JPH10193092A - はんだ噴流制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、プリント基板に接触するはんだ噴
流の接触状態を前もって安定化することができるはんだ
噴流制御装置を提供することにある。 【解決手段】 噴流ポンプ７によってはんだ漕３内のノ
ズル９から上方に溶融はんだ５を噴流させ、ノズル９上
方に配置される耐熱ガラス板１３を用いて噴流するはん
だ面に接触させる。ここで、はんだ噴流１１と耐熱ガラ
ス板１３との接触状態をＣＣＤカメラ１７によって撮像
し、信号処理部１９によってはんだ噴流１１と耐熱ガラ
ス板１３との所定部位での接触幅を検出し、検出された
はんだ噴流の接触幅を安定化するようにはんだ噴流ポン
プ７のモータの回転数を信号処理部１９および噴流制御
部２１によって制御する

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、はんだ噴流制御装
置に関し、特に、プリント基板に電子部品をはんだ付け
するときに用いるはんだ噴流制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子部品が実装されたプリント基
板に下方から溶融したはんだを噴流させてはんだ付けを
施すはんだ噴流制御装置にあっては、 (1) はんだを噴流させるポンプの回転数を制御する。

【０００３】(2) はんだ噴流の高さを測定して制御す
る。といった方法を用いてはんだ噴流を制御していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなはんだ噴流の制御方法では、 (1) ノズルの詰まりや、酸化物の発生等の影響によって
ポンプの回転数とはんだ噴流の状態に必ずしも相関関係
が得られないので、はんだ噴流を正確に制御することが
できなかった。 (2) はんだ噴流の表面が荒れている場合には、正確に高
さを測定することが困難であった。 (3) はんだ噴流の高さを測定できる場合でも、プリント
基板に接触している接触幅を制御することが困難であっ
た。

【０００５】本発明は、上記に鑑みてなされたもので、
その目的としては、プリント基板に接触するはんだ噴流
の接触状態を前もって安定化することができるはんだ噴
流制御装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
上記課題を解決するため、はんだ漕内のノズルから上方
に溶融はんだを噴流するはんだ噴流手段と、ノズル上方
に配置され、噴流するはんだ面に接触する板部材と、は
んだ噴流と板部材との接触状態を検出する接触状態検出
手段と、検出されたはんだ噴流の接触状態を安定化する
ようにはんだ噴流手段を制御するフィードバック制御手
段とを有することを要旨とする。

【０００７】請求項２記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記板部材は、耐熱ガラス板からなり、前記接
触状態検出手段は、はんだ噴流と耐熱ガラス板との接触
状態を撮像する撮像管または撮像素子からなることを要
旨とする。

【０００８】請求項３記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記板部材は、耐熱樹脂板からなり、前記接触
状態検出手段は、はんだ噴流と耐熱樹脂板との接触状態
を赤外線を用いて撮像する赤外線カメラからなることを
要旨とする。

【０００９】請求項４記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記板部材は、平面上に複数の電気的接点対を
有し、前記接触状態検出手段は、はんだ噴流と電気的接
点対との電気的接触状態を検出する少なくとも抵抗計、
電流計、電圧計のいずれか一つを有することを要旨とす
る。

【００１０】請求項５記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記噴流手段は、溶融はんだに流れを与える少
なくとも１つの交流モータを有し、前記接触状態検出手
段は、はんだ噴流と板部材との接触幅を検出する少なく
とも１つの接触幅検出手段を有し、前記フィードバック
制御手段は、検出されたはんだ噴流の接触幅が所定の目
標幅になるように少なくとも１つの交流モータの回転数
を制御することを要旨とする。

【００１１】請求項６記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記噴流手段は、溶融はんだに流れを与える複
数の交流モータを有し、前記接触状態検出手段は、はん
だ噴流と板部材との接触状態から接触パターンを検出す
る接触パターン検出手段を有し、前記フィードバック制
御手段は、検出された接触パターンが所定の目標パター
ンになるようにそれぞれの交流モータの回転数を制御す
ることを要旨とする。

【００１２】請求項７記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記噴流手段は、前記はんだ槽の傾斜角度を調
整する傾斜角調整台を有し、前記接触状態検出手段は、
はんだ噴流と板部材との接触状態から接触パターンを検
出する接触パターン検出手段を有し、前記フィードバッ
ク制御手段は、検出された接触パターンが所定の目標パ
ターンになるように傾斜角調整台の傾斜角度を制御する
ことを要旨とする。

【００１３】請求項８記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記板部材を垂直方向に上下移動する垂直駆動
手段を有することを要旨とする。

【００１４】請求項９記載の発明は、上記課題を解決す
るため、前記はんだ槽上にプリント基板を搬送する基板
搬送手段と、はんだ槽上にプリント基板が搬送されたか
否かを検出する基板検出手段と、はんだ槽上にプリント
基板が搬送された場合には、前記板部材をはんだ噴流か
ら離するように上方移動する垂直駆動手段とを有するこ
とを要旨とする。

【００１５】請求項１０記載の発明は、上記課題を解決
するため、前記撮像管または撮像素子または赤外線カメ
ラは、前記板部材の平面に対して垂直になるように配置
することを要旨とする。

【００１６】

【発明の効果】請求項１記載の本発明によれば、はんだ
噴流手段によってはんだ漕内のノズルから上方に溶融は
んだを噴流させ、ノズル上方に配置される板部材を用い
て噴流するはんだ面に接触させる。ここで、はんだ噴流
と板部材との接触状態を接触状態検出手段によって検出
し、検出されたはんだ噴流の接触状態を安定化するよう
にはんだ噴流手段をフィードバック制御手段によって制
御することで、プリント基板に接触するはんだ噴流の接
触状態を前もって安定化するようにしているので、ノズ
ルの詰まりや、酸化物の発生等の影響によって噴流ポン
プ７の回転数と噴流はんだの状態に影響されずに、噴流
はんだを正確に制御することができる。また、噴流はん
だの表面が荒れている場合にも、正確に接触幅を測定す
ることができる。この結果、噴流はんだの定量的な制御
を行なうことができる。

【００１７】また、請求項２記載の本発明によれば、板
部材として耐熱ガラス板を用い、接触状態検出手段とし
て撮像管または撮像素子を用いて、はんだ噴流と耐熱ガ
ラス板との接触状態を撮像することで、はんだ噴流と耐
熱ガラス板との接触状態を検出することができる。

【００１８】また、請求項３記載の本発明によれば、板
部材として耐熱樹脂板を用い、接触状態検出手段として
赤外線カメラを用いて、はんだ噴流と耐熱樹脂板との接
触状態を撮像することで、はんだ噴流と耐熱樹脂板との
接触状態を検出することができる。

【００１９】また、請求項４記載の本発明によれば、板
部材の平面上に複数の電気的接点対を用意し、接触状態
検出手段として少なくとも抵抗計、電流計、電圧計のい
ずれか一つを用いて、はんだ噴流と電気的接点対との電
気的接触状態を検出することで、はんだ噴流と板部材と
の接触状態を検出することができる。

【００２０】また、請求項５記載の本発明によれば、噴
流手段として溶融はんだに流れを与える少なくとも１つ
の交流モータを用意し、接触状態検出手段としてはんだ
噴流と板部材との接触幅を検出する少なくとも１つの接
触幅検出手段を用意し、フィードバック制御手段によっ
て少なくとも１つの交流モータの回転数を制御するよう
にしているので、検出されたはんだ噴流の接触幅を所定
の目標幅にすることができ、プリント基板に接触するは
んだ噴流の接触状態を前もって安定化することができ
る。

【００２１】また、請求項６記載の本発明によれば、噴
流手段として溶融はんだに流れを与える複数の交流モー
タを用意し、接触状態検出手段としてはんだ噴流と板部
材との接触状態から接触パターンを検出する接触パター
ン検出手段を用意し、フィードバック制御手段によって
それぞれの交流モータの回転数を制御するようにしてい
るので、検出された接触パターンを所定の目標パターン
にすることができ、プリント基板に接触するはんだ噴流
の接触状態を前もって安定化することができる。

【００２２】また、請求項７記載の本発明によれば、噴
流手段にはんだ槽の傾斜角度を調整する傾斜角調整台を
用意し、接触状態検出手段としてはんだ噴流と板部材と
の接触状態から接触パターンを検出する接触パターン検
出手段を用意し、フィードバック制御手段によって傾斜
角調整台の傾斜角度を制御するようにしているので、検
出された接触パターンが所定の目標パターンにすること
ができ、プリント基板に接触するはんだ噴流の接触状態
を前もって安定化することができる。

【００２３】また、請求項８記載の本発明によれば、板
部材を垂直方向に上下移動する垂直駆動手段を用意する
ことで、必要に応じてはんだ噴流と板部材との接触状態
を検出することができる。また、検出が不要のときには
板部材を退避しておくことができる。

【００２４】また、請求項９記載の本発明によれば、基
板搬送手段によってはんだ槽上にプリント基板を搬送す
るようにし、基板検出手段によってはんだ槽上にプリン
ト基板が搬送されたか否かを検出する。ここで、はんだ
槽上にプリント基板が搬送された場合には、垂直駆動手
段によって板部材をはんだ噴流から離するように上方移
動するので、プリント基板とはんだ噴流との接触状態を
調整するときには板部材をはんだ噴流に接触させること
ができる。また、プリント基板がはんだ槽上を通過する
ときには板部材を退避しておくことができる。

【００２５】また、請求項１０記載の本発明によれば、
撮像管または撮像素子または赤外線カメラは、板部材の
平面に対して垂直になるように配置することで、はんだ
噴流の位置を検出することができる。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は、本発明の第１の実施の形
態に係るはんだ噴流制御装置１のシステム構成を示す図
である。同図において、はんだ槽３は、２００℃以上に
加熱された溶融はんだ５を蓄える槽である。噴流ポンプ
７は、交流モータを有し、はんだ槽３内の溶融はんだ５
を吸い込んでノズル９から噴流はんだ１１として上方に
噴流させる。耐熱ガラス板１３は、電子部品を実装した
プリント基板に代わって、ノズル９から噴流する噴流は
んだ１１の接触状態を検出するためのものである。ＣＣ
Ｄカメラ１７は、耐熱ガラス板１３上に銀色に写った噴
流はんだ１１の接触面１５の状態を撮影して画像信号を
出力する。信号処理部１９は、ＣＣＤカメラ１７から出
力される画像信号に基づいて、ノズル９から噴流してい
る噴流はんだ１１と耐熱ガラス板１３とがなす接触面１
５の接触状態から所定位置での接触幅Ｗを検出する。噴
流制御部２１は、検出されたはんだ噴流の接触幅Ｗが目
標接触幅Ｗ0 になるように噴流ポンプ７の交流モータの
回転数ｆをフィードバック制御する。

【００２７】次に、図２は、耐熱ガラス板１３の上面に
投影される噴流はんだ１１の接触面１５の状態である。
図２（ｂ）は、目標となる接触面１５の接触状態であ
り、例えば画面の中央部分での接触幅をＷ0 とする。図
２（ａ）は、ノズル９から噴流している噴流はんだ１１
の接触幅が小さい場合である。図２（ｃ）は、ノズル９
から噴流している噴流はんだ１１の接触幅が大きい場合
である。

【００２８】次に、図３は、信号処理部１９の詳細な構
成を示す図である。同図において、Ａ／Ｄ変換器２３
は、ＣＣＤカメラ１７から出力されるアナログの画像信
号にＡ／Ｄ変換を施して量子化し、デジタルの画像デー
タを出力する。ＶＲＡＭ部２５は、Ａ／Ｄ変換器２３か
ら出力される多値の画像データを１画面分記憶する。Ｃ
ＰＵ部２７は、ＲＯＭおよびＲＡＭを有し、記憶された
制御プログラムおよび制御データに従って装置を制御す
る。

【００２９】次に、図４に示すフローチャートを用いて
はんだ噴流制御装置１の動作を説明する。まず、ステッ
プＳ１０では、ＣＣＤカメラ１７から出力される画像信
号をＡ／Ｄ変換器２３によってＡ／Ｄ変換を施し、得ら
れた画像データをＶＲＡＭ部２５に１画面分記憶する。
次に、ステップＳ２０では、ＣＰＵ部２７はＶＲＡＭ部
２５に記憶されている１画面分の画像データに対してＳ
ＯＢＥＬ演算子をかけて、正エッジと負エッジからなる
エッジ画像を作成する。このエッジ検出処理の結果を内
部ＲＡＭに記憶する。

【００３０】次に、ステップＳ３０では、内部ＲＡＭに
記憶されているエッジ画像に対して所定の基準値に基づ
いて２値化処理を施し、この２値化処理の結果を内部Ｒ
ＡＭに記憶する。こうして、緑色をした耐熱ガラス板１
３の上面に投影される噴流はんだ１１の銀色をした接触
面１５の外郭部分の２値化画像が内部ＲＡＭに記憶され
る。ここで、ステップＳ４０では、内部ＲＡＭに記憶さ
れている２値化画像に対して、所定部位上の接触幅Ｗを
算出する。図２（ａ）または（ｂ）に示すように、例え
ば２値化画像の中央部分での接触幅Ｗとする。なお、２
値化画像の中央部分での接触幅に代わって、画像の最下
部から最上部に向かって順次に接触幅を算出して加算
し、その加算結果をサンプル数で割って接触幅の平均値
を求めるようにしてもよい。

【００３１】次に、ステップＳ５０では、算出された接
触幅Ｗが目標接触幅Ｗ0 に対して、 Ｗ≧Ｗ0 （式１） となるか否かを判断する。図２（ｃ）に示すように、接
触幅Ｗが目標接触幅Ｗ0より大きい場合にはステップＳ
６０に進む。一方、図２（ａ）に示すように、接触幅Ｗ
が目標接触幅Ｗ0 より小さい場合にはステップＳ８０に
進む。ステップＳ６０では、ＣＰＵ部７は噴流ポンプ７
内部の交流モータの回転数ｆを読み込んで入力する。即
ち、噴流ポンプ７内部の交流モータに付加された図示し
ない回転計で交流モータの回転数ｆを噴流制御部２１に
読み込み、噴流制御部２１を介してＣＰＵ部２７に入力
する。

【００３２】次に、ステップＳ７０では、この交流モー
タの回転数ｆから微小値△ｆを減算して、 ｆ＝ｆ−△ｆ （式２） を算出し、この算出結果を新たな交流モータの回転数ｆ
とする。一方、ステップＳ８０では、ＣＰＵ部７は噴流
ポンプ７内部の交流モータの回転数ｆを噴流制御部２１
を介して入力する。

【００３３】次に、ステップＳ９０では、この交流モー
タの回転数ｆに微小値△ｆを加算して、 ｆ＝ｆ＋△ｆ （式３） を算出し、この算出結果を新たな交流モータの回転数ｆ
とする。次に、ステップＳ１００では、算出された新た
な交流モータの回転数ｆを噴流制御部２１に設定して噴
流ポンプ７の交流モータの回転数ｆをフィードバック制
御することで、例えば、図２（ａ）または（ｂ）に示す
噴流はんだ１１の接触幅は、図２（ｂ）に示すような目
標となる接触幅に収束するようになる。

【００３４】このように、噴流ポンプ７によってはんだ
漕３内のノズル９から上方に溶融はんだ５を噴流させ、
ノズル９上方に配置される耐熱ガラス板１３を用いて噴
流するはんだ面に接触させる。ここで、はんだ噴流１１
と耐熱ガラス板１３との接触状態をＣＣＤカメラ１７に
よって撮像し、信号処理部１９によってはんだ噴流１１
と耐熱ガラス板１３との所定部位での接触幅を検出し、
検出されたはんだ噴流の接触幅を安定化するようにはん
だ噴流ポンプ７のモータの回転数を信号処理部１９およ
び噴流制御部２１によって制御することで、プリント基
板に接触するはんだ噴流の接触状態を前もって安定化す
るようにしているので、ノズル９の詰まりや、酸化物の
発生等の影響によって噴流ポンプ７の回転数と噴流はん
だ１１の状態に影響されずに、噴流はんだ１１を正確に
制御することができる。また、噴流はんだ１１の表面が
荒れている場合にも、正確に接触幅を測定することがで
きる。この結果、噴流はんだ１１の定量的な制御を行な
うことができる。

【００３５】このように、噴流ポンプ７として溶融はん
だ５に流れを与える少なくとも１つの交流モータを用意
し、ＣＣＤカメラ１７によってはんだ噴流１１と耐熱ガ
ラス板１３との接触状態を撮像し、この撮像画像から接
触幅Ｗを検出する少なくとも１つの信号処理部１９を用
意し、噴流制御部２１によって少なくとも１つの交流モ
ータの回転数を制御するようにしているので、検出され
たはんだ噴流１１の接触幅を所定の目標幅Ｗ0 にするこ
とができ、プリント基板に接触するはんだ噴流の接触状
態を前もって安定化することができる。

【００３６】（第２の実施の形態）図５は、本発明の第
２の実施の形態に係るはんだ噴流制御装置１のはんだ槽
３内部の構成を示す図である。なお、本実施の形態で
は、はんだ噴流制御装置１の全体構成は、図１に示す構
成と同様であり、はんだ槽３内に備えるノズルおよび噴
流ポンプが異なるものである。同図において、噴流ポン
プ２９ａ，２９ｂ，２９ｃは、３つの交流モータを有
し、はんだ槽３内の溶融はんだ５を吸い込んでノズル３
１の３つの開口部から噴流はんだ１１として上方に噴流
させる。ノズル３１は、内部にはんだの流れを相互に遮
断する遮断板３１ａ，３１ｂを有し、噴流ポンプ２９
ａ，２９ｂ，２９ｃからぞれぞれ排出されるはんだの流
れを遮断板３１ａ，３１ｂを用いて相互に干渉すること
なく３つの開口部から噴流させる。

【００３７】次に、図６は、信号処理部１９および噴流
制御部３３の詳細な構成を示す図である。なお、本図に
示すＣＣＤカメラ１７からＶＲＡＭ部に至る構成は図３
に示す構成と同様であり、ＣＰＵ部３３および噴流制御
部３５が異なるものである。

【００３８】ＣＰＵ部３３は、図７に示す表のように、
噴流はんだ１１と耐熱ガラス板１３とがなす接触面１５
の接触パターンを判別するパターンマッチング処理のた
めのｎ種類のビットパターンからなる基準パターンと、
３つの交流モータの回転数を更新するためのｎ種類の補
正値を内部ＲＯＭに記憶する。噴流制御部３５は、検出
されるはんだ噴流の接触パターンが目標パターンになる
ように噴流ポンプ２９ａ，２９ｂ，２９ｃのそれぞれの
交流モータの回転数ｆをフィードバック制御する。

【００３９】次に、図８に示すフローチャートを用いて
はんだ噴流制御装置１の動作を説明する。なお、図８に
示すステップＳ２１０〜Ｓ２３０は、図４に示すステッ
プＳ１０〜Ｓ３０と同様であるので、その説明を省略す
る。ステップＳ２１０〜Ｓ２３０に示す処理の結果、Ｃ
ＰＵ部３３の内部ＲＡＭには接触パターンとして、耐熱
ガラス板１３と噴流はんだ１１がなす接触面１５の外郭
部分の２値化画像が記憶される。ステップＳ２４０で
は、ループ処理を実現するための代数ｍを、 ｍ＝１ （式４） と設定する。

【００４０】次に、ステップＳ２５０では、内部ＲＡＭ
に記憶されている接触パターンに対して、図７に示す基
準パターンとの間でパターンマッチング処理を施す。例
えば、代数ｍが１に設定されている場合には、接触パタ
ーンと基準パターン１との間でパターンマッチング処理
を施す。このパターンマッチング処理は、周知の正規化
相関法を用いて類似度を求める方法である。詳しくは、
基準パターンと接触パターンの類似度は、基準パターン
の各画素の値をＡｉｊ、接触パターンの各画素の値をＢ
ｉｊとすると、

【数１】 となる。ＣＰＵ部３３で算出された類似度は順次に基準
パターンの番号を付加して内部ＲＡＭに記憶する。

【００４１】次に、ステップＳ２６０では、代数ｍが基
準パターン数ｎまで到達したか否かを判断する。代数ｍ
が基準パターン数ｎまで到達した場合には、ステップＳ
２８０に進む一方、そうではない場合には、ステップＳ
２７０に進む。ステップＳ２７０では、代数ｍが基準パ
ターン数ｎまで到達していないので、代数ｍに対して、 ｍ＝ｍ＋１ （式５） を代入する。

【００４２】一方、ステップＳ２８０では、内部ＲＡＭ
に記憶されている類似度が最も高い基準パターンの番号
を読み出し、最大類似パターンとして決定する。次に、
ステップＳ２９０では、最大類似パターンの番号に対し
て、図７に示す表から噴流ポンプの交流モータＰａ，Ｐ
ｂ，Ｐｃに対応する回転数の補正値を内部ＲＡＭに読み
出す。次に、ステップＳ３００では、以下の処理を同期
させるための並列処理を開始する。

【００４３】ステップＳ３１０では、噴流ポンプの交流
モータＰａの回転数を更新するために、ステップＳ３５
０以降のサブルーチンをコールする。ステップＳ３２０
およびＳ３３０では、ステップＳ３５０〜Ｓ３７０に代
わって、噴流ポンプの交流モータＰｂ，Ｐｃの回転数を
更新するためのサブルーチンをコールする。なお、噴流
ポンプの交流モータＰｂ，Ｐｃの回転数を更新するため
のサブルーチンについての説明は、ステップＳ３５０以
降のサブルーチンと同様であるので、その説明を省略す
る。

【００４４】以下に、ステップＳ３５０以降のサブルー
チンの動作を説明する。まず、ステップＳ３５０では、
ＣＰＵ部３３は噴流ポンプ２９内部の交流モータＰａの
回転数ｆａを読み込んで入力する。即ち、噴流ポンプ２
９内部の交流モータＰａに付加された図示しない回転計
で交流モータの回転数ｆａを噴流制御部３５に読み込
み、噴流制御部３５を介してＣＰＵ部３３に入力する。
次に、ステップＳ３６０では、既に、噴流ポンプの交流
モータＰａに対応する回転数の補正値が内部ＲＡＭに読
み出されているので、この回転数の補正値を△ｆａと
し、 ｆａ＝ｆａ＋△ｆａ （式６） を算出し、この算出結果を新たな交流モータの回転数ｆ
ａとする。なお、図７に示すように、それぞれの噴流ポ
ンプの交流モータに対応する回転数の補正値がには符号
が付加されているので、基準パターンに応じて交流モー
タの回転数が増減することはいうまでもない。

【００４５】次に、ステップＳ３７０では、算出された
新たな交流モータの回転数ｆａを噴流制御部３５に設定
して噴流ポンプ２９の交流モータＰａの回転数ｆａをフ
ィードバック制御する。このように、溶融はんだ５に流
れを与える複数の噴流ポンプの交流モータ２９ａ，２９
ｂ，２９ｃを用意し、はんだ噴流１１と耐熱ガラス板１
３との接触状態をＣＣＤカメラ１７によって撮影し、信
号処理部１７によって接触パターンを検出する。次に、
信号処理部１７および噴流制御部３５によってそれぞれ
の交流モータの回転数を制御するようにしているので、
検出された接触パターンを所定の目標パターンにするこ
とができ、プリント基板に接触するはんだ噴流の接触状
態を前もって安定化することができる。

【００４６】（第３の実施の形態）図９は、本発明の第
３の実施の形態に係るはんだ噴流制御装置１のはんだ槽
３内部の構成を示す図である。なお、本実施の形態で
は、はんだ噴流制御装置１の全体構成は、図１に示す構
成と同様であり、はんだ槽３内に備えるノズルが異なる
他、設置台を新たに備えるものである。同図において、
ノズル３７は、噴流ポンプ７の排出口近くに溶融はんだ
の流れをガイドするガイド板Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｃ，Ｇｄを
有し、噴流ポンプ７から排出される溶融はんだの流れを
ガイド板Ｇａ，Ｇｂ，Ｇｃ，Ｇｄを用いて相互に干渉す
ることなくガイドして流量を安定させた後に、開口部か
ら噴流させるものである。設置台３９は、はんだ槽３底
部に直接に設置される設置台３９ａと、設置台３９ａの
下部中央部に位置する回転軸４１を介して設置台３９ａ
を軸支する設置台３９ｂとから構成される。

【００４７】アクチュエータ４３は、設置台３９ｂの右
上部に配置され、設置台３９ａの右下部に接続された支
持部４３ａにモータ４３ｂによって回転を加えながら設
置台３９ａを昇降制御するものである。アクチュエータ
４３を作動することで、設置台３９ａ上に設置されたは
んだ槽３が左右いずれかに指定された角度で傾き、その
結果、耐熱ガラス板１３と噴流はんだ１１がなす接触面
１５の接触パターンを可変することができる。ＣＰＵ部
２７は、図１０に示す表のように、噴流はんだ１１と耐
熱ガラス板１３とがなす接触面１５の接触パターンを判
別するパターンマッチング処理のためのｎ種類のビット
パターンからなる基準パターンと、噴流ポンプ７の交流
モータの回転数を更新するためのｎ種類の補正値、アク
チュエータ４３内のモータ４３ｂの回転回数を更新する
ためのｎ種類の補正値を内部ＲＯＭに記憶する。

【００４８】次に、図１１に示すフローチャートを用い
てはんだ噴流制御装置１の動作を説明する。なお、図１
１に示すステップＳ４１０〜Ｓ４８０は、図８に示すス
テップＳ２１０〜Ｓ２８０と同様であるので、その説明
を省略する。ステップＳ４１０〜Ｓ４８０に示す処理の
結果、類似度が最も高い基準パターンの番号を決定す
る。次に、ステップＳ４９０では、最大類似パターンの
番号に対して、図１０に示す表から噴流ポンプ７の交流
モータＰに対応する回転数の補正値と、アクチュエータ
４３内のモータ４３ｂの回転回数を更新するための補正
値を内部ＲＯＭからを内部ＲＡＭに読み出す。

【００４９】次に、ステップＳ５００では、ＣＰＵ部２
７は噴流ポンプ７内部の交流モータＰの回転数ｆを読み
込んで入力する。即ち、噴流ポンプ７内部の交流モータ
Ｐに付加された図示しない回転計で交流モータの回転数
ｆを噴流制御部２１に読み込み、噴流制御部２１を介し
てＣＰＵ部２７に入力する。次に、ステップＳ５１０で
は、既に、噴流ポンプ７の交流モータＰに対応する回転
数の補正値が内部ＲＡＭに読み出されているので、この
回転数の補正値を△ｆとし、 ｆ＝ｆ＋△ｆ （式７） を算出し、この算出結果を新たな交流モータの回転数ｆ
とする。なお、図１０に示すように、それぞれの噴流ポ
ンプ７の交流モータに対応する回転数の補正値がには符
号が付加されているので、基準パターンに応じて交流モ
ータの回転数が増減することはいうまでもない。

【００５０】次に、ステップＳ５２０では、算出された
新たな交流モータの回転数ｆを噴流制御部２１に設定し
て噴流ポンプ７の交流モータＰの回転数ｆをフィードバ
ック制御する。次に、ステップＳ５３０では、既に、ア
クチュエータ４３内のモータ４３ｂの回転回数を更新す
るための回転回数の補正値が内部ＲＡＭに読み出されて
いるので、この回転回数分だけアクチュエータ４３内の
モータ４３ｂを回転させ、設置台３９ａ上に設置された
はんだ槽３の傾斜角度を補正する。その結果、耐熱ガラ
ス板１３と噴流はんだ１１がなす接触面１５の接触パタ
ーンを可変することができる。

【００５１】このように、噴流ポンプ７が収容されるは
んだ槽３の傾斜角度を調整する設置台３９を用意し、は
んだ噴流１１と耐熱ガラス板１３との接触状態をＣＣＤ
カメラ１７によって撮影して、信号処理部１９によって
接触パターンを検出する。信号処理部１９および噴流制
御部２１によって設置台３９の傾斜角度を制御するよう
にしているので、検出された接触パターンが所定の目標
パターンにすることができ、プリント基板に接触するは
んだ噴流１１の接触状態を前もって安定化することがで
きる。

【００５２】なお、第１〜第３の実施の形態において
は、耐熱ガラス板１３を用いて噴流はんだとの接触状態
を検出するようにしたが、本発明はこれに限ることな
く、耐熱ガラス板１３に代わって耐熱樹脂板を用い、赤
外線カメラを用いてはんだ噴流と耐熱樹脂板との接触状
態を撮像することで、はんだ噴流と耐熱樹脂板との接触
状態を検出することができる。

【００５３】（第４の実施の形態）次に、本発明の第４
の実施の形態に係るはんだ噴流制御装置の構成を説明す
る。図１２（ａ）は、噴流するはんだ面に接触する耐熱
板を示す図であり、図１２（ｂ）は、はんだ噴流と耐熱
板との接触状態を検出するための回路構成を示す図であ
る。なお、本実施の形態では、はんだ噴流制御装置の全
体構成は、図１に示す構成と同様であり、ＣＣＤカメラ
１７と信号処理部１９内のＡ／Ｄ変換器２３に代わっ
て、図１２（ａ），（ｂ）に示す耐熱板および回路構成
を用いるものである。

【００５４】図１２（ａ）に示すように、耐熱板４５
は、平面上に複数の電気的な接点対として例えばＰ1-1
〜Ｐ16-16 を有し、噴流するはんだ面に接触するように
構成されている。耐熱板４５の電気的な接点対Ｐ1-1 〜
Ｐ16-16 は、図１２（ｂ）に示すように、それぞれプル
アップ抵抗Ｒ1 〜Ｒ256 によって電源にプルアップされ
ているとともに、セレクタ４７に接続されている。ま
た、セレクタ４７の選択信号Ｓ0 〜Ｓ7 はラッチ４９を
介して図示しないＣＰＵ部２７のデータバスに接続され
ており、セレクタ４７は、図示しないＣＰＵ部２７から
出力される選択データに応じて所望の接点対の接触状態
を出力Ｑから出力する。

【００５５】次に、図１２を参照しつつ、図１３に示す
フローチャートを用いてはんだ噴流制御装置１の動作を
一部説明する。まず、ステップＳ６１０では、図示しな
いＣＰＵ部２７は、ループ処理を実現するための代数ｍ
を、 ｍ＝０ （式８） と設定する。次に、ステップＳ６２０では、代数ｍの値
をデータバスを介してラッチ４９に設定する。こうし
て、ラッチ４９を介してセレクタ４７の選択信号Ｓ0 〜
Ｓ7 が設定される。

【００５６】次に、ステップＳ６３０では、ＣＰＵ部２
７は、代数ｍの値に対する耐熱板４５の電気的な接点対
の入力値をセレクタ４７から読み込み、その値を内部Ｒ
ＡＭに設定する。次に、ステップＳ６４０では、代数ｍ
が２５５まで到達したか否かを判断する。代数ｍが２５
５まで到達した場合には、処理を終了する一方、そうで
はない場合には、ステップＳ６５０に進む。ステップＳ
６５０では、代数ｍが２５５まで到達していないので、
代数ｍに対して、 ｍ＝ｍ＋１ （式９） を代入し、処理を繰り返すためにステップＳ６２０に戻
る。

【００５７】以上の処理を終了することで、ＣＰＵ部２
７の内部ＲＡＭには、耐熱板４５が噴流はんだ１１に接
触している接触状態の粗い２値化データが記憶される。
従って、第１〜第３の実施の形態において施された２値
化処理に代わって、本実施の形態において求められた２
値化データを用いて、噴流幅の検出処理やパターンマッ
チング処理等を行うことができる。このように、耐熱板
４５の平面上に複数の電気的接点対を用意し、少なくと
も抵抗計、電流計、電圧計のいずれか一つを用いて、は
んだ噴流１１と電気的接点対との電気的接触状態を検出
することで、はんだ噴流１１と耐熱板４５との接触状態
を検出することができる。

【００５８】（第５の実施の形態）次に、本発明の第５
の実施の形態に係るはんだ噴流制御装置の構成を説明す
る。図１４は、噴流するはんだ面への接触を断続制御す
るための機構を示す図である。なお、本実施の形態で
は、はんだ噴流制御装置の全体構成は、図１に示す構成
に加えて、支持台５１、支持構造５３およびモータ５５
を備えているものである。

【００５９】同図において、支持台５１は、はんだ槽３
の上方を覆うようにして設置され、内部に支持構造５３
を有するとともに、支持台５１上部にはモータ５５を設
置するものである。支持構造５３は、耐熱ガラス板１３
を下部に持着し、モータ５５の回転に応じて垂直方向に
上下移動するものである。モータ５５は、耐熱ガラス板
１３を下部に持着している支持構造５３を垂直方向に上
下移動するために回転を与えるものである。

【００６０】次に、図１４に示すはんだ噴流制御装置の
動作を一部説明する。なお、支持構造５３は通常時に
は、はんだ噴流１１に接しない最上位置（ロ）に固定さ
れているものとする。まず、図示しないＣＰＵ部２７か
らモータ５５に対して回転指示信号が与えられると、モ
ータ５５は回転を開始して支持構造５３を徐々に下降さ
せる。

【００６１】支持構造５３が下降する過程で、例えば図
示しないプリント基板をはんだ付けするための設定位置
（イ）に耐熱ガラス板１３が到達したときには、モータ
５５に回転停止信号を与えて支持構造５３の下降を停止
する。

【００６２】この下降時には、例えば図示しないＣＣＤ
カメラ１７から耐熱ガラス板１３の上面を撮像している
ので、はんだ噴流１１と耐熱ガラス板１３との接触状態
を上述したような方法で検出することができ、その結
果、はんだ噴流１１の噴流状態を上述したような方法で
安定化することができる。また、上昇時には、図示しな
いＣＰＵ部２７からモータ５５に対して回転指示信号が
与えられると、モータ５５は回転を開始して支持構造５
３を徐々に上昇させ、支持構造５３が上昇する過程で、
最上位置（ロ）に耐熱ガラス板１３が到達したときに
は、モータ５５に回転停止信号を与えて支持構造５３の
上昇を停止する。

【００６３】このように、耐熱ガラス板１３や耐熱樹脂
板４５等を垂直方向に上下移動する支持台５１、支持構
造５３およびモータ５５を用意することで、必要に応じ
てはんだ噴流１１と耐熱ガラス板１３との接触状態を検
出することができる。また、検出が不要のときには耐熱
ガラス板１３を退避しておくことができる。

【００６４】（第６の実施の形態）図１５は、本発明の
第６の実施の形態に係るはんだ噴流制御装置を自動はん
だ付け装置５６に適応した構成を示す図である。同図に
おいて、ベルトコンベア５９は、電子部品の装着作業を
済ませたプリント基板を順次にはんだ槽３上部を通過す
るように搬送するものである。基板センサ６１は、ベル
トコンベア５９によって搬送されているプリント基板５
７がはんだ槽３の手前にある所定位置に到達したか否か
を検出する。自動制御部６３は、基板センサ６１からの
センサ信号に応じて、図１４に示す支持構造５３を昇降
するためにモータ５５を制御する。

【００６５】次に、図１５に示す自動はんだ付け装置５
６の動作を説明する。なお、同図において、耐熱ガラス
板１３は、図示しない支持台５１および支持構造５３に
よってはんだ槽３上部に昇降自在に支持されているもの
とする。まず、自動制御部６３は、ベルトコンベア５９
に対して搬送開始信号を出力して、電子部品の装着作業
を済ませたプリント基板を順次にはんだ槽３上部を通過
するように搬送させる。この搬送過程で、基板センサ６
１から出力されるセンサ信号がＯＮ状態の場合には、自
動制御部６３はプリント基板５７がはんだ槽３の手前に
ある所定位置に到達していると判断して、耐熱ガラス板
１３を最上位置（ロ）に固定させておくものである。

【００６６】次に、基板センサ６１から出力されるセン
サ信号がＯＦＦ状態の場合に、はんだ噴流１１の噴流状
態を調整する要望があるときには、耐熱ガラス板１３を
設定位置（イ）まで下降させる。なお、耐熱ガラス板１
３の昇降制御は第５の実施の形態において説明したの
で、その説明を省略する。次に、第１〜第３の実施の形
態において説明した方法を用いてはんだ噴流１１と耐熱
ガラス板１３との接触状態を安定化させる。

【００６７】このように、ベルトコンベア５９によって
はんだ槽３上にプリント基板５７を搬送するようにし、
基板センサ６１によってはんだ槽３上にプリント基板５
７が搬送されたか否かを検出する。ここで、はんだ槽３
上にプリント基板５７が搬送された場合には、支持台５
１、支持構造５３およびモータ５５によって耐熱ガラス
板１３をはんだ噴流から離するように上方移動するの
で、プリント基板５７とはんだ噴流１１との接触状態を
調整するときには耐熱ガラス板１３をはんだ噴流１１に
接触させることができる。また、プリント基板５７がは
んだ槽３上を通過するときには耐熱ガラス板１３を最上
位置に（ロ）退避しておくことができる。

【００６８】（第７の実施の形態）次に、本発明の第７
の実施の形態に係るはんだ噴流制御装置の構成を説明す
る。図１６は、噴流するはんだ面に接触する耐熱ガラス
板１３とＣＣＤカメラ１７との位置関係を示す図であ
る。図１６（ａ）〜（ｄ）においては、耐熱ガラス板１
３の平面に対して鉛直線上にＣＣＤカメラ１７の中央軸
が位置するような関係に常に配置されている。このた
め、例えば図１６（ｂ）に示すように、はんだ噴流１１
ａと耐熱ガラス板１３とが接触する接触面の中心位置と
ＣＣＤカメラ１７の中央軸とがなす距離ａ１を信号処理
部１９によって算出し、同様に図１６（ｃ），（ｄ）に
おいて距離ａ２，ａ３を算出すると、 ａ１≠ａ２≠ａ３ （式９） となる。また、同様に図１６（ｂ），（ｃ），（ｄ）に
おいて距離ｂ２，ｂ３を算出すると、 ｂ１≠ｂ２≠ｂ３ （式１０） となる。

【００６９】従って、耐熱ガラス板１３の平面に対して
鉛直線上にＣＣＤカメラ１７の中央軸が位置するような
関係に常に配置することで、距離ａ１，ａ２，ａ３、距
離ｂ１，ｂ２，ｂ３等のはんだ噴流の中心位置を検出す
ることができる。また、複数のはんだ噴流を同時に制御
する場合にも、複数のはんだ噴流の中心位置間の距離を
検出することができる。このように、撮像管または撮像
素子または赤外線カメラを、耐熱ガラス板や耐熱樹脂板
等の平面に対して垂直になるように配置することで、信
号処理部１９によってはんだ噴流の位置を検出すること
ができる。

【００７０】一方、図１６（ｅ）〜（ｈ）においては、
耐熱ガラス板１３の平面に対して鉛直線上にＣＣＤカメ
ラ１７の中央軸が位置するような関係に常に配置されて
はいない。このため、例えば図１６（ｆ）に示すよう
に、はんだ噴流１１ａと耐熱ガラス板１３とが接触する
接触面の中心位置とＣＣＤカメラ１７の中央軸とがなす
距離ａ１を算出し、同様に図１６（ｇ），（ｈ）におい
て距離ａ２，ａ３を算出すると、 ａ１＝ａ２＝ａ３ （式１１） となる。また、同様に図１６（ｅ），（ｆ），（ｇ）に
おいて距離ｂ２，ｂ３を算出すると、 ｂ１＝ｂ２＝ｂ３ （式１２） となる。

【００７１】従って、耐熱ガラス板１３の平面に対して
鉛直線上にＣＣＤカメラ１７の中央軸が位置するような
関係に常に配置されていないので、距離ａ１，ａ２，ａ
３、距離ｂ１，ｂ２，ｂ３等の位置を検出することがで
きない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るはんだ噴流制
御装置１のシステム構成を示す図である。

【図２】耐熱ガラス板１３の上面に投影される噴流はん
だ１１の接触面１５の状態を示す図である。

【図３】信号処理部１９の詳細な構成を示す図である。

【図４】はんだ噴流制御装置１の動作を説明するための
フローチャートである。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係るはんだ噴流制
御装置１のはんだ槽３内部の構成を示す図である。

【図６】信号処理部１９および噴流制御部３３の詳細な
構成を示す図である。

【図７】パターンマッチング処理のためのｎ種類の基準
パターンと、ｎ種類の補正値を示す表である。

【図８】はんだ噴流制御装置１の動作を説明するための
フローチャートである。

【図９】本発明の第３の実施の形態に係るはんだ噴流制
御装置１のはんだ槽３内部の構成を示す図である。

【図１０】パターンマッチング処理のためのｎ種類の基
準パターンと、ｎ種類の補正値の組み合わせを示す表で
ある。

【図１１】はんだ噴流制御装置１の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図１２】噴流するはんだ面に接触する耐熱板と、はん
だ噴流と耐熱板との接触状態を検出するための回路構成
を示す図である。

【図１３】はんだ噴流制御装置１の動作を説明するため
のフローチャートである。

【図１４】噴流するはんだ面への接触を断続するための
機構を示す図である。

【図１５】本発明の第６の実施の形態に係るはんだ噴流
制御装置を自動はんだ付け装置５６に適応した構成を示
す図である。

【図１６】噴流するはんだ面に接触する耐熱ガラス板１
３とＣＣＤカメラ１７との位置関係を示す図である。

【符号の説明】

３ はんだ漕 ５ 溶融はんだ ７ 噴流ポンプ７ ９ ノズル １１ はんだ噴流 １３ 耐熱ガラス板 １７ ＣＣＤカメラ １９ 信号処理部 ２１ 噴流制御部

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 はんだ漕内のノズルから上方に溶融はん
   だを噴流するはんだ噴流手段と、 ノズル上方に配置され、噴流するはんだ面に接触する板
   部材と、 はんだ噴流と板部材との接触状態を検出する接触状態検
   出手段と、 検出されたはんだ噴流の接触状態を安定化するようには
   んだ噴流手段を制御するフィードバック制御手段とを有
   することを特徴とするはんだ噴流制御装置。
2. 【請求項２】 前記板部材は、耐熱ガラス板からなり、 前記接触状態検出手段は、はんだ噴流と耐熱ガラス板と
   の接触状態を撮像する撮像管または撮像素子からなるこ
   とを特徴とする請求項１記載のはんだ噴流制御装置。
3. 【請求項３】 前記板部材は、耐熱樹脂板からなり、 前記接触状態検出手段は、はんだ噴流と耐熱樹脂板との
   接触状態を赤外線を用いて撮像する赤外線カメラからな
   ることを特徴とする請求項１記載のはんだ噴流制御装
   置。
4. 【請求項４】 前記板部材は、平面上に複数の電気的接
   点対を有し、 前記接触状態検出手段は、はんだ噴流と電気的接点対と
   の電気的接触状態を検出する少なくとも抵抗計、電流
   計、電圧計のいずれか一つを有することを特徴とする請
   求項１記載のはんだ噴流制御装置。
5. 【請求項５】 前記噴流手段は、溶融はんだに流れを与
   える少なくとも１つの交流モータを有し、 前記接触状態検出手段は、はんだ噴流と板部材との接触
   幅を検出する少なくとも１つの接触幅検出手段を有し、 前記フィードバック制御手段は、検出されたはんだ噴流
   の接触幅が所定の目標幅になるように少なくとも１つの
   交流モータの回転数を制御することを特徴とする請求項
   １記載のはんだ噴流制御装置。
6. 【請求項６】 前記噴流手段は、溶融はんだに流れを与
   える複数の交流モータを有し、 前記接触状態検出手段は、はんだ噴流と板部材との接触
   状態から接触パターンを検出する接触パターン検出手段
   を有し、 前記フィードバック制御手段は、検出された接触パター
   ンが所定の目標パターンになるようにそれぞれの交流モ
   ータの回転数を制御することを特徴とする請求項１記載
   のはんだ噴流制御装置。
7. 【請求項７】 前記噴流手段は、前記はんだ槽の傾斜角
   度を調整する傾斜角調整台を有し、 前記接触状態検出手段は、はんだ噴流と板部材との接触
   状態から接触パターンを検出する接触パターン検出手段
   を有し、 前記フィードバック制御手段は、検出された接触パター
   ンが所定の目標パターンになるように傾斜角調整台の傾
   斜角度を制御することを特徴とする請求項１記載のはん
   だ噴流制御装置。
8. 【請求項８】 前記板部材を垂直方向に上下移動する垂
   直駆動手段を有することを特徴とする請求項１記載のは
   んだ噴流制御装置。
9. 【請求項９】 前記はんだ槽上にプリント基板を搬送す
   る基板搬送手段と、 はんだ槽上にプリント基板が搬送されたか否かを検出す
   る基板検出手段と、 はんだ槽上にプリント基板が搬送された場合には、前記
   板部材をはんだ噴流から離するように上方移動する垂直
   駆動手段とを有することを特徴とする請求項１記載のは
   んだ噴流制御装置。
10. 【請求項１０】 前記撮像管または撮像素子または赤外
    線カメラは、 前記板部材の平面に対して垂直になるように配置するこ
    とを特徴とする請求項２または請求項３記載のはんだ噴
    流制御装置。