(57)【要約】【課題】簡易な構成により所要量の溶融半田を確実に供給できる半田付け装置を提供することを目的とする。【解決手段】本半田付け装置１は、導電線１５と基板２１との半田付けに用いる半田付け装置である。半田付け装置は、溶融半田を貯留可能に筒状に形成された半田貯留部３と、半田貯留部を加熱可能に設けられたヒーター部５と、を備えている。半田貯留部の先端側には、溶融半田を放出可能な弁１１が設けられており、弁は、半田貯留部の縁部分から中央部分にかけて後端側に向けて凹んだ形態をしており、半田貯留部の先端側が、基板に接した状態で、弁と基板との間に空間Ｓが形成され、この空間内に半田付け１回分の溶融半田が充填される。【選択図】図６
2016018868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電線と基板との半田付けに用いる半田付け装置であって、
溶融半田を貯留可能に筒状に形成された半田貯留部と、
前記半田貯留部を加熱可能に設けられたヒーター部と、を備え、
前記半田貯留部の先端側には、前記溶融半田を放出可能な弁が設けられており、
前記弁は、前記半田貯留部の縁部分から中央部分にかけて後端側に向けて凹んだ形態をしており、
前記半田貯留部の先端側が、基板に接した状態で、前記弁と前記基板との間に空間が形成され、前記空間内に半田付け１回分の前記溶融半田が充填されることを特徴とする半田付け装置。
【請求項２】
前記弁は、前記導電線を差し込むことにより開放することを特徴とする請求項１に記載の半田付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田付け装置に関し、更に詳しくは、簡易な構成により所要量の溶融半田を確実に供給できる半田付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の半田付け作業は、半田ごてと、糸半田や棒半田等の固体の半田と、を左右それぞれの手に持って両手で行うことが一般的である。この場合、半田量等にばらつきが生じやすく、半田付け不良を発生するおそれがある。
また、他の半田付け方法として、予め半田を溶融させておき、この溶融半田を半田付け箇所に滴下する提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。具体的には、特許文献１の場合、ノズル形状のディスペンサの先端から溶融半田を所定量ずつ滴下することにより半田付け箇所に半田を供給している。このように滴下により供給する場合、半田の滴の大きさや、滴下数を制御することは難しく、半田量を安定させるのは困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２４３７２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、上記現状に鑑みてなされたものであり、簡易な構成により所要量の溶融半田を確実に供給できる半田付け装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題を解決するために、請求項１に記載の発明は、導電線と基板との半田付けに用いる半田付け装置であって、
溶融半田を貯留可能に筒状に形成された半田貯留部と、
前記半田貯留部を加熱可能に設けられたヒーター部と、を備え、
前記半田貯留部の先端側には、前記溶融半田を放出可能な弁が設けられており、
前記弁は、前記半田貯留部の縁部分から中央部分にかけて後端側に向けて凹んだ形態をしており、
前記半田貯留部の先端側が、基板に接した状態で、前記弁と前記基板との間に空間が形成され、前記空間内に半田付け１回分の前記溶融半田が充填されることを要旨とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１記載において、前記弁は、前記導電線を差し込むことにより開放することを要旨とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の半田付け装置によると、溶融半田を貯留可能に筒状に形成された半田貯留部と、この半田貯留部を加熱可能に設けられたヒーター部と、を備えている。半田貯留部の先端側には、溶融半田を放出可能な弁が設けられており、この弁は、半田貯留部の縁部分から中央部分にかけて後端側に向けて凹んだ形態をしている。そして、半田貯留部の先端側が、基板に接した状態で、弁と基板との間に空間が形成され、この空間内に半田付け１回分の溶融半田が充填される。このように、本発明の半田付け装置では、弁と基板との間の空間内に半田付け１回分の溶融半田が充填されるから、簡易な構成により所要量の溶融半田を確実に供給することができる。その結果、適切なフィレット形状の半田付け部を安定的に形成することができる。また、予め溶融した半田を供給するので、半田付け時に固体の半田を溶融する場合と比較して、短時間で半田付けを行うことができる。これにより、導電線及び基板への過度の加熱を抑制することができる。
また、弁が、導電線を差し込まれることにより開放される場合は、以下の効果を奏する。すなわち、半田貯留部の先端側を基板に接触させる動作により、弁を開放させることができる。これにより、より簡単に半田付け作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明について、本発明による典型的な実施形態の非限定的な例を挙げ、言及された複数の図面を参照しつつ以下の詳細な記述にて更に説明するが、同様の参照符号は図面のいくつかの図を通して同様の部品を示す。
【図１】実施例に係る半田付け装置を模式的に示す図である。
【図２】実施例に係る半田付け装置の要部拡大断面図である。
【図３】実施例に係る半田付け装置の弁を示す底面図である。
【図４】実施例に係る半田付け装置の要部拡大斜視図である。
【図５】実施例に係る半田付け装置の作用を説明するための説明図である。
【図６】実施例に係る半田付け装置の作用を説明するための説明図である。
【図７】実施例に係る半田付け装置の作用を説明するための説明図である。
【図８】実施例に係る半田付け装置の作用を説明するための説明図である。
【図９】実施例に係る半田付け装置の作用を説明するための説明図である。
【図１０】他の実施形態に係る半田付け装置を説明するための説明図である。
【図１１】他の実施形態に係る半田付け装置を説明するための説明図である。
【図１２】他の実施形態に係る半田付け装置を説明するための説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
ここで示される事項は例示的なものおよび本発明の実施形態を例示的に説明するためのものであり、本発明の原理と概念的な特徴とを最も有効に且つ難なく理解できる説明であると思われるものを提供する目的で述べたものである。この点で、本発明の根本的な理解のために必要である程度以上に本発明の構造的な詳細を示すことを意図してはおらず、図面と合わせた説明によって本発明の幾つかの形態が実際にどのように具現化されるかを当業者に明らかにするものである。
【０００９】
本実施形態に係る半田付け装置（１）は、導電線（１５）と基板（２１）との半田付けに用いる装置である。半田付け装置（１）は、内部に溶融半田を貯留可能に筒状に形成された半田貯留部（３）と、この半田貯留部（３）を加熱可能に設けられたヒーター部（５）と、を備えている（例えば、図１、図２等参照）。半田貯留部（３）の先端側には、溶融半田を放出可能な弁（１１）が設けられており、この弁（１１）は、半田貯留部（３）の縁部分から中央部分にかけて後端側に向けて凹んだ形態をしている。半田付け装置（１）は、半田貯留部（３）の先端側が、基板（２１）に接した状態で、弁（１１）と基板（２１）との間に空間（Ｓ）が形成される（例えば、図７等参照）。弁（１１）が開放されると、空間（Ｓ）内に半田付け１回分の溶融半田が充填されるようになっている。
【００１０】
本実施形態において、導電線とは、リード線（１３）の芯線（１５）（例えば、図６等参照）や電子部品の端子線等、導電性を有する線状に形成されたものを意図している。
本実施形態において、基板（２１）とは、電子回路基板全般を意図している。
電子回路基板としては、例えば、導電線（１５）を挿通可能な貫通孔（１７）が形成されたプリント基板が挙げられる。この基板では、この貫通孔（１７）の少なくとも一方の端縁の周囲にランド（１９）が形成されている。
また、電子回路基板としては、電子部品の実装面側に金属部分（パッド）が形成され、この金属部分に電子部品の端子線を半田付けするようにされた基板が挙げられる。この基板では、貫通孔は設けられていなくてもよい。
【００１１】
半田貯留部（３）の形態は筒状であれば、特に限定されず、目的に応じて適宜選択できる。例えば、円筒状、角筒状等を選択できる。
半田貯留部（３）の材質としては、特に限定されない。例えば、銅、アルミニウム、鉄等の金属やセラミックス等の耐熱性を有する材質を用いることができる。また、溶融半田に対する耐腐食性に優れた材質であることが好ましい。なお、上述の材質に耐腐食性の表面処理等を施すようにしてもよい。
【００１２】
ヒーター部（５）は特に限定されず、目的に応じて種々の公知のヒーターを適宜選択できる。ヒーター部（５）は、例えば、電熱線ヒーターやセラミックヒーター等の従来の半田ごてに採用されている公知のヒーターを用いることができる。また、ヒーター部（５）は、例えば、半田貯留部（３）の外周に設けられていてもよいし、半田貯留部（３）の内側に設けられていてもよい。また、半田貯留部（３）自体が加熱機能を有しており、ヒーター部として機能するものであってもよい。
【００１３】
弁（１１）は、溶融半田を放出可能に形成されている。弁は、半田貯留部の縁部分から中央部分にかけて後端側に向けて凹んだ形態をしている。
弁（１１）の開閉方法等は特に限定されない。例えば、開閉スイッチ等により随意に開閉可能に設けられていることができる。また、弁（１１）は、例えば、導電線（１５）を差し込むことにより、押し開かれるものであってもよい。すなわち、弁（１１）は、導電線（１５）を差し込むことにより、開放する形態であることができる（例えば、図７、図８等参照）。言い換えれば、弁は、通常時においては閉鎖しており、導線が差し込まれた時に開放されるようにされていてもよい。
なお、差し込まれる導電線（１５）は、基板（２１）に形成された貫通孔（１７）に挿入された半田付けの対象の導電線（１５）が好ましい。
また、弁（１１）と基板（２１）との間に形成される空間の形態は特に限定されない。例えば、この空間は、略円錐形状であってもよく（例えば、図７、図８等参照）、半田フィレットのように末広がり形状であってもよい。
【００１４】
本実施形態に係る半田付け装置では、弁と基板との間の空間内に半田付け１回分の溶融半田が充填されるから、所要量の溶融半田を確実に供給することができる。その結果、供給される半田量にばらつきがなくなり、フィレット形状の半田付け部を安定的に形成することができる。また、予め溶融した半田を用いるので、固体半田を半田付けする毎に溶融する場合と比較して、半田付けに要する時間が短くなる。よって、基板等への熱による影響を抑制できる。
【実施例】
【００１５】
以下、図面を参照して実施例により本発明をより具体的に説明する。
＜実施例１＞
（１）半田付け装置の構成
本実施例に係る半田付け装置１は、図１及び図２に示すように、内部に溶融半田を貯留可能に筒状に形成された半田貯留部３と、この半田貯留部３を加熱可能に設けられたヒーター部５と、を備えている。
半田貯留部３は、銅製で略円筒状に形成されている。ヒーター部５は、電熱式のヒーター線５Ａを備えており、半田貯留部３の外周面を覆うように設けられている。半田貯留部３は、その一端側（後端側）が開口しているとともに、この開口を塞ぐように、把手７が着脱可能に取り付けられている。把手７には、ヒーター部５のヒーター線５Ａに接続される電源供給コード９が取り付けられている。
【００１６】
半田貯留部３の先端側には、溶融半田を放出可能な弁１１が設けられている。図１及び図２に示すように、弁１１は、半田貯留部３の先端縁の部分が後端側に向かって凹んだ形態をしている。本実施例において、弁１１は、図３に示すように、全体として、平面視で略円形をなしている。そして、弁１１は、この略円形を、中心角が略同じになるように複数の略扇形状の弁板１１Ａに分割したようにされている。
また、図２、図３に示されるように、弁１１は、その中心に近づく程、後端側に引き込まれるようになっている。言い換えれば、弁１１は、図２に示されるように、断面形状が略Ｖ字状をしている。
弁１１は、略扇形状の複数（図３中４つ）の弁板１１Ａの側部の直線部分同士を合わせるように並べられており、弁１１は、全体として、円錐の側面のような形態をしている。
本実施例において、弁１１による凹みの空間Ｓの形状は、図４に示すように、略円錐形状をなしている。
【００１７】
弁板１１Ａは弾性を有している。また、弁板１１Ａは、扇形の円弧部分が半田貯留部３の先端縁に接続され、半田貯留部３と一体とされている。各弁板１１Ａは、半田貯留部の先端縁に接続された扇の円弧部分側を固定端、扇の尖った側（扇の要側）を自由端として弾性変形できるようにされている。弁１１は、各弁板１１Ａの側部の直線部分が互いに当接し合うことにより閉状態とされるとともに、各弁板１１Ａの側部の直線部分がそれぞれ離隔することにより開状態とされるようにされている。すなわち、各弁板１１Ａは、隣り合う弁板１１Ａと、側部の直線部分同士を当接し合うことによって、閉状態とされる。また、隣り合う弁板１１Ａと、側部の直線部分同士を離隔ことによって、開状態とされる。
また、図２に示すように、弁板１１Ａは、扇の尖った側（扇の要側）の断面形状が丸みをおびた形状（Ｒ形状）とされている。
【００１８】
（２）半田付け装置の作用
次に上記構成の半田付け装置１の作用について説明する。
半田付け装置１の使用にあたっては、最初に、半田貯留部３に貯留する半田を投入する。具体的には、半田貯留部３から把手７を取り外し、半田貯留部３の後端から半田を投入する。このとき投入する半田は、図５に示すような糸半田を切断したものや棒半田等の固形の半田であってもよいし、予め溶融させた半田であってもよい。
半田を投入したら、把手７を取り付け、電源供給コード９からヒーター線５Ａに電源を供給し、半田が適温になるまで加熱する。
【００１９】
次に、半田付け装置１による半田付け作業について説明する。
半田付け装置１は、導電線と基板との半田付けに用いられる装置である。本実施例においては、図６に示すように、導電線としては、リード線１３の被覆を剥がして露出させた芯線１５を用いた例を示す。また、基板としては、芯線１５が挿通される貫通孔１７が形成されているとともに、この貫通孔１７の端縁の周囲にランド１９が形成された基板２１を用いた例を示す。
【００２０】
最初に、図６に示すように、リード線１３の芯線１５を基板２１の裏面側から貫通孔１７に挿通する。そして、この芯線１５の上方に半田付け装置１を配置する。次に、芯線１５を弁１１の凹みに挿入するようにして半田付け装置１を下降させる。このとき、芯線１５が弁１１の略中央に位置するようにしながら半田付け装置１を下降させることが好ましいが、弁１１の凹みが略円錐形状をなしていることにより、多少のずれは吸収できるようになっている。
【００２１】
このようにして、半田付け装置１を、半田貯留部３の先端側が基板２１に接するまで下降させる。この状態では、図７に示すように、弁１１と基板２１との間に、弁１１の凹みの形状の空間Ｓが形成される。また、このとき、芯線１５は、弁１１の各弁板１１Ａを上方に押し広げ、図８に示すように、各弁板１１Ａ間に隙間が生じる。すなわち、本実施例において、弁１１は、導電線である芯線１５が差し込まれることにより開放される。
すると、弁１１から半田貯留部３内の溶融半田が弁１１と基板２１との間の空間に流出し、空間内に半田付け１回分の溶融半田が充填される。
【００２２】
最後に、半田付け装置１を上昇させて半田貯留部３の先端側を基板２１から離隔させる。すると、弁１１から芯線１５が引き抜かれ、弁１１が閉塞される。また、弁１１と基板２１との間に流出した溶融半田は、図９に示すように、その表面張力により適度に流動して半田フィレット形状をなす。そして、放熱により半田が再び固まることで半田付けが完了する。
なお、半田付け装置１を上昇させる際には、弁板１１Ａの扇の尖った側（扇の要側）の断面形状が丸みをおびた形状（Ｒ形状）とされていることにより、芯線１５は各弁板１１Ａから容易に引き抜かれる。
【００２３】
（３）実施例の効果
以上より、本実施例１に係る半田付け装置１では、内部に溶融半田を貯留可能に筒状に形成された半田貯留部３と、この半田貯留部３を加熱可能に設けられたヒーター部５と、を備えている。半田貯留部３の先端側には、溶融半田を放出可能な弁１１が設けられており、この弁１１は、半田貯留部３の縁部分から中央部分にかけて後端側に向けて凹んだ形態をしている。そして、半田貯留部３の先端側が、基板２１に接した状態で、弁１１と基板２１との間に空間が形成され、この空間内に半田付け１回分の溶融半田が充填される。このように、本実施例の半田付け装置１では、簡易な構成により所要量の溶融半田を確実に供給することができる。その結果、適切なフィレット形状の半田付け部を安定的に形成することができる。また、予め溶融した半田が用いられるので、半田付け時に半田を溶融する場合と比較して、短時間で半田付けを行うことができる。これにより、導電線であるリード線１３の芯線１５及び基板２１への過度の加熱を抑制することができる。
【００２４】
また、本実施例１では、弁１１が、導電線である芯線１５を差し込まれることにより開放されるようにしたので、半田貯留部３の先端側を基板に接触させる動作により弁１１を開放させることができる。これにより、より簡単に半田付け作業を行うことができる。
【００２５】
また、本実施例１では、上述のように、弁１１が、導電線である芯線１５を差し込まれることにより開放されるようにしてある。よって、仮に芯線１５の長さが所定値よりも短い場合には、芯線１５が弁１１まで届かずに、弁１１は開かない。よって、溶融半田も供給されない。このように、芯線１５が所定値よりも短い場合には、溶融半田が供給されないから、半田付けが行われず、芯線１５が短いことに起因する不良を抑制することができる。
【００２６】
また、本実施例１では、弁１１を平面形状が略扇形状の複数の弁板１１Ａを円錐の側面に沿って並べたような形態としたので、簡易な構成の弁１１を実現できる。また、弁板１１Ａの先端部分（扇の要の部分）の断面形状を略円弧形状（Ｒ形状）としたので、導電線であるリード線１３の芯線１５を容易に抜き差しすることができる。その結果、弁１１の確実な作動を実現できる。
【００２７】
＜実施例２＞
次に、実施例２に係る半田付け装置１を、図１０を参照しつつ説明する。なお、実施例２の半田付け装置１において、上記実施例１の半田付け装置１と略同じ構成部位には同符号を付けて、構造、作用及び効果の説明は省略する。実施例２の半田付け装置１では、次の点が、実施例１の半田付け装置１と相違している。すなわち、実施例２の半田付け装置１では、弁１１は、半田貯留部３と別体に形成されている。詳細には、実施例１では、弁板１１Ａの扇形の円弧部分が半田貯留部３の先端縁に接続されて半田貯留部３と一体的に形成された弁１１を例示したが、実施例２では、図１０に示すように、弁１１が半田貯留部３とは別体に形成されている。
【００２８】
＜実施例３＞
次に、実施例３に係る半田付け装置１を、図１１を参照しつつ説明する。なお、実施例３の半田付け装置１において、上記実施例１の半田付け装置１と略同じ構成部位には同符号を付けて、構造、作用及び効果の説明は省略する。実施例３の半田付け装置１では、次の点が、実施例１の半田付け装置１と相違している。すなわち、実施例３の半田付け装置１では、図１１に示すように、略円錐形状に形成された凹みの頂点部分に孔１１Ｂを形成し、この孔１１Ｂの周縁が弁座となるように弁体１１Ｃを設けた形態としている。この場合も、図１２に示すように、実施例１と同様に、導電線を差し込むことにより開放する弁を実現することができる。
【００２９】
尚、本発明においては、上記実施例に限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることができる。
【００３０】
上記実施例１では、弁１１は、全体として、平面視で略円形をなしているものとしたが、弁１１の全体としての平面視形状は特に限定されず、例えば、楕円形、矩形等であってもよい。
【００３１】
また、上記実施例１では、弁１１は、４つの弁板１１Ａからなるものとしたが、弁板１１Ａの枚数は特に限定されず、１〜３枚であってもよいし、５枚以上であってもよい。
【００３２】
また、上記実施例１では、弁板１１Ａと、半田貯留部３とが一体とされている例を示して説明したが、弁板１１Ａと、半田貯留部３とは別体であってもよい。
【００３３】
また、弁板１１Ａは、弾性を有していれば、その材質は特に限定されず、例えば金属製とすることができる。
【００３４】
また、上記実施例１では、半田貯留部３から把手７を取り外し、半田貯留部３の後端から半田を投入こととしたが、半田貯留部３への半田の供給方法は特に限定されない。
【００３５】
また、上記実施例では、半田付け装置１を手持ちの半田ごてに適用した例を示したが、これに限定されず、例えば、半田付けの自動機や半田付けの半自動機に、本発明の半田付け装置１を取り付けて用いてもよい。
【００３６】
前述の例は単に説明を目的とするものでしかなく、本発明を限定するものと解釈されるものではない。本発明を典型的な実施形態の例を挙げて説明したが、本発明の記述および図示において使用された文言は、限定的な文言ではなく説明的および例示的なものであると理解される。ここで詳述したように、その形態において本発明の範囲または精神から逸脱することなく、添付の特許請求の範囲内で変更が可能である。ここでは、本発明の詳述に特定の構造、材料および実施例を参照したが、本発明をここにおける開示事項に限定することを意図するものではなく、むしろ、本発明は添付の特許請求の範囲内における、機能的に同等の構造、方法、使用の全てに及ぶものとする。
【００３７】
本発明は上記で詳述した実施形態に限定されず、本発明の請求項に示した範囲で様々な変形または変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
電子回路基板に、電子部品等を半田付けする半田付け装置に関する技術として広く利用される。
【符号の説明】
【００３９】
１；半田付け装置、
３；半田貯留部、
５；ヒーター部、
５Ａ；ヒーター線、
７；把手、
９；電源供給コード、
１１；弁、
１１Ａ；弁板、
１１Ｂ；孔、
１１Ｃ；弁体、
１３；リード線、
１５；芯線、
１７；貫通孔、
１９；ランド、
２１；基板、
Ｓ；空間。
【図１】
2016018868.tif 000003
【図２】
2016018868.tif 000004
【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】
2016018868.tif 000009
【図８】
2016018868.tif 000010
【図９】
2016018868.tif 000011
【図１０】
2016018868.tif 000012
【図１１】
2016018868.tif 000013
【図１２】
2016018868.tif 000014