JPH0550227A - ろう付け用こて先 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】微細箇所の半田付け作業を素人でも容易に安定
して行うことができる。 【構成】ろう付け用こて先１０のこて先１２に毛細管現
象を利用したろう量調節機能を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、微細及び微小部分のろ
う付けを行うためのこて先に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、民生機器や通信機器などの電気回
路を構成する印刷配線板などの組立技術のなかで、部品
実装密度を高めるために部品形状は微小化の一途をたど
っている。このような基板上での組立実装には、通常半
田付け技術が利用されている。前記半田付けとは、ろう
付けの一種で接合しようとする被接合材料よりも溶融温
度の低い接合金属（以下ろうと記述）を用い接合部の間
隙中に金属合金を生成することによって接合する方法で
ある。特に、この方法は電気回路部品の接続及び接合の
とき半田を多く用いる事から接合金属である半田を溶か
す熱源であるこてを総称して半田ごてという。そして、
前記半田ごてを使用してチップ部品やＩＣなどの小型部
品を基板に実装する半田付け作業及び半田付けの修正作
業は、作業難易度の高い熟練を要するものである。

【０００３】図５に示すように半田ごてのこて先１は、
先端部近傍まで配設された加熱機２と半田鍍金部を有す
るこて先３とにより構成されている。現状での前記半田
ごて１の機能は、熱をろう及び被接合金属に伝える事に
あり、前記こて先３で溶融したろうは、自らの持つ表面
張力によりこて先３で球状になろうとするが、熱せられ
た被接合部の金属に触れ毛細管現象や表面張力などのろ
うを引き寄せる力が働いて被接合部の間隙に流れ込んで
いく。即ち、前記こて先３に留まろうとするろう自身の
表面張力よりも、被接合金属部分や近接する接合を必要
としない金属部分の毛細管現象などによる張力が大きけ
れば、前記こて先３で溶融したろうは被接合金属部分や
近接する接合を必要としない金属部分に流れ出してろう
付けする事になる。

【０００４】例えば、被接合金属部が高密度に配置され
ている印刷配線板上の微細部分への半田付けでは、前記
こて先３に留まろうとする半田の表面張力よりも、被接
合部の本来接合を必要としない部分の半田を引き込もう
とする毛細管現象などの力が大きく働いている。密集箇
所において前記半田ごて１を用いてチップ部品やＩＣな
どの小型部品の半田付け或いは半田付けの修正を行うこ
とは、溶融した半田の毛細管現象により近接した被接合
部の本来接合を必要としない金属部分に半田を付着させ
接合を行ってしまったり、被接合部にろうの過剰供給を
行う結果となってしまう。これは、半田こて先に溶融し
た半田量を調節できないために一方的に被接合金属間に
流出して起こる半田過剰供給である。

【０００５】供給過剰のないろう付けを行うには、ろう
付け箇所にあらかじめポストフラックスを塗布してろう
付けを行う。ポストフラックスを塗布することにより、
被接合金属間により速やかに侵入しろう付け作業を行う
ことができる。即ち溶融したろうは、表面張力により粒
状化しようとするが、ポストフラックスを用いることに
より表面張力による粒状化が抑えられ延性を助長され
る。又、通常半田では、ポストフラックスを半田材料に
包みこんで糸状にした糸半田として使用している。しか
し、微細箇所に適量の半田を用いて接続及び接合する技
術には熟練を必要とする。

【０００６】更に、供給過剰部分のろうを除去するに
は、供給過剰のろう付け箇所にポストフラックスを塗布
しろう自身の表面張力を抑えろうの付着していないこて
先のろう溜まりにろうを引き込み除去する。しかし、引
き込まれる量は少なく繰り返し作業でろうを除去するの
でこの作業も熟練者の技術に頼らざるを得ない。

【０００７】前述のようなろう付け作業は、作業工数の
増加や長期に渡る訓練を必要するが現状の半田ごて１を
用いて行う作業としては、避けられない問題である。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述のように従来のろ
う付け用こて先は、被接合部分が微細である場合必要以
上のろうの供給を行なうことにより被接合部以外の周辺
にろうを付着させてしまい、機器などの機構的性能を劣
化させたり外観品位を劣化させていた。又、供給過剰の
ろう付けの場合には、このろうを除去する必要があっ
た。更に、印刷配線板の高密度化が急激に進みつつある
現在、最新の自動半田付け装置を持ってしても半田付け
の修正や自動化できない部分の半田付け作業は、半田ご
てを使用して作業者の手で行うのが現状のろう付け作業
である。前記ろう付け作業は、作業工数の増加もさる事
ながらろう付け作業に起因する製品への熱ストレスによ
る部品のクラックの発生など信頼性の面からも高度な技
術が要求されるためどうしても熟練者の手に委ねること
が多かった。

【０００９】本発明は、前述した問題を除去するもの
で、基板上に高密度に配置された微細部分のチップ部品
やＩＣなどの小型部品のろう付け或いは、ろう付けの修
正を安定して行えると共に、熟練者を必要としないろう
付け作業を可能とするろう付け用こて先を提供すること
を目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によるろう付け用
こて先は、ろう付けに用いるこて先と、このこて先の先
端部に毛細管現象を利用したろう量調節機能とを具備し
ている。

【００１１】

【作用】上記構成よりなるろう付け用こて先は、こて先
先端部で溶融したろう量を調節することができる。

【００１２】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を説明
する。図１ないし図２は本発明の一実施例に係り、図１
は先端に溝を設けたろう付け用こて先の説明図、図２は
こて先の使用状態を表す説明図である。

【００１３】図１において（ａ）はろう付け用こて先の
先端部の斜視図、（ｂ）はこて先のＡ−Ａ′の断面図で
ある。

【００１４】図１（ａ）に示す用にろう付け用こて先１
０は、先端近傍まで配設された加熱機１１と金属鍍金部
を有するこて先１２及び毛細管現象を発生させる溝１３
とにより構成されている。

【００１５】前記ろう付け用こて先１０は、被接合金属
間に働く毛細管現象とほぼ同等の毛細管現象を有するろ
う付け用こて先１０を得るために、前記こて先１２の先
端部に細い溝１３を加熱機１１方向に向けて一本または
複数本設けている。前記溝１３を設ける事によりこて先
１２で溶融したろうは、表面張力でこて先に留まろうと
する力に毛細管現象による留まろうとする力が加わるの
で、こて先１２から被接合金属間へのろうの流出を抑制
できる。

【００１６】図１及び図２を参照してろう付け用こて先
の作用及び効果について説明する。上述の構成によるろ
う付け用こて先１０は、前記こて先１２に設けられてい
る金属鍍金部からなるろう溜まりから加熱機１１方向に
向かってこて先１２沿面のろうに対し毛細管現象を起こ
し易い溝１３を設けている。

【００１７】図２に示すようにこて先１２に溝１３を有
するろう付け用こて先１０を使用して被接合金属Ａと被
接合金属Ｂとを加熱しろう１４を供給すると、ろう１４
は、被接合金属Ａと被接合金属Ｂとの間隙に毛細管現象
により浸透していく。そして、前記こて先１２に設けた
溝１３は、溶融したろう１４をこて先１２から加熱機１
１の方向に毛細管現象により移動させようとする。この
とき、この溶融したろう１４のこて先１２から加熱機１
１方向に移動させようとする力をＦ1 とし、溶融したろ
う１４のこて先１２から被接合金属間の間隙へ移動させ
ようとする力をＦ2 とする。

【００１８】被接合金属Ａと被接合金属Ｂとをろう付け
するとき、前記こて先１２で溶融しているろう１４を被
接合金属間に流し込もうとすると、こて先１２で溶融し
ているろう１４は、加熱機１１方向に移動しようとする
力Ｆ1 と、被接合金属間の間隙へ移動しようとする力Ｆ
2 とが平衡状態となり安定した状態となる。この安定し
た状態のとき前記こて先１２を接合部１５から遠ざける
事により適量のろう量で前記接合部１５を接合すること
ができる。これは、ろう量の供給過剰を抑制する機能を
実現したこととなる。即ち、微細部分へのろう付けに用
いるろう量は、今まで熟練者の経験と勘に頼ってきた
が、前記こて先１２を使用することによりまず半田こて
先１２に溶融したろうの一部は、こて先１２から加熱機
１１方向に設けた溝１３の毛細管現象により溝１３に流
れ込み滞留し、同時に、加熱している被接続金属間に流
れ出すので、ろう量は被接合金属間の接合に必要な量だ
け供給されることになる。又、被接合金属間の接触面積
が小さければ毛細管現象及びぬれによる半田流出量は少
なくなり、接触面積の大小に応じた適宜の半田量を供給
することが可能となる。

【００１９】又、第２の機能としてろうを供給しないこ
て先１２をろう付け部分に接する事によりろうの除去を
行うことができる。ろうの被接合金属間の間隙へ移動し
ようとする力Ｆ2 より加熱機１１方向に移動しようとす
る力Ｆ1を大きくするという関係を作り出す事によりす
でにろう付けされている接合部あるいは、接合を意とし
ない部分に付着したろうの除去または減量の機能を発揮
する。即ち、意としない部分のろうの処理は、不要箇所
にろうの無い状態のこて先１２を接触させ固化したろう
を溶融させたのち、小量のフラックス含有の糸半田を供
給する事により、半田こて先の毛細管現象により、不要
部分の半田をこて先側に流入させて除去できる。

【００２０】図３及び図４を参照して他の実施例を説明
する。図３において（ａ）は先端に金属棒を密着させた
ろう付け用こて先の斜視図、（ｂ）はこて先Ｂ−Ｂ′の
断面図、図４はこて先の使用状態を表す説明図である。

【００２１】前記ろう付け用こて先１０のように溝１３
を設ける代わりに先端部に金属棒を密着させて間隙を設
けている。

【００２２】図３に示すようにろう付け用こて先２０
は、先端近傍まで配設された加熱機２１と金属鍍金部を
有するこて先２２及びこて先２２先端部に密着された半
田ぬれ性の良い金属棒２３により毛細管現象を発生され
る間隙２４を設け構成されている。即ち、前記ろう付け
用こて先２０は、被接合金属間に働く毛細管現象とほぼ
同等の毛細管現象を有する半田こて先２２を得るため
に、前記こて先２２先端部に半田ぬれ性の良い金属棒２
３を密着させて毛細管現象を発生させる間隙２４を一本
または複数本設けろう量調節機能をもたせている。前記
金属棒２３によりできた間隙２４は、前記こて先２２に
溶融しているろうを表面張力に前記間隙の毛細管現象に
よる力が加わるので、こて先２２先端から被接合金属間
への流出を抑制できる尚、作用及び効果については前記
実施例と同様である。

【００２３】更に、こて先のろう量を調節しながら半田
付け作業をすることができるので狭ピッチの製品や面実
装ＩＣの半田付けや半田の修正及び微細パターンの半田
ショートの修正などの作業を安定して行うことができ
る。又従来よりろう付け作業は、熟練者の技能に依存し
ていたが本発明により経験の浅い人でも熟練者の技能に
近いろう付け作業を可能にする。

【００２４】

【発明の効果】基板上に高密度に配置された微細部分の
チップ部品やＩＣなどの小型部品のろう付け或いはろう
付けの修正を安定して行えると共に、熟練者を必要とし
ないろう付け作業を可能とする効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る、先端に溝を設けたろ
う付け用こて先の説明図。

【図２】図１のこて先の使用状態を表す説明図。

【図３】本発明の他の実施例に係る、先端に金属棒を密
着させたろう付け用こて先の説明図。

【図４】図３のこて先の使用状態を表す説明図。

【図５】従来例に係る、半田ごての説明図。

【符号の説明】

１０… ろう付け用こて先 １１… 加熱機 １２… こて先 １３… 溝 ２３… 金属棒 ２４… 間隙

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ろう付けに用いるこて先と、このこて先
   の先端部に毛細管現象を利用したろう量調節機能とを具
   備したことを特徴とするろう付け用こて先。