JPH0230144Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、あらかじめめつき等によつて半田を
プリコートしたプリント配線板等の多数の接続部
に、集積回路等の多数のリード線を瞬間加熱によ
り一度に半田付けするためのボンデイング・ツー
ルに関するものである。

（考案の背景） 集積回路等の多数のリード線を一度に半田付け
するためのボンデイング・ツールが公知である。
このボンデイング・ツールは、電流による抵抗加
熱により加熱される長い押圧面を持ち、この押圧
面を多数の半田付け部分に均等に押圧して同時に
半田付けするものであり、押圧面ができるだけ広
い範囲に亘つて均一な温度に保たれていることが
望ましい。しかし押圧面を形成する辺（押圧辺）
の両端が給電端子に接続されているため、押圧面
の熱がこれら給電端子に逃げ、押圧面の中央付近
が高温になり両端付近で低温になり温度の不均一
性が強くなる。このため一定の許容温度範囲内に
入る長さ（均熱長）が短かくなり一度に半田付け
する各部の半田付け状態が不均一になるという問
題が生じる。

そこで均熱長を長くするため従来第３，４図の
ようなツールが提案されている（実開昭57−
53638号参照）。

第３，４図のものは押圧面１を形成する辺（押
圧辺）２の両端を一対の連結辺３，３ａ，３ｂに
よつて一対の給電端子４，４ａ，４ｂに接続した
もので、導電性の板材を略短形の枠状に形成した
ものである。ここに押圧辺２の上面すなわち押圧
面１の反対側の面の中央付近を上方に隆起させ、
この隆起部５により中央付近の放熱性を高めて均
熱長を長くしようとするものである。

すなわちこれらは、押圧辺の両端が給電端子４
への伝熱により冷えるのに対応して、中央付近を
放熱により冷やし、全体としての温度分布の均一
化を図るものである。

一方この種のツールは半田付け部に押圧された
状態で電流が供給され加熱されるので、この時の
温度上昇も押圧面全体に亘つてできるだけ均一に
なるようにするのが望ましい。なぜならば温度上
昇中に一部のみが高温だとその部分のみの半田が
先に溶け始め、全体の半田が溶ける時には一部の
半田が過度に加熱されてしまつて流れるなどの不
都合が生じ得る。

第５図はこの温度上昇中の温度分布を示す図で
あり、Ａは隆起部５を持たない従来のツールの特
性を、Ｂは第３，４図のように隆起部５を持つ場
合の特性を示す。ここに横軸ｘは押圧辺の長さ方
向の位置を、また縦軸ｙは温度Ｔを示す。また各
曲線t₁，t₂，t₃，は電流供給開始後の時間経過に
よる変化を示す。

このように隆起部５を持たないＡの場合には、
中心部の温度上昇が急激であるため、一定の温度
範囲ΔTに入るｘ方向の範囲Δxが時間t₂のΔx₂か
ら時間t₃のΔx₃へと時間ｔと共に急激に変化し、
時間t₃における均熱長Δx₃も狭くなる。

これに対しＢのように隆起部５を設ける場合に
はこの熱容量のために中央の温度上昇速度が緩和
され時間t₃における均熱長Δx₃も拡大されるが、
一定温度範囲ΔTに入る範囲Δxはやはり時間がt₂
からt₃に変わるのに伴つてΔx₂からΔx₃へと急に
増大する。

このように従来のものでは加熱中における温度
分布が不適当であり、広い範囲に亘つて均一に温
度上昇してゆくような理想的特性を得ることが困
難であつた。

またツールは加熱と冷却が繰り返され、ボンデ
イングの度に機械的な応力が加わるため、給電端
子４や連結辺３に熱的あるいは機械的なストレス
が繰り返し加わつて、疲労による強度低下が発生
し易いという問題もあつた。

（考案の目的） 本考案はこのような事情に鑑みなされたもので
あり、均熱長を大きくすると共に、温度上昇中に
おける温度分布を均一化させることにより複数の
部位を均一な条件で一度に半田付けすることが可
能であり、各部の疲労による強度低下も発生しに
くいボンデイング・ツールを提供することを目的
とする。

（考案の構成） 本考案によればこの目的は、導電性の板材を略
矩型の枠状に形成し、この枠の一辺を中央で切欠
いて一対の給電端子とする一方、これら給電端子
に対向する辺を被ボンデイング材を押圧する押圧
辺としたボンデイング・ツールにおいて、前記押
圧辺の両端と前記各給電端子とをつなぐ２つの連
結辺を前記矩型の内側へ折曲された曲線状に形成
し、前記押圧辺には前記連結辺に接近する膨出部
を一体に形成したことを特徴とするボンデイン
グ・ツールにより達成される。

（実施例） 第１図は本考案の一実施例を示す正面図、第２
図はその右側面図である。１０は導電性の板材、
例えばモリブデン，タングステン，ステンレス等
の金属材をワイヤカツト加工などにより略矩型の
枠状の形状に加工して成形されたツールである。
この枠状の一辺（上辺）は中央が切欠かれ、これ
を挾んで一対の給電端子１２，１２ａ，１２ｂが
形成される。これら給電端子１２に対向する下辺
は押圧辺１４となり、この押圧辺１４の下面が被
ボンデイン材、例えば集積回路の多数のリード線
を押圧する押圧面１６となつている。この押圧辺
１４の中央付近には膨出部１８が一体に形成され
ている。この膨出部１８は扁平な略山形で左右が
大きく張り出している。

押圧辺１４の両端と給電端子１２とをつなぐ一
対の辺（連結辺）２０，２０ａ，２０ｂは矩型の
内側すなわち押圧辺１４の上方側に折曲された曲
線状とされ、ほぼ横に倒したＶ字形となつてい
る。この結果膨出部１８の左右端部は連結辺２０
に接近している。

なお２２は押圧辺１４の中央付近の温度を検出
するための熱電対である。

従つてツール１０の押圧面１６を被ボンデイン
グ材に押圧した状態で、給電端子１２ａ，１２ｂ
にパルス通電加熱方式によつて電流が供給される
と、押圧辺１４と連結辺２０とが発熱する。熱電
対２２が一定温度を検出すると電流の通流率が変
化して平均電流が減少し、一定温度に保たれる。
このように一定温度に保たれる間に半田が溶け、
その後電流が断たれる。するとツール１０は速や
かにその温度が低下し、半田が凝固する。その後
ツール１０を上昇させて被ボンデイング材から離
せばボンデイング操作は終了する。

ここに連結辺２０は押圧辺１４の左右端の上方
に折曲されているから、この連結辺２０で発熱し
た熱は押圧辺１４の左右端付近を加熱することに
なる。このため押圧辺１４の左右端付近の温度が
上昇し、この付近から給電端子１２に熱が逃げる
ことによる温度降下を補う。また膨出部１８は押
圧辺１４の中央付近の熱を吸収してこの付近の急
激な温度上昇を抑制する。このため温度上昇中に
おける温度分布は第５図Ｃのように平坦化する。
ここにt₁，t₂，t₃は時間経過を示す。このように
温度上昇中において所定温度範囲ΔTに入るｘ方
向の範囲Δxは時間t₂からt₃に対してΔx₂からΔx₃
へと変化するが、これらの範囲Δx₂，Δx₃は十分
に広くなり、加熱中における範囲Δx₂，Δx₃の変
化が少なくなつて温度分布が均一化する。このた
め被ボンデイング材は広い範囲に亘つて均一に半
田付けされ得る。

この際連結辺２０の部分が一種のバネとして作
用するから、押圧面に加わる衝撃がここで吸収さ
れると共に、熱変形によるストレスもここで吸収
され得る。このためツール１０に加わる熱的・機
械的なストレスが減り、ツール１０の疲労による
破損が発生しにくくなる。

（考案の効果） 本考案は以上のように、給電端子と押圧辺とを
つなぐ連結辺を枠形の内側すなわち押圧辺の上方
側へ折曲させ、押圧辺には膨出部を設けてこの膨
出部を連結辺に近接させたものであるから、連結
辺の発熱により押圧辺の左右端付近が加熱され得
ると共に、膨出部も加熱され得る。このため押圧
辺の左右端から給電端子に熱が逃げることによる
温度降下を連結辺による加熱で補いつつ、押圧辺
の中央付近の温度上昇を緩やかにすることがで
き、押圧辺の均熱長を大幅に拡大すると共に、加
熱中における温度分布を均一化することができ
る。このため多数のボンデイング部を均一な条件
で半田付けすることが可能になる。また連結辺は
一種のバネの作用を持つから、各部の熱変形やボ
ンデイング時の機械的衝撃などを吸収することが
でき、熱的・機械的なストレスによる疲労により
ツールが破損するのを防止できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の正面図、第２図は
その右側面図、第３，４図は従来のツールの斜視
図、第５図は押圧面の温度分布図である。 １０……ツール、１２……給電端子、１４……
押圧辺、１６……押圧面、１８……膨出部、２０
……連結辺。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 導電性の板材を略矩型の枠状に形成し、この枠
   の一辺を中央で切欠いて一対の給電端子とする一
   方、これら給電端子に対向する辺を被ボンデイン
   グ材を押圧する押圧辺としたボンデイング・ツー
   ルにおいて、 前記押圧辺の両端と前記各給電端子とをつなぐ
   ２つの連結辺を前記矩型の内側へ折曲された曲線
   状に形成し、前記押圧辺には前記連結辺に接近す
   る膨出部を一体に形成したことを特徴とするボン
   デイング・ツール。