JP2719970B2 - ヒーター装置およびコンタクト接合方法 - Google Patents
ヒーター装置およびコンタクト接合方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明はヒーター装置およびコンタクト接合方法に関
し、特に複数の電気的コンタクトを、対応する他の複数
の電気的コンタクトのそれぞれにはんだ付けする際に用
いて有益なヒーター装置およびコンタクト接合方法に関
する。
し、特に複数の電気的コンタクトを、対応する他の複数
の電気的コンタクトのそれぞれにはんだ付けする際に用
いて有益なヒーター装置およびコンタクト接合方法に関
する。
(従来の技術) 従来、回路基板の複数のコンタクトパッドへのフラッ
トケーブルの複数の対応ノードのはんだ付けは、種々の
方法、装置で行われている。これら従来技術による複数
個所のはんだ付けは人手で個々に繰り返し行われている
ため作業性が悪くコスト的にも不利である。
トケーブルの複数の対応ノードのはんだ付けは、種々の
方法、装置で行われている。これら従来技術による複数
個所のはんだ付けは人手で個々に繰り返し行われている
ため作業性が悪くコスト的にも不利である。
また、隣接はんだ付け接合部間隔は狭いので、人手に
よるはんだ付け作業では、隣接接合部間にはんだブリッ
ジを生ずることがある。
よるはんだ付け作業では、隣接接合部間にはんだブリッ
ジを生ずることがある。
この問題を解決するための多くの試みが、これまで提
案されている。例えば、アメリカ特許3,396,894(Elli
s),3,719,981(Steiz),3,750,252(Landman)および
4,484,704(Grassauer et al)等には、その例が開示さ
れている。
案されている。例えば、アメリカ特許3,396,894(Elli
s),3,719,981(Steiz),3,750,252(Landman)および
4,484,704(Grassauer et al)等には、その例が開示さ
れている。
これらを含む従来の複数個所の同時はんだ付け技術で
は、全ての接合位置にわたる大面積上に必要な熱エネル
ギーを供給するはんだ付け工具が用いられている。
は、全ての接合位置にわたる大面積上に必要な熱エネル
ギーを供給するはんだ付け工具が用いられている。
このはんだ付け工具の温度は、駆動されると、コント
ロール温度に落ち着く前にその温度を越える。コントロ
ール温度としては、理想的な熱エネルギー転移が不可能
であることを考慮して、通常、理想的はんだ付け温度よ
り若干高い温度が選択される。
ロール温度に落ち着く前にその温度を越える。コントロ
ール温度としては、理想的な熱エネルギー転移が不可能
であることを考慮して、通常、理想的はんだ付け温度よ
り若干高い温度が選択される。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、かかる従来技術は多くの欠点をもつ。
第1の欠点は過熱による部品の損傷である。
例えば発熱工具の過熱によって、はんだ付け接合され
る領域内の部品を損傷することがある。また、接合位置
のプラスチック材料、絶縁材料および接着剤を損傷する
こともある。
る領域内の部品を損傷することがある。また、接合位置
のプラスチック材料、絶縁材料および接着剤を損傷する
こともある。
この過熱による問題を軽減するために、作業者が、過
熱が生ずる前に工具を取り除いたり、過熱が生じる後ま
で工具の使用を遅らせる試みも提案されている。
熱が生ずる前に工具を取り除いたり、過熱が生じる後ま
で工具の使用を遅らせる試みも提案されている。
しかし、これは、以下の多くの理由によって実用的で
はない。
はない。
第1の理由は、いつ過熱が生じたかについての明確な
徴候がないことである。
徴候がないことである。
第2の理由は、工具の慣らし時間は非常に長いが、は
んだを溶かすに充分である(過熱前の)温度を維持でき
る時間は、はんだ付け動作を確実に完了させるには短す
ぎることである。
んだを溶かすに充分である(過熱前の)温度を維持でき
る時間は、はんだ付け動作を確実に完了させるには短す
ぎることである。
更に、工具を、接合位置に圧力を加えるためにも使う
ときには、はんだが凝固するまで圧力は加え続けられて
いる一方、はんだが溶けた後は、電源を切らなければな
らない。工具は、また次のはんだ付けサイクルのために
再度駆動されなければならない。この繰り返しon−off
サイクル動作は、各サイクルの過渡的オーバーシュート
のために初期温度を変化させる。したがって、いつ工具
が最終コントロール温度に至るのかを決定することは実
質的に不可能である。
ときには、はんだが凝固するまで圧力は加え続けられて
いる一方、はんだが溶けた後は、電源を切らなければな
らない。工具は、また次のはんだ付けサイクルのために
再度駆動されなければならない。この繰り返しon−off
サイクル動作は、各サイクルの過渡的オーバーシュート
のために初期温度を変化させる。したがって、いつ工具
が最終コントロール温度に至るのかを決定することは実
質的に不可能である。
もう一つの従来の複数コンタクトの同時はんだ付け技
術の問題は、接合位置間のはんだブリッジに関する。接
合位置間の空間に与えられ圧力と熱エネルギーは、接合
位置間をはんだが走り(流れ)、はんだブリッジを形成
させ易い。
術の問題は、接合位置間のはんだブリッジに関する。接
合位置間の空間に与えられ圧力と熱エネルギーは、接合
位置間をはんだが走り(流れ)、はんだブリッジを形成
させ易い。
この問題は、前掲Grassauer et al 特許明細書等の従
来技術の中で述べられている。この装置では、はんだは
プラスチック材料から成る2層の間に挟まれている。一
つの層は、開口窓を有し、溶けたはんだがこの開口窓を
通って接合位置に流れるように配列されている。はんだ
ブリッジの発生を阻止するために開口窓間にバリアが設
けられている。
来技術の中で述べられている。この装置では、はんだは
プラスチック材料から成る2層の間に挟まれている。一
つの層は、開口窓を有し、溶けたはんだがこの開口窓を
通って接合位置に流れるように配列されている。はんだ
ブリッジの発生を阻止するために開口窓間にバリアが設
けられている。
この技術は適切に使われるならばブリッジの生成を最
小化するために有効ではあるが、開口窓を接合位置でそ
れぞれのコンタクトパッドに、合致させる(開口窓は、
下に向け作業者から遠ざけるようにしなければならな
い)ことが困難であるため、適切な使用は難しい。
小化するために有効ではあるが、開口窓を接合位置でそ
れぞれのコンタクトパッドに、合致させる(開口窓は、
下に向け作業者から遠ざけるようにしなければならな
い)ことが困難であるため、適切な使用は難しい。
また各開口窓に、はんだを配位置するために、装置を
加熱する前に、プラスチックパッケージ層内で、はんだ
のずれを避けるとともに注意を払わなければならない。
加熱する前に、プラスチックパッケージ層内で、はんだ
のずれを避けるとともに注意を払わなければならない。
そこで、本発明の目的は、接合位置間の空間に熱エネ
ルギーを与えずに、また隣接接合位置間にはんだブリッ
ジを発生させることなく、複数接合位置での同時はんだ
付けだけでなく、単一コンタクト間のはんだ付けをも容
易に可能とするヒーター装置およびコンタクト接合方法
を提供することにある。
ルギーを与えずに、また隣接接合位置間にはんだブリッ
ジを発生させることなく、複数接合位置での同時はんだ
付けだけでなく、単一コンタクト間のはんだ付けをも容
易に可能とするヒーター装置およびコンタクト接合方法
を提供することにある。
本発明の他の目的は、はんだを溶かすのに必要な熱エ
ネルギーが、ヒーター駆動後、直ちに利用でき、はんだ
付け動作の後、急速な冷却を可能とするヒーター装置お
よびコンタクト接合方法を提供することにある。
ネルギーが、ヒーター駆動後、直ちに利用でき、はんだ
付け動作の後、急速な冷却を可能とするヒーター装置お
よびコンタクト接合方法を提供することにある。
(課題を解決するための手段) 前述の課題を解決するため、本発明によるヒーター装
置は、 可溶導電材料を用いて複数の導電コンタクトを対応す
る導体に接続する熱エネルギーを供給するヒーター装置
において、 高周波信号を供給することにより熱エネルギーを発生
するヒーター本体と、 該ヒーター本体に前記導電コンタクトに対応する間隔
で熱結合された複数の接合部材とを具え、 該接合部材を前記導電コンタクト及び対応する前記導
体間に配置して、前記可溶導電4材料の溶解により前記
導電コンタクト及び前記導体間を接続した後に前記接合
部材を前記ヒーター本体から切り離すよう構成した。
置は、 可溶導電材料を用いて複数の導電コンタクトを対応す
る導体に接続する熱エネルギーを供給するヒーター装置
において、 高周波信号を供給することにより熱エネルギーを発生
するヒーター本体と、 該ヒーター本体に前記導電コンタクトに対応する間隔
で熱結合された複数の接合部材とを具え、 該接合部材を前記導電コンタクト及び対応する前記導
体間に配置して、前記可溶導電4材料の溶解により前記
導電コンタクト及び前記導体間を接続した後に前記接合
部材を前記ヒーター本体から切り離すよう構成した。
また、発明によるコンタクト接合方法は、 可溶導電材料を用いて複数の導電コンタクトを対応す
る導体に同時に接続するコンタクト接合方法において、 前記導電コンタクトの間隔に対応してヒーター本体に
複数の接合部材を熱結合することと、 前記導電コンタクト及び対応する前記導体間に前記接
合部材を配置することと、 前記可溶導電材料を前記導電コンタクト及び前記導体
間に配置することと、 前記ヒーター本体に高周波電流を供給して前記可溶導
電材料を溶解する熱エネルギーを発生することと、 前記接合部材を前記ヒーター本体から分離させること
より成る。
る導体に同時に接続するコンタクト接合方法において、 前記導電コンタクトの間隔に対応してヒーター本体に
複数の接合部材を熱結合することと、 前記導電コンタクト及び対応する前記導体間に前記接
合部材を配置することと、 前記可溶導電材料を前記導電コンタクト及び前記導体
間に配置することと、 前記ヒーター本体に高周波電流を供給して前記可溶導
電材料を溶解する熱エネルギーを発生することと、 前記接合部材を前記ヒーター本体から分離させること
より成る。
(作用) 本発明では、導電性且つ熱伝導性の複数の接合部材が
ヒーター本体と接触されている。これら複数の接合部材
は、はんだ付け位置間々隔で配設されており、はんだ付
け接合される2つのコンタクト間に挿入される。したが
って、ヒーター本体からの熱エネルギーは、接合部材を
介して直接に接合位置に伝達され、その接合位置におか
れたはんだを溶かして、はんだ付け接合が行われる。
ヒーター本体と接触されている。これら複数の接合部材
は、はんだ付け位置間々隔で配設されており、はんだ付
け接合される2つのコンタクト間に挿入される。したが
って、ヒーター本体からの熱エネルギーは、接合部材を
介して直接に接合位置に伝達され、その接合位置におか
れたはんだを溶かして、はんだ付け接合が行われる。
はんだ付け処理終了後、接合部材はヒーター本体から
取り外されて、はんだ付け部の一部として残される。
取り外されて、はんだ付け部の一部として残される。
(実施例) 次に本発明について図面を参照しながら詳細に説明す
る。
る。
本発明の実施例では、アメリカ特許4,256,945(Carte
r et al),4,623,401(Derbyshire et al),4,659,912
(Derbyshire),4,695,713(Krume),4,701,587(Carte
r et al),4,717,814(Krume)および4,745,264(Carte
r)明細書中に開示されている比較的新しい自動自己調
整ヒーター技術を利用している。
r et al),4,623,401(Derbyshire et al),4,659,912
(Derbyshire),4,695,713(Krume),4,701,587(Carte
r et al),4,717,814(Krume)および4,745,264(Carte
r)明細書中に開示されている比較的新しい自動自己調
整ヒーター技術を利用している。
上記特許明細書においては、ヒーター(以下、自己調
整ヒーターと称する)は、低電気抵抗、無視できる磁気
透磁率および高い熱伝導率の銅、銅合金等の材料基板を
用いている。基板の一表面の全部または一部上には熱伝
導磁性材料薄膜層が形成されている。この層材料として
は、通常、鉄、ニッケル、ニッケル鉄合金等、基板材料
と比較して非常に高い電気抵抗と磁気透磁率をもつ材料
が用いられる。層厚は、駆動電流の周波数と層の透磁
率、抵抗値によって定まる1表皮深さ(skin depth)と
略等しい。
整ヒーターと称する)は、低電気抵抗、無視できる磁気
透磁率および高い熱伝導率の銅、銅合金等の材料基板を
用いている。基板の一表面の全部または一部上には熱伝
導磁性材料薄膜層が形成されている。この層材料として
は、通常、鉄、ニッケル、ニッケル鉄合金等、基板材料
と比較して非常に高い電気抵抗と磁気透磁率をもつ材料
が用いられる。層厚は、駆動電流の周波数と層の透磁
率、抵抗値によって定まる1表皮深さ(skin depth)と
略等しい。
ヒーターを流れる一定振幅の高周波駆動電流は、表皮
効果現象によって、最初は磁性材料の厚さに相当する1
表皮深さに集中する。しかし、ヒーターに沿うある点の
温度が磁性材料のキューリ温度に達すると、その点の磁
性材料の磁気透磁率は急激に減少し、表皮深さが著しく
増加する。その結果、電流密度分布が低抵抗の非磁性基
板中に広がるため、総合的には、より低い抵抗値とな
り、より少ない熱が放散される。
効果現象によって、最初は磁性材料の厚さに相当する1
表皮深さに集中する。しかし、ヒーターに沿うある点の
温度が磁性材料のキューリ温度に達すると、その点の磁
性材料の磁気透磁率は急激に減少し、表皮深さが著しく
増加する。その結果、電流密度分布が低抵抗の非磁性基
板中に広がるため、総合的には、より低い抵抗値とな
り、より少ない熱が放散される。
ヒーターの長さ方向の異なる場所にヒートシンクやヒ
ート負荷が接触配置されている場合には、その場所の温
度は負荷がない場所のように速やかには合金キューリ温
度に上昇しないため、熱エネルギーは、上記負荷の位置
に移る。一定振幅電流は負荷位置上の高抵抗、合金層中
に集中されたままであり、上記負荷位置では、電流が低
抵抗基板中に分配される非負荷位置中に放散されるより
も、かなり大きい熱抵抗エネルギーが発生される。
ート負荷が接触配置されている場合には、その場所の温
度は負荷がない場所のように速やかには合金キューリ温
度に上昇しないため、熱エネルギーは、上記負荷の位置
に移る。一定振幅電流は負荷位置上の高抵抗、合金層中
に集中されたままであり、上記負荷位置では、電流が低
抵抗基板中に分配される非負荷位置中に放散されるより
も、かなり大きい熱抵抗エネルギーが発生される。
第1図は本発明の一実施例を示すもので、一つのコン
タクト組をもつ一つのコンタクト組にはんだ付けするた
めに用いられる自己温度調整ヒーターの装置10を示す図
である。
タクト組をもつ一つのコンタクト組にはんだ付けするた
めに用いられる自己温度調整ヒーターの装置10を示す図
である。
本装置は、高導電率(つまり、低抵抗)で無視できる
程度の磁気透磁率(つまり、1または1に近い透磁率)
をもつ銅、銅合金、燐青銅、ベリリウム銅、真鍮または
他の材料から成る細長い長方形基板11を有する。
程度の磁気透磁率(つまり、1または1に近い透磁率)
をもつ銅、銅合金、燐青銅、ベリリウム銅、真鍮または
他の材料から成る細長い長方形基板11を有する。
基板材料は、また良熱伝導体でなければならない。基
板11の長さは、通常、必ずしも幅よりも充分大きくなく
ても良いが、その厚さよりは充分大きい。これらのおお
よその大きさの例としては、基板長が76mm、幅が2.5〜1
2.7mm、そして、厚さが0.13〜0.25mmで良い。ここで、
第1図の長方形基板形状はあくまでも一例を示すにすぎ
ず、本発明の原理に基づく限り、実質的にいかなる形状
であっても良い。
板11の長さは、通常、必ずしも幅よりも充分大きくなく
ても良いが、その厚さよりは充分大きい。これらのおお
よその大きさの例としては、基板長が76mm、幅が2.5〜1
2.7mm、そして、厚さが0.13〜0.25mmで良い。ここで、
第1図の長方形基板形状はあくまでも一例を示すにすぎ
ず、本発明の原理に基づく限り、実質的にいかなる形状
であっても良い。
磁性材料である熱伝導体層13は、基板11の一表面上に
設けられている。通常、ロールクラッド(roll claddin
g)処理により磁性材層を基板上に置いた後、高圧、高
温下で、2つの材料同士を境界層で拡散させるが、他の
処理、例えば、めっきやスパッタ形成法を用いることも
できる。本実施例では、厚さ0.13mmの層13は全表面上に
形成されているけれども、以下に述べるように、層13は
選択された表面部にのみ形成することもできる。
設けられている。通常、ロールクラッド(roll claddin
g)処理により磁性材層を基板上に置いた後、高圧、高
温下で、2つの材料同士を境界層で拡散させるが、他の
処理、例えば、めっきやスパッタ形成法を用いることも
できる。本実施例では、厚さ0.13mmの層13は全表面上に
形成されているけれども、以下に述べるように、層13は
選択された表面部にのみ形成することもできる。
層13の代表的材料は、ニッケル、鉄、または例えば合
金42(42%ニッケル、58%鉄)、合金42−6(42%ニッ
ケル、6%クロム、52%鉄)のようなニッケル−鉄合金
であるが、層13としては、ここで述べる特性をもついか
なる金属、合金をも用い得る。特別な材料を使用すれ
ば、層13の磁気透磁率は、銅の透磁率1と比較して、50
から1000以上にもなる。また、層13の電気抵抗は、銅の
1.72マイクロオーム/cmに対して、20から90マイクロオ
ーム/cmになる。層13の厚さは、通常、1表皮深さであ
る。
金42(42%ニッケル、58%鉄)、合金42−6(42%ニッ
ケル、6%クロム、52%鉄)のようなニッケル−鉄合金
であるが、層13としては、ここで述べる特性をもついか
なる金属、合金をも用い得る。特別な材料を使用すれ
ば、層13の磁気透磁率は、銅の透磁率1と比較して、50
から1000以上にもなる。また、層13の電気抵抗は、銅の
1.72マイクロオーム/cmに対して、20から90マイクロオ
ーム/cmになる。層13の厚さは、通常、1表皮深さであ
る。
一定振幅の交流を流して駆動すると、基板11と層13
は、自己調整ヒーターとして機能する。すなわち、層13
材料のキューリ温度以下の温度で、ヒーターを流れる一
定振幅電流の63%以上の電流がヒーター表面から1表皮
深さの中に集中する。表皮深さは、材料抵抗の平方根に
比例し、層13材料の磁気透磁率とヒーターを流れる交流
電流の周波数との積の平方根に逆比例する。
は、自己調整ヒーターとして機能する。すなわち、層13
材料のキューリ温度以下の温度で、ヒーターを流れる一
定振幅電流の63%以上の電流がヒーター表面から1表皮
深さの中に集中する。表皮深さは、材料抵抗の平方根に
比例し、層13材料の磁気透磁率とヒーターを流れる交流
電流の周波数との積の平方根に逆比例する。
層13材料のキューリー温度と等しいか高い温度では、
その材料の磁気透磁率は略基板材料の透磁率(つまり、
銅の透磁率1)に降下するので、表皮深さは急激に増加
する。したがって、非常に大きい電流が高抵抗層13より
も低抵抗基板11中に流れるようになり、より少ない熱が
放散されることになる。
その材料の磁気透磁率は略基板材料の透磁率(つまり、
銅の透磁率1)に降下するので、表皮深さは急激に増加
する。したがって、非常に大きい電流が高抵抗層13より
も低抵抗基板11中に流れるようになり、より少ない熱が
放散されることになる。
重要なことは、ヒーター本体の選択したある位置が熱
エネルギー吸収負荷(つまり、ヒートシンク)と接触し
ているときには、ヒーター本体のこれらの位置の温度
や、非負荷位置でのようには速やかに上昇しないことで
ある。したがって、非負荷位置(そこでの温度は、材料
13のキューリー温度と等しい)よりも負荷位置(そこで
の温度は、層13のキューリー温度以下)で、層13中には
るかに多く電流を集中させることが可能となる。キュー
リー温度は、材料により50℃〜1000℃を得ることがで
き、層13として用いられる代表的材料は、用いられるは
んだ、または溶解材料によって200℃〜500℃のキューリ
ー温度とする。
エネルギー吸収負荷(つまり、ヒートシンク)と接触し
ているときには、ヒーター本体のこれらの位置の温度
や、非負荷位置でのようには速やかに上昇しないことで
ある。したがって、非負荷位置(そこでの温度は、材料
13のキューリー温度と等しい)よりも負荷位置(そこで
の温度は、層13のキューリー温度以下)で、層13中には
るかに多く電流を集中させることが可能となる。キュー
リー温度は、材料により50℃〜1000℃を得ることがで
き、層13として用いられる代表的材料は、用いられるは
んだ、または溶解材料によって200℃〜500℃のキューリ
ー温度とする。
複数の導電性且つ熱伝導性接合部材15は、ヒーター本
体から突き出ている。第1図に示す実施例では、所定平
行間隔で、ヒーター本体の共通端から突き出ている10個
の接合部15を設けている。接合部材15間の間隔は、以下
に述べるように、はんだ付けによって結合されるべきコ
ンタクト対の間隔によって決定される。同様にして、接
合部15の形状は、結合されるコンタクトの形状によって
定まる。
体から突き出ている。第1図に示す実施例では、所定平
行間隔で、ヒーター本体の共通端から突き出ている10個
の接合部15を設けている。接合部材15間の間隔は、以下
に述べるように、はんだ付けによって結合されるべきコ
ンタクト対の間隔によって決定される。同様にして、接
合部15の形状は、結合されるコンタクトの形状によって
定まる。
本実施例では、その間隔は隣接接合部材の各対間隔と
等しく、接合部材の形状は同一である。特に、接合部材
15は、ヒーター本体から片持ちばりのように吊されたと
き、その形状を保つのに充分な硬さをもつ指状突起であ
る。
等しく、接合部材の形状は同一である。特に、接合部材
15は、ヒーター本体から片持ちばりのように吊されたと
き、その形状を保つのに充分な硬さをもつ指状突起であ
る。
ここで注目すべきは、各接合部材15とヒーター本体と
は熱伝導性結合されていることである。その結果、各部
材15は、はんだ付け動作が行われる各々の接合位置にヒ
ーター本体中で発生した熱エネルギーを導くことができ
る。
は熱伝導性結合されていることである。その結果、各部
材15は、はんだ付け動作が行われる各々の接合位置にヒ
ーター本体中で発生した熱エネルギーを導くことができ
る。
接合部材は、各接合部材15の厚さが基板の厚さと同じ
程度であれば、基板11の一体部品のように、スタンピン
ク(Stamping)等によって形成できる。勿論、接合部材
の厚さは基板の厚さよりも厚くても薄くても良い。
程度であれば、基板11の一体部品のように、スタンピン
ク(Stamping)等によって形成できる。勿論、接合部材
の厚さは基板の厚さよりも厚くても薄くても良い。
本実施例において重要な点は、はんだ付け動作が完了
した後でヒーター本体から接合部材15が容易に分離でき
ることである。したがって、各接合部材15には、曲げや
引きちぎり等によってヒーター本体が部材15から離脱可
能なように、部材を横切る充分な深さのノッチ17が設け
られている。ノッチを設ける代わりに、部材15に切り口
を設けたり、ミシン目を入れたり、ねじり強度を弱くす
ることでヒーター本体からの分離を容易にすることもで
きる。
した後でヒーター本体から接合部材15が容易に分離でき
ることである。したがって、各接合部材15には、曲げや
引きちぎり等によってヒーター本体が部材15から離脱可
能なように、部材を横切る充分な深さのノッチ17が設け
られている。ノッチを設ける代わりに、部材15に切り口
を設けたり、ミシン目を入れたり、ねじり強度を弱くす
ることでヒーター本体からの分離を容易にすることもで
きる。
第2a図と第2b図には、フレキシブルエッチドケーブル
(flexible etched cable)20の導体21を印刷回路基板1
9上のそれぞれのコンパクトパッド23に、はんだ付けす
るために用いられるヒーターアセンブリ10が示されてい
る。
(flexible etched cable)20の導体21を印刷回路基板1
9上のそれぞれのコンパクトパッド23に、はんだ付けす
るために用いられるヒーターアセンブリ10が示されてい
る。
尚、第2a図には、単一ケーブル導体21と単一のコンパ
クトパッド23だけしか図示されていないが、導体21とパ
ッド23は、それぞれ所定間隔で複数個設けられ、すべて
の導体21は対応するコンタクトパッド23に同時に、はん
だ付けされる。
クトパッド23だけしか図示されていないが、導体21とパ
ッド23は、それぞれ所定間隔で複数個設けられ、すべて
の導体21は対応するコンタクトパッド23に同時に、はん
だ付けされる。
先ず、各接合位置において、指状接合部材15が対応す
るコンタクトパッド23上に置かれる。ここで、接合部材
15の間隔はコンタクトパッド23の間隔と等しく、形状
は、各接合部材15が基板19上の他のパッドや回路部品と
接触せずに対応コンタクトパッド23と接触するような形
状である。ケーブル20内の各導体21が、その後、各接合
部材15上に置かれる。こうして、各接合位置において、
3つの重ね合わされた電気導電素子、つまりコンタクト
パッド23、接合部材15およびケーブル導体21間は平面状
に物理的接触をもつ。
るコンタクトパッド23上に置かれる。ここで、接合部材
15の間隔はコンタクトパッド23の間隔と等しく、形状
は、各接合部材15が基板19上の他のパッドや回路部品と
接触せずに対応コンタクトパッド23と接触するような形
状である。ケーブル20内の各導体21が、その後、各接合
部材15上に置かれる。こうして、各接合位置において、
3つの重ね合わされた電気導電素子、つまりコンタクト
パッド23、接合部材15およびケーブル導体21間は平面状
に物理的接触をもつ。
工具アセンブリ30は、ヒーターを駆動するためのもの
で、バスバー層25と電気的絶縁材料の重畳層27から成
る。バスバー層25は、通常、基板11と同様な大きさをも
つ銅が用いられる。絶縁層27としては、対応する基板11
よりも若干大きな長さや幅をもつカプトン(Kapton)が
通常用いられる。つまり、層27の厚さは基板の厚さと同
じ程度である。
で、バスバー層25と電気的絶縁材料の重畳層27から成
る。バスバー層25は、通常、基板11と同様な大きさをも
つ銅が用いられる。絶縁層27としては、対応する基板11
よりも若干大きな長さや幅をもつカプトン(Kapton)が
通常用いられる。つまり、層27の厚さは基板の厚さと同
じ程度である。
工具アセンブリ30は、ヒーター本体の表皮層13に接す
る絶縁層27の露出面で、ヒーター本体アセンブリ10と平
坦状に固定されている。ヒーター本体と工具は、層間で
接着剤や他の技術で平坦状接触されて永久的に固定する
こともできる。
る絶縁層27の露出面で、ヒーター本体アセンブリ10と平
坦状に固定されている。ヒーター本体と工具は、層間で
接着剤や他の技術で平坦状接触されて永久的に固定する
こともできる。
第2b図に示すように、一定振幅交流電源(定電流源)
31は、インピーダンス整合回路33と工具アセンブリ30の
バスバー層25と接続され、インピーダンス整合回路33は
ヒーター本体アセンブリの基板11と接続されている。
31は、インピーダンス整合回路33と工具アセンブリ30の
バスバー層25と接続され、インピーダンス整合回路33は
ヒーター本体アセンブリの基板11と接続されている。
電源31としては、一定振幅の高周波電流を発生するい
かなる周知の高周波電源であるを可とする。例えば、1
3.56MHzの一定振幅の無線周波数信号を発生する高周波
電源であることが好ましい。駆動信号の一定振幅として
は、所望の加熱レベルを与えるような値が選択される。
インピーダンス整合回路33は、ヒーター工具部のインピ
ーダンスを電源インピーダンスに整合させるためのもの
である。
かなる周知の高周波電源であるを可とする。例えば、1
3.56MHzの一定振幅の無線周波数信号を発生する高周波
電源であることが好ましい。駆動信号の一定振幅として
は、所望の加熱レベルを与えるような値が選択される。
インピーダンス整合回路33は、ヒーター工具部のインピ
ーダンスを電源インピーダンスに整合させるためのもの
である。
電源31との接続部の縦方向反対側のヒーター本体の一
端には、基板11と、バスバー25を相互接続するワイヤ35
または他の短絡回路が設けられている。したがって、ヒ
ーター10(つまり、基板11と層13)とバスバー25内を流
れる電流は常に反対方向である。その結果、ヒーター10
とバスバー層25の間に絶縁層27を介した電界が発生され
るので、ヒーターアセンブリーを流れる電流は基板の低
抵抗の外側表面よりも高抵抗表面層13の中に集中して流
れる。バスバー層25を流れる電流は、ヒーターアセンブ
リー10に面する表面に集中して流れる。
端には、基板11と、バスバー25を相互接続するワイヤ35
または他の短絡回路が設けられている。したがって、ヒ
ーター10(つまり、基板11と層13)とバスバー25内を流
れる電流は常に反対方向である。その結果、ヒーター10
とバスバー層25の間に絶縁層27を介した電界が発生され
るので、ヒーターアセンブリーを流れる電流は基板の低
抵抗の外側表面よりも高抵抗表面層13の中に集中して流
れる。バスバー層25を流れる電流は、ヒーターアセンブ
リー10に面する表面に集中して流れる。
電流振幅は一定に維持されているから、最適加熱のた
めには、低抵抗基板11よりもヒーターアセンブリ10の高
抵抗層13に電流を集中させることが望ましい。つまり、
電流Iが一定に維持されているときは、電流路がより大
きな抵抗をもてば、より大きな抵抗加熱が得られる。ヒ
ーターアセンブリ10とバスバー25の中を流れる反対方向
の電流によって発生される電界は、ヒーターアセンブリ
内の電流を、バスバーに面するヒーターアセンブリの高
抵抗表面領域に集中させることになる。
めには、低抵抗基板11よりもヒーターアセンブリ10の高
抵抗層13に電流を集中させることが望ましい。つまり、
電流Iが一定に維持されているときは、電流路がより大
きな抵抗をもてば、より大きな抵抗加熱が得られる。ヒ
ーターアセンブリ10とバスバー25の中を流れる反対方向
の電流によって発生される電界は、ヒーターアセンブリ
内の電流を、バスバーに面するヒーターアセンブリの高
抵抗表面領域に集中させることになる。
第2a図に示すように、抵抗加熱により生ずる熱エネル
ギーは種々指状接合部材15に導かれ、1つ以上の接合部
材15、コンタクトパッド23、導体21上に予め定めた量だ
け置かれたはんだを溶かす。代表的はんだとしては、18
3℃の溶解点をもつすず63%、鉛37%のすず鉛合金であ
る。
ギーは種々指状接合部材15に導かれ、1つ以上の接合部
材15、コンタクトパッド23、導体21上に予め定めた量だ
け置かれたはんだを溶かす。代表的はんだとしては、18
3℃の溶解点をもつすず63%、鉛37%のすず鉛合金であ
る。
本発明の好ましい実施例では、各接合部材15の遠端部
の両表面上に付着するはんだをもつ。したがって、ヒー
ターアセンブリ10が駆動されると、はんだフィレット37
が導体21とコンタクトパッド23との間に生成される。は
んだフィレットは、また、導体21と接合部材15間、接合
部材15とコンタクトパッド23間および導体21とコンタク
トパッド23間にも形成され易い。更に少量のはんだは、
導体21と接合部材15およびコンタクトパッド23と接合部
材15の接触表面を接合する。その結果、各接合位置で機
械的に強く導電性のはんだ接合が得られる。付着される
はんだの量は、所望のはんだ接合を得るに充分ではある
が、接合位置間のはんだブリッジを生ずるには不充分な
量とする。
の両表面上に付着するはんだをもつ。したがって、ヒー
ターアセンブリ10が駆動されると、はんだフィレット37
が導体21とコンタクトパッド23との間に生成される。は
んだフィレットは、また、導体21と接合部材15間、接合
部材15とコンタクトパッド23間および導体21とコンタク
トパッド23間にも形成され易い。更に少量のはんだは、
導体21と接合部材15およびコンタクトパッド23と接合部
材15の接触表面を接合する。その結果、各接合位置で機
械的に強く導電性のはんだ接合が得られる。付着される
はんだの量は、所望のはんだ接合を得るに充分ではある
が、接合位置間のはんだブリッジを生ずるには不充分な
量とする。
ヒーターアセンブリ10は、はんだ付け位置のみで抵抗
加熱を行なわせる。より具体的には、電流はヒータアセ
ンブリ10の突出接合部材15が配設されている縦方向に流
れる。接合部材近傍領域内で発生された熱エネルギー
は、部材15によりそれぞれの接合位置に伝達され、この
近傍領域での温度の急速な上昇を防止している。
加熱を行なわせる。より具体的には、電流はヒータアセ
ンブリ10の突出接合部材15が配設されている縦方向に流
れる。接合部材近傍領域内で発生された熱エネルギー
は、部材15によりそれぞれの接合位置に伝達され、この
近傍領域での温度の急速な上昇を防止している。
一方、部材15間領域内の温度は、層13材料のキューリ
ー温度に達するまで急速に上昇するから、当該領域にお
ける実効表皮深さは急激に増大する。したがって、より
多くの電流が低抵抗基板材料部を流れるようになり、よ
り小さな熱エネルギーがそこで発生される。
ー温度に達するまで急速に上昇するから、当該領域にお
ける実効表皮深さは急激に増大する。したがって、より
多くの電流が低抵抗基板材料部を流れるようになり、よ
り小さな熱エネルギーがそこで発生される。
これに対して、接合部材15近傍領域では、それぞれの
接合位置に伝達される大量の熱エネルギーが引き続き発
生されるが、以上のメカニズムと同様にして過熱は阻止
される。つまり、一旦、接合位置での温度が、あるレベ
ルに達すると、ヒーターから当該位置への熱伝導は中止
され、接合位置のヒートシンク効果は取り除かれる。
接合位置に伝達される大量の熱エネルギーが引き続き発
生されるが、以上のメカニズムと同様にして過熱は阻止
される。つまり、一旦、接合位置での温度が、あるレベ
ルに達すると、ヒーターから当該位置への熱伝導は中止
され、接合位置のヒートシンク効果は取り除かれる。
高抵抗層13中を流れる電流により発生される熱エネル
ギーは接合部材15近傍の温度を材料のキユーリー温度に
到達するまで急速に上昇させる。すると、ヒーターアセ
ンブリの全長に沿った実効表皮深さが増大し、より多く
の電流が低抵抗基板11を流れるようになり、非常に少な
い熱エネルギーが抵抗過熱により生成されるようにな
る。
ギーは接合部材15近傍の温度を材料のキユーリー温度に
到達するまで急速に上昇させる。すると、ヒーターアセ
ンブリの全長に沿った実効表皮深さが増大し、より多く
の電流が低抵抗基板11を流れるようになり、非常に少な
い熱エネルギーが抵抗過熱により生成されるようにな
る。
ヒーターアセンブリへの電流供給を中止後、アセンブ
リは冷却を開始し、はんだは固くなってくる。ヒーター
は比較的小重量であるから冷却は急速に進行する。
リは冷却を開始し、はんだは固くなってくる。ヒーター
は比較的小重量であるから冷却は急速に進行する。
ヒーターアセンブリ10と工具30は、はんだが固まった
ら接合部材15から取り外される。この取り外しは、第3
図に示すような方法で、直線状に設けられたノッチや溝
17に沿って接合部材15に対してヒーターと工具を曲げる
ことにより行われる。接合部材15は、各接合位置で、は
んだ結合部の永久部のままであり、導体21とコンタクト
パッド23間の低抵抗電流路を与える。
ら接合部材15から取り外される。この取り外しは、第3
図に示すような方法で、直線状に設けられたノッチや溝
17に沿って接合部材15に対してヒーターと工具を曲げる
ことにより行われる。接合部材15は、各接合位置で、は
んだ結合部の永久部のままであり、導体21とコンタクト
パッド23間の低抵抗電流路を与える。
第4図に示されている実施例では、第2a図),第2b図
および第3図に示される永久固定の工具アセンブリ30の
代わりに取り外し可能な工具アセンブリ30を用いてい
る。
および第3図に示される永久固定の工具アセンブリ30の
代わりに取り外し可能な工具アセンブリ30を用いてい
る。
導体接地バー25aの一端部には、絶縁または誘電体層2
7aが固定され、はんだ処理が行われるときに、ヒーター
アセンブリ10の表皮層13に対して平板状に置かれてい
る。接地バー25aは、通常、電気的接地または共通接続
されており、引き続く複数回のはんだ付け動作を行うた
めに、異なるヒーターアセンブリとともに再使用でき
る。
7aが固定され、はんだ処理が行われるときに、ヒーター
アセンブリ10の表皮層13に対して平板状に置かれてい
る。接地バー25aは、通常、電気的接地または共通接続
されており、引き続く複数回のはんだ付け動作を行うた
めに、異なるヒーターアセンブリとともに再使用でき
る。
定電流源31と短絡回路接続35(第2b図参照)は、はん
だ付け動作を実行するために、前述のように、基板11と
接地バー25aを介して接続されている。
だ付け動作を実行するために、前述のように、基板11と
接地バー25aを介して接続されている。
もう一つの自己調整ヒーター(ヒーターアセンブリ)
10bの例が第5図に示されている。基板11bと、この基板
上の表皮層13bとは、それぞれ、上述の基板11と表皮層1
3と同様であるが内部除去部12を有し、この部位12の回
りに平坦は閉ループ形状をなしている。
10bの例が第5図に示されている。基板11bと、この基板
上の表皮層13bとは、それぞれ、上述の基板11と表皮層1
3と同様であるが内部除去部12を有し、この部位12の回
りに平坦は閉ループ形状をなしている。
ヒーターアセンブリ10bは、定電流源31が接続されて
いる一般にU型の一次回路30bとの誘導結合によって駆
動される。一次回路30bは、通常、はんだ付け動作を実
行するために用いられる工具の一部であり、ヒーターア
センブリから取り外し可能である。
いる一般にU型の一次回路30bとの誘導結合によって駆
動される。一次回路30bは、通常、はんだ付け動作を実
行するために用いられる工具の一部であり、ヒーターア
センブリから取り外し可能である。
一次回路30bは、使用時、ヒーターアセンブリ10b上に
置かれ、表皮層13bからは、その底面上に形成された絶
縁層(図示せず)や空間によって離隔配設される。一次
回路を流れる電流は、各接合部材15での抵抗加熱による
はんだ付けに充分な大きさのうず電流をヒーターアセン
ブリ中に誘導する。ここで、一回巻の一次回路30bの代
わりに、複数巻一次回路を用いても良いことは勿論であ
る。つまり、ヒーター本体のまわりに縦方向または横方
向に(つまり、接合部材15間または内部除去部12を介し
て)絶縁線を複数回巻いても良い。
置かれ、表皮層13bからは、その底面上に形成された絶
縁層(図示せず)や空間によって離隔配設される。一次
回路を流れる電流は、各接合部材15での抵抗加熱による
はんだ付けに充分な大きさのうず電流をヒーターアセン
ブリ中に誘導する。ここで、一回巻の一次回路30bの代
わりに、複数巻一次回路を用いても良いことは勿論であ
る。つまり、ヒーター本体のまわりに縦方向または横方
向に(つまり、接合部材15間または内部除去部12を介し
て)絶縁線を複数回巻いても良い。
いずれの場合も、一次回路に流れる電流による誘導結
合は、ヒーター本体中にうず電流を誘導し、接合部材15
の温度を所望のはんだ付け温度に上げる。
合は、ヒーター本体中にうず電流を誘導し、接合部材15
の温度を所望のはんだ付け温度に上げる。
第6図と第7図に示す実施例の自己調整ヒーター10c
は、断面の大きい方の脚に対応する両表面上に設けられ
た磁性表皮層13(1),13(2)を有する一般に矩形断
面の基板11cを含む。ヒーターアセンブリ10cの3層のい
ずれの層かに定電流源31を接続することにより、はんだ
付け動作が行われる。
は、断面の大きい方の脚に対応する両表面上に設けられ
た磁性表皮層13(1),13(2)を有する一般に矩形断
面の基板11cを含む。ヒーターアセンブリ10cの3層のい
ずれの層かに定電流源31を接続することにより、はんだ
付け動作が行われる。
ヒーターアセンブリ10cと突起接合部材15は、長さ方
向に所定間隔で設けられたパイロット穴16を備えるキャ
リアストリップ構成で示されている。パイロット穴は、
製作中、キャリアストリップの取り扱いを艱難にするた
めと、はんだ付け処理時、種々接合位置へのストリップ
の位置合わせを促進するためのものである。必要であれ
ば、はんだ付け処理後、ヒーターアセンブリ本体の引き
続く各部が、対応する接合部材15とともに他部から分離
されるようにするため、縦方向の間隔で一連のミシン目
14をヒーターアセンブリを横切って幅方向に設けること
ができる。こうして、ヒーター本体の各分離部は、それ
ぞれのはんだ結合部の永久部材として残る。分離された
ヒーター本体部間の接触を確保するために、2本のミシ
ン目が、分離可能な各本体部分対間に与えられ、その結
果、本体部の短部を各部分対間で捨て去ることができ
る。
向に所定間隔で設けられたパイロット穴16を備えるキャ
リアストリップ構成で示されている。パイロット穴は、
製作中、キャリアストリップの取り扱いを艱難にするた
めと、はんだ付け処理時、種々接合位置へのストリップ
の位置合わせを促進するためのものである。必要であれ
ば、はんだ付け処理後、ヒーターアセンブリ本体の引き
続く各部が、対応する接合部材15とともに他部から分離
されるようにするため、縦方向の間隔で一連のミシン目
14をヒーターアセンブリを横切って幅方向に設けること
ができる。こうして、ヒーター本体の各分離部は、それ
ぞれのはんだ結合部の永久部材として残る。分離された
ヒーター本体部間の接触を確保するために、2本のミシ
ン目が、分離可能な各本体部分対間に与えられ、その結
果、本体部の短部を各部分対間で捨て去ることができ
る。
2つの磁性表皮層13c(1)と13c(2)を用いること
により、1つの表皮層を用いるよりも、ヒーターの自動
調整の特徴をより効率的にすることができる。つまり、
電流が他の方法で供給されていなければ、表皮効果によ
って磁気表皮層側表面だけでなく基板全表面に電流を集
中させるのに役立つ。
により、1つの表皮層を用いるよりも、ヒーターの自動
調整の特徴をより効率的にすることができる。つまり、
電流が他の方法で供給されていなければ、表皮効果によ
って磁気表皮層側表面だけでなく基板全表面に電流を集
中させるのに役立つ。
こうして、磁性材料が基板の一表面上のみに形成され
ていると、他の表面の低抵抗材料の表皮深さを流れてい
る電流は、所望の抵抗加熱には、それほどには寄与せ
ず、実質的に浪費されることになる。更には、その電流
は、磁性材料のキューリー温度に基づく電流分布変化
(つまり、表皮深さの増大)とは関係しないから、温度
自己調整に寄与しない。同様に、もし基板が正方形の横
方向断面をもち、2つの表面が磁性表皮層をもつ場合
も、所望の動作は充分には達成できない。
ていると、他の表面の低抵抗材料の表皮深さを流れてい
る電流は、所望の抵抗加熱には、それほどには寄与せ
ず、実質的に浪費されることになる。更には、その電流
は、磁性材料のキューリー温度に基づく電流分布変化
(つまり、表皮深さの増大)とは関係しないから、温度
自己調整に寄与しない。同様に、もし基板が正方形の横
方向断面をもち、2つの表面が磁性表皮層をもつ場合
も、所望の動作は充分には達成できない。
したがって、理想的には、基板の全表面は、温度自己
調整効果の利点を最大限にするために、磁性表皮層で被
覆されるべきである。実用的には、深さよりも充分広い
幅の矩形断面を有する基板を用いるときには、2つの大
表面部を磁性表皮層で覆えば効率的な自己調整ヒーター
が得られる。例えば、基板11cは、通常、その深さまた
は厚さよりも少なくとも50倍の幅をもつから問題は殆ど
生じない。勿論、電界が基板11とバスバー25の間にかか
るときのように(第1図)、電流が実質的に一表面上に
沿って強制的に流されている場合には、例えその表面だ
け磁性表皮層で被覆されていたとしても効率的な自己調
整が可能となる。
調整効果の利点を最大限にするために、磁性表皮層で被
覆されるべきである。実用的には、深さよりも充分広い
幅の矩形断面を有する基板を用いるときには、2つの大
表面部を磁性表皮層で覆えば効率的な自己調整ヒーター
が得られる。例えば、基板11cは、通常、その深さまた
は厚さよりも少なくとも50倍の幅をもつから問題は殆ど
生じない。勿論、電界が基板11とバスバー25の間にかか
るときのように(第1図)、電流が実質的に一表面上に
沿って強制的に流されている場合には、例えその表面だ
け磁性表皮層で被覆されていたとしても効率的な自己調
整が可能となる。
ヒーター本体部が、はんだ付けの永久部分として残る
他の実施例が第8図と第9図に示されている。
他の実施例が第8図と第9図に示されている。
導電性且つ熱伝導性の接合部材15dは、共通ヒーター
本体から突出しておらず、独立分離コンポーネントであ
る。各接合部材は、近端で逆方向に曲げられ、ヒーター
本体として機能するループ10dを形成している。接合部
材ループ10dは、図のように、部材の中間部から、小さ
い間隔18だけ離れて接合部材の近先端が開いている。こ
のループは、また閉じさせることもできる(つまり、近
端部を中間部に接するように曲げることもできる)。
本体から突出しておらず、独立分離コンポーネントであ
る。各接合部材は、近端で逆方向に曲げられ、ヒーター
本体として機能するループ10dを形成している。接合部
材ループ10dは、図のように、部材の中間部から、小さ
い間隔18だけ離れて接合部材の近先端が開いている。こ
のループは、また閉じさせることもできる(つまり、近
端部を中間部に接するように曲げることもできる)。
表皮層13dは、ループの内側に面する各接合部材上に
設けられている。誘導ヒーター工具30dは、絶縁層27dで
取り囲まれている長い導体25dを含む。
設けられている。誘導ヒーター工具30dは、絶縁層27dで
取り囲まれている長い導体25dを含む。
はんだ付け処理動作を実行するために、ヒーター工具
30dは、はんだ付け処理時に用いられる各接合部材の近
傍ループ10d内に挿入されている。接合部材15dは、各種
はんだ接続位置間隔に対応した位置毎に誘導ヒーター工
具30dの長さ方向に配列されている。
30dは、はんだ付け処理時に用いられる各接合部材の近
傍ループ10d内に挿入されている。接合部材15dは、各種
はんだ接続位置間隔に対応した位置毎に誘導ヒーター工
具30dの長さ方向に配列されている。
定電流源31は、導体25dの両端に接続され、この導体2
5dを流れる一次電流によって各接合部材15dのループ10d
の内側表面上にうず電流を誘導する。この各接合部材内
のうず電流は、前述表皮効果を受けるので、磁性表皮層
13dは、抵抗加熱により接合部材の遠端部でのはんだ付
け動作を可能とする。接合部材15dの遠端部は、はんだ
結合部に残すためにループ部分から分離され得る。ま
た、ループを含む全体部材15dも接合とともに残すこと
ができる。
5dを流れる一次電流によって各接合部材15dのループ10d
の内側表面上にうず電流を誘導する。この各接合部材内
のうず電流は、前述表皮効果を受けるので、磁性表皮層
13dは、抵抗加熱により接合部材の遠端部でのはんだ付
け動作を可能とする。接合部材15dの遠端部は、はんだ
結合部に残すためにループ部分から分離され得る。ま
た、ループを含む全体部材15dも接合とともに残すこと
ができる。
第10図に示す実施例では、ヒーター本体10eを、適当
な磁性表皮層で一面または両面が被覆された独立な銅タ
ブ形状の接合部材15e構成としている。タブの近端は、
一次巻線30eを構成する複数巻絶縁線で囲まれている。
な磁性表皮層で一面または両面が被覆された独立な銅タ
ブ形状の接合部材15e構成としている。タブの近端は、
一次巻線30eを構成する複数巻絶縁線で囲まれている。
はんだ付け動作を実行するためには、定電流源31から
の電流を一次巻線30eに供給し、接合部材15e中にうず電
流を誘導し、自己調整ヒーターとして機能させる。
の電流を一次巻線30eに供給し、接合部材15e中にうず電
流を誘導し、自己調整ヒーターとして機能させる。
各タブ状接合部材15eは、こうしてそれぞれの一次巻
線30eによって個別に駆動され、はんだ付け動作後、は
んだ永久接続部とするため巻線からの除去可能にしてあ
る。また、一次巻線30eを接合部材15eおよびはんだ接続
部とすることもできる。このときは、はんだ付け動作が
完了した後、巻線を電源31から取り去ることが必要であ
ることは勿論である。
線30eによって個別に駆動され、はんだ付け動作後、は
んだ永久接続部とするため巻線からの除去可能にしてあ
る。また、一次巻線30eを接合部材15eおよびはんだ接続
部とすることもできる。このときは、はんだ付け動作が
完了した後、巻線を電源31から取り去ることが必要であ
ることは勿論である。
第11図を参照すると、第1と第2の自己調整ヒーター
アセンブリ10fと10gは、バスバー25fの両側に設けられ
る。
アセンブリ10fと10gは、バスバー25fの両側に設けられ
る。
ヒーターアセンブリ10fは、第1図に示すヒーターア
センブリ10と類似のアセンブリであり、基板11fと磁性
表皮層13fを有する。少なくとも1つの接合部材(図示
されていないが、第1図の部材15と類似の部材)は、基
板11f、表皮層13fから延びている。ヒーターアセンブリ
10gは、同様に、ヒーターアセンブリ10と類似のアセン
ブリであり、基板11g、磁性表皮層13gおよび少なくとも
1つの接合部材を有する。
センブリ10と類似のアセンブリであり、基板11fと磁性
表皮層13fを有する。少なくとも1つの接合部材(図示
されていないが、第1図の部材15と類似の部材)は、基
板11f、表皮層13fから延びている。ヒーターアセンブリ
10gは、同様に、ヒーターアセンブリ10と類似のアセン
ブリであり、基板11g、磁性表皮層13gおよび少なくとも
1つの接合部材を有する。
表皮層13fは、絶縁層27fの一表面上に接触配設されて
おり、絶縁層27fの他表面はバスバー25fの一表面に接触
配設されている。表皮層13gは、絶縁層27gの一表面上に
接触配設され、絶縁層27gの他表面はバスバー25fのもう
一方の表面に接触配設されている。
おり、絶縁層27fの他表面はバスバー25fの一表面に接触
配設されている。表皮層13gは、絶縁層27gの一表面上に
接触配設され、絶縁層27gの他表面はバスバー25fのもう
一方の表面に接触配設されている。
はんだ付け動作時には、定電流源31はヒーターアセン
ブリ10fと10gの長さ方向両端部に接続されている。ワイ
ヤまたは他の短絡回路接続35fは、ヒーターアセンブリ1
0fの第2の端部とバスバー25fの一端部に接続される。
そして、第2の短絡回路接続35gはヒーターアセンブリ1
0gの第2の端部とバスバー25fの第2の端部に接続され
る。
ブリ10fと10gの長さ方向両端部に接続されている。ワイ
ヤまたは他の短絡回路接続35fは、ヒーターアセンブリ1
0fの第2の端部とバスバー25fの一端部に接続される。
そして、第2の短絡回路接続35gはヒーターアセンブリ1
0gの第2の端部とバスバー25fの第2の端部に接続され
る。
これらの接続の結果、バスバー25fを流れる電流は、
ヒーターアセンブリ10fと10gのそれぞれに流れる電流と
常に反対方向である。こうして、バスバー25fと、ヒー
ターアセンブリ10fと10gのそれぞれとの間に電界が発生
される。したがって、ヒーターアセンブリを流れる電流
は、離れた低抵抗基板11f,11gよりも近傍高抵抗表皮層1
3f,13gに集中して流れる。その結果、相当大きな抵抗加
熱が、はんだ付け動作のために生ずる。
ヒーターアセンブリ10fと10gのそれぞれに流れる電流と
常に反対方向である。こうして、バスバー25fと、ヒー
ターアセンブリ10fと10gのそれぞれとの間に電界が発生
される。したがって、ヒーターアセンブリを流れる電流
は、離れた低抵抗基板11f,11gよりも近傍高抵抗表皮層1
3f,13gに集中して流れる。その結果、相当大きな抵抗加
熱が、はんだ付け動作のために生ずる。
第12図において、表面実装コネクタ40のソルダーテー
ル41は、上述技術を利用することにより、印刷回路基板
45上のコンタクトパッドまたはトレース43に接合でき
る。ヒーターアセンブリ47としては、上述いかなる自己
調整ヒーターをも用いることができるし、また、それぞ
れのアセンブリが、銅等から成る基板と、磁性材料から
成る表皮層を持つ2つのヒーターユニットを備え、2つ
のヒーターユニットが、それら表皮層とともに共通絶縁
層に対して平坦状に配設されているヒーターを用いるこ
ともできる。
ル41は、上述技術を利用することにより、印刷回路基板
45上のコンタクトパッドまたはトレース43に接合でき
る。ヒーターアセンブリ47としては、上述いかなる自己
調整ヒーターをも用いることができるし、また、それぞ
れのアセンブリが、銅等から成る基板と、磁性材料から
成る表皮層を持つ2つのヒーターユニットを備え、2つ
のヒーターユニットが、それら表皮層とともに共通絶縁
層に対して平坦状に配設されているヒーターを用いるこ
ともできる。
はんだ付け処理に用いられるときには、ヒーターアセ
ンブリ47は、アセンブリの縦方向一端部において2つの
ヒーターユニット間に接続されている定電流源を有す
る。そして、アセンブリの縦方向他端部には2つのヒー
ターユニット間の短絡回路が設けられているので、2つ
のヒーターユニットに流れる電流の方向は、常に反対と
なる。ここで、各ヒーターユニットは、他方に対して、
帰路として機能し、絶縁層を介する2つのヒートユニッ
ト間には電界が生成される。かかるタイプのダブルヒー
ターユニットアセンブリの利点については、第15図と第
16図を参照して以下に述べられている。
ンブリ47は、アセンブリの縦方向一端部において2つの
ヒーターユニット間に接続されている定電流源を有す
る。そして、アセンブリの縦方向他端部には2つのヒー
ターユニット間の短絡回路が設けられているので、2つ
のヒーターユニットに流れる電流の方向は、常に反対と
なる。ここで、各ヒーターユニットは、他方に対して、
帰路として機能し、絶縁層を介する2つのヒートユニッ
ト間には電界が生成される。かかるタイプのダブルヒー
ターユニットアセンブリの利点については、第15図と第
16図を参照して以下に述べられている。
複数の指状接合部材48は、1つまたは2つのヒーター
ユニットの縦方向に延びる端部から、横方向に突き出て
いる。各接合部材48は、ヒーターアセンブリ47から接合
部材の分離を容易にするため、横方向のスコア(切り
口)線かノッチ46をもつ。
ユニットの縦方向に延びる端部から、横方向に突き出て
いる。各接合部材48は、ヒーターアセンブリ47から接合
部材の分離を容易にするため、横方向のスコア(切り
口)線かノッチ46をもつ。
縦方向に間隔をおいたパイロット穴42は、製造中、キ
ャリアストリップの操作を容易にするため、および種々
接合位置についてヒーターアセンブリの位置合わせを容
易にするために設けられている。
ャリアストリップの操作を容易にするため、および種々
接合位置についてヒーターアセンブリの位置合わせを容
易にするために設けられている。
ヒーターアセンブリに一定電流が流れると、上述の如
く、接合部材48によって、はんだを溶かすために、熱エ
ネルギーはヒーターアセンブリから、それぞれの接合部
に伝達され、ソルダーテール41は対応するめっきコンパ
クトパッド43と接合される。導電性の接合部材48は、各
接合部の永久部分となり、はんだ付け動作後、ノッチ46
でヒーターアセンブリ47から容易に分離可能である。
く、接合部材48によって、はんだを溶かすために、熱エ
ネルギーはヒーターアセンブリから、それぞれの接合部
に伝達され、ソルダーテール41は対応するめっきコンパ
クトパッド43と接合される。導電性の接合部材48は、各
接合部の永久部分となり、はんだ付け動作後、ノッチ46
でヒーターアセンブリ47から容易に分離可能である。
第13図においては、ヒーターアセンブリ47は、印刷回
路基板45上のそれぞれのコンタクトパッドまたはトレー
ス43にリボンケーブル50の複数導体51をはんだ付けする
ように配設されている。ここで、導体は、一本のケーブ
ル部だけでなく、複数の個別ワイヤーであっても良い。
ヒーターアセンブリの動作は、第12図で説明した動作と
同じである。
路基板45上のそれぞれのコンタクトパッドまたはトレー
ス43にリボンケーブル50の複数導体51をはんだ付けする
ように配設されている。ここで、導体は、一本のケーブ
ル部だけでなく、複数の個別ワイヤーであっても良い。
ヒーターアセンブリの動作は、第12図で説明した動作と
同じである。
第14図に示すヒーターアセンブリ51は、ヒーターアセ
ンブリ10の変形例であり、接合部材57は、硬くはなくフ
レキシブルである。つまり、各接合部材57は、自身の重
さでつぶれたり曲がるように、充分に薄いか、または弱
いが、熱的にも電気的にも良導体である。接合部材は、
基板の一部として形成できるし、抵抗加熱接着によっ
て、そこに結合することもできる。
ンブリ10の変形例であり、接合部材57は、硬くはなくフ
レキシブルである。つまり、各接合部材57は、自身の重
さでつぶれたり曲がるように、充分に薄いか、または弱
いが、熱的にも電気的にも良導体である。接合部材は、
基板の一部として形成できるし、抵抗加熱接着によっ
て、そこに結合することもできる。
上記つぶれ易い接合部材57の大きな利点は、はんだ付
け処理後、部材を、はさみや他のカットナイフ部材でヒ
ーターから容易に分離できることである。このつぶれ易
い接合部材は、いかなるヒーターアセンブリとともに用
いることができる。
け処理後、部材を、はさみや他のカットナイフ部材でヒ
ーターから容易に分離できることである。このつぶれ易
い接合部材は、いかなるヒーターアセンブリとともに用
いることができる。
第15図と第16図に示されたヒーターアセンブリ60にお
いては、アセンブリの初期加熱容量を増大するために2
つのヒーターユニットを効率的に用いている。第1のヒ
ーターユニットは、磁性合金または金属表皮層63が表面
上に形成された銅等から成る基板61を有する。第2のヒ
ーターユニットは、磁性合金または金属表皮層67が形成
された同様の基板65を有する。ヒーターユニットは、絶
縁層69の両面に平坦状に固定された磁性層とともに設け
られている。
いては、アセンブリの初期加熱容量を増大するために2
つのヒーターユニットを効率的に用いている。第1のヒ
ーターユニットは、磁性合金または金属表皮層63が表面
上に形成された銅等から成る基板61を有する。第2のヒ
ーターユニットは、磁性合金または金属表皮層67が形成
された同様の基板65を有する。ヒーターユニットは、絶
縁層69の両面に平坦状に固定された磁性層とともに設け
られている。
複数の接合部材70は、1つのヒーターユニット(例え
ば、基板61)の端から突き出ており、ヒーターアセンブ
リから分離し易くするために横方向のノッチ72等が設け
られている。各ヒーターユニットのコンポーネントと絶
縁層の大きさおよび特性は、第1図、第2図(a),
(b)と同様に選択される。
ば、基板61)の端から突き出ており、ヒーターアセンブ
リから分離し易くするために横方向のノッチ72等が設け
られている。各ヒーターユニットのコンポーネントと絶
縁層の大きさおよび特性は、第1図、第2図(a),
(b)と同様に選択される。
しかしながら、アセンブリ60を構成する2つのヒータ
ーユニットは、好ましくは、共通銅基板の同一表面上に
並設される。この共通銅基板は、2つのヒーターユニッ
ト間の縦方向中心線回りに略180゜折り曲げられて表皮
層63と67の間に絶縁層69を挟み込む。
ーユニットは、好ましくは、共通銅基板の同一表面上に
並設される。この共通銅基板は、2つのヒーターユニッ
ト間の縦方向中心線回りに略180゜折り曲げられて表皮
層63と67の間に絶縁層69を挟み込む。
この構造では、共通基板には、2つのヒーターユニッ
ト間の縦方向中心に沿って基板厚さ方向に貫通して延び
ている縦スロット71が設けられている。スロット71は、
前述のように、1つのヒーターユニットがもう一方の上
に折り曲げられるように、共通基板の2つの半分を結合
する短絡端部73と75によってその縦方向端部で区切られ
ている。一端部73は、スロット71の端の延長としてのコ
ア線またはノッチ77を有することにより、通常、ユニッ
トの1つを他方の上に折り曲げ、接着剤等により絶縁層
69に対して固定した後で、端部73がアセンブリから容易
に分離されるようにしている。
ト間の縦方向中心に沿って基板厚さ方向に貫通して延び
ている縦スロット71が設けられている。スロット71は、
前述のように、1つのヒーターユニットがもう一方の上
に折り曲げられるように、共通基板の2つの半分を結合
する短絡端部73と75によってその縦方向端部で区切られ
ている。一端部73は、スロット71の端の延長としてのコ
ア線またはノッチ77を有することにより、通常、ユニッ
トの1つを他方の上に折り曲げ、接着剤等により絶縁層
69に対して固定した後で、端部73がアセンブリから容易
に分離されるようにしている。
一旦、端部73がアセンブリ60から取り除かれると、2
つのヒーターユニット間に残るただ1つの電気接続は端
部75である。定電流源79とインピーダンス整合回路81
は、端部73が取り除かれたアセンブリ60の端部で基板61
と65との間に接続される。こうして電流路は、駆動スイ
ッチ83等の制御下、端部75を通して2つのヒーターユニ
ットの長さ方向に沿って確立される。ヒーターユニット
を通る電流は、常に反対方向であり、したがって、2つ
のヒーターユニット間に電界を発生し、互いの近傍表皮
層63と67に電流を集中させる。
つのヒーターユニット間に残るただ1つの電気接続は端
部75である。定電流源79とインピーダンス整合回路81
は、端部73が取り除かれたアセンブリ60の端部で基板61
と65との間に接続される。こうして電流路は、駆動スイ
ッチ83等の制御下、端部75を通して2つのヒーターユニ
ットの長さ方向に沿って確立される。ヒーターユニット
を通る電流は、常に反対方向であり、したがって、2つ
のヒーターユニット間に電界を発生し、互いの近傍表皮
層63と67に電流を集中させる。
例えば、第16図に示すように、フレキシブルエッチド
ケーブル20における導体21の印刷回路基板19上のコンタ
クトパッド23へのはんだ付けは、第2a図についての説明
と同様にして行われる。
ケーブル20における導体21の印刷回路基板19上のコンタ
クトパッド23へのはんだ付けは、第2a図についての説明
と同様にして行われる。
しかしながら、第2a図に示される実施例で採用されて
いる1つのヒーターユニットおよびバスバーと比較し
て、アセンブリ60の2つのヒーターユニットの使用は次
のような利点がある。
いる1つのヒーターユニットおよびバスバーと比較し
て、アセンブリ60の2つのヒーターユニットの使用は次
のような利点がある。
第1番目の利点は、第2a図の実施例のただ1つのパス
に対して2つの高抵抗パス(つまり、層63と67)がある
から同じ定電流であっても、大きな初期加熱を生ずるこ
とである。言い換えれば、はんだ付けの熱エネルギー
は、両方のヒーターユニットによって同時に供給される
のに対して、第2a図の帰路バスバー25は、はんだ付け熱
エネルギーの略半分を発生する。
に対して2つの高抵抗パス(つまり、層63と67)がある
から同じ定電流であっても、大きな初期加熱を生ずるこ
とである。言い換えれば、はんだ付けの熱エネルギー
は、両方のヒーターユニットによって同時に供給される
のに対して、第2a図の帰路バスバー25は、はんだ付け熱
エネルギーの略半分を発生する。
第2番目の利点は、ヒーター駆動の実用的側面に関す
る。個々の工具コンポーネント(例えば、第2a図のエレ
メント25と27)はヒーターに結合する必要がないから、
ヒーターアセンブリ60を用いるエンドユーザーにとって
非常に扱いが容易になる。つまり、アセンブリ60は、各
ヒーターユニットが他に対して電流帰路として機能する
ように製作者によって製造される。
る。個々の工具コンポーネント(例えば、第2a図のエレ
メント25と27)はヒーターに結合する必要がないから、
ヒーターアセンブリ60を用いるエンドユーザーにとって
非常に扱いが容易になる。つまり、アセンブリ60は、各
ヒーターユニットが他に対して電流帰路として機能する
ように製作者によって製造される。
第17図は、カードエッジコネクタ80の平行列のコンタ
クト81と82がそれぞれ、折り畳みヒーターアセンブリ60
またはヒーターアセンブリ10と工具30を用いて、印刷回
路基板85の両表面上のコンタクトトレース83と84にどの
ようにはんだ付けされるかを示している。
クト81と82がそれぞれ、折り畳みヒーターアセンブリ60
またはヒーターアセンブリ10と工具30を用いて、印刷回
路基板85の両表面上のコンタクトトレース83と84にどの
ようにはんだ付けされるかを示している。
コンタクト81は、コンタクトとトレース間に挟まれて
いる接合部材70を利用しているヒーターアセンブリ60に
よって、はんだフィレット37を生成しているそれぞれの
接合位置で、トレース83にはんだ付けされている。
いる接合部材70を利用しているヒーターアセンブリ60に
よって、はんだフィレット37を生成しているそれぞれの
接合位置で、トレース83にはんだ付けされている。
ヒーターアセンブリ60の動作は、第15図と第16図に関
連して述べられている動作を同じである。
連して述べられている動作を同じである。
ヒーターアセンブリ10は、はんだフィレット37aを生
成するそれぞれの接合位置でコンタクト82をトレース84
にはんだ付けするために工具30とともに用いられてい
る。
成するそれぞれの接合位置でコンタクト82をトレース84
にはんだ付けするために工具30とともに用いられてい
る。
接合部材17は、先に述べた方法で種々のコンタクトと
トレース間に配設されている。ヒーターアセンブリ10の
動作は第2a図に関連して説明したものと同じである。
トレース間に配設されている。ヒーターアセンブリ10の
動作は第2a図に関連して説明したものと同じである。
第18図には、カードエッジコネクタ80のコンタクト81
が第1のヒーターアセンブリ10(1)によって回路基板
トレース83にはんだ付けされ、一方、コンタクト82が第
2のヒーターアセンブリ10(2)によってトレース84上
に同時にはんだ付けされる構成が示されている。2つの
ヒーターアセンブリ10(1)と10(2)は実質的に同一
であり、第1図と第2a図に関連して前述したタイプのも
のである。
が第1のヒーターアセンブリ10(1)によって回路基板
トレース83にはんだ付けされ、一方、コンタクト82が第
2のヒーターアセンブリ10(2)によってトレース84上
に同時にはんだ付けされる構成が示されている。2つの
ヒーターアセンブリ10(1)と10(2)は実質的に同一
であり、第1図と第2a図に関連して前述したタイプのも
のである。
薄膜誘導電体層86は、ヒーターアセンブリ10(1)の
表皮層13の表面上に設けられる。同様な誘電体層87はヒ
ーターアセンブリ10(2)の表皮層13の表面上に設けら
れる。これらの誘電体層86と87は、回路基板表面上のは
んだレジストコーティングとしても良く、それぞれのト
レース83と84からヒーター表面を絶縁する。
表皮層13の表面上に設けられる。同様な誘電体層87はヒ
ーターアセンブリ10(2)の表皮層13の表面上に設けら
れる。これらの誘電体層86と87は、回路基板表面上のは
んだレジストコーティングとしても良く、それぞれのト
レース83と84からヒーター表面を絶縁する。
図示されているように、印刷回路基板85の両面上に、
ヒーターアセンブリ10(1)と10(2)を、それぞれ、
誘電体層86と87によってトレース83と84から絶縁された
ヒーターアセンブリと相互に位置付けすることによって
第2a図に示される実施例で要求されている工具を不要と
している。
ヒーターアセンブリ10(1)と10(2)を、それぞれ、
誘電体層86と87によってトレース83と84から絶縁された
ヒーターアセンブリと相互に位置付けすることによって
第2a図に示される実施例で要求されている工具を不要と
している。
すなわち、定電流源は、これらアセンブリの一縦方向
一端でヒーターアセンブリ10(1)と10(2)間に接続
され、短絡回路はそれらの両縦方向端部で2つのアセン
ブリ間に接続されるものとしている。更に、図示してい
るように、ヒーターアセンブリ10(1)と10(2)の表
皮層13は、印刷回路基板85のそれぞれの反対表面に平坦
状に設けられている。印刷回路基板85によって相互が絶
縁され、個別の工具絶縁層27(第2a図)を不要とする。
一端でヒーターアセンブリ10(1)と10(2)間に接続
され、短絡回路はそれらの両縦方向端部で2つのアセン
ブリ間に接続されるものとしている。更に、図示してい
るように、ヒーターアセンブリ10(1)と10(2)の表
皮層13は、印刷回路基板85のそれぞれの反対表面に平坦
状に設けられている。印刷回路基板85によって相互が絶
縁され、個別の工具絶縁層27(第2a図)を不要とする。
ヒーターアセンブリ10(1)と10(2)は、相互に電
流帰路として働き、個々の接地プレーン帰路バス25(第
2a図)を設ける必要がなくなる。2つのヒーターアセン
ブリは、また、それらの間の主要な誘電体層として働く
印刷回路基板85とともに接地面をお互いに与える。
流帰路として働き、個々の接地プレーン帰路バス25(第
2a図)を設ける必要がなくなる。2つのヒーターアセン
ブリは、また、それらの間の主要な誘電体層として働く
印刷回路基板85とともに接地面をお互いに与える。
これら2つのヒーターアセンブリの組み合わせは、そ
れ故に、第15図と第16図に関連して上述した折り畳みヒ
ーターのそれぞれと同じようにして機能する。ヒーター
アセンブリ10(1)と10(2)は、予測できる形状を与
えるために一緒にプレスされる。
れ故に、第15図と第16図に関連して上述した折り畳みヒ
ーターのそれぞれと同じようにして機能する。ヒーター
アセンブリ10(1)と10(2)は、予測できる形状を与
えるために一緒にプレスされる。
2つの高抵抗表皮層13中の電流集中は、2つのヒータ
ーアセンブリ中を流れる反対方向の電流によって印刷回
路基板を横切る電界によって生ずる。代表的なはんだ接
合87は、コンタクト81とトレース83について示されてお
り、接合部材15、コンタクト81、トレース83上に最初に
形成されたはんだの溶解によって行われる。同様なはん
だ接合はコンタクト81、トレース84および接合部材15の
間で行われる。
ーアセンブリ中を流れる反対方向の電流によって印刷回
路基板を横切る電界によって生ずる。代表的なはんだ接
合87は、コンタクト81とトレース83について示されてお
り、接合部材15、コンタクト81、トレース83上に最初に
形成されたはんだの溶解によって行われる。同様なはん
だ接合はコンタクト81、トレース84および接合部材15の
間で行われる。
以上の説明のように、導電性且つ熱伝導性の接合部材
は、自動自己調整ヒーターと関連して最も効率良く用い
られる。しかしながら、これら容易に分離する接合部材
はニクロム線やホットバーヒーターを含む他のタイプの
ヒーターと関連しても用い得る。
は、自動自己調整ヒーターと関連して最も効率良く用い
られる。しかしながら、これら容易に分離する接合部材
はニクロム線やホットバーヒーターを含む他のタイプの
ヒーターと関連しても用い得る。
例えば、第19図において、ヒーター90は、比較的高い
抵抗材料から作られた導電プレート部材91を用いてい
る。自動自己調整ヒーター中の表皮層中で使われる上述
合金は、例えば、プレート部材91の材料として採用され
る。上記実施例におけるプレート部材は比較的薄く、は
んだ付けされるべきコンタクトの位置に対応して一般に
U型形状をもつ。しかしながら、いかなる形状であって
も所望位置への熱エネルギーの配分の目的を果たすこと
は理解されるべきである。容易に分離される複数の接合
部材は、はんだ付けされるべき接合位置に対応して種々
端部から突出している。
抵抗材料から作られた導電プレート部材91を用いてい
る。自動自己調整ヒーター中の表皮層中で使われる上述
合金は、例えば、プレート部材91の材料として採用され
る。上記実施例におけるプレート部材は比較的薄く、は
んだ付けされるべきコンタクトの位置に対応して一般に
U型形状をもつ。しかしながら、いかなる形状であって
も所望位置への熱エネルギーの配分の目的を果たすこと
は理解されるべきである。容易に分離される複数の接合
部材は、はんだ付けされるべき接合位置に対応して種々
端部から突出している。
例えば、接合部材92はU型プレート部材91の1つの脚
部から内側に突出し、はんだ付け動作後、接合部材の遠
端が取り外されるように横方向に設けられたノッチ93を
もつ。
部から内側に突出し、はんだ付け動作後、接合部材の遠
端が取り外されるように横方向に設けられたノッチ93を
もつ。
近接する接合部材94には、部材92に向い、その接合部
材の遠端が所定の位置に到達するように、直角な共平面
曲りが設けられている。適切なノッチ95が、この曲げら
れた端部に設けられ、はんだ付け動作後、ヒートプレー
ト91から、その端部が容易に分離されるようにしてい
る。
材の遠端が所定の位置に到達するように、直角な共平面
曲りが設けられている。適切なノッチ95が、この曲げら
れた端部に設けられ、はんだ付け動作後、ヒートプレー
ト91から、その端部が容易に分離されるようにしてい
る。
他の接合部材96は、接合部材94と、同じ端部から内側
方向に突起しており、プレート部材91から接合部材の遠
部の分離を容易にするためスコア線97が設けられてい
る。
方向に突起しており、プレート部材91から接合部材の遠
部の分離を容易にするためスコア線97が設けられてい
る。
接合部材98は、U型プレート部材91の他の脚部から突
出しており、プレート部材91からその接合部材の遠端が
取り外されるようにするための横方向の線状ミシン目99
をもつ。
出しており、プレート部材91からその接合部材の遠端が
取り外されるようにするための横方向の線状ミシン目99
をもつ。
接合部材98に近接し、プレート部材91の同じ端部から
突き出ている。接合部材100は、プレート部材91の平面
から下方向に突き出て、プレート部材に平行な平面内で
U型プレート部材の内方向に突き出るように直角に曲げ
られている。
突き出ている。接合部材100は、プレート部材91の平面
から下方向に突き出て、プレート部材に平行な平面内で
U型プレート部材の内方向に突き出るように直角に曲げ
られている。
例えば、接合部が位置付けられた印刷回路基板が接合
部材98と接合部材100の遠端間の垂直間隔に相当する厚
さをもつと仮定すると、2つの接合部材は、基板の両表
面上のはんだ付け接合を行うように機能する。接合部材
100には、プレート91からその接合部材の遠端を分離さ
せるためのスコア線101が設けられている。
部材98と接合部材100の遠端間の垂直間隔に相当する厚
さをもつと仮定すると、2つの接合部材は、基板の両表
面上のはんだ付け接合を行うように機能する。接合部材
100には、プレート91からその接合部材の遠端を分離さ
せるためのスコア線101が設けられている。
もう一つ他の接合部材102は、U型プレート部材91と
共平面で内方向に突き出ている。スコア線103は、接合
部材102がプレート部材から容易に分離できるようにし
ている。
共平面で内方向に突き出ている。スコア線103は、接合
部材102がプレート部材から容易に分離できるようにし
ている。
プレート部材91の同一脚の反対端には、プレート部材
面から下方向に延び、接合部材102のすぐ下で内方向に
突き出すように90゜曲がっている接合部材104が設けら
れている。スコア線105は、接合部材104がプレート部材
から容易に分離されるようにしている。接合部材102と1
04は、印刷回路基板の両面上にはんだ付け接合部を与え
るために垂直方向に位置調整されて形成されている。
面から下方向に延び、接合部材102のすぐ下で内方向に
突き出すように90゜曲がっている接合部材104が設けら
れている。スコア線105は、接合部材104がプレート部材
から容易に分離されるようにしている。接合部材102と1
04は、印刷回路基板の両面上にはんだ付け接合部を与え
るために垂直方向に位置調整されて形成されている。
接合部材106は、U型プレート部材の外端から延び、
プレート部材から容易に離れるようにするためノッチ10
7が設けられている。
プレート部材から容易に離れるようにするためノッチ10
7が設けられている。
交流または直流電源108、スイッチ109そしてポテンシ
ョメータ110からなる直列回路は、プレート部材91の反
対端間で直列に接続されている。電圧源108は、プレー
ト部材を通して、プレート部材の抵抗とポテンショメー
タの設定により決定される電流を供給する。
ョメータ110からなる直列回路は、プレート部材91の反
対端間で直列に接続されている。電圧源108は、プレー
ト部材を通して、プレート部材の抵抗とポテンショメー
タの設定により決定される電流を供給する。
種々接合部材92,94,96,98,100,102,104および106は、
はんだ付けされるそれぞれのコンタクト対間に挿入さ
れ、種々接合部で必要なはんだ付け結合を行うために予
め定めた量のはんだを含んでいる。
はんだ付けされるそれぞれのコンタクト対間に挿入さ
れ、種々接合部で必要なはんだ付け結合を行うために予
め定めた量のはんだを含んでいる。
第11図に示す構成は、前述した過熱を防ぐために用い
られる自己調整ヒーターが用いられている場合と同じ様
に要望されているわけではない。それにもかかわらず、
図示した抵抗ヒーターは、熱エネルギーを種々接合位置
に供給し、結果としてのはんだ付け接合の永久的電気導
体コンポーネントとして残る。
られる自己調整ヒーターが用いられている場合と同じ様
に要望されているわけではない。それにもかかわらず、
図示した抵抗ヒーターは、熱エネルギーを種々接合位置
に供給し、結果としてのはんだ付け接合の永久的電気導
体コンポーネントとして残る。
第19図に示す接合部材の種々タイプ(つまり、共平面
曲げ、平面外曲げ、部材間の種々間隔、種々サイズおよ
び部材の形状、ヒーターユニットの異なる端部からの突
起等)は、上述タイプの自己調整ヒーターに適用でき
る。
曲げ、平面外曲げ、部材間の種々間隔、種々サイズおよ
び部材の形状、ヒーターユニットの異なる端部からの突
起等)は、上述タイプの自己調整ヒーターに適用でき
る。
前に説明した各種実施例の記述中、接合部材は、導電
性且つ熱伝導体である。熱伝導により、接合部材が熱エ
ネルギーを直接ヒーター本体からそれぞれの接合位置に
伝達する。導電性により、接合部材が接合位置で接合さ
れる2つの部材間の導電性ブリッジとして機能する。こ
の点に関して、全接合部材が電気的伝導対である必要は
ない。つまり、接合部材の一部分が接合位置で接合され
るコンタクトを通して電流を与える限り、接合部材の残
り部分は導電体でなくても良い。
性且つ熱伝導体である。熱伝導により、接合部材が熱エ
ネルギーを直接ヒーター本体からそれぞれの接合位置に
伝達する。導電性により、接合部材が接合位置で接合さ
れる2つの部材間の導電性ブリッジとして機能する。こ
の点に関して、全接合部材が電気的伝導対である必要は
ない。つまり、接合部材の一部分が接合位置で接合され
るコンタクトを通して電流を与える限り、接合部材の残
り部分は導電体でなくても良い。
前述の通り、ここでの説明は、コンタクト、接合部材
上に予め置いてはんだについてのものであるが、はんだ
以外の材料を用い得る。例えば、いくつかの導電接着剤
やペーストは商業利用できるし、熱硬化性プラスチック
で金属パウダーのサスペンションとして作られる。使わ
れる金属パウダーは、通常、銀、金、銅そして、アルミ
ニウムであり、一方、接着プラスチックは一般にエポキ
シ一系樹脂である。これら材料の溶解温度と特性は良く
知られている。
上に予め置いてはんだについてのものであるが、はんだ
以外の材料を用い得る。例えば、いくつかの導電接着剤
やペーストは商業利用できるし、熱硬化性プラスチック
で金属パウダーのサスペンションとして作られる。使わ
れる金属パウダーは、通常、銀、金、銅そして、アルミ
ニウムであり、一方、接着プラスチックは一般にエポキ
シ一系樹脂である。これら材料の溶解温度と特性は良く
知られている。
はんだを溶解材料として用いる応用では、コンタクト
のウェッティングやクリーニングの目的で、通常、適当
なフラックス材料を用いる必要があることは良く知られ
ている。本発明を採用するに際して、フラックスは、コ
ンタクト、または接合部材上に予め置かれたはんだとフ
ラックスの混合の一部であっても良い。または、フラッ
クスは、はんだ付け時、別個に与えることもできるし、
はんだとフラックスの混合物は、通常のクリーム、ペー
スト、液体の形ではんだ付け時、接合位置に供給でき
る。
のウェッティングやクリーニングの目的で、通常、適当
なフラックス材料を用いる必要があることは良く知られ
ている。本発明を採用するに際して、フラックスは、コ
ンタクト、または接合部材上に予め置かれたはんだとフ
ラックスの混合の一部であっても良い。または、フラッ
クスは、はんだ付け時、別個に与えることもできるし、
はんだとフラックスの混合物は、通常のクリーム、ペー
スト、液体の形ではんだ付け時、接合位置に供給でき
る。
本発明の主たる利点の一つは、接合位置内のはんだブ
リッジの実質的除去にある。接合部材15は、印刷回路基
板と外部接続(例えば、フレキシブルエッチケーブルの
ワイヤ)間の体積を著しく増大する。つまり、はんだ付
け動作時、接合位置上に加えられる圧力は、接合位置間
で溶けたはんだを空間部に押し込み、それ故に、溶けた
はんだの表面張力はコンタクトパッドと、はんだを接触
状態に維持する。接合部材の厚さによる体積を増加させ
ることにより、本発明は、液体はんだ上の圧力を減少せ
しめ、水力学動作により接合位置間のギャップをはんだ
が横切るのを阻止する。
リッジの実質的除去にある。接合部材15は、印刷回路基
板と外部接続(例えば、フレキシブルエッチケーブルの
ワイヤ)間の体積を著しく増大する。つまり、はんだ付
け動作時、接合位置上に加えられる圧力は、接合位置間
で溶けたはんだを空間部に押し込み、それ故に、溶けた
はんだの表面張力はコンタクトパッドと、はんだを接触
状態に維持する。接合部材の厚さによる体積を増加させ
ることにより、本発明は、液体はんだ上の圧力を減少せ
しめ、水力学動作により接合位置間のギャップをはんだ
が横切るのを阻止する。
前記説明から、本発明は、特に印刷回路基板上に位置
する接合位置で複数同時はんだ接合を含むはんだ接合を
実行するために有用な新しい方法と装置の利用を可能と
している。そこでは、導電性且つ熱伝導性の接合部剤は
ヒーターから熱エネルギーを供給し、はんだ付け部の永
久部を残す。
する接合位置で複数同時はんだ接合を含むはんだ接合を
実行するために有用な新しい方法と装置の利用を可能と
している。そこでは、導電性且つ熱伝導性の接合部剤は
ヒーターから熱エネルギーを供給し、はんだ付け部の永
久部を残す。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明では導電性且つ熱伝導性
の複数の接合部材がヒーター本体と接触されており、こ
れら複数の接合部材は、はんだ付け位置間間隔で配設さ
れており、はんだ付け接合される2つのコンタクト間に
挿入される。その結果、ヒーター本体からの熱エネルギ
ーは接合部材を介して直接に接合位置に伝達され、その
接合位置におかれたはんだを溶かして、はんだ付け接合
が行われる。はんだ付け処理終了後、接合部材は−ヒー
ター本体から取り外されて、はんだ付け部の一部として
残る。
の複数の接合部材がヒーター本体と接触されており、こ
れら複数の接合部材は、はんだ付け位置間間隔で配設さ
れており、はんだ付け接合される2つのコンタクト間に
挿入される。その結果、ヒーター本体からの熱エネルギ
ーは接合部材を介して直接に接合位置に伝達され、その
接合位置におかれたはんだを溶かして、はんだ付け接合
が行われる。はんだ付け処理終了後、接合部材は−ヒー
ター本体から取り外されて、はんだ付け部の一部として
残る。
したがって、本発明によれば接合位置にある複数コン
タクト対間の同時はんだ付けをはんだブリッジを生ずる
ことなく容易に行うことができる。
タクト対間の同時はんだ付けをはんだブリッジを生ずる
ことなく容易に行うことができる。
第1図は分離可能な接合部材をもつヒーターアセンブリ
の斜視図、第2a図はフレキシブルエッチドケーブルを印
刷回路基板上のコンタクトパッドをはんだ付けするため
の第1図に示すアセンブリの横断面図、第2b図はヒータ
ーアセンブリへの電気接続をもつ第2a図の2b−2bの縦断
面図、第3図は、はんだ付け後に接合部材から取り外さ
れたヒーターアセンブリを示す第2a図と同様な横断面
図、第4図は分離可能な工具11とともに用いられている
第1図のヒーターアセンブリを示す第2a図と同様な横断
面図、第5図は本発明による突き出して分離可能な接合
部材をもつ他のヒーターアセンブリの斜視図、第6図は
分離可能な接合部材をもつヒーターアセンブリを含む本
発明の他の実施例の斜視図、第7図は第6図の線7−7
に沿う横断面図、第8図は本発明の原理により構成され
たヒーターアセンブリと突出接合部材の他の実施例の斜
視図、第9図は第8図の線9−9に沿った横断面図、第
10図は本発明の他の実施例の部分斜視図、第11図は本発
明の他の実施例の縦断面図、第12図は印刷回路基板上の
コンタクトトレースへの表面実装コネクタのソルダーテ
ールのはんだ付けのために位置付けられた本発明のヒー
ターアセンブリの他の実施例の斜視図、第13図は印刷回
路基板上のコンタクトトレースへのリボンケーブルのは
んだ付けのために位置付けられた第2図に示すヒーター
アセンブリの斜視図、第14図は本発明の他の実施例によ
る突き出したフレキシブル接合部材をもつヒーターアセ
ンブリの斜視図、第15図は本発明により構成された分離
可能な突出接合部材をもつ他のヒーターアセンブリの斜
視図、第16図は印刷回路基板上のコンタクトパッドへの
フレキシブルエッチドケーブルのはんだ付けに採用され
ているアセンブリを示す第15図のアセンブリの横断面
図、第17図はカードエッジコネクタのそれぞれのコンタ
クトセットをカード上のコンタクトパッドにはんだ付け
するための印刷回路カードの両面に採用されている第1
図と第15図のアセンブリの横断面図、第18図はカードエ
ッジコネクタのそれぞれのコンタクトセットを印刷回路
カード上のコンタクトパッドにはんだ付けするために相
互に関係をもって採用されている2つの自己調整ヒータ
ーアセンブリの横断面図、第19図は本発明による分離可
能で突出している接合部材をもつヒーターアセンブリの
他の例を示す斜視図である。 10……ヒーター装置 11,13,25,27……ヒーター本体 15……接合部材 21……導体 23……導電コンタクト(コンタクトパッド) 31……高周波信号源
の斜視図、第2a図はフレキシブルエッチドケーブルを印
刷回路基板上のコンタクトパッドをはんだ付けするため
の第1図に示すアセンブリの横断面図、第2b図はヒータ
ーアセンブリへの電気接続をもつ第2a図の2b−2bの縦断
面図、第3図は、はんだ付け後に接合部材から取り外さ
れたヒーターアセンブリを示す第2a図と同様な横断面
図、第4図は分離可能な工具11とともに用いられている
第1図のヒーターアセンブリを示す第2a図と同様な横断
面図、第5図は本発明による突き出して分離可能な接合
部材をもつ他のヒーターアセンブリの斜視図、第6図は
分離可能な接合部材をもつヒーターアセンブリを含む本
発明の他の実施例の斜視図、第7図は第6図の線7−7
に沿う横断面図、第8図は本発明の原理により構成され
たヒーターアセンブリと突出接合部材の他の実施例の斜
視図、第9図は第8図の線9−9に沿った横断面図、第
10図は本発明の他の実施例の部分斜視図、第11図は本発
明の他の実施例の縦断面図、第12図は印刷回路基板上の
コンタクトトレースへの表面実装コネクタのソルダーテ
ールのはんだ付けのために位置付けられた本発明のヒー
ターアセンブリの他の実施例の斜視図、第13図は印刷回
路基板上のコンタクトトレースへのリボンケーブルのは
んだ付けのために位置付けられた第2図に示すヒーター
アセンブリの斜視図、第14図は本発明の他の実施例によ
る突き出したフレキシブル接合部材をもつヒーターアセ
ンブリの斜視図、第15図は本発明により構成された分離
可能な突出接合部材をもつ他のヒーターアセンブリの斜
視図、第16図は印刷回路基板上のコンタクトパッドへの
フレキシブルエッチドケーブルのはんだ付けに採用され
ているアセンブリを示す第15図のアセンブリの横断面
図、第17図はカードエッジコネクタのそれぞれのコンタ
クトセットをカード上のコンタクトパッドにはんだ付け
するための印刷回路カードの両面に採用されている第1
図と第15図のアセンブリの横断面図、第18図はカードエ
ッジコネクタのそれぞれのコンタクトセットを印刷回路
カード上のコンタクトパッドにはんだ付けするために相
互に関係をもって採用されている2つの自己調整ヒータ
ーアセンブリの横断面図、第19図は本発明による分離可
能で突出している接合部材をもつヒーターアセンブリの
他の例を示す斜視図である。 10……ヒーター装置 11,13,25,27……ヒーター本体 15……接合部材 21……導体 23……導電コンタクト(コンタクトパッド) 31……高周波信号源
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ジョセフ・ミッチェル・ポーリコウスキ ー アメリカ合衆国 ペンシルバニア州 17601 ランカスター ウェストウッ ド・ドライブ 3044 (56)参考文献 特開 昭62−500621(JP,A) 特開 昭61−88965(JP,A) 特開 平2−192875(JP,A) 特公 平3−75262(JP,B2) 特公 平3−81279(JP,B2) 特公 平3−67315(JP,B2)
Claims (2)
- 【請求項1】可溶導電材料を用いて複数の導電コンタク
トを対応する導体に接続する熱エネルギーを供給するヒ
ーター装置において、 高周波信号を供給することにより熱エネルギーを発生す
るヒーター本体と、 該ヒーター本体に前記導電コンタクトに対応する間隔で
熱結合された複数の接合部材とを具え、 該接合部材を前記導電コンタクト及び対応する前記導体
間に配置して、前記可溶導電材料の溶解により前記導電
コンタクト及び前記導体間を接続した後に前記接合部材
を前記ヒーター本体から切り離すよう構成したことを特
徴とするヒーター装置。 - 【請求項2】可溶導電材料を用いて複数の導電コンタク
トを対応する導体に同時に接続するコンタクト接合方法
において、 前記導電コンタクトの間隔に対応してヒーター本体に複
数の接合部材を熱結合することと、 前記導電コンタクト及び対応する前記導体間に前記接合
部材を配置することと、 前記可溶導電材料を前記導電コンタクト及び前記導体間
に配置することと、 前記ヒーター本体に高周波電流を供給して前記可溶導電
材料を溶解する熱エネルギーを発生することと、 前記接合部材を前記ヒーター本体から分離させることよ
り成るコンタクト接合方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US07/277,116 US5059756A (en) | 1988-11-29 | 1988-11-29 | Self regulating temperature heater with thermally conductive extensions |
US277,116 | 1988-11-29 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02187263A JPH02187263A (ja) | 1990-07-23 |
JP2719970B2 true JP2719970B2 (ja) | 1998-02-25 |
Family
ID=23059464
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1307781A Expired - Lifetime JP2719970B2 (ja) | 1988-11-29 | 1989-11-29 | ヒーター装置およびコンタクト接合方法 |
Country Status (6)
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---|---|
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EP (1) | EP0371646B1 (ja) |
JP (1) | JP2719970B2 (ja) |
KR (1) | KR0155358B1 (ja) |
CA (1) | CA1310137C (ja) |
DE (1) | DE68913666T2 (ja) |
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JP2807748B2 (ja) * | 1990-12-21 | 1998-10-08 | アンプ インコーポレイテッド | 電気コネクタの組立方法及びそれに使用するはんだ付リードフレーム |
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US6226862B1 (en) | 1998-04-30 | 2001-05-08 | Sheldahl, Inc. | Method for manufacturing printed circuit board assembly |
KR100284738B1 (ko) * | 1998-09-04 | 2001-04-02 | 윤종용 | 다층금속배선을갖는반도체소자의패드및그제조방법 |
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DE10050798C1 (de) | 2000-10-13 | 2002-04-04 | Daimler Chrysler Ag | Verfahrn zum Verbinden von flachen Folienkabeln |
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CN101856758B (zh) * | 2010-05-28 | 2012-02-01 | 河海大学常州校区 | 硬质合金钢制件与45钢制件的焊接方法 |
US10631372B2 (en) | 2015-04-24 | 2020-04-21 | Guanping Feng | Low-power electro-thermal film devices and methods for making the same |
CN109687186B (zh) * | 2019-01-15 | 2020-08-28 | 番禺得意精密电子工业有限公司 | 连接结构及电连接器制造方法 |
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-
1988
- 1988-11-29 US US07/277,116 patent/US5059756A/en not_active Expired - Fee Related
-
1989
- 1989-09-25 CA CA000612942A patent/CA1310137C/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-10 DE DE68913666T patent/DE68913666T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-10 EP EP89311663A patent/EP0371646B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1989-11-28 KR KR1019890017347A patent/KR0155358B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1989-11-29 JP JP1307781A patent/JP2719970B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Publication number | Publication date |
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CA1310137C (en) | 1992-11-10 |
EP0371646B1 (en) | 1994-03-09 |
DE68913666D1 (de) | 1994-04-14 |
EP0371646A1 (en) | 1990-06-06 |
KR900008895A (ko) | 1990-06-03 |
US5059756A (en) | 1991-10-22 |
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