JP6999198B2 - はんだ付け装置 - Google Patents

Description

この発明は、はんだ付け装置に関する。

はんだ付け装置の構成を開示した先行文献として、特開平９－３２０７３９号公報（特許文献１）、特開平１１－５４９０４号公報（特許文献２）、特開平１１－５４９０５号公報（特許文献３）、特開２００８－４１４２６号公報（特許文献４）、特開２０１６－４１４４２号公報（特許文献５）、特開２０１８－２０３５８号公報（特許文献６）、特開２０１１－１４２１６１号公報（特許文献７）、および、特開昭５４－２３０５６号公報（特許文献８）がある。

特許文献１に記載されたはんだ付け装置は、被接合物を加圧するヒータチップに溶接トランスを介して電流を供給するパルスヒート電源を含む。パルスヒート電源は、熱電対と、表示手段と、演算手段とを有している。熱電対は、ヒータチップに取付けられている。演算手段は、熱電対の出力から温度を繰り返し算出してヒータチップの温度の時間変化を求め、求めた温度の時間変化を表示手段に図形表示させる。

特許文献２に記載されたはんだ付け装置は、被接合部をヒータで押圧して加熱すると共に、ヒータ温度をフィードバックしてヒータ温度を予め設定した温度プロファイルに追従させることにより被接合部を接合するパルスヒート式接合装置である。パルスヒート式接合装置は、ヒータ温度を検出するヒータ温度検出手段を備えており、ヒータ温度の上昇中における温度変化をきめ細かく監視して、ヒータの過熱を確実に防止することを図っている。

特許文献３に記載されたはんだ付け装置は、被接合部をヒータで押圧して加熱すると共に、ヒータ温度をフィードバックしてヒータ温度を予め設定した温度プロファイルに追従させることにより被接合部を接合するパルスヒート式接合装置である。パルスヒート式接合装置は、ヒータ温度を検出するヒータ温度検出手段を備えており、変化中のヒータ温度に適した押圧力を設定して一層きめ細かく最適な接合制御を行なうことにより、接合時にワークに伝わる熱量を減らすこと、または、被接合部から溶融したはんだの流出を防止することを図っている。

特許文献４に記載されたはんだ付け装置は、トランスの２次側に接続されたパルスヒート式リフロソルダリング装置であり、ヒータチップに電流を供給するパルスヒート電源を含む。パルスヒート電源は、ヒータチップに取り付けられた熱電対でヒータチップの温度に応じた電圧を検出している。パルスヒート電源においては、接合動作開始時の温度から帰還制御開始温度までは、位相制御部へのゲート信号をトランスの１次側への電流供給を全期間オンとして、帰還制御開始温度までは急峻に到達させ、帰還制御開始温度から接合温度までは、温度上昇時間の間中はほぼ線形に上昇させることにより、オーバーシュートを発生させることなく、接合温度まで短時間で到達させることを図っている。

特許文献５に記載されたはんだ付け装置は、基台に対して昇降可能かつ上下位置固定可能な昇降ヘッドに、下向きにばね付勢されたヒータチップを上下動可能に保持させ、昇降ヘッドを下降させてヒータチップをワークに押圧しつつ発熱させてワークを加熱加工する熱加工装置である。熱加工装置においては、昇降ヘッドは、基台に対して回転量が検出可能なモータで昇降制御され、かつ、モータの回転量から昇降ヘッドの昇降量が検出可能であり、昇降ヘッドが基準位置から下降してヒータチップがワークに接触してばねを予め設定された設定値まで圧縮するまでのモータ合計回転量を求め、この合計回転量からばねの設定圧縮量に相当する追加回転量を減算することによりワークの厚さを検出する。

特許文献６に記載されたはんだ付け装置である接合装置は、電極と、電源と、物理量検出手段と、記憶部と、温度検出部と、制御部とを備える。電極は、被接合物と当接する。物理量検出手段は、接合中の被接合物に係る物理量を検出する。記憶部は、物理量の望ましい時間変化を指定する物理量設定情報を記憶する。温度検出部は、電極または電極近傍の温度を検出する。制御部は、被接合物の接合を開始する前に、電極が被接合物と当接した状態または当接していない状態で、温度検出部によって検出される温度が予備加熱温度になるように、電源から電極への通電量を制御し、予備加熱後の接合中に検出される物理量の時間変化が物理量設定情報で指定される時間変化と一致するように、電源から電極への通電量を制御する。

特許文献７に記載されたはんだ付け装置における半田溶融検出装置は、移送部と、外力推定部と、制御部とを備える。移送部は、基板または半田ごてを載置した可動部を有し、移送して基板とはんだごてを接触させて半田付けを行なう。外力推定部は、基板と半田ごてが接触して移送部を停止した直後からの可動部に加わる接触力の変化量を推定する。制御部は、外力推定部により推定された変化量に基づいて、半田の溶融状態を検出する。

特許文献８に記載されたはんだ付け装置においては、半田ごての先が被半田付部に接触したことを検出する接触検出器を設け、接触検出器から得られる信号にもとづいて半田供給時間および半田付終了までの時間を制御するように構成されている。

特開平９－３２０７３９号公報 特開平１１－５４９０４号公報 特開平１１－５４９０５号公報 特開２００８－４１４２６号公報 特開２０１６－４１４４２号公報 特開２０１８－２０３５８号公報 特開２０１１－１４２１６１号公報 特開昭５４－２３０５６号公報

はんだを加熱して溶融させる場合、はんだを含む被加熱部材の熱容量および熱伝導率によって、はんだの溶融過程が異なる。はんだの溶融過程に対応して、加熱部による加熱および加熱停止をしなければ、はんだの過加熱および加熱不足を抑制することができない。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、はんだの溶融過程に対応して、加熱部による加熱および加熱停止をすることにより、はんだの過加熱および加熱不足を抑制できる、はんだ付け装置を提供することを目的とする。

本発明の第１局面に基づくはんだ付け装置は、第１はんだバンプを有する付設部材を被接合部材に接合する。本発明の第１局面に基づくはんだ付け装置は、支持部と、押付部と、第１加熱部と、第１検出部と、制御部とを備えている。支持部は、被接合部材を支持する。押付部は、第１はんだバンプが被接合部材に接するように、付設部材を被接合部材に押し付ける。第１加熱部は、第１はんだバンプを加熱する。第１検出部は、第１変化量を検出する。第１変化量は、付設部材における、第１はんだバンプの上方に位置する部分の高さの単位時間あたりの変化量である。制御部は、第１検出部および第１加熱部の各々に接続されている。制御部は、第１変化量に対応して第１加熱部による加熱を停止させる。

本発明の第２局面に基づくはんだ付け装置は、第１はんだバンプと第２はんだバンプとを有する付設部材を被接合部材に接合する。本発明の第２局面に基づくはんだ付け装置は、第１加熱部と、第２加熱部と、第１副作動部と、第２副作動部と、主作動部とを備えている。第１加熱部は、付設部材に接触して第１はんだバンプを加熱する。第２加熱部は、付設部材に接触して第２はんだバンプを加熱する。第１副作動部は、第１加熱部のみを上下方向に移動させる。第２副作動部は、第２加熱部のみを上下方向に移動させる。主作動部は、第１加熱部と第２加熱部と第１副作動部と第２副作動部とを同時に上下方向に移動させる。

本発明の第２局面に基づくはんだ付け装置の一形態においては、はんだ付け装置が、支持部と、押付部と、第１検出部と、第２検出部と、制御部とをさらに備えている。支持部は、被接合部材を支持する。押付部は、第１はんだバンプおよび第２はんだバンプの各々が被接合部材に接するように、付設部材を被接合部材に押し付ける。第１検出部は、付設部材における、第１はんだバンプの上方に位置する部分の、高さの単位時間あたりの変化量である第１変化量を検出する。第２検出部は、付設部材における、第２はんだバンプの上方に位置する部分の、高さの単位時間あたりの変化量である第２変化量を検出する。制御部は、第１検出部、第２検出部、第１副作動部、および、第２副作動部の各々に接続されている。制御部は、第１変化量に対応して第１副作動部のみを上昇させて第１加熱部による加熱を停止させ、かつ、第２変化量に対応して第２副作動部のみを上昇させて第２加熱部による加熱を停止させる。

本発明に基づくはんだ付け装置によれば、はんだの溶融過程に対応して、加熱部による加熱および加熱停止をすることにより、はんだの過加熱および加熱不足を抑制できる。

本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の構成を示す側面図である。 図１のはんだ付け装置の一部をＩＩ－ＩＩ線矢印方向から見た正面図である。 図２のはんだ付け装置の一部をＩＩＩ－ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 図２のはんだ付け装置の一部を矢印ＩＶ方向から見た平面図である。 本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の制御系統を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置において、予備はんだを供給する直前の状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置において、予備はんだを供給している状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置において、第１加熱部および第２加熱部の各々が加熱中である状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置において、第１加熱部は加熱中であり、第２加熱部は加熱を停止した状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置において、第１加熱部および第２加熱部の各々が加熱を停止した状態を示す図である。 本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の制御部によって行なわれる第１の制御シークエンスを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の制御部によって行なわれる第１の制御シークエンスを、付設部材におけるはんだバンプの上方に位置する部分の高さの単位時間あたりの変化を示すグラフに対応して記載したタイムチャートである。 本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の制御部によって行なわれる第２の制御シークエンスを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の制御部によって行なわれる第２の制御シークエンスを、付設部材におけるはんだバンプの上方に位置する部分の高さの単位時間あたりの変化を示すグラフに対応して記載したタイムチャートである。 本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の制御部によって行なわれる第３の制御シークエンスを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の制御部によって行なわれる第３の制御シークエンスを、付設部材におけるはんだバンプの上方に位置する部分の高さの単位時間あたりの変化を示すグラフに対応して記載したタイムチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置について図面を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

図１は、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の構成を示す側面図である。図２は、図１のはんだ付け装置の一部をＩＩ－ＩＩ線矢印方向から見た正面図である。図３は、図２のはんだ付け装置の一部をＩＩＩ－ＩＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図４は、図２のはんだ付け装置の一部を矢印ＩＶ方向から見た平面図である。

図１および図２に示すように、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置１００は、付設部材１０を被接合部材２０に接合する。図２に示すように、付設部材１０は、第１はんだバンプ１１Ａと第２はんだバンプ１１Ｂとを有している。第２はんだバンプ１１Ｂは、第１はんだバンプ１１Ａと間隔をあけて位置している。第１はんだバンプ１１Ａおよび第２はんだバンプ１１Ｂの各々により、付設部材１０が被接合部材２０に接合される。付設部材１０は、たとえば、金属で形成された電気接続端子である。

被接合部材２０は、たとえば、銀ペースト２３が表面に印刷されたガラス板２１、または、本実施形態のように、セラミック部２２を介して銀ペースト２３が表面に印刷されたガラス板２１などを用いることができる。このようなガラス板２１を用いる場合、付設部材１０は、銀ペースト２３上に載置された状態で被接合部材２０と接合される。

図１～図４に示すように、はんだ付け装置１００は、支持部１１０と、押付部１２０と、第１加熱部１３０Ａと、第２加熱部１３０Ｂと、第１副作動部１４０Ａと、第２副作動部１４０Ｂと、主作動部１５０と、第１検出部１６０Ａと、第２検出部１６０Ｂと、制御部１７０とを備えている。

図１および図２に示すように、支持部１１０は、被接合部材２０を支持する。本実施形態においては、被接合部材２０は支持部１１０に載置されている。支持部１１０は、付設部材１０の直下に位置する開口部１１１を含んでいる。被接合部材２０は、開口部１１１を覆うように、開口部１１１の外周上に載置されている。

支持部１１０を互いの間に挟むように、第１支柱１ａおよび第２支柱１ｂが配置されている。第１支柱１ａおよび第２支柱１ｂの各々は、支持部１１０と同じ床面上に載置される。図１においては、第１支柱１ａおよび第２支柱１ｂの各々の上端部のみ図示している。

本実施形態において、押付部１２０は、支持部１１０の上方に配置されている。押付部１２０は、固定部１２１によって第１支柱１ａに固定されている。固定部１２１は、後述する第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの各々に対して、後述する主作動部１５０側とは反対側に位置している。

押付部１２０は、固定部１２１の下方において固定部１２１に接続される複数の保持部付勢部材１２２と、複数の保持部付勢部材１２２の下方において複数の保持部付勢部材１２２の各々に接続される中間部１２３を含んでいる。複数の保持部付勢部材１２２の各々は、中間部１２３を下方向に付勢している。本実施形態においては、複数の保持部付勢部材１２２の各々の保持部付勢部材１２２は、圧縮コイルばねで構成されている。

押付部１２０は、中間部１２３の下方において中間部１２３に接続された保持部１２４をさらに含んでいる。保持部１２４は、第１アーム部１２４ａと、第２アーム部１２４ｂとで構成されている。

第１アーム部１２４ａは、中間部１２３の下方から主作動部１５０側に向かって延びた後、支持部１１０に向かって下方に延びている。第１アーム部１２４ａの先端部は、付設部材１０に対して第１支柱１ａ側に位置している。

第２アーム部１２４ｂは、中間部１２３の下方から、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの間を通って主作動部１５０側に向かって延びた後、支持部１１０に向かって下方に延びている。第２アーム部１２４ｂの先端部は、付設部材１０に対して第２支柱１ｂ側に位置している。

付設部材１０は、第１アーム部１２４ａの先端部と第２アーム部１２４ｂの先端部とに挟みこまれることによって保持される。付設部材１０は、中間部１２３および保持部１２４を介して、保持部付勢部材１２２によって下方に付勢される。

上記の構成により、本実施形態における押付部１２０は、第１はんだバンプ１１Ａおよび第２はんだバンプ１１Ｂの各々が被接合部材２０に接するように、付設部材１０を保持しつつ、付設部材１０を被接合部材２０に押し付ける。

また、図１に示すように、本実施形態に係るはんだ付け装置１００は、予備加熱部１９０をさらに備えている。予備加熱部１９０は、支持部１１０を間に挟んで被接合部材２０とは反対側に位置している。予備加熱部１９０は、開口部１１１の下方に位置している。すなわち、予備加熱部１９０は、被接合部材２０において付設部材１０が接合される面とは反対側に位置する面から、付設部材１０を加熱する。

本実施形態において、予備加熱部１９０は、ハロゲンランプである。ハロゲンランプは主に赤外線を放出する。ハロゲンランプから放出される赤外線は、ガラスの透過率が比較的高い。このため、ハロゲンランプである予備加熱部１９０から放出される光は、被接合部材２０におけるガラス板２１を透過して、セラミック部２２、銀ペースト２３、付設部材１０を効率よく加熱することができる。

なお、図１および図２においては、構成の理解を容易にするため、付設部材１０と第１アーム部１２４ａとの間、および、付設部材１０と第２アーム部１２４ｂとの間、の各々に隙間を空けて保持部１２４が示されている。また、押付部１２０は、上記の構成には限定されず、クリップなどの挟持部材であってもよい。この場合、付設部材１０と被接合部材２０とは、上記挟持部材によって上下方向から挟み込まれることによって、互いに押し付けられる。

主作動部１５０は、第１加熱部１３０Ａと第２加熱部１３０Ｂと第１副作動部１４０Ａと第２副作動部１４０Ｂとを同時に上下方向に移動させる。まず、本実施形態における主作動部１５０の構成の概要について説明する。

図１～図４に示すように、主作動部１５０は、上下方向に広がる背面板部１５１、背面板部１５１を上下から挟む上面板部１５２および下面板部１５３を含む。背面板部１５１は、第１面１５１ａが、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの各々に向くように位置している。

上面板部１５２は、背面板部１５１の上端部から第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの各々に向かって延出している。下面板部１５３は、背面板部１５１の下端部から第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの各々に向かって延出している。上面板部１５２および下面板部１５３は、互いに平行となるように対向している。

主作動部１５０は、第１主スライド部１５４をさらに含む。第１主スライド部１５４は、背面板部１５１の第１面１５１ａとは反対側に位置する第２面１５１ｂと接続されている。

主作動部１５０は、主アクチュエータ１５５を含む。主アクチュエータ１５５には、第１主スライド部１５４が上下方向にスライド可能に組付けられている。主アクチュエータ１５５は、第２支柱１ｂに固定されている。本実施形態においては、主アクチュエータ１５５は、エアシリンダで構成されている。ただし、主アクチュエータ１５５は、エアシリンダに限られず、油圧シリンダまたはサーボモータなどの他の駆動機構であってもよい。

上記の構成により、主作動部１５０は、第１主スライド部１５４に対して固定された部材を上下方向にスライド可能に構成されている。

次に、第１加熱部１３０Ａについて説明する。本実施形態において、第１加熱部１３０Ａは、付設部材１０に接触して第１はんだバンプ１１Ａを加熱する。具体的には、第１加熱部１３０Ａは、付設部材１０における、第１はんだバンプ１１Ａの上方に位置する部分１２Ａに、接触して第１はんだバンプ１１Ａを加熱する。図１～図４には、第１加熱部１３０Ａが第１はんだバンプ１１Ａの上方に位置する部分１２Ａに接触する前の状態のはんだ付け装置１００が示されている。

第１加熱部１３０Ａは、上下方向に延在している。先端部１３１Ａは、第１加熱部１３０Ａの下端に位置している。本実施形態において、第１加熱部１３０Ａは、先端部１３１Ａに凹部１３２Ａが形成されている。凹部１３２Ａの詳細については後述する。

第１加熱部１３０Ａは、主作動部１５０の第１主スライド部１５４に間接的に接続されている。図２および図３に示すように、主作動部１５０は、背面板部１５１の第１面１５１ａ上において上下方向に延在する第１レール１５６Ａをさらに含んでいる。第１レール１５６Ａには、第１副スライド部１３６Ａが上下方向にスライド可能に組み付けられている。

第１副スライド部１３６Ａには、第１レール１５６Ａ側と反対側において、第１把持部１３３Ａが接続されている。第１把持部１３３Ａは、背面板部１５１に向かう方向とは反対方向に延在している。第１把持部１３３Ａは、背面板部１５１側とは反対側の端部において、第１加熱部１３０Ａを把持している。

図１～図３に示すように、主作動部１５０の下面板部１５３の上面には、第１下部ストッパ１５７Ａが設けられている。はんだ付け装置１００が、加熱動作に入る前の状態において、第１把持部１３３Ａは、第１下部ストッパ１５７Ａの上端面に接触している。すなわち、主作動部１５０に対する第１加熱部１３０Ａの初期位置は、第１下部ストッパ１５７Ａによって設定される。

図２および図３に示すように、主作動部１５０の上面板部１５２の下面側には、第１付勢部材１５８Ａが配置されている。第１付勢部材１５８Ａは、第１把持部１３３Ａの上面側に位置している。主作動部１５０の上面板部１５２には、第１付勢部材１５８Ａの上端を固定するためのフランジを有する第１付勢受け部１５９Ａが設けられている。第１付勢部材１５８Ａは、付勢力により第１把持部１３３Ａを常に下方に付勢している。第１下部ストッパ１５７Ａ、第１付勢部材１５８Ａ、および、第１付勢受け部１５９Ａの各々は、上下方向に並ぶように配置されている。本実施形態においては、第１付勢部材１５８Ａは、圧縮コイルばねで構成されている。

上記のように構成されることで、主アクチュエータ１５５が第１主スライド部１５４を上下方向に移動させることにより、主作動部１５０は、第１加熱部１３０Ａを上下方向のに移動させることができる。

次に、第１副作動部１４０Ａについて説明する。図１～図３に示すように、本実施形態においては、第１副作動部１４０Ａは、下面板部１５３に設けられている。図２に示すように、第１副作動部１４０Ａは、第１下部ストッパ１５７Ａに対し、後述する第２下部ストッパ１５７Ｂとは反対側に位置している。

第１副作動部１４０Ａは、第１押上部１４１Ａと、第１副アクチュエータ１４２Ａとで構成されている。第１副アクチュエータ１４２Ａは、第１押上部１４１Ａを上下方向に移動させることができる。本実施形態においては、第１副アクチュエータ１４２Ａは、エアシリンダで構成されている。ただし、第１副アクチュエータ１４２Ａは、エアシリンダに限られず、油圧シリンダまたはサーボモータなどの他の駆動機構であってもよい。

第１押上部１４１Ａの上方には、第１把持部１３３Ａが位置している。第１押上部１４１Ａは、上方に移動することで、上面において第１把持部１３３Ａと接触可能である。第１押上部１４１Ａは、第１把持部１３３Ａに接触した状態から、第１付勢部材１５８Ａの付勢力に抗して、第１把持部１３３Ａを押し上げることができる。

また、第１押上部１４１Ａが、第１把持部１３３Ａを押し上げている状態の位置から下方に移動することで、第１把持部１３３Ａは、第１付勢部材１５８Ａの付勢力によって、第１押上部１４１Ａの上面と接触しつつ下方に移動する。

なお、本実施形態においては、第１把持部１３３Ａの下面に第１被押上部１３４Ａが設けられている。第１押上部１４１Ａは、第１被押上部１３４Ａを介して第１把持部１３３Ａと接触する。

上記のように構成されることで、第１副作動部１４０Ａは、第１加熱部１３０Ａのみを上下方向に移動させることができる。すなわち、第１副作動部１４０Ａは、第２加熱部１３０Ｂと連動することなく、第１加熱部１３０Ａを上下方向に移動させることができる。

次に、第２加熱部１３０Ｂについて説明する。本実施形態において、第２加熱部１３０Ｂは、第２はんだバンプ１１Ｂを有する付設部材１０に対して、付設部材１０に接触して第２はんだバンプ１１Ｂを加熱する。具体的には、図２に示すように、第２加熱部１３０Ｂは、付設部材１０における、第２はんだバンプ１１Ｂの上方に位置する部分１２Ｂに、接触して第２はんだバンプ１１Ｂを加熱する。なお、図１～図４には、第２加熱部１３０Ｂが第２はんだバンプ１１Ｂの上方に位置する部分１２Ｂに接触する前の状態のはんだ付け装置１００が示されている。

第２加熱部１３０Ｂは、上下方向に延在している。先端部１３１Ｂは、第２加熱部１３０Ｂの下端に位置している。本実施形態においては、第２加熱部１３０Ｂは、先端部１３１Ｂに凹部１３２Ｂが形成されている。凹部１３２Ｂの詳細については後述する。

第２加熱部１３０Ｂは、主作動部１５０の第１主スライド部１５４に間接的に接続されている。図２に示すように、主作動部１５０は、背面板部１５１の第１面１５１ａ上において上下方向に延在する第２レール１５６Ｂをさらに含んでいる。第２レール１５６Ｂには、第２副スライド部が上下方向にスライド可能に組み付けられている。

第２副スライド部には、第２レール１５６Ｂ側と反対側において、第２把持部１３３Ｂが接続されている。第２把持部１３３Ｂは、背面板部１５１に向かう方向とは反対方向に延在している。第２把持部１３３Ｂは、背面板部１５１側とは反対側の端部において、第２加熱部１３０Ｂを把持している。

図２に示すように、主作動部１５０の下面板部１５３の上面には、第２下部ストッパ１５７Ｂが設けられている。はんだ付け装置１００が、加熱動作に入る前の状態において、第２把持部１３３Ｂは、第２下部ストッパ１５７Ｂの上端面に接触している。すなわち、主作動部１５０に対する第２加熱部１３０Ｂの初期位置は、第２下部ストッパ１５７Ｂによって設定される。

図２に示すように、主作動部１５０の上面板部１５２の下面側には、第２付勢部材１５８Ｂが配置されている。第２付勢部材１５８Ｂは、第２把持部１３３Ｂの上面側に位置している。主作動部１５０の上面板部１５２には、第２付勢部材１５８Ｂの上端を固定するためのフランジを有する第２付勢受け部１５９Ｂが設けられている。第２付勢部材１５８Ｂは、付勢力により第２把持部１３３Ｂを常に下方に付勢している。第２下部ストッパ１５７Ｂ、第２付勢部材１５８Ｂ、および、第２付勢受け部１５９Ｂの各々は、上下方向に並ぶように配置されている。本実施形態においては、第２付勢部材１５８Ｂは、圧縮コイルばねで構成されている。

上記のように構成されることで、主アクチュエータ１５５が第１主スライド部１５４を上下方向に移動させることにより、主作動部１５０は、第２加熱部１３０Ｂを上下方向に移動させることができる。

次に、第２副作動部１４０Ｂについて説明する。図２に示すように、本実施形態においては、第２副作動部１４０Ｂは、下面板部１５３に設けられている。第２副作動部１４０Ｂは、第２下部ストッパ１５７Ｂに対し、第１下部ストッパ１５７Ａとは反対側に位置している。

第２副作動部１４０Ｂは、第２押上部１４１Ｂと、第２副アクチュエータ１４２Ｂとで構成されている。第２副アクチュエータ１４２Ｂは、第２押上部１４１Ｂを上下方向に移動させることができる。本実施形態においては、第２副アクチュエータ１４２Ｂは、エアシリンダで構成されている。ただし、第２副アクチュエータ１４２Ｂは、エアシリンダに限られず、油圧シリンダまたはサーボモータなどの他の駆動機構であってもよい。

第２押上部１４１Ｂの上方には、第２把持部１３３Ｂが位置している。第２押上部１４１Ｂは、上方に移動することで、上面において第２把持部１３３Ｂと接触可能である。第２押上部１４１Ｂは、第２把持部１３３Ｂに接触した状態から、第２付勢部材１５８Ｂの付勢力に抗して、第２把持部１３３Ｂを押し上げることができる。

また、第２押上部１４１Ｂが、第２把持部１３３Ｂを押し上げている状態の位置から下方に移動することで、第２把持部１３３Ｂは、第２付勢部材１５８Ｂの付勢力によって、第２押上部１４１Ｂの上面と接触しつつ下方に移動する。

なお、本実施形態においては、第２把持部１３３Ｂの下面に第２被押上部１３４Ｂが設けられている。第２押上部１４１Ｂは、第２被押上部１３４Ｂを介して第２把持部１３３Ｂと接触する。

上記のように構成されることで、第２副作動部１４０Ｂは、第２加熱部１３０Ｂのみを上下方向に移動させることができる。すなわち、第２副作動部１４０Ｂは、第１加熱部１３０Ａと連動することなく、第２加熱部１３０Ｂを上下方向に移動させることができる。

また、上記の構成により、主作動部１５０は、第１加熱部１３０Ａと第２加熱部１３０Ｂと第１副作動部１４０Ａと第２副作動部１４０Ｂとを同時に上下方向に移動させることができる。

次に、第１検出部１６０Ａおよび第２検出部１６０Ｂについて説明する。図１～図４に示すように、本実施形態において、第１検出部１６０Ａおよび第２検出部１６０Ｂの各々は、主作動部１５０に設けられている。具体的には、第１検出部１６０Ａおよび第２検出部１６０Ｂの各々は、上面板部１５２に設けられている。

第１検出部１６０Ａは、第１伸縮部１６１Ａと、第１接触子１６２Ａとを有している。第１伸縮部１６１Ａは、上面板部１５２の下面側において上面板部１５２に取付けられている。第１伸縮部１６１Ａは、上下方向に伸縮可能である。

第１接触子１６２Ａは、第１伸縮部１６１Ａの下端に設けられている。第１接触子１６２Ａの下端は、第１把持部１３３Ａと常に接触している。すなわち、第１把持部１３３Ａが主作動部１５０に対して上下方向に移動するとき、第１接触子１６２Ａの下端は、第１把持部１３３Ａの上面に追随して上下方向に移動する。これにより、第１接触子１６２Ａは、主作動部１５０に対する、第１加熱部１３０Ａの上下方向の位置の変化を検出することができる。

本実施形態においては、第１把持部１３３Ａの上面に第１被接触部１３５Ａが設けられている。第１接触子１６２Ａは、第１被接触部１３５Ａを介して第１把持部１３３Ａと接触する。

本実施形態においては、第１接触子１６２Ａおよび第１押上部１４１Ａの各々は、上下方向に並ぶように配置されている。

図２に示すように、第２検出部１６０Ｂは、第２伸縮部１６１Ｂと、第２接触子１６２Ｂとを有している。第２伸縮部１６１Ｂは、上面板部１５２の下面側において上面板部１５２に取付けられている。第２伸縮部１６１Ｂは、上下方向に伸縮可能である。

第２接触子１６２Ｂは、第２伸縮部１６１Ｂの下端に設けられている。第２接触子１６２Ｂの下端は、第２把持部１３３Ｂと常に接触している。すなわち、第２把持部１３３Ｂが主作動部１５０に対して上下方向に移動するとき、第２接触子１６２Ｂの下端は、第２把持部１３３Ｂの上面に追随して上下方向に移動する。これにより、第２接触子１６２Ｂは、主作動部１５０に対する、第２加熱部１３０Ｂの上下方向の位置の変化を検出することができる。

本実施形態においては、第２把持部１３３Ｂの上面に第２被接触部１３５Ｂが設けられている。第２接触子１６２Ｂは、第２被接触部１３５Ｂを介して第２把持部１３３Ｂと接触する。

本実施形態においては、第２接触子１６２Ｂおよび第２押上部１４１Ｂの各々は、上下方向に並ぶように配置されている。

図５は、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の制御系統を示すブロック図である。図５に示すように、制御部１７０は、第１検出部１６０Ａ、第２検出部１６０Ｂ、第１加熱部１３０Ａ、第２加熱部１３０Ｂおよび主作動部１５０の各々に電気的に接続されている。

制御部１７０には、第１検出部１６０Ａおよび第２検出部１６０Ｂの各々の検出信号が入力される。制御部１７０は、入力された検出信号に基づいて、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの各々の加熱を開始または停止させる。

制御部１７０は、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの各々の加熱温度および加熱時間を制御する。本実施形態において、制御部１７０は、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの各々の加熱を開始させる際には、主作動部１５０を作動させる。制御部１７０は、第１加熱部１３０Ａによる加熱を停止させる際には、第１副作動部１４０Ａを作動させる。制御部１７０は、第２加熱部１３０Ｂによる加熱を停止させる際には、第２副作動部１４０Ｂを作動させる。

制御部１７０によるはんだ付け装置１００の制御と、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの各々の動作との詳細については後述する。

本実施形態に係るはんだ付け装置１００は、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの各々に予備はんだを供給可能に構成されている。図６は、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置において、予備はんだを供給する直前の状態を示す図である。図７は、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置において、予備はんだを供給している状態を示す図である。

図６および図７に示すように、本実施形態に係るはんだ付け装置１００は、供給部１８０をさらに備えている。本実施形態においては、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの各々に、１対１で対応するように、２つの供給部１８０が設けられている。なお、供給部１８０は、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂのいずれか一方に対応して設けられていてもよい。

第１加熱部１３０Ａに対応して設けられた供給部１８０は、先端部１３１Ａに形成された凹部１３２Ａの内面上に予備はんだ３０を供給する。凹部１３２Ａは、先端部１３１Ａの下面の一部と、第２加熱部１３０Ｂ側とは反対側の面の一部とに、開口するように形成されている。先端部１３１Ａの下面において凹部１３２Ａが設けられていない部分が、付設部材１０に接触する。

第２加熱部１３０Ｂに対応して設けられた供給部１８０は、先端部１３１Ｂに形成された凹部１３２Ｂの内面上に予備はんだ３０を供給する。凹部１３２Ｂは、先端部１３１Ｂの下面の一部と、第１加熱部１３０Ａ側とは反対側の面の一部とに、開口するように形成されている。先端部１３１Ｂの下面において凹部１３２Ｂが設けられていない部分が、付設部材１０に接触する。

予備はんだ３０は、内部にフラックスを有しつつ線状に延在するはんだで構成されている、糸はんだである。

まず、第１加熱部１３０Ａに対応して設けられた供給部１８０について説明する。供給部１８０は、送りローラ１８１を含んでいる。送りローラ１８１は、送りローラ１８１の周面に接する予備はんだ３０を先端部１３１Ａに向かって送り込む。予備はんだ３０は、供給部１８０に設けられた送りチューブ１８２内を通って進み、送りチューブ１８２の先端から排出される。

送りチューブ１８２の先端にはガイド部１８３が設けられている。ガイド部１８３は、先端部１３１Ａの側面の外形に沿う湾曲形状を有している。ガイド部１８３が先端部１３１Ａに押し当てられた状態で送りチューブ１８２の先端から予備はんだ３０が排出されることにより、予備はんだ３０が凹部１３２Ａの内面上に供給される。

ガイド部１８３には、排気チューブ１８４が接続されている。排気チューブ１８４は、予備はんだ３０の供給中に蒸発したフラックスを排気する。

上記の構成により、供給部１８０は、第１加熱部１３０Ａにおける付設部材１０に接触する先端部１３１Ａに、予備はんだ３０を供給することができる。予備はんだ３０を供給する際には、第１加熱部１３０Ａの先端部１３１Ａは加熱された状態になっている。予備はんだ３０が先端部１３１Ａに供給されると、予備はんだ３０は加熱されて溶融した状態で先端部１３１Ａに付着する。先端部１３１Ａに予備はんだ３０が溶融した状態で付着している間に、はんだ付けが実行される。

第２加熱部１３０Ｂに対応して設けられた供給部１８０も、第１加熱部１３０Ａに対応して設けられた供給部１８０と同様に、第２加熱部１３０Ｂにおける付設部材１０に接触する先端部１３１Ｂに、予備はんだ３０を供給することができる。具体的には、ガイド部１８３が先端部１３１Ｂに押し当てられた状態で送りチューブ１８２の先端から予備はんだ３０が排出されることにより、予備はんだ３０が凹部１３２Ｂの内面上に供給される。

本実施形態においては、供給部１８０は、刃部１８５をさらに含んでいる。刃部１８５は、送りローラ１８１との間で予備はんだ３０を挟みつつ送りローラ１８１とともに回転することにより、予備はんだ３０の延在方向に沿って外側から予備はんだ３０に切れ込みを形成する。

切れ込みが形成された予備はんだ３０は、内部のフラックスが露出する。このため、予備はんだ３０が溶融する際に、フラックスが蒸発しやすくすることができる。

以下、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置１００の動作について説明する。以下の動作の説明においては、第２加熱部１３０Ｂが第１加熱部１３０Ａより先に加熱を停止するときの動作について説明する。本実施形態に係るはんだ付け装置１００においては、第１加熱部１３０Ａより先に第２加熱部１３０Ｂが加熱を停止してもよいし、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの各々が同時に加熱を停止してもよい。

図８は、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置において、第１加熱部および第２加熱部の各々が加熱中である状態を示す図である。図９は、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置において、第１加熱部は加熱中であり、第２加熱部は加熱を停止した状態を示す図である。図１０は、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置において、第１加熱部および第２加熱部の各々が加熱を停止した状態を示す図である。

本実施形態に係るはんだ付け装置１００においては、はんだ付けを開始すると、図８に示すように、主作動部１５０が支持部１１０に対して接近するように下方に移動する。具体的には、主アクチュエータ１５５が駆動することにより、第１主スライド部１５４が下方にスライドすることによって、主作動部１５０が下降する。

主作動部１５０が支持部１１０に接近するように下降することにより、第１加熱部１３０Ａは、付設部材１０における第１はんだバンプ１１Ａの上方に位置する部分１２Ａに接触して、第１はんだバンプ１１Ａを加熱する。なお、予備はんだ３０の供給は、第１加熱部１３０Ａを付設部材１０に接触させる前に行われている。

主作動部は１５０の下降量は、制御部１７０によって設定される。主作動部１５０の下降によって、第１加熱部１３０Ａの先端部１３１Ａが付設部材１０の部分１２Ａに当接することにより、第１加熱部１３０Ａが停止する。第１加熱部１３０Ａが停止した後も、主作動部１５０は、制御部１７０によって設定された下降量に達するまで下降する。

このとき、主作動部１５０は、第１把持部１３３Ａの上面側に設けられた第１付勢部材１５８Ａの付勢力に抗して下降する。すなわち、第１加熱部１３０Ａが停止した後、第１加熱部１３０Ａを把持する第１把持部１３３Ａは、主作動部１５０に対して相対的に上昇する。

第１把持部１３３Ａが主作動部１５０に対して相対的に上昇することにより、第１接触子１６２Ａが第１把持部１３３Ａによって押し上げられ、第１伸縮部１６１Ａが縮められる。第１検出部１６０Ａは、第１接触子１６２Ａの高さの変位に基づいて、第１加熱部１３０Ａの高さの変位を検出する。

主作動部１５０の下降量が設定値に達すると、主作動部１５０が停止する。図８には、主作動部１５０が停止した後のはんだ付け装置１００の状態が示されている。制御部１７０は、この状態のときの第１加熱部１３０Ａの高さを基準として、第１副作動部１４０Ａを制御する。

第２加熱部１３０Ｂも、第１加熱部１３０Ａと同様に動作する。そのため、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの各々において、略同時にはんだ付けが開始される。第２検出部１６０Ｂは、第２接触子１６２Ｂの高さの変位に基づいて、第２加熱部１３０Ｂの高さの変位を検出する。制御部１７０は、主作動部１５０の下降量が設定値に達したときの第２加熱部１３０Ｂの高さを基準として、第２副作動部１４０Ｂを制御する。

本実施形態に係るはんだ付け装置１００は、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの各々において、個別に加熱を停止することができる。図９に示すはんだ付け装置１００においては、第２はんだバンプ１１Ｂが第１はんだバンプ１１Ａより先に溶融し、付設部材１０と被接合部材２０とが第２はんだバンプ１１Ｂによってはんだ付けされた状態となっている。そのため、第１加熱部１３０Ａによる加熱は継続され、第２加熱部１３０Ｂによる加熱は停止される。

制御部１７０は、第２検出部１６０Ｂからの検出信号に基づいて、第２加熱部１３０Ｂによる加熱を停止させる。具体的には、制御部１７０は、第２副作動部１４０Ｂを作動させることによって第２加熱部１３０Ｂによる加熱を停止させる。

制御部１７０は、第２副アクチュエータ１４２Ｂに信号を送ることで、第２押上部１４１Ｂを上方に移動させる。上方に移動した第２押上部１４１Ｂは、第２被押上部１３４Ｂに接触した後、さらに第２被押上部１３４Ｂを押し上げる。これにより、第２把持部１３３Ｂが第２付勢部材１５８Ｂの付勢力に抗して上昇する。結果として、第２加熱部１３０Ｂの先端部１３１Ｂが付設部材１０から引き離される。このようにして、第２副作動部１４０Ｂが、第２加熱部１３０Ｂによる加熱を停止させる。

図１０に示すはんだ付け装置１００においては、第１はんだバンプ１１Ａも溶融し、付設部材１０と被接合部材２０とが第１はんだバンプ１１Ａおよび第２はんだバンプ１１Ｂの各々によってはんだ付けされた状態となっている。そのため、第１加熱部１３０Ａによる加熱が停止される。

制御部１７０は、第１検出部１６０Ａからの検出信号に基づいて、第１加熱部１３０Ａによる加熱を停止させる。具体的には、制御部１７０は、第１副作動部１４０Ａを作動させることによって第１加熱部１３０Ａによる加熱を停止させる。

上記のように、本実施形態に係るはんだ付け装置１００は、第１副作動部１４０Ａのみを上昇させることにより、第１加熱部１３０Ａによる加熱を停止させることができる。本実施形態に係るはんだ付け装置１００は、第２副作動部１４０Ｂのみを上昇させることにより、第２加熱部１３０Ｂによる加熱を停止させることができる。なお、本実施形態において、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの各々は、加熱の停止時においても、加熱部に含まれるヒータに通電されているが、加熱の停止時にヒータへの通電が停止されてもよい。

ここで、図８に示す状態から図９に示す状態に至るまでの間の、第２はんだバンプ１１Ｂが溶融する過程における、第２加熱部１３０Ｂの動きについて説明する。

図８に示す状態においては、第２加熱部１３０Ｂは、第２把持部１３３Ｂを介して、第２付勢部材１５８Ｂによって下方に付勢されている。これにより、第２加熱部１３０Ｂの先端部１３１Ｂは、付設部材１０における第２はんだバンプ１１Ｂの上方に位置する部分１２Ｂを押圧している。

一方、図８および図９に示すように、第２はんだバンプ１１Ｂが溶融する過程において、上記部分１２Ｂは、第２はんだバンプ１１Ｂが溶融することで、わずかに下方に移動する。

第２加熱部１３０Ｂは、上記部分１２Ｂの下方への移動に伴って下方に移動する。これに伴い、第２接触子１６２Ｂが第２被接触部１３５Ｂに接しつつ下方に移動し、第２伸縮部１６１Ｂが上下方向に伸びる。第２検出部１６０Ｂは、第２接触子１６２Ｂの下降量を、第２加熱部１３０Ｂの下降量として検出する。

このように、第２はんだバンプ１１Ｂが溶融する過程において、第２はんだバンプ１１Ｂの上方に位置する部分１２Ｂの高さの変化は、第２検出部１６０Ｂによって検出可能である。

さらに、第２はんだバンプ１１Ｂと同様に、第１はんだバンプ１１Ａが溶融する過程においても、第１はんだバンプ１１Ａの上方に位置する部分１２Ａの高さの変化は、第１検出部１６０Ａによって検出可能である。

上記のように、本実施形態に係るはんだ付け装置１００は、第１副作動部１４０Ａと、第２副作動部１４０Ｂと、主作動部１５０とを備えている。第１副作動部１４０Ａは、第１加熱部１３０Ａのみを上下方向に移動させる。第２副作動部１４０Ｂは、第２加熱部１３０Ｂのみを上下方向に移動させる。主作動部１５０は、第１加熱部１３０Ａと第２加熱部１３０Ｂと第１副作動部１４０Ａと第２副作動部１４０Ｂとを同時に上下方向に移動させる。

このため、はんだの溶融過程に対応して、加熱部による加熱および加熱停止をすることにより、はんだの過加熱および加熱不足を抑制できる。具体的には、はんだが溶融した方の加熱部の加熱を停止することにより、はんだの過加熱を抑制するとともに、はんだが溶融していない方の加熱部の加熱を継続することにより、はんだの加熱不足を抑制することができる。

本実施形態に係るはんだ付け装置１００は、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの少なくとも一方における、付設部材１０に接触する先端部に予備はんだ３０を供給する供給部１８０をさらに備える。予備はんだ３０を供給することにより、加熱部から付設部材１０への熱伝導を高くすることができるため、はんだバンプを溶融させるために必要な加熱時間を短縮することができる。

本実施形態に係るはんだ付け装置１００においては、予備はんだ３０が、内部にフラックスを有しつつ線状に延在するはんだで構成されており、はんだ付け装置１００は、予備はんだ３０の延在方向に沿って外側から切れ込みを形成する刃部１８５をさらに備えている。このため、フラックスおよびはんだの飛散を防ぎつつ、はんだバンプを溶融させるために必要な加熱時間を短縮することができる。

本実施形態に係るはんだ付け装置１００においては、第１加熱部１３０Ａおよび第２加熱部１３０Ｂの少なくとも一方は、先端部に凹部が形成されており、供給部１８０は、凹部の内面上に予備はんだ３０を供給する。加熱部の先端の凹部内に予備はんだ３０が供給されることにより、溶融した予備はんだ３０が加熱部の先端から滴下することを抑制して、予備はんだ３０を付設部材１０に安定して付着させることができる。

本実施形態に係るはんだ付け装置１００は、被接合部材２０において付設部材１０が接合される面とは反対側に位置する面から、付設部材１０を加熱する予備加熱部１９０をさらに備えている。これにより、はんだバンプを溶融させるために必要な加熱時間を短縮することができる。

本実施形態に係るはんだ付け装置１００において、予備加熱部１９０は、ハロゲンランプである。ハロゲンランプは、加熱開始までに要する立ち上がり時間が短いため、予備加熱に要する時間を短縮することができる。

以下、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置１００において、第１検出部１６０Ａおよび第２検出部１６０Ｂの各々からの検出信号に基づいて加熱停止する際の、制御部１７０の制御フローの詳細について説明する。

図１１は、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の制御部によって行なわれる第１の制御シークエンスを示すフローチャートである。図１２は、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の制御部によって行なわれる第１の制御シークエンスを、付設部材におけるはんだバンプの上方に位置する部分の高さの単位時間あたりの変化を示すグラフに対応して記載したタイムチャートである。

図１２においては、縦軸に付設部材におけるはんだバンプの上方に位置する部分の高さを示し、横軸に経過時間を示している。図１２においては、第１はんだバンプ１１Ａ側のデータを実線で、第２はんだバンプ１１Ｂ側のデータを点線で示している。

図１１に示すように、本実施形態に係るはんだ付け装置１００においては、第１加熱部１３０Ａの先端部１３１Ａが付設部材１０における第１はんだバンプ１１Ａの上方に位置する部分１２Ａに接触することで、第１加熱部１３０Ａによる加熱が開始される（Ｓ１１工程）。第１加熱部１３０Ａによる加熱の開始時の基準となる第１加熱部１３０Ａの高さは、上記したとおり、第１検出部１６０Ａによって検出される。

第１加熱部１３０Ａによる加熱の開始後、第１検出部１６０Ａは、第１変化量Ｒａを検出する（Ｓ１２工程）。図１２に示すように、第１変化量Ｒａは、付設部材１０における、第１はんだバンプ１１Ａの上方に位置する部分１２Ａの高さの単位時間あたりの変化量である。上記部分１２Ａの高さの変化は、上記したように第１検出部１６０Ａによって検出される。すなわち、第１検出部１６０Ａは、付設部材１０における、第１はんだバンプ１１Ａの上方に位置する部分１２Ａに、接触した第１加熱部１３０Ａの単位時間あたりの高さの変化量を第１変化量Ｒａとして検出する。

次に、図１１に示すように、第１変化量Ｒａついての検出信号を第１検出部１６０Ａから受信した制御部１７０は、第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ１より大きいか否かを判断する（Ｓ１３工程）。

第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ１以下であれば、制御部１７０は、第１はんだバンプ１１Ａの溶融が始まっていないと判断する。第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ１を超えるまで、第１検出部１６０Ａは継続して第１変化量Ｒａを検出し（Ｓ１２工程）、制御部１７０は第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ１より大きいか否か判断する（Ｓ１３工程）。

図１２に示すように、第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ１より大きくなった時点で、制御部１７０は、第１はんだバンプ１１Ａの溶融が始まったものと判断する。その後、図１１に示すように、第１検出部１６０Ａは継続して第１変化量Ｒａを検出する（Ｓ１４工程）。

次に、制御部１７０は第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ２より小さいか否か判断する（Ｓ１５工程）。

第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ２以上であれば、制御部１７０は、第１はんだバンプ１１Ａの溶融が完了していないと判断する。第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ２未満となるまで、第１検出部１６０Ａは継続して第１変化量Ｒａを検出し（Ｓ１４工程）、制御部１７０は第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ２より小さいか否か判断する（Ｓ１５工程）。

図１２に示すように、第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ２より小さくなった時点で、制御部１７０は、第１はんだバンプ１１Ａの溶融が完了したものと判断する。その時点から、図１１に示すように、制御部１７０は、経過時間の計測を開始する（Ｓ１６工程）。

図１１に示すように、制御部１７０は、上記計測開始から設定時間Ｔａ１が経過したか否か判断する（Ｓ１７工程）。制御部１７０は、設定時間Ｔａ１経過したときに、第１副作動部１４０Ａに加熱停止の信号を送る。制御部１７０は、第１副作動部１４０Ａのみを上昇させることで、第１加熱部１３０Ａによる加熱を停止させる（Ｓ１８工程）。なお、設定時間Ｔａ１は、０秒であってもよい。

上記のように、制御部１７０によって行なわれる第１の制御シークエンスにおいては、第１変化量Ｒａに対応して、第１加熱部１３０Ａによる加熱を停止させる。

上記のように、本実施形態に係るはんだ付け装置１００は、第１変化量Ｒａを検出する第１検出部１６０Ａと、第１検出部１６０Ａおよび第１加熱部１３０Ａの各々に接続され、第１変化量Ｒａに対応して第１副作動部１４０Ａのみを上昇させて第１加熱部１３０Ａによる加熱を停止する、制御部１７０を備える。これにより、第１はんだバンプ１１Ａの溶融過程に対応して、第１加熱部１３０Ａによる加熱停止をすることにより、第１はんだバンプ１１Ａの過加熱および加熱不足を抑制することができる。

さらに、本実施形態に係るはんだ付け装置１００の制御部１７０によって行なわれる第１の制御シークエンスにおいては、第１加熱部１３０Ａが加熱を開始して、第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ１より大きくなった後、第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ２より小さくなった時点から設定時間Ｔａ１が経過したときに、第１加熱部１３０Ａによる加熱を停止させる。これにより、付設部材１０ごとに制御部１７０における設定値を変更することなく、はんだの溶融の開始および完了の各々について検出することができるため、容易にはんだの過加熱および加熱不足を抑制できる。

また、本実施形態に係るはんだ付け装置１００においては、第２加熱部１３０Ｂが第１加熱部１３０Ａとは別々に制御される。本実施形態に係るはんだ付け装置１００においては、第２加熱部１３０Ｂの先端部１３１Ｂが付設部材１０における第２はんだバンプ１１Ｂの上方に位置する部分１２Ｂに接触することで、第２加熱部１３０Ｂによる加熱が開始される。第２加熱部１３０Ｂによる加熱の開始時の基準となる第２加熱部１３０Ｂの高さは、上記したとおり、第２検出部１６０Ｂによって検出される。

第２加熱部１３０Ｂによる加熱の開始後、第２検出部１６０Ｂは、第２変化量Ｒｂを検出する。図１２に示すように、第２変化量Ｒｂは、付設部材１０における、第２はんだバンプ１１Ｂの上方に位置する部分１２Ｂの高さの単位時間あたりの変化量である。上記部分１２Ｂの高さの変化は、上記したように第２検出部１６０Ｂによって検出される。すなわち、第２検出部１６０Ｂは、付設部材１０における、第２はんだバンプ１１Ｂの上方に位置する部分１２Ｂに、接触した第２加熱部１３０Ｂの単位時間あたりの高さの変化量を第２変化量Ｒｂとして検出する。

次に、第２変化量Ｒｂついての検出信号を第２検出部１６０Ｂから受信した制御部１７０は、第２変化量Ｒｂが閾値Ｐｂ１より大きいか否かを判断する。

第２変化量Ｒｂが閾値Ｐｂ１以下であれば、制御部１７０は、第２はんだバンプ１１Ｂの溶融が始まっていないと判断する。第２変化量Ｒｂが閾値Ｐｂ１を超えるまで、第２検出部１６０Ｂは継続して第２変化量Ｒｂを検出し、制御部１７０は第２変化量Ｒｂが閾値Ｐｂ１より大きいか否か判断する。

図１２に示すように、第２変化量Ｒｂが閾値Ｐｂ１より大きくなった時点で、制御部１７０は、第２はんだバンプ１１Ｂの溶融が始まったものと判断する。その後、第２検出部１６０Ｂは継続して第２変化量Ｒｂを検出する。

次に、制御部１７０は第２変化量Ｒｂが閾値Ｐｂ２より小さいか否か判断する。
第２変化量Ｒｂが閾値Ｐｂ２以上であれば、制御部１７０は、第２はんだバンプ１１Ｂの溶融が完了していないと判断する。第２変化量Ｒｂが閾値Ｐｂ２未満となるまで、第２検出部１６０Ｂは継続して第２変化量Ｒｂを検出し、制御部１７０は第２変化量Ｒｂが閾値Ｐｂ２より小さいか否か判断する。

図１２に示すように、第２変化量Ｒｂが閾値Ｐｂ２より小さくなった時点で、制御部１７０は、第２はんだバンプ１１Ｂの溶融が完了したものと判断する。その時点から、制御部１７０は、経過時間の計測を開始する。

図１２に示すように、制御部１７０は、上記計測開始から設定時間Ｔｂ１経過したか否か判断する。制御部１７０は、設定時間Ｔｂ１経過したときに、第２副作動部１４０Ｂに加熱停止の信号を送る。制御部１７０は、第２副作動部１４０Ｂのみを上昇させることで、第２加熱部１３０Ｂによる加熱を停止させる。なお、設定時間Ｔｂ１は、０秒であってもよい。

上記のように、本実施形態に係るはんだ付け装置１００は、第２変化量Ｒｂを検出する第２検出部１６０Ｂと、第２検出部１６０Ｂおよび第２加熱部１３０Ｂの各々に接続され、第２変化量Ｒｂに対応して第２副作動部１４０Ｂのみを上昇させて第２加熱部１３０Ｂによる加熱を停止する、制御部１７０を備える。これにより、第２はんだバンプ１１Ｂの溶融過程に対応して、第２加熱部１３０Ｂによる加熱停止をすることにより、第２はんだバンプ１１Ｂの過加熱および加熱不足を抑制することができる。

上記のように、制御部１７０によって行なわれる第１の制御シークエンスにおいては、第２変化量Ｒｂに対応して、第２加熱部１３０Ｂによる加熱を停止させる。このように、第２加熱部１３０Ｂは、第２検出部１６０Ｂからの検出信号に基づいて加熱が停止される。第２加熱部１３０Ｂは、第１加熱部１３０Ａとは別々に制御される。

すなわち、制御部１７０は、第１変化量Ｒａに対応して第１副作動部１４０Ａのみを上昇させて第１加熱部１３０Ａによる加熱を停止させ、かつ、第２変化量Ｒｂに対応して第２副作動部１４０Ｂのみを上昇させて第２加熱部１３０Ｂによる加熱を停止させる。

第２加熱部１３０Ｂが第１加熱部１３０Ａとは別々に制御されることにより、第１はんだバンプ１１Ａの溶融過程とは異なる第２はんだバンプ１１Ｂの溶融過程に個別に対応して、第２加熱部１３０Ｂによる加熱を停止することにより、第１はんだバンプ１１Ａとともに第２はんだバンプ１１Ｂの過加熱および加熱不足を抑制することができる。

なお、制御部１７０によって行なわれる制御シークエンスは、上記の第１の制御シークエンスに限れらない。

以下、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置１００の制御部１７０によって行なわれる第２の制御シークエンスについて説明する。

図１３は、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の制御部によって行なわれる第２の制御シークエンスを示すフローチャートである。図１４は、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の制御部によって行なわれる第２の制御シークエンスを、付設部材におけるはんだバンプの上方に位置する部分の高さの単位時間あたりの変化を示すグラフに対応して記載したタイムチャートである。

図１４においては、縦軸に付設部材におけるはんだバンプの上方に位置する部分の高さを示し、横軸に経過時間を示している。図１４においては、第１はんだバンプ１１Ａ側のデータを実線で、第２はんだバンプ１１Ｂ側のデータを点線で示している。

以下の第２の制御シークエンスの説明においては、第１加熱部１３０Ａによる加熱の停止について説明するが、第２加熱部１３０Ｂによる加熱の停止についても同様である。また、第１の制御シークエンスと同様である工程については、説明を繰り返さない。

図１３に示すように、第２の制御シークエンスにおいては、制御部１７０は、第１加熱部１３０Ａによる加熱を開始（Ｓ２１工程）した時点から、経過時間の計測を開始する（Ｓ２２工程）。

図１３および図１４に示すように、制御部１７０は、上記計測開始から設定時間Ｔａ２が経過したか否かを判断する（Ｓ２３工程）。制御部１７０は、設定時間Ｔａ２が経過した後、第１変化量Ｒａを検出する（Ｓ２４工程）。設定時間Ｔａ２は、はんだの溶融の開始時間および完了時間の各々をあらかじめ推定して、加熱開始から溶融開始までにかかる時間よりも長く、かつ、加熱開始から溶融完了までにかかる時間よりも短くなるように設定される。第２加熱部１３０Ｂに対しても同様に、設定時間Ｔｂ２が設定される。

次に、制御部１７０は、第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ２より小さいか否か判断する（Ｓ２５工程）。第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ２以上であれば、制御部１７０は、第１はんだバンプ１１Ａの溶融が完了していないと判断する。第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ２未満となるまで、第１検出部１６０Ａは継続して第１変化量Ｒａを検出し（Ｓ２４工程）、制御部１７０は第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ２より小さいか否か判断する（Ｓ２５工程）。

図１４に示すように、第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ２より小さくなった時点で、制御部１７０は、第１はんだバンプ１１Ａの溶融が完了したものと判断する。その時点から、図１３に示すように、制御部１７０は、経過時間の計測を開始する（Ｓ２６工程）。

図１３および図１４に示すように、制御部１７０は、上記計測開始から設定時間Ｔａ１経過したか否かを判断する（Ｓ２７工程）。制御部１７０は、設定時間Ｔａ１が経過したときに、第１副作動部１４０Ａに加熱停止の信号を送る。制御部１７０は、第１副作動部１４０Ａのみを上昇させることで、第１加熱部１３０Ａによる加熱が停止する（Ｓ２８工程）。

上記のように、第２の制御シークエンスにおいては、制御部１７０は、第１加熱部１３０Ａが加熱開始時から設定時間Ｔａ２が経過した後、第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ２より小さくなった時点から設定時間Ｔａ１が経過したときに、第１加熱部１３０Ａによる加熱を停止させる。これにより、第１変化量Ｒａに対する閾値の設定を１つのみ行うことにより第１加熱部１３０Ａによる加熱を停止できるため、制御シークエンスの設定を簡易にすることができる。

以下、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置１００の制御部１７０によって行なわれる第３の制御シークエンスについて説明する。

図１５は、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の制御部によって行なわれる第３の制御シークエンスを示すフローチャートである。図１６は、本発明の一実施形態に係るはんだ付け装置の制御部によって行なわれる第３の制御シークエンスを、付設部材におけるはんだバンプの上方に位置する部分の高さの単位時間あたりの変化を示すグラフに対応して記載したタイムチャートである。

図１６においては、縦軸に付設部材におけるはんだバンプの上方に位置する部分の高さを示し、横軸に経過時間を示している。図１６においては、第１はんだバンプ１１Ａ側のデータを実線で、第２はんだバンプ１１Ｂ側のデータを点線で示している。

以下の第３の制御シークエンスの説明においては、第１加熱部１３０Ａによる加熱の停止について説明するが、第２加熱部１３０Ｂによる加熱の停止についても同様である。また、第１の制御シークエンスまたは第２の制御シークエンスと同様である工程については、説明を繰り返さない。

図１５に示すように、第３の制御シークエンスにおいては、制御部１７０が、第１加熱部１３０Ａによる加熱を開始（Ｓ３１工程）した後、第１検出部１６０Ａは、第１変化量Ｒａを検出する（Ｓ３２工程）。第１変化量Ｒａについての検出信号を第１検出部１６０Ａから受信した制御部１７０は、第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ３より大きいか否かを判断する（Ｓ３３工程）。なお、第２検出部１６０Ｂにおいても同様に、第２変化量Ｒｂが検出され、制御部１７０は、第２変化量Ｒｂが閾値Ｐｂ３より大きいか否かを判断する。

制御部１７０は、第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ３以下であれば、第１はんだバンプ１１Ａの溶融が始まっていないと判断する。第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ３を超えるまで、第１検出部１６０Ａは継続して第１変化量Ｒａを検出し（Ｓ３２工程）、制御部１７０は第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ３より大きいか否か判断する（Ｓ３３工程）。

図１６に示すように、第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ３より大きくなった時点で、制御部１７０は、第１はんだバンプ１１Ａの溶融が開始したものと判断する。その時点から、図１５に示すように、制御部１７０は、経過時間の計測を開始する（Ｓ３４工程）。

図１５および図１６に示すように、制御部１７０は、上記計測開始から設定時間Ｔａ３が経過したか否かを判断する（Ｓ３５工程）。制御部１７０は、設定時間Ｔａ３が経過したときに、第１副作動部１４０Ａに加熱停止の信号を送る。制御部１７０は、第１副作動部１４０Ａのみを上昇させることで、第１加熱部１３０Ａによる加熱が停止する（Ｓ３６工程）。

設定時間Ｔａ３は、はんだの溶融の完了時間をあらかじめ推定して、加熱開始から溶融完了までにかかる時間よりも長くなるように設定される。第２加熱部１３０Ｂに対しても同様に、設定時間Ｔｂ３が設定される。

上記のように、本実施形態に係るはんだ付け装置１００において、制御部１７０は、第１加熱部１３０Ａが加熱を開始して、第１変化量Ｒａが閾値Ｐａ３より大きくなった時点から設定時間Ｔａ３が経過したときに、第１加熱部１３０Ａによる加熱を停止させる。これにより、溶融完了時点を検出することなく加熱を停止させることができるため、はんだの溶融時間が短いような付設部材１０と被接合部材２０との組み合わせであっても、第１加熱部１３０Ａによる加熱を停止することができる。

なお、加熱部による加熱方法は、上記のように、ヒータなどの加熱源を付設部材１０に接触させて加熱する方法に限定されない。加熱部による加熱方法は、付設部材１０に電流を流すことによる抵抗加熱、または、付設部材１０に温風を吹き付ける温風加熱であってもよい。また、加熱部は、押付部１２０と一体で構成されていてもよい。

また、加熱部による加熱の停止方法は、上記のように、ヒータなどの加熱源を付設部材１０から引き離す方法に限定されない。加熱部による加熱停止方法は、加熱部への通電の停止であってもよいし、温風加熱の場合は送風の停止であってもよい。

また、検出部の構成は、上記の構成に限定されない。たとえば、主作動部１５０に取付けられたレーザ変位センサによって、はんだバンプの上方に位置する部分の高さの単位時間あたりの変化量を検出するようにしてもよい。

なお、今回開示した上記実施形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

１ａ 第１支柱、１ｂ 第２支柱、１０ 付設部材、１１Ａ，１１Ｂ はんだバンプ、１２Ａ，１２Ｂ 部分、２０ 被接合部材、２１ ガラス板、２２ セラミック部、２３ 銀ペースト、１００ はんだ付け装置、１１０ 支持部、１１１ 開口部、１２０ 押付部、１２１ 固定部、１２２ 保持部付勢部材、１２３ 中間部、１２４ 保持部、１２４ａ 第１アーム部、１２４ｂ 第２アーム部、１３０Ａ 第１加熱部、１３０Ｂ 第２加熱部、１３１Ａ，１３１Ｂ 先端部、１３２Ａ，１３２Ｂ 凹部、１３３Ａ 第１把持部、１３３Ｂ 第２把持部、１３４Ａ 第１被押上部、１３４Ｂ 第２被押上部、１３５Ａ 第１被接触部、１３５Ｂ 第２被接触部、１３６Ａ 第１副スライド部、１４０Ａ 第１副作動部、１４０Ｂ 第２副作動部、１４１Ａ 第１押上部、１４１Ｂ 第２押上部、１４２Ａ 第１副アクチュエータ、１４２Ｂ 第２副アクチュエータ、１５０ 主作動部、１５１ 背面板部、１５１ａ 第１面、１５１ｂ 第２面、１５２ 上面板部、１５３ 下面板部、１５４ 第１主スライド部、１５５ 主アクチュエータ、１５６Ａ 第１レール、１５６Ｂ 第２レール、１５７Ａ 第１下部ストッパ、１５７Ｂ 第２下部ストッパ、１５８Ａ 第１付勢部材、１５８Ｂ 第２付勢部材、１５９Ａ 第１付勢受け部、１５９Ｂ 第２付勢受け部、１６０Ａ 第１検出部、１６０Ｂ 第２検出部、１６１Ａ 第１伸縮部、１６１Ｂ 第２伸縮部、１６２Ａ 第１接触子、１６２Ｂ 第２接触子、１７０ 制御部、１８０ 供給部、１８１ ローラ、１８２ チューブ、１８３ ガイド部、１８４ 排気チューブ、１８５ 刃部、１９０ 予備加熱部。

Claims (14)

1. 第１はんだバンプを有する付設部材を被接合部材に接合するはんだ付け装置であって、
   前記被接合部材を支持する支持部と、
   前記第１はんだバンプが前記被接合部材に接するように、前記付設部材を前記被接合部材に押し付ける押付部と、
   前記第１はんだバンプを加熱する第１加熱部と、
   前記付設部材における、前記第１はんだバンプの上方に位置する部分の、高さの単位時間あたりの変化量である第１変化量を検出する第１検出部と、
   前記第１検出部および前記第１加熱部の各々に接続され、前記第１変化量に対応して前記第１加熱部による加熱を停止させる制御部とを備える、はんだ付け装置。
2. 前記制御部は、前記第１加熱部が加熱を開始して、前記第１変化量が閾値より大きくなった後、前記第１変化量が前記閾値より小さくなった時点から設定時間が経過したときに、前記第１加熱部による加熱を停止させる、請求項１に記載のはんだ付け装置。
3. 前記制御部は、前記第１加熱部が加熱開始時から設定時間が経過した後、前記第１変化量が閾値より小さくなった時点から設定時間が経過したときに、前記第１加熱部による加熱を停止させる、請求項１に記載のはんだ付け装置。
4. 前記制御部は、前記第１加熱部が加熱を開始して、前記第１変化量が閾値より大きくなった時点から設定時間が経過したときに、前記第１加熱部による加熱を停止させる、請求項１に記載のはんだ付け装置。
5. 前記付設部材は、前記第１はんだバンプと間隔をあけて位置する第２はんだバンプをさらに有し、
   前記第２はんだバンプをさらに有する前記付設部材に対して、前記第２はんだバンプを加熱する第２加熱部と、
   前記付設部材における、前記第２はんだバンプの上方に位置する部分の、高さの単位時間あたりの変化量である第２変化量を検出する第２検出部とをさらに備え、
   前記押付部は、前記第１はんだバンプおよび前記第２はんだバンプの各々が前記被接合部材に接するように、前記第２はんだバンプをさらに有する前記付設部材を前記被接合部材に押し付け、
   前記制御部は、前記第２検出部および前記第２加熱部の各々にさらに接続され、前記第２変化量に対応して前記第２加熱部による加熱を停止させる、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のはんだ付け装置。
6. 前記第１加熱部は、前記付設部材における、前記第１はんだバンプの上方に位置する前記部分に、接触して前記第１はんだバンプを加熱する、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のはんだ付け装置。
7. 前記第１検出部は、前記付設部材における、前記第１はんだバンプの上方に位置する前記部分に、接触した前記第１加熱部の単位時間あたりの高さの変化量を前記第１変化量として検出する、請求項６に記載のはんだ付け装置。
8. 第１はんだバンプと第２はんだバンプとを有する付設部材を被接合部材に接合するはんだ付け装置であって、
   前記付設部材に接触して前記第１はんだバンプを加熱する第１加熱部と、
   前記付設部材に接触して前記第２はんだバンプを加熱する第２加熱部と、
   前記第１加熱部のみを上下方向に移動させる第１副作動部と、
   前記第２加熱部のみを上下方向に移動させる第２副作動部と、
   前記第１加熱部と前記第２加熱部と前記第１副作動部と前記第２副作動部とを同時に上下方向に移動させる主作動部とを備える、はんだ付け装置。
9. 前記被接合部材を支持する支持部と、
   前記第１はんだバンプおよび前記第２はんだバンプの各々が前記被接合部材に接するように、前記付設部材を前記被接合部材に押し付ける押付部と、
   前記付設部材における、前記第１はんだバンプの上方に位置する部分の、高さの単位時間あたりの変化量である第１変化量を検出する第１検出部と、
   前記付設部材における、前記第２はんだバンプの上方に位置する部分の、高さの単位時間あたりの変化量である第２変化量を検出する第２検出部と、
   前記第１検出部、前記第２検出部、前記第１副作動部、および、前記第２副作動部の各々に接続された制御部とをさらに備え、
   前記制御部は、前記第１変化量に対応して前記第１副作動部のみを上昇させて前記第１加熱部による加熱を停止させ、かつ、前記第２変化量に対応して前記第２副作動部のみを上昇させて前記第２加熱部による加熱を停止させる、請求項８に記載のはんだ付け装置。
10. 前記第１加熱部および前記第２加熱部の少なくとも一方における、前記付設部材に接触する先端部に予備はんだを供給する供給部をさらに備える、請求項８または請求項９に記載のはんだ付け装置。
11. 前記予備はんだが、内部にフラックスを有しつつ線状に延在するはんだで構成されており、
    前記予備はんだの延在方向に沿って外側から前記予備はんだに切れ込みを形成する刃部をさらに備える、請求項１０に記載のはんだ付け装置。
12. 前記第１加熱部および前記第２加熱部の少なくとも前記一方は、前記先端部に凹部が形成されており、
    前記供給部は、前記凹部の内面上に前記予備はんだを供給する、請求項１０または請求項１１に記載のはんだ付け装置。
13. 前記被接合部材において前記付設部材が接合される面とは反対側に位置する面から、前記付設部材を加熱する予備加熱部をさらに備える、請求項８から請求項１２のいずれか１項に記載のはんだ付け装置。
14. 前記予備加熱部は、ハロゲンランプである、請求項１３に記載のはんだ付け装置。

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