半田供給装置
【課題】不純物の少ない半田を供給することができ、しかも長時間稼動させることができる半田供給装置を提供する。
【解決手段】インゴット半田Ｓが溶融槽１に供給されて、溶融槽内でインゴット半田Ｓが加熱して溶融されて、酸化防止雰囲気とされる溶融槽１から溶融半田Ｌを吐出する半田供給装置である。インゴット半田Ｓの１個乃至所定個ずつが供給されて、溶融槽内に、インゴット半田Ｓを送るための半田送り室２を備え、半田送り室２が、外気と遮断された酸化防止雰囲気となって、この雰囲気の状態で半田送り室２が溶融槽１と連通されて、半田送り室２からインゴット半田Ｓが溶融槽１に供給される。
【解決手段】インゴット半田Ｓが溶融槽１に供給されて、溶融槽内でインゴット半田Ｓが加熱して溶融されて、酸化防止雰囲気とされる溶融槽１から溶融半田Ｌを吐出する半田供給装置である。インゴット半田Ｓの１個乃至所定個ずつが供給されて、溶融槽内に、インゴット半田Ｓを送るための半田送り室２を備え、半田送り室２が、外気と遮断された酸化防止雰囲気となって、この雰囲気の状態で半田送り室２が溶融槽１と連通されて、半田送り室２からインゴット半田Ｓが溶融槽１に供給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造設備であるダイボンダなどには半田供給装置が使用される。リードフレームを使用して半導体装置を製造する設備のダイボンダは、リードフレームのアイランドに定量の半田を供給し、供給した半田上に半導体チップをマウントしている。このダイボンダにおけるリードフレームへの半田供給には、固体半田（インゴット半田）を溶融させて溶融半田として、この溶融半田をリードフレーム上に供給するものがある。
【０００３】
溶融半田を直接にリードフレーム上に供給する半田供給装置は、図８（ａ）に示すように、半田ポット（ルツボ）２０１に投入したインゴット半田Ｓをヒータ２０２で加熱して溶融させるものである。ルツボ２０１の下端には小径の吐出口２１１が設けられて、この吐出口２１１にはノズル（図示省略）が形成され、ルツボ２０１の上端開口は蓋部材２０３で塞がれる。この蓋部材２０３は、上方に開口して、インゴット半田Ｓが供給される供給口２０４が設けられている。また、この蓋部材２０３の上部には、インゴット半田Ｓをルツボ２０１に供給するための供給機構２０６が設けられている。図８（ａ）（ｂ）に示すように、供給機構２０６は、上下に開口してインゴット半田Ｓを収納するための送り室２０８を備えるとともに、蓋部材２０３の上部を往復動して供給口２０４を開閉する開閉ブロック２０７と、送り室２０８にインゴット半田Ｓを供給する前に、インゴット半田Ｓを待機させる待機路２０９と、ブロック体２０７を往復動させる駆動機構２１０とを備えている。
【０００４】
この装置において、ルツボ内に酸素が存在すると、ルツボ内で溶融した溶融半田Ｌが酸化されて表面にＳｎＯ（酸化第一錫）等のドロス（酸化物等からなる不純物）が発生するおそれがある。このような酸化物が発生すると、高品質な半田を供給できない。このため、蓋部材２０３にはルツボ２０１内部を酸化防止状態とする酸化防止機構２０５を設けている。
【０００５】
この装置を用いて半田を供給する方法について説明する。まず、酸化防止機構２０５にてルツボ内の酸素を真空により引きながら、窒素ガス又は不活性ガスを供給し、槽内部を酸化しない雰囲気とする。そして、図８（ａ）（ｂ）に示すように、待機路２０９のインゴット半田Ｓを送り室２０８に供給し、その後開閉ブロック２０７を駆動機構側へスライドさせる。図８（ｃ）に示すように、送り室２０８が供給口２０４の上方に位置すると、送り室２０８と供給口２０４とが連通して、送り室２０８のインゴット半田Ｓがルツボ２０１に落下する。これにより、インゴット半田Ｓがルツボ内に供給される。
【０００６】
また、ルツボへの酸化物への供給を抑えるものとして、ルツボとは別に溶融槽を設けるものがある（特許文献１）。特許文献１のものは、溶融槽にインゴット半田を供給して、ヒータで溶融槽を加熱してインゴット半田を溶融させる。この場合、溶融槽で溶融された溶融半田は、インゴット半田を溶融槽に供給する場合等において外気に接触することになるので、溶融槽の溶融半田の上層にドロスが発生するおそれがある。しかしながら、溶融槽内の下層の溶融半田をさらにルツボに供給するため、溶融槽で生成されたドロスのルツボへの供給が抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１７８８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図８に記載されたものでは、供給口２０４と送り室２０８とが連通するため、この間に送り室２０８を経て外気がルツボ内に進入する。これにより、溶融半田Ｌが酸化され、ドロスの発生を十分に抑えることができなかった。また、特許文献１のものは、溶融槽にドロスが発生するため、ドロスがルツボへ混入するおそれがあった。これにより、前記した従来のものでは、高品質な溶融半田を安定して供給することができない場合があった。さらには、ルツボや溶融槽にドロスが発生すると、ルツボや溶融槽の交換、及びメンテナンス回数が増えて、長時間の稼動が行いにくいという問題があった。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みて、不純物の少ない半田を供給することができ、しかも長時間稼動させることができる半田供給装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の半田供給装置は、酸化防止雰囲気とされる溶融槽にインゴット半田が供給され、この溶融槽内でインゴット半田を加熱して溶融し、前記溶融槽から溶融半田を吐出する半田供給装置において、インゴット半田が１個乃至所定個ずつ供給され、溶融槽内に、このインゴット半田を送るための半田送り室を備え、半田送り室は外気と遮断され、酸化防止手段により酸化防止雰囲気となって、この雰囲気の状態で半田送り室と溶融槽とが連通されて、この半田送り室からインゴット半田が溶融槽に供給されるものである。
【００１１】
本発明の半田供給装置によれば、半田送り室を介してインゴット半田の周囲の酸素を除去し、このインゴット半田を溶融槽に供給するため、酸素が溶融槽に進入するのを防止することができる。これにより、溶融槽内の溶融半田が酸化するのを防止することができる。
【００１２】
前記溶融槽の下方に配設されて、被実装部に溶融半田を吐出するルツボを備え、溶融槽の酸化防止雰囲気を維持したまま、溶融槽の溶融半田をルツボに供給することができる。これにより、溶融半田がルツボにさらに供給されることになり、溶融槽でドロスが生成されてもドロスを溶融槽に留まらせることができて、ルツボにドロスが供給されにくくなる。
【００１３】
前記酸化防止手段は、半田送り室を真空状態とする真空機構及び非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給機構から構成することができる。
【００１４】
前記半田送り室を外気と遮断する開閉機構を設けることができる。これにより、半田送り室の開状態でインゴット半田を供給でき、閉状態で半田送り室内部に酸素が進入するのを防止できる。
【００１５】
前記半田送り室が酸化防止雰囲気となったときに、前記半田送り室と溶融槽とが連通状態となるように、前記開閉機構を制御する制御手段を設けることができる。
【００１６】
前記半田送り室にインゴット半田を供給するための送出口と、この送出口の下方に設けられて前記半田送り室から溶融槽へインゴット半田を供給するための供給口とを備えるとともに、前記開閉機構を、前記供給口を開閉するための第１シャッター機構と、前記送出口を開閉するための第２シャッター機構とで構成し、前記第１シャッター機構と第２シャッター機構との間に形成される空間を、前記半田送り室とすることができる。これにより、インゴット半田を落下させるのみで、送出口から半田送り室にインゴット半田を供給することができる。その後、シャッター機構を開閉し、インゴット半田を落下させ、半田送り室から溶融槽にインゴット半田を供給することができる。このため、半田送り室から溶融槽にインゴット半田を搬送するための機構を省略することができる。
【００１７】
前記半田送り室にインゴット半田を供給するための送出口と、前記半田送り室から溶融槽へインゴット半田を供給するための供給口とを備えるとともに、前記開閉機構を構成するスライド体を、送出口と供給口との間に介在させ、かつ、このスライド体に前記半田送り室を設けて、前記半田送り室が、前記送出口の下方に対応するときは、送出口と半田送り室とを連通状態とするとともに、前記半田送り室と供給口とを非連通状態とし、前記半田送り室が、前記送出口と供給口との間に位置するときは、前記半田送り室と送出口、及び前記半田送り室と供給口とを非連通状態とするとともに、前記酸化防止手段にて半田送り室内を酸化防止雰囲気とし、前記半田送り室が、前記供給口の上方に対応するときは、前記半田送り室と供給口とを連通状態とするとともに、前記送出口と半田送り室とを非連通状態とすることができる。これにより、半田送り室を、送出口から供給口までスライドさせることができるため、半田送り室を、送出口及び供給口から離れた位置で酸化防止雰囲気とすることができる。
【００１８】
前記半田送り室にインゴット半田を供給するための送出口と、前記半田送り室から溶融槽へインゴット半田を供給するための供給口とを備えるとともに、前記送出口と供給口と半田送り室とを酸化防止雰囲気とすることができる。これにより、インゴット半田が半田送り室に供給された後に、半田送り室を酸化防止雰囲気とする必要がなくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の半田供給装置では、酸素が溶融槽に進入するのを防止することができ、溶融槽内の溶融半田が酸化するのを防止することができるため、溶融槽内においてドロスの発生及び成長を抑えることができて、高品質な半田を供給することができる。また、溶融槽の交換や、メンテナンス回数を少なくできて、長時間の稼動が可能となる。
【００２０】
前記溶融槽の下方に配設されるルツボを備えると、ルツボにはドロスが供給されにくいため、より一層高品質な半田を供給することができる。
【００２１】
前記酸化防止手段を、真空機構及び非酸化性ガス供給機構とで構成すると、容易に半田送り室を酸化防止雰囲気とすることができる。
【００２２】
開閉機構を設けると、半田送り室へのインゴット半田の供給と、半田送り室の外気の遮断との切換えができて、操作性の向上を図ることができる。
【００２３】
前記制御手段を設けると、半田送り室が酸化防止雰囲気となったときに、正確に溶融槽と連通状態とすることができ、一層溶融半田の酸化を防止することができ、一層高品質な半田を供給することができる。
【００２４】
前記開閉機構を、送出口を開閉する第２シャッター機構と、送出口の下方の供給口を開閉する第１シャッター機構とで構成すると、半田送り室から溶融槽にインゴット半田を搬送するための機構を省略することができ、装置のコンパクト化、及びコストの低減を図ることができる。
【００２５】
半田送り室を送出口から供給口までスライドさせ、送出口及び供給口から離れた位置で半田送り室を酸化防止雰囲気とすると、酸素が溶融槽に進入するのを一層防止することができる。
【００２６】
前記送出口及び供給口を酸化防止雰囲気とすると、インゴット半田が半田送り室に供給された後で、半田送り室を酸化防止雰囲気とする必要がなくなって、複雑な制御が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態の半田供給装置の要部拡大断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の半田供給装置の断面図である。
【図３】第１実施形態の半田供給装置を用いてインゴット半田を溶融槽内に供給する方法を示す工程図である。
【図４】本発明の第２実施形態の半田供給装置の要部拡大断面図である。
【図５】第２実施形態の半田供給装置を用いてインゴット半田を溶融槽内に供給する方法を示す工程図である。
【図６】本発明の第３実施形態の半田供給装置の要部拡大断面図である。
【図７】第３実施形態の半田供給装置を用いてインゴット半田を溶融槽内に供給する方法を示す工程図である。
【図８】従来の半田供給装置において、インゴット半田を溶融槽内に供給する方法を示す工程図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）及び（ｃ）は正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。
【００２９】
この半田供給装置は、溶融槽１に供給されたインゴット半田を加熱して溶融し、溶融槽１から溶融半田Ｌを吐出してルツボ１４２に溶融半田Ｌを供給して、例えばリードフレーム等の被実装部（図示省略）に溶融半田Ｌを供給するものである。
【００３０】
本発明の半田供給装置は、図２に示すように、半田を溶融する溶融槽１を有する溶融部１００と、溶融半田Ｌを被実装部（図示省略）へ供給するルツボ１４２を有する供給部１０１と、溶融槽１からルツボ１４２に溶融半田Ｌを供給する供給路構造１０２とを備える。
【００３１】
溶融部１００は、図１に示すように、インゴット半田Ｓが供給されるとともに、溶融半田Ｌを吐出する溶融槽１と、溶融槽１内に、このインゴット半田Ｓを送る半田送り室２と、半田送り室２を外気と遮断する開閉機構３と、開閉機構３を制御する制御手段４と、インゴット半田Ｓを待機させる待機路５と、半田送り室を酸化防止雰囲気とする酸化防止手段３１とを備えている。本実施形態では、開閉機構３は、下方の第１シャッター機構３３と、上方の第２シャッター機構１４とから構成される。
【００３２】
溶融槽１は、溶融半田Ｌを貯蔵する円筒体乃至有底円筒体等からなる槽本体１ａと、この槽本体１ａの開口部を塞ぐ蓋部材１ｂとからなる。槽本体１ａには、溶融半田Ｌを吐出する吐出口７を有している。吐出口７は、後述する供給路構造１０２の上下方向孔部１７０に連通する。また、蓋部材１ｂには、孔部２９を有しており、この孔部２９がインゴット半田Ｓが供給される供給口６となる。槽本体１ａの外周側には加熱手段８としてのヒータ９が配置されている。
【００３３】
吐出口７は、図２に示すように、溶融槽１内に配置される上下方向ロッド１３３を介して開閉することになる。上下方向ロッド１３３は往復動機構（図示省略）にて、上昇状態と下降状態とに変移することができる。この上下方向ロッド１３３の上昇により、溶融槽内の溶融半田Ｌを溶融槽１から押し出すことができる。
【００３４】
蓋部材１ｂには、図１に示すように、さらに２つの孔部１０ａ、１０ｂが設けられており、孔部１０ａには、溶融槽１の内部を真空状態とする真空用継手１１ａが設けられ、孔部１０ｂには、溶融槽１の内部に窒素、不活性ガス等の非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給用継手１１ｂが設けられている。
【００３５】
この蓋部材１ｂの上方には、ケーシング１２が設けられている。このケーシング１２には、上下に開口して、溶融槽１に連通するとともに、待機路５に連通する上下方向孔部１３が設けられている。この上下方向孔部１３と、待機路５と、蓋部材１ｂの孔部２９とで、インゴット半田Ｓの通路が形成される。ケーシング１２の上下方向孔部１３に対応する位置において、その下方には、水平方向孔部３２が形成されている。この水平方向孔部３２の下方の水平面には、溝部２１と、この溝部２１に装着されるシール材２０とが設けられている。また、水平方向孔部３２の上方には、さらに水平方向孔部２６が形成されている。この水平方向孔部２６の下方の水平面には、溝部２７と、この溝部２７に装着されるシール材２８とが設けられている。
【００３６】
ケーシング１２の下方には、上下方向孔部１３の下方側を開閉させることにより供給口６を開閉させる第１シャッター機構３３が設けられるとともに、ケーシング１２の上方には、上下方向孔部１３の上方側を開閉させて、後述する待機路５の送出口３８を開閉させる第２シャッター機構１４が設けられている。
【００３７】
第１シャッター機構３３は、水平方向孔部３２内に設けられ、往復手段１７と、この往復手段１７の先端部に連結される移動ブロック体１６とから構成される。往復手段１７は、ケーシング１２の内部を水平方向に往復動する水平ロッド１９と、水平ロッド１９を往復動させる駆動源１８とから構成される。往復手段１７としては、シリンダ機構、ボールねじ機構等の種々の機構を用いることができる。移動ブロック体１６が前進した閉状態においてシール材２０が移動ブロック体１６と溝部２１とで押しつぶされ、溶融槽１の密封性を高めることができる。また、ケーシング１２には、水平ロッド１９との摺接箇所にシール機構２２が設けられており、ケーシング内の密封性を高めている。
【００３８】
第２シャッター機構１４は、水平方向孔部２６内に設けられ、前記第１シャッター機構３３と同一の機構であり、前記第１シャッター機構３３のさらに上方に設けられている。すなわち、往復手段２３と、この往復手段２３の先端部に連結される移動ブロック体２５とから構成される。往復手段２３は、ケーシング１２の内部を水平方向に往復動する水平ロッド４３と、水平ロッド４３を往復動させる駆動源２４とから構成される。また、ケーシング１２の水平ロッド４３との摺接箇所にシール機構２２が設けられている。
【００３９】
前記上下方向孔部１３のうち、第１シャッター機構３３の移動ブロック体１６と、第２シャッター機構１４の移動ブロック体２５との間に形成される空間を半田送り室２としている。
【００４０】
ケーシング１２には、半田送り室２に連通する水平方向孔部３０が設けられている。この水平方向孔部３０には、半田送り室２を酸化防止雰囲気とする酸化防止手段３１が設けられている。酸化防止手段３１は、半田送り室２を真空状態とする真空機構及び非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給機構とで構成している。
【００４１】
制御手段４は、例えばマイクロコンピュータから構成されている。半田送り室２には、酸素濃度を検出する酸素濃度検出器（図示省略）が設けられており、この酸素濃度検出器の検出により、半田送り室２が酸化防止雰囲気となったときに水平ロッド１９を駆動源１８側へスライドさせて、移動ブロック体１６を駆動源１８側へ移動させるように制御するものである。また、インゴット半田Ｓを半田送り室２に送る際に、水平ロッド４３を駆動源３７側へスライドさせて、移動ブロック体２５を駆動源２４側へ移動させるように制御するものである。
【００４２】
ケーシング１２の上方には円筒体３５が設けられており、円筒体３５の内径側に形成される空間３７が、ケーシング１２の上下方向孔部１３に連通している。そして、円筒体３５の空間３７と、第２シャッター機構１４より上方の上下方向孔部１３とで待機路５を構成している。また、円筒体３５の下方開口部近傍のインゴット半田Ｓを、その位置で固定するストッパ機構３６を設けている。
【００４３】
ストッパ機構３６は、円筒体３５の下方を水平方向に往復動する往復手段にて構成している。このストッパ機構３６は、水平ロッド４０と、水平ロッド４０を往復動させる駆動源４１とから構成される。往復手段としては、シリンダ機構、ボールねじ機構等の種々の機構を用いることができる。
【００４４】
供給部１０１は、図２に示すようにルツボ１４２を備えており、ルツボ１４２の外周側に加熱手段１６０としてのヒータ１６１が配置されている。また、ルツボ１４２の底壁１６４にはノズル１６２が付設されている。
【００４５】
また、ルツボ１４２には、後述する供給路構造１０２の上下方向孔部１７０を介して接続される配管（図示省略）が配置されており、この配管には図示省略の圧力制御手段が接続されている。圧力制御手段は、ルツボ１４２の内圧を、ノズル１６２から溶融半田Ｌを吐出させる正圧と、ノズル１６２からの溶融半田Ｌの吐出を止める負圧との間で切換制御する。圧力制御手段は、ルツボ内に図示省略のコンプレッサーからの加圧ガス（非酸化性ガス）を供給して正圧にするガス供給系と、ルツボ内を図示省略の真空ポンプで適宜に真空吸引して負圧にするガス吸引系を備える。
【００４６】
供給路構造１０２は、ルツボ１４２に連通する上下方向孔部１７０を有するとともに水平方向孔部１７１が形成された固定ブロック体１７３と、移動ブロック体１７４とを備える。移動ブロック体１７４は、往復機構１７５にて水平方向孔部１７１を水平方向に移動する。往復機構１７５は、その先端が移動ブロック体１７４に連結された水平方向ロッド１８１を備え、このロッド１８１が矢印ａ、ｂ方向に往復動する。水平方向ロッド１８１を往復動させる機構としては、シリンダ機構、ボールねじ機構等の種々の機構を用いることができる。
【００４７】
往復機構１７５のロッド１８１が矢印ａ方向に延びれば、固定ブロック体１７３の上下方向孔部１７０が移動ブロック体１７４にて塞がれる。往復機構１７５のロッド１８１が矢印ｂ方向に縮まれば、固定ブロック体１７３の上下方向孔部１７０が開状態となる。
【００４８】
水平方向孔部１７１の下方の水平面には凹周溝１８４が形成され、この凹周溝１８４にＯリング等のシール材１８２が装着されている。これによって、図２に示すように、移動ブロック体１７４が前進した閉状態では、移動ブロック体１７４と凹周溝１８４とでシール材１８２が押しつぶされて、ルツボ１４２の密封性を高めることができる。
【００４９】
次に、本発明の半田供給装置を用いた半田供給方法を図３を用いて説明する。図３は、本発明の半田供給装置のうち、溶融部１００のみを示している。初期状態では、供給路構造１０２は、図２に示すように移動ブロック体１７４が前進した閉状態となっている。また、吐出口７は閉状態となっている。本実施形態では、待機路５に３個のインゴット半田Ｓ１〜Ｓ３が待機しており、半田送り室２に、インゴット半田Ｓを１個ずつ供給する場合について説明する。
【００５０】
まず、初期状態では図３（ａ）に示すように、半田送り室２にインゴット半田Ｓが存在しない状態で、第１シャッター機構３３の移動ブロック体１６と、第２シャッター機構１４の移動ブロック体２５とが、上下方向孔部１３を塞いだ閉状態となっている。これにより、移動ブロック体１６にて、溶融槽１の供給口６を塞ぐとともに、待機路５の送出口３８が塞がれた状態となっている。待機路５の最も下方に位置するインゴット半田Ｓ１は、移動ブロック体２５の上面にて支持されて、待機路５の送出口３８に待機している。また、インゴット半田Ｓ１の上方に位置するインゴット半田Ｓ２は、ストッパ機構３６にて支持されて円筒体３５の内部に固定されている。これにより、インゴット半田Ｓ２、Ｓ３は下方に落下することなく、その位置で固定される。なお、溶融槽内には、先に供給されたインゴット半田Ｓが加熱手段８にて溶融され、これが溶融半田Ｌとなって存在している。
【００５１】
次に、第２シャッター機構１４の往復手段２３を作動させる。すなわち、駆動源２４を作動させて、水平ロッド４３と移動ブロック体２５とを矢印Ａの方向に後退させる。これにより、図３（ｂ）に示すように、送出口３８が開状態となって、送出口３８と半田送り室２とが連通状態となる。そして、インゴット半田Ｓ１は、矢印Ｂに示すように落下して、第１シャッター機構３３の移動ブロック体１６の上面にて支持される。これにより、インゴット半田Ｓ１が、半田送り室２内に供給される。インゴット半田Ｓ２、Ｓ３は、ストッパ機構３６にて支持されて、その位置を維持している。
【００５２】
次に、第２シャッター機構１４の往復手段２３を作動させる。すなわち、駆動源２４を作動させて、水平ロッド４３と移動ブロック体２５とを矢印Ｃの方向に前進させる。この場合、図３（ｃ）に示すように、移動ブロック体２５が上下方向孔部１３を塞ぐ状態となるまで前進させる。これにより、送出口３８が閉状態となり、送出口３８と半田送り室２とが非連通状態となって、半田送り室２が外気と遮断された密閉状態となる。
【００５３】
半田送り室２が密閉状態となった後、酸化防止手段３１を作動させて、半田送り室２に非酸化性ガスを供給して酸化防止雰囲気とする。
【００５４】
この状態で、第１シャッター機構３３の往復手段１７を作動させる。すなわち、駆動源１８を作動させて、水平ロッド１９と移動ブロック体１６とを矢印Ｄの方向に後退させる。これにより、図３（ｄ）に示すように、供給口６が開状態となって、半田送り室２と供給口６とが連通状態となる。そして、移動ブロック体１６に支持されたインゴット半田Ｓ１は、矢印Ｅに示すように落下して溶融槽１に供給される。この場合、半田送り室２を介してインゴット半田Ｓ１の周囲の酸素を除去し、このインゴット半田Ｓ１を溶融槽１に供給するため、酸素が溶融槽１に進入するのを防止することができる。
【００５５】
その後、第１シャッター機構３３の往復手段１７を作動させる。すなわち、駆動源１８を作動させて、水平ロッド１９と移動ブロック体１６とを矢印Ｆの方向に前進させる。この場合、図３（ｅ）に示すように、移動ブロック体１６が上下方向孔部１３を塞ぐ状態となるまで前進させる。これにより、供給口６が閉状態となって、半田送り室２と供給口６とが非連通状態となって、溶融槽１が外気と遮断された密閉状態となる。
【００５６】
インゴット半田Ｓ２を供給する場合は、矢印Ｇのように、ストッパ機構３６の支持状態を解除する。これにより、インゴット半田Ｓ２は落下して、第２シャッター機構１４の移動ブロック体２５の上面にて支持され、送出口３８に位置することになる。その後、前記と同様の方法にてインゴット半田Ｓ２を溶融槽１に供給する。
【００５７】
ルツボ１４２に溶融半田Ｌを供給するには、図２の矢印ｂに示すように、供給路構造１０２の移動ブロック体１７４を後退させて固定ブロック体１７３から離し、固定ブロック体１７３の上下方向孔部１７０を開状体とする。この状態で、上下方向ロッド１３３を上昇させて溶融半田Ｌを吐出口７から吐出する。この際、溶融半田Ｌが上下方向ロッド１３３の先端部を伝わってルツボ１４２に供給される。
【００５８】
ルツボ１４２では、圧力制御手段による内圧制御にてノズル１６２から溶融半田Ｌを吐出し、リードフレーム等の被実装部に半田付けを行うことができる。
【００５９】
本発明では、半田送り室２を介してインゴット半田Ｓの周囲の酸素を除去し、このインゴット半田Ｓを溶融槽１に供給するため、酸素が溶融槽１に進入するのを防止している。これにより、溶融槽内の溶融半田Ｌが酸化するのを防止することができるため、溶融槽内においてドロスの発生及び成長を抑えることができて、高品質な半田を供給することができる。また、溶融槽の交換や、メンテナンス回数を少なくできて、長時間の稼動が可能となる。
【００６０】
溶融槽１の下方に配設されて、被実装部に溶融半田Ｌを吐出するルツボ１４２を備え、溶融槽１の酸化防止雰囲気を維持したまま、溶融槽１の溶融半田Ｌをルツボ１４２に供給する。これにより、溶融半田Ｌがルツボ１４２にさらに供給されることになり、溶融槽１でドロスが生成されてもドロスを溶融槽１に留まらせることができる。従って、ルツボ１４２にはドロスが供給されにくいため、より一層高品質な半田を供給することができる。
【００６１】
酸化防止手段３１を、半田送り室２を真空状態とする真空機構及び非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給機構とから構成しているので、容易に半田送り室２を酸化防止雰囲気とすることができる。
【００６２】
開閉機構３を設けているので、半田送り室２へのインゴット半田Ｓの供給と、半田送り室２の外気の遮断との切換えができて、操作性の向上を図ることができる。
【００６３】
半田送り室２が酸化防止雰囲気となったときに、前記半田送り室２と溶融槽１とが連通状態となるように、開閉機構３を制御する制御手段４を設けているので、半田送り室２が酸化防止雰囲気となったときに正確に溶融槽１と連通状態とすることができる。これにより、一層溶融半田Ｌの酸化を防止することができ、一層高品質な半田を供給することができる。
【００６４】
送出口３８を開閉する第２シャッター機構１４と、送出口３８の下方の供給口６を開閉する第１シャッター機構３３とを備え、この第１シャッター機構３３と第２シャッター機構１４との間に形成される空間を半田送り室２としているので、インゴット半田Ｓを落下させるのみで、送出口３８から半田送り室２にインゴット半田Ｓを供給することができる。その後、インゴット半田Ｓを落下させるのみで、半田送り室２から溶融槽１にインゴット半田Ｓを供給することができる。これにより、半田送り室２から溶融槽１にインゴット半田Ｓを搬送するための機構を省略することができ、装置のコンパクト化、及びコストの低減を図ることができる。
【００６５】
次に、図４は第２実施形態の半田供給装置の溶融部１００のみを示す。本実施形態も、前記第１実施形態と同様に溶融部１００と、供給部１０１と、供給路構造１０２とを備えている。第２実施形態の半田供給装置は、第１実施形態と同様の供給部１０１と供給路構造１０２とを備えており、溶融部１００のみが第１実施形態と異なる。
【００６６】
第２実施形態の溶融部１００は、半田を溶融する溶融槽１と、溶融槽内に、このインゴット半田Ｓを送るための半田送り室５０と、半田送り室５０と溶融槽１との連通状態及び非連通状態の切換を行う開閉機構５３と、開閉機構を５３を制御する制御手段５４と、インゴット半田Ｓを待機させる待機路５５とを備えている。
【００６７】
溶融槽１は、槽本体５１ａと、この槽本体５１ａの開口部を塞ぐ蓋部材５１ｂとからなる。槽本体５１ａは、前記第１実施形態と同一のものを使用しており、図示省略するが、槽本体５１ａの内部を真空状態とする真空用継手と、窒素等の非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給用継手を備えている。蓋部材５１ｂは、後述するスライド体５９が内嵌され、一端が閉口する略円形の水平方向穴部５７を有している。この水平方向穴部５７の開口側には、上下一対の溝部５２ａが形成されており、水平方向穴部５７の閉口側には、下方に溝部５２ｂが形成されている。そして、水平方向穴部５７の開口側に、往復手段６８の駆動源５８が設けられ、この駆動源５８に制御手段５４が設けられている。蓋部材５１ｂの上側には、水平方向穴部５７に連通する上側孔部６６が設けられており、この上側孔部６６がインゴット半田Ｓを送出する送出口６２となる。また、蓋部材５１ｂの下側において、上側孔部６６と水平方向に沿ってずれた位置には、水平方向穴部５７に連通する下側孔部６７が設けられており、この下側孔部６７がインゴット半田Ｓを供給する供給口５６となる。
【００６８】
開閉機構５３は、往復手段６８と、この往復手段６８の先端部に連結されるスライド体５９とから構成される。スライド体５９は、水平方向に延びる円柱状のブロック体であり、一部に上下に開口する孔部４９を有している。この孔部４９にて形成される空間を半田送り室５０としている。この半田送り室５０が供給口５６に対応したとき、半田送り室５０と溶融槽１とが連通する。スライド体５９は、その駆動源側端部において上下に突出する一対の突起部６１ａを有するとともに、反駆動源側端部において下方に突出する突起部６１ｂを有している。これら突起部６１ａ、６１ｂが溝部５２ａ、５２ｂに嵌合して、スライド体５９の周方向のずれを規制している。また、スライド体５９の半田送り室５０近傍、及び駆動源側の端部にはＯリングを備えたシール機構６９が設けられている。
【００６９】
往復手段６８は、蓋部材５１ｂの水平方向穴部５７を水平方向に往復動する水平ロッド６０と、水平ロッド６０を往復動させる駆動源５８とから構成される。往復手段６８としては、シリンダ機構、ボールねじ機構等の種々の機構を用いることができる。
【００７０】
蓋部材５１ｂの上部において、供給口５６と送出口６２との間には、半田送り室５０を真空状態とした後に、窒素ガスや不活性ガス等の非酸化性ガスを供給して酸化防止雰囲気とする酸化防止手段６３が設けられている。
【００７１】
制御手段５４は、第１実施形態における制御手段と同様に、半田送り室５０が酸化防止雰囲気となったときに、スライド体５９を駆動源５８側へ移動させて、半田送り室５０と溶融槽１とが連通状態となるように駆動源５８を制御するものである。
【００７２】
蓋部材５１ｂの上方には円筒体６４が設けられており、円筒体６４の内径側に形成される空間６５が、蓋部材５１ｂの上側孔部６６と連通している。そして、円筒体６４の内側に形成される空間６５と、蓋部材５１ｂの上側孔部６６とで待機路５５を構成している。
【００７３】
次に、図４に示す溶融部１００を有する半田供給装置を用いた半田供給方法を説明する。本実施形態では、待機路５に３個のインゴット半田Ｓ１〜Ｓ３が待機しており、半田送り室５０に、インゴット半田Ｓを１個ずつ供給する場合について説明する。初期状態では図５（ａ）に示すように、半田送り室５０にインゴット半田Ｓが存在しない状態で、開閉機構５３のスライド体５９は、半田送り室５０が供給口５６と送出口６２との間に対応する位置となっている。これにより、スライド体５９にて供給口５６を塞ぐとともに、送出口６２を塞いだ状態となっている。待機路５５のインゴット半田Ｓのうち、最も下方に位置するインゴット半田Ｓ１は、スライド体５９の上面にて支持されて、送出口６２に待機している。また、インゴット半田Ｓ２、Ｓ３は、円筒体６４の内部に待機している。
【００７４】
まず、開閉機構５３の往復手段６８を作動させる。すなわち、駆動源５８を作動させて、水平ロッド６０とスライド体５９とを矢印Ｈの方向に前進させる。これにより、図５（ｂ）に示すように、半田送り室５０が送出口６２に対応して、送出口６２が開状態となって、送出口６２と半田送り室５０とが連通状態となる。そして、送出口６２に位置するインゴット半田Ｓ１は、矢印Ｉに示すように落下して半田送り室５０内に供給される。インゴット半田Ｓ２、Ｓ３も下方にずれて、インゴット半田Ｓ２が送出口６２に位置する。
【００７５】
次に、開閉機構５３の往復手段６８を作動させる。すなわち、駆動源５８を作動させて、半田送り室５０が酸化防止手段６３に対応する位置となるまで、水平ロッド６０とスライド体５９とを矢印Ｊの方向に後退させる。この場合、図５（ｃ）に示すように、送出口６２と半田送り室５０とが非連通状態となって、半田送り室５０が外気と遮断された密閉状態となる。
【００７６】
半田送り室５０が酸化防止手段６３に対応する位置となり、半田送り室５０が密閉状態となった後、酸化防止手段６３を作動させて、半田送り室５０に非酸化性ガスを供給して酸化防止雰囲気とする。
【００７７】
その後、開閉機構５３の往復手段６８を作動させる。すなわち、駆動源５８を作動させて、半田送り室５０が、供給口５６に対応する位置となるまで、水平ロッド６０とスライド体５９とを矢印Ｋの方向に後退させる。これにより、図５（ｄ）に示すように、供給口５６が開状態となって、半田送り室５０と供給口５６とが連通状態となる。そして、インゴット半田Ｓ１は、矢印Ｌに示すように落下して、溶融槽１に供給される。この場合、半田送り室５０を介してインゴット半田Ｓ１の周囲の酸素を除去し、このインゴット半田Ｓ１を溶融槽１に供給するため、酸素が溶融槽１に進入するのを防止することができる。
【００７８】
インゴット半田Ｓ２を供給する場合は、開閉機構５３の往復手段６８を作動させる。すなわち、駆動源５８を作動させて、水平ロッド６０とスライド体５９とを矢印Ｍの方向に前進させる。その後、前記した方法と同様の方法にてインゴット半田Ｓ２を溶融槽１に供給することができる。
【００７９】
その後、前記第１実施形態と同様の方法にてルツボ１４２に溶融半田Ｌを供給し、ノズル１６２から溶融半田Ｌを吐出して、リードフレーム等の被実装部に半田付けを行う。
【００８０】
このように、本発明の第２実施形態の半田供給装置も、前記第１実施形態の半田供給装置と同様の効果を奏する。特に、半田送り室５０を送出口６２から供給口５６までスライドさせているので、半田送り室５０を、送出口６２及び供給口５６から離れた位置で酸化防止雰囲気とすることができ、酸素が溶融槽１に進入するのを一層防止することができる。なお、図４及び図５に示す半田供給装置において、図１〜図３と同様の構成については、図１〜図３と同一符号を付してその説明を省略する。
【００８１】
次に、図６は第３実施形態の半田供給装置の溶融部１００のみを示す。本実施形態も、前記第１及び第２実施形態と同様に溶融部１００と、供給部１０１と、供給路構造１０２とを備えている。第３実施形態の半田供給装置は、第１及び第２実施形態と同様の供給部１０１と供給路構造１０２とを備えており、溶融部１００のみが第１及び第２実施形態と異なる。
【００８２】
第３実施形態の溶融部１００は、半田を溶融する溶融槽１と、溶融槽内に、このインゴット半田を送るための半田送り室７０と、半田送り室７０と溶融槽１との連通状態及び非連通状態の切換を行う開閉機構７３と、開閉機構を７３制御する制御手段７４と、インゴット半田Ｓを待機させる待機路７５とを備えている。
【００８３】
溶融槽１は、槽本体７１ａと、この槽本体７１ａの開口部を塞ぐ蓋部材７１ｂとからなる。槽本体７１ａは、前記第１及び第２実施形態と同一のものを使用している。図示省略するが、槽本体７１ａの内部を真空状態とする真空用継手と、窒素等の非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給用継手を備えている。蓋部材７１ｂは、その内部に、後述するスライド体７９が内嵌され、両端が閉口する矩形状の水平方向穴部７７を有している。この水平方向穴部７７には、径寸法が大である第１孔部９０と、下面が往復手段側に向かって下傾するテーパ面を有する第２孔部９１と、径寸法が小である第３孔部９２とからなる。テーパ面には溝部９５が形成され、この溝部９５にシール材９６が装着されている。
【００８４】
水平方向穴部７７の一端側に、往復手段８８の駆動源７８が設けられ、この駆動源７８に制御手段７４が設けられている。蓋部材７１ｂの上部の一端側（反駆動源側）には、水平方向穴部７７に連通する第１上側孔部８６が設けられており、この第１上側孔部８６がインゴット半田Ｓを送出する送出口８２となる。蓋部材７１ｂの上部の他端側（駆動源側）には、水平方向穴部７７に連通する第２上側孔部９３が設けられており、この第２上側孔部９３には、水平方向穴部７７及び後述する円筒体８４の空間８５に非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給機構９４が設けられている。また、蓋部材７１ｂの下部において前記送出口８２と水平方向に沿ってずれた位置には、水平方向穴部７７に連通する下側孔部８７が設けられており、この下側孔部８７がインゴット半田Ｓを供給する供給口７６となる。
【００８５】
開閉機構７３は、往復手段８８と、この往復手段８８の先端部に連結されるスライド体７９とから構成される。スライド体７９は、下面が往復手段側に向かって下傾するテーパ面を有するテーパ部９８と、断面矩形状の角柱部９９とで構成されるブロック体であり、角柱部９９の一部に上下に開口する孔部９７を有している。この孔部９７にて形成される空間を半田送り室７０としている。この半田送り室７０が供給口７６に対応したとき、半田送り室７０と溶融槽１とが連通する。
【００８６】
往復手段８８は、蓋部材７１ｂの水平方向穴部７７を水平方向に往復動する水平ロッド８０と、水平ロッド８０を往復動させる駆動源７８とから構成される。往復手段８８としては、シリンダ機構、ボールねじ機構等の種々の機構を用いることができる。
【００８７】
制御手段７４は、供給口７６、送出口８２、及び半田送り室７０が酸化防止雰囲気となったときに、スライド体７９を駆動源７８側へ移動させて、半田送り室７０と溶融槽１とが連通状態となるように駆動源７８を制御するものである。
【００８８】
蓋部材７１ｂの上方には、円筒体８４が設けられており、円筒体８４の内径側に形成される空間８５が、蓋部材７１ｂの第１上側孔部８６と連通している。そして、円筒体８４の内径側に形成される空間８５と、蓋部材７１ｂの上側孔部８６とで待機路７５を構成している。
【００８９】
円筒体８４の上方には、開口部８１が設けられており、この開口部８１を介して円筒体８４の空間８５及び水平方向穴部７７を真空状態とする真空機構８３が設けられている。そして、非酸化性ガス供給機構９４と真空機構８３とで酸化防止手段を構成している。
【００９０】
次に、図６に示す溶融部１００を有する半田供給装置を用いた半田供給方法を説明する。本実施形態では、待機路７５に３個のインゴット半田Ｓ１〜Ｓ３が待機しており、半田送り室７０に、インゴット半田Ｓを１個ずつ供給する場合について説明する。初期状態では図７（ａ）に示すように、半田送り室７０にインゴット半田Ｓが存在しない状態で、開閉機構７３のスライド体７９は、半田送り室７０が供給口７６と送出口８２との間に対応する位置となっている。待機路７５のインゴット半田Ｓのうち、最も下方に位置するインゴット半田Ｓ１は、スライド体７９の上面にて支持されて、送出口８２に待機している。また、インゴット半田Ｓ２、Ｓ３は、円筒体６４の内部に待機している。
【００９１】
円筒体８４の空間８５及び水平方向穴部７７を、真空機構８３にて真空状態とするとともに、非酸化性ガス供給機構９４にて酸化防止雰囲気とする。これにより、送出口８２、供給口７６、及び半田送り室７０が酸化防止雰囲気となる。
【００９２】
次に、開閉機構７３の往復手段８８を作動させる。すなわち、駆動源７８を作動させて、水平ロッド８０とスライド体７９とを矢印Ｎの方向に前進させる。これにより、図７（ｂ）に示すように、半田送り室７０が送出口８２に対応して、送出口８２が開状態となって、送出口８２と半田送り室７０とが連通状態となる。そして、送出口８２に位置するインゴット半田Ｓ１は、矢印Ｏに示すように落下して半田送り室７０内に供給される。インゴット半田Ｓ２、Ｓ３は下方にずれて、インゴット半田Ｓ２が送出口８２に位置する。
【００９３】
その後、開閉機構７３の往復手段８８を作動させる。すなわち、駆動源７８を作動させて、半田送り室７０が、供給口７６に対応する位置となるまで、水平ロッド８０とスライド体７９とを矢印Ｐの方向に後退させる。これにより、図７（ｃ）に示すように、供給口７６が開状態となって、半田送り室７０と供給口７６とが連通状態となる。そして、インゴット半田Ｓ１は、矢印Ｑに示すように落下して、溶融槽１に供給される。
【００９４】
インゴット半田Ｓ２を供給する場合は、開閉機構７３の往復手段８８を作動させる。すなわち、駆動源７８を作動させて、水平ロッド８０とスライド体７９とを矢印Ｒの方向に前進させる。その後、前記した方法と同様の方法にてインゴット半田Ｓ２を溶融槽１に供給することができる。
【００９５】
その後、前記第１及び第２実施形態と同様の方法にてルツボ１４２に溶融半田Ｌを供給し、ノズル１６２から溶融半田Ｌを吐出して、リードフレーム等の被実装部に半田付けを行う。
【００９６】
このように、本発明の第３実施形態の半田供給装置も、前記第１実施形態の半田供給装置と同様の効果を奏する。特に、送出口８２と供給口７６とを酸化防止雰囲気としているので、インゴット半田Ｓが半田送り室７０に供給された後で、半田送り室７０を酸化防止雰囲気とする必要がなくなって、複雑な制御が不要となる。なお、図６及び図７に示す半田供給装置において、図１〜図３と同様の構成については、図１〜図３と同一符号を付してその説明を省略する。
【００９７】
この第３実施形態において、初期状態は図７（ｂ）に示す状態であってもよい。すなわち、半田送り室７０が送出口８２に対応して、送出口８２が開状態となって、送出口８２と半田送り室７０とが連通状態となる。インゴット半田Ｓ１は、半田送り室７０内に供給されている。この状態で、円筒体８４の空間８５及び水平方向穴部７７を、真空機構８３にて真空状態とするとともに、非酸化性ガス供給機構９４にて酸化防止雰囲気とする。その後、前記第３実施形態と同様の方法で、インゴット半田Ｓ１を溶融槽１に供給する。
【００９８】
さらに第４、第５、第６実施形態として、前記第１、第２、及び第３実施形態における供給部１０１や供給路構造１０２を省略し、溶融部１００のみの構成とする。この場合、吐出口７にノズル（図示省略）を付設し、このノズルから被実装部に溶融半田Ｌを供給する。
【００９９】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、半田送り室２、５０、７０に供給されるインゴット半田Ｓの数は、１個ずつでなくても、２個以上であってもよい。酸化防止手段にて、半田送り室２、５０、７０の真空引きを行った後、非酸化性ガスを供給したが、これらの順序は逆であってもよい。移動ブロック体１６、２５やスライド体７９は実施形態のものに限られず、円柱、角柱等種々の形状とすることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１ 溶融槽
２、５０、７０ 半田送り室
３、５３、７３ 開閉機構
４、５４、７４ 制御手段
５、５５、７５ 待機路
６、５６、７６ 供給口
１４、３３ シャッター機構
３１、６３、８３、９４ 酸化防止手段
３８、６２、８２ 送出口
５９ スライド体
１４２ ルツボ
Ｌ 溶融半田
Ｓ インゴット半田
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造設備であるダイボンダなどには半田供給装置が使用される。リードフレームを使用して半導体装置を製造する設備のダイボンダは、リードフレームのアイランドに定量の半田を供給し、供給した半田上に半導体チップをマウントしている。このダイボンダにおけるリードフレームへの半田供給には、固体半田（インゴット半田）を溶融させて溶融半田として、この溶融半田をリードフレーム上に供給するものがある。
【０００３】
溶融半田を直接にリードフレーム上に供給する半田供給装置は、図８（ａ）に示すように、半田ポット（ルツボ）２０１に投入したインゴット半田Ｓをヒータ２０２で加熱して溶融させるものである。ルツボ２０１の下端には小径の吐出口２１１が設けられて、この吐出口２１１にはノズル（図示省略）が形成され、ルツボ２０１の上端開口は蓋部材２０３で塞がれる。この蓋部材２０３は、上方に開口して、インゴット半田Ｓが供給される供給口２０４が設けられている。また、この蓋部材２０３の上部には、インゴット半田Ｓをルツボ２０１に供給するための供給機構２０６が設けられている。図８（ａ）（ｂ）に示すように、供給機構２０６は、上下に開口してインゴット半田Ｓを収納するための送り室２０８を備えるとともに、蓋部材２０３の上部を往復動して供給口２０４を開閉する開閉ブロック２０７と、送り室２０８にインゴット半田Ｓを供給する前に、インゴット半田Ｓを待機させる待機路２０９と、ブロック体２０７を往復動させる駆動機構２１０とを備えている。
【０００４】
この装置において、ルツボ内に酸素が存在すると、ルツボ内で溶融した溶融半田Ｌが酸化されて表面にＳｎＯ（酸化第一錫）等のドロス（酸化物等からなる不純物）が発生するおそれがある。このような酸化物が発生すると、高品質な半田を供給できない。このため、蓋部材２０３にはルツボ２０１内部を酸化防止状態とする酸化防止機構２０５を設けている。
【０００５】
この装置を用いて半田を供給する方法について説明する。まず、酸化防止機構２０５にてルツボ内の酸素を真空により引きながら、窒素ガス又は不活性ガスを供給し、槽内部を酸化しない雰囲気とする。そして、図８（ａ）（ｂ）に示すように、待機路２０９のインゴット半田Ｓを送り室２０８に供給し、その後開閉ブロック２０７を駆動機構側へスライドさせる。図８（ｃ）に示すように、送り室２０８が供給口２０４の上方に位置すると、送り室２０８と供給口２０４とが連通して、送り室２０８のインゴット半田Ｓがルツボ２０１に落下する。これにより、インゴット半田Ｓがルツボ内に供給される。
【０００６】
また、ルツボへの酸化物への供給を抑えるものとして、ルツボとは別に溶融槽を設けるものがある（特許文献１）。特許文献１のものは、溶融槽にインゴット半田を供給して、ヒータで溶融槽を加熱してインゴット半田を溶融させる。この場合、溶融槽で溶融された溶融半田は、インゴット半田を溶融槽に供給する場合等において外気に接触することになるので、溶融槽の溶融半田の上層にドロスが発生するおそれがある。しかしながら、溶融槽内の下層の溶融半田をさらにルツボに供給するため、溶融槽で生成されたドロスのルツボへの供給が抑えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００８−１７８８９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、図８に記載されたものでは、供給口２０４と送り室２０８とが連通するため、この間に送り室２０８を経て外気がルツボ内に進入する。これにより、溶融半田Ｌが酸化され、ドロスの発生を十分に抑えることができなかった。また、特許文献１のものは、溶融槽にドロスが発生するため、ドロスがルツボへ混入するおそれがあった。これにより、前記した従来のものでは、高品質な溶融半田を安定して供給することができない場合があった。さらには、ルツボや溶融槽にドロスが発生すると、ルツボや溶融槽の交換、及びメンテナンス回数が増えて、長時間の稼動が行いにくいという問題があった。
【０００９】
本発明は上記課題に鑑みて、不純物の少ない半田を供給することができ、しかも長時間稼動させることができる半田供給装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の半田供給装置は、酸化防止雰囲気とされる溶融槽にインゴット半田が供給され、この溶融槽内でインゴット半田を加熱して溶融し、前記溶融槽から溶融半田を吐出する半田供給装置において、インゴット半田が１個乃至所定個ずつ供給され、溶融槽内に、このインゴット半田を送るための半田送り室を備え、半田送り室は外気と遮断され、酸化防止手段により酸化防止雰囲気となって、この雰囲気の状態で半田送り室と溶融槽とが連通されて、この半田送り室からインゴット半田が溶融槽に供給されるものである。
【００１１】
本発明の半田供給装置によれば、半田送り室を介してインゴット半田の周囲の酸素を除去し、このインゴット半田を溶融槽に供給するため、酸素が溶融槽に進入するのを防止することができる。これにより、溶融槽内の溶融半田が酸化するのを防止することができる。
【００１２】
前記溶融槽の下方に配設されて、被実装部に溶融半田を吐出するルツボを備え、溶融槽の酸化防止雰囲気を維持したまま、溶融槽の溶融半田をルツボに供給することができる。これにより、溶融半田がルツボにさらに供給されることになり、溶融槽でドロスが生成されてもドロスを溶融槽に留まらせることができて、ルツボにドロスが供給されにくくなる。
【００１３】
前記酸化防止手段は、半田送り室を真空状態とする真空機構及び非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給機構から構成することができる。
【００１４】
前記半田送り室を外気と遮断する開閉機構を設けることができる。これにより、半田送り室の開状態でインゴット半田を供給でき、閉状態で半田送り室内部に酸素が進入するのを防止できる。
【００１５】
前記半田送り室が酸化防止雰囲気となったときに、前記半田送り室と溶融槽とが連通状態となるように、前記開閉機構を制御する制御手段を設けることができる。
【００１６】
前記半田送り室にインゴット半田を供給するための送出口と、この送出口の下方に設けられて前記半田送り室から溶融槽へインゴット半田を供給するための供給口とを備えるとともに、前記開閉機構を、前記供給口を開閉するための第１シャッター機構と、前記送出口を開閉するための第２シャッター機構とで構成し、前記第１シャッター機構と第２シャッター機構との間に形成される空間を、前記半田送り室とすることができる。これにより、インゴット半田を落下させるのみで、送出口から半田送り室にインゴット半田を供給することができる。その後、シャッター機構を開閉し、インゴット半田を落下させ、半田送り室から溶融槽にインゴット半田を供給することができる。このため、半田送り室から溶融槽にインゴット半田を搬送するための機構を省略することができる。
【００１７】
前記半田送り室にインゴット半田を供給するための送出口と、前記半田送り室から溶融槽へインゴット半田を供給するための供給口とを備えるとともに、前記開閉機構を構成するスライド体を、送出口と供給口との間に介在させ、かつ、このスライド体に前記半田送り室を設けて、前記半田送り室が、前記送出口の下方に対応するときは、送出口と半田送り室とを連通状態とするとともに、前記半田送り室と供給口とを非連通状態とし、前記半田送り室が、前記送出口と供給口との間に位置するときは、前記半田送り室と送出口、及び前記半田送り室と供給口とを非連通状態とするとともに、前記酸化防止手段にて半田送り室内を酸化防止雰囲気とし、前記半田送り室が、前記供給口の上方に対応するときは、前記半田送り室と供給口とを連通状態とするとともに、前記送出口と半田送り室とを非連通状態とすることができる。これにより、半田送り室を、送出口から供給口までスライドさせることができるため、半田送り室を、送出口及び供給口から離れた位置で酸化防止雰囲気とすることができる。
【００１８】
前記半田送り室にインゴット半田を供給するための送出口と、前記半田送り室から溶融槽へインゴット半田を供給するための供給口とを備えるとともに、前記送出口と供給口と半田送り室とを酸化防止雰囲気とすることができる。これにより、インゴット半田が半田送り室に供給された後に、半田送り室を酸化防止雰囲気とする必要がなくなる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の半田供給装置では、酸素が溶融槽に進入するのを防止することができ、溶融槽内の溶融半田が酸化するのを防止することができるため、溶融槽内においてドロスの発生及び成長を抑えることができて、高品質な半田を供給することができる。また、溶融槽の交換や、メンテナンス回数を少なくできて、長時間の稼動が可能となる。
【００２０】
前記溶融槽の下方に配設されるルツボを備えると、ルツボにはドロスが供給されにくいため、より一層高品質な半田を供給することができる。
【００２１】
前記酸化防止手段を、真空機構及び非酸化性ガス供給機構とで構成すると、容易に半田送り室を酸化防止雰囲気とすることができる。
【００２２】
開閉機構を設けると、半田送り室へのインゴット半田の供給と、半田送り室の外気の遮断との切換えができて、操作性の向上を図ることができる。
【００２３】
前記制御手段を設けると、半田送り室が酸化防止雰囲気となったときに、正確に溶融槽と連通状態とすることができ、一層溶融半田の酸化を防止することができ、一層高品質な半田を供給することができる。
【００２４】
前記開閉機構を、送出口を開閉する第２シャッター機構と、送出口の下方の供給口を開閉する第１シャッター機構とで構成すると、半田送り室から溶融槽にインゴット半田を搬送するための機構を省略することができ、装置のコンパクト化、及びコストの低減を図ることができる。
【００２５】
半田送り室を送出口から供給口までスライドさせ、送出口及び供給口から離れた位置で半田送り室を酸化防止雰囲気とすると、酸素が溶融槽に進入するのを一層防止することができる。
【００２６】
前記送出口及び供給口を酸化防止雰囲気とすると、インゴット半田が半田送り室に供給された後で、半田送り室を酸化防止雰囲気とする必要がなくなって、複雑な制御が不要となる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１実施形態の半田供給装置の要部拡大断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態の半田供給装置の断面図である。
【図３】第１実施形態の半田供給装置を用いてインゴット半田を溶融槽内に供給する方法を示す工程図である。
【図４】本発明の第２実施形態の半田供給装置の要部拡大断面図である。
【図５】第２実施形態の半田供給装置を用いてインゴット半田を溶融槽内に供給する方法を示す工程図である。
【図６】本発明の第３実施形態の半田供給装置の要部拡大断面図である。
【図７】第３実施形態の半田供給装置を用いてインゴット半田を溶融槽内に供給する方法を示す工程図である。
【図８】従来の半田供給装置において、インゴット半田を溶融槽内に供給する方法を示す工程図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）及び（ｃ）は正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下本発明の実施の形態を図１〜図７に基づいて説明する。
【００２９】
この半田供給装置は、溶融槽１に供給されたインゴット半田を加熱して溶融し、溶融槽１から溶融半田Ｌを吐出してルツボ１４２に溶融半田Ｌを供給して、例えばリードフレーム等の被実装部（図示省略）に溶融半田Ｌを供給するものである。
【００３０】
本発明の半田供給装置は、図２に示すように、半田を溶融する溶融槽１を有する溶融部１００と、溶融半田Ｌを被実装部（図示省略）へ供給するルツボ１４２を有する供給部１０１と、溶融槽１からルツボ１４２に溶融半田Ｌを供給する供給路構造１０２とを備える。
【００３１】
溶融部１００は、図１に示すように、インゴット半田Ｓが供給されるとともに、溶融半田Ｌを吐出する溶融槽１と、溶融槽１内に、このインゴット半田Ｓを送る半田送り室２と、半田送り室２を外気と遮断する開閉機構３と、開閉機構３を制御する制御手段４と、インゴット半田Ｓを待機させる待機路５と、半田送り室を酸化防止雰囲気とする酸化防止手段３１とを備えている。本実施形態では、開閉機構３は、下方の第１シャッター機構３３と、上方の第２シャッター機構１４とから構成される。
【００３２】
溶融槽１は、溶融半田Ｌを貯蔵する円筒体乃至有底円筒体等からなる槽本体１ａと、この槽本体１ａの開口部を塞ぐ蓋部材１ｂとからなる。槽本体１ａには、溶融半田Ｌを吐出する吐出口７を有している。吐出口７は、後述する供給路構造１０２の上下方向孔部１７０に連通する。また、蓋部材１ｂには、孔部２９を有しており、この孔部２９がインゴット半田Ｓが供給される供給口６となる。槽本体１ａの外周側には加熱手段８としてのヒータ９が配置されている。
【００３３】
吐出口７は、図２に示すように、溶融槽１内に配置される上下方向ロッド１３３を介して開閉することになる。上下方向ロッド１３３は往復動機構（図示省略）にて、上昇状態と下降状態とに変移することができる。この上下方向ロッド１３３の上昇により、溶融槽内の溶融半田Ｌを溶融槽１から押し出すことができる。
【００３４】
蓋部材１ｂには、図１に示すように、さらに２つの孔部１０ａ、１０ｂが設けられており、孔部１０ａには、溶融槽１の内部を真空状態とする真空用継手１１ａが設けられ、孔部１０ｂには、溶融槽１の内部に窒素、不活性ガス等の非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給用継手１１ｂが設けられている。
【００３５】
この蓋部材１ｂの上方には、ケーシング１２が設けられている。このケーシング１２には、上下に開口して、溶融槽１に連通するとともに、待機路５に連通する上下方向孔部１３が設けられている。この上下方向孔部１３と、待機路５と、蓋部材１ｂの孔部２９とで、インゴット半田Ｓの通路が形成される。ケーシング１２の上下方向孔部１３に対応する位置において、その下方には、水平方向孔部３２が形成されている。この水平方向孔部３２の下方の水平面には、溝部２１と、この溝部２１に装着されるシール材２０とが設けられている。また、水平方向孔部３２の上方には、さらに水平方向孔部２６が形成されている。この水平方向孔部２６の下方の水平面には、溝部２７と、この溝部２７に装着されるシール材２８とが設けられている。
【００３６】
ケーシング１２の下方には、上下方向孔部１３の下方側を開閉させることにより供給口６を開閉させる第１シャッター機構３３が設けられるとともに、ケーシング１２の上方には、上下方向孔部１３の上方側を開閉させて、後述する待機路５の送出口３８を開閉させる第２シャッター機構１４が設けられている。
【００３７】
第１シャッター機構３３は、水平方向孔部３２内に設けられ、往復手段１７と、この往復手段１７の先端部に連結される移動ブロック体１６とから構成される。往復手段１７は、ケーシング１２の内部を水平方向に往復動する水平ロッド１９と、水平ロッド１９を往復動させる駆動源１８とから構成される。往復手段１７としては、シリンダ機構、ボールねじ機構等の種々の機構を用いることができる。移動ブロック体１６が前進した閉状態においてシール材２０が移動ブロック体１６と溝部２１とで押しつぶされ、溶融槽１の密封性を高めることができる。また、ケーシング１２には、水平ロッド１９との摺接箇所にシール機構２２が設けられており、ケーシング内の密封性を高めている。
【００３８】
第２シャッター機構１４は、水平方向孔部２６内に設けられ、前記第１シャッター機構３３と同一の機構であり、前記第１シャッター機構３３のさらに上方に設けられている。すなわち、往復手段２３と、この往復手段２３の先端部に連結される移動ブロック体２５とから構成される。往復手段２３は、ケーシング１２の内部を水平方向に往復動する水平ロッド４３と、水平ロッド４３を往復動させる駆動源２４とから構成される。また、ケーシング１２の水平ロッド４３との摺接箇所にシール機構２２が設けられている。
【００３９】
前記上下方向孔部１３のうち、第１シャッター機構３３の移動ブロック体１６と、第２シャッター機構１４の移動ブロック体２５との間に形成される空間を半田送り室２としている。
【００４０】
ケーシング１２には、半田送り室２に連通する水平方向孔部３０が設けられている。この水平方向孔部３０には、半田送り室２を酸化防止雰囲気とする酸化防止手段３１が設けられている。酸化防止手段３１は、半田送り室２を真空状態とする真空機構及び非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給機構とで構成している。
【００４１】
制御手段４は、例えばマイクロコンピュータから構成されている。半田送り室２には、酸素濃度を検出する酸素濃度検出器（図示省略）が設けられており、この酸素濃度検出器の検出により、半田送り室２が酸化防止雰囲気となったときに水平ロッド１９を駆動源１８側へスライドさせて、移動ブロック体１６を駆動源１８側へ移動させるように制御するものである。また、インゴット半田Ｓを半田送り室２に送る際に、水平ロッド４３を駆動源３７側へスライドさせて、移動ブロック体２５を駆動源２４側へ移動させるように制御するものである。
【００４２】
ケーシング１２の上方には円筒体３５が設けられており、円筒体３５の内径側に形成される空間３７が、ケーシング１２の上下方向孔部１３に連通している。そして、円筒体３５の空間３７と、第２シャッター機構１４より上方の上下方向孔部１３とで待機路５を構成している。また、円筒体３５の下方開口部近傍のインゴット半田Ｓを、その位置で固定するストッパ機構３６を設けている。
【００４３】
ストッパ機構３６は、円筒体３５の下方を水平方向に往復動する往復手段にて構成している。このストッパ機構３６は、水平ロッド４０と、水平ロッド４０を往復動させる駆動源４１とから構成される。往復手段としては、シリンダ機構、ボールねじ機構等の種々の機構を用いることができる。
【００４４】
供給部１０１は、図２に示すようにルツボ１４２を備えており、ルツボ１４２の外周側に加熱手段１６０としてのヒータ１６１が配置されている。また、ルツボ１４２の底壁１６４にはノズル１６２が付設されている。
【００４５】
また、ルツボ１４２には、後述する供給路構造１０２の上下方向孔部１７０を介して接続される配管（図示省略）が配置されており、この配管には図示省略の圧力制御手段が接続されている。圧力制御手段は、ルツボ１４２の内圧を、ノズル１６２から溶融半田Ｌを吐出させる正圧と、ノズル１６２からの溶融半田Ｌの吐出を止める負圧との間で切換制御する。圧力制御手段は、ルツボ内に図示省略のコンプレッサーからの加圧ガス（非酸化性ガス）を供給して正圧にするガス供給系と、ルツボ内を図示省略の真空ポンプで適宜に真空吸引して負圧にするガス吸引系を備える。
【００４６】
供給路構造１０２は、ルツボ１４２に連通する上下方向孔部１７０を有するとともに水平方向孔部１７１が形成された固定ブロック体１７３と、移動ブロック体１７４とを備える。移動ブロック体１７４は、往復機構１７５にて水平方向孔部１７１を水平方向に移動する。往復機構１７５は、その先端が移動ブロック体１７４に連結された水平方向ロッド１８１を備え、このロッド１８１が矢印ａ、ｂ方向に往復動する。水平方向ロッド１８１を往復動させる機構としては、シリンダ機構、ボールねじ機構等の種々の機構を用いることができる。
【００４７】
往復機構１７５のロッド１８１が矢印ａ方向に延びれば、固定ブロック体１７３の上下方向孔部１７０が移動ブロック体１７４にて塞がれる。往復機構１７５のロッド１８１が矢印ｂ方向に縮まれば、固定ブロック体１７３の上下方向孔部１７０が開状態となる。
【００４８】
水平方向孔部１７１の下方の水平面には凹周溝１８４が形成され、この凹周溝１８４にＯリング等のシール材１８２が装着されている。これによって、図２に示すように、移動ブロック体１７４が前進した閉状態では、移動ブロック体１７４と凹周溝１８４とでシール材１８２が押しつぶされて、ルツボ１４２の密封性を高めることができる。
【００４９】
次に、本発明の半田供給装置を用いた半田供給方法を図３を用いて説明する。図３は、本発明の半田供給装置のうち、溶融部１００のみを示している。初期状態では、供給路構造１０２は、図２に示すように移動ブロック体１７４が前進した閉状態となっている。また、吐出口７は閉状態となっている。本実施形態では、待機路５に３個のインゴット半田Ｓ１〜Ｓ３が待機しており、半田送り室２に、インゴット半田Ｓを１個ずつ供給する場合について説明する。
【００５０】
まず、初期状態では図３（ａ）に示すように、半田送り室２にインゴット半田Ｓが存在しない状態で、第１シャッター機構３３の移動ブロック体１６と、第２シャッター機構１４の移動ブロック体２５とが、上下方向孔部１３を塞いだ閉状態となっている。これにより、移動ブロック体１６にて、溶融槽１の供給口６を塞ぐとともに、待機路５の送出口３８が塞がれた状態となっている。待機路５の最も下方に位置するインゴット半田Ｓ１は、移動ブロック体２５の上面にて支持されて、待機路５の送出口３８に待機している。また、インゴット半田Ｓ１の上方に位置するインゴット半田Ｓ２は、ストッパ機構３６にて支持されて円筒体３５の内部に固定されている。これにより、インゴット半田Ｓ２、Ｓ３は下方に落下することなく、その位置で固定される。なお、溶融槽内には、先に供給されたインゴット半田Ｓが加熱手段８にて溶融され、これが溶融半田Ｌとなって存在している。
【００５１】
次に、第２シャッター機構１４の往復手段２３を作動させる。すなわち、駆動源２４を作動させて、水平ロッド４３と移動ブロック体２５とを矢印Ａの方向に後退させる。これにより、図３（ｂ）に示すように、送出口３８が開状態となって、送出口３８と半田送り室２とが連通状態となる。そして、インゴット半田Ｓ１は、矢印Ｂに示すように落下して、第１シャッター機構３３の移動ブロック体１６の上面にて支持される。これにより、インゴット半田Ｓ１が、半田送り室２内に供給される。インゴット半田Ｓ２、Ｓ３は、ストッパ機構３６にて支持されて、その位置を維持している。
【００５２】
次に、第２シャッター機構１４の往復手段２３を作動させる。すなわち、駆動源２４を作動させて、水平ロッド４３と移動ブロック体２５とを矢印Ｃの方向に前進させる。この場合、図３（ｃ）に示すように、移動ブロック体２５が上下方向孔部１３を塞ぐ状態となるまで前進させる。これにより、送出口３８が閉状態となり、送出口３８と半田送り室２とが非連通状態となって、半田送り室２が外気と遮断された密閉状態となる。
【００５３】
半田送り室２が密閉状態となった後、酸化防止手段３１を作動させて、半田送り室２に非酸化性ガスを供給して酸化防止雰囲気とする。
【００５４】
この状態で、第１シャッター機構３３の往復手段１７を作動させる。すなわち、駆動源１８を作動させて、水平ロッド１９と移動ブロック体１６とを矢印Ｄの方向に後退させる。これにより、図３（ｄ）に示すように、供給口６が開状態となって、半田送り室２と供給口６とが連通状態となる。そして、移動ブロック体１６に支持されたインゴット半田Ｓ１は、矢印Ｅに示すように落下して溶融槽１に供給される。この場合、半田送り室２を介してインゴット半田Ｓ１の周囲の酸素を除去し、このインゴット半田Ｓ１を溶融槽１に供給するため、酸素が溶融槽１に進入するのを防止することができる。
【００５５】
その後、第１シャッター機構３３の往復手段１７を作動させる。すなわち、駆動源１８を作動させて、水平ロッド１９と移動ブロック体１６とを矢印Ｆの方向に前進させる。この場合、図３（ｅ）に示すように、移動ブロック体１６が上下方向孔部１３を塞ぐ状態となるまで前進させる。これにより、供給口６が閉状態となって、半田送り室２と供給口６とが非連通状態となって、溶融槽１が外気と遮断された密閉状態となる。
【００５６】
インゴット半田Ｓ２を供給する場合は、矢印Ｇのように、ストッパ機構３６の支持状態を解除する。これにより、インゴット半田Ｓ２は落下して、第２シャッター機構１４の移動ブロック体２５の上面にて支持され、送出口３８に位置することになる。その後、前記と同様の方法にてインゴット半田Ｓ２を溶融槽１に供給する。
【００５７】
ルツボ１４２に溶融半田Ｌを供給するには、図２の矢印ｂに示すように、供給路構造１０２の移動ブロック体１７４を後退させて固定ブロック体１７３から離し、固定ブロック体１７３の上下方向孔部１７０を開状体とする。この状態で、上下方向ロッド１３３を上昇させて溶融半田Ｌを吐出口７から吐出する。この際、溶融半田Ｌが上下方向ロッド１３３の先端部を伝わってルツボ１４２に供給される。
【００５８】
ルツボ１４２では、圧力制御手段による内圧制御にてノズル１６２から溶融半田Ｌを吐出し、リードフレーム等の被実装部に半田付けを行うことができる。
【００５９】
本発明では、半田送り室２を介してインゴット半田Ｓの周囲の酸素を除去し、このインゴット半田Ｓを溶融槽１に供給するため、酸素が溶融槽１に進入するのを防止している。これにより、溶融槽内の溶融半田Ｌが酸化するのを防止することができるため、溶融槽内においてドロスの発生及び成長を抑えることができて、高品質な半田を供給することができる。また、溶融槽の交換や、メンテナンス回数を少なくできて、長時間の稼動が可能となる。
【００６０】
溶融槽１の下方に配設されて、被実装部に溶融半田Ｌを吐出するルツボ１４２を備え、溶融槽１の酸化防止雰囲気を維持したまま、溶融槽１の溶融半田Ｌをルツボ１４２に供給する。これにより、溶融半田Ｌがルツボ１４２にさらに供給されることになり、溶融槽１でドロスが生成されてもドロスを溶融槽１に留まらせることができる。従って、ルツボ１４２にはドロスが供給されにくいため、より一層高品質な半田を供給することができる。
【００６１】
酸化防止手段３１を、半田送り室２を真空状態とする真空機構及び非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給機構とから構成しているので、容易に半田送り室２を酸化防止雰囲気とすることができる。
【００６２】
開閉機構３を設けているので、半田送り室２へのインゴット半田Ｓの供給と、半田送り室２の外気の遮断との切換えができて、操作性の向上を図ることができる。
【００６３】
半田送り室２が酸化防止雰囲気となったときに、前記半田送り室２と溶融槽１とが連通状態となるように、開閉機構３を制御する制御手段４を設けているので、半田送り室２が酸化防止雰囲気となったときに正確に溶融槽１と連通状態とすることができる。これにより、一層溶融半田Ｌの酸化を防止することができ、一層高品質な半田を供給することができる。
【００６４】
送出口３８を開閉する第２シャッター機構１４と、送出口３８の下方の供給口６を開閉する第１シャッター機構３３とを備え、この第１シャッター機構３３と第２シャッター機構１４との間に形成される空間を半田送り室２としているので、インゴット半田Ｓを落下させるのみで、送出口３８から半田送り室２にインゴット半田Ｓを供給することができる。その後、インゴット半田Ｓを落下させるのみで、半田送り室２から溶融槽１にインゴット半田Ｓを供給することができる。これにより、半田送り室２から溶融槽１にインゴット半田Ｓを搬送するための機構を省略することができ、装置のコンパクト化、及びコストの低減を図ることができる。
【００６５】
次に、図４は第２実施形態の半田供給装置の溶融部１００のみを示す。本実施形態も、前記第１実施形態と同様に溶融部１００と、供給部１０１と、供給路構造１０２とを備えている。第２実施形態の半田供給装置は、第１実施形態と同様の供給部１０１と供給路構造１０２とを備えており、溶融部１００のみが第１実施形態と異なる。
【００６６】
第２実施形態の溶融部１００は、半田を溶融する溶融槽１と、溶融槽内に、このインゴット半田Ｓを送るための半田送り室５０と、半田送り室５０と溶融槽１との連通状態及び非連通状態の切換を行う開閉機構５３と、開閉機構を５３を制御する制御手段５４と、インゴット半田Ｓを待機させる待機路５５とを備えている。
【００６７】
溶融槽１は、槽本体５１ａと、この槽本体５１ａの開口部を塞ぐ蓋部材５１ｂとからなる。槽本体５１ａは、前記第１実施形態と同一のものを使用しており、図示省略するが、槽本体５１ａの内部を真空状態とする真空用継手と、窒素等の非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給用継手を備えている。蓋部材５１ｂは、後述するスライド体５９が内嵌され、一端が閉口する略円形の水平方向穴部５７を有している。この水平方向穴部５７の開口側には、上下一対の溝部５２ａが形成されており、水平方向穴部５７の閉口側には、下方に溝部５２ｂが形成されている。そして、水平方向穴部５７の開口側に、往復手段６８の駆動源５８が設けられ、この駆動源５８に制御手段５４が設けられている。蓋部材５１ｂの上側には、水平方向穴部５７に連通する上側孔部６６が設けられており、この上側孔部６６がインゴット半田Ｓを送出する送出口６２となる。また、蓋部材５１ｂの下側において、上側孔部６６と水平方向に沿ってずれた位置には、水平方向穴部５７に連通する下側孔部６７が設けられており、この下側孔部６７がインゴット半田Ｓを供給する供給口５６となる。
【００６８】
開閉機構５３は、往復手段６８と、この往復手段６８の先端部に連結されるスライド体５９とから構成される。スライド体５９は、水平方向に延びる円柱状のブロック体であり、一部に上下に開口する孔部４９を有している。この孔部４９にて形成される空間を半田送り室５０としている。この半田送り室５０が供給口５６に対応したとき、半田送り室５０と溶融槽１とが連通する。スライド体５９は、その駆動源側端部において上下に突出する一対の突起部６１ａを有するとともに、反駆動源側端部において下方に突出する突起部６１ｂを有している。これら突起部６１ａ、６１ｂが溝部５２ａ、５２ｂに嵌合して、スライド体５９の周方向のずれを規制している。また、スライド体５９の半田送り室５０近傍、及び駆動源側の端部にはＯリングを備えたシール機構６９が設けられている。
【００６９】
往復手段６８は、蓋部材５１ｂの水平方向穴部５７を水平方向に往復動する水平ロッド６０と、水平ロッド６０を往復動させる駆動源５８とから構成される。往復手段６８としては、シリンダ機構、ボールねじ機構等の種々の機構を用いることができる。
【００７０】
蓋部材５１ｂの上部において、供給口５６と送出口６２との間には、半田送り室５０を真空状態とした後に、窒素ガスや不活性ガス等の非酸化性ガスを供給して酸化防止雰囲気とする酸化防止手段６３が設けられている。
【００７１】
制御手段５４は、第１実施形態における制御手段と同様に、半田送り室５０が酸化防止雰囲気となったときに、スライド体５９を駆動源５８側へ移動させて、半田送り室５０と溶融槽１とが連通状態となるように駆動源５８を制御するものである。
【００７２】
蓋部材５１ｂの上方には円筒体６４が設けられており、円筒体６４の内径側に形成される空間６５が、蓋部材５１ｂの上側孔部６６と連通している。そして、円筒体６４の内側に形成される空間６５と、蓋部材５１ｂの上側孔部６６とで待機路５５を構成している。
【００７３】
次に、図４に示す溶融部１００を有する半田供給装置を用いた半田供給方法を説明する。本実施形態では、待機路５に３個のインゴット半田Ｓ１〜Ｓ３が待機しており、半田送り室５０に、インゴット半田Ｓを１個ずつ供給する場合について説明する。初期状態では図５（ａ）に示すように、半田送り室５０にインゴット半田Ｓが存在しない状態で、開閉機構５３のスライド体５９は、半田送り室５０が供給口５６と送出口６２との間に対応する位置となっている。これにより、スライド体５９にて供給口５６を塞ぐとともに、送出口６２を塞いだ状態となっている。待機路５５のインゴット半田Ｓのうち、最も下方に位置するインゴット半田Ｓ１は、スライド体５９の上面にて支持されて、送出口６２に待機している。また、インゴット半田Ｓ２、Ｓ３は、円筒体６４の内部に待機している。
【００７４】
まず、開閉機構５３の往復手段６８を作動させる。すなわち、駆動源５８を作動させて、水平ロッド６０とスライド体５９とを矢印Ｈの方向に前進させる。これにより、図５（ｂ）に示すように、半田送り室５０が送出口６２に対応して、送出口６２が開状態となって、送出口６２と半田送り室５０とが連通状態となる。そして、送出口６２に位置するインゴット半田Ｓ１は、矢印Ｉに示すように落下して半田送り室５０内に供給される。インゴット半田Ｓ２、Ｓ３も下方にずれて、インゴット半田Ｓ２が送出口６２に位置する。
【００７５】
次に、開閉機構５３の往復手段６８を作動させる。すなわち、駆動源５８を作動させて、半田送り室５０が酸化防止手段６３に対応する位置となるまで、水平ロッド６０とスライド体５９とを矢印Ｊの方向に後退させる。この場合、図５（ｃ）に示すように、送出口６２と半田送り室５０とが非連通状態となって、半田送り室５０が外気と遮断された密閉状態となる。
【００７６】
半田送り室５０が酸化防止手段６３に対応する位置となり、半田送り室５０が密閉状態となった後、酸化防止手段６３を作動させて、半田送り室５０に非酸化性ガスを供給して酸化防止雰囲気とする。
【００７７】
その後、開閉機構５３の往復手段６８を作動させる。すなわち、駆動源５８を作動させて、半田送り室５０が、供給口５６に対応する位置となるまで、水平ロッド６０とスライド体５９とを矢印Ｋの方向に後退させる。これにより、図５（ｄ）に示すように、供給口５６が開状態となって、半田送り室５０と供給口５６とが連通状態となる。そして、インゴット半田Ｓ１は、矢印Ｌに示すように落下して、溶融槽１に供給される。この場合、半田送り室５０を介してインゴット半田Ｓ１の周囲の酸素を除去し、このインゴット半田Ｓ１を溶融槽１に供給するため、酸素が溶融槽１に進入するのを防止することができる。
【００７８】
インゴット半田Ｓ２を供給する場合は、開閉機構５３の往復手段６８を作動させる。すなわち、駆動源５８を作動させて、水平ロッド６０とスライド体５９とを矢印Ｍの方向に前進させる。その後、前記した方法と同様の方法にてインゴット半田Ｓ２を溶融槽１に供給することができる。
【００７９】
その後、前記第１実施形態と同様の方法にてルツボ１４２に溶融半田Ｌを供給し、ノズル１６２から溶融半田Ｌを吐出して、リードフレーム等の被実装部に半田付けを行う。
【００８０】
このように、本発明の第２実施形態の半田供給装置も、前記第１実施形態の半田供給装置と同様の効果を奏する。特に、半田送り室５０を送出口６２から供給口５６までスライドさせているので、半田送り室５０を、送出口６２及び供給口５６から離れた位置で酸化防止雰囲気とすることができ、酸素が溶融槽１に進入するのを一層防止することができる。なお、図４及び図５に示す半田供給装置において、図１〜図３と同様の構成については、図１〜図３と同一符号を付してその説明を省略する。
【００８１】
次に、図６は第３実施形態の半田供給装置の溶融部１００のみを示す。本実施形態も、前記第１及び第２実施形態と同様に溶融部１００と、供給部１０１と、供給路構造１０２とを備えている。第３実施形態の半田供給装置は、第１及び第２実施形態と同様の供給部１０１と供給路構造１０２とを備えており、溶融部１００のみが第１及び第２実施形態と異なる。
【００８２】
第３実施形態の溶融部１００は、半田を溶融する溶融槽１と、溶融槽内に、このインゴット半田を送るための半田送り室７０と、半田送り室７０と溶融槽１との連通状態及び非連通状態の切換を行う開閉機構７３と、開閉機構を７３制御する制御手段７４と、インゴット半田Ｓを待機させる待機路７５とを備えている。
【００８３】
溶融槽１は、槽本体７１ａと、この槽本体７１ａの開口部を塞ぐ蓋部材７１ｂとからなる。槽本体７１ａは、前記第１及び第２実施形態と同一のものを使用している。図示省略するが、槽本体７１ａの内部を真空状態とする真空用継手と、窒素等の非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給用継手を備えている。蓋部材７１ｂは、その内部に、後述するスライド体７９が内嵌され、両端が閉口する矩形状の水平方向穴部７７を有している。この水平方向穴部７７には、径寸法が大である第１孔部９０と、下面が往復手段側に向かって下傾するテーパ面を有する第２孔部９１と、径寸法が小である第３孔部９２とからなる。テーパ面には溝部９５が形成され、この溝部９５にシール材９６が装着されている。
【００８４】
水平方向穴部７７の一端側に、往復手段８８の駆動源７８が設けられ、この駆動源７８に制御手段７４が設けられている。蓋部材７１ｂの上部の一端側（反駆動源側）には、水平方向穴部７７に連通する第１上側孔部８６が設けられており、この第１上側孔部８６がインゴット半田Ｓを送出する送出口８２となる。蓋部材７１ｂの上部の他端側（駆動源側）には、水平方向穴部７７に連通する第２上側孔部９３が設けられており、この第２上側孔部９３には、水平方向穴部７７及び後述する円筒体８４の空間８５に非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給機構９４が設けられている。また、蓋部材７１ｂの下部において前記送出口８２と水平方向に沿ってずれた位置には、水平方向穴部７７に連通する下側孔部８７が設けられており、この下側孔部８７がインゴット半田Ｓを供給する供給口７６となる。
【００８５】
開閉機構７３は、往復手段８８と、この往復手段８８の先端部に連結されるスライド体７９とから構成される。スライド体７９は、下面が往復手段側に向かって下傾するテーパ面を有するテーパ部９８と、断面矩形状の角柱部９９とで構成されるブロック体であり、角柱部９９の一部に上下に開口する孔部９７を有している。この孔部９７にて形成される空間を半田送り室７０としている。この半田送り室７０が供給口７６に対応したとき、半田送り室７０と溶融槽１とが連通する。
【００８６】
往復手段８８は、蓋部材７１ｂの水平方向穴部７７を水平方向に往復動する水平ロッド８０と、水平ロッド８０を往復動させる駆動源７８とから構成される。往復手段８８としては、シリンダ機構、ボールねじ機構等の種々の機構を用いることができる。
【００８７】
制御手段７４は、供給口７６、送出口８２、及び半田送り室７０が酸化防止雰囲気となったときに、スライド体７９を駆動源７８側へ移動させて、半田送り室７０と溶融槽１とが連通状態となるように駆動源７８を制御するものである。
【００８８】
蓋部材７１ｂの上方には、円筒体８４が設けられており、円筒体８４の内径側に形成される空間８５が、蓋部材７１ｂの第１上側孔部８６と連通している。そして、円筒体８４の内径側に形成される空間８５と、蓋部材７１ｂの上側孔部８６とで待機路７５を構成している。
【００８９】
円筒体８４の上方には、開口部８１が設けられており、この開口部８１を介して円筒体８４の空間８５及び水平方向穴部７７を真空状態とする真空機構８３が設けられている。そして、非酸化性ガス供給機構９４と真空機構８３とで酸化防止手段を構成している。
【００９０】
次に、図６に示す溶融部１００を有する半田供給装置を用いた半田供給方法を説明する。本実施形態では、待機路７５に３個のインゴット半田Ｓ１〜Ｓ３が待機しており、半田送り室７０に、インゴット半田Ｓを１個ずつ供給する場合について説明する。初期状態では図７（ａ）に示すように、半田送り室７０にインゴット半田Ｓが存在しない状態で、開閉機構７３のスライド体７９は、半田送り室７０が供給口７６と送出口８２との間に対応する位置となっている。待機路７５のインゴット半田Ｓのうち、最も下方に位置するインゴット半田Ｓ１は、スライド体７９の上面にて支持されて、送出口８２に待機している。また、インゴット半田Ｓ２、Ｓ３は、円筒体６４の内部に待機している。
【００９１】
円筒体８４の空間８５及び水平方向穴部７７を、真空機構８３にて真空状態とするとともに、非酸化性ガス供給機構９４にて酸化防止雰囲気とする。これにより、送出口８２、供給口７６、及び半田送り室７０が酸化防止雰囲気となる。
【００９２】
次に、開閉機構７３の往復手段８８を作動させる。すなわち、駆動源７８を作動させて、水平ロッド８０とスライド体７９とを矢印Ｎの方向に前進させる。これにより、図７（ｂ）に示すように、半田送り室７０が送出口８２に対応して、送出口８２が開状態となって、送出口８２と半田送り室７０とが連通状態となる。そして、送出口８２に位置するインゴット半田Ｓ１は、矢印Ｏに示すように落下して半田送り室７０内に供給される。インゴット半田Ｓ２、Ｓ３は下方にずれて、インゴット半田Ｓ２が送出口８２に位置する。
【００９３】
その後、開閉機構７３の往復手段８８を作動させる。すなわち、駆動源７８を作動させて、半田送り室７０が、供給口７６に対応する位置となるまで、水平ロッド８０とスライド体７９とを矢印Ｐの方向に後退させる。これにより、図７（ｃ）に示すように、供給口７６が開状態となって、半田送り室７０と供給口７６とが連通状態となる。そして、インゴット半田Ｓ１は、矢印Ｑに示すように落下して、溶融槽１に供給される。
【００９４】
インゴット半田Ｓ２を供給する場合は、開閉機構７３の往復手段８８を作動させる。すなわち、駆動源７８を作動させて、水平ロッド８０とスライド体７９とを矢印Ｒの方向に前進させる。その後、前記した方法と同様の方法にてインゴット半田Ｓ２を溶融槽１に供給することができる。
【００９５】
その後、前記第１及び第２実施形態と同様の方法にてルツボ１４２に溶融半田Ｌを供給し、ノズル１６２から溶融半田Ｌを吐出して、リードフレーム等の被実装部に半田付けを行う。
【００９６】
このように、本発明の第３実施形態の半田供給装置も、前記第１実施形態の半田供給装置と同様の効果を奏する。特に、送出口８２と供給口７６とを酸化防止雰囲気としているので、インゴット半田Ｓが半田送り室７０に供給された後で、半田送り室７０を酸化防止雰囲気とする必要がなくなって、複雑な制御が不要となる。なお、図６及び図７に示す半田供給装置において、図１〜図３と同様の構成については、図１〜図３と同一符号を付してその説明を省略する。
【００９７】
この第３実施形態において、初期状態は図７（ｂ）に示す状態であってもよい。すなわち、半田送り室７０が送出口８２に対応して、送出口８２が開状態となって、送出口８２と半田送り室７０とが連通状態となる。インゴット半田Ｓ１は、半田送り室７０内に供給されている。この状態で、円筒体８４の空間８５及び水平方向穴部７７を、真空機構８３にて真空状態とするとともに、非酸化性ガス供給機構９４にて酸化防止雰囲気とする。その後、前記第３実施形態と同様の方法で、インゴット半田Ｓ１を溶融槽１に供給する。
【００９８】
さらに第４、第５、第６実施形態として、前記第１、第２、及び第３実施形態における供給部１０１や供給路構造１０２を省略し、溶融部１００のみの構成とする。この場合、吐出口７にノズル（図示省略）を付設し、このノズルから被実装部に溶融半田Ｌを供給する。
【００９９】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、半田送り室２、５０、７０に供給されるインゴット半田Ｓの数は、１個ずつでなくても、２個以上であってもよい。酸化防止手段にて、半田送り室２、５０、７０の真空引きを行った後、非酸化性ガスを供給したが、これらの順序は逆であってもよい。移動ブロック体１６、２５やスライド体７９は実施形態のものに限られず、円柱、角柱等種々の形状とすることができる。
【符号の説明】
【０１００】
１ 溶融槽
２、５０、７０ 半田送り室
３、５３、７３ 開閉機構
４、５４、７４ 制御手段
５、５５、７５ 待機路
６、５６、７６ 供給口
１４、３３ シャッター機構
３１、６３、８３、９４ 酸化防止手段
３８、６２、８２ 送出口
５９ スライド体
１４２ ルツボ
Ｌ 溶融半田
Ｓ インゴット半田
【特許請求の範囲】
【請求項１】
酸化防止雰囲気とされる溶融槽にインゴット半田が供給され、この溶融槽内でインゴット半田を加熱して溶融し、前記溶融槽から溶融半田を吐出する半田供給装置において、
インゴット半田が１個乃至所定個ずつ供給され、溶融槽内に、このインゴット半田を送るための半田送り室を備え、
半田送り室は外気と遮断され、酸化防止手段により酸化防止雰囲気となって、この雰囲気の状態で半田送り室と溶融槽とが連通されて、この半田送り室からインゴット半田が溶融槽に供給されることを特徴とする半田供給装置。
【請求項２】
前記溶融槽の下方に配設されて、被実装部に溶融半田を吐出するルツボを備え、溶融槽の酸化防止雰囲気を維持したまま、溶融槽の溶融半田をルツボに供給することを特徴とする請求項１の半田供給装置。
【請求項３】
前記酸化防止手段は、半田送り室を真空状態とする真空機構及び非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給機構から構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２の半田供給装置。
【請求項４】
前記半田送り室を外気と遮断する開閉機構を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項の半田供給装置。
【請求項５】
前記半田送り室が酸化防止雰囲気となったときに、前記半田送り室と溶融槽とが連通状態となるように、前記開閉機構を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項４の半田供給装置。
【請求項６】
前記半田送り室にインゴット半田を供給するための送出口と、
この送出口の下方に設けられて前記半田送り室から溶融槽へインゴット半田を供給するための供給口とを備えるとともに、
前記開閉機構を、前記供給口を開閉するための第１シャッター機構と、前記送出口を開閉するための第２シャッター機構とで構成し、
前記第１シャッター機構と第２シャッター機構との間に形成される空間を、前記半田送り室としたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項の半田供給装置。
【請求項７】
前記半田送り室にインゴット半田を供給するための送出口と、
前記半田送り室から溶融槽へインゴット半田を供給するための供給口とを備えるとともに、
前記開閉機構を構成するスライド体を、送出口と供給口との間に介在させ、かつ、このスライド体に前記半田送り室を設けて、
前記半田送り室が、前記送出口の下方に対応するときは、送出口と半田送り室とを連通状態とするとともに、前記半田送り室と供給口とを非連通状態とし、
前記半田送り室が、前記送出口と供給口との間に位置するときは、前記半田送り室と送出口、及び前記半田送り室と供給口とを非連通状態とするとともに、前記酸化防止手段にて半田送り室内を酸化防止雰囲気とし、
前記半田送り室が、前記供給口の上方に対応するときは、前記半田送り室と供給口とを連通状態とするとともに、前記送出口と半田送り室とを非連通状態とすることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項の半田供給装置。
【請求項８】
前記半田送り室にインゴット半田を供給するための送出口と、
前記半田送り室から溶融槽へインゴット半田を供給するための供給口とを備えるとともに、
前記送出口と供給口と半田送り室とを、外気と遮断された酸化防止雰囲気としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項の半田供給装置。
【請求項１】
酸化防止雰囲気とされる溶融槽にインゴット半田が供給され、この溶融槽内でインゴット半田を加熱して溶融し、前記溶融槽から溶融半田を吐出する半田供給装置において、
インゴット半田が１個乃至所定個ずつ供給され、溶融槽内に、このインゴット半田を送るための半田送り室を備え、
半田送り室は外気と遮断され、酸化防止手段により酸化防止雰囲気となって、この雰囲気の状態で半田送り室と溶融槽とが連通されて、この半田送り室からインゴット半田が溶融槽に供給されることを特徴とする半田供給装置。
【請求項２】
前記溶融槽の下方に配設されて、被実装部に溶融半田を吐出するルツボを備え、溶融槽の酸化防止雰囲気を維持したまま、溶融槽の溶融半田をルツボに供給することを特徴とする請求項１の半田供給装置。
【請求項３】
前記酸化防止手段は、半田送り室を真空状態とする真空機構及び非酸化性ガスを供給する非酸化性ガス供給機構から構成したことを特徴とする請求項１又は請求項２の半田供給装置。
【請求項４】
前記半田送り室を外気と遮断する開閉機構を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項の半田供給装置。
【請求項５】
前記半田送り室が酸化防止雰囲気となったときに、前記半田送り室と溶融槽とが連通状態となるように、前記開閉機構を制御する制御手段を設けたことを特徴とする請求項４の半田供給装置。
【請求項６】
前記半田送り室にインゴット半田を供給するための送出口と、
この送出口の下方に設けられて前記半田送り室から溶融槽へインゴット半田を供給するための供給口とを備えるとともに、
前記開閉機構を、前記供給口を開閉するための第１シャッター機構と、前記送出口を開閉するための第２シャッター機構とで構成し、
前記第１シャッター機構と第２シャッター機構との間に形成される空間を、前記半田送り室としたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項の半田供給装置。
【請求項７】
前記半田送り室にインゴット半田を供給するための送出口と、
前記半田送り室から溶融槽へインゴット半田を供給するための供給口とを備えるとともに、
前記開閉機構を構成するスライド体を、送出口と供給口との間に介在させ、かつ、このスライド体に前記半田送り室を設けて、
前記半田送り室が、前記送出口の下方に対応するときは、送出口と半田送り室とを連通状態とするとともに、前記半田送り室と供給口とを非連通状態とし、
前記半田送り室が、前記送出口と供給口との間に位置するときは、前記半田送り室と送出口、及び前記半田送り室と供給口とを非連通状態とするとともに、前記酸化防止手段にて半田送り室内を酸化防止雰囲気とし、
前記半田送り室が、前記供給口の上方に対応するときは、前記半田送り室と供給口とを連通状態とするとともに、前記送出口と半田送り室とを非連通状態とすることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項の半田供給装置。
【請求項８】
前記半田送り室にインゴット半田を供給するための送出口と、
前記半田送り室から溶融槽へインゴット半田を供給するための供給口とを備えるとともに、
前記送出口と供給口と半田送り室とを、外気と遮断された酸化防止雰囲気としたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項の半田供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−８３８１７（Ｐ２０１１−８３８１７Ａ）
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２４０６１５（Ｐ２００９−２４０６１５）
【出願日】平成２１年１０月１９日（２００９．１０．１９）
【出願人】（０００１１０８５９）キヤノンマシナリー株式会社 (179)
【公開日】平成２３年４月２８日（２０１１．４．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１９日（２００９．１０．１９）
【出願人】（０００１１０８５９）キヤノンマシナリー株式会社 (179)
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