JPH09181436A

JPH09181436A - 半田付け方法及び半田ごて

Info

Publication number: JPH09181436A
Application number: JP35062295A
Authority: JP
Inventors: Takamasa Matsubara; 賢政松原; Akio Mitsumoto; 暁男光本
Original assignee: TAISEI KAKEN KK; Taisei Kaken KK
Current assignee: TAISEI KAKEN KK; Taisei Kaken KK
Priority date: 1995-12-22
Filing date: 1995-12-22
Publication date: 1997-07-11
Anticipated expiration: 2015-12-22
Also published as: JP3303224B2

Abstract

(57)【要約】【課題】緻密で盛りのよい無酸化・無洗浄の高品質の
半田付けを行う。【達成手段】ワーク(W) に溶融半田を接触付着させて
凝固させ、あるいはワーク表面に形成された半田層を溶
融させて凝固させ、半田付けを行うにあたり、溶融半田
が緩冷却されうる温度の高温窒素ガス雰囲気(64)中で半
田付けを行うことにより溶融半田をその表面張力にてほ
ぼ半球状となし、溶融半田の凝固開始直前から室温以下
の低温窒素ガス雰囲気(65)中で急冷却することにより溶
融半田全体を指向性凝固させて微細凝固組織となす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、半田付け方法に関
し、例えば電子部品の半田付けを高品質に行えるように
した方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、電子機器を組立てる場合、電子
基板に各種電子部品や配線を半田付けするのが一般的で
あるが、作業雰囲気中にＯ₂が存在すると半田付け不良
が懸念される。

【０００３】そこで、半田付けの作業雰囲気を高温窒素
ガス雰囲気とし、無酸素状態で半田付けを行う方法が実
用化されている。例えば、半田槽装置をフレーム等で覆
って外部から遮断して高温窒素ガスを供給し、あるいは
リフロー炉内に窒素ガスを供給することなどが行われて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の窒素ガ
ス雰囲気における半田付け方法では、電子基板等に付着
させた半田に大気中で行った半田付けよりも大きな巣が
できることがあった。例えば、半田Ｈ６３Ａを２５０℃
で半田付けする場合、大気中の半田付けでは２〜３μｍ
の巣であるのに対し、従来の窒素ガス雰囲気における半
田付けでは巣が７〜８μｍと大きくなっていた。

【０００５】その結果、半田の巣にフラックスやハロゲ
ン残渣が残留しやすく、ややもすると大気中で行った半
田付けよりも品質が悪いことがあった。また、巣に残留
したハロゲン残渣が経時的に酸化し、半田付け部分の鉛
酸化が生じて品質不良を招来し、特に最近は環境や人体
への悪影響の点からフロンやトルエンを全廃した無洗浄
化の傾向にあり、かかる経時的な品質不良の問題が懸念
される。

【０００６】また、従来の窒素ガス雰囲気における半田
付け方法では、半田の盛りも大気中での半田付けに比し
て悪く、見栄えのよい仕上がりとは言えないという問題
もあった。

【０００７】さらに、従来の窒素ガス雰囲気における半
田付け方法では製品の完成までを完全な窒素ガス雰囲気
としているわけではなく、半田ごてを用いて実装済みの
電子基板に後付けにて電子部品を半田付けする場合、あ
るいは半田ごてを用いて電子基板の半田付けを修正する
場合、大気中で行わざるを得ず、Ｏ₂に起因する品質不
良が懸念されていた。

【０００８】この発明は、かかる問題点に鑑み、電子部
品等の半田付けを高品質でかつ見栄えよく行えるように
した半田付け方法を提供することを課題とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本件発明者は上述の課題
を解決すべく鋭意検討した結果、従来の半田付け方法で
は高温窒素ガス雰囲気が比較的高温、例えば半田Ｈ６３
Ａの場合は２５０℃〜３００℃程度であり、しかも半田
付け装置全体を高温窒素ガス雰囲気としているので、半
田が溶融状態から完全に凝固し、温度が十分に低くなる
までの比較的長時間にわたって高温窒素ガス雰囲気に曝
され、半田が最後までゆっくりと凝固される結果、半田
付けされた半田内部の巣が増大し、又半田が偏平となっ
て盛りが悪くなっていることを知見するに至った。

【００１０】そこで、本発明に係る半田付け方法は、ワ
ークに溶融半田を接触付着させて凝固させ、あるいはワ
ーク表面に形成された半田層を溶融させて凝固させ、半
田付けを行うにあたり、溶融半田が緩冷却されうる温度
の高温窒素ガス雰囲気中で半田付けを行うことにより溶
融半田をその表面張力にてほぼ半球状となし、溶融半田
の凝固開始直前から室温以下の低温窒素ガス雰囲気中で
急冷却することにより溶融半田を指向性凝固させて微細
凝固組織となしたことを特徴とする半田付け方法。

【００１１】本発明はワークを搬送コンベア等で搬送し
つつ半田付けを行う方法、例えば静止型半田槽装置、噴
流型半田槽装置、ノズル噴流型半田槽装置等の自動半田
付け装置による半田付け方法、リフロー炉による半田付
け方法に適用すれば装置を容易に構築でき、その効果も
大きいが、勿論、ワークを上下させて半田付けを行う方
法、例えば卓上噴流型半田槽装置による半田付け方法、
あるいは半田ごてによる半田付け方法にも適用できる。

【００１２】緻密でかつ盛りのよい半田付けとする上
で、付着した溶融半田をゆるやかな温度プロファイルで
もって緩冷却しうる高温窒素ガス雰囲気中で半田付けを
行い、凝固開始直前から室温以下の低温窒素ガス雰囲気
で急冷却するのが肝要である。そこで、高温窒素ガス雰
囲気は使用する半田が緩冷却しうる温度、例えば半田Ｈ
６３Ａの場合は半田の融点より２０℃程度高い温度から
融点よりも１５０℃程度低い温度、即ち８０℃〜２５０
℃の温度範囲、好ましくは２００℃〜２５０℃とする
が、他の半田組成の場合にも室温の冷却速度を基準に緩
冷却しうる温度を決定する。この場合、ワークが高温雰
囲気に曝される時間によって溶融半田の挙動が決定され
るので、ワークの搬送速度や高温窒素ガス雰囲気の大き
さによって雰囲気温度を低温側に設定できる。

【００１３】溶融半田の凝固開始直前からの急冷却は大
気に曝して行ってもよいが、溶融半田が凝固に際して潜
熱を放出し、それと同時に大気中のＯ₂、Ｈ₂、ＣＯ等
を溶解し、酸化及び気孔発生の原因となり、又凝固直前
の半田の酸化はブリッジ、ツノ、ツララ発生の最大要因
であるので、窒素ガス雰囲気とする。低温窒素ガス雰囲
気は室温、具体的には２５℃以下の温度とするが、急冷
効果を確保する上で氷点以下、例えばー２０℃〜ー３０
℃としてもよい。また、ワーク表面側を低温窒素ガス雰
囲気に曝すと、溶融半田は表面側から急冷却されるが、
ワーク裏面側に低温窒素ガスを吹き付けてワーク裏面側
からも急冷却すると、急冷効果を促進してより一層微細
な急冷凝固組織が得られるので好ましい。

【００１４】窒素源はボンベ等を用いてもいが、コスト
高となる。そこで、中空分離膜を内蔵する窒素ガス分離
装置を用い、圧縮空気から窒素ガスを分離し、分離した
窒素ガスを加熱供給機で高温に加熱して供給するのがよ
い。半田ごてを用いる場合、加熱ヒータ等の発熱部位が
ある。そこで、かかる半田ごての発熱を利用して窒素ガ
スを加熱してもよい。

【００１５】また、本発明は既存の半田付け装置にも簡
単に適用できるのが望ましく、さらに半田付け装置以外
の、他の無酸素雰囲気を用いる各種装置にも適用できる
のがよい。そこで、無酸素雰囲気を用いる各種装置に高
温窒素ガスを供給して高温窒素ガス雰囲気を形成する窒
素ガス発生装置であって、中空分離膜を内蔵して圧縮空
気から窒素ガスを分離する窒素ガス分離装置と、窒素ガ
ス分離装置からの窒素ガスを高温に加熱して供給する加
熱供給機とを備えた窒素ガス発生装置を提供するのが好
ましい。

【００１６】圧縮空気は専用のコンプレッサーを用意
し、窒素ガス分離装置に供給してもよいが、工場施設内
には圧縮エアーのパイプが配管されているので、かかる
配管の圧縮エアーを利用して窒素ガスを分離してもよ
い。この場合、圧縮空気は乾燥している方が好ましい。

【００１７】半田ごてを用いてワークに半田付けする場
合、ワーク半田付け部位を高温窒素ガスで予熱した後、
高温窒素ガス雰囲気中で半田ごてを接触させて半田付け
を行い、溶融半田の凝固開始直前に低温窒素ガスにて急
冷却するのがよい。その場合、ワーク裏面に低温窒素ガ
スを吹き付けてワーク裏面側からも急冷却するのがよ
い。特に、実装済みの電子基板に後付けで電子部品を半
田付けする場合には半田付け部位近傍の実装済み部品が
熱影響を受けないようにするのがよい。即ち、半田ごて
を用いて後付けにてワークを半田付けするにあたり、半
田ごての先端チップの周囲に高温窒素ガスを、その周囲
に低温窒素ガスを噴射させ、ワーク半田付け部位の予熱
時及び半田付け時に半田付け部位近傍のワーク及び素子
を低温窒素ガスにて高温窒素ガスから保護するのが好ま
しい。

【００１８】かかる方法に用いる半田ごては下記のよう
に構築するのがよい。即ち、こて部に内蔵されたヒータ
の発熱にて先端チップを加熱可能となした半田ごてにお
いて、ヒータの周囲には第１の保護カバーを気密的に覆
うとともにその先端側を先端チップの周囲に開放して第
１の窒素ガス供給通路を形成し、第１の保護カバーの周
囲には第２の保護カバーを気密的に覆うとともにその先
端を第１の保護カバーの先端開口の周囲に開放して第２
の窒素ガス供給通路を形成し、第１、第２の窒素ガス供
給通路に窒素ガスを供給して先端チップの周囲に高温窒
素ガスを、高温窒素ガスの周囲に低温窒素ガスを供給す
るのがよい。

【００１９】

【作用及び発明の効果】本発明によれば、溶融半田が緩
冷却される高温窒素ガス雰囲気中で半田付けを行うよう
にしたので、溶融半田はその表面張力にて好ましい盛り
上がり状態であるほぼ半球状を呈する。また、溶融半田
の凝固開始直前に室温以下の低温窒素ガス雰囲気中で急
冷却するようにしたので、溶融半田にその液相線と固相
線間の間隔が実質的に小さくなった指向性凝固を与える
ことができ、これにより半田を微細凝固組織とできる。

【００２０】その結果、半田ボール、ブリッジあるいは
半田の飛び散りがなく、しかも緻密でＰｂ、Ｓｎの偏析
や気孔が極めて少なくて耐ヒートショック性に優れ、し
かも盛りのよい高品質の無酸化、無洗浄の半田付けを行
うことができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す具体例
に基づいて詳細に説明する。

【００２２】〔第１の実施形態〕図１は本発明の第１の
実施形態を示し、これはノズル噴流型半田槽装置に適用
した例である。図において、半田槽１０には噴流ノズル
１１が設けられ、半田槽１０内には噴流ポンプＰが内蔵
されて半田槽１０内の溶融半田（半田Ｈ６３Ａ）１２が
上方に噴流されて電子基板（ワーク）Ｗに接触付着さ
せ、噴流後の残余の溶融半田１２は半田槽１０内に回収
されるようになっている。半田槽１０の上方には搬送コ
ンベア１３が配設されて電子部品を搭載した電子基板Ｗ
を搬送できるようになっており、こうしてノズル噴流型
半田槽装置が構成されている。

【００２３】半田槽１０と搬送コンベア１３との間には
第１の枠体１４が半田槽１０上面を囲んで設けられ、第
１の枠体１４の搬送方向前方には第２の枠体１５が設け
られ、両枠体１４、１５の上端には電子基板Ｗが搬送可
能な開口又は隙間が設けられており、第１の枠体１４に
よって電子基板Ｗの半田付けが行われるワーク搬送路の
第１の領域Ａが、第２の枠体１５によってそのワーク搬
送方向前方の第２の領域Ｂが外部から区画されている。

【００２４】また、１６は圧縮空気を供給するドライヤ
ー機能付きコンプレッサ、１７は中空分離膜を内蔵して
圧縮空気から窒素ガスを分離する窒素ガス分離装置、１
８は窒素ガス分離装置１７からの窒素ガスを２００℃〜
２５０℃に加熱して第１の枠体１４内に供給して高温窒
素ガス雰囲気を形成する加熱供給機、１９は窒素ガス分
離装置１７からの窒素ガスをー２０℃〜ー３０℃に冷却
して第２の枠体１３内に供給して低温窒素ガス雰囲気を
形成する冷却供給機である。

【００２５】次に、半田付け方法について説明する。電
子部品が搭載された電子基板Ｗが搬送コンベア１３で搬
送され、半田槽１０上まで来ると、半田槽１０の噴流ノ
ズル１１から溶融半田１２が噴流されており、電子基板
Ｗには２５０℃の高温窒素ガス雰囲気中（図２の温度特
性ａ参照）で所定の箇所に溶融半田１２が接触して付着
される。

【００２６】電子基板Ｗがさらに搬送され、噴流ノズル
１１の溶融半田１２の噴流から離れると、電子基板Ｗは
第１の領域Ａの２５０℃の高温窒素ガス雰囲気内を搬送
される。すると、電子基板Ｗに付着した溶融半田１２は
図２の温度特性ｂに示すようにほぼ２５０℃に向けて緩
やかに冷却され、その表面張力によって所望の形状であ
るほぼ半球状となる。

【００２７】電子基板Ｗが第１の領域Ａの高温窒素ガス
雰囲気を出ると、次の第２の領域Ｂのー２０℃〜ー３０
℃の低温窒素雰囲気内（図２の温度特性ｃ参照）を搬送
される。すると、電子基板Ｗの溶融半田１２は図２の温
度特性ｄで示すように急冷却される。すると、溶融半田
１２には液相線と固相線間の間隔が実質的に小さくなっ
た指向性凝固が与えられ、樹枝状晶（デンドライト）や
自由晶が発達せず、微小なうちに溶融半田１２の凝固が
完了する。電子基板Ｗの半田の凝固が完了し、第２の領
域Ｂの低温窒素ガス雰囲気を出ると、電子基板Ｗは室温
雰囲気に曝され、半田は室温まで温度上昇する。

【００２８】その結果、極めて緻密で盛りのよい高品質
の半田付けが得られ、ハロゲン残渣の残留が少なく、半
田付けの経時的な劣化も防止でき、最近のフロンやトル
エンを全廃した無洗浄化に対応した電子部品実装技術を
提供できることとなる。また、電子基板Ｗの裏面に付い
ているフラックスも溶融半田１２とともに急冷され、大
きく収縮されてべとつかずにパリッとし、あたかもニス
を塗って乾燥させたような仕上がりとなるので、絶縁性
を向上できる。

【００２９】また、電子基板Ｗに搭載した電子部品は半
田付けの際に、２５０℃以上の溶融半田１２と接触し、
熱伝導による悪影響が懸念されるが、半田付け後、直ち
に急冷しているので、熱影響を和らげることができ、さ
らに高温から低温に急冷することによって温度高低差に
よるエイジング効果が得られ、検査品質の向上が期待で
きる。

【００３０】ところで、半田付け直後に低温窒素雰囲気
で直ちに急冷し、溶融半田１２を緻密に凝固させること
が提案されるが、その場合には半田のツララやブリッジ
あるいは半田ボールが形成され、半田付けの品質が悪
い。これに対し、本方法では高温の溶融半田１２を緩冷
却して所望の盛り上がりを形成させた状態で急冷してい
るので、かかる半田のツララやブリッジあるいは半田ボ
ールが形成されることはない。

【００３１】さらに、半田のツララやブリッジあるいは
半田ボールで出来ず、盛りのよい半田付けができる結
果、半田滓も少なくなり、作業環境及び製造コスト面で
も大きな効果が得られる。

【００３２】〔第２の実施形態〕図３は半田ごてに適用
した本発明の第２の実施形態を示し、図１と同一符号は
同一又は相当部分を示す。図において、半田ごて２３は
先端にチップが設けられ、半田ごて２３には取付ロッド
２４によって窒素ガス供給パイプ２５が取付けられ、窒
素ガス供給パイプ２５は先端チップに向けて低温窒素ガ
スを供給するようになっている。また、半田ごて２３の
加熱ヒータ内蔵部分には窒素ガス加熱パイプ２７が巻回
され、窒素ガス加熱パイプ２７は窒素ガスを加熱して先
端チップに向けて供給するようになっている。窒素ガス
分離装置１７からの窒素ガスは切換弁２０によって窒素
ガス供給パイプ２５と窒素ガス加熱パイプ２７とに切り
換えて供給されるようになっている。

【００３３】半田付けを行う場合、通常の如く、半田線
供給パイプを介して半田線を送り、半田ごて２３で半田
線を溶融して電子基板Ｗに半田付けを行う。その際、エ
アーコンプレッサ１６を作動して空気を圧縮すると、こ
れが窒素ガス分離装置１７に送られて圧縮空気から窒素
ガスが分離され、分離された窒素ガスは切換弁２０を介
して窒素ガス加熱パイプ２７に供給され、半田ごて２３
の加熱部分で所定の温度、例えば２００℃〜２５０℃に
加熱されて半田ごて２３の先端チップ近傍に放出され、
半田ごて２３の前方に高温窒素ガス雰囲気の小領域Ｄを
形成し、高温窒素ガス雰囲気Ｄ中で半田付けが行われ
る。

【００３４】半田ごて２３を電子基板Ｗから離すと、電
子基板Ｗに付着された溶融半田は高温窒素ガス雰囲気Ｄ
にて緩やかに冷却され、その表面張力にてほぼ半球状に
盛り上がる。電子基板Ｗに付着した溶融半田が凝固開始
直前になると、切換弁２０で窒素ガスの供給を窒素ガス
供給パイプ２５に切り換える。すると、半球状の溶融半
田は低温の窒素ガス雰囲気に曝されて急冷され、緻密で
盛りのよい高品質の半田付けが行える。

【００３５】また、半田ごて２３のチップ先端側に高温
窒素ガスを放出させているので、半田付け部位を予熱し
た後にチップを接触させて半田付けを行う方法を採用す
ることもできる。

【００３６】その結果、半田フラックスを予熱してフラ
ックスの活性化及び飛散防止を図って円滑で良好な半田
付け作業を行うことができ、又高温の半田ごて２３のチ
ップが電子基板Ｗに接触する前に電子基板Ｗを予熱し、
電子基板Ｗの局部的で急激な温度上昇（ヒートショッ
ク）を緩和して電子部品の熱破壊を防止でき、さらには
フラックス、電子基板及び供給される半田線をも予熱で
きる結果、半田層の熱間脆性を予防できる。

【００３７】また、半田及びフラックスを高温窒素ガス
で予熱できる結果、半田ごて２３のチップの蓄熱量は少
なくて済み、チップ先端を極細にしても十分な熱量によ
る半田付けができ、結果的には低温半田付けが達成でき
ることとなる。さらに、半田ごて２３のチップが無酸化
雰囲気内にあるので、チップの酸化が防止されて溶融半
田の濡れ性を向上でき、チップ寿命を向上できる。

【００３９】なお、高温窒素ガス雰囲気を予熱にのみ利
用する場合には窒素ガスに代えてエアー、又は窒素ガス
とエアーの混合気体を用いることもできる。

【００４０】〔第３の実施形態〕図４は半田こてに適用
した本発明の第３の実施形態を示す。本実施形態では半
田ごて５０はこて部５１とグリップ部５２とからなり、
こて部５１にはヒータ（例えば、丸棒状の窒化アルミナ
ヒータ）５３が内蔵され、ヒータ５３の先端部はチップ
ホルダー５４の穴内に挿入され、チップホルダー５４の
先端にはチップ５５が固定され、内蔵ヒータ５３の発熱
が先端チップ５５に伝達されて先端チップ５５が加熱さ
れるようになっている。

【００４１】ヒータ５３の後端部はグリップ部５２の先
端に内蔵されたホルダー５６の中央穴に挿入して保持さ
れるとともに、図示しない温度センサーが取付けられて
いる。このホルダー５６には複数の窒素ガス供給穴５７
・・・、５８・・・が内外２重の環状に形成され、ホル
ダー５６にはグリップ部５２内に挿通された窒素ガス供
給パイプ５９の先端が接続され、窒素ガス供給パイプ５
９の後端は上述の窒素ガス分離装置に至っている。

【００４２】また、グリップ部５２の先端には第１の保
護カバー６０が気密的に固定され、第１の保護カバー６
０はヒータ５３の周囲を覆うとともに、チップホルダー
５４との間に所定の隙間、例えば１ｍｍの隙間をあけて
先端側に延び、その先端は先端チップ５５の周囲の複数
の連通孔に連通され、こうして第１の窒素ガス供給通路
６１が構成されている。

【００４３】さらに、グリップ部５２の先端には第１の
保護カバー６０の外側にて第２の保護カバー６２が固定
され、第２の保護カバー６２は第１の保護カバー６０の
周囲を所定の隙間、例えば２ｍｍの隙間をあけて気密的
に覆って先端側に延び、その先端は第１の保護カバー６
０の先端部近傍の複数の連通孔に連通され、こうして第
２の窒素ガス供給通路６３が構成され、先端チップ５５
の周囲に高温窒素ガス６５が、高温窒素ガスの周囲に低
温窒素ガス６６が供給される。

【００４４】次に、使用方法について説明する。本例の
半田ごてを用いて後付けにて半田付けを行う場合、まず
半田ごて５０のヒータ５３に通電して先端チップ５５を
２８０℃〜３８０℃に加熱する一方、半田ごて５０の窒
素ガス供給パイプ５９には圧力１．０〜５．０ｋｇ／ｃ
ｍ²、流量４リットル／ｍｉｎ、純度９９〜９９．９％
の窒素ガスを供給する。すると、第１の窒素ガス供給通
路６１を通過する窒素ガスはヒータ５３の発熱にて２０
０℃〜２５０℃に加熱され、体積が２倍近くになり、第
２の窒素ガス供給通路６３を通過する窒素ガスは室温の
まま前方に放出される。なお、窒素ガスの流量及び圧力
はホルダー５６の窒素ガス供給穴５７、５８の内径や数
の設定によって調整できる。

【００４５】こうして準備が済むと、まず基板の半田付
け部位に２〜５秒間、高温窒素ガス６４を吹き付けて半
田付け部位の予熱（プリヒート）を行い、これにより半
田付け部位の低残渣フラックスを活性化できる。また、
Ｏ₂濃度５ｐｐｍ以下の場合はフラックスレス半田付け
を可能である。この場合、半田付け部位の周囲の基板や
電子部品は低温窒素ガス６５の雰囲気中に曝されるの
で、周囲の基板や電子部品が熱影響を受けることはな
い。

【００４６】次に、約０．３〜０．８秒で、先端チップ
５５を半田付け部位に接触して加熱してフラックス無し
の糸半田を供給し、高温窒素ガス６４の雰囲気中で半田
付け部位に溶融半田の盛りを形成させる。次に、半田付
け部位から先端チップ５５を離し、溶融半田を低温窒素
ガス６５の雰囲気に曝す一方、基板の裏面から室温の窒
素ガスを吹き付けて急冷却する。

【００４７】すると、溶融半田の熱が周囲に急激に吸熱
されて溶融半田は全体として急冷却され、微細な急冷
晶、微細な柱状晶、微細な自由晶が形成される。柱状晶
は結晶柱に平行に不純物やガスを含む粒界が発生しやす
く、又自由晶のフラックスガスや不純物ガスに対し高温
窒素ガス６５の圧力１．０〜５．０ｋｇ／ｃｍ²によっ
て溶融半田を加圧し、ガスを放出させ、気泡やガス穴を
なくすことができる。また、加圧された高温窒素ガス６
５により樹枝状晶間を溶融半田の融液で加圧充満させる
ことができ、ミクロ・マクロポロシティー（気孔）を防
ぎ、緻密な結晶構造となる。

【００４８】従って、溶融半田の全体が急冷されて溶融
半田の液相線と固相線の間隔が実質的に小さくなるとと
もに、加圧効果が発揮され、マクロ的偏析（Ｐｂ、Ｓｎ
等）及びミクロ的偏析の樹枝状晶、層状組織、有核組織
等を減少して不純物やガスの少ない微細な結晶組織の凝
固半田が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す概略構成図で
ある。

【図２】図１の半田付け方法を説明するための温度特
性を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施形態を示す概略構成図で
ある。

【図４】本発明の第３の実施形態を示す概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１７窒素ガス分離装置１８加熱供給
機２３半田ごて２５窒素ガス
供給パイプ。２７窒素ガス加熱パイプ５０
半田ごて５１こて部５３ヒータ５５先端チップ６０第１の保
護カバー６１第１の窒素ガス供給通路６２第２の保
護カバー６３第２の窒素ガス供給通路６５高温窒素
ガス６６低温窒素ガスＤ高温窒素
ガス雰囲気Ｗ電子基板（ワーク）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ワークに溶融半田を接触付着させて凝固
させ、あるいはワーク表面に形成された半田層を溶融さ
せて凝固させ、半田付けを行うにあたり、溶融半田が緩冷却されうる温度の高温窒素ガス雰囲気中
で半田付けを行うことにより溶融半田をその表面張力に
てほぼ半球状となし、溶融半田をその凝固開始直前から
室温以下の低温窒素ガス雰囲気中で急冷却することによ
り溶融半田全体を指向性凝固させて微細凝固組織となし
たことを特徴とする半田付け方法。
【請求項２】急冷却開始時にワーク裏面に低温窒素ガ
スを吹き付けてワーク裏面からも急冷却するようにした
請求項１記載の半田付け方法。
【請求項３】半田ごてを用いてワークを半田付けする
にあたり、ワークの半田付け部位を高温窒素ガスで予熱
した後、高温窒素ガス雰囲気中で半田ごてを接触させて
半田付けを行い、低温窒素ガスにて溶融半田を急冷却す
るようにした請求項１又は２記載の半田付け方法。
【請求項４】半田ごてを用いて後付けにてワークを半
田付けするにあたり、半田ごての先端チップの周囲に高
温窒素ガスを、その周囲に低温窒素ガスを噴射させ、ワ
ーク半田付け部位の予熱時及び半田付け時に半田付け部
位近傍のワーク及び素子を低温窒素ガスにて高温窒素ガ
スから保護するようにした請求項３記載の半田付け方
法。
【請求項５】こて部に内蔵されたヒータの発熱にて先
端チップを加熱可能となした半田ごてにおいて、ヒータ
の周囲には第１の保護カバーを気密的に覆うとともにそ
の先端側を先端チップの周囲に開放して第１の窒素ガス
供給通路を形成し、第１の保護カバーの周囲には第２の
保護カバーを気密的に覆うとともにその先端を第１の保
護カバーの先端開口の周囲に開放して第２の窒素ガス供
給通路を形成し、第１、第２の窒素ガス供給通路に窒素
ガスを供給して先端チップの周囲に高温窒素ガスを、高
温窒素ガスの周囲に低温窒素ガスを供給するようにして
なることを特徴とする半田ごて。