JP2019171455A - 導線がはんだ付けされた導線接続部の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】導線接続部と導線のはんだ付けを容易に、小さな接続端子に正確にはんだ付けすることができる方法を提供する。【解決手段】導線がはんだ付けされた導線接続部の製造方法であって、こて先１２の先端に、こての軸方向と垂直になる方向に溝部１３を有し、溝部の深さが０．１ｍｍ〜３ｍｍであるはんだごて１０を用い、前記溝部に溶融はんだを保持し、その後に、溶融はんだを保持したはんだごてで、導線接続部と導線をはんだ付けする製造方法。【選択図】図１

Description

本発明は導線がはんだ付けされた導線接続部の製造方法に関するものである。

接続端子と電線を接続する場合、はんだ付けを行う場合が多い。基板へのはんだ付けでははんだごてと糸はんだを、左右の手で操作するだけでよいが、導線のような軟素材との接合には、導線も手で操作する必要がある。そのため、手の数が足りないことから、接続端子にはんだを付着させる工程と導線との接合工程の２工程が必要になり、作業工数が多くなることがある。また、一般的なはんだごては円錐状であることから、円筒状の導線接続部との接触面積が小さく、熱の伝わりが悪いため、加熱時間を十分に設けなければならない。

はんだごての構造は、銅を芯材として鉄メッキを施してあるのが多い。その理由として、銅は熱伝導率が良く、被接合物を加熱するのに適している。しかしながら、銅ははんだと接触すると拡散により、形状が変化する。また、銅ははんだ付けに適する温度下でも軟らかくなる性質を有する。そこで、銅に鉄メッキを施すことで、形状を維持し、寿命を延ばすことが可能である。

はんだ付けの手段として、例えば、特許文献１に記載のはんだごてのように、被接合物に適したこて先の形状を付与することで、熱伝導率を良くするはんだごてが開発されている。また、はんだごての形状として特許文献２が知られている。このはんだごてはこて先の先端を分割することで、こて先で溶融はんだを保持することができるはんだごてである。

特開２０１３−１０７０９７号公報 実開昭５０−１２９６３１号公報

しかしながら、特許文献１のはんだごてでは作業が困難であるという問題がある。角度をつけて溝を形成しているため、過熱時に導線接続部に挿入する導線の把持をする手と接触する恐れがある。さらに、こて先の材質は無酸素銅であるため、はんだとの界面で拡散が発生し、形状が変化してしまい、こて先の寿命が短くなる。

特許文献２のはんだごては、こて先の形状は先端を分割しているため、被接合物を効率的に加熱するには障壁となる。また、こて先に微細加工が必要であり、加工が困難である。

本発明者は、前述の課題解決のため鋭意検討を行った結果、本発明を完成するに至った。すなわち本発明は、導線がはんだ付けされた導線接続部の製造方法に関する。本発明は、接続端子に導線をはんだ付けするための方法であって、こて先の先端に対して垂直方向に溝部を有するはんだごてで、前記溝部にで溶融はんだを保持し、その後に、溶融はんだを保持したはんだごてで、接続端子と導線をはんだ付けをする方法である。本発明では電極カテーテルを含む、医療器に使用される端子と導線をはんだ付けすることができる。

本発明は、
（１）．導線がはんだ付けされた接続端子の製造方法であって、
こて先の先端に、こての軸方向と垂直になる方向に溝部を有し、溝部の深さが０．１ｍｍ〜３ｍｍであるはんだごてを用い、
前記溝部に溶融はんだを保持し、
その後に、溶融はんだを保持したはんだごてで、導線接続部と導線をはんだ付けする接続端子の製造方法、
（２）．溝部の断面形状が半円である、（１）に記載の接続端子の製造方法、
（３）．前記導線接続部がコネクタピンである、（１）または（２）に記載の接続端子の製造方法、
（４）．前記こて先は切削加工された鉄でできており、
前記こて先とヒーターとの間に存在する伝熱部に銅が使用されている（１）〜（３）のいずれかに記載の接続端子の製造方法、
（５）．前記半円状の溝部の半円の直径が，導線接続部の外径より０．１〜１．０ｍｍ大きい、（２）〜（４）のいずれかに記載の接続端子の製造方法、
（６）．前記溝部の長さが、０．５〜２．０ｍｍである、（１）〜（５）のいずれかに記載の接続端子の製造方法、
（７）．こて先に、こての軸方向と垂直になる方向に、深さが０．１ｍｍ〜３ｍｍの溝部を有するはんだごて、
（８）．溝部の断面が半円状であり、半円の直径が導線接続部の外径より０．１〜１．０ｍｍ大きい、（７）に記載のはんだごて、
（９）．前記溝部の長さが、０．５〜２．０ｍｍである、（７）または（８）に記載のはんだごて、
に関する。

本発明によれば導線接続部と導線のはんだ付けを容易に行うことができる。従来の方法では、接続端子にはんだを付け過ぎることが有ったが、本発明の方法では、こて先に付くはんだの量が調整されるため、接続端子にはんだを付け過ぎることはなく、小さな接続端子に正確にはんだ付けすることができる。

本発明の一実施形態に係るはんだごての説明図である。 本発明の一実施形態に係るはんだごてを用いて導線接続部にはんだ付を行う様子を示した図である。 本発明の一実施形態に係るはんだごてを示す断面図である。

実施の一形態について、図面に基づいて説明すれば以下の通りであるが、本発明は以下の記載に限定されない。なお、便宜上、図面における種々部材の寸法は、見やすいように調整されている。

こて部１１はコード２１から供給される電気エネルギーを熱エネルギーに変換するためのヒーター１６が備え付けられており、発生した熱はこて先１２へと伝熱し、はんだを溶融させることができる。

図１には本発明の一実施形態のはんだごて１０を示す。こて部１１は、持ち手側は円筒形や直方体や六角柱などであり、こての軸方向（図１の上下方向）に伸びる形状をしている。こて部１１の先端側は、先細りになっており、こて部１１の先端部の幅、つまり、こて先１２の幅１２ａは、こて先１２で導線接続部、例えば、導線接続部３１、１つを加熱しているときに他の導線接続部３１とこて先１２が接触しない幅まで細くしてある。こて先の幅１２ａは、両側の導線接続部とのクリアランスが片側０．０２ｍｍ以上が好ましく、クリアランスが片側０．０５ｍｍ以上がさらに好ましい。こて先１２の形状は、円錐や四角錐、三角形の平板状、台形の平板状を挙げることができる。こて先１２の先端には、溝１３がこての軸方向対して垂直方向に、図１で表すと紙面の表側から裏側に向かって、直線状に掘られている。溝部１３の長さは、０．５〜２．０ｍｍが好ましく、０．５〜１．０ｍｍがより好ましい。溝１３の深さ１３ａは、０．１〜３ｍｍであり、０．２〜１ｍｍがより好ましい。溝の断面形状は、半円状や、三角、四角などを挙げることができ、導線接続部３１と嵌合する形状である。断面は半円状が好ましい。半円の直径は、導線接続部３１の外径より０．１〜１．０ｍｍ大きいのが好ましく、０．１〜０．５ｍｍ大きいのがより好ましい。

こて部１１は伝導性に優れた材質で、例えば、金属やセラミックが良く、特に銅合金に鉄メッキを施したものがより好ましい。こて先ははんだとのぬれ性が良い素材でかつ、溶融はんだに耐性を持つものが良い。例えば、金属が良く、鉄にはんだめっきしたものがより好ましい。

導線接続部３０は導線３３を延長したり、導線３３を機器に取り付けるためのものである。丸型や角型のものがあり、導線接続部３０同士はワンタッチで取り付けできるものや、ねじを締めることで連結するタイプもある。導線接続部３０と導線３３との接続には、はんだ付やかしめによって行われる。かしめタイプは導線接続部３０の構造が複雑になり、大型化しやすいため、はんだ付タイプが多く用いられる。本発明では小さな導線接続部に簡単にはんだ付けをすることができ、医療機器、例えば、電極カテーテルの導線接続部に導線をはんだ付けするのに適している。

はんだごて１０のこて部１１は、こて先１２とは逆側で持ち手２０に接続している。持ち手２０は、操作者が持ち易いような円筒形や直方体、八角柱、六角柱などの形状になっている。持ち手２０のこて先１２とは逆側には、電気エネルギーをヒーター１６に供給するためのコード２１が接続されている。

図２は本発明の方法で、導線接続部３１にはんだ付をする方法を示す。まず、はんだごて１０のこて先１２で溶融はんだ３４を保持する。次に、はんだこてを持っている手とは違う手で導線３３を把持し、導線接続部３１の中に導線３３を挿入する。はんだこて１０を、接続端子とこて先１２との接触面積が大きくなるよう、導線接続部の水平方向から導線接続部の側面に接触させ、溶融はんだ３４が導線接続部３１と導線３３に十分に付着してから、はんだごて１０を導線接続部３１から離し、冷却させる。こて先１２に保持されるはんだの量は少量であるため、小さな接続端子に正確にはんだ付けすることができる。

はんだ付とは融点の低い合金（はんだ）を溶融させて金属素材の間に入れ、凝固させて接着剤として接合に用いる方法である。はんだはすずに鉛や銀、銅などを含む合金であることが多く、はんだ付の対象物によって合金の組成を選択する必要がある。導線３３へのはんだ付にはすず、銀，銅の合金からなるはんだが良く、融点は高いものの長期信頼性が高く、めっきに対しての接合も可能である。

＜先端分割タイプ＞
上記発明を達成するための一手段であり、これに限るものではない。図３はそれにかかる説明図で、こて部１１がこて先１２、伝熱部１４、ハウジング１５、ヒーター１６で構成されている。

伝熱部１４は、内部にヒーター１６を有している。伝熱部１４は熱伝導性の優れる銅でできており、軸方向に伸びる中空を有する円筒形や直方体形状である。
ヒーター１６は、セラミックヒータ、ニクロム線ヒータ、高周波ヒータ、中周波ヒータ、低周波ヒータ、赤外線ヒータ、プラズマ発熱体、超音波発熱体、エレマ発熱体などを用いることができ、伝熱部１４の内部の中空にはまっている。ヒーター１６の形状は、軸方向に伸びる円筒形や直方体形状である。

伝熱部１４の先端には、こて先１２が付いており、こて先１２は鉄でできている。こて先１２は先端に向けて先細りになっており、こて先１２の形状は、円錐や四角錐、三角形の平板状、台形の平板状などであり、円錐形が好ましい。こて先１２の先端には、深さ０．１ｍｍ〜３ｍｍの溝部１３が有り、溝部１３の断面形状は半円状が好ましい。溝部１３の長さや、半円の直径は上記のとおりである。こて先１２と伝熱部１４が分割されていることで、こて先１２の微細加工、長寿命化、熱伝導性を確保することができる。

こて先１２と伝熱部１４とヒーター１６は、ハウジング１５によって、伝熱部１４の手元側（こて先１２とは逆側）で、持ち手２０に以下に記すように固定されている。伝熱部１４の外周を覆うように円筒形のハウジング１５が軸方向に延在し、ハウジング１５の先端部の円筒の内周は、こて先１２を把持できるように径が小さくなっている。ハウジング１５の手元側には、ねじ１７が切られており、持ち手２０の先端側にも、それに合うねじが切られている。ねじを締めることで、ハウジング１５でこて先１２と伝熱部１４とヒーター１６を固定することができる。

１０． はんだごて
１１． こて部
１２． こて先
１２ａ．こて先の幅
１３． 溝部
１３ａ．溝部の深さ
１４． 伝熱部
１５． ハウジング
１６． ヒーター
１７． ねじ
２０． 持ち手
２１． コード
３０． 導線接続部
３１． 導線接続部
３２． 接続端子ハウジング
３３． 導線
３４． 溶融はんだ

Claims (9)

1. 導線がはんだ付けされた接続端子の製造方法であって、
   こて先の先端に、こての軸方向と垂直になる方向に溝部を有し、溝部の深さが０．１ｍｍ〜３ｍｍであるはんだごてを用い、
   前記溝部に溶融はんだを保持し、
   その後に、溶融はんだを保持したはんだごてで、導線接続部と導線をはんだ付けする接続端子の製造方法。
2. 溝部の断面形状が半円である、請求項１に記載の接続端子の製造方法。
3. 前記導線接続部がコネクタピンである、請求項１または２に記載の接続端子の製造方法。
4. 前記こて先は切削加工された鉄でできており、
   前記こて先とヒーターとの間に存在する伝熱部に銅が使用されている請求項１〜３のいずれかに記載の接続端子の製造方法。
5. 前記半円状の溝部の半円の直径が，導線接続部の外径より０．１〜１．０ｍｍ大きい、請求項２〜４のいずれかに記載の接続端子の製造方法。
6. 前記溝部の長さが、０．５〜２．０ｍｍである、請求項１〜５のいずれかに記載の接続端子の製造方法。
7. こて先に、こての軸方向と垂直になる方向に、深さが０．１ｍｍ〜３ｍｍの溝部を有するはんだごて。
8. 溝部の断面が半円状であり、半円の直径が導線接続部の外径より０．１〜１．０ｍｍ大きい、請求項７に記載のはんだごて。
9. 前記溝部の長さが、０．５〜２．０ｍｍである、請求項７または８に記載のはんだごて。

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