(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェーブはんだ付け装置（１）の電気力式リニアモータ・ポンプであって、入口側ではんだ容器（７）に接続され、出口側でウェーブノズル（４）に接続された送液範囲と、同送液範囲の下方に設けた固定子（１２）とを有する形式のものにおいて、前記送液範囲が、相互に分離された少なくとも２つの送液ダクト（９′，９′′，．．）を有するとともに、前記固定子（１２）が、前記送液ダクト（９′，９′′，．．）の送給方向（Ｐ）に対して直角に多重に区分または分割されており、各固定子セグメント（１２′，１２′′，．．）が、前記送液ダクト（９′，９′′，．．）に関連されていることを特徴とする電気力式リニアモータ・ポンプ。
【請求項２】
前記固定子セグメント（１２′，１２′′，．．）の間で空気を送給方向（Ｐ）に平行に通過させるため、冷却送風機が設けてあることを特徴とする請求項１記載の電気力式リニアモータ・ポンプ。
【請求項３】
前記送液ダクト（９′，９′′，．．）が、並置された平行な開口を有する平坦なプレート（１６）から構成されていることを特徴とする請求項１記載の電気力式リニアモータ・ポンプ。
【請求項４】
前記プレート（１６）が、スズめっきが可能で溶融はんだ中で合金化されない鉄等の導電性材料からなることを特徴とする請求項３記載の電気力式リニアモータ・ポンプ。
【請求項５】
前記固定子（１２）が、進行磁界の高調波を減衰するために磁極ブリッジ（２２）を有することを特徴とする請求項１から４の１つに記載の電気力式リニアモータ・ポンプ。
【請求項６】
少なくとも１つの補助ダクト（１７）において、入口（１９）が、はんだ容器（７）から分離された補助容器（１８）に接続されており、出口（２０）が、はんだ容器（７）に開口することを特徴とする請求項１から５の１つに記載の電気力式リニアモータ・ポンプ。
【請求項７】
前記はんだ容器（７）とウェーブノズル（４）とを有する請求項１から６の１つに記載の電気力式リニアモータ・ポンプを備えたウェーブはんだ付け装置において、前記はんだ容器（７）が、透磁性且つ絶縁性のエナメルを被覆したねずみ鋳鉄からなることを特徴とするウェーブはんだ付け装置。
【請求項８】
前記はんだ容器（７）が、前記はんだ容器から分離された補助容器（１８）に開口するオーバフローを有することを特徴とする請求項６記載の電気力式リニアモータ・ポンプを備えたウェーブはんだ付け装置。
【請求項９】
前記ウェーブはんだ付け装置が、水平面に対して傾斜したプレート（２３）と、ラセン状に配置された段状部を備え流出するはんだを容器にもどす濾斗状開口（２５）を有し、前記プレートに続く流出範囲（２４）とを有することを特徴とする請求項７または８記載のウェーブはんだ付け装置。
【請求項１０】
請求項１から９の１つに記載の電気力式リニアモータ・ポンプを運転する方法において、前記ポンプがウェーブノズル（４）を充填するが、はんだ（３）がウェーブノズル（４）から流出されることのないよう、はんだ付け休止時のポンプ出力を調節することを特徴とする電気力式リニアモータ・ポンプの運転方法。
【請求項１１】
酸化物による汚染を防止するためはんだ表面を覆うソルダオイルをはんだ（３）に添加し、はんだ容器（７）および補助容器（１８）内のはんだ（３）をソルダオイルで覆い、流出口（２５）に少なくとも部分的にソルダオイルを充填することを特徴とする請求項１０記載の電気力式リニアモータ・ポンプの運転方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウェーブはんだ付け装置と、その電気力式リニアモータ・ポンプ及び電気力式リニアモータ・ポンプの運転方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気力式リニアモータ・ポンプを有するウェーブはんだ付け装置は、例えば、米国特許第３７９７７２４号から公知である。上記公報に記載のポンプは、一方では、送液方向に垂直な磁界を形成し、他方では、磁界および送液方向に対して垂直に向く流れ（噴流）を形成し、これら双方は、ともに、はんだに対して所望の送液方向の力を作用する。このようなポンプは、送液媒体自体を除いて、可動部分を有しておらず、従って、実際上、保守不要である。磁界形成に必要な電流は、トランスによって形成され、電極を介してウェーブはんだ付け装置に導入される。電流および磁界が同位相であるよう、トランスの界磁巻線は、直列に接続された共振回路としてのコンデンサによって電源電圧の当該周波数に同調させなければならない。
【０００３】
上記公報に記載のウェーブはんだ付け装置の場合、はんだ容器およびポンプ下部が磁極として役立ち、これら部材は、エナメルを被覆したねずみ鋳鉄からなり送液ゾーンに磁界を導入する。この場合、送液性質は、鋳鉄部材の磁気的性質に大きく依存する。上記性質は、特に、ねずみ鋳鉄のケイ素成分、炭素成分および結晶構造に依存する。製造時に多数のポンプについて同一の特性を確実に達成できないということが、欠点として実証されている。これは、幅の広いウェーブはんだ付け装置において２つまたはより多数のポンプを同時に使用する場合に、特に問題である。このような装置の場合、幅にわたって均質で一定のはんだウェーブを得るため、各ポンプは、別個の電気的トリガ系を有していなければならず、トリガ系を電子的に平衡させなければならない。ポンプ保守のために、特に、電極の交換のために、上記公報に記載の装置の場合、はんだを完全に排出しなければならず、従って、保守が、複雑になり、高経費を必要とすることになる。
【０００４】
更に、リニアモータ・ポンプを有するこの種の装置は、ドイツ特許第３３００１５３号（米国特許第４５６８０１２号）から公知である。この場合、最初に挙げた公報に対する最重要な差異として、ポンプは電極を有していない。この場合も、送液媒体、即ち、はんだ自体が、唯一つの可動部分である。送液作用に必要な流れは、直接的な接触なく誘導的に溶融はんだに伝達される。このため、多数の薄い鉄板の層から形成された櫛状鉄心を使用する。この場合、鉄心は、はんだ付け装置の送液ダクトの直下に設置する。鉄心には、多数のコイルスロットを送液方向に垂直に送液ダクトに沿つて等間隔を置いて構成する。コイルの冷却は、コイル巻線と鉄心との間でコイルスロットの間隙に空気を吹込むベンチレータによって行う。この冷却方式は不利であることが実証されている。なぜならば、一方では、良好な冷却作用のために、上記間隙は、できる限り大きい横断面積を有していなければならず、他方では、良好な電気的性質のために、できる限り小さい間隙スペースを保持しなければならないからである。更に、送液ダクトの幅にわたって不均一な冷却が行われる。なぜならば、冷却空気流が、送液方向に直角に流れるからである。かくして、冷却空気の入口側は、出口側よりも強く冷却される。従って、送液ダクトの幅が、著しく制限される。即ち、送液ダクトは、形成すべきはんだウェーブよりも細く形成される。その結果、送液ダクトからウェーブ出口への移行箇所において、横断面積を拡張しなければならない。しかしながら、かくして、著しい渦流が形成される。
【０００５】
更に、このポンプ装置によって誘起される循環流が、ダクト中心においてのみ、所望の送液方向へ力成分を形成し、ダクト側壁には、壁へ向く、即ち、送液方向に垂直な力成分のみが形成される。結果として、はんだ内には渦流が生じ、この場合、有効な送液作用を生ずるのは、送液方向へ向く過剰の渦部分のみである。この渦形成によって、ポンプ幅にわたって不均一な圧力分布が生ずるが、この不均一な圧力分布は、上記公報の教示にもとづき、位置に応じて孔径の異なる有孔マスクによって修正しなければならない。このような有孔マスクは、はんだ内を循環する酸化物成分によって著しく摩耗され、短時間で閉塞する傾向を示す。この有孔マスクのクリーニングは、極めて煩瑣であり、しかも、ウェーブはんだ付け装置の少なくとも送液ダクト範囲を開けなければならない。この場合、はんだを溶融状態に保持しなければならない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、上述の種類のウェーブはんだ付け装置のために、均一で渦のない任意の幅の所望のはんだウェーブを形成できる保守不要のポンプ駆動装置を創成することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題は、本発明にもとづき、請求項１の特徴にもとづく電気力式リニアモータ・ポンプによって解決される。本発明の電気力式リニアモータ・ポンプとしての別の好ましい手段を従属請求項２−６に示した。
【０００８】
更に、上記課題は、本発明にもとづき、請求項７の特徴にもとづくウェーブはんだ付け装置によって解決される。本発明のウェーブはんだ付け装置としての別の好ましい手段を従属請求項８−９に示した。
【０００９】
本発明にもとづき、請求項１０−１１の方法にもとづき電気力式リニアモータ・ポンプを運転することを提案する。
【００１０】
本発明に係る電気力式リニアモータ・ポンプは、全ポンプ幅にわたって均一な圧力分布を有する保守不要のポンプである。本発明に係る固定子構造によって、送給方向へ平行に冷却空気を案内できる空冷を実現でき、かくして、有利なことには、ポンプ幅にわたって一定の冷却条件が創成される。更に、本発明に係る構造の固定子および送液ダクトによって、はんだに対する力作用に関して最適であり、はんだ内の渦形成を実質的に排除する磁界が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、以下に、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
図１に、本発明に係るウェーブはんだ付け装置１の縦断面図を示した。このような装置の場合、はんだ３をウェーブノズル４によって圧搾することによって、溶融はんだ３からなるはんだウェーブ２を形成する。この場合、はんだ付けすべき導体板５は、はんだウェーブ２の上方を矢印方向Ａへ送られ、この際、導体板５下面が、はんだ３で濡らされる。この場合、はんだウェーブ２の過剰のはんだ３は、捕集板によって捕集され、はんだ容器７に導入される。はんだは、上記容器から供給ダクト８を介してリニアモータの送液ダクト９に達する。更に、送液ダクト９は、ウェーブノズル４に供給を行う排出ダクト１０に開口する。
【００１３】
はんだ３を常に溶融温度以上に保持するため、例えば、はんだ容器７の壁には加熱素子１１が設置してある。送液作用のための磁界を形成するため、送液ダクトの下方には固定子１２が設けてある。固定子１２は、送液方向Ｐに直角に配置された一群のコイル巻線１３を有する。コイル１３に電圧を印加すれば、送液方向Ｐの力合成のみを行う流れをはんだ３内に誘起する磁界が形成される。この構造は、本質的に、先行技術（例えば、ドイツ特許第３３００１５３号）に対応する。
【００１４】
さて、本発明にもとづき、例えば、図２，３に示した如く、１つではなく複数の、好ましくは、相互に平行に配列された、送液ダクト９′，９′′を構成する。上図には、特に、好ましい態様で分割された固定子１２が示してある。
【００１５】
図２，３に示した固定子１２は、多数の薄い鉄板から構成され、分割は、各固定子セグメント１２′，１２′′，．．．を相互に分離する離隔リング１４によって実現される。本発明にもとづき、それぞれ、１つのセグメント１２′，１２′′，．．．が、１つの送液ダクト９′，９′′，．．に配してあり、即ち、当該の固定子セグメント１２′′′は、関連の送液ダクト９′′′とほぼ同一の幅を有し、この送液ダクトの下方に配置されている。コイル巻線１３には、すべてのセグメント１２′，１２′′，．．が貫通する。
【００１６】
本発明に係るこの装置は、図４に模式的に示した如く、各送液ダクト内に実質的に均一な力分布を生ずる。固定子１２の分割にもとづき、コイル１３によって、各送液ダクト９′，９′′，．．について、右回りの固有の小さい循環流１５′，１５′′，．．が形成される。上記循環流のうち送液方向Ｐに関して同一方向の部分および逆方向の部分は、各送液ダクト９′，９′′，．．の間の導電性隔壁に達し、相殺される。かくして、実質的に任意の数の並置の送液ダクト９′，９′′，．．について、均一な圧力分布と全ポンプ幅にわたって均一なウェーブはんだとが創成される。
【００１７】
送液ダクトの本発明に係るこの配置の別の有利な効果は、固定子１２の分割によって、各固定子セグメント１２′，１２′′，．．の間には、冷却ダクトとして使用できる中間スペースが送液方向へ平行に構成されるという点にある。かくして、ドイツ特許第３３００１５３号から公知の先行技術とは異なり、幅にわたって均一な冷却作用を達成できる。かくして、能動ポンプ９の幅を制限する必要性もない。上記ポンプは、形成すべきはんだウェーブ２と同一の幅に構成できる。かくして、排出ダクト１０の拡張にもとづく渦形成が避けられる。
【００１８】
図５に、送液ダクト９′，９′′を有する本発明に係るプレート１６の平面図を示した。このプレート１６は、はんだ容器７と、非磁性密封板と、平坦な保持板との間に固定される。送液ダクト９′，９′′は、出口側で拡張され（図５の下部）、入口側に、はんだ噴射装置に対する接続を有する。上記プレート１６の厚さは、送液ダクト９′，９′′の高さを決定する。上記プレートは、良好にスズめっきでき、溶融はんだ中で合金化されない導電性材料（例えば、鉄）から構成するのが好ましい。
【００１９】
更に、上記プレート１６の中心には、補助ダクト１７が構成されている。上記補助ダクトの入口側および出口側は、本来の送液ダクト９′，９′′に対してずらして配置され、上記送液ダクトとは完全に分離されている。この補助ダクト１７は、補助容器１８から導入ダクト１９および排出ダクト２０を介してはんだ容器７にはんだを送液するのに役立つ（図１）。
【００２０】
補助容器１８は、ウェーブはんだ付け装置１のレベルラインＮを越える過剰のはんだを受容する。レベルラインＮの高さは、オーバフローエッジ２１によって決定される。従って、容器７内のはんだの高さは、系内に存在するはんだ量とは無関係である。ウェーブ高さは、はんだ消費量によって影響されない。
【００２１】
図６の縦断面図に模式的に示した如く、固定子１２には、巻線スロットの上方に、磁極ブリッジ２２が設置してある。かくして、進行磁界内の高調波が減衰される。上図には、更に、巻線１３のずれたループを示した。この場合、巻線上部１３′は、巻線下部１３′′に対して巻線スロットだけずれている。この実施の形態は、４つのコイル巻線１３を有する、好ましくは、２極のリニアモータである。
【００２２】
はんだと酸化物および汚れとの混合を避けるため、図７から明らかな如く、本発明にもとづき、捕集板２３には、排出要素２４が接続され、特殊なもどり開口２５が設けてある。捕集板２３は、流出するはんだ３をもどり開口２５へ導くため、例えば、くさび状隆起２３′を有する。上記開口は、図８に示した如く、濾斗状に下方へ細くなるよう構成され、縁にラセン状段を有する。
【００２３】
上記段によって、はんだと酸化物および汚れとの混合が避けられ、かくして、純粋な溶融はんだのみが、送液ダクト９′，９′′にもどされる。上記の酸化物および汚れは、はんだ表面にとどまり、はんだ表面から、例えば、汲出しによって簡単に除去できまたはソルダオイルの被覆によって不活性化される。かくして、送液ダクト９′，９′′の閉塞の危険性が十分に避けられる。
【００２４】
リニアモータ・ポンプは、ウェーブはんだ付け装置１の保守状態においてはんだがノズルに充填されるが、はんだウェーブ２は形成されないよう、運転するのが好ましい。かくして、ノズル内面４は、汚れおよび酸化物から保護される。汚れおよび酸化物に対して更に保護するため、本発明にもとづき、更に、はんだ容器７および補助容器１８内のはんだをソルダオイルで覆うことを提案する。
【００２５】
【発明の効果】
本発明に係るリニアモータ・ポンプおよびこのポンプを装備したウェーブはんだ付け装置は、実際上、保守不要であり、実質的に任意の幅の均一なはんだウェーブを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るリニアモータ・ポンプを備えたウェーブはんだ付け装置を示し、（ａ）はその縦断面図、（ｂ）は供給ダクトの部分詳細図である。
【図２】本発明の実施の一形態に係るリニアモータ・ポンプの固定子を含むウェーブはんだ付け装置の横断面図である。
【図３】本発明の実施の一形態に係るリニアモータ・ポンプの固定子および送液ダクトの平面図である。
【図４】本発明の実施の一形態に係る送液ダクトに形成された磁界およびダクト内のはんだに対する力作用を示す略図である。
【図５】本発明の実施の一形態に係る送液ダクトを含むプレートの平面図である。
【図６】図１の固定子の縦断面図である。
【図７】本発明の実施の一形態に係るウェーブはんだ付け装置の平面図である。
【図８】ウェーブはんだ付け装置の本発明の実施の一形態に係るウエーブハンダ付け装置の排出部を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその横断面図である。
【符号の説明】
１  ウェーブはんだ付け装置
２  はんだウェーブ
３  はんだ
４  ウェーブノズル
５  導体板
７  はんだ容器
９  送液ダクト
１２  固定子
１３  コイル巻線
Ｐ  送液方向
【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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【図８】
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