JP3314088B2

JP3314088B2 - ハンダ付け方法およびハンダ付け装置

Info

Publication number: JP3314088B2
Application number: JP17149092A
Authority: JP
Inventors: 栄修永田
Original assignee: 栄修永田
Priority date: 1992-06-08
Filing date: 1992-06-08
Publication date: 2002-08-12
Anticipated expiration: 2017-08-12
Also published as: EP0574218B1; DE69307401T2; JPH05343842A; DE69307401D1; US5297718A; EP0574218A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ハンダを溶融状態（あ
るいは半溶融状態、以下単に溶融状態という）でワーク
に滴下してハンダ付けを行うハンダ付け装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】プリント配線板などのワーク上で特定の
場所だけハンダを自動的に付着させるものとして、従来
よりすりばち状のハンダゴテを用いるものが提案されて
いる（特公昭４６ー３４２０９号）。これは一定量の糸
ハンダをこのすりばち状ハンダゴテに供給して溶融し、
このハンダゴテの底に設けた孔を通してワークに滴下さ
せるものである。しかしこの場合にはハンダゴテのハン
ダの保持時間が不均一になるため、糸ハンダが十分溶融
しないうちにワークに落下したり溶融温度が高くなりす
ぎたりしてハンダ付けが不完全になったり不均一になる
ことがあり、ハンダ付けの信頼性が劣るという問題があ
った。

【０００３】またるつぼ状のハンダゴテの底にニードル
弁を設け、予めこのるつぼ状ハンダゴテ内にハンダを溶
融しておき、ニードル弁の開閉によって所定量のハンダ
をワークに滴下するものも提案されている（実開昭５０
ー７７４２７号）。しかしこの場合には溶融ハンダ自身
の表面張力のために、微少なハンダ滴下量の管理が不可
能であった。

【０００４】そこで本願の発明者は、次のような方法を
提案した。すなわち複数のコテ要素を集合させてハンダ
溶融部を形成し、このハンダ溶融部に落したハンダ片を
一定時間ここで保持して溶融した後、コテ要素を分離さ
せて溶融ハンダを滴下させる方法である（特開昭６２−
２７０２７２号）。

【０００５】しかしこの方法には、ハンダ片を糸ハンダ
から切断してハンダ溶融部へ落下させる際に、落下速度
が不揃いになり易く、ハンダ溶融温度を均一に管理する
ことはやはり困難であった。

【０００６】そこで本願の発明者は、糸ハンダから切断
した所定長さのハンダ片を一度ハンダ受けに入れてハン
ダ片を静止させた後、このハンダ受けを反転してハンダ
片を筒状のハンダガイド内を通してハンダ溶融部へ落下
させる方法を提案した（特願平１−２０４１号）。

【０００７】

【従来技術の問題点】しかしこの方法では、ハンダ受け
から落下するハンダ片が筒状のハンダガイド内を通る際
にその内壁に接触し、落下に要する時間にバラツキが発
生する。ここにハンダ受けからハンダ片が落下し始める
タイミングを検出して、それから一定時間後にハンダ片
はハンダ溶融部で溶融すると予測するから、このハンダ
片の落下に要する時間のバラツキがあると、ハンダの溶
融時間が変動することになる。このためハンダ溶融温度
が低い時にはいわゆる“いも付け”状態となり、反対に
高い時には高温によるハンダの劣化を招く、などの問題
が生じる。

【０００８】

【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、適切な温度に加熱溶融（半溶融を含む）さ
れた微少量のハンダをワークに滴下して信頼性が高く均
質なハンダ付けを行うことができるハンダ付け方法を提
供することを第１の目的とする。

【０００９】また本発明は、前記第１の発明の実施に直
接使用するハンダ付け装置を提供することを第２の目的
とする。

【００１０】

【発明の構成】本発明によれば第１の目的は、少なくと
もハンダ接触部位の表面がハンダ反撥材料で形成された
複数のコテ要素を集合してハンダ溶融部を形成し、この
ハンダ溶融部に一定量のハンダ片を供給し、このハンダ
片を前記ハンダ溶融部で溶融して一時保持した後、前記
複数のコテ要素間から溶融ハンダをワークに滴下させる
ことによりハンダ付けを行うハンダ付け方法において、
前記ハンダ片の溶融を溶融ハンダ表面による反射光強度
の変化から検出し、このハンダの溶融検出時点を始点と
して前記溶融ハンダを一定時間追加加熱することを特徴
とするハンダ付け方法により達成される。

【００１１】ここにハンダの溶融は、コテ要素のハンダ
溶融部内のハンダをその上方から監視する方法とするこ
とができる。またハンダ溶融部からワークに沿って流下
しコテ要素の下端付近に出来る溶融ハンダの膨らみ（膨
出部）によってハンダの溶融を検出する方法としてもよ
い。

【００１２】第２の目的は、少なくともハンダ接触部位
の表面がハンダ反撥材料で形成され互いに集合してハン
ダ溶融部を形成する複数のコテ要素と、一定量づつのハ
ンダ片を前記ハンダ溶融部に供給するハンダ供給部とを
備え、前記ハンダ溶融部でハンダ片を溶融してからコテ
要素を開きワークに滴下するようにしたハンダ付け装置
において、前記ハンダ溶融部の上方に位置し前記ハンダ
供給部から供給されるハンダ片を受けるハンダ受けと、
溶融ハンダに向って光を射出する発光素子と、この溶融
したハンダの表面による反射光を受光する受光素子と、
この反射光の強度変化からハンダの溶融を検出しこの検
出時点を始点として前記溶融ハンダを一定時間追加加熱
させる制御装置とを備えることを特徴とするハンダ付け
装置により達成される。

【００１３】

【実施例】図１は本発明の一実施例の正面図、図２は側
面図、図３と図４と図５とはそれぞれその一部の分解斜
視図、図６はハンダ供給部の斜視図、図７はハンダカッ
タ部の断面図、図８はハンダガイド部付近の分解斜視
図、図９はその中心線上での側断面図、また図１０
（Ａ）〜（Ｃ）はクレイドルの動作説明図、図１１
（Ａ）〜（Ｆ）はこの装置の一動作例の説明図、図１２
はその動作タイミング図である。

【００１４】図１〜５で符号１０は支持基板であり、不
図示の基台に垂直に固定されている。この支持基板１０
は縦長であって、その前面の左側にはリニヤベアリング
の軌道１２（図３、４）が縦に固定され、この軌道１２
には３つの移動体１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃが装着されて
いる。各移動台１２Ａ〜Ｃはそれぞれベアリングを内蔵
して軌道１２上で回転することなく上下方向にのみ滑ら
かに移動する。支持基板１０の右側には縦に長い窓１４
が形成されている。

【００１５】２０は上可動板であり最上部の移動体１２
Ａに固定されて上下動する。支持基板１０の上部右側に
は送りねじ２２の上端がベアリングホルダ２４を介して
保持される一方、この送りねじ２２の下部が上可動板２
０に固定されたナットホルダ２６に螺入されている。そ
してこの送りねじ２２は支持基板１０上部に取付けられ
たステッピングモータ２８により回転される。この結果
送りねじ２２が回転するとナットホルダ２６と一体の上
可動板２０が上下動することになる。

【００１６】なおモータ２８の左側にはファンモータ３
０が配設される（第１、２図）。このハンダ付け装置は
支持基板１０を後面として、上、前、左右の各面がカバ
ーで覆われる。そしてファンモータ３０は外気をこのカ
バー内に導入してこのカバー内を下降させ、ハンダから
発生する油煙を外へ排出するように考慮されている。

【００１７】４０はハンダガイド保持板である。この保
持板４０は前記リニヤベアリングの中間の移動体１２Ｂ
に固定され、上可動板２０の切欠き部分２０Ａから前方
へ突出している。この保持板４０の前端にはアーム４２
が固定され、このアーム４２の下端はこのハンダ付け装
置の前面中央付近に伸び、ここに後記ハンダガイド８０
が固定される。

【００１８】保持板４０は上可動板２０に固定されたエ
アシリンダ４４により上下動される。すなわちエアシリ
ンダ４４の本体が上可動板２０に固定され、そのピスト
ンロッドが保持板４０の上面に連結されている。

【００１９】５０は上可動板２０に固定されたハンダフ
ィーダ取付板である。この取付板５０は図４に示すよう
に上可動板２０の右側面に固定されて前方へ突出する。
この取付板５０にはハンダ供給部５２が装着され、この
ハンダ供給部５２は、後記のハンダガイド８０に一定長
さにカットしたハンダ片５８Ａを供給する。

【００２０】図２、４で５４はリール支持腕であり、そ
の前端は上可動板２０の背面に固定され、支持基板１０
の窓１４を通って後方へ延出している。このリール支持
腕５４の後部にはハンダリール５６が保持され、このリ
ール５６から糸ハンダ５８が前方へ導かれ、上可動板２
０の切欠き部分２０Ａに形成した窓２０Ｂ（図４）を通
ってハンダ供給部５２に入る。

【００２１】ハンダ供給部５２は図６に示す送り部６０
とカッタ部６２とから成る。送り部６０はハンダ５８を
挟む一対のローラ６４、６４と、その一方のローラ６４
を駆動するステッピングモータ６６とを有する。このモ
ータ６６は図２に示す制御装置６７により所定のタイミ
ングに所定量だけ回転し、ハンダ５８を一定量だけカッ
タ部６２へ送る。

【００２２】カッタ部６２は、保持板５０に固定された
コ字状のホルダ６８と、このホルダ６８の下板部に保持
された筒状のボデー７０と、このボデー７０に上方から
嵌入されたカッタピン７２と、このカッタピン７２を上
方へ復帰させるばね７４と（図７）、ホルダ６８の上板
部に保持されカッタピン７２を押下するエアシリンダ７
６とを有する。ボデー７０には送り部６０の両ローラ６
４、６４間に向って開くハンダ導入口７８が形成されて
いる。

【００２３】従って送り部６０がハンダ５８を一定量送
るとこのハンダ５８の先端がハンダ導入口７８内に進入
し、次に制御装置６７はエアシリンダ７６にエアを供給
してカッタピン７２を下降させる。この時ハンダ５８の
先端がカットされ、カットされたハンダ片５８Ａがボデ
ー７０から下方へ落下する。

【００２４】ハンダガイド８０は図８〜１０に示すよう
にボデー８２を備える。ボデー８２には、上部が拡径し
て上下に貫通する略じょうご状のガイド孔８４が形成さ
れ、その下部にはスリーブ８６が接続されている。すな
わちボデー８２下部にはスリ割りが形成され、このスリ
割りを横断するビス８８（図８、９）を締めることによ
ってボデー８２へ下方から嵌入されたスリーブ８６を固
定している。

【００２５】ガイド孔８４の上部には前後に貫通孔９０
が形成され、この貫通孔９０に図８に示すクレイドル９
２と一体の軸体９４が挿入されている。このクレイドル
９２はカッタ部６２から落下するハンダ片５８Ａが入る
ハンダ受けとなるものであり、その内面にはテフロン樹
脂製のカップ９６が装着されている。このカップ９６の
内面には細かい凹凸模様が形成され、ハンダ片５８Ａが
付着しにくくされている。

【００２６】軸体９４の前端には半径方向にのびるアー
ム９８が固定される一方、ボデー８２側にはストッパ１
００が固定され、アーム９８はこのストッパ１００に設
けた上下一対の垂直な壁１００Ａ、１００Ｂに当たる約
１８０°の範囲内で回動可能である。なおこのアーム９
８が上方でこのストッパ１００の壁１００Ａに当たる時
には図１０（Ａ）のようにクレイドル９２は上方に開口
し、アーム９８が下方に来てストッパ１００の壁１００
Ｂに当たる時には図１０（Ｃ）のようにクレイドル９２
は下方に開口するように反転する。なおこのアーム９８
の先端とストッパ１００に固定したピン１００Ｃとの間
にはコイルばね１０２が掛け渡され、クレイドル９２は
図１０（Ａ）と図１０（Ｃ）の両位置に安定する。

【００２７】軸体９４の後端には互いに約９０°の角度
をもって２本のピン１０４、１０６が固定されている。
これらのピン１０４、１０６は図１０（Ａ）のようにク
レイドル９２が上に開口している時に斜め下に位置す
る。一方、上可動板２０と一体のハンダフィーダ取付板
５０には下方へのびる腕１０８（図２、４、８）が固定
され、この腕１０８の下端にはこれらのピン１０４、１
０６が当たるカムフォロワ１１０が取付けられている。
この結果エアシリンダ４４によって保持板５０と共にハ
ンダガイド８０が昇降されると、ピン１０４、１０６が
このカムフォロワに当たり、クレイドル９２が図１０
（Ａ）と図１０（Ｃ）の位置間で回動する。すなわちハ
ンダガイド８０を下降させる時にクレイドル９２は反転
する。

【００２８】このハンダガイド８０のボデー８２にはハ
ンダ片５８Ａの落下を確認するためのハンダセンサ１１
２が取付けられている（図８、９）。すなわち、ボデー
８２にはガイド孔８４を横断する孔１１４が形成され、
この孔１１４の一端に発光素子１１２Ａが、他端に受光
素子１１２Ｂがそれぞれセンサ支持板１１６、１１８に
より固定されている。この受光素子１１２Ｂがハンダ片
５８Ａの通過を検出すると制御装置６７はこの通過タイ
ミングからタイマを積算し始め、後記のコテ要素１５６
によるハンダの溶融時間を管理する。

【００２９】また、このハンダガイド８０のボデー８２
にはガイド孔８４内に空気を送る空気孔８３（図１０）
が設けられている。ここから入る空気は、後記コテ要素
１５６により溶融されたハンダから立登る油煙がガイド
孔８４内に付着するのを防ぎ、ハンダ片５８Ａの円滑な
落下を確保する。

【００３０】なおこのボデー８２と、エアシリンダ４４
および７６に送られるエアは図２に示すように外部の空
気ポンプ１２０から供給され、切換弁１２２によって断
続される。

【００３１】ハンダガイド８０には発光素子１２３と受
光素子１２４とが設けられている。すなわちボデー８２
には平板１２５が固定され、この平板１２５から垂下す
るロッド１２６の下端に発光素子１２３が取付けられて
いる。この発光素子１２３はＬＥＤや半導体レーザ素子
等で形成され、後記する２つのコテ要素１５６間に作ら
れるハンダ溶融部を指向して光を射出する。

【００３２】受光素子１２４はフォトトランジスタなど
で作られ、ボデー８２の側面に取付けられる。一方クレ
イドル９２の底にはミラー１２７が形成されている。こ
のミラー１２７は図１０（Ａ）に示すようにクレイドル
９２を上向きにした時に水平に対し４５°となるように
作られている。コテ要素１５６のハンダ溶融部でハンダ
が溶けた時に、その表面で発光素子１２３の光が反射さ
れ、この反射光の一部はスリーブ８４に入る。ミラー１
２７はこのスリーブ８４に入った反射光を受光素子１２
４に導くものである。

【００３３】次にハンダ溶融部を形成するコテ要素につ
き説明する。図３において１３０は下可動板である。こ
の下可動板１３０は、前記リニヤベアリングの下の移動
体１２Ｃに固定されて上下動可能となっている。下可動
板１３０はその左端をコイルばね１３２により上可動板
２０に吊られる一方、その右端が長ボルト１３４により
上可動板２０に吊られている。この結果上可動板２０と
下可動板１３０とは一体となって上下動する。

【００３４】ここに長ボルト１３４は上可動板２０の挿
入孔内でスライド可能となり、後記コテ要素１５６がワ
ークに当たった時などにはコテ要素１５６と共にこの下
可動板１３０が上へ移動してワークを傷めないように対
策されている。なおこの長ボルト１３４にはばね１３６
が縮装され、コテ要素１５６をワークに押圧する際に適
度な押圧力を発生させるようになっている。

【００３５】下可動板１３０にはスライドレール１３８
が水平に固定され、このレール１３８に噛合ってスライ
ドする移動体１４０Ａ、１４０Ｂには左右一対のコテ支
持板１４２（１４２Ａ、１４２Ｂ）が固定されている。
また下可動板１３０の背面にはステッピングモータ１４
４が取付けられ、このモータ１４４の軸は下可動板１３
０を貫通して前方へのび、ここにエンコーダカム１４６
およびカム１４８が固定されている。

【００３６】エンコーダカム１４６は光センサ１５０に
よってモータ１４４の回転角度を検出するためのもので
ある。カム１４８はダ円形で対称なカム形状を持ち、こ
のカム１４８には前記コテ支持板１４２に取付けたカム
フォロワ１５２（１５２Ａ、１５２Ｂ）が左右両側から
転接する。なお両コテ支持板１４２は互いに接近するよ
うにばね１５４によって連結されている（図３）。

【００３７】１５６（１５６Ａ、１５６Ｂ）は一対のコ
テ要素であり、これらはコテ支持板１４２に取付角度お
よび位置調節可能に固定される。両コテ要素１５６は前
記ハンダガイド８０のスリーブ８６下方で集合・離隔す
るように斜めに取付けられ、正面視Ｖ字状のコテを形成
する。コテ要素１５６は内部にニクロム線ヒータを有
し、表面がセラミック、フッ素樹脂、ステンレスなどの
ハンダ反撥材料で被覆されている。特にセラミックの場
合に窒素ケイ素を用いると、ハンダに対する耐浸透性が
高く、またハンダのヤニに含まれる塩酸などに対する耐
薬品性が高く、耐久性が優れたものとなる。

【００３８】両コテ要素１５６の互いに対向する集合面
には、溝１５８（図３、一方のみ図示）が形成され、両
コテ要素１５６が集合した時に両者の溝１５８が対向し
てその間にハンダ溶融部が形成される。

【００３９】

【動作】次にこの実施例の動作を説明する。例えば図１
１に示すように、抵抗１６０などの電子部品のリード１
６２をプリント基板１６４のスルーホールに下面から通
し、プリント基板１６４の上面からハンダ付けする場合
を説明する。

【００４０】先ずハンダ付けを行うワークをコテ要素１
５６の集合部の下方に位置させる。この時ハンダガイド
８０は図１、２あるいは図１１（Ａ）のように上昇位置
にあり、またコテ要素１５６は集合している。

【００４１】ハンダ供給部５２の送り部６０が糸ハンダ
５８を一定量送り、エアシリンダ７６がカッタピン７２
を押下すれば一定長さのハンダ片５８Ａに切断されてク
レイドル９２に落下する。このようにしてハンダガイド
８０に設けたクレイドル９２内には所定数のハンダ片５
８Ａが予め収容されている。

【００４２】スタート信号が入力されるとエアシリンダ
４４にエアが送られてハンダガイド保持板４０と共にハ
ンダガイド８０がコテ要素１５６と共に下降する（ガイ
ド下降、コテ一次下降）。この時コテ要素１５６を僅か
に開く。またこの時軸体９４のピン１０４がカムフォロ
ワ１１０に当って軸体９４が図１０（Ｂ）のように回転
する。

【００４３】ストッパ１００の先端につながれたばね１
０２が軸体９４の中心線上にある不安定点を越えると軸
体９４は一気に図１０（Ｃ）の位置に回転する。この時
クレイドル９２内のハンダ片５８Ａがクレイドル９２の
回転時の衝撃の助けも作用して落下し、ハンダガイド８
０内のガイド孔８４およびスリーブ８６に導かれて下降
する（図１１（Ｂ））。

【００４４】このハンダガイド８０の下降位置ではスリ
ーブ８６下端はコテ要素１５６の集合部に近接し（図１
０（Ｃ））、このスリーブ８６から落下するハンダ片５
８Ａはこの集合部に形成されたハンダ溶融部内に入る。
このようにハンダガイド８０が下降すると、コテ要素１
５６の互いに開いた下端間にリード１６２の先端が入
る。この位置を一次下降位置という。

【００４５】ハンダガイド８０はハンダ片５８Ａを落下
すると上昇して図１０（Ａ）の状態で待機する。この上
昇の際にコテ要素１５６は閉じてその間にリード１６２
の先端を挾持し、リード１６２を加熱する。またこのコ
テ要素１５６を閉じている間に、このコテ要素を複数回
開いて、ハンダ片５８Ａとハンダ溶融部とのなじみを良
くし、ハンダ溶融状態のバラツキを小さくする。

【００４６】ハンダガイド８０が上昇復帰するとクレー
ドル９２は図１０（Ｃ）の状態になり、また発光素子１
２３はハンダ溶融部に向って光を射出する。ハンダ片５
８Ａが溶けると、ハンダは液体となって玉状に変化し、
その表面は水玉様に反射面となる。このためハンダ片５
８Ａが溶けると、表面の反射率が急増し、強い反射光を
発生する。この反射光の一部は、スリーブ８６内を通り
クレードル９２のミラー１６７で反射されて受光素子１
２４に入る（図１１（Ｃ））。

【００４７】一方ハンダ片５８Ａがガイド孔８４を落下
する時には、受光素子（ハンダセンサ）１１２Ｂがこの
落下を検出する。この信号に基いて制御装置６７は溶解
タイマ（１）（図１２参照）による時間の計時を開始し
ている。そして受光素子１２４（ハンダ溶融センサ）が
ハンダの溶融を検出すると、制御装置６７は溶解タイマ
（１）に代えて溶解タイマ（２）による計時を開始す
る。

【００４８】この溶解タイマ（２）には追加加熱用の一
定時間ｔ₁ が設定され、この一定時間ｔ₁ が経過すると
モータ１４４を作動させてカム１４８を回転させ、両コ
テ支持板１４２を押し開いてコテ要素１５６を離隔させ
る。この結果集合部の溝１５８で形成されるハンダ溶融
部内の溶融ハンダがワークの上に落下し、ハンダ付けが
行われる（図１１（Ｄ））。このコテ要素１５６が開い
ている間に、コテ要素１５６を複数回閉じれば、溶融ハ
ンダの落下が一層滑らかになる。

【００４９】このコテ要素１５６が開く時に制御装置６
７はハンダ滴下タイマによる計時を開始し、一定時間ｔ
₂ 経過するとコテ要素１５６を再び下降させ、二次下降
位置にする（図１１（Ｅ））。この時にはリード１６２
に付着した溶融ハンダがコテ要素１５６の下端に玉状に
膨出しているから、コテ要素１５６の下端がこの溶融ハ
ンダの玉状膨出部を押圧する。このため溶融ハンダがリ
ード１６２およびスルーホールに確実に付着する。

【００５０】コテ要素１５６をこの二次下降位置に置く
時間ｔ₃ は加熱タイマ（１）により計時され、この時間
ｔ₃ が経過するとコテ要素１５６は上昇し、一定時間後
にコテ要素１５６を閉じて次の動作に備える（図１１
（Ｆ））。なおこの一連の動作中においては、ハンダガ
イド８０が上昇した時にハンダ供給部５２により適宜数
のハンダ片５８Ａがクレードル９２に供給されている。

【００５１】

【他の実施例】図１３は他の使用法を示す要部拡大図、
図１４はそのハンダの溶融検出方法の概念図、図１５は
その動作タイミング図である。この使用例では、基板か
ら起立するピン１７０にワイヤ１７２を巻き付けた部分
を、ハンダ付けする。

【００５２】ここにおいては、コテ要素の下端付近に流
下して玉状となったハンダ液の膨出部１７４による反射
光を用いてハンダの溶融を検出する。すなわちこの膨出
部１７４に光を射出する発光素子１７６と、この膨出部
１７４による反射光を受ける受光素子１７８とを有す
る。これらの各素子１７６、１７８は、例えばコテ要素
１５６と共に移動するコテ支持板１４２に取付ける。

【００５３】

【動作】この方法においてスタート信号が入力されると
ハンダガイド８０が下降し、コテ要素１５６も僅かに開
きながら一次下降位置に下降する。この時ハンダ片５８
Ａが落下してハンダガイド８０に入るが、このハンダ片
５８Ａの落下が受光素子１１２Ｂ（ハンダセンサ）で検
出されると溶融タイマ（１）が計時を開始する。

【００５４】一方ハンダガイド８０はガイド停止タイマ
による設定時間が経過すると上昇するが、この時コテ要
素１５６も閉じてピン１７０の上部を挾持しピン１７０
を加熱する。その間にコテ要素１５６は複数回開いて、
ハンダ片５８Ａとコテ要素１５６とのなじみを良くし、
ハンダ片５８Ａをバラツキ少なく均一に溶融する。

【００５５】またこの間に、溶解タイマの設定時間ｔ₄
が経過するとコテ要素１５６が開き、溶融したハンダを
ピン１７０に沿って流下させる。この流下させる時間ｔ
₅ はハンダ滴下タイマにより計時され、この時間ｔ₅ が
経過するとコテ要素１５６はさらに下降して二次下降位
置に来る。そしてこの状態は加熱タイマ（１）により計
時される。

【００５６】この加熱タイマ（１）の計時開始に伴い、
開位置にあるコテ要素１５６に複数回閉じる動作を行わ
せる。この開閉動作によりハンダの加熱が促進され、ま
た溶融ハンダの流下が促進される。

【００５７】この状態で溶融したハンダはコテ要素１５
６の間から流下し続け、コテ要素１５６の下方に溶融ハ
ンダの膨出部１７４が形成される。すると受光素子（ハ
ンダ溶融センサ）１７８がこの膨出部１７４を検出する
と、加熱タイマ（２）が計時を開始する。この加熱タイ
マ（２）は追加加熱時間ｔ₆ を設定するものであり、こ
の時間ｔ₆ が経過するとコテ要素１５６を上昇復帰さ
せ、コテ要素１５６を閉じて次の動作に備える。

【００５８】図１６はこの方法をプリント基板１８０の
スルーホール１８２に適用した例を示す。この場合スル
ーホール１８２のランド１８４に溶融ハンダが液状に付
着して膨出部１８６ができるから、この膨出部１８６に
よる反射光を受光素子１８８で受光する。なお１９０は
この膨出部１８６に光を射出する発光素子である。

【００５９】この図１６に示す方法において、コテ要素
を二次下降位置で開状態にある間に閉動作を複数回行わ
せると、コテ要素１５６の下端で溶融ハンダをランド１
８４に押し付けてこすることになり、溶融ハンダの漏れ
を促進しハンダ付けの信頼性を一層向上させることがで
きる。

【００６０】なおコテ要素１５６の開閉動作の周期やス
トロ−ク量、あるいは開と閉の動作タイミングは、供給
するハンダ片５８Ａの寸法や、ハンダ付け対象に応じて
実験により決めるべきものである。

【００６１】

【発明の効果】請求項１の発明は以上のように、溶融し
たハンダの表面による反射光の強度変化からハンダの溶
融を検出し、この時点から一定時間ハンダを追加加熱す
るようにしたから、ハンダ片の落下時間が不揃いであっ
てもワークに供給される溶融ハンダの温度のバラツキが
小さくなる。このため溶融ハンダ温度が低い場合の“い
も付け”状態が発生せず、温度が高すぎる場合のハンダ
劣化が発生しなくなり、均質で信頼性の高いハンダ付け
が可能になる。

【００６２】ここに溶融ハンダによる反射光は、コテ要
素間のはんだによるものを用いたり（請求項２〜５）、
コテ要素間から流下してその下端付近に形成された玉状
のハンダの膨出部表面によるものを用いることができる
（請求項６〜９）。

【００６３】ここにハンダ片を受け入れたコテ要素を開
閉動作させることによりコテ要素とハンダ片とのなじみ
を良くし、ハンダ片の落下状態のバラツキによるハンダ
片の溶融状態のバラツキを小さくすることができる（請
求項３、７）。またコテ要素を開いて溶融ハンダを流下
させる時に、コテ要素を開閉動作させれば、溶融ハンダ
の流下を促進できると共に、ハンダ付け対象のハンダ漏
れを良好にしてハンダ付け信頼性を一層向上できる（請
求項４、９）。請求項１０、１１、１２、１３の発明に
よれば、この方法の実施に直接用いられる装置が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の正面図

【図２】側面図

【図３】その一部の分解斜視図

【図４】同じくその一部の分解斜視図

【図５】同じくその一部の分解斜視図

【図６】ハンダ供給部の斜視図

【図７】ハンダカッタの断面図

【図８】ハンダガイド部付近の分解斜視図

【図９】その中心線上での側断面図

【図１０】クレイドルの操作説明図

【図１１】この装置の一動作例の説明図

【図１２】その動作タイミング図

【図１３】他の使用法を示す要部拡大図

【図１４】そのハンダ溶融検出方法の概念図

【図１５】その動作タイミング図

【図１６】さらに他の使用法の説明図

【符号の説明】

５２ハンダ供給部５８Ａハンダ片６７制御装置８０ハンダガイド９２ハンダ受けとしてのクレイドル１５６コテ要素１２３、１７６、１９０発光素子１２４、１７８、１８８受光素子１７４、１８６膨出部ｔ₁ 、ｔ₆ 追加加熱時間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23K 1/00 B23K 3/02 B23K 3/06 H05K 3/34

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくともハンダ接触部位の表面がハン
ダ反撥材料で形成された複数のコテ要素を集合してハン
ダ溶融部を形成し、このハンダ溶融部に一定量のハンダ
片を供給し、このハンダ片を前記ハンダ溶融部で溶融し
て一時保持した後、前記複数のコテ要素間から溶融ハン
ダをワークに滴下させることによりハンダ付けを行うハ
ンダ付け方法において、前記ハンダ片の溶融を溶融ハン
ダ表面による反射光強度の変化から検出し、このハンダ
の溶融検出時点を始点として前記溶融ハンダを一定時間
追加加熱することを特徴とするハンダ付け方法。
【請求項２】以下の各工程を有することを特徴とする
請求項１のハンダ付け方法： (a) コテ要素をワークの上部を挟む一次下降位置に下げ
る工程； (b) ハンダ片をコテ要素間に形成されたハンダ溶融部に
落下させる工程； (c) このハンダ溶融部に入射された光の溶融ハンダ表面
による反射光の強度からハンダの溶融を検出する工程； (d) 工程(c) においてハンダの溶融を検出した時点から
一定時間この溶融したハンダを追加加熱する工程； (e) 工程(d) で追加加熱した後コテ要素を開いて溶融ハ
ンダをワークに落下させる工程。
【請求項３】請求項２の工程(b) において、ハンダ溶
融部にハンダ片を入れたコテ要素は、閉じている間に複
数回開動作を行うハンダ付け方法。
【請求項４】請求項２の工程(e) において、コテ要素
は開いている間に複数回閉動作を行うハンダ付け方法。
【請求項５】請求項２において、工程(e) の次に以下
の工程を追加するハンダ付け方法： (f) コテ要素を開いたままさらに二次下降位置に下降さ
せ、一定時間再度追加加熱する工程；
【請求項６】以下の各工程を有することを特徴とする
請求項１のハンダ付け方法： (a) コテ要素をワークの上部を挟む一次下降位置に下げ
る工程； (b) ハンダ片をコテ要素間に形成されたハンダ溶融部に
落下させる工程； (c) このハンダの落下を検出してから一定時間後にコテ
要素を僅かに開いてハンダをワークに沿って流下させ、
コテ要素の下端付近に溶融ハンダの膨出部を形成させる
工程； (d) この膨出部の表面による反射光の強度からハンダの
溶融を検出する工程； (e) 工程(d) でハンダの溶融を検出した時点から一定時
間溶融ハンダを追加加熱した後コテ要素を上昇復帰させ
る工程。
【請求項７】請求項６の工程(b) において、ハンダ溶
融部にハンダ片を入れたコテ要素は、閉じている間に複
数回開動作を行うハンダ付け方法。
【請求項８】請求項６の工程(c) において、コテ要素
を開いた状態でこのコテ要素をさらに二次下降位置に下
降させるはんだ付け方法。
【請求項９】請求項６または８の工程(c) において、
コテ要素を開いている間にコテ要素は複数回閉動作を行
うハンダ付け方法。
【請求項１０】少なくともハンダ接触部位の表面がハ
ンダ反撥材料で形成され互いに集合してハンダ溶融部を
形成する複数のコテ要素と、一定量づつのハンダ片を前
記ハンダ溶融部に供給するハンダ供給部とを備え、前記
ハンダ溶融部でハンダ片を溶融してからコテ要素を開き
ワークに滴下するようにしたハンダ付け装置において、
前記ハンダ溶融部の上方に位置し前記ハンダ供給部から
供給されるハンダ片を受けるハンダ受けと、溶融ハンダ
に向って光を射出する発光素子と、この溶融したハンダ
の表面による反射光を受光する受光素子と、この反射光
の強度変化からハンダの溶融を検出しこの検出時点を始
点として前記溶融ハンダを一定時間追加加熱させる制御
装置とを備えることを特徴とするハンダ付け装置。
【請求項１１】ハンダ受けから落下するハンダ片をハ
ンダ溶融部へ導くハンダガイドと、前記ハンダ受けの底
面に設けた反射ミラーとを備え、前記受光素子は前記ハ
ンダガイドを通り前記反射ミラーで反射された光を受光
するようにした請求項１０のハンダ付け装置。
【請求項１２】発光素子はコテ要素の下端付近に光を
射出する一方、受光素子はこのコテ要素の下端付近に形
成される溶融ハンダの膨出部表面による反射光を受光す
るようにした請求項１０のハンダ付け装置。
【請求項１３】ハンダ受けから落下するハンダ片をハ
ンダ溶融部へ導くハンダガイドと、このハンダガイド内
をハンダ片が落下したことを検出するセンサとを備え、
前記センサがハンダ片を検出したことに基いてコテ要素
を離隔する時期を決めることを特徴とする請求項１０の
ハンダ付け装置。