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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B1)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-27
(45)【発行日】2024-10-07
(54)【発明の名称】卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法
(51)【国際特許分類】
B23K 1/08 20060101AFI20240930BHJP
H05K 3/34 20060101ALI20240930BHJP
【ＦＩ】
B23K1/08 320Z
H05K3/34 506K
B23K1/08 320A
【請求項の数】
5
(21)【出願番号】P 2023076896
(22)【出願日】2023-05-08
【審査請求日】2023-07-18
(73)【特許権者】
【識別番号】596162131
【氏名又は名称】有限会社森永技研
(74)【代理人】
【識別番号】100101627
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 宜延
(72)【発明者】
【氏名】永野 光春
【審査官】岩見 勤
(56)【参考文献】
【文献】特開２０２１－２２６２７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１１－３５０４４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２３Ｋ １／０８
Ｈ０５Ｋ ３／３４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
半田槽の上方に突き出す吐出口から噴流する溶融半田に、保持枠を介してマスク治具にセットした基板のスルーホールが浸かる下端位置と、噴流する該溶融半田から該スルーホールが上方へ離れた上端位置との間で、該保持枠を昇降させる昇降機構を備えた卓上半田付け装置において、有底筒状ケースの底部域から起立するピンを前記スルーホールに通し、該ピンの突端部が前記基板から突き出すようにして、該ケース内に該基板が載置されたケース付き基板と、
該ケース付き基板を逆さ置きにセットする係止用ストッパを互いに離間させて複数設け、且つ各基板の前記スルーホールとの対向域に透孔を設けて、保持枠に支えられるマスク治具と、
前記下端位置で前記吐出口内に前記ピンを挿入させて噴流する筒状ノズル部に係る先端部分が、該吐出口に向けて先細り筒部分に形成され、且つ該先細り筒部分の傾斜側壁に逃し孔が形成されて、該筒状ノズル部が前記マスク治具にセットされた前記各ケース付き基板と対向する主部上面に複数立設した噴流ノズルと、を具備することを特徴とする卓上半田付け装置。
【請求項2】
前記ピンが前記ケースの側壁内面近くに起立し、且つ前記基板が実装済みの基板であって、前記マスク治具へ逆さ置きにセットした前記ケース付き基板の実装済み部品が該基板の下方側に配され、さらに前記筒状ノズル部が四角筒状体にして、その一側壁が前記主部上面に対し垂直起立して、前記下端位置で、該一側壁が前記ピンと前記側壁内面との間に入り込むようにし、且つ該一側壁との対向壁を前記傾斜側壁とする請求項１記載の卓上半田付け装置。
【請求項3】
前記逃し孔の孔口面積が該吐出口の出口面積の１／２よりも小さく形成されると共に、前記下端位置で、該逃し孔が前記マスク治具にセットされたケース付き基板に係る該ケースの開口縁又は該開口縁近くの高さに設けられる請求項２記載の卓上半田付け装置。
【請求項4】
逆さ置きにされた前記ケース付き基板に係る該基板が、該ケースの底部から落下隙間をつくって前記ストッパで受け支えられ、且つ前記保持枠が前記下端位置に下降することにより前記筒状ノズル部の先端部分が前記基板を押し上げ、前記落下隙間をなくすようにした請求項１乃至３のいずれか１項に記載の卓上半田付け装置。
【請求項5】
半田槽の上方に突き出す吐出口から噴流する溶融半田に、保持枠を介してセットした基板のスルーホールが浸かる下端位置と、噴流する該溶融半田から該スルーホールが上方へ離れた上端位置との間で、該保持枠を昇降させる昇降機構と備え、且つ有底筒状ケースの底部から起立するピンを前記スルーホールに通して、該ケース内に該ピンの突端部が突き出す前記基板を載置したケース付き基板と、該ケース付き基板を逆さ置きに係止セットするストッパを互いに離間させて複数設け、且つ各基板の前記スルーホールとの対向域に透孔を設けて、保持枠に支えられるマスク治具と、前記下端位置で前記吐出口内に前記ピンを挿入させて噴流する筒状ノズル部の先端が吐出口に向けて先細り筒部分に形成され、且つ該先細り筒部分の傾斜壁に逃し孔が前記吐出口よりも小さく形成されて、該筒状ノズル部が前記各ケース付き基板と対向する主部上面に複数立設した噴流ノズルと、を具備する卓上半田付け装置を用いて、該保持枠に支えられる該マスク治具に該ケース付き基板を逆さ置きにしてセットした後、前記昇降機構により該保持枠を前記下端位置にまで下降させ、次に、前記逃し孔から余剰の溶融半田を流して前記吐出口から溶融半田を噴流させ、前記スルーホールに通した前記ピンの半田付けを行い、その後、該昇降機構によって該保持枠を前記上端位置にまで上昇させる卓上半田付け装置を用いた半田付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は小型の卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば、図１２のようなソリッドステートリレー（ＳＳＲ)の製品がある。ケース８側からピン８４が突出し(図６)、一方、当初は別体の実装済み基板に該ピン８４のスルーホール７０が形成されている(図８)。ケース８の上面開口８１０からピン８４をスルーホール７０に貫通させ、後付けで該ピン８４のスルーホール７０域を半田付けして製品化される。
製造現場では、半導体スイッチング素子等の電子部品７２を実装した基板７が、スルーホール７０にピン８４を貫通させてケース８内に載置された後(図９)、該ピン８４に半田付けを行って製品化していくが、その半田付けが難しかった。上面開口８１０の小さな箱形で有底筒状ケース８の底近くで且つケース８の側壁８１２の傍で、スルーホール７０を貫通して基板７１から突き出すピン８４の根元に在る該スルーホール部位に半田付けするのは容易ではなかった。局所的な場所であるため、局所的に半田付けできる自動半田付け装置が検討されてきた（例えば特許文献１)。
製造現場では、半導体スイッチング素子等の電子部品７２を実装した基板７が、スルーホール７０にピン８４を貫通させてケース８内に載置された後(図９)、該ピン８４に半田付けを行って製品化していくが、その半田付けが難しかった。上面開口８１０の小さな箱形で有底筒状ケース８の底近くで且つケース８の側壁８１２の傍で、スルーホール７０を貫通して基板７１から突き出すピン８４の根元に在る該スルーホール部位に半田付けするのは容易ではなかった。局所的な場所であるため、局所的に半田付けできる自動半田付け装置が検討されてきた（例えば特許文献１)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２００４－６３６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献１の噴流半田付け装置は、その請求項１のごとく「…前記吐出口には切欠きが形成され、該切欠きに半田を斜め下方へと導くフードを設けたことを特徴とする噴流半田付け装置。」であり、小さいケース８内の奥底に基板７１が配されており、ケース周壁８１２がフードを設けることに邪魔をした。また、半田付け箇所の周りには実装済み電子部品７２が存在しており、切欠きからの半田を斜め下方へとフードを導くのが困難であった。
作業員の半田付け作業に頼るにしても、小さな樹脂製ケース８でありしかも狭い有底筒状ケース８内で、且つ周りに実装済み電子部品７２が存在することから、半田付け作業は難しかった。ケース８の上面開口８１０側から作業するので、ケース側壁８１２や、また溶融半田Ｍが垂れて基板７１や電子部品７２を傷つける事態も発生し、歩留まりを高く維持するのが難しかった。ロボットによる半田付けを行うことも検討したが、一個ずつ半田付けするので生産性向上に期待がもてない。
作業員の半田付け作業に頼るにしても、小さな樹脂製ケース８でありしかも狭い有底筒状ケース８内で、且つ周りに実装済み電子部品７２が存在することから、半田付け作業は難しかった。ケース８の上面開口８１０側から作業するので、ケース側壁８１２や、また溶融半田Ｍが垂れて基板７１や電子部品７２を傷つける事態も発生し、歩留まりを高く維持するのが難しかった。ロボットによる半田付けを行うことも検討したが、一個ずつ半田付けするので生産性向上に期待がもてない。
【0005】
本発明は、上記問題を解決するもので、生産性向上，歩留まり向上に貢献する卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成すべく、本発明の第一態様は、半田槽の上方に突き出す吐出口から噴流する溶融半田に、保持枠を介してマスク治具にセットした基板のスルーホールが浸かる下端位置と、噴流する該溶融半田から該スルーホールが上方へ離れた上端位置との間で、該保持枠を昇降させる昇降機構を備えた卓上半田付け装置において、有底筒状ケースの底部域から起立するピンを前記スルーホールに通し、該ピンの突端部が前記基板から突き出すようにして、該ケース内に該基板が載置されたケース付き基板と、該ケース付き基板を逆さ置きにセットする係止用ストッパを互いに離間させて複数設け、且つ各基板の前記スルーホールとの対向域に透孔を設けて、保持枠に支えられるマスク治具と、前記下端位置で前記吐出口内に前記ピンを挿入させて噴流する筒状ノズル部に係る先端部分が該吐出口に向けて先細り筒部分に形成され、且つ該先細り筒部分の傾斜側壁に逃し孔が形成されて、該筒状ノズル部が前記マスク治具にセットされた前記各ケース付き基板と対向する主部上面に複数立設した噴流ノズルと、を具備することを特徴とする卓上半田付け装置にある。
ここで、「ケースの底部域から起立するピンを前記スルーホールに通して」のピンには、リードも含まれるのとみなす。
本発明の第二態様は、第一態様で、ピンが前記ケースの側壁内面近くに起立し、且つ前記基板が実装済みの基板であって、前記マスク治具へ逆さ置きにセットした前記ケース付き基板の実装済み部品が該基板の下方側に配され、さらに前記筒状ノズル部が四角筒状体にして、その一側壁が前記主部上面に対し垂直起立して、前記下端位置で、該一側壁が前記ピンと前記側壁内面との間に入り込むようにし、且つ該一側壁との対向壁を前記傾斜側壁とすることを特徴とする。本発明の第三態様は、第二態様で、前記逃し孔の孔口面積が該吐出口の出口面積の１／２よりも小さく形成されると共に、前記下端位置で、該逃し孔が前記マスク治具にセットされたケース付き基板に係る該ケースの開口縁又は該開口縁近くの高さに設けられることを特徴とする。本発明の第四態様は、第一態様～第三態様で、逆さ置きにされた前記ケース付き基板に係る該基板が、該ケースの底部から落下隙間をつくって前記ストッパで受け支えられ、且つ前記保持枠が前記下端位置に下降することにより前記筒状ノズル部の先端部分が前記基板を押し上げ、前記落下隙間をなくすようにしたことを特徴とする。
本発明の第五態様は、半田槽の上方に突き出す吐出口から噴流する溶融半田に、保持枠を介してセットした基板のスルーホールが浸かる下端位置と、噴流する該溶融半田から該スルーホールが上方へ離れた上端位置との間で、該保持枠を昇降させる昇降機構と備え、且つ有底筒状ケースの底部から起立するピンを前記スルーホールに通して、該ケース内に該ピンの突端部が突き出す前記基板を載置したケース付き基板と、該ケース付き基板を逆さ置きに係止セットするストッパを互いに離間させて複数設け、且つ各基板の前記スルーホールとの対向域に透孔を設けて、保持枠に支えられるマスク治具と、前記下端位置で前記吐出口内に前記ピンを挿入させて噴流する筒状ノズル部の先端が吐出口に向けて先細り筒部分に形成され、且つ該先細り筒部分の傾斜壁に逃し孔が前記吐出口よりも小さく形成されて、該筒状ノズル部が前記各ケース付き基板と対向する主部上面に複数立設した噴流ノズルと、を具備する卓上半田付け装置を用いて、該保持枠に支えられる該マスク治具に該ケース付き基板を逆さ置きにしてセットした後、前記昇降機構により該保持枠を前記下端位置にまで下降させ、次に、前記逃し孔から余剰の溶融半田を流して前記吐出口から溶融半田を噴流させ、前記スルーホールに通した前記ピンの半田付けを行い、その後、該昇降機構によって該保持枠を前記上端位置にまで上昇させる卓上半田付け装置を用いた半田付け方法にある。
ここで、「ケースの底部域から起立するピンを前記スルーホールに通して」のピンには、リードも含まれるのとみなす。
本発明の第二態様は、第一態様で、ピンが前記ケースの側壁内面近くに起立し、且つ前記基板が実装済みの基板であって、前記マスク治具へ逆さ置きにセットした前記ケース付き基板の実装済み部品が該基板の下方側に配され、さらに前記筒状ノズル部が四角筒状体にして、その一側壁が前記主部上面に対し垂直起立して、前記下端位置で、該一側壁が前記ピンと前記側壁内面との間に入り込むようにし、且つ該一側壁との対向壁を前記傾斜側壁とすることを特徴とする。本発明の第三態様は、第二態様で、前記逃し孔の孔口面積が該吐出口の出口面積の１／２よりも小さく形成されると共に、前記下端位置で、該逃し孔が前記マスク治具にセットされたケース付き基板に係る該ケースの開口縁又は該開口縁近くの高さに設けられることを特徴とする。本発明の第四態様は、第一態様～第三態様で、逆さ置きにされた前記ケース付き基板に係る該基板が、該ケースの底部から落下隙間をつくって前記ストッパで受け支えられ、且つ前記保持枠が前記下端位置に下降することにより前記筒状ノズル部の先端部分が前記基板を押し上げ、前記落下隙間をなくすようにしたことを特徴とする。
本発明の第五態様は、半田槽の上方に突き出す吐出口から噴流する溶融半田に、保持枠を介してセットした基板のスルーホールが浸かる下端位置と、噴流する該溶融半田から該スルーホールが上方へ離れた上端位置との間で、該保持枠を昇降させる昇降機構と備え、且つ有底筒状ケースの底部から起立するピンを前記スルーホールに通して、該ケース内に該ピンの突端部が突き出す前記基板を載置したケース付き基板と、該ケース付き基板を逆さ置きに係止セットするストッパを互いに離間させて複数設け、且つ各基板の前記スルーホールとの対向域に透孔を設けて、保持枠に支えられるマスク治具と、前記下端位置で前記吐出口内に前記ピンを挿入させて噴流する筒状ノズル部の先端が吐出口に向けて先細り筒部分に形成され、且つ該先細り筒部分の傾斜壁に逃し孔が前記吐出口よりも小さく形成されて、該筒状ノズル部が前記各ケース付き基板と対向する主部上面に複数立設した噴流ノズルと、を具備する卓上半田付け装置を用いて、該保持枠に支えられる該マスク治具に該ケース付き基板を逆さ置きにしてセットした後、前記昇降機構により該保持枠を前記下端位置にまで下降させ、次に、前記逃し孔から余剰の溶融半田を流して前記吐出口から溶融半田を噴流させ、前記スルーホールに通した前記ピンの半田付けを行い、その後、該昇降機構によって該保持枠を前記上端位置にまで上昇させる卓上半田付け装置を用いた半田付け方法にある。
【発明の効果】
【0007】
本発明の卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法は、半田付けの品質を良好に保って一度に複数の半田付けができ、生産性向上，歩留り向上に優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明に係る卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法について詳述する。
図１～図１３は本発明の卓上半田付け装置(以下、単に「半田付け装置」ともいう。)の一形態で、図１はその側面断面図、図２は図１のII-II線断面図、図３は図２で、保持枠が下端位置にある断面図、図４は図２の噴流ノズル周りの一部断面表示した左側面図、図５はケースの平面図、図６は図５のVI-VI線矢視図、図７は実装済み基板の平面図、図８は図７のVIII-VIII線矢視図、図９は図１の側面図で、下端位置にして保持枠にセットしたケース付き基板周りの断面図、図１０は図３で、保持枠にセットした最右方のケース付き基板周りの断面図、図１１は図１０の状態下で半田付けを行う断面図、図１２は半田付けを終えた図１１のケース付き基板の断面図、図１３は図１のケース付き基板と筒状ノズル部周りの拡大図を示す。尚、図面を判り易くするため、発明要部を強調図示し、本発明に直接関係しない構成部分や部材等は省略する。図２のケース付き基板と、半田槽の縦筒部及び有底筒部は断面表示する。
図１～図１３は本発明の卓上半田付け装置(以下、単に「半田付け装置」ともいう。)の一形態で、図１はその側面断面図、図２は図１のII-II線断面図、図３は図２で、保持枠が下端位置にある断面図、図４は図２の噴流ノズル周りの一部断面表示した左側面図、図５はケースの平面図、図６は図５のVI-VI線矢視図、図７は実装済み基板の平面図、図８は図７のVIII-VIII線矢視図、図９は図１の側面図で、下端位置にして保持枠にセットしたケース付き基板周りの断面図、図１０は図３で、保持枠にセットした最右方のケース付き基板周りの断面図、図１１は図１０の状態下で半田付けを行う断面図、図１２は半田付けを終えた図１１のケース付き基板の断面図、図１３は図１のケース付き基板と筒状ノズル部周りの拡大図を示す。尚、図面を判り易くするため、発明要部を強調図示し、本発明に直接関係しない構成部分や部材等は省略する。図２のケース付き基板と、半田槽の縦筒部及び有底筒部は断面表示する。
【0010】
（１）卓上半田付け装置
卓上半田付け装置は、半田槽１と昇降機構４と噴流ノズル２とを具備する(図１)。
溶融半田Ｍをポンプ３１で循環させる半田槽１が設けられ、該半田槽１の上方に突出する噴流ノズル２の吐出口２３０から噴流する溶融半田Ｍに、保持枠４５が支えるマスク治具５にセットした半田付け用基板７１のスルーホール７０が浸かる下端位置と、噴流する溶融半田Ｍから基板７１が上方へ離れた上端位置との間で、保持枠４５を昇降させる昇降機構４を備える卓上半田付け装置になっている。昇降機構４によって、マスク治具５にセットした基板７１のスルーホール７０が浸かる図３，図１１の下端位置と、噴流する溶融半田Ｍの液面からスルーホール７０が上方へ離れた図２の上端位置と、の間で保持枠４５を昇降させる。上端位置でマスク治具５の透孔５０上に被半田付け部品たるケース付き基板６が配されるようにして、下端位置へ下降させ、半田付け対象箇所（スルーホール７０とピン８４との接近部位）を半田付けし、半田付けの終了後に元の上端位置へと上昇させる。
本発明の半田付け装置は、起動スイッチＳ２の前に作業者が通常立って作業する図１の側面断面図で、紙面左方を前方,前側、紙面右方を後方,後側、紙面上方を上方、紙面手前方向を右方、紙面奥方を左方、紙面左右横方向の線を含む紙面垂直面方向を水平方向という。
卓上半田付け装置は、半田槽１と昇降機構４と噴流ノズル２とを具備する(図１)。
溶融半田Ｍをポンプ３１で循環させる半田槽１が設けられ、該半田槽１の上方に突出する噴流ノズル２の吐出口２３０から噴流する溶融半田Ｍに、保持枠４５が支えるマスク治具５にセットした半田付け用基板７１のスルーホール７０が浸かる下端位置と、噴流する溶融半田Ｍから基板７１が上方へ離れた上端位置との間で、保持枠４５を昇降させる昇降機構４を備える卓上半田付け装置になっている。昇降機構４によって、マスク治具５にセットした基板７１のスルーホール７０が浸かる図３，図１１の下端位置と、噴流する溶融半田Ｍの液面からスルーホール７０が上方へ離れた図２の上端位置と、の間で保持枠４５を昇降させる。上端位置でマスク治具５の透孔５０上に被半田付け部品たるケース付き基板６が配されるようにして、下端位置へ下降させ、半田付け対象箇所（スルーホール７０とピン８４との接近部位）を半田付けし、半田付けの終了後に元の上端位置へと上昇させる。
本発明の半田付け装置は、起動スイッチＳ２の前に作業者が通常立って作業する図１の側面断面図で、紙面左方を前方,前側、紙面右方を後方,後側、紙面上方を上方、紙面手前方向を右方、紙面奥方を左方、紙面左右横方向の線を含む紙面垂直面方向を水平方向という。
【0011】
ケーシング９は、図１,図２に示すような平面視矩形の箱形容器である。水平配設される底板９０の前立板９１寄りに半田槽１が配され、該半田槽１と後立板９２との間に図示しない仕切り壁で分割されたスペースを確保し、該スペースにポンプ３１の駆動用モータ３２が配される。前立板９１,後立板９２,両側立板９３,９４で底板９０の周縁を囲って半田槽１,モータ３２等を収容する。後立板９２は高くし、その上縁で屈曲させて前方に上板９５を延設し、さらに該上板９５はその先で下降傾斜してモータ３２を被う。該上板９５からポンプ３１の上方をカバーするポンプカバーが設けられる。一方、前立板９１は上方部が後方傾斜して傾板部分となり、該傾板部分の上縁から水平鍔が後方に張り出す。前立板９１の該水平鍔とポンプカバーの間を上方開口部とし、該上方開口部に半田槽１の噴流ノズル２が配される。
【0012】
半田槽１はケーシング９内にヒータＨＴで加熱した溶融半田Ｍを収容する容器である(図１，図２)。溶融半田Ｍを貯める槽本体を備え、さらに槽本体内の溶融半田Ｍをポンプ３１で循環させ、この循環する溶融半田Ｍを吐出口２３０から噴流させるよう、横長筒部１５と縦筒部１６とを備える。槽本体は板状の底部１０,前壁部１１,後壁部１２,両側壁部１３からなる上方開口の方形箱容器とする。
横長筒部１５は、図１，図２のごとく四角筒の有蓋有底筒部であり、その蓋部と底部に前壁部１１,後壁部１２の上縁から吊り下げた吊板部１９の下端部が固着して、半田槽１内に横置きされる。前方にあたる蓋部寄り横長筒部１５の上面に円形の吐出側口１５ｂを設け、後方にあたる底部寄り横長筒部１５の下面に吸込み側口１５ａを設ける。該吸込み側口１５ａの上方に在る横長筒部１５の上面にはポンプ用孔が形成される。
縦筒部１６は四角筒の下部から横断面が一回り小さな横断面円形の有底筒体１７が延在する。有底筒体１７を吐出側口１５ｂから横長筒部１５内へ挿着させて、縦筒部１６が横長筒部１５上に立設する。有底筒体１７の筒側面には横長筒部１５内と縦筒部１６内とを導通させる導孔１７ａが設けられる。
横長筒部１５は、図１，図２のごとく四角筒の有蓋有底筒部であり、その蓋部と底部に前壁部１１,後壁部１２の上縁から吊り下げた吊板部１９の下端部が固着して、半田槽１内に横置きされる。前方にあたる蓋部寄り横長筒部１５の上面に円形の吐出側口１５ｂを設け、後方にあたる底部寄り横長筒部１５の下面に吸込み側口１５ａを設ける。該吸込み側口１５ａの上方に在る横長筒部１５の上面にはポンプ用孔が形成される。
縦筒部１６は四角筒の下部から横断面が一回り小さな横断面円形の有底筒体１７が延在する。有底筒体１７を吐出側口１５ｂから横長筒部１５内へ挿着させて、縦筒部１６が横長筒部１５上に立設する。有底筒体１７の筒側面には横長筒部１５内と縦筒部１６内とを導通させる導孔１７ａが設けられる。
【0013】
昇降機構４は、アクチュエータたるシリンダ４１と保持枠４５とを備える。ケーシング９内の両側壁部１３近くにエアシリンダで構成したシリンダ４１がそれぞれ設けられる。両シリンダ４１が起立し、シリンダ本体から上方へ向けて伸びるロッド４２の先端に、水平配設される保持枠４５を固定し、該保持枠４５を昇降させる昇降機構４とする(図２,図３)。ケーシング９がつくる前記上方開口部上で、該上方開口部よりも外形が若干小さめの保持枠４５が上下動する(図１～図３)。
ポンプ３１が作動中で、昇降機構４のロッド４２が退動すると、半田槽１の上方に突き出す噴流ノズル２の吐出口２３０から噴流する溶融半田Ｍに、保持枠４５を介してマスク治具５にセットした基板７１のスルーホール７０が浸かる下端位置に達して止まる。吐出口２３０から溶融半田Ｍが噴流する状況になれば、透孔５０を通る半田液面の上昇に伴って保持枠４５が支えるマスク治具５にセットした基板７１のスルーホール７０を通るピン８４がスルーホール７０部位で半田付けされる。一方、ロッド４２が進出すると、保持枠４５と一緒に、吐出口２３０で噴流する溶融半田Ｍから基板７１が上方へ離れ、保持枠４５が上端位置に達して止まる。
ポンプ３１が作動中で、昇降機構４のロッド４２が退動すると、半田槽１の上方に突き出す噴流ノズル２の吐出口２３０から噴流する溶融半田Ｍに、保持枠４５を介してマスク治具５にセットした基板７１のスルーホール７０が浸かる下端位置に達して止まる。吐出口２３０から溶融半田Ｍが噴流する状況になれば、透孔５０を通る半田液面の上昇に伴って保持枠４５が支えるマスク治具５にセットした基板７１のスルーホール７０を通るピン８４がスルーホール７０部位で半田付けされる。一方、ロッド４２が進出すると、保持枠４５と一緒に、吐出口２３０で噴流する溶融半田Ｍから基板７１が上方へ離れ、保持枠４５が上端位置に達して止まる。
【0014】
ケース付き基板６はケース８と基板７１の別体組付け品で、マスク治具５に取付けセットされる。有底筒状ケース８の底部８１１域から起立するピン８４をスルーホール７０に通し、ピン８４の突端部８４１が基板７１から突き出すようにして、ケース８内に基板７１が載置された半田付け対象品である(図９)。ここでのケース８は、底部８１１と側壁８１２とで図５，図６のような上面開口８１０のケース本体８１に、底部８１１域からピン８４が垂直起立した箱形容器になっている。ピン８４はケース８の側壁内面８１２ａ近くに立設する。符号８１５，８１６はケース８を相手部材に取付ける係止穴と係止孔、符号８１４は底部８１１を隆起して設けた台座を示す。
また、基板７１は図７，図８のような実装済み基板７（以下、単に「基板７１」ともいう。）になっており、ケース８のピン８４を通すスルーホール７０が設けられる。符号７２は表面実装によって基板７１に固着された電子部品（一部省略する）、符号７３は接続端子を示す。
最終製品がソリッドステートリレーになるケース付き基板６の組付けは、図６の上面開口８１０のケース８の上方から、スルーホール７０にピン８４を挿通させて図８の基板７１をケース８内に載置する。基板７１が台座８１４に載って安定したケース付き基板６になる(図９)。そうして、半田付け装置の上端位置にてマスク治具５へ逆さ置きにセットし、ケース付き基板６の実装済み部品７２が該基板７１の下方側に配される。尚、本半田付け装置は図示しない押え部材を保持枠４５に組付け、マスク治具５へケース付き基板６を反転セット後、該押え部材で図１３のケース裏面８ｂを上から押え付けるようにしている。
また、基板７１は図７，図８のような実装済み基板７（以下、単に「基板７１」ともいう。）になっており、ケース８のピン８４を通すスルーホール７０が設けられる。符号７２は表面実装によって基板７１に固着された電子部品（一部省略する）、符号７３は接続端子を示す。
最終製品がソリッドステートリレーになるケース付き基板６の組付けは、図６の上面開口８１０のケース８の上方から、スルーホール７０にピン８４を挿通させて図８の基板７１をケース８内に載置する。基板７１が台座８１４に載って安定したケース付き基板６になる(図９)。そうして、半田付け装置の上端位置にてマスク治具５へ逆さ置きにセットし、ケース付き基板６の実装済み部品７２が該基板７１の下方側に配される。尚、本半田付け装置は図示しない押え部材を保持枠４５に組付け、マスク治具５へケース付き基板６を反転セット後、該押え部材で図１３のケース裏面８ｂを上から押え付けるようにしている。
【0015】
マスク治具５は、図２のごとく、ケース付き基板６を逆さ置きに複数個(ここでは四個)セットする係止用ストッパ５１を表面側に互いに離間させて複数(ここでは四セット)設け、且つ各基板７１のスルーホール７０との対向域に透孔５０を設けて、保持枠４５に支えられる半田付けの補助部材である。複数のケース付き基板６を互いに離した状態で夫々を係止して、半田付けを助ける補助的役割を担う。
保持枠４５の上端位置で、ケース８に合わせたストッパ５１たる段差部５１２の凹みに、マスク治具５へ逆さ置きにするケース８が係止セットされ、また逆さ置きによってケース８に載置状態にあった基板７１が、ケース底部８１１から重力落下し、僅かな落下隙間εをつくってマスク治具５の端子用挿入孔５１０周りのストッパ５１で受け止められる(図１３)。落下隙間εを強調図示したが、該ストッパ５１は端子用挿入孔５１０周りの板厚を部分的に厚くして、実際の落下隙間εは小さい。マスク治具５は基板７１を受け止める透孔５０の周縁板厚も厚くして(図示省略)、落下隙間εを小さくする。ちなみに、落下隙間εができないように、例えばマスク治具５に係る透孔５０の周縁板厚を厚くしてもよい。ここでは、マスク治具５のケース付き基板６の逆さ置きセットで落下隙間εができるが、保持枠４５の下端位置への下降に伴って、噴流ノズル２の先端部分２３２が基板７１へ下から当接して突く形にし、該落下隙間εがなくなるよう該基板７１を押し上げている(図１０)。
保持枠４５の上端位置で、ケース８に合わせたストッパ５１たる段差部５１２の凹みに、マスク治具５へ逆さ置きにするケース８が係止セットされ、また逆さ置きによってケース８に載置状態にあった基板７１が、ケース底部８１１から重力落下し、僅かな落下隙間εをつくってマスク治具５の端子用挿入孔５１０周りのストッパ５１で受け止められる(図１３)。落下隙間εを強調図示したが、該ストッパ５１は端子用挿入孔５１０周りの板厚を部分的に厚くして、実際の落下隙間εは小さい。マスク治具５は基板７１を受け止める透孔５０の周縁板厚も厚くして(図示省略)、落下隙間εを小さくする。ちなみに、落下隙間εができないように、例えばマスク治具５に係る透孔５０の周縁板厚を厚くしてもよい。ここでは、マスク治具５のケース付き基板６の逆さ置きセットで落下隙間εができるが、保持枠４５の下端位置への下降に伴って、噴流ノズル２の先端部分２３２が基板７１へ下から当接して突く形にし、該落下隙間εがなくなるよう該基板７１を押し上げている(図１０)。
【0016】
噴流ノズル２は、基端部２１と主部２２と複数の筒状ノズル部２３とが一体の筒状体である。
基端部２１は、縦筒部１６へ嵌め込める大きさの角筒部と、上端中央に主部２２と導通する抜孔を設けた上板とを一体にした取付け枠部である。該基端部２１を用いて、上方から縦筒部１６へ噴流ノズル２が着脱自在に取付けられる。
主部２２は、下板を前記上板と略同形にして、正面視で上方に向かって横方向に広がる横長逆台形の形をして、縦筒部１６から受け取った溶融半田Ｍを各筒状ノズル部２３へ略均等に送り込む噴流ノズル２の中継部である。主部２２は正面視が図２の横長逆台形の形で、且つ側面視が図１のような四角筒形にして、その下面に基端部２１と通じる孔を設け、且つ上面に複数の筒状ノズル部２３と導通する通孔を設ける。
筒状ノズル部２３は、保持枠４５が支えるマスク治具５にセットした夫々のケース付き基板６と対向させて主部上面２２ａに複数立設する四角筒状体である。ポンプ３１の作動で、筒状ノズル部２３が半田槽１内の溶融半田Ｍを縦筒部１６，主部２２を経由して先端部分２３２の先端口たる吐出口２３０へ送り込む。本実施形態はマスク治具５にセットする四個のケース付き基板６に対し、図示のごとく四個の筒状ノズル部２３が主部上面２２ａ上で互いに離間して横一列に並ぶ。各筒状ノズル部２３は、昇降機構４による保持枠４５の下端位置で、吐出口２３０内にピン８４を挿入させて溶融半田Ｍが該吐出口２３０から噴流するように配される(図１０,図１１)。筒状ノズル部２３に係る先端部分２３２は吐出口２３０に向けて先細り筒部分に形成され、且つ先細り筒部分の傾斜側壁２３２ｆに逃し孔２３２０が形成される。
基端部２１は、縦筒部１６へ嵌め込める大きさの角筒部と、上端中央に主部２２と導通する抜孔を設けた上板とを一体にした取付け枠部である。該基端部２１を用いて、上方から縦筒部１６へ噴流ノズル２が着脱自在に取付けられる。
主部２２は、下板を前記上板と略同形にして、正面視で上方に向かって横方向に広がる横長逆台形の形をして、縦筒部１６から受け取った溶融半田Ｍを各筒状ノズル部２３へ略均等に送り込む噴流ノズル２の中継部である。主部２２は正面視が図２の横長逆台形の形で、且つ側面視が図１のような四角筒形にして、その下面に基端部２１と通じる孔を設け、且つ上面に複数の筒状ノズル部２３と導通する通孔を設ける。
筒状ノズル部２３は、保持枠４５が支えるマスク治具５にセットした夫々のケース付き基板６と対向させて主部上面２２ａに複数立設する四角筒状体である。ポンプ３１の作動で、筒状ノズル部２３が半田槽１内の溶融半田Ｍを縦筒部１６，主部２２を経由して先端部分２３２の先端口たる吐出口２３０へ送り込む。本実施形態はマスク治具５にセットする四個のケース付き基板６に対し、図示のごとく四個の筒状ノズル部２３が主部上面２２ａ上で互いに離間して横一列に並ぶ。各筒状ノズル部２３は、昇降機構４による保持枠４５の下端位置で、吐出口２３０内にピン８４を挿入させて溶融半田Ｍが該吐出口２３０から噴流するように配される(図１０,図１１)。筒状ノズル部２３に係る先端部分２３２は吐出口２３０に向けて先細り筒部分に形成され、且つ先細り筒部分の傾斜側壁２３２ｆに逃し孔２３２０が形成される。
【0017】
本実施形態の筒状ノズル部２３は、ベース部分２３１と先端部分２３２の先細り筒部分を備える。ベース部分２３１は短筒の筒内に主部２２の通孔を取り込んで起立する等断面形状の四角筒部分とする。先端部分２３２は、ベース部分２３１から先端の吐出口２３０まで垂直上方へ延在する図１０のような一側壁２３２ｅたる起立側壁を有し、且つ前方側に傾斜側壁２３２ｆを有する縦長の先細り四角筒部分とし、さらに該傾斜側壁２３２ｆに逃し孔２３２０を形成する。マスク治具５へ逆さ置きにセットしたケース付き基板６の実装済み部品７２が基板７１の下方側に配されるが、該部品７２をかわして、一側壁２３２ｅたる起立側壁が主部上面２２ａに対し垂直起立し、保持枠４５の下端位置で、該起立側壁２３２ｅがピン８４とケース８の側壁内面８１２ａとの間に入り込むように設定される(図１０)。
筒状ノズル部２３の先端部分２３２を図示ごとくの先細り四角筒部分にするのは、溶融半田Ｍが噴流する吐出口２３０の大きさに合わせて初めから縮小した筒断面形状のノズル部にすると、溶融半田Ｍの送量が少なくなり、途中の温度低下で半田付けに支障をきたすからである。これを防止すべく、ベース部分２３１、先端部分２３２の下方域では熱容量大に保てる溶融半田Ｍの量を送り込んで、その先の先端部分２３２で先細りにし、且つ余剰分をその途中の逃し孔２３２０で流し出す構造とする。ここでは、さらに吐出口２３０周縁の傾斜側壁２３２ｆ側を小さく切り取った切欠き２３２１を形成して(図４)、半田付け使用量を超える微調整用余剰分を傾斜側壁２３２ｆ面に垂れ流すようにしている。
こうして、筒状ノズル部２３の先端部分２３２が基板７１に当接し、先端口の吐出口２３０から良好な半田付け温度を保って噴流する溶融半田Ｍにスルーホール７０が浸かる構成とする(図１１)。
筒状ノズル部２３の先端部分２３２を図示ごとくの先細り四角筒部分にするのは、溶融半田Ｍが噴流する吐出口２３０の大きさに合わせて初めから縮小した筒断面形状のノズル部にすると、溶融半田Ｍの送量が少なくなり、途中の温度低下で半田付けに支障をきたすからである。これを防止すべく、ベース部分２３１、先端部分２３２の下方域では熱容量大に保てる溶融半田Ｍの量を送り込んで、その先の先端部分２３２で先細りにし、且つ余剰分をその途中の逃し孔２３２０で流し出す構造とする。ここでは、さらに吐出口２３０周縁の傾斜側壁２３２ｆ側を小さく切り取った切欠き２３２１を形成して(図４)、半田付け使用量を超える微調整用余剰分を傾斜側壁２３２ｆ面に垂れ流すようにしている。
こうして、筒状ノズル部２３の先端部分２３２が基板７１に当接し、先端口の吐出口２３０から良好な半田付け温度を保って噴流する溶融半田Ｍにスルーホール７０が浸かる構成とする(図１１)。
【0018】
溶融半田Ｍの余剰分が流れ出る前記逃し孔２３２０は、保持枠４５の下端位置で、マスク治具５にセットしたケース付き基板６に係る該ケース８の開口縁又は該開口縁近くの高さ位置に設けられる。半田付けに使用されない余剰の溶融半田Ｍが逃し孔２３２０から流れ出すが、筒状ノズル部２３の下部域にて早めに該溶融半田Ｍを流すと、送量が減って溶融半田Ｍが冷えやすくなり、吐出口２３０での溶融半田Ｍの必要温度の確保が難しくなる。一方、吐出口２３０近くに逃し孔２３２０を設けると、逃し孔２３２０からの溶融半田Ｍがケース付き基板６を損傷させる虞がある。よって、溶融半田Ｍでケース付き基板６に損傷を与えずに、できるだけ上方位置になるケース８の開口縁又は該開口縁近くの高さ位置に逃し孔２３２０を設けている。尚、電子部品７２を回避して透孔５０を横断して仕切る遮蔽壁５５(図１１にのみ図示)がマスク治具５に取付けられており、逃し孔２３２０から流れ出る溶融半田Ｍのケース付き基板６への損傷防止に完全を期している。
逃し孔２３２０は吐出口２３０よりも小さく形成され、より好ましくは逃し孔２３２０の孔口面積が吐出口２３０の出口面積の１／２よりも小さく形成される。半田付けに必要な適温の溶融半田Ｍ量を吐出口２３０へ送り込み、且つ余剰分を流し落すに必要大きさの逃し孔２３２０を確保できるからである。逃し孔２３２０を図４のように横長に形成したのは、逃し孔２３２０の孔下縁を少しでも上方位置にし、吐出口２３０へ運ぶ溶融半田Ｍの熱容量を大きくするためである。
逃し孔２３２０は吐出口２３０よりも小さく形成され、より好ましくは逃し孔２３２０の孔口面積が吐出口２３０の出口面積の１／２よりも小さく形成される。半田付けに必要な適温の溶融半田Ｍ量を吐出口２３０へ送り込み、且つ余剰分を流し落すに必要大きさの逃し孔２３２０を確保できるからである。逃し孔２３２０を図４のように横長に形成したのは、逃し孔２３２０の孔下縁を少しでも上方位置にし、吐出口２３０へ運ぶ溶融半田Ｍの熱容量を大きくするためである。
【0019】
ヒータＨＴは半田槽１内の溶融半田Ｍを加温して溶融維持する熱源で、ここでは、図２のごとく半田槽１内の底部１０寄り紙面垂直方向に二本配設する。
ポンプ３１は半田槽１内の溶融半田Ｍを循環させるもので、本実施形態は、半田槽１内の後壁部１２寄りにポンプ３１を設置し、該ポンプ３１を駆動するモータ３２を半田槽１外で、ケーシング９内の後立板９２寄りに設置する(図１)。モータ３２に固着したプーリ３３とポンプ３１に固着したプーリ３４とにベルト３５で巻回し、モータ３２の回転で、横長筒部１５内に配されたポンプ３１のインペラ３１ａを回転させ、噴流ノズル２の吐出口２３０から溶融半田Ｍを噴流させる。
前記ポンプ用孔にポンプ３１の支軸を挿通させ、支軸先端部に取着したインペラ３１ａを横長筒部１５内に配して、ポンプ３１の作動により、吸込み側口１５ａから吸込んだ溶融半田Ｍを、図１の黒矢印のごとく横長筒部１５内,縦筒部１６内を経て噴流ノズル２の筒状ノズル部２３内を上昇し、吐出口２３０から溶融半田Ｍを噴流させる。
ポンプ３１は半田槽１内の溶融半田Ｍを循環させるもので、本実施形態は、半田槽１内の後壁部１２寄りにポンプ３１を設置し、該ポンプ３１を駆動するモータ３２を半田槽１外で、ケーシング９内の後立板９２寄りに設置する(図１)。モータ３２に固着したプーリ３３とポンプ３１に固着したプーリ３４とにベルト３５で巻回し、モータ３２の回転で、横長筒部１５内に配されたポンプ３１のインペラ３１ａを回転させ、噴流ノズル２の吐出口２３０から溶融半田Ｍを噴流させる。
前記ポンプ用孔にポンプ３１の支軸を挿通させ、支軸先端部に取着したインペラ３１ａを横長筒部１５内に配して、ポンプ３１の作動により、吸込み側口１５ａから吸込んだ溶融半田Ｍを、図１の黒矢印のごとく横長筒部１５内,縦筒部１６内を経て噴流ノズル２の筒状ノズル部２３内を上昇し、吐出口２３０から溶融半田Ｍを噴流させる。
【0020】
かくして、保持枠４５の上端位置で、ケース付き基板６をマスク治具５に逆さ置きにセットした後、昇降機構４で下端位置に下げ、落下隙間εが在る場合はこれをなくすよう噴流ノズル２の先端部分２３２で基板７１を押し上げる。しかる後、溶融半田Ｍの液面が上昇し吐出口２３０から溶融半田Ｍを噴流させれば、図１１のようにスルーホール７０に溶融半田Ｍが入り込み、ピン８４が基板７１に半田付けされる。半田付けを終え、昇降機構４で元の上端位置へ保持枠４５を上昇させると、一度に複数のワーク(ケース付き基板６)に係る各ピン８４が挿通した各スルーホール７０の箇所で、溶融半田Ｍが固化した良好なフィレット(固化半田)を形成する所望の卓上半田付け装置になっている。
【0021】
（２）卓上半田付け装置を用いた半田付け方法
次に、前記半田付け装置を用いた半田付けの一方法及びその作用について述べる。
半田付け装置は、既述のごとく槽内にヒータＨＴで加熱した溶融半田Ｍを収容する半田槽１が設けられ、且つ溶融半田Ｍをポンプ３１で循環させ、下端位置でマスク治具５にセットした基板７１に筒状ノズル部２３の先端が当接し、吐出口２３０から溶融半田Ｍをスルーホール７０内に進出させる装置である。
詳しくは、余剰の溶融半田Ｍが逃し孔２３２０から流れ出てセーブされ、吐出口２３０から適量の溶融半田Ｍが噴流し、スルーホール７０内へ進出した溶融半田Ｍが基板７１に係るスルーホール７０の略全域を満たす（図１１）。この噴流する溶融半田Ｍに、保持枠４５で支えるマスク治具５にセットしたケース付き基板６のスルーホール７０が浸かり、該スルーホール７０とここを通ったピン８４との半田付けが行われる下端位置と、噴流する吐出口２３０の溶融半田Ｍから基板７１，スルーホール７０が離れた上端位置との間で、保持枠４５を昇降させる昇降機構４を具備する装置になっている。
次に、前記半田付け装置を用いた半田付けの一方法及びその作用について述べる。
半田付け装置は、既述のごとく槽内にヒータＨＴで加熱した溶融半田Ｍを収容する半田槽１が設けられ、且つ溶融半田Ｍをポンプ３１で循環させ、下端位置でマスク治具５にセットした基板７１に筒状ノズル部２３の先端が当接し、吐出口２３０から溶融半田Ｍをスルーホール７０内に進出させる装置である。
詳しくは、余剰の溶融半田Ｍが逃し孔２３２０から流れ出てセーブされ、吐出口２３０から適量の溶融半田Ｍが噴流し、スルーホール７０内へ進出した溶融半田Ｍが基板７１に係るスルーホール７０の略全域を満たす（図１１）。この噴流する溶融半田Ｍに、保持枠４５で支えるマスク治具５にセットしたケース付き基板６のスルーホール７０が浸かり、該スルーホール７０とここを通ったピン８４との半田付けが行われる下端位置と、噴流する吐出口２３０の溶融半田Ｍから基板７１，スルーホール７０が離れた上端位置との間で、保持枠４５を昇降させる昇降機構４を具備する装置になっている。
【0022】
本半田付け方法は、予め上記半田付け装置の電源スイッチＳ１をオンにし、ヒータＨＴによって半田槽１に溶融半田Ｍが貯留された図２の初期状態とする。
前処理として、図１の逆さ置きにしたケース付き基板６のマスク治具５へのセットと、スルーホール７０周りの半田付け対象箇所にフラックス塗布をする。マスク治具５に設けたスリット状端子挿入孔５１０に、ケース８の四隅から突出する端子７３を差し込めば、ケース付き基板６がストッパ５１に係止されて、半田付け対象箇所がマスク治具５の透孔５０上にセットされる。ケース付き基板６がセットされたマスク治具５を上端位置にある保持枠４５に取付ける(図１)。
前処理として、図１の逆さ置きにしたケース付き基板６のマスク治具５へのセットと、スルーホール７０周りの半田付け対象箇所にフラックス塗布をする。マスク治具５に設けたスリット状端子挿入孔５１０に、ケース８の四隅から突出する端子７３を差し込めば、ケース付き基板６がストッパ５１に係止されて、半田付け対象箇所がマスク治具５の透孔５０上にセットされる。ケース付き基板６がセットされたマスク治具５を上端位置にある保持枠４５に取付ける(図１)。
【0023】
その後、作業者が起動スイッチＳ２を押す。すると、制御手段,昇降機構４等によって経時的動作を加えて、スルーホール７０周りにて基板７１へのピン８４の半田付けが行なわれる。その動作工程と作用を以下に説明する。
まず、起動スイッチＳ２が入ると、ポンプ３１及び昇降機構４が起動する。昇降機構４のロッド４２が直ちに収縮し、保持枠４５と共にケース付き基板６が下降して下端位置に達する(図３)。ここで、ケース付き基板６の下降に伴い(図１３)、基板７１は噴流ノズル２の先端部分２３２に当たって、落下隙間εがある場合はこれをなくすように押し上げられて台座８１４に当接する(図１０)。この当接によって、基板７１がケース８に対し正規位置に配される。
そして、下端位置に達すると、基板７１やピン８４が半田槽１から溶融半田Ｍの熱を受けるので、フラックスが活性化していく。前記ポンプ３１の起動によって、溶融半田Ｍの上昇、及び半田液面が吐出口２３０に達する間に、プリヒートが行なわれる。フラックスを活性化させ、またワークたるケース付き基板６が温められて、半田付けの熱衝撃を和らげて半田付け品質を向上させる。
まず、起動スイッチＳ２が入ると、ポンプ３１及び昇降機構４が起動する。昇降機構４のロッド４２が直ちに収縮し、保持枠４５と共にケース付き基板６が下降して下端位置に達する(図３)。ここで、ケース付き基板６の下降に伴い(図１３)、基板７１は噴流ノズル２の先端部分２３２に当たって、落下隙間εがある場合はこれをなくすように押し上げられて台座８１４に当接する(図１０)。この当接によって、基板７１がケース８に対し正規位置に配される。
そして、下端位置に達すると、基板７１やピン８４が半田槽１から溶融半田Ｍの熱を受けるので、フラックスが活性化していく。前記ポンプ３１の起動によって、溶融半田Ｍの上昇、及び半田液面が吐出口２３０に達する間に、プリヒートが行なわれる。フラックスを活性化させ、またワークたるケース付き基板６が温められて、半田付けの熱衝撃を和らげて半田付け品質を向上させる。
【0024】
次いで、吐出口２３０から溶融半田Ｍを噴流させてスルーホール７０に通したピン８４の半田付けを行う。溶融半田Ｍをピン８４が貫通するスルーホール７０に到達させてピン８４を基板７１に半田付けする。逃し孔２３２０から余剰の溶融半田Ｍ２を流して吐出口２３０から溶融半田Ｍを噴流させ、スルーホール７０に通したピン８４の半田付けを行う(図１１)。
【0025】
本発明は、半田付けに必要な温度を保つべく必要以上の溶融半田Ｍの量を吐出口２３０へ向かわせるが、逃し孔２３２０を設けている。したがって、吐出口２３０から噴流する溶融半田Ｍは、スルーホール７０を埋めてピン８４を基板７１に半田付けする量を超える部分Ｍ２が該逃し孔２３２０から流れ落ちる(図１１)。溶融半田Ｍが流れ落ちる逃し孔２３２０の高さは、保持枠４５の下端位置で、前記マスク治具５にセットされたケース付き基板６に係る該ケース８の開口縁８１９又は該開口縁近くの高さ位置に設けられているので(図１１)、流れ出る溶融半田Ｍでケース８や基板７１を損傷させない。遮蔽壁５５も設けており、該損傷が回避される。
また、吐出口２３０から噴流する半田付けの必要量を超える余剰分は、大半が逃し孔２３２０から流れ落ちるが、さらに吐出口２３０周りの傾斜側壁２３２ｆに切欠き２３２１を設けて(図４)、溶融半田Ｍのオーバーした微調整分を流し落して半田付けが円滑に行なわれる。溶融半田Ｍが吐出口２３０、スルーホール７０に到達して、被半田付け部品(ピン８４と基板７１)を半田付けする。こうして、半田付けが完了する。
また、吐出口２３０から噴流する半田付けの必要量を超える余剰分は、大半が逃し孔２３２０から流れ落ちるが、さらに吐出口２３０周りの傾斜側壁２３２ｆに切欠き２３２１を設けて(図４)、溶融半田Ｍのオーバーした微調整分を流し落して半田付けが円滑に行なわれる。溶融半田Ｍが吐出口２３０、スルーホール７０に到達して、被半田付け部品(ピン８４と基板７１)を半田付けする。こうして、半田付けが完了する。
【0026】
その後、昇降機構４のロッド４２が伸長し、図１１のマスク治具５が上昇して溶融半田Ｍからスルーホール７０が離れ、保持枠４５の上端位置へ向かう。少し遅れてポンプ３１が停止して、半田液面が下降していく。
ロッド４２の伸長により保持枠４５が上端位置に達したところで、昇降機構４の信号が切られ一連の半田付け工程が終了する。また、ポンプ３１の停止によって、溶融半田Ｍの液面は図２の初期状態に戻る。起動スイッチＳを押すだけで、これらスタートから終了までの一連動作がシーケンス制御によって行われている。
一回の操作だけで、複数(四個)のケース付き基板６の全てに対し、ピン８４が通るスルーホール７０周りに良好なフィレットを形成した所望の半田付け製品が完成する(図１２)。
連続運転の場合は、上記一連の半田付け工程が繰り返されていく。
ロッド４２の伸長により保持枠４５が上端位置に達したところで、昇降機構４の信号が切られ一連の半田付け工程が終了する。また、ポンプ３１の停止によって、溶融半田Ｍの液面は図２の初期状態に戻る。起動スイッチＳを押すだけで、これらスタートから終了までの一連動作がシーケンス制御によって行われている。
一回の操作だけで、複数(四個)のケース付き基板６の全てに対し、ピン８４が通るスルーホール７０周りに良好なフィレットを形成した所望の半田付け製品が完成する(図１２)。
連続運転の場合は、上記一連の半田付け工程が繰り返されていく。
【0027】
（３）効果
このように構成した卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法は、ケース８内に収められた基板７１のスルーホール７０に通したピン８４の半田付けを良好な品質に仕上げ、且つ該半田付けを連続的に実施できる。
上面開口８１０の小さな箱形で有底筒状ケース８の底近くで且つケース８の壁ぎわで、スルーホール７０を貫通して基板７１から突き出すピン８４の根元近くに在るスルーホール７０部位に半田付けする難しさを、本発明はケース付き基板６を逆さ置きにセットして、且つ先細り筒部分の先端部分２３２と逃し孔２３２０とを形成した噴流ノズル２によって解消する。
このように構成した卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法は、ケース８内に収められた基板７１のスルーホール７０に通したピン８４の半田付けを良好な品質に仕上げ、且つ該半田付けを連続的に実施できる。
上面開口８１０の小さな箱形で有底筒状ケース８の底近くで且つケース８の壁ぎわで、スルーホール７０を貫通して基板７１から突き出すピン８４の根元近くに在るスルーホール７０部位に半田付けする難しさを、本発明はケース付き基板６を逆さ置きにセットして、且つ先細り筒部分の先端部分２３２と逃し孔２３２０とを形成した噴流ノズル２によって解消する。
【0028】
マスク治具５にケース付き基板６を逆さ置きにセットすると、保持枠４５を介してマスク治具５にセットした基板７１のスルーホール７０が浸かる下端位置と、噴流する該溶融半田Ｍから該スルーホール７０が上方へ離れた上端位置との間で、該保持枠４５を昇降させる昇降機構４を備えた卓上半田付け装置で対応できる。そして、逆さ置きセットしたケース付き基板６の基板７１はマスク治具５のストッパ５１で係止できるよう構成し、たとえケース８から基板７１が自然落下して落下隙間εができても(図１３)、保持枠４５の下降に伴い、基板７１は噴流ノズル２の先端に当たって押し上げられるので(図６)、ケース８内に基板７１を載置した当初の正規状態にして半田付けできる。
【0029】
そして、下端位置で吐出口２３０内にピン８４を挿入させて噴流する筒状ノズル部２３に係る先端部分２３２が該吐出口２３０に向けて先細り筒部分に形成された筒状ノズル部２３を採用することによって、周りに電子部品７２が在る実装済み基板７にして、且つ半田付け箇所が狭い所でもそこに的を絞って半田付けできる。
加えて、先端部分２３２を先細り筒部分にすると、吐出口２３０から噴流する溶融半田Ｍの温度が低下する問題が派生するが、先細り筒部分の傾斜側壁２３２ｆに逃し孔２３２０を形成することによって解決する。該逃し孔２３２０の高さ位置まで溶融半田Ｍの送量を多くできるので、温度低下を抑えて、吐出口２３０から最適温度の溶融半田Ｍを噴流させることができる。その結果、品質が安定した半田付けを簡単且つ確実になし得る。
加えて、先端部分２３２を先細り筒部分にすると、吐出口２３０から噴流する溶融半田Ｍの温度が低下する問題が派生するが、先細り筒部分の傾斜側壁２３２ｆに逃し孔２３２０を形成することによって解決する。該逃し孔２３２０の高さ位置まで溶融半田Ｍの送量を多くできるので、温度低下を抑えて、吐出口２３０から最適温度の溶融半田Ｍを噴流させることができる。その結果、品質が安定した半田付けを簡単且つ確実になし得る。
【0030】
さらに、マスク治具５に、ケース付き基板６を逆さ置きにセットする係止用ストッパ５１を互いに離間させて複数設けると共に、マスク治具５にセットされた各ケース付き基板６と対向する噴流ノズル２の主部上面２２ａに筒状ノズル部２３を複数立設することによって、一度に複数個のワークへ半田付けができる。手作業やロボットと違って、一度に複数(ここでは四個)のケース付き基板６の半田付けができ、大いに生産性向上に貢献する。
【0031】
さらにいえば、ピン８４がケース８の側壁内面８１２ａ近くに起立していても、筒状ノズル部２３を四角筒状体にして、その一側壁２３２ｅが主部上面２２ａに対し垂直起立し、保持枠４５の下端位置で、該一側壁２３２ｅがピン８４と側壁内面８１２ａとの間に入り込むようにすることによって、該下端位置で、吐出口２３０内にピン８４を挿入させて、該ピン８４を半田付けできる。
しかも、マスク治具５へ逆さ置きにセットしたケース付き基板６の実装済み部品７２が該基板７１の下方側に配されていても、上からケース８内に載置した基板７１に向けて作業する手作業やロボットを用いて半田付けするのと違って、下から筒状ノズル部２３の先端部分２３２を基板７１にあてがって半田付けするので、本発明は溶融半田Ｍの一部が垂れ落ちて実装済み部品等を損傷させる事態も招かない。
しかも、マスク治具５へ逆さ置きにセットしたケース付き基板６の実装済み部品７２が該基板７１の下方側に配されていても、上からケース８内に載置した基板７１に向けて作業する手作業やロボットを用いて半田付けするのと違って、下から筒状ノズル部２３の先端部分２３２を基板７１にあてがって半田付けするので、本発明は溶融半田Ｍの一部が垂れ落ちて実装済み部品等を損傷させる事態も招かない。
【0032】
また、前記一側壁２３２ｅとの対向壁を傾斜側壁２３２ｆとし、該傾斜側壁２３２ｆに形成した逃し孔２３２０の孔口面積が吐出口２３０の面積よりも小さく形成されると、吐出口２３０からの溶融半田Ｍの最適温度を確保しながら、逃し孔２３２０から余剰の溶融半田Ｍが流れ出る勢いを抑えることができる。逃し孔２３２０からの溶融半田Ｍでケース８や基板７１を傷つけない。逃し孔２３２０の孔口面積が該吐出口２３０の出口面積の１／２よりも小さく形成されると、より好適となる。
さらに、逃し孔２３２０がマスク治具５にセットされたケース付き基板６に係る該ケース８の開口縁８１９又は該開口縁近くの高さに設けられると(図１１)、逃し孔２３２０から余剰の溶融半田Ｍが勢いよく流れ出ても、放物線を描いて該逃し孔２３２０の下方へ流れ出るので、ケース８や基板７１を傷つけることがなくなり、歩留り向上に一層役立つ。
このように本卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法は、上述した数々の優れた効果を発揮し、多大な効を奏する。
さらに、逃し孔２３２０がマスク治具５にセットされたケース付き基板６に係る該ケース８の開口縁８１９又は該開口縁近くの高さに設けられると(図１１)、逃し孔２３２０から余剰の溶融半田Ｍが勢いよく流れ出ても、放物線を描いて該逃し孔２３２０の下方へ流れ出るので、ケース８や基板７１を傷つけることがなくなり、歩留り向上に一層役立つ。
このように本卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法は、上述した数々の優れた効果を発揮し、多大な効を奏する。
【0033】
尚、本発明においては前記実施形態に示すものに限られず、目的,用途に応じて本発明の範囲で種々変更できる。半田槽１，噴流ノズル２，筒状ノズル部２３，昇降機構４，マスク治具５，ケース付き基板６等の形状,大きさ,個数,材料,材質等は用途に合わせて適宜選択できる。
【符号の説明】
【0034】
１ 半田槽
２ 噴流ノズル
２３ 筒状ノズル部
２３０ 吐出口
２３２ 先端部分（先細り部分）
２３２ｅ 一側壁（起立部分）
２３２ｆ 傾斜側壁
２３２０ 逃し孔
４ 昇降機構
４５ 保持枠
５ マスク治具
５０ 透孔
５１ ストッパ
６ ケース付き基板
７ 実装済み基板
７０ スルーホール
７１ 基板（実装済み基板）
７２ 電子部品（実装済み部品）
８ ケース
８４ ピン
２ 噴流ノズル
２３ 筒状ノズル部
２３０ 吐出口
２３２ 先端部分（先細り部分）
２３２ｅ 一側壁（起立部分）
２３２ｆ 傾斜側壁
２３２０ 逃し孔
４ 昇降機構
４５ 保持枠
５ マスク治具
５０ 透孔
５１ ストッパ
６ ケース付き基板
７ 実装済み基板
７０ スルーホール
７１ 基板（実装済み基板）
７２ 電子部品（実装済み部品）
８ ケース
８４ ピン
【要約】 （修正有）
【課題】生産性向上，歩留まり向上に貢献する卓上半田付け装置及びこれを用いた半田付け方法を提供する。
【解決手段】有底筒状ケース８の底部域から起立するピン８４を前記スルーホールに通し、該ピンの突端部８４１が前記基板から突き出すようにして、該ケース内に該基板が載置されたケース付き基板６と、該ケース付き基板を逆さ置きにセットする係止用ストッパ５１を互いに離間させて複数設け、且つ各基板の前記スルーホールとの対向域に透孔５０を設けて、保持枠に支えられるマスク治具５と、前記下端位置で前記吐出口内に前記ピンを挿入させて噴流する筒状ノズル部２３に係る先端部分２３２が該吐出口に向けて先細り筒部分に形成され、且つ該先細り筒部分の傾斜側壁２３２ｆに逃し孔２３２０が形成されて、該筒状ノズル部が前記マスク治具にセットされた前記各ケース付き基板と対向する主部上面２２ａに複数立設した噴流ノズル２と、を具備する。
【選択図】図１０
【解決手段】有底筒状ケース８の底部域から起立するピン８４を前記スルーホールに通し、該ピンの突端部８４１が前記基板から突き出すようにして、該ケース内に該基板が載置されたケース付き基板６と、該ケース付き基板を逆さ置きにセットする係止用ストッパ５１を互いに離間させて複数設け、且つ各基板の前記スルーホールとの対向域に透孔５０を設けて、保持枠に支えられるマスク治具５と、前記下端位置で前記吐出口内に前記ピンを挿入させて噴流する筒状ノズル部２３に係る先端部分２３２が該吐出口に向けて先細り筒部分に形成され、且つ該先細り筒部分の傾斜側壁２３２ｆに逃し孔２３２０が形成されて、該筒状ノズル部が前記マスク治具にセットされた前記各ケース付き基板と対向する主部上面２２ａに複数立設した噴流ノズル２と、を具備する。
【選択図】図１０
【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】