JP2000000657A - 非接触による半田付け方法及びその半田ごて - Google Patents
非接触による半田付け方法及びその半田ごてInfo
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- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電子部品等の半田付けを非接触で行なう。
【解決手段】 半田ごての先端から高温の主加熱気体流
を噴出させるとともに、該主加熱気体流を囲みかつ上記
主加熱気体流よりも低温の予熱気体流を噴出させ、予熱
気体流をワークの半田付け部位に吹き付けて予熱した
後、主加熱気体流を予熱したワークの半田付け部位に吹
き付け、予熱気体流で囲まれた雰囲気中で半田付けを行
なう。
を噴出させるとともに、該主加熱気体流を囲みかつ上記
主加熱気体流よりも低温の予熱気体流を噴出させ、予熱
気体流をワークの半田付け部位に吹き付けて予熱した
後、主加熱気体流を予熱したワークの半田付け部位に吹
き付け、予熱気体流で囲まれた雰囲気中で半田付けを行
なう。
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、例えば電子部品
の半田付けを非接触にて行なえるようにした半田付け方
法及びその半田ごてに関する。
の半田付けを非接触にて行なえるようにした半田付け方
法及びその半田ごてに関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、電子機器を組立てる場合、半田
ごてを用いて電子基板に各種電子部品や配線を半田付け
することが多い。
ごてを用いて電子基板に各種電子部品や配線を半田付け
することが多い。
【０００３】この種の半田ごてではヒータ等で加熱した
先端チップを電子基板のランドやワークに接触させて半
田を溶融させ、先端チップを離して半田を凝固させる方
式が広く採用されている。
先端チップを電子基板のランドやワークに接触させて半
田を溶融させ、先端チップを離して半田を凝固させる方
式が広く採用されている。
【０００４】他方、図３に示すように、半田ごて５０内
にエアー通路を形成すとともに、加熱ヒータ５１を内蔵
し、先端にステンレス鋼や真鍮製のノズル５２を取付
け、高温エアーを吹き付けて半田付けするようにした非
接触式の半田ごても提案されている。
にエアー通路を形成すとともに、加熱ヒータ５１を内蔵
し、先端にステンレス鋼や真鍮製のノズル５２を取付
け、高温エアーを吹き付けて半田付けするようにした非
接触式の半田ごても提案されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の接触式
の半田付け方法では、先端チップを半田付け部位に接触
させる関係上、先端チップの寿命が短く、半田付けの精
度を確保するためには４〜５万回程度で交換する必要が
あった。また、先端チップが電子基板や電子部品に直接
接触するので、先端チップから電子基板や電子部品に洩
れ電流、ノイズ、高調波、静電気等が伝わり、製品の電
気特性が劣化することが懸念されていた。
の半田付け方法では、先端チップを半田付け部位に接触
させる関係上、先端チップの寿命が短く、半田付けの精
度を確保するためには４〜５万回程度で交換する必要が
あった。また、先端チップが電子基板や電子部品に直接
接触するので、先端チップから電子基板や電子部品に洩
れ電流、ノイズ、高調波、静電気等が伝わり、製品の電
気特性が劣化することが懸念されていた。
【０００６】また、従来の非接触式の半田ごてでは、高
温エアーがワークに当たった後、周囲に飛散してしま
い、熱を必要な箇所にスポット的に集中させることがで
きず、半田付けに４〜５秒をかかってしまって実用的で
なく、半田付けされた電子部品の取外し（リワーク）に
利用されているのが実情である。
温エアーがワークに当たった後、周囲に飛散してしま
い、熱を必要な箇所にスポット的に集中させることがで
きず、半田付けに４〜５秒をかかってしまって実用的で
なく、半田付けされた電子部品の取外し（リワーク）に
利用されているのが実情である。
【０００７】この発明は、かかる状況において、電子部
品等の半田付けを非接触で行な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。
品等の半田付けを非接触で行な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。
【０００８】
【課題を解決するための手段】そこで、本発明に係る非
接触による半田付け方法は、半田ごてを用い、ワークの
半田付け部位に高温気体流を吹き付けてワークを半田付
けするにあたり、半田ごての先端から高温の主加熱気体
流を噴出させるとともに、該主加熱気体流を囲みかつ上
記主加熱気体流よりも低温の予熱気体流を噴出させ、上
記予熱気体流をワークの半田付け部位に吹き付けて予熱
した後、上記主加熱気体流を予熱したワークの半田付け
部位に吹き付け、上記予熱気体流で囲まれた雰囲気中で
半田付けを行なうようにしたことを特徴とする。
接触による半田付け方法は、半田ごてを用い、ワークの
半田付け部位に高温気体流を吹き付けてワークを半田付
けするにあたり、半田ごての先端から高温の主加熱気体
流を噴出させるとともに、該主加熱気体流を囲みかつ上
記主加熱気体流よりも低温の予熱気体流を噴出させ、上
記予熱気体流をワークの半田付け部位に吹き付けて予熱
した後、上記主加熱気体流を予熱したワークの半田付け
部位に吹き付け、上記予熱気体流で囲まれた雰囲気中で
半田付けを行なうようにしたことを特徴とする。
【０００９】主加熱気体流及び予熱気体流はエアーであ
ってもよいが、エアー中のＯ2 の影響を考慮すると、窒
素ガスが好ましい。
ってもよいが、エアー中のＯ2 の影響を考慮すると、窒
素ガスが好ましい。
【００１０】本発明の特徴の１つは高温の内外二重の気
体流を形成し、外側の気体流で予熱し、外側気体流で囲
んだ雰囲気中において内側の気体流で半田付けを行なう
ようにした点にある。これにより、内側の気体流の熱が
周囲に飛散してしまうことがなく、非接触式で短時間で
半田付けが行なえ、製品に対する洩れ電流、ノイズ、高
調波の影響を除去できる。但し、静電気については気体
流の摩擦、特に気体流を高速で噴出する場合における摩
擦によって気体流が帯電し、製品に対する電気的影響が
依然として懸念されるので、これに対処することが必要
である。
体流を形成し、外側の気体流で予熱し、外側気体流で囲
んだ雰囲気中において内側の気体流で半田付けを行なう
ようにした点にある。これにより、内側の気体流の熱が
周囲に飛散してしまうことがなく、非接触式で短時間で
半田付けが行なえ、製品に対する洩れ電流、ノイズ、高
調波の影響を除去できる。但し、静電気については気体
流の摩擦、特に気体流を高速で噴出する場合における摩
擦によって気体流が帯電し、製品に対する電気的影響が
依然として懸念されるので、これに対処することが必要
である。
【００１１】そこで、主加熱気体流及び予熱気体流の噴
出圧力を気体流の帯電が電気的影響の懸念されない程度
となるような範囲、具体低には０．１〜２ｋｇｆ／ｃｍ
2 ・Ｇの圧力とするのが好ましい。
出圧力を気体流の帯電が電気的影響の懸念されない程度
となるような範囲、具体低には０．１〜２ｋｇｆ／ｃｍ
2 ・Ｇの圧力とするのが好ましい。
【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雰囲気で急冷却するのが肝要であ
る。本発明では気体流を内外二重とし、外側の予熱気体
流でもって予熱し、内側の主加熱気体流で半田付けを行
なった後、外側の予熱気体流で凝固開始直前まで緩冷却
して室温以下の雰囲気に曝して急冷却することができ
る。本発明を電子部品の半田付けに適用する場合、主加
熱気体流の温度を２５０〜６００℃、予熱気体流の温度
を１００〜２００℃とし、０．５〜２リットル／分の流
量で噴出させるのがよい。
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雰囲気で急冷却するのが肝要であ
る。本発明では気体流を内外二重とし、外側の予熱気体
流でもって予熱し、内側の主加熱気体流で半田付けを行
なった後、外側の予熱気体流で凝固開始直前まで緩冷却
して室温以下の雰囲気に曝して急冷却することができ
る。本発明を電子部品の半田付けに適用する場合、主加
熱気体流の温度を２５０〜６００℃、予熱気体流の温度
を１００〜２００℃とし、０．５〜２リットル／分の流
量で噴出させるのがよい。
【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、室温以下の低温窒素ガス雰囲気としてもよ
い。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。
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、室温以下の低温窒素ガス雰囲気としてもよ
い。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】また、本発明によれば上述の非接触による
半田付け方法に使用する半田ごてを提供することができ
る。
半田付け方法に使用する半田ごてを提供することができ
る。
【００１５】即ち、本発明に係る非接触による半田ごて
は、高温の気体流をワークの半田付け部位に吹き付けて
半田付けを行なう非接触式の半田ごてにおいて、こて本
体の先端には中央の第１のノズルと、該第１のノズルの
外側を覆って開放する第２のノズルとが取付けられる一
方、上記こて本体内には加熱ヒータが内蔵されるととも
に、該加熱ヒータの周囲には主加熱気体流生成チャンバ
ーが上記第１のノズルと連通して形成され、上記主加熱
気体流生成チャンバーの周囲には予熱気体流生成チャン
バーが上記２のノズルと連通して形成され、上記こて本
体には主加熱気体流生成チャンバー及び予熱気体流生成
チャンバーに気体を供給する気体供給通路が設けられて
おり、ヒータ加熱によって高温の主加熱気体流が生成さ
れて上記第１のノズルから噴出され、対流輻射加熱によ
って主加熱気体よりも低温の予熱気体流を生成されて第
２のノズルから上記主加熱気体流を囲んで噴出されるよ
うになしたことを特徴とする。
は、高温の気体流をワークの半田付け部位に吹き付けて
半田付けを行なう非接触式の半田ごてにおいて、こて本
体の先端には中央の第１のノズルと、該第１のノズルの
外側を覆って開放する第２のノズルとが取付けられる一
方、上記こて本体内には加熱ヒータが内蔵されるととも
に、該加熱ヒータの周囲には主加熱気体流生成チャンバ
ーが上記第１のノズルと連通して形成され、上記主加熱
気体流生成チャンバーの周囲には予熱気体流生成チャン
バーが上記２のノズルと連通して形成され、上記こて本
体には主加熱気体流生成チャンバー及び予熱気体流生成
チャンバーに気体を供給する気体供給通路が設けられて
おり、ヒータ加熱によって高温の主加熱気体流が生成さ
れて上記第１のノズルから噴出され、対流輻射加熱によ
って主加熱気体よりも低温の予熱気体流を生成されて第
２のノズルから上記主加熱気体流を囲んで噴出されるよ
うになしたことを特徴とする。
【００１６】ところで、上述のように主加熱気体流体及
び予熱気体流体の噴出圧力を適切に設定しても気体流の
帯電は依然として残っている。そこで、こて本体をアー
スし、主加熱気体流生成チャンバー及び予熱気体流生成
チャンバーの内側にマイナス電荷を静電誘導させて主加
熱気体流及び予熱気体流のプラス電荷を除去できるよう
にするのがよい。
び予熱気体流体の噴出圧力を適切に設定しても気体流の
帯電は依然として残っている。そこで、こて本体をアー
スし、主加熱気体流生成チャンバー及び予熱気体流生成
チャンバーの内側にマイナス電荷を静電誘導させて主加
熱気体流及び予熱気体流のプラス電荷を除去できるよう
にするのがよい。
【００１７】
【作用及び発明の効果】本発明によれば、先端チップか
ら噴出される内外二重の気体流のうち、外側の予熱気体
流で予熱した後、外側の予熱気体流で囲まれた雰囲気中
において内側の主加熱気体流で半田付けを行なうように
したので、ワーク半田付け部位に吹き付けられた主加熱
気体流の熱が周囲に飛散することがなく、効率よくワー
クの半田付け部位に伝えられ、短時間の内に非接触で半
田付けを行なうことができる。
ら噴出される内外二重の気体流のうち、外側の予熱気体
流で予熱した後、外側の予熱気体流で囲まれた雰囲気中
において内側の主加熱気体流で半田付けを行なうように
したので、ワーク半田付け部位に吹き付けられた主加熱
気体流の熱が周囲に飛散することがなく、効率よくワー
クの半田付け部位に伝えられ、短時間の内に非接触で半
田付けを行なうことができる。
【００１８】その結果、先端チップの接触に起因する製
品の電気的特性の劣化を防止でき、又主加熱気体流及び
予熱気体流の噴出圧力を適切に設定し、こて本体をアー
スすると、気体流の帯電を確実に防止でき、これによっ
て電子部品の静電破壊を防止して製品の電気的特性を保
証できる。
品の電気的特性の劣化を防止でき、又主加熱気体流及び
予熱気体流の噴出圧力を適切に設定し、こて本体をアー
スすると、気体流の帯電を確実に防止でき、これによっ
て電子部品の静電破壊を防止して製品の電気的特性を保
証できる。
【００１９】また、溶融半田が緩冷却される雰囲気中で
半田付けを行うことができるので、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雰囲
気中で急冷却され、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。
半田付けを行うことができるので、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雰囲
気中で急冷却され、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。
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。図１及び図２は本発明に係
る非接触による半田ごての好ましい実施形態を示す。こ
て基部１０の先端にはこて本体１１の後端部が螺合等に
よって取付けられ、該こて本体１１は内外二重のステン
レス筒１２、１３と中央の棒状アルミナセラミック製の
加熱ヒータ１４とを含む。
に基づいて詳細に説明する。図１及び図２は本発明に係
る非接触による半田ごての好ましい実施形態を示す。こ
て基部１０の先端にはこて本体１１の後端部が螺合等に
よって取付けられ、該こて本体１１は内外二重のステン
レス筒１２、１３と中央の棒状アルミナセラミック製の
加熱ヒータ１４とを含む。
【００２２】上記加熱ヒータ１４は金属製のカバー１５
によって内側ステンレス筒１３内面に支持され、上記カ
バー１５の後端には板状スペーサ部１６が形成されてお
り、上記カバー１５と内側ステンレス筒１３との間はヒ
ータ加熱によって高温の主加熱気体流を生成する主加熱
気体流生成チャンバー１７、内外のステンレス筒体１
２、１３の間は対流輻射加熱によって主加熱気体流より
も低温の予熱気体流を生成する予熱気体流生成チャンバ
ー１８となっている。
によって内側ステンレス筒１３内面に支持され、上記カ
バー１５の後端には板状スペーサ部１６が形成されてお
り、上記カバー１５と内側ステンレス筒１３との間はヒ
ータ加熱によって高温の主加熱気体流を生成する主加熱
気体流生成チャンバー１７、内外のステンレス筒体１
２、１３の間は対流輻射加熱によって主加熱気体流より
も低温の予熱気体流を生成する予熱気体流生成チャンバ
ー１８となっている。
【００２３】また、内側のステンレス筒１３の先端には
モリブデン製の第１のノズル１９が嵌合され、該第１の
ノズル１９は外側ステンレス筒１２の先端よりも突設さ
れ、外側ステンレス筒１２の先端には第１のノズル１９
の外側全周を覆う第２のノズル２０が外嵌されている。
モリブデン製の第１のノズル１９が嵌合され、該第１の
ノズル１９は外側ステンレス筒１２の先端よりも突設さ
れ、外側ステンレス筒１２の先端には第１のノズル１９
の外側全周を覆う第２のノズル２０が外嵌されている。
【００２４】また、こて基部１０は中空状をなして気体
供給通路２１が形成され、こて本体１１の後端部には第
１の気体流通口２２が、カバー１５の板状スペーサ部１
６には第２の気体流通口２３が、さらにカバー１５の先
端部には第３の気体流通口２４が形成されて主加熱気体
流生成チャンバー１７で生成された主加熱気体流が第１
のノズル１９に向けて案内されるようになっている。
供給通路２１が形成され、こて本体１１の後端部には第
１の気体流通口２２が、カバー１５の板状スペーサ部１
６には第２の気体流通口２３が、さらにカバー１５の先
端部には第３の気体流通口２４が形成されて主加熱気体
流生成チャンバー１７で生成された主加熱気体流が第１
のノズル１９に向けて案内されるようになっている。
【００２５】さらに、カバー１５より後方の内側ステン
レス筒１３には第４の気体流通口２５が、外側ステンレ
ス筒１２の先端には第５の気体流通口２６が形成され、
予熱気体流生成チャンバー１８で生成された予熱気体流
が第２のノズル２０に向けて案内されるようになってい
る。
レス筒１３には第４の気体流通口２５が、外側ステンレ
ス筒１２の先端には第５の気体流通口２６が形成され、
予熱気体流生成チャンバー１８で生成された予熱気体流
が第２のノズル２０に向けて案内されるようになってい
る。
【００２６】また、加熱ヒータ１４の先端には主加熱気
体流３０の温度を検知してコントロールを行なうための
センサー２７が取付けられ、又図示していないが、ステ
ンレス筒１２及び１３にはアースが接続されている。
体流３０の温度を検知してコントロールを行なうための
センサー２７が取付けられ、又図示していないが、ステ
ンレス筒１２及び１３にはアースが接続されている。
【００２７】次に、半田付け方法について説明する。本
例の半田ごてを用いて非接触で半田付けを行う場合、ま
ず加熱ヒータ１４に通電するとともに、こて基部１０内
の気体供給通路２１に窒素ガス（エアーでもよい）を供
給する。この窒素ガス（エアーでもよい）は予め所定温
度、例えば４０〜５０℃に予熱してもよい。すると、窒
素ガスは気体流通口２２、２３を介して主加熱気体流生
成チャンバー１７に案内され、加熱ヒータ１４によって
２５０〜６００℃に加熱されて主加熱気体流３０が生成
され、主加熱気体流３０は気体流通口２４を経て第１の
ノズル１９から噴出される。この主加熱気体流３０の噴
出量は０．５〜２．０リットル／分に、噴出圧力は０．
１〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ2 ・Ｇに設定される。
例の半田ごてを用いて非接触で半田付けを行う場合、ま
ず加熱ヒータ１４に通電するとともに、こて基部１０内
の気体供給通路２１に窒素ガス（エアーでもよい）を供
給する。この窒素ガス（エアーでもよい）は予め所定温
度、例えば４０〜５０℃に予熱してもよい。すると、窒
素ガスは気体流通口２２、２３を介して主加熱気体流生
成チャンバー１７に案内され、加熱ヒータ１４によって
２５０〜６００℃に加熱されて主加熱気体流３０が生成
され、主加熱気体流３０は気体流通口２４を経て第１の
ノズル１９から噴出される。この主加熱気体流３０の噴
出量は０．５〜２．０リットル／分に、噴出圧力は０．
１〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ2 ・Ｇに設定される。
【００２８】同時に、窒素ガスの一部は気体流通口２５
を介して予熱気体流生成チャンバー１８に各々案内さ
れ、主加熱気体流生成チャンバー１７における高温窒素
ガスの対流及び加熱ヒータ１４からの輻射熱によって１
００〜２００℃に加熱されて予熱気体流３１が生成さ
れ、気体流通口２６を経て第２のノズル２０から主加熱
気体流３０の周囲を覆って噴出される。この予熱気体流
３１の噴出量は０．５〜２．０リットル／分に、噴出圧
力は０．１〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ2 ・Ｇに設定される。
を介して予熱気体流生成チャンバー１８に各々案内さ
れ、主加熱気体流生成チャンバー１７における高温窒素
ガスの対流及び加熱ヒータ１４からの輻射熱によって１
００〜２００℃に加熱されて予熱気体流３１が生成さ
れ、気体流通口２６を経て第２のノズル２０から主加熱
気体流３０の周囲を覆って噴出される。この予熱気体流
３１の噴出量は０．５〜２．０リットル／分に、噴出圧
力は０．１〜２．０ｋｇｆ／ｃｍ2 ・Ｇに設定される。
【００２９】こうして準備が済むと、まず基板の半田付
け部位Ｗに予熱気体流３１を吹き付けて半田付け部位Ｗ
を予熱した後、主加熱気体流３０を吹き付けるが、高温
の主加熱気体流３０は図２に示すように予熱気体流３１
で周囲を覆われた状態で半田付け部位Ｗに吹き付けら
れ、従来のように周囲にそのまま飛散することがないの
で、半田がすぐに溶融する。その後、溶融半田は予熱気
体流３１で凝固開始直前まで緩冷却され、大気に曝され
て急冷される。
け部位Ｗに予熱気体流３１を吹き付けて半田付け部位Ｗ
を予熱した後、主加熱気体流３０を吹き付けるが、高温
の主加熱気体流３０は図２に示すように予熱気体流３１
で周囲を覆われた状態で半田付け部位Ｗに吹き付けら
れ、従来のように周囲にそのまま飛散することがないの
で、半田がすぐに溶融する。その後、溶融半田は予熱気
体流３１で凝固開始直前まで緩冷却され、大気に曝され
て急冷される。
【００３０】本件発明者らの実験によれば、従来の非接
触式の半田ごてでは半田付けが完了するまでに４〜５秒
必要であったが、本例の非接触式の半田ごてでは１秒程
度で半田付けを完了させることができることが確認され
た。従って、従来の溶接ロボットや自動溶接機における
接触式の半田ごてに代え、本例の非接触式の半田ごてを
実用的に採用できることが確認された。
触式の半田ごてでは半田付けが完了するまでに４〜５秒
必要であったが、本例の非接触式の半田ごてでは１秒程
度で半田付けを完了させることができることが確認され
た。従って、従来の溶接ロボットや自動溶接機における
接触式の半田ごてに代え、本例の非接触式の半田ごてを
実用的に採用できることが確認された。
【００３１】また、溶融半田の熱が周囲に急激に吸熱さ
れると、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が、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、又自由晶はフラックスガスや不純物ガスが含みや
すい。これに対し、溶融した半田には適切な圧力の主加
熱気体流３０及び予熱気体流３１の吹き付けられるの
で、半田やフラックスが半田付け部位Ｗの外方に流れ出
ることなく、溶融半田が加圧され、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、かかる加圧に
よって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、ミクロポロシティーやマクロポロシティー
（気孔）を防ぎ、緻密な結晶構造となる。
れると、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が、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、又自由晶はフラックスガスや不純物ガスが含みや
すい。これに対し、溶融した半田には適切な圧力の主加
熱気体流３０及び予熱気体流３１の吹き付けられるの
で、半田やフラックスが半田付け部位Ｗの外方に流れ出
ることなく、溶融半田が加圧され、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、かかる加圧に
よって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、ミクロポロシティーやマクロポロシティー
（気孔）を防ぎ、緻密な結晶構造となる。
【００３２】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。
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。
【００３３】また、主加熱気体流３０及び予熱気体流３
１の噴出圧力を適切に設定しているので、気体摩擦によ
る帯電が起こり難く、しかもこて本体１１をアースして
いるので、たとえ気体流３０、３１がプラスに帯電して
も主加熱気体流生成チャンバー１７及び予熱気体流生成
チャンバー１８の内側にマイナス電荷を静電誘導させて
主加熱気体流３０及び予熱気体流３１のプラス電荷を除
去することができる結果、半田付け部位Ｗにおける静電
破壊のおそれを確実に解消できる。
１の噴出圧力を適切に設定しているので、気体摩擦によ
る帯電が起こり難く、しかもこて本体１１をアースして
いるので、たとえ気体流３０、３１がプラスに帯電して
も主加熱気体流生成チャンバー１７及び予熱気体流生成
チャンバー１８の内側にマイナス電荷を静電誘導させて
主加熱気体流３０及び予熱気体流３１のプラス電荷を除
去することができる結果、半田付け部位Ｗにおける静電
破壊のおそれを確実に解消できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る非接触による半田ごての好まし
い実施形態の全体構成及びそのＩーＩ線断面を示す図で
ある。
い実施形態の全体構成及びそのＩーＩ線断面を示す図で
ある。
【図２】 上記実施形態による半田付け方法を説明する
ための図である。
ための図である。
【図３】 従来の非接触式半田ごてを示す概略構成図で
ある。
ある。
１１ こて本体 １７ 主加熱気体流生成チャンバー １８ 予熱気体流生成チャンバー １９ 第１のノズル ２０ 第２のノズル ２１ 気体供給通路 ３０ 主加熱気体流 ３１ 予熱気体流 Ｗ 半田付け部位
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E319 AA01 AC01 CC49 CC54 CC58 CD31 GG03 GG11 GG15
Claims (6)
- 【請求項１】 半田ごてを用い、ワークの半田付け部位
に高温気体流を吹き付けてワークを半田付けするにあた
り、 半田ごての先端から高温の主加熱気体流を噴出させると
ともに、該主加熱気体流を囲みかつ上記主加熱気体流よ
りも低温の予熱気体流流を噴出させ、 上記予熱気体流をワークの半田付け部位に吹き付けて予
熱した後、上記主加熱気体流を予熱したワークの半田付
け部位に吹き付け、上記予熱気体流で囲まれた雰囲気中
で半田付けを行なうようにしたことを特徴とする非接触
による半田付け方法。 - 【請求項２】 上記主加熱気体流によって半田付けした
後の半田付け部位を、上記予熱気体流によって緩冷却し
た後、室温以下に急冷却するようにした請求項１記載の
非接触による半田付け方法。 - 【請求項３】 温度２５０〜６００℃の上記主加熱気体
流を０．５〜２リットル／分の流量で、温度１００〜２
００℃の上記予熱気体流を０．５〜２リットル／分の流
量で各々０．１〜２ｋｇｆ／ｃｍ2 ・Ｇの圧力で噴出さ
せるようにした請求項１又は２記載の非接触による半田
付け方法。 - 【請求項４】 上記主加熱気体流及び上記予熱気体流に
窒素ガス又はエアーを用いるようにした請求項１ないし
３のいずれかに記載の非接触による半田付け方法。 - 【請求項５】 高温の気体流をワークの半田付け部位に
吹き付けて半田付けを行なう非接触式の半田ごてにおい
て、 こて本体の先端には中央の第１のノズルと、該第１のノ
ズルの外側を覆って開放する第２のノズルとが取付けら
れる一方、 上記こて本体内には加熱ヒータが内蔵されるとともに、
該加熱ヒータの周囲には主加熱気体流生成チャンバーが
上記第１のノズルと連通して形成され、上記主加熱気体
流生成チャンバーの周囲には予熱気体流生成チャンバー
が上記２のノズルと連通して形成され、 上記こて本体には主加熱気体流生成チャンバー及び予熱
気体流生成チャンバーに気体を供給する気体供給通路が
設けられており、 ヒータ加熱によって高温の主加熱気体流が生成されて上
記第１のノズルから噴出され、対流輻射加熱によって主
加熱気体流よりも低温の予熱気体流を生成されて第２の
ノズルから上記主加熱気体流を囲んで噴出されるように
なしたことを特徴とする非接触による半田ごて。 - 【請求項６】 上記こて本体がアースされ、上記主加熱
気体流生成チャンバー及び予熱気体流生成チャンバーの
内側にマイナス電荷を静電誘導させて上記主加熱気体流
及び予熱気体流のプラス電荷を除去可能となした請求項
５記載の非接触による半田ごて。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1312297A JP2000000657A (ja) | 1997-01-07 | 1997-01-07 | 非接触による半田付け方法及びその半田ごて |
| PCT/JP1997/001528 WO1998030351A1 (fr) | 1997-01-07 | 1997-05-06 | Procede de soudage et fer a souder |
| JP53073998A JP3345722B2 (ja) | 1997-01-07 | 1998-01-07 | 間欠的半田付けが可能な非接触型半田ごて |
| PCT/JP1998/000021 WO1998030352A1 (fr) | 1997-01-07 | 1998-01-07 | Fer a souder du type sans contact et pouvant effectuer une soudure discontinue |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1312297A JP2000000657A (ja) | 1997-01-07 | 1997-01-07 | 非接触による半田付け方法及びその半田ごて |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000000657A true JP2000000657A (ja) | 2000-01-07 |
Family
ID=11824366
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1312297A Pending JP2000000657A (ja) | 1997-01-07 | 1997-01-07 | 非接触による半田付け方法及びその半田ごて |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000000657A (ja) |
| WO (2) | WO1998030351A1 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6633021B2 (en) * | 1999-05-26 | 2003-10-14 | Kensei Matubara | Soldering iron with heated gas flow |
| JP2006102768A (ja) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Hakko Kk | はんだごて、その組立て方法及びそのヒータカートリッジの交換方法 |
| US7060937B2 (en) * | 2003-04-04 | 2006-06-13 | Hakko Corporation | Cartridge-type soldering iron with inert gas emitted near the tip |
| US7126086B2 (en) | 2003-04-04 | 2006-10-24 | Hakko Corporation | Cartridge-type soldering iron |
| CN100363138C (zh) * | 2004-01-27 | 2008-01-23 | 白光株式会社 | 电烙铁 |
| CN100464915C (zh) * | 2003-04-04 | 2009-03-04 | 白光株式会社 | 钎焊烙铁 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000208918A (ja) * | 1999-01-18 | 2000-07-28 | Ueda Japan Radio Co Ltd | プリント配線基板へのパタ―ン状のはんだバンプの形成方法 |
| JP2000263223A (ja) * | 1999-03-18 | 2000-09-26 | Japan Unix Co Ltd | ガス噴射式はんだ付け方法 |
| JP3582833B2 (ja) * | 2002-03-06 | 2004-10-27 | 中島銅工株式会社 | 半田ごて |
| JP2006334598A (ja) * | 2005-05-31 | 2006-12-14 | Mitsubishi Electric Corp | ガス噴射式はんだ鏝 |
| US7410090B2 (en) * | 2006-04-21 | 2008-08-12 | International Business Machines Corporation | Conductive bonding material fill techniques |
| JP2008279473A (ja) * | 2007-05-09 | 2008-11-20 | Kazuto Fujimoto | 半田ごて |
| JP6831666B2 (ja) * | 2016-10-13 | 2021-02-17 | 株式会社パラット | 半田付けシステム、半田付け製品製造方法、半田付け方法、及び半田 |
| CN114769785B (zh) * | 2022-04-18 | 2023-10-20 | 翼龙半导体设备(无锡)有限公司 | 高压气自冷热锡喷头 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0783940B2 (ja) * | 1987-12-25 | 1995-09-13 | 松下電器産業株式会社 | 熱風リフロー半田付装置 |
| JPH07132369A (ja) * | 1993-06-17 | 1995-05-23 | Noriyuki Yoshida | 半田ごて |
-
1997
- 1997-01-07 JP JP1312297A patent/JP2000000657A/ja active Pending
- 1997-05-06 WO PCT/JP1997/001528 patent/WO1998030351A1/ja active Application Filing
-
1998
- 1998-01-07 WO PCT/JP1998/000021 patent/WO1998030352A1/ja active Application Filing
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6633021B2 (en) * | 1999-05-26 | 2003-10-14 | Kensei Matubara | Soldering iron with heated gas flow |
| US7060937B2 (en) * | 2003-04-04 | 2006-06-13 | Hakko Corporation | Cartridge-type soldering iron with inert gas emitted near the tip |
| US7126086B2 (en) | 2003-04-04 | 2006-10-24 | Hakko Corporation | Cartridge-type soldering iron |
| CN100464915C (zh) * | 2003-04-04 | 2009-03-04 | 白光株式会社 | 钎焊烙铁 |
| CN100363138C (zh) * | 2004-01-27 | 2008-01-23 | 白光株式会社 | 电烙铁 |
| JP2006102768A (ja) * | 2004-10-04 | 2006-04-20 | Hakko Kk | はんだごて、その組立て方法及びそのヒータカートリッジの交換方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1998030352A1 (fr) | 1998-07-16 |
| WO1998030351A1 (fr) | 1998-07-16 |
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