JP2008098364A - 半田酸化物除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ルツボ内に生成する酸化物を除去することができ、ルツボのノズルからの液体半田を安定した量で吐出することができる半田酸化物除去装置を提供する。
【解決手段】圧力制御手段４０による内圧制御にてノズル２１から液体半田２０を吐出するルツボ２１内において生成される半田酸化物を除去する半田酸化物除去装置である。ルツボ２１内で生成される半田酸化物を吸引する吸引用通路７０を有する。吸引用通路７０を、生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、半田酸化物除去装置に関するものである。

半導体装置の製造設備であるダイボンダなどには半田供給装置が使用される。リードフレームを使用して半導体装置を製造する設備のダイボンダは、リードフレームのアイランドに定量の半田を供給し、供給した半田上に半導体チップをマウントしている。このダイボンダにおけるリードフレームへの半田供給には、固体半田を溶融させた液体半田をリードフレーム上に供給するものがある（特許文献１）。

液体半田を直接にリードフレーム上に供給する半田供給装置は、図１１に示すように、
半田ポット（ルツボ）１に投入した半田インゴットをヒーター２で加熱して溶融させるものである。半田ポット１の下端には小径のノズル３が形成され、半田ポット１の上端開口は蓋４で塞がれる。蓋４にガス配管５が連接される。ガス配管５から加圧ガスを半田ポット１内に供給してポット内の液体半田２０の上方空間を陽圧にする。この陽圧でノズル３から液体半田（溶融半田）２０が微量ずつリードフレーム６上に吐出される。このようにリードフレーム６上に供給された半田は、必要に応じて矩形の半導体チップに合わせて半導体チップより少し大きめの矩形に押し広げられて整形される。

また、固形半田を溶融させてリードフレーム上に供給する半田供給装置としては、図１２に示すようなに半田ワイヤ１２を使用するものもある。すなわち、図１２の半田供給装置は、半田ワイヤ１２をツール１０に挿通し、ツール１０の先端部に設置したヒーター１１で加熱して溶融させながら、微量ずつリードフレーム６上に供給する。この場合、ツール１０の先端部内に向けて半田ワイヤ１２を送り込み、半田ワイヤ１２がツール１０先端部のツール孔１３に摺動して送り込まれるタイミングで半田ワイヤ１２が順に溶融する。ツール孔１３が液体半田２０で充填され、上方からの半田ワイヤ１２の送り込み力とガス圧でツール１０の先端から液体半田２０が吐出され、リードフレーム６上に供給される。この場合も、リードフレーム６上に供給された半田は、必要に応じて矩形の半導体チップに合わせて半導体チップより少し大きめの矩形に押し広げられて整形される。
特開平４−７２６３９号公報

前記図１１に示すように、半田ポット（ルツボ）１を使用するものでは、半田ポット内で半田インゴットを加熱して溶融させた液体半田２０が下限値まで減少すると、半田供給動作を一旦停止して、新たに半田インゴットを投入して溶融させねばならず、連続供給ができない。新半田インゴットの投入は、半田ポットの蓋を開いて行うが、このときにポット内の半田が酸化されて品質が劣化することがある。

また、図１２に示すように、半田ワイヤ１２を使用するものでは、連続供給が可能である。しかしながら、半田ワイヤ１２をツール１０の先端部のツール孔１３に挿通して加熱溶融させるとき、固体の半田ワイヤ１２の先端部とツール孔１３で溶融した液体半田２０の境界部分である固液融合部分が温度、形状共に不安定な状態にある。そのため、半田ワイヤ１２を連続してツール１０に送り込む動作時に固液融合部分が一時的に固まってツール孔１３の入口で詰まり、このワイヤ詰まりが影響してリードフレームへの半田供給量がばらつき、連続した半田供給動作の信頼性に欠ける問題がある。

そこで、図１１の装置と図１２の装置とを組合せた装置を提案することができる。すなわち、ルツボ内に半田ワイヤを供給し、このルツボ内で半田ワイヤを溶解し、このルツボに設けたノズルから溶融半田（液体半田）を吐出するようにする。これによって、図１１の装置が有する問題点と図１２の装置が有する問題点とを解決することができる。

図１１の装置と図１２の装置を組合せた場合、半田ワイヤをルツボ内に連続して供給することになる。このため、ルツボ内に供給するための供給口（挿入路）をシールする必要がある。しかしながら、シールが不完全な場合、ルツボ内を密封状態することができない。このため、ルツボ内に溶融した半田を収容しているうちに、溶融半田の表面に酸化物が生成される。このような酸化物が生成されると、この酸化物は粘度が高いので、ノズルから安定した量の溶融半田を吐出できなるおそれがあるとともに、ノズルが詰まる場合がある。また、酸化物は、半田の酸化を助長するだけでなく、半田付けされる部品の汚染やブリッジ、ツララ等はんだ不良を起こす原因となる。

本発明は、上記課題に鑑みて、ルツボ内に生成する酸化物を除去することができ、ルツボのノズルからの液体半田を安定した量で吐出することができる半田酸化物除去装置を提供する。

本発明の半田酸化物除去装置は、圧力制御手段による内圧制御にてノズルから液体半田を吐出するルツボ内において生成される半田酸化物を除去する半田酸化物除去装置であって、ルツボ内で生成される半田酸化物を吸引する吸引用通路を有するとともに、この吸引通用路を、生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製としたものである。

本発明の半田酸化物除去装置によれば、吸引用通路を介してルツボ内で生成される半田酸化物を吸引することができる。また、吸引用通路は、生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製であるので、吸引しきれないで残った半田酸化物は、その要部成分が還元される。

前記吸引用通路を、ルツボ内に挿入されて少なくとも吸引開口端の半田酸化物の接触が可能なカーボン製の吸取用筒体にて構成することができる。また、前記筒体が上下方向に沿って配置されるとともに、この吸取用筒体の吸引開口端が上下方向に対して傾斜してもよい。さらに、前記吸取用筒体を、前記ルツボ内の液体半田量の変動に応じて上下動させる上下動機構を備えたものであってもよく、前記上下動機構が、半田酸化物非吸引時には前記吸取用筒体の吸引開口端を半田酸化物内に浸漬させ、半田酸化物吸引時には吸取用筒体の吸引開口端を、少なくとも半田酸化層の上面に接触状となるように上昇させるものであってもよい。

前記吸引用通路を、前記ルツボに一体に形成されてその吸引口がルツボ内に開口する通路にて構成してもよく、ルツボ内に開口する開閉可能な吸引口を上下に複数段有し、液体半田量に応じて吸引口の開閉を行うようにしてもよい。この場合ルツボを、生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製とするのが好ましい。

本発明の他の半田酸化物除去装置は、圧力制御手段による内圧制御にてノズルから液体半田を吐出するルツボ内において生成される半田酸化物を除去する半田酸化物除去装置であって、ルツボ内で生成される半田酸化物を吸着する半田酸化物吸着体を備えたものである。

本発明の他の半田酸化物除去装置によれば、半田酸化物吸着体にて、ルツボ内において生成される半田酸化物を吸着することによって、ルツボから半田酸化物を除去することができる。

半田酸化物吸着体は、供給側から巻取側へ送出され、供給側と巻取側との間において、半田酸化物に少なくとも接触するテープ状体からなる。このため、テープ状体を供給側から巻取側へ送出することによって、テープ状体の半田酸化物と接触する部位を変更していくことができ、半田酸化物を吸着していない部位にて半田酸化物を順次吸引していくことができる。

ルツボ内の液体半田量の変動に応じて前記テープ状体を上下させる上下動機構を備える。この場合のルツボも、生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製とするのが好ましい。

本発明の半田酸化物除去装置では、吸引用通路を介してルツボ内で生成される半田酸化物を吸引することができる。また、吸引用通路は、生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製であるので、吸引しきれないで残った半田酸化物は、その要部成分が還元される。このため、ルツボ内で半田酸化物が生成されても半田酸化物をこのルツボ内から順次除去することができ、ノズルから液体半田を安定して吐出することができる。すなわち、この半田酸化物除去装置を使用した半田供給装置では、詰まることなくノズルから滑らかに液体半田（溶融半田）を吐出することができ、半田供給作業が安定して作業性に優れる。しかも、半田酸化物がノズルから吐出しないので、半田酸化物による半田付けされる部品への半田酸化物による汚染やはんだ不良等を起こすおそれがなくなる。このように、この半田酸化物除去装置を使用すれば、高精度のはんだ付けが可能となる。

前記吸引用通路を、ルツボ内に挿入されて少なくとも吸引開口端の半田酸化物の接触が可能なカーボン製の吸取用筒体にて構成することによって、生成された半田酸化物の安定した還元が可能となる。吸取用筒体の吸引開口端が上下方向に対して傾斜している場合、半田酸化物の吸引性に優れる。

さらに、ルツボ内の液体半田量の変動に応じて吸取用筒体の高さ位置を変更することによって、半田酸化物を常時除去することができる。また、半田酸化物非吸引時には前記吸取用筒体の吸引開口端を半田酸化物内に浸漬させ、半田酸化物吸引時には吸取用筒体の吸引開口端を、少なくとも半田酸化層の上面に接触状となるように上昇させることができる。これによって、還元時にはカーボン製である吸取用筒体７２の半田酸化物に対する接触面積が大となって、還元効率の向上を図ることができ、しかも、吸引時には半田酸化層の上面に接触状となるように上昇させるので、半田酸化物よりも下方の液体半田を吸引しない。このため、ルツボ内に生成される半田酸化物のみをより安定して除去することができ、信頼性の高い半田酸化物除去作業を行うことができる。

前記吸引用通路を、前記ルツボに一体に形成されてその吸引口がルツボ内に開口する通路にて構成すれば、装置の簡略化を図ることができる。また、ルツボ内に開口する開閉可能な吸引口を上下に複数段有し、液体半田量に応じて吸引口の開閉を行うようにすれば、半田酸化物を常時除去することができる。ルツボを生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製とすれば、このカーボン製のルツボに接触する半田酸化物が還元される。このため、効率のよい半田酸化物除去が可能となる。

本発明の他の半田酸化物除去装置では、半田酸化物吸着体にて、ルツボ内において生成される半田酸化物を吸着することによって、ルツボから半田酸化物を除去することができる。このため、ルツボ内で半田酸化物が生成されても半田酸化物をこのルツボ内から順次除去することができ、ノズルから液体半田を安定して吐出することができる。すなわち、この半田酸化物除去装置でも、詰まることなくノズルから滑らかに液体半田を吐出することができ、半田供給作業が安定して作業性に優れる。しかも、半田酸化物による半田付けされる部品への半田酸化物による汚染やはんだ不良等を起こすおそれがなくなる。

半田酸化物吸着体であるテープ状体において、半田酸化物を吸着していない部位にて半田酸化物を順次吸引していくことができる。このため、半田酸化物の吸着能力を常時発揮し、半田酸化物除去機能の低下を防止できる。さらに、半田酸化物吸着体であるテープ状体に市販の半田吸取線を使用することができるので、コスト低減を図ることができる。

上下動機構にて、ルツボ内の液体半田量の変動に応じて前記テープ状体を上下させることによって、半田酸化物を常時安定して除去することができる。また、ルツボを、生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製とすれば、このカーボン製のルツボに接触する半田酸化物が還元される。このため、半田酸化物吸着体の半田酸化物除去機能とこの還元機能とが相俟ってより効果的な半田酸化物除去が可能となる。

以下本発明の実施の形態を図１〜図１０に基づいて説明する。

図１は本発明の半田酸化物除去装置を用いた半田供給装置を示し、この半田供給装置は、液体半田（溶融半田）２０を収容した密閉容器構造のルツボ２１と、前記ルツボ２１内で半田（半田ワイヤ６１）を加熱して溶融させる半田加熱手段３０と、前記ルツボ２１内の液体半田２０を前記ルツボ２１のノズル２２から吐出させるための吐出制御手段（圧力制御手段）４０と、前記ルツボ２１内の液体半田２０の容積を検出する半田量検出手段５０と、ルツボ２１内で半田（半田ワイヤ６１）を供給する半田補給手段６０とを備える。

ルツボ２１は、下端部に漏斗状のノズル２２を有するとともに、上端部に蓋部２６を一体に有する。また、ノズル２２は、ルツボ２１の漏斗状底面の中央部を貫通するノズル孔２３と、ノズル孔２３の下端開口から側方に延在する逆皿状の半田たたきツール２４を備える。ルツボ２１は、溶融した半田の温度に耐えることができ、また、加熱手段３０にて加熱され、しかも半田と濡れ性に悪い材質、例えばセラミック系金属材料やカーボン等で構成できる。この実施形態ではカーボン製とした。

半田加熱手段３０は、ルツボ２１の下部外周に装着された円筒状のヒーター３１を備える。ヒーター３１に通電することで、ルツボ２１が加熱されて内部の半田が溶融して液体半田２０となる。ヒーター３１は、液体半田２０が常に適度な温度を保持するように通電量が制御される。

吐出制御手段４０は、ルツボ２１の内圧をノズル２２から液体半田２０を吐出させる陽圧と、ノズル２２からの液体半田２０の吐出を止める負圧との間で切換制御する。図１に示される吐出制御手段４０は、ルツボ２１内にコンプレッサー４２からの加圧ガスを供給して陽圧にするガス供給系４１と、ルツボ２１内を真空ポンプ４４で適宜に真空吸引して負圧にするガス吸引系４３を備える。ガス供給系４１とガス吸引系４３は、切換バルブ４５を介してルツボ２１の蓋部２６に形成されたガス出入口２５に連接される。切換バルブ４５は、半田供給動作に合わせて適宜に切換制御される。

図１に示す状態の切換バルブ４５は、ルツボ２１とガス吸引系４３とが連結され、ルツボ２１内が負圧に保持される。このため、ノズル２２からの液体半田２０の吐出が止められ、液だれが阻止される。また、図２に示す状態の切換バルブ４５は、ルツボ２１とガス供給系４１とが連接され、ルツボ２１内が陽圧に保持されて、ノズル２２から後述するように液体半田２０が少量ずつ吐出される。

ガス供給系４１からルツボ２１内に送給される加圧ガスは、窒素ガスの不活性ガスと水素ガスの還元ガスの混合ガスで、ルツボ２１内の液体半田２０の酸化を防止し、高品質を維持する。ガス吸引系４３はルツボ２１内の混合ガスを吸引し、ルツボ２１内の半田酸化防止の雰囲気を保持しようとしている。

半田量検出手段５０は、ルツボ２１内の液体半田２０の液面高さを検出して液体半田２０の容積増減を検知し、容積が規定の範囲内に維持されるように制御する。すなわち、図１に示すように、半田量検出手段５０は、ルツボ２１内に設置した２本の電極棒５１、５２と、両電極棒５１、５２間の通電の有無を検出する検流計５３と、電源５４とを備えた通電式液面センサである。この半田量検出手段５０では、一対の電極棒５１、５２は、ルツボ２１内の上端部から下方に延び、各々の下端が液体半田２０の液面の高さに固定してある。

図４（Ａ）に示すように、液体半田２０の液面が両電極棒５１、５２の少なくとも一方の下端より下がると、両電極棒５１、５２間の通電が停止し、これを検流計５３が検出して、液体半田２０の容積が規定値より減少したことを検知する。図４（Ｂ）に示すように、液体半田２０の液面が両電極棒５１、５２の下端より上がり、両電極棒５１、５２の下端部が液体半田２０に浸漬されると、両電極棒５１、５２間に液体半田２０を通じた通電が発生し、これを検流計５３が検出して液体半田２０の容積が規定値まで増量したことが検知される。検流計５３の検知信号が半田補給手段６０の図示しない制御手段（制御回路）に送られて、半田補給手段６０が作動し、ルツボ２１内の液体半田２０がほぼ定量になるよう制御される。なお、制御手段は例えばマイクロコンピュータにて構成することができる。

半田補給手段６０は、液体半田２０の減量分に応じてルツボ２１内に固定半田の半田ワイヤ６１を給送し、この半田ワイヤ６１の先端部分を液体半田２０に浸漬して溶融させる。ルツボ２１内への半田ワイヤ６１の給送はワイヤ送り機構６３で行われる。

ワイヤ送り機構６３は、長尺な半田ワイヤ６１が巻回されたスプール６４と、スプール６４から繰り出された半田ワイヤ６１をルツボ２１へと案内するガイド６５と、ガイド６５とルツボ２１の間に配置された一対の送りローラ６６、６７を備える。送りローラ６６、６７はゴムローラと金属ローラの一対で、両ローラが半田ワイヤ６１を挟持して回転することで、半田ワイヤ６１がルツボ２１に送り込まれる。ルツボ２１の蓋部２６に貫通させて固定したシール材６２を半田ワイヤ６１が貫通してルツボ２１内に給送され、ルツボ２１内が気密な不活性・還元ガス雰囲気に保持される。

ところで、ルツボ２１内が気密な不活性・還元ガス雰囲気に保持されていても、長期に亘って溶融された半田では、その表面にＳｎＯ（酸化第一錫）、ＰｂＯ（一酸化鉛）等の酸化物（半田酸化物）が発生して、図７に示すように酸化層７０が形成される。

そこで、この半田供給装置には、本発明に係る半田酸化物除去装置が付設されている。この半田酸化物除去装置は、ルツボ２１内で生成される半田酸化物を吸引する吸引用通路７１を有する。この吸引用通路７１はカーボン製の吸取用筒体７２からなる。

吸取用筒体７２は真空発生器７３に接続され、この真空発生器７３によって、吸取用筒体７２内のエアが吸引され、吸取用筒体７２の吸引開口端７２ａから酸化層７０の半田酸化物を吸引することができる。なお、この吸取用筒体７２を介して吸引された半田酸化物は、この吸取用筒体７２に連結された回収用タンク（図示省略）等に回収される。また、真空発生器７３としては、真空ポンプを使用した真空発生装置であっても、ノズルとディフューザと呼ばれる基本パーツで構成されるエジェクタ式の真空発生装置であってもよい。

また、この吸取用筒体７２は図示省略の上下動機構にて、図７（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）のように上下動する。ここで、上下動機構としては、シリンダ機構、ボールねじ機構等の種々の往復動機構を用いることができる。この場合、前記半田量検出手段５０にて検出された液体半田量に応じて、その上下量を制御することができる。すなわち、ルツボ２１内の液体半田２０をほぼ定量になるよう制御する前記制御手段を用いてこの吸取用筒体７２の上下動制御を行うことができる。なお、吸取用筒体７２がルツボ２１内で上下動するので、この吸取用筒体７２が挿入される蓋部２６の挿通孔をシール部材にてシールするのが好ましい。シール部材としては、従来からある既存のパッキン等の種々の密封装置を使用することができるが、吸取用筒体７２の上下動を許容する必要があるので、吸取用筒体７２に対するすべり性を考慮して選択することになる。

ところで、吸取用筒体７２がカーボン製であるので、吸取用筒体７２が半田酸化物内に浸漬されたり、その吸引開口端７２ａが半田酸化物に接触したりした場合、半田酸化物の主要成分であるＳｎＯ（酸化第一錫）やＰｂＯ（一酸化鉛）等が還元される。ここで、還元とは、対象とする物質が電子を受け取る化学反応のことであり、具体的には、物質から酸素が奪われる反応、あるいは、物質が水素と化合する反応等が相当する。

次に、上記した半田供給装置による半田供給の動作例を説明する。この場合、図１の状態でルツボ２１内に定量の液体半田２０が収容され、ルツボ２１内が負圧に制御されて液体半田２０の吐出と液だれが阻止される。この状態でルツボ２１がリードフレーム６に向けて下降し、図２に示すように半田たたきツール２４の下面がリードフレーム６に接触するタイミング、或いは、接触する少し前のタイミングで切換バルブ４５をガス供給系４１に切り換える。ルツボ２１に加圧ガスが送給されてルツボ２１が陽圧になり、液体半田２０がノズル孔２３に押し出され、ノズル孔２３の下端の吐出口から半田たたきツール２４の内部空間へと放射状に拡がる。半田たたきツール２４の内部空間は、矩形の半導体チップとほぼ同じ矩形の空間で、この内部空間に液体半田２０が充填されるように吐出されたタイミングで切換バルブ４５をガス吸引系４３に切り換える。

図３（Ａ）に示すように、リードフレーム６に対してルツボ２１を上昇させると、リードフレーム６上に半田たたきツール２４で決められた定量の半田２０ａが残る。この半田２０ａは、図３（Ｂ）に示すようにほぼ矩形を成し、後工程で半田２０ａ上に図３（Ｂ）の鎖線で示す半導体チップ６７がマウントされる。半田２０ａは液体半田２０をリードフレーム６上に直接に吐出し、吐出と同時に半田たたきツール２４で整形しているので、リードフレーム６との金属的反応の進行がほとんど無く、半導体チップ６７が常にマウント性よく接合される。また、ルツボ２１に半田たたきツール２４を一体に形成して、半田吐出と同時に整形するので、特別な半田たたき工程を省略してチップマウントができる。

以上の半田供給動作において、半田量検出手段５０がルツボ２１内の液体半田２０の液面高さから半田量を監視し、半田量が規定値以下に減少して検流計５３から通電停止の信号が半田補給手段６０の制御回路に出力されると、ワイヤ送り機構６３が作動して半田ワイヤ６１をルツボ２１内に給送する。図４（Ｂ）に示すように、半田ワイヤ６１が送りローラ６６、６７の回転で送りが掛けられると、半田ワイヤ６１の先端部が液体半田２０中に挿入され、挿入と同時に溶融する。液体半田２０の減少分に応じて半田ワイヤ６１の送り量を制御することで、ルツボ２１内の液体半田２０の容積がほぼ一定に保持され、ルツボ２１内における液体半田２０の液面高さがほぼ一定に維持される。

従って、ノズル２２から液体半田２０を吐出させる際のガス圧や水頭圧を一定に制御することが容易にでき、常に吐出量を一定に制御することができて、リードフレーム６上への半田供給量の正確な制御が容易になる。また、ルツボ２１内の液体半田２０が定量に制御されるので、リードフレーム６の複数箇所、複数のリードフレーム６への半田供給動作を一旦停止させることなく連続的に行うことができる。

また、図５に示すように、ルツボ２１の下端部に半田たたきツール２４’を着脱自在に取付けるようにしてもよい。ルツボ２１の下端のノズル２２を漏斗状に形成して、このノズル２２に別体の半田たたきツール２４’をねじ込み式やピン止め式にして着脱自在に取付ける。リードフレーム６上にルツボ２１の１回の動作で供給する半田量と、供給して整形する形状に対応する種類の半田たたきツール２４’をノズル２２に、他の種類の半田たたきツールと交換可能に取付ける。

また、図５のルツボ２１から半田たたきツール２４’を取り外して、図６に示すように半田たたきツールのないノズル２２で直接にリードフレーム６に液体半田２０を吐出するようにして、半田供給することも可能である。この場合、リードフレーム６上に液体半田２０が円形のドット状に供給され、後で必要に応じて半田たたきにより整形が行われる。

ところで、この半田供給装置のルツボ２１内には、吸取用筒体７２が挿入され、例えば、この吸取用筒体７２の吸引開口端７２ａが図７（Ｃ）に示すように、半田酸化物に接触している。この際、半田量検出手段５０にて検出された液体半田量に応じて、吸取用筒体７２の上下動をすることができるので、吸取用筒体７２の吸引開口端７２ａを常時半田酸化層７０の上面に接触するように上下動させることができる。このため、この半田酸化物の要部成分が還元され、半田酸化物の一部が除去される。また、吸取用筒体７２には真空発生器７３が連結されているので、吸取用筒体７２に半田酸化物が吸引される。

この場合、使用される半田の成分ＰｂＳｎのうちＰｂ（鉛）は吸取用筒体７２を構成するカーボンによって還元できるが、Ｓｎ（すず）は還元できない。このため、ＳｎＯを吸引することになる。ところで、一般的に使用される半田材料としては、ＰｂＳｎであり、その約９５％以上がＰｂ（鉛）である。このような半田を使用した場合に、生成される半田酸化物の主要成分はＰｂＯである。このため、吸取用筒体７２がこの半田酸化物に接触することによって還元され、酸化物の大半がこの還元によって除去され、他の還元されないＳｎＯはルツボ外部へ吸引排出することによって除去される。

本発明の半田酸化物除去装置では、吸引用通路７１を介してルツボ２１内で生成される半田酸化物を吸引することができる。また、吸引用通路７１は、生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製であるので、吸引しきれないで残った半田酸化物は、その要部成分が還元される。このため、ルツボ２１内で半田酸化物が生成されても半田酸化物をこのルツボ２１内から順次除去することができ、ノズル２２から液体半田を安定して吐出することができる。すなわち、この半田酸化物除去装置を使用した半田供給装置では、詰まることなくノズル２２から滑らかに液体半田（溶融半田）２０を吐出することができ、半田供給作業が安定して作業性に優れる。しかも、半田酸化物がノズル２２から吐出しないので、半田付けされる部品への半田酸化物による汚染やはんだ不良等を起こすおそれがなくなる。このように、この半田酸化物除去装置を使用すれば、高精度のはんだ付けが可能となる。

前記吸引用通路７１を、ルツボ２１内に挿入されてその吸引開口端７２ａが半田酸化物に接触乃至浸漬されるカーボン製の吸取用筒体７２にて構成することによって、生成された半田酸化物の安定した還元が可能となる。さらに、ルツボ２１内の液体半田量の変動に応じて吸取用筒体７２の高さ位置を変更することによって、半田酸化物を常時除去することができる。

ルツボ２１を、生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製としているので、カーボン製のルツボ２１に接触する半田酸化物が還元される。このため、効率のよい半田酸化物除去が可能となる。

前記実施形態では、吸取用筒体７２の吸引開口端７２ａを半田酸化層７０の上面に常時接触するようにしていたが、図７（Ｂ）に示すように、吸取用筒体７２の吸引開口端７２ａが半田酸化層７０に浸漬した状態であってもよい。また、半田酸化物非吸引時には、図７（Ａ）に示すように、吸取用筒体７２の吸引開口端７２ａを半田酸化物よりも下部の溶融半田２０内に浸漬させたり、図７（Ｂ）に示すように、吸取用筒体７２の吸引開口端７２ａが半田酸化層７０に浸漬し、半田酸化物吸引時には、図７（Ｃ）に示すように、吸取用筒体７２の吸引開口端７２ａが半田酸化層７０の上面に接触したりするまで上昇させるようにしてよい。これによって、カーボン製である吸取用筒体７２の半田酸化物に対する接触面積が大となって、還元効率の向上を図ることができ、しかも、吸引時には半田酸化層７０の上面に接触状となるように上昇させるので、半田酸化物よりも下方の液体半田を吸引しない。このため、ルツボ２１内に生成される半田酸化物のみをより安定して除去することができ、信頼性の高い半田酸化物除去作業を行うことができる。

ところで、吸取用筒体７２を使用する場合、図８（Ａ）に示すように、その吸引開口端７２ａを上下方向に対して傾斜していてもよく、図８（Ｂ）に示すように、吸取用筒体７２の外周面下端を下方に向かって縮径するテーパ７６としてもよく、図８（Ｃ）に示すように、吸取用筒体７２の下端部が下方に向かって拡径する拡径部７７であってもよい。

図８（Ａ）に示すように、その吸引開口端７２ａを上下方向に対して傾斜させれば、半田酸化物の吸引性の向上を図ることができ、図８（Ｂ）に示すように、吸取用筒体７２にテーパ７６を設けたり、図８（Ｃ）に示すように、吸取用筒体７２に拡径部７７を設けたりすることによって、半田酸化物に対する接触量を増加させることができ、還元効率の向上を図ることができる。

また、ルツボ２１を、生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製とすることによって、吸引用通路７１をルツボ２１に一体に形成することができる。すなわち、図９に示すように、ルツボ２１の側壁（周壁）２１ａに、吸引口７５ａがルツボ２１内に開口した通路７５にて構成することができ、この通路７５を上下方向に沿って複数段設けることができる。

各通路７５には、開閉弁等の開閉器（図示省略）が付設され、ルツボ２１内の液体半田量に応じて通路７５を開閉することになる。すなわち、半田補給手段６０の図示しない制御手段を用いて開閉器の開閉を制御することによって、半田酸化層７０の高さ位置に対応する通路７５を開状態とすることができる。また、各通路７５には真空発生器が接続され、この各通路７５内のエアを吸引することによって、通路７５の吸引口７５ａから半田酸化層７０の半田酸化物を吸引して除去することができる。なお、各通路７５には、回収用タンク（図示省略）等が連結され、吸引された半田酸化物はこの回収用タンクに回収される。また、半田酸化物を吸引しない通路７５は開閉弁にて閉状態とされているので、この通路７５からの空気の流入が防止されている。

図９に示すように、吸引用通路７１を、ルツボ２１に一体に形成されてその吸引口７５ａがルツボ２１内に開口する通路７５にて構成すれば、装置の簡略化を図ることができる。また、ルツボ２１内に開口する開閉可能な吸引口７５ａを上下に複数段有し、液体半田量に応じて吸引口７５ａの開閉を行うようにすれば、液体半田量に応じた吸引口７５ａを開状態とすることによって、半田酸化物を常時除去することができる。

次に、図１０は他の実施形態を示し、この場合、半田酸化物除去手段として、ルツボ２１内で生成される半田酸化物を吸着する半田酸化物吸着体７９を備えている。半田酸化物吸着体７９は、供給手段８０にて、供給側から巻取側へ送出され、供給側と巻取側との間において、半田酸化物に接触乃至浸漬されるテープ状体８１からなる。

供給手段８０は、供給ロール８２と、巻取ロール８３と、各ロール８２、８３を支持する支持体８４と、支持体８４を上下動させる上下動機構８５とを備える。また、巻取ロール８３にはモータ等の駆動機構が連設され、この駆動機構が駆動することによって、供給ロール８２に巻設されているテープ状体８１が供給ロール８２から送出され、巻取ロール８３に巻き取られる。この際、テープ状体８１は供給ロール８２と巻取ロール８３との間をＵ字状に走行する。

また、上下動機構８５は、ルツボ２１内の液体半田量に応じて支持体８４を上下動させ、これによって、テープ状体８１の下端縁部８１ａを半田酸化物に接触乃至浸漬させることができる。この際、上下動機構８５は、半田補給手段６０の制御手段によって制御することができる。上下動機構８５は、図例ではシリンダ機構８６を使用し、シリンダロッド８６ａを支持体８４に連結し、本体部８６ｂを固定部（図示省略）に固定している。このため、シリンダロッド８６ａが伸縮することによって、支持体８４が上下動してテープ状体８１の下端縁部８１ａが上下動することになる。なお、上下動機構８５として、シリンダ機構８６以外のボールねじ機構等の他の往復動機構であってもよい。

テープ状体８１は、ロジン系フラックスを銅の編み線にコーティングされたもの、銅の編み線（フラックスなし）からなるもの、低残渣のフラックスを銅の編み線にコーティングされたもの等にて構成できる。すなわち、テープ状体８１として市販の半田吸取線を使用いることになる。

なお、図１０における半田供給装置は、図１に示す半田供給装置と同一構成であるので、図１と同一部材には同一符号を付してそれらの説明を省略する。

図１０に示す半田酸化物除去装置では、半田酸化物吸着体７９にて、ルツボ２１内において生成される半田酸化物を吸着することによって、ルツボ２１から半田酸化物を除去することができる。このため、ルツボ２１内で半田酸化物が生成されても半田酸化物をこのルツボ２１内から順次除去することができ、ノズル２２から液体半田２０を安定して吐出することができる。

半田酸化物吸着体７９であるテープ状体８１において、半田酸化物を吸着していない部位にて半田酸化物を順次吸引していくことができる。このため、テープ状体８１は、半田酸化物の吸着能力を常時発揮し、半田酸化物除去機能の低下を防止できる。さらに、半田酸化物吸着体７９であるテープ状体８１に市販の半田吸取線を使用することができるので、コスト低減を図ることができる。

上下動機構にて、ルツボ２１内の液体半田量の変動に応じてテープ状体８１を上下させることによって、半田酸化物を常時安定して除去することができる。また、ルツボ２１を、生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製とすれば、このカーボン製のルツボ２１に接触する半田酸化物が還元される。このため、半田酸化物吸着体７９の半田酸化物除去機能とこの還元機能とが相俟ってより効果的な半田酸化物除去が可能となる。

なお、図１０に示すものでは、テープ状体８１がルツボ２１内を走行（間欠走行運動）し、また上下動する。このため、このテープ状体８１が挿入される蓋部２６の往き還りの一対の挿通孔をそれぞれシール部材にてシールするのが好ましい。シール部材としては、従来からある既存のパッキン等の種々の密封装置を使用することができるが、テープ状体８１の上下動を許容する必要があるので、テープ状体８１に対するすべり性を考慮して選択することになる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく種々の変形が可能であって、例えば、吸取用筒体７２の内径や肉厚等は、半田酸化物に接触乃至浸漬した際に、半田酸化物の主要成分を還元でき、吸引時に半田酸化物を吸引できる範囲で種々変更できる。また、吸取用筒体７２全体をカーボンにて構成することなく、半田酸化物に接触乃至浸漬する範囲のみをカーボンにて構成するようにしてもよい。吸取用筒体７２を配置する場合、１本に限らず複数本であってもよい。複数本を配設する場合には、各吸取用筒体７２の吸引開口端７２ａの高さ位置を、同一としても相違させてもよい。

さらに、半田酸化層７０の上面を一定の高さに保持されるものであれば、図１に示すように吸取用筒体７２を使用するものであれば、吸取用筒体７２が上下動せずに、図１０に示すように、吸着体１９を使用するものであれば、吸着体７９が上下動せずに、定位置に固定されるものであってもよい。

溶融半田２０が収容されるルツボ２１として、半田ワイヤ６１が供給されるものでなく、さらには、密閉容器でなくてもよい。また、ルツボ２１の内容積としては、種々選択することができるが、実施形態のように、リードフレーム６のアイランドに半田を供給する場合には、例えば、内径が５ｍｍで高さが２０ｍｍのものが必要最小限となる。

本発明の実施形態を示す半田酸化物除去装置を備えた半田供給装置の簡略図である。 前記半田供給装置の半田供給動作時の簡略図である。 前記半田供給装置にて半田を供給した後を示し、（Ａ）はルツボのノズルの断面図であり、（Ｂ）は供給した半田の平面図である。 半田量検出手段を示し、（Ａ）は液体半田量が減少した場合のルツボの要部断面図であり、（Ｂ）は液体半田量が増加した場合のルツボの要部断面図である。 ルツボのノズルの第１変形例を示す断面図である。 ルツボのノズルの第２変形例を示す断面図である。 前記半田酸化物除去装置の吸取用筒体の高さ位置の変位を示し、（Ａ）は吸取用筒体の吸引開口端が半田酸化層よりも低い状態の断面図であり、（Ｂ）は吸取用筒体の吸引開口端が半田酸化層内に位置する状態の断面図であり、（Ｃ）は吸取用筒体の吸引開口端が半田酸化層の上面に接触した状態の断面である。 吸取用筒体の変形例を示す断面図である。 吸取用通路の変形例を示すルツボの断面図である。 他の半田酸化物除去装置を使用したルツボの断面図である。 従来の半田供給装置の要部断面図である。 従来の他の半田供給装置の要部断面図である。

符号の説明

２１ ルツボ
４０ 圧力制御手段（吐出制御手段）
７０ 半田酸化層
７１ 吸引用通路
７２ 吸取用筒体
７２ａ 吸引開口端
７５ａ 吸引口
７５ 通路
７９ 半田酸化物吸着体
８１ テープ状体

Claims (12)

1. 圧力制御手段による内圧制御にてノズルから液体半田を吐出するルツボ内において生成される半田酸化物を除去する半田酸化物除去装置であって、
   ルツボ内で生成される半田酸化物を吸引する吸引用通路を有するとともに、この吸引通用路を、生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製としたことを特徴とする半田酸化物除去装置。
2. 前記吸引用通路を、ルツボ内に挿入されて少なくとも吸引開口端の半田酸化物の接触が可能なカーボン製の吸取用筒体にて構成したことを特徴とする請求項１の半田酸化物除去装置。
3. 前記吸引用筒体が上下方向に沿って配置されるとともに、この吸取用筒体の吸引開口端が上下方向に対して傾斜していることを特徴とする請求項２の半田酸化物除去装置。
4. 前記吸取用筒体を前記ルツボ内の液体半田量の変動に応じて上下動させる上下動機構を備えたことを特徴とする請求項２又は請求項３の半田酸化物除去装置。
5. 前記上下動機構は、半田酸化物非吸引時には前記吸取用筒体の吸引開口端を前記半田酸化物内に浸漬させ、半田酸化物吸引時には吸取用筒体の吸引開口端を、少なくとも半田酸化層７０の上面に接触状となるように上昇させることを特徴とする請求項４の半田酸化物除去装置。
6. 前記ルツボを、生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製としたことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれかの半田酸化物除去装置。
7. 前記吸引用通路を、前記ルツボに一体に形成されてその吸引口がルツボ内に開口する通路にて構成したことを特徴とする請求項６の半田酸化物除去装置。
8. 前記ルツボ内に開口する開閉可能な吸引口を上下に複数段有し、液体半田量に応じて吸引口の開閉を行うことを特徴とする請求項７の半田酸化物除去装置。
9. 圧力制御手段による内圧制御にてノズルから液体半田を吐出するルツボ内において生成される半田酸化物を除去する半田酸化物除去装置であって、
   ルツボ内で生成される半田酸化物を吸着する半田酸化物吸着体を備えたことを特徴とする半田酸化物除去装置。
10. 半田酸化物吸着体は、供給側から巻取側へ送出され、供給側と巻取側との間において、半田酸化物に少なくとも接触するテープ状体からなることを特徴とする請求項９の半田酸化物除去装置。
11. 前記テープ状体を前記ルツボ内の液体半田量の変動に応じて前記テープ状体を上下させる上下動機構を備えたことを特徴とする請求項１０の半田酸化物除去装置。
12. 前記ルツボを、生成された半田酸化物の要部成分を還元するカーボン製としたことを特徴とする請求項９〜請求項１０のいずれかの半田酸化物除去装置。

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