JPH02192876A - ヒーター装置および部材の接合方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分質） 本発明は回路基板上のコンタクトパッドと外部リードと
を電気的に接続または切り離すためのヒーター装置と部
材の接合方法に関する。

（従来の技術） 従来、回路基板のコンタクトパッドへのゲーブルリード
のはんだ付けは、種々の方法、装置で行われている。

これら従来技術のうち人手による複数個所のはんだ付け
は、個々に繰り返し行われるため作業性が悪くコスト的
にも不利である。

また、隣接はんだ付は接合部間隔が狭い場合には、人手
によるはんだ付は作業では、隣接接合部問にはんだブリ
ッジが生じ易い。

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３．３０６，８９４
（Ｅｌｌｉｓ）、　３．７ｔ９，９８１（Ｓｔｅｉｚ）
、３，７５０，２５２（Ｌａｎｄｍａｎ）および４，４
８４，７０４（Ｇｒａｓｓａｕｅｒ　ｅｔ　ａｔ）等の
公報には、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は接合技術
では、全ての接合位置にわたる大面積部上に必要な熱エ
ネルギーを供給するなめに、はんだ付は工具が接合位置
に設置される。

このはんだ付は工具は、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まで加熱する。設定
コントロール温度としては、理想的な熱エネルギー転拶
が不可能であること登考慮して、通常、理想的はんだ付
は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、はんだ付は接合される
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。

もう一つの従来の複数コンタクトの同時はんだ付は技術
の問題は、接合位置間のはんだブリッジの発生である。

接合位置間の空間に与えられる圧力と熱エネルギーによ
り、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ｃｒａｓｓａｕｅｒ　ｅｔ　ａｌ特許
（４，４８４，７０４）明細書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
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。また、はんだブリッジの発生を阻止する
ためにバリアが開口窓間に設けられている。

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、合致さぜる（開口窓は、下
に向は操作者から遠ざけるようにしなければならない）
ことが困難であるなめ、適切な使用は難しい。

また、各開口窓に、はんだを位置付けるために、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
のずれをなくすことにも注意を払わなければならない。

印刷回路基板のめっきスルーホール内収容のため、ター
ミナルから延びているソルダーテールをもつコネクタは
良く知られている。最近は、自動コンタクト位置合わせ
の容易化や回路基板製作の経済性の面から、基板表面上
のそれぞれのめつきコンタクトパッドへの位置付は用の
ソルダーテールをもつターミナルを設けた表面実装コネ
クタが開発されている。

ターミナルは、通常、コネクタハウジング内に固定され
、テールは基板のそりに対してパッドに厘応できるよう
に充分な長さをもつ。各ソルダーテールは、種々公知の
技術によって、人手でそれぞれのコンタクトパッドに個
別にはんだ付けされる。かかる繰り返しはんだ付は処理
は能率面およびコスト面で問題がある。

印刷回路基板上のそれぞれのコンタクトパッドへの表面
実装コネクタの複数ソルダーテールを同時接合する従来
技術の他の問題は、はんだ付は処理中の部品の位置合わ
せである。複数ソルダーテールを印刷回路基板上のそれ
ぞれの複数コンタクトパッドに位置合わせをするだけで
なく、ソルダーテールとコンタクトパッドを、複数のは
んだ供給ユニットの各部とも同時に位置合わせする必要
があるので、これら位置合わせ処理は困難になるという
問題がある。

そこで、本発明の目的は、回路基板のコンタクトパッド
とケーブルのリードまたは表面実装コネクタのソルダー
テールとを、各接合位置に位置付けられる別個のコンポ
ーネントを用いることなく接合させる装置と方法を提供
することにある。

本発明の他の目的は、ヒーター駆動後直ちに溶融材料（
例えば、はんだ）を溶かすための熱エネルギーが得られ
、種々接合位置で、はんだを溶かすのに必要な熱エネル
ギーを供給する装置と方法を供給することにある。

本発明の更に他の目的は、簡単で操作が容易で、はんだ
行処理後迅速に冷却される小重量のヒーター装置を提供
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、 接合部で導電溶融材料を溶融するため少なくとも１つの
接合部に充分な熱エネルギーを供給するヒーター装置に
おいて、 電気的絶縁性且つ熱伝導性構造材料から成り、前記接合
部が配設された支持体と、 前記支持体に固定され、前記充分な熱エネルギーを発生
ずるヒーターと、 を備え、前記ヒーターにより発生された熱エネルギーを
、前記支持体を介して前記接合部に伝達する。

また、本発明の部材の接合方法は、 接合部の導電性溶融材料にヒーターから発生した熱エネ
ルギーを供給して溶融することにより前記接合部にある
部材相互間を接合する部材の接合方法において、 電気的絶縁性且つ熱伝導性材料から成る支持部材上に前
記接合部を配設し、前記ヒーターからの熱エネルギーを
前記支持部材を介して前記接合部に伝達して前記導電性
溶融材料を溶融する。

（作用） 本発明では、ヒーターからの熱エネルギーを、電気的絶
縁性且つ熱伝導構造材料から成る支持体を介して接合部
に伝達し、接合位置にある導電溶融材料を溶かして部材
間を同時に接合部たは切り離す。

（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
。

本発明の実施例では、アメリカ特許４，２５６，９４５
（Ｃａｒｔｅｒ　ｅｔ　ａｌ）、４，６２３，４０１（
Ｏｅｒｂｙｓｈｉｒｅ　ｅｔ　ａｌ）４、６５９．９１
２　（Ｄｅｒｂｙｓｈｉｒｅ）、　４．６９５．７１３
（Ｋｒｕａ＋ｅ）４．７０１，５８７　（Ｃａｒｔｅｒ
　ｅｔ　ａｌ）、４７１７８１４（にｒｕｍｅ）および
４７４５２６４（Ｃａｒｔｅｒ）公報中に開示されティ
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ＨＩ書においては、ヒーター（以下、自己調
整ヒーターと称する）として、低電気抵抗、無視できる
磁気透磁率および高い熱伝導率をもつ銅、銅合金等の基
板材料を用いている。

基板の一表面の全部または一部上には熱伝導性の磁性材
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、ヒーターに沿う成る点の温
度が磁性材料のキューり温度に達すると、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ことになる。

ヒーターの長さ方向の異なる場所にヒートシンクや負荷
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。

上記自動調整ヒーター技術は、はんだ付は技術に関連し
て本願出願人により本願と同日に出願された他の出願明
細書「ヒーター装置およびコンタクト接合方法」と「ヒ
ーター装置および接合方法」に開示されている。

前者の出願明細書では、自己調整ヒーターにおいては、
−休止されて複数の導電性且つ熱伝導性接合部材が回路
基板コンタクトパッド間のそれぞれの接合位置に配設さ
れている。接合部材は、はんだ付は処理後、ヒーターア
センブリから切り離され、各接合位置の永久部分として
残る。

後者の出願明細書では、自己調整ヒーターは、一体成形
された表面実装コネクタをもち、ターミナルは、回路基
板上の各パッドに接触させるためのソルダーテールをも
つように形成されている。

はんだ付は処理後、ターミナルはヒーターから切り離さ
れる。

上述２つの出願明細書中のヒーターは、回路基板から接
合をはんだ外しくｕｎｓｏｌｄｅｒ）または取り除くた
めの熟エネルギーを供給するのには適切ではない。

第１図と第２図において、回路基板１０は、上表面１１
と基板１２により完全に覆われた下表面を有する。

基板１２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、燐青例、ベリリウム銅、真鍮または
他の材料から成る。

基板材料は、また良熱伝導体でなければならない、基板
１２が回路基板の全下表面を被覆する本実施例では、基
板の長さと幅は対応する基板の寸法により定まる。基板
厚は回路基板構造の要求により定めることができるが、
ヒーター機能面からは、基板厚は０．０１ｍｍ程度で良
く、公知の技術を用いて形成できる。

複数のコンタクトパッドまたはトレース１３は、回路基
板１０の上表面上に従来の方法で配設される。トレース
１３は、表面実装コネクタ１５のソルダーテール１４の
２列の対応位置に位置付けられ、互いに間隔をおいた２
つの縦方向列に配列されている。もう１つのトレース１
３ａのセットは、回路基板の上表面１１の他部に設けら
れ、例えばケーブルのワイヤまたはリードに接続される
ように列状に配列される。パッドとトレースは、従来知
られているように基板上の他の部品と接続される。

自己調整ヒーターを形成するために、磁性材料である熱
伝導体表面層２０は回路基板１０の上表面１１のコンタ
クトパッド１３の２列に合わせて対向する基板１２の露
出部に形成または固定されている。

通常、ロールクラッド（ｒｏｌｌ　ｃｌａｄｄｉｎｇ）
処理により、磁性材層を基板上に置いた後、高圧、高温
下において２つの材料どうし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。このクラッド材料の基板は、その後１回路
基板１ｏの下表面と公知の方法で接着される。

同様な表面層２０ａは、基板１２の同じ表面に固定され
ており、第２の自己ｍＶヒーターを位置付けるなめコン
タクトパッド１３ａの列と合わせて形成されている。２
つの自己調整ヒーターは、随時、個々に、または同時に
駆動される０表面層２０の以下の説明は、表面層２０ａ
についても同様である。

表面層２０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
なニッケルー鉄合金であるが、表面層２０としては、こ
こで述べる特性をもつどのような金属、合金をも用いる
ことができる。特別な材料を使用ずれば、表面）ｒ！ｊ
　２０の磁気透磁率は、銅の透磁率１に対して、５０か
ら１０００以上にもなる。また、電気抵抗は、銅の１．
７２マイクロオーム／■に対して、２０から９０マイク
ロオーム／ａ１１になる０表面層２０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しなとき、基板１２と表面
層２０は、自己調整ヒーターとして機能する。すなわち
、表面層材料のキューリ温度以下の温度では、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、表面層２０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。

表面層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、非常に多くの電流が高抵抗表面層２０よ
りも低抵抗基板１２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。

ヒーター本体の選択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
本体のこれら位置の温度は、非負荷位置でのようには速
やかに上昇しない、したがって、非負荷位置くそこでの
温度は、表面層材料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、表面＠２０のキューリー温
度以下）で、表面層２０中にはるかに多くの電流を集中
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°Ｃ〜１０００°Ｃを得ることができ、表面層２
０として用いられる代表的材料は、用いられるはんだ、
または溶融材料によって２００°Ｃ〜５００°Ｃのキュ
ーリー温度をもつ。

代表的なはんだは、溶融点１８３℃で、すず６３％、鉛
３７％のすず鉛合金である。

表面層２０のヒーターを駆動するためには、導電バスパ
ー２１と電気的絶縁材の重畳絶縁層２２から成る工具ア
センブリが用いられる。バスパー層２１は、通常、銅か
ら成り、表面層２０の大きさと略同じ大きさである。絶
縁層２２は、通常対応する表面層よりも若干長い長さと
幅のカプトン（ＫａｐｔＯｎ１層である。絶縁Ｒ２２の
厚さは基板のそれと同一程度である。ヒーターの駆動が
必要なときには、工具アセンブリはヒーターの表面層２
０に接した絶縁層２２の露出面でヒーターと平坦状に設
置される。

ヒーターと工具アセンブリは、ヒーターが駆動されてい
る間、クランプや他の適当な手段により互いに保持され
るようになっている。

第１図に示すように、一定振幅交流電源（定電流源）２
３は、ヒーター（基板１２で）と、工具アセンブリ（バ
スパー２１で）とに接続される。

電源２３としては、いかなる一定振幅交流電源をも用い
ることができ、例えば、アメリカ特許４．６２６，７２
７（Ｃ１ａｐｐｉｅｒ　ｅｔ　ａｌ）明細書に開示され
ている電源が用いられ、一定振幅の、通常、無線周波数
帯の交流信号を供給する。この駆動信号の代表的周波数
は１３．５６Ｍｌ−１ｚである。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２３との接続部の縦方向反対位置のヒーター本体の
一端には、基板１２とバスパー２１を相互接続する短絡
回路接続部２４（第２図）が設けられている０例えば、
短絡回路２４としては、工具アセンブリがヒーター近辺
に置かれたとき、基板とバスパーを電気接続するため工
具上に設けられている銅ストリップで良い。

したがって、基板１２とバスパー２１内を流れる電流は
常に反対方向である。その結果、基板１２とバスパー２
１の間に絶縁層２２を介した電界が生じるので、ヒータ
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Ｒ２０中に集中して流れる。バスパー２１を流れる
電流は、同様に、表面層２０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１２よりもヒーターの高抵抗層２０に
電流を集中させることが望ましい。

つまり、電流工が一定に維持されているときは、（Ｒ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。ヒーターとバスパーの中を流れる反対方向の電
流によって生じる電界は、ヒーター内の電流を、バスパ
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。

表面層２０内の抵抗加熱により発生される熱エネルギー
は、基板１２と回路基板１０のｔ＃３造林料とを介して
回路基板の上表面でコンタクトパッド１３に伝達される
。

自己ｔｌｆｆｉｌｆｆ−は、はんだ付は位置のみで抵抗
加熱を行なわせる。より具体的には、ヒーターを流れる
電流は縦方向（つまり、第２図の面に垂直方向）に流れ
、コンタクトバッド１３に比較的近い領域と比較的離れ
ている領域を流れる。コンタクトパッド近傍領域内で生
成された熱エネルギーは、回路基板１０の構造林料によ
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、コンタクトパッド１３から比較的離れている領域
内の温度は、表面層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
ーしかそこでは生じない。

コンタクトバッド近傍領域では、それぞれの接合位置に
回路基板構造材料を介して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、−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収
り除かれる。

高抵抗表面層２０中を流れる電流により発生される熱エ
ネルギーは接合部近傍のヒーター位置における温度を、
表面層材料のキューリー温度に到達するまで急速に上昇
させる。すると、ヒーターの全長に沿った実効表皮深さ
が増大し、より多くの定振幅電流が低抵抗基板１２を流
れるようになり、抵抗過熱により生成される熱エネルギ
ーは非常に小さくなる。

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、接合位置のはんだ９または他の溶融材
料は固くなってくる。ヒーターは比較的小重量であるか
ら、長時間その熱を維持せず冷却は急速に進行する。

電流帰路であるバスパー２１、絶縁層２２、電源２３お
よび短絡回路２４を含む工具アセンブリは、電流供給が
中止された後、いつでもヒーターから収り除くことがで
きる。

基板１２と表面層部２０ａから成る自己１１整ヒーター
は、基板１２と表面層部２０から成るヒーター用の同じ
か若しくは異なる工具コンポーネントとともに動作させ
ることができる。どちらの動作も基板１２とヒータ一部
２０から成るヒーターと同じ動作をする。

自己調整ヒーターアセンブリの基板１２は、回路基板の
全底面を被覆する必要はない０例えば、基板は、接合位
置に対向し、位置合わせされた回路基板の対応下側領域
のみに配設しても良い、基板１７がコンタクトパッド１
３に合致されて配設された一つの実施例が第３図に示さ
れている。

表面層２０は、基板１７の全露出表面上に配設される。

第３図に示されている実施例の他の点は、第１図と第２
図に示されている実施例と同じであり、同様に動作する
。基板１７とその表面層２０は、コンタクトパッド１３
ａ（第１図）や回路基板上のいかなる他の接合位置に合
わせて形成することができる。その結果、１つのヒータ
ーにより、基板上のすべての接合位置で同時にはんだ付
は処理できるようになる。

同様に、基板の下面全体を構成する基板１２（第１図と
第２図）が用いられているときには、表面層２０は同時
加熱されるべきすべてのコンタクト位置に合わせて形成
することができる。

回路基板１０は、回路基板として用いられる従来の材料
で構成できる。その材料は、必要な構造支持機能が得ら
れる非導電材でなければならず、ヒーターから熱エネル
ギーを接合位置まで伝達できなければならない。適切な
材料の例としては、セラミック、ガラス、ガラス繊維や
各種フェノール材料がある。

本発明によれば、自己調整ヒーターは多層回路基板中に
埋め込むこともできるし、基板上の１つ以上の接合位置
で、はんだ、または他の溶融材を溶かすための熱エネル
ギーを発生するため選択的に駆動することもできる。

第４図、第５図および第６図において、多層回路基板ア
センブリ３０は、上側基板層３１、中間基板層３２およ
び下側基板層３３から成る積層構造である。隣接層は、
接着剤、超音波接合、ねし等の従来の方法で互いに固定
されており、各層材料としては、第１図の回路基板１０
に使われる上述構造材料と同じ材料が用いられる。

特に第４図と第５図において、複数のコンタクトパッド
とトレース３４が、上側基板層３１の上表面に縦方向列
状に間隔をおいて設けられる。中間基板層３２の上表面
には、上側基板層上のコンタクトバッド列対応の領域内
にくぼみが設けられている。

第１図の基板１２および表面層２０と熱的、電気的およ
び磁気特性が同一特性をもつ基板４１と表面層４２を有
する自己調整ヒーター４０が、該くぼみ内に配設、固定
されている。ヒーター４０の長さと幅は該くぼみと同じ
であり、コンタクトパッド３４の列領域により決定され
る。中間基板層３２の下面には、また導電材（例えば、
銅）のリターンバス４３が配設されるくぼみが設けられ
ている。

リターンバス４３およびその保持くぼみは、ヒーター４
０およびその保持くぼみと位置合わせ（対応付け）され
る。

ヒーター４０は、中間基板層３２の介在ｔｆ４造休を体
して表面層４２がリターンバス４３と平行隣接するよう
に設けられている。ヒーター４０の反対表面（つまり、
基板４１の上表面）は、中間基板層３２の上表面と同じ
高さであり、上ａｔ＋＋基板層３１の下面に接している
。

基板４１は、通常、０．０１ｍｍの厚さである。

表面層４２の厚さは、ヒーターの駆動信号の周波数にお
ける表面層材の略〕表皮深さである。

リターンバス４３は、そのくぼみ内に配設されリターン
バスの下表面が中間基１層３２の下表面と同じ高さであ
り、下側基板３３の上表面と接している。

コンタクトパッド（トレース）３４の列の一端には上側
基板層３１の上表面に固定されている２つのターミナル
３５と３６が設けられている。

ターミナル３５と３６は、一定振幅交流駆動電流の電源
２３の両端に接続されている。ターミナル３５と３６は
、ヒーターの一端において、深さ方向に延びる従来の導
電手段によってヒーター４０とリターンバス４３にそれ
ぞれ接続される。

例えばターミナル３５は、上側基板層３１を貫通して、
中間基板層３２の上表面に配設されているコンタクトト
レース４４または同様な導電ストリップと接触し、ヒー
ター基板４１の一端と直接に導電接触する導電ポストま
たはピン３７の上部を構成している。

ターミナル３６は、上側基板層３１と中間基板層３２を
貫通して、中間基板層３２の下表面に配設されているコ
ンタクトトレース４５または同様な導電ストリップと接
触し、リターンバス４３の同一端と直接に導電接触する
導電ポストまたはピン３８の上部を構成している。

ヒーター４０とリターンバス４３の反対端は、電気的に
互いに接続されている。この接続は、例えば、中間基板
層３２を通るピンまたはポスト４６を中間基板層３２の
それぞれの表面でヒーター４０とリターンバス４３から
延びるそれぞれのトレース４７．４８等と接触させるこ
とで行われる。

電源２３がターミナル３．５．３６を介して接続される
と、ヒーター４０とリターンバス４３を通る電流は、常
時、反対方向となる。その結果、電界がヒーターとリタ
ーンバスを横切って生じ、この電界はリターンバス４３
と面する表面（つまり、表面層４２で被覆された表面ク
ラッド）にヒーター電流を集中させる。熱エネルギーは
、第１図と第２図で述べたようにして発生され、上部基
板層３１の介在部材を介して基板４１からコンタクトパ
ッド３４の接合部に伝達される。

下側基板３３の下面の接合部にあるコンタクトパッド６
０に、はんだを溶かずための熟エネルギーを供給するこ
とも可能である。

第４図と第６図において、第２の自己調整ヒーター５０
は、コンタクトパッド６０により囲まれた領域と位置合
わせされ、中間基ｕｉ層３２の底面中に適切に設けられ
たくぼみ中に配設される。

ヒーター５０は、コンタクトパッド６０と離れて（下ｔ
ｍ基板層３２を介して）面した磁性表面層をもつ基板５
１を有する。リターンバス５３は、ヒーター５０と深さ
方向位置合わぜされている中間基板Ｎ３２の上表面内の
適当なくぼみ中に配設されている。

上側基板層３１の上表面に設けられたターミナル５４と
５５は、駆動電流源２３の両端に接続されている。ター
ミナル５４はヒーター５０の一端と導体ポストまたはビ
ン５６により電気的に接続されている。このポストまた
はビン５６は、中間基板層３２の底面で回路トレース５
７等と接触するように、基板Ｍ３１と３２を貫通して深
さ方向に延びている。

トレース５７は、基板５１と直接に電気的接続されてい
る。同様なポストまたはビン５８は、ターミナル５５か
ら上部基板層３１を通して中間基板層３２の上表面で回
路トレース５つと接触するように延びている。

トレース５９は、上記ヒーター５０の一端と対応するリ
ターンバス５３の一端と電気的に接続されている。ヒー
ター５０とリターンバス５３の両端は、例えば接続スト
リップ６１によって互いに接続されている。ヒーター５
０は、ヒーター４０と同様に機能する。

第７図に示す実施例では、基板７１と磁性表面層７２か
ら成るヒーター７０は、回路基板７５中に埋め込才れて
いる。基板の上表面上に設けられたコンタクトバッド１
３には、表面実装コネクタ１５のそれぞれのンルダーテ
ール１４がはんだ９によりはんだ付けされるように収り
付けられる。

リターンバス７３は、回路基板７５中に埋め込ませる代
わりに、基板の下側に固定または実質的に平坦状接触し
ながら移動可能とすることもできる。

ヒーターの磁性表面層７２は、回路基板７５を介してリ
ターンバス７３と近接して並行対向配設されている。埋
め込みヒーター７０は、第４図〜第６図に示されている
埋め込みヒーターについての説明と同様に、外部リター
ンバス７３とともに機能する。

回路基板上の露出ターミナル（図示されていない）は、
駆動源の一方をヒーター７０に接続させ、他方をリター
ンバス７５に接続させる。ヒーター７０とリターンバス
７３間の接続部（図示せず）は、全体を基板中に埋め込
ませることもできるし、ヒーターとリターンバスの短絡
用の外部のワイヤー等が接続されている基板表面で露出
ターミナルを含むこともできる。

第８図は、フレキシブルエツチド（ｆｌｅｘｉｂｌｅｅ
ｔｃｈｅｄ）ケーブル８４内の導体が、回路基板８６上
のそれぞれの＝ｌンタクトパツド８３に、はんだ付けさ
れるか、若しくは融合される実施例を示す。

埋め込みヒーター８０は、所定間隔のコンタクトバッド
８３と位置合わぜされた磁性表面層８２と基板８１を有
する０表面層８２は回路基板８６の絶縁材料によってコ
ンタクトバッド８３と分離されて対向している。

はんだ付けを行うために、ケーブル８４の導体は、それ
ぞれのコンタクトバッド８３上に配設され、外部リター
ンバス８５はケーブル上に配設される。したがって、コ
ンタクトバッドとケーブル導体を含む接合部がヒーター
８０とリターンバス８５間に配設されることになる。

一定振幅交流電流駆動源（図示せず）は、上述した如く
、それぞれヒーターとリターンバスの対応する端部間に
接続される。同様にして、短絡回路（図示せず）はヒー
ターとリターンバスの反対側両端部間に接続される。上
述のように処理は進行して、接合位置において、はんだ
や他の溶融材料を溶かすのに必要なエネルギーが併給さ
れることになる。

第９図に示す実施例は、個々のリードまたは導体９４が
、第８図のフレキシブルエツチドクープル８４ではない
点を除いて第８図と同じである。

リード９４には、全長さ方向に絶縁スリーブ９５が設け
られている。

スリーブは、接合位置において、必要な電気接触させる
ために、リードの一端が剥かれている。

リード９４は複数導体ケーブルの一部とすることができ
るし、１本のリードであっても良い。

ヒーターが回路基板に埋め込まれている上述の実施例に
おいて、ヒーター本体は、基板構造の製造中に、基板表
面に予め形成されているくぼみに挿入することができる
。また、基板とヒーターの磁性表面層は、デポジション
や他の類似技術で形成することができる。

さらに、以上の実施例では、ヒーターとリターンバス間
の電気的絶縁材料として基板構造材料を利用しているが
、かかる絶縁を与える他の方法も利用できる０例えば、
ヒーターは、上表面にコンタクトが形成された基板層の
下部に埋め込み、薄い絶縁紙等をリターンバスの間に設
けても良い。

ヒーターは誘導によっても駆動できる。

はんだ付は等の際、接合位置のコンタクトは、ヒーター
が設置されている構造によっては、必ずしも回路基板の
露出表面に配設される必要はない。

共通ヒーターは、はんだ付け／はんだ外しが必要なすべ
てのコンタクト部を加熱するために用いられる。また、
個々のヒーターは、接合位置の異なるグループにおいて
、はんだ付け、または、はんだ外しを行うために選択的
に駆動することができる。

第４図〜第６図に示されている３つの基板層は一例であ
り、異なる深さに埋め込まれ、または露出表面に固定さ
れる基板層の数は任意である。

前述の如く、接合位置は上述タイプの自動調整ヒーター
によってはんだ付は温度まで最も効率的に加熱される。

しかしながら、ヒーターは非調整電気抵抗ヒーターでも
良いが、その場合は、基板構造材料と他のコンポーネン
トの過熱による損傷には注意を払わなければならない。

上述はんだ付は処理を実行するに際して、はんだや他の
溶融材料は、通常、接合されるべき１つまたは２つのコ
ンタクト上に形成される。はんだは、本発明の殆どの応
用に好適な溶融性導電材料であるが、他の溶融材料を用
いることもできる。

例えば、導電接着剤やペーストは利用可能であるし、熱
硬化性プラスチック中の金属粉末のサスペンションとし
て製造される。使用されている金属粉末は、通常、金、
銀、銅、アルミニウム等であり、一方、接着プラスチッ
クは、通常、エポキシ系樹脂である。

（発明の効果） 以上説明したように本発明では、ヒーターで発生された
熱エネルギーを電気的絶縁性且つ熱伝導性の支持体を介
して接合部に伝達し、接合位置である回路基板上の回路
パッドの導電溶融材料を溶かして、位置合わせ容易に電
気的接合および分離を高効率、迅速且つ簡単に行うこと
ができる。

２３・・・一定振幅交流電流源。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は第１
図の線２−２に沿った正面断面図、第３図は第１図の変
形実施例の第２図と同様な正面断面図、第４図は本発明
の他の実施例の分解斜視図、第５図は第４図の線５−５
に沿った正面断面図、第６図は第４図の線６−６に沿っ
た正面断面図、第７図は本発明の他の実施例の正面断面
図、第８図は本発明の更に他の実施例の正面断面図、第
９図は本発明の他の実施例の正面断面図である。 １０・・・回路基板、１１・・・上表面、１２・・・基
板、１３・・・コンタクトパッドまたはトレース、１４
・・・ソルダーテール、２０・・・熱伝導表面層、２１
・・・バスバー層、２２・・・絶縁層、Ｚ！７５ Ｚ７７Ｓ’

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）接合部で導電溶融材料を溶融するため少なくとも
   １つの接合部に充分な熱エネルギーを供給するヒーター
   装置において、 電気的絶縁性且つ熱伝導性構造材料から成り、前記接合
   部が配設された支持体と、 前記支持体に固定され、前記充分な熱エネルギーを発生
   するヒーターと、 を備え、前記ヒーターにより発生された熱エネルギーを
   、前記支持体を介して前記接合部に伝達することを特徴
   とするヒーター装置。
2. （２）接合部の導電性溶融材料に、ヒーターから発生し
   た熱エネルギーを供給して溶融することにより前記接合
   部にある部材相互間を接合する部材の接合方法において
   、 電気的絶縁性且つ熱伝導性材料から成る支持部材上に前
   記接合部を配設し、前記ヒーターからの熱エネルギーを
   前記支持部材を介して前記接合部に伝達して前記導電性
   溶融材料を溶融することを特徴とする部材の接合方法。