(57)【要約】【課題】  ドロスの発生量を確実に抑制して、半田付け操作の信頼性を向上させることができる半田付け装置を提供する。【解決手段】  溶融された半田４を収容する半田槽６と、半田槽内に設けられると共に、その噴出口８Ａが前記溶融された半田の液面より上方に突出された噴流ノズル部８と、噴流ノズル部内に配置されて半田槽内の溶融された半田を噴出口に向けて送出する回転ファン１４と、回転軸１８の先端部に回転ファンが取り付けられると共に、その回転軸の先端側が溶融された半田内に浸漬されて配置された噴流用モータ部１６とを有する噴流型の半田付け装置において、噴流用モータ部の回転軸の周囲を囲むようにして、該回転軸から僅かな距離だけ離間させると共に、溶融された半田に対して浮かぶフロート部材３２を設ける。これにより、フロート部材３２を低速で回転させて、ドロスの発生量を確実に抑制する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融された半田を収容する半田槽と、
前記半田槽内に設けられると共に、その噴出口が前記溶融された半田の液面より上方に突出された噴流ノズル部と、
前記噴流ノズル部内に配置されて前記半田槽内の溶融された半田を前記噴出口に向けて送出する回転ファンと、
回転軸を有し、その先端部に前記回転ファンが取り付けられると共に、その回転軸の先端側が前記溶融された半田内に浸漬されて配置された噴流用モータ部と、
を有する噴流型の半田付け装置において、
前記噴流用モータ部の前記回転軸の周囲を囲むようにして、該回転軸から僅かな距離だけ離間させると共に、前記溶融された半田に対して浮かぶフロート部材を設けるようにしたことを特徴とする噴流型の半田付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板等の組み立て時に用いる半田付けを行うための噴流型の半田付け装置に係り、特に錫の酸化物であるドロス（酸化錫：ＳｎＯ２ ）の発生を抑制する半田付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子部品等の端子をプリント配線基板等の配線に接続する場合には噴流型の半田付け装置が多用されている（特許文献１）。
【０００３】
図６は特許文献１に示すような、従来の一般的な半田付け装置を示す構成図である。図６に示すように、この半田付け装置２は、加熱により溶融されて溶融状態となった半田４を収容する箱状の半田槽６を有しており、この半田槽６の上方は開放されている。そして、この半田槽６内には、その基部を溶融された半田４内に沈めて例えばＬ字状に屈曲された噴流ノズル部８が設けられている。この噴流ノズル部８の先端には開口された噴出口８Ａが設けられており、この噴出口８Ａは上記半田４の液面１０より上方へ突出させて液面上に突き出た状態で設けられている。また、この噴出ノズル部８の基部側には、半田導入口１２が設けられており、後述するように半田槽６内の半田４を上記半田導入口１２よりこの噴射ノズル部８内へ取り込むようになっている。
【０００４】
更に、この噴射ノズル部８の基部側には、回転ファン１４が配置されている。そして、上記半田槽６の上方には、半田槽６に取り付けた支持具２０によって支持された噴流用モータ部１６が設けられており、この噴流用モータ部１６から下方へ延びて半田４内に浸漬された回転軸１６の先端に、上記回転ファン１４が取付け固定されている。
従って、上記回転ファン１４を回転することにより、噴流ノズル部８内の半田はこの先端側へ送り出され、この送り出された半田４は上記噴出口８Ａから上方へ吹き上げて溢れ出るようになっている。そして、半田槽６内へ溢れ出た半田４は上記噴流ノズル部８の基部に設けた半田導入口１２から再度、噴流ノズル部８内へ取り込まれ、循環使用される。図中において、矢印２６は半田の流れ方向を示す。そして、上記噴出口８Ａから溢れ出ている半田４に接合すべき部品や部位を当てて半田を付着させ、半田接続を行うようになっている。
【０００５】
ところで、従来の半田は、その中の成分に関しては、錫（Ｓｎ）の含有量が約６０％程度であったが、鉛フリーの半田になり、錫の含有量が約９６〜９９％のように１．５倍程度になると、錫と酸素の酸化物であるドロス（酸化錫：ＳｎＯ２ ）の発生量が増加する。この黒い粉状のドロスが増えてくると、このドロスが時として溶融している半田４と共に噴流し、プリント配線基板に付着してこの組立品質を疎外することがある。
【０００６】
また、近年ヨーロッパ環境指令で推進されている、鉛フリーの半田は安価な鉛（Ｐｂ）を使用しないため高価であり、廃棄される黒い粉状のドロスの発生を抑制することが重要となってきている。このドロスの発生原因は以下のようであり、噴流用モータ部１０の回転軸１８が回転ファン１４を回すために回転する時、この回転軸１８の周辺の溶融半田に回転軸１８の回転により空気が巻き込まれ、半田４中の錫が空気中の酸素と結合し、上述したように黒い粉状のドロス２２が発生する。更に、回転軸１８と液面１０の半田との間で温度差を生じていることもドロス２２発生の要因になっている。
【０００７】
そこで、上記特許文献２に開示されているように、上記回転軸１８の近傍の液面１０の部分に、ステンレススチール板等よりなる流れ分散板２４を、その端部が半田槽６の壁面に固定された状態で設けている。またこの他に耐熱性の樹脂ブロックを上記流れ分散板２４と同様に設ける場合もある。そして、このような流れ分散板２４等を設けることにより、溶融半田の流れを周囲に分散させるようにし、ドロス２２の発生量を抑制する試みがなされている。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−１１７４２５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述したように、上記流れ分散板２４等を設けることによって、溶融した半田４の流れを分散させることができる。しかしながら、上記したような流れ分散板２４にあっては、この流れ分散板２４の一端を半田付け装置の構造物側（側壁）に固定しているので、回転軸１８の回転に対する液面部の溶融半田の相対速度は、この流れ分散板２４を設けていない場合と略同じであり、このために回転軸１８の回転時における空気の巻き込み量がそれ程低下せずに多く巻き込まれ、ドロス２２が依然として多量に発生してしまう、といった問題があった。
本発明は、以上のような問題点に着目し、これを有効に解決すべく創案されたものである。本発明の目的は、ドロスの発生量を確実に抑制して、半田付け操作の信頼性を向上させることができる半田付け装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に係る発明は、溶融された半田を収容する半田槽と、前記半田槽内に設けられると共に、その噴出口が前記溶融された半田の液面より上方に突出された噴流ノズル部と、前記噴流ノズル部内に配置されて前記半田槽内の溶融された半田を前記噴出口に向けて送出する回転ファンと、回転軸を有し、その先端部に前記回転ファンが取り付けられると共に、その回転軸の先端側が前記溶融された半田内に浸漬されて配置された噴流用モータ部と、を有する噴流型の半田付け装置において、前記噴流用モータ部の前記回転軸の周囲を囲むようにして、該回転軸から僅かな距離だけ離間させると共に、前記溶融された半田に対して浮かぶフロート部材を設けるようにしたことを特徴とする噴流型の半田付け装置である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る半田付け装置によれば、前記噴流用モータ部の前記回転軸の周囲を囲むようにして、該回転軸から僅かな距離だけ離間させると共に、前記溶融された半田に対して浮かぶフロート部材を設けるようにしたので、このフロート部が回転軸につられて、これよりも遅い速度で回転するので、回転軸の回転に伴う空気の巻き込み量を少なくでき、従って、ドロスの発生量を確実に抑制して、半田付け操作の信頼性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明に係る半田付け装置の一実施例を添付図面に基づいて詳述する。
図１は本発明に係る半田付け装置を示す構成図、図２は本発明の特徴的部品であるフロート部の取付け状態を示す断面図、図３はフロート部の平面図、図４は図２中のＡ−Ａ線矢視断面図である。尚、図中、図６中の構成と同一構成部分については同一符号を付して説明する。
【００１３】
図１に示すように、この半田付け装置３０は、加熱により溶融されて溶融状態となった半田４を収容する箱状の半田槽６を有しており、この半田槽６の上方は開放されている。そして、この半田槽６内には、その基部を溶融された半田４内に沈めて例えばＬ字状に屈曲された噴流ノズル部８が設けられている。この噴流ノズル部８の先端には開口された噴出口８Ａが設けられており、この噴出口８Ａは上記半田４の液面１０より上方へ突出させて液面上に突き出た状態で設けられている。また、この噴出ノズル部８の基部側には、半田導入口１２が設けられており、後述するように半田槽６内の半田４を上記半田導入口１２よりこの噴射ノズル部８内へ取り込むようになっている。
【００１４】
更に、この噴射ノズル部８の基部側には、回転ファン１４が配置されている。そして、上記半田槽６の上方には、半田槽６に取り付けた支持具２０によって支持された噴流用モータ部１６が設けられており、この噴流用モータ部１６から下方へ延びて半田４内に浸漬された回転軸１８の先端に、上記回転ファン１４が取付け固定されている。
従って、上記回転ファン１４を回転することにより、噴流ノズル部８内の半田はこの先端側へ送り出され、この送り出された半田４は上記噴出口８Ａから上方へ吹き上げて溢れ出るようになっている。そして、半田槽６内へ溢れ出た半田４は上記噴流ノズル部８の基部に設けた半田導入口１２から再度、噴流ノズル部８内へ取り込まれ、循環使用される。図中において、矢印２６は半田の流れ方向を示す。そして、上記噴出口８Ａから溢れ出ている半田４に接合すべき部品や部位を当てて半田を付着させ、半田接続を行うようになっている。
【００１５】
そして、上記噴流用モータ部１６の回転軸１８の周囲を囲むようにして本発明の特徴とするフロート部材３２が設けられている。このフロート部材３２は、図２〜図４にも示すように、上記回転軸１８の周囲を取り巻くフロート本体３４と、このフロート本体３４の上端に設けられたウェート部材３６とにより主に構成されている。上記フロート本体３４は、例えば断面が略円形に成形されている。そして、このフロート本体３４は上記溶融している半田４よりも比重が小さく、且つ耐熱性に優れた材料、例えば焼結カーボンで成型されており、ここでは左右に２分割されて２つの略半円状のブロック３４Ａ、３４Ｂになっている。そして、このフロート本体３４の中心部に挿通孔３８を形成し、この挿通孔３８に上記回転軸１８を挿通させている。
【００１６】
この場合、上記回転軸１８の外周面と挿通孔３８の内周面とは接しておらずに、僅かな間隙が形成されている。この間隙の幅Ｌ１は例えば２〜４ｍｍ程度であり、上記回転軸１８の回転に伴って、このフロート本体３４が遅れた回転速度で追随して回転するような距離に設定されている。
また上記ウェート部材３６は、円形リング状に成形されており、上記フロート部材３２を溶融半田４内に所定の量、例えば高さ方向に半分程度沈める程の重量を有している。尚、この重量は適宜調整が可能である。そして、このウェート部材３６は、ボルト４０により上記各ブロック３４Ａ、３４Ｂに対して接合されており、全体が一体的に結合されて、上記フロート部材３２を構成している。ここで上記ボルト４０に代えてより着脱が容易な接合ピン等を用いてもよい。
【００１７】
上記のように、フロート部材３２において、両ブロック３４Ａ、３４Ｂ間には、僅かな幅の隙間部４２が設けられており、この部分における溶融半田の回転を促進させるようになっている。この隙間部４２の幅Ｌ２は２〜４ｍｍ程度である。尚、フロート本体３４は２分割でなく、それ以上の数のブロックに分割するようにしてもよい。
【００１８】
上述のように、噴流用モータ部１６の回転軸１８の周囲に、回転軸１８より僅かに離間させ、且つ溶融半田に浮くような状態でフロート部材３２を設けるようにしたので、回転ファン１４を回転させるためにこの回転軸１８を回転させた時に、回転軸１８に随伴してこの回転軸１８の回転速度よりも遅い速度でフロート部材３２が回転することになる。従って、回転軸１８の近傍の液面部分の溶融半田も上記フロート部材３２の回転に伴って回転し、この結果、この回転する溶融半田と回転軸１８との間の相対速度が、従来装置の場合よりも遥かに小さくなる。従って、溶融半田に対する回転軸１８の回転に伴う空気の巻き込み量を少なくでき、この結果、錫の酸化物であるドロス２２（図６参照）の発生を大幅に抑制することができる。従って、半田付け操作を確実に行うことができ、この信頼性を向上させることが可能となる。
【００１９】
また、上記フロート部材３２自体が保温効果があり、しかも回転軸１８の周囲の隙間やブロック３４Ａ、３４Ｂ間の隙間部４２に入っている半田が保温された状態となり、この結果、この保温された状態の半田と回転軸１８の温度差も小さくすることができるので、この点よりもドロス２２の発生を抑制することができる。
またドロス２２の発生が抑制できることから、環境上の観点から見ても有効である。
更にフロート部材３２をメンテナンスする場合には、ウェート部３６にて取付けたボルト４０、或いはピンを取り外すことにより、ブロック３４Ａ、３４Ｂを分離すればよく、メンテナンスを簡単に行うことができる。
【００２０】
尚、上記実施例では、フロート部材３２の断面形状を円形リング状としたが、これに限定されず、図５に示すような断面形状としてもよい。図５（Ａ）に示す場合には、フロート部材３２の外周は円形状とし、内周は四角形状としている。また図５（Ｂ）に示す場合には、フロート部材３２の外周及び内周共に四角形状としている。
また、前記幅Ｌ１、Ｌ２は、上述した寸法の範囲が最も好ましいが、これに限定されないのはいうまでもなく、回転軸の回転数や使用する半田とフロート部材及び回転軸との間の粘性抵抗等に応じてフロート部材が回転軸よりも遅い速度でつられて回転するように最適な値に設定される。
【００２１】
このように、本発明によれば、上記噴流用モータ部の前記回転軸の周囲を囲むようにして、該回転軸から僅かな距離だけ離間させると共に、上記溶融された半田に対して浮かぶフロート部材を設けるようにしたので、このフロート部が回転軸につられて、これよりも遅い速度で回転するので、回転軸の回転に伴う空気の巻き込み量を少なくでき、従って、ドロスの発生量を確実に抑制して、半田付け操作の信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る半田付け装置を示す構成図である。
【図２】本発明の特徴的部品であるフロート部の取付け状態を示す断面図である。
【図３】フロート部を示す平面図である。
【図４】図２中のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図５】フロート部材の断面形状の変形例を示す図である。
【図６】従来の一般的な半田付け装置を示す構成図である。
【符号の説明】
【００２３】
４…半田、６…半田槽、８…噴流ノズル部、８Ａ…噴出口、１０…液面、１４…回転ファン、１６…噴流用モータ部、１８…回転軸、３０…半田付け装置、３２…フロート部材、３４…フロート本体、３４Ａ，３４Ｂ…ブロック、３８…挿通孔、４２…隙間部。
【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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【図６】
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