(57)【要約】  半田槽２と、加熱手段として面状ヒーター３及び管ヒーター４と、半田１０を吹き付けるノズル５１，５２が突設され、半田槽２内に昇降自在に取り付けられた半田吹出し手段５と、この半田吹出し手段５に半田１０を供給する半田供給手段６と、半田付けするとき、ノズル５１，５２を半田槽２の半田液面１１より上昇させ、かつ、待機するとき、ノズル５１，５２を半田槽２の半田液面１１より降下させる昇降手段７と、電気回路基板１００を所定の位置に位置決めする載置板８とを具備した構成としてある。【特許請求の範囲】
【請求項１】
半田槽と、
この半田槽内の半田を加熱する加熱手段と、
電気回路基板の所定の半田付け箇所に前記半田を吹き付けるノズルが突設され、前記半田槽内に昇降自在に取り付けられた半田吹出し手段と、
この半田吹出し手段に前記半田を供給する半田供給手段と、
半田付けするとき、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より上方に位置させ、かつ、待機状態のときは、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より没入させる昇降手段と、
前記電気回路基板を所定の位置に位置決めする位置決め手段と
を具備したことを特徴とする半田噴流装置。
【請求項２】
半田槽と、
電気回路基板の所定の半田付け箇所に半田を吹き付けるノズルが突設された半田吹出し手段と、
この半田吹出し手段に前記半田を供給する半田供給手段と、
前記半田吹出し手段に、前記半田に対して密閉された状態で設けられ、前記半田槽内の前記半田を加熱する加熱手段と、
前記電気回路基板を所定の位置に位置決めする位置決め手段と
を具備したことを特徴とする半田噴流装置。
【請求項３】
半田槽と、
電気回路基板の所定の半田付け箇所に前記半田を吹き付けるノズルが突設され、前記半田槽内に昇降自在に取り付けられた半田吹出し手段と、
この半田吹出し手段に前記半田を供給する半田供給手段と、
前記半田吹出し手段に、前記半田に対して密閉された状態で設けられ、前記半田槽内の前記半田を加熱する加熱手段と、
半田付けするとき、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より上方に位置させ、かつ、待機状態のときは、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より没入させる昇降手段と、
前記電気回路基板を所定の位置に位置決めする位置決め手段と
を具備したことを特徴とする半田噴流装置。
【請求項４】
前記ノズルが前記半田槽の半田液面より没入しているとき、前記半田槽の半田液面に浮遊するドロスを押しのけるドロス除去手段を備えたことを特徴と請求項１又は３記載の半田噴流装置。
【請求項５】
前記半田吹出し手段が、交換自在に取り付けられる、前記ノズルが突設されたノズル板を備えたことを特徴と請求項１，３又は４のいずれかに記載の半田噴流装置。
【請求項６】
前記加熱手段として、前記半田槽の外部に外炊き式ヒーターを設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の半田噴流装置。
【請求項７】
上記請求項１，３，４又は５のいずれかに記載の半田噴流装置を用いた電子部品の半田付け方法において、
待機状態のときは、前記昇降手段が、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より没入させ、
半田付けするとき、前記半田供給手段が、前記ノズルから半田を噴流させ、かつ、前記昇降手段が、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より上方に位置させることを特徴とする電子部品の半田付け方法。
【請求項８】
上記請求項２又は３記載の半田噴流装置を用いた電子部品の半田付け方法において、
前記半田吹出し手段に、前記半田に対して密閉された状態で設けられた加熱手段と、前記半田槽の外部に設けた外炊き式ヒーターとが、前記半田槽内の前記半田を加熱することを特徴とする電子部品の半田付け方法。
【請求項９】
上記請求項５記載の半田噴流装置の製造方法において、
前記ノズル板を、プレス加工により製造することを特徴とする半田噴流装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田噴流装置，半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法に関し、特に、リード付き電子部品に適し、鉛フリー半田に対応した半田噴流装置，半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半田噴流装置は、加熱手段が設けられた半田槽，半田供給手段，半田吹出し口（ノズル），及び電気回路基板を位置決めする載置板等からなる。この半田噴流装置は、半田槽で加熱・溶融された半田を、半田供給装置から半田吹出し口に供給し、さらに、この半田吹出し口から溶融半田を電気回路基板のリード部品位置に吹き付けることにより、リード付き電子部品を電気回路基板に半田付けしていた。
上記半田噴流装置は、リード付き電子部品を効率よく半田付けできることから、様々な半田噴流装置が開発され実用化されてきた。【０００３】
たとえば、特許文献１には、半田槽、半田供給装置、半田吹出し口（ノズル）および電気回路基板を載置する架台（載置板）を含む半田噴流装置であって、架台に設けられ、半田吹出し口から噴出された溶融半田を、所定位置に吹き付ける開口部と、この開口部の縁近傍に設けられた半田拡散防止用壁とを備えた半田噴流装置の技術が開示されている。
この半田噴流装置によれば、リード付き電子部品等を、精密かつ迅速に電気回路基板へ半田付けすることができる。
【特許文献１】特許第３４１７５０９号公報  （請求項２、図１）
【０００４】
ところで、近年、エレクトロニクス機器による環境破壊を防止する観点から、従来使用していた鉛含有半田の代わりに、鉛を含まない鉛フリー半田が用いられるようになってきた。また、電気回路基板及び電子部品の小型化にともなう高密度化により、電子部品間の間隔は狭まっており、これら電子部品を、鉛フリー半田を用いて半田付けする必要がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１の半田噴流装置は、鉛含有半田に対応した技術であり、基本的な構成においては、鉛フリー半田に対応することができるもの、鉛フリー半田の特性に応じて、いくつか改良すべき点があった。
たとえば、噴流半田付けにおいて、半田温度は、電気回路基板のパッド強度や電極くわれ等を考慮すると、一般的に、約２４０℃〜２５０℃に設定される。この場合、従来の錫−３７鉛共晶合金（共晶半田）は、液相線温度が１８３℃であることから、半田温度と液相線温度との温度差が約５７℃〜６７℃となる。これに対し、たとえば、鉛フリー半田として錫−３．０銀−０．５銅の合金は、液相線温度が約２１７℃〜２２０℃であることから、半田温度と液相線温度との温度差が約２０℃〜４３℃となり、共晶半田の約半分である。このため、半田噴流量が不足したり、電気回路基板と接触するまでに半田温度が冷えたりして、半田接合に必要な熱が不足すると、未半田，スルーホールへの半田上がり不足，上面ランドへの濡れ広がり不足などの接合不具合が発生するといった問題があった。【０００６】
また、鉛フリー半田は、共晶半田に比べて、ノズルから吹き付けられた半田が半田液面に落下する際、大気巻込みによる半田酸化物（ドロス）の生成量が多い。このため、半田酸化物がリードに付着して半田付け不良を起こすといった問題があった。
さらに、共晶半田を用いる半田槽は、材料として通常ステンレス材が用いられ、また、半田槽内部への投込み式ヒーターが用いられるが、上記ステンレス材及び投込み式ヒーターに、鉛フリー半田による溶食が発生するといった問題があった。【０００７】
本発明は、上記問題を解決すべく、鉛フリー半田を使用しても、リード付き電子部品等を電気回路基板へ、品質及び生産効率に優れた状態で半田付けすることが可能な半田噴流装置，半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明の半田噴流装置は、半田槽と、この半田槽内の半田を加熱する加熱手段と、電気回路基板の所定の半田付け箇所に前記半田を吹き付けるノズルが突設され、前記半田槽内に昇降自在に取り付けられた半田吹出し手段と、この半田吹出し手段に前記半田を供給する半田供給手段と、半田付けするとき、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より上方に位置させ、かつ、待機状態のときは、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より没入させる昇降手段と、前記電気回路基板を所定の位置に位置決めする位置決め手段とを具備した構成としてある。
このようにすると、ノズルは、待機状態のとき、半田槽の溶融半田に沈んでおり、半田温度に加熱されているので、半田付けするとき、半田液面より上昇し大気に触れ冷却されるが、半田の温度低下をほぼ影響のないレベルまで抑制することができる。したがって、電気回路基板に吹き付けられる半田温度を精度よく制御することができ、半田付け品質を向上させることができる。また、ノズルの口径が小さくなるほど、電気回路基板に吹き付けられる半田温度が低くなるといった不具合を防止することができ、高密度化に対応することができる。【０００９】
また、本発明の半田噴流装置は、半田槽と、電気回路基板の所定の半田付け箇所に半田を吹き付けるノズルが突設された半田吹出し手段と、この半田吹出し手段に前記半田を供給する半田供給手段と、前記半田吹出し手段に、前記半田にして密閉された状態で設けられ、前記半田槽内の前記半田を加熱する加熱手段と、前記電気回路基板を所定の位置に位置決めする位置決め手段とを具備した構成としてある。
このようにすると、鉛フリー半田を使用した場合であっても、ヒーターが溶食されるといった不具合を防止することができる。また、半田に浸漬した状態で、加熱手段を設けることにより、加熱手段の伝熱効率を向上させることができ、省エネを図ることができる。なお、加熱手段として、面状ヒーターを用いるとよく、このようにすると、半田吹出し手段の底部に容易に取り付けることができる。【００１０】
また、本発明の半田噴流装置は、半田槽と、電気回路基板の所定の半田付け箇所に前記半田を吹き付けるノズルが突設され、前記半田槽内に昇降自在に取り付けられた半田吹出し手段と、この半田吹出し手段に前記半田を供給する半田供給手段と、前記半田吹出し手段に、前記半田に対して密閉された状態で設けられ、前記半田槽内の前記半田を加熱する加熱手段と、半田付けするとき、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より上方に位置させ、かつ、待機状態のときは、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より没入させる昇降手段と、前記電気回路基板を所定の位置に位置決めする位置決め手段とを具備した構成としてある。
このようにすると、電気回路基板に吹き付けられる半田温度を精度よく制御することができ、半田付け品質を向上させることができる。また、鉛フリー半田を使用した場合であっても、ヒーターが溶食されるといった不具合を防止することができる。【００１１】
また、本発明の半田噴流装置は、前記ノズルが前記半田槽の半田液面より没入しているとき、前記半田槽の半田液面に浮遊するドロスを押しのけるドロス除去手段を備えた構成としてある。
このようにすると、ドロスに起因する半田不良を低減でき、ドロスの発生量が多い鉛フリー半田を使用した場合であっても、半田品質を向上させることができる。【００１２】
また、本発明の半田噴流装置は、前記半田吹出し手段が、交換自在に取り付けられる、前記ノズルが突設されたノズル板を備えた構成としてある。
このようにすると、異なる電気回路基板への機種切り替えを効率よく行うことができ、生産効率を大幅に向上させることができる。【００１３】
また、本発明の半田噴流装置は、前記加熱手段として、前記半田槽の外部に外炊き式ヒーターを設けた構成としてある。
このようにすると、たとえば、半田が固まった状態で、面状ヒーターが故障した場合であっても、外炊き式ヒーターによって半田を溶融させることができるので、面状ヒーターを容易に交換することができる。また、半田を溶融させるまでの立上げ時間を短縮することができる。【００１４】
上記目的を達成するために、本発明の電子部品の半田付け方法は、上記請求項１，３，４又は５のいずれかに記載の半田噴流装置を用いた電子部品の半田付け方法において、待機状態のときは、前記昇降手段が、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より没入させ、半田付けするとき、前記半田供給手段が、前記ノズルから半田を噴流させ、かつ、前記昇降手段が、前記ノズルを前記半田槽の半田液面より上方に位置させる方法としてある。
このように、本発明は、電子部品の半田付け方法としても有効であり、特に、ノズルから半田を噴流させながら、ノズルを半田槽の半田液面より上昇させるとよく、このようにすると、ノズル及び電気回路基板に吹き付けられる半田の温度低下を効果的に抑制することができる。【００１５】
また、本発明の電子部品の半田付け方法は、上記請求項２又は３記載の半田噴流装置を用いた電子部品の半田付け方法において、前記半田吹出し手段に、前記半田に対して密閉された状態で設けられた加熱手段と、前記半田槽の外部に設けた外炊き式ヒーターとが、前記半田槽内の前記半田を加熱する方法としてある。
このようにすると、たとえば、半田が固まった状態で、面状ヒーターが故障した場合であっても、外炊き式ヒーターによって半田を溶融させることができるので、面状ヒーターを容易に交換することができる。また、半田を溶融させるまでの立上げ時間を短縮することができる。【００１６】
また、本発明の半田噴流装置の製造方法は、上記請求項５記載の半田噴流装置の製造方法において、前記ノズル板を、プレス加工により製造する方法としてある。
このようにすると、ノズル板から突設されるノズルを、プレス加工によって、効率よく製造することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の半田噴流装置，半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法によれば、電気回路基板に吹き付けられる半田温度を精度よく制御することができ、半田付け品質を向上させることができる。また、ノズルの口径が小さくなるほど、電気回路基板に吹き付けられる半田温度が低くなるといった不具合を防止することができ、高密度化に対応することができる。
さらに、面状ヒーター及び外炊き式ヒーターを設けることにより、効率よく加熱することができるとともに、鉛フリー半田を使用した場合であっても、ヒーターの溶食を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１ａ】本発明の実施形態にかかる半田噴流装置の、待機状態における全体的な構造を説明するための概略側断面を示している。
【図１ｂ】本発明の実施形態にかかる半田噴流装置の、半田付け状態における全体的な構造を説明するための概略側断面を示している。
【図２】本発明の実施形態にかかる半田噴流装置の、立上げ状態における全体的な構造を説明するための概略側断面を示している。
【図３】本発明の実施形態にかかる電子部品の半田付け方法を説明するための概略フローチャート図を示している。
【符号の説明】
【００１９】
１  半田噴流装置
２  半田槽
３  面状ヒーター
４  管ヒーター
５  半田吹出し手段
６  半田供給手段
７  昇降手段
８  載置板
９  ドロス除去手段
１０  半田
１１  半田液面
１２  ドロス
３０  リード線
３１  フランジ
３２  凹部
４０  リード線
４１  ホットプレート
５１，５２  ノズル
５１ａ，５２ａ  切欠
５３  挿入孔
５４  吸込み口
５５  ポンプカバー
５６  ノズル板
５７  連結板
６０  ポンプケーシング
６１  羽根車
６２  シャフト
６３  軸受
６４  可変速モータ
７０  架台
７１  昇降板
７２  ガイド軸
７３  ボールブッシュ
７４  ボールねじ
７５  ステッピングモータ
８１，８２  切欠
８３  ガイド部
８４  ストッパ
１００  電気回路基板
１０１，１０２  リード付き部品
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
［半田噴流装置］
図１ａは、本発明の実施形態にかかる半田噴流装置の、待機状態における全体的な構造を説明するための概略側断面を示している。
また、図１ｂは、本発明の実施形態にかかる半田噴流装置の、半田付け状態における全体的な構造を説明するための概略側断面を示している。
図１ａ，１ｂにおいて、半田噴流装置１は、半田槽２と、半田槽２に貯留された半田１０を加熱する加熱手段としての面状ヒーター３及び管ヒーター４と、電気回路基板１００の所定の半田付け箇所に半田１０を吹き付けるノズル５１，５２が突設され、半田槽２内に昇降自在に取り付けられた半田吹出し手段５と、半田吹出し手段５に半田１０を供給する半田供給手段６と、半田付けするとき、ノズル５１，５２を半田槽２の半田液面１１より上方に位置させ、かつ、待機状態のときは、ノズル５１，５２を半田槽２の半田液面１１より没入させる昇降手段７と、電気回路基板１００を所定の位置に位置決めする載置板８と、ドロス除去手段９とからなっている。
なお、図１ａ，１ｂにおいて、半田噴流装置１は、要部の構成を理解しやすいように、筐体，脚部，制御ボックス，断熱材，温度センサ，ねじ等を省略してある。
また、半田噴流装置１は、電気回路基板１００にリード付き部品１０１，１０２を噴流半田付けする構成としてあるが、噴流半田付けする対象は、電気回路基板１００及びリード付き部品１０１，１０２に限定されるものではない。【００２１】
（半田槽）
半田槽２は、ステンレス製の直方体状の槽である。
また、半田槽２は、表面にカナック処理等により硬化層を形成してあり、このようにすることにより、半田１０として、鉛フリー半田を使用した場合であっても、鉛フリー半田の溶食に対する耐久性を向上させることができる。【００２２】
（加熱手段）
半田噴流装置１は、加熱手段として、面状ヒーター３及び管ヒーター４を設けてある。
面状ヒーター３は、半田吹出し手段５の底面形状にほぼ対応した形状の薄板ヒーター（本実施形態では、厚さ約１ｍｍ）であり、二本のリード線３０が端部上面に設けてある。この面状ヒーター３は、薄板ヒーターを収納する凹部３２の形成されたフランジ３１，多数のボルト（図示せず），及びリード線３０が挿入されるリード線用配管（図示せず）を介して、半田１０に対して密閉された状態で、かつ、交換自在に、半田吹出し手段５に設けてある。このように、半田１０に浸漬した状態で、面状ヒーター３を設けることにより、面状ヒーター３の伝熱効率を向上させることができ、省エネを図ることができる。【００２３】
また、面状ヒーター３は、半田１０に対して密閉された状態で設けることにより、鉛フリー半田の溶食に対する耐久性を向上させることができる。さらに、交換自在に設けることにより、断線等の場合に、面状ヒーター３を容易に交換することができる。
なお、面状ヒーター３の取付け構造は、上記構造に限定されるものではなく、たとえば、あらかじめ、薄板ヒーター及びリード線３０をカナック処理等により硬化層を形成したステンレス板やパイプを用いて密閉し、この状態の面状ヒーター３を半田吹出し手段５に取り付ける構成としてもよい。【００２４】
管ヒーター４は、棒状のカートリッジヒーターであり、二本のリード線４０が端面に設けてある。この管ヒーター４は、板状のホットプレート４１に６本挿入され、ホットプレート４１が半田槽２の底板の下面に当接した状態で取り付けられる。
この管ヒーター４は、半田槽２の外部に設けられた外炊き式ヒーターとして機能する。たとえば、半田１０が固まった状態で、面状ヒーター３が故障した場合であっても、管ヒーター４によって半田１０を溶融させることができるので、面状ヒーター３を容易に交換することができる。また、半田１０を溶融させるまでの立上げ時間を短縮することができる。
なお、半田槽２の半田１０が設定温度に達した以降は、熱エネルギーを効率よく利用するため、管ヒーター４の出力を弱めあるいは停止し、面状ヒーター３をメインヒーターとして使用する。【００２５】
（半田吹出し手段）
半田吹出し手段５は、ステンレス製のほぼ矩形の薄い箱状としてあり、半田供給手段６から供給される半田１０をノズル５１，５２まで導く流路として機能する。半田吹出し手段５は、奥側端部にポンプケーシング６０が上方から装着され、ポンプケーシング６０の下方に吸込み口５４が形成してある。また、ポンプケーシング６０の上方に、ポンプケーシング６０及び羽根車６１を挿入するための挿入孔５３が穿設され、ポンプケーシング６０及び羽根車６１を挿入後、ポンプカバー５５にて塞がれる。【００２６】
また、半田吹出し手段５は、手前側上面に、ノズル５１，５２が突設されたノズル板５６が螺着してある。このようにすると、昇降手段７により、ノズル板５６を半田液面１１から露出させることができるので、電気回路基板１００に応じて、ノズル板５６を容易に交換することができる。
ノズル５１，５２は、上端の一部に切欠５１ａ，５２ａを形成してあり、この切欠５１ａ，５２ａから半田１０を落下させる構成としてあり、半田１０の流れを安定させることができる。
また、本実施形態では、ノズル５１，５２を待機中に半田１０により加熱しており、かつ、ノズル５１，５２を上昇させ外気に触れるとほぼ同時に半田１０を送り込んで、短時間で半田付けするので、小径のノズル５２の温度低下を品質に悪影響を与えないレベルまで抑制することができる。なお、ノズル５１は、ノズル５２より口径が大きいので、半田１０の流量も大きく、ノズル５１が外気と接触した場合、温度低下に対してノズル５２より有利である。【００２７】
半田吹出し手段５は、奥側端部が、連結板５７を介して、昇降手段７の昇降板７１と連結してあり、昇降手段７により昇降され、待機状態のときは、ノズル５１，５２が半田液面１１より没入するのでノズル５１，５２が外気に触れて冷却されるといった不具合を防止することができる。
また、半田付けするとき、ノズル５１，５２が、電気回路基板１００の下面に所定のクリアランス（通常、約０．５ｍｍ〜１ｍｍ）を残す高さまで上昇し、電気回路基板１００に半田１０を吹き付けることができる。
また、半田吹出し手段５は、表面にカナック処理等により硬化層を形成してあり、鉛フリー半田の溶食に対する耐久性を向上させることができる。【００２８】
（半田供給手段）
半田供給手段６は、ポンプケーシング６０と、このポンプケーシング６０に収納され、シャフト６２が連結された羽根車６１と、シャフト６２を軸支する軸受６３と、シャフト６２が連結された可変速モータ６４とからなっている。ここで、可変速モータ６４を用いることにより、待機しているとき、低速で回転させることにより、半田１０を循環させることができるので、半田槽２内の半田温度を均一化することができる。
また、半田供給手段６は、軸受６３と可変速モータ６４が、昇降板７１と連結されており、半田吹出し手段５とともに昇降する。【００２９】
（昇降手段）
昇降手段７は、架台７０と、昇降板７１と、架台７０に固定された四本のガイド軸７２と、ガイド軸７２が貫通し昇降板７１に固定されたボールブッシュ７３と、昇降板７１を駆動するボールねじ７４及びステッピングモータ７５とからなっており、昇降板７１を任意の位置に任意の速度で昇降させることができる。
ここで、好ましくは、半田付けがほぼ終了し、リード付き部品１０１，１０２のリードと吹き付けられている半田１０とが離れる速度を遅くするように、ステッピングモータ７５を制御するとよく、このようにすると、リードから余分な半田１０が安定して離れるので、ブリッジ不良を低減することができる。
なお、昇降手段７は、上記構成に限定されるものではない。【００３０】
（載置板）
載置板８は、電気回路基板１００が位置決めされた状態で載置されるガイド部８３が配設され、電気回路基板１００の半田付け部に対応して、ノズル５１，５２が挿入される切欠８１，８２が穿設された矩形板である。
また、載置板８は、図示してないが、リニアベアリング等の往復移動手段が設けられており、エアーシリンダ等を用いて自動又は手動により前後方向に往復移動する。そして、手前側に位置するとき、電気回路基板１００の取付け及び取外しが行われ、奥側に位置しストッパ８４により位置決めされる位置で、半田付けが行われる。なお、本実施形態では、載置板８を往復移動させる構成としてあるが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、所定の半田付け位置に、載置板８を取り付ける構成としてもよい。【００３１】
なお、本実施形態は、位置決め手段として、ガイド部８３が設けられた載置板８を用いた構成としてあるが、位置決め手段は、この構成に限定されるものではない。たとえば、自動化ラインに本発明の半田噴流装置を使用する場合、電気回路基板１００を搬送・停止可能なコンベアおよび電気回路基板１００の基準孔にピンを挿入することにより位置決めする位置決め機構などを有する位置決め手段、あるいは、二軸ロボットを有する位置決め手段など、様々な構成の位置決め手段を用いることができる。【００３２】
（ドロス除去手段）
ドロス除去手段９は、載置板８の奥側下面に、回動シリンダ等の回動手段（図示せず）を介して連結された横長の平板としてある。
ドロス除去手段９は、載置板８が手前側に位置するとき下向きに回動され、先端部が、半田１０に没し、かつ、昇降手段７によって半田液面１１より下方に没入したノズル５１，５２より、上方に位置する状態となる。このまま、載置板８が奥側に移動することにより、半田液面１１に浮遊するドロス１２を奥側に押し出し、ドロス１２の存在しない清浄な半田液面１１をノズル板５６上に作り出すことができる。そして、載置板８が奥側に位置するとき、ドロス除去手段９は、水平方向に回動され、先端部が半田１０から浮いた状態となり、このまま、載置板８が手前側に移動することにより、半田液面１１に浮遊するドロス１２を奥側に集めることができる。このようにすることにより、ドロス１２に起因する半田不良を低減でき、ドロス１２の発生量が多い鉛フリー半田を使用した場合であっても、半田かす付着やブリッジなどの品質不良を低減でき、半田品質を向上させることができる。【００３３】
なお、ドロス除去手段９は、上記構成に限定されるものではなく、たとえば、ドロス除去手段９の先端が半田１０に没した状態で、載置板８を手前側に移動させる構成としてもよく、このようにすると、ドロス１２を奥側と手前側の二箇所に集めることができる。
また、ドロス除去手段９は、載置板８に連結されているが、この構成に限定されるものではなく、たとえば、載置板８とは別の移動手段に連結してもよい。【００３４】
次に、上記構成の半田噴流装置１の動作について、図面を参照して説明する。
半田噴流装置１は、まず、面状ヒーター３及び管ヒーター４に通電され、固まった状態の半田１０を、所定の半田付け温度（通常、約２４０℃〜２５０℃）まで加熱する。ここで、作業終了時に、半田吹出し手段５を、図２に示すように、面状ヒーター３が半田液面１１の上部に位置する高さまで上昇させておくとよい。このようにすると、固まった半田１０を溶融させる際、面状ヒーター３により、半田１０が上面から下方に向かって溶融していくので、表面が固まっており内部が溶融している場合にしばしば発生する半田突沸を防止することができる。さらに、同図に示すように、半田吹出し手段５を上昇させると、ノズル板５６を容易に交換することができ、電気回路基板１００の機種切り替えを効率よく行うことができる。
また、半田噴流装置１は、管ヒーター４を備えており、半田１０を下面からも溶融させることができ、固まった半田１０を溶融させるまでの立上げ時間を短縮することができる。【００３５】
半田１０が溶融すると、半田噴流装置１は、ノズル５１，５２が半田液面１１に沈み込むように、半田吹出し手段５を降下させる。このように、待機状態のとき（半田付けしていないとき）、ノズル５１，５２を半田１０に沈ませることにより、ノズル５１，５２を半田温度に加熱するとともに、外気に触れて冷却されるといった不具合を防止することができる。
また、半田噴流装置１は、待機状態のとき、可変速モータ６４を低速で回転させ、少量の半田１０をノズル５１，５２から吹き出させるとよく、このようにすると、半田槽２内の半田１０を適度に循環することができ、半田温度を均一化することができる。【００３６】
次に、半田付けするリード付き部品１０１，１０２が取り付けられ、フラックス塗布等の前処理の施された電気回路基板１００が、載置板８のガイド部８３にセットされる。続いて、載置板８が奥側に移動し、ストッパ８４と当接することにより、ノズル５１，５２に対応した半田付け位置に、電気回路基板１００が位置決めされる。また、載置板８が奥側に移動する際、ドロス除去手段９が、半田液面１１上のドロス１２を奥側に移動させ、酸化膜のない清浄な半田液面１１となる。【００３７】
次に、半田供給手段６が半田吹出し手段５に半田１０を供給するとともに、昇降手段７が半田吹出し手段５を上昇させる。この際、ノズル５１，５２から半田１０が噴流される状態で、ノズル５１，５２を上昇させるとよい。このようにすると、半田槽２の下層から吸込み口５４を経由して新鮮な（ドロス１２が含まれない）半田１０がノズル５１，５２から噴流され続けるので、ノズル５１，５２の内面に酸化膜が発生するといった不具合を防止することができる。【００３８】
次に、半田吹出し手段５が所定の位置まで上昇し、所定時間だけその位置に停止する。この所定時間が半田付け時間（通常、数秒）であり、この半田付け時間の間、ノズル５１，５２から電気回路基板１００に半田１０が吹き付けられ、電気回路基板１００にリード付き部品１０１，１０２が半田付けされる。【００３９】
次に、あらかじめ設定された半田付け時間が経過すると、吹き付けられている半田１０がリード付き部品１０１，１０２のリードからゆっくり離れるように、ステッピングモータ７５を制御して、ノズル５１，５２を降下させる。このようにすると、リードから余分な半田１０が安定して離れるので、ブリッジ不良を低減することができる。この際、ノズル５１，５２から半田１０が噴流される状態で、ノズル５１，５２を降下させるとよい。このようにすると、半田槽２の下層から吸込み口５４を経由して新鮮な（ドロス１２が含まれない）半田１０がノズル５１，５２から噴流され続けるので、ノズル５１，５２の内面に酸化膜が発生するといった不具合を防止することができる。
続いて、ノズル５１，５２が半田液面１１より下方に沈み、載置板８が手前側に移動され、電気回路基板１００が載置板８から取り外され、半田付けの１サイクルが終了する。【００４０】
このように、本実施形態の半田噴流装置１は、待機状態のとき、半田１０にノズル５１，５２が没した状態となり半田１０によって加熱され、さらに、半田付けするとき、半田１０を噴流しながらノズル５１，５２が上昇するので、電気回路基板１００に吹き付けられる半田温度を精度よく制御することができ、半田付け品質を向上させることができる。また、たとえば、ノズル５１，５２の口径を小さくしても、リード付き部品１０１，１０２を良好に半田付けすることができ、高密度化に対応することができる。
さらに、面状ヒーター３及び管ヒーター４を設けることにより、効率よく加熱することができるとともに、面状ヒーター３をフランジ３１で半田１０に対して密閉することにより、鉛フリー半田を使用した場合であっても、面状ヒーター３の溶食を防ぐことができる。【００４１】
［電子部品の半田付け方法］
また、本発明は、電子部品の半田付け方法としても有効であり、本実施形態にかかる電子部品の半田付け方法を、図面を参照して説明する。
図３は、本発明の実施形態にかかる電子部品の半田付け方法を説明するための概略フローチャート図を示している。
同図において、本実施形態にかかる電子部品の半田付け方法は、上記半田噴流装置１が待機するとき、昇降手段７によって、ノズル５１，５２が半田槽２の半田液面１１に没する状態とする（ステップＳ１）。【００４２】
次に、半田付けするとき、昇降手段７が、ノズル５１，５２を半田槽２の半田液面１１より上昇させ、かつ、半田供給手段５が、ノズル５１，５２から電気回路基板１００の所定の半田付け箇所に半田１０を吹き付ける（ステップＳ２）。【００４３】
このように、本実施形態の電子部品の半田付け方法は、待機状態のとき、ノズル５１，５２を半田液面１１に没する状態とすることにより、ノズル５１，５２が待機中に外気により冷却され、半田付け温度が低下するといった不具合を防止し、半田付け品質を向上させることができる。また、ノズル５１，５２から半田１０を噴流させながら、ノズル５１，５２を半田槽２の半田液面１１より上昇させるとよく、このようにすると、外気に露出したノズル５１，５２が、噴流される半田１０により加熱されるので、ノズル５１，５２及び電気回路基板１００に吹き付けられる半田１０の温度低下を効果的に抑制することができる。また、ノズル５１，５２から半田１０を噴流させながら、ノズル５１，５２を半田槽２の半田液面１１より下方に没入させるとよく、このようにすると、ノズル５１，５２の内側に酸化かすが付着するのを効果的に防止することができる。【００４４】
また、本発明の電子部品の半田付け方法は、上記半田噴流装置１を用いた電子部品の半田付け方法において、半田吹出し手段５に、半田１０に対して密閉された状態で設けられた面状ヒーター３と、半田槽２の外部に設けた外炊き式ヒーターとしての管ヒーター４が、半田槽２内の半田１０を加熱する方法としてもよい。
このようにすると、たとえば、半田１０が固まった状態で、面状ヒーター３が故障した場合であっても、管ヒーター４によって半田１０を溶融させることができるので、面状ヒーター３を容易に交換することができる。また、半田１０を溶融させるまでの立上げ時間を短縮することができる。【００４５】
［半田噴流装置の製造方法］
また、本発明は、半田噴流装置の製造方法としても有効であり、本発明にかかる半田噴流装置の製造方法は、上記半田噴流装置１のノズル板５６を、プレス加工により製造する方法としてある。
このようにすると、ノズル板５６から突設されるノズル５１，５２を、プレス加工によって、効率よく製造することができる。
特に、ノズル５１，５２に対応したブロックを金属板に固定した金型を使用するとよく、このようにすると、ブロックを共用化でき、製造原価のコストダウンを図ることができる。また、ブロックを金属板に固定することにより、金型を準備できるので、製造納期を短縮することができる。【００４６】
以上、本発明の半田噴流装置，半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法について、好ましい実施形態を示して説明したが、本発明に係る半田噴流装置，半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法は、上述した実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲で種々の変更実施が可能であることは言うまでもない。
たとえば、載置板８に、リード付き部品１０１，１０２を上方から押える部品押え手段を設けるとよく、このようにすると、半田付けする際の部品浮きを防止することができる。
また、載置板８に、回動自在の排気カバーを設けるとよく、このようにすると、半田付けするときに発生するフラックスガスを、排気カバーを介して効率よく排気することができるので、作業環境を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明の半田噴流装置，半田噴流装置の製造方法及び電子部品の半田付け方法は、電気回路基板にリード付き部品を半田付けしているが、半田付け対象物は、上記電気回路基板やリード付き部品に限定されるものではない。たとえば、金属製のケースに金属製の蓋を半田付けする場合にも好適に利用することができる。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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