JP6044801B2 - 半田処理方法及びそれに用いる半田片と半田処理装置 - Google Patents

Description

本発明は半田処理方法及びそれに用いる半田片と半田処理装置に関するものである。

近年、各種機器において電子部品を実装した電子回路が搭載されている。電子回路の形成工程においては、リード線を基板上の配線パターン（ランド）に接合する処理等のため、半田鏝を用いた半田付けが実施される。また半田付けの工程を機械的に実現させるため、筒形状の鏝先の部分を備えた半田処理装置が利用されている。

このような半田処理装置は、例えば半田片（半田層内部にフラックスの層が設けられた糸半田を切断したもの）を鏝先内に立てた姿勢で加熱して、下方へ溶融した半田を供給するように構成される。これにより、下方に配置しておいた基板に対する半田付け工程が実現可能である。

特開平０９−１０８８２６号公報 特開２０１１−０５６５８１号公報 特開２００９−１９５９３８号公報

上記のように半田片を鏝先内に立てた姿勢で加熱すると、比較的融点の低いフラックスが半田片の内部から流出し始める。このフラックスが半田片の上端或いは側面から適切に流出すれば、鏝先内壁と半田片の間には濡れ性に優れたフラックスが適切に介在する。その結果、鏝先内壁と半田片との接触性が向上し、鏝先から半田片へ十分に熱が伝わることによって、半田片を適切に加熱溶融させることが出来る。

しかしながら、上記の半田片を鏝先内に立てた姿勢で加熱したときに、半田片の下端からフラックスが流出し易くなる場合がある。この場合、フラックスは半田片の下方へ流れてしまい、鏝先内壁と半田片の間にフラックスが介在し難くなる。

その結果、鏝先から半田片へ十分に熱が伝わらずに、半田片を適切に加熱溶融させることが出来なくなる虞がある。本発明は上述した課題に鑑み、鏝先内での半田片の迅速且つ確実な溶融が可能となる半田処理方法及びそれに用いる半田片、半田処理装置の提供を目的とする。

本発明に係る半田処理方法は、管状の半田層の内部にフラックスの層が設けられた糸半田を切断して生成された半田片を、加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先内にて、長手方向一端を下端部にした姿勢で加熱して、溶融した半田を下方へ供給する半田処理方法であって、前記加熱時に、前記半田片の下端部からの前記フラックスの流出を低減させて、前記半田片の下端部以外からの前記フラックスの流出を増やし、前記半田片の下端部以外から流出した前記フラックスを、前記鏝先と溶融する前の前記半田片の間に介在させ、前記鏝先から前記半田片への熱伝達を促進させることを特徴とする。本構成によれば、鏝先内での半田片の迅速且つ確実な溶融が可能となる。

前記半田処理方法に使用する本発明に係る半田片は、前記半田片の側面において、前記フラックスの層を外部へ露出させる加工処理が施され、前記フラックスが前記鏝先の内壁からの熱を直接受熱可能としたものがよい。あるいはまた、前記半田片の側面の一部を窪ませる加工処理が施され、前記フラックスの前記半田片の下端部への流出路が狭められたものであってもよい。さらには、前記半田片の前記下端部を押し潰す加工処理が施され、前記半田片の前記下端部において前記フラックスの流出路が封止されたものであってもよい。これらの半田片によれば鏝先内での加熱溶融が容易となる。

また前記半田処理方法に使用する本発明に係る半田処理装置は、前記半田片の側面において前記フラックスの層を外部へ露出させる加工処理を行い、前記フラックスの層が前記鏝先の内壁から熱を直接受熱可能とした構成としてもよい。また前記半田片の側面において長手方向両端に及ぶ溝を設ける加工処理を行う構成としてもよく、前記半田片の側面において一または複数個の穴を設ける加工処理を行う構成としてもよい。

また、前記半田片の側面の一部を窪ませる加工処理を行い、前記フラックスの前記半田片の下端部への流出路を狭める構成としてもよく、記半田片の前記下端部を押し潰す加工処理を行い、前記半田片の前記下端部において前記フラックスの流出路を封止する構成としてもよく、前記姿勢の前記半田片に対し、下側寄りの部分より上側寄りの部分を優先的に加熱する処理を行う構成としてもよい。

また上記構成の半田処理装置は、加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先を有し、当該鏝先内にて前記姿勢に保持された前記半田片に対して、当該鏝先の熱を伝えることで加熱を行うものであって、前記鏝先の内径について、前記保持された半田片の上側寄り部分に対応する内径よりも、下側寄り部分に対応する内径を大きくし、前記半田片の上側寄り部分における前記鏝先の内壁からの受熱量を前記下側寄り部分よりも多くした構成としてもよい。

また上記構成としてより具体的には、加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先を有し、当該鏝先内にて前記姿勢に保持された前記半田片に対して、当該鏝先の熱を伝えることで加熱を行うものであって、前記鏝先の外側面には、前記保持された半田片の上側寄り部分に対応する位置と、下側寄り部分に対応する位置との間に、周方向に伸びる溝が設けられ、前記鏝先における前記半田片の上側寄り部分に対応する位置から前記下側寄り部分に対応する位置への伝導熱を低減させた構成としてもよい。

また前記鏝先の外径について、前記保持された半田片の上側寄り部分に対応する外径よりも、下側寄り部分に対応する外径を小さくした構成としてもよく、前記鏝先の外側面における前記保持された半田片の上側寄り部分に対応する位置には、断熱部材又は放射抑制部材が設けられた構成としてもよい。

本発明に係る半田処理方法によれば、鏝先内での半田片の迅速且つ確実な溶融が可能となる。また本発明に係る半田片及び半田処理装置によれば、半田片の溶融加熱が容易となる。

本発明の実施形態にかかる半田付け装置の一例の斜視図である。 図１に示す半田付け装置のＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図である。 図１に示す半田付け装置に設けられた駆動機構の一部の分解斜視図である。 半田送り機構のより詳細な構成図である。 Ｖ穴が設けられた糸半田に関する説明図である。 鏝先内にＶ穴を設けた半田片が保持された状態の説明図である。 鏝先内に複数のＶ穴を設けた半田片が保持された状態の説明図である。 鏝先内にＶ溝を設けた半田片が保持された状態の説明図である。 鏝先内に窪みを設けた半田片が保持された状態の説明図である。 鏝先内に窪みを設けた半田片が保持された状態の別の説明図である。 鏝先内に下端を押し潰した半田片が保持された状態の説明図である。 第４実施形態に係る鏝先の形態に関する説明図である。 第４実施形態に係る鏝先の別形態に関する説明図である。 第４実施形態に係る鏝先の更に別形態に関する説明図である。

本発明の実施形態について、第１実施形態から第４実施形態を例に挙げ、図面を参照しながら以下に説明する。なお、本発明の内容はこれらの実施形態に何ら限定されるものではない。

１．第１実施形態
［半田付け装置の全体構成と動作］
図１は第１実施形態にかかる半田付け装置（半田処理装置の一形態）の斜視図であり、図２は図１に示す半田付け装置ＡのＩＩ−ＩＩ線で切断した断面図であり、図３は図１に示す半田付け装置Ａに設けられた駆動機構の一部の分解斜視図である。なお、図１では、筐体及び支持部１の一部を切断し、半田付け装置Ａの内部を表示するようにしている。

図１に示すように半田付け装置Ａは、上方から糸半田７を供給し、下部に設けられた鏝先５を利用して、鏝先５の下方に配置される配線基板Ｂｄと、電子部品Ｅｐとを半田付けする装置である。なお、糸半田７は、管状の半田層７１の内部にフラックス層７２が設けられた構造となっている。半田付け装置Ａは、支持部１、カッターユニット２、駆動機構３、ヒーターユニット４、鏝先５及び半田送り機構６を備えている。ヒーターユニット４と鏝先５とを組み合わせたものが、半田鏝部を構成している。

支持部１は、立設された平板状の壁体１１を備えている。なお、以下の説明では、便宜上、図１に示すように、壁体１１に沿う水平方向をＸ方向、壁体１１と垂直な水平方向をＹ方向、壁体１１に沿う鉛直方向をＺ方向とする。例えば、図１に示すように、壁体１１はＺＸ平面を有している。

半田付け装置Ａは、治具Ｇｊに取り付けられた配線基板Ｂｄと、配線基板Ｂｄに配置された電子部品Ｅｐの端子Ｐとに溶融半田を供給し、接続固定を行う。半田付けを行うとき、治具ＧｊをＸ方向及びＹ方向に移動させ配線基板ＢｄのランドＬｄとの位置決めを行う。また、そして、半田付け装置ＡはＺ方向に移動可能であり、位置決め後Ｚ方向に移動することで、鏝先５の先端をランドＬｄに接触させることができる。

支持部１は、壁体１１のＺ方向の下端部より上方にずれた位置に設けられた保持部１２と、壁体１１のＺ方向の辺縁部（下部）に固定された摺動ガイド１３と、壁体１１のＺ方向の端部（下端部）に設けられたヒーターユニット固定部１４とを備えている。

カッターユニット２は、半田送り機構６によって送られた糸半田７を所定長さの半田片７０（図２に図示）に切断するものである。カッターユニット２は、摺動ガイド１３に固定されたカッター下刃２２（固定刃部）と、カッター下刃２２の上部に配置され、Ｘ方向に摺動可能に配置されたカッター上刃２１（可動刃部）と、カッター上刃２１に設けられ、カッター上刃２１の摺動方向と交差する方向（Ｚ方向）に摺動するプッシャーピン２３（半田押部）とを備えている。図１に示すように、カッター上刃２１は、摺動ガイド１３によって、Ｚ方向の移動が規制されているとともに、Ｘ方向に摺動可能となっている。

ここで、摺動ガイド１３について、詳しく説明する。摺動ガイド１３は、カッター下刃２２のＹ方向の両端と接触する一対の壁部１３１、１３１を備えており、一対の壁部１３１は他方に向かって突出した抜け止め部１３２、１３２を備えている。抜止部１３２、１３２は先端が接触しないように、換言すると、摺動ガイド１３の上部に開口を有している。この抜止部１３２、１３２がカッター上刃２１のＺ方向への移動を規制する。

図２に示すように、カッター上刃２１は、半田送り機構６にて送られた糸半田７が挿入される貫通孔である上刃孔２１１と、プッシャーピン２３のロッド部２３１が挿入された貫通孔であるピン孔２１２とを備えている。上刃孔２１１の下端の辺縁部は切刃状に形成されている。カッター下刃２２は、上刃孔２１１を貫通した糸半田７が挿入される貫通孔である下刃孔２２１を備えている。下刃孔２２１の上端の辺縁部は切刃状に形成されている。上刃孔２１１と下刃孔２２１とは、糸半田７が挿入されている状態で、糸半田７と交差する方向にずれることで、互いの切刃によって糸半田７が切断される。なお、詳細については、後述する。

プッシャーピン２３は半田押部であり、カッター上刃２１とカッター下刃２２で切断されて下刃孔２２１に残った半田片７０を下方に押すものである。プッシャーピン２３は、ピン孔２１２に摺動可能に支持されたロッド部２３１と、ロッド部２３１の端部に設けられたヘッド部２３２と、ロッド部２３１に巻き回されてヘッド部２３２とカッター上刃２１との間に配置されたばね２３３とを備えている。さらに、プッシャーピン２３には、ロッド部２３１のヘッド部２３２と反対側の端部に、ロッド部２３１のピン孔２１２からの抜けを抑制する抜け止めが設けられている。そして、プッシャーピン２３は、ばね２３３の弾性力によって、常に上方に、すなわち、カッター下刃２２と反対側に持ち上げられている。

図１、図２に示すように、駆動機構３は、保持部１２に保持されたエアシリンダー３１と、保持部１２に設けられた貫通孔を貫通し、エアシリンダー３１によってＺ方向に摺動駆動されるピストンロッド３２と、保持部１２とカッター下刃２２との両方に支持され、Ｚ方向に延びる円柱状のガイド軸３５を備えている。そして、そして、駆動機構３は、ガイド軸３５にＺ方向に摺動可能に支持されたカム部材３３と、カム部材３３に設けられた後述のピン３３２が係合するカム溝３４０を有するスライダー部３４とを備えている。

エアシリンダー３１は、外部から供給される空気の圧力でピストンロッド３２を摺動駆動（伸縮）させるものであり、エアシリンダー３１とピストンロッド３２とが駆動機構３のアクチュエーターを構成している。ピストンロッド３２は、ガイド軸３５と平行に設けられており、ガイド軸３５に沿って直線的に往復動する。ピストンロッド３２の先端部は、カム部材３３に固定されており、ピストンロッド３２の伸縮によって、Ｚ方向に摺動する。カム部材３３の摺動は、ガイド軸３５によってガイドされている。

図２に示すように、ガイド軸３５は、下端部がカッター下刃２２に設けられた凹穴に嵌合されており、カッター下刃２２にねじ３５１でねじ止め固定されている。また、ガイド軸３５の上部は、保持部１２に設けられた孔を貫通しており、ピン３５２によって移動が規制されている。つまり、ガイド軸３５はねじ３５１によってカッター下刃２２と、ピン３５２によって保持部１２と固定されている。

図２、図３に示すように、カム部材３３は、矩形状の部材であり、長辺の一部を矩形状に切り欠いた凹部３３０と、カム部材３３に連結し、ガイド軸３５が貫通する貫通孔を備えた円筒形状の支持部３３１とを備えている。凹部３３０には、スライダー部３４が（Ｘ方向及びＺ方向に）摺動可能に配置される。また、支持部３３１はピン３５と平行する方向に延びる形状を有しており、カム部材３３のがたつきを抑制するために設けられている。つまり、カム部材３３がある程度厚みを有し、がたつきが発生しにくい構成の場合、円筒形状の部分を省略し、貫通孔だけで支持部３３１を構成してもよい。

そして、カム部材３３は、凹部３３０の中間部分に設けられて中心軸がガイド軸３５と直交する円柱状のピン３３２と、凹部３３０と隣接してプッシャーピン２３を押すピン押し部３３３と、支持孔３３１内部に配置された軸受３３４とを備えている。ピン３３２は、スライダー部３４に設けられた後述するカム溝３４０に挿入される。また、軸受３３４は、ガイド軸３５に外嵌し、カム部材３３ががたつかないように、円滑に摺動させる部材である。

図２、図３に示すように、スライダー部３４は、長方形状の板状の部材であり、カッター上刃２１と一体的に形成されている。スライダー部３４は、板厚方向に貫通するとともに長手方向に延びるカム溝３４０を備えている。カム溝３４０は、ガイド軸３５と平行に延びる第１溝部３４１を上側に、同じくガイド軸３５と平行に延びる第２溝部３４２を下側に設けている。そして、第１溝部３４１と第２溝部３４２とは、Ｘ方向にずれて設けられており、カム溝３４０は第１溝部３４１と第２溝部３４２とを接続する接続溝部３４３を備えている。

カム溝３４０には、カム部材３３のピン３３２が挿入されており、カム部材３３がガイド軸３５に沿って移動することで、ピン３３２がカム溝３４０の内面を摺動する。ピン３３２がカム溝３４０の接続溝部３４３に位置するとき、接続溝部３４３の内面を押す。これにより、スライダー部３４及びスライダー部３４に一体的に形成されたカッター上刃２１がカム部材３３の摺動方向（Ｚ方向）と交差する方向（Ｘ方向）に移動（カッター下刃２２に対して摺動）する。

図２に示すように、ヒーターユニット４は、半田片７０を加熱し、溶融させるための加熱装置であり、壁体２２の下端部に設けられたヒーターユニット固定部１４に固定されている。ヒーターユニット４は、電気を通すことで発熱するヒーター４１と、ヒーター４１を取り付けるためのヒーターブロック４２とを備えている。ヒーター４１は円筒形状のヒーターブロック４２の外周面に巻き回されている。

ヒーターブロック４２は円筒形状を有しており、軸方向の端部に鏝先５をとりつけるための断面円形状の凹部４２１と、凹部４２１の底部の中心部から反対側に貫通した半田供給孔４２２とを備えている。ヒーターブロック４２は、半田供給孔４２２と下刃孔２２１とが連通するように、カッター下刃２２に接触して設けられている。ヒーターブロック４２をこのように設けることで、半田片７０は、下刃孔２２１から半田供給孔４２２に移動する。

鏝先５は、円筒形状の部材であり、中央部分に軸方向に延びる半田孔５１を備えている。鏝先５は、ヒーターブロック４２の凹部４２１に挿入され、図示を省略した部材によって抜け止めがなされている。また、鏝先５の半田孔５１は、ヒーターブロック４２の半田供給孔４２１と連通しており、半田供給孔４２１から半田片７０が送られる。

鏝先５は、ヒーター４１からの熱が伝達されており、その熱で半田片７０を溶融させる。そのため、鏝先５は、高い熱伝導率を有する材料、例えば、炭化ケイ素、窒化アルミ等のセラミックやタングステン等の金属で形成されている。半田付け装置Ａにおいて、鏝先５は円筒形状のものとしているが、これに限定されるものではなく、断面多角形又は楕円形の筒形状のものを用いてもよい。半田付けを行う配線基板Ｂｄ及び（又は）電子部品Ｅｐの端子Ｐの形状に合わせて異なる形状のものを用意するようにしてもよい。

図１、図２に示すように、半田送り機構６は、糸半田７を供給するものであり、糸半田７を送る一対の送りローラ（６１ａ、６１ｂ）と、送られた糸半田７をカッター上刃２１の上刃孔２１１にガイドするガイド管６２とを備えている。一対の送りローラ（６１ａ、６１ｂ）は、支持部１に取り付けられており、糸半田７を挟むとともに、回転することで糸半田７を下方に送る。ガイド管６２は、弾性変形可能な管体であり、上端は、送りローラ６１の糸半田７が送り出される部分に近接して配置されている。なお、詳しくは後述するが、一方の送りローラ６１ｂの外周には、糸半田７にＶ穴７３を開けるための凸部が設けられている。

また、ガイド管６２の下端は、カッター上刃２１の上刃孔２１１と連通するように設けられている。なお、ガイド管６２の下端はカッター上刃２１の摺動に追従して移動するものであり、ガイド管６２はカッター上刃２１が摺動する範囲で過剰に引っ張られたり、突っ張ったりしないように設けられている。各送りローラ（６１ａ、６１ｂ）は回転角度（回転数）によって、送り出した糸半田の長さを決定している。

半田付け装置Ａで半田付けを行う場合、鏝先５の先端を半田付けを行う配線基板ＢｄのランドＬｄに接触させ、鏝先５で、ランドＬｄ及び電子部品Ｅｐの端子Ｐを囲む。このとき、鏝先５には、ヒーター４１からの熱が伝達されており、鏝先５が接触することでランドＬｄ及び電子部品Ｅｐの端子Ｐは、半田付けに適した温度に加温（プレヒート）される。

次に、半田付け装置Ａの動作について説明する。図２に示すように、半田付け装置Ａは、半田付けを行う直前、ピストンロッド３２がエアシリンダー３１の内部に収納された状態になっており、カム部材３３がＺ方向の上部（摺動範囲の最上部）にある。このとき、ピン３３２がカム溝３４０の第１溝部３４１内に位置しており、カッター上刃２１がガイド軸３５に最も接近した位置にある。この位置を初期位置とする。また、半田付け装置Ａでは初期位置にあるとき、上刃孔２１１が下刃孔２２１とＺ方向に重なるようにカッター上刃２１及びカッター下刃２２が形成されている。

そして、各送りローラ（６１ａ、６１ｂ）を回転駆動し糸半田７を送り出す。上刃孔２１１と下刃孔２２１とが連通状態になっているので、糸半田７の先端は下刃孔２２１の内部に移動する。各送りローラ（６１ａ、６１ｂ）の回転角度を調整し、下刃孔２２１内に進入する糸半田７の長さを半田付けに必要な長さになるようにする。下刃孔２２１内に進入する糸半田の長さは半田片７０の長さであり、半田付けを行うランドＬｄや電子部品Ｅｐの端子Ｐの大きさ等によって決められる。

そして、ピストンロッド３２をエアシリンダー３１から突出させ、カム部材３３をガイド軸３５に沿って下方に移動させる。ピン３３２がカム溝３４０内に配置されているため、ピン３３２はカム軸３４０内を摺動する。ピン３３２が第１溝部３４１にあるとき、第１溝部３４１がピン３３２の移動方向（ガイド軸３５の軸方向）と一致するため、スライダー３４はカム部材３３から力を受けず、カム部材３４は静止している。そして、ピン３３２が第１溝部３４１から接続溝部３４３に到達すると、ピン３３２が接続溝部３４３の内面を押す。これにより、スライダー部３４にＸ方向の力が加わり、スライダー部３４及びスライダー部３４と一体に形成されたカッター上刃２１がＸ方向に移動（摺動）する。

カッター上刃２１が摺動することで、上刃孔２１１と下刃孔２２１とがＸ方向にずれ、これらの孔のずれによって、上刃孔２１１の端部の縁に形成された切刃と下刃孔２２１の端部の縁に形成された切刃が交差し、糸半田７が半田片７０に切断される。

ピストンロッド３２がさらに突出すると、カム部材３３がさらに下方に移動し、ピン３３２が接続溝部３４３から第２溝部３４２に移動する。第２溝部３４２もガイド軸３５と平行に延びているため、カム部材３３がガイド軸３５に沿って下方に移動しても、ピン３３２がスライダー部３４を押さなくなる。すなわち、カム部材３３は移動するが、カッター上刃２１及びスライダー部３４は停止する。カッター上刃２１はガイド軸３５から最も離れた位置にある。この位置にあるとき、ピン孔２１２が下刃孔２２１とＺ方向に重なるように、カッター上刃２１及びカッター下刃２２が形成されている。

ピストンロッド３２がさらに突出すると、カム部材３３が下方に摺動し、カム部材３３のピン押し部３３３がプッシャーピン２３のヘッド部２３２を押す。これにより、プッシャーピン２３のロッド部２３１が下刃孔２２１に挿入される。このとき、下刃孔２２１に残っている半田片７０は、ロッド部２３１に押され、鏝先５に向かって移動する。なお、半田片７０は、切断時に自重によって下方に移動する場合もあるが、プッシャーピン２３を利用することで、半田片７０を確実に鏝先５の半田孔５１に供給することができる。半田孔５１に供給された半田片７０は、後述する図６に示すように、電子部品Ｅｐの端子Ｐに乗るようにして、鏝先５内に立った状態で保持される。

鏝先５には、ヒーター４１からの熱が伝達されており、この熱によって半田孔５１内で糸半田７は溶融される。そして、鏝先５は、配線基板ＢｄのランドＬｄと電子部品Ｅｐの端子Ｐとを囲んでいるため、溶融した半田は、ランドＬｄと電子部品Ｅｐの端子Ｐとに流れる。そして、半田付け装置ＡをＺ方向に移動することで、鏝先５がランドＬｄから離れる。これにより、半田は外気によって冷却され、固化することで、ランドＬｄと電子部品Ｅｐの端子Ｐとが半田付けされる。

そして、半田付けが終了すると、エアシリンダー３１はピストンロッド３２を内部に収納する。これにより、カム部材３３がＺ方向上方に移動し、プッシャーピン２３はばね２３３の弾性力により、上方に押し上げられる。ロッド部２３１が下刃孔２２１から抜ける。この状態でカッター上刃２１が摺動しても、プッシャーピン２３が破損しない。そして、カム部材３３のピン３３２がカム溝３４０の接続溝部３４３に到達し、スライダー部３４及びカッター上刃２１は、ガイド軸３５に接近するように摺動する。ピン３３２がカム溝３４０の第１溝部３４１に到達したとき、半田付け装置Ａは、初期位置に戻る。

［半田片に対する処理について］
図４は、半田送り機構６のより詳細な構成図である。本図に示すように、送りローラ６１ｂの外周には、糸半田７にＶ穴７３（断面がＶ字状の穴）を開けるための凸部６５が設けられている。凸部６５の先端形状は、糸半田７に穴を開けることができる程度に鋭利となっている。これにより、糸半田７が一対の送りローラ（６１ａ、６１ｂ）によって下方へ送り出されるとき、糸半田７の側面には、図５に示すようなＶ穴７３が設けられることになる。これらのＶ穴７３は、糸半田７の半田層７１を貫通してフラックス層７２にまで及んでいる。

このようにＶ穴７３が設けられた糸半田７は、既に説明した通り、カッターユニット２において切断され、半田片７０が生成される。なお、上記のＶ穴７３を設ける加工処理は、半田片７０の加熱時に、長手方向一端からのフラックスの流出を低減させる処理となっている。

すなわち半田付け装置Ａは、糸半田７の切断およびＶ穴７３を設ける処理を行って半田片７０を生成し、この生成した半田片７０を、図６に示すように立てた姿勢（長手方向一端である下端部を下にした姿勢）で加熱して、下方へ溶融した半田を供給する。この加熱の際、半田層７１より早く溶融したフラックスは、半田片７０の上端や下端だけでなく側面のＶ穴７３からも流出することになる。その結果、Ｖ穴７３が設けられていない場合に比べて、半田片７０の下端部からのフラックスの流出が低減することになる。このようにＶ穴７３を設ける加工処理は、半田片７０の加熱時に、半田片７０の下端部からのフラックスの流出を低減させる処理となっている。

半田片７０のＶ穴７３や上端から流出したフラックスは、鏝先５の内壁と半田片７０の間に介在する。本実施形態では、半田片７０の下端からのフラックスの流出が低減した分、鏝先５の内壁と半田片７０の間に介在するフラックスの量が多くなる。フラックスは濡れ性に優れているため、鏝先５の内壁と半田片７０の間に介在するフラックスの量が多くなるほど、鏝先５の内壁と半田片７０との接触性が向上する。その結果、鏝先５から半田片７０へより十分に熱が伝わることとなり、半田片７０をより確実に加熱溶融させることが出来る。

なお、図６の場合は、半田片７０の側面に対して一つのＶ穴７３が設けられているが、図７に示すように、半田片７０の側面に対して複数個のＶ穴７３が設けられてもよい。Ｖ穴７３の個数が多いほど、半田片７０の側面からフラックスが流出し易くなる。Ｖ穴７３の個数は、例えば、送りローラ６１ｂに設けられる凸部６５の個数や間隔などにより調節され得る。

また半田付け装置Ａは、Ｖ穴７３を設ける加工処理の代わりに、半田片７０の側面において長手方向両端に及ぶＶ溝７４（断面がＶ字状の溝）を設ける加工処理を行うようにしてもよい。図８は、このようなＶ溝７４を設けた半田片７０が、鏝先５内部で加熱される状況を示している。このようなＶ溝７４を設けると、Ｖ穴７３を設ける場合に比べて、半田片７０の側面からフラックスがより一層流出し易くなる。

以上のようにＶ穴７３またはＶ溝７４を設ける加工処理は、半田片７０の側面において、フラックスの層を外部へ露出させる加工処理である。このようにフラックスの層を外部へ露出させる加工処理としては、上述した形態に限られるものではなく、種々の形態が採用され得る。またＶ穴７３やＶ溝７４を設ける加工処理は、半田送り機構６で行われる形態の他、例えばカッターユニット４において行われる形態としてもよい。

２．第２実施形態
次に第２実施形態について説明する。なお、第２実施形態は、半田片に対する処理に関する部分を除き、基本的に第１実施形態と同様である。以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。

第２実施形態では、半田片７０の側面においてフラックスの層を外部へ露出させる加工処理が行われる代わりに、半田片７０の側面の一部を窪ませる加工処理が行われる。図９は、このようにして窪み７５を設けた半田片７０が、鏝先５内部で加熱される状況を示している。

図９に示す半田片７０は側面の下寄り部分に深い窪み７５が設けられ、これにより、その部分においてフラックス層７２が半田層７１に押し潰され、フラックス層７２が上下にほぼ分断した格好となっている。そのため半田片７０が加熱されたとき、この部分より上側にあるフラックスは半田片７０の下端からの流出が妨げられ、上端などから流出し易くなる。その結果、第１実施形態の場合と同様の原理により、半田片７０をより確実に加熱溶融させることが出来る。

また半田片７０の側面へ図９に示すような深い窪み７５が設けられる代わりに、図１０に示すような浅い窪み７６が、一または複数個設けられるようにしてもよい。これにより半田片７０が加熱されたとき、当該窪み７６がフラックスの流れに対する抵抗となり、窪み７６がない場合に比べて半田片７０の下端からフラックスが流出し難くなる。その結果、半田片７０の上端や側面から流出するフラックスの割合が増し、半田片７０をより確実に加熱溶融させることが出来る。

なお、半田片７０の側面へ窪み７５や窪み７６を設けることは、送りローラ６１ｂに設けられる凸部６５の形状を適切に設定する（例えば、第１実施形態のように穴や溝を設ける場合に比べ、凸部６５の先端形状を滑らかに設定する）ことにより実現され得る。窪み７５及び窪み７６を設ける位置については、凸部６５の個数や間隔などにより調節され得る。また窪み７５及び窪み７６を設ける加工処理は、半田送り機構６で行われる形態の他、例えばカッターユニット４において行われる形態としてもよい。

３．第３実施形態
次に第３実施形態について説明する。なお、第３実施形態は、半田片に対する処理に関する部分を除き、基本的に第１実施形態と同様である。以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。

第３実施形態では、半田片７０の側面においてフラックスの層を外部へ露出させる加工処理が行われる代わりに、半田片７０の下端部を押し潰す加工処理が行われる。図１１は、このようにして下端部が押し潰された半田片７０が、鏝先５内部で加熱される状況を示している。

図１１に示す半田片７０は下端部が押し潰されることにより、半田層７１によってフラックス層７２が封止された状態となっている。そのため半田片７０が加熱されたとき、フラックスは半田片７０の下端からの流出が妨げられ、上端などから流出し易くなる。その結果、第１実施形態の場合と同様の原理により、半田片７０をより確実に加熱溶融させることが出来る。

なお、半田片７０の下端部を押し潰す加工処理は、カッターユニット４において行われるようにすればよい。例えば、糸半田７を切断する際に上側の（残っている糸半田７側の）切断面近傍を押し潰すように、カッター上刃２１の形状を調節しておけばよい。但し当該加工処理の形態はこれに限られるものではなく、半田送り機構６などで行われるようにしても構わない。

４．第４実施形態
次に第４実施形態について説明する。なお、第４実施形態は、半田片に対する処理に関する部分を除き、基本的に第１実施形態と同様である。以下の説明では、第１実施形態と異なる部分の説明に重点をおき、共通する部分については説明を省略することがある。

これまでの説明から明らかなように、半田付け装置Ａは、加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先５を有している。また半田付け装置Ａは、鏝先５内にて下端部を下にした姿勢に保持された半田片７０に対して、鏝先５の熱を伝えることで加熱を行うようになっている。

そして第４実施形態では、半田片７０の加熱時に下端部からのフラックスの流出を低減させるための処理として、当該姿勢の半田片７０に対し、下側寄りの部分より上側寄りの部分を優先的に加熱する処理が行われる。以下、当該処理の具体的形態について説明する。なお、第４実施形態では、半田片７０に穴、溝、或いは窪みを設けるための加工処理や、半田片７０を押し潰すための加工処理は省略される。

図１２は、（ａ）半田片７０が鏝先５内で立てた姿勢（下端部を下にした姿勢）に保持された状態と、（ｂ）その状態にて半田片７０の加熱を進めた状態とを示している。図１２（ａ）に示すように、本実施形態における鏝先５の内径については、保持された半田片７０の上側寄り部分に対応する内径よりも、下側寄り部分に対応する内径が大きくされている。なお、本実施形態では、電子部品Ｅｐの端子Ｐの上端と鏝先５との上下の位置関係や、半田片７０の長さ寸法（つまり糸半田７を切断する間隔）は、予めほぼ一定となるよう設定されている。

そのため半田片７０と鏝先５内部との隙間は、半田片７０の下側寄り部分よりも、上側寄り部分の方が狭くなっている。これによって図１２（ｂ）に示すように、加熱が進むと半田片７０は上部より溶融し、フラックスが半田片７０の上部から流れ出ることになる。その結果、第１実施形態の場合と同様の原理により、半田片７０をより確実に加熱溶融させることが出来る。

なお、半田片７０の上側寄りの部分を優先的に加熱する処理の具体的形態は、上記の形態には限られない。以下、他の形態の例について、図１３および図１４を参照しながら説明する。

図１３は、鏝先５の伝熱に着目して、半田片７０の上側寄りの部分を優先的に加熱するようにした形態の例である。まず図１３（ａ）に示す鏝先５の外側面には、鏝先５内に保持された半田片７０の上側寄り部分に対応する位置と、下側寄り部分に対応する位置との間に、伝熱低減溝（周方向に伸びる溝）５３が設けられている。

これにより、鏝先５の上側にあるヒーターユニット４が高温となった際に、ヒーターユニット４から鏝先５の下方先端へ向かう伝熱の度合は、伝熱低減溝５３によって低減することになる。そのため鏝先５は、伝熱低減溝５３より下側において温度上昇が緩やかとなり、相対的に伝熱低減溝５３より上側において高温となるため、半田片７０の上側寄りの部分が優先的に加熱されることになる。

また図１３（ｂ）に示す鏝先５の外径については、鏝先５内に保持された半田片７０の上側寄り部分に対応する外径よりも、下側寄り部分に対応する外径が小さくされている。これによりヒーターユニット４が高温となった際に、ヒーターユニット４から鏝先５の下方先端へ向かう伝熱の度合は、外径が小さくされた部分で低減する。そのため鏝先５は、外径が小さくされた下側において温度上昇が緩やかとなり、相対的に上側において高温となるため、半田片７０の上側寄りの部分が優先的に加熱されることになる。

図１４は、鏝先５の放熱に着目して、半田片７０の上側寄りの部分を優先的に加熱するようにした形態の例である。まず図１４（ａ）に示す鏝先５の外側面には、鏝先５内に保持された半田片７０の上側寄り部分に対応する位置に、断熱材８が設けられている。これにより鏝先５が加熱された際、断熱材８が設けられた上側の部分において鏝先５の放熱が低減し、温度が上昇し易くなる。その結果、半田片７０の上側寄りの部分が優先的に加熱されることになる。

また図１４（ｂ）に示す鏝先５の外側面には、鏝先５内に保持された半田片７０の上側寄り部分に対応する位置に、低放射部材（例えばアルミ、銀、或いは金で形成した部材）９が設けられている。これにより鏝先５が加熱された際、低放射部材９が設けられた上側の部分において鏝先５の放熱（熱放射）が低減し、温度が上昇し易くなる。その結果、半田片７０の上側寄りの部分が優先的に加熱されることになる。なお、上述した断熱材８や低放射部材９は、鏝先５からの放熱を抑制する放熱抑制部材として機能している。

５．その他
以上に説明した半田付け装置Ａにより生成される半田片７０は、管状の半田層７１の内部にフラックスの層が設けられた糸半田を切断して生成されるものであって、加熱時に長手方向一端からのフラックスの流出を低減させる処理が施されたものである。そのため半田片７０によれば、鏝先５内での加熱溶融が容易となっている。

また半田付け装置Ａは、前記糸半田の切断および前記処理を行って半田片７０を生成し、前記生成した半田片を、長手方向一端である下端部を下にした姿勢で加熱して、下方へ溶融した半田を供給する。また半田付け装置Ａが行う当該処理は、半田片７０の加熱時に下端部からのフラックスの流出を低減させる処理である。

なお、当該処理の具体的内容は、第１実施形態では、半田片７０の側面においてフラックスの層を外部へ露出させる加工処理となっており、第２実施形態では、半田片７０の側面の一部を窪ませる加工処理となっており、第３実施形態では、半田片７０の前記一端を押し潰す加工処理となっている。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこの内容に限定されるものではない。また本発明の実施形態は、発明の趣旨を逸脱しない限り、種々の改変を加えることが可能である。

Ａ 半田付け装置（半田処理装置）
１ 支持部材
１１ 壁体
１２ 保持部
１３ 摺動ガイド
１４ ヒーターユニット固定部
１５ アクチュエーター保持部
１６ ばね保持部
２ カッターユニット
２１ カッター上刃
２１１ 上刃孔
２１２ ピン孔
２２ カッター下刃
２２１ 下刃孔
２３ プッシャーピン
２３１ ロッド部
２３２ ヘッド部
２３３ ばね
３ 駆動機構
３１ エアシリンダー
３２ ピストンロッド
３３ カム部材
３３０ 凹部
３３１ 支持孔
３３２ ピン
３３３ ピン押し部
３３４ 軸受
３４ スライダー部
３４０ カム溝
３４１ 第１溝部
３４２ 第２溝部
３４３ 接続溝部
３５ ガイド軸
４ ヒーターユニット
４１ ヒーター
４２ ヒーターブロック
４２１ 凹部
４２２ 半田供給孔
５ 鏝先
５１ 半田孔
６ 半田送り機構
６１ａ、６１ｂ 送りローラ
６２ ガイド管
６５ 凸部
７ 糸半田
７０ 半田片
７１ 半田層
７２ フラックス層
８ 断熱材
９ 低放射部材
Ｂｄ 配線基板
Ｅｐ 電子部品
Ｌｄ ランド
Ｐ 端子

Claims (14)

1. 管状の半田層の内部にフラックスの層が設けられた糸半田を切断して生成された半田片を、加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先内にて、長手方向一端を下端部にした姿勢で加熱して、溶融した半田を下方へ供給する半田処理方法であって、
   前記加熱時に、前記半田片の下端部からの前記フラックスの流出を低減させて、前記半田片の下端部以外からの前記フラックスの流出を増やし、
   前記半田片の下端部以外から流出した前記フラックスを、前記鏝先と溶融する前の前記半田片の間に介在させ、前記鏝先から前記半田片への熱伝達を促進させることを特徴とする半田処理方法。
2. 請求項１に記載の半田処理方法に使用する半田片であって、
   前記半田片の側面において、前記フラックスの層を外部へ露出させる加工処理が施され、前記フラックスの層が前記鏝先の内壁から熱を直接受熱可能としたことを特徴とする半田片。
3. 請求項１に記載の半田処理方法に使用する半田片であって、
   前記半田片の側面の一部を窪ませる加工処理が施され、前記フラックスの前記半田片の下端部への流出路が狭められていることを特徴とする半田片。
4. 請求項１に記載の半田処理方法に使用する半田片であって、
   前記半田片の前記下端部を押し潰す加工処理が施され、前記半田片の前記下端部において前記フラックスの流出路が封止されていることを特徴とする半田片。
5. 請求項１に記載の半田処理方法に使用する半田処理装置であって、
   前記半田片の側面において前記フラックスの層を外部へ露出させる加工処理を行い、前記フラックスの層が前記鏝先の内壁から熱を直接受熱可能とすることを特徴とする半田処理装置。
6. 請求項１に記載の半田処理方法に使用する半田処理装置であって、
   前記半田片の側面において長手方向両端に及ぶ溝を設ける加工処理を行うことを特徴とする半田処理装置。
7. 請求項１に記載の半田処理方法に使用する半田処理装置であって、
   前記半田片の側面において一または複数個の穴を設ける加工処理を行うことを特徴とする半田処理装置。
8. 請求項１に記載の半田処理方法に使用する半田処理装置であって、
   前記半田片の側面の一部を窪ませる加工処理を行い、前記フラックスの前記半田片の下端部への流出路を狭めることを特徴とする半田処理装置。
9. 請求項１に記載の半田処理方法に使用する半田処理装置であって、
   前記半田片の前記下端部を押し潰す加工処理を行い、前記半田片の前記下端部において前記フラックスの流出路を封止することを特徴とする半田処理装置。
10. 請求項１に記載の半田処理方法に使用する半田処理装置であって、
    前記姿勢の前記半田片に対して、下側寄りの部分より上側寄りの部分を優先的に加熱する処理を行うことを特徴とする半田処理装置。
11. 加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先を有し、
    当該鏝先内にて前記姿勢に保持された前記半田片に対して、当該鏝先の熱を伝えることで加熱を行う請求項１０に記載の半田処理装置であって、
    前記鏝先の内径について、
    前記保持された半田片の上側寄り部分に対応する内径よりも、下側寄り部分に対応する内径を大きくし、
    前記半田片の上側寄り部分における前記鏝先の内壁からの受熱量を前記下側寄り部分よりも多くした半田処理装置。
12. 加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先を有し、
    当該鏝先内にて前記姿勢に保持された前記半田片に対して、当該鏝先の熱を伝えることで加熱を行う請求項１０に記載の半田処理装置であって、
    前記鏝先の外側面には、
    前記保持された半田片の上側寄り部分に対応する位置と、下側寄り部分に対応する位置との間に、周方向に伸びる溝が設けられ、
    前記鏝先における前記半田片の上側寄り部分に対応する位置から前記下側寄り部分に対応する位置への伝導熱を低減させた半田処理装置。
13. 加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先を有し、
    当該鏝先内にて前記姿勢に保持された前記半田片に対して、当該鏝先の熱を伝えることで加熱を行う請求項１０に記載の半田処理装置であって、
    前記鏝先の外径について、
    前記保持された半田片の上側寄り部分に対応する外径よりも、下側寄り部分に対応する外径を小さくした半田処理装置。
14. 加熱可能である上下に伸びた略筒形状の鏝先を有し、
    当該鏝先内にて前記姿勢に保持された前記半田片に対して、当該鏝先の熱を伝えることで加熱を行う請求項１０に記載の半田処理装置であって、
    前記鏝先の外側面における前記保持された半田片の上側寄り部分に対応する位置には、断熱部材又は放射抑制部材が設けられた半田処理装置。