JP2008114270A - 半田ごて - Google Patents

Abstract

【課題】半田付けの作業性及び信頼性を向上させることを可能とする半田ごてを提供する。
【解決手段】プリント配線板４と、プリント配線板４に実装される実装部品５との接合に用いられる半田ごて１を、こて先２が、こて先２の軸方向に沿って所定の深さに穿設され、こて先２の先端部の端面２ａで開口し、且つ実装部品５に突設されるリードピン６を挿入可能な穴部３を備える構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、半田ごてに関し、詳しくは半田ごてのこて先の構造に関する。

近年、パワーエレクトロニクス分野にあっては、大電流が流れる回路であってもプリント配線板によって構成する傾向にある。その背景には装置の小型化、設置のし易さ、コストダウンなどの要求に応えるため、回路への部品の実装に半田付けによる接合方法を採用していることがある。

装置の構造にもよるが、整流素子やインバータ素子等に代表されるいわゆるパワー半導体は、アルミヒートシンクに取り付けて冷却する性質上、プリント配線板の裏側に取り付けられる場合が多く、このような場合には半田槽を使用したフロー半田は適用することができない。そのため、半田ごてによる半田付けを適用する必要がある。

従来、半田付けに利用する半田ごては、図６（ａ）に示すように先端に向かうに従って縮径するこて先１２を有するもの、図６（ｂ）に示すように先端が平面状に形成されたこて先２２を有するもの、図６（ｃ）に示すように板状に形成され、先端が鋭角に形成されたこて先３２を有するもの等が一般的に用いられている。

また、実装部品のリードピン間を短絡する半田ブリッジを除去するために、半田を溶融し、溶融した半田が表面張力によってこて先に吸着するように、こて先を二股に分岐したものもある（例えば、特許文献１参照）。

また、複数のリードピンを備える実装部品がプリント配線板に半田付けされている際に、単一のリードピンを選択してプリント配線板から離すことを可能とするために、半田ごてのこて先を三股に分岐し、両側に位置する一対の脚部に対して中央に位置する脚部に傾斜を与え、両側の二つの脚部によって半田を溶融し、中央に位置する脚部によってリードピンをプリント配線板から離す構成としたものもある（例えば、特許文献２参照）。

特開平１１−１７９５３５号公報 特開２００６−１９６２０号公報

大電流用のプリント配線板は、銅箔厚が厚く、また、パターン幅を大きく設けるために熱容量が大きい。絶縁板とパターンとを複数積層して構成される多層基板の場合、更に熱容量は大きくなる。また、パワー半導体に設けられるリードピンにあっても熱容量が大きい。

従って、図６に示すようなこて先１２，２２又は３２を有する半田ごてを用い、大電流用のプリント配線板に実装部品を半田付けする場合、プリント配線板や実装部品のリードピンに十分に熱を伝えることができず、場合によっては半田ごてを２本使用して対応する必要があるなど、半田付けに係る作業が煩雑であるとともに、作業に係る時間が増えてプリント配線板や実装部品に熱によりダメージを与える虞があった。

更に、近年の鉛フリー化によって、鉛入り半田に比べて融点が高い鉛フリー半田を使用することにより、ますます半田付け作業が困難になり、このことによって半田付けの信頼性が低下する虞があった。

このようなことから本発明は、半田付けの作業性及び信頼性を向上させることを可能とする半田ごてを提供することを目的とする。

上記の課題を解決するための第１の発明に係る半田ごては、プリント配線板と、前記プリント配線板に実装される半導体電子部品との接合に用いられる半田ごてであって、こて先が、前記こて先の長手方向に沿って所定の深さに穿設され、前記こて先の先端部の端面で開口し、且つ前記半導体電子部品に突設されるリードピンを挿入可能な穴部を備えることを特徴とする。

第２の発明に係る半田ごては、第１の発明において、前記こて先は、前記端面に凹設され、前記穴部から前記長手方向と直交する方向に向かって延びる半田導入用溝を備えることを特徴とする。

第３の発明に係る半田ごては、第１の発明または第２の発明において、前記穴部は、前記長手方向と直行する方向の幅が、前記リードピンを挿入可能であって且つ前記リードピンに摺接可能に形成されることを特徴とする。

第４の発明に係る半田ごては、第１の発明乃至第３の発明のいずれかにおいて、前記端面は、前記長手方向と直行する方向の幅が、前記プリント配線板表面で回路配線を構成する導電体の幅と等しいことを特徴とする。

上述した第１の発明に係る半田ごてによれば、こて先が、該こて先の先端部の端面に開口部を有するとともに、長手方向に沿って所定の深さに穿設された穴部を備えるために、プリント配線板に半導体電子部品を半田付けする際、半導体電子部品のリードピンを穴部に挿入してリードピンを加熱することができる。このため、プリント配線板とリードピンを同時に加熱しながら、半田を溶融して半田付けを行うことが可能となり、作業性が向上して作業時間の短縮化が可能になり、且つ、半田付けの信頼性が向上する。

上述した第２の発明に係る半田ごてによれば、こて先が、前記端面に凹設され、前記穴部から前記長手方向と直交する方向に向かって延びる半田導入用溝を備えるため、溶融した半田をプリント配線板に設けられた実装用の穴へ円滑に誘導することができ、より作業時間の短縮化、作業性の向上が可能になる。

上述した第３の発明に係る半田ごてによれば、穴部を、半田ごての長手方向と直行する方向の幅が、半導体電子部品に突設されるリードピンを挿入可能であって、且つリードピンに摺接可能に形成するために、よりリードピンに熱が伝導しやすくなり、作業性が向上する。

上述した第４の発明に係る半田ごてによれば、こて先の端面を、半田ごての長手方向と直行する方向の幅が、プリント配線板表面で回路配線を構成する導電体の幅と等しくなるようにするので、より導電体に熱が伝導しやすくなり、作業性が向上する。

本発明の実施形態を以下に示す実施例により詳細に説明する。

本発明の第１の実施例を図に基づいて詳細に説明する。図１は本実施例における半田ごての一例を部分的に示す外観図、図２（ａ）は本実施例に係る半田ごてのこて先の側面を示す概略図、図２（ｂ）は本実施例に係る半田ごてのこて先の端面を示す概略図、図３は本実施例に係る半田ごてを用いた半田付けの一例を模式的に示す説明図である。

図１乃び図２に示すように、本実施例において半田ごて１の先端部に配置され、発熱して半田を溶融するこて先２は、円柱状に形成されている。更に、こて先２には、ほぼ平坦に形成された端面２ａに開口部を有し、端面２ａから長手方向、即ち、軸方向に沿って延びる穴部３が形成されている。穴部３は円柱状であり、これによりこて先２の先端部分は環状に形成された状態となっている。なお、本実施例では穴部３を端面２ａの中心部に設けるものとする。

そして、端面２ａの外径は、後述するプリント配線板４のランド８の幅と略等しい大きさとなっている。また、内径、即ち穴部３の径は、後述する半導体電子部品（以下、実装部品）５に突設されたリードピン６を円滑に挿入可能であって、且つ、例えばリードピン６に摺接可能である等リードピン６の外径と略等しいか、もしくはリードピン６の外径より僅かに大きく形成されている。

以下、本実施例に係る半田ごてを用いて実装部品５をプリント配線板４に接合する手順を図３を参照しつつ説明する。

図３に示すように、プリント配線板４に設けられた実装用の穴４ａに、実装部品５のリードピン６が挿通されている。穴４ａの周囲のプリント配線板４表面には、図示しない導電体としての銅箔を施されたランド８が設けられている。そして、プリント配線板４表面であってランド８の外方にはソルダーレジスト７が塗布されており、半田がランド８から外方に流れ出ないように構成されている。

プリント配線板４に実装部品５を半田付けする場合、半田ごて１を、プリント配線板４から突出したリードピン６の端部がこて先２の穴部３に挿入されるように操作する一方、こて先２によって半田を溶融し、溶融した半田を穴４ａに流入させてプリント配線板４とリードピン６とを接合する。

本実施例に係る半田ごてによれば、こて先２に、軸心に沿って端面２ａから所定の深さで延びる穴部３を設け、且つこの穴部３の径を実装部品５のリードピン６を挿入可能であって、リードピン６の外径と略等しい大きさにするとともに、こて先２の外径をプリント配線板４のランド８の幅と略等しい大きさとしたため、こて先２の温度をリードピン６に効率良く伝達すると同時に、ランド８に対しても効率良くこて先２の温度を伝達することができる。

即ち、リードピン６及びランド８に対してこて先２の熱を無駄なく伝達することができるため、リードピン６と、ランド８とを同時に過熱することが可能となる。これにより、半田付けに掛かる時間を短縮することができるために作業性が向上し、更に、短時間で半田付けを行うことが可能となることで部品に与えるダメージを抑制することができ、半田付けの信頼性の向上に繋がる。

なお、本実施例において、穴部３の深さは、所定の深さ、例えばプリント配線板４から突出したリードピン６を挿入可能な深さに設定するものとする。

本発明の第２の実施例を図に基づいて詳細に説明する。図４（ａ）は本実施例に係る半田ごてのこて先の側面を示す概略図、図４（ｂ）は本実施例に係る半田ごてのこて先の端面を示す概略図、図５は本実施例に係る半田ごてを用いた半田付けの一例を模式的に示す説明図である。

本実施例は、上述した実施例１の構成に対し、半田ごて１のこて先２の端面２ａに、穴部３から径方向に沿ってこて先２の周面へと延びる半田導入用溝９を形成した点が異なるものである。その他の構成は実施例１の構成と概ね同様であり、同一の部材については同一符号を付し、重複する説明は適宜省略する。

図４に示すように、本実施例において半田ごて１のこて先２には、穴部３と、穴部３から径方向に沿ってこて先２の周面へと延びる半田導入用溝９とが形成されている。例えば、半田導入用溝９は図４（ａ）に示すように断面視半円形に形成することができる。

図５に示すように、本実施例に係る半田ごては、実施例１と同様、プリント配線板４に形成された実装用の穴４ａを介して、半田により実装部品５をプリント配線板４に接合する場合に特に有用である。

上述した実施例１と同様に、プリント配線板４に設けられた実装用の穴４ａに、実装部品５のリードピン６が挿通されている。穴４ａの周囲のプリント配線板４表面には、銅箔（図示省略）を施されたランド８が設けられている。そして、プリント配線板４表面であってランド８の外方にはソルダーレジスト７が塗布されており、半田がランド８から外方に流れ出ないように構成されている。

本実施例においてプリント配線板４に実装部品５を半田付けする場合、半田ごて１を、プリント配線板４から突出したリードピン６の端部がこて先２の穴部３に挿入されるように操作する一方、こて先２により、こて先２表面に位置する半田導入用溝９の開口部近傍で半田１０を溶融し、半田導入用溝９を介して溶融した半田１０を穴４ａへと流動させ、プリント配線板４とリードピン６とを半田１０によって接合する。

本実施例によれば、実施例１による効果に加え、こて先２の端面に半田導入用溝１０を設けたことにより、溶融した半田１０を円滑に実装用の穴４ａへと誘導することができるため、半田付けに掛かる作業をより効率よく行うことができる。

なお、本発明は上記各実施例に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で各種変更が可能であることはいうまでもない。

本発明は、半田ごてに関し、特に半田ごてのこて先の構造に適用可能である。

本発明の実施例１に係る半田ごての一例を部分的に示す外観図である。 図２（ａ）は本発明の実施例１に係る半田ごてのこて先の側面を示す概略図、２（ｂ）は本発明の実施例１に係る半田ごてのこて先の端面を示す概略図である。 本発明の実施例１に係る実装の一例を示す部分断面図である。 図４（ａ）は本発明の実施例２に係る半田ごてのこて先の側面を示す概略図、４（ｂ）は本発明の実施例２に係る半田ごてのこて先の端面を示す概略図である。 本発明の実施例２に係る実装の一例を示す部分断面図である。 一般的な半田ごてのこて先を示す説明図である。

符号の説明

１ 半田ごて
２ こて先
３ 穴部
４ プリント配線板
５ 実装部品
６ リードピン
７ ソルダーレジスト
８ ランド
９ 半田導入用溝
１０ 半田

Claims (4)

1. プリント配線板と、前記プリント配線板に実装される半導体電子部品との接合に用いられる半田ごてであって、こて先が、前記こて先の長手方向に沿って所定の深さに穿設され、前記こて先の先端部の端面で開口し、且つ前記半導体電子部品に突設されるリードピンを挿入可能な穴部を備えることを特徴とする半田ごて。
2. 前記こて先は、前記端面に凹設され、前記穴部から前記長手方向と直交する方向に向かって延びる半田導入用溝を備えることを特徴とする請求項１記載の半田ごて。
3. 前記穴部は、前記長手方向と直行する方向の幅が、前記リードピンを挿入可能であって且つ前記リードピンに摺接可能に形成されることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の半田ごて。
4. 前記端面は、前記長手方向と直行する方向の幅が、前記プリント配線板表面で回路配線を構成する導電体の幅と等しいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の半田ごて。

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