钎焊装置以及钎焊方法_5

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供给管35以及回送管36的剖面为圆形进行了说明。然而,上述剖面也可以是椭圆形或矩形等其他的形状。另外,还以罩构件37的剖面为圆形进行了说明。然而,罩构件37的剖面形状成为与钎料容器20的内表面的形状吻合的形状即可,以便能够沿钎料容器20的内表面配置。
[0203]在本实施方式中,划分板31固定于钎料容器20的阶梯部20c。然而,划分板也可以固定于没有阶梯部的钎料容器的壁面。在该情况下,若使罩构件覆盖划分板与钎料容器的边界部分的整体,则能够防止气体从划分板与钎料容器的边界部分泄漏。
[0204]在本实施方式中,划分板31与钎料容器20通过紧固用具39而固定。然而,也可通过焊接等无间隙地将划分板与钎料容器接合。在该情况下,能够省略用于防止气体从划分板与钎料容器的边界部分泄漏的罩构件。
[0205]在本实施方式中,喷射嘴22与供给管35构成为不同的构件。然而,喷射嘴22与供给管35也可以构成为一个构件。
[0206]接着,对本发明的第二实施方式所涉及的钎料喷射装置102的结构进行说明。图20是示出钎料喷射装置102的外观的立体图。图中的纵向相当于上下方向(在以后的图中也相同)。
[0207]如图20所示,钎料喷射装置102具备箱体121和盖体122。箱体121将熔融的钎料收容于内部。箱体121呈圆筒形状,具有大径部和小径部。大径部配置在小径部的上方。
[0208]盖体122是覆盖箱体121的上部的圆柱部的圆形构件。在盖体122上设置有大小不同的两个圆形的开口部122a、122b。较大的中央开口部122a设置于盖体122中的与圆中心相当的位置。
[0209]钎料喷射装置102具备喷射嘴124。喷射嘴124配置在中央开口部122a。喷射嘴124的一部分比盖体122进一步向上部突出。这样突出的部分的上端部形成喷嘴口。喷射嘴124从喷嘴口喷射熔融的钎料。
[0210]另一方面,较小的开口部122b是用于向箱体121的内部供给钎料的钎料供给口。开口部122b设置在盖体122中的与中央开口部122a分离的位置。
[0211]钎料喷射装置102具备气体导入管123。气体导入管123设置于箱体121的侧面上部,向箱体121的内部引导气体。气体导入管123将从气体供给部7(参照图3)供给的氮等气体向箱体121的内部导入。
[0212]图21示出钎料喷射装置102的内部结构。为了进行说明,图21简化示出钎料喷射装置102的内部结构。
[0213]钎料喷射装置102具备内部壁121a。内部壁121a配置在箱体121的内部,将箱体121的内部划分为上部和下部。划分出的上部和下部作为目的不同的钎料槽而发挥功能。比内部壁121a靠下的部分作为钎料贮存槽104而发挥功能。钎料贮存槽104收容从喷射嘴124喷射前的熔融的钎料。另一方面,比内部壁121a靠上的部分作为钎料回收槽103而发挥功能。钎料回收槽103回收从喷射嘴124喷射后流出的钎料。钎料回收槽103配置在钎料贮存槽104的上方,因此能够使钎料喷射装置102的整体尺寸较小。
[0214]内部壁121a形成钎料回收槽103的底面、且是钎料贮存槽4的上表面。在该内部壁121a上设置有连通口 130。连通口 130将钎料回收槽103的内部与钎料贮存槽104的内部连通。连通口 130具有直径随着从钎料回收槽103的一侧朝向钎料贮存槽104的一侧而渐渐变小的小圆锥台形状。
[0215]钎料喷射装置102具备开闭阀131。开闭阀131配置在连通口 130的上方,对连通口 130进行开闭。开闭阀131具有与连通口 130相同的圆锥台形状。开闭阀131通过进入到连通口 130而关闭连通口 130。在开闭阀131的上部连接有沿上下方向延伸的阀轴132。通过使该阀轴132上下移动,从而开闭阀131对连通口 130进行开闭。
[0216]喷射嘴124配置在钎料回收槽103以及钎料贮存槽104的中央部。喷射嘴124为具有圆环状的剖面的筒体。喷射嘴124例如由铁等金属构成,在外周实施有钎料镀层。喷射嘴124以贯穿内部壁121a且沿上下方向延伸的方式配置。喷射嘴124的下端部124b配置在钎料贮存槽104的内部。喷射嘴124的上端部124a配置在比盖体122靠上部的位置。
[0217]钎料贮存槽104所收容的钎料经由喷射嘴124的下端部124b向喷射嘴124的内部供给。供给至喷射嘴124的钎料在喷射嘴124的内部上升,从喷射嘴124的上端部124a喷射。然后,从喷射嘴124流出的钎料流过喷射嘴124的外周并下降,穿过中央开口部122a后移动至钎料回收槽103。
[0218]喷射嘴124的直径例如为14mm。中央开口部122a的直径与喷射嘴124的直径相比足够大,例如为50mm。因此,在喷射嘴124的外周与中央开口部122a的壁面之间,形成有对于从喷射嘴124流出的钎料进行移动足够的空间。
[0219]用于引导气体的气体导入管123配置为经过钎料回收槽103的内部。气体导入管123的一端配置在箱体121的外部。气体导入管123的另一端与设置于钎料贮存槽104的上表面的气体导入口 140连接。由此,从气体供给部7供给的氮等气体经由气体导入管123以及气体导入口 140供给至钎料贮存槽104的内部的上部。
[0220]图22是示出钎料喷射装置102的更详细的结构的分解立体图。图22相当于从图20所示的箱体121卸下盖体122后的状态。
[0221]钎料喷射装置102具备阀驱动部134。阀驱动部134配置在箱体121的外侧。阀驱动部134经由阀轴132与连接到开闭阀131的连动板133连接。连动板133从上方观察时呈T字形状。阀驱动部134具备进行伸缩驱动的工作缸,能够使连动板133上下移动。因此,通过阀驱动部134进行驱动,使与连动板133以及阀轴132连接的开闭阀131移动,从而对连通口 130进行开闭。
[0222]钎料喷射装置102具备四个加热器135和四个加热器145。四个加热器135对钎料回收槽103的钎料进行加热而使其熔融。四个加热器145对钎料贮存槽104的钎料进行加热而使其熔融。上述加热器135、145分别设置于箱体121的内部。钎料回收槽103用的四个加热器135以等间隔配置在与钎料回收槽103的外壁相当的箱体121的上部的周向上。另一方面,钎料贮存槽104用的四个加热器145以等间隔配置在与钎料贮存槽104的外壁相当的箱体121的下部的周向上。这样,通过在箱体121的上部与下部设置独立的加热器135、145,能够在不同的时机对箱体121的上部与下部进行加热。
[0223]当钎焊装置101成为电源断开的状态时,钎料喷射装置102的箱体121所收容的钎料被冷却而凝固。这样,当从下部对凝固的钎料进行加热时,首先从下部的钎料开始熔融。其结果是,下部的熔融的钎料膨胀而急剧地推起上部的未熔融的钎料,从而有可能发生向箱体121的外部溢出的现象(钎料爆炸)。
[0224]当本实施方式的钎焊装置从电源断开的状态起动时,整体控制部10(参照图3)对上部的加热器135进行通电,经过固定期间后对下部的加热器145进行通电。因此,在位于箱体121的上部的钎料被充分加热后,对位于箱体121的下部的钎料进行加热。由此,首先从上部的钎料开始熔融,因此能够防止上述的现象(钎料爆炸)。
[0225]另外,钎料喷射装置102具备两个温度传感器136、146。上述温度传感器136、146通过检测箱体121的温度而间接地检测钎料的温度。上述温度传感器136、146例如是热电偶等。温度传感器136检测与钎料回收槽103的外壁相当的箱体121的上部的温度。另一方的温度传感器146检测与钎料贮存槽104的外壁相当的箱体121的下部的温度。整体控制部10基于上述温度传感器136、146的检测结果来控制加热器135、146的动作。
[0226]钎料喷射装置102具备液位检测部137。液位检测部137检测钎料回收槽104中的钎料的液面高度。液位检测部137具备长度彼此不同的两根电极137a。一方的电极137a用于检测钎料的不足。另一方的电极137a用于检测钎料的溢出。液位检测部137通过电极137a与箱体121之间的通电状态来检测钎料的液面高度是否达到电极137a的前端位置。在液位检测部137检测到钎料的不足的情况下,经由成为钎料供给口的盖体122的开口部122b向钎料回收槽103的内部供给钎料。
[0227]钎料喷射装置102具备气体加热部138。气体加热部138配置在箱体121的外部。利用与朝向气体导入管123的路径不同的路径,从气体供给部7向气体加热部138供给氮等气体。气体加热部138将从气体供给部7供给的气体加热至例如300°C,并将加热后的气体向钎料回收槽103供给。从气体加热部138供给至钎料回收槽103的加热后的气体穿过中央开口部122a中的喷射嘴124的周围,向钎料喷射装置102的上部喷出。因此,气体加热部138能够对印刷基板9 (参照图2)的对象区域进行预备加热,并且能够减轻喷射嘴124的外周的氧化。
[0228]本实施方式所涉及的钎料喷射装置102也基于图8所示的基本流程进行动作。图23示出图8所示的动作的开始时刻的钎料喷射装置102的状态(初始状态)。在钎料回收槽103以及钎料贮存槽104的内部收容有熔融的液体状的钎料108。在钎料喷射装置102的初始状态下,开闭阀131将连通口 130打开。因此,钎料回收槽103的内部的钎料108与钎料贮存槽104的内部的钎料108为一体。钎料108的液面位于钎料回收槽103的下部。另外,钎料108也侵入到喷射嘴124的内部,并达到与该液面的位置相同的位置。
[0229]图24是示出开始钎料108的喷射后的钎料喷射装置102的状态的图(图8中的步骤S13)。在该状态下,阀驱动部134进行驱动,使开闭阀131关闭连通口 130。此时,钎料回收槽103中残留的钎料108完全堵塞开闭阀131的周围,钎料贮存槽104的内部成为密封的空间。
[0230]另一方面,气体供给部7 (参照图3)向钎料喷射装置102的气体导入管123供给加压后的氮等气体。该气体经由气体导入管123从配置在钎料贮存槽104的上部的气体导入口 140供给至钎料贮存槽104的内部。由此,加压后的气体向钎料贮存槽104的内部所收容的钎料108的液面的上方供给。由于钎料贮存槽104密封,因此利用气体的压力将钎料贮存槽104所收容的钎料108向下方按压。被按压的钎料108的一部分在喷射嘴124的内部上升,并从喷射嘴124的上端部喷射。其结果是,在喷射嘴124的上端部形成以半球状隆起的状态的钎料108的流动。
[0231]从喷射嘴124流出的钎料108 —边覆盖喷射嘴124的整周一边流过喷射嘴124的外周面并下降。下降的钎料穿过中央开口部122a而移动至钎料回收槽103。由此,从喷射嘴124流出的钎料108被回收到钎料回收槽103。
[0232]图25是用于说明钎焊处理的动作的图(对应于图8中的步骤S14)。首先,在印刷基板9的对象区域的下方,三轴移动机构6 (参照图3)使钎料喷射装置102上升(箭头AR111)。由此,以从喷射嘴124的上端部隆起的状态流动的钎料108与位于印刷基板9的对象区域的电子部件91的引线92的一部分接触。接着,三轴移动机构6在印刷基板9的对象区域的范围内使钎料喷射装置102沿水平方向移动(箭头AR112)。由此,从喷射嘴124喷射出的钎料108附着于位于印刷基板9的对象区域的电子部件91的引线92的整体。然后,三轴移动机构6使钎料喷射装置102下降(箭头AR113)。通过这种一系列的动作,对印刷基板9的一个对象区域进行钎焊。
[0233]图26示出停止钎料108的喷射后的钎料喷射装置102的状态(对应于图8中的步骤S17)。在该状态下,气体供给部7停止供给气体,并且阀驱动部134进行驱动而使开闭阀131打开连通口 130。因此,被回收到钎料回收槽103而蓄积的钎料
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