JP2002245974A - Bulb - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、管球に関するもの
である。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a tube.
【０００２】[0002]
【従来の技術】管球、例えば白熱電球は、一般的に、内
部にフィラメントが設けられたバルブおよびこのバルブ
の端部に封着されたステムを有する管球本体と、この管
球本体の端部に熱硬化性の接着剤によって固着され、か
つアイレット部およびシェル部を有するねじ込み式の口
金と、一部がステム内に封止されているとともに、一端
部がフィラメントに接続され、かつ他端部が管球本体か
ら導出されてアイレット部およびシェル部にはんだ合金
を介してそれぞれ接続された電力供給用の２本のリード
線とを備えている。2. Description of the Related Art A bulb, such as an incandescent lamp, generally comprises a bulb body having a bulb provided with a filament therein and a stem sealed at the end of the bulb, and an end of the bulb body. Screw-in base fixed to the part by a thermosetting adhesive and having an eyelet part and a shell part, a part of which is sealed in the stem, one end part is connected to the filament, and the other end The power supply unit has two lead wires for power supply, each of which is led out of the tube body and connected to the eyelet portion and the shell portion via a solder alloy.
【０００３】従来、アイレット部およびシェル部にリー
ド線をそれぞれ接続するためのはんだ合金としては、Ｊ
ＩＳＺ３２８２（１９９９）の解説表に記載されたＳ−
Ｐｂ８０Ｓｎ２０やＳ−Ｐｂ９０Ｓｎ１０が広く利用さ
れている。Conventionally, as a solder alloy for connecting lead wires to an eyelet portion and a shell portion, respectively, J.
S- described in the explanation table of ISZ3282 (1999)
Pb80Sn20 and S-Pb90Sn10 are widely used.
【０００４】しかしながら、近時、このような鉛を含む
はんだ合金の使用は地球環境の面から好ましくなく、そ
のために鉛等の有毒物質を含まないはんだが提案されて
いる。However, recently, the use of such a solder alloy containing lead is not preferable from the viewpoint of the global environment, and therefore, a solder containing no toxic substances such as lead has been proposed.
【０００５】例えば、特開平１０−１０７４２０号公報
には、基板と電子部品との組立てに使用することを目的
とした、はんだ合金の全重量の９９．３重量％が錫、
０．７重量％が銅からなる無鉛はんだ合金（以下、単に
「錫銅共晶合金」という）が開示されている。[0005] For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-107420 discloses that 99.3% by weight of the total weight of a solder alloy is intended to be used for assembling a substrate and an electronic component.
A lead-free solder alloy comprising 0.7% by weight of copper (hereinafter, simply referred to as “tin-copper eutectic alloy”) is disclosed.
【０００６】また、アイレット部およびシェル部にリー
ド線をそれぞれ接続するための別のはんだとして、固相
線温度の高い錫１００％のはんだも提案されている。As another solder for connecting the lead wires to the eyelet portion and the shell portion, a 100% tin solder having a high solidus temperature has been proposed.
【０００７】ここで、上記白熱電球の製造方法について
説明する。Here, a method for manufacturing the incandescent lamp will be described.
【０００８】通常どおりの製造方法によってバルブの端
部にステムを封着した後、バルブ内の不純ガス等を真空
排気して管球本体を製造する。この時点で、管球本体の
口金を固着した側の端部の温度は７００℃前後に達して
いる。After the stem is sealed to the end of the valve by a usual manufacturing method, the gas inside the valve is evacuated to produce a tube body. At this time, the temperature of the end of the tube body on the side where the base is fixed has reached about 700 ° C.
【０００９】続いて内部に液状の接着剤が塗布された口
金を、この高温の管球本体の端部に嵌装した後、バルブ
の余熱とガスバーナーによる加熱とによって接着剤を硬
化することにより、管球本体の端部に固着する。口金の
嵌装時、管球本体の外部に導出している２本のリード線
のうち一方はアイレット部の中央部に設けられた貫通孔
に挿通させて、また他方のリード線は折り曲げてバルブ
とシェル部との間を通して口金の外部にそれぞれ導出さ
せておく。Subsequently, a base having a liquid adhesive applied thereto is fitted on the end of the high-temperature tube body, and then the adhesive is cured by residual heat of the bulb and heating by a gas burner. Fixed to the end of the tube body. When fitting the base, one of the two lead wires led out of the tube body is inserted into a through hole provided at the center of the eyelet portion, and the other lead wire is bent and the valve is bent. And the shell portion is led out of the base.
【００１０】外部に導出させたリード線の不要部分をガ
スバーナー等によってそれぞれ溶断した後、アイレット
部の表面全体、およびシェル部の表面のうちリード線と
接続する部分の表面にフラックスを塗布する。その後、
アイレット部およびシェル部の表面上にガスバーナー等
によって溶融させたはんだ合金を付け、それを冷却固化
することにより、アイレット部およびシェル部にリード
線をそれぞれ接続する。はんだ付けの際のアイレット部
およびシェル部の表面温度は３００℃前後である。After the unnecessary portions of the lead wires led out to the outside are blown by a gas burner or the like, a flux is applied to the entire surface of the eyelet portion and the surface of the portion of the shell portion connected to the lead wires. afterwards,
A solder alloy melted by a gas burner or the like is applied on the surfaces of the eyelet portion and the shell portion, and the solidified material is cooled and solidified, thereby connecting lead wires to the eyelet portion and the shell portion, respectively. The surface temperature of the eyelet and the shell at the time of soldering is around 300 ° C.
【００１１】この後、ランプを自然冷却し、白熱電球を
製造する。Thereafter, the lamp is naturally cooled to produce an incandescent lamp.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た製造方法を用いて白熱電球を製造する際、特にアイレ
ット部にリード線を接続するためのはんだ合金として、
前記錫銅共晶合金や錫１００％のはんだを用いた場合で
は、アイレット部の表面上に溶融したはんだを付けてし
ばらくした後、アイレット部の貫通孔付近に位置してい
る溶融状態のはんだに穴が空き、そのままの状態ではん
だが固化してしまい、このためアイレット部とリード線
とを確実に接続することができないという問題がある。However, when an incandescent light bulb is manufactured by using the above-described manufacturing method, a solder alloy for connecting a lead wire to an eyelet part is used.
In the case of using the tin-copper eutectic alloy or 100% tin solder, the molten solder is attached to the surface of the eyelet part, and after a while, the molten solder positioned near the through hole of the eyelet part is removed. There is a problem that the solder is solidified in a state where the holes are open and the state is left as it is, so that the eyelet portion and the lead wire cannot be reliably connected.
【００１３】発明者がこの問題について検討したとこ
ろ、アイレット部にリード線をはんだを介して接続する
際、アイレット部の表面温度が３００度前後の高温な状
態にあるときに、そのアイレット部の表面上にはんだを
付けるため、溶融したはんだが固化し始めるまでに時間
がかかり、その間に管球本体と口金とを固着している接
着剤に含まれる残留揮発成分から発生するガスがアイレ
ット部の貫通孔を通って外部へ噴流しようとし、そのガ
スの噴流圧力によって溶融したはんだに穴が空いている
ことがわかった。The present inventor has studied this problem. When the lead wire is connected to the eyelet portion via solder, when the surface temperature of the eyelet portion is in a high temperature state of about 300 degrees, the surface of the eyelet portion is high. It takes time for the molten solder to begin to solidify because the solder is applied to the top, during which gas generated from the residual volatile components contained in the adhesive fixing the tube body and the base penetrates the eyelet. An attempt was made to jet to the outside through the hole, and it was found that the hole was opened in the molten solder due to the jet pressure of the gas.
【００１４】そこで、口金を管球本体の端部に嵌装して
から時間を十分にあけた後、つまり接着剤中の残留揮発
成分から発生するガスを十分に抜いた後、アイレット部
の表面上にはんだを付けることにより、上述したような
固化後のはんだに穴が空くという現象は発生しなくなっ
た。しかしながら、この方法では、生産速度を遅くしな
ければならず、生産効率が低下してしまうという問題が
ある。Therefore, after sufficient time has passed since the base was fitted to the end of the tube body, that is, gas generated from residual volatile components in the adhesive was sufficiently removed, and then the surface of the eyelet portion was removed. By attaching the solder on the top, the phenomenon that a hole is formed in the solidified solder as described above does not occur. However, this method has a problem that the production speed must be reduced, and the production efficiency is reduced.
【００１５】一方、前記はんだを介したシェル部とリー
ド線との接続については、同じく溶融したはんだが固化
し始めるまでに時間がかかるため、次の工程への搬送時
の振動等ではんだがシェル部から垂れ落ちてしまうとい
う問題がある。On the other hand, regarding the connection between the shell portion and the lead wire via the solder, it takes time until the molten solder starts to solidify. There is a problem that it hangs down from the department.
【００１６】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、製造工程において、生産効率を低下
させることなく、口金と電力供給用のリード線とを安定
にかつ確実に接続することができ、また地球環境に配慮
した管球を提供することを目的とする。The present invention has been made in order to solve such a problem, and in a manufacturing process, a base and a power supply lead wire are stably and reliably connected without lowering production efficiency. The purpose of the present invention is to provide a bulb which can be used in consideration of the global environment.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明の管球は、管球本
体と、この管球本体の端部に固着された口金と、前記口
金に無鉛はんだ合金を介して接続された電力供給用のリ
ード線とを備え、前記無鉛はんだ合金は、二つの元素か
らなり、かつ液相線温度が２３３℃を越え３０５℃未満
である構成を有している。SUMMARY OF THE INVENTION A tube of the present invention comprises a tube body, a base fixed to an end of the tube body, and a power supply connected to the base via a lead-free solder alloy. And the lead-free solder alloy is composed of two elements and has a liquidus temperature of more than 233 ° C. and less than 305 ° C.
【００１８】これにより、特に口金として、中央部にリ
ード線を挿通させるための貫通孔が設けられたアイレッ
ト部とシェル部とを有するねじ込み式の口金を用いる場
合、製造工程において、無鉛はんだ合金の液相線温度
と、アイレット部の表面上に溶融した無鉛はんだ合金を
付ける時のアイレット部の表面温度との温度差を小さく
することができ、その結果、無鉛はんだ合金をアイレッ
ト部の表面上に溶融付着させた後、アイレット部の表面
温度が下がるのにともなって溶融した無鉛はんだ合金が
固化し始めるのに要する時間が短時間になるため、管球
本体と口金とを固着している接着剤に含まれる残留揮発
成分から発生したガスがアイレット部の貫通孔を通じて
外部へ噴流しようとしても、無鉛はんだ合金はその一部
がすでに固化して粘性が増しているので、そのガスの噴
流圧力に十分耐え得ることができ、アイレット部の貫通
孔付近に位置する部分に穴が空くのを防止することがで
きる。その上、口金を管球本体の端部に嵌装した後、接
着剤中の残留揮発成分から発生するガスを抜く必要等が
ないため、生産速度を従来の生産速度とほぼ同じ速度を
維持することができ、よって生産効率が低下することは
ない。Accordingly, when a screw-type base having an eyelet part and a shell part provided with a through hole for inserting a lead wire in the center part is used as a base, a lead-free solder alloy is used in the manufacturing process. The temperature difference between the liquidus temperature and the surface temperature of the eyelet when applying the molten lead-free solder alloy on the surface of the eyelet can be reduced, and as a result, the lead-free solder alloy can be placed on the surface of the eyelet. After melting and adhering, the time required for the molten lead-free solder alloy to begin to solidify as the surface temperature of the eyelet lowers is short, so the adhesive that holds the tube body and the base together Even if the gas generated from the residual volatile components contained in the solder tries to jet to the outside through the through hole in the eyelet, a part of the lead-free solder alloy has already solidified and Since is increasing, can be obtained sufficiently withstand the jet pressure of the gas, it is possible to prevent the holes that become available in the portion located in the vicinity of the through-hole of the eyelet section. In addition, after the base is fitted to the end of the bulb body, there is no need to remove the gas generated from the residual volatile components in the adhesive, so that the production speed is maintained at substantially the same speed as the conventional production speed. Therefore, the production efficiency is not reduced.
【００１９】一方、リード線とシェル部との接続におい
ては、上述のように溶融した無鉛はんだ合金が短時間で
固化し始めてその粘性が増しているので、次の工程への
搬送時の振動等が口金に加わったとしても、その溶融し
た無鉛はんだ合金がシェル部から垂れ落ちるのを防止す
ることができる。On the other hand, in the connection between the lead wire and the shell, as described above, the molten lead-free solder alloy starts to solidify in a short period of time and its viscosity increases. Even if the solder is added to the base, the molten lead-free solder alloy can be prevented from dripping from the shell portion.
【００２０】さらに、無鉛はんだ合金は二つの元素から
なるため、組成管理が容易になり、製造コストを低く抑
えることができ、しかも有毒な鉛を含んでいないため、
地球環境に優しい管球を実現することができる。Further, since the lead-free solder alloy is composed of two elements, composition control is easy, the production cost can be kept low, and since it does not contain toxic lead,
A bulb that is friendly to the global environment can be realized.
【００２１】[0021]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を用いて説明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２２】本発明の実施の形態である定格電圧１００
Ｖ、定格電力５４Ｗの白熱電球は、図１および図２に示
すように、バルブ１とこのバルブ１の端部に封着された
ステム２とを有するガラス製の管球本体３と、この管球
本体３の端部に接着剤４によって固着されたねじ込み式
の口金５とを備えている。A rated voltage 100 according to an embodiment of the present invention
As shown in FIGS. 1 and 2, an incandescent lamp having a rated power of 54 W and a glass bulb body 3 having a bulb 1 and a stem 2 sealed at an end of the bulb 1, A screw-type base 5 fixed to an end of the ball body 3 with an adhesive 4 is provided.
【００２３】なお、図１および図２中、６はアンカー線
を示す。In FIGS. 1 and 2, reference numeral 6 denotes an anchor line.
【００２４】ステム２には、２本の電力供給用のリード
線７，８の一部がそれぞれ封止されている。The stem 2 is partially sealed with two power supply lead wires 7 and 8, respectively.
【００２５】この２本のリード線７，８のバルブ１内に
延びる部分の端部間には、タングステンからなるフィラ
メント９が架設されている。一方、バルブ１外に延びる
リード線７，８の端部は、後述の口金５のアイレット部
１０とシェル部１１とにはんだ合金１２，１３を介して
それぞれ接続されている。A filament 9 made of tungsten is provided between the ends of the two lead wires 7 and 8 extending into the bulb 1. On the other hand, the ends of the lead wires 7 and 8 extending outside the bulb 1 are connected to an eyelet part 10 and a shell part 11 of a base 5 described later via solder alloys 12 and 13, respectively.
【００２６】口金５は、図２に示すように、中央部に一
方のリード線７を挿通させるための貫通孔１４が設けら
れた真鍮製のアイレット部１０と、アルミニウム製また
は真鍮製のシェル部１１と、アイレット部１０とシェル
部１１とを絶縁する絶縁ガラス部１５とを有している。As shown in FIG. 2, the base 5 has a brass eyelet 10 having a through hole 14 for inserting one lead wire 7 in the center, and an aluminum or brass shell. 11 and an insulating glass part 15 for insulating the eyelet part 10 and the shell part 11 from each other.
【００２７】なお、真鍮製のアイレット部１０およびシ
ェル部１１の表面にはニッケルめっきが施されていても
よい。The surfaces of the eyelet 10 and the shell 11 made of brass may be plated with nickel.
【００２８】アイレット部１０およびシェル部１１にリ
ード線７，８をそれぞれ接続するためのはんだ合金１
２，１３としては、二つの元素、例えば銅と錫とからな
り、かつ液相線温度が２３３℃を越え３０５℃未満の無
鉛はんだ合金が用いられている。Solder alloy 1 for connecting lead wires 7, 8 to eyelet portion 10 and shell portion 11, respectively.
Lead-free solder alloys composed of two elements, for example, copper and tin, and having a liquidus temperature exceeding 233 ° C. and less than 305 ° C. are used as 2 and 13.
【００２９】この無鉛はんだ合金１２，１３が銅と錫と
からなる場合、その成分比率は銅が１．０重量％を越え
２．５重量％未満、残部が錫になるように規定する。好
ましくは、銅が１．２重量％以上２．０重量％以下、残
部が錫である。When the lead-free solder alloys 12 and 13 are composed of copper and tin, the component ratio is defined so that copper is more than 1.0% by weight and less than 2.5% by weight, and the balance is tin. Preferably, copper is 1.2% by weight or more and 2.0% by weight or less, and the balance is tin.
【００３０】なお、この無鉛はんだ合金１２，１３に
は、フラックス等が含まれていてもよく、また不可避的
不純物が含まれている場合もあり得る。The lead-free solder alloys 12 and 13 may contain flux or the like, and may contain unavoidable impurities.
【００３１】管球本体３と口金５とを固着させる接着剤
４としては、例えばノボラックやロジン等の耐熱樹脂を
含むエタノール調合のものが用いられている。As the adhesive 4 for fixing the tube body 3 and the base 5, for example, an ethanol compound containing a heat-resistant resin such as novolak or rosin is used.
【００３２】次に、このような本発明の実施の形態にか
かる白熱電球の作用効果について検討した。Next, the operation and effect of the incandescent lamp according to the embodiment of the present invention were examined.
【００３３】まず、銅と錫とからなり、かつその成分比
率が銅０．０重量％（実施例１）、銅０．７重量％（実
施例２）、銅１．０重量％（実施例３）、銅１．２重量
％（実施例４）、銅１．５重量％（実施例５）、銅２．
０重量％（実施例６）、銅２．５重量％（実施例７）、
残部をそれぞれ錫とした無鉛はんだ合金１２，１３をそ
れぞれ用いて従来どおりの製造方法によって白熱電球を
１０００本ずつ作製した。そして、各々作製した白熱電
球において、リード線７とアイレット部１０との接続状
態、およびリード線８とシェル部１１との接続状態につ
いてそれぞれ調べたところ、表１に示すとおりの結果が
得られた。First, it is composed of copper and tin, and the component ratio is 0.0% by weight of copper (Example 1), 0.7% by weight of copper (Example 2), 1.0% by weight of copper (Example 1). 3), copper 1.2% by weight (Example 4), copper 1.5% by weight (Example 5), copper 2.
0% by weight (Example 6), 2.5% by weight of copper (Example 7),
1000 incandescent lamps were manufactured by a conventional manufacturing method using the lead-free solder alloys 12 and 13 each having tin as the rest, respectively. Then, in each of the incandescent lamps produced, the connection state between the lead wire 7 and the eyelet part 10 and the connection state between the lead wire 8 and the shell part 11 were examined, and the results shown in Table 1 were obtained. .
【００３４】なお、各実施例に用いられた無鉛はんだ合
金１２，１３の固相線温度（℃）および液相線温度
（℃）を表１に併せて示す。固相線温度および液相線温
度の測定には、示差熱量計（理学電機（株）製；ＴＡＳ
３００ ＤＳＣ８２３０Ｄ）を用いた。The solidus temperature (° C.) and the liquidus temperature (° C.) of the lead-free solder alloys 12 and 13 used in each example are shown in Table 1. For the measurement of the solidus temperature and the liquidus temperature, a differential calorimeter (manufactured by Rigaku Corporation; TAS)
300 DSC 8230D) was used.
【００３５】また、使用したリード線７，８は直径０．
２ｍｍのモネル線であり、アイレット部１０の貫通孔１
４の直径は１．２ｍｍである。The used lead wires 7 and 8 have a diameter of 0.3 mm.
2mm Monel wire, through hole 1 in eyelet 10
4 has a diameter of 1.2 mm.
【００３６】さらに、使用した製造ラインの製造速度は
１秒当たりに換算して１個である。Further, the production speed of the production line used is one per second.
【００３７】[0037]
【表１】 [Table 1]
【００３８】表１から明らかなように、液相線温度が２
３３℃を越える無鉛はんだ合金１２，１３を用いた例え
ば実施例４、実施例５および実施例６では、１０００本
中全てのものにおいて、アイレット部１０の貫通孔１４
付近に位置しているリード線７とアイレット部１０とを
接続する無鉛はんだ合金１２に穴が空いているものはな
く、リード線７とアイレット部１０とが安定にかつ確実
に接続されていた。As is clear from Table 1, the liquidus temperature is 2
For example, in Examples 4, 5 and 6 using lead-free solder alloys 12 and 13 exceeding 33 ° C., the through holes 14 of the eyelet 10
There was no hole in the lead-free solder alloy 12 connecting the lead wire 7 and the eyelet portion 10 located in the vicinity, and the lead wire 7 and the eyelet portion 10 were connected stably and reliably.
【００３９】一方、液相線温度が２３３℃以下の無鉛は
んだ合金を用いた例えば実施例１では１０００本中１０
本のものが、実施例２では１０００本中６本のものが、
実施例３では１０００本中２本のものがアイレット部１
０の貫通孔１４付近に位置している無鉛はんだ合金１２
に穴が空いているのが確認され、リード線７とアイレッ
ト部１０との接続が不十分であった。On the other hand, for example, in the first embodiment using a lead-free solder alloy having a liquidus temperature of 233 ° C. or less, 10 out of 1000
In the second embodiment, six out of 1,000 are
In the third embodiment, two of the 1,000 eyelet portions are eyelet portions 1
Lead-free solder alloy 12 located near the through hole 14
It was confirmed that a hole was formed in the hole, and the connection between the lead wire 7 and the eyelet portion 10 was insufficient.
【００４０】リード線７とアイレット部１０とを安定に
かつ確実に接続することができた実施例４、実施例５お
よび実施例６の場合、製造工程において、これらの実施
例に用いられた無鉛はんだ合金１２，１３の液相線温度
と、アイレット部１０の表面上に溶融した無鉛はんだ合
金１２を付ける時のアイレット部１０の表面温度（３０
０℃前後）との温度差が６７℃未満と小さく、その結
果、無鉛はんだ合金１２をアイレット部１０の表面上に
溶融付着させた後、アイレット部１０の表面温度が下が
るのにともなって溶融した無鉛はんだ合金１２が固化し
始めるのに要する時間が短時間になるためであると考え
られる。つまり、管球本体３と口金５とを固着している
接着剤４に含まれる残留揮発成分から発生したガスがア
イレット部１０の貫通孔１４を通じて外部へ噴流しよう
としても、無鉛はんだ合金１２はその一部がすでに固化
して粘性が増しているので、そのガスの噴流圧力に十分
耐え得ることができたためであると考えられる。In the case of the fourth, fifth and sixth embodiments in which the lead wire 7 and the eyelet portion 10 could be connected stably and securely, in the manufacturing process, the lead-free used in these embodiments was used. The liquidus temperature of the solder alloys 12 and 13 and the surface temperature of the eyelet 10 when applying the molten lead-free solder alloy 12 on the surface of the eyelet 10 (30
(Around 0 ° C.), which is as small as less than 67 ° C. As a result, after the lead-free solder alloy 12 was melt-adhered onto the surface of the eyelet portion 10, it was melted as the surface temperature of the eyelet portion 10 decreased. This is considered to be because the time required for the lead-free solder alloy 12 to start solidifying becomes short. That is, even if the gas generated from the residual volatile components contained in the adhesive 4 fixing the tube body 3 and the base 5 tries to jet to the outside through the through-hole 14 of the eyelet part 10, the lead-free solder alloy 12 does not It is considered that because a part of the gas had already been solidified and the viscosity was increased, the gas could sufficiently withstand the jet pressure of the gas.
【００４１】一方、リード線７とアイレット部１０との
接続が不十分であった実施例１、実施例２および実施例
３の場合、製造工程において、これらの実施例に用いら
れた無鉛はんだ合金の液相線温度と、アイレット部１０
の表面上に溶融した無鉛はんだ合金を付ける時のアイレ
ット部１０の表面温度との温度差が６７℃以上と大き
く、アイレット部１０の表面上に溶融付着させた無鉛は
んだ合金は直ちに固化し始めないので、その粘性が低
く、よって上記残留揮発成分から発生し、アイレット部
１０の貫通孔１４を通じて外部へ噴流しようとするガス
の噴流圧力に耐え得ることができなかったためであると
考えられる。On the other hand, in Examples 1, 2 and 3 where the connection between the lead wire 7 and the eyelet portion 10 was insufficient, the lead-free solder alloy used in these Examples was used in the manufacturing process. Liquidus temperature of the eyelet 10
The temperature difference between the surface temperature of the eyelet portion 10 and the surface temperature of the eyelet portion 10 when the molten lead-free solder alloy is applied on the surface of the eyelet portion is as large as 67 ° C. or more. Therefore, it is considered that the viscosity was low, and it was not able to withstand the jet pressure of the gas which was generated from the residual volatile components and was to be jetted to the outside through the through hole 14 of the eyelet portion 10.
【００４２】また、表１から明らかなように、液相線温
度が２３３℃を越える無鉛はんだ合金１２，１３を用い
た例えば実施例４、実施例５および実施例６では、１０
００本中全てのものにおいて、製造工程中、シェル部１
１の表面上に溶融付着させた無鉛はんだ合金１３が垂れ
落ちることはなく、リード線８とシェル部１１とが安定
にかつ確実に接続されていた。As is clear from Table 1, for example, in Examples 4, 5, and 6 using lead-free solder alloys 12, 13 having a liquidus temperature exceeding 233 ° C., 10
During the manufacturing process, the shell part 1
The lead-free solder alloy 13 melt-adhered to the surface of No. 1 did not drip, and the lead wire 8 and the shell portion 11 were connected stably and reliably.
【００４３】一方、液相線温度が２３３℃以下の無鉛は
んだ合金を用いた例えば実施例１では１０００本中４本
のものが、実施例２では１０００本中２本のものが、実
施例３では１０００本中１本のものが、製造工程中、シ
ェル部１１の表面上に溶融付着させた無鉛はんだ合金の
一部が垂れ落ちているのが確認され、リード線８とシェ
ル部１１との接続が不十分であった。On the other hand, for example, in the first embodiment, four out of 1,000 solders using a lead-free solder alloy having a liquidus temperature of 233 ° C. or less, and in the second embodiment, two out of 1,000 solders are used. It was confirmed that one out of 1,000 lead-free solder alloys melted and adhered on the surface of the shell part 11 was dripped during the manufacturing process. Insufficient connection.
【００４４】リード線８とシェル部１１とを安定にかつ
確実に接続することができた実施例４、実施例５および
実施例６の場合、製造工程において、これらの実施例に
用いられた無鉛はんだ合金１２，１３の液相線温度と、
シェル部１１の表面上に溶融した無鉛はんだ合金１３を
付ける時のシェル部１１の表面温度との温度差が小さい
ために、溶融した無鉛はんだ合金１３は短時間で固化し
始めてその粘性が増しているので、次の工程への搬送時
の振動等が口金５に加わったとしても、シェル部１１か
ら垂れ落ちにくい状態にあったためであると考えられ
る。In the case of the fourth, fifth and sixth embodiments in which the lead wire 8 and the shell portion 11 can be connected stably and securely, in the manufacturing process, the lead-free used in these embodiments is used. The liquidus temperature of the solder alloys 12, 13;
Since the temperature difference from the surface temperature of the shell part 11 when the molten lead-free solder alloy 13 is applied on the surface of the shell part 11 is small, the molten lead-free solder alloy 13 starts to solidify in a short time and its viscosity increases. Therefore, it is considered that even if vibration or the like at the time of conveyance to the next step is applied to the base 5, it is in a state where the shell 5 is hardly dripped.
【００４５】一方、リード線８とシェル部１１との接続
が不十分であった実施例１、実施例２および実施例３の
場合、製造工程において、これらの実施例に用いられた
無鉛はんだ合金の液相線温度と、シェル部１１の表面上
に溶融した無鉛はんだ合金１３を付ける時のシェル部１
１の表面温度との温度差が大きいために、溶融した無鉛
はんだ合金は直ちに固化し始めず、その粘性が低い状態
のままなので、口金５に加わる搬送時の振動等に対して
垂れ落ちやすい状態にあったためであると考えられる。On the other hand, in the case of the first, second and third embodiments where the connection between the lead wire 8 and the shell portion 11 was insufficient, the lead-free solder alloy used in these embodiments was used in the manufacturing process. Liquidus temperature of the shell part 1 when the molten lead-free solder alloy 13 is applied on the surface of the shell part 11
The molten lead-free solder alloy does not immediately start to solidify due to a large temperature difference from the surface temperature of No. 1 but remains in a low viscosity state. It is thought that it was because there was.
【００４６】さらに、実施例７に用いられている液相線
温度が３０５℃である銅２．５重量％、錫９７．５重量
％からなる無鉛はんだ合金は、その液相線温度がアイレ
ット部１０およびシェル部１１の表面上に溶融した無鉛
はんだ合金１２，１３を付ける時のアイレット部１０お
よびシェル部１１の表面温度とほぼ同じであるため、ア
イレット部１０およびシェル部１１の表面上の無鉛はん
だ合金１２，１３が初期の段階から完全に溶融せずに、
その結果、リード線７，８とアイレット部１０およびシ
ェル部１１とを確実に接続することができない。そこ
で、その無鉛はんだ合金１２，１３を初期の段階で完全
に溶融させるために、アイレット部１０およびシェル部
１１の表面温度を高くすればよいが、その場合、製造コ
ストが高くなるだけでなく、省エネルギーの観点から好
ましくない。また、液相線温度が３０５℃である銅２．
５重量％、錫９７．５重量％からなる無鉛はんだ合金を
完全に溶融させることができたとしても、銅の含有量が
多いために無鉛はんだ合金の硬度が大きくなりすぎ、リ
ード線７，８とアイレット部１０およびシェル部１１と
の接続作業が困難になる。Further, in the lead-free solder alloy comprising 2.5% by weight of copper and 97.5% by weight of tin having a liquidus temperature of 305 ° C. used in Example 7, its liquidus temperature is in an eyelet portion. Since the surface temperature of the eyelet portion 10 and the shell portion 11 when the molten lead-free solder alloys 12 and 13 are applied to the surface of the eyelet portion 10 and the shell portion 11 are substantially the same, Since the solder alloys 12 and 13 do not completely melt from the initial stage,
As a result, the lead wires 7, 8 cannot be reliably connected to the eyelet portion 10 and the shell portion 11. Therefore, in order to completely melt the lead-free solder alloys 12 and 13 at the initial stage, the surface temperatures of the eyelet portion 10 and the shell portion 11 may be increased. In this case, not only the manufacturing cost is increased but also the cost is increased. It is not preferable from the viewpoint of energy saving. Copper having a liquidus temperature of 305 ° C.
Even if a lead-free solder alloy consisting of 5% by weight and 97.5% by weight of tin could be completely melted, the hardness of the lead-free solder alloy was too high due to the large content of copper, and the lead wires 7, 8 The connection work between the eyelet 10 and the shell 11 becomes difficult.
【００４７】以上のように管球本体３と、この管球本体
３の端部に固着された口金５と、この口金５に無鉛はん
だ合金１２，１３を介して接続された電力供給用のリー
ド線７，８とを備えた管球において、二つの元素からな
り、かつ液相線温度が２３３℃を越え３０５℃未満の無
鉛はんだ合金１２，１３、例えば銅の含有量が１．０重
量％を越え２．５重量％未満、残部が錫からなる無鉛は
んだ合金１２，１３を用いることにより、リード線７と
アイレット部１０とを無鉛はんだ合金１２を介して接続
する際、アイレット部１０の貫通孔１４付近に位置して
いる無鉛はんだ合金１２に穴が空くのを防止することが
でき、リード線７とアイレット部１０とを安定にかつ確
実に接続することができる。その上、口金５を管球本体
３の端部に嵌装した後、接着剤４中の残留揮発成分から
発生するガスを抜く必要等がないため、生産速度を従来
の生産速度とほぼ同じ速度を維持することができ、よっ
て生産効率が低下することはない。一方、リード線８と
シェル部１１との接続においては、同じく二つの元素か
らなり、かつ液相線温度が２３３℃を越え３０５℃未満
の例えば銅の含有量が１．０重量％を越え２．５重量％
未満、残部が錫からなる無鉛はんだ合金１３を用いるこ
とにより、製造工程において、シェル部１１の表面上に
溶融付着させた無鉛はんだ合金１３が垂れ落ちるのを防
止することができ、リード線８とシェル部１１とを安定
にかつ確実に接続することができる。また、無鉛はんだ
合金１２，１３は二つの元素からなるため、組成管理が
容易になり、製造コストを低く抑えることができ、しか
も有毒な鉛を含んでいないため、地球環境に優しい管球
を実現することができる。As described above, the tube body 3, the base 5 fixed to the end of the tube body 3, and the power supply lead connected to the base 5 through the lead-free solder alloys 12 and 13. In a bulb provided with wires 7, 8, a lead-free solder alloy 12, 13 consisting of two elements and having a liquidus temperature exceeding 233 ° C. and less than 305 ° C., for example, having a copper content of 1.0% by weight When the lead wire 7 and the eyelet part 10 are connected via the lead-free solder alloy 12 by using the lead-free solder alloys 12 and 13 with the balance being less than 2.5% by weight and the balance being tin, the penetration of the eyelet part 10 is achieved. A hole can be prevented from being formed in the lead-free solder alloy 12 located near the hole 14, and the lead wire 7 and the eyelet portion 10 can be stably and reliably connected. In addition, after the base 5 is fitted to the end of the tube body 3, there is no need to remove gas generated from the residual volatile components in the adhesive 4, so that the production speed is almost the same as the conventional production speed. , And thus the production efficiency does not decrease. On the other hand, the connection between the lead wire 8 and the shell portion 11 is made of the same two elements, and the liquidus temperature is higher than 233 ° C. and lower than 305 ° C., for example, when the copper content is higher than 1.0% by weight and higher than 2%. 0.5% by weight
By using the lead-free solder alloy 13 composed of less than tin and the remainder being tin, it is possible to prevent the lead-free solder alloy 13 melt-adhered onto the surface of the shell portion 11 from dripping in the manufacturing process. The shell part 11 can be connected stably and reliably. In addition, since the lead-free solder alloys 12 and 13 are composed of two elements, composition management is easy, production costs can be kept low, and since no toxic lead is contained, a bulb that is friendly to the global environment is realized. can do.
【００４８】特に、銅の含有量が１．２重量％以上２．
０重量％以下、残部が錫からなる無鉛はんだ合金１２，
１３を用いてリード線７，８とアイレット部１０および
シェル部１１とを接続することにより、溶融した無鉛は
んだ合金１２，１３がさらに短時間で固化し始めて粘性
が一層増すので、リード線７，８とアイレット部１０お
よびシェル部１１とを一層安定にかつ確実に接続するこ
とができる。In particular, the content of copper is not less than 1.2% by weight.
0% by weight or less, the balance being tin-free solder alloy 12,
By connecting the lead wires 7, 8 to the eyelet portion 10 and the shell portion 11 using the lead 13, the molten lead-free solder alloys 12, 13 start to solidify in a shorter time and the viscosity further increases. 8 and the eyelet portion 10 and the shell portion 11 can be more stably and reliably connected.
【００４９】また、表１から明らかなように好ましい結
果が得られた実施例４、実施例５および実施例６に用い
られた無鉛はんだ合金１２，１３はいずれも固相線温度
が２２７℃以上であり、ＪＩＳＣ７５０１（１９９６）
記載の口金接着強度の試験温度である１６５℃を上回っ
ており、この規定を満足している。As is clear from Table 1, the lead-free solder alloys 12 and 13 used in Examples 4, 5 and 6 in which favorable results were obtained all had a solidus temperature of 227 ° C. or higher. And JISC7501 (1996)
It exceeds the test temperature of 165 ° C. of the described die adhesion strength, which satisfies this requirement.
【００５０】さらに、特に、無鉛はんだ合金１３に銅が
含まれ、かつシェル部１１の材料としてアルミニウムが
用いられている場合、製造工程において、溶融した無鉛
はんだ合金１３を構成する銅とシェル部１１の材料であ
るアルミニウムとがその界面で化合物を形成するため、
シェル部１１と溶融したはんだ合金１３との接着力は強
く、よって溶融したはんだ合金１３が垂れ落ちるのを一
層防止することができる。もちろん点灯中においても、
万一、リード線８とシェル部１１とを接続している無鉛
はんだ合金１３の一部が溶けてしまうことがあっても、
上述した理由により、溶融したはんだ合金１３がシェル
部１１から垂れ落ちることはない。Further, in particular, when copper is contained in the lead-free solder alloy 13 and aluminum is used as the material of the shell portion 11, in the manufacturing process, the copper constituting the molten lead-free solder alloy 13 and the shell portion 11 Because aluminum, which is a material of the above, forms a compound at its interface,
The adhesive strength between the shell portion 11 and the molten solder alloy 13 is strong, and thus the molten solder alloy 13 can be further prevented from dripping. Of course, even during lighting,
Even if a part of the lead-free solder alloy 13 connecting the lead wire 8 and the shell part 11 may be melted,
For the reasons described above, the molten solder alloy 13 does not hang down from the shell portion 11.
【００５１】なお、上記実施の形態では、白熱電球を例
示して説明したが、本発明は白熱電球以外にハロゲン電
球、電球形蛍光ランプ、および高圧放電ランプ等にも適
用することができる。In the above embodiment, an incandescent lamp has been described as an example. However, the present invention can be applied to a halogen lamp, a bulb-type fluorescent lamp, a high-pressure discharge lamp, and the like, in addition to the incandescent lamp.
【００５２】[0052]
【発明の効果】以上説明したように本発明は、製造工程
において、生産効率を低下させることなく、口金と電力
供給用のリード線とを安定にかつ確実に接続することが
できるとともに、組成管理が容易なために製造コストを
低く抑えることができ、また地球環境に配慮した管球を
提供することができるものである。As described above, according to the present invention, it is possible to stably and reliably connect a base and a lead wire for power supply without lowering production efficiency in a manufacturing process, and to control composition. Therefore, the production cost can be kept low, and a bulb in consideration of the global environment can be provided.
【図１】本発明の実施の形態である白熱電球の一部切欠
正面図FIG. 1 is a partially cutaway front view of an incandescent lamp according to an embodiment of the present invention.
【図２】同じく白熱電球の要部拡大断面図FIG. 2 is an enlarged sectional view of a main part of the same incandescent lamp.
１ バルブ ２ ステム ３ 管球本体 ４ 接着剤 ５ 口金 ６ アンカー線 ７，８ リード線 ９ フィラメント １０ アイレット部 １１ シェル部 １２，１３ 無鉛はんだ合金 １４ 貫通孔 １５ 絶縁ガラス部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Valve 2 Stem 3 Tube main body 4 Adhesive 5 Base 6 Anchor wire 7,8 Lead wire 9 Filament 10 Eyelet part 11 Shell part 12,13 Lead-free solder alloy 14 Through hole 15 Insulating glass part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 衛藤 郡壱 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 立花 弘一 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 (72)発明者 阪本 和重 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工業 株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Gunichi Eto, 1-1, Sachimachi, Takatsuki-shi, Osaka, Japan Matsushita Electronics Corporation (72) Inventor Koichi Tachibana 1-1, Sachimachi, Takatsuki, Osaka, Matsushita Electronics (72) Inventor Kazushige Sakamoto 1-1, Sachimachi, Takatsuki-shi, Osaka Matsushita Electronics Co., Ltd.
Claims (4)
された口金と、前記口金に無鉛はんだ合金を介して接続
された電力供給用のリード線とを備え、前記無鉛はんだ
合金は、二つの元素からなり、かつ液相線温度が２３３
℃を越え３０５℃未満であることを特徴とする管球。1. A lead-free solder alloy comprising: a tube main body; a base fixed to an end of the tube main body; and a power supply lead wire connected to the base via a lead-free solder alloy. Is composed of two elements and has a liquidus temperature of 233
A tube having a temperature of more than ℃ and less than 305 ° C.
ることを特徴とする請求項１記載の管球。2. The tube according to claim 1, wherein said lead-free solder alloy is made of copper and tin.
２．５重量％未満、残部が前記錫からなることを特徴と
する請求項２記載の管球。3. The bulb according to claim 2, wherein the copper content is more than 1.0% by weight and less than 2.5% by weight, and the balance is made of tin.
０重量％以下、残部が前記錫からなることを特徴とする
請求項２または請求項３記載の管球。4. The copper content is at least 1.2% by weight.
The bulb according to claim 2 or 3, wherein the tin is 0% by weight or less and the balance is made of the tin.
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2005038847A1 (en) * | 2003-10-15 | 2005-04-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Lamp |
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- 2001-02-16 JP JP2001039851A patent/JP3575431B2/en not_active Expired - Fee Related
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