JP2007151284A - 多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法及びはんだ付け方法 - Google Patents

Abstract

【課題】噴流はんだを利用して多層絶縁被覆電線の端末の絶縁被覆を確実に剥離、除去でき、後工程でははんだ付け処理を確実に行えるようにした多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法を実現する。
【解決手段】絶縁被覆が樹脂である多層絶縁被覆電線１０の接続対象へのはんだ付け処理前に、多層絶縁被覆電線１０の端末１５の切断面が直接浸漬するように多層絶縁被覆電線１０を引き出して噴流はんだ槽５０に浸漬し、噴流はんだ槽５０における噴流はんだの流れによって、多層絶縁被覆電線１０の絶縁被覆を剥離する。
【選択図】図１

Description

本発明は、電気、電子機器で用いられる絶縁被覆電線の被覆剥離方法及びはんだ付け方法に係り、とくに、電気特性に優れ、信頼性の高いコイル又はトランスなどで使用される多層絶縁被覆電線の被覆剥離及びはんだ付け処理に好適に使用可能な多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法及びはんだ付け方法に関する。

図２は多層絶縁被覆電線１０であり、導体心線１１（通常は銅線を用いる）の周囲を多層の樹脂絶縁被覆１２，１３，１４で被覆したものである。この多層絶縁被覆電線１０は絶縁被覆を多層とすることで、耐圧を高くでき、これを用いたコイル、トランスの小型化に有利である。

図３は代表的な小型コイル又はトランスの構造例を示す。図３において、ボビン２０に単層又は多層絶縁被覆電線を巻回したコイル３０の巻線端末３１は、ボビン２０の端子台２１に設けられた端子電極２２に絡げられた後、はんだ付けで端子電極２２に電気的に接続される。この場合、はんだ付けに際して、絡げ部分２３の端末処理（絶縁被覆を予め剥離しておく処理）を行わずはんだ付け時の高温のはんだで絶縁被覆電線の被覆を溶解しはんだ付けを行う方法が挙げられる（下記特許文献１参照）。あるいは、高温で処理がしにくい被覆については溶剤による被覆剥離（下記特許文献２参照）、回転刃などを用いた機械的剥離、チャック先端にヒーター機能を持たせ加熱しながらワイヤーを挟み被覆剥離を行う方法（下記特許文献３参照）などがある。

特開平８−２７３９４３号公報 特開平６−３８３３０号公報 特開２００３−６８５５６号公報

特許文献１の方法では、絶縁被覆電線の被覆剥離と同時にはんだ付け処理を行うと溶融した被覆カスによりはんだのぬれ不良や被覆カス残りなどを発生させる問題がある。とくに、多層絶縁被覆電線の場合、絶縁被覆が溶解しないで残って確実なはんだ付け処理が行われない可能性がでてくる。

特許文献２の方法のように、溶剤を使用した被覆剥離の場合、溶剤が絶縁被覆電線の端末以外に付着し絶縁不良を発生させる可能性がある。

回転刃や、特許文献３で示したピンセットタイプのヒーターによる剥離では絶縁被覆電線の導体心線への傷や線細りを発生させ、信頼性を低下させる可能性がある。

本発明は、上記の点に鑑み、噴流はんだを利用して多層絶縁被覆電線の端末の絶縁被覆を確実に剥離、除去でき、後工程でははんだ付け処理を確実に行えるようにした多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法を提供することを第１の目的とする。

また、本発明は、噴流はんだを利用して多層絶縁被覆電線の端末の絶縁被覆を確実に剥離、除去した後に接続対象へのはんだ付け処理を行うことで多層絶縁被覆電線のはんだ付けを確実に行うことが可能な多層絶縁被覆電線のはんだ付け方法を提供することを第２の目的とする。

本発明のその他の目的や新規な特徴は後述の実施の形態において明らかにする。

上記目的を達成するために、本発明に係る多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法は、絶縁被覆が樹脂である多層絶縁被覆電線の接続対象へのはんだ付け処理前に、前記多層絶縁被覆電線の端末の切断面が直接浸漬するように前記多層絶縁被覆電線を引き出して噴流はんだ槽に浸漬し、該噴流はんだ槽における噴流はんだの流れによって、前記多層絶縁被覆電線の絶縁被覆を剥離することを特徴としている。

前記多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法において、前記多層絶縁被覆電線の前記噴流はんだ槽への浸漬を複数回行うとよい。

前記多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法において、前記多層絶縁被覆電線の導体心線はＣｕ又はＣｕ合金であり、前記噴流はんだは２重量％以上で８重量％以下のＣｕを含有しているとよい。

前記多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法において、前記端末の切断面にフラックスを塗布した後に前記噴流はんだ槽への浸漬を行うとよい。

本発明に係る多層絶縁被覆電線のはんだ付け方法は、前記多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法で前記多層絶縁被覆電線の端末の絶縁被覆を剥離した後、前記多層絶縁被覆電線の導体心線を前記接続対象にはんだ付け処理することを特徴としている。

本発明に係る多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法によれば、はんだに溶融しにくい多層絶縁被覆電線であっても、噴流はんだ槽における溶融はんだの流れによって、前記噴流はんだ槽に浸漬された多層絶縁被覆電線端末の絶縁被覆を確実に剥離、除去可能である。絶縁被覆電線の端末はんだ付け時の高温はんだの熱で被覆剥離を行う場合に問題となる、はんだの濡れ不良や被覆カス残りなどの発生が無い。このため、後工程で良好なはんだ付け処理が可能である。また、本発明では、溶剤を使用しないで被覆剥離を可能としており、溶剤が端末以外に付着し絶縁不良を発生させる問題を解消できる。つまり、コイル、トランス等の製品作りこみ時に発生する絶縁不良を防止することが可能である。さらに、回転刃やピンセットタイプのヒーターによる剥離で問題となる導体心線への傷や線細り（機械的に削られることに起因）の発生がなく、信頼性を低下させることが無い。

また、本発明において、前記多層絶縁被覆電線の前記噴流はんだ槽への浸漬を複数回行う場合、１回の浸漬を長時間行って剥離するときに比べて１回当たりの浸漬時間を短くできる。このことは、はんだからの前記多層絶縁被覆電線への熱伝導により、本来絶縁被覆が必要な所まで熱の影響が及んで絶縁性能を劣化させるのを回避できる点で有利である。

また、本発明において、前記多層絶縁被覆電線の導体心線がＣｕ又はＣｕ合金であるときに、前記噴流はんだにＣｕ量を多く含んだものを使用した場合、多層絶縁被覆電線からのＣｕの溶出を防ぎ、多層絶縁被覆電線の導体心線の線細りを抑制可能である。

さらに、本発明において、多層絶縁被覆電線端末の切断面にフラックスを塗布した後に前記噴流はんだ槽への浸漬を行う場合、導体心線へのはんだ濡れを良好にし、絶縁被覆剥離と共に導体心線へのはんだ付着をいっそう促すことができる（導体心線への予備はんだ付けが良好に行われる）。

本発明に係る多層絶縁被覆電線のはんだ付け方法によれば、前記多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法で前記多層絶縁被覆電線の端末の絶縁被覆を確実に剥離した後に、前記多層絶縁被覆電線の導体心線を接続対象に対してはんだ付け処理することが可能であり、導体心線の接続対象へのはんだ接続を確実に行うことが可能である。

以下、本発明を実施するための最良の形態として、多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法及びはんだ付け方法の実施の形態を図面に従って説明する。

図１（Ａ）〜（Ｄ）で本発明に係る多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法及びはんだ付け方法の実施の形態を、ボビンに巻線した小型インダクタンス素子の例で説明する。

図１（Ａ）は絶縁被覆が樹脂である多層絶縁被覆電線の巻線端末引き出し工程を示す。同図（Ａ）において、ボビン１は巻胴部２と端子台３とを有し、端子台３に端子電極４が設けられている。また、巻胴部２には、図２に示したような多層絶縁被覆電線１０を巻回することでコイル５が設けられている。そして、コイル５から多層絶縁被覆電線１０の巻線端末１５がボビン１の軸方向に直交する向きに略直線的に引き出される。このように、コイル５を設けて多層絶縁被覆電線１０の端末を引き出したボビン１は保持移送手段としてのチャック４０で保持されて、図１（Ｂ）の噴流はんだ槽５０上に移送される。

図１（Ｂ）は巻線端末の絶縁被覆剥離工程を示す。同図（Ｂ）において、噴流はんだ槽５０は溶融はんだの噴流５１（つまり噴流はんだ）を定常的に供給する装置であり、噴流の高さを一定に保てるものが望ましい。この噴流はんだ槽５０に対してチャック４０で保持されたボビン１から引き出されている多層絶縁被覆電線１０の巻線端末１５を所要深さにまで浸漬する。つまり、巻線端末１５の絶縁被覆（多層樹脂被覆）を剥離すべき長さ寸法だけ溶融はんだの噴流５１中に浸す。このとき多層絶縁被覆電線１０の巻線端末１５の切断面が直接溶融はんだの噴流に浸漬されるようにする。この理由は、前記端末１５の切断面に露出している多層絶縁被覆電線１０の導体心線（ここではＣｕ又はＣｕ合金とする）にはんだが濡れることで、噴流はんだの熱及び流れ（流速１００ｍｍ／ｓｅｃ以上）により絶縁被覆が剥離されるとともに導体心線にはんだが付着する作用で確実に絶縁被覆の剥離、除去を可能にするためである。

また、噴流はんだにＣｕ量を多く含んだもの（好ましくは２重量％以上で８重量％以下のＣｕを含有）を使用して、多層絶縁被覆電線１０からのＣｕの溶出を防ぎ、多層絶縁被覆電線の導体心線１１の線細りを抑制している。なお、Ｃｕ含有量が２重量％未満では、線細り抑制効果が少なく、８重量％を超えてＣｕははんだに溶解しにくくなること、及び液相温度の上昇（４１０℃以上）により、作業温度のさらなる上昇が必要となることや濡れ性の低下につながる。

この巻線端末１５を噴流はんだ槽５０に所要深さにまで浸漬する操作は、チャック４０を複数回昇降させることで、複数回繰り返すことが望ましい。浸漬回数は多層絶縁被覆電線１０の種類と絶縁被覆の剥離長さによって適切回数に設定する。多層絶縁被覆電線１０の噴流はんだ槽５０への浸漬を複数回行う理由は、１回の浸漬を長時間行って剥離するときに比べて１回当たりの浸漬時間を短くできるからである。このことは、はんだからの多層絶縁被覆電線１０への熱伝導により、本来絶縁被覆が必要な所まで熱の影響が及んで絶縁性能を劣化させるのを回避できる点で有利である。

なお、前記巻線端末１５を噴流はんだ槽５０の噴流はんだに浸漬する前に、巻線端末１５の切断面にフラックス（はんだの濡れ性を良好にするためのペースト）を塗布しておくことにより、切断面に露出している導体心線のはんだ濡れ性を改善して導体心線へのはんだ付着をいっそう確実にすることができる。

このように、巻線端末１５の絶縁被覆を剥離すべき長さ寸法だけ溶融はんだの噴流５１中に浸漬することで、巻線端末１５の絶縁被覆の剥離と同時に導体心線の予備はんだ付け処理が行われることになる。

なお、図１（Ａ）,（Ｂ）のように、ボビン１の両側に巻線端末１５が引き出されている場合、ボビン１を上下反転して両側の巻線端末１５に対して上記絶縁被覆剥離工程を行えばよい。

その後、図１（Ｃ）の導体心線の絡げ処理工程のように、多層絶縁被覆電線１０の巻線端末１５における絶縁被覆除去済みの導体心線１１をボビン１の端子電極４に絡げ処理し、さらに図１（Ｄ）のように仕上げはんだ工程にて絡げ部分の導体心線１１を端子電極４にはんだ付けする。この場合、前記噴流はんだ槽５０を用いてもよいし、別の静止したはんだ槽を用いてもよい。絶縁被覆剥離時の噴流はんだ浸漬は導体心線１１の予備はんだ付け処理となり、導体心線１１が予備はんだ処理されていることによって仕上げはんだを短時間で容易に処理することができ、信頼性の高い仕上げはんだ付けが可能である。

この実施の形態によれば、次の通りの効果を得ることができる。

(1) はんだに溶融しにくい多層絶縁被覆電線１０であっても、噴流はんだ槽５０の噴流はんだに浸漬された巻線端末１５の絶縁被覆をはんだの熱及び流速（１００ｍｍ／ｓｅｃ以上）で確実に剥離、除去可能である。絶縁被覆電線の端末はんだ付け時の高温はんだの熱で被覆剥離を行う場合に問題となる、はんだの濡れ不良や被覆カス残りなどの発生が無い。このため、後工程で良好な巻線端末１５の端子電極４へのはんだ付け処理が可能である。また、溶剤を使用しないで被覆剥離を可能としており、溶剤が端末以外に付着し絶縁不良を発生させる問題を解消でき、コイル、トランス等の製品作りこみ時に発生する絶縁不良を防止することが可能である。さらに、回転刃やピンセットタイプのヒーターによる剥離で問題となる導体心線１１への傷や線細り（機械的に削られることに起因）の発生がなく、信頼性を低下させることが無い。

(2) 多層絶縁被覆電線１０の導体心線１１がＣｕ又はＣｕ合金であるときに、噴流はんだにＣｕ量を多く含んだものを使用することによって、多層絶縁被覆電線１０からのＣｕの溶出を防ぎ、多層絶縁被覆電線の導体心線１１の線細りを抑制可能である。

(3) 多層絶縁被覆電線１０の巻線端末１５の切断面にフラックスを塗布した後に噴流はんだ槽５０への浸漬を行うことによって、導体心線１１へのはんだ濡れを良好にし、絶縁被覆剥離と共に導体心線へのはんだ付着をいっそう促すことができる（導体心線への予備はんだ付けが良好に行われる）。

(4) 噴流はんだ槽５０における噴流はんだで多層絶縁被覆電線１０の巻線端末１５の絶縁被覆を確実に剥離した後に、多層絶縁被覆電線１０の絶縁被覆剥離済みの導体心線１１をボビン側端子電極４に絡げてはんだ付け処理するため、導体心線１１の端子電極４へのはんだ接続を確実に行うことが可能である。

なお、上記実施の形態では、ボビンに巻かれた多層絶縁被覆電線の端末処理を例にとって説明したが、電極等の接続対象に接続する必要のある多層絶縁被覆電線の任意の端末の絶縁被覆の剥離、並びにはんだ付けに本発明は適用できる。

以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されることなく請求項の記載の範囲内において各種の変形、変更が可能なことは当業者には自明であろう。

本発明に係る多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法及びはんだ付け方法の実施の形態であって、（Ａ）は多層絶縁被覆電線の巻線端末引き出し工程、（Ｂ）は巻線端末の絶縁被覆剥離工程、（Ｃ）は導体心線の絡げ処理工程、及び（Ｄ）は仕上げはんだ工程をそれぞれ示す説明図である。 多層絶縁被覆電線の斜視図である。 代表的な小型コイル又はトランスの構造例を示す斜視図である。

符号の説明

１，２０ ボビン
２ 巻胴部
３，２１ 端子台
４，２２ 端子電極
５，３０ コイル
１０ 多層絶縁被覆電線
１１ 導体心線
１２，１３，１４ 絶縁被覆
１５，３１ 巻線端末
２３ 絡げ部分
４０ チャック
５０ 噴流はんだ槽
５１ 溶融はんだの噴流

Claims (5)

1. 絶縁被覆が樹脂である多層絶縁被覆電線の接続対象へのはんだ付け処理前に、前記多層絶縁被覆電線の端末の切断面が直接浸漬するように前記多層絶縁被覆電線を引き出して噴流はんだ槽に浸漬し、該噴流はんだ槽における噴流はんだの流れによって、前記多層絶縁被覆電線の絶縁被覆を剥離することを特徴とする多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法。
2. 前記多層絶縁被覆電線の前記噴流はんだ槽への浸漬を複数回行う請求項１記載の多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法。
3. 前記多層絶縁被覆電線の導体心線はＣｕ又はＣｕ合金であり、前記噴流はんだは２重量％以上で８重量％以下のＣｕを含有している請求項１又は２記載の多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法。
4. 前記端末の切断面にフラックスを塗布した後に前記噴流はんだ槽への浸漬を行う請求項１，２又は３記載の多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法。
5. 請求項１，２，３又は４の多層絶縁被覆電線の被覆剥離方法で前記多層絶縁被覆電線の端末の絶縁被覆を剥離した後、前記多層絶縁被覆電線の導体心線を前記接続対象にはんだ付け処理することを特徴とする多層絶縁被覆電線のはんだ付け方法。

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