JP3939099B2 - はんだ付け方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を搭載し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、溶融はんだの噴流波を接触させることではんだ付けを行うフロー式のはんだ付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フロー式のはんだ付け方法は、溶融はんだの噴流波にプリント配線板のような板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面すなわち被はんだ付け部が存在する側の面を接触させ、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はんだ付け方法である。
【０００３】
図１５を参照して、従来のはんだ付け装置を用いたフロー式のはんだ付け方法を説明する。図１５は、従来のはんだ付け装置を示す図で、図１５（ａ）は縦断面を示す図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ―ＩＩ断面すなわち横断面を示す図、（ｃ）はチャンバおよび吹き口体の全容を示す斜視図である。
【０００４】
すなわち、はんだ槽５０には図示しないヒータにより加熱されて溶融状態のはんだ（溶融はんだ）１５が収容してあり、モータ５１により駆動されたポンプ５２によりこの溶融はんだ１５を吸い込み口５３から吸い込んでチャンバ３６に送出し、このチャンバ３６から吹き口体５４へと供給する。そして、吹き口体５４の吹き口５５から溶融はんだ１５を噴流させて噴流波５６を形成する構成である。なお、吹き口５５に設けた案内板５７は噴流波５６の形状を調節するための手段である。また、ポンプ５２はチャンバ３６に設けたポンプ挿通孔５８から挿入して設けてあり、このポンプ５２とモータ５１との間には断熱継手５９を設けてある。
【０００５】
そして、図１５（ｂ）に示すように、プリント配線板１１を搬送コンベア１０で矢印Ａ方向に搬送しながら下方側の面すなわち被はんだ付け面１１ａを噴流波５６に接触させて、はんだ付けを行う仕組みである。
【０００６】
モータ５１は、通常は図示しないインバータ等により駆動されてその回転速度を調節可能に構成してあり、この回転速度の調節によリポンプ５２の回転速度を調節し、溶融はんだ１５の噴流波高を調節できるように構成されている。
【０００７】
なお、搬送コンベア１０はその搬送方向に仰角θで設けてあり、プリント配線板１１を仰角θで搬送しながら溶融はんだ１５の噴流波５６に接触させる構成である。これにより、溶融はんだ１５の噴流波５６とプリント配線板１１とが離脱するピールバックポイントにおけるはんだの離間性が向上し、隣り合う被はんだ付け部間にはんだが跨がって付着するブリッジ不良等の発生を抑制することができる。また被はんだ付け部のフィレット形状を良好な形状に整えることができる。
【０００８】
この仰角θは、プリント配線板１１の実装状態等に合わせてはんだ付け品質が最良となる角度に調節し設定するが、通常は１°〜７°程度の範囲に調節し設定して使用され、３°〜５°程度の範囲で使用される場合が最も多い。
【０００９】
ところで、チップ部品を搭載したプリント配線板１１やスルーホールを有するプリント配線板１１をフローはんだ付けする場合においては、プリント配線板１１に接触する噴流波５６の噴流動圧が特別に重要となる。
【００１０】
例えば、チップ部品を搭載したプリント配線板１１では、その被はんだ付け面１１ａにチップ部品が搭載されているためにこの被はんだ付け面１１ａが立体的形状を構成する。しかも、この立体的形状の谷部に被はんだ付け部が形成されている。そのため、この谷部の被はんだ付け部に溶融はんだ１５の噴流波５６を十分に供給することが必要となる。したがって、プリント配線板１１に接触する噴流波５６の噴流動圧を高めることが必要なのである。
【００１１】
また、スルーホールを有するプリント配線板１１では、その被はんだ付け面（通常は、はんだ付け態様において下方側の面）１１ａに接触した溶融はんだ１５の噴流波５６から供給される溶融はんだ１５が、スルーホール内を濡らしてプリント配線板１１の上方側に濡れ上がり、さらにはこの上方側の面のスルーホール周囲に形成されたランドに濡れ広がることが必要である。そのため、スルーホール内に溶融はんだ１５を十分に供給することが必要となる。すなわち、この場合においてもプリント配線板１１に接触する噴流波５６の噴流動圧を高めることが必要である。
【００１２】
はんだ付けに際して、プリント配線板１１に接触する噴流波５６の噴流動圧を高める技術の例としては、特開平３−２３８１６７号公報の技術がある。すなわち、はんだ付けの際の噴流動圧を高めるために噴流波高を高くすると、プリント配線板の上方側の面に溶融はんだが乗り上がって流れ込み、このプリント配線板を使用することができなくなってしまう。すなわち、不良品を生産することになってしまう。そこで、プリント配線板が噴流波に接触している期間のみポンプの回転速度を速めて、ポンプからの単位時間当たりの溶融はんだ送出流量を増大させ、この期間のみ噴流波高を高くするように構成した技術である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術のように、ポンプの回転速度を可変して溶融はんだの噴流波高を高めて噴流動圧を高める方法では、噴流波高を可変する際の応答特性が悪い問題がある。特には応答速度が遅くなる問題がある。すなわち、噴流波高を高める指令を出してから噴流波高が実際に高くなるまでの時間が長くなる問題がある。また、イナーシャに原因して、波高を変えた直後に波高に時間的なリンギングを生じやすくなる問題がある。
【００１４】
すなわち、モータ５１の回転部分やポンプ５２にはイナーシャがあり、また、図１５にも例示するように、ポンプ５２から吹き口体５４の吹き口５５までの間にはチャンバ３６および吹き口体５４の長い通路がある。そして、このチャンバ３６の長い通路を流れる溶融はんだ１５には最も大きなイナーシャがある。すなわち、このチャンバ３６の部分の容積で決まる溶融はんだ１５の質量分のイナーシャが発生するからである。なお、これらのイナーシャは、特開平３−２３８１６７号公報（同公報の第１図および第４図に示されるはんだ付け装置の構成を参照）に開示されている技術においても同様に存在している。
【００１５】
つまり、これらのイナーシャは、波高を制御する際の時間遅れ要素となり、プリント配線板が噴流波に接触を開始するタイミングと噴流波高を高くするタイミングとを正確に合わせることが難しい問題がある。また同様に、プリント配線板が噴流波から離脱するタイミングと噴流波高を低くするタイミングとを正確に合わせることが難しい問題がある。
【００１６】
このタイミングが合わないと、次のような問題を生じる。先ず、プリント配線板が噴流波に接触を開始するタイミングにおいて噴流波高が目的とする高さに噴流しなかった場合、すなわち噴流波高を高くするタイミングが遅れた場合には、搬送されるプリント配線板の前端側の領域で噴流動圧が小さくなるので、当該部分において被はんだ付け部に溶融はんだが十分に供給されなくなり、未はんだ等のはんだ付け不良を生じやすくなる。
【００１７】
また、プリント配線板が噴流波に接触を開始するタイミングよりも速いタイミングで噴流波高が高くなった場合すなわち噴流波高を高くするタイミングが早すぎた場合には、プリント配線板の上方側の面に溶融はんだが乗り上がって流れ込み、使用できない不良のプリント配線板を製造することになる。
【００１８】
同様に、プリント配線板が噴流波から離脱するタイミングよりも遅いタイミングで噴流波高が低くなった場合、すなわち噴流波高を低くするタイミングが遅すぎた場合には、プリント配線板の上方側の面に溶融はんだが乗り上がって流れ込み、使用できない不良のプリント配線板を製造することになる。
【００１９】
また、プリント配線板が噴流波から離脱するタイミングよりも早いタイミングで噴流波高が低くなった場合、すなわち噴流波高を低くするタイミングが早すぎた場合には、搬送されるプリント配線板の後端側の領域で噴流動圧が小さくなるので、当該部分において被はんだ付け部に溶融はんだが十分に供給されなくなり、未はんだ等のはんだ付け不良を生じやすくなる。
【００２０】
一方で、従来のはんだ（鉛を含むはんだ：例えばＨ６３Ａ（ＪＩＳ））よりも濡れ性が悪く濡れ速度の遅い鉛フリーはんだを使用した場合に、それらの欠点を補うために、はんだ付けの際に噴流動圧を従来よりも一層高めることが求められている。
【００２１】
本発明の目的は、実質的な噴流波高の変更に要する時間遅れ要素を極めて小さくすることができるはんだ付け方法を確立することにより、噴流波高の変更タイミングとプリント配線板と噴流波とが接触を開始するタイミングやプリント配線板が噴流波から離脱するタイミングを正確に合わせることができるようにすることにより、はんだ付け品質の良いプリント配線板を製造できるようにすることにある。また、不良品を生産しない安全なはんだ付けを行うことができるようにすることにある。さらには、鉛フリーはんだを使用した場合においても、その濡れ性を向上させることにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるはんだ付け方法は、噴流波自体を移動させて噴流波高を変えることができるように構成したところに特徴がある。
【００２３】
（１）溶融はんだの噴流孔を設けた噴流体から溶融はんだを噴流させて噴流波を形成しておいて、板状の被はんだ付けワークを搬送してその被はんだ付け面を前記噴流波に接触させた際の前記被はんだ付け面への噴流動圧を高めてはんだ付けを行うはんだ付け方法において、前記噴流体の角度を可変することで前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面に対する前記噴流波の噴流方向を可変可能に形成し、次のようにはんだ付けを行う。
【００２４】
すなわち、前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波に接触を開始する際には前記噴流波の波高が低くなるように前記噴流体の待機角度位置（ B1,B1 ′）を選択して調節し、続いて前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波に接触している期間は前記噴流波の波高が高くなるように前記噴流体のはんだ付け角度位置（ B2 ）を選択して調節し、続いて前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波から離脱する際には前記噴流波の波高が低くなるように前記噴流体の退避角度位置（ B3,B3 ′）を選択して調節し、なおかつ前記板状の被はんだ付けワークの種類によって前記噴流体の待機角度位置（ B1,B1 ′）とはんだ付け角度位置（ B2 ）と退避角度位置（ B3,B3 ′）が予め選択されることにより前記噴流体の待機角度位置（ B1,B1 ′）からはんだ付け角度位置（ B2 ）への移行方向そしてこのはんだ付け角度位置（ B2 ）から退避角度位置（ B3,B3 ′）への移行方向が前記板状の被はんだ付けワークの種類によって選択可能にはんだ付けが行われるように構成する。
【００２５】
このように、溶融はんだの噴流波の噴流方向を可変することにより、その噴流波高を調節し変更することができる。例えば、横方向に噴流していた噴流波を上方向に噴流するようにその噴流方向を変えると、その噴流波高を高くすることができる。
【００２６】
そして、このようにして行う噴流波高の調節に際しては、溶融はんだの噴流波を噴流させるためのポンプの回転速度を調節し変更する必要がないので、ポンプやモータのイナーシャおよび最も大きいイナーシャである溶融はんだが吹き口ヘ到達するまでの間に流れる流路における溶融はんだ自体のイナーシャの影響を受けることがない。
【００２７】
すなわち、噴流波の噴流方向を調節した時点で直ちにその噴流波高が決まり、噴流波高の変更指令が出てから時間遅れのない噴流波高の調節を行うことができるようになる。なお、噴流方向の移行方向は、板状の被はんだ付けワークの実装状態に合わせて選択される。
【００２８】
したがって、板状の被はんだ付けワークが噴流波に接触を開始するタイミングと噴流波高を高くするタイミングを正確に合わせることができるようになる。また、板状の被はんだ付けワークが噴流波から離脱するタイミングと噴流波高を低くするタイミングを正確に合わせることができるようになる。
【００２９】
その結果、はんだ付け品質の良いプリント配線板を製造することができるとともに、不良品を生産しない安全なはんだ付けを行うことができるようになる。また、前記タイミングを正確に合わせることができるので、板状の被はんだ付けワークと噴流波とが接触している際の噴流波高を従来よりも一層高くすることができるようになり、その噴流動圧を一層高めることができるようになる。したがって、そのはんだ付け品質も一層良いものにすることができるようになる。
【００３０】
（２）溶融はんだを吹き口から噴流させて噴流波を形成しておいて、板状の被はんだ付けワークを仰角方向に搬送してその被はんだ付け面を前記噴流波に接触させた際の前記被はんだ付け面への噴流動圧を高めてはんだ付けを行うはんだ付け方法において、前記吹き口を水平方向へ移動させることで前記噴流波の噴流位置を水平方向へ移動可能に形成し、次のようにはんだ付けを行う。
【００３１】
すなわち、前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波に接触を開始する際には前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面から見て前記噴流波の波高が低くなる待機位置（ C1 ）に前記吹き口の位置を移動させ、続いて前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波に接触している期間は前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面から見て前記噴流波の波高が高くなるはんだ付け位置（ C2,C2 ′）に前記吹き口の位置を移動させ、続いて前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波から離脱する際には前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面から見て前記噴流波の波高が低くなる退避位置（ C3 ）に前記吹き口を移動させ、前記吹き口の水平位置を前記待機位置（ C1 ）から前記はんだ付け位置（ C2,C2 ′）へそして前記退避位置（ C3 ）へと往復移動させることではんだ付けが行われるように構成する。
【００３２】
このように、板状の被はんだ付けワークを仰角搬送する場合においては、溶融はんだの噴流波の噴流位置を水平方向に移動することにより、板状の被はんだ付けワークから見た実質的な噴流波高を調節し変更することができる。例えば、噴流波を板状の被はんだ付けワークに接近する方向に水平方向に移動すれば板状の被はんだ付けワークから見た実質的な噴流波高を高くすることができる。
【００３３】
そしてこのようにして行う噴流波高の調節に際しては、溶融はんだの噴流波を噴流させるためのポンプの回転速度を調節し変更する必要がないので、ポンプやモータのイナーシャおよび最も大きいイナーシャである溶融はんだが吹き口へ到達するまでの間に流れる流路における溶融はんだ自体のイナーシャの影響を受けることがない。
【００３４】
すなわち、その噴流位置を水平方向へ移動した時点で直ちに実質的な噴流波高が決まり、噴流波高の変更指令が出てから時間遅れのない噴流波高の調節を行うことができるようになる。
【００３５】
したがって、板状の被はんだ付けワークが噴流波に接触を開始するタイミングと噴流波高を高くするタイミングを正確に合わせることができるようになる。また、板状の被はんだ付けワークが噴流波から離脱するタイミングと噴流波高を低くするタイミングを正確に合わせることができるようになる。
【００３６】
その結果、はんだ付け品質の良いプリント配線板を製造することができるとともに、不良品を生産しない安全なはんだ付けを行うことができるようになる。また、前記タイミングを正確に合わせることができるので、板状の被はんだ付けワークと噴流波とが接触している際の噴流波高を従来よりも一層高くすることができるようになり、その噴流動圧を一層高めることができるようになる。したがって、そのはんだ付け品質も一層良いものにすることができるようになる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるはんだ付け方法は、次のような実施形態例において実施することができる。
【００３８】
（１）実施形態例−１
図１ないし図７を参照して、本発明にかかるはんだ付け方法の実施形態例−１を説明する。図１は、実施形態例−１に使用するはんだ付け装置を示す図で、その全容を説明する斜視図である。なお、図１においては、図１５に示すはんだ槽５０およびチャンバ３６、ポンプ５２、モータ５１等は図１５と同じ構成であるので省略して図示していない。
【００３９】
また、図２は、搬送コンベアの構成と搬送コンベアに用いられる爪カバーの構成を示す図で、図２（ａ）は、搬送コンベアを図１のＩ−Ｉ断面から見た図、（ｂ）は爪カバーの構成を示す分解斜視図である。
【００４０】
さらに、図３、図４、図５、図６および図７は、図１に示したはんだ付け装置の作動を説明するための縦断面図である。なお、これらの図（図３〜図７）においては図１において示されていない搬送コンベアの駆動モータおよびその回転エンコーダ、搬送コンベアに搬送されるプリント配線板を検出する配線板検出センサをブロック図で示してある。
【００４１】
すなわち、吹き口体１の先端に、溶融はんだ１５（図１参照）の噴流孔３を設けた噴流体２を矢印Ｂ方向に回動可能に嵌合して設け、この噴流体２を回動させることで溶融はんだ１５の噴流波２０（図１，図３，図４，図５，図６，および図７参照）の噴流方向を可変し調節することができるように構成してある。そして、この噴流体２にはその回動の軸方向に回動軸４を設けてあり、この回動軸４とステッピングモータ５の駆動軸６を断熱継手７で接続した構成である。そして、後述する駆動電力ＰD で、駆動するステッピングモータ５の回転により噴流体２を回動させ、その噴流孔３の方向を可変し調節する仕組みである。なお、ステッピングモータ５にはアブソリュート（絶対値）型の回転エンコーダ８を設けてあり、その角度の絶対値をエンコード信号ＳA として出力する。
【００４２】
噴流体２に設けた噴流孔３の吹き口３ａは２列の千鳥状に配置して設けてあり、図３〜図７に示すように各列の噴流孔３は「ハ」の字状に傾斜して設けてある。そのため、この「ハ」の字の頂部上方部分に山状の噴流波２０が形成される。また、噴流体２に設けられている蓋体９は、噴流体２を吹き口体１に挿入して嵌合した後に、嵌合を維持するための部材である。
【００４３】
搬送コンベア１０は、被はんだ付けワークであるプリント配線板１１の被はんだ付け面１１ａを下側に向けて、その両側端部を保持爪１２（図２参照）で保持して搬送する平行２条の搬送コンベアであり、その搬送方向を矢印Ａ方向に仰角θで設けてある。すなわち、プリント配線板１１を搬送方向（矢印Ａ方向）へ仰角θで搬送することができるように構成してある。この仰角θは、通常のはんだ付け装置と同様にプリント配線板１１の実装状態に合わせて０°〜７°程度の範囲で可変して使用することが可能に構成（図示せず）してあり、当該プリント配線板１１のはんだ付け品質が最良の品質となる角度で使用される。通常は３°〜５°の範囲で使用される事例が多い。
【００４４】
また、図３に示すように、搬送コンベア１０の駆動モータ１３は、インバータ等によりその回転速度の調節が可能に構成してあり、プリント配線板１１の搬送速度を可変し調節することができるように構成してある。また、この駆動モータ１３には回転エンコーダ１４を設けてあり、その搬送速度に比例する周期でエンコードパルス信号ＳE を出力する。すなわち、搬送コンベア１０の所定搬送距離毎にエンコードパルス信号ＳE を出力するので、そのパルス数をカウントすることにより搬送距離を積算して求めることができる。なお、この回転エンコーダ１４は搬送コンベア１０に設けても良い。
【００４５】
図２（ａ）は、平行２条に構成された搬送コンベア１０の一方の構成部分を具体的に示した図である。この搬送コンベア１０の具体例においては、搬送方向に設けられたコンベアフレーム１６に沿って循環走行する搬送チェーン１７（往路側搬送チェーン１７ａおよび復路側搬送チェーン１７ｂ）に、プリント配線板１１を保持する保持爪１２を設けた構成で、最も一般的な搬送コンベアの例を示している。この他に、キャリア装置にプリント配線板１１を保持させ、このキャリア装置を搬送チェーンで搬送する構成の搬送コンベア等もある。
【００４６】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、爪カバー１８は保持爪１２が溶融はんだ１５の噴流波２０に接触しないようにする目的で使用されるもので、保持爪１２を溶融はんだ１５の噴流波２０から遮蔽するように設けて使用する。なお、この爪カバー１８は、従来から使用されている部材である。また、この爪カバー１８はコンベアフレーム１６に長孔２１ａを介して取り付けねじ２２で固定された取り付け板２１に、長孔１８ａを介して取り付けねじ１９で固定する構成である。そのため、爪カバー１８の前後位置および高さ位置を調節することが可能であり、これにより適切な位置に爪カバー１８を固定することができる。なお、２３、２４はワッシャである。
【００４７】
一方、図３〜図７に示すように、溶融はんだ１５の噴流波２０とプリント配線板１１とが接触する位置から距離Ｌd だけ搬入側に、プリント配線板１１を検出する配線板検出センサ２６を設けてある。この配線板検出センサ２６は光学式センサであり、搬送されるプリント配線板１１を検出すると検出信号ＳP を出力する。すなわち、この検出信号ＳP の前縁でプリント配線板１１の前端を検出することが可能であり、検出信号ＳP の後縁でプリント配線板１１の後端を検出することが可能である。
【００４８】
噴流波高（噴流波２０の高さ）は、噴流体２の回動角度を調節することにより可変することができる。図３、図４、図６および図７は、搬送コンベア１０により搬送されるプリント配線板１１から見て噴流波高が低くなるように調節した例を示し、図５は噴流波高が高くなるように調節した例を示している。
【００４９】
すなわち、プリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始する前の待機状態においては、図３の待機状態または図４の待機状態のように噴流体２の角度を待機角度位置Ｂ1 （不図示）またはＢ1 ′（不図示）に調節し、噴流孔３から噴流する溶融はんだ１５の噴流波２０の噴流方向をプリント配線板１１の搬出方向または搬入方向に向け、搬送コンベア１０に搬送されるプリント配線板１１から見てその噴流波高が低くなるように調節して待機する。なお、この待機角度位置Ｂ1 またはＢ1 ′における噴流波高は、プリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込むことがない安全な噴流波高であればよい。この波高調節は、噴流体２の角度調節により行い、予めその待機角度位置Ｂ1 またはＢ1 ′を求めて設定する。
【００５０】
続いて、搬送コンベア１０に搬送されるプリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始すると同時にそのタイミングに合わせて図５に示すように噴流体２の角度をはんだ付け角度位置Ｂ2 （不図示）に調節し、プリント配線板１１から見た噴流波高が高くなるように調節する。この場合、図５の破線で示すように、噴流波２０の高さがプリント配線板１１の高さよりも高くなる噴流波高でプリント配線板１１に噴流波２０を接触させることができる。なお、この噴流波高の設定は、はんだ付け作業開始前に予め行い、ポンプ５２を駆動するモータ５１の回転速度を調節して予めその回転速度を求めておく。以降、同一のプリント配線板１１であればこの回転速度を調節する必要はない。また、噴流体２の待機角度位置Ｂ1 またはＢ1 ′の設定や図６と図７にて後述の退避角度位置Ｂ3 （不図示）またはＢ3 ′（不図示）の設定は、このポンプ５２の回転速度を決めた後に行う。
【００５１】
なお、噴流体２のはんだ付け角度位置Ｂ2 を他のはんだ付け角度位置Ｂ2 ′（図示せず）に調節しても噴流波高を調節することができるが、噴流孔３から噴流する溶融はんだ１５の方向がはんだ付け品質に影響を与えるので、予め決めた所定のはんだ付け角度位置Ｂ2 に設定しておいた方がよい。
【００５２】
プリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始する際や離脱する際には、このような噴流波高すなわちプリント配線板１１の高さよりも高くなる噴流波高を設定することができない。それは、直ちにプリント配線板１１の上方側の面に噴流波２０すなわち溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込み、不良品を生産することになるからである。プリント配線板１１と噴流波２０とが接触している期間においては、プリント配線板１１の上方側の面に噴流波２０すなわち溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込むことがないので、このような噴流波高を実現できるのである。
【００５３】
したがって、プリント配線板１１の下方側の面すなわち噴流波２０に接触する被はんだ付け面１１ａに、通常のはんだ付け方法では実現できない大きな噴流動圧を加えることができる。なお、搬送コンベア１０の側方には爪カバー１８を設けてあるので、プリント配線板１１の側方から溶融はんだ１５の噴流波２０が乗り上げて流れ込むことはない。
【００５４】
そして、プリント配線板１１が噴流波２０から離脱するタイミングに合わせて、図６の搬出状態または図７の搬出状態のように噴流体２の角度を退避角度位置Ｂ3 またはＢ3 ′に調節し、噴流孔３から噴流する溶融はんだ１５の噴流方向をプリント配線板１１の搬出方向または搬入方向に向け、搬送コンベア１０に搬送されるプリント配線板１１から見てその噴流波高が低くなるように調節する。なお、この離脱後における噴流波高は、プリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込むことがない安全な噴流波高であればよい。そして、この波高調節は、前記と同様に噴流体２の角度調節により行い、予めその退避角度位置Ｂ3 またはＢ3 ′を求めて設定する。
【００５５】
なお、プリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始する前の待機状態において、図３の待機角度位置Ｂ1 または図４の待機角度位置Ｂ1 ′のいずれの待機状態を選択するか、また、プリント配線板１１が噴流波２０から離脱した搬出状態において、図６の退避角度位置Ｂ3 または図７の退避角度位置Ｂ3 ′のいずれの搬出状態を選択するかは、プリント配線板１１の実装状態に合わせて選択すればよい。
【００５６】
例えば、プリント配線板１１の前端部分や後端部分に、捨て板（プリント配線板を保持する等のために設けられている領域で、はんだ付け後に除去して廃棄される板部分）が設けられているプリント配線板では、待機角度位置Ｂ1 ′→はんだ付け角度位置Ｂ2 →退避角度位置Ｂ3 のプロセスではんだ付けを行い、プリント配線板１１の前端部分や後端部分に捨て板がなく、端部領域まではんだ付けされる電子部品が搭載されている場合には待機角度位置Ｂ1 はんだ付け角度位置Ｂ2 →退避角度位置Ｂ3 ′のプロセスではんだ付けを行う。
【００５７】
前記の例は、被はんだ付け部に少しでも大きい噴流動圧を加える見地から設定した例であり、プリント配線板１１の搬送方向Ａに対して逆方向に噴流体２を回動させた方が噴流動圧が幾分大きくなる。しかし、この例以外の組み合わせであってもよい。要は、はんだ付け品質が最も良くなる組み合わせを選択すればよいのである。
【００５８】
そして、この噴流体２を回動させて溶融はんだ１５の噴流方向を変え、その噴流波高を調節する方法では、モータ５１やポンプ５２の回転速度およびチャンバ３６を流れる溶融はんだ１５の流速を変更する必要がない。つまり、これらの重量の大きい動体のイナーシャの影響を受けることがない。特に、チャンバ３６を流れる溶融はんだ１５は質量が大きいので最も大きいイナーシャを有していて、この流速を変えて波高を変えるには長い時間遅れを発生していた。
【００５９】
このように、大きなイナーシャの影響を受けることがないため、噴流体２の角度を調節した時点で直ちに噴流波高が即応して変化し、応答速度の早い噴流波高制御を行うことができる。また、流動体すなわちチャンバ内を流れる溶融はんだ１５のイナーシャの影響を受けていないので、噴流体２の角度を調節して噴流波高を調節した際に、この噴流波高に時間的なリンギング振動等を生じることもない。
【００６０】
すなわち、前記のモータ５１やポンプ５２の回転速度およびチャンバ３６を流れる溶融はんだ１５と比較して、噴流体２やそれを回動させるステッピングモータ５のロータの重量は遥に小さく、相対的に無視できる程度である。そのため、それらのイナーシャによる時間遅れ要素は相対的に無視できる。
【００６１】
したがって、プリント配線板１１と噴流波２０が接触を開始するタイミングに合わせて正確なタイミングで噴流波高を高くすることができる。また、プリント配線板１１が噴流波２０から離脱するタイミングに合わせて正確なタイミングで噴流波高を低くすることができる。その結果、タイミングエラー等によリプリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込んだり、プリント配線板１１の前端部分や後端部分において目的とする大きい噴流動圧を加えることができなかったりするような不良発生原因を解消することができる。
【００６２】
すなわち、プリント配線板１１を高い品質ではんだ付けを行うことができるとともに安全にはんだ付けを行うことができるようになる。
【００６３】
次に、図１２（ａ）を参照して、このはんだ付け装置の噴流体の角度を調節する制御系の構成を説明する。図１２は、噴流体を調節する制御系の構成を説明するためのブロック図で、図１２（ａ）は角度制御系、（ｂ）については後述する。すなわち、図１２（ａ）において、制御部３０はコンピュータシステムにより構成され、指示操作を行う操作部３１と指示内容や制御状態等の表示を行う表示部３２を備え、いわゆる対話型システムを構成している。
【００６４】
そして、この入カポートには、配線板検出センサ２６の検出信号ＳP 、搬送コンベア用の回転エンコーダ１４のエンコード信号ＳE および噴流体２０の角度の絶対値を出力するアブソリュート型の回転エンコーダ８のエンコード信号ＳA が入力され、出カポートにはステッピングモータ５を電力駆動する駆動部３３が接続され、ステッピングモータ５の回転方向および回転ステップの指令信号ＳD （右方向回転ステップの指令信号ＳDR，左方向回転ステップの指令信号ＳDL）に合わせてこの駆動部３３からの駆動信号ＰD によりステッピングモータ５の回転駆動が行われ制御される構成である。
【００６５】
次に、図１３を参照して、以上のように構成されたはんだ付け装置において、実際上どのような制御手順ではんだ付けが行われるかを説明する。制御部３０はコンピュータシステムで構成されているので、その制御手順をソフトウェア上で実現することができる。
【００６６】
図１３は、制御手順を説明するためのフローチャートである。すなわち、ステップＳ１０１で回転エンコーダ８のエンコード信号ＳA を参照して、噴流体２の角度を待機角度位置Ｂ1 またはＢ1 ′に移動させる。続いて、ステップＳ１０２に移行し、配線板検出センサ２６の検出信号ＳP を参照してプリント配線板１１の前端を検出したか否かを判断する。そして、プリント配線板１１の前端を検出した場合にのみステップＳ１０３へ移行し、搬送コンベア１０用の回転エンコーダ１４のエンコードパルス信号ＳE のカウントを開始する。このカウント数をＮE1とする。
【００６７】
そして、ステップＳ１０４へ移行し、このカウント数ＮE1と距離Ｌd に相当するエンコードパルス数Ｃ1 とが一致したか否かを判断し、一致した場合にのみステップＳ１０５へ移行する。すなわち、ＮE1＝Ｃ1 となったタイミングにプリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始する。
【００６８】
ステップＳ１０５では、指令信号ＳD （ＳDRまたはＳDL）を出力して駆動信号ＰD によりステッピングモータ５を駆動し、噴流体２の角度をプリント配線板１１の方向を向くはんだ付け角度位置Ｂ2 に移動させる。この場合、ステッピングモータ５の駆動ステップ数により予め決めた方向に噴流体２を向けることができるが、念のためにはんだ付け角度位置Ｂ2 をエンコーダ５のエンコード信号ＳA を参照して確認し、エラーがあれば補正の指令信号ＳD を出力して補正する。
【００６９】
続いてステップＳ１０６へ移行し、配線板検出センサ２６の検出信号ＳP を参照してプリント配線板の後端を検出したか否かを判断する。そして、プリント配線板１１の後端を検出した場合にのみステップＳ１０７へ移行し、搬送コンベア１０用の回転エンコーダ１４のエンコードパルス信号ＳE のカウントを開始する。このカウント数をＮE2とする。
【００７０】
そして、ステップＳ１０８へ移行し、このカウント数ＮE2と距離Ｌd に相当するエンコードパルス数Ｃ1 とが一致したか否かを判断し、一致した場合にのみステップＳ１０９へ移行する。すなわち、ＮE2＝Ｃ1 となったタイミングにプリント配線板１１が噴流波２０から離脱する。
【００７１】
ステップＳ１０９では、指令信号ＳD （ＳDRまたはＳDL）を出力して駆動信号ＰD によりステッピングモータ５を駆動し、噴流体２の角度を退避角度位置Ｂ3 またはＢ3 ′に移動させる。この場合、ステッピングモータ５の駆動ステップ数により予め決めた方向に噴流体２を向けることができるが、念のために退避角度位置を回転エンコーダ８のエンコード信号ＳA を参照して確認し、エラーがあれば補正の指令信号ＳD を出力して補正する。
【００７２】
その後ステップＳ１１０へ移行し、はんだ付けの作業の終了命令が入力されたか否かを判断し、終了命令がない場合はステップＳ１０１に戻って以上の手順を繰り返す。また、終了命令があればはんだ付け作業を終了する。
【００７３】
このように、搬送コンベア１０によりプリント配線板１１が搬入されると、プリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始するタイミングに合わせて噴流波高が高くなり、噴流波２０から離脱するタイミングに合わせて噴流波高が低くなる。しかも、ポンプ５２やモータ５１およびチャンバ３６を流れる溶融はんだ１５等の質量の大きな動体のイナーシャの影響を受けることがないので、正確なタイミングで噴流波高を調節することができる。
【００７４】
したがって、タイミングエラー等によりプリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込んだり、プリント配線板１１の前端部分や後端部分において目的とする大きい噴流動圧を加えることができなかったりするような不良発生原因を解消することができる。その結果、プリント配線板１１を高い品質ではんだ付けを行うことができるとともに安全にはんだ付けを行うことができるようになる。
【００７５】
なお、図１ないし図７に例示した実施形態例−１では、噴流体２の回動軸方向が搬送コンベア１０の搬送方向Ａに対して直交（９０°）する方向に配設されているが、噴流体２の回動軸４の方向が搬送コンベア１０の搬送方向Ａに対して９０°以下の角度になるように配設してもよい。その場合においては、溶融はんだ１５の噴流方向の調節方向が搬送方向Ａに対して横向き方向の成分を有することになるが、要するにプリント配線板１１から見て噴流波高の調節が可能なように溶融はんだ１５の噴流方向を調節すればよいのである。
【００７６】
また、プリント配線板１１を仰角θで搬送する例を示したが、先にも説明したようにθ＝０°の水平搬送であってもよい。
【００７７】
（２）実施形態例−２
図８ないし図１１を参照して、本発明にかかるはんだ付け方法の実施形態例−２を説明する。図８は、実施形態例−２に用いるはんだ付け装置を示す図で、その全容を説明する斜視図である。なお、図８においては、図１５に示すはんだ槽５０、ポンプ５２およびモータ５１等は図１５と同じ構成であるので省略して図示せず、チャンバ３６はその一部のみを描いてある。
【００７８】
また、図９、図１０および図１１は、図８に示したはんだ付け装置の作動を説明するための縦断面図である。なお、これらの図９ないし図１１においては、図８において示されていない搬送コンベア１０の駆動モータ１３およびその回転エンコーダ１４、搬送コンベア１０に搬送されるプリント配線板１１を検出する配線板検出センサ２６をブロック図で示してある。
【００７９】
実施形態例−１と同様に、搬送コンベア１０は、プリント配線板１１の両側端部を保持して搬送する平行２条の搬送コンベアであり、その搬送方向Ａに仰角θで設けてある。この仰角θは、プリント配線板１１の実装状態に合わせて一般的に０°〜７°程度の範囲で可変して使用することが可能であり、当該プリント配線板１１のはんだ付け品質が最良の品質となる角度で使用されている。通常は３°〜５°の範囲で使用される事例が多い。
【００８０】
また、図９に示すように、搬送コンベア１０の駆動モータ１３は、インバータ等によりその回転速度の調節が可能に構成してあり、プリント配線板１１の搬送速度を可変し調節することができるように構成してある。また、この駆動モータ１３には回転エンコーダ１４を設けてあり、その搬送速度に比例する周期でエンコードパルス信号ＳE を出力する。すなわち、搬送コンベア１０の所定搬送距離毎にエンコードパルス信号ＳE を出力するので、そのパルス数をカウントすることにより搬送距離を積算して求めることができる。なお、この回転エンコーダ１４は搬送コンベア１０に設けることができる。
【００８１】
そして、図２に例示するように爪カバー１８を設けて構成されており、プリント配線板１１が噴流波２０に接触する領域においては、保持爪１２を溶融はんだ１５の噴流波２０から遮蔽して使用する。
【００８２】
本実施形態例−２では、プリント配線板１１が搬送コンベア１０により仰角θで搬送される場合においてのみ有効に作用する。それは、吹き口体３５を高さ方向の変化がない水平方向にのみ移動させるからである。
【００８３】
すなわち、プリント配線板１１は仰角θに搬送されるのに対して、吹き口体３５を水平方向に移動可能に構成したもので、図８の例では、仰角θの水平方向成分と同じ水平方向の矢印Ｃ方向に吹き口体３５が移動できるように構成してあるが、仰角θの水平方向成分に対して斜め方向の水平方向（矢印Ｃと交差する水平方向）に吹き口体３５が移動できるように構成してもよい。
【００８４】
この水平移動機構は、吹き口体３５とチャンバ３６との結合部分に摺動嵌合部３４を設けて実現できる。図８の例では、チャンバ３６に設けた嵌合体３７に、吹き口体３５に設けた摺動体３８を摺動可能に嵌め合わせて吹き口体３５を矢印Ｃ方向に移動可能に摺動嵌合部３４を構成している。
【００８５】
また、矢印Ｃ方向への移動は後述する駆動部３３ａの出力で駆動されるアクチュエータ３９により行い、吹き口体３５をねじ４０で固定した結合軸４１と断熱継手４２とを介してアクチュエータ３９の駆動軸４３に結合し、この駆動軸４３を矢印Ｃ方向へ進退させることにより実現する構成である。アクチュエータ３９としては、空気圧アクチュエータや油圧アクチュエータ、電動アクチュエータ、等々を使用することができる。
【００８６】
なお、アクチュエータ３９には駆動軸４３の進退距離の絶対値を出力するアブソリュート型のリニアエンコーダ３９ａを内蔵してあり、その進退位置のエンコード信号ＳL を出力する。そして、吹き口体３５の位置はその上部に形成された案内板４４の間の吹き口４５ひいてはこの吹き口４５から噴流する溶融はんだ１５の噴流波２０（図９参照）の進退位置を示すので、エンコード信号ＳL は噴流波２０の進退位置を示す信号となる。
【００８７】
一方、実施形態例−１と同様に、溶融はんだ１５の噴流波２０とプリント配線板１１とが接触する位置から距離Ｌd だけ搬入側に、プリント配線板１１を検出する配線板検出センサ２６を設けてあり、この配線板検出センサ２６の検出信号ＳP の前縁でプリント配線板１１の前端を検出することが可能であり、検出信号ＳP の後端でプリント配線板１１の後端を検出することが可能である。
【００８８】
噴流波高は、吹き口体３５の水平位置すなわち吹き口４５から噴流する溶融はんだ１５である噴流波２０の位置を移動することにより可変できる。なお、この噴流波高は、仰角θで搬送されるプリント配線板１１から見た噴流波高である。図９および図１１は、仰角θで搬送されるプリント配線板１１から見て噴流波高が低くなるように調節した例を示し、図１０は同様に噴流波高が高くなるように調節した例を示している。
【００８９】
すなわち、プリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始する前の待機状態においては、図９の待機状態の待機位置Ｃ1 （不図示）に吹き口体３５ひいてはその吹き口４５すなわち噴流波２０の位置を調節し、吹き口４５から噴流する溶融はんだ１５の噴流波２０を仰角θで搬送されるプリント配線板１１から見てその噴流波高が低くなるように調節して待機する。なお、この待機時における噴流波高は、プリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込むことがない安全な噴流波高であればよい。この噴流波高の調節は、噴流波２０の水平位置調節により行い、予めその水平位置（待機位置Ｃ1 ）を求めて設定する。
【００９０】
続いて、搬送コンベア１０に搬送されるプリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始すると同時にそのタイミングに合わせて図１０に示すように噴流波２０の水平位置をはんだ付け位置Ｃ2 （不図示）に調節し、仰角θで搬送されるプリント配線板１１から見た噴流波高が高くなるように調節する。この場合、噴流波２０の高さがプリント配線板１１の高さよりも高くなる噴流波高で噴流波２０に接触させることもできる。
【００９１】
なお、この噴流波２０のはんだ付け位置Ｃ2 において仰角θで搬送されるプリント配線板１１から見た噴流波高の設定は、はんだ付け作業開始前に予め行い、ポンプ５２を駆動するモータ５１の回転速度を調節して予めその回転速度を求めておく。以降、同一プリント配線板１１であればこの回転速度を調節する必要はない。なお、このはんだ付け位置Ｃ2 を他の位置Ｃ2 ′（不図示）に調節しても調節可能である。また、前記噴流波２０の待機位置Ｃ1 の設定や後述の退避位置Ｃ3 の設定は、はんだ付け位置Ｃ2 でポンプ５２の回転速度を決めた後に行う。
【００９２】
そして、実施形態例−１でも説明したように、プリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始する際や離脱する際には、図１０のような噴流波高すなわちプリント配線板１１の高さよりも高くなる噴流波高を設定することができない。それは、直ちにプリント配線板１１の上方側の面に噴流波２０すなわち溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込み、不良品を生産することになるからである。
【００９３】
プリント配線板１１と噴流波２０とが接触している期間においては、図１０に示すように、プリント配線板１１の上方側の面に噴流波２０すなわち溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込むことがないので、このような噴流波高を実現できるのである。
【００９４】
したがって、プリント配線板１１の下方側の面すなわち噴流波２０に接触する被はんだ付け面１１ａに通常のはんだ付け方法では実現できない大きな噴流動圧を加えることができる。なお、搬送コンベア１０の側方には爪カバー１８を設けてあるので、プリント配線板１１の側方から噴流する溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込むことはない。
【００９５】
そして、プリント配線板１１が噴流波２０から離脱するタイミングに合わせて、図１１の搬出状態のように噴流波２０の水平位置を退避位置Ｃ3 （不図示）に調節し、仰角θで搬送されるプリント配線板１１から見てその噴流波高が低くなるように調節する。なお、この離脱後における噴流波高は、プリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込むことがない安全な噴流波高であればよい。そして、この噴流波高の調節は、前記と同様に噴流波２０の水平位置調節により行い、予めその退避位置Ｃ3 を求めて設定する。
【００９６】
そして、この噴流波２０の水平位置を調節する方法すなわち具体的には吹き口体３５の水平位置を調節する方法では、大きい容積のチャンバ３６ひいてはこのチャンバ３６内を流れる質量の大きい溶融はんだ１５の流速を変更する必要がない。また、モータ５１やポンプ５２の回転速度を変更する必要もない。つまり、これらの重量の大きい動体の速度を可変にすることによるイナーシャの影響を受けることがない。
【００９７】
このように、大きなイナーシャの影響を受けることがないため、噴流波２０の水平位置（吹き口体の水平位置）を調節した時点で直ちにプリント配線板１１から見た噴流波高が即応して変化し、応答速度の早い噴流波高の制御を行うことができる。
【００９８】
したがって、プリント配線板１１と噴流波２０が接触を開始するタイミングに合わせて正確なタイミングで噴流波高を高くすることができる。また、プリント配線板１１が噴流波２０から離脱するタイミングに合わせて正確なタイミングで噴流波高を低くすることができる。その結果、タイミングエラー等によりプリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込んだり、プリント配線板１１の前端部分や後端部分において目的とする大きい噴流動圧を加えることができなかったりするような不良発生原因を解消することができる。
【００９９】
すなわち、プリント配線板１１を高い品質ではんだ付けを行うことができるとともに安全にはんだ付けを行うことができるようになる。
【０１００】
次に、図１２（ｂ）を参照して、このはんだ付け装置の噴流体の位置の調節を行う制御系の構成を説明する。図１２（ｂ）は、この噴流体を調節する制御系の構成を説明するためのブロック図である。すなわち、図１２（ａ）と同様に、制御部３０はコンピュータシステムにより構成され、指示操作を行う操作部３１と指示内容や制御状態等の表示を行う表示部３２を備え、いわゆる対話型システムを構成している。
【０１０１】
そして、その入カポートには、配線板検出センサ２６の検出信号ＳP と、搬送コンベア１０用の回転エンコーダ１４のエンコード信号ＳE 、噴流波２０の進退位置を表すアクチュエータ３９のエンコーダ３９ａのエンコード信号ＳL とが入力され、出カポートにはアクチュエータ３９を駆動する駆動部３３ａが接続され、アクチュエータ３９の進退方向および進退距離の指令信号ＳD （進行方向の距離指令信号ＳDF，退避方向の位置指令信号ＳDB）に合わせてこの駆動部３３ａが駆動信号ＰD ′を出力してアクチュエータ３９の進退駆動制御が行われる構成である。
【０１０２】
なお、駆動部３３ａは、アクチュエータ３９が電動アクチュエータの場合は電力駆動回路で構成され、空気圧アクチュエータや油圧アクチュエータの場合は空気圧駆動回路や油圧駆動回路で構成される。
【０１０３】
次に、図１４を参照して、以上のように構成されたはんだ付け装置において、実際上どのような制御手順ではんだ付けが行われるかを説明する。制御部３０はコンピュータシステムで構成されているので、その制御手順をソフトウェア上で実現することができる。
【０１０４】
図１４は、制御手順を説明するフローチャートである。すなわち、ステップＳ２０１でエンコード信号ＳL を参照して、噴流波２０すなわち吹き口体３５の水平位置を図９に示す待機位置Ｃ1 に移動させる。続いて、ステップＳ２０２に移行し、配線板検出センサ２６の検出信号ＳP を参照してプリント配線板１１の前端を検出したか否かを判断する。そして、プリント配線板１１の前端を検出した場合にのみステップＳ２０３ヘ移行し、搬送コンベア１０用の回転エンコーダ１４のエンコードパルス信号ＳE のカウントを開始する。このカウント数をＮE3とする。
【０１０５】
そして、ステップＳ２０４へ移行し、このカウント数ＮE3と距離Ｌd に相当するエンコードパルス数Ｃ2 とが一致したか否かを判断し、一致した場合にのみステップＳ２０５へ移行する。すなわち、ＮE3＝Ｃ2 となったタイミングにプリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始する。
【０１０６】
ステップＳ２０５では、指令信号ＳD （ＳDF）を駆動部３３ａに出力して駆動信号ＰD ′によりアクチュエータ３９を前進駆動し、噴流波２０の水平位置をプリント配線板１１の図１０に示すはんだ付け位置Ｃ2 に移動させる。この場合、エンコーダ３９ａのエンコード信号ＳL を参照し確認して制御を行う。
【０１０７】
続いてステップＳ２０６へ移行し、配線板検出センサ２６の検出信号ＳP を参照してプリント配線板１１の後端を検出したか否かを判断する。そして、プリント配線板１１の後端を検出した場合にのみステップＳ２０７へ移行し、搬送コンベア１０用の回転エンコーダ１４のエンコードパルス信号ＳE のカウントを開始する。このカウント数をＮE4とする。
【０１０８】
そして、ステップＳ２０８へ移行し、このカウント数ＮE4と距離Ｌd に相当するエンコードパルス数Ｃ2 とが一致したか否かを判断し、一致した場合にのみステップＳ２０９へ移行する。すなわち、ＮE4＝Ｃ2 となったタイミングにプリント配線板１１が噴流波２０から離脱する。
【０１０９】
ステップＳ２０９では、指令信号ＳD （ＳDB）を駆動部３３ａに出力して駆動信号ＰD ′によりアクチュエータ３９を後退駆動し、噴流波２０の水平位置を図１１に示す退避位置Ｃ3 に移動させる。この場合、エンコード信号ＳL を参照して退避位置Ｃ3 を制御する。
【０１１０】
その後ステップＳ２１０へ移行し、はんだ付けの作業の終了命令が入力されたか否かを判断し、終了命令がない場合はステップＳ２０１に戻って以上の手順を繰り返す。また、終了命令があればはんだ付け作業を終了する。
【０１１１】
このように、搬送コンベア１０によりプリント配線板１１が搬入されると、プリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始するタイミングに合わせてプリント配線板１１から見た噴流波高が高くなり、噴流波から離脱するタイミングに合わせてプリント配線板１１から見た噴流波高が低くなる。しかも、チャンバ３６を流れる質量の大きい溶融はんだ１５、そしてポンプ５２やモータ５１等の質量の大きな動体の速度変化に伴うイナーシャの影響を受けることがないので、正確なタイミングで噴流波高を調節することができる。
【０１１２】
したがって、タイミングエラー等によりプリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込んだり、プリント配線板１１の前端部分や後端部分において目的とする大きい噴流動圧を加えることができなかったりするような不良発生原因を解消することができる。その結果、プリント配線板１１を高い品質ではんだ付けを行うことができるとともに安全にはんだ付けを行うことができるようになる。
【０１１３】
【発明の効果】
以上のように本発明のはんだ付け方法によれば、実質的な噴流波高の変更に要する時間遅れ要素を極めて小さくすることができるようになり、噴流波高の変更タイミングとプリント配線板と噴流波とが接触を開始するタイミングやプリント配線板が噴流波から離脱するタイミングを極めて正確に合わせることができるようになる。
【０１１４】
したがって、チップ部品の被はんだ付け部やスルーホール等に大きい噴流動圧で十分に溶融はんだの噴流波を供給することができるようになり、はんだ付け品質の良いプリント配線板を製造することができるようになるとともに、正確なタイミングで噴流波高が制御されるので、プリント配線板の上方側の面に溶融はんだが乗り上げて流れ込んだりする心配が解消され、そのような不良品を生産しない安全なはんだ付けを行うことができるようになる。さらに、プリント配線板の実装状態に合わせて、はんだ付け品質が最も良くなるように溶融はんだの噴流方向が移行する方向を選択できるので、プリント配線板の種類に合わせて品質の良いはんだ付けを行なうことができる。
【０１１５】
また、一般的に濡れ性が悪く濡れ速度も遅い鉛フリーはんだでは、通常の鉛を含むはんだよりも一層スルーホール内に溶融はんだが濡れ上がり難いのであるが、噴流波高の変更タイミング、プリント配線板と噴流波とが接触を開始するタイミングおよびプリント配線板が噴流波から離脱するタイミングを正確に合わせることができる本発明にかかるはんだ付け方法では、その安全性から従来よりも一層高い噴流波高を設定できるようになり、すなわち従来よりも一層大きい噴流動圧をプリント配線板に加えることかできるようになり、鉛フリーはんだを使用しても十分なはんだ濡れ性を得ることができるようになる。
【０１１６】
その結果、鉛フリーはんだを使用してもはんだ付け品質の良いプリント配線板を生産することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例−１に用いるはんだ付け装置を示す図である。
【図２】搬送コンベアの構成と搬送コンベアに用いられる爪カバーの構成を示す図である。
【図３】図１に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図４】図１に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図５】図１に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図６】図１に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図７】図１に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図８】実施形態例−２に用いるはんだ付け装置を示す図である。
【図９】図８に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図１０】図８に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図１１】図８に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図１２】噴流体を調節する制御系を説明するためのブロック図である。
【図１３】制御手順を説明するためのフローチャートである。
【図１４】制御手順を説明するためのフローチャートである。
【図１５】従来のはんだ付け装置を示す図である。
【符号の説明】
１ 吹き口体
２ 噴流体
３ 噴流孔
３ａ 吹き口
４ 回動軸
５ ステッピングモータ
６ 駆動軸
７ 断熱継手
８ 回転エンコーダ
９ 蓋体
１０ 搬送コンベア
１１ プリント配線板
１１ａ 被はんだ付け面
１２ 保持爪
１３ 駆動モータ
１４ 回転エンコーダ
１５ 溶融はんだ
１６ コンベアフレーム
１７ 搬送チェーン
１７ａ 往路側搬送チェーン
１７ｂ 復路側搬送チェーン
１８ 爪カバー
１８ａ 長孔
１９ 取り付けねじ
２０ 噴流波
２１ 取り付け板
２１ａ 長孔
２２ 取り付けねじ
２３ ワッシャ
２４ ワッシャ
２６ 配線板検出センサ
３０ 制御部
３１ 操作部
３２ 表示部
３３ 駆動部
３４ 摺動嵌合部
３５ 吹き口体
３６ チャンバ
３７ 嵌合体
３８ 摺動体
３９ アクチュエータ
３９ａ エンコーダ
４０ ねじ
４１ 結合軸
４２ 断熱継手
４３ 駆動軸
４４ 案内板
４５ 吹き口
５０ はんだ槽
５１ モータ
５２ ポンプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子部品を搭載し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、溶融はんだの噴流波を接触させることではんだ付けを行うフロー式のはんだ付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フロー式のはんだ付け方法は、溶融はんだの噴流波にプリント配線板のような板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面すなわち被はんだ付け部が存在する側の面を接触させ、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はんだ付け方法である。
【０００３】
図１５を参照して、従来のはんだ付け装置を用いたフロー式のはんだ付け方法を説明する。図１５は、従来のはんだ付け装置を示す図で、図１５（ａ）は縦断面を示す図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ―ＩＩ断面すなわち横断面を示す図、（ｃ）はチャンバおよび吹き口体の全容を示す斜視図である。
【０００４】
すなわち、はんだ槽５０には図示しないヒータにより加熱されて溶融状態のはんだ（溶融はんだ）１５が収容してあり、モータ５１により駆動されたポンプ５２によりこの溶融はんだ１５を吸い込み口５３から吸い込んでチャンバ３６に送出し、このチャンバ３６から吹き口体５４へと供給する。そして、吹き口体５４の吹き口５５から溶融はんだ１５を噴流させて噴流波５６を形成する構成である。なお、吹き口５５に設けた案内板５７は噴流波５６の形状を調節するための手段である。また、ポンプ５２はチャンバ３６に設けたポンプ挿通孔５８から挿入して設けてあり、このポンプ５２とモータ５１との間には断熱継手５９を設けてある。
【０００５】
そして、図１５（ｂ）に示すように、プリント配線板１１を搬送コンベア１０で矢印Ａ方向に搬送しながら下方側の面すなわち被はんだ付け面１１ａを噴流波５６に接触させて、はんだ付けを行う仕組みである。
【０００６】
モータ５１は、通常は図示しないインバータ等により駆動されてその回転速度を調節可能に構成してあり、この回転速度の調節によリポンプ５２の回転速度を調節し、溶融はんだ１５の噴流波高を調節できるように構成されている。
【０００７】
なお、搬送コンベア１０はその搬送方向に仰角θで設けてあり、プリント配線板１１を仰角θで搬送しながら溶融はんだ１５の噴流波５６に接触させる構成である。これにより、溶融はんだ１５の噴流波５６とプリント配線板１１とが離脱するピールバックポイントにおけるはんだの離間性が向上し、隣り合う被はんだ付け部間にはんだが跨がって付着するブリッジ不良等の発生を抑制することができる。また被はんだ付け部のフィレット形状を良好な形状に整えることができる。
【０００８】
この仰角θは、プリント配線板１１の実装状態等に合わせてはんだ付け品質が最良となる角度に調節し設定するが、通常は１°〜７°程度の範囲に調節し設定して使用され、３°〜５°程度の範囲で使用される場合が最も多い。
【０００９】
ところで、チップ部品を搭載したプリント配線板１１やスルーホールを有するプリント配線板１１をフローはんだ付けする場合においては、プリント配線板１１に接触する噴流波５６の噴流動圧が特別に重要となる。
【００１０】
例えば、チップ部品を搭載したプリント配線板１１では、その被はんだ付け面１１ａにチップ部品が搭載されているためにこの被はんだ付け面１１ａが立体的形状を構成する。しかも、この立体的形状の谷部に被はんだ付け部が形成されている。そのため、この谷部の被はんだ付け部に溶融はんだ１５の噴流波５６を十分に供給することが必要となる。したがって、プリント配線板１１に接触する噴流波５６の噴流動圧を高めることが必要なのである。
【００１１】
また、スルーホールを有するプリント配線板１１では、その被はんだ付け面（通常は、はんだ付け態様において下方側の面）１１ａに接触した溶融はんだ１５の噴流波５６から供給される溶融はんだ１５が、スルーホール内を濡らしてプリント配線板１１の上方側に濡れ上がり、さらにはこの上方側の面のスルーホール周囲に形成されたランドに濡れ広がることが必要である。そのため、スルーホール内に溶融はんだ１５を十分に供給することが必要となる。すなわち、この場合においてもプリント配線板１１に接触する噴流波５６の噴流動圧を高めることが必要である。
【００１２】
はんだ付けに際して、プリント配線板１１に接触する噴流波５６の噴流動圧を高める技術の例としては、特開平３−２３８１６７号公報の技術がある。すなわち、はんだ付けの際の噴流動圧を高めるために噴流波高を高くすると、プリント配線板の上方側の面に溶融はんだが乗り上がって流れ込み、このプリント配線板を使用することができなくなってしまう。すなわち、不良品を生産することになってしまう。そこで、プリント配線板が噴流波に接触している期間のみポンプの回転速度を速めて、ポンプからの単位時間当たりの溶融はんだ送出流量を増大させ、この期間のみ噴流波高を高くするように構成した技術である。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の技術のように、ポンプの回転速度を可変して溶融はんだの噴流波高を高めて噴流動圧を高める方法では、噴流波高を可変する際の応答特性が悪い問題がある。特には応答速度が遅くなる問題がある。すなわち、噴流波高を高める指令を出してから噴流波高が実際に高くなるまでの時間が長くなる問題がある。また、イナーシャに原因して、波高を変えた直後に波高に時間的なリンギングを生じやすくなる問題がある。
【００１４】
すなわち、モータ５１の回転部分やポンプ５２にはイナーシャがあり、また、図１５にも例示するように、ポンプ５２から吹き口体５４の吹き口５５までの間にはチャンバ３６および吹き口体５４の長い通路がある。そして、このチャンバ３６の長い通路を流れる溶融はんだ１５には最も大きなイナーシャがある。すなわち、このチャンバ３６の部分の容積で決まる溶融はんだ１５の質量分のイナーシャが発生するからである。なお、これらのイナーシャは、特開平３−２３８１６７号公報（同公報の第１図および第４図に示されるはんだ付け装置の構成を参照）に開示されている技術においても同様に存在している。
【００１５】
つまり、これらのイナーシャは、波高を制御する際の時間遅れ要素となり、プリント配線板が噴流波に接触を開始するタイミングと噴流波高を高くするタイミングとを正確に合わせることが難しい問題がある。また同様に、プリント配線板が噴流波から離脱するタイミングと噴流波高を低くするタイミングとを正確に合わせることが難しい問題がある。
【００１６】
このタイミングが合わないと、次のような問題を生じる。先ず、プリント配線板が噴流波に接触を開始するタイミングにおいて噴流波高が目的とする高さに噴流しなかった場合、すなわち噴流波高を高くするタイミングが遅れた場合には、搬送されるプリント配線板の前端側の領域で噴流動圧が小さくなるので、当該部分において被はんだ付け部に溶融はんだが十分に供給されなくなり、未はんだ等のはんだ付け不良を生じやすくなる。
【００１７】
また、プリント配線板が噴流波に接触を開始するタイミングよりも速いタイミングで噴流波高が高くなった場合すなわち噴流波高を高くするタイミングが早すぎた場合には、プリント配線板の上方側の面に溶融はんだが乗り上がって流れ込み、使用できない不良のプリント配線板を製造することになる。
【００１８】
同様に、プリント配線板が噴流波から離脱するタイミングよりも遅いタイミングで噴流波高が低くなった場合、すなわち噴流波高を低くするタイミングが遅すぎた場合には、プリント配線板の上方側の面に溶融はんだが乗り上がって流れ込み、使用できない不良のプリント配線板を製造することになる。
【００１９】
また、プリント配線板が噴流波から離脱するタイミングよりも早いタイミングで噴流波高が低くなった場合、すなわち噴流波高を低くするタイミングが早すぎた場合には、搬送されるプリント配線板の後端側の領域で噴流動圧が小さくなるので、当該部分において被はんだ付け部に溶融はんだが十分に供給されなくなり、未はんだ等のはんだ付け不良を生じやすくなる。
【００２０】
一方で、従来のはんだ（鉛を含むはんだ：例えばＨ６３Ａ（ＪＩＳ））よりも濡れ性が悪く濡れ速度の遅い鉛フリーはんだを使用した場合に、それらの欠点を補うために、はんだ付けの際に噴流動圧を従来よりも一層高めることが求められている。
【００２１】
本発明の目的は、実質的な噴流波高の変更に要する時間遅れ要素を極めて小さくすることができるはんだ付け方法を確立することにより、噴流波高の変更タイミングとプリント配線板と噴流波とが接触を開始するタイミングやプリント配線板が噴流波から離脱するタイミングを正確に合わせることができるようにすることにより、はんだ付け品質の良いプリント配線板を製造できるようにすることにある。また、不良品を生産しない安全なはんだ付けを行うことができるようにすることにある。さらには、鉛フリーはんだを使用した場合においても、その濡れ性を向上させることにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかるはんだ付け方法は、噴流波自体を移動させて噴流波高を変えることができるように構成したところに特徴がある。
【００２３】
（１）溶融はんだの噴流孔を設けた噴流体から溶融はんだを噴流させて噴流波を形成しておいて、板状の被はんだ付けワークを搬送してその被はんだ付け面を前記噴流波に接触させた際の前記被はんだ付け面への噴流動圧を高めてはんだ付けを行うはんだ付け方法において、前記噴流体の角度を可変することで前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面に対する前記噴流波の噴流方向を可変可能に形成し、次のようにはんだ付けを行う。
【００２４】
すなわち、前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波に接触を開始する際には前記噴流波の波高が低くなるように前記噴流体の待機角度位置（ B1,B1 ′）を選択して調節し、続いて前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波に接触している期間は前記噴流波の波高が高くなるように前記噴流体のはんだ付け角度位置（ B2 ）を選択して調節し、続いて前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波から離脱する際には前記噴流波の波高が低くなるように前記噴流体の退避角度位置（ B3,B3 ′）を選択して調節し、なおかつ前記板状の被はんだ付けワークの種類によって前記噴流体の待機角度位置（ B1,B1 ′）とはんだ付け角度位置（ B2 ）と退避角度位置（ B3,B3 ′）が予め選択されることにより前記噴流体の待機角度位置（ B1,B1 ′）からはんだ付け角度位置（ B2 ）への移行方向そしてこのはんだ付け角度位置（ B2 ）から退避角度位置（ B3,B3 ′）への移行方向が前記板状の被はんだ付けワークの種類によって選択可能にはんだ付けが行われるように構成する。
【００２５】
このように、溶融はんだの噴流波の噴流方向を可変することにより、その噴流波高を調節し変更することができる。例えば、横方向に噴流していた噴流波を上方向に噴流するようにその噴流方向を変えると、その噴流波高を高くすることができる。
【００２６】
そして、このようにして行う噴流波高の調節に際しては、溶融はんだの噴流波を噴流させるためのポンプの回転速度を調節し変更する必要がないので、ポンプやモータのイナーシャおよび最も大きいイナーシャである溶融はんだが吹き口ヘ到達するまでの間に流れる流路における溶融はんだ自体のイナーシャの影響を受けることがない。
【００２７】
すなわち、噴流波の噴流方向を調節した時点で直ちにその噴流波高が決まり、噴流波高の変更指令が出てから時間遅れのない噴流波高の調節を行うことができるようになる。なお、噴流方向の移行方向は、板状の被はんだ付けワークの実装状態に合わせて選択される。
【００２８】
したがって、板状の被はんだ付けワークが噴流波に接触を開始するタイミングと噴流波高を高くするタイミングを正確に合わせることができるようになる。また、板状の被はんだ付けワークが噴流波から離脱するタイミングと噴流波高を低くするタイミングを正確に合わせることができるようになる。
【００２９】
その結果、はんだ付け品質の良いプリント配線板を製造することができるとともに、不良品を生産しない安全なはんだ付けを行うことができるようになる。また、前記タイミングを正確に合わせることができるので、板状の被はんだ付けワークと噴流波とが接触している際の噴流波高を従来よりも一層高くすることができるようになり、その噴流動圧を一層高めることができるようになる。したがって、そのはんだ付け品質も一層良いものにすることができるようになる。
【００３０】
（２）溶融はんだを吹き口から噴流させて噴流波を形成しておいて、板状の被はんだ付けワークを仰角方向に搬送してその被はんだ付け面を前記噴流波に接触させた際の前記被はんだ付け面への噴流動圧を高めてはんだ付けを行うはんだ付け方法において、前記吹き口を水平方向へ移動させることで前記噴流波の噴流位置を水平方向へ移動可能に形成し、次のようにはんだ付けを行う。
【００３１】
すなわち、前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波に接触を開始する際には前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面から見て前記噴流波の波高が低くなる待機位置（ C1 ）に前記吹き口の位置を移動させ、続いて前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波に接触している期間は前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面から見て前記噴流波の波高が高くなるはんだ付け位置（ C2,C2 ′）に前記吹き口の位置を移動させ、続いて前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波から離脱する際には前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面から見て前記噴流波の波高が低くなる退避位置（ C3 ）に前記吹き口を移動させ、前記吹き口の水平位置を前記待機位置（ C1 ）から前記はんだ付け位置（ C2,C2 ′）へそして前記退避位置（ C3 ）へと往復移動させることではんだ付けが行われるように構成する。
【００３２】
このように、板状の被はんだ付けワークを仰角搬送する場合においては、溶融はんだの噴流波の噴流位置を水平方向に移動することにより、板状の被はんだ付けワークから見た実質的な噴流波高を調節し変更することができる。例えば、噴流波を板状の被はんだ付けワークに接近する方向に水平方向に移動すれば板状の被はんだ付けワークから見た実質的な噴流波高を高くすることができる。
【００３３】
そしてこのようにして行う噴流波高の調節に際しては、溶融はんだの噴流波を噴流させるためのポンプの回転速度を調節し変更する必要がないので、ポンプやモータのイナーシャおよび最も大きいイナーシャである溶融はんだが吹き口へ到達するまでの間に流れる流路における溶融はんだ自体のイナーシャの影響を受けることがない。
【００３４】
すなわち、その噴流位置を水平方向へ移動した時点で直ちに実質的な噴流波高が決まり、噴流波高の変更指令が出てから時間遅れのない噴流波高の調節を行うことができるようになる。
【００３５】
したがって、板状の被はんだ付けワークが噴流波に接触を開始するタイミングと噴流波高を高くするタイミングを正確に合わせることができるようになる。また、板状の被はんだ付けワークが噴流波から離脱するタイミングと噴流波高を低くするタイミングを正確に合わせることができるようになる。
【００３６】
その結果、はんだ付け品質の良いプリント配線板を製造することができるとともに、不良品を生産しない安全なはんだ付けを行うことができるようになる。また、前記タイミングを正確に合わせることができるので、板状の被はんだ付けワークと噴流波とが接触している際の噴流波高を従来よりも一層高くすることができるようになり、その噴流動圧を一層高めることができるようになる。したがって、そのはんだ付け品質も一層良いものにすることができるようになる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるはんだ付け方法は、次のような実施形態例において実施することができる。
【００３８】
（１）実施形態例−１
図１ないし図７を参照して、本発明にかかるはんだ付け方法の実施形態例−１を説明する。図１は、実施形態例−１に使用するはんだ付け装置を示す図で、その全容を説明する斜視図である。なお、図１においては、図１５に示すはんだ槽５０およびチャンバ３６、ポンプ５２、モータ５１等は図１５と同じ構成であるので省略して図示していない。
【００３９】
また、図２は、搬送コンベアの構成と搬送コンベアに用いられる爪カバーの構成を示す図で、図２（ａ）は、搬送コンベアを図１のＩ−Ｉ断面から見た図、（ｂ）は爪カバーの構成を示す分解斜視図である。
【００４０】
さらに、図３、図４、図５、図６および図７は、図１に示したはんだ付け装置の作動を説明するための縦断面図である。なお、これらの図（図３〜図７）においては図１において示されていない搬送コンベアの駆動モータおよびその回転エンコーダ、搬送コンベアに搬送されるプリント配線板を検出する配線板検出センサをブロック図で示してある。
【００４１】
すなわち、吹き口体１の先端に、溶融はんだ１５（図１参照）の噴流孔３を設けた噴流体２を矢印Ｂ方向に回動可能に嵌合して設け、この噴流体２を回動させることで溶融はんだ１５の噴流波２０（図１，図３，図４，図５，図６，および図７参照）の噴流方向を可変し調節することができるように構成してある。そして、この噴流体２にはその回動の軸方向に回動軸４を設けてあり、この回動軸４とステッピングモータ５の駆動軸６を断熱継手７で接続した構成である。そして、後述する駆動電力ＰD で、駆動するステッピングモータ５の回転により噴流体２を回動させ、その噴流孔３の方向を可変し調節する仕組みである。なお、ステッピングモータ５にはアブソリュート（絶対値）型の回転エンコーダ８を設けてあり、その角度の絶対値をエンコード信号ＳA として出力する。
【００４２】
噴流体２に設けた噴流孔３の吹き口３ａは２列の千鳥状に配置して設けてあり、図３〜図７に示すように各列の噴流孔３は「ハ」の字状に傾斜して設けてある。そのため、この「ハ」の字の頂部上方部分に山状の噴流波２０が形成される。また、噴流体２に設けられている蓋体９は、噴流体２を吹き口体１に挿入して嵌合した後に、嵌合を維持するための部材である。
【００４３】
搬送コンベア１０は、被はんだ付けワークであるプリント配線板１１の被はんだ付け面１１ａを下側に向けて、その両側端部を保持爪１２（図２参照）で保持して搬送する平行２条の搬送コンベアであり、その搬送方向を矢印Ａ方向に仰角θで設けてある。すなわち、プリント配線板１１を搬送方向（矢印Ａ方向）へ仰角θで搬送することができるように構成してある。この仰角θは、通常のはんだ付け装置と同様にプリント配線板１１の実装状態に合わせて０°〜７°程度の範囲で可変して使用することが可能に構成（図示せず）してあり、当該プリント配線板１１のはんだ付け品質が最良の品質となる角度で使用される。通常は３°〜５°の範囲で使用される事例が多い。
【００４４】
また、図３に示すように、搬送コンベア１０の駆動モータ１３は、インバータ等によりその回転速度の調節が可能に構成してあり、プリント配線板１１の搬送速度を可変し調節することができるように構成してある。また、この駆動モータ１３には回転エンコーダ１４を設けてあり、その搬送速度に比例する周期でエンコードパルス信号ＳE を出力する。すなわち、搬送コンベア１０の所定搬送距離毎にエンコードパルス信号ＳE を出力するので、そのパルス数をカウントすることにより搬送距離を積算して求めることができる。なお、この回転エンコーダ１４は搬送コンベア１０に設けても良い。
【００４５】
図２（ａ）は、平行２条に構成された搬送コンベア１０の一方の構成部分を具体的に示した図である。この搬送コンベア１０の具体例においては、搬送方向に設けられたコンベアフレーム１６に沿って循環走行する搬送チェーン１７（往路側搬送チェーン１７ａおよび復路側搬送チェーン１７ｂ）に、プリント配線板１１を保持する保持爪１２を設けた構成で、最も一般的な搬送コンベアの例を示している。この他に、キャリア装置にプリント配線板１１を保持させ、このキャリア装置を搬送チェーンで搬送する構成の搬送コンベア等もある。
【００４６】
図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、爪カバー１８は保持爪１２が溶融はんだ１５の噴流波２０に接触しないようにする目的で使用されるもので、保持爪１２を溶融はんだ１５の噴流波２０から遮蔽するように設けて使用する。なお、この爪カバー１８は、従来から使用されている部材である。また、この爪カバー１８はコンベアフレーム１６に長孔２１ａを介して取り付けねじ２２で固定された取り付け板２１に、長孔１８ａを介して取り付けねじ１９で固定する構成である。そのため、爪カバー１８の前後位置および高さ位置を調節することが可能であり、これにより適切な位置に爪カバー１８を固定することができる。なお、２３、２４はワッシャである。
【００４７】
一方、図３〜図７に示すように、溶融はんだ１５の噴流波２０とプリント配線板１１とが接触する位置から距離Ｌd だけ搬入側に、プリント配線板１１を検出する配線板検出センサ２６を設けてある。この配線板検出センサ２６は光学式センサであり、搬送されるプリント配線板１１を検出すると検出信号ＳP を出力する。すなわち、この検出信号ＳP の前縁でプリント配線板１１の前端を検出することが可能であり、検出信号ＳP の後縁でプリント配線板１１の後端を検出することが可能である。
【００４８】
噴流波高（噴流波２０の高さ）は、噴流体２の回動角度を調節することにより可変することができる。図３、図４、図６および図７は、搬送コンベア１０により搬送されるプリント配線板１１から見て噴流波高が低くなるように調節した例を示し、図５は噴流波高が高くなるように調節した例を示している。
【００４９】
すなわち、プリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始する前の待機状態においては、図３の待機状態または図４の待機状態のように噴流体２の角度を待機角度位置Ｂ1 （不図示）またはＢ1 ′（不図示）に調節し、噴流孔３から噴流する溶融はんだ１５の噴流波２０の噴流方向をプリント配線板１１の搬出方向または搬入方向に向け、搬送コンベア１０に搬送されるプリント配線板１１から見てその噴流波高が低くなるように調節して待機する。なお、この待機角度位置Ｂ1 またはＢ1 ′における噴流波高は、プリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込むことがない安全な噴流波高であればよい。この波高調節は、噴流体２の角度調節により行い、予めその待機角度位置Ｂ1 またはＢ1 ′を求めて設定する。
【００５０】
続いて、搬送コンベア１０に搬送されるプリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始すると同時にそのタイミングに合わせて図５に示すように噴流体２の角度をはんだ付け角度位置Ｂ2 （不図示）に調節し、プリント配線板１１から見た噴流波高が高くなるように調節する。この場合、図５の破線で示すように、噴流波２０の高さがプリント配線板１１の高さよりも高くなる噴流波高でプリント配線板１１に噴流波２０を接触させることができる。なお、この噴流波高の設定は、はんだ付け作業開始前に予め行い、ポンプ５２を駆動するモータ５１の回転速度を調節して予めその回転速度を求めておく。以降、同一のプリント配線板１１であればこの回転速度を調節する必要はない。また、噴流体２の待機角度位置Ｂ1 またはＢ1 ′の設定や図６と図７にて後述の退避角度位置Ｂ3 （不図示）またはＢ3 ′（不図示）の設定は、このポンプ５２の回転速度を決めた後に行う。
【００５１】
なお、噴流体２のはんだ付け角度位置Ｂ2 を他のはんだ付け角度位置Ｂ2 ′（図示せず）に調節しても噴流波高を調節することができるが、噴流孔３から噴流する溶融はんだ１５の方向がはんだ付け品質に影響を与えるので、予め決めた所定のはんだ付け角度位置Ｂ2 に設定しておいた方がよい。
【００５２】
プリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始する際や離脱する際には、このような噴流波高すなわちプリント配線板１１の高さよりも高くなる噴流波高を設定することができない。それは、直ちにプリント配線板１１の上方側の面に噴流波２０すなわち溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込み、不良品を生産することになるからである。プリント配線板１１と噴流波２０とが接触している期間においては、プリント配線板１１の上方側の面に噴流波２０すなわち溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込むことがないので、このような噴流波高を実現できるのである。
【００５３】
したがって、プリント配線板１１の下方側の面すなわち噴流波２０に接触する被はんだ付け面１１ａに、通常のはんだ付け方法では実現できない大きな噴流動圧を加えることができる。なお、搬送コンベア１０の側方には爪カバー１８を設けてあるので、プリント配線板１１の側方から溶融はんだ１５の噴流波２０が乗り上げて流れ込むことはない。
【００５４】
そして、プリント配線板１１が噴流波２０から離脱するタイミングに合わせて、図６の搬出状態または図７の搬出状態のように噴流体２の角度を退避角度位置Ｂ3 またはＢ3 ′に調節し、噴流孔３から噴流する溶融はんだ１５の噴流方向をプリント配線板１１の搬出方向または搬入方向に向け、搬送コンベア１０に搬送されるプリント配線板１１から見てその噴流波高が低くなるように調節する。なお、この離脱後における噴流波高は、プリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込むことがない安全な噴流波高であればよい。そして、この波高調節は、前記と同様に噴流体２の角度調節により行い、予めその退避角度位置Ｂ3 またはＢ3 ′を求めて設定する。
【００５５】
なお、プリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始する前の待機状態において、図３の待機角度位置Ｂ1 または図４の待機角度位置Ｂ1 ′のいずれの待機状態を選択するか、また、プリント配線板１１が噴流波２０から離脱した搬出状態において、図６の退避角度位置Ｂ3 または図７の退避角度位置Ｂ3 ′のいずれの搬出状態を選択するかは、プリント配線板１１の実装状態に合わせて選択すればよい。
【００５６】
例えば、プリント配線板１１の前端部分や後端部分に、捨て板（プリント配線板を保持する等のために設けられている領域で、はんだ付け後に除去して廃棄される板部分）が設けられているプリント配線板では、待機角度位置Ｂ1 ′→はんだ付け角度位置Ｂ2 →退避角度位置Ｂ3 のプロセスではんだ付けを行い、プリント配線板１１の前端部分や後端部分に捨て板がなく、端部領域まではんだ付けされる電子部品が搭載されている場合には待機角度位置Ｂ1 はんだ付け角度位置Ｂ2 →退避角度位置Ｂ3 ′のプロセスではんだ付けを行う。
【００５７】
前記の例は、被はんだ付け部に少しでも大きい噴流動圧を加える見地から設定した例であり、プリント配線板１１の搬送方向Ａに対して逆方向に噴流体２を回動させた方が噴流動圧が幾分大きくなる。しかし、この例以外の組み合わせであってもよい。要は、はんだ付け品質が最も良くなる組み合わせを選択すればよいのである。
【００５８】
そして、この噴流体２を回動させて溶融はんだ１５の噴流方向を変え、その噴流波高を調節する方法では、モータ５１やポンプ５２の回転速度およびチャンバ３６を流れる溶融はんだ１５の流速を変更する必要がない。つまり、これらの重量の大きい動体のイナーシャの影響を受けることがない。特に、チャンバ３６を流れる溶融はんだ１５は質量が大きいので最も大きいイナーシャを有していて、この流速を変えて波高を変えるには長い時間遅れを発生していた。
【００５９】
このように、大きなイナーシャの影響を受けることがないため、噴流体２の角度を調節した時点で直ちに噴流波高が即応して変化し、応答速度の早い噴流波高制御を行うことができる。また、流動体すなわちチャンバ内を流れる溶融はんだ１５のイナーシャの影響を受けていないので、噴流体２の角度を調節して噴流波高を調節した際に、この噴流波高に時間的なリンギング振動等を生じることもない。
【００６０】
すなわち、前記のモータ５１やポンプ５２の回転速度およびチャンバ３６を流れる溶融はんだ１５と比較して、噴流体２やそれを回動させるステッピングモータ５のロータの重量は遥に小さく、相対的に無視できる程度である。そのため、それらのイナーシャによる時間遅れ要素は相対的に無視できる。
【００６１】
したがって、プリント配線板１１と噴流波２０が接触を開始するタイミングに合わせて正確なタイミングで噴流波高を高くすることができる。また、プリント配線板１１が噴流波２０から離脱するタイミングに合わせて正確なタイミングで噴流波高を低くすることができる。その結果、タイミングエラー等によリプリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込んだり、プリント配線板１１の前端部分や後端部分において目的とする大きい噴流動圧を加えることができなかったりするような不良発生原因を解消することができる。
【００６２】
すなわち、プリント配線板１１を高い品質ではんだ付けを行うことができるとともに安全にはんだ付けを行うことができるようになる。
【００６３】
次に、図１２（ａ）を参照して、このはんだ付け装置の噴流体の角度を調節する制御系の構成を説明する。図１２は、噴流体を調節する制御系の構成を説明するためのブロック図で、図１２（ａ）は角度制御系、（ｂ）については後述する。すなわち、図１２（ａ）において、制御部３０はコンピュータシステムにより構成され、指示操作を行う操作部３１と指示内容や制御状態等の表示を行う表示部３２を備え、いわゆる対話型システムを構成している。
【００６４】
そして、この入カポートには、配線板検出センサ２６の検出信号ＳP 、搬送コンベア用の回転エンコーダ１４のエンコード信号ＳE および噴流体２０の角度の絶対値を出力するアブソリュート型の回転エンコーダ８のエンコード信号ＳA が入力され、出カポートにはステッピングモータ５を電力駆動する駆動部３３が接続され、ステッピングモータ５の回転方向および回転ステップの指令信号ＳD （右方向回転ステップの指令信号ＳDR，左方向回転ステップの指令信号ＳDL）に合わせてこの駆動部３３からの駆動信号ＰD によりステッピングモータ５の回転駆動が行われ制御される構成である。
【００６５】
次に、図１３を参照して、以上のように構成されたはんだ付け装置において、実際上どのような制御手順ではんだ付けが行われるかを説明する。制御部３０はコンピュータシステムで構成されているので、その制御手順をソフトウェア上で実現することができる。
【００６６】
図１３は、制御手順を説明するためのフローチャートである。すなわち、ステップＳ１０１で回転エンコーダ８のエンコード信号ＳA を参照して、噴流体２の角度を待機角度位置Ｂ1 またはＢ1 ′に移動させる。続いて、ステップＳ１０２に移行し、配線板検出センサ２６の検出信号ＳP を参照してプリント配線板１１の前端を検出したか否かを判断する。そして、プリント配線板１１の前端を検出した場合にのみステップＳ１０３へ移行し、搬送コンベア１０用の回転エンコーダ１４のエンコードパルス信号ＳE のカウントを開始する。このカウント数をＮE1とする。
【００６７】
そして、ステップＳ１０４へ移行し、このカウント数ＮE1と距離Ｌd に相当するエンコードパルス数Ｃ1 とが一致したか否かを判断し、一致した場合にのみステップＳ１０５へ移行する。すなわち、ＮE1＝Ｃ1 となったタイミングにプリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始する。
【００６８】
ステップＳ１０５では、指令信号ＳD （ＳDRまたはＳDL）を出力して駆動信号ＰD によりステッピングモータ５を駆動し、噴流体２の角度をプリント配線板１１の方向を向くはんだ付け角度位置Ｂ2 に移動させる。この場合、ステッピングモータ５の駆動ステップ数により予め決めた方向に噴流体２を向けることができるが、念のためにはんだ付け角度位置Ｂ2 をエンコーダ５のエンコード信号ＳA を参照して確認し、エラーがあれば補正の指令信号ＳD を出力して補正する。
【００６９】
続いてステップＳ１０６へ移行し、配線板検出センサ２６の検出信号ＳP を参照してプリント配線板の後端を検出したか否かを判断する。そして、プリント配線板１１の後端を検出した場合にのみステップＳ１０７へ移行し、搬送コンベア１０用の回転エンコーダ１４のエンコードパルス信号ＳE のカウントを開始する。このカウント数をＮE2とする。
【００７０】
そして、ステップＳ１０８へ移行し、このカウント数ＮE2と距離Ｌd に相当するエンコードパルス数Ｃ1 とが一致したか否かを判断し、一致した場合にのみステップＳ１０９へ移行する。すなわち、ＮE2＝Ｃ1 となったタイミングにプリント配線板１１が噴流波２０から離脱する。
【００７１】
ステップＳ１０９では、指令信号ＳD （ＳDRまたはＳDL）を出力して駆動信号ＰD によりステッピングモータ５を駆動し、噴流体２の角度を退避角度位置Ｂ3 またはＢ3 ′に移動させる。この場合、ステッピングモータ５の駆動ステップ数により予め決めた方向に噴流体２を向けることができるが、念のために退避角度位置を回転エンコーダ８のエンコード信号ＳA を参照して確認し、エラーがあれば補正の指令信号ＳD を出力して補正する。
【００７２】
その後ステップＳ１１０へ移行し、はんだ付けの作業の終了命令が入力されたか否かを判断し、終了命令がない場合はステップＳ１０１に戻って以上の手順を繰り返す。また、終了命令があればはんだ付け作業を終了する。
【００７３】
このように、搬送コンベア１０によりプリント配線板１１が搬入されると、プリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始するタイミングに合わせて噴流波高が高くなり、噴流波２０から離脱するタイミングに合わせて噴流波高が低くなる。しかも、ポンプ５２やモータ５１およびチャンバ３６を流れる溶融はんだ１５等の質量の大きな動体のイナーシャの影響を受けることがないので、正確なタイミングで噴流波高を調節することができる。
【００７４】
したがって、タイミングエラー等によりプリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込んだり、プリント配線板１１の前端部分や後端部分において目的とする大きい噴流動圧を加えることができなかったりするような不良発生原因を解消することができる。その結果、プリント配線板１１を高い品質ではんだ付けを行うことができるとともに安全にはんだ付けを行うことができるようになる。
【００７５】
なお、図１ないし図７に例示した実施形態例−１では、噴流体２の回動軸方向が搬送コンベア１０の搬送方向Ａに対して直交（９０°）する方向に配設されているが、噴流体２の回動軸４の方向が搬送コンベア１０の搬送方向Ａに対して９０°以下の角度になるように配設してもよい。その場合においては、溶融はんだ１５の噴流方向の調節方向が搬送方向Ａに対して横向き方向の成分を有することになるが、要するにプリント配線板１１から見て噴流波高の調節が可能なように溶融はんだ１５の噴流方向を調節すればよいのである。
【００７６】
また、プリント配線板１１を仰角θで搬送する例を示したが、先にも説明したようにθ＝０°の水平搬送であってもよい。
【００７７】
（２）実施形態例−２
図８ないし図１１を参照して、本発明にかかるはんだ付け方法の実施形態例−２を説明する。図８は、実施形態例−２に用いるはんだ付け装置を示す図で、その全容を説明する斜視図である。なお、図８においては、図１５に示すはんだ槽５０、ポンプ５２およびモータ５１等は図１５と同じ構成であるので省略して図示せず、チャンバ３６はその一部のみを描いてある。
【００７８】
また、図９、図１０および図１１は、図８に示したはんだ付け装置の作動を説明するための縦断面図である。なお、これらの図９ないし図１１においては、図８において示されていない搬送コンベア１０の駆動モータ１３およびその回転エンコーダ１４、搬送コンベア１０に搬送されるプリント配線板１１を検出する配線板検出センサ２６をブロック図で示してある。
【００７９】
実施形態例−１と同様に、搬送コンベア１０は、プリント配線板１１の両側端部を保持して搬送する平行２条の搬送コンベアであり、その搬送方向Ａに仰角θで設けてある。この仰角θは、プリント配線板１１の実装状態に合わせて一般的に０°〜７°程度の範囲で可変して使用することが可能であり、当該プリント配線板１１のはんだ付け品質が最良の品質となる角度で使用されている。通常は３°〜５°の範囲で使用される事例が多い。
【００８０】
また、図９に示すように、搬送コンベア１０の駆動モータ１３は、インバータ等によりその回転速度の調節が可能に構成してあり、プリント配線板１１の搬送速度を可変し調節することができるように構成してある。また、この駆動モータ１３には回転エンコーダ１４を設けてあり、その搬送速度に比例する周期でエンコードパルス信号ＳE を出力する。すなわち、搬送コンベア１０の所定搬送距離毎にエンコードパルス信号ＳE を出力するので、そのパルス数をカウントすることにより搬送距離を積算して求めることができる。なお、この回転エンコーダ１４は搬送コンベア１０に設けることができる。
【００８１】
そして、図２に例示するように爪カバー１８を設けて構成されており、プリント配線板１１が噴流波２０に接触する領域においては、保持爪１２を溶融はんだ１５の噴流波２０から遮蔽して使用する。
【００８２】
本実施形態例−２では、プリント配線板１１が搬送コンベア１０により仰角θで搬送される場合においてのみ有効に作用する。それは、吹き口体３５を高さ方向の変化がない水平方向にのみ移動させるからである。
【００８３】
すなわち、プリント配線板１１は仰角θに搬送されるのに対して、吹き口体３５を水平方向に移動可能に構成したもので、図８の例では、仰角θの水平方向成分と同じ水平方向の矢印Ｃ方向に吹き口体３５が移動できるように構成してあるが、仰角θの水平方向成分に対して斜め方向の水平方向（矢印Ｃと交差する水平方向）に吹き口体３５が移動できるように構成してもよい。
【００８４】
この水平移動機構は、吹き口体３５とチャンバ３６との結合部分に摺動嵌合部３４を設けて実現できる。図８の例では、チャンバ３６に設けた嵌合体３７に、吹き口体３５に設けた摺動体３８を摺動可能に嵌め合わせて吹き口体３５を矢印Ｃ方向に移動可能に摺動嵌合部３４を構成している。
【００８５】
また、矢印Ｃ方向への移動は後述する駆動部３３ａの出力で駆動されるアクチュエータ３９により行い、吹き口体３５をねじ４０で固定した結合軸４１と断熱継手４２とを介してアクチュエータ３９の駆動軸４３に結合し、この駆動軸４３を矢印Ｃ方向へ進退させることにより実現する構成である。アクチュエータ３９としては、空気圧アクチュエータや油圧アクチュエータ、電動アクチュエータ、等々を使用することができる。
【００８６】
なお、アクチュエータ３９には駆動軸４３の進退距離の絶対値を出力するアブソリュート型のリニアエンコーダ３９ａを内蔵してあり、その進退位置のエンコード信号ＳL を出力する。そして、吹き口体３５の位置はその上部に形成された案内板４４の間の吹き口４５ひいてはこの吹き口４５から噴流する溶融はんだ１５の噴流波２０（図９参照）の進退位置を示すので、エンコード信号ＳL は噴流波２０の進退位置を示す信号となる。
【００８７】
一方、実施形態例−１と同様に、溶融はんだ１５の噴流波２０とプリント配線板１１とが接触する位置から距離Ｌd だけ搬入側に、プリント配線板１１を検出する配線板検出センサ２６を設けてあり、この配線板検出センサ２６の検出信号ＳP の前縁でプリント配線板１１の前端を検出することが可能であり、検出信号ＳP の後端でプリント配線板１１の後端を検出することが可能である。
【００８８】
噴流波高は、吹き口体３５の水平位置すなわち吹き口４５から噴流する溶融はんだ１５である噴流波２０の位置を移動することにより可変できる。なお、この噴流波高は、仰角θで搬送されるプリント配線板１１から見た噴流波高である。図９および図１１は、仰角θで搬送されるプリント配線板１１から見て噴流波高が低くなるように調節した例を示し、図１０は同様に噴流波高が高くなるように調節した例を示している。
【００８９】
すなわち、プリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始する前の待機状態においては、図９の待機状態の待機位置Ｃ1 （不図示）に吹き口体３５ひいてはその吹き口４５すなわち噴流波２０の位置を調節し、吹き口４５から噴流する溶融はんだ１５の噴流波２０を仰角θで搬送されるプリント配線板１１から見てその噴流波高が低くなるように調節して待機する。なお、この待機時における噴流波高は、プリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込むことがない安全な噴流波高であればよい。この噴流波高の調節は、噴流波２０の水平位置調節により行い、予めその水平位置（待機位置Ｃ1 ）を求めて設定する。
【００９０】
続いて、搬送コンベア１０に搬送されるプリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始すると同時にそのタイミングに合わせて図１０に示すように噴流波２０の水平位置をはんだ付け位置Ｃ2 （不図示）に調節し、仰角θで搬送されるプリント配線板１１から見た噴流波高が高くなるように調節する。この場合、噴流波２０の高さがプリント配線板１１の高さよりも高くなる噴流波高で噴流波２０に接触させることもできる。
【００９１】
なお、この噴流波２０のはんだ付け位置Ｃ2 において仰角θで搬送されるプリント配線板１１から見た噴流波高の設定は、はんだ付け作業開始前に予め行い、ポンプ５２を駆動するモータ５１の回転速度を調節して予めその回転速度を求めておく。以降、同一プリント配線板１１であればこの回転速度を調節する必要はない。なお、このはんだ付け位置Ｃ2 を他の位置Ｃ2 ′（不図示）に調節しても調節可能である。また、前記噴流波２０の待機位置Ｃ1 の設定や後述の退避位置Ｃ3 の設定は、はんだ付け位置Ｃ2 でポンプ５２の回転速度を決めた後に行う。
【００９２】
そして、実施形態例−１でも説明したように、プリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始する際や離脱する際には、図１０のような噴流波高すなわちプリント配線板１１の高さよりも高くなる噴流波高を設定することができない。それは、直ちにプリント配線板１１の上方側の面に噴流波２０すなわち溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込み、不良品を生産することになるからである。
【００９３】
プリント配線板１１と噴流波２０とが接触している期間においては、図１０に示すように、プリント配線板１１の上方側の面に噴流波２０すなわち溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込むことがないので、このような噴流波高を実現できるのである。
【００９４】
したがって、プリント配線板１１の下方側の面すなわち噴流波２０に接触する被はんだ付け面１１ａに通常のはんだ付け方法では実現できない大きな噴流動圧を加えることができる。なお、搬送コンベア１０の側方には爪カバー１８を設けてあるので、プリント配線板１１の側方から噴流する溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込むことはない。
【００９５】
そして、プリント配線板１１が噴流波２０から離脱するタイミングに合わせて、図１１の搬出状態のように噴流波２０の水平位置を退避位置Ｃ3 （不図示）に調節し、仰角θで搬送されるプリント配線板１１から見てその噴流波高が低くなるように調節する。なお、この離脱後における噴流波高は、プリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込むことがない安全な噴流波高であればよい。そして、この噴流波高の調節は、前記と同様に噴流波２０の水平位置調節により行い、予めその退避位置Ｃ3 を求めて設定する。
【００９６】
そして、この噴流波２０の水平位置を調節する方法すなわち具体的には吹き口体３５の水平位置を調節する方法では、大きい容積のチャンバ３６ひいてはこのチャンバ３６内を流れる質量の大きい溶融はんだ１５の流速を変更する必要がない。また、モータ５１やポンプ５２の回転速度を変更する必要もない。つまり、これらの重量の大きい動体の速度を可変にすることによるイナーシャの影響を受けることがない。
【００９７】
このように、大きなイナーシャの影響を受けることがないため、噴流波２０の水平位置（吹き口体の水平位置）を調節した時点で直ちにプリント配線板１１から見た噴流波高が即応して変化し、応答速度の早い噴流波高の制御を行うことができる。
【００９８】
したがって、プリント配線板１１と噴流波２０が接触を開始するタイミングに合わせて正確なタイミングで噴流波高を高くすることができる。また、プリント配線板１１が噴流波２０から離脱するタイミングに合わせて正確なタイミングで噴流波高を低くすることができる。その結果、タイミングエラー等によりプリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込んだり、プリント配線板１１の前端部分や後端部分において目的とする大きい噴流動圧を加えることができなかったりするような不良発生原因を解消することができる。
【００９９】
すなわち、プリント配線板１１を高い品質ではんだ付けを行うことができるとともに安全にはんだ付けを行うことができるようになる。
【０１００】
次に、図１２（ｂ）を参照して、このはんだ付け装置の噴流体の位置の調節を行う制御系の構成を説明する。図１２（ｂ）は、この噴流体を調節する制御系の構成を説明するためのブロック図である。すなわち、図１２（ａ）と同様に、制御部３０はコンピュータシステムにより構成され、指示操作を行う操作部３１と指示内容や制御状態等の表示を行う表示部３２を備え、いわゆる対話型システムを構成している。
【０１０１】
そして、その入カポートには、配線板検出センサ２６の検出信号ＳP と、搬送コンベア１０用の回転エンコーダ１４のエンコード信号ＳE 、噴流波２０の進退位置を表すアクチュエータ３９のエンコーダ３９ａのエンコード信号ＳL とが入力され、出カポートにはアクチュエータ３９を駆動する駆動部３３ａが接続され、アクチュエータ３９の進退方向および進退距離の指令信号ＳD （進行方向の距離指令信号ＳDF，退避方向の位置指令信号ＳDB）に合わせてこの駆動部３３ａが駆動信号ＰD ′を出力してアクチュエータ３９の進退駆動制御が行われる構成である。
【０１０２】
なお、駆動部３３ａは、アクチュエータ３９が電動アクチュエータの場合は電力駆動回路で構成され、空気圧アクチュエータや油圧アクチュエータの場合は空気圧駆動回路や油圧駆動回路で構成される。
【０１０３】
次に、図１４を参照して、以上のように構成されたはんだ付け装置において、実際上どのような制御手順ではんだ付けが行われるかを説明する。制御部３０はコンピュータシステムで構成されているので、その制御手順をソフトウェア上で実現することができる。
【０１０４】
図１４は、制御手順を説明するフローチャートである。すなわち、ステップＳ２０１でエンコード信号ＳL を参照して、噴流波２０すなわち吹き口体３５の水平位置を図９に示す待機位置Ｃ1 に移動させる。続いて、ステップＳ２０２に移行し、配線板検出センサ２６の検出信号ＳP を参照してプリント配線板１１の前端を検出したか否かを判断する。そして、プリント配線板１１の前端を検出した場合にのみステップＳ２０３ヘ移行し、搬送コンベア１０用の回転エンコーダ１４のエンコードパルス信号ＳE のカウントを開始する。このカウント数をＮE3とする。
【０１０５】
そして、ステップＳ２０４へ移行し、このカウント数ＮE3と距離Ｌd に相当するエンコードパルス数Ｃ2 とが一致したか否かを判断し、一致した場合にのみステップＳ２０５へ移行する。すなわち、ＮE3＝Ｃ2 となったタイミングにプリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始する。
【０１０６】
ステップＳ２０５では、指令信号ＳD （ＳDF）を駆動部３３ａに出力して駆動信号ＰD ′によりアクチュエータ３９を前進駆動し、噴流波２０の水平位置をプリント配線板１１の図１０に示すはんだ付け位置Ｃ2 に移動させる。この場合、エンコーダ３９ａのエンコード信号ＳL を参照し確認して制御を行う。
【０１０７】
続いてステップＳ２０６へ移行し、配線板検出センサ２６の検出信号ＳP を参照してプリント配線板１１の後端を検出したか否かを判断する。そして、プリント配線板１１の後端を検出した場合にのみステップＳ２０７へ移行し、搬送コンベア１０用の回転エンコーダ１４のエンコードパルス信号ＳE のカウントを開始する。このカウント数をＮE4とする。
【０１０８】
そして、ステップＳ２０８へ移行し、このカウント数ＮE4と距離Ｌd に相当するエンコードパルス数Ｃ2 とが一致したか否かを判断し、一致した場合にのみステップＳ２０９へ移行する。すなわち、ＮE4＝Ｃ2 となったタイミングにプリント配線板１１が噴流波２０から離脱する。
【０１０９】
ステップＳ２０９では、指令信号ＳD （ＳDB）を駆動部３３ａに出力して駆動信号ＰD ′によりアクチュエータ３９を後退駆動し、噴流波２０の水平位置を図１１に示す退避位置Ｃ3 に移動させる。この場合、エンコード信号ＳL を参照して退避位置Ｃ3 を制御する。
【０１１０】
その後ステップＳ２１０へ移行し、はんだ付けの作業の終了命令が入力されたか否かを判断し、終了命令がない場合はステップＳ２０１に戻って以上の手順を繰り返す。また、終了命令があればはんだ付け作業を終了する。
【０１１１】
このように、搬送コンベア１０によりプリント配線板１１が搬入されると、プリント配線板１１が噴流波２０に接触を開始するタイミングに合わせてプリント配線板１１から見た噴流波高が高くなり、噴流波から離脱するタイミングに合わせてプリント配線板１１から見た噴流波高が低くなる。しかも、チャンバ３６を流れる質量の大きい溶融はんだ１５、そしてポンプ５２やモータ５１等の質量の大きな動体の速度変化に伴うイナーシャの影響を受けることがないので、正確なタイミングで噴流波高を調節することができる。
【０１１２】
したがって、タイミングエラー等によりプリント配線板１１の上方側の面に溶融はんだ１５が乗り上げて流れ込んだり、プリント配線板１１の前端部分や後端部分において目的とする大きい噴流動圧を加えることができなかったりするような不良発生原因を解消することができる。その結果、プリント配線板１１を高い品質ではんだ付けを行うことができるとともに安全にはんだ付けを行うことができるようになる。
【０１１３】
【発明の効果】
以上のように本発明のはんだ付け方法によれば、実質的な噴流波高の変更に要する時間遅れ要素を極めて小さくすることができるようになり、噴流波高の変更タイミングとプリント配線板と噴流波とが接触を開始するタイミングやプリント配線板が噴流波から離脱するタイミングを極めて正確に合わせることができるようになる。
【０１１４】
したがって、チップ部品の被はんだ付け部やスルーホール等に大きい噴流動圧で十分に溶融はんだの噴流波を供給することができるようになり、はんだ付け品質の良いプリント配線板を製造することができるようになるとともに、正確なタイミングで噴流波高が制御されるので、プリント配線板の上方側の面に溶融はんだが乗り上げて流れ込んだりする心配が解消され、そのような不良品を生産しない安全なはんだ付けを行うことができるようになる。さらに、プリント配線板の実装状態に合わせて、はんだ付け品質が最も良くなるように溶融はんだの噴流方向が移行する方向を選択できるので、プリント配線板の種類に合わせて品質の良いはんだ付けを行なうことができる。
【０１１５】
また、一般的に濡れ性が悪く濡れ速度も遅い鉛フリーはんだでは、通常の鉛を含むはんだよりも一層スルーホール内に溶融はんだが濡れ上がり難いのであるが、噴流波高の変更タイミング、プリント配線板と噴流波とが接触を開始するタイミングおよびプリント配線板が噴流波から離脱するタイミングを正確に合わせることができる本発明にかかるはんだ付け方法では、その安全性から従来よりも一層高い噴流波高を設定できるようになり、すなわち従来よりも一層大きい噴流動圧をプリント配線板に加えることかできるようになり、鉛フリーはんだを使用しても十分なはんだ濡れ性を得ることができるようになる。
【０１１６】
その結果、鉛フリーはんだを使用してもはんだ付け品質の良いプリント配線板を生産することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態例−１に用いるはんだ付け装置を示す図である。
【図２】搬送コンベアの構成と搬送コンベアに用いられる爪カバーの構成を示す図である。
【図３】図１に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図４】図１に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図５】図１に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図６】図１に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図７】図１に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図８】実施形態例−２に用いるはんだ付け装置を示す図である。
【図９】図８に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図１０】図８に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図１１】図８に示したはんだ付け装置の動作を説明するための図である。
【図１２】噴流体を調節する制御系を説明するためのブロック図である。
【図１３】制御手順を説明するためのフローチャートである。
【図１４】制御手順を説明するためのフローチャートである。
【図１５】従来のはんだ付け装置を示す図である。
【符号の説明】
１ 吹き口体
２ 噴流体
３ 噴流孔
３ａ 吹き口
４ 回動軸
５ ステッピングモータ
６ 駆動軸
７ 断熱継手
８ 回転エンコーダ
９ 蓋体
１０ 搬送コンベア
１１ プリント配線板
１１ａ 被はんだ付け面
１２ 保持爪
１３ 駆動モータ
１４ 回転エンコーダ
１５ 溶融はんだ
１６ コンベアフレーム
１７ 搬送チェーン
１７ａ 往路側搬送チェーン
１７ｂ 復路側搬送チェーン
１８ 爪カバー
１８ａ 長孔
１９ 取り付けねじ
２０ 噴流波
２１ 取り付け板
２１ａ 長孔
２２ 取り付けねじ
２３ ワッシャ
２４ ワッシャ
２６ 配線板検出センサ
３０ 制御部
３１ 操作部
３２ 表示部
３３ 駆動部
３４ 摺動嵌合部
３５ 吹き口体
３６ チャンバ
３７ 嵌合体
３８ 摺動体
３９ アクチュエータ
３９ａ エンコーダ
４０ ねじ
４１ 結合軸
４２ 断熱継手
４３ 駆動軸
４４ 案内板
４５ 吹き口
５０ はんだ槽
５１ モータ
５２ ポンプ
Claims (2)
- 溶融はんだの噴流孔を設けた噴流体から溶融はんだを噴流させて噴流波を形成しておいて、板状の被はんだ付けワークを搬送してその被はんだ付け面を前記噴流波に接触させた際の前記被はんだ付け面への噴流動圧を高めてはんだ付けを行うはんだ付け方法において、
前記噴流体の角度を可変することで前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面に対する前記噴流波の噴流方向を可変可能に形成し、
前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波に接触を開始する際には前記噴流波の波高が低くなるように前記噴流体の待機角度位置（ B1,B1 ′）を選択して調節し、続いて前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波に接触している期間は前記噴流波の波高が高くなるように前記噴流体のはんだ付け角度位置（ B2 ）を選択して調節し、続いて前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波から離脱する際には前記噴流波の波高が低くなるように前記噴流体の退避角度位置（ B3,B3 ′）を選択して調節し、
なおかつ前記板状の被はんだ付けワークの種類によって前記噴流体の待機角度位置（ B1,B1 ′）とはんだ付け角度位置（ B2 ）と退避角度位置（ B3,B3 ′）が予め選択されることにより前記噴流体の待機角度位置（ B1,B1 ′）からはんだ付け角度位置（ B2 ）への移行方向そしてこのはんだ付け角度位置（ B2 ）から退避角度位置（ B3,B3 ′）への移行方向が前記板状の被はんだ付けワークの種類によって選択可能にはんだ付けが行われること、
を特徴とするはんだ付け方法。 - 溶融はんだを吹き口から噴流させて噴流波を形成しておいて、板状の被はんだ付けワークを仰角方向に搬送してその被はんだ付け面を前記噴流波に接触させた際の前記被はんだ付け面への噴流動圧を高めてはんだ付けを行うはんだ付け方法において、
前記吹き口を水平方向へ移動させることで前記噴流波の噴流位置を水平方向へ移動可能に形成し、
前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波に接触を開始する際には前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面から見て前記噴流波の波高が低くなる待機位置（ C1 ）に前記吹き口の位置を移動させ、続いて前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波に接触している期間は前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面から見て前記噴流波の波高が高くなるはんだ付け位置（ C2,C2 ′）に前記吹き口の位置を移動させ、続いて前記板状の被はんだ付けワークが前記噴流波から離脱する際には前記板状の被はんだ付けワークの被はんだ付け面から見て前記噴流波の波高が低くなる退避位置（ C3 ）に前記吹き口を移動させ、
前記吹き口の水平位置を前記待機位置（ C1 ）から前記はんだ付け位置（ C2,C2 ′）へそして前記退避位置（ C3 ）へと往復移動させることではんだ付けが行われること、
を特徴とするはんだ付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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