JP2016107277A - はんだごて - Google Patents

Abstract

【課題】不慣れな作業者でもはんだ付け作業を容易に行うことが可能であり、軽量、低コストで長期間の使用に耐えるはんだごてを提供する。【解決手段】ヒーターを内蔵したこて先部２とこて先部２の基端部に設けられたグリップ部３とを有する本体部１０と、グリップ部３に設けられ、こて先部２の先端部よりも前方にレーザ光を照射する照射部５と、本体部１０と別体に設けられたレーザ光源６と、レーザ光源６からのレーザ光を照射部５に導く導光手段７と、を備えたものである。【選択図】図１

Description

本発明は、はんだごてに関するものである。

はんだごては、プリント基板に電子部品を物理的、電気的に接続するためのはんだ付け作業に用いられる加熱用工具の一種である。

はんだごては、こて先部と、こて先部の基端部に設けられたグリップ部と、を備えている。

こて先部には、こて先部を加熱するためのヒーターが内蔵されている。こて先部の先端部は、先細の円錐形状となっており、この先端部をはんだ付けを行う箇所に当接させて、はんだ付け作業を行う。

グリップ部は、作業者が把持する部分であり、断熱性を有する材料からなる。グリップ部の基端部からは電線が延出されており、この電線を介してヒーターに電流が供給されるようになっている。電線は、ヒーターに供給する電流を調整するコントローラに接続される。

なお、この出願の発明に関連する先行技術文献情報としては、特許文献１，２がある。

特開２００５−３３４９６２号公報 実開平３−５１９６６号公報

ところで、近年、はんだ付け作業では、電子部品の軽薄短小化に伴い、顕微鏡を用いた作業が一般的となっている。

はんだ付け作業では、加熱したこて先部の先端部を電子部品のはんだ付け部分に当接させる必要があるが、顕微鏡を覗く際には、必然的に手に持ったはんだごてから一旦目を離さなくてはならない。

そのため、不慣れな作業者は、目的の位置にこて先部を当接させるのに時間がかかってしまい、また、実装済み部品等の目的外の部位に気付かずにこて先部を当ててしまうおそれがある、といった問題がある。

また、はんだ付け作業を容易とするために、できるだけ軽量なはんだごてが望まれており、低コストで長期間の使用に耐えるはんだごてが望まれる。

そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、不慣れな作業者でもはんだ付け作業を容易に行うことが可能であり、軽量、低コストで長期間の使用に耐えるはんだごてを提供することにある。

本発明は上記目的を達成するために創案されたものであり、ヒーターを内蔵したこて先部と該こて先部の基端部に設けられたグリップ部とを有する本体部と、前記グリップ部に設けられ、前記こて先部の先端部よりも前方にレーザ光を照射する照射部と、前記本体部と別体に設けられたレーザ光源と、前記レーザ光源からのレーザ光を前記照射部に導く導光手段と、を備えたはんだごてである。

前記レーザ光源は、前記ヒーターに供給する電流を調整するコントローラに設けられてもよい。

前記照射部を複数備え、前記導光手段は、前記レーザ光源からのレーザ光を分岐して前記複数の照射部に導く光分岐手段を備えてもよい。

前記複数の照射部は、前記こて先部の中心軸を中心とする円の円周上に等間隔に配置されていてもよい。

前記複数の照射部は、当該複数の照射部から照射されたレーザ光が、前記こて先部の前方で交差するように配置されてもよい。

前記複数の照射部は、当該複数の照射部から照射されたレーザ光が、前記こて先部の中心軸上で、かつ、前記こて先部の先端から５ｍｍ以上４５ｍｍ以下の距離となる位置で交差するように配置されていてもよい。

本発明によれば、不慣れな作業者でもはんだ付け作業を容易に行うことが可能であり、軽量、低コストで長期間の使用に耐えるはんだごてを提供できる。

本発明の一実施形態に係るはんだごてを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 （ａ）〜（ｃ）は、図１のはんだごての一変形例を示す正面図である。 図１のはんだごての使用方法を説明する図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）ははんだごてを省略した平面図である。 図１のはんだごての使用方法を説明する図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）ははんだごてを省略した平面図である。 本発明の他の実施形態に係るはんだごての側面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面にしたがって説明する。

図１は、本実施形態に係るはんだごてを示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

図１（ａ），（ｂ）に示すように、はんだごて１は、こて先部２と、こて先部２の基端部に設けられたグリップ部３と、を有する本体部１０を備えている。

こて先部２には、こて先部２を加熱するためのヒーター（図示せず）が内蔵されている。こて先部２の先端部は、先細の円錐形状となっており、この先端部をはんだ付けを行う箇所に当接させて、はんだ付け作業を行う。

グリップ部３は、作業者が把持する部分であり、断熱性を有する材料からなる。グリップ部３の基端部からは電線４が延出されており、この電線４を介してヒーターに電流が供給されるようになっている。電線４は、ヒーターに供給する電流を調整するコントローラ１１に接続される。

さて、本実施形態に係るはんだごて１は、グリップ部３に設けられ、こて先部２の先端部よりも前方にレーザ光を照射する照射部５と、本体部１０と別体に設けられたレーザ光源６と、レーザ光源６からのレーザ光を照射部５に導く導光手段７と、をさらに備えている。ここで、前方とは、こて先部２の先端が臨む方向であり、こて先部２の中心軸Ｏに略平行な方向、すなわち図１（ａ）の左方向である。

照射部５は、グリップ部３のこて先部２側の端面に、レーザ光を照射する方向が前方となるように設けられている。本実施形態では、グリップ部３のこて先部２側の端部をフランジ状に拡径して鍔部３ａを形成し、その鍔部３ａに照射部５を設けるように構成した。照射部５は、レンズを備え、導光手段７からのレーザ光をレンズで集光して照射するように構成されている。

なお、本実施形態では、照射部５から照射されるレーザ光の光軸を、こて先部２の中心軸Ｏと略平行な方向としているが、これに限らず、照射されるレーザ光の光軸が中心軸Ｏに対して適宜な角度となるように照射部５を調整してもよい。

レーザ光源６としては、レーザダイオードを用いることができる。本実施形態では、レーザ光源６は、コントローラ１１に設けられている。なお、これに限らず、コントローラ１１と別体にレーザ光源６を設けるようにしてもよい。

導光手段７は、電線４およびグリップ部３に内蔵され、コントローラ１１に設けられたレーザ光源６からのレーザ光を、電線４、グリップ部３を通して照射部５に導く光ファイバを備えている。

はんだごて１は、照射部５を複数備えている。複数の照射部５は、こて先部２の中心軸Ｏを中心とする円の円周上に等間隔に配置されている。このような配置にすることで、こて先部２の周囲に均等にレーザ光を照射することが可能になり、はんだ付け位置の周囲の障害物を避けやすくなる。

本実施形態では、照射部５を複数備えているため、導光手段７は、レーザ光源６からのレーザ光を分岐して複数の照射部５に導く光分岐手段（図示せず）をさらに備えている。光分岐手段としては、例えば、光ファイバカプラや、ガラス導波路、プリズム等を用いることができる。

本実施形態では、８個の照射部５を備える場合を示しているが、図２（ａ）に示すように照射部５を６個としてもよいし、図２（ｂ）に示すように照射部５を４個、あるいは図２（ｃ）に示すように照射部５を３個としてもよく、照射部５の個数はこれに限定されるものではない。ただし、照射部５を１個とした場合、レーザ光のどちら側にこて先部２が位置するかを把握し難くなるため、照射部５は少なくとも複数備えられることが望ましい。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、はんだごて１を用いてはんだ付け作業を行う際には、こて先部２をヒーターで加熱し、照射部５からレーザ光を照射した状態で、実装基板３１上のはんだ付け対象の電子部品３２の近くにレーザ光の輝点３３が位置するようにはんだごて１の向きを調整しつつ、はんだごて１を実装基板３１と電子部品３２に近づける。

顕微鏡を覗いてはんだごて１から目を離した際にも、顕微鏡でレーザ光の輝点３３を確認できるので、この輝点３３を顕微鏡で確認しつつはんだごて１を実装基板３１と電子部品３２に素早く近づけ、はんだ作業を行うことが可能になる。

図４（ａ），（ｂ）に示すように、はんだ付け対象の電子部品３２の近くに実装済みの電子部品４１が存在する場合、その実装済みの電子部品４１に輝点３３が当たるので、その輝点３３の位置を確認しながら、実装済みの電子部品４１に接触しないようにはんだごて１の位置や向きを調整しつつ、はんだごて１を実装基板３１と電子部品３２に近づける。

以上説明したように、本実施形態に係るはんだごて１は、グリップ部３に設けられ、こて先部２の先端部よりも前方にレーザ光を照射する照射部５と、本体部１０と別体に設けられたレーザ光源６と、レーザ光源６からのレーザ光を照射部５に導く導光手段７と、を備えている。

これにより、顕微鏡を覗いてはんだごて１から目を離した際にも、顕微鏡でレーザ光の輝点３３を確認することが可能となり、この輝点３３を顕微鏡で確認しつつ、はんだごて１を実装基板３１と電子部品３２に素早く近づけることが可能になる。

また、レーザ光の輝点３３を確認することにより、実装済みの電子部品４１などのこて先部２を当ててはいけない部位と、はんだごて１との位置関係を把握することが可能になり、輝点３３の位置を確認しつつ、実装済みの電子部品４１等に接触しないようにはんだごて１を実装基板３１と電子部品３２に近づけることが可能になる。よって、はんだごて１を気付かずに実装済みの電子部品４１等に当ててしまうことを抑制できる。

したがって、本実施形態に係るはんだごて１を用いることにより、不慣れな作業者でもはんだ付け作業を容易に行うことが可能になる。はんだごて１は、はんだ付け作業の初心者の教育用途の他、屋外等、足場が不安定な場所でのはんだ作業、高背部品の多い実装基板３１のはんだ作業、にも好適である。

また、例えばグリップ部３に複数のレーザ光源を設けることも考えられるが、この場合、グリップ部３を含む本体部１０が重くなり、作業者の疲労につながる。これに対して、本実施形態では、本体部１０と別体にレーザ光源６を設けており、本体部１０にはレンズ（照射部５）と光ファイバ（導光手段７）が搭載されるのみとなるので、本体部１０を軽量化し、作業者の疲労を軽減することが可能になる。

さらに、グリップ部３に複数のレーザ光源を設ける場合、３００〜３８０℃と高温になるこて先部２の熱により、レーザ光源が早期に劣化してしまうことが懸念されるが、本実施形態では、本体部１０と別体にレーザ光源６を設けているため、レーザ光源６がこて先部２の熱により劣化することを抑制でき、長期間の使用に耐えるはんだごて１を実現できる。

さらにまた、グリップ部３に複数のレーザ光源を設ける場合、複数のレーザ光源が必要となるため高コストとなってしまうが、本実施形態では、１つのレーザ光源６からのレーザ光を分岐して複数の照射部５に導いているため、使用するレーザ光源６の数を少なくし、低コストなはんだごて１を実現できる。

次に、本発明の他の実施形態を説明する。

図５に示すはんだごて５１は、図１のはんだごて１において、複数の照射部５を、当該複数の照射部５から照射されたレーザ光が、こて先部２の前方で交差するように配置したものである。

レーザ光が交差する位置は、こて先部２の前方で、かつ、こて先部２の中心軸Ｏ上（中心軸Ｏの延長線上）、または中心軸Ｏの近傍とすることが好ましい。

ところで、はんだ付け作業では、目的とする電子部品３２のはんだ付け部分にこて先部２が接触する前に、位置確認のために一旦動きを止めるのが一般的である。

本発明者が鋭意検討したところ、この動きを止める位置は、作業者の熟練度、実装基板３１、電子部品３２、使用するはんだごての形状等によってばらつきはあるものの、およそこて先部２の先端から５ｍｍ以上４５ｍｍ以下（２５ｍｍプラスマイナス２０ｍｍ）の距離になることが分かった。

よって、レーザ光が交差する位置は、こて先部２の先端から５ｍｍ以上４５ｍｍ以下の距離となる位置とすることが好ましい。

レーザ光が、こて先部２の前方で交差するように照射部５を配置することで、こて先部２と実装基板３１との距離に応じて輝点３３の間隔が変化するため、作業者が距離感をつかみやすくなり、作業性をより向上させることが可能になる。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

例えば、上記実施形態では、レーザ光源６として点光源を用いたが、例えば、円状の輝線を示すようなレーザ光源等を用いても構わない。２次元的な輝線を示すレーザ光源等を用いることで、こて先部２と実装基板３１との距離に応じてその輝線の大きさが変化することになり、作業者が距離感をつかみやすくなる。

１ はんだごて
２ こて先部
３ グリップ部
４ 電線
５ 照射部
６ レーザ光源
７ 導光手段
１０ 本体部
１１ コントローラ

Claims (6)

1. ヒーターを内蔵したこて先部と該こて先部の基端部に設けられたグリップ部とを有する本体部と、
   前記グリップ部に設けられ、前記こて先部の先端部よりも前方にレーザ光を照射する照射部と、
   前記本体部と別体に設けられたレーザ光源と、
   前記レーザ光源からのレーザ光を前記照射部に導く導光手段と、
   を備えたことを特徴とするはんだごて。
2. 前記レーザ光源は、前記ヒーターに供給する電流を調整するコントローラに設けられる
   請求項１記載のはんだごて。
3. 前記照射部を複数備え、
   前記導光手段は、前記レーザ光源からのレーザ光を分岐して前記複数の照射部に導く光分岐手段を備える
   請求項１または２記載のはんだごて。
4. 前記複数の照射部は、前記こて先部の中心軸を中心とする円の円周上に等間隔に配置されている
   請求項３記載のはんだごて。
5. 前記複数の照射部は、当該複数の照射部から照射されたレーザ光が、前記こて先部の前方で交差するように配置される
   請求項３または４記載のはんだごて。
6. 前記複数の照射部は、当該複数の照射部から照射されたレーザ光が、前記こて先部の中心軸上で、かつ、前記こて先部の先端から５ｍｍ以上４５ｍｍ以下の距離となる位置で交差するように配置されている
   請求項５記載のはんだごて。