JP2023073102A - ノズル、はんだ付け装置及び基板装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本体に装着される先端部材における吐出口の先端が本体の開口の先端と段差がない場合と比較して、はんだブリッジの発生を抑制できるノズルを得る。【解決手段】ノズル８０は、溶融はんだＪが上方に吐出する吐出口９４の径方向外側に広がり、吐出口９４から上方に突出しない上面１１０、及び上面１１０の外縁部から基端部８０Ｂ側に繋がり、基端部８０Ｂ側に向かうに従って径方向内側に傾斜する下面１１２を備えるアタッチメント１００と、先端部に溶融はんだＪが吐出する開口８６が形成され、開口８６よりも吐出口９４を上方に位置させてアタッチメント１００を装着するノズル本体８２と、を有する。【選択図】図６

Description

本発明は、ノズル、はんだ付け装置及び基板装置の製造方法に関する。

下記特許文献１には、先端部に形成され、溶融はんだが吐出する吐出口の外縁面を構成し、基端部側に向かうに従って径方向外側に傾斜する上部傾斜面と、該上部傾斜面の外縁部から該基端部側に繋がる周面を構成し、該基端部側に向かうに従って径方向内側に傾斜する下部傾斜面と、を備えるノズルが開示されている。

特許５８６７６４５号公報

例えば、基板のスルーホールに端子が挿入された電子部品をはんだ付けするノズルでは、ノズルの長時間の使用によって吐出口の縁部の面が摩耗し、吐出口の縁部の酸化により、吐出口から吐出される溶融はんだの流れに乱れが生じることが懸念される。溶融はんだの流れに乱れが生じると、基板のスルーホールに端子が挿入された電子部品をはんだ付けするときに、端子間がはんだにより電気的に繋がるはんだブリッジが発生する場合がある。

本開示は、本体に装着される先端部材における吐出口の先端が本体の開口の先端と段差がない場合と比較して、はんだブリッジの発生を抑制できるノズル、はんだ付け装置及び基板装置の製造方法を得ることが目的である。

第１態様に係るノズルは、溶融はんだが上方に吐出する吐出口の径方向外側に広がり、該吐出口から上方に突出しない上面、及び該上面の外縁部から基端部側に繋がり、該基端部側に向かうに従って径方向内側に傾斜する下面を備える先端部材と、先端部に溶融はんだが吐出する開口が形成され、該開口よりも該吐出口を上方に位置させて該先端部材を装着する本体と、を備えている。

第２態様に係るノズルは、第１態様に記載のノズルにおいて、前記上面の少なくとも一部は、前記基端部側に向かうに従って径方向外側に傾斜する。

第３態様に係るノズルは、第２態様に記載のノズルにおいて、前記先端部材は、前記吐出口を形成する内周面と前記上面が稜線部を介して直接接続されており、鉛直方向の断面において前記内周面と前記上面の成す角が鋭角である。

第４態様に係るノズルは、第３態様に記載のノズルにおいて、鉛直方向の断面において前記内周面と前記上面の成す角は、５０°以上で９０°より小さい。

第５態様に係るノズルは、第３態様に記載のノズルにおいて、前記先端部材における前記稜線部は水平方向に沿った平面部であり、前記平面部の水平方向の幅が０．５ｍｍ以下である。

第６態様に係るノズルは、第１態様に記載のノズルにおいて、前記先端部材の前記上面は、水平方向に沿って配置されている。

第７態様に係るノズルは、第１態様から第６態様までのいずれか１つの態様に記載のノズルにおいて、前記本体に対して前記先端部材が着脱可能に構成されている。

第８態様に係るノズルは、第７態様に記載のノズルにおいて、前記本体の外周面は、前記開口側に向かうに従って径方向内側に傾斜したテーパ部を備え、前記先端部材の内周面は、前記吐出口側に向かうに従って径方向内側に傾斜し、かつ前記テーパ部に接触する接触面を備える。

第９態様に係るはんだ付け装置は、第１態様から第８態様までのいずれか１つの態様に記載のノズルと、前記ノズルの基端部が固定され、前記ノズルの前記吐出口から吐出した溶融はんだを回収して貯留すると共に、貯留する溶融はんだを前記ノズルの前記吐出口から吐出させる本体部と、基板の背面に沿って、前記ノズルの前記先端部を前記基板に対して相対移動させる移動装置と、を備えている。

第１０態様に係るはんだ付け装置は、第９態様に記載のはんだ付け装置において、前記基板に応じて、前記先端部材における前記吐出口を形成する内周面と前記上面の成す角が異なる前記ノズルに交換する構成とされている。

第１１態様に係るはんだ付け装置は、第９態様に記載のはんだ付け装置において、前記基板の表面側からスルーホールに挿入された電子部品の端子の鉛直方向の長さ又は前記端子のピッチに応じて、前記先端部材における前記吐出口を形成する内周面と、前記上面の成す角が異なる前記ノズルに交換する構成とされている。

第１２態様に係る基板装置の製造方法は、第９態様から第１１態様までのいずれか１つの態様に記載のはんだ付け装置を用いて、前記基板の表面側からスルーホールに電子部品の端子が挿入された前記基板の背面に沿って、前記吐出口から溶融はんだを吐出させながら前記ノズルを前記基板に対して相対移動し、前記端子を前記基板にはんだ付けする。

第１態様に係るノズルによれば、本体に装着される先端部材における吐出口の先端が本体の開口の先端と段差がない場合と比較して、はんだブリッジの発生を抑制できる。

第２態様に係るノズルによれば、先端部材の上面の全体が水平である場合と比較して、溶融はんだの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）のはんだブリッジの発生を抑制できる。

第３態様に係るノズルによれば、先端部材における吐出口を形成する面と上面の成す角が９０°以上の場合と比較して、溶融はんだの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）のはんだブリッジの発生を抑制できる。

第４態様に係るノズルによれば、先端部材における吐出口を形成する面と上面の成す角が９０°以上である場合と比較して、溶融はんだの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）のはんだブリッジの発生を抑制できる。また、先端部材における吐出口を形成する面と上面の成す角が５０°より小さい場合と比較して、溶融はんだの流れ（例えば、溶融はんだが流れ落ちるときの流れ）が安定化する。

第５態様に係るノズルによれば、本体の軸方向と交差する方向の平面部の幅が０．５ｍｍより大きい場合と比較して、平面部の酸化によるはんだブリッジが発生しにくい。

第６態様に係るノズルによれば、先端部材の上面が基端部側に向かうに従って径方向外側に傾斜する場合と比較して、溶融はんだの吐出を停止したときに、先端部材の上面の酸化を抑制できる。

第７態様に係るノズルによれば、本体に先端部材が接合されている場合と比較して、摩耗する先端部材のみを交換でき、ランニングコストが安価となる。

第８態様に係るノズルによれば、本体の外周面及び先端部材の内周面が軸方向に沿って真直ぐに配置されている場合と比較して、本体に対して先端部材を着脱しやすい。

第９態様に係るはんだ付け装置によれば、本体に装着される先端部材における吐出口の先端が本体の開口の先端と段差がないノズルが設けられている場合と比較して、はんだブリッジの発生を抑制できる。

第１０態様に係るはんだ付け装置によれば、基板に応じてノズルを交換しない場合と比較して、溶融はんだの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）、又ははんだ付けしながらのノズル移動時のはんだブリッジの発生を抑制できる。

第１１態様に係るはんだ付け装置によれば、電子部品の端子の鉛直方向の長さ又は端子のピッチに応じてノズルを交換しない場合と比較して、溶融はんだの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）、又ははんだ付けしながらのノズル移動時のはんだブリッジの発生を抑制できる。

第１２態様に係る基板装置の製造方法によれば、本体に装着される先端部材における吐出口の先端が本体の開口の先端と段差がないノズルが設けられている場合と比較して、はんだブリッジの発生を抑制できる。

第１実施形態のノズルを備えたはんだ付け装置の一例を示す概略構成図である。 ポイントフローはんだ付け方式の説明図である。 （Ａ）は溶融はんだを吐出しながらノズルを移動してはんだ付け行っている状態を示す図であり、（Ｂ）は基板の背面とノズルとの間の溶融はんだが背面から離れる直前を示す図であり、（Ｃ）はノズルが電子部品の端部のリードを過ぎて背面から離れた状態を示す図である。 ノズル本体の先端部にアタッチメントが装着されたノズルを示す斜視図である。 アタッチメントが装着されたノズルの軸方向に沿った断面図である。 ノズルの初期使用時にノズルから溶融はんだが吐出された状態を示す断面図である。 ノズルを定められた期間使用した後にノズルから溶融はんだが吐出された状態を示す断面図である。 ノズルの吐出口からの溶融はんだの噴流低下時に溶融はんだが電子部品の下端部から離れた状態を示す図である。 第２実施形態のノズルの軸方向に沿った断面図である。 第３実施形態のノズルの軸方向に沿った断面図であり、ノズルから溶融はんだが吐出された状態を示す断面図である。 （Ａ）～（Ｅ）は、第３実施形態のノズルから吐出する溶融はんだの噴流下降時の状態を経時的に示した図である。 第３実施形態のノズルの移動時の状態を示す構成図であり、溶融はんだを吐出しながらノズルを移動してはんだ付け行っている状態を示す図である。 第４実施形態のノズルの軸方向に沿った断面図であり、ノズルから溶融はんだが吐出された状態を示す断面図である。 第４実施形態のノズルの移動時の状態を示す構成図であり、溶融はんだを吐出しながらノズルを移動してはんだ付け行っている状態を示す図である。 第４実施形態のノズルからの溶融はんだの噴流を停止した状態を示す図である。 比較例のノズルの初期使用時の状態を示す断面図である。 比較例のノズルを定められた期間使用した後にノズルから溶融はんだが吐出された状態を示す断面図である。 比較例のノズルを定められた期間使用した後の状態を示す斜視図である。

以下、本開示の技術を実施するための形態について説明する。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態のはんだ付け装置について説明する。

＜全体構成＞
まず、第１実施形態のはんだ付け装置１０（以下、「装置１０」という。）の全体構成について説明する。なお、装置１０は、後述するノズル８０以外は、公知の装置構造と同様である。

図１に示す装置１０は、所謂ポイントフローはんだ付け方式の装置である。具体的には、装置１０は、図３（Ａ）に示す電子部品６０（以下、「部品６０」という。）のリード６２をスルーホール５２に挿入させたプリント基板５０（以下、「基板５０」という。）の背面５０Ｂに、図２及び図３に示すように、吐出口９４から溶融はんだＪを吐出（噴流）させたノズル８０（図４も参照）を近づける。そして、ノズル８０の吐出口９４から溶融はんだＪ（図１及び図３参照）を吐出させながら、ノズル８０を基板５０の背面５０Ｂに沿って移動させることで、リード６２と基板５０とをはんだ付けする。本実施形態では、基板５０の鉛直方向（後述するＺ方向）の上側が表面５０Ａであり、下側が背面５０Ｂである。リード６２は、端子の一例である。

なお、図３では図が煩雑になるのを避けるためスルーホール５２は三つのみ破線で図示している。また、図２はノズル８０の移動を示す説明図であり、矢印Ｓ１及び矢印Ｓ２は、ノズル８０の軌跡を表している。この図２は、一つのノズル８０の移動を図示しているが、説明を判り易くするため、移動するノズル８０を複数実線で図示している。また、部品６０は図示していない。
図１に示すように、装置１０は、本体部１２と、基板５０を保持する保持部１４と、本体部１２をＸ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させる駆動部１６と、を有している。なお、図１における上下方向がＺ方向（鉛直方向）であり、左右方向がＸ方向（水平方向）であり、紙面に直交する方向がＹ方向（水平方向）である。

本体部１２は、ノズル８０の吐出口９４から吐出した溶融はんだＪを回収して貯留槽２２で貯留すると共に、貯留する溶融はんだＪをノズル８０の吐出口９４から吐出させる機能を有する。なお、図１における矢印Ｍは、溶融はんだＪの流れを表している。図示を省略するが、本体部１２には、溶融はんだＪをノズル８０の内部（後述する供給路８４）に供給するポンプが設けられている。ポンプは、貯留槽２２内に設けられた羽根車（インペラ）と、貯留槽２２外に突出した羽根車の回転軸の一端部に固定された第１歯車と、貯留槽２２外に設けられたモータと、モータの回転軸に固定された第２歯車と、第１歯車と第２歯車に掛け回されたチェーンと、を備える。本体部１２は、ポンプを動作（モータを回転）させることで、溶融はんだＪをノズル８０の吐出口９４から吐出させるようになっている。吐出口９４から上方への溶融はんだＪの噴流により、溶融はんだＪが基板５０及びリード６２に接触し、リード６２と基板５０がはんだ付けされる。

そして、駆動部１６が本体部１２を保持部１４（基板５０）に対して、Ｘ方向、Ｙ方向及びＺ方向に移動させることで、前述したように、ノズル８０が基板５０の背面５０Ｂに対して接離すると共に背面５０Ｂに沿って移動する。ここで、「接離」とは、基板５０のスルーホール５２に挿入された部品６０におけるリード６２の先端（下端）にノズル８０が接触せず、かつリード６２に溶融はんだＪが接触するようにノズル８０を基板５０に接近させること、またはリード６２の先端に溶融はんだＪが接触しないように基板５０からノズル８０を十分離すことをいう。

＜ノズル＞
次に、ノズル８０の構造について説明する。

図４及び図５に示すように、ノズル８０は、先端部８２Ａの外側（外周面）が縮径されたノズル本体８２と、ノズル本体８２の先端部８２Ａに装着されたアタッチメント１００と、を有する構造となっている。アタッチメント１００には貫通孔１０２が形成され、この貫通孔１０２にノズル本体８２の先端部８２Ａが挿入されている。ノズル本体８２は、本体の一例であり、アタッチメント１００は、先端部材の一例である。

（ノズル本体）
ノズル本体８２は、溶融はんだＪが供給される供給路８４と、供給路８４における供給方向下流側の端部に形成された開口８６と、を備えている。ノズル本体８２は、軸方向が鉛直方向（Ｚ方向）となるように配置されている。供給路８４は、ノズル本体８２の軸方向に沿って形成された貫通孔で構成されており、開口８６は、ノズル本体８２の上端（すなわち、先端）に設けられている。ノズル本体８２における開口８６の周縁部には、先端面８８が形成されている。本実施形態では、先端面８８は、水平方向に沿って設けられており、平面視で（Ｚ方向の上方から見ると）リング形（ドーナツ形）となっている。ノズル本体８２では、供給路８４に供給される溶融はんだＪが開口８６から吐出されるようになっている。

ノズル本体８２の先端部８２Ａの外周面には、開口８６側（先端側）に向かうに従って径方向内側に傾斜したテーパ部８３が設けられている。本実施形態では、テーパ部８３は、ノズル本体８２におけるアタッチメント１００が装着される領域と対応する位置に設けられている。テーパ部８３の鉛直方向下側のノズル本体８２の外径は、鉛直方向に沿って等しい。言い換えると、テーパ部８３を除くノズル本体８２の外径は、鉛直方向で同一、同等又は同様である。また、一例として、供給路８４の内径は、ノズル本体８２の鉛直方向に沿って等しい。言い換えると、ノズル本体８２の供給路８４を形成する貫通孔の内径は、鉛直方向で同一、同等又は同様である。

（アタッチメント）
アタッチメント１００は、貫通孔１０２の上端（先端）に、溶融はんだＪが上方に吐出する吐出口９４を備えている。また、アタッチメント１００は、吐出口９４の径方向外側に広がる上面１１０と、上面１１０の外縁部からノズル８０の基端部８０Ｂ（図１参照）側に繋がる下面１１２と、を備えている。一例として、アタッチメント１００は、軸方向に垂直な断面がリング形（ドーナツ形）であり、断面の外周形状が円形である。

アタッチメント１００における貫通孔１０２の内周面には、ノズル本体８２のテーパ部８３が接触する接触面１０３が設けられている。接触面１０３は、貫通孔１０２の吐出口９４側（先端側）に向かうに従って径方向内側に傾斜している。アタッチメント１００は、ノズル本体８２に対して着脱可能に構成されている。本実施形態では、アタッチメント１００は、ノズル本体８２の上方からノズル本体８２の外側に被せて接触面１０３をノズル本体８２のテーパ部８３に接触させることで、ノズル本体８２に装着されている。アタッチメント１００は、ノズル本体８２から上方に引き抜くことで、接触面１０３がテーパ部８３から離脱し、アタッチメント１００を取り外し可能である。これにより、ノズル本体８２に対してアタッチメント１００を交換することができる。

ノズル８０は、ノズル本体８２の開口８６よりもアタッチメント１００の吐出口９４を上方に位置させてノズル本体８２にアタッチメント１００を装着する構成である。すなわち、ノズル８０の初期状態（図４及び図５に示す状態）では、ノズル本体８２の開口８６よりもアタッチメント１００の吐出口９４が上方に配置されている。

図５に示すように、ノズル本体８２の先端面８８（すなわち、開口８６）からアタッチメント１００の吐出口９４までの鉛直方向の高さＨは、０．４ｍｍ以上２．０ｍｍ以下が好ましく、０．５ｍｍ以上１．５ｍｍ以下がより好ましく、０．６ｍｍ以上１．０ｍｍ以下がさらに好ましい。高さＨは、ノズル本体８２に対してアタッチメント１００が突出する高さである。言い換えると、ノズル本体８２の開口８６と、アタッチメント１００の吐出口９４には、高さＨの段差が形成されている。本実施形態では、高さＨは、０．５ｍｍである。

図４及び図５に示すように、上面１１０は、吐出口９４から上方に突出しない構成である。本実施形態では、上面１１０は、基端部８０Ｂ側（鉛直方向下側（図１参照））に向かうに従って径方向外側に傾斜する傾斜面とされている。

下面１１２は、ノズル８０の基端部８０Ｂ側（鉛直方向下側（図１参照））に向かうに従って径方向内側に傾斜する傾斜面とされている。アタッチメント１００には、上面１１０と下面１１２とで形成されるエッジ（稜線部）１１４が設けられている。

言い換えると、アタッチメント１００の上部側は上側（吐出口９４側）に向かって縮径され、下部側は下側（基端部８０Ｂ側）に向かって縮径されている。

アタッチメント１００は、吐出口９４を形成する貫通孔１０２の内周面１０４と上面１１０が稜線部１０５を介して直接接続されている。吐出口９４は、平面視で円形の稜線部１０５により形成されている。鉛直方向の断面において、内周面１０４と上面１１０の成す角θ１（図５参照）は、鋭角である。一例として、接触面１０３を除く内周面１０４は、接触面１０３の上方に位置しており、接触面１０３と同様に吐出口９４側（先端側）に向かうに従って径方向内側に傾斜している。例えば、ノズル８０の軸方向に対する内周面１０４の角度は、７°である。なお、図示を省略するが、上記構成に代えて、接触面１０３を除く内周面１０４は、鉛直方向に沿って形成される構成でもよい。

例えば、ノズル８０の軸方向（鉛直方向）に対する内周面１０４の角度が７°の場合には、鉛直方向の断面において内周面１０４と上面１１０の成す角θ１は、４３°以上で８３°より小さいことが好ましく、５３°以上で８０°以下であることがより好ましく、６３°以上で７７°以下であることがさらに好ましい。言い換えると、鉛直方向の断面においてノズル８０の軸方向に対する上面１１０の角度は、５０°以上で９０°より小さいことが好ましく、６０°以上で８７°以下であることがより好ましく、７０°以上で８４°以下であることがさらに好ましい。例えば、鉛直方向の断面において内周面１０４と上面１１０の成す角θ１は、５３°（すなわち、ノズル８０の軸方向に対する上面１１０の角度は、６０°）に設定されている。

ノズル８０を取り付けた装置１０（図１参照）では、溶融はんだＪをノズル本体８２の供給路８４に供給するポンプのモータ（図示省略）を回転させると、図６に示すように、ノズル８０の吐出口９４から溶融はんだＪが吐出される。このとき、溶融はんだＪの噴流によりノズル８０の吐出口９４から溶融はんだＪが盛り上がった状態となり、溶融はんだＪが部品６０の下端部６０Ａ付近（図３に示すリード６２付近）に接触する。なお、図６では、ノズル８０の構成及び溶融はんだＪの噴流の状態を分かりやすくするため、部品６０及び基板５０の図示を省略している。

＜比較例のノズル＞
ここで、本実施形態の作用及び効果を説明する前に、比較例のノズルについて説明する。なお、ノズル８０と同一の部分については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

図１６には、比較例のノズル５００が示されている。図１６に示すように、ノズル５００は、ノズル本体８２と、ノズル本体８２に装着されるアタッチメント５０２と、を備えている。ノズル５００は、初期状態で、ノズル本体８２の先端面８８からアタッチメント５０２の上面１１０の先端部５０２Ａが突出しない構成である。ノズル本体８２の先端面８８には、溶融はんだＪを吐出させる吐出口５０４が設けられている。つまり、吐出口５０４と先端部５０２Ａは、Ｚ方向の位置が同一、同等又は同様であり、段差が存在しない。

比較例のノズル５００を装置１０（図１参照）に取り付け、部品６０のリード６２と基板５０のはんだ付けを行うと、ノズル本体８２の外周側に配置されたアタッチメント５０２の摩耗が進行する。アタッチメント５０２の摩耗は、溶融はんだＪがアタッチメント５０２の上面１１０に接触して流れ落ちることにより、主に上面１１０で進行する（図１６及び図１７参照）。特に、アタッチメント５０２とノズル本体８２の材質が異なる場合は、アタッチメント５０２の摩耗が進行しやすい。ノズル５００を定められた期間（例えば、１ヶ月以上２か月以下）使用すると、図１７及び図１８に示すように、アタッチメント５０２の先端部５０２Ａよりもノズル本体８２の方が上に突出する場合がある。そうすると、ノズル本体８２の先端面８８は、溶融はんだＪを吐出口５０４から吐出させない場合に（図１８参照）、溶融はんだＪが先端面８８上に残留しにくく空気に触れる機会が多くなるので、酸化が進行しやすい。例えば、ノズル本体８２は、金属で形成されており、先端面８８が酸化により錆びやすい。

酸化が進行したノズル本体８２の先端面８８は、溶融はんだＪをはじくようになり（すなわち、溶融はんだＪの濡れ性が悪化し）、溶融はんだＪの流れ（吐出口５０４から吐出し盛り上がった溶融はんだＪがアタッチメント５０２の下面に沿って流れ落ちること）に乱れが生じる。つまり、図１７中の矢印Ｅに示す箇所ように、ノズル５００の吐出口５０４からの溶融はんだＪの盛り上がり部分に窪みが生じる。そうすると、部品６０のリード６２と基板５０のはんだ付けを行うときに、リード６２間がはんだにより電気的に繋がるはんだブリッジが発生し易くなるという懸念がある。ここで、溶融はんだＪの濡れ性とは、溶融はんだＪの馴染みやすさのことである。

＜作用及び効果＞
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。

図１に示す装置１０は、図２及び図３に示すように、部品６０のリード６２をスルーホール５２に挿入させた基板５０の背面５０Ｂに、ノズル８０を近接させ、かつノズル８０の吐出口９４から溶融はんだＪを吐出させながら、ノズル８０を基板５０の背面５０Ｂに沿って移動させることで、リード６２と基板５０とをはんだ付けする。
また、図２、図３（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すように、ノズル８０が部品６０における移動方向Ｓ１側の端部のリード６２まで移動すると、ノズル８０を基板５０の背面５０Ｂから離して、はんだ付けを終了する。この一連の流れを詳細に説明すると以下となる。すなわち、装置１０は、まず、駆動部１６を動作させて、リード６２のはんだ付けの開始位置にノズル８０を移動させる（図２の紙面左側のノズル８０）。次いで、装置１０は、モータを予め定めた回転数に回転させてノズル８０の吐出口９４から溶融はんだＪを吐出させる（図６参照）。次いで、装置１０は、駆動部１６を動作させて、ノズル８０を基板５０の背面５０Ｂに沿って移動させる（図２の矢印Ｓ１、図３（Ａ）参照）。次いで、装置１０は、ノズル８０がリード６２のはんだ付けの終了位置に到達すると、駆動部１６を停止させて、ノズルの移動を停止させる（図２の紙面右側上のノズル８０、図３（Ｂ）、図１１（Ａ）参照）。次いで、装置１０は、モータの回転数を徐々に下げて溶融はんだＪを降下させる（スローダウン、図１１（Ｂ）～（Ｅ）参照）。次いで、装置１０は、駆動部１６を動作させて、鉛直方向の下方にノズル８０を移動させる（図２の矢印Ｓ２）。

図４及び図５に示すように、ノズル８０は、ノズル本体８２の先端部８２Ａにアタッチメント１００が装着されている。アタッチメント１００は、溶融はんだＪが上方に吐出する吐出口９４の径方向外側に広がり、吐出口９４から上方に突出しない上面１１０と、上面１１０の外縁部から基端部８０Ｂ側（下方側）に繋がり、基端部８０Ｂ側に向かうに従って径方向内側に傾斜する下面１１２と、を有する形状となっている。

上記のような形状のアタッチメント１００を装着することで、アタッチメント１００を装着していないノズル本体８２のみの場合（先端部が径方向外側に張り出していないノズルの場合）と比較し、ノズル８０と基板５０の背面５０Ｂとの間の溶融はんだＪが、連続してスムーズに流れ落ちるので、リード６２間が繋がるはんだブリッジが発生しにくい傾向にある。より具体的には、アタッチメント１００の上面１１０は、基端部８０Ｂ側に向かうに従って径方向外側に傾斜している。このため、図３（Ａ）及び図３（Ｂ）に示すように、リード６２により引っ張られた溶融はんだＪによるはんだカーテンの下端部がアタッチメント１００のエッジ１１４と直接接続される。そして、リード６２により引っ張られた溶融はんだＪが下面１１２に沿って連続してスムーズに流れ落ちる。

さらに、ノズル本体８２は、先端部８２Ａの上端（先端）に溶融はんだＪが吐出する開口８６が形成されており、開口８６よりも吐出口９４を上方に位置させた状態で、アタッチメント１００がノズル本体８２に装着されている。このため、溶融はんだＪを吐出口９４から吐出するときに、ノズル本体８２の先端面８８の上には、十分な量の溶融はんだＪを位置させることができる。このため、ノズル本体８２の先端面８８が酸化しにくくなり、溶融はんだＪの濡れ性の悪化が抑制され、溶融はんだＪの流れに乱れが生じにくくなる。例えば、モータの回転数を減少させて、溶融はんだＪがその自重によりノズル８０内に降下した場合であっても、アタッチメント１００の吐出口９４とノズル本体８２の開口８６には段差があるため、先端面８８の上には、溶融はんだＪの一部が残留する。このため、先端面８８は、残留した溶融はんだＪにより空気に露出し難くなるため、酸化が抑制される。また、仮に先端面８８が酸化したとしても、モータを回転させて溶融はんだＪを吐出口９４から吐出させると、先端面８８は、吐出口９４よりも下方に位置しているため、吐出口９４から吐出する溶融はんだＪへの悪影響（濡れ性の悪化による流れの乱れ）を無視できるレベルまで小さくできる。

また、ノズル８０を定められた期間（例えば、１ヶ月以上２ヶ月以下）使用したときに、アタッチメント１００の先端部である稜線部１０５が摩耗しても、ノズル本体８２の開口８６よりもアタッチメント１００の吐出口９４を上方の位置に維持しやすくなる。さらに、ノズル８０の使用時間に応じてアタッチメント１００の稜線部１０５の摩耗状態を予測することで、ノズル本体８２に装着されるアタッチメント１００を、新しいアタッチメント１００に交換することができる。

このため、ノズル８０では、ノズル本体８２に装着されるアタッチメント１００における吐出口９４がノズル本体８２の開口８６と段差がない場合（比較例のノズル）と比較して、はんだブリッジの発生を抑制できる。より具体的には、予め定められたアタッチメント１００の交換時期まで、ノズル本体８２の開口８６よりもアタッチメント１００の吐出口９４を上方に位置させた状態を維持することができる。このため、ノズル本体８２に装着されるアタッチメント１００における吐出口９４がノズル本体８２の開口８６と段差がない場合と比較して、はんだブリッジの発生を抑制できる期間が長い。

また、ノズル８０の上面１１０は、基端部８０Ｂ側に向かうに従って径方向外側に傾斜している。これにより、図８に示されるように、ノズル８０の吐出口９４からの溶融はんだＪの噴流が降下する噴流降下時（すなわち、スローダウン時）に、溶融はんだＪが部品６０の下端部６０Ａから離れやすい。このため、吐出口９４からの溶融はんだＪが部品６０の下端部６０Ａに残留しにくい。ここで、スローダウンとは、基板５０に対するノズル８０の高さを変えない状態（駆動部１６により本体部１２をＺ方向に移動させない状態）で、溶融はんだＪを噴流させるモータ（図示省略）の回転数を徐々に下げて、溶融はんだＪの噴流高さを徐々に下げることをいう。

ここで、図１１（Ａ）～（Ｅ）を用いて、ノズル１３０の吐出口９４からの溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）の状態について説明する。ノズル１３０は、本実施形態のノズル８０と比べて、上面１１０の角度が異なるのみで、他の構成はノズル８０と同じである（同一の構成は、同一の符号を付している）。ノズル１３０のアタッチメント１３２の上面１１０と内周面１０４の成す角θ２は、ノズル８０の上面１１０と内周面１０４の成す角θ１よりも小さい。しかし、吐出口９４からの溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）の状態は、同様の傾向である。

図１１（Ａ）～（Ｅ）に示すように、溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）には、溶融はんだＪの噴流高さの低下に伴い、リード６２間の余剰な溶融はんだＪは、平衡状態位置まで移動する。つまり、部品６０側の溶融はんだＪの表面張力をＡ、部品６０側の界面張力をＡ１、ノズル８０側の溶融はんだＪの表面張力をＢ、溶融はんだＪの重力をＷとしたとき、平衡状態（すなわち、Ａ＋Ａ１＝Ｂ＋Ｗ）になろうとして溶融はんだＪが動く。

溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）には、溶融はんだＪの噴流高さが下降し、主に重力の作用（自重）で溶融はんだＪが下方に移動するが、部品６０側の表面張力Ａの影響により、噴流高さの下降速度に対してリード６２間の余剰な溶融はんだＪの下方への移動に時間がかかる。リード６２間の余剰な溶融はんだＪが移動する時間が足りない（速い）と、はんだブリッジが発生する場合がある。

本実施形態のノズル８０では、上面１１０が基端部８０Ｂ側に向かうに従って径方向外側に傾斜しているため、上面１１０の全体が水平である（水平方向に配置された）場合と比較して、溶融はんだＪに接触するリード６２の表面積が小さい。このため、吐出口９４からの溶融はんだＪと部品６０との距離が離れることで、部品６０側の界面張力Ａ１の影響力が低下する。しかし、ノズル８０は、上面１１０が傾斜しているため、上面１１０の全体が水平である場合と比較して、溶融はんだＪが下面１１２に沿って流れ落ち易く、ノズル８０側の表面張力Ｂは小さい。このため、ノズル８０の溶融はんだＪの噴流高さは、上面１１０の全体が水平である場合と比較して、モータの回転数の減少に対応させて低くできる（モータの回転数を徐々に低くすると、噴流高さも徐々に低くできる）ため、余剰な溶融はんだＪの降下速度を遅くできる。言い換えると、ノズル８０を用いた場合は、リード６２間の余剰な溶融はんだＪが下方に移動する時間を確保できる。

このため、ノズル８０では、アタッチメント１００の上面１１０の全体が水平である場合と比較して、溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）のはんだブリッジの発生を抑制できる。

また、ノズル８０では、アタッチメント１００は、吐出口９４を形成する内周面１０４と上面１１０が稜線部１０５を介して直接接続されており、鉛直方向の断面において、内周面１０４と上面１１０の成す角θ１は、鋭角である。

このため、ノズル８０では、アタッチメント１００における吐出口９４を形成する内周面１０４と上面１１０の成す角θ１が鋭角でない場合（すなわち、ノズル８０の軸方向に対する上面１１０の角度が９０°以上である場合）と比較して、溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）のはんだブリッジの発生を抑制できる。

また、ノズル８０では、例えば、ノズル８０の軸方向（鉛直方向）に対する内周面１０４の角度は、７°である。鉛直方向の断面において、吐出口９４を形成する内周面１０４と上面１１０の成す角θ１は、４３°以上で８３°より小さい。言い換えると、鉛直方向の断面においてノズル８０の軸方向に対する上面１１０の角度は、５０°以上で９０°より小さい。

このため、ノズル８０では、吐出口９４を形成する内周面１０４と上面１１０の成す角θ１が８３°以上（すなわち、ノズル８０の軸方向に対する上面１１０の角度が９０°以上）である場合と比較して、溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）のはんだブリッジの発生を抑制できる。また、吐出口９４を形成する内周面１０４と上面１１０の成す角θ１が４３°より小さい（すなわち、ノズル８０の軸方向に対する上面１１０の角度が５０°より小さい）場合と比較して、溶融はんだＪの流れ（例えば、溶融はんだＪが流れ落ちるときの流れ）が安定化する。

ノズル８０では、ノズル本体８２に対してアタッチメント１００が着脱可能に構成されている。このため、ノズル本体８２にアタッチメント１００が接合されている場合と比較して、摩耗するアタッチメント１００のみを交換でき、ランニングコストが安価となる。

ノズル８０では、ノズル本体８２の先端部８２Ａの外周面に、開口８６側に向かうに従って径方向内側に傾斜したテーパ部８３が設けられている。また、アタッチメント１００における貫通孔１０２の内周面には、吐出口９４側に向かうに従って径方向内側に傾斜し、かつノズル本体８２のテーパ部８３が接触する接触面１０３が設けられている。このため、ノズル８０では、ノズル本体８２の外周面及びアタッチメント１００の内周面が軸方向に沿って真直ぐに配置されている場合と比較して、ノズル本体８２に対してアタッチメント１００を着脱しやすい。

図１に示すように、装置１０は、ノズル８０と、ノズル８０の基端部８０Ｂが固定される本体部１２と、基板５０の背面５０Ｂに沿って、ノズル８０の先端部を基板５０に対して相対移動させる駆動部１６と、を備えている。本体部１２は、ノズル８０の吐出口９４から吐出した溶融はんだＪを回収して貯留槽２２に貯留すると共に、ポンプを動作（モータを回転）させて貯留槽２２に貯留する溶融はんだＪをノズル８０の吐出口９４から吐出させる。このため、装置１０では、ノズル本体８２に装着されるアタッチメント１００における吐出口９４がノズル本体８２の開口８６と段差がないノズルが設けられている場合と比較して、はんだブリッジの発生を抑制できる。

また、部品６０と基板５０とを備えた基板装置の製造方法では、装置１０を用いて、基板５０の表面５０Ａ側からスルーホールに部品６０のリード６２が挿入された基板５０の背面５０Ｂに沿って、吐出口９４から溶融はんだＪを吐出させながらノズル８０を基板５０に対して相対移動し、リード６２を基板５０にはんだ付けする。このため、基板装置の製造方法では、ノズル本体８２に装着されるアタッチメント１００における吐出口９４がノズル本体８２の開口８６と段差がないノズルが設けられている場合と比較して、はんだブリッジの発生を抑制できる。

〔第２実施形態〕
次に、第２実施形態に係るノズルについて説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図９には、第２実施形態のノズル１２０が示されている。図９に示すように、ノズル１２０は、ノズル本体８２と、先端部材の一例としてのアタッチメント１２２と、を備えている。アタッチメント１２２は、吐出口９４を形成する内周面１０４と上面１１０が水平方向に沿った平面部１２４を介して直接接続されている。平面部１２４は、稜線部の一例である。平面部１２４の水平方向の幅Ｗ１は、０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．４ｍｍ以下であることがより好ましく、０．３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。例えば、平面部１２４の水平方向の幅Ｗ１は、０．４ｍｍである。なお、ノズル１２０の他の構成は、第１実施形態のノズル８０と同様である。

ノズル１２０では、第１実施形態のノズル８０と同様の構成による作用及び効果に加えて、以下のような作用及び効果が得られる。

ノズル１２０では、アタッチメント１２２における内周面１０４と上面１１０が水平方向に沿った平面部１２４を介して直接接続されており、平面部１２４の水平方向の幅Ｗ１は、０．５ｍｍ以下である。平面部１２４の水平方向の幅Ｗ１が０．５ｍｍ以下である場合は、平面部１２４が酸化しても、平面部１２４が溶融はんだＪ（図１等参照）をはじくことによる溶融はんだＪの流れの乱れが発生しにくい。このため、ノズル１２０では、アタッチメント１２２の平面部１２４の幅Ｗ１が０．５ｍｍより大きい場合と比較して、平面部１２４の酸化によるはんだブリッジが発生しにくい。

〔第３実施形態〕
次に、第３実施形態に係るノズルについて説明する。なお、前述した第１及び第２実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図１０には、第３実施形態のノズル１３０が示されている。図１０に示すように、ノズル１３０は、ノズル本体８２と、先端部材の一例としてのアタッチメント１３２と、を備えている。アタッチメント１３２は、基端部８０Ｂ側（図１参照）に向かうに従って径方向外側に傾斜する上面１１０と、基端部８０Ｂ側（図１参照）に向かうに従って径方向内側に傾斜する下面１１２と、を備えている。鉛直方向の断面において、内周面１０４と上面１１０の成す角θ２は、鋭角であり、第１実施形態のノズル８０における内周面１０４と上面１１０の成す角θ１よりも小さい。例えば、ノズル８０の軸方向（鉛直方向）に対する内周面１０４の角度は、７°であり、鉛直方向の断面において内周面１０４と上面１１０の成す角θ２は、４３°（すなわち、ノズル８０の軸方向に対する上面１１０の角度は、５０°）に設定されている。なお、ノズル１３０の他の構成は、第１実施形態のノズル８０と同様である。

装置１０（図１参照）は、基板５０に応じて、アタッチメント１３２における吐出口９４を形成する内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が異なるノズル１３０に交換する構成とされている。装置１０は、ノズル１３０の基端部８０Ｂの把持と把持の解除とが可能な把持部（図示省略）を備えている。装置１０では、把持部の把持を解除してノズル１３０の基端部８０Ｂを取り外し、他のノズルの基端部を把持部で把持することで、他のノズルに交換することができる。なお、装置１０の他の構成は、第１実施形態の装置１０と同様である。

図１１（Ａ）～（Ｅ）には、ノズル１３０の吐出口９４からの溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）の状態が経時的に示されている。具体的には、図１１（Ａ）は、スローダウン前の状態が示されており、図１１（Ｂ）は、スローダウンが開始されたときの状態が示されている。図１１（Ｃ）、（Ｄ）は、スローダウンの開始後に定められた時間が経過した毎の状態をそれぞれ示しており、図１１（Ｅ）は、スローダウン完了時の状態が示されている。

図１１（Ｂ）～（Ｄ）に示すように、溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）には、溶融はんだＪの噴流高さの低下に伴い、リード６２間の余剰な溶融はんだＪは、平衡状態位置まで移動する。つまり、部品６０側の溶融はんだＪの表面張力をＡ、部品６０側の界面張力をＡ１、ノズル８０側の溶融はんだＪの表面張力をＢ、溶融はんだＪの重力をＷとしたとき、平衡状態（すなわち、Ａ＋Ａ１＝Ｂ＋Ｗ）になろうとして溶融はんだＪが動く。

図１１（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、溶融はんだＪの噴流高さが下降し、主に重力の作用（自重）で溶融はんだＪが下方に移動するが、部品６０側の表面張力Ａの影響により、噴流高さの下降速度に対してリード６２間の余剰な溶融はんだＪの下方への移動に時間がかかる。リード６２間の余剰な溶融はんだＪが移動する時間が足りない（速い）と、はんだブリッジが発生する場合がある。

ノズル１３０では、上面１１０が基端部８０Ｂ（図１参照）側に向かうに従って径方向外側に傾斜しているため、上面１１０の全体が水平である（水平方向に配置された）場合と比較して、溶融はんだＪに接触するリード６２の表面積が小さい。このため、図１１（Ｄ）に示すように、吐出口９４からの溶融はんだＪと部品６０との距離が離れることで、部品６０側の界面張力Ａ１の影響力が低下する、しかし、ノズル１３０は、上面１１０が傾斜しているため、上面１１０の全体が水平である場合と比較して、溶融はんだＪが下面１１２に沿って流れ落ち易く、ノズル１３０側の表面張力Ｂは小さい。このため、ノズル１３０の溶融はんだＪの噴流高さは、上面１１０の全体が水平である場合と比較して、モータの回転数の減少に対応させて低くできる（モータの回転数を徐々に低くすると、噴流高さも徐々に低くできる）ため、余剰な溶融はんだＪの降下速度を遅くできる。言い換えると、ノズル１３０を用いた場合は、リード６２間の余剰な溶融はんだＪが下方に移動する時間を確保できる。

このため、ノズル１３０では、アタッチメント１００の上面１１０の全体が水平である場合と比較して、溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）のはんだブリッジの発生を抑制できる。

図１２には、ノズル１３０の水平方向の移動により、部品６０のリード６２と基板５０にはんだ付けを行う状態が示されている。図１２に示すように、ノズル１３０のＳ１方向（図２参照）への移動に伴い、リード６２間の余剰な溶融はんだＪは、平衡状態位置まで移動する。余剰な溶融はんだＪには、部品６０おけるリード６２間の毛管現象（毛細管現象）による吸い上がり及びスルーホール５２内の界面張力Ｆ１、スルーホール５２の周りに形成されたランドの界面張力Ｆ２、リード６２の界面張力Ｆ３、部品６０側の溶融はんだＪの表面張力Ｆ４、溶融はんだＪの重力Ｆ５、ノズル１３０側の溶融はんだＪの表面張力Ｆ６などが作用する。このため、これらの力が平衡状態となるように余剰な溶融はんだＪが動く。余剰な溶融はんだＪが平衡状態位置まで移動する時間は、部品６０及び基板５０の仕様によって異なる。余剰な溶融はんだＪが平衡状態に移動するまでに溶融はんだＪが切れる（基板５０側とノズル１３０側に分離する）と、はんだブリッジが発生する場合がある。

溶融はんだＪのスローダウン時との相違点としては、基板５０の位置がノズル１３０から離れるに従い、溶融はんだＪのノズル１３０側への引き込み方向が縦から横向きに変化し、溶融はんだＪの重力Ｆ５の作用が小さくなることである。すなわち、余剰な溶融はんだＪは、主に溶融はんだＪの表面張力Ｆ６の作用で、ノズル１３０側に引き寄せる（引き込む）ことである。ノズル１３０の移動時には、余剰な溶融はんだＪを斜め横方向に引き寄せるため、リード６２の界面張力Ｆ３の影響を受けやすい。

溶融はんだＪのスローダウン時との類似点としては、ノズル１３０の移動速度が速いと、余剰な溶融はんだＪが移動できず、はんだブリッジが発生する場合があることである。また、溶融はんだＪと接触するリード６２又はランドの表面積が大きいと界面張力Ｆ２，Ｆ３が大きくなり、リード６２間の余剰な溶融はんだＪがノズル１３０側に移動しにくくなる。

例えば、リード６２の鉛直方向の長さが長い、リード６２の太さが太い、又はリード６２のピッチが狭い場合は、溶融はんだＪとリード６２とが接触する表面積が大きくなり、界面張力Ｆ３が大きくなる。これにより、リード６２間の余剰な溶融はんだＪがノズル１３０側に移動しにくくなる。

内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が小さいノズル１３０では、溶融はんだＪのスローダウン時のはんだブリッジの発生を抑制できるが、はんだ付けしながらのノズル１３０の水平方向の移動中には、はんだブリッジが発生しやすい場合がある。

本実施形態の装置１０では、基板５０に応じて、アタッチメント１３２における吐出口９４を形成する内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が異なるノズル１３０に交換する構成とされている。

例えば、装置１０では、基板５０のスルーホール５２に挿入されたリード６２（図１１及び図１２参照）の鉛直方向の長さ又はリード６２のピッチ等に応じて、吐出口９４を形成する内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が異なるノズル１３０に交換してもよい。また、装置１０では、リード６２の太さ、又はスルーホール５２の周囲のランドの内径に応じて、吐出口９４を形成する内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が異なるノズル１３０に交換してもよい。

本実施形態では、溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）にはんだブリッジが発生しやすい部品６０及び基板５０の場合は、内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が小さいノズル１３０を使用する。例えば、リード６２の鉛直方向の長さが短い、又はリード６２のピッチが狭い部品６０及び基板５０の場合は、スローダウン時にはんだブリッジが発生しやすいため、内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が小さいノズル１３０を装置１０（図１参照）に取り付ける。

ノズル１３０では、第１実施形態のノズル８０と同様の構成による作用及び効果に加えて、以下のような作用及び効果が得られる。

装置１０では、基板５０に応じて、アタッチメント１３２における吐出口９４を形成する内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が異なるノズル１３０に交換する構成とされている。このため、装置１０では、基板５０に応じてノズル１３０を交換しない場合と比較して、溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）、又ははんだ付けしながらのノズル１３０の移動時のはんだブリッジの発生を抑制できる。

また、装置１０では、基板５０の表面５０Ａ側からスルーホール５２に挿入された部品６０のリード６２の鉛直方向の長さ又はリード６２のピッチに応じて、アタッチメント１３２における吐出口９４を形成する内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が異なるノズル１３０に交換してもよい。このため、装置１０では、部品６０のリード６２の鉛直方向の長さ又はリード６２のピッチに応じてノズル１３０を交換しない場合と比較して、溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）、又ははんだ付けしながらのノズル１３０の移動時のはんだブリッジの発生を抑制できる。

〔第４実施形態〕
次に、第４実施形態に係るノズルについて説明する。なお、前述した第１～第３実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図１３には、第４実施形態のノズル１５０が示されている。図１３に示すように、ノズル１５０は、ノズル本体８２と、先端部材の一例としてのアタッチメント１５２と、を備えている。アタッチメント１５２は、溶融はんだＪが上方に吐出する吐出口９４の径方向外側に広がる上面１５４と、上面１５４の外縁部から基端部８０Ｂ（図１参照）側に繋がる下面１５６と、を備えている。上面１５４は、水平方向に沿って形成（配置）されており、吐出口９４から上方に突出していない。下面１５６は、基端部８０Ｂ（図１参照）側に向かうに従って径方向内側に傾斜している。

例えば、ノズル８０の軸方向（鉛直方向）に対する内周面１０４の角度は、７°であり、鉛直方向の断面において内周面１０４と上面１５４の成す角θ２は、８３°に設定されている。言い換えると、鉛直方向の断面においてノズル８０の軸方向に対する上面の角度は、９０°に設定されている。なお、ノズル１５０の他の構成は、第１実施形態のノズル８０と同様である。

図１４には、ノズル１５０の水平方向の移動により部品６０を基板５０にはんだ付けを行う状態が示されている。図１４に示すように、ノズル１５０のＳ１方向（図２参照）への移動に伴い、リード６２間の余剰な溶融はんだＪは、平衡状態位置まで移動する。

ここで、鉛直方向の断面における内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が異なる図１０に示すノズル１３０及び図１３に示すノズル１５０のそれぞれについて、溶融はんだＪの流れの状態を確認した結果を説明する。

リード６２の長さが長い部品６０を基板５０にはんだ付けする場合は、ノズルの吐出口から吐出させる溶融はんだＪの高さを高くする必要がある。例えば、水平方向へのノズル１３０の移動によるはんだ付け時の溶融はんだＪの噴流高さ（ノズル１３０の吐出口９４の上方で盛り上がった溶融はんだＪの高さ）を４０００μｍ程度の高い噴流高さにした場合、ノズル１３０の吐出口９４の上方で盛り上がった溶融はんだＪは、脈動により上下左右に大きく変動して（揺れて）いて不安定になる場合がある。本実験では、鉛直方向の断面において内周面１０４と上面１１０の成す角θ２を８３°としたノズル１５０と、θ２を７３°、６３°、４３°としたノズル１３０（角度θ２が異なる３種類のノズル１３０）を用いて、溶融はんだＪの噴流の状態を確認した。言い換えると、鉛直方向の断面においてノズル８０の軸方向（鉛直方向）に対する上面の角度を９０°としたノズル１５０と、８０°、７０°、５０°としたノズル１３０を用いた。本実験では、溶融はんだＪの噴流高さを上げていくと、内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が大きい方が、溶融はんだＪの噴流が安定することが分かった。特に、本実施形態のノズル１５０は、溶融はんだＪの噴流が最も安定することが分かった。言い換えると、ノズル１５０は、噴流高さを高くしても、水平方向に移動しながらはんだ付けする際の溶融はんだＪの脈動を抑制し、溶融はんだＪを連続的にスムーズに流れ落とすことができることが分かった。

本実施形態のノズル１５０では、アタッチメント１５２の上面１５４に表面張力で溶融はんだＪを保持することができる。このため、その大きな表面張力によりノズル１５０の中央部の溶融はんだＪの突出を抑制することで、溶融はんだＪの噴流の安定化に繋がっていると考えられる。

ノズル１３０、１５０では、一般的に吐出口９４から吐出される溶融はんだＪの脈動を抑える必要がある。ここで、「脈動」とは、（ａ）ノズル８０の上部に溶融はんだＪが溜まる、（ｂ）この溜まった溶融はんだＪがノズル８０の外周の下方に流れ落ちるという、（ａ）と（ｂ）を交互に繰り返すことを言う。脈動が発生すると、吐出口９４からの溶融はんだＪの流れが乱れる（揺れが生じる）ので、リード６２間が繋がるはんだブリッジが発生しやすくなることが経験的に分かっている。
例えば、鉛直方向の断面において内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が４３°（すなわち、ノズル１３０の軸方向（鉛直方向）に対する上面１１０の角度が５０°）の場合は、溶融はんだＪの噴流を高くすると、ノズル１３０（図１０参照）の中央部が噴流圧により盛り上がり、溶融はんだＪの噴流が不安定になりやすいと考えられる。すなわち、高い噴流での溶融はんだＪの安定性は、鉛直方向の断面において内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が大きいほど良い。すなわち、高い噴流での溶融はんだＪの安定性は、本実施形態のノズル１５０が最も良い。

但し、溶融はんだＪの噴流下降時（スローダウン時）は、内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が大きいほど、急速に溶融はんだＪの噴流高さが下がることが判った。つまり、上記の４種類のノズル（ノズル１５０と、角度θ２が異なる３種類のノズル１３０）の中では、ノズル１５０がスローダウン時の噴流高さの低下が最も速い。溶融はんだＪの噴流高さが急低下する原因は、ノズル１５０の溶融はんだＪの表面張力及び溶融はんだＪの重力の作用（自重）が影響しやすいためと考えられる。つまり、ノズル１５０の吐出口９４及び上面１５４の上方に盛り上がった溶融はんだＪは、モータの回転数を徐々に減少させていくと、盛り上がった溶融はんだＪの強い表面張力により、溶融はんだＪが下面１５６に沿って流れ落ちなくなる。この状態で、さらにモータの回転数を徐々に減少させると、盛り上がった溶融はんだＪは、その自重と、モータの回転数の減少により、量を増やしながら供給路８４に引き込まれる（供給路８４を流れ落ちる）。言い換えると、ノズル１５０の吐出口９４及び上面１５４の上方で盛り上がった溶融はんだＪは、急速に供給路８４に引き込まれる。なお、溶融はんだＪは、モータにより羽根車を回転させて供給路８４に供給されるため、モータが回転していれば、吐出口９４から吐出されるわけではない。言い換えると、吐出口９４からの溶融はんだＪの吐出又は引き込みは、吐出口９４及び上面１５４上の盛り上がった溶融はんだＪ及び供給路８４中の溶融はんだＪの自重等と、モータによる供給路８４に溶融はんだＪを供給する力のバランスにより決まる。

溶融はんだＪの噴流高さが急低下すると、溶融はんだＪがリード６２から急速に離れるため、リード６２間の余剰な溶融はんだＪをノズル１５０側に移動できず、はんだブリッジの発生が懸念される。

このため、装置１０（図１参照）では、部品６０の基板５０に応じて、内周面１０４と上面１１０の成す角θ２が４３°（ノズルの軸方向に対する上面１１０の角度が５０°）のノズル１３０と、内周面１０４と上面１５４の成す角θ２が８３°（ノズルの軸方向に対する上面１５４の角度が９０°）のノズル１５０とを使い分ける。

本実施形態では、ノズル１５０の水平方向の移動時にはんだブリッジが発生しやすい部品６０の場合は、吐出口９４を形成する内周面１０４と上面１５４の成す角θ２が大きいノズル１５０を使用する。例えば、リード６２の鉛直方向の長さが長い、又はリード６２の太さが太い場合は、ノズルの水平方向の移動時にはんだブリッジが発生しやすいため、内周面１０４と上面１５４の成す角θ２が大きいノズル１５０を装置１０（図１参照）に取り付ける。すなわち、装置１０（図１参照）では、ノズル１５０に交換して部品６０のはんだ付けを行う。具体的には、装置１０のノズル本体８２に装着されたアタッチメントは、例えば、アタッチメント１３２から（図１０参照）、アタッチメント１５２（図１３参照）に交換する。

ノズル１５０では、第１実施形態のノズル８０と同様の構成による作用及び効果に加えて、以下のような作用及び効果が得られる。

ノズル１５０では、アタッチメント１５２の上面１５４は、水平方向に沿って形成（配置）されている。このため、図１５に示すように、吐出口９４からの溶融はんだＪの吐出を停止しても、上面１５４に溶融はんだＪが残留し、上面１５４の露出を抑制できる。このため、ノズル１５０では、アタッチメント１５２の上面１５４が基端部（８０Ｂ）側に向かうに従って径方向外側に傾斜する場合と比較して、溶融はんだＪの吐出口９４からの吐出を停止したときに、アタッチメント１５２の上面１５４の酸化を抑制できる。

また、アタッチメント１５２では、上面１５４が水平方向に沿って配置されていることで、ノズル１５０の水平方向の移動時に吐出口９４からの溶融はんだＪの噴流が安定する。このため、ノズル１５０では、アタッチメント１５２の上面１５４が基端部８０Ｂ（図１参照）側に向かうに従って径方向外側に傾斜する場合と比較して、はんだ付けしながらのノズル１５０の水平方向の移動時のはんだブリッジの発生を抑制できる。

本実施形態の装置１０では、基板５０に応じて、アタッチメントにおける吐出口９４を形成する内周面１０４と上面１５４の成す角θ２が異なるノズル（又はアタッチメント）に交換する構成とされている。このため、装置１０では、基板５０に応じてノズル（ノズル１３０（アタッチメント１３２）又はノズル１５０（アタッチメント１５２））を交換しない場合と比較して、溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）、又ははんだ付けしながらのノズルの水平方向の移動時のはんだブリッジの発生を抑制できる。具体的には、ノズルの水平方向への移動時にはんだブリッジが発生し易い部品６０を基板５０にはんだ付けする場合は、装置１０の把持部にノズル１５０を把持させる、又は装置１０の把持部に把持されたノズル本体８２にアタッチメント１５２を装着する。ここで、ノズルの水平方向への移動時にはんだブリッジが発生し易い部品６０とは、例えば、基板５０の背面５０Ｂから鉛直方向に突出する長さが長いリード６２を備えた部品６０である。また、スローダウン時にはんだブリッジが発生し易い部品６０を基板５０にはんだ付けする場合は、装置１０の把持部にノズル１３０を把持させる、又は装置１０の把持部に把持されたノズル本体８２にアタッチメント１３２を装着する。ここで、スローダウン時にはんだブリッジが発生し易い部品６０とは、例えば、基板５０の背面５０Ｂから鉛直方向に突出する長さが短いリード６２、又はピッチが狭いリード６２を備えた部品６０である。ノズルの交換は、ノズルを着脱可能なチャックを備えた３軸ロボット（ＸＹＺ方向に移動可能なロボット）を用いて行っても良い。また、アタッチメントの交換は、アタッチメントを着脱可能なチャックを備えた３軸ロボットを用いて行っても良い。

また、装置１０では、基板５０の表面５０Ａ側からスルーホール５２に挿入された部品６０のリード６２の鉛直方向の長さ又はリード６２のピッチに応じて、アタッチメントにおける吐出口９４を形成する内周面１０４と上面の成す角θ２が異なるノズルに交換する構成とされている。このため、装置１０では、部品６０のリード６２の鉛直方向の長さ又はリード６２のピッチに応じてノズルを交換しない場合と比較して、溶融はんだＪの噴流降下時（すなわち、スローダウン時）、又ははんだ付けしながらのノズルの移動時のはんだブリッジの発生を抑制できる。

＜その他＞
尚、本開示は、上記実施形態に限定されない。

例えば、上記実施形態では、ノズル本体８２の先端部８２Ａに別部材のアタッチメント１００、１２２、１３２、１５２を装着することでノズル８０の先端部を径方向外側に張り出した形状にしたが、これに限定されない。アタッチメント１００、１２２、１３２、１５２とノズル本体８２とが一体であってもよい。つまり、ノズル８０の先端部の外形形状をアタッチメント１００、１２２、１３２、１５２が装着された形状として、単一の金属材料により一体的に加工されていてもよい。ただし、この場合は、アタッチメントが交換できることによる効果を奏しない。

上記実施形態では、吐出口９４を形成する内周面１０４は、接触面１０３に連続して先端部側に向かうにしたがって径方向内側に傾斜していたが、本開示は、この構成に限定されるものではない。例えば、吐出口９４を形成する内周面１０４は、鉛直方向に沿って形成される構成でもよい。内周面１０４が鉛直方向に沿って形成される構成では、鉛直方向の断面において内周面１０４と上面１１０の成す角θ１は、５０°以上で９０°より小さいことが好ましく、６０°以上で８７°以下であることがより好ましく、７０°以上で８４°以下であることがさらに好ましい。

また、上記実施形態におけるアタッチメント１００、１２２、１３２、１５２の形状は、アタッチメントの軸方向（鉛直方向）に垂直な断面がリング形（ドーナツ形）であり、断面の外周形状が円形であるものを示したが、これに限定されない。例えば、アタッチメントは、軸方向に垂直な断面の外周形状が矩形であり、中央部に貫通孔が形成されている形状であっても良い。

また、上記実施形態では、固定された基板５０の背面５０Ｂに沿ってノズル（ノズル８０、１２０、１３０、又は１５０）を移動させたが、これに限定されない。ノズル（ノズル８０、１２０、１３０、又は１５０）を固定して、基板５０をノズルの吐出口に沿わせて移動させてもよいし、ノズル（ノズル８０、１２０、１３０、又は１５０）と基板５０との両方を移動させてもよい。

更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは言うまでもない。

１０ はんだ付け装置
１２ 本体部
１４ 保持部
５０ プリント基板（基板の一例）
５０Ａ 表面
５０Ｂ 背面
５２ スルーホール
６０ 電子部品（部品の一例）
６０Ａ 下端部
６２ リード（端子の一例）
８０ ノズル
８０Ｂ 基端部
８２ ノズル本体（本体の一例）
８３ テーパ部
８６ 開口
９４ 吐出口
１００ アタッチメント（先端部材の一例）
１０２ 貫通孔
１０３ 接触面
１０４ 内周面
１０５ 稜線部
１１０ 上面
１１２ 下面
１２０ ノズル
１２２ アタッチメント（先端部材の一例）
１２４ 平面部（稜線部の一例）
１３０ ノズル
１３２ アタッチメント（先端部材の一例）
１４０ ノズル
１５０ ノズル
１５２ アタッチメント（先端部材の一例）
１５４ 上面
１５６ 下面
θ１ 内周面と上面の成す角
θ２ 内周面と上面の成す角

Claims (12)

1. 溶融はんだが上方に吐出する吐出口の径方向外側に広がり、該吐出口から上方に突出しない上面、及び該上面の外縁部から基端部側に繋がり、該基端部側に向かうに従って径方向内側に傾斜する下面を備える先端部材と、
   先端部に溶融はんだが吐出する開口が形成され、該開口よりも該吐出口を上方に位置させて該先端部材を装着する本体と、
   を備えたノズル。
2. 前記上面の少なくとも一部は、前記基端部側に向かうに従って径方向外側に傾斜する請求項１に記載のノズル。
3. 前記先端部材は、前記吐出口を形成する内周面と前記上面が稜線部を介して直接接続されており、鉛直方向の断面において前記内周面と前記上面の成す角が鋭角である請求項２に記載のノズル。
4. 鉛直方向の断面において前記内周面と前記上面の成す角は、５０°以上で９０°より小さい請求項３に記載のノズル。
5. 前記先端部材における前記稜線部は水平方向に沿った平面部であり、前記平面部の水平方向の幅が０．５ｍｍ以下である請求項３に記載のノズル。
6. 前記先端部材の前記上面は、水平方向に沿って配置されている請求項１に記載のノズル。
7. 前記本体に対して前記先端部材が着脱可能に構成されている請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載のノズル。
8. 前記本体の外周面は、前記開口側に向かうに従って径方向内側に傾斜したテーパ部を備え、
   前記先端部材の内周面は、前記吐出口側に向かうに従って径方向内側に傾斜し、かつ前記テーパ部に接触する接触面を備える請求項７に記載のノズル。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載のノズルと、
   前記ノズルの基端部が固定され、前記ノズルの前記吐出口から吐出した溶融はんだを回収して貯留すると共に、貯留する溶融はんだを前記ノズルの前記吐出口から吐出させる本体部と、
   基板の背面に沿って、前記ノズルの前記先端部を前記基板に対して相対移動させる移動装置と、
   を備えたはんだ付け装置。
10. 前記基板に応じて、前記先端部材における前記吐出口を形成する内周面と前記上面の成す角が異なる前記ノズルに交換する構成とされている請求項９に記載のはんだ付け装置。
11. 前記基板の表面側からスルーホールに挿入された電子部品の端子の鉛直方向の長さ又は前記端子のピッチに応じて、前記先端部材における前記吐出口を形成する内周面と、前記上面の成す角が異なる前記ノズルに交換する構成とされている請求項９に記載のはんだ付け装置。
12. 請求項９から請求項１１までのいずれか１項に記載のはんだ付け装置を用いて、前記基板の表面側からスルーホールに電子部品の端子が挿入された前記基板の背面に沿って、前記吐出口から溶融はんだを吐出させながら前記ノズルを前記基板に対して相対移動し、前記端子を前記基板にはんだ付けする基板装置の製造方法。
    

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