(57)【要約】【課題】はんだ付けの品質に影響を与える噴流式はんだ付け装置の状態をより適切に測定することができる状態計測装置および噴流式はんだ付け装置の調整方法を得ること。【解決手段】状態計測装置は、第一高さ検出部６０と、はんだ接触検出部６１と、第二高さ検出部６３とを備える。第一高さ検出部６０は、昇降機構によって昇降される検出ピンの高さを検出する。はんだ接触検出部６１は、噴流式はんだ付け装置の噴流ノズルから噴出される噴流はんだへの検出ピンの接触を検出する。第二高さ検出部６３は、第一高さ検出部６０の検出結果とはんだ接触検出部６１の検出結果とに基づいて、噴流はんだの波面の高さを検出するはんだ高さ検出部６４と、噴流ノズルの高さを検出する固体物高さ検出部６５とを有する。【選択図】図５
2019141862.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検出ピンと、
前記検出ピンを昇降する昇降機構と、
前記昇降機構によって昇降される前記検出ピンの高さを検出する第一高さ検出部と、
噴流式はんだ付け装置の噴流ノズルから噴出される噴流はんだへの前記検出ピンの接触を検出するはんだ接触検出部と、
前記第一高さ検出部の検出結果と前記はんだ接触検出部の検出結果とに基づいて、前記噴流はんだの波面の高さを検出するはんだ高さ検出部と、前記噴流ノズルの高さを検出する固体物高さ検出部とを有する第二高さ検出部を備える
ことを特徴とする状態計測装置。
【請求項２】
前記検出ピンに外力が加わった場合に、前記検出ピンへの衝撃を吸収する衝撃吸収部を備える
ことを特徴とする請求項１に記載の状態計測装置。
【請求項３】
前記噴流はんだの波面の高さおよび前記噴流ノズルの高さが予め設定された条件を満たすか否かを判定する判定部を備える
ことを特徴とする請求項１または２に記載の状態計測装置。
【請求項４】
前記判定部によって前記噴流はんだの波面の高さおよび前記噴流ノズルの高さの少なくとも一つが前記条件を満たさないと判定された場合に、前記噴流式はんだ付け装置の状態を調整する調整処理部を備える
ことを特徴とする請求項３に記載の状態計測装置。
【請求項５】
前記調整処理部は、
前記噴流式はんだ付け装置の状態として、前記噴流はんだの流量、および前記噴流はんだによるはんだ付けが行われる回路基板の高さのうち少なくとも一つを調整する
ことを特徴とする請求項４に記載の状態計測装置。
【請求項６】
前記噴流ノズルへの前記検出ピンの接触を検出する固体物接触検出部を備え、
前記固体物高さ検出部は、
前記第一高さ検出部の検出結果と前記固体物接触検出部の検出結果とに基づいて、前記噴流ノズルの高さを検出する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の状態計測装置。
【請求項７】
前記検出ピンに外力が加わって前記検出ピンが移動したことを検出するピン移動検出部を備え、
前記固体物接触検出部は、
前記ピン移動検出部による検出結果に基づいて、前記噴流ノズルへの前記検出ピンの接触を検出する
ことを特徴とする請求項６に記載の状態計測装置。
【請求項８】
前記固体物接触検出部は、
前記噴流はんだによるはんだ付けが行われる回路基板への前記検出ピンの接触を検出し、
前記固体物高さ検出部は、
前記第一高さ検出部の検出結果と前記固体物接触検出部の検出結果とに基づいて、前記回路基板の高さを検出する
ことを特徴とする請求項６または７に記載の状態計測装置。
【請求項９】
前記噴流ノズルを撮像する撮像部を備え、
前記固体物高さ検出部は、
前記撮像部からの前記噴流ノズルの撮像画像に基づいて、前記噴流ノズルの高さを検出する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の状態計測装置。
【請求項１０】
前記噴流はんだを撮像する撮像部を備え、
前記はんだ接触検出部は、
前記撮像部からの前記噴流はんだの撮像画像に基づいて、前記噴流はんだへの前記検出ピンへの接触を検出する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の状態計測装置。
【請求項１１】
前記噴流ノズルの目詰まりを検出する目詰まり判定部と、
複数の前記検出ピンと、を備え、
前記はんだ接触検出部は、
前記複数の検出ピンの各々の前記噴流はんだへの接触を検出し、
前記はんだ高さ検出部は、
前記複数の検出ピンの位置における前記噴流はんだの波面の高さを検出し、
前記目詰まり判定部は、
前記はんだ高さ検出部によって検出された前記複数の検出ピンの位置における前記噴流はんだの波面の高さに基づいて、前記噴流ノズルの目詰まりを検出する
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか一つに記載の状態計測装置。
【請求項１２】
前記噴流ノズルの目詰まりを検出する目詰まり判定部と、
線状光を移動しながら前記噴流はんだへ照射する線状光源部と、
前記噴流はんだを撮像する撮像部と、
前記線状光源部の位置と、前記撮像部の位置と、前記撮像部による撮像結果とに基づいて、前記噴流はんだの波面形状を検出する波面形状検出部と、を備え、
前記目詰まり判定部は、
前記波面形状検出部によって検出された前記波面形状に基づいて、前記噴流ノズルの目詰まりを検出する
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか一つに記載の状態計測装置。
【請求項１３】
コンピュータが実行する噴流式はんだ付け装置の調整方法であって、
降下している検出ピンの高さを検出する第一高さ検出工程と、
噴流式はんだ付け装置の噴流ノズルから噴出される噴流はんだへの前記検出ピンの接触を検出するはんだ接触検出工程と、
前記第一高さ検出工程の検出結果と前記はんだ接触検出工程の検出結果とに基づいて、前記噴流はんだの波面の高さはんだ高さ検出工程と、
前記噴流ノズルの高さを検出するノズル高さ検出工程と、
前記はんだ高さ検出工程によって検出された前記噴流はんだの波面の高さと前記ノズル高さ検出工程によって検出された前記噴流ノズルの高さとに基づいて、前記噴流式はんだ付け装置の状態を調整する
ことを特徴とする噴流式はんだ付け装置の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、噴流式はんだ付け装置の状態を計測する状態計測装置および噴流式はんだ付け装置の調整方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
回路部品を配置した回路基板の表面に噴流はんだを接触させることにより回路基板に回路部品をはんだ付けする噴流式はんだ付け装置が知られている。噴流式はんだ付け装置においては、はんだ付けの品質を維持する観点から、噴流はんだの流量、流速、温度などのプロセスパラメータの管理が行われている。
【０００３】
プロセスパラメータの管理が適切でない場合、噴流はんだの波高が適正範囲から外れる場合がある。噴流はんだの波高が適正範囲から外れた場合、はんだ不良、はんだブリッジ、および銅食われといった品質上の問題が生じる場合がある。例えば、噴流はんだの波高が高すぎると、はんだブリッジまたは銅食われが生じる場合がある。また、噴流はんだの波高が低すぎると、はんだ不良を生じる場合がある。
【０００４】
そこで、噴流はんだの波高を検出する技術が知られている。例えば、特許文献１には、噴流はんだとの接触および離脱を電気的に検出可能な感知ピンを、噴流はんだの上方から降下させて噴流はんだに接触させることで、噴流はんだの波高を検出する測定方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−５０１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の技術では、噴流はんだへの接触のみによって噴流はんだの波高を検出するため、例えば、噴流ノズルの位置がずれた場合、噴流ノズルの位置が正しく設定されていない場合などにおいて噴流はんだの波高を適切に検出することができない可能性がある。そのため、上記従来の技術による測定結果に基づいて噴流はんだの波高を適正範囲内にしようとしても、噴流はんだの状態をはんだ付けに適した状態に維持できない可能性がある。
【０００７】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、はんだ付けの品質に影響を与える噴流式はんだ付け装置の状態をより適切に測定することができる状態計測装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る状態計測装置は、検出ピンと、検出ピンを昇降する昇降機構と、第一高さ検出部と、はんだ接触検出部と、第二高さ検出部とを備える。第一高さ検出部は、昇降機構によって昇降される検出ピンの高さを検出する。はんだ接触検出部は、噴流式はんだ付け装置の噴流ノズルから噴出される噴流はんだへの検出ピンの接触を検出する。第二高さ検出部は、第一高さ検出部の検出結果とはんだ接触検出部の検出結果とに基づいて、噴流はんだの波面の高さを検出するはんだ高さ検出部と、噴流ノズルの高さを検出する固体物高さ検出部とを有する。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、はんだ付けの品質に影響を与える噴流式はんだ付け装置の状態をより適切に測定することができる、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施の形態１にかかる状態計測装置を噴流式はんだ付け装置に取り付けた状態を表す模式図
【図２】実施の形態１にかかる噴流はんだ、噴流ノズル、および回路基板の関係の一例を示す図
【図３】実施の形態１にかかる測定ユニットの構成例を示す図
【図４】実施の形態１にかかるピン導通検出部の一例を示す図
【図５】実施の形態１にかかるデータ処理部の構成例を示す図
【図６】実施の形態１にかかる噴流はんだの波面の高さを検出する処理の説明図
【図７】実施の形態１にかかる固体物の高さを検出する処理の説明図
【図８】実施の形態１にかかる状態計測装置における噴流式はんだ付け装置の状態判定処理および調整処理の一例を示すフローチャート
【図９】図８に示す第一検出処理の一例を示すフローチャート
【図１０】図８に示す第二検出処理の一例を示すフローチャート
【図１１】図８に示す調整処理の一例を示すフローチャート
【図１２】実施の形態１にかかる状態計測装置の処理部のハードウェア構成例を示す図
【図１３】実施の形態２にかかる状態計測装置を噴流式はんだ付け装置に取り付けた状態を表す模式図
【図１４】実施の形態２にかかるデータ処理部の構成例を示す図
【図１５】実施の形態２にかかる判定部の構成例を示す図
【図１６】実施の形態２にかかる第二検出処理の一例を示すフローチャート
【図１７】実施の形態２にかかる調整処理の一例を示すフローチャート
【図１８】実施の形態３にかかる状態計測装置を噴流式はんだ付け装置に取り付けた状態を表す模式図
【図１９】実施の形態３にかかる状態計測装置の撮像部および線状光源部の説明図
【図２０】実施の形態３にかかるデータ処理部の構成例を示す図
【図２１】実施の形態３にかかるはんだ接触検出部が検出ピンの噴流はんだへの接触状態を判定する処理の説明図
【図２２】実施の形態３にかかる判定部の構成例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に、本発明の実施の形態にかかる状態計測装置および噴流式はんだ付け装置の調整方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１２】
実施の形態１．
図１は、実施の形態１にかかる状態計測装置を噴流式はんだ付け装置に取り付けた状態を表す模式図である。図１に示す模式図は、説明の便宜上一部の要素を断面図として表している。
【００１３】
図１に示すように、実施の形態１にかかる状態計測装置２は、噴流式はんだ付け装置１の筐体１０に取り付けられる。噴流式はんだ付け装置１は、溶解はんだ槽１２と、噴流ノズル１３と、駆動機構１４と、基板搬送機構１５とを備える。
【００１４】
溶解はんだ槽１２は、溶解はんだ１１を溜める箱状部材である。噴流ノズル１３には、溶解はんだ１１が流入する流入口１３ａと、溶解はんだ１１を噴出する噴出口１３ｂとが設けられている。流入口１３ａは、溶解はんだ槽１２における溶解はんだ１１の液面１１ａよりも下方に配置される。噴出口１３ｂは、溶解はんだ１１の液面１１ａよりも上方に配置される。
【００１５】
噴流ノズル１３は、複数の部品により構成される。噴流ノズル１３は、部品同士の相対位置を変更することで、噴流ノズル１３の形状を変更することができる。例えば、噴流ノズル１３は、部品同士の相対位置を変更することで、噴流ノズル１３の径を変更することができる。また、噴流ノズル１３は、部品同士の相対位置を変更することで、噴流ノズル１３の長さを伸縮可能な構成であってもよい。部品同士の相対位置の変更は、例えば、不図示のモータなどの駆動部による部品の移動または回転によって行うことができる。また、噴流ノズル１３は、部品同士の相対位置が手動で変更される構成であってもよい。
【００１６】
例えば、噴流ノズル１３は、径が異なる複数の開口が形成された径変更部材を有し、噴流ノズル１３の本体への径変更部材の取り付け位置を変更して複数の開口のうちの一つを選択的に噴出口１３ｂとすることで、噴流ノズル１３の噴出口１３ｂの径を変更することができる。また、噴流ノズル１３は、噴流ノズル１３における溶解はんだ１１の通過経路に進入可能な仕切板を有し、仕切板の流入経路への進入度合いで噴流ノズル１３の径を変更することもできる。
【００１７】
駆動機構１４は、溶解はんだ槽１２の溶解はんだ１１を噴流ノズル１３の流入口１３ａへ流入させることで、噴流ノズル１３の噴出口１３ｂから溶解はんだ１１を噴流はんだ１６として噴出させる。駆動機構１４は、例えば、溶解はんだ槽１２の溶解はんだ１１を噴流ノズル１３の流入口１３ａへ流入させるポンプを含む。駆動機構１４は、噴流ノズル１３内への溶解はんだ１１の流入速度を調整することで、噴流ノズル１３の噴出量を調整することができる。噴流はんだ１６の噴出量とは、噴流ノズル１３から噴出される単位時間当たりの溶解はんだ１１の量である。
【００１８】
基板搬送機構１５は、噴流ノズル１３の上方を含む搬送経路で、部品が配置された回路基板３を搬送する。回路基板３は、例えば、プリント回路基板である。基板搬送機構１５は、搬送方向に対して直交する方向に互いに間隔を空けて配置された一対の搬送レールを有する。一対の搬送レール間に回路基板３が配置され、搬送レールに沿って回路基板３が搬送される。また、基板搬送機構１５は、一対の搬送レールを上下方向に移動させる不図示の昇降機構を有する。基板搬送機構１５は、一対の搬送レールを昇降機構によって上下方向に移動させることで、回路基板３の上下方向の位置である回路基板３の高さを変更することができる。
【００１９】
図２は、実施の形態１にかかる噴流はんだ、噴流ノズル、および回路基板の関係の一例を示す図である。なお、噴流はんだ１６、噴流ノズル１３、および回路基板３の形状、大きさ、および位置関係は、図２に示す例に限定されない。
【００２０】
状態計測装置２は、噴流式はんだ付け装置１の状態として、噴流はんだ１６の波面の高さＨｓ、噴流ノズル１３の高さＨｎ、および回路基板３の高さＨｃを各々計測する。以下、噴流はんだ１６の波面１６ａの高さＨｓをはんだ波面高さＨｓと記載し、噴流ノズル１３の高さＨｎをノズル高さＨｎと記載し、回路基板３の高さＨｃを基板高さＨｃと記載する場合がある。
【００２１】
はんだ波面高さＨｓは、予め設定された基準位置Ｐｒｅｆから噴流はんだ１６の波面１６ａまでの距離である。ノズル高さＨｎは、基準位置Ｐｒｅｆから噴流ノズル１３の噴出口１３ｂまでの距離である。基板高さＨｃは、例えば、回路基板３が噴流ノズル１３の上方に位置した状態における基準位置Ｐｒｅｆから回路基板３の一方の主面３ａまでの距離である。回路基板３の一方の主面３ａは、噴流はんだ１６が押し当てられる面である。なお、基板高さＨｃは、回路基板３がはんだ付けされる状態において、はんだ波面高さＨｓおよびノズル高さＨｎとの相対位置が把握できる値であればよく、上述した例に限定されない。また、基準位置Ｐｒｅｆは、図２に示す例に限定されず、後述する検出プローブ３３の上下方向における位置であってもよい。
【００２２】
このように、状態計測装置２は、はんだ波面高さＨｓ、ノズル高さＨｎ、および基板高さＨｃを各々計測する。これにより、噴流はんだ１６への接触のみによって噴流はんだ１６の波高を測定する場合に比べ、はんだ付けの品質に影響を与える噴流式はんだ付け装置１の状態をより適切に測定することができる。また、状態計測装置２は、計測結果に基づいて、噴流式はんだ付け装置１の状態を調整することができる。例えば、はんだ波面高さＨｓとノズル高さＨｎとに基づいて、噴流はんだ１６の噴出量を調整することができる。
【００２３】
図１に示すように、状態計測装置２は、測定ユニット２１と、処理部２２と、出力部２３とを備える。測定ユニット２１は、支持部３１と、昇降機構３２と、検出プローブ３３とを備える。支持部３１は、筐体１０に固定され、昇降機構３２を水平方向に移動可能に支持する。昇降機構３２は、検出プローブ３３を上下方向に昇降する。
【００２４】
図３は、実施の形態１にかかる測定ユニットの構成例を示す図である。なお、図３において、支持部３１の図示は省略している。昇降機構３２は、検出プローブ３３を把持する把持部４１と、把持部４１を上下方向に移動する上下ステージ４２と、検出プローブ３３の上下方向における移動を検出するプローブ移動検出部４３と、昇降機構３２を水平方向に移動する水平駆動機構４４とを備える。
【００２５】
上下ステージ４２は、モータにより電動で把持部４１を上下方向に移動する構成であるが、ハンドルなどへの操作により手動によって把持部４１を上下方向に移動する構成であってもよい。同様に、水平駆動機構４４は、モータにより電動で昇降機構３２を水平方向に移動する構成であるが、ハンドルなどへの操作により手動によって水平方向に昇降機構３２を移動する構成であってもよい。なお、水平駆動機構４４は、支持部３１に設けられてもよい。
【００２６】
プローブ移動検出部４３は、上下ステージ４２に取り付けられ、上下ステージ４２による検出プローブ３３の移動に伴ってパルスを出力するエンコーダである。なお、プローブ移動検出部４３は、上下ステージ４２による検出プローブ３３の移動が検出できる構成であればよい。例えば、プローブ移動検出部４３は、検出プローブ３３の上方に配置され、検出プローブ３３の上下方向の変位を検出するレーザー変位計であってもよい。
【００２７】
検出プローブ３３は、検出ピン５１と、衝撃吸収部５２と、ピン移動検出部５３と、ピンホルダー５４と、ピン導通検出部５５とを備える。検出ピン５１は、噴流はんだ１６の温度よりも高い耐熱性を有する導電性の部材で棒状に形成される。
【００２８】
衝撃吸収部５２は、検出ピン５１の長手方向である上下方向に外力が加わった場合に、検出ピン５１への衝撃を吸収することで、外力による検出ピン５１の変形を防ぐ。衝撃吸収部５２は、弾性によって検出ピン５１を移動させる機械要素を有する。図３に示す例では、衝撃吸収部５２は、検出ピン５１がピンホルダー５４内へ押し込まれるときに押し返す方向に力を発生させるばね要素によって構成される。なお、衝撃吸収部５２は、検出ピン５１に加わる外力を吸収できる構成であればよく、例えば、ばね要素を用いないオイルダンパーであってもよい。
【００２９】
ピン移動検出部５３は、検出ピン５１が固体物に接触することで検出ピン５１が衝撃吸収部５２の押し返す方向への力に抗してピンホルダー５４内へ押し込まれる方向へ移動したことを検出する。
【００３０】
ピン移動検出部５３は、例えば、ピンホルダー５４内へ押し込まれる方向へ移動した検出ピン５１を介して互いに対向する不図示の光源部および光検出部を備える。光源部からの光が検出ピン５１によって遮断されることで、光検出部で光源部からの光が非検出状態になる。光検出部は、光源部からの光が非検出状態になることで、検出ピン５１がピンホルダー５４内へ押し込まれる方向へ移動したことを検出する。
【００３１】
上述した噴流ノズル１３および回路基板３は、リジッドな固体物であるため、検出ピン５１が噴流ノズル１３または回路基板３に接触した場合、検出ピン５１がピンホルダー５４内へ押し込まれる方向へ移動する。一方で、噴流はんだ１６は、流体であり、噴流はんだ１６が検出ピン５１に作用する力は弱い。そのため、噴流はんだ１６に検出ピン５１が接触した場合でも、検出ピン５１を押し返す方向に働く衝撃吸収部５２の力によって、検出ピン５１は実質的にピンホルダー５４内へ押し込まれる方向へ移動しない。
【００３２】
また、ピン移動検出部５３は、検出ピン５１がピンホルダー５４内へ押し込まれる方向へ移動したことを検出することができればよく、上述した光学センサ以外の非接触型センサまたは接触型センサであってもよい。例えば、ピン移動検出部５３は、メカニカルセンサ、静電センサ、またはその他のセンサであってもよい。
【００３３】
ピンホルダー５４は、検出ピン５１を上下方向に移動可能に保持する。図３に示す例では、ピンホルダー５４は、中空状に形成されている。検出ピン５１は、ピンホルダー５４の中空部に一部が収納され、先端部がピンホルダー５４から突出している。また、図３に示す例では、ピンホルダー５４の中空部には衝撃吸収部５２およびピン移動検出部５３が配置される。
【００３４】
ピン導通検出部５５は、検出ピン５１の噴流はんだ１６への接触を検出する。ピン導通検出部５５は、検出ピン５１に電気的に接続されており、ピン導通検出部５５から検出ピン５１に予め設定された閾値以上の電流が流れた場合に、検出ピン５１が導通したことを検出する。ピン導通検出部５５は、検出ピン５１が導通したことを検出した場合、検出ピン５１が導通したことを示す信号を出力する。
【００３５】
図４は、実施の形態１にかかるピン導通検出部の一例を示す図である。図４に示す例では、ピン導通検出部５５は、抵抗Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３とコンパレータＣＯＭＰ１とを備える。スイッチＳＷ１の接点Ｔ１は検出ピン５１と等価である。スイッチＳＷ１の接点Ｔ２は噴流はんだ１６と等価である。接点Ｔ２は、接地されている。
【００３６】
検出ピン５１が噴流はんだ１６に接触していない状態では、接点Ｔ１とＴ２は接続されておらずピン導通検出部５５から検出ピン５１への電流は流れない。昇降機構３２によって検出ピン５１が降下していき、検出ピン５１が噴流はんだ１６に接触すると、接点Ｔ１とＴ２とが接続された状態になる。そのため、ピン導通検出部５５と接地電位との間に電流経路が形成され、ピン導通検出部５５から検出ピン５１への電流が流れる。
【００３７】
ピン導通検出部５５から検出ピン５１へ電流が流れると、抵抗Ｒ１の端子間に電圧が生じ、コンパレータＣＯＭＰ１の出力がＬｏｗレベルからＨｉｇｈレベルになる。このように、ピン導通検出部５５は、検出ピン５１に電流が流れているか否かを示す信号を出力することができる。なお、ピン導通検出部５５は、図４に示す構成に限定されず、ピン導通検出部５５から検出ピン５１へ電流が流れたことを検出することができる構成であればよい。
【００３８】
図１に戻って、状態計測装置２の構成の説明を続ける。処理部２２は、データ処理部２４と、出力処理部２５と、調整処理部２６と、移動処理部２７とを備える。データ処理部２４は、プローブ移動検出部４３の検出結果、ピン移動検出部５３の検出結果、およびピン導通検出部５５の検出結果に基づいて、噴流はんだ１６の波面１６ａの高さＨｓ、噴流ノズル１３の高さＨｎ、および回路基板３の高さＨｃを検出する処理を実行する。
【００３９】
また、データ処理部２４は、はんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ内であるか否か、および、ノズル高さＨｎがノズル基準範囲Ｒｎ内であるか否かを判定する処理を実行する。なお、データ処理部２４の具体的な処理については、後で詳述する。
【００４０】
出力処理部２５は、データ処理部２４の処理結果に基づいて出力部２３へ情報を出力することで、噴流式はんだ付け装置１におけるプロセス条件の良否を作業者に伝える処理を行う。例えば、出力処理部２５は、はんだ波面高さＨｓまたはノズル高さＨｎが基準範囲外である場合に、噴流はんだ１６または噴流ノズル１３が基準の高さから逸脱していることを示す情報を出力部２３から作業者に知らせることができる。出力部２３は、例えば、ブザー、スピーカー、ＬＥＤ（Light  Emitting  Diode）またはディスプレイである。作業者は、出力部２３からの報知によってデータ処理部２４の処理結果を把握することができる。
【００４１】
調整処理部２６は、データ処理部２４の処理結果に基づいて、噴流ノズル１３、駆動機構１４、および基板搬送機構１５を制御して噴流式はんだ付け装置１の状態を調整することができる。例えば、調整処理部２６は、はんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ外である場合、または、ノズル高さＨｎがノズル基準範囲Ｒｎ外である場合、噴流ノズル１３、駆動機構１４、および基板搬送機構１５の少なくとも一つを制御する。
【００４２】
具体的には、調整処理部２６は、はんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ外である場合、駆動機構１４を制御して溶解はんだ１１の噴流ノズル１３への流入速度を変更したり、基板搬送機構１５を制御して基板高さＨｃを変更したりすることができる。また、調整処理部２６は、ノズル高さＨｎがノズル基準範囲Ｒｎ外である場合、噴流ノズル１３を制御して噴流ノズル１３の形状を変更することができる。
【００４３】
また、調整処理部２６は、ノズル高さＨｎ、はんだ波面高さＨｓ、および基板高さＨｃに基づき、回路基板３への入熱量を演算することができる。調整処理部２６は、回路基板３への入熱量がはんだ付け品質を維持できる範囲内になるように、噴流ノズル１３、駆動機構１４、および基板搬送機構１５の少なくとも一つを制御することもできる。
【００４４】
移動処理部２７は、昇降機構３２および水平駆動機構４４を制御し、検出プローブ３３を上下方向および水平方向に移動させる。例えば、移動処理部２７は、はんだ波面高さＨｓ、ノズル高さＨｎ、および基板高さＨｃを検出する検出モードが実行される場合に、昇降機構３２および水平駆動機構４４を制御する。昇降機構３２は、移動処理部２７からの制御に基づき、検出プローブ３３を上下方向に移動させる。水平駆動機構４４は、移動処理部２７からの制御に基づき、検出プローブ３３を水平方向に移動させる。
【００４５】
噴流式はんだ付け装置１における検出モードでは、はんだ波面高さＨｓを検出する第一検出処理、ノズル高さＨｎを検出する第二検出処理、および基板高さＨｃを検出する第三検出処理が予め設定された順番で実行される。移動処理部２７は、各検出処理において、検出プローブ３３を降下させる制御を行い、各検出処理が終了するごとに、検出プローブ３３を上昇させる制御を行う。
【００４６】
次に、データ処理部２４の構成および処理について説明する。図５は、実施の形態１にかかるデータ処理部の構成例を示す図である。図５に示すように、データ処理部２４は、第一高さ検出部６０と、はんだ接触検出部６１と、固体物接触検出部６２と、第二高さ検出部６３と、基準データ記憶部６６と、判定部６７とを備える。
【００４７】
第一高さ検出部６０は、上述した第一検出処理、第二検出処理、および第三検出処理の各々において、処理の開始から処理の終了までの間の検出ピン５１の高さに関する信号をプローブ移動検出部４３から取得する。第一高さ検出部６０は、プローブ移動検出部４３から取得した信号に基づいて、時刻ごとの検出ピン５１の高さを示すデータを含む時系列データＤｐを生成し、生成した時系列データＤｐを出力する。検出ピン５１の高さは、予め設定された基準位置Ｐｒｅｆから検出ピン５１の先端までの上下方向の距離である。なお、検出ピン５１の高さは、はんだ波面高さＨｓ、ノズル高さＨｎ、および基板高さＨｃの各々と検出ピン５１の先端との相対的な位置関係が把握できる値であればよい。すなわち、検出ピン５１の高さは、検出ピン５１の上下方向の移動に伴って変化する値であればよい。
【００４８】
例えば、第一高さ検出部６０は、プローブ移動検出部４３が移動量に従った数のパルスを出力するエンコーダである場合、プローブ移動検出部４３から出力されるパルスの数に基づいて、時刻ごとの検出ピン５１の高さを示すデータを生成する。第一高さ検出部６０は、例えば、パルスの数と検出ピン５１の高さとの関係を示す情報を含むテーブルまたは演算式を記憶している。第一高さ検出部６０は、テーブルまたは演算式に基づいて、プローブ移動検出部４３から出力されるパルスの数から検出ピン５１の高さを求める。
【００４９】
また、プローブ移動検出部４３がレーザー変位計である場合、プローブ移動検出部４３から出力される計測値に基づいて、時刻ごとの検出ピン５１の高さを示すデータを生成する。プローブ移動検出部４３がレーザー変位計である場合、プローブ移動検出部４３から出力される計測値は、検出プローブ３３のうちの一部である計測対象箇所の高さである。この場合、第一高さ検出部６０は、検出プローブ３３の計測対象箇所の高さと検出ピン５１の高さとの差と、プローブ移動検出部４３から出力される計測値とに基づいて、検出ピン５１の高さを演算する。
【００５０】
はんだ接触検出部６１は、第一検出処理において、処理の開始から処理の終了までの間のピン導通検出部５５の検出結果を取得する。はんだ接触検出部６１は、ピン導通検出部５５の検出結果に基づいて、時刻ごとの検出ピン５１の噴流はんだ１６への接触状態を示すデータを含む時系列データＤｓを生成し、生成した時系列データＤｓを出力する。
【００５１】
はんだ接触検出部６１は、ピン導通検出部５５から検出ピン５１が導通したことを示す信号が出力されない場合に、検出ピン５１の噴流はんだ１６への接触がないと判定し、検出ピン５１の噴流はんだ１６への接触がないことを示すデータを生成する。また、はんだ接触検出部６１は、ピン導通検出部５５から検出ピン５１が導通したことを示す信号が出力された場合に、検出ピン５１の噴流はんだ１６への接触があると判定し、検出ピン５１の噴流はんだ１６への接触があることを示すデータを生成する。
【００５２】
なお、はんだ接触検出部６１は、溶解はんだ１１の液面１１ａの振動による計測誤差を取り除くために、ピン導通検出部５５の検出結果を移動平均する移動平均処理を行うこともできる。この場合、はんだ接触検出部６１は、移動平均処理の結果に基づいて、時系列データＤｓを生成する。
【００５３】
例えば、はんだ接触検出部６１は、ピン導通検出部５５から検出ピン５１が導通したことを示す信号が出力された場合を「１」とし、ピン導通検出部５５から検出ピン５１が導通したことを示す信号が出力されない場合を「０」とする。はんだ接触検出部６１は、移動平均処理の結果が予め設定された閾値以上であるか否かによって、検出ピン５１の噴流はんだ１６への接触の有無を判定する。
【００５４】
固体物接触検出部６２は、第二検出処理および第三検出処理の各々において、処理の開始から処理の終了までの間のピン移動検出部５３の検出結果を取得する。固体物接触検出部６２は、ピン移動検出部５３から取得した信号に基づいて、時刻ごとの検出ピン５１の固体物への接触状態を示すデータを含む時系列データＤｒを生成し、生成した時系列データＤｒを出力する。
【００５５】
固体物接触検出部６２は、ピン移動検出部５３から検出ピン５１が移動したことを示す信号が出力されない場合に、検出ピン５１の固体物への接触がないと判定し、検出ピン５１の固体物への接触がないことを示すデータを生成する。また、固体物接触検出部６２は、検出ピン５１が移動したことを示す信号が出力された場合に、検出ピン５１の固体物への接触があると判定し、検出ピン５１の固体物への接触があることを示すデータを生成する。なお、固体物接触検出部６２は、はんだ接触検出部６１と同様に、ピン移動検出部５３の検出結果を移動平均する移動平均処理を行う構成であってもよい。
【００５６】
第二高さ検出部６３は、第一高さ検出部６０から出力される時系列データＤｐと、はんだ接触検出部６１から出力される時系列データＤｓと、固体物接触検出部６２から出力される時系列データＤｒとに基づいて、はんだ波面高さＨｓおよびノズル高さＨｎを検出する。第二高さ検出部６３は、はんだ高さ検出部６４と、固体物高さ検出部６５とを備える。
【００５７】
はんだ高さ検出部６４は、第一高さ検出部６０から出力される時系列データＤｐと、はんだ接触検出部６１から出力される時系列データＤｓとに基づいて、はんだ波面高さＨｓを検出する。はんだ高さ検出部６４は、検出したはんだ波面高さＨｓを示すデータである検出データＤｈｓを出力する。
【００５８】
図６は、実施の形態１にかかる噴流はんだの波面の高さを検出する処理の説明図である。図６に示すように、時系列データＤｐは、時刻ごとに検出ピン５１の高さを示すデータを含み、時系列データＤｓは、時刻ごとの検出ピン５１の噴流はんだ１６への接触の有無を示すデータを含む。図６に示す例では、時系列データＤｓにおいて、検出ピン５１の噴流はんだ１６への接触がない時刻のデータが「ｏｆｆ」と表され、検出ピン５１の噴流はんだ１６への接触がある時刻のデータが「ｏｎ」と表されている。
【００５９】
はんだ高さ検出部６４は、時系列データＤｓにおいて、検出ピン５１の噴流はんだ１６への接触が開始されたときの検出ピン５１の高さをはんだ波面高さＨｓとして検出する。図６に示す例では、時系列データＤｓにおいて時刻「ｔｎ＋１」以降のデータが「ｏｎ」になっており、時系列データＤｐにおいて時刻「ｔｎ＋１」のデータは、「Ｈｎ＋１」である。したがって、はんだ高さ検出部６４は、はんだ波面高さＨｓを「Ｈｎ＋１」と判定し、「Ｈｎ＋１」を含む検出データＤｈｓを出力する。
【００６０】
固体物高さ検出部６５は、第一高さ検出部６０から出力される時系列データＤｐと、固体物接触検出部６２から出力される時系列データＤｒとに基づいて、ノズル高さＨｎまたは基板高さＨｃを検出する。固体物高さ検出部６５は、検出したノズル高さＨｎまたは基板高さＨｃを示す検出データＤｈｒを出力する。
【００６１】
固体物が回路基板３である場合、図３に示す回路基板３の他方の主面３ｂに検出ピン５１が接触する。回路基板３の主面３ａ，３ｂのうち一方の主面３ａが噴流はんだ１６が押し当てられる主面であるため、固体物高さ検出部６５は、固体物が回路基板３である場合、図２に示す回路基板３の板厚Ｄｗを補正値Ａｃとして、基板高さＨｃを検出する。
【００６２】
図７は、実施の形態１にかかる固体物の高さを検出する処理の説明図である。図７に示すように、時系列データＤｐは、時刻ごとに検出ピン５１の高さを示すデータを含み、時系列データＤｒは、時刻ごとの検出ピン５１の固体物への接触の有無を示すデータを含む。図７に示す例では、時系列データＤｒにおいて、検出ピン５１の固体物への接触がない時刻のデータが「ｏｆｆ」と表され、検出ピン５１の固体物への接触がある時刻のデータが「ｏｎ」と表されている。
【００６３】
固体物高さ検出部６５は、時系列データＤｒにおいて、検出ピン５１の固体物への接触が開始されたときの検出ピン５１の高さに基づいて、固体物の高さＨｒを検出する。図７に示す例では、時系列データＤｒにおいて時刻「ｔｍ＋１」以降のデータが「ｏｎ」になっており、時系列データＤｐにおいて時刻「ｔｍ＋１」のデータは、「Ｈｍ＋１」である。したがって、固体物高さ検出部６５は、固体物が噴流ノズル１３である場合、固体物の高さＨｒを「Ｈｍ＋１」と判定し、「Ｈｍ＋１」を含む検出データＤｈｒを出力する。また、固体物が噴流ノズル１３である場合、固体物の高さＨｒを「Ｈｍ＋１＋Ａｃ」と判定し、「Ｈｍ＋１＋Ａｃ」を含む検出データＤｈｒを出力する。
【００６４】
第二検出処理において得られた時系列データＤｐと時系列データＤｒとに基づき上述した処理によって得られる固体物の高さＨｒは、ノズル高さＨｎである。また、第三検出処理において得られた時系列データＤｐと時系列データＤｒとに基づき上述した処理によって得られる固体物の高さＨｒは、基板高さＨｃである。以下、ノズル高さＨｎを示す検出データＤｈｒを検出データＤｈｎと記載する場合があり、基板高さＨｃを示す検出データＤｈｒを検出データＤｈｃと記載する場合がある。
【００６５】
基準データ記憶部６６は、はんだ波面高さＨｓの基準範囲であるはんだ基準範囲Ｒｓを示す基準データＤｓｔｄｓと、ノズル高さＨｎの基準範囲であるノズル基準範囲Ｒｎを示す基準データＤｓｔｄｎとを記憶する。基準データＤｓｔｄｓには、例えば、上限値を示す上限値データと、下限値を示す下限値データが含まれる。また、基準データＤｓｔｄｎには、例えば、上限値を示す上限値データと、下限値を示す下限値データが含まれる。
【００６６】
判定部６７は、基準データ記憶部６６から基準データＤｓｔｄｓおよび基準データＤｓｔｄｎを読み出して、はんだ波面高さＨｓが予め設定された条件を満たしているか否か、およびノズル高さＨｎが予め設定された条件を満たしているか否かを判定する。具体的には、判定部６７は、はんだ高さ検出部６４から出力される検出データＤｈｓと、基準データ記憶部６６に記憶された基準データＤｓｔｄｓとを比較し、比較結果を示す比較結果データＤｃｐｓを出力する。また、判定部６７は、固体物高さ検出部６５から出力される検出データＤｈｎと、基準データ記憶部６６に記憶された基準データＤｓｔｄｎとを比較し、比較結果を示す比較結果データＤｃｐｎを出力する。
【００６７】
比較結果データＤｃｐｓは、例えば、はんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ内にあるか否かを示すデータである。比較結果データＤｃｐｓは、はんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ外である場合、はんだ基準範囲Ｒｓの上限値または下限値とはんだ波面高さＨｓとの差を示す情報を含む。
【００６８】
また、比較結果データＤｃｐｎは、例えば、ノズル高さＨｎがノズル基準範囲Ｒｎ内にあるか否かを示すデータである。比較結果データＤｃｐｎは、ノズル高さＨｎがノズル基準範囲Ｒｎ外である場合、ノズル基準範囲Ｒｎの上限値または下限値とノズル高さＨｎとの差を示す情報を含む。
【００６９】
なお、データ処理部２４は、比較結果データＤｃｐｓおよび比較結果データＤｃｐｎに加え、上述した検出データＤｈｓ，Ｄｈｎ，Ｄｈｃを出力処理部２５および調整処理部２６へ出力することもできる。
【００７０】
図８は、実施の形態１にかかる状態計測装置における噴流式はんだ付け装置の状態判定処理および調整処理の一例を示すフローチャートである。図８に示すように、状態計測装置２の処理部２２は、はんだ波面高さＨｓを検出する第一検出処理（ステップＳ１１）、ノズル高さＨｎを検出する第二検出処理（ステップＳ１２）、および基板高さＨｃを検出する第三検出処理（ステップＳ１３）を行う。なお、処理部２２は、噴流はんだ１６を噴流ノズル１３から噴出させていない状態で、第二検出処理および第三検出処理を行う。
【００７１】
なお、第一検出処理、第二検出処理、および第三検出処理を行う順番は図８に示す例に限定されず、任意の順番で行うことができる。また、処理部２２は、噴流式はんだ付け装置１の稼動中において、第一検出処理、第二検出処理、および第三検出処理の少なくとも一つの処理を行うことができる。例えば、処理部２２は、基板搬送機構１５で隣接して搬送される二つの回路基板３のうち一方の回路基板３のはんだ付けが終了してから他方の回路基板３のはんだ付けを行うまでの間に検出処理を行うことができる。
【００７２】
次に、処理部２２は、はんだ波面高さＨｓおよびノズル高さＨｎが基準範囲内であるか否かを判定する判定処理を行う（ステップＳ１４）。処理部２２は、ステップＳ１４の判定結果に基づいて、噴流式はんだ付け装置１の調整が必要か否かを判定する（ステップＳ１５）。処理部２２は、例えば、はんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ外である場合、またはノズル高さＨｎがノズル基準範囲Ｒｎ外である場合に、噴流式はんだ付け装置１の調整が必要であると判定する。
【００７３】
処理部２２は、噴流式はんだ付け装置１の調整が必要であると判定した場合（ステップＳ１５：Ｙｅｓ）、噴流式はんだ付け装置１を調整する調整処理を行う（ステップＳ１６）。処理部２２は、ステップＳ１６の処理が終了した場合、または、噴流式はんだ付け装置１の調整が必要ではないと判定した場合（ステップＳ１５：Ｎｏ）、図８に示す処理を終了する。
【００７４】
図９は、図８に示す第一検出処理の一例を示すフローチャートである。図９に示すように、処理部２２の移動処理部２７は、測定ユニット２１を制御して検出プローブ３３を噴流はんだ１６の直上に配置する（ステップＳ２１）。そして、移動処理部２７は、測定ユニット２１を制御して検出プローブ３３の降下を開始する（ステップＳ２２）。
【００７５】
処理部２２のデータ処理部２４は、プローブ移動検出部４３の検出結果およびピン導通検出部５５の検出結果に基づいて、時系列データＤｐと時系列データＤｓを生成する（ステップＳ２３）。そして、データ処理部２４は、時系列データＤｐと時系列データＤｓとを比較し、はんだ波面高さＨｓを検出する（ステップＳ２４）。その後、移動処理部２７は、測定ユニット２１を制御して検出プローブ３３を上昇させ（ステップＳ２５）、図９に示す第一検出処理を終了する。
【００７６】
図１０は、図８に示す第二検出処理の一例を示すフローチャートである。図１０に示すように、移動処理部２７は、測定ユニット２１を制御して検出プローブ３３を噴流ノズル１３の直上に配置する（ステップＳ３１）。そして、移動処理部２７は、測定ユニット２１を制御して検出プローブ３３の降下を開始する（ステップＳ３２）。
【００７７】
データ処理部２４は、プローブ移動検出部４３の検出結果およびピン移動検出部５３の検出結果に基づいて、時系列データＤｐと時系列データＤｒを生成する（ステップＳ３３）。そして、データ処理部２４は、時系列データＤｐと時系列データＤｒとを比較し、ノズル高さＨｎを検出する（ステップＳ３４）。その後、移動処理部２７は、測定ユニット２１を制御して検出プローブ３３を上昇させ（ステップＳ３５）、図１０に示す第二検出処理を終了する。
【００７８】
第三検出処理は、図１０に示すステップＳ３１からＳ３５の処理のうちステップＳ３１，Ｓ３４の処理が異なる。具体的には、移動処理部２７は、図１０に示すステップＳ３１の処理に代えて、測定ユニット２１を制御して検出プローブ３３を回路基板３の直上に配置する処理を行う。また、データ処理部２４は、図１０に示すステップＳ３４の処理に代えて、時系列データＤｐと時系列データＤｒとを比較し、比較した結果と補正値Ａｃとに基づいて、基板高さＨｃを検出する。
【００７９】
図１１は、図８に示す調整処理の一例を示すフローチャートである。図１１に示すように、データ処理部２４は、ノズル高さＨｎがノズル基準範囲Ｒｎ内であるか否かを判定する（ステップＳ５１）。
【００８０】
調整処理部２６は、ノズル高さＨｎがノズル基準範囲Ｒｎ内ではないと判定された場合（ステップＳ５１：Ｎｏ）、噴流ノズル１３を制御して噴流式はんだ付け装置１の状態を調整する第一調整処理を行う（ステップＳ５２）。
【００８１】
例えば、調整処理部２６は、第一調整処理において、ノズル高さＨｎに基づいて基板搬送機構１５を制御して回路基板３の高さＨｃを変更することで、回路基板３と噴流ノズル１３との間隔をノズル高さＨｎに適した変更することができる。
【００８２】
なお、上述した第一調整処理は、手動で行ってもよい。例えば、作業者は、噴流ノズル１３の形状を変更したり、噴流ノズル１３の高さＨｎを変更したりすることで、第一調整処理を行うこともできる。また、作業者は、噴流ノズル１３を清掃することで第一調整処理を行うこともできる。
【００８３】
ステップＳ５２の処理が終了した場合、または、ノズル高さＨｎがノズル基準範囲Ｒｎ内であると判定された場合（ステップＳ５１：Ｙｅｓ）、データ処理部２４は、はんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ内であるか否かを判定する（ステップＳ５３）。
【００８４】
調整処理部２６は、はんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ内ではないと判定された場合（ステップＳ５３：Ｎｏ）、駆動機構１４および基板搬送機構１５の少なくとも一方を制御して噴流式はんだ付け装置１の状態を調整する第二調整処理を行う（ステップＳ５４）。例えば、調整処理部２６は、第二調整処理において、駆動機構１４を制御して噴流はんだ１６の噴出量を調整することで、はんだ波面高さＨｓをはんだ基準範囲Ｒｓ内にすることができる。この場合、処理部２２は、第二調整処理において、はんだ波面高さＨｓを測定する工程と、噴流はんだ１６の噴出量を調整する工程とを繰り返すことで、はんだ波面高さＨｓを目標範囲に収めることができる。
【００８５】
また、調整処理部２６は、第二調整処理において、基板搬送機構１５を制御して回路基板３の高さＨｃを変更することで、回路基板３と噴流はんだ１６との間隔を変更することもできる。回路基板３と噴流はんだ１６との間隔が変更されることで、回路基板３を基準とした噴流はんだ１６の相対的な高さを変更することができる。
【００８６】
なお、調整処理部２６は、第一調整処理において基板搬送機構１５を制御して基板高さＨｃを変更した場合、基板高さＨｃに従ったはんだ基準範囲Ｒｓを変更することもできる。この場合、データ処理部２４は、ステップＳ５３において、基板高さＨｃに従ったはんだ基準範囲Ｒｓに基づいて、はんだ基準範囲Ｒｓ内であるか否かを判定することができる。
【００８７】
また、上述した第二調整処理は、手動で行ってもよい。例えば、作業者は、基板搬送機構１５を操作して基板高さＨｃを変更したり、駆動機構１４を操作してはんだ波面高さＨｓをはんだ基準範囲Ｒｓ内にしたりすることで、第二調整処理を行うこともできる。また、作業者は、第一調整処理で噴流ノズル１３を清掃していない場合、噴流ノズル１３を清掃することで第二調整処理を行うこともできる。
【００８８】
処理部２２は、ステップＳ５４の処理が終了した場合、またははんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ内であると判定された場合（ステップＳ５３：Ｙｅｓ）、図１１に示す処理を終了する。
【００８９】
なお、上述した例では、第一検出処理および第二検出処理を、第一調整処理および第二調整処理の前に実行する例を説明したが、これらの処理を実行する順番は、上述した例に限定されない。例えば、処理部２２は、第一検出処理、第一調整処理、第二検出処理、および第二調整処理の順で実行することもできる。この場合、処理部２２は、噴流ノズル１３からの噴流はんだ１６の噴出が行われていない状態で、第一検出処理および第一調整処理を行う。また、処理部２２は、噴流ノズル１３からの噴流はんだ１６の噴出が行われている状態で、第二検出処理および第二調整処理を行う。
【００９０】
また、上述した例では、調整処理部２６は、第一検出処理の結果に基づき、第一調整処理を行い、第二検出処理の結果に基づき、第二調整処理を行うが、第一検出処理と第二検出処理との双方の結果に基づいた調整処理を行うこともできる。すなわち、調整処理部２６は、ノズル高さＨｎおよび基板高さＨｃのうち１以上とはんだ波面高さＨｓとに基づき得られる情報に基づき、噴流ノズル１３、駆動機構１４、および基板搬送機構１５の少なくとも一つを制御することができる。
【００９１】
例えば、データ処理部２４は、はんだ波面高さＨｓとノズル高さＨｎとの差から噴流はんだ１６の波高を検出することもできる。データ処理部２４は、検出した噴流はんだ１６の波高と波高基準範囲とを比較し、比較結果を出力することができる。波高基準範囲は、はんだ付けの品質を維持することができる噴流はんだ１６の波高の基準範囲である。調整処理部２６は、噴流はんだ１６の波高が波高基準範囲内になるように、駆動機構１４を制御して噴流はんだ１６の噴出量を調整する。
【００９２】
また、調整処理部２６は、はんだ波面高さＨｓ、ノズル高さＨｎ、および基板高さＨｃに基づいて、回路基板３への入熱量を演算することができる。回路基板３への入熱量は、回路基板３に押し当てられる噴流はんだ１６が回路基板３へ与える熱量である。調整処理部２６は、回路基板３への入熱量が予め設定された基準範囲内になるように、噴流はんだ１６の流量、および基板高さＨｃの少なくとも一つを調整することができる。これにより、回路基板３への入熱量を適切に変更することができ、はんだ付けの品質を維持することができる。
【００９３】
調整処理部２６は、例えば、回路基板３への入熱量の演算として、はんだ波面高さＨｓ、ノズル高さＨｎ、および基板高さＨｃをパラメータとする演算式を用いて、回路基板３への入熱量を演算することができる。また、調整処理部２６は、はんだ波面高さＨｓとノズル高さＨｎとの差ΔＨ１を演算し、さらに、はんだ波面高さＨｓと基板高さＨｃとの差ΔＨ２を演算することもできる。この場合、調整処理部２６は、例えば、差ΔＨ１と差ΔＨ２と入熱量との関係を示すテーブルまたは演算式に基づき、回路基板３への入熱量を演算することができる。
【００９４】
このように、調整処理部２６は、はんだ波面高さＨｓ、ノズル高さＨｎ、および基板高さＨｃの少なくとも一つに基づいて、噴流ノズル１３、駆動機構１４、および基板搬送機構１５の少なくとも一つを制御することができる。これにより、噴流式はんだ付け装置１におけるはんだ付けの品質を維持することができる。
【００９５】
なお、噴流式はんだ付け装置１におけるはんだ付けの品質を維持することができればよく、噴流式はんだ付け装置１の状態を調整する方法は上述した方法に限定されない。例えば、調整処理部２６は、噴流式はんだ付け装置１の不図示の加熱装置を制御して、噴流はんだ１６の温度を変更することもできる。
【００９６】
ここで、実施の形態１にかかる状態計測装置２の処理部２２のハードウェア構成について説明する。図１２は、実施の形態１にかかる状態計測装置の処理部のハードウェア構成例を示す図である。図１２に示すように、状態計測装置２の処理部２２は、プロセッサ１０１と、メモリ１０２と、入出力回路１０３とを備える。プロセッサ１０１、メモリ１０２、および入出力回路１０３は、バス１０４によって互いにデータの送受信が可能である。メモリ１０２は、コンピュータが読み取り可能なプログラムが記録された記録媒体を含む。
【００９７】
プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、上述したデータ処理部２４、出力処理部２５、調整処理部２６、および移動処理部２７の機能を実行する。プロセッサ１０１は、処理回路の一例であり、例えば、ＣＰＵ（Central  Processing  Unit）、ＤＳＰ（Digital  Signal  Processer）、およびシステムＬＳＩ（Large  Scale  Integration）のうち一つ以上を含む。メモリ１０２は、例えば、ＲＡＭ（Random  Access  Memory）、ＲＯＭ（Read  Only  Memory）、フラッシュメモリ、ＥＰＲＯＭ（Erasable  Programmable  Read  Only  Memory）、ＥＥＰＲＯＭ（登録商標）（Electrically  Erasable  Programmable  Read-Only  Memory）などの、不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスクまたはＤＶＤ（Digital  Versatile  Disc）などである。
【００９８】
なお、上述した処理部２２を図１２に示したプロセッサ１０１およびメモリ１０２と同様の機能を実現する専用のハードウェアで実現してもよい。専用のハードウェアは、例えば、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサ、並列プログラム化したプロセッサ、ＡＳＩＣ（Application  Specific  Integrated  Circuit）、ＦＰＧＡ（Field  Programmable  Gate  Array）、またはこれらを組み合わせた処理回路である。処理部２２の一部を専用のハードウェアで実現し、処理部２２の残りを図１２に示したプロセッサ１０１およびメモリ１０２で実現するようにしてもよい。
【００９９】
以上のように、実施の形態１にかかる状態計測装置２は、検出ピン５１と、検出ピン５１を昇降する昇降機構３２と、第一高さ検出部６０と、はんだ接触検出部６１と、第二高さ検出部６３とを備える。第一高さ検出部６０は、昇降機構３２によって昇降される検出ピン５１の高さを検出する。はんだ接触検出部６１は、噴流はんだ１６への検出ピン５１の接触を検出する。第二高さ検出部６３は、第一高さ検出部６０の検出結果とはんだ接触検出部６１の検出結果とに基づいて、噴流はんだ１６の波面１６ａの高さＨｓを検出するはんだ高さ検出部６４と、噴流ノズル１３の高さを検出する固体物高さ検出部６５とを有する。このように、状態計測装置２は、噴流はんだ１６の波面１６ａの高さＨｓに加え、噴流ノズル１３の高さＨｎを検出することができるため、例えば、噴流ノズル１３の高さＨｎがずれた場合などにおいても、はんだ付けの品質に影響を与える噴流式はんだ付け装置１の状態をより適切に測定することができる。また、状態計測装置２においては、噴流ノズル１３の高さＨｎを予め設定する必要が無いため、噴流ノズル１３の高さＨｎの誤設定による測定ミスを防止することができる。また、噴流はんだ１６へ接触される検出ピン５１は熱容量が回路基板３に対して比較的小さい。そのため、複数の回路基板３を順次はんだ付けする際に、回路基板３のはんだ付けを行ってから次の回路基板３のはんだ付けを行うまでの処理の時間で上述した検出処理を実施しても、実質的にはんだ付け品質に影響を与えることがない。したがって、実装基板の製造のための装置の稼働率を低下させることなく測定を行うことができる。
【０１００】
また、状態計測装置２は、噴流ノズル１３への検出ピン５１の接触を検出する固体物接触検出部６２を備える。固体物高さ検出部６５は、第一高さ検出部６０の検出結果と固体物接触検出部６２の検出結果とに基づいて、噴流ノズル１３の高さＨｎを検出する。これにより、同一の検出ピン５１を用いて、噴流はんだ１６の波面１６ａの高さＨｓに加え、噴流ノズル１３の高さＨｎを検出するため、状態計測装置２の構成が複雑になることを避けることができる。
【０１０１】
また、状態計測装置２は、検出ピン５１に外力が加わった場合に、検出ピン５１への衝撃を吸収する衝撃吸収部５２を備える。これにより、検出ピン５１が変形することを防止することができる。
【０１０２】
また、状態計測装置２は、検出ピン５１に外力が加わって検出ピン５１が移動したことを検出するピン移動検出部５３を備える。固体物接触検出部６２は、ピン移動検出部５３による検出結果に基づいて、噴流ノズル１３への検出ピン５１の接触を検出する。これにより、検出ピン５１を用いた噴流ノズル１３の高さＨｎの検出を精度よく行うことができる。
【０１０３】
また、状態計測装置２は、噴流はんだ１６の波面１６ａの高さＨｓおよび噴流ノズル１３の高さＨｎが予め設定された条件を満たすか否かを判定する判定部６７を備える。予め設定された条件は、例えば、はんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ内であること、および噴流ノズル１３の高さＨｎがノズル基準範囲Ｒｎ内であることである。これにより、噴流式はんだ付け装置１の状態がはんだ付けに適しているか否かをより適切に判定することができる。
【０１０４】
また、状態計測装置２は、判定部６７によって噴流はんだ１６の波面１６ａの高さＨｓおよび噴流ノズル１３の高さＨｎの少なくとも一つが予め設定された条件を満たさないと判定された場合に、噴流はんだ１６を発生する噴流式はんだ付け装置１の状態を調整する調整処理部２６を備える。これにより、自動的に噴流式はんだ付け装置１におけるはんだ付けの品質を維持することができる。
【０１０５】
また、調整処理部２６は、噴流式はんだ付け装置１の状態として、噴流はんだ１６の流量、および噴流ノズル１３の形状のうち少なくとも一つを調整する。これにより、噴流はんだ１６の状態を適切に調整することができる。
【０１０６】
また、調整処理部２６は、噴流式はんだ付け装置１の状態として、回路基板３の高さを調整する。これにより、回路基板３のへの入熱量を変更してはんだ付けの品質を維持することができる。
【０１０７】
また、固体物接触検出部６２は、噴流はんだ１６によるはんだ付けが行われる回路基板３への検出ピン５１の接触を検出する。第二高さ検出部６３の固体物高さ検出部６５は、第一高さ検出部６０の検出結果と固体物接触検出部６２の検出結果とに基づいて、回路基板３の高さを検出する。このように、状態計測装置２は、噴流はんだ１６の波面１６ａの高さＨｓおよび噴流ノズル１３の高さＨｎに加え、回路基板３の高さＨｃを検出することができ、はんだ付けの品質に影響を与える噴流式はんだ付け装置１の状態をより適切に測定することができる。
【０１０８】
実施の形態２．
実施の形態２にかかる状態計測装置は、検出プローブを複数備え、データ処理部において噴流ノズルの目詰まりを検出する点で、実施の形態１にかかる状態計測装置２と異なる。以下においては、実施の形態１と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１の状態計測装置２と異なる点を中心に説明する。
【０１０９】
図１３は、実施の形態２にかかる状態計測装置を噴流式はんだ付け装置に取り付けた状態を表す模式図である。図１３に示すように、実施の形態２にかかる状態計測装置２Ａは、測定ユニット２１Ａと、処理部２２Ａと、出力部２３とを備える。
【０１１０】
測定ユニット２１Ａは、支持部３１と、昇降機構３２と、水平方向に配列された複数の検出プローブ３３とを備える。複数の検出プローブ３３は、昇降機構３２に把持される。複数の検出プローブ３３は、例えば、水平方向に２次元配列される。本実施の形態２では、測定ユニット２１Ａにｎ個の検出プローブ３３が設けられているとする。ｎは２以上の整数である。
【０１１１】
処理部２２Ａは、データ処理部２４Ａと、出力処理部２５と、調整処理部２６Ａと、移動処理部２７とを備える。図１４は、実施の形態２にかかるデータ処理部の構成例を示す図である。図１４に示すように、データ処理部２４Ａは、第一高さ検出部６０と、はんだ接触検出部６１Ａと、固体物接触検出部６２Ａと、第二高さ検出部６３Ａと、基準データ記憶部６６と、判定部６７Ａとを備える。
【０１１２】
はんだ接触検出部６１Ａは、検出プローブ３３に各々設けられた複数のピン導通検出部５５の検出結果を取得する。具体的には、はんだ接触検出部６１Ａは、第一検出処理において、処理の開始から処理の終了までの間の各ピン導通検出部５５の検出結果を取得する。はんだ接触検出部６１Ａは、複数のピン導通検出部５５の検出結果に基づいて、時刻ごとの各検出ピン５１の噴流はんだ１６への接触状態を示すデータを含む時系列データＤｓを生成し、生成した時系列データＤｓを出力する。
【０１１３】
はんだ接触検出部６１Ａは、検出プローブ３３毎、すなわちピン導通検出部５５の検出結果毎に時系列データＤｓを生成し、生成した時系列データＤｓを出力する。検出プローブ３３は上述したようにｎ個あるため、はんだ接触検出部６１Ａは、ｎ個の時系列データＤｓを生成し、生成した時系列データＤｓを出力する。なお、以下において、説明の便宜上、検出プローブ３３に設けられた検出ピン５１の水平方向における位置をピン位置と記載する。
【０１１４】
固体物接触検出部６２Ａは、複数の検出プローブ３３に各々設けられた複数のピン移動検出部５３の検出結果を取得する。具体的には、固体物接触検出部６２Ａは、第二検出処理および第三検出処理の各々において、処理の開始から処理の終了までの間の各ピン移動検出部５３の検出結果を取得する。固体物接触検出部６２Ａは、複数のピン移動検出部５３から取得した信号に基づいて、時刻ごとの検出ピン５１の固体物への接触状態を示すデータを含む時系列データＤｒを生成し、生成した時系列データＤｒを出力する。
【０１１５】
固体物接触検出部６２Ａは、複数のピン移動検出部５３の検出結果を平均化した値に基づいて、時刻ごとの検出ピン５１の固体物への接触状態を示すデータを含む時系列データＤｒを生成することができる。例えば、固体物接触検出部６２Ａは、複数のピン移動検出部５３の検出結果を平均化した値が予め設定された閾値以上である場合に、検出ピン５１の固体物への接触があることを示すデータを生成する。また、固体物接触検出部６２Ａは、複数のピン移動検出部５３の検出結果を平均化した値が予め設定された閾値未満である場合に、検出ピン５１の固体物への接触がないことを示すデータを生成する。
【０１１６】
なお、固体物接触検出部６２Ａは、複数のピン移動検出部５３のうち一つのピン移動検出部５３から取得した信号に基づいて、時刻ごとの検出ピン５１の固体物への接触状態を示すデータを含む時系列データＤｒを生成することもできる。この場合、複数の検出プローブ３３のうち一つの検出プローブ３３のみにピン移動検出部５３が設けられていてもよい。
【０１１７】
はんだ高さ検出部６４Ａは、第一高さ検出部６０から出力される時系列データＤｐと、はんだ接触検出部６１Ａから出力される各時系列データＤｓとを比較することで、複数のピン位置におけるはんだ波面高さＨｓを検出する。
【０１１８】
第二高さ検出部６３Ａは、はんだ高さ検出部６４Ａと、固体物高さ検出部６５とを備える。はんだ高さ検出部６４Ａは、検出した各ピン位置におけるはんだ波面高さＨｓを示すデータである検出データＤｈｓを出力する。
【０１１９】
判定部６７Ａは、はんだ波面高さＨｓが予め設定された条件を満たしているか否か、およびノズル高さＨｎが予め設定された条件を満たしているかを判定する。図１５は、実施の形態２にかかる判定部の構成例を示す図である。図１５に示すように、判定部６７Ａは、データ比較部６８と、目詰まり判定部６９とを備える。
【０１２０】
データ比較部６８は、はんだ高さ検出部６４Ａから出力される各ピン位置における検出データＤｈｓと、基準データ記憶部６６に記憶された基準データＤｓｔｄｓとを比較し、各ピン位置における比較結果を示す比較結果データＤｃｐｓを生成する。比較結果データＤｃｐｓは、例えば、はんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ内にあるか否かを示すデータである。比較結果データＤｃｐｓは、はんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ外である場合、はんだ基準範囲Ｒｓの上限値または下限値とはんだ波面高さＨｓとの差ΔＨｓを示す情報を含む。
【０１２１】
また、データ比較部６８は、固体物高さ検出部６５から出力される検出データＤｈｎと、基準データ記憶部６６に記憶された基準データＤｓｔｄｎとを比較し、比較結果を示す比較結果データＤｃｐｎを出力する。
【０１２２】
目詰まり判定部６９は、はんだ酸化物などが噴流ノズル１３の内部に付着して噴流ノズル１３が目詰まりしているか否かを判定し、噴流ノズル１３が目詰まりしていると判定した場合、目詰まり信号Ｓｃｌｏｇを出力する。例えば、目詰まり判定部６９は、噴流はんだ１６の波面形状が予め設定された基準形状範囲Ｒｆ内であるかを判定し、判定した結果に基づいて、目詰まり信号Ｓｃｌｏｇを出力する。
【０１２３】
噴流はんだ１６の波面形状は、上方から見た噴流はんだ１６の上面の形状であり、例えば、噴流ノズル１３の直上に位置する噴流はんだ１６の表面の形状、または、噴流ノズル１３の直上に位置する噴流はんだ１６の表面およびその周辺の表面を含む噴流はんだ１６の上面の形状である。
【０１２４】
目詰まり判定部６９は、ｎ個の比較結果データＤｃｐｓに基づいて、すべてのピン位置のはんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ内であるか否かを判定する。目詰まり判定部６９は、すべてのピン位置のはんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ内である場合、噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ内であると判定する。
【０１２５】
また、目詰まり判定部６９は、ｎ個の比較結果データＤｃｐｓに基づいて、ｎ個のピン位置のうち一部のピン位置のはんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ外である場合、噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ外であると判定する。
【０１２６】
また、目詰まり判定部６９は、ｎ個の比較結果データＤｃｐｓに基づいて、すべてのピン位置のはんだ波面高さＨｓがはんだ基準範囲Ｒｓ外である場合、噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ内であるか否かを判定する。
【０１２７】
例えば、目詰まり判定部６９は、噴流はんだ１６の波面全体で低下している場合に、噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ内であると判定する。目詰まり判定部６９は、すべての比較結果データＤｃｐｓが、はんだ波面高さＨｓが下限値よりも低く、かつ、下限値とはんだ波面高さＨｓとの差ΔＨｓのばらつきが予め設定された範囲ΔＲｔｈｓ内であることを示す場合に、噴流はんだ１６の波面全体で低下していると判定することができる。なお、差ΔＨｓのばらつきとは、差ΔＨｓの最小値と最大値の差である。
【０１２８】
また、目詰まり判定部６９は、噴流はんだ１６が局所的に低下している場合に、噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ外であると判定する。目詰まり判定部６９は、すべての比較結果データＤｃｐｓが、はんだ波面高さＨｓが下限値よりも低く、かつ、下限値とはんだ波面高さＨｓとの差ΔＨｓのばらつきが予め設定された範囲ΔＲｔｈｓ外であることを示す場合に、噴流はんだ１６が局所的に低下していると判定することができる。
【０１２９】
また、目詰まり判定部６９は、ｎ個の検出データＤｈｎに基づき、噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ内であるか否かを判定することもできる。例えば、目詰まり判定部６９は、ｎ個のはんだ波面高さＨｓのばらつきがはんだ基準範囲Ｒｓ内である場合に、噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ内であると判定することができる。なお、はんだ波面高さＨｓのばらつきとは、はんだ波面高さＨｓの最小値と最大値の差である。
【０１３０】
また、目詰まり判定部６９は、ｎ個のはんだ波面高さＨｓのばらつきがはんだ基準範囲Ｒｓ外である場合に、噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ外であると判定することができる。また、目詰まり判定部６９は、ｎ個のはんだ波面高さＨｓのうち、ｎ個のはんだ波面高さＨｓの平均値から予め設定された閾値Ｔｈ以上のはんだ波面高さＨｓがある場合に、噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ外であると判定することができる。
【０１３１】
なお、上述した例では、基準形状範囲Ｒｆは、各ピン位置がはんだ基準範囲Ｒｓである範囲であるが、基準形状範囲Ｒｆは上述した例に限定されない。例えば、基準形状範囲Ｒｆは、ピン位置毎に基準範囲が設定された範囲であってもよい。また、噴流はんだ１６が局所的に低下しているか否かの処理は上述した処理に限定されない。
【０１３２】
目詰まり判定部６９は、噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ外である場合、噴流はんだ１６の波面が局所的に低下していると判定し、噴流ノズル１３が目詰まりしていることを示す目詰まり信号Ｓｃｌｏｇを出力処理部２５へ出力する。出力処理部２５は、目詰まり判定部６９から目詰まり信号Ｓｃｌｏｇが出力された場合、噴流ノズル１３が目詰まりしていることを示す情報を出力部２３から出力する。これにより、作業者は、噴流ノズル１３が目詰まりしていることを容易に把握することができる。
【０１３３】
図１６は、実施の形態２にかかる第二検出処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１６に示すステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２５の処理は、図９に示すステップＳ２１，Ｓ２２，Ｓ２５の処理と同じであるため説明を省略する。
【０１３４】
データ処理部２４Ａは、プローブ移動検出部４３の検出結果およびピン導通検出部５５の検出結果に基づいて、ピン位置毎に、時系列データＤｐと時系列データＤｓを生成する（ステップＳ２３Ａ）。そして、データ処理部２４Ａは、ピン位置毎に、時系列データＤｐと時系列データＤｓとを比較し、ピン位置毎にはんだ波面高さＨｓを検出する（ステップＳ２４Ａ）。
【０１３５】
図１７は、実施の形態２にかかる調整処理の一例を示すフローチャートである。なお、図１７に示すステップＳ５１，Ｓ５２の処理は、図１１に示すステップＳ５１，Ｓ５２の処理と同じであるため説明を省略する。
【０１３６】
データ処理部２４Ａは、噴流はんだ１６の波面形状と基準形状範囲Ｒｆとを比較し、噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ内であるか否かを判定する（ステップＳ５５）。データ処理部２４Ａは、噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ内ではないと判定した場合（ステップＳ５５：Ｎｏ）、噴流量の調整で噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ内になるか否かを判定する（ステップＳ５６）。
【０１３７】
調整処理部２６Ａは、噴流量の調整で噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ内になると判定された場合（ステップＳ５６：Ｙｅｓ）、駆動機構１４を制御して、噴流はんだ１６の噴出量を調整する（ステップＳ５７）。また、調整処理部２６Ａは、噴流量の調整で波面形状が基準形状範囲Ｒｆ内にならないと判定された場合（ステップＳ５６：Ｎｏ）、可動部分を調整する（ステップＳ５８）。ステップＳ５８において、調整処理部２６Ａは、例えば、可動部分の調整として、噴流ノズル１３および基板搬送機構１５の少なくとも一つを制御することで噴流ノズル１３の形状または基板高さＨｃを調整する処理を行う。
【０１３８】
処理部２２Ａは、ステップＳ５７の処理が終了した場合、ステップＳ５８の処理を終了した場合、または波面形状が基準形状範囲Ｒｆ内であると判定した場合（ステップＳ５５：Ｙｅｓ）、図１７に示す処理を終了する。なお、調整処理部２６Ａは、図１１に示すステップＳ５３，Ｓ５４の処理を行うこともできる。
【０１３９】
また、実施の形態２にかかる状態計測装置２Ａの処理部２２Ａについてのハードウェア構成例は、図１２に示すハードウェア構成例と同様の構成である。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、データ処理部２４Ａ、出力処理部２５、調整処理部２６Ａ、および移動処理部２７の機能を実行することができる。
【０１４０】
以上のように、実施の形態２にかかる状態計測装置２Ａは、複数の検出ピン５１と、噴流ノズル１３の目詰まりを検出する目詰まり判定部６９とを備える。はんだ接触検出部６１Ａは、複数の検出ピン５１の各々の噴流はんだ１６への接触を検出する。第二高さ検出部６３Ａは、複数の検出ピン５１の位置における噴流はんだ１６の高さを検出する。目詰まり判定部６９は、第二高さ検出部６３Ａによって検出された複数の検出ピン５１の位置における噴流はんだ１６の波面１６ａの高さＨｓに基づいて、噴流ノズル１３の目詰まりを検出する。これにより、例えば、噴流ノズル１３の一部が目詰まりすることで部分的にはんだ波面高さＨｓが低下しているのか、全体的にはんだ波面高さＨｓが低下しているのかを判断することができる。状態計測装置２Ａは、噴流はんだ１６全体のはんだ波面高さＨｓが低下した場合には、実装基板を生産中にはんだ波面高さＨｓを調整可能である。そのため、噴流はんだ１６のはんだ波面高さＨｓが全体的に低下しているかどうかを判別可能であることにより、噴流式はんだ付け装置１の調整時間を大幅に短縮することができる。また、目詰まりが発生している場合と目詰まりが発生していない場合とで溶融はんだの噴流を調整する手順を異ならせることで、噴流式はんだ付け装置１の調整を適切に行うことができる。
【０１４１】
実施の形態３．
実施の形態３にかかる状態計測装置は、線状光源部と撮像部を備え、撮像部の撮像画像に基づいて噴流はんだの波面の高さおよび波面形状を検出する点で、実施の形態１にかかる状態計測装置２と異なる。以下においては、実施の形態１，２と同様の機能を有する構成要素については同一符号を付して説明を省略し、実施の形態１，２の状態計測装置２，２Ａと異なる点を中心に説明する。
【０１４２】
図１８は、実施の形態３にかかる状態計測装置を噴流式はんだ付け装置に取り付けた状態を表す模式図であり、図１９は、実施の形態３にかかる状態計測装置の撮像部および線状光源部の説明図である。
【０１４３】
図１８に示すように、実施の形態３にかかる状態計測装置２Ｂは、測定ユニット２１Ｂと、処理部２２Ｂと、出力部２３とを備える。測定ユニット２１Ｂは、支持部３１と、昇降機構３２と、検出プローブ３３Ｂと、撮像部３４と、線状光源部３５とを備える。検出プローブ３３Ｂは、検出プローブ３３と同様の検出ピン５１、衝撃吸収部５２、およびピンホルダー５４を有するが、ピン移動検出部５３およびピン導通検出部５５は設けられていない。
【０１４４】
撮像部３４は、図１８および図１９に示すように、検出プローブ３３Ｂの長手方向に対して斜めに配置され、被測定対象物を撮像することができる。撮像部３４は、被測定対象物を撮像した画像である撮像画像ＩＭＧを含む画像信号Ｓｉｍｇを出力する。被測定対象物は、例えば、検出プローブ３３Ｂの検出ピン５１、噴流はんだ１６、および噴流ノズル１３である。また、撮像部３４は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary  Metal  Oxide  Semiconductor）イメージセンサであり、被測定対象物を撮像することができる。
【０１４５】
線状光源部３５は、図１８および図１９に示すように、検出プローブ３３Ｂの長手方向に対して斜方に配置され被測定対象物に線状光を照射する。線状光源部３５は、線状光を射出する線状光源と、光源から出射された線被状光の射出方向を移動させる方向変更部とを備え、被測定対象物への線状光の照射位置を移動することができる。
【０１４６】
処理部２２Ｂは、データ処理部２４Ｂと、出力処理部２５と、調整処理部２６Ａと、移動処理部２７とを備える。図２０は、実施の形態３にかかるデータ処理部の構成例を示す図である。図２０に示すように、データ処理部２４Ｂは、第一高さ検出部６０Ｂと、はんだ接触検出部６１Ｂと、第二高さ検出部６３Ｂと、基準データ記憶部６６と、判定部６７Ｂと、波面形状検出部７０とを備える。
【０１４７】
第一高さ検出部６０Ｂは、第一検出処理において、処理の開始から処理の終了までの間に撮像部３４から出力される画像信号Ｓｉｍｇを取得する。第一高さ検出部６０Ｂは、取得した画像信号Ｓｉｍｇに基づいて、検出プローブ３３Ｂの検出ピン５１の高さを検出する。例えば、第一高さ検出部６０Ｂは、線状光源部３５の位置と、撮像部３４の位置と、撮像画像ＩＭＧに含まれる輝線の位置との関係に基づき、三角測量の原理を用いて、検出ピン５１の高さを判定することができる。
【０１４８】
状態計測装置２Ｂは、第一高さ検出部６０Ｂに代えて、プローブ移動検出部４３の検出結果に基づいて検出ピン５１の高さを検出する第一高さ検出部６０を有する構成であってもよい。これにより、例えば、検出ピン５１が細いために画像信号Ｓｉｍｇに基づいて検出ピン５１の高さを検出することが難しい場合であっても、検出ピン５１の高さを精度よく検出することができる。
【０１４９】
はんだ接触検出部６１Ｂは、第一検出処理において、処理の開始から処理の終了までの間に撮像部３４から出力される画像信号Ｓｉｍｇを取得する。はんだ接触検出部６１Ｂは、取得した画像信号Ｓｉｍｇに基づいて、時刻ごとの検出ピン５１の噴流はんだ１６への接触状態を示すデータを含む時系列データＤｓを生成し、生成した時系列データＤｓを出力する。
【０１５０】
具体的には、はんだ接触検出部６１Ｂは、撮像画像ＩＭＧに基づいて、検出ピン５１の噴流はんだ１６への接触状態を判定する。図２１は、実施の形態３にかかるはんだ接触検出部が検出ピンの噴流はんだへの接触状態を判定する処理の説明図である。図２１に示すように、はんだ接触検出部６１Ｂは、撮像画像ＩＭＧの二値化処理を行い、二値化画像を生成する。はんだ接触検出部６１Ｂは、二値化画像に基づき、検出プローブ３３Ｂの検出ピン５１が噴流はんだ１６に接触したか否かを判定することができる。
【０１５１】
例えば、はんだ接触検出部６１Ｂは、検出ピン５１の二値化画像と噴流はんだ１６の二値化画像とが結合された場合に、検出ピン５１が噴流はんだ１６に接触したと判定することができる。また、はんだ接触検出部６１Ｂは、二値化画像のうちの黒色部分の領域の数を数えることで、検出ピン５１が噴流はんだ１６に接触したか否かを判定することができる。なお、二値化画像のうちの黒色部分は、物体が存在する領域であり、物体のシルエットである。このように、はんだ接触検出部６１Ｂは、検出ピン５１の物体のシルエットと噴流はんだ１６のシルエットとが接続または重なり合った場合に、検出ピン５１が噴流はんだ１６に接触したと判定することができる。
【０１５２】
また、波面形状検出部７０は、第一検出処理において、画像信号Ｓｉｍｇを取得する。波面形状検出部７０は、取得した画像信号Ｓｉｍｇに基づいて、噴流はんだ１６の波面形状を検出することができる。具体的には、波面形状検出部７０は、撮像部３４の位置と、線状光源部３５の位置と、撮像画像ＩＭＧに含まれる輝線の位置との関係に基づき、三角測量の原理を用いて、噴流はんだ１６の波面形状を検出することができる。波面形状検出部７０は、検出した噴流はんだ１６の波面形状を示す波面形状データＤｆを出力する。
【０１５３】
図２２は、実施の形態３にかかる判定部の構成例を示す図である。図２２に示すように、判定部６７Ｂは、データ比較部６８と、目詰まり判定部６９Ｂとを備える。目詰まり判定部６９Ｂは、波面形状検出部７０から出力される波面形状データＤｆに基づいて、噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ内であるか否かを判定する。
【０１５４】
目詰まり判定部６９Ｂは、噴流はんだ１６の波面形状が基準形状範囲Ｒｆ外である場合、噴流はんだ１６の波面が局所的に低下していると判定し、噴流ノズル１３が目詰まりしていることを示す目詰まり信号Ｓｃｌｏｇを出力処理部２５へ出力する。出力処理部２５は、目詰まり判定部６９Ｂから目詰まり信号Ｓｃｌｏｇが出力された場合、噴流ノズル１３が目詰まりしていることを示す情報を出力部２３から出力する。これにより、作業者は、噴流ノズル１３が目詰まりしていることを容易に把握することができる。
【０１５５】
第二高さ検出部６３Ｂは、はんだ高さ検出部６４と、固体物高さ検出部６５Ｂとを備える。固体物高さ検出部６５Ｂは、噴流ノズル１３または回路基板３を撮像した撮像部３４から出力される画像信号Ｓｉｍｇを取得する。固体物高さ検出部６５Ｂは、取得した画像信号Ｓｉｍｇに基づいて、噴流ノズル１３の高さまたは回路基板３の高さを検出する。例えば、固体物高さ検出部６５Ｂは、線状光源部３５の位置と、撮像部３４の位置と、撮像画像ＩＭＧに含まれる輝線の位置との関係に基づき、三角測量の原理を用いて、噴流ノズル１３の高さまたは回路基板３の高さを検出することができる。
【０１５６】
また、実施の形態３にかかる状態計測装置２Ｂの処理部２２Ｂについてのハードウェア構成例は、図１２に示すハードウェア構成例と同様の構成である。プロセッサ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって、データ処理部２４Ｂ、出力処理部２５、調整処理部２６Ａ、および移動処理部２７の機能を実行することができる。
【０１５７】
以上のように、実施の形態３にかかる状態計測装置２Ｂは、撮像部３４を備える。はんだ接触検出部６１Ｂは、撮像部３４からの噴流はんだ１６の撮像画像ＩＭＧに基づいて、噴流はんだ１６への検出ピン５１への接触を検出する。これにより、検出プローブ３３Ｂにピン導通検出部５５などを設けなくてもよいため、検出プローブ３３Ｂの構成部品を削減することができる。
【０１５８】
また、状態計測装置２Ｂの固体物高さ検出部６５Ｂは、噴流ノズル１３または回路基板３を撮像した撮像部３４からの噴流ノズル１３または回路基板３の撮像画像ＩＭＧに基づいて、噴流ノズル１３の高さまたは回路基板３の高さを検出する。これにより、検出プローブ３３Ｂにピン移動検出部５３などを設けなくてもよいため、検出プローブ３３Ｂの構成部品を削減することができる。
【０１５９】
また、状態計測装置２Ｂは、さらに、噴流はんだ１６に線状光を照射する線状光源部３５と、噴流はんだ１６の波面形状を検出する波面形状検出部７０と、噴流ノズル１３の目詰まりを検出する目詰まり判定部６９Ｂを備える。波面形状検出部７０は、線状光源部３５の位置と、撮像部３４の位置と、撮像部３４による撮像結果とに基づいて、噴流はんだ１６の波面形状を検出する。目詰まり判定部６９Ｂは、波面形状検出部７０によって検出された波面形状に基づいて、噴流ノズル１３の目詰まりを検出する。これにより、例えば、噴流ノズル１３の一部が目詰まりすることで部分的にはんだ波面高さＨｓが低下しているのか、全体的にはんだ波面高さＨｓが低下しているのかを判断することができる。噴流はんだ１６全体のはんだ波面高さＨｓが低下した場合には、実装基板を生産中にはんだ波面高さＨｓが調整可能である。そのため、噴流はんだ１６のはんだ波面高さＨｓが全体的に低下しているかどうかを判別可能であることにより、はんだ波面高さＨｓの調整時間を大幅に短縮することができる。
【０１６０】
以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。
【符号の説明】
【０１６１】
１  噴流式はんだ付け装置、２，２Ａ，２Ｂ  状態計測装置、３  回路基板、１０  筐体、１１  溶解はんだ、１１ａ  液面、１２  溶解はんだ槽、１３  噴流ノズル、１３ａ  流入口、１３ｂ  噴出口、１４  駆動機構、１５  基板搬送機構、１６  噴流はんだ、２１，２１Ａ，２１Ｂ  測定ユニット、２２，２２Ａ，２２Ｂ  処理部、２３  出力部、２４，２４Ａ，２４Ｂ  データ処理部、２５  出力処理部、２６，２６Ａ  調整処理部、２７  移動処理部、３１  支持部、３２  昇降機構、３３，３３Ｂ  検出プローブ、３４  撮像部、３５  線状光源部、４１  把持部、４２  上下ステージ、４３  プローブ移動検出部、４４  水平駆動機構、５１  検出ピン、５２  衝撃吸収部、５３  ピン移動検出部、５４  ピンホルダー、５５  ピン導通検出部、６０，６０Ｂ  第一高さ検出部、６１，６１Ａ，６１Ｂ  はんだ接触検出部、６２，６２Ａ  固体物接触検出部、６３，６３Ａ，６３Ｂ  第二高さ検出部、６４，６４Ａ  はんだ高さ検出部、６５，６５Ｂ  固体物高さ検出部、６６  基準データ記憶部、６７，６７Ａ，６７Ｂ  判定部、６８  データ比較部、６９，６９Ｂ  目詰まり判定部、７０  波面形状検出部、Ｈｃ  回路基板の高さ、Ｈｎ  噴流ノズルの高さ、Ｈｓ  噴流はんだの波面の高さ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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