(57)【要約】    【課題】  はんだ上がりが良好な局所噴流式はんだ付け装置、およびはんだ付け方法を提供する。    【解決手段】  はんだ付けをする前に、チャンバ１０で電子部品５０を覆い、内部空間７０を密閉して、電子部品５０のリード５１やプリント基板６０の上面のランド６３などを加熱する。プリント基板６０の下面に溶融はんだ噴流４が接触すると、プリント基板６０の上面はあらかじめ加熱されているので、溶融はんだ１は粘度上昇を最低限にとどめたまま毛細管現象によってスルーホール６１の内部を浸透することができる。溶融はんだ１がスルーホール６１をある程度の高さまで上昇した段階でヒータ１２による加熱を停止すると、内部空間７０の温度が低下して、内部空間７０に密閉された空気が収縮する。内部空間７０は外部から遮断されて密閉室となっているので、内部空間７０の気圧が下がり、溶融はんだ１が内部空間７０に吸い上げられる。【選択図】      図９
2005285961.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板のスルーホールにリードが差し込まれた電子部品をプリント基板上で覆う密閉室を形成するチャンバと、
前記チャンバの密閉室内を加熱する加熱手段と、
前記プリント基板が溶融ハンダ噴流に接触する前から前記加熱手段によって前記チャンバの密閉室を加熱し、前記プリント基板が溶融ハンダ噴流に接触した後に前記加熱手段による加熱を停止するよう制御する加熱制御手段とを備えることを特徴とする局所噴流式はんだ付け装置。
【請求項２】
請求項１に記載の局所噴流式はんだ付け装置において、
前記加熱手段による加熱が停止した後に前記チャンバの密閉室を冷却する冷却手段をさらに備えることを特徴とする局所噴流式はんだ付け装置。
【請求項３】
請求項２に記載の局所噴流式はんだ付け装置において、
前記冷却手段は、流体によって熱を奪って冷却することを特徴とする局所噴流式はんだ付け装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの項に記載の局所噴流式はんだ付け装置において、
前記加熱手段は、前記チャンバに設けられていることを特徴とする局所噴流式はんだ付け装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの項に記載の局所噴流式はんだ付け装置において、
前記加熱手段は、供給された電気エネルギーを熱エネルギーに変換して前記チャンバの密閉室を加熱することを特徴とする局所噴流式はんだ付け装置。
【請求項６】
プリント基板のスルーホールにリードが差し込まれた電子部品をチャンバで覆って密閉し、
前記チャンバで覆われた密閉室内を加熱し、
前記プリント基板を溶融ハンダ噴流に接触させ、
前記プリント基板が溶融ハンダ噴流に接触した後に加熱を停止する工程を順次行うことを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項７】
請求項６に記載のはんだ付け方法において、
前記加熱手段による加熱を停止した後、前記チャンバの密閉室内を冷却し、
前記チャンバの密閉室内を解放することを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項８】
請求項７に記載のはんだ付け方法において、
前記プリント基板が溶融ハンダ噴流から離脱した後に前記チャンバの密閉室を解放することを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項９】
請求項６〜８のいずれかの項に記載のはんだ付け方法において、
前記チャンバの外側から前記チャンバの密閉室を加熱することを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１０】
請求項６〜８のいずれかの項に記載のはんだ付け方法において、
前記チャンバの内側から前記チャンバの密閉室を加熱することを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１１】
請求項６〜１０のいずれかの項に記載のはんだ付け方法において、
前記チャンバの外側に作用させた空気流によって前記チャンバの密閉室を冷却することを特徴とするはんだ付け方法。
【請求項１２】
請求項６〜１０のいずれかの項に記載のはんだ付け方法において、
前記チャンバの外側に設けた管路に冷却水を流すことで前記チャンバの密閉室を冷却することを特徴とするはんだ付け方法。
【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を用いたリードつき電子部品のはんだ付け技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
リードつき電子部品のプリント基板へのはんだ付けには、噴流式はんだ付け装置が広く用いられている。この噴流式はんだ付け装置では、溶融はんだの噴流をプリント基板の下面から接触させることで、プリント基板のスルーホールに差し込まれた電子部品のリードとプリント基板のランドとをはんだ付けする。
【０００３】
リードつき電子部品のはんだ付けでは、はんだ上がりが良好なことが必要とされる。すなわち、プリント基板の下面から接触させた溶融はんだが毛細管現象によってプリント基板のスルーホールを上昇してプリント基板上面のランドの表面で良好なフィレットを形成することが必要とされる。そのためには、はんだの温度が融点を十分に超えて、粘度が低下していなくてはならない。
【０００４】
一方、近年普及している鉛フリーはんだでは、従来の鉛はんだに比べて融点が高く、電子部品の耐熱性に基づく溶融はんだの上限温度との温度差を大きくとることができないため、はんだ上がりが悪化し易い。この問題点を解決するため、プリント基板全体を覆ったカバー内の空気を吸引することや、プリント基板上に高温のガスを吹きつけて加熱することで、はんだ上がりを向上させることが提案されている（特許文献１，２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−１６２５３７号公報
【特許文献２】特開２００１−３０８５０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、プリント基板全体を覆ったカバー内の空気を吸引したり、プリント基板上へ高温のガスを吹きつけるには、空気の吸引設備やガスの吹き込み設備が別途必要となるため、周辺設備を含めた設備費用が高価となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、プリント基板のスルーホールにリードが差し込まれた電子部品をチャンバで密閉し、この密閉空間を加熱したうえで、プリント基板を溶融ハンダ噴流に接触させた後に、加熱を停止するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、プリント基板のスルーホールにリードが差し込まれた電子部品を覆って密閉し、覆われた部分を加熱し、その後に加熱を停止するように構成した。これにより、覆われた部分の冷却に伴う圧力低下を利用して溶融はんだをスルーホールに吸い上げることができるので、簡便で安価な機構によってはんだ上がりを改善できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
−−−第１の実施の形態−−−
図１〜１０を参照して、本発明による局所噴流式はんだ付け装置の第１の実施の形態を説明する。図１は、局所噴流式はんだ付け装置の概要を示す図である。局所噴流式はんだ付け装置１００は、はんだ１を溶かす溶融ヒータ２と、溶融したはんだ（溶融はんだ）１を貯留するはんだ槽３と、溶融はんだ１を吹き出して溶融はんだ噴流４を形成するノズル５と、溶融はんだ１をノズル５に供給するポンプ６と、プリント基板６０を把持して溶融はんだ１に接触させるロボットアーム８とを備えている。
【００１０】
図２に示すように、ロボットアーム８には、昇降シリンダ９が設けられ、昇降シリンダ９のシリンダロッド９ａの先端にはチャンバ１０が接続されている。図３（ａ），（ｂ）に示すように、チャンバ１０は、下面が開口した直方体形状を有するキャップ状のチャンバ本体１１と、チャンバ本体１１の側面に配設されたヒータ１２と、チャンバ本体１１の下部に設けられたゴム部１３とを備えている。チャンバ本体１１は、下面の開口部分以外には隙間のない構造となっている。後述するヒータ１２の発する熱をチャンバ本体１１の内部に伝達するため、チャンバ本体１１は耐熱性と熱伝導性とを備えた材質、たとえば金属材料などによって構成されている。
【００１１】
ヒータ１２は、電流を流すことによって発熱する発熱抵抗体であり、チャンバ本体１１の側面外周に密着するように巻き付けられている。ゴム部１３は、チャンバ本体１１の下部開口と同一形状の開口を有しており、チャンバ本体１１の側面の４面の下辺に沿って貼り付けられている。シリンダロッド９ａが伸張されると、チャンバ本体１１はロボットアーム８で把持したプリント基板６０に搭載された電子部品５０を覆う。このとき、ゴム部１３はプリント基板６０の上面に当接して、チャンバ本体１１とプリント基板６０の上面との間をシールする。
【００１２】
図４（ａ）に示すように、チャンバ本体１１で覆われた内部空間７０は、プリント基板６０のスルーホール６１でのみ外部の空間と通じている。すなわち、スルーホール６１を除けば、内部空間７０は外部から遮断されて密閉室となっている。ここで、５１は電子部品５０のリードである。リード５１は、スルーホール６１に差し込まれてスルーホール６１を上下に貫通している。図４（ｂ）に示すように、スルーホール６１の上下端、すなわちスルーホール６１が設けられたプリント基板６０の上下面には、リード５１とはんだ付けされるランド６２，６３が設けられている。
【００１３】
なお、ロボットアーム８に対する昇降シリンダ９およびチャンバ１０の取付位置は、適宜調節可能であるので、はんだ付けの対象となる電子部品５０の種類や位置の違いに対応できる。
【００１４】
このように構成されるチャンバ１０は、後述するように、チャンバ１０で覆われた内部空間７０に配置されている電子部品５０のリード５１やプリント基板６０の上面のランド６３などを加熱、および冷却することで、はんだ上がりを向上させる役割を果たす。
【００１５】
図５は、局所噴流式はんだ付け装置１００の制御に関する全体構成を示す図である。局所噴流式はんだ付け装置１００は、制御回路８０と、入力部８１と、はんだ槽制御部８２と、ロボットアーム制御部８３と、ヒータ制御部８４とを備えている。入力部８１は、局所噴流式はんだ付け装置１００のオン／オフ操作や、はんだ槽３の温度設定、ロボットアーム８の動作手順などを入力するための装置である。また、後述するように、入力部８１には、内部空間７０に配置されている電子部品などをヒータ１２で加熱するために必要な通電時間や通電電力などの設定値も入力される。
【００１６】
制御回路８０は、入力部８１からの情報、および、後述する各制御部８２〜８４からのフィードバック信号に基づいて各制御部８２〜８４に制御信号を送信することで、局所噴流式はんだ付け装置１００を制御する。
【００１７】
はんだ槽制御部８２は、制御回路８０からの制御信号に基づいて、溶融ヒータ２やポンプ６を制御するとともに、不図示の温度センサで測定した溶融はんだ１の温度情報を制御回路８０へ送信する。ロボットアーム制御部８３は、制御回路８０からの制御信号に基づいて、ロボットアーム８や昇降シリンダ９の駆動を制御するとともに、ロボットアーム８の位置情報、すなわち把持したプリント基板６０が溶融はんだ噴流４と接触する位置に搬送されているか否かの情報や、昇降シリンダ９の動作位置情報など各部の駆動状態の情報（駆動情報）を制御回路８０へ送信する。ヒータ制御部８４は、制御回路８０からの制御信号、具体的にはロボットアーム制御部８３から得られた上述の駆動情報や、入力部８１から入力されたヒータ１２の通電時間の設定値などから演算されたヒータ１２の制御情報に基づいて、ヒータ１２への通電を制御する。
【００１８】
−−−局所噴流式はんだ付け装置１００の動作−−−
このように構成される局所噴流式はんだ付け装置１００では、次のようにプリント基板６０と電子部品５０とをはんだ付けできる。不図示のメインスイッチが投入されると、局所噴流式はんだ付け装置１００の制御回路８０が動作を開始する。入力部８１で入力された、もしくは、前回の運転時にすでに入力された温度設定値に基づいて溶融ヒータ２によってはんだ１が加熱されて、所定の温度が維持されるよう温度が制御される。溶融はんだ１の温度が所定の温度に達すると、ポンプ６が駆動されて溶融はんだ１がノズル５に供給されるので、ノズル５の先端に溶融はんだ噴流４が形成される。このように溶融はんだ噴流４が形成されると、はんだ付けが可能となるので、ロボットアーム８は所定位置に用意されたはんだ付け前のプリント基板６０を把持して、溶融はんだ噴流４に接触するように搬送する。はんだ付け前のプリント基板６０には、電子部品５０が載置されていて、リード５１がプリント基板６０のスルーホール６１を上下に貫通している。
【００１９】
図６〜１０は、ロボットアーム８で把持したプリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図である。以下、図６〜１０を参照して説明する。なお、図６〜１０において、ヒータ１２を黒丸で示したときには、ヒータ１２に通電されて発熱している状態を示し、ヒータ１２を白丸で示したときには、ヒータ１２に通電されず発熱していない状態を示す。図６は、チャンバ１０で電子部品５０を覆う直前の状態を示す図であり、図７は、電子部品５０がチャンバ１０で覆われて、密閉された内部空間７０が加熱される状態を示す図である。
【００２０】
はんだ付け対象物の温度が低いと、接触した溶融はんだ１の温度が低下して粘度が上昇するため、プリント基板６０の上面へのはんだ上がりが悪化する。したがって、プリント基板６０が溶融はんだ噴流４に接触されるまでに、ランド６３などプリント基板６０の上面が所定の温度まで加熱されていることが望ましい。本実施の形態では、あらかじめ調査されたヒータ１２の加熱開始タイミングや通電電力、溶融はんだ噴流４に接触させるまでに必要な加熱時間などが設定値として入力部８１から入力されて設定されている。これにより、図６に示すように、チャンバ１０で電子部品５０を覆う前の段階からチャンバ本体１１はヒータ１２で予熱される。予熱されたチャンバ本体１１が図７に示すように所定の時間だけ内部空間７０を加熱するので、プリント基板６０に溶融はんだ噴流４が接触する直前には、ランド６３などプリント基板６０の上面の温度は所定の温度まで到達する。
【００２１】
図８（ａ）、（ｂ）に示すように、プリント基板６０の下面に溶融はんだ噴流４が接触すると、溶融はんだ１は毛細管現象によってスルーホール６１を上昇する。プリント基板６０の上面は、上述のように十分に温度が上昇しているので、溶融はんだ１は粘度上昇を最低限にとどめたままスルーホール６１の内部を浸透することができる。
【００２２】
図９（ａ），（ｂ）に示すように、溶融はんだ１がスルーホール６１をある程度の高さまで上昇した段階でヒータ１２による加熱を停止すると、内部空間７０の温度が低下して、内部空間７０に密閉された空気が収縮する。上述したように、スルーホール６１を除いて、内部空間７０は外部から遮断されて密閉室となっているので、内部空間７０の温度が低下すると内部空間７０の気圧が下がり、溶融はんだ１が内部空間７０に吸い上げられる。
【００２３】
溶融はんだ１が効果的に吸い上げられるためには、チャンバ１０で覆った範囲内には、はんだ付け対象のスルーホール６１を除いて、プリント基板６０の表裏面を貫通する穴などをなくして気密性を保つ必要がある。そのため、本実施の形態のプリント基板６０では、搭載電子部品が異なる複数の回路仕様を１枚のプリント基板で実現する場合であっても、チャンバ１０で覆われる範囲内に、はんだ付け対象でないスルーホールが存在しないようにプリント基板のパターンがあらかじめ設計されるとともに、やむを得ずチャンバ１０で覆われる範囲内に、はんだ付け対象でないスルーホールが存在する場合には、このスルーホールをレジスト材などで塞いでいる。
【００２４】
溶融はんだ１が吸い上げられることで、図１０（ｂ）に示すように、プリント基板６０の上面のランド６３には、良好なフィレット１０１が形成される。この後、プリント基板６０が溶融はんだ噴流４から離脱されると、プリント基板６０の溶融はんだ１は冷却されて凝固する。そして、チャンバ１０がプリント基板６０から引き上げられる。はんだ付け終了後のプリント基板６０が、ロボットアーム８によって所定位置に載置されて、一連のはんだ付け動作が終了する。
【００２５】
上述した第１の実施の形態の局所噴流式はんだ付け装置では、次の作用効果を奏する。
（１）  チャンバ１０によって電子部品５０を覆って密閉するとともに、内部空間７０の加熱を制御するよう構成した。これにより、簡単な構造でプリント基板６０のスルーホール６１を浸透する溶融はんだの粘度上昇を最低限にとどめることができるので、低コストではんだ上がりを改善できる。
【００２６】
（２）  プリント基板６０に溶融はんだ噴流４が接触する前の段階から内部空間７０を加熱し、プリント基板６０が溶融ハンダ噴流４に接触した後に加熱を停止するように構成した。これにより、チャンバ１０で密閉した内部空間７０の圧力低下を利用して溶融はんだを吸い上げることができるので、吸引設備を別途設けることなく、プリント基板６０の上面のランド６３に良好なフィレット１０１を形成できる。また、加熱の制御も容易である。したがって、複雑な制御を要することなく、はんだ付け不良に起因する不具合の発生を防止できるので、局所噴流式はんだ付け装置１００によってはんだ付けを行った製品の信頼性を確実に高めることができる。
【００２７】
（３）  加熱後のチャンバ１０を自然冷却させている。これにより、チャンバ１０を簡便な構造にできるので、局所噴流式はんだ付け装置を安価に構成できる。
（４）  チャンバ１０にヒータ１２を設けているので、チャンバ１０で密閉した内部空間７０を容易に加熱できる。これにより、加熱が必要な部分を効率よく加熱できる。
（５）  熱源に電気を用いているので、簡単な機器構成で容易に制御できる。また、ヒータ１２の加熱開始タイミングや通電電力、溶融はんだ噴流４に接触させるまでの加熱時間などの事前調査も容易となるので、効率的である。
【００２８】
（６）  搭載電子部品が異なる複数の回路仕様を１枚のプリント基板で実現する場合であっても、チャンバ１０で覆われる範囲内に、はんだ付け対象でないスルーホールが存在しないようにプリント基板のパターンがあらかじめ設計されるとともに、やむを得ずチャンバ１０で覆われる範囲内に、はんだ付け対象でないスルーホールが存在する場合には、このスルーホールをレジスト材などで塞いでいる。これにより、溶融はんだ１を効果的に吸い上げることができるので、はんだ不良による回路の不良率を低減できる。
【００２９】
−−−第２の実施の形態−−−
図１１〜１７を参照して、本発明による局所噴流式はんだ付け装置の第２の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態では、第１の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を記して詳細な説明は省略する。
【００３０】
図１１に示すように、第２の実施の形態の局所噴流式はんだ付け装置１００のロボットアーム８には、昇降シリンダ９と空気ノズル９０とが設けられている。昇降シリンダ９のシリンダロッド９ａの先端にはチャンバ２０が接続されている。図１２（ａ），（ｂ）に示すように、チャンバ２０は、下面が開口した直方体形状を有するキャップ状のチャンバ本体２１と、チャンバ本体２１の内側側面に配設されたヒータ１２と、チャンバ本体２１の下部に設けられたゴム部１３とを備えている。チャンバ本体２１は、中空部２１ａを有する中空構造であるとともに、下面の開口部分以外には隙間のない構造となっている。
【００３１】
このように構成されるチャンバ２０は、チャンバ２０で覆われた内部空間７０に配置されている電子部品５０のリード５１やプリント基板６０の上面のランド６３などを輻射によって直接加熱する。チャンバ本体２１は中空構造であるため、中実構造の場合と比べると外部への熱伝達量が少なくなるので、ヒータ１２が発する熱によってリード５１やランド６３を効率よく加熱できる。
【００３２】
図１１に示した空気ノズル９０は、加熱後のチャンバ２０を冷却するため、局所噴流式はんだ付け装置１００の不図示の各部で用いられるユーティリティエアをチャンバ２０に吹きつけるために設けられたノズルである。
【００３３】
−−−局所噴流式はんだ付け装置１００の動作−−−
このように構成される第２の実施の形態の局所噴流式はんだ付け装置１００では、次のようにプリント基板６０と電子部品５０とをはんだ付けできる。不図示のメインスイッチの投入からプリント基板６０を溶融はんだ噴流４に接触するように搬送するまでの動作は第１の実施の形態と同じ動作である。
【００３４】
図１３〜１７は、ロボットアーム８で把持したプリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図である。以下、図１３〜１７を参照して説明する。なお、図１３〜１７において、ヒータ１２を黒丸で示したときには、ヒータ１２に通電されて発熱している状態を示し、ヒータ１２を白丸で示したときには、ヒータ１２に通電されず発熱していない状態を示す。図１３は、チャンバ２０で電子部品５０を覆う直前の状態を示す図であり、図１４は、チャンバ２０で電子部品５０覆い、内部空間７０を密閉した状態を示す図である。ヒータ１２は、チャンバ２０で電子部品５０を覆った後に通電される。
【００３５】
第１の実施の形態と同様に、本実施の形態においても、あらかじめ調査されたヒータ１２の加熱開始タイミングや通電電力、溶融はんだ噴流４に接触させるまでに必要な加熱時間などが設定値として入力部８１から入力されて設定されている。内部空間７０は、上述のように、チャンバ２０で電子部品５０を覆った後、設定された所定の時間だけ加熱される。これにより、プリント基板６０に溶融はんだ噴流４が接触する直前には、ランド６３などプリント基板６０の上面の温度は所定の温度まで到達する。
【００３６】
図１５（ａ）、（ｂ）に示すように、プリント基板６０の下面に溶融はんだ噴流４が接触すると、溶融はんだ１は毛細管現象によってスルーホール６１を上昇する。プリント基板６０の上面は、上述のように十分に温度が上昇しているので、溶融はんだ１は粘度上昇を最低限にとどめたままスルーホール６１の内部を浸透することができる。
【００３７】
図１６（ａ），（ｂ）に示すように、溶融はんだ１がスルーホール６１をある程度の高さまで上昇した段階でヒータ１２による加熱を停止するとともに、空気ノズル９０から矢印９１のように空気を吹きつけることでチャンバ２０を外部から冷却すると、内部空間７０の温度が低下して、内部空間７０に密閉された空気が収縮する。第１の実施の形態と同様に、スルーホール６１を除いて、内部空間７０は外部から遮断されて密閉室となっているので、内部空間７０の温度が低下すると内部空間７０の気圧が下がり、溶融はんだ１が内部空間７０に吸い上げられる。
【００３８】
溶融はんだ１が吸い上げられることで、図１７（ｂ）に示すように、プリント基板６０の上面のランド６３には、良好なフィレット１０１が形成される。この後、プリント基板６０が溶融はんだ噴流４から離脱されると、プリント基板６０の溶融はんだ１は冷却されて凝固する。そして、空気ノズル９０からの空気の吹きつけが停止され、チャンバ２０がプリント基板６０から引き上げられる。はんだ付け終了後のプリント基板６０が、ロボットアーム８によって所定位置に載置されて、一連のはんだ付け動作が終了する。
【００３９】
上述した第２の実施の形態の局所噴流式はんだ付け装置では、第１の実施の形態の作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。
（１）  チャンバ２０の内面にヒータ１２を設けた。これにより、短時間で効果的にリード５１やランド６３などプリント基板６０の上面を加熱できるので、はんだ付けのタクトタイムを短縮して、生産性を向上できる。
【００４０】
（２）  空気ノズル９０からの空気をチャンバ２０の外側から吹きつけるように構成した。これにより、チャンバ２０の内部で加熱されたリード５１やランド６３などプリント基板６０の上面を効率よく冷却できるので、上述の作用効果と同様に生産性を向上できる。また、冷却に使用する空気は、局所噴流式はんだ付け装置１００の不図示の各部で用いられるユーティリティエアであるので、空気供給機構を別途設ける必要がなく、低コストで簡便に冷却できる。
【００４１】
（３）  チャンバ本体２１を中空構造としたので、中実構造の場合と比べると外部への熱伝達量が少なくなり、ヒータ１２が発する熱によってリード５１やランド６３を効率よく加熱できる。
【００４２】
−−−第３の実施の形態−−−
図１８〜２３を参照して、本発明による局所噴流式はんだ付け装置の第３の実施の形態を説明する。なお、本実施の形態では、第１および第２の実施の形態と同一の構成要素については、同一の符号を記して詳細な説明は省略する。図１８（ａ），（ｂ）に示すように、第３の実施の形態の局所噴流式はんだ付け装置１００は、シリンダロッド９ａの先端にチャンバ３０が接続されている。チャンバ３０は、下面が開口した直方体形状を有するキャップ状のチャンバ本体３１と、チャンバ本体３１の外側側面に配設されたヒータ１２および冷却水管１４と、チャンバ本体３１の下部に設けられたゴム部１３とを備えている。チャンバ本体３１は、下面の開口部分以外には隙間のない構造となっている。
【００４３】
冷却水管１４は、加熱後のチャンバ３０を冷却するために、局所噴流式はんだ付け装置１００で使用される冷却水を流用して通水するための水管であり、ヒータ１２と同様に、チャンバ本体３１の側面外周に密着するように巻き付けられている。
【００４４】
−−−局所噴流式はんだ付け装置１００の動作−−−
このように構成される第３の実施の形態の局所噴流式はんだ付け装置１００では、次のようにプリント基板６０と電子部品５０とをはんだ付けできる。不図示のメインスイッチの投入からプリント基板６０を溶融はんだ噴流４に接触するように搬送するまでの動作は第１および第２の実施の形態と同じ動作である。
【００４５】
図１９〜２３は、ロボットアーム８で把持したプリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図である。以下、図１９〜２３を参照して説明する。なお、図１９〜２３において、ヒータ１２を黒丸で示したときには、ヒータ１２に通電されて発熱している状態を示し、ヒータ１２を白丸で示したときには、ヒータ１２に通電されず発熱していない状態を示す。また、冷却水管１４は二重丸で表すが、内側の円を黒丸で示したときには、冷却水管１４に通水されている状態を示し、内側の円を白丸で示したときには、冷却水管１４に通水されていない状態を示す。
【００４６】
図１９は、チャンバ３０で電子部品５０を覆う直前の状態を示す図であり、図２０は、電子部品５０がチャンバ３０で覆われて、密閉された内部空間７０が加熱される状態を示す図である。
【００４７】
第１および第２の実施の形態と同様に、本実施の形態においても、あらかじめ調査されたヒータ１２の加熱開始タイミングや通電電力、溶融はんだ噴流４に接触させるまでに必要な加熱時間などが設定値として入力部８１から入力されて設定されている。これにより、図１９に示すように、チャンバ３０で電子部品５０を覆う前の段階からチャンバ本体３１はヒータ１２で予熱される。予熱されたチャンバ本体３１が所定の時間だけ内部空間７０を加熱するので、プリント基板６０に溶融はんだ噴流４が接触する直前には、ランド６３などプリント基板６０の上面の温度は所定の温度まで到達する。
【００４８】
図２１（ａ）、（ｂ）に示すように、プリント基板６０の下面に溶融はんだ噴流４が接触すると、溶融はんだ１は毛細管現象によってスルーホール６１を上昇する。プリント基板６０の上面は、上述のように十分に温度が上昇しているので、溶融はんだ１は粘度上昇を最低限にとどめたままスルーホール６１の内部を浸透することができる。
【００４９】
図２２（ａ），（ｂ）に示すように、溶融はんだ１がスルーホール６１をある程度の高さまで上昇した段階でヒータ１２による加熱を停止するとともに、冷却水管１４に通水することでチャンバ３０を外部から冷却すると、内部空間７０の温度が低下して、内部空間７０に密閉された空気が収縮する。第１および第２の実施の形態と同様に、スルーホール６１を除いて、内部空間７０は外部から遮断されて密閉室となっているので、内部空間７０の温度が低下すると内部空間７０の気圧が下がり、溶融はんだ１が内部空間７０に吸い上げられる。
【００５０】
溶融はんだ１が吸い上げられることで、図２３（ｂ）に示すように、プリント基板６０の上面のランド６３には、良好なフィレット１０１が形成される。この後、プリント基板６０が溶融はんだ噴流４から離脱されると、プリント基板６０の溶融はんだ１は冷却されて凝固する。そして、冷却水管１４への通水が停止され、チャンバ３０がプリント基板６０から引き上げられる。はんだ付け終了後のプリント基板６０が、ロボットアーム８によって所定位置に載置されて、一連のはんだ付け動作が終了する。
【００５１】
上述した第３の実施の形態の局所噴流式はんだ付け装置では、第１および第２の実施の形態の作用効果に加えて、次の作用効果を奏する。
（１）  チャンバ本体３１の側面外周に冷却水管１４を密着して巻き付けた。これにより、チャンバ２０の内部で加熱されたリード５１やランド６３などプリント基板６０の上面を効率よく冷却できるので、はんだ付けのタクトタイムを短縮して、生産性を向上できる。また、局所噴流式はんだ付け装置１００で使用される冷却水を流用しているので、冷却水を外部から別途供給する必要がなく、低コストで簡便に冷却できる。
【００５２】
−−−変形例−−−
（１）  上述の説明では、ロボットアーム８に設けられたチャンバは１つであったが本発明はこれに限定されない。プリント基板の仕様に応じて複数のチャンバを設けることもできる。また、１つのチャンバで複数の電子部品を同時に加熱および冷却することもできる。
【００５３】
（２）  第２の実施の形態の説明では、チャンバ本体２１の外部から空気を吹きつけることで冷却していたが、本発明はこれに限定されない。例えば、チャンバ本体２１の中空部２１ａに空気、または冷却水を流すことで、内部空間７０を冷却することもできる。
【００５４】
（３）  上述の説明では、ヒータ１２は、電流を流すことによって発熱する発熱抵抗体であるが、本発明はこれに限定されない。例えば、電気エネルギーを熱エネルギーへ変換するものであれば、上述した発熱抵抗体のように伝導伝熱および輻射伝熱を主体とするものに限らず、赤外線ヒータのように、輻射伝熱を主体とするものであってよい。
（４）  上述した加熱方法および冷却方法など、各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
【００５５】
以上の実施の形態およびその変形例において、たとえば、加熱手段はヒータ１２に、冷却手段は、冷却水管１４および空気ノズル９０にそれぞれ対応する。加熱制御手段は制御回路８０とヒータ制御部とによって実現される。さらに、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における機器構成に何ら限定されない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】第１の実施の形態の局所噴流式はんだ付け装置の概要を示す図である。
【図２】図１のロボットアーム８を示す図である。
【図３】図２のチャンバ１０の詳細を示す図であり（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。
【図４】チャンバ１０で覆われる範囲を示す図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。
【図５】第１の実施の形態の局所噴流式はんだ付け装置１００の制御に関する全体構成を示す図である。
【図６】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図である。
【図７】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図である。
【図８】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図であり、（ａ）のＡ部の詳細を（ｂ）に示している。
【図９】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図であり、（ａ）のＢ部の詳細を（ｂ）に示している。
【図１０】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図であり、（ａ）のＣ部の詳細を（ｂ）に示している。
【図１１】第２の実施の形態の局所噴流式はんだ付け装置に搭載されるロボットアーム８を示す図である。
【図１２】図１１のチャンバ２０の詳細を示す図であり（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。
【図１３】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図である。
【図１４】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図である。
【図１５】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図であり、（ａ）のＤ部の詳細を（ｂ）に示している。
【図１６】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図であり、（ａ）のＥ部の詳細を（ｂ）に示している。
【図１７】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図であり、（ａ）のＦ部の詳細を（ｂ）に示している。
【図１８】第３の実施の形態の局所噴流式はんだ付け装置に設けられるチャンバ３０の詳細を示す図であり（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は断面図である。
【図１９】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図である。
【図２０】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図である。
【図２１】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図であり、（ａ）のＧ部の詳細を（ｂ）に示している。
【図２２】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図であり、（ａ）のＨ部の詳細を（ｂ）に示している。
【図２３】プリント基板６０に電子部品５０がはんだ付けされる様子を時系列で示した図であり、（ａ）のＩ部の詳細を（ｂ）に示している。
【符号の説明】
【００５７】
１  はんだ                                    ２  溶融ヒータ
３  はんだ槽                                  ４  溶融はんだ噴流
５  ノズル                                    ８  ロボットアーム
９  昇降シリンダ                              １０，２０，３０  チャンバ
１１，２１，３１  チャンバ本体                １２  ヒータ
１３  ゴム部                                  １４  冷却水管
５０  電子部品                                ５１  リード
６０  プリント基板                            ６１  スルーホール
６２，６３  ランド                            ８０  制御回路
８１  入力部                                  ８２  はんだ槽制御部
８３  ロボットアーム制御部                    ８４  ヒータ制御部
９０  空気ノズル                              １００  局所噴流式はんだ付け装置
【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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【図２３】
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