(57)【要約】【課題】ノズル内に溶融した半田部材が詰まったり、開口部の周辺に溶融半田部材が付着することのなく、確実に半田部材を射出できる半田付け装置及び半田付け方法を提供することを目的とする。【解決手段】基板から鉛直方向上方の所定距離離れた位置に固体状の半田部材を保持する保持工程と、前記保持を解放して鉛直方向下方の基板上の所定位置に向けて前記半田部材を落下させる解放工程と,前記半田部材に熱線を照射して熱を付与し前記半田部材を加熱する加熱工程と、を含み、空中に存在する前記半田部材は、前記保持を解放された後、加熱溶融し前記基板上の所定位置に付着させる半田付け方法及びその装置。【選択図】図１
2006305625.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一の部材を第二の部材に半田付けするための半田付け方法であって、
前記第一の部材と第二の部材とを半田付けする半田付け位置から鉛直方向上方の所定距離離れた位置に固体状の半田部材を保持する保持工程と、
前記保持を解放して鉛直方向下方の第二の部材上の所定位置に向けて前記半田部材を落下させる解放工程と、
前記半田部材に熱線を照射して熱を付与し前記半田部材を加熱する加熱工程と、を含み、
空中に存在する前記半田部材を、前記保持を解放した後、加熱することで前記第一の部材と前記第二の部材とを半田付けすることを特徴とする半田付け方法。
【請求項２】
電子部品を基板に半田付けするための半田付け方法であって、
前記電子部品とを前記基板とを半田付けする半田付け位置から鉛直方向上方の所定距離離れた位置に固体状の半田部材を保持する保持工程と、
前記保持を解放して鉛直方向下方の基板上の所定位置に向けて前記半田部材を落下させる解放工程と、
前記半田部材に熱線を照射して熱を付与し前記半田部材を加熱する加熱工程と、を含み、
空中に存在する前記半田部材を、前記保持を解放した後、加熱することで前記電子部品と前記基板とを前記半田付け位置で半田付けすることを特徴とする半田付け方法。
【請求項３】
電子部品を基板に半田付けするための半田付け方法であって、
前記電子部品と前記基板とを半田付けする半田付け位置から鉛直方向上方の所定距離離れた位置に固体状の半田部材を保持する保持工程と、
前記保持を解放して鉛直方向下方の基板上の所定位置に落下させる解放工程と、
前記半田部材に熱線を付与し前記半田部材を加熱する加熱工程と、を含み、
前記解放工程と前記加熱工程とを同期させることにより、前記半田部材を解放すると共に、空中に存在する前記半田部材を加熱することで、前記基板と前記電子部品とを前記半田付け位置で半田付けすることを特徴とする半田付け方法。
【請求項４】
前記熱線は、レーザビームである請求項１〜３のいずれか一項に記載の半田付け方法。
【請求項５】
前記解放工程において、圧縮気体を前記半田部材に付与する請求項１〜４の何れか一項に記載の半田付け方法。
【請求項６】
電子部品を基板に半田付けするための半田付け装置であって、
前記電子部品と基板とを半田付けする半田付け位置から鉛直方向上方に所定距離離れた位置に固体状の半田部材を保持すると共に、その保持を解放して鉛直方向下方の基板上に落下させるための保持解放手段と、
前記固体状の半田部材に熱線を照射して熱を付与し前記半田部材を加熱するための加熱手段と、
前記保持解放手段を解放するタイミングと前記加熱手段により加熱するタイミングとを同期させるための制御手段と、を備え、
前記半田部材の保持を解放し、空中に存在する前記半田部材を加熱し、前記電子部品と前記基板とを前記半田付け位置で半田付けすることを特徴とする半田付け装置。
【請求項７】
前記加熱手段はレーザ装置であり、前記熱線はレーザ光である請求項６に記載の半田付け装置。
【請求項８】
前記レーザ光の照射方向は、前記半田部材の落下する方向と同方向としている請求項６又は７に記載の半田付け装置。
【請求項９】
前記保持解放手段は、吐出口と、前記半田部材を収容し、前記吐出口に連通する収容室と、前記吐出口の開閉を行うための開閉部とを備えるノズルであり、前記開閉部により吐出口を閉めた状態で、前記収容室内に前記固体状の半田部材が配置される請求項６〜８のいずれか一項に記載の半田付け装置。
【請求項１０】
第一の部材を第二の部材に接合するための接合方法であって、
前記第一の部材と前記第二の部材とを接合する接合位置から所定距離離れた位置に固体状の接合部材を保持する保持工程と、
前記接合部材の保持を解放する保持解放工程と、
固体状の前記接合部材を前記接合位置へ射出する射出工程と、
前記接合部材に熱線を照射して熱を付与し前記接合部材を加熱する加熱工程と、を含み、
前記接合部材を解放した後に前記接合部材を加熱し、前記第二の部材上の前記接合位置に第一の部材を接合することを特徴とする接合方法。
【請求項１１】
前記射出工程において、圧縮気体を前記接合部材に付与することで前記接合部材を射出する請求項１０に記載の接合方法。
【請求項１２】
電子部品を基板に接合するための接合装置であって、
前記電子部品を接合する前記基板上の接合位置から所定距離離れた位置に、固体状の接合部材を解放可能に保持する保持解放手段と、
前記接合位置へ接合部材を射出する射出手段と、
前記接合部材に熱線を照射して熱を付与し前記接合部材を加熱するための加熱手段と、
前記保持解放手段を解放するタイミングと前記加熱手段により加熱するタイミングとを同期させるための制御手段と、を備え、
前記制御手段により前記接合部材の保持を解放した後、前記接合部材を加熱し、前記基板上の接合位置に前記電子部品を接合することを特徴とする接合装置。
【請求項１３】
前記保持開放手段は、前記接合部材の保持若しくは解放を直動方式で行うことを特徴とする請求項１２に記載の接合装置。
【請求項１４】
前記保持開放手段は、前記前記接合部材の保持若しくは解放を揺動方式で行うことを特徴とする請求項１２に記載の接合装置。
【請求項１５】
前記保持開放手段は、前記前記接合部材の保持若しくは解放を旋回方式で行うことを特徴とする請求項１２に記載の接合装置。
【請求項１６】
前記保持解放手段は、開口部を有するノズル組立体と、前記開口部を開閉するための開閉部材と、を有し、前記開閉部材はピエゾアクチュエータにより駆動される請求項１３〜１５のいずれか一項に記載の接合装置。
【請求項１７】
第１の部材と第２の部材とを接合する接合位置に、加熱溶融された接合部材を配置することで前記第１の部材と前記第２の部材との間を接合する接合装置に使用されるノズルユニットであって、
前記接合部材を収容する収容空間と、前記収容空間内に収容される前記接合部材を前記接合位置へ吐出でき、前記接合部材の径より大きい径を有し、前記収容空間に連通する開口と、を有する筒状のノズル組立体と、
前記収容空間内に前記接合部材を解放可能に保持する保持解放部材と、を備えるノズルユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、第一の部材を第二の部材に接合するために接合部材を用いる接合方法及び接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気ヘッドの製造工程において、磁気ヘッドスライダの電極とフレキシャの電極との接合は、半田ボールを用いて半田付けにより行われている。具体的には、両電極が９０度の角度を挟んで配置され、これらの電極間に半田ボールを配置し、当該ボールを熱線等により溶融してこれらの電極間の電気的接合が行われる。以下に、従来の半田ボール半田付け装置について図面を参照して説明する。
【０００３】
図９は、従来の第一の半田付け装置３００を用いた半田付け工程における吸着ノズルの部分断面図である。図中において、符号３０９は、略直方体のスライダであり、符号３１１は、フレキシャである。スライダ３０９の一端部には、スライダ電極３１３が設けられている。また、スライダ３０９は、薄板状のフレキシャ３１１に装着されており、フレキシャ３１１のフレキシャ電極３１５は、スライダ電極３１３に対して約９０度になるように延在している。このような被加工物を半田付けするための半田付け装置は以下の構成である。
【０００４】
半田付け装置は、不図示の半田溜まりから半田ボール３０７を半田付けを行う電極まで搬送するための円錐状筒体の吸着ノズル３０１を備える。吸着ノズル３０１は、不図示の吸引源に連結され、吸引源からの吸引力は、ノズル内部空間３０５、そして吸引孔３０３を介して半田ボール３０７に付与され半田ボール３０７を吸着ノズル３０１の先端に吸着保持する。吸着ノズル３０１に吸着された半田ボール３０７は、スライダ電極３１３とフレキシャ電極３１５に接触するような位置に保持された状態で、不図示のレーザビーム等で溶融される。溶融された半田ボールは、スライダ電極とフレキシャ電極との間で固着し、両電極の電気的接合を行う。
【０００５】
ところで、近年、磁気ヘッドの小型化に伴い上述した電極も小型化してきている。上記半田付け装置３００では、半田ボール３０７を吸着した状態で吸着ノズル３０１の先端部を電極に安定かつ確実に近づける必要があるが、電極や周辺部材が小さくなるに従って吸着ノズル３０１の先端等を電極や周辺部材に不必要に接触させることなく半田ボール３０７を保持することが困難となってきている。そこで、他のタイプの半田付け装置が提案されている。以下に、当該他の半田付け装置の構成について説明する。
【０００６】
図１０は、従来の第二の半田付け装置の部分断面図である。この半田付け装置４００では、固体状の半田ボール４０７を加熱溶融させた後に、溶融半田ボール４０７を基板に射出し、半田付けがなされる。
【０００７】
半田付け装置４００は、半田ボール４０７を射出するためのノズル４０２及びノズル４０２を保持するためのノズル本体４１３からなるノズル組立体４０１と、半田ボール４０７を貯留するための貯留部４１５と、半田ボール４０７を溶融するためのレーザ装置４１７と、を備える。ノズル４０２は、先細り形状である。ノズル４０２の内部に設けられた収容部４０５の開口部４０３近傍の内径は、半田ボール４０７の外径より小さく、ノズル収容部４０５のその他の部分の内径は、半田ボール４０７の外径より大きく寸法付けされている。よって、ノズル４０２の収容部４０５に導入された固体状半田ボール４０７は、開口部４０３近傍において収容部４０５内に保持される。
【０００８】
また、ノズル４０２の収容部４０５内には、レーザ装置４１７からレーザ光がノズル本体部４１３のレーザ導入路４１９を介して導入され、開口部４０３近傍において保持された半田ボール４０７に照射され、半田ボール４０７が溶融される。そして、不図示の圧縮ガス源から収容部４０５内に圧縮ガスが供給され、溶融した半田ボール４０７が射出される。
【特許文献１】特願２００４−２７６６５５号（図３）
【特許文献２】特表２００４−５３４４０９号公報（図１〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２の半田付け装置４００では、半田ボール４０７がノズル４０２の収容部４０５内で溶融されているため、溶融した半田ボール４０７の一部または全部が収容部４０５の内壁面および開口部４０３周辺の外壁面に付着する恐れがある。例えば、半田ボール４０７が収容部４０５の内壁面に付着した場合には、次に収容部４０５内に導入された半田ボール４０７と収容部４０５の内壁面との間に隙間ができ、その隙間から圧縮ガスが漏れ、適正な収容部内の内圧を維持できず、溶融半田ボールの射出が不十分になる恐れがある。
【００１０】
また、溶融した半田ボール４０７の射出時に、内壁面に付着している溶融した半田部材の表面張力によって、溶融した半田ボール４０７が引っ張られるため、予定の射出方向からずれた方向へ射出される恐れがある。さらに、付着した半田部材により、ノズル４０２の開口部４０３の詰まりが発生する可能性がある。
【００１１】
従って、上記問題を解消するためには、汚染したノズルを交換するか、ノズル４０２の内壁面や外壁面に付着した半田部材を除去する必要があった。
【００１２】
そこで、本発明は、ノズル内に溶融した半田部材が詰まったり、開口部の周辺に溶融半田部材が付着することがなく、確実に半田部材を射出できる半田付け装置及び半田付け方法を提供することを目的とする。さらに、ノズル先端部が半田付けされる電極に接触せずに半田付けを行うことができる半田付け装置及び半田付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
空中にて半田部材へ熱線を照射し、溶融状態の半田部材を電極に至らせる。この場合、溶融が不十分であっても部分的に溶融された半田部材により、半田部材が電極上の所定位置に付着し、止まる。部分的に溶融された状態の半田部材に対して短時間であっても更に熱線を照射することで、十分な強度を有する電極間の接合を得ることが可能となる。
【００１４】
なお、より好適には、保持解放手段により保持された半田部材を、解放することにより半田部材を供給し、保持手段の解放タイミングと熱線の照射タイミングとを同期させる構成とし、空中に存在する半田部材へ熱線の照射を行うことが好ましい。
【００１５】
なお、ここで言う同期とは、解放タイミングと照射タイミングとを時間的に連関させることを言い、両タイミングが同時である必要はない。
【００１６】
より具体的には、本発明の半田付け方法及び半田付け装置は、以下の構成をとる。
本発明の半田付け方法の第１の態様は、第一の部材を第二の部材に半田付けするための半田付け方法であって、
前記第一の部材と第二の部材とを半田付けする半田付け位置から鉛直方向上方の所定距離離れた位置に固体状の半田部材を保持する保持工程と、
前記保持を解放して鉛直方向下方の第二の部材上の所定位置に向けて前記半田部材を落下させる解放工程と、
前記半田部材に熱線を照射して熱を付与し前記半田部材を加熱する加熱工程と、を含み、
空中に存在する前記半田部材を、前記保持を解放した後、加熱することで前記第一の部材と前記第二の部材とを半田付けする。
【００１７】
上記第一の部材及び第二の部材は、電子部品、基板等を含み、半田部材により接合可能な部材を意味する。
【００１８】
本発明の半田付け方法の第２の態様は、電子部品を基板に半田付けするための半田付け方法であって、
前記電子部品とを前記基板とを半田付けする半田付け位置から鉛直方向上方の所定距離離れた位置に固体状の半田部材を保持する保持工程と、
前記保持を解放して鉛直方向下方の基板上の所定位置に向けて前記半田部材を落下させる解放工程と、
前記半田部材に熱線を照射して熱を付与し前記半田部材を加熱する加熱工程と、を含み、
空中に存在する前記半田部材を、前記保持を解放した後、加熱することで前記電子部品と前記基板とを前記半田付け位置で半田付けする。
【００１９】
本発明の半田付け方法の第３の態様は、電子部品を基板に半田付けするための半田付け方法であって、
前記電子部品と前記基板とを半田付けする半田付け位置から鉛直方向上方の所定距離離れた位置に固体状の半田部材を保持する保持工程と、
前記保持を解放して鉛直方向下方の基板上の所定位置に落下させる解放工程と、
前記半田部材に熱線を付与し前記半田部材を加熱する加熱工程と、を含み、
前記解放工程と前記加熱工程とを同期させることにより、前記半田部材を解放すると共に、空中に存在する前記半田部材を加熱することで、前記基板と前記電子部品とを前記半田付け位置で半田付けすることを特徴とする。
【００２０】
本発明の半田付け方法の第１〜第３の態様において、前記熱線として、レーザビームを用いることができる。
【００２１】
さらに、前記解放工程において、圧縮気体を前記半田部材に付与する構成としてもよい。
【００２２】
本発明の半田付け装置の態様は、電子部品を基板に半田付けするための半田付け装置であって、
前記電子部品と基板とを半田付けする半田付け位置から鉛直方向上方に所定距離離れた位置に固体状の半田部材を保持すると共に、その保持を解放して鉛直方向下方の基板上に落下させるための保持解放手段と、
前記固体状の半田部材に熱線を照射して熱を付与し前記半田部材を加熱するための加熱手段と、
前記保持解放手段を解放するタイミングと前記加熱手段により加熱するタイミングとを同期させるための制御手段と、を備え、
前記半田部材の保持を解放し、空中に存在する前記半田部材を加熱し、前記電子部品と前記基板とを前記半田付け位置で半田付けする。
【００２３】
前記加熱手段をレーザ装置とし、前記熱線をレーザ光としてもよい。
【００２４】
前記レーザ光の照射方向は、前記半田部材の落下する方向と同方向とさせてもよい。
【００２５】
前記保持解放手段は、吐出口と、前記半田部材を収容し、前記吐出口に連通する収容室と、前記吐出口の開閉を行うための開閉部とを備えるノズルであり、前記開閉部により吐出口を閉めた状態で、前記収容室内に前記固体状の半田部材が配置される構成としてもよい。
【００２６】
さらに、本発明の接合方法の態様は、第一の部材を第二の部材に接合するための接合方法であって、
前記第一の部材と前記第二の部材とを接合する接合位置から所定距離離れた位置に固体状の接合部材を保持する保持工程と、
前記接合部材の保持を解放する保持解放工程と、
固体状の前記接合部材を前記接合位置へ射出する射出工程と、
前記接合部材に熱線を照射して熱を付与し前記接合部材を加熱する加熱工程と、を含み、
前記接合部材を解放した後に前記接合部材を加熱し、前記第二の部材上の前記接合位置に第一の部材を接合する。
【００２７】
また、前記射出工程において、圧縮気体を前記半田部材に付与することで前記半田部材を射出する半田付け方法としてもよい。
【００２８】
本発明の接合装置の態様は、電子部品を基板に接合するための接合装置であって、
前記電子部品を接合する前記基板上の接合位置から所定距離離れた位置に、固体状の接合部材を解放可能に保持する保持解放手段と、
前記接合位置へ接合部材を射出する射出手段と、
前記接合部材に熱線を照射して熱を付与し前記接合部材を加熱するための加熱手段と、
前記保持解放手段を解放するタイミングと前記加熱手段により加熱するタイミングとを同期させるための制御手段と、を備え、
前記制御手段により前記接合部材の保持を解放した後、前記接合部材を加熱し、前記基板上の接合位置に前記電子部品を接合する。
【００２９】
前記保持開放手段は、前記接合部材の保持若しくは解放を直動方式で行うこととしてもよい。
【００３０】
さらに、前記保持開放手段は、前記前記接合部材の保持若しくは解放を揺動方式で行うこととしてもよい。
【００３１】
また、前記保持開放手段は、前記前記接合部材の保持若しくは解放を旋回方式で行うこととしてもよい。
【００３２】
前記保持解放手段は、開口部を有するノズル組立体と、前記開口部を開閉するための開閉部材と、を有し、前記開閉部材はピエゾアクチュエータにより駆動されることとしてもよい。
【００３３】
本発明のノズルユニットの態様は、第１の部材と第２の部材とを接合する接合位置に、加熱溶融された接合部材を配置することで前記第１の部材と前記第２の部材との間を接合する接合装置に使用されるノズルユニットであって、
前記接合部材を収容する収容空間と、前記収容空間内に収容される前記接合部材を前記接合位置へ吐出でき、前記接合部材の径より大きい径を有し、前記収容空間に連通する開口と、を有する筒状のノズル組立体と、
前記収容空間内に前記接合部材を解放可能に保持する保持解放部材と、を備える。
【００３４】
なお、本明細書において、解放工程（保持解放手段による解放）と加熱工程（加熱手段による加熱）との同期とは、解放工程と加熱工程を行うタイミングを時間的に連関させることを意味し、具体的には、溶融した半田部材と保持解放手段とが互いに干渉しない位置関係となったタイミングで半田部材が溶融を開始するように加熱工程を行うことを意味する。従って、解放タイミングと照射タイミングとが同時である必要はないし、解放タイミングと照射タイミングとのいずれが先でも構わない。
【００３５】
さらに、本明細書において、接合部材とは、半田、金などの金属材料あるいは合金などの、接合する対象である部材同士を接続できる部材を意味する。
【発明の効果】
【００３６】
固体状の半田部材を基板から所定距離離れた位置に保持し、その位置で保持を解放し、空中にある半田部材に熱線を付与する半田付け方法及び半田付け装置であり、溶融半田部材を保持しないので、ノズル等の半田部材を保持するための手段が汚染されることを防止できる。
【００３７】
半田保持解放部材を電極から離間させた状態で半田付けを行うので、半田保持解放手段が半田付けを行う対象物である電極に接触することを防止でき、電極もしくは半田保持部材の損傷を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
以下、本発明による半田付け装置及び半田付け方法の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００３９】
（実施形態１）
図１は、本発明の実施形態による半田付け装置の一部断面図であり、（ａ）は、ストッパが閉鎖位置にある状態を示し、（ｂ）はストッパが開放位置にある状態を示す。図１（ａ）、（ｂ）に示される実施形態は、磁気ヘッド用の略矩形状スライダ１０９と、スライダ１０９が装着される薄板状フレキシャ１１１との間を電気的に接続するために半田部材すなわち球状の半田ボール１０７を用いて半田付けを行う装置である。
【００４０】
まず、半田付けされるスライダ１０９とフレキシャ１１１の構成について説明する。スライダ１０９の一端面には、金属板から構成されるスライダ電極１１３が設けられている。また、フレキシャ１１１上には、金属板から構成されるフレキシャ電極１１５が設けられ、スライダ電極１１３とフレキシャ電極１１５とは、略９０度の角部１１４を形成する。そして、角部１１４近傍に、溶融した半田ボール１０７ａを付着させることによりスライダ電極１０９とフレキシャ電極１１５とが電気的に連結される（図１（ｂ））。
【００４１】
さらに、半田付けは、スライダ電極１１３とフレキシャ電極１１５の両方に半田部材を付着させることが必要である。よって、半田部材がスライダ電極１１３とフレキシャ電極１１５に確実に付着するように、フレキシャ１１１を水平方向に対して傾斜させ、角部１１４を位置決め用Ｖ字溝として利用する。こうすることで、半田部材の落下位置が所定位置からずれた場合であっても、スライダ電極１１３とフレキシャ電極１１５の表面により半田ボールを角部１１４に導くことができる。よって、溶融した半田ボールが自己整合的に角部１１４に位置決めされる。
【００４２】
半田付け装置１００は、フレキシャ電極１１５上の半田部材が固着する所定位置（角部１１４）から鉛直方向上方に所定距離離れた位置に固体状の半田ボール１０７を解放可能に保持するための保持解放手段と、半田ボール１０７に熱線を付与し半田ボール１０７を加熱溶融するための加熱手段、すなわちレーザ装置１１７と、保持解放手段の保持を解放するタイミングと前記加熱手段により加熱するタイミングとを同期させるための制御手段、すなわち制御部１３５と、を備える。
【００４３】
本実施形態の保持解放手段は、ノズル組立体１０１及び開閉部１２２とから構成される。ノズル組立体１０１は、半田ボール１０７を射出するノズル１０２と、ノズル１０２が装着されるノズル本体１０４とを備える。また、保持解放手段を構成する開閉部１２２は、後述するノズル１０２の開口部１０６を開閉するためのストッパ１２３と、ストッパ１２３を駆動させる駆動部１２５から構成される。
【００４４】
ノズル組立体１０１のノズル１０２は、その内部に、半田ボール１０７を収容する収容部１０５を備え、長手方向における両端が開口する円筒状の部材である。ノズル１０２の長手方向の一端部は、ノズル本体１０４に装着され、他端は、半田ボール１０７をノズル外部へ射出するための開口部１０６を構成する。また、ノズル１０２の収容部１０５の内壁の径は、少なくとも半田ボール１０７の外径より大きく、ノズル１０２内を半田ボール１０７が自由に転動できる構成である。開口部１０６の径は、半田ボール１０７の外径より僅かに大きく寸法付けされており、開口部１０６は、半田ボール１０７の左右方向（図１のｘ方向及びｙ方向（図１の紙面の表裏方向））に関し位置決めするための機能も有する。従って、ノズル１０２を位置決めすると、その開口部１０６に位置する半田ボールが位置決めされる。
【００４５】
ノズル本体１０４は、その内部に、ほぼ鉛直（重力）方向（図中上下方向）に延在し、レーザ光を導くためのレーザ導入路１１９を備える。レーザ導入路１１９の上端部は、レーザ光が透過可能なガラス材から形成されるレーザ導入部１２７が装着され閉鎖されている。また、レーザ導入路１１９の下端部は、ノズル１０２の一端部に接続され、レーザ導入路１１９と収容部１０５とが連通する構成である。なお、本実施形態では、レーザ導入路１１９、ノズル収容部１０５、開口部１０６の中心軸を一直線状に構成している。
【００４６】
さらに、ノズル本体１０４は、後述する貯留部１２８から半田ボール１０７をノズル１０２の収容部１０５に導くための半田ボール導入路１２１を備えている。半田ボール導入路１２１の一端部は、貯留部１２８の半田供給口１２９に連結され、他端部は、ノズル本体１０４のレーザ導入路１１９に接続されている。よって、貯留部１２８とレーザ導入路１１９は、半田ボール導入路１２１により接続されている。なお、半田ボール導入路１２１の内径は、半田ボール１０７の外径より大きく、半田ボール１０７が転動できるように寸法付けされている。
【００４７】
さらに、ノズル組立体１０１のレーザ光透過部１２７の上方には、半田ボール１０７に熱線を付与し加熱溶融するための加熱部材、すなわちレーザ装置１１７を配置する。レーザ装置１１７は、公知のものを用い、レーザ装置１１７から照射されたレーザ光の光軸は、レーザ導入路１１９、ノズル収容部１０５、開口部１０６の中心軸と一直線状になるように構成されている。従って、レーザ光は、レーザ光透過部１２７を透過し、ノズル本体１０４のレーザ導入路１１９に進入し、さらに、ノズル１０２の収容部１０５を通過し、開口部１０６を介してノズル組立体１０１の外部へ進む。
【００４８】
ノズル１０２の開口部１０６の鉛直方向下方には、開閉部１２２を備える。開閉部１２２のストッパ１２３は、開口部１０６の直下に位置し開口部１０６を閉鎖する閉鎖位置（図１（ａ）の状態）と、開口部１０６の直下位置からｘ方向右側に移動し開口部１０６を開く開放位置との間を駆動部１２５により移動する。ストッパ１２３が閉鎖位置にある時には、収容部１０５内に導入された半田ボール１０７は、ノズル１０２の内壁面とストッパ１２３の上面により保持される。また、ストッパ１２３を駆動部１２５によりｘ方向右側に移動させると、ノズル１０２の開口部１０６が開放し、半田ボール１０７がノズル１０２の下方へ落下する（図１（ｂ）の矢印Ｙ方向）。ノズル１０２は、半田ボール１０７が付着する角部１１４の所定位置から鉛直方向上方に所定距離離れた位置に位置決めされているので、解放された半田ボールは所定位置に向かい自由落下する。
【００４９】
さらに、本実施形態の半田付け装置１００は、制御手段である制御部１３５を備える。制御部１３５は、開閉部１２２のストッパ１２３の駆動部１２５を駆動させる駆動指示信号と、レーザ装置１１７を駆動させるための照射指示信号と、を出力し、ストッパ１２３の開放位置への駆動開始タイミングと、レーザ装置１１７によるレーザ照射の開始タイミングとを同期させることができる。
【００５０】
また、半田付け装置１００は、半田ボール１０７を貯留するための貯留部１２８に連結されている。貯留部１２８の半田供給口１２９と半田付け装置１００のノズル本体１０４の半田ボール導入路１２１の一端部とが接続している。従って、貯留部１２８の半田供給口１２９を出た半田ボール１０７は、半田ボール導入路１２１を介してレーザ導入路１１９、ノズル収容部１０５内へと導かれる。
【００５１】
上記構成の半田付け装置１００を用いた、本発明の実施形態に係る半田付け方法の工程について図１（ａ）、（ｂ）、及び図２を参照して説明する。
【００５２】
まず、不図示の移動機構により、溶融した半田ボール１０７ａを付着するフレキシャ電極の所定位置から鉛直方向上方に所定距離離れた位置にノズル１０２を移動し位置決めを行う（ステップ１（Ｓ１））。移動機構としては、例えば、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）方向に移動させることが可能な公知の構成を利用する。また、所定位置に配置されたか否かの判断は、例えばＣＣＤカメラからなる位置決め用カメラと、位置決め用カメラからの映像を確認するためのモニタとを用い、ノズル及び半田付けがなされる対象物とを映像化し行う。
【００５３】
次に、半田ボール１０７を、貯留部１２８から、半田導入路１２１、レーザ導入路１１９を介し、収容部１０５内へと導入する（ステップ２（Ｓ２））。この時、開閉部１２２は閉鎖状態であり、ノズル１０２の開口部１０６はストッパ１２３により閉鎖されている。そして、半田ボール１０７は、収容部１０５内において開口部１０６近傍でストッパ１２３の上面に載置され、半田部材の付着位置から鉛直方向上方の所定距離離れた位置に固体状の半田部材を保持する保持工程が完了する（ステップ３（Ｓ３））。
【００５４】
次の解放工程では、ストッパ１２３をｘ方向右側に移動し、半田ボール１０７の保持を解放し、開口部１０６から鉛直方向下方のフレキシャ電極１１５上の所定位置に落下させる（ステップ４（Ｓ４））。
【００５５】
上記解放工程と同期させ、加熱工程によって開口部１０６を通過した半田ボール１０７にレーザ装置１１７からのレーザ光を付与し加熱溶融を行う（ステップ５（Ｓ５））。レーザビームは、レーザ光透過部１２７、レーザ導入路１１９、収容部１０５、開口部１０６を通過し、空中にある半田ボール１０７を加熱溶融する。
【００５６】
空中において溶融した半田ボール１０７ａは、フレキシャ電極１１５とスライダ電極１１３により画成される角部１１４に付着し（ステップ６（Ｓ６））半田付けが完了する。
【００５７】
上記の半田付け方法によれば、半田ボール１０７の加熱溶融は、ノズル１０２の外部へ射出した空中において行われているので、加熱溶融した半田ボールがノズル内の内壁、または、開口部１０６の周辺部に付着することを防止できる。
【００５８】
（実施形態２）
上記した実施形態１では、開閉部１２２を利用したが、吸引手段を用いて半田ボールの保持や解放を行なう構成としてもよい。以下に吸着手段を用いた実施形態２について説明する。
【００５９】
図３は、吸引装置を設けた半田付け装置の一部を示す断面図ある。なお、図３に示す部材以外は、図１の半田付け装置と同じであるので図面上には示していない。ノズル１５２は、開口部１５６の近傍に吸引口１８７を備える。吸引口１８７は、図中の左右方向にノズル１５２の壁を貫通し、収容部１５５に連通する。さらに、吸引口１８７には、吸引チューブ１７４の一端が連結されている。吸引力を発生する吸引手段すなわち吸引装置１７５は、吸引チューブ１７４の他端と連結され、吸引力が吸引チューブ１７４を介して、吸引口１８７に付与される。また、吸引装置１７５は、制御部１８５に連結されている。制御部１８５は、吸引装置１７５を駆動させたり停止させるための駆動指示信号及び停止指示信号と、不図示のレーザ装置を駆動させるための駆動指示信号とを出力し、吸引力の付与を止める吸引停止タイミングと、レーザ装置によるレーザ照射の開始タイミングとを同期させることができる。
【００６０】
上記構成の半田付け装置において、まず、吸引装置１７５を駆動させて、吸引力を吸引口１８７に付与する。半田付け装置の位置決めがなされ（図２のＳ１参照。）、半田付け装置のノズルの収容部１５５内に半田ボール１５７を供給する（図２のＳ２参照。）。吸引装置１７５からの吸引力により半田ボール１５７が吸引口１８７を塞ぎ保持される（図２のＳ３参照。）。制御部１８５からの停止指示信号を受け、吸引装置１７５からの吸引力の付与が停止し、半田ボール１５７が解放される（図２のＳ４参照。）。半田ボール１５７が自由落下する。開口部１５６を通過し空中に存在する半田ボール１５７にレーザ光を付与し加熱する（図２のＳ５参照。）。半田付け対象物の角部（図１の１２１参照。）に溶融した半田ボールが付着し半田付けが完了する（図３のＳ６参照。）
【００６１】
なお、上記実施の形態１、２では、開口部を通過後、フレキシャ電極とスライダ電極により画成される角部に到達する前に、半田ボール全体を溶融する構成としたが、本発明はこの構成に制限されることはない。例えば、半田ボールが部分的に溶融する構成としても良い。半田部材の、半田付け対象物に接触する部分のみを溶融させ、半田ボールが所定位置に止まった後に、さらにレーザ照射を続け半田ボール全体を完全に溶融させ半田付けを行うことも可能である。
【００６２】
さらに、図１０に関連して説明した引用文献２の半田付け装置４００のように、収容部４０５内で半田ボール４０７を溶融し射出する半田付け方法において、半田ボール４０７を射出する際に使用する圧縮ガスの圧力値は、溶融半田部材（溶融した半田ボール）の粘度を考慮して設定する必要がある。例えば、圧縮ガスの圧力値が所定の値より小さくなると、溶融半田部材の粘性により、半田部材がノズル内に詰まる恐れがある。
【００６３】
反対に、圧縮ガスが所定値より大きいと、粘性の影響は排除できるものの、溶融した半田部材が空中で飛び散ったり、半田付けの対象物の表面で広がったり跳ね返るおそれがある。本発明では、圧縮ガスを用いずに、固体状の半田部材を自由落下させる構成であるので、溶融した半田部材により上記不具合が生じることを防止できる。
【００６４】
なお、半田部材の酸化防止の観点から、上記発明の実施形態に圧縮気体を供給するための公知のガス供給源を付加し、窒素等の不活性ガス（圧縮気体）を収容部１０５内に供給し、半田部材に圧縮ガスを付与し半田部材を射出する構成とすることも可能である。このような構成であっても、ノズルから射出する半田部材は固体状であるので、溶融した半田部材の粘性等を考慮することなく、基板に付着させるために適した圧縮気体の圧力値を設定できる。よって、半田部材の付着に不具合が生じることがない。
【００６５】
（実施形態３）
以下に、半田部材に圧縮ガスを付与し半田部材を射出する構成である半田付け装置の実施形態３について説明する。図４は、本発明の実施形態３による半田付け装置の一部断面図である。
【００６６】
半田付けされるスライダ１１５１とフレキシャ１１５５は、そのスライダ電極１１５３及びフレキシャ電極１１５７が略９０度の仰角となるように配置され、各々の電極は少なくとも４個ずつ設けられている。接着剤や把持機構で仮位置決めされたスライダ１１５１とフレキシャ１１５５の各々の電極により形成される略９０度の溝１１５９の幅方向（図４の紙面の表裏方向）における略中心位置に対応するよう当該半田ノズル１１０２を位置決めし、半田ボール１１３１を射出し、溶融させて電極同士の電気的接合を行う。なお、実施形態１、２と異なり、スライダ１１５１が装着されたフレキシャは、ほぼ水平になるように配置されている。
【００６７】
半田付け装置１１００は、半田部材を不図示の貯留部から収容部に搬送するための半田供給部１１０１、すなわち蓋部材と、半田部材を射出するためのノズル組立体１１０３を備える。また、半田付け装置１１００は、水平方向（一点鎖線H）に対してその射出方向（一点鎖線Y）が傾斜角度αを有するように配置される。なお、傾斜角度は、半田付け対象物の半田付け位置に応じて適宜変更可能である。具体的には、傾斜角度は０°（ほぼ水平方向への射出）〜３６０°の何れの傾斜角度でも配置可能である。
【００６８】
略円筒形状の半田供給部１１０１は、ノズル組立体１１０３に対して取り外し可能に装着される部材であり、ノズル組立体１１０３の蓋としても機能する。半田供給部１１０１は、半田部材を溶融するためのレーザ光が通る熱線経路を備える。熱線経路は、レーザ導入路１１１９と、レーザ光透過部１１２７とから構成される。レーザ導入路１１１９は、半田供給部１１０１の短手方向に対向する上面１１０１ａ及び１１０１ｂ間を貫通する。レーザ導入路１１１９の上面１１０１ａ側の開口部は、レーザ光が透過できるガラス材からなるレーザ光透過部１１２７により密閉され、レーザ光のみが透過できる。レーザ導入路１１１９の下面１１０１ｂ側は開口している。また、半田供給部１１０１がノズル組立体１１０３に装着されると、レーザ導入路１１１９は、後述するノズル本体１１０５の内部空間１１０９と連通する。このように、実施形態１、２では、レーザ導入路と、半田ボール導入路は別個に設けたが、実施形態３では、レーザ導入路及び半田ボール導入路を同一の導入路とした。
【００６９】
さらに、半田供給部１１０１は、レーザ導入路１１１９より半径方向外方に、上面１１０１ａ及び下面１１０１ｂ間を貫通する吸引路１１２９を備える。吸引路１１２９は、上面１１０１ａ側の端部で、吸引部１１３３と連結する。吸引路１１２９の下面１１０１ｂ側は、下方が開放する単一の凹部１１３１に連続している。凹部１１３１は、内部が中空状の円柱溝である。凹部１１３１の内周壁の径は、半田ボール１１０７の外径より僅かに大きく寸法付けされている。また、凹部１１３１に連続する吸引路１１２９の径は、凹部１１３１の内周壁の径より小さく寸法付けされている。よって、吸引部１１３３から、吸引力が吸引路１１２９に付与されると、凹部１１３１を介して吸引力が半田ボール１１０７に付与され、凹部１１３１内に一つの半田ボールが収容保持される。なお、吸引路１１２９と凹部１１３１は複数存在しても良い。
【００７０】
また、吸引路１１２９の上面１１０１ａ側の端部は、さらに圧縮ガスを供給するガス供給部１１３５に連結されている。すなわち、吸引路１１２９は、ガス供給路としても機能する。ガス供給部１１３５から供給される圧縮ガスを半田部材に付与するためのガス供給経路は、吸引路１１２９、凹部１１３１、後述する内部空間１１０９及び収容部１１１３から構成される。ガス供給経路を介して、圧縮ガスが半田ボールに付与され、半田ボールが射出される。なお、圧縮ガスとしては、窒素等の不活性ガスを用いる。
【００７１】
次に、ノズル組立体１１０３について説明する。ノズル組立体１１０３は、半田部材を射出するためのノズル１１０２と、ノズル１１０２を保持するためのノズル本体１１０５と、から構成される。ノズル本体１１０５は、略円錐筒形状であり、その内部に設けられた内部空間１１０９は先細り形状である。
【００７２】
ノズル本体１１０５の上面１１０５ａ側の開口である半田導入口１１０９ａの直径は、半田供給部１１０１をノズル本体１１０５の上面１１０５ａに装着した状態で、凹部１１３１が、半田導入口１１０９ａの開口領域内に位置するように寸法付けされている。よって、凹部１１３１は半田導入口１１０９ａと直接的に連通している。凹部１１３１に保持された半田ボール１１０７が解放され、圧縮ガスが付与されると、半田導入口１１０９ａからノズル本体１１０５の内部空間１１０９内へ移動する構成である。すなわち、内部空間１１０９は、半田部材の供給経路として機能する。
【００７３】
さらに、ノズル本体１１０５の内部空間１１０９は、レーザ光が通るレーザ経路としても機能する。
【００７４】
ノズル本体１１０５の上面１１０５ａには、Ｏリング１１２１が装着されている。半田供給部１１０１の下面１１０１ｂがノズル本体１１０５の上面１１０５ａに装着されると、Ｏリング１１２１を介してノズル本体１１０５と半田供給部１１０１が密着する。なお、半田供給部１１０１をノズル組立体１１０３に対して固定する手段としては、例えば、内部空間１１０９の内圧より大きな負荷を半田供給部１１０１に付与しノズル組立体に対して押し付ける機構等の公知の手段を用いる。
【００７５】
ノズル１１０２は、先細りの円筒状の部材であり、その内部に収容部１１１３を備え、長手方向に対向する両端部が開口する。ノズル１１０２の上側端部は、ノズル本体１１０５に装着され、下側端部は、半田ボール１１０７をノズル外部へ射出するための開口部１１１５を構成する。
【００７６】
ノズル１１０２の収容部１１１３の内壁および開口部１１１５の径は、少なくとも半田ボール１１０７の外径より大きく、ノズル１１０２内を半田ボール１１０７が自由に移動できる構成である。
【００７７】
さらに、実施形態３の半田付け装置１１００は、フレキシャ電極１１５７とスライダ電極１１５３上に半田部材を固着させようとする半田付け位置（角部１１５９）から所定距離離れた位置に固体状の半田ボール１１０７を解放可能に保持するための保持解放手段と、半田ボール１１０７を溶融するために半田ボール１１０７に熱線を付与し加熱する加熱手段、すなわちレーザ装置１１１７と、保持解放手段の保持を解放するタイミングと前記加熱手段により加熱するタイミングとを同期させるための制御手段、すなわち制御部１２３５と、を備える。
【００７８】
保持解放手段は、前述のノズル組立体１１０３及び開閉部１２２２から構成される。開閉部１２２２は、ノズル１１０２の開口部１１１５を開閉するためのストッパ１２２３と、ストッパ１２２３を駆動（ｘ方向へ移動）させる駆動部１２２５から構成される。
【００７９】
制御部１２３５は、開閉部１２２２のストッパ１２２３の駆動部１２２５と、レーザ装置１１１７と、に連結され、ストッパ１２２３の開放位置への駆動開始タイミングと、レーザ装置１１１７によるレーザ照射の開始タイミングとを同期する構成である。
【００８０】
また、ノズル１１０２の収容部１１１３内も、レーザ光が通るレーザ光路を構成する。実施形態３では、半田供給部１１０１のレーザ導入路１１１９、ノズル本体１１０５の内部空間１１０９、ノズル１１０２の収容部１１１３、開口部１１１５の中心軸が一直線状になるように各部材が配置されている。よって、レーザ導入路１１１９を通過したレーザ光が、内部空間１１０９に進入し、ノズル１１０２の収容部１１１３を通り、半田ボール１１０７を照射する。
【００８１】
さらに、上記半田供給部をノズル組立体に装着すると、レーザ導入路１１１９、内部空間１１０９、収容部１１１３が、開口部１１１５を除き密閉状態となる。
【００８２】
上記構成の半田付け装置において、半田ボール１１０７の搬送工程は、以下のように行われる。吸引部１１３３を駆動させて半田ボール１１０７を凹部１１３１に吸着保持する。半田ボール１１０７を吸着保持した状態の半田供給部１１０１をｘ方向に移動し、半田供給部１１０１をノズル組立体１１０３に装着する。この状態が、図４に示されている。次に、半田ボール１１０７に対する吸引部１１３３からの吸引力を解除する。そして、ガス供給部１１３５を作動させて圧縮ガスを半田ボール１１０７に付与し半田ボール１１０７を内部空間１１０９に導入する。半田ボール１１０７は、内部空間１１０９、ノズル１１０２の収容部１１１３を通り開口部１１１５近傍に到達しストッパ１２２３及びノズル１１０２により保持される。
【００８３】
上記構成の半田供給部１１０１を用いた半田付け装置は以下のように動作する。
【００８４】
半田ボール１１０７の搬送工程を終え、半田ボール１１０７が装填された半田付け装置１１００は、位置決めがなされる。溶融した半田ボール１１０７が付着するスライダ電極１１５３とフレキシャ電極１１５７により形成される溝１１５９の幅方向におけるほぼ中心位置から水平方向Ｈに対して傾斜角度α方向に所定距離離れた位置にノズル開口部１１１５が位置するように、半田付け装置を移動させる。移動機構としては、例えば、３軸（ｘ軸、ｙ軸、ｚ軸）方向に移動させることが可能な公知の構成を利用する。
【００８５】
半田ボール１１０７は、吸引部１１３３からの半田ボール１１０７に対する吸引力を停止するとともに、吸引路１１２９を介してガス供給部１１３５から圧縮ガスを付与する。凹部１１３１に保持されていた半田ボール１１０７は、開口部１１１５方向へ移動し、開口部１１１５を閉鎖するストッパ１２２３上に位置付けられる。
【００８６】
次に、ストッパ１２２３の駆動部１２２５を駆動させると、ストッパ１２２３が移動し開口部１１１５が開放される。開口部１１１５の開放後、半田ボール１１０７を溶融するためのレーザ照射が行われる。なお、圧縮ガスの付与は、ストッパの開放前後において適宜行われている。すなわち、ストッパの開放前は、圧縮ガスを付与することにより、半田ボールがストッパ上に位置付けられ、ストッパの開放後は、圧縮ガスにより半田ボールが開口部１１１５からノズル１１０２の外へ射出される。
【００８７】
レーザ装置１１１７から発振されたレーザ光がレーザ透過部１１２７を通過し、レーザ導入路１１１９、内部空間１１０９を通過し、開口部１１１５から射出された固体状の半田ボールを照射し、溶融する。
【００８８】
溶融した半田ボール１１０７は、所定の位置（溝部１１５９）に付着し半田付けが完了する。
【００８９】
上記の半田供給部を備える半田付け装置によれば、半田ボールを密閉空間内に保持できるので、射出に利用される圧縮ガスの圧力値を所定の値に確実かつ容易に設定でき、半田ボールを確実に射出することができる。
【００９０】
さらに、半田付け装置から射出される半田ボールの射出方向に拘わらず、所与の半田付け位置に半田ボールを着弾することが可能となる。
【００９１】
（開閉部の構成）
本実施形態１及び３に適用可能な開閉部の具体的な構成例について図面を参照して説明する。
【００９２】
（構成例１）
構成例１は、駆動源として電磁ソレノイド式アクチュエータを利用した直動方式の開閉部である。図５は、開口部を閉じた状態の、電磁ソレノイド式アクチュエータを備える開閉部の正面図である。構成例１の開閉部２１２２は、ノズル２１０２の開口部２１１６を閉鎖するためのストッパ２１２３と、ストッパ２１２３をＸ方向に移動させることで開閉を行う駆動部、すなわち電磁ソレノイド式アクチュエータ２１２５と、ストッパ２１１６及び電磁ソレノイド式アクチュエータ２１２５を保持するための開閉部本体２２０１と、ストッパ２１２３を水平方向に往復運動可能にするガイド２２２６と、開閉部本体２２０１に支持され、ガイド２２２６を保持するアーム部材２２０３と、を備える。
【００９３】
また、電磁ソレノイド式アクチュエータ内の可動鉄心に装着されたロッド２２０５とを備える。
【００９４】
さらに、アーム部材２２０３は、その一端部が開閉部本体２２０１に固定されている。アーム部材２２０３の他端部は、ガイド２２２６を介して、アクチュエータ２１２５のロッド２２０５の一端部とストッパ２１２３に連結されている。従って、ロッド２２０５が往復移動（Ｘ方向）すると、ガイド２２２６を介してストッパ２１２３がＸ方向に往復運動する。
【００９５】
上記構成の開閉部２１２２は、制御部から駆動信号を受けると、Ｘ方向（図中右方）に移動し、開口部２１１６を開放したり、図中左方向に移動することで開口部２１１６を閉鎖する。
【００９６】
（構成例２）
構成例２は、ピエゾアクチュエータを利用した揺動方式の開閉部である。図６は、ピエゾアクチュエータを備える開閉部を適用したノズル組立体を示す断面図である。なお、図は、開口部３１１５を閉じた状態の開閉部３２２２を示す。また、ノズル組立体３１０３は、図４に示したノズル組立体１１０３とほぼ同じ構成であるので異なる部分のみについて説明する。
【００９７】
ノズル本体３１０５の外周には、開閉部３２２２を構成するストッパ３２２３と、ストッパ３２２３を駆動するための駆動部であるピエゾアクチュエータ３２２５が装着されている。
【００９８】
ストッパ３２２３は略Ｌ字形状を呈し、ノズル３１０７の開口部３１１５を閉鎖する平坦部３２２３ａと、平坦部３２２３ａに対して屈曲部を介して連続するストッパ本体部３２２３ｂとを備える。ストッパ本体部３２２３ｂは、後述する固定ブロック３２３７のピン３２３７ｂに装着される開口部３２２３ｃを備える。
【００９９】
ストッパ３２２３をノズル３１０７に固定する固定ブロック３２３７は、ノズル３１０７の外周に沿った円筒穴部と、ネジ等を用いて固定される割締め部から構成される。また、ブロック片３２３７ａには、ストッパ３２２３の開口部３２２３ｃの径より若干小さい外径を有するピン３２３７ｂが突設され、ストッパ３２２３がピン３２３７ｂを軸として回転できる構成である。ピン３２３７ｂを介してストッパ３２２３をブロック片３２３７ａに装着する。
【０１００】
また、ストッパ３２２３には、駆動部、すなわちピエゾアクチュエータ３２２５の一端部が連結している。アクチュエータ３２２５は、いわゆるベンディングアクチュエータであって、板状の金属シム部材３２３１の両面にピエゾ素子３２３３、３２３５が貼り付けられた部材である。アクチュエータの他端部は、ノズル本体３１０５の上部に固定されている第２固定ブロック３２３９を介して、ノズル本体３１０５に固定される。
【０１０１】
アクチュエータが定常位置（図６の状態）では、ストッパ３２３３が開口部３１１５を閉鎖する。開口部３１１５を開放するにはピエゾ素子３２３３、３２３５に電圧を印加し、一方のピエゾ素子３２３３を縮め（矢印Ｄ方向）、他方のピエゾ素子３２３５を伸ばし（矢印Ｅ方向）、アクチュエータ３２２５をノズル本体３１０５に近接する方向（矢印Ｙ方向）に屈曲させる。アクチュエータ３２２５に連結されたストッパ３２３３が、ピン３２２３ｃ周りに回転（矢印Ｚ方向）し、開口部３１０７を開放する。
【０１０２】
（構成例３）
構成例３は、別のタイプのピエゾアクチュエータを利用した揺動方式の開閉部である。図７は、開閉部の正面図である。図は、ストッパ４２２３により開口部４１０７を閉鎖した状態を示す。なお、図中においてノズル組立体のノズル４１０７のみを想像線で示してあり、ノズル組立体は、図４のノズル組立体１１０３と同じ構成であるので説明を割愛する。
【０１０３】
開閉部４２２２は、ストッパ４２２３と、ストッパ４２２３を駆動する駆動部であるピエゾアクチュエータ４２２５を備える。ストッパ４２２３は略Ｌ字形状を呈し、開口部４１０７を閉鎖する平坦部４２２３ａと、後述の板ばね４２２９に連結される固定部４２２３ｂと、を備える。
【０１０４】
アクチュエータ４２２５は、いわゆるスタック状ピエゾアクチュエータである。アクチュエータ４２２５は、一端部が開口する柱状の筺体４２２７と、筺体４２２７の内部に配置されたスタック状ピエゾ素子（不図示）と、ピエゾ素子に連結され、筺体４２２７の開口部側から突出して移動可能な突起部４２３１と、から構成される。筐体４２２７の、開口部に対向する閉じた他端部は、開閉部本体４２３５に固定されている。なお、コイルばね４２３３が、板ばね４２２９の屈曲部４２２９ａと開閉部本体４２３５との間で、アクチュエータ４２２７の長手方向に懸架されている。このコイルばね４２３３によりピエゾ素子に対して与圧が付与されている。
【０１０５】
上記構成は、ピエゾ素子に電圧が印加されると、ピエゾ素子が伸び、突起４２３１が板ばねの屈曲部４２２９ａを図中の左方向に押圧するため、板ばねの屈曲部４２２９ａは左回転方向に傾き（撓み）、連結されたストッパ４２２３が図中右方向に回転し、開口部４１０７を開放する。なお、電圧を印加しない状態では、ピエゾ素子が定常状態（縮んだ状態）に戻り、開口部４１０７閉鎖する。
【０１０６】
（構成例４）
構成例４は、ストッパを旋回させて開閉を行なう旋回方式の開閉部の構成である。図８は開閉部の正面図である。ノズル組立体５１０３は、図４に示したノズル組立体１１０３とほぼ同じ構成であるので説明は割愛する。
【０１０７】
ストッパー５２２３の一端部は、ノズル５１０２の開口部５１１５を閉鎖し、ストッパー５２２３の他端部は、シャフト５２２５に支持される。シャフト５２２５は不図示の回転駆動部に連結され、回転駆動部によってシャフト５２２５が矢印Ｒ方向へ回転（揺動）する。上記構成の開閉部において、シャフト５２２５の回転位置によってストッパー５２２３によりノズル５１０２の開口部５１１５を開閉する動作を行なう。不図示の回転駆動部には、パルスモータなどの回転駆動系を利用できることは言うまでもないが、ピエゾアクチュエータなどの直動駆動系を回転運動に変換する構成としても良い。
【実施例】
【０１０８】
以下に、実施形態３の半田付け装置を用いて半田付け作業を行った実施例について説明する。
半田付けされる対象物は、０．９５ｍｍｘ０．６ｍｍの平面をもつ金電極部材である。使用した半田ボールは、直径が１１０μｍの球状体である。圧縮ガスとして、窒素ガスを使用した。また、ノズルの先端部からワークの半田付け位置までの距離は、０．５ｍｍである。使用するレーザは、波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザであり、レーザ光の照射時間は、照射開始後から０．３ｍｓｅｃとした。レーザ光のスポット径は、半田付け位置においてφ２００μmである。
【０１０９】
上記条件において、シャッター開放後からレーザ照射開始までの経過時間と、圧縮ガスの圧力値とをそれぞれ変更して半田付け作業を行った実施例１〜３の結果を以下に示す。
2006305625.tif 000003
【０１１０】
上記の表に示されるように、実施例１〜３の何れにおいても、半田付けが所定の位置において良好に行われることがわかる。
【０１１１】
上記実施形態１、２、３では、レーザ装置を用いたが、ハロゲン光や熱風を用いて半田ボールすなわち半田部材を加熱溶融してもよい。また、半田部材として球状の半田ボールを用いたが、半田部材の形状が、特に球状に限定されることはない。
【０１１２】
また、レーザ光の光軸と、レーザ導入路の中心軸と、収容部の中心軸と、開口部の中心軸とを同方向に一致させる構成としたが、開口部から落下する半田ボールの軌跡に沿ってレーザ光を走査できるレーザ装置であればよく、レーザ光の光軸と半田ボールが射出された後の落下経路とを整合させる必要がないことは言うまでもない。
【０１１３】
また、保持解放部材は、上記実施形態に限定されることない。例えば、ノズルの開閉機構としては、絞り構造や、複数のフィンからなる割先構造としてもよい。
【０１１４】
また、レーザをかけるタイミングは半田が空中にいる最中に、半田が電極に対して溶着可能となるようにボールの開放とレーザの照射の同期をとることが必要であり、即ちボールの開放とレーザの照射のタイミングは略同期であれば、どちらが先に行なわれても構わない。
【０１１５】
さらに、本明細書では電極の接合部材を半田として記載したが、実際にはこれに限定されることなく、例えば金などの他の金属あるいは合金でもよい。
【０１１６】
また、本明細書ではノズル内に供給する気体を不活性ガス（窒素）として記載したが、接合部材の還元ができる気体（水素など）を用いることにしても良い。
【０１１７】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【０１１８】
【図１】実施形態１における半田付け装置の部分的断面図であり、（ａ）は、ストッパが閉鎖位置にある状態を示し、（ｂ）はストッパが開放位置にある状態を示す。
【図２】半田付けの工程を示す工程図である。
【図３】吸着機構を設けた実施形態２におけるノズルの部分的断面図である。
【図４】実施形態３の半田付け装置の部分的断面図である。
【図５】電磁ソレノイド式アクチュエータを備える開閉部の正面図。
【図６】ピエゾアクチュエータを備える開閉部を適用したノズル組立体を示す断面図である。
【図７】別のタイプのピエゾアクチュエータを利用した開閉部の正面図である。
【図８】旋回方式の開閉部の正面図である。
【図９】従来の第一の半田付け装置の部分的断面図である。
【図１０】従来の第二の半田付け装置の部分的断面図である。
【符号の説明】
【０１１９】
１００      半田付け装置
１０１      ノズル組立体
１１７      レーザ装置
１２２      開閉部
１３５      制御部
【図１】
2006305625.tif 000004
【図２】
2006305625.tif 000005
【図３】
2006305625.tif 000006
【図４】
2006305625.tif 000007
【図５】
2006305625.tif 000008
【図６】
2006305625.tif 000009
【図７】
2006305625.tif 000010
【図８】
2006305625.tif 000011
【図９】
2006305625.tif 000012
【図１０】
2006305625.tif 000013