JP2006080439A

JP2006080439A - 半田噴流ノズル

Info

Publication number: JP2006080439A
Application number: JP2004265430A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Oikawa; 敬祐笈川
Original assignee: Koki Tec Corp
Current assignee: Koki Tec Corp
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2006-03-23
Also published as: CN1748872A

Abstract

【課題】
基板のサイズに対応して半田の噴流を調整できるようにする。
【解決手段】
半田が噴流されるノズル口２が多数の小孔に形成され、ノズル口２に続くノズル筒１の内部に回動してノズル口２をノズル筒１の長さ方向の一方側から他方側へ順次開閉する回転弁３が収容されてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、素子類を基板に噴流式で半田付けする際に溶融された半田を噴流させるための半田噴流ノズルに係る技術分野に属する。

噴流式の半田付けでは、噴流された半田が大気と接触して酸化物を生成してしまうという不具合が生ずる。この不具合については、気体，液体の還元剤の添加等で対処することも行われているが、未だ本質的な解決に至っていない。

一方、最近の電子機器類では、組込まれる基板のサイズが多様化される傾向がある。然しながら、この基板のサイズの多様化に噴流式の半田付け装置が対応できず、例えば小さなサイズの基板の半田付けにも大きな半田噴流ノズルから無駄に半田を噴流させてしまっているのが現状である。この状況は、前述の不具合の解決をより困難にしている。

このため、基板のサイズに対応して半田の噴流を調整することのできる技術の開発が切望されている。

従来、半田の噴流を調整することを指向した半田噴流ノズルとしては、例えば、以下に記載のものが知られている。
実公平２−４４９３３号公報特許文献１には、半田が噴流されるノズル口の下方側にノズル口調整板を備えた半田噴流ノズルが記載されている。

特許文献１に係る半田噴流ノズルは、半田の噴流を駆動するポンプによる圧力バランスをノズル口調整板で調整することにより、ノズル口からの半田の噴流を均等化するものである。

特許文献１に係る半田噴流ノズルでは、ノズル口からの半田の噴流を均等化することができるものの、半田の無駄な噴流を避けるために基板のサイズに対応して半田の噴流を調整するということが不可能であるという問題点がある。

本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、基板のサイズに対応して半田の噴流を調整することのできる半田噴流ノズルを提供することを課題とする。

前述の課題を解決するため、本発明に係る半田噴流ノズルは、特許請求の範囲の各請求項に記載の手段を採用する。

即ち、請求項１では、半田が噴流されるノズル口が多数の小孔に形成され、ノズル口に続くノズル筒の内部に回動してノズル口をノズル筒の長さ方向の一方側から他方側へ順次開閉する回転弁が収容されてなる。

この手段では、回転弁の回動によってノズル口である小孔のノズル筒の長さ方向において開放される範囲（個数）が調整される。

また、請求項２では、請求項１の半田噴流ノズルにおいて、回転弁はノズル筒の長さ方向に回転軸線が設定されて一端部側から他端部側へ向けて同一の径で円弧長が減少する円弧筒形の弁体を備え、ノズル筒は回転弁の弁体が嵌合される円形の弁座が形成されていることを特徴とする。

この手段では、回転弁の円弧筒形の弁体によって開閉されるノズル口がノズル筒の長さ方向で位相される。

また、請求項３では、半田が噴流されるノズル口が単一の方形形状に形成され、ノズル口に続くノズル筒の内部にスライドしてノズル口をノズル筒の長さ方向の一方側から他方側へ順次拡縮するスライド弁が収容されてなる。

この手段では、スライド弁のスライドによって方形形状のノズル口のノズル筒の長さ方向において開放される範囲（長さ）が調整される。

また、請求項４では、請求項３の半田噴流ノズルにおいて、スライド弁はノズル筒の長さ方向に進退する底板と底板の先端部に取付けられてノズル口まで立上げられた仕切板とからなることを特徴とする。

この手段では、スライド弁の底板，仕切板によってノズル筒の内部に半田の通過不能領域が形成される。

また、請求項５では、請求項１または２の半田噴流ノズルを基板の搬送方向の前側に配置された一次噴流用とされ、請求項３または４の半田噴流ノズルを基板の搬送方向の後側に配置された二次噴流用とされていることを特徴とする。

この手段では、相対的に乱流とされる一次噴流用として多数の小孔からなるノズル口が選択され、相対的に静流とされる二次噴流用として単一の方形形状からなるノズル口が選択される。

本発明に係る請求項１の半田噴流ノズルは、回転弁の回動によってノズル口である小孔のノズル筒の長さ方向において開放される範囲が調整されるため、基板のサイズに対応して半田の噴流を調整することができる効果がある。

また、請求項２として、回転弁の円弧筒形の弁体によって開閉されるノズル口がノズル筒の長さ方向で位相されるため、簡素な弁構造で基板のサイズに対応して半田の噴流を調整することができる効果がある。

さらに、本発明に係る請求項３の半田噴流ノズルは、スライド弁のスライドによって方形形状のノズル口のノズル筒の長さ方向において開放される範囲（長さ）が調整されるため、基板のサイズに対応して半田の噴流を調整することができる効果がある。

また、請求項４として、スライド弁の底板，仕切板によってノズル筒の内部に半田の通過不能領域が形成されるため、簡素な弁構造で基板のサイズに対応して半田の噴流を調整することができる効果がある。

さらに、本発明に係る請求項５の半田噴流ノズルは、相対的に乱流とされる一次噴流用として多数の小孔からなるノズル口が選択され、相対的に静流とされる二次噴流用として単一の方形形状からなるノズル口が選択されるため、精密な半田付け工作として利用されている二段階噴流に有効に適用される効果がある。

以下、本発明に係る半田噴流ノズルを実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。

この形態では、精密な半田付け工作として利用されている二段階噴流に適用されるものを示してある。

この形態は、図１に示すように、一次噴流（一波）用のＡと二次噴流（二波）用Ｂとが基板の傾斜上昇線となる搬送方向Ｆに沿って並列されている。相対的に乱流とされる一次噴流用Ａは、基板の搬送方向Ｆの前側に配置されている。相対的に静流とされる二次噴流用Ｂは、基板の搬送方向Ｆの後側に配置されている。

一次噴流用Ａは、基板の搬送方向Ｆと直交する方向へ長く延びた直方形の箱形に形成されたノズル筒１の上面に多数の小孔からなるノズル口２が開口されている。ノズル筒１は、半田槽の内部に設置されてポンプからダクトを介して圧送されてきた溶融された半田を整流板等を介してノズル口２の全面に均等に上昇させる。ノズル口２は、溶融された半田を小孔から分散して噴流させ上方を通過する基板を半田付けする。

ノズル筒１の内部には、回転弁３が収容されている。回転弁３は、ノズル筒１の短手壁（基板の搬送方向Ｆと平行な壁）に回転可能に支持される円盤形の回転軸３１と、回転軸３１に取付けられた円弧筒形の弁体３２と、ノズル筒１の内壁に形成され弁体３２が嵌合される弁座３３とからなる。回転軸３１は、回転軸線がノズル筒１の長さ方向に設定され、図示しないモータ，シリンダ等による駆動または図示しないハンドル等による手動で回動される。弁体３２は、図２に詳細に示されるように、一端部側（回転軸３１側）から他端部へ向けて同一の径で円弧長ａ，ｂが減少する円弧筒形に形成されている。なお、弁体３２の最長の円弧長ａは、図３に示すように、長くとも円周の１／４程度に設定されている。また、弁体３２の軸長は、図１，図４に示すように、ノズル口２を全面的に閉鎖することはないことから、ノズル筒１の長さよりも短くなっている。弁座３３は、弁体３２の外径と一致した内径を備えてノズル口２に連通している。

二次噴流用Ｂは、基板の搬送方向Ｆと直交する方向へ長く延びた直方形の箱形に形成されたノズル筒１の上面に単一の方形形状からなるノズル口２が開口されている。ノズル筒１は、半田槽の内部に設置されてポンプからダクトを介して圧送されてきた溶融された半田を整流板等を介してノズル口２の全面に均等に上昇させる。ノズル口２は、溶融された半田を方形形状の全面から噴流させ上方を通過する基板を半田付け（仕上げ）する。

ノズル筒１の内部には、スライド弁４が収容されている。スライド弁４は、ノズル筒１の長さ方向に進退する底板４１と、底板４１の先端部に取付けられてノズル口２まで立上げられた仕切板４２と、ノズル筒１の側壁に固定され底板３１を支えるガイド片４３とからなる。底板４１は、図５に示すように、ノズル口２の下方のノズル筒１の中途部に位置され、図示しないモータ，シリンダ等による駆動または図示しないハンドル等による手動でスライドされる。底板４１の長さは、ノズル口２を全面的に閉鎖することはないことから、ノズル筒１の長さよりも短くなっている。なお、底板４１の進退元側は、一次噴流用Ａの回転弁３の回転軸３１側に設定されている。

この形態によると、図４に示すように、一次噴流用Ａの回転弁３を回動させることで回転軸３１側からノズル口２を順次閉鎖することができる。図４では、閉鎖されたノズル口２（ノズル口２の部分を含む）を格子線で図示してある。即ち、半田が噴流されるノズル口２の範囲（個数）Ｗを調整することができる。この結果、基板のサイズに対応して半田の噴流を調整することができ、半田の無駄な噴流を阻止して無用の酸化物の生成を防止することができる。

なお、半田が噴流されるノズル口２の範囲（個数）の調整については、無断階で行うことができる。従って、あらゆるサイズの基板にも対応することができる高度の汎用性を有している。また、回転弁３の弁体３２がノズル口２に連通する弁座３３に嵌合しているため、閉鎖時にノズル口２に付着した酸化物等を開放のために回転する弁体３２で掻取ることができる。従って、小孔からなるノズル口２に目詰まりを引起こすことがない。

さらに、図５に示すように、二次噴流用Ｂのスライド弁４をスライドさせることで底板４１の進退元側からノズル口２を順次閉鎖することができる。即ち、半田が噴流されるノズル口２の範囲（長さ）Ｗを調整することができる。この結果、基板のサイズに対応して半田の噴流を調整することができ、半田の無駄な噴流を阻止して無用の酸化物の生成を防止することができる。

なお、半田が噴流されるノズル口２の範囲（長さ）の調整については、無断階で行うことができる。従って、あらゆるサイズの基板にも対応することができる高度の汎用性を有している。また、ノズル口２の範囲（長さ）の調整でノズル筒１の内部に半田の通過不能領域が形成されるため、半田の無用の温度低下を防止することができるとともに、ノズル口２の周囲での半田の無用の波打ちを防止することができる。

以上、図示した各例の外に、回転弁３，スライド弁４と半田を圧送駆動するポンプ側とを連係させ、回転弁３，スライド弁４を無用に加圧しないように構成することも可能である。

本発明に係る半田噴流ノズルを実施するための最良の形態の斜視図であり、（Ａ），（Ｂ）に異なる動作状態が示されている。図１の要部の拡大斜視図である。図１の要部の拡大縦断面図であり、（Ａ）〜（Ｃ）に異なる動作状態が示されている。図３の平面図の要部の概略図であり、（Ａ）〜（Ｃ）が図３の（Ａ）〜（Ｃ）に対応している。図１の他の要部の拡大縦断面図であり、（Ａ）〜（Ｃ）に異なる動作状態が示されている。

符号の説明

１ノズル筒
２ノズル口
３回転弁
３２弁体
３３弁座
４スライド弁
４１底板
４２仕切板
Ｆ基板の搬送方向

Claims

半田が噴流されるノズル口が多数の小孔に形成され、ノズル口に続くノズル筒の内部に回動してノズル口をノズル筒の長さ方向の一方側から他方側へ順次開閉する回転弁が収容されてなる半田噴流ノズル。
請求項１の半田噴流ノズルにおいて、回転弁はノズル筒の長さ方向に回転軸線が設定されて一端部側から他端部側へ向けて同一の径で円弧長が減少する円弧筒形の弁体を備え、ノズル筒は回転弁の弁体が嵌合される円形の弁座が形成されていることを特徴とする半田噴流ノズル。
半田が噴流されるノズル口が単一の方形形状に形成され、ノズル口に続くノズル筒の内部にスライドしてノズル口をノズル筒の長さ方向の一方側から他方側へ順次拡縮するスライド弁が収容されてなる半田噴流ノズル。
請求項３の半田噴流ノズルにおいて、スライド弁はノズル筒の長さ方向に進退する底板と底板の先端部に取付けられてノズル口まで立上げられた仕切板とからなることを特徴とする半田噴流ノズル。
請求項１または２の半田噴流ノズルを基板の搬送方向の前側に配置された一次噴流用とされ、請求項３または４の半田噴流ノズルを基板の搬送方向の後側に配置された二次噴流用とされていることを特徴とする半田噴流ノズル。