JPH0247860A - ろう接方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は金属片のろう接方法に係り、特にセラミック基
板等に存在するメタライゼーションパターンのパッドに
端子として用いられる金属片等をろう接する方法に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、セラミック基板等の誘電体基板上に入出力端子又
はガイドピンとして用いられるピンをろう接する方法は
特開昭５９−１６５４４５号公報に記載されているよう
に、炭素等の材料からなる一対の上型治具と下型治具を
用いて行なわれていた。この方法を第２１！ｌを用いて
説明する。下型治具５には基板を装填する為の凹部５ａ
が形成されており、ここに基板１が装填され、−右上型
治具６には上記基板１のろう接部に対応した位置に穴６
ａが設けられており、各穴６ａにはそれぞれビン４が挿
入される。これら双方の治具を合わせて、ビン４と該ピ
ン４がろう接されるべき基板１上のメタライズパッド２
とを相対的に位置決めした後、あらかじめ基板１のメタ
ライズパッド２に供給されているろう材を加熱溶融して
ろう接する。

第３図は、このような基板のピンろう接部の部分断面図
を示し、基板１のメタライズパッド２にろう材３により
ビン４がろう接されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術は、ろう接される金属片の数の増加やその
密度の増加について配慮されておらず、位置決め精度が
十分でないといった問題があった。

すなわち、第２図において六６ａの内径は、ピン４の直
径の精度、六６ａの穴明は精度、更には挿入精度を考慮
し、ピン４の直径に対して大きくとられ、ピン４を六６
ａに挿入した場合１間隙７が生ずるようになっている。

さて、基板１にピン４をろう接するに際しては、下型治
具５のガイドビン５ｂと上型治具６のガイド穴６ｂを嵌
合させて、上型と下型とを相対的に位置決めしつつ両治
具を合わせて加熱溶融することになるが、この時、ピン
４は六６ａの中で間隙７の分だけそれぞれ異°方的にず
れた状態でろう接されることになる。実際上、このずれ
量は、０．１〜０．３ｍ程度であるが、近年、この種の
基板にろう接されるピンの密度及びピン数が増大してい
ることからこのようなわずかなろう接位置ずれが問題と
なる。

本発明の目的は、基板にろう接する金属片の位置決め精
度が高いろう接方法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、一対の治具を用い、一方の治具の所望の位
置に設けられた穴に金属片を挿入し、他方の治具に基板
を装填し、これらの治具を重ね合わせて加熱し、上記基
板の所望の位置に上記金属片をろう接するろう接方法に
おいて、上記一方の治具は上記穴に近接してマグネット
を装着し、上記金属片を上記穴の所望の位置に配置する
ことを特徴とするろう接方法によって達成される。

本発明において、マグネットの装着は、ピン等の金属片
を穴の中の所望の方向に吸引できるならばどのような方
法で装着してもよい０例えば、穴に近接して別の穴を設
け、ここにマグネットを埋め込んでもよいし、また穴の
中にさらに凹部を設けてここに埋め込んでもよい。

マグネットは、高温下で磁化が低下するから、キュリー
温度の高い１例えば希土類コバルト材のマグネット等を
用いることが好ましい、さらに高温で使用して磁力を失
ったとき、再磁化して用いることもできる。

マグネットは穴１個に対し１個装着してもよいし、複数
個の穴に対し１個のマグネットを装着してもよい、穴の
数が少なくその位置が適切な時は中央に１個のマグネッ
トを設けるだけでもよい。

好ましいマグネットの配置の一例は、穴を有する治具と
基板との熱膨張差による変位を吸収する方向に金属片が
整列するようにマグネットを装着することである。例え
ば金属片の接合領域の中心から各穴に対して放射線状に
引かれた線上にマグネットを装着する。上記治具の熱膨
張係数が基板のそれより大きい場合は上記線上で穴より
中心に近い側にマグネットを配置し、逆の場合は、上記
線上で穴より中心から遠ざかる側にマグネットを配置す
る。この状態で金属片が加熱されてろう接され、冷却さ
れても、冷却過程で金属片のろう接部に応力が発生しな
い、また治具、基板はほぼ等方向に熱膨張、収縮するか
ら、中心部は必ずしもマグネットを配置しなくともよい
、上記熱膨張係数の差がほとんど表われないからである
。

〔作　　用〕

治具の金属片挿入穴と金属片との間隙は、製造公差を考
慮し、更に安定な挿入歩留りを確保するためには、−室
以上必要である。ろう接プロセスにおいて、ろう材が溶
融後、凝固するまでは、金属片は挿入穴との間隙に対し
てランダムな方向にずれている。この状態で凝固すると
位置ずれを生じたまま金属片がろう接される。マグネッ
トを装着すればマグネットの吸引力により、金属片を所
望の方向に整列させ、その状態のままろう接することが
できる。

また、凝固温度から常温までの冷却過程で、上記治具と
基板の熱膨張差によって変位が生じ、ろう接部に応力が
発生する。一般にセラミック基板等のメタライズ強度は
もろいことから発生応力によりメタライズ破壊を起して
しまう場合がある。

例えば治具の中心から各穴に対して放射線状に引かれた
線上にであって、治具の熱膨張係数が基板のそれより大
きい場合は、穴より中心に近い側に、逆の場合は穴より
中心から遠ざかる側にマグネットを装着すれば、治具と
基板の熱膨張差による変位を吸収することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図及び第４図を用いて説
明する。なお、カーボンの下型治具５゜アルミナセラミ
ックスの基板１、コバールのピン４は第２図の従来例に
示したものと同一構成のものである。第１図は本発明の
上型治具の断面図、第４図はその平面図である。上型治
具６はカーボン製で０．３６ｍｍの径の多数のピン挿入
穴６ａを有する。このピン挿入穴６ａに近接して補助穴
８を設ける。補助穴８は、第４図に示すように、ピン接
合領域の中心からピン挿入穴６ａに対して放射線状に引
かれた線上の中心に近い側に設けられる。

ピン挿入穴６ａにピン（径０．３０１）を挿入した後。

補助穴８に軸方向に磁化したマグネット９を挿入する。

この時マグネット９は高温下でも磁化が低下しないため
にキュリー温度の高い希土類コバルト材を用い、かつ磁
化方向をピンと平行になるように切り出したものを使用
した。マグネット９によってピン４は各々一定方向に整
列し、この状態で約４００℃に加熱しろう接する。冷却
過程で、上型治具６と基板１の熱膨張差による変位が生
じても、ピン４はピン挿入穴の基板中心方向に在るため
、ろう接部に応力が発生することはなくなる。

なお、ろう材は金ゲルマ（ＡｕＧｅ）を用い、メタライ
ズパッドにあらかじめろう付けしておいたが、ピンにろ
う付けしたり、ろう箔をピンとメタライズパッドの間に
はさみ込む等地の方法を用いてもよい、また、銀ろう、
金すず等の他のろう材を用いてもよいが、この場合それ
ぞれ適切な加熱温度とする必要がある。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によればピン等の金属片ろ
う接における位置精度を向上することができた。

さらに治具と基板との熱膨張差による変位で発生する応
力を排除するように構成すれぼろう接待のメタライズ破
断を防止することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に用いる上型治具の断面図、
第２図は従来方法に用いる上型治具と下型治具の断面図
、第３図はピン接合した基板の断面図、第４図は第１図
に示した上型治具の平面図である。 １・・・基板 ３・・・ろう材 ５・・・下型治具 ５ｂ・・・ガイドピン ６ａ・・・ピン挿入穴 ７・・・間隙 ９・・・マグネット ２・・・メタライズパッド ４・・・ピン ５ａ・・・凹部 ６・・・上型治具 ６ｂ・・・ガイド穴 ８・・・補助穴 第３図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一対の治具を用い、一方の治具の所望の位置に設け
   られた穴に金属片を挿入し、他方の治具に基板を装填し
   、これらの治具を重ね合わせて加熱し、上記基板の所望
   の位置に上記金属片をろう接するろう接方法において、
   上記一方の治具は上記穴に近接してマグネットを装着し
   、上記金属片を上記穴の所望の位置に配置することを特
   徴とするろう接方法。