JP5214381B2 - Soldering apparatus and soldering method - Google Patents
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Description
本発明は、たとえばパーソナルコンピュータ(PC)に搭載されるハードディスクドライブ(HDD)等を製造する過程で必要なはんだ付け装置に係り、特にワークの接合面が斜めに傾いている場合に有効な、はんだ付け構造の改良と、はんだ付け方法に関する。 The present invention relates to a soldering apparatus required in the process of manufacturing, for example, a hard disk drive (HDD) mounted on a personal computer (PC), and is particularly effective when the joint surface of a workpiece is inclined obliquely. The present invention relates to an improvement of a soldering structure and a soldering method .
たとえば、PCに搭載されるHDDを製造するのに、ワークである第1のはんだ付け部材の微細な面積(たとえば4mm角)に、多数の接続ヶ所(たとえば24ヶ所)を介してワークである第2のはんだ付け部材をはんだ付けする工程がある。
従来は、作業者が実体顕微鏡を覗きながら、一方の手で互いの接合部材を位置合せし、他方の手ではんだ鏝を持ち、1点ずつはんだ付けする作業を行っていた。このような作業は、当然、熟練を要し作業性に劣るとともに、品質の安定度に不安が残る。
For example, when manufacturing an HDD mounted on a PC, the first soldering member, which is a workpiece, has a fine area (for example, 4 mm square) and the workpiece is a first through a large number of connection points (for example, 24 locations). There is a step of soldering two soldering members.
Conventionally, an operator peeks through a stereomicroscope, aligns the joining members with one hand, holds the soldering iron with the other hand, and solders one by one. Such work naturally requires skill, is inferior in workability, and remains uneasy about quality stability.
そこで、パルスヒートによる熱圧着や、光ビームを分割してはんだ付けする方法が採用されるようになった。この場合、1点ずつのはんだ付け作業とは異なり、熟練を要しないとともに、品質の向上に寄与できる。
しかしながら、これらのはんだ付けにも問題があって、たとえばパルスヒートによるはんだ付けは、製品の平行度を厳しく管理する必要がある。また、光ビームを分割してはんだ付けを行うと、生産性の低下につながってしまう。
Therefore, thermocompression bonding by pulse heat and a method of soldering by dividing a light beam have come to be adopted. In this case, unlike the soldering work of one point at a time, skill is not required and it can contribute to the improvement of quality.
However, these soldering also has a problem. For example, in soldering by pulse heat, it is necessary to strictly control the parallelism of products. In addition, if the light beam is divided and soldered, the productivity is lowered.
[特許文献1]には、保持具上の第1のはんだ付け部材に対して、押圧具により第2のはんだ付け部材を「万遍なく」押圧するとともに、各はんだ付け部材との間の複数個の接合箇所を同時に加熱する近赤外線照射部を備え、複数個の接合箇所を同時にはんだ付けするはんだ付け装置が開示されている。なお、接合箇所は、各はんだ付け部材に設けられる複数個の端子群である。
すなわち、端子群が単一の平面上に凹凸無しに並んでいるときには問題が無いが、端子群の一部にでも凹凸があると、窪んでいる端子に相手方の端子が接触できず、はんだ付けが不良となってしまう。[特許文献1]では、板ばね材で櫛状の押圧具を構成し、この櫛状の歯の先端を、はんだ付け部材に弾性的に万遍なく押し付けている。 In other words, there is no problem when the terminal group is lined up without unevenness on a single plane, but if there is unevenness even in part of the terminal group, the other terminal cannot contact the recessed terminal and soldering Will be defective. In [Patent Document 1], a comb-like pressing tool is constituted by a leaf spring material, and the tips of the comb-shaped teeth are elastically pressed against the soldering member uniformly.
しかしながら、少なくとも第2のはんだ付け部材が上述のように小さい面積のものを対象とする場合は、極めて小さな櫛の歯状の先端を形成しなければならず、製作手間がかかる。そして、この場合ははんだ付け部材が、櫛の歯状の先端が弾性的に押圧接触するのに耐えられる強度を備える必要がある。 However, in the case where at least the second soldering member has a small area as described above, it is necessary to form a very small comb tooth-shaped tip, which takes time and effort. In this case, it is necessary that the soldering member has a strength capable of withstanding the tip of the comb-like tooth in an elastic pressing contact.
第2のはんだ付け部材が、たとえば厚さ10μm程度の薄膜状の素材であれば、それ自体の強度が低い。押圧材を構成する櫛の歯状の先端が点状に接することで、この先端に弾性力が集中し、前記はんだ付け部材が破損する虞れがある。理想的には、はんだ付けポイントを除いて、第1のはんだ付け部材と第2のはんだ付け部材の面全体を均一に、かつ弾性的に押え付けることである。 If the second soldering member is a thin film material having a thickness of about 10 μm, for example, the strength of the second soldering member is low. When the tooth-like tips of the combs constituting the pressing material are in contact with dots, the elastic force is concentrated on the tips, and the soldering member may be damaged. Ideally, the entire surfaces of the first soldering member and the second soldering member are pressed uniformly and elastically except for the soldering point.
本発明は上記事情にもとづきなされたものであり、その目的とするところは、ワークの接合面が傾いているような場合であっても、ワークの接合面の傾き角度に倣って、ワークの面全体を均一に押え付けることができ、製品の平行度を厳しく管理する必要がなく、ワークの変形と破損の防止を図れて確実なはんだ付けをなし、生産性および信頼性の向上を得るはんだ付け装置およびはんだ付け方法を提供しようとするものである。 The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and the object of the present invention is to follow the inclination angle of the workpiece joining surface even when the workpiece joining surface is tilted. Soldering that can hold the whole evenly, eliminates the need to strictly control the parallelism of the product, prevents deformation and breakage of the workpiece, ensures reliable soldering, and improves productivity and reliability An apparatus and soldering method are to be provided.
上記目的を満足するため本発明のはんだ付け装置は、ワーク支持台の上面にワークである第1のはんだ付け部材と第2のはんだ付け部材を重ね合わせた状態で支持し、移動部材をワーク支持台の側部に沿って昇降移動自在に設け、押え脚具を板面が水平面に沿う板ばねから構成し、一方の端部を移動部材の上面に取付け固定し他方の端部をワーク支持台の上面側へ延出し、この延出端部から板面を水平面内に保持したまま延出部位と並行になるよう折り返し形成して移動部材の上面側へ延出し、さらにこの延出端部から板面を水平面内に保持したまま延出部位と並行になるよう折り返し形成してワーク支持台の上面側へ延出し、さらに板面を水平面内に保持したままこれら折り返し形成と延出形成を順次複数回繰り返し、最終的に板面を水平面内に保持したまま他方の端部をワーク支持台の上面側へ延出し、所定厚さの板状部材からなるワーク押えを、押え脚具の最終延出端部に取付け固定して移動部材の昇降移動にともない押え脚具を弾性変形させて傾き角度を第1のはんだ付け部材と第2のはんだ付け部材の接合面の傾き角度に倣わせてワークをワーク支持台上面に押え付け、加熱源はワーク押えを介してワークを加熱し第1のはんだ付け部材と第2のはんだ付け部材とのはんだ付けをなす。
そして、移動部材は、ワーク支持台の対向する側部にそれぞれ設けられ、押え脚具は、それぞれの移動部材に取付けられ、ワーク押えは、両側部を前記押え脚具により両持ち構造にて支持される。
In order to satisfy the above object, the soldering apparatus of the present invention supports the first soldering member and the second soldering member, which are workpieces, superimposed on the upper surface of the workpiece support base, and supports the moving member. Provided so that it can be moved up and down along the side of the base, and the presser foot is composed of a leaf spring whose plate surface runs along a horizontal plane, one end is attached and fixed to the upper surface of the moving member, and the other end is the work support base It extends to the upper surface side of the movable member, and is folded back so as to be parallel to the extended portion while holding the plate surface in the horizontal plane from the extended end portion, and extends to the upper surface side of the moving member, and further from the extended end portion. While the plate surface is held in a horizontal plane, it is folded back so as to be parallel to the extension part and extended to the upper surface side of the work support base, and the folding and extension formation are sequentially performed while the plate surface is held in the horizontal plane. Repeat several times, finally level the plate The other end is extended to the upper surface side of the work support base while being held inside, and a work presser composed of a plate-like member having a predetermined thickness is attached and fixed to the final extension end of the presser foot to fix the moving member. The presser foot is elastically deformed along with the up-and-down movement, and the workpiece is pressed against the upper surface of the workpiece support base so that the inclination angle follows the inclination angle of the joint surface of the first soldering member and the second soldering member. Heats the workpiece through the workpiece presser and solders the first soldering member and the second soldering member.
The moving members are respectively provided on opposite sides of the work support base, the presser foot is attached to each moving member, and the work presser is supported on both sides by the presser foot in a double-supported structure. Is done.
本発明によれば、ワークの接合面に倣って、ワークの面全体を均一に、かつ弾性的に押え付けることができ、製品の平行度を厳しく管理する必要がなく、ワークの変形と破損の防止を図って確実なはんだ付けをなし、生産性および信頼性の向上化を得られる等の効果を奏する。 According to the present invention, the entire surface of the workpiece can be pressed uniformly and elastically following the joint surface of the workpiece, it is not necessary to strictly control the parallelism of the product, and deformation and breakage of the workpiece can be prevented. It is possible to prevent soldering and prevent soldering, thereby improving productivity and reliability.
以下、本発明の実施の形態を、図面にもとづいて説明する。
図1は、はんだ付け装置の概略の構成図である。
図中1は、ワーク支持台である。このワーク支持台1は、被据付け部Hに据付けられる基台2と、この基台2の中央部上面に一体に立設され垂直方向に長い(高い)柱状の台部3とから構成される。前記台部3の上端面は支持面部4となっていて、第1のはんだ付け部材aと第2のはんだ付け部材bを重ね合わせた状態としたワークKを支持するようになっている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a soldering apparatus.
In the figure,
前記ワークKは、たとえばHDDの構成部品であり、第1のはんだ付け部材aは金属製の固体、第2のはんだ付け部材bは薄膜状(10μm程度)をなす。第1のはんだ付け部材aの第2のはんだ付け部材bとの接合面は、水平面に対して所定角度だけ傾斜するとともに、狭小の間隙を存して多数の予備はんだが施され、接合ポイントとしている。 The workpiece K is, for example, a component of an HDD. The first soldering member a is a metal solid, and the second soldering member b is a thin film (about 10 μm). The joining surface of the first soldering member a and the second soldering member b is inclined by a predetermined angle with respect to the horizontal plane, and a large number of preliminary solders are provided with a narrow gap as a joining point. Yes.
前記第2のはんだ付け部材bは、図示しない位置決め治具によって第1のはんだ付け部材aに対する位置決めの保持がなされる。あるいは単純に、作業者がピンセット状のもので第2のはんだ付け部材bの端部を挟持し、第1のはんだ付け部材aに対する位置決めを行ってもよい。 The positioning of the second soldering member b relative to the first soldering member a is performed by a positioning jig (not shown). Alternatively, the operator may simply hold the end portion of the second soldering member b with a tweezers and perform positioning with respect to the first soldering member a.
いずれにしても、第2のはんだ付け部材bは薄膜状をなし、比較的、強度が低いから、先端が尖鋭状のもので強く押圧すると、破断して孔明けの虞れがある。このような第2のはんだ付け部材bを第1のはんだ付け部材aに対して多数の接合ポイントを介してはんだ付けしなければならない。 In any case, since the second soldering member b has a thin film shape and relatively low strength, if the tip is sharply pressed with a sharp tip, the second soldering member b may be broken and pierce. Such a second soldering member b must be soldered to the first soldering member a through a number of joint points.
前記ワーク支持台1を構成する台部3には、後述する移動部材5が取付けられる。すなわち、台部3の左右両側部には、それぞれ上下方向に沿ってガイド片部3aが設けられ、それぞれのガイド片部3aには、移動部材5を構成する昇降体6に設けられる片部6aが嵌め合わされる。前記昇降体6は、ワーク支持台1の左右両側部に沿って設けられる。
A moving
これら昇降体6は、基台2の手前側と奥側に互いに平行に設けられる横架材7を介して連結される。したがって、移動部材5を構成する左右の昇降体6と前後の横架材7は前記台部3の周囲を囲んでいて、これらは一体に台部3の上下方向に沿って昇降移動自在である。
These
なお、前記移動部材5の昇降移動範囲は、以下に述べるストッパ類の配置構造によって移動部材5を構成する前記昇降体6の上端面が、常にワーク支持台1の上面よりも高い位置の範囲にあるように設計されている。
The moving range of the moving
すなわち、台部3の左右両側で前後の横架材7相互間に亘って、杆状の上ストッパ8が架設される。これら上ストッパ8は前記ガイド片部3aの直下部に位置していて、昇降体6と横架材7が一体に上昇移動したとき、所定位置で上ストッパ8がガイド片部3aに当接し、昇降体6と横架材7のそれ以上の上昇移動が規制されるようになっている。
That is, the hook-shaped
また、前記基台2上で、昇降体6の直下部に対向して、弾性部材からなる下ストッパ9が設けられている。この下ストッパ9は、昇降体6を降下付勢したとき、所定の位置で昇降体6の下端面が当接し、それ以上の降下移動を規制するようになっている。下ストッパ9は弾性を有しているので、昇降体6の最下位置の設定にある程度の幅がある。
In addition, a
前記台部3の下端部である基台2上面から所定の高さまで、長孔からなるガイド孔cが設けられ、このガイド孔cには押上げ付勢体10が取付けられる。押上げ付勢体10は、圧縮ばね10aと、この圧縮ばね10aの上端部に取付けられるピン10bとからなり、前記ピン10bが横架材7の下端部に当接している。
A guide hole c made of a long hole is provided from the upper surface of the
すなわち、押上げ付勢体10は横架材7を介して移動部材5全体を弾性的に押上げ付勢している。ピン10bがガイド孔cの上端部に当接した状態で、押上げ付勢体10の移動部材5に対する、それ以上の押上げ作用が規制されるようになっている。
このようにして前記移動部材5が構成されていて、図の右側の昇降体6側面部には把手Tが設けられている。この把手Tは、作業者が移動部材5を昇降移動付勢する際に握るためのものである。
That is, the push-up biasing
In this manner, the moving
前記移動部材5を構成する昇降体6の上端面には、押えユニットPが取付けられる。
図3は、押えユニットPを分解した斜視図、図4は押えユニットPを組立てた状態での斜視図である。
前記押えユニットPは、2個の押え部材11と、1個のワーク押え12とから構成されていて、前記ワーク押え12の両側部を2個の前記押え部材11で支持する、いわゆる両持ち構造をなす。
A presser unit P is attached to the upper end surface of the elevating
FIG. 3 is an exploded perspective view of the presser unit P, and FIG. 4 is a perspective view of the presser unit P in an assembled state.
The presser unit P is composed of two
前記押え部材11は、前記移動部材5を構成する左右の昇降体6それぞれに取付けられていて、たとえば板ばね材もしくは、厚さ0.1〜0.3mm程度のステンレス材から構成され、弾性を有する。
The pressing
それぞれの押え部材11の一端部である第1の連結板11aは前記昇降体6の上端面に載せられ、取付け板13が重ね合されて取付け具14により、取付け板13とともに昇降体6の上端面に取付け固定される。
The first connecting
前記押え部材11の昇降体6に取付けられる第1の連結板11aで、かつこの長手方向の両側部から押え脚具15が一体に突設される。すなわち、これら押え脚具15は1つの押え部材11に2組、並行して設けられている。それぞれ対向する昇降体6側へ突出し、かつ押え脚具15の他端部相互は第2の連結板11bを介して一体に連結される。
The
換言すれば、押え部材11は、昇降体6に取付けられる第1の連結板11aと、対向する昇降体6側へ突出する第2の連結板11bとの間に、前記2組の押え脚具15が形成されることになる。
In other words, the
1枚の板ばね材を加工することで、押え部材11の第1の連結板11aと第2の連結板11bおよび押え脚具15の外形が形成されるとともに、押え脚具15に切り込みが設けられる。
By processing one leaf spring material, the outer shapes of the first connecting
なお押え脚具15について説明すると、前記移動部材5を構成する昇降体6の上面に取付け固定される第1の連結板11aに一体に一方の端部が形成され、ここから他方の端部が前記ワーク支持台1の上面側へ向って延出される、板面が水平面に沿う第1の板ばね部dを備えている。
The
そして、一方の端部が前記第1の板ばね部dの延出端部に延出方向とは直交する方向に、板面が水平面内を保持したまま連結され、板面が水平面内を保持したまま屈曲して第1の板ばね部dと並行で、かつ板面が水平面内を保持し、他方の端部が前記昇降体6の上面側へ延出される第2の板ばね部eを備えている。
One end is connected to the extending end of the first leaf spring part d in a direction perpendicular to the extending direction while the plate surface is held in the horizontal plane, and the plate surface is held in the horizontal plane. The second leaf spring portion e is bent in parallel with the first leaf spring portion d, the plate surface is held in the horizontal plane, and the other end portion is extended to the upper surface side of the elevating
さらに、一方の端部が前記第2の板ばね部eの延出端部に延出方向とは直交する方向に、板面が水平面内を保持したまま連結され、板面が水平面内を保持したまま屈曲して第2の板ばね部eと並行で、かつ板面が水平面内を保持し、他方の端部が前記ワーク支持台1の上面側へ延出される第3の板ばね部fとからなる。
最終延出端部である第3の板ばね部fの延出端部は、前記第2の連結板11bに一体に連結される。
Further, one end portion is connected to the extending end portion of the second leaf spring portion e in a direction orthogonal to the extending direction while the plate surface is held in the horizontal plane, and the plate surface is held in the horizontal plane. The third leaf spring portion f is bent as it is, parallel to the second leaf spring portion e, the plate surface is held in a horizontal plane, and the other end portion extends to the upper surface side of the
The extended end portion of the third leaf spring portion f, which is the final extended end portion, is integrally connected to the second connecting
一方、前記ワーク押え12は所定厚さの金属板である板状部材からなる。このワーク押え12の両端部は、押え部材11の第2の連結板11bと同一の面積形状の固定部12aを有し、これら固定部12a相互間に押え部12bが設けられる。
ワーク押え12を構成する両側の固定部12aは、取付け具を介して第2の連結板11bに取付け固定される。したがって、ワーク押え12は両方の押え部材11間に架設されていて、換言すればワーク押え12は両側部を押え脚具15によって両持ち構造で支持される。
On the other hand, the
The fixing
なお説明すると、前記移動部材5を構成する昇降体6は、前記ワーク支持台1の対向する側部に1組ずつ、合計2組設けられ、それぞれの昇降体6に押え部材11が取付けられる。したがって、押え部材11は合計2組設けられる。
前記押え脚具15は、前記それぞれの押え部材11に2組ずつ互いに並行して構成され、合計4組取付けられる。前記ワーク押え12は、対向する側部に2組ずつの前記押え脚具15に支持され、4点支持されることになる。
In other words, two sets of lifting
Two sets of the
前記ワーク押え12における押え部12bの略中央部分に、格子状のスリット孔部からなるはんだ付け部17が設けられる。前記はんだ付け部17を構成するスリット孔部全体の開口形状は、第1のはんだ付け部材aと第2のはんだ付け部材bとのはんだ付け部位の面積形状と一致する。
そして、はんだ付け部17を形成する格子間に、第1のはんだ付け部材aと第2のはんだ付け部材bとのはんだ付けポイントが存在する。
A
A soldering point between the first soldering member a and the second soldering member b exists between the grids forming the
再び図1に示すように、前記ワーク支持台1の最上面に形成される支持面部4の直上方部位には、加熱源18が設けられる。この加熱源18は、レーザもしくはキセノンランプなどからなり、支持面部4上に載置される第1、第2のはんだ付け部材a,bに対して光線を照射し、その放射熱で予備はんだを溶融させることができる。
As shown in FIG. 1 again, a
以上のようにはんだ付け装置が構成されていて、第1のはんだ付け部材aと第2のはんだ付け部材bのはんだ付け加工をなす。すなわち図1に示すように、ワーク支持台1の支持面部4上に、ワークKである第1のはんだ付け部材aと第2のはんだ付け部材bを重ね合わせて位置決めする。
The soldering apparatus is configured as described above, and the first soldering member a and the second soldering member b are soldered. That is, as shown in FIG. 1, the first soldering member “a” and the second soldering member “b”, which are the workpieces K, are overlapped and positioned on the
この状態で、支持面部4上の第1のはんだ付け部材aと第2のはんだ付け部材bとは間隙を存した上方部位にワーク押え12が対向しており、押え部材11を構成する押え脚具15とワーク押え12は全体的に水平面内に保持される。これに対して第1のはんだ付け部材aの第2のはんだ付け部材bに対する接合面は、水平面に対して所定角度傾いた状態に形成されることは上述の通りである。
In this state, the
移動部材5は押し上げ付勢体10によって押し上げられ、横架材7に設けられる上ストッパ8が台部3のガイド片部3a下端部に掛止することで、移動部材5およびワーク押えユニットPを構成する押え部材11と押え脚具15の最上位置が規制されている。
ワークKである第1のはんだ付け部材aと第2のはんだ付け部材bの支持面部4上での位置決めが終了したら、加熱源18に通電して放射光をワークに照射させ、ワークに対する加熱作用を開始するとともに、把手Tをもって移動部材5を下降付勢する。
The moving
When the positioning of the first soldering member a and the second soldering member b, which are the workpieces K, on the
図2は、前記移動部材5を下降付勢した状態を示す、はんだ付け装置の概略構成図である。
移動部材5を構成する昇降体6は、台部3に設けられるガイド片部3aに沿って下降する。上ストッパ8はガイド片部3aから離間し、押し上げ付勢体10を構成する圧縮ばね10aの弾性力に抗して圧縮変形させる。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a soldering apparatus showing a state in which the moving
The elevating
そして、ついには昇降体6の下端部が基台2上の下ストッパ9に当接するが、なお移動部材5の下降付勢を継続して、下ストッパ9を弾性変形させる。移動部材5を最大限降下付勢したら、このときの把手Tの位置を所定時間は保持する。この状態でワーク押え12は支持面部4上のワークKに当接し、押え脚具15はそれにともなって弾性変形する。
Finally, the lower end of the elevating
図5は、ワーク押え12がワークKの第2のはんだ付け部材bに当接して、第1のはんだ付け部材aとともに支持面部4に押え付け、押え脚具15が弾性変形した状態を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a state where the
先に示したように、ワークKを構成する第2のはんだ付け部材bに対する第1のはんだ付け部材aの接合面は、図の右側が低く、左側が高い斜め形状をなす。図5の右側の昇降体6に取付けられる押え部材を説明の都合上、「第1の押え部材11A」と呼び、左側の昇降体6に取付けられる押え部材を説明の都合上、「第2の押え部材11B」と呼ぶ。
As described above, the joining surface of the first soldering member a with respect to the second soldering member b constituting the workpiece K has an oblique shape that is low on the right side and high on the left side. The pressing member attached to the right-
第1の押え部材11Aを構成する押え脚具15では、第1の板ばね部dは昇降体6の上端面と同じ水平面を保持するもしくは、やや上方に傾き、第2の板ばね部eはわずかに斜め上方に傾き、第3の板ばね部fはさらに斜め上に傾く。
In the
前記ワーク押え12は、第1の押え部材11Aを構成する押え脚具15における第3の板ばね部f板面の延長上にあり、ワーク押え12の傾斜角度は第1のはんだ付け部材aの接合面の傾斜角度に倣うこととなる。
The
図5の左側の昇降体6に取付けられる第2の押え部材11Bは、第1のはんだ付け部材aにおける傾斜上側に位置するが、第2の押え部材11Bを構成する押え脚具15を取付ける昇降体6の上端面位置は、図の右側における昇降体6の上端面位置と同じ高さ位置にある。
The second presser member 11B attached to the
このことから、第2の押え部材11Bを構成する押え脚具15において、ワーク押え12と一体に連結される第3の板ばね部fが斜め下方に大きく傾斜する。第2の板ばね部eは、第3の板ばね部fに対して下方に傾斜し、この第2の板ばね部eに対して第1の板ばね部dはわずかに下方に傾斜し、もしくはほとんど水平を保持する。
For this reason, in the
結局、第1の押え部材11Aと第2の押え部材11Bを構成するそれぞれの押え脚具15は弾性変形して、これらの間に架設したワーク押え12の傾き角度を第1のはんだ付け部材aと第2のはんだ付け部材bの面方向に倣わせることになる。したがって、ワーク押え12は第1のはんだ付け部材aと第2のはんだ付け部材bの面全体を、均一な押え力をもって支持面部4に押え付ける。
Eventually, the
実際には、ワーク押え12は第1のはんだ付け部材aと第2のはんだ付け部材bに対して5〜30g程度の小さな荷重をかけるよう設計される。したがって、押え付けられる第2のはんだ付け部材bが厚さ10μm程度の薄膜状のものであっても、変形させないですむ。
Actually, the
加熱源18から照射される放射光はワーク押え12に形成されるはんだ付け部17を介して第2のはんだ付け部材bを照射し、第2のはんだ付け部材bとともに第1のはんだ付け部材aを加熱する。第1のはんだ付け部材aに加工された予備はんだが溶融して、第1のはんだ付け部材aと第2のはんだ付け部材bははんだ付けされる。
The radiated light emitted from the
このように本発明におけるはんだ付け装置は、はんだ付けされる対象物を任意の対象面の中で、良好な接触状態を確保し、常に良好なはんだ付けを行うことができる。以上の効果は、ワークKである第1のはんだ付け部材aの接合面の傾斜角度がどのように変っても、上述の押え脚具15を備えている限り、全て同様に対処可能である。
As described above, the soldering apparatus according to the present invention can ensure a good contact state with an object to be soldered in an arbitrary target surface, and can always perform good soldering. The above effects can all be handled in the same manner as long as the
図6(A)は、第1のはんだ付け部材aの接合面の傾斜角度が変った場合の押え部材11A,11Bにおける押え脚具15の傾斜変化を説明する図、図6(B)は比較例として押え脚具15を備えていない押え具Za,Zbの押え状態を説明する図、図6(C)は押え脚具15を備えていない押え具Za,Zbの斜視図である。
FIG. 6A is a view for explaining the change in inclination of the
図6(A)(B)に示す、縦方向に平行な2本の一点鎖線a1−a2間は、第1のはんだ付け部材aの接合面範囲を示す。 6A and 6B, the area between the two alternate long and short dash lines a1-a2 parallel to the vertical direction indicates the joint surface range of the first soldering member a.
図6(A)に示す、図の右側の水平な一点鎖線は、第1の押え部材11Aを構成する押え脚具15が水平に支持される状態を示し、この一点鎖線の右方の小丸11aは昇降体6に取付け固定される押え脚具15の一端部、左方の小丸11bはワーク押え12が取付けられる押え脚具15の他端部を示す。
6A shows a state in which the
図の左側の水平な一点鎖線は、第2の押え部材11Bを構成する押え脚具15が水平に支持される状態を示し、この一点鎖線の左方の小丸11aは昇降体6に取付け固定される押え脚具15の一端部、左方の小丸11bはワーク押え12が取付けられる押え脚具15の他端部を示す。
A horizontal alternate long and short dash line on the left side of the drawing shows a state in which the
図6(A)では、ワークKの接合面aの傾き角度が比較的大である場合を上部側に示し、傾き角度が比較的小である場合を下部側に示している。 6A, the case where the tilt angle of the joint surface a of the workpiece K is relatively large is shown on the upper side, and the case where the tilt angle is relatively small is shown on the lower side.
傾き角度が比較的小である下部側のワーク接合面aにワーク押え12が当接し押え付けると、第1の押え部材11Aを構成する押え脚具15は図に実線で示すように変化する。すなわち、前記第1の板ばね部dが小丸11aから線a2側へ向ってわずかに上方へ傾斜し、第2の板ばね部eが線a2側から小丸11a側へ向って上方へ傾斜し、第3の板ばね部fは小丸11a側から線a2側へ向って上方へ傾斜する。
When the
第1の板ばね部dにおける昇降体6取付け端部(小丸11a)の位置は固定であり、結果として第3の板ばね部eのワーク押え取付け端部(小丸11b)は縦方向の一点鎖線a2に沿って上方へ位置がずれるが、この一点鎖線a2からずれることはない。
The position of the lifting / lowering
第2の押え部材11Bを構成する押え脚具15においても、第1の板ばね部d〜第3の板ばね部fがそれぞれ傾くが、第1の板ばね部dにおける昇降体取付け端部(小丸11a)の位置は固定である。そして、第3の板ばね部fのワーク押え12取付け端部(小丸11b)は縦方向の一点鎖線a1に沿って上方へ位置がずれるが、この一点鎖線a1からずれることはない。
Also in the
また、傾き角度が比較的大である上部側のワーク接合面aにワーク押え12が当接し押え付けると、第1の押え部材11Aを構成する押え脚具15は図に破線で示すように変化する。すなわち、第1の板ばね部d〜第3の板ばね部fはそれぞれの長さのままで傾きのみが変る。
Further, when the
同様に、第1の板ばね部dにおける昇降体取付け端部(小丸11a)の位置は固定であり、第3の板ばね部fのワーク押え取付け端部(小丸11b)は縦方向の一点鎖線a2に沿って上方へ位置がずれるが、この一点鎖線a2からずれることはない。
Similarly, the position of the lifting / lowering body attachment end (
第2の押え部材11Bを構成する押え脚具15においても、第1の板ばね部d〜第3の板ばね部fがそれぞれ傾くが、第1の板ばね部dにおける昇降体取付け端部(小丸11a)の位置は固定である。第3の板ばね部fのワーク押え12取付け端部(小丸11b)は縦方向の一点鎖線a2に沿って上方へ位置がずれるが、この一点鎖線a2からずれることはない。
Also in the
このように第1のはんだ付け部材aの接合面の傾斜角度がどのように変っても、第1、第2の押え部材11A,11Bを構成する押え脚具15が接合面の傾斜角度の変化を吸収し、ワーク押え12の取付け端部(小丸11b)位置がずれることなく、接合面の傾斜角度にワーク押え12を倣わせてワークWである第1、第2のはんだ付け部材a,bの面全体を弾性的に押え付ける。
Thus, no matter how the inclination angle of the joint surface of the first soldering member a changes, the
これは上述したように、はんだ対象物が極めて小さな面積(たとえば4mm角)であり、ここに多数のはんだポイント(たとえば24個)である場合にも、有効に作用して信頼性の高いはんだ付けを行えることとなる。 As described above, even if the solder object has a very small area (for example, 4 mm square), and there are a large number of solder points (for example, 24 pieces), the solder can be effectively and reliably soldered. Can be performed.
以上は、第1のはんだ付け部材aの接合面が第1の押え部材11A側に低く、第2の押え部材11B側に高い傾斜面として説明したが、そればかりでなく、逆に第1の押え部材11A側に高く、第2の押え部材11B側に低い傾斜であっても、同様の作用効果を得られる。
In the above description, the joint surface of the first soldering member a is described as being a low inclined surface on the first pressing
また、第1のはんだ付け部材aの接合面が図の左右に傾斜のある場合に限定されるものではなく、上述の押え脚具15を備えているので、図の前後方向に傾斜のある場合にも確実に対応でき、作用効果として何ら損なわれるものではない。
Moreover, it is not limited to the case where the joint surface of the first soldering member a is inclined to the left and right of the figure, and includes the above-described
これに対し比較例として図6(C)に示すように、上述した押え脚具が設けられていない、単なる平板状の板ばねからなる第1の押え具Zaと第2の押え具Zbを製作して、上述のワーク押え12を取付けた場合を考えてみる。昇降体6相互間隔と、ワーク押え12の形状構造は、上記した実施の形態のものと同一とする。
On the other hand, as shown in FIG. 6 (C) as a comparative example, the first presser Za and the second presser Zb made of a mere flat plate spring without the presser foot described above are manufactured. Then, consider the case where the above-mentioned
この場合は、ワークKの接合面が水平な場合にのみ、ワーク押え12で接合面を正しく押え付けることができる。ワークKの接合面が図の前後に傾きのある状態では、ワーク押え12に捻りが生じて強力な弾性復帰力が作用するが、ある程度の範囲であればワーク押え12は接合面に倣うことも可能である。
In this case, only when the joining surface of the workpiece K is horizontal, the joining surface can be correctly pressed by the
しかしながら、ワークKの接合面が左右に傾斜している場合は、ワーク押え12を接合面に倣わすことができない。すなわち、図6(B)に示すように、接合面が左右に傾斜していると、図中右側の第1の押え具Zaが昇降体取付け側端部11aを支点とし、ワーク押え側端部11bを自由端として回動しなければならないし、図中左側の第2の押え具Zbも昇降体取付け側端部11aを支点とし、ワーク押え側端部11bを自由端として回動しなければならない。
However, when the joint surface of the workpiece K is inclined to the left and right, the
それぞれの押え具Za,Zbにおいて、昇降体取付け側端部(小丸11a)を中心とし、この中心からワーク押え側端部(小丸11b)までを半径とする円を描くよう回動するので、ワーク押え側端部11bの位置が縦方向に2本の一点鎖線a1,a2の内側にあり、それぞれズレs1,s2が生じる。
Since each of the pressers Za and Zb is rotated so as to draw a circle having a radius from the center to the work presser side end (
各押え具Za,Zbが長手方向に自由に伸展する素材であればワーク押え12が接合面に倣うが、単なる板ばねから形成され、伸展しないのでワーク押え12を接合面に倣わすことができない。すなわち、このような押え具Za,Zbは採用できない。
If each presser Za, Zb is a material that freely extends in the longitudinal direction, the
以上は、ワーク押え12を言わば両持ち構造で支持する構成について説明したが、ワーク押え12を一方の押え具のみで支持する、いわば片持ち構造も考えられる。
たとえば、図6(C)に示す第1の押え具Zaのみでワーク押え12を支持し、はんだ付けをなす以前の状態でワーク押え12を水平姿勢に保持する。はんだ付けをなすべく、昇降体6を降下してワーク押え12がワークKの接合面に当接すると、片持ち構造であるからワーク押え12は接合面に倣う。
In the above description, the structure in which the
For example, the
しかしながら、このとき押え具Zaは伸展しないから、ワーク押え12が第1のはんだ付け部材aの接合面を介して第2のはんだ付け部材bを擦る状態で当接し、接合面に倣うことになる。上述したように、第2のはんだ付け部材bが厚さ10μm程度の薄膜状のものであると、ワーク押え12に擦られて破損の虞れがあり、この構造も採用できない。
However, since the presser Za does not extend at this time, the
これに対して本発明の押え脚具15はワーク押え12を片持ち構造で支持するようにしても、第1の板ばね部d〜第3の板ばね部fにおけるいずれかの傾き角度によって結果的には伸展する状態となり、ワーク押え12がワークKの接合面に当接すれば、ワーク押え12は接合面に倣う。
On the other hand, the
あるいは、ワーク押え12を片持ち支持する押え具であり、昇降体は用いず、この取付け側端部(小丸11a)を回動支点とした構造も考えられる。すなわち、前記押え具のワーク押え側端部(小丸11b)を垂直姿勢に立てておき、支持面部4に第1のはんだ付け部材aと第2のはんだ付け部材bを位置決めしたあと、押え具を回動付勢する。
Alternatively, it is a presser that cantilever-supports the
上記ワーク押え12が第2のはんだ付け部材b上に載り、第1のはんだ付け部材aに対して押え付ける。第2のはんだ付け部材bに対する擦れ具合は上述の構造よりも少なくてすむが、押え具の回動にともない、小さなゴミの発生が避けられず、清潔度を保持できない。
The
また、この場合はワークKの接合面が回動する押え具に向って傾斜する、押え具側に低く、反押え具側に高い場合に限る。逆に、押え具側に高く、反押え具側に低い傾斜であると、押え具が接合面の端部に引っ掛って接合面とは隙間が生じ押え付けることができない。したがってこのような押え具も採用できない。 Further, in this case, it is limited to the case where the joining surface of the workpiece K is inclined toward the rotating presser and is low on the presser side and high on the counter presser side. On the contrary, if the inclination is high on the presser side and low on the anti-presser side, the presser is caught on the end of the joint surface, and a gap is formed between the joint surface and the presser cannot be pressed. Therefore, such a presser cannot be used.
本発明の押え脚具15は複数の板ばね部d〜fから構成したので、ワークKの接合面角度が変っても、ワーク押え12は接合面の角度に倣う。すなわち、ワーク押え12を押え脚具15により片持ち構造で支持しても、押え脚具15を昇降移動してワーク押え12がワークKに当接すれば、この接合面に倣う。
Since the
押え脚具15を回動付勢する機構を採用すると、回動にともなって小さなゴミが発生するところとなり、装置周辺の清潔度を保持することができない。したがって、本発明のはんだ付け装置はこれまで説明した通り、ワーク支持台1の側部に沿って移動部材5を昇降移動自在に設け、移動部材5に押え脚具15の一端部を取付ける構造に限定される。
If a mechanism for rotating and pressing the
図7は、変形例を示すはんだ付け装置の概略構成図である。ここでは、加熱源構造が相違し、ワーク支持台1と、移動部材5およびワーク押えユニットPは先に説明した実施の形態のものと同一であるが、前記光ビーム源18は備えていない。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a soldering apparatus showing a modification. Here, the heating source structure is different, and the
ワーク押えユニットPを構成する押え部材11と押え脚具15およびワーク押え12の寸法形状は、先に説明したものと全く同一である。ただし、押え脚具15は弾性を有することの他、電気絶縁材を選択する必要がある。また、ワーク押え12は電気抵抗体からなり、配線19を介して電源20と接続する。
The dimensions of the
押え脚具15の存在によりワーク押え12が第1のはんだ付け部材aの接合面に倣いながら、第1のはんだ付け部材aと第2のはんだ付け部材bの面全体をワーク支持台1の支持面部4に弾性的に押え付けたとき、電源20からワーク押え12に通電してこれを発熱させる。予め第1のはんだ付け部材aに施されていた予備はんだが溶融して、第2のはんだ付け部材bとのはんだ付けがなされる。
The
この場合、先に実施の形態で説明したように、ワーク支持台1の上方部位に光ビームを照射する光ビーム源18を取付ける必要がなく、ワーク押え12が加熱源を兼用するので設備構成が簡素化するとともに、作業性の向上化を図れる。
In this case, as described in the above embodiment, it is not necessary to attach the
以上説明したように、ここでは1つの押え部材11を構成する2組の押え脚具15を、第1の連結板11aと第2の連結板11bで連結するようにしたが、これに限定されるものではなく、それぞれの押え脚具15を単独で、かつ互いに並行して昇降体6に取付けるようにしてもよい。
As described above, here, two sets of
また、それぞれの押え脚具15は、第1の板ばね部dが外側にあって、第2の板ばね部eから第3の板ばね部fが順次内側にあるようにしたが、これに限定されるものではなく、第1の板ばね部dを最も内側にし、第2の板ばね部eから第3の板ばね部fに順次外側になるように構成してもよい。
In addition, each
また、それぞれの押え脚具15は、第1の板ばね部d〜第3の板ばね部fから構成したが、これに限定されるものではなく、特に図示していないが、より数の多い板ばね部から構成するようにしてもよい。
Each
すなわち、この押え脚具は、昇降体6の上面に一方の端部が取付け固定され、他方の端部がワーク支持台1の上面側へ延出される、板面が水平面に沿う板ばねであり、この延出端部から板面を水平面内に保持したまま延出部位と並行になるよう折り返し形成されて昇降体6の上面側へ延出され、さらにこの延出端部から板面を水平面内に保持したまま延出部位と並行になるよう折り返し形成されてワーク支持台1の上面側へ延出され、さらに板面を水平面内に保持したままこれら折り返し形成と延出形成を順次、複数回繰り返し、最終的に板面を水平面内に保持したまま他方の端部がワーク支持台1の上面側へ延出されるよう構成することになる。
That is, this presser foot is a leaf spring in which one end is attached and fixed to the upper surface of the lifting
なお、本発明は上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。そして、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合せにより種々の発明を形成できる。 Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the above-described embodiments.
K…ワーク、a…第1のはんだ付け部材、b…第2のはんだ付け部材、1…ワーク支持台、5…移動部材、15…押え脚具、12…ワーク押え、18…光ビーム源(加熱源)、d…第1の板ばね部、e…第2の板ばね部、f…第3の板ばね部、17…スリット孔部(はんだ付け部)。 K ... Work, a ... First soldering member, b ... Second soldering member, 1 ... Work support, 5 ... Moving member, 15 ... Presser foot, 12 ... Work clamp, 18 ... Light beam source ( (Heating source), d... First leaf spring part, e... Second leaf spring part, f... Third leaf spring part, 17 .. slit hole part (soldering part).
Claims (5)
前記ワーク支持台の側部に沿って昇降移動自在に設けられる移動部材と、
前記移動部材の上面に一方の端部が取付け固定され、他方の端部が前記ワーク支持台の上面側へ延出される、板面が水平面に沿う板ばねであり、この延出端部から板面を水平面内に保持したまま延出部位と並行になるよう折り返し形成されて前記移動部材の上面側へ延出され、さらにこの延出端部から板面を水平面内に保持したまま延出部位と並行になるよう折り返し形成されて前記ワーク支持台の上面側へ延出され、さらに板面を水平面内に保持したまま、これら折り返し形成と延出形成を順次、複数回繰り返し、最終的に板面を水平面内に保持したまま、他方の端部が前記ワーク支持台の上面側へ延出される押え脚具と、
前記押え脚具の最終延出端部に取付け固定され、前記移動部材の昇降移動にともない、前記押え脚具を弾性変形させて、その傾き角度を、前記第1のはんだ付け部材と前記第2のはんだ付け部材の接合面の傾き角度に倣わせ、前記ワークを前記ワーク支持台上面に押え付ける所定厚さの板状部材からなるワーク押えと、
前記ワーク押えを介してワークを加熱し、第1のはんだ付け部材と第2のはんだ付け部材とのはんだ付けをなす加熱源と、を具備し、
前記移動部材は、前記ワーク支持台の対向する側部にそれぞれ設けられ、
前記押え脚具は、前記それぞれの移動部材に取付けられ、
前記ワーク押えは、両側部を前記押え脚具により両持ち構造にて支持される、
ことを特徴とするはんだ付け装置。 A workpiece support base for supporting the first soldering member and the second soldering member, which are workpieces, on the upper surface in a state of being overlaid;
A moving member provided so as to be movable up and down along the side of the workpiece support;
One end is attached and fixed to the upper surface of the moving member, and the other end extends to the upper surface side of the work support base. The plate surface is a leaf spring along a horizontal plane, and the plate extends from the extended end to the plate. The surface of the movable member is folded back so as to be parallel to the extended portion while the surface is held in the horizontal plane, and is extended to the upper surface side of the moving member, and further, the extended portion is held while the plate surface is held in the horizontal plane. Are folded back so as to be parallel to each other and extended to the upper surface side of the work support base, and further , the folded and extended formations are sequentially repeated a plurality of times while the plate surface is held in a horizontal plane, and finally the plate while maintaining the surface in the horizontal plane, and the pressing Ashigu the other end to extend toward the workpiece support of the upper surface,
It is attached and fixed to the final extension end of the presser foot, and as the moving member moves up and down, the presser foot is elastically deformed, and the inclination angle thereof is changed between the first soldering member and the second soldering member. Following the inclination angle of the joint surface of the soldering member of the workpiece, a workpiece presser consisting of a plate-like member of a predetermined thickness that presses the workpiece against the upper surface of the workpiece support base,
A heating source that heats the workpiece via the workpiece presser and performs soldering between the first soldering member and the second soldering member ,
The moving members are respectively provided on opposite sides of the work support base,
The presser foot is attached to each moving member,
The work presser is supported in a double-sided structure by the presser foot at both sides.
A soldering apparatus characterized by that.
上面が、前記ワーク支持台の上面より高い位置の範囲で、ワーク支持台の側部に沿い昇降移動自在に設けられる移動部材と、
前記移動部材の上面に一方の端部が取付け固定され、他方の端部が前記ワーク支持台の上面側へ延出される、板面が水平面に沿う第1の板ばね部、
一方の端部が前記第1の板ばね部の延出端部に延出方向とは直交する方向に板面が水平面内を保持したまま連結され、さらに板面が水平面内を保持したまま屈曲して第1の板ばね部と並行で、かつ板面が水平面内を保持し、他方の端部が前記移動部材の上面側へ延出される第2の板ばね部、
一方の端部が前記第2の板ばね部の延出端部に延出方向とは直交する方向に板面が水平面内を保持したまま連結され、さらに板面が水平面内を保持したまま屈曲して第2の板ばね部と並行で、かつ板面が水平面内を保持し、他方の端部が前記ワーク支持台の上面側へ延出される第3の板ばね部、
とからなる押え脚具と、
前記押え脚具における前記第3の板ばね部の延出端部に取付け固定され、前記移動部材の昇降移動にともない、前記押え脚具を弾性変形させて、その傾き角度を、前記第1のはんだ付け部材と第2のはんだ付け部材の接合面の傾き角度に倣わせ、前記ワークを前記ワーク支持台上面に押え付ける所定厚さの板状部材からなるワーク押えと、
前記ワーク押えを介してワークを加熱し、第1のはんだ付け部材と第2のはんだ付け部材とのはんだ付けをなす加熱源と、を具備し、
前記移動部材は、前記ワーク支持台の対向する側部に1組ずつ、合計2組設けられ、
前記押え脚具は、前記それぞれの移動部材に2組ずつ互いに並行して、合計4組取付けられ、
前記ワーク押えは、対向する側部に2組ずつの前記押え脚具で支持される、
ことを特徴とするはんだ付け装置。 A workpiece support base for supporting the first soldering member and the second soldering member, which are workpieces, on the upper surface in a state of being overlaid;
A moving member provided so that the upper surface is movable up and down along the side of the work support base within a range of a position higher than the upper surface of the work support base;
A first leaf spring portion whose one end is attached and fixed to the upper surface of the moving member and the other end extends to the upper surface side of the work support;
One end is connected to the extending end of the first leaf spring portion in a direction orthogonal to the extending direction while the plate surface is held in the horizontal plane, and the plate surface is bent while holding the horizontal plane. In parallel with the first plate spring portion, the second plate spring portion whose plate surface is held in a horizontal plane and the other end portion extends to the upper surface side of the moving member,
One end is connected to the extending end of the second leaf spring portion in a direction orthogonal to the extending direction while the plate surface is held in the horizontal plane, and the plate surface is bent while holding the horizontal plane. A third leaf spring portion parallel to the second leaf spring portion, the plate surface is held in a horizontal plane, and the other end portion extends to the upper surface side of the work support base,
A presser foot consisting of
The presser leg is attached and fixed to the extension end of the third leaf spring part. As the moving member moves up and down, the presser leg is elastically deformed, and the inclination angle is set to the first leg. A workpiece presser made of a plate-like member having a predetermined thickness that follows the inclination angle of the joint surface between the soldering member and the second soldering member and presses the workpiece against the upper surface of the workpiece support base;
A heating source that heats the workpiece via the workpiece presser and performs soldering between the first soldering member and the second soldering member ,
A total of two sets of the moving members are provided, one on each side of the workpiece support.
A total of four sets of the presser legs are attached to each of the moving members in parallel with each other.
The work presser is supported by two sets of the presser legs on opposite sides.
A soldering apparatus characterized by that.
前記加熱源は、前記スリット孔部を介してワークに放射光を照射する光ビーム源である、
ことを特徴とする請求項1および請求項2のいずれかに記載のはんだ付け装置。 The work presser includes a slit hole,
The heating source is a light beam source that irradiates a work with radiation light through the slit hole.
Soldering device according to any one of claims 1 and 2, characterized in that.
ことを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載のはんだ付け装置。 The presser foot is made of an electrical insulating material, and the work presser is made of an electric resistor that generates heat when energized. The work presser also serves as the heating source.
They claim 1, wherein the soldering apparatus according to claim 3.
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