JPH0440291Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、多端子を有する電子部品を回路基板
の配線パターンに接合する接合ヘツドに関するも
のである。

（従来の技術及びその問題点） ４分割したブロツク体の各々にヒータチツプを
設け、電子部品のリード端子を配線パターンに接
合する技術を開示したものに実公昭53−39707号
公報が知られている。しかしながら、この技術
は、モリブデン等の板状材等をＵ字状に形成し、
熱効率を高めるために、各々のヒータチツプに電
子部品のリード数と同数の櫛歯状部を設けたもの
であり、電子部品のリードとの位置合わせに余分
な工程を必要とするものであつたし、繰り返し稼
働することによる形状変形と耐摩耗性の点で問題
を有するものであつた。

また、櫛歯状部のないヒータチツプを用いたも
のに、実開昭60−176575号公報が知られている。
しかしながら、この技術は、発熱体３２を埋設し
たヒータ部３０からヒートツール本体を介してモ
リブデン等の金属部材から成るコテ先部材１６に
熱を伝達しているため、熱効率の点と、ヌレ性が
良く、ハンダが付着するという問題があつた。

（問題点を解決するための手段） 上述の事情に鑑み、本考案の接合ヘツドは、ヒ
ータチツプをセラミツク焼結体で形成し、このヒ
ータチツプを電子部品のリード端子を押圧する押
圧面Ａと、これに連続する逃げ面Ｂ及び内壁面Ｃ
と、前記逃げ面Ｂに連続する外壁面Ｄとを有し、
前記押圧面Ａ、逃げ面Ｂ及び内壁面Ｃに外接する
円Ｘの中心ｍと、前記内壁面Ｃ、逃げ面Ｂおよび
外壁面Ｄを外接する円Ｙの中心ｎとを結ぶ直線上
に無機導電材から成る発熱抵抗線を埋設して成形
し、このセラミツク焼結体ヒータチツプを保持部
に保持させてなるものである。

（実施例） 第１図及び第２図は本考案の接合ヘツドの一実
施例を示す図であつて、第１図はその一部断面
図、第２図は底面図である。

接合ヘツド１０は、後述するヒータチツプ５を
保持する保持部１１、断熱部１２及びリード押え
１３により構成されている。

保持部１１の底面１１ａには方形状に凸部１１
ｂが凸設され、該凸部１１ｂの端面１１ｃの中央
部には上面１１ｃに至る開口部１１ｄが開設され
ている。凸部１１ｂの４つの外周壁１１ｇの各々
には底面１１ａより一段凸設された段部１１ｆが
凸部１１ｂと一体に形成されている。

該段部１１ｆの底面１１ａより起立している外
面中央部から開口部１１ｄに向つて、底面１１ａ
と平行にネジ穴１１ｈが螺設されている。凸部１
１ｂの四隅近傍には後述するヒータチツプ５を係
止保持する係止部１５が底面１１ａから植立して
いる。該係止部１５には、ヒータチツプ５の端部
と当接する当接部１５ａとともにヒータチツプ５
を係止するネジ１６が螺合するネジ穴１５ｂが螺
設されている。

係止部１５の近傍には、ヒータチツプ５の電極
８に接続しているリード１４を挿入する開口部１
１ｉが開設されている。

凸部１１ｂの外周には、段部１１ｆにヒータチ
ツプ５を載置して、外周壁１１ｇに押圧挟持する
押え板１８が、ネジ穴１１ｈに螺合したネジ１７
によつて固着されている。

保持部１１の四隅には開口部１１ｊが開設され
ている。

断熱部１２は断熱部材で形成され、保持部１１
と同一外形を有し、中央部に開口部１２ａが開設
され、保持部１１の開口部１１ｊと同じ位置に同
径の開口部１２ｄを有し、上面１２ｂにはリード
１４が通ずる複数のガイド溝１２ｃが設けられ、
下面にて保持部１１の上面１１ｅと合さつて、図
示しない手段で保持部１１に固着される。

リード押え１３は、保持部１１と同一外形を有
し、中央部に断熱部１２の開口部１２ａと同径の
開口部１３ａが開設され、断熱部１２の開口部１
２ｄと同じ位置に同径の開口部１３ｂを有し、下
面１３ｃにてガイド溝１２ｃ内に介在するリード
１４を押え、断熱部１２上にボルト１９及びナツ
ト２０で固着される。

次に、ヒータチツプ５を説明する。第３図はヒ
ータチツプの平面図、第４図は加熱パターンを示
す図、第５図はヒータチツプの拡大側面図、第６
図は発熱抵抗線の巻線ピツチを示す正面図、第７
図はヒータチツプの発熱部温度分布を示す図であ
る。

第５図において、ヒータチツプ５は、Si₃N₄質
焼結体７内にＷまたはMO線であるコイル状の発
熱抵抗線６を埋設してなる。

焼結体７は、電子部品のリード端子２への加
熱、加圧を有効にするために、また周囲近傍の回
路へヒータの熱の影響を少なくするためあるいは
周囲回路部品に接触するのを避るために、その下
面全体を押圧面とすることなく逃げ面を設けてな
るもので、リード端子２を押圧する押圧面Ａとこ
れに連続する逃げ面Ｂおよび内壁面Ｃと前記逃げ
面Ｂに連続する外壁面Ｄとからなる。

このようにしてなる焼結体７と発熱線６との関
係は焼結体７にクラツクを発生させず、また、加
熱量を十分とし、温度コントロールが容易で、さ
らにはヒータの焼結成形が可能であるため重要で
ある。

逃げ面Ｂおよび内壁面Ｃに外接する円Ｘの中心
ｍと前記内壁面Ｃ、逃げ面Ｂおよび外壁面Ｄを外
接する円Ｙの中心ｎとを結ぶ直線上に発熱抵抗線
６をほぼ位置させる。このように発熱抵抗線６を
位置させることにより、外壁Ｄ、内壁Ｃ、押圧面
Ａおよび逃げ面Ｂにほぼ均等な位置としたので、
ヒータチツプ５の発熱速度が速くかつ温度コント
ロールが容易である。

発熱抵抗線６のマンドリル径ｌと該マンドリル
径の外接から押圧面Ａまでの距離Ｌとの関係が
ｌ／Ｌ＝１／７〜１／１に設定する。ｌ／Ｌ＞
１／１のときは、マンドリル径が焼結体７に対し
て大きくなりすぎ、ヒータ５の焼結成形が困難と
なり、そのため発熱抵抗線６が適切な位置に設定
できなく結果として温度の分布が不均一、且つコ
ントロールが困難となる。ｌ／Ｌ＜１／７のとき
は、発熱抵抗線６がちいさくてヒータ５の熱容量
が小さくなりすぎ十分な発熱量が得られなくな
る。

円Ｘの半径Ｒと発熱抵抗線６の中心Ｏからの押
圧面Ａまでの距離Ｈとの関係は、Ｈ≦2Rに設定
する。

ここで、Ｈ＞2Rのときは、発熱抵抗線６の位
置とヒータ５の加圧・加熱する先端部との温度差
が大きくなりすぎ、その間にクラツクが生じやす
くなる。

第３図にはヒータチツプ５が示され、ヒータチ
ツプ５のSi₃N₄質焼結体７内にはＷまたはMo線
の発熱抵抗線６が焼結体７の下面および両側面に
沿つて埋設されており、上部の電極８にそれぞれ
接続されている。この電極８の焼結体７への接続
は焼結体７表面にロウ付けを行い、メタライズを
施して接続してある。押圧面から発熱抵抗線６下
端までの距離は約1.5mm程度で、押圧面Ａの温度
は350℃程度である。

第４図には本考案の加熱パターンを示し、その
横軸が時間（sec）で、縦軸が温度（℃）で、例
えば350℃まで１秒間で急速昇温させ、飽和させ
て３秒間程度安定加熱し、エアにて約１秒で急冷
させ、このような加熱パターンを繰返す。本考案
のヒータは、このような高速加熱パターンに適し
た特性、供給熱容量、高速性を有し、そのための
温度コントロールが容易である。

第６図には発熱抵抗線６のピツチパターンを示
す。電極８の直径が0.4mm、発熱抵抗線６の直径
が0.18mmで発熱部のピツチP₁，P₂，P₃との関係を
第１表に示す。

第１表 試料番号 P₁ P₂ P₃ １ ５ ５ ５ ２ ５ ６ ５ ３ ５ ７ ５ 端部のピツチP₁，P₃と発熱部中央のピツチ中
央のP₂との比を中央のピツチP₂を大きくするこ
とによりヒータの先端部温度分布を第７図のごと
くすることができ、押圧面全体の温度分布を均一
にできる。

なお、発熱抵抗線はマンドリル型について述べ
たが、蛇行型や抵抗記号型のような折り返し型と
して、上記のように配置してもよい。

上述のごとく構成されたヒータチツプ５の電極
８に芯線９を絶縁チユーブで被覆したリード１４
を接続し、このリード１４を断熱部１２と一体化
した保持部１１の開口部１１ｉに挿入する。

ヒータチツプ５の上端５ａが、保持部１１の段
部１１ｆに当接した位置で、押え板１８を用いて
ヒータチツプ５を保持するとともに、ネジ１６に
てヒータチツプ５の側端を係止部１５の端部１５
ａに押圧して係止する。

このように４個のヒータチツプ５を装着し、押
え板１８及びネジ１６にて仮締めした後、リード
１４をガイド溝１２ｃに入れ、リード押え１３に
てリード１４を押え、ボルト１９及びナツト２０
にて、断熱部１２に固着させ、接合ヘツド１０を
完成させる。

該接合ヘツド１０は図示しないボンデング装置
のヒータホルダに取付る。取付の際には、リード
１４を図示しないヒータホルダの電極に接続する
とともに、ヒータホルダが４本のボルト１９を保
持し、かつ、４本のボルト１９の頭部がヒータホ
ルダの一部に当接するように行なわれる。前記一
部はヒータホルダに本体に対して図示しない方法
でボルト１９の頭部との当り面を上下方向に調整
可能に配設されている。

接合ヘツド１０のリード端子２に対するヒータ
チツプの当り面の調整は、ヘツド直下の基準面上
に載置した白紙上にカーボン紙を載せ、ヘツドを
下降させ、カーボン紙と白紙を挟み込んだまま、
ヒータチツプを加熱し、白紙に写つたヒータチツ
プ下面の跡が四方向均一に表われるように、前記
一部によつてボルト１９の当り面を調整し、固着
させる。

このように調整された接合ヘツド１０は、電子
部品１に固着されたリード端子２を回路基板３上
の配線パターン４上に前記リード端子２の裏面に
予め塗布されたハンダＳを介して載置し、接合ヘ
ツド１０を下降してリード端子２と配線パターン
４とを接合することができる。

尚、凸部１１ｂ、段部１１ｆ、及び係止部１５
を保持部１１から取外し可能に構成し、凸部１１
ｂを電子部品１のサイズに合せて各種用意し、開
口部１１ｉをサイズに合せて各種開設しておくと
ともに、係止部１５の取付手段もサイズに合せて
各種用意すれば、凸部１１ｂを交換するだけで各
種サイズの電子部品の接合に対応することができ
る。

（効果） 以上説明したように、本考案は、ヒータチツプ
をセラミツク焼結体で形成しているので、繰り返
し稼働することによる変形に対して抵抗が大き
く、耐摩耗性に優れ、接合ヘツドの稼働時の位置
ズレがなく、均一な加圧を行うことができる。

また、本願はセラミツク焼結体を有しているの
で、ヌレ性が悪く、非親ハンダ性が良好であり、
ハンダの付着問題が発生し難く、さらに、このヒ
ータチツプを電子部品のリード端子を押圧する押
圧面Ａと逃げ面Ｂ及び内壁面Ｃに外接する円Ｘの
中心ｍと、内壁面Ｃと逃げ面Ｂ及び外壁面Ｄを外
接する円Ｙの中心ｎとを結ぶ直線上に、無機導電
材から成る発熱抵抗線を埋設して形成してあるの
で、熱伝導性が極めて良好で、急速昇温可能であ
り、熱効率の良い接合ヘツドを提供することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の接合ヘツドの一部断面図、第
２図は第１図の底面図、第３図はヒータの正面
図、第４図は加熱パターンを示す図、第５図は電
子部品のヒータチツプの拡大側面図、第６図は発
熱抵抗線６の巻線ピツチを示す正面図、第７図は
ヒータ発熱部温度分布を示す図である。 １……電子部品、２……リード端子、３……回
路基板、４……配線パターン、５……ヒータチツ
プ、６……発熱抵抗線、７……セラミツク焼結
体、８……電極、１０……接合ヘツド、１１……
保持部、１２……断熱部、１３……リード押え、
１４……リード、１５……係止部、１６，１７…
…ネジ、１８……押え板、１９……ボルト、２０
……ナツト、Ａ……押圧面、Ｂ……逃げ面、Ｃ…
…内壁面、Ｄ……外壁面、Ｘ……円、ｍ……中
心、Ｙ……円、ｎ……中心、ｌ……マンドリル
径、Ｌ……距離、Ｏ……中心、Ｒ……半径、Ｈ…
…距離。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 無機導電材から成る発熱抵抗線をセラミツク焼
   結体に埋設した複数の板状セラミツク焼結体ヒー
   タチツプを有する接合ヘツドであつて、 電子部品のリード端子を押圧する押圧面Ａと、
   これに連続する逃げ面Ｂおよび内壁面Ｃと、前記
   逃げ面Ｂに連続する外壁面Ｄとを有し、前記押圧
   面Ａ、逃げ面Ｂおよび内壁面Ｃに外接する円Ｘの
   中心ｍと、前記内壁面Ｃ、逃げ面Ｂおよび外壁面
   Ｄを外接する円Ｙの中心ｎとを結ぶ直線上に前記
   発熱抵抗線を埋設した前記ヒータチツプと、 前記ヒータチツプの上端に配設された電極リー
   ド線を挿入して上方に通す開口部と、前記ヒータ
   チツプの上端と当接する受け面と、前記ヒータチ
   ツプの側面を係止する係止手段と、前記ヒータチ
   ツプの板面を係止保持する保持手段とを有する保
   持部と、 前記ヒータチツプの熱を遮断する断熱部と、こ
   の断熱部とともに前記電極リード線を固定するリ
   ード押えとを備えてなる接合ヘツド。