JP2001252764A - はんだ供給装置、はんだ供給装置の待機用設備、はんだペースト充填装置、はんだ接合装置、及びはんだ接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 はんだの種類を問わず、手はんだ付けによる
はんだ接合を経済的に行うことができるはんだ接合装置
を提供する。 【解決手段】 はんだ接合装置１０は、手はんだ付けに
よるはんだ接合用のはんだ鏝１２と、シリンジ型はんだ
供給器１６と、はんだ供給器スタンド１８とを備えてい
る。はんだ鏝は、発熱体を備えた鏝先２１を先端に有す
るはんだ鏝本体と、はんだ鏝本体の鏝先近傍に設けら
れ、はんだ接合箇所に温風を吹き付ける温風ノズル２４
と、温風ノズルに温風を供給する温風装置とを備える。
はんだ供給器は、引き金付きのレバー機構と、レバー機
構と連動して、シリンダロッドをシリンダ内に進入させ
るラチェット機構とを備えるピストル型のシリンジ型は
んだ供給器である。はんだ供給器スタンドは、シリンダ
の先端部をシリンダ受け口に挿入することにより、待機
中のシリンダのはんだノズルを自動的に不活性ガス雰囲
気中に保持し、シリンダ内の不活性ガスの流出を防止す
ると共に、シリンダ先端のはんだペーストの酸化を防止
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、はんだ供給装置、
はんだ供給装置の待機用設備、はんだペースト充填装
置、はんだ接合装置、及び手はんだ付けによるはんだ接
合方法に関し、更に詳細には、無鉛はんだを使って手は
んだ付けによるはんだ接合を行うのに最適な装置及びは
んだ接合方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】手はんだ付けによるはんだ接合法は、自
動はんだ付け接合が盛んになった現在でも、必要不可欠
なはんだ接合法であって、例えば試作品を作製する際、
或いは自動はんだ付け接合の不良箇所を個別に補修する
際、更には使用により破損した電気／電子製品等を修理
する際に必ずといって言いほど必要になる。手はんだ付
けにはんだ接合法とは、はんだ鏝を使って、はんだ付け
するはんだ接合方法であって、手はんだ付け接合作業で
は、通常、はんだとしてはんだを糸状に成形した糸はん
だ、又は棒状に成形した棒状はんだを使っていて、はん
だ鏝をはんだ接合箇所に接触させて加熱しつつ、ロール
に巻回した糸はんだを繰り出して、棒状はんだを差し出
してはんだをはんだ接合箇所に供給し、溶融させ、はん
だ付けする方法である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、環境問題の
認識の高まりと共に鉛はんだの環境に対する影響が注目
されるようになって、無鉛はんだの使用要請が強くなっ
ている。しかし、無鉛はんだなどの鉛を含まないはんだ
は、柔軟性が乏しいために、はんだを糸状又は棒状に成
形する際に断線等が多くなり、糸はんだ或いは棒状はん
だを作製することが難しいという問題があった。そのた
めに、無鉛はんだを使って、従来の手はんだ付けによる
はんだ接合方法を適用することができなくなった。ま
た、仮に無鉛はんだを糸状又は棒状に成形できたとして
も、成形できるはんだ組成に制限があって、リフロー、
またはフローはんだ付けのはんだの無鉛はんだ組成とは
異なる組成の無鉛はんだを使用しなければならないとい
う不都合があった。

【０００４】更には、はんだが鉛を含んでいないことに
より、はんだ溶融温度が２０〜３０℃上昇するので、こ
れによりはんだ鏝により加熱すべき温度が高くなる。接
合強度の高いはんだ接合部を得るためには、母材金属
と、母材金属と接合する非はんだ接合部品とを十分に予
備加熱する必要があるが、加熱温度が高いために、母材
金属又は非はんだ接合部品の耐熱性上での制限から、十
分な予熱を行うことができないのが通常であって、無鉛
はんだを使って接合強度の高いはんだ接合部を得ること
が難しいという問題もあった。

【０００５】ところで、はんだ接合に当たってはんだを
供給する方法には、従来から種々の方法がある。糸はん
だ又は棒状はんだとしてはんだを供給する方法とは別
に、例えばスクリーン印刷法や、ディスペンサにより、
はんだをペースト状で供給する方法が利用されている。
スクリーン印刷法とは、開口パターンを有するスクリー
ン上にはんだペースト塊を供給し、スキージによりはん
だペースト塊をスクリーン上に均一に延ばしながらスク
リーンの開口パターンを通して開口パターン形状ではん
だペーストを接合領域に供給する方法である。しかし、
スクリーン印刷法は、主として自動はんだ接合法に適用
するはんだ供給法であって、自動的にはんだを供給する
ことを目的としているため、設備が大型化し、操作も複
雑であって、手はんだ付けによるはんだ接合法に適用す
るには、コストが嵩み、経済的に引き合わない。

【０００６】また、ディスペンサによるはんだペースト
の供給は、シリンジにはんだペーストを充填し、ディス
ペンサによって制御された空気圧による押圧又は押し出
しピストンによってシリンジ内に充填されたはんだペー
ストを押し出す方法である。しかし、この方法も、不活
性ガスを連続的にディスペンサに供給することが必要で
あるから、不活性ガスの消費量が増大し、不活性ガスの
コストが嵩むという問題があり、その上、従来のシリン
ジ及びディスペンサは、構造及び操作が複雑であって、
手はんだ付けによるはんだ接合法に適用するには、コス
トが高く、経済的に引き合わない。

【０００７】そこで、本発明は、上述の課題を解決する
ために成されたものであり、使用するはんだの種類、例
えば無鉛はんだ又は鉛はんだの種類を問うことなく、ま
た無鉛はんだの組成のいかんを問うことなく、手はんだ
付けによるはんだ接合を経済的に行うことができるはん
だ接合装置及びはんだ接合方法を提供することを目的と
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上述の課題
を解決するためには、手はんだ付けでも、糸はんだや棒
状はんだに代えて、はんだペーストを使用することが必
要であると考え、研究の末に、（１）はんだペーストを
窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスと共にシリンジ
のシリンダに充填して、密閉状態で供給すること、
（２）シリンジからはんだを接合箇所に供給するに当た
っては、作業の便宜を考えて、作業者の感覚で操作でき
る補助具を用いて供給すること、（３）無鉛はんだを使
うに当たり、部品の接合部位と母材金属とを十分に予熱
するためには、部品の接合部位と母材金属とを熱風にて
予め加熱できるようにする手段をはんだ鏝に設けるこ
と、（４）手はんだ付け作業の待機中には、シリンジの
内の不活性ガスの拡散を防ぎ、かつ、シリンジ先端のは
んだペーストの酸化を防ぐために、不活性ガスを充満さ
えた容器にシリンジ先を挿入し、不活性ガス雰囲気内に
保持することを着想し、種々、実験して、本発明を発明
するに到った。そして、これらによって、はんだ組成に
制約されることなく、また、ペーストの酸化によるはん
だ接合不良を防いで、簡易な設備で手はんだ付け作業を
経済的に達成できることを確認した。

【０００９】上記目的を達成するために、上述の知見に
基づいて、本発明のはんだ供給装置は、はんだペースト
を充填するシリンダと、シリンダ内を進退してシリンダ
内に充填されたはんだペーストをシリンダの先端に設け
られたはんだノズルから押し出すシリンダロッドとを有
するシリンジと、シリンジを保持する保持体とを備える
はんだ供給装置であって、保持体は、一方の端部に引き
金を、他方の端部に歯付き部材を有し、引き金を引き寄
せることにより回動軸の回りに歯付き部材を回動させる
ようにしたレバーと、レバーの歯付き部材の回動に応じ
て、シリンダロッドの基端部を押圧してシリンダ内に進
入させるラチェット機構とを備えることを特徴としてい
る。

【００１０】本発明は、引き金付きのレバー機構と、レ
バー機構と連動して、シリンダロッドをシリンダ内に進
入させるラチェット機構とを備えることにより、作業者
の指感覚で操作できる使い勝手のよいはんだ供給装置を
実現している。シリンダに充填されていたはんだペース
トを使用して空になったシリンダは、再びはんだペース
トを充填して、再使用される。本発明のはんだ供給装置
及び以下の装置、方法では、使用するはんだペーストの
組成には制約はない。例えば、無鉛はんだペースト又は
鉛はんだペーストの種類を問うことなく、また無鉛はん
だペーストの組成のいかんを問うことなく、使用するこ
とができる。

【００１１】本発明の好適な実施態様では、保持体が、
ピストル状に形成され、シリンダを銃身状に上側に保持
する棒状のシリンダ保持部と、シリンダ保持部のシリン
ダロッド基端部側の端部からシリンダ保持部に交差する
方向に延びる握り部とから構成され、ラチェット機構は
シリンダ保持部の下側に取り付けられ、レバーはシリン
ダ保持部と握り部との間に設けられている。これによ
り、一層、はんだ供給装置の使い勝手が良くなる。

【００１２】また、本発明のはんだ供給装置の待機設備
は、上述のはんだ供給装置を待機させる設備であって、
不活性ガスを充満させたガス室を備える容器と、容器の
上面に設けられ、シリンダの先端部を気密的に受容する
ロート状部と、ロート状部をガス室に連通させる連通喉
部とを有するシリンダ受け口と、不活性ガスがガス室か
ら連通喉部を介して外部に流出するのを防止する逆止弁
を連通喉部に有し、かつシリンダの先端部をシリンダ受
け口に受容したとき、シリンダの先端部が逆止弁に衝突
して逆止弁作用を解除するようにした逆止弁機構とを備
えていることを特徴としている。

【００１３】不活性ガスには、例えば窒素ガス、アルゴ
ンガス等を使用し、好適には、ガスベンベをガス室内に
収容する。本発明のはんだ供給装置の待機設備を使い、
シリンダの先端部をシリンダ受け口に挿入することによ
り、待機中のシリンダのはんだノズルを自動的に不活性
ガス雰囲気中に保持し、シリンダ内の不活性ガスの流出
を防止すると共に、シリンダ先端のはんだペーストの酸
化を防止することができる。

【００１４】逆止弁機構の構成には制約はないが、好適
には、例えば、逆止弁機構が、逆止弁機構が、連通喉部
に周状に設けられた環状封止材と、環状封止材に係合す
るボール状の逆止弁と、環状封止材に逆止弁を押圧する
押圧機構とを備え、シリンダ受け口にシリンダの先端部
を受容したとき、シリンダの先端部のはんだノズルが逆
止弁に衝突して押し下げ、逆止弁と環状封止材との係合
を解除するようになっている。

【００１５】本発明のはんだペースト充填装置は、上述
のはんだ供給装置のシリンダ内にはんだペーストを充填
するはんだペースト充填装置であって、シリンダ先端部
を下にして、ほぼ直立にシリンダを収容する、上部開放
のシリンダ箱と、開口を備え、かつシリンダ箱の上端縁
をスライドしてシリンダ箱を開閉するスライド式の板状
蓋体と、はんだペースト注入ノズル及び不活性ガス注入
ノズルを有するノズル支持ヘッドと、円筒内にノズル支
持ヘッドを上下に摺動自在に収容する円筒部とを備え、
蓋体上に配置され、蓋体の開口を介してはんだペースト
注入ノズルからはんだペーストを、不活性ガス注入ノズ
ルから不活性ガスをそれぞれシリンダ箱内のシリンダに
注入するノズル支持体と、シリンダロッドの基端側を保
持する保持ヘッドと、円筒内に上下に摺動自在に保持ヘ
ッドを収容する円筒部とを備え、蓋体上に配置され、シ
リンダロッドを保持した保持ヘッドを押圧して円筒内を
下降させ、蓋体の開口を介してシリンダロッドをシリン
ダ箱に収容されたシリンダ内に進入させるようにしたシ
リンダロッド支持体とを備えることを特徴としている。

【００１６】本発明のはんだペースト充填装置は、シリ
ンダ箱の不活性ガス雰囲気内ではんだ供給装置のシリン
ダ内にはんだペーストと不活性ガスとを充填することに
より、シリンダ内のはんだペーストの酸化を防止するこ
とができる。

【００１７】本発明のはんだ鏝は、手はんだ付け接合用
のはんだ鏝であって、発熱体を備えた鏝先を先端に有す
るはんだ鏝本体と、はんだ鏝本体の鏝先近傍に設けら
れ、はんだ接合箇所に温風を吹き付ける温風ノズルと、
温風ノズルに温風を供給する温風装置とを備え、温風装
置が、空気通路と、空気通路に設けられた空気吸い込み
ファンと、空気吸い込みファンの下流の空気通路に設け
られ、空気を加熱する加熱器とを備えていることを特徴
としている。

【００１８】本発明のはんだ鏝では、はんだ接合箇所に
温風を吹き吹き付ける温風ノズルを備え、温風ノズルか
ら吹き出した温風ではんだ接合箇所を十分に予熱するこ
とができるので、はんだ溶融温度の高い無鉛はんだを使
用することができる。つまり、本発明のはんだ鏝を使う
ことにより、はんだ組成に制約なく接合強度の高いはん
だ接合を実現することができる。

【００１９】上述のはんだ供給装置及びはんだ鏝とを備
えることにより、はんだ組成に制約なく接合強度の高い
はんだ接合を手はんだ付けで経済的に行うはんだ接合装
置を実現することができる。

【００２０】本発明のはんだ接合方法は、手はんだ付け
によりはんだ接合する方法であって、はんだペーストを
充填するシリンダと、シリンダ内を進退してシリンダ内
に充填されたはんだペーストをシリンダの先端に設けら
れたはんだノズルから押し出すシリンダロッドとを有す
るシリンジ型はんだ供給器のシリンダにはんだペースト
を不活性ガスと共に充填するステップと、はんだ鏝から
温風をはんだ接合箇所に吹きつけて予熱するステップ
と、はんだ鏝の鏝先をはんだ接合箇所に接触させて加熱
しつつはんだ供給器のシリンダロッドをシリンダ内に進
入させてシリンダのはんだノズルからはんだペーストを
はんだ接合箇所に押し出すステップと、はんだ供給器の
はんだノズルをはんだ接合箇所から離し、はんだペース
トがはんだ接合箇所に拡がったのち、はんだ鏝をはんだ
接合箇所から引き離すステップとを有することを特徴と
している。

【００２１】本発明方法では、はんだペーストを窒素ガ
ス、アルゴンガス等の不活性ガスと共にシリンジのシリ
ンダに充填して密閉状態で供給しているので、はんだペ
ーストが酸化されて品質が劣化するようなことは生じな
い。また、はんだ接合箇所を温風で十分に予熱するの
で、無鉛はんだのように溶融温度の高いはんだにも適用
することができる。

【００２２】本発明方法では、好適には、はんだ供給器
を待機させているときには、はんだ供給器のシリンダの
はんだノズルを不活性ガス雰囲気中に維持する。これに
より、待機中のはんだ供給装置のシリンダ先端のはんだ
ノズル内のはんだペーストの酸化を防止すると共に、シ
リンダ内の不活性ガスの流出を防止することができる。

【００２３】シリンジ型はんだ供給器のシリンダに充填
されていたはんだペーストを使用して、シリンダが空に
なったときには、空のシリンダにはんだペーストを再充
填するステップを備えている。これにより、シリンダの
リサイクル化が促進される。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下に、実施の形態例を挙げ、添
付図面を参照して、本発明の実施の形態を具体的かつ詳
細に説明する。なお、以下に述べる実施の形態例は、本
発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々
の限定が付されている。以下の説明において、本発明の
範囲は、特に本発明を限定する旨の記載が無い限り、こ
れらの形態に限られるものではない。

【００２５】はんだ接合装置の実施の形態例図１は本実
施の形態例の手はんだ付けによるはんだ接合装置の構成
を示す斜視図、図２ははんだ鏝及び制御器の構成を示す
模式的断面図、図３ははんだ供給器の構成を示す模式的
部分断面側面図、及び図４ははんだ供給器スタンドの構
成を示す模式的断面側面図である。本実施の形態例のは
んだ接合装置１０は、図１に示すように、はんだ鏝１２
と、はんだ鏝１２の鏝先の加熱部の加熱温度及びはんだ
鏝１２から吹き出す温風の温度を制御する制御器１４
と、はんだペーストをはんだ接合箇所に供給するはんだ
供給器１６と、使用中でないはんだ供給器１６を待機さ
せるはんだ供給器スタンド１８（図４参照）と、はんだ
充填器２０（図５参照）とから構成されている。

【００２６】はんだ鏝１２は、図２に示すように、発熱
体を内蔵する尖塔状の加熱部２１を先端に有する棒状の
道具であって、加熱部２１の手前の把手２２を手で持つ
ようになっている。加熱部２１の内部には、温度センサ
内蔵型のセラミックヒータ（図示せず）が発熱体として
設けてある。はんだ鏝１２は、接合部位に加熱部２１を
接触させ、発熱体の発熱によって接合部位を加熱する。
把手２２と加熱部２１との間には、その部分を巻回する
螺旋状のチューブからなる予熱用の温風ノズル２４が設
けてあって、温風ノズル２４の先端開口から予熱用の温
風を吹き出すようになっている。

【００２７】制御器１４は、図２に示すように、ハウジ
ング２６内に、温風ノズル２４に温風を供給し、温風ノ
ズルの先端開口から吹き出させる温風供給部２８と、温
風供給部２８に供給される温風の温度、及び接続コード
２９を介してはんだ鏝１２の加熱部２１のセラミックヒ
ータに供給する電流の電流値を制御して加熱部２１の温
度を設定温度に制御する温度制御部３０とを備えてい
る。温風供給部２８は、空気吸い込み口３２を一方の端
部に、温風ノズル２４に接続して温風を送る耐熱チュー
ブ３４との接続口３６を他方の端部に有する空気流路を
内側に形成するケーシング３８と、ケーシング３８の空
気吸い込み口３２側に設けられ、回転軸の一端が軸受け
４０で軸支された吸い込みファン４２と、吸い込みファ
ン４２の回転軸の他端に連結されて、吸い込みファン４
２を駆動するモータ４３と、接続口３６側に設けられ、
ケーシング３８を巻回し、空気流路を通る空気を加熱す
る加熱ヒータ４４とを備えている。

【００２８】温度制御部３０は、はんだ鏝１２のセラミ
ックヒータと温風供給部２８の加熱ヒータ４４の温度制
御機能を備えている。空気は、ケーシング３８の空気吸
い込み口３２から吸い込みファン４２によって吸い込ま
れ、加熱ヒータ４４によって加熱された後、温度の高い
空気流となって、耐熱チューブ３４を介して温風ノズル
２４に供給される。本実施の形態例のはんだ鏝１２で
は、はんだ接合箇所に温風を吹き吹き付ける温風ノズル
２４と温風供給部２８とを備え、温風ノズル２４から吹
き出した温風ではんだ接合箇所を十分に予熱することが
できるので、はんだ溶融温度の高い無鉛はんだを使用す
ることができる。つまり、本はんだ鏝１２を使うことに
より、はんだ組成に制約なく接合強度の高いはんだ接合
を実現することができる。

【００２９】はんだ供給器１６は、シリンジ型のはんだ
供給器であって、図１及び図３に示すように、はんだペ
ーストを充填するシリンダ４６と、シリンダ４６を銃身
のように保持するピストル状の保持体４７とからなる機
器である。保持体４７は、２個のクリップつめ５１を上
側に備えてクリップつめ５１でシリンダ４６を把持する
シリンダ保持部４７ａと、手で握る握り部４７ｂとで構
成され、シリンダ保持部４７ａには後述するはんだ供給
器スタンド１８のガイド柱に差し込む盲孔（図示せず）
を備えている。シリンダ４６は、はんだペーストを押し
出すはんだノズル４８を先端に有し、基端側には、シリ
ンダ４６内を自在に進退してシリンダ４６に充填された
はんだペーストを押圧するシリンダロッド５０を備えて
いる。また、シリンダ４６は、板バネ状のクリップつめ
５１で把持されるようにして保持部４７に取り付けられ
ている。シリンダ４６は、はんだペーストを不活性ガス
で封止するようにして収容している。はんだペーストを
シリンダ４６に充填する際には、クリップつめ５１から
シリンダ４６を取り外し、シリンダ４６からシリンダロ
ッド５０を抜き出して、後述するように、不活性ガスと
共にはんだペーストをシリンダ４６内に充填する。

【００３０】シリンダロッド５０の推進機構は、回動軸
５２ａを中心にして回動するレバー５２と、レバー５２
の回転によって前進するラチェット５４と、ラチェット
５４の基端部に取り付けられ、ラチェット５４の前進に
応じてシリンダロッド５０をシリンダ４６内に前進させ
るプッシャ５６とから構成されている。レバー５２は、
指で引き寄せる引き金５８と、引き金５８を引き寄せる
と、回動軸５２ａを中心にして矢印Ｙ方向に回動する円
弧状部６０とを備え、円弧状部６０には、ラチェット５
４の歯と噛み合う４個から５個の爪６２が等間隔で設け
てある。円弧状部６０と握り部４７ｂとの間には、コイ
ルばね６４が取り付けられており、円弧状部６０は、常
時、コイルばね６４の引っ張り力によって握り部４７ｂ
側に引き寄せられている。

【００３１】以上の構成によって、握り部４７ｂを握
り、ひと差し指で引き金５８を矢印Ｘの方向に引くと、
レバー５２がコイルばね６４の引っ張り力に抗して回動
して円弧状部６０、従って爪６２が矢印Ｙの方向に回動
し、それに応じてラチェット５４、及びプッシャ５６が
前進して、シリンダロッド５０をシリンダ４６内に進入
させる。この結果、図１に示すように、シリンダ４６内
のはんだペーストがはんだノズル４８から押し出され、
接合箇所のランドＬに供給される。本はんだ供給器１６
は、引き金付きのレバー機構と、レバー機構と連動し
て、シリンダロッドをシリンダ内に進入させるラチェッ
ト機構とを備えることにより、作業者の指感覚で操作で
きる使い勝手のよいはんだ供給器となっている。

【００３２】はんだ供給器スタンド１８は、図１及び図
４に示すように、使用中でないはんだ供給器１６を受容
して待機させておく機器である。はんだ供給器スタンド
１８は、スタンド箱６５と、スタンド箱６５の上面に、
それぞれ、設けられ、はんだ供給器１６のシリンダ４６
の先端部を差し込むノズル受け口６６、及び、はんだ供
給器１６の保持部４７のシリンダ保持部４７ａに設けら
れた孔に差し込み、はんだ供給器１６を倒れないように
自立させるガイド柱６８とを備えている。スタンド箱６
５は、ガスボンベＢを収容し、ガスボンベＢから放出さ
れた不活性ガスで充満したガス室７０を備えている。

【００３３】ノズル受け口６６は、図４に示すように、
シリンダ４６のテーパ状先端部のテーパ形状と同じテー
パ形状のロート部６６ａと、上端でロート部６６ａの下
端開口に接続し、下端でスタンド箱６５に接続して、ロ
ート部６６ａをスタンド箱６５に連通させるパイプ状の
連通喉部６６ｂとから構成されている。ロート部６６ａ
の下端部には、小径Ｏーリング７２が、また連通喉部６
６ｂの中間部には大径Ｏーリング７４が設けてあって、
大径Ｏーリング７４には、コイルばね７６で押圧された
ボール７８が係合している。つまり、連通喉部７４の開
口は、ボール７８と大径Ｏーリング７４との係合によっ
て閉止されている。なお、８０はコイルばね７６を支持
する支持柱である。ガスボンベＢは、図４に示すよう
に、家庭用の卓上ガスコンロと同様に、ボンベ口金Ｃを
押圧する押圧板８２と板ばね８４との間に差し込まれる
ことにより、ボンベ口金が押圧され、不活性ガスがガス
ボンベＢから放出される。連通喉部７４の開口は、ボー
ル７８と大径Ｏーリング７４との係合によって閉止され
ているので、不活性ガスが外部に放出されるようなこと
はない。図４中、８６は口金支持部である。

【００３４】以上の構成によって、はんだ供給器１６を
はんだ供給器スタンド１８上に待機させる際に、ノズル
受け口６６にシリンダ４６の先端部を差し込むと、テー
パ状先端部が小径Ｏーリング７２と接触して、はんだノ
ズル４８がボール７８をコイルばね７６に抗して押圧、
押し下げる。これによって、ガス室７０に充満している
不活性ガスがはんだノズル４８周辺に拡散し、はんだペ
ーストの酸化を防止すると共にシリンダ４６内の不活性
ガスの流出を防止する。尚、シリンダ４６の先端部と小
径Ｏーリング７２とが接触してガス室７０を封止してい
るので、ガス室７０内の不活性ガスが外部に流出するよ
うなことは生じない。はんだの供給器１６を使用するた
めに、はんだ供給器スタンド１８から取り出すと、コイ
ルばね７６が働き、ボール７８を大径Ｏーリング７４に
押し当てて、連通喉部６６ｂの開口を閉止するので、不
活性ガスがガス室７０から外部に流出するようなことは
生じない。不活性ガスのガスボンベＢは、一般の卓上ガ
スコンロで使われているようなガスボンベを使用する。

【００３５】次に、図５から図８を参照して、はんだ充
填器２０の構成を説明する。図５ははんだ充填器を使っ
てシリンダにはんだペーストを充填する際の様子を示す
断面図、図６はスライド式の蓋体の構成を示す断面図、
図７ははんだ充填器内のシリンダにシリンダロッドを挿
入する様子を示す断面図、及び図８ははんだ充填器から
はんだペーストを充填したシリンダを取り出す様子を示
す断面図である。はんだ充填器２０は、図５に示すよう
に、シリンダ４６を立てて収容する上部開口のシリンダ
箱８８と、シリンダ箱８８の開口部を開放、閉止する蓋
９０と、蓋体９０に取り付けられ、蓋体９０の開口９１
を介してシリンダ４６にはんだペースト及び不活性ガス
をそれぞれ注入するノズル支持体９２と、シリンダ箱８
８内のシリンダ４６にシリンダロッド５０を挿入するシ
リンダロッド装着用治具９３（図８参照）とを備えてい
る。

【００３６】シリンダ箱８８は、中央に円筒状のシリン
ダ立て９４を備え、シリンダ立て９４にシリンダ４６を
挿入して保持するようになっている。蓋体９０は、図６
に示すように、スライド式の板状蓋であって、開口９１
を有する板状部分と、シリンダ箱８８を完全に閉止する
盲板部分（図７参照）とから構成されている。開口９１
は、シリンダ４６の内径より大きく、外径より小さく、
かつシリンダロッド５０の外径より大きな内径を有す
る。

【００３７】ノズル支持体９２は、円筒部９６と、はん
だペーストを注入するはんだペースト注入ノズル９８及
び不活性ガスを注入する不活性ガス注入ノズル１００と
を貫通させ、円筒部９６内を自在に摺動し、脱着自在な
ブッシュ１０２とから構成されている。蓋体９０をスラ
イドさせるときには、円筒部９６内でブッシュ１０２を
上方に上昇させ、はんだペースト注入ノズル９８及び不
活性ガス注入ノズル１００が邪魔にならないようにす
る。また、シリンダロッド装着用治具９３は、図７に示
すように、蓋体９０に取り付けられ、はんだペーストを
充填したシリンダ４６にシリンダロッド５０を装填する
治具であって、蓋体９０の開口９１にほぼ合致し、シリ
ンダロッド５０の外径より大きな内径の円筒部１０３
と、シリンダロッド５０を吸着保持し、円筒部１０３内
を上下に摺動する吸着ヘッド１０４とを備えている。

【００３８】本実施の形態例のはんだ充填器２０は、後
述する充填方法によって、シリンダ箱８８の不活性ガス
雰囲気内ではんだ供給器１６のシリンダ４６内にはんだ
ペーストと不活性ガスとを充填することができるので、
シリンダ４６内のはんだペーストの酸化を防止すること
ができる。

【００３９】手はんだ付けによるはんだ接合方法の実施
の形態例 次に、図１から図８を参照し、上述の実施の形態例のは
んだ接合装置１０を使って、図１に示すように、ランド
Ｌにリード端子Ｔを手はんだ付けによりはんだ接合する
方法を説明する。先ず、図５から図８を参照して、はん
だペーストをシリンダ４６に充填する方法について説明
する。図８に示すように、はんだ充填器２０の蓋体９０
をスライドして、シリンダ箱８８を開放する。次いで、
図５に示すように、シリンダ４６をシリンダ立て９４に
立て、再び蓋体９０をスライドさせて、図５に示すよう
に、シリンダ箱８８を閉止する。次に、図５に示すよう
に、はんだペースト注入ノズル９８からシリンダ４６に
はんだペーストを注入すると共に不活性ガス注入ノズル
１００から不活性ガスを注入する。はんだペーストは、
不活性ガス雰囲気内にあるので、酸化されるようなこと
は生じない。

【００４０】シリンダ４６内にはんだペーストを充填し
た後、はんだペースト注入ノズル９８及び不活性ガス注
入１０と共にブッシュ１０２を円筒部９２内で上方に上
昇させ、続いて、図６に示すように、蓋体９０をスライ
ドさせて、不活性ガス雰囲気ではんだペーストを充填し
たシリンダ４６をシリンダ箱８８内に待機させる。次い
で、図６に示す状態で、蓋体９０の開口９１と位置合わ
せしてシリンダロッド装着用治具９３を蓋体９０に取り
付け、次いで、蓋体９０をスライドさせて、図７に示す
ように、治具９３をシリンダ４６の直上に位置させる。
次いで、吸着ヘッド１０４を押して円筒部１０３内を下
降させて、シリンダロッド５０の上端が蓋体９０の下方
に位置するまで、シリンダロッド５０をシリンダ４６内
に進入させる。これにより、はんだペーストは、シリン
ダ箱８８内のの不活性ガス雰囲気の下でシリンダ４６内
に不活性ガスと共に装填される。

【００４１】次いで、図８に示すように、蓋体９０をス
ライドさせてシリンダ箱８８を開放し、シリンダロッド
５０を挿入させたシリンダ４６をシリンダ箱８８から取
り出し、シリンダ４６のはんだノズル４８にキャップ１
０６を嵌める。これにより、はんだペーストの充填が完
了する。続いて、不活性ガスと共にはんだペーストを密
閉、充填したシリンダ４６をはんだ供給器１６の保持体
４７に取り付ける。

【００４２】次に、図１に示すように、接合箇所のラン
ドＬ上にリード端子Ｔを位置決めし、はんだ鏝１２の温
風ノズル２４から温風をランドＬに吹き付け、ランドＬ
を温風で十分に予熱する。次いで、鏝先の加熱部２１を
ランドＬに接触させて更に加熱する。続いて、はんだ供
給器１６を使ってはんだノズル４８からランドＬに所定
量のはんだペーストを押し出し、その後、はんだ供給器
１６をランドＬから引き離す。はんだペーストがリード
端子Ｔ及びランドＬに広がった後、はんだ鏝１２を引き
上げて、接合箇所から引き離す。

【００４３】本実施の形態例の方法では、はんだペース
トを窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスと共にシリ
ンジのシリンダ４６に充填して密閉状態で供給している
ので、はんだペーストが酸化されて品質が劣化するよう
なことは生じない。また、はんだ接合箇所を温風で十分
に予熱するので、無鉛はんだのように溶融温度の高いは
んだにも適用することができる。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のはんだ供
給装置によれば、引き金付きのレバー機構と、レバー機
構と連動して、シリンダロッドをシリンダ内に進入させ
るラチェット機構とを備えることにより、作業者の指感
覚で操作できる使い勝手のよいはんだ供給装置を実現し
ている。本発明のはんだ供給装置の待機設備によれば、
シリンダの先端部をシリンダ受け口に挿入することによ
り、待機中のシリンダのはんだノズルを自動的に不活性
ガス雰囲気中に保持し、シリンダ内の不活性ガスの流出
を防止すると共に、シリンダ先端のはんだペーストの酸
化を防止することができる。本発明のはんだペースト充
填装置によれば、シリンダ箱の不活性ガス雰囲気内では
んだ供給装置のシリンダ内にはんだペーストと不活性ガ
スとを充填することにより、シリンダ内のはんだペース
トの酸化を防止することができる。本発明のはんだ鏝に
よれば、田接合箇所に温風を吹き吹き付ける温風ノズル
を備え、温風ノズルから吹き出した温風ではんだ接合箇
所を十分に予熱することができるので、はんだ溶融温度
の高い無鉛はんだを使用することができる。つまり、本
発明のはんだ鏝を使うことにより、無鉛はんだ等のはん
だ組成に制約なく接合強度の高いはんだ接合を実現する
ことができる。更には、温風ノズルを合わせもつはんだ
鏝を使うことにより、予熱温度を変えて予熱を行なうこ
とができ、部品とランドの全体を均一に加熱することが
できるので、部品への熱負荷を軽減することができる。

【００４５】本発明の装置を使用することにより、無鉛
はんだを使った場合でも、自動はんだ接合装置によるフ
ローはんだ付け、リフローはんだ付けと同じはんだ組成
のはんだを使って手はんだ付けによるはんだ接合するこ
とができる。さらに、不活性ガスではんだペーストを封
止することにより、輸送時および使用時のはんだペース
トの酸化を防止することができる。また、シリンダ内に
閉じ込めたはんだペーストを使うことで、無用な汚れを
生じないメリットがあり、容器ごと回収する体制をつく
れば、容器とはんだペースト材料のリサイクルが容易に
できる。

【００４６】本発明のはんだ接合方法によれば、はんだ
ペーストを窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスと共
にシリンジのシリンダに充填して密閉状態で供給してい
るので、はんだペーストが酸化されて品質が劣化するよ
うなことは生じない。また、はんだ接合箇所を温風で十
分に予熱するので、無鉛はんだのように溶融温度の高い
はんだにも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態例の手はんだ付けによるはんだ接合
装置の構成を示す斜視図である。

【図２】はんだ鏝及び制御器の構成を示す模式的断面図
である。

【図３】はんだ供給器の構成を示す模式的部分断面側面
図である。

【図４】はんだ供給器スタンドの構成を示す模式的断面
側面図である。

【図５】はんだ充填器を使ってシリンダにはんだペース
トを充填する際の様子を示す断面図である。

【図６】スライド式の蓋体の構成を示す断面図である。

【図７】はんだ充填器内のシリンダにシリンダロッドを
挿入する様子を示す断面図である。

【図８】はんだ充填器からはんだペーストを充填したシ
リンダを取り出す様子を示す断面図である。

【符号の説明】

１０……実施の形態例のはんだ接合装置、１２……はん
だ鏝、１４……制御器、１６……はんだ供給器、１８…
…はんだ供給器スタンド、２０……はんだ充填器、２１
……加熱部、２２……把手、２４……温風ノズル、２６
……ハウジング、２８……温風供給部、２９……接続コ
ード、３０……温度制御部、３２……空気吸い込み口、
３４……耐熱チューブ、３６……接続口、３８……ケー
シング、４０……軸受け、４２……吸い込みファン、４
３……モータ、４４……加熱ヒータ、４６……シリン
ダ、４７……保持体、４７ａ……シリンダ保持部、４７
ｂ……握り部、４８……はんだノズル、５０……シリン
ダロッド、５１……クリップつめ、５２……レバー、５
２ａ……回動軸、５４……ラチェット、５６……プッシ
ャ、５８……引き金、６０……円弧状部、６２……爪、
６４……コイルばね、６５……スタンド箱、６６……ノ
ズル受け口、６６ａ……ロート部、６６ｂ……連通喉
部、６８……ガイド柱、７０……ガス室、７２……小径
Ｏーリング、７４……大径Ｏーリング、７６……コイル
ばね、７８……ボール、８０……支持柱、８２……押圧
板、８４……板ばね、８６……口金支持部、８８……シ
リンダ箱、９０……蓋体、９１……開口、９２……ノズ
ル支持体、９３……シリンダロッド装着用の治具、９４
……シリンダ立て、９６……円筒部、９８……はんだペ
ースト注入ノズル、１００……不活性ガス注入ノズル、
１０２……ブッシュ、１０３……円筒部、１０４……吸
着ヘッド、１０６……キャップ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０７ Ｈ０５Ｋ 3/34 ５０７Ｍ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 はんだペーストを充填するシリンダと、
   シリンダ内を進退してシリンダ内に充填されたはんだペ
   ーストをシリンダの先端に設けられたはんだノズルから
   押し出すシリンダロッドとを有するシリンジと、シリン
   ジを保持する保持体とを備えるはんだ供給装置であっ
   て、 保持体は、 一方の端部に引き金を、他方の端部に歯付き部材を有
   し、引き金を引き寄せることにより回動軸の回りに歯付
   き部材を回動させるようにしたレバーと、 レバーの歯付き部材の回動に応じて、シリンダロッドの
   基端部を押圧してシリンダ内に進入させるラチェット機
   構とを備えることを特徴とするはんだ供給装置。
2. 【請求項２】 保持体が、ピストル状に形成され、 シリンダを銃身状に上側に保持する棒状のシリンダ保持
   部と、 シリンダ保持部のシリンダロッド基端部側の端部からシ
   リンダ保持部に交差する方向に延びる握り部とから構成
   され、 ラチェット機構はシリンダ保持部の下側に取り付けら
   れ、レバーはシリンダ保持部と握り部との間に設けられ
   ていることを特徴とする請求項１に記載のはんだ供給装
   置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のはんだ供給装置
   を待機させる設備であって、 不活性ガスを充満させたガス室を備える容器と、 容器の上面に設けられ、シリンダの先端部を気密的に受
   容するロート状部と、ロート状部をガス室に連通させる
   連通喉部とを有するシリンダ受け口と、 不活性ガスがガス室から連通喉部を介して外部に流出す
   るのを防止する逆止弁を連通喉部に有し、かつシリンダ
   の先端部をシリンダ受け口に受容したとき、シリンダの
   先端部が逆止弁に衝突して逆止弁作用を解除するように
   した逆止弁機構とを備えていることを特徴とするはんだ
   供給装置の待機用設備。
4. 【請求項４】 逆止弁機構が、 連通喉部に周状に設けられた環状封止材と、 環状封止材に係合するボール状の逆止弁と、 環状封止材に逆止弁を押圧する押圧機構とを備え、シリ
   ンダ受け口にシリンダの先端部を受容したとき、シリン
   ダの先端部のはんだノズルが逆止弁に衝突して押し下
   げ、逆止弁と環状封止材との係合を解除することを特徴
   とする請求項３に記載のはんだ供給装置の待機用設備。
5. 【請求項５】 請求項１又は２に記載のはんだ供給装置
   のシリンダ内にはんだペーストを充填するはんだペース
   ト充填装置であって、 シリンダ先端部を下にして、ほぼ直立にシリンダを収容
   する、上部開放のシリンダ箱と、 開口を備え、かつシリンダ箱の上端縁をスライドしてシ
   リンダ箱を開閉するスライド式の板状蓋体と、 はんだペースト注入ノズル及び不活性ガス注入ノズルを
   有するノズル支持ヘッドと、円筒内にノズル支持ヘッド
   を上下に摺動自在に収容する円筒部とを備え、蓋体上に
   配置され、蓋体の開口を介してはんだペースト注入ノズ
   ルからはんだペーストを、不活性ガス注入ノズルから不
   活性ガスをそれぞれシリンダ箱内のシリンダに注入する
   ノズル支持体と、 シリンダロッドの基端側を保持する保持ヘッドと、円筒
   内に上下に摺動自在に保持ヘッドを収容する円筒部とを
   備え、蓋体上に配置され、シリンダロッドを保持した保
   持ヘッドを押圧して円筒内を下降させ、蓋体の開口を介
   してシリンダロッドをシリンダ箱に収容されたシリンダ
   内に進入させるようにしたシリンダロッド支持体とを備
   えることを特徴とするはんだペースト充填装置。
6. 【請求項６】 手はんだ付けによるはんだ接合用のはん
   だ鏝であって、 発熱体を備えた鏝先を先端に有するはんだ鏝本体と、 はんだ鏝本体の鏝先近傍に設けられ、はんだ接合箇所に
   温風を吹き付ける温風ノズルと、 温風ノズルに温風を供給する温風装置とを備え、 温風装置が、空気通路と、空気通路に設けられた空気吸
   い込みファンと、空気吸い込みファンの下流の空気通路
   に設けられ、空気を加熱する加熱器とを備えていること
   を特徴とするはんだ鏝。
7. 【請求項７】 請求項１又は２の記載のはんだ供給装置
   と、請求項６に記載のはんだ鏝とを備えることを特徴と
   する手はんだ付けによるはんだ接合装置。
8. 【請求項８】 手はんだ付けによりはんだ接合する方法
   であって、 はんだペーストを充填するシリンダと、シリンダ内を進
   退してシリンダ内に充填されたはんだペーストをシリン
   ダの先端に設けられたはんだノズルから押し出すシリン
   ダロッドとを有するシリンジ型はんだ供給器のシリンダ
   にはんだペーストを不活性ガスと共に充填するステップ
   と、 はんだ鏝から温風をはんだ接合箇所に吹きつけて予熱す
   るステップと、 はんだ鏝の鏝先をはんだ接合箇所に接触させて加熱しつ
   つはんだ供給器のシリンダロッドをシリンダ内に進入さ
   せてシリンダのはんだノズルからはんだペーストをはん
   だ接合箇所に押し出すステップと、 はんだ供給器のはんだノズルをはんだ接合箇所から離
   し、はんだペーストがはんだ接合箇所に拡がったのち、
   はんだ鏝をはんだ接合箇所から引き離すステップとを有
   することを特徴とするはんだ接合方法。
9. 【請求項９】 はんだ供給器を待機させているときに
   は、はんだ供給器のシリンダのはんだノズルを不活性ガ
   ス雰囲気中に維持することを特徴とする請求項８に記載
   のはんだ接合方法。
10. 【請求項１０】 シリンジ型はんだ供給器のシリンダに
    充填されていたはんだペーストを使用して、シリンダが
    空になったときには、空のシリンダにはんだペーストを
    再充填するステップを備えていることを特徴とする請求
    項８に記載のはんだ接合方法。
11. 【請求項１１】 はんだペーストが無鉛はんだペースト
    であることを特徴とする請求項８に記載のはんだ接合方
    法。