(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半田を基板上に供給して溶融させる半田処理装置であって、
前記供給の経路である供給孔を有し略筒形状で、前記略筒形状の先端部が前記基板に近接又は接触して、前記供給された半田を溶融させる半田鏝部と、
前記供給孔を通るように半田を前記基板上へ落下させて供給する半田供給部と
を備え、
前記供給された半田の溶融を検知する検知手段をさらに備え、
前記検知手段は一対のチェック端子を有し、
前記一対のチェック端子は、少なくとも一方が溶融前の半田と接触せず、且つ、双方が溶融後の半田と接触する位置に設けられ、
前記一対のチェック端子間の導通検知により前記供給された半田の溶融を検知する
ことを特徴とする半田処理装置。
【請求項２】
前記供給孔の先端部が外方に向かって拡径し、前記一対のチェック端子の少なくとも一方が、前記供給孔の拡径した部分に設けられた請求項１記載の半田処理装置。
【請求項３】
前記供給孔の先端部の内周面に、周方向又は軸方向に溝部あるいは凹部が形成され、前記一対のチェック端子の少なくとも一方が、前記溝部又は前記凹部に設けられた請求項１又は２記載の半田処理装置。
【請求項４】
電子部品をスルーホール実装する半田処理装置であって、
前記一対のチェック端子の一方が半田供給面側に設けられ、もう一方がスルーホールを介して反対面側に設けられ、
前記一対のチェック端子間の導通検知により前記供給された半田の溶融及びバックフィレットの形成を検知する請求項１〜３のいずれかに記載の半田処理装置。
【請求項５】
前記一対のチェック端子の溶融した半田と接触する部分が、半田と濡れ性のある材料からなる請求項１〜４のいずれかに記載の半田処理装置。
【請求項６】
半田を基板上に供給して溶融させる半田処理装置であって、
前記供給の経路である供給孔を有し略筒形状で、前記略筒形状の先端部が前記基板に近接又は接触して、前記供給された半田を溶融させる半田鏝部と、
前記供給孔を通るように半田を前記基板上へ落下させて供給する半田供給部と
を備え、
前記供給された半田の溶融を検知する検知手段をさらに備え、
前記検知手段は、物体の接触を検知する第１接触センサーを有し、
第１接触センサーは、溶融前の半田と接触せず、且つ、溶融後の半田と接触する位置に設けられていることを特徴とする半田処理装置。
【請求項７】
前記供給孔の先端部が外方に向かって拡径し、第１接触センサーが、前記供給孔の拡径した部分に設けられた請求項６記載の半田処理装置。
【請求項８】
前記供給孔の先端部の内周面に、周方向又は軸方向に溝部あるいは凹部が形成され、第１接触センサーが、前記溝部又は前記凹部に設けられた請求項６又は７記載の半田処理装置。
【請求項９】
電子部品をスルーホール実装する半田処理装置であって、
前記検知手段が、物体の接触を検知する第２接触センサーをさらに有し、
第２接触センサーが、半田供給面に対してスルーホールを介して反対面側に設けられ、
第１接触センサーと第２接触センサーによって前記供給された半田の溶融及びバックフィレットの形成を検知する請求項６〜８のいずれかに記載の半田処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は半田処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、多くの機器には電子部品を実装した電子回路基板（以下、単に「基板」と記すことがある）が搭載されている。基板の形成工程においては、リード線を基板上の配線パターンに接合するための半田付け処理が行われる。
【０００３】
半田付け処理を効率良く行うことの出来る装置として、半田を基板上に供給して溶融させる半田処理装置が利用されている。半田処理装置は、例えば、半田鏝の内部を通るようにして半田片を基板上へ供給し、半田鏝の熱によってその半田を溶融させる。特許文献１には、供給された半田片を加熱溶融させて半田付けを行うように構成された装置が開示されている。
【０００４】
しかし、上記構成の半田処理装置では、半田付け処理等の各工程は主に時間によって管理されており、半田が溶融して半田付けがなされたかどうかを検知することは容易ではなかった。
【０００５】
例えば特許文献２には、半田が溶融して好適なフィレットが形成されたかどうかを、電子部品のリード端子と、リード端子とは絶縁して電機部品に設けられたチェック端子との導通によって検知する方法が提案されている。
しかし、特許文献２に提案の方法では、複数のリード端子のそれぞれに対応してチェック端子を設ける必要があり、しかもそれらのチェック端子は電子部品に予め設けておく必要があるため、電子部品が大型化及び重量化する。
【０００６】
また特許文献３には、基板に形成するランドを分割し、分割したランドを探針用ランドと接続し、探針用ランドに探針を接触させて、探針間の電気抵抗を測定して半田付け部のリフトオフ（半田クラック）の発生を検査する方法が提案されている。
しかし、特許文献３に提案の方法は、半田付け後の検査方法であって、半田付け処理中に良好な半田付けがなされたかどうかは検査できない。また、探針用ランドを基板に設ける必要があり基板が大面積化するおそれがある。
【０００７】
そしてまた特許文献４には、クリーム半田による電子部品の半田付け性を、クリーム半田を介して試験基板に載置された電子部品の電圧測定によって評価する方法が提案されている。
しかしながら、引用文献４に提案の評価方法は、電子部品のクリーム半田に対する半田付け性を評価する方法であって、半田付け処理中の半田付け性を評価する方法ではない。
【０００８】
また特許文献５には、基板の表面に所定間隔をあけて互いに絶縁した一対の電極を設け、この一対の電極間に噴流半田が接触するかどうかによって噴流半田の噴流高さや幅を管理可能とする装置が提案されている。
しかしながら、引用文献５に提案の装置は、半田処理する前に噴流半田の噴流高さや幅を調整・管理するためのものであって、半田付け処理中の半田付け性を評価する方法ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特許第５１８４３５９号公報
【特許文献２】特開２００９−５４７８１号公報
【特許文献３】特開２００３−２７３５０６号公報
【特許文献４】特開２０００−２８５０９号公報
【特許文献５】特開平１１−１２６９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、基板に実装する電子部品を特殊な構造とすることなく、また基板に検査用のランドを設けることなく、半田が溶融してきちんと半田付けが成されたかどうかを半田付け処理中に検知することができる半田処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係る半田処理装置は、半田を基板上に供給して溶融させる半田処理装置であって、前記供給の経路である供給孔を有し略筒形状で、前記略筒形状の先端部が前記基板に近接又は接触して、前記供給された半田を溶融させる半田鏝部と、前記供給孔を通るように半田を前記基板上へ落下させて供給する半田供給部とを備え、前記供給された半田の溶融を検知する検知手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１２】
また上記構成として、より具体的には、前記検知手段は一対のチェック端子を有し、前記一対のチェック端子は、少なくとも一方が溶融前の半田と接触せず、且つ、双方が溶融後の半田と接触する位置に設けられ、前記一対のチェック端子間の導通検知により前記供給された半田の溶融を検知する構成としてもよい。
【００１３】
さらに上記構成として、より具体的には、前記供給孔の先端部が外方に向かって連続的に拡径し、前記一対のチェック端子の少なくとも一方が、前記供給孔の拡径した部分に設けられた構成としてもよい。
【００１４】
あるいはまた上記構成として、より具体的には、前記供給孔の先端部の内周面に、周方向又は軸方向に溝部あるいは凹部が形成され、前記一対のチェック端子の少なくとも一方が、前記溝部又は前記凹部に設けられた構成としてもよい。
【００１５】
また上記構成として、より具体的には、電子部品をスルーホール実装する半田処理装置であって、前記一対のチェック端子の一方が半田供給面側に設けられ、もう一方がスルーホールを介して反対面側に設けられ、前記一対のチェック端子間の導通検知により前記供給された半田の溶融及びバックフィレットの形成を検知する構成としてもよい。
【００１６】
上記構成において、前記一対のチェック端子の溶融した半田と接触する部分は、半田と濡れ性のある材料からなるのが好ましい。
【００１７】
また上記構成として、より具体的には、前記検知手段が、物体の接触を検知する第１接触センサーを有し、第１接触センサーは、溶融前の半田と接触せず、且つ、溶融後の半田と接触する位置に設けられている構成としてもよい。
【００１８】
さらに上記構成として、より具体的には、前記供給孔の先端部が外方に向かって拡径し、第１接触センサーが、前記供給孔の拡径した部分に設けられた構成としてもよい。
【００１９】
あるいは上記構成として、より具体的には、前記供給孔の先端部の内周面に、周方向又は軸方向に溝部あるいは凹部が形成され、第１接触センサーが、前記溝部又は前記凹部に設けられた構成としてもよい。
【００２０】
また上記構成として、より具体的には、電子部品をスルーホール実装する半田処理装置であって、前記検知手段が、物体の接触を検知する第２接触センサーをさらに有し、第２接触センサーが、半田供給面に対してスルーホールを介して反対面側に設けられ、第１接触センサーと第２接触センサーによって前記供給された半田の溶融及びバックフィレットの形成を検知する構成としてもよい。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の半田処理装置によれば、基板に実装する電子部品を特殊な構造とすることなく、また基板に検査用のランドを設けることなく、半田鏝部に供給された半田が溶融してきちんと半田付けが成されたかどうかを半田付け処理中に検知することができる。
【００２２】
また、電子部品をスルーホール実装する場合には、半田鏝部に供給された半田が溶融し、フィレット及びバックフィレットの形成されたかどうかを半田付け処理中に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る半田処理装置の一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１のI-I線断面図である。
【図３】本発明にかかる半田処理装置の概略を示すブロック図である。
【図４】一対のチェック端子の鏝先への取付け位置を例示する部分断面図である。
【図５】チェック端子の構造例を示す断面図である。
【図６】一対のチェック端子による半田片の溶融検知を説明する部分断面図である。
【図７】一対のチェック端子による半田片の溶融検知を説明する部分断面図である。
【図８】本発明に係る半田処理装置の他の実施形態を示す斜視図である。
【図９】図８のII-II線断面図である。
【図１０】本発明に係る半田処理装置の他の実施形態を示す部分断面図である。
【図１１】本発明に係る半田処理装置の他の実施形態を示す部分断面図である。
【図１２】本発明に係る半田処理装置の他の実施形態を示す部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。
【００２５】
（第１実施形態）
図１は本発明にかかる半田処理装置の一実施形態を示す斜視図であり、図２は図１に示す半田処理装置をI-I線で切断した断面図であり、図３は本発明にかかる半田処理装置の概略を示すブロック図である。なお、図１では、支持部１の一部を切断し、半田処理装置の内部を表示するようにしている。
【００２６】
本発明にかかる半田処理装置Ａは、上方から糸半田Ｗを供給し、下部に設けられた半田鏝Ｓａを利用し、半田鏝Ｓａの下方に配置される配線基板Ｂｄと電子部品Ｅｐとを半田付けする装置である。図１、図２、図３に示すように、半田処理装置Ａは支持部１、カッターユニット２、駆動機構３、半田送り機構６、半田鏝Ｓａ及び制御部８（図３参照）を備えている。
【００２７】
半田処理装置Ａは、治具Ｇｊに取り付けられた配線基板ＢｄのランドＬｄと、配線基板Ｂｄに配置された電子部品Ｅｐの端子とに溶融半田を供給し、接続固定を行う。半田付けを行うとき、治具Ｇｊを縦横に移動させ配線基板ＢｄのランドＬｄとの位置決めを行う。また、そして、半田処理装置Ａは上下方向に移動可能であり、位置決め後上下方向に移動することで、半田鏝Ｓａの先端をランドＬｄに接触させることができる。
【００２８】
支持部１は、立設された平板状の壁体１１を備えている。カッターユニット２は、半田送り機構６によって送られた糸半田Ｗを所定長さの半田片Ｗ１に切断するものである。カッターユニット２は、摺動ガイド１３に固定されたカッター下刃２２と、カッター下刃２２の上部に配置され、摺動可能に配置されたカッター上刃２１とを備えている。また、カッターユニット２は、駆動機構３の後述する第２アクチュエーター３２によって、上下方向（カッター上刃２１の摺動方向と交差する方向）に駆動されるプッシャーピン２３を備えている（図２参照）。
【００２９】
図２に示すように、カッター上刃２１は、半田送り機構６にて送られた糸半田Ｗが挿入される貫通孔である上刃孔２１１と、プッシャーピン２３が挿入された貫通孔であるピン孔２１２とを備えている。上刃孔２１１の下端の辺縁部は切刃状に形成されている。カッター下刃２２は、上刃孔２１１を貫通した糸半田Ｗが挿入される貫通孔である下刃孔２２１を備えている。下刃孔２２１の上端の辺縁部は切刃状に形成されている。上刃孔２１１と下刃孔２２１とは、糸半田Ｗが挿入されている状態で、糸半田Ｗと交差する方向にずれることで、互いの切刃によって糸半田Ｗを半田片Ｗ１に切断する。
【００３０】
上刃孔２１１とピン孔２１２とは、カッター上刃２１の摺動方向に並んで設けられている。カッター上刃２１は、上刃孔２１１と下刃孔２２１とが上下に重なる位置と、ピン孔２１２と下刃孔２２１とが上下に重なる位置との間を摺動する。
【００３１】
図２に示すように、駆動機構３は、カッター下刃２２に固定されカッター上刃２１を摺動させる第１アクチュエーター３１と、カッター上刃２１に取り付けられ、プッシャーピン２３を駆動する第２アクチュエーター３２とを備えている。第１アクチュエーター３１は、カッター下刃２２に固定されたシリンダー３１１と、シリンダー３１１の内部に配置され、供給される空気の圧力で伸縮するピストンロッド３１２とを備えている。ピストンロッド３１２の先端部分がカッター上刃２１に固定されており、ピストンロッド３１２の伸縮動作によってカッター上刃２１が摺動する。
【００３２】
なお、図２に示す半田処理装置Ａでは、第１アクチュエーター３１のピストンロッド３１２がシリンダー３１１から最も突出したとき、カッター上刃２１が図中左端にあり、上刃孔２１１が下刃孔２２１と上下に重なるようになっている。また、図示はしないが、ピストンロッド３１２がシリンダー３１１に収納されたとき、カッター上刃２１が図中右端に移動し、ピン孔２１２が下刃孔２２１と上下に重なるようになっている。
【００３３】
第２アクチュエーター３２は、カッター上刃２１に固定されたシリンダー３２１と、シリンダー３２１の内部に配置され、空気圧で伸縮するピストンロッド３２２とを備えている。ピストンロッド３２２の先端にはプッシャーピン２３が固定されている。第２アクチュエーター３２は、ピン孔２１２と下刃孔２２１とが上下に重なっている状態のとき、ピストンロッド３２２を伸長させることで、プッシャーピン２３を下刃孔２２１に挿入し、ピストンロッド３２２をシリンダー３２１に収容することでプッシャーピン２３を下刃孔２２１から抜く。カッターユニット２（図１に図示）によって切断された半田片Ｗ１が下刃孔２２１に残っている場合でも、このプッシャーピン２３の動作によって、押し出される。
【００３４】
半田送り機構６は、糸半田Ｗを供給するものであり、糸半田Ｗを送る一対の送りローラ６１と、送りローラ６１で送られる糸半田Ｗをガイドするガイド管６２とを備えている。一対の送りローラ６１は、支持部１に取り付けられており、糸半田Ｗを挟むとともに、回転することで糸半田Ｗを下方に送る。送りローラ６１は回転角度（回転数）によって、送り出した糸半田の長さを決定している。
【００３５】
ガイド管６２は、弾性変形可能な管体であり、上端は、送りローラ６１の糸半田Ｗが送り出される部分に近接して配置されている。また、ガイド管６２の下端はカッター上刃２１の摺動に追従して移動するものであり、上刃孔２１１に連結されている。ガイド管６２はカッター上刃２１が摺動する範囲で引っ張られたり、突っ張ったりしないように設けられている。
【００３６】
図１に示すように、半田鏝Ｓａは、カッターユニット２の下方に固定されている。半田鏝Ｓａの詳細について以下に説明する。
【００３７】
半田鏝Ｓａは、ヒーターユニット４と、ヒーターユニット４に取り付けられた鏝先５と、鏝先５の温度を取得する温度センサー（不図示）とを備えている。図２に示すように、ヒーターユニット４は、通電によって発熱するヒーター４１と、ヒーター４１を取り付けるためのヒーターブロック４２と、ヒーターブロック４２を保持するヒーターブロック保持部４３とを備えている。
【００３８】
ヒーターブロック４２は円筒形状を有しており、外周面には、ヒーター４１が巻き付けられている。ヒーターブロック４２は、軸方向の下端部に鏝先５をとりつけるための断面円形状の凹部４２１と、凹部４２１の底部の中心部から反対側に貫通する半田供給孔４２２とを備えている。
【００３９】
ヒーターブロック保持部４３は、平板状の本体部に形成された貫通孔である保持孔４３０を備え、図２における左右両端部には一対のチェック端子７１ａ，７１ｂが取付られている。保持孔４３０にヒーターブロック４２の凹部４２１と反対側の端部を圧入することでヒーターブロック４２はヒーターブロック保持部４３に保持されている。なお、図２に示すように、ヒーターブロック４２の保持孔４３０に圧入される部分は、小径になるように段差が形成されているが、これに限定されるものではなく、段差無しの形状であってもよい。
【００４０】
ヒーターブロック保持部４３を支持部１に取り付けることで、半田鏝Ｓａが支持部１に固定される。図２に示すように、半田鏝Ｓａは、ヒーターブロック保持部４３を支持部１に取り付けたとき、カッター下刃２２の下刃孔２２１とヒーターブロック４２の半田供給孔４２２とが連通する。
【００４１】
図２に示すように、鏝先５は、半田に対して非濡れ性の部材からなり、上下方向（軸方向）に伸びる円筒形状を有する。鏝先５の中央部分には軸方向に延びる供給孔５１が形成されている。鏝先５は、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の材料が好ましく、例えば、炭化ケイ素、窒化アルミニウム等のセラミックやタングステン等の金属で形成されていることが好ましく、セラミックスがより好ましい。
【００４２】
鏝先５は、ヒーターブロック４２に対して着脱可能であり、装着時には上部がヒーターブロック４２の凹部４２１に挿入されて配置され、下端部がヒーターブロック４２より下方に突出する。そして、鏝先５の供給孔５１と半田供給孔４２２とが連通する。カッターユニット２で切断された半田片Ｗ１は、下刃孔２２１から半田供給孔４２２を介して供給孔５１に供給される。
【００４３】
半田鏝Ｓａで半田付けを行う場合、ヒーターブロック４２を介して鏝先５にヒーター４１の熱が伝達され、その熱で供給孔５１に供給された半田片Ｗ１を溶融する。ヒーターブロック４２の温度は、不図示の温度センサーによって検知され、検知信号は制御部８に送信される。そして、制御部８においてヒーターブロック４２が所定温度となるようにヒーター４１への電圧印加制御がなされる。
【００４４】
半田処理装置Ａでは、筒形状の鏝先５の先端を、配線基板ＢｄのランドＬｄに接触させた状態で、半田付けを行うことで、半田やフラックスヒューム等が飛び散るのを抑制している。なお、半田処理装置Ａと基板Ｂｄとは、鏝先５の下端と、基板Ｂｄ上のランドＬｄとが離接するように相対移動可能とされている。
【００４５】
制御部８について説明する。制御部８は、ＭＰＵやＣＰＵ等の論理回路を含む構成となっている。図３に示すように、制御部８は、駆動部３の第１アクチュエーター３１及び第２アクチュエーター３２、ヒーターユニット４のヒーター４１、半田送り部６の送りローラ６１を制御するようになっており、各部と接続され、信号の送受信ができるようになっている。また、制御部８は、温度センサー（不図示）と接続しており、温度センサーで測定したヒーターブロック４２の温度を取得している。さらに、制御部８は、鏝先５の供給孔５１に供給された半田片Ｗ１の溶融を検知する検知手段（一対のチェック端子７１ａ，７１ｂ）とも接続しており、検知手段からの信号に基づいて半田接合の完了判断やヒーターの設定温度を制御する。そしてまた、記憶部８１と接続しており、記憶部８１との間で情報をやり取りできるようになっている。記憶部８１は、情報の呼び出しが可能なＲＯＭ、呼び出し及び書き込みが可能なＲＡＭ、着脱が可能なフラッシュメモリ等の半導体メモリやハードディスク等を有している。
【００４６】
図２に示すように、鏝先５の先端部には、検知手段としての一対のチェック端子７１ａ，７１ｂが供給孔５１内の対向位置に露出するように着脱可能に鏝先５に差し込まれている。より詳細には、図２の部分拡大図に示すように、鏝先５の供給孔５１の先端部（下端部）は、下方に向かって連続的に拡径しており、この供給孔５１の拡径部５２に、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂがその先端部が露出するように取り付けられている。これにより、供給孔５１内に供給された溶融していない半田片Ｗ１は、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂには接触せず、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂ間に導通は生じない。一方、加熱によって半田片Ｗ１が溶融すると、溶融した半田が一対のチェック端子７１ａ，７１ｂに接触し、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂに導通が生じる。換言すると、一つのチェック端子７１ａ，７１ｂ間の導通を検知することによって、供給孔５１内の半田片Ｗ１の溶融を検知することができる。
【００４７】
なお、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂの取付位置は、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂの少なくとも一方が溶融前の半田片と接触せず、且つ、双方が溶融後の半田片Ｗ１と接触する位置であれば特に限定はなく、鏝先５に形成された供給孔５１の形状や、供給される半田片Ｗ１の大きさや形状、半田付けする電子部品Ｅｐの形状などから適宜決定すればよい。例えば図４（ａ）に示すように、供給孔５１の下端部に段差が形成されるように拡径部５３を形成し、この拡径部５３に一対のチェック端子７１ａ，７１ｂを設けてもよい。あるいは、図４（ｂ）に示すように、供給孔５１の下端部に軸方向に溝部５４を形成し、この溝部５４にチェック端子を設けてもよい。また図には示さないが、供給孔５１の下端部の内周面に凹部を形成し、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂの一方又は両方を凹部に設けるようにしてもよい。
【００４８】
また、チェック端子７１ａ，７１ｂの半田片Ｗ１と接触する先端部分は、導電性を有し且つ半田に対して濡れ性のある材料で構成するのが望ましい。半田に対して濡れ性のある材料としては、Ｆｅ，Ｃｕ，Ｎｉ及びこれらの合金が挙げられる。一方、チェック端子７１ａ，７１ｂの先端部分以外の表面は、半田に対して濡れ性のない材料で被覆するのが望ましい。これにより、チェック端子７１ａ，７１ｂに付着する半田を少なくできる。半田に対して濡れ性のない材料としては、Ｃｒなどが挙げられる。また、チェック端子７１ａ，７１ｂは半田を介した導通を検知できる範囲において、熱容量の小さいものが好ましく、チェック端子７１ａ，７１ｂの断面径としては、例えば、０．１ｍｍ〜１ｍｍの範囲が好ましい。図５に、チェック端子の一例を示す。この図に示すチェック端子７１は、Ｆｅからなる芯材の外周部分をＣｒメッキし、端部はＦｅが露出するようにしたものである。
【００４９】
チェック端子７１ａ，７１ｂの鏝先５への取付けは着脱自在であるのが望ましい。長期間の使用によっては、チェック端子７１ａ，７１ｂの半田と接触する部分に酸化物や異物が付着して導通不良となるおそれがあるので、チェック端子７１ａ，７１ｂを定期的に鏝先５から取り外して清掃できるようにするためである。
【００５０】
図６に、図１及び図２に示す半田処理装置を用いて電子部品Ｅｐを基板Ｂｄにスルーホール実装する場合の説明図を示す。基板Ｂｄの下面に取り付けられた電子部品Ｅｐから上方に突き出たリードピンＬｐが基板ＢｄのスルーホールＴｈを挿通して基板Ｂｄの上面に突出している。このリードピンＬｐとスルーホールＴｈの外周に形成されているランドＬｄとを半田で接合する場合、リードピンＬｐ及びランドＬｄの外周を取り囲むように円筒状の鏝先５が基板Ｂｄの上面と接触し、供給孔５１構内に半田片Ｗ１が供給される。供給孔５１内に供給された半田片Ｗ１はまだ溶融していないので、例えば、リードピンＬｐの上端に当接して供給孔５１内で起立状態となる（図６（ａ））。この状態では、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂに半田片Ｗ１は接触していないので、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂ間に導通は生じない。次いで、鏝先５からの熱によって半田片Ｗ１が溶融すると、溶融した半田はリードピンＬｐの周囲にフィレットを形成し一対のチェック端子７１ａ，７１ｂと接触する（図６（ｂ））。これによって一対のチェック端子７１ａ，７１ｂ間に導通が生じて半田片Ｗ１の溶融が検知される。なお、このとき、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂの一方が溶融半田のフィレット部分と接触し、もう一方がバックフィレットと接触するように配置すれば、フィレットの形成のみならずバックフィレットの形成も同時に検知することができる。その実施形態については後述する。
【００５１】
図７に、基板表面に形成されたランドＬｄとリード線ＬＬとを半田で接合する場合の鏝先５及び一対のチェック端子７１ａ，７１ｂの構成を示す説明図を示す。円筒形状の鏝先５の下端部には切り欠き部５５が形成されており、鏝先５の下端が基板表面に接触した際に、切り欠き部５５は基板表面に接触せず開口を形成する。図７（ａ）の実施形態では、チェック端子７１ｂは鏝先５の下端部にその先端が供給孔５１の内部に露出するように取り付けられ、もう一つのチェック端子７１ａは、鏝先５の切り欠き部５５の外側に先端が位置するように取り付けられている。鏝先５の供給孔５１に供給された溶融していない半田片Ｗ１（図７における破線）は、チェック端子７１ａ，７１ｂのいずれにも接触せず、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂ間に導通は生じない。次いで、鏝先５からの加熱で半田片Ｗ１が溶融すると、溶融半田はチェック端子７１ｂに接触する。また、溶融半田の一部は流動して切り欠き部５５と基板表面とで形成される開口から外方に流れ出しもう一つのチェック端子７１ａと接触する。これにより、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂ間に導通が生じ、半田片Ｗ１の溶融が検知される。
【００５２】
図７（ｂ）の実施形態では、一方のチェック端子７１ａが、その先端が切り欠き部５５と基板Ｂｄの表面とで形成される開口に位置するように取り付けられている。この場合、鏝先５からの熱で溶融した半田が切り欠き部５５と基板Ｂｄの表面とで形成される開口まで流動すると、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂ間に導通が生じ、半田片Ｗ１の溶融が検知される。
【００５３】
鏝先５の下端部に形成する切り欠き部５５の位置や大きさ、形状は、ランドＬｄとリード線ＬＬとを接合する溶融半田の凝固後の形状を考慮し適宜決定すればよい。また、鏝先５を基板表面と接触させず、近接した状態でランドＬｄとリード線ＬＬとの半田接合を行う場合には、鏝先５の下端部に切り欠き部５５を設けなくてもよい。またこの場合には、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂの双方を鏝先５の下端部と基板表面との隙間あるいは隙間近傍に設けてもよい。
【００５４】
（第２実施形態）
図８に、本発明に係る半田処理装置の第２実施形態を示す斜視図、そして図９に、図８のII-II線で切断した断面図を示す。図８及び図９に示す半田処理装置Ｂは、電子部品Ｅｐをスルーホール実装する装置であって、溶融半田の基板表面のフィレット形成のみならず基板裏面のバックフィレット形成をも検知できる装置である。なお、以下の説明において、図１及び図２で示した第１実施形態の装置と同じ部材及び部分についてはその説明は省略する。
【００５５】
図８（ａ）は、複数のリードピンＬｐが本体から上方に突き出た電子部品Ｅｐが、ランドＬｄが形成されたスルーホールＴｈを有する基板Ｂｄに実装される前の斜視図である。リードピンＬｐのそれぞれに対応して、ランドＬｄが形成されたスルーホールＴｈが基板Ｂｄに設けられている。
【００５６】
図８（ｂ）は、スルーホールＴｈに形成されたランドＬｄと電子部品ＥｐのリードピンＬｐとを半田接合する半田処理装置Ｂの斜視図である。半田処理装置Ｂにおける、支持部１、カッターユニット２、駆動機構３、半田送り機構６、半田鏝Ｓａ及び制御部８は、第１実施形態の半田処理装置Ａと同じである。また半田処理装置Ｂは、半田処理装置Ａと同様に、基板Ｂｄに対して離接する方向に相対移動可能である。半田処理装置Ａと異なる点は、一方のチェック端子７１ａが鏝先５の下端部に取り付けられ、もう一方のチェック端子７１ｂが基板Ｂｄの裏面のバックフィレット形成部に移動可能な点である。
【００５７】
チェック端子７１ｂは、エアーシリンダー９１によって出入するロッド９２に取り付けられている。エアーシリンダー９１は、ヒーターブロック４３（図２に図示）に取り付けられた「Ｌ」字状のステー４３１の下端部に取り付けられており、半田処理装置Ｂと共に移動する。
【００５８】
半田処理装置Ｂによる半田接合及び半田溶融（フィレット及びバックフィレットの形成）の検知は次のようにして行われる。まず、半田処理装置Ｂ及び基板Ｂｄの一方又は両方の移動によって、半田接合するランドＬｄ及びリードピンＬｐの上方に鏝先５を位置させる。そして、半田処理装置Ｂを基板方向に相対移動させて鏝先５を基板表面のランドＬｄに接触させる。半田処理装置Ｂが相対移動しているとき、ロッド９２はエアーシリンダー９１内に引き込まれ、チェック端子７１ｂは基板Ｂｄと接触しない位置とされている。次いで、図９に示すように、エアーシリンダー９１からロッド９２を突出させ、チェック端子７１ｂの先端を溶融半田のバックフィレットと接触する位置に移動させる。そして、半田片Ｗ１（図９の破線）が供給孔５１に供給される。半田片Ｗ１が溶融していない状態のときは、チェック端子７１ａ及びチェック端子７１ｂに半田は接触しないので、チェック端子７１ａ，７１ｂ間の導通は生じない。また、半田が溶融しても溶融半田がフィレットを形成しただけではチェック端子７１ａ，７１ｂ間の導通は生じない。溶融半田がフィレットを形成するとともにスルーホールＴｈを通って基板裏面側にバックフィレットを形成して初めてチェック端子７１ａ，７１ｂ間に導通が生じる。すなわち、チェック端子７１ａ，７１ｂ間の導通の有無によって、溶融半田のフィレット及びバックフィレットの形成が検知される。
【００５９】
溶融半田のフィレット及びバックフィレットの形成が検知されると、ロッド９２がエアーシリンダー９１内に引き込まれ、チェック端子７１ｂは基板Ｂｄと接触しない位置に移動する。その後、半田処理装置Ｂは相対移動し、次に半田接合するランドＬｄ及びリードピンＬｐの上方に鏝先５が位置する。そして、上記の半田接合及び半田溶融検知（フィレット及びバックフィレットの形成）が同様にして繰り返し行われる。
【００６０】
（第３実施形態）
図１０及び図１１に、本発明に係る半田処理装置の第３実施形態を示す部分断面図を示す。これらの図に示す実施形態では、供給孔５１内に供給された半田片Ｗ１の溶融を検知する検知手段として、物体の接触を検知する接触センサーを用いている。図１０の半田処理装置では、供給孔５１の下端の、下方に向かって連続的に拡径した拡径部５２に第１接触センサー７２ａの触針の先端部が露出するように取り付けられている。図１０（ａ）に示すように、供給孔５１内に供給された溶融していない半田片Ｗ１は、第１接触センサー７２ａの触針に接触しない。一方、図１０（ｂ）に示すように、鏝先５による加熱によって半田片Ｗ１が溶融すると、溶融した半田が第１接触センサー７２ａの触針に接触し、第１接触センサー７２ａによって、供給孔５１内の半田片Ｗ１の溶融が検知される。
【００６１】
本発明で使用する接触センサーとしては、物体の接触を検知するものであれば特に限定はなく従来公知のものを使用できる。市販されているものとしては、オムロン社製「円柱型タッチスイッチＤ５Ｃ」が好適に使用される。
【００６２】
前述の実施形態と同様に、第１接触センサー７２ａの触針は、溶融前の半田片Ｗ１と接触せず且つ溶融後の半田と接触する位置に設ける必要がある。第１接触センサー７２ａの触針の取付け位置は、供給される半田片Ｗ１の大きさや形状、半田付けする電子部品Ｅｐの形状などから適宜決定すればよい。例えば、前述の実施形態と同様に、図４に示したような、供給孔５１の下端部に形成された拡径部５３、あるいは、供給孔５１の下端部に形成された軸方向の溝部５４に第１接触センサー７２ａの触針を設けてもよい。また図には示さないが、供給孔５１の下端部の内周面に凹部を形成し、この凹部に第１接触センサー７２ａの触針を設けるようにしてもよい。
【００６３】
図１１は、第１接触センサー７２ａ及び第２接触センサー７２ｂによって、スルーホール実装する電子部品Ｅｐの基板表面のフィレット形成及び基板裏面のバックフィレット形成を検知する場合の説明図である。半田処理装置の全体構成は、図９及び図１０に示したと同じ構成であり、一対のチェック端子７１ａ，７１ｂに代えて第１接触センサー７２ａ及び第２接触センサー７２ｂを使用したものである。このような構成の半田処理装置によれば、溶融半田による基板表面のフィレットは第１接触センサー７２ａによって検知され、基板裏面のバックフィレットは第２接触センサー７２ｂによって検知される。なお、半田処理装置の動作制御は、図８及び図９に示した半田処理装置と同じ動作制御である。
【００６４】
（その他の実施形態）
前記実施形態では、検知手段として一対のチェック端子７１ａ，７１ｂ又は接触センサー７２ａ，７２ｂを用いていたが、これらを併用してももちろん構わない。例えば、基板表面のフィレット形成を一対のチェック端子７１ａ，７１ｂの導通によって検知し、基板裏面のバックフィレット形成を接触センサー７２で検知しても構わない。
【００６５】
供給孔５１内における半田片Ｗ１の溶融を検知する検知手段として、気体流量センサーや圧力センサーを用いることも可能である。半田処理装置では、半田の酸化防止のため鏝先５の供給孔５１内に窒素を定量供給している。そこで例えば、図１２に示すように、鏝先５の先端部に供給孔５１に繋がるパイプＰを取付け、ここから窒素を排出又は供給する。供給孔５１内におけるパイプＰの開口部は、半田片Ｗ１が溶融していないときは開口しているが、半田片Ｗ１が溶融すると溶融半田で全部又は一部が塞がれるようにする。このような構成によれば、パイプＰを流動する窒素の流量や圧力を検知することにより、供給孔５１内の半田片Ｗ１の溶融を検知することができる。さらには、開口部の塞がり程度によって、一部が溶融しているといった半田片Ｗ１の溶融状態も検知し得る。
【産業上の利用可能性】
【００６６】
本発明の半田処理装置は、半田鏝部に供給された半田が溶融し、きちんと半田付けが成されたかどうかを半田付け処理中に検知でき有用である。
【符号の説明】
【００６７】
１  支持部
２  カッターユニット
３  駆動機構
４  ヒーターユニット
５  鏝先
６  半田送り機構
Ａ  半田処理装置
Ｂ  半田処理装置
Ｐ  パイプ
Ｗ  糸半田
Ｗ１  半田片
１１  壁体
１３  摺動ガイド
２１  カッター上刃
２２  カッター下刃
２３  プッシャーピン
３１  第１アクチュエーター
３２  第２アクチュエーター
４１  ヒーター
４２  ヒーターブロック
４３  ヒーターブロック保持部
５１  供給孔
６１  送りローラ
６２  ガイド管
７１ａ，７１ｂ  チェック端子
７２ａ  第１接触センサー
７２ｂ  第２接触センサー
Ｓａ  半田鏝
Ｂｄ  基板
Ｅｐ  電子部品
Ｌｄ  ランド
２１１  上刃孔
２１２  ピン孔
２２１  下刃孔
３１１  シリンダー
３２１  シリンダー
４２１  凹部
４２２  半田供給孔
４３０  保持孔
【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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