JP7366785B2 - Soldering equipment and soldering method - Google Patents
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Description
特許法第30条第2項適用 (1)試験日 令和元年9月26日 試験場所 株式会社ジャパンユニックス ショールーム内の実験ブース(東京都港区赤坂2-21-25)Application of Article 30, Paragraph 2 of the Patent Act (1) Test date: September 26, 2019 Test location: Experiment booth in the Japan Unix Co., Ltd. showroom (2-21-25 Akasaka, Minato-ku, Tokyo)
この発明は半田付け装置及び半田付け方法に関する。 The present invention relates to a soldering device and a soldering method.
図7は半田付け装置の従来例として特許文献1に記載されている半田付け装置を示したものである。この半田付け装置10はステージ11と、ステージ11を移動させるステージ移動装置12と、半田付けヘッド13と、半田供給部14と、半田付けヘッド13を保持する可動スタンド15と、ステージ移動装置12や半田付けヘッド13の動作を制御する制御ユニット16を備えている。
FIG. 7 shows a soldering device described in Patent Document 1 as a conventional example of a soldering device. This
ステージ移動装置12はステージ11をY軸に沿って移動させる。一方、可動スタンド15は半田付けヘッド13をステージ11の上部で保持し、Z軸に駆動すると共に、半田付けヘッド13をX軸に沿って移動させる。ステージ11には被加工体(ワーク)として例えばプリント基板Sが載置され、ステージ移動装置12及び可動スタンド15によってプリント基板S上の任意の位置に半田付けヘッド13を移動させることができる。
The
半田供給部14は線状(糸状)の半田Hを巻き付けるリール14aと、半田Hを半田付けヘッド13に向けて引き込む引込装置14bなどから構成されている。
The
図8は半田付けヘッド13を拡大して示したものであり、半田付けヘッド13は半田ごて本体21と、半田ごて本体21を脱着可能に保持するこて保持体22と、引込装置14bによって引き込まれた半田Hを半田ごて本体21の先端部21aに誘導する半田誘導部23と、こて保持体22に保持された半田ごて本体21を上下動させる半田ごて可動部24を備えている。
FIG. 8 shows an enlarged view of the soldering
ところで、半田付けにおいては半田を半田ごてで溶かしてこて先に一定量の溶融半田を付着させた後、半田ごてを半田付け対象の部品まで移動させ、こて先に付着している溶融半田で半田付けを行うといった2段階方式の半田付けも行われており、このような2段階方式の半田付けにおいては工程の短縮及び単純化のために、一般に半田付け対象の部品の直上に半田ごてを位置させて半田を溶融するといったことが行われている。 By the way, in soldering, after melting the solder with a soldering iron and adhering a certain amount of molten solder to the tip, the soldering iron is moved to the part to be soldered, and the molten solder adhering to the tip is removed. A two-step method of soldering is also performed, in which soldering is performed using solder.In such two-step method of soldering, in order to shorten and simplify the process, solder is generally placed directly above the components to be soldered. The solder is melted by placing a soldering iron thereon.
しかるに、半田が溶融する際には半田に含まれているフラックスが突沸して溶融した半田が半田ボールとなって周囲に飛散するといった現象が生じるため、半田ごての真下に半田付け対象の部品が位置すると、飛散した半田ボールが部品の配線間や端子間等に付着したり、入り込むことで短絡不良を引き起こす原因となっていた。 However, when the solder melts, the flux contained in the solder bumps and the molten solder becomes solder balls that scatter around the surroundings. If this occurs, the scattered solder balls may adhere to or enter between the wiring or terminals of the component, causing short circuits.
この点、図7及び図8に示した従来の半田付け装置10は飛散した半田ボールの付着や入り込みによる短絡不良の発生を防止する有効な手段を備えていない。
In this respect, the
この発明の目的は飛散した半田ボールの付着や入り込みによる短絡不良等の不具合の発生を防止することができるようにした半田付け装置及び半田付け方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a soldering device and a soldering method that can prevent problems such as short circuits caused by adhesion or intrusion of scattered solder balls.
請求項1の発明によれば、第1工程で半田を半田ごてで溶かしてこて先に溶融半田を付着させ、第2工程で半田ごてを下降させ、第3工程でこて先に付着している溶融半田で部品を半田付けする半田付け装置において、第1工程ではこて先と前記部品との間に位置し、第2工程では変位して半田ごての下降を可能とするカバーを具備するものとする。 According to the invention of claim 1, in the first step, the solder is melted with a soldering iron to adhere the molten solder to the iron tip, in the second step, the soldering iron is lowered, and in the third step, the molten solder is attached to the iron tip. In a soldering device that solders components with molten solder, a cover is positioned between the soldering iron tip and the component in the first step, and is displaced in the second step to allow the soldering iron to descend. shall be equipped with the following.
請求項2の発明では請求項1の発明において、カバーは底板と周壁とよりなり、第1工程では底板がこて先の下方に位置し、周壁がこて先の四方を囲んで箱状をなすものとされる。 In the invention of claim 2, in the invention of claim 1, the cover is made up of a bottom plate and a peripheral wall, and in the first step, the bottom plate is located below the tip, and the peripheral wall surrounds the four sides of the tip to form a box shape. It is assumed that
請求項3の発明では請求項2の発明において、カバーは左右に開閉可能な2部品よりなり、第2工程において左右に開く構成とされる。 In the invention according to claim 3, in the invention according to claim 2, the cover is made up of two parts that can be opened and closed left and right, and is configured to open left and right in the second step.
請求項4の発明では請求項2の発明において、カバーは横移動可能とされ、横移動の際にこて先及びこて先に半田を供給するノズルが通過する切欠きが周壁に設けられ、第2工程においてカバーは横移動する構成とされる。
In the invention according to
請求項5の発明では請求項1から4のいずれかの発明において、カバーは半田ごての上下動に機械的に連動して変位する構成とされる。 According to a fifth aspect of the invention, in any one of claims 1 to 4, the cover is configured to be displaced mechanically in conjunction with the vertical movement of the soldering iron.
請求項6の発明によれば、半田を半田ごてで溶かしてこて先に溶融半田を付着させる第1工程と、半田ごてを下降させる第2工程と、こて先に付着した溶融半田で部品を半田付けする第3工程とを含む半田付け方法において、第1工程ではこて先と前記部品との間にカバーを位置させ、第2工程ではカバーを変位させて半田ごての下降を可能とする。 According to the invention of claim 6, the first step of melting the solder with a soldering iron and adhering the molten solder to the iron tip, the second step of lowering the soldering iron, and the step of melting the solder with the soldering iron and depositing the molten solder on the iron tip. A soldering method including a third step of soldering components, in which a cover is positioned between the iron tip and the component in the first step, and the cover is displaced in the second step to lower the soldering iron. possible.
この発明によれば、カバーによって半田ボールの飛散及び飛散した半田ボールの部品への付着や入り込みを防止することができるため、半田ボールによる短絡不良等の不具合の発生を防止することができ、よってこて先に溶融半田を付着させた後、半田ごてを下降させて半田付けを行う2段階方式の半田付けを良好に行うことができる。 According to this invention, since the cover can prevent the solder balls from scattering and the scattered solder balls from adhering to or entering the components, it is possible to prevent the occurrence of defects such as short circuits caused by the solder balls. After applying molten solder to the soldering iron tip, the soldering iron is lowered to perform soldering, thereby making it possible to successfully perform two-step soldering.
この発明の実施形態を図面を参照して実施例により説明する。 Embodiments of the present invention will be described by way of examples with reference to the drawings.
図1A,B及び図2A,Bはこの発明による半田付け装置の実施例1の要部構成及びその動作を示したものである。 FIGS. 1A and 1B and FIGS. 2A and 2B show the main structure and operation of a first embodiment of a soldering device according to the present invention.
半田付け装置はこの例では第1工程で半田を半田ごてで溶かしてこて先に一定量の溶融半田を付着させた後、第2工程で半田ごてを下降させ、第3工程でこて先に付着している溶融半田で部品を半田付けするものとなっており、即ち2段階方式の半田付けを行うものとなっている。 In this example, the soldering device melts the solder with the soldering iron in the first step and deposits a certain amount of molten solder on the iron tip, then lowers the soldering iron in the second step, and lowers the soldering iron in the third step. The components are soldered using the molten solder that has already been applied, that is, the soldering is performed in two steps.
図1A及び図2Aは第1工程における半田付け装置の状態を示し、図1B及び図2Bは第3工程における半田付け装置の状態を示す。なお、コネクタに電線を半田付け接続する場合を例として、コネクタ31及び電線32を半田付け対象の部品として半田付け装置と共に示している。図2A,B中、32aは電線32の芯線を示し、この芯線32aが位置する部分が半田付け部33となる。
1A and 2A show the state of the soldering device in the first step, and FIG. 1B and FIG. 2B show the state of the soldering device in the third step. In addition, the
半田ごてはこの例では半田ごてユニット40内に内蔵されており、半田ごてのこて先41は半田ごてユニット40の下端から下方に突出されている。こて先41に供給される半田は糸半田とされ、こて先41の近傍には糸半田供給ガイド51の先端に取り付けられているノズル52が位置されている。糸半田はこのノズル52から送り出されてこて先41に供給される。
In this example, the soldering iron is built into a soldering
糸半田供給ガイド51はノズル高さ調整機構53を介して半田ごてユニット40に取り付け固定されている。ノズル52の位置(高さ位置)はノズル高さ調整機構53によって調整することができるものとなっており、半田付け条件等に応じてノズル52の高さ位置は調整される。
The thread
上記のような構成に対し、この例ではカバー60及びカバー60を半田ごての上下動、即ち半田ごてユニット40の上下動に連動して変位させるリンク機構70が設けられている。なお、リンク機構70は図1A,Bでは模式的に示しており、図2A,Bでは図示を省略している。
In contrast to the above configuration, this example includes a
カバー60は左カバー61と右カバー62の2部品によって構成されており、これによりカバー60は左右に開閉可能とされている。これら左カバー61と右カバー62は糸半田を溶融させ、こて先41に溶融半田を付着させる第1工程では図1Aに示したように互いに噛み合わされて一体化され、これによりカバー60は閉じた状態となって、底板60aと周壁60bとよりなり、上面が開放された箱状をなす。
The
なお、互いに噛み合わされてカバー60の周壁60bの一面(この例では前面)を構成する左カバー61及び右カバー62の各側壁61a,62aにはそれぞれ切欠き61b,62b(図1B参照)が設けられており、カバー60が閉じた状態ではこれら切欠き61b,62bによって図1Aに示したように窓63が形成される。こて先41に糸半田を供給するノズル52はこの窓63を通る構成となっている。
Note that
第1工程ではこのようにカバー60は箱状をなし、底板60aはこて先41の下方に位置し、周壁60bはこて先41の前後、左右の四方を囲むように位置して、こて先41はカバー60内に収容された状態となる。よって、糸半田が溶融する際に発生する半田ボールはカバー60によって飛散が防止されてカバー60内に留まるため、飛散した半田ボールの付着や入り込みによって、半田付け対象の部品に短絡不良等の不具合が発生するといった問題を解消することができる。なお、図2Aではカバー60内に収容されているこて先41及びノズル52をわかりやすく示すべく、右カバー62の図示を省略しており、図2Bにおいても同様に右カバー62の図示を省略している。
In the first step, the
カバー60は半田ごて(半田ごてユニット40)の下降を可能とすべく、第2工程で左右に開き、図1Bに示したように左右にカバー60が開いた状態で半田付け(第3工程)が行われる。このようにこの例ではカバー60は開閉可能とされているため、カバー60が半田付け作業に支障をきたすことはない。
The
カバー60の開閉はリンク機構70により半田ごてユニット40の上下動に連動して行われる。図3A,Bは図1A,Bにおけるリンク機構70及びカバー60のみを示したものであり、以下、リンク機構70の構成、動作について説明する。
The
図3A中、71~76はリンクを示し、隣接するリンクは全て回り対偶によって接合されている。図3A中、81~86はリンクの接合部を示す。 In FIG. 3A, 71 to 76 indicate links, and all adjacent links are joined by circular pairs. In FIG. 3A, 81 to 86 indicate link joints.
上下方向に伸長して互いに対向するリンク73,74には互いに外向きにアーム91,92が取り付け固定されており、これらアーム91,92の先端にはローラ93,94がそれぞれ取り付けられている。図3A,B中、95,96はローラ93,94の左右方向の動きを許容し、下方への動きを規制するストッパを示す。接合部84,85間にはコイルばね(引張コイルばね)97が取り付けられている。なお、リンク73,74は接合部84,85よりそれぞれ下方に延長された延長部73a,74aを有し、これら延長部73a,74aは取付け部98,99を介して左カバー61及び右カバー62にそれぞれ取り付け固定されている。
上記のような構成において、接合部81と86は半田ごてユニット40に取り付けられ、半田ごてユニット40の上下動に伴い、上下動するものとなっている。図3Aに示した第1工程のカバー60が閉じた状態から半田ごてユニット40が下降され、これに伴い接合部81が下降すると、ローラ93,94がストッパ95,96に当たって左右方向に移動し、これにリンク71~76が連動して図3Bに示した状態となり、カバー60が左右に開かれる。
In the above configuration, the
一方、半田付け後に半田ごてユニット40が上昇され、これに伴い接合部81が上昇すると、リンク機構70は図3Aに示した状態に復帰し、カバー60は閉じられる。コイルばね97の復元力はカバー60を閉じる方向の力として作用する。
On the other hand, when the
以上、この発明による半田付け装置の実施例1の構成及び動作について説明したが、この例によれば2段階方式の半田付けにおいて、半田ごてのこて先41の真下に位置する部品への半田ボールの付着や入り込みを良好に防止することができる。
The configuration and operation of the first embodiment of the soldering device according to the present invention have been described above. According to this example, in the two-step soldering method, the
実施例1では半田ごてのこて先41を収容して半田ボールの飛散を防止するカバー60は左右に開閉する形態としたが、カバーは他の形態を採用することもできる。
In the first embodiment, the
図4及び図5A,Bは左右に開閉するのではなく、横移動するカバーを具備する場合の半田付け装置の要部構成及び動作を示したものであり、図4及び図5Aは第1工程における半田付け装置の状態を示し、図5Bは第3工程における半田付け装置の状態を示す。なお、前述した実施例1の構成と対応する部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。 4 and 5A and 5B show the configuration and operation of the main parts of the soldering device when it is equipped with a cover that moves laterally instead of opening and closing left and right, and FIGS. 4 and 5A show the first step. FIG. 5B shows the state of the soldering device in the third step. Note that parts corresponding to the configuration of the first embodiment described above are given the same reference numerals, and detailed explanation thereof will be omitted.
この例ではカバー65は単一部品よりなり、上面が開放された箱状をなす。カバー65の形状は実施例1の第1工程におけるカバー60の形状と類似しており、底板65aと周壁65bとよりなる。周壁65bの一面(この例では前面)には図4に示したように切欠き66が設けられている。
In this example, the
カバー65は第1工程では実施例1におけるカバー60と同様、底板65aがこて先41の下方に位置し、周壁65bはこて先41を囲むように位置する。これにより、こて先41はカバー65内に収容され、半田ボールの飛散及び飛散した半田ボールの付着や入り込みによる短絡不良等の不具合の発生を防止することができる。
In the first step, the
カバー65は半田ごてユニット40の下降を可能とすべく、第2工程では横移動するものとなっている。この例ではカバー65は後方に移動し、図5Bに示したように半田付け(第3工程)は後方にカバー65が移動した状態で行われる。なお、カバー65の周壁65bに設けられている切欠き66はこて先41を含む半田ごてユニット40の下端部分及び糸半田をこて先41に供給するノズル52の、カバー65に対する出入りを可能とするものであって、カバー65が横移動する際には半田ごてユニット40の下端部分及びノズル52はこの切欠き66を通過する。
The
カバー65はこの例においても半田ごてユニット40の上下動に連動して横移動するものとなっている。図4及び図5A,Bでは図示を省略しているが、カバー65を半田ごてユニット40の上下動と連動させる機構としては例えばリンク機構等を用いることができる。
In this example as well, the
次に、この発明による半田付け装置の実施例3の要部構成及びその動作について図6A,Bを参照して説明する。 Next, the main structure and operation of a third embodiment of the soldering apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. 6A and 6B.
この例では実施例1のカバー60や実施例2のカバー65のようにカバーを箱状とせず、カバーを単なる平板としたものである。
In this example, the cover is not box-shaped like the
平板とされたカバー67は第1工程では図6Aに示したようにこて先41と半田付け対象の部品(図6Aではコネクタ31及び電線32)との間に位置し、第2工程では半田ごてユニット40の下降を可能とすべく、実施例2と同様、横移動するものとなっており、横移動した状態で図6Bに示したように半田付け(第3工程)が行われるものとなっている。
The
カバー67は半田付け対象の部品を覆うような大きさを有するものであり、このようにカバー67を単なる平板としても半田付け対象の部品がカバー67で覆われることにより、飛散した半田ボールの付着や入り込みによって半田付け対象の部品に短絡不良等の不具合が発生するといった問題を解消することができる。
The
カバー67は半田ごてユニット40の上下動に連動して横移動するものとなっており、連動させる機構は図6A,Bでは図示を省略しているが、例えばリンク機構等を用いることができる。
The
以上、この発明の実施例について説明したが、半田ごて(半田ごてユニット)の上下動に連動してカバーを変位させる機構としては、リンク機構に限らず、例えばカムを用いるような機構を採用してもよい。また、半田ごてとカバーとを機械的に結合して連動させる構成に限らず、例えば半田ごての上下動によりON/OFFするスイッチを設け、そのスイッチのON/OFFによってカバーが変位するといったような電気的手段を介して連動させる構成としてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the mechanism for displacing the cover in conjunction with the vertical movement of the soldering iron (soldering iron unit) is not limited to a link mechanism, and a mechanism using a cam, for example, can be used. May be adopted. In addition, the configuration is not limited to mechanically coupling and interlocking the soldering iron and the cover, for example, a switch that is turned ON/OFF by the vertical movement of the soldering iron, and the cover is displaced by turning ON/OFF the switch. It is also possible to have a structure in which they are interlocked via electrical means such as.
10 半田付け装置 11 ステージ
12 ステージ移動装置 13 半田付けヘッド
14 半田供給部 14a リール
14b 引込装置 15 可動スタンド
16 制御ユニット 21 半田ごて本体
21a 先端部 22 こて保持体
23 半田誘導部 24 半田ごて可動部
31 コネクタ 32 電線
32a 芯線 33 半田付け部
40 半田ごてユニット 41 こて先
51 糸半田供給ガイド 52 ノズル
53 ノズル高さ調整機構 60 カバー
60a 底板 60b 周壁
61 左カバー 61a 側壁
61b 切欠き 62 右カバー
62a 側壁 62b 切欠き
63 窓 65 カバー
65a 底板 65b 周壁
66 切欠き 67 カバー
70 リンク機構 71~76 リンク
73a,74a 延長部 81~86 接合部
91,92 アーム 93,94 ローラ
95,96 ストッパ 97 コイルばね
98,99 取付け部
10
Claims (5)
田ごてを下降させ、第3工程で前記こて先に付着している溶融半田で部品を半田付けする
半田付け装置であって、
前記第1工程では前記こて先と前記部品との間に位置し、前記第2工程では変位して前
記半田ごての下降を可能とするカバーを具備し、
前記カバーは底板と周壁とよりなり、前記第1工程では前記底板が前記こて先の下方に
位置し、前記周壁が前記こて先の四方を囲んで箱状をなす
ことを特徴とする半田付け装置。 In the first step, the solder is melted with a soldering iron to adhere the molten solder to the iron tip, in the second step the soldering iron is lowered, and in the third step, the molten solder attached to the iron tip is used to attach the molten solder to the soldering iron tip. A soldering device for soldering,
comprising a cover located between the soldering iron tip and the component in the first step and displaced in the second step to allow the soldering iron to descend;
The cover consists of a bottom plate and a peripheral wall, and in the first step, the bottom plate is placed below the iron tip.
the surrounding wall surrounds the four sides of the iron tip to form a box shape.
A soldering device characterized by :
前記カバーは左右に開閉可能な2部品よりなり、前記第2工程において左右に開く構成
とされていることを特徴とする半田付け装置。 The soldering device according to claim 1 ,
The soldering device is characterized in that the cover is made up of two parts that can be opened and closed left and right, and is configured to open left and right in the second step.
前記カバーは横移動可能とされ、横移動の際に前記こて先及び前記こて先に半田を供給
するノズルが通過する切欠きが前記周壁に設けられ、
前記第2工程において前記カバーは横移動する構成とされていることを特徴とする半田
付け装置。 The soldering device according to claim 1 ,
The cover is movable laterally, and the peripheral wall is provided with a notch through which the soldering tip and a nozzle for supplying solder to the soldering tip pass when the cover is moved laterally,
A soldering device characterized in that the cover is configured to move laterally in the second step.
前記カバーは前記半田ごての上下動に機械的に連動して変位する構成とされていること
を特徴とする半田付け装置。 The soldering device according to any one of claims 1 to 3 ,
A soldering device characterized in that the cover is configured to be displaced mechanically in conjunction with the vertical movement of the soldering iron.
下降させる第2工程と、前記こて先に付着した溶融半田で部品を半田付けする第3工程と
を含む半田付け方法であって、
前記第1工程では前記こて先と前記部品との間にカバーを位置させ、
前記第2工程では前記カバーを変位させて前記半田ごての下降を可能とし、
前記カバーは底板と周壁とよりなり、前記第1工程では前記底板が前記こて先の下方に
位置し、前記周壁が前記こて先の四方を囲んで箱状をなしている
ことを特徴とする半田付け方法。 A first step of melting the solder with a soldering iron and adhering the molten solder to the iron tip, a second step of lowering the soldering iron, and a third step of soldering the components with the molten solder adhering to the iron tip. A soldering method comprising a process,
In the first step, a cover is positioned between the iron tip and the component,
In the second step, the cover is displaced to allow the soldering iron to descend;
The cover consists of a bottom plate and a peripheral wall, and in the first step, the bottom plate is placed below the iron tip.
The surrounding wall surrounds the soldering tip on all sides to form a box shape.
A soldering method characterized by :
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