(57)【要約】【課題】半田付け処理に必要な複数の処理を、まとめて簡単にできるようにする。【解決手段】一体型半田付け装置１００には、ワイヤ供給機構２００、ワイヤ１０２を加熱するヒータ３００、エア処理システム４００がある。加熱されたワイヤ１０２は、半田付けチップとして機能する。エア処理システム４００は、半田付け処理中に発生するガスと煙を収集する。更に空冷式の冷却システム８００を設けても良い。更には、カメラ５００、照明用ライト５１０、ワイヤ・カッター７００を設けても良い。【選択図】図１
2015178134.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上記半田付け装置の先端部へワイヤを送るよう構成されるワイヤ供給部と、
半田付け処理中に上記ワイヤを面に半田によって取り付けるために、上記ワイヤを半田付けチップとして加熱するよう構成されるヒータと
を具えるハンドヘルド半田付け装置。
【請求項２】
上記ヒータが、
チューブと、
該チューブと直接接触した加熱要素と、
該加熱要素に接続された電源とを有し、
上記ワイヤ供給部が、上記チューブを通して上記ワイヤを上記半田付け装置の先端部へ送り出すよう更に構成されている請求項１のハンドヘルド半田付け装置。
【請求項３】
ハンドヘルド半田付け装置を用いて面へワイヤを半田付けする方法であって、
上記ハンドヘルド半田付け装置の先端部にワイヤを供給する処理と、
上記ワイヤを所望温度に加熱する処理と、
半田付け位置に半田を供給する処理と、
上記ワイヤが上記所望温度に加熱され、上記半田が上記半田付け位置に供給されたときに、上記半田で上記ワイヤを上記面に半田付けする処理と
を具える半田付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一体型半田付け装置と、これを用いた半田付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子機器及び電子部品を試験するニーズは多い。これらに対する試験の実施に際しては、データ収集のために、試験用のリード線（ワイヤ）が所定ポイントに、通常、手作業で半田付けされる。デバイス又は部品の複雑さ次第で、試験用リード線の数は多かったり、少なかったりする。この他にも、このデバイスを用いるアースへの接続、半田付けのやり直し、半田付けしたものを取り外すなどの作業もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１６７４４号公報
【特許文献２】特開２０１４−２０３９２１号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】「無限軌道」の記事、特に「クローラ(Crawler)」について、Wikipedia（日本語版）、［オンライン］、［２０１５年３月１７日検索］、インターネット<http://ja.wikipedia.org/wiki/無限軌道>
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電子部品又は電子部品パッケージは、小型化が進み、より複雑になってきているので、試験用リード線の取付は、より難しくなり、時間のかかるものになってきている。要求される配置精度と、作業する視野の狭さのために、ユーザが、伝統的な半田ごてで、伝統的な技術を用いても、試験用リード線を半田付けするのが（また、このレベルのその他の作業するのも）困難になってきている。ユーザは、ワイヤと半田ごてを適切な位置に配置して保持する必要があるだけでなく、ワイヤを半田付けし、適切な長さにワイヤを切る前の半田が固まるまで、ワイヤを保持しなければならない。この複数ステップの処理は、時間がかかり、ユーザの負担が大きい。
【０００６】
こうしたことから、新しい半田付け装置が必要とされている。この半田付け装置は、半田付けに必要な複数のツールを統合したものであり、これによって、ユーザは、様々な半田付けの状況に対して柔軟に対応可能となり、もって、半田付け及び配置作業において、ユーザを支援するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、一体型半田付け装置と、これを用いた半田付け方法に関する。この半田付け装置には、ユーザの半田付け作業を支援する機構が組み込まれている。ワイヤ供給部は、試験用のリード線としてワイヤ（又は、別の例では、半田付けチップ）を供給し、ヒータは、このワイヤを加熱して半田を溶かし、半田付け接合部を形成するようにする。エア処理システムは、半田付け部分からのガス及び煙を浄化し、ユーザの作業を支援する。消耗品（半田ペーストとワイヤ）は、半田付け装置内のカートリッジに収容でき、簡単に交換できる。このハンドヘルドな半田付け装置は、更に、照明ライト、拡大表示可能なカメラ、カッター、半田接合部冷却システムを有していても良い。
【０００８】
本発明の概念１は、ハンドヘルド半田付け装置であって、
上記半田付け装置の先端部へワイヤを送るよう構成されるワイヤ供給部と、
半田付け処理中に上記ワイヤを接合面に半田によって取り付けるために、上記ワイヤを半田付けチップとして加熱するよう構成されるヒータと
を具えている。
【０００９】
本発明の概念２は、上記概念１の半田付け装置であって、
上記ヒータが、
チューブと、
該チューブと直接接触した加熱要素と、
該加熱要素に接続された電源とを有し、
上記ワイヤ供給部が、上記チューブを通して上記ワイヤを上記半田付け装置の先端部へ送り出すよう更に構成されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明の概念３は、上記概念２の半田付け装置であって、このとき、上記加熱要素がニッケル・クロム製ワイヤであることを特徴としている。
【００１１】
本発明の概念４は、上記概念２の半田付け装置であって、このとき、上記チューブが熱伝導性材料から構成されることを特徴としている。
【００１２】
本発明の概念５は、上記概念１の半田付け装置であって、
上記半田付け処理中に発生した空気を収集するよう構成されたエア再循環システムを更に具えている。
【００１３】
本発明の概念６は、上記概念５の半田付け装置であって、このとき、上記エア再循環システムが、
フィルタと、
空気タンクと、
上記半田付け処理中に、上記半田付け装置の上記先端部からの空気を上記フィルタを通して上記空気タンクへと吸引する上記真空ポンプと
を有している。
【００１４】
本発明の概念７は、上記概念１の半田付け装置であって、このとき、上記ワイヤ供給部が、上記ワイヤのスプールを収容するカートリッジを有している。
【００１５】
本発明の概念８は、上記概念７の半田付け装置であって、このとき、上記ワイヤ供給部が、
上記ワイヤの上記スプールを収容する上記カートリッジに接続されたワイヤ供給駆動システムと、
該ワイヤ供給駆動システムを動作させるよう構成されたコントローラと
を有している。
【００１６】
本発明の概念９は、上記概念８の半田付け装置であって、このとき、上記コントローラが機械的なコントローラであることを特徴としている。
【００１７】
本発明の概念１０は、上記概念８の半田付け装置であって、このとき、上記ワイヤ供給駆動システムは、空気駆動式プランジャとピンチ機構を有している。
【００１８】
本発明の概念１１は、上記概念７の半田付け装置であって、このとき、上記半田付け装置が、上記カートリッジが空の場合を示すインジケータを有している。
【００１９】
本発明の概念１２は、上記概念８の半田付け装置であって、このとき、
上記ワイヤ供給部が、ワイヤ切れ状態を検出するよう構成されたセンサを更に有し、
上記コントローラが、上記ワイヤ切れ状態の検出に応じて、上記ワイヤ供給駆動システムの動作を停止させる（不活性にする）よう更に構成されている。
【００２０】
本発明の概念１３は、上記概念７の半田付け装置であって、このとき、上記ワイヤの上記スプールを収容する上記カートリッジが取り外し可能であることを特徴としている。
【００２１】
本発明の概念１４は、上記概念１の半田付け装置であって、半田ペースト供給部を更に具えている。
【００２２】
本発明の概念１５は、上記概念１４の半田付け装置であって、このとき、上記半田ペースト供給部が、
半田（又は半田ペースト）を収容するカートリッジと、
上記半田を収容する上記カートリッジに接続され、上記半田を収容する上記カートリッジから上記半田を供給するよう構成された半田ペースト供給システムと、
該半田ペースト供給システムを動作させるよう構成されたコントローラと
を具えている。
【００２３】
本発明の概念１６は、上記概念１５の半田付け装置であって、このとき、上記半田ペースト供給システムが、半田付けポイントに半田を供給するよう更に構成されている。
【００２４】
本発明の概念１７は、上記概念１５の半田付け装置であって、このとき、上記半田ペースト供給システムが、上記半田を収容する上記カートリッジ内の上記半田ペーストを移動させて、上記ワイヤの上記先端部へ上記半田を放出させるよう構成されたピストンを有している。
【００２５】
本発明の概念１８は、上記概念１７の半田付け装置であって、上記ピストンが空気で駆動されることを特徴としている。
【００２６】
本発明の概念１９は、上記概念１７の半田付け装置であって、上記ピストンが電気で駆動されることを特徴としている。
【００２７】
本発明の概念２０は、上記概念１７の半田付け装置であって、上記半田ペーストを収容する上記カートリッジが取り外し可能である。
【００２８】
本発明の概念２１は、上記概念１の半田付け装置であって、カメラを更に具えている。
【００２９】
本発明の概念２２は、上記概念１の半田付け装置であって、照明装置を更に具えている。
【００３０】
本発明の概念２３は、上記概念１の半田付け装置であって、半田付け処理中に、上記接合面に上記ワイヤが取付られた後に、上記ワイヤを切断するよう構成されたカッターを更に具えている。
【００３１】
本発明の概念２４は、上記概念１の半田付け装置であって、上記ワイヤと上記半田を上記接合面に固めるための冷却空気を出力するよう構成された冷却システムを更に具えている。
【００３２】
本発明の概念２５は、ハンドヘルドの半田付け装置であって、
上記半田付け装置の先端部へワイヤを送るよう構成されるワイヤ供給部と、
半田付け処理中に上記ワイヤを接合面に半田によって取り付けるために、上記ワイヤを半田付けチップとして加熱するよう構成されるヒータと、
上記半田付け処理中に発生する空気を収集するよう構成されたエア再循環システムと、
上記ワイヤと上記半田を上記接合面に固めるための冷却空気を出力するよう構成された冷却システムと、
カメラと、
照明装置と
を具えている。
【００３３】
本発明の概念２６は、半田付け装置であって、
上記半田付け装置の先端部へワイヤを送るよう構成されるワイヤ供給部と、
半田付け処理中に上記ワイヤを接合面に半田によって取り付けるために、上記ワイヤを半田付けチップとして加熱するよう構成されるヒータと、
上記半田付け処理中に発生する空気を収集するよう構成されたエア再循環システムと、
上記半田付け装置の端部に配置されたカメラと、
上記半田付け装置の端部に配置された照明装置と
を具えている。
【００３４】
本発明の概念２７は、ハンドヘルド半田付け装置を用いて接合面へワイヤを半田付けする方法であって、
上記ハンドヘルド半田付け装置の先端部にワイヤを供給する処理と、
上記ワイヤを所望温度に加熱する処理と、
半田付け位置に半田を供給する処理と、
上記ワイヤが上記所望温度に加熱され、上記半田が上記半田付け位置に供給されたときに、上記半田で上記ワイヤを上記接合面に半田付けする処理と
を具えている。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図１は、本発明の実施形態の例による半田付け装置を示す。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の半田付け装置のワイヤ供給機構を、第１ポジションで描いた図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、図１の半田付け装置のワイヤ供給機構を、第２ポジションで描いた図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、図１の半田付け装置のワイヤ供給機構を、第３ポジションで描いた図である。
【図２Ｄ】図２Ｄは、図２Ａの部分拡大図である。
【図２Ｅ】図２Ｅは、図２Ｂの部分拡大図である。
【図２Ｆ】図２Ｆは、図２Ｃの部分拡大図である。
【図３Ａ】図３Ａは、は、図１の半田付け装置のワイヤ・ヒータの実施形態の例を示す。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図１の半田付け装置のワイヤ・ヒータの実施形態の別の例を示す。
【図４Ａ】図４Ａは、図１の半田付け装置のエア処理システムの例を示す。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図１の半田付け装置のエア再循環システムの例を示す。
【図５】図５は、図１の半田付け装置のカメラ及び照明システムの実施形態の例を示す。
【図６Ａ】図６Ａは、図１の半田付け装置の半田ディスペンサの実施形態の例を示す。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図１の半田付け装置の半田ディスペンサの実施形態の別の例を示す。
【図６Ｃ】図６Ｃは、図１の半田付け装置の半田ディスペンサの実施形態の更に別の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
図１は、半田付け装置１００を示し、これは、次の機能を有していても良い。半田付け装置を通してワイヤ１０２を送り出すワイヤ供給機構２００、ワイヤ・ヒータ（加熱装置）３００、エア処理（Air handling）システム４００、カメラ５００、照明用ライト５１０、半田供給システム６００、ワイヤ・カッター７００、半田接合部冷却システム８００。これらについて、以下で詳細に説明する。
【００３７】
半田付け装置１００は、ワイヤ１０２を所望位置に半田付けするのを（又は、ワイヤなしで半田付けする場合も）支援するものである。半田ペースト６０２は、半田ディスペンサ・システム６００によって、装置１００から供給できる。しかし、ユーザが、手作業でワイヤ１０２の先端に半田ペーストを供給しても良い。ワイヤ１０２の先端は、ワイヤ・ヒータ３００によって加熱されることで、半田ごてのように機能する。続いて、熱いワイヤ１０２が半田ペースト６０２に置かれて、半田ペースト６０２を溶かし、半田接合が形成される。この熱い半田接合は、冷却システム８００によって冷却され、凝固する。ワイヤ供給機構２００によって装置１００から所望の長さのワイヤ１０２が出されると、手作業又はワイヤ・カッター７００によって、切断される。
【００３８】
エア処理システム４００は、半田接合部からのガスを吸気して、ユーザの健康を守ると共に、半田付けしているカ所の視界をクリアに維持する。
【００３９】
カメラ５００及び照明ライト５１０は、ユーザによるワイヤ１０２の配置を支援する。カメラ５００は、表示装置（図示せず）に拡大した視界を提供して、ユーザに半田付けする面にもっと近い視界を提供し、これによって、ワイヤ１０２と半田接合部とを大幅に正確に配置できるよう支援する。ライト５１０は、その視界を照明するように、カメラ５００と連動して、又は、これ単独で使用できる。
【００４０】
ワイヤ供給機構
図２Ａは、半田付け装置１００からワイヤ１０２を送り出すのに利用されるワイヤ供給（チャック）機構２００を示す。ワイヤ供給機構２００は、３つあごチャック２０２、スリーブ２１０、スリーブばね２１２、ゴム・ブレーキ２２０から構成するようにしても良い。
【００４１】
３つあごチャック２０２には、中心シャフトから伸びる３つのあごがある。各あご２０３には、内側にワイヤ１０２をつかむ歯２０６があり、外側にフレア（外側へ広がる形状の）突起部２０８がある。チャック２０２の３つのあご２０３の外周が圧縮されると、各あご２０３の歯２０６が、ワイヤ１０２と係合する、つまり、ワイヤ１０２を「ピンチ」する（挟む）。即ち、チャック２０２の３つのあご２０３がピンチ機構として機能する。
【００４２】
ゴム・ブレーキ２２０が、装置１００内の２ワイヤ供給機構２００の基部近くに配置される。ゴム・ブレーキ２２０は、ワイヤ供給機構２００が前に進んだときに、ワイヤ供給機構２００が飛び出るのを食い止める。加えて、ゴム・ブレーキ２２０は、摩擦を利用してワイヤ１０２をつかんで保持する。この摩擦によって、３つあごチャック２０２がワイヤ１０２をつかんでいないときに、ワイヤ１０２がワイヤ供給機構２００を通って滑る出るを防止する。３つあごチャック２０２が前に進むと、ゴム・ブレーキ２２０の摩擦力に打ち勝つのに充分な力がワイヤ１０２にかかり、これによって、ワイヤ１０２が半田付け装置１００から前へと押し出される。
【００４３】
図２Ａの部分拡大図である図２Ｄを参照すると、スリーブ２１０には、第１径２１４と、第１径２１４より大きな第２径２１６とがある。スリーブ２１０の第１径２１４から第２径２１６への移行部（斜めになったテーパ部分）には、３つあごチャック２０２のフレア突起部２０８の外周部が当たっている。スリーブばね２１２は、スリーブ２１０の外側とワイヤ供給機構２００のハウジングの内側との間に配置される。
【００４４】
図２Ａ及び２Ｄに示すように、ワイヤ供給機構２００の第１ポジションでは、スリーブ２１０と３つあごチャック２０２とが係合している。スリーブ２１０の第２径２１６は、ワイヤ１０２の周りにある３つあごチャック２０２の複数のあご２０３を圧迫する。ワイヤ１０２の周りのあご２０３を圧迫することで、ワイヤ１０２が装置１００から飛び出すことがないようにする。３つあごチャック２０２とスリーブ２１０が第２ポジションに進むと、つまり、これらが押し込まれると、３つあごチャック２０２とスリーブ２１０が係合し続けると共に、ワイヤ１０２を前へと押し出す。図２Ｂ及び２Ｅに示すように、第２ポジションでは、スリーブばね２１２は完全に圧縮されて、スリーブ２１０が更に前へは進まないようにする。このポジションでは、３つあごチャック２０２は、前へと駆動され続ける。３つあごチャック２０２がスリーブ２１０を通り過ぎて前へ進むと、スリーブ２１０の第２径２１６と係合しない状態となる。フレア突起部２０８が第２径２１６と係合しなくなると、３つあごチャック２０２の３つのあご２０３が広がって、その歯２０６がワイヤ１０２と係合しないようになる。この係合しなくなった時点では、ワイヤ１０２の送り出しの量は、極わずかかゼロである。フレア突起部２０８と係合しなくなると、スリーブ２１０は、スリーブばね２１２の復元力によって、第１ポジションに戻るように駆動される。
【００４５】
図２Ｃ及び２Ｆに示すように、３つあごチャック２０２は、移動可能範囲の限界（ブレーキ２２０のある場所又はその近辺（第３ポジション））に達するまで、前へと進み続ける。３つあごチャック２０２に対する駆動力がなくなると、３つあごチャック２０２は、第１ポジションへと戻るように引っ込む。３つあごチャック２０２の３つのあご２０３が第１ポジションに戻ると、フレア突起部２０８はスリーブ２１０と係合する。フレア突起部２０８とスリーブ２１０が係合すると、あご２０３が内側方向へ圧迫されて、ワイヤ１０２をつかむ。
【００４６】
ある実施形態では、３つあごチャック２０２が第３ポジションで固定できるようにして、これによって、ワイヤ供給機構２００からワイヤ１０２を自由に引っ張り出せるようにしても良い。
【００４７】
ワイヤ供給機構２００の各サイクルでワイヤが進む長さは、第１及び第２ポジションの間にスリーブ２１０が移動する距離によって定まる。このスリーブ２１０の移動距離は、異なる長さのスリーブとバネの組み合わせを用いることで、ユーザが変更できる。これによって、ユーザは、ばね式のスリーブ２１０及び３つあごチャック２０２の各圧縮によって進むワイヤの長さを選択できる。
【００４８】
これに代えて、ばね２１２及びスリーブ２１０の間に、止め具（図示せず）を挿入しても良い。この止め具は、第１及び第２ポジション間におけるスリーブ２１０の移動距離を短くし、これによって、ワイヤ１０２の送り出しの長さを変更する。
【００４９】
ワイヤ供給機構２００の更に別の実施形態（図示せず）では、ワイヤ供給機構２００の内側に、スリーブ２１０と連結した外部セレクタを配置しても良い。このセレクタにより、ユーザは、ワイヤ１０２の送り出しの長さとして所望の長さを選択可能になる。セレクタを動かすと、止め具が動き、これによって、スリーブが動かないようにできる。これに代えて、セレクタがばねを圧縮することによって、ばねの距離を短くするようにしても良い。これら２つのオプションは、どちらも、スリーブが第１及び第２ポジション間で移動する距離を短くする。
【００５０】
スリーブ２１０及び３つあごチャック２０２の移動は、空圧駆動システムか又はその他の適切な駆動システムによって、ワイヤ供給機構２００の後端部のプランジャを駆動することで行っても良い。駆動システムの動作は、コントローラによって制御でき、ワイヤ供給機構２００の前後運動の始動させる。コントローラは、ワイヤ１０２を送り出すために、自動で、又は、ユーザによって手動で始動させることができる
【００５１】
図２Ａに示す実施形態では、ワイヤ１０２は、スプール（巻き込み式ワイヤ収納部）２２１からワイヤ供給機構２００を通して送出される。実施形態の中には、ワイヤ１０２が、ワイヤを供給する機械式又は電気式コントローラを利用して送出されるものがある。例えば、コントローラに、機械式又は電気式ペダルのあるものがあり、これをワイヤ供給機構を制御するのに利用するものがある。ワイヤ１０２は、スプール２２１内で巻かれた状態で保持されている。このワイヤ１０２の収納部として機能するスプール２２１から、巻きをほどくことで、ワイヤ１０２はワイヤ供給機構２００を通して前へと送られる。スプール２２１は、システムから着脱可能なカートリッジ２２２内に位置しており、ユーザが新しいカートリッジ２２２を挿入することで、ワイヤ１０２を補充したり、異なる特性のワイヤを供給可能となる。異なるカートリッジに交換可能なことで、ユーザは、ワイヤを簡単に変更できたり、異なる特性や異なる作業用に組み合わせたワイヤへ交換できる。
【００５２】
ある実施形態では、供給するワイヤを軸状に巻くことによって、中心引き出し式のスプール２２１を形成する。この実施形態では、スプールに副次的な機構がなく、ワイヤ１０２自身でスプール２２１を形成する。ワイヤ１０２は、スプール２２１の中心から巻きがほどかれていくので、ワイヤ１０２が使用されても、スプール２２１の構造は維持される。
【００５３】
カートリッジ２２２やスプール２２１に、スプール２２１に残っているワイヤの量を検知するセンサ・システム（図示せず）を設けても良い。ＬＥＤ又はＬＣＤのような電子的なインジケータ又は物理的なインジケータ（ゲージ）といったインジケータが、センサ又はセンサ・システムと通信し、スプール２２１に残っているワイヤの状態や量を表示するの利用されても良い。センサと表示装置は、スプール上のワイヤの量を表示又は指示でき、また、ワイヤが無くなりそうかどうかを指示できる。
【００５４】
加えて、ワイヤ供給（チャック）機構２００が、ワイヤ１０２が半田付け装置１００を通過するときに、ワイヤ１０２の状態を監視するセンサ又はセンサ・システム（図示せず）を有していても良い。このセンサ又はセンサ・システムは、ワイヤ１０２の複数の状態を監視するよう構成されていても良い。これら状態としては、ワイヤ切れ（ワイヤ無し）状態やアライメント（alignment）異常状態などがある。ワイヤ切れ状態は、ワイヤ１０２が無くなるか、又は、ワイヤ供給機構２００を通って送り出しができないときに発生するとしても良い。アライメント異常は、半田付け装置１００を通したワイヤ供給に異常があり（ワイヤが曲がって、正常な供給経路にアライメントしてない、など）、ワイヤ供給機構２００にワイヤが適切に係合していないときに発生するとしても良い。センサ又はセンサ・システムは、コントローラと連結されたフィードバック構成となっており、これによって、コントローラは、ワイヤ供給機構２００の動作を制御する。
【００５５】
ワイヤ・ヒータ
図３Ａに示すワイヤ・ヒータ３００は、ワイヤ１０２が半田付け装置１００を通して供給されたときに、ワイヤ１０２を加熱する。図示した実施形態では、ヒータ３００には、チューブ３１０と、加熱要素３２０とがある。チューブ３１０は、熱伝導性材料から形成される。加熱要素３２０は、チューブ３１０の周りを囲っており、チューブ３１０を加熱する。図示した実施形態では、加熱要素３２０は、チューブ３１０の周りに巻かれた抵抗性ワイヤとしても良い。例えば、抵抗性ワイヤは、ニッケル・クロム製ワイヤや、電流を供給したときに発熱するその他の任意の形式のものとしても良い。電源（図示せず）は、ニッケル・クロム製ワイヤの加熱要素３２０に電力を供給することで、加熱要素を発熱させる。加熱要素３２０からの熱エネルギーによって、チューブ３１０が加熱される。ワイヤ１０２がチューブ３１０を通って進むと、ワイヤ１０２は、半田付け処理での使用に充分な温度へと加熱される。加熱されたワイヤ１０２は、供給される半田ペーストを溶かし、これによって、ユーザが選択した位置へとワイヤ１０２が半田付けされる。
【００５６】
ワイヤ１０２を半田付け装置１００の半田付けチップ（尖頭部）として使用することで、ユーザは、必ず常に新しい半田付けチップを利用できることになる。ワイヤ１０２の露出した先端を所望位置に半田付けし、続いて、ワイヤを送り出して、ワイヤを所望の長さに切ると、また、新しいきれいな半田付けチップが形成される。
【００５７】
別の実施形態（図示せず）では、チューブ３１０の長さ方向に複数の穴を設けてもよく、これら穴に加熱要素（ニッケル・クロム製ワイヤ）３２０を通しても良い。チューブ３１０に加熱要素を編み込むことで、チューブを更に速くかつ効率良く加熱できる。
【００５８】
電源から加熱要素３２０へと流れる電力は、ユーザによって調整できる。電源を調整すると、加熱要素３２０の温度が変化する。図３に示す実施形態で使用されているニッケル・クロム製ワイヤは、入力電力と相関のある温度特性を持っている。従って、ユ―ザは、電源を調整することで、加熱要素３２０の温度と、ワイヤ１０２がヒータ３００を通過するときのワイヤ１０２の温度を効果的に設定できる。即ち、電源は、半田を溶かす所望温度にワイヤ１０２を加熱するの充分な電力を加熱要素３２０に供給する。
【００５９】
図３Ｂに示す更に別の実施形態では、ヒータ３００に、チューブ３１０に空気を送り込むポンプがある。加熱要素３２０は、上述のようにワイヤ１０２を加熱するだけでなく、チューブ３１０に送り込まれる空気も加熱する。チューブ３１０の外形は、空気の流れが集中してチューブ３１０から排出されるものとなるように形成される。これによって、ユーザは、加熱空気の流れを特定ポイントに集中させることができる。加熱空気は、供給された半田を溶かし、これによって、ワイヤ１０２が面上の所望位置に半田付けされ固定される。上述のように、加熱要素３２０はニッケル・クロム製ワイヤでも良く、よって、ユーザは、電源を用いて加熱要素に供給されるエネルギーを変化させることで、加熱空気の温度を調整できる。
【００６０】
これに代えて、チューブ３１０を、半田付け装置１００又はカートリッジから伸びるチップを有するソリッド（中空でない）要素とするか、又は、チップ（尖頭部）を通常のチューブに挿入又は固定するようにしても良い。ソリッド構造は、チューブ３１０から伸びているので、ワイヤ１０２を半田付け装置１００を通して供給できない。この実施形態では、半田付け装置１００は、効率的な半田ごてとなって、加熱要素３２０及びチューブ３１０がチップを加熱し、このチップが、ユーザの希望に応じて、関連アイテム又は部品を半田付けするのに利用される。ニッケル・クロム製ワイヤ及び可変電源を使うことで、ユーザは、加熱される半田付けチップの温度を制御できる。
【００６１】
エア（空気）処理（Air handling)システム
実施形態の中には、図４Ａに示すように、半田付け装置１００がエア処理システム４００を有しているものがある。エア処理システム４００には、半田付け装置１００の半田付けチップの近くに配置された吸気口４０２がある。真空ポンプ４１０が吸気口に接続され、コントローラ４２０又はユーザによって、真空ポンプ４１０が動作を開始する。真空ポンプ４１０は、吸気口４０２から空気を引き込み、半田付けポイントから空気を逃がす。半田付けポイントからガスや煙を逃がすことで、ユーザの健康を守り、視界をクリアにできる。半田付けポイントから逃がした空気は、フィルタ４３０を通過させることで、混入物及び汚染物質を捕捉する。こうした混入物及び汚染物質は、フィルタから再生し、リサイクル又はリユースされる。浄化された空気は、周りの環境に排出される。
【００６２】
エア再循環システム
実施形態の中には、図４Ｂに示すように、半田付け装置１００のエア処理システム４００及びワイヤ・ヒータ３００を一体化したエア再循環システムもある。この一体化形態では、半田付けポイントから取り除かれた空気は、フィルタ処理され、空気貯蔵タンク４４０に蓄積される。この空気は、空気タンク４４０から引き出されて、ワイヤ・ヒータ３００で使用される。この空気タンク４４０から引き出される空気は、半田付けにおける必要性と要求条件に応じて、周囲の空気やガス源からのガスと混合される。エア処理システム４００は、コントローラによって制御されるようにしても良く、コントローラは、空気の吸気、空気の混合、ワイヤ・ヒータ３００を通した空気の導入を制御する。
【００６３】
カメラ及びライト
図１に示すように、カメラ５００を半田付け装置１００上に装着しても良い。カメラ５００からの画像は、表示装置か、バーチャル・リアリティめがねに転送することで、ユーザが見ることができるようにしても良い。カメラ５００は、有線又は無線接続を用いて表示装置に接続されるようにしても良い。カメラ５００は、ユーザがワイヤの配置と半田付けを正確に行えるように支援するため、作業領域の拡大表示を提供する。図示した実施形態では、カメラ５００は、半田付けチップの近くに配置されている。これに代えて、カメラを半田付け装置１００上の任意の別の場所であって、作業領域にフォーカスできるような場所に配置しても良い。カメラ５００は、半田付け作業をユーザが行うのに充分な解像度と視野を有している。別の実施形態では、カメラを着脱可能として、半田付け装置１００をカメラなしで使用したり、別のカメラを用いての使用が可能としても良い。別のカメラとしては、ある種の作業において、ユーザにとって望ましい異なる特性のカメラとしても良い。こうした特性としては、可視波長、視野、拡大率を含めても良い。カメラ映像は、モニタに送信されるが、このとき、モニタは、ユーザ又は操作者が、顕微鏡を使うときのような前屈姿勢ではなく、普通の姿勢でいられる位置に配置される。
【００６４】
図１に示すように、ライト（照明）システム５１０を更に半田付け装置１００に配置しても良い。ライト・システム５１０は、カメラ５００用に光を供給するもので、ユーザの作業領域を照らす。図１に示す実施形態では、ライト・システム５１０は、高出力ＬＥＤ（発光ダイオード）から構成され、カメラと同じ焦点に向けられている。実施形態によっては、ライト・システム５１０のＬＥＤをユーザが調整可能としても良い。こうした調整項目には、例えば、光の焦点、光の輝度、ＬＥＤの数と配置が含まれるとしても良い。別の実施形態では、ＬＥＤの代わりに別の適切な光源を用いても良い。この代替光源は、ＬＥＤと同様に小型で必要な要素がワン・パッケージになっており、作業領域を充分に明るく照明できるものとすれば良い。
【００６５】
別の実施形態では、図５に示すように、カメラ５００とライト・システム５１０が１つのパッケージ５２０に一体化されている。ライト及びカメラ一体型パッケージ５２０は、半田付け装置１００上に装着され、作業領域を照明すると共に、作業領域の画像を外部表示装置に中継して、半田付け装置のユーザが作業領域を表示装置で見られるようにする。ライト及びカメラ一体型パッケージ５２０の例としては、ファイバースコープがある。このファイバースコープは、２セットの光ファイバがあり、第１セットは、光を送信し、第２セットは光を受ける。光は、外部光源又は半田付け装置上に装着された光源から光ファイバ第１セットを通して送信されて、作業領域を照明する。光ファイバ第２セットは、作業領域からの反射光を受ける。反射光は、ユーザに画像として表示される。
【００６６】
カメラ・システムからの表示画像は、品質管理やその他の目的のために、記録又はキャプチャするようにしても良い。
【００６７】
半田供給装置（半田ディスペンサ）
図６Ａに示す半田供給システム６００を図１の半田付け装置１００に配置しても良い。しかし、上述のように、ユーザは、手作業で半田ペーストをワイヤ１０２のチップ（尖頭部）又はワイヤ１０２を接合する面に加えても良い。半田供給システム６００は、半田ペースト６０２を半田付けするポイントに供給する。図示した実施形態では、半田供給システム６００が、半田ペースト６０２を収容するチューブ６１０と、供給機構６２０と、放出部６０４とから構成されている。半田ペースト６０２を収容するチューブ６１０は、半田供給システム６００内に装着される。供給機構６２０は、ピンチ（挟み込み）機構６２２と、ツイン・ローラ・クローラ（crawler：履帯、無限軌道）６２４から構成される。半田ペースト６０２を供給するために、ピンチ機構６２２はチューブ６１０を圧迫し、これによって、半田ペースト６０２は放出部６０４を通って放出される。ツイン・ローラ・クローラ６２４は、チューブ６１０の長さ方向に沿ってピンチ機構６２２を前進させる。ピンチ機構６２２がチューブ６１０の長さ方向に沿って前進すると、半田ペースト６０２が連続して確実に放出部６０４から供給される。
【００６８】
図６Ｂに示す別の実施形態では、半田供給システムは、空圧式供給装置である。半田ペースト６０２はチューブ６１０内に収容され、プランジャ６１２がチューブの一端部に配置される。プランジャ６１２に対する空気圧によって、チューブ６１０中をプランジャが前進し、これによって、放出部６０４を通って半田ペースト６０２を押し出すようにする。プランジャ６１２を動かすのに利用する空気圧は、半田付け装置１００の外部の空圧源（空圧ポンプなど）から得るようにしても良い。実施形態によっては、空気圧は、空圧システムから供給するようにしても良い。
【００６９】
図６Ｃに示す更に別の実施形態では、半田供給システム６００がリニア・モータ６３０を用いている。リニア・モータ６３０は、シャフト６３４を有し、これがプランジャ６３２に接続される。プランジャ６３２は、半田ペーストのチューブ６１０と連結しており、シャフト６３４によってプランジャ６３２が前進すると、半田ペースト６０２が放出部６０４を通って押し出されるようにする。リニア・モータ６３０は、既知の長さ毎に前進させる動作が可能な圧電モータとしても良い。
【００７０】
放出部６０４を通って供給される半田ペースト６０２の量を、コントローラによって制御するようにしても良い。コントローラは、上述した実施形態と通信して、所望量の半田ペーストを供給する。ユーザは、各サイクルで供給量をプリセットすること半田の供給量を制御できるし、また、ボタンなどの手段（図示せず）を利用してアクティブに制御するようにしても良い。こうしたアクティブな制御により、ユーザは、希望する任意の量の半田を供給できる。加えて、半田供給システム６００及び半田供給装置１００が、供給した半田ペーストの量を制御するために、コントローラにフィードバック情報を供給するセンサ又はセンサ・システム（図示せず）を有していても良い。このセンサ又はセンサ・システムは、様々な状態を監視しても良いが、特に、半田ペーストの残量、半田ペーストの供給された量、ワイヤ１０２の形式と大きさといった状態を監視するようにしても良い。コントローラは、センサからの入力を処理して、供給する半田ペーストの適切な量を計算し、更に、半田ペーストの状態、供給された半田ペーストの量、供給する半田ペーストの適切な量をユーザに示す。
【００７１】
上述した実施形態において、半田ペースト６０２を収容するチューブ６１０は、半田付け装置１００から着脱可能であり、また、交換可能としても良い。これによって、ユーザは、半田ペーストの種類を素早く簡単に変更できるし、また、半田ペーストが無くなったらチューブ６１０を素早く簡単に交換できる。
【００７２】
ワイヤ・カッター
図１の半田付け装置１００において、実施形態によっては、ワイヤ・カッター７００を設けても良い。ワイヤ・カッター７００は、半田付け装置１００からのワイヤ１０２を切断する。ワイヤ・カッター７００は、半田付けチップの近くに配置され、ユーザの操作に応じてワイヤ１０２を切断する。ワイヤ・カッター７００は、ワイヤを切断するのに適した機構であって、ユーザ駆動式ワイヤ・カッター、空気駆動式ワイヤ・カッター、電気駆動式ワイヤ・カッターのような機構としても良い。
【００７３】
半田接合部冷却システム
いくつかの実施形態では、図１に示すように、半田接合部冷却システム８００を半田付け装置１００に配置しても良い。この冷却システム８００には、半田付け装置１００の半田付け先端部近くに配置された給気口８０２がある。冷却システム８００は、強制的な噴射空気（エア・ブラスト）を供給し、半田が固まるのを促進する。冷却システム８００で使用される空気は、圧縮した周囲の空気、エア処理タンクからの空気、又は、その他の空気供給源からの空気としても良い。ユーザが始動（リリース）機構を動作させると、圧縮空気による噴射が給気口８０２を通して供給される。速い空気の流れが熱い半田を横切ることで、半田が冷却され、固形化される。
【００７４】
図示した実施形態を参照しながら本発明の原理を説明してきたが、こうした原理から離れることなく、図示した実施形態の構成や詳細を変更したり、望ましい形態に組み合わせても良いことが理解できよう。
【符号の説明】
【００７５】
１００  半田付け装置
１０２  ワイヤ
２００  ワイヤ供給機構
２０２  ３つあごチャック
２０３  あご
２０６  歯
２０８  フレア突起部
２１０  スリーブ
２１２  スリーブばね
２１４  スリーブの第１径
２１６  スリーブの第２径
２２０  ゴム・ブレーキ
２２１  スプール
２２２  カートリッジ
３００  ワイヤ・ヒータ
３２０  加熱要素
３１０  チューブ
４００  エア処理システム
４０２  吸気口
４１０  真空ポンプ
４２０  コントローラ
４３０  フィルタ
４４０  空気貯蔵タンク
５００  カメラ
５１０  ライト
６００  半田供給システム
６０２  半田ペースト
６０４  放出部
６１０  半田ペースト・チューブ
６１２  プランジャ
６２０  供給機構
６２２  ピンチ機構
６２４  ツイン・ローラ・クローラ
６３０  リニア・モータ
６３２  プランジャ
６３４  シャフト
７００  ワイヤ・カッター
８００  半田接合部冷却システム
８０２  給気口
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図２Ｄ】
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【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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