(57)【要約】【課題】従来の樹脂製の光ファイバ用スプールは、帯電防止樹脂で形成されていたが、静電気が帯電した場合の最大電圧や体積抵抗率が明確でなく、これを脂入り線はんだ用のスプールとして使用すると、鏝付け時に電子部品を機能劣化させることがあった。また従来のスプールに剥離しやすいラベルを貼付すると搬送時や使用時に剥離して脂入り線はんだの情報が分からなくなることがあった。【解決手段】本発明の脂入り線はんだ用スプールは、体積抵抗率が３５MΩ・ｃｍ以下、帯電した場合の静電気の最大電圧が５０V以下の導電性樹脂で形成されている。そのためスプールには帯電しにくく、しかも帯電した場合の静電気の電圧が低いため電子部品を機能劣化させない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の胴体部と該胴体部の両側に形成された円盤状の鍔部とからなり、鍔部の中心に貫通孔が穿設された脂入り線はんだ用のスプールにおいて、少なくとも胴体部は導電性を有する樹脂から構成されており、該樹脂は体積抵抗率が３５MΩ・ｃｍ以下であるとともに静電気が帯電した場合の最大電圧が５０V以下であることを特徴とする脂入り線はんだ用スプール。
【請求項２】
前記鍔部の貫通孔の周囲には鍔部に貼付するラベルの厚さよりも高く盛り上がった小環部が形成され、また鍔部の外周にも鍔部に貼付するラベルの厚さよりも高く盛り上がった大環部が形成されていて、小環部と大環部間にラベルが貼付されていることを特徴とする請求項１記載の脂入り線はんだ用スプール。
【請求項３】
前記導電性を有する樹脂は、樹脂中に金属粉やカーボンブラック等の導電性粉末が混合されたものであることを特徴とする請求項１記載の脂入り線はんだ用スプール。
【請求項４】
前記導電性を有する樹脂は、電子の移動を可能にする化学構造の導電性ポリマーであることを特徴とする請求項１記載の脂入り線はんだ用スプール。
【請求項５】
前記導電性を有する樹脂は、樹脂表面に導電性皮膜が被覆されたものであることを特徴とする請求項１記載の脂入り線はんだ用スプール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鏝付け法でのはんだ付けに用いる脂入り線はんだを巻き回すスプールに関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板と電子部品を大量にはんだ付けする方法としては、溶融はんだを噴流させ、該噴流している溶融はんだにプリント基板を接触させるフロー法と、粉末はんだとフラックスからなるソルダペーストをプリント基板のはんだ付け部に塗布した後、該プリント基板をリフロー炉で加熱するリフロー法があり、さらに大量生産には適さない鏝付け法がある。
【０００３】
この鏝付け法とは、脂入り線はんだをはんだ付け部に置き、その上から高温となったはんだ鏝をあてがって、脂入り線はんだを溶融させるとともにはんだ付け部を加熱することにより、はんだ付けを行う方法である。鏝付け法は、フロー法やリフロー法の技術が充分に確立されていない時代に、大量生産に採用されていたものである。この時代は、大人数の作業者が作業台に一列に並び、それぞれの作業者が多数のはんだ付け部のうち、決められたはんだ付け部だけのはんだ付けを行い、他の作業者が同様にしてはんだ付けを行うことにより、多数のはんだ付けを行っていたものである。しかしながら、フロー法とリフロー法の技術が確立されて以来、大人数の作業者が多数のはんだ付け箇所のはんだ付けを行うようなことはなくなっている。
【０００４】
フロー法やリフロー法の技術が確立されたとはいえ、鏝付け法がなくなったわけではない。例えば、はんだ付け部に凹凸がある場合、溶融はんだの噴流高さが一定となっているフロー法では、溶融はんだが大きく凹んだはんだ付け部に届かず未はんだとなり、またリフロー法でソルダペーストを印刷する場合に印刷塗布ができない。このような場合は、鏝先が凹み部に容易に到達する鏝付け法ではんだ付けを行う。またフロー法やリフロー法ではんだ付けしたプリント基板に未はんだのようなはんだ付け不良が発生した場合、鏝付け法で該未はんだの修正を行う。つまりフロー法やリフロー法で未はんだの修正を行うと、プリント基板に搭載された電子部品がフロー法での高温となった溶融はんだに再度接触させられたり、リフロー法での高温となったリフロー炉に再度曝されたりして、熱損傷してしまうからである。
【０００５】
さらにまた鏝付け法は、耐熱性のない電子部品やフラックスが浸透しやすい電子部品のはんだ付けにも採用されている。フロー法では、液状フラックスが塗布されたプリント基板全体が高温となった溶融はんだに接触させられ、リフロー法では半液状フラックス含有のソルダペーストを塗布したプリント基板全体が高温となったリフロー雰囲気に曝される。そのためプリント基板に搭載された耐熱性のない電子部品やフラックスの浸透により接触障害を起こす電子部品は、フロー法やリフロー法でのはんだ付けで高温に曝されたり、フラックスが浸透したりして機能劣化をおこすことがあった。そこで耐熱性のない電子部品やフラックスが浸透しやすい電子部品は、フロー法やリフロー法でのはんだ付け時には、他の電子部品と一緒にプリント基板に搭載しておかず、フロー法やリフロー法でのはんだ付けが終了した後に、プリント基板に搭載して鏝付け法ではんだ付けする。鏝付け法は、電子部品のリードだけが加熱され、またフラックスが電子部品に浸透しないため、耐熱性のない電子部品やフラックスが浸透しやすい電子部品をフロー法やリフロー法でのはんだ付け後にはんだ付けするのに適している。
【０００６】
鏝付け法に用いる脂入りはんだとは、線状はんだの中心に脂、即ち松脂を主成分とした固形のフラックスが充填されたものである。はんだ付け時に脂入り線はんだにはんだ鏝をあてがって加熱すると、はんだの融点よりも軟化点の低い脂が溶け出して、はんだ付け部に広がり、はんだ付け部に付着していた酸化物を還元除去して清浄なはんだ付け部にする。その後、はんだ鏝でのさらなる加熱により線はんだが溶融して、脂で清浄となったはんだ付け部に濡れ広がるものである。
【０００７】
通常、脂入り線はんだは、脂入り線はんだ用スプールに巻き回されている。脂入り線はんだ用スプールとは、円筒状の胴体部の両側に円盤状の鍔が形成されたものであり、鍔部の中心には胴体部の穴が貫通している。鏝付け法でのはんだ付け時、脂入り線はんだをスプールから巻き戻して引き出すが、引き出しを容易にするために、スプールを回動するスプール回動装置に装着しておく。スプール回動装置とは、鍔部の中心の貫通孔に挿入可能な棒状材を有するものであり、脂入り線はんだが巻き回されたスプールの貫通孔に棒状材を挿入して脂入り線はんだを引き出すと、スプールが回転するようになっている。スプール回動装置には、スプールに帯電した静電気を放出するためにアースを接続することがある。
【０００８】
ところで電子部品は、高電圧がかかると機能が劣化してしまい、高電圧で劣化した電子部品が組み込まれた電子機器は正常な役目を果たさなくなってしまう。電子部品が高電圧で機能劣化する原因としては、色々なものが考えられる。例えば、電子部品に接触する作業者自体に静電気が帯電していると、該作業者が部品に接触した時点で電子部品に高電圧がかかるし、また電子部品の周囲に存在する材料に帯電していると、該材料が電子部品に接触したときに電子部品に高電圧がかかって、電子部品の機能を劣化させてしまう。この帯電した材料が接触して電子部品に高電圧をかける原因として鏝付け法でのはんだ付けがある。
【０００９】
鏝付け法で電子部品に高電圧がかかるのは、スプールに帯電していた静電気である。つまり近時のスプールは、樹脂で形成されており、樹脂には静電気が帯電しやすいからである。この樹脂製のスプールに静電気が帯電するのは、はんだ製造業者においてスプールに脂入り線はんだを巻き回すときや脂入り線はんだを巻き回されたものを箱詰めするときなどである。スプールに脂入り線はんだを巻き回するときは、高速で回転するスプールに脂入り線はんだを巻き回すが、このとき高速回転するスプールが空気との摩擦により静電気を発生させて、それがスプールに帯電する。また脂入り線はんだが巻き回されたスプールを複数個箱詰めするときに、スプール同士が擦れてスプールに静電気が帯電する。さらにまた鏝付け法でのはんだ付け時に、スプール回動装置に設置されたスプールから脂入り線はんだを引き出すと、スプールの胴体部はスプール回動装置の棒状材を軸として回転するが、このときスプールの胴体部とスプール回動装置の棒状材とは擦れるため静電気を発生させる。
【００１０】
このようにして帯電したスプールから脂入り線はんだを引き出し、脂入り線はんだをはんだ付け部の電子部品にあてがったときに、スプールに帯電していた静電気が金属の脂入り線はんだを伝って電子部品にかかり、電子部品を機能劣化させてしまうものである。
【００１１】
従来より、光ファイバー用として、鍔の内壁面に導電層が設けられた巻取装置やボビンは提案されていた（特許文献１、２）。特許文献１の巻取装置は、鍔の内壁面に鍍金コーティング、帯電防止液の塗布、帯電シートの貼着、金属板の取り付け、或いは帯電防止剤含有材料による構成等で帯電を防止しようとするものである。特許文献１は光ファイバーを巻き取るときに、光ファイバー同士が擦れるためにボビンに静電気が帯電する。ボビンに静電気が帯電すると光ファイバーに巻き乱れが発生することから、ボビンに帯電した静電気を除去しようとするものである。また特許文献２のボビンは、巻胴及びその両側の鍔が導電性樹脂で形成されたものであり、やはり光りファイバーを巻き取るときにボビンに帯電し、この静電気がちりやほこりを吸着して光ファイバを傷つけるため、ボビンに帯電する静電気を除去するものである。
【００１２】
ところで脂入り線はんだは、はんだ合金、線はんだの線経、フラックス、フラックスの含有量、等において各種のものがあり、これらの組合せとなると何百種類となる。当然、スプールには、これら脂入り線はんだに関する情報の表示を行わなければならないが、この表示は別途印刷されたラベルを貼付することにより行われている。
【特許文献１】特開２００３−００００００号公報
【特許文献２】実開平１−１６２４６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
上記特許文献に記載されたボビンは、光ファイバを巻き取るものであり、ボビンに静電気が帯電しても電子部品の機能劣化には全く関係ない。つまり光ファイバ用のボビンは、光ファイバを巻き回するときに巻き乱れを防止したり、ちりやほこりの吸着を防止したりするものである。そのため帯電する静電気の電圧やボビンの体積抵抗率は明確になってなく、巻き乱れやほこりの吸着を防止する程度のものでも脂入り線はんだ用スプールに使用すると、電子部品に対して機能劣化を起こしてしまうものであり、これらを脂入り線はんだ用のスプールには使用できない。
【００１４】
またスプールに貼付したラベルは、搬送時や梱包時に他のスプールと擦れたり、使用時に作業者が触ったりして、剥がれることがある。スプールからラベルが剥がれてしまうと、脂入り線はんだの重要な情報が分からなくなってしまい、はんだ付け後にはんだ付け部の接合強度が充分に発揮できないことがあり、フラックス残渣による絶縁抵抗の低下、等の問題が発生することがある。そのためスプールに貼付するラベルは剥がれにくいものでなければならないが、一方、適当に剥がれるようなものでもなければならない。適当に剥がれなければならない理由は、リサイクル時に、古いラベルを剥がして新たにラベルを貼付するからである。従来のスプールでは、リサイクルのために剥がれやすいラベルを貼付しておくと、搬送時や使用しに剥がれてしまい、脂入りはんだの情報が全く分からなくなってしまうことがあった。
【００１５】
本発明は、鏝付け法で電子部品のはんだ付けを行ったときに、電子部品を静電気で劣化させず、しかもリサイクル時に剥がれやすいラベルを貼付しても搬送時や使用時に容易にラベルが剥がれないという脂入り線はんだ用のスプールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明者は、電子部品が帯電した静電気で劣化しないためには、電子部品に接する材料の体積抵抗率が或る一定以下であると同時に、帯電する静電気が或る一定値以下であればよいことを見出し本発明を完成させた。また本発明者は貼付部に段差があると、貼付したものは該段差で剥がれにくくなることに着目したものである。
【００１７】
本発明は、筒状の胴体部と該胴体部の両側に形成された円盤状の鍔部とからなり、鍔部の中心に貫通孔が穿設された脂入り線はんだ用のスプールにおいて、少なくとも胴体部は導電性を有する樹脂から構成されており、該樹脂は体積抵抗率が３５MΩ・ｃｍ以下であるとともに静電気が帯電した場合の最大電圧が５０V以下であることを特徴とする脂入り線はんだ用スプールである。
【００１８】
本発明の脂入り線はんだ用スプールは、胴体部の体積抵抗率が３５MΩ・ｃｍ以下でなければならない。体積抵抗率が３５MΩ・ｃｍを超えると、胴体部に静電気が帯電した場合、例えスプール回動装置にアースを接続しておいても、静電気が放出されにくくなる。好ましくは胴体部の体積抵抗率は、１０５〜１０２Ω・ｃｍである。また本発明の脂入り線はんだ用スプールは、胴体部に静電気が帯電した場合、該静電気の電圧は最大で５０Ｖ以下でなければならない。該静電気が５０Ｖ以下であれば、鏝付け法ではんだ付けしたときに、胴体部に帯電した静電気が脂入り線はんだを通って電子部品にかかっても電子部品を劣化させることがないからである。
【００１９】
本発明の脂入り線はんだ用スプールは、胴体部を導電性のある樹脂で形成しておく。これは脂入り線はんだが直接接するのが胴体部であるため、スプールを回動装置に装着して使用するときに、胴体部がスプール回動装置の棒状体に接触し、胴体部からスプール回動装置の棒状体、そしてアースを通して静電気を放出させることができる。しかしながら導電性のある樹脂は、胴体部だけではなく、胴体部両側に形成されている鍔部も該樹脂で形成しておいてもよい。これはスプールを一体成形する場合、一度の行程で製造するからである。
【００２０】
本発明の脂入り線はんだ用スプールに用いる導電性樹脂とは、樹脂中に金属粉やカーボンブラックのような導電性粉末を混入したもの、或いは電子の移動を可能にする化学構造の導電性ポリマー等である。また導電性樹脂としては、樹脂表面に導電性ポリマーや金属箔を被覆したものでもよい。
【００２１】
本発明の脂入り線はんだ用スプールは、鍔部の貫通孔の周囲には少し盛り上がった小環部を形成し、また鍔部の外周には少し盛り上がった大環部を形成しておく。そしてこれらの環部の間にワッシャー状のラベルを貼付する。該小環部と大環部の盛り上がりの高さは、貼付するラベルの厚さよりも大きくなければならない。これらの盛り上がりの高さがラベルの厚さよりも大きいと、スプールの鍔部にラベルを貼付後、鍔部に物が当たっても、盛り上がった部分がラベルの周縁を保護し、ラベルが剥がれるのを防止する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の脂入り線はんだ用スプールは、スプールの筒状胴体部の体積抵抗率が３５MΩ・ｃｍ以下であるため、スプールに静電気が帯電しても、スプールに外部の導体、例えばアースが接触すると容易に静電気が該導体を通って容易に放出される。また本発明のスプールは、樹脂自体に帯電する静電気の最大電圧が電子部品を劣化させない５０V以下であるため、そのまま電子部品に接触しても電子部品の機能劣化を起こすことがない。従って、本発明のスプールは、スプールに静電気が帯電しにくいばかりでなく、例え静電気が帯電しても、その電圧が小さいため全く電子部品に影響を及ぼさない。また本発明のスプールは鍔部の貫通孔の周囲と外周部に突出した円環部を形成してあり、これらの環部が段差となって剥離を防止するため、リサイクルに適したラベルを貼付した後、スプール同士が擦れたり、作業者が触ったりしても容易に剥がれることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面に基づいて本発明のスプールを説明する。図１は本発明の脂入り線はんだ用スプールの斜視図である。
【００２４】
脂入り線はんだ用スプール１は、カーボンブラックが混入された導電性樹脂で形成された円筒状の胴体部２、該胴体部の両側に固定された一対の鍔部３、３から構成されている。鍔部３、３は胴体部１と同一の導電性樹脂で形成されており、胴体部２とは一体形成されている。胴体部２の円筒の貫通孔４は鍔３を貫通している。該貫通孔は、はんだ付け時に図示しないスプール回動装置の棒状材を挿通させて、巻き戻ししやすいようにするものである。
【００２５】
鍔部３の外側の貫通孔４の周囲には貼付するラベルの厚さよりも高く円環状に盛り上がった小環部５が形成されており、また鍔部３の外側の外周部にも貼付するラベルの厚さよりも高く円環状に盛り上がった大環部６が形成されている。鍔部３の外側に形成された小環部５と大環部６間は、貼付面７となっており、該貼付面には貼付面の外径よりも少し小さい外径のラベル８が矢印のように貼り付けられる。
【００２６】
ここでスプールにおける静電気の帯電状態について説明する。本発明のスプールは、胴体部と鍔部がカーボンブラックを混入したＡＢＳ樹脂で形成されたものである。この導電性樹脂に帯電する静電気の最大電圧は４０Ｖであり、体積抵抗率は１００KΩ・ｃｍである。このスプールの鍔部を獣毛で擦った後、アースが接続されたスプール回動装置に装着して帯電した静電気の電圧を測定したところ、電圧は５Ｖであった。一方、従来のポリプロピレン樹脂だけで作られたスプールを同様にして帯電させた後、アースが接続されたスプール回動装置に装着して帯電圧を測定したところ５００Ｖであった。
また本発明のスプールに剥離しやすいラベルを貼付し、スプール同士で擦り合わせたところ、ラベルは剥離しなかった。そして鍔部全体が平らな従来のスプールに剥離しやすいラベルを貼付し、同様にスプール同士で擦り合わせたところ、従来のスプールではラベルが容易に剥離してしまった。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明のスプールは、脂入り線はんだが電子部品に直接接するため、スプールに帯電した静電気で電子部品を劣化させないものであるが、脂入り線はんだばかりでなく電子部品に直接接する線材であれば、如何なる線材を巻き回すのにも適用できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明脂入り線はんだ用スプールの斜視図
【符号の説明】
【００２９】
１  スプール
２  胴体部
３  鍔部
４  貫通孔
５  小環部
６  大環部
７  貼付面
８  ラベル
【図１】
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