はんだ付け機構、およびはんだ付け方法
【課題】作業工数を抑制するとともに、確実にはんだ付けすることが可能なはんだ付け機構、およびはんだ付け方法を提供する。
【解決手段】加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構であって、加熱された熱風をはんだに吹き込むための流路を有した第１のノズルと、第１のノズルから吹き込まれた熱風を吸い込んではんだ付け機構の外部に排出するための流路を有した排気機構を備えた第２のノズルと、部品に生じた熱を部品から放熱させる放熱シートを有した吸着ノズルと、第１のノズルが熱風を吹き込む際に第２のノズルから熱風をはんだ付け機構の外部に排気させるとともに、吸着ノズルを稼動させて放熱シートを部品に接触させる制御部と、を備える。
【解決手段】加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構であって、加熱された熱風をはんだに吹き込むための流路を有した第１のノズルと、第１のノズルから吹き込まれた熱風を吸い込んではんだ付け機構の外部に排出するための流路を有した排気機構を備えた第２のノズルと、部品に生じた熱を部品から放熱させる放熱シートを有した吸着ノズルと、第１のノズルが熱風を吹き込む際に第２のノズルから熱風をはんだ付け機構の外部に排気させるとともに、吸着ノズルを稼動させて放熱シートを部品に接触させる制御部と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板に実装するモジュール部品のリペア作業を可能とするはんだ付け機構及びはんだ付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＢＧＡ（Ball Grid Array）部品などの表面実装部品のリペア方法では、エアー加熱用ヒータによってはんだ溶融温度まで加熱されたエアーを、部品上面側から部品全体に当てて加熱することにより、部品裏面側のはんだペーストを溶融させてプリント基板とはんだ付けする手法がある。そして、本方式を具備した装置を使用して、機械的に部品のリペア作業が行われる。このような部品の例としては、プリント基板よりも小さい子基板上に各種電子部品が実装されている構造からなる集合部品（以下、モジュール部品と呼ぶ。）があり、モジュール部品を上述した手法ではんだ付けする技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１-２６９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、熱風により子基盤上の部品が溶融したり飛散してしまう場合があるという問題がある。図３は、モジュール部品の外観斜視図の一例を示す図である。図３に示す例では、モジュール部品３は、子基板１１の上に各種部品１０が実装されており、子基板１１と各種部品１０とから構成される部品構造を有している。
【０００５】
従来技術においては、モジュール部品３をはんだ付けする際には、通常、リフロー炉による全体加熱により、はんだペースト８を溶融させはんだ付けを行う。この時のモジュール部品３の表面温度は、鉛フリーはんだの場合で、２４０℃以下に設定されている。また、リフロー炉による全体加熱は、リペア作業時とは違って局部的な熱風を吹き付けるものではないため、部品表面に実装された各種部品１０は、その熱風により落下、飛散することはない。しかし、モジュール部品３のリペア作業においては、部品上面から局部的に加熱を行う場合があり、この際には部品表面温度が２５０℃付近にまで上昇し、その結果、部品表面に実装された各種部品１０自体、または各種部品１０をモジュール部品３に固定するためのはんだが、その熱により溶融し、また熱風により飛散してしまう場合がある。
【０００６】
このため、従来技術のような方式は採用することができず、人手での作業によって、はんだ鏝でモジュール部品３の端子部４と基板５を固定しなければならず、作業時間を要すると共に、はんだ付けされる部品の対象部位が確実に接続されることによる信頼性が得られないという問題がある。また、隣接部品が配置される位置が、作業対象となる部品の対象部位の位置に極めて近いため、はんだ鏝を対象部位に接触させることができず、リペア作業ができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、作業工数を抑制するとともに、確実にはんだ付けすることが可能なはんだ付け機構、およびはんだ付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるはんだ付け機構は、加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構であって、加熱された熱風を前記はんだに吹き込むための流路を有した第１のノズルと、前記第１のノズルから吹き込まれた前記熱風を吸い込んで前記はんだ付け機構の外部に排出するための流路を有した排気機構を備えた第２のノズルと、前記部品に生じた熱を前記部品から放熱させる放熱シートを有した吸着ノズルと、前記第１のノズルが前記熱風を吹き込む際に前記第２のノズルから前記熱風を前記はんだ付け機構の外部に排気させるとともに、前記吸着ノズルを稼動させて前記放熱シートを前記部品に接触させる制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記モジュール部品のはんだ付け機構で行われるはんだ付け方法である。
【００１０】
また、本発明にかかるはんだ付け機構は、加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構であって、加熱された熱風を前記はんだに吹き込むための流路を有した第１のノズルと、前記第１のノズルから吹き込まれた前記熱風を吸い込んで前記はんだ付け機構の外部に排出するための流路を有した排気機構を備えた第２のノズルと、前記部品に対して冷却風を送る冷却ノズルと、前記第１のノズルが前記熱風を吹き込む際に前記第２のノズルから前記熱風を前記はんだ付け機構の外部に排気させるとともに、前記冷却ノズルを稼動させて前記冷却風を前記部品に送る制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかるはんだ付け機構は、加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構であって、加熱された熱風を前記はんだに吹き込むための流路を有し、互いに対向する位置に配置された第１のノズルと、前記第１のノズルの対向面に垂直であって、互いに対向する位置に配置され、前記第１のノズルから吹き込まれた前記熱風を吸い込んで前記はんだ付け機構の外部に排出するための流路を有した排気機構を備えた第２のノズルと、前記部品に対して冷却風を送る冷却ノズルと、前記第１のノズルが前記熱風を吹き込む際に前記第２のノズルから前記熱風を前記はんだ付け機構の外部に排気させるとともに、前記冷却ノズルを稼動させて前記冷却風を前記部品に送る制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、作業工数を抑制するとともに、確実にはんだ付けすることが可能なはんだ付け機構、およびはんだ付け方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】実施例１にかかるモジュール部品のはんだ付け機構の構成（放熱シート下降前）を示す図である。
【図１Ｂ】ノズルと排気口との配置関係を示す図である。
【図１Ｃ】本発明の実施の形態にかかるモジュール部品のはんだ付け機構の構成（放熱シート下降後）を示す図である。
【図２】本実施形態にかかる装置全体の構成例を模式的に示した外観斜視図である。
【図３Ａ】モジュール部品の一例を示した外観斜視図である（表面）。
【図３Ｂ】モジュール部品の一例を示した外観斜視図である（裏面）。
【図４】温度プロファイルの例を示す図である。
【図５】実施例２にかかるモジュール部品のはんだ付け機構の構成を示す図である。
【図６】実施例３にかかるモジュール部品のはんだ付け機構の構成を示す図である。
【図７Ａ】実施例４にかかるモジュール部品のはんだ付け機構の構成を示す図である（排気口側側面）。
【図７Ｂ】実施例４にかかるモジュール部品のはんだ付け機構の構成を示す図である（ノズル側側面）。
【図８Ａ】図７Ａ、図７Ｂに示した構成断面図におけるノズル機構の外観斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示したノズル機構を分解した様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、従来、人手作業となっていたモジュール部品のリペア作業を自動化する目的に対し、部品冷却機構を具備したはんだ付け方式を採用することにより実現した。このはんだ付け方式は、リフロー炉によってはんだ付けするリペア作業時の部品の飛散、隣接部品の影響を受けることなくモジュール部品を取り付ける手法を実現するものであり、以下、本発明にかかるはんだ付け機構、およびはんだ付け方法の実施の形態を、冷却機構を中心に詳細に説明する。
（実施例１）
図１Ａは、本発明の実施の形態にかかるはんだ付け機構（以下、単にはんだ付け機構と呼ぶ。）１０００の構成を示す図である。なお、はんだ付け機構１０００を構成する各部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置から構成される制御部１００によって、その動作が制御されているものとする。
【００１５】
図１Ａに示すように、はんだ付け機構１０００は、モジュール部品３を覆い、エアー加熱用ヒータ６から送られるエアー７をエアー吹き出し口９からモジュール部品３と基板５との間に吹き出すための流路を有したノズル１、及び吸引ポンプＰによってモジュール部品３を構成する各種の部品の吸着が可能な吸着ノズル２の下方に放熱シート１２を取付けた機構を有している。また、はんだ付け機構１０００は、さらに、その機構の上部に、エアー加熱用ヒータ６からノズル１を介して吹き出されたエアー７を吸い込むための冷却ファン１５と、冷却ファン１５によって吸い込まれるエアー７の流路を形成する排気口１６を有したノズルを具備している。
【００１６】
続いて、ノズル１と排気口１６との配置関係について説明する。図１Ｂは、ノズル１と排気口１６との配置関係を示す図である。図１Ｂに示すように、エアー吹き出し口９の内側の部分、すなわち、ノズル１の先端部の内側の部分は、排気口１６の先端部の外側の部分との距離が最短となるような位置関係にある。図１Ｂに示す例では、ノズル１の先端部Ａと排気口１６の先端部Ｂを結んだ線分が最短距離となるように配置し、その線分と基板５の上面との間に生じる角度が約１２０°となることを示している。本実施の形態では、上述した線分と基板５の上面との間に生じる角度が約１２０°となるようにノズル１と排気口１６とを配置しているが、上述した最短距離を満たすものであれば、いずれの角度で配置しても構わない。
【００１７】
このように、ノズル１と排気口１６とを、ノズル１の先端部の内側の部分（ノズル１の流路の下流方向の先端部）と排気口１６の先端部の外側の部分（排気口１６の上流方向の先端部）とが最短距離となるように配置することにより、エアー７を最も効率よく排気口１６に誘導させ、冷却ファン１５から上方に効率的にエアー７を逃がし、プリント基板５上に搭載されたモジュール部品３のリペア作業時の温度上昇を速やかに防ぐことを可能としている。
【００１８】
図２は、図１に示したはんだ付け機構１０００を有する、モジュール部品３のリペア装置１１００の外観斜視図である。なお、リペア装置１１００の動作は、不図示のＣＰＵ等の演算装置を備えた外部コントローラによって制御されるものとする。
【００１９】
図２に示すように、リペア装置１１００は、ノズル１および放熱シート１２を具備した吸着ノズル２と一体化の機構であるエアー排気口１６を所定の位置まで降下させ、放熱シート１２によりモジュール部品３の温度上昇を抑えながら、エアー吹き出し口９からプリント基板５に取り付ける対象となるモジュール部品３にエアー７を吹き付ける。そして、リペア装置１１００は、これと同時に、排気口１６から常にエアー７を吸い込んで排気することによって、モジュール部品３の温度上昇を抑えながら端子部４のはんだを溶融させ、はんだ付けを行う。
【００２０】
図１のノズル１は、エアー加熱用ヒータ６と接続されており、制御部１００が、予め図１Ａに示した温度センサ２２が検知した温度と、あらかじめ設定された温度プロファイルにしたがって、はんだ溶融温度以上に加熱されたと判定した時点で、図２に示す第１のＺ軸Ｚ１を稼働させてノズル１と一体化の機構であるエアー排気口１６をプリント基板３上の部品端子部４まで下降させ、エアー吹き出し口９よりエアー７を噴射させる。なお、温度プロファイルとは、はんだ溶融させて適切にはんだ付けを行う場合の温度条件を定めたものであり、例えば、図４に示すような温度と時間との関係を示すグラフや数式によって表すことができる。
【００２１】
この温度プロファイルは、はんだや各種部品１０の材質等によって、予熱時間、溶融時間、冷却時間が定められている。さらに、制御部１００は、例えば、温度プロファイルにしたがって、はんだが溶融温度以上になってからの経過時間が、所定の時間を経過したか否か等を判定することにより、はんだが溶融したか否かを判定し、はんだが溶融したと判定した場合に、排気口１６による熱風の吸い込みを停止させることも可能である。このような制御を行うことにより、無駄な熱風の吸い込みをなくし、効率よくモジュール部品３の温度上昇を抑えることが可能となる。
【００２２】
エアー吹き出し口９から噴射されたエアー７の温度は、はんだ溶融点温度以上まで加熱されており、熱風による当該部品の温度上昇により、モジュール部品３自体に搭載されている各種部品１０の飛散および落下の懸念がある。したがって、本実施の形態においては、吸着ノズル２の下側に、吸着ノズル２から脱着可能であって、モジュール部品３に搭載される各種部品１０を覆うことが可能な程度の低硬度かつ熱伝導性に優れた放熱シート１２を具備している。そして、リペア装置１１００は、放熱シート１２と一体化の構造からなる吸着ノズル２を第２のＺ軸Ｚ２を稼働させて、図１Ｃに示すように部品上部まで下降させることにより、放熱シート１２とモジュール部品３上に実装されている各種部品１０とを接触させ、放熱シート１２から熱放射を行い、加熱時のエアー７の熱風からモジュール部品３の温度上昇を抑えることによりモジュール部品３のリペア作業を可能としている。
【００２３】
さらに、リペア装置１１００は、部品端子部４のはんだペーストが完全に溶融するまでの間、排気口１６より常にエアー７を排気することで、エアー７による熱からモジュール部品３自体を保護し、さらに優れた冷却を可能とする。これによりノズル１からエアー加熱用ヒータ６で加熱されたエアー７をモジュール部品３の端子部４に直接吹き付ける際のモジュール部品３の温度上昇を抑えることで、各種部品１０の飛散および落下することなく取付が可能である。
【００２４】
ここで、モジュール部品３の取付方法について説明すると、リペア装置１１００の操作者が、モジュール部品３が搭載されたプリント基板５をテーブル１３にセットし、モジュール部品３の搭載中心座標をＸ−Ｙ−Ｚ軸調整スイッチ１９に入力する。Ｘ−Ｙ−Ｚ軸調整スイッチ１９に搭載中心座標が入力されると、Ｘ軸稼働部２０、Ｙ軸稼働部２１および第１のＺ軸Ｚ１、第２のＺ軸Ｚ２が稼働して、ノズル１、吸着ノズル２、排気口１６を所定の位置まで誘導し、吸着ノズル２に具備された放熱シート１２をモジュール部品３本体に密着させる。このとき、さらに排気口１６より常にエアー７を排気することにより、モジュール部品３の端子部４に直接エアー７を吹き付ける際に生じるモジュール部品３の温度上昇を抑えることが可能となり、さらには、エアー７によってはんだが溶融されることによって各種部品１０が飛散して落下することなくモジュール部品３を取り付けることが可能となる。
（実施例２）
図５は、実施例１の放熱シート１２と一体型の吸着ノズル２に放熱フィン１４を具備したノズル２を有したはんだ付け機構２０００を示したものである。なお、以下では、実施例１と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。
【００２５】
実施例２におけるはんだ付け機構２０００は、実施例１と同様に、予め温度センサ２２が検知した温度と、あらかじめ設定された温度プロファイルにしたがって、制御部１００が、はんだ溶融温度以上に加熱されたと判定した時点で、図２に示したリペア装置１１００が、第１のＺ軸Ｚ１を稼働させてノズル１と一体化の機構であるエアー排気口１６をプリント基板３上の部品端子部４まで下降させ、その後、第２のＺ軸Ｚ２を稼働させて部品上部まで下降させることにより、放熱シート１２とモジュール部品３上に実装されている各種部品１０とを接触させ、放熱シート１２および放熱フィン１４からモジュール部品３の冷却している。
【００２６】
さらに、はんだ付け機構２０００は、部品端子部４のはんだペーストが完全に溶融するまでの間、排気口１６より常にエアー７を排気することで、エアー７による熱からモジュール部品３自体を保護し、さらに優れた冷却を可能とする。これによりノズル１からエアー加熱用ヒータ６で加熱されたエアー７をモジュール部品３の端子部４に直接吹き付ける際のモジュール部品３の温度上昇を抑えることで、各種部品１０の飛散および落下することなく取付が可能である。
（実施例３）
図６は、実施例２に示したはんだ付け機構２０００において、放熱シート１２および放熱フィン１４の代替として、冷風（冷却風）を吹き出すノズル２を有したはんだ付け機構３０００示したものである。なお、以下では、実施例２の場合と同様に、実施例１と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。
【００２７】
図６に示すはんだ付け機構２０００の冷却用ノズル２は、冷却用クーラ１７と接続されており、加熱用ヒータ６からエアー７が吹き出すと同時に、エアー７と同様に予め温度センサ２２が検知した温度と、あらかじめ設定された温度プロファイルにしたがって、制御部１００が、モジュール部品３上部に搭載された部品１０がエアー７により溶融しない温度になったと判定した時点（図４に示した冷却時間の間）で、冷却用クーラ１７から冷風１８が吹き出す機構となっている。
【００２８】
一方、部品の取付方法としては、実施例１と同様に、予め温度センサ２２により取得した温度プロファイルにしたがって、制御部１００がはんだ溶融温度以上に加熱されたと判定した時点で、図２に示したように、第１のＺ軸Ｚ１を稼働させてノズル１と一体化の機構であるエアー排気口１６をプリント基板３上の部品端子部４まで下降させる。そして、制御部１００は、第２のＺ軸Ｚ２を稼働させて予め温度プロファイル測定時に設定した高さまで吸着ノズル２を下降させ、下降点まで達したところで、エアー７および冷風１８の噴出が同時に開始させる。
【００２９】
以降、部品端子部４のはんだペーストが完全に溶融するまでの間、冷風１８は噴出され続け、制御部１００は、予め温度プロファイル測定時に設定した冷風１８の噴出時間（例えば、図４に示した溶融時間の開始時から一定の時間）が経過したと判定した時点で、冷風１８の噴出を停止させる。その間、前述に記載と同様に排気口１６からは常にエアー７が排気されるが、冷風１８によってエアー７による熱からモジュール部品３自体を保護し、さらに優れた冷却を可能とする。その後、溶融時間の残りの時間が経過すると冷却時間をむかえるため、再び冷却用クーラ１７から冷風１８が吹き出されることとなる。
【００３０】
これにより、ノズル１からエアー加熱用ヒータ６で加熱されたエアー７をモジュール部品３の端子部４に直接吹き付ける際に生じるモジュール部品３の温度上昇を抑えることができ、各種部品１０の飛散および落下することなく取付が可能であるとともに、実施例２に記載の放熱シート１２の取外しの必要がなく、また、放熱シート１２のように部品と接することもないため、部品サイズおよび形状に関係なく、優れた冷却性能が可能となる。
（実施例４）
上述した実施例１〜実施例３の各形態におけるはんだ付け機構では、プリント基板５上に搭載されたモジュール部品３のリペア作業時の温度上昇を防ぐ冷却機構を備えたリペア方式により、モジュール部品３の温度上昇を抑えながらエアー吹き出し口９よりエアー７を吹き付け、端子部４のはんだを溶融させ、はんだ付けを行うこととした。しかし、スペースの制約等によって、ノズル１の内側にエアー排気口１６を設けることができない場合もある。
【００３１】
そこで、そのような場合に備え、図７に示す本実施例では、前述のリペア方式に加え、実施例２および３に記載のエアー排気口１６に替えて、図８Ａに示すノズル機構からなり、それぞれ対角２方向から、エアーの吸気、排気を可能としている。このような構成とした場合、ノズル１の内側にエアー排気口１６を設ける必要がなく、ノズル１とあわせた１つの部品として配置されているので、スペースを有効に活用しつつ、熱風によるはんだの溶融と、部品の冷却とを両立させている。
【００３２】
図８Ａに示すノズルを分解して図示した図８Ｂに示すように、エアー吹き出し口９、さらにその対角２方向に排気口１６を具備した機構を有している。すなわち、本実施の形態におけるノズル機構は、エアー吹き出し口９を有するノズル１が互いに対向するよう（対角位置）に配置し、さらにその隣接する辺に排気口１６を配置し、排気口１６も、ノズル１と同様に、互いに対向するよう（対角位置）に配置され、これらが接合した矩形による空間を形成している。なお、以下では、実施例２、実施例３の場合と同様に、実施例１と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。
【００３３】
冷却用ノズル２は、実施例３の場合と同様に冷却用クーラ１７と接続されており、加熱用ヒータ６からエアー７が吹き出すと同時に、エアー７と同様に予め温度センサ２２が検知した温度と、あらかじめ設定された温度プロファイルにしたがって、制御部１００は、モジュール部品３上部に搭載された部品１０がエアー７により溶融しない温度になったと判定した時点（図４に示した冷却時間の間）で、冷却用クーラ１７から冷風１８が吹き出す機構となっている。
【００３４】
部品の取付方法としては、実施例３の場合と同様に、制御部１００が、予め温度センサ２２が検知した温度と、あらかじめ設定された温度プロファイルを基にはんだ溶融温度以上に加熱されたと判定した時点で、図２に示したように、温度プロファイル測定時に設定した高さまで第１のＺ軸Ｚ１を稼働させてノズル１をプリント基板３上の部品端子部４まで下降させる。そして、さらに第２のＺ軸Ｚ２を稼働させて吸着ノズル２を下降させ、下降点まで達したところで、制御部１００がエアー７および冷風１８の噴出を同時に開始させる。
【００３５】
そして、部品端子部４のはんだペースト８が完全に溶融するまでの間、吸着ノズル２から冷風１８は噴出され続け、予め温度プロファイル測定時に設定した冷風１８の噴出時間（例えば、図４に示した溶融時間の開始時から一定の時間）が経過した時点で、制御部１００は冷風１８の噴出を停止させる。この時、エアー吹き出し口９の対角部に具備された冷却ファン１５を備えた排気口１６から上方にエアー７を逃がす機構となっており、エアー７の噴出、エアー７の排気を同一ノズル内で繰り返し、エアー７による熱からモジュール部品３自体を保護し、さらに優れた冷却を可能とする。これにより、ノズル１からエアー加熱用ヒータ６で加熱されたエアー７をモジュール部品３の端子部４に直接吹き付ける際のモジュール部品３の温度上昇を抑えることで、各種部品１０の飛散および落下することなく取付が可能であるとともに、実施例２に記載の放熱シート１２の取外しの必要がなく、また、放熱シート１２のように部品と接することもないため、部品サイズおよび形状に関係なく、優れた冷却性能を可能とするものである。
【００３６】
以上、詳述したように、本実施形態によれば、冷却機構を備えたリペア方式によりはんだ付けを行うことにより、モジュール部品３上の各種部品１０の飛散および落下することなく取付を可能とし、かつ、人手によるはんだ付け作業を自動化して短時間でかつ高品質なリペア作業を可能とするものである。
【００３７】
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１ ノズル
２ 吸着ノズル
３ モジュール部品
４ モジュール部品端子部
５ 基板
６ エアー加熱用ヒータ
７ エアー
８ はんだペースト
９ エアー吹き出し口
１０ モジュール部品上に搭載された部品
１１ モジュール部品を構成する子基板
１２ 放熱シート
１３ テーブル
１４ 放熱フィン
１５ 冷却ファン
１６ エアー排気口
１７ 冷却用クーラ
１８ 冷風
１９ Ｘ−Ｙ−Ｚ軸調整スイッチ
２０ Ｘ軸稼働部
２１ Ｙ軸稼働部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板に実装するモジュール部品のリペア作業を可能とするはんだ付け機構及びはんだ付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＢＧＡ（Ball Grid Array）部品などの表面実装部品のリペア方法では、エアー加熱用ヒータによってはんだ溶融温度まで加熱されたエアーを、部品上面側から部品全体に当てて加熱することにより、部品裏面側のはんだペーストを溶融させてプリント基板とはんだ付けする手法がある。そして、本方式を具備した装置を使用して、機械的に部品のリペア作業が行われる。このような部品の例としては、プリント基板よりも小さい子基板上に各種電子部品が実装されている構造からなる集合部品（以下、モジュール部品と呼ぶ。）があり、モジュール部品を上述した手法ではんだ付けする技術が開示されている（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１-２６９２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上述した従来技術では、熱風により子基盤上の部品が溶融したり飛散してしまう場合があるという問題がある。図３は、モジュール部品の外観斜視図の一例を示す図である。図３に示す例では、モジュール部品３は、子基板１１の上に各種部品１０が実装されており、子基板１１と各種部品１０とから構成される部品構造を有している。
【０００５】
従来技術においては、モジュール部品３をはんだ付けする際には、通常、リフロー炉による全体加熱により、はんだペースト８を溶融させはんだ付けを行う。この時のモジュール部品３の表面温度は、鉛フリーはんだの場合で、２４０℃以下に設定されている。また、リフロー炉による全体加熱は、リペア作業時とは違って局部的な熱風を吹き付けるものではないため、部品表面に実装された各種部品１０は、その熱風により落下、飛散することはない。しかし、モジュール部品３のリペア作業においては、部品上面から局部的に加熱を行う場合があり、この際には部品表面温度が２５０℃付近にまで上昇し、その結果、部品表面に実装された各種部品１０自体、または各種部品１０をモジュール部品３に固定するためのはんだが、その熱により溶融し、また熱風により飛散してしまう場合がある。
【０００６】
このため、従来技術のような方式は採用することができず、人手での作業によって、はんだ鏝でモジュール部品３の端子部４と基板５を固定しなければならず、作業時間を要すると共に、はんだ付けされる部品の対象部位が確実に接続されることによる信頼性が得られないという問題がある。また、隣接部品が配置される位置が、作業対象となる部品の対象部位の位置に極めて近いため、はんだ鏝を対象部位に接触させることができず、リペア作業ができないという問題がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、作業工数を抑制するとともに、確実にはんだ付けすることが可能なはんだ付け機構、およびはんだ付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるはんだ付け機構は、加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構であって、加熱された熱風を前記はんだに吹き込むための流路を有した第１のノズルと、前記第１のノズルから吹き込まれた前記熱風を吸い込んで前記はんだ付け機構の外部に排出するための流路を有した排気機構を備えた第２のノズルと、前記部品に生じた熱を前記部品から放熱させる放熱シートを有した吸着ノズルと、前記第１のノズルが前記熱風を吹き込む際に前記第２のノズルから前記熱風を前記はんだ付け機構の外部に排気させるとともに、前記吸着ノズルを稼動させて前記放熱シートを前記部品に接触させる制御部と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、上記モジュール部品のはんだ付け機構で行われるはんだ付け方法である。
【００１０】
また、本発明にかかるはんだ付け機構は、加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構であって、加熱された熱風を前記はんだに吹き込むための流路を有した第１のノズルと、前記第１のノズルから吹き込まれた前記熱風を吸い込んで前記はんだ付け機構の外部に排出するための流路を有した排気機構を備えた第２のノズルと、前記部品に対して冷却風を送る冷却ノズルと、前記第１のノズルが前記熱風を吹き込む際に前記第２のノズルから前記熱風を前記はんだ付け機構の外部に排気させるとともに、前記冷却ノズルを稼動させて前記冷却風を前記部品に送る制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明にかかるはんだ付け機構は、加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構であって、加熱された熱風を前記はんだに吹き込むための流路を有し、互いに対向する位置に配置された第１のノズルと、前記第１のノズルの対向面に垂直であって、互いに対向する位置に配置され、前記第１のノズルから吹き込まれた前記熱風を吸い込んで前記はんだ付け機構の外部に排出するための流路を有した排気機構を備えた第２のノズルと、前記部品に対して冷却風を送る冷却ノズルと、前記第１のノズルが前記熱風を吹き込む際に前記第２のノズルから前記熱風を前記はんだ付け機構の外部に排気させるとともに、前記冷却ノズルを稼動させて前記冷却風を前記部品に送る制御部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、作業工数を抑制するとともに、確実にはんだ付けすることが可能なはんだ付け機構、およびはんだ付け方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１Ａ】実施例１にかかるモジュール部品のはんだ付け機構の構成（放熱シート下降前）を示す図である。
【図１Ｂ】ノズルと排気口との配置関係を示す図である。
【図１Ｃ】本発明の実施の形態にかかるモジュール部品のはんだ付け機構の構成（放熱シート下降後）を示す図である。
【図２】本実施形態にかかる装置全体の構成例を模式的に示した外観斜視図である。
【図３Ａ】モジュール部品の一例を示した外観斜視図である（表面）。
【図３Ｂ】モジュール部品の一例を示した外観斜視図である（裏面）。
【図４】温度プロファイルの例を示す図である。
【図５】実施例２にかかるモジュール部品のはんだ付け機構の構成を示す図である。
【図６】実施例３にかかるモジュール部品のはんだ付け機構の構成を示す図である。
【図７Ａ】実施例４にかかるモジュール部品のはんだ付け機構の構成を示す図である（排気口側側面）。
【図７Ｂ】実施例４にかかるモジュール部品のはんだ付け機構の構成を示す図である（ノズル側側面）。
【図８Ａ】図７Ａ、図７Ｂに示した構成断面図におけるノズル機構の外観斜視図である。
【図８Ｂ】図８Ａに示したノズル機構を分解した様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下では、従来、人手作業となっていたモジュール部品のリペア作業を自動化する目的に対し、部品冷却機構を具備したはんだ付け方式を採用することにより実現した。このはんだ付け方式は、リフロー炉によってはんだ付けするリペア作業時の部品の飛散、隣接部品の影響を受けることなくモジュール部品を取り付ける手法を実現するものであり、以下、本発明にかかるはんだ付け機構、およびはんだ付け方法の実施の形態を、冷却機構を中心に詳細に説明する。
（実施例１）
図１Ａは、本発明の実施の形態にかかるはんだ付け機構（以下、単にはんだ付け機構と呼ぶ。）１０００の構成を示す図である。なお、はんだ付け機構１０００を構成する各部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等の演算装置から構成される制御部１００によって、その動作が制御されているものとする。
【００１５】
図１Ａに示すように、はんだ付け機構１０００は、モジュール部品３を覆い、エアー加熱用ヒータ６から送られるエアー７をエアー吹き出し口９からモジュール部品３と基板５との間に吹き出すための流路を有したノズル１、及び吸引ポンプＰによってモジュール部品３を構成する各種の部品の吸着が可能な吸着ノズル２の下方に放熱シート１２を取付けた機構を有している。また、はんだ付け機構１０００は、さらに、その機構の上部に、エアー加熱用ヒータ６からノズル１を介して吹き出されたエアー７を吸い込むための冷却ファン１５と、冷却ファン１５によって吸い込まれるエアー７の流路を形成する排気口１６を有したノズルを具備している。
【００１６】
続いて、ノズル１と排気口１６との配置関係について説明する。図１Ｂは、ノズル１と排気口１６との配置関係を示す図である。図１Ｂに示すように、エアー吹き出し口９の内側の部分、すなわち、ノズル１の先端部の内側の部分は、排気口１６の先端部の外側の部分との距離が最短となるような位置関係にある。図１Ｂに示す例では、ノズル１の先端部Ａと排気口１６の先端部Ｂを結んだ線分が最短距離となるように配置し、その線分と基板５の上面との間に生じる角度が約１２０°となることを示している。本実施の形態では、上述した線分と基板５の上面との間に生じる角度が約１２０°となるようにノズル１と排気口１６とを配置しているが、上述した最短距離を満たすものであれば、いずれの角度で配置しても構わない。
【００１７】
このように、ノズル１と排気口１６とを、ノズル１の先端部の内側の部分（ノズル１の流路の下流方向の先端部）と排気口１６の先端部の外側の部分（排気口１６の上流方向の先端部）とが最短距離となるように配置することにより、エアー７を最も効率よく排気口１６に誘導させ、冷却ファン１５から上方に効率的にエアー７を逃がし、プリント基板５上に搭載されたモジュール部品３のリペア作業時の温度上昇を速やかに防ぐことを可能としている。
【００１８】
図２は、図１に示したはんだ付け機構１０００を有する、モジュール部品３のリペア装置１１００の外観斜視図である。なお、リペア装置１１００の動作は、不図示のＣＰＵ等の演算装置を備えた外部コントローラによって制御されるものとする。
【００１９】
図２に示すように、リペア装置１１００は、ノズル１および放熱シート１２を具備した吸着ノズル２と一体化の機構であるエアー排気口１６を所定の位置まで降下させ、放熱シート１２によりモジュール部品３の温度上昇を抑えながら、エアー吹き出し口９からプリント基板５に取り付ける対象となるモジュール部品３にエアー７を吹き付ける。そして、リペア装置１１００は、これと同時に、排気口１６から常にエアー７を吸い込んで排気することによって、モジュール部品３の温度上昇を抑えながら端子部４のはんだを溶融させ、はんだ付けを行う。
【００２０】
図１のノズル１は、エアー加熱用ヒータ６と接続されており、制御部１００が、予め図１Ａに示した温度センサ２２が検知した温度と、あらかじめ設定された温度プロファイルにしたがって、はんだ溶融温度以上に加熱されたと判定した時点で、図２に示す第１のＺ軸Ｚ１を稼働させてノズル１と一体化の機構であるエアー排気口１６をプリント基板３上の部品端子部４まで下降させ、エアー吹き出し口９よりエアー７を噴射させる。なお、温度プロファイルとは、はんだ溶融させて適切にはんだ付けを行う場合の温度条件を定めたものであり、例えば、図４に示すような温度と時間との関係を示すグラフや数式によって表すことができる。
【００２１】
この温度プロファイルは、はんだや各種部品１０の材質等によって、予熱時間、溶融時間、冷却時間が定められている。さらに、制御部１００は、例えば、温度プロファイルにしたがって、はんだが溶融温度以上になってからの経過時間が、所定の時間を経過したか否か等を判定することにより、はんだが溶融したか否かを判定し、はんだが溶融したと判定した場合に、排気口１６による熱風の吸い込みを停止させることも可能である。このような制御を行うことにより、無駄な熱風の吸い込みをなくし、効率よくモジュール部品３の温度上昇を抑えることが可能となる。
【００２２】
エアー吹き出し口９から噴射されたエアー７の温度は、はんだ溶融点温度以上まで加熱されており、熱風による当該部品の温度上昇により、モジュール部品３自体に搭載されている各種部品１０の飛散および落下の懸念がある。したがって、本実施の形態においては、吸着ノズル２の下側に、吸着ノズル２から脱着可能であって、モジュール部品３に搭載される各種部品１０を覆うことが可能な程度の低硬度かつ熱伝導性に優れた放熱シート１２を具備している。そして、リペア装置１１００は、放熱シート１２と一体化の構造からなる吸着ノズル２を第２のＺ軸Ｚ２を稼働させて、図１Ｃに示すように部品上部まで下降させることにより、放熱シート１２とモジュール部品３上に実装されている各種部品１０とを接触させ、放熱シート１２から熱放射を行い、加熱時のエアー７の熱風からモジュール部品３の温度上昇を抑えることによりモジュール部品３のリペア作業を可能としている。
【００２３】
さらに、リペア装置１１００は、部品端子部４のはんだペーストが完全に溶融するまでの間、排気口１６より常にエアー７を排気することで、エアー７による熱からモジュール部品３自体を保護し、さらに優れた冷却を可能とする。これによりノズル１からエアー加熱用ヒータ６で加熱されたエアー７をモジュール部品３の端子部４に直接吹き付ける際のモジュール部品３の温度上昇を抑えることで、各種部品１０の飛散および落下することなく取付が可能である。
【００２４】
ここで、モジュール部品３の取付方法について説明すると、リペア装置１１００の操作者が、モジュール部品３が搭載されたプリント基板５をテーブル１３にセットし、モジュール部品３の搭載中心座標をＸ−Ｙ−Ｚ軸調整スイッチ１９に入力する。Ｘ−Ｙ−Ｚ軸調整スイッチ１９に搭載中心座標が入力されると、Ｘ軸稼働部２０、Ｙ軸稼働部２１および第１のＺ軸Ｚ１、第２のＺ軸Ｚ２が稼働して、ノズル１、吸着ノズル２、排気口１６を所定の位置まで誘導し、吸着ノズル２に具備された放熱シート１２をモジュール部品３本体に密着させる。このとき、さらに排気口１６より常にエアー７を排気することにより、モジュール部品３の端子部４に直接エアー７を吹き付ける際に生じるモジュール部品３の温度上昇を抑えることが可能となり、さらには、エアー７によってはんだが溶融されることによって各種部品１０が飛散して落下することなくモジュール部品３を取り付けることが可能となる。
（実施例２）
図５は、実施例１の放熱シート１２と一体型の吸着ノズル２に放熱フィン１４を具備したノズル２を有したはんだ付け機構２０００を示したものである。なお、以下では、実施例１と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。
【００２５】
実施例２におけるはんだ付け機構２０００は、実施例１と同様に、予め温度センサ２２が検知した温度と、あらかじめ設定された温度プロファイルにしたがって、制御部１００が、はんだ溶融温度以上に加熱されたと判定した時点で、図２に示したリペア装置１１００が、第１のＺ軸Ｚ１を稼働させてノズル１と一体化の機構であるエアー排気口１６をプリント基板３上の部品端子部４まで下降させ、その後、第２のＺ軸Ｚ２を稼働させて部品上部まで下降させることにより、放熱シート１２とモジュール部品３上に実装されている各種部品１０とを接触させ、放熱シート１２および放熱フィン１４からモジュール部品３の冷却している。
【００２６】
さらに、はんだ付け機構２０００は、部品端子部４のはんだペーストが完全に溶融するまでの間、排気口１６より常にエアー７を排気することで、エアー７による熱からモジュール部品３自体を保護し、さらに優れた冷却を可能とする。これによりノズル１からエアー加熱用ヒータ６で加熱されたエアー７をモジュール部品３の端子部４に直接吹き付ける際のモジュール部品３の温度上昇を抑えることで、各種部品１０の飛散および落下することなく取付が可能である。
（実施例３）
図６は、実施例２に示したはんだ付け機構２０００において、放熱シート１２および放熱フィン１４の代替として、冷風（冷却風）を吹き出すノズル２を有したはんだ付け機構３０００示したものである。なお、以下では、実施例２の場合と同様に、実施例１と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。
【００２７】
図６に示すはんだ付け機構２０００の冷却用ノズル２は、冷却用クーラ１７と接続されており、加熱用ヒータ６からエアー７が吹き出すと同時に、エアー７と同様に予め温度センサ２２が検知した温度と、あらかじめ設定された温度プロファイルにしたがって、制御部１００が、モジュール部品３上部に搭載された部品１０がエアー７により溶融しない温度になったと判定した時点（図４に示した冷却時間の間）で、冷却用クーラ１７から冷風１８が吹き出す機構となっている。
【００２８】
一方、部品の取付方法としては、実施例１と同様に、予め温度センサ２２により取得した温度プロファイルにしたがって、制御部１００がはんだ溶融温度以上に加熱されたと判定した時点で、図２に示したように、第１のＺ軸Ｚ１を稼働させてノズル１と一体化の機構であるエアー排気口１６をプリント基板３上の部品端子部４まで下降させる。そして、制御部１００は、第２のＺ軸Ｚ２を稼働させて予め温度プロファイル測定時に設定した高さまで吸着ノズル２を下降させ、下降点まで達したところで、エアー７および冷風１８の噴出が同時に開始させる。
【００２９】
以降、部品端子部４のはんだペーストが完全に溶融するまでの間、冷風１８は噴出され続け、制御部１００は、予め温度プロファイル測定時に設定した冷風１８の噴出時間（例えば、図４に示した溶融時間の開始時から一定の時間）が経過したと判定した時点で、冷風１８の噴出を停止させる。その間、前述に記載と同様に排気口１６からは常にエアー７が排気されるが、冷風１８によってエアー７による熱からモジュール部品３自体を保護し、さらに優れた冷却を可能とする。その後、溶融時間の残りの時間が経過すると冷却時間をむかえるため、再び冷却用クーラ１７から冷風１８が吹き出されることとなる。
【００３０】
これにより、ノズル１からエアー加熱用ヒータ６で加熱されたエアー７をモジュール部品３の端子部４に直接吹き付ける際に生じるモジュール部品３の温度上昇を抑えることができ、各種部品１０の飛散および落下することなく取付が可能であるとともに、実施例２に記載の放熱シート１２の取外しの必要がなく、また、放熱シート１２のように部品と接することもないため、部品サイズおよび形状に関係なく、優れた冷却性能が可能となる。
（実施例４）
上述した実施例１〜実施例３の各形態におけるはんだ付け機構では、プリント基板５上に搭載されたモジュール部品３のリペア作業時の温度上昇を防ぐ冷却機構を備えたリペア方式により、モジュール部品３の温度上昇を抑えながらエアー吹き出し口９よりエアー７を吹き付け、端子部４のはんだを溶融させ、はんだ付けを行うこととした。しかし、スペースの制約等によって、ノズル１の内側にエアー排気口１６を設けることができない場合もある。
【００３１】
そこで、そのような場合に備え、図７に示す本実施例では、前述のリペア方式に加え、実施例２および３に記載のエアー排気口１６に替えて、図８Ａに示すノズル機構からなり、それぞれ対角２方向から、エアーの吸気、排気を可能としている。このような構成とした場合、ノズル１の内側にエアー排気口１６を設ける必要がなく、ノズル１とあわせた１つの部品として配置されているので、スペースを有効に活用しつつ、熱風によるはんだの溶融と、部品の冷却とを両立させている。
【００３２】
図８Ａに示すノズルを分解して図示した図８Ｂに示すように、エアー吹き出し口９、さらにその対角２方向に排気口１６を具備した機構を有している。すなわち、本実施の形態におけるノズル機構は、エアー吹き出し口９を有するノズル１が互いに対向するよう（対角位置）に配置し、さらにその隣接する辺に排気口１６を配置し、排気口１６も、ノズル１と同様に、互いに対向するよう（対角位置）に配置され、これらが接合した矩形による空間を形成している。なお、以下では、実施例２、実施例３の場合と同様に、実施例１と同一の構成要素には同一の符号を付してその説明を省略している。
【００３３】
冷却用ノズル２は、実施例３の場合と同様に冷却用クーラ１７と接続されており、加熱用ヒータ６からエアー７が吹き出すと同時に、エアー７と同様に予め温度センサ２２が検知した温度と、あらかじめ設定された温度プロファイルにしたがって、制御部１００は、モジュール部品３上部に搭載された部品１０がエアー７により溶融しない温度になったと判定した時点（図４に示した冷却時間の間）で、冷却用クーラ１７から冷風１８が吹き出す機構となっている。
【００３４】
部品の取付方法としては、実施例３の場合と同様に、制御部１００が、予め温度センサ２２が検知した温度と、あらかじめ設定された温度プロファイルを基にはんだ溶融温度以上に加熱されたと判定した時点で、図２に示したように、温度プロファイル測定時に設定した高さまで第１のＺ軸Ｚ１を稼働させてノズル１をプリント基板３上の部品端子部４まで下降させる。そして、さらに第２のＺ軸Ｚ２を稼働させて吸着ノズル２を下降させ、下降点まで達したところで、制御部１００がエアー７および冷風１８の噴出を同時に開始させる。
【００３５】
そして、部品端子部４のはんだペースト８が完全に溶融するまでの間、吸着ノズル２から冷風１８は噴出され続け、予め温度プロファイル測定時に設定した冷風１８の噴出時間（例えば、図４に示した溶融時間の開始時から一定の時間）が経過した時点で、制御部１００は冷風１８の噴出を停止させる。この時、エアー吹き出し口９の対角部に具備された冷却ファン１５を備えた排気口１６から上方にエアー７を逃がす機構となっており、エアー７の噴出、エアー７の排気を同一ノズル内で繰り返し、エアー７による熱からモジュール部品３自体を保護し、さらに優れた冷却を可能とする。これにより、ノズル１からエアー加熱用ヒータ６で加熱されたエアー７をモジュール部品３の端子部４に直接吹き付ける際のモジュール部品３の温度上昇を抑えることで、各種部品１０の飛散および落下することなく取付が可能であるとともに、実施例２に記載の放熱シート１２の取外しの必要がなく、また、放熱シート１２のように部品と接することもないため、部品サイズおよび形状に関係なく、優れた冷却性能を可能とするものである。
【００３６】
以上、詳述したように、本実施形態によれば、冷却機構を備えたリペア方式によりはんだ付けを行うことにより、モジュール部品３上の各種部品１０の飛散および落下することなく取付を可能とし、かつ、人手によるはんだ付け作業を自動化して短時間でかつ高品質なリペア作業を可能とするものである。
【００３７】
なお、本発明は、上記実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施の形態に示される全構成要素からいくつかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施の形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。
【符号の説明】
【００３８】
１ ノズル
２ 吸着ノズル
３ モジュール部品
４ モジュール部品端子部
５ 基板
６ エアー加熱用ヒータ
７ エアー
８ はんだペースト
９ エアー吹き出し口
１０ モジュール部品上に搭載された部品
１１ モジュール部品を構成する子基板
１２ 放熱シート
１３ テーブル
１４ 放熱フィン
１５ 冷却ファン
１６ エアー排気口
１７ 冷却用クーラ
１８ 冷風
１９ Ｘ−Ｙ−Ｚ軸調整スイッチ
２０ Ｘ軸稼働部
２１ Ｙ軸稼働部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構であって、
加熱された熱風を前記はんだに吹き込むための流路を有した第１のノズルと、
前記第１のノズルから吹き込まれた前記熱風を吸い込んで前記はんだ付け機構の外部に排出するための流路を有した排気機構を備えた第２のノズルと、
前記部品に生じた熱を前記部品から放熱させる放熱シートを有した吸着ノズルと、
前記第１のノズルが前記熱風を吹き込む際に前記第２のノズルから前記熱風を前記はんだ付け機構の外部に排気させるとともに、前記吸着ノズルを稼動させて前記放熱シートを前記部品に接触させる制御部と、
を備えることを特徴とするはんだ付け機構。
【請求項２】
前記第１のノズルの前記流路の下流方向の先端部と前記第２のノズルの上流方向の先端部とが最短距離となるように配置されていること、
を特徴とする請求項１に記載のはんだ付け機構。
【請求項３】
前記放熱シートは、前記部品を覆うことが可能な程度の硬度を有している、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のはんだ付け機構。
【請求項４】
前記はんだが溶融するための温度条件を記憶する記憶部と、
前記はんだが達した温度を検出するセンサと、をさらに備え、
前記制御部は、前記センサが検出した温度と前記温度条件とに基づいて前記はんだが溶融したか否かを判定し、前記はんだが溶融したと判定した場合に、前記排気機構による前記熱風の吸い込みを停止させる、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のはんだ付け機構。
【請求項５】
前記吸着ノズルは、さらに前記部品に生じた熱を放熱させる放熱フィンを備えている、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のはんだ付け機構。
【請求項６】
加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構であって、
加熱された熱風を前記はんだに吹き込むための流路を有した第１のノズルと、
前記第１のノズルから吹き込まれた前記熱風を吸い込んで前記はんだ付け機構の外部に排出するための流路を有した排気機構を備えた第２のノズルと、
前記部品に対して冷却風を送る冷却ノズルと、
前記第１のノズルが前記熱風を吹き込む際に前記第２のノズルから前記熱風を前記はんだ付け機構の外部に排気させるとともに、前記冷却ノズルを稼動させて前記冷却風を前記部品に送る制御部と、
を備えることを特徴とするはんだ付け機構。
【請求項７】
加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構であって、
加熱された熱風を前記はんだに吹き込むための流路を有し、互いに対向する位置に配置された第１のノズルと、
前記第１のノズルの対向面に垂直であって、互いに対向する位置に配置され、前記第１のノズルから吹き込まれた前記熱風を吸い込んで前記はんだ付け機構の外部に排出するための流路を有した排気機構を備えた第２のノズルと、
前記部品に対して冷却風を送る冷却ノズルと、
前記第１のノズルが前記熱風を吹き込む際に前記第２のノズルから前記熱風を前記はんだ付け機構の外部に排気させるとともに、前記冷却ノズルを稼動させて前記冷却風を前記部品に送る制御部と、
を備えることを特徴とするはんだ付け機構。
【請求項８】
加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構で行われるはんだ付け方法であって、
第１のノズルが有する流路から、加熱された熱風を前記はんだに吹き込む工程と、
第２のノズルが有する流路から、前記第１のノズルから吹き込まれた前記熱風を吸い込んで前記はんだ付け機構の外部に排出する工程と、
吸着ノズルが有する放熱シートが、前記部品に生じた熱を前記部品から放熱させる工程と、
前記第１のノズルが前記熱風を吹き込む際に前記第２のノズルから前記熱風を前記はんだ付け機構の外部に排気させるとともに、前記吸着ノズルを稼動させて前記放熱シートを前記部品に接触させる工程と、
を含むことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１】
加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構であって、
加熱された熱風を前記はんだに吹き込むための流路を有した第１のノズルと、
前記第１のノズルから吹き込まれた前記熱風を吸い込んで前記はんだ付け機構の外部に排出するための流路を有した排気機構を備えた第２のノズルと、
前記部品に生じた熱を前記部品から放熱させる放熱シートを有した吸着ノズルと、
前記第１のノズルが前記熱風を吹き込む際に前記第２のノズルから前記熱風を前記はんだ付け機構の外部に排気させるとともに、前記吸着ノズルを稼動させて前記放熱シートを前記部品に接触させる制御部と、
を備えることを特徴とするはんだ付け機構。
【請求項２】
前記第１のノズルの前記流路の下流方向の先端部と前記第２のノズルの上流方向の先端部とが最短距離となるように配置されていること、
を特徴とする請求項１に記載のはんだ付け機構。
【請求項３】
前記放熱シートは、前記部品を覆うことが可能な程度の硬度を有している、
ことを特徴とする請求項１または２に記載のはんだ付け機構。
【請求項４】
前記はんだが溶融するための温度条件を記憶する記憶部と、
前記はんだが達した温度を検出するセンサと、をさらに備え、
前記制御部は、前記センサが検出した温度と前記温度条件とに基づいて前記はんだが溶融したか否かを判定し、前記はんだが溶融したと判定した場合に、前記排気機構による前記熱風の吸い込みを停止させる、
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のはんだ付け機構。
【請求項５】
前記吸着ノズルは、さらに前記部品に生じた熱を放熱させる放熱フィンを備えている、
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のはんだ付け機構。
【請求項６】
加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構であって、
加熱された熱風を前記はんだに吹き込むための流路を有した第１のノズルと、
前記第１のノズルから吹き込まれた前記熱風を吸い込んで前記はんだ付け機構の外部に排出するための流路を有した排気機構を備えた第２のノズルと、
前記部品に対して冷却風を送る冷却ノズルと、
前記第１のノズルが前記熱風を吹き込む際に前記第２のノズルから前記熱風を前記はんだ付け機構の外部に排気させるとともに、前記冷却ノズルを稼動させて前記冷却風を前記部品に送る制御部と、
を備えることを特徴とするはんだ付け機構。
【請求項７】
加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構であって、
加熱された熱風を前記はんだに吹き込むための流路を有し、互いに対向する位置に配置された第１のノズルと、
前記第１のノズルの対向面に垂直であって、互いに対向する位置に配置され、前記第１のノズルから吹き込まれた前記熱風を吸い込んで前記はんだ付け機構の外部に排出するための流路を有した排気機構を備えた第２のノズルと、
前記部品に対して冷却風を送る冷却ノズルと、
前記第１のノズルが前記熱風を吹き込む際に前記第２のノズルから前記熱風を前記はんだ付け機構の外部に排気させるとともに、前記冷却ノズルを稼動させて前記冷却風を前記部品に送る制御部と、
を備えることを特徴とするはんだ付け機構。
【請求項８】
加熱によって溶融されるはんだにより、部品を搭載したモジュール部品と基板とをはんだ付けするはんだ付け機構で行われるはんだ付け方法であって、
第１のノズルが有する流路から、加熱された熱風を前記はんだに吹き込む工程と、
第２のノズルが有する流路から、前記第１のノズルから吹き込まれた前記熱風を吸い込んで前記はんだ付け機構の外部に排出する工程と、
吸着ノズルが有する放熱シートが、前記部品に生じた熱を前記部品から放熱させる工程と、
前記第１のノズルが前記熱風を吹き込む際に前記第２のノズルから前記熱風を前記はんだ付け機構の外部に排気させるとともに、前記吸着ノズルを稼動させて前記放熱シートを前記部品に接触させる工程と、
を含むことを特徴とするはんだ付け方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【図１Ｂ】
【図１Ｃ】
【図２】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７Ａ】
【図７Ｂ】
【図８Ａ】
【図８Ｂ】
【公開番号】特開２０１２−１２４２０１（Ｐ２０１２−１２４２０１Ａ）
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７１３２１（Ｐ２０１０−２７１３２１）
【出願日】平成２２年１２月６日（２０１０．１２．６）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２８日（２０１２．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月６日（２０１０．１２．６）
【出願人】（０００００５１０８）株式会社日立製作所 (27,607)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]