JP4224050B2 - Heater chip thermocouple mounting structure and thermocouple mounting method - Google Patents
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Description
本発明は、電子部品の電極どうしを接合する際、はんだを含むろう材や異方導電フィル
ム等を電極間に介在させ両電極を挟持しつつ加熱する、あるいは介在物なしで直接両電極
を接触させ加圧、加熱を行うのに使用するヒーターチップに関するものであり、さらに詳
しくは、このヒーターチップ先端部の温度制御のために先端部近傍に固着する熱電対の取
り付け構造および取付方法に関するものである。
In the present invention, when joining electrodes of an electronic component, a soldering material containing solder or an anisotropic conductive film is interposed between the electrodes and heated while sandwiching the electrodes, or both electrodes are directly contacted without inclusions. The present invention relates to a heater chip used for pressurizing and heating, and more particularly, to a thermocouple mounting structure and a mounting method for fixing the vicinity of the tip of the heater chip for temperature control. is there.
従来から、電子部品の電極どうしを接合するために、熱圧着法が広く採用されている。
まず、その代表的な例を図5に基づいて説明する。図5において符号51は熱圧着装置、
52は電源である。この熱圧着装置51には台座も兼ねたワークステージ53、支柱54
に沿って上下方向に駆動する接合ヘッド55、接合ヘッド55の下方で絶縁ブロック56
に固定されたヒーターチップ57が備えられている。
Conventionally, a thermocompression bonding method has been widely employed for joining electrodes of electronic components.
First, a typical example will be described with reference to FIG. In FIG. 5,
52 is a power supply. The
The insulating
A
ワークステージ53上には、一方の被接合物である基板58と他方の被接合物である電
子部品59が載置されており、電子部品59のリード59Aが図示しない基板58上の電
極に位置決めされている。またヒーターチップ57は下方を先端とした略Vの字形状を呈
しており、二股に分かれた上部に一対の給電ケーブル60、61が接続されている。また
これら給電ケーブル60、61の他端は電源52の出力端子62、63に接続されている
。
On the
さらにヒーターチップ57の先端近傍には熱電対64が固着されており、これにつなが
る一対の線材65、66はそれぞれ被覆で絶縁され、電源52の入力端子67、68に接
続されている。この電源52は瞬間的に出力エネルギーを制御しながら通電することが可
能なパルスヒート電源であり、入力端子67、68に入力される熱電対の出力値をフィー
ドバックして出力電流を制御する機能や出力時間タイマ機能、温度プロファイル設定機能
を備えている。
Further, a
このような構成で熱圧着が行われるが、その動作はまず、接合ヘッド55を下降させて
ヒーターチップ57の先端を電子部品59のリード59Aに上方から接触させ、所定の加
圧力で押圧する。次に電源52からヒーターチップ57に電流を流すことによりヒーター
チップ57に抵抗発熱(ジュール熱)が生じ、ヒーターチップ57全体の温度が上昇する
。このときヒーターチップ57全体の温度が上昇するが、温度が接合に直接作用するのは
先端部のみである。したがって、フィードバック値の対象は先端部の温度であるのが理想
であるから、熱電対はなるべく先端部の近傍に固着されるのが通常である。
Thermocompression bonding is performed with such a configuration. First, the
このようにして押圧力と熱が加えられた電子部品59のリード59Aと基板58の電極
は、両者のあいだに介在した接合材(例えばはんだや異方導電フィルム)の作用により、
電気的および機械的に接合する。あるいはまた、接合材を介在させないで直接両電極を接
触させ加圧および加熱により熱圧着を行う。この場合は電極どうしの固相拡散接合作用あ
るいは電極表面のめっき材によるろう接作用等により接合が行われる。
The
Join electrically and mechanically. Alternatively, both electrodes are directly brought into contact with no bonding material, and thermocompression bonding is performed by pressurization and heating. In this case, the bonding is performed by a solid phase diffusion bonding action between the electrodes or a brazing action by a plating material on the electrode surface.
ここで一般的に、高融点の接合材である場合や接合材を介在させないで直接熱圧着する
場合は、ヒーターチップ57先端の温度をかなり高温にする必要があり500℃以上に加
熱することが稀ではない。そしてこのような場合には、被接合物である電極の近傍にある
電子部品等に熱による損傷を与えやすく、このためにもパルスヒート電源の通電によって
ヒーターチップを瞬間加熱し、直ちに加熱を停止するかあるいは冷却する方法が有効とな
る。
Here, in general, when the bonding material has a high melting point or when direct thermocompression bonding is performed without interposing a bonding material, the temperature at the tip of the
このようにヒーターチップ57の温度変化が急激である必要があるため、その先端近傍
に固着された熱電対64の取付部にも急激な温度変化、言わば温度衝撃が作用する。した
がって、ヒーターチップ57表面と熱電対64との接合部には、熱膨張率の差に起因する
応力が繰り返し作用し、この急激な温度勾配と繰り返し回数により短期間で接合不良が発
生し、やがて剥離してしまうことが問題視されてきた。またこの接合不良は、フィードバ
ックされる値が本来あるべき値よりも低くなることに直結するため、ヒーターチップ自体
の温度暴走を招き被溶接物によっては大きな損害につながるものである。
Thus, since the temperature change of the
このような問題を回避するために、特許文献1ではヒーターチップの熱電対取付箇所に凹
凸あるいは貫通孔を設け、直接アーク溶接または接合補助材を介して溶接する技術が開示
されている。これにより熱電対先端の接合体につながる線材の保持が可能となり、接合体
の根元での断線が生じにくくなるとしている。また、ニッケル等の接合補助材を用いずに
直接アーク溶接することで、接合部にスが発生しないので剥離しにくいとしている。
In order to avoid such a problem,
しかしながら、ヒーターチップは一般的にタングステン合金やモリブデン合金を素材と
するため、ニッケル等の接合補助材を用いずに直接アーク溶接するのは非常に困難である
とされている。これは、この両素材の溶接性が悪く、確実に溶接される程度にアーク溶接
を行おうとすると、熱電対の接合体を形成すべき一対の線材の先端部が焼失してしまいや
すく、作業技術そのものの難易度が極めて高くなるからである。
However, since the heater chip is generally made of a tungsten alloy or a molybdenum alloy, it is extremely difficult to directly arc weld without using a joining auxiliary material such as nickel. This is because the weldability of both materials is poor, and if the arc welding is performed to the extent that it is reliably welded, the tip ends of a pair of wires that should form a thermocouple assembly are likely to be burned out. This is because the difficulty level itself becomes extremely high.
また、前述したヒーターチップの素材は非常に加工性が悪く、通常はワイヤカッターを
用いて板状の母材から外形を切り出すが、これに別の工程を加えて貫通孔を形成するだけ
でも製造コストが増加する。まして凹所や凸部を形成することは特殊な加工方法を要し、
製造コストが大幅に増加する。
In addition, the material of the heater chip mentioned above is very poor in workability, and usually the outer shape is cut out from a plate-shaped base material using a wire cutter, but it is also manufactured by adding another process to this and forming a through hole. Cost increases. Furthermore, forming recesses and protrusions requires a special processing method,
Manufacturing costs increase significantly.
本発明はこのような問題に対して試行錯誤を繰り返して想到したものであり、製造コス
トの増加を最小限にしつつ、熱電対取付状態の寿命を飛躍的に伸ばすことに成功したもの
である。
The present invention has been conceived by repeating trial and error for such a problem, and has succeeded in dramatically extending the life of the thermocouple mounting state while minimizing an increase in manufacturing cost.
本発明は第1の態様として、作用部である先端を通電による抵抗発熱で温度上昇させ、この先端を被接合物に押圧して接合物を接合するとき、前記先端近傍の温度を熱電対によって測定し、この測定値に基づいて前記先端近傍の温度をフィードバック制御するヒーターチップの熱電対取付構造であって、前記ヒーターチップの本体側面形状において前記先端近傍に一端が外形に連通するスリットを有し、このスリットは、前記ヒーターチップを発熱させるための電流の流れ方向と略垂直方向に形成されていると共に、このスリットの少なくとも他端近傍のスリット幅が、前記熱電対を構成する一対の線材のそれぞれの直径の和よりも狭く形成されており、前記一対の線材が互いに溶融して構成される熱電対先端の接合体の少なくとも一部が、前記スリット内に溶融状態で浸入し、その後固化していることを特徴とするヒーターチップの熱電対取付構造を提供する。 As a first aspect of the present invention, when the tip of the working portion is heated by resistance heat generation by energization and the tip is pressed against the object to be joined and the joined object is joined, the temperature in the vicinity of the tip is measured by a thermocouple. A heater chip thermocouple mounting structure for measuring and feedback controlling the temperature in the vicinity of the tip based on the measured value, and in the shape of the side surface of the main body of the heater chip, there is a slit whose one end communicates with the outer shape in the vicinity of the tip. The slit is formed in a direction substantially perpendicular to the current flow direction for generating heat from the heater chip, and at least the slit width in the vicinity of the other end of the slit is a pair of wires constituting the thermocouple. of being narrower than the sum of the diameter, at least a portion of the conjugate formed heat Dentai tip the pair of wires are fused together, Serial enters a molten state into the slit, to provide a thermocouple mounting structure of the heater chip, characterized in that it is subsequently solidified.
また本発明は第2の態様として、前記一対の線材は、一端が外形に連通した前記スリットの、他端近傍の一方の本体側面側から他方の本体側面側へと挿通され、この他方の本体側面上の前記スリット中間部から前記接合体が溶融状態で浸入したものであることを特徴とする第1の態様として記載のヒーターチップの熱電対取付構造を提供する。 Further, according to a second aspect of the present invention, the pair of wires is inserted from one body side surface near the other end of the slit having one end communicating with the outer shape to the other body side surface. The heater chip thermocouple mounting structure according to the first aspect is provided, wherein the joined body is infiltrated in a molten state from the slit middle portion on the side surface.
また本発明は第3の態様として、作用部である先端の近傍に一端が外形に連通したスリットを設けたヒーターチップ本体を用意し、異種金属からなる熱電対形成用の一対の線材を、この本体の一方の本体側面側から他方の本体側面側に向けて挿入し、他方の本体側面上のスリット中間部にニッケルからなる第1の接合補助部材を配置し、前記一対の線材の他方の側面に突出した先端部を前記第1の接合補助部材の上方に被せるように折り曲げ、さらに折り曲げられた前記一対の線材の先端部上にニッケルからなる第2の接合補助部材を配置し、この第2の接合補助部材の上方からアーク溶接することで、第1、第2の接合補助部材および一対の線材の先端部を同時に溶融させ、この溶融により液状化し少なくとも一部が合金化した溶融物が、前記スリットの中間部に浸入するようにしたことを特徴とするヒーターチップの熱電対取付方法を提供する。 In addition, as a third aspect of the present invention, a heater chip body provided with a slit whose one end communicates with the outer shape in the vicinity of the tip that is the working portion is prepared, and a pair of wires for forming a thermocouple made of different metals is provided. Inserting the first joining auxiliary member made of nickel into the slit middle part on the other body side surface from the one body side surface side of the body to the other body side surface side, and the other side surface of the pair of wires A second joining auxiliary member made of nickel is disposed on the distal ends of the pair of wire rods that are bent so as to cover the tip of the first joining auxiliary member. By arc welding from above the joining auxiliary member, the first and second joining auxiliary members and the tip ends of the pair of wires are melted at the same time. It has to entering the middle portion of the serial slits providing a thermocouple mounting method of the heater chip, wherein.
さらに本発明は第4の態様として、前記ヒーターチップ本体の形成方法において、前記スリットは、板状の母材から本体側面形状である外形をワイヤカッターで切り出す際に外形切り出し加工と同時にワイヤカッターにより形成されることを特徴とする第3の態様として記載のヒーターチップの熱電対取付方法を提供する。 Furthermore, the present invention provides the heater chip main body forming method according to the fourth aspect, wherein the slit is formed by cutting the outer shape of the main body side surface from the plate-shaped base material with a wire cutter simultaneously with the outer shape cutting process. According to a third aspect of the present invention, there is provided a heater chip thermocouple mounting method according to the third aspect.
本発明の第1の態様によれば、溶融した熱電対先端の接合体がスリット内に浸入するので、対向するスリット内壁両面の広い面積に接合し、ヒーターチップの使用による急激な温度変化の繰り返しに対して、良好な接合状態を長期間維持することができる。また、一対の熱電対形成用線材が熱電対をスリットの一方の本体側面側から他方の本体側面側へ挿通させた場合、ヒーターチップを発熱させるための電流の流れ方向に対して略垂直方向に並んで挿通される。したがって、ヒーターチップを発熱させるためのパルス状あるいは交流状の大電流によって生じる電位差の影響(ノイズ成分)を低減させることができる。 According to the first aspect of the present invention, the joined body at the tip of the melted thermocouple penetrates into the slit. Therefore, the joined body is joined to a wide area on both surfaces of the opposing slit inner wall, and the rapid temperature change due to the use of the heater chip is repeated. On the other hand, a good bonding state can be maintained for a long time. In addition, when a pair of thermocouple-forming wires passes the thermocouple from one body side surface side to the other body side surface side of the slit, it is substantially perpendicular to the direction of current flow for heating the heater chip. It is inserted side by side. Therefore, it is possible to reduce the influence (noise component) of the potential difference caused by a pulsed or alternating current for causing the heater chip to generate heat.
また本発明の第2の態様によれば、接合前の一対の熱電対形成用線材を一定の位置に保持することが容易となる。また、アーク溶接により近傍のスリット中間部に侵入した溶融状態の熱電対接合体が、スリット他端内部に挿通状態にある一対の線材に溶着するので、接合後の線材の動きによる応力が接合体の付け根に直接加わることなく、より安全にヒーターツールを使用できる。 Moreover, according to the 2nd aspect of this invention, it becomes easy to hold | maintain a pair of thermocouple formation wire material before joining in a fixed position. In addition, since the melted thermocouple assembly that has entered the slit middle part by arc welding is welded to a pair of wires that are inserted into the other end of the slit, the stress due to the movement of the wire after joining is joined to the joined body. The heater tool can be used more safely without directly joining the base of the heater.
また本発明の第3の態様によれば、第2の接合補助部材によってアーク溶接時の熱電対形成用線材先端の焼失を防ぐことが可能となり、安定した歩留まりのよい熱電対取り付け作業が実現できる。加えて第1及び第2の接合補助部材の溶融によってスリット内壁を利用した広い面積に接合力が得られ、これら接合補助部材と熱電対先端接合部とのあいだには合金化によって明確な界面が存在しなくなるので、さらに信頼性の高い接合が行える。 Further, according to the third aspect of the present invention, it is possible to prevent the tip of the thermocouple-forming wire rod from being burned out during arc welding by the second joining auxiliary member, and it is possible to realize a thermocouple mounting operation with a stable and high yield. . In addition, a melting force is obtained over a wide area using the inner wall of the slit by melting the first and second joining auxiliary members, and a clear interface is formed between the joining auxiliary member and the thermocouple tip joint by alloying. Since it does not exist, it is possible to perform bonding with higher reliability.
さらに本発明の第4の態様によれば、スリットの一端がヒーターチップ本体の外形に連通していることから、母材からヒーターチップ本体を切り出すときに、前記外形と共に前記スリットもワイヤカッターで同時に加工することができる。したがって、加工性が悪いために加工費が高価となるタングステン合金やモリブデン合金を素材とする場合であっても、コストアップを低く抑えることができる。 Furthermore, according to the fourth aspect of the present invention, since one end of the slit communicates with the outer shape of the heater chip body, when the heater chip body is cut out from the base material, the slit is simultaneously cut with the wire cutter. Can be processed. Therefore, even when a tungsten alloy or a molybdenum alloy, which has high workability due to poor workability, is used as a raw material, the cost increase can be suppressed to a low level.
次に添付図面を参照して本発明に係るヒーターチップの熱電対取付構造および熱電対取
付方法の実施形態を詳細に説明する。
Next, a heater chip thermocouple mounting structure and a thermocouple mounting method according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明にかかるヒーターチップの熱電対取付構造の一実施例を斜視図で示したも
のである。この図で符号1はヒーターチップであり、2はヒーターチップ本体、3、4は
熱電対を形成する一対の線材である。また5はスリットであり符号5の引き出し線で示さ
れた部分は図をみて上下方向に形成されたスリット5の一端である。つまりこのスリット
の一端がヒーターチップの外形と連通している。
FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a heater chip thermocouple mounting structure according to the present invention. In this figure,
さらに符号6はスリット5の他端であり、一対の線材3、4がヒーターチップ本体2の
図を見て向こう側から手前側に向けて挿通されている部分である。そして符号7は、一対
の線材3、4の先端部で形成された熱電対の接合部であり、その一部は図示するようにヒ
ーターチップ本体2の表面に露出しているが、残りの部分はこの接合部7に隠れるので図
示していないスリット5の中間部に浸入した状態となっている。
Further,
次に図1で示したヒーターチップ本体2の側面図と断面図を図2に示す。図2(a)は
ヒーターチップ本体2の側面図であり、図を見て下端が被接合物を下方に押圧する作用部
8で、この下面が被接合物に接触する。また上部は一対の電極となっており貫通孔9、1
0にボルトを通してそれぞれ絶縁された一対の給電電極に固定することで、この一対の給
電電極に与えられた電位差によりヒーターチップ本体2に通電が行われる。そしてこの通
電により抵抗発熱が生じて作用部8の温度が上昇し、前記押圧と共に被接合物を加熱する
ことができる。そしてその温度をコントロールするための熱電対の取り付け位置が作用部
8の上方に設けられている。
Next, a side view and a sectional view of the
The
ヒーターチップ本体2において、図2(a)を見て紙面と平行な面を本体側面と称し、
実線で描かれた形状を外形11と称する。したがって板状の部材から切り出された本実施
形態の場合、この切り出しの際の切断形状を外形11とすることになる。つまり本明細書
においては、表裏の本体側面は外形11に含まれないものとする。
In the
A shape drawn with a solid line is referred to as an
ここで、作用部8の上方にはスリット5が形成されており、スリット5の一端12は外
形11と連通している。また6はスリット5の他端であり、この例の場合この他端6の近
傍は、スリット中間部13の幅と同等のスリット幅で形成されている。また前述した貫通
孔9、10は、給電電極にボルトで固定するための機能を有するには貫通孔でよいが、本
実施例の場合は厳密には貫通孔ではなく、別のスリット14、15によって外形11に連
通している。その理由は後述する。
Here, a
図2(b)には、図2(a)に示したX−Xのラインで切断した場合の断面図を示す。
図2(b)においては、斜線でハッチングした部分のみが断面である。この断面図には、
外形11に連通したスリット5の一端12と、スリット中間部13と、スリット他端6が
描かれており、これら全てが一方の本体側面16から他方の本体側面17に向けて、板厚
方向に同一の形状で形成されていることを表している。
FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line XX shown in FIG.
In FIG. 2B, only the hatched portion is a cross section. In this cross-sectional view,
One
次にヒーターチップ本体2に熱電対を取り付ける手順を図3に基づいて説明する。図3
は図2(b)で示した断面図における作用部8の近傍のみを拡大して示した図である。ま
た図3(a)はアーク溶接前、図3(b)はアーク溶接後の状態を示している。まず図3
(a)において、熱電対を構成する一対の異種金属からなる線材3、4が、スリット他端
6の近傍へ、一方の本体側面16側から挿入されている。この一対の線材3、4は絶縁被
覆に覆われているが、それぞれ3A、4Aの位置から先端側は被覆が剥離されている。
Next, a procedure for attaching a thermocouple to the
FIG. 3 is an enlarged view showing only the vicinity of an
In (a),
その剥離された一対の線材3、4の先端はスリット5の他端6近傍の中を挿通し、他方
の本体側面17側に突出している。また他方の本体側面17上のスリット中間部13には
、ニッケルリボン材を切断した第1の接合補助部材21が抵抗溶接により仮止めされてい
る。そしてこの第1の接合補助部材21の上に倒しこむようにして一対の線材3、4の先
端を屈曲させ、さらにその上(図を見て右側)にニッケルリボン材からなる第2の接合補
助部材22が載置されている。
The ends of the pair of separated
この状態でアルゴンガスをパージしつつ第二の接合補助部材22の上方(図を見て右側
)から放電しアーク溶接を行う。本実施形態の場合はTIG溶接を行ったが、溶接の結果
一対の線材3、4の先端部および第一、第二の接合補助部材21、22は一度に溶融して
一体となり少なくとも一部が合金化する。この様子を図3(b)に示す。
In this state, while argon gas is purged, arc welding is performed by discharging from above the second joining auxiliary member 22 (on the right side in the figure). In the case of this embodiment, TIG welding was performed, but as a result of welding, the tip portions of the pair of
図3(b)において網目のハッチングで示した部分がTIG溶接により溶融し広がった
部分つまり熱電対の接合体23である。この図で示すように溶融し液状化した接合体23
は、他方の本体側面17側から幅の狭い(本実施形態の場合0.3mm)スリット中間部
13へ浸入し、スリット他端6の近傍にある一対の線材3、4にまで達している。ここで
溶融した状態の接合体23が図のように広がりやすくするためには、スリット中間部13
の幅がある程度狭くなければならないことは、溶融した接合体23の体積に限りがあるこ
とから明らかである。また図のように溶融した接合体23が一対の線材3、4にまで達す
ることで、一方の本体側面16側で一対の線材3、4に外力が加わったとしても、接合体
23の付け根24には応力が加わらず安定した導通が維持できる。
In FIG. 3B, the hatched portion of the mesh is a portion melted and spread by TIG welding, that is, a thermocouple joint 23. As shown in this figure, the joined
Enters the narrow slit middle portion 13 (0.3 mm in the case of the present embodiment) from the other side face 17 side and reaches a pair of
The fact that the width of the joint must be narrow to some extent is apparent from the fact that the volume of the molten joined
このようにしてヒーターチップ本体2に熱電対を取り付けると、スリット5内の両側面
(内壁)に広い範囲で接合がなされること。接合界面はニッケルからなる第一および第二
の接合補助部材21、22の影響で接合性がよいこと。第一および第二の接合補助部材2
1、22と一対の線材3、4とが一度に溶融しているので、少なくともその一部が合金化
し両者間に明確な界面が存在しないこと。これらが全て作用して強固な接合が得られる。
When the thermocouple is attached to the heater chip
Since 1, 2 and the pair of
このことから体積の限られた溶融状態の接合体23を広い面積でヒーターチップ本体2
に接合させるには、広く開口した丸穴や凹所では無く幅の狭いスリット部に接合すること
が最適であることが分かる。また、図2(a)からも分かるように、スリット5の一端が
外形11と連通するようになっているので、ヒーターチップ本体2を板状の母材から切り
出すときに作業性がよく、製造コストを抑えることができる。貫通孔9、10がスリット
14、15を介して外形11と連通しているのもこの理由からである。
From this, the
It can be seen that it is optimal to join to a narrow slit rather than a wide opening or recess. Further, as can be seen from FIG. 2A, since one end of the
次にスリット5の形状についてさらに説明する。図4はヒーターチップの側面図であり
作用部8の近傍だけを拡大したものである。また図4は、スリット5に対して紙面裏側か
ら一対の線材3、4が挿通されてはいるが、第1の接合補助部材も仮止めされていない溶
接前の状態を示している。
Next, the shape of the
図4(a)において、矢印アはヒーターチップを発熱させるための電流の流れ方向を示
している。ヒーターチップに接続されるのがパルスヒート電源である場合が多いので、こ
の方向にパルス状の電流やインバータ高周波電流が大電流で流れる。このような状況で一
対の線材3、4が矢印アの方向に沿った並びで取り付けられているとすると、線材3と4
との位置の差により電位差が生じ、これが熱電対の出力にノイズとして混入する可能性が
ある。したがって線材3、4が矢印アの方向と略垂直方向に並べてあれば、前記ノイズを
低減することができる。
In FIG. 4A, an arrow A indicates the direction of current flow for causing the heater chip to generate heat. Since it is often a pulse heat power supply that is connected to the heater chip, a pulsed current or an inverter high-frequency current flows in this direction with a large current. If a pair of
Due to the difference in position, a potential difference occurs, which may be mixed as noise in the thermocouple output. Therefore, if the
そこで図4(a)のように予めスリット5の方向を矢印アの方向と略垂直になるように
形成しておき、このスリット5の中に挿通される一対の線材がこのスリット5の方向に並
ぶようにしておけばよい。この例の場合は一対の線材3、4の芯線の直径がそれぞれ0.
2mmなのでスリット幅を0.3mmに設定してある。つまり、一対の線材が矢印アの方
向に沿って並ばないようにするためには、スリット幅を一対の線材のそれぞれの直径の和
よりも狭くすればよい。さらに好ましくは、一対の線材のうち、より太い方の1本が容易
に挿通可能な範囲でスリット幅は狭い方がよい。
Therefore, as shown in FIG. 4A, the
Since it is 2 mm, the slit width is set to 0.3 mm. That is, in order to prevent the pair of wires from being arranged along the direction of the arrow A, the slit width may be narrower than the sum of the diameters of the pair of wires. More preferably, the slit width should be narrow within a range in which one of the thicker wires can be easily inserted.
また図4(b)には他の例を示す。この例の場合は一対の線材3、4の芯線の直径がそ
れぞれ0.5mmである。そこで、スリット5の他端6の近傍のスリット幅を0.6mm
にしてある。しかしながら溶融状態の接合体が浸入して行くスリット中間部13のスリッ
ト幅が0.3mmであったほうが接合状態が良好である場合は、スリット5を図4(b)
のように加工して、他端6の近傍のみをスリット幅0.6mmに形成し、一端12および
中間部13のスリット幅を0.3mmにすればよい。
FIG. 4B shows another example. In the case of this example, the diameters of the core wires of the pair of
It is. However, if the joined state is better when the slit width of the slit
In this way, only the vicinity of the
以上説明した実施形態のヒーターチップを作製し、熱電対取付構造の寿命を評価したの
で、次にその内容を記載する。評価には2mm厚のタングステン合金製板材から切り出し
たヒーターチップ本体に、本実施形態と同様の構造で熱電対を取り付けたものを使用した
。そしてこのヒーターチップを熱圧着装置に実装し、加熱温度520℃、加熱時間0.7
秒の通電を繰り返し行った。通電は10秒間隔で行い、その間冷却用エアーをヒーターチ
ップに吹きつけ続けたので、通電と通電との合い間にはヒーターチップの温度は約150
℃まで下がった。
Since the heater chip of the embodiment described above was manufactured and the lifetime of the thermocouple mounting structure was evaluated, the contents will be described next. For the evaluation, a heater chip body cut out from a 2 mm-thick tungsten alloy plate material and a thermocouple attached with the same structure as in this embodiment was used. Then, this heater chip is mounted on a thermocompression bonding apparatus, and the heating temperature is 520 ° C. and the heating time is 0.7.
Second energization was repeated. Energization was carried out at 10 second intervals, and during that time cooling air was continuously blown onto the heater chip, so the temperature of the heater chip was approximately 150 between the energization and energization.
It dropped to ℃.
このようにして熱電対の取り付け状態に異常が発生するまでの加熱回数をカウントした
が、100万回を超えても異常が発生しなかった。従来の構造で熱電対を取り付けたヒー
ターチップの同一条件下での評価では5万回程度で異常発生していたのと比較すると、そ
の耐久性が飛躍的に改善したことが分かる。
In this way, the number of times of heating until an abnormality occurred in the thermocouple attachment state was counted, but no abnormality occurred even after exceeding 1 million times. It can be seen that the durability of the heater chip with the thermocouple attached in the conventional structure is dramatically improved in comparison with the case where an abnormality occurs at about 50,000 times under the same conditions.
1 ヒーターチップ
2 ヒーターチップ本体
3、4 線材
5 スリット
6 他端
7 接合体
8 作用部
9、10 貫通孔
11 外形
12 一端
13 中間部
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