JP2005279734A - Fine joining method and complex tape for joining - Google Patents

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京一 小浜
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fine joining method and a complex tape for joining used for this method with which in the fine joining method for joining a fine wire and a terminal by using the complex tape for joining, the sufficient continuity between the wire and the terminal can be achieved and such problem as the short-circuit between circuits, is not developed. <P>SOLUTION: This fine joining method and the complex tape for joining used for this method, are treated as the followings. The wire 6 is disposed on the terminal 1 and on this wire, the complex tape 7 for joining, having a conductible metallic base material layer (A) and a solder layer (B), is disposed so that this solder layer (B) is laid to this wire side. The complex tape for joining and the wire, are pressed with a heating head from the conductible metallic base material layer (A) side, and after deforming the cross sectional shape of this wire, the solder layer (B) is fused by supplying the electric power to join the wire and the terminal. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、マイクロ接合分野における回路形成に必要な、端子とワイヤーの接合に適用される微細接合方法、及びこの方法などに好適に用いられる接合用複合テープに関する。   The present invention relates to a fine bonding method applied to bonding terminals and wires, which is necessary for circuit formation in the field of micro bonding, and a composite tape for bonding suitably used in this method.

マイクロ接合分野においては、回路形成に必要な、端子とワイヤーの接合に電気抵抗溶接が使用されている。特開平11−333561号公報(特許文献1)は、微細接合装置を用いた電気抵抗溶接の一例を開示している。該微細接合装置は、基台、向き合った2つの電極からなる加熱ヘッド、ヘッド駆動部及び制御部などからなり、該電極の表面をなぜるように通過するテープ状抵抗発熱体を用いて、コイル端末のワイヤーを端子(スズ、ニッケルや金などでメッキされているコイルモジュールの入出力端子)に接合している。   In the field of micro joining, electric resistance welding is used for joining terminals and wires, which are necessary for circuit formation. Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-333561 (Patent Document 1) discloses an example of electric resistance welding using a fine joining apparatus. The fine bonding apparatus includes a base, a heating head composed of two electrodes facing each other, a head driving unit, a control unit, and the like, and uses a tape-like resistance heating element that passes through the surface of the electrode to form a coil. Terminal wires are joined to terminals (input / output terminals of coil modules plated with tin, nickel, gold, etc.).

この微細接合装置を用いて電気抵抗溶接を行うためには、コイル端末を端子に乗せ、この位置に加熱ヘッドを合わせ、テープ状抵抗発熱体を押圧すると同時に2つの電極間に通電して該テープ状抵抗発熱体の該押圧箇所を発熱させる。この発熱により、コイル端末の絶縁被膜が熱分解などにより除去されるとともにハンダ層のスズが溶融され、コイル芯線と入出力端子の接合が形成される。接合終了後、テープ状抵抗発熱体は、異物除去手段を経由してリールに巻き取られる。   In order to perform electric resistance welding using this fine joining apparatus, a coil end is placed on a terminal, a heating head is aligned with this position, a tape-like resistance heating element is pressed, and at the same time, an electric current is passed between the two electrodes. The pressed portion of the resistance heating element is heated. Due to this heat generation, the insulating coating on the coil terminal is removed by thermal decomposition or the like, and the tin of the solder layer is melted to form a joint between the coil core wire and the input / output terminal. After the joining is completed, the tape-like resistance heating element is wound around the reel via the foreign matter removing means.

このようにすることにより、接合部分で発生するフラックスなどの異物や絶縁被膜の除去かすなどが、電極の近傍から排除され、常に電極の近傍を清潔に保つことができる。そして、テープ状抵抗発熱体を少しずつずらしながら、常に新しい部分を用いて接続をくり返すことができる。   By doing so, foreign matters such as flux generated at the joint and removal of the insulating film are excluded from the vicinity of the electrode, and the vicinity of the electrode can always be kept clean. And it can always repeat a connection using a new part, shifting a tape-like resistance heating element little by little.

WO02/45897A1公報(特許文献2)には、上記と同様な微細接合装置を用い、ワイヤーを端子に接合する微細接合方法が記載されている。同文献には、テープ状抵抗発熱体として、導電性テープ(導電性金属基材層)とロウ材テープが一体に構成されている接合用複合テープを用いる例が開示されている(請求の範囲、請求項9)。このような接合用複合テープを用いることにより接合作業が容易に行われ、上記の利点とともに、加熱箇所を狭い範囲に限定しその部分のロウ材のみを溶融させることができるので、余分なロウ材を消費する無駄がなくなる、端子の接合部分周辺に余分なロウ材がなく仕上がりがきれいで接合部分の品質が向上するなどの利点が得られる(第13頁第5〜12行)。   WO02 / 45897A1 (Patent Document 2) describes a fine joining method in which a wire is joined to a terminal using the same fine joining apparatus as described above. The document discloses an example using a composite tape for bonding in which a conductive tape (conductive metal substrate layer) and a brazing material tape are integrally formed as a tape-like resistance heating element (claims). , Claim 9). By using such a composite tape for joining, joining work is easily performed, and together with the above-mentioned advantages, the heating location can be limited to a narrow range and only the brazing material in that portion can be melted. There are advantages such as no wasted consumption, no extra brazing material around the joint portion of the terminal, the finish is clean, and the quality of the joint portion is improved (page 13, lines 5-12).

しかし、近年の電気器具の小型化にともなって、デバイスのますます高密度の実装が要請されるようになり、より微細な回路形成が求められるようになっている。このようなより微細な回路形成の場合は、上記の接合用複合テープを用いる微細接合方法によっても、なお、回路間の短絡などの問題が発生する場合がある。又コイルモジュールが小さい場合は、上記の方法では、接続されたコイルモジュールの充分で安定した導通(電気的な接続)が達成できない場合もある。そこで、接合用複合テープを用いる微細接合方法であって、コイルモジュールの充分な導通を達成できるとともに、近年要請されているようなより微細な回路を形成する場合であっても、回路間の短絡などの問題を発生させない微細接合方法、及び該微細接合方法に用いられる接合用複合テープの開発が求められていた。
特開平11−333561号公報(図2) WO02/45897A1公報(請求の範囲、第13頁第5〜12行)
However, with the recent miniaturization of electric appliances, devices with higher density are demanded, and finer circuit formation is required. In the case of such finer circuit formation, problems such as a short circuit between circuits may occur even by the above-described fine bonding method using the bonding composite tape. When the coil module is small, the above method may not achieve sufficient and stable conduction (electrical connection) of the connected coil modules. Therefore, a fine joining method using a composite tape for joining, which can achieve sufficient conduction of the coil module, and even when forming a finer circuit as required in recent years, a short circuit between the circuits. There has been a demand for the development of a fine joining method that does not cause problems such as the above, and a composite tape for joining used in the fine joining method.
JP-A-11-333561 (FIG. 2) WO02 / 45897A1 (Claims, page 13, lines 5-12)

本発明は、微細なワイヤーと端子を、接合用複合テープを用いて接合する微細接合方法であって、近年のより微細な回路形成に用いられる場合であっても、ワイヤーと端子間の充分な導通を達成でき、かつ回路間の短絡の問題を発生させることのない微細接合方法を提供することを課題とする。又、本発明はこのような微細接合方法に好適に用いられる接合用複合テープを提供することも課題とする。   The present invention is a fine joining method for joining a fine wire and a terminal by using a composite tape for joining, and even when used for forming a finer circuit in recent years, a sufficient amount between the wire and the terminal is sufficient. It is an object of the present invention to provide a fine bonding method that can achieve conduction and does not cause a problem of short circuit between circuits. Another object of the present invention is to provide a composite tape for joining that is suitably used for such a fine joining method.

本発明者らは、鋭意検討の結果、導電性金属基材層とハンダ層を有し、該ハンダ層の厚みが所定の範囲内である接合用複合テープを用いるとともに、ワイヤーが接合される端子に、弾性変形が可能な材質からなるものを用い、ワイヤーを端子側に押圧することにより、該ワイヤーの断面形状を変形させながら該ワイヤーと該端子を密着させた後、該接合用複合テープを加熱してハンダ付けを行えば、回路間の短絡の問題を防ぐことができるとともに、ワイヤーと端子間の充分な導通をも達成されることを見出し、本発明を完成した。   As a result of intensive studies, the present inventors use a bonding composite tape having a conductive metal substrate layer and a solder layer, and the thickness of the solder layer being within a predetermined range, and a terminal to which a wire is bonded In addition, by using a material made of an elastically deformable material and pressing the wire toward the terminal side, the wire and the terminal are brought into close contact with each other while the cross-sectional shape of the wire is deformed, and then the composite tape for bonding is used. It has been found that if heating and soldering are performed, the problem of short circuit between circuits can be prevented, and sufficient conduction between the wire and the terminal can be achieved, and the present invention has been completed.

本発明は、請求項1として、端子上にワイヤーを配置し、該ワイヤー上に、導電性金属基材層(A)とハンダ層(B)を有し、該ハンダ層(B)の厚みが0.1〜2μmである接合用複合テープを、該ハンダ層(B)が該ワイヤー側になるように配置し、加熱ヘッドにより、該接合用複合テープ及び該ワイヤーを、導電性金属基材層(A)側より押圧し、該ワイヤーの押圧方向の径が短縮するように該ワイヤーの断面形状を変形せしめた後、該加熱ヘッドに通電して該ハンダ層(B)を溶融し、溶融されたハンダにより該ワイヤーと該端子を接合することを特徴とする微細接合方法を提供する。   In the present invention, as claimed in claim 1, a wire is disposed on a terminal, the conductive metal base layer (A) and the solder layer (B) are provided on the wire, and the thickness of the solder layer (B) is A bonding composite tape having a thickness of 0.1 to 2 μm is arranged so that the solder layer (B) is on the wire side, and the bonding composite tape and the wire are connected to the conductive metal base layer by a heating head. (A) Press from the side, deform the cross-sectional shape of the wire so that the diameter of the wire in the pressing direction is shortened, and then energize the heating head to melt the solder layer (B) A fine joining method is provided, wherein the wire and the terminal are joined by solder.

本発明の微細接合方法においては、先ず、端子上にワイヤーが配置される。ここで、端子とは、コイルモジュールなどにある、回路などの形成のためにワイヤーが接合される部分である。従って、導電性を有する必要がある。本発明の微細接合方法では、ワイヤーが押圧されることにより、該ワイヤーの断面形状は、押圧方向の径が短縮するように、すなわち扁平状になるように変形されるが、その際、端子にも陥没が形成されれば、ワイヤーと端子との接触部分がより大きくなり、より充分な接合が達成できるので好ましい。従って、該端子としては、陥没が形成されやすく、一方ワイヤーの断面形状が変形するように押圧時にワイヤーに反力を与えることができる適度な弾性率を有する材質からなるものが好ましく、中でも弾性率が10〜10Paのものが好ましく用いられる。請求項2はこの好ましい態様に該当し、前記の微細接合方法であって、端子が、表面導電層を有し、体積弾性率が10〜10Paのプラスチック層を有することを特徴とする微細接合方法を提供するものである。 In the fine joining method of the present invention, first, a wire is disposed on a terminal. Here, the terminal is a portion where a wire is joined to form a circuit or the like in a coil module or the like. Therefore, it is necessary to have conductivity. In the fine joining method of the present invention, when the wire is pressed, the cross-sectional shape of the wire is deformed so that the diameter in the pressing direction is shortened, that is, flattened. If the depression is formed, the contact portion between the wire and the terminal becomes larger, which is preferable because more sufficient bonding can be achieved. Therefore, the terminal is preferably made of a material having an appropriate elastic modulus capable of giving a reaction force to the wire at the time of pressing so that a depression is easily formed and the cross-sectional shape of the wire is deformed. Is preferably 10 8 to 10 9 Pa. Claim 2 corresponds to this preferred embodiment, wherein the terminal has a surface conductive layer and a plastic layer having a bulk modulus of 10 8 to 10 9 Pa. A fine joining method is provided.

ワイヤーとは、コイル端末などであって、回路などの形成のために、コイルモジュールなどに接合される微小な線状金属を言う。ワイヤーが、エナメルなどの絶縁被膜などで覆われている場合は、該絶縁被膜なども含めたものもワイヤーと言う。   A wire is a coil terminal or the like, which is a minute linear metal joined to a coil module or the like for forming a circuit or the like. When the wire is covered with an insulating film such as enamel, the wire including the insulating film is also called a wire.

ワイヤーを構成する金属としては、Cu、Alなどが例示されるがこれらに限定されるものではなく、他の金属からなるものも用いられる。又2種以上の金属からなるもの、例えば、Cuで被覆されたAl線なども用いられる。   Examples of the metal constituting the wire include Cu and Al, but are not limited thereto, and those made of other metals are also used. Moreover, the thing which consists of 2 or more types of metals, for example, the Al wire etc. which were coat | covered with Cu, is also used.

用いられるワイヤーの直径は特に限定されないが、微細な回路を形成するため、通常は50μm以下、好ましくは35μm以下のものが用いられる。Cuワイヤーの場合は、30μm以下の場合、従来技術に対する本発明の効果、すなわち、充分な導通を達成できかつ回路間の短絡も発生しないとの効果が、特に顕著になる。   The diameter of the wire to be used is not particularly limited, but a wire having a diameter of 50 μm or less, preferably 35 μm or less is usually used to form a fine circuit. In the case of Cu wire, when the thickness is 30 μm or less, the effect of the present invention over the prior art, that is, the effect that sufficient conduction can be achieved and no short circuit between the circuits occurs is particularly remarkable.

端子上にワイヤーが配置し、該ワイヤー上に、接合用複合テープが配置された後、該接合用複合テープは、加熱ヘッドにより、上から、すなわち該端子や該ワイヤー側とは反対側から押圧される。その結果、ワイヤーも端子側に押圧され、該ワイヤーの断面形状は、押圧方向の径が短縮するように、すなわち扁平状になるように変形される。その結果、該ワイヤーの下部は、該端子と広い面積で接触するようになり、後述するようにこの接触部分がハンダにより接合された場合、接合強度が向上し、優れた導通が達成される。特に、ワイヤーの断面形状の変形とともに、端子が弾性変形して、該ワイヤーによる陥没が該端子上面に形成されることにより、ワイヤーと端子との接触部分がより大きくなり、より充分な接合が達成できるので好ましい。なお、端子の陥没は、弾性変形であるので、接合後押圧が解除されるとほとんど消滅するが、すでにハンダの固化により充分な接合が達成された後に押圧の解除がされれば、接合強度が影響されることはない。   After the wire is placed on the terminal and the composite tape for joining is placed on the wire, the composite tape for joining is pressed from above by the heating head, that is, from the side opposite to the terminal or the wire side. Is done. As a result, the wire is also pressed to the terminal side, and the cross-sectional shape of the wire is deformed so that the diameter in the pressing direction is shortened, that is, flattened. As a result, the lower portion of the wire comes into contact with the terminal over a wide area, and when this contact portion is joined by solder as described later, the joining strength is improved and excellent conduction is achieved. In particular, as the cross-sectional shape of the wire is deformed, the terminal is elastically deformed, and a depression due to the wire is formed on the upper surface of the terminal, so that the contact portion between the wire and the terminal becomes larger, thereby achieving more sufficient joining. It is preferable because it is possible. Since the depression of the terminal is elastic deformation, it almost disappears when the pressure is released after bonding, but if the pressure is released after sufficient bonding has already been achieved by solidification of the solder, the bonding strength is increased. It will not be affected.

ワイヤーの断面形状の変形の大きさとしては、押圧後の押圧方向の径が、押圧前の押圧方向の径の0.6〜0.8倍となるような範囲が好ましい。請求項3はこの好ましい態様に該当し、前記の微細接合方法であって、該ワイヤーの断面形状を、押圧後の押圧方向の径が、押圧前の押圧方向の径の0.6〜0.8倍となるように変形せしめることを特徴とする微細接合方法を提供するものである。   As a magnitude | size of deformation | transformation of the cross-sectional shape of a wire, the range in which the diameter of the pressing direction after pressing becomes 0.6 to 0.8 times the diameter of the pressing direction before pressing is preferable. Claim 3 corresponds to this preferred embodiment, and is the fine joining method described above, wherein the wire has a cross-sectional shape whose diameter in the pressing direction after pressing is 0.6 to 0. 0 of the diameter in the pressing direction before pressing. The present invention provides a fine joining method characterized by being deformed to be 8 times.

本発明の微細接合方法に用いられる接合用複合テープは、導電性金属基材層(A)とハンダ層(B)を有する。導電性金属基材層(A)は、加熱ヘッドの電極により通電され該通電部分が発熱する層である。ハンダ層(B)は、融点450℃未満のロウ材からなる層であって、加熱により溶融しその固化により部材間を導電接合する機能を有する。   The composite tape for joining used in the fine joining method of the present invention has a conductive metal substrate layer (A) and a solder layer (B). The conductive metal substrate layer (A) is a layer that is energized by the electrode of the heating head and generates heat at the energized portion. The solder layer (B) is a layer made of a brazing material having a melting point of less than 450 ° C., and has a function of conductively joining the members by melting and solidifying by heating.

加熱ヘッドにより、接合用複合テープ及びワイヤーを押圧して、該ワイヤーの断面形状を扁平状に変形せしめた後、該加熱ヘッドに通電してハンダ層(B)を溶融する。加熱ヘッドは、微小な隙間を隔てて配置されている一対の電極を有し、かつ該電極により接合用複合テープ及び該ワイヤーの押圧が可能な構造を有する。例えば、一対の電極が互いにV字を形成するように配置されているものでもよいが、該ワイヤーの断面形状を変形しやすくするためには、ワイヤーなどの押圧が容易である、一対の電極が互いに平行に配置されているものが好ましい。   The composite tape for bonding and the wire are pressed by the heating head to deform the cross-sectional shape of the wire into a flat shape, and then the heating head is energized to melt the solder layer (B). The heating head has a pair of electrodes arranged with a minute gap therebetween, and has a structure in which the composite tape for bonding and the wire can be pressed by the electrodes. For example, a pair of electrodes may be arranged so as to form a V shape, but in order to easily deform the cross-sectional shape of the wire, a pair of electrodes that are easy to press a wire or the like are provided. Those arranged parallel to each other are preferred.

加熱ヘッドに通電すると、導電性金属基材層(A)の、該加熱ヘッドの一対の電極と接触している部分が通電され、発熱する。その結果、導電性金属基材層(A)の該通電部分と接しているハンダ層(B)が加熱され溶融する。加熱ヘッドの一対の電極と接触している通電部分は、該加熱ヘッドにより押圧されている部分であり、従って、該通電部分と接しているハンダ層(B)の部分は、ワイヤーを押圧し該ワイヤーの断面形状を変形している部分である。従って、溶融したハンダは、接合用複合テープから、ワイヤーの変形部分と端子との間(接合部分)に移動し、その冷却、固化により、接合部分のワイヤーと端子を接合し、導通する。   When the heating head is energized, the portion of the conductive metal substrate layer (A) that is in contact with the pair of electrodes of the heating head is energized and generates heat. As a result, the solder layer (B) in contact with the energized portion of the conductive metal base layer (A) is heated and melted. The energized part that is in contact with the pair of electrodes of the heating head is the part that is pressed by the heating head. Therefore, the part of the solder layer (B) that is in contact with the energized part presses the wire and It is the part which is changing the cross-sectional shape of a wire. Accordingly, the melted solder moves from the bonding composite tape to between the deformed portion of the wire and the terminal (bonded portion), and by cooling and solidifying, the wire and the terminal at the bonded portion are bonded and conducted.

なお、コイル端末などのワイヤーは、通常、エナメルなどの絶縁被膜により覆われているが、接合の際の加熱により、ワイヤーの絶縁被膜は熱分解、昇華などにより除去される。請求項4はこの好ましい態様に該当し、前記の微細接合方法であって、該ワイヤーが、芯部(コイル芯線)の線状金属とそれを覆う絶縁被膜からなり、該絶縁被膜が、溶融されたハンダによる加熱により、分解、除去されることを特徴とする微細接合方法を提供するものである。   In addition, although wires, such as a coil terminal, are normally covered with insulating films, such as an enamel, the insulating film of a wire is removed by thermal decomposition, sublimation, etc. by the heating in the case of joining. Claim 4 corresponds to this preferred embodiment, and is the fine joining method, wherein the wire is composed of a linear metal of a core part (coil core wire) and an insulating film covering the metal, and the insulating film is melted. The present invention provides a fine bonding method characterized by being decomposed and removed by heating with solder.

本発明の微細接合方法に用いられる接合用複合テープは、該ハンダ層(B)の厚みが0.1〜2μmであることを特徴とする。厚みが2μmを越えると、モジュールやセンサー部分のような微細な回路形成の場合、回路間の短絡などの問題が発生しやすくなる。一方、厚みが0.1μm未満の場合、ワイヤーと端子の充分な導通が得られにくくなる。また、ワイヤーと端子との間の接合不良も生じやすくなる。   The composite tape for joining used in the fine joining method of the present invention is characterized in that the solder layer (B) has a thickness of 0.1 to 2 μm. When the thickness exceeds 2 μm, in the case of forming a fine circuit such as a module or a sensor portion, a problem such as a short circuit between the circuits tends to occur. On the other hand, when the thickness is less than 0.1 μm, it is difficult to obtain sufficient conduction between the wire and the terminal. Moreover, it becomes easy to produce the joining failure between a wire and a terminal.

ハンダ層(B)は、導電性金属基材層(A)上に、また後記のように耐熱性樹脂層(C)が形成される場合はこの上に、メッキや蒸着などにより形成することができる。特にスパッタリングによる形成が好ましい。   The solder layer (B) may be formed on the conductive metal base layer (A), or on the heat-resistant resin layer (C) as will be described later, by plating or vapor deposition. it can. In particular, formation by sputtering is preferable.

本発明の微細接合方法に用いられる接合用複合テープは、好ましくは、導電性金属基材層(A)及びハンダ層(B)の他に、テープを補強しかつ接合時においてハンダの接合部分への移着がより充分に行われるために、導電性金属基材層(A)とハンダ層(B)の間に耐熱性樹脂層(C)を有する。すなわち、耐熱性樹脂層(C)は、導電性金属基材層(A)をテープとして補強する機能、接合時にハンダの大部分をテープから接合部分に移着させる機能を有する。   The composite tape for joining used in the fine joining method of the present invention preferably reinforces the tape in addition to the conductive metal base layer (A) and the solder layer (B), and joins the solder at the time of joining. Therefore, a heat resistant resin layer (C) is provided between the conductive metal base layer (A) and the solder layer (B). That is, the heat-resistant resin layer (C) has a function of reinforcing the conductive metal base layer (A) as a tape and a function of transferring most of the solder from the tape to the joint at the time of joining.

本発明の請求項5は、この好ましい態様に該当し、上記の微細接合方法であって、導電性金属基材層(A)とハンダ層(B)との間に、耐熱性樹脂層(C)をさらに有する接合用複合テープを用いることを特徴とする微細接合方法を提供するものである。   Claim 5 of the present invention corresponds to this preferred embodiment, and is the fine joining method described above, wherein the heat-resistant resin layer (C) is interposed between the conductive metal substrate layer (A) and the solder layer (B). And a fine joining method characterized by using a composite tape for joining further comprising:

導電性金属基材層(A)上に耐熱性樹脂層(C)を形成する方法としては、別途形成した耐熱性樹脂のフィルムを、導電性金属基材層(A)を形成するフィルムへ接着する方法、耐熱性樹脂を有機溶剤で溶解して得られた樹脂溶液やエナメルワニスなどを、導電性金属基材層(A)を形成するフィルムに塗布し、硬化または溶剤の除去を行う方法などが例示される。   As a method of forming the heat-resistant resin layer (C) on the conductive metal substrate layer (A), a separately formed heat-resistant resin film is bonded to the film forming the conductive metal substrate layer (A). A method of applying a resin solution or enamel varnish obtained by dissolving a heat-resistant resin with an organic solvent to a film forming the conductive metal substrate layer (A), and curing or removing the solvent. Is exemplified.

また、耐熱性樹脂層(C)の形成には、耐熱性樹脂層(C)と導電性金属基材層(A)が一体構造のフレキシブルプリント基材用素材などを使用することもできる。この場合は、該フレキシブルプリント基材用素材などの該耐熱性樹脂層(C)側に、ハンダ層(B)が形成される。   The heat-resistant resin layer (C) can be formed by using a material for a flexible print substrate in which the heat-resistant resin layer (C) and the conductive metal substrate layer (A) are integrated. In this case, a solder layer (B) is formed on the heat-resistant resin layer (C) side of the flexible print substrate material or the like.

耐熱性樹脂層(C)を構成する耐熱性樹脂は、ハンダ層(B)が溶融する温度において分解しないまたは分解しにくい樹脂で、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリエステルイミド、ポリエーテルスルホンなどの耐熱性エナメルワニスに使用される材料が好ましく使用できるが、中でもポリイミドを主成分する場合が好適である。本発明の請求項6は、この好ましい態様に該当し、上記耐熱性樹脂層(C)の材質が、ポリイミドを主成分とすることを特徴とする微細接合方法を提供するものである。   The heat-resistant resin constituting the heat-resistant resin layer (C) is a resin that does not decompose or hardly decompose at the temperature at which the solder layer (B) melts, and heat-resistant enamel such as polyimide, polyamideimide, polyesterimide, and polyethersulfone. Although the material used for a varnish can be used preferably, the case where a main component is a polyimide is especially suitable. Claim 6 of the present invention corresponds to this preferred embodiment, and provides a fine joining method characterized in that the material of the heat-resistant resin layer (C) is mainly composed of polyimide.

ハンダは、ポリイミド系樹脂などの耐熱性樹脂との接着性が悪いことが多い。そこで、ハンダ層(B)と耐熱性樹脂層(C)との間に、ハンダ層(B)及び耐熱性樹脂層(C)の双方に接着する金属膜(D)を有することが好ましい。   Solder often has poor adhesion to a heat-resistant resin such as a polyimide resin. Therefore, it is preferable to have a metal film (D) that adheres to both the solder layer (B) and the heat resistant resin layer (C) between the solder layer (B) and the heat resistant resin layer (C).

金属膜(D)は、単層からなるものでもよく、複数層からなるものでもよい。単層からなる金属膜(D)は、例えば、耐熱性樹脂層(C)上に金属膜(D)を構成する金属を、メッキもしくは蒸着することにより形成することができる。金属膜(D)をメッキにより形成する場合には、一般に用いられる電解メッキ、無電解メッキ、溶融メッキなどを選択できる。ただし、耐熱性樹脂層(C)に、金属膜(D)を電解メッキにより形成する場合は、被着部分が樹脂であるため、該樹脂に導電性を付与すべく、無電解メッキや金属蒸着による導電処理(下地処理)がされる。又、金属膜(D)を蒸着により形成する場合は、通常の蒸着法も使用できるが、密着性を向上するためにはスパッタリング法が好ましい。イオンプレーティングも使用可能である。   The metal film (D) may be a single layer or a plurality of layers. The metal film (D) composed of a single layer can be formed, for example, by plating or vapor-depositing a metal constituting the metal film (D) on the heat resistant resin layer (C). When the metal film (D) is formed by plating, generally used electrolytic plating, electroless plating, hot dipping, etc. can be selected. However, when the metal film (D) is formed on the heat-resistant resin layer (C) by electrolytic plating, since the deposited portion is a resin, electroless plating or metal vapor deposition is required to impart conductivity to the resin. Conductive treatment (base treatment) is performed. Moreover, when forming a metal film (D) by vapor deposition, although a normal vapor deposition method can also be used, in order to improve adhesiveness, sputtering method is preferable. Ion plating can also be used.

本発明の微細接合方法に用いられる接合用複合テープにおいては、導電性金属基材層(A)上のハンダ層(B)の逆側に、導電性金属基材層(A)を構成する金属よりも密度が低い金属及び/または導電性金属基材層(A)を構成する金属よりも融点が低い金属からなる金属層(E)をさらに有することが好ましい。加熱ヘッドの電極と接合用複合テープの接触が不充分であると、通電による導電性金属基材層(A)の発熱が不十分になるなどの問題が発生する場合があるが、金属層(E)を導電性金属基材層(A)上に設けることにより、金属層(E)がクッションの役割をして加熱ヘッドの電極と接合用複合テープの接触を充分にし、このような問題を防ぐことができる。金属層(E)は、導電性金属基材層(A)を覆い空気との接触を遮断するので、さらに、導電性金属基材層(A)の酸化を防ぐ効果も有する。   In the composite tape for joining used in the fine joining method of the present invention, the metal constituting the conductive metal substrate layer (A) on the opposite side of the solder layer (B) on the conductive metal substrate layer (A). It is preferable to further have a metal layer (E) composed of a metal having a lower density than the metal and / or a metal having a melting point lower than that of the metal constituting the conductive metal substrate layer (A). Insufficient contact between the electrode of the heating head and the composite tape for bonding may cause problems such as insufficient heat generation of the conductive metal base layer (A) due to energization. By providing E) on the conductive metal base layer (A), the metal layer (E) acts as a cushion to ensure sufficient contact between the heating head electrode and the composite tape for bonding. Can be prevented. Since the metal layer (E) covers the conductive metal substrate layer (A) and blocks contact with air, the metal layer (E) further has an effect of preventing oxidation of the conductive metal substrate layer (A).

本発明の微細接合方法により、ワイヤーと端子を接合した後、接合強度をより高めるためには、該接合部分を、光硬化性樹脂などの樹脂で覆うことが好ましい。本発明の請求項7はこの好ましい態様に該当し、上記の微細接合方法であって、ワイヤーと端子を接合した後、接合部分を樹脂で覆うことを特徴とする微細接合方法を提供するものである。   In order to further increase the bonding strength after bonding the wire and the terminal by the fine bonding method of the present invention, the bonding portion is preferably covered with a resin such as a photocurable resin. Claim 7 of the present invention corresponds to this preferred embodiment, and provides the fine joining method described above, wherein the joining portion is covered with resin after joining the wire and the terminal. is there.

本発明はさらに、前記の微細接合方法に好適に用いられる接合用複合テープを提供する。すなわち、請求項8は、導電性金属基材層(A)とハンダ層(B)を有し、該ハンダ層(B)の厚みが0.1〜2μmである接合用複合テープを提供するものである。   The present invention further provides a composite tape for joining that is suitably used in the above-described fine joining method. That is, Claim 8 provides the composite tape for joining which has an electroconductive metal base material layer (A) and a solder layer (B), and the thickness of this solder layer (B) is 0.1-2 micrometers. It is.

前記のように、テープを補強しかつ接合時においてハンダの接合部分への移着がより充分に行われるために、導電性金属基材層(A)とハンダ層(B)の間に耐熱性樹脂層(C)を有することが好ましい。本発明の請求項9はこの好ましい態様に該当し、上記の接合用複合テープであって、導電性金属基材層(A)とハンダ層(B)との間に、耐熱性樹脂層(C)をさらに有することを特徴とする接合用複合テープを提供するものである。   As described above, in order to reinforce the tape and transfer the solder to the joining portion more sufficiently at the time of joining, heat resistance is provided between the conductive metal base layer (A) and the solder layer (B). It is preferable to have a resin layer (C). Claim 9 of the present invention corresponds to this preferred embodiment, and is the above-mentioned composite tape for bonding, wherein the heat resistant resin layer (C) is interposed between the conductive metal base layer (A) and the solder layer (B). The composite tape for bonding is further provided.

本発明の微細接合方法によると、ワイヤーと端子により形成される回路が非常に微細な場合であっても、回路間の短絡などの問題が発生せず、しかも、ワイヤーと端子間の確実な接合及び充分な導通も達成できる。   According to the fine joining method of the present invention, even when the circuit formed by the wire and the terminal is very fine, there is no problem such as a short circuit between the circuits, and the wire and the terminal are reliably joined. And sufficient conduction can be achieved.

図1は、本発明の微細接合方法の各工程を示す断面概念図である。この図1を用いて、本発明の微細接合方法の一例の各工程を説明するが、本発明の範囲はこの形態に限定されるものではない。   FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view showing each step of the fine joining method of the present invention. Although each process of an example of the fine joining method of this invention is demonstrated using this FIG. 1, the scope of the present invention is not limited to this form.

図1(a)は、接合の工程前の、接合部分の端子、ワイヤー、接合用複合テープの配置を示す、ワイヤーの長さ方向に垂直な断面概念図である。図1(a)に示すように、先ず端子1上に、ワイヤー6が配置され、その上に接合用複合テープ7が配置される。端子1は、体積弾性率が10〜10Paのプラスチック層からなる弾性層22とその上の導電性金属層21からなる。又、ワイヤー6は、Cu製のコイル芯線4をエナメルからなる絶縁被覆5で被覆して構成されている。又、接合用複合テープ7は、導電性金属基材層(A)とハンダ層(B)からなり、ハンダ層(B)はワイヤー側に配置される。該ハンダ層(B)の厚みは0.1〜2μmの範囲内である。 Fig.1 (a) is a cross-sectional conceptual diagram perpendicular | vertical to the length direction of a wire which shows arrangement | positioning of the terminal of a junction part, a wire, and the composite tape for joining before the process of joining. As shown to Fig.1 (a), the wire 6 is first arrange | positioned on the terminal 1, and the composite tape 7 for joining is arrange | positioned on it. The terminal 1 includes an elastic layer 22 made of a plastic layer having a bulk modulus of 10 8 to 10 9 Pa and a conductive metal layer 21 thereon. The wire 6 is formed by coating a coil core wire 4 made of Cu with an insulating coating 5 made of enamel. Moreover, the composite tape 7 for joining consists of an electroconductive metal base material layer (A) and a solder layer (B), and a solder layer (B) is arrange | positioned at the wire side. The thickness of the solder layer (B) is in the range of 0.1 to 2 μm.

次に、加熱ヘッド8により、接合用複合テープ7は、導電性金属基材層(A)側より押圧される。その結果、ワイヤー6も端子1側に押圧される。図1(b)は、押圧時の、接合部分の端子、ワイヤー、接合用複合テープ、加熱ヘッドの配置を示す、ワイヤーの長さ方向の断面概念図である。図1(b)に示すように、端子1上にワイヤー6が押圧されようとしており、押圧により端子1とワイヤー6が密着する。   Next, the bonding composite tape 7 is pressed by the heating head 8 from the conductive metal base layer (A) side. As a result, the wire 6 is also pressed toward the terminal 1 side. FIG.1 (b) is a conceptual cross-sectional view of the length direction of a wire which shows arrangement | positioning of the terminal of a junction part, a wire, the composite tape for joining, and a heating head at the time of a press. As shown in FIG.1 (b), the wire 6 is going to be pressed on the terminal 1, and the terminal 1 and the wire 6 contact | adhere by press.

図1(c)は、押圧、通電後の、接合部分の端子、ワイヤー、接合用複合テープ、加熱ヘッドの配置を示す、ワイヤーの長さ方向に垂直な断面概念図である。図1(c)の断面は、図1(b)の断面とは垂直である。図1(c)に示すように、ワイヤー6は扁平状に変形しており、端子1には、ワイヤー6による陥没11が形成されている。その後、加熱ヘッド8に通電され、導電性金属基材層(A)が通電、発熱し、ハンダ層(B)は加熱され溶融して、ハンダがワイヤー6及び陥没11間に移動する。なお、図1(b)に示すように、加熱ヘッド8は、一対の電極が互い微小な間隔で平行に配置されているものである。   FIG.1 (c) is a cross-sectional conceptual diagram perpendicular | vertical to the length direction of a wire which shows arrangement | positioning of the terminal of a junction part, a wire, the composite tape for joining, and a heating head after a press and electricity supply. The cross section in FIG. 1C is perpendicular to the cross section in FIG. As shown in FIG. 1C, the wire 6 is deformed into a flat shape, and a depression 11 due to the wire 6 is formed in the terminal 1. Thereafter, the heating head 8 is energized, the conductive metal base layer (A) is energized and generates heat, the solder layer (B) is heated and melted, and the solder moves between the wire 6 and the depression 11. As shown in FIG. 1B, the heating head 8 has a pair of electrodes arranged in parallel at a minute interval.

図1(d)は、ハンダがワイヤー6及び陥没11間に移動して冷却、固化し、その後押圧が解除された後の様子を示す、ワイヤーの長さ方向に垂直な断面概念図である。ワイヤー6の絶縁被膜5は加熱により、熱分解され除去されている。また、陥没11は、押圧が解除されたので消滅している。この固化されたハンダにより、ワイヤー6のコイル芯線4と端子1間に、接合が形成され、導通が達成される。   FIG.1 (d) is a conceptual cross-sectional view perpendicular to the length direction of the wire, showing the state after the solder moves between the wire 6 and the depression 11 to cool and solidify, and then the pressure is released. The insulating coating 5 of the wire 6 is thermally decomposed and removed by heating. Further, the depression 11 disappears because the pressing is released. Due to the solidified solder, a bond is formed between the coil core wire 4 of the wire 6 and the terminal 1 to achieve conduction.

次に本発明の微細接合方法に用いられる接合用複合テープについて図を用いて説明する。図2は、該接合用複合テープの一例を示す断面概念図である。導電性金属基材層(A)を構成する金属は、テープにしやすい展延性のよいものであり、かつハンダ層(B)よりも高い融点を有する金属から選ばれる。融点が1000℃を越えるものが好ましい。最適な材料としては、展延性に富み比較的安価な素材であるCuもしくはCu合金が例示される。   Next, the bonding composite tape used in the fine bonding method of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view showing an example of the composite tape for bonding. The metal constituting the conductive metal base layer (A) is selected from metals that are easy to form into a tape and have good spreadability and have a higher melting point than the solder layer (B). Those having a melting point exceeding 1000 ° C. are preferred. The optimum material is exemplified by Cu or Cu alloy, which is a material that is rich in spreadability and relatively inexpensive.

導電性金属基材層(A)の厚みは、微細な作業に使用する目的から、薄いものが好ましく、通常35μm以下が好ましい。より好ましくは、20μm以下であるが、あまり薄いと基材としての機械強度及び電気導体としての特性を損なう。   The thickness of the conductive metal substrate layer (A) is preferably thin for the purpose of use in fine work, and is usually preferably 35 μm or less. More preferably, it is 20 μm or less, but if it is too thin, the mechanical strength as a substrate and the properties as an electric conductor are impaired.

上記のように、ハンダ層(B)の厚みは0.1〜2μmの範囲であるが、より好ましくは、0.2〜1.0μm範囲である。また、ハンダ層(B)を構成するハンダとしは、環境問題の観点から、Pbフリーのハンダが特に好ましい。SnをベースにAg、Cu、Sb、In、Biなどを少量加えた種々のPbフリーハンダがあるが、用途目的に合わせて選択される。   As described above, the thickness of the solder layer (B) is in the range of 0.1 to 2 μm, and more preferably in the range of 0.2 to 1.0 μm. Further, as the solder constituting the solder layer (B), Pb-free solder is particularly preferable from the viewpoint of environmental problems. There are various Pb-free solders based on Sn to which a small amount of Ag, Cu, Sb, In, Bi, or the like is added.

該ハンダ層(B)の形成に用いられる方法の中で、メッキとしては電解メッキが可能であり、蒸着としては、通常のスパッタリングなどが用いられる。後に詳述する金属層(E)を形成しない場合、または金属層(E)がハンダ層(B)とは異なる材料により構成される場合は、ハンダ層(B)の形成のためのメッキは片側メッキであり、電解メッキで行うことができる。   Among the methods used for forming the solder layer (B), electrolytic plating is possible as plating, and ordinary sputtering is used as vapor deposition. When the metal layer (E) described in detail later is not formed, or when the metal layer (E) is made of a material different from the solder layer (B), the plating for forming the solder layer (B) is performed on one side. It is plating and can be performed by electrolytic plating.

図3は、耐熱性樹脂層(C)、金属膜(D)及び金属層(E)をさらに有する本発明の接合用複合テープの構成を示す断面図である。導電性金属基材層(A)上に耐熱性樹脂層(C)を形成する方法としては、導電性金属基材層(A)を形成するフィルムに樹脂溶液を塗布し、硬化または溶剤の除去を行う方法が好ましく例示され、この方法により薄い耐熱性樹脂層を形成することができる。   FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the composite tape for bonding of the present invention further comprising a heat-resistant resin layer (C), a metal film (D), and a metal layer (E). As a method of forming the heat-resistant resin layer (C) on the conductive metal substrate layer (A), a resin solution is applied to the film forming the conductive metal substrate layer (A), and curing or removal of the solvent is performed. The method of performing is preferably exemplified, and a thin heat-resistant resin layer can be formed by this method.

耐熱性樹脂溶液の塗布は、好ましくは連続的に行われる。塗布量は樹脂溶液の濃度により決められるが、通常、目的の厚みが数十μm以下であるので溶剤を含んだ状態であっても塗布厚みは数百μm以内である。硬化または溶剤の除去の方法は特に限定されず、加熱して焼き付ける、紫外線により硬化した後溶剤を除去するなどの方法が例示される。一般には加熱して焼き付ける方法が用いられることが多いが、耐熱性樹脂としてポリイミドを選択する場合は、溶剤の除去と樹脂の硬化を必要とするので、300℃以上の高温を必要とする。   Application | coating of a heat resistant resin solution is preferably performed continuously. The coating amount is determined by the concentration of the resin solution. Usually, since the target thickness is several tens of μm or less, the coating thickness is within several hundreds of μm even when the solvent is included. The method of curing or removing the solvent is not particularly limited, and examples thereof include methods such as heating and baking, and removing the solvent after curing with ultraviolet rays. In general, a method of baking by heating is often used. However, when polyimide is selected as the heat-resistant resin, removal of the solvent and curing of the resin are required, and thus a high temperature of 300 ° C. or more is required.

導電性金属基材層(A)と耐熱性樹脂層(C)の厚みの合計を50μm以下とすると、接合用複合テープとして柔軟性があり、取り扱い時の強度も十分であり、かつ入出力端子の接続時に入出力端子の凹凸への追随性もよいものが得られる。これらの層を構成する材料によるが、通常機械強度的には導電性金属基材層(A)と耐熱性樹脂層(C)の厚みの合計が35μmあれば十分である。   When the total thickness of the conductive metal base layer (A) and the heat-resistant resin layer (C) is 50 μm or less, the composite tape for bonding is flexible, has sufficient strength during handling, and an input / output terminal. In this connection, it is possible to obtain a good follow-up to the irregularities of the input / output terminals. Although depending on the material constituting these layers, it is usually sufficient in terms of mechanical strength that the total thickness of the conductive metal base layer (A) and the heat resistant resin layer (C) is 35 μm.

上記のように金属膜(D)は、単層からなるものでもよく複数層からなるものでもよいが、単層からなる金属膜(D)を構成する材料としては、ハンダ層(B)との接着性がよいものが好ましく、特に、耐熱性樹脂層(C)及びハンダ層(B)双方に接着性がよいものが好ましく、CuもしくはCu合金、FeもしくはFe合金などが例示される。中でも、モネル合金(Cu−Ni)、Cu単独が好ましい。   As described above, the metal film (D) may be composed of a single layer or a plurality of layers. However, as a material constituting the metal film (D) composed of a single layer, the metal film (D) may be formed with the solder layer (B). Those having good adhesion are preferred, and those having good adhesion to both the heat-resistant resin layer (C) and the solder layer (B) are particularly preferred, and examples thereof include Cu or Cu alloy, Fe or Fe alloy. Among these, monel alloy (Cu—Ni) and Cu alone are preferable.

また、金属膜(D)が複数層からなる場合は、ハンダ層(B)に接する層がハンダと接着性のよい金属からなり、耐熱性樹脂層(C)に接する層が耐熱性樹脂と接着性のよい金属からなることが好ましい。複数層からなる金属膜(D)を形成する方法としては、先ず耐熱性樹脂層(B)の表面に耐熱性樹脂と接着性のよい金属層を形成し、その上にハンダと接着性のよい金属を選んでメッキや蒸着などにより被着させて金属層を形成する方法が好ましく例示される。   When the metal film (D) is composed of a plurality of layers, the layer in contact with the solder layer (B) is made of a metal having good adhesiveness to the solder, and the layer in contact with the heat resistant resin layer (C) is bonded to the heat resistant resin. It is preferable that it consists of a good metal. As a method of forming a metal film (D) composed of a plurality of layers, first, a heat-resistant resin and a metal layer having good adhesiveness are formed on the surface of the heat-resistant resin layer (B), and solder and good adhesiveness are formed thereon. A method of forming a metal layer by selecting a metal and depositing it by plating or vapor deposition is preferably exemplified.

耐熱性樹脂と接着性のよい金属層を構成する材料は、耐熱性樹脂層(B)と接着性のよいアンカー効果の強い金属から種々選択できる。金属膜(D)の厚みは、それが単層の場合は0.1μm程度で十分であり、また、金属膜(D)が複数層からなる場合であっても各層が0.1μm程度で十分である。   The material constituting the heat-resistant resin and the metal layer having good adhesion can be variously selected from the heat-resistant resin layer (B) and the metal having good adhesion and strong anchor effect. As for the thickness of the metal film (D), about 0.1 μm is sufficient when it is a single layer, and about 0.1 μm is sufficient for each layer even when the metal film (D) is composed of a plurality of layers. It is.

金属層(E)を構成する金属の中で、導電性金属基材層(A)を構成する金属よりも密度が低い金属としては、発泡メタルなどが例示される。また、導電性金属基材層(A)を構成する金属よりも融点が低い金属としては、融点450℃未満のハンダが例示される。ハンダの中でも、環境問題の観点から、上記に例示されたようなPbフリーのハンダが特に好ましい。とりわけ、融点350℃未満のPbフリーハンダが好ましい。   Among the metals constituting the metal layer (E), examples of the metal having a lower density than the metal constituting the conductive metal substrate layer (A) include foam metal. Moreover, as a metal whose melting | fusing point is lower than the metal which comprises an electroconductive metal base material layer (A), solder with melting | fusing point less than 450 degreeC is illustrated. Among the solders, Pb-free solders as exemplified above are particularly preferable from the viewpoint of environmental problems. In particular, Pb-free solder having a melting point of less than 350 ° C. is preferable.

金属層(E)の厚みの好ましい範囲は、電極の形状や、接合部分の状態、さらには接合用複合テープの使用目的により変動するが、通常2μm以下の厚みが好ましく、特に好ましくは0.2〜1.0μm程度の厚みである。   The preferred range of the thickness of the metal layer (E) varies depending on the shape of the electrode, the state of the joined portion, and the intended use of the composite tape for joining, but usually a thickness of 2 μm or less is preferred, particularly preferably 0.2. The thickness is about 1.0 μm.

金属層(E)は、通常、導電性金属基材層(A)上のハンダ層(B)の逆側に、金属層(E)を構成する金属をメッキすることにより形成される。用いられるメッキとしては、溶融メッキ、電解メッキなどが可能である。通常、電解メッキが好ましく用いられる。特に、金属層(E)を構成する金属としてハンダ層(B)を構成する材料と同じ金属を用いる場合は、両者のメッキを同時に行うこと、すなわち両面メッキを行うことができるので、製造上も有利であり製造コストの低減も可能である。   The metal layer (E) is usually formed by plating the metal constituting the metal layer (E) on the opposite side of the solder layer (B) on the conductive metal substrate layer (A). As the plating used, hot dipping, electrolytic plating and the like are possible. Usually, electrolytic plating is preferably used. In particular, when the same metal as the material constituting the solder layer (B) is used as the metal constituting the metal layer (E), both can be plated at the same time, that is, both sides can be plated. It is advantageous and the manufacturing cost can be reduced.

本発明の接合用複合テープの、全ての層の合計の厚みは、80μm以下が好ましく、より好ましくは35μm以下である。   The total thickness of all the layers of the composite tape for bonding of the present invention is preferably 80 μm or less, more preferably 35 μm or less.

上記の製造方法において導電性金属基材層(A)を形成するために用いられる導電性金属フィルム、例えばCuフィルムとしては市販されている幅が数十cm、長さが数十〜数百mのものを用いることができる。以上のようにして、出来上がった導電性金属基材層(A)、ハンダ層(B)などを有するフィルムを所要の幅に切り出し、接合用複合テープとする。   The conductive metal film used for forming the conductive metal substrate layer (A) in the above production method, for example, a Cu film having a commercially available width of several tens of centimeters and a length of several tens to several hundreds of meters. Can be used. The film having the conductive metal substrate layer (A), the solder layer (B) and the like thus completed is cut into a required width to obtain a composite tape for bonding.

本発明の微細接合方法を実施するためには、特許文献1の図1、図2に記載されているような装置が好ましく用いられる。この装置を用いることにより、接合部分で発生するフラックスなどの異物や絶縁被膜の除去かすなどが電極の近傍から排除され、常に電極の近傍を清潔に保つことができる。そして、テープ状抵抗発熱体を少しずつずらしながら、常に新しい部分を用いて接続をくり返すことができる。   In order to carry out the fine joining method of the present invention, an apparatus as described in FIGS. 1 and 2 of Patent Document 1 is preferably used. By using this apparatus, foreign matter such as flux generated at the joint portion and removal of debris from the insulating coating are excluded from the vicinity of the electrode, and the vicinity of the electrode can always be kept clean. And it can always repeat a connection using a new part, shifting a tape-like resistance heating element little by little.

また前記のように、ワイヤーと端子が接合された後に接合部分を樹脂で覆うことが好ましいが、該樹脂としては光硬化性樹脂、特に紫外線硬化接着剤が好ましく用いられる。   Further, as described above, it is preferable to cover the bonding portion with a resin after the wire and the terminal are bonded. As the resin, a photo-curable resin, particularly an ultraviolet curable adhesive is preferably used.

次に本発明を、実施例を用いてより具体的に説明するが、実施例は本発明の範囲を限定するものではない。   Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the examples do not limit the scope of the present invention.

実施例1
市販の電解Cuホイル(長さ200m、幅60cm、厚み18μm、導電性金属基材層(A))にポリイミドワニスを塗布焼き付けした。焼き付け後のポリイミド樹脂層(C)は13μmであった。この複合フィルムのポリイミド樹脂層(C)側にCu合金を蒸着し、厚み0.1μmのCu金属膜(D)を付着させた。その後、Cu金属膜(D)側に、PbフリーハンダであるSn(97%)、Cu(3%)の組成の電気メッキをしてハンダ層(B)を形成した。メッキ後のハンダ層(B)の厚みは0.5μmであった。出来上がった複合ホイルを幅0.5mmに切り取り、総厚み約32μmの接合用複合テープとした。
Example 1
A polyimide varnish was applied and baked onto a commercially available electrolytic Cu foil (length 200 m, width 60 cm, thickness 18 μm, conductive metal substrate layer (A)). The polyimide resin layer (C) after baking was 13 μm. A Cu alloy was deposited on the polyimide resin layer (C) side of the composite film, and a Cu metal film (D) having a thickness of 0.1 μm was adhered. Thereafter, a solder layer (B) was formed on the Cu metal film (D) side by electroplating with a composition of Sn (97%) and Cu (3%) as Pb-free solder. The thickness of the solder layer (B) after plating was 0.5 μm. The completed composite foil was cut to a width of 0.5 mm to obtain a composite tape for bonding having a total thickness of about 32 μm.

図4に示す微細接合装置を用い、得られた接合用複合テープを微細接合装置のサプライ側のリール12に装填した。該微細接合装置の基台に図5に示すモデルデバイス9を載せた。該モデルデバイス9上には、端子幅400、端子ピッチ400μmの大きさの端子10が2つ互いに50μm離れて形成されている。該端子10の一方に25μm径Cu線のワイヤー6(コイル端末)を置き、その上から接合用複合テープ7を加熱ヘッド8により7700g重の加重で押圧し、同時に電力50Wの条件で、通電時間30ms加圧通電した。該端子10は、厚み35μm、体積弾性率10のフレキシブルプリント基板の上に形成された厚み0.1μmのスズメッキからなる。 Using the fine joining apparatus shown in FIG. 4, the obtained composite tape for joining was loaded on the reel 12 on the supply side of the fine joining apparatus. A model device 9 shown in FIG. 5 was placed on the base of the fine joining apparatus. On the model device 9, two terminals 10 having a terminal width of 400 and a terminal pitch of 400 μm are formed 50 μm apart from each other. A wire 6 (coil end) of 25 μm diameter Cu wire is placed on one side of the terminal 10, and the composite tape 7 for bonding is pressed from above with a heating head 8 with a weight of 7700 g weight, and at the same time the energization time under the condition of power 50 W Energized with pressure for 30 ms. The terminal 10 has a thickness 35 [mu] m, consists of tin plating thickness 0.1μm was formed on the flexible printed circuit board of the bulk modulus 10 9.

通電後、該端子10とコイル芯線4との接合性を顕微鏡観察した結果、コイル芯線と端子が接触している部分及びその周囲は、連続したPbフリーハンダ層により覆われているが、Pbフリーハンダにより覆われている部分は端子内のみであり端子外には広がっていない。従って、隣接する端子と該Pbフリーハンダ層との接触はなく、回路の短絡の問題を生じないことが示された。また端子とワイヤー間の導通を端子とコイル間に通電して調べたが、良好な導通が達成されていることがわかった。   As a result of microscopic observation of the bondability between the terminal 10 and the coil core wire 4 after energization, the contact portion between the coil core wire and the terminal and the periphery thereof are covered with a continuous Pb-free solder layer. The portion covered with the solder is only inside the terminal and does not spread outside the terminal. Therefore, there is no contact between the adjacent terminal and the Pb-free solder layer, and it has been shown that the short circuit problem does not occur. In addition, continuity between the terminal and the wire was examined by energizing between the terminal and the coil, and it was found that good continuity was achieved.

実施例2〜5、比較例
ハンダ層(B)の厚みを表1に示す厚みに変えた以外は実施例1と同様にして、接合用複合テープを形成し、形成された接合用複合テープを用いて端子とコイル芯線との接合を行い、その接合性を顕微鏡観察し、また導通の状態を実施例1と同様にして調べた。その結果を表1に示す。
Examples 2-5, comparative example Except having changed the thickness of solder layer (B) into the thickness shown in Table 1, it carried out similarly to Example 1, formed the composite tape for joining, and formed the composite tape for joining formed. The terminal and the coil core wire were joined to each other, the joining property was observed with a microscope, and the conduction state was examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 1.

なお表1中、「端子ハンダはみだし」については、全ての試料について、Pbフリーハンダにより覆われている部分が端子内のみの場合を○、一部の試料については端子の端より30μm未満の外部まで広がっている場合を△、ほとんど全ての試料について、端子の端の外部まで広がっている場合を×とした。外部への広がり(はみだし)が大きいほど、隣接する端子と該Pbフリーハンダ層が接触し回路の短絡の問題を生じる可能性が大きくなる。また接合状態については、全ての試料について、接合が充分で導通が良好な場合を○、一部の試料については、導通が不良である場合を△とした。   In Table 1, for “terminal solder overhang”, for all samples, the case where the portion covered with Pb-free solder is only inside the terminal is ○, and for some samples, the outside of the terminal is less than 30 μm from the end of the terminal. The case of spreading to △, and the case of almost all the samples extending to the outside of the end of the terminal are marked with ×. The greater the outward spread (protrusion), the greater the possibility that adjacent terminals and the Pb-free solder layer will come into contact with each other and cause a short circuit problem. As for the bonding state, ◯ indicates that the bonding is sufficient and conduction is good for all the samples, and △ indicates that the conduction is poor for some samples.

Figure 2005279734
Figure 2005279734

表1の結果は、ハンダ層の厚みが本発明の範囲内であれば、端子に移着されたハンダの端子よりのはみだしがないか、または小さく、一方充分な導通が達成されることを示している。   The results in Table 1 show that if the thickness of the solder layer is within the scope of the present invention, there will be no or less protrusion than the terminal of the solder transferred to the terminal, while sufficient conduction will be achieved. ing.

本発明の微細接合方法の一例の工程を示す断面概念図である。It is a cross-sectional conceptual diagram which shows the process of an example of the fine joining method of this invention. 本発明の接合用複合テープの、一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the composite tape for joining of this invention. 本発明の接合用複合テープの、他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the composite tape for joining of this invention. 実施例で用いられた微細接合装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the fine joining apparatus used in the Example. 実施例で用いられたモデルデバイスの概略を示す平面図である。It is a top view which shows the outline of the model device used in the Example.

符号の説明Explanation of symbols

1、10 端子
11 陥没
12 リール
21 導電性金属層
22 弾性層
4 コイル芯線
5 絶縁被膜
6 ワイヤー
7 接合用複合テープ
8 加熱ヘッド
9 モデルデバイス
(A) 導電性金属基材層
(B) ハンダ層
(C) 耐熱性樹脂層
(D) 金属膜
(E) 金属層

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 10 Terminal 11 Depression 12 Reel 21 Conductive metal layer 22 Elastic layer 4 Coil core wire 5 Insulation coating 6 Wire 7 Joining composite tape 8 Heating head 9 Model device (A) Conductive metal base material layer (B) Solder layer ( C) Heat resistant resin layer (D) Metal film (E) Metal layer

Claims (9)

端子上にワイヤーを配置し、該ワイヤー上に、導電性金属基材層(A)とハンダ層(B)を有し、該ハンダ層(B)の厚みが0.1〜2μmである接合用複合テープを、該ハンダ層(B)が該ワイヤー側になるように配置し、加熱ヘッドにより、該接合用複合テープ及び該ワイヤーを、導電性金属基材層(A)側より押圧し、該ワイヤーの押圧方向の径が短縮するように該ワイヤーの断面形状を変形せしめた後、該加熱ヘッドに通電して該ハンダ層(B)を溶融し、溶融されたハンダにより該ワイヤーと該端子を接合することを特徴とする微細接合方法。   A wire is arranged on the terminal, and has a conductive metal base layer (A) and a solder layer (B) on the wire, and the thickness of the solder layer (B) is 0.1 to 2 μm. A composite tape is disposed so that the solder layer (B) is on the wire side, and the composite tape for bonding and the wire are pressed from the conductive metal substrate layer (A) side by a heating head, After deforming the cross-sectional shape of the wire so that the diameter in the pressing direction of the wire is shortened, the soldering layer (B) is melted by energizing the heating head, and the wire and the terminal are melted by the molten solder. A fine joining method characterized by joining. 端子が、表面導電層を有し、体積弾性率が10〜10Paのプラスチック層を有することを特徴とする請求項1に記載の微細接合方法。 2. The fine joining method according to claim 1, wherein the terminal has a surface conductive layer and a plastic layer having a bulk modulus of 10 8 to 10 9 Pa. 3. 該ワイヤーの断面形状を、押圧後の押圧方向の径が、押圧前の押圧方向の径の0.6〜0.8倍となるように変形せしめることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の微細接合方法。   The cross-sectional shape of the wire is deformed so that the diameter in the pressing direction after pressing is 0.6 to 0.8 times the diameter in the pressing direction before pressing. The fine joining method described in 1. 該ワイヤーが、芯部の線状金属とそれを覆う絶縁被膜からなり、該絶縁被膜が、溶融されたハンダによる加熱により、分解、除去されることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれかに記載の微細接合方法。   4. The wire according to claim 1, wherein the wire comprises a linear metal in the core and an insulating film covering the metal, and the insulating film is decomposed and removed by heating with molten solder. The fine joining method according to any one of the above. 接合用複合テープが、導電性金属基材層(A)とハンダ層(B)との間に、耐熱性樹脂層(C)をさらに有することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の微細接合方法。   The bonding composite tape further comprises a heat resistant resin layer (C) between the conductive metal base layer (A) and the solder layer (B). The method of fine joining as described in the above. 耐熱性樹脂層(C)の材質が、ポリイミドを主成分とすることを特徴とする請求項5に記載の微細接合方法。   6. The fine joining method according to claim 5, wherein the material of the heat resistant resin layer (C) is mainly composed of polyimide. ワイヤーと端子を接合した後、該接合部分を樹脂で覆うことを特徴とする請求項1ないし請求項6のいずれかに記載の微細接合方法。   The fine joining method according to any one of claims 1 to 6, wherein the joining portion is covered with a resin after joining the wire and the terminal. 導電性金属基材層(A)とハンダ層(B)を有し、該ハンダ層(B)の厚みが0.1〜2μmである接合用複合テープ。   The composite tape for joining which has an electroconductive metal base material layer (A) and a solder layer (B), and the thickness of this solder layer (B) is 0.1-2 micrometers. 導電性金属基材層(A)とハンダ層(B)との間に、耐熱性樹脂層(C)をさらに有することを特徴とする請求項8に記載の接合用複合テープ。

The composite tape for bonding according to claim 8, further comprising a heat-resistant resin layer (C) between the conductive metal substrate layer (A) and the solder layer (B).

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