はんだ吸取装置

トップ :: H 電気 :: H05 他に分類されない電気技術

【発明の名称】	はんだ吸取装置
【発明者】	【氏名】有我知記【住所又は居所】福島県郡山市字船場向９４番地株式会社日立コミュニケーションテクノロジー内【氏名】▲えび▼沢宏【住所又は居所】福島県郡山市字船場向９４番地株式会社日立コミュニケーションテクノロジー内
【要約】	【課題】容易に且つ短時間で電子部品の取外しと修正作業を行うことができるはんだ吸取装置を提供する。【解決手段】プリント回路板２０の上方向から電子部品２１のリード部２１ａのはんだ４０にはんだ溶融ノズル３をセットし、プリント回路板２０の下方向からリード部２１ａのはんだ４０にはんだ吸引ノズル１１をセットして、はんだ溶融制御部５ではんだ溶融を目的に一定のはんだ溶融適正温度、送風時間を設定し、熱風発生・供給部６から供給された熱風を電子部品２１のはんだ４０に向かって噴出させてはんだ溶融を行い、はんだ吸引制御部１３で吸引タイミングや吸引時間を設定して、吸引力発生部１２で発生させた吸引力ではんだ吸引ノズル１１から溶融はんだ４０を吸引する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント回路板に実装された電子部品のリード部のはんだを溶融し、且つこの溶融したはんだを吸い取るはんだ吸取装置であって、
前記はんだを溶融するはんだ溶融手段と、このはんだ溶融手段が溶融した前記溶融はんだを吸引する溶融はんだ吸引手段とを備え、前記はんだ溶融手段と前記溶融はんだ吸引手段とをそれぞれに独立させたことを特徴とするはんだ吸取装置。
【請求項２】
前記はんだ溶融手段は、前記はんだに熱風を噴射するはんだ溶融ノズルと、前記熱風を発生させて、この熱風を前記はんだ溶融ノズルに供給する熱風発生・供給部と、前記熱風の温度、風量、送風時間を制御するはんだ溶融制御部とを備えており、
前記溶融はんだ吸引手段は、前記溶融はんだを吸引するはんだ吸引ノズルと、このはんだ吸引ノズルの吸引力を発生させる吸引力発生部と、前記はんだ吸引ノズルの吸引タイミングや吸引時間を制御するはんだ吸引制御部とを備えていることを特徴とする請求項１に記載のはんだ吸取装置。
【請求項３】
前記熱風発生・供給部は、ヒーターと、このヒーターで発生した熱を前記熱風として送り出す送風機と、前記熱風を前記はんだ溶融ノズルに導く送風チューブとで構成してあり、前記はんだ溶融制御部は、前記ヒーターの温度を調節する温度調節器と、前記ヒーターの加熱時間及び前記送風機の駆動時間を設定するタイマーとで構成してあり、
前記吸引力発生部は真空ポンプで構成してあり、前記はんだ吸引制御部は前記真空ポンプの吸引タイミングや時間を制御するタイマーで構成してあることを特徴とする請求項２に記載のはんだ吸取装置。
【請求項４】
前記溶融はんだ吸引手段は、前記はんだ吸引ノズルが吸引した前記溶融はんだを捕集するフィルターを有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載のはんだ吸取装置。

【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント回路板にはんだ付により実装した電子部品を部品交換する又は取り外す際に、プリント回路板のはんだを溶融して容易に吸い取ることを可能にするはんだ吸取装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図４に示すように、プリント回路板２０に実装される電子部品２１は、高集積回路ＩＣ、コンデンサ、抵抗、トランス、コネクタ等であり、その動作は、一般的に信号を受信して、その信号からある条件を計算して、その結果を判断して指令を出すという回路構成になっている。
【０００３】
近年、特に、その電子部品２１の実装密度が高くなり、さらに、電子部品２１を実装するプリント回路板２０も小型化になってきているために、回路形成も多層構成されたプリント回路板になっている。
【０００４】
そこで行う部品交換作業においては、図５に示す従来のはんだ吸取装置３０が使用されていた。このはんだ吸取装置３０は、はんだ鏝３０Ａの先部にはんだ吸取器ノズル３１を設け、はんだ鏝３０Ａの熱ではんだ４０を溶融させ、はんだ吸取器吸引部３２による吸引力により溶融したはんだ４０を吸い取るようにしたものである。
【０００５】
また、図６に示すように、プリント回路板２０のスルーホール２２の一方からはんだ鏝３３の先部３３ａを当て、さらに、スルーホール２２の他方からはんだ吸取器３４のはんだ吸取ノズル３５を当てて、はんだ鏝３３の熱ではんだ４０を溶融させ、この溶融したはんだ４０を吸取ノズル３５で吸い取るようにしていた。
【０００６】
また、電子部品２１の取り外しに、図９に示すように、局所はんだ付装置３６を利用したものがある。この局所はんだ付装置３６は、プリント回路板２０を載せる載置部３７の中央に局所はんだ付ノズル３８を設け、載置部３７の後部に支柱３９Ａを設け、この支柱３９Ａでターゲットランプ３９を保持した構成である。
【０００７】
そして、図１０及び図１１に示すように、載置部３７に部品交換する電子部品２１を実装したプリント回路板２０をセットし、はんだ４１を局所はんだ付ノズル３８から噴流させ、その熱によってはんだ４０を溶融させ、その間に電子部品２１を上部から抜き取るものである。
【０００８】
また、従来のはんだ吸取装置としては、はんだ鏝の先に、はんだ吸取ノズルを設け、ポンプによる吸引力ではんだ鏝の熱で溶融したはんだを吸取る方式のはんだ吸引器が実用化され使用されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１１－１０４８２３号公報（第６頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記した図５に示す従来のはんだ吸取装置３０にあっては、はんだ鏝の熱で溶融したはんだ４０を吸い取ろうとしても、プリント回路板２０に熱を奪われてしまいはんだ４０が溶融せず、はんだ鏝の熱容量では容易にはんだ４０を吸い取ることができないという問題点があった。
【００１０】
また、上記した図６に示すはんだ吸取り方法にあっては、はんだ鏝３３の先部３３ａをプリント回路板２０のスルーホール２２に当てて、無理やりはんだ４０を溶融させようと長時間の作業をしていると、図７及び図８に示すように、プリント回路板２０のスルホール２２に剥離ａや欠損ｂが生じ、さらには、プリント回路板２０の基材に損傷部ｃが生じることがあり、これらの損傷により他の電子部品２１が搭載されたプリント回路板２０全体が使用不能になるという問題点があった。
【００１１】
また、上記した電子部品２１の取り外しに図９に示す局所はんだ付装置３６を利用したものにあっては、スルーホール２２にはんだ４０が残って塞いでしまうために、さらに従来の図５に示すはんだ吸取装置３を使ってはんだ吸取作業を行っており、電子部品２１の取り外しに時間がかかっていた。しかも、交換部品である電子部品２１が多ピンの場合は、上記した吸取作業に膨大な時間がかかり、効率が悪いといった問題点があった。
【００１２】
また、上記した特許文献１に開示されたはんだ吸取装置にあっては、はんだ鏝の熱で溶融したはんだを吸い取ろうとしても、プリント回路板に熱を奪われてしまいはんだが溶融せず、はんだ鏝の熱容量では容易にはんだを吸い取ることができないという問題点があった。
【００１３】
本発明は、上記のような問題点を解消するためになされたものであって、その目的とするところは、プリント回路板のはんだを溶融して容易に吸い取ることを可能にして容易に且つ短時間で電子部品の取外しと修正作業を行うことができるはんだ吸取装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明に係るはんだ吸取装置は、プリント回路板に実装された電子部品のリード部のはんだを溶融し、且つこの溶融したはんだを吸い取るはんだ吸取装置であって、はんだを溶融するはんだ溶融手段と、このはんだ溶融手段が溶融した溶融はんだを吸引する溶融はんだ吸引手段とを備え、はんだ溶融手段と溶融はんだ吸引手段とをそれぞれに独立させたものである。
【００１５】
かかる構成により、プリント回路板に実装された電子部品を取り外す作業において、電子部品のリード部のはんだ溶融作業とはんだ吸取り作業とを同時に行うことができて、容易に短時間で電子部品の取外しと修正作業を行うことができる。
【００１６】
また、本発明に係るはんだ吸取装置は、上記した本発明に係るはんだ吸取装置において、はんだ溶融手段は、はんだに熱風を噴射するはんだ溶融ノズルと、熱風を発生させて、この熱風をはんだ溶融ノズルに供給する熱風発生・供給部と、熱風の温度、風量、送風時間を制御するはんだ溶融制御部とを備えており、溶融はんだ吸引手段は、溶融はんだを吸引するはんだ吸引ノズルと、このはんだ吸引ノズルの吸引力を発生させる吸引力発生部と、はんだ吸引ノズルの吸引タイミングや吸引時間を制御するはんだ吸引制御部とを備えている。
【００１７】
かかる構成により、プリント回路板の上方向から電子部品のリード部のはんだにはんだ溶融ノズルをセットし、プリント回路板の下方向からリード部のはんだにはんだ吸引ノズルをセットして、はんだ溶融制御部ではんだ溶融を目的に一定のはんだ溶融適正温度、送風時間を設定し、熱風発生・供給部から供給された熱風を電子部品のはんだに向かって噴出させてはんだ溶融を行い、はんだ吸引制御部で吸引タイミングや吸引時間を設定して、吸引力発生部で発生させた吸引力ではんだ吸引ノズルから溶融はんだを吸引することができて、電子部品のリード部のはんだ溶融作業とはんだ吸取り作業とを同時に行うことができる。また、はんだ溶融制御部及びはんだ吸引制御部によって、はんだ溶融ノズル及びはんだ吸引ノズルの稼働時間を設定することができるので、はんだ溶融ノズル及びはんだ吸引ノズルの当てすぎによるプリント回路板や電子部品の損傷を防止することができる。
【００１８】
また、本発明に係るはんだ吸取装置は、上記した本発明に係るはんだ吸取装置において、熱風発生・供給部は、ヒーターと、このヒーターで発生した熱を熱風として送り出す送風機と、熱風をはんだ溶融ノズルに導く送風チューブとで構成してあり、はんだ溶融制御部は、ヒーターの温度を調節する温度調節器と、ヒーターの加熱時間及び送風機の駆動時間を設定するタイマーとで構成してあり、吸引力発生部は真空ポンプで構成してあり、はんだ吸引制御部は真空ポンプの吸引タイミングや時間を制御するタイマーで構成してある。
【００１９】
かかる構成により、熱風発生・供給部は、ヒーターで発生した熱を送風機で熱風として送り出し、送風チューブを介して熱風をはんだ溶融ノズルに導くことができるし、はんだ溶融制御部は、温度調節器でヒーターの温度を調節し、タイマーでヒーターの加熱時間及び送風機の駆動時間を設定することができる。また、吸引力発生部は真空ポンプの駆動により吸引力を発生し、はんだ吸引制御部は、そのタイマーで真空ポンプの吸引タイミングや時間を制御することができる。
【００２０】
また、本発明に係るはんだ吸取装置は、上記した本発明に係るはんだ吸取装置において、溶融はんだ吸引手段は、はんだ吸引ノズルが吸引した溶融はんだを捕集するフィルターを有する。
【００２１】
かかる構成により、溶融はんだ吸引手段は、フィルターではんだ吸引ノズルが吸引したはんだを捕集することができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明に係るはんだ吸取装置によれば、プリント回路板に実装された電子部品を取り外す作業において、電子部品のリード部のはんだ溶融作業とはんだ吸取り作業とを同時に行うことができて、容易に且つ短時間で電子部品の取外しと修正作業を行うことができる。
【００２３】
また、本発明に係るはんだ吸取装置によれば、はんだ溶融制御部及びはんだ吸引制御部によって、はんだ溶融ノズル及びはんだ吸引ノズルの稼働時間を設定することができるので、はんだ溶融ノズル及びはんだ吸引ノズルの当てすぎによるプリント回路板や電子部品の損傷を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２５】
図１は本発明に係るはんだ吸取装置を用いて電子部品のリード部のはんだを溶融させて電子部品を取り外す状態を示す説明図、図２は同はんだ吸取装置でスルーホールのはんだを溶融させた状態を示す説明図、図３は同はんだ吸取装置で溶融はんだを吸引させた状態を示す説明図である。
【００２６】
本発明に係るはんだ吸取装置は、はんだ溶融手段を構成するはんだ溶融装置１と溶融はんだ吸引手段を構成する溶融はんだ吸引装置２とにより構成してある。
【００２７】
はんだ溶融装置１は、はんだ溶融ノズル３と、熱風を発生させて、この熱風をはんだ溶融ノズル３に供給する熱風発生・供給部４と、熱風の温度、風量、送風時間を制御するはんだ溶融制御部５とを備えている。
【００２８】
はんだ溶融ノズル３は、その基部に熱風導入口部３Ｂを、先部に電子部品のはんだ付部分に向かって熱風を噴射させる噴射口３Ａをそれぞれ有していて、電子部品２１の部品本体に熱を加えることなく加熱することが可能なノズルである。
【００２９】
また、熱風発生・供給部４は、ヒーター６と、このヒーター６で発生した熱を熱風として送り出す送風機７と、熱風をはんだ溶融ノズル３に導く送風チューブ８とで構成してある。また、はんだ溶融制御部５は、ヒーター６の温度を調節する温度調節器９と、ヒーター６の加熱時間及び送風機７の駆動時間を設定するタイマー１０とを備えていて、各条件を設定、記憶できる装置である。
【００３０】
そして、熱風発生・供給部４の熱風吹出口４Ａは送風チューブ８の一端部に接続してあり、送風チューブ８の他端部ははんだ溶融ノズル３の熱風導入口部３Ｂに接続してある。
【００３１】
溶融はんだ吸引装置２は、図２に示すように、溶融はんだを吸引するはんだ吸引ノズル１１と、このはんだ吸引ノズル１１の吸引力を発生させる吸引力発生部１２と、はんだ吸引ノズル１１の吸引タイミングや吸引時間を制御するはんだ吸引制御部１３と、はんだ吸引ノズル１１が吸引した溶融はんだを捕集するフィルター１４とを備えている。
【００３２】
はんだ吸引ノズル１１は、その基部に溶融はんだ導出口部１１Ｂを、先部に溶融されたはんだを吸引する幅に広い吸引口１１Ａをそれぞれ有していて、溶融されたはんだを吸引することを目的としたノズルである。
【００３３】
また、吸引力発生部１２は真空ポンプ１２Ａにより構成してあり、はんだ吸引制御部１３は、図２に示すように、はんだ吸引ノズル１１の吸引タイミングや吸引時間を制御するタイマー１３Ａと制御回路１３Ｂとで構成してあって、吸引力発生部１２及びはんだ吸引制御部１３は吸引ボックス１６に収納してある。この吸引ボックス１６には吸引力発生部１２に連なる吸引口１６Ａが設けてある。
【００３４】
また、吸引ノズル１１の溶融はんだ導出口部１１Ｂには取付部材１５によりフィルター１４が装着してある。そして、吸引ボックス１６の吸引口１６Ａには吸引チューブ１７の一端部が接続してあり、この吸引チューブ１７の他端部は取付部材１５に接続してある。
【００３５】
プリント回路板２０には複数個の電子部品２１が実装してある。この実装は、プリント回路板２０に設けたスルーホール２２に、電子部品２１のそれぞれのリード部２１ａを挿入し、これらのスルーホール２２に充填されたはんだ４０の固化によりリード部２１ａをスルーホール２２に固着することにより行われている。
【００３６】
次に、上記のように構成されたはんだ吸取装置による電子部品２１の取り外し及びはんだ吸取り作業を説明する。
【００３７】
まず、図１に示すように、プリント回路板２０の交換対象である電子部品２１をはんだ吸引ノズル１１の吸引口１１Ａの上方にセットし、電子部品２１のリード部２１ａの上方にはんだ溶融ノズル３をセットする。
【００３８】
そして、ヒーター５で発生した熱を送風機６の駆動によって熱風として送り出し送風チューブ８を介してはんだ溶融ノズル３に送る。はんだ溶融ノズル３からの熱風によってはんだ４０が溶融された時点で電子部品２１を上部から引き抜く。加熱時間は、はんだ溶融制御部５のタイマー１０で設定された時間である。
【００３９】
次に、図２に示すように、プリント回路板２０より電子部品２１が取り外された状態で、再び、はんだ溶融ノズル３によってスールホール２２のはんだ４０を加熱して溶融させる。
【００４０】
はんだ４０が溶融した時点で、溶融はんだ吸引装置２におけるはんだ吸引制御部１２の真空ポンプ１２Ａを稼動させて、はんだ吸引ノズル１１で溶融されたはんだ５を吸引する。はんだ吸引のタイミングはタイマー１３Ａによって制御される。
【００４１】
次に、図３に示すように、吸引されたはんだ４０はフィルター１４に集められ、はんだ吸取り作業が完了する。なお、取付部材１５を吸引ノズル１１の溶融はんだ導出口部１１Ｂから外してフィルター１４を取り出し清掃を行う。
【００４２】
上記したように本発明の実施の形態によれば、プリント回路板２０の上方向から電子部品２１のリード部２１ａのはんだ４０にはんだ溶融ノズル３をセットし、プリント回路板２０の下方向からリード部２１ａのはんだ４０にはんだ吸引ノズル１１をセットして、はんだ溶融制御部５ではんだ溶融を目的に一定のはんだ溶融適正温度、送風時間を設定し、熱風発生・供給部６から供給された熱風をはんだ４０に向かって噴出させてはんだ溶融を行い、はんだ吸引制御部１３で吸引タイミングや吸引時間を設定して、吸引力発生部１２で発生させた吸引力ではんだ吸引ノズル１１から溶融はんだを吸引することができて、電子部品２１のリード部２１ａのはんだ４０の溶融作業とはんだ吸取り作業とを同時に行えることにより、容易に且つ短時間で電子部品２１の取外しと修正作業を行うことができる。
【００４３】
また、はんだ溶融制御部５及びはんだ吸引制御部１３によって、はんだ溶融ノズル５及びはんだ吸引ノズル１１の稼働時間を設定することができるので、はんだ溶融ノズル５及びはんだ吸引ノズル１１の当てすぎによるプリント回路板２０損傷を防止することができる。なお、はんだ溶融制御部５とはんだ吸引制御部１３とを１つの制御部として、これによって、はんだ溶融制御とはんだ吸引制御を連動させて、より効率良く電子部品２１を取り外せるようにすることもできる。
【００４４】
また、あらかじめプリント回路板２０の電子部品２１を既存の装置（例えば、図５で説明した従来のはんだ吸取装置）で取り外した後のはんだ吸取り作業において、上記した本発明の実施の形態のはんだ吸取装置で、はんだ加熱とはんだ吸引を同時に行うことは可能である。この場合、容易に且つ短時間で作業することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明のはんだ吸取装置は、プリント回路板に実装された電子部品を取り外す作業において、電子部品のリード部のはんだ溶融作業とはんだ吸取り作業とを同時に行えることにより、容易に短時間で電子部品の取外しと修正作業を行うことができるという効果を有し、プリント回路板にはんだ付により実装した電子部品を部品交換する際に、プリント回路板のはんだを溶融して容易に吸い取ることを可能にするはんだ吸取装置等に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明に係るはんだ吸取装置を用いて電子部品のリード部のはんだを溶融させて電子部品を取り外す状態を示す説明図である。
【図２】同はんだ吸取装置でスルーホールのはんだを溶融させた状態を示す説明図である。
【図３】同はんだ吸取装置で溶融はんだを吸引させた状態を示す説明図である。
【図４】プリント回路板の構成を示す斜視図である。
【図５】従来のはんだ吸取装置を使用したはんだ吸取り作業を示す説明図である。
【図６】従来のはんだ吸取装置によるはんだ吸取り作業の説明図である。
【図７】従来のはんだ吸取装置によるはんだ吸取りによるプリント回路板損傷の説明図である。
【図８】従来のはんだ吸取装置によるはんだ吸取りによるプリント回路板損傷の説明図である。
【図９】局所はんだ付け装置の外観を示した斜視図である。
【図１０】局所はんだ付け装置を使って電子部品を取外す作業を示す説明図である。
【図１１】局所はんだ付け装置を使って電子部品を取外す作業を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４７】
１はんだ溶融装置（はんだ溶融手段）
２溶融はんだ吸引装置（溶融はんだ吸引手段）
３はんだ溶融ノズル
４熱風発生・供給部
５はんだ溶融制御部
６ヒーター
７送風機
８送風チューブ
９温度調節器
１０タイマー
１１はんだ吸引ノズル
１２吸引力発生部
１３はんだ吸引制御部
１４フィルター
１５取付部材
１６吸引ボックス
２０プリント回路板
２１電子部品
２１ａリード部
２２スルーホール
４０はんだ

【出願人】	【識別番号】０００１５３４６５【氏名又は名称】株式会社日立コミュニケーションテクノロジー【住所又は居所】東京都品川区南大井六丁目２６番３号
【出願日】	平成１６年１月１９日（２００４．１．１９）
【代理人】	【識別番号】１０００８３９５４【弁理士】【氏名又は名称】青木輝夫
【公開番号】	特開２００５－２０３６９４（Ｐ２００５－２０３６９４Ａ）
【公開日】	平成１７年７月２８日（２００５．７．２８）
【出願番号】	特願２００４－１０６７９（Ｐ２００４－１０６７９）