JPH07155939A - 半田付け装置および半田付け方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半田付け母体に線材を半田付けするのに、少
ない作業、短い時間で十分な半田付け強度が得られるよ
うにする。 【構成】 半田付け母体１の予め半田材料１７をメッキ
しておいた所定部分１ａの上に線材２を当てがい、これ
を加熱ヘッド１１により所定部分１ａとの間に押圧して
挟み付けた状態にて前記メッキした半田材料１７を加熱
して溶融させ、この溶融した半田材料１７が融点以下に
冷却した後に前記押圧、挟み付けを解除して半田付けす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は線材を半田付け母体の所
定部分に半田付けする半田付け装置および半田付け方法
に関し、例えば捲線等の配線後、線端を半田パターンに
コネクティングするために用いられるような半田付け装
置および半田付け方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、捲線後に線端を半田パターンにコ
ネクティングする場合、図３のような装置が用いられて
いる。この装置は半田付け母体１を保持する基台６と、
この基台６に保持された半田付け母体１の線材２を半田
付けする所定部分にある半田パターン１ａ上を前記線材
の線端経路が通るように線材２を案内する複数のガイド
ピン３と、このガイドピン３に案内される状態に線材２
を保持する線材保持ピン４と、前記所定部分にある半田
パターン１ａの線材２が重なっている部分に移動される
ことにより、この重なり部分に糸半田５ａを供給しなが
らこれを溶融させて半田付けを行う半田コテ５を備えて
いる。この半田コテ５はレーザ光５ｂによって加熱する
タイプのものである。

【０００３】通常、半田パターン１ａには半田付けのた
めに半田材料が予めメッキされている。しかし、線材２
を半田パターン１ａに当てがった状態で、前記メッキさ
れている半田材料を半田コテ５により溶融させるだけで
は、十分な半田付け強度が得られないので、前記従来の
装置では糸半田５ａを供給しながらこれをも溶融させて
半田付けし十分な半田付け強度が得られるようにしてい
る。

【０００４】またこの従来装置では、前記のような手法
の半田付けを首尾よく行うため、まず図４の（ａ）に示
すようにフラックスＡの塗布を行って後、図４の（ｂ）
に示す予備加熱をしてフラックスＡを軟化、溶融させ、
次いで図４の（ｃ）に示すように糸半田５ａを供給しな
がらこれを加熱溶融させて半田付けを行う方法を採用し
ている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のよ
うに半田パターン１ａに予め半田材料をメッキしておき
ながら、なおかつ糸半田５ａを供給して半田付けを行う
のでは、予めメッキした半田材料を活かせず、半田付け
作業を合理化するには至っていない。

【０００６】しかも、糸半田５ａを供給しての半田付け
を首尾よく行うために、半田付けに先立ってフラックス
Ａを塗布しこれを予備加熱により軟化、溶融させておく
ことが必要な点でも、半田付け作業は合理化されていな
い。

【０００７】したがって、従来の半田付け装置および半
田付け方法では、十分な半田付け強度を満足して半田付
けするのに、多数の作業と長い時間を費やすものとなっ
ている。

【０００８】本発明は、このような従来の問題を解消す
ることを課題とし、作業数が少なく短い時間で十分な半
田付け強度が得られる半田付け装置および半田付け方法
を提供することを目的とするものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の半田付け装置
は、上記のような目的を達成するために、半田付け母体
を保持する基台と、この基台に保持された半田付け母体
の線材を半田付けする所定部分上を前記線材の線端経路
が通るように線材を案内するガイドと、このガイドに案
内される状態に線材を保持する線材保持手段とを備えた
半田付け装置において、基台に保持された半田付け母体
の前記所定部分に加熱ヘッドを移動させて当てがい前記
線材を挟んで押圧する半田付けヘッドと、基台の上に保
持される半田付け母体の近傍の加熱ヘッドの移動範囲内
に設けられ、加熱ヘッドが接触することによってこの加
熱ヘッドをクリーニングするクリーニング手段とを備え
たことを特徴とする。

【００１０】本発明の第１の半田付け方法は、上記の目
的を達成するために、半田付け母体の線材を半田付けす
る所定部分に予め半田材料をメッキしておき、この上に
線材を当てがい加熱ヘッドで押圧して半田付け線材を所
定部分との間に挟み付け、この押圧、挟み付け状態にて
前記メッキした半田材料を加熱ヘッドにより加熱し溶融
させ、次いでこの溶融した半田材料が融点以下に冷却し
た後に前記押圧、挟み付けを解除することにより、線材
を予めメッキした半田材料により半田付け母体の所定部
分に半田付けすることを特徴とするものである。

【００１１】本発明の第２の半田付け方法は、上記の目
的を達成するために、加熱により還元性ガスを発散させ
ながら消去される被覆材で被覆した線材を用い、この線
材を半田付け母体の半田付けする所定部分に当てがい、
この部分で半田材料および線材を加熱することにより、
半田材料を溶融させるのと同時に前記被覆材から還元性
ガスを発散させながら消去していき、この被覆材を消去
した部分を前記溶融した半田材料によって半田付け母体
の所定部分に半田付けするようにしたことを特徴とする
ものである。

【００１２】

【作用】本発明の半田付け装置の上記構成では、基台に
保持した半田付け母体の所定部分上に線材が通るように
ガイドにて案内するとともに、この状態を線材保持手段
によって保持し、前記所定部分と線材との重なり部分を
半田付けするのに、半田付けヘッドの加熱ヘッドを前記
重なり部分に移動させて線材を所定部分上に押圧して挟
み付け、この押圧、挟み付け状態のまま前記重なり部分
を加熱することができるので、線材を所定部分に強く密
着させた状態で半田材料を溶融させ、少なくとも加熱溶
融させた半田材料がほぼ固化する半田付け完了直前の状
態まで前記押圧、挟み付け状態を維持しておくことによ
り、所定部分に予めメッキした半田材料を加熱溶融させ
るだけで所定部分と線材とのバラツキのない安定した密
着境界部に溶融した半田材料を確固にまわり込ませたま
ま冷却、固化させて確実に半田付けを行い、糸半田の供
給やこれに伴う付帯作業なしに半田付け強度を満足する
ことができる。また加熱ヘッドは必要に応じてクリーニ
ング手段の位置に移動させてこれに接触させクリーニン
グされるようにすることができるので、前記半田付けに
よって汚損することがあってもこれを解消して半田付け
に影響しないようにすることができる。

【００１３】本発明の第１の半田付け方法の上記構成で
は、半田付け母体での予めメッキした所定部分の半田材
料の上に線材を当てがって後、これを加熱ヘッドで押圧
して挟み付けることにより、線材を所定部分上にバラツ
キなく安定して密着させることができるし、この押圧、
挟み付けによる密着状態にて前記所定部分上にメッキし
た半田材料を加熱ヘッドにより加熱し溶融させ、この溶
融した半田材料が融点以下に冷却した後に前記押圧、挟
み付けを解除して半田付けを終えるようにすることがで
きるので、所定部分上のメッキによる半田材料が一旦溶
融してバラツキのない安定した密着状態にある所定部部
分と線材との密着境界部に確固にまわり込んだ状態で冷
却、固化して確実に半田付けを行い、糸半田の供給およ
びこれに付帯する作業なしに十分な半田付け強度を満足
することができる。

【００１４】本発明の第２の半田付け方法の上記構成で
は、加熱により還元性ガスを発散させながら消去される
被覆材で被覆した線材を、半田付け母体の半田付けする
所定部分に当てがい、この部分で半田材料および線材を
加熱することにより、半田材料を溶融させるのと同時に
前記被覆材から還元性ガスを発散させながら被覆材を消
去していき、線材の被覆材が消去された部分を溶融した
半田材料によりこれの酸化を前記発散する還元ガスによ
って防止しながら半田付け母体の所定部分に半田付けす
るので、フラックスを塗布してこれを加熱して軟化、溶
融させて置くようなことなしに半田付けして、半田材料
の酸化の影響なく十分な半田付け強度を満足することが
できる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の一実施例としての半田付け装置
およびこれを利用した半田付け方法につき図１を参照し
ながら説明する。

【００１６】本実施例の半田付け装置は捲線後に線端を
半田パターンにコネクティングするのに適したものであ
り、図１に示すように従来とほぼ同様、半田付け母体１
を保持する基台６と、この基台６に保持された半田付け
母体１の線材２を半田付けする所定部分にある半田パタ
ーン１ａ上を前記線材の線端経路が通るように線材２を
案内する複数のガイドピン３と、このガイドピン３に案
内される状態に線材２を保持する線材クリッパー４とを
備えている。

【００１７】特に本実施例の装置は、基台６に保持され
た半田付け母体１の半田パターン１ａに加熱ヘッド１１
を移動させて当てがい前記線材２を半田パターン１ａと
の間に挟んで押圧する半田付けヘッド１２と、基台６の
上に保持される半田付け母体１の近傍の加熱ヘッド１１
の移動範囲内に設けられ、加熱ヘッド１１が接触するこ
とによってこの加熱ヘッド１１をクリーニングするクリ
ーニング手段１３とを備えている。

【００１８】半田付けヘッド１２は自身が、従来から半
田付け装置や電子部品装着装置等の作業ヘッドにて既に
知られている各種の移動機構によって、直交するＸ、Ｙ
２方向とこれらを含む面に垂直なＺ方向とに移動できる
ように保持されるか、あるいはこれらの方向に移動でき
るように加熱ヘッド１１を保持するかして、加熱ヘッド
１１を基台６に保持された半田付け母体１の各半田パタ
ーン１ａ上やクリーニング手段１３の上に移動させた
後、この各移動位置で上下動させられるようにしてあ
る。もっとも、前記各方向の移動を半田付けヘッド１２
と加熱ヘッド１１とによって分担して行うようにするこ
ともできる。

【００１９】クリーニング手段１３は、研磨材を一面に
塗着した研磨テープ１４を用い、研磨テープ１４は例え
ばロール状に巻き取ったものを送りローラ１５等により
一定量ずつ繰り出しながら、押しつけられてくる加熱ヘ
ッド１１の先端部１１ａを研磨してクリーニングできる
ようにする。

【００２０】このため、研磨を行う部分には前記研磨テ
ープ１４を下方より受けるクリーニング台１６が、加熱
ヘッド１１の移動範囲となる基台６の近傍に設けられて
いる。クリーニング台１６には研磨テープ１４が送られ
るときの走行位置を規正するガイドピン１６ａを有し、
クリーニングのために加熱ヘッド１１の先端を押しつけ
る際に位置ずれしないようにしている。

【００２１】前記加熱ヘッド１１の研磨テープ１４によ
る研磨は、加熱ヘッド１１を研磨テープ１４に押し当て
ながら加熱ヘッド１１の側を移動させても行える。

【００２２】以上のような装置で基台６に保持した半田
付け母体１の半田パターン１ａに線材２が通るようにガ
イドピン３にて案内するとともに、この状態を線材クリ
ッパ４によって保持し、前記半田パターン１ａと線材２
との重なり部分を半田付けするのに、半田付けヘッド１
２に有する加熱ヘッド１１を前記重なり部分に移動さ
せ、この位置で線材２を半田パターン１ａ上に押圧して
半田パターン１ａとの間に挟み付けることにより、この
押圧、挟み付け状態のまま前記重なり部分を加熱ヘッド
１１にて加熱し、線材２を半田パターン１ａに強く密着
させるとともに、半田パターン１ａに予めメッキされた
半田材料１７等を溶融させて半田付けを行うことができ
る。

【００２３】この際、少なくとも加熱溶融させた半田材
料１７等がほぼ固化する半田付け完了直前の状態まで、
前記押圧、挟み付け状態を維持しておくことにより、半
田パターン１ａに予めメッキした半田材料１７を加熱溶
融させるだけで、半田パターン１ａと線材２とのバラツ
キのない安定した密着境界部に確固に溶融した半田材料
１７を確固にまわり込ませた状態で冷却、固化させて確
実に半田付けすることができるので、糸半田の供給やこ
れに伴う付帯作業なしに、半田付け強度を十分に満足す
ることができ、半田付けのための必要作業数を削減し、
かつ必要時間を短くすることができる。

【００２４】また、加熱ヘッド１１は必要に応じてクリ
ーニング手段１３の研磨テープ１４の部分に移動させて
これに接触させて研磨によりクリーニングされるように
することにより、前記半田付けによって汚損することが
あってもこれを解消して半田付けに影響しないようにす
るので、前記特徴ある半田付け機能を長期に亘って保証
することができる。

【００２５】上記の半田付け方法において、半田パター
ン１ａ上にメッキしてある半田材料１７を加熱ヘッドに
より加熱し溶融させた後、溶融した半田材料が冷却、固
化してから加熱ヘッド１１による押圧、挟み付けを解除
するタイミングは、半田材料１７が融点以下に冷却した
時点以降であれば十分である。そしてこの冷却は加熱ヘ
ッド１１を電源のオフ等によって非加熱状態にしておく
ことは勿論である。

【００２６】このような予めメッキしておいた半田材料
のみを利用し、線材を半田パターンとの間で加熱ヘッド
により押圧、挟み付け状態として半田付けする方法は、
図１に示すような半田付け装置を用いることにより、自
動的に首尾よく達成することはできる。しかし、図１に
示す装置に限らず、種々の機器をを利用して自動で、あ
るいは手動で行っても、糸半田の供給およびこれに伴う
作業を省略できる効果は発揮できる。

【００２７】図２は本発明の第２の実施例としての半田
付け方法を示している。この方法は図に示すように、加
熱により還元性ガス２２を発散させながら消去される被
覆材、例えばウレタンやナイロン等の樹脂材料からなる
被覆材２１で被覆した線材２を用いる。そしてこの線材
２を前記半田付け方法の場合と同様に、半田付け母体１
の半田パターン１ａに当てがい、この部分で半田材料１
７および線材２を加熱ヘッド１１等にて加熱することに
より、半田材料１７を溶融させるのと同時に前記被覆材
２１から還元性ガス２２を発散させながら被覆材２１を
蒸発等により半田付け作業部分から消去していくように
する。

【００２８】これによって、線材２の被覆材２１が消去
された部分を、溶融した半田材料１７によりこれの酸化
を前記発散する還元ガス２２によって防止しながら半田
パターン１ａに対し半田付けすることができ、従来のよ
うなフラックスを塗布してこれを加熱し軟化溶融させて
おくような作業なしに、半田材料の酸化の影響なく十分
な半田付け強度を満足することができる。

【００２９】この場合の半田付けを加熱ヘッド１１によ
り線材２を半田パターン１ａに押圧して挟み付けた状態
にして行うこともでき、このような半田付けのために第
１の実施例の装置を利用することができる。そして線材
２の押圧、挟み付け状態での半田付けにより、第１の実
施例の場合同様に、半田材料１７は予めメッキしたもの
だけを利用して、これを半田パターン１ａと線材２との
バラツキのない安定した密着境界部に確固にまわり込ま
せて、半田付け強度をさらに増大させることができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明の半田付け装置および第１の半田
付け方法によれば、基台に保持した半田付け母体の所定
部分上に線材を通して、所定部分と線材との重なり部分
を半田付けするのに、線材を所定部分上に押圧して挟み
付けた状態のまま前記重なり部分を加熱して半田材料を
溶融させ、かつ少なくとも加熱溶融させた半田材料がほ
ぼ固化する半田付け完了直前の状態まで前記押圧、挟み
付け状態を維持しておき、所定部分に予めメッキした半
田材料を加熱溶融させるだけで所定部分と線材とのバラ
ツキのない安定した密着境界部に溶融した半田材料を確
固にまわり込ませたまま冷却、固化させて確実に半田付
けできるので、糸半田の供給やこれに伴う付帯作業なし
に半田付け強度を満足し、このための作業数を少なくす
るとともに作業時間を短くすることができる。また加熱
ヘッドは必要に応じてクリーニングされるようにもで
き、前記半田付けによって汚損することがあってもこれ
を解消して半田付けに影響しないようにすることができ
る。

【００３１】本発明の第２の半田付け方法によれば、加
熱により還元性ガスを発散させながら消去される被覆材
で被覆した線材を用い、これを半田付け母体の半田付け
する所定部分に当てがって加熱し半田材料を溶融させて
線材の被覆材が消去される部分を半田付けする際、前記
被覆材から還元性ガスが発散して溶融した半田材料の酸
化を防止するようにするので、フラックスを塗布してこ
れを加熱し軟化、溶融させておくようなことなしに、半
田材料の酸化の影響なく十分な半田付け強度を満足し、
これのための作業数を少なくするとともに作業時間を短
くすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例としての半田付け装置お
よび半田付け方法を示す斜視図である。

【図２】本発明の第２の実施例としての半田付け方法を
示す斜視図である。

【図３】従来の半田付け装置を示す斜視図である。

【図４】図３の装置を用いた半田付け方法の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 半田付け母体 ２ 線材 ３ ガイド ４ 線材保持手段 ６ 基台 １１ 加熱ヘッド １２ 半田付けヘッド １３ クリーニング手段 １７ 半田材料 ２１ 被覆材 ２２ 還元性ガス

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 隆規 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半田付け母体を保持する基台と、この基
   台に保持された半田付け母体の線材を半田付けする所定
   部分上を前記線材の線端経路が通るように線材を案内す
   るガイドと、このガイドに案内される状態に線材を保持
   する線材保持手段とを備えた半田付け装置において、 基台に保持された半田付け母体の前記所定部分に加熱ヘ
   ッドを移動させて当てがい前記線材を挟んで押圧する半
   田付けヘッドと、基台の上に保持される半田付け母体の
   近傍の加熱ヘッドの移動範囲内に設けられ、加熱ヘッド
   が接触することによってこの加熱ヘッドをクリーニング
   するクリーニング手段とを備えたことを特徴とする半田
   付け装置。
2. 【請求項２】 半田付け母体の線材を半田付けする所定
   部分に予め半田材料をメッキしておき、この上に線材を
   当てがい加熱ヘッドで押圧して半田付け線材を所定部分
   との間に挟み付け、この押圧、挟み付け状態にて前記メ
   ッキした半田材料を加熱ヘッドにより加熱し溶融させ、
   次いでこの溶融した半田材料が融点以下に冷却した後に
   前記押圧、挟み付けを解除することにより、線材を予め
   メッキした半田材料により半田付け母体の所定部分に半
   田付けすることを特徴とする半田付け方法。
3. 【請求項３】 加熱により還元性ガスを発散させながら
   消去される被覆材で被覆した線材を用い、この線材を半
   田付け母体の半田付けする所定部分に当てがい、この部
   分で半田材料および線材を加熱することにより、半田材
   料を溶融させるのと同時に前記被覆材から還元性ガスを
   発散させながら消去していき、この被覆材を消去した部
   分を前記溶融した半田材料により半田付け母体の所定部
   分に半田付けするようにしたことを特徴とする半田付け
   方法。