(57)【要約】【課題】半田供給時の不具合を解決することができる半田ノズルを提供する。【解決手段】糸半田１１を受け取りパイプ２２で加熱ブロック２１の加熱室２３に案内する。加熱ブロック２１に高温の窒素ガスを供給し、加熱室２３を通過する糸半田１１を加熱する。加熱室２３を通過した糸半田１１を受け渡しパイプ５１で冷却ブロック５２へ受け渡す。冷却ブロック５２に受け渡しパイプ５１が挿通する冷却室６１を設け、冷却ブロック５２に供給された空気で、糸半田１１を受け渡しパイプ５１越しに冷却する。受け渡しパイプ５１の先端を冷却ブロック５２より突出し、冷却された糸半田１１をリードフレーム２上へ送出する送出部８１を構成する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給された線状の半田を高温に維持されたワークへ送り出す半田ノズルにおいて、
供給された前記半田を、低酸素濃度の高温不活性ガスにより当該半田が共晶反応を生じる温度より低い温度の範囲内で加熱する高温処理部と、
該高温処理部で加熱された前記半田を冷却する冷却処理部と、
該冷却処理部で冷却された前記半田を前記ワークへ送出する送出部と、
を備えたことを特徴とする半田ノズル。
【請求項２】
前記半田に振動を付与する振動付与手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の半田ノズル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに半田を供給する半田ノズルにに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、リードフレームに半田を供給する際には、図４に示すように、半田ノズル２０１が使用されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
該半田ノズル２０１は、スプール２１１から延出される糸半田２１２をリードフレーム２１３上へ供給するものであり、筒状の本体２１４内部にガイドパイプ２１５が収容されて形成されている。該ガイドパイプ２１５の外周部には、ヒートパイプ２１６，・・・が設けられており、前記ガイドパイプ２１５内を挿通する糸半田２１２を冷却できるように構成されている。
【０００４】
これにより、リードフレーム２１３が搬送されるヒータレールからの対流熱伝達、熱伝導、または輻射熱による糸半田２１２の過溶融を防ぐとともに、糸半田２１２の二次的な酸化を防止できるように構成されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−２５２０３２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような半田ノズル２０１にあっては、半田の酸化膜が要因するボイドを微細分散させるために、糸半田２１２をノズル先端から３ｍｍ以上常時延出しておく必要があり、半田の溶け分かれによる特性の劣化が懸念されるとともに、溶融した半田が先端で球状となることによって半田供給量にバラツキが生じる恐れがあった。
【０００７】
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたものであり、半田供給時の不具合を解決することができる半田ノズルを提供することを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明の請求項１の半田ノズルにあっては、供給された線状の半田を高温に維持されたワークへ送り出す半田ノズルにおいて、供給された前記半田を、低酸素濃度の高温不活性ガスにより当該半田が共晶反応を生じる温度より低い温度の範囲内で加熱する高温処理部と、該高温処理部で加熱された前記半田を冷却する冷却処理部と、該冷却処理部で冷却された前記半田を前記ワークへ送出する送出部と、を備えている。
【０００９】
すなわち、供給された半田を、高温処理部において、低酸素濃度の高温不活性ガスで加熱する。すると、線状の半田の外周面に形成された半田酸化物（酸化被膜）は、微細分散しながら半田内部へ吸収される。
【００１０】
そして、この半田を、冷却処理部で冷却した後、送出部より加熱されたワークへ送出する。これにより、ワーク到達前での前記半田の不用意な溶融が防止される。
【００１１】
また、請求項２の半田ノズルにおいては、前記半田に振動を付与する振動付与手段を備えている。
【００１２】
これにより、高温処理部にて加熱される半田には振動が付与され、半田酸化物（酸化被膜）の微細分散化が促進される。
【００１３】
また、振動が付与された半田がワーク表面に当接することとなるため、ワーク表面の油膜等の残渣が除去される。
【００１４】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
【００１５】
以下、本発明の第１の実施の形態を図に従って説明する。図１は、本実施の形態にかかる半田ノズル１を示す図であり、該半田ノズル１は、ダイボンダにおいて、チップが搭載されるワークとしてのリードフレーム２のボンディングポイントに予め半田を供給する装置である。
【００１６】
この半田ノズル１の上部には、線状に形成された糸半田１１が巻かれた半田スプール１２が設けられており、該半田スプール１２から引き出された糸半田１１は、モータ１３によって回転制御されるドライブローラ１４，１４により、その供給量が制御されている。前記ドライブローラ１４，１４によって前記半田スプール１２から引き出された糸半田１１は、ガイドブロック１５を通過する際に、その供給方向が定められており、その供給側には、前記半田ノズル１が設けられている。
【００１７】
該半田ノズル１は、前記ガイドブロック１５側に加熱ブロック２１が設けられており、該加熱ブロック２１からは、前記ガイドブロック１５で案内された糸半田１１を受け取る為の受け取りパイプ２２が設けられている。該受け取りパイプ２２は、加熱ブロック２１内に形成された加熱室２３に連通しており、前記糸半田１１を加熱室２３に案内するように構成されている。
【００１８】
前記加熱ブロック２１の下部には、側方へ突出する窒素供給パイプ３１が設けられており、該窒素供給パイプ３１は図外の窒素ガス供給装置に接続され、低酸素濃度に管理された高温不活性ガスである窒素ガスが供給されるように構成されている。また、前記加熱ブロック２１の上部には、側方へ突出する窒素排出パイプ３２が設けられており、該窒素排出パイプ３２は前記窒素ガス供給装置に接続され、排出された窒素ガスを前記窒素ガス供給装置へ帰還できるように構成されている。
【００１９】
これら両パイプ３１，３２は、前記加熱室２３に連通しており、前記窒素ガス供給装置から供給された窒素ガスによって、前記加熱室２３を通過する糸半田１１を加熱できるように構成されている。このとき、供給される窒素ガスの温度は、前記窒素ガス供給装置にて設定されており、この窒素ガスで加熱される糸半田１１は、当該糸半田１１が共晶反応を生じる共晶温度より低い温度の範囲内で加熱されるように構成されている。これにより、当該半田ノズル１には、供給された糸半田１１を窒素ガスで加熱する高温処理部４１が構成されている。
【００２０】
具体的に説明すると、融点が２３２度のスズ（Ｓｎ）と融点が３３５度の鉛（Ｐｂ）とを主成分として糸半田１１を形成するとともに、この糸半田１１が溶融する共晶温度が３００度近傍となるように、前記スズと鉛の混合比を設定する。この場合、前記加熱室２３で加熱される糸半田１１の温度が２００度前後となるように、前記窒素ガス供給装置から供給される窒素ガスの温度を制御する。
【００２１】
そして、この加熱ブロック２１には、前記加熱室２３を通過した糸半田１１を下方へ受け渡す為の受け渡しパイプ５１が設けられており、該受け渡しパイプ５１は、当該加熱ブロック２１下方に設けられた冷却ブロック５２に連結されている。
【００２２】
該冷却ブロック５２内には、前記受け渡しパイプ５１が挿通する冷却室６１が形成されており、前記受け渡しパイプ５１は、当該冷却室６１に位置する部位が薄肉に形成されている。この冷却ブロック５２の下部には、側方へ突出する空気供給パイプ６２が設けられており、該空気供給パイプ６２は図外の空気供給装置に接続され、常温の空気が供給されるように構成されている。また、前記冷却ブロック５２の上部には、側方へ突出する空気排出パイプ６３が設けられており、該空気排出パイプ６３は、外部へ開放されている。
【００２３】
これら両パイプ６２，６３は、前記冷却室６１に連通しており、前記空気供給装置から供給された常温の空気によって、前記冷却室６１を通過する糸半田１１を前記受け渡しパイプ５１の薄肉部７１越しに冷却できるように構成されている。これにより、当該半田ノズル１には、前記高温処理部４１で加熱された糸半田１１を冷却する冷却処理部７２が構成されている。
【００２４】
そして、前記冷却室６１を挿通した前記受け渡しパイプ５１における薄肉部７１の先端は、前記冷却ブロック５２より突出しており、この突出した先端部によって、前記冷却処理部７２で冷却された糸半田１１を、搬送路のヒートブロックで前記共晶温度より高温に維持されたワークとしてのリードフレーム２上へ送出する送出部８１が構成されている。
【００２５】
以上の構成にかかる本実施の形態において、半田スプール１２に巻かれた糸半田１１を、モータ１３で回転制御されるドライブローラ１４，１４によって、供給量分引き出す。このとき、前記糸半田１１の表面では、空気に触れた時点から酸化が始まり、外周面には、主にＳｎ（Ｏ）、Ｐｂ（Ｏ）等、酸素と化合反応した半田酸化物（酸化被膜）が形成される。
【００２６】
そして、この糸半田１１を、高温処理部４１の加熱室２３に充満した高温の窒素ガスで加熱する。すると、糸半田１１の外周面に形成された前記半田酸化物（酸化被膜）は、微細分散しながら糸半田１１の内部へ吸収される。このため、リードフレーム２上で溶かされた半田内への半田酸化物（酸化被膜）からなる大きなボイドの形成を防止することができる。
【００２７】
なお、上述した高温の窒素ガスから成る不活性ガスの他に、微量の水素等の還元性ガスを不活性ガスに混合した混合ガスを用いても良く、本発明に含まれるものとする。
【００２８】
よって、絶縁体である半田酸化物（酸化被膜）からなる大きなボイドがリードフレーム２とチップとの間に形成される恐れのある場合と比較して、リードフレーム２とチップ間での通電面積を大きくすることができ、製造される部品の発熱防止効果を高めることができる。
【００２９】
そして、高温処理部４１で加熱された糸半田１１を、冷却処理部７２で冷却した後、送出部８１より加熱されたリードフレーム２上へ送出する。これにより、リードフレーム２到達前での糸半田１１の不用意な溶融を防止することができる。
【００３０】
これにより、糸半田をノズル先端から常時延出していた従来と比較して、融点の低い半田構成物であるスズが待機時に先行して溶融してしまう「溶け分かれ」による糸半田１１の特性の劣化を防止することができる。また、溶融した糸半田１１が先端で球状となってしまう従来と比較して、半田供給量のバラツキを抑えることもできる。
【００３１】
したがって、半田供給時の不具合を解決することができる。
【００３２】
（第２の実施の形態）
【００３３】
図２は、本発明の第２の実施の形態を示す図であり、第１の実施の形態と同一又は同等な部分に付いては同符号を付して説明を割愛し、異なる部分に付いてのみ説明する。
【００３４】
すなわち、本実施の形態にかかる半田ノズル１は、前記糸半田１１に振動を付与する振動付与手段としての超音波ホーン１０１を備えており、該超音波ホーン１０１は、糸半田１１を案内するガイドブロック１５と加熱ブロック２１との間に設けられている。
【００３５】
この超音波ホーン１０１の先端には、超音波振動を発生する超音波ツール１１１が設けられており、該超音波ツール１１１には、前記加熱ブロック２１から延出した受け取りパイプ２２がネジ１１２で固定されている。これにより、超音波ツール１１１からの超音波振動を、受け取りパイプ２２を介して、前記糸半田１１に伝達できるように構成されている。
【００３６】
以上の構成において、高温処理部４１にて加熱される糸半田１１に振動を付与することで、半田酸化物（酸化被膜）の微細分散化を促進することができる。
【００３７】
そして、振動が付与された糸半田１１がリードフレーム２表面に当接する際に、リードフレーム２を打ち抜く際に表面に付着した油膜等の残渣を除去することができる。これにより、糸半田１１によるチップの固定性を高めることができる。
【００３８】
（第３の実施の形態）
【００３９】
図３は、第３の実施の形態を示す図であり、第２の実施の形態における超音波ホーン１０１を、加熱ブロック２１と冷却ブロック５２間に設けるとともに、超音波振動を発生する超音波ツール１１１に、加熱ブロック２１と冷却ブロック５２間に延在する受け渡しパイプ５１をネジ１１２で固定した例が示されている。
【００４０】
これにより、リードフレーム２表面の残渣の除去効率を高めることができる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項１の半田ノズルにあっては、供給された半田を、低酸素濃度の高温不活性ガスで加熱することにより、半田外周面の半田酸化物（酸化被膜）を、微細分散しながら内部へ吸収することができる。これにより、ワークにて溶かされた半田内への半田酸化物（酸化被膜）からなる大きなボイドの形成を防止することができる。
【００４２】
そして、この半田を冷却処理部で冷却した後、送出部より加熱されたワークへ送出するため、ワーク到達前での前記半田の不用意な溶融を防止することができる。
【００４３】
これにより、半田をノズル先端から常時延出していた従来と比較して、融点の低い半田構成物が待機時に溶融してしまう溶け分かれによる半田の特性の劣化を防止することができる。また、溶融した半田が先端で球状となってしまう従来と比較して、半田供給量のバラツキを抑えることもできる。
【００４４】
したがって、半田供給時の不具合を解決することができる。
【００４５】
また、請求項２の半田ノズルにおいては、高温処理部にて加熱される半田に振動を付与することで、半田酸化物（酸化被膜）の微細分散化を促進することができる。
【００４６】
そして、振動が付与された半田がワーク表面に当接する際に、ワーク表面の油膜等の残渣を除去することができる。これにより、半田による固定性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す模式図である。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す模式図で、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は一部断面図である。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示す模式図で、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は一部断面図である。
【図４】従来の半田ノズルを示す断面図である。
【符号の説明】
１    半田ノズル
２    リードフレーム
１１    糸半田
４１    高温処理部
７２    冷却処理部
８１    送出部
１０１    超音波ホーン
１１１    超音波ツール
【図１】
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【図２】
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【図３】
2004356241.tif 000005
【図４】
2004356241.tif 000006