(57)【要約】【課題】  はんだやフラックスの飛散を防止するカバーの着脱を容易に行え、さらに装着した状態でも装着具合の調整が可能なはんだコテを提供すること。【解決手段】  はんだコテ１は、胴部５と、この胴部５の一端に設けられたコテ先部４と、一部が胴部５の表面に装着され、胴部５からコテ先部４側に延出する部分がコテ先部４を覆う透明カバー２と、弾性を有する板状部材が胴部５の表面に沿うように曲げ加工されてなり、自然状態から拡げられた状態で透明カバー２を挟むように胴部５に装着されて、自然状態への復元力により透明カバー２を胴部５に押さえ込む押さえ部材３とを備える。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コテ先部と、
前記コテ先部が一端に設けられた胴部と、
一部が前記胴部の表面に装着され、前記胴部から前記コテ先部側に延出する部分が前記コテ先部を非接触で覆う透明カバーと、
弾性を有する板状部材が前記胴部の表面に沿うように曲げ加工されてなり、自然状態から拡げられた状態で前記透明カバーを挟むように前記胴部に装着されて、前記自然状態への復元力により前記透明カバーを前記胴部に押さえ込む押さえ部材と、
を備えることを特徴とするはんだコテ。
【請求項２】
前記透明カバーは電気絶縁性を有する
ことを特徴とする請求項１に記載のはんだコテ。
【請求項３】
前記透明カバーはマイカからなる
ことを特徴とする請求項１に記載のはんだコテ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、はんだ付けに用いられるはんだコテに関し、詳しくは、はんだ付けのときにフラックスの分解やはんだ内部の気泡によって飛散する微細な球状のはんだ（はんだボール）やフラックスの飛散防止用のカバーを備えたはんだコテに関する。
【背景技術】
【０００２】
はんだコテを用いたはんだ付けでは糸はんだ（細い線状になっており中心にフラックスを詰めている）が一般によく使われるが、このはんだ付けのときに、中心に入っているフラックスが加熱されて沸騰し、外側をカバーしていたはんだが溶融してなくなると一挙に飛び出して回路基板上に付着することがある。また、フラックスの飛散に伴って溶けたはんだも飛び出してくる。このとき、溶けたはんだはその表面張力によってボール状になる。このはんだボールやフラックスの飛散は回路基板上において不所望の箇所の短絡（ショート）を引き起こし、製品不良の原因となる。特に、近年はパターンの微細化や高密度化によってパターン間隔が狭くなっており小さなはんだボールでもショートの原因になっている。また、はんだボールは輸送中の振動などで付着箇所から外れることもあり、不良製品ということで修理センター等に持ち込まれて不良の原因を調べる段階で、不良の原因であるはんだボールが外れたために原因を特定できず、結果としてユーザに対する製品信頼性を損ねてしまう。
【０００３】
また、動作や機能に不良が生じなくても、はんだ付け箇所の近くに外装（体裁）部品があると、はんだボールやフラックスが外装部品に付着して市場に出す製品としては不良となる。
【０００４】
図１３は、一般的に用いられているフラックス入りはんだＡを用いてはんだ付けを行った際のはんだボールの飛散状況を示す円グラフである。円グラフの中心位置にて、パワーが１８Ｗ、コテ先太さが約１.０ｃｍのはんだコテを用いて、はんだＡを約１ｃｍ溶かすという作業を１００回行い、中心位置から何ｃｍの距離に何個のはんだボールの飛散があるかをモニタした。クリーニングなしは、コテ先のクリーニングを１回も行わずに１００回のはんだ溶融を行った結果を示し、クリーニングありは、１回ごとにスポンジでコテ先のクリーニングを行いながら１００回のはんだ溶融を行った結果を示す。
【０００５】
図１６は図１３と同様なはんだ付けテストを行い、そのときのフラックスの飛散状況を示すものである。この図１６での飛散個数は、飛散したフラックスの塊の個数を表す。これら図１３、図１６から明らかなように、はんだボール、フラックスの飛散が見られる。
【０００６】
また、従来より、内部フラックスの蒸気圧を減少させ、フラックスの膨張による飛び散りを抑えるために、図１２に示すように糸はんだ１１０にＶ溝１１０ａを入れたものがある。しかし、図１３、１６と同様な図１４、１７に示すように、Ｖ溝入りはんだＢを用いても、はんだボール及びフラックスの飛散は防げない。
【０００７】
また、フラックスの膨張を抑制するために、フラックスの含有量が調整された製品もある。しかし、同じく図１３、１６と同様な図１５、１８に示すように、フラックス含有量調整はんだＣを用いても、はんだボール及びフラックスの飛散は防げない。
【０００８】
また、例えば、オーディオ製品であれば音質への影響があるため音質評価をパスしたはんだしか使用できず、上記Ｖ溝入りはんだやフラックス含有量調整はんだは使えないこともある。
【０００９】
はんだ、フラックス飛散のその他対策として、回路基板上にカバーを設ける方法がある。この場合、一部の狭い範囲をカバーするだけであれば簡単に実施可能であるが、広い範囲のカバーを設けるとなると、コスト増大を招いたり、はんだ付け作業が行いにくくなったりして、生産性が低下し現実的ではない。また、保護対象が変わればそのつどカバーもそれに応じて変えなければならずコストがかかる。
【００１０】
そこで、特許文献１では、図１１に示すように、コテ先１０２に沿って透明のカバー１０３を設けている。カバー１０３は、耐熱性を有しかつ透明な合成樹脂からなる。カバー１０３はコテ先１０２の表面から所定距離離隔して把手１０１に取り付けられている。
【００１１】
【特許文献１】実開平４−９８３６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１ではカバー１０３を着脱自在とする構成は示されていない。また、その示唆もない。したがって、カバー１０３を取り外して、付着したはんだやフラックスをクリーニングしたり、あるいは新しいカバー１０３と交換することができない。また、カバー１０３を動かすことができず、はんだ付け対象物の形状や大きさ、はんだ付け箇所周囲の部品配置密度などに応じて、コテ先１０２に対するカバー１０３の位置や向き等の調整も行えず使い勝手が悪い。
【００１３】
本発明は上述の問題に鑑みてなされ、その目的とするところは、はんだやフラックスの飛散を防止するカバーの着脱を容易に行え、さらに装着した状態でも装着具合の調整が可能なはんだコテを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は前記課題を解決するため以下の構成を採用した。
すなわち、本発明のはんだコテは、コテ先部と、このコテ先部が一端に設けられた胴部と、一部が胴部の表面に装着され、胴部からコテ先部側に延出する部分がコテ先部を非接触で覆う透明カバーと、弾性を有する板状部材が胴部の表面に沿うように曲げ加工されてなり、自然状態から拡げられた状態で透明カバーを挟むように胴部に装着されて、自然状態への復元力により透明カバーを胴部に押さえ込む押さえ部材とを備える。
【００１５】
上記透明カバーは、押さえ部材の弾性復元力を利用して胴部に押さえ込まれているだけであり、接着や溶接等で固定されていない。これにより、透明カバーを容易に着脱でき、透明カバーに付着したはんだやフラックスをクリーニングするために取り外したり、そのクリーニングした透明カバーを再び取り付けるといった作業、あるいは新たな透明カバーと交換する作業を容易に行える。また、胴部に装着された状態でも人が手で力を加えれば動かすことができ、装着位置や向きの調整が行え、使い勝手を向上させる。
【００１６】
コテ先部と、ランドやはんだとの接触を視認しながらはんだ付けを行うことができるように透明カバーは透明とされるが、その他に、透明カバーの装着部位が高温にされる場合にはその温度に対する耐熱性も要求される。また、透明カバーが電気絶縁性を有するものであれば、回路基板と透明カバーとの電気的接触による好ましくない現象（例えば透明カバーが回路基板上の容量素子の電極に接触して容量素子に蓄積された電荷が透明カバーに放電されること）を防げる。
【００１７】
例えばマイカは透明であり、また耐熱性及び電気絶縁性に非常に優れており、さらに産業上広く使われて大量供給されており安価に入手できるので、マイカを透明カバーの材料として用いるのが好ましい。
【００１８】
押さえ部材には弾性が要求され、さらに押さえ部材の装着部位が高温にされる場合にはその温度に対する耐熱性も要求される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のはんだコテによれば、押さえ部材の弾性復元力を利用して透明カバーを胴部に押さえ付ける構成としているため、透明カバーのクリーニングや交換時の着脱作業を簡単に行え、また、胴部に装着された状態で装着位置や向きの調整を行え使い勝手がよく、これらは結果としてはんだ付け工程を有する生産における生産性向上につながる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００２１】
図１は本発明の一実施形態に係るはんだコテ１の側面図である。はんだコテ１は、把持部６と、胴部５と、コテ先部４と、透明カバー２と、押さえ部材３を備える。図２（Ｂ）は胴部５における透明カバー２及び押さえ部材３が装着された部分の拡大断面図を、図２（Ａ）は胴部５に装着前の透明カバー２及び押さえ部材３の拡大断面図を示す。
【００２２】
把持部６は、はんだ付け時に使用者が手で握る部分であり、棒状に形成されている。この把持部６の一端に胴部５が設けられている。胴部５は、把持部６よりも細い棒状を呈し、把持部６の延在方向に沿って延在している。胴部５の内部にはヒータが内蔵されている。
【００２３】
胴部５において把持部６の反対側に位置する一端に、コテ先部４が設けられている。コテ先部４は、胴部５よりも細い棒状を呈し、胴部５の延在方向に沿って延在している。コテ先部４の先端形状は、例えば円柱の一端を斜めにカットした形状になっている。しかし、これに限らず、次第に先が細くなった円錐または円錐台形状、先端をマイナスドライバーのような形に扁平化した形状、先端にくぼみを設けた形状などであってもよい。
【００２４】
コテ先部４は、例えば銅などの熱伝導性に優れた材料からなり、胴部５に内蔵されたヒータからの熱が伝導され、例えば４００〜５００℃に加熱される。なお、はんだの融点は、例えば共晶はんだで１８３℃、Ｓｎ−Ａｇ系の無鉛はんだで２２１℃である。
【００２５】
透明カバー２はマイカからなる。マイカ（mica、日本名で雲母）は珪酸塩鉱物の総称である。透明カバー２は、その一部（図１における例示では長手方向の約半分）が胴部５の表面に装着され、残りの部分は胴部５からコテ先部４側に延出してコテ先部４を覆っている。透明カバー２は、図４（Ａ）に示すようなシート状のものが胴部５の表面に沿ってまるめられて、胴部５の表面に接触している（図２（Ｂ））。
【００２６】
透明カバー２の内面はコテ先部４に対して離間され非接触である。透明カバー２において胴部５より延出する部分の長さは、コテ先部４の長さより長く、透明カバー２の先端はコテ先部４の先端よりも突き出ている。図２（Ａ）に示すように透明カバー２は完全な筒にはなっておらず、図１においてコテ先部４及び胴部５の下側部分は覆っていない。また、透明カバー２の先端は閉塞しておらず開放端となっている。したがって、コテ先部４の先端は透明カバー２から露出され、回路基板上のランドや、はんだとの接触が可能になっている。
【００２７】
透明カバー２ははんだ付け時に高温にされる胴部５に接触している。さらに透明カバー２において胴部５より延出する部分の内面には、はんだ付け時に飛散した溶融はんだやフラックスが付着する。したがって、透明カバー２には耐熱性が要求される。また、はんだ付け時に糸はんだの先端をコテ先部４の先端に接触させることを視認できるように透明であることも要求される。マイカは上記要求を満足する。なお、マイカに限らず上記要求を満足する材料であればよく、例えば高耐熱ポリイミドやガラスシートなどを用いて透明カバー２を構成してもよい。
【００２８】
押さえ部材３は、弾性を有する板状部材が、胴部５の表面に沿うように曲げ加工されてなる（図２（Ｂ））。押さえ部材３は、例えばＪＩＳ記号ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１０（ニッケル含有）、ＳＵＳ３１６などのステンレス鋼からなる。その他、耐熱性及び弾性を有する例えばインコネル（ニッケルベースの合金）を押さえ部材３の材料としてもよい。
【００２９】
胴部５に装着されていない状態（図２（Ａ））の押さえ部材３は自然状態である。この自然状態での押さえ部材３の内径（または最大内寸）φ１は、胴部５の外径（または最大外寸）より小さい。そして、押さえ部材３は、自然状態から拡径方向に拡げられた状態で透明カバー２を挟むように胴部５に装着される。この装着状態での押さえ部材３には、復元力により自然状態に戻ろうとする力（縮径方向への力）が働き、透明カバー２を胴部５表面に押さえ込む。すなわち、透明カバー２は、胴部５と押さえ部材３との間に狭圧された状態となる。これにより、透明カバー２は胴部５に対して保持される。
【００３０】
なお、図１及び図２（Ｂ）では押さえ部材３の下端は透明カバー２の表面上にとどまっており透明カバー２からはみ出していないが、押さえ部材２の周方向長さを透明カバー２の周方向長さより長くして、押さえ部材３の下端が胴部５に直接かかるようにしてもよい。押さえ部材３の軸方向長さについても同様であり、透明カバー２からはみ出して胴部５にかかるようにしてもよい。
【００３１】
透明カバー２及び押さえ部材３の、胴部５に対する装着の方法としては、胴部５への装着前に、曲げ加工された押さえ部材３（図３（Ａ））と、まるめられた透明カバー２（図３（Ｂ））とを、図３（Ｃ）に示すように互いに組み付けて、この組付体ごと胴部５に装着する形態がある。例えば、前記組付体の中空部分にコテ先部４を先端側から挿入させるようにして押さえ部３及び透明カバー２を胴部５に装着させてもよいし、前記組付体の側面開口部（図３（Ｃ）においては下側に位置している）を胴部５に押し付けながら嵌め込んでもよい。
【００３２】
あるいは、図４（Ａ）に示すシート状の透明カバー２を胴部５の表面に沿ってまるめて胴部５を包むように胴部５に接触させてから（図４（Ｂ））、曲げ加工された押さえ部材３の側面開口部を胴部５表面に支持された透明カバー２に押し付けて拡げながら嵌め込んでもよい。
【００３３】
透明カバー２において先端と下縁端との間の角部は図１に示すように斜めにカットされて、はんだ付け時に透明カバー２がコテ先部４先端とランドとの接触の妨げにならないようにされている。このカットは、はさみやニッパーなどの工具で簡単に行える。このカットは、透明カバー２がシート状の状態で行ってもよいし（図１０）、図３（Ｃ）に示すように押さえ部材３と組み付けられた状態で行ってもよいし、胴部５に装着された状態で行ってもよい。例えば図１の例では、下縁端からの傾斜角度θは約３０゜としているが、この角度や、先端側からの切り込み長さ等は、実際の使用状況を考慮して、また各使用者の使い勝手を考慮して設定される。
【００３４】
透明カバー２と押さえ部材３は、複数通りのサイズのもの（既製品）を作製しておいて、使用者がその中から適切なものを選択するようにすれば生産コストの低減が図れ、安価に提供できる。
【００３５】
例えば、図８に示す矩形シート状の透明カバー２の各寸法Ａ、Ｂ、φ２（φ２は胴部５に装着された状態での内径）は、胴部５の太さ（外径）φに応じて表１に示すように複数設定される。透明カバー２の厚さは０.２または０.３ｍｍである。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
また、図１０に示される先端側にカット加工が施された透明カバー１２の各寸法ａ、ｂ、ｃ、ｄ、φ２（φ２は胴部５に装着された状態での内径）は、胴部５の太さ（外径）φに応じて表２に示すように複数設定される。透明カバー１２の厚さは０.２または０.３ｍｍである。
【００３８】
【表２】
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【００３９】
また、図９に示す曲げ加工前の状態で略矩形板状の押さえ部材３の各寸法Ｃ、Ｄ、Ｒ（各コーナ部の曲率半径）、φ１（φ１は胴部５に装着される前の自然状態での内径）は、胴部５の太さ（外径）φに応じて表３に示すように複数設定される。押さえ部材３の厚さは０.２ｍｍである。
【００４０】
【表３】
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【００４１】
なお、最大サイズのみ作製しておき、これを必要に応じて加工するようにしてもよい。
【００４２】
以上述べたように、本実施形態のはんだコテ１は、コテ先部４を覆う透明カバー２を備えるので、この透明カバー２が障壁となって、はんだ付け時にはんだやフラックスが回路基板上に飛び散ることを防げる。これにより不所望の箇所の短絡を防いで製品不良を防げる。また、はんだやフラックスが製品体裁部に付着することによる汚れや傷も防げ、体裁を損ねない。さらに、はんだやフラックスが飛び散って、はんだ付け使用者の衣類へ付着することも防げる。
【００４３】
また、はんだ自体に飛散抑制の工夫をするものではないので、使用はんだを選ばない。さらに、回路基板側に大掛かりな保護カバーを形成することも不要である。
【００４４】
また、透明カバー２の材料であるマイカは、表４にその特性を示すように、耐熱性及び電気絶縁性に非常に優れている。胴部５及びコテ先部４ははんだ付け時には例えば５００℃程度に加熱されるが、マイカはこの温度に対する耐性を十分備えている。また、透明カバー２が電気絶縁性に優れていることで、例えば透明カバー２が回路基板上の容量素子の電極に接触しても容量素子に蓄積された電荷が透明カバー２に放電されることがない。また、マイカは大量供給されており安価に入手できる。
【００４５】
【表４】
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【００４６】
また、マイカは加工性にも優れているので、透明カバー２の先端側を、各使用者の使い勝手や、はんだ付け対象物の形状や大きさ、はんだ付け箇所周囲の部品配置密度などに応じて、各使用者がはんだ付け使いやすい形状に容易に加工できる。また、糸はんだを透明カバー２の内外に通すはんだ通り口を透明カバー２に加工してもよい。
【００４７】
また、本実施形態では、押さえ部材３の弾性復元力を利用して透明カバー２を胴部５に押さえ込んでいる構造であるので、透明カバー２を容易に着脱できる。これにより、透明カバー２に付着したはんだやフラックスをクリーニングするために取り外したり、そのクリーニングした透明カバー２を再び取り付けるといった作業、あるいは新たな透明カバー２と交換する作業を容易に行える。また、現在使用しているはんだコテが透明カバーを備えないものであっても、簡単に透明カバーを装着してはんだ、フラックスの飛散防止が図れる。また、簡単な構成であり、なおかつマイカやステンレスといった比較的安価な材料を用いているので、大幅なコストアップにはならない。
【００４８】
上述したように透明カバー２は押さえ部材３の弾性復元力を利用して胴部５に押さえ込まれており、胴部５に対して接着されていないので、胴部５に装着された状態でも人が手で力を加えれば動かすことができ、装着位置や向きの調整が行え、使い勝手の向上に寄与する。
【００４９】
例えば、透明カバー２を胴部５の延在方向に沿って動かして、透明カバー２からのコテ先部４先端の突き出しの調整が可能である。あるいは、透明カバー２を、胴部５の周方向（図２（Ｂ）において矢印で示される方向）に動かして、使用者が使いやすい向きに透明カバー２の側面開口部を調整することもできる。
【００５０】
また、シート状の透明カバー２を胴部５の表面に沿うように曲げて胴部５に接触させるので、胴部５の太さの違いに柔軟に対応できる。
【００５１】
透明カバーは上記実施形態に限らず、例えば図５に示す透明カバー２２のように、周方向の両端付近を曲げ加工（例えば曲率半径Ｒ＝１.０）してくびれ部２２ａを形成し、このくびれ部２２ａに、押さえ部材３の周方向の両端をひっかけて、胴部５に対する押さえ部材３及び透明カバー２２の回り止めを図ってもよい。
【００５２】
また、図６に示す透明カバー３２のように、側面の一部を切り欠いて、帯状の幅の狭い側面部３２ａにして、胴部５に対するはめ込みやすさを向上させてもよい。
【００５３】
また、図７に示すように、透明カバー２の側面開口部側（図７において下側）から、同じマイカからなる略筒状のカバー４２を胴部５に嵌め込んだ上で、これらカバー２、４２の上から押さえ部材３を胴部５に対して嵌め込めば、透明カバー２の胴部５に対する固定力を向上させることができる。カバー４２は胴部５から延出せずコテ先部４を覆わない。また、胴部５の表面が周方向にわたってすべてマイカで被覆されるので胴部５の絶縁も図れる。
【００５４】
本発明は、手で持って使うタイプのはんだコテに限らず、自動はんだ付け装置において例えばロボットアームに取り付けられるはんだコテにも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の実施形態に係るはんだコテの側面図である。
【図２】（Ａ）は透明カバー及び押さえ部材の断面図を示し、（Ｂ）は図１に示すはんだコテにおいて透明カバー及び押さえ部材装着部分の拡大断面図である。
【図３】胴部に装着する前に、透明カバーと押さえ部材とを互いに組み付ける形態を示す斜視図である。
【図４】胴部に透明カバーを装着してから押さえ部材を装着する形態を示す斜視図である。
【図５】透明カバーの変形例を示す斜視図である。
【図６】透明カバーの他の変形例を示す斜視図である。
【図７】胴部に対する透明カバーの固定力を向上させる形態を示す斜視図である。
【図８】透明カバーの展開図である。
【図９】押さえ部材の展開図である。
【図１０】図８とは異なる透明カバーの展開図である。
【図１１】従来例のはんだコテの側面図である。
【図１２】Ｖ溝入り糸はんだの断面図である。
【図１３】従来のはんだコテではんだＡを用いてはんだ付けテストを行った場合における、はんだボールの飛散状況を示す円グラフである。
【図１４】従来のはんだコテではんだＢ（Ｖ溝入りはんだ）を用いてはんだ付けテストを行った場合における、はんだボールの飛散状況を示す円グラフである。
【図１５】従来のはんだコテではんだＣ（フラックス含有量調整品）を用いてはんだ付けテストを行った場合における、はんだボールの飛散状況を示す円グラフである。
【図１６】従来のはんだコテではんだＡを用いてはんだ付けテストを行った場合における、フラックスの飛散状況を示す円グラフである。
【図１７】従来のはんだコテではんだＢ（Ｖ溝入りはんだ）を用いてはんだ付けテストを行った場合における、フラックスの飛散状況を示す円グラフである。
【図１８】従来のはんだコテではんだＣ（フラックス含有量調整品）を用いてはんだ付けテストを行った場合における、フラックスの飛散状況を示す円グラフである。
【符号の説明】
【００５６】
１…はんだコテ、２…透明カバー、３…押さえ部材、４…コテ先部、５…胴部、６…把持部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2006320926.tif 000017
【図１２】
2006320926.tif 000018
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2006320926.tif 000022
【図１７】
2006320926.tif 000023
【図１８】
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