JP7066858B2 - はんだ供給装置 - Google Patents

Description

本発明は、はんだ収容器からペースト状はんだを供給するはんだ供給装置に関する。

ペースト状はんだ（以下、単に「はんだ」という場合がある）を用いて基板にはんだパターンを印刷するはんだ印刷機では、基板に密着させるマスク（スクリーン）上に、はんだが供給される。そのようなはんだの供給を行うはんだ供給装置として、例えば、下記特許文献に記載されているようなはんだ供給装置が検討されている。そのはんだ供給装置では、はんだは、所定のはんだ収容器、詳しく言えば、底部に流出孔が設けられて一端が開口する有底筒状の容器本体と、その容器本体内をそれの軸線方向に移動可能な蓋とを有するはんだ収容器に収容されており、そのはんだ収容器からのはんだ供給は、蓋を容器本体の底部に向かって前進させて、収容されているはんだを流出孔から流出させることによって行われる。

特開２０１５－２２７８号公報

発明の解決しようとする課題

上記特許文献に記載のはんだ供給装置において、はんだの供給を停止する場合には、蓋の前進を停止させて行う。そのはんだ供給装置では、はんだ収容器は、容器本体の周りが蓋の移動する領域に亘って締め付けられるようにして保持されていることで、容器本体の拡がりが抑制されており、はんだの供給を停止すべく蓋の前進を停止させても、流出孔からの意図しないはんだの漏れ出しが起こらないようにされている。しかしながら、はんだ収容器を上記のように保持するのは厄介であり、また、上記のように保持させたとしても、例えば、はんだ収容器の温度変化、はんだ収容装置自体に加わる振動等の影響を考慮すれば、上記特許文献に記載されたはんだ供給装置では、はんだの供給を停止させた状態でのはんだの漏れ出しを、充分には防止できていないと思われる。つまり、従来のはんだ供給装置には改善の余地が残されており、何等かの改善を施すことにより、はんだ供給装置の実用性を向上させることが可能である。本発明は、そのような実情に鑑みてなされたものであり、実用性の高いはんだ供給装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、本発明のはんだ供給装置は、
底部に流出孔が設けられて一端が開口する有底筒状の容器本体と、その容器本体内をそれの軸線方向に移動可能な蓋とを有し、内部にペースト状はんだを収容するはんだ収容器から、ペースト状はんだを供給するはんだ供給装置であって、
前記はんだ収容器を、前記容器本体の底部において支持する支持体と、
その支持体に支持された前記はんだ収容器の前記蓋に接触可能な可動体と、
その可動体を前記軸線方向に移動させる可動体移動装置と
を備え、
その可動体移動装置によって、前記可動体を、前記蓋に接触した状態で前記蓋が前記容器本体の底に向かう向きに前進させることで、ペースト状はんだを前記はんだ収容器から流出させ、ペースト状はんだの流出を停止する際、前記可動体を後退させるように構成され、かつ、
ペースト状はんだの流出を停止する際における前記はんだ収容器の前記蓋と前記可動体との相対移動を禁止する蓋可動体相対移動禁止機構と、前記はんだ収容器の前記容器本体を前記支持体に押し付ける容器押付機構とを備え、
その容器押付機構が、
前記可動体に係止された状態でその可動体とともに進退可能な押付体と、その押付体を前進方向に付勢する弾性体とを有し、
前記可動体の前進によって前記押付体が前記容器本体に接触させられるまで前進させられたときに、前記可動体による前記押付体の係止が解かれ、前記弾性体の付勢力によって前記容器本体を前記支持体に押し付けるように構成されたことを特徴とする。

上記本発明のはんだ供給装置は、上記蓋可動体相対移動禁止機構を備えていることで、はんだのはんだ収容器からの流出を停止する際、つまり、はんだの供給を停止する際に、可動体の後退によって蓋を容易に後退させることが可能である。そして、蓋の後退によって、はんだ収容器内が減圧させられるため、はんだの意図しない漏れ出しが、充分に防止されることになる。このようなメリットを有するため、本発明のはんだ供給装置は、実用性の高いものとなる。

実施例のはんだ供給装置が装備されたはんだ印刷機を示す図である。 実施例のはんだ供給装置を拡大して示す図である。 実施例のはんだ供給装置を、図２とは異なる視点において示す断面図である。 クリーム状はんだの供給を行っている状態の実施例のはんだ供給装置を、図３と同じ視点において示す断面図である。

以下、本発明のはんだ供給装置の代表的な実施形態を、実施例として、図を参照しつつ詳しく説明する。なお、本発明は、下記実施例の他、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を施した種々の態様で実施することができる。

実施例のはんだ供給装置１０は、図１に示すように、はんだ印刷機２０に搭載される。はんだ印刷機２０は、基板ＳをＸ方向（図に示す左右方向である）に搬送するコンベア装置２２、コンベア装置２２によって搬送されてきた基板Ｓを保持してＺ方向（図に示す上下方向である）に上昇，下降させる基板昇降装置２４、マスク（「スクリーン」と呼ぶこともできる）２６を保持するマスク保持装置２８、スキージ３０を有してそのスキージ３０をマスク２６上においてＹ方向（図に示す前後方向である）に移動させるスキージ装置３２等を含んで構成されている。クリーム状はんだ（以下、単に「はんだ」という場合がある）は、マスク２６上に供給され、基板昇降装置２４によって基板Ｓを上昇させてマスク２６の下面に接触させ、その状態で、スキージ３０をマスク２６の上面に沿って移動させることで、マスク２６に設けられた開口を通ってはんだが基板Ｓの上面に付着し、その結果として、基板Ｓの表面に、はんだによるパターンが印刷される。ちなみに、はんだ印刷機２０の作動、詳しく言えば、上記各種装置の作動については、図示を省略する制御装置（コンピュータ，各種装置のドライバ等を含んで構成されている）によって制御される。

はんだ供給装置１０は、拡大図である図２をも参照しつつ説明すれば、はんだ収容器４０内に収容されたはんだを、マスク２６上に供給するようにされており、マスク２６の上方において、Ｘ方向に移動可能に、はんだ印刷機２０の本体に支持されている。また、はんだ供給装置１０は、２つのはんだ収容器４０を離脱可能にセットするようにされており、２つのはんだ収容器４０の各々から、互いに独立してはんだを供給可能とされている。

はんだ供給装置１０には、２つのはんだ収容器４０がセット可能とされている。詳しく言えば、はんだ供給装置１０は、支持体としてのフレーム４２を有しており、そのフレーム４２は、２つのはんだ収容器４０を、それらがＸ方向に並ぶ状態で、それらの各々の底部において、支持するようにされている。

図２とは異なる視点ではんだ供給装置１０を示す断面図である図３（図では、はんだ収容器４０は１つしかセットされていない）をも参照しつつさらに説明すれば、はんだ収容器４０は、底部に流出孔４４が設けられて上端が開口する有底円筒状の容器本体４６と、その容器本体４６内をＺ方向に移動可能な蓋４８とを含んで構成されており、各はんだ収容器４０は、それの底部においてフレーム４２に支持されている。ちなみに、フレーム４２には、それぞれがはんだ収容器４０の容器本体４６の底部だけを外周において保持するための２つの保持機構５０が設けられており、各保持機構５０は、はんだ収容器４０が嵌り入る半円筒内周面を有するブロック５２と、嵌り入ったはんだ収容器４０を弾性反力によって半円筒内周面内に押え込む１対の付勢片５４とを有しており、各はんだ収容器４０は、Ｙ方向に移動させることで、フレーム４２に容易に着脱することが可能である。

蓋４８は、容器本体４６の内径と略同じ外径のいわゆる「落とし蓋」とされており、はんだ収容器４０に収容されたはんだSoの上に乗るようにされている。蓋４８は、Ｚ方向、すなわち、はんだ収容器４０がセットされた状態における容器本体４６の軸線方向に移動可能とされている。蓋４８がＺ方向、詳しくは、容器本体４６の底部に向かう向き（図においては「下方」である）に前進させられることで、はんだSoは、流出孔４４から流出させられ、マスク２６の上面に供給される。ちなみに、図３では、流出孔４４は、栓５６によって塞がれており、実際には、その栓５６が外された状態で、はんだ収容器４０はフレーム４２にセットされる。なお、はんだSoが供給される際には、はんだ供給装置１０は、図示を省略する供給装置移動装置によって、マスク２６の上方をＹ方向に移動させられる。

はんだ供給装置１０は、フレーム４２に支持されたはんだ収容器４０の蓋４８を押し下げるためのシリンダ装置６０を備えている。シリンダ装置６０は、いわゆるエアシリンダであり、当該はんだ供給装置１０に２つのはんだ収容器４０がセット可能であることに対応して、セットされた各はんだ収容器４０の上方に、１つずつ、すなわち、合計２つ配設されている。シリンダ装置６０は、フレーム４２に対して移動不能に固定されたハウジング６２と、ハウジング６２に対して進退可能とされたピストン６４とを有している。ピストン６４の先端（下端）には、蓋４８に接触可能なピストンヘッド６６が付設されている。ピストンヘッド６６は、シャフト部６８と、そのシャフト部６８の先端（下端）に位置するフランジ部７０とを有する形状とされている。ピストンヘッド６６は、フランジ部７０の蓋４８に接触可能な可動体として機能し、シリンダ装置６０は、ピストンヘッド６６を、セットされたはんだ収容器４０の容器本体４６の軸線方向に移動させる可動体移動装置として機能する。ちなみに、制御装置は、２つのシリンダ装置６０を個別的に制御するため、はんだSoは、２つのはんだ収容器４０から、個別的に供給される。

また、はんだ供給装置１０には、安定したはんだSoの供給のため、はんだ収容器４０の容器本体４６をフレーム４２に押し付ける容器押付機構８０を備えている。容器押付機構８０は、容器本体４６の上端に接触可能な押付体としてのプランジャ８２と、プランジャ８２を容器本体４６に向かう方向、すなわち、前進方向に付勢する弾性体であるスプリング８４（図２参照）とを含んで構成されている。プランジャ８２は、ピストンヘッド６６と同様に、シャフト部８６とフランジ部８８とを有する形状とされている。プランジャ８２のシャフト部８６は中空とされており、内部をピストンヘッド６６のシャフト部６８が挿通し、プランジャ８２のフランジ部８８は、それの下面において、ピストンヘッド６６のフランジ部７０の上面に係止されている。

図２の右側のはんだ収容器４０は、はんだSoが供給されている状態にあり、左側のはんだ収容器４０は、はんだSoが供給されていない状態にある。また、図３では、はんだ供給装置１０は、はんだ収容器４０からのはんだSoの供給が行われていない状態であり、はんだSoの供給が行われている状態は、図４に示されている。なお、容器押付機構８０のスプリング８４は、プランジャ８２のフランジ部８８と、シリンダ装置６０のハウジング６２との間に介在させられた圧縮スプリングであり、プランジャ８２が前進、すなわち、下降した場合に、視認可能とされている。ちなみに、スプリング８４は、プランジャ８２のシャフト部８６を挟んで互いに反対側に１対設けられている。

図４をも参照しつつ説明すれば、シリンダ装置６０によって、ピストンヘッド６６を前進、すなわち、下降させれば、プランジャ８２は、スプリング８４により下方に付勢されつつピストンヘッド６６のフランジ部７０に係止された状態で、ピストンヘッド６６とともに下降する。プランジャ８２のフランジ部８８がはんだ収容器４０の容器本体４６の上端に当接（接触）したときに、ピストンヘッド６６のフランジ部７０による係止が解かれ、プランジャ８２の下降が停止する。その状態では、はんだ収容器４０の容器本体４６は、スプリング８２の付勢力によって、フレーム４２に押し付けられることになる。

さらに、ピストンヘッド６６を下降させれば、ピストンヘッド６６のフランジ部７０が、はんだ収容器４０の蓋４８に接触した状態でその蓋４８を押し下げる。この蓋４８の押し下げによって、はんだ収容器４０内のはんだSoが、流出孔４４から流出させられる。本はんだ供給装置１０では、はんだSoが供給される際に、上記容器押付機構８０によってはんだ収容器４０の容器本体４６が、フレーム４２にしっかりと固定されるため、安定したはんだSoの供給が可能とされているのである。

はんだSoの供給を停止する場合、つまり、はんだSoの流出孔４４からの流出を停止する場合、例えば、シリンダ装置６０によるピストンヘッド６６の下降を停止させ、そして、蓋４８を、押し下げられた位置に残したまま、ピストンヘッド６６をシリンダ装置６０によって上昇させればよい。しかしながら、そのようにしてはんだSoの供給を停止させたとしても、はんだSoは、相当の粘性があるにも拘わらず、流出孔４４から漏れ出す可能性がある。詳しく言えば、蓋４８を、はんだSoの供給を停止させた位置に維持させても、はんだSoの供給の際の蓋４８の押し下げにより、はんだ収容器４０内は圧力が高まった状態となっており、例えば、はんだ印刷機２０の振動がはんだ収容器４０に伝達する場合や、はんだ収容器４０が置かれている環境の温度が上昇したような場合等に、はんだSoが、流出孔４４から漏れ出すことが起こり得るのである。

上記はんだSoの漏れ出しを無くするのには、はんだSoの供給を停止した後に、蓋４８を後退、すなわち、上昇させることが望ましい。そこで、本はんだ供給装置１０には、ピストンヘッド６６と一緒に蓋４８を上昇させるために、蓋４８と、可動体であるピストンヘッド６６との相対移動を禁止する蓋ピストンヘッド相対移動禁止機構（蓋可動体相対移動禁止機構の一種である）９０が設けられている。

蓋ピストンヘッド相対移動禁止機構９０（以下、「相対移動禁止機構９０」と略す場合がある）は、負圧を利用して、蓋４８をピストンヘッド６６のフランジ部７０に吸着させる機構である。詳しく説明すれば、フランジ部７０の下面は、中央が窪むような形状、つまり、凹所を有する形状とされており、フランジ部７０の下面と蓋４８とによって区画される空間を減圧するために、その空間と負圧源に繋がる負圧コントローラ９２とをチューブ９４で接続し、制御装置が負圧コントローラ９２を制御することで、負圧によって、フランジ部７０に蓋４８が吸着するように構成されているのである。ちなみに、負圧コントローラ９２は、電磁弁を含んで構成され、その電磁弁が制御されることで、負圧の供給,供給の停止を切り替えるようなものを採用することができる。

本はんだ供給装置１０では、上記相対移動禁止機構９０を利用して、はんだSoの供給を停止する際、シリンダ装置６０によるピストンヘッド６６の下降を停止させた後、蓋４８が、ピストンヘッド６６とともに上昇させられる。この蓋４８の上昇により、はんだ収容器４０内が減圧され、はんだSoの漏れ出しが効果的に防止されることになる。

なお、はんだSoの供給を停止するための上記蓋４８の上昇は、はんだSoの漏れ出しが実質的に防止可能な最少距離だけ行えばよい。具体的には、例えば、はんだ収容器４０の内径寸法の１／１０程度の距離だけ行えばよい。そのような上昇によれば、蓋４８が容器本体４６の上端を超えて上昇することを回避することが可能である。

上記相対移動禁止機構９０は、負圧を利用するものであるが、蓋ピストンヘッド相対移動禁止機構は、負圧を利用するものに限定されない。例えば、蓋４８が磁性材料で形成されている場合には、ピストンヘッド６６に電磁石を付設し、その電磁石が発生する磁力によって、蓋４８をピストンヘッド６６に吸着するような構成のものとすることができる。

１０：はんだ供給装置 ２０：はんだ印刷機 ２６：マスク ３０：スキージ ４０：はんだ収容器 ４２：フレーム〔支持体〕 ４４：流出孔 ４６：容器本体 ４８：蓋 ５０：保持機構 ５２：ブロック ５４：付勢片 ５６：栓 ６０：シリンダ装置〔可動体移動装置〕 ６２：ハウジング ６４：ピストン ６６：ピストンヘッド〔可動体〕 ６８：シャフト部 ７０：フランジ部 ８０：容器押付機構 ８２：プランジャ〔押付体〕 ８４：スプリング〔弾性体〕 ８６：シャフト部 ８８：フランジ部 ９０：蓋ピストンヘッド相対移動禁止機構〔蓋可動体相対移動禁止機構〕 ９２：負圧コントローラ ９４：チューブ So：はんだ

Claims (4)

1. 底部に流出孔が設けられて一端が開口する有底筒状の容器本体と、その容器本体内をそれの軸線方向に移動可能な蓋とを有し、内部にペースト状はんだを収容するはんだ収容器から、ペースト状はんだを供給するはんだ供給装置であって、
   前記はんだ収容器を、前記容器本体の底部において支持する支持体と、
   その支持体に支持された前記はんだ収容器の前記蓋に接触可能な可動体と、
   その可動体を前記軸線方向に移動させる可動体移動装置と
   を備え、
   その可動体移動装置によって、前記可動体を、前記蓋に接触した状態で前記蓋が前記容器本体の底に向かう向きに前進させることで、ペースト状はんだを前記はんだ収容器から流出させ、ペースト状はんだの流出を停止する際、前記可動体を後退させるように構成され、かつ、
   ペースト状はんだの流出を停止する際における前記はんだ収容器の前記蓋と前記可動体との相対移動を禁止する蓋可動体相対移動禁止機構と、前記はんだ収容器の前記容器本体を前記支持体に押し付ける容器押付機構とを備え、
   その容器押付機構が、
   前記可動体に係止された状態でその可動体とともに進退可能な押付体と、その押付体を前進方向に付勢する弾性体とを有し、
   前記可動体の前進によって前記押付体が前記容器本体に接触させられるまで前進させられたときに、前記可動体による前記押付体の係止が解かれ、前記弾性体の付勢力によって前記容器本体を前記支持体に押し付けるように構成されたことを特徴とするはんだ供給装置。
2. 前記蓋可動体相対移動禁止機構が、負圧を利用して前記蓋を前記可動体に吸着させる機構である請求項１に記載のはんだ供給装置。
3. 前記可動体移動装置が、
   ハウジングと、先端部に前記可動体が付設されて前記ハウジングに対して進退可能なピストンとを有するシリンダ装置を有する請求項１または請求項２に記載のはんだ供給装置。
4. 前記支持体が、複数の前記はんだ収容器を支持し、それら複数のはんだ収容器に対応して、複数の前記可動体と、複数の前記可動体移動装置とを備え、
   それら複数のはんだ収容器から、個別的にペースト状はんだを供給するように構成された請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載のはんだ供給装置。

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