JP4210738B2

JP4210738B2 - Soldering device

Info

Publication number: JP4210738B2
Application number: JP00995299A
Authority: JP
Inventors: 英丹; 育次郎本宮; 教示小黒; 貴傑長谷川
Original assignee: Sony Corp; Koki Co Ltd
Current assignee: Sony Corp; Koki Co Ltd
Priority date: 1999-01-18
Filing date: 1999-01-18
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2019-01-18
Also published as: JP2000208924A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回路基板と回路部品から構成されるワークを搬送手段によって搬送しながら、溶融はんだとワークを接触させて回路基板のランド部に回路部品の端子を半田付けする半田付け装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、回路部品を仮止めした回路基板（以下、ワークともいう。）を搬送手段により搬送しながら回路基板に形成されたランド部に回路部品の端子を半田付けする半田付け装置は、半田付けを行う雰囲気中の酸素により半田の表面が酸化し、半田の濡れ性が低下し、ピンホールやブリッジ等の接続不良が生じすることを防止するため、低酸素雰囲気で、回路部品の端子の回路基板のランド部への半田付けを行う。
【０００３】
例えば図９に示す半田付け装置１０１は、半田付けが行われる密閉空間部を構成するチャンバ１０２を有し、このチャンバ１０２に溶融された半田（以下、溶融半田ともいう。）が貯められる半田槽１０３が配設されてなる。チャンバ１０２は、上側カバー１０５と下側がバー１０６がワークの搬送機構を構成するフレーム１０４に結合されることにより密閉空間部を構成する。このチャンバ１０２内には、内部を予熱するプリヒータ１０７が複数配設されている。また、チャンバ１０２の内部には、内部を低酸素雰囲気にするため不活性ガスを注入するためのノズル１０８が配設されている。ノズル１０８は、図１０に示すように、複数の小孔１０９が穿設されており、これら小孔１０９より不活性ガスが噴出される。チャンバ１０２内は、ノズル１０８の小孔１０９より不活性ガスが注入されることにより、低酸素雰囲気が形成される。半田槽１０３の底面には、図９に示すように、半田を溶融するヒータ１１０が配設されている。半田槽１０３内には、溶融半田を搬送機構により搬送されてくるワークに溶融半田を噴流するための第１の半田ヘッド１１１及び第２の半田ヘッド１１２が配設されている。
【０００４】
また、チャンバ１０２には、ワークの入口用開口部１１３及びワークの出口用開口部１１４が設けられ、これら開口部１１３，１１４の周囲よりワークの搬送方向に延長して延長カバー１１５，１１６が設けられている。そして、チャンバのワークの出入口用の開口部１１３，１１４及び延長カバー１１５，１１６のワークの出入口用開口部１１７，１１８には、チャンバ１０２内の低酸素雰囲気を保持するためのシャッタ１２１，１２２，１２３，１２４が配設されている。
【０００５】
以上のような半田付け装置１０１では、先ず、搬送機構によりワークが搬送されると、上流側のシャッタ１１７が開放され、次いで、上流側の延長カバー１１５内にワークが導入され、この後シャッタ１１７閉じられる。次に、チャンバ１０２の上流側の開口部１１３を閉塞するシャッタ１２１が開放され、延長カバー１１５内のワークは、チャンバ１０２内に搬送され、この後シャッタ１２１が閉じられる。チャンバ１０２内において、ワークには、第１及び第２の半田ヘッド１１１，１１２により溶融半田が接触され、半田付けが行われる。この後、チャンバ１０２の下流側の開口部１１４をシャッタ１２２が開放し、チャンバ１０２内のワークは、下流側の延長カバー１１６内に搬送され、次いでシャッタ１２２が閉じられる。そして、延長カバー１１６内のワークは、シャッタ１２４が延長カバー１１６の下流側の開口部１１８を開放することにより、半田付けされたワークが取り出される。
【０００６】
以上のような半田付け装置１０１では、シャッタ１２１〜１２４が順に開閉動作することで、チャンバ１０２内の低濃度酸素雰囲気を保持しながらワークに対し半田付けを行い、搬送することができる。そして、半田付け装置１０１は、チャンバ１０２内が低酸素雰囲気に保持されることで、半田の酸化を防止することができ、確実に回路基板のランド部に回路部品の端子を半田付けすることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、半田付け装置１０１は、半田付けの効率を向上させるため、チャンバ１０２内の酸素濃度を更に低くする必要がある。すなわち、半田付け装置１０１では、チャンバ１０２内の酸素濃度を更に低くすることで、接続不良を更になくすことができ、また、半田槽１０３に生じる半田の酸化物の発生を抑えることができ、この酸化物の除去作業の回数を減らし、生産性の向上を図ることができる。
【０００８】
また、半田槽１０２には、半田の酸化物が堆積し、これらを除去する等のメンテナンスを行う必要があり、チャンバ１０２の内部、例えば半田槽１０３の液面を目視する必要がある。
【０００９】
また、上述した半田付け装置１０１は、ワークのチャンバ１０２への挿入及びワークのチャンバ１０２からの取り出しにシャッタ１２１〜１２４を必要とし、これらを同期して操作させる必要があることから、シャッタ１２１〜１２４の開閉機構及び制御機構が必要となり、装置全体が複雑化し、装置全体の簡素化及び小型化を図ることができなかった。
【００１０】
更に、半田付け装置１０１は、シャッタ１２１〜１２４の開閉機構及び制御機構を必要とし、装置全体が複雑で大型であることから、チャンバ１０２及び半田槽１０３のメンテナンスを行うのに多くの時間を要することになり、メンテナンスの作業効率の向上を図ることが困難であった。
【００１１】
更にまた、半田付け装置１０１は、シャッタ１２１〜１２４を開閉することにより、ワークを搬送することから、ワークの搬送速度を上げることが困難であり、生産性の向上を図ることが困難であった。
【００１２】
そこで、本発明は、半田の酸化を防止することで、確実に半田付けを行うことができる新規な半田付け装置を提供することを目的とする。
【００１３】
また、本発明は、容易にチャンバ内部を目視することができる半田付け装置を提供することを目的とする。
【００１４】
さらに、本発明は、半田付け速度を上げ生産効率の向上を図ることができる半田付け装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る半田付け装置は、上述のような課題を解決すべく、溶融された半田が貯められる半田槽と、半田槽の上側であってワークを搬送する搬送手段の上側に位置する上側カバーと搬送手段の下側であって記半田槽の上側に位置する下側カバーとにより構成され、低酸素雰囲気が形成されるチャンバと、チャンバの底面より上側に鋭角に形成された側壁に、チャンバ内部を目視可能に設けられた窓部と、チャンバ内の上側に配設され、チャンバ内に不活性ガスを噴出する噴出部と、チャンバ内の搬送手段と噴出部との間に配設され、噴出部より噴射された不活性ガスをチャンバの上側に高濃度に保持し、チャンバの上側に高濃度に保持された不活性ガスをチャンバの下側に供給する開口部が形成された整流板とを備える。そして、チャンバの下部は、窓部より整流板の開口部を介して目視可能とされる。整流板は、上記開口部周囲が外周側より低く形成されることで、チャンバ上部の不活性ガスがこれに沿って緩やかに流れ、チャンバ下部に不活性ガスを供給する。チャンバ下部は、不活性ガスが緩やかに供給されることから、半田付けが行われるチャンバ下部の雰囲気を乱すことなく窒化ガスが供給され低酸素雰囲気を形成することができる。
【００１６】
半田付け装置は、更に、ワークを出し入れするためチャンバのワークの搬送方向の壁面に形成された開口部と、この開口部よりワークの搬送方向に延長して上記ンバに設けられる延長カバーとを備え、延長カバーの下側に、ワークの搬送方向と直交する方向に、上記ンバー内の不活性ガスの流出を規制する規制板が設けられてなる。また、延長カバーの上側には、ワークの搬送方向と直交する方向に、チャンバ内の不活性ガスの流出を規制する可撓性を有する規制カーテンが配設されている。これにより、チャンバに設けられた出入口要開口部より不活性ガスが流出することが防止できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明が適用された半田付け装置について、図面を参照して説明する。この半田付け装置１は、図１に示すように、ワーク２の搬送方向を長手方向とするフレーム３を有し、この本体フレーム３にワーク２を搬送する搬送機構４が配設されてなる。また、半田付け装置１は、本体フレーム３の下側に半田槽５が配設され、この半田槽５とともに密閉空間部を構成し、低酸素雰囲気が形成されるチャンバ６が配設されてなる。この半田付け装置１は、搬送機構４によりチャンバ６内にワーク２が搬送されると、ワーク２に半田槽５内の溶融半田１０が接触され、半田付けが行われる。
【００１８】
半田付けを行うワーク２を搬送する搬送機構４は、図１乃至図３に示すように、本体フレーム３の内側に、ワーク２を搬送するための搬送ガイドレール７，８を有する。搬送ガイドレール７，８は、互いに平行に配設され、搬送するワーク２を保持する保持片９が取り付けられるチェーン１１が内蔵されている。チェーン１１は、ワーク２の搬送路の始端と終端に配設されたスプロケットホイール１２に噛合され、スプロケットホイール１２が図示しない駆動機構により回転駆動されることにより走行される。そして、チェーン１１には、ブラケット１３を介してワーク２を保持する保持片９が複数設けられている。保持片９は、図３に示すように、本体フレーム３の内方に向かって先端部が折曲され、ここにワーク２の搬送方向と平行な両側縁部に係止される係止部９ａが形成されている。ワーク２は、搬送ガイドレール７，８のそれぞれに設けられた保持片９，９に保持されて、スプロケットホイール１２が回転駆動されチェーン１１が走行されることにより、図１中矢印Ｘ方向に搬送される。また、このような搬送機構４は、ワーク２の搬送方向である図１中Ｘ方向がやや上側を向くように傾斜して配設される。
【００１９】
半田付け装置１に用いられる半田槽５は、図２及び図４に示すように、略矩形状に形成され、上面が開口されてなる。半田槽５は、外部容器１６内に内部容器１７が配設され、この内部容器１７内に溶融半田１０が貯められる。内部容器１７の内面には、半田を加熱し溶融するヒータ１８が配設されている。ヒータ１８は、内部容器１７を構成する側壁１７ａの内周面に配設され、半田の溶融温度まで内部容器１７内を加熱する。
【００２０】
この半田槽５内には、内部容器１７内の溶融半田１０を搬送機構４に保持されたワーク２に塗布するための第１の半田ヘッド２１と第２の半田ヘッド２２とが並んで配設されている。第１の半田ヘッド２１は、搬送されるワーク２の全面に溶融半田１０を噴射するヘッドであり、ワーク２の搬送方向の上手側に配設される。第２の半田ヘッド２２は、第１の半田ヘッド２１により付着された溶融半田１０のうち余分な溶融半田１０を除去する等第１の半田ヘッド２１の補完的な役割を有するヘッドであり、ワークの搬送方向の下手側に配設される。これら第１の半田ヘッド２１と第２の半田ヘッド２２は、先端部が溶融半田１０の液面Ｐよりやや突出し、ワーク２に塗布する位置よりやや下側に位置するよう配設される。
【００２１】
このような第１の半田ヘッド２１と第２の半田ヘッド２２は、図２に示すように、ワーク２の搬送方向と直交する方向を長手方向とし、ワーク２の全面に溶融半田１０を塗布することができるように少なくともワーク２の搬送方向と直交する辺より長くなるように形成されている。第１の半田ヘッド２１及び第２の半田ヘッド２２の先端部には、溶融半田１０を噴射するためのスリット２３，２４が形成されている。また、詳細は省略するが第１の半田ヘッド２１と第２の半田ヘッド２２には、内部容器１７内の溶融半田１０を吸引し、スリット２３，２４より溶融半田１０を噴射するための吸引機構が配設されている。
【００２２】
以上のような半田槽５は、図２に示すように、支持台２５に支持されている。支持台２５は、半田槽５を移動操作することができるように、ワーク２の搬送方向と平行な図１及び図２中矢印Ｘ方向及び反矢印Ｘ方向並びにワーク２の搬送方向と直交する図１及び図２中矢印Ｙ方向及び反矢印Ｙ方向に移動可能にガイドされいる。半田槽５は、半田槽５のメンテナンスを行うとき、先ず図１及び図２中矢印Ｘ方向に移動される。このとき、搬送機構４が上手側が上を向くように傾斜して設けられていることから、半田槽５は、図１に示すように、搬送機構４に対してやや離間した状態となる。この状態で、半田槽５は、図１及び図２中反矢印Ｙ方向に移動させることにより、チャンバ６より取り外される。また、半田槽５をチャンバ６に取り付ける場合、先ず、半田槽５は、図１及び図２中矢印Ｙ方向に移動操作される。この後、半田槽５は、図１及び図２中反矢印Ｘ方向に移動されることにより、チャンバ６に圧着した状態で取り付けられる。このとき、詳細は後述するチャンバ６を構成する下側カバー２７を本体フレーム３に圧着し、チャンバ６内の気密性を維持することができる。なお、半田槽５は、更に半田槽５を上下方向に移動操作することができる更なる支持台にも接続するようにしても良い。
【００２３】
また、ワーク３に対して半田付けが行われるチャンバ６は、図３及び図４に示すように、本体フレーム３を介して上側に配設される上側カバー２６と、本体フレーム３を介して下側に配設される下側カバー２７とにより構成される。チャンバ６を構成する上側カバー２６は、略矩形状に形成され、搬送機構４と対向する底面が開放されてなる。また、上側カバー２６は、装置本体の正面側の側面が上側に向かって鋭角に傾斜した傾斜面部２６ａにより形成され、残る３側面が垂直な垂直面部２６ｂにより形成されている。傾斜面部２６ａには、略中央に、チャンバ６内を目視するための矩形状の窓部２８が形成されている。また、傾斜面部２６ａには、窓部２８を開閉するドア２９が回動可能に取り付けられている。ドア２９には、開閉操作を容易に行うための操作部２９ａが一体に設けられている。チャンバ６内は、窓部２８が傾斜面部２６ａに設けられていることから、容易に内部をみることができるとともに、チャンバ６の下部６ｂも容易に見ることができる。勿論、この窓部２８は、他の側面も上側に向かって鋭角に傾斜する傾斜面部を形成し、傾斜面部を構成する側面にそれぞれ設けるようにしても良い。
【００２４】
そして、このような上側カバー２６は、チャンバ６内部のメンテナンス等を行うため本体フレーム３に着脱可能により取り付けられる。このとき、上側カバー２６は、チャンバ６が密閉空間部を構成できるようにパッキングにより取り付けられる。
【００２５】
この上側カバー２６は、図３及び図５に示すように、チャンバ６内のメンテナンス等を行う際、移動操作機構３１により背面側に移動操作することができる。この移動操作機構３１は、図３に示すように、上側カバー２６に取り付けられ、上側カバー２６をワーク２の搬送方向と直交する図３中矢印Ｙ方向でやや上方に向かって移動させるための一対のガイド部材３２，３３と、ガイド部材３２，３３が係合されるガイド溝３４，３５が形成され、上側カバー２６を移動操作する際、上側カバー２６を支持する支持部材３６，３７とを備える。ガイド部材３２，３３は、一端が上側カバー２６のワーク２の搬送方向と直交する側の側壁２６ａに取り付けられ、他端がワーク２の搬送方向と直交する方向であってやや上方を向くように取り付けられる。上側カバー２６を支持する支持部材３６，３７は、互いに対向する面にガイド部材３２，３３の他端側が係合するガイド溝３４，３５が形成されている。ガイド溝３４，３５は、上側カバー２６をワーク２の搬送方向と直交する方向に移動操作した際、本体フレーム３と図３中Ｙ方向に移動するとともに、本体フレーム３から離間する方向に移動することができるように、ガイド部材３２，３３の傾斜角に対応して設けられている。また、移動操作機構３１は、上側カバー２６をワーク２の搬送方向である図３中矢印Ｘ方向及び反矢印Ｘ方向に移動するためのガイド板３８を有する。ガイド板３８は、装置本体を構成するシャーシに固定され、このガイド板３８には、支持部材３６，３７の基端側に設けられた係合部３９，４０が係合される。
【００２６】
以上のような上側カバー２６の移動操作機構３１は、本体フレーム３と結合するパッキングを解除した後、図示しない駆動機構によりガイド溝３４，３５にガイド部材３２，３３が取り付けられた上側カバー２６が図３中矢印Ｙ方向でやや上方に向かって図５中二点鎖線で示す移動位置まで移動され、次いで、図示しない駆動機構により図３中矢印Ｘ方向又は反矢印Ｘ方向に移動される。これにより、上側カバー２６は、本体フレーム３に衝突することなく円滑に移動操作することができ、また、下側カバー２７と離間した位置まで移動されることから、容易に上側カバー２６のメンテナンスを行うことができ、また、下側カバー２７若しくは半田槽５のメンテナンスを行うことができる。また、上側カバー２６は、移動位置まで直線的に移動することから、移動距離を短くすることができ、移動時間の短縮を図ることができる。なお、上側カバー２６を移動操作する駆動機構は、モータ等であってもよく、また、手動であってもよい。
【００２７】
また、チャンバ６を構成する下側カバー２７は、上側カバー２６と大きさがほぼ同じ略矩形状に形成され、搬送機構４と対向する上面が開放されてなる。下側カバー２７は、側面が垂直壁２７ａにより形成されている。また、下側カバー２７には、底面側より半田槽５が進入され、内部に第１及び第２の半田ヘッド２１，２２が臨まされている。下側カバー２７には、半田槽５が着脱可能に取り付けられており、パッキングにより取り付けられることによりチャンバ６内の気密性を維持できるようにされている。また、下側カバー２７は、これと同様に、本体フレーム３にも着脱可能に取り付けられており、パッキングにより取り付けられることによりチャンバ６内の気密性が維持できるようにされている。半田槽５は、上述したように、下側カバー２７と本体フレーム３とのパッキング及び下側カバー２７と半田槽５とのパッキングを外した後、支持台２５を操作し、下側カバー２７より取り外される。
【００２８】
以上のような上側カバー２６，下側カバー２７及び本体フレーム３とにより構成されるチャンバ６は、本体フレーム３に対して上側カバー２６と下側カバー２７とがパッキングにより取り付けられることで気密性の保たれた密閉空間が内部に形成される。このように密閉空間部が形成されたチャンバ６内には、図３及び図４に示すように、上側カバー２６側に、内部を低酸素雰囲気にするため、内部に不活性ガスを供給するためのガス供給パイプ４１が設けられている。具体的に、ガス供給パイプ４１は、図４に示すように、上側カバー２６の上面側に、上面と側面とがなすコーナ部に沿って配管されている。そして、このガス供給パイプ４１には、チャンバ６の下方に向かって不活性ガスを噴出するための噴出部４２が等間隔に設けられている。例えば図３に示すように、噴出部４２は、上側カバー２６のワーク２の搬送方向と平行な長辺方向に、６つ等間隔に設けられ、上側カバー２６のワーク２の搬送方向と直交する短辺方向には、等間隔に３つ設けられている。チャンバ６内は、噴出部４２が等間隔に設けられることで、チャンバ６内の不活性ガスの濃度を均一にすることができる。
【００２９】
ここで、チャンバ６内に注入される不活性ガスは、半田が酸化することを防止するために用いられることから、半田と化学反応を起こしにくく、酸化作用の低い気体が用いられる。この不活性ガスは、好ましくは窒素ガスであるが、他にヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、クセノン、ラドン等を用いることも可能であり、また、これらの混合ガスであってもよい。
【００３０】
また、チャンバ６内の上側カバー２６側には、図３及び図４に示すように、噴出部４２より噴出された不活性ガスの気流を整流する整流板４３が配設されている。この整流板４３は、噴出部４２と搬送機構４との間に、チャンバ６内を上部６ａと下部６ｂに仕切るように配設される。この整流板４３は、外側に設けられる外側平面部４４と、外側平面部４４と連続して下側に向かって折曲された傾斜面部４５と、傾斜面部４５と連続して内側に設けられる内側平面部４６とからなり、内側平面部４６の中央部に開口部４７が設けられてなる。外側平面部４４は、噴出部４２と対向する位置に設けられる。また、整流板４３は、図５に示すように、上側カバー２６の正面側が、上面より垂下するように取り付けられるとともに、残る側面側が上側カバー２６の垂直面部２６ｂに接合されている。これにより、チャンバ６内は、上側カバー２６の傾斜面部２６ａに設けられた窓部２８よりチャンバ６の下部、例えば半田層５の液面をを、整流板４３に邪魔されることなく見ることができる。
【００３１】
以上のように取り付けられた整流板４３は、チャンバ６の上部６ａは、下部６ｂに比べて窒化ガスが高濃度に保持される。なお、開口部４７は、窓部２８よりチャンバ６内を目視した際、下部６ｂを目視することも可能としている。開口部４７は、均等に下部６ｂに不活性ガスを供給できるように正方形に開口して形成され、例えば一辺が１５０ｍｍ×１５０ｍｍの大きさに形成される。これにより、上部６ａの不活性ガスは均等に下部６ｂへ供給される。勿論、この開口部４７の形状は、正方形に限定されるものではなく、直方形等の矩形状や多角形、略円形等であっても良い。
【００３２】
噴出部４２より噴出された不活性ガスは、噴出部４２より外側平面部４４に向かって噴出され、外側平面部４４により反射され、チャンバ６の上側へ向かう。これにより、チャンバ６内における不活性ガスの濃度は、上部６ａが下部６ｂより高濃度になる。そして、流速が落ちた不活性ガスは、整流板４３に沿って開口部４７に向かって流れる。このとき、整流板４３には、傾斜面部４５が設けられていることから、緩やかに開口部４７に向かって流れる。したがって、チャンバ６の下部６ｂには、不活性ガスが緩やかに供給され、下部６ｂの雰囲気を乱すことが防止でき、安定した窒化ガス雰囲気中で半田付けを行うことができる。
【００３３】
以上のように構成されるチャンバ６の下部６ｂには、図３及び図４に示すように、搬送機構４により搬送されるワーク２を出し入れするための入口用開口部４８と出口用開口部４９とが設けられている。そして、チャンバ６には、入口用開口部４８から搬送機構４を覆うように入口側カバー５１が一体的に設けられ、出口用開口部４９から搬送機構４を覆うように出口用カバー５２が設けられている。
【００３４】
入口用カバー４８には、チャンバ６内の窒素ガスが入口用開口部４８より流出すること規制する規制カーテン５３が配設されている。規制カーテン５３は、可撓性を有する耐熱性樹脂シートを略平紐状となるように切れ目を入れて形成されている。この規制カーテン５１は、入口用カバー５１の上部より吊された際、下端が搬送機構４に接触する長さに形成され、上部より垂下するように取り付けられる。規制カーテン５３は、入口用カバー５１より複数吊り下げられることで、チャンバ６内の不活性ガスが入口用開口部４８より流出することを防止している。また、規制カーテン５３は、可撓性を有することから、円滑にワーク２をチャンバ６内に搬送することができる。
【００３５】
また、出口用カバー５２には、チャンバ６内の窒素ガスが出口用開口部４９より流出すること規制する規制カーテン５４が設けられている。規制カーテン５４は、可撓性を有する耐熱性樹脂シートを略平紐状となるように切れ目を入れて形成され、出口用カバー５２の上部より吊された際、下端が搬送機構４に接触する長さに形成され、上部より垂下するように取り付けられる。規制カーテン５４は、出口用カバー５２より複数吊り下げられることで、チャンバ６内の不活性ガスが出口用開口部４９の上部より流出することを防止している。また、規制カーテン５４は、可撓性を有することから、円滑にワーク２をチャンバ６内に搬送することができる。また、出口用カバー５２には、底部側から略垂直にチャンバ６内の窒化ガスが出口用開口部４９より流出することを規制する規制板５５が複数設けられている。規制板５５は、チャンバ６内の不活性ガスが出口用開口部４９の下部より流出することを防止している。すなわち、不活性ガスは、ワーク２の搬送方向となる出口用開口部４９より流出しやすいことから、入口用カバー５１側には、規制カーテン５２が設けられているのみに対し、出口用カバー５２には、規制カーテン５４及び規制板５５が設けられ、不活性ガスが出口用開口部４９より不活性ガスが流出しにくくなっている。
【００３６】
なお、この規制板５５は、出口用カバー４９側に設けるのみならず、入口用カバー５１側に設けるようにしても良い。入口用カバー５１側にも設けた場合には、さらに入口用開口部４８からの不活性ガスの流出を防止することができる。
【００３７】
以上のような半田付け装置１は、先ずチャンバ６内を低酸素の窒化ガスの雰囲気を形成した後、搬送機構４によりワーク２がチャンバ６内に搬送される。すなわち、チャンバ６内には、図３及び図４に示すように、図示しない不活性ガスの供給機構によりガス供給パイプ４１に不活性ガスが供給され、噴出部４２より不活性ガスが噴出されることにより不活性ガスが供給される。すると、この不活性ガスは、噴出部４２より外側平面部４４に向かって噴出され、外側平面部４４により反射され、チャンバ６の上側へ向かう。これにより、不活性ガスは、流速が落ち、この後、整流板４３に沿って開口部４７に向かって流れる。このとき、整流板４３には、傾斜面部４５が設けられていることから、緩やかに開口部４７に向かって流れる。かくして、チャンバ６内には、不活性ガスによる低酸素雰囲気が形成される。また、半田槽５では、半田がヒータ１８により溶融半田１０にされている。
【００３８】
ここで、図６は、チャンバ６内に窒素ガスを２００リットル／ｍｉｎで供給したときの、窒素ガスの供給時間（分）とチャンバ６内に残留する酸素の酸素濃度（ｐｐｍ）との関係を示す図であり、ここでの酸素濃度は、実際に半田付けが行われるチャンバ６の下部６ｂの第１及び第２の半田ヘッド２１，２２より１０ｍｍ上で測定したものである。図６に示すように、チャンバ６内では、窒素ガスの供給開始後約３分経過した後より酸素濃度を約１２００ｐｐｍ以下にすることができる。なお、図示しないが、このときのチャンバ６の上部６ａの酸素濃度は、５００ｐｐｍ以下となる。また、図７は、チャンバ６内に供給する窒素ガスの供給量（リットル／ｍｉｎ）とチャンバ６内に残留する酸素濃度（ｐｐｍ）との関係を示す図である。図７に示すように、チャンバ６内（下部６ｂの第１及び第２の半田ヘッド２１，２２より１０ｍｍ上）では、窒素ガスの供給量を増やすことで、低酸素雰囲気を効率よく形成することができる。すなわち、従来の半田付け装置において、半田付けは、チャンバ６内の酸素濃度が数千ｐｐｍの雰囲気で行われていたが、この半田付け装置１では、チャンバ６内に窒素ガスを２００リットル／ｍｉｎで供給したとき、酸素濃度を１２００ｐｐｍ以下の低酸素雰囲気を形成することができ、半田付けを良好な半田付けを行うことができるとともに、半田槽５に生じる半田の酸化物であるドロスの発生量を抑えることができる。
【００３９】
この後、チャンバ６内には、搬送機構４によりワーク２が搬送される。すなわち、ワーク２は、搬送ガイドレール７，８のそれぞれに設けられた保持片９，９に保持されて、スプロケットホイール１２が回転駆動されチェーン１１が走行されることにより、図１中矢印Ｘ方向に搬送される。このとき、入口用カバー５１には、規制カーテン５３が設けられていることから、チャンバ６内の不活性ガスが入口用開口部４８より流出することが防止できる。また、規制カーテン５３は、可撓性を有することから、ワーク２を円滑にチャンバ６内に搬送することができる。
【００４０】
そして、チャンバ６内に搬送されたワーク２には、溶融半田１０が噴流される。すなわち、溶融半田１０は、第１の半田ヘッド２１及び第２の半田ヘッド２２より噴出され、ワークに接触される。このとき、チャンバ６内は、低酸素雰囲気が形成されていることから、半田の酸化を防止することができ、良好な半田付けを行うことができる。また、チャンバ６内は、低酸素雰囲気が形成されていることから、半田槽５内にドロスの発生量を抑えることができ、ドロスの除去作業等のメンテナンスの回数を減らすことができ、生産効率の向上を図ることができる。また、半田付け装置１は、ドロスの発生を押させることができることから、半田の使用量を減らすことができる。
【００４１】
半田付けが行われたワーク２は、搬送機構４により出口用開口部４９より排出される。このとき、出口用カバー５２には、規制カーテン５４及び規制板５５が設けられていることから、不活性ガスの流出量を抑えることができる。
【００４２】
また、この半田付け装置１は、上側カバー２６の傾斜面部２６ａに設けられた窓部２８よりチャンバ６の内部を目視することができ、また、チャンバ６の下部６ｂや半田槽５を目視することができる。このとき、窓部２８は、上側カバー２６の正面側の傾斜面部２６ａに形成されていることから、容易にチャンバ６内を目視することができる。
【００４３】
そして、この半田付け装置１では、チャンバ６のメンテナンスを容易に行うことができる。すなわち、上側カバー２６を取り外す場合には、本体フレーム３と上側カバー２６とを結合するパッキングを解除し、この後、図示しない駆動機構によりガイド溝３４，３５にガイド部材３２，３３が取り付けられた上側カバー２６を図３中矢印Ｙ方向でやや上方に向かって移動操作し、図５中２点鎖線で示す移動位置まで移動する。この後、上側カバー２６は、図示しない駆動機構により図３中矢印Ｘ方向に移動されることで、本体フレーム３より取り外される。これにより、上側カバー２６は、本体フレーム３に衝突することなく円滑に移動操作することができ、また、下側カバー２７と離間した位置まで移動されることから、容易に上側カバー２６のメンテナンスを行うことができ、また、下側カバー２７若しくは半田槽５のメンテナンスを行うことができる。なお、上側カバー２６を本体フレーム３の所定位置に取り付ける場合には、先ず、上側カバー２６を、図示しない駆動機構により図３中反矢印Ｘ方向に移動し、この後、反矢印Ｙ方向に移動することで本体フレーム３の所定位置に移動され、この後、本体フレーム３と上側カバー２６とをパッキングすることにより本体フレーム３に結合される。
【００４４】
また、半田槽５に発生したドロスを除去する場合、半田槽５は、上述したように、下側カバー２７と本体フレーム３とのパッキング及び下側カバー２７と半田槽５とのパッキングを外した後、支持台２５を操作し、下側カバー２７より取り外される。すなわち、半田槽５は、先ず図１及び図２中矢印Ｘ方向に移動される。このとき、搬送機構４が上手側が上を向くように傾斜して設けられていることから、半田槽５は、図１に示すように、搬送機構４に対してやや離間した状態となる。この状態で、半田槽５は、図１及び図２中反矢印Ｙ方向に移動させることにより、チャンバ６より取り外され、ドロスの除去作業を行うことができる。また、半田槽５をチャンバ６に取り付ける場合、先ず、半田槽５は、図１及び図２中矢印Ｙ方向に移動操作され、この後、図１及び図２中矢印Ｘ方向に移動されることにより、チャンバ６に圧着した状態で取り付けられる。このとき、下側カバー２７を本体フレーム３に圧着し、チャンバ６内の気密性を維持することができる。
【００４５】
ここで、図８は、ドロスの発生量（ｋｇ／８ｈ）とチャンバ６内に残存する酸素の酸素濃度（ｐｐｍ）との関係を示す図であり、ここでの酸素濃度は、図６及び図７と同様に、実際に半田付けが行われるチャンバ６の下部６ｂの第１及び第２の半田ヘッド２１，２２より１０ｍｍ上で測定したものである。図８に示すように、図６に示す条件、すなわち、チャンバ６内に窒素ガスを２００リットル／ｍｉｎで供給し、１２００ｐｐｍの酸素濃度では、約１ｋｇのドロスが発生した。従来の半田付け装置では、図示しないが８時間で１０ｋｇのドロスが発生していたことから、約９ｋｇ減少させることができた。従来の半田付け装置では、半田槽よりドロスがあふれ出ることを防止するため、通常３，４時間に一度ラインを止めてドロスの除去作業を行っていたが、この半田付け装置１では、２４時間の運転で１回のドロス除去作業を行えばよいことになり、生産効率の向上を図ることができる。
【００４６】
【発明の効果】
本発明に係る半田付け装置によれば、チャンバ内を目視する窓部がチャンバの傾斜して形成された側面に設けられていることから、容易にチャンバの内部を目視することができ、また、整流板の開口部を介してチャンバの下部、例えば半田槽の液面を見ることができる。また、チャンバの内部には、整流板が配設され、半田付けが行われるチャンバの下部に整流板の開口部から不活性ガスが供給され、従来より酸素濃度の低い低酸素雰囲気を実現することができ、半田槽に半田の酸化物が発生することを抑えることができ、半田の使用量を減らすことができるとともに、この酸化物の除去作業の回数を減らすことができ、生産効率の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用された半田付け装置の外観斜視図である。
【図２】上記半田付け装置の半田槽を示す斜視図である。
【図３】上記半田付け装置のチャンバの構成を示す斜視図である。
【図４】上記半田付け装置の断面図である。
【図５】上記半田付け装置をワークの上手側からみた側面図である。
【図６】チャンバ内に窒素ガスを２００リットル／ｍｉｎで供給したときの、窒素ガスの供給時間（分）とチャンバ内に残留する酸素の酸素濃度（ｐｐｍ）との関係を示す図である。
【図７】チャンバ内に供給する窒素ガスの供給量（リットル／ｍｉｎ）とチャンバ内に残留する酸素濃度（ｐｐｍ）との関係を示す図である。
【図８】ドロスの発生量（ｋｇ／８ｈ）とチャンバ内に残存する酸素の酸素濃度（ｐｐｍ）との関係を示す図である。
【図９】従来の半田付け装置の示す断面図である。
【図１０】上記半田付け装置のチャンバ内に不活性ガスを供給するノズルの斜視図である。
【符号の説明】
１半田付け装置、２ワーク、３本体フレーム、４搬送機構、５半田槽、６チャンバ、６ａ上部、６ｂ下部、１８ヒータ、２１第１の半田ヘッド、２２第２の半田ヘッド、２６上側カバー、２７下側カバー、２８窓部、３１移動操作機構、４１ガス供給パイプ、４２噴出部、４３整流板、４７開口部、５１入口用カバー、５２出口用カバー、５３，５４規制カーテン、５５規制板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a soldering apparatus for soldering a terminal of a circuit component to a land portion of a circuit board by bringing the molten solder into contact with the work while conveying the work constituted by the circuit board and the circuit component by a conveying means.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a soldering apparatus that solders circuit component terminals to land portions formed on a circuit board while transporting a circuit board (hereinafter also referred to as a workpiece) temporarily fixed with the circuit parts by a transporting means is performed by soldering. In order to prevent the solder surface from being oxidized by the oxygen in the atmosphere, the wettability of the solder is reduced, and poor connection such as pinholes and bridges is generated. Solder to the land part.
[0003]
For example, a soldering apparatus 101 shown in FIG. 9 has a chamber 102 that constitutes a sealed space where soldering is performed, and a solder bath in which molten solder (hereinafter also referred to as molten solder) is stored in the chamber 102. 103 is arranged. The chamber 102 constitutes a sealed space portion by connecting the upper cover 105 and the lower side to a frame 104 with a bar 106 constituting a workpiece transfer mechanism. In the chamber 102, a plurality of preheaters 107 for preheating the inside are disposed. In addition, a nozzle 108 for injecting an inert gas is disposed inside the chamber 102 in order to make the inside a low oxygen atmosphere. As shown in FIG. 10, the nozzle 108 has a plurality of small holes 109, and an inert gas is ejected from these small holes 109. A low oxygen atmosphere is formed in the chamber 102 by injecting an inert gas through a small hole 109 of the nozzle 108. On the bottom surface of the solder bath 103, as shown in FIG. 9, a heater 110 for melting the solder is disposed. In the solder tank 103, a first solder head 111 and a second solder head 112 for jetting the molten solder onto a work conveyed by the conveying mechanism are disposed.
[0004]
The chamber 102 is provided with a workpiece inlet opening 113 and a workpiece outlet opening 114, and extended covers 115, 116 are provided extending from the periphery of the openings 113, 114 in the workpiece conveyance direction. It has been. In addition, shutters 121, 122, 122 for maintaining a low oxygen atmosphere in the chamber 102 are provided in the openings 113, 114 for the workpieces in the chamber and the openings 117, 118 for the workpieces of the extension covers 115, 116. 123 and 124 are arranged.
[0005]
In the soldering apparatus 101 as described above, first, when the workpiece is conveyed by the conveyance mechanism, the upstream shutter 117 is opened, and then the workpiece is introduced into the upstream extension cover 115, and then the shutter 117. Closed. Next, the shutter 121 that closes the opening 113 on the upstream side of the chamber 102 is opened, and the workpiece in the extension cover 115 is conveyed into the chamber 102, and then the shutter 121 is closed. In the chamber 102, the work is brought into contact with molten solder by the first and second solder heads 111 and 112, and soldering is performed. Thereafter, the shutter 122 opens the opening 114 on the downstream side of the chamber 102, the work in the chamber 102 is conveyed into the extension cover 116 on the downstream side, and then the shutter 122 is closed. The workpiece in the extension cover 116 is taken out by the shutter 124 opening the opening 118 on the downstream side of the extension cover 116.
[0006]
In the soldering apparatus 101 as described above, the shutters 121 to 124 are sequentially opened and closed, so that the workpiece can be soldered and conveyed while maintaining the low concentration oxygen atmosphere in the chamber 102. The soldering apparatus 101 can prevent the solder from being oxidized by maintaining the inside of the chamber 102 in a low oxygen atmosphere, and can surely solder the terminal of the circuit component to the land portion of the circuit board. it can.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Incidentally, the soldering apparatus 101 needs to further reduce the oxygen concentration in the chamber 102 in order to improve the soldering efficiency. That is, in the soldering apparatus 101, by further reducing the oxygen concentration in the chamber 102, connection failure can be further eliminated, and generation of solder oxides generated in the solder bath 103 can be suppressed. The number of oxide removal operations can be reduced, and productivity can be improved.
[0008]
Further, it is necessary to perform maintenance such as removing solder oxide deposited on the solder bath 102, and it is necessary to visually observe the inside of the chamber 102, for example, the liquid level of the solder bath 103.
[0009]
Further, the above-described soldering apparatus 101 requires shutters 121 to 124 for inserting the workpiece into the chamber 102 and taking out the workpiece from the chamber 102, and these shutters 121 to 124 need to be operated in synchronization with each other. The 124 opening / closing mechanism and the control mechanism are required, the entire apparatus becomes complicated, and the entire apparatus cannot be simplified and downsized.
[0010]
Furthermore, the soldering apparatus 101 requires an opening / closing mechanism and a control mechanism for the shutters 121 to 124, and the entire apparatus is complicated and large, so that it takes a lot of time to perform maintenance on the chamber 102 and the solder bath 103. Therefore, it was difficult to improve the maintenance work efficiency.
[0011]
Furthermore, since the soldering apparatus 101 conveys the workpiece by opening and closing the shutters 121 to 124, it is difficult to increase the workpiece conveyance speed and to improve productivity. .
[0012]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a novel soldering apparatus that can perform soldering reliably by preventing the oxidation of the solder.
[0013]
Another object of the present invention is to provide a soldering apparatus that allows the inside of a chamber to be easily visually observed.
[0014]
Furthermore, an object of the present invention is to provide a soldering apparatus capable of increasing the soldering speed and improving the production efficiency.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, a soldering apparatus according to the present invention includes a solder tank in which molten solder is stored, and an upper cover that is located above the solder tank and above the conveying means that conveys the workpiece. And a lower cover positioned below the transfer means and above the solder tank, and a chamber in which a low oxygen atmosphere is formed, and a side wall formed at an acute angle above the bottom surface of the chamber, A window portion provided inside so as to be visible; an upper portion disposed in the chamber; and an ejection portion that ejects an inert gas into the chamber; and a conveying means and an ejection portion in the chamber, A rectifying plate in which an inert gas jetted from the ejection portion is held at a high concentration on the upper side of the chamber, and an opening for supplying the inert gas held at a high concentration on the upper side of the chamber to the lower side of the chamber; Is provided. And the lower part of a chamber can be visually confirmed through the opening part of a baffle plate from a window part. The rectifying plate is formed so that the periphery of the opening is lower than the outer peripheral side, so that the inert gas in the upper part of the chamber gently flows along this and supplies the inert gas to the lower part of the chamber. Since the inert gas is slowly supplied to the lower portion of the chamber, the nitriding gas is supplied without disturbing the atmosphere of the lower portion of the chamber where soldering is performed, so that a low oxygen atmosphere can be formed.
[0016]
The soldering apparatus further includes an opening formed on the wall surface in the workpiece transfer direction of the chamber for loading and unloading the workpiece, and an extension cover provided on the member extending from the opening in the workpiece transfer direction. A regulating plate for regulating the outflow of the inert gas in the chamber is provided below the extension cover in a direction perpendicular to the workpiece conveying direction. In addition, on the upper side of the extension cover, a flexible regulation curtain that regulates the outflow of the inert gas in the chamber is disposed in a direction perpendicular to the workpiece conveyance direction. Thereby, it is possible to prevent the inert gas from flowing out from the opening required for the entrance / exit provided in the chamber.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a soldering apparatus to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the soldering apparatus 1 has a frame 3 whose longitudinal direction is the direction in which the workpiece 2 is conveyed, and a conveyance mechanism 4 for conveying the workpiece 2 is disposed on the main body frame 3. Further, the soldering apparatus 1 is provided with a solder tank 5 below the main body frame 3 and a chamber 6 that forms a sealed space together with the solder tank 5 and in which a low oxygen atmosphere is formed. . In the soldering apparatus 1, when the work 2 is transported into the chamber 6 by the transport mechanism 4, the molten solder 10 in the solder bath 5 is brought into contact with the work 2 and soldering is performed.
[0018]
As shown in FIGS. 1 to 3, the transport mechanism 4 that transports the work 2 to be soldered has transport guide rails 7 and 8 for transporting the work 2 inside the main body frame 3. The conveyance guide rails 7 and 8 are arranged in parallel with each other, and a chain 11 to which a holding piece 9 for holding the workpiece 2 to be conveyed is attached is incorporated. The chain 11 is meshed with sprocket wheels 12 disposed at the start and end of the conveyance path of the workpiece 2, and travels by the sprocket wheel 12 being rotationally driven by a drive mechanism (not shown). The chain 11 is provided with a plurality of holding pieces 9 for holding the workpiece 2 via the bracket 13. As shown in FIG. 3, the holding piece 9 has a leading end bent toward the inside of the main body frame 3, and a locking portion 9 a locked at both side edges parallel to the conveying direction of the workpiece 2. Is formed. The workpiece 2 is conveyed in the direction of the arrow X in FIG. 1 by being held by holding pieces 9 and 9 provided on the conveyance guide rails 7 and 8, respectively, and the sprocket wheel 12 being driven to rotate and the chain 11 traveling. Is done. Further, such a transport mechanism 4 is disposed so as to be inclined so that the X direction in FIG.
[0019]
As shown in FIGS. 2 and 4, the solder bath 5 used in the soldering apparatus 1 is formed in a substantially rectangular shape and has an upper surface opened. In the solder tank 5, an inner container 17 is disposed in an outer container 16, and the molten solder 10 is stored in the inner container 17. A heater 18 for heating and melting the solder is disposed on the inner surface of the inner container 17. The heater 18 is disposed on the inner peripheral surface of the side wall 17a constituting the inner container 17, and heats the inner container 17 to the melting temperature of the solder.
[0020]
In the solder tank 5, a first solder head 21 and a second solder head 22 for applying the molten solder 10 in the inner container 17 to the work 2 held by the transport mechanism 4 are arranged side by side. Has been. The first solder head 21 is a head that injects the molten solder 10 over the entire surface of the work 2 to be transported, and is disposed on the upper side in the transport direction of the work 2. The second solder head 22 is a head having a complementary role to the first solder head 21 such as removing excess molten solder 10 from the molten solder 10 attached by the first solder head 21. Is disposed on the lower side in the conveying direction. The first solder head 21 and the second solder head 22 are arranged so that the tip ends slightly protrude from the liquid level P of the molten solder 10 and is located slightly below the position where the molten solder 10 is applied.
[0021]
As shown in FIG. 2, the first solder head 21 and the second solder head 22 as described above apply the molten solder 10 to the entire surface of the work 2 with the direction perpendicular to the conveying direction of the work 2 as the longitudinal direction. It is formed so as to be longer than at least a side orthogonal to the conveyance direction of the workpiece 2 so that the workpiece 2 can be conveyed. Slits 23 and 24 for injecting the molten solder 10 are formed at the tip portions of the first solder head 21 and the second solder head 22. Although not described in detail, the first solder head 21 and the second solder head 22 suck the molten solder 10 in the inner container 17 and suck the molten solder 10 from the slits 23 and 24. Is arranged.
[0022]
The solder tank 5 as described above is supported by a support base 25 as shown in FIG. The support base 25 is a view orthogonal to the direction of the arrow X and the direction of the opposite arrow X in FIGS. 1 and 2 are guided so as to be movable in the arrow Y direction and the counter-arrow Y direction. The solder tank 5 is first moved in the direction of the arrow X in FIGS. 1 and 2 when maintenance of the solder tank 5 is performed. At this time, since the transport mechanism 4 is provided so as to be inclined so that the upper side faces upward, the solder bath 5 is slightly separated from the transport mechanism 4 as shown in FIG. In this state, the solder bath 5 is removed from the chamber 6 by being moved in the direction of the opposite arrow Y in FIGS. When the solder tank 5 is attached to the chamber 6, first, the solder tank 5 is moved and operated in the arrow Y direction in FIGS. 1 and 2. Thereafter, the solder bath 5 is attached in a state where it is pressure-bonded to the chamber 6 by being moved in a direction opposite to the arrow X in FIGS. At this time, the lower cover 27 constituting the chamber 6, which will be described in detail later, can be pressure bonded to the main body frame 3 to maintain the airtightness in the chamber 6. In addition, you may make it connect the solder tank 5 also to the further support stand which can carry out the movement operation of the solder tank 5 to an up-down direction further.
[0023]
The chamber 6 in which the workpiece 3 is soldered, as shown in FIGS. 3 and 4, has an upper cover 26 disposed on the upper side via the main body frame 3 and a lower side via the main body frame 3. And a lower cover 27 disposed on the side. The upper cover 26 constituting the chamber 6 is formed in a substantially rectangular shape, and the bottom surface facing the transport mechanism 4 is opened. Further, the upper cover 26 is formed by an inclined surface portion 26a whose front side surface is inclined at an acute angle toward the upper side, and the remaining three side surfaces are formed by vertical vertical surface portions 26b. A rectangular window portion 28 for viewing the inside of the chamber 6 is formed in the inclined surface portion 26a substantially at the center. A door 29 that opens and closes the window portion 28 is rotatably attached to the inclined surface portion 26a. The door 29 is integrally provided with an operation portion 29a for easily performing an opening / closing operation. Since the window portion 28 is provided on the inclined surface portion 26 a in the chamber 6, the inside can be easily seen, and the lower portion 6 b of the chamber 6 can be easily seen. Of course, this window part 28 may form the inclined surface part which inclines an acute angle toward the upper side also on the other side surface, and you may make it each provide in the side surface which comprises an inclined surface part.
[0024]
Such an upper cover 26 is detachably attached to the main body frame 3 in order to perform maintenance and the like inside the chamber 6. At this time, the upper cover 26 is attached by packing so that the chamber 6 can form a sealed space.
[0025]
As shown in FIGS. 3 and 5, the upper cover 26 can be moved to the rear side by the moving operation mechanism 31 when performing maintenance or the like in the chamber 6. As shown in FIG. 3, the moving operation mechanism 31 is attached to the upper cover 26, and is a pair for moving the upper cover 26 slightly upward in the direction of arrow Y in FIG. 3 orthogonal to the conveying direction of the workpiece 2. Guide members 32 and 33, and guide grooves 34 and 35 with which the guide members 32 and 33 are engaged are formed, and support members 36 and 37 that support the upper cover 26 when the upper cover 26 is moved are provided. . One end of each of the guide members 32 and 33 is attached to the side wall 26a of the upper cover 26 that is orthogonal to the conveyance direction of the workpiece 2, and the other end is a direction that is orthogonal to the conveyance direction of the workpiece 2 and slightly upward. It is attached. The support members 36 and 37 that support the upper cover 26 are formed with guide grooves 34 and 35 that engage with the other ends of the guide members 32 and 33 on the surfaces facing each other. The guide grooves 34 and 35 move in the direction away from the main body frame 3 while moving in the Y direction in FIG. 3 with the main body frame 3 when the upper cover 26 is moved in a direction orthogonal to the conveying direction of the workpiece 2. The guide members 32 and 33 are provided so as to correspond to the inclination angles. Further, the moving operation mechanism 31 has a guide plate 38 for moving the upper cover 26 in the arrow X direction and the counter arrow X direction in FIG. The guide plate 38 is fixed to a chassis constituting the apparatus main body, and engaging portions 39 and 40 provided on the base end sides of the support members 36 and 37 are engaged with the guide plate 38.
[0026]
The moving operation mechanism 31 of the upper cover 26 as described above has the upper cover 26 in which the guide members 32 and 33 are attached to the guide grooves 34 and 35 by a driving mechanism (not shown) after releasing the packing coupled to the main body frame 3. 3 is moved slightly upward in the direction of arrow Y in FIG. 3 to a movement position indicated by a two-dot chain line in FIG. 5, and then moved in the direction of arrow X or the direction of counter arrow X in FIG. Accordingly, the upper cover 26 can be smoothly moved without colliding with the main body frame 3 and is moved to a position separated from the lower cover 27, so that the upper cover 26 can be easily maintained. In addition, maintenance of the lower cover 27 or the solder bath 5 can be performed. Further, since the upper cover 26 moves linearly to the movement position, the movement distance can be shortened and the movement time can be shortened. The drive mechanism for moving the upper cover 26 may be a motor or the like, or may be manual.
[0027]
Further, the lower cover 27 constituting the chamber 6 is formed in a substantially rectangular shape that is substantially the same size as the upper cover 26, and an upper surface facing the transport mechanism 4 is opened. The side surface of the lower cover 27 is formed by a vertical wall 27a. In addition, the solder tank 5 enters the lower cover 27 from the bottom side, and the first and second solder heads 21 and 22 are exposed inside. The solder tank 5 is detachably attached to the lower cover 27, and the airtightness in the chamber 6 can be maintained by being attached by packing. Similarly, the lower cover 27 is also detachably attached to the main body frame 3 so that airtightness in the chamber 6 can be maintained by being attached by packing. As described above, after removing the packing of the lower cover 27 and the main body frame 3 and the packing of the lower cover 27 and the solder tank 5, the solder bath 5 operates the support base 25 to remove the packing from the lower cover 27. Removed.
[0028]
The chamber 6 constituted by the upper cover 26, the lower cover 27, and the main body frame 3 as described above is airtight because the upper cover 26 and the lower cover 27 are attached to the main body frame 3 by packing. A maintained sealed space is formed inside. As shown in FIGS. 3 and 4, in the chamber 6 in which the sealed space portion is formed in this manner, an inert gas is supplied to the inside of the upper cover 26 in order to make the inside into a low oxygen atmosphere. The gas supply pipe 41 is provided. Specifically, as shown in FIG. 4, the gas supply pipe 41 is piped on the upper surface side of the upper cover 26 along a corner portion formed by the upper surface and the side surface. The gas supply pipe 41 is provided with ejection portions 42 for ejecting an inert gas toward the lower side of the chamber 6 at equal intervals. For example, as shown in FIG. 3, the jetting portions 42 are provided at six equal intervals in the long side direction parallel to the conveying direction of the work 2 of the upper cover 26 and are orthogonal to the conveying direction of the work 2 of the upper cover 26. Three are provided at equal intervals in the short side direction. In the chamber 6, the ejection portions 42 are provided at equal intervals, so that the concentration of the inert gas in the chamber 6 can be made uniform.
[0029]
Here, since the inert gas injected into the chamber 6 is used to prevent the solder from being oxidized, a gas that hardly causes a chemical reaction with the solder and has a low oxidizing action is used. The inert gas is preferably nitrogen gas, but helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, etc. can also be used, or a mixed gas thereof may be used.
[0030]
Further, on the side of the upper cover 26 in the chamber 6, as shown in FIGS. 3 and 4, a rectifying plate 43 that rectifies the flow of the inert gas ejected from the ejection portion 42 is disposed. The rectifying plate 43 is disposed between the ejection portion 42 and the transport mechanism 4 so as to partition the chamber 6 into an upper portion 6a and a lower portion 6b. The rectifying plate 43 includes an outer flat surface portion 44 provided on the outer side, an inclined surface portion 45 bent continuously downward from the outer flat surface portion 44, and an inner surface provided continuously on the inner side of the inclined surface portion 45. The flat portion 46 is provided, and an opening 47 is provided at the center of the inner flat portion 46. The outer plane part 44 is provided at a position facing the ejection part 42. As shown in FIG. 5, the rectifying plate 43 is attached so that the front side of the upper cover 26 hangs down from the upper surface, and the remaining side surface is joined to the vertical surface portion 26 b of the upper cover 26. As a result, the inside of the chamber 6 can be seen from the window portion 28 provided on the inclined surface portion 26 a of the upper cover 26, and the lower surface of the chamber 6, for example, the liquid level of the solder layer 5, without being obstructed by the rectifying plate 43. it can.
[0031]
The rectifying plate 43 attached as described above retains a higher concentration of nitriding gas in the upper part 6a of the chamber 6 than in the lower part 6b. Note that the opening 47 allows the lower portion 6 b to be viewed when the inside of the chamber 6 is viewed from the window portion 28. The opening 47 is formed in a square shape so that an inert gas can be evenly supplied to the lower portion 6b. For example, one side has a size of 150 mm × 150 mm. Thereby, the inert gas of the upper part 6a is equally supplied to the lower part 6b. Of course, the shape of the opening 47 is not limited to a square, and may be a rectangular shape such as a rectangular shape, a polygonal shape, a substantially circular shape, or the like.
[0032]
The inert gas ejected from the ejection part 42 is ejected from the ejection part 42 toward the outer plane part 44, reflected by the outer plane part 44, and directed toward the upper side of the chamber 6. Thereby, the concentration of the inert gas in the chamber 6 is higher in the upper portion 6a than in the lower portion 6b. Then, the inert gas whose flow velocity has decreased flows along the rectifying plate 43 toward the opening 47. At this time, since the rectifying plate 43 is provided with the inclined surface portion 45, the current flows gently toward the opening 47. Therefore, the inert gas is slowly supplied to the lower portion 6b of the chamber 6, and the atmosphere of the lower portion 6b can be prevented from being disturbed, and soldering can be performed in a stable nitriding gas atmosphere.
[0033]
As shown in FIGS. 3 and 4, the lower opening 6 b of the chamber 6 configured as described above has an inlet opening 48 and an outlet opening 49 for taking in and out the workpiece 2 transferred by the transfer mechanism 4. And are provided. The chamber 6 is integrally provided with an inlet-side cover 51 so as to cover the transport mechanism 4 from the inlet opening 48, and an outlet cover 52 is provided so as to cover the transport mechanism 4 from the outlet opening 49. It has been.
[0034]
The entrance cover 48 is provided with a regulation curtain 53 that regulates the nitrogen gas in the chamber 6 from flowing out from the entrance opening 48. The regulation curtain 53 is formed by cutting a flexible heat-resistant resin sheet into a substantially flat string shape. When the restriction curtain 51 is suspended from the upper part of the entrance cover 51, the lower end is formed in such a length as to come into contact with the transport mechanism 4, and is attached so as to hang from the upper part. A plurality of regulating curtains 53 are suspended from the inlet cover 51 to prevent the inert gas in the chamber 6 from flowing out of the inlet opening 48. Further, since the regulation curtain 53 has flexibility, the workpiece 2 can be smoothly transferred into the chamber 6.
[0035]
Further, the outlet cover 52 is provided with a regulation curtain 54 that regulates the nitrogen gas in the chamber 6 from flowing out from the outlet opening 49. The regulation curtain 54 is formed by cutting a flexible heat-resistant resin sheet into a substantially flat string shape, and the lower end is in contact with the transport mechanism 4 when suspended from the upper part of the outlet cover 52. It is formed on the top and attached to hang down from the top. A plurality of regulating curtains 54 are suspended from the outlet cover 52, thereby preventing the inert gas in the chamber 6 from flowing out from the upper part of the outlet opening 49. Further, since the regulation curtain 54 has flexibility, the workpiece 2 can be smoothly conveyed into the chamber 6. The outlet cover 52 is provided with a plurality of restriction plates 55 that restrict the nitriding gas in the chamber 6 from flowing out from the outlet opening 49 substantially vertically from the bottom side. The restriction plate 55 prevents the inert gas in the chamber 6 from flowing out from the lower portion of the outlet opening 49. That is, since the inert gas tends to flow out from the outlet opening 49 in the conveyance direction of the workpiece 2, the outlet cover 52 is only provided on the inlet cover 51 side while the regulation curtain 52 is provided. Are provided with a regulation curtain 54 and a regulation plate 55 so that the inert gas is less likely to flow out of the outlet opening 49.
[0036]
The restriction plate 55 may be provided not only on the outlet cover 49 side but also on the inlet cover 51 side. If it is also provided on the inlet cover 51 side, the outflow of the inert gas from the inlet opening 48 can be further prevented.
[0037]
In the soldering apparatus 1 as described above, an atmosphere of a low-oxygen nitriding gas is first formed in the chamber 6, and then the workpiece 2 is transferred into the chamber 6 by the transfer mechanism 4. That is, as shown in FIGS. 3 and 4, the inert gas is supplied to the gas supply pipe 41 by the inert gas supply mechanism (not shown) and the inert gas is ejected from the ejection portion 42 into the chamber 6. Thus, an inert gas is supplied. Then, the inert gas is ejected from the ejection part 42 toward the outer plane part 44, reflected by the outer plane part 44, and directed toward the upper side of the chamber 6. As a result, the flow rate of the inert gas decreases, and then flows toward the opening 47 along the current plate 43. At this time, since the rectifying plate 43 is provided with the inclined surface portion 45, the current flows gently toward the opening 47. Thus, a low oxygen atmosphere by an inert gas is formed in the chamber 6. In the solder bath 5, the solder is made into molten solder 10 by the heater 18.
[0038]
Here, FIG. 6 shows the relationship between the supply time (minutes) of nitrogen gas and the oxygen concentration (ppm) of oxygen remaining in the chamber 6 when nitrogen gas is supplied into the chamber 6 at 200 liters / min. The oxygen concentration here is measured 10 mm above the first and second solder heads 21 and 22 in the lower portion 6b of the chamber 6 where soldering is actually performed. As shown in FIG. 6, in the chamber 6, the oxygen concentration can be reduced to about 1200 ppm or less after about 3 minutes have elapsed after the start of the supply of nitrogen gas. Although not shown, the oxygen concentration in the upper portion 6a of the chamber 6 at this time is 500 ppm or less. FIG. 7 is a graph showing the relationship between the supply amount (liter / min) of nitrogen gas supplied into the chamber 6 and the oxygen concentration (ppm) remaining in the chamber 6. As shown in FIG. 7, in the chamber 6 (10 mm above the first and second solder heads 21 and 22 in the lower part 6b), a low oxygen atmosphere can be efficiently formed by increasing the supply amount of nitrogen gas. Can do. That is, in the conventional soldering apparatus, soldering is performed in an atmosphere where the oxygen concentration in the chamber 6 is several thousand ppm. In this soldering apparatus 1, nitrogen gas is supplied into the chamber 6 at 200 liters / min. When a low oxygen atmosphere having an oxygen concentration of 1200 ppm or less can be formed, the solder can be satisfactorily soldered and the amount of dross that is an oxide of solder generated in the solder bath 5 Can be suppressed.
[0039]
Thereafter, the workpiece 2 is transferred into the chamber 6 by the transfer mechanism 4. That is, the workpiece 2 is held by holding pieces 9 and 9 provided on the conveyance guide rails 7 and 8, respectively, and the sprocket wheel 12 is driven to rotate and the chain 11 travels. To be transported. At this time, since the inlet cover 51 is provided with the regulation curtain 53, it is possible to prevent the inert gas in the chamber 6 from flowing out from the inlet opening 48. Further, since the regulation curtain 53 has flexibility, the workpiece 2 can be smoothly conveyed into the chamber 6.
[0040]
Then, molten solder 10 is jetted onto the work 2 conveyed into the chamber 6. That is, the molten solder 10 is ejected from the first solder head 21 and the second solder head 22 and is brought into contact with the workpiece. At this time, since a low oxygen atmosphere is formed in the chamber 6, solder oxidation can be prevented and good soldering can be performed. Further, since a low oxygen atmosphere is formed in the chamber 6, the amount of dross generated in the solder bath 5 can be suppressed, the number of maintenance operations such as dross removal work can be reduced, and production efficiency can be reduced. Can be improved. Moreover, since the soldering apparatus 1 can push out generation | occurrence | production of dross, it can reduce the usage-amount of solder.
[0041]
The work 2 that has been soldered is discharged from the outlet opening 49 by the transport mechanism 4. At this time, since the outlet cover 52 is provided with the regulation curtain 54 and the regulation plate 55, the outflow amount of the inert gas can be suppressed.
[0042]
In addition, the soldering apparatus 1 can visually observe the inside of the chamber 6 through the window portion 28 provided on the inclined surface portion 26 a of the upper cover 26, and can visually observe the lower portion 6 b of the chamber 6 and the solder tank 5. Can do. At this time, since the window portion 28 is formed on the inclined surface portion 26a on the front side of the upper cover 26, the inside of the chamber 6 can be easily visually observed.
[0043]
In the soldering apparatus 1, the chamber 6 can be easily maintained. That is, when the upper cover 26 is removed, the packing for joining the main body frame 3 and the upper cover 26 is released, and then the guide members 32 and 33 are attached to the guide grooves 34 and 35 by a drive mechanism (not shown). The upper cover 26 is moved slightly upward in the direction of arrow Y in FIG. 3 and moved to the movement position indicated by the two-dot chain line in FIG. Thereafter, the upper cover 26 is removed from the main body frame 3 by being moved in the direction of arrow X in FIG. Accordingly, the upper cover 26 can be smoothly moved without colliding with the main body frame 3 and is moved to a position separated from the lower cover 27, so that the upper cover 26 can be easily maintained. In addition, maintenance of the lower cover 27 or the solder bath 5 can be performed. When attaching the upper cover 26 to a predetermined position of the main body frame 3, first, the upper cover 26 is moved in the counter arrow X direction in FIG. 3 by a drive mechanism (not shown), and then moved in the counter arrow Y direction. By doing so, the main body frame 3 is moved to a predetermined position, and thereafter, the main body frame 3 and the upper cover 26 are packed together, and the main body frame 3 is coupled.
[0044]
Further, when removing dross generated in the solder bath 5, the solder bath 5 has removed the packing of the lower cover 27 and the main body frame 3 and the packing of the lower cover 27 and the solder bath 5 as described above. Thereafter, the support base 25 is operated and removed from the lower cover 27. That is, the solder tank 5 is first moved in the direction of the arrow X in FIGS. At this time, since the transport mechanism 4 is provided so as to be inclined so that the upper side faces upward, the solder bath 5 is slightly separated from the transport mechanism 4 as shown in FIG. In this state, the solder tank 5 can be removed from the chamber 6 by moving it in the opposite direction of the arrow Y in FIGS. 1 and 2, and the dross removal operation can be performed. When the solder tank 5 is attached to the chamber 6, the solder tank 5 is first moved in the direction of arrow Y in FIGS. 1 and 2, and then moved in the direction of arrow X in FIGS. Is attached to the chamber 6 in a pressure-bonded state. At this time, the lower cover 27 can be pressure-bonded to the main body frame 3 to maintain the airtightness in the chamber 6.
[0045]
Here, FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the amount of dross generated (kg / 8h) and the oxygen concentration (ppm) of oxygen remaining in the chamber 6, where the oxygen concentration is shown in FIGS. 7, the measurement was performed 10 mm above the first and second solder heads 21 and 22 in the lower part 6 b of the chamber 6 where soldering is actually performed. As shown in FIG. 8, dross of about 1 kg was generated under the conditions shown in FIG. 6, that is, when nitrogen gas was supplied into the chamber 6 at 200 liter / min and the oxygen concentration was 1200 ppm. In the conventional soldering apparatus, although not shown, 10 kg of dross was generated in 8 hours, so that it was possible to reduce by about 9 kg. In the conventional soldering apparatus, in order to prevent the dross from overflowing from the solder bath, the line is usually stopped once every 3 or 4 hours to perform the dross removal work. In this operation, it is sufficient to perform a dross removal operation once, and the production efficiency can be improved.
[0046]
【The invention's effect】
According to the soldering apparatus according to the present invention, since the window portion for visually observing the inside of the chamber is provided on the side surface formed by tilting the chamber, the inside of the chamber can be easily visually observed, The lower part of the chamber, for example, the liquid level of the solder bath can be seen through the opening of the current plate. Also, a rectifying plate is disposed inside the chamber, and an inert gas is supplied from the opening of the rectifying plate to the lower part of the chamber where soldering is performed, thereby realizing a low oxygen atmosphere with a lower oxygen concentration than before. The generation of solder oxide in the solder bath can be suppressed, the amount of solder used can be reduced, and the number of operations for removing this oxide can be reduced, improving the production efficiency. Can be planned.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view of a soldering apparatus to which the present invention is applied.
FIG. 2 is a perspective view showing a solder tank of the soldering apparatus.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a chamber of the soldering apparatus.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the soldering apparatus.
FIG. 5 is a side view of the soldering apparatus as seen from the upper side of the workpiece.
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the supply time (minutes) of nitrogen gas and the oxygen concentration (ppm) of oxygen remaining in the chamber when nitrogen gas is supplied into the chamber at 200 liters / min.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the supply amount (liter / min) of nitrogen gas supplied into the chamber and the oxygen concentration (ppm) remaining in the chamber.
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of dross generated (kg / 8h) and the oxygen concentration (ppm) of oxygen remaining in the chamber.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing a conventional soldering apparatus.
FIG. 10 is a perspective view of a nozzle that supplies an inert gas into the chamber of the soldering apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Soldering apparatus, 2 workpiece | work, 3 main body frame, 4 conveyance mechanism, 5 solder tank, 6 chamber, 6a upper part, 6b lower part, 18 heater, 21 1st solder head, 22 2nd solder head, 26 upper cover, 27 Lower cover, 28 Window part, 31 Moving operation mechanism, 41 Gas supply pipe, 42 Ejecting part, 43 Rectifier plate, 47 Opening part, 51 Cover for inlet, 52 Cover for outlet, 53,54 Regulatory curtain, 55 Regulatory plate

Claims

A solder bath for storing molten solder;
The upper cover is located above the solder tank and above the transport means for transporting the work, and the lower cover is located below the transport means and above the solder tank. A chamber in which an oxygen atmosphere is formed;
On the side wall formed at an acute angle above the bottom surface of the chamber, a window portion provided so that the inside of the chamber can be visually observed,
An ejection portion disposed on the upper side of the chamber and ejecting an inert gas into the chamber;
The inert gas, which is disposed between the conveying means in the chamber and the ejection part and is injected from the ejection part, is held at a high concentration above the chamber and is kept at a high concentration above the chamber. A rectifying plate having an opening for supplying the inert gas to the lower side of the chamber,
The lower part of the chamber is visible from the window through the opening of the rectifying plate.

The soldering apparatus according to claim 1, wherein the inert gas is nitrogen gas.

The soldering apparatus according to claim 1, wherein the rectifying plate is formed so that a periphery of the opening is lower than an outer peripheral side.

Furthermore, an opening formed on a wall surface of the chamber in the conveyance direction of the workpiece for taking in and out the workpiece, and an extension cover provided in the chamber extending from the opening in the conveyance direction of the workpiece, 2. A soldering apparatus according to claim 1, wherein a restriction plate for restricting outflow of the inert gas in the chamber is provided below the extension cover in a direction perpendicular to the conveying direction of the workpiece. .

Furthermore, an opening formed on a wall surface of the chamber in the conveyance direction of the workpiece for taking in and out the workpiece, and an extension cover provided in the chamber extending from the opening in the conveyance direction of the workpiece, The flexible curtain for regulating the outflow of the inert gas in the chamber is arranged on the upper side of the extension cover in a direction orthogonal to the conveying direction of the workpiece. 1. The soldering apparatus according to 1.