(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだ槽に噴流ポンプと噴流ダクトが設置され、噴流ポンプから噴流ダクトに送られてきた溶融はんだを多数の噴流ノズルから噴流させ、該溶融はんだにプリント基板のはんだ付け部を接触させてはんだ付けを行う部分はんだ付け装置において、多数の噴流ノズルを有するノズル板が噴流ダクト上に載置されており、ノズル板の上部には溶融はんだの液面上まで突出した受け片が複数取り付けられているとともに、はんだ槽の両側には二本の作動杆が設置されていて、該作動杆には複数のクランク板の短片が回動自在に取り付けられており、またクランク板の長片がはんだ槽のフランジに回動自在に取り付けられていて、作動杆の移動により複数のクランク板が回動してクランク板の長片が受け片を下方に押し付けて噴流ダクトとノズル板を密着させるようになっていることを特徴とする部分噴流はんだ槽。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板を溶融はんだではんだ付けするはんだ付け装置、特にプリント基板の必要箇所だけにはんだを付着させる部分噴流はんだ付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般にプリント基板のはんだ付けは、自動はんだ付け装置で行っている。自動はんだ付け装置とは、フラクサー、プリヒーター、噴流はんだ槽等の処理装置が設置されており、これらの処理装置の上方にプリント基板を搬送する一対のチェーンが設置されたものである。自動はんだ付け装置における一対のチェーンは、フラクサー設置位置から噴流はんだ槽設置位置方向に走行しており、該チェーンに取り付けられた爪でプリント基板を挟持してプリント基板を搬送するようになっている。この自動はんだ付け装置でプリント基板のはんだ付けを行う場合、プリント基板の裏面全面にフラクサーでフラックス塗布、プリヒーターで裏面全面の予備加熱、そして噴流はんだ槽で裏面前面に溶融はんだを接触させてはんだ付け部にはんだを付着させる。
【０００３】
ところで最近のプリント基板は、図７に示すようにプリント基板Pの裏面に多数のはんだ付け部Hが集中的に密集して存在するようになってきた。これはプリント基板の表面に搭載する電子部品がPGAやデュアルパッケージのように一個の電子部品に多数のリードを設置していたり、コネクターのように多数のジャックと導通する電極が取り付けられていたりするからである。また最近のプリント基板は、実装密度を高めるためにプリント基板の裏面に表面実装部品DやコネクターC等を搭載することがある。従って、最近のプリント基板は、多数のはんだ付け部Hがはんだ付け群Gとなり、裏面に表面実装部品DやコネクターC等が搭載されているものが多くなっている。
【０００４】
裏面に表面実装部品やコネクター等が搭載されたプリント基板を一般のプリント基板のはんだ付けに使用する自動はんだ付け装置ではんだ付けを行うと、表面実装部品やコネクターに不都合が起きてしまう。つまり自動はんだ付け装置では、裏面全面にフラックス塗布を行い、裏面全面に予備加熱し、そして裏面全面に溶融はんだを付着させるため、溶融はんだやフラックスが不要箇所に付着したり、裏面に搭載された表面実装部品が高温となった溶融はんだと接触して機能劣化や熱損傷を起こしたり、また裏面に取り付けられたコネクターはジャックの挿入孔にフラックスや溶融はんだが侵入してコネクターとして全く使用不能になったりしてしまう。そこで従来よりプリント基板の必要箇所だけに溶融はんだを接触させるとともに、不要箇所には熱影響を及ぼすことがなくはんだ付けが行えるという所謂「部分はんだ付け」行われていた。
【０００５】
部分はんだ付けを行う部分噴流はんだ付け装置とは、プリント基板のはんだ付け群と一致したところに噴流ノズルが設置されており、部分噴流はんだ付け装置を稼動させたときには、噴流ノズルからだけ溶融はんだが噴流するようになっている。従って、プリント基板のはんだ付け時にプリント基板のはんだ付け群と噴流ノズルとを一致させてから噴流ノズルから溶融はんだを噴流させるとプリント基板の必要なはんだ付け群のはんだ付け部だけにはんだが付着する。
【０００６】
ところでプリント基板の種類が変わって新規なプリント基板になれば当然はんだ付け部の位置も変わるため、噴流ノズルは新しいプリント基板のはんだ付け群と一致したものに交換しなければならない。
【０００７】
従来の部分噴流はんだ付け装置は、噴流ノズルが有天無底箱型のノズル箱の上部に設置されたものであり、該ノズル箱が噴流ダクトに嵌合されていた。この嵌合は、矩形の噴流ダクトよりも少し大きい矩形のノズル箱を噴流ダクトの上方から挿入して行うものであった。このようにノズル箱を噴流ダクトに挿入嵌合しただけでは、ノズル箱が溶融はんだよりも比重が小さい場合は溶融はんだ上に浮いてしまうし、また浮かないまでも噴流ダクトから圧力のかかった溶融はんだが流入してくると、ノズル箱を押し上げてしまう。そこで従来の部分噴流はんだ付け装置では、噴流ダクトとノズル箱にブラケットを設置し、該ブラケット同士をネジで固定するようにしていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
部分噴流はんだ付け装置では、多品種にわたってはんだ付けを行うことがあり、プリント基板の種類が変わる度に噴流ノズルが設置されたノズル箱を交換しなければならない。従来の部分噴流はんだ付け装置は、前述のように噴流ダクトとノズル箱とをネジで固定していたため、ノズル箱の交換はネジを緩めて外してからノズル箱を上方に持ち上げてはんだ槽から取り出していた。
【０００９】
しかしながらノズル箱は噴流ダクトに嵌合されているため、嵌合部分が密着していたり、噴流ダクトかノズル箱のどちらかが熱歪で変形していたりすると、ノズル箱は容易に取り出すことができず、取り出し作業に大きな力が必要となる。はんだが高温で溶融している状態の中で大きな力を必要とする作業は、困難であるばかりでなく非常に危険である。つまり大きな力をかけて取り出すときに勢いあまってノズル箱が出てしまうと、それと同時に溶融はんだが飛散して火傷を負う恐れがある。
【００１０】
またノズル箱を取り出してから新しいノズル箱を噴流ダクトに嵌合するときも容易ではない。即ち不透明な溶融はんだ中にある噴流ダクトに感だけでノズル箱を挿入嵌合行わなければならないため、ノズル箱の設置に手間がかかるものである。これは見えないところでの嵌合であるため、噴流ダクトとノズル箱の嵌合が完全に行えないことがある。噴流ダクトとノズル箱が完全に嵌合されていないと、嵌合部から溶融はんだが漏れて噴流ノズルからの正常な噴流が得られなくなるばかりでなく、噴流ノズルの高さが一定とならず、はんだ付け時にプリント基板に均一にはんだを付着させることができなくなってしまう。
【００１１】
さらにまた噴流ダクトのブラケットとノズル箱のブラケットとをネジで固定する際にもネジを螺合するネジ穴が見えないため手間のかかる作業となっていた。このときのネジの螺合作業も溶融はんだ中で行うため、ドライバーやレンチ等が滑って外れたときには溶融はんだに触れたり溶融はんだを飛散させたりする危険があった。本発明は、噴流ノズルを設置したノズル設置部の交換が極めて容易に、しかも安全に行え、また噴流ダクトとノズル設置部間からの溶融はんだの漏れもなく、噴流ノズルを所定の位置に正確に設置することができるという部分噴流はんだ付け装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、噴流ダクトとノズル設置部との接続を嵌合でなく単に板と枠の接続であれば設置作業や取り出し作業が簡単に行えること、ノズル設置部の固定を上方から押し付ける手段を用いればネジの必要がなくなること、等に着目して本発明を完成させた。
【００１３】
本発明は、はんだ槽に噴流ポンプと噴流ダクトが設置され、噴流ポンプから噴流ダクトに送られてきた溶融はんだを多数の噴流ノズルから噴流させ、該溶融はんだにプリント基板のはんだ付け部を接触させてはんだ付けを行う部分はんだ付け装置において、多数の噴流ノズルを有するノズル板が噴流ダクト上に載置されており、ノズル板の上部には溶融はんだの液面上まで突出した受け片が複数取り付けられているとともに、はんだ槽の両側には二本の作動杆が設置されていて、該作動杆には複数のクランク板の短片が回動自在に取り付けられており、またクランク板の長片がはんだ槽のフランジに回動自在に取り付けられていて、作動杆の移動により複数のクランク板が回動してクランク板の長片が受け片を下方に押し付けて噴流ダクトとノズル板を密着させるようになっていることを特徴とする部分噴流はんだ槽である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の部分噴流はんだ付け装置は、ノズル設置部が板に多数の噴流ノズルを設置したノズル板である。従って、噴流ダクトとノズル板との接続は、枠状の噴流ダクトの上部にノズル板を載置するだけという非常に簡単な作業で済む。該ノズル板には複数箇所、好ましくは四隅に受け片が設置されている。該受け片は、ノズル板を溶融はんだの中にある噴流ダクト上に載置したときに、受け片の上部が溶融はんだの液面よりも上方に突出するようになっている。
【００１５】
また本発明の部分噴流はんだ付け装置に使用する固定装置は、クランク板がはんだ槽のフランジに回動自在に取り付けられており、クランク板の端部が作動杆に回動自在に取り付けられている。そしてクランク板がはんだ槽内に位置したときに受け片を上方から押し付けるようになっている。
【００１６】
前記受け片にはボールプランジャーを設置しておくと、噴流ダクトとノズル板の接続状態がより密着するようになり、さらに接続部からの溶融はんだの漏れを防止することができるようになる。ボールプランジャーとは、ボールがバネ付勢されており、ボール上にある板を円滑に摺動させるとともに、該板をバネ力で押し返すものである。
【００１７】
またはんだ槽に位置決めピンを設置し、該ピンと一致したところのノズル板に位置決め孔を穿設しておくと、噴流ノズルを正確に所定の位置に置くことができる。
【００１８】
【実施例】
以下図面に基づいて本発明の部分噴流はんだ槽を説明する。図１は本発明部分噴流はんだ付け装置の正面断面図、図２は本発明部分噴流はんだ付け装置の要部の斜視図、図３はノズル板と噴流ダクトの分解斜視図、図４は固定装置で受け片を押さえる前の部分拡大平面図、図５は固定装置で受け片を押さえた状態の部分拡大平面図、図６は固定装置で受け片を押さえた状態の部分拡大断面図である。
【００１９】
本発明の部分噴流はんだ付け装置は、はんだ槽１の中にはんだSが入れられており、図示しないヒーターにより溶融し、一定温度に保たれている。またはんだ槽１内には噴流ポンプ２と噴流ダクト３が設置されており、これらは接続管６で接続されている。実施例に示す噴流ポンプはピストン式のポンプである。ピストン式のポンプは、噴流時に噴流頂部が上下動するという脈動が一般のはんだ付け装置に使用されているインペラ式のポンプに比べて非常に少ないため、部分はんだ付けには最適なポンプである。このピストン式ポンプは、シリンダー４内にピストン５が設置されており、ピストン５を矢印A方向に押し下げることによりシリンダー４内の溶融はんだSが接続管６を通って噴流ダクト３内に流入するようになっている。
【００２０】
噴流ダクト３の上部にはノズル板７が載置されている。該ノズル板は上部にプリント基板のはんだ付け群と一致したところに噴流ノズル８…が設置されている。噴流ノズル８…はノズル板７を貫通しており、ノズル板７の下部に流入してきた溶融はんだを上部から噴流させるものである。
【００２１】
またノズル板７の四隅には受け片９…が取り付けられている。受け片９は、ノズル板７を噴流ダクト３上に載置したときに溶融はんだSの液面よりも上方に突出する高さとなっている。該受け片には図６に示すようなボールプランジャー１０が設置されている。ボールプランジャーは、ボールがボールに当たる板材を円滑に摺動させるとともにバネが板材を押圧するようになっている。
【００２２】
はんだ槽１の両側のフランジ１１、１１には固定装置１２が設置されている。固定装置とは、クランク板１３の長片がフランジ１１に回動自在に取り付けられており、短片が作動杆１４に回動自在に取り付けられている。クランク板１３の回動支軸は前述受け片９のボールプランジャー１０の略横となるところである。
【００２３】
はんだ槽１とノズル板７には位置決め手段が講じられている。該位置決め手段とは、はんだ槽に設置した位置決めピン１５、１６とノズル板７に穿設した位置決め孔１７、１８である。位置決めピン１５、１６は、はんだ槽１のフランジ１１に固定したブラケット１９に立設されており、その長さは溶融はんだSの液面よりも上方に突出している。またノズル板７に穿設した位置決め孔１７、１８は位置決めピン１５、１６とそれぞれ対応しており、これら位置決め孔を位置決めピンに挿入して、ノズル板７を噴流ダクト３上に載置すると、噴流ノズル８…はプリント基板のはんだ付け群と一致するようになっている。
【００２４】
次に上記構造を有する本発明の部分噴流はんだ付け装置におけるノズル板の交換について説明する。
【００２５】
先ずノズル板を噴流ダクト上に載置する作業について説明する。はんだ槽の外部に置かれたノズル板の相対角する箇所に取り付けられた受け片９、９を手で持ち上げて噴流ダクトに上に載置する。このとき噴流ダクト３は、はんだ槽１の溶融はんだS中にあり、噴流ダクトの位置は分からない。しかしながら図３に示すように位置決めピン１５、１６にノズル板７の位置決め孔１７、１８を挿入（矢印B）すればよい。即ち二本の位置決めピンを二箇所の位置決め孔に挿入することによりノズル板７は噴流ダクト３に対して所定の位置に載置されるようになる。
【００２６】
このようにしてノズル板７が噴流ダクト３の所定の位置に載置されたならば、作動杆１４を図４の矢印Cのように前方に押しやる。すると作動杆１４に取り付けられたクランク板１３は矢印Dのように回動し、図５のようにクランク板１３の長片が受け片９の上方に移動する。このとき受け片９にボールプランジャー１０が設置され、図６のようにクランク板の長片に傾斜が付されていると、長片はボールを下方に押しやりながらボール上を摺動する。そしてクランク板の長片が約90度移動したときにクランク板の回動を停止する。一本の作動杆には二箇所にクランク板が取り付けられており、はんだ槽の両側には二本の作動杆が設置されている。従って二本の作動杆を同時に動かすことにより、四箇所のクランク板が四箇所の受け片を上方から押圧するようになる。
【００２７】
次にプリント基板の種類が変わって、別のプリント基板のはんだ付けを行うときには、該プリント基板のはんだ付け群に対応するノズル板に交換する。この交換では、作動杆１４を手前に引いてクランク板１３を回転させ、受け片９上にある長片を受け片９から移動させる。するとノズル板７は上方からの押圧が解除され、何の障害もなく容易に上方に持ち上げることができる。このとき前述のノズル板載置のときのようにノズル板の相対角する受け片を手で持って持ち上げれば簡単に取り外すことができる。このとき、さらに安全を帰するのであれば、相対角する受け片にワイヤーを掛けて図示しない上下動するレールにワイヤーの端部を掛け、レールを上昇させれば作業者がノズル板に全く手を触れずともノズル板の取り外しが行える。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の部分噴流はんだ槽は、ノズル板が噴流ダクト上に載置されているだけであるため、ノズル板の交換でノズル板を取り出すときに勢いあまって溶融はんだを飛散させることがなく安全に取り出し作業が行え、またノズル板の取り付け時にはノズル板を噴流ダクト上に載置するだけという簡単な作業で行える。しかもはんだ槽に設置した固定装置がノズル板を上方から強固に押し付けるためノズル板と噴流ダクトの接続部から溶融はんだが漏れることもない。さらに本発明の部分噴流はんだ付け装置は、ノズル板の固定をはんだ槽に設置した固定装置の作動杆の往復動だけの簡単な作業で行えることから、素早くしかも安全に行えるという従来にない優れた効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明部分噴流はんだ付け装置の正面断面図
【図２】本発明部分噴流はんだ付け装置の要部の斜視図
【図３】ノズル板と噴流ダクトの分解斜視図
【図４】固定装置で受け片を押さえる前の部分拡大平面図
【図５】固定装置で受け片を押さえた状態の部分拡大平面図
【図６】固定装置で受け片を押さえた状態の部分拡大断面図
【図７】プリント基板の裏面
【符号の説明】
１  はんだ槽
２  噴流ポンプ
３  噴流ダクト
７  ノズル板
８  噴流ノズル
９  受け片
１２  固定装置
１３  クランク板
【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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【図７】
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