(57)【要約】フロー槽２０にははんだが収容されるが、はんだはフロー槽２０の内部に設けられたポンプによりノズル２２から噴出させられる。フロー槽２０の外部にはポンプを駆動する噴流モータ２６が設けられ、これらフロー槽２０と噴流モータ２６との間に冷却装置３０が設けられる。冷却装置３０は、つづら折り状を成す冷却パイプ５２を含む。冷却パイプ５２の上流側の端部から窒素ガスが供給され、冷却パイプ５２に沿って流れ、下流側の端部から流出させられ、フロー槽２０に供給される。噴流モータ２６の放熱により窒素ガスの温度が高くなり、噴流モータ２６の温度が低くなる。噴流モータ２６の熱が窒素ガスに伝達されるのであり、噴流モータ２６を良好に冷却することができる。
2015129034.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘性流体を溶融状態で収容するフロー槽を備え、そのフロー槽から粘性流体をポンプの作動により噴出させて、回路基板に付着させる粘性流体付着装置であって、
前記フロー槽の外部に設けられ、前記ポンプを駆動する噴流モータと、
前記フロー槽の外部に設けられ、流体が流通可能な通路を備え、その流体を利用して前記噴流モータを冷却する冷却装置と
を含むことを特徴とする粘性流体付着装置。
【請求項２】
前記通路の少なくとも一部が前記フロー槽と前記噴流モータとの間に位置する請求項１に記載の粘性流体付着装置。
【請求項３】
前記通路が、複数の湾曲部を有する形状を成すものであり、
前記冷却装置が、前記複数の湾曲部を有する形状を成す通路を備えた熱交換部を含む請求項１または２に記載の粘性流体付着装置。
【請求項４】
前記流体が、前記粘性流体としてのはんだの酸化を防止する酸化防止用ガスであり、
前記通路の下流側の端部が、前記フロー槽に接続された請求項１ないし３のいずれか１つに記載の粘性流体付着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品装着装置の構成要素である粘性流体付着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、(i)はんだを溶融状態で収容するフロー槽と、(ii)そのフロー槽の内部に設けられ、噴出口からはんだを噴出させて回路基板に付着させる電磁ポンプと、(iii)その電磁ポンプに窒素ガスを供給することによって、電磁ポンプを冷却する冷却装置とを含むはんだ付着装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７９３４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、フロー槽の外部に設けられた噴流モータを冷却することである。
【課題を解決するための手段および効果】
【０００５】
本発明に係る粘性流体付着装置には、フロー槽の外部にある噴流モータを流体を使って冷却する冷却装置が設けられる。
冷却装置により噴流モータが冷却されるため、噴流モータの過熱に起因するトラブルを生じ難くすることができ、粘性流体を安定して回路基板に付着させることができる。
【特許請求可能な発明】
【０００６】
以下、特許請求可能な発明について説明する。
（１）粘性流体を溶融状態で収容するフロー槽を備え、そのフロー槽から粘性流体をポンプの作動により噴出させて、回路基板に付着させる粘性流体付着装置であって、
前記フロー槽の外部に設けられ、前記ポンプを駆動する噴流モータと、
前記フロー槽の外部に設けられ、流体が流通可能な通路を備え、その流体を利用して前記噴流モータを冷却する冷却装置と
を含むことを特徴とする粘性流体付着装置。
粘性流体は、常温において固体である物体が加熱により融解されて得られた粘性を有する液体である。粘性流体は、例えば、はんだが融解されて得られたクリーム状のはんだとすることができ、フロー槽において溶融状態で収容される。それに対して、冷却装置に用いられる流体は、常温において流動性を有する液体または気体とすることができる。
（２）前記冷却装置が、前記フロー槽と前記噴流モータとの間に設けられた(1)項に記載の粘性流体付着装置。
（３）前記通路の少なくとも一部が前記フロー槽と前記噴流モータとの間に位置する(1)項または(2)項に記載の粘性流体付着装置。
通路の少なくとも一部がフロー槽と噴流モータとの間に位置すればよく、全体が位置する必要は必ずしもない。通路は、直線状でも曲線状であってもよく、例えば、複数個の湾曲部を有するつづら折り状、渦巻き状を成したものとしたり、らせん状を成したものとしたりすること等ができる。
（４）前記冷却装置が、前記噴流モータに接した状態で設けられた(1)項ないし(3)項のいずれか１つに記載の粘性流体付着装置。
（５）前記通路が、複数の湾曲部を有する形状を成すものであり、
前記冷却装置が、前記複数の湾曲部を有する形状を成す通路を備えた熱交換器を含む(1
)項ないし(4)項のいずれか１つに記載の粘性流体付着装置。
冷却装置はヒートシンクとすることもできる。
（６）前記冷却装置が、(a)パイプと、(b)そのパイプを保持するパイプ保持部とを含む(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の粘性流体付着装置。
（７）前記冷却装置が、(i)両端面に開口し、厚み方向に貫通した通路用穴が形成された通路用穴形成部材と、(ii)その通路用穴形成部材に厚み方向から接合され、それぞれ、前記両端面の開口を閉塞する２つの閉塞用部材とを含む(1)項ないし(5)項のいずれか１つに記載の粘性流体付着装置。
通路形成用部材と２つの閉塞用部材とは、互いに気密あるいは液密に接合される。
（８）前記流体が、前記粘性流体としてのはんだの酸化を防止する酸化防止用のガスであり、
前記通路の下流側の端部が、前記フロー槽に接続された(1)項ないし(7)項のいずれか１つに記載の粘性流体付着装置。
酸化防止用のガスとして、ヘリウムガス等の不活性ガス、窒素ガス等を用いることができる。
（９）前記流体が空気より軽い気体であり、
前記通路の下側の端部が気体供給源に接続され、前記通路の上側の端部が前記フロー槽に接続された(1)項ないし(8)項のいずれか１つに記載の粘性流体付着装置。
流体としての気体の比重が空気の比重より軽い場合には、気体は、通路内を下から上へ移動する。そのため、通路の形状を、上から下へ向かう流れを生じさせない形状とすれば、気体を通路に沿って良好に流すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施例１に係る粘性流体付着装置を含む電子部品装着装置の斜視図である。
【図２】上記粘性流体付着装置としてのはんだ付着装置の正面図である。
【図３】上記はんだ付着装置に設けられる冷却装置の分解斜視図である。
【図４】上記はんだ付着装置に含まれるフロー槽の断面図である。
【図５】上記はんだ付着装置に含まれる制御装置の周辺を示す図である。
【図６】本発明の実施例２に係る粘性流体付着装置の冷却装置の分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一実施形態である粘性流体付着装置は、いわゆるポイントフロー型のものであり、電子部品装着装置に設けられる。
図１に示す電子部品装着装置において、回路基板搬送装置１０によって回路基板Ｐがｘ方向に搬送され、予め定められた部品装着位置において保持される。回路基板Ｐの上方から、図示しない電子部品挿入装置により回路基板に形成された貫通孔に電子部品のリード、接続端子等が挿入されることにより電子部品が載せられる。一方、回路基板の下方から、回路基板に挿入されたリード、接続端子等が位置する部分等に、粘性流体付着装置としてのはんだ付着装置１２によってポイント状（スポット状）に粘性流体としてのクリーム状はんだ（以下、単にはんだと称する）が付着され、それにより、回路基板Ｐに電子部品が装着される。図１において、回路基板Ｐの搬送方向をｘ、回路基板Ｐの幅方向をｙ、回路基板Ｐの厚み方向（当該部品装着装置の高さ方向）をｚとする。ｘ、ｙ、ｚは互いに直交する。
【実施例１】
【０００９】
＜はんだ付着装置の構造＞
はんだ付着装置１２は、図２，４に示すように、(i)はんだを溶融状態で収容するフロー槽２０、(ii)フロー槽２０の内部に設けられ、はんだをノズル２２から噴出させるインペラ（以下、ポンプと称する）２４、(iii)ポンプ２４を駆動する噴流モータ２６、(iv)
噴流モータ２６の駆動をポンプ２４に伝達する駆動伝達部２８、(iv)噴流モータ２６を冷却する冷却装置３０等を含む。
図４に示すように、フロー槽２０の内部には、一端部にノズル２２が設けられ、他端部にポンプ２４が設けられた通路４０が設けられる。フロー槽２０の内部に収容されたはんだは、ポンプ２４により通路内に吸い込まれ、ノズル２２から噴出させられる。ノズル２２から噴出して回路基板Ｐに付着しなかったはんだは、ノズル２２の周辺に設けられた開口４２を経てフロー槽２０の内部に戻される。
噴流モータ２６はフロー槽２０の上面から延び出した保持用プレート４４に保持されるのであり、フロー槽２０の外部の、フロー槽２０から離間した位置に取り付けられる。駆動伝達部２８は、フロー槽２０の内部のポンプ２４の駆動軸に連結されたプーリ４６と、噴流モータ２６の出力軸に連結されたプーリ４８と、これら一対のプーリ４６，４８の間に設けられたベルト５０とを含む。【００１０】
冷却装置３０は、図３に示すように、(a)流体である窒素ガスの通路であるパイプ５２と、(b)パイプ５２を保持するパイプ保持部５４とを含み、噴流モータ２６とフロー槽２０との間に設けられる。
パイプ５２は、互いに平行な複数の直線部５２ｓと互いに隣接する直線部５２ｓ同士を結ぶ複数の湾曲部５２ｃとを有する、つづら折り形状を成すものであり、以下、冷却パイプと称する。冷却パイプ５２は、直線部５２ｓがｙ軸とほぼ平行とされ、湾曲部５２ｃがｚ軸に対して凸となる姿勢で、概してｙｚ平面と平行な姿勢で取り付けられる。
パイプ保持部５４は、一対のプレート５７，５８等を含む。一対のプレート５７，５８のうちの一方は平板状を成した平板状プレート５７であり、他方は互いに直交する第１プレート部５８ａと第２プレート部５８ｂとを有する概してＬ字状を成したＬ字状プレート５８である。冷却パイプ５２は、これら一対のプレート５７，５８によって把持される。【００１１】
具体的には、一対のプレート５７，５８は、第１プレート部５８ａと平板状プレート５７とが、冷却パイプ５２を挟んで、互いに平行とされ、かつ、第２プレート部５８ｂが冷却パイプ５２の上方に位置する状態で配設される。冷却パイプ５２は、平板状プレート５７に点付け（点状溶接）等により固定され、第１プレート部５８ａは、平板状プレート５７にねじ等により固定される。第２プレート部５８ｂは、締結部６２により保持用プレート４４に固定される。締結部６２は、(i)第２プレート部５８ｂの下面に固定されたナット６２Ｎと、(ii)ボルト６２Ｂ（図４参照）とを含む。ボルト６２Ｂが、保持用プレート４４、第２プレート５８ｂを厚み方向（ｚ方向）に貫通してナット６２Ｎにおいて螺合させられることにより、冷却装置３０が保持用プレート４４に取り付けられる。【００１２】
冷却パイプ５２は、管７０を介して窒素ガス供給源６８（例えば、窒素ガスボンベとすることができる）に接続されるとともに、管７２を介してフロー槽２０に接続される。換言すれば、冷却パイプ５２の下部の上流側の端部に設けられた接続部（継手）５２Ｌに管７０が接続され、上部の下流側の端部に設けられた接続部（継手）５２Ｈに管７２が一端部において接続される。管７２は他端部においてフロー槽２０に形成された接続部（ポート７４）に接続される。冷却パイプ５２は、フロー槽２０と窒素ガス供給源６８とを接続する通路の一部を構成する。
冷却パイプ５２は、上述のように、流体の上方から下方へ向かう流れを生じさせない形状とされている。そのため、冷却パイプ５２の下部の接続部５２Ｌから供給された窒素ガスは、冷却パイプ５２に沿って蛇行しつつ上方へ向かって流れ、上部の接続部５２Ｈから流出させられ、フロー槽２０の内部に供給される。【００１３】
フロー槽２０の内部に窒素ガス通路７６が設けられ、ポート７４に接続される。ポート７４から供給された窒素ガスは、窒素ガス通路７６を経てフロー槽内部に供給される。窒素ガスははんだの酸化を防止する。
また、フロー槽２０の内部には、図２に示すように、はんだを加熱するヒータ８０，８１、ヒータ８０，８１の温度を検出するヒータ温度センサ（熱電対）８２，８３、はんだの温度を検出するはんだ温度センサ（熱電対）８４，８５等が設けられる。ヒータ８０，８１は、導線９０，９１を介して図示しない電源に接続される。また、ヒータ温度センサ８２，８３は導線９２，９３を介して、温度センサ８４，８５は導線９４，９５を介してそれぞれ電源に接続される。さらに、噴流モータ２６は導線９６を介して電源に接続される。これら導線９０〜９６および管７０等はまとめられて（図１の符号９８はこれら導線、管等を含む束を示す）、フロー槽２０と共に移動可能とされている。【００１４】
窒素ガス供給源６８の本体、または、管７０の途中には、窒素ガス供給調整装置１００（図２参照）が設けられる。窒素ガス供給調整装置１００は、例えば、少なくとも１つのバルブを含むものであり、窒素ガス供給源６８から冷却装置３０への窒素ガスの供給を許容する開状態と供給を阻止する閉状態とに切り換え可能であって、かつ、窒素ガスの流量を調整可能なものである。
また、はんだ付着装置１２は、移動装置１０４（図１参照）によって、ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向に移動させられる。移動装置１０４は、ｘ軸モータ１０６（図５参照）、ｙ軸モータ１０８、ｚ軸モータ１１０等を含み、これらｘ軸モータ１０６、ｙ軸モータ１０８、ｚ軸モータ１１０等の駆動により、はんだ付着装置１２がｘ軸、ｙ軸、ｚ軸方向に移動させられる。【００１５】
本電子部品装着装置は、コンピュータを主体とする制御装置１２０により制御される。制御装置１２０には、ヒータ温度センサ８２，８３、はんだ温度センサ８４，８５等が接続されるとともに、噴流モータ２６、ヒータ８０，８１、移動装置１０４等が図示しないスイッチ回路等を介して接続される。
フロー槽２０において、はんだ温度センサ８４によって検出されたはんだの温度がほぼ設定温度に保たれるように、ヒータ８０，８１の加熱状態が制御される。ヒータ８０，８１の加熱状態はヒータ温度センサ８２，８３により検出されるヒータの温度に基づいて制御される。また、はんだ温度センサ８５は、はんだの温度が過熱状態にあるとみなし得る設定温度に達したか否かを検出するために設けられたものである。【００１６】
＜はんだ付着作動＞  
はんだ付着作動が行われる間、噴流モータ２６は常時作動状態にある。噴流モータ２６の駆動によりポンプ２４が作動させられ、はんだを通路４０の内部に吸い込んで、ノズル２２から噴出させる。はんだはノズル２２から常時噴出している状態にある。
はんだ付着装置１２は、移動装置１０４により、回路基板Ｐの予め定められたはんだを付着する予定の位置（以下、はんだ付着目標点と称する）までｘ軸方向、ｙ軸方向に移動させられ、その位置において、はんだを付着させ得る高さまでｚ軸方向に上昇させられる。そして、その回路基板Ｐのはんだ付着目標点にはんだが付着された後、はんだ付着装置１２は下降させられ、次のはんだ付着目標点まで移動させられる。ノズル２２から噴出したはんだのうち回路基板Ｐに付着しなかったものは開口４２からフロー槽２０の内部に戻される。【００１７】
｛ 噴流モータの冷却 ｝
冷却装置３０において、窒素ガス供給源６８から窒素ガスがほぼ一定の流量で供給される。窒素ガスは、冷却パイプ５２の下部の接続部５２Ｌから流入させられ、冷却パイプ５２内を流れて上部の接続部５２Ｈから流出させられる。噴流モータ２６からの放熱により窒素ガスの温度が高くなり、噴流モータ２６の温度が低くなる。噴流モータ２６から窒素ガスに熱が伝達されるのであり、噴流モータ２６が良好に冷却される。冷却パイプ５２はつづら折り形状を成しているため、窒素ガスが冷却パイプ内に存在する時間が長くされ、噴流モータ２６の冷却において窒素ガスを有効に利用することができる。なお、窒素ガス
の流量は、噴流モータ２６を良好に冷却可能な大きさとされる。
このように、本実施例においては、冷却装置３０が設けられるため、噴流モータ２６の過熱が良好に防止される。その結果、噴流モータ２６の過熱に起因するトラブルが生じ難くすることができ、はんだを安定して回路基板Ｐに付着させることが可能となる。また、冷却装置３０が、噴流モータ２６とフロー槽２０との間に設けられるため、フロー槽２０から噴流モータ２６への熱の伝達を良好に防止し、噴流モータ２６を良好に冷却することができる。さらに、はんだ付着装置１２の大形化を回避することができる。【００１８】
｛ はんだの酸化防止 ｝
冷却装置３０から流出させられた窒素ガスは管７２、ポート７４、窒素ガス通路７６を経てフロー槽２０の内部に供給される。窒素ガスは、フロー槽２０の内部に広範囲に供給されるため、良好にはんだの酸化を防止することができる。また、窒素ガスは、噴出ノズル２２の周辺の円環状の開口４２から大気へ排出させられるが、フロー槽２０の内部に戻されるはんだと、開口４２周辺において接触する。その結果、はんだの酸化が防止される。
｛ その他 ｝
従来、はんだの酸化防止のため、フロー槽２０の内部に窒素ガスが供給されるようにされていた。そのため、フロー槽２０に窒素ガスを供給するためのポート７４、窒素ガス供給源６８等は電子部品装着装置に設けられていた。
それに対して、本実施例においては、窒素ガスがフロー槽２０に供給される前に、冷却装置３０に供給されるようにしたのであり、窒素ガスが、はんだの酸化防止と噴流モータ２６の冷却との両方に用いられるようにした。そのため、本実施例においては、新たに冷却装置３０を設ければよく、ポート７４、窒素ガス供給源６８等を噴流モータ２６の冷却専用に設ける必要がない。その結果、コストアップを抑制しつつ、噴流モータ２６を冷却することが可能となる。
また、冷却装置３０において、窒素ガスの温度は噴流モータ２６の放熱により高くなる。そのため、フロー槽２０に供給される窒素ガスの温度が、窒素ガス供給源６８から直接供給される場合と比較して高くなり、窒素ガスのフロー槽内への供給に起因するはんだの温度の低下を良好に抑制することができる。
【実施例２】
【００１９】
冷却装置１２８は、図６に示すように、互いに気密に接合された、概して平板状を成す３つの通路構成部材１３０，１３２，１３４を含むものとすることができる。中間に位置する通路構成部材１３２には、両端面１３５ａ，ｂにおいて開口し、厚み方向に貫通した通路用穴１３６が形成される。この通路構成部材１３２の端面１３５ａ，ｂに、それぞれ、通路構成部材１３０，１３４が溶接により気密に接合されることにより開口が塞がれ、窒素ガス通路１３８が形成される。このことから、以下、通路構成部材１３２を通路用穴形成部材と称し、通路構成部材１３０，１３４を閉塞用部材としての閉塞用プレートと称する。なお、通路用穴１３６は、つづら折り状の窒素ガス通路１３８が形成され得る形状とされる。また、窒素ガス通路１３８の横断面は四角形となる。
通路用穴形成部材１３２の側面１４０の下部と上部とには、通路用穴１３６に貫通する状態で、接続部１４０Ｌ，１４０Ｈが設けられる。接続部１４０Ｌには実施例１における場合と同様に管７０が接続され、接続部１４０Ｈには管７２が接続される。
また、通路用穴形成部材１３２の上面１４２にねじ穴１４４が形成される。締結部材としてのねじ部材１４６が、保持用プレート４４を経て通路用穴形成部材１３２のねじ穴１４４に螺合させられることにより、冷却装置１２８が保持用プレート４４に取り付けられる。このように、本実施例においては、通路用穴形成部材１３２が保持部としての機能も備える。
本実施例においても、実施例１における場合と同様に、噴流モータ２６の過熱を抑制し、はんだの酸化を良好に防止することができる。
なお、通路用穴形成部材１３２と閉塞用プレート１３０，１３４とは、それぞれ、シール部材を介してねじ等の締結装置を利用して接合することもできる。【００２０】
なお、冷却装置３０，１２８を、フロー槽２０と噴流モータ２６との間に設けることは不可欠ではなく、フロー槽２０との位相が１８０度隔たった位置（フロー槽２０の反対側）に設けても、９０度隔たった位置に設けてもよい。また、冷却装置を、噴流モータ２６と保持用プレート４４との間に設けたり、噴流モータ２６の下方に設けたりすることもできる。また、冷却パイプを噴流モータ２６の外周に沿ってらせん状に巻き付けた形状を成すものとすることができる。
さらに、冷却装置３０，１２８を噴流モータ２６に接した状態（噴流モータのハウジングに接した状態）で取り付けることもできる。
また、冷却装置３０，１２８から流出させられた窒素ガスを、フロー槽２０の内部に供給することは不可欠ではない。例えば、冷却に用いられた窒素ガスは回路基板Ｐの加熱に利用する等回路基板へのはんだ付着作動に関連する作動に利用することができる。一方、窒素ガスは、冷却に利用した後に、大気に放出してもよい。
さらに、冷却装置３０，１２８に用いられる流体は、窒素ガスに限らず、酸化防止機能を有する不活性ガス等とすることができる。
その他、上述の実施形態に限らず、本発明は、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した態様で実施することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１２：はんだ付着装置  ２０：フロー槽  ２２：ノズル  ２４：ポンプ  ２６：噴流モータ  ３０：冷却装置  ４２：開口  ５２：冷却パイプ  ５７，５８：プレート  ６２：締結部  ７０，７２：管  ７４：接続ポート  １２８：冷却装置  １３０，１３４：閉塞用プレート  １３２：通路用穴形成部材  １３６：通路用穴  １３８：窒素ガス通路
【図１】
2015129034.tif 000003
【図２】
2015129034.tif 000004
【図３】
2015129034.tif 000005
【図４】
2015129034.tif 000006
【図５】
2015129034.tif 000007
【図６】
2015129034.tif 000008
【国際調査報告】
2015129034.tif 000009
2015129034.tif 000010