JP2615315B2 - リング状ハンダ、その製造方法及び製造装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軟材料を挟んで二つの
金属層を積層した複合材料に打抜き加工する方法及び装
置の改良、並びにこの改良された方法によって製造され
る複合部品に関する。

【０００２】

【従来の技術】二つの金属層の間に軟材料が積層されて
形成される複合部品には様々のものがあるが、いわゆる
ハンダワッシャは、図５の斜視図及び図６の断面図に示
されているように、二つのハンダ層（金属層）１４，１
６の間にフラックス（軟材料）１２が挟まれて形成され
た複合材料が打抜かれて形成されたものであり、軟材料
を挟んで二つの金属層を積層してなる複合部品の代表的
なものである。このハンダワッシャは、図５に示される
ように、中心部にリード線等を通す貫通孔１８を有して
おり、ハンダワッシャを用いてプリント基板上に電子部
品のハンダ付けを行う場合には、電子部品のリード線が
貫通孔１８に通された状態で加熱され、ハンダ付け作業
の簡略化を図ることができる。

【０００３】このようなハンダワッシャにおいては、上
下二つのハンダ層１４，１６が分解してしまわないよう
に両層１４，１６を一体化させる接続部１５が設けられ
ている。この接続部１５は、二つのハンダ層１４，１６
と連続したハンダで形成されており、この接続部１５が
存在することでフラックス１２を挟む上下のハンダ層１
４が互いにずれたり分解したりする事態が防止されてい
る。

【０００４】上記構成のハンダワッシャは、図７（Ｂ）
に示されているような複合材料２０がドーナツ盤状に打
抜かれることによって形成される。ここで、図７（Ｂ）
に示される複合材料２０は、図７（Ａ）に示されている
ような糸ハンダをプレスして帯状にすることによって形
成される。すなわち、図７（Ａ）に示される糸ハンダに
は、基板へのハンダの接着性を向上させるためのフラッ
クス１１がハンダ１３内部に存在する。このような糸ハ
ンダをプレスして帯状にすると、フラックス１１が横方
向に伸びることによってフラックス層１２が形成され、
ハンダ１３が横方向に伸びることによってフラックス層
１２の上下のハンダ層１４及び１６が形成される。そし
て、ハンダ１３はフラックス１１の周囲に環状に配置さ
れているため、上記のようなプレスにより帯状の複合材
料２０の端部に接続部１５が形成される。そこで、この
ような帯状の複合材料２０が、端部の接続部１５を含む
ようにドーナツ盤状に打抜かれることによって、図５に
示されているようなハンダワッシャが形成される。

【０００５】ここで、上記のようなハンダワッシャは、
図８に示されるような製造装置を用いて形成される。

【０００６】図８に示されるハンダワッシャ製造装置
は、複合材料２０を打抜くポンチ２２と、このポンチ２
２に対応した打抜き孔２４ａを有するダイス２４から構
成されている。このようなハンダワッシャ製造装置にお
いては、ダイス２４上に複合材料２０が載置され、この
上方向からポンチ２２が移動してきて、ポンチ２２と打
抜かれた複合材料２０とが打抜き孔２４ａに嵌入するこ
とになる。このときに複合材料２０は、ポンチ２２とダ
イス２４により打抜かれることとなる。ここで、ポンチ
２２の形状は、打抜き形成されるハンダワッシャの形状
に合わせて環状になっており、ダイス２４の打抜き孔２
４ａの形状もこのポンチ２２の形状に対応して環状に形
成されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ここで、上述したよう
に製造される従来のハンダワッシャでは、二つのハンダ
層１４，１６に挟まれたフラックス１２の外縁１２ａの
うち、両ハンダ層１４，１６の連結する接続部１５を除
くほとんどの部分、および内縁１２ｂの全ての部分は、
露出した状態にあった。このため、従来のハンダワッシ
ャでは、フラックス１２の露出部分が空気との接触によ
り変質したり、また気温の上昇によってフラックス１２
が溶けて流れ出てきてしまうというような問題があっ
た。

【０００８】フラックス１２が変質してしまうと、ハン
ダワッシャの使用に際し、基板との接着性が悪くなり、
十分な機能を発揮できなくなる。一方、気温の上昇によ
ってフラックス１２が溶け出してくると、多数のハンダ
ワッシャを専用のカートリッジ内に重ねて収納した際に
ハンダワッシャどうしが付着し、あるいはハンダワッシ
ャがカートリッジの内壁に付着し、これにより、ハンダ
ワッシャをカートリッジから一つずつプリント基板等の
所定位置に自動供給することができなくなり、作業の円
滑な流れが妨げられてしまうことになる。

【０００９】このようなフラックス１２の変質や溶け出
しを防ぐためには、従来は、ハンダワッシャを収納した
カートリッジ内に窒素を充填したり、そのカートリッジ
を搬送する車両の車内温度も、ハンダワッシャを製造お
よび使用する工場内の温度も一定温度以下に保たねばな
らず、非常に扱い難いと同時に余分な経費がかかってい
た。

【００１０】本発明は、上述のような従来の複合部品に
おける問題を解決するためになされたもので、軟材料が
金属層間挟まれて形成されかつ当該軟材料の変質や溶け
出しが防止されている複合部品と、その複合部品を容易
に製造し得る製造方法および製造装置とを提供すること
を目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る複合部品であるリング状ハンダでは、
下層のハンダ層である金属層の縁を上層の金属層の縁へ
向けて延伸させて、両金属層間の軟材料であるフラック
スの縁を覆い、当該軟材料を両金属層間に封じ込めた複
合部品とすることを特徴とする。

【００１２】また、本発明に係る複合部品の製造方法で
は、複合材料を打抜く際に、下層の金属層の抜き縁を、
両金属層間の軟材料の縁を覆うように、打抜き方向へ延
伸させることを特徴とする。

【００１３】なお、金属層の抜き縁を打抜き方向へ延伸
させるための製造装置は、軟材料を挟んで上下二つの金
属層を積層した複合材料を打抜き加工する製造装置であ
って、リング形状で構成され前記複合材料を打抜くポン
チと、このポンチに対応する打抜き孔が設けられ前記複
合材料が載置されるダイスと、を含み、前記ポンチと前
記打抜き孔とで前記複合材料を打抜き加工する製造装置
において、前記打抜き孔の端部が丸みを帯びていること
を特徴とする。

【００１４】

【作用】上記構成の複合部品では、両金属層間の軟材料
の縁が覆われるため、その軟材料は両金属層間に封じ込
められた状態となる。

【００１５】また、上記製造方法によれば、延伸した一
方の金属層の抜き縁によって軟材料の縁が覆われなが
ら、複合部品が打抜かれることになる。

【００１６】更に、上記製造装置においては、ポンチの
端部或いは打抜き孔の端部が丸みを帯びている。これに
より、打抜きの際に丸みを帯びている端部は、展性・延
性が大きい金属層を迅速にカットすることなく、当該金
属層を暫く引き摺ってからこれを引きちぎることにより
カットする。一方、端部が丸みを帯びていても、展性・
延性が小さい軟材料は打抜きの際に迅速にカットされ
る。この時に、打抜かれた複合材料は、ポンチとともに
打抜き孔に嵌入することとなるので、引きちぎられた金
属層は、打抜き孔の壁の存在により軟材料の側面を覆う
膜を形成する。そして、この膜により軟材料が封じ込め
られ、空気への接触が遮蔽され、溶けた軟材料の流出が
防止されることとなる。

【００１７】

【実施例】以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明
する。なお、実施例の図面中、図６および図４に示した
従来例における構成要素と同様のものについては、同一
の符号を付して説明を省略する。

【００１８】初めに、本発明に係る複合部品について説
明する。

【００１９】図１は本発明の好適な実施例に係る複合部
品を示す斜視図で、図２は本発明の好適な実施例に係る
複合部品を示す断面図であり、ハンダワッシャを例とし
たものである。

【００２０】本実施例に係るハンダワッシャの特徴は、
一方のハンダ層（金属層）、下側のハンダ層１６の外
縁，内縁１６ａ，１６ｂを、それぞれ他方のハンダ層１
４の外縁，内縁１４ａ，１４ｂへ向けて延伸させて、両
ハンダ層１４，１６間のフラックス（軟材料）１２の外
縁１２ａ，内縁１２ｂを覆っていることである。

【００２１】このように、フラックス１２の外縁１２
ａ，内縁１２ｂを延伸されたハンダ層で覆うことによ
り、フラックス１２は両ハンダ層１４，１６間に封じ込
められることになる。従って、フラックス１２が空気と
の接触により酸化して変質したり、外部へ溶け出す事態
を防止することができる。さらにその結果として、従来
のように、ハンダワッシャを収納したカートリッジ内に
窒素を充填したり、そのカートリッジを搬送する車内
や、ハンダワッシャを製造および使用する工場内を一定
温度以下に保つ必要もなくなり、非常に扱い易くなると
同時に余分な経費を省くことができる。しかも、上記構
成のハンダワッシャでは、一方のハンダ層１６の外縁，
内縁１６ａ，１６ｂを延伸させてフラックス１２の外縁
１２ａ，内縁１２ｂを覆うようにしたため、別個の被覆
部材を用意する必要がない。また、本実施例に係るハン
ダワッシャにおいては、打抜き箇所を制限されることが
なく、例えば図３に示されるように、複合材料２０の端
部を含ませることなく、複合材料２０の中央部を打抜い
てハンダワッシャを得ることが可能となる。これによ
り、打抜かれた複合材料２０の再生利用の便宜に鑑みて
打抜き作業を行うことが可能となる。

【００２２】図４（Ａ），（Ｂ）は、上述したハンダワ
ッシャの製造装置の要部とその動作を示したものであ
る。ここでは以下に、図４（Ａ），（Ｂ）を参照しなが
ら上述したハンダワッシャの具体的な製造方法を説明し
ていく。

【００２３】この製造装置はポンチ２２とダイス２４と
を用いて帯状の複合材料２０を打抜き加工することによ
りハンダワッシャを製造するものであるが、本実施例に
係るハンダワッシャの製造装置において特徴的なこと
は、ダイス２４に設けられている打抜き孔２４ａのエッ
ジ部２４ｂに丸みが付けられていることである。このよ
うな製造装置においては、ポンチ２２と丸みが付いたエ
ッジ部２４ｂにより複合材料２０の各層が打抜かれる。
この場合に、エッジ部２４ｂに丸みが付いているため
に、下側のハンダ層１６はその大きな展性と延性のため
に、迅速にカットされずに、引き伸ばされてから引きち
ぎられる。そして、このときに引き伸ばされたハンダ層
１６は、フラックス１２の外縁１２ａおよび内縁１２ｂ
を覆う膜を形成することとなる。

【００２４】本実施例に係るハンダワッシャの製造装置
では、まず、図４（Ａ）に示されているように、打抜き
孔２４ａのエッジ部２４ｂに丸みが付けられているダイ
ス２４上に、フラックス１２入りの糸ハンダをプレスし
て成る帯状の複合材料２０が載置される。そして、図４
（Ｂ）に示されるように、この状態でポンチ２２で複合
材料２０を打抜いていくと、下側のハンダ層１６の抜き
縁である外縁１６ａと内縁１６ｂとが、直ぐに切断され
ることなく、ダイス２４の打抜き孔２４ａの丸いエッジ
部２４ｂに沿って孔２４ａ内へ引きずり込まれるよう
に、打抜き方向上方へ延伸していく。そして、この延伸
したハンダ層１６は、ポンチ２２とダイス２４の打抜き
孔２４ａとの間のクリアランスによって膜状となり、ハ
ンダ層１４及び１６に挟まれたフラックス１２の外縁１
２ａ及び内縁１２ｂを覆うこととなる。なお、延伸した
ハンダ層１６は、打抜きの際に延伸しきったところで引
きちぎられることとなる。

【００２５】この結果、本実施例のハンダワッシャ製造
装置によって打抜かれて形成されたハンダワッシャは、
図１および図２に示したハンダワッシャのように、フラ
ックス１２の外縁１２ａ及び内縁１２ｂが、延伸した下
側のハンダ層１６の外縁１６ａ及び内縁１６ｂによって
それぞれ覆われたものとなる。従って、延伸したハンダ
層１６によって形成された膜によりフラックス１２が封
じ込められ、空気への接触が遮蔽され、溶けた軟材料の
流出が防止されることとなる。なお、引きちぎられた箇
所によっては、フラックス１２の外縁１２ａ及び内縁１
２ｂのみならず、上側のハンダ層１４の外縁１４ａ及び
内縁１４ｂも被膜されることがある。

【００２６】このような本実施例に係る製造装置によれ
ば、上述のハンダワッシャのような優れた特長を有する
複合部品を、打抜き加工によって容易に、例えば上記具
体例であればダイス２４の打抜き孔２４ａのエッジ部２
４ｂに丸みを付けるだけで容易に製造することができ
る。また、本実施例に係る製造方法、すなわち複合材料
２０からハンダワッシャ（所定形状の複合部品）を打抜
く際に、一方のハンダ層（金属層）の抜き縁を、両ハン
ダ層（金属層）間のフラックス１２（軟材料）の縁を覆
うように打抜き方向へ延伸させることによって、当該フ
ラックス１２（軟材料）の縁を覆う膜を形成する製造方
法によれば、別個の被覆部材を用意することなく、容易
に本実施例に係るハンダワッシャを製造することが可能
となる。

【００２７】なお、本実施例においては、ダイス２４に
設けられている打抜き孔２４ａのエッジ部２４ｂに丸み
が付けられ、下側のハンダ層１６の抜き縁を延伸させる
ようにしている。しかしながら、これとは異なり、ポン
チ２２のエッジ部のほうに丸みを付け、上側のハンダ層
１４の抜き縁を延伸させるようにしても本実施例と同様
の効果を得ることが可能である。

【００２８】また、本実施例においては、軟材料を挟ん
で二つの金属層を積層した複合材料が打抜き加工される
ことによって形成される複合部品としてハンダワッシャ
を具体例にして示したが、本発明はこれに限られるもの
ではなく、金属板の間に断熱材を挟んで形成した防音断
熱複合部品など、上記のような複合部品であればあらゆ
る複合部品に適用することが可能である。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明に係る複合
部品では、軟材料が両金属層間に完全に封じ込められる
ため、軟材料の変質や溶け出しが防止され、その結果と
して、非常に扱い易くなると同時に余分な経費を省くこ
とができる。

【００３０】また、本発明に係る複合部品の製造方法及
び製造装置によれば、上述のような軟材料が両金属層間
に完全に封じ込められた優れた特徴を有する複合部品
を、打抜き加工によって容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な一実施例に係る複合部品である
ハンダワッシャの斜視図である。

【図２】本発明の好適な一実施例に係る複合部品である
ハンダワッシャの断面図である。

【図３】複合材料から本実施例に係るハンダワッシャを
打抜く時の打抜き箇所を説明するための図である。

【図４】（Ａ），（Ｂ）は、本実施例に係るハンダワッ
シャの製造装置と製造方法を説明する図である。

【図５】従来のハンダワッシャの斜視図である。

【図６】従来のハンダワッシャの断面図である。

【図７】ハンダワッシャ製造の原材料となる複合材料を
示した図である。

【図８】従来例のハンダワッシャの製造装置と製造方法
を説明する図である。

【符号の説明】

１２ フラックス（軟材料） １２ａ フラックスの外縁 １２ｂ フラックスの内縁 １４，１６ ハンダ層（金属層） １４ａ，１６ａ ハンダ層の外縁 １４ｂ，１６ｂ ハンダ層の内縁 ２０ 複合材料 ２２ ポンチ ２４ ダイス ２４ａ 打抜き孔 ２４ｂ エッジ部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−278617（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−2735（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−96278（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フラックスを挟んで上下にハンダ層を積
   層した複合材料を打抜いて形成されるリング状ハンダに
   おいて、打抜き外周面及び内周面において下層のハンダ層の縁を
   上層のハンダ層 の縁へ向けて延伸させて、両ハンダ層間
   のフラックスの縁を覆ったことを特徴とするリング状ハ
   ンダ。
2. 【請求項２】 フラックスを挟んで上下にハンダ層を積
   層した複合材料を打抜き加工することによりリング形状
   のハンダを製造する方法において、 複合材料を打抜く際に、下層のハンダ層の抜き縁を、両
   ハンダ層間のフラックスの縁を覆うように、打抜き方向
   へ延伸させることを特徴とするリング状ハンダの製造方
   法。
3. 【請求項３】 フラックスを挟んで上下にハンダ層を積
   層した複合材料を打抜き加工する製造装置であって、打
   抜き面がリング形状で構成され前記複合材料を打抜くポ
   ンチと、このポンチに対応するリング状の打抜き孔が形
   成され前記複合材料が載置されるダイスと、を含み、前
   記ポンチと前記打抜き孔とで前記複合材料を打抜き加工
   する製造装置において、 前 記打抜き孔の端部が丸みを帯びていることを特徴とす
   る製造装置。