JP3898197B2

JP3898197B2 - はんだこて

Info

Publication number: JP3898197B2
Application number: JP2004135750A
Authority: JP
Inventors: 知寛茂川; 敏行河田
Original assignee: Taiyo Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Taiyo Electric Industry Co Ltd
Priority date: 2004-04-30
Filing date: 2004-04-30
Publication date: 2007-03-28
Anticipated expiration: 2024-04-30
Also published as: JP2005313213A

Description

本発明は、はんだこてに関する。

従来から広く使用されていた鉛と錫とからなる共晶はんだは、溶融する（以下、「濡れる」という。）温度が低い上、含有される鉛は酸化防止特性を備える。従って、はんだとして使用するには有利な点が多かった（非特許文献１参照）。一方、前記はんだを濡らすはんだこては、そのこて先にヒータを備え、該ヒータの当接する部分に熱伝導の良い銅を配して芯部としている。前記芯部を形成する銅は、侵食（はんだ喰われ）や高温酸化がされ易い。従って、前記芯部は、侵食や高温酸化に強い鉄でメッキされているのが一般的である。そして、前記こて先は、その先端に、はんだを濡らすはんだ濡れ部を備えている。

しかしながら、現在、特定有害物質の使用制限指令（ＲｏＨＳ指令）を受けて、鉛を含有するはんだの使用が規制されつつある（非特許文献２参照）。すなわち、前記共晶はんだに代え、鉛を全く含まないはんだ（以下、単に「はんだ」という。）が使用されるようになってきた。例えば、錫と銀と銅とからなるはんだが使用されるようになってきている。前記はんだは、前記共晶はんだと異なって溶融温度が高い。そのため、前記はんだ濡れ部は高温になるように設定される傾向がある。そのはんだ濡れ部が高温状態で長時間放置されると、鉄メッキ部分は高温酸化や、付着したフラックスの炭化が原因で、徐々に黒色変化してゆく（以下、高温酸化やフラックス炭化を、総じて「高温酸化等」という。）。前記はんだ濡れ部が高温酸化等によって黒色変化してしまうと、新しいはんだが濡れ難くなってしまう問題が生ずる。

そこで、作業者は、はんだこてを、作業が終わるたびに前記はんだ濡れ部に新しいはんだを乗せ、次の作業時にその乗せられたはんだを拭って使っていた（非特許文献１参照）。このように、いちいちはんだを乗せて使用するのは、作業者に負担をかけるものとなる。また、はんだを乗せ忘れてしまうと、すぐに高温酸化等されてしまって、はんだ濡れ部は使いものにならないものになってしまっていた。また、ろう付け前にはんだを完全に拭いすぎると、はんだ付け作業中においても、こて先が高温酸化されてしまう場合もある。
株式会社技術調査会発行『エレクトロニクス実装技術２００３年１０月号３８ページ部分』 http://www.tama-analysis.com/rohs.html

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、はんだを用いてはんだ付け作業をしても、はんだこてのこて先に備えられたはんだ濡れ部を高温酸化等から護り、且つ過度のこて先クリーニングが行われたとしても、濡れはんだをはんだ濡れ部に残留保持させて、通常と変わらずはんだを濡らすことができる、はんだこてを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、以下の手段のはんだこてを提供する。
請求項１に係る発明は、円錐状に先端を突起させて形成される円錐部に、はんだを溶融するはんだ濡れ部を備えるはんだこてであって、前記はんだ濡れ部に濡れはんだの流出を阻止するはんだ残留部が備えられ、前記はんだ残留部は、前記円錐部円周に沿って環状に各々独立して形成された複数の凹溝であることを特徴とする。

この発明に係るはんだこてにおいては、円錐部のはんだを濡らす部分に、はんだの流出を阻止するように、はんだの残留部が形成される。前記はんだ残留部は、円錐部円周に沿って環状に各々独立して形成された凹溝である。

前記複数の凹溝が設けられることによって、濡れはんだ単位量当たりの、はんだ濡れ部の付着面積を大きくさせる。従って、こて先をクリーナー等でクリーニングしたとしても、全ての濡れはんだをクリーニングせず、適宜量の濡れはんだをはんだ濡れ部に好適に残留保持させる。また、ろう接部分に濡れはんだを付着させたとしても、全ての濡れはんだを付着させず、適宜量の濡れはんだをはんだ濡れ部に好適に残留保持させる。

この発明に係るはんだこてによれば、はんだ濡れ部に残留保持された適宜量の濡れはんだがはんだ濡れ部を被覆して、該はんだ濡れ部を高温酸化等から護る。すなわち、作業者は、作業が終わる度にはんだ濡れ部に新しいはんだを乗せずにすみ、作業上の煩雑さが解消される。さらに、残留保持された濡れはんだは、新しいはんだを濡らすにあたって、新規はんだを呼び込むように接点を大きくするので、新規のはんだを濡らし易くして、作業効率を高める。また、はんだを呼び込む性質を活かし、はんだブリッジの修正等においても、その作業効率を高めることができる。

本発明に係るはんだこての実施形態について、図１から図７に示しながら説明する。
はんだこて１０は、図１に示すように、はんだ付けを行う場合に用いられるこてである。前記はんだこて１０は、こて先２０を、こて先係止部材１２を介して、はんだこて本体１３に螺合される。また、前記はんだこて１０は、はんだこて１０の真ん中辺りには、こて操作部１４を備え、はんだこて端部１５には電源に繋ぐための電気コード１６を備える。

前記こて先２０には、図２に示すように、こて先本体２１を設ける。前記こて先本体２１は、熱伝導性に優れた銅を用いて形成される。前記こて先本体２１は、円錐状に先端を突起させて形成される円錐部２２と、該円錐部２２の底面２２ａと一体に中空２３ａを形成する円柱部２３とからなる。前記中空２３ａには、中空部材２４を介してセラミックヒータ２５がこて先本体２１に接するように挿入される。前記セラミックヒータ２５は、前記端部１５に接続されて電力が供給される。そして、前記こて先本体２１に外側には、公知メッキ方法によって鉄メッキ部２６が形成される。なお、前記セラミックヒータ２５の先端部２５ａは突出して形成され、前記中空部材２４の孔２４ａに嵌合されている。

前記こて先２０の先端は、図３に示すように、先端から５ｍｍ程度の範囲で、はんだ濡れ部３０を設ける。前記はんだ濡れ部３０は、はんだを濡らし、該濡らされたはんだを乗せる部分である。そして、前記はんだ濡れ部３０には、濡れはんだの流出を阻止するはんだ残留部３１が形成される。すなわち、前記はんだ残留部３１は、前記円錐部２２円周に沿った複数の凹溝３２が、溝深さ０．１〜０．２ｍｍで等間隔に１１個、鉄メッキ部２６に切削するように形成される。なお、前記凹溝３２は、鉄メッキされた後に切削等の加工してなるものであってもよいし、鉄メッキと同時に成形されてもよい。また、前記凹溝３２と凹溝３２との間には、山部３３が形成されることとなる。

上述の第１の実施形態のはんだこてにあっては、前記こて先２０に凹溝３２が形成されるため、濡れはんだがこて先２０に接触する面積が、従来に比して大きくなる。つまり、濡れはんだ単位量当たりのはんだ濡れ部３０に保持される面積は、従来に比して大きなものとなる。従って、濡れはんだが、前記はんだ濡れ部３０に残留保持され易いものとなる。その結果、濡れはんだをろう接部分に付着させても、全部の濡れはんだをろう接部分に付着してしまうのではなく、適宜の濡れはんだを前記はんだ濡れ部３０に残留させることとなる。これにより、適宜量の濡れはんだがはんだ濡れ部３０を被覆するものとなって、該はんだ濡れ部３０を高温酸化等から護るものとする。

次に、上述の実施形態とは異なる第２の実施形態について、図４に示しながら説明する。なお、第２の実施形態のはんだこてにあっては、はんだ濡れ部を除く構成は、上述の第１の実施形態のはんだこてと同様に構成される。従って、はんだ濡れ部４０のみを取り上げて説明し、上述のはんだこて１０と同様に構成される部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

すなわち、はんだ濡れ部４０には、上述した第１の実施形態と同様に、はんだ残留部４１が形成される。本実施形態のはんだ残留部４１は、前記円錐部２２の先端２２ａから放射線状に複数の凹溝４２が溝深さ０．１〜０．２ｍｍで等間隔に鉄メッキ部２６を切削するように形成される。なお、前記凹溝４２は、鉄メッキされた後に切削等の加工してなるものであってもよいし、鉄メッキと同時に成形されてもよい。また、前記凹溝４２と凹溝４２との間には、山部４３が形成されることとなる。

上述の第２の実施形態のはんだこてにあっては、前記こて先２０に凹溝４２が形成されるため、濡れはんだがこて先２０に接触する面積が、従来に比して大きくなる。つまり、濡れはんだ単位量当たりのはんだ濡れ部４０に保持される面積は、従来に比して大きなものとなる。従って、濡れはんだが、前記はんだ濡れ部４０に残留保持され易いものとなる。その結果、濡れはんだをろう接部分に付着させても、全部の濡れはんだをろう接部分に付着してしまうのではなく、適宜の濡れはんだを前記はんだ濡れ部４０に残留させることとなる。これにより、適宜量の濡れはんだがはんだ濡れ部４０を被覆するものとなって、該はんだ濡れ部４０を高温酸化等から護るものとする。

次に、上述の実施形態とは異なる第３の実施形態について、図５に示しながら説明する。なお、第３の実施形態のはんだこてにあっては、はんだ濡れ部を除く構成は、上述の第１の実施形態のはんだこてと同様に構成される。従って、はんだ濡れ部５０のみを取り上げて説明し、上述のはんだこて１０と同様に構成される部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

すなわち、はんだ濡れ部５０には、上述した第１の実施形態と同様に、はんだ残留部５１が形成される。本実施形態のはんだ残留部５１は、前記円錐部２２の先端２２ａから千鳥状に複数の深さ０．１〜０．２ｍｍの半球形凹部で形成されるディンプル５２が、等間隔に鉄メッキ部２６を切削するように形成される。なお、前記ディンプル５２は、鉄メッキされた後に切削等の加工してなるものであってもよいし、鉄メッキと同時に成形されてもよい。また、前記凹溝５２と凹溝５２との間には、山部５３が形成されることとなる。

上述の第３の実施形態のはんだこてにあっては、前記こて先２０にディンプル５２が形成されるるため、濡れはんだがこて先２０に接触する面積が、従来に比して大きくなる。つまり、濡れはんだ単位量当たりのはんだ濡れ部５０に保持される面積は、従来に比して大きなものとなる。従って、濡れはんだが、前記はんだ濡れ部５０に残留保持され易いものとなる。その結果、濡れはんだをろう接部分に付着させても、全部の濡れはんだをろう接部分に付着してしまうのではなく、適宜の濡れはんだを前記はんだ濡れ部５０に残留させることとなる。これにより、適宜量の濡れはんだがはんだ濡れ部５０を被覆するものとなって、該はんだ濡れ部５０を高温酸化等から護るものとする。

次に、上述の実施形態とは異なる第４の実施形態について、図６に示しながら説明する。なお、第４の実施形態のはんだこてにあっては、はんだ濡れ部を除く構成は、上述の第１の実施形態のはんだこてと同様に構成される。従って、はんだ濡れ部６０のみを取り上げて説明し、上述のはんだこて１０と同様に構成される部分については、同一符号を付してその説明を省略する。また、図６（ａ）はこて先の一部切り欠き断面図、図６（ｂ）ははんだ濡れ部の断面図である。

すなわち、はんだ濡れ部６０には、上述した第１の実施形態と同様に、はんだ残留部６１が形成される。上述した実施形態のはんだ残留部３１，４１，５１は、切削加工等によって凹部３２，４２，５２で形成されるものであったが、本実施形態のはんだ残留部６０は、複数の凸部６２を設けることによって形成された該突起間部６１で形成される形態である。すなわち、前記はんだ残留部６１は、前記円錐部２２円周に沿った複数の凸部６２が、高さ０．１〜０．２ｍｍで等間隔に、鉄メッキ部２６の鉄メッキ時に一体に成形される。なお、前記凸部６２と凸部６２との間には、谷部６３が形成され、該谷部６３に、はんだが残留することとなる。

上述の第４の実施形態のはんだこてにあっては、前記こて先に谷部６３が形成されるため、濡れはんだがこて先２０に接触する面積が、従来に比して大きくなる。つまり、濡れはんだ単位量当たりのはんだ濡れ部６０に保持される面積は、従来に比して大きなものとなる。従って、濡れはんだが、前記はんだ濡れ部６０に残留保持され易いものとなる。その結果、濡れはんだをろう接部分に付着させても、全部の濡れはんだをろう接部分に付着してしまうのではなく、適宜の濡れはんだを前記はんだ濡れ部６０に残留させることとなる。これにより、適宜量の濡れはんだがはんだ濡れ部６０を被覆するものとなって、該はんだ濡れ部６０を高温酸化等から護るものとする。

次に、上述の実施形態とは異なる第５の実施形態について説明する。上述した実施形態のこて先２０は、先端を突起させる円錐形状で形成される円錐部２２を備えた構成であったが、第５の実施形態は、該円錐部２２に代えて円柱を斜めにカットした平板状ナイフ部２２Ａを備えた構成とされる。なお、第５の実施形態のはんだこてにあっては、こて先７０を除く構成は、上述の第１の実施形態のはんだこて１０と同様に構成される。従って、こて先７０のみを取り上げて説明し、上述のはんだこて１０と同様に構成される部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

すなわち、本実施形態のはんだこてのこて先７０は、図７に示すように、熱伝導性に優れた銅からなる円柱を斜めにカットして形成されるこて先本体７１、該こて先本体７１の周囲に鉄メッキなされる鉄メッキ部７２で構成される。そして、前記こて先７０先端の斜めにカットされた部分が、はんだ濡れ部７５として構成される。前記はんだ濡れ部７５には、濡れはんだの流出を阻止するはんだ残留部７６が形成される。すなわち、前記はんだ残留部７６は、凹溝７７が、図７から見て奥から手前に、鉄メッキ部７２を平行に適宜数切削して形成される。なお、前記凹溝７７は、鉄メッキされた後に切削等の加工してなるものであってもよいし、鉄メッキと同時に成形されてもよい。また、前記凹溝７７と凹溝７７との間には、山部７８が形成されることとなる。

上述の第５の実施形態のはんだこてにあっては、前記こて先７０に凹溝７７が形成されるため、濡れはんだがこて先７０に接触する面積が、従来に比して大きくなる。つまり、濡れはんだ単位量当たりのはんだ濡れ部７５に保持される面積は、従来に比して大きなものとなる。従って、濡れはんだが、前記はんだ濡れ部７５に残留保持され易いものとなる。その結果、濡れはんだをろう接部分に付着させても、全部の濡れはんだをろう接部分に付着してしまうのではなく、適宜の濡れはんだを前記はんだ濡れ部７５に残留させることとなる。これにより、適宜量の濡れはんだがはんだ濡れ部７５を被覆して、該はんだ濡れ部７５を高温酸化等から護るものとする。

上述した実施形態のように、はんだこてを構成すると、前記ろう接後に、前記はんだこてが熱されたまま長時間放置されたとしても、又、作業者が作業の合間にはんだ濡れ部を過度にクリーニングし過ぎたとしても、濡れはんだの被覆によって、はんだ濡れ部の高温酸化やフラックスの付着、炭化等が防がれて、黒色に変化することも無くなる。従って、はんだ濡れ部の新規はんだを濡れ難くするような問題も解消され、通常どおり、はんだ付けを行うことができる。さらに、前記はんだ残留部に、はんだを残留させたまま電源を抜き保管しても、空気による酸化を防止するので、はんだこての寿命も延ばすことができる。

また、前記はんだ濡れ部は、次回の作業まで、はんだが残留したままのものとなる。従って、新規はんだを濡らして乗せようとする場合には、濡れた残留はんだが媒体となって、濡れていない新規はんだに熱を供給して濡らすものとなる。すなわち、濡れていないはんだ濡れ部で、新規はんだを濡らそうとしても、新規はんだとの接点は点でしかないが、残留はんだが媒体となれば、新規はんだとの接点は点以上の大きさのものとなる。従って、新規はんだに、多く熱供給し、早く濡らして、はんだ付けの作業効率を高める。

なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、趣旨を逸脱しない範囲において適宜の選択が可能である。

本発明に係るはんだこての斜視図である。こて先の拡大断面図である。はんだ残留部が外周に沿う複数の凹溝で構成されたこて先の側面図である。はんだ残留部が先端から放射線状に拡がる複数の凹溝で構成されたこて先の側面図である。はんだ残留部が複数のディンプルで構成されたこて先の側面図である。はんだ残留部が凸部により形成されたこて先の側面図である。はんだこてのこて先が平板ナイフ状に構成されたこて先の側面図である。

符号の説明

１０はんだこて２０こて先２２円錐部３０はんだ濡れ部３１はんだ残留部３２凹溝

Claims

円錐状に先端を突起させて形成される円錐部に、はんだを溶融するはんだ濡れ部を備えるはんだこてであって、
前記はんだ濡れ部に濡れはんだの流出を阻止するはんだ残留部が備えられ、
前記はんだ残留部は、前記円錐部円周に沿って環状に各々独立して形成された複数の凹溝であることを特徴とするはんだこて。