(57)【要約】      （修正有）【課題】溶融半田の吐出態様を安定化するノズルを提供すること。【解決手段】ノズル基体２は、ノズル出口表面４とオリフィス部５とテーパ部６と溶融半田室形成面８とを有している。溶融半田室１内の溶融半田２０は、テーパ部６からオリフィス部５を経て吐出される。ノズル基体２は、親半田性材料により形成されると共に、溶融半田室形成面８には親半田性層１０が形成されており、溶融半田室１の内壁面において親半田性が長期間にわたって保たれ、気泡の排除が図られている。気泡の排除により、吐出態様が安定化する。ノズル出口表面４とオリフィス部５とテーパ部６には、撥半田性層９が形成されており、そこへの溶融半田の付着、漏出が防止され、吐出態様の安定化が図られる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
吐出方向に向けて溶融金属を吐出するノズルであって、
親金属性（溶融金属との接触角が９０゜より小さい）の材料を基材として形成され、前記溶融金属を吐出し、その前記吐出方向側端部がノズル出口として開口する吐出孔を有するノズル基体と、
前記ノズル基体の表面であって、少なくとも、前記ノズル出口の周囲に形成された撥金属性（溶融金属との接触角が９０゜より大きい）の層とを備えたノズル。
【請求項２】
請求項１記載のノズルであって、
前記ノズル基体は、前記溶融金属を充填するための溶融金属室を形成する溶融金属室形成面を有し、
少なくとも前記溶融金属室形成面に、親金属性層が形成されたノズル。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載のノズルであって、
前記撥金属性の層の材料は、酸化ジルコニウム又は酸化アルミニウム、酸化タンタル、クロムのいずれかであるノズル。
【請求項４】
請求項１〜請求項３のいずれかに記載のノズルであって、
前記ノズル基体の基材は、ステンレス又は鉄、ニッケル、ニッケル合金のいずれかであるノズル。
【請求項５】
請求項１〜請求項４のいずれかに記載のノズルであって、
前記ノズル基体の前記吐出孔は、
前記吐出方向を含む断面において前記吐出方向に対して角度で先細るテーパ部と、
前記テーパ部に対して前記吐出方向の行き先側で連続すると共に、前記ノズル出口に連続するオリフィス部とをさらに備え、
前記撥金属性層を、前記ノズル出口周囲と前記オリフィス部、さらに、少なくともテーパ部の吐出方向側部分に形成すると共に、
前記角度が、前記撥金属性膜に対する前記溶融金属の接触角から９０゜を差引いた値以上に設定されたノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は溶融金属を吐出する技術に関し、例えば、半田を所定量ずつ吐出する技術に適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術として、半田吐出装置をステンレスで形成したものがある。この半田吐出装置内は、溶融半田槽内部と開口部とを有しており、溶融半田槽内部の溶融半田が開口部を通じて外部に吐出される構成となっている。通常使用される状況では、ステンレスの表面には酸化膜が形成されているので、その表面は溶融半田に対して濡れ難い。よって、半田の非吐出状態において、半田の液面は開口部と溶融半田槽との境界で保持されている。このような半田吐出装置は、例えば、特許文献１に開示されている。
【０００３】
また、ノズルと溶融半田室とを備えた半田バンプ形成装置において、ノズルにストレート部と、前記溶融半田室側に広がっているテーパ部とを形成したものがある。この溶融半田室とノズルは、例えば、セラミック（ジルコニア）等により構成されている。また、テーパ部の広がり角度は、テーパ部に対する溶融半田の接触角をθとした場合、２×（θ−９０゜）以上に設定されている。このような半田バンプ形成装置は、特許文献２に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平１１−２７４２０４号公報
【特許文献２】
特開２００２−４３３５１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ステンレスの素材自体は親半田性を有しているため、特許文献１に開示の半田吐出装置では、長期の使用により表面の酸化膜が消失すると、開口部の表面が半田に対して濡れ易くなる。こうなると、溶融半田は開口部内に入り込み、溶融半田の液面が、開口部の出口まで下がってしまうこととなる。この状態で、半田の吐出を繰返すと、半田の液面を開口部で保持しきれず、溶融半田があふれ出してしまうこともある。そうすると、半田吐出装置の下表面のうち開口部周辺も半田に対して濡れ易くなってしまうことがありうる。こうなってしまうと、開口部の出口でも、半田の液面を保持することができなくなる。その結果、半田の吐出方向が傾く等、吐出態様が不安定になる問題を生じる。
【０００６】
また、特許文献２に開示の半田バンプ形成装置では、溶融半田室内面が親半田性ではないので、例えば、初期充填時に、溶融半田室への溶融半田の入りが悪く、溶融半田室の一部に気泡が残ってしまうこととなる。また、何らかの原因で溶融半田室内に気泡が混入した場合、溶融半田室内面が撥半田性であるため、気泡が溶融半田室内面に付着してしまい除去することが難しい。溶融半田室に気泡が残留すると、溶融半田室に圧力を加えても、気泡が圧縮されることで、液面に加わる圧力が減少したり、また、吐出の時間的な遅れが生じるため、やはり、溶融半田の吐出態様が安定しないという問題を生じ得る。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、半田の吐出態様を安定化することが可能な技術を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明は、吐出方向に向けて溶融金属を吐出するノズルであって、親金属性（溶融金属との接触角が９０゜より小さい）の材料を基材として形成され、前記溶融金属を吐出し、その前記吐出方向側端部がノズル出口として開口する吐出孔を有するノズル基体と、前記ノズル基体の表面であって、少なくとも、前記ノズル出口の周囲に形成された撥金属性（溶融金属との接触角が９０゜より大きい）の層とを備えたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るノズルについて吐出方向Ｚに平行な断面の構造を示す図である。
【００１０】
このノズル基体２は、親半田性を有すると共に溶融半田２０に食われにくい材料を基材としている。なお、本願において、親半田性とは、その材料又は層の表面に対する溶融半田２０の接触角が９０゜より小さいこととして定義されている。また、親半田性とは、その材料自体が持つ溶融半田に対する性質を意味しており、例えば、材料の表面に形成される酸化膜等に対する溶融半田に対する性質を意味するものではない。このような親半田性の材料としては、ステンレスの他、鉄やニッケル、さらにコバールやインバーなどのニッケル合金が挙げられる。
【００１１】
このノズル基体２は、溶融金属を吐出し、その吐出方向Ｚ側端部がノズル出口３として開口する半田吐出孔を有している。本実施の形態では、半田吐出孔は、オリフィス部５と、テーパ部６とを有している。このようなオリフィス部５やテーパ部６は、例えば機械加工にて形成される。なお、後述する各実施の形態及び各変形例のように、半田吐出孔は、オリフィス部５又はテーパ部６のみを有していてもよい。
【００１２】
オリフィス部５は、吐出方向Ｚに沿って延びる穴形状に形成されている。このオリフィス部５の、吐出方向Ｚ側の端部が前記ノズル出口３として開口しており、反対側の端部開口が上記テーパ部６に連通している。オリフィス部５は、例えば、吐出方向Ｚに平行な軸を有する円柱の側面を有している。もっとも、オリフィス部５は必ずしも軸対称な形状である必要はないし、また、吐出方向Ｚに向けて順次径が大きくなる又は順次径が小さくなる円錐台の側面を有していてもよい。
【００１３】
ノズル基体２の表面であって、ノズル出口３の周囲を含む表面がノズル出口表面４とされている。
【００１４】
テーパ部６は、吐出方向Ｚに向けて先細る形状を有している。このテーパ部６の縮径側開口６ａ（出口）は上記オリフィス部５に連通しており、拡開側開口（入口）は後述する溶融半田室形成面８に連通している。テーパ部６は、例えば、吐出方向Ｚに平行な軸を有する円錐台の側面を有している。もっとも、テーパ部６は必ずしも軸対称である必要はない。
【００１５】
このノズル基体２には、上記テーパ部６の拡開側開口周縁部から広がるようにして溶融半田室形成面８が形成されている。この溶融半田室形成面８は、ダイアフラム７により覆われる。そして、溶融半田室形成面８とダイアフラム７の溶融半田室形成凹面７Ｓとの組合せにより、溶融半田２０を充填状に収納するための溶融半田室１が形成されている。このダイアフラム７も、上記ノズル基体２と同様に、親半田性を有すると共に溶融半田２０に食われにくい材料により形成されている。すなわち、ステンレスの他、鉄やニッケル、さらにコバールやインバーなどのニッケル合金等の材料により形成されている。
【００１６】
また、上記ノズル出口表面４とオリフィス部５とテーパ部６に、撥半田性層９が形成されている（各図において太線状に示される部分）。なお、本願において、撥半田性とは、その材料又は層の表面に対する溶融半田２０の接触角が９０゜より大きいこととして定義される。このような撥半田性層９は、撥半田性を持ちかつ堅く強固な材料を用いることが好ましく、例えば、ジルコニア（酸化ジルコニウム）やアルミナ（酸化アルミニウム）などのセラミック、クロム、サーマルヘッドの保護膜に使われているタンタルオキサイド（酸化タンタル）などを挙げることができる。
【００１７】
また、撥半田性層９を形成する方法としては、スパッタリングの他、ＣＶＤ、ＰＶＤなど基材に強固に成膜できるものであれば、どのような方法を用いてもよい。
【００１８】
さらに、ノズル基体２の溶融半田室形成面８と、ダイアフラム７のうち溶融半田室形成凹面７Ｓには、親半田性層１０が形成されている（各図において白抜き線状に示される部分）。このような親半田性層１０を形成する材料としては、ニッケルの他、金、銅、錫等が挙げられる。表面が酸化し難いということでは金が好ましい。また、ニッケルは、銅や錫に比べて酸化し難く、溶融半田２０にも食われ難く、金よりも安価という点で利点がある。また、ニッケルの上に金や錫を形成した複合層としてもよい。本実施の形態では、溶融半田室形成面８を含む面全体に親半田性層１０が形成されている。
【００１９】
また、この親半田性層１０を形成する方法としては、めっきの他に、スパッタリング等を用いることができる。また、ニッケルを無電解めっきで形成する場合は、ニッケルリンめっきを行う。
【００２０】
これにより、ノズル出口表面４からオリフィス部５の内周面を経てテーパ部６の内周面に至る部分が撥半田性を有し、また、溶融半田室１を囲むこととなる溶融半田室形成面８と溶融半田室形成凹面７Ｓが親半田性を有することとなる。
【００２１】
また、吐出方向Ｚを含む断面において当該吐出方向Ｚに対するテーパ部６の角度をα、撥半田性層９と溶融半田２０との接触角をθとした場合、角度αは下記式（１）を満たしている。
【００２２】
α≧θ−９０゜  ・・・（１）
このため、溶融半田２０は、テーパ部６内に入り込む。また、溶融半田の液面の周囲は、図１に示されるように、テーパ部６の縮径側開口６ａ（テーパ部６とオリフィス部５との境界）で保持される。
【００２３】
図２〜図４は、ノズル基体２の表面処理方法を示す図である。
【００２４】
まず、ノズル出口表面４とオリフィス部５とテーパ部６とを有するノズル基体２を準備し、ノズル出口表面４側からスパッタリング１４を施し、ノズル出口表面４とオリフィス部５に撥半田性層９を形成する。例えば、ジルコニア膜を成膜する。
【００２５】
次に、図３に示すように、溶融半田室形成面８をレジスト１５でマスキングし、図２とは反対方向から再度スパッタリング１４を付着させ、テーパ部６にも撥半田性層９を形成する。
【００２６】
このときオリフィス部５は再度成膜される。本実施形態では、オリフィス部５は、スパッタ方向に対して平行であるため、撥半田性層９を形成する撥半田性材料が着きにくい。本実施の形態では、オリフィス部５に対してスパッタを２度行うことにより、オリフィス部５における撥半田性層９を比較的厚いものとすることができる。
【００２７】
最後に、図４に示すように、レジスト１５を除去した溶融半田室形成面８に親半田性層１０を形成する。撥半田性層９がジルコニア膜である場合において、親半田性層１０としてニッケルめっきを施す場合、ジルコニア膜にはニッケルめっきが着かないので、当該めっきを施す際に、マスキングを行う必要はない。
【００２８】
以上の工程を経てノズル基体２に対する表面処理が終了する。
【００２９】
このように構成されたノズルによる溶融半田の吐出動作について説明する。
【００３０】
図５は溶融半田を吐出する前の状態を示している。
【００３１】
なお、この状態では、溶融半田室１において親半田性層１０は、溶融半田２０に食われて消失した状態となっている（以下の各図においても溶融半田２０がある場合においては同じ）。この状態でも、溶融半田室形成面８と溶融半田室形成凹面７Ｓとは、基材となるステンレス自体が濡れ性を有しているので親半田性を保っている。
【００３２】
また、テーパ部６とオリフィス部５が撥半田性であり、テーパ角αがα≧θ−９０°に設定されているため、溶融半田２０の液面端部はテーパ部６の縮径側開口６ａで保持され、図中Ａに位置している。
【００３３】
なお、オリフィス部５が吐出方向Ｚに向けて先細り、吐出方向Ｚとオリフィス部５の成す角がテーパ部６同様θ−９０゜以上であるような場合、液面の位置Ａはノズル出口３に位置することになる。これは、後述する本実施例の変形例である図８と同様の状態を表しており図８において説明する。
【００３４】
図６は吐出時の状態を示したもので、ダイアフラム７に図示しない圧電素子などにより力Ｆが下向きに加えられ、次に上向きに引き戻される。これによって、溶融半田２０の液面の周囲がＡ位置で保持されたまま、液面中央部が突出し、その先端から半田滴１１が分離することによって吐出される。
【００３５】
ここで、溶融半田２０を吐出する前の状態において、液面の周囲の位置が保持されているので、吐出に必要な圧力の立上がりを良好にし、もって半田滴１１を吐出するタイミングの遅れ、半田滴１１の径、吐出方向及び吐出速度のばらつきを回避することができる。
【００３６】
図７は吐出後の状態を示したもので、ダイヤフラム７には力Ｆは与えられず、ダイヤフラム７は原形に復帰している。吐出後には、液面は吐出の反動でテーパ部６内へ引き込まれようとする。このとき、テーパ部６は撥半田性なため、液面の周囲も共にテーパ部６内に引き込まれるので、気泡の巻込みを防止できる。
【００３７】
また、以上のように構成されたノズルによれば、ノズル基体２自体が親半田性材料により形成されているため、溶融半田室１内の濡れ性が良いので、初期充填時における溶融半田室１への気泡混入防止を図ることができ、また、何らかの原因で溶融半田室１内に気泡が混入した場合でも、当該気泡が溶融半田室１の内壁に付着し難く、円滑に除去することができる。
【００３８】
特に、銅や錫等は溶融半田に食われやすい性質を持っているのに対して、ステンレスや鉄、ニッケル、ニッケル合金は溶融半田に食われにくい性質を持っているので、それらを基材としてノズル基体２を形成することにより、長期間にわたり安定した濡れ性が得られ、溶融半田室１内での気泡を防止することができる。
【００３９】
加えて、溶融半田室形成面８に親半田性層１０が形成されているため、溶融半田室１内における溶融半田２０との濡れ性がより向上し、初期充填する際に、溶融半田室１内に気泡がより残留し難い。また、親半田性層１０は、ノズル基体２の溶融半田室形成面８における酸化を防止する機能を有している。従って、ある程度使用を継続して親半田性層１０が溶融半田により食われてしまった後に、溶融半田室１には酸化していない親半田性材料が露出し、引続き良好な濡れ性が得られる。このため、長期使用中に、溶融半田室１内に気泡が混入した場合でも、気泡が溶融半田室１内表面に付着することがなく、容易に当該気泡を除去できる。
【００４０】
このように溶融半田室１内での気泡を防止できる結果、溶融半田室１に加えた圧力に応じて溶融半田２０が吐出されることになり、溶融半田２０の吐出態様を安定化することができる。
【００４１】
ちなみに、ここで、ノズル基体２を撥半田性の材料で形成した上で、上記溶融半田室形成面８やテーパ部６、オリフィス部５にめっき処理等を行って親半田性層１０を形成するという仮想的な構成を想定する。この場合、親半田性層１０は、一般的に溶融半田２０に食われやすい性質を持つことになるので、長期間の使用により、親半田性が劣化することとなる。親半田性が劣化してしまうと、溶融半田室１内に何らかの原因で気泡が混入した場合に、当該気泡は溶融半田室１の内面に付着してしまい、除去が難しくなる。この気泡により、溶融半田２０の吐出態様が不安定になってしまう。
【００４２】
これに対して、本実施の形態では、ノズル基体２自体を親半田性の材料で形成し、この表面のうち半田溶融室形成面８に親半田性層１０を形成している。これにより、初期充填時はもとより、長期間の使用継続により、親半田性層１０が溶融半田により食われたしまった場合にも、酸化されていないノズル基体２自体が露出し、引続いて親半田性の性質を呈することとなる。従って、上述したように、使用当初からその後の長期間にわたって、半田溶融室１内における気泡を排除し、溶融半田２０の吐出態様を安定化することができるという効果を奏することができる。
【００４３】
また、ノズル出口表面４に撥半田性層９が形成されているため、溶融半田２０がノズル出口表面４に漏出することなく、溶融半田２０の液面が少なくともノズル出口３で保持される。また、溶融半田２０の吐出時にノズル出口３での切れがよい。この点からも、半田滴１１の吐出方向が安定化する等、吐出態様の安定化を図ることができる。
【００４４】
なお、仮に上記オリフィス部５及びテーパ部６に親半田性を持たせた場合、溶融半田２０の液面はノズル出口３で保持されることとなる。この場合において、ノズル出口表面４がクリーニングで傷ついてしまったり剥離してしまった場合には、溶融半田２０液面をノズル出口３で保持できなくなり、溶融半田２０がノズル出口表面４側にあふれ出して吐出が不安定になる。
【００４５】
これに対し、本実施の形態では、オリフィス部５にも撥半田性層９を形成しているため、例えば、吐出時に溶融半田２０の液面がオリフィス部５に接触するようなことがあっても、当該オリフィス部５の濡れが防止される。そして、溶融半田２０の液面がより確実にテーパ部６の縮径側開口６ａで保持されるため、上述のように溶融半田２０がノズル出口表面４側にあふれ出難くなる。このため、吐出方向が傾き難く、吐出態様が安定化する。
【００４６】
さらに、ノズル出口表面４に形成される撥半田性層９として、ジルコニアやアルミナ、酸化タンタル、クロムを成膜したものにあっては、堅く強固で溶融半田２０をはじく層が形成されるため、層の耐久性が高く、ノズルのクリーニングなどによっても膜が傷ついたり、剥離してノズル出口表面４の撥半田性が劣化し難いという利点がある。
【００４７】
図８は、本実施の形態１の変形例に係るノズルを示す断面図である。
【００４８】
図１に示すノズルとは、オリフィス部５が無い点で相違しており、その他は同様構成となっている。
【００４９】
このノズルでは、溶融半田２０の液面がノズル出口３で保持される。ノズル出口３はテーパ部６の縮径側開口６ａでもある。
【００５０】
図９は、この変形例に係るノズルの吐出時状態を示している。同図に示すように、溶融半田２０の液面がテーパ部６の縮径側開口６ａで保持されたまま、半田滴１１を吐出する。すなわち、図６と同様動作にて半田滴１１を吐出する。吐出後の動作は、図７と同様である。
【００５１】
この変形例に係るノズルによると、オリフィス部５に撥半田性を持たせたことによる効果を除いて、上記実施の形態１に係るノズルと同様の効果を得ることができる。
【００５２】
実施の形態２．
図１０は、実施の形態２に係るノズルについて吐出方向Ｚに平行な断面の構造を示す図であり、吐出前の状態を示している。
【００５３】
このノズルは、実施の形態１において説明したノズルに対して、テーパ部６の縮径側開口６ａから拡径側開口に至る途中まで撥半田性層９を形成した点で相違しており、その他は同様構成となっている。
【００５４】
なお、このようなテーパ部６の途中までの撥半田性層９の形成は、図３において、テーパ部６の拡径側部分をレジスト１５でマスキングすることによって行える。
【００５５】
このノズルでは、吐出前の状態においては、上記実施の形態１と同様に、溶融半田２０の液面の位置Ａは、テーパ部６の縮径側開口６ａに位置している。そして、溶融半田２０の吐出は、図６と同様にして行われる。
【００５６】
図１１は、吐出後の状態を示す断面図である。同図に示すように、吐出後、液面は、上記実施の形態１と同様に、吐出の反動によってテーパ部６内に引込まれる。このとき、最も上昇する位置を液面の最高位置Ａｍａｘとする。この場合、テーパ部６に形成する撥半田性層９の入口側端部は、上記最高位置Ａｍａｘよりも上方（吐出方向とは反対方向）に位置していることが好ましい。もしくは、ダイアフラム７の押し込みと引き戻しのタイミングを最適化して、液面が上記最高位置Ａｍａｘよりも上昇しないように制御してもよい。
【００５７】
仮に、最高位置Ａｍａｘより下方の位置までしか撥半田性層９がない場合、その位置から上は親半田性であるため、上昇しようとする液面が下方に引張られその位置で保持されてしまうこととなる。そうすると、気泡が溶融半田２０内に巻込まれ易くなるので、吐出に悪影響を及すことがあり得る。
【００５８】
このように構成されたノズルによると、上記実施の形態１と同様の効果が得られる。また、テーパ部６の出口側途中までに撥半田性層９が形成されており、それよりも上方の入口部分は親半田性を有している。このため、テーパ部６の入口において溶融半田２０に対する濡れ性が向上するので、初期充填時のテーパ部６への溶融半田２０の入りが良くなり、気泡が残留し難くなる。
【００５９】
また、図３のようにノズル出口表面４にレジスト１５を塗布してマスキングする場合、テーパ部６にレジスト１５が入らないように塗るのは難しい。これに対して、本実施の形態においては、最高位置Ａｍａｘよりも上であればレジスト１５がテーパ６内に入っても問題ないので、容易にマスキングを行うことができる。
【００６０】
また、金属マスクや紫外線露光タイプのレジスト（ともに図示せず）を使ってマスキングする場合も、テーパ部６の入口径よりも小さいマスクを使うことができるのでマスクの位置決めが容易である。
【００６１】
実施の形態３．
図１２は実施の形態３に係るノズルについて吐出方向Ｚに平行な断面の構造を示す図であり、吐出前の状態を示している。
【００６２】
このノズルは、実施の形態１において説明したノズルに対して、テーパ部６における撥半田性層９を省略し、ノズル出口表面４とオリフィス部５にだけ撥半田性層９を形成したという点で相違しており、その他は同様構成となっている。
【００６３】
ノズル基体２の表面処理に関しては、実施の形態１における図２に示す処理だけ行えば完了する。
【００６４】
このノズルでは、吐出前の状態においては、上記実施の形態１と同様に、溶融半田２０の液面の位置Ａは、テーパ部６の縮径側開口６ａに位置している。そして、溶融半田２０の吐出は、図６と同様にして行われる。
【００６５】
図１４は、吐出後の状態を示す断面図である。同図に示すように、吐出後、液面は吐出の反動によってテーパ部６内へ引込まれようとする。ところが、テーパ部６が親半田性であるため、液面を下方に引っ張る力が働き、液面はテーパ部６の縮径側開口６ａに保持されてしまう。その結果、液面がループ状になり最後には図１５に示すように気泡１２が巻き込まれる。これが吐出の度に繰り返されると、溶融半田室１内に巻き込まれた多数の気泡１２が集まる。そして、図１６に示すように溶融半田室１内に大きい気泡１３が発生する。大きい気泡１３は吐出の際に圧縮されたり、小さい気泡１２に分離したりして安定した吐出の妨げになる。しかし、溶融半田室１の内面が親半田性であるため、気泡１３は内面に付着することがなく、図示されない排出口から溶融半田２０を排出することによって容易に除去できる。
【００６６】
このように構成されたノズルによると、吐出後の気泡１３の巻込みに関する点を除いて、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
また、溶融半田室１の内面を構成する溶融半田室形成面８と溶融半田室形成凹面７Ｓとに加えて、テーパ部６も全面親半田性としたので、初期充填時のテーパ部６への溶融半田２０の入りがさらに良くなり、溶融半田室１内に気泡が残留することがない。
【００６８】
そして、ステンレスなどの溶融半田２０に食われにくい材料を使用したため、溶融半田室１内面の濡れ性が長期間持続するので、使用中に気泡を巻き込んでも溶融半田室１の内面に付着することがない。従って、当該気泡１３を溶融半田２０と共に流出させることで容易に除去することができる。
【００６９】
図１７は本実施の形態の変形例に係るノズルを示している。
【００７０】
図１２に示すノズルとは、テーパ部６が無い点で相違しており、その他は、同様構成となっている。
【００７１】
この場合、溶融半田２０の液面の位置Ａは、オリフィス部５の入口に位置した状態で保持されることとなる。
【００７２】
この変形例に係るノズルによっても、本実施の形態３と同様の効果を得ることができる。加えて、テーパ部６が省略されたため、ノズルの製作が簡単になるという効果を得ることができる。
【００７３】
実施の形態４．
図１８は実施の形態４に係るノズルについて吐出方向Ｚに平行な断面の構造を示す図であり、吐出前の状態を示している。
【００７４】
このノズルは、実施の形態１において説明したノズルに対して、テーパ部６及びオリフィス部５における撥半田性層９を省略し、ノズル出口表面４にだけ撥半田性層９を形成したという点で相違しており、その他は同様構成となっている。
【００７５】
このノズルでは、吐出前の状態においては、溶融半田２０の液面の位置Ａがノズル出口３に位置して保持されている。
【００７６】
図１９は吐出時状態を示している。同図に示すように、吐出時においても、液面はノズル出口３で保持されたまま半田滴１１を吐出する。液面の保持位置が異なるだけで、吐出動作は実施の形態３と同様である。
【００７７】
図２０は吐出後の状態を示している。吐出後には、液面は、吐出の反動により、オリフィス部５内へ引込まれようとする。ところが、オリフィス部５が親半田性であるため、液面を下方に引張る力が働き、液面はノズル出口３に保持されることとなる。その結果、液面先端（中央部）だけがオリフィス部５内に引き込まれる。ところが、オリフィス部５が狭いため、実施例３のように液面がループ状になりにくく、気泡を巻き込みにくい。
【００７８】
図２１〜図２３は、ノズル基体２の表面処理方法を示す図である。
【００７９】
図２１において、まずオリフィス部５とテーパ部６とをレジスト１６で埋める。この状態で、ノズル出口表面４側からスパッタリング１４を付着させ、ノズル出口表面４側の前面に撥半田性層９を形成する。
【００８０】
次に、図２２に示すように、レジスト１６を溶剤などで溶かして除去し、ノズル出口３部分の撥半田性層９をリフトオフして取去る。
【００８１】
最後に、図２３に示すように、マスキング無しでニッケルめっきを行い、親半田性層１０を形成する。これにより、オリフィス部５とテーパ部６それにノズルの溶融半田室形成面８に親半田性の表面処理を行う。
【００８２】
このように構成されたノズルによれば、液面がノズル出口３で保持されていても、ノズル出口表面４に撥半田性層９が形成されているので、そのノズル出口３の周辺が濡れ難い。特に、撥半田性層９として、強固な撥半田性のジルコニアややアルミナ、酸化タンタル、クロムを成膜したものにあっては、ノズルのクリーニングなどによっても膜が傷ついたり、剥離してノズル出口表面４の撥半田性が劣化し難くなり、長期間の使用にわたって撥半田性を維持でき濡れ難い状態を維持できる。従って、図１９に示すように、半田滴１１が真っ直ぐ吐出されるので、着弾位置が狂い難く、安定した吐出が長期間得られる。
【００８３】
また、テーパ部６に加えオリフィス部５も親半田性としたので、初期充填時にノズル内への溶融半田２０の入りがさらに良くなり、溶融半田室１内に気泡が残留し難い。
【００８４】
また、ステンレスなどの溶融半田２０に食われにくい材料を使用したため、溶融半田室１内面の濡れ性が長期間持続するので、使用中に気泡を巻き込んでも溶融半田室１の内面に付着することなく、溶融半田２０とともに流れるので除去が容易である。以上の理由により長期間安定した吐出性能が確保できる。
【００８５】
その他、オリフィス部５及びテーパ部６に撥半田性層９を形成することによる効果を除いて、上記実施の形態１と同様の効果を得ることができる。
【００８６】
図２４は本実施形態の変形例に係るノズルを示している。
【００８７】
図１８に示すノズルとはテーパ部６が無い点で相違しており、その他は、同様構成となっている。
【００８８】
この場合も、本実施の形態と同様、液面はノズル出口３で保持される。
【００８９】
この変形例に係るノズルによっても、上記実施の形態４と同様の効果を奏することができる。加えて、テーパ部６が無いためノズルの製作が簡単である。
【００９０】
なお、上記各実施の形態及び変形例において、撥半田性層９はノズル出口表面４全面に設ける必要はなく、ノズル出口３の周囲に形成されていれば足りる。
【００９１】
【発明の効果】
以上のように、この発明のノズルによると、ノズル基体自体が親金属性材料により形成されているため、溶融金属室内における気泡を排除することができ、溶融半田の吐出態様の安定化を図ることができる。また、少なくともノズル出口の周囲に形成された撥金属性層により、溶融金属の吐出態様を安定化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態１に係るノズルの構造を示す断面図である。
【図２】同上のノズルの表面処理工程を示す断面図である。
【図３】同上のノズルの表面処理工程を示す断面図である。
【図４】同上のノズルの表面処理工程を示す断面図である。
【図５】吐出前状態における同上のノズルを示す断面図である。
【図６】吐出時状態における同上のノズルを示す断面図である。
【図７】吐出後状態における同上のノズルを示す断面図である。
【図８】実施の形態１の変形例に係るノズルの構造を示す断面図である。
【図９】吐出時状態における同上のノズルを示す断面図である。
【図１０】この発明の実施の形態２に係るノズルの構造を示す断面図である。
【図１１】吐出後状態における同上のノズルを示す断面図である。
【図１２】この発明の実施の形態３に係るノズルの構造を示す断面図である。
【図１３】吐出時状態における同上のノズルを示す断面図である。
【図１４】吐出直後状態における同上のノズルを示す断面図である。
【図１５】吐出後状態における同上のノズルを示す断面図である。
【図１６】吐出繰返し後状態における同上のノズルを示す断面図である。
【図１７】実施の形態３の変形例に係るノズルの構造を示す断面図である。
【図１８】この発明の実施の形態４に係るノズルの構造を示す断面図である。
【図１９】吐出時状態における同上のノズルを示す断面図である。
【図２０】吐出後状態における同上のノズルを示す断面図である。
【図２１】同上のノズルの表面処理工程を示す断面図である。
【図２２】同上のノズルの表面処理工程を示す断面図である。
【図２３】同上のノズルの表面処理工程を示す断面図である。
【図２４】実施の形態４の変形例に係るノズルの構造を示す断面図である。
【符号の説明】
１  溶融半田室、２  ノズル基体、３  ノズル出口、４  ノズル出口表面、５オリフィス部、６  テーパ部、８  溶融半田室形成面、９  撥半田性層、１０親半田性層、２０  溶融半田、Ｚ  吐出方向。
【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】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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