フラットディップ装置およびフラットディップ装置のはんだ付け方法
【課題】不活性ガスの単位時間当たりの供給流量すなわち消費量を少なくしてフローディップはんだ付けを行うことができるはんだ付け装置を実現すること。
【解決手段】搬送コンベア１０７を被うチャンバ体１０６を搬送コンベア１０７と一体に設け、チャンバ体１０６にはその内部に不活性ガス７を供給する不活性ガス供給ノズル１１４を設け、一体に設けられた搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６とをはんだ槽１０９の溶融はんだ液面に対して上下方向に移動させるアクチュエータ１１８，１１９を設け、制御装置が、アクチュエータ１１８，１１９の上下方向の移動量を制御して搬送コンベア１０７により搬送されるプリント配線板３の被はんだ付け面を平面フロー波６に接触させるように制御する構成を特徴とする。
【解決手段】搬送コンベア１０７を被うチャンバ体１０６を搬送コンベア１０７と一体に設け、チャンバ体１０６にはその内部に不活性ガス７を供給する不活性ガス供給ノズル１１４を設け、一体に設けられた搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６とをはんだ槽１０９の溶融はんだ液面に対して上下方向に移動させるアクチュエータ１１８，１１９を設け、制御装置が、アクチュエータ１１８，１１９の上下方向の移動量を制御して搬送コンベア１０７により搬送されるプリント配線板３の被はんだ付け面を平面フロー波６に接触させるように制御する構成を特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はんだ槽内の溶融はんだを板状の被はんだ付けワークの平面形状よりも大きい形状の吹き口から噴流させて平面状の噴流波を形成しておいて、この平面状噴流波に搬送手段により搬送される板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を接触させてはんだ付けを行うフラットディップ装置およびフラットディップ装置のはんだ付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を搭載したプリント配線板をはんだ付けする技術として、電子部品のはんだ付けリードや端子とプリント配線板のはんだ付けランドすなわち被はんだ付け部に溶融はんだを供給するいわゆるフローはんだ付け技術がある。
【０００３】
このフローはんだ付け技術を一瞥するには、非特許文献１として挙げた「電子技術１９８１年６月号 臨時増刊号(1981.Vol.23 No.7)」が便利である。その第４８頁の「６．はんだ槽」の項において「図１５」を参照しつつ簡便にまとめられている。この中で、「図１５（ｆ）」の「フローディップ式」は、噴流式とディップ式の中間の方式と説明されている。即ち、噴流式のようにポンプによりはんだ槽内の溶融はんだを噴流させて噴流波を形成しておき、ディップ式のようにプリント基板を図１５（ａ）（ｂ）の矢印に示されるように上下移動させながら搬送して、該プリント基板を噴流波に浸してはんだ付けをする方式である。
【０００４】
また、上記非特許文献１の中で、「図１５（ｆ）」の「フローディップ式」では、「部品リードの長いもののはんだ付けに効果」があることが説明されている。これは、プリント配線板が溶融はんだ液面に接触しても該溶融はんだの温度が低下することなく安定しており、その溶融はんだ液面も「たえずきれいなはんだ面を保」ち得ることが可能で「噴流はんだ面も安定」しているからである。そして、部品リードが長くても溶融はんだを噴流する吹き口に該部品リードが当接するなどの不具合を生じないからである。
【０００５】
また、このフローディップ式のはんだ付け方法を用いてはんだ付け性を一層向上させる技術として、特許文献１の技術がある。
【０００６】
この特許文献１の技術は、プリント配線板を溶融はんだ液面に接触させる際に、該プリント配線板を傾斜させることでその一端から接触を開始して徐々に面接触へ移行し、該プリント配線板と溶融はんだ液面との間に溜まるガスを逃散させるものである。続いて、溶融はんだ液面方向にプリント配線板を移動させることで被はんだ付け部に溶融はんだの動圧を加えて確実にはんだ濡れを生じさせる。そして、最後にプリント配線板の一端から徐々に該プリント配線板を溶融はんだ液面から離脱させ、ピールバック作用により被はんだ付け部のはんだ量を適正化すると供に隣り合う被はんだ付け部間においてはんだブリッジを生じないようにする技術である。
【０００７】
一方で、はんだ付けを行う際に、特許文献２に開示されているように、非酸化性の不活性ガス（例えば窒素ガス）雰囲気中ではんだ付けを行う技術が用いられている。これにより、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中では被はんだ付け部の酸化を抑制することが可能であり、溶融はんだの表面張力も低下するために、被はんだ付け部へのはんだの濡れ性を大幅に改善することが可能であり、微細な被はんだ付け部への溶融はんだの供給も容易に行うことが可能となっていわゆるマイクロソルダリングも可能となるからである。
【０００８】
なお、この特許文献２の技術では、はんだ付け性を改善するために被はんだ付け部に予め塗布されるフラックスの塗布量を激減させることが可能となるため、はんだ付け後のプリント配線板に残るフラックス残渣が殆ど無く、高信頼プリント配線板のはんだ付け実装において必要とされるプリント配線板の洗浄（フラックス残渣の除去）が不要となる。
【０００９】
また、はんだ付け装置においてプリント配線板を搬送する搬送コンベアとしては、回動走行する平行２条のチェーンのピン上にプリント配線板の両側端部を保持させる搬送コンベアや、特許文献３に説明されているような回動走行するチェーンに保持爪を設けてプリント配線板を保持する搬送コンベアがある。また、キャリアと呼ぶプリント配線板を保持する専用治具にプリント配線板を保持させ、このキャリアを搬送コンベアで搬送させるものもある。なお、前者をキャリアレス方式と呼称し、後者をキャリア方式と呼称することもある。
【００１０】
参考までに、特許文献４には、はんだ付けを行う際の各工程ごとに搬送コンベアを分割して設けて、各工程ごとに最適な条件設定を行えるようにした技術が開示されている。
【００１１】
また、特許文献５には、溶融はんだを噴流させる際に該溶融はんだの位置エネルギーにより噴流させて「半田波の波高」を安定化させた技術が開示されている。
【００１２】
さらに、特許文献６には、プリント配線板のはんだ付け部分に限定した領域にのみ溶融はんだを噴流する構成として部分はんだ付けを行ういわゆるシルバニア方式についての技術が開示されている。
【非特許文献１】電子技術１９８１年６月号 臨時増刊号(1981.Vol.23 No.7)
【特許文献１】特開昭５９−７６４９６号公報
【特許文献２】特開平６−１９８４８６号公報
【特許文献３】特開平１−１３３６６８号公報
【特許文献４】特開昭４９−１１７９７１号公報
【特許文献５】特開昭５３−５７１５６号公報
【特許文献６】英国特許第８０１５１０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、不活性ガス雰囲気中ではんだ付けを行う特許文献２の技術では、はんだ付けの際に非特許文献１に挙げた「（ｃ）フロー式」や「（ｄ）ウェーブ式」「（ｅ）二段ウェーブ式」「（ｇ）カスケード式」の溶融はんだの噴流波が使用される。その理由は、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中を保持するチャンバ体内におけるプリント配線板の搬送が直線的であり、チャンバ体内に搬送コンベアを容易に設けることができるからである。
【００１４】
そのため、「（ｆ）フローディップ式」で特許文献１に説明されるような複雑な搬送手段が必要となるはんだ付け技術においては、はんだ付けを不活性ガス雰囲気中で行うはんだ付け装置は存在しなかった。
【００１５】
その理由は、特許文献１に挙げられるような複雑な搬送手段を低酸素濃度の不活性ガス雰囲気を保持するチャンバ体内に設けようとすると該チャンバ体の容積が極端に大きくなり、目的とする酸素濃度（例えば１００ｐｐｍ）を維持するために必要となる不活性ガスの単位時間当たりの供給流量を極端に大きくしなければならないからである。
【００１６】
また、前記のような搬送手段をチャンバ体の外に設け、チャンバ体を貫通するロッド等によりチャンバ体内のプリント配線板を上下に移動させようとしても、プリント配線板が上下に移動する分のチャンバ体容積が必要となる他にもロッドがチャンバ体を貫通する部分において大気が侵入し易くなり、やはり目的とする酸素濃度を維持するために必要となる不活性ガスの単位時間当たりの供給流量が大きくなってしまう。なお、不活性ガスの単位時間当たりの供給流量が大きいということは、はんだ付け実装生産のコストを増大させてしまうことになる。
【００１７】
さらに、部品リードの長い部品を搭載したプリント配線板すなわちプリント配線板が溶融はんだと接触する面（被はんだ付け面）側に長いリード線が飛び出しているプリント配線板のはんだ付けは、特許文献２の技術でははんだ付けを行うことができない。このようなプリント配線板のはんだ付けは、どうしてもフローディップ式によるはんだ付けを行う必要がある。しかし、このフローディップ式で低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中において低コストのはんだ付けを行うはんだ付け装置は上記理由により存在しない。
【００１８】
また、既にリフローはんだ付けが行われたプリント配線板にリードの長いコネクタ等の電子部品をはんだ付けする際に、当該の被はんだ付け部やその周辺領域のみに開口を有するマスクプレートを嵌め合わせて（図４（ｂ）参照）フローディップ式のはんだ付けにより部分はんだ付けが行われているが、これを低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中で行うことができるはんだ付け装置も上記理由により存在しなかった。そのため、被はんだ付け部に窒素ガスを吹き付けながらはんだ鏝ロボットによるはんだ付けが行われたりしていた。そのため、このコネクタ等のはんだ付け実装の生産性が低かった。
【００１９】
なお、特許文献６に示されたシルバニア方式は、プリント配線板の必要とする領域にのみ溶融はんだを供給して部分はんだ付けを行うことができる技術であるが、次の（１）〜（４）のような短所も有している。
【００２０】
（１）設備の機構が複雑であるために、機構の調節や故障時の復旧に多大の時間を要し、それが原因で生産性が低下する。
【００２１】
（２）はんだ付けを行うプリント配線板の種類毎に専用の吹き口（ノズル）が必要であり、この吹き口体の交換に要する作業時間（約６０分程度）が長いために、はんだ付け装置の休止時間が長くなって生産性が低下する。
【００２２】
（３）多数の吹き口（ノズル）があるために、その清掃に多大な時間（例えば、約３０分程度）を要し、生産性を低下させる要因になる。
【００２３】
（４）前記（２）の専用の吹き口（ノズル）はプリント配線板の種類毎に必要であるが、この専用の吹き口（ノズル）が大変に高価（例えば、約１００万円／１吹き口）である。
【００２４】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、窒素ガス等の不活性ガスの単位時間当たりの供給流量すなわち消費量を少なくしてフローディップはんだ付けを行うことができるはんだ付け装置を実現することにある。その結果、プリント配線板に搭載された電子部品のリードが長い場合（これを通常は基板下寸法が長いと言う）においても、また、マスクプレートを使用した部分はんだ付けにおいても、高品質のはんだ付けを低コストで行うことができるようにすることにある。また、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中において高い生産性で部分はんだ付けをできるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、チャンバ体内の容積を拡大すること無く最小のままとし、にもかかわらずプリント配線板の上下方向の移動を伴うフローディップ式のはんだ付けを行うことができるように構成したところに特徴がある。なお、フローディップ式のはんだ付けを行う装置は、噴流波の液面が平面状すなわちフラットであることから、本発明の名称のようにフラットディップ装置と呼称されている。
【００２６】
（１）すなわち、加熱されて溶融したはんだを収容するはんだ槽の該溶融はんだ液面上方に該溶融はんだのはんだ付けを行おうとする板状の被はんだ付けワークの平面形状よりも大きい平面状の溶融はんだの噴流波を形成する吹き口体の吹き口を設ける。
【００２７】
他方で前記板状の被はんだ付けワークの搬送コンベアと該搬送コンベアを覆うチャンバ体とを一体に設ける。そしてこのチャンバ体の前記噴流波を望む部分には前記吹き口の平面形状よりも大きい開口を設けると供に該開口には前記チャンバ体の外側に延びるスカート部を設ける。また前記チャンバ体には前記板状の被はんだ付けワークの搬入口と搬出口とを設ける。さらに前記チャンバ体にはその内部に不活性ガスを供給する不活性ガス吐出手段を設ける。
【００２８】
そして、前記搬送コンベアと一体に設けられたチャンバ体のスカート部を前記はんだ槽の吹き口体を囲んで前記はんだ槽内の溶融はんだ中に挿入されて成ると供に前記一体の搬送コンベアとチャンバ体とを前記はんだ槽の溶融はんだ液面に対して上下方向に移動させるアクチュエータを設ける。さらに前記アクチュエータの上下方向の移動量を制御して前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を前記平面状の溶融はんだの噴流波に面接触させる制御装置を設けるように構成する。
【００２９】
これにより、チャンバ体内においてプリント配線板を上下方向に移動させる必要がなくなり、チャンバ体容積を拡大することなく最小の容積のままでフローディップ式のはんだ付けを低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中で行うことができるようになる。
【００３０】
（２）また、前記（１）の構成において、不活性ガス供給流量を調節する手段と該供給流量を制御する制御手段とを有すると供に、この制御手段は搬送コンベアとチャンバ体とを一体に下方へ移動させる場合に前記不活性ガス供給流量を低下あるいは停止させるプログラムまたはシーケンスを有するように構成する。
【００３１】
すなわち、搬送コンベアとチャンバ体とを一体に下方へ移動させる場合には、スカート部が溶融はんだ中に更に挿入されるためにチャンバ体内の容積が減少し、該チャンバ体内の不活性ガスが搬入口および搬出口から吐き出される。したがって、この期間においては、チャンバ体内に供給する不活性ガス供給流量を低下あるいは停止させても該チャンバ体内に大気が侵入することがなく、酸素濃度の上昇を生じることもない。
【００３２】
（３）また、前記（１）または（２）の構成において、不活性ガス供給流量を調節する手段と該供給流量を制御する制御手段とを有すると供に、この制御手段は搬送コンベアとチャンバ体とを一体に上方へ移動させる場合に前記不活性ガス供給流量を増加させるプログラムまたはシーケンスを有するように構成する。
【００３３】
すなわち、搬送コンベアとチャンバ体とを一体に上方へ移動させる場合には、前記（２）とは逆にチャンバ体内の容積が増加し、チャンバ体外の大気が該チャンバ体の搬入口および搬出口から吸い込まれることになる。したがって、この期間についてはチャンバ体内への不活性ガス供給流量を増加させることで、該チャンバ体内への大気の侵入を防止することができるようになり、酸素濃度の上昇を生じることもない。
【００３４】
この（２）および（３）は呼吸現象であり、この呼吸量（チャンバ体容積の増減）を打ち消すように不活性ガス供給流量を増減制御することにより、不活性ガス消費量を最小にしつつチャンバ体内への大気の侵入を防止することができるようになる。
【００３５】
（４）また、前記（２）または（３）の構成において、不活性ガス吐出手段を複数有し、不活性ガス供給流量を低下あるいは停止しまたは増加させる不活性ガス吐出手段を選択的に行うプログラムまたはシーケンスを有するように構成する。これにより、酸素濃度を増加させるチャンバ体内の不必要な雰囲気流動を生じ難くすることができるようになる。
【００３６】
（５）また、前記（１）〜（４）の構成において、搬送コンベアとチャンバ体とを一体に上方へ移動させる場合にのみチャンバ体の搬入口および搬出口を閉鎖する開閉手段を有するように構成する。これにより、呼吸現象を大幅に抑制することができるようになる。
【００３７】
（６）また、前記（１）〜（４）の構成において、搬送コンベアとチャンバ体とを一体に上方向あるいは下方向に移動させた場合に変化するチャンバ体内容積とは逆に容積が変化する連動可変容積手段を有するように構成する。これにより、呼吸現象すなわちチャンバ体容積の変化を打ち消すことができるようになり、チャンバ体の搬入口や搬出口において呼吸現象を生じることがなくなる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、窒素ガス等の不活性ガスの単位時間当たりの供給流量すなわち消費量を少なくしてフローディップはんだ付けを行うことができるはんだ付け装置を実現することができる。その結果、搭載されている電子部品のリードが長くプリント配線板の基板下寸法が長いプリント配線板であっても、不活性ガス雰囲気中でフローディップはんだ付けを行うことができるようになる。しかも、不活性ガスの単位時間当たりの供給流量も少なくて済むので、不活性ガス雰囲気中でのはんだ付け実装に伴う生産コストが通常の生産コストよりも大きくなることがない。
【００３９】
このため、既にリフローはんだ付けが行われたプリント配線板にリードの長いコネクタ等の電子部品をはんだ付けする際に、当該の被はんだ付け部やその周辺領域のみに開口を有するマスクプレートを嵌め合わせておくことにより、本発明のフラットディップ装置を用いて部分はんだ付けを行うこともできる。
【００４０】
したがって、従来のようにはんだ鏝ロボットを使用することなく、各はんだ付け領域の一括したはんだ付けを行うことができるようになるので、その生産性を大幅に向上させることができる。
【００４１】
また、通常のフローディップはんだ付け作業とマスクプレートを使用しての部分はんだ付け作業との混流はんだ付け作業が可能であるので、生産計画によってはんだ付けを行うプリント配線板の種類が変わってもそのリードタイムは皆無であり、はんだ付けの生産性を極めて高く維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
〔第１実施形態〕
本発明のフラットディップ装置は、不活性ガス雰囲気中でフローディップはんだ付け作業を行う装置であり、つぎのように実現することができる。なお、通常のはんだ付け装置は、プリント配線板ひいては被はんだ付け部（領域）の予備加熱工程とはんだ付け工程とから構成されている。また、予備加熱工程の前にフラックス塗布工程を設ける。これらについては周知であるので、以下においては、本発明の構成が適用される工程であるはんだ付け工程を中心に説明する。
【００４３】
＜１．基本的な構成＞
図１は、本発明のフラットディップ装置の例を説明する図であり、その側断面を示す図に対応する。
【００４４】
図１に示すように、本実施形態のフラットディップ装置は、予備加熱工程１とはんだ付け工程２とから構成され、それぞれにプリント配線板を搬送する搬送コンベア１０１，１０７を有している。
【００４５】
予備加熱工程１は４つの加熱ゾーンに分割され、それぞれに赤外線や熱風あるいはそれらを併用したヒータ１０２を設けてある。なお、ヒータ１０２に用いる赤外線ヒータの表面温度や熱風ヒータの熱風温度は、図示しない温度制御装置により指示し設定することが可能である。
【００４６】
１０３は予備加熱工程１のチャンバ体である。このチャンバ体１０３は、プリント配線板の予備加熱を均一に促進させる手段であり、搬入口１０４と搬出口１０５とを備えている。
【００４７】
なお、予備加熱工程１の搬送コンベア１０１は、プリント配線板３を矢印Ｉ方向に搬送するものであり、その搬送の開始と停止、搬送方向、搬送速度等は後述の制御装置３０１よって制御される。なお、４はマスクプレートであり、プリント配線板３をスポット的及び部分的はんだ付けをする場合に使用する。なお、詳細は図４（ｂ）に示す。
【００４８】
また、本発明が適用されるはんだ付け工程２は、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気すなわち窒素ガス雰囲気を保持するためのチャンバ体１０６に覆われ、このチャンバ体１０６とプリント配線板の搬送コンベア１０７とが支持部材１２０により一体に設けられている。チャンバ体１０６の底部には開口が設けられ、この開口には下方へ延びるスカート部１０８が設けられている。そして、このスカート部１０８をはんだ槽１０９に設けられた吹き口体１１０周囲位置の溶融はんだ中に挿入することで、この開口の封止性を得ている。
【００４９】
はんだ槽１０９には溶融はんだ５が収容され、図示しないヒータおよび温度センサそして温度制御装置とにより予め決めた所定の温度の溶融状態に保持されている。また、はんだ槽１０９内には溶融はんだを吹き口体１１０ひいてはその吹き口１１１に供給するポンプ１１２を設けてある。この吹き口体１１０の吹き口の大きさは、被はんだ付けワークであるプリント配線板３の平面形状よりも大きい開口であり、ポンプ１１２により供給された溶融はんだがこの吹き口１１１から溢流する際に該吹き口１１１上に平面状の噴流波すなわち平面フロー波６を形成する。なお、整流板１１３は溶融はんだの流れを整える手段である。
【００５０】
また、ポンプ１１２としては、図示しないモータにより回転駆動される遠心力ポンプが使用され、該モータの回転速度を図示しない速度制御装置により制御する構成である。なお、電磁ポンプを使用することもできる。さらに、溶融はんだを吹き口体へ供給する手段として、特許文献５に説明されるような位置エネルギーを利用した手段を用いることにより、平面フロー波の波高や液面状態を一層安定化させることができる。
【００５１】
一方、チャンバ体１０６内に低酸素濃度の不活性ガス雰囲気を形成するために、窒素ガス７の供給ノズル１１４ａ〜１１４ｈが複数（図１の例では８本）設けてある。また、チャンバ体１０６内の搬送コンベア１０７に沿ってすなわちプリント配線板の搬送方向に沿って、該方向と直交する向きに板状部材すなわち抑止板１１５を並べてラビリンスシールを構成し、チャンバ体１０６に設けられた搬入口１１６および搬出口１１７を通して大気が侵入することを抑制し、逆にチャンバ体１０６内の雰囲気がチャンバ体１０６外へ流出することを抑制している。特に、このラビリンスシールは、搬入口１１６および搬出口１１７に集中して設けてラビリンスシール部１１５Ａを構成している。なお、抑止板１１５の先端にのれんを吊り下げて、搬入口１１６や搬出口１１７の開口面積を一層小さくすることも可能であり、ラビリンス部１２０の作用を一層強めることが可能である。
【００５２】
そして、この一体に構成された搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６とは、搬入口１１６側の第１のアクチュエータ１１８と搬出口１１７側の第２のアクチュエータ１１９とにより上下方向（矢印III，IV方向）にそれぞれ独立して移動できるように構成し、搬送コンベア１０７に保持されたプリント配線板３を各種の姿態（傾斜状態等の姿勢）で平面フロー波６に接触させることができるように構成してある。したがって、この上下方向の移動によりチャンバ体１０６のスカート部１０８がはんだ槽１０９内の溶融はんだ５から抜け出ることがないように該スカート部１０８の長さが選定される。
【００５３】
なお、はんだ付け工程２の搬送コンベア１０７は、プリント配線板３を矢印II方向に搬送するものであり、その搬送の開始と停止、搬送方向、搬送速度等は後述の制御装置３０１によって制御される。
【００５４】
図２は、図１の構成において設けられる窒素ガス供給系を示すシンボル図である。
【００５５】
図２において、２０１は窒素ガス発生装置である。図２に示すように、窒素ガスは窒素ガス発生装置２０１から供給され、開閉弁２０２を通ってフィルタ２０３で不純物を除去した後に圧力制御弁２０４により安定した圧力で窒素ガスを供給する。そして、２系統に分けられたそれぞれの流路に流量調節弁２０５，２０６と流量計２０７，２０８とを設け、図１の搬入口１１６および搬出口１１７に近接する４本のノズルグループ２０９（図１に示したノズル１１４ａ〜ｄ）とはんだ槽１０９に近接する４本のノズルグループ２１０（図１に示したノズル１１４ｅ〜ｈ）とに窒素ガスを供給する構成である。なお、流量調節弁２０５，２０６は後述する制御装置３０１より遠隔制御が可能である。
【００５６】
図３は、図１の構成において設けられる主要制御系を示すブロック図であり、図１，図２と同一のものには同一の符号を付してある。
【００５７】
図３に示すように、各搬送コンベア１０１，１０７や各アクチュエータ１１８，１１９、流量調節弁２０５，２０６、さらにポンプ１１２のポンプ用モータ３０４等は、コンピュータシステムにより構成された制御装置３０１により制御する。即ち、制御装置３０１は、図示しないＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，外部記憶装置，入出力ポート等を有し、上記制御は、ＲＯＭや外部記憶装置に格納されるソフトウェアをＣＰＵがＲＡＭ上に読み出す等して実行することにより実現できる。
【００５８】
また、制御装置３０１には、ＬＣＤ等の表示部３０２とキーボード，マウス等の指示操作部３０３とを備えている。そして、図示しない入出力ポートから駆動装置３０５〜３１１を介して各搬送コンベア１０１，１０７、各アクチュエータ１１８，１１９、流量調節弁２０５，２０６、ポンプ１１２のポンプ用モータ３０４等の作動を制御する仕組みである。
【００５９】
駆動装置３０５〜３１１は、被制御対象が電動の場合はその出力を電力駆動回路で構成し、空気圧や油圧等の流体圧アクチュエータの場合はその出力を流体駆動回路で構成する。なお、制御装置３０１の入出力ポートと駆動装置３０５〜３１１のインターフェイスは双方向インターフェイスであり、その通信により指示制御量の送信と現在制御量の受信とが可能な構成である。また、以上に説明したような各種の制御対象（各搬送コンベア１０１，１０７、各アクチュエータ１１８，１１９、流量調節弁２０５，２０６、ポンプ１１２のポンプ用モータ３０４等）は、現在制御量を検出するセンサを備えている。
【００６０】
＜２．作動例＞
図４は、図１に示したはんだ付け装置におけるはんだ付け時の動作について説明する図である。特に、図４（ａ）は、図１に示したはんだ付け装置において第１のアクチュエータ１１８と第２のアクチュエータ１１９を駆動することで一体に構成した搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６とを矢印III,IV方向へ下降させ、プリント配線板３と平面フロー波６とを接触させた状態を説明する図である。この接触状態において搬送コンベア１０７を駆動し、プリント配線板３を矢印II方向に（往復）移動させることもできる。
【００６１】
図４（ａ）に示すように、予備加熱工程１のチャンバ体１０３とはんだ付け工程２のチャンバ体１０６とを分離し、さらにはんだ付け工程２の搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６とを一体にして移動させるように構成したことにより、はんだ付け工程２のチャンバ体１０６内容積を拡大することなくフローディップ式のはんだ付け作業を行うことができるようになる。
【００６２】
そのため、チャンバ体１０６に供給する窒素ガス７の単位時間当たりの供給流量も増大させる必要がなく、チャンバ体１０６の容積に見合った少ない流量で済む。したがって、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中でのフローディップはんだ付け作業を低ランニングコストで行うことができるようになる。
【００６３】
また、図４（ｂ）は、部分はんだ付けを行うためにプリント配線板にマスクプレートを嵌め合わせた態様を説明する図である。
【００６４】
図４（ｂ）に示すように、スポット的なフローはんだ付けを必要とする場合は、フローはんだ付け個所のみをくり抜いてあるパレット（マスクプレート）４に基板（プリント配線板）３を乗せて投入することで、スポット及び部分的はんだ付けが可能になる。
【００６５】
＜３．プリント配線板の接液作業例＞
図５，図６は、プリント配線板の（平面フロー波から見た）上下移動と横移動とによりプリント配線板が平面フロー波にどのように接液されてはんだ付けが行われるかを説明する図である。
【００６６】
なお、プリント配線板３の上下移動は図１，図４（ａ）に示した第１のアクチュエータ１１８と第２のアクチュエータ１１９により行われ、プリント配線板３の横移動は図１，図４（ａ）に示した搬送コンベア１０７により行われる。そして、これらの制御量の方向や速度は、図３に示した制御装置３０１により行われる。
【００６７】
また、図５の（１）〜（４）と図６の（５）〜（７）は連続する工程を説明するものである。
【００６８】
この例では、プリント配線板３にマスクプレート４を嵌め合わせて部分はんだ付けを行う例を示しているが、マスクプレート４が無い場合においても同様である。なお、マスクプレート４としては、耐熱性樹脂などにより構成して繰り返し使用するものと、硬化性樹脂をプリント配線板に塗布して１回のみ使用のものとがある。
【００６９】
なお、プリント配線板３の搬送方向（搬入口１１６から搬出口１１７に向かう方向）に対してその前端を下降あるいは上昇させるには第２のアクチュエータ１１９を下降方向あるいは上昇方向に制御する。一方、プリント配線板３の上記搬送方向の後端を下降あるいは上昇させるには第１のアクチュエータ１１８を下降方向あるいは上昇方向に制御する。また、プリント配線板３を横方向（上記搬送方向に直交する方向）に移動させるには、搬送コンベア１０７を駆動するモータ（駆動装置３０６）の回転方向と速度を制御する。
【００７０】
まず、プリント配線板３を平面フロー波６に接液する手順について説明する。
【００７１】
接液の手順は、先ず図５（１）のようにプリント配線板３を矢印Ａ方向（上述した搬送方向）に搬送し、所定位置に達したら、図５（２）のように搬送方向の前端位置を矢印Ｂ方向に下降させて引き続き矢印Ｃ方向へ搬送する。
【００７２】
そして、図５（３）のように矢印Ｄ方向の搬送によりプリント配線板３の前端が平面フロー波６に接液したら該プリント配線板３の後端を矢印Ｅ方向に下降させ、プリント配線板（マスクプレート）４の下方側の面すなわち被はんだ付け面の全面を平面フロー波６に接液させる。この図５（１）〜図５（３）の過程では、プリント配線板３と平面フロー波６との間の雰囲気ガスを逃散させることができる。
【００７３】
その後、図５（４）のようにプリント配線板３を矢印Ｆ方向すなわち横方向（後端方向）に搬送させて被はんだ付け部（領域）に溶融はんだの一層の動圧を加え、該被はんだ付け部（領域）のはんだ濡れ性を向上させる。
【００７４】
次に、プリント配線板３を平面フロー波６から離脱する手順について説明する。
【００７５】
続いて、図６（５）のようにプリント配線板３の前端を矢印Ｇ方向に上昇させつつ矢印Ｈ方向に搬送し、被はんだ付け部に溶融はんだのピールバックを生じさせてフィレット形状を整えると供にはんだブリッジを解消する。
【００７６】
その後は、図６（６）のように矢印Ｉ方向へ搬送し、続いて図６（７）のようにプリント配線板３の後端を矢印Ｋ方向に上昇させ、プリント配線板３を矢印Ｊ方向に搬出して、一連の接液作業すなわちはんだ付け作業が終了する。
【００７７】
＜４．窒素ガス供給流量の制御例＞
図７，図８は、図１に示したチャンバ体１０６（ひいてはプリント配線板３）の上下移動に伴う該チャンバ体１０６への単位時間当たりの窒素ガス供給流量の制御について説明する図である。
【００７８】
図７（ａ）および図８（ａ）は、横軸に時間ｔを縦軸にチャンバ体の高さ（位置）を示している。
【００７９】
また、その他の図、すなわち図７（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）および図８（ｂ）（ｃ）は、横軸に時間ｔを縦軸に窒素ガスの単位時間当たりの流量を示している。
【００８０】
なお、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の時間軸（横軸）は時刻において整合しており、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）の時間軸（横軸）も時刻において整合している。
【００８１】
また、図７（ｂ）（ｃ）は、１組で窒素ガス供給流量の制御例を示し、図７（ｂ）の縦軸のＱ１は、チャンバ体のはんだ槽１０９に近接する４本のノズルグループ２１０（図１に示したノズル１１４ｅ〜ｈ）の単位時間当たりの窒素ガス流量を示し、図７（ｃ）の縦軸のＱ２は、チャンバ体１０６の搬入口１１６および搬出口１１７側に近接する４本のノズルグループ２０９（図１に示したノズル１１４ａ〜ｄ）の単位時間当たりの窒素ガス流量を示している。
【００８２】
この例では、チャンバ体１０６の高さの変化に比例して窒素ガス供給流量を減少あるいは増加させている制御例で、前記各ノズルグループともに相似に制御した例である。
【００８３】
まず、チャンバ体の下降する時刻ｔ１〜ｔ３では、窒素ガス供給流量を減少させ、チャンバ体の上昇する時刻ｔ４〜ｔ６では窒素ガス供給流量を増加させている。また、時刻ｔ３〜ｔ４の間は、チャンバ体１０６が静止しているので窒素ガス供給流量を予め決めた所定の値に戻している。
【００８４】
すなわち、チャンバ体内の雰囲気ガスを搬入口１１６および搬出口１１７から吐き出す時刻ｔ１〜ｔ３では、窒素ガス供給流量は少なくても大気が該チャンバ体内に流入することは無い。逆に、大気をチャンバ体１０６内に吸い込もうとする時刻ｔ４〜ｔ６では、窒素ガス供給流量を増大させて大気が該チャンバ体１０６内に流入しないようにしている。すなわち、チャンバ体１０６の上下移動に伴う容積変化によってもたらされる呼吸現象を打ち消すように窒素ガスの供給流量を制御している。
【００８５】
これにより、窒素ガス供給流量の平均値を増大させることなく、チャンバ体１０６内の酸素濃度を一層低下させることができるようになる。また、窒素ガス供給流量の平均値を減少させても、従前と同様の酸素濃度を維持することができるようになる。
【００８６】
〔他の制御例１〕
また、図７（ｄ）（ｅ）も１組で窒素ガス供給流量の制御例（他の制御例１）を示し、図７（ｄ）の縦軸のＱ１と図７（ｅ）の縦軸のＱ２は、前記と同様のノズルグループへの窒素ガス供給流量を示している。
【００８７】
この例では、前記の例と同様にチャンバ体の高さの変化に応じて窒素ガス供給流量を減少あるいは増加させているが、それはチャンバ体１０６の搬入口１１６および搬出口１１７に近接する４本のノズルグループ２０９（図１に示したノズル１１４ａ〜ｄ）の単位時間当たりの窒素ガス供給流量Ｑ２だけであり、チャンバ体１０６のはんだ槽１０９に近接する４本のノズルグループ２１０（図１に示したノズル１１４ｅ〜ｈ）の単位時間当たりの窒素ガス流量Ｑ１は変化させていない。すなわち、呼吸現象を打ち消す作用の大きいノズルグループの窒素ガス供給流量のみを制御するようにした例である。しかも、窒素ガス供給流量Ｑ２は時間的に見て階段状に制御した例である。
【００８８】
〔他の制御例２，３〕
一方、図８（ｂ）（ｃ）も窒素ガス供給流量の制御例（他の制御例２，３）を示しているが、何れの縦軸も窒素ガス供給流量Ｑ１またはＱ２の何れでも良いことを示している。すなわち、このような制御例を図７の制御例に適用すれば良いことを説明するものである。
【００８９】
そして、図８（ｂ）の制御例（他の制御例２）では、チャンバ体１０６の高さの変化速度すなわちチャンバ体１０６の容積の変化速度の微分値に比例して窒素ガス供給流量を制御する例を示している。
【００９０】
また、図８（ｃ）の制御例（他の制御例３）は、図８（ｂ）の制御例と図７（ｂ）の制御例とを組み合わせた制御例である。
【００９１】
これらについても窒素ガス供給流量の平均値を増大させることなく、チャンバ体内の酸素濃度を一層低下させることができるようになる。また、窒素ガス供給流量の平均値を減少させても、従前と同様の酸素濃度を維持することができるようになる。
【００９２】
なお、これらの制御形態は一例であり、要は一体に構成した搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６の上下方向の移動制御の状態（位置や速度等のプロフィール）に併せて最適なプロフィールを選択すれば良い。
【００９３】
以上示したように、本実施形態のフラットディップ装置によれば、窒素ガス等の不活性ガスの単位時間当たりの供給流量すなわち消費量を少なくしてフローディップはんだ付けを行うことができる。
【００９４】
その結果、搭載されている電子部品のリードが長くプリント配線板の基板下寸法が長いプリント配線板であっても、不活性ガス雰囲気中でフローディップはんだ付けを行うことができるようになる。
【００９５】
しかも、不活性ガスの単位時間当たりの供給流量も少なくて済むので、不活性ガス雰囲気中でのはんだ付け実装に伴う生産コストが通常の生産コストよりも大きくなることがない。また、プリント配線板の搬送速度も通常の速度で良いので生産性も良好である。
【００９６】
そのため、既にリフローはんだ付けが行われたプリント配線板にリードの長いコネクタ等の電子部品をはんだ付けする際に、当該の被はんだ付け部やその周辺領域のみに開口を有するマスクプレートを嵌め合わせておくことにより、本発明のフラットディップ装置を用いて部分はんだ付けを行うこともできる。
【００９７】
従って、従来のようにはんだ鏝ロボットを使用することなく、各はんだ付け領域の一括したはんだ付けを行うことができるようになるので、その生産性を大幅に向上させることができる。
【００９８】
また、通常のフローディップはんだ付け作業とマスクプレートを使用しての部分はんだ付け作業との混流はんだ付け作業が可能であるので、生産計画に依ってはんだ付けを行うプリント配線板の種類が変わってもそのリードタイムは皆無であり、はんだ付けの生産性を極めて高く維持できる。
【００９９】
〔第２実施形態〕
上記第１本実施形態では、一体に構成した搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６が上昇する際に窒素ガス供給量を増加させて、搬入口１１６と搬出口１１７から外気が流入すること（チャンバ体１０６の呼吸現象）を防ぐ構成について説明した。本実施形態では、一体に構成した搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６が上昇する際にのみ、搬入口１１６と搬出口１１７がシャッタにより閉鎖する構成について説明する。
【０１００】
＜５．搬入口および搬出口の開閉手段の例＞
図９は、図１に示した一体に構成した搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６が上昇する際にのみ、その搬入口１１６と搬出口１１７がシャッタにより閉鎖されるように構成した例を説明する図であり、図１と同一のものには同一の符号を付してある。なお、図９（ａ）は図１のはんだ付け工程２に該当する側断面図に対応し、図９（ｂ）は搬入口１１６における拡大図に対応する。
【０１０１】
図９に示すように、チャンバ体１０６の搬入口１１６および搬出口１１７の上縁端に磁石９０４が設けられ、他方で、これら搬入口１１６および搬出口１１７の下端下方位置のチャンバ体１０６に摺接するシャッタケース９０２にシャッタ９０１を摺動可能に嵌め合わせてあり、該シャッタ９０１の上端には前記磁石９０４と逆極となる磁石９０３が設けられている。
【０１０２】
また、チャンバ体１０６の搬入口１１６および搬出口１１７の上縁端の側部には、シャッタの真上位置すなわちチャンバ体の移動方向である矢印III，IV方向の真上位置に押し下げ棒９０５を設けてある。
【０１０３】
図９（ａ）に示すシャッタ９０１の位置は、予備加熱工程２からのプリント配線板３の搬入を待つ通常の待機位置であり、シャッタ９０１の上端は搬入口１１６および搬出口１１７の下縁端に揃った位置に配設されている。そして、チャンバ体１０６が下降するとその搬入口１１６および搬出口１１７はシャッタケース９０２により閉鎖され、さらにその搬入口１１６および搬出口１１７の上縁端に設けた磁石９０４とシャッタ９０１の磁石９０３が吸着する。そのため、チャンバ体１０６が上昇する際には該チャンバ体１０６の上昇に併せてシャッタ９０１が引き上げられ、チャンバ体１０６の搬入口１１６および搬出口１１７はシャッタ９０１により閉鎖されたまま上昇する。このシャッタ９０１の状態を図９（ｂ）に示す。
【０１０４】
そして、チャンバ体１０６が通常の待機位置まで上昇すると、押し下げ棒９０５がシャッタ９０１の上端に当接して該シャッタ９０１が相対的にチャンバ体１０６から押し下げられ、磁石相互が離脱して搬入口１１６および搬出口１１７が開く。
【０１０５】
このように、チャンバ体１０６の呼吸現象により大気をチャンバ体１０６に吸い込む上昇工程において、その搬入口１１６および搬出口１１７が閉鎖されるため、大気がチャンバ体１０６内へ侵入し難くなり、チャンバ体１０６内に安定した低酸素濃度の窒素ガス雰囲気を形成することができるようになる。
【０１０６】
また、前記の窒素ガス供給流量の制御例と組み合わせればその作用は一層良好となり、窒素ガスの単位時間当たりの供給流量を大幅に少なくすることができるようになる。
【０１０７】
なお、本実施形態では、磁石９０３，９０４，押し下げ棒９０５により、シャッタ９０１を開閉させる構成について説明したが、シャッタ９０１を電子シャッタにより構成し、制御装置３０１でチャンバ体１０６の上下移動に応じて電子シャッタの開閉を制御するように構成してもよい。
【０１０８】
〔第３実施形態〕
上記第１，２本実施形態では、一体に構成した搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６が上下方向に移動するとチャンバ体１０６の容積が増減する構成について説明した。本実施形態では、一体に構成した搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６が上下方向に移動してもチャンバ体１０６の容積が変化しないように可変容積手段を設けた構成について説明する。
【０１０９】
＜６．可変容積手段の例＞
図１０は、一体に構成した搬送コンベアとチャンバ体が上下方向に移動してもその容積が変化しないように可変容積手段を設けた例を説明する図であり、図１に示したはんだ付け工程２に該当する側断面に対応する。
【０１１０】
図１０に示すように、チャンバ体１０６の下方位置に設けたスカート部１０８の開口面積と同じ面積の開口１００１を該チャンバ体１０６の上方位置に設け、これを囲んでベローズ１００２を設けたものである。このベローズ１００２の上端は、前記開口１００１の面積と同じ面積の固定板１００３により封止されている。
【０１１１】
したがって、チャンバ体１０６が上下方向に移動してもそれに併せてベローズ１００２が連動して伸縮し、スカート部１０８がはんだ槽１０９の溶融はんだ５中に深く侵入する際のチャンバ体１０６の容積減少をベローズ１００２の伸長により打ち消し、逆にスカート部１０８がはんだ槽の溶融はんだ５中から抜ける方向に移動する際のチャンバ体１０６の容積増加をベローズ１００２の縮小により打ち消すように作動する。
【０１１２】
その結果、チャンバ体１０６の呼吸現象が発生することが無く、チャンバ体１０６内を安定して低酸素濃度の窒素ガス雰囲気に維持することができるようになる。
【０１１３】
〔第４実施形態〕
＜７．シルバニア方式への応用例＞
先に、プリント配線板にマスクプレートを嵌め併せて部分はんだ付けを行う例を説明したが、本発明のはんだ付け装置を用いていわゆるシルバニア方式の部分はんだ付けを行うこともできる。すなわち、チャンバ体の容積を増大させることなく低酸素濃度の窒素ガス雰囲気中でシルバニア方式の部分はんだ付け行うことができる。
【０１１４】
例えば、英国特許第８０１５１０号に説明されるシルバニア方式は、プリント配線板の部分はんだ付け領域に対応した位置に溶融はんだ溢流ノズルつまり部分吹き口体を設けておき、このノズル群とプリント配線板とを近接させることで前記溢流はんだすなわちフロー波とはんだ付け領域を接触させて当該の部分はんだ付け領域のはんだ付けを行う技術である。
【０１１５】
図１１は、図１に示した吹き口体１１０の吹き口１１１の周辺を示す斜視図であり、部分吹き口体ひいては部分吹き口を複数有する嵌合体を前記吹き口体の吹き口に嵌め合わせる様子を説明する図である。
【０１１６】
図１１に示すように、吹き口体１１０の吹き口１１１に嵌合する嵌合体１１００に、部分吹き口体１１０１を設けておけば、この部分吹き口体１１０１の吹き口１１０２から溶融はんだが溢流して各部分吹き口にフロー波を形成する。
【０１１７】
この部分吹き口体１１０１の各部分吹き口１１０２の位置は、被はんだ付けワークであるプリント配線板３の部分はんだ付け領域に一致するように設けてあるので、当該プリント配線板３をチャンバ体１０６および搬送コンベア１０７と一体に下降させる（図４を参照）ことにより、各部分はんだ付け領域とフロー波６とが接触し、当該の部分はんだ付け領域にのみ溶融はんだが供給されてはんだ付けが行われる。
【０１１８】
すなわち、図４（ｂ）に示したようなマスクプレート４を使用することなく部分はんだ付けを行うことができるようになる。
【実施例】
【０１１９】
図１に示したフローはんだ付け装置、即ち、フラットディップ装置（不活性ガス雰囲気中でフローディップ式のはんだ付け作業を行う装置）の場合、窒素ガスの供給流量が４００リットル／分の際にチャンバ体１０６内の酸素濃度１００ｐｐｍ以下を実現している。
【０１２０】
この数値は、特許文献２の技術を用いたはんだ付け装置の数値と同等の数値であり、本発明の技術が極めて有効であることを示している。
【０１２１】
また、これに図８（ｂ）の窒素ガス供給流量制御を組み合わせることにより、平均３８０リットル／分の窒素ガス供給流量でチャンバ体内の酸素濃度１００ｐｐｍ以下を実現しており、その性能の高さが明確に現れている。
【０１２２】
以上示したように、本発明のフラットディップ装置は、溶融はんだを広い開口（板状の被はんだ付けワークの平面形状よりも大きい形状の吹き口）から噴流させて平面状の噴流波を形成しておいて、この平面状噴流波にプリント配線板（電子部品が搭載され該電子部品とプリント配線板との間に被はんだ付け部を形成したプリント配線板）等の板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を面接触させることで複数の被はんだ付け部を一斉に加熱してはんだ付けを行うはんだ付け装置であり、しかもこのはんだ付け作業を、不活性ガスの単位時間当たりの平均供給流量も増大することなく、不活性ガス雰囲気中で行うことが可能となり、不活性ガスの大量供給による生産コストの上昇を抑えることができる。
【０１２３】
なお、図４（ｂ）に示したように、目的とする領域にのみ開口を有するマスクプレートを板状の被はんだ付けワークに嵌め併せて前記はんだ付け作業を行うことにより、目的とする領域すなわち被はんだ付け領域のみに溶融はんだを供給する部分はんだ付け作業も行うことができる。このような部分はんだ付け作業は、例えば、リフローはんだ付けが行われたプリント配線板に、リフローはんだ付け方法でははんだ付けを行うことができない電子部品をはんだ付けする際に、その電子部品の被はんだ付け部やその周辺領域の被はんだ付け領域にのみ溶融はんだを供給してはんだ付けを行うために使用される。
【０１２４】
なお、これは一例であり、これに限定されるものではなく、用途や目的に応じて、様々な構成や内容で構成されることは言うまでもない。
【０１２５】
以上、一実施形態について示したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
【０１２６】
なお、上述した図５〜図８に示した制御が外部からインストールされるプログラムによって、制御装置３０１により遂行されていてもよい。そして、その場合、CD-ROMやフラッシュメモリやＦＤ等の記憶媒体により、あるいはネットワークを介して外部の記憶媒体から、プログラムを含む情報群を出力装置に供給される場合でも本発明は適用されるものである。
【０１２７】
また、上記各実施形態を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
【０１２８】
以上により、窒素ガス等の不活性ガスの単位時間当たりの供給流量すなわち消費量を少なくしてフローディップはんだ付けを行うことができるはんだ付け装置を実現することができる。その結果、プリント配線板に搭載された電子部品のリードが長い場合（これを通常は基板下寸法が長いと言う）においても、また、マスクプレートを使用した部分はんだ付けにおいても、高品質のはんだ付けを低コストで行うことができるようになる。また、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中において高い生産性で部分はんだ付けをできるようになる。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
電子部品の小型化ひいては表面実装部品化が進むことと併せてプリント配線板のはんだ付け技術としてリフローはんだ付け技術が用いられることが多くなってきている。しかし、プリント配線板に実装された電子回路装置が外部のマンマシンインターフェイスと接続される部分においては、人間から見て等身大の電子部品が使用され、コネクタ等のはんだ付けするべきリードが長いものが多い。
【０１３０】
このようなはんだ付けリードの長い電子部品や形状の大きい電子部品のはんだ付けは、大量生産に対応するためにはフローディップ式のはんだ付け技術を採用するしかない。しかし、公害防止の観点から採用されている鉛フリーはんだは、大気雰囲気中では濡れ性（はんだ付け性）ひいては信頼性が劣り、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中でのはんだ付け作業が望まれていた。
【０１３１】
本発明のフラットディップ装置すなわち不活性ガス雰囲気中でフローディップ式のはんだ付け作業を行う装置は、このような時代の要望に応えるものであり、発明されたこの新しいはんだ付け装置の技術によれば、公害発生がなく高信頼性の電子装置を安価に供給できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明のフラットディップ装置の例を説明する図である。
【図２】図１の構成において設けられる窒素ガス供給系を示すシンボル図である。
【図３】図１の構成において設けられる主要制御系を示すブロック図である。
【図４】図１に示したフラットディップ装置におけるはんだ付け時の動作について説明する図である。
【図５】プリント配線板の（平面フロー波から見た）上下移動と横移動とによりプリント配線板が平面フロー波にどのように接液されてはんだ付けが行われるかを説明する図である。
【図６】プリント配線板の（平面フロー波から見た）上下移動と横移動とによりプリント配線板が平面フロー波にどのように接液されてはんだ付けが行われるかを説明する図である。
【図７】図１に示したチャンバ体（ひいてはプリント配線板）の上下移動に伴う該チャンバ体への単位時間当たりの窒素ガス供給流量の制御について説明する図である。
【０１３３】
である。
【図８】図１に示したチャンバ体（ひいてはプリント配線板）の上下移動に伴う該チャンバ体への単位時間当たりの窒素ガス供給流量の制御について説明する図である。
【０１３４】
である。
【図９】図１に示した一体に構成した搬送コンベアとチャンバ体が上昇する際にのみ搬入口と搬出口がシャッタにより閉鎖されるように構成した例を説明する図である。
【図１０】一体に構成した搬送コンベアとチャンバ体が上下方向に移動してもその容積が変化しないように可変容積手段を設けた例を説明する図である。
【図１１】シルバニア方式に応用する際の構成を示す吹き口の周辺の斜視図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１ 予備加熱工程
２ はんだ付け工程
３ プリント配線板
４ マスクプレート
６ 平面フロー波
７ 窒素ガス
１０６ チャンバ体
１０７ 搬送コンベア
１０８ スカート部
１０９ はんだ槽
１１０ 吹き口体
１１１ 吹き口
１１８ 第１のアクチュエータ
１１９ 第２のアクチュエータ
３０１ 制御装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はんだ槽内の溶融はんだを板状の被はんだ付けワークの平面形状よりも大きい形状の吹き口から噴流させて平面状の噴流波を形成しておいて、この平面状噴流波に搬送手段により搬送される板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を接触させてはんだ付けを行うフラットディップ装置およびフラットディップ装置のはんだ付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子部品を搭載したプリント配線板をはんだ付けする技術として、電子部品のはんだ付けリードや端子とプリント配線板のはんだ付けランドすなわち被はんだ付け部に溶融はんだを供給するいわゆるフローはんだ付け技術がある。
【０００３】
このフローはんだ付け技術を一瞥するには、非特許文献１として挙げた「電子技術１９８１年６月号 臨時増刊号(1981.Vol.23 No.7)」が便利である。その第４８頁の「６．はんだ槽」の項において「図１５」を参照しつつ簡便にまとめられている。この中で、「図１５（ｆ）」の「フローディップ式」は、噴流式とディップ式の中間の方式と説明されている。即ち、噴流式のようにポンプによりはんだ槽内の溶融はんだを噴流させて噴流波を形成しておき、ディップ式のようにプリント基板を図１５（ａ）（ｂ）の矢印に示されるように上下移動させながら搬送して、該プリント基板を噴流波に浸してはんだ付けをする方式である。
【０００４】
また、上記非特許文献１の中で、「図１５（ｆ）」の「フローディップ式」では、「部品リードの長いもののはんだ付けに効果」があることが説明されている。これは、プリント配線板が溶融はんだ液面に接触しても該溶融はんだの温度が低下することなく安定しており、その溶融はんだ液面も「たえずきれいなはんだ面を保」ち得ることが可能で「噴流はんだ面も安定」しているからである。そして、部品リードが長くても溶融はんだを噴流する吹き口に該部品リードが当接するなどの不具合を生じないからである。
【０００５】
また、このフローディップ式のはんだ付け方法を用いてはんだ付け性を一層向上させる技術として、特許文献１の技術がある。
【０００６】
この特許文献１の技術は、プリント配線板を溶融はんだ液面に接触させる際に、該プリント配線板を傾斜させることでその一端から接触を開始して徐々に面接触へ移行し、該プリント配線板と溶融はんだ液面との間に溜まるガスを逃散させるものである。続いて、溶融はんだ液面方向にプリント配線板を移動させることで被はんだ付け部に溶融はんだの動圧を加えて確実にはんだ濡れを生じさせる。そして、最後にプリント配線板の一端から徐々に該プリント配線板を溶融はんだ液面から離脱させ、ピールバック作用により被はんだ付け部のはんだ量を適正化すると供に隣り合う被はんだ付け部間においてはんだブリッジを生じないようにする技術である。
【０００７】
一方で、はんだ付けを行う際に、特許文献２に開示されているように、非酸化性の不活性ガス（例えば窒素ガス）雰囲気中ではんだ付けを行う技術が用いられている。これにより、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中では被はんだ付け部の酸化を抑制することが可能であり、溶融はんだの表面張力も低下するために、被はんだ付け部へのはんだの濡れ性を大幅に改善することが可能であり、微細な被はんだ付け部への溶融はんだの供給も容易に行うことが可能となっていわゆるマイクロソルダリングも可能となるからである。
【０００８】
なお、この特許文献２の技術では、はんだ付け性を改善するために被はんだ付け部に予め塗布されるフラックスの塗布量を激減させることが可能となるため、はんだ付け後のプリント配線板に残るフラックス残渣が殆ど無く、高信頼プリント配線板のはんだ付け実装において必要とされるプリント配線板の洗浄（フラックス残渣の除去）が不要となる。
【０００９】
また、はんだ付け装置においてプリント配線板を搬送する搬送コンベアとしては、回動走行する平行２条のチェーンのピン上にプリント配線板の両側端部を保持させる搬送コンベアや、特許文献３に説明されているような回動走行するチェーンに保持爪を設けてプリント配線板を保持する搬送コンベアがある。また、キャリアと呼ぶプリント配線板を保持する専用治具にプリント配線板を保持させ、このキャリアを搬送コンベアで搬送させるものもある。なお、前者をキャリアレス方式と呼称し、後者をキャリア方式と呼称することもある。
【００１０】
参考までに、特許文献４には、はんだ付けを行う際の各工程ごとに搬送コンベアを分割して設けて、各工程ごとに最適な条件設定を行えるようにした技術が開示されている。
【００１１】
また、特許文献５には、溶融はんだを噴流させる際に該溶融はんだの位置エネルギーにより噴流させて「半田波の波高」を安定化させた技術が開示されている。
【００１２】
さらに、特許文献６には、プリント配線板のはんだ付け部分に限定した領域にのみ溶融はんだを噴流する構成として部分はんだ付けを行ういわゆるシルバニア方式についての技術が開示されている。
【非特許文献１】電子技術１９８１年６月号 臨時増刊号(1981.Vol.23 No.7)
【特許文献１】特開昭５９−７６４９６号公報
【特許文献２】特開平６−１９８４８６号公報
【特許文献３】特開平１−１３３６６８号公報
【特許文献４】特開昭４９−１１７９７１号公報
【特許文献５】特開昭５３−５７１５６号公報
【特許文献６】英国特許第８０１５１０号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、不活性ガス雰囲気中ではんだ付けを行う特許文献２の技術では、はんだ付けの際に非特許文献１に挙げた「（ｃ）フロー式」や「（ｄ）ウェーブ式」「（ｅ）二段ウェーブ式」「（ｇ）カスケード式」の溶融はんだの噴流波が使用される。その理由は、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中を保持するチャンバ体内におけるプリント配線板の搬送が直線的であり、チャンバ体内に搬送コンベアを容易に設けることができるからである。
【００１４】
そのため、「（ｆ）フローディップ式」で特許文献１に説明されるような複雑な搬送手段が必要となるはんだ付け技術においては、はんだ付けを不活性ガス雰囲気中で行うはんだ付け装置は存在しなかった。
【００１５】
その理由は、特許文献１に挙げられるような複雑な搬送手段を低酸素濃度の不活性ガス雰囲気を保持するチャンバ体内に設けようとすると該チャンバ体の容積が極端に大きくなり、目的とする酸素濃度（例えば１００ｐｐｍ）を維持するために必要となる不活性ガスの単位時間当たりの供給流量を極端に大きくしなければならないからである。
【００１６】
また、前記のような搬送手段をチャンバ体の外に設け、チャンバ体を貫通するロッド等によりチャンバ体内のプリント配線板を上下に移動させようとしても、プリント配線板が上下に移動する分のチャンバ体容積が必要となる他にもロッドがチャンバ体を貫通する部分において大気が侵入し易くなり、やはり目的とする酸素濃度を維持するために必要となる不活性ガスの単位時間当たりの供給流量が大きくなってしまう。なお、不活性ガスの単位時間当たりの供給流量が大きいということは、はんだ付け実装生産のコストを増大させてしまうことになる。
【００１７】
さらに、部品リードの長い部品を搭載したプリント配線板すなわちプリント配線板が溶融はんだと接触する面（被はんだ付け面）側に長いリード線が飛び出しているプリント配線板のはんだ付けは、特許文献２の技術でははんだ付けを行うことができない。このようなプリント配線板のはんだ付けは、どうしてもフローディップ式によるはんだ付けを行う必要がある。しかし、このフローディップ式で低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中において低コストのはんだ付けを行うはんだ付け装置は上記理由により存在しない。
【００１８】
また、既にリフローはんだ付けが行われたプリント配線板にリードの長いコネクタ等の電子部品をはんだ付けする際に、当該の被はんだ付け部やその周辺領域のみに開口を有するマスクプレートを嵌め合わせて（図４（ｂ）参照）フローディップ式のはんだ付けにより部分はんだ付けが行われているが、これを低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中で行うことができるはんだ付け装置も上記理由により存在しなかった。そのため、被はんだ付け部に窒素ガスを吹き付けながらはんだ鏝ロボットによるはんだ付けが行われたりしていた。そのため、このコネクタ等のはんだ付け実装の生産性が低かった。
【００１９】
なお、特許文献６に示されたシルバニア方式は、プリント配線板の必要とする領域にのみ溶融はんだを供給して部分はんだ付けを行うことができる技術であるが、次の（１）〜（４）のような短所も有している。
【００２０】
（１）設備の機構が複雑であるために、機構の調節や故障時の復旧に多大の時間を要し、それが原因で生産性が低下する。
【００２１】
（２）はんだ付けを行うプリント配線板の種類毎に専用の吹き口（ノズル）が必要であり、この吹き口体の交換に要する作業時間（約６０分程度）が長いために、はんだ付け装置の休止時間が長くなって生産性が低下する。
【００２２】
（３）多数の吹き口（ノズル）があるために、その清掃に多大な時間（例えば、約３０分程度）を要し、生産性を低下させる要因になる。
【００２３】
（４）前記（２）の専用の吹き口（ノズル）はプリント配線板の種類毎に必要であるが、この専用の吹き口（ノズル）が大変に高価（例えば、約１００万円／１吹き口）である。
【００２４】
本発明は、上記の問題点を解決するためになされたもので、本発明の目的は、窒素ガス等の不活性ガスの単位時間当たりの供給流量すなわち消費量を少なくしてフローディップはんだ付けを行うことができるはんだ付け装置を実現することにある。その結果、プリント配線板に搭載された電子部品のリードが長い場合（これを通常は基板下寸法が長いと言う）においても、また、マスクプレートを使用した部分はんだ付けにおいても、高品質のはんだ付けを低コストで行うことができるようにすることにある。また、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中において高い生産性で部分はんだ付けをできるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本発明は、チャンバ体内の容積を拡大すること無く最小のままとし、にもかかわらずプリント配線板の上下方向の移動を伴うフローディップ式のはんだ付けを行うことができるように構成したところに特徴がある。なお、フローディップ式のはんだ付けを行う装置は、噴流波の液面が平面状すなわちフラットであることから、本発明の名称のようにフラットディップ装置と呼称されている。
【００２６】
（１）すなわち、加熱されて溶融したはんだを収容するはんだ槽の該溶融はんだ液面上方に該溶融はんだのはんだ付けを行おうとする板状の被はんだ付けワークの平面形状よりも大きい平面状の溶融はんだの噴流波を形成する吹き口体の吹き口を設ける。
【００２７】
他方で前記板状の被はんだ付けワークの搬送コンベアと該搬送コンベアを覆うチャンバ体とを一体に設ける。そしてこのチャンバ体の前記噴流波を望む部分には前記吹き口の平面形状よりも大きい開口を設けると供に該開口には前記チャンバ体の外側に延びるスカート部を設ける。また前記チャンバ体には前記板状の被はんだ付けワークの搬入口と搬出口とを設ける。さらに前記チャンバ体にはその内部に不活性ガスを供給する不活性ガス吐出手段を設ける。
【００２８】
そして、前記搬送コンベアと一体に設けられたチャンバ体のスカート部を前記はんだ槽の吹き口体を囲んで前記はんだ槽内の溶融はんだ中に挿入されて成ると供に前記一体の搬送コンベアとチャンバ体とを前記はんだ槽の溶融はんだ液面に対して上下方向に移動させるアクチュエータを設ける。さらに前記アクチュエータの上下方向の移動量を制御して前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を前記平面状の溶融はんだの噴流波に面接触させる制御装置を設けるように構成する。
【００２９】
これにより、チャンバ体内においてプリント配線板を上下方向に移動させる必要がなくなり、チャンバ体容積を拡大することなく最小の容積のままでフローディップ式のはんだ付けを低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中で行うことができるようになる。
【００３０】
（２）また、前記（１）の構成において、不活性ガス供給流量を調節する手段と該供給流量を制御する制御手段とを有すると供に、この制御手段は搬送コンベアとチャンバ体とを一体に下方へ移動させる場合に前記不活性ガス供給流量を低下あるいは停止させるプログラムまたはシーケンスを有するように構成する。
【００３１】
すなわち、搬送コンベアとチャンバ体とを一体に下方へ移動させる場合には、スカート部が溶融はんだ中に更に挿入されるためにチャンバ体内の容積が減少し、該チャンバ体内の不活性ガスが搬入口および搬出口から吐き出される。したがって、この期間においては、チャンバ体内に供給する不活性ガス供給流量を低下あるいは停止させても該チャンバ体内に大気が侵入することがなく、酸素濃度の上昇を生じることもない。
【００３２】
（３）また、前記（１）または（２）の構成において、不活性ガス供給流量を調節する手段と該供給流量を制御する制御手段とを有すると供に、この制御手段は搬送コンベアとチャンバ体とを一体に上方へ移動させる場合に前記不活性ガス供給流量を増加させるプログラムまたはシーケンスを有するように構成する。
【００３３】
すなわち、搬送コンベアとチャンバ体とを一体に上方へ移動させる場合には、前記（２）とは逆にチャンバ体内の容積が増加し、チャンバ体外の大気が該チャンバ体の搬入口および搬出口から吸い込まれることになる。したがって、この期間についてはチャンバ体内への不活性ガス供給流量を増加させることで、該チャンバ体内への大気の侵入を防止することができるようになり、酸素濃度の上昇を生じることもない。
【００３４】
この（２）および（３）は呼吸現象であり、この呼吸量（チャンバ体容積の増減）を打ち消すように不活性ガス供給流量を増減制御することにより、不活性ガス消費量を最小にしつつチャンバ体内への大気の侵入を防止することができるようになる。
【００３５】
（４）また、前記（２）または（３）の構成において、不活性ガス吐出手段を複数有し、不活性ガス供給流量を低下あるいは停止しまたは増加させる不活性ガス吐出手段を選択的に行うプログラムまたはシーケンスを有するように構成する。これにより、酸素濃度を増加させるチャンバ体内の不必要な雰囲気流動を生じ難くすることができるようになる。
【００３６】
（５）また、前記（１）〜（４）の構成において、搬送コンベアとチャンバ体とを一体に上方へ移動させる場合にのみチャンバ体の搬入口および搬出口を閉鎖する開閉手段を有するように構成する。これにより、呼吸現象を大幅に抑制することができるようになる。
【００３７】
（６）また、前記（１）〜（４）の構成において、搬送コンベアとチャンバ体とを一体に上方向あるいは下方向に移動させた場合に変化するチャンバ体内容積とは逆に容積が変化する連動可変容積手段を有するように構成する。これにより、呼吸現象すなわちチャンバ体容積の変化を打ち消すことができるようになり、チャンバ体の搬入口や搬出口において呼吸現象を生じることがなくなる。
【発明の効果】
【００３８】
本発明によれば、窒素ガス等の不活性ガスの単位時間当たりの供給流量すなわち消費量を少なくしてフローディップはんだ付けを行うことができるはんだ付け装置を実現することができる。その結果、搭載されている電子部品のリードが長くプリント配線板の基板下寸法が長いプリント配線板であっても、不活性ガス雰囲気中でフローディップはんだ付けを行うことができるようになる。しかも、不活性ガスの単位時間当たりの供給流量も少なくて済むので、不活性ガス雰囲気中でのはんだ付け実装に伴う生産コストが通常の生産コストよりも大きくなることがない。
【００３９】
このため、既にリフローはんだ付けが行われたプリント配線板にリードの長いコネクタ等の電子部品をはんだ付けする際に、当該の被はんだ付け部やその周辺領域のみに開口を有するマスクプレートを嵌め合わせておくことにより、本発明のフラットディップ装置を用いて部分はんだ付けを行うこともできる。
【００４０】
したがって、従来のようにはんだ鏝ロボットを使用することなく、各はんだ付け領域の一括したはんだ付けを行うことができるようになるので、その生産性を大幅に向上させることができる。
【００４１】
また、通常のフローディップはんだ付け作業とマスクプレートを使用しての部分はんだ付け作業との混流はんだ付け作業が可能であるので、生産計画によってはんだ付けを行うプリント配線板の種類が変わってもそのリードタイムは皆無であり、はんだ付けの生産性を極めて高く維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
〔第１実施形態〕
本発明のフラットディップ装置は、不活性ガス雰囲気中でフローディップはんだ付け作業を行う装置であり、つぎのように実現することができる。なお、通常のはんだ付け装置は、プリント配線板ひいては被はんだ付け部（領域）の予備加熱工程とはんだ付け工程とから構成されている。また、予備加熱工程の前にフラックス塗布工程を設ける。これらについては周知であるので、以下においては、本発明の構成が適用される工程であるはんだ付け工程を中心に説明する。
【００４３】
＜１．基本的な構成＞
図１は、本発明のフラットディップ装置の例を説明する図であり、その側断面を示す図に対応する。
【００４４】
図１に示すように、本実施形態のフラットディップ装置は、予備加熱工程１とはんだ付け工程２とから構成され、それぞれにプリント配線板を搬送する搬送コンベア１０１，１０７を有している。
【００４５】
予備加熱工程１は４つの加熱ゾーンに分割され、それぞれに赤外線や熱風あるいはそれらを併用したヒータ１０２を設けてある。なお、ヒータ１０２に用いる赤外線ヒータの表面温度や熱風ヒータの熱風温度は、図示しない温度制御装置により指示し設定することが可能である。
【００４６】
１０３は予備加熱工程１のチャンバ体である。このチャンバ体１０３は、プリント配線板の予備加熱を均一に促進させる手段であり、搬入口１０４と搬出口１０５とを備えている。
【００４７】
なお、予備加熱工程１の搬送コンベア１０１は、プリント配線板３を矢印Ｉ方向に搬送するものであり、その搬送の開始と停止、搬送方向、搬送速度等は後述の制御装置３０１よって制御される。なお、４はマスクプレートであり、プリント配線板３をスポット的及び部分的はんだ付けをする場合に使用する。なお、詳細は図４（ｂ）に示す。
【００４８】
また、本発明が適用されるはんだ付け工程２は、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気すなわち窒素ガス雰囲気を保持するためのチャンバ体１０６に覆われ、このチャンバ体１０６とプリント配線板の搬送コンベア１０７とが支持部材１２０により一体に設けられている。チャンバ体１０６の底部には開口が設けられ、この開口には下方へ延びるスカート部１０８が設けられている。そして、このスカート部１０８をはんだ槽１０９に設けられた吹き口体１１０周囲位置の溶融はんだ中に挿入することで、この開口の封止性を得ている。
【００４９】
はんだ槽１０９には溶融はんだ５が収容され、図示しないヒータおよび温度センサそして温度制御装置とにより予め決めた所定の温度の溶融状態に保持されている。また、はんだ槽１０９内には溶融はんだを吹き口体１１０ひいてはその吹き口１１１に供給するポンプ１１２を設けてある。この吹き口体１１０の吹き口の大きさは、被はんだ付けワークであるプリント配線板３の平面形状よりも大きい開口であり、ポンプ１１２により供給された溶融はんだがこの吹き口１１１から溢流する際に該吹き口１１１上に平面状の噴流波すなわち平面フロー波６を形成する。なお、整流板１１３は溶融はんだの流れを整える手段である。
【００５０】
また、ポンプ１１２としては、図示しないモータにより回転駆動される遠心力ポンプが使用され、該モータの回転速度を図示しない速度制御装置により制御する構成である。なお、電磁ポンプを使用することもできる。さらに、溶融はんだを吹き口体へ供給する手段として、特許文献５に説明されるような位置エネルギーを利用した手段を用いることにより、平面フロー波の波高や液面状態を一層安定化させることができる。
【００５１】
一方、チャンバ体１０６内に低酸素濃度の不活性ガス雰囲気を形成するために、窒素ガス７の供給ノズル１１４ａ〜１１４ｈが複数（図１の例では８本）設けてある。また、チャンバ体１０６内の搬送コンベア１０７に沿ってすなわちプリント配線板の搬送方向に沿って、該方向と直交する向きに板状部材すなわち抑止板１１５を並べてラビリンスシールを構成し、チャンバ体１０６に設けられた搬入口１１６および搬出口１１７を通して大気が侵入することを抑制し、逆にチャンバ体１０６内の雰囲気がチャンバ体１０６外へ流出することを抑制している。特に、このラビリンスシールは、搬入口１１６および搬出口１１７に集中して設けてラビリンスシール部１１５Ａを構成している。なお、抑止板１１５の先端にのれんを吊り下げて、搬入口１１６や搬出口１１７の開口面積を一層小さくすることも可能であり、ラビリンス部１２０の作用を一層強めることが可能である。
【００５２】
そして、この一体に構成された搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６とは、搬入口１１６側の第１のアクチュエータ１１８と搬出口１１７側の第２のアクチュエータ１１９とにより上下方向（矢印III，IV方向）にそれぞれ独立して移動できるように構成し、搬送コンベア１０７に保持されたプリント配線板３を各種の姿態（傾斜状態等の姿勢）で平面フロー波６に接触させることができるように構成してある。したがって、この上下方向の移動によりチャンバ体１０６のスカート部１０８がはんだ槽１０９内の溶融はんだ５から抜け出ることがないように該スカート部１０８の長さが選定される。
【００５３】
なお、はんだ付け工程２の搬送コンベア１０７は、プリント配線板３を矢印II方向に搬送するものであり、その搬送の開始と停止、搬送方向、搬送速度等は後述の制御装置３０１によって制御される。
【００５４】
図２は、図１の構成において設けられる窒素ガス供給系を示すシンボル図である。
【００５５】
図２において、２０１は窒素ガス発生装置である。図２に示すように、窒素ガスは窒素ガス発生装置２０１から供給され、開閉弁２０２を通ってフィルタ２０３で不純物を除去した後に圧力制御弁２０４により安定した圧力で窒素ガスを供給する。そして、２系統に分けられたそれぞれの流路に流量調節弁２０５，２０６と流量計２０７，２０８とを設け、図１の搬入口１１６および搬出口１１７に近接する４本のノズルグループ２０９（図１に示したノズル１１４ａ〜ｄ）とはんだ槽１０９に近接する４本のノズルグループ２１０（図１に示したノズル１１４ｅ〜ｈ）とに窒素ガスを供給する構成である。なお、流量調節弁２０５，２０６は後述する制御装置３０１より遠隔制御が可能である。
【００５６】
図３は、図１の構成において設けられる主要制御系を示すブロック図であり、図１，図２と同一のものには同一の符号を付してある。
【００５７】
図３に示すように、各搬送コンベア１０１，１０７や各アクチュエータ１１８，１１９、流量調節弁２０５，２０６、さらにポンプ１１２のポンプ用モータ３０４等は、コンピュータシステムにより構成された制御装置３０１により制御する。即ち、制御装置３０１は、図示しないＣＰＵ，ＲＡＭ，ＲＯＭ，外部記憶装置，入出力ポート等を有し、上記制御は、ＲＯＭや外部記憶装置に格納されるソフトウェアをＣＰＵがＲＡＭ上に読み出す等して実行することにより実現できる。
【００５８】
また、制御装置３０１には、ＬＣＤ等の表示部３０２とキーボード，マウス等の指示操作部３０３とを備えている。そして、図示しない入出力ポートから駆動装置３０５〜３１１を介して各搬送コンベア１０１，１０７、各アクチュエータ１１８，１１９、流量調節弁２０５，２０６、ポンプ１１２のポンプ用モータ３０４等の作動を制御する仕組みである。
【００５９】
駆動装置３０５〜３１１は、被制御対象が電動の場合はその出力を電力駆動回路で構成し、空気圧や油圧等の流体圧アクチュエータの場合はその出力を流体駆動回路で構成する。なお、制御装置３０１の入出力ポートと駆動装置３０５〜３１１のインターフェイスは双方向インターフェイスであり、その通信により指示制御量の送信と現在制御量の受信とが可能な構成である。また、以上に説明したような各種の制御対象（各搬送コンベア１０１，１０７、各アクチュエータ１１８，１１９、流量調節弁２０５，２０６、ポンプ１１２のポンプ用モータ３０４等）は、現在制御量を検出するセンサを備えている。
【００６０】
＜２．作動例＞
図４は、図１に示したはんだ付け装置におけるはんだ付け時の動作について説明する図である。特に、図４（ａ）は、図１に示したはんだ付け装置において第１のアクチュエータ１１８と第２のアクチュエータ１１９を駆動することで一体に構成した搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６とを矢印III,IV方向へ下降させ、プリント配線板３と平面フロー波６とを接触させた状態を説明する図である。この接触状態において搬送コンベア１０７を駆動し、プリント配線板３を矢印II方向に（往復）移動させることもできる。
【００６１】
図４（ａ）に示すように、予備加熱工程１のチャンバ体１０３とはんだ付け工程２のチャンバ体１０６とを分離し、さらにはんだ付け工程２の搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６とを一体にして移動させるように構成したことにより、はんだ付け工程２のチャンバ体１０６内容積を拡大することなくフローディップ式のはんだ付け作業を行うことができるようになる。
【００６２】
そのため、チャンバ体１０６に供給する窒素ガス７の単位時間当たりの供給流量も増大させる必要がなく、チャンバ体１０６の容積に見合った少ない流量で済む。したがって、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中でのフローディップはんだ付け作業を低ランニングコストで行うことができるようになる。
【００６３】
また、図４（ｂ）は、部分はんだ付けを行うためにプリント配線板にマスクプレートを嵌め合わせた態様を説明する図である。
【００６４】
図４（ｂ）に示すように、スポット的なフローはんだ付けを必要とする場合は、フローはんだ付け個所のみをくり抜いてあるパレット（マスクプレート）４に基板（プリント配線板）３を乗せて投入することで、スポット及び部分的はんだ付けが可能になる。
【００６５】
＜３．プリント配線板の接液作業例＞
図５，図６は、プリント配線板の（平面フロー波から見た）上下移動と横移動とによりプリント配線板が平面フロー波にどのように接液されてはんだ付けが行われるかを説明する図である。
【００６６】
なお、プリント配線板３の上下移動は図１，図４（ａ）に示した第１のアクチュエータ１１８と第２のアクチュエータ１１９により行われ、プリント配線板３の横移動は図１，図４（ａ）に示した搬送コンベア１０７により行われる。そして、これらの制御量の方向や速度は、図３に示した制御装置３０１により行われる。
【００６７】
また、図５の（１）〜（４）と図６の（５）〜（７）は連続する工程を説明するものである。
【００６８】
この例では、プリント配線板３にマスクプレート４を嵌め合わせて部分はんだ付けを行う例を示しているが、マスクプレート４が無い場合においても同様である。なお、マスクプレート４としては、耐熱性樹脂などにより構成して繰り返し使用するものと、硬化性樹脂をプリント配線板に塗布して１回のみ使用のものとがある。
【００６９】
なお、プリント配線板３の搬送方向（搬入口１１６から搬出口１１７に向かう方向）に対してその前端を下降あるいは上昇させるには第２のアクチュエータ１１９を下降方向あるいは上昇方向に制御する。一方、プリント配線板３の上記搬送方向の後端を下降あるいは上昇させるには第１のアクチュエータ１１８を下降方向あるいは上昇方向に制御する。また、プリント配線板３を横方向（上記搬送方向に直交する方向）に移動させるには、搬送コンベア１０７を駆動するモータ（駆動装置３０６）の回転方向と速度を制御する。
【００７０】
まず、プリント配線板３を平面フロー波６に接液する手順について説明する。
【００７１】
接液の手順は、先ず図５（１）のようにプリント配線板３を矢印Ａ方向（上述した搬送方向）に搬送し、所定位置に達したら、図５（２）のように搬送方向の前端位置を矢印Ｂ方向に下降させて引き続き矢印Ｃ方向へ搬送する。
【００７２】
そして、図５（３）のように矢印Ｄ方向の搬送によりプリント配線板３の前端が平面フロー波６に接液したら該プリント配線板３の後端を矢印Ｅ方向に下降させ、プリント配線板（マスクプレート）４の下方側の面すなわち被はんだ付け面の全面を平面フロー波６に接液させる。この図５（１）〜図５（３）の過程では、プリント配線板３と平面フロー波６との間の雰囲気ガスを逃散させることができる。
【００７３】
その後、図５（４）のようにプリント配線板３を矢印Ｆ方向すなわち横方向（後端方向）に搬送させて被はんだ付け部（領域）に溶融はんだの一層の動圧を加え、該被はんだ付け部（領域）のはんだ濡れ性を向上させる。
【００７４】
次に、プリント配線板３を平面フロー波６から離脱する手順について説明する。
【００７５】
続いて、図６（５）のようにプリント配線板３の前端を矢印Ｇ方向に上昇させつつ矢印Ｈ方向に搬送し、被はんだ付け部に溶融はんだのピールバックを生じさせてフィレット形状を整えると供にはんだブリッジを解消する。
【００７６】
その後は、図６（６）のように矢印Ｉ方向へ搬送し、続いて図６（７）のようにプリント配線板３の後端を矢印Ｋ方向に上昇させ、プリント配線板３を矢印Ｊ方向に搬出して、一連の接液作業すなわちはんだ付け作業が終了する。
【００７７】
＜４．窒素ガス供給流量の制御例＞
図７，図８は、図１に示したチャンバ体１０６（ひいてはプリント配線板３）の上下移動に伴う該チャンバ体１０６への単位時間当たりの窒素ガス供給流量の制御について説明する図である。
【００７８】
図７（ａ）および図８（ａ）は、横軸に時間ｔを縦軸にチャンバ体の高さ（位置）を示している。
【００７９】
また、その他の図、すなわち図７（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）および図８（ｂ）（ｃ）は、横軸に時間ｔを縦軸に窒素ガスの単位時間当たりの流量を示している。
【００８０】
なお、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）（ｅ）の時間軸（横軸）は時刻において整合しており、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）の時間軸（横軸）も時刻において整合している。
【００８１】
また、図７（ｂ）（ｃ）は、１組で窒素ガス供給流量の制御例を示し、図７（ｂ）の縦軸のＱ１は、チャンバ体のはんだ槽１０９に近接する４本のノズルグループ２１０（図１に示したノズル１１４ｅ〜ｈ）の単位時間当たりの窒素ガス流量を示し、図７（ｃ）の縦軸のＱ２は、チャンバ体１０６の搬入口１１６および搬出口１１７側に近接する４本のノズルグループ２０９（図１に示したノズル１１４ａ〜ｄ）の単位時間当たりの窒素ガス流量を示している。
【００８２】
この例では、チャンバ体１０６の高さの変化に比例して窒素ガス供給流量を減少あるいは増加させている制御例で、前記各ノズルグループともに相似に制御した例である。
【００８３】
まず、チャンバ体の下降する時刻ｔ１〜ｔ３では、窒素ガス供給流量を減少させ、チャンバ体の上昇する時刻ｔ４〜ｔ６では窒素ガス供給流量を増加させている。また、時刻ｔ３〜ｔ４の間は、チャンバ体１０６が静止しているので窒素ガス供給流量を予め決めた所定の値に戻している。
【００８４】
すなわち、チャンバ体内の雰囲気ガスを搬入口１１６および搬出口１１７から吐き出す時刻ｔ１〜ｔ３では、窒素ガス供給流量は少なくても大気が該チャンバ体内に流入することは無い。逆に、大気をチャンバ体１０６内に吸い込もうとする時刻ｔ４〜ｔ６では、窒素ガス供給流量を増大させて大気が該チャンバ体１０６内に流入しないようにしている。すなわち、チャンバ体１０６の上下移動に伴う容積変化によってもたらされる呼吸現象を打ち消すように窒素ガスの供給流量を制御している。
【００８５】
これにより、窒素ガス供給流量の平均値を増大させることなく、チャンバ体１０６内の酸素濃度を一層低下させることができるようになる。また、窒素ガス供給流量の平均値を減少させても、従前と同様の酸素濃度を維持することができるようになる。
【００８６】
〔他の制御例１〕
また、図７（ｄ）（ｅ）も１組で窒素ガス供給流量の制御例（他の制御例１）を示し、図７（ｄ）の縦軸のＱ１と図７（ｅ）の縦軸のＱ２は、前記と同様のノズルグループへの窒素ガス供給流量を示している。
【００８７】
この例では、前記の例と同様にチャンバ体の高さの変化に応じて窒素ガス供給流量を減少あるいは増加させているが、それはチャンバ体１０６の搬入口１１６および搬出口１１７に近接する４本のノズルグループ２０９（図１に示したノズル１１４ａ〜ｄ）の単位時間当たりの窒素ガス供給流量Ｑ２だけであり、チャンバ体１０６のはんだ槽１０９に近接する４本のノズルグループ２１０（図１に示したノズル１１４ｅ〜ｈ）の単位時間当たりの窒素ガス流量Ｑ１は変化させていない。すなわち、呼吸現象を打ち消す作用の大きいノズルグループの窒素ガス供給流量のみを制御するようにした例である。しかも、窒素ガス供給流量Ｑ２は時間的に見て階段状に制御した例である。
【００８８】
〔他の制御例２，３〕
一方、図８（ｂ）（ｃ）も窒素ガス供給流量の制御例（他の制御例２，３）を示しているが、何れの縦軸も窒素ガス供給流量Ｑ１またはＱ２の何れでも良いことを示している。すなわち、このような制御例を図７の制御例に適用すれば良いことを説明するものである。
【００８９】
そして、図８（ｂ）の制御例（他の制御例２）では、チャンバ体１０６の高さの変化速度すなわちチャンバ体１０６の容積の変化速度の微分値に比例して窒素ガス供給流量を制御する例を示している。
【００９０】
また、図８（ｃ）の制御例（他の制御例３）は、図８（ｂ）の制御例と図７（ｂ）の制御例とを組み合わせた制御例である。
【００９１】
これらについても窒素ガス供給流量の平均値を増大させることなく、チャンバ体内の酸素濃度を一層低下させることができるようになる。また、窒素ガス供給流量の平均値を減少させても、従前と同様の酸素濃度を維持することができるようになる。
【００９２】
なお、これらの制御形態は一例であり、要は一体に構成した搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６の上下方向の移動制御の状態（位置や速度等のプロフィール）に併せて最適なプロフィールを選択すれば良い。
【００９３】
以上示したように、本実施形態のフラットディップ装置によれば、窒素ガス等の不活性ガスの単位時間当たりの供給流量すなわち消費量を少なくしてフローディップはんだ付けを行うことができる。
【００９４】
その結果、搭載されている電子部品のリードが長くプリント配線板の基板下寸法が長いプリント配線板であっても、不活性ガス雰囲気中でフローディップはんだ付けを行うことができるようになる。
【００９５】
しかも、不活性ガスの単位時間当たりの供給流量も少なくて済むので、不活性ガス雰囲気中でのはんだ付け実装に伴う生産コストが通常の生産コストよりも大きくなることがない。また、プリント配線板の搬送速度も通常の速度で良いので生産性も良好である。
【００９６】
そのため、既にリフローはんだ付けが行われたプリント配線板にリードの長いコネクタ等の電子部品をはんだ付けする際に、当該の被はんだ付け部やその周辺領域のみに開口を有するマスクプレートを嵌め合わせておくことにより、本発明のフラットディップ装置を用いて部分はんだ付けを行うこともできる。
【００９７】
従って、従来のようにはんだ鏝ロボットを使用することなく、各はんだ付け領域の一括したはんだ付けを行うことができるようになるので、その生産性を大幅に向上させることができる。
【００９８】
また、通常のフローディップはんだ付け作業とマスクプレートを使用しての部分はんだ付け作業との混流はんだ付け作業が可能であるので、生産計画に依ってはんだ付けを行うプリント配線板の種類が変わってもそのリードタイムは皆無であり、はんだ付けの生産性を極めて高く維持できる。
【００９９】
〔第２実施形態〕
上記第１本実施形態では、一体に構成した搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６が上昇する際に窒素ガス供給量を増加させて、搬入口１１６と搬出口１１７から外気が流入すること（チャンバ体１０６の呼吸現象）を防ぐ構成について説明した。本実施形態では、一体に構成した搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６が上昇する際にのみ、搬入口１１６と搬出口１１７がシャッタにより閉鎖する構成について説明する。
【０１００】
＜５．搬入口および搬出口の開閉手段の例＞
図９は、図１に示した一体に構成した搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６が上昇する際にのみ、その搬入口１１６と搬出口１１７がシャッタにより閉鎖されるように構成した例を説明する図であり、図１と同一のものには同一の符号を付してある。なお、図９（ａ）は図１のはんだ付け工程２に該当する側断面図に対応し、図９（ｂ）は搬入口１１６における拡大図に対応する。
【０１０１】
図９に示すように、チャンバ体１０６の搬入口１１６および搬出口１１７の上縁端に磁石９０４が設けられ、他方で、これら搬入口１１６および搬出口１１７の下端下方位置のチャンバ体１０６に摺接するシャッタケース９０２にシャッタ９０１を摺動可能に嵌め合わせてあり、該シャッタ９０１の上端には前記磁石９０４と逆極となる磁石９０３が設けられている。
【０１０２】
また、チャンバ体１０６の搬入口１１６および搬出口１１７の上縁端の側部には、シャッタの真上位置すなわちチャンバ体の移動方向である矢印III，IV方向の真上位置に押し下げ棒９０５を設けてある。
【０１０３】
図９（ａ）に示すシャッタ９０１の位置は、予備加熱工程２からのプリント配線板３の搬入を待つ通常の待機位置であり、シャッタ９０１の上端は搬入口１１６および搬出口１１７の下縁端に揃った位置に配設されている。そして、チャンバ体１０６が下降するとその搬入口１１６および搬出口１１７はシャッタケース９０２により閉鎖され、さらにその搬入口１１６および搬出口１１７の上縁端に設けた磁石９０４とシャッタ９０１の磁石９０３が吸着する。そのため、チャンバ体１０６が上昇する際には該チャンバ体１０６の上昇に併せてシャッタ９０１が引き上げられ、チャンバ体１０６の搬入口１１６および搬出口１１７はシャッタ９０１により閉鎖されたまま上昇する。このシャッタ９０１の状態を図９（ｂ）に示す。
【０１０４】
そして、チャンバ体１０６が通常の待機位置まで上昇すると、押し下げ棒９０５がシャッタ９０１の上端に当接して該シャッタ９０１が相対的にチャンバ体１０６から押し下げられ、磁石相互が離脱して搬入口１１６および搬出口１１７が開く。
【０１０５】
このように、チャンバ体１０６の呼吸現象により大気をチャンバ体１０６に吸い込む上昇工程において、その搬入口１１６および搬出口１１７が閉鎖されるため、大気がチャンバ体１０６内へ侵入し難くなり、チャンバ体１０６内に安定した低酸素濃度の窒素ガス雰囲気を形成することができるようになる。
【０１０６】
また、前記の窒素ガス供給流量の制御例と組み合わせればその作用は一層良好となり、窒素ガスの単位時間当たりの供給流量を大幅に少なくすることができるようになる。
【０１０７】
なお、本実施形態では、磁石９０３，９０４，押し下げ棒９０５により、シャッタ９０１を開閉させる構成について説明したが、シャッタ９０１を電子シャッタにより構成し、制御装置３０１でチャンバ体１０６の上下移動に応じて電子シャッタの開閉を制御するように構成してもよい。
【０１０８】
〔第３実施形態〕
上記第１，２本実施形態では、一体に構成した搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６が上下方向に移動するとチャンバ体１０６の容積が増減する構成について説明した。本実施形態では、一体に構成した搬送コンベア１０７とチャンバ体１０６が上下方向に移動してもチャンバ体１０６の容積が変化しないように可変容積手段を設けた構成について説明する。
【０１０９】
＜６．可変容積手段の例＞
図１０は、一体に構成した搬送コンベアとチャンバ体が上下方向に移動してもその容積が変化しないように可変容積手段を設けた例を説明する図であり、図１に示したはんだ付け工程２に該当する側断面に対応する。
【０１１０】
図１０に示すように、チャンバ体１０６の下方位置に設けたスカート部１０８の開口面積と同じ面積の開口１００１を該チャンバ体１０６の上方位置に設け、これを囲んでベローズ１００２を設けたものである。このベローズ１００２の上端は、前記開口１００１の面積と同じ面積の固定板１００３により封止されている。
【０１１１】
したがって、チャンバ体１０６が上下方向に移動してもそれに併せてベローズ１００２が連動して伸縮し、スカート部１０８がはんだ槽１０９の溶融はんだ５中に深く侵入する際のチャンバ体１０６の容積減少をベローズ１００２の伸長により打ち消し、逆にスカート部１０８がはんだ槽の溶融はんだ５中から抜ける方向に移動する際のチャンバ体１０６の容積増加をベローズ１００２の縮小により打ち消すように作動する。
【０１１２】
その結果、チャンバ体１０６の呼吸現象が発生することが無く、チャンバ体１０６内を安定して低酸素濃度の窒素ガス雰囲気に維持することができるようになる。
【０１１３】
〔第４実施形態〕
＜７．シルバニア方式への応用例＞
先に、プリント配線板にマスクプレートを嵌め併せて部分はんだ付けを行う例を説明したが、本発明のはんだ付け装置を用いていわゆるシルバニア方式の部分はんだ付けを行うこともできる。すなわち、チャンバ体の容積を増大させることなく低酸素濃度の窒素ガス雰囲気中でシルバニア方式の部分はんだ付け行うことができる。
【０１１４】
例えば、英国特許第８０１５１０号に説明されるシルバニア方式は、プリント配線板の部分はんだ付け領域に対応した位置に溶融はんだ溢流ノズルつまり部分吹き口体を設けておき、このノズル群とプリント配線板とを近接させることで前記溢流はんだすなわちフロー波とはんだ付け領域を接触させて当該の部分はんだ付け領域のはんだ付けを行う技術である。
【０１１５】
図１１は、図１に示した吹き口体１１０の吹き口１１１の周辺を示す斜視図であり、部分吹き口体ひいては部分吹き口を複数有する嵌合体を前記吹き口体の吹き口に嵌め合わせる様子を説明する図である。
【０１１６】
図１１に示すように、吹き口体１１０の吹き口１１１に嵌合する嵌合体１１００に、部分吹き口体１１０１を設けておけば、この部分吹き口体１１０１の吹き口１１０２から溶融はんだが溢流して各部分吹き口にフロー波を形成する。
【０１１７】
この部分吹き口体１１０１の各部分吹き口１１０２の位置は、被はんだ付けワークであるプリント配線板３の部分はんだ付け領域に一致するように設けてあるので、当該プリント配線板３をチャンバ体１０６および搬送コンベア１０７と一体に下降させる（図４を参照）ことにより、各部分はんだ付け領域とフロー波６とが接触し、当該の部分はんだ付け領域にのみ溶融はんだが供給されてはんだ付けが行われる。
【０１１８】
すなわち、図４（ｂ）に示したようなマスクプレート４を使用することなく部分はんだ付けを行うことができるようになる。
【実施例】
【０１１９】
図１に示したフローはんだ付け装置、即ち、フラットディップ装置（不活性ガス雰囲気中でフローディップ式のはんだ付け作業を行う装置）の場合、窒素ガスの供給流量が４００リットル／分の際にチャンバ体１０６内の酸素濃度１００ｐｐｍ以下を実現している。
【０１２０】
この数値は、特許文献２の技術を用いたはんだ付け装置の数値と同等の数値であり、本発明の技術が極めて有効であることを示している。
【０１２１】
また、これに図８（ｂ）の窒素ガス供給流量制御を組み合わせることにより、平均３８０リットル／分の窒素ガス供給流量でチャンバ体内の酸素濃度１００ｐｐｍ以下を実現しており、その性能の高さが明確に現れている。
【０１２２】
以上示したように、本発明のフラットディップ装置は、溶融はんだを広い開口（板状の被はんだ付けワークの平面形状よりも大きい形状の吹き口）から噴流させて平面状の噴流波を形成しておいて、この平面状噴流波にプリント配線板（電子部品が搭載され該電子部品とプリント配線板との間に被はんだ付け部を形成したプリント配線板）等の板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を面接触させることで複数の被はんだ付け部を一斉に加熱してはんだ付けを行うはんだ付け装置であり、しかもこのはんだ付け作業を、不活性ガスの単位時間当たりの平均供給流量も増大することなく、不活性ガス雰囲気中で行うことが可能となり、不活性ガスの大量供給による生産コストの上昇を抑えることができる。
【０１２３】
なお、図４（ｂ）に示したように、目的とする領域にのみ開口を有するマスクプレートを板状の被はんだ付けワークに嵌め併せて前記はんだ付け作業を行うことにより、目的とする領域すなわち被はんだ付け領域のみに溶融はんだを供給する部分はんだ付け作業も行うことができる。このような部分はんだ付け作業は、例えば、リフローはんだ付けが行われたプリント配線板に、リフローはんだ付け方法でははんだ付けを行うことができない電子部品をはんだ付けする際に、その電子部品の被はんだ付け部やその周辺領域の被はんだ付け領域にのみ溶融はんだを供給してはんだ付けを行うために使用される。
【０１２４】
なお、これは一例であり、これに限定されるものではなく、用途や目的に応じて、様々な構成や内容で構成されることは言うまでもない。
【０１２５】
以上、一実施形態について示したが、本発明は、例えば、システム、装置、方法、プログラムもしくは記憶媒体等としての実施態様をとることが可能であり、具体的には、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。
【０１２６】
なお、上述した図５〜図８に示した制御が外部からインストールされるプログラムによって、制御装置３０１により遂行されていてもよい。そして、その場合、CD-ROMやフラッシュメモリやＦＤ等の記憶媒体により、あるいはネットワークを介して外部の記憶媒体から、プログラムを含む情報群を出力装置に供給される場合でも本発明は適用されるものである。
【０１２７】
また、上記各実施形態を組み合わせた構成も全て本発明に含まれるものである。
【０１２８】
以上により、窒素ガス等の不活性ガスの単位時間当たりの供給流量すなわち消費量を少なくしてフローディップはんだ付けを行うことができるはんだ付け装置を実現することができる。その結果、プリント配線板に搭載された電子部品のリードが長い場合（これを通常は基板下寸法が長いと言う）においても、また、マスクプレートを使用した部分はんだ付けにおいても、高品質のはんだ付けを低コストで行うことができるようになる。また、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中において高い生産性で部分はんだ付けをできるようになる。
【産業上の利用可能性】
【０１２９】
電子部品の小型化ひいては表面実装部品化が進むことと併せてプリント配線板のはんだ付け技術としてリフローはんだ付け技術が用いられることが多くなってきている。しかし、プリント配線板に実装された電子回路装置が外部のマンマシンインターフェイスと接続される部分においては、人間から見て等身大の電子部品が使用され、コネクタ等のはんだ付けするべきリードが長いものが多い。
【０１３０】
このようなはんだ付けリードの長い電子部品や形状の大きい電子部品のはんだ付けは、大量生産に対応するためにはフローディップ式のはんだ付け技術を採用するしかない。しかし、公害防止の観点から採用されている鉛フリーはんだは、大気雰囲気中では濡れ性（はんだ付け性）ひいては信頼性が劣り、低酸素濃度の不活性ガス雰囲気中でのはんだ付け作業が望まれていた。
【０１３１】
本発明のフラットディップ装置すなわち不活性ガス雰囲気中でフローディップ式のはんだ付け作業を行う装置は、このような時代の要望に応えるものであり、発明されたこの新しいはんだ付け装置の技術によれば、公害発生がなく高信頼性の電子装置を安価に供給できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【０１３２】
【図１】本発明のフラットディップ装置の例を説明する図である。
【図２】図１の構成において設けられる窒素ガス供給系を示すシンボル図である。
【図３】図１の構成において設けられる主要制御系を示すブロック図である。
【図４】図１に示したフラットディップ装置におけるはんだ付け時の動作について説明する図である。
【図５】プリント配線板の（平面フロー波から見た）上下移動と横移動とによりプリント配線板が平面フロー波にどのように接液されてはんだ付けが行われるかを説明する図である。
【図６】プリント配線板の（平面フロー波から見た）上下移動と横移動とによりプリント配線板が平面フロー波にどのように接液されてはんだ付けが行われるかを説明する図である。
【図７】図１に示したチャンバ体（ひいてはプリント配線板）の上下移動に伴う該チャンバ体への単位時間当たりの窒素ガス供給流量の制御について説明する図である。
【０１３３】
である。
【図８】図１に示したチャンバ体（ひいてはプリント配線板）の上下移動に伴う該チャンバ体への単位時間当たりの窒素ガス供給流量の制御について説明する図である。
【０１３４】
である。
【図９】図１に示した一体に構成した搬送コンベアとチャンバ体が上昇する際にのみ搬入口と搬出口がシャッタにより閉鎖されるように構成した例を説明する図である。
【図１０】一体に構成した搬送コンベアとチャンバ体が上下方向に移動してもその容積が変化しないように可変容積手段を設けた例を説明する図である。
【図１１】シルバニア方式に応用する際の構成を示す吹き口の周辺の斜視図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１ 予備加熱工程
２ はんだ付け工程
３ プリント配線板
４ マスクプレート
６ 平面フロー波
７ 窒素ガス
１０６ チャンバ体
１０７ 搬送コンベア
１０８ スカート部
１０９ はんだ槽
１１０ 吹き口体
１１１ 吹き口
１１８ 第１のアクチュエータ
１１９ 第２のアクチュエータ
３０１ 制御装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
はんだ槽内の溶融はんだを板状の被はんだ付けワークの平面形状よりも大きい形状の吹き口から噴流させて平面状の噴流波を形成しておいて、この平面状噴流波に搬送手段により搬送される板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を接触させてはんだ付けを行うフラットディップ装置であって、
前記搬送手段を被うチャンバ体を前記搬送コンベアと一体に設け、このチャンバ体の前記噴流波を望む部分には前記吹き口の平面形状よりも大きい開口を設けると供に該開口には前記チャンバ体の外側に延び前記はんだ槽の吹き口体を囲んで前記はんだ槽内の溶融はんだ中に挿入されるスカート部を設け、このチャンバ体にはその内部に不活性ガスを供給する不活性ガス吐出手段を設け、
前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体とを前記はんだ槽の溶融はんだ液面に対して上下方向に移動させる移動手段を設け、
前記移動手段の上下方向の移動量を制御して前記搬送手段により搬送される板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を前記平面状の溶融はんだの噴流波に接触させるように制御する制御手段を設けた、
ことを特徴とするフラットディップ装置。
【請求項２】
前記移動手段を複数設け、
前記制御手段は、前記複数の移動手段の上下方向の移動量を独立に制御して前記搬送手段により搬送される板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を傾斜させながら前記平面状の溶融はんだの噴流波に接触又は離脱させるように制御可能なことを特徴とする請求項１記載のフラットディップ装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記移動手段により前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体を上下方向へ移動させる場合に、該上下方向移動に基づいて、前記不活性ガス吐出手段による不活性ガス供給流量を制御することを特徴とする請求項１又は２記載のフラットディップ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記移動手段により前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体を下方へ移動させる場合に、該下方移動量に基づいて、前記不活性ガス吐出手段による不活性ガス供給流量を低下あるいは停止させるように制御することを特徴とする請求項３記載のフラットディップ装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記移動手段により前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体を上方へ移動させる場合に、該上方移動量に基づいて、前記不活性ガス吐出手段による不活性ガス供給流量を増加させるように制御することを特徴とする請求項３又は４記載のフラットディップ装置。
【請求項６】
前記不活性ガス吐出手段を複数設け、
前記制御手段は、前記複数の不活性ガス吐出手段の不活性ガス供給流量を選択的に制御可能なことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のフラットディップ装置。
【請求項７】
前記チャンバ体は、前記被はんだ付けワークの搬入口と搬出口とを有するものであり、
前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体を上下方向へ移動させる場合にのみ、前記チャンバ体の搬入口および搬出口を閉鎖する開閉手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のフラットディップ装置。
【請求項８】
前記チャンバ体に、前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体を上下方向へ移動させる場合に変化するチャンバ体内容積とは逆に容積が変化する連動可変容積手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のフラットディップ装置。
【請求項９】
前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体は、被はんだ付けワークを予備加熱する予備加熱工程に属する搬送手段及びチャンバ体と分離されたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のフラットディップ装置。
【請求項１０】
はんだ槽内の溶融はんだを板状の被はんだ付けワークの平面形状よりも大きい形状の吹き口から噴流させて平面状の噴流波を形成しておいて、この平面状噴流波に搬送手段により搬送される板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を接触させてはんだ付けを行うフラットディップ装置のはんだ付け方法であって、
前記搬送手段を被うチャンバ体を前記搬送コンベアと一体に設け、このチャンバ体の前記噴流波を望む部分には前記吹き口の平面形状よりも大きい開口を設けると供に該開口には前記チャンバ体の外側に延び前記はんだ槽の吹き口体を囲んで前記はんだ槽内の溶融はんだ中に挿入されるスカート部を設け、このチャンバ体にはその内部に不活性ガスを供給する不活性ガス吐出手段を設け、
前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体とを前記はんだ槽の溶融はんだ液面に対して上下方向に移動させる移動手段を設け、
前記移動手段の上下方向の移動量を制御して前記搬送手段により搬送される板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を前記平面状の溶融はんだの噴流波に接触させてフローはんだ付けをすることを特徴とするフラットディップ装置のはんだ付け方法。
【請求項１】
はんだ槽内の溶融はんだを板状の被はんだ付けワークの平面形状よりも大きい形状の吹き口から噴流させて平面状の噴流波を形成しておいて、この平面状噴流波に搬送手段により搬送される板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を接触させてはんだ付けを行うフラットディップ装置であって、
前記搬送手段を被うチャンバ体を前記搬送コンベアと一体に設け、このチャンバ体の前記噴流波を望む部分には前記吹き口の平面形状よりも大きい開口を設けると供に該開口には前記チャンバ体の外側に延び前記はんだ槽の吹き口体を囲んで前記はんだ槽内の溶融はんだ中に挿入されるスカート部を設け、このチャンバ体にはその内部に不活性ガスを供給する不活性ガス吐出手段を設け、
前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体とを前記はんだ槽の溶融はんだ液面に対して上下方向に移動させる移動手段を設け、
前記移動手段の上下方向の移動量を制御して前記搬送手段により搬送される板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を前記平面状の溶融はんだの噴流波に接触させるように制御する制御手段を設けた、
ことを特徴とするフラットディップ装置。
【請求項２】
前記移動手段を複数設け、
前記制御手段は、前記複数の移動手段の上下方向の移動量を独立に制御して前記搬送手段により搬送される板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を傾斜させながら前記平面状の溶融はんだの噴流波に接触又は離脱させるように制御可能なことを特徴とする請求項１記載のフラットディップ装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記移動手段により前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体を上下方向へ移動させる場合に、該上下方向移動に基づいて、前記不活性ガス吐出手段による不活性ガス供給流量を制御することを特徴とする請求項１又は２記載のフラットディップ装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記移動手段により前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体を下方へ移動させる場合に、該下方移動量に基づいて、前記不活性ガス吐出手段による不活性ガス供給流量を低下あるいは停止させるように制御することを特徴とする請求項３記載のフラットディップ装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記移動手段により前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体を上方へ移動させる場合に、該上方移動量に基づいて、前記不活性ガス吐出手段による不活性ガス供給流量を増加させるように制御することを特徴とする請求項３又は４記載のフラットディップ装置。
【請求項６】
前記不活性ガス吐出手段を複数設け、
前記制御手段は、前記複数の不活性ガス吐出手段の不活性ガス供給流量を選択的に制御可能なことを特徴とする請求項３乃至５のいずれか１項に記載のフラットディップ装置。
【請求項７】
前記チャンバ体は、前記被はんだ付けワークの搬入口と搬出口とを有するものであり、
前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体を上下方向へ移動させる場合にのみ、前記チャンバ体の搬入口および搬出口を閉鎖する開閉手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のフラットディップ装置。
【請求項８】
前記チャンバ体に、前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体を上下方向へ移動させる場合に変化するチャンバ体内容積とは逆に容積が変化する連動可変容積手段を設けたことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のフラットディップ装置。
【請求項９】
前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体は、被はんだ付けワークを予備加熱する予備加熱工程に属する搬送手段及びチャンバ体と分離されたことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のフラットディップ装置。
【請求項１０】
はんだ槽内の溶融はんだを板状の被はんだ付けワークの平面形状よりも大きい形状の吹き口から噴流させて平面状の噴流波を形成しておいて、この平面状噴流波に搬送手段により搬送される板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を接触させてはんだ付けを行うフラットディップ装置のはんだ付け方法であって、
前記搬送手段を被うチャンバ体を前記搬送コンベアと一体に設け、このチャンバ体の前記噴流波を望む部分には前記吹き口の平面形状よりも大きい開口を設けると供に該開口には前記チャンバ体の外側に延び前記はんだ槽の吹き口体を囲んで前記はんだ槽内の溶融はんだ中に挿入されるスカート部を設け、このチャンバ体にはその内部に不活性ガスを供給する不活性ガス吐出手段を設け、
前記一体に設けられた搬送手段とチャンバ体とを前記はんだ槽の溶融はんだ液面に対して上下方向に移動させる移動手段を設け、
前記移動手段の上下方向の移動量を制御して前記搬送手段により搬送される板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面を前記平面状の溶融はんだの噴流波に接触させてフローはんだ付けをすることを特徴とするフラットディップ装置のはんだ付け方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２００７−１６５４７２（Ｐ２００７−１６５４７２Ａ）
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３５７９４０（Ｐ２００５−３５７９４０）
【出願日】平成１７年１２月１２日（２００５．１２．１２）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【出願人】（０００２３２４５０）日本電熱計器株式会社 (25)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年６月２８日（２００７．６．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月１２日（２００５．１２．１２）
【出願人】（０００２３７５９２）富士通テン株式会社 (3,383)
【出願人】（０００２３２４５０）日本電熱計器株式会社 (25)
【Ｆターム（参考）】
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