JPH059757U - 噴流式超音波ろう付装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は、ノズルやノズルガイドを設けずメ
ンテナンスが容易で、超音波の放射効率がよくキャビテ
ーション効果も大きい噴流式超音波ろう付装置を提供す
ることを目的とする。 【構成】 超音波振動子１に下段ホーン３及び上段ホー
ン５を介して軸方向の超音波振動を伝える先端コア６を
設け、この先端コア６の外周に溶解ろう材を収容するポ
ット８を設ける。そして、上記先端コア６の先端に凸状
部６１を設け、この凸状部６１にカラー７を嵌合載置さ
せる。使用時には、このポット８内に溶解ろう合金を満
たし、先端コア６の凸状部６１及びカラー７の上部がろ
う合金９の表面より突出するようにする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は微小な間隙を利用して接合物のろう付を行うろう合金噴流式超音波 ろう付装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、微小な接合物間隙を利用したろう付には、溶解ろう合金に超音波振動を 与えながら上記微小間隙にろうを侵入させてろう付する超音波ろう付方法が知ら れており、例えば本出願人の提出に係る特開昭６２−３８７２号公報に示される ように半田ポット内の超音波振動子上に噴流ノズルを載置してその先端より超音 波振動を与えながら半田を噴流させ、光コネクタ等の先端を挿入して半田付を行 う装置と方法が知られている。

【０００３】

【考案が解決しようとする問題点】

しかし、該出願における考案においては、半田ポット内にノズルを支持するた めのノズルガイドを設けるているために、作業終了後の装置の付着半田除去等の 後処理が面倒でありメンテナンスの点で問題がある。 また、上記従来例では先端コアの超音波振動がコアとノズル間の接触面と接触 面内を通過する半田及びノズルを介して半田付部に伝わるため振動エネルギーが これらの緩衝効果によって減衰されるため、超音波ろう付の原理的作用であるキ ャビテーション作用（ろう付面の酸化防止剤の不要化）が著しく低下するという 問題があった。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】

本考案の噴流式超音波ろう付装置は、超音波振動子に接続されて軸方向の超音 波振動を伝える先端コアの外周に溶解ろう材を収容するポットを設け、上端先端 コアの先端部に載置されたカラーと先端コアの接触面より超音波振動によりろう 材を噴流させる装置において、該先端コアの先端面が直接外部に露出するように 前記カラーを先端コアに載置し、上記露出先端面より噴流ろう材を介して外部の ろう付部に超音波振動を与える機構としたことを特徴とするものである。

【０００５】

【作用】

本考案においては、超音波振動子に連結されて軸方向の超音波振動を与えられ る先端コアの先端面が直接外部のろう付部に対面するように形成されているので 、上記超音波振動子を作動させると、超音波が上記先端コアから直接ろう付部ま で伝わる。他方、ポットに溶解ろう合金を収容して超音波振動子を作動させると 、該超音波の振動により、ポット内の溶解ろう材は先端コアとカラーの接触面の 間より侵入上昇して先端コアの上面に噴出する。 この噴出したろう材を介して先端コアの先端面より外部のろう付部に超音波振 動が伝えられ、キャビテーション作用を利用してろう付を行う。

【０００６】

【実施例】

本考案の実施例を図面を使用して説明する。 図１、図２に示すように、噴流式超音波ろう付装置では、下端に設けた超音波 振動子１の上端に断熱カラー２を介して下段のホーン３を接続し、更に、その上 端には断熱カラー４を介して上段のホーン５が順次同心上に接続されている。 更に、上段のホーン５の先端コア６の回りには半田等の溶解ろう合金を収容す る加熱装置付のポット８が取り付けられ、円筒形のポット８の中心には先端コア ６が底部より突出した構造となっている。

【０００７】 先端コア６の先端部は凸状部６１を有しており、また、先端コア６の先端部の 凸状部６１外周にはリング状の上向きの面からなる載置接触面１０とその内周端 より立ち上がる円筒面からなる嵌合接触面１１とを介してカラー７が嵌合載置さ れていて、凸状部６１外周に沿って上下に振動可能に形成されている。また、ポ ット内の空間には半田等の溶解ろう合金（ろう材）９が収容されていて、先端コ ア６とカラー７との載置接触面１０の外周端が浸る高さにまで溜られている。つ まり、先端コア６の凸状部６１及びカラー７は上部がろう合金９の表面より突出 している。

【０００８】 上記のように形成される噴流式超音波ろう付装置の使用状態について説明する と、非酸化雰囲気中で超音波振動子１に例えば１０ＫＨＺ〜１００ＭＨＺ程度縦 方向の超音波振動を発生させると、超音波がホーン３，５を通じて伝わり、ホー ンの先端コア６が上下に振動し、この作動によりポット８内下部の溶解ろう合金 ９は先端コア６の上載置接触面１０と嵌合接触面１１に侵入上昇して凸状部６１ の上面に噴出する。

【０００９】 本考案に基づく装置を利用して、プリント基板の部分的半田付や小さなピッチ のコネクタ付を精度よく行うことができる。 特に、先端コア６の径を小さく形成すれば、小さな半田の噴流を作ることがで き、より細部にわたる精度の高い半田付を行うことができる。 なお、前述した載置接触面１０と嵌合接触面１１を併せて単一のテーパー面あ るいは球面等に形成することも可能である。

【００１０】 以上、本実施例においては、ろう材を噴流させる場合について説明したが、本 考案による装置ではろう材に限らず液状物であれば噴流させることができるので 、ろう材以外にも任意の液体の噴流に適用が可能である。

【００１１】

【考案の効果】

本考案は以上の如く構成される結果、次のような具体的効果を奏するものであ る。 （１）従来のように、先端コアの先端部にノズルやノズルガイドを設ける必要が ないので、構造が簡単で経済的であり、ポット内のリブ状のノズルガイドが必要 でないためろう材加熱の熱効率もよく且つろう材の流通性もよくなるほか、メン テナンスも容易となる。 （２）先端コアの先端部がポットの先端にまで露出しており且つ従来のように接 触面やノズルを介した伝動構造を採らないために、半田付対象物に対して超音波 を効率よく放射することができ、キャビテーション効果も大きく効率のよい半田 付を行うことができる。 （３） 溶解ろう材を極所的に噴流させることができ、例えばガラス面やプリン ト基板等へのポイントろう付や線状のろう付等容易且つ正確に行なわれる。 （４） 超音波振動の振幅や振動数を調節すれば任意のろう合金の噴出量が常に 一定にできるので、一定の構造体に対して常に一定の品質のろう付ができ、特に 、噴出ろう合金は常に新しいものなので不純物や酸化物の混入も少なく良品質の ろう付ができる。 （５） 噴流と振動伝導が同一部品で行なわれるので装置の構造が簡単で、メン テナンスが容易である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案装置のろう付部の部分拡大断面図であ
る。

【図２】本考案装置の要部全体の部分断面図である。

【符号の説明】

１ 超音波振動子 ２，４ 断熱カラー ３，５ ホーン ６ 先端コア ６１ 凸状部 ６１ａ 先端面 ６２ 小孔 ７ カラー ８ ポット ９ ろう合金 １０ 載置接触面 １１ 嵌合接触面

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】超音波振動子（１）に接続されて軸方向の
   超音波振動を伝える先端コア（６）の外周に溶解ろう材
   を収容するポット（８）を設け、上記先端コア（６）の
   先端部に載置されたカラー（７）と先端コア（６）の接
   触面より超音波振動によりろう材を噴流させる装置にお
   いて、該先端コア（６）の先端面（６１ａ）が直接外部
   に露出するように前記カラー（７）を先端コア（６）に
   載置し、上記露出先端面より噴流ろう材を介して外部の
   ろう付部に超音波振動を与える機構としたことを特徴と
   する噴流式超音波ろう付装置。