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JP7742625B2 - Soldering method - Google Patents
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JP7742625B2 - Soldering method - Google Patents

Soldering method

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JP7742625B2 JP2021056713A JP2021056713A JP7742625B2 JP 7742625 B2 JP7742625 B2 JP 7742625B2 JP 2021056713 A JP2021056713 A JP 2021056713A JP 2021056713 A JP2021056713 A JP 2021056713A JP 7742625 B2 JP7742625 B2 JP 7742625B2
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  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)

Description

本発明は半田付け方法に関し、より詳細には、電子部品のピン端子をプリント回路基板のスルーホールに挿通しスルーホールの外周縁に形成されたランドに半田付けする方法に関するものである。 The present invention relates to a soldering method, and more specifically to a method for inserting a pin terminal of an electronic component into a through-hole in a printed circuit board and soldering it to a land formed on the outer edge of the through-hole.

近年、各種機器のほとんどには電子部品を実装したプリント回路基板が搭載されている。このプリント回路基板の作製過程において、各種の電子部品をプリント配線板の配線パターン(ランド)に接合する処理等のため半田付け作業がなされる。また半田付け作業を機械的に実現させるため半田付け装置が各種提案されすでに使用されているものもある。 In recent years, most devices are equipped with printed circuit boards on which electronic components are mounted. During the manufacturing process of these printed circuit boards, soldering is performed to join various electronic components to the wiring patterns (lands) on the printed wiring board. In addition, various soldering devices have been proposed to mechanically perform the soldering process, and some are already in use.

例えば半田付け装置の一つとして、半田片(半田層内部にフラックスの層が設けられた糸半田を切断したもの)を、略筒形状の鏝先の軸方向に貫通した半田孔内に供給し、半田孔内で半田片を立てた姿勢で加熱・溶融して、溶融した半田を下方へ供給して半田付けを行うものがある。 For example, one type of soldering device supplies a solder piece (a piece of cut wire solder with a layer of flux inside the solder layer) into a solder hole that penetrates the axial direction of a roughly cylindrical iron tip, heats and melts the solder piece in an upright position within the solder hole, and then supplies the molten solder downward to perform the soldering.

特開平09-108826号公報Japanese Patent Application Publication No. 09-108826 特開2011-056581号公報JP 2011-056581 A 特開2009-195938号公報JP 2009-195938 A

前記提案の半田付け装置を用いて、電子部品のピン端子をプリント回路基板のスルーホールに挿通しスルーホールの外周縁に形成されたランドに半田付けする場合、鏝先およびプリント配線基板を相対的移動させてピン端子を半田孔内に位置させる必要があるところ、相対的移動制御の裕度を広げるため鏝先の半田孔の下端部に半径方向外方に半田孔の内周壁を拡大した拡大部を設けることがあった。 When using the proposed soldering device to insert a pin terminal of an electronic component into a through-hole in a printed circuit board and solder it to a land formed on the outer edge of the through-hole, it is necessary to move the soldering iron tip and the printed circuit board relative to each other to position the pin terminal within the solder hole. To increase the tolerance for controlling the relative movement, an enlarged section that enlarges the inner wall of the solder hole radially outward is sometimes provided at the lower end of the soldering iron tip.

図9(a)に示すように、このような拡大部510を有する鏝先を用いてピン端子PとランドLdとの半田付けを行った場合、まず半田孔51内に供給された半田片Whはピン端子Pの先端に当接する。そして、半田片Whは半田鏝から受熱して溶融し始め、この溶融した半田片Whを介して半田鏝からピン端子Pに熱が伝えられる。そして、ピン端子Pの先端温度が所定温度以上になると、図9(b)に示すように、溶融半田はピン端子Pに沿って流下する。このとき溶融半田の体積に対して拡大部(半田孔)510の空間体積が大きいと溶融半田が拡大部510の内周面と接触しないことがある。 As shown in Figure 9(a), when soldering a pin terminal P to a land Ld using a soldering iron tip with such an enlarged portion 510, the solder piece Wh supplied into the solder hole 51 first comes into contact with the tip of the pin terminal P. The solder piece Wh then receives heat from the soldering iron and begins to melt, and heat is transferred from the soldering iron to the pin terminal P via this molten solder piece Wh. When the temperature of the tip of the pin terminal P reaches a predetermined temperature or higher, the molten solder flows down along the pin terminal P, as shown in Figure 9(b). At this time, if the spatial volume of the enlarged portion (solder hole) 510 is large compared to the volume of the molten solder, the molten solder may not come into contact with the inner surface of the enlarged portion 510.

溶融半田が拡大部510の内周面に接触しないと、溶融半田を介した半田鏝からピン端子PやランドLdへの伝熱が無く、半田鏝からピン端子PやランドLdへの伝熱量が低下する。このような伝熱量の低下はピン端子PやランドLdの加熱不足を招き半田付けが十分に行われない不具合が生じることがあった。特に、図10(a)に示すようなピン端子Pが接続する端子Taの熱容量が大きい場合や、図10(b)に示すようなランドLdの面積が大きい場合に前記加熱不足が顕著に現れる。このような不具合を解消するためには半田付け時間を長くすることが考えられるがこの場合は半田付け作業の能率低下という新たな問題が生じる。 If the molten solder does not contact the inner peripheral surface of the enlarged portion 510, heat will not be transferred from the soldering iron to the pin terminal P or land Ld via the molten solder, resulting in a decrease in the amount of heat transferred from the soldering iron to the pin terminal P or land Ld. This decrease in heat transfer can lead to insufficient heating of the pin terminal P or land Ld, resulting in insufficient soldering. This insufficient heating is particularly noticeable when the thermal capacity of the terminal Ta to which the pin terminal P is connected is large, as shown in Figure 10(a), or when the area of the land Ld is large, as shown in Figure 10(b). While extending the soldering time is one possible solution to this problem, this creates a new problem: reduced efficiency of the soldering process.

本発明はこのような従来の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、半田付け作業の能率を低下させることなく良好な半田付けが可能な方法を提供することにある。 The present invention was made in consideration of these conventional problems, and its purpose is to provide a method that enables good soldering without reducing the efficiency of the soldering work.

前記目的を達成する本発明の一態様に係る半田付け方法は、略筒形状で軸方向に貫通した半田孔を有し加熱可能な鏝先を用いて、電子部品の部品本体から外方に突出したピン端子を、プリント回路基板に形成されたスルーホールに挿通して前記スルーホールの外周縁に形成されたランドに半田付けする半田付け方法であって、前記スルーホールに挿通され前記プリント回路基板から突出した前記ピン端子の先端部が前記半田孔内に位置するように前記鏝先を前記プリント回路基板に接触させる工程と、前記半田孔内に半田片を供給する工程と、供給された半田片を前記半田孔内で加熱溶融させて前記ピン端子と前記ランドとを半田付けする工程とを有し、前記半田孔はその下端部に半径方向外方に拡大した拡大部を有し、前記拡大部の前記半田孔の下端開口からの軸方向長さが、前記ピン端子の前記プリント回路基板の表面からの突出長さよりも長く、前記鏝先を前記プリント回路基板に接触させた状態において、前記半田孔内に挿入された前記ピン端子の先端から前記半田孔の下端開口までの前記半田孔の内容積Vhと、前記半田片の体積Vsとが下記式(1)を満たすようにすることを特徴とする。
Vs≧1.30×(Vh-Vp ・・・・・・(1)
Vs:半田片の体積
Vh:半田孔に挿入されたピン端子の先端から半田孔の下端開口までの半田孔の内容積
Vp:半田孔内に位置するピン端子の体積
A soldering method according to one aspect of the present invention that achieves the above object is a soldering method in which a pin terminal protruding outward from a component body of an electronic component is inserted into a through hole formed in a printed circuit board using a heatable soldering iron tip that is approximately cylindrical and has a solder hole penetrating in the axial direction, and soldered to a land formed on the outer periphery of the through hole, the method comprising the steps of: bringing the soldering iron tip into contact with the printed circuit board so that a tip end of the pin terminal inserted into the through hole and protruding from the printed circuit board is positioned within the solder hole; supplying a solder piece into the solder hole; and soldering the supplied solder piece to the soldering iron tip. and a step of heating and melting the solder piece inserted into the solder hole to solder the pin terminal and the land, wherein the solder hole has an enlarged portion at its lower end that expands radially outward, the axial length of the enlarged portion from the lower end opening of the solder hole is longer than the length of the pin terminal protruding from the surface of the printed circuit board, and when the tip of the iron is in contact with the printed circuit board, an internal volume Vh of the solder hole from the tip of the pin terminal inserted into the solder hole to the lower end opening of the solder hole and a volume Vs of the solder piece satisfy the following formula (1):
Vs≧ 1.30×( Vh−Vp 1 )・・・(1)
Vs: volume of solder piece Vh: internal volume of solder hole from the tip of pin terminal inserted into solder hole to the lower opening of the solder hole Vp1 : volume of pin terminal located in solder hole

前記構成によれば、ピン端子の先端またはそれ以上まで半田孔内は溶融半田で満たされるので、半田鏝から溶融半田を介してピン端子およびランドに効率的に熱が伝えられるようになる。 With this configuration, the solder hole is filled with molten solder up to the tip of the pin terminal or further, allowing heat to be efficiently transferred from the soldering iron to the pin terminal and land via the molten solder.

前記半田付け方法では下記式(2)をさらに満たすようにするのが好ましい。
Vs≧1.30×(Vh-Vp +Vt-Vp ・・・・・・(2)
Vt:スルーホールの体積
Vp:スルーホール内に位置するピン端子の体積
In the soldering method, it is preferable that the following formula (2) be further satisfied:
Vs≧ 1.30×( Vh-Vp 1 ) +Vt-Vp 2 ...(2)
Vt: Volume of the through-hole Vp2 : Volume of the pin terminal located in the through-hole

これにより、スルーホール内に溶融半田が流入した場合であっても半田孔内においてピン端子の先端またはそれ以上まで溶融半田で満たされることになり、確実に半田鏝から溶融半田を介してピン端子およびランドに効率的に熱が伝えられるようになる。 As a result, even if molten solder flows into the through-hole, the solder hole will be filled with molten solder up to the tip of the pin terminal or even further, ensuring that heat is efficiently transferred from the soldering iron to the pin terminal and land via the molten solder.

前記半田付け方法では、前記半田孔はその下端部に半径方向外方に拡大した拡大部を有し、前記拡大部の前記半田孔の下端開口からの軸方向長さが、前記ピン端子の前記プリント回路基板の表面からの突出長さよりも長い構成としてもよい。ここで、下面視において前記拡大部は前記半田孔の外周全体から半径方向外方に拡大したものであってもよい。 In the soldering method, the solder hole may have an enlarged portion at its lower end that expands radially outward, and the axial length of the enlarged portion from the lower end opening of the solder hole may be longer than the length of the pin terminal that protrudes from the surface of the printed circuit board. Here, when viewed from below, the enlarged portion may expand radially outward from the entire outer periphery of the solder hole.

本発明の半田付け方法によれば、半田付け作業の能率を低下させることなく良好な半田付けが可能となる。 The soldering method of the present invention enables good soldering without reducing the efficiency of the soldering work.

本発明の実施形態にかかる半田付け装置APの一例の斜視図である。1 is a perspective view of an example of a soldering apparatus AP according to an embodiment of the present invention. 装置本体A1の内部構造を示す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing the internal structure of the device main body A1. 図2に示す装置本体A1の概略垂直断面図である。3 is a schematic vertical cross-sectional view of the device main body A1 shown in FIG. 2. 図2に示す装置本体A1に設けられた駆動機構の一部の分解斜視図である。3 is an exploded perspective view of a part of a drive mechanism provided in the apparatus main body A1 shown in FIG. 2. FIG. 鏝先5aとプリント回路基板Bdの部分垂直断面図である。1 is a partial vertical cross-sectional view of the iron tip 5a and the printed circuit board Bd. 半田付け装置APによる半田付けの動作工程図である。10 is a diagram showing the operation process of soldering by the soldering device AP. FIG. 半田付け装置APによる半田付けの動作工程図である。10 is a diagram showing the operation process of soldering by the soldering device AP. FIG. 鏝先5bを用いた場合の半田付けの状態図である。10 is a diagram showing the state of soldering when using a soldering iron tip 5b. 従来の半田付けの状態図例である。1 is an example of a state diagram of conventional soldering. 熱容量が大きい端子Taや面積が大きいランドLdを半田付けする場合の状態図である。This is a state diagram when a terminal Ta with a large heat capacity and a land Ld with a large area are soldered.

本発明に係る半田付け方法およびそれに用いる半田付け装置について図に基づき説明するが、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。 The soldering method and soldering device used in the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.

第1実施形態
(半田付け装置の全体構成)
図1は、半田付け装置APによってプリント回路基板Bdに電子部品Epを半田付けする場合の斜視図である。治具Gjに固定されたプリント回路基板Bdには4つのスルーホールThが形成されており、各スルーホールThの周縁にはランドLdが形成されている。そして、この4つのスルーホールThの各々には、プリント回路基板Bdの裏面側に配置された電子部品Epから延出した4つのピン端子Pが下から上方向に挿通され、プリント回路基板Bdの上面からピン端子Pの先端が突出した状態となっている。
First embodiment (overall configuration of soldering device)
1 is a perspective view of a soldering apparatus AP soldering an electronic component Ep to a printed circuit board Bd. The printed circuit board Bd is fixed to a jig Gj and has four through holes Th formed therein, each with a land Ld formed around its periphery. Four pin terminals P extending from an electronic component Ep arranged on the back surface of the printed circuit board Bd are inserted upward into each of the four through holes Th, with the tips of the pin terminals P projecting from the top surface of the printed circuit board Bd.

一方、半田付け装置APは、多関節アームAmを有する移動手段としてのマニピュレーターMLと、マニピュレーターMLの先端に取り付けられた装置本体A1と、マニピュレーターML及び装置本体A1の動作を制御する制御装置Contとを備える。マニピュレーターMLは基台Bs上に設置され、多関節アームAmは複数の関節部の各々において回転可能とされている。制御手段Contは、マニピュレーターMLの多関節アームAmの回転動作を制御して、装置本体A1をX方向、Y方向、Z方向の所望位置に移動させる。また制御手段Contは、後述する装置本体A1のカッターユニット2、駆動機構3、半田送り機構6及びヒーターユニット(加熱手段)4の動作を制御する。なお、本実施形態ではカッターユニット2、駆動機構3、半田送り機構6が半田片供給手段を構成する。 Meanwhile, the soldering device AP comprises a manipulator ML as a moving means having a multi-joint arm Am, a device main body A1 attached to the tip of the manipulator ML, and a control device Cont that controls the operation of the manipulator ML and device main body A1. The manipulator ML is mounted on a base Bs, and the multi-joint arm Am is rotatable at each of its multiple joints. The control device Cont controls the rotational operation of the multi-joint arm Am of the manipulator ML to move the device main body A1 to the desired position in the X, Y, and Z directions. The control device Cont also controls the operation of the cutter unit 2, drive mechanism 3, solder feed mechanism 6, and heater unit (heating means) 4 of the device main body A1, which will be described later. In this embodiment, the cutter unit 2, drive mechanism 3, and solder feed mechanism 6 constitute the solder piece supply means.

半田付け装置APによって半田付けを行う場合、装置本体A1が、マニピュレーターMLによってX方向及びY方向に移動されてプリント回路基板BdのランドLdに対する位置決めが行われる。そして、装置本体A1がZ方向に移動されることで、鏝先5aの先端がランドLdに接触する。以下説明する実施形態ではこの半田付け装置APを用いて、プリント回路基板Bdの上面から突出したピン端子Pを装置本体A1の鏝先5aの半田孔51(図3に図示)内に位置させ、鏝先5aの半田孔51に供給される半田片Whを溶融させてピン端子PとランドLdとを半田付けする。なお、本実施形態では、装置本体A1を移動させているが、装置本体A1を固定しプリント回路基板Bdを移動させる、あるいは装置本体A1とプリント回路基板Bdの両者を移動させるようにしても構わない。 When soldering is performed using the soldering device AP, the device body A1 is moved in the X and Y directions by the manipulator ML to position it relative to the land Ld of the printed circuit board Bd. Then, by moving the device body A1 in the Z direction, the tip of the iron tip 5a comes into contact with the land Ld. In the embodiment described below, this soldering device AP is used to position the pin terminal P protruding from the top surface of the printed circuit board Bd within the solder hole 51 (shown in Figure 3) of the iron tip 5a of the device body A1, and then melt the solder piece Wh supplied to the solder hole 51 of the iron tip 5a to solder the pin terminal P to the land Ld. Note that in this embodiment, the device body A1 is moved; however, the device body A1 may be fixed and the printed circuit board Bd may be moved, or both the device body A1 and the printed circuit board Bd may be moved.

(装置本体A1)
図2に装置本体A1の斜視図を示し、図3に図2に示す半田付け装置の垂直断面図、図4は図2に示す半田付け装置に設けられた駆動機構の一部の分解斜視図である。なお、図2では、筐体の一部を切断し、装置本体A1の内部を表示するようにしている。
(Device main body A1)
Fig. 2 shows a perspective view of the device main body A1, Fig. 3 shows a vertical cross-sectional view of the soldering device shown in Fig. 2, and Fig. 4 is an exploded perspective view of a part of the drive mechanism provided in the soldering device shown in Fig. 2. In Fig. 2, a part of the housing is cut away to show the inside of the device main body A1.

図2に示すように、装置本体A1は、装置ユニットUと、装置ユニットUをZ方向の所定距離範囲で移動可能に支持する支持部材SPと、装置ユニットUと支持部材SPを覆うカバーC(図2の波線)とを有する。 As shown in Figure 2, the device main body A1 has a device unit U, a support member SP that supports the device unit U so that it can move within a predetermined distance range in the Z direction, and a cover C (indicated by a wavy line in Figure 2) that covers the device unit U and the support member SP.

支持部材SPは、四角形状のYZ平面を有しX方向に所定の厚みを有する板状の基部Mfと、基部MfのX方向一方側面のY方向中央部にY方向に所定幅を有しX方向に突出しZ方向に連続するガイドレールMgと、ガイドレールMgにZ方向に移動可能に取り付けられたブロックMbとを備える。 The support member SP comprises a plate-shaped base Mf having a rectangular YZ plane and a predetermined thickness in the X direction; a guide rail Mg having a predetermined width in the Y direction at the center of the Y direction on one side of the X direction of the base Mf, protruding in the X direction and continuing in the Z direction; and a block Mb attached to the guide rail Mg so as to be movable in the Z direction.

基部MfのZ方向上端部はマニピュレーターMLの多関節アームAmの先端に取り付けられる。ブロックMbには装置ユニットUの壁体11がZ方向の略全域にわたって取り付けられている。すなわち、装置ユニットUはブロックMbに固定され、ブロックMbと一体となってZ方向に移動可能とされている。また、ブロックMbのY方向の一方側面の下端部には移動規制ピン91が側面から外方に向かって垂直に突出して設けられている。 The upper end of the base Mf in the Z direction is attached to the tip of the articulated arm Am of the manipulator ML. The wall 11 of the equipment unit U is attached to the block Mb over almost the entire area in the Z direction. In other words, the equipment unit U is fixed to the block Mb and can move in the Z direction together with the block Mb. In addition, a movement restriction pin 91 is provided at the lower end of one side surface of the block Mb in the Y direction, protruding vertically outward from the side surface.

一方、基部MfのX方向一方側面のZ方向下部のY方向端部位置には、直方体形状の上ストッパー部93と下ストッパー部94とがZ方向に所定距離隔てて対向するように設けられている。 On the other hand, at the Y-direction end position of the lower Z-direction portion of one side surface in the X-direction of the base Mf, rectangular parallelepiped upper and lower stopper portions 93 and 94 are provided facing each other and spaced a predetermined distance apart in the Z-direction.

ブロックMbの一方側面に設けられた移動規制ピン91は、基部Mfの上ストッパー部93と下ストッパー部94との間の領域に位置し、初期状態のときすなわち鏝先5aが配線基板Bdに当接していない状態のときは、装置ユニットU及びブロックMbの自重によって移動規制ピン91は下ストッパー部94に当接した状態となっている。換言すると、移動規制ピン91が下ストッパー部94に当接することで、装置ユニットUのZ方向下方への移動が規制される。他方、鏝先5aが配線基板Bdに当接して装置ユニットUがZ方向上方に移動した場合には、移動規制ピン91が上ストッパー部93に当接することで、装置ユニットUのZ方向上方向への移動が規制される。 The movement restriction pin 91 provided on one side of the block Mb is located in the area between the upper stopper portion 93 and the lower stopper portion 94 of the base Mf. In the initial state, i.e., when the iron tip 5a is not in contact with the wiring board Bd, the weight of the device unit U and block Mb causes the movement restriction pin 91 to abut against the lower stopper portion 94. In other words, when the movement restriction pin 91 abuts against the lower stopper portion 94, downward movement of the device unit U in the Z direction is restricted. On the other hand, when the iron tip 5a abuts against the wiring board Bd and the device unit U moves upward in the Z direction, the movement restriction pin 91 abuts against the upper stopper portion 93, restricting upward movement of the device unit U in the Z direction.

(装置ユニットU)
装置ユニットUは、支持部1、カッターユニット2、駆動機構3、ヒーターユニット4、鏝先5a、半田送り機構6を備えている。
(Device unit U)
The device unit U includes a support portion 1 , a cutter unit 2 , a drive mechanism 3 , a heater unit 4 , an iron tip 5 a , and a solder feed mechanism 6 .

支持部1は、立設された平板状の壁体11を備えている。なお、以下の説明では、便宜上、図2に示すように、壁体11に沿う水平方向をX方向、壁体11と垂直な水平方向をY方向、壁体11に沿う鉛直方向をZ方向とする。例えば、図2に示すように、壁体11はZX平面を有している。 The support portion 1 includes a flat, upright wall 11. For convenience, in the following description, as shown in Figure 2, the horizontal direction along the wall 11 is referred to as the X direction, the horizontal direction perpendicular to the wall 11 as the Y direction, and the vertical direction along the wall 11 as the Z direction. For example, as shown in Figure 2, the wall 11 has a ZX plane.

支持部1は、壁体11と、保持部12と、摺動ガイド13と、ヒーターユニット固定部14とを備える。壁体11は、鉛直方向に立設された平板状の壁体である。壁体11は、装置本体A1の支持部材としての役割を果たしている。保持部12は、壁体11のZ方向の下端部より上方にずれた位置に固定されている。保持部12は、駆動機構3の後述するエアシリンダー31を保持する。ヒーターユニット固定部14は、ヒーターユニット4の固定を行う部材であり、壁体11のZ方向の端部(下端部)に設けられている。 The support section 1 comprises a wall 11, a holding section 12, a sliding guide 13, and a heater unit fixing section 14. The wall 11 is a flat wall erected in the vertical direction. The wall 11 serves as a support member for the device main body A1. The holding section 12 is fixed at a position offset above the lower end of the wall 11 in the Z direction. The holding section 12 holds an air cylinder 31 (described below) of the drive mechanism 3. The heater unit fixing section 14 is a member that fixes the heater unit 4, and is provided at the end (lower end) of the wall 11 in the Z direction.

摺動ガイド13は、壁体11のZ方向の下端部の近傍に、固定されている。摺動ガイド13は、カッターユニット2の後述するカッター下刃22と共に、壁体11と固定されており、カッターユニット2の後述するカッター上刃21をX方向に摺動可能にガイドする。 The sliding guide 13 is fixed near the lower end of the wall 11 in the Z direction. The sliding guide 13 is fixed to the wall 11 together with the lower cutter blade 22 of the cutter unit 2 (described later), and guides the upper cutter blade 21 of the cutter unit 2 (described later) so that it can slide in the X direction.

摺動ガイド13は、Y方向に対向して対をなす部材である。摺動ガイド13は、一対の壁部131と、抜止部132とを有している。壁部131は、X方向に延びる平板状の部材である。一方の壁部131は、壁体11と接触して配されており、壁体11と反対側の面は、カッター下端22と接触している。また、他方の壁部131は、カッター下刃22の側面と接触している。つまり、一対の壁部131は、カッター下刃22をY方向の両側から挟んでいる。そして、一対の壁部131及びカッター下刃22は、ねじ等の締結具で壁体11に共締めされて、固定される。 The sliding guides 13 are a pair of members facing each other in the Y direction. The sliding guides 13 have a pair of wall portions 131 and a retaining portion 132. The wall portions 131 are flat members extending in the X direction. One wall portion 131 is arranged in contact with the wall body 11, and the surface opposite the wall body 11 is in contact with the cutter lower end 22. The other wall portion 131 is in contact with the side of the cutter lower blade 22. In other words, the pair of wall portions 131 sandwich the cutter lower blade 22 from both sides in the Y direction. The pair of wall portions 131 and the cutter lower blade 22 are then fastened together to the wall body 11 with fasteners such as screws and fixed thereto.

抜止部132は、一対の壁部131のそれぞれに設けられている。一対の壁部131は、カッター下刃22のZ方向上面よりもZ方向に延びており、一対の壁部131のZ方向の上端部から、それぞれ、他方に向かって延びている。すなわち、摺動ガイド13は、一対の抜止部132を備えている。そして一対の抜止部132それぞれのY方向の先端は、接触しない、換言すると、摺動ガイド13には上部に開口を有している。カッター上刃21は、カッター下刃22の上面と、抜止部132との間に少なくとも一部は配される。これにより、カッター上刃21は、X方向にガイドされるとともに、Z方向に抜け止めされる。 A retaining portion 132 is provided on each of the pair of wall portions 131. The pair of wall portions 131 extend in the Z direction beyond the Z-direction upper surface of the lower cutter blade 22, and extend from the Z-direction upper end portions of the pair of wall portions 131 toward the other. In other words, the sliding guide 13 is provided with a pair of retaining portions 132. The Y-direction tips of the pair of retaining portions 132 do not contact each other; in other words, the sliding guide 13 has an opening at the top. At least a portion of the upper cutter blade 21 is positioned between the upper surface of the lower cutter blade 22 and the retaining portion 132. As a result, the upper cutter blade 21 is guided in the X direction and prevented from coming off in the Z direction.

カッターユニット2は、半田送り機構6によって送られた糸半田Wを所定長さの半田片Whに切断する切断具である。カッターユニット2は、カッター上刃21と、カッター下刃22と、プッシャーピン23とを備えている。 The cutter unit 2 is a cutting tool that cuts the wire solder W fed by the solder feed mechanism 6 into solder pieces Wh of a predetermined length. The cutter unit 2 includes an upper cutter blade 21, a lower cutter blade 22, and a pusher pin 23.

上述のとおり、カッター下刃22は摺動ガイド13とともに壁体11に固定される。図3に示すように、カッター下刃22は、下刃孔221と、ガス流入孔222とを備えている。下刃孔221は、カッター下刃22をZ方向に貫通する貫通孔であり、カッター上刃21の後述する上刃孔211を貫通した糸半田Wが挿入される。下刃孔221の上端の辺縁部は切刃状に形成されている。上刃孔211と下刃孔221とを用いて、糸半田Wを所定長さの半田片Whに切断する。切断された半田片Whは、自重によって又はプッシャーピン23に押されて、下刃孔221の内部を下方に落下する。下刃孔221は、ヒーターユニット4の後述する半田供給孔422を介して、鏝先5aの後述する半田孔51と連通している。下刃孔221の内部を落下した半田片Whは、半田供給孔422に達した後、半田孔51に落下する。 As described above, the lower cutter blade 22 is fixed to the wall 11 together with the sliding guide 13. As shown in FIG. 3, the lower cutter blade 22 has a lower blade hole 221 and a gas inlet hole 222. The lower blade hole 221 is a through-hole that penetrates the lower cutter blade 22 in the Z direction, and receives the solder wire W that has penetrated the upper blade hole 211 (described later) of the upper cutter blade 21. The upper edge of the lower blade hole 221 is formed like a cutting blade. The upper blade hole 211 and the lower blade hole 221 are used to cut the solder wire W into solder pieces Wh of a predetermined length. The cut solder pieces Wh fall downward inside the lower blade hole 221 by their own weight or by being pushed by the pusher pin 23. The lower blade hole 221 is connected to the solder hole 51 (described later) of the iron tip 5a via the solder supply hole 422 (described later) of the heater unit 4. The solder piece Wh that falls inside the lower blade hole 221 reaches the solder supply hole 422 and then falls into the solder hole 51.

ガス流入孔222は、カッター下刃22の外側面と下刃孔221とを連通する孔である。不図示のガス供給源から供給されるガスはガス流入孔222に流入する。そして、ガスは、下刃孔221、半田供給孔422を通過して、半田孔51に到達する。なお、ガスとは、半田を加熱して溶融するときに半田の酸化を抑制するために用いられるものである。すなわち、溶融した半田と酸素との接触を抑制するためのガスである。ガスとしては、例えば、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、二酸化炭素等を挙げることができる。本実施形態の半田付け装置APでは、窒素ガスを供給するものとして説明する。 The gas inlet hole 222 is a hole that connects the outer surface of the cutter lower blade 22 with the lower blade hole 221. Gas supplied from a gas supply source (not shown) flows into the gas inlet hole 222. The gas then passes through the lower blade hole 221 and the solder supply hole 422 and reaches the solder hole 51. Note that this gas is used to suppress oxidation of the solder when it is heated and melted. In other words, it is a gas that suppresses contact between the molten solder and oxygen. Examples of gases that can be used include nitrogen gas, argon gas, helium gas, and carbon dioxide. In the soldering device AP of this embodiment, nitrogen gas is supplied.

カッター上刃21は、上述したとおり、カッター下刃22のZ方向上面上に配される。カッター上刃21は、摺動ガイド13によって摺動時に摺動方向がX方向になるようガイドされるとともにZ方向に抜け止めされる。すなわち、カッター上刃21は、カッター下刃22のZ方向の上面上をX方向に摺動する。なお、カッター上刃21は、駆動機構3によって摺動される。 As described above, the upper cutter blade 21 is disposed on the Z-direction upper surface of the lower cutter blade 22. The upper cutter blade 21 is guided by the sliding guide 13 so that its sliding direction is in the X direction when it slides, and is prevented from slipping out in the Z direction. In other words, the upper cutter blade 21 slides in the X direction on the Z-direction upper surface of the lower cutter blade 22. The upper cutter blade 21 is slid by the drive mechanism 3.

カッター上刃21は、上刃孔211と、ピン孔212とを備えている。上刃孔211は、カッター上刃21をZ方向に貫通する貫通孔である、上刃孔211には、半田送り機構6から送られた糸半田Wが挿入される。上刃孔211の下端の辺縁部は切刃状に形成されている。ピン孔212は、カッター上刃21をZ方向に貫通する貫通孔である。ピン孔212には、プッシャーピン23の後述するロッド部231が、摺動可能に挿入される。 The upper cutter blade 21 has an upper blade hole 211 and a pin hole 212. The upper blade hole 211 is a through-hole that passes through the upper cutter blade 21 in the Z direction. The wire solder W fed from the solder feed mechanism 6 is inserted into the upper blade hole 211. The lower edge of the upper blade hole 211 is formed into a cutting blade shape. The pin hole 212 is a through-hole that passes through the upper cutter blade 21 in the Z direction. The rod portion 231 (described later) of the pusher pin 23 is slidably inserted into the pin hole 212.

プッシャーピン23は、ロッド部231と、ヘッド部232と、バネ233とを有する。ロッド部231は、円柱状の部材であり、ピン孔212に摺動可能に挿入される。また、プッシャーピン23がZ方向下に移動することで、ロッド部23の先端が、ピン孔212から突出する。ヘッド部232はロッド部231の軸方向の上端に連結される。ヘッド部232は、ピン孔212の内径よりも大きい外径を有する円板形状である。ヘッド部232は、ピン孔212に挿入されない。すなわち、ヘッド部232は、ロッド部231のピン孔212内への移動を制限する、いわゆる、ストッパーとしての役割を果たす。 The pusher pin 23 has a rod portion 231, a head portion 232, and a spring 233. The rod portion 231 is a cylindrical member that is slidably inserted into the pin hole 212. When the pusher pin 23 moves downward in the Z direction, the tip of the rod portion 23 protrudes from the pin hole 212. The head portion 232 is connected to the upper end of the rod portion 231 in the axial direction. The head portion 232 is disc-shaped and has an outer diameter that is larger than the inner diameter of the pin hole 212. The head portion 232 is not inserted into the pin hole 212. In other words, the head portion 232 acts as a stopper that limits the movement of the rod portion 231 into the pin hole 212.

バネ233は、ロッド部231の径方向外側を囲む圧縮コイルばねである。バネ233は、Z方向下端部がカッター上刃21の上面と接触し、Z方向上端部がヘッド部232の下面と接触する。すなわち、バネ233は、カッター上刃21の上面から反力を受け、ヘッド部232をZ方向上に押す。これにより、ヘッド部232と連結されたロッド部231は、Z方向上方に持ち上げられ、ロッド部231の下端が、ピン孔212の下端から突出しないように維持される。なお、ロッド部231のZ方向下端部には、ピン孔212からの抜けを抑制する抜け止め(不図示)が設けられている。 The spring 233 is a compression coil spring that surrounds the radial outside of the rod portion 231. The lower end of the spring 233 in the Z direction contacts the upper surface of the cutter upper blade 21, and the upper end of the spring 233 in the Z direction contacts the lower surface of the head portion 232. In other words, the spring 233 receives a reaction force from the upper surface of the cutter upper blade 21, pushing the head portion 232 upward in the Z direction. As a result, the rod portion 231 connected to the head portion 232 is lifted upward in the Z direction, and the lower end of the rod portion 231 is maintained so that it does not protrude from the lower end of the pin hole 212. The lower end of the rod portion 231 in the Z direction is provided with a stopper (not shown) that prevents it from coming out of the pin hole 212.

プッシャーピン23は、カッター上刃21とカッター下刃22で切断されて下刃孔221に残った半田片Whを下方に押す。そして、プッシャーピン23は、ばね233の弾性力によって、常に上方に、すなわち、カッター下刃22と反対側に押し上げられている。つまり、ロッド部231は、ヘッド部232が押されたときに、ピン孔212のZ方向下端部から下に突出する。そして、ヘッド部232は、駆動機構3の後述するカム部材33に押される。 The pusher pin 23 pushes downward the solder piece Wh that has been cut by the upper cutter blade 21 and the lower cutter blade 22 and remains in the lower blade hole 221. The pusher pin 23 is constantly pushed upward, i.e., toward the opposite side from the lower cutter blade 22, by the elastic force of the spring 233. In other words, when the head portion 232 is pushed, the rod portion 231 protrudes downward from the lower end of the pin hole 212 in the Z direction. The head portion 232 is then pushed by the cam member 33 of the drive mechanism 3, which will be described later.

カッター上刃21において、上刃孔211とピン孔212とはX方向に並んで設けられている。カッター上刃21は、X方向に摺動することで、上刃孔211と下刃孔221とが上下に重なる位置、又は、ピン孔212と下刃孔221とが上下に重なる位置に移動する。なお、カッター上刃21は、一方の摺動端部まで摺動したときに上刃孔211と下刃孔221とが重なり、他方の摺動端部まで摺動したときにピン孔212と下刃孔221とが重なるように、摺動してもよい。 In the upper cutter blade 21, the upper blade hole 211 and pin hole 212 are arranged side by side in the X direction. By sliding in the X direction, the upper cutter blade 21 moves to a position where the upper blade hole 211 and lower blade hole 221 overlap vertically, or to a position where the pin hole 212 and lower blade hole 221 overlap vertically. The upper cutter blade 21 may slide so that the upper blade hole 211 and lower blade hole 221 overlap when it slides to one sliding end, and the pin hole 212 and lower blade hole 221 overlap when it slides to the other sliding end.

そして、上刃孔211と下刃孔221とがZ方向に重なっている状態で、半田送り機構6から糸半田Wが送られると、上刃孔211を通過した糸半田Wが、下刃孔221に挿入される。上述のとおり、上刃孔211の下端の辺縁部が切刃状に形成されているとともに、下刃孔221の上端の辺縁部も切刃状に形成されている。そして、カッター上刃21の下面は、カッター下刃22の上面と接触している。そのため、下刃孔221に糸半田Wが挿入されている状態で、カッター上刃21がX方向に摺動することで、上刃孔211および下刃孔221それぞれの切刃によって糸半田Wが切断される。 When the upper blade hole 211 and the lower blade hole 221 are overlapping in the Z direction and wire solder W is fed from the solder feed mechanism 6, the wire solder W that passes through the upper blade hole 211 is inserted into the lower blade hole 221. As described above, the lower edge of the upper blade hole 211 is formed like a cutting edge, and the upper edge of the lower blade hole 221 is also formed like a cutting edge. The lower surface of the upper cutter blade 21 contacts the upper surface of the lower cutter blade 22. Therefore, when the upper cutter blade 21 slides in the X direction with the wire solder W inserted into the lower blade hole 221, the wire solder W is cut by the cutting edges of the upper blade hole 211 and the lower blade hole 221.

カッター上刃21は、カム部材33によってX方向に摺動される。そのため、カッター上刃21及びプッシャーピン23は、カム部材33と同期している。カム部材33は、ピン孔212が下刃孔221とZ方向に重なったときに、ヘッド部232を押す。そのため、カッター上刃21がX方向に摺動するときには、プッシャーピン23のロッド部231の先端は、ピン孔212に収容されている。そのため、カッター上刃21がX方向に摺動するときに、ロッド部231の先端とカッター下刃22の上面とが接触するのを抑制し、ロッド部231の先端及び(又は)カッター下刃22の変形、破損等が抑制される。 The upper cutter blade 21 is slid in the X direction by the cam member 33. Therefore, the upper cutter blade 21 and pusher pin 23 are synchronized with the cam member 33. The cam member 33 pushes the head portion 232 when the pin hole 212 overlaps with the lower blade hole 221 in the Z direction. Therefore, when the upper cutter blade 21 slides in the X direction, the tip of the rod portion 231 of the pusher pin 23 is housed in the pin hole 212. Therefore, when the upper cutter blade 21 slides in the X direction, contact between the tip of the rod portion 231 and the upper surface of the lower cutter blade 22 is prevented, and deformation or damage to the tip of the rod portion 231 and/or the lower cutter blade 22 is prevented.

カッター上刃21がX方向に摺動することで、下刃孔211とピン孔212とがZ方向に重なる。ピン孔212が下刃孔211と重なっている状態で、ヘッド部232はカム部材33に押される。これにより、プッシャーピン23が、Z方向下に移動する。プッシャーピン23がピン孔212からZ方向下方に突出すると、プッシャーピン23の一部が下刃孔211に挿入される。下刃孔211の入り口に糸半田を切断した後述の半田片が残っている場合、プッシャーピン23の先端が半田片を押して、半田片は落下する。 As the upper cutter blade 21 slides in the X direction, the lower blade hole 211 and the pin hole 212 overlap in the Z direction. With the pin hole 212 overlapping the lower blade hole 211, the head portion 232 is pushed by the cam member 33. This causes the pusher pin 23 to move downward in the Z direction. When the pusher pin 23 protrudes downward in the Z direction from the pin hole 212, part of the pusher pin 23 is inserted into the lower blade hole 211. If a piece of solder (described below) remains at the entrance to the lower blade hole 211 after cutting the solder wire, the tip of the pusher pin 23 will push the piece of solder, causing it to fall.

図2、図3に示すように、駆動機構3は、エアシリンダー31と、ピストンロッド32と、カム部材33と、スライダー部34と、ガイド軸35とを有する。エアシリンダー31は保持部12に保持される。エアシリンダー31は、有底円筒状である。エアシリンダー31の内部には、ピストンロッド32が収容されており、外部から供給される空気の圧力でピストンロッド32を摺動駆動(伸縮)させる。エアシリンダー31とピストンロッド32とが駆動機構3のアクチュエーターを構成している。ピストンロッド32は、エアシリンダー31の内部に配されるとともに、一部が常にエアシリンダー31の軸方向の一方の端部(ここでは、Z方向の下端部)から、突出している。エアシリンダー31は、ピストンロッド32が突出する面がカッターユニット2に向くように、すなわち、Z方向下に向くように、保持部12に保持される。 As shown in Figures 2 and 3, the drive mechanism 3 has an air cylinder 31, a piston rod 32, a cam member 33, a slider portion 34, and a guide shaft 35. The air cylinder 31 is held in the holder 12. The air cylinder 31 is cylindrical with a bottom. A piston rod 32 is housed inside the air cylinder 31, and the piston rod 32 is slidably driven (extends and retracts) by air pressure supplied from the outside. The air cylinder 31 and the piston rod 32 form the actuator of the drive mechanism 3. The piston rod 32 is disposed inside the air cylinder 31, and a portion of the piston rod 32 always protrudes from one axial end of the air cylinder 31 (here, the lower end in the Z direction). The air cylinder 31 is held in the holder 12 so that the surface from which the piston rod 32 protrudes faces the cutter unit 2, i.e., faces downward in the Z direction.

ピストンロッド32は、保持部12に設けられた貫通孔(不図示)を貫通している。ピストンロッド32は、ガイド軸35と平行に設けられており、ガイド軸35に沿って直線的に往復動する。ピストンロッド32の先端部は、カム部材33に固定されており、ピストンロッド32の伸縮によって、カム部材33がZ方向に摺動する。カム部材33の摺動は、ガイド軸35によってガイドされている。 The piston rod 32 passes through a through-hole (not shown) provided in the holding portion 12. The piston rod 32 is provided parallel to the guide shaft 35 and moves linearly back and forth along the guide shaft 35. The tip of the piston rod 32 is fixed to a cam member 33, and as the piston rod 32 expands and contracts, the cam member 33 slides in the Z direction. The sliding of the cam member 33 is guided by the guide shaft 35.

図3に示すように、ガイド軸35は、下端部がカッター下刃22に設けられた凹穴に嵌合されており、カッター下刃22にねじ351でねじ止め固定されている。また、ガイド軸35の上部は、保持部12に設けられた孔を貫通しており、ピン352によって移動が規制されている。つまり、ガイド軸35はねじ351によってカッター下刃22と、ピン352によって保持部12と固定されている。 As shown in Figure 3, the lower end of the guide shaft 35 fits into a recessed hole provided in the lower cutter blade 22 and is fixed to the lower cutter blade 22 with a screw 351. The upper part of the guide shaft 35 passes through a hole provided in the holder 12, and its movement is restricted by a pin 352. In other words, the guide shaft 35 is fixed to the lower cutter blade 22 by the screw 351 and to the holder 12 by the pin 352.

なお、本実施形態において、ガイド軸35は、ねじ351及びピン352によって固定されているが、これに限定されるものではなく、例えば、圧入、溶接等の固定方法で固定されるものであってもよい。また、本実施形態において、ガイド軸35として円柱状の部材としているが、これに限定されるものではなく、断面多角形状や楕円等を利用してもよい。 In this embodiment, the guide shaft 35 is fixed by a screw 351 and a pin 352, but this is not limited to this and it may be fixed by a fixing method such as press fitting or welding. In addition, in this embodiment, the guide shaft 35 is a cylindrical member, but this is not limited to this and it may also be a polygonal or elliptical cross-section.

図3、図4に示すように、カム部材33は、矩形状の部材であり、長辺の一部を矩形状に切り欠いた凹部330と、カム部材33に連結し、ガイド軸35が貫通する貫通孔を備えた円筒形状の支持部331とを備えている。凹部330には、スライダー部34が(X方向及びZ方向に)摺動可能に配置される。また、支持部331はガイド軸35と平行に延びる形状を有しており、カム部材33のがたつきを抑制するために設けられている。つまり、カム部材33がある程度厚みを有し、がたつきが発生しにくい構成の場合、円筒形状の部分を省略し、貫通孔だけで支持部331を構成してもよい。 As shown in Figures 3 and 4, the cam member 33 is a rectangular member and includes a recess 330 formed by cutting out a portion of the long side in a rectangular shape, and a cylindrical support portion 331 connected to the cam member 33 and having a through-hole through which the guide shaft 35 passes. The slider portion 34 is slidably disposed in the recess 330 (in the X and Z directions). The support portion 331 extends parallel to the guide shaft 35 and is provided to suppress rattle of the cam member 33. In other words, if the cam member 33 has a certain thickness and is configured to be less likely to rattle, the cylindrical portion may be omitted and the support portion 331 may consist solely of a through-hole.

そして、カム部材33は、凹部330の中間部分に設けられて中心軸がガイド軸35と直交する円柱状のピン332と、凹部330と隣接してプッシャーピン23を押すピン押し部333と、支持部331内部に配置された軸受334とを備えている。ピン332は、スライダー部34に設けられた後述するカム溝340に挿入される。また、軸受334は、ガイド軸35に外嵌し、カム部材33ががたつかないように、円滑に摺動させる部材である。 The cam member 33 comprises a cylindrical pin 332 located in the middle of the recess 330 and whose central axis is perpendicular to the guide shaft 35, a pin pressing portion 333 adjacent to the recess 330 that presses the pusher pin 23, and a bearing 334 located inside the support portion 331. The pin 332 is inserted into a cam groove 340 (described below) located in the slider portion 34. The bearing 334 is fitted onto the guide shaft 35 and is a member that allows the cam member 33 to slide smoothly and prevent rattling.

図3、図4に示すように、スライダー部34は、長方形状の板状の部材であり、カッター上刃21と一体的に形成されている。スライダー部34は、板厚方向に貫通するとともに長手方向に延びるカム溝340を備えている。カム溝340は、ガイド軸35と平行に延びる第1溝部341を上側に、同じくガイド軸35と平行に延びる第2溝部342を下側に設けている。そして、第1溝部341と第2溝部342とは、X方向にずれて設けられており、カム溝340は第1溝部341と第2溝部342とを接続する接続溝部343を備えている。 As shown in Figures 3 and 4, the slider portion 34 is a rectangular plate-like member that is formed integrally with the upper cutter blade 21. The slider portion 34 has a cam groove 340 that penetrates the plate in the thickness direction and extends in the longitudinal direction. The cam groove 340 has a first groove portion 341 on the upper side that extends parallel to the guide shaft 35, and a second groove portion 342 on the lower side that also extends parallel to the guide shaft 35. The first groove portion 341 and the second groove portion 342 are offset in the X direction, and the cam groove 340 has a connecting groove portion 343 that connects the first groove portion 341 and the second groove portion 342.

カム溝340には、カム部材33のピン332が挿入されており、カム部材33がガイド軸35に沿って移動することで、ピン332がカム溝340の内面を摺動する。ピン332がカム溝340の接続溝部343に位置するとき、接続溝部343の内面を押す。これにより、スライダー部34及びスライダー部34に一体的に形成されたカッター上刃21がカム部材33の摺動方向(Z方向)と交差する方向(X方向)に移動(カッター下刃22に対して摺動)する。 The pin 332 of the cam member 33 is inserted into the cam groove 340, and as the cam member 33 moves along the guide shaft 35, the pin 332 slides on the inner surface of the cam groove 340. When the pin 332 is positioned in the connecting groove portion 343 of the cam groove 340, it presses on the inner surface of the connecting groove portion 343. This causes the slider portion 34 and the upper cutter blade 21 formed integrally with the slider portion 34 to move (slide relative to the lower cutter blade 22) in the direction (X direction) that intersects the sliding direction (Z direction) of the cam member 33.

なお、本実施形態では、カム部材33にピン332、スライド部34にカム溝340を備えた構成を挙げて説明しているが、実際には、カム部材にカム溝、スライド部にピンを備えた構成であってもよい。 In this embodiment, a configuration is described in which the cam member 33 has a pin 332 and the slide portion 34 has a cam groove 340, but in reality, a configuration in which the cam member has a cam groove and the slide portion has a pin may also be used.

本実施形態では、駆動機構3のアクチュエーターとして空気圧を用いるものとしているが、これに限定されるものではなく、空気以外の流体(例えば、作動油)を用いるもの(油圧)であってもよい。また、流体を用いるものに限定されるものではなく、モーターやソレノイド等の電力を用いるものであってもよい。本実施形態では、1つのアクチュエーターと、カム及びカム溝を用いて、カッター上刃21の摺動とプッシャーピン23の押下を行っているが、これに限定されない。例えば、カッター上刃21の摺動と、プッシャーピン23の押下とを行うように、アクチュエーターを複数個(2個)備えていてもよい。 In this embodiment, air pressure is used as the actuator for the drive mechanism 3, but this is not limited to this and it may also be a system that uses a fluid other than air (for example, hydraulic oil) (hydraulics). Furthermore, this is not limited to using a fluid and it may also be a system that uses electricity, such as a motor or solenoid. In this embodiment, one actuator, cam, and cam groove are used to slide the upper cutter blade 21 and press down the pusher pin 23, but this is not limited to this. For example, multiple actuators (two) may be provided to slide the upper cutter blade 21 and press down the pusher pin 23.

図2、図3に示すように、半田送り機構6は、糸半田Wを供給する。半田送り機構6は、一対の送りローラ61と、ガイド管62とを備えている。一対の送りローラ61は、支持壁11に回転可能に取り付けられている。一対の送りローラ61は、糸半田Wの側面を挟んで回転することで、糸半田を下方に送る。なお、一対の送りローラ61は、互いに他方に向かって付勢されており、その付勢力で糸半田Wを挟む。送りローラ61の回転角度(回転数)によって、送り出した糸半田Wの長さが測定(決定)されている。 As shown in Figures 2 and 3, the solder feed mechanism 6 supplies the solder wire W. The solder feed mechanism 6 includes a pair of feed rollers 61 and a guide tube 62. The pair of feed rollers 61 are rotatably attached to the support wall 11. The pair of feed rollers 61 feed the solder wire W downward by rotating while sandwiching the sides of the solder wire W between them. The pair of feed rollers 61 are biased toward each other, and this biasing force pinches the solder wire W between them. The length of the fed solder wire W is measured (determined) based on the rotation angle (number of rotations) of the feed rollers 61.

ガイド管62は、弾性変形可能な管体であり、上端は、送りローラ61の糸半田Wが送り出される部分に近接して配置されている。また、ガイド管62の下端は、カッター上刃21の上刃孔211と連通するように設けられている。なお、ガイド管62の下端はカッター上刃21の摺動に追従して移動するものであり、ガイド管62はカッター上刃21が摺動する範囲で過剰に引っ張られたり、突っ張ったりしない長さ、および、形状を有している。 The guide tube 62 is an elastically deformable tube, and its upper end is located close to the portion of the feed roller 61 from which the solder wire W is fed. The lower end of the guide tube 62 is arranged to communicate with the upper blade hole 211 of the upper cutter blade 21. The lower end of the guide tube 62 moves in conjunction with the sliding of the upper cutter blade 21, and the guide tube 62 has a length and shape that prevents it from being excessively pulled or strained within the sliding range of the upper cutter blade 21.

ヒーターユニット4は、半田片Whを加熱し、溶融させるための加熱装置であり、図3に示すように、壁体22の下端部に設けられたヒーターユニット固定部14に固定されている。ヒーターユニット4は、ヒーター41と、ヒーターブロック42とを備える。ヒーター41は、通電により発熱する。ヒーター41は、ここでは、円筒形状のヒーターブロック42の外周面に巻き回された電熱線を有する。 The heater unit 4 is a heating device for heating and melting the solder pieces Wh, and as shown in FIG. 3, is fixed to the heater unit fixing portion 14 provided at the lower end of the wall body 22. The heater unit 4 includes a heater 41 and a heater block 42. The heater 41 generates heat when electricity is applied. In this example, the heater 41 has an electric heating wire wound around the outer periphery of the cylindrical heater block 42.

ヒーターブロック42は円筒形状を有しており、軸方向の端部に鏝先5aを取り付けるための断面円形状の凹部421と、凹部421の底部の中心部から反対側に貫通した半田供給孔422とを備えている。ヒーターブロック42は、半田供給孔422と下刃孔221とが連通するように、カッター下刃22に接触して設けられている。ヒーターブロック42をこのように設けることで、半田片Whは、下刃孔221から半田供給孔422に移動する。 The heater block 42 has a cylindrical shape and is provided with a recess 421 with a circular cross section at its axial end for attaching the iron tip 5a, and a solder supply hole 422 that penetrates from the center of the bottom of the recess 421 to the opposite side. The heater block 42 is provided in contact with the cutter lower blade 22 so that the solder supply hole 422 and the lower blade hole 221 are in communication. By providing the heater block 42 in this manner, the solder piece Wh moves from the lower blade hole 221 to the solder supply hole 422.

(鏝先)
鏝先5aは、円筒形状の部材であり、中央部分に軸方向に貫通した断面円形の半田孔51を備えている。鏝先5aは、ヒーターブロック42の凹部421に挿入され、図示を省略した部材によって抜け止めがなされている。また、鏝先5aの半田孔51は、ヒーターブロック42の半田供給孔422と連通しており、半田供給孔422から半田片Whが送られる。
(trowel tip)
The iron tip 5a is a cylindrical member with a solder hole 51 that penetrates the center in the axial direction and has a circular cross section. The iron tip 5a is inserted into a recess 421 in the heater block 42 and is prevented from coming out by a member (not shown). The solder hole 51 in the iron tip 5a is also connected to a solder supply hole 422 in the heater block 42, and solder pieces Wh are fed from the solder supply hole 422.

図5に鏝先5aの下部及びプリント回路基板Bdの部分垂直断面図を示す。前述のように鏝先5aは円筒形状で軸方向に貫通した半径rの半田孔51を有する。そして半田孔51は下端部において半径方向外方に半田孔51と同心円状に拡大した半径Rの拡大部510を有する。拡大部510の半田孔51の下端開口からの軸方向長さMは、ピン端子Pのプリント回路基板Bdからの突出長さSよりも長く設定されている。拡大部510が鏝先5aに形成されていることによって、ピン端子Pの軸中心C2と鏝先5aの軸中心C1とが同一線上からズレた場合であっても鏝先5aの拡大部510内にピン端子Pが位置することが可能となる。これにより制御手段Contによる鏝先5aの相対的移動制御の裕度が広がる。半田孔51の直径(2×r)は半田片Whの外径dよりも大きく設定されている。半田片Whの外径dは、通常、0.6mm~1.2mmの範囲である。また鏝先5aは、拡大部510よりも上方に半田孔51と外周面とを連通するリリース孔53を有する。リリース孔53は、溶融した半田によって半田孔51の下端開口がせき止められた場合に、不図示のガス供給部から供給される窒素ガスや気化したフラックスなどを鏝先5aの外に逃がす役割を果たす。 Figure 5 shows a partial vertical cross-sectional view of the lower portion of the iron tip 5a and the printed circuit board Bd. As mentioned above, the iron tip 5a has a cylindrical solder hole 51 with a radius r that penetrates the axial direction. The solder hole 51 has an enlarged portion 510 with a radius R that expands radially outward at its lower end, concentrically with the solder hole 51. The axial length M of the enlarged portion 510 from the lower opening of the solder hole 51 is set longer than the protruding length S of the pin terminal P from the printed circuit board Bd. The formation of the enlarged portion 510 on the iron tip 5a allows the pin terminal P to be positioned within the enlarged portion 510 of the iron tip 5a even if the axial center C2 of the pin terminal P and the axial center C1 of the iron tip 5a are not aligned. This increases the tolerance for controlling the relative movement of the iron tip 5a by the control means Cont. The diameter (2 × r) of the solder hole 51 is set larger than the outer diameter d of the solder piece Wh. The outer diameter d of the solder piece Wh is typically in the range of 0.6 mm to 1.2 mm. The iron tip 5a also has a release hole 53 above the enlarged portion 510 that connects the solder hole 51 to the outer periphery. The release hole 53 serves to allow nitrogen gas supplied from a gas supply unit (not shown) and vaporized flux to escape from the iron tip 5a when the lower end opening of the solder hole 51 is blocked by molten solder.

鏝先5aは、ヒーター41からの熱が伝達されており、その熱で半田片Whを溶融させる。そのため、鏝先5aは、高い熱伝導率を有する材料、例えば、炭化ケイ素、窒化アルミ等のセラミックやタングステン等の金属で形成されている。 Heat is transferred from the heater 41 to the iron tip 5a, which melts the solder piece Wh. For this reason, the iron tip 5a is made of a material with high thermal conductivity, such as ceramics such as silicon carbide or aluminum nitride, or metals such as tungsten.

なお、装置本体A1において鏝先5aは円筒形状のものとしているが、これに限定されるものではなく、断面多角形又は楕円形の筒形状のものを用いてもよい。半田付けを行うプリント回路基板Bdや電子部品Epのピン端子Pの形状に合わせて異なる形状のものを用意するようにしてもよい。 In the device main body A1, the iron tip 5a is cylindrical, but this is not limited to this and a cylindrical tip with a polygonal or elliptical cross section may also be used. It is also possible to prepare iron tips of different shapes to match the shape of the printed circuit board Bd or pin terminals P of the electronic component Ep to be soldered.

本発明の半田付け方法では、半田孔51内に挿入されたピン端子Pの上端から半田孔51の下端開口までの半田孔51の内容積Vhと、半田孔51に供給された半田片Whの体積Vsとが前記式(1)を満足することであることが重要である。半田片Whの体積Vsは、溶融した半田片Whの体積とほぼ等しいと考えることができるから、前記式(1)は、鏝先5aがプリント回路基板Bdに接触した状態において、半田片Whが溶融した溶融半田が、半田孔51内に挿入されたピン端子Pの上端から半田孔51の下端開口までの半田孔51の内容積Vhから半田孔51内に位置するピン端子Pの体積Vpを引いた半田孔51内の空間容積と同じがそれ以上の体積であることを規定するものである。
なお、フラックスFLを含んだ半田片Whの場合、フラックスFLが流出して半田片Whの体積が減少することを考慮して半田供給量を多くすることも考えられる。しかし通常フラックスFLは半田片Whの内部に含まれているため、半田片Whの溶融開始時にはフラックスFLが半田片Whと一体的に混ざり合いフラックスFLの流出による半田片Whの体積変化は小さい。
In the soldering method of the present invention, it is important that the internal volume Vh of the solder hole 51 from the upper end of the pin terminal P inserted into the solder hole 51 to the lower opening of the solder hole 51 and the volume Vs of the solder piece Wh supplied to the solder hole 51 satisfy the above formula (1). Since the volume Vs of the solder piece Wh can be considered to be approximately equal to the volume of the molten solder piece Wh, the above formula (1) specifies that when the soldering iron tip 5a is in contact with the printed circuit board Bd, the molten solder melted from the solder piece Wh has a volume equal to or greater than the spatial volume of the solder hole 51 obtained by subtracting the volume Vp1 of the pin terminal P located in the solder hole 51 from the internal volume Vh of the solder hole 51 from the upper end of the pin terminal P inserted into the solder hole 51 to the lower opening of the solder hole 51.
In the case of solder pieces Wh containing flux FL, it is possible to increase the amount of solder supplied in consideration of the flux FL flowing out and reducing the volume of the solder pieces Wh. However, since the flux FL is usually contained inside the solder pieces Wh, when the solder pieces Wh begin to melt, the flux FL mixes with the solder pieces Wh integrally, and the change in volume of the solder pieces Wh due to the outflow of the flux FL is small.

前記式(1)が満足されることにより、後述の図7(a)で図示するように、半田孔51の下端開口からピン端子Pの先端以上の半田孔51内の空間が溶融半田で満たされる。溶融半田は熱伝導率が気体よりも格段に高いので、半田孔51内の空間が溶融半田で十分には満たされていない場合に比べて、溶融半田を介して鏝先5aからピン端子PやランドLdに熱が速やかに伝達され半田付け不良などの不具合が効果的に抑制される。 By satisfying formula (1) above, the space within the solder hole 51 from the lower opening of the solder hole 51 to the tip of the pin terminal P or above is filled with molten solder, as shown in Figure 7(a) below. Because the thermal conductivity of molten solder is significantly higher than that of gas, heat is transferred more quickly from the iron tip 5a to the pin terminal P and land Ld via the molten solder than when the space within the solder hole 51 is not fully filled with molten solder, effectively preventing problems such as poor soldering.

また溶融半田を介して鏝先5aからピン端子PやランドLdに熱が伝達されている間に、スルーホールThの内周壁とピン端子Pとの隙間に溶融半田が流下することがある。このような場合であっても、半田孔51の下端開口からピン端子Pの先端以上の半田孔51内の空間が溶融半田で満たされるように前記式(2)が満足されるのが好ましい。すなわち、溶融半田の体積Vsが、半田孔51内に挿入されたピン端子Pの上端から半田孔51の下端開口までの半田孔51の内容積Vhから半田孔51内に位置するピン端子Pの体積Vpを引いた半田孔51内の空間容積にスルーホールTh内の空間容積を加えた容積以上であるのが好ましい。またスルーホールThの下端にバックフィレットが形成される場合、そのフィレットの体積分を考慮して半田供給量を設定してもよい。より好ましいVs/(Vh-Vp)は1.30以上である。 Furthermore, while heat is being transferred from the soldering iron tip 5a to the pin terminal P or land Ld via the molten solder, the molten solder may flow down into the gap between the inner wall of the through hole Th and the pin terminal P. Even in such a case, it is preferable that the above formula (2) be satisfied so that the space within the solder hole 51 from the lower opening of the solder hole 51 to the tip of the pin terminal P is filled with molten solder. That is, it is preferable that the volume Vs of the molten solder is equal to or greater than the volume of the space within the solder hole 51, calculated by subtracting the volume Vp1 of the pin terminal P located within the solder hole 51 from the internal volume Vh of the solder hole 51 from the upper end of the pin terminal P inserted into the solder hole 51 to the lower opening of the solder hole 51, plus the volume of the space within the through hole Th. Furthermore, if a back fillet is formed at the lower end of the through hole Th, the solder supply amount may be set taking into account the volume of the fillet. A more preferable value of Vs/(Vh- Vp1 ) is 1.30 or greater.

(半田付け装置の動作)
次に、半田付け装置APの動作について説明する。図6及び図7に動作工程図を示す。まず図6(a)に示すように、制御手段Contが、マニピュレーターMLの多関節アームAmの回転動作を制御して、装置本体A1の鏝先5aを、鏝先5aの軸中心C1がプリント回路基板Bdから突出したピン端子Pの軸中心C2と同一線上で且つ上方向に離隔した位置(離隔位置)に移動させる。
(Operation of soldering device)
Next, the operation of the soldering apparatus AP will be described. Operational flow charts are shown in Figures 6 and 7. First, as shown in Figure 6(a), the control means Cont controls the rotation of the articulated arm Am of the manipulator ML to move the soldering tip 5a of the apparatus main body A1 to a position (separate position) where the axis C1 of the soldering tip 5a is aligned with and spaced upward from the axis C2 of the pin terminal P protruding from the printed circuit board Bd.

次いで図6(b)に示すように、制御手段ContはマニピュレーターMLを制御して、鏝先5aを下方に移動させて、鏝先5aの下端をプリント回路基板BdのレジストRe(あるいはランドLd)に当接させ、鏝先5aの半田孔51の拡大部510内に電子部品Epのピン端子Pを位置させる。そして、鏝先5aの半田孔51内に半田片Whが供給される。供給された半田片Whの下端はピン端子Pの先端に当接し上端は半田孔51の内周壁に接触し、半田片Whは半田孔51内に起立した状態となる。鏝先5aには、ヒーター41(図3に図示)からの熱が伝達されており、半田片Whには鏝先5aから直接的に熱が伝わり半田片Whは加熱される。 Next, as shown in Figure 6(b), the control means Cont controls the manipulator ML to move the iron tip 5a downward, bringing the lower end of the iron tip 5a into contact with the resist Re (or land Ld) of the printed circuit board Bd and positioning the pin terminal P of the electronic component Ep within the enlarged portion 510 of the solder hole 51 in the iron tip 5a. Then, a solder piece Wh is supplied into the solder hole 51 in the iron tip 5a. The lower end of the supplied solder piece Wh abuts against the tip of the pin terminal P and the upper end contacts the inner wall of the solder hole 51, causing the solder piece Wh to stand upright within the solder hole 51. Heat is transferred from the heater 41 (shown in Figure 3) to the iron tip 5a, and heat is transferred directly from the iron tip 5a to the solder piece Wh, heating it.

半田片Whの温度がフラックスFL(図5に図示)の溶融温度に達すると、フラックスFLが半田片Whから流出して半田片Whの表面の熱伝導率の低い酸化膜を取り除き鏝先5aから半田片Whへの伝熱が促進される。そして、図6(c)に示すように、半田片Whの温度が半田の溶融温度に達すると溶融半田は表面張力によって球形化しようとするが半田孔51によって規制された状態でピン端子P上に位置する。 When the temperature of the solder piece Wh reaches the melting temperature of the flux FL (shown in Figure 5), the flux FL flows out of the solder piece Wh, removing the oxide film with low thermal conductivity on the surface of the solder piece Wh and promoting heat transfer from the iron tip 5a to the solder piece Wh. Then, as shown in Figure 6(c), when the temperature of the solder piece Wh reaches the melting temperature of the solder, the molten solder attempts to become spherical due to surface tension, but is restrained by the solder hole 51 and remains on the pin terminal P.

その後、溶融半田を介して鏝先5aからピン端子Pが加熱されてピン端子Pの先端温度が半田の溶融温度以上になると、図7(a)に示すように、溶融半田はピン端子Pを伝って流下し半田孔51の拡大部510の全体を満たし、一部は拡大部510に流入できずに上方の半田孔51に留まった状態となる。 Then, when the pin terminal P is heated by the iron tip 5a via the molten solder and the temperature of the tip of the pin terminal P exceeds the melting temperature of the solder, the molten solder flows down the pin terminal P, filling the entire enlarged portion 510 of the solder hole 51, as shown in Figure 7(a), with some of the molten solder remaining in the upper solder hole 51 without being able to flow into the enlarged portion 510.

このように半田孔51内のピン端子Pの全体が溶融半田に埋没することで、溶融半田を介して鏝先5aからピン端子Pの全体に熱が速やかに伝えられる。ピン端子Pの全体およびランドLdが半田の溶融温度以上に加熱されると、図7(b)に示すように、溶融半田はピン端子Pを伝ってスルーホールTh内を流下する。そして、図7(c)に示すように、溶融半田はフラックスFLによって酸化膜が取り除かれたランドLdに濡れ広がる同時に、フラックスFL及び加熱によって表面張力が低下した溶融半田は球状化することなくきれいなフィレットを形成する。 In this way, the entire pin terminal P in the solder hole 51 is immersed in molten solder, allowing heat to be quickly transferred from the iron tip 5a to the entire pin terminal P via the molten solder. When the entire pin terminal P and land Ld are heated to a temperature above the melting point of the solder, the molten solder flows down the pin terminal P into the through hole Th, as shown in Figure 7(b). Then, as shown in Figure 7(c), the molten solder wets and spreads over the land Ld, from which the oxide film has been removed by the flux FL. At the same time, the molten solder, whose surface tension has been reduced by the flux FL and heating, forms a clean fillet without becoming spherical.

その後、制御手段ContはマニピュレーターMLを制御して鏝先5aを上方に移動させる。これにより、溶融半田は外気によって冷却されて固化し、電子部品Epのピン端子Pとプリント回路基板BdのランドLdとが半田付けされる。半田付け装置APはこの一連の動作を繰り返して電子部品Epのピン端子Pとプリント回路基板BdのランドLdとの半田付けを順次行う。 The control means Cont then controls the manipulator ML to move the soldering iron tip 5a upward. This causes the molten solder to be cooled and solidified by the outside air, soldering the pin terminals P of the electronic component Ep to the lands Ld of the printed circuit board Bd. The soldering device AP repeats this series of operations to sequentially solder the pin terminals P of the electronic component Ep to the lands Ld of the printed circuit board Bd.

本実施形態ではプリント回路基板Bdを固定し鏝先5aを移動させていたが、鏝先5aを固定しプリント回路基板Bdを移動させてもよい。あるいはプリント回路基板Bd及び鏝先5aの双方を移動させてもよい。 In this embodiment, the printed circuit board Bd is fixed and the iron tip 5a is moved, but the iron tip 5a may be fixed and the printed circuit board Bd may be moved. Alternatively, both the printed circuit board Bd and the iron tip 5a may be moved.

(第2実施形態)
図8に本発明に係る半田付け方法に使用可能な鏝先の他の形態を示す。図8は鏝先5b及びプリント回路基板Bdの部分垂直断面図である。
Second Embodiment
Another embodiment of the soldering tip that can be used in the soldering method according to the present invention is shown in Fig. 8. Fig. 8 is a partial vertical cross-sectional view of the soldering tip 5b and the printed circuit board Bd.

図8に示す鏝先5bは円筒形状で軸方向に貫通した半径rの半田孔51を有する点は第1実施形態の鏝先5aと同じであるが、半田孔51の下端部に拡大部510が形成されていない点で鏝先5aとは異なる。このような形状の鏝先5bであっても、半田孔51内に挿入されたピン端子Pの上端から半田孔51の下端開口までの半田孔51の内容積Vhと、半田孔51に供給された半田片Whの体積Vsとが前記式(1)を満足するようにことで、第1実施形態の半田付け装置SPと同様に、図8(b)に示すように、ピン端子Pを伝って流下した溶融半田に半田孔51内のピン端子Pの全体が埋没する。これにより、溶融半田を介して鏝先5bからピン端子Pの全体に熱が速やかに伝えられる。 The iron tip 5b shown in Figure 8 is the same as the iron tip 5a of the first embodiment in that it has a cylindrical solder hole 51 with a radius r that penetrates the axial direction. However, it differs from the iron tip 5a in that the solder hole 51 does not have an enlarged portion 510 at its lower end. Even with this shape of iron tip 5b, the internal volume Vh of the solder hole 51 from the upper end of the pin terminal P inserted into the solder hole 51 to the lower opening of the solder hole 51, and the volume Vs of the solder piece Wh supplied to the solder hole 51, satisfy equation (1). As a result, as with the soldering device SP of the first embodiment, the entire pin terminal P in the solder hole 51 is submerged in the molten solder that flows down the pin terminal P, as shown in Figure 8(b). This allows heat to be quickly transferred from the iron tip 5b to the entire pin terminal P via the molten solder.

実験例1~6
図5に示した構造で下記寸法の鏝先を用い半田片の体積(長さL)を変えて半田付けを行い下記基準で半田付けの評価を行った。評価結果を表1に示す。
半田孔の半径r :0.585mm
拡大部の半径R :0.730mm
拡大部の高さM :2.0mm
ピン端子の外径D :0.64mm×0.64mm
ピン端子の突出量S:1.55mm
半田片の外径d :0.8mm
半田片の長さL :3mm,4mm,5mm,5.5mm,6mm,7mm
Experimental Examples 1 to 6
5, soldering was performed by changing the volume (length L) of the solder piece using the soldering iron tip having the following dimensions, and the soldering was evaluated according to the following criteria. The evaluation results are shown in Table 1.
Solder hole radius r: 0.585 mm
Radius of enlarged portion R: 0.730 mm
Height of enlarged part M: 2.0 mm
Outer diameter D of pin terminal: 0.64 mm x 0.64 mm
Pin terminal protrusion S: 1.55 mm
Outer diameter of solder piece d: 0.8 mm
Solder piece length L: 3 mm, 4 mm, 5 mm, 5.5 mm, 6 mm, 7 mm

(評価基準)
プリント回路基板に鏝先を当接させて2秒後に半田孔内に半田片を供給し、半田片を供給してから4秒後にプリント回路基板から鏝先を離間させて半田付けの状態を目視にて観察し下記基準で評価した。
「○」:スルーホール内の全部に半田が流入
「△」:スルーホール内の半分程度に半田が流入
「×」:スルーホール内に半田が流入せず
(Evaluation criteria)
The tip of the iron was brought into contact with the printed circuit board, and two seconds later, a solder piece was supplied into the solder hole. Four seconds after the solder piece was supplied, the tip of the iron was removed from the printed circuit board, and the state of the soldering was visually observed and evaluated according to the following criteria.
"○": Solder has filled the entire through-hole. "△": Solder has filled about half of the through-hole. "×": Solder has not filled the through-hole.

本発明で規定する式(1)を満足する、すなわちVs/(Vh-Vp)が「1.03」、「1.28」の条件で半田付けを行った実験例2,3ではスルーホール内の半分程度に半田が流入し比較的良好な半田付けが行われた。また、Vs/(Vh-Vp)が「1.41」以上の条件で半田付けを行った実験例4~6ではスルーホール内の全部に半田が流入し一層良好な半田付けが行われた。
これに対して、Vs/(Vh-Vp)が「0.77」の実験例1の半田付けでは、ピン端子等の加熱が不十分となり溶融半田がスルーホール内に全く流入しなかった。
In Experimental Examples 2 and 3, where soldering was performed under conditions that satisfied formula (1) defined in the present invention, i.e., Vs/(Vh- Vp1 ) was 1.03 and 1.28, the solder filled approximately half of the through-hole, resulting in relatively good soldering. Furthermore, in Experimental Examples 4 to 6, where soldering was performed under conditions where Vs/(Vh- Vp1 ) was 1.41 or higher, the solder filled the entire through-hole, resulting in even better soldering.
In contrast to this, in the soldering of Experimental Example 1 where Vs/(Vh-Vp 1 ) was "0.77", the pin terminals and the like were not heated sufficiently and the molten solder did not flow into the through-holes at all.

実験例7~12
図5に示した構造で下記寸法の鏝先を用い半田片の体積(長さL)を変えて半田付けを行い前記基準で半田付けの評価を行った。評価結果を表2に示す。
半田孔の半径r :0.505mm
拡大部の半径R :0.635mm
拡大部の高さM :1.85mm
ピン端子の外径D :0.64mm×0.64mm
ピン端子の突出量S:1.55mm
半田片の外径d :0.8mm
半田片の長さL :2mm,2.7mm,3mm,3.5mm,4mm,4.5mm
Experimental Examples 7 to 12
5, soldering was performed by changing the volume (length L) of the solder piece using the soldering iron tip having the following dimensions, and the soldering was evaluated according to the above criteria. The evaluation results are shown in Table 2.
Solder hole radius r: 0.505 mm
Radius of enlarged portion R: 0.635 mm
Height of enlarged part M: 1.85 mm
Outer diameter D of pin terminal: 0.64 mm x 0.64 mm
Pin terminal protrusion S: 1.55 mm
Outer diameter of solder piece d: 0.8 mm
Solder piece length L: 2 mm, 2.7 mm, 3 mm, 3.5 mm, 4 mm, 4.5 mm

本発明で規定する式(1)を満足する、すなわちVs/(Vh-Vp)が「1.02」、「1.14」の条件で半田付けを行った実験例8,9ではスルーホール内の半分程度に半田が流入し比較的良好な半田付けが行われた。また、Vs/(Vh-Vp)が「1.32」以上の条件で半田付けを行った実験例10~12ではスルーホール内の全部に半田が流入し一層良好な半田付けが行われた。
これに対して、Vs/(Vh-Vp)が「0.76」の実験例7の半田付けでは、ピン端子等の加熱が不十分となり溶融半田がスルーホール内に全く流入しなかった。
In Experimental Examples 8 and 9, where soldering was performed under conditions that satisfied formula (1) defined in the present invention, i.e., Vs/(Vh- Vp1 ) was 1.02 and 1.14, the solder filled about half of the through-hole, resulting in relatively good soldering. In Experimental Examples 10 to 12, where soldering was performed under conditions where Vs/(Vh- Vp1 ) was 1.32 or higher, the solder filled the entire through-hole, resulting in even better soldering.
In contrast to this, in the soldering of Experimental Example 7 where Vs/(Vh-Vp 1 ) was "0.76", the pin terminals and the like were not heated sufficiently and the molten solder did not flow into the through-holes at all.

以上、本発明の好ましい実施形態を説明したが、本発明はこれら実施形態に限定されることはなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、構成の付加、省略、置換、及びその他の変更が可能である。本発明は上述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせてもよい。
Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these embodiments, and additions, omissions, substitutions, and other modifications of the configuration are possible within the scope of the spirit of the present invention. The present invention is not limited by the above description, but is limited only by the appended claims.
In addition, within the scope of the spirit of the present invention, it is possible to replace the components in the above-described embodiments with well-known components as appropriate, and the above-described modified examples may be combined as appropriate.

本発明の半田付け方法によれば、半田付け作業の能率を低下させることなく良好な半田付けが可能となる。 The soldering method of the present invention enables good soldering without reducing the efficiency of the soldering work.

AP 半田付け装置
A1 装置本体
11 壁体
12 保持部
13 摺動ガイド
14 ヒーターユニット固定部
15 アクチュエーター保持部
16 ばね保持部
2 カッターユニット
21 カッター上刃
211 上刃孔
212 ピン孔
22 カッター下刃
221 下刃孔
23 プッシャーピン
231 ロッド部
232 ヘッド部
233 ばね
3 駆動機構
31 エアシリンダー
32 ピストンロッド
33 カム部材
330 凹部
331 支持孔
332 ピン
333 ピン押し部
334 軸受
34 スライダー部
340 カム溝
341 第1溝部
342 第2溝部
343 接続溝部
35 ガイド軸
4 ヒーターユニット
41 ヒーター
42 ヒーターブロック
421 凹部
422 半田供給孔
5a,5b 鏝先
51 半田孔
510 拡大部
6 半田送り機構
61a、61b 送りローラ
62 ガイド管
Bd プリント回路基板
C1 鏝先の軸中心
C2 ピン端子の軸中心
d 半田片の外径
L 半田片の長さ
D ピン端子の外径
r 半田孔の半径
R 拡大部の半径
M 拡大部の深さ
S ピン端子のプリント回路基板からの突出量
Ep 電子部品
FL フラックス
ML マニピュレーター
Ld ランド
Re レジン
P ピン端子
Th スルーホール
W 糸半田
Wh 半田片
AP soldering device A1 device body 11 wall body 12 holding portion 13 sliding guide 14 heater unit fixing portion 15 actuator holding portion 16 spring holding portion 2 cutter unit 21 upper cutter blade 211 upper blade hole 212 pin hole 22 lower cutter blade 221 lower blade hole 23 pusher pin 231 rod portion 232 head portion 233 spring 3 driving mechanism 31 air cylinder 32 piston rod 33 cam member 330 recessed portion 331 support hole 332 pin 333 pin pushing portion 334 bearing 34 slider portion 340 cam groove 341 first groove portion 342 second groove portion 343 connection groove portion 35 guide shaft 4 heater unit 41 heater 42 heater block 421 recessed portion 422 solder supply holes 5a, 5b iron tip 51 solder hole 510 enlarged portion 6 Solder feed mechanism 61a, 61b, feed roller 62, guide tube Bd, printed circuit board C1, axial center of iron tip C2, axial center of pin terminal d, outer diameter L of solder piece, length D of solder piece, outer diameter r of pin terminal, radius R of solder hole, radius M of enlarged portion, depth S of enlarged portion, protrusion amount Ep of pin terminal from printed circuit board, electronic component FL, flux ML, manipulator Ld, land Re, resin P, pin terminal Th, through hole W, solder wire Wh, solder piece

Claims (2)

略筒形状で軸方向に貫通した半田孔を有し加熱可能な鏝先を用いて、電子部品の部品本体から外方に突出したピン端子を、プリント回路基板に形成されたスルーホールに挿通して前記スルーホールの外周縁に形成されたランドに半田付けする半田付け方法であって、
前記スルーホールに挿通され前記プリント回路基板から突出した前記ピン端子の先端部が前記半田孔内に位置するように前記鏝先を前記プリント回路基板に接触させる工程と、
前記半田孔内に半田片を供給する工程と、
供給された半田片を前記半田孔内で加熱溶融させて前記ピン端子と前記ランドとを半田付けする工程と、
を有し、
前記半田孔はその下端部に半径方向外方に拡大した拡大部を有し、
前記拡大部の前記半田孔の下端開口からの軸方向長さが、前記ピン端子の前記プリント回路基板の表面からの突出長さよりも長く、
前記鏝先を前記プリント回路基板に接触させた状態において、前記半田孔内に挿入された前記ピン端子の先端から前記半田孔の下端開口までの前記半田孔の内容積Vhと、前記半田片の体積Vsとが下記式(1)を満たすようにすることを特徴とする半田付け方法。
Vs≧1.30×(Vh-Vp ・・・・・・(1)
Vs:半田片の体積
Vh:半田孔内に挿入されたピン端子の先端から半田孔の下端開口までの半田孔の内容積
Vp:半田孔内に位置するピン端子の体積
A soldering method using a heatable soldering iron tip having a generally cylindrical shape and a solder hole penetrating in the axial direction, in which a pin terminal protruding outward from a component body of an electronic component is inserted into a through hole formed in a printed circuit board and soldered to a land formed on the outer periphery of the through hole,
a step of contacting the tip of the soldering iron with the printed circuit board so that the tip of the pin terminal inserted into the through hole and protruding from the printed circuit board is positioned within the solder hole;
providing a solder piece into the solder hole;
a step of heating and melting the supplied solder piece in the solder hole to solder the pin terminal and the land;
and
the solder hole has an enlarged portion at its lower end that enlarges radially outward;
an axial length of the enlarged portion from a lower end opening of the solder hole is longer than a protruding length of the pin terminal from a surface of the printed circuit board;
A soldering method characterized by making the internal volume Vh of the solder hole from the tip of the pin terminal inserted into the solder hole to the lower end opening of the solder hole and the volume Vs of the solder piece satisfy the following formula (1) when the tip of the soldering iron is in contact with the printed circuit board.
Vs≧ 1.30×( Vh−Vp 1 )・・・(1)
Vs: volume of solder piece Vh: internal volume of solder hole from the tip of pin terminal inserted into solder hole to the lower opening of the solder hole Vp1 : volume of pin terminal located in solder hole
下記式(2)をさらに満たす請求項1に記載の半田付け方法。
Vs≧1.30×(Vh-Vp +Vt-Vp ・・・・・・(2)
Vt:スルーホールの体積
Vp:スルーホール内に位置するピン端子の体積
The soldering method according to claim 1, further satisfying the following formula (2):
Vs≧ 1.30×( Vh-Vp 1 ) +Vt-Vp 2 ...(2)
Vt: Volume of the through-hole Vp2 : Volume of the pin terminal located in the through-hole
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