(57)【要約】【課題】ワークに応じたノズルの微細な調整をできるようにする。【解決手段】はんだ槽１２の上方を移動するワークＷに対してはんだ槽１２内の溶融はんだ１１を噴流する二次ノズル２３の噴流口２６のワークＷの進行方向側に、はんだ噴流波を形成するフォーマ３３を回動自在に軸支する。フォーマ３３は、噴流口２６からはんだ槽１２内に戻る溶融はんだ流を一旦堰止め、垂直方向に持ち上げてオーバーフローさせ、ワークＷの進行方向に対する位置を可変する堰止部４１を備える。フォーマ３３の角度と堰止部４１による溶融はんだ流の堰止め高さを調整する角度調整機構をはんだ槽１２の外部からフォーマ３３にわたって設ける。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融はんだを収容したはんだ槽と、
このはんだ槽の上方を移動するワークに対して前記溶融はんだを噴流口より噴流するノズルと、
前記噴流口から前記はんだ槽に戻される溶融はんだの流れを一旦堰止め溶融はんだの流れを垂直方向に持ち上げてオーバーフローさせ、かつワークの進行方向に対する位置を可変される堰止部を備え、前記噴流口のワーク進行方向側に回動自在に軸支され、はんだ噴流波を形成する噴流波形成板と、
この噴流波形成板の垂直方向角度を設定する角度調整機構とを具備し、
溶融はんだのはんだ噴流波形を可変可能とした
ことを特徴とするはんだ付け装置。
【請求項２】
角度調整機構は、
噴流波形成板の下部を支持する回動可能なカムと、
このカムを回動させて前記噴流波形成板の垂直方向角度および堰止部の溶融はんだ流の堰止め高さを調整するカム回動手段とを備えた
ことを特徴とする請求項１記載のはんだ付け装置。
【請求項３】
噴流波形成板は、堰止部のワークの進行方向側の端部からはんだ槽内の溶融はんだ面レベルにわたって設けられ前記噴流波形成板上の溶融はんだ流を前記はんだ槽内に戻す戻し板部を備えた
ことを特徴とする請求項１または２記載のはんだ付け装置。
【請求項４】
角度調整機構は、パルスモータにより駆動される
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のはんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、噴流式のはんだ付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来は、プリント配線基板（以下、このプリント配線基板を単に「基板」という）に電子部品（以下、この電子部品を単に「部品」という）を搭載したワークをはんだ付けする場合、一次ノズルおよび二次ノズルを有する噴流式はんだ付け装置上にワークを供給して、これらのノズルから噴流する噴流はんだ波によりワークをはんだ付けするようにしている。
【０００３】
そして、従来、ノズルの噴流口のワーク進行側に平板状の噴流波形成板を回動自在に軸支し、この噴流波形成板の先端側の下部に取付板を一体に設け、かつこの取付板をはんだ槽内の側板にねじで固定したはんだ付け装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この場合、噴流波形成板のノズルに対する角度などに応じて、噴流はんだ波の波形が変化する。
【０００５】
さらに、この噴流はんだ波の波形によって、ノズルから噴流中の溶融はんだに接触したワークが溶融はんだから離脱する際の、離脱角度、離脱位置、離脱流速などが変化する。ここで、離脱位置の変化は、はんだ付け時間の変化に対応している。
【０００６】
最近は、環境上の問題から鉛を用いない鉛フリーはんだによるはんだ付けが行われるようになったが、鉛フリーはんだは、従来の錫−鉛はんだよりも融点が高く、一方、基板に搭載される各部品は、それぞれの耐熱温度があり、鉛フリーはんだの融点が部品耐熱温度に近づいており、使用可能のはんだ温度幅が従来よりも狭くなっている。
【０００７】
このため、前記離脱角度、離脱位置なども、より微細な調整が要求されるようになり、噴流波形成板の角度などもはんだ付け運転中に調整できると良い。
【０００８】
【特許文献１】
特許第２５０９９４８号公報（第２頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のはんだ付け装置では、はんだ付けラインの運転をいったん停止して、噴流波形成板の角度などを、実際のはんだ付けで確認できないまま、ねじ調整した後、運転を再開しているとともに、噴流波形成板は上下方向に回動するだけなので、ワークに応じた実際のはんだ付けに対応する微細な調整が困難であった。
【００１０】
また、はんだ槽を分解、清掃した後は、ノズルの噴流波形成板の角度などを調整し直して、清掃前の良好な状態に戻す必要があるが、前の良好な状態を再現することは困難である。
【００１１】
本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ワークに応じたノズルの微細な調整をできるようにすることを目的とし、また、ノズルの微細な調整を簡単に再現できるようにすることを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明は、溶融はんだを収容したはんだ槽と、このはんだ槽の上方を移動するワークに対して前記溶融はんだを噴流口より噴流するノズルと、前記噴流口から前記はんだ槽に戻される溶融はんだの流れを一旦堰止め溶融はんだの流れを垂直方向に持ち上げてオーバーフローさせ、かつワークの進行方向に対する位置を可変される堰止部を備え、前記噴流口のワーク進行方向側に回動自在に軸支され、はんだ噴流波を形成する噴流波形成板と、この噴流波形成板の垂直方向角度を設定する角度調整機構とを具備し、溶融はんだのはんだ噴流波形を可変可能としたはんだ付け装置であり、前記ノズルの前記噴流口から前記はんだ槽内に戻される溶融はんだ流を一旦堰止め、垂直方向に持ち上げてオーバーフローさせる前記堰止部の位置をワークの進行方向に可変させたり、前記角度調整機構により前記噴流波形成板の垂直方向角度および前記堰止部による溶融はんだ流の堰止め高さを微細に調整したりすることで、前記ノズルから噴流される溶融はんだの噴流波形およびワーク浸漬時間を、ワークに応じて微細に調整できる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のはんだ付け装置において、角度調整機構が、噴流波形成板の下部を支持する回動可能なカムと、このカムを回動させて前記噴流波形成板の垂直方向角度および堰止部の溶融はんだ流の堰止め高さを調整するカム回動手段とを備えたはんだ付け装置であり、前記角度調整機構は、前記噴流波形成板の下部を支持する前記カムを前記カム回動手段で回動させることで、前記カムの角度にて、前記噴流波形成板の角度および前記堰止部による溶融はんだ流の堰止め高さを、容易に、かつ、より微細に調整できる。
【００１４】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のはんだ付け装置において、噴流波形成板は、堰止部のワークの進行側の端部からはんだ槽内の溶融はんだ面レベルにわたって設けられ前記噴流波形成板上の溶融はんだ流を前記はんだ槽内に戻す戻し板部を備えたはんだ付け装置であり、前記噴流波形成板は、前記戻し板部にて前記噴流波形成板上の溶融はんだ流を前記はんだ槽内に円滑に戻すように案内することで、はんだ酸化物の発生を抑制できる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか記載のはんだ付け装置において、角度調整機構は、パルスモータにより駆動されるはんだ付け装置であり、前記パルスモータにより前記角度調整機構を駆動してノズルの噴流波形成板を調整した場合は、同一のデータにより前記パルスモータを駆動することで、前記噴流波形成板の微細な角度調整を簡単に再現でき、前記ノズルの調整作業を容易にできる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１乃至図３に示された実施の形態を参照しながら詳細に説明する。
【００１７】
図１に示されるように、溶融はんだ１１を収容したはんだ槽１２には、第１の電磁誘導ポンプ１３と第２の電磁誘導ポンプ１４とが設けられている。
【００１８】
これらの電磁誘導ポンプ１３，１４は、縦板部１５の外側面に、誘導コイルを巻線した一次鉄心１６が配置され、縦板部１５の内側面には、通路１７を介して二次鉄心１８が配置されている。そして、各誘導コイルに通電することで、各通路１７内の溶融はんだに上向きの推力を与える。はんだ槽１２内には、はんだを溶解するヒータ１９が配設されている。
【００１９】
各電磁誘導ポンプ１３，１４の通路１７の上端部には、ノズル嵌着座部２１がそれぞれ設けられ、これらのノズル嵌着座部２１に一次ノズル２２、およびノズルとしての二次ノズル２３がそれぞれ嵌着されている。
【００２０】
これらの一次ノズル２２および二次ノズル２３の上側には、ワークＷを一対のチェンで搬送するコンベア２４が傾斜状に配設されている。
【００２１】
各電磁誘導ポンプ１３，１４のポンプ作用により通路１７内を上昇した溶融はんだは、一次ノズル２２および二次ノズル２３の上端に開口された噴流口２５，２６からそれぞれ噴流して、上側で移動するワークＷに溶融はんだを供給する。
【００２２】
一次ノズル２２は、多孔性の整流板２７を内蔵し、その噴流口２５に設けられたパンチング板２８上に、乱流状の一次噴流波を形成し、また、噴流口２５からワーク搬入側および搬出側にそれぞれ突設された固定フィン２９により、噴流後の溶融はんだをはんだ槽１２に案内するようにしている。
【００２３】
二次ノズル２３は、多孔性の整流板３１を内蔵し、その噴流口２６のワークＷの進行側に、ヒンジ３２を介して、噴流口２６からはんだ槽１２内に戻される溶融はんだ流を案内して噴流波形を形成する噴流波形成板としてのフォーマ３３が回動自在に軸支されている。
【００２４】
このフォーマ３３は、ヒンジ３２にて噴流口２６のワークＷの進行側に回動自在に設けられた形成板本体３４と、この形成板本体３４の上部に設けられたスライド板としての出口フォーマ３５とを備えている。
【００２５】
形成板本体３４は、平板状に形成されており、ヒンジ３２からワークＷの進行方向に向けて突出している。この形成板本体３４とヒンジ３２とで、基体としての出口フォーマベース３６が構成されている。
【００２６】
出口フォーマ３５は、二次ノズル２３の噴流口２６からはんだ槽１２内に戻される溶融はんだ流を一旦堰止め垂直方向に持ち上げてオーバーフローさせる堰止部４１を備えている。この堰止部４１は、被係止部４２と突出部４３とを有している。被係止部４２は、形成板本体３４の上面に沿って平板状に形成されている。
【００２７】
突出部４３は、被係止部４２のワークＷの進行方向と反対側の端部に被係止部４２と一体に設けられ、この被係止部４２から上方向に向けて屈曲されている。したがって、突出部４３は、形成板本体３４の上部に突設されている。また、突出部４３は、先端部がワークＷの進行方向と反対方向に若干傾斜している。
【００２８】
また、被係止部４２には、長孔状の係止孔４４が厚さ方向に貫通して設けられている。この係止孔４４は、ワークＷの進行方向に長手方向を有している。さらに、この係止孔４４の長手方向の両端部は、被係止部４２の両端部から若干離間されている。この係止孔４４には、ねじ４５が挿通され、このねじ４５は、形成板本体３４のワークＷの進行側の上面にねじ止めされている。このため、出口フォーマ３５は、ねじ４５により形成板本体３４の上面に固定されている。
【００２９】
そして、係止孔４４およびねじ４５にて堰止部位置可変機構４６が構成されている。この堰止部位置可変機構４６は、堰止部４１をワークＷの進行方向に摺動、すなわちスライド可能にすることで、堰板部４１の形成板本体３４に対する位置をワークＷの進行方向に可変させる。言い換えると、堰板部４１は、堰止部位置可変機構４６によりワークＷの進行方向に位置を可変される。
【００３０】
被係止部４２のワークＷの進行側の端部には、戻し板部４７が一体に設けられている。この戻し板部４７は、突出部４３と反対方向である下方向に向けて突出している。このため、出口フォーマ３５は、略クランク状に形成されている。また、戻し板部４７は、形成板本体３４のワークＷの進行側の端部よりもワークＷの進行側に位置しており、形成板本体３４よりも下方に突出している。
【００３１】
この戻し板部４７の下端部は、はんだ槽１２内の溶融はんだ面レベルＬよりも下方に位置している。したがって、戻し板部４７は、堰止部４１のワークＷの進行側の端部から、はんだ槽１２内の溶融はんだ面レベルにわたって設けられている。このため、戻し板部４７の下端部は、はんだ槽１２内の溶融はんだ１１に常時浸漬される。
【００３２】
図２に示されるように、はんだ槽１２の外部からフォーマ３３にわたって、フォーマ３３の角度および堰止部４１による溶融はんだ流の堰止め高さを調整する角度調整機構５１が設けられている。
【００３３】
この角度調整機構５１は、はんだ槽１２の外部に固定された取付板５２に、パルスモータ５３の本体と、このパルスモータ５３により回転駆動される水平方向の送りねじ５４とが取付けられ、この送りねじ５４に移動体５５が螺合され、この移動体５５の上端部に長さ調整可能ロッド５６の一端部が軸５７により回動自在に連結され、この長さ調整可能ロッド５６の他端部が、取付板６１に回動自在に軸支されたレバー６２の先端部に軸６３により回動自在に連結され、レバー６２は、取付板６１に挿入された軸６４を介して、はんだ槽１２内に配置されたカム６５と一体に設けられ、このカム６５の外周面には、フォーマ３３の下面が自重により密着している。したがって、カム６５は、フォーマ３３の下部を支持している。これら送りねじ５４、移動体５５、長さ調整可能ロッド５６、軸５７、レバー６２および軸６３により、カム回動手段６６が構成されている。
【００３４】
次に、上記図１および図２に示された実施の形態の作用を、図３を参照しながら説明する。
【００３５】
フォーマ３３は、ねじ４５を弛めて出口フォーマ３５を出口フォーマベース３６の上部をワークＷの進行方向、あるいはワークＷの進行方向と反対方向に摺動、すなわちスライドさせることで、堰止部４１の突出部４３の位置がワークＷの進行方向、あるいはワークＷの進行方向と反対方向に可変し、所望の位置でねじ４５を締め付けて出口フォーマ３５を出口フォーマベース３６に固定する。
【００３６】
また、角度調整機構５１は、パルスモータ５３により送りねじ５４を回動すると、その回動量に応じて移動体５５が水平方向に移動し、長さ調整可能ロッド５６も移動し、レバー６２が揺動し、軸６４が回動し、カム６５が回動し、カム６５の外周面に密着しているフォーマ３３の角度および堰止部４１による溶融はんだ流の堰止め高さが、ヒンジ３２を中心に変化する。
【００３７】
図３は、フォーマ３３の角度および堰止部４１の位置と、二次ノズル２３の噴流口２６から噴流する溶融はんだの波形との関係を示している。
【００３８】
まず、（ａ）は、フォーマ３３を下げ、出口フォーマ３５を出口フォーマベース３６の噴流口２６側の位置に固定した状態を示し、溶融はんだは噴流口２６から左右両側へ流れ、また、溶融はんだの波形は噴流口２６から堰止部４１の突出部４３にわたって略水平となる。このため、溶融はんだの離脱流速および離脱角度は比較的小さくなり、離脱位置（ピールバックポイント）は二次ノズル２３から左側に若干離れ、ワーク浸漬時間が若干大きくなる。
【００３９】
このとき、ワークＷのはんだ付着面は、溶融はんだの張力の影響を受け、はんだの残留量が比較的少なくなる。
【００４０】
また、（ｂ）は、フォーマ３３を上げ、出口フォーマ３５を出口フォーマベース３６の噴流口２６側の位置に固定した状態、すなわち（ａ）に示す状態からカム６５を回動させてフォーマ３３を上げた状態を示し、噴流口２６から左側に流れる溶融はんだを堰止部４１の突出部４３が堰止めることで、溶融はんだは噴流口２６から右側に向けて流れる。
【００４１】
さらに、（ｃ）は、フォーマ３３を下げ、出口フォーマ３５を出口フォーマベース３６の噴流口２６側と反対側に固定した状態、すなわち（ａ）に示す状態から出口フォーマ３５をスライドさせて出口フォーマ３５を伸ばした状態を示し、溶融はんだは噴流口２６から左右両側へ流れ、また、溶融はんだの波形は、噴流口２６から堰止部４１の突出部４３に向けて若干下方に傾斜する。このため、溶融はんだの離脱流速および離脱角度は大きくなり、離脱位置は二次ノズル２３に接近し、ワーク浸漬時間が小さくなる。
【００４２】
このとき、ワークＷのはんだ付着面は、溶融はんだの張力の影響を受けにくく、はんだの残留量が比較的多くなる。
【００４３】
そして、（ｄ）は、フォーマ３３を上げ、出口フォーマ３５を出口フォーマベース３６の噴流口２６側と反対側に固定した状態、すなわち（ｃ）に示す状態からカム６５を回動させてフォーマ３３を上げた状態を示し、溶融はんだは噴流口２６から左右両側へ流れ、また、溶融はんだの波形は噴流口２６から堰止部４１の突出部４３にわたって略水平となる。このため、溶融はんだの離脱流速および離脱角度は比較的小さくなり、離脱位置は二次ノズル２３から左側に大きく離れ、ワーク浸漬時間が大きくなる。
【００４４】
また、堰止部４１の突出部４３をオーバーフローしたフォーマ３３上の溶融はんだは、戻し板部４７により案内されてはんだ槽１２内へと戻される。
【００４５】
次に、図１および図２に示された実施の形態の効果を列記する。
【００４６】
上述したように、上記一実施の形態では、堰止部位置可変機構４６で堰止部４１をワークＷの進行方向にスライドさせる比較的簡単な構造で、噴流口２６からはんだ槽１２内に戻される溶融はんだ流を一旦堰止め垂直方向に持ち上げてオーバーフローさせる位置を可変させたり、角度調整機構５１によりフォーマ３３の垂直方向角度および堰止部４１による溶融はんだ流の堰止め高さを微細に調整したりすることで、二次ノズル２３から噴流される溶融はんだ１１の噴流口２６の左右方向、すなわちワークＷの進行方向およびワークＷの進行方向と反対方向への溶融はんだの流量バランスおよび流速などを調整する。
【００４７】
このため、溶融はんだの噴流波形およびワーク浸漬時間を、ワークＷに応じて微細かつ多様に調整でき、鉛フリーはんだにも対応できる。
【００４８】
角度調整機構５１は、フォーマ３３の形成板本体３４の下部を支持するカム６５をカム回動手段６６で回動させることで、カム６５の角度にて、フォーマ３３の角度および堰止部４１による溶融はんだ流の堰止め高さを、容易に、かつ、より微細に調整できる。
【００４９】
また、角度調整機構５１は、はんだ槽１２の外部からフォーマ３３にわたって設けられていることで、フォーマ３３の角度調整は、はんだ付け装置の運転中でも可能なので、ワークＷに応じた実際のはんだ付けに対応して溶融はんだの噴流波形およびワーク浸漬時間を微細に調整できる。
【００５０】
フォーマ３３は、戻し板部４７にて出口フォーマ３５上の溶融はんだ流をはんだ槽１２内に円滑に戻すように案内することで、溶融はんだと雰囲気との接触を抑制し、はんだ酸化物の発生を抑制できる。
【００５１】
パルスモータ５３により角度調整機構５１を駆動してフォーマ３３の角度を調整した場合には、同一のデータによりパルスモータ５３を駆動することで、前にしたフォーマ３３の微細な角度調整を簡単に再現でき、二次ノズル２３の調整作業を容易にできる。
【００５２】
角度調整機構５１にて、フォーマ３３の出口フォーマベース３６とともに出口フォーマ３５の堰止部４１をも上下方向に角度調整するため、堰止部４１を上下方向に角度調整するための機構を別個に設ける必要がなく、製造性を向上でき、また、全体のメンテナンスなども容易にできる。
【００５３】
なお、上記一実施の形態において、戻し板部４７は、堰止部４１と一体にしない構成も可能である。この場合には、戻し板部４７を例えば形成板本体３５のワークＷの進行側の端部などに設けて、フォーマ３３上の溶融はんだをはんだ槽１２内に円滑に案内するように戻してもよい。
【００５４】
また、堰止部４１は、出口フォーマベース３６の形成板本体３４の上部をワークＷの進行方向、あるいはワークＷの進行方向と反対方向に移動できる構成であれば、上記一実施の形態以外の構成も可能である。
【００５５】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、ノズルの噴流口からはんだ槽内に戻される溶融はんだ流を一旦堰止め、垂直方向に持ち上げてオーバーフローさせる堰止部の位置をワークの進行方向に可変させたり、角度調整機構により噴流波形成板の垂直方向角度および堰止部による溶融はんだ流の堰止め高さを微細に調整したりすることで、ノズルから噴流される溶融はんだの噴流波形およびワーク浸漬時間を、ワークに応じて微細に調整できる。
【００５６】
請求項２記載の発明によれば、角度調整機構は、噴流波形成板の下部を支持するカムをカム回動手段で回動させることで、カムの角度にて、噴流波形成板の角度および堰止部による溶融はんだ流の堰止め高さを、容易に、かつ、より微細に調整できる。
【００５７】
請求項３記載の発明によれば、噴流波形成板は、戻し板部にて噴流波形成板上の溶融はんだ流をはんだ槽内に円滑に戻すように案内することで、はんだ酸化物の発生を抑制できる。
【００５８】
請求項４記載の発明によれば、パルスモータにより角度調整機構を駆動してノズルの噴流波形成板を調整した場合は、同一のデータによりパルスモータを駆動することで、噴流波形成板の微細な角度調整を簡単に再現でき、ノズルの調整作業を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るはんだ付け装置の一実施の形態を示す断面図である。
【図２】同上はんだ付け装置における角度調整機構を示す正面図である。
【図３】同上はんだ付け装置における噴流波形成板の調整による噴流はんだ波形の変化を示す説明図である。
【符号の説明】
Ｗ    ワーク
１１    溶融はんだ
１２    はんだ槽
２３    ノズルとしての二次ノズル
２６    噴流口
３３    噴流波形成板としてのフォーマ
４１    堰止部
４７    戻し板部
５１    角度調整機構
５３    パルスモータ
６５    カム
６６    カム回動手段
【図１】
2004228227.tif 000003
【図２】
2004228227.tif 000004
【図３】
2004228227.tif 000005