(57)【要約】      （修正有）【課題】汎用性を持たせてハンダが濡れる範囲である親和層が設定されているコテ先を用い、その濡れ範囲を利用者が自在に設定して微量のハンダ保持を容易にし、もって精密なハンダ付けを可能にした、新規なハンダゴテ用コテ先及びそのチューニング方法並びにハンダ付け方法の開発を技術課題とした。【解決手段】熱伝導性に優れた芯材に対して、ハンダＳと親和性の高い金属により形成された親和層４と、ハンダＳと親和性の低い金属により形成された不親和層とを形成し、前記親和層４に対して、溶融したハンダＳが濡れるように構成されたハンダゴテ１用コテ先２において、前記親和層４に対して、カスタム不親和層６が設けられていることを特徴として成る。【選択図】図１
2019214055.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導性に優れた芯材に対して、ハンダと親和性の高い金属により形成された親和層と、ハンダと親和性の低い金属により形成された不親和層とを形成し、
前記親和層に対して、溶融したハンダが濡れるように構成されたハンダゴテ用コテ先において、
前記親和層に対して、カスタム不親和層が設けられていることを特徴とするハンダゴテ用コテ先。
【請求項２】
前記カスタム不親和層は、不親和金属を用いて形成されていることを特徴とする請求項１記載のハンダゴテ用コテ先。
【請求項３】
前記不親和金属はアルミニウムであることを特徴とする請求項２記載のハンダゴテ用コテ先。
【請求項４】
前記アルミニウムとしてアルミホイルを採用し、このアルミホイルを親和層に摺接させることによりカスタム不親和層が形成されていることを特徴とする請求項３記載のハンダゴテ用コテ先。
【請求項５】
熱伝導性に優れた芯材に対して、ハンダと親和性の高い金属により形成された親和層と、ハンダと親和性の低い金属により形成された不親和層とを形成し、
前記親和層に対して、溶融したハンダが濡れるように構成されたハンダゴテ用コテ先のチューニングにおいて、
前記親和層に対して、カスタム不親和層を設けることを特徴とするハンダゴテ用コテ先のチューニング方法。
【請求項６】
前記カスタム不親和層を形成するにあたっては、親和層に対して不親和金属を摺擦させることを特徴とする請求項５記載のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法。
【請求項７】
前記不親和金属として、アルミニウムを採用することを特徴とする請求項６記載のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法。
【請求項８】
前記アルミニウムとしてアルミホイルを採用することを特徴とする請求項７記載のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法。
【請求項９】
内部にフラックスが充填されたハンダ線材であって、このハンダ線材には、フラックスまで達する開放部が外方から形成され、この開放部が、ハンダ線材の外周面において種々の方向を指向するように形成されたハンダ線材を用い、
前記請求項１、２、３または４いずれかに記載されたハンダゴテ用コテ先が具えられたハンダゴテを用いて、ハンダ付け作業を行うことを特徴とするハンダ付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハンダ付け作業に用いるハンダゴテに関するものであり、特に精密なハンダ付け作業に適したンダゴテ用コテ及びそのチューニング方法並びにハンダ付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば電子部品等を基板上に設けられたランドにハンダ付けする際には、ランド上に置かれた電子部品の金属端子と、ランドとの双方にコテ先を接触させてこれらを加熱し、この状態でコテ先に糸ハンダを接触させると、溶けたハンダがランドと金属端子との双方との間に流れ込むともに金属間化合物を形成して固まり、金属端子とランドとが電気的、物理的に接合されるものである。
【０００３】
このようなハンダゴテのコテ先の構造についてみると、熱伝導性に優れた芯材に対して、溶融したハンダが濡れるように広がる部位である親和層と、溶融したハンダが付着しない不親和層とが形成されている。なお前記親和層はハンダと親和性の高い鉄等の金属により形成され、一方、前記不親和層はハンダと親和性の低いクロム等の金属により形成されている (例えば特許文献１参照）。
そしてこのようなコテ先の構造に因み、親和層の領域が広ければ広い程、保持されるハンダの量が増すため、溶融したハンダの熱容量が増大することとなる。
【０００４】
ところでコテ先の形状としては、Ｂ型・Ｉ型（円錐形、鉛筆型）、Ｃ型（斜めカット型：太さによって１Ｃ、２Ｃ、３Ｃ，４Ｃ，５Ｃなどと表される）、Ｄ型（マイナスドライバー型）、Ｋ型（ナイフ型）等、それぞれの用途に応じて適した形状のものが提供されている。
そして例えば微小な部品をハンダ付けする場合には、図４（ａ）に示すように１Ｃ、２Ｃタイプ等の細いコテ先２′が用いられるが、コテ先２′自体の熱容量が低下するため、連続した作業の際にはハンダＳを溶かすまでにある程度の時間を要することとなり、作業性の低下を招いてしまう。更に融点が高い鉛フリーハンダを用いる場合には、熱容量が不足して作業性が低下してしまう。
このような事態を回避するためには、図４（ｂ）に示すように太めのコテ先２′を用いて熱容量に余裕を持たせるようにすればよいが、市販されているのコテ先２′では親和層４′の総面積は径に応じて広く設定されているため、コテ先２′に保持される溶融ハンダＭの量が過剰になっていまい、微細部位での精密なハンダ付けを行うことが難しくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３５６３６１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような背景を考慮して成されたものであって、汎用性を持たせてハンダが濡れる範囲である親和層が設定されているコテ先を用い、その濡れ範囲を利用者が自在に設定して微量のハンダ保持を容易にし、もって精密なハンダ付けを可能にした、新規なハンダゴテ用こて先並びにそのチューニング方法の開発を技術課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち請求項１記載のハンダゴテ用コテ先は、熱伝導性の高い芯材に対して、ハンダと親和性の高い金属により形成された親和層と、ハンダと親和性の低い金属により形成された固定不親和層とを形成し、前記親和層に対して、溶融したハンダが濡れるように構成されたハンダとして成るものである。
【０００８】
また請求項２記載のハンダゴテ用コテ先は、前記要件に加え、前記カスタム不親和層は、不親和金属を用いて形成されていることを特徴として成るものである。
【０００９】
更にまた請求項３記載のハンダゴテ用コテ先は、前記請求項２記載の要件に加え、前記不親和金属はアルミニウムであることを特徴として成るものである。
【００１０】
更にまた請求項４記載のハンダゴテ用コテ先は、前記請求項３記載の要件に加え、前記アルミニウムとしてアルミホイルを採用し、このアルミホイルを親和層に摺接させることによりカスタム不親和層が形成されていることを特徴として成るものである。
【００１１】
また請求項５記載のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法は、熱伝導性の高い芯材に対して、ハンダと親和性の高い金属により形成された親和層と、ハンダと親和性の低い金属により形成された固定不親和層とを形成し、前記親和層に対して、溶融したハンダが濡れるように構成されたハンダゴテ用コテ先のチューニングにおいて、前記親和層に対して、後付不親和層を設けることを特徴として成るものである。
【００１２】
また請求項６記載のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法は、前記請求項５記載の要件に加え、記カスタム不親和層を形成するにあたっては、親和層に対して不親和金属を摺擦させることを特徴として成るものである。
【００１３】
また請求項７記載のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法は、前記請求項６記載の要件に加え、前記不親和金属として、アルミニウムを採用することを特徴として成るものである。
【００１４】
また請求項８記載のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法は、前記請求項７記載の要件に加え、前記アルミニウムとしてアルミホイルを採用することを特徴として成るものである。
【００１５】
また請求項９記載のハンダ付け方法は、内部にフラックスが充填されたハンダ線材であって、このハンダ線材には、フラックスまで達する開放部が外方から形成され、この開放部が、ハンダ線材の外周面において種々の方向を指向するように形成されたハンダ線材を用い、前記請求項１、２または３いずれかに記載されたハンダゴテ用コテ先が具えられたハンダゴテを用いて、ハンダ付け作業を行うことを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の発明を手段として前記課題の解決が図られる。
【発明の効果】
【００１６】
まず請求項１、５記載の発明によれば、親和層における溶融したハンダが付着する範囲を所望のものとすることができる。
このため、例えばハンダ付けの実作業に要する熱容量よりも余裕を持たせた熱容量を持つ、大きめのコテ先を用いる場合、このコテ先に予め形成されている親和層を実質的に狭めることにより、親和層に濡れるようにして保持される溶融ハンダの量を所望のものとし、微細部位での精密なハンダ付け作業を可能とすることができる。
【００１７】
また請求項２、６記載の発明によれば、カスタム不親和層に対する溶融ハンダの付着を確実に防止して、コテ先に保持される溶融ハンダの量を所望のものとすることができる。
【００１８】
また請求項３、７記載の発明によれば、非常に安価でカスタム不親和層を形成することができる。
【００１９】
また請求項４、８記載の発明によれば、非常に簡易且つ安価でカスタム不親和層を形成することができる。
【００２０】
また請求項９記載の発明によれば、本発明のコテ先による作用と、ハンダ線材の工夫にによる作用との相乗効果により、微細部位での、より精密なハンダ付け作業を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明のコテ先が具えられたハンダゴテの使用状態を一部拡大して示す斜視図である。
【図２】カスタム不親和層が形成される前のコテ先を示す縦断面図である。
【図３】コテ先にカスタム不親和層を形成する様子を示す斜視図（ａ）、カスタム不親和層が形成される前のコテ先を示す側面図（ｂ）、カスタム不親和層が形成された後ののコテ先を示す側面図（ｃ）である。
【図４】細径のコテ先において親和層に溶融ハンダが保持された様子を示す側面図（ａ）、太径のコテ先において親和層に溶融ハンダが保持された様子を示す側面図（ｂ）、太径のコテ先においてカスタム不親和層が形成された後の親和層に溶融ハンダが保持された様子を示す側面図（ｃ）である。
【図５】カスタム不親和層の種々の形態を示す斜視図である。
【図６】コテ先の形状を異ならせた実施例を示す斜視図（ａ）、縦断面図（ｂ）である。
【図７】図６に示すカスタム不親和層が形成されたコテ先の使用態様を示す斜視図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）並びにこのコテ先にカスタム不親和層が形成されていない状態での使用態様を示す正面図（ｄ）及び側面図（ｅ）である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
本発明のハンダゴテ用コテ先並びにそのチューニング方法の最良の形態は以下に示すとおりであるが、この形態に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。
【実施例】
【００２３】
以下、まず本発明のハンダゴテ１用コテ先２（以下、コテ先２と略記する）について説明し、その後本発明のコテ先２のチューニング方法について説明する。
はじめにハンダゴテ１について説明すると、このものは図１に示すようにヒータＨが内蔵されたスティック状の機器であり、先端部に具えられるコテ先２に対してヒータＨの熱を伝導し、コテ先２の先端部においてハンダＳを溶融させ、電子部品Ｐの金属端子Ｔ等を基板Ｂに形成されたランドＲ等に対して電気的、物理的に接続するため等に供される機器である。
【００２４】
前記コテ先２は図２に示すように、熱伝導性に優れた芯材３に対して、ハンダＳと親和性の高い金属により形成された親和層４と、ハンダＳと親和性の低い金属により形成された不親和層とを形成し、前記親和層４の部分のみに、溶融したハンダＳが濡れるようにして保持される部材である。
なお前記親和層４を構成する金属と、ハンダＳとの境界部分には、１〜３ミクロン程度の金属間化合物（合金）の層が形成されるものであり、このような層が形成されている状態は、一般的に「ハンダが濡れている」、「ハンダがのっている」等として表現されている。
また詳しくは後述するが、前記不親和層は、既製品のコテ先２に予め強固に形成される固定不親和層５と、利用者が自分の作業態様に応じて自由に形成するカスタム不親和層６とに分けられる。
なお多くの場合、コテ先２はハンダゴテ１に対して着脱可能とされ、交換できるような形態が採られている。
【００２５】
また前記芯材３は、熱伝導性に優れた銅や銅合金により形成されるものであり、この実施例では一例として鉛筆型（Ｉ型）形状とされ、その外周全域に一例として鉄メッキを施すことにより親和層４が形成される。
そして芯材３の尖端部分の一部領域を除いて、親和層４の上に一例としてクロムメッキを施すことにより、固定不親和層５が形成される。なおクロムの他にも、アルミニウム、モリブデン、タングステン、ステンレス及びこれらの合金等によって固定不親和層５を形成することもできる。
なお前記鉄メッキ等により形成される親和層４は、芯材３の銅がハンダＳに取り込まれてしまう、いわゆるハンダ食われの防止作用をも担うものであり、また前記クロムメッキ等により形成される固定不親和層５は、鉄メッキの酸化の防止作用をも担うものである。
【００２６】
また市販品として提供されるコテ先２においては、前記固定不親和層５が形成されていない親和層４（芯材３の尖端部分）に、ハンダメッキが施されてハンダメッキ層４Ｓが形成され、鉄メッキの酸化が防止された状態とされている。なおハンダメッキ層４Ｓは、当然ながらハンダＳとの親和性が高いものであり、このハンダメッキ層４Ｓを親和層４の一部とみなすことができる。
【００２７】
市販品として提供されるコテ先２は、一例として上述したように構成されているものであり、以下、本発明のコテ先２のチューニング方法と、この方法を実施することにより得られるカスタム不親和層６が設けられたコテ先２ついて説明する。
まず未使用の状態のコテ先２を用意し、このものをハンダゴテ１に装着して通電し、コテ先２の温度を実作業時の温度よりも高温（可変機構が具えられている場合、設定可能な最高温度）の状態にまで上昇させる。
次いでコテ先２に予め形成されているハンダメッキ層４Ｓに対して不親和性を発現させる金属を摺擦させるものであり、この実施例ではこの金属としてアルミニウムを選択するものとした。
【００２８】
具体的には図３（ａ）に示すように、市販のアルミホイルＡ（厚さ０．００６ｍｍ〜０．２ｍｍのアルミニウム圧延素材）を適当な大きさに折り畳み、ハンダメッキ層４ＳにおいてハンダＳが濡れないようにしたい範囲に摺擦させる。
またハンダメッキ層４Ｓに対するアルミホイルＡの摺擦の程度としては、数回擦る程度で良く、また摺擦範囲を厳密に規制したい場合には、適宜テープを貼る等してマスキングを行うようにしてもよい。
【００２９】
そしてこのようにアルミニウムが摺擦された範囲が図３（ｃ）に示すようにカスタム不親和層６となるものであり、元のハンダメッキ層４Ｓとは異なった白銀色を呈することとなり、その後、間を置かず拭き取ると茶褐色に変化する。
このカスタム不親和層６においては、ハンダＳに対する不親和性が発揮され、図４（ｃ）に示すように溶融ハンダＭははじかれて濡れが生じなくなる。
このため例えば図４（ｂ）に示すように電子部品Ｐのハンダ付けの実作業に要する熱容量よりも余裕を持たせた熱容量を持つ大きめのコテ先２を用いる場合であっても、図４（ｃ）に示すようにコテ先２に予め形成されている親和層４を実質的に狭めることにより、親和層４に濡れるようにして保持される溶融ハンダＭの量を減じた所望のものとし、微細部位での精密なハンダ付け作業が可能となる。
【００３０】
なおカスタム不親和層６のハンダＳに対する不親和性は、カスタム不親和層６とワークやハンダＳとの接触により徐々に効果が薄れてくるものの、一日８時間の作業を実施した場合、一週間は効果が持続されることが本発明者によって確認されている。
またカスタム不親和層６のハンダＳに対する不親和性は、水を含んだ海綿を用いたコテ先２のクリーニング程度では、効果が消失することはないことが、本発明者によって確認されている。
【００３１】
更に、コテ先２の温度がより高い状態で、アルミホイルＡをハンダメッキ層４Ｓに対し摺擦して形成されたカスタム不親和層６は、コテ先２の温度が低い状態で形成されたカスタム不親和層６よりも、ハンダＳに対する不親和性が高く、効果の持続時間も長くなることが、本発明者によって確認されている。
このため、新品のコテ先２にカスタム不親和層６を形成するときには、前述のようにコテ先２の温度が実作業時の温度以上にまで充分に上昇した状態でアルミホイルＡの摺擦を行うようにするものである。
一方、実作業時にカスタム不親和層６の効果が薄れてきたときには、そのままの温度の状態で、コテ先２にアルミホイルＡを摺擦することにより、ハンダＳに対する不親和性を回復させることができる。
【００３２】
なおカスタム不親和層６の形態は、例えばハンダ付けする電子部品Ｐの形状や、作業者の好みによって一例として図５（ａ）〜（ｃ）に示すような種々の形態が採り得るものである。この際、ハンダゴテ１におけるカスタム不親和層６の延長線上にマーキングを付しておくことにより、作業者はカスタム不親和層６の位置を容易に認識することが可能となる。
また一例としてマイナスドライバー型（３．２Ｄ型）のコテ先２の場合、図６に示すように片側の平坦面にカスタム不親和層６を形成することにより、広範囲でハンダ付けが行われる際に、図７（ｄ）（ｅ）に示すように上面となる部位に溶融ハンダＭが回り込むようにのってしまうのを、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように防止することができる。
【００３３】
またカスタム不親和層６を形成するために用いられる不親和金属としては、前記アルミニウム（Ａｌ）の他に、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等、ハンダＳとの間で金属間化合物が形成されない、または形成されにくい金属の何れか一種または複数種を採用することが可能であると推察される。
なおアルミニウム（Ａｌ）を採用する場合、アルミ棒、アルミ片、アルミ粉等を用いることもできるが、現実的には、上述のアルミホイルＡは安価で且つ容易に入手することができるものであるため、カスタム不親和層６を形成ための資材として最も好ましいものである。
またアルミホイルＡは、圧延されて製造されることに因み、片面が光沢面となり、もう一方の片面が非光沢面となっているが、このうち非光沢面を親和層４に対して摺擦することにより、耐久性に優れたカスタム不親和層６を形成することができることが確認されている。
【００３４】
また電子部品Ｐのハンダ付けに適したハンダＳは、「錫６０％／鉛４０％」、「錫５０％／鉛５０％」のものが主に用いられ、特に環境問題に配慮した鉛フリーハンダ「錫９９％／銀０．３％／銅０．７％」も用いられるものであり、これらのハンダＳに対してのカスタム不親和層６の不親和性は、良好であることが、本発明者によって確認されている。
【００３５】
また本発明のコテ先２が具えられたハンダゴテ１を用いてハンダ付け作業を行うにあたって、本出願人による特許出願である特願２０１８−０９１１４３「適化加工されたハンダ線材並びにその適化加工方法」に開示されたハンダ線材を用いることにより、よりいっそう精密なハンダ付けを行うことが可能となる。
具体的には、内部にフラックスが充填されたハンダ線材であって、このハンダ線材には、フラックスまで達する開放部が外方から形成され、この開放部が、ハンダ線材の外周面において種々の方向を指向するように形成されたハンダ線材を用いるものである。
この場合、いわゆる細かいハンダ付け作業を行う際、ワークに対するハンダ線材の操出姿勢が安定しなくても、開放部のワークへの指向状態としては、ほぼ均一にすることができ、結果的にワークへのフラックスの供給量を安定させることができ、精密・確実なハンダ付け作業が行われることとなるものである。
そしてこのような開放部が、ハンダ線材の外周面において種々の方向を指向するように形成されたハンダ線材を、本発明のコテ先２が具えられたハンダゴテ１とともに用いることにより、本発明のコテ先による作用と、ハンダ線材の工夫による作用との相乗効果により、微細部位でのハンダ付け作業を、より精密なものとすることができる。
なおこれらの組み合わせは、極めて微細なハンダ付け（マイクロソルダリング）を行うためのハンダ付けロボットに適用されることにより、更なる相乗効果を発揮して精密・確実なハンダ付け作業を実現することを可能とするものである。
【符号の説明】
【００３６】
１      ハンダゴテ
２      コテ先
３      芯材
４      親和層
４Ｓ    ハンダメッキ層
５      固定不親和層
６      カスタム不親和層
Ａ      アルミホイル
Ｂ      基板
Ｈ      ヒータ
Ｍ      溶融ハンダ
Ｐ      電子部品
Ｒ      ランド
Ｓ      ハンダ
Ｔ      金属端子
【図１】
2019214055.tif 000003
【図２】
2019214055.tif 000004
【図３】
2019214055.tif 000005
【図４】
2019214055.tif 000006
【図５】
2019214055.tif 000007
【図６】
2019214055.tif 000008
【図７】
2019214055.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月11日(2018.6.11)
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明はハンダ付け作業に用いるハンダゴテに関するものであり、特に精密なハンダ付け作業に適したハンダゴテ用コテ先及びそのチューニング方法並びにハンダ付け方法に関するものである。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明はこのような背景を考慮してなされたものであって、汎用性を持たせてハンダが濡れる範囲である親和層が設定されているコテ先を用い、その濡れ範囲を利用者が自在に設定して微量のハンダ保持を容易にし、もって精密なハンダ付けを可能にした、新規なハンダゴテ用コテ先及びそのチューニング方法並びにハンダ付け方法の開発を技術課題としたものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
本発明のハンダゴテ用コテ先及びそのチューニング方法並びにハンダ付け方法の最良の形態は以下に示すとおりであるが、この形態に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。
【手続補正書】
【提出日】平成30年11月12日(2018.11.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はハンダ付け作業に用いるハンダゴテに関するものであり、特に精密なハンダ付け作業に適したハンダゴテ用コテ先のチューニング方法並びにハンダ付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば電子部品等を基板上に設けられたランドにハンダ付けする際には、ランド上に置かれた電子部品の金属端子と、ランドとの双方にコテ先を接触させてこれらを加熱し、この状態でコテ先に糸ハンダを接触させると、溶けたハンダがランドと金属端子との双方との間に流れ込むともに金属間化合物を形成して固まり、金属端子とランドとが電気的、物理的に接合されるものである。
【０００３】
このようなハンダゴテのコテ先の構造についてみると、熱伝導性に優れた芯材に対して、溶融したハンダが濡れるように広がる部位である親和層と、溶融したハンダが付着しない不親和層とが形成されている。なお前記親和層はハンダと親和性の高い鉄等の金属により形成され、一方、前記不親和層はハンダと親和性の低いクロム等の金属により形成されている (例えば特許文献１参照）。
そしてこのようなコテ先の構造に因み、親和層の領域が広ければ広い程、保持されるハンダの量が増すため、溶融したハンダの熱容量が増大することとなる。
【０００４】
ところでコテ先の形状としては、Ｂ型・Ｉ型（円錐形、鉛筆型）、Ｃ型（斜めカット型：太さによって１Ｃ、２Ｃ、３Ｃ，４Ｃ，５Ｃなどと表される）、Ｄ型（マイナスドライバー型）、Ｋ型（ナイフ型）等、それぞれの用途に応じて適した形状のものが提供されている。
そして例えば微小な部品をハンダ付けする場合には、図４（ａ）に示すように１Ｃ、２Ｃタイプ等の細いコテ先２′が用いられるが、コテ先２′自体の熱容量が低下するため、連続した作業の際にはハンダＳを溶かすまでにある程度の時間を要することとなり、作業性の低下を招いてしまう。更に融点が高い鉛フリーハンダを用いる場合には、熱容量が不足して作業性が低下してしまう。
このような事態を回避するためには、図４（ｂ）に示すように太めのコテ先２′を用いて熱容量に余裕を持たせるようにすればよいが、市販されているのコテ先２′では親和層４′の総面積は径に応じて広く設定されているため、コテ先２′に保持される溶融ハンダＭの量が過剰になっていまい、微細部位での精密なハンダ付けを行うことが難しくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平４−３５６３６１公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような背景を考慮してなされたものであって、汎用性を持たせてハンダが濡れる範囲である親和層が設定されているコテ先を用い、その濡れ範囲を利用者が自在に設定して微量のハンダ保持を容易にし、もって精密なハンダ付けを可能にした、新規なハンダゴテ用コテ先のチューニング方法並びにハンダ付け方法の開発を技術課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち請求項１記載のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法は、  熱伝導性に優れた芯材に対して、ハンダと親和性の高い金属により形成された親和層と、ハンダと親和性の低い金属により形成された不親和層とを形成し、
前記親和層に対して、溶融したハンダが濡れるように構成されたハンダゴテ用コテ先のチューニングにおいて、
前記親和層に対して、ハンダに対して不親和性を発揮するカスタム不親和層を形成するものであり、
このカスタム不親和層を形成するにあたっては、コテ先の温度を昇温させた状態で、親和層に対して不親和金属であるアルミニウムを摺擦させるものであり、
アルミニウムが摺擦された範囲にカスタム不親和層を形成することにより、親和層における溶融したハンダが付着する範囲を所望のものとすることを特徴として成るものである。
【０００８】
また請求項２記載のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法は、前記請求項１記載の要件に加え、前記アルミニウムとしてアルミホイルを採用することを特徴として成るものである。
【０００９】
また請求項３記載のハンダ付け方法は、内部にフラックスが充填されたハンダ線材であって、このハンダ線材には、フラックスまで達する開放部が外方から形成され、この開放部が、ハンダ線材の外周面において種々の方向を指向するように形成されたハンダ線材を用い、前記請求項１または２いずれかに記載されたハンダゴテ用コテ先のチューニング方法によりチューニングされたコテ先を具えたハンダゴテを用いて、ハンダ付け作業を行うことを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の発明を手段として前記課題の解決が図られる。
【発明の効果】
【００１０】
まず請求項１記載の発明によれば、親和層における溶融したハンダが付着する範囲を所望のものとすることができる。
このため、例えばハンダ付けの実作業に要する熱容量よりも余裕を持たせた熱容量を持つ、大きめのコテ先を用いる場合、このコテ先に予め形成されている親和層を実質的に狭めることにより、親和層に濡れるようにして保持される溶融ハンダの量を所望のものとし、微細部位での精密なハンダ付け作業を可能とすることができる。
また、カスタム不親和層に対する溶融ハンダの付着を確実に防止して、コテ先に保持される溶融ハンダの量を所望のものとすることができる。
また、非常に安価でカスタム不親和層を形成することができる。
【００１１】
また請求項２記載の発明によれば、非常に簡易且つ安価でカスタム不親和層を形成することができる。
【００１２】
また請求項３記載の発明によれば、本発明のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法によりチューニングされたコテ先による作用と、ハンダ線材の工夫にによる作用との相乗効果により、微細部位での、より精密なハンダ付け作業を可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法によりチューニングされたコテ先が具えられたハンダゴテの使用状態を一部拡大して示す斜視図である。
【図２】カスタム不親和層が形成される前のコテ先を示す縦断面図である。
【図３】コテ先にカスタム不親和層を形成する様子を示す斜視図（ａ）、カスタム不親和層が形成される前のコテ先を示す側面図（ｂ）、カスタム不親和層が形成された後ののコテ先を示す側面図（ｃ）である。
【図４】細径のコテ先において親和層に溶融ハンダが保持された様子を示す側面図（ａ）、太径のコテ先において親和層に溶融ハンダが保持された様子を示す側面図（ｂ）、太径のコテ先においてカスタム不親和層が形成された後の親和層に溶融ハンダが保持された様子を示す側面図（ｃ）である。
【図５】カスタム不親和層の種々の形態を示す斜視図である。
【図６】コテ先の形状を異ならせた実施例を示す斜視図（ａ）、縦断面図（ｂ）である。
【図７】図６に示すカスタム不親和層が形成されたコテ先の使用態様を示す斜視図（ａ）、正面図（ｂ）及び側面図（ｃ）並びにこのコテ先にカスタム不親和層が形成されていない状態での使用態様を示す正面図（ｄ）及び側面図（ｅ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法並びにハンダ付け方法の最良の形態は以下に示すとおりであるが、この形態に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。
【実施例】
【００１５】
以下、まずハンダゴテ１用コテ先２（以下、コテ先２と略記する）について説明し、その後本発明のコテ先２のチューニング方法について説明する。
はじめにハンダゴテ１について説明すると、このものは図１に示すようにヒータＨが内蔵されたスティック状の機器であり、先端部に具えられるコテ先２に対してヒータＨの熱を伝導し、コテ先２の先端部においてハンダＳを溶融させ、電子部品Ｐの金属端子Ｔ等を基板Ｂに形成されたランドＲ等に対して電気的、物理的に接続するため等に供される機器である。
【００１６】
前記コテ先２は図２に示すように、熱伝導性に優れた芯材３に対して、ハンダＳと親和性の高い金属により形成された親和層４と、ハンダＳと親和性の低い金属により形成された不親和層とを形成し、前記親和層４の部分のみに、溶融したハンダＳが濡れるようにして保持される部材である。
なお前記親和層４を構成する金属と、ハンダＳとの境界部分には、１〜３ミクロン程度の金属間化合物（合金）の層が形成されるものであり、このような層が形成されている状態は、一般的に「ハンダが濡れている」、「ハンダがのっている」等として表現されている。
また詳しくは後述するが、前記不親和層は、既製品のコテ先２に予め強固に形成される固定不親和層５と、利用者が自分の作業態様に応じて自由に形成するカスタム不親和層６とに分けられる。
なお多くの場合、コテ先２はハンダゴテ１に対して着脱可能とされ、交換できるような形態が採られている。
【００１７】
また前記芯材３は、熱伝導性に優れた銅や銅合金により形成されるものであり、この実施例では一例として鉛筆型（Ｉ型）形状とされ、その外周全域に一例として鉄メッキを施すことにより親和層４が形成される。
そして芯材３の尖端部分の一部領域を除いて、親和層４の上に一例としてクロムメッキを施すことにより、固定不親和層５が形成される。なおクロムの他にも、アルミニウム、モリブデン、タングステン、ステンレス及びこれらの合金等によって固定不親和層５を形成することもできる。
なお前記鉄メッキ等により形成される親和層４は、芯材３の銅がハンダＳに取り込まれてしまう、いわゆるハンダ食われの防止作用をも担うものであり、また前記クロムメッキ等により形成される固定不親和層５は、鉄メッキの酸化の防止作用をも担うものである。
【００１８】
また市販品として提供されるコテ先２においては、前記固定不親和層５が形成されていない親和層４（芯材３の尖端部分）に、ハンダメッキが施されてハンダメッキ層４Ｓが形成され、鉄メッキの酸化が防止された状態とされている。なおハンダメッキ層４Ｓは、当然ながらハンダＳとの親和性が高いものであり、このハンダメッキ層４Ｓを親和層４の一部とみなすことができる。
【００１９】
市販品として提供されるコテ先２は、一例として上述したように構成されているものであり、以下、本発明のコテ先２のチューニング方法と、この方法を実施することにより得られるカスタム不親和層６が設けられたコテ先２ついて説明する。
まず未使用の状態のコテ先２を用意し、このものをハンダゴテ１に装着して通電し、コテ先２の温度を実作業時の温度よりも高温（可変機構が具えられている場合、設定可能な最高温度）の状態にまで上昇させる。
次いでコテ先２に予め形成されているハンダメッキ層４Ｓに対して不親和性を発現させる金属を摺擦させるものであり、この実施例ではこの金属としてアルミニウムを選択するものとした。
【００２０】
具体的には図３（ａ）に示すように、市販のアルミホイルＡ（厚さ０．００６ｍｍ〜０．２ｍｍのアルミニウム圧延素材）を適当な大きさに折り畳み、ハンダメッキ層４ＳにおいてハンダＳが濡れないようにしたい範囲に摺擦させる。
またハンダメッキ層４Ｓに対するアルミホイルＡの摺擦の程度としては、数回擦る程度で良く、また摺擦範囲を厳密に規制したい場合には、適宜テープを貼る等してマスキングを行うようにしてもよい。
【００２１】
そしてこのようにアルミニウムが摺擦された範囲が図３（ｃ）に示すようにカスタム不親和層６となるものであり、元のハンダメッキ層４Ｓとは異なった白銀色を呈することとなり、その後、間を置かず拭き取ると茶褐色に変化する。
このカスタム不親和層６においては、ハンダＳに対する不親和性が発揮され、図４（ｃ）に示すように溶融ハンダＭははじかれて濡れが生じなくなる。
このため例えば図４（ｂ）に示すように電子部品Ｐのハンダ付けの実作業に要する熱容量よりも余裕を持たせた熱容量を持つ大きめのコテ先２を用いる場合であっても、図４（ｃ）に示すようにコテ先２に予め形成されている親和層４を実質的に狭めることにより、親和層４に濡れるようにして保持される溶融ハンダＭの量を減じた所望のものとし、微細部位での精密なハンダ付け作業が可能となる。
【００２２】
なおカスタム不親和層６のハンダＳに対する不親和性は、カスタム不親和層６とワークやハンダＳとの接触により徐々に効果が薄れてくるものの、一日８時間の作業を実施した場合、一週間は効果が持続されることが本発明者によって確認されている。
またカスタム不親和層６のハンダＳに対する不親和性は、水を含んだ海綿を用いたコテ先２のクリーニング程度では、効果が消失することはないことが、本発明者によって確認されている。
【００２３】
更に、コテ先２の温度がより高い状態で、アルミホイルＡをハンダメッキ層４Ｓに対し摺擦して形成されたカスタム不親和層６は、コテ先２の温度が低い状態で形成されたカスタム不親和層６よりも、ハンダＳに対する不親和性が高く、効果の持続時間も長くなることが、本発明者によって確認されている。
このため、新品のコテ先２にカスタム不親和層６を形成するときには、前述のようにコテ先２の温度が実作業時の温度以上にまで充分に上昇した状態でアルミホイルＡの摺擦を行うようにするものである。
一方、実作業時にカスタム不親和層６の効果が薄れてきたときには、そのままの温度の状態で、コテ先２にアルミホイルＡを摺擦することにより、ハンダＳに対する不親和性を回復させることができる。
【００２４】
なおカスタム不親和層６の形態は、例えばハンダ付けする電子部品Ｐの形状や、作業者の好みによって一例として図５（ａ）〜（ｃ）に示すような種々の形態が採り得るものである。この際、ハンダゴテ１におけるカスタム不親和層６の延長線上にマーキングを付しておくことにより、作業者はカスタム不親和層６の位置を容易に認識することが可能となる。
また一例としてマイナスドライバー型（３．２Ｄ型）のコテ先２の場合、図６に示すように片側の平坦面にカスタム不親和層６を形成することにより、広範囲でハンダ付けが行われる際に、図７（ｄ）（ｅ）に示すように上面となる部位に溶融ハンダＭが回り込むようにのってしまうのを、図７（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように防止することができる。
【００２５】
またカスタム不親和層６を形成するために用いられる不親和金属としては、前記アルミニウム（Ａｌ）の他に、クロム（Ｃｒ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等、ハンダＳとの間で金属間化合物が形成されない、または形成されにくい金属の何れか一種または複数種を採用することが可能であると推察される。
なおアルミニウム（Ａｌ）を採用する場合、アルミ棒、アルミ片、アルミ粉等を用いることもできるが、現実的には、上述のアルミホイルＡは安価で且つ容易に入手することができるものであるため、カスタム不親和層６を形成ための資材として最も好ましいものである。
またアルミホイルＡは、圧延されて製造されることに因み、片面が光沢面となり、もう一方の片面が非光沢面となっているが、このうち非光沢面を親和層４に対して摺擦することにより、耐久性に優れたカスタム不親和層６を形成することができることが確認されている。
【００２６】
また電子部品Ｐのハンダ付けに適したハンダＳは、「錫６０％／鉛４０％」、「錫５０％／鉛５０％」のものが主に用いられ、特に環境問題に配慮した鉛フリーハンダ「錫９９％／銀０．３％／銅０．７％」も用いられるものであり、これらのハンダＳに対してのカスタム不親和層６の不親和性は、良好であることが、本発明者によって確認されている。
【００２７】
また本発明のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法によりチューニングされたコテ先２が具えられたハンダゴテ１を用いてハンダ付け作業を行うにあたって、本出願人による特許出願である特願２０１８−０９１１４３「適化加工されたハンダ線材並びにその適化加工方法」に開示されたハンダ線材を用いることにより、よりいっそう精密なハンダ付けを行うことが可能となる。
具体的には、内部にフラックスが充填されたハンダ線材であって、このハンダ線材には、フラックスまで達する開放部が外方から形成され、この開放部が、ハンダ線材の外周面において種々の方向を指向するように形成されたハンダ線材を用いるものである。
この場合、いわゆる細かいハンダ付け作業を行う際、ワークに対するハンダ線材の操出姿勢が安定しなくても、開放部のワークへの指向状態としては、ほぼ均一にすることができ、結果的にワークへのフラックスの供給量を安定させることができ、精密・確実なハンダ付け作業が行われることとなるものである。
そしてこのような開放部が、ハンダ線材の外周面において種々の方向を指向するように形成されたハンダ線材を、本発明のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法によりチューニングされたコテ先２が具えられたハンダゴテ１とともに用いることにより、コテ先２による作用と、ハンダ線材の工夫による作用との相乗効果により、微細部位でのハンダ付け作業を、より精密なものとすることができる。
なおこれらの組み合わせは、極めて微細なハンダ付け（マイクロソルダリング）を行うためのハンダ付けロボットに適用されることにより、更なる相乗効果を発揮して精密・確実なハンダ付け作業を実現することを可能とするものである。
【符号の説明】
【００２８】
１      ハンダゴテ
２      コテ先
３      芯材
４      親和層
４Ｓ    ハンダメッキ層
５      固定不親和層
６      カスタム不親和層
Ａ      アルミホイル
Ｂ      基板
Ｈ      ヒータ
Ｍ      溶融ハンダ
Ｐ      電子部品
Ｒ      ランド
Ｓ      ハンダ
Ｔ      金属端子
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導性に優れた芯材に対して、ハンダと親和性の高い金属により形成された親和層と、ハンダと親和性の低い金属により形成された不親和層とを形成し、
前記親和層に対して、溶融したハンダが濡れるように構成されたハンダゴテ用コテ先のチューニングにおいて、
前記親和層に対して、ハンダに対して不親和性を発揮するカスタム不親和層を形成するものであり、
このカスタム不親和層を形成するにあたっては、コテ先の温度を昇温させた状態で、親和層に対して不親和金属であるアルミニウムを摺擦させるものであり、
アルミニウムが摺擦された範囲にカスタム不親和層を形成することにより、親和層における溶融したハンダが付着する範囲を所望のものとすることを特徴とするハンダゴテ用コテ先のチューニング方法。
【請求項２】
前記アルミニウムとしてアルミホイルを採用することを特徴とする請求項１記載のハンダゴテ用コテ先のチューニング方法。
【請求項３】
内部にフラックスが充填されたハンダ線材であって、このハンダ線材には、フラックスまで達する開放部が外方から形成され、この開放部が、ハンダ線材の外周面において種々の方向を指向するように形成されたハンダ線材を用い、
前記請求項１または２いずれかに記載されたハンダゴテ用コテ先のチューニング方法によりチューニングされたコテ先を具えたハンダゴテを用いて、ハンダ付け作業を行うことを特徴とするハンダ付け方法。