JP2018086668A - 半田孔の汚れ状態判定方法 - Google Patents

Abstract

【課題】半田孔の汚れ状態を常に正確に判定することができる半田孔の汚れ状態判定方法を提供する。【解決手段】半田片が供給される半田孔を有するとともに前記半田孔で前記半田片を加熱溶融する鏝先と、ガスを供給するガス供給源と、前記ガス供給源と前記半田孔とを連通し、前記ガス供給源からのガスを前記半田孔に供給するガス供給部とを有する半田付け装置において、ガス供給部を流れるガスの総流量が一定で、ガス供給部内を流れるガスの物理量を測定するとともに、測定した物理量と予め備えられた基準値又はテーブルと比較して、半田孔の汚れ状態を判定する。【選択図】図２

Description

本発明は部品の半田付けを行う半田付け装置に備えられる鏝先の半田孔の汚れ状態を判定する方法に関するものである。

近年、多くの電気機器が電子部品を実装した電子回路を搭載している。電子回路の形成工程においては、半田鏝を用いた半田付けが利用される。例えば、配線基板に形成されたスルーホールに電子部品の端子やワイヤが挿入され、その先端部分をスルーホールの周囲に形成された配線パターン（ランド）に半田付けすることで、電子部品やワイヤの配線基板への実装固定がなされる。

半田付け装置として、本出願人は、鏝先に形成された半田孔に半田片を供給し、前記半田片を加熱溶融する装置を提案している（特許文献１など）。この提案した半田付け装置では、不要箇所に溶融半田（又はフラックス）が付着するのを抑制されると共に、精度よく且つ効率よく半田付けを行うことが可能となる。

前記半田付け装置において、半田孔の内周面等には半田付けが行われる度に溶融した半田が接触するため、ドロス（主に、フラックスの炭化物と半田の酸化物）が付着し易い。半田孔にこのような付着物が付くと、半田片などに効率良く熱を伝えることが難しくなり、半田片の適切な加熱溶融が阻害される。そのため、鏝先の半田孔の付着物を除去するクリーニングが適宜必要となる。

本出願人は、前記半田付け装置のクリーニング装置として、加熱手段によって鏝先の半田孔の付着物を燃焼させた後、気体噴出手段から鏝先に向かって気体を噴出させ鏝先の付着物を除去するクリーニング装置を提案している（特許文献２）。また本出願人は、半田付け装置に２つの鏝先を設けて、一方の鏝先にて半田片の加熱溶融が行われる間に、もう一方の鏝先を加熱して付着物を燃焼させてクリーニングする半田付け装置も提案している（特許文献３）。

特開２０１５−１６６０９６号公報 特開２０１５−２２１４４９号公報 特開２０１６−１２４００４号公報

ドロスなどの鏝先の半田孔への付着量は半田付けの回数や使用時間などにある程度は比例するものの、作業環境などの外部要因にも影響を受けるため、クリーニングの本来の時期は画一的に定められるものではない。

しかしながら、半田孔の汚れ状態を正確に判定することができなかったため、これまで半田孔のクリーニングの時期は、半田付けの回数や使用時間などによって画一的に決定されていた。例えば、半田付け回数や使用時間が所定値に達すると半田孔のクリーニングを行う。あるいはまた、簡易的に予め設定された時間によってクリーニング処理を行うようにしていた。

そこで本発明は、鏝先の半田孔の汚れ状態を正確に判定することができる半田孔の汚れ状態判定方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、半田片が供給される半田孔を有すると共に前記半田孔で前記半田片を加熱溶融する鏝先と、ガスを供給するガス供給源と、前記ガス供給源と前記半田孔とを連通し、前記ガス供給源からのガスを前記半田孔に供給するガス供給部とを有する半田付け装置の前記半田孔の汚れ状態を判定する方法であって、前記ガス供給部を流れるガスの総流量が一定で、前記ガス供給部内を流れるガスの物理量を測定するとともに、測定した物理量と予め備えられた基準値又はテーブルと比較して、前記半田孔の汚れ状態を判定することを特徴とする。

このような構成によってガスの物理量を計測することにより鏝先の半田孔の汚れ状態を判定する。

前記テーブルには少なくとも前記物理量自体又は前記物理量の時系列の変化を示すテーブルのいずれか一方を含むようにしてもよい。

上記構成において、前記鏝先を所定温度で一定の状態として、前記ガス供給部内を流れるガスの物理量を測定し、前記半田孔の汚れ状態を判定するようにしてもよい。

上記構成において、前記半田孔の汚れ状態を判定する場合は、前記ガス供給部を流れるガスの総流量を前記半田片を加熱溶融する場合よりも多くするようにしてもよい。

上記構成において、前記半田孔を大気に開放している状態で、前記半田孔内に検査用ピンを挿入してガス流路面積を小さくし、前記ガス供給部内を流れるガスの物理量を測定し、前記半田孔の汚れ状態を判定するようにしてもよい。

上記構成において、前記鏝先が、前記半田孔と外部とを連通するリリース孔を有し、前記リリース孔を封鎖した状態で前記ガス供給部内を流れるガスの物理量を測定し、前記半田孔の汚れ状態を判定するようにしてもよい。さらには、前記半田孔の先端開口を封鎖した状態で前記ガス供給部内を流れるガスの物理量を測定し、前記リリース孔の付着物の付着状態を判定するようにしてもよい。

上記構成において、前記半田孔を大気に開放している状態で前記ガス供給部内を流れるガスの物理量を測定し、前記半田孔の汚れ状態を判定するようにしてもよい。

上記構成において、前記ガス供給部は、前記ガスを外部に逃がす分岐配管を備えており、前記物理量として前記分岐配管又は前記半田孔への供給配管を流れるガスの流量又は圧力を計測するようにしてもよい。このような構成とすることで、鏝先の半田孔の流路抵抗の変動を容易に検知することが可能である。

上記構成において、前記流量又は圧力の変化に基づいて前記半田孔の汚れ状態を判定するようにしてもよい。

上記構成において、前記流量又は圧力が予め決められた値になったことに基づいて、前記半田孔の汚れ状態を判定するようにしてもよい。

上記構成において、前記物理量として前記ガス供給部を流れるガスの圧力を測定し、前記ガス供給部を流れるガスの圧力の変化に基づいて前記前記半田孔の汚れ状態を判定するようにしてもよい。

上記構成において、前記ガス供給部を流れるガスの圧力の増加に基づいて、前記半田孔の汚れ状態を判定するようにしてもよい。

上記構成において、所定回数半田付けを行う毎に前記鏝先の前記物理量を記憶し、初期の前記物理量と比較することで、前記半田孔の汚れ状態を判定してもよい。

また本発明によれば、半田片が供給される半田孔を有するとともに前記半田孔で前記半田片を加熱溶融する鏝先と、ガスを供給するガス供給源と前記半田孔とを連通し、前記ガス供給源からのガスを前記半田孔に供給するガス供給部と、前記ガス供給部で供給されるガスの物理量を測定する測定部と、前記測定部で測定された前記ガスの物理量に基づいて、前記半田孔の汚れ状態を判定する状態判定部とを有し、前記状態判定部が、請求項１〜請求項１２のいずれかに記載の方法で、前記半田孔の汚れ状態を判定することを特徴とする半田付け装置が提供される。

本発明によると、鏝先に供給されるガスの物理量に基づいて半田孔の汚れ状態を正確に判定することが可能である。これにより、必要なタイミングで半田孔のクリーニングを行うことが可能となる。

本発明にかかる半田付け装置の一例の斜視図である。 図１に示す半田付け装置のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図である。 図１に示す半田付け装置に設けられた駆動機構の一部の分解斜視図である。 本発明に係る第１実施形態の半田付け装置の初期状態における鏝先の周囲及びガス供給部を示す図である。 図４に示す半田付け装置の鏝先の半田孔が汚れた状態の図である。 半田付け装置が半田付けを１回行うときの配管の圧力の変化を示す図である。 汚れていない状態の半田孔へ半田片が投入された状態図である。 汚れている状態の半田孔へ半田片が投入された状態図である。 検査治具を用いて半田孔の汚れ状態を検査する説明図である。 半田孔の汚れ状態を判定する変形例を示す図である。 リリース孔の汚れ状態を判定する場合の図である。 本発明に係る第２実施形態の半田付け装置の初期状態における鏝先の周囲及びガス供給部を示す図である。 図１２に示す半田付け装置の鏝先の半田孔が汚れた状態の図である。 半田付け装置が半田付けを１回行うときの分岐流量の変化を示す図である。

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

（第１実施形態）
図１は本発明にかかる半田付け装置の一例の斜視図である。図２は図１に示す半田付け装置のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図である。図３は図１に示す半田付け装置に設けられた駆動機構の一部の分解斜視図である。なお、図１では、筐体及び支持部１の一部を切断し、半田付け装置の内部を表示するようにしている。

図１に示すように半田付け装置Ａは、上方から糸半田Ｗを供給し、下部に設けられた鏝先５を利用して、鏝先５の下方に配置される配線基板Ｂｄと、電子部品Ｅｐとを半田付けする装置である。図１及び図２に示すように、半田付け装置Ａは、支持部１、カッターユニット２、駆動機構３、ヒーターユニット４、鏝先５、半田送り機構６及びガス供給部７を備えている。

支持部１は、立設された平板状の壁体１１を備えている。なお、以下の説明では、便宜上、図１に示すように、壁体１１に沿う水平方向をＸ方向、壁体１１と垂直な水平方向をＹ方向、壁体１１に沿う鉛直方向をＺ方向とする。例えば、図１に示すように、壁体１１はＺＸ平面を有している。

半田付け装置Ａは、治具Ｇｊに取り付けられた配線基板Ｂｄと、配線基板Ｂｄに配置された電子部品Ｅｐの端子Ｎｄとに溶融半田を供給し、接続固定を行う。半田付けを行うとき、治具ＧｊをＸ方向及びＹ方向に移動させ配線基板ＢｄのランドＬｄとの位置決めを行う。また、そして、半田付け装置ＡはＺ方向に移動可能であり、位置決め後Ｚ方向に移動することで、鏝先５の先端をランドＬｄに接触させることができる。

支持部１は、壁体１１と、保持部１２と、摺動ガイド１３と、ヒーターユニット固定部１４とを備える。壁体１１は、鉛直方向に立設された平板状の壁体である。壁体１１は、半田付け装置Ａの支持部材としての役割を果たしている。保持部１２は、壁体１１のＺ方向の下端部より上方にずれた位置に固定されている。保持部１２は、駆動機構３の後述するエアシリンダー３１を保持する。ヒーターユニット固定部１４は、ヒーターユニット４の固定を行う部材であり、壁体１１のＺ方向の端部（下端部）に設けられている。

摺動ガイド１３は、壁体１１のＺ方向の下端部の近傍に、固定されている。摺動ガイド１３は、カッターユニット２の後述するカッター下刃２２と共に、壁体１１と固定されており、カッターユニット２の後述するカッター上刃２１をＸ方向に摺動可能にガイドする。

摺動ガイド１３は、Ｙ方向に対向して対をなす部材である。摺動ガイド１３は、一対の壁部１３１と、抜止部１３２とを有している。壁部１３１は、Ｘ方向に延びる平板状の部材である。一方の壁部１３１は、壁体１１と接触して配されており、壁体１１と反対側の面は、カッター下端２２と接触している。また、他方の壁部１３１は、カッター下刃２２の側面と接触している。つまり、一対の壁部１３１は、カッター下刃２２をＹ方向の両側から挟んでいる。そして、一対の壁部１３１及びカッター下刃２２は、ねじ等の締結具で壁体１１に共締めされて、固定される。

抜止部１３２は、一対の壁部１３１のそれぞれに設けられている。一対の壁部１３１は、カッター下刃２２のＺ方向上面よりもＺ方向に延びており、一対の壁部１３１のＺ方向の上端部から、それぞれ、他方に向かって延びている。すなわち、摺動ガイド１３は、一対の抜止部１３２を備えている。そして一対の抜止部１３２それぞれのＹ方向の先端は、接触しない、換言すると、摺動ガイド１３には上部に開口を有している。カッター上刃２１は、カッター下刃２２の上面と、抜止部１３２との間に少なくとも一部は配される。これにより、カッター上刃２１は、Ｘ方向にガイドされるとともに、Ｚ方向に抜けとめされる。

カッターユニット２は、半田送り機構６によって送られた糸半田Ｗを所定長さの半田片に切断する切断具である。カッターユニット２は、カッター上刃２１と、カッター下刃２２と、プッシャーピン２３とを備えている。

上述のとおり、カッター下刃２２は摺動ガイド１３とともに壁体１１に固定される。カッター下刃２２は、下刃孔２２１と、ガス流入孔２２２とを備えている。下刃孔２２１は、カッター下刃２２をＺ方向に貫通する貫通孔であり、カッター上刃２１の後述する上刃孔２１１を貫通した糸半田Ｗが挿入される。下刃孔２２１の上端の辺縁部は切刃状に形成されている。上刃孔２１１と下刃孔２２１とを用いて、糸半田Ｗを所定長さの半田片に切断する。切断された半田片は、自重によって又はプッシャーピン２３に押されて、下刃孔２２１の内部を下方に落下する。下刃孔２２１は、ヒーターユニット４の後述する半田供給孔４２２を介して、鏝先５の後述する半田孔５１と連通している。下刃孔２２１の内部を落下した半田片は、半田供給孔４２２に達した後、半田孔５１に落下する。

ガス流入孔２２２は、カッター下刃２２の外側面と下刃孔２２１とを連通する孔である。また、ガス流入孔２２２の外側には、ガスを供給するためのガス供給部７が接続される。すなわち、ガス供給部７から供給されるガスは、ガス流入孔２２２に流入する。そして、ガスは、下刃孔２２１、半田供給孔４２２を通過して、半田孔５１に到達する。なお、ガスとは、半田を加熱して溶融するときに半田の酸化を抑制するために用いられるものである。すなわち、溶融した半田と酸素との接触を抑制するためのガスである。ガスとしては、例えば、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス、二酸化炭素等を挙げることができる。本実施形態の半田付け装置Ａでは、窒素ガスを供給するものとして説明する。

カッター上刃２１は、上述したとおり、カッター下刃２２のＺ方向上面上に配される。カッター上刃２１は、摺動ガイド１３によって摺動時に摺動方向がＸ方向になるようガイドされるとともにＺ方向に抜け止めされる。すなわち、カッター上刃２１は、カッター下刃２２のＺ方向の上面上をＸ方向に摺動する。なお、カッター上刃２１は、駆動機構３によって摺動される。

カッター上刃２１は、上刃孔２１１と、ピン孔２１２とを備えている。上刃孔２１１は、カッター上刃２１をＺ方向に貫通する貫通孔である、上刃孔２１１には、半田送り機構６から送られた糸半田Ｗが挿入される。上刃孔２１１の下端の辺縁部は切刃状に形成されている。ピン孔２１２は、カッター上刃２１をＺ方向に貫通する貫通孔である。ピン孔２１２には、プッシャーピン２３の後述するロッド部２３１が、摺動可能に挿入される。

プッシャーピン２３は、ロッド部２３１と、ヘッド部２３２と、バネ２３３とを有する。ロッド部２３１は、円柱状の部材であり、ピン孔２１２に摺動可能に挿入される。また、プッシャーピン２３がＺ方向下に移動することで、ロッド部２３の先端が、ピン孔２１２から突出する。ヘッド部２３２はロッド部２３１の軸方向の上端に連結される。ヘッド部２３２は、ピン孔２１２の内径よりも大きい外径を有する円板形状である。ヘッド部２３２は、ピン孔２１２に挿入されない。すなわち、ヘッド部２３２は、ロッド部２３１のピン孔２１２内への移動を制限する、いわゆる、ストッパーとしての役割を果たす。

バネ２３３は、ロッド部２３１の径方向外側を囲む圧縮コイルばねである。バネ２３３は、Ｚ方向下端部がカッター上刃２１の上面と接触し、Ｚ方向上端部がヘッド部２３２の下面と接触する。すなわち、バネ２３３は、カッター上刃２１の上面から反力を受け、ヘッド部２３２をＺ方向上に押す。これにより、ヘッド部２３２と連結されたロッド部２３１は、Ｚ方向上方に持ち上げられ、ロッド部２３１の下端が、ピン孔２１２の下端から突出しないように維持される。なお、ロッド部２３１のＺ方向下端部には、ピン孔２１２からの抜けを抑制する抜けとめ（不図示）が設けられている。

プッシャーピン２３は、カッター上刃２１とカッター下刃２２で切断されて下刃孔２２１に残った半田片を下方に押す。そして、プッシャーピン２３は、ばね２３３の弾性力によって、常に上方に、すなわち、カッター下刃２２と反対側に押し上げられている。つまり、ロッド部２３１は、ヘッド部２３２が押されたときに、ピン孔２１２のＺ方向下端部から下に突出する。そして、ヘッド部２３２は、駆動機構３の後述するカム部材３３に押される。

カッター上刃２１において、上刃孔２１１とピン孔２１２とはＸ方向に並んで設けられている。カッター上刃２１は、Ｘ方向に摺動することで、上刃孔２１１と下刃孔２２１とが上下に重なる位置、又は、ピン孔２１２と下刃孔２２１とが上下に重なる位置に移動する。なお、カッター上刃２１は、一方の摺動端部まで摺動したときに上刃孔２１１と下刃孔２２１とが重なり、他方の摺動端部まで摺動したときにピン孔２１２と下刃孔２２１とが重なるように、摺動してもよい。

そして、上刃孔２１１と下刃孔２２１とがＺ方向に重なっている状態で、半田送り機構６から糸半田Ｗが送られると、上刃孔２１１を通過した糸半田Ｗが、下刃孔２２１に挿入される。上述のとおり、上刃孔２１１の下端の辺縁部が切刃状に形成されているとともに、下刃孔２２１の上端の辺縁部も切刃状に形成されている。そして、カッター上刃２１の下面は、カッター下刃２２の上面と接触している。そのため、下刃孔２２１に糸半田Ｗが挿入されている状態で、カッター上刃２１がＸ方向に摺動することで、上刃孔２１１および下刃孔２２１それぞれの切刃によって糸半田Ｗが切断される。

カッター上刃２１は、カム部材３３によってＸ方向に摺動される。そのため、カッター上刃２１及びプッシャーピン２３は、カム部材３３と同期している。カム部材３３は、ピン孔２１２が下刃孔２２１とＺ方向に重なったときに、ヘッド部２３２を押す。そのため、カッター上刃２１がＸ方向に摺動するときには、プッシャーピン２３のロッド部２３１の先端は、ピン孔２１２に収容されている。そのため、カッター上刃２１がＸ方向に摺動するときに、ロッド部２３１の先端とカッター下刃２２の上面とが接触するのを抑制し、ロッド部２３１の先端及び（又は）カッター下刃２２の変形、破損等が抑制される。

カッター上刃２１がＸ方向に摺動することで、下刃孔２１１とピン孔２１２とがＺ方向に重なる。ピン孔２１２が下刃孔２１１と重なっている状態で、ヘッド部２３２はカム部材３３に押される。これにより、プッシャーピン２３が、Ｚ方向下に移動する。プッシャーピン２３がピン孔２１２からＺ方向下方に突出すると、プッシャーピン２３の一部が下刃孔２１１に挿入される。下刃孔２１１の入り口に糸半田を切断した後述の半田片が残っている場合、プッシャーピン２３の先端が半田片を押して、半田片は落下する。

図１、図２に示すように、駆動機構３は、エアシリンダー３１と、ピストンロッド３２と、カム部材３３と、スライダー部３４と、ガイド軸３５とを有する。エアシリンダー３１は保持部１２に保持される。エアシリンダー３１は、有底円筒状である。エアシリンダー３１の内部には、ピストンロッド３２が収容されており、外部から供給される空気の圧力でピストンロッド３２を摺動駆動（伸縮）させる。エアシリンダー３１とピストンロッド３２とが駆動機構３のアクチュエーターを構成している。ピストンロッド３２は、エアシリンダー３１の内部に配されるとともに、一部が常にエアシリンダー３１の軸方向の一方の端部（ここでは、Ｚ方向の下端部）から、突出している。エアシリンダー３１は、ピストンロッド３２が突出する面がカッターユニット２に向くように、すなわち、Ｚ方向下に向くように、保持部１２に保持される。

ピストンロッド３２は、保持部１２に設けられた貫通孔（不図示）を貫通している。ピストンロッド３２は、ガイド軸３５と平行に設けられており、ガイド軸３５に沿って直線的に往復動する。ピストンロッド３２の先端部は、カム部材３３に固定されており、ピストンロッド３２の伸縮によって、カム部材３３がＺ方向に摺動する。カム部材３３の摺動は、ガイド軸３５によってガイドされている。

図２に示すように、ガイド軸３５は、下端部がカッター下刃２２に設けられた凹穴に嵌合されており、カッター下刃２２にねじ３５１でねじ止め固定されている。また、ガイド軸３５の上部は、保持部１２に設けられた孔を貫通しており、ピン３５２によって移動が規制されている。つまり、ガイド軸３５はねじ３５１によってカッター下刃２２と、ピン３５２によって保持部１２と固定されている。

なお、本実施形態において、ガイド軸３５は、ねじ３５１及びピン３５２によって固定されているが、これに限定されるものではなく、例えば、圧入、溶接等の固定方法で固定されるものであってもよい。また、本実施形態において、ガイド軸３５として円柱状の部材としているが、これに限定されるものではなく、断面多角形状や楕円等を利用してもよい。

図２、図３に示すように、カム部材３３は、矩形状の部材であり、長辺の一部を矩形状に切り欠いた凹部３３０と、カム部材３３に連結し、ガイド軸３５が貫通する貫通孔を備えた円筒形状の支持部３３１とを備えている。凹部３３０には、スライダー部３４が（Ｘ方向及びＺ方向に）摺動可能に配置される。また、支持部３３１はガイド軸３５と平行する方向に延びる形状を有しており、カム部材３３のがたつきを抑制するために設けられている。つまり、カム部材３３がある程度厚みを有し、がたつきが発生しにくい構成の場合、円筒形状の部分を省略し、貫通孔だけで支持部３３１を構成してもよい。

そして、カム部材３３は、凹部３３０の中間部分に設けられて中心軸がガイド軸３５と直交する円柱状のピン３３２と、凹部３３０と隣接してプッシャーピン２３を押すピン押し部３３３と、支持部３３１内部に配置された軸受３３４とを備えている。ピン３３２は、スライダー部３４に設けられた後述するカム溝３４０に挿入される。また、軸受３３４は、ガイド軸３５に外嵌し、カム部材３３ががたつかないように、円滑に摺動させる部材である。

図２、図３に示すように、スライダー部３４は、長方形状の板状の部材であり、カッター上刃２１と一体的に形成されている。スライダー部３４は、板厚方向に貫通するとともに長手方向に延びるカム溝３４０を備えている。カム溝３４０は、ガイド軸３５と平行に延びる第１溝部３４１を上側に、同じくガイド軸３５と平行に延びる第２溝部３４２を下側に設けている。そして、第１溝部３４１と第２溝部３４２とは、Ｘ方向にずれて設けられており、カム溝３４０は第１溝部３４１と第２溝部３４２とを接続する接続溝部３４３を備えている。

カム溝３４０には、カム部材３３のピン３３２が挿入されており、カム部材３３がガイド軸３５に沿って移動することで、ピン３３２がカム溝３４０の内面を摺動する。ピン３３２がカム溝３４０の接続溝部３４３に位置するとき、接続溝部３４３の内面を押す。これにより、スライダー部３４及びスライダー部３４に一体的に形成されたカッター上刃２１がカム部材３３の摺動方向（Ｚ方向）と交差する方向（Ｘ方向）に移動（カッター下刃２２に対して摺動）する。

なお、本実施形態では、カム部材３３にピン３３２、スライド部３４にカム溝３４０を備えた構成を挙げて説明しているが、実際には、カム部材にカム溝、スライド部にピンを備えた構成であってもよい。

本実施形態では、駆動機構３のアクチュエーターとして空気圧を用いるものとしているが、これに限定されるものではなく、空気以外の流体（例えば、作動油）を用いるもの（油圧）であってもよい。また、流体を用いるものに限定されるものではなく、モータやソレノイド等の電力を用いるものであってもよい。本実施形態では、１つのアクチュエーターと、カム及びカム溝を用いて、カッター上刃２１の摺動とプッシャーピン２３の押下を行っているが、これに限定されない。例えば、カッター上刃２１の摺動と、プッシャーピン２３の押下とを行うように、アクチュエーターを複数個（２個）備えていてもよい。

図１、図２に示すように、半田送り機構６は、糸半田Ｗを供給する。半田送り機構６は、一対の送りローラ６１と、ガイド管６２とを備えている。一対の送りローラ６１は、支持壁１１に回転可能に取り付けられている。一対の送りローラ６１は、糸半田Ｗの側面を挟んで回転することで、糸半田を下方に送る。なお、一対の送りローラ６１は、互いに他方に向かって付勢されており、その付勢力で糸半田Ｗを挟む。送りローラ６１の回転角度（回転数）によって、送り出した糸半田Ｗの長さが測定（決定）されている。

ガイド管６２は、弾性変形可能な管体であり、上端は、送りローラ６１の糸半田Ｗが送り出される部分に近接して配置されている。また、ガイド管６２の下端は、カッター上刃２１の上刃孔２１１と連通するように設けられている。なお、ガイド管６２の下端はカッター上刃２１の摺動に追従して移動するものであり、ガイド管６２はカッター上刃２１が摺動する範囲で過剰に引っ張られたり、突っ張ったりしない長さ、および、形状を有している。

ヒーターユニット４は、半田片を加熱し、溶融させるための加熱装置であり、図２に示すように、壁体２２の下端部に設けられたヒーターユニット固定部１４に固定されている。ヒーターユニット４は、ヒーター４１と、ヒーターブロック４２とを備える。ヒーター４１は、通電により発熱する。ヒーター４１は、ここでは、円筒形状のヒーターブロック４２の外周面に巻き回された電熱線を有する。

ヒーターブロック４２は円筒形状を有しており、軸方向の端部に鏝先５を取り付けるための断面円形状の凹部４２１と、凹部４２１の底部の中心部から反対側に貫通した半田供給孔４２２とを備えている。ヒーターブロック４２は、半田供給孔４２２と下刃孔２２１とが連通するように、カッター下刃２２に接触して設けられている。ヒーターブロック４２をこのように設けることで、半田片は、下刃孔２２１から半田供給孔４２２に移動する。

鏝先５は、円筒形状の部材であり、中央部分に軸方向に延びる半田孔５１を備えている。鏝先５は、ヒーターブロック４２の凹部４２１に挿入され、図示を省略した部材によって抜け止めがなされている。また、鏝先５の半田孔５１は、ヒーターブロック４２の半田供給孔４２１と連通しており、半田供給孔４２１から半田片が送られる。また鏝先５は、半田孔５１に送られた半田片が溶融する溶融領域５１０よりも上方、すなわち、窒素ガスが流れる方向において上流側と、外周面とを連通するリリース孔５３を備えている。リリース孔５３は、半田孔５１の窒素ガスと共に半田片の溶融時に気化したフラックスを逃がす孔である。リリース孔５３の内径は、半田孔５１の内径よりも小さい。すなわち、リリース孔５３は、半田孔５１に比べて流路抵抗が大きい。

鏝先５は、ヒーター４１からの熱が伝達されており、その熱で半田片を溶融させる。そのため、鏝先５は、高い熱伝導率を有する材料、例えば、炭化ケイ素、窒化アルミ等のセラミックやタングステン等の金属で形成されている。半田付け装置Ａにおいて、鏝先５は円筒形状のものとしているが、これに限定されるものではなく、断面多角形又は楕円形の筒形状のものを用いてもよい。半田付けを行う配線基板Ｂｄ及び（又は）電子部品Ｅｐの端子Ｎｄの形状に合わせて異なる形状のものを用意するようにしてもよい。

ガス供給部７は、半田付け装置Ａの外部に設けられたガス供給源ＧＳから供給されるガスを半田付け装置Ａに供給する。ガスとして、上述した、不活性ガスを用いることで半田の酸化を防止することが可能である。図２に示すように、ガス供給部７は、配管７０と、第１調整部７１と、第１計測部７２と、第２計測部７３とを有する。なお、図２では、便宜上、配管７０を線図で示しているが、実際にはガスである窒素ガスが漏れない管体（例えば、樹脂管）である。

配管７０はガス供給源ＧＳとを接続し、ガス供給源ＧＳからの窒素ガスをガス流入孔２２２に流入させる配管である。半田付け装置Ａにおいて、ガス流入孔２２２は、下刃孔２２１、半田供給孔４２２及び半田孔５１に連通しており、半田孔５１は、外部に開口している。

第１調整部７１は配管７０に設けられている。第１調整部７１は、流量制御弁を含む構成であり、配管７０を流れる窒素ガスの流量を調整している。すなわち、第１調整部７１は、ガス供給源ＧＳからガス供給部７に供給される全窒素ガスの流量を調整している。

第１計測部７２は、配管７０の第１調整部７１よりも下流側に配されて、配管７０を流れる窒素ガスの流量を計測する。すなわち、第１計測部７２は、第１調整部７１から吐出される窒素ガスの流量を計測している。そして、第１計測部７２は、計測した窒素ガスの流量が予め決められた流量となるように、第１調整部７１に対して、第１調整部７１を制御する制御信号を送信している。すなわち、ガス供給部７は、第１調整部７１と第１計測部７２を用いて、フィードバック制御を行っており、ガス供給源ＧＳから供給される窒素ガスの流量を一定に制御している。なお、第１計測部７２の計測結果に基づいて、作業者が手動で第１調整部７１を操作して窒素ガスの流量を調整してもよい。また、何らかの異常により計測した流量が予め決めた基準値又はテーブルと異なる又は予め設定した範囲から外れる場合には、制御部Ｃｏｎｔは、異常が発生している旨の警報及び（又は）半田付け装置の運転の停止を行ってもよい。

第２計測部７３は、第１計測部７２よりも下流側に配されて、配管７０を流れるガスの圧力を計測する。第２計測部７３は、制御部Ｃｏｎｔに接続されており、ガスの圧力は、制御部Ｃｏｎｔに送信される。制御部Ｃｏｎｔは、配管７０の圧力及び／又は圧力の変化に基づいて、半田孔の汚れ状態を判定する。すなわち、制御部Ｃｏｎｔは、半田孔の汚れ状態を判定する状態判定部としての役割を果たす。また、制御部Ｃｏｎｔは、判定した半田孔の汚れ状態に基づいて、半田付け装置Ａの制御を行ってもよい。半田付け装置Ａの制御としては、半田孔を含む鏝先のクリーニング動作が挙げられる。

次に、配管７０を流れる窒素ガスの圧力に基づいて半田孔５１の汚れ状態を判定する方法について説明する。なお、ガス供給部７において、ガス流入孔２２２に流入した窒素ガスは、すべて、鏝先５の半田孔５１に流入するものとする。例えば、ガス流入孔２２２は、下刃孔２２１と連通しており、下刃孔２２１は、カッター下刃２２をＺ方向上下に貫通している。窒素ガスが供給されている状態において、窒素ガスは、下刃案２２１のＺ方向上端から抜けないように密閉されるものとする。

なお、配管７０を流れる窒素ガスは第１調整部７１で調整することで流量が調整される。ここで、配管７０を流れる窒素ガスの全流量をＱ１とする。

第１調整部７１に備えられている流量制御弁は、配管内部の圧力にかかわらず、窒素ガスを設定した流量で流し続ける。すなわち、ガス供給部７は、全流量Ｑ１を一定とする流量制御が行われている。

以下に、半田孔５１の初期状態と汚れた状態における配管７０内の圧力Ｐについて、図面を参照して説明する。図４及び図５は、半田孔５１の初期状態と汚れた状態を示す図である。なお、図４及び図５に示すように、半田孔５１及びリリース孔５３は大気に開放されている。図４に示す初期状態では、半田孔５１及びリリース孔５３にドロスなどは付着していないため、ガス供給部７から半田孔５１に窒素ガスが供給されても、配管７０内の圧力は一定である。このときの配管７０内の圧力をＰｓとする。リリース孔５３は半田孔５１に比べて口径が小さく、リリース孔５３から外部に流れる窒素ガスは少量である。

半田付け処理の回数を重ねると、半田孔５１の下端部の内周壁などにドロスなどが付着し半田孔５１が汚れてくる。なお、リリース孔５３も同時にドロスなどで汚れるが、リリース孔５３はヒーター４１に近いため半田孔５１の下端部に比べて温度が高くドロスなどの付着物量は半田孔５１の下端部に比べて少量である。

図５に示すように、半田孔５１の下端部の内周壁にドロスなどが付着し半田孔５１が汚れてくると窒素ガスが通過できる面積が狭くなり、配管７０の流路抵抗が初期状態よりも高くなる。このため、配管７０内の圧力は初期状態の圧力Ｐｓよりも高い圧力Ｐｅとなる。

このように、配管７０内の窒素ガスの圧力は半田孔５１のドロスなどの付着状態すなわち汚れ状態によって変化する。制御部Ｃｏｎｔは、予め基準となる値をデータベースとして記憶しておき、第２測定部７３から取得した配管７０内の窒素ガスの圧力値（変動値）と基準値とを比較することで、現在の半田孔５１内の汚れ状態を判定することができる。

なお、半田孔５１の汚れ状態をより精度良く検知する観点からは、鏝先５の温度を所定温度で一定の状態として配管７０内の窒素ガスの圧力を測定することが推奨される。窒素ガスは、鏝先５の温度によって膨張する程度や粘度が異なるため、流路抵抗も増減し、その結果、窒素ガスの圧力も変化するからである。また、半田孔５１の汚れ状態を判定する際は、配管７０内を流れるガス流量を半田片を加熱溶融するときよりも多くすることが推奨される。これにより、半田孔５１の汚れ状態に対するガス圧力変化が大きくなり、半田孔５１の汚れ状態の判定の精度が高まるからである。

制御部Ｃｏｎｔは、データベースに記憶された基準値と第２測定部７３から取得した配管７０内の圧力値とを比較し、第２測定部７３から取得した圧力値が基準値よりも高ければ、半田孔５１が汚れているとしてクリーニングを実施する。半田孔５１のクリーニングについては従来公知の処理を実施可能であり、例えば、本出願人が既に提案した特開２０１５−２２１４４９号公報及び特開２０１６−１２４００４号公報に記載のクリーニング処理などを用いることができる。

（第１変形例）
また、半田孔５１の汚れ状態判定は、鏝先５と基板Ｂｄとが非接触状態、鏝先５と基板Ｂｄとが接触、鏝先５への半田片の投入、加熱溶融、鏝先５からの溶融半田の流出、鏝先５の基板Ｂｄからの離間といった一連の半田付け工程における配管７０内の窒素ガスの圧力の経時変化から判定することもできる。図６に、１回の半田付けを行うときの配管７０の圧力の経時変化を示す。

図６において、第１領域Ａｒ１は、鏝先５が基板ＢｄのランドＬｄと非接触状態のときであり、半田孔５１は大気開放状態で配管７０の圧力は圧力Ｐ１ａとなっている。第２領域Ａｒ２は、鏝先５が基板ＢｄのランドＬｄと接触した状態であり、基板ＢｄのランドＬｄによって鏝先５の半田孔５１の一部が塞がれる。そして、半田孔５１の窒素ガスはリリース孔５３と端子Ｎｄが挿入されたスルーホールＴｈから外部に流出する。半田孔５１の下端開口からの窒素ガスの流出は、端子Ｎｄが挿入されたスルーホールＴｈの部分のみとなり流路抵抗が急に増加し、配管７０の圧力は圧力Ｐ１ａから圧力Ｐ１ｂに急激に変化る。

次に、第３領域Ａｒ３は、鏝先５の半田孔５１に半田片Ｗｈが投入された状態を示しており、半田孔５１に半田片Ｗｈが投入されると、半田片Ｗｈは、半田孔５１に挿入されている端子Ｎｄに接触して、半田孔５１の内部で停止し、半田孔５１の窒素ガスが通過する流路面積が小さくなる。これにより、配管７０の流路抵抗がさらに大きくなって、配管７０の圧力が圧力Ｐ１ｂから圧力Ｐ１ｃへは急激に変化する。

第４領域Ａｒ４は、鏝先５の半田孔５１において半田片Ｗｈが加熱溶融された状態を示しており、半田孔５１の下端開口は半田片Ｗｈの溶融によって塞がれるので、その流路抵抗は増加する。半田片Ｗｈの溶融は、まず、フラックスが比較的ゆっくり溶融し、その後半田片Ｗｈは急激に溶融する。圧力Ｐ１ｃから圧力Ｐ１ｄへは、最初ゆっくり高くなり、一定の変化ののち急激に高くなる。すなわち、図６において、第３領域Ａｒ３から第４領域Ａｒ４への変化は最初ゆっくりで、その後急激に高くなる。

第５領域Ａｒ５は、半田片Ｗｈが溶融して半田孔５１から流出し、ランドＬｄ及びスルーホールＴｈを状態を塞いだ状態である。つまり半田付けされた状態である。この状態における配管７０の流路抵抗は半田片Ｗｈが溶融状態のときと同じであって、配管７０の圧力Ｐ１ｅは圧力Ｐ１ｄと略等しい。

第６領域Ａｒ６は、鏝先５が基板ＢｄのランドＬｄから離間した状態を示している。半田付け装置Ａでは、ランドＬｄと電子部品Ｅｐの端子Ｎｄとの半田付けが終了すると、鏝先５をランドＬｄから離間させる。半田孔５１の下端開口は大気解放される。これにより、配管７０の圧力Ｐ１ｆは、圧力Ｐ１ａと同じとなる。

このように、配管７０の圧力Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄ（Ｐ１ｅ）は、各状態によって異なる値になる。制御部Ｃｏｎｔは、予め圧力Ｐ１ａ〜Ｐ１ｄ（Ｐ１ｅ）の基準となる値をデータベースとして記憶しておき、第２測定部７３から取得した配管７０の圧力Ｐ１のデータと比較することで、半田孔５１の汚れ状態を判定することができる。あるいはまた、制御部Ｃｏｎｔは、鏝先５と基板Ｂｄとは非接触状態、鏝先５と基板Ｂｄとの接触、鏝先５への半田片Ｗｈの投入、加熱溶融、鏝先５からの溶融半田の流出、鏝先５の基板Ｂｄからの離間といった一連の半田付け工程における配管７０内の窒素ガスの圧力の基準となる経時変化をデータベースとしてて記憶しておき、第２測定部７３から取得した配管７０の圧力Ｐ１の経時変化と比較することで半田孔５１の汚れ状態を判定することも可能である。

第３領域Ａｒ３すなわち半田孔５１への半田片Ｗｈの投入段階において半田孔５１の汚れ状態を判定する場合を例に説明する。図７及び図８に、半田片Ｗｈが半田孔５１へ投入された状態図を示す。図７に示すような半田孔５１が汚れていない初期状態では配管７０の圧力はＰ１ｃである。一方、図８に示すような半田孔５１の内周壁にドロスなどの付着物が付着している状態では、半田孔５１内の窒素ガスが通過する流路面積が小さくなっているところ、半田片Ｗｈが投入されることによって流路面積はさらに小さくなるため、配管７０の圧力は初期状態の圧力Ｐ１ｃよりも高い圧力Ｐ１ｃ’となる（図６の一点鎖線）。制御部Ｃｏｎｔは、初期状態における圧力Ｐ１ｃを予め記憶しておき、測定された配管７０の圧力と圧力Ｐ１ｃとを比較して半田孔の汚れ状態を判定することが可能となる。

（第２変形例）
第１変形例では、一連の半田付け工程における配管７０内の窒素ガスの圧力の経時変化から半田孔５１の汚れ状態を判定していたが、一連の半田付け工程とは別に半田孔５１の汚れ状態の測定を行うこともできる。図９に、半田付け工程とは別に半田孔５１の汚れ状態の測定を行う場合の説明図を示す。検査治具８を用いて半田孔５１の汚れ状態を検査する。検査治具８は、基台８１と、基台８１の上面から垂直上方に突出する検査用ピン８２とを備える。半田孔５１の汚れ状態を検査する場合は、鏝先５を検査治具８の設置位置に移動させて半田孔５１に検査用ピン８２を挿入する。このとき、半田孔５１の下端開口と基台５１との間にはガスが流れるに十分な空間を確保する。すなわち、鏝先５の下端と基台８１との間に所定以上の距離を空ける。

検査用ピン８２が半田孔５１に挿入されることによって、窒素ガスが通過する流路面積が小さくなり、半田孔５１の内周壁へのドロスなどの付着量が少しであっても配管７０内の圧力が増加が生じやすくなり、半田孔５１の汚れていない初期状態のときの配管７０内の圧力との差がより大きく現れる。このような検査治具８を用いて半田孔５１の汚れ状態を検査する時期としては、例えば、半田付け回数や使用時間など一定周期ごとに行う、あるいは半田付け装置Ａの主電源投入直後などである。

（第３変形例）
以上説明した半田孔５１の汚れ状態の判定方法では、半田孔５１及びリリース孔５３をそれぞれ大気開放として、第２測定部７３で取得した配管７０の圧力Ｐ１と基準値とを比較することで半田孔５１の汚れ状態を判定していた。すなわち半田孔５１とリリース孔５３の汚れ状態を合わせて測定していた。リリース孔５３はヒーター４１に近く、半田孔５１の下端開口部に比べて高い温度が維持されやすいため、リリース孔５３には通常はドロスなどは付着しにくく、実質的に半田孔５１の汚れ状態の判定となっている。

一方で、半田孔５１の僅かな汚れを高い精度で判定したい場合などには、図１０に示すように、リリース孔５３を封鎖した状態で配管７０の圧力を測定し、半田孔５１の汚れ状態を判定してもよい。図１０に示す測定方法では、半田孔５１を大気開放とし、リリース孔５３を封鎖治具８３で封鎖した状態として一定量の窒素ガスを流し配管７０の圧力を測定し、予め記憶されている基準値と比較して半田孔５１の汚れ状態を判定する。

一方、リリース孔５３の汚れ状態を判定する場合には、図１１に示すように、リリース孔５３を大気開放とし、半田孔５１を封鎖治具８４で封鎖した状態として一定量の窒素ガスを流し配管７０の圧力を測定し、予め記憶されている基準値と比較してリリース孔５３の汚れ状態を判定する。リリース孔５３の汚れ状態を判定する頻度は、半田孔５１の汚れ状態の判定頻度よりも通常は少なくてもよく、例えば、半田付け回数や使用時間など一定周期ごとに行う、あるいは半田付け装置の主電源投入直後などに行うようにする。

（第２実施形態）
本実施形態に係る半田付け装置の他の例について図面を参照して説明する。図１２は、本発明に係る半田付け装置の他の例の鏝先５及びガス供給部７を示す図である。なお、図１２に示す半田付け装置では、配管７０が、主配管７０１と、分岐配管７０２と、流入配管７０３とを有する。それ以外は、第１実施形態の半田付け装置と同じ構成を有している。そのため、実質上同じ部分には同じ符号を付すと共に、同じ部分の詳細な説明は省略する。

主配管７０１はガス供給部ＧＳから窒素ガスが流入する配管である。主配管７０１の下流側の分岐部で、分岐配管７０２と流入配管７０３とに分岐する。そして、流入配管７０３は、主配管７０１の分岐部とガス流入孔２２２とを連通している。すなわち、主配管７０１を流れた窒素ガスは、流入配管７０３を通ってガス流入孔２２２へ流入する。

一方、分岐配管７０２は主配管７０１を流れる窒素ガスの一部を外部に流すための配管である。半田付け装置Ｂにおいて、ガス流入孔２２２は、下刃孔２２１、半田供給孔４２２及び半田孔５１に連通しており、半田孔５１は外部に開口している。例えば、半田付け装置Ｂを作動させた場合、付着物によって半田孔５１が詰まる場合がある。この場合、ガス供給部ＧＳから供給される窒素ガスが口径の小さいリリース孔５３のみから流れ出る状態となって配管を損傷する原因となり得る。そこで、配管７０に分岐配管７０２を設けて窒素ガスを外部に放出可能な経路を設けた。また、分岐配管７０２は配管７０内での窒素ガス圧力の上昇を抑制する働きもある。

第２調整部７４は、分岐配管７０２に配されている。第２調整部７４は、分岐配管７０２を流れる窒素ガスの流量を絞る絞り弁を含む。第２調整部７４を調整することで、分岐配管７０２に流れる窒素ガスの流量が調整される。第１調整部７１で調整された窒素ガスは、分岐点でガス流入孔２２２と分岐配管７０２に分かれて流れる。すなわち、第１調整部７１で調整されて主配管７０１を流れる窒素ガスの流量をＱ１、第２調整部７４で調整されて分岐配管７０２を流れる窒素ガスの流量を分岐流量Ｑ２、流入配管７０３を流れる窒素ガスの流量を供給流量Ｑ３とすると、Ｑ１＝Ｑ２＋Ｑ３の関係が成り立つ。

ガス供給部７は、半田付け時の半田の酸化を抑制するために窒素ガスを供給するものであるため、分岐配管７０２よりも流入配管７０３へより多くの窒素ガスが流れるようにすることが好ましい。そのため、第２調整部７４では、しぼり弁で分岐配管７０２を絞り、流量Ｑ２をなるべく小さくしている。なお、第２調整部７４では絞り弁を用いて、絞り量を調整できるようにしているが、例えば、オリフィス等の流路抵抗が固定のものを用いてもよい。第２調整部７４は、絞り量を一定に調整する又は頻繁に調整しないため、流入側の圧力が変動すると流量が変動する。

第２計測部７４は、分岐部と第２調整部７４の間に配されて、分岐部で分岐した窒素ガスの流量（すなわち、流量Ｑ２）を計測する。第２計測部７４は、制御部Ｃｏｎｔに接続されており、流量Ｑ２は、制御部Ｃｏｎｔに送信される。制御部Ｃｏｎｔは、流量Ｑ２に基づいて、半田孔５１の汚れ状態を判定する。すなわち、制御部Ｃｏｎｔは、半田孔５１の汚れ状態を判定する状態判定部としての役割を果たす。また、制御部Ｃｏｎｔは、判定した半田孔５１の汚れ状態に基づいて、半田付け装置の制御を行ってもよい。半田付け装置の制御としては、半田孔５１のクリーニング等である。

次に、分岐配管７０２の流量に基づいて半田孔５１の汚れ状態を判定する判定方法について説明する。なお、ガス供給部７において、ガス流入孔２２２に流入した窒素ガスは、すべて、鏝先５の半田孔５１に流入するものとする。例えば、ガス流入孔２２２は、下刃孔２２１と連通しており、下刃孔２２１は、カッター下刃２２をＺ方向上下に貫通している。窒素ガスが供給されている状態において、窒素ガスは、下刃孔２２１のＺ方向上端から抜けないように、密閉されるものとする。

なお、主配管７０１を流れる窒素ガスは、ガス供給源ＧＳからのガスを第１調整部７１で調整することで流量が調整される。主配管７０１を流れる窒素ガスの流量は、ガス供給部７に供給される窒素ガスの全流量でもある。すなわち、ガス供給部７に流れる窒素ガスの全流量はＱ１である。

第１調整部７１に備えられている流量制御弁は、配管内部の圧力にかかわらず、窒素ガスを設定した流量で流し続ける。すなわち、ガス供給部７は、全流量Ｑ１を一定とする流量制御が行われている。そして、第２調整部７４には、絞り弁が採用されている。第２調整部７４では、分岐配管７０２の流路面積を絞っているだけであり、配管上流の圧力が上昇すると、流量は変動する。すなわち、分岐流量Ｑ２は、圧力によって変動する。

半田付け装置において、半田孔５１にドロスなどの付着物が付着した場合、半田孔５１の軸と直交する断面の一部を付着物が占める。そのため、半田孔５１の窒素ガスが流れる部分の流路面積が小さくなり、窒素ガスが流れにくくなる、すなわち、流路抵抗が大きくなる。そして、半田孔５１の流路抵抗が大きくなると、供給流量Ｑ３が減少する。つまり、半田孔５１の汚れ状態が変化することで、供給流量Ｑ３は変動する。制御部Ｃｏｎｔは、供給流量Ｑ３、或いは、供給流量Ｑ３の変化に基づいて、半田孔５１の汚れ状態を判定する。例えば、制御部Ｃｏｎｔは、供給流量Ｑ３の変化とその変化の原因とを関連付けた情報を予め記憶している。制御部Ｃｏｎｔは、算出した供給流量Ｑ３の変化に基づいて、その原因、すなわち、半田孔５１の汚れ状態を判定する。

全流量Ｑ１を一定に制御しているため、供給流量Ｑ３と分岐流量Ｑ２とは、一対一で変化する。実際には、制御部Ｃｏｎｔは、分岐流量Ｑ２に基づいて、半田孔の汚れ状態を判定している。例えば、供給流量Ｑ３が減少すれば、主配管７０１の全流量Ｑ１が略一定であるので、分岐流量Ｑ２が増加する。

以下に、半田孔５１の初期状態と汚れた状態における配管７０内の分岐流量Ｑ２について、図面を参照して説明する。図１２及び図１３は、半田孔５１の初期状態と汚れた状態を示す図である。なお、図１２及び図１３に示すように、半田孔５１及びリリース孔５３は大気に開放されている。図１２に示す初期状態では、半田孔５１及びリリース孔５３にドロスなどは付着していないため半田孔５１の流路抵抗は低い。一方、分岐配管７０２は、第２調整部７４によって流路が絞られているので流路抵抗が高い。そのため、主配管７０１を流れる窒素ガスの流量Ｑ１（全流量Ｑ１）の多くは供給配管７０３に供給流量Ｑ３ａとして流れる。制御部Ｃｏｎｔは、第２計測部７４からの流量を取得しており、初期状態において、分岐配管７０２には、分岐流量Ｑ２ａが流れる。分岐流量Ｑ２ａは、供給流量Ｑ３ａに比べて少ない。

半田付けの回数を重ねると、半田孔５１の下端部の内周壁などにドロスなどが付着し半田孔５１が汚れてくる。なお、リリース孔５３も同時にドロスなどで汚れるが、リリース孔５３はヒーター４１に近いため半田孔５１の下端部に比べて温度が高くドロスなどの付着物量は半田孔５１の下端部に比べて少量である。図１３に示すように、半田孔５１の下端部の内周壁にドロスなどが付着し半田孔５１が汚れてくると窒素ガスが通過できる面積が狭くなり、供給配管７０３の流路抵抗が、初期状態よりも大きくなる。これにより、供給流量Ｑ３ｂは初期状態のときよりも少なくなる。結果として、分岐配管７０２に初期状態よりも多くの窒素ガスが流入する。このとき、分岐配管７０２には、分岐流量Ｑ２ｂが流れる。分岐流量Ｑ２ｂは分岐流量Ｑ２ａよりも多い。

このように、分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２ｂは半田孔５１のドロスなどの付着状態すなわち汚れ状態によって変化する。制御部Ｃｏｎｔは、予め基準となる値をデータベースとして記憶しておき、第２測定部７４から取得した分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２と比較することで、現在の半田孔５１内の汚れ状態を判定することができる。

なお、第１実施形態と同様に、半田孔５１の汚れ状態をより精度良く検知する観点からは、鏝先５の温度を所定温度で一定の状態として分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２を測定することが推奨される。ガスは、鏝先の温度によって膨張する程度や粘度が異なるため、流路抵抗も増減し、その結果、ガスの流量も変化するからである。また、半田孔５１の汚れ状態を判定する際は、主配管７０１の全流量Ｑ１を半田片Ｗｈを加熱溶融するときよりも多くすることが推奨される。これにより、半田孔５１の汚れ状態に対する分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２の変化が大きくなり、半田孔５１の汚れ状態の判定の精度が高まるからである。

制御部Ｃｏｎｔは、データベースに記憶された基準値と第２測定部７４から取得した分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２とを比較し、第２測定部７４から取得した分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２が基準値よりも多ければ、第１実施形態と同様に、半田孔５１のクリーニングを実施する。

（第４変形例）
また、半田孔５１の汚れ状態判定は、第１実施形態と同様に、鏝先と基板とが非接触状態、鏝先と基板とが接触、鏝先への半田片の投入、加熱溶融、鏝先からの溶融半田の流出、鏝先の基板からの離間といった一連の半田付け工程における分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２の経時変化から判定することもできる。図１４に、１回の半田付けを行うときの分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２の経時変化を示す。制御部Ｃｏｎｔは、図１４に示すような、１回の半田付けを行うときの分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２の経時変化を示すテーブルを予め記憶しておき、第２測定部７４からの分岐流量Ｑ２の挙動及び値を比較することで半田孔５１の汚れ状態を判定するようにする。

図１４において、第１領域Ａｒ１は、鏝先５が基板ＢｄのランドＬｄと非接触状態のときであり、半田孔５１は大気開放状態で分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２はＱ２ａとなっている。第２領域Ａｒ２は、鏝先５が基板ＢｄのランドＬｄと接触した状態であり、基板ＢｄのランドＬｄによって鏝先５の半田孔５１の一部が塞がれる。そして、半田孔５１の窒素ガスはリリース孔５３と端子Ｎｄが挿入されたスルーホールＴｈから外部に流出する。半田孔５１の下端開口からの窒素ガスの流出は、端子Ｎｄが挿入されたスルーホールＴｈの部分のみとなり流路抵抗が急に増加し、分岐配管７０２の分岐流量はＱ２ａからＱ２ｂに急激に変化する。

次に、第３領域Ａｒ３は、鏝先５の半田孔５１に半田片Ｗｈが投入された状態を示しており、半田孔５１に半田片Ｗｈが投入されると、半田片Ｗｈは、半田孔５１に挿入されている端子Ｎｄに接触して、半田孔５１の内部で停止し、半田孔５１の窒素ガスが通過する流路面積が小さくなる。これにより、配管７０の流路抵抗がさらに大きくなって、分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２はＱ２ｂからＱ２ｃへ急激に変化する。

第４領域Ａｒ４は、鏝先５の半田孔５１において半田片Ｗｈが加熱溶融された状態を示しており、半田孔５１の下端開口は半田片Ｗｈの溶融によって塞がれるので、その流路抵抗は増加する。半田片Ｗｈの溶融は、まず、フラックスが比較的ゆっくり溶融し、その後半田片は急激に溶融する。分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２は、Ｑ２ｃからＱ２ｄへ最初ゆっくり、一定の変化ののち急激に高くなる。すなわち、図１４において、第３領域Ａｒ３から第４領域Ａｒ４への変化は最初ゆっくりで、その後急激に高くなる。

第５領域Ａｒ５は、半田片Ｗｈが溶融して半田孔５１から流出し、ランドＬｄ及びスルーホールＴｈを状態を塞いだ状態である。つまり半田付けされた状態である。この状態における配管７０の流路抵抗は半田片Ｗｈが溶融状態のときと同じであって、分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２ｅはＱ２ｄと略等しい。

第６領域Ａｒ６は、鏝先５が基板ＢｄのランドＬｄから離間した状態を示している。半田付け装置では、ランドＬｄと電子部品Ｅｐの端子Ｎｄとの半田付けが終了すると、鏝先５をランドＬｄから離間させる。半田孔５１の下端開口は大気解放される。これにより、分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２は、第１領域Ａｒ１の分岐流量Ｑ２ａと同じＱ２ｆとなる。

このように、分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２は、半田付け工程の各状態によって異なる値になる。制御部Ｃｏｎｔは、分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２ａ〜Ｑ２ｄ（Ｑ２ｅ）の基準となる値をデータベースとして記憶しておき、第２測定部７４から取得した分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２のデータと比較することで、半田孔５１の汚れ状態を判定することができる。あるいはまた、制御部Ｃｏｎｔは、鏝先５と基板Ｂｄとは非接触状態、鏝先５と基板Ｂｄとの接触、鏝先５への半田片Ｗｈの投入、加熱溶融、鏝先５からの溶融半田の流出、鏝先５の基板Ｂｄからの離間といった一連の半田付け工程における分岐配管７０２の分岐流量の基準となる経時変化をデータベースとしてて記憶しておき、第２測定部７４から取得した分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２の経時変化と比較することで半田孔５１の汚れ状態を判定することも可能である。

半田孔５１への半田片Ｗｈの投入段階（Ａｒ３）において半田孔５１の汚れ状態を判定する場合を例に説明すると、半田孔５１が汚れていない初期状態では分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２はＱ２ｃである。一方、半田孔５１の内周壁にドロスなどの付着物が付着している状態では、半田孔５１内の窒素ガスが通過する流路面積が小さくなっているところ、半田片Ｗｈが投入されることによって流路面積はさらに小さくなるため、分岐配管７０２の分岐流量Ｑ２は初期状態の流量Ｑ２ｃよりも多い流量Ｑ２ｃ’となる（図１４の一点鎖線）。制御部Ｃｏｎｔは、初期状態における流量Ｑ２ｃを予め記憶しておき、測定された分岐配管７０２の分岐流量配管の流量Ｑ２と流量Ｑ２ｃとを比較して半田孔５１の汚れ状態を判定することが可能となる。

以上示した第２実施形態では、分岐流路７０２に流量計測を行う第２計測部７４を設けて分岐流路の流量の変化に基づいて鏝先５の状態を判定するようにしたが、供給流路７０３に第２計測部７４を設けて供給流路７０３を流れる窒素ガスの流量（供給流量）を直接計測し、供給流量の流量変化に基づいて半田孔５１の汚れ状態の判定を行ってもよい。この場合、半田付け工程の各状態における流量の変化は、上述した分岐流量と逆方向の挙動を示す。すなわち、供給流量と時間との関係は、図１４に示すテーブルとは上下逆転した挙動を示す。供給流量は、（ａ）初期状態のときに最大流量となり、（ｄ）半田片溶融状態のときに最小流量となる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。

Ａ 半田付け装置
１ 支持部材
１１ 壁体
１２ 保持部
１３ 摺動ガイド
１４ ヒーターユニット固定部
１５ アクチュエーター保持部
１６ ばね保持部
２ カッターユニット
２１ カッター上刃
２１１ 上刃孔
２１２ ピン孔
２２ カッター下刃
２２１ 下刃孔
２２２ ガス流入孔
２３ プッシャーピン
２３１ ロッド部
２３２ ヘッド部
２３３ ばね
３ 駆動機構
３１ エアシリンダー
３２ ピストンロッド
３３ カム部材
３３０ 凹部
３３１ 支持孔
３３２ ピン
３３３ ピン押し部
３３４ 軸受
３４ スライダー部
３４０ カム溝
３４１ 第１溝部
３４２ 第２溝部
３４３ 接続溝部
３５ ガイド軸
４ ヒーターユニット
４１ ヒーター
４２ ヒーターブロック
４２１ 凹部
４２２ 半田供給孔
５ 鏝先
５１ 半田孔
６ 半田送り機構
６１ 送りローラ
６２ ガイド管
７ ガス供給部
７０ 配管
７０１ 主配管
７０２ 分岐配管
７０３ 供給配管
７１ 第１調整部
７２ 第１計測部
７３ 第２調整部
７４ 第２計測部
８ 検査治具
８１ 基台
８２ 検査用ピン
Ｗｈ 半田片
Ｂｄ 配線基板
Ｅｐ 電子部品
Ｌｄ ランド
Ｔｈ スルーホール
Ｎｄ 端子
ＧＳ ガス供給源

Claims (15)

1. 半田片が供給される半田孔を有すると共に前記半田孔で前記半田片を加熱溶融する鏝先と、
   ガスを供給するガス供給源と、
   前記ガス供給源と前記半田孔とを連通し、前記ガス供給源からのガスを前記半田孔に供給するガス供給部と、
   を有する半田付け装置の前記半田孔の汚れ状態を判定する方法であって、
   前記ガス供給部を流れるガスの総流量が一定で、
   前記ガス供給部内を流れるガスの物理量を測定するとともに、測定した物理量と予め備えられた基準値又はテーブルと比較して、前記半田孔の汚れ状態を判定することを特徴とする半田孔の汚れ状態判定方法。
2. 前記テーブルには少なくとも前記物理量自体又は前記物理量の時系列の変化を示すテーブルのいずれか一方を含む請求項１に記載の半田孔の汚れ状態判定方法。
3. 前記鏝先を所定温度で一定の状態として、前記ガス供給部内を流れるガスの物理量を測定し、前記半田孔の汚れ状態を判定する請求項１又は２に記載の半田孔の汚れ状態判定方法。
4. 前記半田孔の汚れ状態を判定する場合は、前記ガス供給部を流れるガスの総流量を前記半田片を加熱溶融する場合よりも多くする請求項１から請求項３のいずれかにに記載の半田孔の汚れ状態判定方法。
5. 前記半田孔を大気に開放している状態で、前記半田孔内に検査用ピンを挿入してガス流路面積を小さくし、前記ガス供給部内を流れるガスの物理量を測定し、前記半田孔の汚れ状態を判定する請求項１から請求項４のいずれかに記載の半田孔の汚れ状態判定方法。
6. 前記鏝先が、前記半田孔と外部とを連通するリリース孔を有し、前記半田孔を大気に開放し、前記リリース孔を封鎖した状態で前記ガス供給部内を流れるガスの物理量を測定し、前記半田孔の汚れ状態を判定する請求項１から請求項５のいずれかに記載の半田孔の汚れ状態判定方法。
7. 前記リリース孔の付着物の付着状態を判定する場合は、前記半田孔の先端開口を封鎖し、前記リリース孔を大気に開放した状態で前記ガス供給部内を流れるガスの物理量を測定し、前記リリース孔の付着物の付着状態を判定する請求項６に記載の半田孔の汚れ状態判定方法。
8. 前記半田孔を大気に開放している状態で前記ガス供給部内を流れるガスの物理量を測定し、前記半田孔の汚れ状態を判定する請求項１から請求項４のいずれかに記載の半田孔の汚れ状態判定方法。
9. 前記ガス供給部は、前記ガスを外部に逃がす分岐配管を備えており、前記物理量として前記分岐配管又は前記半田孔への供給配管を流れるガスの流量又は圧力を計測している請求項８に記載の半田孔の汚れ状態判定方法。
10. 前記流量又は圧力の変化に基づいて前記半田孔の汚れ状態を判定する請求項９記載の半田孔の汚れ状態判定方法。
11. 前記流量又は圧力が予め決められた値になったことに基づいて、前記半田孔の汚れ状態を判定する請求項９又は請求項１０に記載の半田孔の汚れ状態判定方法。
12. 前記物理量として前記ガス供給部を流れるガスの圧力を測定し、前記ガス供給部を流れるガスの圧力の変化に基づいて前記前記半田孔の汚れ状態を判定する請求項８に記載の半田孔の汚れ状態判定方法。
13. 前記ガス供給部を流れるガスの圧力の増加に基づいて、前記半田孔の汚れ状態を判定する請求項８に記載の半田孔の汚れ状態判定方法。
14. 所定回数半田付けを行う毎に前記ガス供給部内を流れるガスの物理量を記憶し、初期の前記物理量と比較することで、前記半田孔の汚れ状態を判定する請求項１から請求項１３いずれかに記載の半田孔の汚れ状態判定方法。
15. 半田片が供給される半田孔を有するとともに前記半田孔で前記半田片を加熱溶融する鏝先と、
    ガスを供給するガス供給源と前記半田孔とを連通し、前記ガス供給源からのガスを前記半田孔に供給するガス供給部と、
    前記ガス供給部で供給されるガスの物理量を測定する測定部と、
    前記測定部で測定された前記ガスの物理量に基づいて、前記半田孔の汚れ状態を判定する状態判定部とを有し、
    前記状態判定部が、請求項１から請求項１４のいずれかに記載の方法で、前記半田孔の汚れ状態を判定することを特徴とする半田付け装置。