(57)【要約】【課題】  半田槽の半田液面の高さや揺れにかかわらず、確実に半田付けを行うことのできる小型電子部品の半田装置を提供する。【解決手段】  部品（１１）の半田付け部（１１ａ）を半田槽（２）の半田液に浸して半田付けを行う半田装置において、半田槽（２）の開口部に所定の間隙をもって嵌る大きさに形成し、かつ半田を露出させる穴（５）を形成したプレート（３）を半田槽上部に設け、プレート（３）の先端に半田槽（２）に向かって突出したブレード（４）を形成し、プレート（３）を半田槽（２）の液面に対して上下および水平に移動させる手段（６、７、８、９）を設ける。【選択図】  図１
2005347627.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部品の半田付け部を半田槽の半田液に浸して半田付けを行う半田装置において、
前記半田槽の開口部に所定の間隙をもって嵌る大きさに形成し、かつ半田液を露出させる穴を形成したプレートを前記半田槽上部に設け、
前記プレートの先端に半田槽に向かって突出したブレードを形成し、
前記プレートを半田槽の液面に対して上下および水平に移動させる手段を設ける
ことを特徴とする半田装置。
【請求項２】
前記穴を、液面側で径が大きく、半田付け側で径が小さくなるテーパ状に形成することを特徴とする請求項１に記載の半田装置。
【請求項３】
前記プレートのブレードの反対側の端部に前記プレートと直立した板を設けたことを特徴とする請求項１に記載の半田装置。
【請求項４】
前記部品を支持する架台を上まわりに反転させることによって、前記部品を所定の巻線位置から所定の半田付け位置に移動させる移動機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の半田装置。
【請求項５】
前記部品を支持する架台を半田装置のベースと水平に旋回させることによって、前記部品を所定の巻線位置から所定の半田付け位置に移動させる移動機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の半田装置。
【請求項６】
前記部品を円筒のドラムで支持し、所定の角度回転させて前記部品を所定の巻線位置から所定の半田付け位置まで移動させる移動機構を備えることを特徴とする請求項１に記載の半田装置。
【請求項７】
部品の半田付け部を半田槽の半田液に浸して半田付けを行う半田方法において、
前記半田槽に所定の間隙をもって嵌る大きさに形成し、かつ半田液を露出させる穴を形成したプレートを前記半田槽上部に設け、
前記プレートの先端に半田槽に向かって突出したブレードを形成し、
前記プレートを半田槽に対して上下および水平に移動させる手段を設け、
前記ブレードを半田液面に沿って移動させて半田液面の表層部を掻き取って平坦に均し、
前記プレートを均した液面に押し付けて前記穴から半田液を盛り上げ、
盛り上がった半田液に前記半田付け部を浸して半田付けを行う、
ことを特徴とする半田方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型電子部品の半田付けを行う半田装置の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の小型電子部品の半田装置では、半田槽の半田液面に電子部品の電極とコイルリードを直接近づけ、半田液に半田付け部を浸して半田付けしていた。また、半田槽から所定量の半田液をバケットで汲み上げ、この半田を半田付け部に浸して半田付けを行うものもある。
【０００３】
なお、小型電子部品の半田装置には、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。
【特許文献１】特願２００３−２７７４８８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、半田液に半田付け部を浸して半田付けを行う半田装置にあっては、半田液面の高さが不安定であり、外部の振動などにより液面が揺れるため、半田付けの半田量が一定にならず、精度の高い半田付けができなかった。また、半田からの熱が電極部に直接作用するために、電極部を半田液面に近づけすぎると電極部が焦げてしまい、逆に電極部を近づけないと半田付けが良好に行えないという問題があった。
【０００５】
また、半田をいったんバケットで汲み上げて半田付けを行う半田装置においては、半田温度が安定せず、半田付けにムラが生じるといった問題があった。
【０００６】
さらに、鉛レスの半田を使用した場合、鉛入りの半田に比べて比重が軽いため、半田付け部を半田液面から引き上げるときに、半田温度が低下して粘度が上昇し、半田付け部と液面との間が切り離されず、つららとなり半田付け部から垂れ下がってしまうという問題もあった。
【０００７】
本発明の目的は、液面の高さや揺れに影響されることなく、確実に半田付けを行うことができる半田装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
第１の発明は、部品の半田付け部を半田槽の半田液に浸して半田付けを行う半田装置において、前記半田槽の開口部に所定の間隙をもって嵌る大きさに形成し、かつ半田を露出させる穴を形成したプレートを前記半田槽上部に設け、前記プレートの先端に半田槽に向かって突出したブレードを形成し、前記プレートを半田槽の液面に対して上下および水平に移動させる手段を設ける。
【０００９】
第２の発明は、第１の発明において、前記穴を、液面側で径が大きく、半田付け側で径が小さくなるテーパ状に形成する。
【００１０】
第３の発明は、第１の発明において、前記プレートのブレードの反対側の端部に前記プレートと直立した板を設けた。
【００１１】
第４の発明は、第１の発明において、前記部品を支持する架台を上まわりに反転させることによって、前記部品を所定の巻線位置から所定の半田付け位置に移動させる移動機構を備える。
【００１２】
第５の発明は、第１の発明において、前記部品を支持する架台を半田装置のベースと水平に旋回させることによって、前記部品を所定の巻線位置から所定の半田付け位置に移動させる移動機構を備える。
【００１３】
第６の発明は、第１の発明において、前記部品を円筒のドラムで支持し、所定の角度回転させて前記部品を所定の巻線位置から所定の半田付け位置まで移動させる移動機構を備える。
【００１４】
第７の発明は、部品の半田付け部を半田槽の半田液に浸して半田付けを行う半田方法において、前記半田槽に所定の間隙をもって嵌る大きさに形成し、かつ半田液を露出させる穴を形成したプレートを前記半田槽上部に設け、前記プレートの先端に半田槽に向かって突出したブレードを形成し、前記プレートを半田槽に対して上下および水平に移動させる手段を設け、前記ブレードを半田液面に沿って移動させて半田液面の表層部を掻き取って平坦に均し、前記プレートを均した液面に押し付けて前記穴から半田液を盛り上げ、盛り上がった半田液に前記半田付け部を浸して半田付けを行う。
【発明の効果】
【００１５】
第１および第７の発明によると、半田槽の半田液面をプレートで押しつけ、プレートの穴を通って盛上がった半田液に半田付け部を浸して半田付けすることにより、液面の高さや揺れに影響されることなく、確実に半田付けを行うことができる。また、電子部品の電極などの半田付け部以外の場所は、プレートによって電子部品と半田液面との間が遮られているため、これらの箇所が半田液の熱により焦げることを防ぐことができる。さらに、プレートは半田カス掻き取り動作中にブレードからの熱伝導によって暖められるため、穴を通過する半田液の温度が下がることを防ぐことができる。そして、鉛を含有しない比重の軽い半田を用いた場合においても、半田液に浸される部分が半田付け部だけに限定されるので、表面張力を生じる半田の量が少なく、はんだ付け部から垂れるつららをできにくくすることができる。
第２の発明によると、所定の高さで半田液を穴から盛上がらせることができる。
【００１６】
第３の発明によると、ブレードの反対側の端部にプレートと直立した板を設けることにより、ブレードによって掻き集められた半田液の表層部がプレートの上に逆流することを防ぐことができる。
【００１７】
第４、第５、および第６の発明によると、巻線機によって巻線した部品を、円滑に巻線位置から半田付け位置に移動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１９】
図５は、半田付けを行うチップコイル１１の図である。
【００２０】
チップコイル１１は基板８１とコイル８２とから構成され、コイル８２の各リード８５は２つの電極８４と半田付け部１１ａで半田付け結合されている。  本発明の半田装置５０は、巻線機でコイル８２を巻回した後、各リード８５を各電極８４に半田付けするものである。
【００２１】
図１は、半田装置５０の一実施形態を示す図である。
【００２２】
チップコイル１１には、巻線位置において、ノズル３１を３次元方向に移動する駆動機構３５を備える巻線機３０によって、ノズル３１が繰り出す線材３３が巻回される。なお、巻線機３０については公知であるので、ここでは詳しくは説明しない。
【００２３】
チップコイル１１は、移動機構２０に備えられたつめ部１２ａを有するハンド１２によって把持されている。
【００２４】
巻線後、チップコイル１１は、移動機構２０によって、巻線位置から半田付け位置に移動させられる。
【００２５】
移動機構２０は、複数の並列的に配置されたハンド１２を支持する昇降台２１と、昇降台２１を支軸２１ａまわりに反転させる反転モータ２２と、昇降台２１をベース１に対して上下に移動させる昇降モータ２３とから構成される。
【００２６】
巻線後、チップコイル１１は、反転モータ２２によって反転された昇降台２１とともに反転し、昇降台２１を挟んで巻線機３０と対峙する位置に配された半田装置５０の半田槽２の上部まで移動する。
【００２７】
半田槽２は、長方体状に形成され、溶解した半田を満たされている。
【００２８】
半田槽２の上部には、半田槽２の開口部に所定の間隙をもって嵌るように形成されたプレート３が設けられる。プレート３には、図２にも示すように、液面側で径が大きく、半田付け側で径が小さくなるテーパ状の穴５が、半田付けを行うチップコイル１１の半田付け部１１ａと対応した位置に複数形成されている。これにより、プレート３を半田槽２の半田液内に上から押し込んだとき、穴５から所定の高さの円錐形状の半田液を盛上がらせることができる。
【００２９】
なお、本実施形態では、穴５の形状を円形としたが、これに限らず、楕円形あるいは角形にしても良い。
【００３０】
プレート３は、アクチュエータ６によって半田槽２の縦方向に移動自在に支持されている。
【００３１】
アクチュエータ６は、フレーム７に取り付けられたスクリューロッド８に螺合され、スクリューロッド８の下部のモータ９が回転することによって上下に移動する。アクチュエータ６には、ガイド溝６ａが形成され、ガイド溝６ａがガイド１０に嵌合することにより、プレート３が振れないように固定している。
【００３２】
プレート３の先端には、プレート３がアクチュエータ６に向かって移動するときに、半田液面の表層を掻き取るブレード４が形成される。プレート３の他端には、ブレード４によって掻き取られた半田がプレート３の上部に流れ込むことを防止する遮へい板１３が、プレート３と直立して設けられる。
【００３３】
遮へい板１３の両端には、カットワイヤ動作装置９１が設けられ、ここから延びるカットワイヤ１３を穴５の上部を通過して前後に移動させるように構成する。これにより、チップコイル１１を上昇させるとき、半田付け部１１ａから垂れた半田液のつららを切断することができる。
【００３４】
半田装置５０を上述のように構成し、以下のように動作させる。
【００３５】
図２は半田装置５０の動作を示す図である。
【００３６】
まず、図２（ａ）に示すように、ブレード４が半田槽２の端部２ａ近くにくるまで、プレート３を半田槽２の上部に移動させる。
【００３７】
次に、図２（ｂ）で示すように、ブレード４の先端が端部２ａ近くの半田液中に埋まり、かつプレート３が液面に接触しない所までプレート３を垂直に下降させる。そして、図２（ｃ）で示すように、プレート３をアクチュエータ６に向かって水平移動させ、ブレード４で液面近くの表層部を掻き取り、もう一方の端部２ｂ近くに集める。これにより、液面近くの半田カスを取り除くことができ、かつ表面張力によって盛り上がっていた液面を平坦に均すことができる。
【００３８】
半田カスを端部２ｂ近くに掻き集めた後、プレート３を垂直に上昇させ（図（ｄ））、再度、半田槽２を覆う位置までプレート３を水平移動させる（図（ｅ））。
【００３９】
そして、図２（ｆ）に示すように、プレート３を垂直に下降させて半田液の中に所定の深さまで押し込み、穴５から半田液の液面を所定の高さで盛上がらせて液面を露出させる。
このときでも、掻き集められた半田カスとプレート３との間は遮へい板１３によって隔てられるので、半田カスがプレート３の上部に流れ込むことを防ぐことができる。これと同時に、移動機構２０を動作させ、巻線の終えたチップコイル１１を略半回転させて巻線位置から半田槽３の上部まで移動させ、チップコイル１１の半田付け部１１ａが穴５の真上にくるようにチップコイル１１を位置決めする。
【００４０】
次に、図２（ｇ）に示すように、チップコイル１１を下降させ、半田付け部１１ａを盛上がった半田液の中に浸して半田付けを行う。
【００４１】
そして、図２（ｈ）で示すように、チップコイル１１を上昇させ、カットワイヤ１９で半田付け部１１ａと半田槽２の半田との間につらら状につながっている半田を切断する。
【００４２】
最後に、図２（ｉ）で示すように、プレート３を上昇させて半田付けを終了する。
【００４３】
このように、半田槽２の半田液面をプレート３で押さえつけ、穴５から盛上がった半田液に半田付け部１１ａを浸して半田付けすることにより、液面の高さや揺れに影響されることなく、確実に半田付けを行うことができる。
【００４４】
また、チップコイル１１の電極などの半田付け部１１ａ以外の場所は、プレート３によってチップコイル１１と半田液面との間が遮られているため、これらの箇所が半田液の熱により焦げることを防ぐことができる。
【００４５】
さらに、プレート３は半田カス掻き取り動作中にブレード４からの熱伝導によって暖められるため、穴５を通過する半田液の温度が下がることを防ぐことができる。
【００４６】
鉛を含有しない比重の軽い半田を用いた場合においても、半田液に浸される部分が半田付け部１１ａだけに限定されるので、表面張力を生じる半田の量が少なく、はんだ付け部１１ａから垂れるつららをできにくくすることができる。
【００４７】
なお、本実施形態では、チップコイル１１の電極とコイルのリードとを半田付けする例を説明したが、これに限らず、例えば、ボビンに巻線されたコイルのリードとボビンの端子とを絡げた場合の半田付けにも利用できる。
【００４８】
図３は第２実施形態を示す図である。
【００４９】
この実施形態では、移動機構２０を垂直方向の軸を持つ回転シリンダ６１を介してベース１に支持された回転台６２で構成し、回転台６２の側面にハンド１２を配置し、回転台６２をベース１に対して水平に回転させることにより、チップコイル１１を巻線位置から半田付け位置に移動させる。半田槽２は、複数のガイドピン６４に沿って送りモータ６３によって上下に移動する構成とする。
【００５０】
次に、本実施形態の動作を説明する。
【００５１】
まず、巻線機３０のノズル３１から繰り出す線材をチップコイル１１に巻回する。
【００５２】
巻線完了後、回転台６２をベース１に対して水平に９０度旋回させ、チップコイル１１を巻線位置から半田付け位置に移動する。
【００５３】
そして、上述の第１実施形態で詳細に説明したのと同様に、半田槽２の半田液面をブレード４によって掻き取って液面を平坦に均し、プレート３を液面に押し付けて穴５から半田液を盛上がらせる。
【００５４】
その後、モータ６３を動作させて半田槽２を上昇させ、半田付け部１１ａを穴５から盛上がった半田液に浸して半田付けを行う。
【００５５】
この実施形態によっても、上述の第１実施形態と同様に、液面の高さや揺れに影響されることなく、確実に半田付けを行うことができる。
【００５６】
図４は第３実施形態を示す図である。
【００５７】
この実施形態では、移動機構２０を回転シリンダ７１を介して支持柱７２で支持された回転ドラム７３で構成し、回転ドラム７３を回転シリンダ７１を中心に回転させることにより、回転ドラム７３の外周に設けたハンド１２に取り付けたチップコイル１１を巻線位置から半田付け位置に移動させる。半田槽２は、複数のガイドピン６４に沿って送りモータ６３によって上下に移動する構成とする。
【００５８】
次に、本実施形態の動作を説明する。
【００５９】
まず、巻線機３０のフライヤ１００を軸１０１まわりに回転させ、ノズル３１から繰り出す線材３３をチップコイル１１に巻回する。
【００６０】
巻線完了後、回転ドラム７３を反時計回りに９０度回転させ、チップコイル１１を巻線位置から半田付け位置に移動する。
【００６１】
そして、上述の第１実施形態で詳細に説明したのと同様に、半田槽２の半田液面をブレード４によって掻き取って液面を平坦に均し、プレート３を液面に押し付けて穴５から半田液を盛上がらせる。
【００６２】
その後、モータ６３を動作させて半田槽２を上昇させ、半田付け部１１ａを穴５から盛上がった半田液に浸して半田付けを行う。
【００６３】
この実施形態によっても、上述の第１実施形態と同様に、液面の高さや揺れに影響されることなく、確実に半田付けを行うことができる。
【００６４】
このように、本発明では、チップコイル１１などの部品の半田付け部１１ａを半田槽２の半田液に浸して半田付けを行う半田装置において、半田槽２の開口部に所定の間隙をもって嵌る大きさに形成し、かつ半田を露出させる穴５を形成したプレート３を半田槽上部に設け、プレート３の先端に半田槽２の液面に向かって突出したブレード４を形成し、プレート３を半田槽２に対して上下および水平に移動させる手段６、７、８、９を設けることにより、半田槽２の半田液面をプレート３で押さえつけ、穴５から盛上がった半田液に半田付け部１１ａを浸して半田付けできるので、液面の高さや揺れに影響されることなく、確実に半田付けを行うことができる。
【００６５】
本発明を、構造的と方法的特徴に関してある程度特定的な言葉で説明したが、本明細書に開示した手段は本発明を実施する好ましい形態を含むものであり、本発明はこれら図示し記載された特定の特徴に制限されないことを理解されたい。したがって、本発明は、均等の原則に従って適切に解釈される特許請求の範囲に記載された範囲内におけるいかなる形態または変更についても含むものである。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明は、小型電子部品の自動半田付け装置に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明による半田装置の一実施形態を示す構成図である。
【図２】半田装置の動作を説明する図である。
【図３】本発明による半田装置の第２実施形態を示す構成図である。
【図４】本発明による半田装置の第３実施形態を示す構成図である。
【図５】チップコイルの構成を示す図である。
【符号の説明】
【００６８】
２  半田槽
３  プレート
４  ブレード
５  穴
６  アクチュエータ
８  ロッド
９  モータ
１３  遮へい板
【図１】
2005347627.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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