移動はんだ付け用はんだ鏝

【課題】はんだ付けすべきピン状端子の列の方向に壁などの障壁がある場合でも、上記ピン状端子を障害なくはんだ付けすることができる移動はんだ付け用はんだ鏝を得る。
【解決手段】はんだ鏝２２における鏝先２３の先端面３５に、移動はんだ付け時にピン状端子３８が通過する端子嵌合溝３９を、上記はんだ鏝２２の移動方向に上記先端面３５を横断するように形成すると共に、該端子嵌合溝３９に溶けたはんだを供給するためのはんだ供給溝４０を、該端子嵌合溝３９と交差する向きに上記先端面３５を横断するように形成し、かつ、該はんだ供給溝４０の一端に、糸はんだ２４の先端を当接させて溶融させるためのはんだ溶融溝４２を連設する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣやＬＳＩなどの電子部品のピン状端子をプリント配線基板にはんだ付けするのに用いるはんだ鏝に関するものであり、さらに詳しくは、プリント配線基板にはんだ鏝の鏝先の先端面を当接または近接させた状態で、上記ピン状端子の列に沿って該はんだ鏝を移動させながらはんだ付けを行う、移動はんだ付け用のはんだ鏝に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１１及び図１２には、従来の移動はんだ付け用はんだ鏝１における鏝先２の形状と、このはんだ鏝１を使用した移動はんだ付け方法とが示されている。上記はんだ鏝１の鏝先２の先端面３は、該はんだ鏝１の中心軸線Ｌに対して傾斜しており、この先端面３に端子嵌合溝４が形成されると共に、この端子嵌合溝４の一端に、該端子嵌合溝４に糸はんだ５を溶融させて供給するためのはんだ供給溝６が連設されている。このはんだ供給溝６は、上記端子嵌合溝４の一端から該端子嵌合溝４と同じ方向に延びていて、該端子嵌合溝４に対して傾斜している。
【０００３】
図１１に示すように、上記はんだ鏝１を使用して電子部品のピン状端子７をプリント配線基板８の環状端子９にはんだ付けするときは、該はんだ鏝１を移動方向前方側に傾けることによって鏝先２の先端面３をプリント配線基板８に平行に当接させ、その状態で、該はんだ鏝１の移動方向前方側に配置したはんだノズル１０から糸はんだ５を上記はんだ供給溝６に連続的に供給しながら、該はんだ鏝１を、上記端子嵌合溝４内をピン状端子７が次々と通過するように該ピン状端子７の列に沿って矢印方向に移動させる。そうすると、溶融した糸はんだ５が上記端子嵌合溝４内に流れ込み、表面張力によりはんだ滴となって該端子嵌合溝４内に一旦保持されたあと、該端子嵌合溝４内を通過するピン状端子７と接触することによって該ピン状端子７に沿って流れ落ち、冷やされて固化することにより、はんだ１２で該ピン状端子７と上記環状端子９とがはんだ付けされる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のはんだ鏝１は、上述した鏝先構造のため、はんだ付けの際に該はんだ鏝１を移動方向前方側に傾けると共に、糸はんだ５の供給を該はんだ鏝１の移動方向前方側から行わなければならず、そのためには、上記はんだノズル１０をはんだ鏝１の移動方向前方側に配置しなければならない。このため、例えば図１３に示すように、部品１１の高い壁１１ａの間にプリント配線基板８が取り付けられていて、これらの壁１１ａに向かってピン状端子７の列が延びているような場合には、上記はんだノズル１０が壁１１ａにぶつかってしまうため、上記はんだ鏝１を使用して移動はんだ付けを行うことができない。
【０００５】
そこで本発明の技術的課題は、はんだ付けすべきピン状端子の列の方向に壁などの障壁があるような場合でも、これらの障壁に関係なく上記ピン状端子をはんだ付けすることができる、使用性に勝れた移動はんだ付け用はんだ鏝を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明は、鏝先の先端面に端子嵌合溝を有し、はんだ付けすべきピン状端子の列を備えたプリント配線基板に上記先端面を当接または近接させた状態で、糸はんだを溶融させて上記端子嵌合溝内に供給しながら、該端子嵌合溝内を上記ピン状端子が次々と通過するようにはんだ鏝を該ピン状端子の列に沿って移動させることにより、上記各ピン状端子をプリント配線基板にはんだ付けする移動はんだ付け用の上記はんだ鏝において、上記鏝先の先端面に、上記端子嵌合溝が、該先端面を上記はんだ鏝の移動方向に横断するように形成されると共に、該端子嵌合溝に溶けたはんだを供給するためのはんだ供給溝が、該端子嵌合溝と交差する向きに形成され、かつ、該はんだ供給溝の一端に、糸はんだの先端を当接させて溶融させるためのはんだ溶融溝が連設されていることを特徴とするものである。
【０００７】
本発明において好ましくは、上記はんだ溶融溝が、上記はんだ供給溝の一端から上記鏝先の基端部側に向けて形成され、該基端部側に行くに従って次第にはんだ鏝の軸線から遠ざかる方向に傾斜していることである。
また、上記はんだ溶融溝の溝幅が上記はんだ供給溝の溝幅より広く、また、該はんだ供給溝の端部の上記はんだ溶融溝が連なる部分の溝幅が、該はんだ溶融溝の溝幅に合わせて広げられていることが望ましい。
【０００８】
本発明においては、上記端子嵌合溝の溝幅及び深さが一定であると共に、上記はんだ供給溝の溝幅及び深さが一定であり、かつ、これらの端子嵌合溝とはんだ供給溝との溝幅及び深さが互いに等しくても構わない。
本発明において好ましくは、上記端子嵌合溝とはんだ供給溝とが十字状に交差していることであり、また、上記鏝先の先端面が、はんだ鏝の軸線に対して直交する平面であることである。
【０００９】
また、本発明によれば、請求項１から６の何れかに記載されたはんだ鏝と、該はんだ鏝の鏝先に糸はんだを供給するはんだノズルとを有し、該はんだノズルが、上記はんだ鏝の前面側の位置に、ノズル先端を上記はんだ溶融溝に向けた姿勢で上記はんだ鏝の移動方向と交差する向きに配置されていることを特徴とする移動はんだ付け用はんだ付けヘッドが提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、はんだ鏝の鏝先の先端面に、端子嵌合溝をはんだ鏝の移動方向に向けて形成すると共に、該端子嵌合溝に溶けた糸はんだを供給するためのはんだ供給溝を該端子嵌合溝と交差する向きに形成し、さらに、該はんだ供給溝の一端に連なるはんだ溶融溝を形成したので、該はんだ溶融溝に糸はんだを供給するはんだノズルを、はんだ鏝の移動方向と交差する向きに配置することができる。この結果、はんだ付けすべきピン状端子の列に沿ってはんだ鏝を移動させる場合に、その移動方向に部品から立ち上がった壁等の障壁があっても、上記はんだノズルがこの障壁とぶつかり合うことがないため、上記ピン状端子を確実にはんだ付けすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る移動はんだ付け用はんだ鏝の一実施形態について説明する。図１には、自動はんだ付け機に取り付けられて移動はんだ付けを行うはんだ付けヘッド２０が示されている。このはんだ付けヘッド２０は、鏝ホルダ２１に鉛直に保持されたはんだ鏝２２と、該はんだ鏝２２の下端の鏝先２３に該はんだ鏝２２の前面側から糸はんだ２４を供給するはんだノズル２５とを有するもので、上記鏝ホルダ２１から延出する取付部材２７により図示しない上記自動はんだ付け機に取り付けられている。そして、この自動はんだ付け機により、上記はんだ鏝２２を、図１において紙面に垂直な方向に移動させてはんだ付けを行うものである。
【００１２】
上記はんだ鏝２２は、ステンレス等の金属素材からなる外筒２８の内部に図示しない電気ヒーターを内蔵すると共に、該外筒２８の先端部（下端部）に、銅製の上記鏝先２３を該外筒２８の先端から真っ直ぐ下方に向けて延出するように保持させたもので、上記電気ヒーターからの熱を上記鏝先２３に伝達してはんだ付けを行うものである。上記外筒２８と鏝先２３とは互いに同心状に配置されていて、それらの中心軸線ははんだ鏝２２の軸線Ｌと一致している。
【００１３】
また、上記はんだノズル２５は、上記鏝ホルダ２１に連結されたノズル支持機構に支持されている。このノズル支持機構は、上記鏝ホルダ２１からはんだ鏝２２の前面側に延出する支持アーム３０と、該支持アーム３０に上下方向に位置調節自在に取り付けられた支持棒３１と、該支持棒３１の下端部にはんだ鏝２２の軸線Ｌと直交する取付軸３２によって傾斜角度を調節自在なるように連結されたノズルホルダ３３とを有し、このノズルホルダ３３に上記はんだノズル２５が、上記取付軸３２と平行な軸線を中心にして傾斜角度を調節自在なるように保持されている。
【００１４】
上記はんだノズル２５は、細長い円筒形をしていて、上記はんだ鏝２２の前面側に配置されることにより、該はんだ鏝２２の移動方向と交差する方向に延びており、その先端のはんだ送出口は、上記はんだ鏝２２の鏝先２３の先端部分に向けられている。そして、はんだ付け時に、図示しないはんだ供給装置からこのはんだノズル２５を通じて、決められた量の糸はんだ２４が、上記鏝先２３に連続して供給されるようになっている。
上記鏝先２３に対するはんだの供給位置及び供給角度は、上記支持棒３１の位置を上下に調節すると共に、上記ノズルホルダ３３またははんだノズル２５の傾斜角度を調整することによって自由に変更することができる。
【００１５】
上記はんだ鏝２２の鏝先２３は、円柱状をしていて、該鏝先２３の先端部分は図２−図６に示すように構成されている。即ち、該鏝先２３の先端部分は、円柱の側面を軸線Ｌに対して傾斜する４つの平らな傾斜面３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄにカットしたような形（四角錐台のような形）をしており、該鏝先２３の先端面３５は、正方形の平面をなしている。この先端面３５は、はんだ鏝２２の軸線Ｌに対して直交しており、はんだ付け時にプリント配線基板３６の上面に平行に当接または近接した状態に配設される。しかし、上記先端面３５は、はんだ鏝の移動方向に長いかまたは該移動方向と直交する方向に長い長方形であっても良い。
上記先端面３５の外周の４つの稜角部のうち、少なくともはんだ鏝２２の移動方向前方側に位置する稜角部３５ａは、該先端面３５が上記プリント配線基板３６の上面に沿って移動する際に該上面にある凹凸に引っ掛かりにくくするため、面取り加工しておくことが望ましい。
上記鏝先２３の前面には、軸線Ｌと平行な平坦面３４ｅが、上記傾斜面３４ａに連なるように形成されている。
【００１６】
上記鏝先２３の先端面３５には、図４、図５及び図７に示すように、はんだ付けのための端子嵌合溝３９と、該端子嵌合溝３９に溶融したはんだを供給するためのはんだ供給溝４０とが、十字状に交差した状態に形成されている。上記端子嵌合溝３９は、はんだ付け時にはんだ鏝２２が移動する方向、即ち、該はんだ鏝２２の左右方向に上記先端面３５を横断しており、上記はんだ供給溝４０は、上記はんだ鏝２２の移動方向と交差する方向、即ち、該はんだ鏝２２の前後方向に上記先端面３５を横断している。
【００１７】
上記端子嵌合溝３９の溝幅Ｗ１及び深さＤ１は、はんだ付け時にピン状端子３８がこの端子嵌合溝３９内をはんだ付けのために必要な隙間を保って通過することができ、かつ、一つのピン状端子３８と環状端子４１とがはんだ付けされたあと次のピン状端子３８と環状端子４１とがはんだ付けされるまでの間、溶融した糸はんだが表面張力によりはんだ滴として該端子嵌合溝３９内に一時的に保持され得るような大きさである。また、この端子嵌合溝３９の溝幅Ｗ１及び深さＤ１は、該端子嵌合溝３９全体について一定である。
【００１８】
一方、上記はんだ供給溝４０の溝幅Ｗ２及び深さＤ２は、溶融した糸はんだ２４がこのはんだ供給溝４０を通じて上記端子嵌合溝３９にスムースに流れ込み得るような大きさであり、図示の例では、上記端子嵌合溝３９の溝幅Ｗ１及び深さＤ１と等しく、かつ、該はんだ供給溝４０全体についてこれらの溝幅Ｗ２及び深さＤ２は一定である。しかし、このはんだ供給溝４０の溝幅Ｗ２及び深さＤ２は、溶融した糸はんだ２４が上記端子嵌合溝３９にスムースに流れ込み得るようなものであれば、必ずしも上記端子嵌合溝３９の溝幅Ｗ１及び深さＤ１と等しくなくても良く、僅かに大きくても僅かに小さくても構わない。
【００１９】
上記はんだ供給溝４０の一端には、糸はんだ２４の先端を当接させて溶融させるためのＶ字形やＵ字形あるいはそれらに類似する形をしたはんだ溶融溝４２が連設されている。このはんだ溶融溝４２は、はんだ鏝２２の前面側に形成されたもので、上記はんだ供給溝４０の端部から上記鏝先２３の基端部側に向けて上記傾斜面３４ａと平行に延びていて、該鏝先２３の基端部側に行くに従って次第にはんだ鏝２２の軸線Ｌから遠ざかる方向に傾斜している。しかし、上記はんだ溶融溝４２は、必ずしも上記傾斜面３４ａと平行でなくても良い。また、上記はんだ溶融溝４２とはんだ供給溝４０とが連なる部分は、滑らかな曲面に形成されていても良い。
【００２０】
上記はんだ溶融溝４２の溝幅Ｗ３は、各種径の糸はんだ２４に対応できるように、上記はんだ供給溝４０の溝幅Ｗ２より広く形成されている。また、このはんだ溶融溝４２が連なる上記はんだ供給溝４０の端部の溝幅は、該はんだ溶融溝４２の溝幅Ｗ３に合わせて広げられており、このため、該はんだ供給溝４０の端部には、上記はんだ溶融溝４２の溝形状に合わせて傾斜する溝縁部４０ａが形成されている。しかし、細い糸はんだ２４を使用するような場合には、上記はんだ溶融溝４２の溝幅Ｗ３は上記はんだ供給溝４０の溝幅Ｗ２と同じであっても構わない。
【００２１】
上記鏝先２３には、その表面全体に鉄メッキが施されると共に、濡れ面以外の部分に上記鉄メッキの上から硬質クロムメッキが施されており、上記濡れ面には、はんだメッキが施されている。該濡れ面は、はんだ付け時に溶けたはんだが広がる面であって、上記先端面３５と、上記端子嵌合溝３９の溝内面、上記はんだ供給溝４０の溝内面、及び上記はんだ溶融溝４２の溝内面とによってこの濡れ面が形成されている。
【００２２】
図７には、上記はんだ鏝２２を使用して移動はんだ付けを行っている時の鏝先２３の様子が部分的に示されている。図示しない電子部品を内蔵する部品４３の上に上記プリント配線基板３６が水平に取り付けられ、該プリント配線基板３６に形成された複数の環状端子４１から、上記電子部品の複数のピン状端子３８が上向きに突出している。
【００２３】
上記はんだ鏝２２は、上記プリント配線基板３６に対して垂直に配置され、鏝先２３の先端面３５が該プリント配線基板３６の上面に平行に当接するかまたは僅かなギャップを介して近接した状態に配設されている。その状態で該はんだ鏝２２を、上記はんだ溶融溝４２に糸はんだ２４を連続的に供給しながら上記ピン状端子３８の列に沿って矢印方向Ａに移動させると、上記端子嵌合溝３９内をピン状端子３８が次々と通過し、上記糸はんだ２４によって該ピン状端子３８と上記環状端子４１とが次々とはんだ付けされる。
【００２４】
このとき、上記はんだ溶融溝４２に押し当てられた糸はんだ２４は、該はんだ溶融溝４２の熱により直ちに溶融し、該はんだ溶融溝４２から上記はんだ供給溝４０を通じて上記端子嵌合溝３９内に流れ込み、表面張力によりはんだ滴となってこれらのはんだ供給溝４０及び端子嵌合溝３９内に一旦保持される。そして、該端子嵌合溝３９内をピン状端子３８が通過する際に、このはんだ滴が該ピン状端子３８と接触することによって該ピン状端子３８に沿って流れ落ち、固化するため、固化したはんだ滴２４ａによって該ピン状端子３８と上記環状端子４１とがはんだ付けされる。
一つのピン状端子３８が環状端子４１にはんだ付けされて端子嵌合溝３９から退出したあと、次のピン状端子３８が該端子嵌合溝３９内に進入して来るまでの間、溶融した糸はんだ２４は、上述したように、表面張力によりはんだ滴として上記端子嵌合溝３９及びはんだ供給溝４０内に一時的に保持される。
【００２５】
このようにして、適量の糸はんだ２４を連続的に供給しながらはんだ鏝２２をピン状端子３８の列に沿ってプリント配線基板３６上を移動させることにより、各ピン状端子３８と環状端子４１とが次々とはんだ付けされることになる。
その際、上記糸はんだ２４を、はんだ鏝２２の鏝先２３に対して該はんだ鏝２２の移動方向と直交する方向、即ち該はんだ鏝２２の前面側から供給することにより、はんだノズル２５が該はんだ鏝２２の移動方向前方側に向けて大きく延出することがないため、はんだ鏝２２の移動方向に部品４３から立ち上がった壁４３ａ等の障壁があっても、上記ピン状端子３８と環状端子４１とを確実にはんだ付けすることができる。
【００２６】
図８には、はんだ鏝２２の鏝先２３の異なる構成例が示されている。この構成例では、鏝先２３の先端面３５のはんだ供給溝４０に対してはんだ鏝２２の移動方向前方側に位置する第２面部分３５Ｂを、はんだ鏝２２の移動方向後方側に位置する第１面部分３５Ａより、軸線Ｌ方向に僅かに後退させている。換言すれば、上記第１面部分３５Ａと第２面部分３５Ｂとの間に僅かな段差を形成している。これにより、はんだ付け時に該先端面３５を上記プリント配線基板３６の上面に沿って移動させる際に、上記第２面部分３５Ｂとプリント配線基板３６の上面との間に僅かな隙間を介在させることで、鏝先２３の先端面３５が該プリント配線基板３６の上面の凹凸に引っ掛かりにくいようにしている。
【００２７】
図示した実施形態においては、鏝先２３の先端面３５を軸線Ｌに対して直角な面とすることにより、はんだ鏝２２をプリント配線基板３６に垂直に当接させるかまたは近接させた状態ではんだ付けを行うようにしているが、ピン状端子３８の列と部品４３の壁４３ａとの間隔がそれほど近くないような場合には、はんだ鏝２２を移動方向に若干傾けた状態ではんだ付けを行うこともできる。この場合に、鏝先２３の先端面３５は、軸線Ｌに対して必要な角度だけ傾斜した状態に形成され、また、上記端子嵌合溝３９の溝底は、該先端面３５と平行をなすように形成される。
【００２８】
また、上記はんだ供給溝４０は、必ずしも上記端子嵌合溝３９に対して十字状に交差している必要はなく、図９に示すように、鏝先２３の前面側（傾斜面３４ａ側）から上記端子嵌合溝３９にちょうど連なる位置まで形成されることにより、該端子嵌合溝３９にＴ字状に連なっていても良い。
あるいは、図１０に示すように、上記はんだ供給溝４０の、端子嵌合溝３９よりも鏝先２３の後面側（傾斜面３４ｃ側）に延在する溝部分４０ｂを、先端面３５の端部にまで達しないように形成することもできる。
さらに、上記鏝先２３の先端面３５は、必ずしも矩形である必要はなく、円形や楕円形等であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る移動はんだ付け用はんだ鏝の実施形態を示す側面図である。
【図２】鏝先の部分拡大図側面図である。
【図３】鏝先の部分拡大図正面図である。
【図４】鏝先の下面図である。
【図５】図３におけるＶ−Ｖ線での断面図である。
【図６】図２におけるＶＩ−ＶＩ線での断面図である。
【図７】移動はんだ付け時の状態を示す要部正面図である。
【図８】鏝先の異なる構成例を示す部分側面図である。
【図９】鏝先のさらに異なる構成例を示す部分側面図である。
【図１０】鏝先のさらに異なる構成例を示す部分側面図である。
【図１１】従来のはんだ鏝による移動はんだ付け時の状態を示す要部正面図である。
【図１２】従来のはんだ鏝の要部の側面図である。
【図１３】移動はんだ付けの対象となる部品の一例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００３０】
２２はんだ鏝
２３鏝先
２４糸はんだ
２５はんだノズル
３５先端面
３６プリント配線基板
３８ピン状端子
３９端子嵌合溝
４０はんだ供給溝
４２はんだ溶融溝
Ｌ軸線
Ｗ１端子嵌合溝の溝幅
Ｗ２はんだ供給溝の溝幅
Ｗ３はんだ溶融溝の溝幅
Ｄ１端子嵌合溝の深さ
Ｄ２はんだ供給溝の深さ

【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏝先の先端面に端子嵌合溝を有し、はんだ付けすべきピン状端子の列を備えたプリント配線基板に上記先端面を当接または近接させた状態で、糸はんだを溶融させて上記端子嵌合溝内に供給しながら、該端子嵌合溝内を上記ピン状端子が次々と通過するようにはんだ鏝を該ピン状端子の列に沿って移動させることにより、上記各ピン状端子をプリント配線基板にはんだ付けする移動はんだ付け用の上記はんだ鏝において、
上記鏝先の先端面に、上記端子嵌合溝が、該先端面を上記はんだ鏝の移動方向に横断するように形成されると共に、該端子嵌合溝に溶けたはんだを供給するためのはんだ供給溝が、該端子嵌合溝と交差する向きに形成され、かつ、該はんだ供給溝の一端に、糸はんだの先端を当接させて溶融させるためのはんだ溶融溝が連設されていることを特徴とする移動はんだ付け用はんだ鏝。
【請求項２】
上記はんだ溶融溝は、上記はんだ供給溝の一端から上記鏝先の基端部側に向けて形成され、該基端部側に行くに従って次第にはんだ鏝の軸線から遠ざかる方向に傾斜していることを特徴とする請求項１に記載のはんだ鏝。
【請求項３】
上記はんだ溶融溝の溝幅が上記はんだ供給溝の溝幅より広く、また、該はんだ供給溝の端部の上記はんだ溶融溝が連なる部分の溝幅が、該はんだ溶融溝の溝幅に合わせて広げられていることを特徴とする請求項１または２に記載のはんだ鏝。
【請求項４】
上記端子嵌合溝の溝幅及び深さが一定であると共に、上記はんだ供給溝の溝幅及び深さが一定であり、かつ、これらの端子嵌合溝とはんだ供給溝との溝幅及び深さが互いに等しいことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載のはんだ鏝。
【請求項５】
上記端子嵌合溝とはんだ供給溝とが十字状に交差していることを特徴とする請求項１から４の何れかに記載のはんだ鏝。
【請求項６】
上記鏝先の先端面が、はんだ鏝の軸線に対して直交する平面であることを特徴とする請求項１から５の何れかに記載のはんだ鏝。
【請求項７】
請求項１から６の何れかに記載されたはんだ鏝と、該はんだ鏝の鏝先に糸はんだを供給するはんだノズルとを有し、該はんだノズルが、上記はんだ鏝の前面側の位置に、ノズル先端を上記はんだ溶融溝に向けた姿勢で上記はんだ鏝の移動方向と交差する向きに配置されていることを特徴とする移動はんだ付け用はんだ付けヘッド。

【図１】