JPH11216560A - 半田付け方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】半田付け不良を防止し、半田付け品質を向上さ
せることが可能な半田付け方法およびその装置を提供す
る。 【解決手段】押圧機構を下降させて加熱チップとテーブ
ルにより被接合物を挟持する（領域９６ａ、９６ｂ）。
スクイズ時間Ｔ₁ だけこの状態を維持した後（領域９６
ｃ）、被接合物の厚さＤを磁気誘導型変位センサで測定
し、被接合物に不具合がないかどうかを判断する（領域
９６ｄ）。次いで、被接合物の厚さＤの変位量ΔＤを測
定しながら加熱チップに加熱電流を流して半田付けを行
う（領域９６ｅ）。被接合物の厚さが徐々に薄くなり、
その変位量ΔＤが所定の値になったとき加熱電流を停止
して半田付けを完了する。ホールド時間Ｔ₂ だけ経過し
た後にクリーム半田が固化したとき（領域９６ｆ）、被
接合物の厚さＤを測定し、半田付け品質の良否を判定す
る（領域９６ｇ）。そして、押圧機構を上昇させて被接
合物を取り出す（領域９６ｇ）。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被接合物の厚さを
測定することにより良好な半田付け品質を得ることを可
能とした半田付け方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、２つの被接合物を接合するた
めに半田付け装置が用いられている。この半田付け装置
には押圧機構の先端部に加熱チップが設けられており、
半田付けをする場合、前記２つの被接合物の間隙にクリ
ーム半田を塗布し、前記加熱チップにより２つの被接合
物を押圧し、該加熱チップを加熱させて前記クリーム半
田を溶融させ、２つの被接合物を接合している。

【０００３】この場合、半田付け品質を管理するため
に、加熱チップの温度を熱電対で測定してその値から半
田付け品質を判断する方法がある。ところが、加熱チッ
プの温度は、被接合物の機械的精度、例えば、被接合物
の厚さのばらつきや、半田付けを繰り返し行うことに起
因する加熱チップの消耗によるばらつき等、相異なる２
種類以上の要因によって発生するばらつきにより、加熱
チップの温度だけで半田付け品質を完全に管理すること
ができないという問題があった。また、使用中の熱衝撃
によって熱電対が故障するおそれもある。

【０００４】一方、被接合物に対する加熱チップの移動
量を半田付け後において検出することで接合強度を判断
する方法が知られている。この方法では、加熱チップの
移動量が所定の範囲内であれば半田付けが良好に完了し
たと判断し、前記移動量が所定の範囲より小さい場合、
または大きい場合には半田付け不良であると判断するこ
とができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、半田付け前の被接合物の厚さを測定して
その良否判定を行っていないため、厚さにばらつきがあ
る場合、加熱チップの移動量が所定範囲内であっても適
正接合状態とならないことがある。このため、事前に半
田付け不良を防止することができず、半田付け品質を向
上させることができないという問題があった。また、半
田付け後において、半田付けの良否判定を行っていない
ため、例えば、半田付けが極めて短時間である場合に
は、厚さの変位量に基づく加熱電流の制御精度が低くな
り、半田付け不良が惹起した場合にも、それを検出する
ことができなかった。

【０００６】本発明は、半田付け不良を防止し、半田付
け品質を向上させることが可能な半田付け方法およびそ
の装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は、半田付け用の加熱チップを被接合物に
押圧する工程と、半田付け前の被接合物の厚さを測定す
る工程と、前記厚さが許容範囲外であれば半田付けを中
止し、一方、前記厚さが許容範囲内であれば、加熱電流
を前記加熱チップに通電して半田付けを施す工程と、を
有することを特徴とする。

【０００８】本発明によれば、半田付け前に被接合物の
不具合を検出することができ、半田付け不良を防止する
ことができる。

【０００９】また、本発明は、半田付け用の加熱チップ
を被接合物に押圧する工程と、半田付け前の被接合物の
厚さを測定する工程と、加熱電流を前記加熱チップに通
電して半田付けを施す工程と、半田付け後の被接合物の
厚さを測定して被接合物の厚さの変位量を求め、この変
位量から半田付け品質の良否判定を行う工程と、を有す
ることを特徴とする。

【００１０】本発明によれば、半田付け前と半田付け後
に被接合物の厚さを測定するため、適正な変位量で半田
付けが施されたか否かを判断することができ、好適であ
る。

【００１１】この場合、被接合物に半田付けを施す工程
で、被接合物の厚さの変位量を測定するとともに、加熱
電流を前記加熱チップに通電して半田付けを施す工程
と、被接合物の厚さの変位量が所定の値に達したとき、
加熱電流の通電を停止する工程と、を有すると、変位量
が所定の値に達した時点で加熱電流の通電を停止するた
め、良好な半田付け状態を得ることが可能である。

【００１２】また、この場合、半田付け前の被接合物の
厚さを測定する工程で、前記加熱チップを被接合物に押
圧し、その状態を所定時間維持した後、半田付け前の被
接合物の厚さを測定すると、被接合物を加熱チップで押
圧したときに発生する被接合物の振動が鎮まってからそ
の厚さを測定することができるため、この振動による測
定誤差がなくなり、被接合物の厚さを精度よく測定する
ことが可能である。

【００１３】さらに、本発明は、半田付け用の加熱チッ
プを被接合物に押圧する押圧機構と、前記加熱チップが
装着され、弾性部材を介して前記被接合物に付勢される
加圧力伝達シャフトと、前記加圧力伝達シャフトの変位
量を検出する変位センサと、前記加熱チップの前記被接
合物に対する押圧時における前記変位センサからの出力
から、前記被接合物の厚さと、半田付け中の前記被接合
物の厚さの変位量とを求める検出手段と、を備えること
を特徴とする。

【００１４】本発明によれば、半田付け前に被接合物の
厚さを測定することが可能であるため、半田付け前に半
田付け不良を防止することができ、また、半田付け中の
被接合物の厚さの変位量を測定し、この変位量が所定の
値となったときに半田付けを停止することにより、良好
な半田付け状態を得ることが可能である。

【００１５】この場合、前記変位センサが磁気誘導型変
位センサであると、被接合物の厚さの変化に対する加熱
チップの応答性がよく、半田付けをしながら被接合物の
厚さの変位量を高精度に測定することができ、好適であ
る。

【００１６】また、この場合、前記磁気誘導型変位セン
サに用いられる磁石を前記加圧力伝達シャフトに形成す
ることにより軽量化が達成され、被接合物の厚さの変化
に対する加熱チップの応答性が一層向上し、好適であ
る。

【００１７】さらに、この場合、前記磁気誘導型変位セ
ンサが鉄または鉄合金で形成されたシールドによって覆
われると、電磁ノイズや磁気ノイズによって測定結果に
誤差が生じる懸念がなくなり、好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明に係る半田付け方法および
その装置について、好適な実施の形態を挙げ、添付の図
面を参照しながら以下詳細に説明する。

【００１９】図１において、参照符号１０は、本発明の
第１の実施の形態に係る半田付け装置を示す。この半田
付け装置１０は、加熱チップ１２をテーブル１４に接近
または離間する方向に変位させる変位ユニット１６と、
該変位ユニット１６を制御するとともに、前記加熱チッ
プ１２の変位量を監視する変位量検出手段であるコント
ローラ１８と、前記加熱チップ１２に加熱電流を供給す
る電源装置２０とを備える。

【００２０】前記コントローラ１８には、被接合物の厚
さＤ、変位量ΔＤや半田付け装置１０の運転状況等を示
すＬＣＤディスプレイ１８ａと、半田付け装置１０の設
定や運転等を行うための複数のスイッチ１８ｂが設けら
れる。

【００２１】前記変位ユニット１６は、図２に示すよう
に、基台２２にガイド機構２４の案内作用下に水平方向
に変位可能なテーブル１４を備える。

【００２２】前記基台２２には支柱２８が立設され、該
支柱２８の側部にはレール部材３０が垂直方向に延在し
て固着される。該レール部材３０には複数のガイド部材
３２が摺動自在に係合し、該ガイド部材３２には変位部
材３６が固着される。該変位部材３６には前記支柱２８
の上部に固着されたシリンダ３８のシリンダロッド４０
の端部が固着される。前記シリンダ３８には、図１に示
すように、電磁弁４１を介して圧縮空気供給源４３が接
続され、前記電磁弁４１は前記コントローラ１８によっ
て制御される。

【００２３】前記変位部材３６には押圧機構４２が固着
される。該押圧機構４２は、図３に示すように、筐体４
４を備え、該筐体４４の内部には室４６が画成される。
前記筐体４４は鉄または鉄合金で形成されたシールド４
８によって覆われ、電磁波や磁気等のノイズが筐体４４
の内部に進入することが防止される。

【００２４】前記筐体４４には孔部５０、５１、５２が
同軸的且つ垂直方向に延在して画成され、孔部５０、５
１にはブシュ５４、５６が配設される。該ブシュ５４、
５６には加圧力伝達シャフト５８が摺動自在に挿通す
る。該加圧力伝達シャフト５８の下部には加熱チップ１
２が装着されるチップホルダ６０が設けられ、該チップ
ホルダ６０には放熱用のフィン６１が複数形成される
（図２参照）。前記チップホルダ６０には前記電源装置
２０から前記加熱チップ１２に加熱電流を供給する電線
６２が接続される。加熱チップ１２はモリブデン、チタ
ン等の高抵抗の金属からなる板状に形成され、その上部
にはスリット６３が形成される。

【００２５】前記加圧力伝達シャフト５８の上部にはフ
ランジ部６４が形成され、該フランジ部６４が前記ブシ
ュ５６の上部に当接することにより加圧力伝達シャフト
５８が抜け止めされる。前記孔部５２の内部には前記フ
ランジ部６４の上部に弾性部材であるコイルスプリング
６６が配設され、該コイルスプリング６６の上部は前記
孔部５２の内部に摺動自在に設けられた着座部材６８に
着座する。

【００２６】前記孔部５２の上部には筒状部材７０が固
着される。該筒状部材７０の上部外周には雄ねじ７２が
螺刻され、該雄ねじ７２には摘み７４が螺合する。該摘
み７４の内部には前記筒状部材７０の内部に挿入される
棒状の押圧部７６が形成され、該押圧部７６の下端部は
前記着座部材６８に当接する。このため、摘み７４を回
転させると押圧部７６は筒状部材７０の内部を上下方向
に変位して前記着座部材６８を変位させる。

【００２７】前記加圧力伝達シャフト５８には前記室４
６の内部に配置される板状部材７８が固着され、該板状
部材７８には磁気誘導型変位センサ８０を構成する棒状
の磁石８２が前記加圧力伝達シャフト５８と平行に固着
される。該磁石８２は前記筐体４４に固着された磁気誘
導型変位センサ８０のコイル８４の内部を挿通可能に構
成される。前記コイル８４には、図示しないが、１次コ
イルと２次コイルが巻回され、１次コイルに前記コント
ローラ１８から正弦波等の交流の基準電圧が印加される
と、２次コイルに前記磁石８２の変位量に対応して前記
基準電圧から位相が偏位した交流信号が出力される。

【００２８】また、前記板状部材７８には棒状部材８６
が前記加圧力伝達シャフト５８と平行に固着され、前記
加圧力伝達シャフト５８が変位すると前記棒状部材８６
は前記筐体４４に固着されたマイクロスイッチ８８をオ
ンまたはオフにする。この場合、前記マイクロスイッチ
８８と前記棒状部材８６はフォトセンサと遮光板であっ
てもよい。

【００２９】第１の実施の形態に係る半田付け装置１０
は、基本的には以上のように構成されるものであり、次
にその動作について、第１の実施の形態に係る半田付け
方法との関連で、図４、図５のフローチャートおよび図
６のタイムチャートを参照して説明する。

【００３０】先ず、押圧機構４２の摘み７４を所定の方
向に回転させると、押圧部７６が下降して着座部材６８
を押圧し、コイルスプリング６６が縮退する（図３参
照）。このため、コイルスプリング６６によって加圧力
伝達シャフト５８を押圧する力が大きくなり、半田付け
する際に加熱チップ１２によって被接合物を押圧する力
が強くなる。そこで、加熱チップ１２によって被接合物
を押圧する力が所定の大きさとなるように摘み７４をこ
の押圧力に対応する位置まで回転させる。

【００３１】一方、被接合物であるプリント基板９０
は、図７Ａに示すように、テーブル１４に載置される。
該プリント基板９０の銅箔部９０ａにはクリーム半田９
２が塗布され、該銅箔部９０ａには被接合物である電線
９４が載置される。

【００３２】以上のような準備段階を経て、半田付け装
置１０を付勢すると、該半田付け装置１０はキー入力待
ちとなる（図４中、ステップＳ１）。次に、コントロー
ラ１８上のスイッチ１８ｂにより「設定」を選択すると
（ステップＳ２）、加熱チップ１２とテーブル１４とに
よってプリント基板９０と電線９４とを挟持してからプ
リント基板９０と電線９４の厚さを測定するまでのスク
イズ時間Ｔ₁ 、半田付け完了から溶融したクリーム半田
９２が固化するまでのホールド時間Ｔ₂ 、半田付け前の
プリント基板９０、電線９４の厚さの許容最小値Ｄａ
_min 、許容最大値Ｄａ_max 、半田付け後のプリント基板
９０、電線９４の厚さの許容最小値Ｄｂ_{mi n} 、許容最大
値Ｄｂ_max 、および半田付けが完了したときのプリント
基板９０、電線９４の厚さの変位量設定値ΔＤ₁ をそれ
ぞれ設定する（ステップＳ３）。

【００３３】一方、ステップＳ１において、変位ユニッ
ト１６の加熱チップ１２とテーブル１４との間にプリン
ト基板９０、電線９４が重ねられた状態で配設され、コ
ントローラ１８上のスイッチ１８ｂにより「接合開始」
が選択されると（ステップＳ２）、コントローラ１８は
電磁弁４１を制御して圧縮空気供給源４３からシリンダ
３８に圧縮空気を導入し、押圧機構４２を下降させる
（ステップＳ４、図６中、領域９６ａ、９６ｂ参照）。
このため、加熱チップ１２は電線９４の上部に当接し、
プリント基板９０と電線９４とは加熱チップ１２とテー
ブル１４とに挟持される（図７Ａ参照）。

【００３４】さらなる押圧機構４２の下降作用下に加圧
力伝達シャフト５８がコイルスプリング６６の弾発力に
抗して相対的に上昇し（図３参照）、棒状部材８６がマ
イクロスイッチ８８を押圧して該マイクロスイッチ８８
をオンにする（ステップＳ５）。このため、コントロー
ラ１８は電磁弁４１を制御して押圧機構４２の下降を停
止させる（ステップＳ６）。このとき、プリント基板９
０および電線９４には加熱チップ１２とテーブル１４と
に挟持されたときの衝撃により振動等が発生している懸
念がある。

【００３５】そこで、プリント基板９０、電線９４に発
生した振動等を収束させるため、前記ステップＳ３で設
定されたスクイズ時間Ｔ₁ だけこの状態を維持する（ス
テップＳ７、図６中、領域９６ｃ）。そして、磁気誘導
型変位センサ８０によって被接合物、すなわちプリント
基板９０および電線９４の厚さＤを測定する（ステップ
Ｓ８、領域９６ｄ）。この厚さＤが前記許容最小値Ｄａ
_min から許容最大値Ｄａ_max の範囲内かどうかを判断す
る（図５中、ステップＳ９）。もし、厚さＤが範囲外で
ある場合、コントローラ１８のＬＣＤディスプレイ１８
ａにプリント基板９０、電線９４に不具合があることを
表示し（ステップＳ１０）、押圧機構４２を上昇させる
（ステップＳ１８）。一方、厚さＤが許容最小値Ｄａ
_min から許容最大値Ｄａ_max の範囲内であるなら、この
ときの磁気誘導型変位センサ８０の出力を基準値０に設
定する（ステップＳ１１）。このため、これ以降、磁気
誘導型変位センサ８０の出力はプリント基板９０および
電線９４の厚さの変位量ΔＤを示すことになる。

【００３６】次いで、コントローラ１８は電源装置２０
に半田付け指令信号を出力する（領域９６ｅ）。そこ
で、電源装置２０は前記半田付け指令信号に従い、加熱
チップ１２に加熱電流を通電し、加熱チップ１２が加熱
されてプリント基板９０、電線９４に対する半田付けが
開始される（ステップＳ１２）。このとき、磁気誘導型
変位センサ８０はプリント基板９０、電線９４の厚さＤ
の変位量ΔＤを測定し続ける。

【００３７】半田付けが進むにつれてクリーム半田９２
が徐々に溶解してプリント基板９０、電線９４の厚さＤ
は徐々に薄くなり、磁気誘導型変位センサ８０の出力で
ある変位量ΔＤが大きくなる。このとき、電線９４の絶
縁被膜も加熱チップ１２の熱により溶融するため、変位
量ΔＤは一層大きくなる。

【００３８】そして、変位量ΔＤが変位量設定値ΔＤ₁
以上となったときに（ステップＳ１３）、クリーム半田
９２が溶融したと判断することができるため、コントロ
ーラ１８は電源装置２０に対する半田付け指令信号の出
力を停止する。このため、電源装置２０は加熱チップ１
２に流している加熱電流を停止し、半田付けが完了する
（ステップＳ１４）。このとき、プリント基板９０の銅
箔部９０ａ、電線９４に付着しているクリーム半田９２
は溶融状態にある。そこで、ホールド時間Ｔ₂だけ経過
した後にクリーム半田９２が固化する（ステップＳ１
５、領域９６ｆ）。

【００３９】次に、プリント基板９０、電線９４の厚さ
Ｄを測定し（ステップＳ１６、領域９６ｇ）、この厚さ
Ｄが前記許容最小値Ｄｂ_min から許容最大値Ｄｂ_max の
範囲内かどうかを判断する（ステップＳ１７）。もし、
厚さＤが範囲外である場合、コントローラ１８のＬＣＤ
ディスプレイ１８ａにプリント基板９０、電線９４に不
具合があることを表示し（ステップＳ１０）、押圧機構
４２を上昇させる（ステップＳ１８）。一方、厚さＤが
許容最小値Ｄｂ_min から許容最大値Ｄｂ_max の範囲内で
あるなら、コントローラ１８は電磁弁４１を制御して押
圧機構４２を上昇させ、半田付けが完了したプリント基
板９０、電線９４が取り出される（ステップＳ１８、領
域９６ｈ）。

【００４０】以上のように、半田付け前にプリント基板
９０、電線９４の厚さＤを測定することにより、事前に
半田付け不良を防止することができ、また、半田付け後
にプリント基板９０、電線９４の厚さＤを測定すること
により、半田付け品質の良否判定を容易に行うことがで
きる。また、プリント基板９０、電線９４の変位量ΔＤ
を測定しながら半田付けを行い、変位量ΔＤが変位量設
定値ΔＤ₁ となったときに半田付けを停止するようにし
ているため、半田付け時間の過不足の懸念がなくなり、
良好な半田付け状態で半田付けを終了することができ
る。

【００４１】また、加熱チップ１２の変位量ΔＤを応答
性のよい磁気誘導型変位センサ８０によって測定してい
るため、半田付けが極めて短時間であっても、正確に変
位量ΔＤを測定することができる。

【００４２】さらに、磁気誘導型変位センサ８０はシー
ルド４８に覆われているため、電磁ノイズや磁気ノイズ
によって磁気誘導型変位センサ８０の出力信号に誤差が
発生する懸念もない。

【００４３】次に、第２の実施の形態に係る半田付け装
置１００について、図８を参照して説明する。なお、第
１の実施の形態に係る半田付け装置１０と同一の構成要
素には同一の参照符号を付し、その詳細な説明を省略す
る。

【００４４】この半田付け装置１００の押圧機構１０２
は筐体１０４を備え、該筐体１０４の内部には室１０６
が画成される。前記筐体１０４は鉄または鉄合金で形成
されたシールド１０８によって覆われており、このシー
ルド１０８によって電磁波や磁気等のノイズが筐体１０
４の内部に進入することが防止される。

【００４５】前記筐体１０４には孔部１１０、１１１、
１１２が垂直方向に延在して画成され、孔部１１０、１
１１にはブシュ１１４ａ、１１４ｂが配設される。該ブ
シュ１１４ａ、１１４ｂには加圧力伝達シャフト１１６
が摺動自在に挿通する。該加圧力伝達シャフト１１６の
下部には電極ホルダ１１８を介して加熱チップ１２０が
装着される。前記加圧力伝達シャフト１１６の上部には
フランジ部１２２が形成され、該フランジ部１２２が前
記ブシュ１１４ｂに当接することにより加圧力伝達シャ
フト１１６が抜け止めされる。前記孔部１１２には前記
フランジ部１２２の上部にコイルスプリング１２４が配
設され、該コイルスプリング１２４の上部は前記孔部１
１２の内部に摺動自在に設けられた着座部材１２５に着
座する。

【００４６】前記孔部１１２の上部には筒状部材１２６
が固着され、該筒状部材１２６の上部には雄ねじが螺刻
され、該雄ねじには摘み１２８が螺合する。該摘み１２
８の内部には前記筒状部材１２６の内部に挿入される棒
状の押圧部１３０が形成され、該押圧部１３０の下端部
は前記着座部材１２５に当接する。

【００４７】前記室１０６の内部には前記加圧力伝達シ
ャフト１１６に板状部材１３２が固着され、該板状部材
１３２にはガイド棒１３４が前記加圧力伝達シャフト１
１６と平行に固着され、該ガイド棒１３４は前記筐体１
０４に画成されたガイド孔１３６の内部に摺動自在に挿
入される。

【００４８】前記筐体１０４には前記加圧力伝達シャフ
ト１１６が挿通する磁気誘導型変位センサ１３８のコイ
ル１４０が固着され、前記加圧力伝達シャフト１１６の
前記コイル１４０に対応する領域に磁化処理により磁石
１４２が形成される。

【００４９】この押圧機構１０２は、第１の実施の形態
と同様に、変位ユニット１６に装着される（図１参
照）。

【００５０】この半田付け装置１００によって半田付け
を行う場合、第１の実施の形態と同様に、コントローラ
１８によってシリンダ３８を付勢し、押圧機構１０２を
下降させる（図６中、領域９６ａ、９６ｂ）。加熱チッ
プ１２０とテーブル１４とによって被接合物であるプリ
ント基板９０、電線９４を挟持してスクイズ時間Ｔ₁だ
けこの状態を維持した後（領域９６ｃ）、磁気誘導型変
位センサ１３８によってプリント基板９０、電線９４の
厚さＤを測定する（領域９６ｄ）。この厚さＤが許容最
小値Ｄａ_min から許容最大値Ｄａ_max の範囲内であれ
ば、磁気誘導型変位センサ１３８の出力を０に設定し、
プリント基板９０、電線９４の厚さＤの変位量ΔＤを測
定しながら電源装置２０から加熱チップ１２０に加熱電
流を流す（領域９６ｅ）。このため、加熱チップ１２０
が加熱して半田付けが開始される。プリント基板９０、
電線９４の厚さＤが薄くなり、変位量ΔＤが変位量設定
値ΔＤ₁ に達すると、加熱電流を停止させる。

【００５１】そして、ホールド時間Ｔ₂ だけ経過した後
に溶融したクリーム半田９２が固化したとき（領域９６
ｆ）、プリント基板９０、電線９４の厚さＤを測定する
（領域９６ｇ）。この厚さＤが許容最小値Ｄｂ_min から
許容最大値Ｄｂ_max の範囲内であれば、押圧機構１０２
を上昇させて（領域９６ｈ）、プリント基板９０、電線
９４を取り出す。

【００５２】第２の実施の形態に係る半田付け装置１０
０では、加圧力伝達シャフト１１６には磁気誘導型変位
センサ１３８の磁石１４２を加圧力伝達シャフト１１６
と別体で設ける必要がないため、押圧機構１０２を構成
する部品点数が減少し、該押圧機構１０２を小型に構成
することができ、さらに、製造コストを低廉化すること
ができる。また、加圧力伝達シャフト１１６、加熱チッ
プ１２０等の可動部が軽量となるため、プリント基板９
０、電線９４の厚さＤの変化に対して加圧力伝達シャフ
ト１１６が遅れなく追従し、短い半田付け時間で変位量
ΔＤが変位量設定値ΔＤ₁ に達する場合であっても、磁
気誘導型変位センサ１３８によって遅れなく変位量ΔＤ
を測定することが可能である。この結果、加熱電流の通
電停止タイミングを高精度に制御し、極めて良好な半田
付け状態を得ることができる。

【００５３】第２の実施の形態では、加圧力伝達シャフ
ト１１６に磁化処理により磁石１４２を形成したが、磁
石１４２をリング状に形成して加圧力伝達シャフト１１
６に嵌合させてもよい。

【００５４】上記したように、第１、第２の実施の形態
に係る半田付け装置１０、１００では、磁気誘導型変位
センサ８０、１３８を押圧機構４２、１０２の内部に設
けているが、磁気誘導型変位センサ８０、１３８を押圧
機構４２、１０２の外部に設けてもよい。

【００５５】

【発明の効果】本発明に係る半田付け方法およびその装
置によれば、以下のような効果ならびに利点が得られ
る。

【００５６】半田付け前に被接合物の厚さを測定し、そ
の厚さによって被接合物の不具合を検出することができ
るため、事前に半田付け不良を防止することができ、ま
た、半田付け後に被接合物の厚さを測定するため、半田
付け品質の良否を判定することが可能となる。

【００５７】また、例えば、応答性のよい磁気誘導型変
位センサを用いて被接合物の厚さの変位量を測定しなが
ら半田付けし、この変位量が所定の値になったときに加
熱電流を停止して半田付けを完了するようにしているた
め、半田付け時間の過不足が発生する懸念がなくなり、
良好な半田付け状態で半田付けを終了することができ
る。従って、半田付け不良が発生する懸念が払拭され、
半田付け品質を向上させることが可能となる。

【００５８】さらにまた、被接合物の厚さにばらつきが
ある場合であっても、その厚さに対する変位量を測定す
ることにより、被接合物の厚さのばらつきに拘わらず良
好な半田付けを施すことが可能である。

【００５９】またさらに、加圧力伝達シャフトに磁気誘
導型変位センサの磁石を形成することにより、押圧機構
の製造コストを低廉化して該押圧機構を小型に形成する
ことができ、また、可動部が軽量化されるため、被接合
物の厚さの変化に対する加熱チップの追従性が向上し、
半田付けが極めて短時間であっても、遅れなく変位量を
測定することが可能となる。従って、被接合物に対して
良好な半田付けを施すことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る半田付け装置
を示す概略ブロック図である。

【図２】図１の半田付け装置の駆動ユニットを示す側面
図である。

【図３】図１の半田付け装置の押圧機構を示す縦断面図
である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る半田付け方法
を示すフローチャートである。

【図５】本発明の第１の実施の形態に係る半田付け方法
を示すフローチャートである。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係る半田付け方法
によって半田付けをする手順を示すタイミングチャート
である。

【図７】図１の半田付け装置によって半田付けされる被
接合物を示す一部拡大縦断面図であり、図７Ａは、被接
合物を加熱チップとテーブルとで挟持した状態を示す図
であり、図７Ｂは、被接合物が半田付けされた状態を示
す図である。

【図８】本発明の第２の実施の形態に係る半田付け装置
の押圧機構を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１０、１００…半田付け装置 １２、１２０…
加熱チップ １４…テーブル １８…コントロ
ーラ ４２、１０２…押圧機構 ４８、１０８…
シールド ５８、１１６…加圧力伝達シャフト ８０、１３８…
磁気誘導型変位センサ ８２、１４２…磁石 ８４、１４０…
コイル ９０…プリント基板 ９２…クリーム
半田 ９４…電線

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 甲山 喜代志 東京都三鷹市下連雀８丁目７番３号 株式 会社セイワ製作所内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】半田付け用の加熱チップを被接合物に押圧
   する工程と、 半田付け前の被接合物の厚さを測定する工程と、 前記厚さが許容範囲外であれば半田付けを中止し、一
   方、前記厚さが許容範囲内であれば、加熱電流を前記加
   熱チップに通電して半田付けを施す工程と、 を有することを特徴とする半田付け方法。
2. 【請求項２】半田付け用の加熱チップを被接合物に押圧
   する工程と、 半田付け前の被接合物の厚さを測定する工程と、 加熱電流を前記加熱チップに通電して半田付けを施す工
   程と、 半田付け後の被接合物の厚さを測定して被接合物の厚さ
   の変位量を求め、この変位量から半田付け品質の良否判
   定を行う工程と、 を有することを特徴とする半田付け方法。
3. 【請求項３】請求項１または２記載の半田付け方法にお
   いて、 被接合物に半田付けを施す工程では、被接合物の厚さの
   変位量を測定するとともに、加熱電流を前記加熱チップ
   に通電して半田付けを施す工程と、 被接合物の厚さの変位量が所定の値に達したとき、加熱
   電流の通電を停止する工程と、 を有することを特徴とする半田付け方法。
4. 【請求項４】請求項１乃至３のいずれか１項に記載の半
   田付け方法において、 半田付け前の被接合物の厚さを測定する工程では、 前記加熱チップを被接合物に押圧し、その状態を所定時
   間維持した後、半田付け前の被接合物の厚さを測定する
   ことを特徴とする半田付け方法。
5. 【請求項５】半田付け用の加熱チップを被接合物に押圧
   する押圧機構と、 前記加熱チップが装着され、弾性部材を介して前記被接
   合物に付勢される加圧力伝達シャフトと、 前記加圧力伝達シャフトの変位量を検出する変位センサ
   と、 前記加熱チップの前記被接合物に対する押圧時における
   前記変位センサからの出力から、前記被接合物の厚さ
   と、半田付け中の前記被接合物の厚さの変位量とを求め
   る検出手段と、 を備えることを特徴とする半田付け装置。
6. 【請求項６】請求項５記載の半田付け装置において、 前記変位センサは、磁気誘導型変位センサであることを
   特徴とする半田付け装置。
7. 【請求項７】請求項６記載の半田付け装置において、 前記磁気誘導型変位センサに用いられる磁石は、前記加
   圧力伝達シャフトに形成されることを特徴とする半田付
   け装置。
8. 【請求項８】請求項６または７記載の半田付け装置にお
   いて、 前記磁気誘導型変位センサは、鉄または鉄合金で形成さ
   れたシールドによって覆われることを特徴とする半田付
   け装置。