックス皮膜を設けたり、表面に金属間化合物を形成したりする等の対策が図られている。
【０００７】
図４は、この種のフローはんだ付け装置とその溶融はんだ中で使用される送給ポンプを説明する図で、（ａ）は全容を説明する斜視図、（ｂ）は（ａ）の縦断面を見た図である。
【０００８】
すなわち、図示しないヒータおよび温度制御装置により目的とする温度に保持された溶融状態のはんだ（溶融はんだ）がはんだ槽１内に収容されており、この溶融はんだ２をその液中に設けられた送給ポンプ３により、その吸い込み口４から吸い込み、吐出口５から吐出してチャンバ体６を介して吹き口体７へ供給し、該吹き口体７の吹き口８に溶融はんだの噴流波９を形成する仕組みである。
【０００９】
送給ポンプ３は、ポンプハウジング１０内の羽根車１１をポンプ軸１２とカプラ１３により結合されたモータ１４によって回転駆動することにより作動し、ポンプハウジング１０およびチャンバ体６は、はんだ槽１の上縁にねじ１６で固定された吊り下げ部１５によって、溶融はんだ２の液中に対して出し入れ自在に設けられている。モータ１４はねじ１８等により台座１７に固定され、この台座１７ははんだ槽１にねじ１９等により固定されている。また、羽根車１１とポンプ軸１２も図示しないねじにより固定されている。
【００１０】
なお、チャンバ体６内に設けられた案内板２０と吹き口体７に設けられた整流板２１とは、溶融はんだ２の流れを整えるための部材である。また、吹き口体７はチャンバ体６に着脱自在に設けられ、溶融はんだ液面上に位置する長さに構成されたスリーブ２２を通してねじ２３により固定する構成になっている。これにより、溶融はんだ液面からの吹き口体７の着脱が可能なように構成されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
プリント配線板のはんだ付けに使用されるはんだが従来の錫−３７鉛はんだから錫富化鉛フリーはんだになったことにより、微細な粒子状（外形１００μｍ以下）の酸化物が発生するようになり、被はんだ付けワークであるプリント配線板に付着して機能障害を生じる原因になっている。この酸化物は送給ポンプ３等の内部に付着し易い。また、錫富化鉛フリーはんだに使用される送給ポンプ３では、溶融はんだ２との摩擦速度や溶融はんだ２の流速が速いので他の部位と比較してエロージョンの進行速度が速くなる。
【００１２】
そのため、送給ポンプ３内部の清掃や点検を従来よりも頻繁に行う必要性がある。しかし、従来の送給ポンプ３は図４の例でもわかるように容易に分解することができない構成になっているため、特にポンプハウジング１０内部の清掃・点検や羽根車１１の清掃・点検に多くの時間が必要になり、生産ラインを休止する必要があって生産性が著しく低下する問題が現れてきた。
【００１３】
本発明は、溶融はんだ液中に設けられた送給ポンプの内部や羽根車等の構成部品の清掃や点検を容易に行うことができるようにすることによって、生産性を損なうことなく品質の良いプリント配線板を安定して生産できるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、溶融はんだの液中に設けられる送給ポンプを容易に分解し、かつ溶融はんだ液中から容易に引き上げることができるように構成したところに特徴がある。
【００１５】
すなわち、はんだ槽内に収容された溶融状態にある鉛フリーはんだの溶融液中にはんだ槽の上縁に吊り下げて出し入れ自在にポンプハウジングを設け、このポンプハウジング内で回転することにより前記鉛フリーはんだを送給する回転送給手段が、この回転送給手段を回転駆動するモータであって前記はんだ槽に対してクランプ手段により着脱自在に固定された台座に設けられたモータと連結して設けられるように構成する。
【００１６】
そして、一方で前記ポンプハウジングには前記回転送給手段の挿抜が可能な挿入孔を設け、また、前記挿入孔を封止する封止蓋と、前記回転送給手段の回転駆動軸の周囲に同軸状に設けると共に前記回転駆動軸の周囲を覆いその端部が前記溶融状態の鉛フリーはんだの液面の上部に位置するように設けられた軸カバーとを一体に設け、さらにこの軸カバーのうち溶融状態の鉛フリーはんだの液面の上部に位置する端部と前記モータが設けられた台座とを前記封止蓋が前記ポンプハウジングに押圧される方向に反発力を作用させるばね手段を介して前記回転駆動軸の軸方向に前進後退可能に設けられて成るように構成した鉛フリーはんだ送給ポンプである。
【００１７】
この送給ポンプでは、モータを設けた台座のクランプを解除することにより、はんだ槽に対して前記台座を容易に取り外すことができる。また、このモータと台座を取り外すことにより、送給ポンプのポンプハウジング内にある回転送給手段を挿入孔を通して容易に溶融はんだ液中より引き上げることができる。そして、送給ポンプのポンプハウジングもはんだ槽の上縁に吊り下げて設けてあるので容易に溶融はんだ中より引き上げることができる。
【００１８】
一方で、ポンプハウジングに設けられた回転送給手段を挿抜する挿入孔は、ばね手段の反発力により封止蓋がポンプハウジングに押圧されて封止されているので、隙間等を生じることがなく、したがって、送給される溶融はんだがポンプハウジングから漏洩することがなく、ポンプ効率が低下することがない。また、軸カバーによりポンプの回転駆動軸が覆われているため、この回転駆動軸と溶融はんだとの摩擦部分で溶融はんだの酸化が促進されなくなり、酸化物の発生量も少なくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の鉛フリーはんだ送給ポンプによれば、溶融はんだ液中に設けられる送給ポンプの羽根車等の回転送給手段を容易に引き上げて清掃や点検を行うことができるようになる。また、ポンプハウジングも溶融はんだ液中から容易に引き上げて清掃や点検を行うことができる。しかも、このように容易に分解できるようにしたにもかかわらずポンプハウジングから溶融はんだが漏洩するようなこともなく高いポンプ効率を維持することができる。
【００２０】
その結果、鉛フリーはんだを使用したことによって生産ラインを一時的に休止させるような必要はなく、清掃や点検等のメンテナンス作業に伴う時間を極めて短縮することができるようになり、生産性を損なうことなく品質の良いプリント配線板を安定して生産できるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
本発明の鉛フリーはんだ送給ポンプは、次のような形態例において実施することができる。この例は、図４に例示したようなフローはんだ付け装置に使用される鉛フリーはんだ送給ポンプを着脱が容易なように設けた例である。
【００２２】
図１は本発明の一実施例を示すフローはんだ付け装置における、はんだ槽内の溶融はんだ中に設けられた鉛フリーはんだ送給ポンプをその吐出口に対して横方向の断面で見た図である。また、図２は、図４（ｂ）と同様に鉛フリーはんだ送給ポンプを縦方向の断面で見た図である。さらに、図３は、ポンプハウジング内の羽根車を抜き取った状態を説明する図で、図１と同様の吐出口に対して横方向の断面で見た図である。
【００２３】
すなわち、図示しないヒータおよび温度制御装置により予め決めた目的とする温度の溶融状態に保持された鉛フリーはんだ（溶融はんだという）がはんだ槽１内に収容され、この溶融はんだ２中にはポンプハウジング３１が設けられている。このポンプハウジング３１は、はんだ槽１の上縁の吊り下げ部１ａ（図２）により固定されている。また、このポンプハウジング３１の下方、すなわちはんだ槽１の槽底に面して送給ポンプ３０の吸い込み口４が設けられ、その吐出口５は図２の横方向にあり、はんだの流れを案内するチャンバ体６に接続されている。
【００２４】
ポンプハウジング３１内に設けられる回転送給手段である羽根車３５は、その回転駆動軸であるポンプ軸３６と一体に構成され、モータ台座４３に設けた軸受け３７を通ってモータ４４のモータ軸４７に接続されている。なお、この接続にはカプラ４８が使用される。他方で、モータ４４はモータ支柱４５を介してモータ台座４３にねじ４６等により固定されている。
【００２５】
一方で、ポンプハウジング３１には羽根車３５を挿入するための挿入孔３２が設けてあり、この挿入孔３２を封止する封止蓋３４がポンプ軸３６を覆う軸カバー３３と一体に設けられ、しかもポンプ軸３６と同軸に設けられている。また、この軸カバー３３の他端は溶融はんだ２の液面より上部に位置するように構成されている。そして、この軸カバー３３の他端には、軸受け３７にねじ固定される案内ピン３８の挿通孔３９を設けてあり、この案内ピン３８により軸受け３７に封止蓋３４と軸カバー３３とをモータ台座４３に吊り下げる構成である。なお、この案内ピン３８には軸受け３７と軸カバー３３の他端との間に圧縮状態のばね４０が挿入してある。したがって、その反発力が図１の矢印Ａ方向に作用し、封止蓋３４がポンプハウジング３１の挿入孔３２に押圧されて封止状態が維持される。なお、案内ピン３８はモータ台座４３にねじ固定するように構成しても良い。
【００２６】
他方で、モータ台座４３は、クランパ４１のようなスナップ動作（矢印Ｂ）する係止固定具によりはんだ槽１に設けられた別の台座４２に固定する構成である。すなわち、このクランパ４１の操作により、モータ台座４３を容易に着脱できる。なお、モータ台座４３に設けた把手４９は、着脱作業を容易に行うための把持手段である。
【００２７】
このように構成された鉛フリーはんだ送給ポンプのメンテナンス作業を行うには、図３に示すようにクランパ４１を解除して把手４９をつかんでモータ台座４３を矢印Ｃ方向へ持ち上げれば良い。すると同図に示すようにポンプハウジング３１内の羽根車３５を溶融はんだ２中より引き上げることができる。この場合においては、一体の軸カバー３３と封止蓋３４とがばね４０の反発力により矢印Ａ方向に移動・下降する。そして、溶融はんだ２中から引き上げられた羽根車３５の清掃や点検を行うことができる。
【００２８】
また、ポンプハウジング３１も吊り下げ部１ａを持ち上げることにより溶融はんだ２中から引き上げることができる。この場合には、図４に例示するようにチャンバ体６や吹き口体７と一緒に引き上げれば良い。そして、溶融はんだ２中から引き上げられたポンプハウジング３１の清掃や点検を行うことができる。もちろん、チャンバ体６や吹き口体７の清掃も行うことができる。
【００２９】
清掃や点検等のメンテナンス作業が終了したら、先の手順とは逆の手順で、すなわちポンプハウジング３１を溶融はんだ２中へ固定し、続いて羽根車３５をポンプハウジング３１の挿入孔３２に挿入してモータ台座４３を別の台座４２に嵌め合せてクランパ４１で係止し固定すれば良い。
【００３０】
この羽根車３５をポンプハウジング３１の挿入孔３２に挿入してモータ台座４３を固定する過程で、ポンプハウジング３１の挿入孔３２を封止する封止蓋３４がばね４０による押圧力により該ポンプハウジング３１に作用し、隙間が発生しないように封止される。したがって、隙間などを生じて溶融はんだ２が漏洩するなどしてポンプ効率を低下させることがない。
【００３１】
このように、２５０℃以上の温度に維持される高温の鉛フリーはんだ液中に設けられた送給ポンプを容易に分解し、その清掃作業や点検作業を安全に行うことができるようになる。したがって、錫富化鉛フリーはんだにおいて発生し易い微細な粒子状（外形１００μｍ以下）の酸化物の汚れを容易に除去することができるようになり、エロージョンの発生がないか等の点検も容易に行うことができるようになる。
【００３２】
その結果、生産ラインを長時間にわたって休止しての清掃・点検作業が解消される。そして、プリント配線板に微細な酸化物が付着して機能障害を生じるようなことがなくなり、また、エロージョンによるポンプ作動の不安定化を回避して安定なはんだ付け作業を連続して行うことができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明は、鉛フリーはんだの送給ポンプを、特別な休止時間を設けることなく安定に作動させることができるようになる。したがって、この鉛フリーはんだの送給ポンプをフローはんだ付け装置に用いれば、生活必需品でありインフラでもある電子回路装置を低コスト、かつ高品質で提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施例を示すフローはんだ付け装置の要部の横断面図である。
【図２】図１のフローはんだ付け装置の要部の縦断面図である。
【図３】図１のフローはんだ付け装置の要部の操作状況を説明する断面図である。
【図４】この種のフローはんだ付け装置を示す図で、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  はんだ槽
２  溶融はんだ
４  吸い込み口
５  吐出口
６  チャンバ体
７  吹き口体
３１  ポンプハウジング
３２  挿入孔
３３  軸カバー
３４  封止蓋
３５  羽根車
３６  ポンプ軸
３７  軸受け
３８  案内ピン
３９  挿通孔
４０  ばね
４１  クランパ
４２  台座
４３  モータ台座
４４  モータ
４５  モータ支柱
４６  ねじ
４７  モータ軸
４８  カプラ
４９  把手
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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