JP2013041862A - Desktop soldering apparatus with pre-heating function - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可搬タイプのプリヒート付き卓上半田付け装置に関する。 The present invention relates to a portable soldering apparatus for a desktop with preheating.
プリント基板等への電子部品の実装は、一般的に、基板にフラックスを塗布した後、プリヒータで予熱(プリヒート)し、その後、半田付け装置にかけられる。
こうしたプリヒートは、フラックスを活性化させ、電子部品への半田の付き性が良くなり品質向上に役立つことから、該プリヒートを備える半田付け装置の発明が種々提案されている(例えば、特許文献1〜3)。
In general, electronic components are mounted on a printed circuit board or the like by applying a flux to the substrate, preheating (preheating) with a preheater, and then applying to a soldering apparatus.
Since such preheating activates the flux and improves the quality of soldering to electronic components and helps improve the quality, various inventions of soldering devices including the preheating have been proposed (for example,
しかるに、特許文献1〜3を含めて、従来の半田付け装置はいずれも大型の自動化設備であり、可搬タイプの卓上半田付け装置には適用できなかった。従来の半田付け装置はいずれも大量生産向きの連続自動化装置であり、試作品や基板枚数が極めて少ない小ロット生産で、一枚ずつ基板を装置に組付けて、半田付けを行った後にその基板を取り外すのを繰り返す卓上半田付け装置に設けるのは困難であった。しかも、従来の半田付け装置は、どれもプリヒート工程を設けるために独自のプリヒート用熱源機器を配備しており、その分、装置スペースが大きくなり、また装置コストも高くなっていた。
一方、本出願人は先に可搬タイプの卓上半田付け装置(特開平10−126049号)を提案したが、これを含め、卓上半田付け装置の従来品にプリヒートを行う機器を備えたものは存在しなかった。試作品や基板枚数が極めて少ない小ロット生産向き装置であることから、従来は、プリヒートを行う代わりに、フラックス塗布した基板を時間放置して空気乾燥によりフラックス中のIPA等の溶媒を飛ばし、電子部品への半田の付き性を良くしていた。しかし、少量多品種向けの卓上半田付け装置といっても、時間放置してフラックス中のIPA等の溶媒を飛ばす方法は、タクト時間が長くなり、生産性を低下させる要因になっていた。さらに、近年、環境問題から鉛フリー半田が用いられるようになり、その融点が高くなる傾向にあり、卓上半田付け装置にあっても200℃程度でプリヒートする必要性に迫られていた。また、フラックスについても、人体及び環境に優しい水性フラックスが検討されるようになり、時間放置して空気乾燥によりフラックス中の水性溶媒を飛ばそうとなると、アルコールを用いた従来形フラックスと違ってより一層長い時間を要し、タクト時間がその分長くなって生産性低下に陥ることとなった。
However, all of the conventional soldering apparatuses including
On the other hand, the present applicant has previously proposed a portable type soldering apparatus (Japanese Patent Laid-Open No. 10-126049), but including this, the conventional products of the desktop soldering apparatus are equipped with a preheating device. Did not exist. Because it is a small lot production device with a very small number of prototypes and substrates, conventionally, instead of preheating, the flux-coated substrate is allowed to stand for a period of time and air-dried to remove solvents such as IPA in the flux, The solderability of the parts was improved. However, even if it is a desktop soldering device for a small variety of products, the method of leaving it for a long time to blow off the solvent such as IPA in the flux increases the tact time and causes a decrease in productivity. Furthermore, in recent years, lead-free solder has been used due to environmental problems, and its melting point tends to increase, and even a desktop soldering device has been urged to preheat at about 200 ° C. Also, regarding the flux, water flux that is friendly to the human body and the environment has been studied, and if it is allowed to stand for a while and the aqueous solvent in the flux is blown away by air drying, it differs from conventional flux using alcohol. Longer time was required, and the tact time was increased accordingly, leading to a decline in productivity.
本発明は、上記問題点を解決するもので、卓上半田付け装置にあって、プリヒート用熱源機器を新規付加することなく、また特に装置容量を大きくせずに、プリヒートを効果的になし得るようにし、品質向上,生産性向上につながるプリヒート付き卓上半田付け装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and is a desktop soldering device that can effectively perform preheating without newly adding a preheating heat source device and without particularly increasing the device capacity. An object of the present invention is to provide a desktop soldering apparatus with preheating that leads to quality improvement and productivity improvement.
上記目的を達成すべく、請求項1に記載の発明の要旨は、ケーシング(9)内にヒータ(2)で加熱した溶融半田(S)を貯溜する半田槽(1)が設けられ、且つ該溶融半田(S)をポンプ(31)で循環させ、該半田槽(1)の上方に突出する噴流ノズル(17)の吐出口(17c)から噴流する溶融半田(S)に、保持台(45)で支えられた基板(52)のスルーホール(52h)が浸かる下端位置と該噴流する溶融半田(S)から離れた上端位置との間で該保持台(45)を昇降させる昇降機構(4)を備える卓上半田付け装置において、前記半田槽(1)を形成する壁部表面(1a)を被う保温部材(6)で、該壁部表面(1a)が一流路壁面になる流路(R)を設け、且つ該流路(R)の入口側にファン(F)を設けて、該ファン(F)で該流路(R)内へ供給したエアが、前記半田槽からの熱で熱風となって、前記保持台(45)で支えられた基板(52)の下面(52a)に吹付けるようにしたことを特徴とするプリヒート付き卓上半田付け装置にある。
請求項2の発明たるプリヒート付き卓上半田付け装置は、請求項1で、流路(R)の出口(R2)を形成する前記保温部材(6)が前記半田槽(1)の前壁部(11)側に設けられ、且つ該保温部材(6)と前記ケーシング(9)の前立板(91)との間にガイド壁(71)が立設し、さらに該ガイド壁(71)の上部を上方へ向けて後方傾斜する斜板部(71a)に形成して、前記ファン(F)で該流路(R)内へ供給したエアが熱風となって、流路の前記出口(R2)から該ガイド壁(71)に導かれて、前記保持台(45)で支えられた基板(52)の下面(52a)に吹付けるようにしたことを特徴とする。請求項3の発明たるプリヒート付き卓上半田付け装置は、請求項1又は2で、ケーシング(9)内で前記半田槽(1)が配される前立板(91)側領域と、該ケーシング(9)で前記ポンプ(31)を駆動するモータ(32)が配される後立板(92)側領域と、に区切る仕切壁(72)がケーシング(9)内に立設し、且つ該仕切壁(72)に開孔部(72a)が設けられ、該開孔部(72a)に前記ファン(F)のエア吸込口を合わすように該ファン(F)を設けることを特徴とする。請求項4の発明たるプリヒート付き卓上半田付け装置は、請求項1〜3で、半田槽(1)の槽本体(1B)が板状の底部(10),前壁部(11),後壁部(12),両側壁部(13,14)からなる上面開口の方形箱体にして、後壁部(12)の中央部位でその壁部表面(1a)側に前記流路(R)の入口(R1)が設けられ、該入口(R1)から該後壁部(12)沿いに水平左右両方向に進んで二手に分かれる流路(R)が設けられ、二手に分かれる両流路(R)はそれぞれ両側壁部(13,14)へ達した後、両側壁部(13,14)沿いに水平前方向に進んで前壁部(11)に達し、さらに該前壁部(11)沿いに水平方向に進んで、該両流路(R)が該前壁部(11)の中央部位で集合し、該中央部位でその壁部表面(1a)側に、流路(R)の出口(R2)が設けられるようにしたことを特徴とする。
In order to achieve the above object, the gist of the invention described in
According to a second aspect of the present invention, there is provided a preheated desktop soldering apparatus according to the first aspect, wherein the heat retaining member (6) forming the outlet (R2) of the flow path (R) is a front wall portion of the solder bath (1) ( 11) and a guide wall (71) is provided between the heat retaining member (6) and the front plate (91) of the casing (9), and further, an upper portion of the guide wall (71). Is formed in the swash plate portion (71a) inclined rearward upward, and the air supplied into the flow path (R) by the fan (F) becomes hot air, and the outlet (R2) of the flow path Then, it is guided to the guide wall (71) and sprayed to the lower surface (52a) of the substrate (52) supported by the holding base (45). According to a third aspect of the present invention, there is provided a desktop soldering apparatus with preheating according to the first or second aspect, wherein a region of the front plate (91) side in which the solder tank (1) is disposed in the casing (9), and the casing ( In 9), a partition wall (72) partitioning into a rear plate (92) side region where a motor (32) for driving the pump (31) is disposed and standing in the casing (9), and the partition A hole (72a) is provided in the wall (72), and the fan (F) is provided so that the air suction port of the fan (F) is aligned with the hole (72a). According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a preheated tabletop soldering apparatus according to the first to third aspects, wherein the tank body (1B) of the solder tank (1) has a plate-like bottom (10), front wall (11), and rear wall. A rectangular box with an upper surface consisting of a wall portion (12) and both side wall portions (13, 14), and the flow path (R) on the wall surface (1a) side at the central portion of the rear wall portion (12). An inlet (R1) is provided, and a flow path (R) that splits into two hands is provided along the rear wall (12) from the inlet (R1) in both horizontal and left and right directions. After reaching the both side walls (13, 14) respectively, proceed to the horizontal front direction along both side walls (13, 14) to reach the front wall (11), and further along the front wall (11) Proceeding in the horizontal direction, the both flow paths (R) gather at the central part of the front wall part (11), and the outlet of the flow path (R) (on the wall surface (1a) side at the central part ( R2) is provided.
(作用)
請求項1の発明のごとく、壁部表面(1a)が一流路壁面になる流路(R)を設け、且つ該流路(R)の入口側にファン(F)を設けて、ファン(F)で該流路(R)内へ供給したエアが、前記半田槽(1)からの熱で熱風となって、保持台(45)で支えられた基板(52)の下面(52a)に吹付けるようにすると、卓上半田付け装置であっても、半田糟の熱を活用してプリヒート付き卓上半田付け装置にできる。プリヒート及び半田付けを行う装置になり、品質向上に貢献する。しかも、熱風用熱源に半田槽の熱を活用するので、プリヒートのための熱源機器を新たに要しない。
請求項2の発明のごとく、保温部材(6)と前記ケーシング(9)の前立板(91)との間にガイド壁(71)が立設し、さらに該ガイド壁(71)の上部を上方へ向けて後方傾斜する斜板部(71a)に形成すると、簡便構造にして、流路から出た熱風が保持台(45)で支えられた基板(52)の下面(52a)にうまく吹付けるようになる。
請求項3の発明のごとく、ケーシング(9)内で前記半田槽(1)が配される前立板(91)側領域と、該ケーシング(9)で前記ポンプ(31)を駆動するモータ(32)が配される後立板(92)側領域と、に区切る仕切壁(72)がケーシング(9)内に立設し、且つ該仕切壁(72)に開孔部(72a)が設けられ、該開孔部(72a)に前記ファン(F)のエア吸込口を合わすように該ファン(F)を設けると、ファンがプリヒートの供給用エアを送る役目だけでなく、モータが発生する熱除去にも役立つ。
請求項4の発明のごとく、入口(R1)から該後壁部(12)沿いに水平左右両方向に進んで二手に分かれる流路(R)が設けられ、二手に分かれる両流路(R)はそれぞれ両側壁部(13,14)へ達した後、両側壁部(13,14)沿いに水平前方向に進んで前壁部(11)に達し、さらに該前壁部(11)沿いに水平方向に進んで、該両流路(R)が該前壁部(11)の中央部位で集合し、該中央部位でその壁部表面(1a)側に、流路(R)の出口(R2)が設けられると、半田糟からの熱伝導面積が非常に大きくなって、200℃程度でプリヒートすることができ、鉛フリーや水性フラックスを用いた場合でも十分対応可能になる。
(Function)
As in the first aspect of the present invention, a flow path (R) whose wall surface (1a) is a single flow path wall surface is provided, and a fan (F) is provided on the inlet side of the flow path (R). The air supplied into the flow path (R) by the heat from the solder tank (1) becomes hot air and blows to the lower surface (52a) of the substrate (52) supported by the holding base (45). If it attaches, even if it is a desktop soldering apparatus, it can be made into the desktop soldering apparatus with a preheat using the heat | fever of a soldering iron. It becomes a preheating and soldering device and contributes to quality improvement. And since the heat | fever of a solder tank is utilized for the heat source for hot air, the heat source apparatus for preheating is not newly required.
As in the second aspect of the invention, a guide wall (71) is erected between the heat retaining member (6) and the front plate (91) of the casing (9), and the upper portion of the guide wall (71) is further provided. When it is formed on the swash plate part (71a) inclined backwards upward, the hot air emitted from the channel is blown well to the lower surface (52a) of the substrate (52) supported by the holding base (45). It comes to attach.
As in the invention of
As in the invention of
本発明のプリヒート付き卓上半田付け装置は、可搬タイプのコンパクトな卓上半田付け装置にあって、新たな熱源機器を設置することなく、従来、困難視されてきたプリヒートを比較的低コストで実現し、しかも、高温熱風によるプリヒートが可能であり、最近の鉛フリーや水性フラックスにも対応できるなど、品質安定,生産性向上に優れた効果を発揮する。 The preheated tabletop soldering apparatus of the present invention is a portable, compact tabletop soldering apparatus that realizes preheating, which has been considered difficult, at a relatively low cost without installing a new heat source device. Moreover, preheating with high-temperature hot air is possible, and it is compatible with recent lead-free and aqueous fluxes, and exhibits excellent effects in quality stability and productivity improvement.
以下、本発明に係るプリヒート付き卓上半田付け装置について詳述する。図1〜図8は本発明のプリヒート付き卓上半田付け装置(以下、単に「半田付け装置」ともいう。)の一形態で、図1はその概略側面断面図、図2は図1のII-II線矢視図、図3は図1のIII-III線矢視図で、概略正面断面図、図4は図3の状態からエアシリンダのロッドが退動して吐出口の溶融半田に基板が浸かった概略正面断面図、図5は図3の要部断面図、図6〜図8は図1,図2の流路を保温部材で形成する説明図を示す。尚、各図は図面を判り易くするためケージングを含め、断面表示のハッチングを一部省略し、また図6〜図8では半田槽の外鍔を省略する。 Hereinafter, the desktop soldering apparatus with preheating according to the present invention will be described in detail. 1 to 8 show one embodiment of a preheated tabletop soldering apparatus (hereinafter also simply referred to as “soldering apparatus”) according to the present invention. FIG. 1 is a schematic side sectional view, and FIG. Fig. 3 is a sectional view taken along the line III-III in Fig. 1 and is a schematic front sectional view. Fig. 4 is a diagram illustrating the state in which the rod of the air cylinder is retracted from the state shown in Fig. FIG. 5 is a cross-sectional view of a main part of FIG. 3, and FIGS. 6 to 8 are explanatory views of forming the flow path of FIGS. 1 and 2 with a heat insulating member. In addition, in each figure, in order to make drawing easy to understand, hatching of a cross-sectional display is partially omitted including caging, and in FIG. 6 to FIG.
半田付け装置は半田槽1とヒータ2とポンプ31とモータ32と昇降機構4と保温部材6とファンFとケーシング9とを具備する。
ケーシング9内にヒータ2で加熱した溶融半田Sを貯溜する半田槽1が設けられる。該溶融半田Sをポンプ31で循環させ、該半田槽1の上方に突出する噴流ノズル17の吐出口17cから噴流する溶融半田Sに、昇降機構4により、その保持台45で支えられた基板52のスルーホール52hが、浸かる図4の下端位置と該噴流する溶融半田Sから離れた図3の上端位置との間で昇降する。本発明では、作業者が通常、半田付け装置の前に立って作業する図3の正面図で、紙面手前を前方,前側、紙面奥方を後方,後側、紙面上方を上方、紙面左方を左方、紙面右方を右方、紙面左右横方向の線を含む紙面垂直面方向を水平方向という。
The soldering apparatus includes a
A
ケーシング9は、図1,図2に示すような平面視矩形の箱形容器である。水平配設される底板90は、前立板91寄りに半田槽1が配され、該半田槽1と後立板92との間にスペースを確保して、該スペースにポンプ31の駆動用モータ32が配される大きさとする。前立板91,後立板92,両側立板93,94で底板90の周縁を囲って半田槽1,モータ32等を収容する。後立板92は高くし、その上縁で屈曲させて前方に上板95を延設し、さらに該上板95の先は斜板96が延設してモータ32を被う。該斜板96からポンプ31の上方をカバーするポンプカバー97が設けられる一方、前立板91は上方部が後方傾斜して傾板911となり、該傾板の上縁から水平鍔912が後方に張り出す。該水平鍔912とポンプカバー97の間は上面開口部とし、該開口部に半田槽1の噴流ノズル17が配される。
The
半田槽1は、溶融半田Sを貯める槽本体1Bを備え、さらに槽本体1B内の溶融半田Sをポンプ31で循環させ、この循環する溶融半田Sを吐出口17cから噴流させるよう、横長筒部15と縦置き筒部16と噴流ノズル17とを備える。槽本体1Bは板状の底部10,前壁部11,後壁部12,両側壁部13,14からなる上面開口の方形箱容器にして、さらに各部の上縁から外方へ外鍔1gが延設する。
角筒からなる横長筒部15が横置きされ、その一端側筒口を底部10近くの後壁部12で塞いで、ここから該底部10,両側壁部13,14と平行にして他端側筒口が前壁部11近くまで配される。他端側筒口を蓋15dで塞ぎ、該蓋15d寄り横長筒部15の上面に吐出側口15bを設ける一方、後壁部12寄り横長筒部15の下面に吸込み側口15aを設け、さらに該吸込み側口15aの上方に在る横長筒部15の上面にポンプ用孔15cを設ける。該吐出側口15bを縦置き筒部16の下端側開口部内に配して、該縦置き筒部16が横長筒部15上に立設する。該縦置き筒部16に、下方側接続部17aを重ね合わせて取付けられる噴流ノズル17は、その噴流筒部17bが半田槽1の上方に向け突出するよう設けられる。噴流ノズル17は着脱自在に縦置き筒部16に取着でき、基板52に合わせた様々な仕様の噴流ノズル17が用意される。
そして、前記ポンプ用孔15cにポンプ31の支軸を挿通させ、支軸先端部に取着したインペラ31aを横長筒部15内に配して、ポンプ31の作動により、吸込み側口15aから吸込んだ溶融半田Sを、図1の白抜き矢印のごとく横長筒部15内,吐出側口15b,縦置き筒部16内を経て噴流筒部17bの吐出口17cから噴流させる。
The
A horizontally
Then, the support shaft of the
ヒータ2は半田槽1内の溶融半田Sを加温して溶融維持する熱源で、ここでは、図1,図3のごとく、槽本体底部10とケーシング9の底板90に載置したマット状断熱材Mとに挟まれるようにして二本配設される。
ポンプ31は既述のごとく半田槽1内の溶融半田Sを循環させるもので、本実施形態は、半田槽1内の後壁部12寄りにポンプ31を設置し、該ポンプ31を駆動するモータ32を半田槽1外で、ケーシング9内の後立板92寄りに設置する。モータ32に固着したプーリ33とポンプ31に固着したプーリ34とにベルト35で巻回し、モータ32の回転で、横長筒部15内に配されたポンプ31のインペラ31aを回転させ、噴流筒部17bの吐出口17cから溶融半田Sを噴流させる。
昇降機構4は、アクチュエータたるエアシリンダ4aと保持台45とを備える。ケーシング9内の両側壁部93,94近くにエアシリンダ4aがそれぞれ設けられる。両エアシリンダ4aは起立し、シリンダ本体41から上方へ向けて伸びるロッド42の先端に、ケーシング9上方を横切るように水平配設される枠状保持台45を固定する(図3)。
The
As described above, the
The elevating
保温部材6は、ヒータ2加熱された溶融半田Sを溶融維持できるよう、半田槽1に係る槽本体1Bの壁部表面1aに断熱用部材として取付けられる。
しかるに、本発明は、この保温部材6と槽本体1Bの壁部表面1aを活用し、さらにファンFを設けて、フラックスが塗布された基板裏面52をプリヒートできるようにする。半田槽1の槽本体1Bを形成する壁部表面1aを被う保温部材6で、壁部表面1aが一流路壁面になる流路Rを設け、且つ流路Rの入口R1側にファンF(ここではモータファン)を設けて、ファンFで流路R内へ供給したエアが、半田槽1からの熱で熱風となって、保持台45で支えられた基板52の下面52aに吹付けるようにする。
The
However, in the present invention, the
例えば、保温部材6が複数枚のマット状内層部材6aとマット状外層部材6bとからなる(本実施形態)。図6,図7のごとく上下に隣り合う内層部材6aの裏面を壁部表面1aに当接させ、両者の対向側端面6a1を上下方向に離間させて空所kが形成されるようにする。さらに外層部材6bが空所kの表側開放口k1に蓋をして内装部材6aの表側に積層することにより、流路Rが設けられる。
For example, the
具体的には、二本の内層部材6aに係る対向側端面6a1を上下方向に離間させ、且つ両内層部材6aの両端部に短柱内層部材6a´を介在させて四角枠に形成する。該四角枠に係る内層部材6aの水平方向両端部及び短柱内層部材6a´をそれぞれ後壁部12の左右両側外方へ突き出し、該後壁部12の表面1aに四角枠を取付ける。後壁部12で、該四角枠に囲まれた部分が後方側に露出し、空所kになる。この空所kの表面側開放口k1に、外層部材6bが蓋をして内層部材6aに積層一体化する。矩形外層部材6bの盤大きさは前記四角枠の大きさに等しく、且つ外層部材6bに流路用入口R1となる通孔を形成する。槽本体1Bに係る後壁部12の中央部位で、その壁部表面1a側の外層部材6bに流路Rの入口R1が設けられる。
また、両側壁部13,14では、上下で隣り合う二本の内層部材6aに係る対向側端面6a1を離間させ、流路R用空所kを形成するようして、該両側壁部13,14の表面1aに取付ける。且つ該空所kの表面側開放口k1に外層部材6bが蓋をして両内層部材6aに積層一体化する。
かくして、入口R1から後壁部12沿いに水平左右両方向に進んで二手に分かれる流路Rが設けられ、二手に分かれる両流路Rはそれぞれ両側壁部13,14へ達した後、方向を変え(図7の矢印)、両側壁部13,14沿いに水平前方向に進んで前壁部11へと向かう。
Specifically, to separate the opposing
Further, in the both
Thus, a flow path R that is divided into two hands is provided along the
また、前壁部11側でも図8のごとく上下で隣り合う二本の内層部材6aを、対向側端面6a1が離間するようにして水平に配し、且つ両内層部材6aの両端部に短柱内層部材6a´を起立,介在させて四角状枠に形成する。尚、ここでは上側内層部材6aの長手方向中央に欠損部6a0を設け、四角状枠とする。該四角状枠に係る内層部材6aの水平方向両端部及び短柱内層部材6a´を、それぞれ後壁部12の左右両側外方へ突き出し、四角状枠を後壁部12の表面1aに取付ける。前壁部11で、該四角状枠に囲まれた部分が前方側に露出し、空所kになる。この空所kの表面側開放口k1に、外層部材6bが蓋をして内層部材6aに積層一体化する。矩形外層部材6bの盤大きさは前記四角状枠の大きさに等しく、且つ外層部材6bに流路用出口R2となる通孔を形成する。流路出口R2が矩形盤状外層部材6bの上縁側中央を凹状に切欠いて設けられる。
こうして、流路入口R1から後壁部12沿いに水平左右両方向に二手に分かれる流路Rが設けられ、二手に分かれる両流路Rはそれぞれ両側壁部13,14へ達した後、向きを変え、両側壁部13,14沿いに水平前方向に進んで前壁部11に達し、さらに方向を変え、前壁部11沿いに水平方向に進んで、前壁部11の中央部位で集合し、該中央部位でその壁部表面1a側の外層部材6bに設けた流路出口R2へとつながるプリヒート用流路Rが出来る。保温部材6と壁部表面1aとで横断面四角形の流路Rができる。流路Rを形成する壁部表面1aの各部分が、前壁部11,側壁部13,14,後壁部12にて、底部10近くから糟本体1Bに貯留される溶融半田液面S2の高さ付近にまで確保しているので、熱伝導面積が大きくなり、該流路Rを通過するエアは溶融半田Sの温度近くに円滑移行できる。
Further, the two of the
Thus, the flow path R that is divided into two in both the horizontal and left and right directions is provided from the flow path inlet R1 along the
ファンFは流路入口R1側に設置され、該ファンFで流路R内に供給されたエアが壁部表面1aを介して200℃以上に高温保持される半田槽1からの熱移動(熱伝導)で200℃付近の熱風となり、流路出口R2を出て保持台45で支えられた基板52の下面52aに該熱風が吹付けられるようにしている。尚、半田の融点は183℃、鉛フリー半田の融点は約219℃である。
本実施形態は、ケーシング9内で半田槽1が配される前立板91側領域と、該ケーシング9でポンプ31を駆動するモータ32が配される後立板92側領域と、に区切る仕切壁72がケーシング9内に立設する(図1)。半田槽1側の高温域になる熱からモータ32を護るためである。そして、仕切壁72に開孔部72aが設けられ、該開孔部72aにファンFのエア吸込口を合わすようにファンFが設置される。仕切壁72がファンFの取付け用板になる。モータ32が発する熱をファンFが吸込んで、モータ32の冷却に役立つ。と同時に、僅かながらその熱がプリヒートに有効利用される。
The fan F is installed on the flow path inlet R1 side, and the air supplied into the flow path R by the fan F from the
In this embodiment, the partition is divided into a
また、流路出口R2を形成する保温部材6が、既述のごとく半田槽1の前壁部11側に設けられるが、本実施形態は、前壁部11側の保温部材6とケーシング9の前立板91との間を仕切るガイド壁71が立設する。ガイド壁71が前壁部11側の保温部材6寄りで、前壁部11の壁面に平行起立し、さらに該ガイド壁71の上部を上方へ向けて後方傾斜する斜板部71aに形成する。そうして、図1,図2の矢印のごとくファンFで流路R内へ供給したエアが、半田糟1からの熱供給を受け熱風となって、流路出口R2からガイド壁71に導かれて、保持台45で支えられた基板52の下面52aに吹付けるようにしている。
Further, as described above, the
前記保持台45の上面には、その枠内を埋める形で、マスク治具51、さらに基板52が水平に載置固定される。基板52のスルーホール52hに電子部品53のリード531を挿入して、基板52上にコネクタ等の電子部品53が配される。マスク治具51の穴51h、保持台45の枠内を通って、基板下面52a側のリード531やスルーホール52h周りが下方に露出し、該露出部分にフラックスを塗布した状態で、電子部品53を載置した基板52がマスク治具51にセットされる。この露出部分が吐出口17cから噴流する溶融半田Sの溶融面S1に対向配設される。
図1は図3のごとくエアシリンダ4aに係るロッド42が伸長状態(進出状態)にあり、基板52下面側のリード531,スルーホール52h周りが噴流する溶融半田Sから離れた上端位置に在る。保持台45,マスク治具51,基板52によって、水平鍔912とポンプカバー97間の上面開口部が覆われる格好になるが、保持台45の外周との間に若干隙間があり、またロッド42の伸長状態で、保持台45,マスク治具51,基板52が、上面開口部,噴流ノズル17よりも上方に位置する。そのため、ファンFが回り、流路出口R2に達した熱風が、保持台45に支えられた基板52の下面52aに吹付け、基板下面52aをプリヒートしフラックスを活性化させた後、前記隙間等を通じて放散していく(図1)。
そして、プリヒートが必要時間行なわれると、ファンFが止まり、またロッド42が収縮(退動)する。ロッド42の収縮で、吐出口17cに在る溶融半田Sに、基板52のスルーホール52hが浸かる下端位置になり、リード531周りの半田付けが行われる。プリヒート時間(ロッド42の伸長時間)や半田付け時間(ロッド42の収縮時間)等は制御タッチパネル84で適宜設定される。起動ボタン81を押すと、シーケンス制御によって、上記一連動作が遂行される。
A
1, the
When the preheating is performed for the necessary time, the fan F stops and the
すなわち、本プリヒート付き卓上半田付け装置を使って、例えば次のようにして、プリヒート,半田付けの一連動作が行われる。
半田糟1の溶融半田Sが所定温度に保ち、ロッド42の進出状態下、作業者が、まずフラックス塗布した電子部品搭載基板52をマスク治具51にセットする(図1)。次に、起動ボタン81を押す。すると、シーケンス制御によってファンFが回り、該ファンで流路入口R1に供給されたエアが流路進行中に熱風となって基板下面52aに図1の黒矢印のごとく吹付け、プリヒートする。プリヒートが所定時間行われ完了すると、ファンFが停止する。と同時に、エアシリンダ4aの作動でロッド42が退動し、基板52を吐出口17cから噴流する溶融半田Sにスルーホール52hが浸かる下端位置にまで下降させ、半田付けを行う。プリヒートが十分なされているので、半田の付き性は良好となる。半田付けに必要な時間が経過すると、エアシリンダ4aの作動でロッド42が進出し、基板52が吐出口17cの溶融半田Sから離れて上昇し当初位置に戻って、プリヒート,半田付けの一連動作が完了する。後は、プリヒート,半田付けが終了した基板52を作業者が取外し、回収するだけである。作業者は電子部品搭載基板52のマスク治具51へのセット、起動ボタン81のスイッチオン、プリヒート,半田付けが終了した基板52を取外すだけである。プリヒート,半田付けの上記一連動作は自動化されている。
That is, a series of preheating and soldering operations are performed, for example, as follows using this preheating desktop soldering apparatus.
While the molten solder S of the
図中、符号18は噴流ノズル17から溢れた溶融半田Sを槽本体1Bに導く受皿、符号9dは脚、符号80は電源スイッチ,符号82は噴流スイッチ、符号83は噴流レベルスイッチ、符号51bは基板52をマスク治具51に取付ける係止片、符号93f,94fは側立板93,94の上縁に設けた内鍔、符号MKは遮蔽板、符号SLはエア取込み用スリットを示す。
In the figure,
このように構成したプリヒート付き卓上半田付け装置は、連続自動装置と違って、基板52を一個ずつ半田付け処理していく卓上形装置でありながら、プリヒート機能を備えた半田付け装置であるので、品質向上,生産性向上に威力を発揮する。従来、試作品や小ロットを一個ずつ処理する手作業や、特開平10-126049号公報技術では、空気中に晒して時間をかけてフラックス中のIPA等の溶媒を揮発させていたが、少ない小ロットといっても生産タクトが非常に長くなり、基板52の枚数が増えれば大幅に生産性を低下させ、また品質がばらついていた。これに対し、本プリヒート付き半田付け装置であれば、高い温度でプリヒート処理ができ、フラックスを早く乾燥させ活性化できるので、リード531への半田の付き性が良好になり、生産タクトの短縮化のみならず品質向上、品質安定性にも貢献する。プリヒートによりフラックス中の気化成分を蒸発させ、スルーホール52hに挿入された電子部品53のリード531を基板52に綺麗に半田付けする。高温でプリヒート処理できるので、最近の鉛フリーや水性フラックスを用いた場合にも十分対応できる。
Unlike the continuous automatic device, the preheated tabletop soldering device configured in this way is a tabletop type device that solders the
また、基板52を一枚ずつ処理していくプリヒート付き卓上半田付け装置であっても、フラックス塗布した電子部品搭載基板52をマスク治具51にセット後、起動ボタン81を押すだけで、プリヒート及びその後の半田付けまでの一連動作を速やかに行い、且つ終了後、直ちにロッド42が伸長し、基板52が噴流ノズル17から離れて、マスク治具51にセットした当初位置に戻るので、スピード処理が可能になっている。作業者による作業も極めて簡単になる。マスク治具51上に、フラックス塗布した電子部品搭載基板52をセットし、起動ボタン81を押せば、後は、シーケンス制御によって効率良くプリヒート,半田付けを実施し、その後、ロッド42が進出して、溶融半田Sから離れて上昇し当初位置に戻るので、この基板完成品を取り出すだけとなる。作業者に特段の技術,技能を必要とせず、(1)基板セット、(2)起動ボタン81のオン、(3)完成品の取り出しの(1)〜(3)を繰り返すだけであり、円滑処理でき高品質の製品が安定して得られる。
Further, even in the case of a desktop soldering apparatus with preheating that processes the
しかも、卓上半田付け装置にあって、半田槽1を形成する壁部表面1aを被う保温部材6で、壁部表面1aが一流路壁面になる流路Rを設けて、溶融半田Sを貯溜する半田槽1の熱を有効活用してプリヒートを行うので、プリヒート用熱源機器を新規付加することなく、また特に装置容量を大きくせずにプリヒートを効果的に行うことができる。流路Rの入口R1側にファンFを新規に設けるだけでプリヒートができ、装置コストもさほど高くならない。
Moreover, in the tabletop soldering apparatus, the
加えて、流路出口R2を形成する保温部材6が半田槽1の前壁部11側に設け、且つ該保温部材6とケーシング9の前立板91との間にガイド壁71を立設し、さらに該ガイド壁71の上部を上方へ向けて後方傾斜する斜板部71aに形成すると、流路出口R2からの熱風がガイド壁71にうまく導かれて、保持台45で支えられた基板下面52aに効率良く吹付けることができるので、プリヒートによるフラックスの活性化がより円滑に進む。
そして、ケーシング9内で半田槽1が配される前立板91側領域と、該ケーシング9でポンプ31を駆動するモータ32が配される後立板92側領域と、に区切る仕切壁72がケーシング9内に立設し、且つ該仕切壁72に開孔部72aが設けられ、該開孔部72aにファンFのエア吸込口を合わすように該ファンFを設けると、モータ32から発生する熱をファンFが吸引するので、ファンFがプリヒートだけでなくモータ32の発生熱を除去するのにも役立つ。
In addition, a
And the
また、流路入口R1を形成する保温部材6が半田槽1の後壁部12側に設けられると、ファンFで流路入口R1へ送り込まれたエアは、図6〜図8のごとく、後壁部12,両側壁部13,14,前壁部11の壁部表面1aと直かに接しながら流路出口R2に達するので、半田槽1からの熱伝導による熱授受が有効に行え、プリヒートに必要な温度を得ることができる。
さらに、半田槽1の槽本体1Bが板状の底部10,前壁部11,後壁部12,両側壁部13,14からなる上面開口の方形箱体にして、後壁部12の中央部位でその壁部表面1a側に流路入口R1が設けられ、該入口R1から該後壁部12沿いに左右水平両方向に進んで二手に分かれる流路Rが設けられ、二手に分かれる両流路Rはそれぞれ両側壁部13,14へ達した後、両側壁部13,14沿いに水平方向に進んで前壁部11に達し、さらに方向を変え、該前壁部11沿いに水平方向に進んで、該両流路Rが前壁部11の中央部位で集合し、該中央部位でその壁部表面1a側に、流路Rの出口R2が設けられると、半田槽1の方形箱体の外周側面を取り囲むようにして、流路入口R1から流路出口R2に向かうので、半田槽1の壁部表面1aとエアが接触する熱伝導時間を十分取ることができ、プリヒートに必要な温度が確実に得られる。
When the
Furthermore, the
加えて、保温部材6が複数枚のマット状内層部材6aとマット状外層部材6bとからなり、上下に隣り合う該内層部材6aの裏面を前記壁部表面1aに当接させ且つその対向側端面6a1を上下方向に離間させて空所kが形成されるようにし、さらに外層部材6bが該空所kの表側開放口k1に蓋をして該内層部材6aの表側に積層することにより流路Rが設けられると、流路Rの形成が容易になる。流路Rは内層部材6aが充填される箇所の一部分を欠落させて形成できるので、装置容量を大きくすることなく流路Rを作製でき、プリヒート付き卓上半田付け装置のコンパクト化が図れる。さらにいえば、内層部材6aの一部分を欠落させた保温部材6と槽本体1Bの壁部表面1aとで流路Rを形成できるので、新たな流路R用ダクト等も要しない。
このように、本プリヒート付き卓上半田付け装置は、上述した数々の優れた効果を発揮し極めて有益である。
In addition, the
As described above, the desktop soldering apparatus with preheating exhibits the excellent effects described above and is extremely useful.
尚、本発明においては前記実施形態に示すものに限られず、目的,用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。半田槽1,ヒータ2,ポンプ31,昇降機構4,マスク治具51,基板52,保温部材6,ガイド壁71,仕切壁72,ケーシング9等の形状,大きさ,個数,材料,材質等は用途に合わせて適宜選択できる。
The present invention is not limited to those shown in the above-described embodiment, and various modifications can be made within the scope of the present invention depending on the purpose and application. The shape, size, number, material, material, etc. of the
1 半田槽
1a 壁部表面(表面)
10 底部
11 前壁部
12 後壁部
13,14 側壁部
17 噴流ノズル
17c 吐出口
2 ヒータ
52 基板
52a 基板の下面(基板下面)
52h スルーホール
6 保温部材
71 ガイド壁
71a 斜板部
72 仕切壁
71a 開孔部
9 ケーシング
91 前立板
92 後立板
F ファン
R 流路
R1 入口(流路入口)
R2 出口(流路出口)
S 溶融半田
1
DESCRIPTION OF
52h Through
R2 outlet (channel outlet)
S Molten solder
Claims (4)
前記半田槽(1)を形成する壁部表面(1a)を被う保温部材(6)で、該壁部表面(1a)が一流路壁面になる流路(R)を設け、且つ該流路(R)の入口側にファン(F)を設けて、該ファン(F)で該流路(R)内へ供給したエアが、前記半田槽(1)からの熱で熱風となって、前記保持台(45)で支えられた基板(52)の下面(52a)に吹付けるようにしたことを特徴とするプリヒート付き卓上半田付け装置。 A solder tank (1) for storing the molten solder (S) heated by the heater (2) is provided in the casing (9), and the molten solder (S) is circulated by a pump (31). 1) The lower end where the through hole (52h) of the substrate (52) supported by the holding base (45) is immersed in the molten solder (S) jetted from the discharge port (17c) of the jet nozzle (17) protruding upward In the tabletop soldering apparatus provided with an elevating mechanism (4) for elevating the holding base (45) between the position and the upper end position away from the jetted molten solder (S),
The heat retaining member (6) covering the wall surface (1a) forming the solder tank (1), and provided with a flow path (R) in which the wall surface (1a) becomes one flow wall surface, and the flow path A fan (F) is provided on the inlet side of (R), and the air supplied into the flow path (R) by the fan (F) becomes hot air due to heat from the solder bath (1), and A desktop soldering apparatus with preheating, characterized in that it sprays onto a lower surface (52a) of a substrate (52) supported by a holding base (45).
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