JPH0137240B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は半田供給装置に関し、特に複数の接近
して並んだ導体をコネクタに取付ける際に用いる
半田供給装置に関する。

扁平なケーブルあるいはリボンケーブルのコネ
クタへの接続は種々の方法により行なうことがで
きるが、半田付けによるのが最も信頼できる。し
かし、もしすべての半田付けを手で行なわなけれ
ばならないならば、多数の半田付け工程の繰り返
しに要する費用と時間が信頼性における如何なる
利益をも凌駕してしまう。さらに、コネクタピン
の間隔が減少してくると、接続間密度が高くなる
ことによつて、端子間の半田ブリツジと隣接コネ
クタの短絡の発生により手動半田付けの信頼性が
減少する。したがつて、広い範囲に亘つて種々の
接続部と間隔を有するすべてのリード線を同時
に、素早く、かつ信頼性よくコネクタに付けるこ
とができる半田装置を備えることが望ましい。

過去において、接近して配例した多くの電気端
子へ複数の半田を同時に供給する技術について
は、種々の装置が開発された。例えば、そのよう
な１つの装置によれば、接近して半田付けされる
端子の各々に小さく区切られた半田が１個ずつ並
べられ、装置全体を加熱して全半田を同時に熔融
する。しかし、そのような装置では小さな半田片
を非常に正確に並べる必要があり、それ故に製作
が非常に困難である。

また、多数の端子を同時に半田付けするのに１
本の連続片を用いることも知られている。そのよ
うな装置によれば、１本の裸半田線が端子片に沿
つて延び、加熱されて個々の接触点上で融着して
独立した接続部を形成する。

本発明の目的は、製作が容易で、既知の半田供
給装置が直面している問題、例えば隣接端子間の
半田による短絡、即ち半田ブリツジの形成の如き
問題を最小にし、あるいは減少させる半田供給装
置を提供することにある。

したがつて、本発明は２個の層とその層間に設
けられた半田の条片とを含み、前記層の少なくと
も一方は半田供給装置を半田を熔融するに十分な
高温に加熱したとき前記半田片からの半田を配列
して流す１個又は複数個の窓を有し、前記層の材
料はそのような高温に耐えるものである半田供給
装置を提供する。

本発明の半田供給装置は半田を一条片から複数
の窓により注ぎ分ける場合に特に好都合である
が、窓が１個だけの用途もあることが理解され
る。

半田供給装置を加熱して半田の条片から半田を
流し出すまでの温度に上記層が耐える必要のある
ことが理解されよう。層の材料は、例えば復元可
能にするために架橋された適当なポリマー材料で
あつてよい。

本発明の半田供給装置の幾つかの具体例を添付
図面を参照して実施例として説明する。

第１図は半田供給装置の第１の具体例で、上側
のポリマー層３０、フラツクスの流れをよくする
穴３４を有することもある半田条片３２、および
窓３８を有する下側のポリマー層３６を備えてい
る。半田片３２は熔融して窓３８から流れ出るよ
うに窓３８上に配置される。窓３８は複数の窓枠
４０によりふち取られている。

本明細書において、「半田」は金属又は金属合
金であつて、熔融させ冷却させることにより金属
表面を結合する如何なるものをも含み、また、
「半田片」は半円形、角形又は扁平の如き如何な
る断面形状であるにせよ、長い連続的な半田を含
む。かような半田片はフラツクス芯を備えてもよ
く、及び／又は表面の全部若しくは一部がフラツ
クスで被われていてもよい。半田片はフラツクス
芯の流れをよくするために穴が明けられていても
よい。また、「窓」は半田を通す開口であつて、
その開口と縁どり枠により半田の流れ方向を方向
づける如何なるものをも含む。したがつて、「窓」
の語は四角の開口であつて、例えば４辺が枠で囲
まれていてもよいし、３辺だけが枠で囲まれ残り
１辺が開いているものをも含む。３辺が囲まれた
窓の列により形成される場合はほぼ櫛形構造をし
ている。

第１図の実施例において、上下のポリマー層３
０と３６は、複数の個所４２で熱溶接され、積層
構造をなすように貼り合わされる。勿論、この熱
溶接は、必要ならば、点の連続ではなくポリマー
層の縁全体に沿つて行なつてもよい。半田供給装
置の組立て前後のいずれかにおいて、適当な方法
で上側のポリマー層３０の下側面にフラツクス剤
４４を塗布してもよい。

第２図は半田供給装置の第１の実施例の組立て
た状態を示す断面図である。半田片３２が上下の
ポリマー層３０と３６間にサンドイツチ状に挾ま
れている。

第３図ないし第５図は半田供給装置を使用し
て、複数の導体を、例えばコネクタ体に接続する
状態を示す。第３図において、半田供給装置が複
数の導体４８上に断面図で示され、導体４８のそ
れぞれはコネクタ体５０から露出しているコネク
タ金具５２上に配置されている。図においては導
体４８は金具５２の中心に整列しているが、中心
からかなり外れて整列しても形成される半田付け
の性能に影響しないことが本発明装置の利点であ
る。

第４図は第３図の装置を導体４８に平行に切断
した断面図で表わす。ワイヤ４６はコネクタ金具
５２上の導体４８を有する。この装置上に加熱用
プラテン５４が配置されている状態が示されてい
る。このプラテン５４は電気的に、又は焦点を合
せた強い赤外線を上面に当てることにより加熱す
ることができる。熱と圧力を加えると、上側のポ
リマー層３０は急速に軟化してプラテン５４、半
田３２および導体４８間を密着させる。全部品の
熱容量が低いので熱は急速にコネクタ金具５２に
伝わる。フラツクス被覆４４として、又は半田片
３２と一体に存在するフラツクスは導体４８とコ
ネクタ金具５２上に注がれ、半田が強固な接合を
形成するようにそれらを清浄にする。半田が熔融
している間、ポリマー窓枠４０は熔融した半田に
濡らされず、また熱により膨張することもあつ
て、半田ブリツジの形成を効果的に防止する。加
熱用プラテン５４は加熱〜冷却サイクル中、導体
等を組合せた装置と接触している。それにより、
半田接合が形成されるまで導体４８と金具５２の
接触が維持される。プラテン５４の正確な形状
は、金属部分への熱の流れを最適化し、かつプラ
スチツクのコネクタ体やケーブル絶縁への熱損傷
を最小にするように選択される。プラテン５４は
通常は単一構造で剛体からなるが、エラストマー
的部分を含んでもよく、又はスプリング荷重のピ
アノキー構造（キーは例えば0.64mm又は1.28mm幅
の金属箔スプリング、すなわち舌からなる）であ
つてもよいこともまた理解される。そのようなプ
ラテンは高さや厚さの異なるコネクタ金具およ
び／又は導体をうまく接合させ、接合部への圧力
と熱の十分な供給を確実にしよう。

第５図は完成された端末を示し、流れた半田５
６が導体４８をコネクタ金具５２に接合させてい
る。窓枠４０が隣接する導体４８又は金具５２間
の半田ブリツジの形成防止を助けている。

第６図は本発明装置の第２の実施例を使用して
完成した端末を示す。この第２の実施例において
は、隣接導体４８間の半田の流れをより効果的に
阻止するために加熱により窓枠４０が破線で示さ
れる元の位置から回転するように、下側のポリマ
ー層が復元（この場合は熱復元）させられてい
る。

第６図の下側の熱復元可能なポリマー層の如き
物品は、熱処理が施されたときその物品の寸法形
状が実質的に変化させられるものである。

通常これらの物品は、加熱されて、予め変形さ
れている元の形状に復元するが、本明細書におい
て使用される「熱復元可能」の語はまた、仮に予
め変形されていなくても加熱により新しい形状を
とる物品をも含むものである。

熱復元可能な物品の製造においては、ポリマー
材料にいずれかの製造工程で、所望の寸法復元性
を強める架橋が行なわれる。熱復元可能な物品を
製造する一方法は、ポリマー材料を所望の熱的に
安定な形状に形成する工程、ポリマー材料を実質
的に架橋する工程、ポリマーの結晶熔融温度以
上、又は非晶質材料の場合にはその軟化点以上に
加熱する工程、変形する工程、および変形状態が
維持されるように変形状態のままで物品を冷却す
る工程とを含む。その物品の変形状態は熱的に不
安定であるので、使用時に加熱すれば元の熱的に
安定な状態になる。

第７図は異なつたコネクタ形状に対する窓手段
の幾つかの可能な他の形状を示す。第７図Ａにお
いて、半田片を窓の中央に整列させるために入り
込んだコーナが用いられ、第７図Ｂにおいては半
田片を窓の底辺に整列させるように入り込んだコ
ーナが用いられている。これらの窓を半田の流れ
の方向づけを補助する形状にしてもよい。第７図
Ｃにおいて、コネクタの形状に適応させ、半田の
流れを窓の列と直交方向に向けるために下側のポ
リマー層の一部が切り取られている。

第８図は本発明の半田供給装置の第３の実施例
を示す。本実施例においては、上下のポリマー層
は、熱溶接ではなく接着剤５８により接合されて
いる。接着剤５８は半田片３２の位置決めにも貢
献する。接着剤５８は感圧接着剤であつて、例え
ば組立て前に上側ポリマー層３０に塗布されたも
の、又は紫外線若しくは放射線により硬化するも
のの如き硬化可能な接着剤であつてもよい。硬化
可能な接着剤の利点は半田付け温度で非流動化す
ることである。もし放射線硬化可能な接着剤を使
用した場合、ポリマー層の架橋が必要なときは架
橋と接着剤の硬化が同時に行なわれる。

第９図は第４の実施例の下側のポリマー層３６
を示す。本実施例では、窓は層３６から切り抜か
れておらず、ルーバー窓６０が形成されている。
第２の実施例の層を用いるのと同じように、層３
６が熱復元可能にされている。

第１０図は使用状態における第９図の実施例を
示し、ルーバー６０が導体４８と金具５２の各対
を完全に分離している。

第１１図は第１０図において矢印で示されてい
る方向の断面図で、ルーバー６０が作用する様子
を示す。

第１２図は加熱後の第１０図の装置を示す。熔
融した半田５６が導体４８を金具５２に接合し、
ルーバー６０が復元して上側の層３０を接合部方
向に引き寄せている。このような配列は、ポリマ
ー層を除去しないで接合部上に残すよう意図する
場合に特に適する。

第１３図は密閉剤６２を更に備えた本発明半田
供給装置の第５の実施例の断面図を表わす。その
ような密閉剤は、例えばサーモプラスチツク、ホ
ツトメルト・マスチツクであつてよい。

第１４図に第１３図の装置が金具５２を有する
コネクタと導体４８の組合せ上に配置された状態
を表わす。

第１５図に、第１４図の装置が加熱された後の
状態を表わす。流れた半田５６が導体４８と金具
５２間に接合を形成し、流れた密閉剤６４がこれ
らの接合部を被覆する。密閉剤６４を用いると、
接合が安定し、電気的リーク経路が長くなり、さ
らに導電性又はイオン性材料が不動になる。この
密閉剤の使用は、上側のポリマー層３０を導体４
８上に残さなければならない場合に特に適する。

第１６図に、本発明半田供給装置の第６の実施
例を示す。ポリマー層の一方又は双方が延びて拡
張部分６６を形成し、そこに更に熱復元可能な構
成、この場合は整列した穴６８、が導入されてい
る。この整列穴６８は、例えば拡張部分６６にお
ける締付けソケツトとして用いてもよい。

第１７図は第１６図に示した熱復元可能な構成
６８の使用様式を示す。この構成６８を、例えば
半田供給装置が適用されるコネクタの本体に設け
られた突起７０上に被せ、半田付け接合が形成さ
れる如く加熱すると、該構成６８は破線で示され
る状態に復元してポリマー層６６を突起７０上に
固定する。特に、もし突起がきのこ形であれば、
半田供給装置は相当な力を加えなければ外れない
ように突起に取付けられる。

第１８図に、上側のポリマー層３０が延びて接
着剤５８が塗布された拡張部分７２を形成してい
る第７の実施例を示す。本実施例を用いると、半
田片を、例えば鎖線で示す如き、コネクタに接続
されるケーブルに固定することができる。図では
層３０の片側のみが延びているが、ケーブルとコ
ネクタの両方に接着するように両側を延ばすこと
は勿論可能である。その場合、半田付け接合部は
完全に被覆される。

第１９図は、上側のポリマー層３０の拡張部分
７２に接着剤により複数の熱収縮可能なチユーブ
７４が取付けられた、本発明半田供給装置の第８
の実施例を示す。本実施例は個々の導体の端末お
よび／又は突出した金具への接合に適する。

第２０図は本実施例の使用様式を示す。金具７
６がコネクタ本体５０から突出している。導体４
８が金具７６上に来るように、複数のワイヤ４６
の各々を熱収縮可能なチユーブ７４中に置く。次
に導体４８を金具７８に半田付けするために、導
体等の組合せの金具７６の領域のみを半田供給装
置の部分Ａとともに加熱する。半田付け操作が完
了したとき、上側のポリマー層３０は鎖線で示す
位置Ｂへ引上げられ、チユーブ７４は層３０の引
上げにより矢印Ｃ方向に前方にスライドしてい
る。半田付けされた金具と導体の対を各チユーブ
７４が完全に包囲したとき、ポリマー層３０は完
全に剥離され、チユーブ７４は、例えば熱気銃や
赤外ランプにより収縮されて接合部を完全に絶縁
する。

第２１図に第９の実施例を示し、この実施例に
おいては、上側および下側のポリマー層３０およ
び３９は窓３８を形成した後、半田片３２を挾ん
で折り重ねた１枚のポリマーシート７８で構成さ
れる。上側と下側のポリマー層３０と３６とは、
折り目の反対側で熱溶接又は接着剤使用の如き適
当な方法により接合されてもよい。第２１図は本
実施例の最も単純な形状を示し、その点で第２図
および第８図にほぼ対応するが、本実施例の折り
重ねシート構造に、例えば第６図若しくは第９図
の熱復元可能な窓枠、第１３図の密閉剤、又は第
１６図ないし第２０図の拡張部分の如き他の構造
を導入することは勿論可能である。

第２２図は、上側および下側のポリマー層がポ
リマーチユーブ８０の部分である第10の実施例を
示す。窓３８がチユーブ８０に形成され、チユー
ブ８０はその中に挿入された半田片３２が窓３８
上に来るように扁平にされている。図示されては
いないが、密閉剤又は接着剤をチユーブ８０内に
設けてもよい。

第２３図は第２２図のチユーブ８０内に窓３８
を形成する方法を示す。１組のローラ８２でチユ
ーブ８０を扁平にし、パンチあるいはカツタ８４
で扁平チユーブの片側の端を切る。その後、最初
の１組のローラ８２と90゜をなす１組のローラ８
６によつてチユーブを再び扁平にして窓３８を形
成してもよい。窓が多層を貫通し、かつ横辺が開
口していることが必要な場合には、チユーブを再
扁平化しないで用いてもよい。ポリマーの特性に
よつては窓の形成にはチユーブの単純な再扁平で
十分なこともあるし、内側に接着剤を使用し、あ
るいはチユーブの一部を熱溶接してチユーブを扁
平に保つことが望ましいこともある。

例えば各実施例により述べられた如き本発明の
半田供給装置では、半田片を仕切る上側と下側の
層は、400℃の温度で半田を熔融し流すに要する
時間、通常約15秒間に耐えうる材料で作らなけれ
ばならない。適当な材料としては、例えばポリビ
ニリデンフルオリド、ポリ（パラバン酸）、およ
びポリ（ピロメリトイミド）その他の高温ポリア
ミド類若しくはポリイミド類が含まれる。これら
のポリマーは高温特性を改良するために、化学的
又は放射線のいずれかにより架橋されてもよい。

ポリマー層が単一構造でない実施例では、上側
のポリマー層の典型的厚さは約0.10mm、下側のポ
リマー層の典型的厚さは約0.18mmである。ポリマ
ー層が単一の折り重ねシートまたはチユーブの場
合、上側の層と下側の層の厚さは勿論等しく、典
型的には約0.1mmないし約0.18mmの範囲にある。
用途にもよるが、半田片は約0.15mmの厚さであ
る。

ポリマー層の幅は、勿論ある程度用途に依存し
ようが、例えば窓の幅をコネクタ金具の幅にほぼ
等しくして、約5.00mmとすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明半田供給装置の第１の実施例を
示す分解図、第２図は第１図の実施例の断面図、
第３図ないし第５図は第１図の実施例を使用して
複数の導体を接続する様子を示す断面図、第６図
は第２の実施例を用いて複数の導体を接続する様
子を示す断面図、第７図はいずれの実施例にも用
いられ、半田片を仕切る、層の窓の他の３種の形
状を示す概略図、第８図は接着剤を備えた第３の
実施例を示す断面図、第９図は第４の実施例の窓
を有する層を示す概略図、第１０図ないし第１２
図は第９図の実施例を用いて複数の導体を接続す
る様子を示す断面図、第１３図は密閉剤を備えた
第５の実施例を示す断面図、第１４図および第１
５図は第１３図の実施例を用いて複数の導体を接
続する様子を示す断面図、第１６図は半田片を仕
切る一方の層が延びて熱復元可能な特徴を形成し
ている第６の実施例を示す斜視図、第１７図は熱
復元可能な特徴の使用状態を示す第１６図の矢視
断面図、第１８図は一方の層が延びてサブストレ
ートに固定されている第７の実施例を示す断面
図、第１９図は熱復元可能な管状物を備えた第８
の実施例を示す断面図、第２０図は第１９図の実
施例を用いて複数の導体を接続する様子を示す断
面図、第２１図は２個の層を形成する折り重ねら
れたポリマー層を示す断面図、第２２図は２個の
層を形成するポリマーチユーブを示す断面図、第
２３図は半田供給装置の窓の形成方法を示す概略
斜視図である。 ３０，３６……ポリマー層、３２……半田片、
３８……窓、４４……フラツクス、４８……導
体、５２，７６……コネクタ金具、５８……接着
剤、６０……ルーバー窓、６２，６４……密閉
剤、６６，７２……拡張部分、７４……熱収縮可
能なチユーブ、７８……ポリマーシート、８０…
…ポリマーチユーブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 半田を供給する装置であつて、２個の層とそ
   の層間に配置された半田の条片とを含み、前記層
   の材料は半田が熔融する高温に耐えるものであ
   り、前記層の少なくとも一方には、半田供給装置
   を半田が熔融するに十分な高温に加熱したとき、
   前記半田の条片からの半田を方向づけるように配
   列された、該半田供給装置を加熱することによ
   り、複数個の各窓に対応する位置にて個々の半田
   付けが同時に行えるようにした複数個の窓を有し
   ていることを特徴とする半田供給装置。 ２ 前記複数個の窓が両側の前記層を貫通してい
   る特許請求の範囲第１項に記載の半田供給装置。 ３ 前記層の少なくとも一方がポリマー材料から
   なる特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の半
   田供給装置。 ４ 前記複数個の窓がほぼ四角形の穴からなる特
   許請求の範囲第１項、第２項又は第３項のいずれ
   かに記載の半田供給装置。 ５ 前記複数個の窓がルーバーである特許請求の
   範囲第１項ないし第４項のいずれかに記載の半田
   供給装置。 ６ 前記層の少なくとも１個が近接する窓間で半
   田のブリツジの形成が防止されるように、加熱に
   より変形する熱復元可能である特許請求の範囲第
   １項ないし第５項のいずれかに記載の半田供給装
   置。 ７ 複数個の窓を有する前記層が熱復元可能であ
   る特許請求の範囲第６項に記載の半田供給装置。 ８ 前記層は別体材料がその材料の端に沿つて接
   合されてなる特許請求の範囲第１項ないし第７項
   のいずれかに記載の半田供給装置。 ９ 前記層が折り重ねられたシートからなる特許
   請求の範囲第１項ないし第８項に記載の半田供給
   装置。 １０ 前記層が管状体からなる特許請求の範囲第
   １項ないし第９項のいずれかに記載の半田供給装
   置。 １１ 前記層間で、かつ前記半田片の一方の側で
   １個又は複数個の窓から遠い側に接着剤又は密閉
   剤を備えた特許請求の範囲第１項ないし第１０項
   のいずれかに記載の半田供給装置。 １２ 前記層間にフラツクスを備えた特許請求の
   範囲第１項ないし第１１項のいずれかに記載の半
   田供給装置。 １３ 前記層の少なくとも一方が前記半田片から
   離れる方向に拡張部分を有する特許請求の範囲第
   １項ないし第１２項のいずれかに記載の半田供給
   装置。 １４ 前記拡張部分が熱復元可能な材料を有する
   特許請求の範囲第１３項に記載の半田供給装置。 １５ 前記拡張部分が本装置をサブストレートに
   結合する接着剤を備えた特許請求の範囲第１３項
   又は第１４項に記載の半田供給装置。 １６ 前記拡張部分が熱復元可能な管状体を複数
   個備え、該管状体が本装置の前記１個又は複数個
   の窓を有する側に前記半田片から遠ざかる方向に
   前記複数個の窓と共に整列して取付けられ、かつ
   該管状体がサブストレートを受承してその一部を
   複数個の窓に隣接させるように構成されている特
   許請求の範囲第１３項、第１４項又は第１５項に
   記載の半田供給装置。