JP4497588B2 - はんだ付け装置 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明ははんだ付け装置に関し、例えば噴流型はんだ付け装置に適用して好適なものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、この種の噴流型はんだ付け装置においては、窒素雰囲気にある筐体内に、表面に複数の電子部品がマウントされたプリント基板を搬送しながら、当該筐体内の所定位置に設置された噴射ノズルを介して溶融はんだを噴射することにより、プリント基板の裏面全体に溶融はんだを吹き付け得るようになされている。
【0003】
この場合、プリント基板の裏面には所定のランドパターンが形成されると共に、当該ランドパターンのうち各電極端子が突出した箇所を除く部分にはレジストが塗布されている。従って、プリント基板の裏面側に溶融はんだが吹き付けられたとき、レジストが塗布された部分にははんだが付着することなく、当該裏面から突出した各電子端子とランドパターンとを接続するようにはんだが供給されるようになされている。
【0004】
この噴流型はんだ付け装置においては、筐体内の各噴射ノズルの後段にそれぞれ搬送方向に対して垂直方向に移動自在なスライダを設け、当該スライダの上端に、搬送されてくるプリント基板の裏面と当接させることにより、当該プリント基板に反りが生じるのを防止し得るようになされている。
【0005】
この噴流型はんだ付け装置におけるプリント基板の反り防止用のスライダ(以下、これをスライダと呼ぶ)1としては、図5(A)〜(C)に示すように、当該プリント基板の搬送方向に対して垂直に設けられた互いに平行関係にある一対のボールねじ2及びガイドシャフト3に対してスライド自在に係合し、当該ボールねじ2の回転に応動してガイドシャフト3に沿ってスライド移動するようになされたものが提案されている。
【0006】
このスライダ1は、直方体形状のステンレス材からなり、両側面1A、1Bを貫通するように、ボールねじ2に対応するねじ穴1HAが螺設されると共にガイドシャフト3と同径の貫通穴1HBが形成され、さらに当該スライダ1の上面には、ステンレス材からなる断面凸形状の基板当接部材5がねじ6によってねじ止めされ固定されている。この基板当接部材5は、スライダ1に固定されたときにその上端部5Tがプリント基板の裏面と当接し得るように予め高さ位置が設定されている。
【0007】
かくしてスライダ1は、基板当接部材5と一体となって、ボールねじ2の回転に応動して矢印a方向又はこれと逆方向にガイドシャフト3に沿ってスライド移動し得るようになされている。
【0008】
実際にガイドシャフト3上のスライダ1の位置は、搬送されるプリント基板ごとに設定され、当該プリント基板の裏面において、はんだ付けを行うことなくかつ電子部品の電極端子が突出していない部分のうち搬送方向に沿った直線部分を選定しておき、当該直線部分に基板当接部材5の上端部5Tが当接するようにボールねじ2を回転させてスライダ1が位置決めされている。
【0009】
かくして噴流型はんだ付け装置においてはんだ付け処理を行う際、筐体内で各噴射ノズルの上方を通過したプリント基板は、当該各噴射ノズルを介して吹き付けられた溶融はんだの高熱によって全体的に軟化した場合でも、その裏面が基板当接部材5の上端部5Tと摺接しながら搬送されるため、中央部分が重力によって垂れ下がるのを防止し得るようになされている。
【0010】
この結果、吹き付けられた溶融はんだがプリント基板の中央部分に垂れてくることがないため、溶融はんだを吹き付けるのに要する時間が必要以上に長くかかることを回避できると共に、その分だけ溶融はんだの吹き付け時間が長くならないためプリント基板に配設された各電子部品が耐熱時間を超過することなく内部破壊を起こすのを未然に防止することができる。
【0011】
また軟化状態にあるプリント基板の中央部分が垂れ下がらないため、噴射ノズルに近接しすぎることを防止することができ、この結果プリント基板に形成された種々の貫通穴を介して溶融はんだが当該プリント基板の表面側に噴き出して各電子部品に付着するおそれも未然に回避することができる。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、かかる噴流型はんだ付け装置において、はんだ付け処理時、筐体内で各噴射ノズルを介して噴射された溶融はんだがボールねじ2及び又はガイドシャフト3に付着した場合には、スライダ1のねじ穴1HA及び貫通穴1HBの内部に溶融はんだが入り込むおそれがあった。
【0013】
またプリント基板の裏面には、はんだ濡れ性を向上すべく、はんだ付けを行う箇所に予めフラックスが塗布されており、溶融はんだが吹き付けられたときに高温によって溶けたフラックスがボールねじ2及び又はガイドシャフト3に付着するおそれがあった。
【0014】
この結果、別の種類のプリント基板に対してはんだ付け処理を行う前段階として、スライダ1の位置を変更する際に、ボールねじ2及び又はガイドシャフト3に溶融はんだやフラックスが付着していた場合には、スライダ1のねじ穴1HA及び又は貫通穴1HBの内部に入り込んだ溶融はんだやフラックスで詰まるおそれがあり、この場合にはスライダ1がガイドシャフト3に沿ってスライドし得なくなるという問題があった。
【0015】
さらにスライダ1はステンレス材でなる直方体形状でなるため、ねじ穴1HA及び又は貫通穴1HBの内部に溶融はんだやフラックスが付着した場合には、当該内部の熱伝導率は外部と比較して格段と低いため、当該内部に溶融はんだやフラックスが粘性状態のまま詰まるおそれがあった。
【0016】
本発明は以上の点を考慮してなされたもので、簡易な構成で基板の反りを有効に防止し得るはんだ付け装置を提案しようとするものである。
【0017】
【課題を解決するための手段】
かかる課題を解決するため本発明においては、回転自在に配設されたボールねじと螺合するねじ穴が貫通形成され、当該ボールねじの回転に応動して当該ボールねじの長手方向にスライド移動するスライダを具えたはんだ付け装置において、ねじ穴の開口端がボールねじの長手方向でかつ上記ボールねじと螺合するねじ穴位置に対して所定の傾斜角度でV字状に突出する傾斜面を形成し、かつ中央部分に所定径の貫通穴が形成されるようにした。
【0018】
この結果、はんだ付け処理時に吹き付けられた溶融はんだがボールねじに付着した場合、所定のタイミングでスライダをボールねじの回転に応動してスライド移動させることにより、当該スライダに形成されたねじ穴の開口端がボールねじに付着した溶融はんだと接触したとき、当該開口端に形成された傾斜によって溶融はんだをボールねじから削ぎ落とすことができ、かつスライダの内部で溶融はんだが粘性状態のまま固まるのを未然に防止することができる。
【0019】
また本発明においては、搬送される基板の一面にはんだ付けをするはんだ付け装置において、基板の搬送方向に対して交差する所定のスライド方向に回転自在に配設されたボールねじと、ボールねじと螺合するねじ穴が貫通形成され、当該ボールねじの回転に応動して当該ボールねじの長手方向にスライド移動して、搬送される基板の一面の所定位置に当接するようにして当該基板の反りを防止するスライダとを設け、ねじ穴の開口端が、ボールねじの長手方向に対して傾斜するようにした。
【0020】
この結果、はんだ付け処理時に吹き付けられた溶融はんだがボールねじに付着した場合、所定のタイミングでスライダをボールねじの回転に応動してスライド移動させることにより、当該スライダに形成されたねじ穴の開口端がボールねじに付着した溶融はんだと接触したとき、当該開口端に形成された傾斜によって溶融はんだをボールねじから削ぎ落とすことができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【0022】
(1)本実施の形態による噴流型はんだ付け装置の構成
図1において、10は全体として本実施の形態による噴流型はんだ付け装置を示し、窒素が充填された筐体11内に、一対の搬送用レール12A、12Bを含む搬送用機構(図示せず)が設けられ、当該各搬送用レール12A、12B間に両側から保持されたプリント集合基板13を矢印aで示す搬送方向に沿って搬送し得るようになされている。
【0023】
また筐体11内おいて各搬送用レール12A、12Bに対向する下側所定位置には、噴射ノズル14A、14Bが設けられ、当該各噴射ノズル14A、14Bを介して高温状態にある溶融はんだ(図示せず)を噴射し得るようになされている。
【0024】
かくして噴流型はんだ付け装置10では、はんだ噴流時、一対の搬送用レール12A、12Bを介してプリント集合基板13を筐体11内に搬送しながら、噴射ノズル14A、14Bを介して溶融はんだを噴射することにより、当該プリント基板13の裏面全体に溶融はんだを吹き付け得るようになされている。
【0025】
かかる構成に加えて各噴射ノズル14A、14Bの間及び後段には、所定数のスライダ30(後述する図3(A)〜(C))が、プリント基板13の搬送方向(矢印a方向)と交差する所定のスライド方向(矢印b方向)又はこれと逆方向にスライド自在に設けられており、搬送されてくるプリント基板13の裏面13Aの所定位置を下側からそれぞれ支持することによって当該プリント基板13が軟化状態となった場合でも中央部分が垂れ下がるのを防止し得るようになされている。
【0026】
すなわち図2に示すように、筐体11内では、互いに平行関係にある一対のボールねじ16及びガイドシャフト17の一端及び他端がそれぞれ軸受部材18及び19によって回転自在に支持された状態で、プリント基板13の搬送方向に対して垂直(矢印b方向)に配設されている。
【0027】
ボールねじ16の一端は軸受部材19を介して外側に傘歯車20を形成し、当該傘歯車20には、当該ボールねじ16と直交するように回転自在に取り付けられた回転軸21の一端を形成する傘歯車22が歯合されている。
【0028】
この回転軸21の他端は、軸受部材23を介して筐体11の外側に傘歯車22と同軸中心となるベルト車24を形成し、当該ベルト車24と駆動制御部25内のモータ26の出力軸26Aとの間にはベルト27が巻き付けられている。
【0029】
この駆動制御部25では、制御部28は、エンコーダ29を介して得られるモータ26の回転量に基づいて、ボールねじ16と螺合するスライダ30の移動量を測定するようになされ、当該移動量に応じて駆動部31を制御することにより、モータ26を駆動制御し得るようになされている。
【0030】
かくして駆動制御部25において、モータ26の駆動に応じて出力軸26Aが回転すると、ベルト27及び回転軸21を介してボールねじ16が矢印r方向又はこれと逆方向に回転することにより、当該ボールねじ16に螺合されたスライダ30をガイドシャフト17に沿って矢印b方向又はこれと逆方向にスライドさせることができる。
【0031】
このスライダ30は、図3(A)〜(C)に示すように、ステンレス材からなる断面略6角形状の多面体でなり、両側面30A、30Bにはそれぞれ法線方向に対して所定の傾斜角度でV字状に突出するように傾斜面30AS1 、30AS2 、30BS1 、30BS2 が形成され、かつ当該両側面30A、30Bを貫通するように、ボールねじ16に対応するねじ穴30HAが螺設されると共にガイドシャフト17と同径の貫通穴30HBが形成されている。この結果、スライダ30の両側面30A、30Bに形成されたねじ穴30HA及び貫通穴30HBの開口端30HA1 、30HA2 、30HB1 、30HB2 がそれぞれ傾斜面をもつことになる。
【0032】
またスライダ30の上下面30C、30Dを貫通するように所定径の貫通穴30HCが形成されると共に、前後面30E、30Fを貫通するように中央に所定径の貫通穴30HDが形成されると共に、当該貫通穴30HDの上段及び下段にはそれぞれ所定径の半円状の貫通穴30HE、30HFが形成されている。
【0033】
さらにスライダ30の上面には、ステンレス材からなる断面凸形状の基板当接部材31がねじ32によってねじ止めされ固定されている。この基板当接部材31は、スライダ30に固定されたときにその上端部31Tが、一対の搬送用レール12A、12Bによって搬送されてくるプリント基板13の裏面13Aと当接し得るように予め高さ位置が設定されている。
【0034】
かくしてスライダ30は、基板当接部材31と一体となって、ボールねじ16の回転に応動して矢印b方向又はこれと逆方向にガイドシャフト17に沿ってスライド移動し得るようになされている。
【0035】
実際にガイドシャフト17上のスライダ30の位置は、搬送されるプリント基板13ごとに設定され、当該プリント基板13の裏面13Aにおいて、はんだ付けを行うことなくかつ電子部品の電極端子が突出していない部分のうち搬送方向(矢印a方向)に沿った直線部分を選定しておき、当該直線部分に基板当接部材31の上端部31Tが当接するようにボールねじ16を回転させてスライダ30が位置決めされている。
【0036】
さらにこの噴流型はんだ付け装置10においては、図4に示すように、筐体11内に設けられた複数のスライダ30のうち1のスライダ30のみ、図2において上述したように駆動制御部25内のモータ26とベルト27とを介してボールねじ16と係合されており、他のスライダ30は、それぞれボールねじ16と係合する回転軸21同士が連動して同一の回転方向に回転するように、当該各回転軸21の他端を形成するベルト車24に単一のベルト40が巻き付けられている。
【0037】
このようにして各スライダ30と螺合するボールねじ16間では、駆動制御部25において制御部28の制御の下でモータ26の駆動に応じて1のスライダ30と係合する回転軸21を回転させることにより、他のスライダ30と係合する回転軸21もそれぞれ連動して同一の回転方向に回転させることができ、かくして各ボールねじ16に螺合されているスライダ30を全て同時に同じ位置に同じ移動量で移動させることができる。
【0038】
かくしてこの噴流型はんだ付け装置10では、はんだ付け対象となるプリント基板13の裏面13Aに形成されたランドパターンに基づいて、各スライダ30をガイドシャフト17に沿って矢印b方向又はこれと逆方向にスライドさせることによってボールねじ16上の対応する位置に予め位置決めしておくことができる。
【0039】
かくしてこの噴流型はんだ付け装置10では、はんだ付け処理時、筐体11内で各噴射ノズル14A、14Bの上方を通過したプリント基板13は、当該各噴射ノズル14A、14Bを介して吹き付けられた溶融はんだの高熱によって軟化した場合でも、その裏面13Aが基板当接部材31の上端部31Tと摺接しながら搬送されるため、中央部分が重力によって垂れ下がるのを防止することができる。
【0040】
(2)本実施の形態による動作及び効果
以上の構成において、この噴流型はんだ付け装置10では、はんだ付け処理時に、各噴射ノズル14A、14Bを介して噴射された溶融はんだや、プリント基板13から溶け落ちたフラックスがそれぞれボールねじ16及びガイドシャフト17に付着した場合、所定のタイミングでスライダ30をボールねじ16の回転に応動してガイドシャフト17に沿ってスライドさせることにより、当該スライダ30の両側面30A、30Bに形成されたねじ穴30HA及び貫通穴30HBの開口端30HA1 、30HA2 、30HB1 、30HB2 に、それぞれボールねじ16及びガイドシャフト17に付着した溶融はんだやフラックスが接触したとき、当該各開口端30HA1 、30HA2 、30HB1 、30HB2 に形成された傾斜面30AS1 、30AS2 、30BS1 、30BS2 によって溶融はんだやフラックスをそれぞれボールねじ16及びガイドシャフト17から削ぎ落とすことができる。
【0041】
また各スライダ30において、上下面及び前後面を貫通して複数の貫通穴30HC〜30HFを形成したことにより、はんだ付け処理時に、スライダ30に形成されたねじ穴30HA及び貫通穴30HBの内部に溶融はんだが入り込んだ場合でも、当該ねじ穴30HA及び貫通穴30HBの内部の熱伝導率を外部と同じ程度に保つことだでき、かくしてスライダ30の内部で溶融はんだが粘性状態のまま固まるのを未然に防止することができる。
【0042】
以上の構成によれば、この噴流型はんだ付け装置10において、各スライダ30の両側面30A、30Bに形成されたねじ穴30HA及び貫通穴30HBの開口端30HA1 、30HA2 、30HB1 、30HB2 にそれぞれ傾斜面30AS1 、30AS2 、30BS1 、30BS2 を形成すると共に、当該スライダ30の内部を貫通するように貫通穴30HC〜30HFを形成するようにしたことにより、はんだ付け処理時に各スライダ15のボールねじ16及びガイドシャフト17に溶融はんだやフラックスが付着した場合でも、スライダ30のねじ穴30HA及び貫通穴30HBに溶融はんだやフラックスが詰まるのを防止することができ、かくしてスライダ30の内部で詰まった溶融はんだやフラックスに起因して当該スライダ30をガイドシャフト17に沿ってスライドできなくなるのを有効に防止することができる。
【0043】
(3)他の実施の形態
なお上述のように本実施の形態においては、本発明を適用したスライダ30を図1に示すような噴流型はんだ付け装置10内に設けるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、はんだ付け処理時に搬送されるプリント基板13が高熱によって軟化する可能性があれば、種々のはんだ付け装置に広く適用することができる。またはんだ付け装置以外にも、高熱によって板状部材が軟化状態となる各種の処理装置内に本発明を適用したスライダを設け、当該板状部材の一面を当接することによって当該板状部材の反りを防止するようにしても良い。
【0044】
また本実施の形態においては、プリント基板13の裏面(一面)13Aに当接するようにして当該プリント基板13の反りを防止するスライダを、筐体11内に支持されたボールねじ16の回転に応動してガイドシャフト17に沿ってスライド移動するスライダ30及び基板当接部材31から構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、ボールねじ16の回転に応動して当該ボールねじ16の長手方向にスライド移動することができれば、スライダとしてはこの他種々の構成のものを広く適用することができる。
【0045】
また本実施の形態においては、ボールねじ16の回転に応動してスライド移動するスライダ30をガイドシャフト17に沿ってスライドさせるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、スライダ30がボールねじ16の回転に応動して当該ボールねじ16の長手方向にスライド移動することができれば、ガイドシャフトの構成としてはこの他種々の構成のものを広く適用することができると共に、当該ガイドシャフト自身を設ける必要がなくても良い。
【0046】
さらに本実施の形態においては、駆動制御部25内にモータ26の駆動に応じてボールねじ16を回転させるようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、要は、スライダ30をボールねじ16の長手方向(矢印b方向又はこれと逆方向)に移動させることができれば、ボールねじ16をオペレータの手動に応じて回転させるようにしても良い。
【0047】
さらに本実施の形態においては、ボールねじ16及び又はガイドシャフト17に対応するねじ穴30HA及び又は貫通穴30HBの開口端30HA1 、30HA2 、30HB1 、30HB2 にスライド方向(図2に示す矢印b方向)に対する傾斜面30AS1 、30AS2 、30BS1 、30BS2 が形成されたスライダ30について、ステンレス材からなる多面体の各面から中央部分にそれぞれ貫通穴(放熱用の穴)30HC〜30HFを形成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、スライダの内部の熱伝導率を外部と同じ程度に保つことができれば、放熱用の穴としては種々のサイズ及び深さの穴を形成しても良い。
【0048】
さらに本実施の形態においては、プリント基板13の裏面(一面)13Aに当接する部分を、スライダ30にねじ止めによった固定した基板当接部材31の上端部31Tから構成するようにした場合について述べたが、本発明はこれに限らず、スライダ30及び基板当接部材31を一体成形するようにしても良い。
【0049】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、回転自在に配設されたボールねじと螺合するねじ穴が貫通形成され、当該ボールねじの回転に応動して当該ボールねじの長手方向にスライド移動するスライダを具えたはんだ付け装置において、ねじ穴の開口端がボールねじの長手方向でかつ上記ボールねじと螺合するねじ穴位置に対して所定の傾斜角度でV字状に突出する傾斜面を形成し、かつ中央部分に所定径の貫通穴が形成されるようにしたことにより、はんだ付け処理時に吹き付けられた溶融はんだがボールねじに付着した場合、所定のタイミングでスライダをボールねじの回転に応動してスライド移動させることによって当該スライダのねじ穴の開口端に形成された傾斜によって溶融はんだをボールねじから削ぎ落とすことができ、かつ貫通穴内部の熱伝導率を外部と同じ程度保つことができるので、スライダの内部で溶融はんだが粘性状態のまま固まるのを未然に防止することができ、かくして簡易な構成で基板の反りを有効に防止し得るはんだ付け装置を実現し得る。
【0050】
また本発明によれば、搬送される基板の一面にはんだ付けをするはんだ付け装置において、基板の搬送方向に対して交差する所定のスライド方向に回転自在に配設されたボールねじと、ボールねじと螺合するねじ穴が貫通形成され、当該ボールねじの回転に応動して当該ボールねじの長手方向にスライド移動して、搬送される基板の一面の所定位置に当接するようにして当該基板の反りを防止するスライダとを設け、ねじ穴の開口端が、ボールねじの長手方向に対して傾斜するようにしたことにより、はんだ付け処理時に吹き付けられた溶融はんだがボールねじに付着した場合、所定のタイミングでスライダをボールねじの回転に応動してスライド移動させることによって当該スライダのねじ穴の開口端に形成された傾斜によって溶融はんだをボールねじから削ぎ落とすことができ、かくして簡易な構成で基板の反りを有効に防止し得るはんだ付け装置を実現し得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態による噴流型はんだ付け装置の構成を示す略線的な斜視図である。
【図2】本実施の形態による噴流型はんだ付け装置の構成を示す略線的な側面図である。
【図3】本実施の形態によるスライダの外観構成を示す略線図である。
【図4】各スライダ間の連結状態の説明に供する略線図である。
【図5】従来のスライダの外観構成を示す略線図である。
【符号の説明】
1、30……スライダ、2、16……ボールねじ、3、17……ガイドシャフト、1HA、30HA……ねじ穴、1HB、30HB……貫通穴、5、31……基板当接部材、5T、31T……上端部、10……噴流型はんだ付け装置、11……筐体、12A、12B……搬送用レール、13……プリント基板、14A、14B……噴射ノズル、21……回転軸、25……駆動制御部、26……モータ、28……制御部、30A、30B……両側面、30HA1 、30HA2 、30HB1 、30HB2 ……開口端、30AS1 、30AS2 、30BS1 、30BS2 ……傾斜面、30HC〜30HF……貫通穴。

Claims (3)

  1. 搬送される基板の一面にはんだ付けをするはんだ付け装置において、
    上記基板の搬送方向に対して交差する所定のスライド方向に回転自在に配設されたボールねじと、
    上記ボールねじと螺合するねじ穴が貫通形成され、当該ボールねじの回転に応動して当該ボールねじの長手方向にスライド移動して、搬送される上記基板の上記一面の所定位置に当接するようにして当該基板の反りを防止するスライダと
    を具え、
    上記ねじ穴の開口端が、上記ボールねじの上記長手方向でかつ上記ボールねじと螺合するねじ穴位置に対して所定の傾斜角度でV字状に突出する傾斜面を形成する
    ことを特徴とするはんだ付け装置。
  2. 上記ボールねじと平行に配設されたガイドシャフト
    を具え、
    上記スライダは
    上記ボールねじと平行に配設されたガイドシャフト貫通する貫通穴形成、かつ当該貫通穴の開口端が、上記ガイドシャフトの上記長手方向でかつ上記ボールねじと螺合するねじ穴位置に対して上記所定の傾斜角度でV字状に突出する傾斜面を形成する
    ことを特徴とする請求項に記載のはんだ付け装置。
  3. 上記スライダは、
    上下面方向及び前後面方向の中央部分に放熱用の貫通形成する
    ことを特徴とする請求項に記載のはんだ付け装置。
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