選択はんだ付け装置および選択はんだ付け方法
【課題】目的とする被はんだ付け部や被はんだ付け領域またその近傍領域のみを溶融はんだの接触供給直前に加熱することができようにすることで、被はんだ付け部の熱ストレスを緩和させ、また被はんだ付け部のはんだ濡れ性を高め、さらにフラックスの前置的活性化を可能にし、高品質のはんだ付け実装を可能にすること。
【解決手段】予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータをノズル先端位置の近傍に設けておき、相対位置調節手段により先ず前記ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークを接触させずに前記予め決められた所定の領域を前記ヒータで加熱し、続いて前記ノズル上の溶融はんだと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させて選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う。
【解決手段】予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータをノズル先端位置の近傍に設けておき、相対位置調節手段により先ず前記ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークを接触させずに前記予め決められた所定の領域を前記ヒータで加熱し、続いて前記ノズル上の溶融はんだと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させて選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が搭載されたプリント配線板のような板状の被はんだ付けワークにおいて、予め決めた所定の領域のみに溶融はんだを供給してはんだ付けを行う選択はんだ付け装置および選択はんだ付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板に搭載した電子部品のはんだ付けを行う場合において、リフローはんだ付けを行うことができない耐熱性の低い電子部品のはんだ付け作業や、リフローはんだ付けを行うことができないリード端子型の電子部品のはんだ付け作業に、リフローはんだ付け方法とは異なる選択はんだ付け方法が用いられる。例えば、リード端子型コネクタやリード端子型トランス等々が選択はんだ付け方法によってはんだ付けされる場合が多く、リフローはんだ付けが完了して他の一切の電子部品のはんだ付けが完了した後に、これらの選択はんだ付け作業が行われる。
【０００３】
この選択はんだ付け方法は、被はんだ付け部の大きさ（面積，寸法）に合わせて例えば横断面形状が円形であり小径のノズル体のノズル口（吹き口）から溶融はんだを噴流させたり、または溶融はんだをノズル体のノズル口（吹き口）から噴流させることなく盛り上がらせた状態にしておいて、前述したようなプリント配線板に搭載されたコネクタのリード端子とプリント配線板のはんだ付けランドとから形成される被はんだ付け部に接触させ、この被はんだ付け部に溶融はんだを供給してはんだ付けを行う方法である。
【０００４】
そして、例えばコネクタのように多数の被はんだ付け部が隣接かつ連続して列状に存在し被はんだ付け領域を形成するような場合は、ノズル上の溶融はんだと被はんだ付け部とを接触させた状態を保ちながら隣接する被はんだ付け部へ連続移動すなわちトレースさせ、このトレースによって列状に並ぶ被はんだ付け部群に溶融はんだを供給して連続した選択はんだ付けを行う。
【０００５】
このプリント配線板の被はんだ付け部とノズル体のノズル口上のはんだとの相対位置調節を行う相対位置調節手段としては、例えば３軸ロボット（Ｘ−Ｙ−Ｚロボット，Ｘ−Ｙ−Ｚステージ）以上のロボットが用いられ、前記のノズルを固定しプリント配線板を移動させて前記のトレースを行う方法とプリント配線板は固定しておいてノズルを移動させて前記のトレースを行う方法とがある。なお、ノズルはこのノズルに溶融はんだを供給するポンプと溶融はんだを収容したはんだ槽とに一体に設けられる場合が一般的である。
【０００６】
特許文献１には、「工業用ロボット」を使用してプリント配線板の３次元空間座標上の位置および姿勢を任意に制御し、ノズル上の溶融はんだにプリント配線板の被はんだ付け部（被はんだ付け領域）を接触・トレースさせ、本願で言う選択はんだ付けである「部分はんだ付け」を行う技術が開示されている。
【０００７】
特許文献２には、「ろう付け槽移動機構」によりノズル側を移動させ、「ワーク（部品実装基板）」の「個々の実装部品に局所的に」溶融はんだを供給して本願で言う選択はんだ付けを行う技術が開示されている。
【０００８】
特許文献３には、「局所はんだ付け装置」の「はんだ噴流口」の周囲に「プリント基板全体を予備加熱・保温できる加熱機構」すなわち「プリヒータ３」を設けた技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１９２３４０号公報
【特許文献２】特開平１０−１５６５２７号公報
【特許文献３】特開平９−２８３９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献３の「加熱機構」の技術では、「プリント基板」全体を加熱するために、加熱を望まない電子部品や既にリフローはんだ付けが完了している被はんだ付け部を加熱してしまい、電子部品や当該はんだ付け部に熱ストレスを与えて電子部品ひいてはこの「プリント基板」が搭載される電子装置の信頼性を低下させる問題がある。
すなわち、「局所はんだ付け装置」が対象とする目的の被はんだ付け部や領域のみに熱量を供給しさらにその加熱熱量を調節することはできない。
【００１１】
本発明の目的は、目的とする被はんだ付け部や被はんだ付け領域またその近傍領域のみを溶融はんだの接触供給直前に加熱することができようにすることで、被はんだ付け部の熱ストレスを緩和させ、また被はんだ付け部のはんだ濡れ性を高め、さらにフラックスの前置的活性化を可能にし、高品質のはんだ付け実装を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、プリント配線板の予め決められた被はんだ付け部やその領域のみに溶融はんだを供給するためのノズルの近傍位置に、この被はんだ付け部やその領域のみを加熱することができるヒータを設けたところに特徴がある。また、その加熱方法に特徴がある。
【００１３】
（１）本発明の選択はんだ付け装置は、板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域にのみ溶融はんだを接触させてはんだ付けを行う選択はんだ付け装置であって、ノズル口を有するノズルと、前記ノズルに溶融はんだを供給して前記板状の被はんだ付けワークに接触させる溶融はんだを前記ノズル口上に供給する供給手段と、前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域との相対位置を調節する相対位置調節手段と、を有し、前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けたことを特徴とする。
【００１４】
（２）また、本発明は、前記（１）の選択はんだ付け装置において、ノズル先端位置の近傍に設けるヒータが瞬時点灯可能なヒータであることを特徴とする。
【００１５】
（３）また、本発明は、前記（１）（２）における選択はんだ付け装置において、ヒータの形状は、ヒータがノズル近傍を周回する形状で設けられていることを特徴とする。
【００１６】
（４）さらに、本発明は、前記（１）（２）（３）における選択はんだ付け装置において、前記ヒータを設ける態様は、ノズル先端位置の近傍には複数のヒータまたは独立に発熱量が調節可能な複数の加熱部分からなるヒータが設けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の選択はんだ付け方法は次のように行うことを特徴とする。
（５）ノズルに溶融はんだを供給してこのノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークとの相対位置を調節する相対位置調節手段により接触させて選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け方法において、次のようにヒータを設けておいてはんだ付けを行うことを特徴とする。
すなわち、前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けておき、前記相対位置調節手段により先ず前記ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークを接触させずに前記予め決められた所定の領域を前記ヒータで加熱し、続いて前記ノズル上の溶融はんだと前記板状の被はんだ付けワークの予め決めた所定の領域とを接触させてはんだ付けを行うことを特徴とする。
【００１８】
（６）また、本発明の選択はんだ付け方法は、ノズルに溶融はんだを供給してこのノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークとの相対位置を調節する相対位置調節手段により接触させて選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け方法において、次のようにはんだ付け工程を編制してはんだ付けを行うことを特徴とする。
すなわち、前記の選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け工程が複数連続して設けられ、それぞれの工程には前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けておく。そして、前記予め決められた所定の領域を複数の領域に分けて前記複数の選択はんだ付け工程で分担してはんだ付け行う場合に、前段の選択はんだ付け工程において前記相対位置調節手段により前記ノズル上の溶融はんだと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させてはんだ付けを行った後に、後段の選択はんだ付け工程がはんだ付けを行う領域を前記相対位置調節手段により前記ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークを接触させずに前記ヒータで加熱し、続いて後段の選択はんだ付け工程へ前記板状の被はんだ付けワークを移送させてこの後段に割り当てられた前記領域とノズル上の溶融はんだとを接触させてはんだ付けを行うことを特徴とする。
【００１９】
（７）さらに、前記（６）の選択はんだ付け方法において、前段の選択はんだ付け工程による後段の選択はんだ付け領域の加熱が熱容量の相対的に大きい被はんだ付け部のみに限定して行われることを特徴とする。
【００２０】
（８）また、本発明の選択はんだ付け方法は、ノズルに溶融はんだを供給してこのノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークとの相対位置を調節する相対位置調節手段により接触させて選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け方法において、次のように被はんだ付けワークを加熱してはんだ付けを行うことを特徴とする。
すなわち、前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けておき、前記相対位置調節手段により先ず前記ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークを接触させずにかつ前記被はんだ付け部が存在する板面側の全面を走行させて加熱し、続いて前記ノズル上の溶融はんだと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させてはんだ付けを行うことを特徴とする。
【００２１】
（９）前記（５）ないし（８）の選択はんだ付け方法において、ノズル先端位置の近傍に設けられるヒータが複数のヒータまたは独立に発熱量が調節可能な複数の加熱部分からなるヒータから成るものであり、つぎのようにはんだ付けを行うことを特徴とする。
すなわち、前記ヒータにより被はんだ付けワークを加熱するに際して、前記被はんだ付けワークと前記ノズルとの相対位置を連続して変移させ前記被はんだ付けワークから見て前記ノズルを前記被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域に沿って移動させる場合は、この移動方向の前方側のヒータまたはヒータの加熱部分のみを加熱作動させることを特徴とする。
【００２２】
（１０）前記（５）ないし（９）の選択はんだ付け方法において、ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させながら移動させて所定の領域にはんだを供給する場合に、前記接触の深さまたは移動の速度の少なくとも何れか一方を可変させながら前記移動を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、被はんだ付けワークの予め決められた所定の被はんだ付け部や被はんだ付け領域さらにはその極近傍領域を含めて、溶融はんだを接触させてそれを供給する直前に加熱することができるので、他の電子部品や既にリフローはんだ付け等によりはんだ付けが完了した領域を加熱することなく選択はんだ付けを行うことができる。
【００２４】
また、熱容量の大きい電子部品の被はんだ付け部すなわち熱容量が大きい被はんだ付け部にノズルひいてはヒータを移動させ、そこでの加熱時間を長くする等して重点的に熱量を供給して加熱してから溶融はんだを接触させることができるので、熱容量の大きい電子部品のはんだ濡れ性が良好となり、熱ストレスも緩和され品質の良いはんだ付けを行うことが可能になる。
【００２５】
さらには、複数の選択はんだ付け工程を縦列に連続して設けてはんだ付け作業を各工程に分担させる場合においては、前工程で選択はんだ付け作業が完了した後にこの前工程において後段で選択はんだ付けが行われる被はんだ付け部や被はんだ付け領域を加熱させ、続いて後段へ被はんだ付けワークを移送して直ちに当該工程が受け持つ被はんだ付け部や被はんだ付け領域のはんだ付け作業を行うことができるので、加熱温度の低下が無い選択はんだ付けを行うことができる。したがって、はんだ濡れ性等が優れた品質の良いはんだ付けを行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に用いるはんだ供給装置を示す図であって、（ａ）はそれを正面方向から見た断面を示す図、（ｂ）はノズル体部分の断面図である。
【図２】本発明に用いるはんだ供給装置を示す図であって、（ａ）はそれを横方向から見た断面を示す図、（ｂ）はそれを上から見た平面図である。
【図３】ノズル体とその周囲に配置されたヒータとを上方から見た図である。
【図４】本発明の選択はんだ付け装置の構成例を示す図である。
【図５】本発明のはんだ付け方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の選択はんだ付け装置および選択はんだ付け方法を実際上どのように実施できるかを形態例を用いて説明する。
【００２８】
（１）はんだ供給手段の構成例
図１、図２を用いて、本発明に適用されるはんだ供給装置の構成例について説明する。
図１、図２は、プリント配線板へ溶融はんだを供給するはんだ供給装置を説明する図で、図１（ａ）は、はんだ供給装置の図２（ｂ）で示される平面図のＹ−Ｙ方向の断面を示す図、図１（ｂ）はノズル体部分の縦断面を示す図でありノズル口上に溢流しないはんだ頭が形成された状態を示す図である。図２（ａ）は、はんだ供給装置の図２（ｂ）で示される平面図のＸ−Ｘ方向の断面を示す図、図２（ｂ）は、はんだ供給装置を上から見た平面図である。なお、これらの図において温度制御装置や窒素ガス供給装置はシンボル図で描いてある。
【００２９】
以下、その具体的構成例を図１、図２を用いて説明する。
すなわち、はんだ槽１内にはヒータ１６により加熱されて溶融状態のはんだ１３が収容されていて、この溶融はんだ１３をポンプ２５によりノズル体５へ供給してノズル口６から溶融はんだを溢流・噴流させてはんだ波頭７をノズル上に形成したり、または、溶融はんだをノズル口６から溢流させずに盛り上がった状態のはんだ頭８を形成する。なお、溶融はんだ１３の温度は、温度センサ１４の温度検出結果を温度制御装置１５が参照し、これがヒータ１６に供給する電力を調節することにより予め決めた所定の温度に維持される。
なお、２９はポンプ２５のケーシング、３０はポンプ２５の吸い込み口、４はポンプ２５から送給される溶融はんだの流れを安定化すると共にその溶融はんだをノズル体５へ導くチャンバ体、である。
【００３０】
ここで、溶融はんだをノズル口６から溢流・噴流させるのか、それともノズル口６に溶融はんだが盛り上がった状態を形成するのかは、ポンプによる溶融はんだの送給圧力の調節により可能である。また、ポンプの種類としては、遠心力型の回転ポンプやスパイラル羽根を用いた回転ポンプ、さらには誘導型電磁ポンプ等々がある。
【００３１】
そして、送給圧力の調節は回転ポンプにあっては回転速度、誘導型電磁ポンプにあっては駆動周波数や駆動電圧（ひいては駆動電流）によって調節され制御される。なお、図１（ａ）の例では、回転ポンプをモータにより回転駆動する例を示しており、モータ軸２３に設けたプーリ２４とポンプ軸２６に設けたプーリ２７とにベルト２８を掛け渡して伝動する例を示していて、モータ２２の回転速度はインバータ等の速度制御装置２１により制御する仕組みである。
【００３２】
ノズル体５の形状はパイプ状で、通常は内径数mm〜１０数mm程度のパイプが用いられる。ノズルの横断面形状としては円形のものが使用される場合が多いが、円形に限らず、他の形状、例えば、楕円形であったり四角形であったり多角形や不定形の場合もある。
【００３３】
そして、はんだ槽１にはその液面１３ａを覆うカバー体２が設けられ、さらにこのカバー体２と連結される態様でノズル体５の周囲をホーン状に覆う窒素ガスガイド３が設けられている。さらに、窒素ガス供給手段１７（窒素ガスポンベ，窒素ガス発生装置）から供給される窒素ガス２０を、流量調節弁１８と流量計１９を介して前記カバー体２と溶融はんだ液面１３ａとが形成する空間へ供給し、窒素ガスガイド３によってノズル体５のノズル口６方向へ窒素ガス２０の流れを形成し、はんだ槽１内の溶融はんだ液面１３ａとノズル体５のノズル口６に形成されるはんだ波頭７やはんだ頭８の周囲に低酸素濃度の不活性ガス雰囲気を形成し、溶融はんだの酸化を防止すると共に溶融はんだの流動性を良好に保っている。
【００３４】
一方で、窒素ガスガイド３の上方側であって、ノズル体５の先端位置近傍には平面形状がリング状の反射板１０が設けられ、この反射板１０の上にリング状のヒータ１２が数箇所のヒータガイド１１に支持されて空中保持され、ノズル体５を周回するように設けられている。ヒータ１２はどのようなヒータでも使用可能であるが、ハロゲンヒータやカーボンヒータ等のように電力供給後に数秒で通常加熱状態に到達する瞬時点灯ヒータが適している。もちろん、シースヒータやセラミックヒータ等でも使用可能である。その他に、瞬時に高温熱風を発生させることが可能な電熱線（ニクロム線等）と送風ファンとから成る熱風ヒータも使用可能である。
【００３５】
そして、このヒータ１２には温度制御装置３１などの供給電力調節手段が設けられ、ヒータ１２に供給する電力ひいては発熱量の調節が可能に構成されている。また、ヒータ表面に温度センサ３２を設けてその表面温度が予め決めた所定の温度に維持されるように構成されている。
【００３６】
ここで、図１（ａ）ではノズル体５のノズル口６から溶融はんだが溢流して噴流波が形成されてはんだ波頭７を形成した例を示し、図１（ｂ）ではノズル口６からは溶融はんだが溢流することはなく、溶融はんだが盛り上がった状態を維持するはんだ頭８を形成した例を示している。
【００３７】
このように構成することにより、ノズル体５のノズル口６に形成されるはんだ波頭７やはんだ頭８をプリント配線板上で移動させながら複数の被はんだ付け部すなわち被はんだ付け領域を連続して選択はんだ付けを行う場合に、溶融はんだが被はんだ付け部に接触する直前に該被はんだ付け部をヒータによって加熱することができるようになり、濡れ性の良好なはんだ付けを行うことができるようになると共にプリント配線板や電子部品に対する熱ストレスを緩和することができるようになる。
【００３８】
しかも、被はんだ付け部や被はんだ付け領域以外の不必要な部位や領域の加熱が殆ど発生せず、選択はんだ付けを行う電子部品以外の電子部品やリフローはんだ付け等によりはんだ付けが既に完了している部分を不必要に加熱することがなくなり、選択はんだ付けによって発生するプリント配線板の信頼性低下を最小化することができるようになる。
【００３９】
図３は、ヒータ１２を複数の部分に分割してノズル体５の先端近傍位置に周回するように設けた例を示す平面図である。すなわち、図３の例では、４つのヒータ１２ａ〜１２ｄでノズル体５の先端近傍部分を囲むように構成している。そして、各ヒータには温度制御装置３１ａ〜３１ｄなどの供給電力調節手段がそれぞれ設けられ、それぞれ独立してヒータの点灯／非点灯と供給電力ひいては発熱量を調節することができるように構成されている。３２a〜３２dは温度センサである。
【００４０】
なお、図３の例では４本のヒータを使用しているが、１本のヒータ内に４つの発熱線が設けられ、それぞれからリード線や端子が設けられているヒータすなわち１本のヒータに４つの独立した発熱部分を有するヒータであっても良い。さらには、ヒータは４つに分割されたものに限らず、任意の複数、例えば、２本に分割されたもの、３本に分割されたもの、５本以上に分割されたものであっても良い。
【００４１】
このようにノズル体５の近傍に設けられるヒータを分割して設けることにより、点灯（発熱）させるヒータを選択することでノズル口６から見てどの方向の領域を加熱するかを選択することが可能になる。すなわち、無駄な加熱電力消費が無くなると共に、加熱を行いたくない電子部品やリフローはんだ付けが完了する等したはんだ付け部（既にはんだ付けが完了している部位）を不必要に加熱することが無くなり、それらの信頼性を損なうことが無くなる。
【００４２】
図示はしないが、例えば図３に示す４つのヒータのうち１つのヒータのみを設け、このヒータをノズル体の周囲を回動するように設け、ノズル体の周囲近傍の自在位置にヒータを位置させてプリント配線板を加熱することもできる。このヒータの回動は、回転エンコーダ付きのリング状の回転トレイにヒータを設け、これをモータで回転駆動することにより実現できる。ヒータ位置の制御は、回転トレイに設けた回転エンコーダ（アブソリュート型）の出力を参照してモータのサーボ制御（回転位置のフィードバック制御）により実現することができる。
【００４３】
（２）選択はんだ付け装置の工程編制
（１）で説明したはんだ供給装置を用いた選択はんだ付け装置の構成例について説明する。図４は、（１）で説明したはんだ供給装置を用いた選択はんだ付け装置の構成例を説明する図で、制御系はシンボル図で描いてある。なお、ここでは、選択はんだ付け工程が２つの場合について説明しているが、選択はんだ付け工程は２つに限るものではなく、１つだけでもよいし、また、必要に応じて３つ以上設けることもできる。
【００４４】
図４において、左側からフラックス塗布工程、予備加熱工程、第１の選択はんだ付け工程、第２の選択はんだ付け工程、から構成されている。すなわち、本構成例では、選択はんだ付け工程を２つの工程に分割して設け、それぞれの工程において選択はんだ付けを行う被はんだ付け部や被はんだ付け領域の作業分担を行っている。なお、本発明においては、予備加熱工程は必ずしも必要な工程ではない。
【００４５】
そして、各工程にはフリーフロー型のコンベア３０１ａ〜３０１ｄを設けてあり、このフリーフローコンベアを４連に設けることで搬入口３０５から搬入されたプリント配線板３０７が順次に前記各工程に搬送・移送されて選択はんだ付けが行われ、搬出口３０６から搬出される。また、フリーフローコンベア上を搬送・移送されるプリント配線板の位置は各ストッパｄ１〜ｄ４（３０３ａ~３０３ｄ）で規制され、センサＳｅ１〜Ｓｅ４（３０４ａ〜３０４ｄ）でプリント配線板３０７の有無が検出される。
すなわち、フリーフローコンベアはプリント配線板３０７を搬送・移送すると共に、フラックス塗布作業や選択はんだ付けを行う際には、プリント配線板３０７を所定の空間座標上に固定する役目を有する。
【００４６】
他方、２機のはんだ供給装置すなわち第１のはんだ供給装置３１７ａと第２のはんだ供給装置３１７ｂはそれぞれプリント配線板との相対位置を調節する相対位置調節手段として用いられる３軸ロボット（Ｘ―Ｙ−ＺロボットあるいはＸ−Ｙ−Ｚステージ）（３１８ａ、３１８ｂ）に設けられ、はんだ供給装置３１７のノズル体のノズル口３１６の位置ひいてははんだ波頭３１４やはんだ頭の位置を３次元空間座標上の任意の位置に配置し移動させるよう構成される。
【００４７】
すなわち、フリーフローコンベアで搬送され位置固定されているプリント配線板の任意の被はんだ付け部やはんだ付け領域にはんだ波頭やはんだ頭を接触させ，さらにこの接触状態を維持したままはんだ波頭やはんだ頭をプリント配線板上で移動させ、隣接して並ぶ多数の被はんだ付け部すなわち被はんだ付け領域に連続して溶融はんだを供給して選択はんだ付けを行うことができる。
【００４８】
フラックス塗布工程は、フラックス射出ノズル３０９をプリント配線板との相対位置を平面的に調節する相対位置調節手段として用いられるＸ−Ｙロボット（Ｘ−Ｙステージ）等の２軸ロボット３１０に設けてあり、フラックス射出ノズル３０９とプリント配線板３０７との相対距離を予め決めた所定の値（例えば２０ｍｍ程度）に維持したまま、プリント配線板３０７上の任意の座標位置にフラックス射出ノズル３０９が対向して位置することができるよう構成してある。
【００４９】
そして、フラックス射出ノズル３０９にはフラックス供給装置３０８が設けてあり、フラックス射出ノズル３０９が予め決められた所定の座標に位置した時、すなわちプリント配線板３０７の被はんだ付け部に対向して位置した時にフラックスを供給し、フラックス射出ノズル３０９からフラックスを射出して被はんだ付け部に塗布する仕組みである。また、フラックスを射出しながらフラックス射出ノズル３０９をプリント配線板３０７に対向した状態で移動させ、隣接して並ぶ多数の被はんだ付け部すなわち被はんだ付け領域に連続してフラックスを供給して選択フラックス塗布を行うことができる。
【００５０】
予備加熱工程には温度制御装置３１３によって制御されたヒータ３１１を設けてあり、プリント配線板の全面（図の下方側の面）を一括加熱する構成である。ヒータ３１１は赤外線ヒータや熱風ヒータさらにはそれらを併用したヒータが用いられ、また、ヒータの温度を検出する温度センサ３１２が設けられている。そして、温度制御装置３１３によって赤外線ヒータの表面温度や熱風温度を調節し制御することができるように構成してある。
【００５１】
先にも説明したが、既にリフローはんだ付けが完了したプリント配線板にコネクタ等リード端子型電子部品の選択はんだ付けを行う場合に、リフローはんだ付けが行われた電子部品やリフローはんだ付けが完了したはんだ付け部を加熱するとそれらに熱ストレスを与えることになり、プリント配線板ひいてはこのプリント配線板が搭載される電子装置の信頼性を低下させる。
【００５２】
一方で、はんだ供給装置のノズル体近傍位置に加熱装置を有する本発明においては、図４に例示する予備加熱工程は必ずしも必要ではない。また、予備加熱工程で予備加熱を行う場合においても、この工程における予備加熱温度が例えば７０℃を越えないようなソフト予備加熱を行って、熱ストレスによる信頼性の低下を最小限にとどめるようにする。
【００５３】
制御装置３２０は、コンピュータシステムで構成され、入出力ポートを介して外部機器との通信を行って外部機器の状態を認識すると共に外部機器の作動を制御する。この場合において、コンベアモータＭ１〜Ｍ４（３０２a〜３０２d）やストッパｄ１〜ｄ４（３０３a〜３０３d）等の電力機器は、インバータや電力駆動回路等からなる駆動装置を介して駆動される。なお、液晶表示パネルやキーボード等のマンマシンインターフエースを介してコンピュータシステムに命令を与えコンピュータシステムからの返答を得る。
【００５４】
図４においては、はんだ付け工程の３軸ロボット３１８ａ，ｂやフラックス塗布工程の２軸ロボット３１０との通信と制御、各フリーフローコンベア３０１ａ〜ｄの各ストッパｄ１〜ｄ４（３０３ａ〜ｄ）の固定／開放の制御やセンサＳｅ１〜Ｓｅ４（３０４ａ〜ｄ）によるプリント配線板３０７の有無検出、各フリーフローコンベアのモータ３０２ａ〜ｄの運転／停止の制御、各はんだ供給装置３１７ａ，ｂのノズル体の先端近傍位置に設けたプリント配線板加熱用ヒータ３１５ａ，ｂの点灯／消灯制御や発熱量制御（加熱量制御）、フラックス供給装置３０８のフラックス供給／停止の制御（単位時間当たり流量制御を含む）、図示はしていないが溶融はんだ供給ポンプの回転速度制御（ひいては溶融はんだのノズル体への供給圧力の制御）、等々がコンピュータシステムで制御される。
なお、コンピュータシステムの入出力ポートの仕様は規格化されているので、例えばＰＣＩポートを利用した各種Ｉ／Ｏポート、ＬＡＮポートやＵＳＢポート等を介してデータやソフトウェアの入出力を行うことができる。
【００５５】
図５は、プリント配線板の選択はんだ付けを行う領域をモデル化して示した図で、区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、は各被はんだ付け領域を示し、そして図５（ａ）においては区間ａ−ｂに複数の○印が列状に並んでいるが、この○印４０２は１つの被はんだ付け部を示している。そして、被はんだ付け部である○印と○印との間部分を含めて被はんだ付け領域４０１を形成している。なお、図５において示す区間ｅ−ｆ、の●印のｅ点（ｅ座標）には熱容量の大きい電子部品が搭載されていることを示している。
熱容量の大きい電子部品とは、リード端子の太さが太い電子部品やパワートランジスタのようなリード端子も形状も大きい電子部品，金属製の電子部品（放熱板や金具），等々があり、その他にプリント配線板に形成されている被はんだ付けランドの形状が大きい場合、いわゆる電源パターンのようなベタパターンのような層に繋がっているランド，等々である。
【００５６】
そして、図５（ａ）において区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊで直線で示す被はんだ付け領域や、図５（ｂ）において区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、で示す被はんだ付け領域は、図５（ａ）の区間ａ−ｂと同様に複数の被はんだ付け部が列状に並んでいるのだが、これを省略して示している。なお、図５（ｃ）は例えば区間ａ−ｂ、においてコネクタ４０４が搭載されている状態を説明するための縦断面図で、４０３はプリント配線板３０７に設けられているランド、４０５はコネクタ４０４のリード端子、４０２はランド４０３とリード端子４０５とから形成される被はんだ付け部、４０１は被はんだ付け部４０２が列状に並んで形成されている被はんだ付け領域を示している。
【００５７】
これら被はんだ付け部である区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、のプリント配線板３０７上における各座標値を求めるには、プリント配線板３０７の板面を２次元画像スキャナで画像データ化し、この画像データ上において区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、を指定して各座標値を求める方法と、プリント配線板のＣＡＤ設計データから得られるガーバーデータを利用して各座標値を求める方法とがある。
すなわち、図４に示す制御装置３２０に区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の各座標値を与え、各区間においてはんだ波頭やはんだ頭を接触させて移動させる方向や速度さらには接触深さを指示することで、各区間すなわち各被はんだ付け領域の選択はんだ付けを行うことができる。
【００５８】
なお、はんだ供給装置３１７ａ，ｂのノズル口３１６ａ，ｂとフリーフローコンベアで搬送されるプリント配線板３０７の板面との距離は、当該の選択はんだ付け装置で決まる予め決めた所定の値に設定されているので、区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の２次元座標値を与えるだけで、当該区間である被はんだ付け部の選択はんだ付けを行うことができる。また、はんだ波頭やはんだ頭の接触深さを制御することもできる。
なお、接触深さとは、はんだ波頭やはんだ頭の頂点の３次元空間座標がプリント配線板の厚さ方向の３次元空間座標内にどの程度入り込むかを表すものである。
【００５９】
（３）選択はんだ付け方法の例
プリント配線板の被はんだ付け部への選択フラックス塗布とプリント配線板の全体の加熱（予備加熱）は、先の（２）で説明したように行われる。一方で、先の（２）で説明したように本発明では予備加熱工程が必ずしも必要ではないという特徴も有する。すなわち、本発明でははんだ付け工程でプリント配線板の被はんだ付け部ひいては被はんだ付け領域の選択加熱ひいては選択予備加熱が可能であるからである。
このような本発明の作用と効果の１つを理解した上で、はんだ付け工程で行われる選択はんだ付けがどのように行われるかを説明する。
【００６０】
（３−１）基本的な選択はんだ付け方法
先ず、図４において、第１のはんだ供給装置３１７ａが設けられた工程を第１の選択はんだ付け工程と呼称し、第２のはんだ供給装置３１７ｂが設けられた工程を第２の選択はんだ付け工程と呼称することにする。
そして、第１の選択はんだ付け工程では区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、の被はんだ付け領域の選択はんだ付けを実行させ、第２の選択はんだ付け工程では区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の被はんだ付け領域の選択はんだ付けを実行させる。第１の選択はんだ付け工程では２つの被はんだ付け領域、第２の選択はんだ付け工程では３つの被はんだ付け領域の選択はんだ付けを実行する。
【００６１】
区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、の総長は区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の総長よりもやや短いが、両工程間の総長の相違はそれほどには大きくなく、したがって両工程の作業時間すなわち選択はんだ付け時間に大きな相違を生じることがなく、先の区間分担による工程バランスはこのプリント配線板においては最良の条件にある。なお、区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、が相互に近い位置にあり、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、も相互に近い位置にあり、被はんだ付け領域間の移行時間すなわちノズル口の移動に要する時間も最小であり無駄が無い。
【００６２】
フラックス塗布工程での選択フラックス塗布が完了し、続いて予備加熱工程でのプリント配線板のソフト予備加熱（先に説明したように、本発明では予備加熱工程は必ずしも必要ではない）が完了すると、フリーフローコンベア３０１ｂ，ｃによって第１の選択はんだ付け工程にプリント配線板３０７が移送され所定の座標に固定される。
【００６３】
第１の選択はんだ付け工程では、ノズル口３１６ａが区間ａ−ｂ、の座標ａから座標ｂへ移動し、すなわちはんだ波頭やはんだ頭が被はんだ付け部に接触した状態で座標ａから座標ｂへ移動し、区間ａ−ｂの被はんだ付け領域の選択はんだ付けが行われる。
そして、この選択はんだ付けに際しては、ノズル口３１６ａが他の座標から移動して来て座標ａに到達した時点でノズル体の先端近傍位置に設けたヒータ３１５ａを点灯開始させる。
【００６４】
続いてノズル体ひいてはノズル口３１６ａをプリント配線板３０７の板面に接近（以降は上昇と言う）させ、ノズル口３１６ａ上のはんだ波頭３１４ａやはんだ頭を座標ａの被はんだ付け部に接触させかつこの接触深さを維持しながら座標ａから座標ｂへノズル口３１６ａを移動させる。このとき、ノズル口上のはんだ波頭やはんだ頭と被はんだ付け部との接触深さは、例えば、供給されたはんだが所定のランド部と他のランド部とにまたがるはんだブリッジを形成することのないような接触深さとする。
続いて、座標ｂにおいてノズル口３１６ａをプリント配線板３０７の板面から遠ざけ（以降は降下と言う）させ、ノズル口上のはんだ波頭３１４ａやはんだ頭を被はんだ付け部から離脱させる。また、このノズル口３１６ａの降下に合わせてヒータ３１５ａを消灯する。
【００６５】
したがって、選択はんだ付けの開始と共に被はんだ付け部の加熱が行われ、直後に被はんだ付け部に溶融はんだが供給されてはんだ付けが行われ、はんだ付けが完了すると被はんだ付け部の加熱は直ちに終了する。
【００６６】
このように、被はんだ付け部は直前の予備加熱を受けながら溶融はんだが供給されて選択はんだ付けが行われ、被はんだ付け部のフラックスの前置的活性化と被はんだ付け部の溶融はんだ接触前の温度上昇（予備加熱）が行われ、はんだ濡れ性に優れ、熱ストレスも少ないはんだ付けが可能になる。しかも、プリント配線板の不必要な領域の加熱が少なく、無駄にヒータ電力が使用されることもない。
【００６７】
そして、以上のようにして区間ａ−ｂ、の選択はんだ付けが完了すると、ノズル口３１６ａを降下させたまま座標ｃへ移動し、同様に区間ｃ−ｄ、の選択はんだ付けを開始する。
すなわち、ノズル口３１６ａが座標ｃに到達した時点でノズル体の先端近傍位置に設けたヒータ３１５ａを点灯開始させる。続いてノズル体ひいてはノズル口３１６ａを上昇させてプリント配線板３０７の板面に接近させ、ノズル口上のはんだ波頭３１４ａやはんだ頭を座標ｃの被はんだ付け部に接触させかつこの接触深さを維持しながら座標ｃから座標ｄへノズル口３１６ａを移動させる。続いて、座標ｄにおいてノズル口３１６ａを降下させてプリント配線板３０７の板面から遠ざけ、ノズル口上のはんだ波頭３１４ａやはんだ頭を被はんだ付け部から離脱させる。また、このノズル口３１６ａの降下に合わせてヒータ３１５ａを消灯する。
【００６８】
以上で第１の選択はんだ付け工程の作業が完了し、プリント配線板３０７はフリーフローコンベア３０１ｃ，ｄによって第２の選択はんだ付け工程へ移送され所定の座標に固定される。そして、第２の選択はんだ付け工程においても、同様にして区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の被はんだ付け部が順次に選択的にはんだ付けが行われる。
【００６９】
なお、第１の選択はんだ付け工程と第２の選択はんだ付け工程とは独立して選択はんだ付け作業を行うことができるので、第１の選択はんだ付け工程で選択はんだ付け作業が完了して第２の選択はんだ付け工程へプリント配線板を移送した後は、第１の選択はんだ付け工程には前段の予備加熱工程から次のプリント配線板が移送される。すなわち、第１の選択はんだ付け工程と第２の選択はんだ付け工程とは同時併行して選択はんだ付け作業を実行することができる。
このことは、フラックス塗布工程，予備加熱工程（本発明では必ずしも必要な工程では無い），第１の選択はんだ付け工程，第２の選択はんだ付け工程，の各工程に対して同様の事項であり、各工程が同時に協業して一連の作業を同時併行に行うことができる。
他方で、予備加熱工程で加熱されたプリント配線板３０７の温度は、第１の選択はんだ付け工程のはんだ付け作業中に低下する。そして第２の選択はんだ付け工程に至るまでの温度低下はさらに大きくなる。しかし、本発明においては、ノズル体の先端近傍位置に設けたヒータ３１５によって加熱を行いながらはんだ付けを行うので、この低下を補償したはんだ付け作業を行うことができる。
【００７０】
以上の説明においては、各々の区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の被はんだ付け領域にはんだ波頭やはんだ頭を接触させる深さは一定に維持したが、各々の区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、内をはんだ波頭やはんだ頭が移動する際に部分的にノズル口を上昇させ、はんだ波頭やはんだ頭を接触させる深さを深めても良い。また、逆に浅くしても良い。
はんだ波頭やはんだ頭の接触深さを深めることでスルーホールにおける溶融はんだのフローアップを促進することができる。また、逆に、接触深さを浅くすることで溶融はんだとの接触面積が小さくなり、隣接部品への接触を確実に防止することができ、またはんだブリッジの発生等を防ぐことができる。
【００７１】
次に、以上の説明においては説明していなかった、各々の区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の被はんだ付け領域にはんだ波頭やはんだ頭を接触させ各座標間（例えば座標ａから座標ｂ）を移動させる際の移動速度について説明する。
【００７２】
コネクタ等のように被はんだ付け部位の形状や熱容量も等しくそれら被はんだ付け部が整然と並んで被はんだ付け領域を構成しているような場合は、各座標間（例えば座標ａから座標ｂ）を移動させる際の移動速度を予め決めた所定の一定速度に維持することが通常である。
【００７３】
しかし、各座標間（例えば座標ａから座標ｂ）内に熱容量の大きい被はんだ付け部位（熱容量の大きい電子部品のリード端子や面積の大きいランドパターンがプリント配線板に形成されている部位等）が部分的に存在するような場合は、当該部位の座標近傍において前記の移動速度を遅くすると良い。
これにより当該の被はんだ付け部位へはんだ波頭やはんだ頭から供給される熱量が多くなって必要な温度上昇が得られ、溶融はんだの濡れ不足等の発生を防ぎ、良好なはんだ濡れの品質の良いはんだ付けを行うことができるようになる。また、スルーホールが在る場合には溶融はんだのフローアップが良好となる。
このことは、電子部品が異なれば各被はんだ付け部位の熱容量も異なってくるので、このような場合は各区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、ごとに最適な移動速度を設定すれば良い。
【００７４】
（３−２）熱容量の大きい被はんだ付け部位や被はんだ付け部の選択はんだ付け方法
部分的に熱容量の大きい被はんだ付け部位を有する場合の選択はんだ付け方法について説明する。
先にも説明したように、図５において区間ｅ−ｆ、の座標ｅは熱容量の大きい被はんだ付け部位である（●で示す部位）。例えば、コネクタにおいて特定のリード端子が太径の仕様になっているような場合である。
このような被はんだ付け部や被はんだ付け領域のはんだ付けにおいて良好なはんだ濡れを得るためには、はんだ波頭やはんだ頭を接触させる前に該部に十分な熱量を供給して予備加熱温度を確実に上昇させ、また先にも説明したように、はんだ波頭やはんだ頭から十分な熱量供給を行う必要がある。
【００７５】
そこで、このような場合は、第２の選択はんだ付け工程においてノズル口を座標ｅの下方に位置させて停止状態を保持し、ノズル体の先端近傍位置に設けたヒータによって十分な熱量を座標ｅの被はんだ付け部位に供給してからノズル口を上昇させ、そのはんだ波頭やはんだ頭を接触させると良い。また、はんだ波頭やはんだ頭が区間ｅ−ｆの被はんだ付け領域に接触しないようにしてノズル口を座標eから座標fへ移動させ、ノズル体の先端近傍位置に設けたヒータによって区間ｅ−ｆの被はんだ付け領域の選択的な予備加熱を行い、その後にノズル口を座標ｅの下方に移動・位置させて選択はんだ付けを開始させても良い。
【００７６】
一方、別の方法（手順）として、第１の選択はんだ付け工程において区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、の選択はんだ付けが完了した後に、そのノズル口を区間ｅ−ｆ、の座標ｅの下方に移動させ、そのノズル体の先端近傍位置に設けたヒータによって予備加熱を行わせる。そして、予め決めた所定の時間にわたって座標ｅの被はんだ付け部位の加熱が十部に行われたら、第１の選択はんだ付け工程から第２の選択はんだ付け工程へプリント配線板を移送し、第２の選択はんだ付け工程で直ちに選択はんだ付け作業を開始させる。
すなわち、第２のはんだ供給装置のノズル体のノズル口３１６ｂを区間ｅ−ｆ、の座標ｅの下方に移動させ、ノズル口３１６ｂを上昇させてそのはんだ波頭３１４ｂやはんだ頭を接触させる。もちろん、ノズル口３１６ｂがｅの下方に位置した時点でそのノズル体の近傍に設けたヒータ３１５ｂの点灯を開始する。
続いて、はんだ波頭３１４ｂやはんだ頭が被はんだ付け部に接触状態を維持し座標ｅから座標ｆへ移動させ、ｆにおいてノズル口３１６ｂを降下させヒータ３１５ｂを消灯し区間ｅ−ｆ、の選択はんだ付けを完了させる。
また、第１の選択はんだ付け工程において区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、の選択はんだ付けが完了した後に、そのはんだ波頭やはんだ頭が区間ｅ−ｆの被はんだ付け領域に接触しないようにしてノズル口を座標eから座標fへ移動させ、ノズル体の先端近傍位置に設けたヒータによって区間ｅ−ｆの被はんだ付け領域の選択的な予備加熱を行い、続いて第１の選択はんだ付け工程から第２の選択はんだ付け工程へプリント配線板を移送し、第２の選択はんだ付け工程で直ちに選択はんだ付け作業を開始させても良い。
【００７７】
このように、第１の選択はんだ付け工程でそのヒータ３１５ａによって第２の選択はんだ付け工程が選択はんだ付けを行う被はんだ付け部や被はんだ付け領域を予備加熱しておいて、続いて第２の選択はんだ付け工程において直ちに選択はんだ付けを行わせることができる。その結果、はんだ濡れ性に優れた品質のよいはんだ付けを行うことができる。
これは、この例のように熱容量の大きい被はんだ付け部や被はんだ付け領域が存在する場合に極めて有効である。そして、第１の選択はんだ付け工程のヒータの機能と第２の選択はんだ付け工程との完全な協調作業である。
【００７８】
しかも、先に説明したように、区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、の総長は区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の総長よりもやや短い。したがって、第１の選択はんだ付け工程における選択はんだ付け作業時間が第２の選択はんだ付け工程の選択はんだ付け作業時間よりも通常は短くなり、その時間長の差を利用して第１の選択はんだ付け工程で第２の選択はんだ付け工程が選択はんだ付けを行う被はんだ付け部や被はんだ付け領域の予備加熱を行うことができる。
例えば、第１の選択はんだ付け工程のはんだ付け作業時間が２３secであり、第２の選択はんだ付け工程のはんだ付け作業時間が３０secであった場合には、その時間長の差である７secを、第１の選択はんだ付け工程による座標ｅ（第２の選択はんだ付け工程が担当する被はんだ付け部や被はんだ付け領域）の予備加熱時間として割り当てることができる。その結果、両選択はんだ付け工程の作業時間に無駄が発生せず、熱容量の大きい被はんだ付け部位に十分な熱量を供給することもできる。そして、工程バランスも最良になる。
さらに、予備加熱工程から第１の選択はんだ付け工程へのプリント配線板３０７の搬送・移送中や、第１の選択はんだ付け工程から第２の選択はんだ付け工程へのプリント配線板３０７の搬送・移送中にその移送位置に同期させて、３軸ロボット３１８上のはんだ供給装置３１７ひいてはノズル体の先端位置近傍に設けられたヒータ３１５を移動させ、このプリント配線板３０７の搬送・移送中にその被はんだ付け領域である区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の予備加熱を行わせることもできる。
【００７９】
（３−３）プリント配線板の全体の予備加熱を行う選択はんだ付け方法
本発明では別個の予備加熱装置を用いることなく、はんだ供給装置のノズル体の先端近傍位置に設けたヒータによって予備加熱を行わせることもできる。この方法について以下に説明する。
図５（ｂ）は、プリント配線板の被はんだ付け面側（図４におけるプリント配線板の下方側の面）を、はんだ供給装置のノズル体の先端近傍位置に設けたヒータによって加熱する例を説明する図である。
【００８０】
すなわち、ノズル体のノズル口ひいてははんだ波頭やはんだ頭がプリント配線板に接触しないようにして図５（ｂ）の破線矢印に示すようにプリント配線板の全面（図４に示すプリント配線板の下方側の面）を往復走行させ、ノズル体の先端近傍位置に設けたヒータによってプリント配線板の全体を加熱する。すなわち予備加熱を行う。
続いて、ノズル口を例えば区間ａ−ｂ、の座標ａの下方位置へ移動させ、ノズル体の近傍に設けたヒータを点灯開始させる。続いてノズル体ひいてはノズル口を上昇させてプリント配線板の板面に接近させ、ノズル口上のはんだ波頭やはんだ頭を被はんだ付け部に接触させかつこの接触深さを維持しながら座標ａから座標ｂへノズル口を移動させる。続いて、ノズル口を降下させてプリント配線板の板面から遠ざけ、ノズル口上のはんだ波頭やはんだ頭を被はんだ付け部から離脱させる。また、このノズル口の降下に合わせてヒータを消灯する。
すなわち、（第１または第２の）選択はんだ付け工程においてプリント配線板の全面予備加熱を行ってから、区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、や区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の加熱と選択はんだ付けを行う方法である。
【００８１】
この全面予備加熱後の選択はんだ付け作業は、同一の選択はんだ付け工程で行っても良いし、第１の選択はんだ付け工程で全面予備加熱を行ってから、続いて第２の選択はんだ付け工程で各区間の選択はんだ付け作業を行っても良い。すなわち、作業分担の組み合わせは自在である。
例えば、第１の選択はんだ付け工程では前段の予備加熱工程でプリント配線板の全体が加熱されたプリント配線板について部分的な加熱を行いながら選択はんだ付け作業を行うが、この作業中にプリント配線板の温度が低下する。そこで、第１の選択はんだ付け工程において選択はんだ付け作業が完了したら、先に説明したよう（図５（ｂ）のように）第１の選択はんだ付け工程でプリント配線板の全体の加熱を行って、その完了後に直ちに第２の選択はんだ付け工程へプリント配線板を移送し、第１の選択はんだ付け工程で予備加熱が行われたプリント配線板の部分的な加熱を伴う選択はんだ付け作業を行うこともできる。
【００８２】
（３−４）移動の前方のみを加熱する選択はんだ付け方法
予備加熱を行わせる他の方法について図３を用いて説明する。
図３のように、ノズル体の先端近傍位置に設けるヒータを複数の加熱部分からなるヒータで構成し、ノズル体ひいてはノズル口がプリント配線板上において移動する方向の前方側のヒータのみを点灯させることで、被はんだ付け部の選択加熱を一層厳密に行うことが可能になる。
図３の場合は、４つのヒータ１２ａ〜ｄを設けて、例えば＋Ｘ軸方向，−Ｘ軸方向，＋Ｙ軸方向，−Ｙ軸方向，の４つの座標軸に対応させて設けている。したがって、ノズル口（または、そのはんだ波頭やはんだ頭）がプリント配線板の板面に沿って移動する際に、移動方向の前方方向側すなわちこれからはんだ付けが行われる側の被はんだ付け部や被はんだ付け領域を一層選択的に加熱することができるようになる。例えば、ノズル口が＋Ｘ方向に移動する場合にはヒータ１２ｂのみを点灯する。これによって、必要な加熱電力をさらに省電力化することが可能になる。
なお、Ｘ軸とＹ軸とに挟まれた例えば＋Ｘ軸に対する角度４５度方向へノズル口を移動させるような場合には、＋Ｘ軸のヒータ１２ｂと＋Ｙ軸のヒータ１２ａの両方を点灯させれば良い。
このノズル体の先端近傍の周囲に設ける複数のヒータの数を増やせば、ノズル口が移動する座標方向に細かく整合して点灯対応することができるが、各ヒータごとに温度制御装置などの供給電力調節手段を設ける必要がある。
【００８３】
本発明の選択はんだ付け装置および選択はんだ付け方法は、プリント配線板の予め決められた領域にのみ溶融はんだを供給して選択はんだ付け作業を行うことが可能であり、電子装置のはんだ付け実装を基幹において支える技術である。
【符号の説明】
【００８４】
１ はんだ槽
２ カバー体
３ 窒素ガスガイド
４ チャンバ体
５ ノズル体
６ ノズル口
７ はんだ波頭
８ はんだ頭
１０ 反射板
１１ ヒータガイド
１２ ヒータ
１３ 溶融はんだ
１３ａ 液面
１４ 温度センサ
１５ 温度制御装置
１６ ヒータ
１７ 窒素ガス供給手段
１８ 流量調節弁
１９ 流量計
２０ 窒素ガス
２１ 速度制御装置
２２ モータ
２３ モータ軸
２４ プーリ
２５ ポンプ
２６ ポンプ軸
２７ プーリ
２８ ベルト
２９ ポンプケーシング
３０ 吸い込み口
３１ 温度制御装置
３２ 温度センサ
３０１ａ〜ｄ フリーフローコンベア
３０２ａ〜ｄ モータ
３０３ａ〜ｄ ストッパ
３０４ａ〜ｄ センサ
３０５ 搬入口
３０６ 搬出口
３０７ プリント配線板
３０８ フラックス供給装置
３０９ フラックス射出ノズル
３１０ ２軸ロボット
３１１ ヒータ
３１２ 温度センサ
３１３ 温度制御装置
３１４ａ、ｂ はんだ波頭
３１５ａ、ｂ ヒータ
３１６ａ、ｂ ノズル口
３１７ａ 第１のはんだ供給装置
３１７ｂ 第２のはんだ供給装置
３１８ａ、ｂ ３軸ロボット
３２０ 制御装置
４０１ 被はんだ付け領域
４０２ 被はんだ付け部
４０３ ランド
４０４ コネクタ
４０５ リード端子
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品が搭載されたプリント配線板のような板状の被はんだ付けワークにおいて、予め決めた所定の領域のみに溶融はんだを供給してはんだ付けを行う選択はんだ付け装置および選択はんだ付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント配線板に搭載した電子部品のはんだ付けを行う場合において、リフローはんだ付けを行うことができない耐熱性の低い電子部品のはんだ付け作業や、リフローはんだ付けを行うことができないリード端子型の電子部品のはんだ付け作業に、リフローはんだ付け方法とは異なる選択はんだ付け方法が用いられる。例えば、リード端子型コネクタやリード端子型トランス等々が選択はんだ付け方法によってはんだ付けされる場合が多く、リフローはんだ付けが完了して他の一切の電子部品のはんだ付けが完了した後に、これらの選択はんだ付け作業が行われる。
【０００３】
この選択はんだ付け方法は、被はんだ付け部の大きさ（面積，寸法）に合わせて例えば横断面形状が円形であり小径のノズル体のノズル口（吹き口）から溶融はんだを噴流させたり、または溶融はんだをノズル体のノズル口（吹き口）から噴流させることなく盛り上がらせた状態にしておいて、前述したようなプリント配線板に搭載されたコネクタのリード端子とプリント配線板のはんだ付けランドとから形成される被はんだ付け部に接触させ、この被はんだ付け部に溶融はんだを供給してはんだ付けを行う方法である。
【０００４】
そして、例えばコネクタのように多数の被はんだ付け部が隣接かつ連続して列状に存在し被はんだ付け領域を形成するような場合は、ノズル上の溶融はんだと被はんだ付け部とを接触させた状態を保ちながら隣接する被はんだ付け部へ連続移動すなわちトレースさせ、このトレースによって列状に並ぶ被はんだ付け部群に溶融はんだを供給して連続した選択はんだ付けを行う。
【０００５】
このプリント配線板の被はんだ付け部とノズル体のノズル口上のはんだとの相対位置調節を行う相対位置調節手段としては、例えば３軸ロボット（Ｘ−Ｙ−Ｚロボット，Ｘ−Ｙ−Ｚステージ）以上のロボットが用いられ、前記のノズルを固定しプリント配線板を移動させて前記のトレースを行う方法とプリント配線板は固定しておいてノズルを移動させて前記のトレースを行う方法とがある。なお、ノズルはこのノズルに溶融はんだを供給するポンプと溶融はんだを収容したはんだ槽とに一体に設けられる場合が一般的である。
【０００６】
特許文献１には、「工業用ロボット」を使用してプリント配線板の３次元空間座標上の位置および姿勢を任意に制御し、ノズル上の溶融はんだにプリント配線板の被はんだ付け部（被はんだ付け領域）を接触・トレースさせ、本願で言う選択はんだ付けである「部分はんだ付け」を行う技術が開示されている。
【０００７】
特許文献２には、「ろう付け槽移動機構」によりノズル側を移動させ、「ワーク（部品実装基板）」の「個々の実装部品に局所的に」溶融はんだを供給して本願で言う選択はんだ付けを行う技術が開示されている。
【０００８】
特許文献３には、「局所はんだ付け装置」の「はんだ噴流口」の周囲に「プリント基板全体を予備加熱・保温できる加熱機構」すなわち「プリヒータ３」を設けた技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１９２３４０号公報
【特許文献２】特開平１０−１５６５２７号公報
【特許文献３】特開平９−２８３９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
特許文献３の「加熱機構」の技術では、「プリント基板」全体を加熱するために、加熱を望まない電子部品や既にリフローはんだ付けが完了している被はんだ付け部を加熱してしまい、電子部品や当該はんだ付け部に熱ストレスを与えて電子部品ひいてはこの「プリント基板」が搭載される電子装置の信頼性を低下させる問題がある。
すなわち、「局所はんだ付け装置」が対象とする目的の被はんだ付け部や領域のみに熱量を供給しさらにその加熱熱量を調節することはできない。
【００１１】
本発明の目的は、目的とする被はんだ付け部や被はんだ付け領域またその近傍領域のみを溶融はんだの接触供給直前に加熱することができようにすることで、被はんだ付け部の熱ストレスを緩和させ、また被はんだ付け部のはんだ濡れ性を高め、さらにフラックスの前置的活性化を可能にし、高品質のはんだ付け実装を可能にすることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、プリント配線板の予め決められた被はんだ付け部やその領域のみに溶融はんだを供給するためのノズルの近傍位置に、この被はんだ付け部やその領域のみを加熱することができるヒータを設けたところに特徴がある。また、その加熱方法に特徴がある。
【００１３】
（１）本発明の選択はんだ付け装置は、板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域にのみ溶融はんだを接触させてはんだ付けを行う選択はんだ付け装置であって、ノズル口を有するノズルと、前記ノズルに溶融はんだを供給して前記板状の被はんだ付けワークに接触させる溶融はんだを前記ノズル口上に供給する供給手段と、前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域との相対位置を調節する相対位置調節手段と、を有し、前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けたことを特徴とする。
【００１４】
（２）また、本発明は、前記（１）の選択はんだ付け装置において、ノズル先端位置の近傍に設けるヒータが瞬時点灯可能なヒータであることを特徴とする。
【００１５】
（３）また、本発明は、前記（１）（２）における選択はんだ付け装置において、ヒータの形状は、ヒータがノズル近傍を周回する形状で設けられていることを特徴とする。
【００１６】
（４）さらに、本発明は、前記（１）（２）（３）における選択はんだ付け装置において、前記ヒータを設ける態様は、ノズル先端位置の近傍には複数のヒータまたは独立に発熱量が調節可能な複数の加熱部分からなるヒータが設けられていることを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の選択はんだ付け方法は次のように行うことを特徴とする。
（５）ノズルに溶融はんだを供給してこのノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークとの相対位置を調節する相対位置調節手段により接触させて選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け方法において、次のようにヒータを設けておいてはんだ付けを行うことを特徴とする。
すなわち、前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けておき、前記相対位置調節手段により先ず前記ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークを接触させずに前記予め決められた所定の領域を前記ヒータで加熱し、続いて前記ノズル上の溶融はんだと前記板状の被はんだ付けワークの予め決めた所定の領域とを接触させてはんだ付けを行うことを特徴とする。
【００１８】
（６）また、本発明の選択はんだ付け方法は、ノズルに溶融はんだを供給してこのノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークとの相対位置を調節する相対位置調節手段により接触させて選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け方法において、次のようにはんだ付け工程を編制してはんだ付けを行うことを特徴とする。
すなわち、前記の選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け工程が複数連続して設けられ、それぞれの工程には前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けておく。そして、前記予め決められた所定の領域を複数の領域に分けて前記複数の選択はんだ付け工程で分担してはんだ付け行う場合に、前段の選択はんだ付け工程において前記相対位置調節手段により前記ノズル上の溶融はんだと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させてはんだ付けを行った後に、後段の選択はんだ付け工程がはんだ付けを行う領域を前記相対位置調節手段により前記ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークを接触させずに前記ヒータで加熱し、続いて後段の選択はんだ付け工程へ前記板状の被はんだ付けワークを移送させてこの後段に割り当てられた前記領域とノズル上の溶融はんだとを接触させてはんだ付けを行うことを特徴とする。
【００１９】
（７）さらに、前記（６）の選択はんだ付け方法において、前段の選択はんだ付け工程による後段の選択はんだ付け領域の加熱が熱容量の相対的に大きい被はんだ付け部のみに限定して行われることを特徴とする。
【００２０】
（８）また、本発明の選択はんだ付け方法は、ノズルに溶融はんだを供給してこのノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークとの相対位置を調節する相対位置調節手段により接触させて選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け方法において、次のように被はんだ付けワークを加熱してはんだ付けを行うことを特徴とする。
すなわち、前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けておき、前記相対位置調節手段により先ず前記ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークを接触させずにかつ前記被はんだ付け部が存在する板面側の全面を走行させて加熱し、続いて前記ノズル上の溶融はんだと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させてはんだ付けを行うことを特徴とする。
【００２１】
（９）前記（５）ないし（８）の選択はんだ付け方法において、ノズル先端位置の近傍に設けられるヒータが複数のヒータまたは独立に発熱量が調節可能な複数の加熱部分からなるヒータから成るものであり、つぎのようにはんだ付けを行うことを特徴とする。
すなわち、前記ヒータにより被はんだ付けワークを加熱するに際して、前記被はんだ付けワークと前記ノズルとの相対位置を連続して変移させ前記被はんだ付けワークから見て前記ノズルを前記被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域に沿って移動させる場合は、この移動方向の前方側のヒータまたはヒータの加熱部分のみを加熱作動させることを特徴とする。
【００２２】
（１０）前記（５）ないし（９）の選択はんだ付け方法において、ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させながら移動させて所定の領域にはんだを供給する場合に、前記接触の深さまたは移動の速度の少なくとも何れか一方を可変させながら前記移動を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、被はんだ付けワークの予め決められた所定の被はんだ付け部や被はんだ付け領域さらにはその極近傍領域を含めて、溶融はんだを接触させてそれを供給する直前に加熱することができるので、他の電子部品や既にリフローはんだ付け等によりはんだ付けが完了した領域を加熱することなく選択はんだ付けを行うことができる。
【００２４】
また、熱容量の大きい電子部品の被はんだ付け部すなわち熱容量が大きい被はんだ付け部にノズルひいてはヒータを移動させ、そこでの加熱時間を長くする等して重点的に熱量を供給して加熱してから溶融はんだを接触させることができるので、熱容量の大きい電子部品のはんだ濡れ性が良好となり、熱ストレスも緩和され品質の良いはんだ付けを行うことが可能になる。
【００２５】
さらには、複数の選択はんだ付け工程を縦列に連続して設けてはんだ付け作業を各工程に分担させる場合においては、前工程で選択はんだ付け作業が完了した後にこの前工程において後段で選択はんだ付けが行われる被はんだ付け部や被はんだ付け領域を加熱させ、続いて後段へ被はんだ付けワークを移送して直ちに当該工程が受け持つ被はんだ付け部や被はんだ付け領域のはんだ付け作業を行うことができるので、加熱温度の低下が無い選択はんだ付けを行うことができる。したがって、はんだ濡れ性等が優れた品質の良いはんだ付けを行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に用いるはんだ供給装置を示す図であって、（ａ）はそれを正面方向から見た断面を示す図、（ｂ）はノズル体部分の断面図である。
【図２】本発明に用いるはんだ供給装置を示す図であって、（ａ）はそれを横方向から見た断面を示す図、（ｂ）はそれを上から見た平面図である。
【図３】ノズル体とその周囲に配置されたヒータとを上方から見た図である。
【図４】本発明の選択はんだ付け装置の構成例を示す図である。
【図５】本発明のはんだ付け方法を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明の選択はんだ付け装置および選択はんだ付け方法を実際上どのように実施できるかを形態例を用いて説明する。
【００２８】
（１）はんだ供給手段の構成例
図１、図２を用いて、本発明に適用されるはんだ供給装置の構成例について説明する。
図１、図２は、プリント配線板へ溶融はんだを供給するはんだ供給装置を説明する図で、図１（ａ）は、はんだ供給装置の図２（ｂ）で示される平面図のＹ−Ｙ方向の断面を示す図、図１（ｂ）はノズル体部分の縦断面を示す図でありノズル口上に溢流しないはんだ頭が形成された状態を示す図である。図２（ａ）は、はんだ供給装置の図２（ｂ）で示される平面図のＸ−Ｘ方向の断面を示す図、図２（ｂ）は、はんだ供給装置を上から見た平面図である。なお、これらの図において温度制御装置や窒素ガス供給装置はシンボル図で描いてある。
【００２９】
以下、その具体的構成例を図１、図２を用いて説明する。
すなわち、はんだ槽１内にはヒータ１６により加熱されて溶融状態のはんだ１３が収容されていて、この溶融はんだ１３をポンプ２５によりノズル体５へ供給してノズル口６から溶融はんだを溢流・噴流させてはんだ波頭７をノズル上に形成したり、または、溶融はんだをノズル口６から溢流させずに盛り上がった状態のはんだ頭８を形成する。なお、溶融はんだ１３の温度は、温度センサ１４の温度検出結果を温度制御装置１５が参照し、これがヒータ１６に供給する電力を調節することにより予め決めた所定の温度に維持される。
なお、２９はポンプ２５のケーシング、３０はポンプ２５の吸い込み口、４はポンプ２５から送給される溶融はんだの流れを安定化すると共にその溶融はんだをノズル体５へ導くチャンバ体、である。
【００３０】
ここで、溶融はんだをノズル口６から溢流・噴流させるのか、それともノズル口６に溶融はんだが盛り上がった状態を形成するのかは、ポンプによる溶融はんだの送給圧力の調節により可能である。また、ポンプの種類としては、遠心力型の回転ポンプやスパイラル羽根を用いた回転ポンプ、さらには誘導型電磁ポンプ等々がある。
【００３１】
そして、送給圧力の調節は回転ポンプにあっては回転速度、誘導型電磁ポンプにあっては駆動周波数や駆動電圧（ひいては駆動電流）によって調節され制御される。なお、図１（ａ）の例では、回転ポンプをモータにより回転駆動する例を示しており、モータ軸２３に設けたプーリ２４とポンプ軸２６に設けたプーリ２７とにベルト２８を掛け渡して伝動する例を示していて、モータ２２の回転速度はインバータ等の速度制御装置２１により制御する仕組みである。
【００３２】
ノズル体５の形状はパイプ状で、通常は内径数mm〜１０数mm程度のパイプが用いられる。ノズルの横断面形状としては円形のものが使用される場合が多いが、円形に限らず、他の形状、例えば、楕円形であったり四角形であったり多角形や不定形の場合もある。
【００３３】
そして、はんだ槽１にはその液面１３ａを覆うカバー体２が設けられ、さらにこのカバー体２と連結される態様でノズル体５の周囲をホーン状に覆う窒素ガスガイド３が設けられている。さらに、窒素ガス供給手段１７（窒素ガスポンベ，窒素ガス発生装置）から供給される窒素ガス２０を、流量調節弁１８と流量計１９を介して前記カバー体２と溶融はんだ液面１３ａとが形成する空間へ供給し、窒素ガスガイド３によってノズル体５のノズル口６方向へ窒素ガス２０の流れを形成し、はんだ槽１内の溶融はんだ液面１３ａとノズル体５のノズル口６に形成されるはんだ波頭７やはんだ頭８の周囲に低酸素濃度の不活性ガス雰囲気を形成し、溶融はんだの酸化を防止すると共に溶融はんだの流動性を良好に保っている。
【００３４】
一方で、窒素ガスガイド３の上方側であって、ノズル体５の先端位置近傍には平面形状がリング状の反射板１０が設けられ、この反射板１０の上にリング状のヒータ１２が数箇所のヒータガイド１１に支持されて空中保持され、ノズル体５を周回するように設けられている。ヒータ１２はどのようなヒータでも使用可能であるが、ハロゲンヒータやカーボンヒータ等のように電力供給後に数秒で通常加熱状態に到達する瞬時点灯ヒータが適している。もちろん、シースヒータやセラミックヒータ等でも使用可能である。その他に、瞬時に高温熱風を発生させることが可能な電熱線（ニクロム線等）と送風ファンとから成る熱風ヒータも使用可能である。
【００３５】
そして、このヒータ１２には温度制御装置３１などの供給電力調節手段が設けられ、ヒータ１２に供給する電力ひいては発熱量の調節が可能に構成されている。また、ヒータ表面に温度センサ３２を設けてその表面温度が予め決めた所定の温度に維持されるように構成されている。
【００３６】
ここで、図１（ａ）ではノズル体５のノズル口６から溶融はんだが溢流して噴流波が形成されてはんだ波頭７を形成した例を示し、図１（ｂ）ではノズル口６からは溶融はんだが溢流することはなく、溶融はんだが盛り上がった状態を維持するはんだ頭８を形成した例を示している。
【００３７】
このように構成することにより、ノズル体５のノズル口６に形成されるはんだ波頭７やはんだ頭８をプリント配線板上で移動させながら複数の被はんだ付け部すなわち被はんだ付け領域を連続して選択はんだ付けを行う場合に、溶融はんだが被はんだ付け部に接触する直前に該被はんだ付け部をヒータによって加熱することができるようになり、濡れ性の良好なはんだ付けを行うことができるようになると共にプリント配線板や電子部品に対する熱ストレスを緩和することができるようになる。
【００３８】
しかも、被はんだ付け部や被はんだ付け領域以外の不必要な部位や領域の加熱が殆ど発生せず、選択はんだ付けを行う電子部品以外の電子部品やリフローはんだ付け等によりはんだ付けが既に完了している部分を不必要に加熱することがなくなり、選択はんだ付けによって発生するプリント配線板の信頼性低下を最小化することができるようになる。
【００３９】
図３は、ヒータ１２を複数の部分に分割してノズル体５の先端近傍位置に周回するように設けた例を示す平面図である。すなわち、図３の例では、４つのヒータ１２ａ〜１２ｄでノズル体５の先端近傍部分を囲むように構成している。そして、各ヒータには温度制御装置３１ａ〜３１ｄなどの供給電力調節手段がそれぞれ設けられ、それぞれ独立してヒータの点灯／非点灯と供給電力ひいては発熱量を調節することができるように構成されている。３２a〜３２dは温度センサである。
【００４０】
なお、図３の例では４本のヒータを使用しているが、１本のヒータ内に４つの発熱線が設けられ、それぞれからリード線や端子が設けられているヒータすなわち１本のヒータに４つの独立した発熱部分を有するヒータであっても良い。さらには、ヒータは４つに分割されたものに限らず、任意の複数、例えば、２本に分割されたもの、３本に分割されたもの、５本以上に分割されたものであっても良い。
【００４１】
このようにノズル体５の近傍に設けられるヒータを分割して設けることにより、点灯（発熱）させるヒータを選択することでノズル口６から見てどの方向の領域を加熱するかを選択することが可能になる。すなわち、無駄な加熱電力消費が無くなると共に、加熱を行いたくない電子部品やリフローはんだ付けが完了する等したはんだ付け部（既にはんだ付けが完了している部位）を不必要に加熱することが無くなり、それらの信頼性を損なうことが無くなる。
【００４２】
図示はしないが、例えば図３に示す４つのヒータのうち１つのヒータのみを設け、このヒータをノズル体の周囲を回動するように設け、ノズル体の周囲近傍の自在位置にヒータを位置させてプリント配線板を加熱することもできる。このヒータの回動は、回転エンコーダ付きのリング状の回転トレイにヒータを設け、これをモータで回転駆動することにより実現できる。ヒータ位置の制御は、回転トレイに設けた回転エンコーダ（アブソリュート型）の出力を参照してモータのサーボ制御（回転位置のフィードバック制御）により実現することができる。
【００４３】
（２）選択はんだ付け装置の工程編制
（１）で説明したはんだ供給装置を用いた選択はんだ付け装置の構成例について説明する。図４は、（１）で説明したはんだ供給装置を用いた選択はんだ付け装置の構成例を説明する図で、制御系はシンボル図で描いてある。なお、ここでは、選択はんだ付け工程が２つの場合について説明しているが、選択はんだ付け工程は２つに限るものではなく、１つだけでもよいし、また、必要に応じて３つ以上設けることもできる。
【００４４】
図４において、左側からフラックス塗布工程、予備加熱工程、第１の選択はんだ付け工程、第２の選択はんだ付け工程、から構成されている。すなわち、本構成例では、選択はんだ付け工程を２つの工程に分割して設け、それぞれの工程において選択はんだ付けを行う被はんだ付け部や被はんだ付け領域の作業分担を行っている。なお、本発明においては、予備加熱工程は必ずしも必要な工程ではない。
【００４５】
そして、各工程にはフリーフロー型のコンベア３０１ａ〜３０１ｄを設けてあり、このフリーフローコンベアを４連に設けることで搬入口３０５から搬入されたプリント配線板３０７が順次に前記各工程に搬送・移送されて選択はんだ付けが行われ、搬出口３０６から搬出される。また、フリーフローコンベア上を搬送・移送されるプリント配線板の位置は各ストッパｄ１〜ｄ４（３０３ａ~３０３ｄ）で規制され、センサＳｅ１〜Ｓｅ４（３０４ａ〜３０４ｄ）でプリント配線板３０７の有無が検出される。
すなわち、フリーフローコンベアはプリント配線板３０７を搬送・移送すると共に、フラックス塗布作業や選択はんだ付けを行う際には、プリント配線板３０７を所定の空間座標上に固定する役目を有する。
【００４６】
他方、２機のはんだ供給装置すなわち第１のはんだ供給装置３１７ａと第２のはんだ供給装置３１７ｂはそれぞれプリント配線板との相対位置を調節する相対位置調節手段として用いられる３軸ロボット（Ｘ―Ｙ−ＺロボットあるいはＸ−Ｙ−Ｚステージ）（３１８ａ、３１８ｂ）に設けられ、はんだ供給装置３１７のノズル体のノズル口３１６の位置ひいてははんだ波頭３１４やはんだ頭の位置を３次元空間座標上の任意の位置に配置し移動させるよう構成される。
【００４７】
すなわち、フリーフローコンベアで搬送され位置固定されているプリント配線板の任意の被はんだ付け部やはんだ付け領域にはんだ波頭やはんだ頭を接触させ，さらにこの接触状態を維持したままはんだ波頭やはんだ頭をプリント配線板上で移動させ、隣接して並ぶ多数の被はんだ付け部すなわち被はんだ付け領域に連続して溶融はんだを供給して選択はんだ付けを行うことができる。
【００４８】
フラックス塗布工程は、フラックス射出ノズル３０９をプリント配線板との相対位置を平面的に調節する相対位置調節手段として用いられるＸ−Ｙロボット（Ｘ−Ｙステージ）等の２軸ロボット３１０に設けてあり、フラックス射出ノズル３０９とプリント配線板３０７との相対距離を予め決めた所定の値（例えば２０ｍｍ程度）に維持したまま、プリント配線板３０７上の任意の座標位置にフラックス射出ノズル３０９が対向して位置することができるよう構成してある。
【００４９】
そして、フラックス射出ノズル３０９にはフラックス供給装置３０８が設けてあり、フラックス射出ノズル３０９が予め決められた所定の座標に位置した時、すなわちプリント配線板３０７の被はんだ付け部に対向して位置した時にフラックスを供給し、フラックス射出ノズル３０９からフラックスを射出して被はんだ付け部に塗布する仕組みである。また、フラックスを射出しながらフラックス射出ノズル３０９をプリント配線板３０７に対向した状態で移動させ、隣接して並ぶ多数の被はんだ付け部すなわち被はんだ付け領域に連続してフラックスを供給して選択フラックス塗布を行うことができる。
【００５０】
予備加熱工程には温度制御装置３１３によって制御されたヒータ３１１を設けてあり、プリント配線板の全面（図の下方側の面）を一括加熱する構成である。ヒータ３１１は赤外線ヒータや熱風ヒータさらにはそれらを併用したヒータが用いられ、また、ヒータの温度を検出する温度センサ３１２が設けられている。そして、温度制御装置３１３によって赤外線ヒータの表面温度や熱風温度を調節し制御することができるように構成してある。
【００５１】
先にも説明したが、既にリフローはんだ付けが完了したプリント配線板にコネクタ等リード端子型電子部品の選択はんだ付けを行う場合に、リフローはんだ付けが行われた電子部品やリフローはんだ付けが完了したはんだ付け部を加熱するとそれらに熱ストレスを与えることになり、プリント配線板ひいてはこのプリント配線板が搭載される電子装置の信頼性を低下させる。
【００５２】
一方で、はんだ供給装置のノズル体近傍位置に加熱装置を有する本発明においては、図４に例示する予備加熱工程は必ずしも必要ではない。また、予備加熱工程で予備加熱を行う場合においても、この工程における予備加熱温度が例えば７０℃を越えないようなソフト予備加熱を行って、熱ストレスによる信頼性の低下を最小限にとどめるようにする。
【００５３】
制御装置３２０は、コンピュータシステムで構成され、入出力ポートを介して外部機器との通信を行って外部機器の状態を認識すると共に外部機器の作動を制御する。この場合において、コンベアモータＭ１〜Ｍ４（３０２a〜３０２d）やストッパｄ１〜ｄ４（３０３a〜３０３d）等の電力機器は、インバータや電力駆動回路等からなる駆動装置を介して駆動される。なお、液晶表示パネルやキーボード等のマンマシンインターフエースを介してコンピュータシステムに命令を与えコンピュータシステムからの返答を得る。
【００５４】
図４においては、はんだ付け工程の３軸ロボット３１８ａ，ｂやフラックス塗布工程の２軸ロボット３１０との通信と制御、各フリーフローコンベア３０１ａ〜ｄの各ストッパｄ１〜ｄ４（３０３ａ〜ｄ）の固定／開放の制御やセンサＳｅ１〜Ｓｅ４（３０４ａ〜ｄ）によるプリント配線板３０７の有無検出、各フリーフローコンベアのモータ３０２ａ〜ｄの運転／停止の制御、各はんだ供給装置３１７ａ，ｂのノズル体の先端近傍位置に設けたプリント配線板加熱用ヒータ３１５ａ，ｂの点灯／消灯制御や発熱量制御（加熱量制御）、フラックス供給装置３０８のフラックス供給／停止の制御（単位時間当たり流量制御を含む）、図示はしていないが溶融はんだ供給ポンプの回転速度制御（ひいては溶融はんだのノズル体への供給圧力の制御）、等々がコンピュータシステムで制御される。
なお、コンピュータシステムの入出力ポートの仕様は規格化されているので、例えばＰＣＩポートを利用した各種Ｉ／Ｏポート、ＬＡＮポートやＵＳＢポート等を介してデータやソフトウェアの入出力を行うことができる。
【００５５】
図５は、プリント配線板の選択はんだ付けを行う領域をモデル化して示した図で、区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、は各被はんだ付け領域を示し、そして図５（ａ）においては区間ａ−ｂに複数の○印が列状に並んでいるが、この○印４０２は１つの被はんだ付け部を示している。そして、被はんだ付け部である○印と○印との間部分を含めて被はんだ付け領域４０１を形成している。なお、図５において示す区間ｅ−ｆ、の●印のｅ点（ｅ座標）には熱容量の大きい電子部品が搭載されていることを示している。
熱容量の大きい電子部品とは、リード端子の太さが太い電子部品やパワートランジスタのようなリード端子も形状も大きい電子部品，金属製の電子部品（放熱板や金具），等々があり、その他にプリント配線板に形成されている被はんだ付けランドの形状が大きい場合、いわゆる電源パターンのようなベタパターンのような層に繋がっているランド，等々である。
【００５６】
そして、図５（ａ）において区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊで直線で示す被はんだ付け領域や、図５（ｂ）において区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、で示す被はんだ付け領域は、図５（ａ）の区間ａ−ｂと同様に複数の被はんだ付け部が列状に並んでいるのだが、これを省略して示している。なお、図５（ｃ）は例えば区間ａ−ｂ、においてコネクタ４０４が搭載されている状態を説明するための縦断面図で、４０３はプリント配線板３０７に設けられているランド、４０５はコネクタ４０４のリード端子、４０２はランド４０３とリード端子４０５とから形成される被はんだ付け部、４０１は被はんだ付け部４０２が列状に並んで形成されている被はんだ付け領域を示している。
【００５７】
これら被はんだ付け部である区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、のプリント配線板３０７上における各座標値を求めるには、プリント配線板３０７の板面を２次元画像スキャナで画像データ化し、この画像データ上において区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、を指定して各座標値を求める方法と、プリント配線板のＣＡＤ設計データから得られるガーバーデータを利用して各座標値を求める方法とがある。
すなわち、図４に示す制御装置３２０に区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の各座標値を与え、各区間においてはんだ波頭やはんだ頭を接触させて移動させる方向や速度さらには接触深さを指示することで、各区間すなわち各被はんだ付け領域の選択はんだ付けを行うことができる。
【００５８】
なお、はんだ供給装置３１７ａ，ｂのノズル口３１６ａ，ｂとフリーフローコンベアで搬送されるプリント配線板３０７の板面との距離は、当該の選択はんだ付け装置で決まる予め決めた所定の値に設定されているので、区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の２次元座標値を与えるだけで、当該区間である被はんだ付け部の選択はんだ付けを行うことができる。また、はんだ波頭やはんだ頭の接触深さを制御することもできる。
なお、接触深さとは、はんだ波頭やはんだ頭の頂点の３次元空間座標がプリント配線板の厚さ方向の３次元空間座標内にどの程度入り込むかを表すものである。
【００５９】
（３）選択はんだ付け方法の例
プリント配線板の被はんだ付け部への選択フラックス塗布とプリント配線板の全体の加熱（予備加熱）は、先の（２）で説明したように行われる。一方で、先の（２）で説明したように本発明では予備加熱工程が必ずしも必要ではないという特徴も有する。すなわち、本発明でははんだ付け工程でプリント配線板の被はんだ付け部ひいては被はんだ付け領域の選択加熱ひいては選択予備加熱が可能であるからである。
このような本発明の作用と効果の１つを理解した上で、はんだ付け工程で行われる選択はんだ付けがどのように行われるかを説明する。
【００６０】
（３−１）基本的な選択はんだ付け方法
先ず、図４において、第１のはんだ供給装置３１７ａが設けられた工程を第１の選択はんだ付け工程と呼称し、第２のはんだ供給装置３１７ｂが設けられた工程を第２の選択はんだ付け工程と呼称することにする。
そして、第１の選択はんだ付け工程では区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、の被はんだ付け領域の選択はんだ付けを実行させ、第２の選択はんだ付け工程では区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の被はんだ付け領域の選択はんだ付けを実行させる。第１の選択はんだ付け工程では２つの被はんだ付け領域、第２の選択はんだ付け工程では３つの被はんだ付け領域の選択はんだ付けを実行する。
【００６１】
区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、の総長は区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の総長よりもやや短いが、両工程間の総長の相違はそれほどには大きくなく、したがって両工程の作業時間すなわち選択はんだ付け時間に大きな相違を生じることがなく、先の区間分担による工程バランスはこのプリント配線板においては最良の条件にある。なお、区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、が相互に近い位置にあり、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、も相互に近い位置にあり、被はんだ付け領域間の移行時間すなわちノズル口の移動に要する時間も最小であり無駄が無い。
【００６２】
フラックス塗布工程での選択フラックス塗布が完了し、続いて予備加熱工程でのプリント配線板のソフト予備加熱（先に説明したように、本発明では予備加熱工程は必ずしも必要ではない）が完了すると、フリーフローコンベア３０１ｂ，ｃによって第１の選択はんだ付け工程にプリント配線板３０７が移送され所定の座標に固定される。
【００６３】
第１の選択はんだ付け工程では、ノズル口３１６ａが区間ａ−ｂ、の座標ａから座標ｂへ移動し、すなわちはんだ波頭やはんだ頭が被はんだ付け部に接触した状態で座標ａから座標ｂへ移動し、区間ａ−ｂの被はんだ付け領域の選択はんだ付けが行われる。
そして、この選択はんだ付けに際しては、ノズル口３１６ａが他の座標から移動して来て座標ａに到達した時点でノズル体の先端近傍位置に設けたヒータ３１５ａを点灯開始させる。
【００６４】
続いてノズル体ひいてはノズル口３１６ａをプリント配線板３０７の板面に接近（以降は上昇と言う）させ、ノズル口３１６ａ上のはんだ波頭３１４ａやはんだ頭を座標ａの被はんだ付け部に接触させかつこの接触深さを維持しながら座標ａから座標ｂへノズル口３１６ａを移動させる。このとき、ノズル口上のはんだ波頭やはんだ頭と被はんだ付け部との接触深さは、例えば、供給されたはんだが所定のランド部と他のランド部とにまたがるはんだブリッジを形成することのないような接触深さとする。
続いて、座標ｂにおいてノズル口３１６ａをプリント配線板３０７の板面から遠ざけ（以降は降下と言う）させ、ノズル口上のはんだ波頭３１４ａやはんだ頭を被はんだ付け部から離脱させる。また、このノズル口３１６ａの降下に合わせてヒータ３１５ａを消灯する。
【００６５】
したがって、選択はんだ付けの開始と共に被はんだ付け部の加熱が行われ、直後に被はんだ付け部に溶融はんだが供給されてはんだ付けが行われ、はんだ付けが完了すると被はんだ付け部の加熱は直ちに終了する。
【００６６】
このように、被はんだ付け部は直前の予備加熱を受けながら溶融はんだが供給されて選択はんだ付けが行われ、被はんだ付け部のフラックスの前置的活性化と被はんだ付け部の溶融はんだ接触前の温度上昇（予備加熱）が行われ、はんだ濡れ性に優れ、熱ストレスも少ないはんだ付けが可能になる。しかも、プリント配線板の不必要な領域の加熱が少なく、無駄にヒータ電力が使用されることもない。
【００６７】
そして、以上のようにして区間ａ−ｂ、の選択はんだ付けが完了すると、ノズル口３１６ａを降下させたまま座標ｃへ移動し、同様に区間ｃ−ｄ、の選択はんだ付けを開始する。
すなわち、ノズル口３１６ａが座標ｃに到達した時点でノズル体の先端近傍位置に設けたヒータ３１５ａを点灯開始させる。続いてノズル体ひいてはノズル口３１６ａを上昇させてプリント配線板３０７の板面に接近させ、ノズル口上のはんだ波頭３１４ａやはんだ頭を座標ｃの被はんだ付け部に接触させかつこの接触深さを維持しながら座標ｃから座標ｄへノズル口３１６ａを移動させる。続いて、座標ｄにおいてノズル口３１６ａを降下させてプリント配線板３０７の板面から遠ざけ、ノズル口上のはんだ波頭３１４ａやはんだ頭を被はんだ付け部から離脱させる。また、このノズル口３１６ａの降下に合わせてヒータ３１５ａを消灯する。
【００６８】
以上で第１の選択はんだ付け工程の作業が完了し、プリント配線板３０７はフリーフローコンベア３０１ｃ，ｄによって第２の選択はんだ付け工程へ移送され所定の座標に固定される。そして、第２の選択はんだ付け工程においても、同様にして区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の被はんだ付け部が順次に選択的にはんだ付けが行われる。
【００６９】
なお、第１の選択はんだ付け工程と第２の選択はんだ付け工程とは独立して選択はんだ付け作業を行うことができるので、第１の選択はんだ付け工程で選択はんだ付け作業が完了して第２の選択はんだ付け工程へプリント配線板を移送した後は、第１の選択はんだ付け工程には前段の予備加熱工程から次のプリント配線板が移送される。すなわち、第１の選択はんだ付け工程と第２の選択はんだ付け工程とは同時併行して選択はんだ付け作業を実行することができる。
このことは、フラックス塗布工程，予備加熱工程（本発明では必ずしも必要な工程では無い），第１の選択はんだ付け工程，第２の選択はんだ付け工程，の各工程に対して同様の事項であり、各工程が同時に協業して一連の作業を同時併行に行うことができる。
他方で、予備加熱工程で加熱されたプリント配線板３０７の温度は、第１の選択はんだ付け工程のはんだ付け作業中に低下する。そして第２の選択はんだ付け工程に至るまでの温度低下はさらに大きくなる。しかし、本発明においては、ノズル体の先端近傍位置に設けたヒータ３１５によって加熱を行いながらはんだ付けを行うので、この低下を補償したはんだ付け作業を行うことができる。
【００７０】
以上の説明においては、各々の区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の被はんだ付け領域にはんだ波頭やはんだ頭を接触させる深さは一定に維持したが、各々の区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、内をはんだ波頭やはんだ頭が移動する際に部分的にノズル口を上昇させ、はんだ波頭やはんだ頭を接触させる深さを深めても良い。また、逆に浅くしても良い。
はんだ波頭やはんだ頭の接触深さを深めることでスルーホールにおける溶融はんだのフローアップを促進することができる。また、逆に、接触深さを浅くすることで溶融はんだとの接触面積が小さくなり、隣接部品への接触を確実に防止することができ、またはんだブリッジの発生等を防ぐことができる。
【００７１】
次に、以上の説明においては説明していなかった、各々の区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の被はんだ付け領域にはんだ波頭やはんだ頭を接触させ各座標間（例えば座標ａから座標ｂ）を移動させる際の移動速度について説明する。
【００７２】
コネクタ等のように被はんだ付け部位の形状や熱容量も等しくそれら被はんだ付け部が整然と並んで被はんだ付け領域を構成しているような場合は、各座標間（例えば座標ａから座標ｂ）を移動させる際の移動速度を予め決めた所定の一定速度に維持することが通常である。
【００７３】
しかし、各座標間（例えば座標ａから座標ｂ）内に熱容量の大きい被はんだ付け部位（熱容量の大きい電子部品のリード端子や面積の大きいランドパターンがプリント配線板に形成されている部位等）が部分的に存在するような場合は、当該部位の座標近傍において前記の移動速度を遅くすると良い。
これにより当該の被はんだ付け部位へはんだ波頭やはんだ頭から供給される熱量が多くなって必要な温度上昇が得られ、溶融はんだの濡れ不足等の発生を防ぎ、良好なはんだ濡れの品質の良いはんだ付けを行うことができるようになる。また、スルーホールが在る場合には溶融はんだのフローアップが良好となる。
このことは、電子部品が異なれば各被はんだ付け部位の熱容量も異なってくるので、このような場合は各区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、ごとに最適な移動速度を設定すれば良い。
【００７４】
（３−２）熱容量の大きい被はんだ付け部位や被はんだ付け部の選択はんだ付け方法
部分的に熱容量の大きい被はんだ付け部位を有する場合の選択はんだ付け方法について説明する。
先にも説明したように、図５において区間ｅ−ｆ、の座標ｅは熱容量の大きい被はんだ付け部位である（●で示す部位）。例えば、コネクタにおいて特定のリード端子が太径の仕様になっているような場合である。
このような被はんだ付け部や被はんだ付け領域のはんだ付けにおいて良好なはんだ濡れを得るためには、はんだ波頭やはんだ頭を接触させる前に該部に十分な熱量を供給して予備加熱温度を確実に上昇させ、また先にも説明したように、はんだ波頭やはんだ頭から十分な熱量供給を行う必要がある。
【００７５】
そこで、このような場合は、第２の選択はんだ付け工程においてノズル口を座標ｅの下方に位置させて停止状態を保持し、ノズル体の先端近傍位置に設けたヒータによって十分な熱量を座標ｅの被はんだ付け部位に供給してからノズル口を上昇させ、そのはんだ波頭やはんだ頭を接触させると良い。また、はんだ波頭やはんだ頭が区間ｅ−ｆの被はんだ付け領域に接触しないようにしてノズル口を座標eから座標fへ移動させ、ノズル体の先端近傍位置に設けたヒータによって区間ｅ−ｆの被はんだ付け領域の選択的な予備加熱を行い、その後にノズル口を座標ｅの下方に移動・位置させて選択はんだ付けを開始させても良い。
【００７６】
一方、別の方法（手順）として、第１の選択はんだ付け工程において区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、の選択はんだ付けが完了した後に、そのノズル口を区間ｅ−ｆ、の座標ｅの下方に移動させ、そのノズル体の先端近傍位置に設けたヒータによって予備加熱を行わせる。そして、予め決めた所定の時間にわたって座標ｅの被はんだ付け部位の加熱が十部に行われたら、第１の選択はんだ付け工程から第２の選択はんだ付け工程へプリント配線板を移送し、第２の選択はんだ付け工程で直ちに選択はんだ付け作業を開始させる。
すなわち、第２のはんだ供給装置のノズル体のノズル口３１６ｂを区間ｅ−ｆ、の座標ｅの下方に移動させ、ノズル口３１６ｂを上昇させてそのはんだ波頭３１４ｂやはんだ頭を接触させる。もちろん、ノズル口３１６ｂがｅの下方に位置した時点でそのノズル体の近傍に設けたヒータ３１５ｂの点灯を開始する。
続いて、はんだ波頭３１４ｂやはんだ頭が被はんだ付け部に接触状態を維持し座標ｅから座標ｆへ移動させ、ｆにおいてノズル口３１６ｂを降下させヒータ３１５ｂを消灯し区間ｅ−ｆ、の選択はんだ付けを完了させる。
また、第１の選択はんだ付け工程において区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、の選択はんだ付けが完了した後に、そのはんだ波頭やはんだ頭が区間ｅ−ｆの被はんだ付け領域に接触しないようにしてノズル口を座標eから座標fへ移動させ、ノズル体の先端近傍位置に設けたヒータによって区間ｅ−ｆの被はんだ付け領域の選択的な予備加熱を行い、続いて第１の選択はんだ付け工程から第２の選択はんだ付け工程へプリント配線板を移送し、第２の選択はんだ付け工程で直ちに選択はんだ付け作業を開始させても良い。
【００７７】
このように、第１の選択はんだ付け工程でそのヒータ３１５ａによって第２の選択はんだ付け工程が選択はんだ付けを行う被はんだ付け部や被はんだ付け領域を予備加熱しておいて、続いて第２の選択はんだ付け工程において直ちに選択はんだ付けを行わせることができる。その結果、はんだ濡れ性に優れた品質のよいはんだ付けを行うことができる。
これは、この例のように熱容量の大きい被はんだ付け部や被はんだ付け領域が存在する場合に極めて有効である。そして、第１の選択はんだ付け工程のヒータの機能と第２の選択はんだ付け工程との完全な協調作業である。
【００７８】
しかも、先に説明したように、区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、の総長は区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の総長よりもやや短い。したがって、第１の選択はんだ付け工程における選択はんだ付け作業時間が第２の選択はんだ付け工程の選択はんだ付け作業時間よりも通常は短くなり、その時間長の差を利用して第１の選択はんだ付け工程で第２の選択はんだ付け工程が選択はんだ付けを行う被はんだ付け部や被はんだ付け領域の予備加熱を行うことができる。
例えば、第１の選択はんだ付け工程のはんだ付け作業時間が２３secであり、第２の選択はんだ付け工程のはんだ付け作業時間が３０secであった場合には、その時間長の差である７secを、第１の選択はんだ付け工程による座標ｅ（第２の選択はんだ付け工程が担当する被はんだ付け部や被はんだ付け領域）の予備加熱時間として割り当てることができる。その結果、両選択はんだ付け工程の作業時間に無駄が発生せず、熱容量の大きい被はんだ付け部位に十分な熱量を供給することもできる。そして、工程バランスも最良になる。
さらに、予備加熱工程から第１の選択はんだ付け工程へのプリント配線板３０７の搬送・移送中や、第１の選択はんだ付け工程から第２の選択はんだ付け工程へのプリント配線板３０７の搬送・移送中にその移送位置に同期させて、３軸ロボット３１８上のはんだ供給装置３１７ひいてはノズル体の先端位置近傍に設けられたヒータ３１５を移動させ、このプリント配線板３０７の搬送・移送中にその被はんだ付け領域である区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の予備加熱を行わせることもできる。
【００７９】
（３−３）プリント配線板の全体の予備加熱を行う選択はんだ付け方法
本発明では別個の予備加熱装置を用いることなく、はんだ供給装置のノズル体の先端近傍位置に設けたヒータによって予備加熱を行わせることもできる。この方法について以下に説明する。
図５（ｂ）は、プリント配線板の被はんだ付け面側（図４におけるプリント配線板の下方側の面）を、はんだ供給装置のノズル体の先端近傍位置に設けたヒータによって加熱する例を説明する図である。
【００８０】
すなわち、ノズル体のノズル口ひいてははんだ波頭やはんだ頭がプリント配線板に接触しないようにして図５（ｂ）の破線矢印に示すようにプリント配線板の全面（図４に示すプリント配線板の下方側の面）を往復走行させ、ノズル体の先端近傍位置に設けたヒータによってプリント配線板の全体を加熱する。すなわち予備加熱を行う。
続いて、ノズル口を例えば区間ａ−ｂ、の座標ａの下方位置へ移動させ、ノズル体の近傍に設けたヒータを点灯開始させる。続いてノズル体ひいてはノズル口を上昇させてプリント配線板の板面に接近させ、ノズル口上のはんだ波頭やはんだ頭を被はんだ付け部に接触させかつこの接触深さを維持しながら座標ａから座標ｂへノズル口を移動させる。続いて、ノズル口を降下させてプリント配線板の板面から遠ざけ、ノズル口上のはんだ波頭やはんだ頭を被はんだ付け部から離脱させる。また、このノズル口の降下に合わせてヒータを消灯する。
すなわち、（第１または第２の）選択はんだ付け工程においてプリント配線板の全面予備加熱を行ってから、区間ａ−ｂ、区間ｃ−ｄ、や区間ｅ−ｆ、区間ｇ−ｈ、区間ｉ−ｊ、の加熱と選択はんだ付けを行う方法である。
【００８１】
この全面予備加熱後の選択はんだ付け作業は、同一の選択はんだ付け工程で行っても良いし、第１の選択はんだ付け工程で全面予備加熱を行ってから、続いて第２の選択はんだ付け工程で各区間の選択はんだ付け作業を行っても良い。すなわち、作業分担の組み合わせは自在である。
例えば、第１の選択はんだ付け工程では前段の予備加熱工程でプリント配線板の全体が加熱されたプリント配線板について部分的な加熱を行いながら選択はんだ付け作業を行うが、この作業中にプリント配線板の温度が低下する。そこで、第１の選択はんだ付け工程において選択はんだ付け作業が完了したら、先に説明したよう（図５（ｂ）のように）第１の選択はんだ付け工程でプリント配線板の全体の加熱を行って、その完了後に直ちに第２の選択はんだ付け工程へプリント配線板を移送し、第１の選択はんだ付け工程で予備加熱が行われたプリント配線板の部分的な加熱を伴う選択はんだ付け作業を行うこともできる。
【００８２】
（３−４）移動の前方のみを加熱する選択はんだ付け方法
予備加熱を行わせる他の方法について図３を用いて説明する。
図３のように、ノズル体の先端近傍位置に設けるヒータを複数の加熱部分からなるヒータで構成し、ノズル体ひいてはノズル口がプリント配線板上において移動する方向の前方側のヒータのみを点灯させることで、被はんだ付け部の選択加熱を一層厳密に行うことが可能になる。
図３の場合は、４つのヒータ１２ａ〜ｄを設けて、例えば＋Ｘ軸方向，−Ｘ軸方向，＋Ｙ軸方向，−Ｙ軸方向，の４つの座標軸に対応させて設けている。したがって、ノズル口（または、そのはんだ波頭やはんだ頭）がプリント配線板の板面に沿って移動する際に、移動方向の前方方向側すなわちこれからはんだ付けが行われる側の被はんだ付け部や被はんだ付け領域を一層選択的に加熱することができるようになる。例えば、ノズル口が＋Ｘ方向に移動する場合にはヒータ１２ｂのみを点灯する。これによって、必要な加熱電力をさらに省電力化することが可能になる。
なお、Ｘ軸とＹ軸とに挟まれた例えば＋Ｘ軸に対する角度４５度方向へノズル口を移動させるような場合には、＋Ｘ軸のヒータ１２ｂと＋Ｙ軸のヒータ１２ａの両方を点灯させれば良い。
このノズル体の先端近傍の周囲に設ける複数のヒータの数を増やせば、ノズル口が移動する座標方向に細かく整合して点灯対応することができるが、各ヒータごとに温度制御装置などの供給電力調節手段を設ける必要がある。
【００８３】
本発明の選択はんだ付け装置および選択はんだ付け方法は、プリント配線板の予め決められた領域にのみ溶融はんだを供給して選択はんだ付け作業を行うことが可能であり、電子装置のはんだ付け実装を基幹において支える技術である。
【符号の説明】
【００８４】
１ はんだ槽
２ カバー体
３ 窒素ガスガイド
４ チャンバ体
５ ノズル体
６ ノズル口
７ はんだ波頭
８ はんだ頭
１０ 反射板
１１ ヒータガイド
１２ ヒータ
１３ 溶融はんだ
１３ａ 液面
１４ 温度センサ
１５ 温度制御装置
１６ ヒータ
１７ 窒素ガス供給手段
１８ 流量調節弁
１９ 流量計
２０ 窒素ガス
２１ 速度制御装置
２２ モータ
２３ モータ軸
２４ プーリ
２５ ポンプ
２６ ポンプ軸
２７ プーリ
２８ ベルト
２９ ポンプケーシング
３０ 吸い込み口
３１ 温度制御装置
３２ 温度センサ
３０１ａ〜ｄ フリーフローコンベア
３０２ａ〜ｄ モータ
３０３ａ〜ｄ ストッパ
３０４ａ〜ｄ センサ
３０５ 搬入口
３０６ 搬出口
３０７ プリント配線板
３０８ フラックス供給装置
３０９ フラックス射出ノズル
３１０ ２軸ロボット
３１１ ヒータ
３１２ 温度センサ
３１３ 温度制御装置
３１４ａ、ｂ はんだ波頭
３１５ａ、ｂ ヒータ
３１６ａ、ｂ ノズル口
３１７ａ 第１のはんだ供給装置
３１７ｂ 第２のはんだ供給装置
３１８ａ、ｂ ３軸ロボット
３２０ 制御装置
４０１ 被はんだ付け領域
４０２ 被はんだ付け部
４０３ ランド
４０４ コネクタ
４０５ リード端子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域にのみ溶融はんだを接触させてはんだ付けを行う選択はんだ付け装置であって、
ノズル口を有するノズルと、
前記ノズルに溶融はんだを供給して前記板状の被はんだ付けワークに接触させる溶融はんだを前記ノズル口上に供給する供給手段と、
前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域との相対位置を調節する相対位置調節手段と、を有し、
前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けたこと、
を特徴とする選択はんだ付け装置。
【請求項２】
請求項１に記載の選択はんだ付け装置において、前記ヒータが瞬時点灯可能なヒータであることを特徴とする選択はんだ付け装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の選択はんだ付け装置において、前記ヒータがノズルを周回する形状で設けられていることを特徴とする選択はんだ付け装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の選択はんだ付け装置において、前記ヒータとして、ノズル先端位置の近傍には複数のヒータまたは独立に発熱量が調節可能な複数の加熱部分からなるヒータが設けられていることを特徴とする選択はんだ付け装置。
【請求項５】
ノズルに溶融はんだを供給してこのノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークとの相対位置を調節する相対位置調節手段により接触させて選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け方法において、
前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けておき、前記相対位置調節手段により先ず前記ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークを接触させずに前記予め決められた所定の領域を前記ヒータで加熱し、続いて前記ノズル上の溶融はんだと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させてはんだ付けを行うこと
を特徴とする選択はんだ付け方法。
【請求項６】
ノズルに溶融はんだを供給してこのノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークとの相対位置を調節する相対位置調節手段により接触させて選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け方法において、
前記の選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け工程が複数連続して設けられ、それぞれの工程には前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けておき、
前記予め決められた所定の領域を複数の領域に分けて複数の選択はんだ付け工程で分担してはんだ付けを行う場合に、前段の選択はんだ付け工程において前記相対位置調節手段により前記ノズル上の溶融はんだと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させてはんだ付けを行った後に、後段の選択はんだ付け工程がはんだ付けを行う領域を前記相対位置調節手段により前記ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークを接触させずに前記ヒータで加熱し、続いて後段の選択はんだ付け工程へ前記板状の被はんだ付けワークを搬送手段で移送させてこの後段に割り当てられた前記領域とノズル上の溶融はんだとを接触させてはんだ付けを行うこと、
を特徴とする選択はんだ付け方法。
【請求項７】
請求項６記載の選択はんだ付け方法において、前段の選択はんだ付け工程による後段のはんだ付け領域の加熱が熱容量の相対的に大きい被はんだ付け部のみに限定して行われることを特徴とする選択はんだ付け方法。
【請求項８】
ノズルに溶融はんだを供給してこのノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークとの相対位置を調節する相対位置調節手段により接触させて選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け方法において、
前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けておき、前記相対位置調節手段により先ず前記ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークを接触させずにかつ前記被はんだ付け部が存在する板面側の全面を走行させて加熱し、続いて前記ノズル上の溶融はんだと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させてはんだ付けを行うこと、
を特徴とする選択はんだ付け方法。
【請求項９】
請求項５ないし請求項８のいずれか１項に記載の選択はんだ付け方法において、ノズル先端位置の近傍に設けられるヒータが複数のヒータまたは独立に発熱量が調節可能な複数の加熱部分からなるヒータから成るものであり、
前記ヒータにより被はんだ付けワークを加熱するに際して、前記被はんだ付けワークと前記ノズルとの相対位置を連続して変移させ前記被はんだ付けワークから見て前記ノズルを前記被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域に沿って移動させる場合はこの移動方向の前方側のヒータまたはヒータの加熱部分のみを加熱作動させること、
を特徴とする選択はんだ付け方法。
【請求項１０】
請求項５ないし請求項９のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させながら移動させて所定の領域にはんだを供給する場合に、前記接触の深さまたは移動の速度の少なくとも何れか一方を可変させながら前記移動を行うことを特徴とする選択はんだ付け方法。
【請求項１】
板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域にのみ溶融はんだを接触させてはんだ付けを行う選択はんだ付け装置であって、
ノズル口を有するノズルと、
前記ノズルに溶融はんだを供給して前記板状の被はんだ付けワークに接触させる溶融はんだを前記ノズル口上に供給する供給手段と、
前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域との相対位置を調節する相対位置調節手段と、を有し、
前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けたこと、
を特徴とする選択はんだ付け装置。
【請求項２】
請求項１に記載の選択はんだ付け装置において、前記ヒータが瞬時点灯可能なヒータであることを特徴とする選択はんだ付け装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の選択はんだ付け装置において、前記ヒータがノズルを周回する形状で設けられていることを特徴とする選択はんだ付け装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の選択はんだ付け装置において、前記ヒータとして、ノズル先端位置の近傍には複数のヒータまたは独立に発熱量が調節可能な複数の加熱部分からなるヒータが設けられていることを特徴とする選択はんだ付け装置。
【請求項５】
ノズルに溶融はんだを供給してこのノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークとの相対位置を調節する相対位置調節手段により接触させて選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け方法において、
前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けておき、前記相対位置調節手段により先ず前記ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークを接触させずに前記予め決められた所定の領域を前記ヒータで加熱し、続いて前記ノズル上の溶融はんだと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させてはんだ付けを行うこと
を特徴とする選択はんだ付け方法。
【請求項６】
ノズルに溶融はんだを供給してこのノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークとの相対位置を調節する相対位置調節手段により接触させて選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け方法において、
前記の選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け工程が複数連続して設けられ、それぞれの工程には前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けておき、
前記予め決められた所定の領域を複数の領域に分けて複数の選択はんだ付け工程で分担してはんだ付けを行う場合に、前段の選択はんだ付け工程において前記相対位置調節手段により前記ノズル上の溶融はんだと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させてはんだ付けを行った後に、後段の選択はんだ付け工程がはんだ付けを行う領域を前記相対位置調節手段により前記ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークを接触させずに前記ヒータで加熱し、続いて後段の選択はんだ付け工程へ前記板状の被はんだ付けワークを搬送手段で移送させてこの後段に割り当てられた前記領域とノズル上の溶融はんだとを接触させてはんだ付けを行うこと、
を特徴とする選択はんだ付け方法。
【請求項７】
請求項６記載の選択はんだ付け方法において、前段の選択はんだ付け工程による後段のはんだ付け領域の加熱が熱容量の相対的に大きい被はんだ付け部のみに限定して行われることを特徴とする選択はんだ付け方法。
【請求項８】
ノズルに溶融はんだを供給してこのノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを前記ノズルと前記板状の被はんだ付けワークとの相対位置を調節する相対位置調節手段により接触させて選択された領域の被はんだ付け部のみのはんだ付けを行う選択はんだ付け方法において、
前記予め決められた所定の領域を加熱するヒータであって前記被はんだ付けワークの板面形状よりも外形が小さいヒータを前記ノズル先端位置の近傍に設けておき、前記相対位置調節手段により先ず前記ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークを接触させずにかつ前記被はんだ付け部が存在する板面側の全面を走行させて加熱し、続いて前記ノズル上の溶融はんだと前記板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させてはんだ付けを行うこと、
を特徴とする選択はんだ付け方法。
【請求項９】
請求項５ないし請求項８のいずれか１項に記載の選択はんだ付け方法において、ノズル先端位置の近傍に設けられるヒータが複数のヒータまたは独立に発熱量が調節可能な複数の加熱部分からなるヒータから成るものであり、
前記ヒータにより被はんだ付けワークを加熱するに際して、前記被はんだ付けワークと前記ノズルとの相対位置を連続して変移させ前記被はんだ付けワークから見て前記ノズルを前記被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域に沿って移動させる場合はこの移動方向の前方側のヒータまたはヒータの加熱部分のみを加熱作動させること、
を特徴とする選択はんだ付け方法。
【請求項１０】
請求項５ないし請求項９のいずれか１項に記載のはんだ付け方法において、ノズル上の溶融はんだと板状の被はんだ付けワークの予め決められた所定の領域とを接触させながら移動させて所定の領域にはんだを供給する場合に、前記接触の深さまたは移動の速度の少なくとも何れか一方を可変させながら前記移動を行うことを特徴とする選択はんだ付け方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−１４６８４２（Ｐ２０１２−１４６８４２Ａ）
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４６１７（Ｐ２０１１−４６１７）
【出願日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（５１１０１１５９５）株式会社センスビー (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月２日（２０１２．８．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１月１３日（２０１１．１．１３）
【出願人】（５１１０１１５９５）株式会社センスビー (1)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]