JP2001239361A - 半田付装置における半田槽の構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】従来の半田付装置用の半田槽は、内部に貯留さ
れた溶融半田の温度にばらつきが生じ易く、鉛フリー半
田を使用した場合、滞留に起因する偏析が生じて、半田
品質が低下するという問題点があった。本発明は、前記
従来の半田槽が有していた問題点の解決を課題とする。 【解決手段】溶融状態の鉛フリー半田Ｓを貯留する半田
槽１を、その内部に隅角部が形成されないように、隣り
合った面を緩やかなアール部ｒで連続させた。また、貯
留された溶融半田Ｓを加熱するシーズヒーター３を半田
槽１の外側に熱伝導剤４を介して一体的に接合した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉛フリー半田を用
いる半田付装置における半田槽の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の半田付装置の半田槽は、図４並び
に図５に示すように、上面が開放された箱形に形成さ
れ、内部に貯留された溶融半田Ｓに浸漬されるように加
熱用のシーズヒーター１３を、その内壁面に沿わせて複
数、設けていた。

【０００３】そして、半田槽１１内に設けられた噴流ダ
クト１２から溶融状態の半田Ｓを噴流させ、この半田Ｓ
に接触するように、プリント基板などの対象物（図示せ
ず）を搬送することにより、その半田付けを行うように
していた。

【０００４】図６は、この半田槽１内の各部の溶融半田
Ｓの温度を、２５０℃の設定において、液面下１５ｍｍ
の位置で測定した温度分布図である。図示したように、
従来の半田槽１では、槽内の溶融半田Ｓの温度に最大１
８℃のばらつきがみられた。

【０００５】また、従来のこの種の半田付装置には、鉛
／錫からなる共晶半田が使用されていた。しかしなが
ら、近年、環境問題の観点から徐々に鉛を使用し難くな
ってきており、当業界においても、鉛を使用しない鉛フ
リー半田の使用が増加しつつある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の半田付
け装置の半田槽では、半田槽の隅角部に溶融半田が滞留
し易く、槽内の溶融半田の温度分布が不均一になるた
め、半田成分の偏析（部分的結晶の析出）が生じるおそ
れがあった。特に、鉛フリー半田を使用した場合には、
使用温度（２４０℃）と溶解温度（２１６℃）との差が
２４℃で、従来の鉛／錫の共晶半田における同様の温度
差の５７℃に比し、半分以下となるため、一層、この傾
向が顕著にあらわれるという問題点があった。

【０００７】そして、このように半田成分の偏析が生じ
ると、半田品質が低下し、半田付品質にも悪影響を及ぼ
すという問題点があった。

【０００８】本発明は、上記従来の半田付装置の半田槽
が有していた問題点の解決を課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明のうち、請求項１記載の発明は、鉛フリー
半田を半田付けに用いる半田付装置において、溶融状態
の鉛フリー半田を貯留する半田槽を、その内部に隅角部
が形成されないように隣り合った面が緩やかなアール部
で連続したものとし、かつ、加熱用のシーズヒーターを
外部に添設することにより、鉛フリー半田の滞留による
偏析が生じないような構造にしたことを特徴とする。

【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載の発
明の構成に、シーズヒーターが熱伝導剤を介して半田槽
の外部に接合した構成を加えたことを特徴とする。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示した実施の形
態に基づき詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明に係る半田付装置における
半田槽１の実施形態を示した簡略平面図、図２は、その
縦断側面図である。図示したように、この半田槽１は、
従来のものと同様に、上面が開放された箱状に金属で形
成され、その内部に、溶融状態の半田Ｓを噴流させて、
この半田Ｓをその上側を搬送される対象物（図示せず）
の半田付面に接触させるための噴流ノズル２を設けてい
る。

【００１３】ここにおいて、本発明の半田槽１では、そ
の内部に隅角部が形成されないように、四方側面１ａ，
１ｂ，１ｃ，１ｄの隣り合った面同士、及び底面１ｅと
側面１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄの連続した個所を面取り
し、隣り合った面同士が緩やかなアール部ｒで連続する
ようにしている。

【００１４】また、槽内に貯留された半田Ｓを溶融状態
に保つための加熱手段であるシーズヒーター３を、半田
槽１の前後側面１ａ，１ｂの外部に、それぞれ複数、列
状に添設している。このシーズヒーター３は、熱伝導剤
４を介して半田槽１の側面に一体的に接合され、熱を効
率的に金属製の半田槽１に伝導し、この半田槽１からそ
の内部に収容された溶融半田Ｓに熱を伝えるようになっ
ている。

【００１５】なお、このシーズヒーター３は、図示した
ような円筒形のものであっても良いが、平板状あるいは
断面三角形状のものであっても良く、このような形状と
すれば、半田槽１に接触させる面積を大きくして効率良
く熱を伝えることができるので、より望ましい。

【００１６】本発明の半田付装置における半田槽１は、
上記の構成を有している。従って、半田槽１内には、溶
融半田Ｓの対流を妨げる障害物となるシーズヒーター３
がなく、かつ内部の隅角部に相当する個所が緩やかなア
ール部ｒとなるように形成されているので、溶融半田Ｓ
の滞留が生じ難くなっている。

【００１７】図３は、本発明の半田槽１内の溶融半田Ｓ
の温度を、２５０℃の設定条件において、液面下１５ｍ
ｍの位置の各部で測定した温度分布図である。なお、噴
流ノズル２が設けられている個所では、噴流した溶融半
田の下方１５ｍｍの位置での温度を測定している。図示
したように、この半田槽１では、槽内の溶融半田Ｓの温
度のばらつきは、１℃にすぎなかった。

【００１８】なお、本発明の半田付装置における半田槽
１では、半田付けに用いる半田として従来の鉛／錫から
なる共晶半田に代え、鉛を使用しない鉛フリー半田の使
用を想定している。この鉛フリー半田は、使用温度（２
４０℃）と溶解温度（２１６℃）との差が２４℃であ
り、従来のものの同様の温度差（５７℃）に比し、半分
以下になっている。このことは、即ち、鉛フリー半田を
使用する場合は、適正な温度範囲がそれだけ狭く、厳密
な温度制御が必要なことを意味している。

【００１９】本発明の半田付装置における半田槽１で
は、上述したように、半田槽１内に溶融半田Ｓの対流を
妨げるシーズヒーター３がなく、かつ内部の隅角部に相
当する個所が緩やかなアール部ｒとなるように形成され
ているので、溶融半田Ｓが効率良く対流し、各部の温度
が均一に保たれる。よって、適正な温度レンジの狭い鉛
フリー半田においても溶融半田Ｓの滞留に起因する半田
の偏析（部分的結晶の析出）が生じ難く、半田付けに使
用される半田の品質が高品位に保たれ、半田付け品質の
低下が防止されるものである。

【００２０】なお、図示した実施の形態では、半田付装
置として噴流ノズル２から溶融半田Ｓを噴流させるよう
にした噴流式のものを例示したが、本発明の半田槽１の
目的とするところは、溶融半田Ｓに滞留による偏析を生
じないようにすることにあり、この半田槽１はプリント
基板などの対象物を浸漬するようにしたディップ式のも
のであっても良い。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のうち、請
求項１記載の発明は、半田槽内に溶融半田が滞留するお
それのある隅角部をなくすと共に、障害物となるシーズ
ヒーターをなくしたので、槽内の溶融半田の温度が均一
に保たれ、溶融半田の滞留に起因する半田の偏析（部分
的結晶の析出）が生じ難くなる。よって、温度制御に高
い精度を要する鉛フリー半田の使用が可能となり、環境
面での改善がはかられることとなる。

【００２２】また、請求項２記載の発明は、溶融半田加
熱用のシーズヒーターを熱伝導剤を介して半田槽の外部
に接合することとしたので、請求項１記載の発明の効果
に加え、この種の半田槽を熱効率を高く、かつ簡単に製
造できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る半田付装置における半田槽の実施
形態の簡略平面図である。

【図２】図１に示した半田槽の縦断側面図である。

【図３】図１に示した半田槽内の溶融半田の温度分布図
である。

【図４】従来の半田槽の簡略平面図である。

【図５】図４に示した従来の半田槽の縦断側面図であ
る。

【図６】図４に示した従来の半田槽内の溶融半田の温度
分布図である。

【符号の説明】

１ 半田槽 １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ 側面 １ｅ 底面 ２ 噴流ノズル ３ シーズヒーター ４ 熱伝導剤 Ｓ 溶融半田 ｒ アール部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉛フリー半田を半田付けに用いる半田付
   装置において、 溶融状態の鉛フリー半田を貯留する半田槽が、その内部
   に隅角部が形成されないように隣り合った面が緩やかな
   アール部で連続したものとされ、かつ、加熱用のシーズ
   ヒーターが外部に添設されることにより、鉛フリー半田
   の滞留による偏析が生じないようになされたものである
   ことを特徴とする半田付装置における半田槽の構造。
2. 【請求項２】 シーズヒーターが熱伝導剤を介して半田
   槽の外部に接合されていることを特徴とする請求項１記
   載の半田付装置における半田槽の構造。