專利名稱:軟釬焊裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及用于在印制電路板上進行電子零件的軟釬焊安裝的軟釬焊裝置。
背景技術:
作為使電磁力直接作用于應供給的介質而產生推力、并將其作為泵的排出力以及吸入力的電磁泵(LEPlinear electromagneticpump),大體分為感應型(induction type)和傳導型(conduction type)。一般來講,使用無需對應供給的介質通電的感應型電磁泵的例子較為常見。
在該感應型電磁泵中,大致分為平面線性感應型(FLIP型flatlinear induction pump)和環(huán)形線性感應型(ALIP型annular linearinduction pump),而且還有螺旋感應型(HIP型helical inductionpump),它們分別具有各自固有的結構。
作為使用ALIP型電磁泵的軟釬焊裝置的技術,有美國專利第6726082號的技術。該技術具有這樣的特征,即,能夠使ALIP型電磁泵自身在熔融軟釬料內開動/運轉,沒有能量損失,進而能夠消除對電子零件的損害等等。
尤其是針對下述部件,需要考慮在進行軟釬焊安裝時不會帶來損害或應力,所述部件,在利用熔融軟釬料作為使電磁泵的泄漏磁場衰減的手段這一點上優(yōu)良,并且會因為泄漏磁場而借助微小電力或低電壓動作。
作為ALIP型電磁泵的例子,有日本公開專利JP-A-H05-260719。
使用感應型電磁泵的軟釬焊裝置有如下特征能夠穩(wěn)定地維持熔融軟釬料的噴流狀態(tài),并且,供給熔融軟釬料的參數的再現性以及穩(wěn)定性極其良好,不管在什么時候都能夠進行同等條件的軟釬焊安裝,獲得穩(wěn)定的軟釬焊品質。
然而,在上述美國專利的技術中,由于將ALIP型電磁泵設置在軟釬料內,所以,在進行該電磁泵的維護或更換之際,存在必須在軟釬料熔融的狀態(tài)下上提電磁泵的問題。
因而,如日本公開專利JP-A-2005-205479所公開的那樣,考慮將該ALIP型電磁泵設置在軟釬料槽的槽壁外側。由此,將熔融軟釬料吸入到位于軟釬料槽的槽壁外側的流路中,之后,將排出的熔融軟釬料供給到軟釬料槽內,借助這樣的結構,容易對位于軟釬料槽外側的ALIP型電磁泵進行維護或更換。
在上述美國專利的技術中,為了使泄漏磁場衰減而利用了熔融軟釬料,即,使熔融軟釬料起到短路環(huán)(短路帶)的作用,所以,存在電流在熔融軟焊料內發(fā)生泄漏的情況。隨著作為電子零件的半導體的微細加工化的急速進展,還需要進一步降低該泄漏電流。
另外,在日本公開專利JP-A-2005-205479的技術中,沒有設置對產生在電磁泵周圍的泄漏磁場進行遮擋或是收集的機構,存在印制電路板以及其所搭載的電子零件暴露在該泄漏磁場中的問題。已知的是,該泄漏磁場多產生在構成電磁泵的排出口或吸入口的端部處。
發(fā)明內容
本發(fā)明是為了解決上述問題而做出的,目的在于提供下述方案,即,通過實現如上述那樣提高了維護性、并且進一步降低了泄漏磁場或雜散電流的軟釬焊裝置,而能夠以較高的可靠性進行電子零件的安裝。
本發(fā)明的第一實施方式提供一種印制電路板的軟釬焊裝置,該裝置包括軟釬料槽,收納熔融軟釬料,具備設有孔的底壁;噴嘴,是安裝在軟釬料槽內、且一端具有第一開口而另一端具有第二開口的噴嘴,該第一開口位于收納在軟釬料槽中的熔融軟釬料的液面上方;以及電磁泵;該電磁泵是直管、內部芯體、線圈以及外部芯體的組合,所述直管,具有封閉的端部、和位于其相反側且與所述孔連結的開口端,軟釬料槽的熔融軟釬料能夠流入該直管中,所述內部芯體,是在內部形成軟釬料返回通路的筒狀內部芯體,配置在該直管內,在兩者之間形成環(huán)狀的軟釬料流路,而且,具有與該噴嘴的第二開口連結的上部開口、和與該直管的封閉端部對置的下部開口,所述線圈和所述外部芯體以包圍該直管的方式配置,能夠被以電氣方式激勵,在該線圈被激勵時,在軟釬料流路中形成移動電磁場,其結果,熔融軟釬料沿著該軟釬料流路向下方流動,然后沿著返回通路向上方流動,從該噴嘴的第一開口噴流,在第一開口的上方形成軟釬料波;該底壁,由導磁率為熔融軟釬料的100倍以上的鐵構成,并且,其導磁率為該內部芯體的導磁率以上,其厚度為該內部芯體的厚度以上。
本發(fā)明的第二實施方式提供一種印制電路板的軟釬焊裝置,該裝置包括軟釬料槽,收納熔融軟釬料,具備設有孔的底壁;噴嘴,是安裝在軟釬料槽內、且一端具有第一開口而另一端具有第二開口的噴嘴,該第一開口位于收納在軟釬料槽中的熔融軟釬料的液面上方;以及電磁泵;該電磁泵是直管、內部芯體、線圈以及外部芯體的組合,所述直管,具有封閉的端部、和位于其相反側且與所述孔連結的開口端,軟釬料槽的熔融軟釬料能夠流入該直管中,所述內部芯體,是在內部形成軟釬料返回通路的筒狀內部芯體,配置在該直管內,在兩者之間形成環(huán)狀的軟釬料流路,而且,具有與該噴嘴的第二開口連結的上部開口、和與該直管的封閉端部對置的下部開口,所述線圈和所述外部芯體以包圍該直管的方式配置,能夠被以電氣方式激勵,在該線圈被激勵時,在軟釬料流路中形成移動電磁場,其結果,熔融軟釬料沿著該軟釬料流路向下方流動,然后沿著返回通路向上方流動,從該噴嘴的第一開口噴流,在第一開口的上方形成軟釬料波;該軟釬焊裝置還具有加熱器和控制機構,所述加熱器對上述軟釬料槽內的軟釬料進行加熱,所述控制機構控制對上述加熱器以及上述電磁泵的線圈的電力供給;所述控制機構,在使所述軟釬料槽內的軟釬料從固化的狀態(tài)向熔融的狀態(tài)轉變時,對向所述加熱器供給的電力以及向所述電磁泵的線圈供給的電力進行控制,使得在直管內的軟釬料的熔融開始之前,所述軟釬料槽內的軟釬料的熔融開始,并且,在直管內的軟釬料的熔融完成的同時,或者在其完成之前,所述軟釬料槽內的軟釬料的熔融完成。
本發(fā)明的第三實施方式提供一種印制電路板的軟釬焊裝置的起動方法。所述軟釬焊裝置包括軟釬料槽,收納熔融軟釬料,具備設有孔的底壁;噴嘴,是安裝在軟釬料槽內、且一端具有第一開口而另一端具有第二開口的噴嘴,該第一開口位于收納在軟釬料槽中的熔融軟釬料的液面上方;以及電磁泵;該電磁泵是直管、內部芯體、線圈以及外部芯體的組合,所述直管,具有封閉的端部、和位于其相反側且與所述孔連結的開口端,軟釬料槽的熔融軟釬料能夠流入該直管中,所述內部芯體,是在內部形成軟釬料返回通路的筒狀內部芯體,配置在該直管內,在兩者之間形成環(huán)狀的軟釬料流路,而且,具有與該噴嘴的第二開口連結的上部開口、和與該直管的封閉端部對置的下部開口,所述線圈和所述外部芯體以包圍該直管的方式配置,能夠被以電氣方式激勵,在該線圈被激勵時,在軟釬料流路中形成移動電磁場,其結果,熔融軟釬料沿著該軟釬料流路向下方流動,然后沿著返回通路向上方流動,從該噴嘴的第一開口噴流,在第一開口的上方形成軟釬料波;該軟釬焊裝置還具有加熱器和控制機構,所述加熱器對上述軟釬料槽內的軟釬料進行加熱,所述控制機構控制對上述加熱器以及上述電磁泵的線圈的電力供給;在該方法中,所述控制機構,在使所述軟釬料槽內的軟釬料從固化的狀態(tài)向熔融的狀態(tài)轉變時,對向所述加熱器供給的電力以及向所述電磁泵的線圈供給的電力進行控制,使得在直管內的軟釬料的熔融完成的同時,或者在其完成之前,所述軟釬料槽內的軟釬料的熔融完成。
本發(fā)明的第四實施方式提供一種印制電路板的軟釬焊裝置,該裝置包括多個軟釬料槽,分別收納熔融軟釬料而且具備設有孔的底壁;多個噴嘴,是數量與軟釬料槽的數量對應的多個噴嘴,各噴嘴安裝在對應的軟釬料槽內,在一端具有第一開口而在另一端具有第二開口,該第一開口位于收納在對應的軟釬料槽中的熔融軟釬料液面的上方;多個直管,是數量與軟釬料槽的數量對應的多個直管,各直管具有封閉的端部、和位于其相反側且與對應軟釬料槽的所述孔連結的開口端,各軟釬料槽的熔融軟釬料能夠流入對應的直管中;多個內部芯體,是數量與直管的數量對應的多個筒狀內部芯體,各內部芯體在內部形成軟釬料返回通路,并且,配置在對應的直管內,而在兩者間形成環(huán)狀的軟釬料流路,而且,各內部芯體具有與對應噴嘴的第二開口連結的上部開口、和與對應直管的封閉端部對置的下部開口;以及一個或一個以上的驅動機構,是由線圈和外部芯體構成的一個或一個以上的驅動機構,各驅動機構能夠對應所述多個直管中希望的一個直管進行選擇性的定位,在該線圈被激勵時,在對應的軟釬料流路中形成移動電磁場,其結果,熔融軟釬料沿著軟釬料流路向下方流動,接著沿著對應的返回通路向上方流動,從對應噴嘴的第一開口噴流而在第一開口的上方形成軟釬料波。
本發(fā)明的第五實施方式提供一種印制電路板的軟釬焊裝置,該裝置包括軟釬料槽,收納熔融軟釬料而且具備設有孔的底壁;多個噴嘴,是數量與所述孔的數量對應的多個噴嘴,各噴嘴安裝在軟釬料槽內,在一端具有第一開口而在另一端具有第二開口,該第一開口位于收納在軟釬料槽中的熔融軟釬料液面的上方;多個直管,是數量與所述孔的數量對應的多個直管,各直管具有封閉的端部、和位于其相反側且與所述孔連結的開口端,軟釬料槽的熔融軟釬料能夠流入所述直管中;
多個內部芯體,是數量與所述直管的數量對應的多個筒狀內部芯體,各內部芯體在內部形成軟釬料返回通路,并且,配置在對應的直管內,而在兩者間形成環(huán)狀的軟釬料流路,而且,具有與對應噴嘴的第二開口連結的上部開口、和與對應直管的封閉端部對置的下部開口;以及一個或一個以上的驅動機構,是由線圈和外部芯體構成的一個或一個以上的驅動機構,各驅動機構能夠對應所述多個直管中希望的一個直管進行選擇性的定位,在該線圈被激勵時,在對應的軟釬料流路中形成移動電磁場,其結果,熔融軟釬料沿著對應的軟釬料流路向下方流動,接著沿著對應的返回通路向上方流動,從對應噴嘴的第一開口噴流而在第一開口的上方形成軟釬料波。
圖1是對表示本發(fā)明第一實施方式的軟釬焊裝置的結構的一個例子進行說明的圖。
圖2是說明本發(fā)明軟釬焊裝置全貌的立體圖。
圖3是說明本發(fā)明軟釬焊裝置的電磁泵的直管、內部芯體以及驅動體的插拔關系的分解立體圖。
圖4(a)是說明圖1所示軟釬料槽的耐腐蝕性絕緣層形成的剖視圖。
圖4(b)是說明圖1所示內部芯體的耐腐蝕性絕緣層形成的剖視圖。
圖5是對表示本發(fā)明第二實施方式的軟釬焊裝置的結構的一個例子進行說明的圖。
圖6是對表示本發(fā)明第三實施方式的軟釬焊裝置的結構的一個例子進行說明的圖。
圖7是表示本發(fā)明軟釬焊裝置的(最初)起動時的控制處理動作的一個例子的流程圖。
圖8是對表示本發(fā)明第四實施方式的軟釬焊裝置的結構的一個例子進行說明的圖。
圖9是對表示本發(fā)明第五實施方式的多頭噴流波形成裝置的結構的一個例子進行說明的圖。
圖10是說明本發(fā)明的多頭噴流波形成裝置全貌的立體圖。
具體實施例方式下面,使用圖1至圖3對本發(fā)明的軟釬焊裝置的結構例進行說明。
圖1以縱截面示出了軟釬料槽部分,以方框圖示出了控制系統(tǒng)的構成。101是軟釬料槽。在該軟釬料槽101內沿著槽底101a或槽壁設有加熱器109,對收納在該軟釬料槽101內的軟釬料100進行加熱而使其熔融,并保持在目標溫度。
201是溫度控制裝置,對軟釬料100的溫度進行控制。該溫度控制裝置201是這樣的構造,即,參照溫度傳感器106的溫度檢測結果,對供給到加熱器109的電力進行控制,以便使軟釬料100的溫度達到預先指示的溫度。
噴嘴102安裝在軟釬料槽101內,在一端具有第一開口(吹出口)103,在另一端具有第二開口107(流入口),在其內部具有對熔融軟釬料的流動進行整流的整流板105,其吹出口103位于軟釬料液面上方。即,形成為這樣的構造當使熔融軟釬料從該吹出口103噴流時,在該吹出口上形成噴流波110,沿著與該吹出口103鄰接設置的引導板104流下。
另外,在軟釬料槽101的槽底101a的孔108中,設有作為ALIP型電磁泵300的推力管而起作用的直管302。該直管302具有封閉的端部302a、和位于其相反側且與上述孔108連結的開口端302b,通過熔接或螺紋接合等方法安裝在槽底101a的孔108中。
另外,在該直管302內,插拔自如地插入管狀的內部芯體303,該內部芯體303設有沿著直管302中心軸的軟釬料返回通路(反向流路)304。內部芯體303具有與噴嘴102的第二開口107連結的上部開口303a、和與該直管302的封閉端部302a對置的下部開口303b。即,該內部芯體303的反向流路304和噴嘴102的流入口107連通。
內部芯體303和噴嘴102被未圖示的支承機構以能夠安裝/拆卸的方式固定在軟釬料槽101中。
另外,在直管302的外側,以能夠旋轉且能夠插拔的方式設有驅動體301,該驅動體301一體形成有在與內部芯體303之間產生移動磁場的外部芯體301a和移動磁場產生用線圈301b。通過以電氣方式激勵該驅動體301(外部芯體301a以及移動磁場產生線圈301b),在形成于直管302與內部芯體303之間的流路305中產生推力,從該流路305送出的熔融軟釬料100經過內部芯體303的反向流路304被供給到噴嘴102。
通過使驅動體301能夠旋轉,能夠提高對直管302的緊貼性,并且,能夠選擇最佳的磁場分布而使推力穩(wěn)定。將該結構的ALIP型電磁泵300稱為流路反向型的環(huán)形線性感應型(R-ALIP型return throughtype annular linear induction pump)電磁泵。
ALIP型電磁泵300,由于能夠將外部芯體301a的形狀形成為圓柱狀,所以,其外觀通常為圓柱狀。另外,其內部芯體303也為圓柱狀,在該外部芯體301a與內部芯體303之間的環(huán)狀空間也就是流路中產生移動磁場,對該流路中的軟釬料施加推力而使其移動,產生排出力以及吸入力。
該R-ALIP型電磁泵(以下統(tǒng)稱為ALIP型電磁泵),與多相交流電源裝置202(例如VVVF型三相變換器電源裝置)連接,對電磁泵的磁場產生用線圈301b供給多相交流電。
這樣,在本發(fā)明中,如圖1所示那樣,將ALIP型電磁泵300設置在軟釬料槽101的槽壁外側,將熔融軟釬料吸入到位于軟釬料槽101槽壁外側的流路305中,然后,將排出的熔融軟釬料供給到噴嘴102。由此,位于軟釬料槽101外側的ALIP型電磁泵300的維護及更換變得容易。
通過與控制裝置203的通信,該多相交流電源裝置202的輸出電壓、頻率、功率等被任意調節(jié)控制。
控制裝置203由計算機系統(tǒng)構成,具有鍵盤等指示操作部204、LCD等顯示部205、未圖示的CPU、ROM、RAM、硬盤等。并且,通過由控制裝置203內的CPU將存儲在硬盤中的程序讀入到RAM上并加以執(zhí)行,能夠進行各種控制。
控制裝置203,根據來自指示操作部204的指示,對上述多相交流電源裝置202的動作進行控制。另外,上述溫度控制裝置201也同樣,通過與控制裝置203的通信,其向加熱器109供給的電力或溫度及PID(比例-積分-微分)值等控制特性被任意調節(jié)控制。
軟釬料的熔點根據軟釬料的種類而有所不同。舉例來說,以往使用的錫-鉛軟釬料(例如鉛為37%,其余為錫)大約為183℃。另外,作為無鉛軟釬料的錫-鋅軟釬料(例如鋅為9%,其余為錫)大約為199℃。另外,錫-銀-銅軟釬料(例如銀約3.5%,銅約0.7%,其余為錫)大約為220℃。
因而,根據所使用的軟釬料的種類,在進行作為被焊工件的印制電路板的軟釬焊安裝之際所使用的軟釬料的溫度有所不同,但考慮到搭載于印制電路板的電子零件的耐熱溫度,在大約220℃至260℃的范圍內使用的例子較多。
另外,至少軟釬料槽101的槽底101a和內部芯體303使用FCD-400或FCD-500(JIS)等鑄鐵(后述圖4的402、404)。這里,軟釬料槽101的槽底101a厚度設成內部芯體303的厚度以上。這是因為,磁阻與截面積成反比。即,通過將軟釬料槽101的槽底101a厚度設成為內部芯體303的厚度以上,能夠使電磁泵300的泄漏磁場的大部分在孔108處被軟釬料槽101收集,從而阻止向槽101內也就是軟釬料100內泄漏。在圖1或后述的圖5中,虛線箭頭199所示的路徑是收集泄漏磁場的樣子。
這樣,從電磁泵300的外部芯體301a經過流路305而到達內部芯體303的移動磁場的大部分,通過相反的路徑返回到外部芯體301a中,盡管無論如何在構成吸入口或排出口的電磁泵300端部處都容易產生泄漏磁場,但是,這能夠阻止向軟釬料內泄漏。
另外,以往用作軟釬料槽101的部件的不銹鋼屬于非磁性部件,軟釬料也同樣是非磁性部件(導磁率最大為幾十以下)。與此相對的是,鑄鐵等鐵部件的導磁率為幾千至幾萬,由于這種100倍以上的差異,泄露磁場被磁阻小的軟釬料槽101收集。而且,由于是用導磁率為電磁泵300的內部芯體303的導磁率同等以上的鐵部件,構成軟釬料槽101的槽底101a,所以,能夠可靠地收集泄漏磁場。為了更加可靠地收集泄漏磁場,也可以設計成軟釬料槽整體都為鑄鐵。
另外,當交變磁場通過導體內部時,產生渦電流。因而,在軟釬料槽101的槽底101a或內部芯體303的表面上,形成對軟釬料具有耐久性也就是耐腐蝕性的電絕緣層(后述圖4中示出的401、403),阻止該渦電流流入到軟釬料內而形成雜散電流。
作為該層,可使用陶瓷等的層或是氮化物層、金屬間化合物層(例如鐵-鋁金屬間化合物)等等,但并不希望為多孔的層或是存在氣孔或裂縫。另外,當其厚度過薄時,容易產生泄漏電流從而發(fā)生絕緣破壞。另外,還容易由于軟釬料的腐蝕而被破壞。
本發(fā)明人發(fā)現,若上述層的厚度為30μm以上,則能夠獲得至少五年以上的耐久性,由此得到了這樣的結論,即,能夠確保與用于在生產現場安裝電子零件的噴流波形成裝置的檢修期同等的耐久性。
圖4是說明圖1所示軟釬料槽101的槽底101a、內部芯體303的耐腐蝕性絕緣層的形成的剖視圖,(a)與軟釬料槽的局部剖視圖對應,(b)與內部芯體的局部剖視圖對應。
如圖4(a)所示那樣,軟釬料槽101的槽底101a使用鑄鐵402作為其部件。另外,在軟釬料槽101的槽底101a的表面上,形成有厚度為30μm以上的耐腐蝕性絕緣層401。
如圖4(b)所示那樣,內部芯體303使用鑄鐵404作為其部件。另外,在內部芯體303的表面上,也形成有厚度為30μm以上的耐腐蝕性絕緣層403。
軟釬料槽101,由于與軟釬料接觸的是軟釬料槽101的內側,所以,耐腐蝕性絕緣層401可僅形成在軟釬料槽101的內側,但是還可在外側的面上也形成該層。另一方面,內部芯體303,由于其所有的面都與軟釬料接觸,所以在內部芯體303的所有面上形成耐腐蝕性絕緣層403。
另一方面,由于需要用非磁性部件構成直管302,所以,通常使用不銹鋼部件。不銹鋼部件雖具有耐腐蝕性,但相對于富錫無鉛軟釬料來講,其耐腐蝕性未必足夠。因此,使用耐腐蝕性更為優(yōu)異的鈦較好。
鈦的磁化率與鋁的磁化率一樣,屬于非磁性部件。并且,鈦的熱傳導率為17[W/m·K],不銹鋼(SUS304)的熱傳導率等于16[W/m·K]。作為參考,鈦的電阻率是0.55[μΩ·m],不銹鋼(SUS304)的電阻率等于0.72[μΩ·m]。并且,富錫無鉛軟焊料所使用的錫的電阻率是0.12[μΩ·m],銅的電阻率為0.017[μΩ·m],不銹鋼或鈦的電阻率是富錫無鉛軟釬料或銅的5至30倍以上的值。因此,從將驅動體301產生的熱損失傳遞給軟釬料而將該驅動體301冷卻從而有效利用熱損失的觀點出發(fā),可以說用鈦材料構成直管302是較為適合的。
盡管移動磁場直接貫穿直管302,但直管302并不像軟釬料槽101本身或內部芯體303那樣位于軟釬料槽的內側,所以,產生在該直管302中的渦電流作為迷散電流而擴散到軟釬料槽101內的軟釬料100中的情況極少。但是,在完全防止由軟釬料100引起的腐蝕、以及渦電流成為迷散電流而擴散的問題方面,下述做法也有效預先在該直管302上也形成對軟釬料具有耐腐蝕性的電絕緣層。
如上面所說明的那樣,根據本實施方式的軟釬焊裝置,ALIP型電磁泵300設在軟釬料槽101的外側,尤其是包括移動磁場產生用線圈301b的驅動體301設計成插拔自如,所以,能夠容易地進行電磁泵的維修或更換等作業(yè)。
另外,軟釬料槽101的槽底101a由鐵部件構成,所述鐵部件具有軟釬料導磁率的至少100倍以上的導磁率,并且,導磁率為內部芯體303的導磁率以上,厚度為內部芯體303的厚度以上,所以,能夠消除泄漏磁場或迷散電流,在不給安裝的電子零件帶來損害或應力的情況下進行軟釬焊安裝,能夠以較高的可靠性進行電子零件的安裝。
下面,參照圖5對表示本發(fā)明第二實施方式的軟釬焊裝置的結構進行說明。
圖5是說明表示本發(fā)明第二實施方式的軟釬焊裝置的結構的一個例子的圖,以縱截面示出了軟釬料槽部分,以方框圖示出了控制系統(tǒng)的構成。這里,對與圖1相同的構件標注相同的附圖標記。另外,本實施方式的方案與圖1所示的第一實施方式的方案不同點在于為了在不改變軟釬焊裝置的最大尺寸的情況下增大軟釬料槽的容積,在軟釬料槽101的槽底101a上,以能夠嵌入驅動體301(外部芯體301a以及移動磁場產生用線圈301b)的方式設有凹部111。
另外,通過這樣構成,不僅從直管302,而且還從驅動體301(外部芯體301a以及移動磁場產生用線圈301b)將電磁泵300產生的熱損失直接傳遞給軟釬料槽101和其內部的軟釬料100,能夠提高軟釬焊裝置整體的總能量效率。
另外,由于將電磁泵300整體以作為鐵部件的軟釬料槽101的槽底101a覆蓋,所以,能夠進一步可靠地阻止泄漏磁場的產生。
通過增大軟釬料槽101的容積、增大軟釬料收納量,具有下述優(yōu)點能夠減小被焊工件與噴流波接觸時軟釬料溫度的降低量,在進行大量生產時能夠穩(wěn)定地維持軟釬料溫度。
上面,為了使軟釬料槽內的軟釬料熔融并將其維持在預先設定的規(guī)定溫度,使用了軟釬料加熱用的加熱器、溫度傳感器還有溫度控制裝置,但是,由于軟釬料的熔化熱量較大,所以,在將JP-A-2005-205479的ALIP型電磁泵設置在軟釬料槽的槽壁外側的結構中,即使軟釬料槽內的軟釬料熔融了,在上述電磁泵的推力產生流路內的軟釬料的熔融完成之前,也要花費較長的時間。
因而,存在這樣的問題,即,從開始起動軟釬焊裝置到能夠形成噴流波這一期間的起動準備時間較長。
因此,在JP-A-2005-205479中公開了下述技術在吹出口上設置帽,在將該吹出口封閉的狀態(tài)下進行推力管內的軟釬料的感應加熱。另外還公開了下述技術從上述帽垂下溫度傳感器,一邊測定推力管內的軟釬料的溫度一邊進行上述感應加熱,當由溫度傳感器檢測到推力管內的軟釬料熔融時,斷開對電磁泵供給的電力。
但是,在JP-A-2005-205479的技術中,在軟釬焊裝置開始運轉或停止運轉時,需要進行將帽設置在吹出口上或將帽從吹出口拆下的作業(yè),而且,帽的拆卸操作需要在軟釬料熔融并達到高溫(220℃至260℃)后進行,所以該作業(yè)非常危險。另外,將下垂設置有溫度傳感器的帽在推力管內垂下而將吹出口封閉的作業(yè),需要在軟釬料熔融期間將溫度傳感器下垂到推力管內的軟釬料內,所以,需要在軟釬焊作業(yè)剛結束后的軟釬料熔融之際進行,而且,將下垂設置有該溫度傳感器的帽從推力管中取出而從吹出口拆下帽的作業(yè),也需要在軟釬料熔融的高溫狀態(tài)下進行,需要進行兩次非常危險的作業(yè)。
另外,在JP-A-2005-205479的技術中并沒有考慮到下述情況,即,在軟釬料槽內的軟釬料固化的狀態(tài)下僅僅該軟釬料槽內位于下方的軟釬料熔融的時候,由于該熔融造成的體積膨脹,會使熔融軟釬料產生強大的膨脹壓力。也就是說沒有考慮到下述問題,即,具有該爆發(fā)性壓力的高溫軟釬料固化后形成的軟釬料會產生縮孔(由于凝固收縮而產生的孔)等間隙,并且,推力管或內部芯體與固化了的軟釬料之間會產生間隙(由于凝固收縮產生的間隙),從這些間隙會形成達數m的射流而噴出,從而可能發(fā)生吹到周圍的作業(yè)者或裝置上的危險現象。這是本領域技術人員公知的。在JP-A-2005-205479中,雖沒有公開將帽螺紋接合在吹出口上的機構等,但是即使這樣也會由于上述射流而將帽吹掉,沒有什么意義。
假設即使通過螺紋接合等機構來設置帽,在通過這樣的機構而設置著封閉吹出口的帽的情況下來將軟釬料槽下方的軟釬料熔融的作業(yè),也是作業(yè)者不可進行的行為。這是因為,在進行拆卸帽的作業(yè)時,存在熔融軟釬料成為上述那樣的射流而傷害作業(yè)者的危險性。
本發(fā)明的第三實施方式提供了可安全地縮短軟釬焊裝置的起動時間的方案。
下面,對本發(fā)明第三實施方式的軟釬焊裝置進行說明。圖6是對表示本發(fā)明第三實施方式的軟釬焊裝置的結構的一個例子進行說明的圖,以縱截面示出了軟釬料槽部分,以方框圖示出了控制系統(tǒng)的構成。對與圖1相同的部件標注相同的附圖標記。
根據軟釬料槽101內的軟釬料容積、和軟釬料的比熱以及其熔化熱量,求得軟釬料槽101內的軟釬料熔融所需的熱量。另一方面,由供給電力求得加熱器109的供給熱量。由此,能夠求出從開始對加熱器109供給電力起,到軟釬料槽101內的軟釬料熔融的時間。根據需要將向大氣散失的熱量的比例設為數%。
另外,根據直管302內的軟釬料的容積、和軟釬料的比熱以及其熔化熱量、還有內部芯體303的體積以及比熱,求得該直管302內的軟釬料熔融所需的熱量。另一方面,電磁泵300進一步說是外部芯體301a和移動磁場產生用線圈301b所產生的移動磁場形成的感應加熱熱量,可根據供給到ALIP型電磁泵300的電量和感應加熱效率(按照測定求得的固定值,為例如數十%左右)求得。根據上述參數,能夠求出從開始對ALIP型電磁泵300供給電力起到軟釬料100熔融的時間。根據需要將向大氣散失的熱量的比例設為數%左右。
因而,將軟釬料槽101內的軟釬料熔融所需的總熱量進一步說是總電量,除以每單位時間供給到加熱器109的供電量,便能夠求出軟釬料槽101內的軟釬料熔融所需的時間。相反地,通過將軟釬料槽101內的軟釬料100熔融所需的總熱量進一步說是總電量,除以目標熔融時間,便能夠求出每單位時間應供給到加熱器109的電量。
同樣地,通過將使直管302內的軟釬料熔融所需的總熱量進一步說是總電量,除以將每單位時間供給到電磁泵的供電量與感應加熱效率相乘所得的值,便能夠求出直管內的軟釬料熔融所需的時間。相反地,通過將直管302內的軟釬料熔融所需的總熱量進一步說是總電量除以目標熔融時間,進而再除以感應加熱效率,便能夠求出每單位時間應供給到電磁泵300的電量。
因此,利用這些計算方法,預先從指示操作部204在控制裝置203中設定與供給到加熱器109的電力相關的信息(每單位時間的電量或累計電量)、和與供給到電磁泵300的電力相關的信息(每單位時間的電量或累計電量),以數據表的形式預先存儲在控制裝置203的硬盤(存儲機構)206內。
并且,在起動了軟釬焊裝置時,控制裝置203內的CPU參照這些數據表控制對加熱器109以及電磁泵300供給的電力,以便在使軟釬料槽101內的軟釬料熔融后(或是同時),直管302內的軟釬料熔融。也就是說,控制裝置203內的CPU參照這些數據表,對向加熱器109及電磁泵300供給的電力進行控制,使得在直管302內的軟釬料100的熔融開始之前,開始所述軟釬料槽101內的軟釬料100的熔融,并且在直管302內的軟釬料100的熔融完成的同時或者完成之前,所述軟釬料槽101內的軟釬料100的熔融完成。
也可在軟釬料槽101內的軟釬料液面附近區(qū)域和直管302內預先設置溫度傳感器,根據實測修正上述那樣算出的理論供給電力,將該值設定在控制裝置203中。該測定如下述那樣進行。即,當起動軟釬焊裝置時,軟釬料的溫度朝向其熔點上升,但由于在熔點處需要供給熔化熱,所以直到全部軟釬料熔融,軟釬料的溫度都恒定地保持在熔點。并且,當全部軟釬料熔融時,熔融軟釬料的溫度再度上升。
因此,在該測定中,由上述軟釬料槽101內軟釬料液面附近區(qū)域的溫度傳感器106檢測到軟釬料的溫度從熔點開始上升的時刻,就是軟釬料槽101內的軟釬料全部熔融了的時刻。另外,由上述直管302內的溫度傳感器檢測到軟釬料的溫度從熔點開始上升的時刻,就是直管302內的軟釬料全部熔融了的時刻。
即,只要如下設計即可,即,將與供給到加熱器109的電力相關的信息(例如每單位時間的電量或累計電量)、和與供給到電磁泵300的電力相關的信息(例如每單位時間的電量或累計電量)設定在控制裝置203中,使得在軟釬料槽101內的軟釬料的溫度從熔點開始上升之后,直管302內的軟釬料的溫度從熔點開始上升。兩者的時間差只要為10分鐘左右即是安全的,但也可是同時的。另外,通過將控制裝置203進行的、使兩者同時的控制程序化,能夠將起動時間設為最短。設置在直管302內的溫度傳感器僅在用于進行上述修正的上述測定時配置在直管302內,而不是在進行被焊工件的軟釬焊時設置(配置)。
這樣,通過將與供給到加熱器109的電力相關的信息(例如每單位時間的電量或累計電量)、和與供給到電磁泵300的電力相關的信息(例如每單位時間的電量或累計電量)等設定在控制裝置203中,而進行控制,能夠防止下述危險狀態(tài)產生在固化狀態(tài)的軟釬料的下層部,軟釬料先行熔融而發(fā)生膨脹,由于該膨脹壓力,導致熔融軟釬料從微小的間隙中噴出。
這樣,在軟釬焊裝置起動之后,熔融軟釬料到達預先設定的規(guī)定溫度,并維持該溫度。于是,能夠在該狀態(tài)下開始印制電路板等被焊工件的軟釬焊。
并且,若對ALIP型電磁泵300供給電力而產生推力,則如圖6的箭頭A所示那樣,熔融軟釬料被從軟釬料槽101吸入到流路305中,在直管302的末端流動方向翻轉,而被送出到內部芯體303內的反向流路304中,之后,被供給到噴嘴102,由整流板105對流動進行整流之后,從吹出口103噴出,形成噴流波110。
如圖6中虛線箭頭B所示那樣,將上述起動時(即,對直管302內的軟釬料100和內部芯體303進行感應加熱時)的推力方向設為與形成噴流波110時相反的方向,由此,能夠更可靠地排除先前說明的熔融軟釬料噴射的危險狀態(tài)。即,如圖6所示那樣,處于噴嘴102覆蓋在電磁泵300上的狀態(tài),所以,借助噴嘴102的存在阻止了熔融軟釬料的噴射。
下面,參照圖7的流程圖對本實施方式的軟釬焊裝置的、起動時的控制處理動作進行說明。
圖7是表示本實施方式的軟釬焊裝置的最初起動時的控制處理動作的一個例子的流程圖。該流程圖的處理如下實現,即,控制裝置203內的CPU將存儲在硬盤206中的程序讀入到RAM上并加以執(zhí)行。另外,圖7中的S101~S103表示各步驟。
首先,開始起動處理后,控制裝置203的CPU,在步驟S101中,將設定數據從硬盤206內的數據表中讀入到RAM上。該設定數據是預先由用戶通過指示操作部204設定的。具體來講,該設定數據包括與供給到加熱器109的電力相關的信息(例如每單位時間的電量或累計電量)、和與供給到電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b的電力相關的信息(例如每單位時間的電量或累計電量)等。下面,對在這里作為設定數據而設定了供給到加熱器109的累計電量(第一累計電量)、和供給到電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b的累計電量(第二累計電量)的情況進行說明。該設定數據例如是通過上述那樣的實測而預先求得的數據。
接著,在步驟S102中,控制裝置203的CPU,基于在步驟S101中讀入的設定數據中的、供給到加熱器109的累計電量(第一累計電量),控制溫度控制裝置201,以控制供給到加熱器109的電力。另外,控制裝置203的CPU,基于在步驟S101中讀入的設定數據內的、供給到電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b的累計電量(第二累計電量),控制多相交流電源裝置202,以控制供給到電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b的電力。
此時,控制裝置203的CPU,對供給到加熱器109的電力和供給到電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b的電力分別進行控制,以便成為下述順序,即,在軟釬料槽101內的軟釬料熔融后(或是同時),直管302內的軟釬料熔融。即,控制裝置203的CPU進行控制,使得在供給到加熱器109的電力的累計量到達上述第一累計電量之后,供給到電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b的電力的累計量達到上述第二累計電量(也可以是同時)。
控制裝置203的CPU既可以如下進行控制,即,使得供給到加熱器109的電力和供給到電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b的電力分別為恒定的電力,也可以如下進行控制,即,使得在時間序列中所述電力變化而非恒定。例如,可進行控制,使得在最初供給較大的電力,當接近累計電量時供給較小的電力。另外,既可控制成,同時開始對加熱器109的電力供給、和對電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b的電力供給,也可以以設置時間差的方式進行控制。
即,在使軟釬料槽101內的軟釬料100從固化狀態(tài)向熔融狀態(tài)轉變而進行起動時,控制裝置203的CPU對加熱器109的電力供給以及上述電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b的電力供給進行控制,以便對加熱器109供給電力而加熱軟釬料,并且還對電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b供給電力,而一并進行直管302內的軟釬料的感應加熱,而且,成為下述順序,即,軟釬料槽101內的軟釬料熔融后或者同時地,直管內的軟釬料熔融。只要是如上所述地構成,則以任何方法進行控制都可以,這樣的控制全部屬于本發(fā)明。
接著,在步驟S103中,控制裝置203的CPU,對供給到電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b的電力的累計量是否到達上述第二累計電量進行判斷。并且,控制裝置203的CPU,直到供給到電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b的電力的累計量達到上述第二累計電量為止,都持續(xù)對向加熱器109以及電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b的電力供給進行控制。
并且,在步驟S103中,控制裝置203的CPU判斷出供給到電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b的電力的累計量達到上述第二累計電量時,控制裝置203的CPU結束本流程圖的起動處理,使軟釬焊裝置的狀態(tài)從起動模式轉換到運轉模式。
在本流程圖中示出了這樣的方案,即,作為設定數據,預先將上述第一、第二累計電量等設定在控制裝置203中,基于該第一、第二累計電量對供給到加熱器109、電磁泵300的電力進行控制,此時,如下進行控制,即,使得在供給到加熱器109的電量供給了第一累計電量之后(同時也可以),供給到電磁泵300的電量達到第二累計電量。然而,也可以是下述方案,即,在控制裝置203中,作為設定數據,預先設定每單位時間供給到加熱器109的電量(第一電量)、和每單位時間供給到電磁泵300的電量(第二電量),控制裝置203僅通過將基于上述第一、第二電量的電力分別供給到加熱器109、電磁泵300,而如上述那樣,使得供給到加熱器109的電量供給了第一累計電量之后(同時也可以),供給到電磁泵300的電量達到第二累計電量。
如上面說明的那樣,在使軟釬料槽101內的軟釬料100從固化狀態(tài)向熔融狀態(tài)轉變而進行起動時,如下對加熱器109的電力供給以及上述電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b的電力供給進行控制,即,對加熱器109供給電力而加熱軟釬料,并且對電磁泵300的移動磁場產生用線圈301b供給電力而一并進行直管302內的軟釬料的感應加熱,而且,成為下述順序軟釬料槽101內的軟釬料熔融后或者同時地,直管302內的軟釬料熔融。所以,能夠大幅且安全地縮短從使固化狀態(tài)的軟釬料熔融到達到運轉狀態(tài)的時間。
因此,起到了下述效果能夠使維護時間或起動時間縮短,而大幅提高軟釬焊安裝的生產率等。
雖然沒有圖示,但是也可以在熔融軟釬料流動方向翻轉的、直管的末端位置外側,設置輔助加熱器,在起動軟釬焊裝置時,與直管內軟釬料的感應加熱一并,進行由該輔助加熱器實現的加熱。
另外,在進行由軟釬焊裝置實施的印制電路板的軟釬焊安裝之際,有下述情況,即,在改變印制電路板的種類也就是改變實施軟釬焊的機種的時候,或是在生產作業(yè)的休息時間等中,暫時停止軟釬料的噴流。在這種軟釬焊裝置暫時停歇的情況下,為了防止直管內軟釬料的溫度降低,可以進行控制,對電磁泵供給不會導致軟釬料噴射的程度的電力,而進行軟釬料的感應加熱?;蛘撸蓪ι鲜鲚o助加熱器供給電力。
在該第三實施方式中,與第一實施方式相同地,也優(yōu)選用具有熔融軟釬料100的100倍以上的導磁率的鐵,構成軟釬料槽101的底壁,而且,使其導磁率為該內部芯體303的導磁率以上,并使其厚度為該內部芯體303以上,但是,在電磁泵300的泄漏磁場對應軟釬焊的印制電路板不會造成影響的情況下,軟釬料槽101的底壁也可以是以往那樣的結構。
下面,參照圖8對表示本發(fā)明第四實施方式的軟釬焊裝置的結構進行說明。
圖8是對表示本發(fā)明第四實施方式的軟釬焊裝置的結構的一個例子進行說明的圖,以縱截面示出了軟釬料槽部分,以方框圖示出了控制系統(tǒng)的構成。對與圖6相同的部分標注以相同的附圖標記。另外,本實施方式的結構與圖6所示第三實施方式的結構不同點在于,為了在不改變軟釬焊裝置的最大尺寸的情況下增大軟釬料槽的容量,在軟釬料槽101的槽底101a設置有能夠供驅動體301(外部芯體301a以及移動磁場產生用線圈301b)嵌入的凹部111。
根據這樣的結構,不僅從流路305而且還從驅動體301(外部芯體301a以及移動磁場產生用線圈301b),將電磁泵300產生的熱損失直接傳遞到軟釬料槽101和其內部的軟釬料100中,能夠提高軟釬焊裝置整體的總的能量效率。
通過增大軟釬料槽101的容積而增大軟釬料收納量,具有這樣的優(yōu)點,即,能夠減小被焊工件與噴流波接觸時軟釬料溫度的降低量,在進行大量生產時能夠穩(wěn)定地維持軟釬料溫度。
另外,在本實施方式中,在直管302的下端部設有排出部306(泄放開口307、開閉閥308)。其用于穿過直管302排出軟釬料槽內的軟釬料。在進行泄放時(打開開閉閥308而將軟釬料從泄放開口排出時),通過使電磁泵300動作,能夠借助其推力加速排出軟釬料。
在進行搭載有電子零件的印制電路板的波峰軟釬焊的軟釬焊系統(tǒng)中,通常以在系統(tǒng)內形成至少兩種噴流波的方式構成,在兩個以上的軟釬料槽中分別設置不同種類的噴嘴,或是在一個軟釬料槽中設置種類不同的兩個以上噴嘴,在各噴嘴上分別設置電磁泵。
然而,在這樣的結構中,如果不同時使用全部噴流波,則會存在不使用的噴嘴和電磁泵,所以,存在高價的電磁泵空置而浪費資源的問題。
本發(fā)明的第五實施方式提供了一種方案,其可實現高價電磁泵資源的有效利用從而廉價地提供裝置,并通過實現電磁泵資源的有效利用而提供高品質的軟釬焊安裝,同時還能提高生產率。
下面,使用圖9和圖10對本發(fā)明第五實施方式的軟釬焊裝置進行說明。對與圖1相同的構件標注以相同的附圖標記。
在本實施方式的軟釬料槽101的槽底101a上設有多個孔108,在各孔108中分別設有ALIP型電磁泵的直管302。這些直管302通過焊接或螺紋接合等方法安裝在軟釬料槽101的槽底101a的各孔108中。
該軟釬焊裝置在軟釬料槽中具有多個噴嘴102。另外,在各個直管302內,分別插拔自如地插入有管狀的內部芯體303,所述內部芯體303沿其中心軸設有反向流路304。并且,這些內部芯體303的反向流路304分別與各個噴嘴102的流入口107連通。
另外,各個噴嘴102分別在其內部具有對熔融軟釬料的流動進行整流的整流板105,各個吹出口103位于軟釬料液面的上方。也就是說形成為下述構造,即,當使熔融軟釬料從吹出口103噴流時,在該吹出口上形成噴流波110,沿著與該吹出口103鄰接地設置的引導板104(或是噴嘴102)流下。
各個內部芯體303和噴嘴102通過未圖示的支承機構以能夠安裝/拆卸的方式固定在軟釬料槽101中。
另外,直管302和內部芯體303以及噴嘴102,以所需噴流波的數量或是噴流波種類的數量,設置在軟釬料槽101中。
在圖9以及圖10所示的例子中,為了在一個軟釬料槽101中形成三種噴流波,而設有三種噴嘴102。另外,將其位置配置在所需的位置上。但是,也可在多個軟釬料槽101中各設置一個或所需數量的直管302、內部芯體303以及噴嘴102。
另外,在各個直管302的外側,以能夠旋轉且能夠插拔的方式環(huán)插有驅動體301,所述驅動體301一體形成有在與各個內部芯體303之間產生移動磁場的外部芯體301a和移動磁場產生用線圈301b。
在圖9以及圖10所示的例子中,是在軟釬料槽101的槽底101a上設有ALIP型電磁泵300的結構,但也可以是在軟釬料槽101的側壁上設置ALIP型電磁泵300的結構。也就是說,在軟釬料槽101的側壁上設置孔108,在該安裝孔108中設置直管302。并且,也可以如下構成,即,在該直管302中插入具有反向流路304的內部芯體303,通過“L”字形的管或管道將該內部芯體303的反向流路304與噴嘴102的流入口107連通,將從上述反向流路304送出的軟釬料供給到噴嘴102。
在該情況下,由于ALIP型電磁泵300的直管302是從軟釬料槽101的側壁沿橫向朝外側設置的,所以,只要將驅動體301環(huán)插在該橫向的直管302上即可。
通過將該驅動體301(外部芯體301a以及移動磁場產生線圈301b)環(huán)插在直管302的外側,在直管302和內部芯體303之間形成流路305,從該流路305送出的熔融軟釬料100穿過內部芯體303的反向流路304而被供給到噴嘴102。
在本發(fā)明中,無需使直管302的數量“Ns”與驅動體301的數量“Md”一致,在“Ns≥Md”的范圍內使用。即,僅在需要形成噴流波的直管302上環(huán)插驅動體301來使用。從而,驅動體301的數量可以是一個也可以是多個,通常,由于同時形成全部噴流波的機會較少,所以,只要準備數量比直管302的數量也即噴嘴102的數量少的驅動體301即可。
在圖9的例子中,是下述結構,即,在與搭載于印制電路板500的導線型電子零件501的導線502也就是被焊安裝部對應的位置上,設置有噴嘴102。并且,將一個驅動體301改換環(huán)插(換插)至各對應的直管302上,依次形成噴流波,進行各被焊部的波峰軟釬焊。附圖標記503是芯片型電子零件,在圖示的例子中,已通過其他的回流軟釬焊裝置完成了軟釬焊。
該插拔自如的驅動體301的環(huán)插以及換插,可以通過在X-Y致動器(水平X-Y平臺型致動器)上組合Z軸方向的致動器而構成的輸送機構(未圖示的三軸自動機)自動進行(若僅是切換的話,則可由作業(yè)者手動進行)。
通過設置該三軸輸送機構(未圖示的三軸自動機),并預先在其控制器(計算機系統(tǒng))中將其環(huán)插順序編程,能夠進行自動換插。若采用使驅動體以Z軸為軸芯旋轉的致動器,而使用四軸結構的輸送機構,則能夠在上述驅動體的換插時使驅動體旋轉,從而可在提高緊貼性的同時獲得理想的磁場分布,使得推力穩(wěn)定。
因此,以能夠進行通信的方式將上述三軸以上的輸送機構(未圖示的三軸自動機)的控制器和控制裝置203聯(lián)系起來,并進行控制,使得僅在上述三軸以上的輸送機構的控制器將驅動體301的換插結束這一消息發(fā)送給控制裝置203的情況下,控制裝置203對驅動體301供電,由此,能夠與驅動體301的換插對應地依次形成噴流波。
如上所述那樣,軟釬焊安裝所使用的軟釬料的熔點根據軟釬料的種類而有所不同。
因而,由于所使用的軟釬料的種類不同,所以在進行被焊工件、即印制電路板的軟釬焊安裝時,使用的軟釬料的溫度不同。
基于這樣的理由,即使在一個印制電路板中,也存在根據被焊部的不同而改變軟釬料種類來進行軟釬焊安裝的情況。在這樣的軟釬焊系統(tǒng)中,在多個軟釬料槽中分別收納有不同的軟釬料,用不同種類的軟釬料來形成噴流波。
這樣,通過將本實施方式的技術用于使用了多種軟釬料的軟釬焊系統(tǒng)中,即使軟釬料的種類不同,也可以使用相同的驅動體來形成噴流波,能夠實現高價電磁泵的有效利用。因此,能夠廉價地提供裝置,并在進行高品質軟釬焊安裝的同時提高其生產率。
在上述第三至第五實施方式中,也優(yōu)選與第一、第二實施方式相同地,用導磁率為熔融軟釬料100的100倍以上的鐵構成軟釬料槽101的底壁,并且,使其導磁率為該內部芯體303的導磁率以上,使其厚度為該內部芯體303以上,但是,在電磁泵300的泄漏磁場不會對應軟釬焊的印制電路板造成影響的情況下,軟釬料槽101的底壁也可以是以往那樣的結構。
以上示出了一種實施方式,但是,本發(fā)明也可以得到作為例如系統(tǒng)、裝置、方法、程序或是存儲介質等的實施方式。具體來講,既可用于由多個機器構成的系統(tǒng),也可用于由一個機器構成的裝置。
如上所述那樣,是將存儲有實現上述實施方式功能的軟件程序代碼的存儲介質供給給系統(tǒng)或是裝置。當然,通過由該系統(tǒng)或裝置的計算機(或是CPU或MPU)將存儲在存儲介質中的程序代碼讀出并加以執(zhí)行,也能夠達到本發(fā)明的目的。
在該情況下,由從存儲介質讀出的程序代碼本身實現本發(fā)明的新功能,從而存儲有該程序代碼的存儲介質構成本發(fā)明。
工業(yè)實用性本發(fā)明的軟釬焊裝置是在將電子零件軟釬焊安裝在印制電路板上時使用的裝置。根據本發(fā)明,能夠縮短軟釬焊裝置的維護停歇時間,以較高的生產率實現不會對電子零件施加泄漏磁場或迷散電流的影響的、高可靠性的軟釬焊安裝。
另外,根據本發(fā)明,能夠縮短軟釬焊裝置的維護停歇時間以及起動時間,能夠以較高的生產率安全地實現電磁泵所特有的高品質的軟釬焊安裝。
另外,在切換使用多種噴流波的情況下,或在不同位置上形成多個噴流波的情況下,能夠以低成本構成裝置。
另外,能夠利用一個驅動體自由地改變形成噴流波的位置,從而也可作為局部軟釬焊裝置(點焊裝置)加以使用。
權利要求
1.一種印制電路板的軟釬焊裝置,包括軟釬料槽(101),收納熔融軟釬料(100),具備設有開口(108)的底壁(101a);噴嘴(102),是安裝在軟釬料槽(101)內、且一端具有第一開口(103)而另一端具有第二開口(107)的噴嘴(102),該第一開口(103)位于收納在軟釬料槽(101)中的熔融軟釬料(100)的液面上方;以及電磁泵(300);該電磁泵(300)是直管(302)、內部芯體(303)、線圈(301b)以及外部芯體(301a)的組合,所述直管(302),具有封閉的端部(302a)、和位于其相反側且與所述開口(108)連結的開口端(302b),軟釬料槽(101)的熔融軟釬料(100)能夠流入該直管(302)中,所述內部芯體(303),是在內部形成軟釬料返回通路(304)的筒狀內部芯體(303),配置在該直管(302)內,在兩者之間形成環(huán)狀的軟釬料流路(305),而且,具有與該噴嘴(102)的第二開口(107)連結的上部開口(303a)、和與該直管(302)的封閉端部(302a)對置的下部開口(303b),所述線圈(301b)和所述外部芯體(301a)以包圍該直管(302)的方式配置,能夠被以電氣方式激勵,在該線圈(301b)被激勵時,在該軟釬料流路(305)中形成移動電磁場,其結果,熔融軟釬料(100)沿著該軟釬料流路(305)向下方流動,然后沿著返回通路(304)向上方流動,從該噴嘴(102)的第一開口(103)噴流,在第一開口(103)的上方形成軟釬料波;該底壁(101a),由導磁率為熔融軟釬料(100)的100倍以上的鐵構成,并且,其導磁率為該內部芯體(303)的導磁率以上,其厚度為該內部芯體(303)的厚度以上。
2.如權利要求1所述的軟釬焊裝置,其特征在于,底壁(101a)和內部芯體(303)均是鑄鐵制的。
3.如權利要求1所述的軟釬焊裝置,其特征在于,軟釬料槽(101)的內壁被厚度至少為30μm的耐腐蝕性絕緣層包覆,內部芯體303的整個表面被厚度至少為30μm的耐腐蝕性絕緣層包覆。
4.如權利要求1所述的軟釬焊裝置,其特征在于,還具有加熱器(109)和控制機構(203),所述加熱器(109)對所述軟釬料槽(101)內的軟釬料進行加熱,所述控制機構(203)控制對所述加熱器(109)以及所述電磁泵(300)的線圈(301b)的電力供給;所述控制機構(203),在使所述軟釬料槽(101)內的軟釬料(100)從固化的狀態(tài)向熔融的狀態(tài)轉變時,對向所述加熱器(109)供給的電力以及向所述電磁泵(300)的線圈(301b)供給的電力進行控制,使得在直管(302)內的軟釬料(100)的熔融開始之前,所述軟釬料槽(101)內的軟釬料(100)的熔融開始,并且,在直管(302)內的軟釬料(100)的熔融完成的同時,或者在其完成之前,所述軟釬料槽(101)內的軟釬料(100)的熔融完成。
5.如權利要求4所述的軟釬焊裝置,其特征在于,所述控制機構(203)具有存儲機構(206),所述存儲機構(206)存儲第一供電信息和第二供電信息,所述第一供電信息表示與向所述加熱器(109)供給的電量相關的信息,所述電量是使所述軟釬料槽(101)內的軟釬料從固化狀態(tài)轉變到熔融狀態(tài)所需的電量,所述第二供電信息表示與向線圈(301b)供給的電量相關的信息,所述電量是對所述直管(302)內的軟釬料(100)進行感應加熱而使所述直管(302)內的軟釬料轉變到熔融狀態(tài)所需的電量,所述控制裝置(203),在使所述軟釬料槽(101)內的軟釬料(100)從固化的狀態(tài)轉變到熔融的狀態(tài)時,對向所述加熱器(109)供給的電力和向所述電磁泵(300)的線圈(301b)供給的電力進行控制,以便在完成由所述第二供電信息規(guī)定的量的電力向所述電磁泵(300)的線圈(301b)的供給的同時,或者是在其完成之前,完成由所述第一供電信息規(guī)定的量的電力向所述加熱器(109)的供給。
6.如權利要求5所述的軟釬焊裝置,其特征在于,所述第一供電信息是表示供給到所述加熱器(109)的電力的累計電量的信息,所述累計電量是使所述軟釬料槽內的軟釬料從固化的狀態(tài)轉變到熔融的狀態(tài)所需的電量,所述第二供電信息是表示供給到線圈(301b)的電力的累計電量的信息,所述累計電量是對所述直管(302)內的軟釬料(100)進行感應加熱而使所述直管(302)內的軟釬料(100)轉變成熔融的狀態(tài)所需的電量。
7.如權利要求4所述的軟釬焊裝置,其特征在于,所述控制機構構成為,在使所述軟釬料槽(101)內的軟釬料(100)從固化的狀態(tài)轉變到熔融的狀態(tài)時,形成使熔融軟釬料(100)沿著軟釬料流路(305)向上方流動的移動電磁場。
全文摘要
本發(fā)明的軟釬焊裝置,從軟釬焊槽(101)的底壁(101a)向下方突出設置有R-ALIP型電磁泵(300)的直管(302),在該直管中設置有一體形成有外部芯體(301a)和移動磁場產生用線圈(301b)的驅動體(301)。底壁(101a)由鐵部件構成,所述鐵部件的導磁率為軟釬料導磁率的100倍以上,且其導磁率為內部芯體(303)的導磁率以上,其厚度為內部芯體(303)的厚度以上,從設置在軟釬料槽(101)外側的R-ALIP型電磁泵(300)泄露的磁場不會向軟釬料內泄漏,不會產生由交變磁場形成的雜散電流。
文檔編號B23K1/08GK1946269SQ20061015958
公開日2007年4月11日 申請日期2006年9月28日 優(yōu)先權日2005年9月28日
發(fā)明者鳥羽秀明 申請人:日本電熱計器株式會社