(57)【要約】 【課題】  溶融された半田に温度むらが生じないようにする。【解決手段】  上室１３と下室１２とに区画され下室１２から上室１３に溶融された半田が噴流されるノズル２が立上げられた半田槽１を備えている。半田槽１には、半田槽１の上室１３，下室１２にそれぞれ連通した還流槽４が独立して複数槽が接続されている。各還流槽４と半田槽１の下室１２との間には、連通を開閉する開閉弁５が配置されている。各還流槽４には、溶融された半田を半田槽１の下室１２に押込む押込機構７が設置されている。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上室と下室とに区画され下室から上室に溶融された半田が噴流されるノズルが立上げられた半田槽を備えた半田付け装置において、半田槽には半田槽の上室，下室にそれぞれ連通した還流槽が独立して複数槽が接続され、各還流槽と半田槽の下室との間には連通を開閉する開閉弁が配置され、各還流槽には溶融された半田を半田槽の下室に押込む押込機構が設置されていることを特徴とする半田付け装置。
【請求項２】
請求項１の半田付け装置において、押込機構は下部が開放され上部に通気開閉弁が設けられた中空構造に形成されて還流槽の内部を上下動するフロートを備えていることを特徴とする半田付け装置。
【請求項３】
請求項２の半田付け装置において、還流槽は上室と下室とに区画され下室から上室に押込機構のフロートが遊嵌合するガイド筒が立上げられていることを特徴とする半田付け装置。
【請求項４】
上室と下室とに区画され下室から上室に溶融された半田が噴流されるノズルが立上げられた半田槽を備えた半田付け装置において、半田槽の上室にはオーバフロー式の液面調整堰が設置され、液面調整堰は少なくともノズルの上端部を溶融された半田に沈漬させる状態とノズルの上端部を溶融された半田から突出させる状態とを選択的に調整可能であることを特徴とする半田付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、素子類を基板に噴流式で半田付けする半田付け装置に係る技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
最近、溶融された半田をノズルから噴流させる手段として、羽根車等の回転動部材で半田をノズルに向けて流動させるものから、プランジャ，ピストン，フロート等の往復動部材で半田をノズルに向けて押込むようするものが多用されるようになってきている。往復動部材を備えた押込機構は、溶融された半田が貯溜されている半田槽の全体に往復動部材による押込力を伝達することで、半田の流動性を高め半田槽の隅部に半田の滞溜を生じさせることがないという利点がある。
【０００３】
従来、押込機構を備えた半田付け装置としては、例えば、以下に記載のものが知られている。
【特許文献１】特許第２６７８１４７号公報  特許文献１には、上室と下室とに区画され下室から上室に溶融された半田が噴流されるノズルが立上げられた半田槽を備え、半田槽の上室，下室を区画する隔壁にシリンダ，ピストンからなる押込機構が設置された半田付け装置が記載されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に係る半田付け装置では、押込機構のピストンの下降時に半田をノズルに向けて押込むが、押込機構のピストンの上昇時に半田のノズルへ向けた押込みが解除されて半田槽の内部での半田の流動性が弱まってしまうため、溶融された半田に温度むらが生じてしまうという問題点がある。また、ノズルが溶融された半田から常時突出して、ノズル周りでの半田の温度低下が著しいため、溶融された半田に温度むらが生じてしまうという問題点がある。
【０００５】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、溶融された半田に温度むらが生じることのない半田付け装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前述の課題を解決するため、本発明に係る半田付け装置は、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。
【０００７】
即ち、請求項１では、上室と下室とに区画され下室から上室に溶融された半田が噴流されるノズルが立上げられた半田槽を備えた半田付け装置において、半田槽には半田槽の上室，下室にそれぞれ連通した還流槽が独立して複数槽が接続され、各還流槽と半田槽の下室との間には連通を開閉する開閉弁が配置され、各還流槽には溶融された半田を半田槽の下室に押込む押込機構が設置されていることを特徴とする。
【０００８】
この手段では、複数層の還流槽からノズル（半田槽）に対して半田が押込機構によって順次が押込まれるため、半田のノズルへ向けた押込みが解除されることなくなる。
【０００９】
また、請求項２では、請求項１の半田付け装置において、押込機構は下部が開放され上部に通気開閉弁が設けられた中空構造に形成されて還流槽の内部を上下動するフロートを備えていることを特徴とする。
【００１０】
この手段では、下動（下降）するフロートの通気開閉弁を閉鎖して中空構造に空気を溜め、上動（上昇）するフロートの通気開閉弁を開放して中空構造を大気に通気する。
【００１１】
また、請求項３では、請求項２の半田付け装置において、還流槽は上室と下室とに区画され下室から上室に押込機構のフロートが遊嵌合するガイド筒が立上げられていることを特徴とする。
【００１２】
この手段では、還流槽の半田が押込機構のフロートとガイド筒の間を通りガイド筒をオーバフローして半田槽に還流される。
【００１３】
また、請求項４では、上室と下室とに区画され下室から上室に溶融された半田が噴流されるノズルが立上げられた半田槽を備えた半田付け装置において、半田槽の上室にはオーバフロー式の液面調整堰が設置され、液面調整堰は少なくともノズルの上端部を溶融された半田に沈漬させる状態とノズルの上端部を溶融された半田から突出させる状態とを選択的に調整可能であることを特徴とする。
【００１４】
この手段では、半田付け作業時以外の待機時に液面調整堰の調整でノズルを溶融された半田に沈漬させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る請求項１の半田付け装置は、数層の還流槽からノズル（半田槽）に対して半田が押込機構によって順次が押込まれ、半田のノズルへ向けた押込みが解除されることなくなるため、半田槽の内部での半田の流動性が弱まることがなく、溶融された半田に温度むらが生じることがない効果がある。
【００１６】
また、請求項２として、下動（下降）するフロートの通気開閉弁を閉鎖して中空構造に空気を溜め、上動（上昇）するフロートの通気開閉弁を開放して中空構造を大気に通気するため、小さな駆動力で押込機構を動作させることができるとともに、押込機構による半田からの吸熱が防止される効果がある。
【００１７】
また、請求項３として、還流槽の半田が押込機構のフロートとガイド筒の間を通りガイド筒をオーバフローして半田槽に還流されるため、半田槽，還流槽の半田を無用に揺動（波打）させることがない効果がある。
【００１８】
本発明に係る請求項４の半田付け装置は、半田付け作業時以外の待機時に液面調整堰の調整でノズルを溶融された半田に沈漬させることができるため、ノズル周りでの半田の温度低下が防止されて、溶融された半田に温度むらが生じることがない効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る半田付け装置を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
【００２０】
この形態では、比較的小規模構成に好適なものが示されている。
【００２１】
この形態は、半田槽１，ノズル２，液面調整堰３，還流槽４，開閉弁５，ガイド筒６，押込機構７の各部で構成されている。
【００２２】
半田槽１は、溶融された半田を貯溜するもので、隔壁１１によって相対的に大きな下室１２と相対的に小さな上室１３とに区画されている。この半田槽１は、図示しないヒータ，温度センサ，コントローラが付設されて、半田を一定の温度の溶融状態に維持することができるようになっている。
【００２３】
ノズル２は、半田槽１の下室１２に貯溜されている溶融された半田を噴流させるもので、半田槽１の隔壁１１に煙突形に固定され下室１２から上室１３に立上げられている。このノズル２は、上端部が半田槽１の上室１３の上端縁よりも低く設定されている。
【００２４】
液面調整堰３は、ノズル２から噴流された半田の半田槽１の上室１３における液面Ｗを調整するもので、半田槽１の側壁に切欠された流出用溝３１と、図示しないシリンダ等の駆動部によって流出用溝３１に沿って上下動する堰板３２とからなる。この液面調整堰３は、半田槽１の１面の側壁に２基が隣接して設置され、堰板３２の上端部が上動限界でノズル２の上端部よりも少し高くなり下動限界でノズル２の上端部よりも少し低くなるように設定されている。
【００２５】
還流槽４は、半田槽１の上室１３から液面調整堰３を通過して流出した半田を貯溜するもので、隔壁４１によって相対的に小さな下室４２と相対的に大きな上室４３とに区画されている。この還流槽４は、液面調整堰３に対応して半田槽１の１面の側壁に２室が接続されている。
【００２６】
開閉弁５は、半田槽１の下室１２と各還流槽４の下室４２との連通を開閉するもので、半田槽１，還流槽４の側壁に開口れた弁口５１と、図示しないシリンダ等の駆動部によって弁口５１に沿って上下動する弁板５２とからなる。
【００２７】
ガイド筒６は、還流槽４の上室４３に流入した半田をオーバーフロー式で下室４２に流出させるもので、還流槽４の隔壁４１に煙突形に固定され下室４２から上室４３に立上げられている。このガイド筒６は、上端部が半田槽１の隔壁１１よりも低く設定されている。
【００２８】
押込機構７は、還流槽４の上室４３に貯溜されている半田を下室４２（さらには、半田槽１の下室１２やノズル２）に押込むもので、小さな駆動力で動作されるように下部が開放された中空構造に形成され図示しないシリンダ等の駆動部によって上下動するフロート７１と、フロート７１の上部に取付けられた通気開閉弁７２とからなる。フロート７１は、内側でガイド筒６との間に少しの間隙を介して遊嵌合し、外側で還流槽４の側壁との間に少しの間隙を介して遊嵌合するようになっている。なお、２室の還流槽４に対応した２基の押込機構７は、それぞれフロート７１を逆に上下動させるように設定されている。
【００２９】
この形態によると、前述の各部が図５に示すようなタイミングで動作される。なお、図５では、１つの液面調整堰３（堰板３２），開閉弁５，押込機構７（フロート７１）の群を「ＮＯ．１」で表示し、他の１つの液面調整堰３（堰板３２），開閉弁５，押込機構７（フロート７１）の群を「ＮＯ．２」で表示してある。
【００３０】
素子類の基板への半田付け作業の前段階，中途段階での待機では、図１，図２に示すように、液面調整堰３の堰板３２を上動させておく。
【００３１】
図１，図２の状態では、ノズル２から噴流した溶融した半田が相対的に大量に半田槽１の上室１３に貯溜され、半田の液面Ｗがノズル２の上端部を超えることになる。このため、ノズル２が溶融された半田の内部に沈漬されて大気との接触が回避されることになり、ノズル２周りでの半田の温度低下が防止される。従って、溶融された半田に温度むらが生じることがない。
【００３２】
なお、半田槽１の上室１３に貯溜された半田は、液面調整堰３の堰板３２をオーバフローして還流槽４の上室４３に流入する。このとき、半田の流入先は、主に押込機構７のフロート７１が上動して広く開放された側の還流槽４の上室４３となる。また、この還流槽４に配置されている開閉弁５は、閉鎖されている。
【００３３】
還流槽４の上室４３に貯溜された半田は、下動してきた押込機構７のフロート７１によってガイド筒６を介して還流槽４の下室４２に押込まれる。このとき、押込機構７の通気開閉弁７２が閉鎖されて、フロート７１の容積の全体で半田を加圧して還流槽４の下室４２に押込む。ただし、半田が押込機構７のフロート７１とガイド筒６との小さな間隙を通りガイド筒６をオーバフローして還流槽４の下室４２に押込まれるため、還流槽４の下室４２（半田槽１の下室１２）に貯溜される半田を無用に揺動（波打）させることがない。
【００３４】
還流槽４の下室４２に貯溜された半田は、押込機構７のフロート７１の下動に伴って開放された開閉弁５から半田槽１の下室１２に押込まれ、続いてノズル２に押込まれてノズル２から噴流することになる。
【００３５】
従って、溶融された半田は、半田槽１，還流槽４の内部を無用に揺動（波打）することなく円滑に継続的に流動して、半田槽１，還流槽４の隅部等で滞溜することがない。このため、溶融された半田に温度むらが生じることがない。
【００３６】
なお、押込機構７のフロート７１が下動限界に至ると、逆に上動することになる。このとき、押込機構７の通気開閉弁７２が開放されてフロート７１の中空構造が大気に開放される。このため、押込機構７のフロート７１の中空構造の容積分の流通抵抗が解消されて、半田槽１の上室１３への半田の流入が円滑になる。
【００３７】
素子類の基板への半田付け作業では、図３，図４に示すように、液面調整堰３の堰板３２の一方を選択的に下動させておく。
【００３８】
図３，図４の状態では、ノズル２から噴流した溶融した半田が相対的に小量に半田槽１の上室１３に貯溜され、半田の液面Ｗがノズル２の上端部よりも低くなる。このため、ノズル２に基板Ｐを対面させた半田付け作業が可能になる。
【００３９】
半田付け作業における半田の流動形態は、原則的に前述の待機の場合と同様である。無用に揺動（波打）することなく円滑に継続的に流動する半田は、ノズル２からの噴流を安定化させることになる。従って、溶融された半田に温度むらが生じることがないのみならず、半田付け工作の精度が高くなることになる。
【００４０】
以上、図示した形態の外に、液面調整堰３等の群を隣接させずに半田槽１の複数の面側壁に設けることも可能である。
【００４１】
さらに、液面調整堰３等の群を３群以上設けることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に係る半田付け装置を実施するための最良の形態の待機の斜視図であり、（Ａ），（Ｂ）に連続する異なる動作状態が示されている。
【図２】図１の拡大縦断面図である。
【図３】本発明に係る半田付け装置を実施するための最良の形態の半田付け作業の斜視図であり、（Ａ），（Ｂ）に連続する異なる動作状態が示されている。
【図４】図３の拡大縦断面図である。
【図５】図１，図２の動作における各部の動作のタイミングを示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１            半田槽
１２          下室
１３          上室
２            ノズル
３            液面調整堰
４            還流槽
４２          下室
４３          上室
５            開閉弁
６            ガイド筒
７            押込機構
７１          フロート
７２          通気開閉弁
Ｐ            基板
Ｗ            液面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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