WO2022039006A1 - はんだ付けシステム、およびはんだ付け方法 - Google Patents

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WO2022039006A1
WO2022039006A1 PCT/JP2021/028452 JP2021028452W WO2022039006A1 WO 2022039006 A1 WO2022039006 A1 WO 2022039006A1 JP 2021028452 W JP2021028452 W JP 2021028452W WO 2022039006 A1 WO2022039006 A1 WO 2022039006A1
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WO
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substrate
soldering
board
solder
height
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Application number
PCT/JP2021/028452
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English (en)
French (fr)
Inventor
典也 南
徹也 川添
浩儀 山下
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/08—Soldering by means of dipping in molten solder
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering

Definitions

  • This disclosure relates to a soldering system and a soldering method.
  • the device described in Patent Document 1 is provided with a non-contact temperature sensor immediately after the preheater and after the jet solder bath.
  • the apparatus described in Patent Document 1 compares the temperature of the substrate measured by the non-contact temperature sensor immediately after the preheater with a preset optimum temperature, and controls the temperature of the preheater based on the comparison result.
  • the apparatus described in Patent Document 1 compares the temperature of the substrate measured by the non-contact temperature sensor immediately after the jet solder bath with the preset optimum temperature, and based on the comparison result, the transfer speed of the substrate and the temperature of the solder. , And control the temperature of the preheater.
  • the strength of the solder jet that hits the board may differ from board to board. As a result, some boards may have poor soldering results.
  • an object of the present disclosure is to provide a soldering system and a soldering method capable of determining the strength of a solder jet that hits a substrate during soldering.
  • the soldering system of the present disclosure includes a flux coating machine that applies flux to a substrate, a preheater that preheats the substrate, a solder bath that stores molten solder, a solder tank heater that melts the solder in the solder tank, and a substrate.
  • the jet nozzle that ejects the molten solder in the solder bath toward it, and the substrate at the first position above the flux coating machine, the second position above the preheater, and the third position above the solder tank.
  • a control device that determines the warp of the board during soldering of the board and determines the temperature of the board during soldering of the board based on the measurement results of the first non-contact thermometer during soldering of the board. And prepare.
  • the soldering method of the present disclosure includes a flux coater, a preheater, a solder bath, a jet nozzle, a transfer mechanism, a first non-contact displacement meter and a first non-contact temperature arranged above the jet nozzle.
  • a soldering method in a soldering system equipped with a meter and a control device, in which a flux applicator applies flux to the substrate, a preheater preheats the substrate, and a jet nozzle is attached to the substrate.
  • the control device determines the warp of the board during soldering of the board and solders the board.
  • a step of determining the temperature of the substrate during soldering of the substrate is provided based on the measurement result of the first non-contact thermometer during soldering.
  • FIG. (A) is a diagram showing an example of correlation data between the "height of the jet nozzle" before adjustment and the soldering defect rate.
  • (B) is a diagram showing an example of correlation data between the “height of the solder jet” before adjustment and the soldering defect rate.
  • (C) is a diagram showing an example of correlation data between "warp of a substrate” and a soldering defect rate.
  • (D) is a diagram showing an example of correlation data between the “board temperature” and the soldering defect rate. It is a flowchart which shows the processing procedure of the soldering system 1 in Embodiment 1.
  • FIG. It is a flowchart which shows the processing procedure of the soldering system 1 in Embodiment 1.
  • FIG. It is a schematic diagram which shows the soldering system 1 of "production preparation state”.
  • (A) to (c) are schematic views showing the relative positional relationship between the substrate 10 and the solder jet with respect to the height 19 of the solder jet.
  • (A) to (c) are diagrams for explaining the relationship between the warp of the substrate 10 and the distance between the substrate 10 and the jet nozzle 13 (secondary nozzle 13b).
  • FIG. 1 is a schematic view showing the soldering system 1 of the first embodiment.
  • the soldering system 1 includes a transfer mechanism 2, a flux coating machine 3, a preheater 4, a solder bath 5, a jet nozzle 13, a jet motor 15, a solder tank heater 14, a non-contact displacement meter 6, a non-contact thermometer 7, and a substrate detection sensor. 8 and a control device 9 are provided.
  • the flux coating machine 3 applies the flux 11 to the lower surface (soldered surface) of the substrate 10.
  • a spray type, an effervescent type, or a dipping type can be used as a method of applying the flux 11.
  • the flux coating machine 3 includes a two-fluid nozzle.
  • the flux coating machine 3 mixes the flux liquid and the compressed air, and injects the mixture from the two-fluid nozzle toward the substrate 10.
  • the flux 11 is applied to the entire surface of the substrate 10 by the two-fluid nozzles reciprocating in a direction perpendicular to the transport direction of the substrate 10.
  • the fluxer control unit 18 controls the coating amount of the flux 11.
  • the coating amount of the flux 11 (hereinafter, the coating amount of the flux) is determined by the flow rate of the flux liquid, the pressure of the compressed air, and the moving speed of the two fluid nozzles.
  • the amount of flux applied varies depending on the degree of clogging of the nozzles in the flux coating machine 3, the variation in the operation of the flux coating machine 3, the variation in the displacement of the exhaust fan in the flux coating machine 3, and the like. If the amount of the flux applied is large, the time required for the solvent to evaporate in the preheating step of the preheater 4 becomes long, so that the temperature of the substrate 10 does not rise sufficiently. As a result, the amount of warpage of the substrate 10 becomes smaller than expected. When the amount of the flux applied is small, the solvent is immediately volatilized in the preheating step of the preheater 4, so that the temperature of the substrate 10 becomes too high. As a result, the amount of warpage of the substrate 10 becomes large.
  • the preheater 4 preheats the substrate 10.
  • the purpose of preheating is to volatilize the solvent of the flux 11 and heat the substrate 10 before soldering to exert the effect of removing the oxide film of the flux 11 and to improve the soldering.
  • the heating means infrared rays, far infrared rays, hot air, or the like can be used. Only the lower surface (soldered surface) of the substrate 10 may be heated, or the upper surface (non-soldered surface, component surface) of the substrate 10 may also be heated.
  • the solder bath 5 stores the molten solder 12.
  • the jet nozzle 13 is connected to the solder bath 5.
  • the jet nozzle 13 jets the molten solder 12 in the solder bath 5 and brings the lower surface of the substrate 10 into contact with the molten solder 12. As a result, soldering to the substrate 10 is carried out.
  • the jet nozzle 13 includes a primary nozzle 13a and a secondary nozzle 13b.
  • the primary nozzle 13a forms a rough wave and supplies molten solder to every corner of the soldered surface of the substrate 10.
  • the secondary nozzle 13b forms a well-ordered wave and attaches an appropriate amount of solder to the substrate 10.
  • the solder bath heater 14 melts the solder in the solder tank 5.
  • the jet motor 15 rotates the impeller and sends the molten solder 12 from the solder tank 5 to the jet nozzle 13.
  • the transport mechanism 2 transports the substrate 10 in the direction indicated by the arrow in FIG.
  • the transport mechanism 2 sequentially transports the substrate 10 to a first position above the flux coating machine 3, a second position above the preheater 4, and a third position above the solder tank 5.
  • the transport angle of the substrate 10 is, for example, about 3 to 5 degrees.
  • the board detection sensor 8 is arranged above the third position above the solder bath 5.
  • an infrared method, an ultrasonic method, or an electromagnetic method can be used.
  • the control device 9 can determine whether or not the board 10 has passed the place below the place where the board detection sensor 8 is arranged.
  • the substrate detection sensor 8 is arranged above the region between the second position above the preheater 4 and the third position above the solder bath 5.
  • the non-contact displacement meter 6 is arranged above the primary nozzle 13a or the secondary nozzle 13b.
  • the non-contact displacement meter 6 When the non-contact displacement meter 6 is placed above the primary nozzle 13a, "unsoldered defects" in which the solder does not adhere to the electrodes of the substrate 10 and the parts, and the parts inserted into the through holes and through holes of the board 10 It is possible to mainly prevent "insufficient soldering” due to insufficient solder entering the electrodes.
  • the non-contact displacement meter 6 is placed above the secondary nozzle 13b, in addition to "insufficient soldering", “bridge failure” in which solder is connected between terminals, and “solder excess failure” in which the amount of solder is excessive Can be prevented.
  • a laser method, an ultrasonic method, or an electromagnetic wave method can be used as the measurement method of the non-contact displacement meter 6, a laser method, an ultrasonic method, or an electromagnetic wave method can be used.
  • the non-contact thermometer 7 is arranged above the primary nozzle 13a or the secondary nozzle 13b.
  • the non-contact thermometer 7 is composed of, for example, an infrared camera or a radiation thermometer.
  • the non-contact thermometer 7 may be arranged on the rear side in the substrate transport direction from the non-contact displacement meter 6. Since the non-contact displacement meter 6 can measure the warp of the substrate 10 in production first, the solder is also applied to the substrate 10 in production based on the amount of the substrate warp and the substrate temperature by the non-contact thermometer 7. The height of the jet can be controlled.
  • the arrangement of the non-contact thermometer 7 is not limited to this.
  • the control device 9 determines the height of the primary nozzle 13a or the secondary nozzle 13b based on the measurement result of the non-contact displacement meter 6 in the “ready for production” state in which the soldering system does not jet solder from the jet nozzle 13.
  • the height of the jet nozzle is determined.
  • the "jet nozzle height” is the distance from the tip of the primary nozzle 13a or the secondary nozzle 13b to the bottom surface of the substrate without warpage.
  • the “jet nozzle height” is the distance from the tip of the primary nozzle 13a or the secondary nozzle 13b to the transport mechanism 2.
  • the control device 9 adjusts the "jet nozzle height" based on the determined “jet nozzle height". For example, the "height of the jet nozzle” can be adjusted by moving the primary nozzle 13a or the secondary nozzle 13b in the vertical direction by means (not shown).
  • the control device 9 is a measurement result of the non-contact displacement meter 6 in the "state before soldering of the board" in which the soldering system jets the solder from the jet nozzle 13 and the board detection sensor 8 does not detect the board 10. Based on the above, the height of the solder jet by the primary nozzle 13a or the secondary nozzle 13b (hereinafter, “the height of the solder jet”) is determined. By soldering, flux residue and solder oxide (dross) are generated, so that the flow of the solder jet and the strength of the solder jet change, so that the "height of the solder jet” changes.
  • the "height of the solder jet” changes due to the output of the jet motor 15, the liquid level height of the molten solder 12 in the solder bath 5, and the clogging in the jet nozzle 13. As the “height of the solder jet” changes, the way the solder jet hits the substrate 10 changes, so that the temperature of the substrate 10 changes.
  • the control device 9 adjusts the "solder jet height" based on the determined “solder jet height". For example, the "height of the solder jet” can be adjusted by controlling the rotation speed of the jet motor 15.
  • the control device 9 determines the warp of the board 10 during the soldering of the board 10 (hereinafter, “warp of the board”) based on the measurement result of the non-contact displacement meter 6 during the soldering of the board 10.
  • warp of the board When the substrate 10 warps, the temperature of the substrate 10 changes.
  • the warp of the substrate is represented by the direction of the warp and the amount of warp.
  • the amount of warpage is the minimum value of the distance between the substrate 10 and the non-contact displacement meter 6 (that is, the amount of displacement at the most warped portion of the substrate 10), or the data of the distance between the substrate 10 and the non-contact displacement meter 6. It is represented by a series (that is, the amount of displacement at a plurality of locations on the substrate 10).
  • the control device 9 determines the temperature of the substrate 10 during the soldering of the substrate 10 (hereinafter, “the temperature of the substrate”) based on the measurement result of the non-contact thermometer 7 during the soldering of the substrate 10.
  • the temperature of the substrate since the temperature of the substrate 10 is measured from above the substrate 10 instead of measuring the temperature of the soldered surface where the temperature tends to rise, it is possible to measure the transient temperature change of the substrate 10. can.
  • the control device 9 adjusts the "height of the solder jet” based on the "warp of the board” and the “temperature of the board” during the soldering of the board 10.
  • the control device 9 determines whether the soldering result is good or bad based on the numerical value of the "board warp” measured by the non-contact displacement meter 6 and the "board temperature” measured by the non-contact thermometer 7. For example, the control device 9 inspects the image of the “board temperature” measured by the non-contact thermometer 7 using the numerical value of the “board warp” measured by the non-contact displacement meter 6, and determines whether the soldering is good or bad. You may do. As will be described later, the "warp of the substrate” changes the contact state between the solder jet and the substrate, so that the "temperature of the substrate” changes. For example, even when the warp of the substrate 10 is small and the temperature of the substrate 10 is low, a good product may be obtained. Therefore, the appropriate substrate temperature changes according to the amount of warp of the substrate.
  • the soldering inspection device 16 inspects the soldered portion of the board 10 and determines whether the soldering is good or bad.
  • the soldering inspection device 16 analyzes an image of the soldered state of the substrate 10.
  • the soldering inspection device 16 determines the quality of soldering based on the presence / absence of solder in the shape of a solder attached to the terminals of electronic components, the presence / absence of a solder bridge, the area to which the solder adheres, the gloss of the solder, and the like. ..
  • the control device 9 has data obtained by soldering each board 10 (“height of jet nozzle” before adjustment, “height of solder jet” before adjustment, “warp of board” during soldering, and soldering. Accumulates data on whether soldering is good or bad with respect to the "board temperature” being attached.
  • the control device 9 uses the data obtained by soldering the plurality of boards 10 to obtain the "height of the jet nozzle” before adjustment, the "height of the solder jet” before adjustment, and the "warp of the board” during soldering. , And create correlation data between the "board temperature” during soldering and the soldering defect rate.
  • the "jet height” before adjustment, the “solder jet height” before adjustment, the "board warp” during soldering, and the “board temperature” during soldering are A, and soldering defects.
  • the correlation data between A and B can be, for example, one of "no correlation”, “strong correlation”, and "weak correlation”.
  • FIG. 2A is a diagram showing an example of correlation data between the “jet nozzle height” before adjustment and the soldering defect rate.
  • the control device 9 can set the correlation data between the “jet nozzle height” before adjustment and the soldering defect rate to be “no correlation”.
  • FIG. 2B is a diagram showing an example of correlation data between the “height of the solder jet” before adjustment and the soldering defect rate.
  • the control device 9 can set the correlation data between the "height of the solder jet” before adjustment and the soldering defect rate as "strong correlation”.
  • FIG. 2C is a diagram showing an example of correlation data between the “warp of the substrate” during soldering and the soldering defect rate.
  • the control device 9 can set the correlation data between the "warp of the substrate” during soldering and the soldering defect rate as "no correlation”.
  • FIG. 2D is a diagram showing an example of correlation data between the "board temperature" during soldering and the soldering defect rate.
  • the control device 9 can set the correlation data between the "board temperature" during soldering and the soldering defect rate as "weak correlation”.
  • the causes of the soldering failure are the "jet nozzle height” before adjustment, the “solder jet height” before adjustment, the "board warpage”, and the “board warp”. Identify which of the "temperatures” it is.
  • the largest cause of the soldering failure is the “height of the solder jet” before adjustment, and the second factor of the soldering failure is. It can be specified as "the temperature of the substrate”.
  • the control device 9 is connected to the fluxer control unit 18, the preheater 4, the jet motor 15, and the solder bath heater 14.
  • the control device 9 outputs the set control parameters for each.
  • the fluxer control unit 18, the preheater 4, the jet motor 15, and the solder bath heater 14 operate based on the control parameters sent from the control device 9.
  • the control device 9 can adjust the control parameters so that the soldering defect rate becomes low based on the measured data and the correlation data.
  • the control parameters are the coating amount of the flux coating machine 3 (flux coating amount), the set temperature of the preheater 4 (preheater temperature), the set value of the jet motor 15 (solder jet height), and the setting of the solder tank heater 14. Includes temperature (solder temperature).
  • the control device 9 outputs the "flux coating amount” to the fluxer control unit 18.
  • the control device 9 outputs the "preheater temperature” to the preheater 4.
  • the control device 9 outputs the "height of the solder jet” to the jet motor 15.
  • the control device 9 outputs the "solder temperature” to the solder bath heater 14.
  • the adjusted control parameters are applied to the substrate transported after adjustment.
  • the control device 9 when the average of the "heights of the solder jets" measured by the time t of a certain day is A, the control device 9 has a low soldering defect rate. , The "height of the solder jet" after the time t of the day may be adjusted to B, which is larger than A.
  • the control device 9 may receive a designation of the adjustment amount of the control parameter based on the correlation data from the user, and may adjust the control parameter based on the designation.
  • the control device 9 may adjust the control parameter by determining the adjustment amount of the control parameter by statistical processing based on the correlation data, presenting it to the user, and obtaining approval from the user.
  • the control device 9 may automatically adjust a plurality of control parameters at once by using the correlation data by AI.
  • 3 and 4 are flowcharts showing the processing procedure of the soldering system 1 in the first embodiment.
  • step S101 when the soldering system is in the "production ready state" in which solder is not jetted from the jet nozzle 13, the process proceeds to step S102.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a soldering system 1 in a “production ready state”.
  • step S102 the control device 9 determines the "height of the jet nozzle” based on the measurement result of the non-contact displacement meter 6.
  • the "jet nozzle height” varies depending on the height of the solder bath 5 and the mounting state of the jet nozzle 13. Since the non-contact displacement meter 6 is installed above the jet nozzle 13, the control device 9 determines the "height of the jet nozzle" when the solder is not jetted over the jet nozzle 13. be able to.
  • step S103 the control device 9 confirms whether or not the determined "jet nozzle height" is a specified value. If the "jet nozzle height" is other than the specified value, the process proceeds to step S104.
  • step S104 the control device 9 adjusts the "jet nozzle height" so that the "jet nozzle height” becomes a specified value.
  • the "height of the jet nozzle” is high, the distance between the jet nozzle 13 and the substrate 10 becomes short, so that the jet hits the substrate 10 becomes stronger.
  • the positional relationship between the substrate 10 without warpage and the jet nozzle 13 can be kept constant, so that the soldered state can be kept good.
  • step S105 the control device 9 stores the "height of the jet nozzle" before and after the adjustment.
  • the amount of change can be managed and unexpected defects can be achieved. When the problem occurs, it becomes easier to investigate the cause.
  • step S106 the control device 9 jets the molten solder 12 from the jet nozzle 13.
  • step S107 when the soldering system is in the "state before soldering of the board" in which the solder is jetted from the jet nozzle 13 and the board detection sensor 8 does not detect the board 10, the process is a step. Proceed to S108.
  • step S108 the control device 9 determines the height of the solder jet based on the measurement result of the non-contact displacement meter 6.
  • 6 (a) to 6 (c) are schematic views showing the relative positional relationship between the substrate 10 and the solder jet with respect to the height 19 of the solder jet. As shown in FIGS. 6A to 6C, when the height 19 of the solder jet changes, the distance between the substrate 10 and the solder jet changes. As a result, the strength of the solder jet that hits the substrate 10 changes, and the quality of soldering is affected.
  • step S109 the control device 9 confirms whether or not the "height of the solder jet" is within the set range. If the "height of the solder jet" is out of the set range, the process proceeds to step S110.
  • step S110 the control device 9 adjusts the "solder jet height" so that the "solder jet height” is within the set range.
  • the control device 9 can adjust the "height of the solder jet” by changing the output of the jet motor 15 even during the production of the substrate 10. Since the height of the solder jet can be kept constant, the soldered state can be kept good.
  • step S111 the control device 9 stores the "height of the solder jet” before and after the adjustment. By recording how the "solder jet height” after adjustment is changed with respect to the "solder jet height” before adjustment, the amount of change can be controlled and unexpected defects can be achieved. When the problem occurs, it becomes easier to investigate the cause.
  • step S112 when the soldering system is in the "board detection state" in which the board detection sensor 8 detects the board 10, the process proceeds to step S113.
  • step S113 the control device 9 calculates the passage start time t0 on the solder jet of the substrate 10 and the passage end time t1 on the solder jet of the substrate 10.
  • step S114 when the soldering system is "during soldering" in which the substrate 10 passes over the solder jet (that is, from time t0 to time t1), the process proceeds to step S115.
  • step S115 the non-contact displacement meter 6 measures the distance between the substrate 10 and the non-contact displacement meter 6.
  • step S116 the control device 9 determines the warp of the substrate 10 based on the measurement result of the non-contact displacement meter 6.
  • 7 (a) to 7 (c) are diagrams for explaining the relationship between the warp of the substrate 10 and the distance between the substrate 10 and the jet nozzle 13 (secondary nozzle 13b).
  • the warpage of the substrate 10 includes the copper foil pattern of the substrate 10, the thickness of the substrate 10, the heat received by the substrate 10 by the flow soldering process, the moisture absorption of the substrate 10 by the flow soldering process, the temperature of the preheater 4, and the soldering. It is generated by the temperature of the substrate 10 during the jet contact. Since the warp of the substrate 10 varies depending on the substrate to be produced, there is a difference in the warp during soldering of the substrate 10.
  • soldering defects such as soldering defects or insufficient solder filling in the through holes.
  • step S117 the control device 9 adjusts the "height of the solder jet" according to the warp of the substrate. More specifically, when the substrate 10 is warped downward in a convex shape, the control device 9 lowers the “height of the solder jet” as the warp amount is larger. When the substrate 10 is warped upward in a convex shape, the control device 9 increases the “height of the solder jet” as the amount of warpage increases.
  • the "height of the solder jet” may be controlled according to the change in warpage during soldering and the measurement result of the temperature.
  • step S118 the control device 9 determines the temperature of the substrate 10 (the temperature of the substrate) based on the measurement result of the non-contact thermometer 7.
  • the height 19 of the solder jet changes due to the pulsation of the jet motor 15 and the dross of the solder oxide generated by the jet of the solder clogging the jet nozzle 13.
  • the height 19 of the solder jet that is, the strength of the solder jet can be evaluated as an alternative. The lower the height 19 of the solder jet, the weaker the solder jet in contact with the substrate 10, the smaller the heat transfer from the solder jet to the substrate 10, and the lower the temperature of the substrate 10.
  • the higher the height 19 of the solder jet the stronger the solder jet in contact with the substrate 10, the larger the heat transfer from the solder jet to the substrate 10, and the higher the temperature of the substrate 10.
  • the temperature of the substrate 10 while the substrate 10 is in contact with the solder jet is not only the height 19 of the solder jet, but also the temperature of the substrate before the soldering system 1 is charged, and the solvent in the flux 11 by the flux coating machine 3. It is also affected by the heat of vaporization and the preheating by the preheater 4.
  • step S119 the control device 9 adjusts the "height of the solder jet” according to the "board temperature". More specifically, in the control device 9, the higher the "board temperature”, the lower the "solder jet height”.
  • step S120 the control device 9 stores the warp of the substrate and the temperature of the substrate.
  • step S121 when the soldering system is in the "soldering complete state" (ie, time t1) when the substrate 10 has completely passed over the solder jet, the process proceeds to step S121.
  • step S122 the soldering inspection device 16 inspects the soldering state of the substrate 10 and outputs the result of soldering quality to the control device 9.
  • the control device 9 stores the result of soldering quality.
  • step S123 the control device 9 receives data obtained by soldering the plurality of substrates 10 (“height of jet nozzle” before adjustment determined in step S102, “solder” before adjustment determined in step S108. Determined in step S122 with respect to "the height of the jet", “the warp of the substrate” determined in step S116 during soldering of the substrate 10, and “the temperature of the substrate” determined in step S118 during soldering of the substrate 10. Using the quality of soldering performed), the "height of the jet nozzle” before adjustment, the “height of the solder jet” before adjustment, the "warp of the board” during soldering of the board 10, and the board 10 Create correlation data showing the relationship between the "board temperature” during soldering and the soldering defect rate.
  • the causes of the soldering failure are the "height of the jet nozzle” before adjustment, the “height of the solder jet” before adjustment, and the "board” during soldering of the board 10. It is possible to specify which of "warp” and "board temperature” during soldering of the board 10.
  • step S124 the control device 9 adjusts the control parameters so that the soldering defect rate becomes low based on the correlation data.
  • step S107 After that, the process returns to step S107, and the process for the substrate 10 to be conveyed next is performed.
  • the non-contact displacement meter 6 and the non-contact thermometer 7 are used to adjust the "height of the jet nozzle" before adjustment, which causes soldering failure. Since the previous "height of solder jet", “warp of the board” during soldering, and “temperature of the board” during soldering can be controlled, the quality of soldering can be stabilized.
  • the soldering system of the present embodiment includes the "height of the jet nozzle" before adjustment, the “height of the solder jet” before adjustment, the "warp of the board” during soldering, and the "board” during soldering.
  • the "board temperature” at the time of soldering which affects the soldering quality, is the strength of the jet that hits the board 10, and is affected by the "board warp", “jet nozzle height”, and “solder jet height”. Receive. Since these influence each other, the soldering quality can be further improved by finding the optimum combination of these parameters.
  • FIG. 8 is a schematic view showing the soldering system of the second embodiment.
  • the soldering system of the second embodiment differs from the soldering system of the first embodiment in that the soldering system of the second embodiment includes a non-contact displacement meter 6a and a non-contact thermometer 7a. ..
  • the non-contact displacement meter 6a and the non-contact thermometer 7a have a second position where the substrate 10 above the preheater 4 is conveyed and a third position where the substrate 10 above the solder bath 5 is conveyed. It is placed above the space.
  • the non-contact thermometer 7a is composed of, for example, an infrared camera or a radiation thermometer.
  • the control device 9 determines "board warpage" after preheating the board 10 by the preheater 4 and before soldering the board 10 based on the measurement result of the non-contact displacement meter 6a.
  • the parts arranged on the substrate 10 may float or tilt. In the present embodiment, it is possible to know the possibility of occurrence of them based on the measurement results of the non-contact displacement meter 6.
  • the control device 9 determines the "board temperature" after the preheating of the board 10 by the preheater 4 and before the soldering of the board 10 based on the measurement result of the non-contact thermometer 7a.
  • the cause of the defective soldering is the flux application or the temperature of the preheater 4 after the preheating of the substrate 10 by the preheater 4 and before the soldering, or the "solder jet” during soldering. It is possible to determine whether it is the "height of the solder", the "height of the jet nozzle", or the "warp of the substrate”.
  • the control device 9 adjusts the temperature of the preheater 4 and the "height of the solder jet” based on the "warp of the board” and the "temperature of the board” after the preheating of the board 10 and before the soldering of the board 10. May be.
  • the "board temperature” after the preheating of the board 10 and before the soldering of the board 10 is higher than the reference value, and the board 10 is warped downward in a convex shape.
  • the temperature of the preheater 4 is lowered.
  • the "board temperature” after the preheating of the board 10 and before the soldering of the board 10 is lower than the reference value, and the board 10 is warped downward in a convex shape, so that the "board warp" When is larger than the reference value, the temperature of the preheater 4 is raised.
  • the "board temperature” after the preheating of the board 10 and before the soldering of the board 10 is higher than the reference value, and the board 10 is warped downward in a convex shape, so that the "board warp” If is smaller than the reference value, the temperature of the preheater 4 is lowered.
  • the "board temperature” after the preheating of the board 10 and before the soldering of the board 10 is lower than the reference value, and the board 10 is warped downward in a convex shape, so that the "board warp” If is smaller than the reference value, the temperature of the preheater 4 is raised.
  • the control device 9 When the board 10 is warped downward in a convex shape after the board 10 is preheated and before the board 10 is soldered, the control device 9 lowers the "height of the solder jet" as the warp amount is larger. do. When the board 10 is warped upward in a convex shape after the board 10 is preheated and before the board 10 is soldered, the control device 9 increases the "height of the solder jet" as the amount of warp increases. do.
  • FIG. 9 is a schematic view showing the soldering system of the third embodiment.
  • the soldering system of the third embodiment differs from the soldering system of the second embodiment in that the soldering system of the third embodiment includes a non-contact displacement meter 6b and a non-contact thermometer 7b. ..
  • the non-contact displacement meter 6b and the non-contact thermometer 7b have a first position where the substrate 10 above the flux coating machine 3 is conveyed and a second position where the substrate 10 above the preheater 4 is conveyed. Placed above between.
  • the non-contact thermometer 7b is composed of, for example, an infrared camera or a radiation thermometer.
  • the control device 9 determines whether or not the components arranged on the substrate 10 are floating from the substrate 10 after the flux is applied to the substrate 10 by the flux coating machine 3 based on the measurement result of the non-contact displacement meter 6b. .. In the flux coating machine 3, since the spray is applied from below the substrate 10, the placed parts may float due to wind pressure. In the present embodiment, the non-contact displacement meter 6b can detect whether or not the component is floating from the substrate 10.
  • the control device 9 determines the "board temperature" after the flux is applied to the substrate 10 by the flux coating machine 3 based on the measurement result of the non-contact thermometer 7b.
  • the control device 9 may estimate the amount of flux applied to the substrate 10 and the amount of spontaneous volatilization of the solvent based on the "temperature of the substrate" after the flux is applied to the substrate 10. For example, the control device 9 estimates that the amount of flux applied is small when the "temperature of the substrate” after application of flux is high, and that the amount of flux applied is large when the "temperature of the substrate” after application of flux is low. You can guess.
  • the pump flow rate of the flux coating machine 3 and the amount of flux actually attached to the substrate may differ. When the flow rate is constant and the temperature of the substrate 10 after coating is high, it is determined that the actual amount of adhesion is small. Based on this result, the conditions of the flux coating machine 3 may be changed by the control device 9.
  • the measurement result after the flux application when a soldering defect occurs, the measurement result after the flux application, the measurement result after preheating by the preheater according to the second embodiment, and the measurement result during the soldering according to the first embodiment.
  • the measurement result after the flux application By comparing with, it is possible to determine the process that causes the defective soldering.
  • FIG. 10 is a schematic view showing the soldering system of the fourth embodiment.
  • the soldering system of the fourth embodiment differs from the soldering system of the third embodiment in that the soldering system of the fourth embodiment includes a non-contact displacement meter 6c and a non-contact thermometer 7c. ..
  • the substrate 10 is conveyed to the fourth position and then to the first position above the flux coating machine 3.
  • the non-contact displacement meter 6c and the non-contact thermometer 7c are arranged above the fourth position where the substrate 10 is conveyed.
  • the non-contact thermometer 7c is composed of, for example, an infrared camera or a radiation thermometer.
  • the control device 9 determines the "warp of the substrate" before applying the flux based on the measurement result of the non-contact displacement meter 6c.
  • the control device 9 determines the "board temperature" before the flux application based on the measurement result of the non-contact thermometer 7c.
  • the control device 9 may adjust the temperature of the preheater 4 and the "height of the solder jet” based on the "warp of the substrate” and the "temperature of the substrate” before the flux is applied. For example, the control device 9 raises the temperature of the preheater 4 when the "board temperature” before the flux application of the board 10 is lower than the reference value. The control device 9 lowers the temperature of the preheater 4 when the "board temperature” before the flux application of the board 10 is higher than the reference value. In the control device 9, the higher the "board temperature” before the flux application of the board 10, the lower the "solder jet height".
  • the control device 9 When the substrate 10 before flux application is warped downward in a convex shape, the control device 9 lowers the "height of the solder jet" as the warp amount is larger. When the substrate 10 before flux application is warped in a convex shape in the upward direction, the control device 9 increases the "height of the solder jet" as the amount of warpage increases.
  • the measurement result before the flux application when a soldering defect occurs, the measurement result before the flux application, the measurement result after the flux application according to the third embodiment, and the measurement result after the preheating by the preheater according to the second embodiment.
  • the measurement result before the flux application the measurement result after the flux application according to the third embodiment
  • the measurement result after the preheating by the preheater according to the second embodiment By comparing this with the measurement result during soldering according to the first embodiment, it is possible to determine the process that causes the soldering defect.
  • the actual amount of adhesion to the substrate 10 can be predicted by comparing the changes in the substrate temperature before and after the flux coating and the results of the flow meter of the flux coating machine 3.
  • FIG. 11 is a schematic view showing the soldering system of the fifth embodiment.
  • the difference between the soldering system of the fifth embodiment and the soldering system of the first embodiment is that the control device 9 of the soldering system of the fifth embodiment includes a learning device 101 and an inference device 121. be.
  • FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the learning device 101.
  • the learning device 101 includes a data acquisition unit 102 and a model generation unit 103.
  • the data given to the learning device 101 is generated by the control device 9.
  • Control based on the determined “board warp” during soldering of the substrate 10, the "board temperature” during soldering of the substrate determined in step S117, and the quality of the soldering presented in step S121. Adjust the parameters.
  • control parameters are "flux coating amount” (a), "solder jet height” (b), “solder temperature” (c), and "preheater temperature” (d) described in the first embodiment. including.
  • the control device 9 is currently set when the height of the jet nozzle is x, the height of the solder jet is y, the warp of the board is z, and the defective rate of soldering when the temperature of the board is w is less than the threshold value.
  • the currently set control parameters (a, b, c, d) are stored as the control parameters corresponding to (x, y, z, w) without changing the set control parameters.
  • the control device 9 is currently set when the height of the jet nozzle is x, the height of the solder jet is y, the warp of the board is z, and the defective rate of soldering when the temperature of the board is w is equal to or higher than the threshold value. Change the control parameters that are being used.
  • the control device 9 selects one of four control parameters (a, b, c, d).
  • the control device 9 changes the value of the selected control parameter a plurality of times by a predetermined value.
  • the control device 9 sets the control parameters (a, b, c, d) at that time to (x, y, z, w). It is stored as a control parameter corresponding to.
  • the control device 9 selects another of the four control parameters (a, b, c, d) when the soldering defect rate remains above the threshold even after changing the selected control parameter. Then, the above process is repeated.
  • the control device 9 may increase the number of control parameters to be changed when the soldering defect rate remains equal to or higher than the threshold value by changing only one control parameter.
  • the data acquisition unit 102 includes the "height of the jet nozzle" before adjustment, the “height of the solder jet” before adjustment, the "warp of the board” during soldering of the board 10, and the “warp of the board” during soldering of the board 10.
  • the learning data B1 including the "board temperature” and the learning data B2 (correct answer) including the control parameters (flux coating amount, solder jet height, solder temperature, and preheater temperature) are acquired. That is, the data acquisition unit 102 reads out (x, y, z, w) and (a, b, c, d) generated by the control device 9 and stored in correspondence with each other, and (x, b, c, d). Let y, z, w) be the learning data B1, and let (a, b, c, d) be the learning data B2 (correct answer).
  • the model generation unit 103 Based on the combination of the learning data B1 and the learning data B1 (correct answer), the model generation unit 103 has the "height of the jet nozzle” before adjustment, the “height of the solder jet” before adjustment, and the substrate 10. Estimate control parameters (flux coating amount, solder jet height, solder temperature, and preheater temperature) from the "board warp” during soldering and the "board temperature” during soldering of the board 10. Generate a trained model. The model generation unit 103 stores the generated trained model in the trained model storage device 111.
  • the model generation unit 103 learns control parameters by, for example, supervised learning according to a neural network model.
  • supervised learning refers to a method of learning a feature in the learning data by giving a set of input and result (label) data to the learning device, and inferring the result from the input.
  • a neural network is composed of an input layer consisting of a plurality of neurons, an intermediate layer (hidden layer) consisting of a plurality of neurons, and an output layer consisting of a plurality of neurons.
  • the intermediate layer may be one layer or two or more layers.
  • FIG. 13 is a diagram showing the configuration of the neural network.
  • the model generation unit 103 multiplies the values by the weights W1 (w11 to w18). Is input to the intermediate layers (Y1 to Y2), and the result is further multiplied by the weights W2 (w21 to w28) and output from the output layers (Z1 to Z4). This output result depends on the values of the weights W1 and W2.
  • the neural network learns control parameters by so-called supervised learning based on a combination of learning data B1 and learning data B2 (correct answer) acquired by the data acquisition unit 102.
  • the neural network learns by inputting the learning data B1 to the input layer and adjusting the weights W1 and W2 so that the result output from the output layer approaches the learning data B2 (correct answer).
  • the model generation unit 103 generates a trained model by executing the above learning.
  • the trained model storage device 111 stores the trained model output from the model generation unit 103.
  • FIG. 14 is a flowchart relating to the learning process of the learning device 101.
  • step S301 the data acquisition unit 102 acquires the learning data B1 and the learning data B2 (correct answer).
  • the data acquisition unit 102 may simultaneously acquire the learning data B1 and the learning data B2 (correct answer).
  • the data acquisition unit 102 acquires the learning data B1 and the learning data B2 (correct answer) at different timings. Is also good.
  • step S302 the model generation unit 103 adjusts the "height of the jet nozzle" before adjustment by so-called supervised learning based on the combination of the acquired learning data B1 and the learning data B2 (correct answer).
  • Control parameters flux coating amount, solder jet height
  • Solder temperature, and preheater temperature to generate a trained model.
  • step S303 the model generation unit 103 stores the generated trained model in the trained model storage device 111.
  • FIG. 15 is a diagram showing the configuration of the inference device 121.
  • the inference device 121 includes a data acquisition unit 122 and an inference unit 123.
  • the data acquisition unit 122 has a “soldering flow nozzle height” before adjustment determined in step S102 of the flowchart of FIG. 3 of the first embodiment, a “solder jet height” before adjustment determined in step S108, and step S116.
  • the input data B1 including the "board warp" during soldering of the board 10 determined in step S117 and the "board temperature” during soldering of the board 10 determined in step S117 is acquired.
  • the inference unit 123 includes the “height of the jet nozzle” before adjustment, the “height of the solder jet” before adjustment, and the “warp of the substrate” during soldering of the substrate 10, which is stored in the trained model storage device 111.
  • control parameters forlux coating amount, solder jet height, solder temperature, and preheater temperature
  • control parameters forlux coating amount, solder jet height, solder temperature, and preheater temperature
  • the inference unit 123 inputs the input data B1 acquired by the data acquisition unit 122 into the trained model, and the control parameters inferred from the input data B1 (flux coating amount, solder jet height, solder). And the temperature of the preheater) are output.
  • FIG. 16 is a flowchart relating to the inference process of the inference device 121 and the control process of the control device 9. These processes are executed instead of step S123 in the flowchart of FIG.
  • step S401 the data acquisition unit 122 includes the "height of the jet nozzle” before adjustment, the “height of the solder jet” before adjustment, the "warp of the board” during soldering of the board 10, and the soldering of the board 10. Acquires input data B1 including the "board temperature” being soldered.
  • the inference unit 123 includes the “height of the jet nozzle” before adjustment, the “height of the solder jet” before adjustment, and the “board” during soldering of the substrate 10, which is stored in the learned model storage device 111.
  • Input data to the trained model that estimates the control parameters (flux coating amount, solder jet height, solder temperature, and preheater temperature) from the "warp” and the "board temperature” during soldering of the board 10.
  • the control parameters (flux coating amount, solder jet height, solder temperature, and preheater temperature) are estimated.
  • step S403 the inference unit 123 sets the estimated control parameters (flux coating amount, solder jet height, solder temperature, and preheater temperature) to the fluxer control unit 18, jet motor 15, solder tank heater, and preheater 4. Output to.
  • the inference unit 123 outputs the "flux coating amount” to the fluxer control unit 18.
  • the inference unit 123 outputs the "height of the solder jet” to the jet motor 15.
  • the inference unit 123 outputs the "solder temperature” to the solder bath heater.
  • the inference unit 123 outputs the "preheater temperature” to the preheater 4.
  • step S404 the fluxer control unit 18, the jet motor 15, the solder bath heater 14, and the preheater 4 control soldering according to the received control parameters.
  • the present invention is not limited to this.
  • the learning algorithm it is also possible to apply reinforcement learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, etc. in addition to supervised learning.
  • the model generation unit 103 may generate a trained model using the training data created in the plurality of soldering systems 1.
  • the model generation unit 103 may acquire learning data from a plurality of soldering systems 1 used in the same area, or may collect learning data from a plurality of soldering systems 1 operating independently in different areas. You may generate a trained model using the data. It is also possible to add or remove the soldering system 1 that collects learning data from the target on the way. Further, the trained model generated for one soldering system 1 may be applied to another soldering system 1 and the trained model may be updated by re-learning.
  • model generation unit 103 As the learning algorithm used in the model generation unit 103, deep learning that learns the extraction of the feature amount itself can also be used, and other known methods such as genetic programming, functional logic programming, or support can be used. Machine learning may be performed according to a vector machine or the like.
  • the learning device 101 and the inference device 121 may be built in the soldering system 1. Further, the learning device 101 and the inference device 121 may exist on the cloud server.
  • control parameters are output using the trained model learned by the model generation unit 103 of the soldering system 1, but the trained model is acquired from the outside of another soldering system or the like. , The control parameter may be output based on this trained model.
  • the non-contact thermometer 7a measures the temperature of the electronic component mounted on the soldered surface of the substrate
  • the non-contact displacement meter 6a measures the temperature of the electronic component mounted on the soldered surface of the substrate. Measure the height of the. Based on the measured temperature of the electronic component and the height of the electronic component, the control device 9 has deteriorated the solder wettability of the electronic component, or has the electronic component floated or tilted. It is determined whether or not the electronic component is mounted on the substrate 10.
  • FIG. 17 is a diagram showing an example of temperature measurement by the non-contact thermometer 7a in the sixth embodiment.
  • FIG. 18 is a diagram showing an example of the measured temperature of the substrate 10 and the measured temperature of a certain component A.
  • the temperature of the housing of the electronic component on the soldered surface rises due to the heat conduction from the substrate 10, the heat conduction from the soldering terminal of the electronic component, and the temperature inside the soldering device.
  • the temperature of the soldering terminals of electronic components and the housing rises. Therefore, as shown in FIG. 18, even when the substrate temperature in the vicinity of the electronic component is higher than the specified temperature, if the solder wettability of the soldering terminal of the electronic component is inferior, the housing of the electronic component is used. The temperature of the soldering is low. By detecting this with the control device 9, it is possible to extract the difference in the wet state of the solder of the soldering terminal of the electronic component.
  • control device 9 may control the jet flow to be strong, the preheating temperature to be high, or the flux coating amount to be increased.
  • the control device 9 checks the state of the exhaust device.
  • Soldering terminals for electronic components may be cut to a specified length before soldering. If the soldering terminal of the electronic component is too long, it tends to come into contact with the solder jet, so that the temperature of the housing of the electronic component tends to rise. If the soldering terminal of the electronic component is too short, it is difficult to come into contact with the solder jet, so that the temperature of the housing of the electronic component tends to be low.
  • the control device 9 may inspect the length of the soldering terminal of the electronic component based on the temperature of the housing of the electronic component by utilizing this characteristic.
  • the control device 9 can measure the presence or absence of floating or tilting of the electronic component based on the temperature of the housing of the electronic component.
  • the board temperature is measured and can be detected as an abnormal value.
  • measuring the height of the electronic component with the non-contact displacement meter 6a has the following advantages.
  • the control device 9 is a soldering terminal when the height of the electronic component is normal and the temperature of the electronic component is low. It can be determined that the solder wettability of the product is poor.
  • the control device 9 can determine that the electronic component is floating or tilted.
  • the control device 9 can also obtain the height of the electronic component from the measured value of the non-contact displacement meter 6a and the height of the electronic component with the housing. Alternatively, the control device 9 may obtain the height of the housing of the electronic component based on the height of the substrate in the vicinity of the electronic component, and may use it as the height of the electronic component.
  • the amount of protrusion of the soldering terminal from the substrate 10 changes, and at the same time, the radiation state changes because the electronic component is tilted, so that the temperature of the detected component changes. Further, the region detected as the temperature of the electronic component shifts in the direction inclined with respect to the reference region. Since the measurement result of the non-contact displacement meter 6a also changes, it can be confirmed.
  • the electronic component When the electronic component has a float, the amount of protrusion of the soldering terminal from the substrate 10 becomes small, so that the amount of temperature rise of the detected electronic component changes. At the same time, the measurement result of the height of the electronic component with respect to the substrate 10 by the non-contact displacement meter 6a becomes high.
  • the substrate temperature will be measured, the substrate temperature will become excessively high, and the height of the electronic components with respect to the substrate 10 will be measured by the non-contact displacement meter 6a. The result is the same as the height of the substrate 10.
  • the control device 9 can determine that the electronic component is not mounted on the substrate 10.
  • the non-contact thermometer 7a can be used to determine the mounted state of electronic components by pattern matching the shape of the measured temperature contour line, calculating the amount of deviation from normal data, extracting the difference between normal data and symmetric data, or deep learning. AI methods such as learning can be used.
  • the inspection of the present embodiment uses the measurement results of the non-contact thermometer 7a and the non-contact displacement meter 6a before soldering, such as before the spray fluxer, after the spray fluxer, or after preheating, by using the soldering terminals. It is possible to improve the accuracy of inspection of wettability, floating or tilting of electronic parts, and presence / absence of electronic parts.
  • FIG. 19 is a diagram showing a hardware configuration of the control device 9.
  • the control device 9 can configure the corresponding operation with hardware or software of a digital circuit.
  • the control device 9 includes, for example, a processor 1002 and a memory 1003 connected by a bus 1001, as shown in FIG.
  • the processor 1002 executes the program stored in the memory 1003.
  • the control device 9 adjusts the "height of the solder jet” by the jet nozzle based on the determination result of the "warp of the board” during the soldering of the board 10, and then the board.
  • the "height of the solder jet” by the jet nozzle was adjusted based on the determination result of the "board temperature” during the soldering of 10.
  • the control device 9 considers the adjustment amount of the "solder jet height” based on the "warp of the board” during the soldering of the board 10, and the board.
  • the "height of the solder jet” may be adjusted based on the "board temperature” during the soldering of 10.
  • control device 9 adjusts the height of the solder jet by the jet nozzle by the first adjustment amount based on the determination result of the warp of the substrate 10 during the soldering of the substrate 10, and then solders the substrate 10.
  • the height of the solder jet by the jet nozzle may be adjusted by the second adjustment amount based on the determination result of the temperature of the substrate 10 in the inside and the first adjustment amount. That is, the larger the first adjustment amount, the smaller the second adjustment amount may be.
  • control device 9 may determine the adjustment amount of the "height of the solder jet” by simultaneously evaluating the “warp of the board” and the “temperature of the board” during the soldering of the board.
  • control device 9 may adjust the "height of the solder jet” based on either “warp of the board” or “temperature of the board” during soldering of the board.
  • 1 Soldering system 1 Conveyance mechanism, 3 Flux coating machine, 4 Preheater, 5 Solder tank, 6,6a, 6b, 6c Non-contact displacement meter, 7,7a, 7b, 7c Non-contact thermometer, 8 Board detection sensor, 9 Control device, 10 board, 11 flux, 13 jet nozzle, 13a primary nozzle, 13b secondary nozzle, 14 solder bath heater, 15 jet motor, 16 soldering inspection device, 18 fluxer control unit, 19 solder jet height , 101 learning device, 102, 122 data acquisition unit, 103 model generation unit, 111 learned model storage device, 121 inference device, 123 inference unit, 1001 bus, 1002 processor, 1003 memory.

Landscapes

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Abstract

搬送機構（２）は、基板（１０）をフラックス塗布機（３）の上方である第１の位置、プリヒータ（４）の上方である第２の位置、はんだ槽（５）の上方である第３の位置に順次搬送する。第１の非接触変位計（６）および第１の非接触温度計（７）は、噴流ノズル（１４）の上方に配置される。制御装置（９）は、基板（１０）のはんだ付け中における第１の非接触変位計（６）の計測結果に基づいて、基板（１０）のはんだ付け中における基板（１０）の反りを判定するとともに、基板（１０）のはんだ付け中における第１の非接触温度計（７）の計測結果に基づいて、基板（１０）のはんだ付け中における基板（１０）の温度を判定する。

Description

はんだ付けシステム、およびはんだ付け方法
　本開示は、はんだ付けシステム、およびはんだ付け方法に関する。
　従来から、基板のはんだ付けを行うに際して塗布されるフラックスの残渣による不具合を回避することを目的として装置が知られている。
　たとえば、特許文献１に記載の装置は、プリヒータの直後と、噴流はんだ槽の後とに、それぞれ非接触式温度センサを備える。特許文献１に記載の装置は、プリヒータの直後の非接触式温度センサで測定した基板の温度を予め設定した最適温度と比較し、比較結果に基づいてプリヒータの温度を制御する。特許文献１に記載の装置は、噴流はんだ槽の直後の非接触式温度センサで測定した基板の温度を予め設定した最適温度と比較し、比較結果に基づいて、基板の搬送速度、はんだの温度、およびプリヒータの温度を制御する。
特開平７－１４２８５２号公報
　しかしながら、基板に当たるはんだ噴流の強さが基板ごとに相違することがある。その結果、はんだ付けの結果が不良となる基板が発生することがある。
　それゆえに、本開示の目的は、はんだ付け中における基板へ当たるはんだ噴流の強さを判定することができるはんだ付けシステム、およびはんだ付け方法を提供することである。
　本開示のはんだ付けシステムは、基板にフラックスを塗布するフラックス塗布機と、基板を予熱するプリヒータと、溶融はんだを貯留するはんだ槽と、はんだ槽内のはんだを溶融させるはんだ槽ヒータと、基板に向けてはんだ槽内の溶融はんだを噴流する噴流ノズルと、基板をフラックス塗布機の上方である第１の位置、プリヒータの上方である第２の位置、はんだ槽の上方である第３の位置に順次搬送する搬送機構と、噴流ノズルの上方に配置された第１の非接触変位計および第１の非接触温度計と、基板のはんだ付け中における第１の非接触変位計の計測結果に基づいて、基板のはんだ付け中における基板の反りを判定するとともに、基板のはんだ付け中における第１の非接触温度計の計測結果に基づいて、基板のはんだ付け中における基板の温度を判定する制御装置とを備える。
　本開示のはんだ付け方法は、フラックス塗布機と、プリヒータと、はんだ槽と、噴流ノズルと、搬送機構と、噴流ノズルの上方に配置された第１の非接触変位計および第１の非接触温度計と、制御装置とを備えたはんだ付けシステムにおけるはんだ付け方法であって、フラックス塗布機が、基板にフラックスを塗布するステップと、プリヒータが、基板を予熱するステップと、噴流ノズルが、基板に向けてはんだ槽内の溶融はんだを噴流するステップと、搬送機構が、基板をフラックス塗布機の上方である第１の位置、プリヒータの上方である第２の位置、はんだ槽の上方である第３の位置に順次搬送するステップと、制御装置が、基板のはんだ付け中における第１の非接触変位計の計測結果に基づいて、基板のはんだ付け中における基板の反りを判定するとともに、基板のはんだ付け中における第１の非接触温度計の計測結果に基づいて、基板のはんだ付け中における基板の温度を判定するステップとを備える。
　本開示によれば、はんだ付け中における基板へ当たるはんだ噴流の強さを判定することができる。
実施の形態１のはんだ付けシステム１を示す概略図である。 （ａ）は、調整前の「噴流ノズルの高さ」と、はんだ付け不良率との相関データの例を表わす図である。（ｂ）は、調整前の「はんだ噴流の高さ」と、はんだ付け不良率との相関データの例を表わす図である。（ｃ）は、「基板の反り」と、はんだ付け不良率との相関データの例を表わす図である。（ｄ）は、「基板の温度」と、はんだ付け不良率との相関データの例を表わす図である。 実施の形態１におけるはんだ付けシステム１の処理手順を表わすフローチャートである。 実施の形態１におけるはんだ付けシステム１の処理手順を表わすフローチャートである。 「生産準備状態」のはんだ付けシステム１を示す概略図である。 （ａ）～（ｃ）は、はんだ噴流の高さ１９に対する、基板１０とはんだ噴流との相対位置関係を示す概略図である。 （ａ）～（ｃ）は、基板１０の反りと、基板１０と噴流ノズル１３（２次ノズル１３ｂ）との距離との関係を説明するための図である。 実施の形態２のはんだ付けシステムを示す概略図である。 実施の形態３のはんだ付けシステムを示す概略図である。 実施の形態４のはんだ付けシステムを示す概略図である。 実施の形態５のはんだ付けシステムを示す概略図である。 学習装置１０１の構成を表わす図である。 ニューラルネットワークの構成を表わす図である。 学習装置１０１の学習処理に関するフローチャートである。 推論装置１２１の構成を表わす図である。 推論装置１２１の推論処理および制御装置９の制御処理に関するフローチャートである。 実施の形態６における非接触温度計７ａによる温度測定の事例を示す図である。 基板１０の測定温度と、ある部品Ａの測定温度の例を表わす図である。 制御装置９のハードウェア構成を表わす図である。
　以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
　実施の形態１．
　図１は、実施の形態１のはんだ付けシステム１を示す概略図である。
　はんだ付けシステム１は、搬送機構２、フラックス塗布機３、プリヒータ４、はんだ槽５、噴流ノズル１３、噴流モータ１５、はんだ槽ヒータ１４、非接触変位計６、非接触温度計７、基板検知センサ８、および制御装置９を備える。
　フラックス塗布機３は、基板１０の下面（はんだ付け面）に対して、フラックス１１を塗布する。フラックス１１を塗布する工法として、スプレー式、発泡式、または浸漬式を用いることができる。フラックス１１を塗布する工法としてスプレー式を用いる場合には、フラックス塗布機３は、２流体ノズルを備える。フラックス塗布機３は、フラックス液と圧縮空気とを混合して、混合物を２流体ノズルから基板１０に向けて噴射する。２流体ノズルが、基板１０の搬送方向に対して垂直な方向に往復移動することによって、基板１０の全面にフラックス１１が塗布される。
　フラクサー制御部１８は、フラックス１１の塗布量を制御する。フラックス１１の塗布量（以下、フラックスの塗布量）は、フラックス液の流量、圧縮空気の圧力、および２流体ノズルの移動速度によって決定される。フラックスの塗布量は、フラックス塗布機３内のノズルの詰まり具合、フラックス塗布機３の動作のばらつき、およびフラックス塗布機３内の排気ファンの排気量のばらつきなどによって、変動する。フラックスの塗布量が多くなると、プリヒータ４での予熱工程において、溶剤の蒸発に要する時間が長くなるので、基板１０の温度が十分に上がらない。その結果、基板１０の反り量が想定よりも小さくなる。フラックスの塗布量が少なくなると、プリヒータ４での予熱工程において、溶剤がすぐに揮発するので、基板１０の温度が高くなり過ぎる。その結果、基板１０の反り量が大きくなる。
　プリヒータ４は、基板１０を予熱する。予熱の目的は、フラックス１１の溶剤を揮発させ、かつはんだ付け前に基板１０を加熱することよって、フラックス１１の酸化膜除去効果を発揮するとともに、はんだ付けを良好にすることである。加熱手段として、赤外線、遠赤外線、または熱風などを用いることができる。基板１０の下面（はんだ付け面）のみを加熱してもよいし、基板１０の上面（非はんだ付け面、部品面）も加熱してもよい。
　はんだ槽５は、溶融はんだ１２を貯留する。
　噴流ノズル１３は、はんだ槽５と接続する。噴流ノズル１３は、はんだ槽５内の溶融はんだ１２を噴流し、基板１０の下面を溶融はんだ１２に接触させる。これによって基板１０へのはんだ付けが実施される。噴流ノズル１３は、１次ノズル１３ａと２次ノズル１３ｂとを含む。１次ノズル１３ａは、荒れた波を形成し、基板１０のはんだ付け面の隅々まで溶融はんだを供給する。２次ノズル１３ｂは、整った波を形成し、適切な量のはんだを基板１０に付着させる。
　はんだ槽ヒータ１４は、はんだ槽５内のはんだを溶融させる。
　噴流モータ１５は、インペラを回転させ、はんだ槽５から噴流ノズル１３に溶融はんだ１２を送り込む。
　搬送機構２は、基板１０を図１の矢印で示す方向に搬送する。搬送機構２は、基板１０をフラックス塗布機３の上方である第１の位置、プリヒータ４の上方である第２の位置、はんだ槽５の上方である第３の位置に順次搬送する。基板１０の搬送角度は、たとえば約３～５度である。
　基板検知センサ８は、はんだ槽５の上方である第３の位置よりも手前の上方に配置される。基板検知センサ８の計測方式として、赤外線方式、超音波方式、または電磁式を用いることができる。制御装置９は、基板検知センサ８の計測結果に基づいて、基板検知センサ８が配置されている箇所の下方の箇所を基板１０が通過したか否かを判定することができる。実施の形態１では、基板検知センサ８は、プリヒータ４の上方である第２の位置と、はんだ槽５の上方である第３の位置との間の領域の上方に配置される。
　非接触変位計６は、１次ノズル１３ａまたは２次ノズル１３ｂの上方に配置される。
　非接触変位計６を１次ノズル１３ａの上方に配置した場合には、はんだが基板１０と部品の電極に付着しない「未はんだ不良」、および基板１０のスルーホールとスルーホールに挿入された部品の電極にはんだが十分入らない「はんだ上がり不足」を主に防止できる。非接触変位計６を２次ノズル１３ｂの上方に配置した場合には、「はんだ上がり不足」に加えて、端子間にはんだが繋がる「ブリッジ不良」、およびはんだ量が過剰となる「はんだ過多不良」を防止できる。
　非接触変位計６の計測方式としては、レーザ方式、超音波方式、または電磁波方式を用いることができる。
　非接触温度計７は、１次ノズル１３ａまたは２次ノズル１３ｂの上方に配置される。非接触温度計７は、たとえば赤外線カメラ、または放射温度計によって構成される。たとえば、非接触温度計７は、非接触変位計６より基板搬送方向の後方側に配置するとよい。非接触変位計６により、生産中の基板１０の反りを先に測定することができるため、生産中の基板１０に対しても基板反り量及び非接触温度計７による基板温度に基づいて、はんだ噴流高さを制御できる。ただし、非接触温度計７の配置は、この限りではない。
　制御装置９は、はんだ付けシステムが噴流ノズル１３からはんだが噴流されていない「生産準備状態」における非接触変位計６の計測結果に基づいて、１次ノズル１３ａまたは２次ノズル１３ｂの高さ（以下、「噴流ノズルの高さ」）を判定する。「噴流ノズルの高さ」は、１次ノズル１３ａまたは２次ノズル１３ｂの先端から、反りの無い基板底面までの距離である。あるいは、「噴流ノズルの高さ」は、１次ノズル１３ａまたは２次ノズル１３ｂの先端から、搬送機構２までの距離である。
　制御装置９は、判定した「噴流ノズルの高さ」に基づいて、「噴流ノズルの高さ」を調整する。たとえば、図示しない手段によって１次ノズル１３ａまたは２次ノズル１３ｂを上下方向に移動させることによって、「噴流ノズルの高さ」を調整することができる。
　制御装置９は、はんだ付けシステムが噴流ノズル１３からはんだが噴流され、かつ基板検知センサ８が基板１０を検出していない「基板のはんだ付け実施前の状態」における非接触変位計６の計測結果に基づいて、１次ノズル１３ａまたは２次ノズル１３ｂによるはんだ噴流の高さ（以下、「はんだ噴流の高さ」）を判定する。はんだ付けすることによって、フラックスの残渣およびはんだ酸化物（ドロス）が発生するので、はんだ噴流の流れおよびはんだ噴流の強さが変化するため、「はんだ噴流の高さ」が変化する。噴流モータ１５の出力、はんだ槽５の溶融はんだ１２の液面高さ、および噴流ノズル１３内の詰まりに影響を受けて、「はんだ噴流の高さ」が変化する。「はんだ噴流の高さ」が変化することによって、基板１０へのはんだ噴流の当たり方が変わるため、基板１０の温度が変化する。
　制御装置９は、判定した「はんだ噴流の高さ」に基づいて、「はんだ噴流の高さ」を調整する。たとえば、噴流モータ１５の回転数を制御することによって、「はんだ噴流の高さ」を調整することができる。
　制御装置９は、基板１０のはんだ付け中における非接触変位計６の計測結果に基づいて、基板１０のはんだ付け中における基板１０の反りを（以下、「基板の反り」）判定する。基板１０が反ることによって、基板１０の温度が変化する。基板の反りは、反りの方向と、反り量で表される。反り量とは、基板１０と非接触変位計６との距離の最小値（つまり、基板１０の最も反った箇所の変位量）、あるいは、基板１０と非接触変位計６との距離のデータの系列（つまり、基板１０の複数箇所の変位量）で表される。
　制御装置９は、基板１０のはんだ付け中における非接触温度計７の計測結果に基づいて、基板１０のはんだ付け中における基板１０の温度（以下、「基板の温度」）を判定する。本実施の形態では、温度が上昇し易いはんだ付け面の温度を測定するのではなく、基板１０の上方から基板１０の温度を測定するので、基板１０の過渡的な温度変化を計測することができる。
　制御装置９は、基板１０のはんだ付け中における「基板の反り」および「基板の温度」に基づいて、「はんだ噴流の高さ」を調整する。
　制御装置９は、非接触変位計６が測定した「基板の反り」の数値と、非接触温度計７が測定した「基板の温度」とに基づいて、はんだ付け結果の良否を判定する。たとえば、制御装置９は、非接触変位計６が測定した「基板の反り」の数値を用いて、非接触温度計７が測定した「基板の温度」の画像を検査し、はんだ付けの良否判定をしても良い。後述のとおり、「基板の反り」によってはんだ噴流と基板との接触状態が変化するため、「基板の温度」が変化する。たとえば、基板１０の反りが小さく、かつ、基板１０の温度が低い場合であっても、良品が得られる場合があるため、基板の反り量に応じて、適切な基板温度が変化する。
　はんだ付け検査装置１６は、基板１０のはんだ付けされた箇所を検査し、はんだ付けの良否を判定する。はんだ付け検査装置１６は、基板１０のはんだ付けの状態を撮像した画像を解析する。はんだ付け検査装置１６は、電子部品の端子に付着したつらら状のはんだの有無、はんだブリッジの有無、はんだが付着している面積、およびはんだの光沢等に基づいて、はんだ付けの良否を判定する。
　制御装置９は、各基板１０のはんだ付けによって得られるデータ（調整前の「噴流ノズルの高さ」、調整前の「はんだ噴流の高さ」、はんだ付け中の「基板の反り」、およびはんだ付け中の「基板の温度」に対する、はんだ付けの良否）のデータを蓄積する。制御装置９は、複数の基板１０のはんだ付けによって得られるデータを用いて、調整前の「噴流ノズルの高さ」、調整前の「はんだ噴流の高さ」、はんだ付け中の「基板の反り」、およびはんだ付け中の「基板の温度」と、はんだ付け不良率との相関データを作成する。調整前の「噴流ノズルの高さ」、調整前の「はんだ噴流の高さ」、はんだ付け中の「基板の反り」、およびはんだ付け中の「基板の温度」のそれぞれをＡ、はんだ付け不良率をＢとしたときに、ＡとＢとの相関データは、たとえば、「相関なし」、「強い相関」、および「弱い相関」のうちのいずれかとすることができる。
　図２（ａ）は、調整前の「噴流ノズルの高さ」と、はんだ付け不良率との相関データの例を表わす図である。この例では、制御装置９は、調整前の「噴流ノズルの高さ」と、はんだ付け不良率との相関データを「相関なし」とすることができる。
　図２（ｂ）は、調整前の「はんだ噴流の高さ」と、はんだ付け不良率との相関データの例を表わす図である。この例では、制御装置９は、調整前の「はんだ噴流の高さ」と、はんだ付け不良率との相関データを「強い相関」とすることができる。
　図２（ｃ）は、はんだ付け中の「基板の反り」と、はんだ付け不良率との相関データの例を表わす図である。この例では、制御装置９は、はんだ付け中の「基板の反り」と、はんだ付け不良率との相関データを「相関なし」とすることができる。
　図２（ｄ）は、はんだ付け中の「基板の温度」と、はんだ付け不良率との相関データの例を表わす図である。この例では、制御装置９は、はんだ付け中の「基板の温度」と、はんだ付け不良率との相関データを「弱い相関」とすることができる。
　制御装置９は、相関データに基づいて、はんだ付け不良の原因が、調整前の「噴流ノズルの高さ」、調整前の「はんだ噴流の高さ」、「基板の反り」、および「基板の温度」のうちのいずれであるかを特定する。図２（ａ）～（ｄ）の例では、制御装置９は、はんだ付け不良の最大の要因が、調整前の「はんだ噴流の高さ」であり、はんだ付け不良の２番目の要因が、「基板の温度」であると特定することができる。
　制御装置９は、フラクサー制御部１８、プリヒータ４、噴流モータ１５、およびはんだ槽ヒータ１４と接続される。制御装置９は、それぞれに対して、設定した制御パラメータを出力する。フラクサー制御部１８、プリヒータ４、噴流モータ１５、およびはんだ槽ヒータ１４は、制御装置９から送られた制御パラメータに基づいて動作する。
　制御装置９は、測定されたデータと、相関データとに基づいて、はんだ付け不良率が低くなるように、制御パラメータを調整することができる。制御パラメータは、フラックス塗布機３の塗布量（フラックスの塗布量）、プリヒータ４の設定温度（プリヒータの温度）、噴流モータ１５の設定値（はんだ噴流の高さ）、およびはんだ槽ヒータ１４の設定温度（はんだの温度）を含む。制御装置９は、フラクサー制御部１８に「フラックスの塗布量」を出力する。制御装置９は、プリヒータ４に「プリヒータの温度」を出力する。制御装置９は、噴流モータ１５に「はんだ噴流の高さ」を出力する。制御装置９は、はんだ槽ヒータ１４に「はんだの温度」を出力する。調整された制御パラメータは、調整後に搬送される基板に対して適用される。
　たとえば、図２（ｂ）に示すように、ある日の時刻ｔまでに測定された「はんだ噴流の高さ」の平均がＡのときには、制御装置９は、はんだ付け不良率が低くなるように、その日の時刻ｔ以降の「はんだ噴流の高さ」をＡよりも大きなＢに調整するようにしてもよい。
　制御装置９は、ユーザから相関データに基づく制御パラメータの調整量の指定を受け、指定に基づいて制御パラメータを調整してもよい。制御装置９は、相関データに基づく統計的処理によって制御パラメータの調整量を決定してユーザに提示し、ユーザから承認を得ることによって、制御パラメータを調整してもよい。制御装置９は、ＡＩによる相関データの利用によって、複数の制御パラメータを一度に自動で調整するものとしてもよい。
　図３および図４は、実施の形態１におけるはんだ付けシステム１の処理手順を表わすフローチャートである。
　ステップＳ１０１において、はんだ付けシステムが、噴流ノズル１３からはんだが噴流していない「生産準備状態」のときには、処理がステップＳ１０２に進む。図５は、「生産準備状態」のはんだ付けシステム１を示す概略図である。
　ステップＳ１０２において、図５に示すように、制御装置９は、非接触変位計６の計測結果に基づいて、「噴流ノズルの高さ」を判定する。「噴流ノズルの高さ」は、はんだ槽５の高さ、および噴流ノズル１３の取り付け状態によって変化する。非接触変位計６は、噴流ノズル１３の上方に設置されているため、噴流ノズル１３の上をはんだが噴流していない場合には、制御装置９は、「噴流ノズルの高さ」を判定することができる。
　ステップＳ１０３において、制御装置９は、判定された「噴流ノズルの高さ」が規定値であるか否かを確認する。「噴流ノズルの高さ」が規定値以外の場合には、処理がステップＳ１０４に進む。
　ステップＳ１０４において、制御装置９は、「噴流ノズルの高さ」が規定値となるように、「噴流ノズルの高さ」を調整する。「噴流ノズルの高さ」が高いと、噴流ノズル１３と基板１０との距離が近くなるので、基板１０に対する噴流の当たりが強くなる。「噴流ノズルの高さ」を低くすることによって、反りの無い基板１０と噴流ノズル１３との位置関係を一定に保つことができるので、はんだ付け状態を良好に保つことができる。
　ステップＳ１０５において、制御装置９は、調整前後の「噴流ノズルの高さ」を記憶する。調整前の「噴流ノズルの高さ」に対して、調整後の「噴流ノズルの高さ」がどのように変更されたかを記録することによって、変更量を管理することができるともに、予期しない不良が発生した時に、原因の究明が容易になる。
　ステップＳ１０６において、制御装置９は、噴流ノズル１３から溶融はんだ１２を噴流させる。
　ステップＳ１０７において、はんだ付けシステムが、噴流ノズル１３からはんだが噴流され、かつ基板検知センサ８が基板１０を検出していない状態である「基板のはんだ付け実施前の状態」のときには、処理がステップＳ１０８に進む。
　ステップＳ１０８において、制御装置９は、非接触変位計６の計測結果に基づいて、はんだ噴流の高さを判定する。図６（ａ）～（ｃ）は、はんだ噴流の高さ１９に対する、基板１０とはんだ噴流との相対位置関係を示す概略図である。図６（ａ）～（ｃ）に示すように、はんだ噴流の高さ１９が変化すると、基板１０とはんだ噴流との距離が変わる。その結果、基板１０に当たるはんだ噴流の強さが変化し、はんだ付けの良否が影響を受ける。
　ステップＳ１０９において、制御装置９は、「はんだ噴流の高さ」が、設定範囲内であるか否かを確認する。「はんだ噴流の高さ」が設定範囲外の場合には、処理がステップＳ１１０に進む。
　ステップＳ１１０において、制御装置９は、「はんだ噴流の高さ」が設定範囲内となるように、「はんだ噴流の高さ」を調整する。制御装置９は、基板１０の生産中であっても、噴流モータ１５の出力を変更することによって、「はんだ噴流の高さ」を調整できる。はんだ噴流の高さを一定に保つことができるため、はんだ付け状態を良好に維持できる。
　ステップＳ１１１において、制御装置９は、調整前後の「はんだ噴流の高さ」を記憶する。調整前の「はんだ噴流の高さ」に対して、調整後の「はんだ噴流の高さ」がどのように変更されたかを記録することによって、変更量を管理することができるともに、予期しない不良が発生した時に、原因の究明が容易になる。
　ステップＳ１１２において、はんだ付けシステムが、基板検知センサ８が基板１０を検出した「基板検出状態」のときには、処理がステップＳ１１３に進む。
　ステップＳ１１３において、制御装置９は、基板１０のはんだ噴流上の通過開始時刻ｔ０と、基板１０のはんだ噴流上の通過終了時刻ｔ１とを計算する。
　ステップＳ１１４において、はんだ付けシステムが、基板１０がはんだ噴流上を通過する「はんだ付け中」のときには（すなわち、時刻ｔ０～時刻ｔ１）、処理がステップＳ１１５に進む。
　ステップＳ１１５において、非接触変位計６が、基板１０と非接触変位計６との距離を計測する。
　ステップＳ１１６において、制御装置９は、非接触変位計６の計測結果に基づいて、基板１０の反りを判定する。
　図７（ａ）～（ｃ）は、基板１０の反りと、基板１０と噴流ノズル１３（２次ノズル１３ｂ）との距離との関係を説明するための図である。
　基板１０の反りは、基板１０の銅箔パターン、基板１０の厚さ、フローはんだ付け工程までに基板１０が受けた熱、フローはんだ付け工程までの基板１０の吸湿、プリヒータ４の温度、およびはんだ噴流接触中の基板１０の温度によって発生する。基板１０の反りは、生産する基板ごとにばらつくので、基板１０のはんだ付け中の反りに差異が生じる。
　図７（ａ）～（ｃ）に示すように、基板１０の反りの大きさが変わると、基板１０と噴流ノズル１３との距離が変化する。
　はんだ噴流の高さ１９が一定でも、基板１０が下方向に凸形状に反っている場合には、基板１０と噴流ノズル１３との距離が小さくなる。その結果、基板１０に噴流が当たりすぎるため、過剰加熱になりフラックス１１が失活する、あるいは基板１０の上面にはんだが溢れるなどのようなはんだ付け不良が発生する場合がある。たとえば、基板１０に噴流が当たりすぎる結果、反り量が過剰になる。反り量が過剰になると、更に噴流が当たりすぎて反りがさらに大きくなるという悪循環が生じる。基板１０の下方向に凸形状に反っている場合は、反り量が大きいほど、基板１０への噴流の当りが強くなるので、はんだ付け不良が発生しやすい。
　はんだ噴流の高さ１９が一定でも、基板１０が上方向に凸形状に反っている場合には、基板１０と噴流ノズル１３との距離が大きくなる。その結果、基板１０への噴流の当たりが弱くなり、はんだが基板１０に濡れ広がらない。これによって、はんだ不良、またはスルーホールへのはんだ充填不足などのようなはんだ付け不良が発生する場合がある。基板１０の上方向への反り量が大きいほど、基板１０への噴流の当たりが弱くなるので、はんだ付け不良が発生しやすい。
　このような問題に対して、本実施の形態では、ステップＳ１１７において、制御装置９は、基板の反りに応じて、「はんだ噴流の高さ」を調整する。より具体的には、制御装置９は、基板１０が下方向に凸形状に反っている場合には、反り量が大きいほど、「はんだ噴流の高さ」を低くする。制御装置９は、基板１０が上方向に凸形状に反っている場合には、反り量が大きいほど、「はんだ噴流の高さ」を高くする。はんだ付け中の反り変化と温度の測定結果に応じて、「はんだ噴流の高さ」を制御しても良い。
　ステップＳ１１８において、制御装置９は、非接触温度計７の計測結果に基づいて、基板１０の温度（基板の温度）を判定する。
　噴流モータ１５の脈動、およびはんだが噴流することによって生じるはんだ酸化物のドロスが噴流ノズル１３内に詰まることによって、はんだ噴流の高さ１９に変化が生じる。しかしながら、基板１０がはんだ噴流上を通過している間は、はんだ噴流の高さ１９の測定は困難である。これに対して、非接触温度計７によって基板１０の温度を測定することによって、はんだ噴流の高さ１９、すなわちはんだ噴流の強さを、代替評価することができる。はんだ噴流の高さ１９が低いほど、基板１０に接触するはんだ噴流が弱くなるため、はんだ噴流から基板１０への熱伝達が小さくなり、基板１０の温度が低くなる。一方、はんだ噴流の高さ１９が高いほど、基板１０に接触するはんだ噴流が強くなるため、はんだ噴流から基板１０への熱伝達が大きくなり、基板１０の温度が高くなる。基板１０が、はんだ噴流に接触している間の基板１０の温度は、はんだ噴流の高さ１９だけでなく、はんだ付けシステム１投入前の基板の温度、フラックス塗布機３によるフラックス１１中溶剤の気化熱、プリヒータ４による予熱の影響も受ける。
　ステップＳ１１９において、制御装置９は、「基板の温度」に応じて、「はんだ噴流の高さ」を調整する。より具体的には、制御装置９は、「基板の温度」が高いほど、「はんだ噴流の高さ」を低くする。
　ステップＳ１２０において、制御装置９は、基板の反りと基板の温度とを記憶する。
　ステップＳ１２１において、はんだ付けシステムが、基板１０がはんだ噴流上を完全に通過した「はんだ付け完了状態」のときには（すなわち、時刻ｔ１）、処理がステップＳ１２１に進む。
　ステップＳ１２２において、はんだ付け検査装置１６は、基板１０のはんだ付け状態を検査して、はんだ付けの良否の結果を制御装置９に出力する。制御装置９は、はんだ付けの良否の結果を記憶する。
　ステップＳ１２３において、制御装置９は、複数の基板１０についてのはんだ付けによって得られるデータ（ステップＳ１０２で判定される調整前の「噴流ノズルの高さ」、ステップＳ１０８で判定される調整前の「はんだ噴流の高さ」、ステップＳ１１６で判定される基板１０のはんだ付け中の「基板の反り」、およびステップＳ１１８で判定される基板１０のはんだ付け中の「基板の温度」に対する、ステップＳ１２２で判定されるはんだ付けの良否）を用いて、調整前の「噴流ノズルの高さ」、調整前の「はんだ噴流の高さ」、基板１０のはんだ付け中の「基板の反り」、および基板１０のはんだ付け中の「基板の温度」と、はんだ付け不良率との関係を表わす相関データを作成する。制御装置９は、相関データに基づいて、はんだ付け不良の原因が、調整前の「噴流ノズルの高さ」、調整前の「はんだ噴流の高さ」、基板１０のはんだ付け中の「基板の反り」、および基板１０のはんだ付け中の「基板の温度」のうちのいずれであるかを特定することができる。
　ステップＳ１２４において、制御装置９は、相関データに基づいて、はんだ付け不良率が低くなるように、制御パラメータを調整する。
　その後、処理がステップＳ１０７に戻り、次に搬送される基板１０に対しての処理が行われる。
　以上のように、本実施の形態のはんだ付けシステムは、非接触変位計６および非接触温度計７を用いて、はんだ付け不良の原因となる、調整前の「噴流ノズルの高さ」、調整前の「はんだ噴流の高さ」、はんだ付け中の「基板の反り」、およびはんだ付け中の「基板の温度」を管理することできるので、はんだ付けの品質を安定化することができる。
　本実施の形態のはんだ付けシステムは、調整前の「噴流ノズルの高さ」、調整前の「はんだ噴流の高さ」、はんだ付け中の「基板の反り」、およびはんだ付け中の「基板の温度」と、はんだ付け不良率との関係を表わす相関データを作成することによって、はんだ付け不良に影響のある要因を特定することができる。これによって、不良究明のための生産を停止することによる時間のロスを防止できるので、基板の生産性を向上できる。
　はんだ付け品質に影響するはんだ付け時の「基板の温度」は、基板１０に当たる噴流の強さであり、「基板の反り」、「噴流ノズルの高さ」、「はんだ噴流の高さ」の影響を受ける。これらは、相互に影響するので、これらパラメータの最適な組み合わせを見出すことによって、はんだ付け品質をより高めることができる。
　実施の形態２．
　図８は、実施の形態２のはんだ付けシステムを示す概略図である。実施の形態２のはんだ付けシステムが、実施の形態１のはんだ付けシステムと相違する点は、実施の形態２のはんだ付けシステムが、非接触変位計６ａおよび非接触温度計７ａを備える点である。
　非接触変位計６ａおよび非接触温度計７ａは、プリヒータ４の上方である基板１０が搬送される第２の位置と、はんだ槽５の上方である基板１０が搬送される第３の位置との間の上方に配置される。
　非接触変位計６ａの計測方式としては、レーザ方式、超音波方式、または電磁波方式を用いることができる。非接触温度計７ａは、たとえば赤外線カメラ、または放射温度計によって構成される。
　制御装置９は、非接触変位計６ａの計測結果に基づいて、プリヒータ４による基板１０の予熱後、かつ基板１０のはんだ付け前における「基板の反り」を判定する。プリヒータ４で加熱された基板１０が反ることによって、基板１０に配置される部品が浮いたり、傾く場合がある。本実施の形態では、非接触変位計６の計測結果に基づいて、それらが発生する可能性を知ることができる。
　制御装置９は、非接触温度計７ａの計測結果に基づいて、プリヒータ４による基板１０の予熱後、かつ基板１０のはんだ付け前における「基板の温度」を判定する。
　本実施の形態では、実施の形態１における判定に加えて、プリヒータ４による基板１０の予熱後、かつ基板１０のはんだ付け前における「基板の反り」と「基板の温度」とを判定することができる。したがって、本実施の形態では、はんだ付けの不良の原因が、プリヒータ４による基板１０の予熱後、かつはんだ付け前のフラックス塗布またはプリヒータ４の温度であるのか、あるいは、はんだ付け中の「はんだ噴流の高さ」、「噴流ノズルの高さ」、または「基板の反り」であるのかを判別することができる。
　制御装置９は、基板１０の予熱後、かつ基板１０のはんだ付け前の「基板の反り」および「基板の温度」に基づいて、プリヒータ４の温度および「はんだ噴流の高さ」を調整することとしてもよい。
　たとえば、制御装置９は、基板１０の予熱後、かつ基板１０のはんだ付け前の「基板の温度」が基準値よりも高く、かつ基板１０が下方向に凸形状に反っており、「基板の反り」が基準量よりも大きい場合には、プリヒータ４の温度を下げる。制御装置９は、基板１０の予熱後、かつ基板１０のはんだ付け前の「基板の温度」が基準値よりも低く、かつ基板１０が下方向に凸形状に反っており、「基板の反り」が基準値よりも大きい場合には、プリヒータ４の温度を上げる。制御装置９は、基板１０の予熱後、かつ基板１０のはんだ付け前の「基板の温度」が基準値よりも高く、かつ基板１０が下方向に凸形状に反っており、「基板の反り」が基準値よりも小さい場合には、プリヒータ４の温度を下げる。制御装置９は、基板１０の予熱後、かつ基板１０のはんだ付け前の「基板の温度」が基準値よりも低く、かつ基板１０が下方向に凸形状に反っており、「基板の反り」が基準値よりも小さい場合には、プリヒータ４の温度を上げる。
　制御装置９は、基板１０の予熱後、かつ基板１０のはんだ付け前の基板１０が下方向に凸形状に反っている場合には、反り量が大きいほど、「はんだ噴流の高さ」を低くする。制御装置９は、基板１０の予熱後、かつ基板１０のはんだ付け前の基板１０が上方向に凸形状に反っている場合には、反り量が大きいほど、「はんだ噴流の高さ」を高くする。
　実施の形態３．
　図９は、実施の形態３のはんだ付けシステムを示す概略図である。実施の形態３のはんだ付けシステムが、実施の形態２のはんだ付けシステムと相違する点は、実施の形態３のはんだ付けシステムが、非接触変位計６ｂおよび非接触温度計７ｂを備える点である。
　非接触変位計６ｂおよび非接触温度計７ｂは、フラックス塗布機３の上方である基板１０が搬送される第１の位置と、プリヒータ４の上方である基板１０が搬送される第２の位置との間の上方に配置される。
　非接触変位計６ｂの計測方式としては、レーザ方式、超音波方式、または電磁波方式を用いることができる。非接触温度計７ｂは、たとえば赤外線カメラ、または放射温度計によって構成される。
　制御装置９は、非接触変位計６ｂの計測結果に基づいて、フラックス塗布機３による基板１０へのフラックス塗布後において、基板１０に配置された部品が基板１０から浮いているか否かを判定する。フラックス塗布機３では、基板１０の下方からスプレー塗布するため、配置済みの部品が、風圧で浮く場合がある。本実施の形態では、非接触変位計６ｂによって、部品が基板１０から浮いているか否かを検出することができる。
　制御装置９は、非接触温度計７ｂの計測結果に基づいて、フラックス塗布機３による基板１０へのフラックス塗布後における「基板の温度」を判定する。制御装置９は、基板１０へのフラックス塗布後における「基板の温度」に基づいて、基板１０へのフラックス塗布量および溶剤の自然揮発量を推測することとしてもよい。たとえば、制御装置９は、フラックス塗布後における「基板の温度」が高いときに、フラックス塗布量が少ないと推測し、フラックス塗布後における「基板の温度」が低いときに、フラックス塗布量が多いと推測することができる。フラックス塗布機３のポンプ流量と実際に基板に付着したフラックス量は異なる場合がある。流量が一定であり、塗布後の基板１０の温度が高い場合には、実際の付着量が少ない、と判定される。この結果に基づき、制御装置９によって、フラックス塗布機３の条件を変更しても良い。
　本実施の形態によれば、はんだ付け不良が発生した場合に、フラックス塗布後の測定結果と、実施の形態２によるプリヒータによる予熱後の測定結果と、実施の形態１によるはんだ付け中の測定結果とを比較することによって、はんだ付けの不良の原因となる工程を判断することができる。
　実施の形態４．
　図１０は、実施の形態４のはんだ付けシステムを示す概略図である。実施の形態４のはんだ付けシステムが、実施の形態３のはんだ付けシステムと相違する点は、実施の形態４のはんだ付けシステムが、非接触変位計６ｃおよび非接触温度計７ｃを備える点である。
　基板１０は、第４の位置へ搬送された後、フラックス塗布機３の上方である第１の位置へ搬送される。
　非接触変位計６ｃおよび非接触温度計７ｃは、基板１０が搬送される第４の位置の上方に配置される。
　非接触変位計６ｃの計測方式としては、レーザ方式、超音波方式、または電磁波方式を用いることができる。非接触温度計７ｃは、たとえば赤外線カメラ、または放射温度計によって構成される。
　制御装置９は、非接触変位計６ｃの計測結果に基づいて、フラックス塗布前における「基板の反り」を判定する。
　制御装置９は、非接触温度計７ｃの計測結果に基づいて、フラックス塗布前における「基板の温度」を判定する。
　制御装置９は、フラックス塗布前における「基板の反り」および「基板の温度」に基づいて、プリヒータ４の温度および「はんだ噴流の高さ」を調整することとしてもよい。たとえば、制御装置９は、基板１０のフラックス塗布前における「基板の温度」が基準値よりも低いときに、プリヒータ４の温度を上げる。制御装置９は、基板１０のフラックス塗布前における「基板の温度」が基準値よりも高いときに、プリヒータ４の温度を下げる。制御装置９は、基板１０のフラックス塗布前における「基板の温度」が高いほど、「はんだ噴流の高さ」を低くする。制御装置９は、フラックス塗布前の基板１０が下方向に凸形状に反っている場合には、反り量が大きいほど、「はんだ噴流の高さ」を低くする。制御装置９は、フラックス塗布前の基板１０が上方向に凸形状に反っている場合には、反り量が大きいほど、「はんだ噴流の高さ」を高くする。
　本実施の形態によれば、はんだ付け不良が発生した場合に、フラックス塗布前の測定結果と、実施の形態３によるフラックス塗布後の測定結果と、実施の形態２によるプリヒータによる予熱後の測定結果と、実施の形態１によるはんだ付け中の測定結果とを比較することで、はんだ付けの不良の原因となる工程を判断することができる。
　本実施の形態によれば。フラックス塗布前後の基板温度の変化およびフラックス塗布機３の流量計の結果を比較することによって、基板１０への実際の付着量を予測できる。
　実施の形態５．
　図１１は、実施の形態５のはんだ付けシステムを示す概略図である。実施の形態５のはんだ付けシステムが、実施の形態１のはんだ付けシステムと相違する点は、実施の形態５のはんだ付けシステムの制御装置９が、学習装置１０１と推論装置１２１とを備える点である。
　図１２は、学習装置１０１の構成を表わす図である。
　学習装置１０１は、データ取得部１０２と、モデル生成部１０３とを備える。
　学習装置１０１に与えられるデータは、制御装置９によって生成される。
　制御装置９は、実施の形態１の図３のフローチャートのステップＳ１０２で判定した調整前の「噴流ノズルの高さ」、ステップＳ１０８で判定した調整前の「はんだ噴流の高さ」、ステップＳ１１６で判定した基板１０のはんだ付け中の「基板の反り」、およびステップＳ１１７で判定した基板のはんだ付け中の「基板の温度」と、ステップＳ１２１で辺呈したはんだ付けの良否とに基づいて、制御パラメータを調整する。
　制御パラメータは、実施の形態１で説明した「フラックスの塗布量」（ａ）、「はんだ噴流の高さ」（ｂ）、「はんだの温度」（ｃ）、および「プリヒータの温度」（ｄ）を含む。
　制御装置９は、噴流ノズルの高さがｘ、はんだ噴流の高さがｙ、基板の反りがｚ、および基板の温度がｗのときのはんだ付けの不良率が閾値未満のときに、現在設定されている制御パラメータを変更せずに、現在設定されている制御パラメータ（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を（ｘ、ｙ、ｚ、ｗ）に対応する制御パラメータとして記憶する。
　制御装置９は、噴流ノズルの高さがｘ、はんだ噴流の高さがｙ、基板の反りがｚ、および基板の温度がｗのときのはんだ付けの不良率が閾値以上のときに、現在設定されている制御パラメータを変更する。
　たとえば、制御装置９は、４つの制御パラメータ（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）のうちの１つを選択する。制御装置９は、選択した制御パラメータの値を予め定められた値ずつ複数回変化させる。制御装置９は、制御パラメータの変更の結果、はんだ付けの不良率が閾値未満となったときに、そのときの制御パラメータ（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を（ｘ、ｙ、ｚ、ｗ）に対応する制御パラメータとして記憶する。制御装置９は、選択した制御パラメータを変更しても、はんだ付けの不良率が閾値以上のままのときに、４つの制御パラメータ（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）のうちの別のものを選択して、上記の処理を繰り返す。制御装置９は、１つの制御パラメータを変更しただけでは、はんだ付けの不良率が閾値以上のままのときには、変更する制御パラメータの数を増加させてもよい。
　データ取得部１０２は、調整前の「噴流ノズルの高さ」、調整前の「はんだ噴流の高さ」、基板１０のはんだ付け中の「基板の反り」、および基板１０のはんだ付け中の「基板の温度」を含む学習用データＢ１、制御パラメータ（フラックスの塗布量、はんだ噴流の高さ、はんだの温度、およびプリヒータの温度）を含む学習用データＢ２（正解）を取得する。すなわち、データ取得部１０２は、制御装置９によって生成されて、対応されて記憶されている（ｘ、ｙ、ｚ、ｗ）と（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）とを読み出して、（ｘ、ｙ、ｚ、ｗ）を学習用データＢ１とし、（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）を学習用データＢ２（正解）とする。
　モデル生成部１０３は、学習用データＢ１、及び学習用データＢ１（正解）の組合せに基づいて、調整前の「噴流ノズルの高さ」、調整前の「はんだ噴流の高さ」、基板１０のはんだ付け中の「基板の反り」、および基板１０のはんだ付け中の「基板の温度」から制御パラメータ（フラックスの塗布量、はんだ噴流の高さ、はんだの温度、およびプリヒータの温度）を推定する学習済モデルを生成する。モデル生成部１０３は、生成した学習済モデルを学習済モデル記憶装置１１１に記憶する。
　モデル生成部１０３が用いる学習アルゴリズムは教師あり学習、教師なし学習、または強化学習等の公知のアルゴリズムを用いることができる。一例として、ニューラルネットワークを適用した場合について説明する。モデル生成部１０３は、例えば、ニューラルネットワークモデルに従って、いわゆる教師あり学習により、制御パラメータを学習する。ここで、教師あり学習とは、入力と結果（ラベル）のデータの組を学習装置に与えることで、それらの学習用データにある特徴を学習し、入力から結果を推論する手法をいう。
　ニューラルネットワークは、複数のニューロンからなる入力層、複数のニューロンからなる中間層(隠れ層)、及び複数のニューロンからなる出力層で構成される。中間層は、１層、又は２層以上でもよい。
　図１３は、ニューラルネットワークの構成を表わす図である。
　モデル生成部１０３は、図１３に示すような３層のニューラルネットワークであれば、複数の入力が入力層（Ｘ１～Ｘ４）に入力されると、その値に重みＷ１（ｗ１１～ｗ１８）を掛けて中間層（Ｙ１～Ｙ２）に入力され、その結果にさらに重みＷ２（ｗ２１～ｗ２８）を掛けて出力層（Ｚ１～Ｚ４）から出力される。この出力結果は、重みＷ１とＷ２の値によって変わる。
　本願において、ニューラルネットワークは、データ取得部１０２によって取得される学習用データＢ１、および学習用データＢ２（正解）の組合せに基づいて、いわゆる教師あり学習により、制御パラメータを学習する。
　すなわち、ニューラルネットワークは、入力層に学習用データＢ１を入力して出力層から出力された結果が、学習用データＢ２（正解）に近づくように重みＷ１とＷ２を調整することで学習する。
　モデル生成部１０３は、以上のような学習を実行することで学習済モデルを生成する。
　学習済モデル記憶装置１１１は、モデル生成部１０３から出力された学習済モデルを記憶する。
　次に、学習装置１０１が学習する処理について説明する。図１４は、学習装置１０１の学習処理に関するフローチャートである。
　ステップＳ３０１において、データ取得部１０２は、学習用データＢ１、および学習用データＢ２（正解）を取得する。データ取得部１０２は、学習用データＢ１、学習用データＢ２（正解）を同時に取得するものとしてもよい。あるいは、学習用データＢ１および学習用データＢ２（正解）を関連づけて入力できれば良いので、データ取得部１０２は、学習用データＢ１、および学習用データＢ２（正解）をそれぞれ別のタイミングで取得しても良い。
　ステップＳ３０２において、モデル生成部１０３は、取得された学習用データＢ１、および学習用データＢ２（正解）の組合せに基づいて、いわゆる教師あり学習によって、調整前の「噴流ノズルの高さ」、調整前の「はんだ噴流の高さ」、基板１０のはんだ付け中の「基板の反り」、および基板１０のはんだ付け中の「基板の温度」から制御パラメータ（フラックスの塗布量、はんだ噴流の高さ、はんだの温度、およびプリヒータの温度）を推定する学習済モデルを生成する。
　ステップＳ３０３において、モデル生成部１０３は、生成した学習済モデルを学習済モデル記憶装置１１１に記憶させる。
　図１５は、推論装置１２１の構成を表わす図である。推論装置１２１は、データ取得部１２２と、推論部１２３とを備える。
　データ取得部１２２は、実施の形態１の図３のフローチャートのステップＳ１０２で判定した調整前の「噴流ノズルの高さ」、ステップＳ１０８で判定した調整前の「はんだ噴流の高さ」、ステップＳ１１６で判定した基板１０のはんだ付け中の「基板の反り」、およびステップＳ１１７で判定した基板１０のはんだ付け中の「基板の温度」を含む入力データＢ１を取得する。
　推論部１２３は、学習済モデル記憶装置１１１に記憶された調整前の「噴流ノズルの高さ」、調整前の「はんだ噴流の高さ」、基板１０のはんだ付け中の「基板の反り」、および基板１０のはんだ付け中の「基板の温度」から制御パラメータ（フラックスの塗布量、はんだ噴流の高さ、はんだの温度、およびプリヒータの温度）を推定する学習済モデルと入力データＢ１とを用いて、制御パラメータ（フラックスの塗布量、はんだ噴流の高さ、はんだの温度、およびプリヒータの温度）を推定する。すなわち、推論部１２３は、この学習済モデルにデータ取得部１２２で取得した入力データＢ１を入力することで、入力データＢ１から推論される制御パラメータ（フラックスの塗布量、はんだ噴流の高さ、はんだの温度、およびプリヒータの温度）を出力する。
　次に、推論装置１２１による推論および制御装置９による制御について説明する。図１６は、推論装置１２１の推論処理および制御装置９の制御処理に関するフローチャートである。これらの処理は、図４のフローチャートのステップＳ１２３の代わりに実行される。
　ステップＳ４０１において、データ取得部１２２は、調整前の「噴流ノズルの高さ」、調整前の「はんだ噴流の高さ」、基板１０のはんだ付け中の「基板の反り」、および基板１０のはんだ付け中の「基板の温度」を含む入力データＢ１を取得する。
　ステップＳ４０２において、推論部１２３は、学習済モデル記憶装置１１１に記憶された調整前の「噴流ノズルの高さ」、調整前の「はんだ噴流の高さ」、基板１０のはんだ付け中の「基板の反り」、および基板１０のはんだ付け中の「基板の温度」から制御パラメータ（フラックスの塗布量、はんだ噴流の高さ、はんだの温度、およびプリヒータの温度）を推定する学習済モデルに入力データＢ１を入力することによって、制御パラメータ（フラックスの塗布量、はんだ噴流の高さ、はんだの温度、およびプリヒータの温度）を推定する。
　ステップＳ４０３において、推論部１２３は、推定した制御パラメータ（フラックスの塗布量、はんだ噴流の高さ、はんだの温度、およびプリヒータの温度）をフラクサー制御部１８、噴流モータ１５、はんだ槽ヒータ、プリヒータ４へ出力する。推論部１２３は、フラクサー制御部１８へ「フラックスの塗布量」を出力する。推論部１２３は、噴流モータ１５へ「はんだ噴流の高さ」を出力する。推論部１２３は、はんだ槽ヒータへ「はんだの温度」を出力する。推論部１２３は、プリヒータ４へ「プリヒータの温度」を出力する。
　ステップＳ４０４において、フラクサー制御部１８、噴流モータ１５、はんだ槽ヒータ１４、およびプリヒータ４は、受信した制御パラメータに従って、はんだ付けを制御する。
　本実施の形態では、モデル生成部１０３が用いる学習アルゴリズムに教師あり学習を適用した場合について説明したが、これに限られるものではない。学習アルゴリズムについては、教師あり学習以外にも、強化学習、教師なし学習、または半教師あり学習等を適用することも可能である。
　モデル生成部１０３は、複数のはんだ付けシステム１において作成される学習用データを用いて、学習済モデルを生成するようにしてもよい。モデル生成部１０３は、同一のエリアで使用される複数のはんだ付けシステム１から学習用データを取得してもよいし、異なるエリアで独立して動作する複数のはんだ付けシステム１から収集される学習用データを利用して学習済モデルを生成してもよい。学習用データを収集するはんだ付けシステム１を途中で対象に追加したり、対象から除去することも可能である。さらに、あるはんだ付けシステム１に関して生成した学習済モデルを、別のはんだ付けシステム１に適用し、再学習によって学習済モデル更新するようにしてもよい。
　モデル生成部１０３に用いられる学習アルゴリズムとしては、特徴量そのものの抽出を学習する、深層学習（Ｄｅｅｐ　Ｌｅａｒｎｉｎｇ）を用いることもでき、他の公知の方法、例えば遺伝的プログラミング、機能論理プログラミング、またはサポートベクターマシンなどに従って機械学習を実行してもよい。
　学習装置１０１及び推論装置１２１は、はんだ付けシステム１に内蔵されていてもよい。さらに、学習装置１０１及び推論装置１２１は、クラウドサーバ上に存在していてもよい。
　本実施の形態では、はんだ付けシステム１のモデル生成部１０３で学習した学習済モデルを用いて制御パラメータを出力するものとして説明したが、他のはんだ付けシステム等の外部から学習済モデルを取得し、この学習済モデルに基づいて制御パラメータを出力するようにしてもよい。
　実施の形態６．
　本実施の形態では、非接触温度計７ａが、基板の被はんだ付け面に搭載された電子部品の温度を測定し、非接触変位計６ａは、基板の被はんだ付け面に搭載された電子部品の高さを測定する。制御装置９は、測定された電子部品の温度および電子部品の高さに基づいて、電子部品のはんだ濡れ性が劣化しているのか、あるいは、電子部品に浮きまたは傾きが生じているのか、あるいは基板１０に電子部品が搭載されていないのかを判定する。
　図１７は、実施の形態６における非接触温度計７ａによる温度測定の事例を示す図である。図１８は、基板１０の測定温度と、ある部品Ａの測定温度の例を表わす図である。
　被はんだ付け面の電子部品の筐体の温度は、基板１０からの熱伝導、電子部品のはんだ付け用端子からの熱伝導、およびはんだ付け装置内の温度によって、上昇する。
　はんだ噴流が濡れ広がることによって、電子部品のはんだ付け用端子および筐体の温度が上昇する。従って、図１８に示すように、電子部品近傍の基板温度が規定以上の温度となっている場合においても、電子部品のはんだ付け用端子のはんだ濡れ性が劣る場合には、電子部品の筐体の温度が低くなる。これを制御装置９によって検出することで、電子部品のはんだ付け用端子のはんだの濡れ状態の差異を抽出できる。
　制御装置９は、電子部品の温度が低く、かつはんだ濡れ性が悪い場合には、噴流を強くする、予熱温度を高くする、またはフラックス塗布量を増やすなどの制御をしてもよい。
　電子部品の温度が許容範囲より高い場合には、はんだ付け装置内の温度が過剰に高くなっている可能性があるため、制御装置９は、排気装置の状態を確認する。
　電子部品のはんだ付け用端子を、はんだ付け前に所定の長さに切断する場合がある。電子部品のはんだ付け用端子が長すぎる場合には、はんだ噴流に接触し易いため、電子部品の筐体の温度が高くなりやすい。電子部品のはんだ付け用端子が短かすぎる場合には、はんだ噴流に接触し難いため、電子部品の筐体の温度が低くなりやすい。制御装置９は、この特性を利用して、電子部品の筐体の温度に基づいて、電子部品のはんだ付け用端子の長さを検査してもよい。
　また、電子部品に、浮きまたは傾きが生じている場合においても、基板１０のはんだ付け面へのはんだ付け用端子の突き出し量が小さくなるため、はんだ噴流とはんだ付け用端子との接触状態が悪くなり、電子部品の筐体の温度が低くなる。従って、制御装置９は、電子部品の筐体の温度に基づいて、電子部品の浮きまたは傾きの有無を測定できる。
　基板１０に電子部品の搭載がなされなかった場合には、基板温度が測定されるため異常値として検出することができる。
　この時に、非接触変位計６ａによって、電子部品の高さを測定することによって以下の利点がある。
　非接触温度計７ａのみでは、電子部品のはんだ付け用端子のはんだ濡れ性が悪いのか、あるいは、電子部品に浮きまたは傾きが生じているのか、あるいは基板１０に電子部品が搭載されていないのかを判別できない。非接触変位計６ａによって電子部品の高さを測定している場合には、制御装置９は、電子部品の高さが正常であり、かつ電子部品の温度が低い場合には、はんだ付け用端子のはんだ濡れ性が悪いと判別できる。制御装置９は、電子部品の高さが異常であり、かつ電子部品の温度が低い場合には、電子部品に浮きまたは傾きが生じていると判別できる。
　制御装置９は、非接触変位計６ａの測定値と電子部品の筐体との高さとから電子部品の高さを求めることもできる。あるいは、制御装置９は、電子部品の近傍の基板高さを基準として、電子部品の筐体の高さを求め、電子部品の高さとすることもできる。
　電子部品に傾きがある場合には、はんだ付け用端子の基板１０からの突き出し量が変化すると同時に、電子部品が傾いているため放射状態が変わるため、検出される部品の温度が変化する。また、電子部品の温度として検出される領域が、基準領域に対して傾いている方向にずれる。非接触変位計６ａの測定結果も変わるので、確定できる。
　電子部品に浮きがある場合には、はんだ付け用端子の基板１０からの突き出し量が小さくなるため、検出される電子部品の温度上昇量が変化する。それとともに、非接触変位計６ａによる基板１０に対する電子部品の高さの測定結果が高くなる。
　基板１０への搭載忘れなどにより電子部品が無い場合には、基板温度を測定することになり、基板温度が過剰に高くなるとともに、非接触変位計６ａによる基板１０に対する電子部品の高さの測定結果が、基板１０の高さと同値になる。制御装置９は、基板温度が過剰に高く、かつ電子部品の高さの測定結果が、基板１０の高さとなる場合に、基板１０に電子部品が搭載されていないと判定することができる。
　非接触温度計７ａによる電子部品の搭載状態の判定方法としては、測定温度等高線の形状のパターンマッチング、正常データからのずれ量の算出する方法、正常データと対称データの差分抽出による方法、またはディープラーニングなどのＡＩによる方法などを用いることができる。
　本実施の形態の検査は、スプレーフラクサー前、スプレーフラクサー後、あるいは予熱後、といったはんだ付け前の非接触温度計７ａおよび非接触変位計６ａによる測定結果を用いることで、はんだ付け用端子の濡れ性、電子部品の浮きまたは傾き、電子部品の有無の検査を高精度化できる。
　図１９は、制御装置９のハードウェア構成を表わす図である。
　制御装置９は、相当する動作をデジタル回路のハードウェアまたはソフトウェアで構成することができる。制御装置９の機能をソフトウェアを用いて実現する場合には、制御装置９は、例えば、図１７に示すように、バス１００１によって接続されたプロセッサ１００２とメモリ１００３とを備える。メモリ１００３に記憶されたプログラムをプロセッサ１００２が実行する。
　変形例．
（１）実施の形態１において、制御装置９は、基板１０のはんだ付け中における「基板の反り」の判定結果に基づいて、噴流ノズルによる「はんだ噴流の高さ」を調整し、その後、基板１０のはんだ付け中における「基板の温度」の判定結果に基づいて、噴流ノズルによる「はんだ噴流の高さ」を調整した。ここで、調整量が大きくなりすぎないようにするため、制御装置９は、基板１０のはんだ付け中における「基板の反り」に基づく「はんだ噴流の高さ」の調整量を考慮して、基板１０のはんだ付け中における「基板の温度」に基づいて、「はんだ噴流の高さ」を調整してもよい。
　すなわち、制御装置９は、基板１０のはんだ付け中における基板１０の反りの判定結果に基づいて、噴流ノズルによるはんだ噴流の高さを第１の調整量だけ調整し、その後、基板１０のはんだ付け中における基板１０の温度の判定結果と第１の調整量とに基づいて、噴流ノズルによるはんだ噴流の高さを第２の調整量だけ調整してもよい。つまり、第１の調整量が大きいほど、第２の調整量を小さくしてもよい。
　また、制御装置９は、基板のはんだ付け中における「基板の反り」と「基板の温度」とを同時に評価することによって、「はんだ噴流の高さ」の調整量を決定することとしてもよい。
　また、制御装置９は、基板のはんだ付け中における「基板の反り」と「基板の温度」とのうちのいずれか一方に基づいて、「はんだ噴流の高さ」を調整するものとしてもよい。
　今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本開示の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１　はんだ付けシステム、２　搬送機構、３　フラックス塗布機、４　プリヒータ、５　はんだ槽、６，６ａ，６ｂ，６ｃ　非接触変位計、７，７ａ，７ｂ，７ｃ　非接触温度計、８　基板検知センサ、９　制御装置、１０　基板、１１　フラックス、１３　噴流ノズル、１３ａ　１次ノズル、１３ｂ　２次ノズル、１４　はんだ槽ヒータ、１５　噴流モータ、１６　はんだ付け検査装置、１８　フラクサー制御部、１９　はんだ噴流の高さ、１０１　学習装置、１０２，１２２　データ取得部、１０３　モデル生成部、１１１　学習済モデル記憶装置、１２１　推論装置、１２３　推論部、１００１　バス、１００２　プロセッサ、１００３　メモリ。

Claims (19)

  1. 　基板にフラックスを塗布するフラックス塗布機と、
    　前記基板を予熱するプリヒータと、
    　溶融はんだを貯留するはんだ槽と、
    　前記はんだ槽内のはんだを溶融させるはんだ槽ヒータと、
    　前記基板に向けて前記はんだ槽内の前記溶融はんだを噴流する噴流ノズルと、
    　前記基板を前記フラックス塗布機の上方である第１の位置、前記プリヒータの上方である第２の位置、前記はんだ槽の上方である第３の位置に順次搬送する搬送機構と、
    　前記噴流ノズルの上方に配置された第１の非接触変位計および第１の非接触温度計と、
    　前記基板のはんだ付け中における前記第１の非接触変位計の計測結果に基づいて、前記基板のはんだ付け中における前記基板の反りを判定するとともに、前記基板のはんだ付け中における前記第１の非接触温度計の計測結果に基づいて、前記基板のはんだ付け中における前記基板の温度を判定する制御装置と、を備えたはんだ付けシステム。
  2. 　前記制御装置は、前記基板のはんだ付け中における前記基板の反りおよび前記基板の温度に基づいて、前記噴流ノズルによるはんだ噴流の高さを調整する、請求項１記載のはんだ付けシステム。
  3. 　前記制御装置は、前記噴流ノズルからはんだが噴流されていない状態における前記第１の非接触変位計の計測結果に基づいて、前記噴流ノズルの高さを判定し、前記判定した噴流ノズルの高さに基づいて、前記噴流ノズルの高さを調整する、請求項１記載のはんだ付けシステム。
  4. 　前記制御装置は、前記噴流ノズルからはんだが噴流され、かつ前記基板のはんだ付けが実施される前の状態における前記第１の非接触変位計の計測結果に基づいて、前記噴流ノズルによるはんだ噴流の高さを判定し、前記判定したはんだ噴流の高さに基づいて、前記はんだ噴流の高さを調整する、請求項３記載のはんだ付けシステム。
  5. 　前記第２の位置と前記第３の位置との間の領域の上方に配置された第２の非接触変位計および第２の非接触温度計とを備え、
    　前記制御装置は、前記第２の非接触変位計の計測結果に基づいて、前記プリヒータによる前記基板の予熱後、かつ前記基板のはんだ付け前における前記基板の反りを判定するとともに、前記第２の非接触温度計の計測結果に基づいて、前記基板の予熱後、かつ前記基板のはんだ付け前における前記基板の温度を判定する、請求項１～４のいずれか１項に記載のはんだ付けシステム。
  6. 　前記制御装置は、前記基板の予熱後、かつ前記基板のはんだ付け前における前記基板の反りおよび前記基板の温度に基づいて、前記プリヒータの温度および前記噴流ノズルによるはんだ噴流の高さを調整する、請求項５記載のはんだ付けシステム。
  7. 　前記第１の位置と前記第２の位置との間の領域の上方に配置された第３の非接触変位計とを備え、
    　前記制御装置は、前記第３の非接触変位計の計測結果に基づいて、前記フラックス塗布機による前記基板へのフラックス塗布後において、前記基板に配置された部品が前記基板から浮いているか否かを判定する、請求項１～６のいずれか１項に記載のはんだ付けシステム。
  8. 　前記第１の位置と前記第２の位置との間の領域の上方に配置された第３の非接触温度計を備え、
    　前記制御装置は、前記第３の非接触温度計の計測結果に基づいて、前記フラックス塗布機による前記基板へのフラックス塗布後における前記基板の温度を判定する、請求項１～７のいずれか１項に記載のはんだ付けシステム。
  9. 　前記制御装置は、前記基板へのフラックス塗布後における前記基板の温度に基づいて、前記基板へのフラックス塗布量を推測する、請求項８に記載のはんだ付けシステム。
  10. 　前記搬送機構によって、前記基板は第４の位置へ搬送された後、前記第１の位置へ搬送され、
    　前記第４の位置の上方に配置された第４の非接触変位計および第４の非接触温度計を備え、
    　前記制御装置は、前記第４の非接触変位計の計測結果に基づいて、前記基板のフラックス塗布前における前記基板の反りを判定するとともに、前記第４の非接触温度計の計測結果に基づいて、前記基板のフラックス塗布前における前記基板の温度を判定する、請求項１～９のいずれか１項に記載のはんだ付けシステム。
  11. 　前記制御装置は、前記基板のフラックス塗布前における前記基板の反りと前記基板の温度とに基づいて、前記プリヒータの温度および前記はんだ噴流の高さを調整する、請求項１０記載のはんだ付けシステム。
  12. 　前記制御装置は、調整前の前記噴流ノズルの高さ、調整前の前記はんだ噴流の高さ、前記はんだ付け中における基板の反り、および前記はんだ付け中における基板の温度と、はんだ付けの不良率との関係を表わすデータを生成する、請求項４記載のはんだ付けシステム。
  13. 　前記制御装置は、学習装置を備え、
    　前記学習装置は、
    　調整前の前記噴流ノズルの高さ、調整前の前記はんだ噴流の高さ、前記基板のはんだ付け中における前記基板の反り、および前記基板のはんだ付け中における前記基板の温度を含む学習用データと、前記はんだ付けシステムの制御パラメータを含む学習用データとを取得するデータ取得部と、
    　前記学習用データを用いて、調整前の前記噴流ノズルの高さ、調整前の前記はんだ噴流の高さ、前記基板のはんだ付け中における前記基板の反り、および前記基板のはんだ付け中における前記基板の温度から前記はんだ付けシステムの制御パラメータを推定する学習済モデルを生成する推論するための学習済モデルを生成するモデル生成部と、
    　を備える、請求項４記載のはんだ付けシステム。
  14. 　前記制御装置は、推論装置を備え、
    　前記推論装置は、
    　調整前の前記噴流ノズルの高さ、調整前の前記はんだ噴流の高さ、前記基板のはんだ付け中における前記基板の反り、および前記基板のはんだ付け中における前記基板の温度を取得するデータ取得部と、
    　調整前の前記噴流ノズルの高さ、調整前の前記はんだ噴流の高さ、前記基板のはんだ付け中における前記基板の反り、および前記基板のはんだ付け中における前記基板の温度から前記はんだ付けシステムの制御パラメータを推論するための学習済モデルを用いて、前記データ取得部から入力された調整前の前記噴流ノズルの高さ、調整前の前記はんだ噴流の高さ、前記基板のはんだ付け中における前記基板の反り、および前記基板のはんだ付け中における前記基板の温度から前記はんだ付けシステムの制御パラメータを出力する推論部と、
    　を備える、請求項４記載のはんだ付けシステム。
  15. 　前記はんだ付けシステムの制御パラメータは、前記フラックス塗布機のフラックスの塗布量、前記プリヒータの温度、前記噴流ノズルによる前記はんだ噴流の高さ、および前記はんだ槽ヒータの温度を含む、請求項１３または１４記載のはんだ付けシステム。
  16. 　前記第２の非接触温度計は、前記基板の被はんだ付け面に搭載された電子部品の温度を測定し、
    　前記第２の非接触変位計は、前記電子部品の高さを測定し、
    　前記制御装置は、前記電子部品の温度および前記電子部品の高さに基づいて、前記電子部品のはんだ濡れ性が劣化しているのか、あるいは前記電子部品に浮きまたは傾きが生じているのか、あるいは前記基板に前記電子部品が搭載されていないのかを判定する、請求項５記載のはんだ付けシステム。
  17. 　前記制御装置は、前記基板のはんだ付け中における前記基板の反りと、前記基板の温度とを用いて、はんだ付け結果の良否を判定する、請求項１記載のはんだ付けシステム。
  18. 　前記制御装置は、前記基板のはんだ付け中における前記基板の反りの判定結果に基づいて、前記噴流ノズルによるはんだ噴流の高さを第１の調整量だけ調整し、その後、前記基板のはんだ付け中における前記基板の温度の判定結果と前記第１の調整量とに基づいて、前記噴流ノズルによるはんだ噴流の高さを第２の調整量だけ調整する、請求項１記載のはんだ付けシステム。
  19. 　フラックス塗布機と、プリヒータと、はんだ槽と、噴流ノズルと、搬送機構と、前記噴流ノズルの上方に配置された第１の非接触変位計および第１の非接触温度計と、制御装置とを備えたはんだ付けシステムにおけるはんだ付け方法であって、
    　前記フラックス塗布機が、基板にフラックスを塗布するステップと、
    　前記プリヒータが、前記基板を予熱するステップと、
    　前記噴流ノズルが、前記基板に向けて前記はんだ槽内の溶融はんだを噴流するステップと、
    　前記搬送機構が、前記基板を前記フラックス塗布機の上方である第１の位置、前記プリヒータの上方である第２の位置、前記はんだ槽の上方である第３の位置に順次搬送するステップと、
    　前記制御装置が、前記基板のはんだ付け中における前記第１の非接触変位計の計測結果に基づいて、前記基板のはんだ付け中における前記基板の反りを判定するとともに、前記基板のはんだ付け中における前記第１の非接触温度計の計測結果に基づいて、前記基板のはんだ付け中における前記基板の温度を判定するステップとを備えた、はんだ付け方法。
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