JP4541090B2 - 熱風式ハンダ処理装置のヒータノズルの製造方法及びヒータノズル - Google Patents

Description

本発明は、熱風式ハンダ処理装置のヒータノズルの製造方法、及び、その製造方法によって製造されるヒータノズルに関する。

各種デバイスが搭載される基板上の、部分的なデバイスの着脱にあっては、ハンダ付け処理若しくはハンダを溶かす処理が必要とされる。そこで、その部分的なハンダ付け処理若しくはハンダを溶かす処理を行うにあたっては、図５に示すような熱風式ハンダ処理装置（いわゆるリワーク機）１００が提供されている（特許文献１、特許文献２参照）。この熱風式ハンダ処理装置１００の先端には、熱風が吹き出し可能なヒータノズルが設けられ、そのヒータノズルを所望箇所に向けて熱風を噴き出せば、その所望箇所のみのハンダを溶かすことができる。このような熱風式ハンダ処理装置１００の先端に設けられるヒータノズルは、一般に、金属からなるメタルシートを、プレス加工して製造されるものであった。
特開２００２−３５３６１２号公報 特開２００２−１１７９６３号公報（段落００１８−００２０、第１図）

ところで、上述のヒータノズルを製造する際のプレス加工にあっては、加工される部分に合わせた複数種類の型が必要とされる。さらに、ヒータノズルの加工する部分に合わせて遂次段取り変更が必要とされる。このように、このヒータノズルを製造するにあたっては、複数種類の型が必要とされるので、製造コストが嵩む問題が生じていた。また、プレス加工時における遂次の段取り変更により、製造が煩雑なものとなる問題も残されていた。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、ハンダ付け、またはハンダを溶かして部品を取り除く処理（いわゆるリワーク）を行う熱風式ハンダ処理装置のヒータノズルの製造方法であって、製造コストを削減すると共に、製造上の煩雑さを解消することに貢献したヒータノズルの製造方法及びヒータノズルを提供することにある。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のヒータノズルの製造方法は、ハンダ付け処理またはハンダを溶かす処理を行う熱風式ハンダ処理装置のヒータノズルの製造方法であって、メタルシートの両面に、所定の範囲を囲う枠部、前記所定の範囲に配置された打ち抜かれる部材の展開型および前記枠部と前記展開型とを接続するブリッジのそれぞれの形状に合わせてレジスト膜を形成し、前記メタルシートの一面に、前記展開型内における折曲げ用薄肉部と、前記枠部と前記ブリッジとの接続部および前記ブリッジと前記展開型との接続部における切断用薄肉部と、を、それぞれの前記切断用薄肉部が前記ブリッジに平行に設定された基準線に直交するように形成するためのレジスト膜を形成し、これらレジスト膜が形成された前記メタルシートをエッチング処理によって化学打ち抜き及び化学切削し、前記メタルシートを捩りながら引っ張ることで前記切断用薄肉部を切断して前記展開型となるシート片を分離し、得られた前記シート片を前記折曲げ用薄肉部に沿って折り曲げて折曲体を形成し、複数の前記折曲体を組み付けてヒータノズルを形成することを特徴としている。

この発明に係るヒータノズルの製造方法にあっては、メタルシートの両面には、打ち抜かれる部材の展開型に合わせたレジスト膜が、また、そのメタルシートの一面には、折曲げ用薄肉部を形成するためのレジスト膜が形成されて、エッチング処理がなされるので、折曲げ用薄肉部が形成され且つ打ち抜かれる部材の展開型とされるシート片が得られることとなる。このようにして得られたシート片の折曲げ用薄肉部は、そのメタルシートの他の部分に比して薄く形成されるため、折り曲げ易く、そのシート片を折曲げ用薄肉部に沿って折り曲げた場合には、ヒータノズルが各部に分割された折曲体が容易に形成されることとなる。そして、この複数の折曲体を組み付けると、所望のヒータノズルが完成される。

従って、この製造方法によってヒータノズルを製造した場合には、従来のプレス加工と異なり、加工される部分に合わせた段取り変更にあっても、大幅に削減されるものとなる。また、上述のレジスト膜が形成される際には、そのレジスト膜に合わせたレジスト膜形成用の原板が必要とされるが、これらの原板はレジスト膜を形成するに際して、繰り返して使用することができる。従って、従来のような加工プレスを用いた製造方法と異なって、複数の金型が必要とされることがなくなり、製造コストの削減に貢献する。

また、上記のヒータノズルの製造方法において、前記折曲体を、予め形成された部材に組み付けてヒータノズルを形成することがより好ましい。

この発明に係るヒータノズルの製造方法にあっては、形成されるヒータノズルのうち、基体となる部分については、予め別の手法によって形成しておくことができ、そして、所望に応じて適宜変更したい部分については、上述した折曲体として形成することできる。つまり、基体となる部材は、大量生産することによって安価に形成可能とされる。これに比して、消費者のニーズに合わせたい、たとえばヒータノズル先端等の部材は、所望に応じて簡単に変更可能とされる。従って、適宜に変更したい部材については、化学打抜き及び化学切削によって、その変更に応じて金型等の型を必要としないものとなるので、製造コストの削減に繋がる。加えて、基体のような簡単に変更しない部材については、大量生産による製造コストの削減が図れる。

また、上記のヒータノズルの製造方法において、前記メタルシートは、ステンレスからなることがより好ましい。

この発明に係るヒータノズルの製造方法にあっては、メタルシートの材料として、剛性、熱耐久性（耐酸化性）等に優れたステンレスが用いられることによって、製造されるヒータノズルにあっても、剛性、熱耐久性（耐酸化性）等に優れたヒータノズルとなる。

また、本発明のヒータノズルは、上記に記載のいずれかに記載のヒータノズルの製造方法を用いて製造されたことを特徴としている。

従って、この発明に係るヒータノズルによれば、従来のプレス加工と異なり、加工される部分に合わせた段取り変更にあっても、大幅に削減されるものとなる。また、上述のレジスト膜が形成される際には、そのレジスト膜に合わせたレジスト膜形成用の原板が必要とされるが、これらの原板はレジスト膜を形成するに際して、繰り返して使用することができる。従って、従来のような加工プレスを用いた製造方法と異なって、複数の金型が必要とされることがなくなり、製造コストの削減に貢献する。

この発明に係るヒータノズルの製造方法及びヒータノズルによれば、製造コストを削減すると共に、製造上の煩雑さを解消することに貢献する。

以下に、本発明に係るヒータノズルの製造方法の実施の形態について説明する。
なお、図１は本発明に係るヒータノズルの斜視図、図２は本発明に係るヒータノズルの製造工程を示す図、図３は図２に示す製造工程のうち化学打抜き及び化学切削工程を示す図、図４は図３に示す化学打抜き及び化学切削工程によって得られた複数のシート片の正面図、図５は本発明に係るヒータノズルを備えた熱風式ハンダ処理装置の例を示す一部切り欠き側断面図である。

図１は、裏面側から見た本発明に係るヒータノズル１の斜視図である。このヒータノズル１は、上述したように、図５に示す熱風式ハンダ処理装置（リワーク機）１００の先端に取り付けられるものであって、その先端からは熱風が噴き出す。なお、熱風式ハンダ処理装置１００は、上述したように、基板に取り付けられたデバイスを基板から取り外すこと等を目的に用いられるものであって、着脱したいデバイスに前記ヒータノズル１を向けて熱風が吹き出すように構成されている。

前記熱風式ハンダ処理装置（リワーク機）１００の装置本体１０１には、ヒータ芯１０２と、発熱線１０３と、整流体１０４と、ヒータパイプ１０５とを備える。そして装置本体１０１の上部には、各種の温度センサや発熱線が内蔵されると共に、その先端には、ヒータノズル１が取り付けられる。なお、符号１０６は、バキューム用パイプである。

図１に示すヒータノズル１は、結合筒１１と、この結合筒１１の上端部に嵌合して固着された係合金具１２と、結合筒１１の下端に該結合筒１１に連通して設けられたフード体１３とによって構成されると共に、前記フード体１３の下面にはノズル体１４が断面を正方形状となるように、互いに平行且つ両隣の垂直に配置され、前記フード体１３の下面から下方に突出されて構成されている。なお、前記ノズル体１４と前記フード体１３とは、内部の空間が一体となるように構成されている。

（第１の実施の形態）
上述のように構成されるヒータノズル１は、その一部となる前記フード体１３と前記ノズル体１４とが、次に説明する製造方法によって製造される。
すなわち、前記フード体１３と前記ノズル体１４とは、図２の工程順序図に示すように、大まかに、メタルシートの化学打抜き及び化学切削工程（Ｓ１０）、シート片折り曲げ工程（Ｓ２０）、折曲体組み付け工程（Ｓ３０）が順になされて製造される。さらに前記メタルシートの化学打抜き及び化学切削工程（Ｓ１０）では、図３に示す各種の工程の順序でシート片が形成される。次に、これら各種工程の詳細について説明する。

すなわち、メタルシートの化学打抜き及び化学切削工程（Ｓ１０）は、図３に示すように、まず、前記フード体１３及び前記ノズル体１４の展開型が複数盛り込まれた第１原板Ａと、その原板に基づいて前記フード体１３及び前記ノズル体１４の折曲げ用薄肉部５１を形成するため第２原板Ｂが作製される（Ｓ１１）。具体的には、打ち抜かれる部材となる前記フード体１３及び前記ノズル体１４の複数の展開型に合わせた第１レジスト膜Ｒ１が形成可能な第１原板Ａと、前記フード体１３及び前記ノズル体１４の複数の展開型に合わせた第１レジスト膜Ｒ１に加えて折曲げ用薄肉部５１を形成するための第２レジスト膜Ｒ２が形成可能な第２原板Ｂとが作製される。この原板作製にあたっては、写真工程等の原板作製処理によって作製される。なお、前記第２原板Ｂは、後に説明するエッチング処理によって得られたシート片５０が、ばらばらになってしまうことを防止するため、ブリッジ５３が形成されるようにレジスト膜が形成可能に作製されている。また、このレジスト膜Ｒ１，Ｒ２の形成にあたっては、ポジ型フォトレジスト法が用いられている。

このようにして作製された第１及び第２原板Ａ，Ｂを、適宜の厚みのステンレス製メタルシートＭの両面に、すなわちメタルシート一面Ｍ１には前記第１原板Ａを、メタルシート他面Ｍ２には第２原板Ｂを、一時的に貼着させる（Ｓ１２）。そして、前記メタルシートＭは、エッチング処理において一般に行われる、脱脂、研磨、酸洗、水洗、乾燥といった前処理が行われた後に、ディップコーティング法を用いた塗布処理がなされる（Ｓ１３）。具体的には、上述の第１及び第２原板Ａ，Ｂに挟まれたメタルシートＭを、紫外線硬化型のマスキング剤Ｃに浸漬させ、その後、そのメタルシートＭを引き上げる。このようにして、そのメタルシートＭの両面は、紫外線硬化型のマスキング剤Ｃが好適に塗布されることとなる。なお、このマスキング剤Ｃの塗布にあっては、このようなディップコーティング法に替えて、垂れ流し法が用いられるものであってもよい。すなわち、前記メタルシートＭの両面に紫外線硬化型のマスキング剤Ｃを垂れ流して塗布されるものであってもよい。

上述の塗布処理がなされたメタルシートＭは、次に、露光処理（Ｓ１４）と現像処理（Ｓ１５）とがなされる。この露光処理（Ｓ１４）では、両面露光法が用いる。すなわち、光源Ｌとして、紫外線（３００〜４５０ｎｍ）を多く含む高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノン灯等を用いて、前記塗布処理がなされたメタルシートＭの両面Ｍ１，Ｍ２に、紫外線（３００〜４５０ｎｍ）を適宜時間照射する。そして、前記メタルシートＭから前記第１及び第２原板Ａ，Ｂを取り外して現像処理（Ｓ１５）を行う。現像処理（Ｓ１５）では、適宜の現像液を用いて、前記メタルシートＭの両面Ｍ１，Ｍ２の露光された部分を溶解除去する。このようにして、前記メタルシートＭにはレジスト膜Ｒ１，Ｒ２が形成されることとなる。

そして、これらの処理されたメタルシートＭに、次のようなエッチング処理を行う（Ｓ１６）。すなわち、エッチング液Ｄとなる塩化第二鉄液に、前記レジスト膜Ｒ１，Ｒ２が形成されたメタルシートＭを浸漬させる。そして、所定時間経過後に、そのメタルシートＭをエッチング液Ｄから引き出して、フォトレジスト剥膜液に浸漬させ、上述の工程によって形成されたレジスト膜Ｒ１，Ｒ２を除去する。そして、十分にレジスト膜Ｒ１，Ｒ２が除去できたなら、十分に水洗、乾燥して、シート片５０が得られる（Ｓ１７）。

このようにして、前記メタルシートＭは、両面から打抜かれる部材（前記フード体１３及び前記ノズル体１４）の展開型に合わせて化学打抜きされると共に、その一面には、折曲げ用薄肉部５１が形成されるように化学切削されることとなる。

なお、前記シート片５０は、図４に示すように、１枚のメタルシートＭに、前記フード体１３及び前記ノズル体１４の展開型となる複数のシート片５０（５０Ａ，５０Ｂ）が、互いがブリッジ接続されて形成されることとなっている。このシート片５０の互いを接続するブリッジ５３にあっても、壁部５２と異なった切断用薄肉部５５が形成される。そのため、そのシート片５０を捩りながら引っ張れば、簡単にそのブリッジ５３は、簡単に切断できるものとなっている。加えて、前記シート片５０には、折曲げ用薄肉部５１と、通常の壁部５２とによって形成されたものとなる。なお、符号５４は、打抜かれて形成された空間部分を示す。

上述した処理工程（Ｓ１１〜Ｓ１７）中、前記メタルシートＭの両面Ｍ１，Ｍ２が貫通するようにエッチング処理されたものが化学打抜き（フルエッチング）に相当し、薄肉を形成するようにエッチング処理されたものが化学切削（ハーフエッチング）に相当する。

次に、シート片折り曲げ工程（Ｓ２０）に移る。すなわち、前記フード体１３及び前記ノズル体１４の展開型となるシート片５０を、前記折曲げ用薄肉部５１に沿って折り曲げ、適宜箇所をスポット溶接する。このようにして、前記シート片５０から、前記フード体１３及び前記ノズル体１４となる折曲体を形成する。なお、前記折曲げ用薄肉部５１は、前記ブリッジ５３と同様に薄肉で形成されるため、容易に折り曲げ可能とされる。

このようにして形成された折曲体は、次に組み付け工程（Ｓ３０）に移って組み付ける。すなわち、折曲体となるフード体１３に、ノズル体１４をスポット溶接によって接続し、そして、前記フード体１３の上部に、係合金具１２が設けられた結合筒１１を、スポット溶接によって接続する。このようにして、ヒータノズル１は完成される。

なお、上述した実施の形態においては、フード体１３とノズル体１４とが、折曲体となるようにしてヒータノズル１を形成したが、これに限定されず、そのノズル体１４のみが折曲体となるようにしてヒータノズル１を形成してもよい。つまり、前記フード体１３にあっては、例えばプレス加工等によって予め形成しておいてもよい。そして、この予め形成されたフード体１３に、上述した折曲体として形成されたノズル体１４を組み付けて、ヒータノズル１を形成するものであってもよい。

このようにヒータノズル１を形成した場合には、構造があまり変更されることのない基体とされるフード体１３は、大量生産することによって安価に形成可能とされ、消費者のニーズに合わせたい、ノズル体１４は、所望に応じて簡単に適宜変更可能とされる。従って、消費者のニーズに合わせて適宜変更を加えたいノズル体１４については、上述したように形成することによって、その変更に応じた金型等の型を必要としないものとなるので、製造コストの削減に繋がる。加えて、基体のような簡単に変更しないフード体１３については、大量生産による製造コストの削減が図れる。

（第２の実施の形態）
次に、化学切削工程と化学打抜き工程とが同時に行われる上述の第１の実施の形態とは異なる、化学切削工程と化学打抜き工程とが順次別々に行われる第２の実施の形態について説明する。つまり、上述の第１の実施の形態にあっては、前記メタルシートＭを、両面Ｍ１，Ｍ２からエッチング処理して、化学打抜きと化学切削とを同時に行っていたが、次に説明する第２の実施の形態にあっては、化学切削と化学打抜きとが順次別々となるように、片側面Ｍ１のみを順次エッチング処理するものである。すなわち、まず、メタルシートＭを、折曲げ用薄肉部を形成するように化学切削し、その後、そのメタルシートＭを折曲体の展開型となるように化学打抜きするものである。なお、以下に説明する第２の実施の形態においては、上述の第１の実施の形態と同様に構成される部分には同一の符号を付して、その説明を進めていく。

すなわち、上述の第１の実施の形態と異なる２種類の原板が作製され、具体的には、前記メタルシートＭに、前記折曲げ用薄肉部５１のみを形成するための第３原板と、前記メタルシートＭに、前記フード体１３及び前記ノズル体１４の展開型に打ち抜くためのみの第４原板とが作製される。なお、前記第３原板には、シート片５０の互いを接続するためのブリッジ５３も形成されるように作製されている。

そして、上述したように、前記メタルシートＭの片側面Ｍ１のみに、順次別々で各種の工程を行う。すなわち、前記メタルシートＭの片側面Ｍ１に、前記第３原板を一時的に貼着させ、上述した化学切削（Ｓ１１〜Ｓ１７）を行う。そうすると、前記メタルシートＭの片側面Ｍ１の表面は、前記第３原板に合わせてその一部が化学切削される。つまり、上述したような折曲げ用薄肉部５１及びブリッジ５３とされる薄肉部分が形成される。

そして、次に、表面の一部が化学切削されたメタルシートＭの片側面Ｍ１に、前記第4原板を一時的に貼着させ、上述した化学切削（Ｓ１１〜Ｓ１７）を行う。そうすると、前記メタルシートＭは、その片側表面Ｍ１から裏面Ｍ２へ貫通されるように、前記第４原板に合わせてその一部が化学打抜きされる。つまり、上述したようなシート片５０が得られることとなる。

このようにして得られたシート片５０は、上述の第１の実施の形態と同様に、シート片折り曲げ工程（Ｓ２０）を行なう。すなわち、前記フード体１３及び前記ノズル体１４の展開型となるシート片５０を、前記折曲げ用薄肉部５１に沿って折り曲げ、適宜箇所をスポット溶接し、前記フード体１３及び前記ノズル体１４となる折曲体を形成する。

そして、次に組み付け工程（Ｓ３０）に移って組み付ける。すなわち、折曲体となるフード体１３に、ノズル体１４をスポット溶接によって接続し、そして、前記フード体１３の上部に、係合金具１２が設けられた結合筒１１を、スポット溶接によって接続する。このようにして、ヒータノズル１は完成される。

なお、第２の実施の形態にあっては、化学切削工程の後に化学打抜き工程がなされてシート片５０を得たが、これとは逆に、化学打抜き工程の後に化学切削工程がなされるものであってもよい。

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。例えば、上述の実施の形態にあっては、ステンレスを材料とするメタルシートからヒータノズルを形成したが、これに限定されることなく、適宜の材料を選択することができる。加えて、前記シート片を折り曲げて折曲体を形成するにあたっては、そのシート片を折り曲げた後に、その折曲げを固定するために適宜箇所にスポット溶接したが、これに限定されず、適宜の手法によって、その折曲げを固定することができる。

本発明に係るヒータノズルの斜視図である。 本発明に係るヒータノズルの製造工程を示す図である。 図２に示す製造工程のうち化学打抜き及び化学切削工程を示す図である。 図３に示す化学打抜き及び化学切削工程によって得られた複数のシート片の正面図である。 本発明に係るヒータノズルを備えた熱風式ハンダ処理装置の例を示す一部切り欠き側断面図である。

符号の説明

１ ヒータノズル
５０ シート片
５１ 折曲げ用薄肉部
Ｍ メタルシート
Ｒ１，Ｒ２ レジスト膜

Claims (4)

1. ハンダ付け処理またはハンダを溶かす処理を行う熱風式ハンダ処理装置のヒータノズルの製造方法であって、
   メタルシートの両面に、所定の範囲を囲う枠部、前記所定の範囲に配置された打ち抜かれる部材の展開型および前記枠部と前記展開型とを接続するブリッジのそれぞれの形状に合わせてレジスト膜を形成し、
   前記メタルシートの一面に、前記展開型内における折曲げ用薄肉部と、前記枠部と前記ブリッジとの接続部および前記ブリッジと前記展開型との接続部における切断用薄肉部と、を、それぞれの前記切断用薄肉部が前記ブリッジに平行に設定された基準線に直交するように形成するためのレジスト膜を形成し、
   これらレジスト膜が形成された前記メタルシートをエッチング処理によって化学打ち抜き及び化学切削し、
   前記メタルシートを捩りながら引っ張ることで前記切断用薄肉部を切断して前記展開型となるシート片を分離し、
   得られた前記シート片を前記折曲げ用薄肉部に沿って折り曲げて折曲体を形成し、
   複数の前記折曲体を組み付けてヒータノズルを形成することを特徴とするヒータノズルの製造方法。
2. 前記折曲体を、予め形成された部材に組み付けてヒータノズルを形成することを特徴とする請求項１に記載のヒータノズルの製造方法。
3. 前記メタルシートは、ステンレスからなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のヒータノズルの製造方法。
4. 請求項１から請求項３のうち何れか一項に記載のヒータノズルの製造方法を用いて製造されたことを特徴とするヒータノズル。

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