(57)【要約】【課題】溶解炉やフロー半田付け装置において溶融半田から発生するドロスの抑制は重要な問題であるが、これまでのところ有効な解決策が見出されていない。【解決手段】略球形に成形した多数個のセラミック体を溶融半田の液面に浮かせてその全面を覆うか又は液面の一部を覆うようにした溶融半田のドロス抑制方法を提供する。このドロス抑制方法に従い、例えば溶解炉において前記セラミック体を溶融半田の液面全体に浮かべて全面を覆った場合、セラミック体を浮かべない場合に比べてドロスの発生量が大幅（従来量の５〜１０％）に減少した。【選択図】        図３
2007237269.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略球形に成形した多数個のセラミック体を溶融半田の液面に浮かせてその全面を覆うか又は液面の一部を覆うようにしたことを特徴とする溶融半田のドロス抑制方法。
【請求項２】
前記セラミック体は、焼成後に表面を研磨したものであることを特徴とする請求項１記載の溶融半田のドロス抑制方法。
【請求項３】
前記セラミック体の少なくとも表面を略黒色にしてなることを特徴とする請求項１又は２記載の溶融半田のドロス抑制方法。
【請求項４】
溶融半田を入れる半田槽と、その半田槽の中の溶融半田を液面より上に噴出させる噴出部材と、を有するフロー半田付け装置であって、
前記溶融半田の液面に略球形に成形した多数個のセラミック体を浮かべて液面の全体を覆うか又は液面の一部を覆うようにしたことを特徴とするフロー半田付け装置。
【請求項５】
前記セラミック体は、焼成後に表面を研磨したものであることを特徴とする請求項４記載のフロー半田付け装置。
【請求項６】
前記セラミック体の少なくとも表面を略黒色にしてなることを特徴とする請求項４又は５記載のフロー半田付け装置。
【請求項７】
炉本体の中の溶融半田の液面に略球形に成形した多数個のセラミック体を浮かべて液面の全体を覆うか又は液面の一部を覆うようにしたことを特徴とする半田製造用溶解炉。
【請求項８】
前記セラミック体は、焼成後に表面を研磨したものであることを特徴とする請求項７記載の半田製造用溶解炉。
【請求項９】
前記セラミック体の少なくとも表面を略黒色にしてなることを特徴とする請求項７又は８記載の半田製造用溶解炉。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融半田の酸化物であるドロスを抑制する方法及び溶融半田を回路基板の被半田付け面に塗布して半田を施すフロー半田付け装置若しくは溶融半田を製造するための溶解炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記溶解炉やフロー半田付け装置において、溶融半田から発生するドロスの抑制はきわめて重要な問題である。
例えば溶融半田を製造するための溶解炉では、ドロス化して除去される分だけ溶融半田の製造効率が低下するためドロスの発生は好ましくない。
また、フロー半田付け装置でもドロスの発生量が多い場合には、溶融半田の消耗量が多くなり、なおかつ、ドロスが回路基板の被半田付け面に付着して半田付けの品質を低下させるおそれがある（特許文献１［０００６］〜［０００８］参照。）。一方、フロー半田付け装置では、銅製の露出電極部や電子部品のリード等を備えた回路基板の半田付けに際し、それらの銅製品から銅が溶出して溶融半田の銅濃度が上昇するおそれがあり、そのような溶融半田の銅濃度の上昇に対し、適度なドロスには銅を持ち出して銅濃度の上昇を抑えるプラスの側面がある（特許文献２［０００８］参照。）。
【特許文献１】特開２００２−３６１４０６号公報
【特許文献２】特開２００５−２９４６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように溶解炉やフロー半田付け装置において、溶融半田から発生するドロスの抑制はきわめて重要な問題であるが、これまでのところ有効な解決策が見出されておらず、業界では依然としてドロスの抑制が重要な課題になっている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載したように、略球形に成形した多数個のセラミック体を溶融半田の液面に浮かせてその全面を覆うか又は液面の一部を覆うようにした溶融半田のドロス抑制方法を提供する。
【０００５】
また、請求項２に記載したように、前記セラミック体は、焼成後に表面を研磨したものである請求項１記載の溶融半田のドロス抑制方法を提供する。
【０００６】
また、請求項３に記載したように、前記セラミック体の少なくとも表面を略黒色にしてなる請求項１又は２記載の溶融半田のドロス抑制方法を提供する。
【０００７】
また、請求項４に記載したように、溶融半田を入れる半田槽と、その半田槽の中の溶融半田を液面より上に噴出させる噴出部材と、を有するフロー半田付け装置であって、前記溶融半田の液面に略球形に成形した多数個のセラミック体を浮かべて液面の全体を覆うか又は液面の一部を覆うようにしたフロー半田付け装置を提供する。
【０００８】
また、請求項５に記載したように、前記セラミック体は、焼成後に表面を研磨したものである請求項４記載のフロー半田付け装置を提供する。
【０００９】
また、請求項６に記載したように、前記セラミック体の少なくとも表面を略黒色にしてなる請求項４又は５記載のフロー半田付け装置を提供する。
【００１０】
また、請求項７に記載したように、炉本体の中の溶融半田の液面に略球形に成形した多数個のセラミック体を浮かべて液面の全体を覆うか又は液面の一部を覆うようにした半田製造用溶解炉を提供する。
【００１１】
また、請求項８に記載したように、前記セラミック体は、焼成後に表面を研磨したものである請求項７記載の半田製造用溶解炉を提供する。
【００１２】
また、請求項９に記載したように、前記セラミック体の少なくとも表面を略黒色にしてなる請求項７又は８記載の半田製造用溶解炉を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
略球形に成形して焼成したセラミック体を溶融半田の液面に浮かべてその全面を覆うようにすれば、セラミック体を浮かべない場合に比べてドロスの発生量が大幅（従来量の５〜１０％）に減少する。
【００１４】
言うまでもなくドロスは溶融半田の酸化物であるから、液面を後述する炉本体や半田槽の上面開口にフィットする蓋で覆って空気を遮断すればドロスの発生は抑制できる。しかしながら球形のセラミック体の場合は、隣り合うもの同士の間に必然的に隙間ができるため、これを液面に浮かべて敷き詰めても空気は遮断されないから、当業者の常識からすれば球形のセラミック体を溶融半田の液面に浮かべてもドロスが抑制できるとは考えないはずである。
【００１５】
ところが実際に略球形のセラミック体を溶融半田の液面に浮かべてドロスの発生を観測した結果、ドロスの大幅な抑制、という予想外の成果を得ることができた。その正確なメカニズムは現段階で定かでないが、推測によれば、溶融半田の熱で暖められた空気が上昇し、そこに冷たい新しい空気（溶融半田を酸化させる空気）が周囲から流れ込む、という従来なら溶融半田の液面で生じている現象が、本発明では液面に浮かぶセラミック体の上方で起きており、その結果、酸化要因となる新しい空気がセラミック体とセラミック体の間の隙間に至らない、と考えられる。
【００１６】
しかして溶融半田の液面のセラミック体によるカバー率は、浮かせるセラミック体の個数により自由に設定可能であり、もちろん液面を覆うカバー率が大きいほどドロスの発生量が少なくなる。従って、ドロスの抑制に主眼をおく場合には溶融半田の液面全部をセラミック体で覆い尽くせばよく、一方、適度なドロスを発生させて銅の濃度上昇を抑制したい場合にはセラミック体の個数を減らして液面の一部を外部に露出させるようにしておけばよい。なお、ドロスの発生量は、溶融半田の温度等の条件で大きく相違するため、セラミック体による最適なカバー率は、個々の現場の状況に応じてドロスの発生状態を観察しながらセラミック体の個数を増減させて求めればよい。
【００１７】
以上のように本発明は、略球形のセラミック体を溶融半田の液面に浮かせることでドロスを抑制するようにしたものであるが、このセラミック体は、
（ａ）セラミックの特性として溶融半田に対し耐腐食性を有する、
（ｂ）セラミックの特性として溶融半田が濡れを起こし難い、つまり付着し難い性質を有する、
（ｃ）溶融半田との比重の関係で高さの半分以上が液面やドロスの上に出るため簡単にすくい上げることができ、ドロスや溶融半田から容易に分離できる、
（ｄ）略球体であることにより液面に浮いた状態で隣り合うもの同士とのくっつき具合が一定で安定しており、非球体同士のように浮いた状態での夫々の向きによってくっつき具合がばらつく不安定さがない、
（ｅ）略球体であることにより欠けやすい突起やコーナー部分がなく、従って材質がセラミックであっても使用中に欠けるおそれが少ない、
という特徴があり、従って略球形のセラミック体は、形状と材質が溶融半田のドロス抑制材として最適である。
【００１８】
請求項２，５，８に記載の発明は、セラミック体の表面を焼成後に研磨するようにしたものであるが、そうすることにより溶融半田がさらに濡れを起こし難くなるから溶融半田やドロスがさらに付着し難くなり、また、請求項３，６，９のようにセラミック体の少なくとも表面を略黒色にすれば、セラミック体の集まりが暗色の背景のごとき視覚効果を発揮して金属色の溶融半田やドロスの発生状況が判りやすい。なお、セラミック体の「略黒色」には、真っ黒はもちろん、社会通念上ほぼ黒系統に分類され且つ前記の視覚効果を奏するものを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を図１〜図３に基づき説明する。なお、図１はセラミック体の正面図、図２は半田製造用溶解炉の縦断面図、図３はフロー半田付け装置の概略を示す縦断面図である。
【００２０】
［セラミック体］
図１は使用するセラミック体１の正面図である。このセラミック体１は、シリカ系、リチア系、アルミナ系等の耐熱性に優れたセラミックであり、適宜な原料を球形に成形して焼成したものである。なお、セラミック体１を構成するセラミックには耐熱性のガラスを含む。
【００２１】
セラミック体１の直径は少なくとも５ｍｍ以上であればよく、好ましくは直径１０ｍｍ〜５０ｍｍがよい。セラミック体１の直径が５ｍｍより小さいとセラミック体１とドロスの分離が容易でなく、セラミック体１の繰り返し使用やドロスの再生が困難になるおそれがある。
セラミック体１の球形は正確であるほど好ましいが、多少の歪みがあっても転がる程度であれば必要な効果を発揮する。
【００２２】
セラミック体１は略黒色であり、焼成後に研磨して表面を仕上げたものである。研磨の程度は表面に光沢がでる程度でよいが、研磨度を高めて鏡面状態に近づけるほど、溶融半田２の付着防止効果を高めることができる。
【００２３】
［半田製造用溶解炉］
次に溶融半田２を製造する場合について図２により説明する。
図２は、溶融半田２を製造するための溶解炉３を示した断面図であり、同図に示したように半田製造用溶解炉３は、耐熱性の炉本体４と、その炉本体４の上部に設けた撹拌手段５で構成される。炉本体４の材質は現在ステンレスが主流であるが、半田の鉛フリー化に伴い腐食のおそれがあるため、セラミック体１と同様の耐熱性に優れたセラミックで形成するのがよい。
【００２４】
一方、撹拌手段５は、固定的な支持枠５ａに電動機５ｂを固定し、その電動機５ｂで撹拌部材５ｃを回転させるようにしたものであるが、この撹拌部材５ｃも耐腐食性を高めるためにセラミック体１と同様の耐熱性に優れたセラミックで形成するのがよい。
【００２５】
しかして前記炉本体４に錫、銀、銅など半田の原料となる金属の溶融物を所定の割合で投入し、図示しない熱源で炉本体４を加熱する。そしてこの状態で炉本体４に、液面の全てを覆うに十分な個数のセラミック体１を投入し、さらに撹拌手段５で溶融半田２を撹拌する。そして撹拌終了後、小孔の開いた掬い具（孔開きの柄杓形態）でセラミック体１のみをすくい上げ、炉本体４の底に設けた排出口（図示せず）から溶融半田２を抜き取る。
【００２６】
［実証試験］
口径約１ｍの炉本体４の液面全体に、直径約１５ｍｍの球形であるアルミナ系セラミック（Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２を１２００℃〜１３００℃で焼成）のセラミック体１を浮かべ、そのまま撹拌手段５で撹拌して溶融半田２を製造した。その結果、セラミック体１を使用しない従来の場合に比べてドロスの発生量が５〜１０％に激減した。また、セラミック体１による保温効果により燃費も大幅に改善された。
なお、溶融半田２の液面に浮かぶセラミック体１は、小孔の開いた掬い具で溶融半田２から分離回収し繰り返し使用した。
【００２７】
［フロー半田付け装置］
次にフロー半田付け装置１０による半田付けの方法を図３により説明する。
図３はフロー半田付け装置１０の概略を示す縦断面図であり、同図に示したようにフロー半田付け装置１０は、耐熱性の半田槽１１と、半田槽１１の内部に設けた噴出部材１２と、半田付けの対象物たる回路基板１３を搬送するコンベア１４と、から概略構成される。
【００２８】
前記噴出部材１２は、溶融半田２を吸引する圧送室１２ａと、その圧送室１２ａの上端部にあって溶融半田２の液面より上に溶融半田２を噴出させる噴出ノズル１２ｂと、圧送室１２ａに溶融半田２を吸引させると共にその溶融半田２を噴出ノズル１２ｂから噴出させる回転翼１２ｃと、該回転翼１２ｃを回転させる電動機１２ｄと、からなる。
【００２９】
このフロー半田付け装置１０の半田槽１１にある溶融半田２は、図示しないヒータによって２５０℃〜３５０℃に保たれており、回転翼１２ｃの回転により圧送室１２ａの中に吸引されて噴出ノズル１２ｂの先から噴出し、噴出ノズル１２ｂの外面を伝って半田槽１１に戻る。そして、噴出ノズル１２ｂから吹き出している溶融半田２の頂部に触れる状態にして回路基板１３を移動させ、もって回路基板１３の被半田付け面に溶融半田２を塗布するようにしている。なお、図中符号１３ａは回路基板１３に設けた電子部品である。
【００３０】
しかして本発明は、半田槽１１の溶融半田２の液面に多数個のセラミック体１を浮かせた状態にして回路基板１３の半田付けを行うようにしたものである。実施形態として図示したセラミック体１の分量は、溶融半田２が噴出ノズル１２ｂの外面を伝って液面に流れ込む余地を残す程度としてある。なお、前記のように銅の濃度を調整する目的でドロスの発生量を増加させたい場合は、セラミック体１の個数を減らして液面の露出面積を増やせばよい。
【００３１】
［実証試験］
半田槽１１の液面に、直径約１５ｍｍの球形であるアルミナ系セラミック（Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２を１２００℃〜１３００℃で焼成）のセラミック体１を図３と同程度に浮かべ、その状態で回路基板１３の半田付けを連続して行った。その結果、セラミック体１を使用しない従来の場合に比べてドロスの発生量が５０％以下に激減した。また、セラミック体１による保温効果により燃費も大幅に改善した。
【００３２】
以上本発明を実施の形態について説明したが、もちろん本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態ではセラミック体１を単層的に浮かべたが、２重、３重に積み重なる多層構造にしてもよい。これによりさらにドロスが抑制でき且つ保温性も向上する。
また、実施形態ではセラミック体１の色を略黒色にしたが、それ以外の色であってももちろんよい。
また、実施形態ではセラミック体１の表面を研磨したが、未研磨のセラミック体１でも一応の効果は得られる。また、セラミック体１の表面に釉薬を施すことで溶融半田２の濡れを起こり難くしてもよい。
また、実施形態に示した溶解炉３やフロー半田付け装置１０も単なる一例であって、例示した構成に限定されないこともちろんである。
また、本発明は、溶融半田のドロスの抑制方法に関するものであるが、溶融鉛その他の溶融金属のドロスの抑制方法としても応用可能である。その場合、図２の溶解炉３の炉本体４に溶融鉛その他の溶融金属が入り、その液面にセラミック体１を浮かばせる。
また、本発明の応用としてセラミック体１を板状に形成し、それを液面に浮かせてドロスを抑制するようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】セラミック体の正面図である。
【図２】半田製造用溶解炉の縦断面図である。
【図３】フロー半田付け装置の概略を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  …セラミック体
２  …溶融半田
３  …半田製造用溶解炉
４  …炉本体
１０…フロー半田付け装置
１１…半田槽
１２…噴出部材
【図１】
2007237269.tif 000003
【図２】
2007237269.tif 000004
【図３】
2007237269.tif 000005
【手続補正書】
【提出日】平成18年3月11日(2006.3.11)
【手続補正１】
【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】
球形又は略球形に成形した多数個のセラミック体を溶融半田の液面に浮かせてその全面を覆うか又は液面の一部を覆うようにしたことを特徴とする溶融半田のドロス抑制方法。
【請求項２】
前記セラミック体は、焼成後に表面を研磨したものであることを特徴とする請求項１記載の溶融半田のドロス抑制方法。
【請求項３】
前記セラミック体の少なくとも表面を黒又は略黒色にしてなることを特徴とする請求項１又は２記載の溶融半田のドロス抑制方法。
【請求項４】
溶融半田を入れる半田槽と、その半田槽の中の溶融半田を液面より上に噴出させる噴出部材と、を有するフロー半田付け装置であって、
前記溶融半田の液面に球形又は略球形に成形した多数個のセラミック体を浮かべて液面の全体を覆うか又は液面の一部を覆うようにしたことを特徴とするフロー半田付け装置。
【請求項５】
前記セラミック体は、焼成後に表面を研磨したものであることを特徴とする請求項４記載のフロー半田付け装置。
【請求項６】
前記セラミック体の少なくとも表面を黒又は略黒色にしてなることを特徴とする請求項４又は５記載のフロー半田付け装置。
【請求項７】
炉本体の中の溶融半田の液面に球形又は略球形に成形した多数個のセラミック体を浮かべて液面の全体を覆うか又は液面の一部を覆うようにしたことを特徴とする半田製造用溶解炉。
【請求項８】
前記セラミック体は、焼成後に表面を研磨したものであることを特徴とする請求項７記載の半田製造用溶解炉。
【請求項９】
前記セラミック体の少なくとも表面を黒又は略黒色にしてなることを特徴とする請求項７又は８記載の半田製造用溶解炉。
【手続補正２】
【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、溶融半田の酸化物であるドロスを抑制する方法及び溶融半田を回路基板の被半田付け面に塗布して半田を施すフロー半田付け装置若しくは溶融半田を製造するための溶解炉に関する。
【背景技術】
【０００２】
前記溶解炉やフロー半田付け装置において、溶融半田から発生するドロスの抑制はきわめて重要な問題である。
例えば溶融半田を製造するための溶解炉では、ドロス化して除去される分だけ溶融半田の製造効率が低下するためドロスの発生は好ましくない。
また、フロー半田付け装置でもドロスの発生量が多い場合には、溶融半田の消耗量が多くなり、なおかつ、ドロスが回路基板の被半田付け面に付着して半田付けの品質を低下させるおそれがある（特許文献１［０００６］〜［０００８］参照。）。一方、フロー半田付け装置では、銅製の露出電極部や電子部品のリード等を備えた回路基板の半田付けに際し、それらの銅製品から銅が溶出して溶融半田の銅濃度が上昇するおそれがあり、そのような溶融半田の銅濃度の上昇に対し、適度なドロスには銅を持ち出して銅濃度の上昇を抑えるプラスの側面がある（特許文献２［０００８］参照。）。
【特許文献１】特開２００２−３６１４０６号公報
【特許文献２】特開２００５−２９４６２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のように溶解炉やフロー半田付け装置において、溶融半田から発生するドロスの抑制はきわめて重要な問題であるが、これまでのところ有効な解決策が見出されておらず、業界では依然としてドロスの抑制が重要な課題になっている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
請求項１に記載したように、球形又は略球形に成形した多数個のセラミック体を溶融半田の液面に浮かせてその全面を覆うか又は液面の一部を覆うようにした溶融半田のドロス抑制方法を提供する。
【０００５】
また、請求項２に記載したように、前記セラミック体は、焼成後に表面を研磨したものである請求項１記載の溶融半田のドロス抑制方法を提供する。
【０００６】
また、請求項３に記載したように、前記セラミック体の少なくとも表面を黒又は略黒色にしてなる請求項１又は２記載の溶融半田のドロス抑制方法を提供する。
【０００７】
また、請求項４に記載したように、溶融半田を入れる半田槽と、その半田槽の中の溶融半田を液面より上に噴出させる噴出部材と、を有するフロー半田付け装置であって、前記溶融半田の液面に球形又は略球形に成形した多数個のセラミック体を浮かべて液面の全体を覆うか又は液面の一部を覆うようにしたフロー半田付け装置を提供する。
【０００８】
また、請求項５に記載したように、前記セラミック体は、焼成後に表面を研磨したものである請求項４記載のフロー半田付け装置を提供する。
【０００９】
また、請求項６に記載したように、前記セラミック体の少なくとも表面を黒又は略黒色にしてなる請求項４又は５記載のフロー半田付け装置を提供する。
【００１０】
また、請求項７に記載したように、炉本体の中の溶融半田の液面に球形又は略球形に成形した多数個のセラミック体を浮かべて液面の全体を覆うか又は液面の一部を覆うようにした半田製造用溶解炉を提供する。
【００１１】
また、請求項８に記載したように、前記セラミック体は、焼成後に表面を研磨したものである請求項７記載の半田製造用溶解炉を提供する。
【００１２】
また、請求項９に記載したように、前記セラミック体の少なくとも表面を黒又は略黒色にしてなる請求項７又は８記載の半田製造用溶解炉を提供する。
【発明の効果】
【００１３】
球形又は略球形に成形して焼成したセラミック体を溶融半田の液面に浮かべてその全面を覆うようにすれば、セラミック体を浮かべない場合に比べてドロスの発生量が大幅（従来量の５〜１０％）に減少する。
【００１４】
言うまでもなくドロスは溶融半田の酸化物であるから、液面を後述する炉本体や半田槽の上面開口にフィットする蓋で覆って空気を遮断すればドロスの発生は抑制できる。しかしながら球形のセラミック体の場合は、隣り合うもの同士の間に必然的に隙間ができるため、これを液面に浮かべて敷き詰めても空気は遮断されないから、当業者の常識からすれば球形のセラミック体を溶融半田の液面に浮かべてもドロスが抑制できるとは考えないはずである。
【００１５】
ところが実際に略球形のセラミック体を溶融半田の液面に浮かべてドロスの発生を観測した結果、ドロスの大幅な抑制、という予想外の成果を得ることができた。その正確なメカニズムは現段階で定かでないが、推測によれば、溶融半田の熱で暖められた空気が上昇し、そこに冷たい新しい空気（溶融半田を酸化させる空気）が周囲から流れ込む、という従来なら溶融半田の液面で生じている現象が、本発明では液面に浮かぶセラミック体の上方で起きており、その結果、酸化要因となる新しい空気がセラミック体とセラミック体の間の隙間に至らない、と考えられる。
【００１６】
しかして溶融半田の液面のセラミック体によるカバー率は、浮かせるセラミック体の個数により自由に設定可能であり、もちろん液面を覆うカバー率が大きいほどドロスの発生量が少なくなる。従って、ドロスの抑制に主眼をおく場合には溶融半田の液面全部をセラミック体で覆い尽くせばよく、一方、適度なドロスを発生させて銅の濃度上昇を抑制したい場合にはセラミック体の個数を減らして液面の一部を外部に露出させるようにしておけばよい。なお、ドロスの発生量は、溶融半田の温度等の条件で大きく相違するため、セラミック体による最適なカバー率は、個々の現場の状況に応じてドロスの発生状態を観察しながらセラミック体の個数を増減させて求めればよい。
【００１７】
以上のように本発明は、球形又は略球形のセラミック体を溶融半田の液面に浮かせることでドロスを抑制するようにしたものであるが、このセラミック体は、
（ａ）セラミックの特性として溶融半田に対し耐腐食性を有する、
（ｂ）セラミックの特性として溶融半田が濡れを起こし難い、つまり付着し難い性質を有する、
（ｃ）溶融半田との比重の関係で高さの半分以上が液面やドロスの上に出るため簡単にすくい上げることができ、ドロスや溶融半田から容易に分離できる、
（ｄ）球形又は略球形であることにより液面に浮いた状態で隣り合うもの同士とのくっつき具合が一定で安定しており、非球体同士のように浮いた状態での夫々の向きによってくっつき具合がばらつく不安定さがない、
（ｅ）球形又は略球形であることにより欠けやすい突起やコーナー部分がなく、従って材質がセラミックであっても使用中に欠けるおそれが少ない、
という特徴があり、従って球形又は略球形のセラミック体は、形状と材質が溶融半田のドロス抑制材として最適である。
【００１８】
請求項２，５，８に記載の発明は、セラミック体の表面を焼成後に研磨するようにしたものであるが、そうすることにより溶融半田がさらに濡れを起こし難くなるから溶融半田やドロスがさらに付着し難くなり、また、請求項３，６，９のようにセラミック体の少なくとも表面を黒又は略黒色にすれば、セラミック体の集まりが暗色の背景のごとき視覚効果を発揮して金属色の溶融半田やドロスの発生状況が判りやすい。なお、セラミック体の「略黒色」には、社会通念上ほぼ黒系統に分類され且つ前記の視覚効果を奏するものを含む。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に本発明の実施の形態を図１〜図３に基づき説明する。なお、図１はセラミック体の正面図、図２は半田製造用溶解炉の縦断面図、図３はフロー半田付け装置の概略を示す縦断面図である。
【００２０】
［セラミック体］
図１は使用するセラミック体１の正面図である。このセラミック体１は、シリカ系、リチア系、アルミナ系等の耐熱性に優れたセラミックであり、適宜な原料を球形に成形して焼成したものである。なお、セラミック体１を構成するセラミックには耐熱性のガラスを含む。
【００２１】
セラミック体１の直径は少なくとも５ｍｍ以上であればよく、好ましくは直径１０ｍｍ〜５０ｍｍがよい。セラミック体１の直径が５ｍｍより小さいとセラミック体１とドロスの分離が容易でなく、セラミック体１の繰り返し使用やドロスの再生が困難になるおそれがある。
セラミック体１の球形は正確であるほど好ましいが、多少の歪みがあっても転がる程度であれば必要な効果を発揮する。
【００２２】
セラミック体１は略黒色であり、焼成後に研磨して表面を仕上げたものである。研磨の程度は表面に光沢がでる程度でよいが、研磨度を高めて鏡面状態に近づけるほど、溶融半田２の付着防止効果を高めることができる。
【００２３】
［半田製造用溶解炉］
次に溶融半田２を製造する場合について図２により説明する。
図２は、溶融半田２を製造するための溶解炉３を示した断面図であり、同図に示したように半田製造用溶解炉３は、耐熱性の炉本体４と、その炉本体４の上部に設けた撹拌手段５で構成される。炉本体４の材質は現在ステンレスが主流であるが、半田の鉛フリー化に伴い腐食のおそれがあるため、セラミック体１と同様の耐熱性に優れたセラミックで形成するのがよい。
【００２４】
一方、撹拌手段５は、固定的な支持枠５ａに電動機５ｂを固定し、その電動機５ｂで撹拌部材５ｃを回転させるようにしたものであるが、この撹拌部材５ｃも耐腐食性を高めるためにセラミック体１と同様の耐熱性に優れたセラミックで形成するのがよい。
【００２５】
しかして前記炉本体４に錫、銀、銅など半田の原料となる金属の溶融物を所定の割合で投入し、図示しない熱源で炉本体４を加熱する。そしてこの状態で炉本体４に、液面の全てを覆うに十分な個数のセラミック体１を投入し、さらに撹拌手段５で溶融半田２を撹拌する。そして撹拌終了後、小孔の開いた掬い具（孔開きの柄杓形態）でセラミック体１のみをすくい上げ、炉本体４の底に設けた排出口（図示せず）から溶融半田２を抜き取る。
【００２６】
［実証試験］
口径約１ｍの炉本体４の液面全体に、直径約１５ｍｍの球形であるアルミナ系セラミック（Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２を１２００℃〜１３００℃で焼成）のセラミック体１を浮かべ、そのまま撹拌手段５で撹拌して溶融半田２を製造した。その結果、セラミック体１を使用しない従来の場合に比べてドロスの発生量が５〜１０％に激減した。また、セラミック体１による保温効果により燃費も大幅に改善された。
なお、溶融半田２の液面に浮かぶセラミック体１は、小孔の開いた掬い具で溶融半田２から分離回収し繰り返し使用した。
【００２７】
［フロー半田付け装置］
次にフロー半田付け装置１０による半田付けの方法を図３により説明する。
図３はフロー半田付け装置１０の概略を示す縦断面図であり、同図に示したようにフロー半田付け装置１０は、耐熱性の半田槽１１と、半田槽１１の内部に設けた噴出部材１２と、半田付けの対象物たる回路基板１３を搬送するコンベア１４と、から概略構成される。
【００２８】
前記噴出部材１２は、溶融半田２を吸引する圧送室１２ａと、その圧送室１２ａの上端部にあって溶融半田２の液面より上に溶融半田２を噴出させる噴出ノズル１２ｂと、圧送室１２ａに溶融半田２を吸引させると共にその溶融半田２を噴出ノズル１２ｂから噴出させる回転翼１２ｃと、該回転翼１２ｃを回転させる電動機１２ｄと、からなる。
【００２９】
このフロー半田付け装置１０の半田槽１１にある溶融半田２は、図示しないヒータによって２５０℃〜３５０℃に保たれており、回転翼１２ｃの回転により圧送室１２ａの中に吸引されて噴出ノズル１２ｂの先から噴出し、噴出ノズル１２ｂの外面を伝って半田槽１１に戻る。そして、噴出ノズル１２ｂから吹き出している溶融半田２の頂部に触れる状態にして回路基板１３を移動させ、もって回路基板１３の被半田付け面に溶融半田２を塗布するようにしている。なお、図中符号１３ａは回路基板１３に設けた電子部品である。
【００３０】
しかして本発明は、半田槽１１の溶融半田２の液面に多数個のセラミック体１を浮かせた状態にして回路基板１３の半田付けを行うようにしたものである。実施形態として図示したセラミック体１の分量は、溶融半田２が噴出ノズル１２ｂの外面を伝って液面に流れ込む余地を残す程度としてある。なお、前記のように銅の濃度を調整する目的でドロスの発生量を増加させたい場合は、セラミック体１の個数を減らして液面の露出面積を増やせばよい。
【００３１】
［実証試験］
半田槽１１の液面に、直径約１５ｍｍの球形であるアルミナ系セラミック（Ａｌ２Ｏ３＋ＳｉＯ２を１２００℃〜１３００℃で焼成）のセラミック体１を図３と同程度に浮かべ、その状態で回路基板１３の半田付けを連続して行った。その結果、セラミック体１を使用しない従来の場合に比べてドロスの発生量が５０％以下に激減した。また、セラミック体１による保温効果により燃費も大幅に改善した。
【００３２】
以上本発明を実施の形態について説明したが、もちろん本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態ではセラミック体１を単層的に浮かべたが、２重、３重に積み重なる多層構造にしてもよい。これによりさらにドロスが抑制でき且つ保温性も向上する。
また、実施形態ではセラミック体１の色を略黒色にしたが、それ以外の色であってももちろんよい。
また、実施形態ではセラミック体１の表面を研磨したが、未研磨のセラミック体１でも一応の効果は得られる。また、セラミック体１の表面に釉薬を施すことで溶融半田２の濡れを起こり難くしてもよい。
また、実施形態に示した溶解炉３やフロー半田付け装置１０も単なる一例であって、例示した構成に限定されないこともちろんである。
また、本発明は、溶融半田のドロスの抑制方法に関するものであるが、溶融鉛その他の溶融金属のドロスの抑制方法としても応用可能である。その場合、図２の溶解炉３の炉本体４に溶融鉛その他の溶融金属が入り、その液面にセラミック体１を浮かばせる。
また、本発明の応用としてセラミック体１を板状に形成し、それを液面に浮かせてドロスを抑制するようにすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】セラミック体の正面図である。
【図２】半田製造用溶解炉の縦断面図である。
【図３】フロー半田付け装置の概略を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  …セラミック体
２  …溶融半田
３  …半田製造用溶解炉
４  …炉本体
１０…フロー半田付け装置
１１…半田槽
１２…噴出部材