(57)【要約】【課題】はんだ付けの信頼性を十分に高めることが可能なリフローはんだ付け装置、および、リフローはんだ付け装置に用いられる加熱部材、を提供する。【解決手段】加熱部材１０は、リフローはんだ付け装置に用いられ、はんだを加熱する。加熱部材１０は、ワークに押し当てられる加圧面１４を有するこて先部１２を備える。こて先部１２には、加圧面１４から凹んで溝形状をなす複数のスリット１６が形成される。こて先部１２は、はんだに濡れない部材により構成される。【選択図】図３
2017039155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リフローはんだ付け装置に用いられ、はんだを加熱する加熱部材であって、
ワークに押し当てられる加圧面を有するこて先部を備え、
前記こて先部には、前記加圧面から凹んで溝形状をなす複数のスリットが形成され、
前記こて先部は、はんだに濡れない部材により構成される、加熱部材。
【請求項２】
前記はんだに濡れない部材に、セラミック、タングステン、モリブデン、チタンまたはステンレスが用いられる、請求項１に記載の加熱部材。
【請求項３】
はんだに濡れる部材により構成される基部をさらに備え、
前記こて先部は、前記基部の表面が、セラミック、タングステン、モリブデンまたはチタンを用いた部材により覆われることによって構成される、請求項１または２に記載の加熱部材。
【請求項４】
前記こて先部は、前記加圧面から折れ曲がって延在し、互いに表裏に配置される第１側面および第２側面をさらに有し、
前記スリットは、前記第１側面から前記第２側面まで延びる、請求項１から３のいずれか１項に記載の加熱部材。
【請求項５】
前記スリットの断面積が、前記第１側面から前記第２側面に向かうに従って減少する、請求項４に記載の加熱部材。
【請求項６】
前記スリットは、略半円形状の断面形状を有する、請求項１から５のいずれか１項に記載の加熱部材。
【請求項７】
基板上にピッチＬで配置され、はんだが設けられた複数の端子部と、接続端子とをはんだ付けする場合に、複数の前記スリットが形成されるピッチは、Ｌ以下である、請求項１から６のいずれか１項に記載の加熱部材。
【請求項８】
基板上に間隔を設けて配置され、はんだが設けられる複数の端子部と、接続端子とをはんだ付けする場合に、各前記スリットの切り込み体積は、各前記端子部に設けられるはんだの体積以上である、請求項１から７のいずれか１項に記載の加熱部材。
【請求項９】
前記こて先部は、前記加圧面から折れ曲がって延在し、表裏に配置される第１側面および第２側面をさらに有し、
前記こて先部には、前記加圧面および前記第１側面の角部が切り欠かれてなる第１切り欠き部と、前記加圧面および前記第２側面の角部が切り欠かれてなる第２切り欠き部とが形成され、
前記スリットは、前記第１切り欠き部から前記第２切り欠き部まで延びる、請求項１から８のいずれか１項に記載の加熱部材。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれか１項に記載の加熱部材と、
前記加熱部材が着脱可能に設けられ、前記加熱部材を支持する支持部材と、
前記支持部材に対して前記加熱部材を位置決めする位置決め部材とをさらに備え、
前記加熱部材は、前記こて先部から鍔状に広がる鍔部を有し、
前記支持部材には、前記加熱部材が嵌合され、前記スリットの長手方向における前記加熱部材の位置を規制する溝部が形成され、
前記位置決め部材は、前記加熱部材が前記溝部に嵌合された状態に保持されるように前記鍔部を係止する、リフローはんだ付け装置。
【請求項１１】
請求項１から９のいずれか１項に記載の加熱部材と、
前記加熱部材に対してワークに近づく方向に圧力を付与する圧力付与機構部とを備え、
前記圧力付与機構部は、第１圧力と、前記第１圧力よりも大きい第２圧力とを付与可能なように構成される、リフローはんだ付け装置。
【請求項１２】
はんだの溶融前後における前記加熱部材の位置変化を検出するセンサ部と、
前記センサ部により前記加熱部材の位置変化が検出された場合に、前記圧力付与機構部から前記加熱部材に付与される圧力を前記第１圧力から前記第２圧力に切り替える制御部とをさらに備える、請求項１１に記載のリフローはんだ付け装置。
【請求項１３】
はんだを加熱する加熱部材を備え、
前記加熱部材は、ワークに押し当てられる加圧面を含み、前記加圧面から凹んで溝形状をなす複数のスリットが形成されるこて先部を有し、さらに、
ブラシ部を有し、前記ブラシ部を前記加圧面に接触させることにより前記加熱部材を清掃する清掃部と、
前記ブラシ部が前記スリットの長手方向に沿って移動しながら前記加圧面に接触するように、前記加熱部材および前記清掃部を相対的に移動させる移動機構部とを備える、リフローはんだ付け装置。
【請求項１４】
前記こて先部は、はんだに濡れない部材により構成される、請求項１３に記載のリフローはんだ付け装置。
【請求項１５】
前記移動機構部の動作を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記加圧面および前記スリットが高温の状態において、前記ブラシ部が前記加圧面に接触するように前記加熱部材および前記清掃部を相対的に移動させる、請求項１３または１４に記載のリフローはんだ付け装置。
【請求項１６】
前記移動機構部は、少なくとも、前記加圧面に交わる方向である第１方向と、前記スリットの長手方向に平行な第２方向とに沿って、前記加熱部材を移動させる、請求項１３または１４に記載のリフローはんだ付け装置。
【請求項１７】
前記ブラシ部は、回転可能な回転軸と、前記回転軸の外周面に放射状に設けられる繊維体とを含む、請求項１３から１６のいずれか１項に記載のリフローはんだ付け装置。
【請求項１８】
前記ブラシ部は、前記スリットの幅よりも小さい直径を有する繊維体を含む、請求項１３から１７のいずれか１項に記載のリフローはんだ付け装置。
【請求項１９】
前記ブラシ部は、はんだに濡れない部材により構成される繊維体を含み、
前記はんだに濡れない部材に、ステンレス、カーボン、チタン、タングステンまたはモリブデンが用いられる、請求項１３から１８のいずれか１項に記載に記載のリフローはんだ付け装置。
【請求項２０】
前記移動機構部の動作を制御する制御部をさらに備え、
前記制御部は、前記加熱部材による加熱によってはんだ付けを行なう度に、前記ブラシ部が前記加圧面に接触するように前記加熱部材および前記清掃部を相対的に移動させる、請求項１３から１９のいずれか１項に記載のリフローはんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、リフローはんだ付け装置、および、リフローはんだ付け装置に用いられる加熱部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のはんだ付け装置に関して、たとえば、特開平１１−１２９０６６号公報には、寿命が長くなるようにして、高い信頼性と耐久性とを向上させることを目的とした、半田鏝（こて）が開示されている（特許文献１）。特許文献１に開示された半田鏝は、半田を溶融して被半田物に半田を付着させる先端部を有する鏝部と、鏝部を加熱する加熱部とを備える。鏝部は、絶縁性のセラミックスから形成されている。鏝部の先端部には、溶融した半田を包囲する凹所が形成されている。
【０００３】
また、特開２００１−１１３８号公報には、セラミックスの鏝先に設置した金属が喰われを起こしても交換が容易であり、金属部分の装着後は金属部分が容易に抜けず、また鏝先への熱の伝播が極めて良好で、しかもヒータと鏝先の構造に制約を受けないことを目的とした、はんだ鏝が開示されている（特許文献２）。特許文献２に開示されたはんだ鏝は、鏝先本体に熱伝導性に優れたセラミックスが用いられるとともに、本体先端に金属チップが取り付けられている。
【０００４】
また、特開２０１０−２７２６０５号公報には、小型で微小な半田付けを必要とする電子機器において、品質の良い製造を可能とすることを目的とした、半田鏝が開示されている（特許文献３）。特許文献３に開示された半田鏝においては、フラックスの飛散を防止するために、鏝先に円筒形の貫通孔が形成されている。半田鏝の先端部と、貫通孔の内面とが、セラミック、タングステン、ステンレスまたはチタンの材質から形成されている。
【０００５】
また、特開平１１−３２００８８号公報には、ヘッドのターミナル押圧面に付着したフラックスや炭化物に起因するハンダ付け不良の発生頻度を減少させ、ターミナル押圧面の研磨頻度を減少させて生産性を向上させることを目的とした、パルスヒータのヘッドが開示されている（特許文献４）。特許文献４に開示されたパルスヒータのヘッドにおいては、ヘッドのターミナル押圧面に多数の条溝が形成されている。
【０００６】
また、特開２０１１−２４９４７１号公報には、半田ブリッジの発生を低減させることを目的とした、接続基板の製造装置が開示されている（特許文献５）。特許文献５に開示された接続基板の製造装置は、バックアッププレートと、バックアッププレートに載置された第２配線基板の接続端子部に、第１配線基板の接続端子部を半田を介して圧着させるヒータツールとを有する。ヒータツールには、圧着時に、半田の余剰分を毛細管現象により取り除くことが可能なスリットが形成されている。
【０００７】
また、特開平７−２８３５２３号公報には、ワーク（基板）のはんだ付け作業位置への移動途中において効率的に、かつ、ロス時間を発生することなしにフラックス炭化物を清掃除去することを目的とした、局所はんだ付け装置が開示されている（特許文献６）。特許文献６に開示された局所はんだ付け装置は、基板および被はんだ接合物を、出発位置と半田付け作業位置との間で往復移動させる移動テーブルと、出発位置と半田付け作業位置との間に保持固定される加熱ツールと、移動テーブル上に設けられる清掃ユニットとを備える。移動テーブルが出発位置と半田付け作業位置との間で往復移動する際に、清掃ユニットの黄銅ブラシにより、加熱ツールの先端チップのはんだ付け部位を２回に渡ってブラッシング清掃する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１２９０６６号公報
【特許文献２】特開２００１−１１３８号公報
【特許文献３】特開２０１０−２７２６０５号公報
【特許文献４】特開平１１−３２００８８号公報
【特許文献５】特開２０１１−２４９４７１号公報
【特許文献６】特開平７−２８３５２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上述の特許文献に開示されるように、リフローはんだ付け装置において、はんだを加熱する加熱部材として各種のものが利用されている。
【００１０】
しかしながら、加熱部材のこて（鏝）先部の形状や材質によっては、加熱部材に溶融したはんだが付着して、リフローはんだに係わるはんだ量が安定しないという問題や、加熱部材が溶融したはんだの流れを阻害して、はんだがワーク上で十分に広がらないという問題がある。これらの場合、はんだ付けの信頼性を十分に高めることができない。
【００１１】
また、はんだ付けの実施には、フラックスの供給が不可欠である。フラックスの役割としては、１つに、はんだの表面張力を低下させて、はんだの濡れ広がりを改善することがあり、また１つに、はんだにより接合される金属表面上の酸化膜を溶解除去することがあり、また１つに、加熱中のはんだ表面を覆って、はんだの酸化を防止することがある。
【００１２】
しかしながら、はんだ付けを繰り返すうちに、加熱部材のこて先部にフラックスの炭化物が付着し、堆積する。このような状態ではんだ付けを続けると、加熱部材からはんだへの熱伝達が阻害されたり、こて先部の平面度が低下して、はんだ付け性が劣化する問題が生じる。これらの場合、はんだ付けの信頼性を十分に高めることができない。
【００１３】
そこでこの発明の目的は、上記の課題を解決することであり、はんだ付けの信頼性を十分に高めることが可能なリフローはんだ付け装置、および、リフローはんだ付け装置に用いられる加熱部材を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明に従った加熱部材は、リフローはんだ付け装置に用いられ、はんだを加熱する。加熱部材は、ワークに押し当てられる加圧面を有するこて先部を備える。こて先部には、加圧面から凹んで溝形状をなす複数のスリットが形成される。こて先部は、はんだに濡れない部材により構成される。
【００１５】
このように構成された加熱部材によれば、こて先部がはんだに濡れない部材により構成されるため、溶融したはんだがこて先部に付着することを抑制できる。また、こて先部に複数のスリットが形成されることにより、溶融したはんだがスリットを流れるため、はんだをワーク上に広く行き渡らせることができる。したがって、本発明によれば、はんだ付けの信頼性を十分に高めることができる。
【００１６】
また好ましくは、はんだに濡れない部材に、セラミック、タングステン、モリブデン、チタンまたはステンレスが用いられる。
【００１７】
このように構成された加熱部材によれば、溶融したはんだが、これら材料を用いたこて先部に付着することを抑制できる。
【００１８】
また好ましくは、加熱部材は、はんだに濡れる部材により構成される基部をさらに備える。こて先部は、基部の表面が、セラミック、タングステン、モリブデンまたはチタンを用いた部材により覆われることによって構成される。
【００１９】
このように構成された加熱部材によれば、加熱部材を、高度な加工技術を要することなく安価に製造することができる。
【００２０】
また好ましくは、こて先部は、加圧面から折れ曲がって延在し、互いに表裏に配置される第１側面および第２側面をさらに有する。スリットは、第１側面から第２側面まで延びる。
【００２１】
このように構成された加熱部材によれば、溶融したはんだをワーク上のより広い範囲に渡って行き渡らせることができる。
【００２２】
また好ましくは、スリットの断面積が、第１側面から第２側面に向かうに従って減少する。
【００２３】
このように構成された加熱部材によれば、はんだがスリットを流れ易くなるため、より短時間ではんだ付けを完了させることができる。
【００２４】
また好ましくは、スリットは、略半円形状の断面形状を有する。
このように構成された加熱部材によれば、スリットの断面形状を溶融したはんだの形状に対応させることにより、はんだがスリットを流れ易くなる。
【００２５】
また好ましくは、基板上にピッチＬで配置され、はんだが設けられた複数の端子部と、接続端子とをはんだ付けする場合に、複数のスリットが形成されるピッチは、Ｌ以下である。
【００２６】
このように構成された加熱部材によれば、溶融したはんだの近傍にいずれかのスリットをより高い確率で存在させることができる。
【００２７】
また好ましくは、基板上に間隔を設けて配置され、はんだが設けられる複数の端子部と、接続端子とをはんだ付けする場合に、各スリットの切り込み体積は、各端子部に設けられるはんだの体積以上である。
【００２８】
このように構成された加熱部材によれば、溶融したはんだをより確実にスリット内に保持することができる。
【００２９】
また好ましくは、こて先部は、加圧面から折れ曲がって延在し、表裏に配置される第１側面および第２側面をさらに有する。こて先部には、加圧面および第１側面の角部が切り欠かれてなる第１切り欠き部と、加圧面および第２側面の角部が切り欠かれてなる第２切り欠き部とが形成される。スリットは、第１切り欠き部から第２切り欠き部まで延びる。
【００３０】
このように構成された加熱部材によれば、ワーク側に加圧面に向けて凸となる干渉物がある場合に、第１切り欠き部および第２切り欠き部によりその干渉物を避けることができる。
【００３１】
この発明の１つの局面に従ったリフローはんだ付け装置は、上述のいずれかに記載の加熱部材と、加熱部材が着脱可能に設けられ、加熱部材を支持する支持部材と、支持部材に対して加熱部材を位置決めする位置決め部材とをさらに備える。加熱部材は、こて先部から鍔状に広がる鍔部を有する。支持部材には、加熱部材が嵌合され、スリットの長手方向における加熱部材の位置を規制する溝部が形成される。位置決め部材は、加熱部材が溝部に嵌合された状態に保持されるように鍔部を係止する。
【００３２】
このように構成されたリフローはんだ付け装置によれば、加熱部材の交換時において、スリットの長手方向における加熱部材の位置再現性を確保するとともに、支持部材からの加熱部材の脱落を防止することができる。
【００３３】
この発明の別の局面に従ったリフローはんだ付け装置は、上述のいずれかに記載の加熱部材と、加熱部材に対してワークに近づく方向に圧力を付与する圧力付与機構部とを備える。圧力付与機構部は、第１圧力と、第１圧力よりも大きい第２圧力とを付与可能なように構成される。
【００３４】
このように構成されたリフローはんだ付け装置によれば、はんだ付け工程の進行に合わせて、圧力付与機構から加熱部材に対して付与する圧力を第１圧力と第２圧力との間で変化させることができる。
【００３５】
また好ましくは、リフローはんだ付け装置は、はんだの溶融前後における加熱部材の位置変化を検出するセンサ部と、センサ部により加熱部材の位置変化が検出された場合に、圧力付与機構部から加熱部材に付与される圧力を第１圧力から第２圧力に切り替える制御部とをさらに備える。
【００３６】
このように構成されたリフローはんだ付け装置によれば、はんだが溶融するタイミングで、圧力付与機構から加熱部材に対して付与する圧力を第１圧力から第２圧力に切り替えることができる。
【００３７】
この発明のさらに別の局面に従ったリフローはんだ付け装置は、はんだを加熱する加熱部材を備える。加熱部材は、ワークに押し当てられる加圧面を含み、加圧面から凹んで溝形状をなす複数のスリットが形成されるこて先部を有する。リフローはんだ付け装置は、ブラシ部を有し、ブラシ部を加圧面に接触させることにより加熱部材を清掃する清掃部と、ブラシ部がスリットの長手方向に沿って移動しながら加圧面に接触するように、加熱部材および清掃部を相対的に移動させる移動機構部とを備える。
【００３８】
このように構成されたリフローはんだ付け装置によれば、ブラシ部をスリットの長手方向に沿って移動しながら加圧面に接触させることによって、加圧面やスリット内に付着したフラックスの炭化物を効果的に除去することができる。これにより、はんだ付けの信頼性を十分に高めることができる。
【００３９】
また好ましくは、こて先部は、はんだに濡れない部材により構成される。
このように構成されたリフローはんだ付け装置によれば、溶融したはんだがこて先部に付着することを抑制できる。
【００４０】
また好ましくは、リフローはんだ付け装置は、移動機構部の動作を制御する制御部をさらに備える。制御部は、加圧面およびスリットが高温の状態において、ブラシ部が加圧面に接触するように加熱部材および清掃部を相対的に移動させる。
【００４１】
このように構成されたリフローはんだ付け装置によれば、加工面やスリット内に付着したフラックスの炭化物をより効果的に除去することができる。
【００４２】
また好ましくは、移動機構部は、少なくとも、加圧面に交わる方向である第１方向と、スリットの長手方向に平行な第２方向とに沿って、加熱部材を移動させる。
【００４３】
このように構成されたリフローはんだ付け装置によれば、加熱部材を第１方向に沿って移動させることによって、はんだ付けを実施し、加熱部材を第２方向に沿って移動させることによって、加熱部材の清掃を実施することができる。
【００４４】
また好ましくは、ブラシ部は、回転可能な回転軸と、回転軸の外周面に放射状に設けられる繊維体とを含む。
【００４５】
このように構成されたリフローはんだ付け装置によれば、回転軸の回転に伴って加熱部材を清掃することができる。
【００４６】
また好ましくは、ブラシ部は、スリットの幅よりも小さい直径を有する繊維体を含む。
このように構成されたリフローはんだ付け装置によれば、スリット内に付着したフラックスの炭化物をより効果的に除去することができる。
【００４７】
また好ましくは、ブラシ部は、はんだに濡れない部材により構成される繊維体を含む。はんだに濡れない部材に、ステンレス、カーボン、チタン、タングステンまたはモリブデンが用いられる。
【００４８】
このように構成されたリフローはんだ付け装置によれば、加熱部材の清掃に伴って繊維体の一部がこて先部に付着することがあっても、はんだ付け時、その繊維体に起因してこて先部にはんだが付着することを抑制できる。
【００４９】
また好ましくは、リフローはんだ付け装置は、移動機構部の動作を制御する制御部をさらに備える。制御部は、加熱部材による加熱によってはんだ付けを行なう度に、ブラシ部が加圧面に接触するように加熱部材および清掃部を相対的に移動させる。
【００５０】
このように構成されたリフローはんだ付け装置によれば、十分に清掃された加熱部材を用いてはんだ付けを行なうことにより、はんだ付けの信頼性をさらに向上させることができる。
【発明の効果】
【００５１】
以上に説明したように、この発明に従えば、はんだ付けの信頼性を十分に高めることが可能なリフローはんだ付け装置、および、リフローはんだ付け装置に用いられる加熱部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】この発明の実施の形態１における加熱部材を示す図である。
【図２】図１中の加熱部材によりはんだ付けされる接続端子を示す図である。
【図３】図１中の加熱部材を用いたはんだ付け方法の第１工程を示す図である。
【図４】図１中の加熱部材を用いたはんだ付け方法の第２工程を示す図である。
【図５】図１中の加熱部材を用いたはんだ付け方法の第３工程を示す図である。
【図６】図３から図５中のはんだ付け方法に従って設けられたはんだ付け部を示す写真である。
【図７】図１中の加熱部材の第１変形例を示す図である。
【図８】図１中の加熱部材の第２変形例を示す図である。
【図９】図８中の加熱部材を用いたはんだ付け方法の第１工程を示す図である。
【図１０】図８中の加熱部材を用いたはんだ付け方法の第２工程を示す図である。
【図１１】図８中の加熱部材を用いたはんだ付け方法の第３工程を示す図である。
【図１２】この発明の実施の形態２におけるリフローはんだ付け装置を示す外観図である。
【図１３】図１２中のはんだ加熱ツールを示す図である。
【図１４】図１２中のはんだ加熱ツールの加熱ユニット部の分解図である。
【図１５】この発明の実施の形態３におけるリフローはんだ付け装置を示す外観図である。
【図１６】図１５中の清掃部を示す図である。
【図１７】図１５中のリフローはんだ付け装置において、加熱部材の清掃工程を示す図である。
【図１８】図１５中のリフローはんだ付け装置において、加熱部材の清掃工程を示す図である。
【図１９】図１５中の清掃部の変形例を示す図である。
【図２０】図１９中の清掃部を用いた場合の加熱部材の清掃工程を示す図である。
【図２１】図１５中のリフローはんだ付け装置の第１変形例を示す外観図である。
【図２２】図１５中のリフローはんだ付け装置の第２変形例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００５３】
この発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。
【００５４】
（実施の形態１）
図１は、この発明の実施の形態１における加熱部材を示す図である。図１（ａ）には、正面図が示され、図１（ｂ）には、側面図が示され、図１（ｃ）には、後述する加圧面１４側から見た斜視図が示されている。
【００５５】
図１を参照して、本実施の形態における加熱部材１０は、リフローはんだ付け装置において、はんだを加熱するものである。
【００５６】
加熱部材１０は、その構成部位として、こて先部１２を有する。こて先部１２は、加熱部材１０の先端に設けられている。こて先部１２は、加圧面１４を有する。加圧面１４は、平面形状を有する。加圧面１４は、略矩形の平面視を有する。加圧面１４は、加熱部材１０を用いたはんだ付け工程時に、ワークに押し当てられる。
【００５７】
こて先部１２は、第１側面１７および第２側面１８をさらに有する。第１側面１７および第２側面１８は、加圧面１４から折れ曲がって延在する。第１側面１７および第２側面１８は、互いに表裏に配置されている。第１側面１７および第２側面１８は、矢印１０１に示す方向に距離を隔てて配置されている。第１側面１７および第２側面１８と、加圧面１４とは、直角に交わっている。
【００５８】
こて先部１２には、複数のスリット１６が形成されている。スリット１６は、加圧面１４から凹んで溝形状をなしている。スリット１６は、略矩形の断面形状を有する。スリット１６の溝深さは、一定である。スリット１６は、第１側面１７から第２側面１８まで延びている。スリット１６は、矢印１０１に示す一方向に直線状に延びている（以下、矢印１０１に示す方向をスリット１６の長手方向ともいう）。
【００５９】
複数のスリット１６は、互いに平行に延びている。複数のスリット１６は、矢印１０１に示す方向に直交する矢印１０２に示す方向において、互いに間隔を隔てて設けられている（以下、矢印１０２に示す方向をスリット１６の並び方向ともいう）。複数のスリット１６は、等ピッチで設けられている。複数のスリット１６の溝深さは、一定である。
【００６０】
こて先部１２は、はんだに濡れない部材により構成されている。はんだに濡れない部材としては、たとえば、セラミック、高融点材料（タングステンやモリブデン等）、チタンまたはステンレスを用いることができる。
【００６１】
続いて、図１中の加熱部材１０を用いたはんだ付け方法の工程について説明する。図２は、図１中の加熱部材によりはんだ付けされる接続端子を示す図である。図２（ａ）には、平面図が示され、図２（ｂ）には、側面図が示されている。
【００６２】
図３から図５は、図１中の加熱部材を用いたはんだ付け方法の工程を示す図である。図３（ａ）、図４（ａ）および図５（ａ）には、正面図が示され、図３（ｂ）、図４（ｂ）および図５（ｂ）には、それぞれ、図３（ａ）中のＩＩＩｂ−ＩＩＩｂ線上に沿った断面、図４（ａ）中のＩＶｂ−ＩＶｂ線上に沿った断面および図５（ａ）中のＶｂ−Ｖｂ線上に沿った断面が示されている。
【００６３】
図１から図５を参照して、本実施の形態では、基板３１上に設けられた複数の端子部３２と、接続端子２１とを、加熱部材１０を用いてはんだ付けする場合が想定されている。
【００６４】
複数の端子部３２は、互いに間隔を隔てて設けられている。複数の端子部３２の各々には、固形状のはんだ４１が設けられている。はんだ４１は、鉛を含むはんだであってもよいし、無鉛はんだであってもよい。
【００６５】
接続端子２１は、基材２３と、複数の端子部２４と、コンタクト部２５と、カバーレイ２２とを有する。基材２３は、ポリイミド等のフィルムから構成されている。
【００６６】
複数の端子部２４は、基材２３の両面に設けられている。端子部２４は、基材２３の表面上で一方向に帯状に延びている。複数の端子部２４は、互いに間隔を隔てて配置されている。複数の端子部２４は、基板３１上の複数の端子部３２と同ピッチで配置されている。
【００６７】
複数の端子部２４は、たとえば、基材２３の両面に銅箔を圧延し、その銅箔をパターニングした後にＮｉおよびＡｕを成膜することによって形成されている。一例として、複数の端子部２４間のピッチは、１ｍｍであり、各端子部２４の幅は、約０．５５ｍｍである。
【００６８】
コンタクト部２５は、基材２３の両面に設けられた端子部２４間を互いに接続するように設けられている。図２中には、コンタクト部２５が基材２３の周縁部に設けられる場合が示されているが、このような構成に限られず、たとえば、端子部２４にスルーホールを設けて基材２３の両面の端子部２４間を互いに接続する構成としてもよいし、両者を混在させた構成であってもよい。
【００６９】
カバーレイ２２は、基材２３の両面に設けられている。カバーレイ２２は、複数の端子部２４の根元部に設けられている。カバーレイ２２は、端子部２４よりも大きい厚みを有する。
【００７０】
図３を参照して、はんだ付け工程の前に、接続端子２１のはんだ付け部にフラックスを塗布する。フラックスの塗布方法としては、ディスペンサー、転写、刷毛塗り等、種々の方法を採用することができる。
【００７１】
基板３１をステージ３０上にセッティングする。基板３１上に接続端子２１を配置する。この際、複数の端子部３２と複数の端子部２４とを、はんだ４１を介して対向させる。接続端子２１上に加熱部材１０を配置する。この際、加熱部材１０におけるスリット１６が、接続端子２１における複数の端子部２４間を跨ぐことがないように、加熱部材１０を配置する。好ましくは、接続端子２１において端子部２４が帯状に延びる方向と、加熱部材１０においてスリット１６が直線状に延びる方向とを一致させる。
【００７２】
図４および図５を参照して、加熱部材１０を接続端子２１に向けて接近移動させ、加圧面１４を接続端子２１に押し当てることにより、はんだ付けを行なう。はんだ付け条件の一例として、加熱部材１０の温度を３００〜３５０℃とし、加圧力を約１０Ｎとし、はんだ付け時間を約３ｓとする。
【００７３】
図４中に示すように、こて先部１２が接続端子２１に接触すると、加熱部材１０から接続端子２１に熱が伝わることにより、はんだ４１が再溶融する。溶融したはんだ４１は、加熱部材１０からの荷重によって、加熱部材１０の第１側面１７側に流れ出る。図５中に示すように、加熱部材１０の第１側面１７側に流れ出たはんだ４１は、加熱部材１０に形成されたスリット１６に流れ込むことで、接続端子２１の上面側に回り込む。これにより、基板３１上の複数の端子部３２と、接続端子２１とのはんだ付け部における接続強度や接続信頼性を向上させることができる。
【００７４】
本実施の形態では、スリット１６が第１側面１７から第２側面１８まで延びて形成されているため、溶融したはんだ４１を接続端子２１の上面側でスムーズに濡れ広がらせることができる。また、溶融したはんだ４１は、スリット１６の長手方向に沿って濡れ広がるため、隣接する端子部３２間ではんだ付け部が一体化する現象（ブリッジ現象）を防止することができる。
【００７５】
加熱部材１０のこて先部１２は、はんだに濡れない部材により構成されているため、こて先部１２によるはんだの持ち帰りがなく、はんだ付け部におけるはんだ量を安定させることができる。また、こて先部１２の材料がはんだ付け部に溶け込む現象（はんだ喰われ）を防止することができる。このようなはんだ喰われの現象は、無鉛はんだを用いて加熱部材１０が高温になるほど顕著である。
【００７６】
本実施の形態におけるはんだ付け方法では、予め各端子部３２にはんだ４１を設け、そのはんだ４１を再溶融させることによってはんだ付けを行なうため、はんだ付け部におけるはんだ量が安定する。また、本実施の形態におけるはんだ付け方法では、フラックスを内蔵する糸はんだを用いることなく、フラックスを接続端子２１のはんだ付け部に塗布するため、フラックスの突沸を防止するとともに、フラックスの飛散を抑えることができる。フラックスの塗布量が少量であっても、こて先部１２が接続端子２１に接触した瞬間に、ガス化したフラックスがスリット１６を通じて拡散するため、はんだ付け性を向上させることができる。
【００７７】
図６は、図３から図５中のはんだ付け方法に従って設けられたはんだ付け部を示す写真である。図６を参照して分かるように、本実施の形態によれば、接続端子２１の端子部２４の上面全体に渡ってはんだ４１を行き渡らせることができる。
【００７８】
図１から図５を参照して、加熱部材１０において、スリット１６の断面積が第１側面１７から第２側面１８に向かうに従って減少する構成としてもよい。このような構成によれば、第１側面１７からスリット１６へのはんだ４１の流入速度が速くなるため、はんだ付け工程をより短時間で完了させることができる。
【００７９】
スリット１６は、略半円形状の断面形状を有してもよい。このような構成によれば、スリット１６の断面形状を、溶融したはんだ４１の形状に対応させることによって、はんだ４１がスリット１６を流れ易くなる。
【００８０】
複数の端子部３２が基板３１上にピッチＬで配置されている場合に、複数のスリット１６が形成されるピッチがＬ以下であることが好ましい。このような構成によれば、図３（ａ）に示す正面図において、加熱部材１０の位置が左右方向に多少ずれることがあっても、はんだ４１の近傍にいずれかのスリット１６をより高い確率で存在させ、そのスリット１６を通じてはんだ４１を接続端子２１の上面側に回り込ませることができる。複数のスリット１６が形成されるピッチはＬ／２以下であることがさらに好ましい。
【００８１】
スリット１６の切り込み体積は、端子部３２に設けられるはんだ４１の体積以上であることが好ましい。このような構成によれば、溶融したはんだ４１の全てがスリット１６に流れ込むことになっても、スリット１６内にはんだ４１を保持することができる。スリット１６内にはんだ４１を保持できないと、スリット１６からはじき出された余剰はんだがはんだボールとなるため、このような現象を防止することができる。
【００８２】
以上に説明した、この発明の実施の形態１における加熱部材１０の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態における加熱部材１０は、リフローはんだ付け装置に用いられ、はんだを加熱する。加熱部材１０は、ワークに押し当てられる加圧面１４を有するこて先部１２を備える。こて先部１２には、加圧面１４から凹んで溝形状をなす複数のスリット１６が形成される。こて先部１２は、はんだに濡れない部材により構成される。
【００８３】
このように構成された、この発明の実施の形態１における加熱部材１０によれば、こて先部１２がはんだに濡れない部材により構成されるため、溶融したはんだ４１がこて先部１２に付着することを抑制できる。また、こて先部１２に複数のスリット１６が形成されることにより、溶融したはんだ４１がスリット１６を流れるため、はんだ４１をワーク上に広く行き渡らせることができる。したがって、基板３１および接続端子２１間のはんだ付けの信頼性を向上させることができる。
【００８４】
図７は、図１中の加熱部材の第１変形例を示す図である。図７（ａ）には、正面図が示され、図７（ｂ）には、側面図が示されている。
【００８５】
図７を参照して、本変形例における加熱部材１０Ａは、その構成部位として、こて先部１２および基部４６を有する。基部４６は、はんだに濡れる部材により構成されている。こて先部１２は、基部４６の表面が、セラミック、タングステン、モリブデンまたはチタンを用いた部材により覆われることによって構成されている。
【００８６】
たとえば、基部４６の材料としてステンレスを用いる。基部４６にワイヤーカットによる放電加工を実施することにより、スリット１６に対応する形状を成形する。図１中の加熱部材１０を製造する場合、セラミックをダイヤモンドツールで加工するなど高度な加工技術を必要とするが、本変形例では、このような高度な加工技術を用いることなく、高精度なスリット形状を短時間で安価に加工することが可能である。
【００８７】
次に、酸により基部４６の表面に付着した酸化膜を除去する。次に、ＰＶＤ法やプラズマＣＶＤ法を用いて、基部４６の表面に、セラミック、高融点材料、チタン、ＤＬＣ（Diamond-like Carbon）等を数μｍ以下の厚みで成膜し、こて先部１２を形成する。加熱部材１０Ａは、たとえば、スリット１６の並び方向において５ｍｍ程度の長さを有し、スリット１６の長手方向において３．５ｍｍ程度の長さを有し、スリット１６の深さ方向において７ｍｍ程度以下の長さを有する。本変形例では、複数の基部４６を成膜チャンバ内に配置し、バッチ処理にて基部４６の表面をコーティングすることが可能であるため、こて先部１２を安価に形成することができる。
【００８８】
図８は、図１中の加熱部材の第２変形例を示す図である。図８（ａ）には、正面図が示され、図８（ｂ）には、側面図が示されている。図９から図１１は、図８中の加熱部材を用いたはんだ付け方法の工程を示す図である。図９（ａ）、図１０（ａ）および図１１（ａ）には、正面図が示され、図９（ｂ）、図１０（ｂ）および図１１（ｂ）には、それぞれ、図９（ａ）中のＩＸｂ−ＩＸｂ線上に沿った断面、図１０（ａ）中のＸｂ−Ｘｂ線上に沿った断面および図１１（ａ）中のＸＩｂ−ＸＩｂ線上に沿った断面が示されている。
【００８９】
図８から図１１を参照して、本変形例における加熱部材１０Ｂでは、こて先部１２に、第１切り欠き部４７および第２切り欠き部４８が形成されている。
【００９０】
第１切り欠き部４７は、加圧面１４および第１側面１７の角部が切り欠かれることにより形成されている。第２切り欠き部４８は、加圧面１４および第２側面１８の角部が切り欠かれることにより形成されている。第１切り欠き部４７および第２切り欠き部４８は、スリット１６の並び方向において連続して設けられている。スリット１６は、第１切り欠き部４７から第２切り欠き部４８まで延びている。
【００９１】
図１０中に示すように、こて先部１２が接続端子２１に接触すると、加熱部材１０から接続端子２１に熱が伝わることにより、はんだ４１が再溶融する。溶融したはんだ４１は、加熱部材１０からの荷重によって、加熱部材１０の第１切り欠き部４７側に流れ出る。このとき、溶融したはんだ４１の上方には加熱部材１０Ｂが存在するため、はんだ４１の温度低下を抑制することができる。図１１中に示すように、加熱部材１０Ｂの第１切り欠き部４７側に流れ出たはんだ４１は、加熱部材１０Ｂに形成されたスリット１６に流れ込むことで、接続端子２１の上面側に回り込む。
【００９２】
こて先部１２が接続端子２１に接触する際、加熱部材１０により図２中に示すカバーレイ２２を加圧すると、カバーレイ２２の厚みによって、加熱部材１０から接続端子２１に効率よく熱が伝わらず、規定時間内にはんだ付けが完了しない場合がある。一方、カバーレイ２２との干渉を避けるように加熱部材１０を配置した場合、接続端子２１が部分的に加熱されないおそれがある。本変形例では、加熱部材１０Ｂに第１切り欠き部４７および第２切り欠き部４８を形成することによって、加熱部材１０Ｂをカバーレイ２２と干渉させることなく、接続端子２１を適切に加熱することができる。
【００９３】
（実施の形態２）
本実施の形態では、図１中の加熱部材１０を用いたリフローはんだ付け装置について説明する。
【００９４】
図１２は、この発明の実施の形態２におけるリフローはんだ付け装置を示す外観図である。図１２を参照して、本実施の形態におけるリフローはんだ付け装置５０は、はんだ加熱ツール６０と、ベース５１と、支柱５２と、治具５３と、Ｚ軸ステージ５４と、ガイドレール５５と、センサスイッチ５６と、ブラケット５７と、エアシリンダー５８とを有する。
【００９５】
ベース５１上には、治具５３により、はんだ付けの対象であるワーク（基板３１および接続端子２１）が設置されている。支柱５２は、ベース５１上に立設されている。支柱５２には、Ｚ軸ステージ５４が固定されている。Ｚ軸ステージ５４は、鉛直方向（Ｚ軸方向）における送り機構部である。はんだ加熱ツール６０は、ガイドレール５５およびブラケット５７を介してＺ軸ステージ５４に取り付けられている。
【００９６】
ガイドレール５５は、はんだ加熱ツール６０を鉛直方向（Ｚ軸方向）に移動可能なように案内するガイド機構部である。はんだ加熱ツール６０は、実施の形態１において説明した加熱部材１０を有する。はんだ加熱ツール６０は、加熱部材１０がベース５１上のワークと対向するように設けられている。
【００９７】
エアシリンダー５８は、Ｚ軸ステージ５４に取り付けられている。エアシリンダー５８は、鉛直方向（Ｚ軸方向）に伸縮可能なロッドを有し、そのロッドの先端は、ガイドレール５５（キャリッジ側）に接続されている。エアシリンダー５８は、ロッドの伸長に伴って、はんだ加熱ツール６０（加熱部材１０）に対してワークに近づく方向に圧力を付与する圧力付与機構部である。
【００９８】
エアシリンダー５８は、電磁弁の切り替え制御により、はんだ加熱ツール６０に対して、第１圧力と、第１圧力よりも大きい第２圧力との２系統の圧力を付与可能に構成されている。本実施の形態では、第１圧力が１Ｎ以下の低圧力であり、第２圧力が１０Ｎ以下の中圧力である。
【００９９】
センサスイッチ５６は、ブラケットを介して支柱５２に取り付けられている。センサスイッチ５６は、鉛直方向（Ｚ軸方向）において、ガイドレール５５（のキャリッジ）を挟んでエアシリンダー５８の反対側に設けられている。
【０１００】
センサスイッチ５６は、はんだ（実施の形態１におけるはんだ４１）の溶融前後におけるはんだ加熱ツール６０（加熱部材１０）の位置変化を検出するセンサ部である。センサスイッチ５６は、加熱部材１０が接続端子２１に接触した時点では作動せず、その位置よりも下降した時点で作動するように位置調整されている。すなわち、加熱部材１０により接続端子２１が加熱され、基板３１上のはんだ４１が再溶融すると、エアシリンダー５８からの圧力を受けたはんだ加熱ツール６０（加熱部材１０）が下降し、センサスイッチ５６が作動する。
【０１０１】
リフローはんだ付け装置５０は、エアシリンダー５８の動作を制御する制御部（不図示）をさらに有する。制御部は、センサスイッチ５６によりはんだ４１の溶融前後のはんだ加熱ツール６０（加熱部材１０）の位置変化が検出された場合に、エアシリンダー５８からはんだ加熱ツール６０（加熱部材１０）に付与される圧力を第１圧力から第２圧力に切り替える。
【０１０２】
はんだ付け工程では、加熱部材１０から接続端子２１に作用する圧力によって、伝熱状態、接続端子２１の密着状態、接続端子２１における傷の発生状態、はんだ付け時間が変わる。このため、加熱部材１０から接続端子２１に作用する圧力を適切に制御することが重要である。
【０１０３】
また、はんだ付けを行なう基板３１や接続端子２１の厚みのばらつきにより、Ｚ軸ステージ５４の高さ制御だけでは加熱部材１０から接続端子２１に作用する圧力がばらつくおそれがある。そこで、本実施の形態では、ガイドレール５５の上方にエアシリンダー５８が設置されている。はんだ付け時には、まず、加熱部材１０が接続端子２１上の１ｍｍ程度の位置まで近接するように、Ｚ軸ステージ５４によりはんだ加熱ツール６０を下降させる。
【０１０４】
次に、エアシリンダー５８における電磁弁の切り替え制御により、１Ｎ以下の低圧力で加熱部材１０を接続端子２１に接触させる。この際、加熱部材１０から接続端子２１に作用する圧力が低圧力であるため、接続端子２１に傷が付くことを防止できる。また、加熱部材１０から接続端子２１に作用する圧力が一定であるため、はんだ４１の再溶融までの時間のばらつきを小さくすることができる。
【０１０５】
はんだ４１の再溶融によりセンサスイッチ５６が作動したら、エアシリンダー５８における電磁弁の切り替え制御により、１０Ｎ以下の中圧力を接続端子２１に作用させ、接続端子２１を基板３１上の端子部３２に密着させる。
【０１０６】
このような構成によれば、２系統の圧力を付与可能に構成されたエアシリンダー５８によって、加熱部材１０から接続端子２１に作用する圧力を、低圧力から中圧力へと切り替えることができる。
【０１０７】
また、センサスイッチ５６を設置することによって、はんだ４１の再溶融を確認することができ、はんだ４１の溶融前は低圧力で加圧し、はんだ４１の溶融後は中圧力で接続端子２１を加圧することが可能である。これにより、加熱部材１０から接続端子２１に作用する圧力によって、伝熱状態、接続端子２１の密着状態、接続端子２１における傷の発生状態、はんだ付け時間が変わる問題を解決することができる。また、センサスイッチ５６の作動の有無を通じて、はんだ４１の再溶融の有無を検出することが可能となる。
【０１０８】
リフローはんだ付け装置５０は、清掃部１２１をさらに有する。清掃部１２１は、ブラシ部１２２を有する。本実施の形態では、はんだ付け工程の後に、清掃部１２１にて加熱部材１０の清掃（クリーニング）を行なう。なお、清掃部１２１については、後述の実施の形態３で詳細に説明する。
【０１０９】
図１３は、図１２中のはんだ加熱ツールを示す図である。図１３中では、はんだ加熱ツールの加熱ユニット部が断面で示されている。図１４は、図１２中のはんだ加熱ツールの加熱ユニット部の分解図である。図１４（ａ）には、正面図が示され、図１４（ｂ）には、側面図が示されている。
【０１１０】
図１３および図１４を参照して、はんだ加熱ツール６０は、制御部６１および加熱ユニット部６９から構成されている。
【０１１１】
加熱ユニット部６９は、加熱部材１０を有する部分であって、フランジ６２、袋ナット６３、スリーブ６４、ヒータ６５、伝熱ベース６６および位置決め部材６７をさらに有する。制御部６１は、ヒータ６５への通電を制御する。
【０１１２】
ヒータ６５は、ニクロムヒータまたはセラミックヒータなどから構成されている。加熱時間が短いという観点から、セラミックヒータがより好ましい。ヒータ６５は、一方向に延びる棒形状を有する。
【０１１３】
ヒータ６５の外周上には、フランジ６２および伝熱ベース６６が嵌め合わされている。伝熱ベース６６は、加熱部材１０が着脱可能に設けられ、加熱部材１０を支持する支持部材である。ヒータ６５で発生した熱は、伝熱ベース６６を通じて加熱部材１０に伝えられる。伝熱ベース６６には、溝部７２が形成されている。溝部７２は、ヒータ６５の延長上に配置される伝熱ベース６６の端面に形成されている。加熱部材１０が溝部７２に嵌め合わされることによって、スリット１６の長手方向における加熱部材１０の位置が規制されている。
【０１１４】
加熱部材１０は、鍔部７１を有する。鍔部７１は、加圧面１４とは反対側のこて先部１２の端部から鍔状に広がって設けられている。鍔部７１は、溝部７２に配置されている。
【０１１５】
位置決め部材６７は、伝熱ベース６６に対して加熱部材１０を位置決めする。より具体的には、位置決め部材６７は、加熱部材１０の外周上に嵌め合わされている。位置決め部材６７は、加熱部材１０が溝部７２に嵌め合わされた状態に保持されるように鍔部７１を係止している。鍔部７１は、伝熱ベース６６および位置決め部材６７の間に挟持されている。
【０１１６】
スリーブ６４は、伝熱ベース６６、加熱部材１０および位置決め部材６７の外周上に嵌め合わされている。スリーブ６４は、その軸方向における端部に設けられ、直径が細くなった縮径部７９と、縮径部７９の先端で開口する開口部７７とを有する。加熱部材１０は、加圧面１４を含むこて先部１２が開口部７７から突出するように設けられている。位置決め部材６７が縮径部７９の内側に収まることによって、スリーブ６４の軸方向における位置決め部材６７、加熱部材１０および伝熱ベース６６の相対的な位置が規制される。さらにスリーブ６４の外周上に袋ナット６３が嵌め合わされ、フランジ６２に螺合されることによって、スリーブ６４、位置決め部材６７、伝熱ベース６６および加熱部材１０が一体に保持されるとともに、加熱部材１０の位置が高精度に規制される。
【０１１７】
本実施の形態では、袋ナット６３をフランジ６２から着脱することにより、加熱部材１０を容易に交換することができる。
【０１１８】
実施の形態１でも説明したように、こて先部１２が接続端子２１に接触する際、加熱部材１０により図２中に示すカバーレイ２２を加圧すると、カバーレイ２２の厚みによって、加熱部材１０から接続端子２１に効率よく熱が伝わらず、規定時間内にはんだ付けが完了しない場合がある。本実施の形態では、スリット１６の長手方向における加熱部材１０の位置が規制される構成により、交換時における加熱部材１０の位置再現性を確保することができる。これにより、カバーレイ２２を加圧することなく、はんだ付けを行なうことが可能である。
【０１１９】
また、位置決め部材６７が鍔部７１を係止する構成により、加熱部材１０が溝部７２から抜け落ちることを防止できる。加熱部材１０の位置は、位置決め部材６７の内周面７６によって規制される。このため、内周面７６の寸法を、スリット１６の並び方向において高精度に加工することにより、スリット１６の並び方向における加熱部材１０の位置も高精度に管理することが可能である。
【０１２０】
このように構成された、この発明の実施の形態２におけるリフローはんだ付け装置５０によれば、実施の形態１に記載の効果を同様に奏することができる。
【０１２１】
（実施の形態３）
図１５は、この発明の実施の形態３におけるリフローはんだ付け装置を示す外観図である。本実施の形態におけるリフローはんだ付け装置は、実施の形態２におけるリフローはんだ付け装置５０と比較して、基本的には同様の構造を備える。以下、重複する構造については、その説明を繰り返さない。
【０１２２】
図１５を参照して、本実施の形態におけるリフローはんだ付け装置１１０は、はんだ加熱ツール６０と、ベース５１と、ブラケット５７と、スカラロボット１３１と、制御部（不図示）と、清掃部１２１とを有する。
【０１２３】
ベース５１上には、治具５３により、はんだ付けの対象であるワーク（基板３１および接続端子２１）が設置されている。はんだ加熱ツール６０は、ブラケット５７を介してスカラロボット１３１に支持されている。スカラロボット１３１は、はんだ加熱ツール６０（加熱部材１０）を、Ｘ軸、Ｙ軸およびＺ軸の直交３軸と、これら３軸のいずれかの軸を中心とするθ軸とに移動させる移動機構部である。制御部（不図示）は、スカラロボット１３１の動作を制御する。
【０１２４】
清掃部１２１は、加熱部材１０を清掃（クリーニング）する。清掃部１２１は、ベース５１上に設けられている。清掃部１２１は、ベース５１上に設置されたワークから離れたい位置に設けられている。
【０１２５】
図１６は、図１５中の清掃部を示す図である。図１７および図１８は、図１５中のリフローはんだ付け装置において、加熱部材の清掃工程を示す図である。図１６（ａ）、図１７（ａ）および図１８（ａ）には、正面図が示され、図１６（ｂ）、図１７（ｂ）および図１８（ｂ）には、側面図が示されている。
【０１２６】
図１５および図１６を参照して、清掃部１２１は、台座部１２４およびブラシ部１２２を有する。台座部１２４は、ベース５１上に固定されている。ブラシ部１２２は、台座部１２４に取り付けられている。清掃部１２１による加熱部材１０の清掃時、ブラシ部１２２は、加圧面１４に接触する。ブラシ部１２２は、固定ブロック１２３および繊維体１２６を含む。繊維体１２６は、固定ブロック１２３に植毛されている。繊維体１２６は、固定ブロック１２３から鉛直上方向に延びている。
【０１２７】
図１５から図１８を参照して、本実施の形態では、実施の形態１において説明したはんだ付け工程を実施した後に、以下に説明する加熱部材１０の清掃工程を実施する。
【０１２８】
スカラロボット１３１を動作させることによって、はんだ加熱ツール６０をワークの直上から清掃部１２１に向けて移動させる。次に、ブラシ部１２２がスリット１６の長手方向に沿って移動しながら加圧面１４に接触するように、はんだ加熱ツール６０（加熱部材１０）を移動させる。本実施の形態では、はんだ加熱ツール６０（加熱部材１０）をスリット１６の長手方向に沿って往復移動させる。
【０１２９】
この際、スリット１６の底部まで繊維体１２６が届くように、はんだ加熱ツール６０（加熱部材１０）の高さを調整する。繊維体１２６が加圧面１４に接触する位置からの加熱部材１０の押し込み量は、スリット１６の深さよりも大きいことが好ましい。
【０１３０】
以上の清掃工程により、加圧面１４およびスリット１６内に付着するスラックスの炭化物を加熱部材１０から除去することができる。これにより、はんだ付け工程時に加熱部材１０からはんだ４１への熱伝達が阻害されたり、こて先部１２の平面度が低下して、はんだ付け性が劣化したり、付着物が接続端子２１の端子部２４に落下して、はんだ４１の濡れ広がりが阻害されたりする問題を解決することができる。
【０１３１】
本実施の形態では、スカラロボット１３１によりはんだ加熱ツール６０（加熱部材１０）を清掃部１２１まで移動させて清掃工程を実施するため、加熱部材１０から除去されたフラックスの炭化物がワークに付着することを防止できる。
【０１３２】
清掃工程は、加圧面１４およびスリット１６が高温の状態において実施することが好ましい。清掃工程は、はんだ付け工程を行なう度に実施することが好ましい。
【０１３３】
スリット１６内に付着するスラックスの炭化物を効率よく掻き出すため、繊維体１２６の直径は、スリット１６の幅よりも小さいことが好ましい。繊維体１２６の直径は、スリット１６の幅の１／２以下であることがさらに好ましい。
【０１３４】
加圧面１４およびスリット１６の全体を均等に清掃するため、繊維体１２６が設けられる幅は、第１側面１７および第２側面１８の幅以上であることが好ましい。
【０１３５】
繊維体１２６が黄銅等のはんだで濡れる部材により構成される場合、加熱部材１０の清掃に伴って繊維体１２６の破片がこて先部１２に付着する場合がある。このような加熱部材１０によりはんだ付けを実施すると、こて先部１２にはんだが濡れ、スリット１６におけるはんだ４１の流れが堰き止められたり、加熱部材１０の温度上昇時にこて先部１２と接続端子２１の端子部２４とが接着して、基板３１上の接続端子２１が浮いたりする問題が発生する。このような問題を解決するため、繊維体１２６は、ステンレス、カーボン、チタン、タングステンまたはモリブデン等のはんだに濡れない部材から構成されることが好ましい。
【０１３６】
以上に説明した、この発明の実施の形態３におけるリフローはんだ付け装置５０の構造についてまとめて説明すると、本実施の形態におけるリフローはんだ付け装置５０は、はんだ４１を加熱する加熱部材１０を備える。加熱部材１０は、ワークに押し当てられる加圧面１４を含み、加圧面１４から凹んで溝形状をなす複数のスリット１６が形成されるこて先部１２を有する。リフローはんだ付け装置５０は、ブラシ部１２２を有し、ブラシ部１２２を加圧面１４に接触させることにより加熱部材１０を清掃する清掃部１２１と、ブラシ部１２２がスリット１６の長手方向に沿って移動しながら加圧面１４に接触するように、加熱部材１０および清掃部１２１を相対的に移動させる移動機構部としてのスカラロボット１３１とを備える。
【０１３７】
このように構成された、この発明の実施の形態３におけるリフローはんだ付け装置５０によれば、加圧面１４やスリット１６内に付着したフラックスの炭化物を効果的に除去することができる。これにより、はんだ付けの信頼性を十分に高めることができる。
【０１３８】
図１９は、図１５中の清掃部の変形例を示す図である。図１９（ａ）には、正面図が示され、図１９（ｂ）には、側面図が示されている。図２０は、図１９中の清掃部を用いた場合の加熱部材の清掃工程を示す図である。図２０（ａ）には、正面図が示され、図２０（ｂ）には、側面図が示されている。
【０１３９】
図１９および図２０を参照して、本変形例における清掃部１２１Ａでは、ブラシ部１２２が、回転軸１３２、繊維体１２６および回転駆動部（不図示）を含む。回転軸１３２は、台座部１２４により、中心軸１０６を中心に回転可能に支持されている。繊維体１２６は、回転軸１３２の外周面に放射状に設けられている。回転駆動部（不図示）は、図１９（ｂ）および図２０（ｂ）中の矢印に示す方向に回転軸１３２を回転駆動させる。
【０１４０】
清掃工程時、繊維体１２６がスリット１６の長手方向に沿って移動するように回転軸１３２を回転駆動させることにより、繊維体１２６をスリット１６内に入り易くすることができる。
【０１４１】
スリット幅０．２ｍｍ、スリット深さ０．２ｍｍの加熱部材１０を使用した場合の清掃部１２１における清掃条件の一例は、以下のとおりである。
【０１４２】
繊維体１２６の材質：ＳＵＳ、繊維体１２６の直径：０．０７ｍｍ、繊維体１２６が加圧面１４に接触する位置からの加熱部材１０の押し込み量：０．５ｍｍ
繊維体１２６の自由長：９ｍｍ、ブラシ部１２２の回転速度：２ｒｐｍ、加熱部材１０の移動速度：３０ｍｍ／ｓ
図２１は、図１５中のリフローはんだ付け装置の第１変形例を示す外観図である。図２１を参照して、本変形例では、図１５中のスカラロボット１３１に替えて、Ｚ軸ステージ１４１およびＹ軸ステージ１４３が、はんだ加熱ツール６０（加熱部材１０）を移動させる移動機構部として設けられている。
【０１４３】
Ｚ軸ステージ１４１は、Ｙ軸ステージ１４３のキャリッジ１４４に取り付けられている。はんだ加熱ツール６０は、フローティング部１４２およびブラケット５７を介してＺ軸ステージ１４１に取り付けられている。Ｚ軸ステージ１４１は、鉛直方向（Ｚ軸方向）における送り機構部であり、はんだ加熱ツール６０（加熱部材１０）を加圧面１４に交わる（直交する）方向に移動させる。Ｙ軸ステージ１４３は、水平方向（Ｙ軸方向）における送り機構部であり、はんだ加熱ツール６０（加熱部材１０）をスリット１６の長手方向に平行な方向に移動させる。
【０１４４】
なお、本変形例では、はんだ加熱ツール６０をＺ軸方向およびＹ軸方向に移動可能な構成としたが、さらに異なる軸方向に移動可能な構成としてもよい。
【０１４５】
さらに本変形例では、図１５中の清掃部１２１に替えて、図１９中のブラシ部１２２を有する清掃部１２１Ｂが設けられている。清掃部１２１Ｂは、カバー体１４６、エアブロー部１４７およびエア吸引部１４８をさらに有する。
【０１４６】
エアブロー部１４７は、清掃時の加熱部材１０（こて先部１２）に向けてエアーを吹き出す。これにより、こて先部１２に、繊維体１２６の破片や細かいフラックスの炭化物が付着することを防止する。カバー体１４６は、ブラシ部１２２を水平方向から取り囲むように設けられている。カバー体１４６は、細かいフラックスの炭化物が飛散することを防止する。エア吸引部１４８は、カバー体１４６に取り囲まれた空間からエアーを吸引する。これにより、繊維体１２６の破片やフラックスの炭化物の舞い上がりを防止する。
【０１４７】
図２２は、図１５中のリフローはんだ付け装置の第２変形例を示す平面図である。図２２を参照して、本変形例では、リフローはんだ付け装置が回転テーブル１５１をさらに有する。回転テーブル１５１には、治具５３Ｐおよび治具５３Ｑが設けられている。回転テーブル１５１の回転に伴って、治具５３Ｐおよび治具５３Ｑは、はんだ付け／清掃領域１６１およびＬＤ／ＵＬＤ（load/unload）領域１６２に交互に入れ替わって位置決めされる。
【０１４８】
まず、ＬＤ／ＵＬＤ領域１６２において、治具５３にワークをセッティングする。次に、回転テーブル１５１を回転させ、はんだ付け／清掃領域１６１にワークを供給する。次に、はんだ付け／清掃領域１６１においてワークのはんだ付けを実施する。次に、回転テーブル１５１を回転させ、ＬＤ／ＵＬＤ領域１６２にワークを搬出する。この間、はんだ加熱ツール６０を清掃部１２１Ｂに向けて移動させ、加熱部材１０の清掃工程を実施する。
【０１４９】
はんだ付け工程の後、加熱部材１０の清掃工程を毎回実施することにより、フラックスの炭化物の付着がない安定したはんだ付けを行なうことができる。また、量産機としてタクト１０ｓ以下での運用も可能となる。
【０１５０】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【０１５１】
この発明は、主に、リフローはんだ付けを用いた製造に利用される。
【符号の説明】
【０１５２】
１０，１０Ａ，１０Ｂ  加熱部材、１２  こて先部、１４  加圧面、１６  スリット、１７  第１側面、１８  第２側面、２１  接続端子、２２  カバーレイ、２３  基材、２４，３２  端子部、２５  コンタクト部、３０  ステージ、３１  基板、４１  はんだ、４６  基部、４７  第１切り欠き部、４８  第２切り欠き部、５０，１１０  リフローはんだ付け装置、５１  ベース、５２  支柱、５３，５３Ｐ，５３Ｑ  治具、５４，１４１  Ｚ軸ステージ、５５  ガイドレール、５６  センサスイッチ、５７  ブラケット、５８  エアシリンダー、６０  はんだ加熱ツール、６１  制御部、６２  フランジ、６３  袋ナット、６４  スリーブ、６５  ヒータ、６６  伝熱ベース、６７  位置決め部材、６９  加熱ユニット部、７１  鍔部、７２  溝部、７６  内周面、７７  開口部、７９  縮径部、１０６  中心軸、１２１，１２１Ａ，１２１Ｂ  清掃部、１２２  ブラシ部、１２３  固定ブロック、１２４  台座部、１２６  繊維体、１３１  スカラロボット、１３２  回転軸、１４２  フローティング部、１４３  Ｙ軸ステージ、１４４  キャリッジ、１４６  カバー体、１４７  エアブロー部、１４８  エア吸引部、１５１  回転テーブル、１６１  清掃領域、１６２  ＬＤ／ＵＬＤ領域。
【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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