JP6388327B2 - クリーニング装置及び半田付けシステム - Google Patents

Description

本発明は、半田鏝の鏝先に付いた付着物を除去するクリーニング装置及びこれを備えた半田付けシステムに関するものである。

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

半田付けの工程は、半田鏝の鏝先にて加熱溶融された半田が、配線基板へ供給されることにより実現される。半田鏝の鏝先は、半田付けが行われる度に溶融した半田が接触するため、ドロス（主に、フラックスの炭化物と半田の酸化物）が付着し易い。鏝先にこのような付着物が付くと、半田片などに効率良く熱を伝えることが難しくなり、半田の適切な加熱溶融が阻害される。そのため、鏝先の付着物を除去するクリーニング工程が適宜必要となる。

付着物を除去する手法としては、例えば、特許文献１には、コントロールユニットに設けたスポンジクリーナーを介して鏝先を水で湿らせ、このスポンジ片の合わせ面で半田鏝の鏝先を拭うことによってドロスを掻き落とす手法が開示されている。また、特許文献２には、真空引きすることで溶融半田を半田鏝先から引き離してケーシング内に吸い込むと共に、この真空引きを利用してスクレーパが半田鏝先端のドロスを除去する手法が開示されている。さらには、金属ブラシを用いて鏝先のドロスを削り取る手法などもある。

特開2007-75852号公報 特開2010-264460号公報

しかしながら、ドロスは鏝先に強固に付着しているので、前記従来の鏝先のクリーナーではドロスを十分に除去することはできない。

本発明はこのような従来の問題に鑑みなされたものであり、鏝先のドロスなどの付着物をより効率良く除去することが可能となるクリーニング装置及びこれを備えた半田付けシステムの提供を目的とする。

本発明に係るクリーニング装置は、半田鏝の、半田に対して非濡れ性の鏝先に付いた付着物を除去するクリーニング装置であって、前記鏝先を加熱する加熱手段と、前記付着物の少なくとも一部が燃焼するように前記加熱手段を制御する加熱制御手段と、前記鏝先を囲むように形成された放熱抑制部材とを備えた構成とする。本構成によれば、鏝先の付着物をより効率良く除去することが可能となる。

また、上記構成としてより具体的には、気体噴出手段をさらに備え、前記鏝先を加熱した後、前記気体噴出手段から前記鏝先に向かって気体を噴出させ前記鏝先の付着物を除去する構成としてもよい。

また、上記構成としてより具体的には、前記加熱手段が電熱ヒーターであって、前記鏝先を外周から加熱する構成としてもよい。また、上記構成としてより具体的には、前記加熱手段が、光照射によるものである構成としてもよい。また、上記構成としてより具体的には、前記加熱手段が、温風によるものである構成としてもよい。

また、上記構成としてより具体的には、前記鏝先の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、前記加熱制御手段は、前記温度検出手段の検出温度に基づいて前記加熱手段を制御する構成としてもよい。

また、上記構成としてより具体的には、前記加熱制御手段は、前記検出温度が４５０℃〜６５０℃の範囲内となるように前記加熱手段を制御する構成としてもよい。また、上記構成としてより具体的には、前記加熱制御手段は、前記検出温度が所定条件を満たしている時間を計測し、該計測の結果に基づいて前記加熱手段を制御する構成としてもよい。また、上記構成としてより具体的には、前記加熱制御手段は、前記加熱手段の実行時間を制御する構成としてもよい。

また、本発明に係る半田付けシステムは、上記構成のクリーニング装置と、前記クリーニング装置によってクリーニングされる鏝先、および、半田付け用の、前記鏝先を加熱する半田付け用ヒーターを有する半田鏝とを備え、前記温度検出手段は、半田付け用に前記鏝先を加熱する際における前記鏝先の温度の検出手段としても用いられる構成とする。

また、本発明に係る半田付けシステムは、上記構成のクリーニング装置と、前記クリーニング装置によってクリーニングされる鏝先を有する半田鏝とを備え、前記鏝先は、黒色又は前記付着物と同色の材料によって形成されている構成とする。

また、本発明に係る半田付けシステムは、上記構成のクリーニング装置と、前記クリーニング装置によってクリーニングされる鏝先を有する半田鏝とを備え、前記鏝先は、黒色又は前記付着物と同色に着色がなされている構成とする。また、当該構成において、前記着色は、セラミック製の前記鏝先に金属を擦り付けることによって実現されている構成としてもよい。

また、本発明に係る半田付けシステムは、上記構成のクリーニング装置と、前記クリーニング装置によってクリーニングされる鏝先を有する半田鏝とを備える構成とする。当該構成としてより具体的には、前記半田鏝は、半田付け用の、前記鏝先を加熱する半田付け用ヒーターを備え、前記加熱制御手段は、前記鏝先をクリーニングする際、前記付着物の少なくとも一部が燃焼するように前記加熱手段と前記半田付け用ヒーターとを制御する構成としてもよい。

また、上記構成としてより具体的には、前記鏝先が付いた状態の前記半田鏝を移動させることにより、前記鏝先を、前記加熱手段による加熱が可能となる位置に配置する構成としてもよい。また、上記構成としてより具体的には、前記鏝先が、前記半田鏝の本体に対して着脱可能で、取り外された前記鏝先が、前記加熱手段による加熱が可能となる位置に配置される構成としてもよい。また、当該構成において、前記鏝先が、前記半田鏝の本体に対して磁力によって着脱可能とされている構成としてもよい。

本発明に係るクリーニング装置によれば、鏝先のドロスなどの付着物をより効率良く除去することが可能となる。また、本発明に係る半田付けシステムによれば、本発明に係るクリーニング装置の利点を享受することが可能となる。

第１実施形態にかかる半田付けシステムの斜視図である。 図１に示された半田付け装置の断面図である。 カッター上刃の移動に関する説明図である。 クリーニング工程に関するフローチャートである。 半田付け装置の移動に関する説明図である。 第２実施形態の加熱手段に関する説明図である。 第２実施形態の放熱抑制部材のバリエーションに関する説明図である。 複数部材を組み合わせた形態の放熱抑制部材に関する説明図である。 第３実施形態の加熱手段に関する説明図である。 第３実施形態の放熱抑制部材のバリエーションに関する説明図である。

本発明の実施形態について、第１実施形態から第３実施形態の各々を例に挙げ、図面を参照しながら以下に説明する。なお、本発明の内容はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。また、以下の説明で用いる上下左右の方向は、図１に示す通りである。

１．第１実施形態
［半田付けシステムの全体構成等］
まず第１実施形態について説明する。図１は、第１実施形態に係る半田付けシステムＸの斜視図であり、図２は、図１に示す半田付け装置Ａを平面Ｐ１（半田鏝５の中心軸を含み、上下左右に広がる平面）で切断した場合の断面図である。なお、図１では図の見易さを考慮して、支持部１の一部を切断して表示している。図１に示すように半田付けシステムＸは、半田付け装置Ａおよび電熱ヒーターＢを備えている。

半田付け装置Ａは、上方から糸半田Ｗを供給し、下部に設けられた半田鏝Ｓａを利用し、半田鏝Ｓａの下方に配置される配線基板Ｂｄと電子部品Ｅｐを半田付けする装置である。なお、電熱ヒーターＢは、半田鏝Ｓａの鏝先５に付いた付着物を除去するための装置である。

図１および図２に示すように、半田付け装置Ａは支持部１、カッターユニット２、駆動機構３、半田送り機構６、及び半田鏝Ｓａを備えている。

半田付け装置Ａは、治具Ｇｊに取り付けられた配線基板ＢｄのランドＬｄと、配線基板Ｂｄに配置された電子部品Ｅｐの端子とに溶融半田を供給し、接続固定を行う。半田付け装置Ａは上下左右を含む各方向に移動可能となるよう構成されている。

支持部１は、立設された平板状の壁体１１を備えている。カッターユニット２は、半田送り機構６によって送られた糸半田Ｗを所定長さの半田片に切断するものである。カッターユニット２は、摺動ガイド１３に固定されたカッター下刃２２と、カッター下刃２２の上部に配置され、摺動可能に配置されたカッター上刃２１とを備えている。また、カッターユニット２は、駆動機構３の後述する第２アクチュエータ３２によって、上下方向（カッター上刃２１の摺動方向と交差する方向）に駆動されるプッシャーピン２３を備えている（図２参照）。

図２に示すように、カッター上刃２１は、半田送り機構６にて送られた糸半田Ｗが挿入される貫通孔である上刃孔２１１と、プッシャーピン２３が挿入された貫通孔であるピン孔２１２とを備えている。上刃孔２１１の下端の辺縁部は切刃状に形成されている。カッター下刃２２は、上刃孔２１１を貫通した糸半田Ｗが挿入される貫通孔である下刃孔２２１を備えている。下刃孔２２１の上端の辺縁部は切刃状に形成されている。上刃孔２１１と下刃孔２２１とは、糸半田Ｗが挿入されている状態で、糸半田Ｗと交差する方向にずれることで、互いの切刃によって糸半田Ｗを半田片に切断する。

上刃孔２１１とピン孔２１２とは、カッター上刃２１の摺動方向に並んで設けられている。カッター上刃２１は、上刃孔２１１と下刃孔２２１とが上下に重なる位置と、ピン孔２１２と下刃孔２２１とが上下に重なる位置との間を摺動する。

図２に示すように、駆動機構３は、カッター下刃２２に固定されカッター上刃２１を摺動させる第１アクチュエータ３１と、カッター上刃２１に取り付けられ、プッシャーピン２３を駆動する第２アクチュエータ３２とを備えている。第１アクチュエータ３１は、カッター下刃２２に固定されたシリンダ３１１と、シリンダ３１１の内部に配置され、供給される空気の圧力で伸縮するピストンロッド３１２とを備えている。ピストンロッド３１２の先端部分がカッター上刃２１に固定されており、ピストンロッド３１２の伸縮動作によってカッター上刃２１が摺動する。

なお、図２に示す半田付け装置Ａでは、第１アクチュエータ３１のピストンロッド３１２がシリンダ３１１から最も突出したとき、カッター上刃２１が図中左端にあり、上刃孔２１１が下刃孔２２１と上下に重なるようになっている。また、図３に示すように、ピストンロッド３１２がシリンダ３１１に収納されたとき、カッター上刃２１が図中右端に移動し、ピン孔２１２が下刃孔２２１と上下に重なるようになっている。

第２アクチュエータ３２は、カッター上刃２１に固定されたシリンダ３２１と、シリンダ３２１の内部に配置され、空気圧で伸縮するピストンロッド３２２とを備えている。ピストンロッド３２２の先端にはプッシャーピン２３が固定されている。第２アクチュエータ３２は、ピン孔２１２と下刃孔２２１とが上下に重なっている状態のとき、ピストンロッド３２２を伸長させることで、プッシャーピン２３を下刃孔２２１に挿入し、ピストンロッド３２２をシリンダ３２１に収容することでプッシャーピン２３を下刃孔２２１から抜く。カッターユニット２によって切断された半田片が下刃孔２２１に残っている場合でも、このプッシャーピン２３の動作によって、押し出される。

半田送り機構６は、糸半田Ｗを供給するものであり、糸半田Ｗを送る一対の送りローラ６１と、送りローラ６１で送られる糸半田Ｗをガイドするガイド管６２とを備えている。一対の送りローラ６１は、支持部１に取り付けられており、糸半田Ｗを挟むとともに、回転することで糸半田Ｗを下方に送る。送りローラ６１は回転角度（回転数）によって、送り出した糸半田の長さを決定している。

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

カッター下刃２２の下部には、窒素や空気を下刃孔２２１に送り込むための通気経路２２５が設けられている。また、図１および図２に示すように、半田鏝Ｓａは、カッターユニット２の下方に固定されている。半田鏝Ｓａの詳細について以下に説明する。

半田鏝Ｓａは、ヒーターユニット４と、ヒーターユニット４に取り付けられた鏝先５を備えている。図２に示すように、ヒーターユニット４は、通電によって発熱する半田付け用のヒーター４１と、ヒーター４１を取り付けるためのヒーターブロック４２と、ヒーターブロック４２を保持するヒーターブロック保持部４３とを備えている。

ヒーターブロック４２は円筒形状を有しており、外周面には、ヒーター４１が巻き付けられている。ヒーターブロック４２は、軸方向の下端部に鏝先５をとりつけるための断面円形状の凹部４２１と、凹部４２１の底部の中心部から反対側に貫通する半田供給孔４２２とを備えている。

ヒーターブロック保持部４３は、平板状の本体部に形成された貫通孔を備えている。この貫通孔にヒーターブロック４２を圧入することで、ヒーターブロック４２はヒーターブロック保持部４３に保持されている。ヒーターブロック保持部４３を支持部１に取り付けることで、半田鏝Ｓａが支持部１に固定される。図２に示すように、カッター下刃２２の下刃孔２２１は、ヒーターブロック４２の半田供給孔４２２に連通している。

鏝先５は、半田に対して非濡れ性の部材であり、上下方向（軸方向）に伸びる円筒形状となっている。鏝先５の中央部分には、軸方向に延びる半田孔５１が形成されている。鏝先５は、高い熱伝導率を有する材料、例えば、炭化ケイ素、窒化アルミ等のセラミックやタングステン等の金属によって形成されていることが好ましい。

鏝先５は、半田鏝Ｓａの本体に対して着脱可能であり、装着時には上部がヒーターブロック４２の凹部４２１に挿入して配置され、下端部がヒーターブロック４２より下方に突出する。この状態において、鏝先５の半田孔５１と半田供給孔４２２とが連通する。カッターユニット２で切断された糸半田は、下刃孔２２１から半田供給孔４２２を介して半田孔５１に供給される。

半田鏝Ｓａで半田付けを行う場合、ヒーターブロック４２を介してヒーター４１の熱が伝達され、その熱で半田孔５１に供給された半田片を溶融する。半田付け装置Ａによれば、筒形状の鏝先５の先端を、配線基板ＢｄのランドＬｄに接触させた状態で半田付けを行うことが出来る。これにより、半田やフラックスヒューム等の飛び散りを抑制することが可能である。

半田鏝Ｓａには、鏝先５の温度を検出するように配置された第１熱電対７１（以下、「温度検出手段」と称することがある）が備えられている。温度検出手段による鏝先５の温度の検出結果は、半田片を溶融させて半田付けが可能となるように、ヒーター４１による加熱を適切に制御するための情報として利用される。また、温度検出手段による鏝先５の温度の検出結果は、後述するクリーニング工程において、電熱ヒーターＢによる加熱を制御するためにも利用される。なお、半田鏝Ｓａには、ヒーターブロック４２の温度を検出するように配置された第２熱電対７２も備えられており、ヒーター４１による加熱をより精度良く制御する用途等に利用される。

また、半田付けシステムＸには、当該システムが正常に機能するように各種動作を制御する制御機構ＣＳ（不図示）が設けられている。制御機構ＣＳは、例えば、ＭＰＵやＣＰＵ等の論理回路を備え、第１アクチュエータ３１、第２アクチュエータ３２、ヒーター４１、およびローラ６１等を制御する機能を有している。また、制御機構ＣＳは、半田付け装置Ａ（半田鏝Ｓａを含む）の移動を制御する機能も有しており、更に、温度検出手段の検出結果を継続的に取得することが可能である。

制御機構ＣＳは、半田付けが適切に遂行されるように各部を制御する。より具体的に説明すると、制御機構ＣＳは、鏝先５の先端が配線基板Ｂｄへ近づくように半田付け装置Ａを移動させた後、糸半田Ｗから半田片が切り出されるようにローラ６１と各アクチュエータ（３１、３２）を制御し、鏝先５の内部に半田片が供給されるようにする。その後に制御機構ＣＳは、この半田片が溶融するように（通常、鏝先５が約４００℃となるように）ヒーター４１を制御し、半田付けが達成されるようにする。

また、図１および図２に示すように、半田付けシステムＸには、半田付けが行われる場所とは別の位置（本実施形態では一例として、配線基板Ｂｄがセットされる位置の右方）に電熱ヒーターＢが備えられている。電熱ヒーターＢは、上方から鏝先５が挿入可能であるコイル形状（筒状と見ることも出来る）となっており、電力が供給されるとジュール熱を発生させて高温となる。

電熱ヒーターＢは、鏝先５が挿入された状態（鏝先５が電熱ヒーターＢ内に配置された状態）で発熱することにより、鏝先５を外周から加熱することになる。なお、電熱ヒーターＢは、例えば、耐火レンガ等により形成された放熱抑制部材によって、周囲が囲まれた形態となっていても良い。これにより、電熱ヒーターＢの外側への放熱が抑制され、鏝先５の加熱をより効率良く行うことが可能となる。また、制御機構ＣＳは、電熱ヒーターＢによる加熱を制御する機能（電熱ヒーターＢへの供給電力を制御する機能）をも有している。

［クリーニング工程］
半田付けシステムＸは、鏝先５に付着した付着物の少なくとも一部を燃焼させて除去するためのクリーニング装置としての電熱ヒーターＢを備える。電熱ヒーターＢは、主に制御機構ＣＳによって制御される。電熱ヒーターＢによる鏝先５のクリーニングは、例えば、所定の時間毎、あるいは半田付けが所定回数行われる毎に、実行されるようにしても良い。クリーニング工程では、後述するように、半田付けが完了した直後の、鏝先５の温度が高い状態で行うことにより、クリーニング温度まで鏝先５を昇温する時間を短縮できる効果が得られる。クリーニング工程の流れについて、図４に示すフローチャートを参照しながら以下に説明する。

クリーニング工程の実行時において、半田付けシステムＸは、まず半田付け装置Ａを移動させることによって、半田鏝Ｓａの鏝先５を電熱ヒーターＢ内に配置する（図４のステップＳ１）。例えば、半田付けが完了した直後に半田付け装置Ａの移動が行われる場合には、その移動手順は図５に示すようになる。

すなわち半田付け装置Ａは、半田付けが完了した直後の図５（ａ）に示す位置から上へ移動し、図５（ｂ）に示す位置に到達する。次に半田付け装置Ａは、そこから右へ移動し、電熱ヒーターＢの真上となる図５（ｃ）に示す位置に到達する。更に半田付け装置Ａは、そこから下へ移動して、鏝先５が電熱ヒーター内に配置される図５（ｄ）に示す位置に到達する。なお、半田付け装置Ａの移動手順などは、鏝先５が電熱ヒーターＢ内へ適切に配置され得る限り、他の形態となっていても良い。

鏝先５が電熱ヒーターＢ内に配置されると、電熱ヒーターＢによる鏝先５の加熱が開始される（図４のステップＳ２）。鏝先５が、例えば４５０℃以上に加熱されると、鏝先５の炭化物などの付着物は燃焼して除去される。そして、残存する付着物は主に金属酸化物となる。金属酸化物と鏝先５との付着力は弱く、機械振動や自重などによって多くは自然落下するが、後述するように、鏝先５に気体を吹き付けることによって金属酸化物を鏝先５から強制除去するのが好ましい。電熱ヒーターＢによる鏝先５の加熱温度は、付着物中の炭化物を短時間で燃焼させる観点からは、４５０℃以上とするのが好ましい。一方、加熱温度が６５０℃以上では近傍部品への熱影響（糸半田内のフラックス溶融等）が問題となるため、鏝先５の加熱温度としては４５０℃〜６５０℃が好適である。そこで、電熱ヒーターＢによる加熱は、温度検出手段の検出温度が４５０℃〜６５０℃の範囲内となるように（例えば、５００℃を目標値とするように）制御される。

なお、クリーニング工程での鏝先５を加熱する手段として、電熱ヒーターＢに加えて、半田付け用のヒーター４１も使用されるようにしても良い。この場合には、温度検出手段の検出温度が４５０℃〜６５０℃の範囲内となるように、電熱ヒーターＢと半田付け用のヒーター４１の両方による鏝先５の加熱が制御される。

加熱が開始された後は、加熱に関する既定条件（鏝先５に付着した付着物の燃焼が見込まれる条件）が満たされるまで、加熱が継続される（図４のステップＳ３）。この既定条件の内容は、付着物の燃焼が適切に達成され得る限り、特に限定されない。

例えば、鏝先５の炭化物などの付着物は、４５０℃〜６５０℃の温度が約１０分間維持されるとほぼ完全に燃焼すると考えられる。そこで、温度検出手段の検出温度が４５０℃〜６５０℃の範囲内となっている時間が計測され、「当該計測時間が１０分に達した」という条件が満たされるまで加熱が継続されるようにしても良い。

また、炭化物などの付着物を燃焼させるために要する加熱時間が予め判明している場合には、電熱ヒーターＢによる加熱の実行時間が制御されるようにしても良い。例えば、加熱開始から約１５分で付着物が燃焼することが経験的に判明していれば、電熱ヒーターＢの実行時間が１５分に制御される（すなわち、加熱開始から１５分後に加熱が停止される）ようにしても良い。

電熱ヒーターＢによる加熱が終了すると、半田付けシステムＸは、当該システムに備えられている気体噴出手段を用いて気体を噴出させ、付着物を除去する処理（いわゆるエアーブロー）を実行する（図４のステップＳ４）。なお、当該気体として空気を用いることが望ましいが、他種の気体が用いられても構わない。

鏝先５の炭化物などの付着物が燃焼した後には、金属酸化物などの付着物が未だ鏝先５に付いている。そこで、ステップＳ４の処理では、噴出させた気体を金属酸化物などの付着物に当ててこれを吹き飛ばし、鏝先５からすべての付着物を完全に除去されるようにする。前述のように、金属酸化物などの付着物には付着力が殆どなく、気体を当てるだけで容易に除去可能である。なお、気体を噴出させる処理は、通気経路２２５（図２に図示）を介して鏝先５内へ気体を送り込む形態であっても良く、鏝先５の下方から鏝先５に向かって気体を噴出させる形態であっても良い。また、付着物の付着位置や付着状態に応じて、吹き付ける気体の速度や位置を変更することも可能である。

ステップＳ４の処理が完了すると、半田付け装置Ａは通常の位置（半田付け用の位置）に戻される（図４のステップＳ５）。この処理は、例えば、図５の場合とは逆の順序で半田付け装置Ａを移動することにより実現される。ここまでの処理が完了すると、今回のクリーニング工程は終了する。

上述したクリーニング工程によれば、付着物を燃焼させて除去する手法が採用される。そのため、例えば、ドリルを用いて付着物を削り取る手法が採用される場合などに比べて、より効率良く、かつ容易に付着物を除去することが可能である。また、電熱ヒーターＢは、半田鏝Ｓａとは分離して配置され、クリーニング工程の実行時にだけ鏝先５がセットされるようになっている。そのため、半田付けが行われる際に電熱ヒーターＢが邪魔になることはない。なお、本実施形態では、半田付け装置Ａが移動する例を示したが、電熱ヒーター（加熱手段）Ｂが移動するようにしてもよい。あるいは、半田付け装置Ａ及び電熱ヒーター（加熱手段）Ｂが移動するようにしてもよい。

２．第２実施形態
次に第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態は、クリーニング工程において用いられる加熱手段に関する点を除き、基本的には第１実施形態と同様である。以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。

第２実施形態の半田付けシステムＸでは、クリーニング装置の加熱手段として、第１実施形態での電熱ヒーターＢの代わりに、光照射手段（本実施形態では一例として、ハロゲンランプ）が設けられている。図６は、この光照射手段によって鏝先５が加熱されている様子を示している。

図６に示すように、第２実施形態の半田付けシステムＸは、光照射手段Ｃ１および放熱抑制部材Ｃ２を備えている。放熱抑制部材Ｃ２には、上方から鏝先５が挿入可能である挿入スペースＣ２ａが設けられている。なお、放熱抑制部材Ｃ２は、第１実施形態での電熱ヒーターＢと同様に、半田付けが行われる場所とは別の位置（例えば、配線基板Ｂｄがセットされる位置の右方）に配置されている。

第２実施形態のクリーニング工程では、半田付け装置Ａの移動によって鏝先５が電熱ヒーターＢ内に配置される代わりに、鏝先５が挿入スペースＣ２ａへ挿入される（放熱抑制部材Ｃ２内に配置される）ことになる。そして光照射手段Ｃ１は、挿入スペースＣ２ａに挿入された状態の鏝先５に対して光を照射することにより、鏝先５を加熱する。鏝先５の加熱の制御は、光の強度などを制御することにより実現される。このような光照射による加熱方式は、従来のセラミックヒーターを使う方式などに比べて加熱に要する時間が極めて短くなり、更に装置の寿命が長くなるという利点がある。また、鏝先５を非接触で加熱できるので、鏝先５の移動位置に関する自由度が高い。さらに、光照射手段Ｃ１からの光を収束させることにより、付着物の多い部分を選択的に加熱することもできる。

放熱抑制部材Ｃ２は、例えば、耐火レンガによって形成されており、挿入スペースＣ２ａに挿入された鏝先５の全部また、は一部を囲むことになる。これにより鏝先５は、光照射手段Ｃ１からの直接光に加えて、挿入スペースＣ２ａの壁面からの反射光、再放射、および熱伝導、ならびに挿入スペースＣ２ａでの対流も利用され、より効率良く加熱される。

このような放熱抑制部材Ｃ２では、挿入スペースＣ２ａの寸法形状を最適化することが容易である。すなわち、セラミックヒーターの場合には後加工が困難であるが、耐火断熱材の場合には容易に加工可能であり、寸法形状などの最適化が容易となる。また、放熱抑制部材Ｃ２を用いる場合には、標準的な集光型スポットヒーターやラインヒーターを組み合わせるだけで、理想的な加熱が可能となる。

放熱抑制部材Ｃ２の形状等については、種々の形態が採用され得る。図７は、放熱抑制部材Ｃ２の形状に関するバリエーションの一例を示している。なお、図７において、（ａ）と（ｂ）の相違点、および（ｃ）と（ｄ）の相違点は、挿入スペースＣ２ａの断面形状のみである。

図７（ａ）および（ｂ）に示す放熱抑制部材Ｃ２は、挿入スペースＣ２ａが上方に開口した穴状となっている。そのため、挿入された鏝先５の全周が放熱抑制部材Ｃ２に囲まれる格好となり、放熱抑制などの効果が極めて高くなっている。また、放熱抑制部材Ｃ２の側面には、光照射手段Ｃ１からの照射光を挿入スペースＣ２ａ内へ通すための貫通孔Ｃ２ｂが設けられている。

図７（ｃ）および（ｄ）に示す放熱抑制部材Ｃ２は、挿入スペースＣ２ａが上方と側面の一部が開口した溝状となっている。そのため、放熱抑制などの効果については図７（ａ）および（ｂ）のものに及ばないが、照射光を通すための貫通孔Ｃ２ｂの形成を省略することが可能である。

また、放熱抑制部材Ｃ２は上述したバリエーションの他、例えば、図８に示すように、複数の部材を組み合わせた構成となっていても良い。図８に例示する放熱抑制部材Ｃ２は、溝状の挿入スペースＣ２ａが形成された耐火レンガに、貫通孔Ｃ２ｂが形成されたマイカ板が取り付けられた構成となっている。

なお、光照射による鏝先５の加熱効率を向上させるため、鏝先５の色は、黒色又は付着物（ドロスなど）と同色にされていることが望ましい。このことは、鏝先５を黒色又は付着物と同色の材料によって形成すること、或いは、鏝先５を黒色又は付着物と同色に着色すること等により達成される。なお、当該着色は、例えば、セラミック製の鏝先５に金属を擦り付けることによって実現される。

３．第３実施形態
次に第３実施形態について説明する。なお、第３実施形態の半田付けシステムＸは、クリーニング工程において用いられる加熱手段に関する点を除き、基本的には第１実施形態と同様である。以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。

第３実施形態の半田付けシステムＸでは、クリーニング装置の加熱手段として、第１実施形態での電熱ヒーターＢの代わりに、温風発生手段を用いる。図９は、この温風発生手段によって鏝先５が加熱されている様子を示している。

図９に示すように、第３実施形態の半田付けシステムＸは、温風発生手段Ｄ１および放熱抑制部材Ｄ２を備えている。放熱抑制部材Ｄ２には、上方から鏝先５が挿入可能である挿入スペースＤ２ａが設けられている。なお、放熱抑制部材Ｄ２は、第１実施形態での電熱ヒーターＢと同様に、半田付けが行われる場所とは別の位置（例えば、配線基板Ｂｄがセットされる位置の右方）に配置されている。

第３実施形態でのクリーニング工程では、半田付け装置Ａの移動によって鏝先５が電熱ヒーターＢ内に配置される代わりに、鏝先５が挿入スペースＤ２ａへ挿入される（放熱抑制部材Ｄ２内に配置される）ことになる。そして温風発生手段Ｄ１は、挿入スペースＤ２ａに挿入された状態の鏝先５に温風を当てることにより、鏝先５を加熱する。鏝先５の加熱の制御は、温風の温度や噴射量などを制御することにより実現される。

放熱抑制部材Ｄ２は、例えば、耐火レンガによって形成されており、挿入スペースＤ２ａに挿入された鏝先５の全部又は一部を囲むことになる。これにより鏝先５は、温風発生手段Ｄ１から温風を直接受けることに加えて、挿入スペースＤ２ａの壁面からの熱伝導や挿入スペースＤ２ａでの対流も利用され、より効率良く加熱される。また、温風による付着物の燃焼除去以外に、付着物が燃焼した後の、金属酸化物などの付着物を温風による風圧で除去する相乗効果も期待できるので、鏝先５の付着物の除去効果はより高くなる。

放熱抑制部材Ｄ２の形状等については、種々の形態が採用され得る。図１０は、放熱抑制部材Ｄ２の形状に関するバリエーションの一例を示している。なお、図１０において、（ａ）と（ｂ）の相違点、および（ｃ）と（ｄ）の相違点は、挿入スペースＤ２ａの断面形状のみである。

図１０（ａ）および（ｂ）に示す放熱抑制部材Ｄ２は、挿入スペースＤ２ａが上方に開口した穴状となっている。そのため、挿入された鏝先５の全周が放熱抑制部材Ｄ２に囲まれる格好となり、放熱抑制などの効果が極めて高くなっている。また、放熱抑制部材Ｄ２の側面には、温風発生手段Ｄ１からの温風を挿入スペースＣ２ａ内へ通すための貫通孔Ｄ２ｂが設けられている。

図１０（ｃ）および（ｄ）に示す放熱抑制部材Ｄ２は、挿入スペースＤ２ａが上方と側面の一部が開口した溝状となっている。そのため、放熱抑制などの効果については図１０（ａ）および（ｂ）のものに及ばないが、温風を通すための貫通孔Ｄ２ｂの形成を省略することが可能である。また、放熱抑制部材Ｄ２は、例えば、図８に示したものと同様に、複数の部材を組み合わせた構成とされても良い。

４．その他
以上に説明した通り、各実施形態の半田付けシステムＸには、半田鏝Ｓａの鏝先５（半田に対して非濡れ性の鏝先）に付いた付着物を除去するクリーニング装置が設けられている。このクリーニング装置は、鏝先５を加熱する加熱手段と、付着物の少なくとも一部が燃焼するように前記加熱手段を制御する加熱制御手段を備えている。

なお、当該加熱手段は、第１実施形態の場合には電熱ヒーターＢ（鏝先５を外周から加熱するもの）が該当し、第２実施形態の場合には光照射手段Ｃ１（加熱が光照射によるもの）が該当し、第３実施形態の場合には温風発生手段Ｄ１（加熱が温風によるもの）が該当する。また、付着物を除去する際の加熱手段を制御する加熱制御手段は、半田付けの際の加熱を制御する手段とは別にしても良く、共通としても良い。各実施形態のクリーニング装置によれば、鏝先５の付着物を効率良く除去することが可能である。

また、各実施形態の半田付けシステムＸでは、鏝先５が付いた状態の半田鏝Ｓａを移動させることにより、加熱手段による加熱が可能となる特定位置（第１実施形態の場合は電熱ヒーターの内側、第２・第３実施形態の場合は放熱抑制部材の内側）に鏝先５が配置される。このように、鏝先５を特定位置に配置する処理は自動的に行われるため、作業者の作業負担が軽減される。

但し、鏝先５を特定位置に配置する処理は、例えば、作業者の手作業によって行われるようにしても良い。この場合に作業者は、半田鏝Ｓａの本体に対して着脱可能である鏝先５を取り外した上で、単体の鏝先５を特定位置まで運んで配置すれば良い。なお、鏝先５が半田鏝Ｓａの本体に対して磁力によって着脱可能とされていれば、作業者は鏝先５を容易に着脱することが出来る。

また、本発明のクリーニング装置と、ドリルを用いて付着物を削り取る従来のクリーニング装置とを併用してもよい。本発明のクリーニング装置では、付着物を鏝先５からほぼ完全に除去することができるが、鏝先５を加熱するのに通常数分間を要する。一方、ドリルを用いた装置では、付着物の除去は不完全であるが数秒間でクリーニングが完了する。そこで、ドリルを用いた鏝先５のクリーニングを、数回の半田付け作業が終了する毎に実施し、数百回あるいは昼休み期間、一日の作業終了後に本発明のクリーニング装置で鏝先５のクリーニングを実施するようにしてもよい。これにより、半田付けの作業効率を低下させることなく鏝先５のクリーニングが効果的に行える。

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

１ 支持部
１１ 壁体
１３ 摺動ガイド
２ カッターユニット
２１ カッター上刃
２１１ 上刃孔
２１２ ピン孔
２２ カッター下刃
２２１ 下刃孔
２３ プッシャーピン
３ 駆動機構
３１ 第１アクチュエータ
３１１ シリンダ
３１２ ピストンロッド
３２ 第２アクチュエータ
３２１ シリンダ
３２２ ピストンロッド
４ ヒーターユニット
４１ ヒーター
４２ ヒーターブロック
４２１ 凹部
４２２ 半田供給孔
４３ ヒーターブロック保持部
５ 鏝先
５１ 半田孔
６ 半田送り機構
６１ 送りローラ
６２ ガイド管
７１ 第１熱電対
７２ 第２熱電対
Ｘ 半田付けシステム
Ａ 半田付け装置
Ｓａ 半田鏝
Ｂ 電熱ヒーター
Ｃ１ 光照射手段
Ｃ２ 放熱抑制部材
Ｃ２ａ 挿入スペース
Ｃ２ｂ 貫通孔
Ｄ１ 温風発生手段
Ｄ２ 放熱抑制部材
Ｄ２ａ 挿入スペース
Ｄ２ｂ 貫通孔
Ｗ 糸半田
Ｂｄ 配線基板
Ｅｐ 電子部品
Ｌｄ ランド

Claims (18)

1. 半田に対して非濡れ性の鏝先に付いた付着物を除去するクリーニング装置であって、
   前記鏝先を加熱する加熱手段と、
   前記付着物の少なくとも一部が燃焼するように前記加熱手段を制御する加熱制御手段と、
   前記鏝先を囲むように形成された放熱抑制部材と、
   を備え、
   前記加熱手段が光照射によるものである
   ことを特徴とするクリーニング装置。
2. 気体噴出手段をさらに備え、
   前記鏝先を加熱した後、前記気体噴出手段から前記鏝先に向かって気体を噴出させ前記鏝先の付着物を除去する請求項１記載のクリーニング装置。
3. 前記鏝先の温度を検出する温度検出手段をさらに備え、
   前記加熱制御手段は、前記温度検出手段の検出温度に基づいて前記加熱手段を制御する請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
4. 前記加熱制御手段は、前記検出温度が４５０℃〜６５０℃の範囲内となるように前記加熱手段を制御する請求項３に記載のクリーニング装置。
5. 前記加熱制御手段は、前記検出温度が所定条件を満たしている時間を計測し、該計測の結果に基づいて前記加熱手段を制御する請求項３又は請求項４に記載のクリーニング装置。
6. 前記加熱制御手段は、前記加熱手段の実行時間を制御する請求項１又は２に記載のクリーニング装置。
7. 請求項３から請求項５の何れかに記載のクリーニング装置と、
   前記クリーニング装置によってクリーニングされる鏝先、および、半田付け用の、前記鏝先を加熱する半田付け用ヒーターを有する半田鏝と
   を備え、
   前記温度検出手段は、半田付け用に前記鏝先を加熱する際における前記鏝先の温度の検出手段としても用いられる半田付けシステム。
8. 請求項１から請求項６の何れかに記載のクリーニング装置と、
   前記クリーニング装置によってクリーニングされる鏝先を有する半田鏝と
   を備え、
   前記鏝先は、黒色又は前記付着物と同色の材料によって形成されている半田付けシステム。
9. 請求項１から請求項６の何れかに記載のクリーニング装置と、
   前記クリーニング装置によってクリーニングされる鏝先を有する半田鏝と
   を備え、
   前記鏝先は、黒色又は前記付着物と同色に着色がなされている半田付けシステム。
10. 前記着色は、セラミック製の前記鏝先に金属を擦り付けることによって実現されている請求項９に記載の半田付けシステム。
11. 請求項１から請求項６の何れかに記載のクリーニング装置と、
    前記クリーニング装置によってクリーニングされる鏝先を有する半田鏝と
    を備える半田付けシステム。
12. 半田に対して非濡れ性の鏝先に付いた付着物を除去するクリーニング装置と、前記クリーニング装置によってクリーニングされる鏝先を有する半田鏝とを備える半田付けシステムであって、
    前記クリーニング装置は、
    前記鏝先を加熱する加熱手段と、
    前記付着物の少なくとも一部が燃焼するように前記加熱手段を制御する加熱制御手段と、
    前記鏝先を囲むように形成された放熱抑制部材と、
    を備え、
    前記半田鏝は、半田付け用の、前記鏝先を加熱する半田付け用ヒーターを備え、
    前記加熱制御手段は、前記鏝先をクリーニングする際、前記付着物の少なくとも一部が燃焼するように前記加熱手段と前記半田付け用ヒーターとを制御することを特徴とする半田付けシステム。
13. 前記鏝先が付いた状態の前記半田鏝及び／又は前記加熱手段を移動させることにより、前記鏝先を、前記加熱手段による加熱が可能となる位置に配置する請求項１１又は請求項１２に記載の半田付けシステム。
    
14. 半田に対して非濡れ性の鏝先に付いた付着物を除去するクリーニング装置と、前記クリーニング装置によってクリーニングされる鏝先を有する半田鏝とを備える半田付けシステムであって、
    前記クリーニング装置は、
    前記鏝先を加熱する加熱手段と、
    前記付着物の少なくとも一部が燃焼するように前記加熱手段を制御する加熱制御手段と、
    前記鏝先を囲むように形成された放熱抑制部材と、
    を備え、
    前記鏝先が、前記半田鏝の本体に対して着脱可能で、
    取り外された前記鏝先が、前記加熱手段による加熱が可能となる位置に配置されることを特徴とする半田付けシステム。
15. 前記加熱手段が電熱ヒーターであって、前記鏝先を外周から加熱する請求項１４に記載の半田付けシステム。
16. 前記加熱手段が、光照射によるものである請求項１４に記載の半田付けシステム。
17. 前記加熱手段が、温風によるものである請求項１４に記載の半田付けシステム。
18. 前記鏝先が、前記半田鏝の本体に対して磁力によって着脱可能とされている請求項１４から請求項１７の何れかに記載の半田付けシステム。