JP2006136946A - 半田付け装置、その製造方法及びその装置を使用した半田付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半田の中に可動部がなく極めて信頼性の高い噴流式半田付け装置を提供する。
【解決手段】半田貯留時に液面と接する空間の圧力を制御可能な貯留槽１８と、上端部が大気に開放された回収槽１９と、貯留槽１８内に立てられて上端部が開口し、下端部が貯留槽１８を貫いて回収槽１９と連通した半田戻り管２９と、回収槽１９内に立てられて上端部が開口し、下端部が前記半田戻り管２９の上端部よりも低い位置にあって且つ回収槽１９を貫いて貯留槽１８と連通した半田送り管２６とを備えることを特徴とし、必要に応じて貯留槽１８に流体圧機器等を接続する。
【選択図】図３

Description

本発明は、噴流式の半田付け装置に関し、特に電子機器に用いられるトランス、チョークコイル等のコイル部分の半田付け、または電子部品を実装した後のプリント基板の半田付けに際して、半田槽の溶融半田を酸化物などが混入しない溢流形態に保つことのできる半田付け装置に関するものである。

従来の半田付け装置には噴流式と汲み上げ式とがある。噴流式としては、特許文献１の特開昭５９−１４７７７２号公報に記載されているものが知られており、図１９に示す。
図１９において、圧力室３の上部のエア配管７より圧縮エアを供給すると、圧力室３内の溶融半田１０の液位が下方向に押し下げられる。この時、戻り配管８に備えた逆止め弁９は圧力室３の圧力により閉じるために、圧力室３内の溶融半田１０が半田送り管５内を通って上端部のノズル６から送り出される。このノズル６より送り出される溶融半田にて被半田付け体の半田付けをする。そして、被半田付け体の半田付けが終了すると圧力室３内への圧縮エアの供給を停止し、エア配管７の途中に設けた図示せぬ４方弁を閉じる。これにより、圧力室３内の圧力が低下し、戻り配管８に備えた逆止め弁９が開き、ノズル６から送り出された溶融半田１０が、戻り配管８により逆止め弁９を介して圧力室３内に戻る。

また、噴流式半田付け装置において、溶融半田１０の液位を押し下げる手段として、エア配管７に代えてシリンダを取り付け、シリンダ内にピストン又はファンを配して圧縮エアを介在させることなくピストン又はファンにて直接溶融半田１０を送り込む構成も知られている（特許文献３）。
一方、汲み上げ式の半田付け装置については、特許文献２の特開平１１−５１５５号公報に記載されているものが知られており、図２０に示す。
図２０において、汲み上げ式の半田付け装置１１は、半田露出口１２を備えた半田汲み上げ口１３を昇降動作することにより、半田槽１４内の溶融半田１５ａを汲み上げて半田付けするものである。まず、半田汲み上げ口１３を半田槽１４の中に沈めて溶融半田１５ａを汲み入れる(図示せず)。 次に、半田汲み上げ口１３を半田槽１４内より取り上げると、半田汲み上げ口１３の上面の開口より下方に位置している半田露出口１２の上面の開口面より、汲み上げた溶融半田１５ｂが矢印のように流出するものとなる。この流出する溶融半田１５ｂにて半田付けをするものである。そして、 本従来例のものは、半田汲み上げ口１３内にフロート１６を挿入し振動させることにより、半田露出口１２の開口面の溶融半田１５ｂに振動を与えるものとなる。この結果、半田付け後の被半田付け体の引き離し時に、いわゆる糸引きが無くなり、半田切れを適切にしたものである。

特開昭５９−１４７７７２号公報(図１参照) 特開平１１−５１５５号公報(図２、図３参照) 特開平８−２６７２２７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の半田付け装置においては、逆止め弁９が溶融半田１０の中に設けられていることから、耐熱的に優れ且つ高寿命であることという条件を充足する必要上、逆止め弁９はステンレス材、チタン材、セラミック材等の非弾性材料からなっている。従って、摩耗によりあるいはスラッジなどの異物の付着により弁体と弁座との密着が不十分となり、漏れを生じることがある。仮に、漏れが発生すると圧力室３内の圧力が変化し、ノズル６より噴き出す溶融半田１０の高さが不安定となり、品質が低下する。また、特許文献３に記載の半田付け装置においても、ピストンを用いる場合は同様の理由からピストンとシリンダとの間で漏れを生じることがあるし、ファンを用いる場合はファンの脈動によって溶融半田１０の噴き出し高さが変動する。更にいずれの場合も溶融半田１０の中に弁、ピストン、ファン等の可動部が浸かっているので、故障しやすい。

一方、特許文献２に記載の汲み上げ式の半田付け装置においては、被半田付け体を半田付けする毎に溶融半田１５ａを汲み上げるための出し入れを繰り返す必要があることから基本的に、被半田付け体を連続的に半田付けすることができない。このために、大量生産に適していない。しかも、僅かな落差にて半田露出口１２より送り出すものであり、溶融半田１５ｂの十分な吐出量が得られないこと、吐出量の制御ができないこと、吐出時間の制御ができないこと、などの多くの課題がある。
それ故、本発明の課題は、半田の中に可動部がなく極めて信頼性の高い噴流式半田付け装置を提供することにある。

その課題を解決するために、この発明の半田付け装置は、
加圧手段と、
加圧手段より圧力媒体としての気体を供給する供給管が設けられ、半田貯留時に液面と接する空間の圧力を制御可能な貯留槽と、
上端部が大気に開放された回収槽と、
貯留槽内に立てられて上端部が開口し、下端部が貯留槽を貫いて回収槽と連通した半田戻り管（以下、「戻り管」という。）と、
回収槽内に立てられて上端部が開口し、下端部が前記半田戻り管の上端部よりも低い位置にあって且つ回収槽を貫いて貯留槽と連通した半田送り管（以下、「送り管」という。）とを備えることを特徴とする。

この構成によれば、貯留槽、戻り管、送り管及び回収槽に溶融半田を充填した状態で貯留槽の内圧を上げると、貯留槽内の半田の一部が送り管に、戻り管内の半田の一部が回収槽に移動する。そして、戻り管内の液面は、それより上位にある回収槽内における半田柱Ｂの圧力と大気圧との和が貯留槽内圧と均衡するところまで低下し、回収槽内の液面は上昇する。一方、送り管は上端部が開口しているから、送り管内の液面が開口面に達すると溢れ出す。従って、貯留槽内の液面より上位にある送り管内における半田柱Ａの圧力と大気圧との和よりも貯留槽内圧を高く維持している限り、この溢れ出し状態が継続する。よって、この溢流状態の溶融半田にて半田付けをすることができる。そして、半田付けが終了すると、前記貯留槽内を大気圧に戻すだけで、前記回収槽内の溶融半田が前記戻り管より前記貯留槽内に戻る。充填された半田をできるだけ無駄なく消費するためには、戻り管の下端部は貯留槽の最下位で回収槽と連通し、送り管の下端部は回収槽の最下位で貯留槽と連通しているのが良い。
尚、貯留槽の平面積は、半田が送り管の開口面に達して溢流状態を継続するために、送り管のそれよりも十分に大きいことが必要である。また、回収槽の平面積は、貯留槽内の半田が速く溢れても槽外に流出しない程度に大きいことが必要である。貯留槽内の圧力媒体は、半田の酸化防止のために非酸化性ガス（窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、二酸化炭素ガス）が好ましく用いられるが、後述の圧力吸収体が併用される場合は空気であっても良い。

前記貯留槽及び回収槽は、互いに隣接しているか又は一方が他方を内包しており、戻り管が貫く貯留槽の壁が回収槽の一つの壁を兼ね、送り管が貫く回収槽の壁が貯留槽の一つの壁を兼ねている構成とすることができる。これにより半田付け装置の省スペース化が図れる。
前記送り管は、複数本であってもよい。サイズが大きい場合、または半田付けの箇所が多い場合など多様な量産ニーズに対応できるからである。
また、前記貯留槽が複数個であって、各貯留槽内に戻り管が立てられ、各戻り管が単一の回収槽と連通していてもよい。前記複数個の貯留槽を同時運転、または単独運転の切り替え可能とすることにより、本装置が１台にて、量産数の多い時と量産数が少ない時への対応、または多種多様なサイズの被半田付け体が混在する場合の対応が可能となるからである。

更にこの発明の半田付け装置は、前記貯留槽と接続されて貯留槽内の圧力を変化させる流体圧機器を備えると好ましい。これにより貯留槽内の圧力制御が容易となるからである。この流体圧機器を備える構成において、特に好ましいのは、前記流体圧機器は切替弁を介して貯留槽と接続されているとともに、更に流体圧機器と貯留槽との間を流通する圧力媒体を吸収する圧力吸収体が切替弁に接続されているものである。貯留槽内は密閉されているから、流体圧機器が停止中であっても温度変化によって貯留槽内圧が変動する。例えば半田付け装置の始動時は、半田が常温から溶融温度にまで加熱され、それに伴って圧力媒体が熱膨張して貯留槽内圧が上昇することから、流体圧機器だけで溶融半田の溢れ出し量を適切に制御することが困難となる。そこで、貯留槽内圧が定常状態になるまでは貯留槽内が圧力吸収体と通じるように切替弁を切り替えておき、膨張した圧力媒体を圧力吸収体にて吸収する。そして、定常状態に達した時点で切替弁を戻し、流体圧機器にて圧力を制御すればよい。一方、周囲の温度低下により貯留槽内圧が低下した場合は、圧力吸収体内の圧力媒体を戻してやればよい。圧力吸収体を設置した場合、前記圧力媒体として空気を用いることができる。半田に触れる酸素量が圧力吸収体内の酸素量に限られ、半田の酸化が抑制されるからである。圧力吸収体が脱酸素剤を内蔵していると特に好ましい。これにより溶融半田の酸化が防止されるからである。
尚、圧力吸収体を備える場合、連続運転時もサイクル毎に切替弁を切り替えて貯留槽内圧を定常状態に戻すことができる。

以上のように、この発明の半田付け装置は、圧力差による物理的な原理を利用して成立させるものであって機械的に動作する可動部が半田の中に浸かっていないために圧力漏れ、耐久劣化、部品の故障などがほとんど無く、極めて信頼性に優れている。

−実施形態１−
図１は本発明の第一の実施形態に係る半田付け装置の一部破断斜視図、図２は同装置の要部断面図、図３は気体を圧入した時の溶融半田の液位を示す図、図４は同装置の他の使用方法における要部断面図、図５は送り管の上端部に備えた半田吐出口を示すもので、 (ａ) は送り管より横断面積の大きい場合の要部断面図、 (ｂ) は送り管より横断面積の小さい場合の要部断面図である。
図１および図２に示すように、半田付け装置１７は、密閉型の貯留槽１８と大気開放型の回収槽１９からなり、これらの２つの槽を仕切る壁が各槽の一側面を兼ねることにより、２つの槽を隣接して設けている。そして、貯留槽１８と回収槽１９との間を溶融半田が移動するための結合部２０と結合部２１を、仕切りの下方部に備えている。貯留槽１８は上蓋２２をボルト２３にて気密に閉じたもので、上蓋２２には加圧手段(図示せず)より圧力媒体としての気体を圧入するために供給管２４を備えている。この気体は非酸化性ガスである。一方の結合部２０には、貯留槽１８内の溶融半田２５を回収槽１９内に移動させるための送り管２６の下端部が接合されている。送り管２６は、回収槽１９内で垂直方向に立ち上げられて、上端部が常に回収槽１９内の溶融半田２７の液面２８より上に位置するように十分な高さを有している。他方の結合部２１には、回収槽１９内の溶融半田２７を貯留槽１８内に移動させるための戻り管２９の下端部が接合されている。戻り管２９は、貯留槽１８内で垂直方向に立ち上げられて、上端部が常に貯留槽１８内に圧力媒体を圧入しない静止時における溶融半田２５の液面３０より下に位置するように設計された高さを有している。送り管２６の上端部には送り管２６よりも径大で上方に開口した吐出口３１が取り付けられている。また、貯留槽１８と回収槽１９の加熱源として、下部にヒータ３４を組み込んだ構成としている。

半田付け装置１７を使用する時は、ヒータ３４をＯＮにして半田を溶融状態にし、貯留槽１８内に気体を圧入する。すると、図２で示した溶融半田２５の液位３０は、図３に示すように液位３５の位置まで押し下げられる。一方、回収槽１９内は、図２に示した溶融半田２７の液位２８が液位３６の位置まで押し上がる。ここで、吐出口３１内の液位と貯留槽１８内の液位３５との高低差 (落差)に相当する半田柱をＡとし、回収槽１９内の液位３６と戻り管２９内の液位３７との高低差 (落差)に相当する半田柱をＢとする。そして、貯留槽１８内圧が瞬間的には一定であると考えると、液位３５に着目するとき貯留槽内圧Ｐ＝大気圧Ｐ₀＋Ａ、液位３７に着目するときＰ＝Ｐ₀＋Ｂで均衡し、液面は上下動しない。更に気体を圧入し続けて貯留槽１８の内圧を増すと、吐出口３１の溶融半田が溢れ出す。

そして、吐出口３１より溢れ出した溶融半田の中に被半田付け体３２の半田接合部３３を浸漬して半田付けをする。半田付け終了後は、気体の圧入を停止して貯留槽１８内の圧力を大気圧に戻す。すると、回収槽１９内の液位３６と、貯留槽１８内の液位３５との圧力差 (落差) により、回収槽１９内の溶融半田２７が戻り管２９より貯留槽１８内に戻る。
尚、半田付け終了後、貯留槽１８内を陰圧(負圧)にして、回収槽１９内の溶融半田２７を戻り管２９より貯留槽１８内に戻してもよい。これにより短時間で半田を貯留槽１８に戻すことができるし、消費により半田量が減っても所定量の半田を貯留槽１８に戻して半田付けを続けることができる。この場合には、戻り管２９の上端部が、図４に示すように溶融半田２５の液面３０より上に位置してもよい。さらに、貯留槽１８に形成する供給管２４の位置は、前述のような貯留槽１８の上蓋２２とは限らず、例えば、図示はしないが、上蓋２２近傍の位置で、貯留槽１８の側壁に形成するという構成が考えられる。
いずれにしても使用中も停止中も半田の中に機械的可動部は存在しない。従って、耐久性に優れ、得られる製品の品質も安定している。

図５は、 吐出口３１の採りうる種々の形態を示すもので、(ａ)は、 送り管２６の横断面積より大きい吐出口３１ａの場合、(ｂ)は、送り管２６の横断面積より小さい吐出口３１ｂの場合である。このように、吐出口の横断面積を送り管のそれより大きく、または小さくすることにより、例えば、電子部品を実装したプリント基板等の被半田付け体３２において、複数の半田接合部３３が１箇所に集中している場合や半田接合部の面積が大きい場合は大きい横断面積の吐出口３１ａを備えて対応し、半田接合部３３が分散している場合や半田接合部の面積が小さい場合は小さい横断面積の吐出口３１ｂを備えて対応することができる。また、吐出口はセラミック、またはチタンにて形成し、送り管はステンレス材、または表面処理（窒化処理）されたステンレスにて形成するなど、吐出口と送り管とで材質を異ならせても良い。

−実施形態２−
図６は、本発明の第二の実施形態に係る半田付け装置の一部破断斜視図、図７は同装置の要部断面図である。
図６および図７に示すように半田付け装置３８は、実施形態１の送り管２６に代えて、１つの結合部２０より回収槽１９内にて分岐した複数本の送り管３９、４０とし、それぞれの上端部に吐出口４１、４２を形成したものであり、その他の点は実施形態１と同様である。
これにより被半田付け体のサイズが大きい場合、または半田付けの箇所が多い場合に対応できる。
尚、１つの結合部から複数本に分岐する構成ではなく、結合部を上下または左右に複数個形成し、この複数個の結合部に、それぞれ送り管を備えても同じ効果が得られる。

−実施形態３−
図８は、本発明の第三の実施形態に係る半田付け装置の要部斜視図である。この実施形態の半田付け装置は、吐出口に単一または複数個の局所的溢流箇所を備えるもので、被半田付け体がトランス、チョウクコイルなどの場合に、信頼性の高い半田付けができる。
図８(ａ)は局所的溢流箇所として１個の凹部４５を備えた吐出口４４の斜視図、(ｂ)は１個の孔部４７を備えた吐出口４６の斜視図、(ｃ)は２個の凹部４９を備えた吐出口４８の斜視図、(ｄ)は２個の孔部５１を備えた吐出口５０の斜視図、(ｅ)は４個の凹部５３を備えた吐出口５２の斜視図、(ｆ)は１個の樋部５５を備えた吐出口５４の斜視図である。
図９は、半田付けに際して、局所的溢流箇所としての凹部と被半田付け体の半田接合部との関係を示すもので、 (ａ)は吐出口の外側に半田接合部を位置する場合の模式図、(ｂ)は吐出口の内側に半田接合部を位置する場合の模式図、(ｃ)は半田接合部の全てを吐出口の内側に位置する場合の模式図である。

例えば図８(ａ)又は(ｃ)に示す吐出口４４又は４８を用いる場合、被半田付け体３２の半田接合部３３を、図９ (ａ) に示すように吐出口４４又は４８に横付けして半田付けした後、例えば、被半田付け体３２を自動的に回転させる工法により、生産性を高めることができる。図８（ｆ）に示す吐出口５４は、半田流の幅、長さ及び深さが一定に保たれているので、半田付け後における被半田付け体３２間のバラツキを少なくすることができる。そのうえ、半田接合部３３の上方にまで半田が飛散することがないので、コイルの導線のエナメルが剥がることが防がれる。
また、図８ (ｅ) に示す吐出口５２を用いる場合、被半田付け体３２の半田接合部３３を、図９ (ｃ) に示すように吐出口５２に浸けて半田付けするもので、一度に４箇所の半田ができるものとなり生産性を高めるものとなる。
一般的に、トランス、チョウクコイル等の場合には、半田付け時にポリウレタン溶融樹脂が半田接合部３３に付着し、その樹脂のカスが剥がれ落ち、他の部品に付着し絶縁不良などの悪影響を及ぼすことから、これを取り除く工程が必要となる。この実施形態によれば、半田接合部３３に集中的な溢流箇所が形成できるために、半田接合部に付着しているポリウレタン溶融樹脂を流し取ることができ、樹脂除去工程を省いて工数を減らすことができる。
尚、吐出口４６、５０、５４の上面は大気に解放されていても良い。

−実施形態４−
この発明の第四実施形態は、複数個の貯留槽と、単一の回収槽とを組み合わせるもので、複数個の貯留槽の同時運転、または単独運転の切り替えが可能な半田付け装置である。図１０は、第四実施形態に係る半田付け装置の要部断面図、図１１は気体を圧入した時の溶融半田の液位の状態を示すもので、(ａ)は同時運転の場合を示す図、(ｂ)は単独運転の場合を示す図である。
半田付け装置５６は、図１０に示す左側および右側の貯留槽５７、５８内の溶融半田５９、６０を、単一の回収槽６１内に備えた送り管６２、６３に移動させ、上端部に形成した吐出口６４、６５より溢流形態にて送り出すものである。一方、戻り管６６、６７は、それぞれ各貯留槽５７、５８内に１本ずつ設けられている。
図１１(ａ)は、左側および右側の貯留槽５７、５８を同時運転する場合における気体の圧入時の溶融半田の液位の状態を示す。左右の貯留槽５７、５８内に、供給管２４より気体を同時に圧入することにより、貯留槽５７内の溶融半田５９、および貯留槽５８内の溶融半田６０が、送り管６２、６３に移動し、吐出口６４、６５より同時に溢流形態にて送り出される。この同時運転は、量産数の多い場合、またはプリント基板のサイズが大きい場合、などに対応するものである。

図１１(ｂ)は、左右の貯留槽５７、５８のいずれかを単独運転する場合における気体の圧入時の溶融半田の液位の状態を示す。例えば、左側の貯留槽５７内に、供給管２４より気体を圧入して、貯留槽５７内の溶融半田５９を送り管６２に移動させ、吐出口６４より溢流形態にて送り出して浸漬半田をする。この単独運転は、量産数の少ない場合、またはプリント基板のサイズが小さい場合、などに対応するものである。
いずれにしても供給する気体の圧力は左右で同じであるから、供給管２４は単一の流体圧機器に接続された１本の管を分岐して用いることができる。
左右の供給管で圧力を異ならせることができる場合は、例えば図１２に示すように、供給管２４より気体を圧入する圧力の大きさを、左側の貯留槽５７＞右側の貯留槽５８とすることにより、左側の吐出口６４に多量の溶融半田５９を送り出すとともに、右側の吐出口６５には少量の溶融半田６０を送り出す。これにより例えば、半田付け箇所が多く半田付け量も多いプリント基板等を左側の吐出口６４にて対応し、半田付け箇所が少なく半田付け量も少ないプリント基板等を右側の吐出口６５にて対応する。つまり、異なる２機種のプリント基板等を同時に量産できるものとなる。
尚、吐出口の形態を左右で異ならせて、複数種の被半田付け体を同時に半田付けするようにしてもよい。

−実施形態５−
この発明の第五実施形態は、貯留槽を回収槽の中に存在させるもので、図１３は第五実施形態に係る半田付け装置７６の要部断面図、図１４は気体を圧入した時の溶融半田の液位の状態を示す。
半田付け装置７６は、貯留槽７７を回収槽７８の中に形成している。この貯留槽７７と回収槽７８の間に溶融半田が移動できるための結合部７９と結合部８０を、貯留槽７７の上方部と底部近傍に備えている。貯留槽７７は上蓋８１をボルト８２にて気密に閉じたもので、上蓋８１には加圧手段(図示せず)よりの気体を圧入するために供給管８３が気密性を保って取り付けられている。一方の結合部７９には、送り管８５が気密性を保って貫通し、その下端が貯留槽７７の底付近に達し、上端が回収槽７８の開口面より上に位置するように固定されている。他方の結合部８０には、戻り管８８が液密性を保って貫通し、その上端が貯留槽７７の天井より低い位置になるように固定されている。さらに、送り管８５の上端部に上方に開口した吐出口９１が形成されている。また、回収槽７８の下部にヒータ９２が組み込まれている。

貯留槽７７内に供給管８３より気体を圧入すると、圧入前の貯留槽７７内の液位９０が図１４に示すように液位９３まで押し下げられ、戻り管８８内では液位９５まで押し下げられる。これにより、回収槽７８内の液位８７は、液位９４の位置まで押し上げられ、送り管８５内の溶融半田は吐出口９１の上端開口部に達する。吐出口９１の開口面と液位９３との圧力差(落差) をＡとし、液位９４と液位９５との圧力差 (落差) をＢとすると、気体圧力＋Ａ＝大気圧＋Ｂのとき、吐出口９１内の半田は開口面すれすれで均衡を保つ。そして、更に気体を圧入すると、均衡がくずれて半田が吐出口９１より溢れ出す。
この溢流状態にて被半田付け体の半田接合部を浸漬して半田付けする。そして、半田付けが終了すると、気体の圧入を停止して貯留槽７７内の圧力を大気圧に戻す。すると、圧力差 (落差) により、回収槽７８の溶融半田８６が、戻り管８８にて貯留槽７７内に戻る。
半田付け装置７６も半田の中に機械的可動部が浸かっていないので、長期的にメンテナンスを必要とせず、設定条件を保って安定して半田付けすることを可能にする。

−実施形態６−
図１５は本発明の第六の実施形態に係る半田付け装置の一部破断斜視図である。この実施形態は、貯留槽に気体を圧入する手段として流体圧機器を接続したところを示す。流体圧機器としては、気体の出入り口が供給管２４と接続された空気圧シリンダー１００が用いられている。空気圧シリンダー１０１のピストンロッド１０２は、ボールネジ１０３及びそのスライダ１０４を介してモータ１０５と連結されている。その他の点は、実施形態１と同一構成であってよい。
この半田付け装置１００によれば、モータ１０５を駆動させることにより、スライダ１０４が往復運動し、それに伴ってロッド１０２が進退する。従って、供給管２４を介して貯留槽に出入りする気体の量を正確に制御することができ、その結果吐出口より溢れる半田の量を制御することができる。気体としては不活性ガスが好ましく用いられる。
モータ１０５としては、回転数、回転方向を変えられるものが好ましく、サーボモータ、パルスモータ、油圧モータ等が適用可能である。また、リニアモータのように出力が往復する場合はボールネジ１０３及びスライダ１０４を省いてロッド１０２と直結することができる。

−実施形態７−
図１６は本発明の第七の実施形態に係る半田付け装置の要部断面図である。この実施形態では実施形態６の構成に更に４方弁及び圧力吸収体を追加した。その他の点では、実施形態６と同様である。
圧力吸収体１０６は、酸素遮断性の柔軟性プラスチックフィルムからなり、袋状をなし、その中に脱酸素剤１０７が入れられている。そして、圧力吸収体１０６と、供給管２４と、空気圧シリンダー１０１とが４方弁１０８を介して接続されている。

この半田付け装置２００によれば、実施形態６におけると同様に供給管２４を介して貯留槽に出入りする気体の量を正確に制御することができる。気体は空気であってよい。但し、始動時は、半田が常温から溶融温度にまで加熱され、それに伴って気体が熱膨張して貯留槽内圧が上昇することから、空気圧シリンダー１０１だけで溶融半田の溢れ出し量を適切に制御することが困難な場合がある。そこで、半田温度が一定になって貯留槽内圧が定常状態になるまでは図１７に示すように貯留槽内が圧力吸収体と通じるように４方弁１０８を切り替えておき、膨張した気体を圧力吸収体１０６にて吸収する。そして、定常状態に達した時点で４方弁１０８を戻し、空気圧シリンダー１０１にて圧力を制御すればよい。
また、終了時に半田温度が下がるのに伴って気体が収縮し、貯留槽内圧が下降することから、供給管２４内に半田が流れ込むおそれがある。そこで、ある程度半田温度が下がった時点で再び４方弁１０８を圧力吸収体と通じるように切り替え、気体を貯留槽内に戻す。このときの気体は脱酸素剤にて酸素が除去されているので、貯留槽内の半田と接触しても半田が酸化されることはない。

−実施形態８−
図１８は本発明の第八の実施形態に係る半田付け装置の要部断面図であり、（ａ）は半田付け前の準備段階、（ｂ）は半田付け開始段階、（ｃ）は半田付け定常段階を示す。この実施形態では、これまでの実施形態と異なり送り管１２６の上端部は戻り管１２９の上端部より低い位置にある。
このような位置関係にある場合は、先ず貯留槽１１８内を負圧にして（図中、P1、P2及びP3はそれぞれある圧力の絶対値を示す。）貯留槽１１８内に半田を逆流させることにより、貯留槽１１８内の半田液面を十分に高くする一方、回収槽１１９内の液面を送り管１２６の上端部よりも低くする（準備段階）。その後、貯留槽１１８内を大気圧に近づけることにより、貯留槽１１８内及び戻り管１２９内の液面を下げるとともに回収槽１１９内及び送り管１２６内の液面を上げて送り管１２６より半田を溢れさせる（開始段階）。更に貯留槽１１８内圧を上げて正圧にすることにより、半田の溢流状態を継続させる（定常段階）。
この実施形態によれば、槽容積を同じとする場合、貯留槽内及び回収槽内の半田の総量がこれまでの実施形態よりも少なくて良い。また、吐出口が回収槽の内壁で囲まれているので、半田が飛び散らないという利点を有する。

実施形態１の半田付け装置の一部破断斜視図である。 同装置の要部断面図である。 同装置にて、気体を圧入した時の溶融半田の液位の状態を示す図である。 同装置の使用方法を示す要部断面図である。 同装置に適用される吐出口を示すもので、(ａ) は送り管の横断面積より大きい吐出口の要部断面図、(ｂ)は送り管の横断面積より小さい吐出口の要部断面図である。 実施形態２の半田付け装置の一部破断斜視図である。 同装置の要部断面図である。 実施形態３の半田付け装置に用いられる吐出口を示し、(ａ) は局所的溢流箇所として１個の凹部を備えたもの、(ｂ) は１個の孔部を備えたもの、(ｃ) は２個の凹部を備えたもの、(ｄ) は２個の孔部を備えたもの、(ｅ) は４個の凹部を備えたもの、(ｆ) は１個の樋部を備えたものの斜視図である。 局所的溢流箇所と被半田付け体の半田接合部との関係を示し、(ａ)は吐出口の外側に半田接合部を位置する場合の模式図、(ｂ)は、吐出口の内側に半田接合部を位置する場合の模式図、(ｃ)は半田接合部の全てを吐出口の内側に位置する場合の模式図である。 実施形態４の半田付け装置の要部断面図である。 同装置にて、気体を圧入した時の溶融半田の液位の状態を示すもので、 (ａ)は同時運転、(ｂ)は単独運転の場合を示す図である。 同装置にて、左右の貯留槽内の圧力を異ならせた場合の液位の状態図である。 実施形態５の半田付け装置の要部断面図である。 同装置にて、気体を圧入した時の溶融半田の液位の状態を示す図である。 実施形態６の半田付け装置の一部破断斜視図である。 実施形態７の半田付け装置の要部断面図であり、（ａ）は吐出口より半田が溢れ出している状態、（ｂ）は半田付けを終えようとしている状態を示す。 同装置において４方弁を切り替えた状態を示す要部断面図である。 実施形態８の半田付け装置の要部断面図であり、（ａ）は半田付け前の準備段階、（ｂ）は半田付け開始段階、（ｃ）は半田付け定常段階を示す。 従来の噴流式の半田付け装置の要部断面図である。 従来の汲み上げ式の半田付け装置の要部断面図である。

符号の説明

１７、３８、５６、７６、１１７ 半田付け装置
１８、５７、５８、７７、１１８ 貯留槽
１９、６１、７８、１１９ 回収槽
２０、７９ 結合部
２１、８０ 結合部
２４、８３ 供給管
２５、２７、５９、６０、８４、８６ 溶融半田
２６、３９、４０、６２、６３、８５、１２６ 送り管
２８、８７ 回収槽の溶融半田の液面
２９、６６、６７、８８、１２９ 戻り管
３０、９０ 貯留槽の静止時の溶融半田の液面
３１、３１ａ、３１ｂ、４１、４２、４４、４６、４８、５０、５２、５４、６４、６５、９１ 吐出口
３２、４３ 被半田付け体
３３ 半田接合部
４５、４７、４９、５１、５３、５５ 局所的溢流箇所

Claims (9)

1. 加圧手段と、
   加圧手段より圧力媒体としての気体を供給する供給管が設けられ、半田貯留時に液面と接する空間の圧力を制御可能な貯留槽と、
   上端部が大気に開放された回収槽と、
   貯留槽内に立てられて上端部が開口し、下端部が貯留槽を貫いて回収槽と連通した半田戻り管と、
   回収槽内に立てられて上端部が開口し、下端部が前記半田戻り管の上端部よりも低い位置にあって且つ回収槽を貫いて貯留槽と連通した半田送り管とを備えることを特徴とする半田付け装置。
2. 前記貯留槽及び回収槽は、互いに隣接しているか又は一方が他方を内包しており、半田戻り管が貫く貯留槽の壁が回収槽の一つの壁を兼ね、半田送り管が貫く回収槽の壁が貯留槽の一つの壁を兼ねている請求項１に記載の半田付け装置。
3. 前記半田送り管は、複数本である請求項１又は２に記載の半田付け装置。
4. 前記貯留槽が複数個であって、各貯留槽内に半田戻り管が立てられ、各半田戻り管が単一の回収槽と連通している請求項１〜３のいずれかに記載の半田付け装置。
5. 前記加圧手段が、流体圧機器である請求項１〜４のいずれかに記載の半田付け装置。
6. 前記流体圧機器が切替弁を介して貯留槽と接続されているとともに、更に流体圧機器と貯留槽との間を流通する圧力媒体を吸収する圧力吸収体が切替弁に接続されている請求項５に記載の半田付け装置。
7. 前記圧力媒体が不活性ガスであって、圧力吸収体が脱酸素剤を内蔵している請求項６に記載の半田付け装置。
8. 加圧手段と、
   加圧手段より圧力媒体としての気体を供給する供給管が設けられ、半田貯留時に液面と接する空間の圧力を制御可能な貯留槽と、
   上端部が大気に開放された回収槽と、
   貯留槽内に立てられて上端部が開口し、下端部が貯留槽を貫いて回収槽と連通した半田戻り管と、
   回収槽内に立てられて上端部が開口し、下端部が前記半田戻り管の上端部よりも低い位置にあって且つ回収槽を貫いて貯留槽と連通した半田送り管とを備える半田付け装置を製造するに際し、
   前記半田送り管の長さを、貯留槽内の液面より上位にある半田送り管内における半田柱の圧力と大気圧との和よりも貯留槽内圧を高く維持できるだけの、液面低下が可能な程度にすることを特徴とする半田付け装置の製造方法。
9. 請求項１に記載の装置の貯留槽、戻り管、送り管及び回収槽に溶融半田を充填し、貯留槽を密閉した状態で加圧手段により貯留槽の内圧を上げ、送り管より溶融半田を吐出させ、送り管より溢れだした溶融半田に被半田付け体の半田接合部を浸漬することを特徴とする半田付け方法。
   

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