JP6851610B2 - Heater tip and joining device and joining method - Google Patents
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Description
本発明は、熱カシメおよびリフローハンダ付けの接合加工に用いるヒータチップ、接合装置および接合方法に関する。 The present invention relates to a heater tip, a joining device and a joining method used for joining processing of thermal caulking and reflow soldering.
熱カシメは、樹脂部材と異種材料(たとえば、金属、ガラス等)の板状部材とを接合する用途でよく用いられている。このような接合用途において、熱カシメの工法は、典型的には、樹脂部材および異種材料の部材の合わせ面または対向面に同一の配置パターンで多数のボス(またはリベット)および貫通孔をそれぞれ形成し、各ボスが各対応する貫通孔を貫通するようにして両部材を重ね合わせ、ボスに上方から加熱と加圧を同時にかける。そうすると、ボスの貫通孔の上に突出している部分が太く広がるように塑性変形して、樹脂部材に異種材料の板状部材がかしめられる。 Thermal caulking is often used for joining a resin member and a plate-shaped member of a different material (for example, metal, glass, etc.). In such bonding applications, the thermal caulking method typically forms a large number of bosses (or rivets) and through holes in the same arrangement pattern on the mating or facing surfaces of the resin and dissimilar materials, respectively. Then, both members are overlapped so that each boss penetrates each corresponding through hole, and heating and pressurizing are applied to the boss from above at the same time. Then, the portion protruding above the through hole of the boss is plastically deformed so as to spread thickly, and the resin member is crimped with a plate-shaped member made of a different material.
従来より、樹脂の熱カシメの一工法として、ヒータチップ方式が用いられている。ヒータチップ方式は、タングステンやモリブデン等の高融点金属からなる通電発熱型の治具またはヒータチップを樹脂部材のボスに押し当てて加熱と加圧を与え、ボスが所定の形状に塑性変形した頃合いで通電を止めて冷却し、ヒータチップを引き離すようにしている。ヒータチップ方式の接合装置は、赤外線方式の接合装置や超音波方式の接合装置と比べて装置構成が簡便であり、また、上記のような樹脂の熱カシメだけでなく、リフローのハンダ付けにもよく用いられている。 Conventionally, the heater tip method has been used as one method of heat caulking of resin. The heater tip method is when a current-generating jig or heater tip made of refractory metal such as tungsten or molybdenum is pressed against the boss of the resin member to heat and pressurize it, and the boss is plastically deformed into a predetermined shape. At the same time, the power is turned off to cool and the heater chip is pulled apart. The heater chip type joining device has a simpler device configuration than the infrared type joining device and the ultrasonic type joining device, and is not only for thermal caulking of the resin as described above, but also for soldering reflow. It is often used.
熱カシメやリフローハンダ付けに用いられている従来のヒータチップは、一時に1つの加工ポイントでしか接合加工を行うことができないチップ構造および機能になっている。しかしながら、熱カシメやリフローハンダ付けの接合加工においては、被加工部材またはワークに多数の加工ポイント(被カシメ部、被ハンダ付け部等)が設けられるのが普通である。このため、1つのワークにたとえば8箇所の加工ポイントが設けられた場合は、ヒータチップによる加熱・加圧動作(ヒータチップを通電発熱させ、1つの加工ポイントに押し当て、所定時間後に通電を止めて引き離す動作)を8箇所の加工ポイントについて合計8回繰り返さなければならず、接合加工タクトの低いことが課題となっている。 Conventional heater tips used for thermal caulking and reflow soldering have a chip structure and function that allows joining to be performed at only one processing point at a time. However, in the joining process of heat caulking or reflow soldering, a large number of processing points (caulked portion, soldered portion, etc.) are usually provided on the member or work to be processed. Therefore, for example, when eight machining points are provided on one work, heating / pressurizing operation by the heater tip (the heater tip is energized to generate heat, pressed against one machining point, and the energization is stopped after a predetermined time. The operation of pulling apart) must be repeated eight times in total at eight machining points, and the problem is that the joining machining tact is low.
本発明は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、複数の加工ポイントに対して熱カシメまたはハンダ付けによる同時の接合加工を可能とし、さらには熱カシメまたはハンダ付けの加工品質および信頼性の向上を可能とするヒータチップおよびこれを用いる接合装置ならびに接合方法を提供する。 The present invention has been made in view of the above-mentioned problems of the prior art, and enables simultaneous joining processing by heat caulking or soldering to a plurality of processing points, and further, heat caulking or soldering. Provided are a heater chip capable of improving processing quality and reliability, a joining device using the same, and a joining method.
本発明のヒータチップは、複数の加工ポイントに対する熱カシメまたはハンダ付けの接合加工を行うためのヒータチップであって、前記接合加工時に前記複数の加工ポイントに熱と圧力を与えるためのコテ部と、ヒータ電源からの給電用導体との物理的かつ電気的な接続をとるために、前記コテ部と一体的にその左右両端部から対称または非対称に延びる一対の接続端子部と、前記コテ部の温度を測定するための熱電対とを有し、前記コテ部は、前記一対の接続端子部の間で延びる第1および第2のコテ発熱部と、前記複数の加工ポイントとそれぞれ対向するように前記第1および第2のコテ発熱部に設けられる複数のコテ先部と、前記第1および第2のコテ発熱部の長手方向の中心部にて両コテ発熱部の間に延在する中間介在部とを有し、前記熱電対は前記中間介在部の上に取り付けられる構成を基本構成とする。 The heater chip of the present invention is a heater chip for performing thermal caulking or soldering joining processing to a plurality of processing points, and includes a trowel portion for applying heat and pressure to the plurality of processing points during the joining processing. In order to make a physical and electrical connection with the power supply conductor from the heater power supply, a pair of connection terminal portions that extend symmetrically or asymmetrically from the left and right ends of the iron portion and the iron portion. It has a thermocouple for measuring the temperature, and the iron portion faces the first and second iron heat generating portions extending between the pair of connection terminal portions and the plurality of processing points, respectively. A plurality of iron tip portions provided in the first and second iron heating portions and an intermediate interposition extending between both iron heating portions at the central portion in the longitudinal direction of the first and second iron heating portions. The basic configuration is such that the thermocouple has a portion and is mounted on the intermediate intervening portion.
上記構成のヒータチップを通電させると、一方の接続端子部→コテ部(第1および第2のコテ発熱部)→他方の接続端子部の経路またはその逆向きの経路でヒータ電源(図示せず)からの電流が流れる。このようにコテ部内では電流が分岐して第1および第2のコテ発熱部を流れ、両コテ発熱部内で発生したジュール熱の一部は複数のコテ先部を介して複数の加工ポイントに同時に供給される。一方で、両コテ発熱部内で発生したジュール熱の他の一部が中心部の中間介在部に集まって、この中間介在部を介して熱電対に伝わり、熱電対よりコテ温度の測定値を表す電気信号が得られる。中間介在部には、電流はほとんど流れず、熱だけが流れる。かかる構成および作用により、ヒータチップの消費電力の低減、急速発熱(昇温)/急速冷却等を実現できるとともに、熱電対の応答性ないし感度を良くすることもできる。 When the heater chip having the above configuration is energized, the heater power supply (not shown) is routed from one connection terminal to the iron (first and second iron heating units) to the other connection terminal or vice versa. ) Flows. In this way, the current splits in the iron section and flows through the first and second iron heating sections, and a part of the Joule heat generated in both iron heating sections is sent to a plurality of processing points at the same time via the plurality of iron tips. Be supplied. On the other hand, the other part of the Joule heat generated in both iron heating parts gathers in the intermediate interposition part in the center and is transmitted to the thermocouple through this intermediate interposition part, and represents the measured value of the iron temperature from the thermocouple. An electrical signal is obtained. Almost no current flows through the intermediate interposition, only heat flows. With such a configuration and action, the power consumption of the heater chip can be reduced, rapid heat generation (heating) / rapid cooling, and the like can be realized, and the responsiveness or sensitivity of the thermocouple can be improved.
そして、上記基本構成の作用効果を一層高めるために、上記基本構成に加えて、Then, in order to further enhance the action and effect of the above basic configuration, in addition to the above basic configuration,
(a) 本発明の第1の観点によるヒータチップにおいては、中間介在部が、コテ先部側から見て第1および第2のコテ発熱部の背面付近に設けられ、かつ第1および第2のコテ発熱部が、両コテ発熱部の背面付近で互いに最も近接し、上記複数のコテ先部側に向かって次第に離間距離が大きくなる構成が採られ、(a) In the heater tip according to the first aspect of the present invention, the intermediate intervening portion is provided near the back surface of the first and second iron heating portions when viewed from the iron tip portion side, and the first and second iron intervening portions are provided. The iron heating portions are closest to each other near the back surfaces of both iron heating portions, and the separation distance gradually increases toward the plurality of iron tip portions.
(b) 本発明の第2の観点によるヒータチップにおいては、第1および第2のコテ発熱部が両者合わさってハ字の面形を有するような構成が採られ、(b) In the heater chip according to the second aspect of the present invention, a configuration is adopted in which the first and second iron heat generating portions are combined to have a C-shaped surface shape.
(c) 本発明の第3の観点によるヒータチップにおいては、第1および第2のコテ発熱部が、その長手方向において、断面積が変化し、中心部で最も大きく、両端部に向かって次第に小さくなる構成が採られ、(c) In the heater chip according to the third aspect of the present invention, the cross-sectional areas of the first and second iron heating portions change in the longitudinal direction, are the largest at the central portion, and gradually toward both ends. A smaller configuration is adopted,
(d) 本発明の第4の観点によるヒータチップにおいては、第1および第2のコテ発熱部は、その長手方向において、縦方向のサイズが変化し、中心部で最も大きく、両端部に向かって次第に小さくなる構成が採られ、(d) In the heater chip according to the fourth aspect of the present invention, the first and second iron heating portions change in size in the vertical direction in the longitudinal direction, are the largest in the central portion, and are directed toward both ends. A structure that gradually becomes smaller is adopted,
(e) 本発明の第5の観点によるヒータチップにおいては、前記第1および第2のコテ発熱部の前記加工ポイントと対向する作用面は平坦であり、かつ前記コテ先部は、前記第1および第2のコテ発熱部の前記作用面から突出している構成が採られ、(e) In the heater tip according to the fifth aspect of the present invention, the working surface of the first and second iron heat generating portions facing the processing point is flat, and the iron tip portion is the first iron tip portion. And a configuration is adopted in which the second iron heat generating portion protrudes from the working surface.
(f) 本発明の第6の観点によるヒータチップにおいては、接続端子部が、外部の導体に着着脱可能に結合されるための端子部と、この端子部とコテ部の両端部とを接続するコテ接続部とを有し、コテ接続部が、端子部からコテ部に向かってアーム状に延びる主接続部と、この主接続部から2つに分岐して第1および第2のコテ発熱部に接続する分岐接続部とを有する構成が採られ、(f) In the heater chip according to the sixth aspect of the present invention, the connection terminal portion is connected to the terminal portion for being detachably connected to the external conductor, and both ends of the terminal portion and the iron portion are connected. The iron connecting portion has a main connecting portion that extends from the terminal portion toward the iron portion in an arm shape, and the iron connecting portion is branched into two from the main connecting portion to generate heat of the first and second irons. A configuration with a branch connection to connect to the unit is adopted.
(g) 本発明の第7の観点によるヒータチップにおいては、主接続部が端子部の板厚方向において端子部より小さな板厚を有し、分岐接続部が主接続部よりも小さな断面積を有する構成が採られる。(g) In the heater chip according to the seventh aspect of the present invention, the main connection portion has a plate thickness smaller than that of the terminal portion in the plate thickness direction of the terminal portion, and the branch connection portion has a cross-sectional area smaller than that of the main connection portion. The configuration to have is adopted.
本発明の接合装置は、本発明のヒータチップと、前記ヒータチップを支持し、複数の加工ポイントに対する熱カシメまたはハンダ付けの接合加工を同時に行う際に、前記複数のコテ先部を前記複数の加工ポイントにそれぞれ加圧接触させるヒータヘッドと、前記ヒータチップに抵抗発熱用の電流を供給するヒータ電源とを有する。 The joining device of the present invention supports the heater tip of the present invention and the heater tip, and when the joining process of heat caulking or soldering to a plurality of machining points is performed at the same time, the plurality of iron tips are subjected to the plurality of iron tips. It has a heater head that pressurizes and contacts each processing point, and a heater power supply that supplies a current for resistance generation to the heater tip.
本発明の第1の接合方法は、本発明の接合装置を用いて、樹脂部材の複数の被カシメ部について熱カシメの接合加工を行う接合方法であって、前記樹脂部材の前記複数の被カシメ部に前記ヒータチップの前記複数のコテ先部をそれぞれ当てる第1の工程と、前記ヒータヘッドを制御して前記ヒータチップを前記樹脂部材に所定の加圧力で押し付ける第2の工程と、前記ヒータ電源を制御して前記ヒータチップを通電し、各々の前記コテ部からの加熱と加圧により各々の前記被カシメ部を塑性変形させる第3の工程と、前記ヒータ電源を制御して前記ヒータチップの通電を所定のタイミングで停止し、所定時間後に前記ヒータヘッドを制御して前記ヒータチップの前記複数のコテ先部を前記樹脂部材の前記複数の被カシメ部から同時に引き離す第4の工程とを有する。 The first joining method of the present invention is a joining method in which heat caulking is performed on a plurality of crimped portions of a resin member by using the joining device of the present invention, and the plurality of crimped portions of the resin member are crimped. A first step of applying the plurality of iron tips of the heater chip to the portions, a second step of controlling the heater head to press the heater chip against the resin member with a predetermined pressing force, and the heater. A third step of controlling the power supply to energize the heater chip and plastically deforming each of the crimped portions by heating and pressurizing from each of the iron portions, and controlling the heater power supply to control the heater chip. A fourth step of stopping the energization of the resin member at a predetermined timing and controlling the heater head after a predetermined time to simultaneously pull the plurality of iron tip portions of the heater chip from the plurality of crimped portions of the resin member. Have.
本発明の第2の接合方法は、本発明の接合装置を用いて、複数の第1の金属部材と複数の第2の金属部材とのハンダ付けを行う接合方法であって、前記複数の第1の金属部材にハンダを介してそれぞれ対応する前記複数の第2の金属部材を重ねる第1の工程と、前記ヒータヘッドを制御して、前記複数の第2の金属部材に前記ヒータチップの前記複数のコテ先部をそれぞれ当てて所定の加圧力を加える第2の工程と、前記ヒータ電源を制御して前記ヒータチップを通電し、前記コテ部からの加熱により前記ハンダを溶かす第3の工程と、前記ヒータ電源を制御して前記ヒータチップの通電を所定のタイミングで停止し、所定時間後に前記ヒータヘッドを制御して前記ヒータチップの前記複数のコテ先部をそれぞれ前記複数の第2の金属部材から同時に引き離す第4の工程とを有する。 The second joining method of the present invention is a joining method of soldering a plurality of first metal members and a plurality of second metal members using the joining device of the present invention, and the plurality of first metal members. The first step of stacking the plurality of second metal members corresponding to each of the metal members of one via solder, and the heater chip being controlled to the plurality of second metal members of the heater chip. A second step of applying a predetermined pressing force by applying a plurality of iron tips to each other, and a third step of controlling the heater power supply to energize the heater chip and melting the solder by heating from the iron portion. Then, the heater power supply is controlled to stop the energization of the heater chip at a predetermined timing, and after a predetermined time, the heater head is controlled to press the plurality of iron tips of the heater chip to the plurality of second portions. It has a fourth step of simultaneously pulling away from the metal member.
本発明のヒータチップによれば、上記のような構成および作用により、複数の加工ポイントに対して熱カシメまたはハンダ付けによる同時接合加工を可能とすることが可能であり、さらには熱カシメまたはハンダ付けの加工品質および信頼性を向上させることもできる。 According to the heater tip of the present invention, it is possible to enable simultaneous joining processing by heat caulking or soldering to a plurality of processing points by the above configuration and operation, and further, heat caulking or soldering. It is also possible to improve the processing quality and reliability of soldering.
また、本発明の接合装置または接合方法によれば、本発明のヒータチップを用いることにより、多数の加工ポイントを有する被加工物に対する熱カシメまたはハンダ付けの接合加工においてタクトの向上および品質向上をはかることができる。 Further, according to the joining apparatus or joining method of the present invention, by using the heater insert of the present invention, tact and quality can be improved in the joining process of heat caulking or soldering to a workpiece having a large number of machining points. It can be measured.
[本発明の基本構成および作用] [Basic configuration and operation of the present invention]
図1Aに、本発明のヒータチップの要部の基本構成を示す。図示のように、本発明のコテ部2は、一対の接続端子部4L,4Rの間で延びる第1および第2のコテ発熱部6,8と、複数の加工ポイント(図示せず)とそれぞれ対向するように両コテ発熱部6,8に設けられる複数(たとえば4個)のコテ先部m1,m2,m3,m4と、両コテ発熱部6,8の長手方向の中心部にて両コテ発熱部6,8の間に延在する中間介在部5とを有し、熱電対9は中間介在部5の上に取り付けられる。両コテ発熱部6,8の間には、その対向する方向(長手方向と直交する横方向)において隣接する加工ポイントの間隔に応じた空きスペースSが設けられる。
FIG. 1A shows the basic configuration of the main part of the heater chip of the present invention. As shown in the figure, the
このヒータチップの通電中は、一方側の接続端子部4L→コテ部2(コテ発熱部6,8)→他方の接続端子部4Rの経路またはその逆向きの経路でヒータ電源(図示せず)からの電流Iが流れる。ここで、両コテ発熱部6,8の形状およびサイズが同じであるとすると、両コテ発熱部6,8には分岐電流I/2,I/2がそれぞれ流れる。両コテ発熱部6,8内で発生したジュール熱の一部はコテ先部m1,m2,m3,m4を介して複数の加工ポイントに同時に供給される。一方で、コテ発熱部6,8内で発生したジュール熱の他の一部が中心部の中間介在部5に集まって、この中間介在部5を介して熱電対9に伝わり、熱電対9よりコテ温度の測定値を表す電気信号が得られる。中間介在部5には、電流はほとんど流れず、熱だけが流れる。
While the heater chip is energized, the heater power supply (not shown) is in the path of one
図1Bに、比較例として、コテ部2をコテ発熱部6,8に2分割しないで単体とする構成を示す。上記空きスペースSの形状および体積が各コテ発熱部6,8の形状および体積に等しいと仮定すると、この比較例の構成においてコテ部2内の各部に本発明のものと同一の電流密度を得ようとすれば、ヒータ電源より1.5倍の電流(1.5I)を供給しなくてはならない。この比較例においては、消費電力が多いことや、コテ部2のボリュームが大きいため急速発熱(昇温)/急速冷却を実現することが難しいことや、通電中のヒータチップより周囲に与える誘導磁界が大きいこと等の課題がある。さらには、上記空きスペースSを埋めた中間部(7)から熱電対9に流れる熱の影響により熱電対9とコテ先部m1,m2,m3,m4との間の熱の流れの感度が相対的に弱められるため、熱電対9の応答性ないし感度がよくない。本発明によれば、そのような比較例の課題が上手に解決される。
[本発明の好適な実施形態]
FIG. 1B shows, as a comparative example, a configuration in which the
[Preferable Embodiment of the present invention]
以下、図2〜図10を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 10.
図2、図3および図4A,図4Bに、本発明の第1の実施形態におけるヒータチップの構成を示す。図2は、このヒータチップの外観構成を示す斜視図である。図3は、このヒータチップの正面図、右側面図および下面図である。図4Aおよび図4Bは、図3のA−A線およびB−B線についての断面図である。 2, FIG. 3 and FIGS. 4A and 4B show the configuration of the heater chip according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing an external configuration of the heater chip. FIG. 3 is a front view, a right side view, and a bottom view of the heater tip. 4A and 4B are cross-sectional views taken along the lines AA and BB of FIG.
この実施形態におけるヒータチップ10は、たとえば4mm程度の厚さを有する硬い板状の高融点金属たとえば圧延加工タングステンまたは焼結タングステンからなり、たとえばワイヤ放電加工により図示のような正面視で略凹状の一体物(モノシリック体)に製作されている。
The
このヒータチップ10は、通常使用形態の姿勢において最下端に位置する横長のコテ部12と、このコテ部12と一体的にその上部の左右両端部から上方に対称(または非対称)に延びる左右一対の接続端子部14L,14Rとを有している。
The
コテ部12は、左右一対の接続端子部14L,14Rの間で平行にまっすぐ延びる棒状または板状の第1および第2のコテ発熱部16,18と、これらのコテ発熱部16,18の作用面(下面)16a,18aの左右両端部にそれぞれ設けられる複数個たとえば4個のコテ先部M1,M2,M3,M4と、両コテ発熱部16,18の長手方向(左右方向)の中心部にて両コテ発熱部16,18の間に延在する中間介在部20とを有している。この中間介在部20の上に突部22を介して熱電対24が取り付けられる。
The
両コテ発熱部16,18は、縦方向において、それらの背面(上面)16b,18b付近が中間介在部20を介して最近接し、作用面(下面)16a,18a側に向かって両者の離間距離が次第に大きくなる形体を有し、側面視では両者合わさってハ字状の断面形状を有している。また、長手方向(左右方向)においては、縦方向のサイズが中心部で最も大きく、両端部に向かって次第に小さくなるような形状(正面視で二等辺三角形の形状)を有している。両コテ発熱部16,18の断面積も、長手方向(左右方向)の中心部が最も大きく、両端部にいくほど小さくなっている。中間介在部20は、この二等辺三角形の頂部付近に局在して設けられている。この構成においては、通電中に電流がほとんど流れず専らコテ発熱部から熱電対24への熱の伝達に寄与する中間介在部20のボリュームを可及的に小さくすることができる。
In the vertical direction, the
接続端子部14L,14Rは、ボルト通し孔26L,26Rが形成されている幅広で平板状の端子部28L,28Rと、これらの端子部28L,28Rとコテ部12の両端部とを接続するコテ接続部30L,30Rとを有している。これらのコテ接続部30L,30Rは、側面視で逆さY字状の形体を有しており、端子部28L,28Rからコテ部12に向かってアーム状に平行に延びる主接続部32L,32Rと、この主接続部32L,32Rから端子部28L,28Rの板厚方向に分岐して延びて第1および第2のコテ発熱部16,18に接続する一対の分岐接続部34L/36L,34R/36Rとを有している。
The
図3に示すように、端子部28L,28Rの厚みの寸法D28は、コテ部12全体の幅方向の寸法D12と略同じである。逆さY字状のコテ接続部30L,30Rにおいて、主接続部32L,32Rの厚みの寸法(板厚)D32は端子部28L,28Rの厚みの寸法(板厚)D28よりも格段に小さく(約1/3)、端子部28L,28Rと主接続部32L,32Rとの間には下に向かって板厚が次第に小さくなるテーパ部29が形成されている。また、分岐接続部34L/36L,34R/36Rの厚みの寸法D34,D36は、主接続部32L,32Rの厚みの寸法D32よりもさらに小さい(約1/2〜2/3)。つまり、分岐接続部34L/36L,34R/36の断面積は、主接続部32L,32Rの断面積よりもさらに一段と小さい。
As shown in FIG. 3, the thickness dimension D 28 of the
この実施形態において、分岐接続部34L/36L,34R/36Rは、両コテ発熱部16,18の長手方向における中心部と略同一の断面形状を有しており(図3の右側面図、図4B)、実質的に両コテ発熱部16,18の一部つまり両端部をなしている。
In this embodiment, the
コテ部12において、4個のコテ先部M1,M2,M3,M4は、図3(コテ部12の下面図)および図4A(コテ部12の上面図)に示すように、中間介在部20の中心位置(熱電対24の取付位置)を基準(中心)点として点対象の位置であるコテ発熱部16,18の両端部(4箇所)にそれぞれ設けられている。つまり、熱電対24の取付位置と各コテ先部M1,M2,M3,M4との距離は実質的に同一または均等である。ヒータチップ10を通電すると、熱電対24とコテ発熱部16,18の両端部(コテ先部M1,M2,M3,M4)との間の4つのコテ部区間で実質的に同一または均一の熱伝達特性が得られるようになっている。
In the
なお、この実施形態におけるコテ先部M1,M2,M3,M4は、矩形の横断面積と平坦な先端面を有し、コテ発熱部16,18の作用面16a,18aから少しだけ(たとえば1mm程度)突出しているが、このようなコテ先部の形状・プロファイルは一例であり、任意の断面形状、突出形状、先端面形状、配置形態を採ることができる。別の実施例として、コテ発熱部16,18の平坦な作用面16a,18aをコテ先部として用いることも可能である。
The iron tip portions M 1 , M 2 , M 3 , and M 4 in this embodiment have a rectangular cross-sectional area and a flat tip surface, and are slightly from the working
図5に、この実施形態における接合装置40の全体構成を示す。この接合装置40は、上述した構成を有するヒータチップ10と、このヒータチップ10を支持し、被加工物を接合する際にヒータチップ10の複数(4個)のコテ先部(M1,M2,M3,M4)を被加工物上の複数(4箇所)の加工ポイントに加圧接触させるヒータヘッド70と、ヒータチップ10に抵抗発熱用の電流を供給するヒータ電源42と、装置内の各部および全体の動作を制御する制御部56とを備えている。
FIG. 5 shows the overall configuration of the joining
ヒータ電源42は、交流波形インバータ式の電源回路を用いている。この電源回路におけるインバータ44は、GTR(ジャイアント・トランジスタ)またはIGBT(絶縁ゲート・バイポーラ・トランジスタ)等からなる4つのトランジスタ・スイッチング素子46,48,50,52を有している。
The
これら4つのスイッチング素子46〜52のうち、第1組(正極側)のスイッチング素子46,50はドライブ回路54を介して制御部56からの同相の駆動パルスG1,G3 により所定のインバータ周波数(たとえば4kHz)で同時にスイッチング(オン・オフ)制御され、第2組(負極側)のスイッチング素子48,52はドライブ回路54を介して制御部56からの同相(駆動パルスG1,G3 とは逆相)の駆動パルスG2,G4 により上記インバータ周波数で同時にスイッチング制御されるようになっている。
Of these four switching
インバータ44の入力端子(L0 ,L1)は三相整流回路58の出力端子に接続されている。三相整流回路58は、たとえば6個のダイオードを三相ブリッジ結線してなり、三相交流電源端子(R,S,T)より入力する商用周波数の三相交流電圧を全波整流して直流電圧に変換する。三相整流回路58より出力された直流電圧は、コンデンサ60で平滑されてからインバータ44の入力端子[L0 ,L1]に与えられる。
The input terminals (L 0 , L 1 ) of the
インバータ44の出力端子(N0 ,N1)は、溶接トランス62の一次側コイルの両端にそれぞれ接続されている。溶接トランス62の二次側コイルの両端は、整流回路を介さずに二次側導体72L,72Rを介してヒータチップ10の接続端子部14L,14Rにそれぞれ接続されている。
The output terminals (N 0 , N 1 ) of the
制御部56は、マイクロコンピュータを含んでおり、ヒータ電源42内の一切の制御たとえば通電制御(特にインバータ制御)や各種ヒート条件の設定ないし表示処理等を行うほか、ヒータヘッド70に対しても所要の制御を行う。
The
このヒータ電源42では、ヒータチップ10のコテ部12に取り付けられている熱電対24より、ヒータチップ10のコテ部12の温度(より正確には、コテ先部M1,M2,M3,M4の温度に比例対応した温度)を表す電気信号(コテ温度測定信号)がケーブル35を介して制御部56に与えられる。電流フィードバック制御を行う場合は、一次側回路の導体にたとえばカレント・トランスからなる電流センサ64が取り付けられる。この電流センサ64の出力信号から電流測定回路66において一次電流または二次電流の測定値(たとえば実効値、平均値またはピーク値)が求められ、その電流測定信号が制御部56に与えられる。
In this
この接合装置40は、インバータ式ヒータ電源42の高速かつ精細な通電制御機能により、ヒータチップ10の有する急速発熱/急速冷却機能を最大限に発揮させることができる。
[樹脂熱カシメの接合加工に関する実施例]
The joining
[Examples of bonding process of resin heat caulking]
次に、図6〜図9Bを参照して、上記構成の接合装置40を用いて樹脂部材と異種材料の部材たとえば金属部材とを熱カシメで接合する一実施例を説明する。
Next, with reference to FIGS. 6 to 9B, an embodiment in which a resin member and a member of a different material, for example, a metal member, are joined by thermal caulking will be described using the joining
図6において、ヒータヘッド70は、ヒータ電源42(図5)の出力端子に通じる一対の給電用導体72L,72Rの一側面にボルト74L,74Rでヒータチップ10の左右接続端子14L,14Rを物理的かつ電気的にそれぞれ結合しており、給電用導体72L,72Rを介してヒータチップ10を上下に移動させる昇降機構やワークWに向けて押圧する加圧機構(図示せず)を有している。給電用導体72L,72Rの間には両者を電気的に分離するための絶縁体76が挟まれている。
In FIG. 6, the
この実施例におけるワークWは、板状の樹脂部材80の上に板状の金属部材82を熱カシメによって接合固定するものであり、熱カシメのために、金属部材82の周縁部に複数個(図示の例では8個)の貫通孔H1〜H8が形成されるとともに、樹脂部材80の上面には貫通孔H1〜H8とそれぞれ対応する位置(8箇所)にボスB1〜B8が一体的に形成されている。金属部材82を樹脂部材80の上に位置合わせして重ねると、図示のように、樹脂部材80のボスB1〜B8が金属部材82の貫通孔H1〜H8をそれぞれ貫通して突き出るようになっている。
In the work W in this embodiment, the plate-shaped
樹脂部材80は、図示のような単体の板体であってもよく、あるいはアッセンブリ(図示せず)の一部たとえば蓋体であってもよい。ボスB1〜B8のサイズは任意でよいが、携帯電子機器等に搭載される小型精密部品のワークWにあっては、ボスB1〜B8の口径がたとえば0.3mm以下のものもめずらしくない。ヒータチップ10においては、各コテ先部M1,M2,M3,M4の口径がボスB1〜B8の口径より一回り大きなサイズ(たとえば0.5mm)に選ばれる。
The
このような小型精密部品のワークWに対する熱カシメでは、ヒータチップ10の各加工ポイント(熱カシメ部)に与える加熱の特性または機能に精細で再現性の高い性能が要求される。すなわち、加熱が足りないときは、ボスの軟化が不十分で破損することがあり、加熱が過大であるときは、ボスが溶けて糸引きやバリを起こしやすい。ワークW上に存在する複数のボスB1〜B8の一箇所でも熱カシメ加工に不良があれば、ワークW全体が不良品になる。
In the thermal caulking of such a small precision component with respect to the work W, fine and highly reproducible performance is required for the heating characteristics or functions given to each processing point (thermal caulking portion) of the
この実施形態における接合装置40は、以下に詳しく述べるように、熱カシメ加工のタクトの大幅な向上を実現できるだけでなく、各加工ポイントに対して精細で信頼性および再現性の高い熱カシメ加工を施すことが可能であり、接合加工の歩留まりを向上させることもできる。
As described in detail below, the joining
なお、図6において、ワークW上の加工ポイントB1/H1〜B8/H8の配置パターンと、ヒータチップ10におけるコテ先部M1〜M4の配置パターンとの間には所定の対応関係がある。すなわち、ヒータチップ10の4個のコテ先部(M1,M2,M3,M4)は、ワークWの一方(遠方側)の端部に設けられている4箇所の加工ポイント(B1/H1,B2/H2,B3/H3,B4/H4)とそれぞれ1対1で向き合える関係にあるとともに、ワークWの他方(手前側)の端部に設けられている4箇所の加工ポイントB5/H5,B6/H6,B7/H7,B8/H8ともそれぞれ1対1で向き合える関係に設定されている。
In FIG. 6, a predetermined pattern is formed between the arrangement pattern of the processing points B 1 / H 1 to B 8 / H 8 on the work W and the arrangement pattern of the iron tips M 1 to M 4 on the heater tip 10. There is a correspondence. That is, the four iron tips (M 1 , M 2 , M 3 , M 4 ) of the
ワークWは、たとえばXYテーブル(図示せず)上に固定されている。図6および図7の(a)に示すように、ワークWの4個一組の加工ポイント(B1/H1,B2/H2,B3/H3,B4/H4)がヒータチップ10のコテ先部(M1,M2,M3,M4)の真下に位置するように位置合わせが行われる。
The work W is fixed on, for example, an XY table (not shown). As shown in (a) of FIGS. 6 and 7, the machining points (B 1 / H 1 , B 2 / H 2 , B 3 / H 3 , B 4 / H 4 ) of the work W are set. The alignment is performed so that the
位置合わせの後に接合装置40(図5)を起動させると、最初にヒータヘッド70が作動する。ヒータヘッド70は、ヒータチップ10を降ろして、図7の(b)に示すようにコテ先部M1,M2,M3,M4の先端をワークWの4個の被カシメ部つまりボスB1,B2,B3,B4の頂部にそれぞれ当てる。次に、ヒータ電源42(図5)が作動してヒータチップ10の通電を開始するとともに、ヒータヘッド70がヒータチップ10を通じてボスM1,M2,M3,M4に所定の圧力または荷重を加える。
When the joining device 40 (FIG. 5) is activated after the alignment, the
通電が開始されると、ヒータチップ10においては、左側の接続端子部14L→コテ発熱部16,18→右側の接続端子部14Rの経路またはその逆向きの経路でヒータ電源42からの電流Iが流れ、電流Iが流れる各部(特にコテ発熱部16,18内の各部)で電流Iの実効値の自乗に比例してジュール熱が発生する。この場合、ヒータチップ10の各部の材質は同じで電気抵抗率は一定であるから、上記経路上で断面積(電流Iの経路と直交する面積)の小さい箇所ほど、電流が集中して、ジュール熱が多く発生する。
When the energization is started, in the
このヒータチップ10においては、コテ先部M1,M2,M3,M4が設けられているコテ発熱部16,18の両端部(分岐接続部34L/36L,34R/36も含まれる)付近の断面積が最も小さく、これらの部位でジュール熱が最も多く発生する。これにより、コテ発熱部16,18の両端部から直近のコテ先部M1,M2,M3,M4を介してボスB1,B2,B3,B4に熱が効率よく供給されるとともに、コテ発熱部16,18の中心部に位置している中間介在部20にも四方から熱が集まって中間介在部20上の熱電対24に吸収される。
In this
この実施例では、ヒータチップ10上で熱電対24はコテ先部M1,M2,M3,M4に対して点対象の中心点に位置しており、熱電対24によって検出されるコテ温度(測定温度)と各コテ先部M1,M2,M3,M4の実際の温度(加熱温度)との間に均一かつ高精度の対応関係が得られる。しかも、ハ字状の断面構造を有する両コテ発熱部16,18の長手方向の中心部(頂部付近)に中間介在部20が設けられ、この中間介在部20の上に熱電対24が取り付けられているので、図8に矢印F1,F2,F3,F4で示すように、コテ発熱部16,18の両端部(4領域)からの熱が均等かつ最短の伝熱ルートでスムーズに熱電対24に集まるため、熱電対24の応答性が非常に良い。
In this embodiment, the
こうして、ワークW上では、樹脂部材80のボスB1,B2,B3,B4が、ヒータチップ10のコテ先部M1,M2,M3,M4より加熱と加圧を同時に受けて軟化し、図7の(c)に示すように、各ボスB1,B2,B3,B4の先端部分が金属部材82の上で太く広がるように塑性変形する。
In this way, on the work W, the bosses B 1 , B 2 , B 3 , and B 4 of the
制御部56は、熱電対24の出力信号(コテ温度測定値)をモニタし、コテ温度測定値が設定値に達したタイミングで(この時、各コテ先部M1,M2,M3,M4の温度(加熱温度)はほぼ均一に所定値に達している)、ヒータチップ10の通電を止める。すると、ヒータチップ10の各部で抵抗発熱が止み、それまで最も高温に発熱していた熱容量の小さいコテ発熱部16,18の両端部から熱容量の大きい比較的低温の端子部28L,28R側へ主接続部32L,32Rを介してコテ部の熱が瞬時に移動し、これによってコテ先部M1,M2,M3,M4が急速かつ均一に冷やされ、ひいてはボスB1,B2,B3,B4の塑性変形部[B1],[B2],[B3],[B4]も急速かつ均一に冷やされる。
The
この急速かつ均一の冷却効果により、ヒータチップ10の通電を止めた後直ぐにヒータヘッド70がヒータチップ10を引き上げてよく、図7の(d)に示すように、ボスB1,B2,B3,B4の塑性変形部[B1],[B2],[B3],[B4]のいずれからも糸引きを起こさずにコテ先部M1,M2,M3,M4を引き離すことができる。
Due to this rapid and uniform cooling effect, the
こうして、ワークWに対し、ヒータチップ10を用いる1回の加熱・加圧動作により、図9Aに示すように4箇所の加工ポイントで熱カシメの加工を同時に行うことができる。
In this way, heat caulking can be simultaneously performed on the work W at four processing points as shown in FIG. 9A by one heating / pressurizing operation using the
なお、ヒータチップ10のコテ先部M1,M2,M3,M4を被カシメ部(ボス)B1,B2,B3,B4に加圧接触させたまま、ヒータチップ10の通電(オン・オフ)を複数回繰り返してから完全な通電の停止(終了)を行うことも可能であり、この場合も加熱動作は1回である。
In addition, while the iron tip portions M 1 , M 2 , M 3 , and M 4 of the
上記のようにして4個一組の加工ポイント(B1/H1,B2/H2,B3/H3,B4/H5)に対する熱カシメが済んだ後は、XYテーブルが作動して、ワークWの他の4個一組の加工ポイント(B5/H5,B6/H6,B7/H7,B8/H8)がヒータチップ10のコテ先部(M1,M2,M3,M4)の真下にそれぞれ位置するように、位置合わせが行われる。次いで、それら4個一組の加工ポイント(B5/H5,B6/H6,B7/H7,B8/H8)に対して、ヒータチップ10を用いる1回の加熱・加圧動作が上記と全く同じ手順および条件の下で行われる。この結果、2回のヒータチップ加熱・加圧動作により、図9Bに示すように、樹脂部材80の上に金属部材82を接合固定する熱カシメ加工が終了する。
After heat caulking for the set of 4 machining points (B 1 / H 1 , B 2 / H 2 , B 3 / H 3 , B 4 / H 5 ) as described above, the XY table operates. Then, the other four processing points (B 5 / H 5 , B 6 / H 6 , B 7 / H 7 , B 8 / H 8 ) of the work W are the iron tips (M) of the
上述したように、この実施形態においては、ワークWに対してヒータチップ10を用いる1回の加熱・加圧動作により複数(上記の例では4箇所)の加工ポイントで熱カシメの加工を同時に行うことにより、熱カシメ加工の生産タクトを大幅に向上させることができる。また、上記のように、ヒータチップ10に取り付けられる熱電対24の応答性および測定精度も優れており、複数の加工ポイントに対して急速加熱および急速冷却の熱カシメ加工を施すことができ、小型精密部品に対する樹脂熱カシメ加工の信頼性および再現性の向上もはかれる。
As described above, in this embodiment, heat caulking is simultaneously performed at a plurality of (4 points in the above example) processing points by one heating / pressurizing operation using the
なお、上述した実施例は樹脂部材に対する熱カシメに係るものであったが、この実施形態におけるヒータチップ10および接合装置40は他の材質の部材に対する熱カシメにも適用可能である。
[他の実施形態又は変形例]
Although the above-described embodiment relates to heat caulking of a resin member, the
[Other Embodiments or Modifications]
以下、図10〜図12を参照して、本発明のヒータチップに係る他の実施形態または変形例を説明する。 Hereinafter, other embodiments or modifications according to the heater chip of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 12.
図10に、本発明の第2の実施形態におけるヒータチップ10Pの構成を示す。このヒータチップ10Pは、上述した第1の実施形態におけるヒータチップ10と同様に、コテ部12を第1および第2のコテ発熱部16,18に二分割し、両コテ発熱部16,18の間に挟まりまたは跨って延在する中間介在部20を有し、この中間介在部20の上に熱電対24を取り付ける。
FIG. 10 shows the configuration of the
ただし、この実施形態では、接続端子部14L,14R(端子部28L,28R、コテ接続部30L,30R)の板厚は上端から下端まで均一であり、両コテ発熱部16,18の側面または板面は接続端子部14L,14Rの板面と平行かつ面一である。また、両コテ発熱部16,18の離間距離は左右方向および上下方向のいずれの方向でも均一である。このため、中間介在部20のボリュームは上述した第1の実施形態のものより大きくなる。
However, in this embodiment, the plate thicknesses of the
この第2の実施形態におけるヒータチップ10Pを用いても、1回の加熱・加圧動作により複数(たとえば4箇所)の加工ポイントで熱カシメの加工を同時に行うことが可能であり、熱カシメ加工の生産タクトを従来技術に比して大幅に向上させることができる。また、熱カシメ加工の信頼性および再現性の向上もはかれる。
Even if the
もっとも、熱電対24の応答性ひいてはヒータ電源42の温度制御機能等の面では、第2の実施形態のヒータチップ10Pよりも,上述した第1の実施形態のヒータチップ10の方が優位であることが実験で確認されている。
However, in terms of the responsiveness of the
図11および図12に、上記実施形態の接合装置40およびヒータチップ10を用いて多数の導線J1,J2,‥‥をセラミック基板86上の多数の端子部材(配線導体)K1,K2,‥‥にリフローのハンダ付けで接合する一実施例を説明する。一般に、この種の端子部材Kの材質は銀または銀合金である。
In FIGS. 11 and 12, a large number of conducting wires J 1 , J 2 , ..... are connected to a large number of terminal members (wiring conductors) K 1 , K on the ceramic substrate 86 by using the
この場合、端子部材Kの表面には、あらかじめクリーム状のハンダまたはメッキのハンダ88が塗布される。各導線Ji(i=1,2, ‥‥)の先端部を各対応する端子部材Kiの上に載せ、図11および図12の(a)に示すようにヒータチップ10のコテ先部(M1,M2,M3,M4)の真下にワークW上の4個一組の加工ポイントたとえば(J1/K1,J2/K2,J3/K3,J4/K4)が位置するように位置合わせを行ってから、ヒータヘッド70(図5)によりヒータチップ10を下ろす。
In this case, creamy solder or plated
そうすると、図12の(b)に示すように、ヒータチップ10のコテ先部M1,M2,M3,M4が端子部材K1,K2,K3,K4上の導線J1,J2,J3,J4にそれぞれ適度な加圧力で接触する。この加圧状態の下で、ヒータ電源42(図5)がオンしてヒータチップ10に電流Iを供給すると、ヒータチップ10の各部(特にコテ発熱部16,18の両端部が最も多く)に発熱し、コテ先部M1,M2,M3,M4を介して加工ポイントJ1/K1,J2/K2,J3/K3,J4/K4に熱を供給する。これによって、各導線J1,J2,J3,J4の絶縁被膜が熱で溶けて剥がれ、各導線J1,J2,J3,J4の周囲でハンダ88が速やかに溶ける。溶けたハンダ80は、図12の(c)に示すように、各導線J1,J2,J3,J4の露出した導体の周面に沿って這い上がるように幾らか盛り上がる。
Then, as shown in FIG. 12B, the iron tips M 1 , M 2 , M 3 , and M 4 of the
制御部56は、熱電対24の出力信号(コテ温度測定値)をモニタし、各コテ先部M1,M2,M3,M4の温度(加熱温度)をオン・オフ制御方式またはフィードバック制御方式によって制御し、所定のタイミングでヒータチップ10の通電を完全に止める。そして、通電終了から一定時間(保持時間)経過後にヒータヘッド70が図12の(d)に示すようにヒータチップ10を上昇させてコテ先部M1,M2,M3,M4を加工ポイントJ1/K1,J2/K2,J3/K3,J4/K4からそれぞれ引き離す。そうすると、ハンダ88が凝固して、加工ポイントJ1/K1,J2/K2,J3/K3,J4/K4がハンダ付けによって結合する。
The
この実施例でも、ヒータチップ10の加熱動作において、各コテ先部M1,M2,M3,M4について高速かつ均一な昇温、安定した定温度制御および急速の冷却を行うことができるので、リフローハンダ付け加工のタクトおよび品質を向上させることができる。
Also in this embodiment, in the heating operation of the
別の実施形態または変形例として、図示省略するが、ヒータチップ10のコテ部12において、コテ発熱部16,18の形状または断面積を長手方向で任意の変化させる構成、コテ発熱部16,18の中間部または中心部にコテ先部を設ける構成、第1および第2のコテ発熱部16,18の他に第3のコテ発熱部を備える構成等も可能である。
As another embodiment or modification, although not shown, in the
10 ヒータチップ
12 コテ部
14L,14R 端子接続部
16,18 コテ発熱部
20 中間介在部
24 熱電対
28L,28R 端子部
30L,30R コテ接続部
32L,32R 主接続部
34L/36L,34R/36R 分岐接続部
40 接合装置
42 ヒータ電源
70 ヒータヘッド
80 樹脂部材
82 金属部材
B1〜B8 ボス
H1〜H8 貫通孔
J1,J2,‥‥ 導線
K1,K2,‥‥ 端子部材
10
34L / 36L, 34R / 36R
Claims (12)
前記接合加工時に前記複数の加工ポイントに熱と圧力を与えるためのコテ部と、
ヒータ電源からの給電用導体との物理的かつ電気的な接続をとるために、前記コテ部と一体的にその左右両端部から対称または非対称に延びる一対の接続端子部と、
前記コテ部の温度を測定するための熱電対と
を有し、
前記コテ部は、前記一対の接続端子部の間で延びる第1および第2のコテ発熱部と、前記複数の加工ポイントとそれぞれ対向するように前記第1および第2のコテ発熱部に設けられる複数のコテ先部と、前記第1および第2のコテ発熱部の長手方向の中心部にて両コテ発熱部の間に延在する中間介在部とを有し、
前記熱電対は、前記中間介在部の上に取り付けられ、
前記中間介在部は、前記コテ先部側から見て前記第1および第2のコテ発熱部の背面付近に設けられ、
前記第1および第2のコテ発熱部は、前記背面付近で互いに最も近接し、前記複数のコテ先部側に向かって次第に離間距離が大きくなる、
ヒータチップ。 A heater tip for performing thermal caulking or soldering joining to multiple machining points.
A trowel portion for applying heat and pressure to the plurality of processing points during the joining process,
In order to make a physical and electrical connection with the power supply conductor from the heater power supply, a pair of connection terminal portions that extend symmetrically or asymmetrically from the left and right ends of the iron portion integrally with the iron portion.
It has a thermocouple for measuring the temperature of the iron part,
The iron portions are provided in the first and second iron heat generating portions extending between the pair of connection terminal portions and in the first and second iron heat generating portions so as to face the plurality of processing points, respectively. It has a plurality of iron tip portions and an intermediate intervening portion extending between both iron heating portions at the central portion in the longitudinal direction of the first and second iron heating portions.
The thermocouple is mounted on the intermediate interposition and
The intermediate intervening portion is provided near the back surface of the first and second iron heating portions when viewed from the iron tip portion side.
The first and second iron heating portions are closest to each other in the vicinity of the back surface, and the separation distance gradually increases toward the plurality of iron tip portions.
Heater tip.
前記接合加工時に前記複数の加工ポイントに熱と圧力を与えるためのコテ部と、
ヒータ電源からの給電用導体との物理的かつ電気的な接続をとるために、前記コテ部と一体的にその左右両端部から対称または非対称に延びる一対の接続端子部と、
前記コテ部の温度を測定するための熱電対と
を有し、
前記コテ部は、前記一対の接続端子部の間で延びる第1および第2のコテ発熱部と、前記複数の加工ポイントとそれぞれ対向するように前記第1および第2のコテ発熱部に設けられる複数のコテ先部と、前記第1および第2のコテ発熱部の長手方向の中心部にて両コテ発熱部の間に延在する中間介在部とを有し、
前記熱電対は、前記中間介在部の上に取り付けられ、
前記第1および第2のコテ発熱部は、両者合わさってハ字状の縦断面形状を有している、
ヒータチップ。 A heater tip for performing thermal caulking or soldering joining to multiple machining points.
A trowel portion for applying heat and pressure to the plurality of processing points during the joining process,
In order to make a physical and electrical connection with the power supply conductor from the heater power supply, a pair of connection terminal portions that extend symmetrically or asymmetrically from the left and right ends of the iron portion integrally with the iron portion.
It has a thermocouple for measuring the temperature of the iron part,
The iron portions are provided in the first and second iron heat generating portions extending between the pair of connection terminal portions and in the first and second iron heat generating portions so as to face the plurality of processing points, respectively. It has a plurality of iron tip portions and an intermediate intervening portion extending between both iron heating portions at the central portion in the longitudinal direction of the first and second iron heating portions.
The thermocouple is mounted on the intermediate interposition and
The first and second iron heating portions together have a C-shaped vertical cross-sectional shape.
Heater tip.
前記接合加工時に前記複数の加工ポイントに熱と圧力を与えるためのコテ部と、
ヒータ電源からの給電用導体との物理的かつ電気的な接続をとるために、前記コテ部と一体的にその左右両端部から対称または非対称に延びる一対の接続端子部と、
前記コテ部の温度を測定するための熱電対と
を有し、
前記コテ部は、前記一対の接続端子部の間で延びる第1および第2のコテ発熱部と、前記複数の加工ポイントとそれぞれ対向するように前記第1および第2のコテ発熱部に設けられる複数のコテ先部と、前記第1および第2のコテ発熱部の長手方向の中心部にて両コテ発熱部の間に延在する中間介在部とを有し、
前記熱電対は、前記中間介在部の上に取り付けられ、
前記第1および第2のコテ発熱部は、その長手方向において、断面積が変化し、中心部で最も大きく、両端部に向かって次第に小さくなる、
ヒータチップ。 A heater tip for performing thermal caulking or soldering joining to multiple machining points.
A trowel portion for applying heat and pressure to the plurality of processing points during the joining process,
In order to make a physical and electrical connection with the power supply conductor from the heater power supply, a pair of connection terminal portions that extend symmetrically or asymmetrically from the left and right ends of the iron portion integrally with the iron portion.
It has a thermocouple for measuring the temperature of the iron part,
The iron portions are provided in the first and second iron heat generating portions extending between the pair of connection terminal portions and in the first and second iron heat generating portions so as to face the plurality of processing points, respectively. It has a plurality of iron tip portions and an intermediate intervening portion extending between both iron heating portions at the central portion in the longitudinal direction of the first and second iron heating portions.
The thermocouple is mounted on the intermediate interposition and
The cross-sectional area of the first and second iron heating portions changes in the longitudinal direction, is the largest at the central portion, and gradually decreases toward both ends.
Heater tip.
前記接合加工時に前記複数の加工ポイントに熱と圧力を与えるためのコテ部と、
ヒータ電源からの給電用導体との物理的かつ電気的な接続をとるために、前記コテ部と一体的にその左右両端部から対称または非対称に延びる一対の接続端子部と、
前記コテ部の温度を測定するための熱電対と
を有し、
前記コテ部は、前記一対の接続端子部の間で延びる第1および第2のコテ発熱部と、前記複数の加工ポイントとそれぞれ対向するように前記第1および第2のコテ発熱部に設けられる複数のコテ先部と、前記第1および第2のコテ発熱部の長手方向の中心部にて両コテ発熱部の間に延在する中間介在部とを有し、
前記熱電対は、前記中間介在部の上に取り付けられ、
前記第1および第2のコテ発熱部は、その長手方向において、縦方向のサイズが変化し、中心部で最も大きく、両端部に向かって次第に小さくなる、
ヒータチップ。 A heater tip for performing thermal caulking or soldering joining to multiple machining points.
A trowel portion for applying heat and pressure to the plurality of processing points during the joining process,
In order to make a physical and electrical connection with the power supply conductor from the heater power supply, a pair of connection terminal portions that extend symmetrically or asymmetrically from the left and right ends of the iron portion integrally with the iron portion.
It has a thermocouple for measuring the temperature of the iron part,
The iron portions are provided in the first and second iron heat generating portions extending between the pair of connection terminal portions and in the first and second iron heat generating portions so as to face the plurality of processing points, respectively. It has a plurality of iron tip portions and an intermediate intervening portion extending between both iron heating portions at the central portion in the longitudinal direction of the first and second iron heating portions.
The thermocouple is mounted on the intermediate interposition and
The size of the first and second iron heating portions changes in the longitudinal direction in the longitudinal direction, is the largest in the central portion, and gradually decreases toward both ends.
Heater tip.
前記接合加工時に前記複数の加工ポイントに熱と圧力を与えるためのコテ部と、
ヒータ電源からの給電用導体との物理的かつ電気的な接続をとるために、前記コテ部と一体的にその左右両端部から対称または非対称に延びる一対の接続端子部と、
前記コテ部の温度を測定するための熱電対と
を有し、
前記コテ部は、前記一対の接続端子部の間で延びる第1および第2のコテ発熱部と、前記複数の加工ポイントとそれぞれ対向するように前記第1および第2のコテ発熱部に設けられる複数のコテ先部と、前記第1および第2のコテ発熱部の長手方向の中心部にて両コテ発熱部の間に延在する中間介在部とを有し、
前記熱電対は、前記中間介在部の上に取り付けられ、
前記第1および第2のコテ発熱部の前記加工ポイントと対向する作用面は平坦であり、
前記コテ先部は、前記第1および第2のコテ発熱部の前記作用面から突出している、
ヒータチップ。 A heater tip for performing thermal caulking or soldering joining to multiple machining points.
A trowel portion for applying heat and pressure to the plurality of processing points during the joining process,
In order to make a physical and electrical connection with the power supply conductor from the heater power supply, a pair of connection terminal portions that extend symmetrically or asymmetrically from the left and right ends of the iron portion integrally with the iron portion.
It has a thermocouple for measuring the temperature of the iron part,
The iron portions are provided in the first and second iron heat generating portions extending between the pair of connection terminal portions and in the first and second iron heat generating portions so as to face the plurality of processing points, respectively. It has a plurality of iron tip portions and an intermediate intervening portion extending between both iron heating portions at the central portion in the longitudinal direction of the first and second iron heating portions.
The thermocouple is mounted on the intermediate interposition and
The working surface of the first and second iron heat generating portions facing the processing point is flat.
The iron tip portion protrudes from the working surface of the first and second iron heat generating portions.
Heater tip.
前記接合加工時に前記複数の加工ポイントに熱と圧力を与えるためのコテ部と、
ヒータ電源からの給電用導体との物理的かつ電気的な接続をとるために、前記コテ部と一体的にその左右両端部から対称または非対称に延びる一対の接続端子部と、
前記コテ部の温度を測定するための熱電対と
を有し、
前記コテ部は、前記一対の接続端子部の間で延びる第1および第2のコテ発熱部と、前記複数の加工ポイントとそれぞれ対向するように前記第1および第2のコテ発熱部に設けられる複数のコテ先部と、前記第1および第2のコテ発熱部の長手方向の中心部にて両コテ発熱部の間に延在する中間介在部とを有し、
前記熱電対は、前記中間介在部の上に取り付けられ、
前記接続端子部は、外部の導体に着脱可能に結合されるための端子部と、この端子部と前記コテ部の両端部とを接続するコテ接続部とを有し、
前記コテ接続部は、前記端子部から前記コテ部に向かってアーム状に延びる主接続部と、この主接続部から2つに分岐して前記第1および第2のコテ発熱部に接続する分岐接続部とを有する、
ヒータチップ。 A heater tip for performing thermal caulking or soldering joining to multiple machining points.
A trowel portion for applying heat and pressure to the plurality of processing points during the joining process,
In order to make a physical and electrical connection with the power supply conductor from the heater power supply, a pair of connection terminal portions that extend symmetrically or asymmetrically from the left and right ends of the iron portion integrally with the iron portion.
It has a thermocouple for measuring the temperature of the iron part,
The iron portions are provided in the first and second iron heat generating portions extending between the pair of connection terminal portions and in the first and second iron heat generating portions so as to face the plurality of processing points, respectively. It has a plurality of iron tip portions and an intermediate intervening portion extending between both iron heating portions at the central portion in the longitudinal direction of the first and second iron heating portions.
The thermocouple is mounted on the intermediate interposition and
The connection terminal portion has a terminal portion for being detachably connected to an external conductor, and a trowel connection portion for connecting the terminal portion and both ends of the trowel portion.
The iron connecting portion includes a main connecting portion that extends from the terminal portion toward the iron portion in an arm shape, and a branch that branches from the main connecting portion into two and connects to the first and second iron heating portions. Has a connection,
Heater tip.
前記分岐接続部は、前記主接続部よりも小さな断面積を有する、
請求項8に記載のヒータチップ。 The main connection portion has a plate thickness smaller than that of the terminal portion in the plate thickness direction of the terminal portion.
The branch connection has a smaller cross-sectional area than the main connection.
The heater chip according to claim 8.
前記ヒータチップを支持し、複数の加工ポイントに対する熱カシメまたはハンダ付けの接合加工を同時に行う際に、前記複数のコテ先部を前記複数の加工ポイントにそれぞれ加圧接触させるヒータヘッドと、
前記ヒータチップに抵抗発熱用の電流を供給するヒータ電源と
を有する接合装置。 The heater chip according to any one of claims 1 to 9,
A heater head that supports the heater tip and brings the plurality of iron tips into pressure contact with the plurality of processing points when heat caulking or soldering of the plurality of processing points is simultaneously performed.
A joining device having a heater power supply that supplies a current for heating resistance to the heater chip.
前記樹脂部材の前記複数の被カシメ部に前記ヒータチップの前記複数のコテ先部をそれぞれ当てる第1の工程と、
前記ヒータヘッドを制御して前記ヒータチップを前記樹脂部材に所定の加圧力で押し付ける第2の工程と、
前記ヒータ電源を制御して前記ヒータチップを通電し、各々の前記コテ部からの加熱と加圧により各々の前記被カシメ部を塑性変形させる第3の工程と、
前記ヒータ電源を制御して前記ヒータチップの通電を所定のタイミングで停止し、所定時間後に前記ヒータヘッドを制御して前記ヒータチップの前記複数のコテ先部を前記樹脂部材の前記複数の被カシメ部から同時に引き離す第4の工程と
を有する接合方法。 A joining method in which heat caulking is performed on a plurality of caulked portions of a resin member by using the joining device according to claim 10.
The first step of applying the plurality of iron tips of the heater tip to the plurality of crimped portions of the resin member, respectively.
A second step of controlling the heater head to press the heater tip against the resin member with a predetermined pressing force, and
A third step of controlling the heater power supply to energize the heater tip and plastically deforming each of the crimped portions by heating and pressurizing from each of the iron portions.
The heater power supply is controlled to stop the energization of the heater chip at a predetermined timing, and after a predetermined time, the heater head is controlled to crimp the plurality of iron tips of the heater chip to the plurality of objects to be crimped on the resin member. A joining method having a fourth step of simultaneously pulling away from the portion.
前記複数の第1の金属部材にハンダを介してそれぞれ対応する前記複数の第2の金属部材を重ねる第1の工程と、
前記ヒータヘッドを制御して、前記複数の第2の金属部材に前記ヒータチップの前記複数のコテ先部をそれぞれ当てて所定の加圧力を加える第2の工程と、
前記ヒータ電源を制御して前記ヒータチップを通電し、前記コテ部からの加熱により前記ハンダを溶かす第3の工程と、
前記ヒータ電源を制御して前記ヒータチップの通電を所定のタイミングで停止し、所定時間後に前記ヒータヘッドを制御して前記ヒータチップの前記複数のコテ先部をそれぞれ前記複数の第2の金属部材から同時に引き離す第4の工程と
を有する接合方法。 A joining method for soldering a plurality of first metal members and a plurality of second metal members using the joining device according to claim 10.
A first step of stacking the plurality of second metal members corresponding to the plurality of first metal members via solder, and a first step of superimposing the plurality of second metal members.
A second step of controlling the heater head to apply a predetermined pressing force by applying the plurality of iron tips of the heater tip to the plurality of second metal members.
A third step of controlling the heater power supply to energize the heater tip and melting the solder by heating from the iron portion.
The heater power supply is controlled to stop the energization of the heater chip at a predetermined timing, and after a predetermined time, the heater head is controlled so that the plurality of iron tips of the heater chip are respectively subjected to the plurality of second metal members. A joining method comprising a fourth step of simultaneously pulling away from.
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