JP2003062664A - はんだ付け方法 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 鉛を主成分とするはんだを使用せずに、低コ
ストでアルミニウムマグネットワイヤを基板にはんだ付
けする方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウムマグネットワイヤのはんだ
接合部となる部分の絶縁被覆層を除去し、該はんだ接合
部に、ニッケルめっき、銅めっきまたはスズめっきを施
した後、はんだ付けするはんだ付け方法。アルミニウム
マグネットワイヤを巻回してハードディスクドライブ用
アクチュエータ駆動用コイルとし、該コイルのはんだ接
合部となる部分の絶縁被覆層を除去し、該はんだ接合部
に、ニッケルめっき、銅めっきまたはスズめっきを施し
た後、はんだ付けするはんだ付け方法。鉛の含有率が
０．５重量％未満のスズ系はんだを用いる。
ストでアルミニウムマグネットワイヤを基板にはんだ付
けする方法を提供する。 【解決手段】 アルミニウムマグネットワイヤのはんだ
接合部となる部分の絶縁被覆層を除去し、該はんだ接合
部に、ニッケルめっき、銅めっきまたはスズめっきを施
した後、はんだ付けするはんだ付け方法。アルミニウム
マグネットワイヤを巻回してハードディスクドライブ用
アクチュエータ駆動用コイルとし、該コイルのはんだ接
合部となる部分の絶縁被覆層を除去し、該はんだ接合部
に、ニッケルめっき、銅めっきまたはスズめっきを施し
た後、はんだ付けするはんだ付け方法。鉛の含有率が
０．５重量％未満のスズ系はんだを用いる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミニウムマグ
ネットワイヤのはんだ付け方法の改善に係わり、はんだ
接合部にめっきを施して、強固な接合強度を得ることを
可能とするはんだ付け方法に関する。
ネットワイヤのはんだ付け方法の改善に係わり、はんだ
接合部にめっきを施して、強固な接合強度を得ることを
可能とするはんだ付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュータの記憶装置であるハ
ードディスクドライブの性能は、益々向上しつつある。
ハードディスクドライブにおいて、記録、再生を行う磁
気ヘッドは、アクチュエータによって、その位置が制御
されるようになっている。アクチュエータには、マグネ
ットワイヤを巻回してなる駆動用コイルが取り付けられ
ており、これによって駆動されている。ハードディスク
ドライブの記録、再生の機能を向上するためには、アク
チュエータの駆動を高速、高精度で行う必要がある。そ
のためには、アクチュエータに取り付けられているコイ
ルを軽量化することが、極めて重要である。
ードディスクドライブの性能は、益々向上しつつある。
ハードディスクドライブにおいて、記録、再生を行う磁
気ヘッドは、アクチュエータによって、その位置が制御
されるようになっている。アクチュエータには、マグネ
ットワイヤを巻回してなる駆動用コイルが取り付けられ
ており、これによって駆動されている。ハードディスク
ドライブの記録、再生の機能を向上するためには、アク
チュエータの駆動を高速、高精度で行う必要がある。そ
のためには、アクチュエータに取り付けられているコイ
ルを軽量化することが、極めて重要である。
【０００３】一般的に、アクチュエータ駆動用コイルと
しては、アルミニウム線をエナメルなどで絶縁被覆した
マグネットワイヤ、または、アルミニウム線の表層に銅
を被覆した銅覆アルミニウム線をエナメルなどで絶縁被
覆したマグネットワイヤが適している。また、アクチュ
エータ駆動用コイルは、その両端末のマグネットワイヤ
が基板などにはんだ付けされて、使用される。しかしな
がら、アクチュエータ駆動用コイルとしてアルミニウム
線を用いた場合、はんだ付けが困難であった。すなわ
ち、アルミニウムは、はんだに対する濡れ性が悪く、酸
性のフラックスなどを使用しないとはんだ付けし難いと
いう欠点がある。
しては、アルミニウム線をエナメルなどで絶縁被覆した
マグネットワイヤ、または、アルミニウム線の表層に銅
を被覆した銅覆アルミニウム線をエナメルなどで絶縁被
覆したマグネットワイヤが適している。また、アクチュ
エータ駆動用コイルは、その両端末のマグネットワイヤ
が基板などにはんだ付けされて、使用される。しかしな
がら、アクチュエータ駆動用コイルとしてアルミニウム
線を用いた場合、はんだ付けが困難であった。すなわ
ち、アルミニウムは、はんだに対する濡れ性が悪く、酸
性のフラックスなどを使用しないとはんだ付けし難いと
いう欠点がある。
【０００４】一方、銅は、はんだに対する濡れ性が比較
的良いため、フラックスを使用しなくても、はんだ付け
できる。このため、銅覆アルミニウム線からなるマグネ
ットワイヤは、銅線からなるマグネットワイヤより軽量
でかつアルミニウムからなるマグネットワイヤよりもは
んだ付けしやすく、実用に適している。
的良いため、フラックスを使用しなくても、はんだ付け
できる。このため、銅覆アルミニウム線からなるマグネ
ットワイヤは、銅線からなるマグネットワイヤより軽量
でかつアルミニウムからなるマグネットワイヤよりもは
んだ付けしやすく、実用に適している。
【０００５】ところで、マグネットワイヤを基板にはん
だ付けする場合、ワイヤの絶縁膜を除去したのち、基板
の金属部に接合しなければならない。このため、絶縁膜
を除去する工程を省き、工程を簡略化するために、エナ
メルなどの絶縁膜が溶融する４５０℃以上の温度で、は
んだ付けを行っていた。一方、スズを主成分とするはん
だを使用すると、銅は、はんだに溶解することが知られ
ている。したがって、銅覆アルミニウム線からなるマグ
ネットワイヤを４５０℃以上ではんだ付けすると、銅
は、はんだに溶けてアルミニウムが露出するため、アル
ミニウムと基板との間で接合不良を生じるという問題が
あった。そこで、銅を溶解しない、鉛を主成分とするは
んだを使用する必要があった。しかし、鉛が使用された
電子機器が廃棄されると、鉛は地下水などに溶出し、結
果として、人体に害を及ぼすという問題がある。また、
銅覆アルミニウム線からなるマグネットワイヤは、製造
コストが高いという問題もある。
だ付けする場合、ワイヤの絶縁膜を除去したのち、基板
の金属部に接合しなければならない。このため、絶縁膜
を除去する工程を省き、工程を簡略化するために、エナ
メルなどの絶縁膜が溶融する４５０℃以上の温度で、は
んだ付けを行っていた。一方、スズを主成分とするはん
だを使用すると、銅は、はんだに溶解することが知られ
ている。したがって、銅覆アルミニウム線からなるマグ
ネットワイヤを４５０℃以上ではんだ付けすると、銅
は、はんだに溶けてアルミニウムが露出するため、アル
ミニウムと基板との間で接合不良を生じるという問題が
あった。そこで、銅を溶解しない、鉛を主成分とするは
んだを使用する必要があった。しかし、鉛が使用された
電子機器が廃棄されると、鉛は地下水などに溶出し、結
果として、人体に害を及ぼすという問題がある。また、
銅覆アルミニウム線からなるマグネットワイヤは、製造
コストが高いという問題もある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】よって、本発明におけ
る課題は、鉛を主成分とするはんだを使用せずに、低コ
ストでアルミニウムマグネットワイヤを基板にはんだ付
けする方法を提供することにある。
る課題は、鉛を主成分とするはんだを使用せずに、低コ
ストでアルミニウムマグネットワイヤを基板にはんだ付
けする方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め、本発明の請求項１記載のはんだ付け方法は、アルミ
ニウムマグネットワイヤのはんだ接合部となる部分の絶
縁被覆層を除去し、該はんだ接合部に、ニッケルめっ
き、銅めっきまたはスズめっきを施した後、はんだ付け
するものである。また、本発明の請求項２記載のはんだ
付け方法は、アルミニウムマグネットワイヤを巻回して
ハードディスクドライブ用アクチュエータ駆動用コイル
とし、該コイルのはんだ接合部となる部分の絶縁被覆層
を除去し、該はんだ接合部に、ニッケルめっき、銅めっ
きまたはスズめっきを施した後、はんだ付けするもので
ある。そして、本発明の請求項３記載のはんだ付け方法
は、鉛の含有率が０．５重量％未満のスズ系はんだを用
いるものである。
め、本発明の請求項１記載のはんだ付け方法は、アルミ
ニウムマグネットワイヤのはんだ接合部となる部分の絶
縁被覆層を除去し、該はんだ接合部に、ニッケルめっ
き、銅めっきまたはスズめっきを施した後、はんだ付け
するものである。また、本発明の請求項２記載のはんだ
付け方法は、アルミニウムマグネットワイヤを巻回して
ハードディスクドライブ用アクチュエータ駆動用コイル
とし、該コイルのはんだ接合部となる部分の絶縁被覆層
を除去し、該はんだ接合部に、ニッケルめっき、銅めっ
きまたはスズめっきを施した後、はんだ付けするもので
ある。そして、本発明の請求項３記載のはんだ付け方法
は、鉛の含有率が０．５重量％未満のスズ系はんだを用
いるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
本発明のはんだ付け方法は、まず、アルミニウム（Ａ
ｌ）マグネットワイヤを巻回してコイルに加工した後、
このコイルの両端末のマグネットワイヤの絶縁被覆層を
除去し、この両端末にニッケル（Ｎｉ）めっき、銅（Ｃ
ｕ）めっきまたはスズ（Ｓｎ）めっきを施す。次いで、
スズを主成分とし、鉛の含有率が０．５重量％未満のス
ズ系はんだを用いて、このコイルを金属基板に接合す
る。
本発明のはんだ付け方法は、まず、アルミニウム（Ａ
ｌ）マグネットワイヤを巻回してコイルに加工した後、
このコイルの両端末のマグネットワイヤの絶縁被覆層を
除去し、この両端末にニッケル（Ｎｉ）めっき、銅（Ｃ
ｕ）めっきまたはスズ（Ｓｎ）めっきを施す。次いで、
スズを主成分とし、鉛の含有率が０．５重量％未満のス
ズ系はんだを用いて、このコイルを金属基板に接合す
る。
【０００９】本発明で用いられるアルミニウムマグネッ
トワイヤは、直径０．０５〜０．５ｍｍのアルミニウム
線に、厚さ５〜１００μｍの絶縁被覆層が施されている
ものである。上記アルミニウム線は、アルミニウムを主
成分とし、引張強度１５ｋｇｆ以上、導電率５５％ＩＡ
ＣＳ以上を有する素材からなり、絶縁被覆層は、ポリウ
レタン、ポリエステル、ポリアミドなどからなるもので
ある。
トワイヤは、直径０．０５〜０．５ｍｍのアルミニウム
線に、厚さ５〜１００μｍの絶縁被覆層が施されている
ものである。上記アルミニウム線は、アルミニウムを主
成分とし、引張強度１５ｋｇｆ以上、導電率５５％ＩＡ
ＣＳ以上を有する素材からなり、絶縁被覆層は、ポリウ
レタン、ポリエステル、ポリアミドなどからなるもので
ある。
【００１０】また、アルミニウムマグネットワイヤの絶
縁被覆層を除去する方法としては、溶剤による溶解、エ
メリーペーパーによる切削除去、レーザ照射による溶融
除去などの方法が用いられる。
縁被覆層を除去する方法としては、溶剤による溶解、エ
メリーペーパーによる切削除去、レーザ照射による溶融
除去などの方法が用いられる。
【００１１】アルミニウムマグネットワイヤのはんだ接
合部となる両端末をめっきする方法としては、一方の端
末から導通して他方の端末をめっきする電気めっき法、
または、無電解めっき法などが用いられる。特に、スズ
めっきには、溶融めっき法を用いても良い。また、スズ
めっきとしては、金属基板との濡れ性の向上を目的とし
て、鉛以外の合金を含有するスズ系合金めっきを用いて
もよい。
合部となる両端末をめっきする方法としては、一方の端
末から導通して他方の端末をめっきする電気めっき法、
または、無電解めっき法などが用いられる。特に、スズ
めっきには、溶融めっき法を用いても良い。また、スズ
めっきとしては、金属基板との濡れ性の向上を目的とし
て、鉛以外の合金を含有するスズ系合金めっきを用いて
もよい。
【００１２】本発明において、めっきの厚さは、ニッケ
ルめっきでは１μｍ以上、銅めっきおよびスズめっきで
は５μｍ以上とすることが望ましい。めっきの厚さが上
記範囲であれば、はんだによる接合作業中に、めっき層
が溶融して剥がれ、マグネットワイヤのアルミニウムが
露出し、金属基板との接合不良を起こすことはない。ま
た、本発明のはんだ付け方法では、コイル端末の絶縁被
覆層を除去した後にはんだ付けするため、この時に絶縁
被覆層を溶融除去する必要がないために、２５０℃以下
の温度でも接合可能である。したがって、めっき層が溶
融してマグネットワイヤから剥がれることを抑制でき
る。
ルめっきでは１μｍ以上、銅めっきおよびスズめっきで
は５μｍ以上とすることが望ましい。めっきの厚さが上
記範囲であれば、はんだによる接合作業中に、めっき層
が溶融して剥がれ、マグネットワイヤのアルミニウムが
露出し、金属基板との接合不良を起こすことはない。ま
た、本発明のはんだ付け方法では、コイル端末の絶縁被
覆層を除去した後にはんだ付けするため、この時に絶縁
被覆層を溶融除去する必要がないために、２５０℃以下
の温度でも接合可能である。したがって、めっき層が溶
融してマグネットワイヤから剥がれることを抑制でき
る。
【００１３】以下、具体例を示す。実施例１〜７におい
て、外径が０．１５ｍｍの純アルミニウムからなる導体
に、ポリウレタンからなるエナメル絶縁被覆層を焼き付
けたアルミニウムマグネットワイヤを使用した。このマ
グネットワイヤを巻回してコイルに加工した後、マグネ
ットワイヤの端末のエナメル絶縁被覆層を除去した。絶
縁被覆層の除去は、ジクロルメタンを主成分とする溶剤
で絶縁被覆層を溶解することにより行った。次に、絶縁
被覆層を除去したマグネットワイヤ端末に、表１に示す
ような各種めっきを施した。次に、めっきを施したマグ
ネットワイヤを、銅めっき基板に、銀（Ａｇ）を３．５
重量％含有する、９６．５スズ−３．５銀（重量比）の
スズ−銀系無鉛はんだを用いて、温度２５０℃で、はん
だ付けした。はんだ付けには、ロジン系フラックスを用
いた。これらのワイヤの銅めっき基板への接合性を引張
試験によって評価した。評価の基準は、破断荷重または
引張荷重が０．１０ｋｇｆ以上を○、０．１０ｋｇｆ未
満を×とした。結果を表１に示す。また、実施例との比
較として、比較例１、２および従来例１も表１に示す。
て、外径が０．１５ｍｍの純アルミニウムからなる導体
に、ポリウレタンからなるエナメル絶縁被覆層を焼き付
けたアルミニウムマグネットワイヤを使用した。このマ
グネットワイヤを巻回してコイルに加工した後、マグネ
ットワイヤの端末のエナメル絶縁被覆層を除去した。絶
縁被覆層の除去は、ジクロルメタンを主成分とする溶剤
で絶縁被覆層を溶解することにより行った。次に、絶縁
被覆層を除去したマグネットワイヤ端末に、表１に示す
ような各種めっきを施した。次に、めっきを施したマグ
ネットワイヤを、銅めっき基板に、銀（Ａｇ）を３．５
重量％含有する、９６．５スズ−３．５銀（重量比）の
スズ−銀系無鉛はんだを用いて、温度２５０℃で、はん
だ付けした。はんだ付けには、ロジン系フラックスを用
いた。これらのワイヤの銅めっき基板への接合性を引張
試験によって評価した。評価の基準は、破断荷重または
引張荷重が０．１０ｋｇｆ以上を○、０．１０ｋｇｆ未
満を×とした。結果を表１に示す。また、実施例との比
較として、比較例１、２および従来例１も表１に示す。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１の結果から、ワイヤの端末の絶縁被覆
層を除去し、この端部にニッケルめっき、銅めっき、ス
ズめっきを施して、鉛フリーのスズ系はんだでこのマグ
ネットワイヤを基板に接合した場合、十分な接合強度が
得られた。また、鉛フリーのはんだを使用しているの
で、環境への悪影響はない。また、従来例１では、めっ
きを施していなくても、５００℃ではんだ付けしたた
め、絶縁被覆層が溶融し、十分な接合が得られた。しか
し、鉛を含むはんだを使用しているため、製品が廃棄さ
れた場合、環境に悪影響を及ぼすので好ましくない。ま
た、比較例１では、めっきを施していないアルミニウム
は、はんだとの濡れ性が悪く、はんだがほとんど接合し
なかった。また、鉛を含むはんだを使用しているため、
製品が廃棄された場合、環境に悪影響を及ぼす。そし
て、比較例２では、めっきを施しておらず、２５０℃で
はんだ付けしたため、絶縁被覆層が溶融せずに残ってい
たため、接合しなかった。
層を除去し、この端部にニッケルめっき、銅めっき、ス
ズめっきを施して、鉛フリーのスズ系はんだでこのマグ
ネットワイヤを基板に接合した場合、十分な接合強度が
得られた。また、鉛フリーのはんだを使用しているの
で、環境への悪影響はない。また、従来例１では、めっ
きを施していなくても、５００℃ではんだ付けしたた
め、絶縁被覆層が溶融し、十分な接合が得られた。しか
し、鉛を含むはんだを使用しているため、製品が廃棄さ
れた場合、環境に悪影響を及ぼすので好ましくない。ま
た、比較例１では、めっきを施していないアルミニウム
は、はんだとの濡れ性が悪く、はんだがほとんど接合し
なかった。また、鉛を含むはんだを使用しているため、
製品が廃棄された場合、環境に悪影響を及ぼす。そし
て、比較例２では、めっきを施しておらず、２５０℃で
はんだ付けしたため、絶縁被覆層が溶融せずに残ってい
たため、接合しなかった。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のはんだ付
け方法によれば、スズ系はんだによって、アルミニウム
マグネットワイヤと基板との十分な接合が得られる。ま
た、鉛を主成分とするはんだを使用していないから、健
康や環境へ悪影響を及ぼすことはない。また、銅覆アル
ミニウムマグネットワイヤを使用する必要がないため、
製造コストを低減することができる
け方法によれば、スズ系はんだによって、アルミニウム
マグネットワイヤと基板との十分な接合が得られる。ま
た、鉛を主成分とするはんだを使用していないから、健
康や環境へ悪影響を及ぼすことはない。また、銅覆アル
ミニウムマグネットワイヤを使用する必要がないため、
製造コストを低減することができる
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考）
Ｇ１１Ｂ 21/02 ６０１ Ｇ１１Ｂ 21/02 ６０１Ｚ
// Ｂ２３Ｋ 103:10 Ｂ２３Ｋ 103:10
Claims (3)
- 【請求項１】 アルミニウムマグネットワイヤのはんだ
接合部となる部分の絶縁被覆層を除去し、該はんだ接合
部に、ニッケルめっき、銅めっきまたはスズめっきを施
した後、はんだ付けすることを特徴とするはんだ付け方
法。 - 【請求項２】 アルミニウムマグネットワイヤを巻回し
てハードディスクドライブ用アクチュエータ駆動用コイ
ルとし、該コイルのはんだ接合部となる部分の絶縁被覆
層を除去し、該はんだ接合部に、ニッケルめっき、銅め
っきまたはスズめっきを施した後、はんだ付けすること
を特徴とするはんだ付け方法。 - 【請求項３】 鉛の含有率が０．５重量％未満のスズ系
はんだを用いることを特徴とする請求項１または２記載
のはんだ付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001258001A JP2003062664A (ja) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | はんだ付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001258001A JP2003062664A (ja) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | はんだ付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003062664A true JP2003062664A (ja) | 2003-03-05 |
Family
ID=19085586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001258001A Withdrawn JP2003062664A (ja) | 2001-08-28 | 2001-08-28 | はんだ付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003062664A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100090548A1 (en) * | 2007-08-08 | 2010-04-15 | Huashan Shi | Permanent-magnet Synchronous Motor of Drainage Pump |
| CN101983818A (zh) * | 2010-11-11 | 2011-03-09 | 西安北方捷瑞光电科技有限公司 | 一种直径1mm以下镍铬丝的焊接方法 |
| JP2011167714A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Toshiba Corp | アルミニウム材のハンダ接合体、ハンダ接合方法およびハンダ接合方法を用いた電池パック。 |
| US8205786B1 (en) * | 2011-10-03 | 2012-06-26 | Honeywell International Inc. | Electromagnetic coil assemblies including aluminum wire splice connectors, aluminum wire splice connectors, and associated methods |
-
2001
- 2001-08-28 JP JP2001258001A patent/JP2003062664A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100090548A1 (en) * | 2007-08-08 | 2010-04-15 | Huashan Shi | Permanent-magnet Synchronous Motor of Drainage Pump |
| US20100253159A1 (en) * | 2007-08-08 | 2010-10-07 | Huashan Shi | Permanent-magnet Synchronous Motor of Drainage Pump |
| US8624451B2 (en) * | 2007-08-08 | 2014-01-07 | Jiangmen Idear Hanyu Electrical Joint-Stock Co., Ltd. | Permanent-magnet synchronous motor of drainage pump |
| JP2011167714A (ja) * | 2010-02-17 | 2011-09-01 | Toshiba Corp | アルミニウム材のハンダ接合体、ハンダ接合方法およびハンダ接合方法を用いた電池パック。 |
| CN101983818A (zh) * | 2010-11-11 | 2011-03-09 | 西安北方捷瑞光电科技有限公司 | 一种直径1mm以下镍铬丝的焊接方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081104 |