はんだ噴流ノズル及びはんだ付け装置
【課題】 微細な間隔や微小なはんだ付け部位等のはんだ付け部位に対して所定量の溶融はんだを精密かつ確実に噴流する。
【解決手段】 はんだ槽５７内のノズル取付部材６７に着脱されるとともに内部に設けたはんだ流路８３に溶融はんだ５が供給される基部８２と、基部８２の一端に一体に形成されてはんだ流路８３と連通するノズル孔８６が貫通して設けられたノズル部８５と、ノズル部８５の先端部にノズル孔８６に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して形成されたはんだ溜り凹部８７とから構成され、はんだ槽５７内で生成した噴射圧によりはんだ溜り凹部８７内に溜められた所定量の溶融はんだ５をはんだ付け部位にスポット噴流してはんだ付けを行う。
【解決手段】 はんだ槽５７内のノズル取付部材６７に着脱されるとともに内部に設けたはんだ流路８３に溶融はんだ５が供給される基部８２と、基部８２の一端に一体に形成されてはんだ流路８３と連通するノズル孔８６が貫通して設けられたノズル部８５と、ノズル部８５の先端部にノズル孔８６に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して形成されたはんだ溜り凹部８７とから構成され、はんだ槽５７内で生成した噴射圧によりはんだ溜り凹部８７内に溜められた所定量の溶融はんだ５をはんだ付け部位にスポット噴流してはんだ付けを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の実装部品を搭載したプリント基板等の被はんだ付け体に対して例えば端子孔に貫通させた端子とランド間或いは所定パターン間等のはんだ付け部位に対向して位置決めされて溶融はんだをスポット噴流してはんだ付け処理するはんだ噴流ノズル及びこのはんだ噴流ノズルを備えて被はんだ付け体の所定はんだ付け部位にはんだ付け処理を行うはんだ付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等に用いられるプリント回路基板は、所定の回路パターンやランド等の導体部がプリント形成されるとともに多数個のスルーホール等が形成されたプリント基板に対して、それぞれ相対するスルーホールにリード（端子）を貫通させて組み付けられた多数個の電子部品等が、はんだ付け装置によりランドと端子間或いは所定パターン間等のはんだ付け部位にはんだ付け処理が施されることにより電気的かつ機械的に固定されて構成される。はんだ付け装置としては、例えば溶融はんだを貯えたフローはんだ槽を備え、搬送されるプリント基板を加熱しながらはんだ供給を行うことによりはんだ付け部位の一括はんだ付け処理が可能でありかつ連続はんだ付け処理を可能とするフローはんだ付け装置が用いられる。
【０００３】
ところで、フローはんだ付け装置においては、例えばプリント基板に表面実装電子部品とスルーホール対応電子部品が混載される場合にスルーホール対応電子部品のみをはんだ付け処理することが困難である。フローはんだ付け装置においては、このためプリント基板に対して非はんだ付け部部位やはんだ付け不要部品をマスキングした状態ではんだ槽に供給する対応や、はんだ付け部位を開口した専用のキャリアを用いてプリント基板を搬送する対応等が図られる。
【０００４】
フローはんだ付け装置においては、上述したマスキング法による対応を図る場合に、マスキング処理工程や後処理工程等の工数増加により生産性が低下するといった問題が生じる。フローはんだ付け装置においては、プリント回路基板毎に製作される専用キャリアによる対応を図る場合に、その製作費用とともに製作期間も必要となり、さらに付着したはんだ滓の除去等のメンテナンス作業或いは次に使用するまでの保管場所の確保等も必要となるといった問題がある。さらに、フローはんだ付け装置においては、加熱処理を施すことにより耐熱性が低い電子部品等の特性劣化やプリント基板の熱歪み等が発生するといった問題がある。
【０００５】
また、他のはんだ付け装置としては、例えばプリント基板に搭載する各スルーホール対応部品のはんだ付け部位に対して溶融はんだを噴流させるはんだ噴流ノズルを有するノズルパネルを備えたノズルパネル型はんだ付け装置も提供されている。ノズルパネル型はんだ付け装置は、プリント基板の加熱処理を要せずはんだ噴流ノズルから部分的に溶融はんだを噴流させることで、搭載した耐熱性が低い電子部品等における特性劣化或いはプリント基板の熱歪み等の発生が抑制されるようにする。しかしながら、かかるノズルパネル型はんだ付け装置も、上述した専用キャリアと同様にプリント回路基板毎に高価なノズルパネルを製作しなければならず、その製作期間も必要となり、さらに付着したはんだ滓の除去等のメンテナンス作業或いは次に使用するまでの保管場所の確保等も必要となるといった問題がある。
【０００６】
上述した従来のはんだ付け装置においては、いずれも形状や大きさ等を異にするはんだ付け部位に対しても同一条件によりはんだ付け処理を施すことから、はんだ不足等が生じて信頼性や歩留りの低下等が生じるといった問題があった。また、従来のはんだ付け装置においては、耐熱性が低い電子部品等に対しても大きな熱が負荷されることにより特性劣化を生じさせるといった問題もあった。
【０００７】
例えば特許文献１には、シャーシ等に固定して設けた小型ノズル対向方式の噴流はんだ槽と、この噴流はんだ槽と対向してプリント基板を固定するプリント基板固定テーブルをＸ−Ｙ−Ｚ方向駆動機構により駆動する自動はんだ付け装置が開示されている。かかる特許文献１には、噴流はんだ槽に対してプリント基板をＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動させることにより必要な部位にのみ自動的にはんだ付け処理を行うことが可能であり、狭ピッチ間のはんだ付け処理も可能であると記載されている。
【０００８】
特許文献２には、噴流はんだ槽の内部に複数の可動局所ノズルをノズル上下動機構やノズル回動機構により上下方向（Ｚ方向）に移動自在に設けるとともに、この噴流はんだ槽と被はんだ付け物とを相対的に前後左右方向（Ｘ−Ｙ方向）に移動させる機構を有する局所はんだ付け装置が開示されている。かかる特許文献２には、仕様を異にする被はんだ付け物に対して適合する可動局所ノズルを選択してはんだ付け処理を行うことにより容易に対応することが可能であり、必要な部位にのみはんだ付け処理を行うことが可能であると記載されている。
【０００９】
特許文献３には、スルーホール対応部品を搭載するプリント基板を位置決め固定するとともに、はんだ噴流ノズルを有する噴流はんだ槽をロボット機構によりＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動させてはんだ付け処理を行うはんだ付け装置が開示されている。かかる特許文献３には、プリント基板にマスキングテープの貼り付けを不要とし、専用ノズルでスルーホール対応部品のリードのみを局所はんだ付け処理を行うことが可能であると記載されている。
【００１０】
特許文献４には、下降移動されるプリント基板のはんだ付け部位に対してノズルの先端部からはんだボールを供給することにより個々の部品をはんだ付け処理するはんだ付け装置が開示されている。はんだ付け装置においては、ノズルの先端周りの空間部に加熱された窒素ガスを供給してはんだの酸化を低減するとともにはんだ付け部位を予熱してはんだボールの接合性が向上されるようにする。
【００１１】
【特許文献１】特開平１−２６６９６１号公報
【特許文献２】特開２０００−１６７６６１号公報
【特許文献３】特開２００５−１６７１４２号公報
【特許文献４】特表平９−５０８３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した各特許文献に開示されたはんだ付け装置は、プリント基板の所定はんだ付け部位に対して個別にはんだ付け処理を行うことにより、マスキングテープ等を貼り付ける作業や高価で取り扱いが面倒な専用キャリア等を不要とし、スルーホール対応部品のリードのみを局所的にはんだ付け処理することが可能である。また、これらはんだ付け装置は、プリント基板全体に対する熱負荷を軽減して耐熱性が低い電子部品等における特性劣化或いはプリント基板の熱歪み等の発生を抑制する。さらに、これらはんだ付け装置は、微細ピッチの回路パターンや端子間等におけるはんだ流れによる不正短絡の発生を低減し、信頼性の高いはんだ付け処理が行われるようにする等の特徴を有する。なお、これらはんだ付け装置は、例えばフローはんだ処理等を施した後の未はんだ部位に対する部分的なはんだ付け処理を施す場合にも用いられる。
【００１３】
上述した特許文献１に開示された自動はんだ付け装置においては、プリント基板を固定するプリント基板固定テーブルをＸ−Ｙ−Ｚ方向駆動機構により駆動するように構成したことから、Ｘ−Ｙ−Ｚ方向駆動機構が精密かつ複雑であって大型となるとともに非常に高価となり、またこの駆動機構を同時に３次元制御する制御系の動作も複雑となる。したがって、自動はんだ付け装置においては、全体が大型で高価となるばかりでなく、制御系への制御データの入力作業やＸ−Ｙ−Ｚ方向駆動機構の調整作業等も面倒であるといった問題がある。
【００１４】
また、自動はんだ付け装置においては、例えばスルーホール対応部品のリードのみを効率的に局所的なはんだ付け処理を行うことが可能であるが、はんだ付け仕様を異にする複数のはんだ付け部位を有するプリント基板に適用する場合に各はんだ付け部位に対して最適な条件により個別にはんだ付け処理を施すことが困難である。自動はんだ付け装置においては、このためにはんだの充填不足や短絡或いは部品破損等を生じさせることもある。自動はんだ付け装置においては、ノズル交換等の対応が図られるが、冷却等の時間も必要として生産性が大きく損なわれるとともにはんだ品質のバラツキも大きくなる。
【００１５】
また、上述した特許文献２に開示された局所はんだ付け装置は、駆動機構を複数の可動局所ノズルと噴流はんだ槽とを相対的に移動させるノズル上下動機構やノズル回動機構と噴流はんだ槽移動機構とから構成することにより、各機構や制御系の簡易化が図られる。しかしながら、局所はんだ付け装置においては、溶融はんだを貯えるはんだ槽内にノズル及びその駆動機構を設ける構造であり、はんだ槽及びその支持構造が大型化するとともに駆動部位を精密に駆動することが困難であるとともに付着したはんだの除去等のメンテナンス作業も面倒であるといった問題がある。
【００１６】
さらに、上述した特許文献３に開示されたはんだ付け装置は、噴流はんだ槽をロボット機構によりＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動させるように構成したことから、ロボット機構が精密かつ複雑であって大型となるとともに非常に高価となり、またこのロボット機構を同時に３次元制御する制御系の動作も複雑となる。したがって、はんだ付け装置においては、全体が大型で高価となるばかりでなく、制御系への制御データの入力作業やロボット機構の調整作業等も面倒であるといった問題がある。はんだ付け装置においては、上述した特許文献１と同様の問題もある。
【００１７】
ところで、噴流型はんだ付け装置においては、一般に内部を貫通して溶融はんだが供給されるはんだ流路と、このはんだ流路に連通して先端面に開口する小径のノズル孔を形成した筒状のはんだ噴流ノズルを備えている。噴流型はんだ付け装置においては、はんだ槽に付設した噴流ポンプにより溶融はんだ内に噴流圧を生成し、この噴流圧により溶融はんだをノズル孔から直接はんだ付け部位に噴流させてはんだ付け処理を行っていた。
【００１８】
噴流型はんだ付け装置においては、噴流ポンプにより生成される噴流圧のバラツキやはんだ流路内等における溶融はんだの状態変化等により溶融はんだに脈流が生じてノズル孔から噴流される溶融はんだの量や噴流状態にバラツキが生じることがあった。噴流型はんだ付け装置においては、このために微細な間隔或いは微小なはんだ付け部位に対するはんだ噴流にバラツキが生じ、溶融はんだの過剰な噴流によるはんだ流れにより不正短絡の発生或いははんだ不足によるはんだ付け不良等が発生して歩留りが低下するといった問題があった。
【００１９】
また、はんだ付け装置においては、環境保全等からＰｂフリーはんだの使用が必然となっており、このＰｂフリーはんだの酸化を抑制するとともにはんだ付け特性を保持するために一般に加熱窒素ガスを供給しながらはんだ付け処理を行っている。上述したように特許文献４には、ノズルの先端周りに加熱窒素ガスを供給するはんだ付け装置が開示されている。はんだ付け装置においては、はんだ槽内に溶融はんだを貯留することから、はんだ槽についても溶融はんだの品質を保持し酸化物によるはんだ流路の詰まり防止等を図る対応が必要である。上述した各特許文献には、いずれにもはんだ槽における溶融はんだの酸化防止構造の開示は特に無い。
【００２０】
したがって、本発明は、微細な間隔や微小なはんだ付け部位等のはんだ付け部位に対して所定量の溶融はんだを精密かつ確実に噴流するはんだ噴流ノズルを提供することを目的とする。また、本発明は、このはんだ噴流ノズルを用いて微細な間隔や微小なはんだ付け部位等のはんだ付け部位に対して精密かつ確実なはんだ付け処理を行うはんだ付け装置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】
【００２１】
上述した目的を達成する本発明にかかるはんだ噴流ノズルは、被はんだ付け体のはんだ付け部位に対向して位置決めされて、はんだ付け部位に溶融はんだをスポット噴流してはんだ付け処理する。はんだ噴流ノズルは、一端側をはんだ槽内のノズル取付部材に着脱されるとともにノズル取付部材から内部に設けたはんだ流路に溶融はんだが供給される全体略筒状に形成された基部と、この基部の他端側に一体に形成されて内部にはんだ流路と連通して小径のノズル孔が貫通して設けられたノズル部と、このノズル部の先端部にノズル孔に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して形成されたはんだ溜り凹部とから構成される。
【００２２】
はんだ噴流ノズルにおいては、はんだ槽内で生成した噴射圧によりはんだ溜り凹部内に溜められた所定量の溶融はんだを被はんだ付け部材のはんだ付け部位にスポット噴流させる。したがって、はんだ噴流ノズルにおいては、溶融はんだをはんだ付け部位の仕様に応じて噴流量を精密に制御して噴流させることにより、微細ピッチの回路パターンや端子間等におけるはんだ流れによる不正短絡やはんだ不足による不良発生等を低減して信頼性の高いはんだ付け処理が行われるようにする。また、はんだ噴流ノズルにおいては、はんだ槽内で生成される噴流圧のバラツキやはんだ流路内における溶融はんだの状態変化等により生じる溶融はんだの脈流をはんだ溜り凹部内において吸収することにより脈流の影響を低減して、溶融はんだの精密な噴流を行う。はんだ噴流ノズルにおいては、ノズル部の先端部に溜めた溶融はんだを噴流させることで、高感度の応答性と精密な噴流が行われるようになる。
【００２３】
また、上述した目的を達成する本発明にかかるはんだ付け装置は、全体略筒状に形成され、一端側がはんだ流路を開口させた取付部を構成するとともに他端側がはんだ流路と連通する小径のノズル孔を開口させかつこのノズル孔に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して所定量の溶融はんだを溜めるはんだ溜り凹部を形成してノズル部を構成するはんだ噴流ノズルが用いられる。はんだ付け装置は、溶融はんだを貯留するはんだ槽と、溶融はんだの界面を覆ってはんだ槽に組み合わされるカバー部材と、溶融はんだの界面とカバー部材との間に構成された空間部に加熱窒素ガスを供給する窒素ガス供給部とを備える。はんだ付け装置は、はんだ槽がはんだ噴流ノズルをそのノズル部が溶融はんだの界面から突出した状態で取付部を介して着脱自在に取り付けるノズル取付部材と、溶融はんだに噴流圧を付与してはんだ流路に溶融はんだを供給する噴流ポンプを備える。はんだ付け装置は、カバー部材に、はんだ噴流ノズルのはんだ溜り凹部を外方に臨ませるノズル筒部が一体に形成される。
【００２４】
はんだ付け装置においては、はんだ槽内に貯留された溶融はんだが界面を加熱窒素ガスで覆われることにより、酸化が防止されるとともに所定の温度に保持される。はんだ付け装置においては、はんだ噴流ノズルのノズル部を外方に臨ませるカバー部材のノズル筒部から加熱窒素ガスを噴出させることにより、溶融はんだがはんだ噴流ノズルから加熱窒素ガス雰囲気で噴流される。したがって、はんだ付け装置においては、はんだ噴流ノズルが加熱窒素ガスにより加熱されるとともにはんだ溜り凹部に溜められた溶融はんだの酸化が防止され、溶融はんだの品質特性を保持してはんだ噴流ノズルから安定した状態で噴流が行われるようにする。はんだ付け装置においては、カバー部材のノズル筒部から噴出する加熱窒素ガスがはんだ噴流ノズルと対向された被はんだ付け体のはんだ付け部位に吹き付けられてこれを加熱することで、より安定しかつ高精度のはんだ付け処理が効率的に行われるようになる。
【００２５】
さらに、上述した目的を達成する本発明にかかるはんだ付け装置は、全体略筒状に形成され、一端側がはんだ流路を開口させた取付部を構成するとともに他端側がはんだ流路と連通する小径のノズル孔を開口させかつこのノズル孔に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して所定量の溶融はんだを溜めるはんだ溜り凹部を形成してノズル部を構成するはんだ噴流ノズルが用いられる。はんだ付け装置は、溶融はんだを貯留してはんだ噴流ノズルをはんだ溜り凹部が溶融はんだの界面から突出した状態で取付部を介して着脱自在に取り付けるノズル取付部材を備えるはんだ槽と、このはんだ槽に付設されて溶融はんだに噴流圧を付与することによりはんだ流路に溶融はんだを供給してはんだ噴流ノズルから所定量の溶融ハンダを噴流させる噴流ポンプを備える。はんだ付け装置は、噴流ポンプとして、シリンダ空間部を有するシリンダ部材と、シリンダ空間部内で回転するポンプギヤを有し、シリンダ空間部のシリンダ内周壁とポンプギヤの歯底との間に溶融はんだを充填する溶融はんだ送出し空間部を構成し、溶融はんだ送出し空間部に充填された所定量の溶融はんだを送り出すことによりはんだ噴流ノズルに噴流圧を付与するギヤポンプが用いられる。
【００２６】
はんだ付け装置においては、ポンプギヤの歯数に応じてはんだ付け部位に噴流させるはんだ噴流のタイミングとハンダ量を精密に設定することが可能であり、過剰なはんだ量の供給によりはんだ流れによる不正短絡或いは過小のはんだ量の供給によるはんだ付け不良の発生を防止して精密なはんだ付け処理が行われるようにする。はんだ付け装置においては、所定量の溶融はんだを精密に送り出すギヤポンプを用いることによりはんだ噴流ノズルに対して溶融はんだを脈流の無い安定した状態で供給する。
【００２７】
本発明にかかるはんだ付け装置は、ギヤポンプが、はんだ槽に付設した駆動モータにより回転駆動されてはんだ槽の内部で固定して設けたポンプギヤを駆動する駆動軸と、この駆動軸よりも大径の軸孔を有する筒状基部と、この筒状基部の一端側の外周部に一体に突出形成されたフロートプレート部とからなるフロート部材を備える。はんだ付け装置は、フロート部材が、筒状基部を嵌挿して駆動軸に組み付けられることにより、駆動軸を囲んでフロートプレート部が溶融はんだの界面に浮いた状態となる。はんだ付け装置は、駆動モータにより駆動軸が回転駆動されてポンプギヤの回転によりはんだ槽内に噴流圧を生成するが、フロートプレート部が溶融はんだの粘性により駆動軸と共回りすることなく界面において静止したまま浮いた状態に保持される。したがって、はんだ付け装置においては、駆動軸が溶融はんだの内層において回転する状態となり、溶融はんだの界面において駆動軸の回転に伴う溶融はんだとの摩擦発生を抑制する。
【００２８】
本発明にかかるはんだ付け装置は、はんだ槽に付設した駆動モータにより回転駆動されてはんだ槽の内部で固定して設けたポンプギヤを駆動する駆動軸と、はんだ槽内に貯留される溶融はんだの少なくとも界面部位において駆動軸を隔離することにより溶融はんだとの摩擦発生を抑制する隔離部材を備える。はんだ付け装置は、隔離部材が、例えば先端部位が溶融はんだの界面から突出されて駆動軸を嵌挿するシリンダ部材に一体に突設された軸受け筒体や、はんだ槽或いはカバー部材から一体若しくはこれらに取り付けて駆動軸を嵌挿する軸受け筒体等により構成する。はんだ付け装置は、駆動モータにより回転駆動される駆動軸が、溶融はんだの界面部位において隔離部材により隔離されて溶融はんだとの摩擦発生を抑制する。
【００２９】
はんだ付け装置においては、マスキングテープ等を貼り付ける作業や高価で取り扱いが面倒な専用キャリア等を不要とし、プリント基板の所定はんだ付け部位のみを局所的にはんだ付け処理することを可能とする。また、はんだ付け装置は、被はんだ付け部材全体に対する熱負荷を軽減して搭載した耐熱性が低い実装部材等における特性劣化或いは被はんだ付け部材の熱歪み等の発生を抑制し、微細なはんだ付け部位に対してはんだ濡れによる絶縁不良の発生を低減し、信頼性の高いはんだ付け処理が行われるようにする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ノズル部の端面にノズル孔と連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有するはんだ溜り凹部に溜めた溶融はんだをはんだ槽の内部で生成した噴流圧により噴流させる。したがって、本発明によれば、噴流圧に脈流があってもノズル孔よりも大きな容量を有するはんだ溜り凹部において脈流を吸収して均一な状態し、所定量の溶融はんだを被はんだ付け体のはんだ付け部位に対して精密に噴流することで信頼性の高いはんだ付け処理を効率的に実行することを可能とする。
【００３１】
また、本発明によれば、溶融はんだの界面を覆って酸化を防止する加熱窒素ガスを、はんだ噴流ノズルのノズル部を外方に臨ませるカバー部材のノズル筒部から噴出させることで、噴流ノズルから噴流する溶融はんだやはんだ溜り凹部に溜められた溶融はんだを加熱窒素ガス雰囲気中に保持して溶融はんだの品質特性を保持した状態ではんだ噴流ノズルからの噴流が行われるようにして安定かつ高精度のはんだ付け処理を効率的に行うことが可能となる。
【００３２】
さらに、本発明によれば、ポンプギヤを有するギヤポンプにより噴流ポンプを構成したことにより、はんだ付け部位に噴流させるはんだ噴流のタイミングとハンダ量を精密に設定する噴流圧を生成することが可能となる。本発明によれば、ギヤポンプにより脈流の無い噴流圧を生成して精密なはんだ付け処理を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態として示したはんだ付け装置１について図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書においては、図１を基準として、「上下（Ｚ軸）」、「左右（Ｙ軸）」、「前後（Ｘ軸）」の用語を用いるものとし、図面手前側が「前」、奥行き側が「後」である。また、本明細書においては、ほぼ同一に構成された複数の部材や部位を備える場合に、例えば最初に「無端チェーンベルト３２Ｆ、３２Ｂ」と表記するとともに以降の説明では特に個別に説明する場合を除いて「無端チェーンベルト３２」と総称するものとする。
【００３４】
はんだ付け装置１は、前工程の部品仮実装工程において各種の実装部品３等をそれぞれの端子３Ａを相対するスルーホール２Ａに挿通して（図１０参照）搭載したプリント基板２が供給され、このプリント基板２の各はんだ付け部位に対して個別にはんだ付け処理を行ってプリント回路基板４を製造する。はんだ付け装置１は、プリント基板２のはんだ付け仕様を異にする各はんだ付け部位に対して、それぞれ個別に所定量のはんだ５を供給してはんだ付け処理を行うことにより、実装部品３等を電気的かつ機械的に固定したり所定パターン間を短絡する。なお、はんだ付け装置１は、主面に形成した多数個のランドに相対する端子をそれぞれ位置決めして実装部品３を搭載したプリント基板２に対して、実装部品３の搭載面側から各ランドと端子間に個別にはんだ付処理を行うことも可能である。
【００３５】
プリント回路基板４は、プリント基板２として特に限定されないが、例えば表裏主面に適宜の回路パターンやランド等の導体部が形成されるとともに多数個のスルーホール２Ａが形成されたいわゆる両面基板が用いられる。プリント回路基板４は、実装部品３として微細ピッチ、微小サイズの多ピン構成のＬＳＩ等の集積回路素子や抵抗等の各種電子部品或いはコネクタ等を搭載し、これら実装部品３をプリント基板２に対して表面実装法或いは各端子３Ａをスルーホール２Ａに貫通させて底面側においてはんだ付け処理を施す挿入実装法等により実装する。はんだ付け装置１は、挿入実装法の実装部品３に対して、各端子３Ａ毎にはんだ付け処理を施して実装する。
【００３６】
はんだ付け装置１は、供給されたプリント基板２を保持してキャッチ位置とはんだ付け実行位置との間でＺ軸方向に昇降させるプリント基板２の駆動機構と、はんだ付け実行位置において位置決め保持したプリント基板２に対して各はんだ付け部位にそれぞれ個別に溶融はんだ５をスポット噴流させてはんだ付け処理を行う後述するはんだ付け手段をＸ軸とＹ軸方向に移動させるはんだ付け手段駆動機構を備える。はんだ付け装置１は、はんだ５として例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系やＳｎ−Ｚｎ系等のいわゆるＰｂフリーはんだを用いる。はんだ付け装置１は、後述するように加熱窒素ガスを供給しながらプリント基板２に対してはんだ付け処理を行うことにより、はんだ５の酸化を抑制して高精度かつ信頼性の高いはんだ付け処理が行われるようにする。
【００３７】
はんだ付け装置１は、それぞれ詳細を後述するが、図１乃至図３に示すように全体の制御動作を行う制御・処理部６と、プリント基板２を搬送して所定位置に位置決めする基板搬送・駆動部７と、第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂとからなるはんだ槽部９を有してプリント基板２に対してはんだ付け処理を行うはんだ実行部８とから構成される。はんだ付け装置１は、ベース１０Ａとラック１０Ｂを組み立てたフレーム１０を備え、制御・処理部６とはんだ実行部８を下段側に配置するとともに基板搬送・駆動部７を上段側に配置する。はんだ付け装置１は、移動固定手段としてベース１０Ａの四隅に設置脚１１Ａとキャスタ１１Ｂが取り付けられており、キャスタ１１Ｂにより工程の所定位置へと移動されるとともに設置脚１１により固定設置される。はんだ付け装置１は、後述するように小型軽量に構成されることから、簡便に移動設置を行うことが可能である。
【００３８】
はんだ付け装置１は、制御・処理部６がベース１０Ａに設置され操作パネルを兼ねるコントロールボックス１２に構成各部位を収納して構成される。制御・処理部６は、図４に示すように全体の制御動作を処理するＣＰＵ（ｃentral Processing Unit）１３や、予め登録するプリント基板２や実装部品３等の入力データ１００等の読込み処理を行うデータ入力部１４と、コントロールボックス１２に組み付けたキーボード等からなる入力操作部１５と、データ等を記憶するメモリ１６と、コントロールボックス１２に組み付けたモニタ１７等により構成される。なお、制御・処理部６は、かかる構成に限定されないことは勿論であり、例えば増設メモリの接続機能等も備えるようにしてもよい。制御・処理部６は、コントロールボックス１２にモニタ１７やキーボード等を組み付けたものとして説明したが、これらを作業テーブル等に設置してコントロールボックス１２とケーブル或いは無線により接続するようにしてもよい。
【００３９】
制御・処理部６は、ＣＰＵ１３から出力される制御信号に基づいて、構成各部においてそれぞれ所定の動作を行う。制御・処理部６は、詳細を後述するようにＣＰＵ１３から基板搬送・駆動部７やはんだ実行部８の各機構等に対して制御信号を出力してその動作制御を行うとともに、これら基板搬送・駆動部７やはんだ実行部８に設けた後述する各種センサからのセンサ出力が入力される。制御・処理部６は、例えばはんだ実行部８に設置した後述するＣＣＤ（Ｃharge-Ｃoupled Ｄevice）カメラ９０により撮像したプリント基板２や実装部品３の画像データが入力される。制御・処理部６は、入力されたセンサ出力や画像データに対して所定の処理を行う。制御・処理部６は、例えばＣＰＵ１３の指示に基づいてＣＣＤカメラ９０で撮像した画像をモニタ１７に表示する。
【００４０】
制御・処理部６においては、入力データ１００として、例えば適宜の媒体やフォーマットにより提供されるＣＡＤ（Computer Aided Design）データやガーバデータ等のプリント回路基板４の基板設計データ１０１や部品データ１０２を、データ入力部１４において読込み処理を行い、ＣＰＵ１３の指示に基づいてメモリ１６に登録する。制御・処理部６においては、後述するはんだ付け処理を行った後に学習機能としてプリント回路基板４に用いた実装部品３等に関するデータを登録部品データ１０３としてメモリ１６に登録するとともに、はんだ付け処理の過程で構成各部から出力される登録データとの差異情報に基づく修正データ１０４をメモリ１６に登録する。
【００４１】
制御・処理部６は、設計データ１０１として、例えばプリント基板２の外形仕様データ（長さ、幅、厚さ寸法）、プリント基板２に形成した２点の基準孔位置データ、基板原点データ、認識マーク或いは孔位置座標データ等のデータをメモリ１６に登録する。また、制御・処理部６は、部品データ１０２として、例えばはんだ付けポイントデータや実装済部品データ（例えば外形寸法データや干渉情報等）等のデータをメモリ１６に登録する。制御・処理部６には、はんだ付け実行情報として、入力操作部１５のキー操作により例えば後述するはんだ噴流ノズル６０の仕様、噴流高さ（供給はんだ量）、はんだ温度或いは窒素ガス温度等の条件が入力される。また、制御・処理部６には、同様にして入力操作部１５のキー操作によりはんだ付け方法（ライン又はドット）、はんだ付け移動スピード或いは後述するピールバック動作条件等が入力される。
【００４２】
制御・処理部６は、上述した入力操作部１５のキー操作による入力データや後述する補正データ等がＣＰＵ１３に対して入力される。制御・処理部６は、上述した各種データに基づいてはんだ付け処理を実行するはんだ付け実行プログラムソフトウェアを自動作成する。なお、制御・処理部６は、上述したデータ入力部１４を介して適宜の媒体等に記録されたはんだ付け処理を実行するはんだ付け実行プログラムソフトウェアの読込みを行うようにしてもよい。また、制御・処理部６は、後述するシミュレーション操作や確認操作を実行して補正データを取得し、これら補正データを入力操作部１５から入力することにより補正はんだ付け実行プログラムソフトを自動作成する。制御・処理部６は、上述した各データとともに補正はんだ付け実行プログラムソフトウェアをメモリ１６に記憶する。
【００４３】
制御・処理部６は、モニタ１７により、入力操作部１５で行うキー操作の内容やデータ入力部１４により読み込む各種データの内容等を表示する。制御・処理部６は、メモリ１６に登録した上述した各種のデータ等を読み出してその内容をモニタ１７に表示する。なお、制御・処理部６は、モニタ１７が、かかる機能に限定されず、必要に応じて様々な画像等を表示することが可能である。
【００４４】
はんだ付け装置１は、基板搬送・駆動部７が、前工程から実装部品３を挿入したプリント基板２を取り出して搬入する基板搬入部１８と、搬入したプリント基板を所定位置において保持するとともにプリント基板をキャッチ位置とはんだ付け実行位置とに亘って上下方向（Ｚ軸方向）に昇降移動させる基板キャッチ部１９と、はんだ付け実行位置において所定のはんだ付け処理を施して製造したプリント回路基板４を搬出する基板搬出部２０とを備える。なお、はんだ付け装置１は、基板搬出部２０の後段に例えばスタッカ２１を設置し、製造したプリント回路基板４を順次スタックする。
【００４５】
基板搬入部１８は、図１及び図３に示すように、前後に対向して設けられた搬入部フレーム２３に互いに平行に配置された基板搬入ベルト２４と、搬入ベルト駆動モータ２５とを有する基板搬入機構２２と、プリント基板２の投入を検出する第１基板センサ２６を備え、フレーム１０にユニットとして組み付けられる。基板搬入部１８は、第１基板センサ２６が、部品実装工程等の前工程から供給される実装部品３を挿入したプリント基板２が投入されたことを検出して制御・処理部６に第１検出信号を出力するとともに、このプリント基板２の基板キャッチ部１９への送出しを検出して制御・処理部６に第２検出信号を出力する。基板搬入部１８においては、第１基板センサ２６から第１検出信号が出力されている状態で、前工程からのプリント基板２の供給が停止される。なお、第１基板センサ２６は、例えばプリント基板２の先端部を検出して第１検出信号を出力し、終端部を検出して第２検出信号を出力するセンサであってもよい。
【００４６】
基板搬入機構２２は、基板搬入ベルト２４が、プリント基板２を支えるに足る幅を有する無端ベルトにより構成され、搬入ベルト駆動モータ２５により無端走行されてプリント基板２を搬送する。基板搬入機構２２は、第１基板センサ２６からの第１検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により搬入ベルト駆動モータ２５が起動される。基板搬入機構２２は、搬入ベルト駆動モータ２５により基板搬入ベルト２４を走行させて、プリント基板２を基板キャッチ部１９へと送り出す。
【００４７】
基板搬入機構２２は、第１基板センサ２６からの第２検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により搬入ベルト駆動モータ２５が停止し、基板搬入ベルト２４によるプリント基板２の送り出しを停止する。なお、基板搬入部１８は、上述した構成に限定されないことは勿論であり、手動或いは自動で投入されるプリント基板２を位置決めした状態で基板キャッチ部１９へと供給する適宜の搬送機構により構成すればよい。
【００４８】
基板キャッチ部１９は、図１乃至図５に示すように、基板搬入部１８から送り出されたプリント基板２を搬送路中でキャッチし、このプリント基板２をキャッチ位置からはんだ付け実行位置へと下降移動させるとともにこのはんだ付け実行位置において所定のはんだ付け処理が行われるまで保持する。基板キャッチ部１９は、プリント基板２に対する所定のはんだ付け処理が終了すると製造されたプリント回路基板４をはんだ付け実行位置からキャッチ位置へと上昇移動させるとともに、キャッチ位置から基板搬出部２０へと送り出す。基板キャッチ部１９は、後述する各機構を備え、上述した基板搬入部１８の後段に位置してフレーム１０にユニットとして組み付けられる。
【００４９】
基板キャッチ部１９は、キャッチ位置まで搬送するとともに所定のはんだ付け処理を施したプリント回路基板４を基板搬出部２０へと送り出す基板搬送機構２７と、プリント基板２をキャッチ位置において保持する基板キャッチ機構２８と、この基板キャッチ機構２８により保持したプリント基板２をキャッチ位置とはんだ付け実行位置とに亘ってＺ軸方向に昇降移動させる基板セット機構２９とを備える。基板キャッチ部１９は、基板搬送機構２７により搬送されるプリント基板２をキャッチ位置において停止させる基板ストッパ機構３０と、プリント基板２を検出する第２基板センサ３１を備える。
【００５０】
基板搬送機構２７は、図１、図２及び図５に示すように、前後に対向して設けられたキャッチ機構フレーム３４に設けられて互いに平行に配置された送り爪付き無端チェーンベルト３２Ｆ、３２Ｂと、これらチェーンベルト３２を駆動するチェーンベルト駆動モータ３３を備える。基板搬送機構２７は、基板搬入部１８により搬入されたプリント基板２がはんだ実行部８において所定のはんだ付け処理を施されて製造された実装部品３を実装したプリント回路基板４を基板搬出部２０へと送り出す。したがって、基板搬送機構２７は、無端チェーンベルト３２が、各送り爪でプリント基板２の両側縁に沿った非回路形成領域のハンドリングエリアを支えて搬送することにより、プリント回路基板４のはんだ付け部位に支障を与えないようにする。
【００５１】
基板搬送機構２７は、チェーンベルト駆動モータ３３が、上述した第１基板センサ２６からの第２検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により起動され、チェーンベルト３２を駆動してプリント基板２をチャッキング位置まで搬送する。基板搬送機構２７は、チェーンベルト駆動モータ３３が、キャッチ位置において後述する基板ストッパ機構３０によりプリント基板２が停止された状態で第２基板センサ３１からの基板検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により停止され、チェーンベルト３２によるプリント基板２の搬送動作が停止されるようにする。
【００５２】
基板搬送機構２７は、チェーンベルト駆動モータ３３が、後述するように所定のはんだ付け処理を施して製造したプリント回路基板４がキャッチ位置に復帰した状態で第２基板センサ３１からの基板検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により起動され、チェーンベルト３２を駆動してプリント回路基板４を基板搬出部２０へと送り出す。なお、基板搬送機構２７は、第２基板センサ３１から基板検出信号が出力された状態で基板搬入部１８からのプリント基板２の搬入が停止されるようにする。
【００５３】
基板キャッチ機構２８は、上述したようにキャッチ位置において搬送されたプリント基板２を保持するキャッチ動作を行うとともに、はんだ実行部８からキャッチ位置に戻されたプリント回路基板４を開放して基板搬送機構２７による送り出し動作が行われるようにする。基板キャッチ機構２８は、図１及び図５に示すように、チェーンベルト３２の上方に位置してキャッチ機構フレーム３４に組み付けられる。基板キャッチ機構２８は、基板キャッチシリンダ３５と、この基板キャッチシリンダ３５により駆動されてプリント基板２のハンドリングエリアを保持する前後一対の基板キャッチアーム３６Ｆ、３６Ｂを備える。基板キャッチ機構２８は、基板キャッチアーム３６によるプリント基板２のキャッチ動作及びプリント回路基板４の開放動作を検出する基板キャッチセンサ３７を備える。基板キャッチ機構２８は、従来の一般的なプリント基板ハンドリング機構とほぼ同等に構成される。
【００５４】
基板キャッチ機構２８は、キャッチ位置において後述する基板ストッパ機構３０によりプリント基板２が停止されるとともに第２基板センサ３１からの基板検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により基板キャッチシリンダ３５が駆動される。基板キャッチ機構２８は、基板キャッチヘッド３６が、詳細を省略するがキャッチ位置においてそれぞれ一端側を基板キャッチシリンダ３５と連結される。基板キャッチヘッド３６は、それぞれの先端部がプリント基板２のハンドリングエリアをチェーンベルト３２の送り爪との間で挟持して保持する保持部を構成し、これら保持部が互いに対向されて基板搬送路から上方に退出した状態にある。
【００５５】
基板キャッチ機構２８は、キャッチ位置にプリント基板２が送り込まれて停止された状態で制御・処理部６からの制御信号により基板キャッチシリンダ３５が駆動され、この基板キャッチシリンダ３５により各基板キャッチヘッド３６を動作させる。基板キャッチ機構２８は、各基板キャッチアーム３６が、それぞれの保持部を基板搬送路内に進入させる動作を行い、各保持部によりキャッチ位置に停止されたプリント基板２のハンドリングエリアを保持する。基板キャッチ機構２８は、この各基板キャッチアーム３６によるプリント基板２のキャッチ動作を基板キャッチセンサ３７により検出し、基板キャッチ検出信号を制御・処理部６へと出力する。
【００５６】
なお、基板キャッチセンサ３７は、キャッチ位置においてプリント回路基板４が基板キャッチ機構２８から開放された状態を検出して基板開放信号を制御・処理部６へと出力する。基板キャッチセンサ３７は、制御・処理部６に基板開放信号を出力することにより、制御・処理部６から基板搬入部１８に対して次のプリント基板２の搬入動作を開始させる制御信号の出力と、後述する基板ストッパ機構３０を駆動して搬送路を開放して基板搬出機構２７に対してプリント回路基板４を基板搬出部２０へ送り出させる制御信号の出力とが行われるようにする。
【００５７】
基板セット機構２９は、キャッチ位置において基板キャッチ機構２８により保持したプリント基板２をこの基板キャッチ機構２８とともにはんだ付け実行位置へと下降移動させる。基板セット機構２９は、はんだ付け実行位置においてプリント基板２を保持し、このプリント基板２に対してはんだ実行部８による所定のはんだ付け処理が行われるようにする。基板セット機構２９は、プリント基板２に対する所定のはんだ付け処理を終了してプリント回路基板４を製造すると、基板キャッチ機構２８とともにプリント回路基板４をキャッチ位置へと上昇移動させて基板搬送機構２７による基板搬出部２０への送り出しが行われるようにする。
【００５８】
基板セット機構２９は、図１及び図５に示すように、キャッチ機構フレーム３４の上方に位置してフレーム１０に固定されたアッパフレーム３８を備え、このアッパフレーム３８に後述する構成部材を組み付けて構成する。アッパフレーム３８には、はんだ付け実行位置から排出されるガスを放出するために排煙ファン３９が取り付けられている。
【００５９】
基板セット機構２９は、図５に示すようにアッパフレーム３８の四隅領域に位置して上下方向に設置された前後左右４個の基板セット電動シリンダ４０ＦＬ、４０ＢＬ、４０ＦＲ、４０ＢＲを備える。基板セット機構２９は、各基板セット電動シリンダ４０が、それぞれアッパフレーム３８を貫通して先端部をキャッチ機構フレーム３４と連結される前後左右４個の駆動ロッド４１ＦＬ、４１ＢＬ、４１ＦＲ、４１ＢＲを有し、これら駆動ロッド４１を上下方向にスライド動作させる。基板セット機構２９は、各駆動ロッド４１がそれぞれの先端部に設けた自在継ぎ手構造からなる自在連結部４２ＦＬ、４２ＢＬ、４２ＦＲ、４２ＢＲを介してキャッチ機構フレーム３４の四隅領域と連結される。
【００６０】
基板セット機構２９においては、上述したようにキャッチ位置においてプリント基板２が基板キャッチ機構２８によりキャッチされた状態において、制御・処理部６から出力される制御信号により各基板セット電動シリンダ４０が駆動される。基板セット機構２９においては、各基板セット電動シリンダ４０がそれぞれの駆動ロッド４１を下方に向かってスライド動作させてキャッチ機構フレーム３４を押し下げることにより、基板キャッチ機構２８とともにプリント基板２をキャッチ位置からはんだ付け実行位置へと下降移動させてこのはんだ付け実行位置において位置決め保持する。
【００６１】
基板セット機構２９においては、はんだ付け実行位置において後述するはんだ実行部８によるプリント基板２に対する所定のはんだ付け処理が施されてプリント回路基板４が製造すると、制御・処理部６から出力される制御信号により各基板セット電動シリンダ４０が駆動される。基板セット機構２９においては、各基板セット電動シリンダ４０がそれぞれの駆動ロッド４１を上方に向かってスライド動作させてキャッチ機構フレーム３４を引き上げることにより、基板キャッチ機構２８とともにプリント基板２をはんだ付け実行位置からキャッチ位置へと上昇移動させる。
【００６２】
基板セット機構２９においては、各基板セット電動シリンダ４０が、制御・処理部６から出力される制御信号により個別に駆動制御される。基板セット機構２９においては、各基板セット電動シリンダ４０によりそれぞれの駆動ロッド４１がスライド量を異にしてスライド動作される。基板セット機構２９においては、上述したように各駆動ロッド４１が自在連結部４２を介してキャッチ機構フレーム３４の四隅領域と連結されており、そのスライド量が制御されることによりこのキャッチ機構フレーム３４を適宜の姿勢に傾けることが可能であり、また揺動（ピールバック動作）させることも可能である。
【００６３】
基板セット機構２９においては、例えば図５（Ａ）に示すように左側の駆動ロッド４１ＦＬ、４１ＢＬに対して右側の駆動ロッド４１ＦＲ、４１ＢＲを下方に向かって大きなスライド量を以って駆動させることにより、キャッチ機構フレーム３４を右側下がりの状態に傾けるようにする。したがって、基板セット機構２９においては、キャッチ機構フレーム３４に組み付けられた基板キャッチ機構２８とともにプリント基板２を右側下がりの姿勢にして、はんだ付け実行位置に保持させる。
【００６４】
また、基板セット機構２９においては、例えば図５（Ｂ）に示すように手前側の駆動ロッド４１ＦＬ、４１ＦＲに対して後方側の駆動ロッド４１ＢＬ、４１ＢＲを下方に向かって大きなスライド量を以って駆動させることにより、キャッチ機構フレーム３４を後ろ下がりの状態に傾けるようにする。したがって、基板セット機構２９においては、キャッチ機構フレーム３４に組み付けられた基板キャッチ機構２８とともにプリント基板２を後ろ下がりの状態にして、はんだ付け実行位置に保持させる。
【００６５】
基板セット機構２９においては、図示しないが全ての駆動ロッド４１ＦＬ、４１ＢＬ、４１ＦＲ、４１ＢＲを下方に向かって互いに異なるスライド量を以って駆動させることにより、キャッチ機構フレーム３４を前後左右に適宜の角度で傾けるようにする。したがって、基板セット機構２９においては、キャッチ機構フレーム３４に組み付けられた基板キャッチ機構２８とともにプリント基板２を前後左右に適宜の角度で傾けた状態にして、はんだ付け実行位置に保持させることが可能である。
【００６６】
基板セット機構２９においては、例えばはんだ付け実行位置或いは昇降動作時に、前後或いは左右又は全ての駆動ロッド４１を互いに異なるスライド量と時間を以って駆動させることにより、キャッチ機構フレーム３４を前後左右に揺動させるピールバック動作を行うことが可能である。基板セット機構２９においては、キャッチ機構フレーム３４に組み付けられた基板キャッチ機構２８とともにプリント基板２をピールバック動作させることによりはんだ流れを制御して、微小ピッチで配列された実装部品３の端子３Ａ間や回路パターンにおけるはんだ流れによる不正短絡の発生を低減し、最適なはんだ付けが行われるようにする。
【００６７】
基板セット機構２９においては、上述したように各駆動ロッド４１の個別制御を行うことにより、はんだ付け実行位置において実装部品３の搭載状態等に応じてプリント基板２の保持姿勢を適宜変化させることが可能である。基板セット機構２９においては、プリント基板２のはんだ付け部位を後述するはんだ噴流ノズル６０に対して最適な状態に設定して精密なはんだ付け処理が行われるようにする。基板セット機構２９においては、これによりはんだ付け条件によるプリント基板２の設計自由度を向上させ、実装部品３の実装効率の向上や不正短絡の発生低減が図られるようにする。
【００６８】
基板セット機構２９は、上述した構成を備えることにより、基板キャッチ機構２８とプリント基板２を円滑かつ高レスポンスで精密な動作制御を行うことが可能である。なお、基板セット機構２９は、４個の基板セット電動シリンダ４０と駆動ロッド４１と自在連結部４２により構成したが、かかる構成に限定されないことは勿論である。基板セット機構２９は、例えば三角配置した３個の基板セット電動シリンダ４０等により基板キャッチ機構２８とプリント基板２を駆動することも可能である。基板セット機構２９は、かかる基板セット電動シリンダ４０と駆動ロッド４１に限定されず、例えばパルスモータにより間欠回転されるピニオンをキャッチ機構フレーム３４の四隅に取り付けたラック部材に噛み合わせて構成することも可能である。
【００６９】
基板ストッパ機構３０は、上述したように基板搬入機構２２により搬入されるプリント基板２をキャッチ位置において停止させて基板キャッチ機構２８によるプリント基板２のキャッチングが行われるようにする。基板ストッパ機構３０は、図３に示すように基板キャッチ部１９と基板搬出部２０との間に配置されて基板搬送機構２７に構成する搬送路を開閉する基板ストッパ４３と、この基板ストッパ４３を駆動するストッパ駆動シリンダ４４と、基板ストッパ４３の動作状態を検出する基板ストッパセンサ４５を備える。
【００７０】
基板ストッパ機構３０は、基板ストッパ４３がストッパ駆動シリンダ４４により駆動されて上述した基板搬送機構２７のチェーンベルト３２に対して先端部の近傍位置においてその対向空間内に突出することで、基板搬送機構２７により搬送されるプリント基板２を停止させる。基板ストッパ機構３０は、上述した所定のはんだ付け処理を終了して製造されたプリント回路基板４がキャッチ位置において基板キャッチ機構２８から開放された状態で、基板ストッパ４３がストッパ駆動シリンダ４４により駆動されてチェーンベルト３２間から上方へと移動することにより搬送路を開放する。
【００７１】
基板ストッパ機構３０は、ストッパ駆動シリンダ４４が、基板キャッチセンサ３７から出力される基板開放信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により駆動される。また、基板ストッパ機構３０は、ストッパ駆動シリンダ４４が、基板搬送機構２７によりプリント回路基板４の基板搬出部２０への送り出しを検出した第２基板センサ３１から出力される検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により駆動される。基板ストッパ機構３０は、基板ストッパ４３がチェーンベルト３２間に突出することにより搬送路を閉塞する。
【００７２】
基板搬出部２０は、上述した基板ストッパ４３による動作状態を検出する基板ストッパセンサ４５からの検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により駆動され、基板キャッチ部１９から送り出されるプリント回路基板４を後段に設置したスタッカ２１へと搬出する。基板搬出部２０は、搬出部フレーム４７に、プリント回路基板４を支えるに足る幅を有する無端基板搬出ベルト４８と、この基板搬出ベルト４８を走行させる搬出ベルト駆動モータ４９を有する基板搬出機構４６を組み付けて構成し、フレーム１０に機構ユニットとして組み付けられる。基板搬出部２０は、基板搬出ベルト４８の先端部近傍に配置されプリント回路基板４のスタッカ２１への送り出しを検出する第３基板センサ５０を備える。基板搬出部２０は、基板搬出ベルト４８に沿って配置したプリント回路基板４を冷却する冷却ファン９２を備える。
【００７３】
基板搬出部２０は、基板ストッパセンサ４５から出力されるプリント回路基板４の送り出しを検出する検出信号に基づき制御・処理部６から出力される制御信号により基板搬出機構４６が駆動されてプリント回路基板４を搬送する。基板搬出部２０は、基板搬出機構４６が、基板キャッチ部１９から送り出されるプリント回路基板４を支持した基板搬送ベルト４８を搬出ベルト駆動モータ４９により駆動する。基板搬出部２０は、基板搬送ベルト４８によりプリント回路基板４がスタッカ２１へと送り出されると、第３基板センサ５０がこれを検出して制御・処理部６に検出信号を出力し、この検出信号に基づき制御・処理部６から出力される制御信号により基板搬出機構４６が停止する。なお、基板搬出機構４６は、かかる構成に限定されないことは勿論であり、プリント回路基板４を位置決めした状態でスタッカ２１へと搬出する適宜の機構により構成すればよい。
【００７４】
基板搬出部２０は、はんだ実行部８において所定のはんだ付け処理を施すことによりはんだ付け部位が加熱された状態にあるプリント回路基板４を、図３に示すように基板搬出ベルト４８に沿って設置した冷却ファン９２により、搬出する途中で冷却する。冷却ファン９２は、基板ストッパセンサ４５からのプリント回路基板４の送り出し検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により基板搬出ベルト４８とともに駆動される。冷却ファン９２は、基板搬出ベルト４８によりプリント回路基板４がスタッカ２１へと送り出されると、上述した第３基板センサ５０からの検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により停止する。
【００７５】
はんだ付け装置１は、はんだ実行部８が、後述するはんだ槽部９を搭載して上述した基板キャッチ部１９の下方に位置してフレーム１０に組み付けられ、基板セット機構２９によりキャッチ位置からはんだ付け実行位置に移送されたプリント基板２に対して所定のはんだ付け処理を行うようにする。はんだ実行部８は、Ｘ軸リニアアクチェータ５２とＹ軸リニアアクチェータ５３を有するＸ−Ｙテーブルユニット５１と、このＸ−Ｙテーブルユニット５１に組み付けられてはんだ槽部９を搭載するはんだ槽設置テーブル５４とを備える。はんだ実行部８には、詳細を後述するようにはんだ槽部９に加熱窒素ガスを供給する窒素ガス供給部５５や、上述したＣＣＤカメラ９０或いは基板高さセンサ９１が付設される。
【００７６】
Ｘ−Ｙテーブルユニット５１は、各種の精密機器等に備えられて被加工物等をＸ軸方向とＹ軸方向とに移動して精密に位置決めする一般的なＸ−Ｙテーブルユニットと同等に構成されるユニットが用いられる。Ｘ−Ｙテーブルユニット５１は、詳細な説明を省略するが、図１及び図２に示すように、ベース１０Ａ上にＹ軸駆動テーブル５１Ｙを設けるとともに、このＹ軸駆動テーブル５１Ｙに対してＹ軸方向（前後方向）に移動自在なＹ軸リニアアクチェータ５３が組み合わされる。Ｘ−Ｙテーブルユニット５１は、Ｙ軸リニアアクチェータ５３にＸ軸駆動テーブル５１Ｘを取り付けるとともに、このＸ軸駆動テーブル５１Ｘに対してＸ軸方向（前後方向）に移動自在なＸ軸リニアアクチェータ５２が組み合わされる。Ｘ−Ｙテーブルユニット５１は、Ｘ軸リニアアクチェータ５２にはんだ槽設置テーブル５４を組み合わせる。
【００７７】
Ｘ−Ｙテーブルユニット５１は、制御・処理部６から出力される制御信号によりＸ軸リニアアクチェータ５２がＸ軸方向に往復移動するとともに、Ｙ軸リニアアクチェータ５３がＹ軸方向に往復移動する。Ｘ−Ｙテーブルユニット５１は、これによりはんだ付け実行位置において、はんだ槽設置テーブル５４を所定位置に精密に移動させる。したがって、Ｘ−Ｙテーブルユニット５１は、はんだ槽設置テーブル５４に搭載したはんだ槽部９をはんだ付け実行位置において位置決めしたプリント基板２のはんだ付け部位に対して精密に位置決めする。
【００７８】
はんだ付け装置１においては、上述したようにプリント基板２をＺ軸方向に移動させて位置決めする基板セット機構２９と、このプリント基板２に対してはんだ槽部９をＸ軸−Ｙ軸方向に移動させて位置決めするＸ−Ｙテーブルユニット５１とにより、プリント基板２のはんだ付け部位と後述するはんだ噴流ノズル６０を相対的に位置決めする２系統の駆動系を構成する。はんだ付け装置１においては、上述したように比較的軽量で小型かつ簡易な構造でありいわゆる単機能型の基板セット機構２９やＸ−Ｙテーブルユニット５１により独立した２系統の駆動系を構成することにより、全体としても小型軽量かつ構造の簡易化が図られるとともにこれらを制御する制御・処理部６の負荷も低減してより高精度の動作制御を行って個々のはんだ付け部位に対して精密なはんだ付け処理が行われるようにする。また、はんだ付け装置１においては、メンテナンス作業等も簡易に行うことが可能である。
【００７９】
はんだ槽部９は、上述したはんだ槽設置テーブル５４上に図１及び図２に示すように前後方向に並んで搭載される２個の第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂにより構成する。はんだ槽部９は、これら第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂが、異なるはんだ付け仕様ではんだ付け処理を行う後述するはんだ噴流ノズル６０Ａ、６０Ｂを用いる以外に同一に構成される。なお、はんだ槽部９は、後述するように制御・処理部６により制御されて第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂのいずれか一方が駆動されてプリント基板２のはんだ付け部位に対して個々にはんだ付け処理を施すが、例えば第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂとに対応するはんだ付け仕様の部位が存在する場合には、同時にはんだ付け処理を施すことも可能である。
【００８０】
はんだ槽部９は、図６及び図７に示すように、はんだ槽設置テーブル５４上に固定される上部を開放したチャンバ５６と、このチャンバ５６内に組み込まれて溶融はんだ５を貯えるはんだ槽５７と、はんだ槽５７の開放部を覆って組み付けられるカバー部材５８を備える。はんだ槽部９は、チャンバ５６内にはんだ槽５７に接するようにして配置された複数のパネルヒータからなるヒータ５９と、プリント基板２のはんだ付け部位に溶融はんだ５を噴流させる着脱自在なはんだ噴流ノズル６０を有する。はんだ槽部９は、チャンバ５６に噴流ポンプ６１が組み合わされるとともに、はんだ槽５７にヒータ５９を制御するはんだ温度センサ６２と、溶融はんだ量を検出するはんだ液面センサ６３が設けられる。はんだ槽部９は、後述するようにはんだ噴流ノズル６０の先端部に形成されたはんだ溜り凹部８７におけるはんだ５の高さを検出するはんだ波高センサ６４を備える。
【００８１】
はんだ槽５７は、図６に示すように上部の開口縁に沿って形成したフランジ部をチャンバ５６の開口縁に沿って形成した取付フランジ部に固定されることにより、チャンバ５６内に浮いた状態で組み込まれる。はんだ槽５７には、矩形薄箱状であり、一方側面側にはんだ吸込み口６５Ａが開口されるとともに天井部にはんだ供給口６５Ｂが開口されたシリンダ部材６５が内部に貯えられる溶融はんだ５中に沈められるようにして設けられる。はんだ槽５７には、シリンダ部材６５の天井部に、内部孔をはんだ供給口６５Ｂと連通させて全体円筒状に形成したはんだ供給筒部材６６が取り付けられる。
【００８２】
はんだ槽５７には、ヒータ５９が、図６に示すように各槽の外周壁や底壁に接するようにして配置される。はんだ槽５７は、ヒータ５９に電源を投入することにより内部に投入したはんだ材を加熱して溶融状態にして貯留する。はんだ槽５７は、溶融はんだ５に浸かるようにして槽内の所定高さ位置にはんだ温度センサ６２が配置されて溶融はんだ５の温度検出が行われる。はんだ槽５７は、はんだ温度センサ６２から出力する検出信号に基づいてヒータ５９を制御することにより、溶融はんだ５を一定温度に保持して内部に貯留されるようにする。はんだ槽５７は、小型であることから、はんだ５の貯留量が低減されるとともに比較的小型で低電力消費型のヒータ５９を用いて高精度の温度管理を行うことが可能である。
【００８３】
はんだ槽５７は、はんだ供給筒部材６６が、上方部位をはんだ槽５７の開口縁よりもやや低い位置とさせてシリンダ部材６５に立設され、この上方部位の外周部に外周ねじが形成される。はんだ供給筒部材６６には、外周ねじにねじ込むことによりノズル取付部材６７が取り付けられる。ノズル取付部材６７は、下方部位の内周部にはんだ供給筒部材６６の外周ねじとねじ合わせされる内周ねじが形成されるとともに、上方部位が次第に細径とされた全体略円錐台形状の筒体からなる。ノズル取付部材６７は、その上方部位をはんだ槽５７の開口縁から突出させてはんだ供給筒部材６６にねじ止めされ、この上方部位の内周部に形成したノズル取付ねじ６７Ａにより後述するようにはんだ噴流ノズル６０が着脱されるようにする。
【００８４】
はんだ槽５７においては、上述したように内部にシリンダ部材６５と、はんだ供給筒部材６６と、ノズル取付部材６７を設けてはんだ噴流ノズル６０を取り付けるとともに溶融はんだ５の供給路を構成する。はんだ槽５７においては、上述した各部材がそれぞれ比較的単純な形状のであるとともに分解組立が容易であることから、コスト低減と保守性の向上が図られるとともに溶融はんだ５の詰まり等も低減される。なお、はんだ槽５７は、かかる各部材を組み合わせてはんだ噴流ノズル６０の取付構造と内部における溶融はんだの供給路を構成することに限定されないことは勿論である。はんだ槽５７は、例えばシリンダ部材６５に直接噴流ノズル６０を着脱自在に取り付けるようにしてもよい。
【００８５】
はんだ槽部９は、第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂの各はんだ槽５７が、はんだ温度センサ６２によりそれぞれの内部に貯留した溶融はんだ５の温度を監視される。はんだ槽部９は、はんだ温度センサが溶融はんだ５の温度低下を検出すると制御信号を図示しないコントローラに出力し、このコントローラからの制御信号によりヒータ５９を駆動してはんだ槽５７を介してはんだ５を加熱することにより、はんだ５が各はんだ槽５７内に所定の温度範囲で安定した溶融状態に保持されて貯留されるようにする。
【００８６】
はんだ槽部９は、上述したように第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂの各はんだ槽５７にはんだ液面センサ６３を設け、このはんだ液面センサ６３により内部に貯留する溶融はんだ５の貯留量が監視される。はんだ液面センサ６３は、はんだ付け処理の進行に伴って第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂのいずれかのはんだ槽５７内における溶融はんだ５が所定の貯留量以下となった状態を検出すると、制御・処理部６に対して検出信号を出力して所定のはんだ補充処理が行われるようにする。はんだ付け装置１においては、例えば制御・処理部６から出力される制御信号に基づいて、Ｘ−Ｙテーブルユニット５１が詳細を省略するはんだ供給部へと移動されて、所定量のはんだ５が補充されるようにする。なお、はんだ液面センサ６３は、例えば上述したはんだ温度センサ６２と同等の温度センサを用い、はんだ槽５７内の所定位置に配置されて溶融はんだ５の液面が低下することによる温度低下を検出して検出信号を出力するようにしてもよい。
【００８７】
はんだ付け装置１は、例えば制御・処理部６において、はんだ液面センサ６３からの検出信号の出力時におけるはんだ槽５７内の溶融はんだ５の残量データを把握するとともに現に実行中のはんだ付け工程のはんだ付け仕様に基づく使用はんだ量データに基づいて当該はんだ付け工程に必要なはんだ５の必要量が計算される。はんだ付け装置１は、この計算結果に基づいて制御・処理部６においてはんだ付け工程の最適な中断時期が判定されて構成各部に対して停止制御信号が出力されてはんだ槽５７内へのはんだ補充処理が行われるようにする。勿論、はんだ付け装置１においては、かかる操作によらず、現に実行中のはんだ付け工程の終了後にはんだ補充処理を行うようにしてもよい。
【００８８】
はんだ槽部９においては、カバー部材５８が、はんだ槽５７の開口部を閉塞して組み合わされることにより、後述するように窒素ガス供給部５５から供給される加熱窒素ガスをはんだ槽５７内に貯留した溶融はんだ５の表面（界面）に滞留させた状態にしてはんだ５の酸化が防止されるようにする。カバー部材５８には、はんだ槽５７の開口縁から突出するノズル取付部材６７の上方部位に対向して、当該ノズル取付部材６７よりも大径とされた略円錐台形状のノズル筒部５８Ａが一体に膨出形成される。
【００８９】
はんだ槽部９においては、詳細を後述するようにはんだ噴流ノズル６０のはんだ溜り凹部８７に溜められた溶融はんだ５を噴流ポンプ６１により生成した噴流圧を加えてプリント基板２のはんだ付け部位に所定量の溶融はんだ５を噴流させる。はんだ槽部９においては、図３に示すようにはんだ付け実行位置にはんだ波高センサ６４を設けることにより、上述したように第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂのはんだ噴流ノズル６０に形成されるはんだ溜り凹部８７に溜められる溶融はんだ５の高さを検出してはんだ付け部位に噴流させるはんだ量を精密に管理する。
【００９０】
はんだ波高センサ６４は、例えば対向配置されるレーザ光を出射するレーザ出射器６４Ａと、このレーザ出射器６４Ａから出射されたレーザ光を受光するレーザ受光器６４Ｂにより構成される。はんだ波高センサ６４は、はんだ実行部８においてレーザ出射器６４Ａとレーザ受光器６４Ｂが所定の高さ位置に配置され、例えば後述するシミュレーション工程においてＸ−Ｙテーブルユニット５１により移動されるはんだ噴流ノズル６０のはんだ溜り凹部８７に溜められた溶融はんだ５の高さ位置を検出して制御・処理部６に検出信号を出力する。はんだ付け装置１は、制御・処理部６においてはんだ付け仕様に基づく溶融はんだ５の高さ位置データとはんだ波高センサ６４から出力された検出信号を比較し、差異がある場合に調整処理を行う。はんだ付け装置１は、例えば制御・処理部６から噴流ポンプ６１の駆動部に対して回転数を調整する制御信号を出力するとともに制御プログラムの補正処理を行うことにより、噴流させる溶融はんだ５の噴流量が精密に制御される。
【００９１】
カバー部材５８は、ノズル筒部５８Ａがノズル取付部材６７に着脱されるはんだ噴流ノズル６０よりも大径に形成されることにより、はんだ噴流ノズル６０の先端部を上方へと突出させるとともにその外周部との間に加熱窒素ガスを噴出させる窒素ガス噴出口５８Ｂを構成する。カバー部材５８は、はんだ付け装置１に電源が投入されてはんだ槽５７内においてはんだ５が溶融された状態から所定のはんだ付け処理を終了して電源が落とされる間、窒素ガス供給部５５からの加熱窒素ガスが供給されてはんだ槽５７内に貯えられた溶融はんだ５の界面が加熱窒素ガス雰囲気に保持されるようにするとともに窒素ガス噴出口５８Ｂから加熱窒素ガスを噴出させる。
【００９２】
はんだ付け装置１においては、上述したようにはんだ槽設置テーブル５４に第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂを搭載し、これら第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂを制御・処理部６により各はんだ付け部位に対応して個別に制御してはんだ付け処理が行われるようにする。はんだ付け装置１においては、第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂに備えるはんだ槽５７をそれぞれ小型はんだ槽を用いることが可能であり、上述したように全体の小型化とともにはんだ量の低減と低電力消費型ヒータ５９の採用によるランニングコストの低減が図られる。
【００９３】
はんだ付け装置１においては、はんだ槽５７が、上述したようにカバー部材５８にはんだ噴流ノズル６０を突出させるとともにその周囲を囲んで加熱窒素ガスを噴出させる窒素ガス噴出口５８Ｂを構成するノズル筒部５８Ａを形成したことにより、図１０に示すようにプリント基板２のはんだ付け部位に対して加熱窒素ガス雰囲気ではんだ噴流ノズル６０から溶融はんだ５が噴流されるようにする。はんだ付け装置１においては、かかる構成によりはんだ槽５７が、はんだ噴流ノズル６０から噴流される溶融はんだ５の酸化を防止とともにはんだ噴流ノズル６０を加熱して所定の温度に保持されるようになる。
【００９４】
また、はんだ付け装置１においては、後述するようにはんだ噴流ノズル６０の先端部に形成したはんだ溜り凹部８７に溜められた溶融はんだ５も加熱窒素ガス雰囲気に保持されて酸化が防止されるようになる。はんだ付け装置１においては、ノズル筒部５８Ａからプリント基板２のはんだ付け部位に加熱窒素ガスを吹き付けて予備加熱を行う。はんだ付け装置１においては、上述した加熱窒素ガスの利用により、各部位において溶融はんだ５の酸化を防止してその品質特性を保持し、はんだ噴流ノズル６０から安定した状態で噴流が行われるようにして高精度のはんだ付け処理が効率的に行われるようになる。
【００９５】
はんだ付け装置１においては、はんだ槽５７が、基板セット機構２９によりプリント基板２をはんだ付け実行位置に位置決めしてからＸ−Ｙテーブルユニット５１を駆動してはんだ噴流ノズル６０をはんだ付け部位に対向させるまでの間において窒素ガス噴出口５８Ｂから加熱窒素ガスを吹き付けてプリント基板２を加熱するように構成される。したがって、はんだ付け装置１においては、はんだ槽５７によりプリント基板２に対して良好な状態でのはんだ付け処理が行われるようになり、はんだ付け品質の向上が図られるようになる。
【００９６】
はんだ付け装置１は、噴流ポンプ６１によりはんだ槽５７内に貯えられる溶融はんだ５内に噴流圧を生成して溶融はんだ５がはんだ噴流ノズル６０からプリント基板２のはんだ付け部位に噴流されるようにする。はんだ付け装置１は、噴流ポンプ６１が、図６及び図７に示すようにブラケットを介してチャンバ５６に取り付けられて制御・処理部６から出力される制御信号により出力軸６８Ａを間欠回転させるパルスモータ等の駆動モータ６８と、はんだ槽５７内に設けられて駆動モータ６８を駆動源として一定量の溶融はんだ５をはんだ噴流ノズル６０から噴流させるギヤポンプ機構６９を有するいわゆるギヤポンプが用いられる。
【００９７】
噴流ポンプ６１は、駆動モータ６８の出力軸６８Ａに駆動プーリ６８Ｂを取り付け、この駆動プーリ６８Ｂとギヤポンプ機構６９との間に架け渡したタイミングベルト７０により間欠的な回転をギヤポンプ機構６９に伝達する。ギヤポンプ機構６９は、駆動モータ６８により間欠駆動される駆動軸７１に設けられた第１ポンプギヤ７２と、シリンダ部材６５に支架したポンプ軸７３に設けられた第２ポンプギヤ７３を有する。ギヤポンプ機構６９は、駆動軸７１が、下方側をはんだ槽５７内のシリンダ部材６５を貫通して軸受けされるとともに上方側をカバー部材５８を貫通して軸受けされる。駆動軸７１には、カバー部材５８から突出された上方部にタイミングベルト７０が掛け合わされる従動プーリ７１Ａが固定されるとともに、下方部に図８に示すようにシリンダ部材６５に形成された第１シリンダ空間部６５Ｃ内に位置して第１ポンプギヤ７２が固定される。
【００９８】
ギヤポンプ機構６９は、ポンプ軸７３が駆動軸７１と平行してシリンダ部材６５に上下方向に支架され、図７及び図８に示すように第１ポンプギヤ７２と噛み合って回転される第２ポンプギヤ７４が軸装される。ギヤポンプ機構６９は、第２ポンプギヤ７４が図８に示すようにシリンダ部材６５に形成された第２シリンダ空間部６５Ｄ内に位置してポンプ軸７３に軸装される。
【００９９】
ギヤポンプ機構６９においては、第１ポンプギヤ７２と第２ポンプギヤ７４がそれぞれ第１シリンダ空間部６５Ｃと第２シリンダ空間部６５Ｄ内において噛み合って回転駆動される。ギヤポンプ機構６９においては、第１ポンプギヤ７２の各歯底と第１シリンダ空間部６５Ｃの内周壁及び第２ポンプギヤ７４の各歯底と第２シリンダ空間部６５Ｄの内周壁との間にそれぞれ溶融はんだ５を充填する溶融はんだ送出し空間部が構成される。ギヤポンプ機構６９においては、第１ポンプギヤ７２と第２ポンプギヤ７４が回転すると、溶融はんだ送出し空間部に充填した溶融はんだ５が送り出されて噴流圧を生成する。
【０１００】
噴流ポンプ６１においては、制御・処理部６からはんだ付け処理の実行を指示する制御信号が出力されると、駆動モータ６８が起動されて出力軸６８Ａを間欠回転させる。噴流ポンプ６１においては、出力軸６８Ａの回転がタイミングベルト７０を介してギヤポンプ機構６９の駆動軸７１に伝達され、この駆動軸７１に固定された第１ポンプギヤ７２を図８矢印ａで示すようにシリンダ部材６５の第１シリンダ空間部６５Ｃ内において反時計方向に回転させる。噴流ポンプ６１においては、第１ポンプギヤ７２が噛み合わされた第２ポンプギヤ７４が、同図矢印ｂで示すように第２シリンダ空間部６５Ｄ内において時計方向に回転される。
【０１０１】
噴流ポンプ６１においては、第１ポンプギヤ７２と第２ポンプギヤ７４の回転に伴って溶融はんだ５の送り出しが行われることによりシリンダ部材６５のはんだ吸込み口６５Ａ側に負圧状態を生じさせて、シリンダ部材６５内に図８矢印ｃで示すようにはんだ槽５７から溶融はんだ５を吸い込む。また、噴流ポンプ６１においては、第１ポンプギヤ７２と第２ポンプギヤ７４の回転に伴って溶融はんだ送出し空間部に充填された溶融はんだ５をシリンダ部材６５内から同図矢印ｄで示すようにはんだ供給口６５Ｂから送り出す。噴流ポンプ６１においては、第１ポンプギヤ７２と第２ポンプギヤ７４がそれぞれの歯を精密に形成されており、上述したように第１シリンダ空間部６５Ｃと第２シリンダ空間部６５Ｄとの間に一定量の溶融はんだ５が充填される溶融はんだ送出し空間部を構成することから、はんだ噴流ノズル６０に対して脈流の無い安定した噴流圧を作用させる。噴流ポンプ６１においては、これにより所定量の溶融はんだ５をシリンダ部材６５とはんだ供給筒部材６６とノズル取付部材６７を介してはんだ噴流ノズル６０から噴流させる。
【０１０２】
はんだ付け装置１においては、上述したギヤポンプ機構６９により溶融はんだ５内に噴流圧を生成してはんだ噴流ノズル６０から噴流させることにより、第１ポンプギヤ７２と第２ポンプギヤ７４の歯数に応じてはんだ付け部位に噴流させるはんだ量を精密に設定することが可能である。はんだ付け装置１においては、過剰なはんだ量の供給によりはんだ流れによる不正短絡或いは過小のはんだ量の供給によるはんだ付け不良の発生を防止して精密なはんだ付け処理が行われるようにする。
【０１０３】
ところで、はんだ槽部９においては、酸化しやすいＰｂフリーはんだが直接大気に触れないようにするため、上述したようにはんだ槽５７内に加熱窒素ガスを充填してはんだ５の酸化抑制を図っている。また、はんだ槽部９においては、上述したようにギヤポンプ機構６９がはんだ槽５７内において駆動モータ６８により駆動軸７１が回転される構造となっており、回転する駆動軸７１によりはんだ５の界面において摩擦が生じて酸化が生じやすい状態となる。
【０１０４】
はんだ槽５７においては、図６に示すように駆動軸７１にフロート部材７５を軸装することにより、駆動軸７１の回転に伴うはんだ５の界面における摩擦の発生が低減されるように構成される。フロート部材７５は、駆動軸７１の外径よりも大径とされた軸孔を有する筒部７５Ａと、この筒部７５Ａの上端縁から大径のフロートプレート部７５Ｂを一体に突出形成した部材からなる。フロート部材７５は、同図に示すようにフロートプレート部７５Ｂを上にして筒部７５Ａを駆動軸７１に嵌挿することによりはんだ槽５７内に設けられる。フロート部材７５は、フロートプレート部７５Ｂが溶融はんだ５の界面に浮いた状態で駆動軸７１に軸装される。
【０１０５】
はんだ槽部９においては、駆動モータ６８により駆動軸７１が回転するが、この駆動軸７１に対してフロート部材７５が上述したようにフロートプレート部７５Ｂを粘性のある溶融はんだ５の界面に浮いた状態で軸装されることにより、駆動軸７１から筒部７５Ａに作用される摩擦力に対して比較的広い面積のフロートプレート部７５Ｂと溶融はんだ５との間に大きな静止摩擦力が作用される。したがって、はんだ槽部９においては、フロート部材７５が、駆動軸７１と供回りすることなく静止状態を保持することで、溶融はんだ５の界面において回転する駆動軸７１と溶融はんだ５とを隔離する作用を奏する。はんだ槽部９においては、これにより溶融はんだ５の界面における駆動軸７１の回転に伴う摩擦の発生を防止して溶融はんだ５の酸化を抑制する。
【０１０６】
はんだ付け装置１においては、上述したようにギヤポンプ機構６９を有する噴流ポンプ６１を備えたが、一定量の溶融はんだ５をはんだ噴流ノズル６０に供給する適宜の噴流ポンプを用いてもよく、例えば第２の実施の形態として図９に示したスクリュー型噴流ポンプ１１０を用いて溶融はんだ５をはんだ噴流ノズル６０に定量供給する。噴流ポンプ１１０は、上述した噴流ポンプ６１に備えた駆動モータと同様にはんだ槽５７の外部に設けた図示しない駆動モータを有し、この駆動モータから回転力を伝達されてはんだ槽５７内の溶融はんだ５に噴流圧を生じさせるスクリューポンプ機構１１１がはんだ槽５７の内部に設けられる。
【０１０７】
スクリューポンプ機構１１１は、はんだ槽５７内にシリンダ部材１１２を上下方向に固定して設け、このシリンダ部材１１２の内部に密閉円筒状のシリンダケース１１３を収納するとともに、このシリンダケース１１３を貫通するとともに上方部をはんだ槽５７から突出させた駆動軸１１４を設ける。スクリューポンプ機構１１１は、シリンダケース１１３の上方部に位置してその内部空間とはんだ槽５７とをシリンダ部材１１２を介して連通するはんだ吸込み口１１３Ａが形成されるとともに、下方部に位置して内部空間とはんだ噴流部１１５と連通するはんだ供給口１１３Ｂが形成される。
【０１０８】
駆動軸１１４には、はんだ槽５７から突出した上方部位に図示しない駆動モータの駆動プーリとの間に架け渡したタイミングベルト等を介して間欠的な回転駆動力が伝達されるプーリ１１４Ａが固定される。駆動軸１１４には、シリンダケース１１３の内部においてスクリューギヤ１１６が設けられる。スクリューギヤ１１６は、駆動軸１１４と一体若しくはその外周部に固定状態で軸装され、シリンダケース１１３の内径とほぼ同等の外径を有している。スクリューギヤ１１６は、その歯底とシリンダケース１１３の内周壁との間に溶融はんだ５を送り出すラセン状のはんだ送出し空間部を構成する。
【０１０９】
はんだ噴流部１１５は、一端側をシリンダケース１１３のはんだ供給口１１３Ｂと連結されたはんだ流路部材１１７と、このはんだ流路部材１１７の他端側に下方側を連結されたノズル取付部材１１８と、このノズル取付部材１１８の先端に着脱されるはんだ噴流ノズル６０等により構成する。はんだ噴流部１１５は、ノズル取付部材１１８が、図示しないが上述したカバー部材５８に形成したノズル筒部５８Ａに対応位置してはんだ槽５７に貯留された溶融はんだ５の界面から突出され、はんだ噴流ノズル６０がノズル筒部５８Ａを介して外方に臨ませられるようにする。
【０１１０】
なお、はんだ噴流部１１５については、シリンダケース１１３に対して上述したはんだ供給筒部材６６とノズル取付部材６７とを介してはんだ噴流ノズル６０を着脱自在に設けるようにしてもよい。また、はんだ噴流部１１５には、図示を省略するが、はんだ槽５７に供給した加熱窒素ガスがノズル取付部材１１８とはんだ噴流ノズル６０を加熱雰囲気に保持しながらカバー部材５８のノズル筒部５８Ａから噴出されるようにする。
【０１１１】
スクリュー型噴流ポンプ１１０においては、制御・処理部６からはんだ付け処理の実行を指示する制御信号が出力されると、駆動モータが起動されてその間欠回転力がプーリ１１４Ａを介して駆動軸１１４に伝達される。スクリュー型噴流ポンプ１１０においては、駆動軸１１４の回転によりシリンダケース１１３内においてスクリューギヤ１１６が回転してシリンダケース１１３内の上方部位を負圧状態とすることで、はんだ吸込み口１１３Ａからはんだ槽５７内の溶融はんだ５の吸い込みを行う。
【０１１２】
スクリュー型噴流ポンプ１１０においては、上述したスクリューギヤ１１６の回転により上述した歯底とシリンダケース１１３の内周壁との間に構成したはんだ送出し空間部に充填された溶融はんだ５をはんだ供給口１１３Ｂからはんだ噴流部１１５へと送り出す。スクリュー型噴流ポンプ１１０においては、スクリューギヤ１１６の回転量及びスクリュー歯のピッチを適宜設定することにより噴流部１１５へと押し出す溶融はんだ５の供給量を制御することが可能である。したがって、スクリュー型噴流ポンプ１１０においても、過剰なはんだ量の供給によりはんだ流れによる不正短絡或いは過小のはんだ量の供給によるはんだ付け不良の発生を防止して精密なはんだ付け処理が行われるようにする。
【０１１３】
スクリュー型噴流ポンプ１１０においては、上述したように溶融はんだ５の界面から突出する筒状のシリンダ部材１１２に駆動軸１１４を嵌挿させることにより、この駆動軸１１４と溶融はんだ５が界面において直接接触しないように構成する。したがって、スクリュー型噴流ポンプ１１０においては、上述したギヤポンプ機構６９に設けたフロート部材７５を不要として駆動軸１１４の回転に伴う溶融はんだ５の界面における摩擦の発生を防止する。
【０１１４】
なお、はんだ槽部９においては、界面における溶融はんだ５と駆動軸との摩擦の発生を防止する構造として、上述したフロート部材７５やシリンダ部材１１２を備える構造に限定されるものでは無い。はんだ槽部９においては、例えばはんだ槽５７の底部等に一端を固定或いは一体化されるとともに先端部を溶融はんだ５の界面から突出させた筒体内に駆動軸を嵌挿させる構造や、カバー部材５８側に溶融はんだ５中に浸かるようにして同様の筒部を固定或いは一体化した構造により摩擦発生防止構造を構成するようにしてもよい。すなわち、はんだ槽部９においては、少なくとも溶融はんだ５が外気に直接晒される界面において、駆動軸が直接溶融はんだ５に触れないようにして回転する適宜の隔離構造を備えればよい。
【０１１５】
はんだ付け装置１は、上述したように窒素ガス供給部５５を備え、はんだ槽５７に対して加熱窒素ガスを供給する。窒素ガス供給部５５は、図２に示すように、ベース１０Ａに設置した窒素ガス発生器７６と、この窒素ガス発生器７６とカバー部材５８に形成した窒素ガス供給口５８Ｃ（図６参照）を接続する窒素ガス供給管７７と、窒素ガス供給管７７の途中に設けられて窒素ガスを所定の温度まで加熱する窒素ガスヒータ７８と、窒素ガスの温度を検出して検出信号を出力することにより窒素ガスヒータ７８を制御する窒素ガス温度センサ７９と、窒素ガス供給管７７を開閉する電磁弁８０を備え、はんだ槽５７内に加熱窒素ガスを供給する。
【０１１６】
窒素ガス供給部５５は、上述したように小型のはんだ槽５７を用いることから、窒素ガス発生器７６として空気から窒素を例えば吸着法や深冷分離法等により分離する市販の小型窒素ガス発生器が用いられる。窒素ガス供給部５５は、窒素ガスヒータ７８の後段において窒素ガス供給管７７を分岐して窒素ガス発生器７６から第１はんだ槽部９Ａ及び第２はんだ槽部９Ｂに対して共用して加熱窒素ガスの供給を行うことも可能である。窒素ガス供給部５５は、窒素ガス発生器７６を共用するが、窒素ガスヒータ７８や窒素ガス温度センサ７９を第１はんだ槽部９Ａ及び第２はんだ槽部９Ｂに対してそれぞれ個別に設けることにより、高精度の制御を行うようにすることが好ましい。窒素ガス供給部５５は、低電力消費型の窒素ガスヒータ７８を採用することが可能であり、ランニングコストの低減が図られる。
【０１１７】
はんだ付け装置１は、図３に示すようにはんだ実行部８のはんだ槽設置テーブル５４にＣＣＤカメラ９０と基板高さセンサ９１とを設置し、これらＣＣＤカメラ９０と基板高さセンサ９１によって上述したように基板セット機構２９によりはんだ付け実行位置に位置決めされるプリント基板２を監視する。ＣＣＤカメラ９０は、プリント基板２のはんだ付け部位や実装部品３を撮像するとともに、撮像画像に基づく画像データを制御・処理部６に出力する。ＣＣＤカメラ９０は、詳細を省略するがはんだ槽部９によりはんだ付け処理が行われるプリント基板２の底面を撮像するために、はんだ槽設置テーブル５４上に撮像部を上方に向けて設置される。
【０１１８】
基板高さセンサ９１は、はんだ付け実行位置に位置決めされたプリント基板２の高さ位置を計測して制御・処理部６に対して計測データを出力する。基板高さセンサ９１は、例えばレーザ光を出射・受光するレーザセンサが用いられ、プリント基板２に対してレーザ光を出射するとともにプリント基板２により反射された戻りレーザ光を受光する。基板高さセンサ９１は、レーザ光の出射と受光との間隔により、プリント基板２の高さ位置を精密に計測する。
【０１１９】
はんだ付け装置１においては、ＣＣＤカメラ９０により供給されるプリント基板２についてそのはんだ付け部位や実装部品３の位置を精密に確認することが可能であり、例えば各プリント基板２毎のバラツキに対して制御・処理部６から出力される制御信号に基づいて各機構の調整動作を行って精密なはんだ付け処理が行われるようにする。また、はんだ付け装置１においては、基板高さセンサ９１によりプリント基板２の高さ位置を精密に確認することが可能であり、例えば各プリント基板２毎の反りや返り等による高さ位置のバラツキ或いは基板セット機構２９やはんだ実行部８の構成各部の動作のバラツキ等に対して制御・処理部６から出力される制御信号に基づいて各機構の調整動作を行って精密なはんだ付け処理が行われるようにする。
【０１２０】
はんだ付け装置１においては、上述したようにはんだ槽部９が第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂを備えるとともに、それぞれに着脱自在なはんだ噴流ノズル６０を備える。はんだ付け装置１においては、プリント基板２の例えばはんだ付け部位のピッチ、端子の形状や大きさ等を有することにより供給するはんだ量や熱量（加熱時間）等のはんだ付け仕様を異にする多数箇所のはんだ付け部位に対して、はんだ槽部９の第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂにより個別にはんだ付け処理を施すことが可能である。はんだ噴流ノズル６０は、異なるはんだ付け仕様のはんだ付け部位に対して最適なはんだ付け処理を施すように構成されるが、基本的な構成を同等とすることから以下図１１を参照して説明する。
【０１２１】
はんだ噴流ノズル６０は、略円筒形状を呈するとともに内部にはんだ流路８３が形成された基部８２と、この基部８２の一端側に一体に形成された小径の円筒部からなりはんだ流路８３が開口するとともに外周ねじ８４Ａが形成された取付ねじ部８４と、基部８２の先端側に形成されたノズル部８５とから構成される。はんだ噴流ノズル６０は、ノズル部８５が、先端側に向かって次第に小径となるように全体が略円錐台筒状を呈するとともにはんだ流路８３と連通し内部を貫通して先端面に開口する小径のノズル孔８６が形成される。
【０１２２】
はんだ噴流ノズル６０には、ノズル部８５の先端部に、ノズル孔８６の開口部位と連通してはんだ溜り凹部８７が形成されている。はんだ噴流ノズル６０は、はんだ溜り凹部８７が、所定の深さとノズル孔８６の孔径よりも大きな内径を有する凹部として先端部に形成される。はんだ噴流ノズル６０においては、ノズル孔８６の孔径とともにはんだ溜り凹部８７が所定のはんだ付け仕様に対応してその内径や深さを設定されて形成されることにより、このはんだ溜り凹部８７に所定量の溶融はんだ５が溜められるようにする。
【０１２３】
はんだ噴流ノズル６０は、上述したノズル取付部材６７に対して、取付ねじ部８４の外周ねじ８４Ａをノズル取付ねじ６７Ａにねじ込む簡易な操作によりその先端部に対してすばやく着脱される。はんだ噴流ノズル６０には、はんだ槽５７内に貯留された溶融はんだ５が、シリンダ部材６５−はんだ供給筒部材６６−ノズル取付部材６７のルートで供給される。はんだ噴流ノズル６０には、上述したように噴流ポンプ６１が駆動されてシリンダ部材６５の内部に噴流圧が生成されることにより、はんだ流路８３に所定量の溶融はんだ５が送り込まれる。はんだ噴流ノズル６０は、噴流ポンプ６１により生成された噴流圧を縮径されたノズル孔８６において高め、はんだ溜り凹部８７からプリント基板２の所定のはんだ付け部位に対して噴流させる。
【０１２４】
はんだ付け装置１においては、上述したようにはんだ噴流ノズル６０がノズル孔８６の開口部位にはんだ溜り凹部８７を形成したことにより、溶融はんだ５をノズル孔８６から直接噴流させることなく、はんだ溜り凹部８７に溜められた溶融はんだ５をはんだ付け部位に対して噴流させる。はんだ付け装置においては、ノズル孔から直接溶融はんだを噴流させる従来のはんだ噴流ノズルと一般的な噴流ポンプを用いた場合に、噴流ポンプの精度等に起因する噴流圧のバラツキやはんだ流路内における溶融はんだの状態変化等により脈流が生じて溶融はんだの噴流量にバラツキが生じて精密なはんだ付けを行い得ないことがある。はんだ付け装置１は、上述したように安定した噴流圧を生成する噴流ポンプ６１を用いるが、さらにはんだ溜り凹部８７を有するはんだ噴流ノズル６０を用いることでより安定かつ精密な溶融はんだ５の噴流を行う。
【０１２５】
はんだ噴流ノズル６０においては、図１２に示すようにはんだ流路８３を介してノズル孔８６から作用される噴流圧ｐ（送り込まれる溶融はんだ５により生じる噴流圧）がはんだ溜り凹部８７に溜められた溶融はんだ５に作用することにより、このはんだ溜り凹部８７から略ボール状の溶融はんだ塊５Ａをはんだ付け部位に対して噴流させる。はんだ噴流ノズル６０においては、この際にノズル孔８６から作用される噴流圧ｐが、同図矢印で示すように拡径されたはんだ溜り凹部８７内において四方へと拡散された状態で作用することになる。したがって、はんだ噴流ノズル６０においては、噴流圧ｐに脈流が生じていても、はんだ溜り凹部８７内における拡散により全体として均一化した状態となって溜められた溶融はんだ５に作用する。はんだ噴流ノズル６０においては、これにより噴流圧の脈流の影響を低減してはんだ溜り凹部８７内から噴流量にバラツキが無い高精度の溶融はんだ塊５Ａを噴流させる。はんだ付け装置１においては、はんだ噴流ノズル６０が、制御・処理部６からのはんだ付け実行指示に基づいてはんだ溜り凹部８７に溜まった溶融はんだ５を噴流させることにより、高感度の応答性と精密な溶融はんだ塊５Ａの噴流が行われるようにする。
【０１２６】
はんだ付け装置１においては、第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂに異なるはんだ付け仕様に対応した形状に形成されたノズル孔８６やはんだ溜り凹部８７を有するはんだ噴流ノズル６０をそれぞれ着脱自在に取り付けることから、はんだ付け仕様を異にする複数のはんだ付け部位を有するプリント基板２に対しても、適合するはんだ噴流ノズル６０との交換作業を不要としてはんだ量等の条件を最適化して個別にはんだ付け処理を連続して行うことが可能である。はんだ付け装置１においては、はんだ噴流ノズル６０の交換作業に伴うはんだ槽５７の冷却やはんだ５の再加熱による待機時間を不要として溶融はんだが一定状態に保持されることから、各はんだ付け部位に対して高精度かつ安定したはんだ付け処理を高能率に行うことが可能である。
【０１２７】
以上のように構成したはんだ付け装置１においては、従来のはんだ付け装置のようにマスキングテープ等を貼り付ける作業や高価で取り扱いが面倒な専用キャリア等を不要として、プリント基板２の所定はんだ付け部位に対して個別にはんだ付け処理を施すことが可能である。はんだ付け装置１においては、個別にはんだ付け処理を施すことによりプリント基板２の全体に対する熱負荷を軽減して耐熱性が低い電子部品等の実装部品３を搭載してもそれらの特性劣化或いはプリント基板２の熱歪み等の発生を抑制し、微細ピッチの回路パターンや端子間等におけるはんだ流れによる不正短絡の発生を低減し、信頼性の高いはんだ付け処理が行われるようにする。
【０１２８】
はんだ付け装置１においては、上述したようにプリント基板２を搬送してはんだ実行位置に位置決めする駆動機構系と第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂとを制御してそれぞれのはんだ噴流ノズル６０を所定のはんだ付け部位に対向して移動させる駆動機構系とにより構成することで、各機構部の簡易化が図られる。はんだ付け装置１においては、これら駆動機構を制御してはんだ付け処理を行うはんだ付け実行プログラムソフトウェアの簡易化も図られる。はんだ付け装置１においては、それぞれはんだ噴流ノズル６０を有する第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂによりはんだ槽部９を構成することによりはんだ槽５７の小型化が図られ、全体の小型化とともにはんだ量の低減によるランニングコストを低減し、溶融はんだ５を高精度に管理することが可能となる。
【０１２９】
はんだ付け装置１においては、上述したように基板キャッチ機構２８により保持したプリント基板２を基板セット機構２９によりはんだ付け実行位置に移動して位置決めする。はんだ付け装置１においては、基板セット機構２９が、プリント基板２の四隅をそれぞれ独立して移動させることでその保持姿勢を任意の角度に可変し或いは揺動させることが可能である。はんだ付け装置１においては、かかる基板セット機構２９により実装部品３の搭載姿勢に応じてプリント基板２の姿勢を適宜変化させて当該実装部品３の端子３Ａとランドに対してはんだ噴流ノズル６０を最適な状態に設定することが可能となり各端子３Ａを精密にはんだ付け処理することが可能となる。
【０１３０】
また、はんだ付け装置１においては、基板セット機構２９によりプリント基板２を適宜の角度で揺動させることによりはんだ流れを制御して微小ピッチで配列された各端子３Ａ間等におけるはんだ流れによる短絡発生を低減することが可能である。はんだ付け装置１においては、はんだ付け条件による実装部品３の実装位置やランド形状或いはピッチ等の設計自由度を向上させて実装効率の向上が図られるようにする。
【０１３１】
はんだ付け装置１においては、上述したように基板搬送・駆動部７の基板セット機構２９とはんだ実行部８のＸ−Ｙテーブルユニット５１により駆動系を構成してプリント基板２とはんだ槽部９の第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂを相対移動させることにより、プリント基板２の各はんだ付け部位とはんだ噴流ノズル６０を位置決めして個々にはんだ付け処理を施すようにする。はんだ付け装置１においては、制御・処理部６において、予め基板設計データ１０１や実装部品３に関する部品データ１０２がメモリ１６に登録され、これらデータと制御プログラムソフトウェアに基づいて具体的なはんだ付け実行プログラムソフトウェア（数値制御プログラムソフトウェア）の自動プログラミング処理が行われて構成各機構を制御することで精密なはんだ付け処理を行う。
【０１３２】
はんだ付け装置１においては、はんだ付け実行プログラムソフトウェアが、従来のはんだ付け装置のようにその都度実装部品３を計測してプリント基板２における座標点を決定する等の面倒な段取り作業を軽減して作成され、作業の大幅な効率化が図られるようになる。はんだ付け装置１においては、プリント基板２を作成されたはんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいてはんだ付け実行位置に精密に位置決めする。ところで、はんだ付け装置１においては、個々のプリント基板２が、例えば反りや基準孔の加工精度等のバラツキにより、はんだ付け実行位置において微小な位置ズレが生じることがある。
【０１３３】
はんだ付け装置１においては、上述したように基板セット機構２９とＸ−Ｙテーブルユニット５１によりはんだ付け実行位置に位置決めしたプリント基板２をＣＣＤカメラ９０により撮像して画像データを得る。はんだ付け装置１においては、メモリ１６に登録した設計データに基づいて画像データの確認を行い、差異がある場合にはんだ付け実行プログラムソフトウェアを修正してメモリ１６に登録するとともに制御・処理部６から基板搬送・駆動部７或いははんだ実行部８に対して補正制御信号を出力して構成各機構を調整駆動させることにより位置補正の操作が行われる。はんだ付け装置１においては、個々のプリント基板２が上述した微小な位置ズレを生じることがあっても、簡易な操作によりそれぞれの位置ズレを補正して各はんだ付け部位に対して精密なはんだ付け処理を施すことが可能である。
【０１３４】
はんだ付け装置１においては、上述したようにメモリ１６に登録した基板設計データ１０１や実装部品３の部品データ１０２と制御プログラムソフトウェアに基づいてはんだ付け実行プログラムソフトウェアを自動プログラミングする。はんだ付け装置１においては、実はんだ付け処理を施す前工程としてダミー基板２Ｄを用いたシミュレーションを行うことにより、はんだ付け実行プログラムソフトウェアを検証するとともに必要に応じてその補正処理を行うことが可能である。はんだ付け装置１においては、簡易な補正処理により、プリント基板２の位置ズレを補正して各はんだ付け部位に対してさらに精密なはんだ付け処理を施すことが可能である。
【０１３５】
はんだ付け装置１においては、このダミー基板２Ｄを用いたシミュレーションとはんだ付け実行プログラムソフトウェアの検証を、はんだ付け実行位置に位置決めしたダミー基板２ＤをＣＣＤカメラ９０により撮像して得た画像データに基づいて行う。はんだ付け装置１においては、メモリ１６に登録した設計データに基づいてダミー基板２Ｄの画像データの確認を行い、差異がある場合にはんだ付け実行プログラムソフトウェアを修正してメモリ１６に登録するとともに制御・処理部６から基板搬送・駆動部７或いははんだ実行部８に対して補正制御信号を出力して構成各機構を調整駆動させることにより位置補正の操作が行われるようにする。はんだ付け装置１においては、かかるシミュレーション処理を実施することにより精度の高いはんだ付け実行プログラムソフトウェアを作成することが可能となり、またプログラムソフトウェア設定等の段取り作業を大幅に低減して全体作業の効率化とともに高精度のはんだ付け処理が行われるようにする。
【０１３６】
はんだ付け装置１においては、所定のはんだ付け処理を終了した後に、制御・処理部６にプリント基板２や実装部品３に関するデータとともに、基板搬送・駆動部７やはんだ実行部８の構成各機構を制御する制御データ等を登録データとしてメモリ１６に登録する処理が行われる。はんだ付け装置１においては、次のはんだ付け処理を行う場合に制御・処理部６においてメモリ１６からこれらの登録データが呼び出されて対象となるプリント基板２や実装部品３のデータとの照合を行い、合致結果に基づいて登録した制御データがはんだ付け実行プログラムソフトウェアの作成に利用されるようにする。はんだ付け装置１においては、いわゆる学習機能を有することによりはんだ付け実行プログラムソフトウェアを作成する段取り作業を大幅に低減して全体作業の効率化とともに高精度のはんだ付け処理が行われるようにする。
【０１３７】
はんだ付け装置１においては、図１３に示すように、段取り工程として制御・処理部６に所定のデータを入力するデータ入力処理工程Ａを実行する。データ入力処理工程Ａは、データ入力部１４を介して制御・処理部６のメモリ１６に製造するプリント回路基板４に関するＣＡＤデータやガーバデータ等の基板設計データ１０１を入力する設計データ入力工程Ａ−１と、同様にしてプリント基板２に実装される各実装部品３に関する部品データ１０２を入力する部品データ入力工程Ａ−２と、はんだ噴流ノズル６０の選定やはんだ付け方法の設定等のはんだ付け条件を入力するはんだ付け条件入力工程Ａ−３を実行する。はんだ付け装置１においては、制御・処理部６において、このデータ入力処理工程Ａにより入力された各データとメモリ１６に登録した関連データとを比較して一致データを利用し、各部を駆動するためのはんだ付け実行プログラムソフトウェアを自動作成する。
【０１３８】
はんだ付け装置１においては、作成したはんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいてダミー基板２Ｄを用いたシミュレーション工程Ｂを実行する。シミュレーション工程Ｂは、ダミー基板２Ｄを基板搬入部１８に投入するダミー基板投入工程と、基板搬送・駆動部シミュレーション工程Ｂ−１と、はんだ実行部シミュレーション工程Ｂ−２と、窒素ガス供給部シミュレーション工程Ｂ−３が実行される。なお、シミュレーション工程Ｂにおいては、実際にダミー基板２Ｄをはんだ付け装置１に投入するが、はんだ実行部８におけるはんだ付け処理をはんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいてバーチャル実行するものであり、その様子をモニタ１７により確認する。
【０１３９】
基板搬送・駆動部シミュレーション工程Ｂ−１では、はんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいて基板搬送・駆動部７によりダミー基板２Ｄをキャッチ位置からはんだ付け実行位置へと移動させて位置決めすることによりその動作データを得る。基板搬送・駆動部シミュレーション工程Ｂ−１では、基板ストッパ機構３０の各部の動作確認やストッパセンサ４５の出力確認を行い、これらの動作データを得る。基板搬送・駆動部シミュレーション工程Ｂ−１では、基板キャッチ機構２８の各部の動作確認や基板キャッチセンサ３７の出力確認を行い、これらの動作データを得る。基板搬送・駆動部シミュレーション工程Ｂ−１では、基板セット機構２９の各部の動作確認や第２基板センサ３１の出力確認を行い、これらの動作データを得る。
【０１４０】
はんだ実行部シミュレーション工程Ｂ−２では、はんだ付け実行位置に位置決めしたダミー基板２Ｄに対してはんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいてはんだ実行部８やはんだ槽部９の各部位を位置決め移動するとともにＣＣＤカメラ９０によるダミー基板２Ｄの撮像を行い、その画像データに基づいて所定の補正データを得る。はんだ実行部シミュレーション工程Ｂ−２では、はんだ槽部９のヒータ５９の動作やはんだ温度センサ６２の動作確認、噴流ポンプ６１の動作確認或いははんだ液面センサ６３の出力確認を行って、これらの動作データを得る。はんだ実行部シミュレーション工程Ｂ−２では、Ｘ−Ｙテーブルユニット５１の動作確認やＣＣＤカメラ９０及びはんだ波高センサ６４の出力確認を行い、これらの動作データを得る。
【０１４１】
はんだ実行部シミュレーション工程Ｂ−２においては、上述したようにバーチャルはんだ付け処理を行うが、例えば「プリント基板２のはんだ付け部位に対してはんだ噴流ノズル６０が設定通り移動するか」、「ピールバック動作が設定通り行われるか」等を画像確認し、必要に応じて後述する補正処理が行われるようにする。はんだ実行部シミュレーション工程Ｂ−２においては、ＣＣＤカメラ９０や基板高さセンサ９１により、ダミー基板２Ｄの反りや基準孔位置或いは基板キャッチ機構２８によるキャッチ状態等の確認が行われる。なお、はんだ付け装置１においては、かかるＣＣＤカメラ９０や基板高さセンサ９１による確認が、実際にはんだ付け処理を実施する実はんだ付け工程においても実行されて適宜データ補正の操作が行われるようにする。
【０１４２】
窒素ガス供給部シミュレーション工程Ｂ−３では、はんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいて窒素ガス供給部５５の動作確認を行って補正データを得る。窒素ガス供給部シミュレーション工程Ｂ−３では、窒素ガスヒータ７８の動作や窒素ガス温度センサ７９の動作確認を行い、これらの動作データを得る。
【０１４３】
はんだ付け装置１においては、上述したシミュレーション工程Ｂを実行してそれぞれ得た補正データが制御・処理部６に入力され、この制御・処理部６において適宜のデータ処理を行い、その処理結果に基づいてはんだ付け実行プログラムソフトウェアを補正する補正処理を行って補正はんだ付け実行プログラムソフトウェアを自動作成する補正工程Ｃが実行される。なお、補正工程Ｃでは、上述した各補正データについて必要に応じて入力操作部１５を介してデータの入力操作も行われる。補正工程Ｃにおいては、基板搬送・駆動部補正工程Ｃ−１と、はんだ実行部補正工程Ｃ−２等が実行される。
【０１４４】
はんだ付け装置１においては、上述した補正処理により作成した補正はんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいて構成各部の動作制御を行い、基板搬入部１８により搬入される生産用プリント基板２Ｓの各はんだ付け部位に対してそれぞれ個別に所定のはんだ付け処理を施す実はんだ付け工程Ｄが実行される。実はんだ付け工程Ｄにおいては、はんだ付け処理を施して製造したプリント回路基板４がＣＣＤカメラ９０により撮像され、モニタ１７に表示される画像によりはんだ付け部位の仕上がり状態等を確認する。実はんだ付け工程Ｄにおいては、モニタ画像により、例えばブリッジ部位、未はんだ付け部位、実装部品３の破損（絶縁樹脂の溶け等）或いは部品当り等の不具合の発生を確認する。はんだ付け装置１においては、かかる不具合が生じた場合に、その補修を行うとともに必要に応じて入力操作部１５を介して補正データの入力操作が行われる。
【０１４５】
はんだ付け装置１においては、所定のはんだ付け処理を終了すると、一連の工程で得た各種データ等を補正はんだ付け実行プログラムソフトウェアとともに制御・処理部６のメモリ１６に登録するデータ登録工程Ｅを実行する。はんだ付け装置１においては、これら補正はんだ付け実行プログラムソフトウェアや各種データが次のはんだ付け処理を行う際に利用される。
【０１４６】
はんだ付け装置１においては、上述した基板搬送・駆動部シミュレーション工程Ｂ−１と基板搬送・駆動部補正工程Ｃ−１が、具体的には図１４に示すシミュレーション・補正実行手順に基づいて実行されることにより、補正はんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいて基板搬送・駆動部７の構成各部が精密に位置決め制御されるようにする。すなわち、実行手順においては、基板搬送・駆動部７の各部位を目視により異常状態等が生じていない否かを確認する（ｓ−１）。実行手順においては、例えば搬送路中に異物が存在していたり基板ストッパ４３が初期位置に復帰していない等の異常を発見した場合に（ｓ−２）、その異常事態を是正する措置を講じる（ｓ−３）。
【０１４７】
実行手順は、基板搬入部１８からダミー基板２Ｄを投入すると（ｓ−４）、はんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいて基板搬入機構２２が起動して基板搬入ベルト２４によるダミー基板２Ｄの送り出し操作を行う（ｓ−５）。実行手順は、ダミー基板２Ｄが基板搬入部１８から基板キャッチ部１９へと送り出された状態が第１基板センサ２６により検出され（ｓ−６）、この第１基板センサ２６からの検出出力により基板搬送機構２７が起動して基板キャッチ部１９においてチェーンベルト３２によるダミー基板２Ｄの搬送が行われる（ｓ−７）。実行手順は、ダミー基板２Ｄが基板ストッパ４３と衝合することによりその送り動作が停止される（ｓ−８）。
【０１４８】
実行手順は、このダミー基板２Ｄの停止状態が第２基板センサ３１により検出され（ｓ−９）、この第２基板センサ３１からの検出出力により基板キャッチ機構２８が駆動されてダミー基板２Ｄのキャッチ動作が行われる（ｓ−１０）。実行手順は、この基板キャッチ機構２８によるダミー基板２Ｄのキャッチ動作が基板キャッチセンサ３７により検出される（ｓ−１１）。実行手順は、基板キャッチセンサ３７からの検出出力により基板搬送機構２７のチェーンベルト３２が停止されるとともに、基板セット機構２９が駆動されて基板キャッチ機構２８により保持されたダミー基板２Ｄをキャッチ位置からはんだ付け実行位置へと移動させる（ｓ−１２）。
【０１４９】
実行手順は、基板セット機構２９が所定位置で停止し、基板キャッチ機構２８により保持されたダミー基板２Ｄを撮像位置にセットする（ｓ−１３）。実行手順は、セットされたダミー基板２Ｄの高さ位置が基板高さセンサ９１により検出され（ｓ−１４）、この基板高さセンサ９１からの検出出力により基板セット機構２９とＸ−Ｙテーブルユニット５１の調整駆動が行われるとともに、この調整データが制御・処理部６にフィードバックされる（ｓ−１５）。実行手順は、ＣＣＤカメラ９０によりダミー基板２Ｄのはんだ付け部位を撮像し（ｓ−１６）、その画像データにより基準孔位置や原点位置の測定データを取得する（ｓ−１７）。
【０１５０】
実行手順は、上述した測定データと制御・処理部６のメモリ１６に登録した対応する登録データとの比較が行われる（ｓ−１８）。実行手順は、登録データと測定データに「差有り」の結果を得た場合に、入力操作部１５を介して登録データの補正処理を行う（ｓ−１９）。実行手順は、この登録データの補正処理によりはんだ付け実行プログラムソフトウェアの補正が行われる。実行手順は、基板セット機構２９やＸ−Ｙテーブルユニット５１を初期位置へと復帰させる操作を行う（ｓ−２０）。なお、実行手順は、上述したデータ比較ステップで「差無し」の結果を得た場合に、基板セット機構２９等の復帰動作が行われる。
【０１５１】
実行手順は、基板セット機構２９がキャッチ位置まで復帰すると、このキャッチ位置において基板キャッチ機構２８によるダミー基板２Ｄの開放動作が行われる（ｓ−２１）。実行手順は、このダミー基板２Ｄの開放動作を基板キャッチセンサ３７により検出し（ｓ−２２）、この基板キャッチセンサ３７からの検出出力により基板ストッパ機構３０と基板搬送機構２７を駆動する（ｓ−２３）。
【０１５２】
実行手順は、基板ストッパ４３を駆動して搬送路を開放した状態で、チェーンベルト３２によりダミー基板２Ｄを基板キャッチ部１９から基板搬出部２０への送り出しが行われる。実行手順は、ダミー基板２Ｄの基板搬出部２０への送り出し動作が第２基板センサ３１により検出され（ｓ−２４）、この第２基板センサ３１からの検出出力により基板搬出機構４６が起動するとともに基板搬送機構２７が停止する（ｓ−２５）。実行手順は、基板搬送部２０に送り出されたダミー基板２Ｄを第３基板センサ５０により検出し（ｓ−２６）、この第３基板センサ５０からの検出出力により基板搬出機構４６が停止して一連のシミュレーション・補正の実行手順を終了する（ｓ−２７）。
【０１５３】
なお、はんだ付け装置１においては、実はんだ付け工程の際に、基板搬出機構４６による搬送途中で冷却ファン９２によりプリント回路基板４の冷却が行われる。したがって、実行手順は、図示を省略するが第２基板センサ３１と第３基板センサ５０からの検出信号に基づいて冷却ファン９２が起動、停止の動作を行うかを確認する手順も有する。
【０１５４】
はんだ付け装置１においては、図１５に示したはんだ槽内溶融はんだ量確認・補正実行手順によりはんだ槽５７内における溶融はんだ５の貯留量を確認し、必要に応じてはんだ材の補充等の処置が講じられる。実行手順では、各はんだ槽５７のヒータ５９に電源を投入してはんだ５の加熱を行うとともに（ｒ−１）、はんだ温度センサ６２を動作状態としてはんだ５の加熱状態を監視する（ｒ−２）。実行手順では、はんだ５が所定の温度まで加熱されて溶融状態となりはんだ温度センサ６２から検出信号が出力されると（ｒ−３）、この検出信号に基づいて制御・処理部６から制御信号が出力されて噴流モータ６１を起動する（ｒ−４）。
【０１５５】
実行手順では、はんだ槽５７内における溶融はんだ５の貯留量をはんだ液面センサ６３により検出する（ｒ−５）。実行手順では、液面センサ６３による適量の検出結果に基づいて（ｒ−６）、はんだ槽部５７が待機状態とされるとともに、上述したＸ−Ｙテーブルユニット５１の原点復帰動作が行われるようにする（ｒ−７）。実行手順では、液面センサ６３による溶融はんだ５の貯留量が不足の検出結果に基づいて、制御・処理部６から移動指示の制御信号を出力してＸ−Ｙテーブルユニット５１の移動動作を行う（ｒ−８）。実行手順では、Ｘ−Ｙテーブルユニット５１がはんだ供給部へと移動して、はんだ槽５７内にはんだ材の供給が行われる（ｒ−９）。実行手順では、はんだ槽５７内の溶融はんだ５の貯留量がはんだ液面センサ６３により検出される。
【０１５６】
はんだ付け装置１においては、上述した手順を経て所定量の溶融はんだ５を貯留した各はんだ槽５７内に噴流モータ６１により噴流圧が生成され、溶融はんだ５が、はんだ噴流ノズル６０へ送り出されてはんだ溜り凹部８７に溜められる。はんだ付け装置１においては、図１６に示したはんだ溜り凹部溶融はんだ量確認補正実行手順によりはんだ溜り凹部８７内における溶融はんだ５の貯留量を確認し、必要に応じて補正処置が講じられる。実行手順では、Ｘ−Ｙテーブルユニット５１をはんだ実行位置へと移動してはんだ槽５７に設けたはんだ噴流ノズル６０をはんだ波高センサ６４に臨ませる（ｔ−１）。実行手順では、はんだ波高センサ６４によりはんだ溜り凹部８７に溜められた溶融はんだ５の波高を検出する（ｔ−２）。
【０１５７】
実行手順では、はんだ波高センサ６４により検出基準外波高の検出結果に基づいて、制御・処理部６において噴流モータ６１の回転数データの補正が行われるとともに、補正データに基づいて噴流モータ６１を再駆動する（ｔ−３）。実行手順では、噴流モータ６１の再駆動後のはんだ溜り凹部８７における溶融はんだ５の波高が再検出され、基準値に達するまで繰り返される。実行手順では、基準値よりも低い検出結果を得た場合に噴流モータ６１の回転数を上げてより多くの溶融はんだ５がはんだ溜り凹部８７に溜められるようにする対応が図られるとともに、基準値よりも大きい検出結果を得た場合に噴流モータ６１の回転数を下げる対応が図られる。実行手順では、基準値内の検出結果を得た後に、制御・処理部６において噴流モータ６１の回転数データをメモリ１６に登録するとともにＸ−Ｙテーブルユニット５１に制御信号を出力して原点位置へと復帰させ（ｔ−４）、スタンバイ状態とする。
【０１５８】
はんだ付け装置１においては、詳細を省略するがはんだ槽部９や窒素ガス供給部５５についても、上述したダミー基板２Ｄを投入してシミュレーション操作を行うことにより同時に所定の補正処理等が行われる。
【０１５９】
はんだ付け装置１においては、上述したシミュレーション・補正実行手順とほぼ同等の手順となることから手順項目のみを図１７及び図１８に示して詳細な説明を省略する実はんだ付け実行手順にしたがって生産用プリント基板２Ｓに対して所定のはんだ付け処理を施してプリント回路基板４を製造する。はんだ付け装置１においては、基板搬入部１８に投入された生産用プリント基板２Ｓに対して、図１７に示した手順にしたがって基板搬入機構２２による基板キャッチ部１９への搬入工程と、基板キャッチ機構２８による基板キャッチ工程と、基板セット機構２９による撮像位置へのセット工程と、ＣＣＤカメラ９０による基板撮像工程等を実施する。はんだ付け装置１においては、所定の各補正工程と、Ｘ−Ｙテーブルユニット５１によるはんだ槽部９の位置決め工程と、噴流ポンプ６１を駆動してはんだ噴流ノズル６０からはんだ噴流を行う工程等を経てプリント回路基板４を製造する。
【０１６０】
はんだ付け装置１においては、製造したプリント回路基板４に対して図１８に示すように基板セット機構２９の復帰工程と、Ｘ−Ｙテーブルユニット５１の復帰工程と、基板キャッチ機構２８の基板キャッチ部１９でのプリント回路基板４の開放工程と、基板搬出機構４６によるプリント回路基板４の搬出工程と、スタック工程等を経て一連の製造工程を終了する。なお、はんだ付け装置１は、上述した構成、動作及び手順の説明に限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】実施の形態として示すはんだ付け装置の正面図である。
【図２】同はんだ付け装置の側面図である。
【図３】同はんだ付け装置の構成図である。
【図４】同はんだ付け装置の構成ブロック図である。
【図５】同はんだ付け装置に備える基板セット機構の正面図であり、同図（Ａ）は右下りピールバック動作状態を示し、同図（Ｂ）は前上りピールバック動作状態を示す。
【図６】同はんだ付け装置に備えるはんだ槽部の断面図である。
【図７】同はんだ槽部のカバー部材を取り外して示す平面図である。
【図８】同はんだ槽部に備えるギヤポンプの構成説明図である。
【図９】第２の実施の形態として噴流ポンプにスクリューポンプを用いるはんだ槽部の要部断面図である。
【図１０】はんだ付け処理時におけるはんだ付け部位の様子を説明する要部断面図である。
【図１１】噴流ノズルの断面図である。
【図１２】噴流ノズルからの溶融はんだ噴流の説明図である。
【図１３】はんだ付け装置による全体工程図である。
【図１４】搬送・駆動部のシミュレーション・補正実行手順図である。
【図１５】はんだ槽内の溶融はんだ量確認・補正実行手順図である。
【図１６】はんだ溜り凹部内の溶融はんだ量確認・補正実行手順図である。
【図１７】はんだ付け装置による実はんだ付け実行手順図であり、プリント回路基板を製造するまでの手順を示す。
【図１８】同プリント回路基板を搬出するまでの手順を示す。
【符号の説明】
【０１６２】
１ はんだ付け装置、２ プリント基板、２Ｓ 生産用プリント基板、２Ｄ ダミー基板、３ 実装部品、４ プリント回路基板、５ はんだ（溶融はんだ）、６ 制御・処理部、７ 基板搬送・駆動部、８ はんだ実行部、９ はんだ槽部、９Ａ 第１はんだ槽部、９Ｂ 第２はんだ槽部、１０ フレーム、１２ コントロールボックス、１３ ＣＰＵ、１４ データ入力部、１５ 入力操作部、１６ メモリ、１７ モニタ、１８ 基板搬入部、１９ 基板キャッチ部、２０ 基板搬出部、２２ 基板搬入機構、２４ 基板搬入ベルト、２５ 搬入ベルト駆動モータ、２６ 第１基板センサ、２７ 基板搬送機構、２８ 基板キャッチ機構、２９ 基板セット機構、３０ 基板ストッパ機構、３１ 第２基板センサ、３２ チェーンベルト、３３ チェーンベルト駆動モータ、３５ 基板キャッチシリンダ、３６ 基板キャッチヘッド、３７ 基板キャッチセンサ、３８ アッパフレーム、３９ 排煙ファン、４０ 基板セット電動シリンダ、４１ 駆動ロッド、４３ 基板ストッパ、４４ ストッパ駆動シリンダ、４５ 基板ストッパセンサ、４６ 基板搬出機構、４８ 基板搬出ベルト、４９ 搬出ベルト駆動モータ、５０ 第３基板センサ、５１ Ｘ−Ｙテーブルユニット、５２ Ｘ軸リニアモータ、５３ Ｙ軸リニアモータ、５４ はんだ槽設置テーブル、５５ 窒素ガス供給部、５６ チャンバ、５７ はんだ槽、５８ カバー部材、５８Ａ ノズル筒部、５８Ｂ 窒素ガス噴出口、５９ ヒータ、６０ はんだ噴流ノズル、６１ 噴流ポンプ、６２ はんだ温度センサ、６３ はんだ液面センサ、６４ はんだ液高センサ、６５ シリンダ部材、６５Ａ はんだ吸込口、６５Ｂ はんだ供給口、６５Ｃ 第１シリンダ空間部、６５Ｄ 第２シリンダ空間部、６６ はんだ供給筒部材、６７ ノズル取付部材、６８ 駆動モータ、６９ ギヤポンプ機構、７１ 駆動軸、７２ 第１ポンプギヤ、７３ ポンプ軸、７４ 第２ポンプギヤ、７５ フロート部材、７５Ａ 筒状基部、７５Ｂ フロートプレート部、プレート、７６ 窒素ガス発生器、７８ 窒素ガスヒータ、７９ 窒素ガス温度センサ、８２ 基部、８３ はんだ流路、８４ 取付ねじ部、８５ ノズル部、８６ ノズル孔、８７ はんだ溜り凹部、９０ ＣＣＤカメラ、９１ 基板高さセンサ、９２ 冷却ファン、１００ 入力データ、１０１ 基板設計データ、１０２ 部品データ、１０３ 登録部品データ、１０４ 修正データ、１１０ 噴流ポンプ、１１１ スクリューポンプ機構、１１３ シリンダケース、１１４ 駆動軸、１１５ はんだ噴流部、１１６ スクリューギヤ、１１７ はんだ流路部材、１１８ ノズル取付部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種の実装部品を搭載したプリント基板等の被はんだ付け体に対して例えば端子孔に貫通させた端子とランド間或いは所定パターン間等のはんだ付け部位に対向して位置決めされて溶融はんだをスポット噴流してはんだ付け処理するはんだ噴流ノズル及びこのはんだ噴流ノズルを備えて被はんだ付け体の所定はんだ付け部位にはんだ付け処理を行うはんだ付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器等に用いられるプリント回路基板は、所定の回路パターンやランド等の導体部がプリント形成されるとともに多数個のスルーホール等が形成されたプリント基板に対して、それぞれ相対するスルーホールにリード（端子）を貫通させて組み付けられた多数個の電子部品等が、はんだ付け装置によりランドと端子間或いは所定パターン間等のはんだ付け部位にはんだ付け処理が施されることにより電気的かつ機械的に固定されて構成される。はんだ付け装置としては、例えば溶融はんだを貯えたフローはんだ槽を備え、搬送されるプリント基板を加熱しながらはんだ供給を行うことによりはんだ付け部位の一括はんだ付け処理が可能でありかつ連続はんだ付け処理を可能とするフローはんだ付け装置が用いられる。
【０００３】
ところで、フローはんだ付け装置においては、例えばプリント基板に表面実装電子部品とスルーホール対応電子部品が混載される場合にスルーホール対応電子部品のみをはんだ付け処理することが困難である。フローはんだ付け装置においては、このためプリント基板に対して非はんだ付け部部位やはんだ付け不要部品をマスキングした状態ではんだ槽に供給する対応や、はんだ付け部位を開口した専用のキャリアを用いてプリント基板を搬送する対応等が図られる。
【０００４】
フローはんだ付け装置においては、上述したマスキング法による対応を図る場合に、マスキング処理工程や後処理工程等の工数増加により生産性が低下するといった問題が生じる。フローはんだ付け装置においては、プリント回路基板毎に製作される専用キャリアによる対応を図る場合に、その製作費用とともに製作期間も必要となり、さらに付着したはんだ滓の除去等のメンテナンス作業或いは次に使用するまでの保管場所の確保等も必要となるといった問題がある。さらに、フローはんだ付け装置においては、加熱処理を施すことにより耐熱性が低い電子部品等の特性劣化やプリント基板の熱歪み等が発生するといった問題がある。
【０００５】
また、他のはんだ付け装置としては、例えばプリント基板に搭載する各スルーホール対応部品のはんだ付け部位に対して溶融はんだを噴流させるはんだ噴流ノズルを有するノズルパネルを備えたノズルパネル型はんだ付け装置も提供されている。ノズルパネル型はんだ付け装置は、プリント基板の加熱処理を要せずはんだ噴流ノズルから部分的に溶融はんだを噴流させることで、搭載した耐熱性が低い電子部品等における特性劣化或いはプリント基板の熱歪み等の発生が抑制されるようにする。しかしながら、かかるノズルパネル型はんだ付け装置も、上述した専用キャリアと同様にプリント回路基板毎に高価なノズルパネルを製作しなければならず、その製作期間も必要となり、さらに付着したはんだ滓の除去等のメンテナンス作業或いは次に使用するまでの保管場所の確保等も必要となるといった問題がある。
【０００６】
上述した従来のはんだ付け装置においては、いずれも形状や大きさ等を異にするはんだ付け部位に対しても同一条件によりはんだ付け処理を施すことから、はんだ不足等が生じて信頼性や歩留りの低下等が生じるといった問題があった。また、従来のはんだ付け装置においては、耐熱性が低い電子部品等に対しても大きな熱が負荷されることにより特性劣化を生じさせるといった問題もあった。
【０００７】
例えば特許文献１には、シャーシ等に固定して設けた小型ノズル対向方式の噴流はんだ槽と、この噴流はんだ槽と対向してプリント基板を固定するプリント基板固定テーブルをＸ−Ｙ−Ｚ方向駆動機構により駆動する自動はんだ付け装置が開示されている。かかる特許文献１には、噴流はんだ槽に対してプリント基板をＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動させることにより必要な部位にのみ自動的にはんだ付け処理を行うことが可能であり、狭ピッチ間のはんだ付け処理も可能であると記載されている。
【０００８】
特許文献２には、噴流はんだ槽の内部に複数の可動局所ノズルをノズル上下動機構やノズル回動機構により上下方向（Ｚ方向）に移動自在に設けるとともに、この噴流はんだ槽と被はんだ付け物とを相対的に前後左右方向（Ｘ−Ｙ方向）に移動させる機構を有する局所はんだ付け装置が開示されている。かかる特許文献２には、仕様を異にする被はんだ付け物に対して適合する可動局所ノズルを選択してはんだ付け処理を行うことにより容易に対応することが可能であり、必要な部位にのみはんだ付け処理を行うことが可能であると記載されている。
【０００９】
特許文献３には、スルーホール対応部品を搭載するプリント基板を位置決め固定するとともに、はんだ噴流ノズルを有する噴流はんだ槽をロボット機構によりＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動させてはんだ付け処理を行うはんだ付け装置が開示されている。かかる特許文献３には、プリント基板にマスキングテープの貼り付けを不要とし、専用ノズルでスルーホール対応部品のリードのみを局所はんだ付け処理を行うことが可能であると記載されている。
【００１０】
特許文献４には、下降移動されるプリント基板のはんだ付け部位に対してノズルの先端部からはんだボールを供給することにより個々の部品をはんだ付け処理するはんだ付け装置が開示されている。はんだ付け装置においては、ノズルの先端周りの空間部に加熱された窒素ガスを供給してはんだの酸化を低減するとともにはんだ付け部位を予熱してはんだボールの接合性が向上されるようにする。
【００１１】
【特許文献１】特開平１−２６６９６１号公報
【特許文献２】特開２０００−１６７６６１号公報
【特許文献３】特開２００５−１６７１４２号公報
【特許文献４】特表平９−５０８３１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上述した各特許文献に開示されたはんだ付け装置は、プリント基板の所定はんだ付け部位に対して個別にはんだ付け処理を行うことにより、マスキングテープ等を貼り付ける作業や高価で取り扱いが面倒な専用キャリア等を不要とし、スルーホール対応部品のリードのみを局所的にはんだ付け処理することが可能である。また、これらはんだ付け装置は、プリント基板全体に対する熱負荷を軽減して耐熱性が低い電子部品等における特性劣化或いはプリント基板の熱歪み等の発生を抑制する。さらに、これらはんだ付け装置は、微細ピッチの回路パターンや端子間等におけるはんだ流れによる不正短絡の発生を低減し、信頼性の高いはんだ付け処理が行われるようにする等の特徴を有する。なお、これらはんだ付け装置は、例えばフローはんだ処理等を施した後の未はんだ部位に対する部分的なはんだ付け処理を施す場合にも用いられる。
【００１３】
上述した特許文献１に開示された自動はんだ付け装置においては、プリント基板を固定するプリント基板固定テーブルをＸ−Ｙ−Ｚ方向駆動機構により駆動するように構成したことから、Ｘ−Ｙ−Ｚ方向駆動機構が精密かつ複雑であって大型となるとともに非常に高価となり、またこの駆動機構を同時に３次元制御する制御系の動作も複雑となる。したがって、自動はんだ付け装置においては、全体が大型で高価となるばかりでなく、制御系への制御データの入力作業やＸ−Ｙ−Ｚ方向駆動機構の調整作業等も面倒であるといった問題がある。
【００１４】
また、自動はんだ付け装置においては、例えばスルーホール対応部品のリードのみを効率的に局所的なはんだ付け処理を行うことが可能であるが、はんだ付け仕様を異にする複数のはんだ付け部位を有するプリント基板に適用する場合に各はんだ付け部位に対して最適な条件により個別にはんだ付け処理を施すことが困難である。自動はんだ付け装置においては、このためにはんだの充填不足や短絡或いは部品破損等を生じさせることもある。自動はんだ付け装置においては、ノズル交換等の対応が図られるが、冷却等の時間も必要として生産性が大きく損なわれるとともにはんだ品質のバラツキも大きくなる。
【００１５】
また、上述した特許文献２に開示された局所はんだ付け装置は、駆動機構を複数の可動局所ノズルと噴流はんだ槽とを相対的に移動させるノズル上下動機構やノズル回動機構と噴流はんだ槽移動機構とから構成することにより、各機構や制御系の簡易化が図られる。しかしながら、局所はんだ付け装置においては、溶融はんだを貯えるはんだ槽内にノズル及びその駆動機構を設ける構造であり、はんだ槽及びその支持構造が大型化するとともに駆動部位を精密に駆動することが困難であるとともに付着したはんだの除去等のメンテナンス作業も面倒であるといった問題がある。
【００１６】
さらに、上述した特許文献３に開示されたはんだ付け装置は、噴流はんだ槽をロボット機構によりＸ−Ｙ−Ｚ方向に移動させるように構成したことから、ロボット機構が精密かつ複雑であって大型となるとともに非常に高価となり、またこのロボット機構を同時に３次元制御する制御系の動作も複雑となる。したがって、はんだ付け装置においては、全体が大型で高価となるばかりでなく、制御系への制御データの入力作業やロボット機構の調整作業等も面倒であるといった問題がある。はんだ付け装置においては、上述した特許文献１と同様の問題もある。
【００１７】
ところで、噴流型はんだ付け装置においては、一般に内部を貫通して溶融はんだが供給されるはんだ流路と、このはんだ流路に連通して先端面に開口する小径のノズル孔を形成した筒状のはんだ噴流ノズルを備えている。噴流型はんだ付け装置においては、はんだ槽に付設した噴流ポンプにより溶融はんだ内に噴流圧を生成し、この噴流圧により溶融はんだをノズル孔から直接はんだ付け部位に噴流させてはんだ付け処理を行っていた。
【００１８】
噴流型はんだ付け装置においては、噴流ポンプにより生成される噴流圧のバラツキやはんだ流路内等における溶融はんだの状態変化等により溶融はんだに脈流が生じてノズル孔から噴流される溶融はんだの量や噴流状態にバラツキが生じることがあった。噴流型はんだ付け装置においては、このために微細な間隔或いは微小なはんだ付け部位に対するはんだ噴流にバラツキが生じ、溶融はんだの過剰な噴流によるはんだ流れにより不正短絡の発生或いははんだ不足によるはんだ付け不良等が発生して歩留りが低下するといった問題があった。
【００１９】
また、はんだ付け装置においては、環境保全等からＰｂフリーはんだの使用が必然となっており、このＰｂフリーはんだの酸化を抑制するとともにはんだ付け特性を保持するために一般に加熱窒素ガスを供給しながらはんだ付け処理を行っている。上述したように特許文献４には、ノズルの先端周りに加熱窒素ガスを供給するはんだ付け装置が開示されている。はんだ付け装置においては、はんだ槽内に溶融はんだを貯留することから、はんだ槽についても溶融はんだの品質を保持し酸化物によるはんだ流路の詰まり防止等を図る対応が必要である。上述した各特許文献には、いずれにもはんだ槽における溶融はんだの酸化防止構造の開示は特に無い。
【００２０】
したがって、本発明は、微細な間隔や微小なはんだ付け部位等のはんだ付け部位に対して所定量の溶融はんだを精密かつ確実に噴流するはんだ噴流ノズルを提供することを目的とする。また、本発明は、このはんだ噴流ノズルを用いて微細な間隔や微小なはんだ付け部位等のはんだ付け部位に対して精密かつ確実なはんだ付け処理を行うはんだ付け装置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】
【００２１】
上述した目的を達成する本発明にかかるはんだ噴流ノズルは、被はんだ付け体のはんだ付け部位に対向して位置決めされて、はんだ付け部位に溶融はんだをスポット噴流してはんだ付け処理する。はんだ噴流ノズルは、一端側をはんだ槽内のノズル取付部材に着脱されるとともにノズル取付部材から内部に設けたはんだ流路に溶融はんだが供給される全体略筒状に形成された基部と、この基部の他端側に一体に形成されて内部にはんだ流路と連通して小径のノズル孔が貫通して設けられたノズル部と、このノズル部の先端部にノズル孔に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して形成されたはんだ溜り凹部とから構成される。
【００２２】
はんだ噴流ノズルにおいては、はんだ槽内で生成した噴射圧によりはんだ溜り凹部内に溜められた所定量の溶融はんだを被はんだ付け部材のはんだ付け部位にスポット噴流させる。したがって、はんだ噴流ノズルにおいては、溶融はんだをはんだ付け部位の仕様に応じて噴流量を精密に制御して噴流させることにより、微細ピッチの回路パターンや端子間等におけるはんだ流れによる不正短絡やはんだ不足による不良発生等を低減して信頼性の高いはんだ付け処理が行われるようにする。また、はんだ噴流ノズルにおいては、はんだ槽内で生成される噴流圧のバラツキやはんだ流路内における溶融はんだの状態変化等により生じる溶融はんだの脈流をはんだ溜り凹部内において吸収することにより脈流の影響を低減して、溶融はんだの精密な噴流を行う。はんだ噴流ノズルにおいては、ノズル部の先端部に溜めた溶融はんだを噴流させることで、高感度の応答性と精密な噴流が行われるようになる。
【００２３】
また、上述した目的を達成する本発明にかかるはんだ付け装置は、全体略筒状に形成され、一端側がはんだ流路を開口させた取付部を構成するとともに他端側がはんだ流路と連通する小径のノズル孔を開口させかつこのノズル孔に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して所定量の溶融はんだを溜めるはんだ溜り凹部を形成してノズル部を構成するはんだ噴流ノズルが用いられる。はんだ付け装置は、溶融はんだを貯留するはんだ槽と、溶融はんだの界面を覆ってはんだ槽に組み合わされるカバー部材と、溶融はんだの界面とカバー部材との間に構成された空間部に加熱窒素ガスを供給する窒素ガス供給部とを備える。はんだ付け装置は、はんだ槽がはんだ噴流ノズルをそのノズル部が溶融はんだの界面から突出した状態で取付部を介して着脱自在に取り付けるノズル取付部材と、溶融はんだに噴流圧を付与してはんだ流路に溶融はんだを供給する噴流ポンプを備える。はんだ付け装置は、カバー部材に、はんだ噴流ノズルのはんだ溜り凹部を外方に臨ませるノズル筒部が一体に形成される。
【００２４】
はんだ付け装置においては、はんだ槽内に貯留された溶融はんだが界面を加熱窒素ガスで覆われることにより、酸化が防止されるとともに所定の温度に保持される。はんだ付け装置においては、はんだ噴流ノズルのノズル部を外方に臨ませるカバー部材のノズル筒部から加熱窒素ガスを噴出させることにより、溶融はんだがはんだ噴流ノズルから加熱窒素ガス雰囲気で噴流される。したがって、はんだ付け装置においては、はんだ噴流ノズルが加熱窒素ガスにより加熱されるとともにはんだ溜り凹部に溜められた溶融はんだの酸化が防止され、溶融はんだの品質特性を保持してはんだ噴流ノズルから安定した状態で噴流が行われるようにする。はんだ付け装置においては、カバー部材のノズル筒部から噴出する加熱窒素ガスがはんだ噴流ノズルと対向された被はんだ付け体のはんだ付け部位に吹き付けられてこれを加熱することで、より安定しかつ高精度のはんだ付け処理が効率的に行われるようになる。
【００２５】
さらに、上述した目的を達成する本発明にかかるはんだ付け装置は、全体略筒状に形成され、一端側がはんだ流路を開口させた取付部を構成するとともに他端側がはんだ流路と連通する小径のノズル孔を開口させかつこのノズル孔に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して所定量の溶融はんだを溜めるはんだ溜り凹部を形成してノズル部を構成するはんだ噴流ノズルが用いられる。はんだ付け装置は、溶融はんだを貯留してはんだ噴流ノズルをはんだ溜り凹部が溶融はんだの界面から突出した状態で取付部を介して着脱自在に取り付けるノズル取付部材を備えるはんだ槽と、このはんだ槽に付設されて溶融はんだに噴流圧を付与することによりはんだ流路に溶融はんだを供給してはんだ噴流ノズルから所定量の溶融ハンダを噴流させる噴流ポンプを備える。はんだ付け装置は、噴流ポンプとして、シリンダ空間部を有するシリンダ部材と、シリンダ空間部内で回転するポンプギヤを有し、シリンダ空間部のシリンダ内周壁とポンプギヤの歯底との間に溶融はんだを充填する溶融はんだ送出し空間部を構成し、溶融はんだ送出し空間部に充填された所定量の溶融はんだを送り出すことによりはんだ噴流ノズルに噴流圧を付与するギヤポンプが用いられる。
【００２６】
はんだ付け装置においては、ポンプギヤの歯数に応じてはんだ付け部位に噴流させるはんだ噴流のタイミングとハンダ量を精密に設定することが可能であり、過剰なはんだ量の供給によりはんだ流れによる不正短絡或いは過小のはんだ量の供給によるはんだ付け不良の発生を防止して精密なはんだ付け処理が行われるようにする。はんだ付け装置においては、所定量の溶融はんだを精密に送り出すギヤポンプを用いることによりはんだ噴流ノズルに対して溶融はんだを脈流の無い安定した状態で供給する。
【００２７】
本発明にかかるはんだ付け装置は、ギヤポンプが、はんだ槽に付設した駆動モータにより回転駆動されてはんだ槽の内部で固定して設けたポンプギヤを駆動する駆動軸と、この駆動軸よりも大径の軸孔を有する筒状基部と、この筒状基部の一端側の外周部に一体に突出形成されたフロートプレート部とからなるフロート部材を備える。はんだ付け装置は、フロート部材が、筒状基部を嵌挿して駆動軸に組み付けられることにより、駆動軸を囲んでフロートプレート部が溶融はんだの界面に浮いた状態となる。はんだ付け装置は、駆動モータにより駆動軸が回転駆動されてポンプギヤの回転によりはんだ槽内に噴流圧を生成するが、フロートプレート部が溶融はんだの粘性により駆動軸と共回りすることなく界面において静止したまま浮いた状態に保持される。したがって、はんだ付け装置においては、駆動軸が溶融はんだの内層において回転する状態となり、溶融はんだの界面において駆動軸の回転に伴う溶融はんだとの摩擦発生を抑制する。
【００２８】
本発明にかかるはんだ付け装置は、はんだ槽に付設した駆動モータにより回転駆動されてはんだ槽の内部で固定して設けたポンプギヤを駆動する駆動軸と、はんだ槽内に貯留される溶融はんだの少なくとも界面部位において駆動軸を隔離することにより溶融はんだとの摩擦発生を抑制する隔離部材を備える。はんだ付け装置は、隔離部材が、例えば先端部位が溶融はんだの界面から突出されて駆動軸を嵌挿するシリンダ部材に一体に突設された軸受け筒体や、はんだ槽或いはカバー部材から一体若しくはこれらに取り付けて駆動軸を嵌挿する軸受け筒体等により構成する。はんだ付け装置は、駆動モータにより回転駆動される駆動軸が、溶融はんだの界面部位において隔離部材により隔離されて溶融はんだとの摩擦発生を抑制する。
【００２９】
はんだ付け装置においては、マスキングテープ等を貼り付ける作業や高価で取り扱いが面倒な専用キャリア等を不要とし、プリント基板の所定はんだ付け部位のみを局所的にはんだ付け処理することを可能とする。また、はんだ付け装置は、被はんだ付け部材全体に対する熱負荷を軽減して搭載した耐熱性が低い実装部材等における特性劣化或いは被はんだ付け部材の熱歪み等の発生を抑制し、微細なはんだ付け部位に対してはんだ濡れによる絶縁不良の発生を低減し、信頼性の高いはんだ付け処理が行われるようにする。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、ノズル部の端面にノズル孔と連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有するはんだ溜り凹部に溜めた溶融はんだをはんだ槽の内部で生成した噴流圧により噴流させる。したがって、本発明によれば、噴流圧に脈流があってもノズル孔よりも大きな容量を有するはんだ溜り凹部において脈流を吸収して均一な状態し、所定量の溶融はんだを被はんだ付け体のはんだ付け部位に対して精密に噴流することで信頼性の高いはんだ付け処理を効率的に実行することを可能とする。
【００３１】
また、本発明によれば、溶融はんだの界面を覆って酸化を防止する加熱窒素ガスを、はんだ噴流ノズルのノズル部を外方に臨ませるカバー部材のノズル筒部から噴出させることで、噴流ノズルから噴流する溶融はんだやはんだ溜り凹部に溜められた溶融はんだを加熱窒素ガス雰囲気中に保持して溶融はんだの品質特性を保持した状態ではんだ噴流ノズルからの噴流が行われるようにして安定かつ高精度のはんだ付け処理を効率的に行うことが可能となる。
【００３２】
さらに、本発明によれば、ポンプギヤを有するギヤポンプにより噴流ポンプを構成したことにより、はんだ付け部位に噴流させるはんだ噴流のタイミングとハンダ量を精密に設定する噴流圧を生成することが可能となる。本発明によれば、ギヤポンプにより脈流の無い噴流圧を生成して精密なはんだ付け処理を行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態として示したはんだ付け装置１について図面を参照して詳細に説明する。なお、本明細書においては、図１を基準として、「上下（Ｚ軸）」、「左右（Ｙ軸）」、「前後（Ｘ軸）」の用語を用いるものとし、図面手前側が「前」、奥行き側が「後」である。また、本明細書においては、ほぼ同一に構成された複数の部材や部位を備える場合に、例えば最初に「無端チェーンベルト３２Ｆ、３２Ｂ」と表記するとともに以降の説明では特に個別に説明する場合を除いて「無端チェーンベルト３２」と総称するものとする。
【００３４】
はんだ付け装置１は、前工程の部品仮実装工程において各種の実装部品３等をそれぞれの端子３Ａを相対するスルーホール２Ａに挿通して（図１０参照）搭載したプリント基板２が供給され、このプリント基板２の各はんだ付け部位に対して個別にはんだ付け処理を行ってプリント回路基板４を製造する。はんだ付け装置１は、プリント基板２のはんだ付け仕様を異にする各はんだ付け部位に対して、それぞれ個別に所定量のはんだ５を供給してはんだ付け処理を行うことにより、実装部品３等を電気的かつ機械的に固定したり所定パターン間を短絡する。なお、はんだ付け装置１は、主面に形成した多数個のランドに相対する端子をそれぞれ位置決めして実装部品３を搭載したプリント基板２に対して、実装部品３の搭載面側から各ランドと端子間に個別にはんだ付処理を行うことも可能である。
【００３５】
プリント回路基板４は、プリント基板２として特に限定されないが、例えば表裏主面に適宜の回路パターンやランド等の導体部が形成されるとともに多数個のスルーホール２Ａが形成されたいわゆる両面基板が用いられる。プリント回路基板４は、実装部品３として微細ピッチ、微小サイズの多ピン構成のＬＳＩ等の集積回路素子や抵抗等の各種電子部品或いはコネクタ等を搭載し、これら実装部品３をプリント基板２に対して表面実装法或いは各端子３Ａをスルーホール２Ａに貫通させて底面側においてはんだ付け処理を施す挿入実装法等により実装する。はんだ付け装置１は、挿入実装法の実装部品３に対して、各端子３Ａ毎にはんだ付け処理を施して実装する。
【００３６】
はんだ付け装置１は、供給されたプリント基板２を保持してキャッチ位置とはんだ付け実行位置との間でＺ軸方向に昇降させるプリント基板２の駆動機構と、はんだ付け実行位置において位置決め保持したプリント基板２に対して各はんだ付け部位にそれぞれ個別に溶融はんだ５をスポット噴流させてはんだ付け処理を行う後述するはんだ付け手段をＸ軸とＹ軸方向に移動させるはんだ付け手段駆動機構を備える。はんだ付け装置１は、はんだ５として例えばＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ系やＳｎ−Ｚｎ系等のいわゆるＰｂフリーはんだを用いる。はんだ付け装置１は、後述するように加熱窒素ガスを供給しながらプリント基板２に対してはんだ付け処理を行うことにより、はんだ５の酸化を抑制して高精度かつ信頼性の高いはんだ付け処理が行われるようにする。
【００３７】
はんだ付け装置１は、それぞれ詳細を後述するが、図１乃至図３に示すように全体の制御動作を行う制御・処理部６と、プリント基板２を搬送して所定位置に位置決めする基板搬送・駆動部７と、第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂとからなるはんだ槽部９を有してプリント基板２に対してはんだ付け処理を行うはんだ実行部８とから構成される。はんだ付け装置１は、ベース１０Ａとラック１０Ｂを組み立てたフレーム１０を備え、制御・処理部６とはんだ実行部８を下段側に配置するとともに基板搬送・駆動部７を上段側に配置する。はんだ付け装置１は、移動固定手段としてベース１０Ａの四隅に設置脚１１Ａとキャスタ１１Ｂが取り付けられており、キャスタ１１Ｂにより工程の所定位置へと移動されるとともに設置脚１１により固定設置される。はんだ付け装置１は、後述するように小型軽量に構成されることから、簡便に移動設置を行うことが可能である。
【００３８】
はんだ付け装置１は、制御・処理部６がベース１０Ａに設置され操作パネルを兼ねるコントロールボックス１２に構成各部位を収納して構成される。制御・処理部６は、図４に示すように全体の制御動作を処理するＣＰＵ（ｃentral Processing Unit）１３や、予め登録するプリント基板２や実装部品３等の入力データ１００等の読込み処理を行うデータ入力部１４と、コントロールボックス１２に組み付けたキーボード等からなる入力操作部１５と、データ等を記憶するメモリ１６と、コントロールボックス１２に組み付けたモニタ１７等により構成される。なお、制御・処理部６は、かかる構成に限定されないことは勿論であり、例えば増設メモリの接続機能等も備えるようにしてもよい。制御・処理部６は、コントロールボックス１２にモニタ１７やキーボード等を組み付けたものとして説明したが、これらを作業テーブル等に設置してコントロールボックス１２とケーブル或いは無線により接続するようにしてもよい。
【００３９】
制御・処理部６は、ＣＰＵ１３から出力される制御信号に基づいて、構成各部においてそれぞれ所定の動作を行う。制御・処理部６は、詳細を後述するようにＣＰＵ１３から基板搬送・駆動部７やはんだ実行部８の各機構等に対して制御信号を出力してその動作制御を行うとともに、これら基板搬送・駆動部７やはんだ実行部８に設けた後述する各種センサからのセンサ出力が入力される。制御・処理部６は、例えばはんだ実行部８に設置した後述するＣＣＤ（Ｃharge-Ｃoupled Ｄevice）カメラ９０により撮像したプリント基板２や実装部品３の画像データが入力される。制御・処理部６は、入力されたセンサ出力や画像データに対して所定の処理を行う。制御・処理部６は、例えばＣＰＵ１３の指示に基づいてＣＣＤカメラ９０で撮像した画像をモニタ１７に表示する。
【００４０】
制御・処理部６においては、入力データ１００として、例えば適宜の媒体やフォーマットにより提供されるＣＡＤ（Computer Aided Design）データやガーバデータ等のプリント回路基板４の基板設計データ１０１や部品データ１０２を、データ入力部１４において読込み処理を行い、ＣＰＵ１３の指示に基づいてメモリ１６に登録する。制御・処理部６においては、後述するはんだ付け処理を行った後に学習機能としてプリント回路基板４に用いた実装部品３等に関するデータを登録部品データ１０３としてメモリ１６に登録するとともに、はんだ付け処理の過程で構成各部から出力される登録データとの差異情報に基づく修正データ１０４をメモリ１６に登録する。
【００４１】
制御・処理部６は、設計データ１０１として、例えばプリント基板２の外形仕様データ（長さ、幅、厚さ寸法）、プリント基板２に形成した２点の基準孔位置データ、基板原点データ、認識マーク或いは孔位置座標データ等のデータをメモリ１６に登録する。また、制御・処理部６は、部品データ１０２として、例えばはんだ付けポイントデータや実装済部品データ（例えば外形寸法データや干渉情報等）等のデータをメモリ１６に登録する。制御・処理部６には、はんだ付け実行情報として、入力操作部１５のキー操作により例えば後述するはんだ噴流ノズル６０の仕様、噴流高さ（供給はんだ量）、はんだ温度或いは窒素ガス温度等の条件が入力される。また、制御・処理部６には、同様にして入力操作部１５のキー操作によりはんだ付け方法（ライン又はドット）、はんだ付け移動スピード或いは後述するピールバック動作条件等が入力される。
【００４２】
制御・処理部６は、上述した入力操作部１５のキー操作による入力データや後述する補正データ等がＣＰＵ１３に対して入力される。制御・処理部６は、上述した各種データに基づいてはんだ付け処理を実行するはんだ付け実行プログラムソフトウェアを自動作成する。なお、制御・処理部６は、上述したデータ入力部１４を介して適宜の媒体等に記録されたはんだ付け処理を実行するはんだ付け実行プログラムソフトウェアの読込みを行うようにしてもよい。また、制御・処理部６は、後述するシミュレーション操作や確認操作を実行して補正データを取得し、これら補正データを入力操作部１５から入力することにより補正はんだ付け実行プログラムソフトを自動作成する。制御・処理部６は、上述した各データとともに補正はんだ付け実行プログラムソフトウェアをメモリ１６に記憶する。
【００４３】
制御・処理部６は、モニタ１７により、入力操作部１５で行うキー操作の内容やデータ入力部１４により読み込む各種データの内容等を表示する。制御・処理部６は、メモリ１６に登録した上述した各種のデータ等を読み出してその内容をモニタ１７に表示する。なお、制御・処理部６は、モニタ１７が、かかる機能に限定されず、必要に応じて様々な画像等を表示することが可能である。
【００４４】
はんだ付け装置１は、基板搬送・駆動部７が、前工程から実装部品３を挿入したプリント基板２を取り出して搬入する基板搬入部１８と、搬入したプリント基板を所定位置において保持するとともにプリント基板をキャッチ位置とはんだ付け実行位置とに亘って上下方向（Ｚ軸方向）に昇降移動させる基板キャッチ部１９と、はんだ付け実行位置において所定のはんだ付け処理を施して製造したプリント回路基板４を搬出する基板搬出部２０とを備える。なお、はんだ付け装置１は、基板搬出部２０の後段に例えばスタッカ２１を設置し、製造したプリント回路基板４を順次スタックする。
【００４５】
基板搬入部１８は、図１及び図３に示すように、前後に対向して設けられた搬入部フレーム２３に互いに平行に配置された基板搬入ベルト２４と、搬入ベルト駆動モータ２５とを有する基板搬入機構２２と、プリント基板２の投入を検出する第１基板センサ２６を備え、フレーム１０にユニットとして組み付けられる。基板搬入部１８は、第１基板センサ２６が、部品実装工程等の前工程から供給される実装部品３を挿入したプリント基板２が投入されたことを検出して制御・処理部６に第１検出信号を出力するとともに、このプリント基板２の基板キャッチ部１９への送出しを検出して制御・処理部６に第２検出信号を出力する。基板搬入部１８においては、第１基板センサ２６から第１検出信号が出力されている状態で、前工程からのプリント基板２の供給が停止される。なお、第１基板センサ２６は、例えばプリント基板２の先端部を検出して第１検出信号を出力し、終端部を検出して第２検出信号を出力するセンサであってもよい。
【００４６】
基板搬入機構２２は、基板搬入ベルト２４が、プリント基板２を支えるに足る幅を有する無端ベルトにより構成され、搬入ベルト駆動モータ２５により無端走行されてプリント基板２を搬送する。基板搬入機構２２は、第１基板センサ２６からの第１検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により搬入ベルト駆動モータ２５が起動される。基板搬入機構２２は、搬入ベルト駆動モータ２５により基板搬入ベルト２４を走行させて、プリント基板２を基板キャッチ部１９へと送り出す。
【００４７】
基板搬入機構２２は、第１基板センサ２６からの第２検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により搬入ベルト駆動モータ２５が停止し、基板搬入ベルト２４によるプリント基板２の送り出しを停止する。なお、基板搬入部１８は、上述した構成に限定されないことは勿論であり、手動或いは自動で投入されるプリント基板２を位置決めした状態で基板キャッチ部１９へと供給する適宜の搬送機構により構成すればよい。
【００４８】
基板キャッチ部１９は、図１乃至図５に示すように、基板搬入部１８から送り出されたプリント基板２を搬送路中でキャッチし、このプリント基板２をキャッチ位置からはんだ付け実行位置へと下降移動させるとともにこのはんだ付け実行位置において所定のはんだ付け処理が行われるまで保持する。基板キャッチ部１９は、プリント基板２に対する所定のはんだ付け処理が終了すると製造されたプリント回路基板４をはんだ付け実行位置からキャッチ位置へと上昇移動させるとともに、キャッチ位置から基板搬出部２０へと送り出す。基板キャッチ部１９は、後述する各機構を備え、上述した基板搬入部１８の後段に位置してフレーム１０にユニットとして組み付けられる。
【００４９】
基板キャッチ部１９は、キャッチ位置まで搬送するとともに所定のはんだ付け処理を施したプリント回路基板４を基板搬出部２０へと送り出す基板搬送機構２７と、プリント基板２をキャッチ位置において保持する基板キャッチ機構２８と、この基板キャッチ機構２８により保持したプリント基板２をキャッチ位置とはんだ付け実行位置とに亘ってＺ軸方向に昇降移動させる基板セット機構２９とを備える。基板キャッチ部１９は、基板搬送機構２７により搬送されるプリント基板２をキャッチ位置において停止させる基板ストッパ機構３０と、プリント基板２を検出する第２基板センサ３１を備える。
【００５０】
基板搬送機構２７は、図１、図２及び図５に示すように、前後に対向して設けられたキャッチ機構フレーム３４に設けられて互いに平行に配置された送り爪付き無端チェーンベルト３２Ｆ、３２Ｂと、これらチェーンベルト３２を駆動するチェーンベルト駆動モータ３３を備える。基板搬送機構２７は、基板搬入部１８により搬入されたプリント基板２がはんだ実行部８において所定のはんだ付け処理を施されて製造された実装部品３を実装したプリント回路基板４を基板搬出部２０へと送り出す。したがって、基板搬送機構２７は、無端チェーンベルト３２が、各送り爪でプリント基板２の両側縁に沿った非回路形成領域のハンドリングエリアを支えて搬送することにより、プリント回路基板４のはんだ付け部位に支障を与えないようにする。
【００５１】
基板搬送機構２７は、チェーンベルト駆動モータ３３が、上述した第１基板センサ２６からの第２検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により起動され、チェーンベルト３２を駆動してプリント基板２をチャッキング位置まで搬送する。基板搬送機構２７は、チェーンベルト駆動モータ３３が、キャッチ位置において後述する基板ストッパ機構３０によりプリント基板２が停止された状態で第２基板センサ３１からの基板検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により停止され、チェーンベルト３２によるプリント基板２の搬送動作が停止されるようにする。
【００５２】
基板搬送機構２７は、チェーンベルト駆動モータ３３が、後述するように所定のはんだ付け処理を施して製造したプリント回路基板４がキャッチ位置に復帰した状態で第２基板センサ３１からの基板検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により起動され、チェーンベルト３２を駆動してプリント回路基板４を基板搬出部２０へと送り出す。なお、基板搬送機構２７は、第２基板センサ３１から基板検出信号が出力された状態で基板搬入部１８からのプリント基板２の搬入が停止されるようにする。
【００５３】
基板キャッチ機構２８は、上述したようにキャッチ位置において搬送されたプリント基板２を保持するキャッチ動作を行うとともに、はんだ実行部８からキャッチ位置に戻されたプリント回路基板４を開放して基板搬送機構２７による送り出し動作が行われるようにする。基板キャッチ機構２８は、図１及び図５に示すように、チェーンベルト３２の上方に位置してキャッチ機構フレーム３４に組み付けられる。基板キャッチ機構２８は、基板キャッチシリンダ３５と、この基板キャッチシリンダ３５により駆動されてプリント基板２のハンドリングエリアを保持する前後一対の基板キャッチアーム３６Ｆ、３６Ｂを備える。基板キャッチ機構２８は、基板キャッチアーム３６によるプリント基板２のキャッチ動作及びプリント回路基板４の開放動作を検出する基板キャッチセンサ３７を備える。基板キャッチ機構２８は、従来の一般的なプリント基板ハンドリング機構とほぼ同等に構成される。
【００５４】
基板キャッチ機構２８は、キャッチ位置において後述する基板ストッパ機構３０によりプリント基板２が停止されるとともに第２基板センサ３１からの基板検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により基板キャッチシリンダ３５が駆動される。基板キャッチ機構２８は、基板キャッチヘッド３６が、詳細を省略するがキャッチ位置においてそれぞれ一端側を基板キャッチシリンダ３５と連結される。基板キャッチヘッド３６は、それぞれの先端部がプリント基板２のハンドリングエリアをチェーンベルト３２の送り爪との間で挟持して保持する保持部を構成し、これら保持部が互いに対向されて基板搬送路から上方に退出した状態にある。
【００５５】
基板キャッチ機構２８は、キャッチ位置にプリント基板２が送り込まれて停止された状態で制御・処理部６からの制御信号により基板キャッチシリンダ３５が駆動され、この基板キャッチシリンダ３５により各基板キャッチヘッド３６を動作させる。基板キャッチ機構２８は、各基板キャッチアーム３６が、それぞれの保持部を基板搬送路内に進入させる動作を行い、各保持部によりキャッチ位置に停止されたプリント基板２のハンドリングエリアを保持する。基板キャッチ機構２８は、この各基板キャッチアーム３６によるプリント基板２のキャッチ動作を基板キャッチセンサ３７により検出し、基板キャッチ検出信号を制御・処理部６へと出力する。
【００５６】
なお、基板キャッチセンサ３７は、キャッチ位置においてプリント回路基板４が基板キャッチ機構２８から開放された状態を検出して基板開放信号を制御・処理部６へと出力する。基板キャッチセンサ３７は、制御・処理部６に基板開放信号を出力することにより、制御・処理部６から基板搬入部１８に対して次のプリント基板２の搬入動作を開始させる制御信号の出力と、後述する基板ストッパ機構３０を駆動して搬送路を開放して基板搬出機構２７に対してプリント回路基板４を基板搬出部２０へ送り出させる制御信号の出力とが行われるようにする。
【００５７】
基板セット機構２９は、キャッチ位置において基板キャッチ機構２８により保持したプリント基板２をこの基板キャッチ機構２８とともにはんだ付け実行位置へと下降移動させる。基板セット機構２９は、はんだ付け実行位置においてプリント基板２を保持し、このプリント基板２に対してはんだ実行部８による所定のはんだ付け処理が行われるようにする。基板セット機構２９は、プリント基板２に対する所定のはんだ付け処理を終了してプリント回路基板４を製造すると、基板キャッチ機構２８とともにプリント回路基板４をキャッチ位置へと上昇移動させて基板搬送機構２７による基板搬出部２０への送り出しが行われるようにする。
【００５８】
基板セット機構２９は、図１及び図５に示すように、キャッチ機構フレーム３４の上方に位置してフレーム１０に固定されたアッパフレーム３８を備え、このアッパフレーム３８に後述する構成部材を組み付けて構成する。アッパフレーム３８には、はんだ付け実行位置から排出されるガスを放出するために排煙ファン３９が取り付けられている。
【００５９】
基板セット機構２９は、図５に示すようにアッパフレーム３８の四隅領域に位置して上下方向に設置された前後左右４個の基板セット電動シリンダ４０ＦＬ、４０ＢＬ、４０ＦＲ、４０ＢＲを備える。基板セット機構２９は、各基板セット電動シリンダ４０が、それぞれアッパフレーム３８を貫通して先端部をキャッチ機構フレーム３４と連結される前後左右４個の駆動ロッド４１ＦＬ、４１ＢＬ、４１ＦＲ、４１ＢＲを有し、これら駆動ロッド４１を上下方向にスライド動作させる。基板セット機構２９は、各駆動ロッド４１がそれぞれの先端部に設けた自在継ぎ手構造からなる自在連結部４２ＦＬ、４２ＢＬ、４２ＦＲ、４２ＢＲを介してキャッチ機構フレーム３４の四隅領域と連結される。
【００６０】
基板セット機構２９においては、上述したようにキャッチ位置においてプリント基板２が基板キャッチ機構２８によりキャッチされた状態において、制御・処理部６から出力される制御信号により各基板セット電動シリンダ４０が駆動される。基板セット機構２９においては、各基板セット電動シリンダ４０がそれぞれの駆動ロッド４１を下方に向かってスライド動作させてキャッチ機構フレーム３４を押し下げることにより、基板キャッチ機構２８とともにプリント基板２をキャッチ位置からはんだ付け実行位置へと下降移動させてこのはんだ付け実行位置において位置決め保持する。
【００６１】
基板セット機構２９においては、はんだ付け実行位置において後述するはんだ実行部８によるプリント基板２に対する所定のはんだ付け処理が施されてプリント回路基板４が製造すると、制御・処理部６から出力される制御信号により各基板セット電動シリンダ４０が駆動される。基板セット機構２９においては、各基板セット電動シリンダ４０がそれぞれの駆動ロッド４１を上方に向かってスライド動作させてキャッチ機構フレーム３４を引き上げることにより、基板キャッチ機構２８とともにプリント基板２をはんだ付け実行位置からキャッチ位置へと上昇移動させる。
【００６２】
基板セット機構２９においては、各基板セット電動シリンダ４０が、制御・処理部６から出力される制御信号により個別に駆動制御される。基板セット機構２９においては、各基板セット電動シリンダ４０によりそれぞれの駆動ロッド４１がスライド量を異にしてスライド動作される。基板セット機構２９においては、上述したように各駆動ロッド４１が自在連結部４２を介してキャッチ機構フレーム３４の四隅領域と連結されており、そのスライド量が制御されることによりこのキャッチ機構フレーム３４を適宜の姿勢に傾けることが可能であり、また揺動（ピールバック動作）させることも可能である。
【００６３】
基板セット機構２９においては、例えば図５（Ａ）に示すように左側の駆動ロッド４１ＦＬ、４１ＢＬに対して右側の駆動ロッド４１ＦＲ、４１ＢＲを下方に向かって大きなスライド量を以って駆動させることにより、キャッチ機構フレーム３４を右側下がりの状態に傾けるようにする。したがって、基板セット機構２９においては、キャッチ機構フレーム３４に組み付けられた基板キャッチ機構２８とともにプリント基板２を右側下がりの姿勢にして、はんだ付け実行位置に保持させる。
【００６４】
また、基板セット機構２９においては、例えば図５（Ｂ）に示すように手前側の駆動ロッド４１ＦＬ、４１ＦＲに対して後方側の駆動ロッド４１ＢＬ、４１ＢＲを下方に向かって大きなスライド量を以って駆動させることにより、キャッチ機構フレーム３４を後ろ下がりの状態に傾けるようにする。したがって、基板セット機構２９においては、キャッチ機構フレーム３４に組み付けられた基板キャッチ機構２８とともにプリント基板２を後ろ下がりの状態にして、はんだ付け実行位置に保持させる。
【００６５】
基板セット機構２９においては、図示しないが全ての駆動ロッド４１ＦＬ、４１ＢＬ、４１ＦＲ、４１ＢＲを下方に向かって互いに異なるスライド量を以って駆動させることにより、キャッチ機構フレーム３４を前後左右に適宜の角度で傾けるようにする。したがって、基板セット機構２９においては、キャッチ機構フレーム３４に組み付けられた基板キャッチ機構２８とともにプリント基板２を前後左右に適宜の角度で傾けた状態にして、はんだ付け実行位置に保持させることが可能である。
【００６６】
基板セット機構２９においては、例えばはんだ付け実行位置或いは昇降動作時に、前後或いは左右又は全ての駆動ロッド４１を互いに異なるスライド量と時間を以って駆動させることにより、キャッチ機構フレーム３４を前後左右に揺動させるピールバック動作を行うことが可能である。基板セット機構２９においては、キャッチ機構フレーム３４に組み付けられた基板キャッチ機構２８とともにプリント基板２をピールバック動作させることによりはんだ流れを制御して、微小ピッチで配列された実装部品３の端子３Ａ間や回路パターンにおけるはんだ流れによる不正短絡の発生を低減し、最適なはんだ付けが行われるようにする。
【００６７】
基板セット機構２９においては、上述したように各駆動ロッド４１の個別制御を行うことにより、はんだ付け実行位置において実装部品３の搭載状態等に応じてプリント基板２の保持姿勢を適宜変化させることが可能である。基板セット機構２９においては、プリント基板２のはんだ付け部位を後述するはんだ噴流ノズル６０に対して最適な状態に設定して精密なはんだ付け処理が行われるようにする。基板セット機構２９においては、これによりはんだ付け条件によるプリント基板２の設計自由度を向上させ、実装部品３の実装効率の向上や不正短絡の発生低減が図られるようにする。
【００６８】
基板セット機構２９は、上述した構成を備えることにより、基板キャッチ機構２８とプリント基板２を円滑かつ高レスポンスで精密な動作制御を行うことが可能である。なお、基板セット機構２９は、４個の基板セット電動シリンダ４０と駆動ロッド４１と自在連結部４２により構成したが、かかる構成に限定されないことは勿論である。基板セット機構２９は、例えば三角配置した３個の基板セット電動シリンダ４０等により基板キャッチ機構２８とプリント基板２を駆動することも可能である。基板セット機構２９は、かかる基板セット電動シリンダ４０と駆動ロッド４１に限定されず、例えばパルスモータにより間欠回転されるピニオンをキャッチ機構フレーム３４の四隅に取り付けたラック部材に噛み合わせて構成することも可能である。
【００６９】
基板ストッパ機構３０は、上述したように基板搬入機構２２により搬入されるプリント基板２をキャッチ位置において停止させて基板キャッチ機構２８によるプリント基板２のキャッチングが行われるようにする。基板ストッパ機構３０は、図３に示すように基板キャッチ部１９と基板搬出部２０との間に配置されて基板搬送機構２７に構成する搬送路を開閉する基板ストッパ４３と、この基板ストッパ４３を駆動するストッパ駆動シリンダ４４と、基板ストッパ４３の動作状態を検出する基板ストッパセンサ４５を備える。
【００７０】
基板ストッパ機構３０は、基板ストッパ４３がストッパ駆動シリンダ４４により駆動されて上述した基板搬送機構２７のチェーンベルト３２に対して先端部の近傍位置においてその対向空間内に突出することで、基板搬送機構２７により搬送されるプリント基板２を停止させる。基板ストッパ機構３０は、上述した所定のはんだ付け処理を終了して製造されたプリント回路基板４がキャッチ位置において基板キャッチ機構２８から開放された状態で、基板ストッパ４３がストッパ駆動シリンダ４４により駆動されてチェーンベルト３２間から上方へと移動することにより搬送路を開放する。
【００７１】
基板ストッパ機構３０は、ストッパ駆動シリンダ４４が、基板キャッチセンサ３７から出力される基板開放信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により駆動される。また、基板ストッパ機構３０は、ストッパ駆動シリンダ４４が、基板搬送機構２７によりプリント回路基板４の基板搬出部２０への送り出しを検出した第２基板センサ３１から出力される検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により駆動される。基板ストッパ機構３０は、基板ストッパ４３がチェーンベルト３２間に突出することにより搬送路を閉塞する。
【００７２】
基板搬出部２０は、上述した基板ストッパ４３による動作状態を検出する基板ストッパセンサ４５からの検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により駆動され、基板キャッチ部１９から送り出されるプリント回路基板４を後段に設置したスタッカ２１へと搬出する。基板搬出部２０は、搬出部フレーム４７に、プリント回路基板４を支えるに足る幅を有する無端基板搬出ベルト４８と、この基板搬出ベルト４８を走行させる搬出ベルト駆動モータ４９を有する基板搬出機構４６を組み付けて構成し、フレーム１０に機構ユニットとして組み付けられる。基板搬出部２０は、基板搬出ベルト４８の先端部近傍に配置されプリント回路基板４のスタッカ２１への送り出しを検出する第３基板センサ５０を備える。基板搬出部２０は、基板搬出ベルト４８に沿って配置したプリント回路基板４を冷却する冷却ファン９２を備える。
【００７３】
基板搬出部２０は、基板ストッパセンサ４５から出力されるプリント回路基板４の送り出しを検出する検出信号に基づき制御・処理部６から出力される制御信号により基板搬出機構４６が駆動されてプリント回路基板４を搬送する。基板搬出部２０は、基板搬出機構４６が、基板キャッチ部１９から送り出されるプリント回路基板４を支持した基板搬送ベルト４８を搬出ベルト駆動モータ４９により駆動する。基板搬出部２０は、基板搬送ベルト４８によりプリント回路基板４がスタッカ２１へと送り出されると、第３基板センサ５０がこれを検出して制御・処理部６に検出信号を出力し、この検出信号に基づき制御・処理部６から出力される制御信号により基板搬出機構４６が停止する。なお、基板搬出機構４６は、かかる構成に限定されないことは勿論であり、プリント回路基板４を位置決めした状態でスタッカ２１へと搬出する適宜の機構により構成すればよい。
【００７４】
基板搬出部２０は、はんだ実行部８において所定のはんだ付け処理を施すことによりはんだ付け部位が加熱された状態にあるプリント回路基板４を、図３に示すように基板搬出ベルト４８に沿って設置した冷却ファン９２により、搬出する途中で冷却する。冷却ファン９２は、基板ストッパセンサ４５からのプリント回路基板４の送り出し検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により基板搬出ベルト４８とともに駆動される。冷却ファン９２は、基板搬出ベルト４８によりプリント回路基板４がスタッカ２１へと送り出されると、上述した第３基板センサ５０からの検出信号に基づいて制御・処理部６から出力される制御信号により停止する。
【００７５】
はんだ付け装置１は、はんだ実行部８が、後述するはんだ槽部９を搭載して上述した基板キャッチ部１９の下方に位置してフレーム１０に組み付けられ、基板セット機構２９によりキャッチ位置からはんだ付け実行位置に移送されたプリント基板２に対して所定のはんだ付け処理を行うようにする。はんだ実行部８は、Ｘ軸リニアアクチェータ５２とＹ軸リニアアクチェータ５３を有するＸ−Ｙテーブルユニット５１と、このＸ−Ｙテーブルユニット５１に組み付けられてはんだ槽部９を搭載するはんだ槽設置テーブル５４とを備える。はんだ実行部８には、詳細を後述するようにはんだ槽部９に加熱窒素ガスを供給する窒素ガス供給部５５や、上述したＣＣＤカメラ９０或いは基板高さセンサ９１が付設される。
【００７６】
Ｘ−Ｙテーブルユニット５１は、各種の精密機器等に備えられて被加工物等をＸ軸方向とＹ軸方向とに移動して精密に位置決めする一般的なＸ−Ｙテーブルユニットと同等に構成されるユニットが用いられる。Ｘ−Ｙテーブルユニット５１は、詳細な説明を省略するが、図１及び図２に示すように、ベース１０Ａ上にＹ軸駆動テーブル５１Ｙを設けるとともに、このＹ軸駆動テーブル５１Ｙに対してＹ軸方向（前後方向）に移動自在なＹ軸リニアアクチェータ５３が組み合わされる。Ｘ−Ｙテーブルユニット５１は、Ｙ軸リニアアクチェータ５３にＸ軸駆動テーブル５１Ｘを取り付けるとともに、このＸ軸駆動テーブル５１Ｘに対してＸ軸方向（前後方向）に移動自在なＸ軸リニアアクチェータ５２が組み合わされる。Ｘ−Ｙテーブルユニット５１は、Ｘ軸リニアアクチェータ５２にはんだ槽設置テーブル５４を組み合わせる。
【００７７】
Ｘ−Ｙテーブルユニット５１は、制御・処理部６から出力される制御信号によりＸ軸リニアアクチェータ５２がＸ軸方向に往復移動するとともに、Ｙ軸リニアアクチェータ５３がＹ軸方向に往復移動する。Ｘ−Ｙテーブルユニット５１は、これによりはんだ付け実行位置において、はんだ槽設置テーブル５４を所定位置に精密に移動させる。したがって、Ｘ−Ｙテーブルユニット５１は、はんだ槽設置テーブル５４に搭載したはんだ槽部９をはんだ付け実行位置において位置決めしたプリント基板２のはんだ付け部位に対して精密に位置決めする。
【００７８】
はんだ付け装置１においては、上述したようにプリント基板２をＺ軸方向に移動させて位置決めする基板セット機構２９と、このプリント基板２に対してはんだ槽部９をＸ軸−Ｙ軸方向に移動させて位置決めするＸ−Ｙテーブルユニット５１とにより、プリント基板２のはんだ付け部位と後述するはんだ噴流ノズル６０を相対的に位置決めする２系統の駆動系を構成する。はんだ付け装置１においては、上述したように比較的軽量で小型かつ簡易な構造でありいわゆる単機能型の基板セット機構２９やＸ−Ｙテーブルユニット５１により独立した２系統の駆動系を構成することにより、全体としても小型軽量かつ構造の簡易化が図られるとともにこれらを制御する制御・処理部６の負荷も低減してより高精度の動作制御を行って個々のはんだ付け部位に対して精密なはんだ付け処理が行われるようにする。また、はんだ付け装置１においては、メンテナンス作業等も簡易に行うことが可能である。
【００７９】
はんだ槽部９は、上述したはんだ槽設置テーブル５４上に図１及び図２に示すように前後方向に並んで搭載される２個の第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂにより構成する。はんだ槽部９は、これら第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂが、異なるはんだ付け仕様ではんだ付け処理を行う後述するはんだ噴流ノズル６０Ａ、６０Ｂを用いる以外に同一に構成される。なお、はんだ槽部９は、後述するように制御・処理部６により制御されて第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂのいずれか一方が駆動されてプリント基板２のはんだ付け部位に対して個々にはんだ付け処理を施すが、例えば第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂとに対応するはんだ付け仕様の部位が存在する場合には、同時にはんだ付け処理を施すことも可能である。
【００８０】
はんだ槽部９は、図６及び図７に示すように、はんだ槽設置テーブル５４上に固定される上部を開放したチャンバ５６と、このチャンバ５６内に組み込まれて溶融はんだ５を貯えるはんだ槽５７と、はんだ槽５７の開放部を覆って組み付けられるカバー部材５８を備える。はんだ槽部９は、チャンバ５６内にはんだ槽５７に接するようにして配置された複数のパネルヒータからなるヒータ５９と、プリント基板２のはんだ付け部位に溶融はんだ５を噴流させる着脱自在なはんだ噴流ノズル６０を有する。はんだ槽部９は、チャンバ５６に噴流ポンプ６１が組み合わされるとともに、はんだ槽５７にヒータ５９を制御するはんだ温度センサ６２と、溶融はんだ量を検出するはんだ液面センサ６３が設けられる。はんだ槽部９は、後述するようにはんだ噴流ノズル６０の先端部に形成されたはんだ溜り凹部８７におけるはんだ５の高さを検出するはんだ波高センサ６４を備える。
【００８１】
はんだ槽５７は、図６に示すように上部の開口縁に沿って形成したフランジ部をチャンバ５６の開口縁に沿って形成した取付フランジ部に固定されることにより、チャンバ５６内に浮いた状態で組み込まれる。はんだ槽５７には、矩形薄箱状であり、一方側面側にはんだ吸込み口６５Ａが開口されるとともに天井部にはんだ供給口６５Ｂが開口されたシリンダ部材６５が内部に貯えられる溶融はんだ５中に沈められるようにして設けられる。はんだ槽５７には、シリンダ部材６５の天井部に、内部孔をはんだ供給口６５Ｂと連通させて全体円筒状に形成したはんだ供給筒部材６６が取り付けられる。
【００８２】
はんだ槽５７には、ヒータ５９が、図６に示すように各槽の外周壁や底壁に接するようにして配置される。はんだ槽５７は、ヒータ５９に電源を投入することにより内部に投入したはんだ材を加熱して溶融状態にして貯留する。はんだ槽５７は、溶融はんだ５に浸かるようにして槽内の所定高さ位置にはんだ温度センサ６２が配置されて溶融はんだ５の温度検出が行われる。はんだ槽５７は、はんだ温度センサ６２から出力する検出信号に基づいてヒータ５９を制御することにより、溶融はんだ５を一定温度に保持して内部に貯留されるようにする。はんだ槽５７は、小型であることから、はんだ５の貯留量が低減されるとともに比較的小型で低電力消費型のヒータ５９を用いて高精度の温度管理を行うことが可能である。
【００８３】
はんだ槽５７は、はんだ供給筒部材６６が、上方部位をはんだ槽５７の開口縁よりもやや低い位置とさせてシリンダ部材６５に立設され、この上方部位の外周部に外周ねじが形成される。はんだ供給筒部材６６には、外周ねじにねじ込むことによりノズル取付部材６７が取り付けられる。ノズル取付部材６７は、下方部位の内周部にはんだ供給筒部材６６の外周ねじとねじ合わせされる内周ねじが形成されるとともに、上方部位が次第に細径とされた全体略円錐台形状の筒体からなる。ノズル取付部材６７は、その上方部位をはんだ槽５７の開口縁から突出させてはんだ供給筒部材６６にねじ止めされ、この上方部位の内周部に形成したノズル取付ねじ６７Ａにより後述するようにはんだ噴流ノズル６０が着脱されるようにする。
【００８４】
はんだ槽５７においては、上述したように内部にシリンダ部材６５と、はんだ供給筒部材６６と、ノズル取付部材６７を設けてはんだ噴流ノズル６０を取り付けるとともに溶融はんだ５の供給路を構成する。はんだ槽５７においては、上述した各部材がそれぞれ比較的単純な形状のであるとともに分解組立が容易であることから、コスト低減と保守性の向上が図られるとともに溶融はんだ５の詰まり等も低減される。なお、はんだ槽５７は、かかる各部材を組み合わせてはんだ噴流ノズル６０の取付構造と内部における溶融はんだの供給路を構成することに限定されないことは勿論である。はんだ槽５７は、例えばシリンダ部材６５に直接噴流ノズル６０を着脱自在に取り付けるようにしてもよい。
【００８５】
はんだ槽部９は、第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂの各はんだ槽５７が、はんだ温度センサ６２によりそれぞれの内部に貯留した溶融はんだ５の温度を監視される。はんだ槽部９は、はんだ温度センサが溶融はんだ５の温度低下を検出すると制御信号を図示しないコントローラに出力し、このコントローラからの制御信号によりヒータ５９を駆動してはんだ槽５７を介してはんだ５を加熱することにより、はんだ５が各はんだ槽５７内に所定の温度範囲で安定した溶融状態に保持されて貯留されるようにする。
【００８６】
はんだ槽部９は、上述したように第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂの各はんだ槽５７にはんだ液面センサ６３を設け、このはんだ液面センサ６３により内部に貯留する溶融はんだ５の貯留量が監視される。はんだ液面センサ６３は、はんだ付け処理の進行に伴って第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂのいずれかのはんだ槽５７内における溶融はんだ５が所定の貯留量以下となった状態を検出すると、制御・処理部６に対して検出信号を出力して所定のはんだ補充処理が行われるようにする。はんだ付け装置１においては、例えば制御・処理部６から出力される制御信号に基づいて、Ｘ−Ｙテーブルユニット５１が詳細を省略するはんだ供給部へと移動されて、所定量のはんだ５が補充されるようにする。なお、はんだ液面センサ６３は、例えば上述したはんだ温度センサ６２と同等の温度センサを用い、はんだ槽５７内の所定位置に配置されて溶融はんだ５の液面が低下することによる温度低下を検出して検出信号を出力するようにしてもよい。
【００８７】
はんだ付け装置１は、例えば制御・処理部６において、はんだ液面センサ６３からの検出信号の出力時におけるはんだ槽５７内の溶融はんだ５の残量データを把握するとともに現に実行中のはんだ付け工程のはんだ付け仕様に基づく使用はんだ量データに基づいて当該はんだ付け工程に必要なはんだ５の必要量が計算される。はんだ付け装置１は、この計算結果に基づいて制御・処理部６においてはんだ付け工程の最適な中断時期が判定されて構成各部に対して停止制御信号が出力されてはんだ槽５７内へのはんだ補充処理が行われるようにする。勿論、はんだ付け装置１においては、かかる操作によらず、現に実行中のはんだ付け工程の終了後にはんだ補充処理を行うようにしてもよい。
【００８８】
はんだ槽部９においては、カバー部材５８が、はんだ槽５７の開口部を閉塞して組み合わされることにより、後述するように窒素ガス供給部５５から供給される加熱窒素ガスをはんだ槽５７内に貯留した溶融はんだ５の表面（界面）に滞留させた状態にしてはんだ５の酸化が防止されるようにする。カバー部材５８には、はんだ槽５７の開口縁から突出するノズル取付部材６７の上方部位に対向して、当該ノズル取付部材６７よりも大径とされた略円錐台形状のノズル筒部５８Ａが一体に膨出形成される。
【００８９】
はんだ槽部９においては、詳細を後述するようにはんだ噴流ノズル６０のはんだ溜り凹部８７に溜められた溶融はんだ５を噴流ポンプ６１により生成した噴流圧を加えてプリント基板２のはんだ付け部位に所定量の溶融はんだ５を噴流させる。はんだ槽部９においては、図３に示すようにはんだ付け実行位置にはんだ波高センサ６４を設けることにより、上述したように第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂのはんだ噴流ノズル６０に形成されるはんだ溜り凹部８７に溜められる溶融はんだ５の高さを検出してはんだ付け部位に噴流させるはんだ量を精密に管理する。
【００９０】
はんだ波高センサ６４は、例えば対向配置されるレーザ光を出射するレーザ出射器６４Ａと、このレーザ出射器６４Ａから出射されたレーザ光を受光するレーザ受光器６４Ｂにより構成される。はんだ波高センサ６４は、はんだ実行部８においてレーザ出射器６４Ａとレーザ受光器６４Ｂが所定の高さ位置に配置され、例えば後述するシミュレーション工程においてＸ−Ｙテーブルユニット５１により移動されるはんだ噴流ノズル６０のはんだ溜り凹部８７に溜められた溶融はんだ５の高さ位置を検出して制御・処理部６に検出信号を出力する。はんだ付け装置１は、制御・処理部６においてはんだ付け仕様に基づく溶融はんだ５の高さ位置データとはんだ波高センサ６４から出力された検出信号を比較し、差異がある場合に調整処理を行う。はんだ付け装置１は、例えば制御・処理部６から噴流ポンプ６１の駆動部に対して回転数を調整する制御信号を出力するとともに制御プログラムの補正処理を行うことにより、噴流させる溶融はんだ５の噴流量が精密に制御される。
【００９１】
カバー部材５８は、ノズル筒部５８Ａがノズル取付部材６７に着脱されるはんだ噴流ノズル６０よりも大径に形成されることにより、はんだ噴流ノズル６０の先端部を上方へと突出させるとともにその外周部との間に加熱窒素ガスを噴出させる窒素ガス噴出口５８Ｂを構成する。カバー部材５８は、はんだ付け装置１に電源が投入されてはんだ槽５７内においてはんだ５が溶融された状態から所定のはんだ付け処理を終了して電源が落とされる間、窒素ガス供給部５５からの加熱窒素ガスが供給されてはんだ槽５７内に貯えられた溶融はんだ５の界面が加熱窒素ガス雰囲気に保持されるようにするとともに窒素ガス噴出口５８Ｂから加熱窒素ガスを噴出させる。
【００９２】
はんだ付け装置１においては、上述したようにはんだ槽設置テーブル５４に第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂを搭載し、これら第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂを制御・処理部６により各はんだ付け部位に対応して個別に制御してはんだ付け処理が行われるようにする。はんだ付け装置１においては、第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂに備えるはんだ槽５７をそれぞれ小型はんだ槽を用いることが可能であり、上述したように全体の小型化とともにはんだ量の低減と低電力消費型ヒータ５９の採用によるランニングコストの低減が図られる。
【００９３】
はんだ付け装置１においては、はんだ槽５７が、上述したようにカバー部材５８にはんだ噴流ノズル６０を突出させるとともにその周囲を囲んで加熱窒素ガスを噴出させる窒素ガス噴出口５８Ｂを構成するノズル筒部５８Ａを形成したことにより、図１０に示すようにプリント基板２のはんだ付け部位に対して加熱窒素ガス雰囲気ではんだ噴流ノズル６０から溶融はんだ５が噴流されるようにする。はんだ付け装置１においては、かかる構成によりはんだ槽５７が、はんだ噴流ノズル６０から噴流される溶融はんだ５の酸化を防止とともにはんだ噴流ノズル６０を加熱して所定の温度に保持されるようになる。
【００９４】
また、はんだ付け装置１においては、後述するようにはんだ噴流ノズル６０の先端部に形成したはんだ溜り凹部８７に溜められた溶融はんだ５も加熱窒素ガス雰囲気に保持されて酸化が防止されるようになる。はんだ付け装置１においては、ノズル筒部５８Ａからプリント基板２のはんだ付け部位に加熱窒素ガスを吹き付けて予備加熱を行う。はんだ付け装置１においては、上述した加熱窒素ガスの利用により、各部位において溶融はんだ５の酸化を防止してその品質特性を保持し、はんだ噴流ノズル６０から安定した状態で噴流が行われるようにして高精度のはんだ付け処理が効率的に行われるようになる。
【００９５】
はんだ付け装置１においては、はんだ槽５７が、基板セット機構２９によりプリント基板２をはんだ付け実行位置に位置決めしてからＸ−Ｙテーブルユニット５１を駆動してはんだ噴流ノズル６０をはんだ付け部位に対向させるまでの間において窒素ガス噴出口５８Ｂから加熱窒素ガスを吹き付けてプリント基板２を加熱するように構成される。したがって、はんだ付け装置１においては、はんだ槽５７によりプリント基板２に対して良好な状態でのはんだ付け処理が行われるようになり、はんだ付け品質の向上が図られるようになる。
【００９６】
はんだ付け装置１は、噴流ポンプ６１によりはんだ槽５７内に貯えられる溶融はんだ５内に噴流圧を生成して溶融はんだ５がはんだ噴流ノズル６０からプリント基板２のはんだ付け部位に噴流されるようにする。はんだ付け装置１は、噴流ポンプ６１が、図６及び図７に示すようにブラケットを介してチャンバ５６に取り付けられて制御・処理部６から出力される制御信号により出力軸６８Ａを間欠回転させるパルスモータ等の駆動モータ６８と、はんだ槽５７内に設けられて駆動モータ６８を駆動源として一定量の溶融はんだ５をはんだ噴流ノズル６０から噴流させるギヤポンプ機構６９を有するいわゆるギヤポンプが用いられる。
【００９７】
噴流ポンプ６１は、駆動モータ６８の出力軸６８Ａに駆動プーリ６８Ｂを取り付け、この駆動プーリ６８Ｂとギヤポンプ機構６９との間に架け渡したタイミングベルト７０により間欠的な回転をギヤポンプ機構６９に伝達する。ギヤポンプ機構６９は、駆動モータ６８により間欠駆動される駆動軸７１に設けられた第１ポンプギヤ７２と、シリンダ部材６５に支架したポンプ軸７３に設けられた第２ポンプギヤ７３を有する。ギヤポンプ機構６９は、駆動軸７１が、下方側をはんだ槽５７内のシリンダ部材６５を貫通して軸受けされるとともに上方側をカバー部材５８を貫通して軸受けされる。駆動軸７１には、カバー部材５８から突出された上方部にタイミングベルト７０が掛け合わされる従動プーリ７１Ａが固定されるとともに、下方部に図８に示すようにシリンダ部材６５に形成された第１シリンダ空間部６５Ｃ内に位置して第１ポンプギヤ７２が固定される。
【００９８】
ギヤポンプ機構６９は、ポンプ軸７３が駆動軸７１と平行してシリンダ部材６５に上下方向に支架され、図７及び図８に示すように第１ポンプギヤ７２と噛み合って回転される第２ポンプギヤ７４が軸装される。ギヤポンプ機構６９は、第２ポンプギヤ７４が図８に示すようにシリンダ部材６５に形成された第２シリンダ空間部６５Ｄ内に位置してポンプ軸７３に軸装される。
【００９９】
ギヤポンプ機構６９においては、第１ポンプギヤ７２と第２ポンプギヤ７４がそれぞれ第１シリンダ空間部６５Ｃと第２シリンダ空間部６５Ｄ内において噛み合って回転駆動される。ギヤポンプ機構６９においては、第１ポンプギヤ７２の各歯底と第１シリンダ空間部６５Ｃの内周壁及び第２ポンプギヤ７４の各歯底と第２シリンダ空間部６５Ｄの内周壁との間にそれぞれ溶融はんだ５を充填する溶融はんだ送出し空間部が構成される。ギヤポンプ機構６９においては、第１ポンプギヤ７２と第２ポンプギヤ７４が回転すると、溶融はんだ送出し空間部に充填した溶融はんだ５が送り出されて噴流圧を生成する。
【０１００】
噴流ポンプ６１においては、制御・処理部６からはんだ付け処理の実行を指示する制御信号が出力されると、駆動モータ６８が起動されて出力軸６８Ａを間欠回転させる。噴流ポンプ６１においては、出力軸６８Ａの回転がタイミングベルト７０を介してギヤポンプ機構６９の駆動軸７１に伝達され、この駆動軸７１に固定された第１ポンプギヤ７２を図８矢印ａで示すようにシリンダ部材６５の第１シリンダ空間部６５Ｃ内において反時計方向に回転させる。噴流ポンプ６１においては、第１ポンプギヤ７２が噛み合わされた第２ポンプギヤ７４が、同図矢印ｂで示すように第２シリンダ空間部６５Ｄ内において時計方向に回転される。
【０１０１】
噴流ポンプ６１においては、第１ポンプギヤ７２と第２ポンプギヤ７４の回転に伴って溶融はんだ５の送り出しが行われることによりシリンダ部材６５のはんだ吸込み口６５Ａ側に負圧状態を生じさせて、シリンダ部材６５内に図８矢印ｃで示すようにはんだ槽５７から溶融はんだ５を吸い込む。また、噴流ポンプ６１においては、第１ポンプギヤ７２と第２ポンプギヤ７４の回転に伴って溶融はんだ送出し空間部に充填された溶融はんだ５をシリンダ部材６５内から同図矢印ｄで示すようにはんだ供給口６５Ｂから送り出す。噴流ポンプ６１においては、第１ポンプギヤ７２と第２ポンプギヤ７４がそれぞれの歯を精密に形成されており、上述したように第１シリンダ空間部６５Ｃと第２シリンダ空間部６５Ｄとの間に一定量の溶融はんだ５が充填される溶融はんだ送出し空間部を構成することから、はんだ噴流ノズル６０に対して脈流の無い安定した噴流圧を作用させる。噴流ポンプ６１においては、これにより所定量の溶融はんだ５をシリンダ部材６５とはんだ供給筒部材６６とノズル取付部材６７を介してはんだ噴流ノズル６０から噴流させる。
【０１０２】
はんだ付け装置１においては、上述したギヤポンプ機構６９により溶融はんだ５内に噴流圧を生成してはんだ噴流ノズル６０から噴流させることにより、第１ポンプギヤ７２と第２ポンプギヤ７４の歯数に応じてはんだ付け部位に噴流させるはんだ量を精密に設定することが可能である。はんだ付け装置１においては、過剰なはんだ量の供給によりはんだ流れによる不正短絡或いは過小のはんだ量の供給によるはんだ付け不良の発生を防止して精密なはんだ付け処理が行われるようにする。
【０１０３】
ところで、はんだ槽部９においては、酸化しやすいＰｂフリーはんだが直接大気に触れないようにするため、上述したようにはんだ槽５７内に加熱窒素ガスを充填してはんだ５の酸化抑制を図っている。また、はんだ槽部９においては、上述したようにギヤポンプ機構６９がはんだ槽５７内において駆動モータ６８により駆動軸７１が回転される構造となっており、回転する駆動軸７１によりはんだ５の界面において摩擦が生じて酸化が生じやすい状態となる。
【０１０４】
はんだ槽５７においては、図６に示すように駆動軸７１にフロート部材７５を軸装することにより、駆動軸７１の回転に伴うはんだ５の界面における摩擦の発生が低減されるように構成される。フロート部材７５は、駆動軸７１の外径よりも大径とされた軸孔を有する筒部７５Ａと、この筒部７５Ａの上端縁から大径のフロートプレート部７５Ｂを一体に突出形成した部材からなる。フロート部材７５は、同図に示すようにフロートプレート部７５Ｂを上にして筒部７５Ａを駆動軸７１に嵌挿することによりはんだ槽５７内に設けられる。フロート部材７５は、フロートプレート部７５Ｂが溶融はんだ５の界面に浮いた状態で駆動軸７１に軸装される。
【０１０５】
はんだ槽部９においては、駆動モータ６８により駆動軸７１が回転するが、この駆動軸７１に対してフロート部材７５が上述したようにフロートプレート部７５Ｂを粘性のある溶融はんだ５の界面に浮いた状態で軸装されることにより、駆動軸７１から筒部７５Ａに作用される摩擦力に対して比較的広い面積のフロートプレート部７５Ｂと溶融はんだ５との間に大きな静止摩擦力が作用される。したがって、はんだ槽部９においては、フロート部材７５が、駆動軸７１と供回りすることなく静止状態を保持することで、溶融はんだ５の界面において回転する駆動軸７１と溶融はんだ５とを隔離する作用を奏する。はんだ槽部９においては、これにより溶融はんだ５の界面における駆動軸７１の回転に伴う摩擦の発生を防止して溶融はんだ５の酸化を抑制する。
【０１０６】
はんだ付け装置１においては、上述したようにギヤポンプ機構６９を有する噴流ポンプ６１を備えたが、一定量の溶融はんだ５をはんだ噴流ノズル６０に供給する適宜の噴流ポンプを用いてもよく、例えば第２の実施の形態として図９に示したスクリュー型噴流ポンプ１１０を用いて溶融はんだ５をはんだ噴流ノズル６０に定量供給する。噴流ポンプ１１０は、上述した噴流ポンプ６１に備えた駆動モータと同様にはんだ槽５７の外部に設けた図示しない駆動モータを有し、この駆動モータから回転力を伝達されてはんだ槽５７内の溶融はんだ５に噴流圧を生じさせるスクリューポンプ機構１１１がはんだ槽５７の内部に設けられる。
【０１０７】
スクリューポンプ機構１１１は、はんだ槽５７内にシリンダ部材１１２を上下方向に固定して設け、このシリンダ部材１１２の内部に密閉円筒状のシリンダケース１１３を収納するとともに、このシリンダケース１１３を貫通するとともに上方部をはんだ槽５７から突出させた駆動軸１１４を設ける。スクリューポンプ機構１１１は、シリンダケース１１３の上方部に位置してその内部空間とはんだ槽５７とをシリンダ部材１１２を介して連通するはんだ吸込み口１１３Ａが形成されるとともに、下方部に位置して内部空間とはんだ噴流部１１５と連通するはんだ供給口１１３Ｂが形成される。
【０１０８】
駆動軸１１４には、はんだ槽５７から突出した上方部位に図示しない駆動モータの駆動プーリとの間に架け渡したタイミングベルト等を介して間欠的な回転駆動力が伝達されるプーリ１１４Ａが固定される。駆動軸１１４には、シリンダケース１１３の内部においてスクリューギヤ１１６が設けられる。スクリューギヤ１１６は、駆動軸１１４と一体若しくはその外周部に固定状態で軸装され、シリンダケース１１３の内径とほぼ同等の外径を有している。スクリューギヤ１１６は、その歯底とシリンダケース１１３の内周壁との間に溶融はんだ５を送り出すラセン状のはんだ送出し空間部を構成する。
【０１０９】
はんだ噴流部１１５は、一端側をシリンダケース１１３のはんだ供給口１１３Ｂと連結されたはんだ流路部材１１７と、このはんだ流路部材１１７の他端側に下方側を連結されたノズル取付部材１１８と、このノズル取付部材１１８の先端に着脱されるはんだ噴流ノズル６０等により構成する。はんだ噴流部１１５は、ノズル取付部材１１８が、図示しないが上述したカバー部材５８に形成したノズル筒部５８Ａに対応位置してはんだ槽５７に貯留された溶融はんだ５の界面から突出され、はんだ噴流ノズル６０がノズル筒部５８Ａを介して外方に臨ませられるようにする。
【０１１０】
なお、はんだ噴流部１１５については、シリンダケース１１３に対して上述したはんだ供給筒部材６６とノズル取付部材６７とを介してはんだ噴流ノズル６０を着脱自在に設けるようにしてもよい。また、はんだ噴流部１１５には、図示を省略するが、はんだ槽５７に供給した加熱窒素ガスがノズル取付部材１１８とはんだ噴流ノズル６０を加熱雰囲気に保持しながらカバー部材５８のノズル筒部５８Ａから噴出されるようにする。
【０１１１】
スクリュー型噴流ポンプ１１０においては、制御・処理部６からはんだ付け処理の実行を指示する制御信号が出力されると、駆動モータが起動されてその間欠回転力がプーリ１１４Ａを介して駆動軸１１４に伝達される。スクリュー型噴流ポンプ１１０においては、駆動軸１１４の回転によりシリンダケース１１３内においてスクリューギヤ１１６が回転してシリンダケース１１３内の上方部位を負圧状態とすることで、はんだ吸込み口１１３Ａからはんだ槽５７内の溶融はんだ５の吸い込みを行う。
【０１１２】
スクリュー型噴流ポンプ１１０においては、上述したスクリューギヤ１１６の回転により上述した歯底とシリンダケース１１３の内周壁との間に構成したはんだ送出し空間部に充填された溶融はんだ５をはんだ供給口１１３Ｂからはんだ噴流部１１５へと送り出す。スクリュー型噴流ポンプ１１０においては、スクリューギヤ１１６の回転量及びスクリュー歯のピッチを適宜設定することにより噴流部１１５へと押し出す溶融はんだ５の供給量を制御することが可能である。したがって、スクリュー型噴流ポンプ１１０においても、過剰なはんだ量の供給によりはんだ流れによる不正短絡或いは過小のはんだ量の供給によるはんだ付け不良の発生を防止して精密なはんだ付け処理が行われるようにする。
【０１１３】
スクリュー型噴流ポンプ１１０においては、上述したように溶融はんだ５の界面から突出する筒状のシリンダ部材１１２に駆動軸１１４を嵌挿させることにより、この駆動軸１１４と溶融はんだ５が界面において直接接触しないように構成する。したがって、スクリュー型噴流ポンプ１１０においては、上述したギヤポンプ機構６９に設けたフロート部材７５を不要として駆動軸１１４の回転に伴う溶融はんだ５の界面における摩擦の発生を防止する。
【０１１４】
なお、はんだ槽部９においては、界面における溶融はんだ５と駆動軸との摩擦の発生を防止する構造として、上述したフロート部材７５やシリンダ部材１１２を備える構造に限定されるものでは無い。はんだ槽部９においては、例えばはんだ槽５７の底部等に一端を固定或いは一体化されるとともに先端部を溶融はんだ５の界面から突出させた筒体内に駆動軸を嵌挿させる構造や、カバー部材５８側に溶融はんだ５中に浸かるようにして同様の筒部を固定或いは一体化した構造により摩擦発生防止構造を構成するようにしてもよい。すなわち、はんだ槽部９においては、少なくとも溶融はんだ５が外気に直接晒される界面において、駆動軸が直接溶融はんだ５に触れないようにして回転する適宜の隔離構造を備えればよい。
【０１１５】
はんだ付け装置１は、上述したように窒素ガス供給部５５を備え、はんだ槽５７に対して加熱窒素ガスを供給する。窒素ガス供給部５５は、図２に示すように、ベース１０Ａに設置した窒素ガス発生器７６と、この窒素ガス発生器７６とカバー部材５８に形成した窒素ガス供給口５８Ｃ（図６参照）を接続する窒素ガス供給管７７と、窒素ガス供給管７７の途中に設けられて窒素ガスを所定の温度まで加熱する窒素ガスヒータ７８と、窒素ガスの温度を検出して検出信号を出力することにより窒素ガスヒータ７８を制御する窒素ガス温度センサ７９と、窒素ガス供給管７７を開閉する電磁弁８０を備え、はんだ槽５７内に加熱窒素ガスを供給する。
【０１１６】
窒素ガス供給部５５は、上述したように小型のはんだ槽５７を用いることから、窒素ガス発生器７６として空気から窒素を例えば吸着法や深冷分離法等により分離する市販の小型窒素ガス発生器が用いられる。窒素ガス供給部５５は、窒素ガスヒータ７８の後段において窒素ガス供給管７７を分岐して窒素ガス発生器７６から第１はんだ槽部９Ａ及び第２はんだ槽部９Ｂに対して共用して加熱窒素ガスの供給を行うことも可能である。窒素ガス供給部５５は、窒素ガス発生器７６を共用するが、窒素ガスヒータ７８や窒素ガス温度センサ７９を第１はんだ槽部９Ａ及び第２はんだ槽部９Ｂに対してそれぞれ個別に設けることにより、高精度の制御を行うようにすることが好ましい。窒素ガス供給部５５は、低電力消費型の窒素ガスヒータ７８を採用することが可能であり、ランニングコストの低減が図られる。
【０１１７】
はんだ付け装置１は、図３に示すようにはんだ実行部８のはんだ槽設置テーブル５４にＣＣＤカメラ９０と基板高さセンサ９１とを設置し、これらＣＣＤカメラ９０と基板高さセンサ９１によって上述したように基板セット機構２９によりはんだ付け実行位置に位置決めされるプリント基板２を監視する。ＣＣＤカメラ９０は、プリント基板２のはんだ付け部位や実装部品３を撮像するとともに、撮像画像に基づく画像データを制御・処理部６に出力する。ＣＣＤカメラ９０は、詳細を省略するがはんだ槽部９によりはんだ付け処理が行われるプリント基板２の底面を撮像するために、はんだ槽設置テーブル５４上に撮像部を上方に向けて設置される。
【０１１８】
基板高さセンサ９１は、はんだ付け実行位置に位置決めされたプリント基板２の高さ位置を計測して制御・処理部６に対して計測データを出力する。基板高さセンサ９１は、例えばレーザ光を出射・受光するレーザセンサが用いられ、プリント基板２に対してレーザ光を出射するとともにプリント基板２により反射された戻りレーザ光を受光する。基板高さセンサ９１は、レーザ光の出射と受光との間隔により、プリント基板２の高さ位置を精密に計測する。
【０１１９】
はんだ付け装置１においては、ＣＣＤカメラ９０により供給されるプリント基板２についてそのはんだ付け部位や実装部品３の位置を精密に確認することが可能であり、例えば各プリント基板２毎のバラツキに対して制御・処理部６から出力される制御信号に基づいて各機構の調整動作を行って精密なはんだ付け処理が行われるようにする。また、はんだ付け装置１においては、基板高さセンサ９１によりプリント基板２の高さ位置を精密に確認することが可能であり、例えば各プリント基板２毎の反りや返り等による高さ位置のバラツキ或いは基板セット機構２９やはんだ実行部８の構成各部の動作のバラツキ等に対して制御・処理部６から出力される制御信号に基づいて各機構の調整動作を行って精密なはんだ付け処理が行われるようにする。
【０１２０】
はんだ付け装置１においては、上述したようにはんだ槽部９が第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂを備えるとともに、それぞれに着脱自在なはんだ噴流ノズル６０を備える。はんだ付け装置１においては、プリント基板２の例えばはんだ付け部位のピッチ、端子の形状や大きさ等を有することにより供給するはんだ量や熱量（加熱時間）等のはんだ付け仕様を異にする多数箇所のはんだ付け部位に対して、はんだ槽部９の第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂにより個別にはんだ付け処理を施すことが可能である。はんだ噴流ノズル６０は、異なるはんだ付け仕様のはんだ付け部位に対して最適なはんだ付け処理を施すように構成されるが、基本的な構成を同等とすることから以下図１１を参照して説明する。
【０１２１】
はんだ噴流ノズル６０は、略円筒形状を呈するとともに内部にはんだ流路８３が形成された基部８２と、この基部８２の一端側に一体に形成された小径の円筒部からなりはんだ流路８３が開口するとともに外周ねじ８４Ａが形成された取付ねじ部８４と、基部８２の先端側に形成されたノズル部８５とから構成される。はんだ噴流ノズル６０は、ノズル部８５が、先端側に向かって次第に小径となるように全体が略円錐台筒状を呈するとともにはんだ流路８３と連通し内部を貫通して先端面に開口する小径のノズル孔８６が形成される。
【０１２２】
はんだ噴流ノズル６０には、ノズル部８５の先端部に、ノズル孔８６の開口部位と連通してはんだ溜り凹部８７が形成されている。はんだ噴流ノズル６０は、はんだ溜り凹部８７が、所定の深さとノズル孔８６の孔径よりも大きな内径を有する凹部として先端部に形成される。はんだ噴流ノズル６０においては、ノズル孔８６の孔径とともにはんだ溜り凹部８７が所定のはんだ付け仕様に対応してその内径や深さを設定されて形成されることにより、このはんだ溜り凹部８７に所定量の溶融はんだ５が溜められるようにする。
【０１２３】
はんだ噴流ノズル６０は、上述したノズル取付部材６７に対して、取付ねじ部８４の外周ねじ８４Ａをノズル取付ねじ６７Ａにねじ込む簡易な操作によりその先端部に対してすばやく着脱される。はんだ噴流ノズル６０には、はんだ槽５７内に貯留された溶融はんだ５が、シリンダ部材６５−はんだ供給筒部材６６−ノズル取付部材６７のルートで供給される。はんだ噴流ノズル６０には、上述したように噴流ポンプ６１が駆動されてシリンダ部材６５の内部に噴流圧が生成されることにより、はんだ流路８３に所定量の溶融はんだ５が送り込まれる。はんだ噴流ノズル６０は、噴流ポンプ６１により生成された噴流圧を縮径されたノズル孔８６において高め、はんだ溜り凹部８７からプリント基板２の所定のはんだ付け部位に対して噴流させる。
【０１２４】
はんだ付け装置１においては、上述したようにはんだ噴流ノズル６０がノズル孔８６の開口部位にはんだ溜り凹部８７を形成したことにより、溶融はんだ５をノズル孔８６から直接噴流させることなく、はんだ溜り凹部８７に溜められた溶融はんだ５をはんだ付け部位に対して噴流させる。はんだ付け装置においては、ノズル孔から直接溶融はんだを噴流させる従来のはんだ噴流ノズルと一般的な噴流ポンプを用いた場合に、噴流ポンプの精度等に起因する噴流圧のバラツキやはんだ流路内における溶融はんだの状態変化等により脈流が生じて溶融はんだの噴流量にバラツキが生じて精密なはんだ付けを行い得ないことがある。はんだ付け装置１は、上述したように安定した噴流圧を生成する噴流ポンプ６１を用いるが、さらにはんだ溜り凹部８７を有するはんだ噴流ノズル６０を用いることでより安定かつ精密な溶融はんだ５の噴流を行う。
【０１２５】
はんだ噴流ノズル６０においては、図１２に示すようにはんだ流路８３を介してノズル孔８６から作用される噴流圧ｐ（送り込まれる溶融はんだ５により生じる噴流圧）がはんだ溜り凹部８７に溜められた溶融はんだ５に作用することにより、このはんだ溜り凹部８７から略ボール状の溶融はんだ塊５Ａをはんだ付け部位に対して噴流させる。はんだ噴流ノズル６０においては、この際にノズル孔８６から作用される噴流圧ｐが、同図矢印で示すように拡径されたはんだ溜り凹部８７内において四方へと拡散された状態で作用することになる。したがって、はんだ噴流ノズル６０においては、噴流圧ｐに脈流が生じていても、はんだ溜り凹部８７内における拡散により全体として均一化した状態となって溜められた溶融はんだ５に作用する。はんだ噴流ノズル６０においては、これにより噴流圧の脈流の影響を低減してはんだ溜り凹部８７内から噴流量にバラツキが無い高精度の溶融はんだ塊５Ａを噴流させる。はんだ付け装置１においては、はんだ噴流ノズル６０が、制御・処理部６からのはんだ付け実行指示に基づいてはんだ溜り凹部８７に溜まった溶融はんだ５を噴流させることにより、高感度の応答性と精密な溶融はんだ塊５Ａの噴流が行われるようにする。
【０１２６】
はんだ付け装置１においては、第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂに異なるはんだ付け仕様に対応した形状に形成されたノズル孔８６やはんだ溜り凹部８７を有するはんだ噴流ノズル６０をそれぞれ着脱自在に取り付けることから、はんだ付け仕様を異にする複数のはんだ付け部位を有するプリント基板２に対しても、適合するはんだ噴流ノズル６０との交換作業を不要としてはんだ量等の条件を最適化して個別にはんだ付け処理を連続して行うことが可能である。はんだ付け装置１においては、はんだ噴流ノズル６０の交換作業に伴うはんだ槽５７の冷却やはんだ５の再加熱による待機時間を不要として溶融はんだが一定状態に保持されることから、各はんだ付け部位に対して高精度かつ安定したはんだ付け処理を高能率に行うことが可能である。
【０１２７】
以上のように構成したはんだ付け装置１においては、従来のはんだ付け装置のようにマスキングテープ等を貼り付ける作業や高価で取り扱いが面倒な専用キャリア等を不要として、プリント基板２の所定はんだ付け部位に対して個別にはんだ付け処理を施すことが可能である。はんだ付け装置１においては、個別にはんだ付け処理を施すことによりプリント基板２の全体に対する熱負荷を軽減して耐熱性が低い電子部品等の実装部品３を搭載してもそれらの特性劣化或いはプリント基板２の熱歪み等の発生を抑制し、微細ピッチの回路パターンや端子間等におけるはんだ流れによる不正短絡の発生を低減し、信頼性の高いはんだ付け処理が行われるようにする。
【０１２８】
はんだ付け装置１においては、上述したようにプリント基板２を搬送してはんだ実行位置に位置決めする駆動機構系と第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂとを制御してそれぞれのはんだ噴流ノズル６０を所定のはんだ付け部位に対向して移動させる駆動機構系とにより構成することで、各機構部の簡易化が図られる。はんだ付け装置１においては、これら駆動機構を制御してはんだ付け処理を行うはんだ付け実行プログラムソフトウェアの簡易化も図られる。はんだ付け装置１においては、それぞれはんだ噴流ノズル６０を有する第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂによりはんだ槽部９を構成することによりはんだ槽５７の小型化が図られ、全体の小型化とともにはんだ量の低減によるランニングコストを低減し、溶融はんだ５を高精度に管理することが可能となる。
【０１２９】
はんだ付け装置１においては、上述したように基板キャッチ機構２８により保持したプリント基板２を基板セット機構２９によりはんだ付け実行位置に移動して位置決めする。はんだ付け装置１においては、基板セット機構２９が、プリント基板２の四隅をそれぞれ独立して移動させることでその保持姿勢を任意の角度に可変し或いは揺動させることが可能である。はんだ付け装置１においては、かかる基板セット機構２９により実装部品３の搭載姿勢に応じてプリント基板２の姿勢を適宜変化させて当該実装部品３の端子３Ａとランドに対してはんだ噴流ノズル６０を最適な状態に設定することが可能となり各端子３Ａを精密にはんだ付け処理することが可能となる。
【０１３０】
また、はんだ付け装置１においては、基板セット機構２９によりプリント基板２を適宜の角度で揺動させることによりはんだ流れを制御して微小ピッチで配列された各端子３Ａ間等におけるはんだ流れによる短絡発生を低減することが可能である。はんだ付け装置１においては、はんだ付け条件による実装部品３の実装位置やランド形状或いはピッチ等の設計自由度を向上させて実装効率の向上が図られるようにする。
【０１３１】
はんだ付け装置１においては、上述したように基板搬送・駆動部７の基板セット機構２９とはんだ実行部８のＸ−Ｙテーブルユニット５１により駆動系を構成してプリント基板２とはんだ槽部９の第１はんだ槽部９Ａと第２はんだ槽部９Ｂを相対移動させることにより、プリント基板２の各はんだ付け部位とはんだ噴流ノズル６０を位置決めして個々にはんだ付け処理を施すようにする。はんだ付け装置１においては、制御・処理部６において、予め基板設計データ１０１や実装部品３に関する部品データ１０２がメモリ１６に登録され、これらデータと制御プログラムソフトウェアに基づいて具体的なはんだ付け実行プログラムソフトウェア（数値制御プログラムソフトウェア）の自動プログラミング処理が行われて構成各機構を制御することで精密なはんだ付け処理を行う。
【０１３２】
はんだ付け装置１においては、はんだ付け実行プログラムソフトウェアが、従来のはんだ付け装置のようにその都度実装部品３を計測してプリント基板２における座標点を決定する等の面倒な段取り作業を軽減して作成され、作業の大幅な効率化が図られるようになる。はんだ付け装置１においては、プリント基板２を作成されたはんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいてはんだ付け実行位置に精密に位置決めする。ところで、はんだ付け装置１においては、個々のプリント基板２が、例えば反りや基準孔の加工精度等のバラツキにより、はんだ付け実行位置において微小な位置ズレが生じることがある。
【０１３３】
はんだ付け装置１においては、上述したように基板セット機構２９とＸ−Ｙテーブルユニット５１によりはんだ付け実行位置に位置決めしたプリント基板２をＣＣＤカメラ９０により撮像して画像データを得る。はんだ付け装置１においては、メモリ１６に登録した設計データに基づいて画像データの確認を行い、差異がある場合にはんだ付け実行プログラムソフトウェアを修正してメモリ１６に登録するとともに制御・処理部６から基板搬送・駆動部７或いははんだ実行部８に対して補正制御信号を出力して構成各機構を調整駆動させることにより位置補正の操作が行われる。はんだ付け装置１においては、個々のプリント基板２が上述した微小な位置ズレを生じることがあっても、簡易な操作によりそれぞれの位置ズレを補正して各はんだ付け部位に対して精密なはんだ付け処理を施すことが可能である。
【０１３４】
はんだ付け装置１においては、上述したようにメモリ１６に登録した基板設計データ１０１や実装部品３の部品データ１０２と制御プログラムソフトウェアに基づいてはんだ付け実行プログラムソフトウェアを自動プログラミングする。はんだ付け装置１においては、実はんだ付け処理を施す前工程としてダミー基板２Ｄを用いたシミュレーションを行うことにより、はんだ付け実行プログラムソフトウェアを検証するとともに必要に応じてその補正処理を行うことが可能である。はんだ付け装置１においては、簡易な補正処理により、プリント基板２の位置ズレを補正して各はんだ付け部位に対してさらに精密なはんだ付け処理を施すことが可能である。
【０１３５】
はんだ付け装置１においては、このダミー基板２Ｄを用いたシミュレーションとはんだ付け実行プログラムソフトウェアの検証を、はんだ付け実行位置に位置決めしたダミー基板２ＤをＣＣＤカメラ９０により撮像して得た画像データに基づいて行う。はんだ付け装置１においては、メモリ１６に登録した設計データに基づいてダミー基板２Ｄの画像データの確認を行い、差異がある場合にはんだ付け実行プログラムソフトウェアを修正してメモリ１６に登録するとともに制御・処理部６から基板搬送・駆動部７或いははんだ実行部８に対して補正制御信号を出力して構成各機構を調整駆動させることにより位置補正の操作が行われるようにする。はんだ付け装置１においては、かかるシミュレーション処理を実施することにより精度の高いはんだ付け実行プログラムソフトウェアを作成することが可能となり、またプログラムソフトウェア設定等の段取り作業を大幅に低減して全体作業の効率化とともに高精度のはんだ付け処理が行われるようにする。
【０１３６】
はんだ付け装置１においては、所定のはんだ付け処理を終了した後に、制御・処理部６にプリント基板２や実装部品３に関するデータとともに、基板搬送・駆動部７やはんだ実行部８の構成各機構を制御する制御データ等を登録データとしてメモリ１６に登録する処理が行われる。はんだ付け装置１においては、次のはんだ付け処理を行う場合に制御・処理部６においてメモリ１６からこれらの登録データが呼び出されて対象となるプリント基板２や実装部品３のデータとの照合を行い、合致結果に基づいて登録した制御データがはんだ付け実行プログラムソフトウェアの作成に利用されるようにする。はんだ付け装置１においては、いわゆる学習機能を有することによりはんだ付け実行プログラムソフトウェアを作成する段取り作業を大幅に低減して全体作業の効率化とともに高精度のはんだ付け処理が行われるようにする。
【０１３７】
はんだ付け装置１においては、図１３に示すように、段取り工程として制御・処理部６に所定のデータを入力するデータ入力処理工程Ａを実行する。データ入力処理工程Ａは、データ入力部１４を介して制御・処理部６のメモリ１６に製造するプリント回路基板４に関するＣＡＤデータやガーバデータ等の基板設計データ１０１を入力する設計データ入力工程Ａ−１と、同様にしてプリント基板２に実装される各実装部品３に関する部品データ１０２を入力する部品データ入力工程Ａ−２と、はんだ噴流ノズル６０の選定やはんだ付け方法の設定等のはんだ付け条件を入力するはんだ付け条件入力工程Ａ−３を実行する。はんだ付け装置１においては、制御・処理部６において、このデータ入力処理工程Ａにより入力された各データとメモリ１６に登録した関連データとを比較して一致データを利用し、各部を駆動するためのはんだ付け実行プログラムソフトウェアを自動作成する。
【０１３８】
はんだ付け装置１においては、作成したはんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいてダミー基板２Ｄを用いたシミュレーション工程Ｂを実行する。シミュレーション工程Ｂは、ダミー基板２Ｄを基板搬入部１８に投入するダミー基板投入工程と、基板搬送・駆動部シミュレーション工程Ｂ−１と、はんだ実行部シミュレーション工程Ｂ−２と、窒素ガス供給部シミュレーション工程Ｂ−３が実行される。なお、シミュレーション工程Ｂにおいては、実際にダミー基板２Ｄをはんだ付け装置１に投入するが、はんだ実行部８におけるはんだ付け処理をはんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいてバーチャル実行するものであり、その様子をモニタ１７により確認する。
【０１３９】
基板搬送・駆動部シミュレーション工程Ｂ−１では、はんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいて基板搬送・駆動部７によりダミー基板２Ｄをキャッチ位置からはんだ付け実行位置へと移動させて位置決めすることによりその動作データを得る。基板搬送・駆動部シミュレーション工程Ｂ−１では、基板ストッパ機構３０の各部の動作確認やストッパセンサ４５の出力確認を行い、これらの動作データを得る。基板搬送・駆動部シミュレーション工程Ｂ−１では、基板キャッチ機構２８の各部の動作確認や基板キャッチセンサ３７の出力確認を行い、これらの動作データを得る。基板搬送・駆動部シミュレーション工程Ｂ−１では、基板セット機構２９の各部の動作確認や第２基板センサ３１の出力確認を行い、これらの動作データを得る。
【０１４０】
はんだ実行部シミュレーション工程Ｂ−２では、はんだ付け実行位置に位置決めしたダミー基板２Ｄに対してはんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいてはんだ実行部８やはんだ槽部９の各部位を位置決め移動するとともにＣＣＤカメラ９０によるダミー基板２Ｄの撮像を行い、その画像データに基づいて所定の補正データを得る。はんだ実行部シミュレーション工程Ｂ−２では、はんだ槽部９のヒータ５９の動作やはんだ温度センサ６２の動作確認、噴流ポンプ６１の動作確認或いははんだ液面センサ６３の出力確認を行って、これらの動作データを得る。はんだ実行部シミュレーション工程Ｂ−２では、Ｘ−Ｙテーブルユニット５１の動作確認やＣＣＤカメラ９０及びはんだ波高センサ６４の出力確認を行い、これらの動作データを得る。
【０１４１】
はんだ実行部シミュレーション工程Ｂ−２においては、上述したようにバーチャルはんだ付け処理を行うが、例えば「プリント基板２のはんだ付け部位に対してはんだ噴流ノズル６０が設定通り移動するか」、「ピールバック動作が設定通り行われるか」等を画像確認し、必要に応じて後述する補正処理が行われるようにする。はんだ実行部シミュレーション工程Ｂ−２においては、ＣＣＤカメラ９０や基板高さセンサ９１により、ダミー基板２Ｄの反りや基準孔位置或いは基板キャッチ機構２８によるキャッチ状態等の確認が行われる。なお、はんだ付け装置１においては、かかるＣＣＤカメラ９０や基板高さセンサ９１による確認が、実際にはんだ付け処理を実施する実はんだ付け工程においても実行されて適宜データ補正の操作が行われるようにする。
【０１４２】
窒素ガス供給部シミュレーション工程Ｂ−３では、はんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいて窒素ガス供給部５５の動作確認を行って補正データを得る。窒素ガス供給部シミュレーション工程Ｂ−３では、窒素ガスヒータ７８の動作や窒素ガス温度センサ７９の動作確認を行い、これらの動作データを得る。
【０１４３】
はんだ付け装置１においては、上述したシミュレーション工程Ｂを実行してそれぞれ得た補正データが制御・処理部６に入力され、この制御・処理部６において適宜のデータ処理を行い、その処理結果に基づいてはんだ付け実行プログラムソフトウェアを補正する補正処理を行って補正はんだ付け実行プログラムソフトウェアを自動作成する補正工程Ｃが実行される。なお、補正工程Ｃでは、上述した各補正データについて必要に応じて入力操作部１５を介してデータの入力操作も行われる。補正工程Ｃにおいては、基板搬送・駆動部補正工程Ｃ−１と、はんだ実行部補正工程Ｃ−２等が実行される。
【０１４４】
はんだ付け装置１においては、上述した補正処理により作成した補正はんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいて構成各部の動作制御を行い、基板搬入部１８により搬入される生産用プリント基板２Ｓの各はんだ付け部位に対してそれぞれ個別に所定のはんだ付け処理を施す実はんだ付け工程Ｄが実行される。実はんだ付け工程Ｄにおいては、はんだ付け処理を施して製造したプリント回路基板４がＣＣＤカメラ９０により撮像され、モニタ１７に表示される画像によりはんだ付け部位の仕上がり状態等を確認する。実はんだ付け工程Ｄにおいては、モニタ画像により、例えばブリッジ部位、未はんだ付け部位、実装部品３の破損（絶縁樹脂の溶け等）或いは部品当り等の不具合の発生を確認する。はんだ付け装置１においては、かかる不具合が生じた場合に、その補修を行うとともに必要に応じて入力操作部１５を介して補正データの入力操作が行われる。
【０１４５】
はんだ付け装置１においては、所定のはんだ付け処理を終了すると、一連の工程で得た各種データ等を補正はんだ付け実行プログラムソフトウェアとともに制御・処理部６のメモリ１６に登録するデータ登録工程Ｅを実行する。はんだ付け装置１においては、これら補正はんだ付け実行プログラムソフトウェアや各種データが次のはんだ付け処理を行う際に利用される。
【０１４６】
はんだ付け装置１においては、上述した基板搬送・駆動部シミュレーション工程Ｂ−１と基板搬送・駆動部補正工程Ｃ−１が、具体的には図１４に示すシミュレーション・補正実行手順に基づいて実行されることにより、補正はんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいて基板搬送・駆動部７の構成各部が精密に位置決め制御されるようにする。すなわち、実行手順においては、基板搬送・駆動部７の各部位を目視により異常状態等が生じていない否かを確認する（ｓ−１）。実行手順においては、例えば搬送路中に異物が存在していたり基板ストッパ４３が初期位置に復帰していない等の異常を発見した場合に（ｓ−２）、その異常事態を是正する措置を講じる（ｓ−３）。
【０１４７】
実行手順は、基板搬入部１８からダミー基板２Ｄを投入すると（ｓ−４）、はんだ付け実行プログラムソフトウェアに基づいて基板搬入機構２２が起動して基板搬入ベルト２４によるダミー基板２Ｄの送り出し操作を行う（ｓ−５）。実行手順は、ダミー基板２Ｄが基板搬入部１８から基板キャッチ部１９へと送り出された状態が第１基板センサ２６により検出され（ｓ−６）、この第１基板センサ２６からの検出出力により基板搬送機構２７が起動して基板キャッチ部１９においてチェーンベルト３２によるダミー基板２Ｄの搬送が行われる（ｓ−７）。実行手順は、ダミー基板２Ｄが基板ストッパ４３と衝合することによりその送り動作が停止される（ｓ−８）。
【０１４８】
実行手順は、このダミー基板２Ｄの停止状態が第２基板センサ３１により検出され（ｓ−９）、この第２基板センサ３１からの検出出力により基板キャッチ機構２８が駆動されてダミー基板２Ｄのキャッチ動作が行われる（ｓ−１０）。実行手順は、この基板キャッチ機構２８によるダミー基板２Ｄのキャッチ動作が基板キャッチセンサ３７により検出される（ｓ−１１）。実行手順は、基板キャッチセンサ３７からの検出出力により基板搬送機構２７のチェーンベルト３２が停止されるとともに、基板セット機構２９が駆動されて基板キャッチ機構２８により保持されたダミー基板２Ｄをキャッチ位置からはんだ付け実行位置へと移動させる（ｓ−１２）。
【０１４９】
実行手順は、基板セット機構２９が所定位置で停止し、基板キャッチ機構２８により保持されたダミー基板２Ｄを撮像位置にセットする（ｓ−１３）。実行手順は、セットされたダミー基板２Ｄの高さ位置が基板高さセンサ９１により検出され（ｓ−１４）、この基板高さセンサ９１からの検出出力により基板セット機構２９とＸ−Ｙテーブルユニット５１の調整駆動が行われるとともに、この調整データが制御・処理部６にフィードバックされる（ｓ−１５）。実行手順は、ＣＣＤカメラ９０によりダミー基板２Ｄのはんだ付け部位を撮像し（ｓ−１６）、その画像データにより基準孔位置や原点位置の測定データを取得する（ｓ−１７）。
【０１５０】
実行手順は、上述した測定データと制御・処理部６のメモリ１６に登録した対応する登録データとの比較が行われる（ｓ−１８）。実行手順は、登録データと測定データに「差有り」の結果を得た場合に、入力操作部１５を介して登録データの補正処理を行う（ｓ−１９）。実行手順は、この登録データの補正処理によりはんだ付け実行プログラムソフトウェアの補正が行われる。実行手順は、基板セット機構２９やＸ−Ｙテーブルユニット５１を初期位置へと復帰させる操作を行う（ｓ−２０）。なお、実行手順は、上述したデータ比較ステップで「差無し」の結果を得た場合に、基板セット機構２９等の復帰動作が行われる。
【０１５１】
実行手順は、基板セット機構２９がキャッチ位置まで復帰すると、このキャッチ位置において基板キャッチ機構２８によるダミー基板２Ｄの開放動作が行われる（ｓ−２１）。実行手順は、このダミー基板２Ｄの開放動作を基板キャッチセンサ３７により検出し（ｓ−２２）、この基板キャッチセンサ３７からの検出出力により基板ストッパ機構３０と基板搬送機構２７を駆動する（ｓ−２３）。
【０１５２】
実行手順は、基板ストッパ４３を駆動して搬送路を開放した状態で、チェーンベルト３２によりダミー基板２Ｄを基板キャッチ部１９から基板搬出部２０への送り出しが行われる。実行手順は、ダミー基板２Ｄの基板搬出部２０への送り出し動作が第２基板センサ３１により検出され（ｓ−２４）、この第２基板センサ３１からの検出出力により基板搬出機構４６が起動するとともに基板搬送機構２７が停止する（ｓ−２５）。実行手順は、基板搬送部２０に送り出されたダミー基板２Ｄを第３基板センサ５０により検出し（ｓ−２６）、この第３基板センサ５０からの検出出力により基板搬出機構４６が停止して一連のシミュレーション・補正の実行手順を終了する（ｓ−２７）。
【０１５３】
なお、はんだ付け装置１においては、実はんだ付け工程の際に、基板搬出機構４６による搬送途中で冷却ファン９２によりプリント回路基板４の冷却が行われる。したがって、実行手順は、図示を省略するが第２基板センサ３１と第３基板センサ５０からの検出信号に基づいて冷却ファン９２が起動、停止の動作を行うかを確認する手順も有する。
【０１５４】
はんだ付け装置１においては、図１５に示したはんだ槽内溶融はんだ量確認・補正実行手順によりはんだ槽５７内における溶融はんだ５の貯留量を確認し、必要に応じてはんだ材の補充等の処置が講じられる。実行手順では、各はんだ槽５７のヒータ５９に電源を投入してはんだ５の加熱を行うとともに（ｒ−１）、はんだ温度センサ６２を動作状態としてはんだ５の加熱状態を監視する（ｒ−２）。実行手順では、はんだ５が所定の温度まで加熱されて溶融状態となりはんだ温度センサ６２から検出信号が出力されると（ｒ−３）、この検出信号に基づいて制御・処理部６から制御信号が出力されて噴流モータ６１を起動する（ｒ−４）。
【０１５５】
実行手順では、はんだ槽５７内における溶融はんだ５の貯留量をはんだ液面センサ６３により検出する（ｒ−５）。実行手順では、液面センサ６３による適量の検出結果に基づいて（ｒ−６）、はんだ槽部５７が待機状態とされるとともに、上述したＸ−Ｙテーブルユニット５１の原点復帰動作が行われるようにする（ｒ−７）。実行手順では、液面センサ６３による溶融はんだ５の貯留量が不足の検出結果に基づいて、制御・処理部６から移動指示の制御信号を出力してＸ−Ｙテーブルユニット５１の移動動作を行う（ｒ−８）。実行手順では、Ｘ−Ｙテーブルユニット５１がはんだ供給部へと移動して、はんだ槽５７内にはんだ材の供給が行われる（ｒ−９）。実行手順では、はんだ槽５７内の溶融はんだ５の貯留量がはんだ液面センサ６３により検出される。
【０１５６】
はんだ付け装置１においては、上述した手順を経て所定量の溶融はんだ５を貯留した各はんだ槽５７内に噴流モータ６１により噴流圧が生成され、溶融はんだ５が、はんだ噴流ノズル６０へ送り出されてはんだ溜り凹部８７に溜められる。はんだ付け装置１においては、図１６に示したはんだ溜り凹部溶融はんだ量確認補正実行手順によりはんだ溜り凹部８７内における溶融はんだ５の貯留量を確認し、必要に応じて補正処置が講じられる。実行手順では、Ｘ−Ｙテーブルユニット５１をはんだ実行位置へと移動してはんだ槽５７に設けたはんだ噴流ノズル６０をはんだ波高センサ６４に臨ませる（ｔ−１）。実行手順では、はんだ波高センサ６４によりはんだ溜り凹部８７に溜められた溶融はんだ５の波高を検出する（ｔ−２）。
【０１５７】
実行手順では、はんだ波高センサ６４により検出基準外波高の検出結果に基づいて、制御・処理部６において噴流モータ６１の回転数データの補正が行われるとともに、補正データに基づいて噴流モータ６１を再駆動する（ｔ−３）。実行手順では、噴流モータ６１の再駆動後のはんだ溜り凹部８７における溶融はんだ５の波高が再検出され、基準値に達するまで繰り返される。実行手順では、基準値よりも低い検出結果を得た場合に噴流モータ６１の回転数を上げてより多くの溶融はんだ５がはんだ溜り凹部８７に溜められるようにする対応が図られるとともに、基準値よりも大きい検出結果を得た場合に噴流モータ６１の回転数を下げる対応が図られる。実行手順では、基準値内の検出結果を得た後に、制御・処理部６において噴流モータ６１の回転数データをメモリ１６に登録するとともにＸ−Ｙテーブルユニット５１に制御信号を出力して原点位置へと復帰させ（ｔ−４）、スタンバイ状態とする。
【０１５８】
はんだ付け装置１においては、詳細を省略するがはんだ槽部９や窒素ガス供給部５５についても、上述したダミー基板２Ｄを投入してシミュレーション操作を行うことにより同時に所定の補正処理等が行われる。
【０１５９】
はんだ付け装置１においては、上述したシミュレーション・補正実行手順とほぼ同等の手順となることから手順項目のみを図１７及び図１８に示して詳細な説明を省略する実はんだ付け実行手順にしたがって生産用プリント基板２Ｓに対して所定のはんだ付け処理を施してプリント回路基板４を製造する。はんだ付け装置１においては、基板搬入部１８に投入された生産用プリント基板２Ｓに対して、図１７に示した手順にしたがって基板搬入機構２２による基板キャッチ部１９への搬入工程と、基板キャッチ機構２８による基板キャッチ工程と、基板セット機構２９による撮像位置へのセット工程と、ＣＣＤカメラ９０による基板撮像工程等を実施する。はんだ付け装置１においては、所定の各補正工程と、Ｘ−Ｙテーブルユニット５１によるはんだ槽部９の位置決め工程と、噴流ポンプ６１を駆動してはんだ噴流ノズル６０からはんだ噴流を行う工程等を経てプリント回路基板４を製造する。
【０１６０】
はんだ付け装置１においては、製造したプリント回路基板４に対して図１８に示すように基板セット機構２９の復帰工程と、Ｘ−Ｙテーブルユニット５１の復帰工程と、基板キャッチ機構２８の基板キャッチ部１９でのプリント回路基板４の開放工程と、基板搬出機構４６によるプリント回路基板４の搬出工程と、スタック工程等を経て一連の製造工程を終了する。なお、はんだ付け装置１は、上述した構成、動作及び手順の説明に限定されないことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１６１】
【図１】実施の形態として示すはんだ付け装置の正面図である。
【図２】同はんだ付け装置の側面図である。
【図３】同はんだ付け装置の構成図である。
【図４】同はんだ付け装置の構成ブロック図である。
【図５】同はんだ付け装置に備える基板セット機構の正面図であり、同図（Ａ）は右下りピールバック動作状態を示し、同図（Ｂ）は前上りピールバック動作状態を示す。
【図６】同はんだ付け装置に備えるはんだ槽部の断面図である。
【図７】同はんだ槽部のカバー部材を取り外して示す平面図である。
【図８】同はんだ槽部に備えるギヤポンプの構成説明図である。
【図９】第２の実施の形態として噴流ポンプにスクリューポンプを用いるはんだ槽部の要部断面図である。
【図１０】はんだ付け処理時におけるはんだ付け部位の様子を説明する要部断面図である。
【図１１】噴流ノズルの断面図である。
【図１２】噴流ノズルからの溶融はんだ噴流の説明図である。
【図１３】はんだ付け装置による全体工程図である。
【図１４】搬送・駆動部のシミュレーション・補正実行手順図である。
【図１５】はんだ槽内の溶融はんだ量確認・補正実行手順図である。
【図１６】はんだ溜り凹部内の溶融はんだ量確認・補正実行手順図である。
【図１７】はんだ付け装置による実はんだ付け実行手順図であり、プリント回路基板を製造するまでの手順を示す。
【図１８】同プリント回路基板を搬出するまでの手順を示す。
【符号の説明】
【０１６２】
１ はんだ付け装置、２ プリント基板、２Ｓ 生産用プリント基板、２Ｄ ダミー基板、３ 実装部品、４ プリント回路基板、５ はんだ（溶融はんだ）、６ 制御・処理部、７ 基板搬送・駆動部、８ はんだ実行部、９ はんだ槽部、９Ａ 第１はんだ槽部、９Ｂ 第２はんだ槽部、１０ フレーム、１２ コントロールボックス、１３ ＣＰＵ、１４ データ入力部、１５ 入力操作部、１６ メモリ、１７ モニタ、１８ 基板搬入部、１９ 基板キャッチ部、２０ 基板搬出部、２２ 基板搬入機構、２４ 基板搬入ベルト、２５ 搬入ベルト駆動モータ、２６ 第１基板センサ、２７ 基板搬送機構、２８ 基板キャッチ機構、２９ 基板セット機構、３０ 基板ストッパ機構、３１ 第２基板センサ、３２ チェーンベルト、３３ チェーンベルト駆動モータ、３５ 基板キャッチシリンダ、３６ 基板キャッチヘッド、３７ 基板キャッチセンサ、３８ アッパフレーム、３９ 排煙ファン、４０ 基板セット電動シリンダ、４１ 駆動ロッド、４３ 基板ストッパ、４４ ストッパ駆動シリンダ、４５ 基板ストッパセンサ、４６ 基板搬出機構、４８ 基板搬出ベルト、４９ 搬出ベルト駆動モータ、５０ 第３基板センサ、５１ Ｘ−Ｙテーブルユニット、５２ Ｘ軸リニアモータ、５３ Ｙ軸リニアモータ、５４ はんだ槽設置テーブル、５５ 窒素ガス供給部、５６ チャンバ、５７ はんだ槽、５８ カバー部材、５８Ａ ノズル筒部、５８Ｂ 窒素ガス噴出口、５９ ヒータ、６０ はんだ噴流ノズル、６１ 噴流ポンプ、６２ はんだ温度センサ、６３ はんだ液面センサ、６４ はんだ液高センサ、６５ シリンダ部材、６５Ａ はんだ吸込口、６５Ｂ はんだ供給口、６５Ｃ 第１シリンダ空間部、６５Ｄ 第２シリンダ空間部、６６ はんだ供給筒部材、６７ ノズル取付部材、６８ 駆動モータ、６９ ギヤポンプ機構、７１ 駆動軸、７２ 第１ポンプギヤ、７３ ポンプ軸、７４ 第２ポンプギヤ、７５ フロート部材、７５Ａ 筒状基部、７５Ｂ フロートプレート部、プレート、７６ 窒素ガス発生器、７８ 窒素ガスヒータ、７９ 窒素ガス温度センサ、８２ 基部、８３ はんだ流路、８４ 取付ねじ部、８５ ノズル部、８６ ノズル孔、８７ はんだ溜り凹部、９０ ＣＣＤカメラ、９１ 基板高さセンサ、９２ 冷却ファン、１００ 入力データ、１０１ 基板設計データ、１０２ 部品データ、１０３ 登録部品データ、１０４ 修正データ、１１０ 噴流ポンプ、１１１ スクリューポンプ機構、１１３ シリンダケース、１１４ 駆動軸、１１５ はんだ噴流部、１１６ スクリューギヤ、１１７ はんだ流路部材、１１８ ノズル取付部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被はんだ付け体のはんだ付け部位に対向して位置決めされ、上記はんだ付け部位に溶融はんだをスポット噴流してはんだ付け処理するはんだ噴流ノズルにおいて、
一端側をはんだ槽内のノズル取付部材に着脱され、上記ノズル取付部材から内部に設けたはんだ流路に溶融はんだが供給される全体略筒状に形成された基部と、
上記基部の他端側に一体に形成され、内部に上記はんだ流路と連通して小径のノズル孔が貫通して設けられたノズル部と、
上記ノズル部の先端部に上記ノズル孔に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して形成されたはんだ溜り凹部とから構成され、
上記はんだ溜り凹部内に溜めた所定量の溶融はんだを、上記はんだ槽内で生成した噴射圧により上記被はんだ付け部材のはんだ付け部位にスポット噴流することを特徴とするはんだ噴流ノズル。
【請求項２】
全体略筒状に形成され、一端側がはんだ流路を開口させた取付部を構成するとともに他端側が上記はんだ流路と連通する小径のノズル孔を開口させかつこのノズル孔に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して所定量の溶融はんだを溜めるはんだ溜り凹部を形成してノズル部を構成するはんだ噴流ノズルと、
溶融はんだを貯留し、上記はんだ噴流ノズルを上記ノズル部が上記溶融はんだの界面から突出した状態で上記取付部を介して着脱自在に取り付けるノズル取付部材と、上記溶融はんだに噴流圧を付与して上記はんだ流路に溶融はんだを供給する噴流ポンプを備えるはんだ槽と、
上記溶融はんだの界面を覆って上記はんだ槽に組み合わされ、上記はんだ噴流ノズルの上記はんだ溜り凹部を外方に臨ませるノズル筒部が一体に形成されたカバー部材と、
上記溶融はんだの界面と上記カバー部材との間に構成された空間部に加熱窒素ガスを供給する窒素ガス供給部とを備え、
上記加熱窒素ガスを上記空間部から上記ノズル筒部を介して噴出させることにより、上記溶融はんだが上記はんだ噴流ノズルから加熱窒素ガス雰囲気で噴流されることを特徴とするはんだ付け装置。
【請求項３】
全体略筒状に形成され、一端側がはんだ流路を開口させた取付部を構成するとともに他端側が上記はんだ流路と連通する小径のノズル孔を開口させかつこのノズル孔に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して所定量の溶融はんだを溜めるはんだ溜り凹部を形成してノズル部を構成するはんだ噴流ノズルと、
溶融はんだを貯留し、上記はんだ噴流ノズルを上記はんだ溜り凹部が上記溶融はんだの界面から突出した状態で上記取付部を介して着脱自在に取り付けるノズル取付部材を備えるはんだ槽と、
上記はんだ槽に付設され、上記溶融はんだに噴流圧を付与することにより上記はんだ流路に溶融はんだを供給して上記はんだ噴流ノズルから所定量の上記溶融ハンダを噴流させる噴流ポンプを備え、
上記噴流ポンプに、シリンダ空間部を有するシリンダ部材と、上記シリンダ空間部内で回転するポンプギヤを有し、上記シリンダ空間部のシリンダ内周壁と上記ポンプギヤの歯底との間に溶融はんだを充填する溶融はんだ送出し空間部を構成し、上記溶融はんだ送出し空間部に充填された所定量の溶融はんだを送り出すことにより上記はんだ噴流ノズルに噴流圧を付与するギヤポンプが用いられることを特徴とするはんだ付け装置。
【請求項４】
全体略筒状に形成され、一端側がはんだ流路を開口させた取付部を構成するとともに他端側が上記はんだ流路と連通する小径のノズル孔を開口させかつこのノズル孔に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して所定量の溶融はんだを溜めるはんだ溜り凹部を形成してノズル部を構成するはんだ噴流ノズルと、
溶融はんだを貯留し、上記はんだ噴流ノズルを上記ノズル部が上記溶融はんだの界面から突出した状態で上記取付部を介して着脱自在に取り付けるノズル取付部材を備えるはんだ槽と、
上記溶融はんだの界面を覆って上記はんだ槽に組み合わされ、上記はんだ噴流ノズルの上記ノズル部を外方に臨ませるノズル筒部が一体に形成されたカバー部材と、
シリンダ空間部を有するシリンダ部材と、上記シリンダ空間部内で回転するポンプギヤを有し、上記シリンダ空間部のシリンダ内周壁と上記ポンプギヤの歯底との間に溶融はんだを充填する溶融はんだ送出し空間部を構成し、上記溶融はんだ送出し空間部に充填された所定量の溶融はんだを送り出すことにより上記はんだ噴流ノズルに噴流圧を付与して上記溶融ハンダを噴流させるギヤポンプ
上記溶融はんだの界面と上記カバー部材との間に構成された空間部に加熱窒素ガスを供給する窒素ガス供給部とを備え、
上記加熱窒素ガスを上記ノズル筒部から噴出させて上記はんだ噴流ノズルと対向された被はんだ付け体のはんだ付け部位に吹き付けて加熱した状態で、上記はんだ付け部位に対して上記はんだ噴流ノズルから上記溶融はんだを加熱窒素ガス雰囲気で噴流することを特徴とするはんだ付け装置。
【請求項５】
上記はんだ槽に付設した駆動モータにより回転駆動され、上記はんだ槽の内部に設けた上記ポンプギヤを固定して駆動する駆動軸と、
上記駆動軸よりも大径の軸孔を有する筒状基部と、この筒状基部の一端側外周部に一体に突出形成されたフロートプレート部とからなるフロート部材を備え、
上記フロート部材が、上記筒状基部を嵌挿して上記駆動軸に組み付けることにより、上記駆動軸を囲んで上記溶融はんだの界面に浮いた上記フロートプレート部により、上記溶融はんだの界面において上記駆動軸の回転に伴う上記溶融はんだとの摩擦発生を抑制することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のはんだ付け装置。
【請求項６】
上記はんだ槽に付設した駆動モータにより回転駆動されて上記はんだ槽の内部で固定した上記ポンプギヤを駆動する駆動軸と、
上記はんだ槽内に貯留される上記溶融はんだの少なくとも界面部位において上記駆動軸を隔離することにより上記溶融はんだとの摩擦発生を抑制する隔離部材を備えることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のはんだ付け装置。
【請求項１】
被はんだ付け体のはんだ付け部位に対向して位置決めされ、上記はんだ付け部位に溶融はんだをスポット噴流してはんだ付け処理するはんだ噴流ノズルにおいて、
一端側をはんだ槽内のノズル取付部材に着脱され、上記ノズル取付部材から内部に設けたはんだ流路に溶融はんだが供給される全体略筒状に形成された基部と、
上記基部の他端側に一体に形成され、内部に上記はんだ流路と連通して小径のノズル孔が貫通して設けられたノズル部と、
上記ノズル部の先端部に上記ノズル孔に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して形成されたはんだ溜り凹部とから構成され、
上記はんだ溜り凹部内に溜めた所定量の溶融はんだを、上記はんだ槽内で生成した噴射圧により上記被はんだ付け部材のはんだ付け部位にスポット噴流することを特徴とするはんだ噴流ノズル。
【請求項２】
全体略筒状に形成され、一端側がはんだ流路を開口させた取付部を構成するとともに他端側が上記はんだ流路と連通する小径のノズル孔を開口させかつこのノズル孔に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して所定量の溶融はんだを溜めるはんだ溜り凹部を形成してノズル部を構成するはんだ噴流ノズルと、
溶融はんだを貯留し、上記はんだ噴流ノズルを上記ノズル部が上記溶融はんだの界面から突出した状態で上記取付部を介して着脱自在に取り付けるノズル取付部材と、上記溶融はんだに噴流圧を付与して上記はんだ流路に溶融はんだを供給する噴流ポンプを備えるはんだ槽と、
上記溶融はんだの界面を覆って上記はんだ槽に組み合わされ、上記はんだ噴流ノズルの上記はんだ溜り凹部を外方に臨ませるノズル筒部が一体に形成されたカバー部材と、
上記溶融はんだの界面と上記カバー部材との間に構成された空間部に加熱窒素ガスを供給する窒素ガス供給部とを備え、
上記加熱窒素ガスを上記空間部から上記ノズル筒部を介して噴出させることにより、上記溶融はんだが上記はんだ噴流ノズルから加熱窒素ガス雰囲気で噴流されることを特徴とするはんだ付け装置。
【請求項３】
全体略筒状に形成され、一端側がはんだ流路を開口させた取付部を構成するとともに他端側が上記はんだ流路と連通する小径のノズル孔を開口させかつこのノズル孔に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して所定量の溶融はんだを溜めるはんだ溜り凹部を形成してノズル部を構成するはんだ噴流ノズルと、
溶融はんだを貯留し、上記はんだ噴流ノズルを上記はんだ溜り凹部が上記溶融はんだの界面から突出した状態で上記取付部を介して着脱自在に取り付けるノズル取付部材を備えるはんだ槽と、
上記はんだ槽に付設され、上記溶融はんだに噴流圧を付与することにより上記はんだ流路に溶融はんだを供給して上記はんだ噴流ノズルから所定量の上記溶融ハンダを噴流させる噴流ポンプを備え、
上記噴流ポンプに、シリンダ空間部を有するシリンダ部材と、上記シリンダ空間部内で回転するポンプギヤを有し、上記シリンダ空間部のシリンダ内周壁と上記ポンプギヤの歯底との間に溶融はんだを充填する溶融はんだ送出し空間部を構成し、上記溶融はんだ送出し空間部に充填された所定量の溶融はんだを送り出すことにより上記はんだ噴流ノズルに噴流圧を付与するギヤポンプが用いられることを特徴とするはんだ付け装置。
【請求項４】
全体略筒状に形成され、一端側がはんだ流路を開口させた取付部を構成するとともに他端側が上記はんだ流路と連通する小径のノズル孔を開口させかつこのノズル孔に連通して所定の深さとノズル孔径よりも大きな内径を有して所定量の溶融はんだを溜めるはんだ溜り凹部を形成してノズル部を構成するはんだ噴流ノズルと、
溶融はんだを貯留し、上記はんだ噴流ノズルを上記ノズル部が上記溶融はんだの界面から突出した状態で上記取付部を介して着脱自在に取り付けるノズル取付部材を備えるはんだ槽と、
上記溶融はんだの界面を覆って上記はんだ槽に組み合わされ、上記はんだ噴流ノズルの上記ノズル部を外方に臨ませるノズル筒部が一体に形成されたカバー部材と、
シリンダ空間部を有するシリンダ部材と、上記シリンダ空間部内で回転するポンプギヤを有し、上記シリンダ空間部のシリンダ内周壁と上記ポンプギヤの歯底との間に溶融はんだを充填する溶融はんだ送出し空間部を構成し、上記溶融はんだ送出し空間部に充填された所定量の溶融はんだを送り出すことにより上記はんだ噴流ノズルに噴流圧を付与して上記溶融ハンダを噴流させるギヤポンプ
上記溶融はんだの界面と上記カバー部材との間に構成された空間部に加熱窒素ガスを供給する窒素ガス供給部とを備え、
上記加熱窒素ガスを上記ノズル筒部から噴出させて上記はんだ噴流ノズルと対向された被はんだ付け体のはんだ付け部位に吹き付けて加熱した状態で、上記はんだ付け部位に対して上記はんだ噴流ノズルから上記溶融はんだを加熱窒素ガス雰囲気で噴流することを特徴とするはんだ付け装置。
【請求項５】
上記はんだ槽に付設した駆動モータにより回転駆動され、上記はんだ槽の内部に設けた上記ポンプギヤを固定して駆動する駆動軸と、
上記駆動軸よりも大径の軸孔を有する筒状基部と、この筒状基部の一端側外周部に一体に突出形成されたフロートプレート部とからなるフロート部材を備え、
上記フロート部材が、上記筒状基部を嵌挿して上記駆動軸に組み付けることにより、上記駆動軸を囲んで上記溶融はんだの界面に浮いた上記フロートプレート部により、上記溶融はんだの界面において上記駆動軸の回転に伴う上記溶融はんだとの摩擦発生を抑制することを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のはんだ付け装置。
【請求項６】
上記はんだ槽に付設した駆動モータにより回転駆動されて上記はんだ槽の内部で固定した上記ポンプギヤを駆動する駆動軸と、
上記はんだ槽内に貯留される上記溶融はんだの少なくとも界面部位において上記駆動軸を隔離することにより上記溶融はんだとの摩擦発生を抑制する隔離部材を備えることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載のはんだ付け装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００８−１０９０３４（Ｐ２００８−１０９０３４Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９２６１８（Ｐ２００６−２９２６１８）
【出願日】平成１８年１０月２７日（２００６．１０．２７）
【出願人】（３９２００２９２９）株式会社弘輝テック (8)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２７日（２００６．１０．２７）
【出願人】（３９２００２９２９）株式会社弘輝テック (8)
【Ｆターム（参考）】
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