JP2009195939A

JP2009195939A - 筒状半田鏝

Info

Publication number: JP2009195939A
Application number: JP2008039576A
Authority: JP
Inventors: Mitsuo Ebisawa; 満男海老澤
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2008-02-21
Filing date: 2008-02-21
Publication date: 2009-09-03

Abstract

【課題】
耐食性と耐久性に優れた筒状の半田鏝を提供する。
【解決手段】
本発明の筒状半田鏝は、貫通孔を中心に複数に分割された部材から形成されるものであって、該部材は非濡れ性物質で被覆されている銅製部材である。部材を組み合わせて形成される貫通孔は、０．５〜３ｍｍと言う、被覆が難しいサイズのものである。また、熱伝導性の良い銅製の部材で作製できるため、作業効率が向上するとともに、半田非濡れ性物質で適切に被覆されている半田鏝を作成できるため、従来のものとは異なり、銅が半田に溶け込まないので、高品質な半田付けが出来る。
【選択図】図１

Description

本発明は筒状半田鏝に関するものである。特に、筒状半田鏝の軸を含んで複数に分割される、非濡れ性物質で被覆された銅製部材からなる筒状半田鏝に関するものである。

従来の半田鏝は、棒状のものが大半であった。棒状の半田鏝は、ヒータを内蔵する半田鏝本体の先端に半田鏝先が取り付けられている。しかし、従来の半田鏝先は、ヒータの熱伝導性の面から、その材質は一般に銅製（無酸素銅製）とされている。そして、半田との濡れ性を確保するため、及び銅の高温酸化に伴う材料劣化を防止するために、先端部分には０．５〜１ｍｍ厚さの鉄（純鉄）メッキが施されている。ただ、この先端部分以外の部分には、半田が鏝先を登ってくるのを防止するために、クロム（硬質クロム）メッキが施されている。

即ち、コテ先の極先端部分については、半田成分と十分な濡れ性を有し、半田の“のり”が良いことが必要とされる。半田との濡れ性の最も良い金属は金、銀等であるが、これらは高価であるため、通常コスト面から安価でかつ比較的半田との濡れ性も良好な鉄が採用されている。この鉄メッキは、銅製の鏝先が半田成分のＳｎと反応して浸食されるのを防止する作用もある。例えば、銅製の鏝先が半田と直接接触した場合には、Ｓｎとの反応によりその寿命は２〜３時間であるが、鉄メッキの存在によりその寿命を２、３日〜１週間に延長することができることになる。

一方、半田付けに用いられる半田はＰｂ−Ｓｎ合金を主成分とするが、半田成分の濡れ性、広がり性、半田付け性を改善するために、フラックスが配合されており、一般に０．１〜０．８％程度の塩素を含む。なお、現在では半田の無鉛化が進んでいる。そのため、半田の融点が上昇し、半田鏝の加熱温度が高まって来ているため、半田鏝の侵食が激しく、半田鏝の寿命はより短くなっている。

このため、先端部分に鉄メッキを施した従来の半田鏝先では、次のような問題があり、十分な耐食性、耐久性が得られなかった。即ち、鉄メッキ層はポーラスであるため、半田に含有される塩素等の腐食性物質により侵食され易い。鉄メッキ層が侵食された場合には、銅製本体が局部的に露出することとなり、この結果、Ｃｕと半田のＳｎとが反応してコテ先は損傷し、使用不可能となる。
従って、従来の鏝先においては、銅製本体を鉄メッキ層で保護してはいるものの、その寿命は２、３日〜１週間と十分長いとは言えず、鏝先の取替作業を頻繁に行う必要があった。

このコテ先の取替作業は、例えば自動半田装置の場合、中心位置の設定等、非常に注意を要する作業であって、特に精密機器に用いる半田コテでは、正確に位置決めを行なう必要があることから、コテ先の耐食性、耐久性を向上させ、この作業頻度を低減することが強く要望されてきた。
そのため、鏝先にクロムメッキ被覆（特許文献１）、セラミックス被覆（特許文献２、３、４）を行い耐久性の向上を図ることが試みられてきた。
しかし、筒状半田鏝の貫通孔の内面を非濡れ性物質で被覆することは、あまりうまく行えていなかった。まして、貫通孔の内径が小さくなる場合には、なお困難であった。

特開平７−１１２２７２号特開平６−３３９７６９号特許第２７８２１２３号特公平６−７９７７３号

本発明の課題は、熱伝導性の良い銅製筒状半田鏝に関するものであり、半田による腐食を回避するため、非濡れ性物質で半田鏝の貫通孔の内面や先端部が被覆された半田鏝を提供することにある。

本出願人は、銅製半田鏝の貫通孔の内面のコーテイングを検討する中で、組み立て式の筒状半田鏝の作製を検討するに至った。何故なら、本発明の半田鏝によれば、０．５〜３ｍｍと言う微細な内径の貫通孔を持つため、通常のメッキ処理では、貫通孔の内部をうまく被覆できないことが明らかとなったからである。具体的には、クロムメッキを行ったが、充分な被覆を行うことができなかった。そこで、半田鏝の貫通孔を含んで、２分割した部材を作製し、この部材に関して、少なくとも貫通孔形成部分と先端部形成部分に非濡れ性物質を被覆させることを検討した。そして、この被覆された部材を組み合わせることにより、非濡れ性物質で被覆された貫通孔と先端部を持つ、銅製筒状半田鏝が効率よく作製できることを見出した。

即ち、本発明の筒状半田鏝は、貫通孔を中心に複数に分割された部材から形成されるものであって、該部材は非濡れ性物質で被覆されている銅製部材であることを特徴とするものである。特に、二分割された部材で形成される筒状半田鏝が望ましいものである。
また、本発明の筒状半田鏝の製造方法は、貫通孔を含んで複数に分割され、非濡れ性物質で被覆された銅製部材を組み合わせることを特徴とする、貫通孔の内面が非濡れ性物質で被覆された筒状の半田鏝の製造方法であることを特徴とするものである。特に、二分割された部材で形成され、非濡れ性物質としてセラミックで被覆することが望ましい。

これらの分割部材の貫通孔該当箇所において、その表面を確実に非濡れ性物質で被覆できるため、耐久性、耐食性が改善された貫通孔を作成できる。また、何重にも被覆を重ねることが容易にできるようになるので、用途に応じた被覆物質を選択できることになる。例えば、鉄又はクロムメッキを介してセラミック層で被覆すると言った多重構造の被覆を容易に施すことができ、更には被覆層の剥離も防止できるよう処置できる。

本発明の半田鏝によれば、０．５〜３ｍｍと言う微細な内径の貫通孔を持つ、精密電子機器用の半田鏝を、熱伝導性の良い銅製の部材で作製できるため、作業効率が向上するとともに、半田非濡れ性物質で適切に被覆されている半田鏝を作成できるため、従来のものとは異なり、銅が半田に溶け込まないので、高品質な半田付けが出来る。
そして、半田鏝の耐食性、耐久性が極めて優れたものになるため、半田鏝の寿命は大幅に延長され、半田コテ先の取替作業頻度を著しく低減できる。この結果、半田付け作業効率を大幅に向上させることができる。

本発明の半田鏝の実施形態を図面とともに説明する。図１は、半田鏝の２分割された部材の形状を示す斜視図である。
図２は、分割された部材を組み合わせて、筒状の半田鏝を作製した状況を斜視図で表わすものである。
図３、図４は、組み合わせて作製された半田鏝の断面図であって、部材の結合面に対して垂直に切断した断面を表わす図である。図３は、部材が銅で作製され、非濡れ性物質で半田鏝全体が被覆されている様子を表わしている。図４は、図３の半田鏝の上に更に貫通孔と先端部にセラミックで被覆されている様子を表わしている。

図１において、半田鏝の構成部材は、熱伝導性の良い銅で作製されている。少なくとも貫通孔該当部分２の箇所に、半田非濡れ性物質でコーテイングされていなければならない。結合面１は、通常、コーテイングはされないが、貫通孔の直径を考慮し、わずかの厚みのコーテイングであれば実施することができる。
図２において、結合面１がぴったりと合わさるよう、固定ボルトで組み合わせることを示している。なおその際、半田鏝部材の結合に当たって、加熱ブロックの枠組みを利用した様子を表わしている。
組み合わさって完成した半田鏝の貫通孔の径は、０．５〜３ｍｍである。半田鏝の先端部は加熱ブロックよりも下方に突出しており、周辺部品との干渉を避けるため先端部外径はテーパになっている。また、電子機器のランドと接触する半田鏝の先端部は、ランドとの接触性を良くするために平面となっており、先端部全体の形状は円錐台状、角錐台状の形状になっている。

半田鏝の部材としては、例えば無酸素銅、タフピッチ銅、快削銅、銅合金等の金属銅が使用される。なお、銅の高温酸化による材質の劣化を防止するため、鉄メッキ、クロムメッキが下地として施されていても良い。
半田鏝の被覆材質は、半田非濡れ性物質であり、単一材料からなっていても複数部材の組み合わせであってもよい。単一材料からなる場合は、セラミック、またはステンレス、チタン又はクロムなどの非半田濡れ性物質が望ましい。好ましいものとしては、セラミックが挙げられ、例えば窒化アルミニウム、炭化ケイ素又はアルミナなどの比較的高熱伝導性セラミックを特に好ましいものとして挙げることができる。

図３において、半田非濡れ性物質で部材全体を被覆した様子が示されている。なお、結合面１においては被覆がされていないか、あるいは被覆がされていても、貫通孔を構築する際に、支障のない程度に削除されていてもよい。このようにして被覆された部材を組み合わして形成された半田鏝を表わしている。
図４においては、鉄又はクロムメッキ３の下地被覆をした上に、半田非濡れ性物質（セラミック等）４で被覆された様子を表わしている。結合面１においては、上記図３の場合と同様に、被覆がされていないか、あるいは被覆がされていても、貫通孔を構築する際に、支障のない程度に削除されていてもよい。
鉄又はクロムメッキ３などの、半田非濡れ性物質４の被覆に関しては、汎用の手段、例えば特許文献１などの方法を使用することができる。更に、鉄やクロムなどのメッキを行った上に、公知の手段（例えば特開２００５−２５４２５１等）を用いてセラミックを被覆することができる。

半田鏝の２分割された部材の形状を示す斜視図である。２分割された部材が組み合わされて完成した筒状半田鏝の斜視図である。半田非濡れ性物質で被覆された筒状半田鏝の断面図である。鉄又はクロムメッキの上に、更にセラミックで被覆している筒状半田鏝の断面図である。

符号の説明

１部材の結合面
２貫通孔の形成該当箇所
３鉄又はクロムメッキ
４半田非濡れ性物質（セラミック）

Claims

軸方向に貫通孔を有する筒状半田鏝であって、貫通孔を中心に複数に分割される部材から形成され、該部材は非濡れ性物質で被覆されている銅製部材であることを特徴とする筒状半田鏝。
複数に分割されることが、二分割されることである、請求項１記載の筒状半田鏝。
銅製心材に非濡れ性物質で被覆するために、鉄又はクロムメッキが施されている、請求項１又は２記載の筒状半田鏝。
非濡れ性物質がセラミック、ステンレス、チタン又はクロムで形成されている、請求項１〜３のいずれかに記載の筒状半田鏝。
セラミックが、窒化アルミニウム、炭化ケイ素又はアルミナであることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の筒状半田鏝。
銅製心材に鉄又はクロムメッキを行い、セラミック被覆することを特徴とする、請求項１〜５記載の筒状半田鏝。
セラミック被覆が、少なくとも筒状半田鏝の貫通孔内部と、先端部における回路基盤との接触表面に行われていることを特徴とする、請求項６記載の筒状半田鏝。
貫通孔を含んで複数に分割され、非濡れ性物質で被覆された銅製部材を組み合わせることを特徴とする、貫通孔の内面が非濡れ性物質で被覆された筒状の半田鏝の製造方法。
複数に分割されることが、二分割されることである、請求項８記載の筒状半田鏝の製造方法。
銅製心材に非濡れ性物質で被覆するために、鉄又はクロムメッキが施されている、請求項８又は９記載の筒状半田鏝の製造方法。
非濡れ性物質がセラミック、ステンレス、チタン又はクロムで形成されている、請求項８〜１０のいずれかに記載の筒状半田鏝の製造方法。
セラミックが、窒化アルミニウム、炭化ケイ素又はアルミナであることを特徴とする、請求項８〜１１のいずれかに記載の筒状半田鏝の製造方法。