JP7137236B2 - ヒーターチップユニット - Google Patents

Description

本発明は、端子用導線を端子部材に熱圧着するためのヒーターチップユニットに関するものである。

端子用導線を端子部材に熱圧着する作業、例えば、チップインダクター等の電子部品の製造においてリード線をコアの端子部に熱圧着する作業においては、熱圧着用のヒーターチップユニットが用いられる。具体的には、コテ部が昇温するヒーターチップに温度センサーとして熱電対を取り付けてヒーターチップユニットを構成し、このヒーターチップユニットを熱圧着装置のツールホルダーへ取り付ける。そして、熱圧着装置を作動し、端子部材に載せた端子用導線をヒーターチップのコテ部により加圧しながら急加熱して、端子用導線を端子部材へ熱圧着する（例えば、特許文献１参照）。

特許第５４５７１０７号公報

ところで、上記特許文献に記載のヒーターチップ（ヒーターチップユニット）においては、熱電対の素線（温度センサーの導線）を保護チューブ内に通して保護し、さらにはヒーターチップに開設されたホルダー穴へ保護チューブごと挿通して保持している。しかし、熱電対の素線および保護チューブがヒーターチップの表面から引き出された状態になっているため、ヒーターチップユニットを熱圧着装置へ装着する等の取り扱い時に、素線が邪魔になったり、素線を不用意に引っ掛けて熱電対がヒーターチップから脱落したりしてしまう虞がある。

また、熱圧着装置を稼働してヒーターチップユニットを作業エリアへ進入させたり熱圧着作業を実行したりする場合においても、素線を他のツール（ワークをクランプするための治具等）に不用意に引っ掛けて熱電対がヒーターチップから脱落したりしてしまう虞がある。このため、狭小の作業エリアへのヒーターチップユニットの進入動作に支障を来す虞がある。

本発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、温度センサーの導線を不用意に引っ掛けてしまう不都合が生じ難いヒーターチップユニットを提供しようとするものである。

本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１に記載のものは、端子用導線を端子部材に熱圧着するための板状のヒーターチップに温度センサーを取り付けたヒーターチップユニットであって、
前記ヒーターチップは、
前記端子用導線に当接するコテ先部をコテ本体に備えたコテ部と、
前記コテ本体の左右端部から上方へ互いに離間した状態で延設され、電源からの電流をコテ本体に流してコテ部を昇温させる一対の接続腕部と、
を備え、
前記接続腕部同士の隙間を上端部分が開放した導線収納空部とし、この導線収納空部内に温度センサーの導線を収納したことを特徴とするヒーターチップユニットである。

請求項２に記載のものは、前記導線収納空部には、収納されている導線を止める導線止め部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のヒーターチップユニットである。

請求項３に記載のものは、前記導線止め部は、導線収納空部内に注入されて硬化した樹脂であることを特徴とする請求項２に記載のヒーターチップユニットである。

請求項４に記載のものは、前記導線収納空部に連通する止め凹部を備え、導線止め部である樹脂が導線収納空部および止め凹部に注入されて硬化していることを特徴とする請求項３に記載のヒーターチップユニットである。

請求項５に記載のものは、前記導線止め部は、接続腕部に一体成形され、導線収納空部側へ突出した突起であることを特徴とする請求項２に記載のヒーターチップユニットである。

請求項６に記載のものは、前記コテ部のうち導線収納空部の下端部が臨む箇所に、温度センサーの測温部が止着される測温止着部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のヒーターチップユニットである。

請求項７に記載のものは、前記ヒーターチップは、少なくとも前記コテ部と測温止着部の表面に耐酸化性被膜層が形成されていることを特徴とする請求項６に記載のヒーターチップユニットである。

請求項８に記載のものは、前記測温止着部に止着された測温部の表面に耐酸化性被膜層が形成されていることを特徴とする請求項７に記載のヒーターチップユニットである。

請求項９に記載のものは、前記耐酸化性被膜層がニッケル被膜であることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のヒーターチップユニットである。

請求項１０に記載のものは、前記温度センサーは熱電対であり、前記温度センサーの導線は熱電対の素線を含んで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のヒーターチップユニットである。

本発明によれば、以下のような優れた効果を奏する。
請求項１に記載の発明によれば、前記接続腕部同士の隙間を上端部分が開放した導線収納空部とし、この導線収納空部内に温度センサーの導線を収納したので、温度センサーの導線がヒーターチップの板厚の範囲からはみ出すことを避けることができる。したがって、熱圧着装置への装着作業等のヒーターチップユニットの取り扱い時や、ヒーターチップユニットの作業エリアへの進入時に、導線を不用意に引っ掛けてしまう不都合、ひいてはヒーターチップから温度センサーが脱落してしまう不都合が生じ難い。

請求項２に記載の発明によれば、前記導線収納空部には、収納されている導線を止める導線止め部を備えたので、収納されている導線が導線収納空部から外れてしまう不都合を阻止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、前記導線止め部は、導線収納空部内に注入されて硬化した樹脂であるので、接続腕部と導線との隙間に樹脂を導線止め部として入れ易くなり、導線を十分に止めることができる。

請求項４に記載の発明によれば、前記導線収納空部に連通する止め凹部を備え、導線止め部である樹脂が導線収納空部および止め凹部に注入されて硬化しているので、導線止め部が導線収納空部から脱落し難くなり、導線止め部とともに導線が導線収納空部から外れる不都合を抑えることができる。

請求項５に記載の発明によれば、前記導線止め部は、接続腕部に一体成形され、導線収納空部側へ突出した突起であるので、導線の外れを阻止する機能を簡単な構成で実現することができる。

請求項６に記載の発明によれば、前記コテ部のうち導線収納空部の下端部が臨む箇所に、温度センサーの測温部が止着される測温止着部を備えたので、測温部を先頭にして温度センサーを導線収納空部へ開放上端から挿し入れれば、測温部を測温止着部へ簡単に当接することができる。したがって、温度センサーの測温部を測温止着部へ止着する準備をスムーズに行うことができる。

請求項７から請求項９に記載の発明によれば、昇温と冷却が繰り返し行われてもヒーターチップの表面の酸化を抑制することができ、耐久性を向上させることができる。

請求項１０に記載の発明によれば、前記温度センサーは熱電対であり、前記温度センサーの導線は熱電対の素線を含んで構成されているので、ヒーターチップユニットの温度センサーを簡単な構成で実現することができる。

ヒーターチップユニットの斜視図である。 ヒーターチップの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図である。 ヒーターチップの測温止着部の説明図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図である。 ヒーターチップに熱電対を取り付ける手順の説明図であり、（ａ）は熱電対をヒーターチップ内に挿入する前の状態、（ｂ）は熱電対をヒーターチップ内に挿入した後の状態、（ｃ）は導線収納空部および止め凹部に導線止め部として樹脂を注入した状態である。 接続腕部に一体成形された突起を導線止め部として備えたヒーターチップの説明図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は正面図、（ｄ）は導線止め部を隠れ線で描画した側面図である。 ２つのコテ部を備えたヒーターチップの斜視図である。 ２つのコテ部を備えたヒーターチップの説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は側面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
ヒーターチップユニット１は、図１および図２に示すように、端子用導線Ａを端子部材Ｂに熱圧着する（図２（ｄ）参照）ための板状のヒーターチップ２と、温度センサーとしてヒーターチップ２に取り付けられた熱電対３とを備えて構成されている。ヒーターチップ２は、導電性材料（タングステン，モリブデン、超硬材等）の板材をワイヤー放電加工により加工して成形されたチップであり、図２に示すように、このヒーターチップ２の下部（ワーク（端子用導線Ａや端子部材Ｂ）側に位置する先端部）となるコテ部６と、上部（基部）となる左右一対の接続腕部７とを備えて構成されている。そして、接続腕部７を介してコテ部６へ通電したときに電気抵抗によってコテ部６を発熱可能とし、コテ部６の温度を熱電対３によって測定可能としている。

コテ部６は、接続腕部７の下部同士を接続する横長なコテ本体１１を備え、このコテ本体１１の横幅（一対の接続腕部７が並ぶ横方向に沿った寸法）をヒーターチップ２の下部へ向かうにつれて次第に狭くなる状態に設定している。また、僅かに下方に突出したコテ本体１１の底部には箱状のコテ先部１３を下方へ向けて突設し、このコテ先部１３の底面（先端面）をコテ先面１３ａとして端子用導線Ａへ当接可能としている。さらに、コテ本体１１のコテ先部１３と反対側に位置する上部（接続腕部７側）には略矩形状のコテ凹部１５を形成し、このコテ凹部１５内に熱電対３の測温接点（測温部）３ａを止着している。なお、測温接点３ａが止着される構成については、後で詳細に説明する。

接続腕部７は、コテ本体１１の左右端部から上方へ延設された縦長な構成部分であり、接続腕部７同士を互いに離間した状態で備えられている。また、接続腕部７の上部（延設端部）には、熱圧着装置のチップホルダー（図示せず）へ装着するための装着穴１７をヒーターチップ２の板厚方向へ貫通し、この装着穴１７に通した装着ボルト（図示せず）をチップホルダーへ螺合することにより、コテ先部１３を下に向けた姿勢でヒーターチップユニット１をチップホルダーへ装着するように構成されている。

なお、チップホルダーに装着されたヒーターチップユニット１においては、一方の接続腕部７が熱圧着装置のヒーター用電源（図示せず）の一端へ電気的に接続され、他方の接続腕部７がヒーター用電源の他端へ電気的に接続される。そして、電源（ヒーター用電源）からヒーターチップ２へ電流を流すと、電流が接続腕部７を介してコテ本体１１内に流れ、コテ本体１１内の電気抵抗によってコテ本体１１が発熱し、この熱によってコテ先部１３が昇温するように構成されている。また、コテ本体１１内の電流が一方の接続腕部７側から他方の接続腕部７側へ向かって流れるが、電流が流れる経路のうち、コテ凹部１５の隅部分に位置するくびれ箇所の断面積が他の箇所の断面積よりも狭くなっているため、このくびれ箇所で電流密度が最も高くなってこの部分を中心にして電気抵抗によるジュール熱を生じ易い。

さらに、ヒーターチップ２は、図１および図２（ｄ）に示すように、このヒーターチップ２の表裏両面において接続腕部７の下部からコテ本体１１に亘る範囲に、左右方向（一方の接続腕部７から他方の接続腕部７へ向かう方向）に沿って溝２０を本発明におけるえぐり部としてそれぞれ延在させ、この表裏の溝２０の延在によって薄肉部２１を形成して、コテ先部１３が薄肉部２１の下方に突設されるように構成されている。言い換えると、薄肉部２１がコテ先部１３から外れた位置（詳しくは、コテ先部１３よりも接続腕部７側）に形成されるように構成されている。

また、図２（ｄ）に示すように、表裏の溝２０の深さ寸法（ヒーターチップ２の板厚方向の寸法）を同じに設定して、接続腕部７、コテ本体１１（薄肉部２１）、コテ先部１３の各厚さ方向の中央が同一平面上に位置するように構成されており、コテ先部１３の板厚を接続腕部７の板厚と同じに設定している。さらに、溝２０の底部となる薄肉部２１の表面をコテ本体１１の側面（表裏面）とし、コテ本体１１の板厚（薄肉部２１の板厚）が接続腕部７の板厚よりも薄く、且つ、コテ本体１１の断面積（言い換えると、電流が流れる流路としての断面積）が接続腕部７の断面積よりも小さく設定されるように構成されている。そして、コテ本体１１の側面の厚さｔ１を接続腕部７の厚さ（詳しくは、薄肉部２１を除いた接続腕部７の厚さ（接続腕部７のうち薄肉部２１から外れた箇所の厚さ））ｔ２よりも薄く形成している（図１および図２（ｄ）参照）。

次に、ヒーターチップ２に取り付けられている熱電対３、および、熱電対３を取り付けるためのヒーターチップ２上の構成について説明する。
熱電対３は、図１および図３に示すように、２種の素線２５の先端同士を溶接して球体状の測温接点（測温部）３ａを構成し、電気絶縁性を有する素線被覆材２６で各素線２５をそれぞれ被覆し、さらには外側被覆材２７の被覆により１本に束ねて導線３ｂを構成している。言い換えると、素線２５を含んで導線３ｂを構成している。さらに、測温接点３ａの直径および導線３ｂの線径をそれぞれヒーターチップ２の板厚よりも小さく設定している。

また、ヒーターチップ２においては、導線３ｂの収納箇所を接続腕部７同士の隙間に備え、測温接点３ａの止着箇所をコテ部６に備えている。具体的に説明すると、図１および図２（ａ），（ｂ）に示すように、接続腕部７の長手方向に沿って延在する接続腕部７同士の隙間を、上端部分が開放した導線収納空部３０として導線３ｂの線径よりもひと回り大きな広さ（太さ、幅）に設定し、この導線収納空部３０内に導線３ｂ（詳しくは、導線３ｂのうち測温接点３ａ寄りに位置する部分）をヒーターチップ２の表裏各面から導線３ｂが外方へ突出しない状態で収納している。そして、導線収納空部３０の上端部分の開放口３０ａから導線３ｂを延出し、導線収納空部３０の下端を拡開してコテ凹部１５へ連通している（図１参照）。

さらに、各接続腕部７には、導線収納空部３０に臨む側面の一部を切り欠いて止め凹部３１を導線収納空部３０に連通する状態でそれぞれ形成し、各止め凹部３１および導線収納空部３０の一部（止め凹部３１の間に位置する部分）には、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂等の樹脂を注入した後に硬化（固化）して導線止め部３２を備え、この導線止め部３２により導線３ｂが導線収納空部３０からずれてヒーターチップ２から突出することを阻止している。

また、コテ部６に形成されたコテ凹部１５のうち導線収納空部３０の端部（下端部）に臨む箇所には、熱電対３の測温接点３ａが止着される測温止着部３５を上方の接続腕部７側へ突出した状態で備えている。測温止着部３５は、図３に示すように、コテ本体１１を挟んでコテ先部１３とは反対側に突設された突起部であり、コテ先部１３よりもひと回り小さく形成されている。また、導線収納空部３０側を向いた部分（この測温止着部３５の上部）には、測温接点３ａが接触する一対の止着接触面３５ａを備えて導線収納空部３０の端部へ対向させ、止着接触面３５ａ同士の離間距離がコテ部６側から上方の導線収納空部３０側へ向かうにつれて次第に拡開する状態に設定している。そして、各止着接触面３５ａをそれぞれ平面で構成することによりＶ字状の凹み３６を測温止着部３５の上部（導線収納空部３０側となる上部）に形成し、この凹み３６内に測温接点３ａを受けて止着接触面３５ａへ接触させ、この状態で溶接する等して測温接点３ａをコテ部６（測温止着部３５）へ止着している。

次に、ヒーターチップユニット１の作製手順、特に、ヒーターチップ２への熱電対３の取り付け手順について説明する。
まず、図４（ａ）に示すように、予め別個に作製したヒーターチップ２と熱電対３とを、導線収納空部３０の開放口３０ａと測温接点３ａとが対向する状態で配置し、ヒーターチップ２および熱電対３の姿勢を設定して、測温止着部３５、導線収納空部３０、測温接点３ａ、導線３ｂをこの順番で同一直線上に並べる。ヒーターチップ２と熱電対３との姿勢を設定したならば、測温接点３ａを先頭にして熱電対３をヒーターチップ２の導線収納空部３０の開放口３０ａへ挿入する。すると、接続腕部７の側面がガイドとなって熱電対３をコテ部６側へ誘導する。

さらに、熱電対３を深く挿入すると、図４（ｂ）に示すように、測温接点３ａが導線収納空部３０を通過した後にコテ凹部１５内へ進入する。ここで、図３（ａ）に示すように、コテ部６においては、導線収納空部３０の下端部（コテ部６側の開放端部）が臨む箇所に測温止着部３５を備え、Ｖ字状の止着接触面３５ａを導線収納空部３０の端部へ対向させているので、コテ凹部１５内に進入した測温接点３ａが測温止着部３５に到達して止着接触面３５ａに接触（当接）する。このようにして、測温接点３ａを止着接触面３５ａ（測温止着部３５）へ簡単且つ確実に当接することができる。したがって、測温接点３ａを測温止着部３５へ止着する準備をスムーズに行うことができる。

そして、導線３ｂを測温止着部３５側へ押圧して測温止着部３５の止着接触面３５ａへの接触を維持し、この状態で測温止着部３５と止着接触面３５ａをレーザー溶接により止着（溶接）する。詳しくは、止着接触面３５ａにレーザーを照射して加熱し、この熱により測温接点３ａを溶かして止着（溶接）する。このとき、図３（ａ）に示すように、測温止着部３５において止着接触面３５ａ同士の離間距離がコテ部６側から上方へ向かうにつれて次第に拡開する状態に設定しているので、測温接点３ａを測温止着部３５へ十分に接触させることができる。したがって、測温接点３ａのヒーターチップ２への良好な止着、ひいては良好な測温が可能なヒーターチップユニット１を構成することができる。さらに、止着接触面３５ａを平面で構成し、測温接点３ａを球状体で構成しているので、測温接点３ａが止着接触面３５ａへ点接触し易い。また、測温接点３ａを止着接触面３５ａに押し付けることで、応力が集中し易くなって測温接点３ａが止着接触面３５ａから浮き難い。これにより測温接点３ａをヒーターチップ２へ一層良好に止着すること、ひいては、ヒーターチップ２の測温を一層良好に行うことができる。

測温止着部３５に測温接点３ａを止着したならば、図４（ｃ）に示すように、導線収納空部３０の一部（止め凹部３１の間に位置する部分）および各止め凹部３１に紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂等の樹脂を硬化前の状態（流動状態）で注入して充填し、その後に紫外線照射や加熱等の樹脂硬化処理を施して樹脂を硬化して導線止め部３２とする。

このようにして熱電対３をヒーターチップ２に取り付けて構成されたヒーターチップユニット１においては、熱電対３の導線３ｂを導線収納空部３０に収納したので、熱電対３の導線３ｂがヒーターチップ２の板厚の範囲からはみ出すことを避けることができる。したがって、熱圧着装置への装着作業等のヒーターチップユニット１の取り扱い時や、ヒーターチップユニット１の作業エリアへの進入時に、導線３ｂを不用意に引っ掛けてしまう不都合、ひいてはヒーターチップ２から熱電対３が脱落してしまう不都合が生じ難い。また、搬送（出荷）や保存の際に複数のヒーターチップユニット１をまとめようとする場合には、ヒーターチップユニット１を支障なく安定して重ねることができ、搬送作業や保存作業を滞りなく行うことができる。

さらに、導線収納空部３０には導線止め部３２を備えたので、収納されている導線３ｂが導線収納空部３０から外れてしまう不都合を阻止することができる。また、導線収納空部３０内に注入されて硬化した樹脂を導線止め部３２としたので、接続腕部７と導線３ｂとの隙間に樹脂を導線止め部３２として入れ易くなり、導線３ｂを十分に止めることができる。そして、導線収納空部３０に連通する止め凹部３１を備え、導線止め部３２である樹脂が導線収納空部３０および止め凹部３１に注入されて硬化しているので、導線止め部３２が導線収納空部３０から脱落し難くなり、導線止め部３２とともに導線３ｂが導線収納空部３０から外れる不都合を抑えることができる。

そして、ヒーターチップユニット１を用いて端子部材Ｂに端子用導線Ａを熱圧着する作業としては、まず、熱圧着装置のチップホルダーにヒーターチップユニット１をコテ先部１３が下側となる姿勢で装着し、熱電対３の導線３ｂを熱圧着装置の熱電対接続端子（図示せず）へ接続する。その後、チップホルダーの下方に設けられた作業エリア（いずれも図示せず）に端子部材Ｂと端子用導線Ａとをセットし、端子部材Ｂの上面に端子用導線Ａを重ねる。端子部材Ｂと端子用導線Ａとをセットしたならば、チップホルダーとともにヒーターチップユニット１を下降させてコテ先部１３を端子用導線Ａへ押圧し、さらにはヒーターチップ２への通電によりコテ本体１１を発熱させて、端子部材Ｂに端子用導線Ａを熱圧着する。また、熱電対３によりコテ部６の温度を測定し、熱圧着装置の制御部（図示せず）がこの測定値に基づいてヒーターチップ２への通電制御、さらにはコテ先部１３の温度制御を行う。

ここで、発熱するヒーターチップ２においては、コテ本体１１の板厚を接続腕部７の板厚よりも薄く設定し、コテ本体１１の断面積を接続腕部７の断面積よりも小さく設定したので、ヒーターチップ２の板厚を厚くしたとしても、コテ本体１１での電流密度が低下して発熱が不十分となってしまう不都合を抑えることができる。したがって、ヒーターチップ２の板厚の増減に拘らず良好な発熱効率を実現し易い。また、コテ本体１１の体積の増加、ひいては熱容量の増加を避けることができ、コテ本体１１やコテ先部１３の冷却を迅速に行い易い。さらに、接続腕部７の下部からコテ本体１１に亘る範囲に溝２０を延在させて薄肉部２１を形成し、溝２０の底部となる薄肉部２１の表面をコテ本体１１の側面としたので、コテ本体１１の板厚が接続腕部７の板厚よりも薄いヒーターチップ２の構造を簡単に実現することができる。

また、薄肉部２１の下方にコテ先部１３を突設したので、熱圧着作業によって異物（端子用導線Ａの絶縁被膜等）がコテ先部１３に付着した場合には、コテ先部１３の先端を研磨する等して異物を除去し易い。さらに、コテ先部１３の先端の研磨代を十分に確保することができ、ヒーターチップユニットの交換サイクル（使用寿命）の長期化を図ることができる。そして、薄肉部２１をコテ先部１３よりも接続腕部７側に形成して、コテ本体１１の側面の厚さを薄肉部２１を除いた接続腕部７の厚さよりも薄く形成したので、コテ本体１１での電流密度の低下を抑制しながらも、コテ先部１３の先端面における板厚方向の寸法を十分に確保することができる。これにより、ヒーターチップ２が熱圧着可能なワーク（熱圧着対象）の大きさの許容範囲を広げることができる。また、薄肉部２１をコテ先部１３から外れた位置に形成し、コテ先部１３の板厚を接続腕部７の板厚と同じに設定したので、コテ先部１３の板厚を接続腕部７の板厚に対して増減させる必要がなく、ヒーターチップ２を製造し易い。

さらに、接続腕部７、コテ本体１１、コテ先部１３の各厚さ方向の中央が同一平面上に位置するので、熱圧着作業時にヒーターチップ２内で曲げモーメントが発生し難くなり、ヒーターチップ２に余計な負荷が掛かる不都合、ひいてはヒーターチップ２が損傷し易くなる不都合を抑えることができる。そして、ヒーターチップ２のコテ部６に温度センサーとして熱電対３を取り付けたので、コテ部６の温度の情報を取得してヒーターチップ２の発熱の制御に活用することができる。また、温度センサーを簡単な構成で実現することができる。

ところで、上記実施形態では、ヒーターチップ２の表裏両面に溝２０をそれぞれ延在させて薄肉部２１を形成することによりコテ本体１１を構成したが、本発明はこれに限定されない。要は、コテ本体１１の板厚が接続腕部７の板厚よりも薄く、且つ、コテ本体１１の断面積を接続腕部７の断面積よりも小さく設定すれば、どのような態様のコテ本体１１をヒーターチップ２に備えてもよい。例えば、ヒーターチップ２の表面または裏面のいずれかに溝を延在させて薄肉部２１を形成してコテ本体１１を構成してもよい。しかしながら、コテ本体１１がヒーターチップ２の表裏いずれかに偏って位置することになり、これにより、熱圧着作業時にはヒーターチップ２内に曲げモーメントが発生してしまうので、接続腕部７、コテ本体１１、コテ先部１３の各厚さ方向の中央が同一平面上に位置する構成、すなわち、上記実施形態の構成を採用することが好適である。なお、コテ本体１１は、電気抵抗値が最も高い部分（発熱部となる部分）を含んだ構成であればよい。このため、溝等により薄肉化を図る領域は、接続腕部７内に及んでもよいし、必ずしもコテ本体１１の全域ではなくてもよい。

また、コテ先部１３の板厚と接続腕部７の板厚とを同じ寸法に設定したが、本発明はこれに限定されない。例えば、コテ先部１３の板厚を削って接続腕部７の板厚よりも薄く設定すれば、コテ先部１３の板厚寸法の自由度を増すことができ、熱圧着処理を施すワーク（端子部材Ｂ，端子用導線Ａ）の大きさに対応したヒーターチップ２を設計し易い。さらに、図３に示すように、測温止着部３５をコテ先部１３よりもひと回り小さく構成したが、本発明はこれに限定されない。例えば、コテ先部１３の体積と測温止着部３５の体積とを揃えて、コテ先部１３の熱容量と測温止着部３５の熱容量との差が極端に異なることを避けるように設定すれば、測温止着部３５での温度変化とコテ先部１３での温度変化とを同期させようとすることができ、測温止着部３５の測温に基づいてコテ先部１３の温度管理を実行し易い。

さらに、測温止着部３５の止着接触面３５ａを平面で構成したが、本発明はこれに限定されない。要は、止着接触面３５ａ同士の離間距離がコテ部６側から上方へ向かうにつれて次第に拡開する状態に設定されれば、止着接触面３５ａを曲面で構成してもよい。そして、止着接触面３５ａに測温接点（測温部）３ａを十分に接触することができれば、この測温接点３ａを球状体に形成することには限定されず、どのような形状に形成してもよい。また、熱電対３の測温接点３ａと測温止着部３５とを溶接して止着しているが、本発明はこれに限定されない。要は、コテ部６の測温が可能であれば、測温接点３ａと測温止着部３５との止着態様は問わない。例えば、熱伝導が良好な止着剤（接着剤）を用いて測温接点３ａと測温止着部３５とを止着してもよい。

そして、上記実施形態のヒーターチップ２においては、導線収納空部３０を接続腕部７の長手方向に沿って直線状に延在させて備えているが、本発明はこれに限定されない。要は、熱電対３の導線３ｂを収納可能な構成であれば、どのような態様の導線収納空部３０を適用してもよい。例えば、屈曲線状や湾曲線状に延在する導線収納空部３０を適用してもよい。また、紫外線硬化樹脂や熱硬化樹脂等の樹脂を本発明における導線止め部３２として例示したが、本発明はこれに限定されない。要は、導線収納空部３０内に収納された導線３ｂを止めて導線収納空部３０からの脱落を阻止することができれば、導線止め部３２の態様は問わない。例えば、導線収納空部３０に嵌合可能なキャップを導線止め部として採用してもよいし、あるいは、接続腕部７に一体成形され、導線収納空部３０側へ突出した突起を導線止め部として採用してもよい。

突起で構成された導線止め部の一例について説明すると、図４－１に示す変形例のヒーターチップ２″は、基本的には上記実施形態（第１実施形態）と同じであるが、樹脂が充填される止め凹部３１を形成せず、その代わりに矩形突起状の導線止め部３７を備えている点で異なる。具体的には、一方の接続腕部７のうち導線収納空部３０に臨む側面からは、複数（本変形例では２つ）の導線止め部３７を導線収納空部３０の長手方向に沿って互いに離間した状態で、他方の接続腕部７に向けて突設している。また、他方の接続腕部７のうち導線収納空部３０に臨む側面からは、複数（本変形例では２つ）の導線止め部３７を導線収納空部３０の長手方向に沿って互いに離間した状態であり、且つ一方の接続腕部７上の導線止め部３７とは導線収納空部３０を挟んで対向することを避けた状態で、一方の接続腕部７に向けて突設している。また、図４－１（ｄ）に示すように、一方の接続腕部７上の各導線止め部３７をヒーターチップ２″の表面寄りに配置し、他方の接続腕部７上の各導線止め部３７をヒーターチップ２″の裏面寄りに配置して、各導線止め部３７が導線収納空部３０の長手方向に沿って互い違いに位置するように構成されている。

さらに、図４－１（ｂ）に示すように、各導線止め部３７のうち導線３ｂの外周面が係合し得る導線係合部３７ａを曲面に設定して、導線３ｂと導線止め部３７とが面接触し易いように構成されている。なお、導線止め部３７は、ヒーターチップ２″の素材となる板材のワイヤーカット（ワイヤー放電加工）の際に、導線収納空部３０内に矩形状の突起を成形しておき、その後、導線収納空部３０の外方から突起に放電加工（形彫放電加工）の電極を近づけて導線係合部３７ａを成形して、ヒーターチップ２″に設けられる。なお、導線係合部３７ａの成形方法は、放電加工に限らず、例えばレーザー加工等でもよい。

このようにして、接続腕部７に一体成形される導線止め部３７を採用すれば、導線３ｂの外れを阻止する機能を簡単な構成で実現することができる。また、樹脂の充填作業を行うことや、樹脂が硬化するまでの待ち時間を要することがなく、ヒーターチップユニットの製造作業の効率を向上させることができる。

また、導線収納空部３０に連通する止め凹部３１を導線収納空部３０の側面の浅い切り欠きにより構成したが、本発明はこれに限定されない。要は、導線止め部３２である樹脂が導線収納空部３０から止め凹部３１に亘って注入されて硬化可能であれば、止め凹部３１の構成はどのような態様を採用してもよい。例えば、接続腕部７の表裏両面に溝状の止め凹部をそれぞれ形成し、この止め凹部の端部を導線収納空部３０へ連通して樹脂（導線止め部３２）が導線収納空部３０から止め凹部に亘って注入されるように構成してもよい。

さらに、上記実施形態では、熱電対３を本発明の温度センサーとして例示し、熱電対３の測温接点３ａを本発明の測温部として例示したが、これに限定されない。要は、コテ部６の測温が可能であり、導線３ｂの端部に測温部を備えて構成された温度センサーであれば、どのような態様の温度センサーを採用してヒーターチップ２に取り付けてもよい。

ところで、上記実施形態では、溝２０を本発明におけるえぐり部として例示したが、本発明はこれに限定されない。要は、一方の接続腕部から他方の接続腕部へ向かう方向に沿ってえぐり部を延在させることにより薄肉部がヒーターチップに形成されれば、えぐり部をどのような態様に設定してもよい。例えば、図５および図６に示す第２実施形態のヒーターチップ２′おいては、基本的には上記実施形態（第１実施形態）と同じであるが、ヒーターチップ２′の表裏両面だけではなく、ヒーターチップ２′の板厚方向の中間部分にもえぐり部を形成してヒーターチップ２′の下半部分を二股に分岐させ、これにより２脚のコテ本体を有している点で異なる。

具体的に説明すると、ヒーターチップ２′は、このヒーターチップ２′の下部に位置するコテ部６′のうち板厚方向の中間部分に、左右方向（一方の接続腕部７から他方の接続腕部７へ向かう方向）に沿って延在するコテ空間部４０をえぐり部として形成し、このコテ空間部４０を下方へ開放している。そして、コテ空間部４０を挟んでヒーターチップ２′の表裏両側にコテ本体１１とコテ先部１３とをそれぞれ備えている。言い換えると、ヒーターチップ２′のコテ部６′には、互いに離間した２つのコテ本体１１、および互いに離間した２つのコテ先部１３を備えている。さらに、各コテ本体１１においては、外側の面に溝２０を形成し、内側の面にも溝２０′を形成し、また、測温止着部３５が突設されたコテ凹部１５をそれぞれ備え、各測温止着部３５に熱電対３の測温接点（測温部）３ａを止着可能とし、各コテ先部１３においては、このコテ先部１３の板厚を接続腕部７の板厚よりも薄く設定されている。

このようなコテ部６′を備えたヒーターチップ２′を構成すれば、２つのコテ先部１３によって同時に２箇所の熱圧着処理を行うことができ、熱圧着作業の効率の向上を図ることができる。また、コテ空間部４０の板厚方向の寸法の設定によって、２つのコテ先部１３の離間距離（ピッチ）や各コテ先部１３のコテ先面１３ａの大きさをワークに応じて調整することができる。

また、前記した実施形態においては、ヒーターチップの表面に耐酸化性被膜層を形成して耐酸化性を高めてもよい。

以下、耐酸化性被膜層について説明する。
ヒーターチップにおいては、熱圧着の度に昇温、冷却を繰り返すので、表面が酸化し易く、特に、コテ部６（発熱部）近傍、および熱電対３を溶着した部分においては酸化が顕著である。このため、発熱部近傍の酸化部分が剥離して強度が低下してしまい加圧時に破損する不都合が生じたり、また、熱電対の溶着部分が腐食することで強度が低下して、遂には熱電対が離脱して使用できないなどの不都合が発生する。

そこで、本実施形態においては、ヒーターチップの表面に耐酸化性被膜層を形成して耐酸化性を高めた。以下、製造工程を含めて具体的に説明する。
まず、素材（母材）となる金属板について、具体的には、従来一般的に用いられていたタングステン（硬度ＨＶ４３０程度）、タングステン合金（硬度ＨＶ２００～４００程度）よりも耐研磨性に優れたいわゆる超硬材（硬度ＨＶ９００～２４００）（正式名；超硬質合金、硬質の金属炭化物の粉末を焼結した合金）を使用することが望ましく、この超硬材の板材をワイヤーカットにより所定形状に切り出す。次に、この切り出し片にメッキ前処理を施し、その後に溶解槽に浸漬して通電することで前記切り出し片の表面にニッケルによる耐酸化性被膜層を形成、即ち、ニッケルメッキを施す。その後、溶解槽から引き揚げて洗浄等の後処理を施す。
そして、前記した実施形態と同様に、測温止着部３５に熱電対３の測温接点３ａをレーザー溶接する。この溶接において、測温止着部３５の表面（止着接触面３５ａ）にニッケル層の被膜が形成されているので濡れ性が高められ、これにより溶接の確実性、溶接強度が向上する。また、溶接時の濡れ性が高められるとレーザーの出力を従来よりも抑制することができるとともに母材へのダメージを抑制することができ、品質向上とエネルギー消費の節約を図ることができる。
熱電対３の溶接が終了したならば、更にメッキ前処理を施し、熱電対３を装着したヒーターチップユニット１を電解液に浸漬し、熱電対３の測温接点３ａを含めた全体の表面にニッケルメッキを施す。

この様にして作製したヒーターチップユニット１を使用すると、耐酸化性が向上するので、コテ部６や熱電対３の取付部分の酸化に起因する剥離や強度低下を抑制することができ、これにより耐久性を向上させることができる。特に、母材に超硬材を使用してニッケルメッキを施すと、濡れ性が向上して溶接性も向上させることができ、耐久性を確実に向上させることができる。なお、熱電対は主成分がニッケルなので、ニッケルメッキが親和性が良い。また、耐酸化性被膜は、ニッケルメッキに限らず、例えば、金メッキなどでもよい。

そして、前記した実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明は、上記した説明に限らず特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれるものである。

１ ヒーターチップユニット
２，２′，２″ ヒーターチップ
３ 熱電対
３ａ 測温接点
３ｂ 導線
６，６′ コテ部
７ 接続腕部
１１ コテ本体
１３ コテ先部
１３ａ コテ先面
１５ コテ凹部
１７ 装着穴
２０，２０′ 溝
２１ 薄肉部
２５ 素線
２６ 素線被覆材
２７ 外側被覆材
３０ 導線収納空部
３０ａ 開放口
３１ 止め凹部
３２ 導線止め部
３５ 測温止着部
３５ａ 止着接触面
３６ 凹み
３７ 導線止め部
３７ａ 導線係合部
４０ コテ空間部

Claims (10)

1. 端子用導線を端子部材に熱圧着するための板状のヒーターチップに温度センサーを取り付けたヒーターチップユニットであって、
   前記ヒーターチップは、
   前記端子用導線に当接するコテ先部をコテ本体に備えたコテ部と、
   前記コテ本体の左右端部から上方へ互いに離間した状態で延設され、電源からの電流をコテ本体に流してコテ部を昇温させる一対の接続腕部と、
   を備え、
   前記接続腕部同士の隙間を上端部分が開放した導線収納空部とし、この導線収納空部内に温度センサーの導線を収納したことを特徴とするヒーターチップユニット。
2. 前記導線収納空部には、収納されている導線を止める導線止め部を備えたことを特徴とする請求項１に記載のヒーターチップユニット。
3. 前記導線止め部は、導線収納空部内に注入されて硬化した樹脂であることを特徴とする請求項２に記載のヒーターチップユニット。
4. 前記導線収納空部に連通する止め凹部を備え、導線止め部である樹脂が導線収納空部および止め凹部に注入されて硬化していることを特徴とする請求項３に記載のヒーターチップユニット。
5. 前記導線止め部は、接続腕部に一体成形され、導線収納空部側へ突出した突起であることを特徴とする請求項２に記載のヒーターチップユニット。
6. 前記コテ部のうち導線収納空部の下端部が臨む箇所に、温度センサーの測温部が止着される測温止着部を備えたことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれかに記載のヒーターチップユニット。
7. 前記ヒーターチップは、少なくとも前記コテ部と測温止着部の表面に耐酸化性被膜層が形成されていることを特徴とする請求項６に記載のヒーターチップユニット。
8. 前記測温止着部に止着された測温部の表面に耐酸化性被膜層が形成されていることを特徴とする請求項７に記載のヒーターチップユニット。
9. 前記耐酸化性被膜層がニッケル被膜であることを特徴とする請求項７または請求項８に記載のヒーターチップユニット。
10. 前記温度センサーは熱電対であり、前記温度センサーの導線は熱電対の素線を含んで構成されていることを特徴とする請求項１から請求項９のいずれかに記載のヒーターチップユニット。

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