(57)【要約】【課題】こて先をはんだ付け対象物に押し付けた状態におけるこて先のはんだ付け対象物に対する接合状態を検出して、安定したこて先の押し付け状態ではんだ付けを行うことによってはんだ付け不良を確実に防止する。【解決手段】こて先６を基板はんだ付け部などのはんだ付け対象物Ａに押し付けてはんだ付けを行うはんだごてにおいて、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先６のはんだ付け対象物Ａに対する荷重や角度などの接合状態を検出する荷重センサ２および角度センサ５からなる状態検出手段を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
こて先をはんだ付け対象物に押し付けてはんだ付けを行うはんだごてにおいて、こて先をはんだ付け対象物に押し付けた状態におけるこて先のはんだ付け対象物に対する接合状態を検出する状態検出手段を備えたことを特徴とするはんだごて。
【請求項２】
こて先をはんだ付け対象物に押し付けた状態におけるこて先にかかる荷重を検出する荷重検出手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載のはんだごて。
【請求項３】
こて先をはんだ付け対象物に押し付けた状態におけるはんだ付け対象物とこて先との角度を検出する角度検出手段を備えたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のはんだごて。
【請求項４】
前記検出手段による検出結果を作業者に認知させる認知手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載のはんだごて。
【請求項５】
前記荷重検出手段の検出出力に応じて、こて先の加熱を停止させる加熱停止手段を備えたことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載のはんだごて。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、はんだごて、特に、鉛フリーはんだ材に適用するはんだごてに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来技術におけるはんだごては、はんだ付け対象物に対するこて先温度を制御できるように構成されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１では、はんだを加熱して溶融するヒータ１と、はんだ付けに関する情報を外部より読み取るための情報読み取り部２と情報読み取り手段により読み取られた温度情報３に基づいて前記ヒータ１を制御する制御手段を備えたことを特徴とするはんだごてが開示されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１６４９６５号公報（３頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような従来技術におけるはんだごてにあっては、作業者がこてを基板のはんだ付け部に押し付ける荷重および角度を一定に保つことが考慮されていない。そのため、特に鉛フリーはんだ材を使用した場合に顕著なランド剥離・パターン断線の原因となるはんだ付け部に対する過度のはんだごて押し付け荷重を制御できないという問題点があった。さらに、不適切なはんだごて角度を防止することが困難であった。
このように、従来技術では、はんだごてをはんだ付け対象物に押し付けた時の荷重や角度などの接合状態を把握することについて配慮がないため、はんだ付け不良を防止することが難しいという問題点があった。
【０００５】
この発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであり、こて先をはんだ付け対象物に押し付けた状態におけるこて先のはんだ付け対象物に対する接合状態を検出して、安定したこて先の押し付け状態ではんだ付けを行うことにより、はんだ付け不良を確実に防止しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明に係るはんだごては、こて先をはんだ付け対象物に押し付けてはんだ付けを行うはんだごてにおいて、こて先をはんだ付け対象物に押し付けた状態におけるこて先のはんだ付け対象物に対する接合状態を検出する状態検出手段を備えたものである。
【発明の効果】
【０００７】
この発明によれば、こて先をはんだ付け対象物に押し付けた状態におけるこて先のはんだ付け対象物に対する接合状態を検出して、安定したこて先の押し付け状態ではんだ付けを行うことにより、はんだ付け不良を確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
実施の形態１．
この発明による実施の形態を図１から図３までについて説明する。図１は実施の形態１におけるはんだごての全体構成を示す斜視図である。図２は実施の形態１におけるはんだごてのこて先荷重を検出する荷重検出手段の構成を示す側面図である。図３は実施の形態１におけるはんだごてのこて先角度を検出する角度検出手段の構成を示す側面図である。
【０００９】
図１において、はんだごて１は制御部３から接続ケーブル９を介して給電され、加熱ヒータ（図示せず）により、こて先６が加熱される。こて先６が基板はんだ付け部などのはんだ付け対象物Ａに押し付けられた状態で、こて先６によるはんだ付け作業が作業者によって行われる。
【００１０】
はんだごて１には、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態において、こて先６のはんだ付け対象物Ａに対する接合状態を示すものとして、こて先６にかかる荷重を検出する荷重センサ２が設けられている。
荷重センサ２による検出結果としてのこて先荷重検出出力は接続ケーブル９に組み込まれた制御線を介して制御部３に伝送され制御部３に設けられた表示部４で表示される。表示部４は荷重センサ２による検出結果としての荷重検出出力をはんだごて１によりはんだ付け作業を行う作業者へ認知させる認知手段となる。作業者がはんだごて１によってはんだ付け作業を行うためにこて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態で作業者は荷重センサ２による荷重検出出力を認知することができ、こて先６のこて先荷重があらかじめ決定した設定値範囲外である場合には、作業者はこて先６のこて先荷重が過大であるとしてはんだ付け作業を中断することができて、不当なこて先６のこて先荷重による不良はんだ付けを回避することができる。作業者はこて先６のこて先荷重を低減して適正な値とし、はんだ付け作業を再開する。
したがって、適正範囲内におけるこて先６のこて先荷重でこて先６によるはんだ付け作業が可能となり、また、安定したこて先６のこて先荷重でこて先６によるはんだ付け作業を行うことができる。
【００１１】
そして、はんだごて１には、荷重センサ２とともに、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態において、こて先６のはんだ付け対象物Ａに対する接合状態を示すものとして、こて先６がはんだ付け対象物Ａに対して形成するこて先角度を検出する角度センサ５が設けられている。
角度センサ５による検出結果としてのこて先角度検出出力は接続ケーブル９に組み込まれた制御線を介して制御部３に伝送され制御部３に設けられた表示部４で表示される。表示部４は角度センサ５による検出結果としてのこて先角度検出出力をはんだごて１によりはんだ付け作業を行う作業者へ認知させる認知手段となる。作業者がはんだごて１によってはんだ付け作業を行うためにこて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態で作業者は角度センサ５によるこて先角度検出出力を認知することができ、こて先６のこて先角度があらかじめ決定した設定値範囲外である場合には、作業者はこて先６のこて先角度が不適当であるとしてはんだ付け作業を中断することができて、不当なこて先６のこて先角度による不良はんだ付けを回避することができる。作業者はこて先６のこて先角度を修正して適正な値とし、はんだ付け作業を再開する。
したがって、適正範囲内におけるこて先６のこて先角度でこて先６によるはんだ付け作業が可能となり、また、安定したこて先６のこて先角度でこて先６によるはんだ付け作業を行うことができる。
【００１２】
次に、はんだごて１におけるこて先６のこて先荷重を検出する荷重検出手段の詳細について説明する。図２は、この発明による実施形態１におけるはんだごて１におけるこて先６のこて先荷重を検出する荷重検出手段の構成を示す側面図である。
図２において、はんだごて１のこて先６の部分の外周面にはこて先６と一体に筒状ガイド７が固着状態で取り付けられている。筒状ガイド７の外周面に嵌合する筒状部８は、こて先６の中心軸線に対し揺動状態で回動可能にはんだごて１に取り付けられており、リング８ａにより筒状部８を筒状ガイド７の外周まわりに回動させることによって、筒状部８の内部に取り付けられた荷重センサ２のこて先６と一体に固着された筒状ガイド７との相対位置を調整して荷重センサ２を筒状ガイド７に圧接することができる。荷重センサ２は筒状ガイド７への圧接状態を適正に保って位置決めされ、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先６への荷重を筒状ガイド７を介して荷重センサ２により的確に検出できるように構成されている。
【００１３】
さらに、はんだごて１におけるこて先６のこて先角度を検出する角度検出手段の詳細について説明する。図３は、この発明による実施形態１におけるはんだごて１におけるこて先６のこて先角度を検出する角度検出手段の構成を示す側面図である。
【００１４】
はんだごて１における接続ケーブル９の引出し部に干渉しない上部に、例えばジャイロ式の角度センサ５が取り付けられている。球状板１０の内部に転動自在の金属球１１がある。球状板１０の内部に球状板１０を貫通させた電極１２が取付けられている。球状板１０は、はんだごて１の上部に取り付けられた調整治具１３に組み込まれており自在に回転できる。電極１２を含む球状板１０の重心は電極１２を球状板１０下方の図示所定位置に配設するよう設定され、電極１２は金属球１１によって図示所定位置へ常に保持される。調整治具１３には、はんだごて１におけるこて先６のこて先角度を決める電極プレート１４を位置調整可能に取り付ける。こて先６の形状により最適なこて先角度が異なるため、検出対象となるこて先６の検出角度位置を調整治具１３の電極プレート１４の位置を変化させることにより調整し最適な検出位置が決められる構成になっている。
これにより、あらかじめ決定された所定の設定値範囲外のこて先角度になった場合、球状板１０内部の転動自在な金属球１１と接触している球状板１０の内部に設けられている電極１２が調整治具１３に組み込まれたこて先角度を決める電極プレート１４から外れることにより電極１２と電極プレート１４との導通が遮断され、電極１２と電極プレート１４との導通状況によってこて先６のこて先角度が的確に検出される。このように検出された角度センサ５によるこて先角度検出出力は、はんだごて１から接続ケーブル９に組み込まれた制御線を介して制御部３に伝送され、表示部４に表示される。
【００１５】
この実施の形態１では、揺動自在の筒状部８に取付けられた荷重センサ２と、こて先６と一体に設けられた筒状ガイド７とが接する荷重を荷重センサ２で検出する場合について述べたが、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先６への荷重を検出できるものであれば、他の構成のものでも同様の効果が得られるのは言うまでもない。
また、この実施の形態１では、こて先６のこて先角度を検出するのに、例えばジャイロ式の角度センサ５で検出する場合について述べたが、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先６のこて先角度を検出できるものであれば、他の構成のものでも同様の効果が得られるのは言うまでもない。
【００１６】
この実施の形態１においては、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態でのはんだごて１におけるこて先６のこて先荷重およびこて先角度を検出する荷重センサ２および角度センサ５を備えたことにより、はんだごて１のこて先６をはんだ付け対象物Ａに過度に押し付けたはんだ付け作業やあらかじめ決定した設定値範囲外のこて先角度ではんだ付けを行う不当な作業を回避することができて、適正範囲内でのこて先荷重およびこて先角度ではんだ付け作業を行うことができ、作業者による差異がなく安定したこてはんだ付け作業ができる。また、鉛フリーはんだ材を使用した場合に顕著になるランド剥離・パターン断線を抑制できるはんだ付け作業が行える。
【００１７】
（１Ａ）この発明による実施の形態１によれば、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けてはんだ付けを行うはんだごて１において、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先６のはんだ付け対象物Ａに対するこて先荷重やこて先角度などの接合状態を検出する荷重センサ２や角度センサ５などの状態検出手段を備えたので、こて先をはんだ付け対象物に押し付けた状態におけるこて先６のはんだ付け対象物Ａに対する接合状態を検出して、安定したこて先６の押し付け状態ではんだ付けを行うことにより、はんだ付け不良を確実に防止することができる。
【００１８】
（１Ｂ）この発明による実施の形態１によれば、前記（１Ａ）項における構成において、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先６にかかる荷重を検出する荷重センサ２からなる荷重検出手段を備えたので、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先６のはんだ付け対象物に対する接合状態としてのこて先荷重を検出して、安定したこて先６の押し付け荷重状態ではんだ付けを行うことにより、はんだ付け不良を確実に防止することができる。
【００１９】
（１Ｃ）この発明による実施の形態１によれば、前記（１Ａ）項または前記（１Ｂ）項における構成において、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるはんだ付け対象物Ａとこて先６とのこて先角度を検出する角度センサ５からなる角度検出手段を備えたので、こて先をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先６のはんだ付け対象物Ａに対する接合状態としてのこて先角度を検出して、安定したこて先６の押し付け角度状態ではんだ付けを行うことにより、はんだ付け不良を確実に防止することができる。
【００２０】
（１Ｄ）この発明による実施の形態１によれば、前記（１Ａ）項から前記（１Ｃ）項までのいずれかにおける構成において、前記荷重センサ２および角度センサ５からなる検出手段によるこて先荷重やこて先角度などの検出結果を作業者に認知させる表示部４からなる認知手段を備えたので、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先６のはんだ付け対象物Ａに対する接合状態を検出して作業者に認知させ、安定したこて先６の押し付け状態ではんだ付けを行うことにより、はんだ付け不良を確実に防止することができる。
【００２１】
実施の形態２．
この発明による実施の形態２を図１および図２ならびに図４について説明する。図１は実施の形態２におけるはんだごての全体構成を示す斜視図である。図２は実施の形態２におけるはんだごてのこて先荷重を検出する荷重検出手段の構成を示す側面図である。図４は実施の形態２における制御回路の構成を示す接続図である。
この実施の形態２において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１の構成と同一の構成内容を具備し同様の作用を奏するものである。
【００２２】
この実施の形態２においては、図１および図２に示す実施の形態１と同様の構成に加えて、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先６のはんだ付け対象物Ａに対するこて先荷重を検出する荷重センサ２による荷重検出出力に応じてはんだごて１の加熱を停止する加熱停止手段を設けたものである。
【００２３】
この実施の形態２では、制御回路の接続構成を示す図４において、こて先６を含むはんだごて１を加熱する加熱ヒータ１７は加熱制御用スイッチ１６を介して電源１８により通電される。荷重センサ２および角度センサ５からはんだごて１のこて先６のこて先荷重およびこて先角度が制御部３へ入力される。制御部３には加熱停止制御要素１５が設けられ、加熱停止制御要素１５は荷重センサ２からのこて先６のこて先荷重検出出力に応じて加熱制御用スイッチ１６を開放しこて先６を含むはんだごて１の加熱を停止する加熱制御用スイッチ１６への制御出力を導出する。
制御部３にこて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先６のはんだ付け対象物Ａに対するこて先荷重を検出する荷重センサ２による荷重検出出力に応じてはんだごて１の加熱を停止する加熱停止制御要素１５からなる加熱停止手段が設けられているのである。
こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先６のはんだ付け対象物Ａに対するこて先荷重を検出する荷重センサ２による荷重検出出力があらかじめ決定された所定の設定値範囲外の場合には、荷重センサ２によるこて先６のこて先荷重検出出力に応じて制御部３に設けられた加熱停止制御要素１５からなる加熱停止手段により加熱制御用スイッチ１６が開放されることによってはんだごて１の加熱ヒータ１７への電源１８による通電は停止され、こて先６を含めたはんだごて１の加熱は行われない。
こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先６のはんだ付け対象物Ａに対するこて先荷重を検出する荷重センサ２によるこて先６のこて先荷重検出出力があらかじめ決定された所定の設定値範囲内になった場合には、加熱制御用スイッチ１６が閉合され、はんだごて１の加熱ヒータ１７への通電が行われて、はんだごて１が加熱され、こて先６によるはんだ付けが実行可能となる。
【００２４】
（２Ａ）この発明による実施の形態２によれば、実施の形態１の前記（１Ａ）項から前記（１Ｄ）項までのいずれかにおける構成において、前記荷重センサ２からなる荷重検出手段によるこて先６のこて先荷重検出出力に応じて、はんだごて１におけるこて先６の加熱を停止させる加熱停止制御要素１５および加熱制御用スイッチ１６からなる加熱停止手段を備えたので、安定したはんだごて押し付け状態ではんだ付けを行うことによってはんだ付け不良を確実に防止できるとともに、こて先６に不当な荷重が加わった状態でのはんだ付けを阻止することができる。
【００２５】
実施の形態３．
この発明による実施の形態３を図１から図３と図５について説明する。図１は実施の形態３におけるはんだごての全体構成を示す斜視図である。図２は実施の形態３におけるはんだごてのこて先荷重を検出する荷重検出手段の構成を示す側面図である。図３は実施の形態３におけるはんだごてのこて先角度を検出する角度検出手段の構成を示す側面図である、図５は実施の形態３における制御回路の構成を示す接続図である。
この実施の形態３において、ここで説明する特有の構成以外の構成については、先に説明した実施の形態１または実施の形態２の構成と同一の構成内容を具備し同様の作用を奏するものである。
【００２６】
この実施の形態３においては、図１から図３までに示す実施の形態１と同様の構成に加えて、角度センサ５による表示部４へのこて先６におけるこて先角度の表示は、荷重センサ２によるこて先６のこて先荷重検出出力の信号を受けて行われるよう構成される。
【００２７】
この実施の形態３では、制御回路の接続構成を示す図５において、荷重センサ２および角度センサ５からはんだごて１のこて先６のこて先荷重およびこて先角度が制御部３へ入力される。制御部３には表示制御要素１９が設けられ、表示制御要素１９は角度センサ５からのこて先６のこて先角度検出出力に応じてこて先角度を表示部４に表示させる表示出力を導出する。また、制御部３には表示入切制御要素２０が設けられ、表示入切制御要素２０は荷重センサ２からのこて先６のこて先荷重検出出力に応じて表示入切制御用スイッチ２１の入切を制御する制御出力を表示入切制御用スイッチ２１へ導出する。表示部４は電源２２により通電され表示可能に付勢されている。
こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先６のはんだ付け対象物Ａに対するこて先荷重を検出する荷重センサ２による荷重検出出力があらかじめ決定された所定の設定値範囲内になった場合に限り、表示入切制御要素２０によって表示入切制御用スイッチ２１が閉合して表示制御要素１９から表示部４へ角度センサ５によるこて先６のこて先角度の検出出力からなる表示入力が印加され、表示部４でこて先６のこて先角度が表示されるのである。
こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先荷重を検出する荷重センサ２によるこて先荷重検出出力があらかじめ決定された所定の設定値範囲外である場合には、表示部４によるこて先６のこて先角度の表示はなされないものであり、こて先６をはんだ付け対象物Ａに押し付けた状態におけるこて先荷重を検出する荷重センサ２によるこて先荷重検出出力があらかじめ決定された所定の設定値範囲内である場合に限り、表示部４によるこて先角度の表示がなされるものであって、作業者はこて先６のこて先荷重が適正の場合に限りこて先６のこて先角度を表示部４により認知してはんだ付け作業を進めることができ、作業者によるはんだ付け作業を円滑に行うことができる。
【００２８】
この発明による実施の形態３によれば、実施の形態１の前記（１Ａ）項から（１Ｄ）項までおよび実施の形態２の（２Ａ）項のいずれかにおける構成において、角度センサ５によって検出されたこて先６におけるこて先角度の表示部４での表示は、荷重センサ２からなる荷重検出手段のこて先荷重検出出力を受けて荷重センサ２によるこて先荷重検出出力があらかじめ決定された所定の設定値範囲内である場合に限り行われるように構成したので、安定したはんだごて押し付け状態ではんだ付けを行うことによってはんだ付け不良を確実に防止できるとともに、こて先角度の表示をこて先荷重が適正な場合に限り行うことにより、作業者によるはんだ付け作業を円滑に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】この発明による実施の形態１から実施の形態３までにおけるはんだごての全体構成を示す斜視図である。
【図２】この発明による実施の形態１から実施の形態３までにおけるはんだごてのこて先荷重を検出する荷重検出手段の構成を示す側面図である。
【図３】この発明による実施の形態１および実施の形態３におけるはんだごてこて先角度を検出する角度検出手段の構成を示す側面図である。
【図４】この発明による実施の形態２における制御回路の構成を示す接続図である。
【図５】この発明による実施の形態３における制御回路の構成を示す接続図である。
【符号の説明】
【００３０】
１  はんだごて、２  荷重センサ、３  制御部、４  表示部、５  角度センサ、６  こて先、７  筒状ガイド、８  筒状部、９  電源ケーブル、１０  球状板、１１  金属球、１２  電極、１３  調整治具、１４  電極プレート、１５  加熱停止制御要素、１６  加熱制御用スイッチ、１７  加熱ヒータ、１８  電源、１９  表示制御要素、２０  表示入切制御要素、２１  表示入切制御用スイッチ、２２  電源。
【図１】
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【図２】
2007330971.tif 000004
【図３】
2007330971.tif 000005
【図４】
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【図５】
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