(57)【要約】【課題】高速に半田付けを行うことを可能にすること。【解決手段】基板４上に実装部品６の端子８を半田付けする半田付け装置２において、溶融した半田粒１４を噴射する半田噴射部１６を備え、半田噴射部１６から噴射する半田粒１４を上記端子８に向けて噴射して当該端子８を基板４に半田付けすることが可能になっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に部品端子を半田付けする半田付け装置において、
溶融半田粒を噴射する半田噴射部を備え、該半田噴射部から噴射する溶融半田粒を上記部品端子に向けて噴射して当該部品端子を基板に半田付けする、ことを特徴とする半田付け装置。
【請求項２】
半田を溶融状態で貯溜する半田貯溜部と、
半田貯溜部と半田噴射部とを半田供給通路で接続しかつ半田供給通路内の半田を半田貯溜部から半田噴射部にその溶融状態を保たせた状態で通過させて供給する半田供給部と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の半田付け装置。
【請求項３】
半田噴射部から溶融半田粒を噴射するときに半田貯溜部内の半田が自重で半田供給部を介して半田噴射部に供給される、ことを特徴とする請求項２に記載の半田付け装置。
【請求項４】
ヒータを半田貯溜部内の半田と半田供給通路内の半田とをそれぞれ加熱することが可能な位置に配置した、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の半田付け装置。
【請求項５】
上記半田噴射部が、
半田溜りと、
この半田溜りの一方端側に設けられた半田吐出口と、
半田溜り内の溶融半田を半田吐出口に向けて押圧する押圧部と、
を備え、
上記半田溜りの内面が上記半田吐出口または半田吐出口近傍に焦点を結ぶ曲面形状を有する、ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の半田付け装置。
【請求項６】
上記押圧部が、少なくとも、ダイヤフラムと、このダイヤフラムを変位させる変位素子と、を備え、上記ダイヤフラムは、半田供給部の一部に環状薄肉部を設け、この環状薄肉部で囲まれた内側厚肉部を半田溜りの底部とした構成を備え、このダイヤフラムの環状厚肉部を上記変位素子で機械振動させる、ことを特徴とする請求項５に記載の半田付け装置。
【請求項７】
上記半田吐出口が上方向に半田粒を噴射することが可能になっている、ことを特徴とする請求項５に記載の半田付け装置。
【請求項８】
上記半田吐出口は、半田供給部に着脱可能に装着されるノズル板に形成されている、ことを特徴とする請求項５に記載の半田付け装置。
【請求項９】
上記変位素子とダイヤフラムとの間に断熱材を介装し、この断熱材にエア層を設けた、ことを特徴とする請求項６に記載の半田付け装置。
【請求項１０】
上記断熱材が、内部にエア層を作る空洞を有し、かつ、上記空洞内に冷却エアを送り込み送り出すエア穴を有する、ことを特徴とする請求項９に記載の半田付け装置。
【請求項１１】
上記半田噴射部から噴射された半田粒の飛翔目的先である部品端子に向けて局所熱風を送風する熱風送風装置を備える、ことを特徴とする請求項１ないし１０のいずれかに記載の半田付け装置。
【請求項１２】
請求項１ないし１１のいずれかに記載の半田付け装置を用いて基板に部品端子を半田付けする半田付け方法において、
半田粒を溶融状態にして噴射する半田噴射部を上記基板下方に配置する工程と、
上記配置した状態から半田噴射部から半田粒を上記部品端子に向けて噴射して当該端子を基板裏面に半田付けする工程と、
を施すことを特徴とする半田付け方法。
【請求項１３】
上記半田付けする工程の前に、上記部品端子に局所熱風を送風して当該部品端子を予備加熱する工程を施す、ことを特徴とする請求項１２に記載の半田付け方法。
【請求項１４】
上記部品端子を予備加熱する工程の前に基板全体を予備加熱する工程を施す、ことを特徴とする請求項１２または１３のいずれかに記載の半田付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子部品等の部品の半田付けを非接触で行うことができる半田付け装置および該半田付け装置を用いた半田付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子部品を基板上に半田付けする装置や方法には、
第１に半田ごてを用いた半田付けがある。この半田ごてによる半田付けでは、基板上に既に実装されている電子部品が高密度に配置されているとき、半田ごてが電子部品の端子に届かなくなり、半田付けができない。そのため高温窒素ガス噴射による非接触式の半田ごてが提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、この提案では半田を溶融する工程が必要となり、高速に半田付けを行うことができない。
【０００３】
第２にマスク印刷による半田付けがある。この場合、マスクが既に実装されている電子部品に干渉して半田ペーストを供給することができない。そこで、液材を吐出する方法が提案されている（特許文献２参照）。この提案ではディスペンサを用いて半田ペーストを飛滴させて非接触供給を可能にしている。しかしながら、この提案の場合も上記提案と同様、半田を溶融する工程が必要となり、高速に半田付けを行うことができない。
【０００４】
また、この場合、半田づけのために半田を加熱する工程が必要であり、そのため、半田の濡れ広がりが問題となるおそれがあった。
【０００５】
第３にフロー半田による半田付けがある。この場合、半田噴流が隣接する半田付け部にかかり、半田ブリッジが発生する。そのため半田ブリッジを防止する方法が提案されている（特許文献３参照）。この提案では基板上の部品の後方に金属製の半田ブリッジ防止シートを貼る。しかしながら、この提案では半田ブリッジ防止シートを貼ったり、剥がしたりする作業工程が要求され、半田ブリッジの本質解決に至っていない。
【特許文献１】特許第３３４５７２２号公報
【特許文献２】特開２００３−１９０８７１号公報
【特許文献３】特開２００５−１９１３５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、本発明により解決すべき課題は、半田付け作業が簡易で高精度かつ高速な半田付けを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
（１）本発明による半田付け装置は、基板上に部品端子を半田付けする半田付け装置において、溶融した半田粒を噴射する半田噴射部を備え、該半田噴射部から噴射する半田粒を上記部品端子に向けて噴射して該部品端子を基板に半田付け可能とした、ことを特徴とするものである。
【０００８】
半田粒の形状は特に限定されない。
【０００９】
半田粒の形状には球形、円錐形、ドーム形、等を例示することができる。
【００１０】
部品端子は、基板を貫通した端子でもよいし、貫通していない端子でもよい。
【００１１】
基板はその名称に限定されない。
【００１２】
本発明によると、部品端子に向けて半田粒を噴射することにより部品端子を半田付けできる。この場合、半田粒は溶融状態であるので、半田加熱工程がなくなり、そのため、この工程の実施による半田の濡れ広がりがなくなり、それら狭ピッチに並設された多数の部品端子を半田ブリッジ無く、半田付けできる。
【００１３】
すなわち、本発明によれば、半田粒を噴射して非接触で半田付けを実施できるので、半田ごてを用いた半田付けとは異なって、基板上に電子実装部品が高密度に配置されていてもそれらの部品端子を基板上に半田付けできる。また、半田粒が溶融状態であるので、半田の溶融工程が無くなり高速な半田付けが可能となる。また、本発明では、マスク印刷による半田付けとは異なり半田溶融工程が無くなり高速な半田付けができる。本発明によればさらに、部品端子の並設間隔が例えば０．１ｍｍ程度の狭ピッチであってもフロー半田とは異なって部品端子間の半田ブリッジの発生がなくなる。また、半田粒の粒数、粒径の調整により、種類が異なる基板、つまり、多品種少量生産のため基板の種類が多いような場合に好適である。
【００１４】
なお、溶融半田粒を噴射する半田噴射部は、国際公開番号ＷＯ２００４／０８７３５２の「金属噴射装置および噴射方法」でも提案されている。
【００１５】
（２）本発明の好適な一態様は、半田を溶融状態で貯溜する半田貯溜部と、半田貯溜部と半田噴射部とを半田供給通路で接続しかつ半田供給通路内の半田を半田貯溜部から半田噴射部にその溶融状態を保たせた状態で通過させて供給する半田供給部と、を備えることである。
【００１６】
この態様では、半田貯溜部でタンク形式にしてその内部に大量に半田を溶融状態で貯溜し、その溶融状態を確保しつつ半田供給部から半田噴射部に半田を供給することができる。そのため、例えば半田付けを多数の部品端子に実施する場合、半田が大量に必要となってくるが、大量に貯溜すると、その半田を溶融状態にしておくことも難しくなる。そこで、半田を大量に溶融状態で貯溜する構造を取り難い半田噴射部ではなく半田貯溜部で貯溜する構造とし、一方、半田噴射部では溶融状態の半田を半田粒に変えて噴射させる構造とした設計で済むので、半田付け装置全体としては、半田付けを高速かつ高精度で行うことができる半田付け装置を提供することができる。
【００１７】
（３）本発明の好適な一態様は、半田噴射部が半田粒を噴射する際に半田貯溜部内の半田を自重で半田供給部を介して半田噴射部に供給することが可能になっていることである。
【００１８】
この態様では、半田貯溜部から半田噴射部に半田供給部を通じて半田を供給する場合、特別な半田圧送供給構造等を採用する必要なく、簡易かつ安価な構造で効率的に半田貯溜部から半田噴射部に半田を溶融状態で供給することができる。
【００１９】
（４）本発明の好適な一態様は、ヒータを半田貯溜部内の半田と半田供給通路内の半田とをそれぞれ加熱することが可能な位置に配置することである。
【００２０】
この態様では、半田供給部内の半田供給通路が長くなっても、半田供給通路内を通過する途中で半田が冷却固化されてしまうことがなくなり、半田詰まりが解消され、半田付け作業をより効率的に行うことができるようになる。
【００２１】
（５）本発明の好適な一態様は、上記半田噴射部が、半田溜りと、この半田溜りの一方端側の内壁を貫通して設けられた半田吐出口と、半田溜り内の溶融半田を半田吐出口に向けて押圧する押圧部と、を備え、上記半田溜りの内面が上記半田吐出口または半田吐出口近傍に焦点を結ぶ曲面形状を有することである。この曲面形状はパラボラ形状であることが好ましいが、この形状に限定されない。
【００２２】
この態様では、半田吐出口から半田を溶融状態で粒状化することができ、半田噴射部からは半田粒を確実に噴射することができるようになる。この場合、半田吐出口の口径を調整することにより、半田粒の粒径を調整することができる。
【００２３】
（６）本発明の好適な一態様は、押圧部が、ダイヤフラムと、このダイヤフラムを変位させる変位素子と、を備え、上記ダイヤフラムは、半田供給部の一部に環状薄肉部を設け、この環状薄肉部で囲まれた内側厚肉部を半田溜りの底部とした構成を備え、このダイヤフラムの環状厚肉部を上記変位素子で機械振動させることである。
【００２４】
この態様では、半田供給部の一部を用いてダイヤフラムを構成するので、別途にダイヤフラムを設置する必要がない。また、ダイヤフラムの内側厚肉部が半田溜りの底部を兼ねるので、ダイヤフラムの変位を直接、半田溜り内部の半田に対する押圧として加えることができ、効率的である。この場合、ダイヤフラムの環状薄肉部を変位素子で機械振動させるので、ダイヤフラムの内側厚肉部を全体的に良好な振動モードで変位させることができ、半田溜りから半田吐出口に半田を押圧する場合の押圧力を適正に調整することができるようになる。
【００２５】
（７）本発明の好適な一態様は、上記半田吐出口から半田粒を噴射して上記端子に半田付けを行うときに当該半田吐出口を上向きにすることが可能になっていることである。
【００２６】
この態様では、半田吐出口を上向きにして半田粒を飛翔させると、半田粒の粒径等を高精度に調整して飛翔先に飛翔させて半田付けを行うことができるようになる。
【００２７】
また、この態様では、基板を反転させる必要なく半田付けを行うことが可能となる。詳しく説明すると、基板の表面側から挿入部品の端子を挿入し、その端子が基板裏面に延びている場合、この端子に半田付けを行う場合、従来では、基板の裏面を表側に反転させて端子を上側にする必要があった。本発明の上記態様では、基板裏面下方に半田噴射部を配置し、この半田噴射部から半田粒を上側に噴射させて、基板裏面上に端子を半田付けすることができるようになる。
【００２８】
さらに、この態様では、半田吐出口から半田粒を重力方向とは逆向き方向に飛ばすので下向きとは異なって、半田粒の粒径が大きくなって大粒化しても半田粒が半田吐出口から垂れ落ちるようなことがなくなる。
【００２９】
（８）本発明の好適な一態様は、上記半田吐出口は、半田供給部に着脱可能に装着されるノズル板に形成されていることである。
【００３０】
この態様では、半田粒の粒径調整を、その目的とする粒径に対応した半田吐出口を備えたノズル板を半田供給部に装着するだけでよいので、半田粒の粒径調整がきわめて簡易化する。
【００３１】
（９）本発明の好適な一態様は、上記変位素子とダイヤフラムとの間に断熱材を介装し、この断熱材にエア層を設けることである。
【００３２】
この態様では、耐熱温度が低い変位素子と半田溜りに直接接触して高温化するダイヤフラムとを熱絶縁することができて好ましい。
【００３３】
（１０）本発明の好適な一態様は、上記断熱材が、内部にエア層を作る空洞を有し、かつ、上記空洞内に冷却エアを送り込み送り出すエア穴を有することである。
【００３４】
この態様では、ダイヤフラムから伝達される高熱を伝わりにくくするので圧電素子の動作を長期にわたり保証することができて好ましい。
【００３５】
（１１）本発明の好適な一態様は、上記半田噴射部から噴射された半田粒の飛翔目的先である実装部品の端子に向けて局所熱風を送風する熱風送風装置を備えることである。
【００３６】
この態様では、局所熱風により接合部を昇温してはんだが濡れ広がる状態にしてから、溶融はんだを供給することができるようになる。
【００３７】
（１２）本発明による半田付け方法は、上記いずれかに記載の半田付け装置を用いて基板に部品端子を半田付けする半田付け方法において、半田粒を溶融状態にして噴射する半田噴射部を上記基板下方に配置する工程と、上記配置した状態から半田噴射部から半田粒を部品端子に向けて噴射して該部品端子を基板裏面に半田付けする工程と、を施すことを特徴とするものである。
【００３８】
（１３）上記（１２）において本発明の好適な一態様は、上記半田付けする工程の前に、上記部品端子に局所熱風を送風して当該部品端子を予備加熱する工程を施すことである。
【００３９】
送風される「熱風」は空気でなくとも、窒素などの不活性ガスであってもよい。
【００４０】
（１４）上記（１２）または（１３）において本発明の好適な一態様は、上記部品端子を予備加熱する工程の前に基板全体を予備加熱する工程を施すことである。
【発明の効果】
【００４１】
本発明によれば、半田噴射部から噴射する半田粒を部品端子に向けて噴射して該部品端子を基板に半田付けするので、例えば狭ピッチで並設された部品端子群に対しても半田付け作業は簡易であり、かつ、半田ブリッジ等の発生無く、高精度の半田付けを高速で行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、添付した図面を参照して、本発明の実施の形態に係る半田付け装置およびこれを使用した半田付け方法を説明する。図１は半田付け装置の全体を側面方向からの概略断面構成で示し、図２は同半田付け装置の半田噴射部を拡大して示し、図３は半田噴射部の分解構成を示す。図４は半田噴射部を構成する第３板状体の底面構成を示し、図５は半田噴射部を構成する第２板状体の底面構成を示す。図６はノズル板の一部と第２板状体の図中右側端部の外観構成を示す。図７（ａ）は半田粒が噴射されていない状態の半田噴射部、図７（ｂ）は半田粒が噴射されている状態の半田噴射部を示す。
【００４３】
これらの図において、２は半田付け装置、４は部品実装用の基板を示す。
【００４４】
基板４は実装部品６の部品端子８が表裏面を貫通して当該裏面下方に延びている。半田付け装置２は、基板４に部品端子８を半田付けする半田付け装置であり、半田１０を溶融状態で貯溜する半田貯溜部１２と、溶融した半田粒１４を噴射する半田噴射部１６と、半田貯溜部１２と半田噴射部１６とを半田供給通路１８で接続しかつ半田供給通路１８内の半田を半田貯溜部１２から半田噴射部１６にその溶融状態を保たせた状態で通過させて供給する半田供給部１９と、を備える。
【００４５】
半田貯溜部１２は、タンク形式になって上部が開放したものであり、下部周壁に半田排出通路１２ａが形成されている。この半田排出通路１２ａは半田供給通路１８に接続されている。半田貯溜部１２は、内部の半田を自重で半田供給部１９を介して半田噴射部１６に供給することが可能なよう、半田噴射部１６よりも上方の位置に配置されている。半田付け装置２全体は図示略の制御ロボット等に支持されて部品端子８に対して適宜な半田付け姿勢に制御されるが、半田貯溜部１２から半田噴射部１６には半田が自重で供給されるように上記制御姿勢を制御できることが好ましい。
【００４６】
半田供給部１９は、第１ないし第３板状体２０，２２，２４が３枚積層されて構成されている。第１板状体２０の図中左側端部上面に半田貯溜部１２が搭載され、右側端部には半田噴射口２６が開口縁に向けて拡径して形成されている。第２板状体２２上面にはヒータ配線２８とヒータ３０とを配置するヒータ収納長溝(符号略)が形成されている。ヒータ配線２８とヒータ３０は第１板状体２０と第２板状体２２とで挟持されている。第２板状体２２の右側端部にはノズル板３２配置用の長溝２２が形成され、ノズル板３２が該長溝２２内に挿脱可能に配置されている。ノズル板３２は第１板状体２０と第２板状体２２とで挟持されている。ノズル板３２は半田吐出口３２ａが形成されている。また、第２板状体２２には、上記した半田供給通路１８の一部１８ａが上下に貫通して形成されている。第２板状体２２の右側端部下面には上記半田供給通路１８に接続され該半田供給通路１８から溶融半田が供給される半田溜り３４が形成されている。この半田溜り３４は第２板状体２２を上下に貫通形成されている。ノズル板３２は半田吐出口３２ａの大きさにより半田粒１４の粒径を調整することができる。半田溜り３４の内面は、ノズル板３２の半田吐出口３２ａまたは半田吐出口３２ａの近傍に焦点Ｆを結び溶融半田にかかった圧力を該焦点Ｆに集中させることができる曲面形状を有する。この曲面形状は、例えば焦点距離が長く半田吐出口３２ａに焦点をもちやすい凹面鏡形状ないしはパラボラ形状に作製されている。第３板状体２４はその上面にヒータ配線３６とヒータ３８とを配置する長溝(符号略)が形成されている。ヒータ配線３６とヒータ３８は第２板状体２２と第３板状体２３とで挟持されている。第３板状体２４の右側端部は、環状薄肉部４０を設けている。この環状薄肉部４０で囲まれた内側厚肉部４２を半田溜り３４の底部を構成している。この環状薄肉部４０と内側厚肉部４２とでダイヤフラム４４を構成する。
【００４７】
半田噴射部１６は、上記した半田噴射口２６と、ノズル板３２と、半田溜り３４と、ダイヤフラム４４と、断熱ケース４６と、矩形板状の放熱板４８と、圧電素子５０と、収容ハウジング５２とから構成されている。断熱ケース４６は、ケース蓋４６ａと、ケース本体４６ｂとからなり、ケース本体４６ｂ内部は空洞４６ｃでありその周壁には図中左右に少なくとも一対のエア穴４６ｄを備えている。ケース本体４６ｂは下方に開放している。圧電素子５０は収容ハウジング５２の内底部上に立設され、その圧電素子５０の上面に放熱板４８が置かれ、この放熱板４８の上面に断熱ケース４６が配置されている。断熱ケース４６の一方のエア穴４６ｄに図示略の冷却エア源から冷却エアが送り込まれ、この送り込まれた冷却エアは断熱ケース４６内の空洞４６ｃに入ってダイヤフラム４４の内側部４２の冷却に用いられた後、他方のエア穴４６ｄから図示略の経路を伝って放出される。
【００４８】
圧電素子５０は図示略のマイクロコンピュータ等を含む駆動信号源から駆動信号が間欠的に印加されることにより上下方向に伸縮変位することができるようになっている。この駆動信号の間欠制御により、半田粒１４の粒数等を調整することができる。圧電素子５０が伸縮変位すると、ダイヤフラム４４の環状薄肉部４０が撓み変形することにより、ダイヤフラム４４の内側厚肉部４２が上下動し、半田溜り３４内の溶融半田はノズル板３２の半田吐出口３２ａ方向に押圧される。溶融半田はこの押圧によりノズル板３２の半田吐出口３２ａから半田粒１４になって放出される。なお、圧電素子５０と、ダイヤフラム４４とで、半田溜り３４内の溶融半田はノズル板３２の半田吐出口３２ａ方向に押圧する押圧部を構成する。
【００４９】
図７を参照して動作を説明する。図７（ａ）は押圧部により半田溜り３４内の溶融半田がノズル板３２の半田吐出口３２ａ方向に押圧されていない状態を示し、図７（ｂ）は押圧されている状態を示す。半田貯溜部１２に半田１０を溶融状態で貯溜する。この半田貯溜部１２内の半田は溶融状態で半田供給通路１８を経て半田噴射部１６に供給される。この半田供給通路１８内で半田はヒータ３０，３８で加熱されて溶融状態を維持している。半田噴射部１６においては、圧電素子５０に間欠的に駆動信号が与えられる。これにより圧電素子５０は伸縮変位する。この圧電素子５０の伸縮変位は放熱板４８、断熱ケース４６を介してダイヤフラム４４に伝達される。ダイヤフラム４４はその環状薄肉部４０が圧電素子５０の伸縮変位に応じて上下に変位する結果、ダイヤフラム４４の内側部４２が上下動し、これにより、半田溜り３４内部の溶融半田が押圧されて、ノズル板３２の半田吐出口３２ａから半田粒１４が溶融状態で吐出する。この場合の半田粒１４の粒径はノズル板３２の半田吐出口３２ａにより規制されて微小化し、半田付け対象である部品端子８の半田付け部位８ａに飛翔し、該部品端子８を基板４上に半田付けする。この半田粒１４は例えば１箇所の半田付け部位８ａには所要数当たり、その半田粒１４の粒数、粒径により、必要とする半田付けが行われる。
【００５０】
上記においてダイヤフラム４４の内側厚肉部４２は半田溜り３４の底部を構成するので高温に加熱されるが、断熱ケース４６により圧電素子５０にその加熱は伝達されずに済むと共に、断熱ケース４６に蓄積される熱は放熱板４８により放熱される。例えば、半田溜り３４内部の半田は、飛翔目的先である部品端子に飛翔するまでの間に大気中で冷却されることを考慮すると、３００〜５００℃程度で溶融することが必要要件である一方、圧電素子５０は例えば８５℃以下であることがその伸縮変位動作の長期保証に好ましいが、実施の形態では、断熱ケース４６と放熱板４８とにより、とりわけ、断熱ケース４６の空洞４６ａにエア層を設け、このエア層に冷却エアを供給するように構成したので、ダイヤフラム４４側では８００℃以上、圧電素子５０側では８５℃以下に熱的に絶縁することができる。断熱ケース４６と放熱板４８とを備えただけで、断熱ケース４６にエア層が存在しない場合では、圧電素子５０を８５℃以下に設定するには、ダイヤフラム４４側を３４０℃以上に設定することができなかった。
【００５１】
以上説明した実施の形態の半田付け装置２では、半田噴射部１６から半田粒１４を噴射して半田付けをする非接触式であるので、半田ごてを用いた半田付けとは異なって、基板４上に電子実装部品６が高密度に配置されていてもそれら実装部品６それぞれの端子８を基板４上に半田付けすることができる。
【００５２】
また、本実施の形態では、半田粒１４が溶融状態であるので、半田を溶融する工程が無くなり高速の半田付けが可能となる。
【００５３】
また、本実施の形態では、マスク印刷による半田付けのように、マスクが実装部品に干渉して半田ペーストを供給することができないといったことがなく、また、マスク印刷で必要としていた半田溶融工程が無くなり高速に半田付けを行うことができる。
【００５４】
また、本実施の形態では、並設する部品端子間が狭ピッチであってもフロー半田による半田付けのように隣接する半田付け部との間に半田ブリッジが発生するようなことがなくなる。
【００５５】
また、本実施の形態では、半田噴射部１６の半田吐出口３２ａが上向きであるので、半田吐出口３２ａから溶融半田が下方へ垂れ落ちるようなことがないとともに、基板を反転させる必要がないから、設備を簡略化することができ、コストダウンを図れるとともに、製造時間の短縮化を達成することができる。これは、通常、リード端子を備えた電子部品の場合では、基板の上部から電子部品を挿入し、その状態でベルトコンベアで搬送されてくるので、その搬送されてきた姿勢の状態で半田付けを行うことができるからである。
【００５６】
また、本実施の形態では、図８で示すように半田付け装置２にさらに熱風送風装置５２を設け、半田噴射部１６から噴射された半田粒１４の飛翔目的先である部品端子８に向けて局所熱風５４を送風することが出来るようにしている。
【００５７】
図９に示す実装部品６は２つの部品端子８を備えており、一方の部品端子８に熱風を送風し、局所加熱している状態を示し、図１０に示す実装部品６は多数の部品端子８を並設して備えており、これら各部品端子８に順次に熱風を送風して基板４に半田付けしている状態を示している。
【００５８】
部品端子８が多数並設されている場合では、図１１で示すように、最初の部品端子８ａに対して熱風送風して１５０℃〜２００℃程度の所定温度まで昇温すると、半田粒１４を飛翔させて半田付け部位を半田付けする。この場合、最初の部品端子８ａに隣接する部品端子８ｂは上記熱風送風によりほぼ同様に昇温しており、最初の部品端子８ａに対する半田付けが完了すると、次の部品端子８ｂへの半田付けのために基板４を半田付け装置２および熱風送風装置５２に対して相対移動させる。
【００５９】
この相対移動期間中は半田付け装置２および熱風送風装置５２を停止状態とし、次の部品端子８ｂの半田付け位置にまで移動時間ｔ２をかけて移動すると、当該部品端子８ｂに熱風送風し、１５０℃程度まで昇温させ、次いで半田付けを行う。
【００６０】
この場合、次の部品端子８ｂの昇温は既に相当程度にまで昇温しているから、最初の部品端子８ａの局所加熱時間ｔ１と比較して当該次の部品端子８ｂの局所加熱時間ｔ３は短くて済むから、最初の部品端子８ａから次の部品端子８ｂ以降の半田付けに要する時間を短縮化することができる。
【００６１】
また、基板４全体を予備加熱することにより、部品端子を熱風送風で所要温度にまで昇温する時間を短縮化することができる。半田付け工程は、基板供給工程、フラックス供給工程、予備加熱工程、局所加熱および溶融半田吐出工程とから構成されている。例えば基板供給工程、フラックス供給工程で基板温度が２０℃であり、予備加熱工程で基板を６０℃に昇温する。次いで、熱風送風による局所加熱ではその６０℃から１５０℃程度まで昇温する。
【００６２】
予備加熱工程で予備加熱しない場合は、熱風送風による局所加熱では２０℃から１５０℃程度まで昇温するのに時間ｔ１１かかるが、予備加熱工程で予備加熱した場合は、熱風送風による局所加熱では６０℃から１５０℃程度まで昇温するのに時間ｔ１２（＜ｔ１１）となり、半田付けまでの時間を短縮化することができる。
【００６３】
また、図１２で示すように半田供給部１９を細いパイプ構成とすることにより半田貯溜タンク１２と半田噴射部１６との間を熱絶縁することができる。半田貯溜部１２と半田噴射部１６とに個別のヒータ６０，６２を配置する。半田貯溜部１２内部の半田温度は半田融点より少し高温の２５０℃となるようにヒータ６０で加熱する一方、半田噴射部１６の半田吐出口３２ａ温度は３００〜５００℃程度となるようにヒータ６２で加熱する。
【００６４】
その場合、半田貯溜部１２と半田噴射部１６との間の熱移動を半田供給部１９を細いパイプで構成することにより抑制する。半田貯溜部１２で半田が空気中の酸素と接触して酸化し、その酸化物が半田吐出口３２ａに流入して該半田吐出口３２ａに付着すると、半田を半田粒１４にして吐出させることができなくなり、吐出が不安定になる。そこで、半田貯溜部１２の温度を低く制御することにより、半田貯溜部１２内での半田の酸化の進行を遅らせ、上記半田吐出口３２ａの吐出不能や吐出不安定のおそれを解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】図１は本発明の実施の形態に係る半田付け装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】図２は図１の半田噴射部を拡大して示す断面図である。
【図３】図３は半田噴射部の要部である断熱ケース、放熱板、圧電素子を分解して示す斜視図である。
【図４】図４は半田噴射部を構成する第３板状体の底面構成を示す図である。
【図５】図５は半田噴射部を構成する第２板状体の底面構成を示す図である。
【図６】図６はノズル板と該ノズル板が挿入される半田供給部を示す図である。
【図７】図７（ａ）は半田噴射部から半田粒が噴射されていない状態を示し、図７（ｂ）は同噴射されている状態を示す図である。
【図８】図８は熱風送風装置と半田付け装置とを示す図である。
【図９】図９は部品端子が少ない挿入部品と基板とを示す図である。
【図１０】図１０は部品端子が多い挿入部品と基板とを示す図である。
【図１１】図１１は局所加熱時間と半田接合部温度とを示す図である。
【図１２】図１２は本発明の他の実施の形態に係る半田付け装置の概略構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００６６】
２    半田付け装置
４    基板
６    実装部品
８    部品端子
１０    半田
１２    半田貯溜部
１４    半田粒
１６    半田噴射部
１８    半田供給通路
１９    半田供給部
【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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