JP6010837B2 - 半田処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、半田片を加熱溶融する半田処理装置に関するものである。

近年、各種機器において電子部品を実装した電子回路が搭載されている。電子回路の形成工程においては、リード線を基板上の配線パターン（ランド）に接合する処理等のため、半田鏝を用いた半田付けが実施される。また半田付けの工程を機械的に実現させるため、鏝先の部分を備えた半田処理装置が利用されている。

このような半田処理装置は、例えば半田片（半田層内部にフラックスの層が設けられた糸半田を切断したもの）を鏝先内に立てた姿勢で加熱して、下方へ溶融した半田を供給するように構成される。これにより、下方に配置しておいた基板に対する半田付け工程が実現可能である。

特開平０９−１０８８２６号公報 特開２０１１−０５６５８１号公報 特開２００９−１９５９３８号公報

上記のように半田片を鏝先内に立てた姿勢で加熱すると、比較的融点の低いフラックスが半田片の内部から流出し始める。このフラックスが半田片の上端或いは側面から適切に流出すれば、鏝先内壁と半田片の間には濡れ性に優れたフラックスが適切に介在する。その結果、鏝先内壁と半田片との接触性が向上し、鏝先から半田片へ十分に熱が伝わることによって、半田片を適切に加熱溶融させることが出来る。

しかしながら、上記の半田片を鏝先内に立てた姿勢で加熱したときに、半田片の下端からフラックスが流出し易くなる場合がある。この場合、フラックスは半田片の下方へ流れてしまい、鏝先内壁と半田片の間にフラックスが介在し難くなる。

その結果、鏝先から半田片へ十分に熱が伝わらずに、半田片を適切に加熱溶融させることが出来なくなるおそれがある。本発明は上述した課題に鑑み、鏝先内に立てた姿勢の半田片をより確実に加熱溶融させることが可能となる半田処理装置の提供を目的とする。

本発明に係る半田処理装置は、加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先と、管状の半田層の内部にフラックスの層が設けられた複数の半田片を順に前記鏝先内へ供給する半田片供給部とを有し、前記鏝先内において先に供給された半田片の上に次に供給された半田片が乗るようにこれらの半田片を立てた状態とし、前記鏝先の熱によって溶融し半田片から流出したフラックスを前記鏝先の内壁と半田片との間に介在させて、これらの半田片を溶融させることで、溶融半田を下方へ供給する構成とする。

本構成によれば、鏝先内に立てた姿勢の半田片をより確実に加熱溶融させることが可能となる。

また上記構成としてより具体的には、前記半田片供給部は、糸半田の切断によって第１半田片と第２半田片を順次生成し前記鏝先内へ供給する構成としてもよい。

また上記構成としてより具体的には、前記半田片供給部は、第１半田片と第２半田片の長さが異なるように前記糸半田を切断する構成としてもよい。

また上記構成としてより具体的には、上方へ突出した端子を基板に半田付けする半田処理装置であって、前記端子の先端が下方から前記鏝先内へ進入した状態で前記供給を行うことにより、第１半田片を前記端子の先端上に立てた状態とする構成としてもよい。

また上記構成としてより具体的には、前記半田片供給部は、第２半田片が第１半田片より短くなるように前記糸半田を切断する構成としてもよい。

また、本発明に係る半田処理装置は、加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先と、管状の半田層の内部にフラックスの層が設けられた複数の半田片を順に前記鏝先内へ供給する半田片供給部とを有し、前記半田片供給部は、糸半田の切断によって第１半田片と第２半田片とを順次生成し前記鏝先内へ供給し、前記鏝先の内部には、前記供給された第１半田片を受止める受止部が設けられており、第１半田片を前記受止部の上に立てた状態とし、第１半田片の上に第２半田片が乗るように立てた状態とし、前記鏝先の熱を用いてこれらの半田片を溶融させることで、溶融半田を下方へ供給する構成とする。なお、当該構成としてより具体的には、前記受止部は、前記鏝先の内径を第１半田片の外径よりも小さくするように、当該鏝先の内壁から内側へ突出している構成としてもよい。

また上記構成としてより具体的には、前記半田片供給部は、第１半田片が第２半田片より短くなるように前記糸半田を切断する構成としてもよい。

また、本発明の半田処理方法は、加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先内に、管状の半田層の内部にフラックスの層が設けられた複数の半田片を順に供給し、前記鏝先内において先に供給された半田片の上に次に供給された半田片が乗るようにこれらの半田片を立てた状態とし、前記鏝先の熱によって溶融し半田片から流出したフラックスを前記鏝先の内壁と半田片との間に介在させて、これらの半田片を溶融させることで、溶融半田を下方へ供給することを特徴とする。

本発明に係る半田処理装置によれば、鏝先内に立てた姿勢の半田片をより確実に加熱溶融させることが可能となる。

本発明の実施形態にかかる半田付け装置の一例の斜視図である。 図１に示す半田付け装置のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図である。 図１に示す半田付け装置に設けられた駆動機構の一部の分解斜視図である。 第１実施形態の鏝先内に第１半田片を保持した状態の説明図である。 第１実施形態の鏝先内に第１と第２半田片を保持した状態の説明図である。 図５に示す状態にて鏝先を加熱した場合の説明図である。 第２実施形態に係る半田片の供給と加熱溶融に関する説明図である。 第３実施形態の鏝先内に第１半田片を保持した状態の説明図である。 第３実施形態の鏝先内に第１と第２半田片を保持した状態の説明図である。 図９に示す状態にて鏝先を加熱した場合の説明図である。

本発明の実施形態について、第１実施形態から第３実施形態の各々を例に挙げ、図面を参照しながら以下に説明する。なお、本発明の内容はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

１．第１実施形態
［半田付け装置の全体構成］
図１は第１実施形態にかかる半田付け装置（半田処理装置の一形態）の斜視図であり、図２は図１に示す半田付け装置ＡのＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図であり、図３は図１に示す半田付け装置Ａに設けられた駆動機構の一部の分解斜視図である。なお、図１では、筐体及び支持部１の一部を切断し、半田付け装置Ａの内部を表示するようにしている。

図１に示すように半田付け装置Ａは、上方から糸半田Ｗを供給し、下部に設けられた鏝先５を利用して、鏝先５の下方に配置される配線基板Ｂｄと、電子部品Ｅｐとを半田付けする装置である。なお、糸半田Ｗは、管状の半田層の内部にフラックス層が設けられた構造となっている。従って糸半田Ｗを切断して生成される半田片も、同様に、管状の半田層の内部にフラックス層が設けられた構造となる。半田付け装置Ａは、支持部１、カッターユニット２、駆動機構３、ヒーターユニット４、鏝先５及び半田送り機構６を備えている。ヒーターユニット４と鏝先５とを組み合わせたものが、半田鏝部を構成している。

支持部１は、立設された平板状の壁体１１を備えている。なお、以下の説明では、便宜上、図１に示すように、壁体１１に沿う水平方向をＸ方向、壁体１１と垂直な水平方向をＹ方向、壁体１１に沿う鉛直方向をＺ方向とする。例えば、図１に示すように、壁体１１はＺＸ平面を有している。

半田付け装置Ａは、治具Ｇｊに取り付けられた配線基板Ｂｄと、配線基板Ｂｄに配置された電子部品Ｅｐの端子Ｐとに溶融半田を供給し、接続固定を行う。半田付けを行うとき、治具ＧｊをＸ方向及びＹ方向に移動させ配線基板ＢｄのランドＬｄとの位置決めを行う。また、そして、半田付け装置ＡはＺ方向に移動可能であり、位置決め後Ｚ方向に移動することで、鏝先５の先端をランドＬｄに接触させることができる。

支持部１は、壁体１１のＺ方向の下端部より上方にずれた位置に設けられた保持部１２と、壁体１１のＺ方向の辺縁部（下部）に固定された摺動ガイド１３と、壁体１１のＺ方向の端部（下端部）に設けられたヒーターユニット固定部１４とを備えている。

カッターユニット２は、半田送り機構６によって送られた糸半田Ｗを所定長さの半田片Ｗｈに切断するものである。なお、詳しくは後述するが、半田付け装置Ａは、鏝先５内に第１半田片Ｗｈ１と第２半田片Ｗｈ２を供給した状態で鏝先５を加熱し、下方へ溶融半田を供給する。以下の説明における半田片Ｗｈは、第１半田片Ｗｈ１と第２半田片Ｗｈ２を総称したものである。

カッターユニット２は、摺動ガイド１３に固定されたカッター下刃２２（固定刃部）と、カッター下刃２２の上部に配置され、Ｘ方向に摺動可能に配置されたカッター上刃２１（可動刃部）と、カッター上刃２１に設けられ、カッター上刃２１の摺動方向と交差する方向（Ｚ方向）に摺動するプッシャーピン２３（半田押部）とを備えている。図１に示すように、カッター上刃２１は、摺動ガイド１３によって、Ｚ方向の移動が規制されているとともに、Ｘ方向に摺動可能となっている。

ここで、摺動ガイド１３について、詳しく説明する。摺動ガイド１３は、カッター下刃２２のＹ方向の両端と接触する一対の壁部１３１、１３１を備えており、一対の壁部１３１は他方に向かって突出した抜け止め部１３２、１３２を備えている。抜止部１３２、１３２は先端が接触しないように、換言すると、摺動ガイド１３の上部に開口を有している。この抜止部１３２、１３２がカッター上刃２１のＺ方向への移動を規制する。

図２に示すように、カッター上刃２１は、半田送り機構６にて送られた糸半田Ｗが挿入される貫通孔である上刃孔２１１と、プッシャーピン２３のロッド部２３１が挿入された貫通孔であるピン孔２１２とを備えている。上刃孔２１１の下端の辺縁部は切刃状に形成されている。カッター下刃２２は、上刃孔２１１を貫通した糸半田Ｗが挿入される貫通孔である下刃孔２２１を備えている。下刃孔２２１の上端の辺縁部は切刃状に形成されている。上刃孔２１１と下刃孔２２１とは、糸半田Ｗが挿入されている状態で、糸半田Ｗと交差する方向にずれることで、互いの切刃によって糸半田Ｗが切断される。

プッシャーピン２３は半田押部であり、カッター上刃２１とカッター下刃２２で切断されて下刃孔２２１に残った半田片Ｗｈを下方に押すものである。プッシャーピン２３は、ピン孔２１２に摺動可能に支持されたロッド部２３１と、ロッド部２３１の端部に設けられたヘッド部２３２と、ロッド部２３１に巻き回されてヘッド部２３２とカッター上刃２１との間に配置されたばね２３３とを備えている。さらに、プッシャーピン２３には、ロッド部２３１のヘッド部２３２と反対側の端部に、ロッド部２３１のピン孔２１２からの抜けを抑制する抜け止めが設けられている。そして、プッシャーピン２３は、ばね２３３の弾性力によって、常に上方に、すなわち、カッター下刃２２と反対側に持ち上げられている。

図１及び図２に示すように、駆動機構３は、保持部１２に保持されたエアーシリンダー３１と、保持部１２に設けられた貫通孔を貫通し、エアーシリンダー３１によってＺ方向に摺動駆動されるピストンロッド３２と、保持部１２とカッター下刃２２との両方に支持され、Ｚ方向に延びる円柱状のガイド軸３５を備えている。そして、そして、駆動機構３は、ガイド軸３５にＺ方向に摺動可能に支持されたカム部材３３と、カム部材３３に設けられた後述のピン３３２が係合するカム溝３４０を有するスライダー部３４とを備えている。

エアーシリンダー３１は、外部から供給される空気の圧力でピストンロッド３２を摺動駆動（伸縮）させるものであり、エアーシリンダー３１とピストンロッド３２とが駆動機構３のアクチュエーターを構成している。ピストンロッド３２は、ガイド軸３５と平行に設けられており、ガイド軸３５に沿って直線的に往復動する。ピストンロッド３２の先端部は、カム部材３３に固定されており、ピストンロッド３２の伸縮によって、Ｚ方向に摺動する。カム部材３３の摺動は、ガイド軸３５によってガイドされている。

図２に示すように、ガイド軸３５は、下端部がカッター下刃２２に設けられた凹穴に嵌合されており、カッター下刃２２にねじ３５１でねじ止め固定されている。また、ガイド軸３５の上部は、保持部１２に設けられた孔を貫通しており、ピン３５２によって移動が規制されている。つまり、ガイド軸３５はねじ３５１によってカッター下刃２２と、ピン３５２によって保持部１２と固定されている。

図２及び図３に示すように、カム部材３３は、矩形状の部材であり、長辺の一部を矩形状に切り欠いた凹部３３０と、カム部材３３に連結し、ガイド軸３５が貫通する貫通孔を備えた円筒形状の支持部３３１とを備えている。凹部３３０には、スライダー部３４が（Ｘ方向及びＺ方向に）摺動可能に配置される。また、支持部３３１はピン３５と平行する方向に延びる形状を有しており、カム部材３３のがたつきを抑制するために設けられている。つまり、カム部材３３がある程度厚みを有し、がたつきが発生しにくい構成の場合、円筒形状の部分を省略し、貫通孔だけで支持部３３１を構成してもよい。

そして、カム部材３３は、凹部３３０の中間部分に設けられて中心軸がガイド軸３５と直交する円柱状のピン３３２と、凹部３３０と隣接してプッシャーピン２３を押すピン押し部３３３と、支持孔３３１内部に配置された軸受３３４とを備えている。ピン３３２は、スライダー部３４に設けられた後述するカム溝３４０に挿入される。また、軸受３３４は、ガイド軸３５に外嵌し、カム部材３３ががたつかないように、円滑に摺動させる部材である。

図２及び図３に示すように、スライダー部３４は、長方形状の板状の部材であり、カッター上刃２１と一体的に形成されている。スライダー部３４は、板厚方向に貫通するとともに長手方向に延びるカム溝３４０を備えている。カム溝３４０は、ガイド軸３５と平行に延びる第１溝部３４１を上側に、同じくガイド軸３５と平行に延びる第２溝部３４２を下側に設けている。そして、第１溝部３４１と第２溝部３４２とは、Ｘ方向にずれて設けられており、カム溝３４０は第１溝部３４１と第２溝部３４２とを接続する接続溝部３４３を備えている。

カム溝３４０には、カム部材３３のピン３３２が挿入されており、カム部材３３がガイド軸３５に沿って移動することで、ピン３３２がカム溝３４０の内面を摺動する。ピン３３２がカム溝３４０の接続溝部３４３に位置するとき、接続溝部３４３の内面を押す。これにより、スライダー部３４及びスライダー部３４に一体的に形成されたカッター上刃２１がカム部材３３の摺動方向（Ｚ方向）と交差する方向（Ｘ方向）に移動（カッター下刃２２に対して摺動）する。

図２に示すように、ヒーターユニット４は、半田片Ｗｈを加熱し、溶融させるための加熱装置であり、壁体２２の下端部に設けられたヒーターユニット固定部１４に固定されている。ヒーターユニット４は、電気を通すことで発熱するヒーター４１と、ヒーター４１を取り付けるためのヒーターブロック４２とを備えている。ヒーター４１は円筒形状のヒーターブロック４２の外周面に巻き回されている。

ヒーターブロック４２は円筒形状を有しており、軸方向の端部に鏝先５をとりつけるための断面円形状の凹部４２１と、凹部４２１の底部の中心部から反対側に貫通した半田供給孔４２２とを備えている。ヒーターブロック４２は、半田供給孔４２２と下刃孔２２１とが連通するように、カッター下刃２２に接触して設けられている。ヒーターブロック４２をこのように設けることで、半田片Ｗｈは、下刃孔２２１から半田供給孔４２２に移動する。

鏝先５は、上下方向に伸びた円筒形状の加熱可能な部材であり、中央部分に軸方向に延びる半田孔５１を備えている。鏝先５は、ヒーターブロック４２の凹部４２１に挿入され、図示を省略した部材によって抜け止めがなされている。また、鏝先５の半田孔５１は、ヒーターブロック４２の半田供給孔４２１と連通しており、半田供給孔４２１から半田片Ｗｈが送られる。

鏝先５は、ヒーター４１からの熱が伝達されており、その熱で半田片Ｗｈを溶融させる。そのため、鏝先５は、高い熱伝導率を有する材料、例えば、炭化ケイ素、窒化アルミ等のセラミックやタングステン等の金属で形成されている。半田付け装置Ａにおいて、鏝先５は円筒形状のものとしているが、これに限定されるものではなく、断面多角形又は楕円形の筒形状のものを用いてもよい。半田付けを行う配線基板Ｂｄ及び（又は）電子部品Ｅｐの端子Ｐの形状に合わせて異なる形状のものを用意するようにしてもよい。

図１、図２に示すように、半田送り機構６は、糸半田Ｗを供給するものであり、糸半田Ｗを送る一対の送りローラ（６１ａ、６１ｂ）と、送られた糸半田Ｗをカッター上刃２１の上刃孔２１１にガイドするガイド管６２とを備えている。一対の送りローラ（６１ａ、６１ｂ）は、支持部１に取り付けられており、糸半田Ｗを挟むとともに、回転することで糸半田Ｗを下方に送る。ガイド管６２は、弾性変形可能な管体であり、上端は、送りローラ６１の糸半田Ｗが送り出される部分に近接して配置されている。

また、ガイド管６２の下端は、カッター上刃２１の上刃孔２１１と連通するように設けられている。なお、ガイド管６２の下端はカッター上刃２１の摺動に追従して移動するものであり、ガイド管６２はカッター上刃２１が摺動する範囲で過剰に引っ張られたり、突っ張ったりしないように設けられている。各送りローラ（６１ａ、６１ｂ）は回転角度（回転数）によって、送り出した糸半田の長さを決定している。

半田付け装置Ａで半田付けを行う場合、鏝先５の先端を半田付けを行う配線基板ＢｄのランドＬｄに接触させ、鏝先５で、ランドＬｄ及び電子部品Ｅｐの端子Ｐを囲む。このとき、鏝先５には、ヒーター４１からの熱が伝達されており、鏝先５が接触することでランドＬｄ及び電子部品Ｅｐの端子Ｐは、半田付けに適した温度に加温（プレヒート）される。

［半田付け装置の動作］
次に、半田付け装置Ａの動作について説明する。図２に示すように、半田付け装置Ａは、半田付けを行う直前、ピストンロッド３２がエアーシリンダー３１の内部に収納された状態になっており、カム部材３３がＺ方向の上部（摺動範囲の最上部）にある。このとき、ピン３３２がカム溝３４０の第１溝部３４１内に位置しており、カッター上刃２１がガイド軸３５に最も接近した位置にある。この位置を初期位置とする。また、半田付け装置Ａでは初期位置にあるとき、上刃孔２１１が下刃孔２２１とＺ方向に重なるようにカッター上刃２１及びカッター下刃２２が形成されている。

そして、各送りローラ（６１ａ、６１ｂ）を回転駆動し糸半田Ｗを送り出す。上刃孔２１１と下刃孔２２１とが連通状態になっているので、糸半田Ｗの先端は下刃孔２２１の内部に移動する。各送りローラ（６１ａ、６１ｂ）の回転角度を調整し、下刃孔２２１内に進入する糸半田Ｗの長さが第１半田片Ｗｈ１の長さとなるようにする。

なお、１回分の半田付けにおいては、第１半田片Ｗｈ１と第２半田片Ｗｈ２を合わせた量の半田が用いられる。これを考慮し、半田付けを行うランドＬｄや電子部品Ｅｐの端子Ｐの大きさ等に応じて、第１半田片Ｗｈ１と第２半田片Ｗｈ２の長さが決められることになる。本実施形態では、第１半田片Ｗｈ１の長さと第２半田片Ｗｈ２の長さは同じとされ、それぞれの半田片（Ｗｈ１、Ｗｈ２）の量は、１回分の半田付けに必要な半田量の半分とされる。

そして、ピストンロッド３２をエアーシリンダー３１から突出させ、カム部材３３をガイド軸３５に沿って下方に移動させる。ピン３３２がカム溝３４０内に配置されているため、ピン３３２はカム軸３４０内を摺動する。ピン３３２が第１溝部３４１にあるとき、第１溝部３４１がピン３３２の移動方向（ガイド軸３５の軸方向）と一致するため、スライダー３４はカム部材３３から力を受けず、カム部材３４は静止している。そして、ピン３３２が第１溝部３４１から接続溝部３４３に到達すると、ピン３３２が接続溝部３４３の内面を押す。これにより、スライダー部３４にＸ方向の力が加わり、スライダー部３４及びスライダー部３４と一体に形成されたカッター上刃２１がＸ方向に移動（摺動）する。

カッター上刃２１が摺動することで、上刃孔２１１と下刃孔２２１とがＸ方向にずれ、これらの孔のずれによって、上刃孔２１１の端部の縁に形成された切刃と下刃孔２２１の端部の縁に形成された切刃が交差する。その結果、糸半田Ｗが切断され、まず第１半田片Ｗｈ１が生成される。

ピストンロッド３２がさらに突出すると、カム部材３３がさらに下方に移動し、ピン３３２が接続溝部３４３から第２溝部３４２に移動する。第２溝部３４２もガイド軸３５と平行に延びているため、カム部材３３がガイド軸３５に沿って下方に移動しても、ピン３３２がスライダー部３４を押さなくなる。すなわち、カム部材３３は移動するが、カッター上刃２１及びスライダー部３４は停止する。カッター上刃２１はガイド軸３５から最も離れた位置にある。この位置にあるとき、ピン孔２１２が下刃孔２２１とＺ方向に重なるように、カッター上刃２１及びカッター下刃２２が形成されている。

ピストンロッド３２がさらに突出すると、カム部材３３が下方に摺動し、カム部材３３のピン押し部３３３がプッシャーピン２３のヘッド部２３２を押す。これにより、プッシャーピン２３のロッド部２３１が下刃孔２２１に挿入される。このとき、下刃孔２２１に残っている第１半田片Ｗｈ１は、ロッド部２３１に押され、鏝先５に向かって移動する。なお、第１半田片Ｗｈ１は、切断時に自重によって下方に移動する場合もあるが、プッシャーピン２３を利用することで、第１半田片Ｗｈ１を確実に鏝先５の半田孔５１に供給することができる。

半田孔５１に供給された第１半田片Ｗｈ１は、図４に示すように、電子部品Ｅｐの端子Ｐに乗るようにして、鏝先５内に立てた状態で保持される。さらに半田付け装置Ａでは、第１半田片Ｗｈ１の場合と同様にして糸半田Ｗがもう一度切断され、今度は第２半田片Ｗｈ２が生成される。この第２半田片Ｗｈ２も、プッシャーピン２３を利用して（或いは自重によって）、鏝先５の半田孔５１に供給される。

その結果、図５に示すように、鏝先５内において第１半田片Ｗｈ１の上に第２半田片Ｗｈ２が乗るようにこれらの半田片（Ｗｈ１、Ｗｈ２）を立てた状態となる。このように半田付け装置Ａは、第１半田片Ｗｈ１と第２半田片Ｗｈ２を、この順に上方から鏝先５内へ供給する。なお、鏝先５の内径は、各半田片（Ｗｈ１、Ｗｈ２）の外径よりもやや大きい程度の寸法に設定されている。そのため各半田片（Ｗｈ１、Ｗｈ２）は鏝先５内で傾いてもその内壁に支持され、鏝先５内では必ず立った状態となる。

鏝先５にはヒーター４１からの熱が伝達されており、この熱によって、第１半田片Ｗｈ１と第２半田片Ｗｈ２は加熱される。このとき図６に示すように、第２半田片Ｗｈ２の下端部から流れ出したフラックス７２が、第１半田片Ｗｈ１と鏝先５の内壁面との間に流れ込む。なお、フラックス７２は、例えば約７０℃で溶融するロジンを主成分としている。ロジンの熱伝導率は、空気と比べて十分に（１０倍程度）大きいことが知られている。

この流れ込んだフラックス７２が熱媒体（鏝先５から第１半田片Ｗｈ１へ熱を伝え易くするもの）となるため、フラックス７２が流れ込まない場合に比べて、第１半田片Ｗｈ１が早く確実に溶融する。フラックス７２は半田に比べて融点が低く、また、第２半田片Ｗｈ２の方が第１半田片Ｗｈ１よりもヒーターユニット４に近いこと等から、比較的早い段階で第２半田片Ｗｈ２からフラックス７２が流れ出ることになる。なお、第２半田片Ｗｈ２のフラックス７２が、第２半田片Ｗｈ２の上端部、あるいは上端部及び下端部から流れ出た場合であっても、同様にフラックス７２が熱媒体となって第１半田片Ｗｈ１は早く確実に溶融する。ただし、フラックス７２が、第２半田片Ｗｈ２の上端部から流れ出た場合には、第２半田片Ｗｈ２が第１半田片Ｗｈ１よりも先に溶融し、溶融した第２半田片Ｗｈ２が第１半田片Ｗｈ１と鏝先５の内壁面との間に流れ込み、これが熱媒体となって第１半田片Ｗｈ１の溶融を促進させることも起こり得る。このような過程を経て、最終的には、第１半田片Ｗｈ１と第２半田片Ｗｈ２の両方が完全に加熱溶融され、下方の配線基板Ｂｄ上へ供給される。

鏝先５は、配線基板ＢｄのランドＬｄと電子部品Ｅｐの端子Ｐとを囲んでいるため、溶融した半田は、下方にあるランドＬｄと電子部品Ｅｐの端子Ｐとに流れる。そして、半田付け装置ＡをＺ方向に移動することで、鏝先５がランドＬｄから離れる。これにより、半田は外気によって冷却され、固化することで、ランドＬｄと電子部品Ｅｐの端子Ｐとが半田付けされる。

そして、半田付けが終了すると、エアーシリンダー３１はピストンロッド３２を内部に収納する。これにより、カム部材３３がＺ方向上方に移動し、プッシャーピン２３はばね２３３の弾性力により、上方に押し上げられる。ロッド部２３１が下刃孔２２１から抜ける。この状態でカッター上刃２１が摺動しても、プッシャーピン２３が破損しない。そして、カム部材３３のピン３３２がカム溝３４０の接続溝部３４３に到達し、スライダー部３４及びカッター上刃２１は、ガイド軸３５に接近するように摺動する。ピン３３２がカム溝３４０の第１溝部３４１に到達したとき、半田付け装置Ａは初期位置に戻る。

２．第２実施形態
次に第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態は、半田片の長さに関する部分を除き、基本的に第１実施形態と同様である。以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。

第２実施形態の半田付け装置Ａは、第２半田片Ｗｈ２が第１半田片Ｗｈ１より短くなるように、糸半田Ｗを切断する構成となっている。すなわち本実施形態では、第２半田片Ｗｈ２が第１半田片Ｗｈ１より短くなるように、半田送り機構６によって糸半田Ｗが送り出され、送り出された糸半田Ｗがカッターユニット６によって切断される。なお、第１半田片Ｗｈ１の量と第２半田片Ｗｈ２の量の合計は、１回分の半田付けに必要な半田量となるように調整されている。

図７（ａ）は、まず電子部品Ｅｐの端子Ｐに乗るように、第１半田片Ｗｈ１を鏝先５内に供給した状態を示している。また図７（ｂ）は、第１半田片Ｗｈ１に乗るように、第２半田片Ｗｈ２を更に供給した状態を示している。また図７（ｃ）は、図７（ｂ）に示す状態においてある程度の時間が経過し、第２半田片Ｗｈ２からフラックス７２が流れ出した状態を示している。

図７（ｂ）に示すように本実施形態では、第２半田片Ｗｈ２が第１半田片Ｗｈ１より短くなっており、鏝先５内において、第１半田片Ｗｈ１の上に第２半田片Ｗｈ２が乗るようにこれらの半田片を立てた状態とされる。なお、本実施形態においても、鏝先５の内径は、各半田片（Ｗｈ１、Ｗｈ２）の外径よりもやや大きい程度の寸法に設定されている。そのため各半田片（Ｗｈ１、Ｗｈ２）は、鏝先５内で傾いてもその内壁に支持され、鏝先５内では必ず立った状態となる。

そして更に本実施形態での第２半田片Ｗｈ２は、第１半田片Ｗｈ１より短くなっている分だけ、熱容量が比較的小さくなっている。そのため本実施形態では、第１実施形態に比べて第２半田片Ｗｈ２が温度上昇し易くなり、図７（ｃ）に示すような第２半田片Ｗｈ２からのフラックス７２の流出がより早い段階で発生する。

これにより本実施形態では、第１半田片Ｗｈ１を、より一層早く確実に溶融させることが可能である。なお、第２半田片Ｗｈ２の温度上昇は、第２半田片Ｗｈ２を短く生成しておくほど（熱容量を小さくしておくほど）速くなる。各半田片の具体的な長さについては、例えば第１半田片Ｗｈ１を１５ｍｍとし、第２半田片Ｗｈ２を２ｍｍとしておくことで、本実施形態の効果を十分に得ることが可能となる。

また半田片の加熱効率を良くする観点からは、鏝先５の内径と半田片の外径との差は、出来るだけ小さい方が良い。但し、半田片の切断バリや半田片の変形によって、鏝先５内への半田片の供給が妨げられないように、鏝先５と半田片の間には適切なクリアランスが設けられることが望ましい。本実施形態ではこれらを考慮し、鏝先５の内径が０．７〜２．３ｍｍ、半田片の外径が０．６〜１．２ｍｍとされ、当該内径と外径との差は０．２〜１．１ｍｍとなっている。

３．第３実施形態
次に第３実施形態について説明する。なお、第３実施形態は、半田片の長さや鏝先の内部形状に関する部分を除き、基本的に第１実施形態と同様である。以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。

第３実施形態の半田付け装置Ａは、第１半田片Ｗｈ１が第２半田片Ｗｈ２より短くなるように、糸半田Ｗを切断する構成となっている。すなわち本実施形態では、第１半田片Ｗｈ１が第２半田片Ｗｈ２より短くなるように、半田送り機構６によって糸半田Ｗが送り出され、送り出された糸半田Ｗがカッターユニット６によって切断される。なお、第１半田片Ｗｈ１の量と第２半田片Ｗｈ２の量の合計は、１回分の半田付けに必要な半田量となるように調整されている。

図８は、第１半田片Ｗｈ１を鏝先５内に供給した状態を示している。本図に示すように第３実施形態において、鏝先５の内部には、供給された第１半田片Ｗｈ１を受止める受止部が設けられている。より具体的に説明すると、当該受止部は、鏝先５の内径を第１半田片Ｗｈ１の外径よりも小さくするように、鏝先５の内壁から内側へ突出させた段５ｓとなっている。鏝先５の内径は、段５ｓより上側では、第１半田片Ｗｈ１の外径よりやや大きくなっており、段５ｓより下側では、第１半田片Ｗｈ１の外径よりやや小さくなっている。

なお、鏝先５内の段５ｓは、電子部品Ｅｐの端子Ｐの先端よりも上側となる位置に設けられている。そのため鏝先５内に第１半田片Ｗｈ１を供給すると、図８に示すように、端子Ｐへ達する前に鏝先５内の段５ｓに引掛かり、第１半田片Ｗｈ１をこの段５ｓ（受止部）の上に立てた状態とすることが可能である。

また図９は、図８の状態において、更に第２半田片Ｗｈ２を供給した状態を示している。図９に示すように本実施形態では、第１半田片Ｗｈ１は第２半田片Ｗｈ２より短くなっており、鏝先５内において、第１半田片Ｗｈ１の上に第２半田片Ｗｈ２が乗るようにこれらの半田片を立てた状態とされる。なお、段５ｓより上側における鏝先５の内径は、各半田片（Ｗｈ１、Ｗｈ２）の外径よりもやや大きい程度の寸法に設定されている。そのため各半田片（Ｗｈ１、Ｗｈ２）は、鏝先５内で傾いてもその内壁に支持され、鏝先５内では必ず立った状態となる。

そして更に本実施形態での第１半田片Ｗｈ１は、第２半田片Ｗｈ２よりも先に鏝先５内に供給されているとともに、第２半田片Ｗｈ２より短くなっている分だけ熱容量が比較的小さくなっている。これにより本実施形態では、第２半田片Ｗｈ２に比べて第１半田片Ｗｈ１の方が温度上昇し易い。

そのため図９に示す状態にて鏝先５を加熱すると、図１０に示すように、第１半田片Ｗｈ１からのフラックス７２の融出と半田７１の溶融が生じる。この結果、第１半田片Ｗｈ１から融出したフラックス７２や溶融した半田７１を介しても第２半田片Ｗｈ２への熱伝導が行われ、第１半田片Ｗｈ１とともに第２半田片Ｗｈ２をより速く確実に加熱溶融させることが出来る。

４．その他
以上に説明した各実施形態の半田付け装置Ａは、加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先５と、管状の半田７１の層内部にフラックス７２の層が設けられた第１半田片Ｗｈ１と第２半田片Ｗｈ２を、この順に上方から鏝先５内へ供給する機能部（半田片供給部）を有する。また半田付け装置Ａは、鏝先５内において第１半田片Ｗｈ１の上に第２半田片Ｗｈ２が乗るようにこれらの半田片を立てた状態とし、鏝先５の熱を用いて第１半田片Ｗｈ１と第２半田片Ｗｈ２を溶融させることで、溶融半田を下方へ供給する。

そのため半田付け装置Ａによれば、鏝先５内に立てた姿勢の半田片をより確実に加熱溶融させることが可能である。なお、半田付け装置Ａが有する半田片供給部は、糸半田Ｗの切断によって第１半田片Ｗｈ１と第２半田片Ｗｈ２を順次生成することも可能である。

また第１実施形態および第２実施形態の半田付け装置Ａは、上方へ突出した電子部品Ｅｐの端子Ｐを配線基板Ｂｄに半田付けする。そして半田付け装置Ａは、端子Ｐの先端が下方から鏝先５内へ進入した状態で半田片の供給を行うことにより、第１半田片Ｗｈ１を端子Ｐの先端上に立てた状態とする。なお、第２実施形態の場合、半田片供給部は、第２半田片Ｗｈ２が第１半田片Ｗｈ１より短くなるように糸半田Ｗを切断する。

一方、第３実施形態の半田付け装置Ａにおける鏝先５の内部には、供給された第１半田片Ｗｈ１を受止める受止部が設けられており、第１半田片Ｗｈ１を当該受止部の上に立てた状態とすることが出来る。この受止部の具体的形態として、本実施形態では、鏝先５の内壁から内側へ突出させた段５ｓが採用されているが、他の形態としても構わない。また第３実施形態における半田片供給部は、第１半田片Ｗｈ１が第２半田片Ｗｈ２より短くなるように糸半田Ｗを切断する。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。

Ａ 半田付け装置（半田処理装置）
１ 支持部材
１１ 壁体
１２ 保持部
１３ 摺動ガイド
１４ ヒーターユニット固定部
１５ アクチュエーター保持部
１６ ばね保持部
２ カッターユニット
２１ カッター上刃
２１１ 上刃孔
２１２ ピン孔
２２ カッター下刃
２２１ 下刃孔
２３ プッシャーピン
２３１ ロッド部
２３２ ヘッド部
２３３ ばね
３ 駆動機構
３１ エアーシリンダー
３２ ピストンロッド
３３ カム部材
３３０ 凹部
３３１ 支持孔
３３２ ピン
３３３ ピン押し部
３３４ 軸受
３４ スライダー部
３４０ カム溝
３４１ 第１溝部
３４２ 第２溝部
３４３ 接続溝部
３５ ガイド軸
４ ヒーターユニット
４１ ヒーター
４２ ヒーターブロック
４２１ 凹部
４２２ 半田供給孔
５ 鏝先
５ｓ 段
５１ 半田孔
６ 半田送り機構
６１ａ、６１ｂ 送りローラ
６２ ガイド管
７１ 半田
７２ フラックス
Ｐ 端子
Ｗ 糸半田
Ｗｈ 半田片
Ｗｈ１ 第１半田片
Ｗｈ２ 第２半田片
Ｂｄ 配線基板
Ｅｐ 電子部品
Ｌｄ ランド

Claims (9)

1. 加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先と、
   管状の半田層の内部にフラックスの層が設けられた複数の半田片を順に前記鏝先内へ供給する半田片供給部とを有し、
   前記鏝先内において先に供給された半田片の上に次に供給された半田片が乗るようにこれらの半田片を立てた状態とし、
   前記鏝先の熱によって溶融し半田片から流出したフラックスを前記鏝先の内壁と半田片との間に介在させて、これらの半田片を溶融させることで、溶融半田を下方へ供給することを特徴とする半田処理装置。
2. 前記半田片供給部は、糸半田の切断によって第１半田片と第２半田片とを順次生成し前記鏝先内へ供給する請求項１に記載の半田処理装置。
3. 前記半田片供給部は、第１半田片と第２半田片の長さが異なるように前記糸半田を切断する請求項２に記載の半田処理装置。
4. 上方へ突出した端子を基板に半田付けする請求項２に記載の半田処理装置であって、
   前記端子の先端が下方から前記鏝先内へ進入した状態で前記供給を行うことにより、第１半田片を前記端子の先端上に立てた状態とする半田処理装置。
5. 前記半田片供給部は、第２半田片が第１半田片より短くなるように前記糸半田を切断する請求項４に記載の半田処理装置。
6. 加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先と、
   管状の半田層の内部にフラックスの層が設けられた複数の半田片を順に前記鏝先内へ供給する半田片供給部とを有し、
   前記半田片供給部は、糸半田の切断によって第１半田片と第２半田片とを順次生成し前記鏝先内へ供給し、
   前記鏝先の内部には、前記供給された第１半田片を受止める受止部が設けられており、
   第１半田片を前記受止部の上に立てた状態とし、
   第１半田片の上に第２半田片が乗るように立てた状態とし、前記鏝先の熱を用いてこれらの半田片を溶融させることで、溶融半田を下方へ供給することを特徴とする半田処理装置。
7. 前記受止部は、前記鏝先の内径を第１半田片の外径よりも小さくするように、当該鏝先の内壁から内側へ突出している請求項６に記載の半田処理装置。
8. 前記半田片供給部は、第１半田片が第２半田片より短くなるように前記糸半田を切断する請求項６または請求項７に記載の半田処理装置。
9. 加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先内に、管状の半田層の内部にフラックスの層が設けられた複数の半田片を順に供給し、
   前記鏝先内において先に供給された半田片の上に次に供給された半田片が乗るようにこれらの半田片を立てた状態とし、
   前記鏝先の熱によって溶融し半田片から流出したフラックスを前記鏝先の内壁と半田片との間に介在させて、これらの半田片を溶融させることで、溶融半田を下方へ供給することを特徴とする半田処理方法。