実装化装置用ヘッド

【課題】ノズル内に位置しているファンを、簡単に露出させるようにし、もってファンに関連した点検を、行い易い状態とすることを目的とする。
【解決手段】加熱気を供給するヘッド本体１と、プリント基板４１上のデバイス４０を囲繞するノズル２２を有し、ノズル２２内の加熱気を攪拌するファン２３を設けた実装化装置用ヘッドにおいて、ヘッド本体１にノズル２２を開閉回動可能に蝶番結合し、開放回動によりファン２３を簡単に露出させ、ファン２３関連した点検、修理を行い易くする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板に半田付けにより実装される、高密度実装型電子部品であるデバイスの、取付け・取外しを行う実装化装置における実装化装置用ヘッドに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な電子機器（例えば、携帯端末機器、ノート型パソコンなど）が普及しているが、これ等の電子機器の動作の高速化、高機能化、軽量化、小型化及び薄型化を進めるため、この電子機器に内蔵される高密度実装型電子部品であるデバイスのさらなる高密度化が推し進められている。
【０００３】
このため、一つのデバイスに設けられる回路端子の数が増加し、この増加した回路端子を、デバイスの表面に行列配置してBGA（Ball Grid Array）／CSP（Chip Size Package／Chip Scale Package）とすることが近年普及している。
【０００４】
デバイスをプリント基板に実装化する際には、デバイスに設けられている半田ボールによる融着を利用する必要があるが、このデバイスの実装化を行うものとして、プリント基板上のデバイスを、このデバイスを覆って一定加熱雰囲気内に位置させるようにした実装化装置が知られている。
【０００５】
この実装化装置において、デバイスを一定加熱雰囲気内で加熱するのは、実装化装置の本体部分の前面に、上下、左右、前後そして回転変位可能に取付けられた実装化装置用ヘッドであるが、この実装化装置用ヘッドによるデバイスに対する加熱を良好に達成する従来技術として、プリント基板上のデバイスが位置する雰囲気内に供給された加熱気を、ファンにより撹拌するようにしたものが知られている。
【０００６】
この従来技術は、実装化装置用ヘッドを、ヘッド本体と、このヘッド本体の下に結合されたノズルとから構成され、ヘッド本体から供給されてきた加熱気を、ノズル内の上部に配置されたファンをモータ駆動して攪拌し、これによりノズルで覆ったデバイスを、できる限り均一に加熱するようにしている。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−２１８５１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記した従来技術にあっては、ファンが、加熱気に直接曝されて、熱的影響を強く受ける部分であるため、熱による悪影響の有無をしばしば点検する必要があるが、このファンに関連した点検の度に、ヘッド本体に対してノズルを分解分離させなければならず、このためファンに関連する点検作業が、煩雑で面倒となりがちとなる、と云う問題があった。
【０００９】
また、一般に、この種の実装化装置用ヘッドには、バキューム作用を利用してデバイスを吸着保持する保持機能部分が設けられているのであるが、この保持機能部分が、ヘッド本体とノズルとの分解分離の邪魔となり易く、ファンに関連した点検が行い難くなる、と云う問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、上記した従来技術における問題点を解消すべく創案されたもので、ノズル内に位置しているファンを、簡単に露出させることができるようにすることを技術的課題とし、もってファンに関連した点検を、行い易い状態とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に記載の発明の手段は、
加熱気供給用のヒータ管を有し、下端に加熱気通路孔を開設したヘッド本体と、このヘッド本体の下端に、加熱気の受け入れを可能に連結され、プリント基板上でデバイスを囲繞可能であるノズルとから構成されること、
ノズル内の上端部で、ヘッド本体の加熱気通路孔の開口部の直下に、モータ駆動により加熱気を攪拌するファンを設けること、
ノズルの上端部分である、ファンを囲むファン収納枠を、ヘッド本体の下端に、ファンを露出させるべく、開閉回動可能に蝶番結合したこと、
にある。
【００１２】
実装化装置用ヘッドは、下降してプリント基板上のデバイスをノズルで囲繞した状態で、ヘッド本体のヒータ管を通して加熱気をノズル内に供給すると共に、ファンをモータ駆動して、この供給されてきた加熱気を攪拌して、この攪拌された加熱気によりデバイスの半田ボールを均等に加熱する。
【００１３】
ファンは、モータ駆動されるので、必要に応じて、加熱気の攪拌程度を調整したり、また補助的ではあるが、加熱気の供給程度を調整することが可能である。
【００１４】
ヘッド本体に対してノズルを、開閉回動可能に蝶番結合したので、ノズルの開放回動により、ヘッド本体の直下に位置しているファンは、その全体を側方および下方に、完全に露出させることになる。
【００１５】
また、開放状態となったノズルは、ヘッド本体に対して蝶番結合されたままであるので、単純な閉鎖回動により、元の連結状態に簡単に復帰する。なお、蝶番結合された側とは反対側のヘッド本体とノズルとの間には、適当なロック手段が設けられている。
【００１６】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に、装置の中心軸に沿って配置され、下端にデバイス吸着用の吸気ピッドを設けた吸気管を、ヘッド本体側の本体吸気管と、ノズル側のノズル吸気管とに、着脱可能に分離させた、ことを加えたものである。
【００１７】
この請求項２記載の発明にあっては、ヘッド本体とノズルを分離させると、本体吸気管とノズル吸気管も同じく分離し、ノズル吸気管はノズルと一体となって回動変位する。
【００１８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の発明の構成に、ファン回転用の駆動軸を、ヘッド本体の中心軸に沿って配置すると共に、直線筒状に構成し、この駆動軸に対して本体吸気管を、上下に突出した状態で挿入配置した、ことを加えたものである。
【００１９】
この請求項３記載の発明にあっては、ファン用駆動軸と本体吸気管とを、ヘッド本体の中心軸心上に、互いに邪魔することなく位置させることができ、これによりファンおよび本体吸気管の下端開口部を、ノズル内の中心軸心上に位置させることができることになる。
【００２０】
請求項４記載の発明は、請求項２または３記載の発明の構成に、ノズルを、上側のファン収納枠と、下側の、デバイスを囲繞するフードを有するアダプタとから構成し、このアダプタにノズル吸気管を不動に組付けた、ことを加えたものである。
【００２１】
この請求項４記載の発明にあっては、ノズル吸気管を下側のアダプタに組付けたので、ファンに邪魔されることなく、ノズル吸気管のノズル側での取付け部分が構成され、またデバイスの寸法に対応したフードの取替えが可能となる。
【００２２】
請求項５記載の発明は、請求項２から４のいずれか１項に記載の発明の構成に、本体吸気管を、スプリングにより下方に付勢して、ヘッド本体に昇降変位可能に組付け、本体吸気管の下端部とノズル吸気管の上端部の一方を、端に向って内径を拡径させ、他方を、端に向って外径を縮径させ、本体吸気管に対するノズル吸気管の装着を、スプリングの弾力に逆らって、本体吸気管を押し上げて達成するものとした、ことを加えたものである。
【００２３】
この請求項５記載の発明にあっては、本体吸気管の下端部とノズル吸気管の上端部の一方の拡径内周面、および他方の縮径外周面が、ガイドテーパー面として機能して、相互の嵌合結合を簡単に達成し、またスプリングの弾力の作用により、嵌合した相互間の組付きを密なものとする。
【００２４】
請求項６記載の発明は、請求項４または５記載の発明の構成に、ノズルのファン収納枠とアダプタとの間に、ファン収納枠に対してアダプタを、ワンタッチで着脱可能とする着脱機構を設けた、ことを加えたものである。
【００２５】
この請求項６記載の発明にあっては、プリント基板上のデバイスを直接囲繞する主体部分であるフードを有するアダプタを、簡単に着脱交換することができるので、実装化処理の対象となるデバイスの寸法の違いに対応して、デバイスの寸法に適合したフードを組付けたアダプタを、選択して取付けることが簡単にできる。
【発明の効果】
【００２６】
本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す効果を奏する。
本願発明の請求項１記載の発明にあっては、ヘッド本体に対するノズルの開放回動により、ファン完全に露出させることができるので、ファンおよびその周囲に対する調整、修理作業を無理なく行うことができ、ファンに関して高いメンテナンス性を得ることができる。
【００２７】
また、ノズルの開放は、ヘッド本体に対して蝶番結合されたままで行われるので、単なる回動動作により元の連結状態に復帰させることができ、これによりファンに関する調整、修理作業を効率よく行うことができる。
【００２８】
本願発明の請求項２記載の発明にあっては、本体吸気管に対してノズル吸気管がノズルと一体となって分離するので、ヘッド本体に対するノズルの回動変位に、ノズル吸気管が邪魔となることがなく、ノズル側を良好な状態で取扱うことができる。
【００２９】
請求項３記載の発明にあっては、ファンおよび本体吸気管の下端開口部を、ノズル内の中心軸心上に位置させることができるので、ノズル吸気管をノズルの中心軸心上に位置させることができ、これによりファンによる加熱気の良好な攪拌と、デバイスをノズルの中心軸心上で正確に吸着保持する動作とを得ることができる。
【００３０】
請求項４記載の発明にあっては、ファンに邪魔されることなく、ノズル吸気管のノズル側での取付け部分を構成することができるので、ノズルにノズル吸気管を好適に取付けることができ、またデバイスの寸法に対応してフードの取替えることができるので、デバイスに対する加熱処理を、安全に効率よく達成することができる。
【００３１】
請求項５記載の発明にあっては、スプリングの弾力を利用して、本体吸気管とノズル吸気管との密な接続を達成するので、安定した吸着動作を得ることができ、また本体吸気管の下端部とノズル吸気管の上端部とが、互いにガイドテーパ面を構成するので、相互の密嵌合を簡単にかつ確実に達成することができる。
【００３２】
請求項６記載の発明にあっては、フードを有するアダプタを、簡単に着脱交換することができるので、デバイスの寸法に適合したフードを有するアダプタを、簡単に選択交換することができ、これによりデバイスの実装化を効率よく実施することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の一実施形態例を、図面を参照しながら説明する。
【００３４】
図１は、本発明による実装化装置用ヘッドの正面図、図２はその側面図、図３は縦断正面図で、この実装化装置用ヘッドは、実装化装置の本体部に組付いているヘッド本体１と、このヘッド本体１の下端に結合されて、実装化装置の本体部のテーブル上にセットされたプリント基板４１に上方から対向するノズル２２とから構成されている。
【００３５】
ヘッド本体１は、前後に配置された一対の柱片６により、上下に対向配置された上ブロック２と下ブロック３との間に、左右一対のヒータ管７を不動に組付け固定し、また上ブロック２と下ブロック３との中央部間に、直線縦長円筒状の駆動軸１４を、上下に突き抜けた状態で、ベアリング１５を介して回転自在に組付け、さらにこの駆動軸１４に、直線細長円筒状の本体吸気管１６を、上下に突出した状態（図３参照）で、挿入組付けしている。
【００３６】
電熱線を内蔵したヒータ管７は、上部ロック２の上方に突出した上端の給気口部８を、実装化装置の本体部の給気源に接続し、その開口した下端を、下ブロック３に開設された加熱気通路孔４に嵌入固定しており、実装化装置の本体部から供給されてきた空気を、所望温度に加熱し、この加熱気を加熱気通路孔４からノズル２２内に供給する。
【００３７】
下ブロック３から下方に突出した下端部に、ノズル２２側のファン２３を取付けた駆動軸１４（図２と図３参照）は、上ブロック２から上方に突出した上端部に駆動プーリ１３を取付け、この駆動プーリ１３と、上ブロック２上に、取付け板１１により固定されたモータ９のモータプーリ１０との間に駆動ベルト１２を掛け渡しており、ファン２３をモータ駆動するようにしている。
【００３８】
駆動軸１４から上方に突出した上端に、実装化装置の本体部のバキューム源が接続される接続頭部１７を位置させた本体吸気管１６（図３と図４参照）は、上ブロック２上に立ち上がり状に固定された保持板１９に昇降変位自在に組付けられ、この保持板１９と不動に組付けた止めリング２０との間に、弾発用のスプリング２１を嵌装組付けし、さらに駆動軸１４から下方に突出した下端部を、内周面を下方に拡径させた拡径下端１８（図１１参照）としている。
【００３９】
なお、下ブロック３には、少なくとも一方の加熱気通路孔４に連通開放する小径のセンサー挿入孔５（図５参照）が開設されており、必要時に、このセンサー挿入孔５から加熱気通路孔４内に温度センサーを挿入して、ノズル２２内に供給されている加熱気の温度を直接検出し、この検出温度データに従って、ヒータ管７による加熱気の加熱制御を調整する。
【００４０】
ノズル２２（図１ないし図３参照）は、駆動軸１４の下端に取付けられたファン２３を囲むファン収納枠２４と、このファン収納枠２４の下側に、着脱機構３３によりワンタッチで着脱可能に組付けられるアダプタ２７とから構成されている。
【００４１】
ファン収納枠２４（図３と図５と図６参照）は、その一方の側端（図３において右側端）を、下ブロック３に蝶番２５により回動可能に結合し、他方の側端（図３において左側端）を、ロック片２６により着脱可能に結合しており、ヘッド本体１との組付き面である上面は、加熱通路孔４からの加熱気の送入が支障なく達成されると共に、ファン２３の出入りを自在に達成できる程度に大きく開放されている。
【００４２】
このように、ファン収納枠２４は下ブロック３に対して蝶番２５で結合されているので、下ブロック３に対して開閉回動変位することができ、それゆえ図６に示す開放姿勢となることにより、ファン２３を側方に露出させ、これによりファン２３に関係した調整、修理が行い易いものとなる。
【００４３】
プリント基板４１上のデバイス４０を直接囲繞するフード２９を下端に取付けたアダプタ２７（図３と図５と図８参照）は、内部に放射状に設けた四本の支持梁２８により、ノズル吸気管３０を、その中心軸心上に不動に固定している。
【００４４】
アダプタ２７に固定されたノズル吸気管３０（図３と図５参照）は、上端部を、外径を上方に縮径した縮径上端３１（図１１参照）に構成しており、このノズル吸気管３０の縮径上端３１と、本体吸気管１６の拡径下端１８との間に、多少の左右のずれが生じたとしても、拡径下端１８および縮径上端３１のテーパ面のガイド作用により、確実な嵌合結合を得るようにしている。
【００４５】
また、ノズル吸気管３０の下端部には、吸気ピッド３２が、密に昇降変位可能に組付けられており、フード２９をプリント基板４２上に略当接させて実装化処理を行うに際して、図３に仮想線で描いたように、デバイス４０に当接した吸気ピッド３２は、後退上昇して、フード２９のセッティングが支障なく達成されるようにしている。
【００４６】
ファン収納枠２４とアダプタ２７との間に設けられた着脱機構３３（図３と図７と図９参照）は、ファン収納枠２４の縮径した下側部分に取付けられた、保持枠片３４と板バネ３６と係止球３７との組合せと、アダプタ２７の上端部外周面に形成された、四角鍔片３８と係止凹部３９との組合せとから構成されている。
【００４７】
平断面形状がコの字状となった左右一対の保持枠片３４は、垂下姿勢でファン収納枠２４の下側部分に外装され、その垂下部分の中央に透孔３５を開設しており、この透孔３５は、剛球である係止球３７を、内側に突出可能ではあるが抜け出し不能に嵌入させており、透孔３５内の係止球３７は、保持枠片３４の外面に取付けられた板バネ３６により、内側に付勢されている。
【００４８】
四角鍔片３８は、アダプタ２７の外周面上端に、円形となったアダプタ２７の外周面に外接する正方形に沿って外鍔状に一体形成され、一対の保持枠片３４内に、ガタツキの殆どない状態で嵌合するものとなっており、係止凹部３９は、四角鍔片３８の各辺部分の中央部に対応するアダプタ２７の外周面の四つ部分に、横溝状に削設成形されている。
【００４９】
なお、四角鍔片３８を正方形とすると共に、係止凹部３９を四つ設けたのは、ファン収納枠２４とアダプタ２７との組付け位置合せを、相対回動範囲が９０°以内で達成できるようにするためである。
【００５０】
この着脱機構３３にあっては、四角鍔片３８を保持枠片３４に位置合せした状態で、保持枠片３４内に挿入し、さらに板バネ３６の弾力に逆らって押し込むことにより、係止球３７が係止凹部３９に乗り越え係止し、これによりファン収納枠２４に対するアダプタ２７のワンタッチ装着が達成される。
【００５１】
反対に、ファン収納枠２４に対してアダプタ２７を、板バネ３６の弾力に逆らって引き下げることにより、係止球３７が係止凹部３９を乗り越え係脱し、そのまま下方に引き抜くことにより、ファン収納枠２４に対するアダプタ２７のワンタッチ離脱が達成される。
【００５２】
このように、ファン収納枠２４に対して、フード２９を有するアダプタ２７を選択して着脱交換することができるので、デバイス４０の実装化を、このデバイス４０の寸法に適合したフード２９を使用して行うことができ、それゆえデバイス４０の実装化を好適に行うことができる。
【００５３】
ファン収納枠２４とアダプタ２７とを装着した際、ノズル吸気管３０が本体吸気管１６を、スプリング２１の弾力に逆らって押し上げることになるので、本体吸気管１６の拡径下端１８とノズル吸気管３０の縮径上端３１とは、スプリング２１の弾力により嵌合状態を維持されることになり、その密な嵌合状態を安定的に維持されることになる。
【００５４】
本体吸気管１６は、その上端部を昇降変位可能に保持板１９で保持されているだけであるので、本体吸気管１６の拡径下端１８は、特に横方向に変位自在となっているなであるが、この本体吸気管１６の拡径下端１８の変位範囲は、駆動軸１４に規制されているので、この記載された拡径下端１８の変位範囲を、拡径下端１８と縮径上端３１のテーパ面が発揮するガイド範囲内とすることにより、ファン収納枠２４とアダプタ２７とを装着すると、本体吸気管１６とノズル吸気管３０との連結も同時に達成されることになる。
【００５５】
なお、本体吸気管１６とノズル吸気管３０とが連結された状態では、ノズル吸気管３０がアダプタ２７に不動に固定されているので、本体吸気管１６は保持板１９とノズル吸気管３０とにより、その上下両端を保持された状態となる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】は、本発明の実装化装置用ヘッドの一実施形態例の、正面図である。
【図２】は、図１図示実施形態例の、側面図である。
【図３】は、図１図示実施形態例の、縦断正面図である。
【図４】は、駆動軸と本体吸気管の関係を示す、拡大部分断面図である。
【図５】は、ノズルを分離状態とした、拡大部分断面図である。
【図６】は、ノズルのファン収納枠を開放状態とした、拡大部分断面図である。
【図７】は、着脱機構の、拡大部分断面図である。
【図８】は、ノズルのアダプタの、拡大平面図である。
【図９】は、図３中、Ａ−Ａ線に沿って切断した、底断面図である。
【図１０】は、図３中、Ａ−Ａ線に沿って切断した、平断面図である。
【図１１】は、本体吸気管とノズル吸気管との接続部の、拡大断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１；ヘッド本体
２；上ブロック
３；下ブロック
４；加熱気通路孔
５；センサー挿入孔
６；柱片
７；ヒータ管
８；給気口部
９；モータ
１０；モータプーリ
１１；取付け板
１２；駆動ベルト
１３；駆動プーリ
１４；駆動軸
１５；ベアリング
１６；本体吸気管
１７；接続頭部
１８；拡径下端
１９；保持板
２０；止めリング
２１；スプリング
２２；ノズル
２３；ファン
２４；ファン収納枠
２５；蝶番
２６；ロック片
２７；アダプタ
２８；支持梁
２９；フード
３０；ノズル吸気管
３１；縮径上端
３２；吸気ピッド
３３；着脱機構
３４；保持枠片
３５；透孔
３６；板バネ
３７；係止球
３８；四角鍔片
３９；係止凹部
４０；デバイス
４１；プリント基板

【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱気供給用のヒータ管（７）を有し、下端に加熱気通路孔（４）を開設したヘッド本体（１）と、該ヘッド本体（１）の下端に、加熱気の受け入れを可能に連結され、プリント基板（４１）上でデバイス（４０）を囲繞可能であるノズル（２２）とから構成し、該ノズル（２２）内の上端部で、前記加熱気通路孔（４）の開口部の直下に、モータ駆動により加熱気を攪拌するファン（２３）を設け、前記ノズル（２２）の上端部分である、前記ファン（２３）を囲むファン収納枠（２４）を、前記ヘッド本体（１）の下端に、前記ファン（２３）を露出させるべく、開閉回動可能に蝶番結合した実装化装置用ヘッド。
【請求項２】
装置の中心軸に沿って配置され、下端にデバイス吸着用の吸気ピッド（３２）を設けた吸気管を、ヘッド本体（１）側の本体吸気管（１６）と、ノズル（２２）側のノズル吸気管（３０）とに、着脱可能に分離させた請求項１記載の実装化装置用ヘッド。
【請求項３】
ファン回転用の駆動軸（１４）を、ヘッド本体（１）の中心軸に沿って配置すると共に、直線筒状に構成し、該駆動軸（１４）に対して本体吸気管（１６）を、上下に突出した状態で挿入配置した請求項２記載の実装化装置用ヘッド。
【請求項４】
ノズル（２２）を、上側のファン収納枠（２４）と、下側の、デバイス（４０）を囲繞するフード（２９）を有するアダプタ（２７）とから構成し、該アダプタ（２７）にノズル吸気管（３０）を不動に組付けた請求項２または３記載の実装化装置用ヘッド。
【請求項５】
本体吸気管（１６）を、スプリング（２１）により下方に付勢して、ヘッド本体（１）に昇降変位可能に組付け、前記本体吸気管（１６）の下端部とノズル吸気管（３０）の上端部の一方を、端に向って内径を拡径させ、他方を、端に向って外径を縮径させ、前記本体吸気管（１６）に対するノズル吸気管（３０）の装着を、前記スプリング（２１）の弾力に逆らって、前記本体吸気管（１６）を押し上げて達成するものとした請求項２から４のいずれか１項に記載の実装化装置用ヘッド。
【請求項６】
ノズル（２２）のファン収納枠（２４）とアダプタ（２７）との間に、前記ファン収納枠（２４）に対してアダプタ（２７）を、ワンタッチで着脱可能とする着脱機構（３３）を設けた請求項４または５記載の実装化装置用ヘッド。

【図１】