JP3789041B2 - 半田付け性測定装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願の特許請求の範囲に記載された発明は、試料保持部により保持された小型電子回路部品等とされる試料を、溶融状態におかれた半田と接触させ、その試料についての半田付け性の測定を行う半田付け性測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の電子回路部品が印刷配線基板等に半田付けされるに際しては、各電子回路部品についての半田付け性が予め把握され、それらが、各種の電子回路部品の印刷配線基板等への半田付けが適正に行われるようになす設定のための基礎データとして用いられる状況が、しばしば見られる。電子回路部品についての半田付け性に関する予めの把握に際しては、当該電子回路部品を試料として溶融半田に接触させ、その試料についての半田付け性が測定されるようになす半田付け性測定装置が用いられる。
【０００３】
このような半田付け性測定装置にあっては、試料保持部により保持された、例えば、電子回路部品とされる試料が、溶融状態におかれた測定用半田に接触した状態にあるとき試料に作用する力を検出し、検出された力に応じて試料についての半田付け性を測定する測定部が備えられるとともに、試料についての半田付け性の測定に際しての方法、即ち、半田付け性の測定方法に応じた利用態様がとられる半田槽が備えられる。試料についての半田付け性の測定方法としては、日本電子機械工業会（ＥＩＡＪ）等により規格化されている、グロビュール法に属する半田小球平衡法，メニスコグラフ法に属する半田平衡法及びソルダーペースト平衡法等が知られている。
【０００４】
そして、このような規格化された各種の測定方法毎に、溶融半田を貯留して昇降可能とされる半田槽を備えた、当該方法に専用の半田付け性測定装置が設定される。即ち、試料保持部により保持された試料についての半田付け性の測定が、例えば、グロビュール法に属する半田小球平衡法に従って行われる場合には、試料保持部により保持された試料との接触状態におかれる測定用半田を保持するグロビュール台が内部に配された半田槽を備えた専用の半田付け性測定装置が使用され、また、メニスコグラフ法に属する半田平衡法に従って行われる場合には、溶融半田を貯留し、その溶融半田が試料保持部により保持された試料との接触状態におかれる測定用半田として利用されることになる半田槽を備えた専用の半田付け性測定装置が使用され、さらに、メニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法に従って行われる場合には、溶融半田を貯留するとともに、試料保持部により保持された試料との接触状態におかれる測定用半田を保持して昇降せしめられる、半田保持機構が組み合わされた半田槽を備えた専用の半田付け性測定装置が使用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如くに、試料保持部により保持された試料についての半田付け性の測定にあたり、測定方法毎に、溶融半田を貯留した各種の半田槽が昇降可能に備えられる専用の半田付け性測定装置が使用される状況のもとにあっては、複数種の測定方法が選択的に実施されることが要される場合、複数種の測定方法の夫々に対応する半田槽を備えた専用の半田付け性測定装置が複数個備えられることになる。そして、通常、各種の半田付け性測定装置は、夫々が比較的大掛りで複雑なものとされて高価である。従って、複数種の測定方法の夫々に対応する専用の半田付け性測定装置が複数個備えられるもとでは、測定装置についての設置コストが著しく嵩む結果がまねかれるとともに、半田付け性の測定方法毎に測定装置を交換して設定する煩わしい作業が要求され、しかも、その作業に比較的長い時間が必要とされることになるという問題がある。
【０００６】
斯かる点に鑑み、本願の特許請求の範囲に記載された発明は、試料保持部により保持された試料についての半田付け性の測定にあたり、複数種の測定方法に対応できる半田槽を備えていて、複数種の測定方法を選択的に実施することが可能とされ、複数種の測定方法の夫々に対応する半田槽を備えた専用の半田付け性測定装置が複数個備えられる場合に比して、測定装置についての設置コストの大幅な低減が図られるとともに、測定に要される作業が簡略化されて容易なものとされ、作業時間も大幅に短縮されることになる半田付け性測定装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の特許請求の範囲における請求項１から請求項９までのいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置は、試料を保持する試料保持部と、試料保持部により保持された試料が溶融状態におかれた測定用半田との接触状態におかれたとき、その接触状態にある試料に作用する力を検出して、試料の半田付け性についての測定結果を得る測定部と、測定用半田を保持する半田保持部が着脱可能に取り付けられ、取り付けられた半田保持部により保持された測定用半田と試料保持部により保持された試料との間隔を調整すべく昇降することができる可動支持部と、溶融半田を貯留して試料保持部の下方に配され、可動支持部から半田保持部が取り外されて、溶融半田と試料保持部により保持された試料との間に測定用半田が配されないもとで、溶融半田を測定用半田として利用されるものとなすため、溶融半田と試料保持部により保持された試料との間隔を調整すべく昇降することができるとともに、可動支持部に半田保持部が取り付けられて、溶融半田と試料保持部により保持された試料との間に測定用半田が配されるもとで、溶融半田を測定用半田に対する加熱用熱源として利用されるものとなすため、溶融半田と測定用半田との間隔を調整すべく昇降することができる半田槽部とを備え、半田槽部が、溶融半田が貯留される内槽、及び、内槽が着脱可能に収納される外槽を有して成る二重槽とされ、内槽と外槽との間に内槽に貯留される溶融半田を加熱する加熱手段が設けられるものとされて、構成される。
【０００８】
特に、本願の特許請求の範囲における請求項３，４または５に記載された発明に係る半田付け性測定装置は、半田槽部が、その内槽及び外槽の間に、内槽に貯留される溶融半田より融点が低い低融点合金が溶融状態におかれて貯留される空隙が形成されたものとされて構成される。
【０００９】
また、特に、本願の特許請求の範囲における請求項７から請求項９までのいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置は、測定部による測定結果の誤りを検知するための誤り検知手段が備えられ、自己診断機能を有するものとされて構成される。
【００１０】
上述の如くに構成される本願の特許請求の範囲における請求項１から請求項９までのいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置にあっては、試料保持部により保持された試料についての半田付け性を測定するに際し、可動支持部に対する測定用半田を保持した半田保持部の着脱を行うことによって、半田槽部における内槽内に貯留された溶融半田と試料保持部により保持された試料との間に測定用半田が配される状態、及び、半田槽部における内槽内に貯留された溶融半田と試料保持部により保持された試料との間に測定用半田が配されない状態が、選択的にとられる。また、半田槽部における内槽の交換を行うことによって、半田槽部における内槽内に溶融半田のみが貯留された状態、及び、内槽内に、例えば、測定用半田を配置する保持手段が配される状態が、選択的にとられる。
【００１１】
それにより、可動支持部に対する測定用半田を保持した半田保持部の着脱、さらには、半田槽部における内槽の必要に応じた交換が行われることにより、半田付け性の測定のための複数種の測定方法の夫々に対応できるものとされる。従って、半田付け性の測定にあたり、複数種の測定方法の夫々に対応する専用の半田付け性測定装置が複数個備えられることなく、可動支持部に対する測定用半田を保持した半田保持部の着脱、さらには、半田槽部における内槽の必要に応じた交換を含む簡略化されて容易な作業が比較的短い時間行われるだけで、複数種の測定方法の夫々が選択的に実施可能とされる。
【００１２】
また、特に、本願の特許請求の範囲における請求項３，４または５に記載された発明に係る半田付け性測定装置においては、半田槽部における内槽と外槽の間に形成された空隙に、内槽に貯留される溶融半田より融点が低い低融点合金が溶融状態におかれて貯留され、その低融点合金を介して、内槽に貯留された溶融半田が加熱される。それにより、内槽に貯留された溶融半田の加熱が、効果的かつ安全に行われることになる。
【００１３】
さらに、本願の特許請求の範囲における請求項６から請求項９のいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置においては、例えば、試料保持部を測定部に連結する連結部材に着脱可能に取り付けられる複数の錘を含むものとされる誤り検知手段により、試料保持部を測定部に連結する連結部材あるいは測定部に狂い，損傷等が生じて、測定部に得られる測定結果が誤ったものとなる事態が、事前に検知され、装置の各部の再設定が喚起される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本願の特許請求の範囲における請求項１から請求項９までのいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置の一例を示す。
【００１５】
図１に示される例にあっては、測定部１１，電子回路部品等とされる試料１２を保持する試料保持部１３、及び、試料保持部１３を測定部１１に連結する連結部材１４が、モータ１５の回転によって駆動される昇降機構１６及び昇降機構１６を駆動するモータ１５とは別のモータ１７の回転によって駆動される昇降機構１８の上方に配されている。昇降機構１６には、半田槽部１９が取り付けられており、半田槽部１９は、昇降機構１６により昇降せしめられて、試料保持部１３に近接する状態と試料保持部１３から離隔する状態とをとる。また、昇降機構１６の近傍に配された昇降機構１８には、半田ポットユニット２０を着脱可能に支持する可動支持部２１が設けられており、可動支持部２１は、昇降機構１８により昇降せしめられて、支持した半田ポットユニット２０に試料保持部１３に近接する状態と試料保持部１３から離隔する状態とをとらせる。
【００１６】
半田ポットユニット２０は、可動支持部２１に着脱可能に取り付けられるホルダー部２２と、ホルダー部２２により保持されて、試料保持部１３と半田槽部１９との間に配される半田ポット部２３とを有している。半田ポット部２３は、ホルダー部２２に対して着脱可能とされ、また、半田ポット部２３には、所謂、ソルダーペーストと称されるクリーム半田を測定用半田２４として収容する半田ポット（半田溜）が形成されている。
【００１７】
測定部１１，試料１２を保持する試料保持部１３及び連結部材１４は、それらの具体例が図２に示されている。図２に示される具体例にあっては、試料保持部１３が一端側部分に設けられたシャフト部材４１が備えられており、シャフト部材４１の他端側部分に、連結部４３が設けられている。連結部４３は、連結部材１４の一端側部分に設けられた連結部４６に着脱可能に連結されている。そして、連結部材１４の他端側部分には、環状部材４７とその環状部材４７に固定された針状係合部材４８とを有して成る係合部４９が設けられている。
【００１８】
連結部４３は、磁性材料により形成されて、連結部材１４側に向かって突出する円錐状の凸部が設けられたものとされている。一方、連結部４６は、連結部４３に設けられた円錐状の凸部に対応する形状を有した凹部が設けられるとともに、その凹部に近接して配された磁石６６を内蔵したものとされている。そして、連結部４３に設けられた円錐状の凸部が連結部４６に設けられた凹部に係合せしめられることにより、連結部４６に内蔵された磁石６６が磁性材料により形成された連結部４３に及ぼす磁気吸引力によって、連結部４３が、それに設けられた円錐状の凸部の連結部４６に設けられた凹部との係合が維持されるもとで、連結部４６に連結される。このようにして連結部４３が連結部４６に着脱可能に連結されることにより、シャフト部材４１が連結部材１４に連結される。
【００１９】
係合部４９は、それに備えられた針状係合部材４８の先端が、測定部１１が備える弾性板状部材５１の上面から上方に突出する円柱状部材５２の上端部に当接せしめられて、測定部１１に係合するものとされる。
【００２０】
測定部１１は、弾性板状部材５１が係合せしめられた抵抗ブリッジ形のトランスジューサを内蔵しており、弾性板状部材５１に連結部材１４を介して伝達され、弾性板状部材５１の変位を生じさせる力を、トランスジューサにより検出するとともに、検出結果に応じた検出出力信号ＳＤを、一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に発生する。
【００２１】
シャフト部材４１の一端側部分に設けられた試料保持部１３は、弾性体によって形成され、電子回路部品等とされる試料１２を保持する役割を果たす弾性保持部材５６と、弾性保持部材５６を包囲して配される可動スリーブ部材５７と、シャフト部材４１に嵌装され、シャフト部材４１の他端側部分に設けられた連結部４３と可動スリーブ部材５７との間に配されて、可動スリーブ部材５７を付勢するコイルスプリング部材５８とを含んで構成されている。
【００２２】
連結部材１４には、連結部４６と係合部４９との間となる部位において、３個の揺動防止部材６０，６１及び６２が取り付けられている。揺動防止部材６０，６１及び６２の夫々は、略直角に屈曲された細長い板状体によって形成されており、揺動防止部材６０が略直交する水平部６０Ｈと垂直部６０Ｖとを有し、揺動防止部材６１が略直交する水平部６１Ｈと垂直部６１Ｖとを有し、揺動防止部材６２が略直交する水平部６２Ｈと垂直部６２Ｖとを有している。
【００２３】
揺動防止部材６０における水平部６０Ｈ，揺動防止部材６１における水平部６１Ｈ、及び、揺動防止部材６２における水平部６２Ｈは、連結部材１４から、それを中心にして約１２０度の角度間隔を置いて突出している。そして、揺動防止部材６０における水平部６０Ｈに連なる垂直部６０Ｖ，揺動防止部材６１における水平部６１Ｈに連なる垂直部６１Ｖ、及び、揺動防止部材６２における水平部６２Ｈに連なる垂直部６２Ｖは、各々が連結部材１４に沿って伸びて各々の面を連結部材１４側に向ける状態におかれ、それらの先端部分が、容器６３に貯留された高粘度オイル，容器６４に貯留された高粘度オイル、及び、容器６５に貯留された高粘度オイルに夫々浸けられている。それにより、揺動防止部材６０，６１及び６２の夫々は、連結部材１４の、垂直部６０Ｖ，６１Ｖ及び６２Ｖの連結部材１４側に向けられた面に直交する方向の移動に抗するように作用する。
【００２４】
連結部材１４に設けられた連結部４６と、各々がシャフト部材４１に設けられた連結部４３と同様な形状を有し、互いに重さを異にする、例えば、３個の磁性材料で成る錘が利用されて、測定部１１，連結部材１４あるいはシャフト部材４１の狂い，損傷等が生じて、測定部１１における一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に得られる測定結果の誤りを検知するための誤り検知手段が形成される。
【００２５】
このような誤り検知手段が形成される際には、図３に示される如く、連結部材１４に設けられた連結部４６に、シャフト部材４１に設けられた連結部４３に代えて、３個の磁性材料で成る錘７０が順次連結される。３個の錘７０は、互いに異なる予め設定された重さを有している。
【００２６】
斯かる際、測定部１１及び連結部材１４が正常な状態にあるもとで、３個の錘７０の夫々が連結部４６に連結され、それにより、測定部１１の一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に導出される検出出力信号ＳＤに基づいて得られる測定値が、基準測定値として設定される。そして、その後に、再度、３個の錘７０の夫々が連結部４６に連結され、それにより測定部１１の一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に導出される検出出力信号ＳＤに基づいて得られる測定値が、基準測定値と比較される。そして、それにより得られる比較結果に基づいて、測定部１１，連結部材１４あるいはシャフト部材４１の狂い，損傷等に起因する、測定部１１における一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に得られる測定結果の誤りが検知される。
【００２７】
なお、連結部４３が連結される連結部４６の一部が磁性材料により形成されるとともに、連結部４３に磁石が内蔵され、それにより、連結部４３に内蔵された磁石が磁性材料により形成された連結部４６に及ぼす磁気吸引力によって、連結部４３が、それに設けられた円錐状の凸部の連結部４６に設けられた凹部との係合が維持されるもとで、連結部４６に連結されるようにされてもよい。斯かる場合には、連結部４３に代えて連結部４６に連結される複数の錘の夫々が磁石とされ、斯かる複数の錘と連結部４６における磁性材料により形成された部分により、測定部１１からの測定結果の誤りを検知する検知手段が形成される。
【００２８】
半田槽部１９は、図４に詳細に示される如くに、溶融半田７１が貯留される内槽７２と、断熱材部７３を介して昇降機構１６に載置され、内槽７２が着脱可能に収納される外槽７４とを有している。外槽７４における側周部内には、ヒータ７５と熱電対７６とが配されている。内槽７２における内周側面７７は、下方側の相互対向間隔に比して上方側の相互対向間隔が大となる状態をもって、内槽７２における内底面７８に対して傾斜している。それにより、内槽７２は、溶融半田７１を貯留した状態で外槽７４から取り外されて冷却され、それにより溶融半田７１が凝固して固形半田とされたとき、例えば、逆さにされることによって、溶融半田７１が凝固して得られる固形半田が、内槽７２から極めて容易に取り出されることになるものとされているのである。
【００２９】
内槽７２と外槽７４との間には、溶融状態におかれた低融点合金７９が充填されて貯留される空隙が形成されている。低融点合金７９は、外槽７４に収納された内槽７２の外周側面及び外底面にできるだけ大なる面積をもって接触するようにされる。斯かる低融点合金７９は、その融点が内槽７２内における溶融半田７１の融点より低いものとされ、例えば、４元素合金（錫１２重量％，インジウム２１重量％，ビスマス４９重量％，鉛１８重量％）とされて、その融点が、例えば、摂氏５７．８度とされる。そして、低融点合金７９は、内槽７２内における溶融半田７１に対する加熱熱源として作用すべく、作動状態におかれたヒータ７５によって加熱されて溶融状態に維持され、内槽７２内における溶融半田７１の加熱を、効率良く、しかも、ムラなく行う。
【００３０】
外槽７４に配された熱電対７６は、その測定部７６Ａが、内槽７２と外槽７４との間に形成された空隙内に挿入されて、そこに充填されている溶融状態におかれた低融点合金７９の温度を内槽７２内における溶融半田７１の温度をあらわす温度として測定する。
【００３１】
半田槽部１９における外槽７４の側周上端部には、環状凸部８０が設けられている。そして、半田槽部１９における内槽７２には、上部フランジ部８１が設けられており、内槽７２が外槽７４内に収納されるにあたっては、内槽７２に設けられた上部フランジ部８１が、外槽７４に設けられた環状凸部８０に係合せしめられて、内槽７２の位置決めが行われる。
【００３２】
このような半田槽部１９が載置される昇降機構１６には、半田槽部１９における外槽７４より外側となる位置に、昇降機構１６の昇降方向に沿って伸びるガイドシャフト８５に嵌合して、ガイドシャフト８５と共にガイド部を形成するガイドブッシュ８６が設けられている。
【００３３】
半田ポットユニット２０は、図５に詳細に示される如くに、一端側部分９０Ａ及び他端側部分９０Ｂが夫々二股形状とされた平板状部材９０と、平板状部材９０における二股形状とされた一端側部分９０Ａから下方に突出する一対の弾性支持部材９１及び９２と、屈曲板状部材によって形成されて平板状部材９０に取り付けられ、熱電対９３の先端部を保持する熱電対保持部９４とを含んで成るホルダー部２２と、ホルダー部２２における一対の弾性支持部材９１及び９２により、着脱可能に保持される半田ポット部２３とを有している。ホルダー部２２における一対の弾性支持部材９１及び９２の夫々の下端部分には、半田ポット部２３に対する係合部９１Ａ及び９２Ａが屈曲形成されている。
【００３４】
半田ポット部２３には、その中央部分に平底の円形凹部とされた半田ポットが形成されており、この半田ポットには、ソルダーペーストである測定用半田２４が収容される。
【００３５】
このようなもとで、半田ポットユニット２０におけるホルダー部２２とホルダー部２２に設けられた一対の弾性支持部材９１及び９２によって保持される半田ポット部２３とは、測定用半田２４を保持する半田保持部を形成している。半田ポットユニット２０におけるホルダー部２２に含まれる平板状部材９０の二股形状とされた他端側部分９０Ｂが、螺子部材９５（図１）によって、着脱可能に可動支持部２１に取り付けられる。従って、可動支持部２１は、測定用半田２４を保持する、半田ポットユニット２０により形成される半田保持部を、着脱可能に支持することになる。
【００３６】
斯かる可動支持部２１による半田ポットユニット２０の支持は、測定用半田２４を収容した半田ポットを有する半田ポット部２３が、試料保持部１３により保持された試料１２と半田槽部１９との間に配され、半田ポット部２３における測定用半田２４を収容した半田ポットが、試料保持部１３における試料１２を保持する先端部の中心に対応する位置に置かれることになる位置決めがなされて行われる。
【００３７】
半田ポットユニット２０における熱電対９３の先端部を保持する熱電対保持部９４は、その熱電対９３の先端部を、半田ポットユニット２０における一対の弾性支持板部材９１及び９２の近傍の位置に置くものとされる。そして、斯かる熱電対保持部９４にあっては、半田ポットユニット２０が可動支持部２１により支持されたもとでは、熱電対９３の先端部を保持して半田槽部１９に対向する下面部の高さ位置が、半田ポットユニット２０における一対の弾性支持板部材９１及び９２により保持される半田ポット部２３における、半田槽部１９に対向する下面部の高さ位置と略同一とされている。
【００３８】
熱電対保持部９４によってその先端部が保持された熱電対９３は、熱電対保持部９４における下面部の温度を、半田ポット部２３に設けられた半田ポット内の測定用半田２４の温度をあらわす温度として測定する。
【００３９】
上述の如くの、外槽７４と外槽７４に対して着脱可能とされた内槽７２とを有する二重槽とされた半田槽部１９、及び、可動支持部２１に対して着脱可能とされた半田ポットユニット２０を備えた、本願の特許請求の範囲における請求項１から請求項９までのいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置の一例にあっては、試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測定が、例えば、ＥＩＡＪ等により規格化されているメニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法のうちの急加熱昇温方法及びプロファイル昇温方法，メニスコグラフ法に属する半田平衡法，グロビュール法に属する半田小球平衡法等に従って行われる。
【００４０】
試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測定が、メニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法のうちの急加熱昇温方法によって行われる場合の一例においては、予め定められた規格に従うものとされた溶融半田７１が半田槽部１９における内槽７２に貯留されるとともに、半田ポットユニット２０が、測定用半田を保持する半田保持部として、可動支持部２１により支持される状態とされ、半田ポットユニット２０を形成する半田ポット部２３に設けられた半田ポットに、予め定められた規格に従うものとされたソルダーペーストが、試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測定に用いられる測定用半田２４として収容される。そして、測定用半田２４を半田ポットに収容した半田ポット部２３が、半田ポットユニット２０における一対の弾性支持板部材９１及び９２により保持される状態とされる。
【００４１】
斯かるもとで、昇降機構１８により最下方位置におかれた可動支持部２１によって支持された半田ポットユニット２０が、測定用半田を保持する半田保持部として、試料保持部１３と昇降機構１６により最下方位置におかれた半田槽部１９との間に配される初期位置に置かれる。それにより、図６のＡにより示される如く、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４が、試料保持部１３により保持された試料１２に対応する位置に置かれる。
【００４２】
一方、昇降機構１６により最下方位置におかれた半田槽部１９においては、外槽７４に配されたヒータ７５が、内槽７２に貯留されている溶融半田７１を予め設定された温度にまで昇温させるべく作動せしめられる。斯かる溶融半田７１の加熱は、内槽７２と外槽７４との間に形成された空隙に充填された低融点合金７９がヒータ７５の作動により加熱され、その低融点合金７９が加熱熱源とされることによって効率良く、かつ、ムラなく行われる。ヒータ７５の動作制御は、外槽７４に配された熱電対７６から得られる測定値に基づいて行われる。
【００４３】
続いて、昇降機構１８により、半田ポットユニット２０を支持した可動支持部２１が、最下方位置から高速上昇せしめられる。それにより、図６のＢに示される如く、半田ポット部２３が試料保持部１３により保持された試料１２に近接対向せしめられると、昇降機構１８による可動支持部２１の上昇が高速上昇から低速上昇へと切り換えられ、可動支持部２１が、図６のＣに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が、半田ポット部２３における測定用半田２４が収容された半田ポットの底部に当接するものとなる位置まで、低速上昇せしめられる。
【００４４】
試料１２が測定用半田２４が収容された半田ポットの底部に当接する際に試料１２に作用する力が、試料保持部１３，シャフト部材４１及び連結部材１４を通じて、測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達される（以下、試料保持部１３，シャフト部材４１及び連結部材１４を伝達機構という）。それにより、測定部１１から得られる検出出力信号ＳＤが、半田ポット部２３における半田ポットの底部が検出されたことをあらわすものとされる。
【００４５】
このようにして、測定部１１から得られる検出出力信号ＳＤが、半田ポット部２３における半田ポットの底部が検出されたことをあらわすものとされると、それに応じて、昇降機構１８により可動支持部２１が中速で若干下降せしめられ、それにより、図６のＤに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が、半田ポット部２３における半田ポットの底部に接触することなく、その半田ポットに収容された測定用半田２４内における適正な位置に置かれる。
【００４６】
試料保持部１３により保持された試料１２が、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４内における適正な位置をとるものとされると、昇降機構１６により半田槽部１９が最下方位置から高速上昇せしめられる。そして、半田槽部１９が、図６のＥに示される如く、半田ポット部２３からの離隔距離が予め設定された距離となる位置に到達すると、昇降機構１６による半田槽部１９の上昇が高速上昇から低速上昇へと切り換えられる。それにより、半田槽部１９は、図６のＦに示される如く、半田ポット部２３が内槽７２に貯留されている溶融半田７１に浸ることになる位置まで低速上昇せしめられる。
【００４７】
その後、半田ポットユニット２０を支持する可動支持部２１及び半田槽部１９は、昇降機構１８及び１６により、半田ポット部２３が内槽７２に貯留された溶融半田７１に浸される位置を所定時間、例えば、２０秒以下の時間だけ維持するものとされる。斯かる所定時間において、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４が、内槽７２に貯留された溶融半田７１により加熱されて充分に溶融せしめられ、それに伴って、試料保持部１３により保持された試料１２が充分な溶融状態におかれた測定用半田２４との接触状態におかれる。
【００４８】
そして、所定時間が経過すると、昇降機構１８により、半田ポットユニット２０を支持する可動支持部２１が、最下方位置まで高速下降せしめられて、図６のＧに示される如く、半田ポットユニット２０における半田ポット部２３が初期位置に戻されるとともに、昇降機構１６より、半田槽部１９も最下方位置まで高速下降せしめられる。
【００４９】
このようにして、図６のＦに示される如くに、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４が充分に溶融せしめられたもとで、試料保持部１３により保持された試料１２が測定用半田２４との接触状態におかれ、その後、図６のＧに示される如くに、測定用半田２４との接触が解除される状態におかれるとき、試料１２には、溶融状態におかれた測定用半田２４との接触及び接触解除に起因する力が作用する。斯かる試料１２に作用する力は、伝達機構を通じて、測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達され、それにより、弾性板状部材５１には、その変位を生じさせる力が加えられることになる。
【００５０】
このとき、測定部１１においては、半田槽部１９が、図６のＥに示される如く、半田ポット部２３からの離隔距離が予め設定された距離となる位置に到達した後、上述の所定時間が経過するまでの期間において、内蔵されたトランスジューサによる弾性板状部材５１の変位を生じさせる力の検出が行われるとともに、検出結果に応じた検出出力信号ＳＤが形成され、それが試料１２についての半田付け性の測定の結果をあらわす測定出力信号として、一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に導出される。それにより、試料１２についてのメニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法における急加熱昇温方法に従った半田付け性の測定が行われたことになる。
【００５１】
試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測定が、例えば、メニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法におけるプロファイル昇温方法に従って行われる場合の一例においては、予め定められた規格に従うものとされた溶融半田７１が半田槽部１９における内槽７２に貯留されるとともに、半田ポットユニット２０が、測定用半田を保持する半田保持部として、可動支持部２１により支持される状態とされ、半田ポットユニット２０を形成する半田ポット部２３に設けられた半田ポットに、予め定められた規格に従うものとされたソルダーペーストが、試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測定に用いられる測定用半田２４として収容される。そして、測定用半田２４を半田ポットに収容した半田ポット部２３が、半田ポットユニット２０における一対の弾性支持板部材９１及び９２により保持される状態とされる。
【００５２】
斯かるもとで、昇降機構１８により最下方位置におかれた可動支持部２１によって支持された半田ポットユニット２０が、測定用半田を保持する半田保持部として、試料保持部１３と昇降機構１６により最下方位置におかれた半田槽部１９との間に配される初期位置に置かれる。それにより、図７のＡにより示される如く、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４が、試料保持部１３により保持された試料１２に対応する位置に置かれる。
【００５３】
一方、昇降機構１６により最下方位置におかれた半田槽部１９においては、外槽７４に配されたヒータ７５が、内槽７２に貯留されている溶融半田７１を予め設定された温度にまで昇温させるべく作動せしめられる。斯かる溶融半田７１の加熱は、内槽７２と外槽７４との間に形成された空隙に充填された低融点合金７９がヒータ７５の作動により加熱され、その低融点合金７９が加熱熱源とされることによってよって効率良く、かつ、ムラなく行われる。ヒータ７５の動作制御は、外槽７４に配された熱電対７６から得られる測定値に基づいて行われる。
【００５４】
続いて、昇降機構１８により、半田ポットユニット２０を支持した可動支持部２１が、最下方位置から高速上昇せしめられる。それにより、図７のＢに示される如く、半田ポット部２３が試料保持部１３により保持された試料１２に近接対向せしめられると、昇降機構１８による可動支持部２１の上昇が高速上昇から低速上昇へと切り換えられ、可動支持部２１が、図７のＣに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が、半田ポット部２３における測定用半田２４が収容された半田ポットの底部に当接するものとなる位置まで、低速上昇せしめられる。
【００５５】
試料１２が測定用半田２４が収容された半田ポットの底部に当接する際に試料１２に作用する力が、伝達機構を通じて、測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達される。それにより、測定部１１から得られる検出出力信号ＳＤが、半田ポット部２３における半田ポットの底部が検出されたことをあらわすものとされる。
【００５６】
このようにして、測定部１１から得られる検出出力信号ＳＤが、半田ポット部２３における半田ポットの底部が検出されたことをあらわすものとされると、それに応じて、昇降機構１８により可動支持部２１が中速で若干下降せしめられ、それにより、図７のＤに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が、半田ポット部２３における半田ポットの底部に接触することなく、その半田ポットに収容された測定用半田２４内における適正な位置に置かれる。
【００５７】
試料保持部１３により保持された試料１２が、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４内における適正な位置をとるものとされると、昇降機構１６により半田槽部１９が最下方位置から高速上昇せしめられる。そして、半田槽部１９が、図７のＥに示される如くの、半田ポット部２３からの離隔距離が予め設定された距離となる位置を経て、図７のＦに示される如く、半田ポット部２３に近接対向せしめられ、それにより、外槽１９に配されたヒータ７５により加熱される溶融半田７１からの輻射熱を半田ポット部２３に効果的に作用させることになる位置におかれる。このとき、半田槽部１９の半田ポット部２３に対する位置は、半田ポットユニット２０におけるホルダー部２２に配された熱電対９３から得られる測定値に基づいて、内槽７２に貯留された溶融半田７１からの輻射熱により加熱される半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４の温度を、例えば、約１５０℃に維持させるべく、昇降機構１６により半田ポット部２３に対して近接もしくは離隔せしめられて調整される。斯かる半田槽部１９についての位置調整が所定時間、例えば、６０〜１２０秒行われる。
【００５８】
そして、所定時間が経過すると、半田槽部１９は、図７のＧに示される如く、半田ポット部２３が内槽７２に貯留された溶融半田７１に浸ることになる位置まで上昇せしめられる。
【００５９】
その後、半田ポットユニット２０を支持する可動支持部２１及び半田槽部１９は、昇降機構１８及び１６により、半田ポット部２３が内槽７２に貯留された溶融半田７１に浸される位置を所定時間、例えば、２０秒以下の時間だけ維持するものとされる。斯かる所定時間において、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４が、内槽７２に貯留された溶融半田７１により加熱されて充分に溶融せしめられ、それに伴って、試料保持部１３により保持された試料１２が充分な溶融状態におかれた測定用半田２４との接触状態におかれる。このように試料１２が接触状態におかれる測定用半田２４は、内槽７２に貯留された溶融半田２４により約２２５℃にまで昇温される。
【００６０】
そして、所定時間が経過すると、昇降機構１８により、半田ポットユニット２０を支持する可動支持部２１が、最下方位置まで高速下降せしめられて、図７のＨに示される如く、半田ポットユニット２０における半田ポット部２３が初期位置に戻されるとともに、昇降機構１６より、半田槽部１９も最下方位置まで高速下降せしめられる。
【００６１】
このようにして、図７のＦに示される如くに、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４が充分に溶融せしめられたもとで、試料保持部１３により保持された試料１２が測定用半田２４との接触状態におかれ、その後、図７のＨに示される如くに、測定用半田２４との接触が解除される状態におかれるとき、試料１２には、溶融状態におかれた測定用半田２４との接触及び接触解除に起因する力が作用する。斯かる試料１２に作用する力は、伝達機構を通じて、測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達され、それにより、弾性板状部材５１には、その変位を生じさせる力が加えられることになる。
【００６２】
このとき、測定部１１においては、半田槽部１９が、図７のＥに示される如く、半田ポット部２３からの離隔距離が予め設定された距離となる位置に到達した後、上述の所定時間が経過するまでの期間において、内蔵されたトランスジューサによる弾性板状部材５１の変位を生じさせる力の検出が行われるとともに、検出結果に応じた検出出力信号ＳＤが形成され、それが試料１２についての半田付け性の測定の結果をあらわす測定出力信号として、一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に導出される。それにより、試料１２についてのメニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法におけるプロファイル昇温方法に従った半田付け性の測定が、例えば、図８に示されるグラフ（横軸：時間、縦軸：測定用半田の温度）によりあらわされる予め設定された温度プロファイル特性に従うものとなるように、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４の温度制御がなされるもとで、行われたことになる。
【００６３】
また、試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測定が、メニスコグラフ法に属する半田平衡法に従って行われる場合の一例においては、予め定められた規格に従うものとされた溶融半田７１が半田槽部１９における内槽７２に貯留されるとともに、半田ポットユニット２０が可動支持部２１から取り外された状態とされる。従って、半田槽部１９の内槽７２に新たに貯留された溶融半田７１と試料保持部１３により保持された試料１２との間に、測定用半田が置かれないことになる。半田ポットユニット２０の可動支持部２１からの取外しは、可動支持部２１に螺入されている螺子部材９５を緩めて、半田ポットユニット２０を螺子部材９５から外すだけの、極めて容易な作業によって行われる。
【００６４】
斯かるもとでは、半田槽部１９の内槽７２に貯留された溶融半田７１が、測定用半田として利用される。そして、図９のＡに示される如くに、半田槽部１９が昇降機構１６により最下方位置におかれたもとで、半田槽部１９の外槽７４に配されたヒータ７５の作動により、内槽７２に貯留された溶融半田７１が加熱される。斯かる溶融半田７１の加熱は、内槽７２と外槽７４との間に形成された空隙に充填された低融点合金７９がヒータ７５の作動により加熱され、その低融点合金７９が加熱熱源とされることによって効率良く、かつ、ムラなく行われる。ヒータ７５の動作制御は、外槽７４に配された熱電対７６から得られる測定値に基づいて行われる。それとともに、昇降機構１６による半田槽部１９の最下方位置からの高速上昇が開始される。
【００６５】
高速上昇せしめられる半田槽部１９が、図９のＢに示される如くの、試料保持部１３により保持された試料１２からの離隔距離が予め設定された距離となる位置に到達すると、昇降機構１６による半田槽部１９の上昇が高速上昇から低速上昇へと切り換えられる。その後、半田槽部１９は、図９のＣに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が内槽７２に貯留された溶融半田７１の表面に接触することになる位置まで低速上昇せしめられる。
【００６６】
試料保持部１３により保持された試料１２が溶融半田７１の表面に接触すると、それにより試料１２に作用する力が、伝達機構を通じて測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達され、それにより、測定部１１から得られる検出出力信号ＳＤが、試料１２が溶融半田７１の表面に接触したことをあらわすものとされる。そして、斯かる検出出力信号ＳＤに応じて、半田槽部１９が若干上昇せしめられ、それにより、図９のＤに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が、内槽７２に貯留された溶融半田７１内の適正な位置をとって、溶融半田７１との接触状態におかれる。
【００６７】
その後、試料保持部１３により保持された試料１２の内槽７２に貯留された溶融半田７１との接触状態が、所定時間、例えば、２０秒以下とされる時間だけ継続される。そして、所定時間が経過すると、昇降機構１６により半田槽部１９が降下せしめられて、試料保持部１３により保持された試料１２が、内槽７１に貯留された溶融半田７１との接触状態から解除される。半田槽部１９は、図９のＥに示される如く、最下方位置まで高速下降せしめられる。
【００６８】
このようにして、図９のＤに示される如くに、試料保持部１３により保持された試料１２が内槽７２に貯留された溶融半田７１との接触状態におかれ、その後、図９のＥに示される如くに、溶融半田７１との接触が解除される状態におかれるとき、試料１２には、溶融半田７１との接触及び接触解除に起因する力が作用する。斯かる試料１２に作用する力は、伝達機構を通じて、測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達され、それにより、弾性板状部材５１には、その変位を生じさせる力が加えられることになる。
【００６９】
このとき、測定部１１においては、半田槽部１９が、図９のＢに示される如くの、試料保持部１３により保持された試料１２からの離隔距離が予め設定された距離となる位置に到達した後、上述の所定時間が経過するまでの期間において、内蔵されたトランスジューサによる弾性板状部材５１の変位を生じさせる力の検出が行われるとともに、検出結果に応じた検出出力信号ＳＤが形成され、それが試料１２についての半田付け性の測定の結果をあらわす測定出力信号として、一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に導出される。それにより、試料１２についてのメニスコグラフ法に属する半田平衡法に従った半田付け性の測定が行われたことになる。
【００７０】
さらに、試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測定が、グロビュール法に属する半田小球平衡法に従って行われる場合の一例においては、図１０に示される如く、半田槽部１９における内槽７２が、その内部の中央に、予め定められた規格に従うものとされたグロビュール台９７及びそのグロビュール台９７を支持するグロビュール台支持部材９８が配され、それらの周囲に予め定められた規格に従うものとされた溶融半田７１が貯留されたものとされる。
【００７１】
そして、半田槽部１９における内槽７２内に配されたグロビュール台９７には、予め定められた規格に従うものとされた半田１００が、溶解状態とされるとき比較的小なる球面状の表面を形成する状態をもって収容される。
【００７２】
半田槽部１９における内槽７２についての、グロビュール台９７及びグロビュール台支持部材９８が配されていないものからグロビュール台９７及びグロビュール台支持部材９８が配されたものへの交換、あるいは、その逆の交換は、半田槽部１９が、外槽７４の内部に内槽７２が低融点合金７９を介在させて着脱可能に配される二重槽とされていることにより、極めて容易な短時間で済む作業によって行われる。
【００７３】
また、試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測 定が、グロビュール法に属する半田小球平衡法に従って行われるにあたっては、半田ポットユニット２０が可動支持部２１から取り外された状態とされる。従って、半田槽部１９における内槽７２内のグロビュール台９７に収容された球面状表面をなす溶融状態におかれた半田１００と試料保持部１３により保持された試料１２との間に、測定用半田が置かれないことになる。半田ポットユニット２０の可動支持部２１からの取外しは、可動支持部２１に螺入されている螺子部材９５を緩めて、半田ポットユニット２０を螺子部材９５から外すだけの、極めて容易な作業によって行われる。
【００７４】
斯かるもとでは、グロビュール台９７に収容された、溶融状態とされるとき球面状表面をなす半田１００が測定用半田とされる。従って、グロビュール台９７及びグロビュール台支持部材９８は、半田槽部１９における内槽７２内に配された、測定用半田を試料保持部１３により保持された試料１２に対向する位置に配置する保持手段を形成していることになる。
【００７５】
そして、図１１のＡに示される如くに、半田槽部１９が昇降機構１６により最下方位置におかれたもとで、半田槽部１９の外槽７４に配されたヒータ７５の作動により、内槽７２に貯留された溶融半田７１が加熱される。斯かる溶融半田７１の加熱は、内槽７２と外槽７４との間に形成された空隙に充填された低融点合金７９がヒータ７５の作動により加熱され、その低融点合金７９が加熱熱源とされることによって効率良く、かつ、ムラなく行われる。ヒータ７５の動作制御は、外槽７４に配された熱電対７６から得られる測定値に基づいて行われる。
【００７６】
このようにヒータ７５により加熱される溶融半田７１により、グロビュール台９７に収容された半田１００が加熱されて溶融状態とされ、それにより、半田１００が、グロビュール台９７において比較的小なる球面状表面を形成する状態におかれる。斯かるもとで、半田槽部１９が昇降機構１６により最下方位置から高速上昇せしめられる。
【００７７】
高速上昇せしめられる半田槽部１９が、図１１のＢに示される如くの、試料保持部１３により保持された試料１２からの離隔距離が予め設定された距離となる位置に到達すると、昇降機構１６による半田槽部１９の上昇が高速上昇から低速上昇へと切り換えられる。その後、半田槽部１９は、図９のＣに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が内槽７２内に配されたグロビュール台９７において比較的小なる球面状表面を形成する半田１００の表面に接触することになる位置まで低速上昇せしめられる。
【００７８】
試料保持部１３により保持された試料１２が、グロビュール台９７において比較的小なる球面状表面を形成する半田１００の表面に接触すると、それにより試料１２に作用する力が、伝達機構を通じて測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達され、それにより、測定部１１から得られる検出出力信号ＳＤが、試料１２が比較的小なる球面状表面を形成する半田１００の表面に接触したことをあらわすものとされる。そして、斯かる検出出力信号ＳＤに応じて、半田槽部１９が若干上昇せしめられ、それにより、図１１のＤに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が、内槽７２内に配されたグロビュール台９７において比較的小なる球面状表面を形成する半田１００内の適正な位置をとって、半田１００との接触状態におかれる。
【００７９】
その後、試料保持部１３により保持された試料１２の、内槽７２内に配されたグロビュール台９７において比較的小なる球面状表面を形成する半田１００との接触状態が、所定時間、例えば、２０秒以下とされる時間だけ継続される。そして、所定時間が経過すると、昇降機構１６により半田槽部１９が降下せしめられて、試料保持部１３により保持された試料１２が、内槽７２内に配されたグロビュール台９７において比較的小なる球面状表面を形成する半田１００との接触状態から解除される。半田槽部１９は、図１１のＥに示される如く、最下方位置まで高速下降せしめられる。
【００８０】
このようにして、図１１のＤに示される如くに、試料保持部１３により保持された試料１２が、内槽７２内に配されたグロビュール台９７において比較的小なる球面状表面を形成する半田１００との接触状態におかれ、その後、図１１のＥに示される如くに、比較的小なる球面状表面を形成する半田１００との接触が解除される状態におかれるとき、試料１２には、比較的小なる球面状表面を形成する半田１００との接触及び接触解除に起因する力が作用する。斯かる試料１２に作用する力は、伝達機構を通じて、測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達され、それにより、弾性板状部材５１には、その変位を生じさせる力が加えられることになる。
【００８１】
このとき、測定部１１においては、半田槽部１９が、図１１のＢに示される如くの、試料保持部１３により保持された試料１２からの離隔距離が予め設定された距離となる位置に到達した後、上述の所定時間が経過するまでの期間において、内蔵されたトランスジューサによる弾性板状部材５１の変位を生じさせる力の検出が行われるとともに、検出結果に応じた検出出力信号ＳＤが形成され、それが試料１２についての半田付け性の測定の結果をあらわす測定出力信号として、一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に導出される。それにより、試料１２についてのグロビュール法に属する半田小球平衡法に従った半田付け性の測定が行われたことになる。
【００８２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本願の特許請求の範囲における請求項１から請求項９までのいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置によれば、試料保持部により保持された試料についての半田付け性を測定するに際し、可動支持部に対する測定用半田を保持した半田保持部の着脱を行うことによって、半田槽部における内槽内に貯留された溶融半田と試料保持部により保持された試料との間に測定用半田が配される状態、及び、半田槽部における内槽内に貯留された溶融半田と試料保持部により保持された試料との間に測定用半田が配されない状態が、選択的にとられ、また、半田槽部における内槽の交換を行うことによって、半田槽部における内槽内に溶融半田のみが貯留された状態、及び、内槽内に、例えば、測定用半田を配置する保持手段が配される状態が、選択的にとられる。
【００８３】
従って、可動支持部に対する測定用半田を保持した半田保持部の着脱、さらには、半田槽部における内槽の必要に応じた交換を行うことにより、半田付け性の測定のための複数種の測定方法の夫々に対応できることになる。その結果、半田付け性の測定にあたり、複数種の測定方法の夫々に対応する専用の半田付け性測定装置を複数個備えることなく、可動支持部に対する測定用半田を保持した半田保持部の着脱、さらには、半田槽部における内槽の必要に応じた交換を含む簡略化されて容易な作業を比較的短い時間行うだけで、複数種の測定方法の夫々を選択的に実施することができることになる。しかも、測定装置についての設置コストの大幅な低減を図ることができる。
【００８４】
また、特に、本願の特許請求の範囲における請求項３，４または５に記載された発明に係る半田付け性測定装置によれば、半田槽部における内槽と外槽の間に形成された空隙に、内槽に貯留される溶融半田より融点が低い低融点合金が溶融状態とされて貯留され、その低融点合金を介して、内槽に貯留された溶融半田が加熱されるので、内槽に貯留された溶融半田の加熱が、効果的かつ安全に行われることになる。さらに、半田槽部における内槽と外槽の間に低融点合金が溶融状態とされて貯留されることになる結果、内槽の外槽内への着脱を、例えば、摂氏８０度程度の比較的低い温度のもとで行うことができ、着脱作業が容易になるとともに、火傷等の損傷を負うことになる危険が低減される。
【００８５】
さらに、本願の特許請求の範囲における請求項６から請求項９のいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置によれば、例えば、試料保持部を測定部に連結する連結部材に着脱可能に取り付けられる複数の錘を含むものとされる誤り検知手段により、試料保持部を測定部に連結する連結部材あるいは測定部に狂い，損傷等が生じて、測定部に得られる測定結果が誤ったものとなる事態を、事前に検知でき、装置の各部の再設定を時宜に適って行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願の特許請求の範囲における請求項１から請求項９までのいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】 図１に示される例が備える測定部，試料保持部及び連結部材等の具体例を示す斜視図である。
【図３】 図１に示される例が備える誤り検知手段の説明に供される斜視図である。
【図４】 図１に示される例が備える半田槽部の構成を詳細に示す断面図である。
【図５】 図１に示される例が備える半田ポットユニットの構成を詳細に示す斜視図である。
【図６】 図１に示される例が用いられて実施されるメニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法のうちの急加熱昇温方法に従った半田付け性測定の一例の説明に供される工程図である。
【図７】 図１に示される例が用いられて実施されるメニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法のうちのプロファイル昇温方法に従った半田付け性測定の一例の説明に供される工程図である。
【図８】 図１に示される例が用いられて実施されるメニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法のうちのプロファイル昇温方法に従った半田付け性測定の一例の説明に供される特性図である。
【図９】 図１に示される例が用いられて実施されるメニスコグラフ法に属する半田平衡法に従った半田付け性測定の一例の説明に供される工程図である。
【図１０】 図１に示される例に備えられるグロビュール台が配された内槽を有する半田槽部の構成を示す断面図である。
【図１１】 図１に示される例が用いられて実施されるグロビュール法に属する半田小球平衡法に従った半田付け性測定の一例の説明に供される工程図である。
【符号の説明】
１１・・・測定部，１２・・・試料，１３・・・試料保持部，１４・・・連結部材，１５，１７・・・モータ，１６，１８・・・昇降機構，１９・・・半田槽部，２０・・・半田ポットユニット，２１・・・可動支持部，２２・・・ホルダー部，２３・・・半田ポット部，２４・・・測定用半田，４１・・・シャフト部材，４３，４６・・・連結部，４９・・・係合部，５１・・・弾性板状部材，５３Ａ，５３Ｂ・・・出力端子，５６・・・弾性保持部，５７・・・可動スリーブ部材，５８・・・コイルスプリング部材，６０，６１，６２・・・揺動防止部材，６３，６４，６５・・・容器，６６・・・磁石，７０・・・錘，７１・・・溶融半田，７２・・・内槽，７３・・・断熱部材，７４・・・外槽，７５・・・ヒータ，７６，９３・・・熱電対，７７・・・内周側面，７８・・・内底面，７９・・・低融点合金，８５・・・ガイドシャフト，８６・・・ガイドブッシュ，９０・・・平板状部材，９１．９２・・・弾性支持板部材，９４・・・熱電対保持部，９７・・・グロビュール台，９８・・・グロビュール台支持部材，１００・・・半田
【発明の属する技術分野】
本願の特許請求の範囲に記載された発明は、試料保持部により保持された小型電子回路部品等とされる試料を、溶融状態におかれた半田と接触させ、その試料についての半田付け性の測定を行う半田付け性測定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の電子回路部品が印刷配線基板等に半田付けされるに際しては、各電子回路部品についての半田付け性が予め把握され、それらが、各種の電子回路部品の印刷配線基板等への半田付けが適正に行われるようになす設定のための基礎データとして用いられる状況が、しばしば見られる。電子回路部品についての半田付け性に関する予めの把握に際しては、当該電子回路部品を試料として溶融半田に接触させ、その試料についての半田付け性が測定されるようになす半田付け性測定装置が用いられる。
【０００３】
このような半田付け性測定装置にあっては、試料保持部により保持された、例えば、電子回路部品とされる試料が、溶融状態におかれた測定用半田に接触した状態にあるとき試料に作用する力を検出し、検出された力に応じて試料についての半田付け性を測定する測定部が備えられるとともに、試料についての半田付け性の測定に際しての方法、即ち、半田付け性の測定方法に応じた利用態様がとられる半田槽が備えられる。試料についての半田付け性の測定方法としては、日本電子機械工業会（ＥＩＡＪ）等により規格化されている、グロビュール法に属する半田小球平衡法，メニスコグラフ法に属する半田平衡法及びソルダーペースト平衡法等が知られている。
【０００４】
そして、このような規格化された各種の測定方法毎に、溶融半田を貯留して昇降可能とされる半田槽を備えた、当該方法に専用の半田付け性測定装置が設定される。即ち、試料保持部により保持された試料についての半田付け性の測定が、例えば、グロビュール法に属する半田小球平衡法に従って行われる場合には、試料保持部により保持された試料との接触状態におかれる測定用半田を保持するグロビュール台が内部に配された半田槽を備えた専用の半田付け性測定装置が使用され、また、メニスコグラフ法に属する半田平衡法に従って行われる場合には、溶融半田を貯留し、その溶融半田が試料保持部により保持された試料との接触状態におかれる測定用半田として利用されることになる半田槽を備えた専用の半田付け性測定装置が使用され、さらに、メニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法に従って行われる場合には、溶融半田を貯留するとともに、試料保持部により保持された試料との接触状態におかれる測定用半田を保持して昇降せしめられる、半田保持機構が組み合わされた半田槽を備えた専用の半田付け性測定装置が使用される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述の如くに、試料保持部により保持された試料についての半田付け性の測定にあたり、測定方法毎に、溶融半田を貯留した各種の半田槽が昇降可能に備えられる専用の半田付け性測定装置が使用される状況のもとにあっては、複数種の測定方法が選択的に実施されることが要される場合、複数種の測定方法の夫々に対応する半田槽を備えた専用の半田付け性測定装置が複数個備えられることになる。そして、通常、各種の半田付け性測定装置は、夫々が比較的大掛りで複雑なものとされて高価である。従って、複数種の測定方法の夫々に対応する専用の半田付け性測定装置が複数個備えられるもとでは、測定装置についての設置コストが著しく嵩む結果がまねかれるとともに、半田付け性の測定方法毎に測定装置を交換して設定する煩わしい作業が要求され、しかも、その作業に比較的長い時間が必要とされることになるという問題がある。
【０００６】
斯かる点に鑑み、本願の特許請求の範囲に記載された発明は、試料保持部により保持された試料についての半田付け性の測定にあたり、複数種の測定方法に対応できる半田槽を備えていて、複数種の測定方法を選択的に実施することが可能とされ、複数種の測定方法の夫々に対応する半田槽を備えた専用の半田付け性測定装置が複数個備えられる場合に比して、測定装置についての設置コストの大幅な低減が図られるとともに、測定に要される作業が簡略化されて容易なものとされ、作業時間も大幅に短縮されることになる半田付け性測定装置を提供する。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の特許請求の範囲における請求項１から請求項９までのいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置は、試料を保持する試料保持部と、試料保持部により保持された試料が溶融状態におかれた測定用半田との接触状態におかれたとき、その接触状態にある試料に作用する力を検出して、試料の半田付け性についての測定結果を得る測定部と、測定用半田を保持する半田保持部が着脱可能に取り付けられ、取り付けられた半田保持部により保持された測定用半田と試料保持部により保持された試料との間隔を調整すべく昇降することができる可動支持部と、溶融半田を貯留して試料保持部の下方に配され、可動支持部から半田保持部が取り外されて、溶融半田と試料保持部により保持された試料との間に測定用半田が配されないもとで、溶融半田を測定用半田として利用されるものとなすため、溶融半田と試料保持部により保持された試料との間隔を調整すべく昇降することができるとともに、可動支持部に半田保持部が取り付けられて、溶融半田と試料保持部により保持された試料との間に測定用半田が配されるもとで、溶融半田を測定用半田に対する加熱用熱源として利用されるものとなすため、溶融半田と測定用半田との間隔を調整すべく昇降することができる半田槽部とを備え、半田槽部が、溶融半田が貯留される内槽、及び、内槽が着脱可能に収納される外槽を有して成る二重槽とされ、内槽と外槽との間に内槽に貯留される溶融半田を加熱する加熱手段が設けられるものとされて、構成される。
【０００８】
特に、本願の特許請求の範囲における請求項３，４または５に記載された発明に係る半田付け性測定装置は、半田槽部が、その内槽及び外槽の間に、内槽に貯留される溶融半田より融点が低い低融点合金が溶融状態におかれて貯留される空隙が形成されたものとされて構成される。
【０００９】
また、特に、本願の特許請求の範囲における請求項７から請求項９までのいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置は、測定部による測定結果の誤りを検知するための誤り検知手段が備えられ、自己診断機能を有するものとされて構成される。
【００１０】
上述の如くに構成される本願の特許請求の範囲における請求項１から請求項９までのいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置にあっては、試料保持部により保持された試料についての半田付け性を測定するに際し、可動支持部に対する測定用半田を保持した半田保持部の着脱を行うことによって、半田槽部における内槽内に貯留された溶融半田と試料保持部により保持された試料との間に測定用半田が配される状態、及び、半田槽部における内槽内に貯留された溶融半田と試料保持部により保持された試料との間に測定用半田が配されない状態が、選択的にとられる。また、半田槽部における内槽の交換を行うことによって、半田槽部における内槽内に溶融半田のみが貯留された状態、及び、内槽内に、例えば、測定用半田を配置する保持手段が配される状態が、選択的にとられる。
【００１１】
それにより、可動支持部に対する測定用半田を保持した半田保持部の着脱、さらには、半田槽部における内槽の必要に応じた交換が行われることにより、半田付け性の測定のための複数種の測定方法の夫々に対応できるものとされる。従って、半田付け性の測定にあたり、複数種の測定方法の夫々に対応する専用の半田付け性測定装置が複数個備えられることなく、可動支持部に対する測定用半田を保持した半田保持部の着脱、さらには、半田槽部における内槽の必要に応じた交換を含む簡略化されて容易な作業が比較的短い時間行われるだけで、複数種の測定方法の夫々が選択的に実施可能とされる。
【００１２】
また、特に、本願の特許請求の範囲における請求項３，４または５に記載された発明に係る半田付け性測定装置においては、半田槽部における内槽と外槽の間に形成された空隙に、内槽に貯留される溶融半田より融点が低い低融点合金が溶融状態におかれて貯留され、その低融点合金を介して、内槽に貯留された溶融半田が加熱される。それにより、内槽に貯留された溶融半田の加熱が、効果的かつ安全に行われることになる。
【００１３】
さらに、本願の特許請求の範囲における請求項６から請求項９のいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置においては、例えば、試料保持部を測定部に連結する連結部材に着脱可能に取り付けられる複数の錘を含むものとされる誤り検知手段により、試料保持部を測定部に連結する連結部材あるいは測定部に狂い，損傷等が生じて、測定部に得られる測定結果が誤ったものとなる事態が、事前に検知され、装置の各部の再設定が喚起される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本願の特許請求の範囲における請求項１から請求項９までのいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置の一例を示す。
【００１５】
図１に示される例にあっては、測定部１１，電子回路部品等とされる試料１２を保持する試料保持部１３、及び、試料保持部１３を測定部１１に連結する連結部材１４が、モータ１５の回転によって駆動される昇降機構１６及び昇降機構１６を駆動するモータ１５とは別のモータ１７の回転によって駆動される昇降機構１８の上方に配されている。昇降機構１６には、半田槽部１９が取り付けられており、半田槽部１９は、昇降機構１６により昇降せしめられて、試料保持部１３に近接する状態と試料保持部１３から離隔する状態とをとる。また、昇降機構１６の近傍に配された昇降機構１８には、半田ポットユニット２０を着脱可能に支持する可動支持部２１が設けられており、可動支持部２１は、昇降機構１８により昇降せしめられて、支持した半田ポットユニット２０に試料保持部１３に近接する状態と試料保持部１３から離隔する状態とをとらせる。
【００１６】
半田ポットユニット２０は、可動支持部２１に着脱可能に取り付けられるホルダー部２２と、ホルダー部２２により保持されて、試料保持部１３と半田槽部１９との間に配される半田ポット部２３とを有している。半田ポット部２３は、ホルダー部２２に対して着脱可能とされ、また、半田ポット部２３には、所謂、ソルダーペーストと称されるクリーム半田を測定用半田２４として収容する半田ポット（半田溜）が形成されている。
【００１７】
測定部１１，試料１２を保持する試料保持部１３及び連結部材１４は、それらの具体例が図２に示されている。図２に示される具体例にあっては、試料保持部１３が一端側部分に設けられたシャフト部材４１が備えられており、シャフト部材４１の他端側部分に、連結部４３が設けられている。連結部４３は、連結部材１４の一端側部分に設けられた連結部４６に着脱可能に連結されている。そして、連結部材１４の他端側部分には、環状部材４７とその環状部材４７に固定された針状係合部材４８とを有して成る係合部４９が設けられている。
【００１８】
連結部４３は、磁性材料により形成されて、連結部材１４側に向かって突出する円錐状の凸部が設けられたものとされている。一方、連結部４６は、連結部４３に設けられた円錐状の凸部に対応する形状を有した凹部が設けられるとともに、その凹部に近接して配された磁石６６を内蔵したものとされている。そして、連結部４３に設けられた円錐状の凸部が連結部４６に設けられた凹部に係合せしめられることにより、連結部４６に内蔵された磁石６６が磁性材料により形成された連結部４３に及ぼす磁気吸引力によって、連結部４３が、それに設けられた円錐状の凸部の連結部４６に設けられた凹部との係合が維持されるもとで、連結部４６に連結される。このようにして連結部４３が連結部４６に着脱可能に連結されることにより、シャフト部材４１が連結部材１４に連結される。
【００１９】
係合部４９は、それに備えられた針状係合部材４８の先端が、測定部１１が備える弾性板状部材５１の上面から上方に突出する円柱状部材５２の上端部に当接せしめられて、測定部１１に係合するものとされる。
【００２０】
測定部１１は、弾性板状部材５１が係合せしめられた抵抗ブリッジ形のトランスジューサを内蔵しており、弾性板状部材５１に連結部材１４を介して伝達され、弾性板状部材５１の変位を生じさせる力を、トランスジューサにより検出するとともに、検出結果に応じた検出出力信号ＳＤを、一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に発生する。
【００２１】
シャフト部材４１の一端側部分に設けられた試料保持部１３は、弾性体によって形成され、電子回路部品等とされる試料１２を保持する役割を果たす弾性保持部材５６と、弾性保持部材５６を包囲して配される可動スリーブ部材５７と、シャフト部材４１に嵌装され、シャフト部材４１の他端側部分に設けられた連結部４３と可動スリーブ部材５７との間に配されて、可動スリーブ部材５７を付勢するコイルスプリング部材５８とを含んで構成されている。
【００２２】
連結部材１４には、連結部４６と係合部４９との間となる部位において、３個の揺動防止部材６０，６１及び６２が取り付けられている。揺動防止部材６０，６１及び６２の夫々は、略直角に屈曲された細長い板状体によって形成されており、揺動防止部材６０が略直交する水平部６０Ｈと垂直部６０Ｖとを有し、揺動防止部材６１が略直交する水平部６１Ｈと垂直部６１Ｖとを有し、揺動防止部材６２が略直交する水平部６２Ｈと垂直部６２Ｖとを有している。
【００２３】
揺動防止部材６０における水平部６０Ｈ，揺動防止部材６１における水平部６１Ｈ、及び、揺動防止部材６２における水平部６２Ｈは、連結部材１４から、それを中心にして約１２０度の角度間隔を置いて突出している。そして、揺動防止部材６０における水平部６０Ｈに連なる垂直部６０Ｖ，揺動防止部材６１における水平部６１Ｈに連なる垂直部６１Ｖ、及び、揺動防止部材６２における水平部６２Ｈに連なる垂直部６２Ｖは、各々が連結部材１４に沿って伸びて各々の面を連結部材１４側に向ける状態におかれ、それらの先端部分が、容器６３に貯留された高粘度オイル，容器６４に貯留された高粘度オイル、及び、容器６５に貯留された高粘度オイルに夫々浸けられている。それにより、揺動防止部材６０，６１及び６２の夫々は、連結部材１４の、垂直部６０Ｖ，６１Ｖ及び６２Ｖの連結部材１４側に向けられた面に直交する方向の移動に抗するように作用する。
【００２４】
連結部材１４に設けられた連結部４６と、各々がシャフト部材４１に設けられた連結部４３と同様な形状を有し、互いに重さを異にする、例えば、３個の磁性材料で成る錘が利用されて、測定部１１，連結部材１４あるいはシャフト部材４１の狂い，損傷等が生じて、測定部１１における一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に得られる測定結果の誤りを検知するための誤り検知手段が形成される。
【００２５】
このような誤り検知手段が形成される際には、図３に示される如く、連結部材１４に設けられた連結部４６に、シャフト部材４１に設けられた連結部４３に代えて、３個の磁性材料で成る錘７０が順次連結される。３個の錘７０は、互いに異なる予め設定された重さを有している。
【００２６】
斯かる際、測定部１１及び連結部材１４が正常な状態にあるもとで、３個の錘７０の夫々が連結部４６に連結され、それにより、測定部１１の一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に導出される検出出力信号ＳＤに基づいて得られる測定値が、基準測定値として設定される。そして、その後に、再度、３個の錘７０の夫々が連結部４６に連結され、それにより測定部１１の一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に導出される検出出力信号ＳＤに基づいて得られる測定値が、基準測定値と比較される。そして、それにより得られる比較結果に基づいて、測定部１１，連結部材１４あるいはシャフト部材４１の狂い，損傷等に起因する、測定部１１における一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に得られる測定結果の誤りが検知される。
【００２７】
なお、連結部４３が連結される連結部４６の一部が磁性材料により形成されるとともに、連結部４３に磁石が内蔵され、それにより、連結部４３に内蔵された磁石が磁性材料により形成された連結部４６に及ぼす磁気吸引力によって、連結部４３が、それに設けられた円錐状の凸部の連結部４６に設けられた凹部との係合が維持されるもとで、連結部４６に連結されるようにされてもよい。斯かる場合には、連結部４３に代えて連結部４６に連結される複数の錘の夫々が磁石とされ、斯かる複数の錘と連結部４６における磁性材料により形成された部分により、測定部１１からの測定結果の誤りを検知する検知手段が形成される。
【００２８】
半田槽部１９は、図４に詳細に示される如くに、溶融半田７１が貯留される内槽７２と、断熱材部７３を介して昇降機構１６に載置され、内槽７２が着脱可能に収納される外槽７４とを有している。外槽７４における側周部内には、ヒータ７５と熱電対７６とが配されている。内槽７２における内周側面７７は、下方側の相互対向間隔に比して上方側の相互対向間隔が大となる状態をもって、内槽７２における内底面７８に対して傾斜している。それにより、内槽７２は、溶融半田７１を貯留した状態で外槽７４から取り外されて冷却され、それにより溶融半田７１が凝固して固形半田とされたとき、例えば、逆さにされることによって、溶融半田７１が凝固して得られる固形半田が、内槽７２から極めて容易に取り出されることになるものとされているのである。
【００２９】
内槽７２と外槽７４との間には、溶融状態におかれた低融点合金７９が充填されて貯留される空隙が形成されている。低融点合金７９は、外槽７４に収納された内槽７２の外周側面及び外底面にできるだけ大なる面積をもって接触するようにされる。斯かる低融点合金７９は、その融点が内槽７２内における溶融半田７１の融点より低いものとされ、例えば、４元素合金（錫１２重量％，インジウム２１重量％，ビスマス４９重量％，鉛１８重量％）とされて、その融点が、例えば、摂氏５７．８度とされる。そして、低融点合金７９は、内槽７２内における溶融半田７１に対する加熱熱源として作用すべく、作動状態におかれたヒータ７５によって加熱されて溶融状態に維持され、内槽７２内における溶融半田７１の加熱を、効率良く、しかも、ムラなく行う。
【００３０】
外槽７４に配された熱電対７６は、その測定部７６Ａが、内槽７２と外槽７４との間に形成された空隙内に挿入されて、そこに充填されている溶融状態におかれた低融点合金７９の温度を内槽７２内における溶融半田７１の温度をあらわす温度として測定する。
【００３１】
半田槽部１９における外槽７４の側周上端部には、環状凸部８０が設けられている。そして、半田槽部１９における内槽７２には、上部フランジ部８１が設けられており、内槽７２が外槽７４内に収納されるにあたっては、内槽７２に設けられた上部フランジ部８１が、外槽７４に設けられた環状凸部８０に係合せしめられて、内槽７２の位置決めが行われる。
【００３２】
このような半田槽部１９が載置される昇降機構１６には、半田槽部１９における外槽７４より外側となる位置に、昇降機構１６の昇降方向に沿って伸びるガイドシャフト８５に嵌合して、ガイドシャフト８５と共にガイド部を形成するガイドブッシュ８６が設けられている。
【００３３】
半田ポットユニット２０は、図５に詳細に示される如くに、一端側部分９０Ａ及び他端側部分９０Ｂが夫々二股形状とされた平板状部材９０と、平板状部材９０における二股形状とされた一端側部分９０Ａから下方に突出する一対の弾性支持部材９１及び９２と、屈曲板状部材によって形成されて平板状部材９０に取り付けられ、熱電対９３の先端部を保持する熱電対保持部９４とを含んで成るホルダー部２２と、ホルダー部２２における一対の弾性支持部材９１及び９２により、着脱可能に保持される半田ポット部２３とを有している。ホルダー部２２における一対の弾性支持部材９１及び９２の夫々の下端部分には、半田ポット部２３に対する係合部９１Ａ及び９２Ａが屈曲形成されている。
【００３４】
半田ポット部２３には、その中央部分に平底の円形凹部とされた半田ポットが形成されており、この半田ポットには、ソルダーペーストである測定用半田２４が収容される。
【００３５】
このようなもとで、半田ポットユニット２０におけるホルダー部２２とホルダー部２２に設けられた一対の弾性支持部材９１及び９２によって保持される半田ポット部２３とは、測定用半田２４を保持する半田保持部を形成している。半田ポットユニット２０におけるホルダー部２２に含まれる平板状部材９０の二股形状とされた他端側部分９０Ｂが、螺子部材９５（図１）によって、着脱可能に可動支持部２１に取り付けられる。従って、可動支持部２１は、測定用半田２４を保持する、半田ポットユニット２０により形成される半田保持部を、着脱可能に支持することになる。
【００３６】
斯かる可動支持部２１による半田ポットユニット２０の支持は、測定用半田２４を収容した半田ポットを有する半田ポット部２３が、試料保持部１３により保持された試料１２と半田槽部１９との間に配され、半田ポット部２３における測定用半田２４を収容した半田ポットが、試料保持部１３における試料１２を保持する先端部の中心に対応する位置に置かれることになる位置決めがなされて行われる。
【００３７】
半田ポットユニット２０における熱電対９３の先端部を保持する熱電対保持部９４は、その熱電対９３の先端部を、半田ポットユニット２０における一対の弾性支持板部材９１及び９２の近傍の位置に置くものとされる。そして、斯かる熱電対保持部９４にあっては、半田ポットユニット２０が可動支持部２１により支持されたもとでは、熱電対９３の先端部を保持して半田槽部１９に対向する下面部の高さ位置が、半田ポットユニット２０における一対の弾性支持板部材９１及び９２により保持される半田ポット部２３における、半田槽部１９に対向する下面部の高さ位置と略同一とされている。
【００３８】
熱電対保持部９４によってその先端部が保持された熱電対９３は、熱電対保持部９４における下面部の温度を、半田ポット部２３に設けられた半田ポット内の測定用半田２４の温度をあらわす温度として測定する。
【００３９】
上述の如くの、外槽７４と外槽７４に対して着脱可能とされた内槽７２とを有する二重槽とされた半田槽部１９、及び、可動支持部２１に対して着脱可能とされた半田ポットユニット２０を備えた、本願の特許請求の範囲における請求項１から請求項９までのいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置の一例にあっては、試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測定が、例えば、ＥＩＡＪ等により規格化されているメニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法のうちの急加熱昇温方法及びプロファイル昇温方法，メニスコグラフ法に属する半田平衡法，グロビュール法に属する半田小球平衡法等に従って行われる。
【００４０】
試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測定が、メニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法のうちの急加熱昇温方法によって行われる場合の一例においては、予め定められた規格に従うものとされた溶融半田７１が半田槽部１９における内槽７２に貯留されるとともに、半田ポットユニット２０が、測定用半田を保持する半田保持部として、可動支持部２１により支持される状態とされ、半田ポットユニット２０を形成する半田ポット部２３に設けられた半田ポットに、予め定められた規格に従うものとされたソルダーペーストが、試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測定に用いられる測定用半田２４として収容される。そして、測定用半田２４を半田ポットに収容した半田ポット部２３が、半田ポットユニット２０における一対の弾性支持板部材９１及び９２により保持される状態とされる。
【００４１】
斯かるもとで、昇降機構１８により最下方位置におかれた可動支持部２１によって支持された半田ポットユニット２０が、測定用半田を保持する半田保持部として、試料保持部１３と昇降機構１６により最下方位置におかれた半田槽部１９との間に配される初期位置に置かれる。それにより、図６のＡにより示される如く、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４が、試料保持部１３により保持された試料１２に対応する位置に置かれる。
【００４２】
一方、昇降機構１６により最下方位置におかれた半田槽部１９においては、外槽７４に配されたヒータ７５が、内槽７２に貯留されている溶融半田７１を予め設定された温度にまで昇温させるべく作動せしめられる。斯かる溶融半田７１の加熱は、内槽７２と外槽７４との間に形成された空隙に充填された低融点合金７９がヒータ７５の作動により加熱され、その低融点合金７９が加熱熱源とされることによって効率良く、かつ、ムラなく行われる。ヒータ７５の動作制御は、外槽７４に配された熱電対７６から得られる測定値に基づいて行われる。
【００４３】
続いて、昇降機構１８により、半田ポットユニット２０を支持した可動支持部２１が、最下方位置から高速上昇せしめられる。それにより、図６のＢに示される如く、半田ポット部２３が試料保持部１３により保持された試料１２に近接対向せしめられると、昇降機構１８による可動支持部２１の上昇が高速上昇から低速上昇へと切り換えられ、可動支持部２１が、図６のＣに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が、半田ポット部２３における測定用半田２４が収容された半田ポットの底部に当接するものとなる位置まで、低速上昇せしめられる。
【００４４】
試料１２が測定用半田２４が収容された半田ポットの底部に当接する際に試料１２に作用する力が、試料保持部１３，シャフト部材４１及び連結部材１４を通じて、測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達される（以下、試料保持部１３，シャフト部材４１及び連結部材１４を伝達機構という）。それにより、測定部１１から得られる検出出力信号ＳＤが、半田ポット部２３における半田ポットの底部が検出されたことをあらわすものとされる。
【００４５】
このようにして、測定部１１から得られる検出出力信号ＳＤが、半田ポット部２３における半田ポットの底部が検出されたことをあらわすものとされると、それに応じて、昇降機構１８により可動支持部２１が中速で若干下降せしめられ、それにより、図６のＤに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が、半田ポット部２３における半田ポットの底部に接触することなく、その半田ポットに収容された測定用半田２４内における適正な位置に置かれる。
【００４６】
試料保持部１３により保持された試料１２が、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４内における適正な位置をとるものとされると、昇降機構１６により半田槽部１９が最下方位置から高速上昇せしめられる。そして、半田槽部１９が、図６のＥに示される如く、半田ポット部２３からの離隔距離が予め設定された距離となる位置に到達すると、昇降機構１６による半田槽部１９の上昇が高速上昇から低速上昇へと切り換えられる。それにより、半田槽部１９は、図６のＦに示される如く、半田ポット部２３が内槽７２に貯留されている溶融半田７１に浸ることになる位置まで低速上昇せしめられる。
【００４７】
その後、半田ポットユニット２０を支持する可動支持部２１及び半田槽部１９は、昇降機構１８及び１６により、半田ポット部２３が内槽７２に貯留された溶融半田７１に浸される位置を所定時間、例えば、２０秒以下の時間だけ維持するものとされる。斯かる所定時間において、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４が、内槽７２に貯留された溶融半田７１により加熱されて充分に溶融せしめられ、それに伴って、試料保持部１３により保持された試料１２が充分な溶融状態におかれた測定用半田２４との接触状態におかれる。
【００４８】
そして、所定時間が経過すると、昇降機構１８により、半田ポットユニット２０を支持する可動支持部２１が、最下方位置まで高速下降せしめられて、図６のＧに示される如く、半田ポットユニット２０における半田ポット部２３が初期位置に戻されるとともに、昇降機構１６より、半田槽部１９も最下方位置まで高速下降せしめられる。
【００４９】
このようにして、図６のＦに示される如くに、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４が充分に溶融せしめられたもとで、試料保持部１３により保持された試料１２が測定用半田２４との接触状態におかれ、その後、図６のＧに示される如くに、測定用半田２４との接触が解除される状態におかれるとき、試料１２には、溶融状態におかれた測定用半田２４との接触及び接触解除に起因する力が作用する。斯かる試料１２に作用する力は、伝達機構を通じて、測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達され、それにより、弾性板状部材５１には、その変位を生じさせる力が加えられることになる。
【００５０】
このとき、測定部１１においては、半田槽部１９が、図６のＥに示される如く、半田ポット部２３からの離隔距離が予め設定された距離となる位置に到達した後、上述の所定時間が経過するまでの期間において、内蔵されたトランスジューサによる弾性板状部材５１の変位を生じさせる力の検出が行われるとともに、検出結果に応じた検出出力信号ＳＤが形成され、それが試料１２についての半田付け性の測定の結果をあらわす測定出力信号として、一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に導出される。それにより、試料１２についてのメニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法における急加熱昇温方法に従った半田付け性の測定が行われたことになる。
【００５１】
試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測定が、例えば、メニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法におけるプロファイル昇温方法に従って行われる場合の一例においては、予め定められた規格に従うものとされた溶融半田７１が半田槽部１９における内槽７２に貯留されるとともに、半田ポットユニット２０が、測定用半田を保持する半田保持部として、可動支持部２１により支持される状態とされ、半田ポットユニット２０を形成する半田ポット部２３に設けられた半田ポットに、予め定められた規格に従うものとされたソルダーペーストが、試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測定に用いられる測定用半田２４として収容される。そして、測定用半田２４を半田ポットに収容した半田ポット部２３が、半田ポットユニット２０における一対の弾性支持板部材９１及び９２により保持される状態とされる。
【００５２】
斯かるもとで、昇降機構１８により最下方位置におかれた可動支持部２１によって支持された半田ポットユニット２０が、測定用半田を保持する半田保持部として、試料保持部１３と昇降機構１６により最下方位置におかれた半田槽部１９との間に配される初期位置に置かれる。それにより、図７のＡにより示される如く、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４が、試料保持部１３により保持された試料１２に対応する位置に置かれる。
【００５３】
一方、昇降機構１６により最下方位置におかれた半田槽部１９においては、外槽７４に配されたヒータ７５が、内槽７２に貯留されている溶融半田７１を予め設定された温度にまで昇温させるべく作動せしめられる。斯かる溶融半田７１の加熱は、内槽７２と外槽７４との間に形成された空隙に充填された低融点合金７９がヒータ７５の作動により加熱され、その低融点合金７９が加熱熱源とされることによってよって効率良く、かつ、ムラなく行われる。ヒータ７５の動作制御は、外槽７４に配された熱電対７６から得られる測定値に基づいて行われる。
【００５４】
続いて、昇降機構１８により、半田ポットユニット２０を支持した可動支持部２１が、最下方位置から高速上昇せしめられる。それにより、図７のＢに示される如く、半田ポット部２３が試料保持部１３により保持された試料１２に近接対向せしめられると、昇降機構１８による可動支持部２１の上昇が高速上昇から低速上昇へと切り換えられ、可動支持部２１が、図７のＣに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が、半田ポット部２３における測定用半田２４が収容された半田ポットの底部に当接するものとなる位置まで、低速上昇せしめられる。
【００５５】
試料１２が測定用半田２４が収容された半田ポットの底部に当接する際に試料１２に作用する力が、伝達機構を通じて、測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達される。それにより、測定部１１から得られる検出出力信号ＳＤが、半田ポット部２３における半田ポットの底部が検出されたことをあらわすものとされる。
【００５６】
このようにして、測定部１１から得られる検出出力信号ＳＤが、半田ポット部２３における半田ポットの底部が検出されたことをあらわすものとされると、それに応じて、昇降機構１８により可動支持部２１が中速で若干下降せしめられ、それにより、図７のＤに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が、半田ポット部２３における半田ポットの底部に接触することなく、その半田ポットに収容された測定用半田２４内における適正な位置に置かれる。
【００５７】
試料保持部１３により保持された試料１２が、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４内における適正な位置をとるものとされると、昇降機構１６により半田槽部１９が最下方位置から高速上昇せしめられる。そして、半田槽部１９が、図７のＥに示される如くの、半田ポット部２３からの離隔距離が予め設定された距離となる位置を経て、図７のＦに示される如く、半田ポット部２３に近接対向せしめられ、それにより、外槽１９に配されたヒータ７５により加熱される溶融半田７１からの輻射熱を半田ポット部２３に効果的に作用させることになる位置におかれる。このとき、半田槽部１９の半田ポット部２３に対する位置は、半田ポットユニット２０におけるホルダー部２２に配された熱電対９３から得られる測定値に基づいて、内槽７２に貯留された溶融半田７１からの輻射熱により加熱される半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４の温度を、例えば、約１５０℃に維持させるべく、昇降機構１６により半田ポット部２３に対して近接もしくは離隔せしめられて調整される。斯かる半田槽部１９についての位置調整が所定時間、例えば、６０〜１２０秒行われる。
【００５８】
そして、所定時間が経過すると、半田槽部１９は、図７のＧに示される如く、半田ポット部２３が内槽７２に貯留された溶融半田７１に浸ることになる位置まで上昇せしめられる。
【００５９】
その後、半田ポットユニット２０を支持する可動支持部２１及び半田槽部１９は、昇降機構１８及び１６により、半田ポット部２３が内槽７２に貯留された溶融半田７１に浸される位置を所定時間、例えば、２０秒以下の時間だけ維持するものとされる。斯かる所定時間において、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４が、内槽７２に貯留された溶融半田７１により加熱されて充分に溶融せしめられ、それに伴って、試料保持部１３により保持された試料１２が充分な溶融状態におかれた測定用半田２４との接触状態におかれる。このように試料１２が接触状態におかれる測定用半田２４は、内槽７２に貯留された溶融半田２４により約２２５℃にまで昇温される。
【００６０】
そして、所定時間が経過すると、昇降機構１８により、半田ポットユニット２０を支持する可動支持部２１が、最下方位置まで高速下降せしめられて、図７のＨに示される如く、半田ポットユニット２０における半田ポット部２３が初期位置に戻されるとともに、昇降機構１６より、半田槽部１９も最下方位置まで高速下降せしめられる。
【００６１】
このようにして、図７のＦに示される如くに、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４が充分に溶融せしめられたもとで、試料保持部１３により保持された試料１２が測定用半田２４との接触状態におかれ、その後、図７のＨに示される如くに、測定用半田２４との接触が解除される状態におかれるとき、試料１２には、溶融状態におかれた測定用半田２４との接触及び接触解除に起因する力が作用する。斯かる試料１２に作用する力は、伝達機構を通じて、測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達され、それにより、弾性板状部材５１には、その変位を生じさせる力が加えられることになる。
【００６２】
このとき、測定部１１においては、半田槽部１９が、図７のＥに示される如く、半田ポット部２３からの離隔距離が予め設定された距離となる位置に到達した後、上述の所定時間が経過するまでの期間において、内蔵されたトランスジューサによる弾性板状部材５１の変位を生じさせる力の検出が行われるとともに、検出結果に応じた検出出力信号ＳＤが形成され、それが試料１２についての半田付け性の測定の結果をあらわす測定出力信号として、一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に導出される。それにより、試料１２についてのメニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法におけるプロファイル昇温方法に従った半田付け性の測定が、例えば、図８に示されるグラフ（横軸：時間、縦軸：測定用半田の温度）によりあらわされる予め設定された温度プロファイル特性に従うものとなるように、半田ポット部２３における半田ポットに収容された測定用半田２４の温度制御がなされるもとで、行われたことになる。
【００６３】
また、試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測定が、メニスコグラフ法に属する半田平衡法に従って行われる場合の一例においては、予め定められた規格に従うものとされた溶融半田７１が半田槽部１９における内槽７２に貯留されるとともに、半田ポットユニット２０が可動支持部２１から取り外された状態とされる。従って、半田槽部１９の内槽７２に新たに貯留された溶融半田７１と試料保持部１３により保持された試料１２との間に、測定用半田が置かれないことになる。半田ポットユニット２０の可動支持部２１からの取外しは、可動支持部２１に螺入されている螺子部材９５を緩めて、半田ポットユニット２０を螺子部材９５から外すだけの、極めて容易な作業によって行われる。
【００６４】
斯かるもとでは、半田槽部１９の内槽７２に貯留された溶融半田７１が、測定用半田として利用される。そして、図９のＡに示される如くに、半田槽部１９が昇降機構１６により最下方位置におかれたもとで、半田槽部１９の外槽７４に配されたヒータ７５の作動により、内槽７２に貯留された溶融半田７１が加熱される。斯かる溶融半田７１の加熱は、内槽７２と外槽７４との間に形成された空隙に充填された低融点合金７９がヒータ７５の作動により加熱され、その低融点合金７９が加熱熱源とされることによって効率良く、かつ、ムラなく行われる。ヒータ７５の動作制御は、外槽７４に配された熱電対７６から得られる測定値に基づいて行われる。それとともに、昇降機構１６による半田槽部１９の最下方位置からの高速上昇が開始される。
【００６５】
高速上昇せしめられる半田槽部１９が、図９のＢに示される如くの、試料保持部１３により保持された試料１２からの離隔距離が予め設定された距離となる位置に到達すると、昇降機構１６による半田槽部１９の上昇が高速上昇から低速上昇へと切り換えられる。その後、半田槽部１９は、図９のＣに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が内槽７２に貯留された溶融半田７１の表面に接触することになる位置まで低速上昇せしめられる。
【００６６】
試料保持部１３により保持された試料１２が溶融半田７１の表面に接触すると、それにより試料１２に作用する力が、伝達機構を通じて測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達され、それにより、測定部１１から得られる検出出力信号ＳＤが、試料１２が溶融半田７１の表面に接触したことをあらわすものとされる。そして、斯かる検出出力信号ＳＤに応じて、半田槽部１９が若干上昇せしめられ、それにより、図９のＤに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が、内槽７２に貯留された溶融半田７１内の適正な位置をとって、溶融半田７１との接触状態におかれる。
【００６７】
その後、試料保持部１３により保持された試料１２の内槽７２に貯留された溶融半田７１との接触状態が、所定時間、例えば、２０秒以下とされる時間だけ継続される。そして、所定時間が経過すると、昇降機構１６により半田槽部１９が降下せしめられて、試料保持部１３により保持された試料１２が、内槽７１に貯留された溶融半田７１との接触状態から解除される。半田槽部１９は、図９のＥに示される如く、最下方位置まで高速下降せしめられる。
【００６８】
このようにして、図９のＤに示される如くに、試料保持部１３により保持された試料１２が内槽７２に貯留された溶融半田７１との接触状態におかれ、その後、図９のＥに示される如くに、溶融半田７１との接触が解除される状態におかれるとき、試料１２には、溶融半田７１との接触及び接触解除に起因する力が作用する。斯かる試料１２に作用する力は、伝達機構を通じて、測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達され、それにより、弾性板状部材５１には、その変位を生じさせる力が加えられることになる。
【００６９】
このとき、測定部１１においては、半田槽部１９が、図９のＢに示される如くの、試料保持部１３により保持された試料１２からの離隔距離が予め設定された距離となる位置に到達した後、上述の所定時間が経過するまでの期間において、内蔵されたトランスジューサによる弾性板状部材５１の変位を生じさせる力の検出が行われるとともに、検出結果に応じた検出出力信号ＳＤが形成され、それが試料１２についての半田付け性の測定の結果をあらわす測定出力信号として、一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に導出される。それにより、試料１２についてのメニスコグラフ法に属する半田平衡法に従った半田付け性の測定が行われたことになる。
【００７０】
さらに、試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測定が、グロビュール法に属する半田小球平衡法に従って行われる場合の一例においては、図１０に示される如く、半田槽部１９における内槽７２が、その内部の中央に、予め定められた規格に従うものとされたグロビュール台９７及びそのグロビュール台９７を支持するグロビュール台支持部材９８が配され、それらの周囲に予め定められた規格に従うものとされた溶融半田７１が貯留されたものとされる。
【００７１】
そして、半田槽部１９における内槽７２内に配されたグロビュール台９７には、予め定められた規格に従うものとされた半田１００が、溶解状態とされるとき比較的小なる球面状の表面を形成する状態をもって収容される。
【００７２】
半田槽部１９における内槽７２についての、グロビュール台９７及びグロビュール台支持部材９８が配されていないものからグロビュール台９７及びグロビュール台支持部材９８が配されたものへの交換、あるいは、その逆の交換は、半田槽部１９が、外槽７４の内部に内槽７２が低融点合金７９を介在させて着脱可能に配される二重槽とされていることにより、極めて容易な短時間で済む作業によって行われる。
【００７３】
また、試料保持部１３により保持された試料１２についての半田付け性の測 定が、グロビュール法に属する半田小球平衡法に従って行われるにあたっては、半田ポットユニット２０が可動支持部２１から取り外された状態とされる。従って、半田槽部１９における内槽７２内のグロビュール台９７に収容された球面状表面をなす溶融状態におかれた半田１００と試料保持部１３により保持された試料１２との間に、測定用半田が置かれないことになる。半田ポットユニット２０の可動支持部２１からの取外しは、可動支持部２１に螺入されている螺子部材９５を緩めて、半田ポットユニット２０を螺子部材９５から外すだけの、極めて容易な作業によって行われる。
【００７４】
斯かるもとでは、グロビュール台９７に収容された、溶融状態とされるとき球面状表面をなす半田１００が測定用半田とされる。従って、グロビュール台９７及びグロビュール台支持部材９８は、半田槽部１９における内槽７２内に配された、測定用半田を試料保持部１３により保持された試料１２に対向する位置に配置する保持手段を形成していることになる。
【００７５】
そして、図１１のＡに示される如くに、半田槽部１９が昇降機構１６により最下方位置におかれたもとで、半田槽部１９の外槽７４に配されたヒータ７５の作動により、内槽７２に貯留された溶融半田７１が加熱される。斯かる溶融半田７１の加熱は、内槽７２と外槽７４との間に形成された空隙に充填された低融点合金７９がヒータ７５の作動により加熱され、その低融点合金７９が加熱熱源とされることによって効率良く、かつ、ムラなく行われる。ヒータ７５の動作制御は、外槽７４に配された熱電対７６から得られる測定値に基づいて行われる。
【００７６】
このようにヒータ７５により加熱される溶融半田７１により、グロビュール台９７に収容された半田１００が加熱されて溶融状態とされ、それにより、半田１００が、グロビュール台９７において比較的小なる球面状表面を形成する状態におかれる。斯かるもとで、半田槽部１９が昇降機構１６により最下方位置から高速上昇せしめられる。
【００７７】
高速上昇せしめられる半田槽部１９が、図１１のＢに示される如くの、試料保持部１３により保持された試料１２からの離隔距離が予め設定された距離となる位置に到達すると、昇降機構１６による半田槽部１９の上昇が高速上昇から低速上昇へと切り換えられる。その後、半田槽部１９は、図９のＣに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が内槽７２内に配されたグロビュール台９７において比較的小なる球面状表面を形成する半田１００の表面に接触することになる位置まで低速上昇せしめられる。
【００７８】
試料保持部１３により保持された試料１２が、グロビュール台９７において比較的小なる球面状表面を形成する半田１００の表面に接触すると、それにより試料１２に作用する力が、伝達機構を通じて測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達され、それにより、測定部１１から得られる検出出力信号ＳＤが、試料１２が比較的小なる球面状表面を形成する半田１００の表面に接触したことをあらわすものとされる。そして、斯かる検出出力信号ＳＤに応じて、半田槽部１９が若干上昇せしめられ、それにより、図１１のＤに示される如く、試料保持部１３により保持された試料１２が、内槽７２内に配されたグロビュール台９７において比較的小なる球面状表面を形成する半田１００内の適正な位置をとって、半田１００との接触状態におかれる。
【００７９】
その後、試料保持部１３により保持された試料１２の、内槽７２内に配されたグロビュール台９７において比較的小なる球面状表面を形成する半田１００との接触状態が、所定時間、例えば、２０秒以下とされる時間だけ継続される。そして、所定時間が経過すると、昇降機構１６により半田槽部１９が降下せしめられて、試料保持部１３により保持された試料１２が、内槽７２内に配されたグロビュール台９７において比較的小なる球面状表面を形成する半田１００との接触状態から解除される。半田槽部１９は、図１１のＥに示される如く、最下方位置まで高速下降せしめられる。
【００８０】
このようにして、図１１のＤに示される如くに、試料保持部１３により保持された試料１２が、内槽７２内に配されたグロビュール台９７において比較的小なる球面状表面を形成する半田１００との接触状態におかれ、その後、図１１のＥに示される如くに、比較的小なる球面状表面を形成する半田１００との接触が解除される状態におかれるとき、試料１２には、比較的小なる球面状表面を形成する半田１００との接触及び接触解除に起因する力が作用する。斯かる試料１２に作用する力は、伝達機構を通じて、測定部１１が備える弾性板状部材５１に伝達され、それにより、弾性板状部材５１には、その変位を生じさせる力が加えられることになる。
【００８１】
このとき、測定部１１においては、半田槽部１９が、図１１のＢに示される如くの、試料保持部１３により保持された試料１２からの離隔距離が予め設定された距離となる位置に到達した後、上述の所定時間が経過するまでの期間において、内蔵されたトランスジューサによる弾性板状部材５１の変位を生じさせる力の検出が行われるとともに、検出結果に応じた検出出力信号ＳＤが形成され、それが試料１２についての半田付け性の測定の結果をあらわす測定出力信号として、一対の出力端子５３Ａ及び５３Ｂ間に導出される。それにより、試料１２についてのグロビュール法に属する半田小球平衡法に従った半田付け性の測定が行われたことになる。
【００８２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかな如く、本願の特許請求の範囲における請求項１から請求項９までのいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置によれば、試料保持部により保持された試料についての半田付け性を測定するに際し、可動支持部に対する測定用半田を保持した半田保持部の着脱を行うことによって、半田槽部における内槽内に貯留された溶融半田と試料保持部により保持された試料との間に測定用半田が配される状態、及び、半田槽部における内槽内に貯留された溶融半田と試料保持部により保持された試料との間に測定用半田が配されない状態が、選択的にとられ、また、半田槽部における内槽の交換を行うことによって、半田槽部における内槽内に溶融半田のみが貯留された状態、及び、内槽内に、例えば、測定用半田を配置する保持手段が配される状態が、選択的にとられる。
【００８３】
従って、可動支持部に対する測定用半田を保持した半田保持部の着脱、さらには、半田槽部における内槽の必要に応じた交換を行うことにより、半田付け性の測定のための複数種の測定方法の夫々に対応できることになる。その結果、半田付け性の測定にあたり、複数種の測定方法の夫々に対応する専用の半田付け性測定装置を複数個備えることなく、可動支持部に対する測定用半田を保持した半田保持部の着脱、さらには、半田槽部における内槽の必要に応じた交換を含む簡略化されて容易な作業を比較的短い時間行うだけで、複数種の測定方法の夫々を選択的に実施することができることになる。しかも、測定装置についての設置コストの大幅な低減を図ることができる。
【００８４】
また、特に、本願の特許請求の範囲における請求項３，４または５に記載された発明に係る半田付け性測定装置によれば、半田槽部における内槽と外槽の間に形成された空隙に、内槽に貯留される溶融半田より融点が低い低融点合金が溶融状態とされて貯留され、その低融点合金を介して、内槽に貯留された溶融半田が加熱されるので、内槽に貯留された溶融半田の加熱が、効果的かつ安全に行われることになる。さらに、半田槽部における内槽と外槽の間に低融点合金が溶融状態とされて貯留されることになる結果、内槽の外槽内への着脱を、例えば、摂氏８０度程度の比較的低い温度のもとで行うことができ、着脱作業が容易になるとともに、火傷等の損傷を負うことになる危険が低減される。
【００８５】
さらに、本願の特許請求の範囲における請求項６から請求項９のいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置によれば、例えば、試料保持部を測定部に連結する連結部材に着脱可能に取り付けられる複数の錘を含むものとされる誤り検知手段により、試料保持部を測定部に連結する連結部材あるいは測定部に狂い，損傷等が生じて、測定部に得られる測定結果が誤ったものとなる事態を、事前に検知でき、装置の各部の再設定を時宜に適って行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本願の特許請求の範囲における請求項１から請求項９までのいずれかに記載された発明に係る半田付け性測定装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】 図１に示される例が備える測定部，試料保持部及び連結部材等の具体例を示す斜視図である。
【図３】 図１に示される例が備える誤り検知手段の説明に供される斜視図である。
【図４】 図１に示される例が備える半田槽部の構成を詳細に示す断面図である。
【図５】 図１に示される例が備える半田ポットユニットの構成を詳細に示す斜視図である。
【図６】 図１に示される例が用いられて実施されるメニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法のうちの急加熱昇温方法に従った半田付け性測定の一例の説明に供される工程図である。
【図７】 図１に示される例が用いられて実施されるメニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法のうちのプロファイル昇温方法に従った半田付け性測定の一例の説明に供される工程図である。
【図８】 図１に示される例が用いられて実施されるメニスコグラフ法に属するソルダーペースト平衡法のうちのプロファイル昇温方法に従った半田付け性測定の一例の説明に供される特性図である。
【図９】 図１に示される例が用いられて実施されるメニスコグラフ法に属する半田平衡法に従った半田付け性測定の一例の説明に供される工程図である。
【図１０】 図１に示される例に備えられるグロビュール台が配された内槽を有する半田槽部の構成を示す断面図である。
【図１１】 図１に示される例が用いられて実施されるグロビュール法に属する半田小球平衡法に従った半田付け性測定の一例の説明に供される工程図である。
【符号の説明】
１１・・・測定部，１２・・・試料，１３・・・試料保持部，１４・・・連結部材，１５，１７・・・モータ，１６，１８・・・昇降機構，１９・・・半田槽部，２０・・・半田ポットユニット，２１・・・可動支持部，２２・・・ホルダー部，２３・・・半田ポット部，２４・・・測定用半田，４１・・・シャフト部材，４３，４６・・・連結部，４９・・・係合部，５１・・・弾性板状部材，５３Ａ，５３Ｂ・・・出力端子，５６・・・弾性保持部，５７・・・可動スリーブ部材，５８・・・コイルスプリング部材，６０，６１，６２・・・揺動防止部材，６３，６４，６５・・・容器，６６・・・磁石，７０・・・錘，７１・・・溶融半田，７２・・・内槽，７３・・・断熱部材，７４・・・外槽，７５・・・ヒータ，７６，９３・・・熱電対，７７・・・内周側面，７８・・・内底面，７９・・・低融点合金，８５・・・ガイドシャフト，８６・・・ガイドブッシュ，９０・・・平板状部材，９１．９２・・・弾性支持板部材，９４・・・熱電対保持部，９７・・・グロビュール台，９８・・・グロビュール台支持部材，１００・・・半田
Claims (9)
- 試料を保持する試料保持部と、
上記試料保持部により保持された試料が溶融状態におかれた測定用半田との接触状態におかれたとき、該接触状態にある上記試料に作用する力を検出して、上記試料の半田付け性についての測定結果を得る測定部と、
測定用半田を保持する半田保持部が着脱可能に取り付けられ、取り付けられた上記半田保持部により保持された測定用半田と上記試料保持部により保持された試料との間隔を調整すべく昇降することができる可動支持部と、
溶融半田を貯留して上記試料保持部の下方に配され、上記可動支持部から上記半田保持部が取り外されて、上記溶融半田と上記試料保持部により保持された試料との間に上記測定用半田が配されないもとで、上記溶融半田を測定用半田として利用されるものとなすため、該溶融半田と上記試料保持部により保持された試料との間隔を調整すべく昇降することができるとともに、上記可動支持部に上記半田保持部が取り付けられて、上記溶融半田と上記試料保持部により保持された試料との間に上記測定用半田が配されるもとで、上記溶融半田を上記測定用半田に対する加熱用熱源として利用されるものとなすため、該溶融半田と上記測定用半田との間隔を調整すべく昇降することができる半田槽部と、
を備え、
上記半田槽部が、上記溶融半田が貯留される内槽、及び、該内槽が着脱可能に収納される外槽を有して成る二重槽とされ、上記内槽と外槽との間に該内槽に貯留される溶融半田を加熱する加熱手段が設けられるものとされることを特徴とする半田付け性測定装置。 - 半田槽部における内槽の内周側面が、下方側の相互対向間隔に比して上方側の相互対向間隔が大となる状態をもって上記内槽の内底面に対して傾斜していることを特徴とする請求項１記載の半田付け性測定装置。
- 半田槽部における内槽と外槽との間に、該内槽に貯留される溶融半田より融点が低い低融点合金が溶融状態におかれて貯留される空隙が形成されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の半田付け性測定装置。
- 半田槽部における外槽に、上記半田槽部における内槽と上記外槽との間に貯留される低融点合金の温度を、上記内槽に貯留された溶融半田の温度をあらわす温度として測定する第１の熱電対が配されるとともに、測定用半田を保持する半田保持部に取り付けられた熱電対保持部により保持され、該熱電対保持部の温度を、上記半田保持部により保持された測定用半田の温度をあらわす温度として測定する第２の熱電対が配されたことを特徴とする請求項３記載の半田付け性測定装置。
- 熱電対保持部における半田槽部に対向する下端面の位置が、半田保持部における上記半田槽部に対向する下端面の位置と実質的に同じとされることを特徴とする請求項４記載の半田付け性測定装置。
- 内槽に貯留された溶融半田と試料保持部により保持された試料との間に半田保持部により保持された測定用半田が配されないもとで、上記試料保持部により保持された試料に対向する位置に測定用半田を配置する保持手段が、上記内槽内に配される状態がとられることを特徴とする請求項１記載の半田付け性測定装置。
- 測定部による測定結果の誤りを検知するための誤り検知手段が備えられることを特徴とする請求項１記載の半田付け性測定装置。
- 誤り検知手段が、試料保持部を測定部に連結する連結部材に着脱可能に取り付けられる複数の錘を含むものとされることを特徴とする請求項７記載の半田付け性測定装置。
- 連結部材に磁石もしくは磁性体部が配されるとともに、複数の錘の夫々が磁性材料もしくは磁石により成るものとされ、上記連結部材に対する上記複数の錘の夫々の取り付けが、磁気吸着力が利用されて行われることを特徴とする請求項８記載の半田付け性測定装置。
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