(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
半田槽に貯留されている溶融した半田に被半田付部材を浸漬して半田付する半田付方法において、
上記の半田槽に対する振動伝達を遮断して配置されたワーク昇降ユニットにより、被半田付部材の半田付対象部分を、その半田槽の上方から降下させて上記溶融した半田に浸漬する際、半田槽に貯留されている溶融した半田の液面上を掻取り移動するスラグスクレーパに毎分６００〜６０００パルスの振動を加えて、溶融した半田の液面に微小な波を起こすことを特徴とする半田付方法。
【請求項２】
半田槽に貯留されている溶融した半田に被半田付部材の半田付対象部分を浸漬して半田付する半田付装置において、
上記の半田槽に対する振動伝達を遮断して配置され、被半田付部材を、その半田槽の上方から降下させてその半田付対象部分を上記溶融した半田に浸漬するワーク昇降ユニットと、その溶融した半田の液面上を掻取り移動するスラグスクレーパと、そのワーク昇降ユニットにより被半田付部材の半田付対象部分を半田に浸漬する際、そのスラグスクレーパに毎分６００〜６０００パルスの振動を加えるバイブレータとを備えていることを特徴とする半田付装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気，電子部品等からなる被半田付部材に浸漬法により半田付する技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電気，電子部品等からなる被半田付部材を効率的に半田付するには、いわゆる静止タイプの浸漬法が採用される。この静止タイプの浸漬法には、溶融した半田を貯留する半田槽と、半田槽の上方から被半田付部材を降下させて被半田付部材を半田に浸漬するワーク昇降ユニットとを備えた半田付装置が使用される。
【０００３】
一方、最近の高性能化した電気，電子部品等からなる被半田付部材の半田付では、半田付の際の温度的，化学的影響を避けるために、溶融した半田の温度の低温化やフラックスを使用しないフラックスレス化が進んでいる。また、小型化，精密化した電気，電子部品等では、半田付対象部分が微小化してきている。
【０００４】
従って、電気，電子部品等からなる被半田付部材の半田付対象部分に静止タイプの浸漬法により正確，確実に半田付することが困難になってきている。
【０００５】
従来、静止タイプの浸漬法での半田付を正確，確実にする手段としては、例えば、溶融した半田に超音波を印加することが知られている。
【０００６】
この従来の手段は、超音波の印加で半田にキャビテーションを起生させ、キャビテーションによる衝撃パルスで半田および被半田付部材の半田付対象部分に形成されている酸化膜を破壊し、半田のぬれ性を高めて半田付を正確，確実に行わせるものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来の手段では、超音波が高い振動数であるため、半田が霧化して被半田付部材の半田付対象部分以外に部分に付着し、被半田付部材に絶縁不良を引起こすという問題点がある。さらに、超音波が周囲に伝搬しやすいため、被半田付部材を劣化させやすいというという問題点がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、被半田付部材に絶縁不良，劣化の不具合を生じさせることなく正確，確実に半田付することのできる半田付方法と、この半田付方法を実施するに好適な半田付装置とを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前述の課題を解決するため、本発明に係る半田付方法は、次のような手段を採用する。
【００１０】
請求項１に記載した半田付方法は、半田槽に貯留されている溶融した半田に被半田付部材を浸漬して半田付することを内容としたものであり、上記の半田槽に対する振動伝達を遮断して配置されたワーク昇降ユニットにより、被半田付部材の半田付対象部分を、その半田槽の上方から降下させて上記溶融した半田に浸漬する際、半田槽に貯留されている溶融した半田の液面上を掻取り移動するスラグスクレーパに毎分６００〜６０００パルスの振動を加えて、溶融した半田の液面に微小な波を起こすことを特徴としている。
【００１１】
上記の構成では、被半田付部材の半田付対象部分と半田との界面張力を波の起伏力で崩すことにより、半田のぬれ性を高める。また、毎分６００〜６０００パルスの比較的振動数の低い振動は、半田を霧化させたり被半田付部材側に伝達したりすることがない。
【００１２】
また、毎分６００〜６０００パルスの振動にしているので、被半田付部材の半田付対象部分の半田付に有効な波の起伏力が得られる。
【００１３】
スラグスクレーパが、半田槽に貯留されている半田の液面上を掻取り移動して、半田の液面に形成された酸化膜や不純物の掻取除去を行うようになっている。
【００１４】
さらに、前述の課題を解決するため、本発明に係る半田付装置は、次のような手段を採用する。
【００１５】
請求項２に記載した半田付装置は、半田槽に貯留されている溶融した半田に被半田付部材の半田付対象部分を浸漬して半田付するものであり、上記の半田槽に対する振動伝達を遮断して配置され、被半田付部材を、その半田槽の上方から降下させてその半田付対象部分を上記溶融した半田に浸漬するワーク昇降ユニットと、その溶融した半田の液面上を掻取り移動するスラグスクレーパと、そのワーク昇降ユニットにより被半田付部材の半田付対象部分を半田に浸漬する際に、そのスラグスクレーパに毎分６００〜６０００パルスの振動を加えるバイブレータとを備えていることを特徴としている。
【００１６】
上記の構成では、バイブレータによって起生された振動がスラグスクレーパを介して半田に加えられるが、半田槽からワーク昇降ユニット,被半田付部材への振動伝達は阻止される。
【００１７】
また、スラグスクレーパが半田槽に貯留されている半田の液面上を掻取り移動して、半田の液面に形成された酸化膜や不純物の掻取除去を行うようになっている。さらに、スラグスクレーパにバイブレータが連結されているので、半田に常時接触しているスラグスクレーパが振動を加えるためのプローブとして利用される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る半田付方法および装置の実施の形態を図面に基いて説明する。
【００２０】
図１〜図３は、本発明に係る半田付方法および装置の実施の形態（１）を示すものである。
【００２１】
まず、本発明に係る半田付装置の実施の形態の構成を説明する。
【００２２】
この実施の形態は、コイル素子からなる被半田付部材Ａを半田付するもので、半田槽１，スラグスクレーパ２，バイブレータ３，ワーク昇降ユニット４の各部で構成されている。
【００２３】
半田槽１は、溶融した半田Ｂを静止状態で貯留するもので、半田Ｂの液面の上方を半田付作業空間として開放してなる。半田槽１に貯留されている半田は、図示しない加熱調整機構によって一定の温度に保持され、図示しない液面調整機構によって一定の液面高さに保持されるようになっている。
【００２４】
スラグスクレーパ２は、半田槽１に貯留されている半田Ｂの液面上を掻取り移動して、半田Ｂの液面に形成された酸化膜や不純物の掻取除去を行うもので、往復移動する掻取アーム２１に支持された掻取板２２が常時半田Ｂの液面に接触するようになっている。
【００２５】
バイブレータ３は、超音波に比して比較して振動数の低い毎分６００〜６０００パルスの振動を起生するもので、本体部３１がスラグスクレーパ２の掻取終了位置側に配置されて振動子３２がスラグスクレーパ２の掻取アーム２１に往復移動を許容する構造を介して連結されている。即ち、スラグスクレーパ２がバイブレータ３の印加用プローブとして利用されている。このバイブレータ３は、振動子３２をマグネットの吸着の切換えにより往復振動させるもの、振動子３２を回転子で間欠的に打圧振動させるもの等を自由に選択することができる。
【００２６】
ワーク昇降ユニット４は、被半田付部材Ａを着脱するホルダやホルダを昇降させるアクチュエータ等からなるもので、バイブレータ３，半田槽１に対して振動伝達が遮断されて配置されている。このワーク昇降ユニット４は、半田槽１に貯留されている半田Ｂの液面の上方に開放された半田付作業空間で被半田付部材Ａを昇降させ、被半田付部材Ａの半田付対象部分（リードＡａ，端末線Ａｂ）のみを半田Ｂに浸漬することができるようになっている。
【００２７】
次に、本発明に係る半田付装置の実施の形態の操作，動作に基づいて、本発明に係る半田付方法の実施の形態を説明する。
【００２８】
被半田付部材Ａの半田付対象部分を半田Ｂに浸漬するには、先行してスラグスクレーパ２により半田Ｂの液面に形成された酸化膜や不純物の掻取除去が行われる。そして、掻取除去作業の終了したスラグスクレーパ２は、図１に実線で示す掻取終了位置側に待機状態となって、起動したバイブレータ３によって振動が伝達される。この振動は、バイブレータ３の掻取アーム２１，掻取板２２を介して半田Ｂに印加される。
【００２９】
その後、振動の印加により液面に波Ｗが形成された半田Ｂに対して、ワーク昇降ユニット４が降下して被半田付部材Ａの半田付対象部分を浸漬させる。
【００３０】
この浸漬では、図２，図３に示すように、被半田付部材Ａの半田付対象部分（リードＡａ，端末線Ａｂ）の半田Ｂへの突入によって本来ロート状に形成されるべき半田Ｂの界面Ｃを形成する張力が波Ｗの起伏力Ｆによって崩されてしまうため、半田付対象部分（リードＡａ，端末線Ａｂ）が確実に半田Ｂに浸漬されることになる。そして、半田Ｂの液面に形成されている波Ｗが微小であるため、液面が大きく上下して被半田付部材Ａの半田付対象部分（リードＡａ，端末線Ａｂ）を必要以上または必要以下に半田Ｂに浸漬させることがない。この結果、被半田付部材Ａの半田付対象部分（リードＡａ，端末線Ａｂ）に正確，確実に半田付がなされることになる。
【００３１】
また、半田Ｂの液面に形成されている波Ｗが微小であるものの、従来の超音波のような高い振動数で印加されていないため、半田Ｂが霧化して被半田付部材Ａの半田付対象部分（リードＡａ，端末線Ａｂ）以外の部分に付着して被半田付部材Ａに絶縁不良を引起こしたり、振動が伝搬して被半田付部材Ａを劣化させたりすることがない。特に、ワーク昇降ユニット４がバイブレータ３，半田槽１に対して振動伝達が遮断されて配置されているため、被半田付部材Ａの振動による劣化が確実に防止される。
【００３２】
なお、図２に示すように、本来ロート状に形成されるべき半田Ｂの界面Ｃからの被半田付部材Ａの半田付対象部分（リードＡａ，端末線Ａｂ）の有効な浸漬長ａに対して、本発明による有効な浸漬長ｂがはるかに長くなっているため、被半田付部材Ａの半田付対象部分であるリードＡａが短くても、確実に半田付することができる。
【００３３】
前述の毎分６００〜６０００パルスの振動数の振動により形成される波Ｗの大きさは、被半田付部材Ａの半田付対象部分であるリードＡａが数ｍｍ以内である場合に特に有効である。
【００３４】
図４は、本発明に係る半田付方法および装置の実施の形態（２）を示すものである。
【００３５】
この実施の形態では、バイブレータ３の振動子３２に印加用プローブ５を取付け、印加用プローブ５で半田Ｂに振動を印加するようにしてある。
【００３６】
この実施の形態によると、振動の印加経路を除いて前述の実施の形態（１）と同様の作用，効果が奏されることに加えて、振動の印加のタイミングをスラグスクレーパ２等の動作に拘束されず自由に制御することができる。
【００３７】
図５は、本発明に係る半田付方法および装置の実施の形態（３）を示すものである。
【００３８】
この実施の形態では、バイブレータ３の振動子３２を半田槽１に連結してある。
【００３９】
この実施の形態によると、振動の印加経路を除いて前述の実施の形態（１）と同様の作用，効果が奏されることに加えて、バイブレータ３の設置，連結構造等を簡素化することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳述した本発明に係る半田付方法および装置によれば、次のような効果を得ることができる。
・被半田付部材の半田付対象部分と半田との界面張力を波の起伏力で崩して半田のぬれ性を高めることができる。
・毎分６００〜６０００パルスの比較的振動数の低い振動が半田を霧化させたり被半田付部材側に伝達することがないため、被半田付部材に絶縁不良，劣化の不具合を生じさせることなく正確，確実に半田付することができる。
・スラグスクレーパが、半田槽に貯留されている半田の液面上を掻取り移動して、半田の液面に形成された酸化膜や不純物の掻取除去を行うことができる。
・ワーク昇降ユニットが半田槽に対して振動伝達が遮断されて配置されているため、被半田付部材の振動による劣化を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る半田付方法および装置の実施の形態（１）を示す側面図である。
【図２】図１の動作状態の要部の拡大図である
【図３】図２の作用原理図である。
【図４】本発明に係る半田付方法および装置の実施の形態（２）を示す側面図である。
【図５】本発明に係る半田付方法および装置の実施の形態（３）を示す側面図である。
【符号の説明】
１                半田槽
２                スラグスクレーパ
３                バイブレータ
４                ワーク昇降ユニット
Ａ                被半田付部材（コイル素子）
Ｂ                半田
Ｗ                波
【図１】
0003806230.tif 000002
【図２】
0003806230.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003806230.tif 000005
【図５】
0003806230.tif 000006