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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-01-25
(45)【発行日】2023-02-02
(54)【発明の名称】高周波誘導加熱ヘッドと、それを用いた高周波誘導加熱装置
(51)【国際特許分類】
B23K 3/00 20060101AFI20230126BHJP
H05K 3/34 20060101ALI20230126BHJP
H05B 6/10 20060101ALI20230126BHJP
H05B 6/36 20060101ALI20230126BHJP
B23K 1/002 20060101ALI20230126BHJP
【ＦＩ】
B23K3/00 310R
H05K3/34 507D
H05B6/10 331
H05B6/36 Z
B23K1/002
B23K3/00 310A
【請求項の数】
6
(21)【出願番号】P 2018192028
(22)【出願日】2018-10-10
(65)【公開番号】P2020059046
(43)【公開日】2020-04-16
【審査請求日】2021-09-27
(73)【特許権者】
【識別番号】518360139
【氏名又は名称】株式会社スフィンクス・テクノロジーズ
(73)【特許権者】
【識別番号】515037818
【氏名又は名称】パワーサプライテクノロジー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001254
【氏名又は名称】弁理士法人光陽国際特許事務所
(74)【代理人】
【識別番号】110000545
【氏名又は名称】弁理士法人小竹アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】臼田 武史
(72)【発明者】
【氏名】高柳 毅
(72)【発明者】
【氏名】石橋 大輔
(72)【発明者】
【氏名】頓部 光司
【審査官】柏原 郁昭
(56)【参考文献】
【文献】特開平０９－０６６３５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－３０６４７５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭６２－１８０９８２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ ３／００
Ｈ０５Ｋ ３／３４
Ｈ０５Ｂ ６／１０
Ｈ０５Ｂ ６／３６
Ｂ２３Ｋ １／００２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
回路基板の一面側において、それぞれの先端側に設けた加熱部が、間隔を介して対向配置させられる第１及び第２のコア体と、前記第１及び第２のコアに磁束を供給するコイルと、を備え、
前記第１及び第２のコア体は、それぞれ、軸支部と、この軸支部と前記先端側の加熱部との間に設けた磁路部とを有し、前記第１のコア体の軸支部と前記第２のコア体の軸支部とを重合させると共に、この重合した前記第１のコア体の軸支部と前記第２のコア体の軸支部とに回動支軸を貫通させ、前記第１及び第２のコア体は、前記回動支軸の外周で摺動自在に重合した状態で磁気的に結合される構成とし、
前記第１のコア体の加熱部と第２のコア体の加熱部との、加熱時における対向距離は、前記軸支部側の距離よりも、先端側の距離を小さくしたことを特徴とする高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項2】
前記第１及び第２のコア体は、それぞれ、板状体で形成し、これら第１及び第２のコア体の、それぞれの軸支部近傍における、板厚方向の断面積を、それぞれの磁路部における、板厚方向の断面積よりも大きくした請求項１に記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項3】
前記第１及び第２のコア体は、それぞれ、板状体で形成し、これら第１及び第２のコア体の、それぞれの加熱部における、板厚方向の断面積を、それぞれの軸支部近傍における、板厚方向の断面積、および、それぞれの磁路部における、板厚方向の断面積よりも小さくした請求項１または２に記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項4】
前記第１及び第２のコア体の、少なくとも一方の加熱部の先端側には、先端側に向けて拡角する先端磁束強化部を設けた請求項１乃至３のいずれか一つに記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項5】
前記第１及び第２のコア体の加熱部を、軸支部とは反対側に向けた突出形状とし、その先端側には、先端側に向けて拡角する先端磁束強化部を設けた請求項４に記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【請求項6】
前記コイルの一部を、前記第１及び第２のコア体で囲まれた部分に配置した請求項１乃至５のいずれか一つに記載の高周波誘導加熱ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高周波誘導加熱ヘッドと、それを用いた高周波誘導加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
回路基板上における部品を、はんだ付けする方法として、回路基板の上下に、第１、第２のコア体を配置し、前記第１、第２のコア体に加熱コイルから磁束を供給することで、回路基板に実装された電子部品などのはんだ付けを行うものが提案されている（これに類似する先行文献としては下記特許文献１が存在する）。
【0003】
また、回路基板の表面上に、一つの環状のコア体を配置し、このコア体に加熱コイルから磁束を供給するものも提案されている。
このコア体では、環状のコア体の一部に切り欠き部を設け、この切り欠き部を、はんだ場所に移動させ、この切り欠き部で、はんだを溶融させ、はんだ付けを行っている（これに類似する先行文献としては下記特許文献２が存在する）。
このコア体では、環状のコア体の一部に切り欠き部を設け、この切り欠き部を、はんだ場所に移動させ、この切り欠き部で、はんだを溶融させ、はんだ付けを行っている（これに類似する先行文献としては下記特許文献２が存在する）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０００－４２７３０号公報
【文献】特開２０１４－１２０６４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上記前者の先行技術では、回路基板の上下に、第１、第２のコア体を配置しているので、第１、第２のコア体で挟まれた回路基板上の、はんだ付け部だけを加熱することが出来るようになる。
したがって、回路基板上の他の電子部品などを不用意に加熱することが無くなるという利点がある。
したがって、回路基板上の他の電子部品などを不用意に加熱することが無くなるという利点がある。
【0006】
しかしながら、回路基板の上下面には、他の部品が実装されており、しかもその大きさ、背の高さもまちまちであるので、それらを考慮して、第１、第２のコア体を、希望の場所に移動させるのは非常に難しく、生産性の向上が求められる。
そこで、後者の先行文献では、回路基板の表面上に、一つのコア体を配置し、このコア体に加熱コイルから磁束を供給する構成となっているので、コア体の移動は回路基板の表面上だけで行えば良く、その点では、作業性を向上できる。
そこで、後者の先行文献では、回路基板の表面上に、一つのコア体を配置し、このコア体に加熱コイルから磁束を供給する構成となっているので、コア体の移動は回路基板の表面上だけで行えば良く、その点では、作業性を向上できる。
【0007】
しかしながら、この後者の先行文献では、コア体の切り欠き部の大きさは固定されたものであるので、はんだ付け部の状況、つまり、はんだ付けする部品の大きさや形状によっては、コア体を取り替える必要も発生し、その点では、生産性の向上が課題となる。
そこで、本発明は、生産性を向上させることを目的とするものである。
そこで、本発明は、生産性を向上させることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【0008】
そして、この目的を達成するために本発明の高周波誘導加熱ヘッドは、回路基板の一面側において、それぞれの先端側に設けた加熱部が、間隔を介して対向配置させられる第１及び第２のコア体と、前記第１及び第２のコアに磁束を供給するコイルと、を備え、
前記第１及び第２のコア体は、それぞれ、軸支部と、この軸支部と前記先端側の加熱部との間に設けた磁路部とを有し、前記第１のコア体の軸支部と前記第２のコア体の軸支部とを重合させると共に、この重合した前記第１のコア体の軸支部と前記第２のコア体の軸支部とに回動支軸を貫通させ、前記第１及び第２のコア体は、前記回動支軸の外周で摺動自在に重合した状態で磁気的に結合される構成とし、
前記第１のコア体の加熱部と第２のコア体の加熱部との、加熱時における対向距離は、前記軸支部側の距離よりも、先端側の距離を小さくしたものである。
前記第１及び第２のコア体は、それぞれ、軸支部と、この軸支部と前記先端側の加熱部との間に設けた磁路部とを有し、前記第１のコア体の軸支部と前記第２のコア体の軸支部とを重合させると共に、この重合した前記第１のコア体の軸支部と前記第２のコア体の軸支部とに回動支軸を貫通させ、前記第１及び第２のコア体は、前記回動支軸の外周で摺動自在に重合した状態で磁気的に結合される構成とし、
前記第１のコア体の加熱部と第２のコア体の加熱部との、加熱時における対向距離は、前記軸支部側の距離よりも、先端側の距離を小さくしたものである。
【発明の効果】
【0009】
以上のように本発明の高周波誘導加熱ヘッドは、回路基板の一面側において、それぞれの先端側に設けた加熱部が、間隔を介して対向配置させられる第１及び第２のコア体と、前記第１及び第２のコアに磁束を供給するコイルと、を備え、
前記第１及び第２のコア体は、それぞれ、軸支部と、この軸支部と前記先端側の加熱部との間に設けた磁路部とを有し、前記第１のコア体の軸支部と前記第２のコア体の軸支部とを重合させると共に、この重合した前記第１のコア体の軸支部と前記第２のコア体の軸支部とに回動支軸を貫通させ、前記第１及び第２のコア体は、前記回動支軸の外周で摺動自在に重合した状態で磁気的に結合される構成とし、前記第１のコア体の加熱部と第２のコア体の加熱部との、加熱時における対向距離は、前記軸支部側の距離よりも、先端側の距離を小さくしたものである。
前記第１及び第２のコア体は、それぞれ、軸支部と、この軸支部と前記先端側の加熱部との間に設けた磁路部とを有し、前記第１のコア体の軸支部と前記第２のコア体の軸支部とを重合させると共に、この重合した前記第１のコア体の軸支部と前記第２のコア体の軸支部とに回動支軸を貫通させ、前記第１及び第２のコア体は、前記回動支軸の外周で摺動自在に重合した状態で磁気的に結合される構成とし、前記第１のコア体の加熱部と第２のコア体の加熱部との、加熱時における対向距離は、前記軸支部側の距離よりも、先端側の距離を小さくしたものである。
【0010】
このため、第１及び第２のコア体の加熱部の対向距離も可変すれば、加熱部の形状、大きさ等にも容易に対応でき、高周波誘導加熱ヘッドを交換する必要が無いので、生産性を高めることが出来る。
また、本発明は、第１のコア体の加熱部と第２のコア体の加熱部との、加熱時における第１の対向距離は、前記軸支部側の距離よりも、先端側の距離を小さくしているので、磁束は、加熱部の先端側、つまり、配線基板側に集中することとなり、その結果として、電子部品の端子、および、ランドを短時間で、効果的に加熱し、はんだを溶融させることが出来る。
また、本発明は、第１のコア体の加熱部と第２のコア体の加熱部との、加熱時における第１の対向距離は、前記軸支部側の距離よりも、先端側の距離を小さくしているので、磁束は、加熱部の先端側、つまり、配線基板側に集中することとなり、その結果として、電子部品の端子、および、ランドを短時間で、効果的に加熱し、はんだを溶融させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】本発明の一実施形態にかかる高周波誘導加熱ヘッドを用いた高周波誘導加熱装置の斜視図である。
【図2】同、高周波誘導加熱装置の正面図である。
【図3】同、高周波誘導加熱装置の右側面図である。
【図4】同、高周波誘導加熱装置の左側面図である。
【図5】同、高周波誘導加熱装置の平面図である。
【図6】同、高周波誘導加熱装置を用いて、はんだ付けをするサンプルの一例を示す斜視図である。
【図7】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッドの一部拡大斜視図である。
【図8】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッドの動作を説明する図である。
【図9】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッドの動作を説明する図である。
【図10】同、高周波誘導加熱装置の制御ブロック図である。
【図11】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッドの動作を説明する図である。
【図12】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッドの動作を説明する図である。
【図13】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッドの動作を説明する図である。
【図14】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッドの動作を説明する図である。
【図15】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッドの動作を説明する図である。
【図16】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッドの動作を説明する図である。
【図17】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッドの動作を説明する図である。
【図18】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッドの動作を説明する図である。
【図19】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッドの動作を説明する図である。
【図20】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッドの動作を説明する図である。
【図21】同、高周波誘導加熱装置の高周波誘導加熱ヘッドの動作を説明する図である。
【図22】同、高周波誘導加熱装置の動作を説明するフローチャートである。
【図23】同、高周波誘導加熱装置の動作を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【0012】
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。
【0013】
（実施の形態１）
図１～図５は、高周波誘導加熱装置を示し、高周波誘導加熱ヘッド１と、ＸＹテーブル２とを備えている。
ＸＹテーブル２の可動枠２ａには、配線基板の一例として、図６に示すプリント配線基板３が、図１～図５のように装着されている。
この実施形態で用いたプリント配線基板３には、その下面に、電子部品４が接着剤（図示せず）で仮止めされ、図６に示すように、電子部品４の端子５は、プリント配線基板３に設けた貫通孔６を、下方から上方へと貫通し、その先端がプリント配線基板３の上方へと突出している。
図１～図５は、高周波誘導加熱装置を示し、高周波誘導加熱ヘッド１と、ＸＹテーブル２とを備えている。
ＸＹテーブル２の可動枠２ａには、配線基板の一例として、図６に示すプリント配線基板３が、図１～図５のように装着されている。
この実施形態で用いたプリント配線基板３には、その下面に、電子部品４が接着剤（図示せず）で仮止めされ、図６に示すように、電子部品４の端子５は、プリント配線基板３に設けた貫通孔６を、下方から上方へと貫通し、その先端がプリント配線基板３の上方へと突出している。
【0014】
また、この図６に示すプリント配線基板３の貫通孔６内、および、プリント配線基板３の上下面における貫通孔６の開口縁には、はんだ付けのためのランド７が、銅などによって設けられている。
さらに、ランド７には、予め、クリームはんだが塗布されている。
さらに、ランド７には、予め、クリームはんだが塗布されている。
【0015】
本実施形態では、図１～図５に示すように、プリント配線基板３の上面側において、高周波誘導加熱ヘッド１により、電子部品４の端子５、および、ランド７のクリームはんだを加熱し、クリームはんだを溶融させ、その一部を、貫通孔６内にも流入させ、これにより電子部品４の端子５を、ランド７部分、貫通孔６内に、電気的、機械的に接続するものである。
【0016】
さて、そのようなはんだ付けを行う高周波誘導加熱ヘッド１は、図１～図５に示すように、例えば、フェライトなどの軟磁性体よりなるコア体８、９を備えている。
コア体８、９は、それぞれ、Ｃの字状となっており、その開口側を対向させた状態で組み合わされている。
コア体８、９は、それぞれ、Ｃの字状となっており、その開口側を対向させた状態で組み合わされている。
【0017】
具体的には、コア体８は上方に、軸支部８ａ、中部に磁路部８ｂ、下方に加熱部８ｃを備えている。
同じく、コア体９は上方に、軸支部９ａ、中部に磁路部９ｂ、下方に加熱部９ｃを備えている。
同じく、コア体９は上方に、軸支部９ａ、中部に磁路部９ｂ、下方に加熱部９ｃを備えている。
【0018】
そして、これらのコア体８、９を、上述のごとく、その開口側を対向させた状態で組み合わせる。
このとき、コア体８、９の軸支部８ａ、９ａは重ね合わされ、この状態で、それぞれの軸支部８ａ、９ａに設けた貫通孔（図示せず）に、図１、図３、図４に示すように、回動支軸１０を貫通させている。
つまり、コア体８、９は、回動支軸１０の周りに、回動自在に支持されているのである。
このとき、コア体８、９の軸支部８ａ、９ａは重ね合わされ、この状態で、それぞれの軸支部８ａ、９ａに設けた貫通孔（図示せず）に、図１、図３、図４に示すように、回動支軸１０を貫通させている。
つまり、コア体８、９は、回動支軸１０の周りに、回動自在に支持されているのである。
【0019】
コア体８、９について説明を続ける。
これらのコア体８、９は板状体で形成されているが、加熱部８ｃ、９ｃにおける、板厚方向の断面積（板厚方向に切断した場合に、そこに存在する断面の面積）は、磁路部８ｂ、９ｂや、軸支部８ａ、９ａ近傍における、板厚方向の断面積（板厚方向に切断した場合に、そこに存在する断面の面積）よりも小さくしている。
これらのコア体８、９は板状体で形成されているが、加熱部８ｃ、９ｃにおける、板厚方向の断面積（板厚方向に切断した場合に、そこに存在する断面の面積）は、磁路部８ｂ、９ｂや、軸支部８ａ、９ａ近傍における、板厚方向の断面積（板厚方向に切断した場合に、そこに存在する断面の面積）よりも小さくしている。
【0020】
つまり、図１１、図１２に示すように、高周波誘導加熱ヘッド１によって、電子部品４の端子５、および、ランド７のクリームはんだを加熱し、クリームはんだを溶融させる場合には、コア体８、９の加熱部８ｃ、９ｃを端子５の両側に、近接（非接触状態）させるが、目標とする端子５だけを加熱するためにも、また、磁束を集中させるためにも、コア体８、９の加熱部８ｃ、９ｃは小型化（板厚方向の断面積を小さくする）することが好ましい。
【0021】
これに対して、磁路部８ｂ、９ｂや、軸支部８ａ、９ａは、磁束が通りやすいように、その板厚方向の断面積（板厚方向に切断した場合に、そこに存在する断面の面積）を、加熱部８ｃ、９ｃにおける、板厚方向の断面積（板厚方向に切断した場合に、そこに存在する断面の面積）よりも大きくする必要がある。
【0022】
また、軸支部８ａ、９ａ近傍における、板厚方向の断面積（板厚方向に切断した場合に、そこに存在する断面の面積）を、それぞれの磁路部８ｂ、９ｂにおける、板厚方向の断面積（板厚方向に切断した場合に、そこに存在する断面の面積）よりも大きくしている。
これは、コア体８、９が開閉動作を行う場合でも、軸支部８ａ、９ａ間では、その重なり、摺動する部分に存在する隙間を介して、両者間に磁束が流れるので、軸支部８ａ、９ａの対向面積を大きくし、これにより、この軸支部８ａ、９ａ間で磁束が流れやすく、かつ、軸支部８ａ、９ａの一部に、磁束が集中しないようにするためである。
これは、コア体８、９が開閉動作を行う場合でも、軸支部８ａ、９ａ間では、その重なり、摺動する部分に存在する隙間を介して、両者間に磁束が流れるので、軸支部８ａ、９ａの対向面積を大きくし、これにより、この軸支部８ａ、９ａ間で磁束が流れやすく、かつ、軸支部８ａ、９ａの一部に、磁束が集中しないようにするためである。
【0023】
そのようなことを考慮し、軸支部８ａ、９ａの重なり部分に存在する隙間（第2の間隔）の距離を、加熱時における、加熱部８ｃ、９ｃ間に存在する距離（第1の間隔）よりも小さくし、軸支部８ａ、９ａでの磁気的結合が効果的に行われるようにしている。
【0024】
また、この部分に関して別の表現で説明すると、コア体８、９は板状体で形成されているので、つぎのような表現でも説明される。
つまり、コア体８を平面視した場合、軸支部８ａは、磁路部８ｂ、加熱部８ｃよりも平面積が大きな状態となっている。
つまり、コア体８を平面視した場合、軸支部８ａは、磁路部８ｂ、加熱部８ｃよりも平面積が大きな状態となっている。
【0025】
また、コア体９を平面視した場合、軸支部９ａは、磁路部９ｂ、加熱部９ｃよりも平面積が大きな状態となっている。
そして、このように面積を大きくした軸支部８ａを、図２、図１１のように重ねた状態で、コア体８、９を開閉させるので、軸支部８ａ、９ａは常に広い面積で、しかも狭い距離で対向することとなり、その結果として、軸支部８ａ、９ａ間における磁気抵抗は小さく、磁束の移動は効果的に行われる。
そして、このように面積を大きくした軸支部８ａを、図２、図１１のように重ねた状態で、コア体８、９を開閉させるので、軸支部８ａ、９ａは常に広い面積で、しかも狭い距離で対向することとなり、その結果として、軸支部８ａ、９ａ間における磁気抵抗は小さく、磁束の移動は効果的に行われる。
【0026】
【0027】
基体１１の上部水平面には、モータ１２が固定されている。このモータ１２は、例えば特開２０１６－５９１７０号公報に示されるようなステッピングモータで構成された、一般的なものであるので、説明の煩雑化を避けるために、簡単な説明にとどめる。
つまり、この特開２０１６－５９１７０号公報に記載されたように、内部の、ローターマグネットのシャフトに雄ねじを形成し、このシャフトの雄ねじに、上下に移動する移動体１３を、螺合させている。
つまり、この特開２０１６－５９１７０号公報に記載されたように、内部の、ローターマグネットのシャフトに雄ねじを形成し、このシャフトの雄ねじに、上下に移動する移動体１３を、螺合させている。
【0028】
この移動体１３の下端は、コア体８、９の上方に配置された、連結部１４に連結されている。
また、連結部１４には、図１に示す左右方向に対向する状態で、リンク機構１５、１６が連結されている。
リンク機構１５、１６は周知の構造で、二枚の折れ曲げ板で構成され、上部の関節部分は、連結部１４に回動自在に支持され、また中部にも関節部分が存在し、下部は、それぞれコア体８、９の軸支部８ａ、９ａに爪止めにより固定されている。
また、連結部１４には、図１に示す左右方向に対向する状態で、リンク機構１５、１６が連結されている。
リンク機構１５、１６は周知の構造で、二枚の折れ曲げ板で構成され、上部の関節部分は、連結部１４に回動自在に支持され、また中部にも関節部分が存在し、下部は、それぞれコア体８、９の軸支部８ａ、９ａに爪止めにより固定されている。
【0029】
以上の構成で、モータ１２を正転させ、または逆転させることで、移動体１３を上下動させ、連結部１４も上下動させ、リンク機構１５、１６の折れ曲がり状態を可変することで、コア体８、９の加熱部８ｃ、９ｃを開閉動作させるのである。
つまり、図２０に示すように、電子部品４の端子５が細い場合には、コア体８、９の加熱部８ｃ、９ｃを接近（加熱部８ｃ、９ｃ間のギャップが狭い）させ、また図２１に示すように、電子部品４の端子５が太い場合には、コア体８、９の加熱部８ｃ、９ｃを、図２０よりは広げる（加熱部８ｃ、９ｃ間のギャップを広げる）のである。
つまり、図２０に示すように、電子部品４の端子５が細い場合には、コア体８、９の加熱部８ｃ、９ｃを接近（加熱部８ｃ、９ｃ間のギャップが狭い）させ、また図２１に示すように、電子部品４の端子５が太い場合には、コア体８、９の加熱部８ｃ、９ｃを、図２０よりは広げる（加熱部８ｃ、９ｃ間のギャップを広げる）のである。
【0030】
次に、コア体８、９の上下動について説明する。
コア体８、９や、モータ１２を支持した基体１１は、上下動機構１７に連結され、この上下動機構１７により基体１１を上下動させることで、コア体８、９も上下動させる。
コア体８、９や、モータ１２を支持した基体１１は、上下動機構１７に連結され、この上下動機構１７により基体１１を上下動させることで、コア体８、９も上下動させる。
【0031】
上下動機構１７は、外周に螺旋状の溝が設けられたシャフト１８をモータ１９で正転、または逆転させ、シャフト１８の外周に螺合連結された連結体２０を上下動させ、連結体２０に固定された基体１１を上下動させ、これにより、コア体８、９を上下動させる構成となっている。
【0032】
なお、モータ１９も、例えば特開２０１６－５９１７０号公報に示されるようなステッピングモータで構成された、一般的なものであるので、説明の煩雑化を避けるために、簡単な説明にとどめる。
【0033】
このモータ１９は、上述したモータ１２とは異なり、内部のローターマグネットのシャフトに、シャフト１８を連結したことである。つまり、シャフト１８は回転動作を行うように構成されている。
また、連結体２０の上下動をスムーズに行わせるために、シャフト１８とは平行状態で支持軸２１も設けられ、これにより基体１１を固定した連結体２０は、シャフト１８と支持軸２１に支えられた状態で、上下動することになる。
また、連結体２０の上下動をスムーズに行わせるために、シャフト１８とは平行状態で支持軸２１も設けられ、これにより基体１１を固定した連結体２０は、シャフト１８と支持軸２１に支えられた状態で、上下動することになる。
【0034】
次に、コア体８、９に磁束を供給するためのコイル２２について説明する。
このコイル２２は、内部に冷却水を循環させるパイプ形状のもので、一例として１ＭＨｚ、１００Ａの電流が供給される。
したがって、前記冷却水を安定的に供給するためにも、コイル２２は、図１３～図１９に示すようにＸＹテーブル２の上方の定置に配置され、これ自体は基本的には可動させず、ＸＹテーブル２の可動枠２ａと、コア体８、９を可動させる。
このコイル２２は、内部に冷却水を循環させるパイプ形状のもので、一例として１ＭＨｚ、１００Ａの電流が供給される。
したがって、前記冷却水を安定的に供給するためにも、コイル２２は、図１３～図１９に示すようにＸＹテーブル２の上方の定置に配置され、これ自体は基本的には可動させず、ＸＹテーブル２の可動枠２ａと、コア体８、９を可動させる。
【0035】
図１３は、ＸＹテーブル２によって、図６のプリント配線基板３の、はんだ付けする端子５が設定位置に移動配置された状態で、コア体８、９が下降させられる状態を示している。
つまり、はんだ付け時には、図１１に示すように、コア体８、９の間に、コイル２２が存在する状態にしなければならないので、図１３～図１４のように、加熱部８ｃ、９ｃを開いた状態で、コア体８、９を上方から下降させる。
つまり、はんだ付け時には、図１１に示すように、コア体８、９の間に、コイル２２が存在する状態にしなければならないので、図１３～図１４のように、加熱部８ｃ、９ｃを開いた状態で、コア体８、９を上方から下降させる。
【0036】
次に、図２０、図２１で説明したように、加熱すべき端子５の太さ、形状に対応する加熱部８ｃ、９ｃ間のギャップまで、図１５のようにコア体８、９を閉じ、その後、図１５から図１６のように、コア体８、９を図２０、図２１で説明した端子５位置にまで下降させる。
【0037】
そして、この状態でコイル２２に通電し、プリント配線基板３の上面側において、高周波誘導加熱ヘッド１によって、電子部品４の端子５、および、ランド７のクリームはんだを加熱し、ランド７のクリームはんだを溶融させ、その一部を、貫通孔６内にも流入させ、これにより電子部品４の端子５をランド７と、貫通孔６内に、電気的、機械的に接続するのである。
【0038】
次に、コイル２２への通電を停止し、図１７から図１８のように、コア体８、９を閉じた状態で上昇させる。
なお、この実施形態では、図６に示すように、加熱すべき同じ形状の端子５が複数存在するので、図１７、図１８では、加熱部８ｃ、９ｃ間のギャップを維持した状態で、しかも、コア体８、９間にコイル２２が存在する状態まで、コア体８、９を上昇させることとしている。
なお、この実施形態では、図６に示すように、加熱すべき同じ形状の端子５が複数存在するので、図１７、図１８では、加熱部８ｃ、９ｃ間のギャップを維持した状態で、しかも、コア体８、９間にコイル２２が存在する状態まで、コア体８、９を上昇させることとしている。
【0039】
図１８では、その状態で、ＸＹテーブル２によって、次に、加熱すべき端子５を加熱部８ｃ、９ｃの下方へと移動させ、その後、図１９のようにコア体８、９を端子５位置にまで下降させる。
そして、この状態でコイル２２に通電し、プリント配線基板３の上面側において、高周波誘導加熱ヘッド１によって、電子部品４の端子５、および、ランド７のクリームはんだを加熱し、クリームはんだを溶融させ、その一部を、貫通孔６内にも流入させ、これにより電子部品４の端子５をランド７、および、貫通孔６内に、電気的、機械的に接続する。
以降、図１５～図１９を繰り返し、図６に示す全ての端子５部分をはんだ付けする。
図１０は、制御回路を示している。
そして、この状態でコイル２２に通電し、プリント配線基板３の上面側において、高周波誘導加熱ヘッド１によって、電子部品４の端子５、および、ランド７のクリームはんだを加熱し、クリームはんだを溶融させ、その一部を、貫通孔６内にも流入させ、これにより電子部品４の端子５をランド７、および、貫通孔６内に、電気的、機械的に接続する。
以降、図１５～図１９を繰り返し、図６に示す全ての端子５部分をはんだ付けする。
図１０は、制御回路を示している。
【0040】
前記コア体８、９を開閉させるモータ（Ｍ１）１２と、コア体８、９を上下動させるモータ（Ｍ２）１９は、制御部２３に接続されている。
また、ＸＹテーブル２のＸ軸用のモータ（Ｍ３）２４と、Ｙ軸用のモータ（Ｍ４）２５、および、タイマー２６、メモリ２７も、制御部２３に接続されている。
さらに、コイル２２は、インバータ２８を介して制御部２３に接続されている。
なお、ＸＹテーブル２のモータ２４、２５としても、ステッピングモータを用いている。
また、ＸＹテーブル２のＸ軸用のモータ（Ｍ３）２４と、Ｙ軸用のモータ（Ｍ４）２５、および、タイマー２６、メモリ２７も、制御部２３に接続されている。
さらに、コイル２２は、インバータ２８を介して制御部２３に接続されている。
なお、ＸＹテーブル２のモータ２４、２５としても、ステッピングモータを用いている。
【0041】
ステッピングモータは、例えば特開２０１６－５９１７０号公報などでも、良く知られているように、パルスを与える毎にそのステッピングモータ固有の角度だけ、正転方向にも、逆転方向にも、回転させることができるもので、本実施形態でも、制御が正確、簡単と言うことで、採用した。
【0042】
また、現位置検出を、フォトインタラプタや、マイクロスイッチなどを用いて行えることも、モータ１２、１９、２４、２５としてステッピングモータを用いた理由である。
また、モータ１２、１９、２４、２５を制御するための位置情報などは、図２２、図２３に示す動作プログラムと共に、メモリ２７に記憶されている。
また、モータ１２、１９、２４、２５を制御するための位置情報などは、図２２、図２３に示す動作プログラムと共に、メモリ２７に記憶されている。
【0043】
以上の構成において、動作説明を行う。
先ず、制御部２３によって、ＸＹテーブル２が駆動される。
すなわち、図６に示すプリント配線基板３の、はんだ付けする端子５の設定位置は、メモリ２７に位置情報として記憶されているので、図１３に示す位置まで、ＸＹテーブル２によって、プリント配線基板３が移動させられる（図２２のＳ１、Ｓ２）。
先ず、制御部２３によって、ＸＹテーブル２が駆動される。
すなわち、図６に示すプリント配線基板３の、はんだ付けする端子５の設定位置は、メモリ２７に位置情報として記憶されているので、図１３に示す位置まで、ＸＹテーブル２によって、プリント配線基板３が移動させられる（図２２のＳ１、Ｓ２）。
【0044】
プリント配線基板３が定位置に移動させられると、モータ１９によって、図１３～図１４のように、加熱部８ｃ、９ｃを開いた状態で、コア体８、９が上方から下降させる（図２２のＳ３）。
コア体８、９が図１４に示す定位置（位置情報はメモリ２７に記憶）まで下降すると、モータ１２によって、コア体８、９を閉じる動作を行う（図２２のＳ４、Ｓ５）。
コア体８、９が図１４に示す定位置（位置情報はメモリ２７に記憶）まで下降すると、モータ１２によって、コア体８、９を閉じる動作を行う（図２２のＳ４、Ｓ５）。
【0045】
図１５のように、図２０、図２１で説明した、加熱すべき端子５の太さ、形状に対応する加熱部８ｃ、９ｃ間のギャップ位置（位置情報はメモリ２７に記憶）まで、コア体８、９が閉じられると、モータ１９によってコア体８、９が下降される（図２２のＳ６、図２３のＳ７）。
【0046】
【0047】
タイマー２６により通電時間が完了したことが判定されると、コイル２２への通電を停止する（図２３のＳ１０～Ｓ１２）。
【0048】
図７～図９は、コイル２２への通電による加熱動作を説明するものである。
本実施形態では、図７～図９に示すように、コア体８の加熱部８ｃと、コア体９の加熱部９ｃの、加熱時における対向距離を、それぞれの軸支部８ａ、９ａ側の距離（Ｔ１）よりも、先端側（プリント配線基板３側）の距離（Ｔ２）を小さくしている。
このため、図８に示すように、磁束は、加熱部８ｃ、９ｃの先端側、つまり、プリント配線基板３側に集中することとなり、その結果として、電子部品４の端子５、および、ランド７のクリームはんだを短時間で、効果的に加熱し、クリームはんだを溶融させ、その一部を、貫通孔６内にも流入させ、これにより電子部品４の端子５をランド７、および、貫通孔６内に、電気的、機械的に接続することが出来る。
本実施形態では、図７～図９に示すように、コア体８の加熱部８ｃと、コア体９の加熱部９ｃの、加熱時における対向距離を、それぞれの軸支部８ａ、９ａ側の距離（Ｔ１）よりも、先端側（プリント配線基板３側）の距離（Ｔ２）を小さくしている。
このため、図８に示すように、磁束は、加熱部８ｃ、９ｃの先端側、つまり、プリント配線基板３側に集中することとなり、その結果として、電子部品４の端子５、および、ランド７のクリームはんだを短時間で、効果的に加熱し、クリームはんだを溶融させ、その一部を、貫通孔６内にも流入させ、これにより電子部品４の端子５をランド７、および、貫通孔６内に、電気的、機械的に接続することが出来る。
【0049】
また、本実施形態では、コア体８、９の、少なくとも一方の加熱部８ｃ、９ｃの先端側（プリント配線基板３側）で、それぞれの内側には、先端側に向けて拡角する先端磁束強化部８ｄ、９ｄを設けている。さらに詳細に説明すると、加熱部８ｃ、９ｃは、図７に示すように、下方（プリント配線基板３側で、軸支部８ａ、９ａとは反対側とも表現できる）に向けた突出形状とすることで、対向面積を増やすとともに、下端側まで十分な磁路が形成できるようにしている。そして、この様に下端部まで十分な磁路が形成される状態とし、その状態で、上述のように、それぞれの内側に、先端側に向けて拡角する先端磁束強化部８ｄ、９ｄを設けている。
【0050】
この先端磁束強化部８ｄ、９ｄは、加熱部８ｃ、９ｃの先端側（プリント配線基板３側）における、いわゆるＣ端面ともいわれるものであり、この先端磁束強化部８ｄ、９ｄを設けたことにより、図９に示すように、ランド７側に向かう磁束量が増え、ランド７上に、予め塗布していたはんだが、短時間で、溶融し、プリント配線基板３の貫通孔６内にも流れ込みやすくなり、その結果として、電子部品４の端子５を、ランド７、および貫通孔６内に、電気的、機械的に接続することに対する信頼性が向上した。
【0051】
なお、先端磁束強化部８ｄ、９ｄを設けたことにより、ランド７上に、予め塗布していた、はんだが、短時間で、溶融し、プリント配線基板３の貫通孔６内にも流れ込みやすくなった点に対する明確な理由は、現状では十分に解明できていないが、ランド７上の、はんだにも大量の磁束が流れることで、はんだが溶融し、溶融したはんだに、ローレンツ力が働き、はんだ自身にも流動状態が発生するためではないかと、考えられている。
【0052】
以上のようにしてランド７部分での端子５の、はんだ付けが完了すると、図１７～図１８のようにモータ１９によってコア体８、９を、図１８の定位置（位置情報はメモリ２７に記憶）まで上昇させる（図２３のＳ１３、Ｓ１４）。
続いて、図６のように本実施形態では、はんだ付けすべき端子５が複数存在しているので、図１７～図１８のように、加熱部８ｃ、９ｃ間のギャップを維持した状態で、しかも、コア体８、９間にコイル２２が存在する状態まで、コア体８、９を上昇させ、この状態で、ＸＹテーブル２によって、プリント配線基板３が移動させられ、その後は、図１９のように、コア体８、９を下降させ、次の端子５のはんだ付けを行う（図２３のＳ１６、Ｓ１７、Ｓ７～Ｓ１２）。
続いて、図６のように本実施形態では、はんだ付けすべき端子５が複数存在しているので、図１７～図１８のように、加熱部８ｃ、９ｃ間のギャップを維持した状態で、しかも、コア体８、９間にコイル２２が存在する状態まで、コア体８、９を上昇させ、この状態で、ＸＹテーブル２によって、プリント配線基板３が移動させられ、その後は、図１９のように、コア体８、９を下降させ、次の端子５のはんだ付けを行う（図２３のＳ１６、Ｓ１７、Ｓ７～Ｓ１２）。
【0053】
そして、全ての、はんだ付けが完了すると、Ｓ１５において、次に、はんだ付けする場所がないので、図１４のようにコア体８、９の加熱部８ｃ、９ｃを開き、その後、図１３のようにコア体８、９を上昇させ、動作を停止する（図２３のＳ１５、Ｓ１８～Ｓ２２）。
【産業上の利用可能性】
【0054】
本発明は、例えば、プリント配線基板への部品のはんだ接続に活用される。
【符号の説明】
【0055】
１ 高周波誘導加熱ヘッド
２ ＸＹテーブル
２ａ 可動枠
３ プリント配線基板
４ 電子部品
５ 端子
６ 貫通孔
７ ランド
８ コア体
８ａ 軸支部
８ｂ 磁路部
８ｃ 加熱部
８ｄ 先端磁束強化部
９ コア体
９ａ 軸支部
９ｂ 磁路部
９ｃ 加熱部
９ｄ 先端磁束強化部
１０ 回動支軸
１１ 基体
１２ モータ
１３ 移動体
１４ 連結部
１５ リンク機構
１６ リンク機構
１７ 上下動機構
１８ シャフト
１９ モータ
２０ 連結体
２１ 支持軸
２２ コイル
２３ 制御部
２４ モータ
２５ モータ
２６ タイマー
２７ メモリ
２８ インバータ
２ ＸＹテーブル
２ａ 可動枠
３ プリント配線基板
４ 電子部品
５ 端子
６ 貫通孔
７ ランド
８ コア体
８ａ 軸支部
８ｂ 磁路部
８ｃ 加熱部
８ｄ 先端磁束強化部
９ コア体
９ａ 軸支部
９ｂ 磁路部
９ｃ 加熱部
９ｄ 先端磁束強化部
１０ 回動支軸
１１ 基体
１２ モータ
１３ 移動体
１４ 連結部
１５ リンク機構
１６ リンク機構
１７ 上下動機構
１８ シャフト
１９ モータ
２０ 連結体
２１ 支持軸
２２ コイル
２３ 制御部
２４ モータ
２５ モータ
２６ タイマー
２７ メモリ
２８ インバータ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
