JPH02192875A - 接合装置および接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は複数の電気リードを複数のターミナルに同時に
接合する接合装置および接合方法に関する。

（従来の技術） 従来、リボンケーブル（つまり、並設された平行導体を
もつフラットケーブル）の各導体を接合する技術として
、アメリカ特許３，８２０，０５５公報に述べられてい
る絶縁体圧接接続（ＩＤＣ）技術や貫通接続（ｐｉｅｒ
ｃｉｎｇ）技術が知られている。しがしながら、これら
技術は、標準ワイヤや大電流容量をもつワイヤに対して
は信頼性に欠ける。

他の従来技術として、各導体から絶縁体を取り除き、各
ターミナルに導体を圧着する技術がある。

しかし、この技術は作業に非常に時間がかがるし、導体
が相互に接近する場合には適さない。

各ケーブルリードのそれぞれのターミナルへのはんだ付
けは、各種従来方法と装置で行うことができる。これら
の中で最も好ましくないのが各ターミナルとリードを手
作業ではんだ付けする技術である。その理由は繰り返し
はんだ付は処理に時間がかかりコスト高となるからであ
る。

更に、一つのゲーブルから非常に多数のリードをはんだ
付けしようとするときには、既にはんだ付けした部品に
、はんだ付は工具の熱が供給されてしまい、はんだ付は
接合強度を弱めたり、接合をこわしてしまうことがあり
、これを避けるために大きな注意を払わなければならな
い。

従来の複数個所の同時はんだ付は技術では、全ての接合
位置にわたる大面積部に必要な熱エネルギーを供給する
はんだ付は工具が用いられている。

このはんだ付は工具は、駆動されると、コントロール温
度（すなわち、はんだ材料が溶ける温度）に落ち着く前
にその温度を越えるまで加熱する。

設定コントロール温度としては、理想的な熱エネルギー
転移が不可能であることを考慮して、通常、理想的はん
だ付は温度より若干高い温度が選択される。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、かかる従来技術は多くの欠点をもつ０例
えば、隣接する接合部間に与えられる熱エネルギーは浪
費される。もう一つの欠点は過熱による部品の損傷の恐
れがあることである。すなわち、発熱工具の過熱によっ
て、はんだ付は接合される領域内の部品を損傷すること
がある。また、接合位置で接合される部品を損傷するこ
ともある。

この過熱による問題を軽減するために、作業者が、過熱
が生ずる前に工具を取り除いたり、過熱が生じる後まで
工具の使用を遅らせる試みも提案されている。しかし、
これは、以下の多くの理由によって実用的ではない。

第１の理由は、いつ過熱が生じたかについての明確な徴
候がないことである。

第２の理由は、工具の慣らし時間は非常に長いが、はん
だを溶かすに充分である（過熱前の）温度を維持できる
時間は、はんだ付は動作を確実に完了させるには短すぎ
ることである。そして、はんだ付は工具を安定状態温度
に駆動維持することは、コスト高になるだけでなく、エ
ネルギーの浪費でもある。

更に、はんだ付は工具を、接合位置に圧力を加えるため
にも使うときには、はんだが凝固するまで圧力は加え続
けられている一方、はんだが溶けた後は、電源を切らな
ければならない。

そこで、本発明の目的は圧接接続技術よりも信頼性が高
く、個別に導体をターミナルに圧着する技術より効率的
に処理でき、接合位置間に余分な熱エネルギーを与える
ことなく、それぞれの接合位置で複数リードに複数ター
ミナルを同時はんだ付は可能とする装置と方法を提供す
ることにある。

更に、本発明の他の目的は、はんだを溶かすのに必要な
熱エネルギーが、ヒーター駆動後、直ちに得られ、複数
接合位置のはんだを溶かすのに必要な熱エネルギー以上
の過度な熱エネルギーを供給する必要のない装置と方法
を提供することにある。

（課題を解決するための手段） 前述の課題を解決するため、本発明による接合装置は、 複数の接合位置にある複数のリードと複数のターミナル
とを、ヒーター本体から供給される熱エネルギーにより
前記接合位置にある溶融導電材料を溶融することにより
接合する接合装置において、前記複数のターミナルは前
記ヒーター本体と熱伝導関係で連結されており、前記各
ターミナルは、前記複数のリードが配設されて前記接合
位置を定める部分を有するとともに前記ヒーター本体が
ち前記接合位置に至る熱エネルギー伝達路を有する。

また、本発明による接合方法は、 複数接合位置において複数ターミナルと複数リードとを
、相互に接合する接合方法において、熱エネルギーを発
生するヒーター本体から突出構成され前記ヒーター本体
と熱伝導的に結合された前記ターミナルの所定位置を前
記接合位置として前記所定位置に対応するリードを配設
する工程と、 前記各ターミナルを介して前記接合位置に前記熱エネル
ギーを供給して前記接合位置の溶融導電材料を溶かして
前記ターミナルと前記リードとを相互に接合する工程と
、 を含んで成る。

（作用） 本発明では、複数のリードと一対一対応で接合される複
数のターミナルがヒーター本体と熱伝導的に連結されて
おり、両者を接合する前に各リードを対応するターミナ
ルのウェル等の接合位置に載置した後、ヒーター本体か
らの熱エネルギーをターミナルを介して接合位置に設け
た溶融導電材料を溶かして両者を接合している。したが
って、複数のリードとターミナル間の同時接合がきわめ
て容易に行える。

（実施例） 次に本発明について詳細に説明する。

本発明の実施例では、アメリカ特許４２５６．９４５（
Ｃａｒｔｅｒ　ｅｔ　ａｌ）、４，６２３，４０１（Ｄ
ｅｒｂｙｓｈｉｒｅ　ｅｔ　ａｔ）４、６５９．９１２
（Ｄｅｒｂｙｓｈｉｒｅ）、　４，６９５．７１３（Ｋ
ｒｕｍｅ）４．７０１，５８７　　（Ｃａｒｔｅｒ　　
ｅｔ　　ａｌ）、４，７１７，８１４（にｒｕｓｅ）　
　および４，７４５，２６４（Ｃａｒｔｅｒ）公報中に
開示されている比較的者しい自動自己調整ヒーター技術
を利用している。

上記特許公報においては、ヒーター（以下、自己調整ヒ
ーターと称する）は、低電気抵抗、無視できる磁気透磁
率および高い熱伝導率をもつ銅、銅合金等の材料基板を
用いている。

基板の一表面の全部または一部上には熱伝導磁性材料薄
膜層が形成されている。この磁性の材料としては、通常
、鉄、ニッケル、ニッケル鉄合金等、基板材料と比較し
て非常に高い電気抵抗と磁気透磁率をもつ材料が用いら
れる。

ヒーターを流れる一定振幅の高周波駆動電流は、表皮効
果現象によって、最初は薄膜合金中に集中する。その層
の温度が合金のキューり温度に達すると、その層の磁気
透磁率は急激に減少し、表皮深さが著しく増加する。そ
の結果、電流密度分布が低抵抗の非磁性基板中に広がる
ため、総合的には、より低い抵抗値となり、より少ない
熱が放散されることになる。

ヒーターの長さ方向の異なる場所にヒートシンクやヒー
ト負荷が接触配置されている場合には、その場所の温度
は負荷がない場所のように速やかには合金キューり温度
に上昇しないため、熟エネルギーは、上記負荷の位置に
移る。一定振幅電流は負荷位置の高抵抗合金層中に集中
されたままであり、上記負荷位置では、電流が低抵抗基
板中に分配される非負荷位置中に放散されるよりも、か
なり大きい熱抵抗エネルギーが生成される。

第１図〜第３図において、ターミナルやキャリアストリ
ップ１０は、カプトン（Ｋａｐｔｏｎ）のような絶縁材
料から成るストリップ１１の両面に設置された２つの自
動自己調整ヒータ一部１３と１５を含んで構成されてい
る。

ヒータ一部１３は、高導電率（つまり、低抵抗）で無視
できる程度の磁気透磁率（つまり、■または１に近い透
磁率）をもつ鈎、銅合金、燐青銅、ベリリウム銅、真鍮
または他の材料がら成る細長い長方形基板１７を有する
。

基板材料は、また良熱伝導体でなければならない、基板
１７の長さは、必ずしも幅よりも充分大きくなくても良
いが、その厚さよりは充分大きい。

通常、その長さは用途により定まり、長いストリップか
ら用途に応じて切り取られる。基板１７の幅は、−Ｂに
、ターミナルキャリアストリップの幅と等しく、２．５
ｍｍ〜６．４ｍｍ程度である。

基板の厚さは０．２ｍｍ程度である。

ここで、第１図の長方形基板形状はあくまでもキャリア
ストリップに好適な一例を示すにすぎず、本発明のａ埋
に基づく限り、実質的にいがなる形状であっても良い。

例えば、本発明で利用されるヒーター本体は、ストレー
ジスプール（ＳｔＯｒａ（ｌ１３．５ｐｏｏ１３）等で
巻き上げられるキャリアストリップとして最も都合の良
いように構成されているけれども、本発明の本質は、は
んだ付は処理の熱エネルギーを接合位置に伝達するター
ミナルが固定されているヒーター本体にあるから、ヒー
タ一部と基板の全体構造は任意に選定できる。

磁性材料であるＪ’１Ｗ１９は、基板１７の一表面上に
設けられている。通常、ロールクラッド（ｒｏｌｌ　ｃ
ｌａｄｄｉｎｇ）処理により磁性材層を基板上に置いた
後、高圧高温下で、２つの材料同士を境界層で拡散させ
るが、他の処理、例えば、めっきやスパッタ形成法を用
いることもできる。

また、本実施例では、層１９は絶縁層１１と面する基板
の全表面上に形成されているが、以下に述べるように、
０．０５ｍｍ厚の層１９を選択された表面部にのみ形成
することもできる。

層１９の代表的材料は、ニッケル、鉄、または例えば合
金４２　（４２％ニッケル、５８％鉄）、合金４２−６
（４２％ニッケル、６％クロム、５２％鉄）のようなニ
ックルー鉄合金であるが、層１９としては、ここで述べ
る特性をもついかなる金属、合金をも用い得る。特別な
材料を使用すれば、層１９の磁気透磁率は、銀の透磁率
１に対して、５０から１０００以上にもなる。また、層
１９の電気抵抗は、銅の１．７２マイクロオーム／儂に
対して、２０から９０マイクロオ一ム／口になる０層１
９の厚さは、通常、１表皮深さ（５ｋｉｎ　　ｄｅｐｔ
ｈ）である。

一定振幅の交流を流して駆動したときは、基板１７と層
１９は、自己調整ヒーターとして機能する。すなわち、
層１９材料のキューリー温度以下の温度で、ヒーターを
流れる一定振幅電流の６３％以上の電流がヒーター表面
から１表皮深さの中に集中する０表皮深さは、材料抵抗
の平方根に比例し、層１９材料の磁気透磁率とヒーター
を流れる交流電流の周波数との積の平方根に逆比例する
。

層１９材料のキューリー温度と等しいか高い温度では、
層１９材料の磁気透磁率は略基板材料の透磁率（つまり
、銅の透磁率１）に降下するので、表皮深さは急激に増
加する。したがって、非常に大きい電流が高抵抗層１つ
よりも低抵抗基板１７中に流れるようになり、より少な
い熱が放散されることになる。

重要なことは、ヒーター本体の選択したある位置が熱エ
ネルギー吸収負荷（つまり、ヒートシンク）と接触して
いるときには、ヒーター本体のこれら位置の温度は、非
負荷位置でのようには速やかに上昇しないことである。

したがって、非負荷位置くそこでの温度は、材料１９の
キューリー温度と等しい）よりも負荷位置（そこでの温
度は、層１９のキューリー温度以下）で、層１９中には
るかに多く電流を集中させることが可能となる。

キューリー温度は、材料により５０℃〜１０００℃を得
ることができ、層１９として用いられる代表的材料は、
用いられるはんだ、または溶解材料によって２００℃〜
５００℃のキューリー温度とする。

代表的なはんだは、溶融温度１８３°Ｃで、６３％すす
、鉛３７％のすず鉛合金である。

複数の電気ターミナル２０は、基板１７の縦方向端から
所定間隔で延びている。

第１図の実施例では、２つのターミナルが示されている
。ターミナルの数は、基板１７の選択長と、ターミナル
にはんだ付けされるリードの数とに応じて任意の数が用
いられる。各ターミナル２０の遠端は、印刷回路基板、
コネクタハウジング等のワークピース内での挿入、結合
を容易にするように構成されている。

各ターミナル２０の近端と遠端間の中間部には、ターミ
ナルにはんだ付けされるワイヤの先端を載置するための
、はんだカップまたははんだウェル部２２が設けられて
いる。各はんだカップ２２は、ターミナル面から斜め上
方向に延びた対向するフランジ対から構成されている。

はんだカップ２２と基板１７の間の各ターミナル２０に
は、はんだ付は処理後、基板１７からターミナルの切り
離しを容易にするためにスコア（ｓｃｏｒｅ）線やミシ
ン目線１７が設けられている。

第２のヒータ一部１５は、実質的にヒータ一部１３と同
じであり、磁性表皮層２９をもつ基板２７を有する。基
板２７は、基板１７と同一材料から成り、層２９は層１
９材料と同じ材料から成る。ヒーターアセンブリ１５の
動作は、ヒーターアセンブリ１３と実質的に同一である
。

基［２７は、通常、基板１７と同じ寸法であり、縦端が
基板１７の縦端と位置合わせされて、絶縁層１１の反対
側に設けられている。２つの表面層１９と２９は、絶縁
層１１の反対表面と接触している。

複数の電気ターミナル２１は基板２７の縦端から間隔を
おいて延びている。ターミナル２１が延びている基板２
７の端部は、ターミナル２０が延びている基板１７の端
部と位置合わせされ、その結果、ターミナル２０とター
ミナル２１とがキャリアストリップアセンブリ１０の同
じ端部に沿って位置合わせされることになる。ターミナ
ル２０の間隔は、実質的にターミナル２１の間隔と等し
く、ターミナル２０と２１は組指状 （ｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔ（ｉｄ）であり、ターミナ
ル２０と２１間の縦方向間隔は、ストリップアセンブリ
１０の長さ方向に均一である。

各ターミナル２１は、ターミナル２０のはんだウェル２
２と同じはんだウェル訣なははんだカップ２３を有する
。更に、スコア線かミシン目線２５が、はんだ付は処理
後キャリアストリップ／ヒーターアセンブリ１０からの
ターミナルの切り離しを容易にするため設けられている
。

各ターミナル２０．２１は、対応ヒータ一部１３．１５
で発生された熱エネルギーを、はんだ付は処理される各
接合位置に伝達するために、基板１７．２７に対して熱
伝導性特性をもつ、ターミナルは、それぞれの基板１７
．２７の一体部分として、例えばスタンピングによって
形成することができる。

以上のようなキャリアストリップおよびターミナルは、
−続きのメタルストリップから公知の方法で形成できる
。また、複数のキャリアストリップを、ターミナルを回
路基板、コネクタハウジング等のワークピースに挿入す
る直前に、互いにずらせて積層してターミナルを組指状
に形成する技術もアメリカ特許４，０２１，０９５（に
１ｎｋａｉｄ　ｅｔ　ａｌ）に開示されている。

第１図に示すように、ヒーターとしても機能するキャリ
アストリップアセンブリ１０には、自動化された処理中
のストリップの扱いを容易にするため、縦方向に間隔を
おき、ヒータ一部１３゜１５と絶縁層１１を貫通した複
数のパイロット穴２６が設けられている。

第２図に示すように、複数の電気リードまたはワイヤの
露出導体セグメント３０は、はんだ付は処理の接合位置
を定めるため、はんだウェル２２゜２３内に配設される
。

露出導体セグメント３０は、キャリアストリップ／ヒー
ターアセンブリ１０の縦方向に対して直角方向に延びて
おり、その上に予め定めた所定量のはんだ９が置かれる
。また、所定量のはんだ９は、ウェル２２．２３内に置
くこともできる。更に、必要な所定量のはんだは、ウェ
ル２２．２３と、共通ゲーブルまたはそれぞれのワイヤ
のり一ドの露出導体部３０との間に配設することもでき
る。

露出導体部３０を、それぞれのはんだウェル２２．２３
と接触配置した後、ヒーターアセンブリは、以下に述べ
る方法で駆動される。

第３図において、一定振幅交流電流源（電源）３１は、
ヒータ一部１３とヒータ一部１５の間にアセンブリ１０
の縦方向一端部で接続される。電源は選択的に駆動可能
であり、図では簡略化して示されているが、ヒーターア
センブリ１０のインピーダンスと整合をとるために適切
なインピーダンス整合回路を有する。

電源３１としては、いかなる一定振幅交流電源をも用い
ることができ、例えばアメリカ特許４．６２６，７６７
（Ｃｌａｐｐｉｅｒ　ｅｔ　ａｌ）公報に開示されてい
る電源が用いられ、一定振幅の、通常、無線周波数帯の
交流信号を供給する。この駆動信号の代表的周波数は１
３．５６ＭＨｚである。駆動信号の一定振幅としては、
所定の加熱レベルを与えるような値が選択される。

電源３１から縦方向に離れたアセンブリ１０のある一点
には、ヒータ一部１３と１５を相互接続するワイヤまた
は他の短絡回路素子３３が設けられている。したがって
、ヒータ一部１３とヒータ一部１５を縦方向に流れる電
流は、常に反対方向となる。その結果、逆方向電流によ
って絶縁層１１を介したヒータ一部１３と１５の間に電
界が生じ、アセンブリ１０を流れる電流は、基板の低抵
抗基板１７．２７よりも高抵抗層１９と２９に集中して
流れる。

特に、電流が一定であるときには、より大きな抵抗をも
つ電流路には、より大きな抵抗加熱が得られる。２つの
ヒータ一部を反対方向に流れる電流により生じた電界は
、ヒーターアセンブリ内の電流を、２つのヒータ一部の
高抵抗表面領域に集中させる。

抵抗加熱により生じた熱エネルギーは、ターミナル２０
．２１によって各接合位置に伝達され、ワイヤの露出導
体部３０またはターミナルはんだウェル２２，２３上の
予め定めた量のはんだを溶かす、はんだの量は、機械的
に充分な強度の導電性のはんだ結合を得るに必要な量で
ある。

ヒーターとしても機能するキャリアストリップアセンブ
リ１０は、はんだが固まった後に、スコア線またはミシ
ン目線２４．２５に沿ってアセンブリ１０を折り曲げる
ことにより、ターミナル２０．２１から切り離される。

ヒーターアセンブリ１０がターミナルから切り離される
と、ターミナルはワイヤやリードの各露出導体部３０の
終端となる。ここで、ヒーター本体は、必ずしもターミ
ナルから取り除く必要はない０例えば、複数の接地ワイ
ヤがターミナルブロックで短絡されるような場合にはそ
の必要がない。

ワイヤやリードの絶縁体の種類およびアセンブリ１０内
で発生される熱エネルギー量によっては、電源３１を動
作させて、はんだ付は処理を行う前に、スコア線２４．
２５に沿ってアセンブリ１０を折り曲げることは有益で
ある。第２図の破線で示すように、この折り曲げによっ
て、ワイヤまたはリードの加熱を避け、ワイヤまたはリ
ードの絶縁部からアセンブリ１０を取り除くことが可能
となる。

ヒーターアセンブリ１０は、はんだ付は位置のみで抵抗
加熱を行わせる。より具体的には、ヒーターアセンブリ
１０を通る電流は、縦方向ターミナル突出部とターミナ
ル間の空間相当部方向に流れる。ターミナル近傍領域内
で発生された熱エネルギーは、ターミナルによりそれぞ
れの接合位置に伝達され、この近傍領域での温度の急速
な上昇を防止している。

一方、空間（ターミナル間）領域の温度は、層１９．２
９材料のキューリー温度に達するまで急速に上昇するか
ら、当該領域における実効表皮深さは急激に増大する。

したがって、より多くの電流が低抵抗基板材料部を流れ
るようになり、より小さな熱エネルギーしか発生されな
い。

これに対して、ターミナル２０．２１近傍領域では、そ
れぞれの接合位置に伝達される大量の熱エネルギーが引
き続き発生されるが、以上のメカニズムと同様にして過
熱は阻止される。つまり、−旦、接合位置での温度が、
あるレベルに達すると、ヒーターから当該位置への熱伝
導は中止され、接合位置のヒートシンク効果は取り除か
れる。

高抵抗層１９．２９中を流れる電流により生成される熱
エネルギーは、ターミナル２０．２１近傍の温度を高抵
抗材料のキューリー温度に到達するまで急速に上昇させ
る。すると、ヒーターアセンブリの全長に沿った実効表
皮深さが増大し、より多くの電流が低抵抗基板１７．２
７を流れるようになり、非常に少ない熱エネルギーが抵
抗加熱により発生されるようになる。

第４図と第５図には、本発明の他の実施例が示されてい
る。

本実施例では、ヒーターアセンブリ４０として（至）く
キャリアストリップは、低抵抗基板４１と高抵抗で磁気
的に透磁性の表面層４３から成る。ヒーターアセンブリ
４０の一縦方向端からは所定間隔の複数のターミナル４
５が突出構成されている。

基板４１と表面層４３の寸法、特に厚さは、第１図で説
明したものと同様である。ヒーターアセンブリ４０の電
流帰路は、カプトン（にａｐｔｏｎ）等の材料から成る
絶縁層４７の一表面に平坦状接触配設された銅接地バス
バー工具部材４６により与えられる。絶縁層４７の反対
側表面はヒーターアセンブリ４０の表面層４３と接触配
置されている。

はんだ付は処理のために、アセンブリ４０に対してバス
パー４６と絶縁層４７を保持するのに適切なりランプ等
を用いることができる。

定電流の電源３１は、アセンブリ４０とバスパー４６の
縮方向一端に接続される。また、短絡回路接続４つは、
アセンブリとバスパー４６の縦方向反対端に接続される
。

複数ターミナル４５は、第１図〜第３図の実施例で述べ
たと同じ方法で対応する複数電気的リードに接続される
。はんだ付は後のターミナル４５は、適切に形成された
スコア線またはミシン目線に沿ってヒーターアセンブリ
４０かち取り除かれる（切り離される）。

尚、第４図と第５図の実施例では、−列のターミナル４
５をもつヒーターアセンブリ４０を利用しているのに対
して、第１図のヒーターアセンブリ１０は２つのヒータ
一部をもち、ヒータ一部の２つのターミナル列はターミ
ナル間隔を最適にするため組指状となっている。前掲ア
メリカ特許４０２１０９５公報で述べているように、単
一キャリアストリップ上のターミナル間の間隔は、−続
きの金属ストリップからスタンプ形成されて得られるタ
ーミナルの大きさと複雑さによって定まる。

特に、３次元構成のターミナル本体は、より複雑になり
、ターミナル構成に必要とする金属ストリップの金属量
は多くなる。一方、使われる金属の量が多くなるほど、
ターミナル間隔はストリップの長さ方向に沿って更に大
きくする必要がある。

自動処理中、ターミナルが個々にインデックスされなけ
ればならないときには、実質的な動作およびアセンブリ
時間のロスが生じるため、この間隔はしばしば過度にな
ることがある。

第１図に示すような２つの組指状ターミナル列２０．２
１は、一つのターミナルを利用した実施例（つまり、第
４図と第５図に示した実施例）よりも大きな利点をもつ
ことも多い。

また、２つのヒータ一部を利用すれば、ヒーターアセン
ブリ１０は、低抵抗リターンバスバー４６とともに用い
られるアセンブリ４０の２倍の加熱容量が得られる。更
に、ヒーターに別個の工具（例えば、第５図のエレメン
ト４６．４７＞を結合させる必要がないので、アセンブ
リ１０の駆動は容易である。アセンブリ１０は、各ヒー
ター部１３．１５が、他方に対して電流帰路として（至
）くように製造者によって製造されている。

第６図は、自己調整ヒーター内の電流を、直接伝達して
得るのではなく、電磁°誘導法によって得る本発明の実
施例を示す。

ヒーター６０は、銅等の細長い（つまり、図面の面方向
に）基板６１をもち、その両表面は磁気合金か同様な金
属のそれぞれの表皮層６３．６５により被覆されている
。ヒーター６０は、第４図に示すように、ターミナル４
５がヒーター４０に固定されると同じ方法により形成さ
れた少なくとも一列のターミナル（第６図では見えない
）を有する。

ターミナルはヒーターと熱伝導関係にある。電流をヒー
ター６０に供給するための工具部材は、Ｕ型に曲げられ
た細長い銅等のストリップとして形成された一次導体６
７から成る。導体６７の内表面上には、導体の長さ方向
に延びる電気絶縁材料から成る絶縁ストリップ６９が設
けられている。

使用時には、ヒーター６０は、絶縁ストリップ６９がら
空隙により間隔をおいて（図示されているように）、ま
たは各表面層６３．６５で絶縁ストリップと平坦状接触
されて、Ｕ型−次導体６７の両脚部間に設置される。ど
ちらの場合も、ヒーター６０は、通常、適切な工具アタ
ッチメント（図示せず）によって−次導体６７内に保持
される０例えば、−次導体６７に固定されている適当な
絶縁ブラケットによってヒーター６０を一次導体内に保
持することができる。

動作時は、定電流電源３１がＵ型−次導体６７の両速端
間に接続される。上記−次導体６７は、２次巻線として
働くヒーターストリップ６０内にうず電流を誘導するた
めのトランスの一次巻線として機能する。

良く知られているように、誘導されたうず電流は、−次
電流によって生じた磁束と垂直方向に流れるから、−次
導体６７内の一次交流電流により生じた磁束の方向は、
ヒーターの表面に垂直方向であり、誘導うず電流は、ヒ
ーター表面に平行面に流れることになる。うず電流は、
表皮効果現象により、表皮層材料のキューリー温度以下
の温度で高抵抗表皮層６３と６５中に集中する。−次電
流の振幅としては、表皮層中のうず電流により生ずる抵
抗加熱がヒーター６０から突き出ているターミナルを、
接合位置のはんだを溶かすのに必要な温度まで加熱する
ために充分な大きさになるような値が選定される。

はんだ付は後、ターミナルは、前述の如く、ヒーターア
センブリから切り離すことができる。

ヒーターの回りに絶縁物または空隙を介して巻かれたワ
イヤから成る一次回路によってもヒーターアセンブリ６
０の中に電磁的に電流を誘導できる。ヒーター電流の電
磁誘導は、アメリカ特許４．７４５，２６４（Ｃａｒｔ
ｅｒ）公報中に述べられているトランス構成によっても
行うことができる。

第７図と第８図には、複数ターミナル５１が所定間隔で
延びているキャリアストリップ状の自己調整ヒーターア
センブリが示されている。

この実施例のヒーター本体５０は、銅等の基板５３の両
表面上に磁性表皮層５５と５７が配設されている。ター
ミナル５１は、通常、基板から突き出ており、前述の如
く、ヒーター本体に接続されている電源３１から定電流
が供給されることにより加熱される。

電源３１のヒーター本体への接続は、３つの層５３．５
５または５７のいずれにおいても為される。ターミナル
５１は、はんだ付は処理が完了した後、スコア線５つに
沿ってヒーターアセンブリ５０から容易に切り離し可能
である。

２つの磁性表皮層５５と５７を使用すると、１つの磁性
表皮層を使用するよりもヒーターの自己調整の特性がよ
り効率的になる。特に、電流が他の手段で抑制されてい
なければ表皮効果によって電流は、磁性表皮層が配設さ
れている表面だけでなく基板の全表面に集中させる。し
たがって、磁性材料が基板の一表面上だけに形成されて
いるときは、外側表面の低抵抗材料の表皮深さを流れる
。

電流は、必要な抵抗加熱に大きくは寄与せず浪費される
だけである。更に、その電流は磁性材料のキューリー温
度で、電流分布変化（つまり、表皮深さの増加）と関係
しないので温度自己調整に寄与しない。

同様に、基板が２つの表面磁性表皮層を形成した正方形
断面をもつものであれば、効率的な動作を行わせること
ができない、したがって、理想的には、基板のすべての
表面は、熱自己調整現象の最大効果を得るため磁性表皮
層で被覆されるべきである。

実用的には、矩形断面で、その深さよりも著しく大きい
幅をもつ基板は、２つの大きな表面だけが磁性表皮層で
被覆されていれば自己調整ヒーターとして効率的に機能
する０例えば、基板５３は、通常、その深さまたは厚さ
よりも少なくとも５０倍の幅をもつから問題は少ない、
勿論、電流が一表面だけに流れるように構成されている
場合には、電界がヒータ一部１３と１５（第３図）の間
に生成される場合と同様に、当該表面だけに磁性表皮層
を形成してあれば、効率的な自己′８：ＪＪ整特性が得
られる。

第２図に示す実施例では、ワイヤの露出端がターミナル
はんだウェル内に配置されているが、本発明は、シール
ドワイヤの中間露出部をターミナルにはんだ付けするこ
とも可能である。この例が第９図に示されている。

自己ｇＡ整上ヒータ−アセンブリヒーター本体）７０の
各ターミナル７１の近端と遠端間には、はんだウェル部
７３が設けられ、遠端とはんだウェル７３との間は略９
０°折り曲げられている。

ターミナル７１の近端のスコアライン７５は、はんだ付
は処理後にヒーター本体７０からのターミナルの分離を
容易にする。ワイヤ７６の中間部の絶縁体を剥離して得
られるワイヤ露出部７８は、はんだ付は処理前に、各は
んだウェル７３内に設置される。電流が供給されると、
はんだウェル内またはワイヤ露出部７８に予め置かれた
はんだが溶け、電流供給が終了した後に、固まる。

かかる中間ワイヤ露出部７８の接続はワイヤの長さ方向
の異なる接合位置でのはんだ付けを可能とする。このよ
うな接続は、時に、“デージ−チエイン′°と呼ばれる
。

第１０図に示す実施例において、第１と第２の自己調整
ヒーターアセンブリ８０と８５は、バスパー８９の両面
に配設される。

ヒーターアセンブリ８０は、基板８１と磁性表皮層８２
とを含む、−以上のターミナル（図示されていないが、
第１図のターミナルと同様）は、基板表皮層から延びて
形成されている。

ヒーターアセンブリ８５は、基板８６、磁性表皮層８７
およびヒーターアセンブリ８０のターミナルと組指状に
形成された一以上のターミナルとを有する０表皮層８２
は、絶縁層８３の一表面上に平坦状に配設され、地表面
はバスパー８９の一表面に接触する。表皮層８７は、絶
縁層８８の一表面に平坦状配設され、地表面はバスパー
８９の地表面に接触する。

定電流電源３１は、はんだ付は処理時にヒーターアセン
ブリ８０と８５の反対縦方向端間に接続される。ワイヤ
または他の短絡回路接続９０は、ヒーターアセンブリ８
０の第２の端部とバスパー８９の一端の間に接続される
。また、第２の短絡回路接続９１は、ヒーターアセンブ
リ８５の第２の端部とバスパー８９の第２の端部の間に
接続される。ヒーターアセンブリ８０．８５とバスパー
８９は、こうして電源３１を通って直列に接続される。

これらの接続により、バスパー８９を通って流れる電流
は、ヒーターアセンブリ８０と８５のそれぞれを流れる
電流の方向と、常時、縦方向反対となる。その結果、バ
スパー８９とそれぞれのヒーターアセンブリ８０．８５
との間に電界が生じ、ヒーターアセンブリを流れる電流
は、離れた低抵抗基板８１．８６に流れるよりも高抵抗
表皮層８２．８７近傍に集中する。したがって、大きな
抵抗加熱エネルギーがはんだ付は処理のために発生され
ることになる。

第１１図に示す実施例としては、ヒーターアセンブリ８
０．８５が直列ではなく並列に接続される点以外は、第
１０図の実施例と同じ構造を示している。

すなわち、電源３１の一端は、ユニットの一端でヒータ
ーアセンブリ８０．８５のそれぞれと接続される。電源
の他側はユニットの同一端でバスパー８９と接続される
。ジャンパー９５は、ヒーター８０．８５のそれぞれの
反対端をバスパーの反対端に接続する。

第１１図に示す接続によれば、バスパー８９を流れる電
流は、ヒーターアセンブリ８０と８５のそれぞれを流れ
る電流とは、常時、縦方向反対である。したがって、バ
スパー８９とそれぞれのヒーターアセンブリ８０．８５
の間に電界が生じ、ヒーターアセンブリを流れる電流は
、離れた低抵抗基板８１．８６を流れるよりも高抵抗表
皮層８２．８７近傍に流れるようになる。

第１２図に示す実施例は、第１図で述べた同じタイプの
アセンブリ１０のヒーターアセンブリ１００を含み、複
数個の所定間隔のターミナル１０３と組指状に形成され
た複数の所定間隔のターミナル１０１を含む、これらタ
ーミナルはコネクタハウジング１０５内に部分的に挿入
される。

コネクタメーカーにとってコネクタハウジングのそれぞ
れのコンタクト受は通路内に部分的に個別ターミナルを
もつコネクタを売るのが便利なことがたびたびである。

ターミナルは、従来はユーザー（顧客）に渡される前に
、キャリアストリップから切り離されるが、ユーザーに
よって適当なワイヤまたはリードとはんだ付けされ、そ
れらの各通路内に押し入れられてそれらの中の最終位置
を定める。

本発明によれば、コネクタは、ハウジング１０５のそれ
ぞれの通路内に部分的に挿入された組指状形成されたタ
ーミナル１０１．１０３およびそのままのキャリアスト
リップ１００とともに売ることができる。

ユーザーは、個々のワイヤをターミナルに同時接続する
ためにはアセンブリ１００内の２つのヒーターユニット
に電源３１を接続すれば良い、はんだ付は処理後、ター
ミナルスコア線等に沿ってキャリアストリップから切り
離され、ハウシング通路内の最終位置まで完全に挿入さ
れる。ここで、ヒーターアセンブリとしては任意のもの
が使用できることは明らかである。

第１３図と第１４図に示す実施例においては、ヒーター
本体ターミナル１１０として、開口され、または他の方
法でコネクタ、ターミナル基板または他の同様な接続デ
バイスに機械的に固定されるように構成した銅、銅合金
や同様なタブ１１１が用いられている。

タブの一面または両面は適切な磁性表皮層で覆われてい
る。銅、銅合金等のスリーブ１１３はタブ１１１と一体
化されており、電気的ワイヤ１１７の絶縁物が剥かれた
先端１１５を収容する。

スリーブ１１３かワイヤの先端１１５もしくは両方の内
表面は、予めはんだ９が設けられている。

タブは、−次巻線１１９を構成する電気的絶縁ワイヤが
一回以上巻かれた巻線で囲まれている。

はんだ付は処理を行う際、−次巻線を流れる電源３１か
らの一定振幅交流電流は、タブ内にうず電流を誘導し、
タブを自己調整ヒーターとして機能させる。うず電流に
より発生された熱エネルギーは、スリーブ１１３に伝達
され、予め置かれたはんだを溶かしてスリーブをワイヤ
先端に固定する。

各タブ状ヒーターは、それぞれの−次巻線によって個別
に駆動され、はんだ付は処理後にその巻線から取り外し
可能である。その結果、ヒーターは、接続されたワイヤ
１１７を介してターミナルボード等に固定される。また
、−次巻線は、ターミナルの永久部分として残り、はん
だ接合部となるように構成できる。

第１図〜第３図に関連して述べたヒーターは、すべて選
択位置に温度調整された熱エネルギーを与えるため表皮
効果とキューリー温度の組み合わせを利用した自己調整
ヒーターである。しかしながら、本発明は１つ以上のタ
ーミナルが熱伝導性をもって延びて形成されたいかなる
タイプのヒーターをも用いることができる。その例が第
１５図に示されている。

第１５図は、自己調整機能なしで電気抵抗ヒーターとし
て用いられる高抵抗金寓のストリップ１２０を示す、複
数のターミナル１２１が熱伝導。

性をもってストリップ１２０の１つ以上の端部から延び
ている。

電圧源１２３、電流制限抵抗１２５および選択駆動可能
スイッチ１２７から成る直列回路は、ストリップ１２０
の両端部ｔｍに接続される。スイッチ１２７が閉じられ
ると、抵抗ヒーターストリップ１２０を含む回路を電流
が流れ、抵抗加熱によって熱エネルギーを発生ずる。熱
エネルギーは、ターミナル１２１を介して、ターミナル
１２１にはんだ付けされるようにワイヤリードが配設さ
れた適切な接合位置に伝達される。

第１５図に示す構成は、過熱を避けるためおよびヒータ
ーの選択位置での必要な熱エネルギーを発生させるため
自己調整ヒーターが利用されている上述例のようには最
適構成とは言えないが、自己調整機能をもたない抵抗ヒ
ーターが、接合位置のリードに直接ターミナルをはんだ
付けできるように、熱エネルギーを接合位置に伝達する
分離可能なターミナルとともに利用されてる。

前述の矩形ストリップ形状は、ヒーターアセンブリをタ
ーミナルのキャリアストリップとして使用するときには
、特に有効である。

しかしながら、ヒーターアセンブリはキャリアストリッ
プとしての機能をもつ必要がない、この点に関して、ヒ
ーターアセンブリは、いかなる形でも良いし、ここで述
べた原理に従う限りいかなるタイプのヒーターでも良い
、同様に、上記実施例では、ヒーターアセンブリの共通
端部からターミナルは延びているが、ターミナルはヒー
ターから種々異なる方向に延びても良いし、種々の形状
、大きさ、曲げ等を有しても良い０重要なことは、ター
ミナルがヒーター本体と熱伝導関係をもっことである。

上述した例においては、ワイヤやターミナル上に予め置
かれているのは、はんだであるが、はんだ以外の材料も
用いることができる０例えば、導電接着剤やペーストも
利用できるし、熱硬化性プラスチック中の金属粉末のサ
スペンションとして製造される。使用される金属粉末は
、通常、銀、金、銅やアルミニウムであり、粘着プラス
チックは、通常、エポキシ系樹脂である。これら材料の
溶融温度と特性は良く知られている。

当業者に知られているように、はんだが溶融材料として
用いられているときには、コンタクトの浸潤やクリーニ
ングのために適当なフラックス材料が通常用いられる。

本発明では、フラックスは、はんだとフラックスの混合
物としてターミナルまたはワイヤの上に予め置かれるか
、はんだ付は時に別個に供給されるが、はんだとフラッ
クスのクリーム状混合物（ペーストまたは液体）が、は
んだ付は時に接合位置に与えられる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明では、接合前に各リードを
対応ターミナルのウェル等の接合位置に位置付けた後、
ヒーター本体からの熱エネルギーを電気的、熱的伝導体
であるターミナルを介して接合位置に伝達して、溶融導
電材料を溶かすことにより両者を接合しているので複数
ターミナルと複数リード間との同時接合が簡単に行える
。したがって、小型、高密度コネクタ用ターミナルの接
合に極めて有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理に従うターミナルのキャリアスト
リップとして構成された自己調整ヒーターアセンブリの
斜視図、第２図はリードがターミナルと位置付けられた
第１図と同様構成の自己調整ヒーターアセンブリの斜視
図、第３図は第１図の線３−３に沿う縦断面図、第４図
は本発明の他の実施例による自己調整ヒーターアセンブ
リの平面図、第５図は第４図の線５−５に沿う縦断面図
、第６図は本発明の他の実施例による自己調整ヒーター
アセンブリの縦断面図、第７図は本発明の更に他の実施
例による自己調整ヒーターアセンブリの斜視図、第８図
は第７図の線８−８に沿う横断面図、第９図は本発明の
他の実施例による自己調整ヒーターアセンブリの斜視図
、第１０図は本発明の更に他の実施例による自己１１整
ヒーターアセンブリの斜視図、第１１図は本発明の他の
実施例による自己調整ヒーターアセンブリの斜視図、第
１２図は第１図に示す実施例の応用例を示す斜視図、第
１３図は１つのターミナルをもつ自己調整ヒーターアセ
ンブリの本発明の他の実施例を示す斜視図、第１４図は
第１３図におけるワイヤに結合されるターミナルを示す
斜視図、第１５図は本発明によるキャリアストリップヒ
ーターアセンブリの実施例を示す斜視図である。 ９・・・はんだ、 １０・・・キャリアストリップアセンブリ、１１・・・
絶縁層、１３．１５・・・ヒータ一部、２０．２１・・
・ターミナル、 ２２．２３・・・はんだウェル（カップ）、２４．２５
・・・スコア線（ミシン目線）、３０・・・導体露出部
、 ３１・・・一定振幅交流電源。 Ｚ７７４ Ｚ７７り

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の接合位置にある複数のリードと複数のター
   ミナルとを、ヒーター本体から供給される熱エネルギー
   により前記接合位置にある溶融導電材料を溶融すること
   により接合する接合装置において、 前記複数のターミナルは前記ヒーター本体と熱伝導関係
   で連結されており、前記各ターミナルは、前記複数のリ
   ードが配設されて前記接合位置を定める部分を有すると
   ともに前記ヒーター本体から前記接合位置に至る熱エネ
   ルギー伝達路を有することを特徴とする接合装置。
2. （２）複数接合位置において複数ターミナルと複数リー
   ドとを、相互に接合する接合方法において、熱エネルギ
   ーを発生するヒーター本体から突出構成され前記ヒータ
   ー本体と熱伝導的に結合された前記ターミナルの所定位
   置を前記接合位置として前記所定位置に対応するリード
   を配設する工程と、 前記各ターミナルを介して前記接合位置に前記熱エネル
   ギーを供給して前記接合位置の溶融導電材料を溶かして
   前記ターミナルと前記リードとを相互に接合する工程と
   、 を含んで成ることを特徴とする接合方法。