JPS60261663A - 半田付方法 - Google Patents
半田付方法Info
- Publication number
- JPS60261663A JPS60261663A JP11708984A JP11708984A JPS60261663A JP S60261663 A JPS60261663 A JP S60261663A JP 11708984 A JP11708984 A JP 11708984A JP 11708984 A JP11708984 A JP 11708984A JP S60261663 A JPS60261663 A JP S60261663A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- displacement
- soldering method
- solder
- value
- energization
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/0004—Resistance soldering
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の技術分野〕
この発明は、抵抗加熱を利用した半田付方法に関する。
従来、抵抗加熱を利用した半田付方法として。
例えば電子部品のパルスヒートソルダリング方法があっ
た。このパルスヒートソルダリング方法とは半田付に必
要な熱を短時間に供給し、あらかじめ被接合材にプリコ
ートされている半田を瞬時的に溶かすと同時に圧力を加
えて半田付−する接合方法で、主としてマイクロ接合の
分野で利用されている。その方法としては、被接合材の
一方に２本のＪＮ極を加圧・当接させて、被接合材にパ
ルス電流を流し、被接合材自身のジュール発熱によって
半田を溶融させるパラレルギャップソルダリング方法と
、上記２本の電極の代りに各種形状の１個のヒータを用
い、これにパルス電流を流し、このヒータに発生するジ
ュール熱の熱伝導により半田を溶融させるリフロソルダ
リング方法とがある。
た。このパルスヒートソルダリング方法とは半田付に必
要な熱を短時間に供給し、あらかじめ被接合材にプリコ
ートされている半田を瞬時的に溶かすと同時に圧力を加
えて半田付−する接合方法で、主としてマイクロ接合の
分野で利用されている。その方法としては、被接合材の
一方に２本のＪＮ極を加圧・当接させて、被接合材にパ
ルス電流を流し、被接合材自身のジュール発熱によって
半田を溶融させるパラレルギャップソルダリング方法と
、上記２本の電極の代りに各種形状の１個のヒータを用
い、これにパルス電流を流し、このヒータに発生するジ
ュール熱の熱伝導により半田を溶融させるリフロソルダ
リング方法とがある。
ここではパラレルギャップソルダリング方法を用いた場
合について述べるが、リフロソルダリング方法の場合で
も同様である。
合について述べるが、リフロソルダリング方法の場合で
も同様である。
第１図は従来のパラレルギャップソルダリング方法を説
明する主要部の構成図で１図において（１）は基板、（
２）は基板上に設けられた導電膜、（３）はリード線、
（４）は導電Ｈ姐２）上またはリード線（３）上のいず
れか、あるいは双方にプリコートされた半田。
明する主要部の構成図で１図において（１）は基板、（
２）は基板上に設けられた導電膜、（３）はリード線、
（４）は導電Ｈ姐２）上またはリード線（３）上のいず
れか、あるいは双方にプリコートされた半田。
＋５１ 、 （６１はそれぞれ加圧機構（図示せず）に
戦り付けられ１例えばＭｏ ＋ Ｗなどの材料からかる
一対の電極、（７）は電源及びタイマで構成される電源
装置。
戦り付けられ１例えばＭｏ ＋ Ｗなどの材料からかる
一対の電極、（７）は電源及びタイマで構成される電源
装置。
（８）はパルス電流である。
次に動作について説明する。電極Ｆ５１ 、 ＋６１を
加圧゛１ して先端部をリード線（３１に当接した後、
電源装置（７）によりパルス電流（８）ヲ流すと、リー
ド線（３）（場合によっては半田（４）および導電膜（
２））は材料自身の電気抵抗によりジュール熱を発生し
、それによって半田（４）が溶融する。この際、リード
線（３）は電極ｆ５１ （６１の加圧により、基板ｆｉ
ｌ上に形成した導電膜（２）と半田（４）ヲ介して接触
しており、この状態で通電が終了すると、半田（４）の
冷却、凝固により、リード線（３）と導電膜（２）の半
田付が行なわれる。
加圧゛１ して先端部をリード線（３１に当接した後、
電源装置（７）によりパルス電流（８）ヲ流すと、リー
ド線（３）（場合によっては半田（４）および導電膜（
２））は材料自身の電気抵抗によりジュール熱を発生し
、それによって半田（４）が溶融する。この際、リード
線（３）は電極ｆ５１ （６１の加圧により、基板ｆｉ
ｌ上に形成した導電膜（２）と半田（４）ヲ介して接触
しており、この状態で通電が終了すると、半田（４）の
冷却、凝固により、リード線（３）と導電膜（２）の半
田付が行なわれる。
このようにパラレルギャップソルダリング法は材料自身
のジュール熱により半田を溶融する方法であるため、パ
ルス電流（８）の値や、半田（３）の厚さや電極ｆ５１
＋６１とリード線（３）の接触状態などが変動すれば
半田付結果がばらつくのは必定である。そのため、入熱
や加圧力をオーバー気味に設定せざるを得す、被接合材
の熱変質や熱応力が大きくなるため熱に弱い材料や破損
しやすい材料には不適であった。
のジュール熱により半田を溶融する方法であるため、パ
ルス電流（８）の値や、半田（３）の厚さや電極ｆ５１
＋６１とリード線（３）の接触状態などが変動すれば
半田付結果がばらつくのは必定である。そのため、入熱
や加圧力をオーバー気味に設定せざるを得す、被接合材
の熱変質や熱応力が大きくなるため熱に弱い材料や破損
しやすい材料には不適であった。
また量産時において、半田付回数の増大に伴って、電極
＋５１ ＋６１の先端部が酸化するため、入熱条件が変
動し。半田付品質の安定性の面で大きな欠点を有してい
た。
＋５１ ＋６１の先端部が酸化するため、入熱条件が変
動し。半田付品質の安定性の面で大きな欠点を有してい
た。
この発明は上記のような従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、半田付時における被接合材間の変
位値を一定時間毎に計測し、その変位値に基づいて半田
の溶融を検出し通電を遮断することにより、半田付の高
信頼性と量産時の安定性を得る半田付方法を提供するこ
とを目的としている。
めになされたもので、半田付時における被接合材間の変
位値を一定時間毎に計測し、その変位値に基づいて半田
の溶融を検出し通電を遮断することにより、半田付の高
信頼性と量産時の安定性を得る半田付方法を提供するこ
とを目的としている。
以下、この発明の一実施例を図を用いて説明する。第２
図は、この発明の一実施例を説明するための構成図であ
り、特にパラレルギャップソルダリング方法に関するも
のである。図において、（９）は例えば渦電流式の変位
計、 ０１は例えば減算器などの演算回路、ＱｌｌＦｉ
所定値をあらかじめ設定するための所定値設定回路、Ｏ
２は減算器（ｌυの演算結果と所定値設定回路０で設定
した所定値とを比較するための例えばコンパレータなど
の比較判断回路。
図は、この発明の一実施例を説明するための構成図であ
り、特にパラレルギャップソルダリング方法に関するも
のである。図において、（９）は例えば渦電流式の変位
計、 ０１は例えば減算器などの演算回路、ＱｌｌＦｉ
所定値をあらかじめ設定するための所定値設定回路、Ｏ
２は減算器（ｌυの演算結果と所定値設定回路０で設定
した所定値とを比較するための例えばコンパレータなど
の比較判断回路。
６３け演算回路（ＩＱ 、所定値設定回路＋Ｉ１１およ
び比較判断回路Ｉよ多構成されるコントロール・ユニッ
トである。
び比較判断回路Ｉよ多構成されるコントロール・ユニッ
トである。
第３図は、動作を説明するための波形図である。
図においてＯ４は通電時の電流波形、ａ！９は通電開始
点、ｏｅ＃′ｉ通電遮断点、ａηは変位計（９）からの
出力に応じた通電時の代表的な変位波形、θＢは半田の
溶融、排出開始点と対応する変位波形θη上の点である
。なお、変位は被接合材間の、あるいは電極１５１又は
（６１と基板（１１間の間隙長を測定すればよいが。
点、ｏｅ＃′ｉ通電遮断点、ａηは変位計（９）からの
出力に応じた通電時の代表的な変位波形、θＢは半田の
溶融、排出開始点と対応する変位波形θη上の点である
。なお、変位は被接合材間の、あるいは電極１５１又は
（６１と基板（１１間の間隙長を測定すればよいが。
この実施例では測定の簡便さから加圧系の可動部分に変
位計（９）を、また固定部分に基準板（図示せず）を取
りつけて測定している。通電を開始した後、半田（４）
が溶融・排出全開始すると変位波形＋１７１は急激に低
下し始め９通電時間の経過と共に変位の総変位量も増大
する。この実施例では変位値は通電開始点ＦＪから一定
時間間隔ごとに変位計（９）で測定される。通電開始点
ａつの変位値を基準値としてホールドし、それ以後の一
定時間毎の変位値と前記のホールドした基準値との差、
即ち総変位量を減算器で演算し、その総変位量と所定値
設定回路αυで予め設定した所定値とをコンパレータ（
１２によシ比較して、同値になった時点で電源装置（７
）に指令を出１−通電を遮断する。ｈお第３図において
一定時間毎に計測される変位値の一定時間毎の変位変化
値をΔｈ、総変位量をΣΔｈで表わしている。
位計（９）を、また固定部分に基準板（図示せず）を取
りつけて測定している。通電を開始した後、半田（４）
が溶融・排出全開始すると変位波形＋１７１は急激に低
下し始め９通電時間の経過と共に変位の総変位量も増大
する。この実施例では変位値は通電開始点ＦＪから一定
時間間隔ごとに変位計（９）で測定される。通電開始点
ａつの変位値を基準値としてホールドし、それ以後の一
定時間毎の変位値と前記のホールドした基準値との差、
即ち総変位量を減算器で演算し、その総変位量と所定値
設定回路αυで予め設定した所定値とをコンパレータ（
１２によシ比較して、同値になった時点で電源装置（７
）に指令を出１−通電を遮断する。ｈお第３図において
一定時間毎に計測される変位値の一定時間毎の変位変化
値をΔｈ、総変位量をΣΔｈで表わしている。
第４図は他の実施例を示したもので、半田（４）の溶融
・排出開始点と対応する変位波形面の急激な変化開始点
ＯＳを検出し、それ以後の総変位量が所定値になった時
点で通Ｍを遮断する方式である。
・排出開始点と対応する変位波形面の急激な変化開始点
ＯＳを検出し、それ以後の総変位量が所定値になった時
点で通Ｍを遮断する方式である。
変位波形の急激な変化開始点（Ｉｌｌｄｌ’、一定時間
ごとに変位値を測定し、一定時間ごとの変位変化値を減
算器（１ｇにより演算し、その演算結果と第１の所定値
設定回路（イ）であらかじめ設定した所定設定量とを、
コンパレータＱ１１により比較することによって検出で
きる。一定時間毎に計測される変位値と第１の所定値設
定回路■で設定した所定設定値とが同値になった時点の
変位値を基準値としてホールドし、それ以後の総変位量
を演算し９通電を遮断する方法は、第２図の場合と同様
に減算器ａ１゜：；： 第２の所定値設定回路０υ、比
較判断回路Ｏ２により行う。
ごとに変位値を測定し、一定時間ごとの変位変化値を減
算器（１ｇにより演算し、その演算結果と第１の所定値
設定回路（イ）であらかじめ設定した所定設定量とを、
コンパレータＱ１１により比較することによって検出で
きる。一定時間毎に計測される変位値と第１の所定値設
定回路■で設定した所定設定値とが同値になった時点の
変位値を基準値としてホールドし、それ以後の総変位量
を演算し９通電を遮断する方法は、第２図の場合と同様
に減算器ａ１゜：；： 第２の所定値設定回路０υ、比
較判断回路Ｏ２により行う。
さらに他の実施例としては、変位波形の急激な変化開始
点ＯＱヲ検出した後、電源装置ｆ７１ Ｋ内蔵されたタ
イマが作動し、あらかじめ設定した時間△ｔを経過した
時点で通電を遮断する。
点ＯＱヲ検出した後、電源装置ｆ７１ Ｋ内蔵されたタ
イマが作動し、あらかじめ設定した時間△ｔを経過した
時点で通電を遮断する。
なお以上述べた実施例では、対象部品として基板上にリ
ード線を半田付する場合について説明したが、これに限
定するものでは無い。また動作を示す第３図において直
流電流を用いた場合について説明しているが、交流電流
を用いた場合でも何らさし支えない。
ード線を半田付する場合について説明したが、これに限
定するものでは無い。また動作を示す第３図において直
流電流を用いた場合について説明しているが、交流電流
を用いた場合でも何らさし支えない。
さらにこの発明はパルス通電、によるソルダリング法だ
けでなく１例えばシーズヒータを使用した常時加熱方式
のソルダリング法においても同様な効果を奏する。
けでなく１例えばシーズヒータを使用した常時加熱方式
のソルダリング法においても同様な効果を奏する。
また半田の代りに、たとえば銀ろうなどの硬ろうを用い
たマイクロ部品のろう付においても同様な効果を得るこ
とができる。
たマイクロ部品のろう付においても同様な効果を得るこ
とができる。
以上のように、この発明によれば半田付時における被接
合材間の変位値を一定時間毎に計測し。
合材間の変位値を一定時間毎に計測し。
その変位値に基づいて半田の溶融を検出し通電を遮断す
るようにしたので、半田付の高信頼性と量産時の安定性
を得る半田付方法が得られるという効果がある。
るようにしたので、半田付の高信頼性と量産時の安定性
を得る半田付方法が得られるという効果がある。
第１図は従来の半田付方法のうちのパラレルギャップ・
ソルダリング方法を説明する為の構成図。 第２図はこの発明の一実施例を説明する為の構成図、第
３図はこの発明に係わる変位の動作を説明する為の波形
図、第４図はこの発明の他の実施例を説明する為の構成
図である。 （１）・・・基板、（２）・・・導電膜、（３）・・・
リード線、（４）・・・半田、 ＋５１ 、 ＋６１・
・・二対の電極、（７）・・・電源装置、（８）・・・
電流、（９）・・・変位計、Ｈ・・・演算回路、＋ｌ＋
１−・・所定値設定回路、ａＳ・・・比較判断回路、０
り・・・コントロール・ユニツ）、＋１４・・・電流波
形、θＳ・・・通電開始点、０υ・・・通電遮断点、＋
Ｉη・・・変位波形。 がお９図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第１図 第３図 １５ 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 イ・Δ１ −・負 １、 事件の表示 特願昭 ５９−１１７０８９号２゜
発明の名称 半田付方法 ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名称（６
０１） 三菱電機株式会社 代表者片 由 仁へ部 ４、代理人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号・１ （１） ５、補正の対象 （１） 発明の詳細な説明 （２） 図面 ６ 補正の内容 （１）明細書第８頁第２行の［ΔｔＪを「ｉｌに変更す
る。 （２）図面の第３図を別紙のとおり削正する。 １ 添付書類の目録 図面（第３図） １ 通 以上 （２）
ソルダリング方法を説明する為の構成図。 第２図はこの発明の一実施例を説明する為の構成図、第
３図はこの発明に係わる変位の動作を説明する為の波形
図、第４図はこの発明の他の実施例を説明する為の構成
図である。 （１）・・・基板、（２）・・・導電膜、（３）・・・
リード線、（４）・・・半田、 ＋５１ 、 ＋６１・
・・二対の電極、（７）・・・電源装置、（８）・・・
電流、（９）・・・変位計、Ｈ・・・演算回路、＋ｌ＋
１−・・所定値設定回路、ａＳ・・・比較判断回路、０
り・・・コントロール・ユニツ）、＋１４・・・電流波
形、θＳ・・・通電開始点、０υ・・・通電遮断点、＋
Ｉη・・・変位波形。 がお９図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人 大岩増雄 第１図 第３図 １５ 手続補正書（自発） 特許庁長官殿 イ・Δ１ −・負 １、 事件の表示 特願昭 ５９−１１７０８９号２゜
発明の名称 半田付方法 ３、 補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号名称（６
０１） 三菱電機株式会社 代表者片 由 仁へ部 ４、代理人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号・１ （１） ５、補正の対象 （１） 発明の詳細な説明 （２） 図面 ６ 補正の内容 （１）明細書第８頁第２行の［ΔｔＪを「ｉｌに変更す
る。 （２）図面の第３図を別紙のとおり削正する。 １ 添付書類の目録 図面（第３図） １ 通 以上 （２）
Claims (4)
- （１）半田を介在させた２つの被接合材の一方に電極を
当接させて加圧・通電し上記半田全溶融させて上記被接
合材同士を接合する半田付方法において、上記被接合材
間の変位値を一定時間毎に計測し、その変位値に基づい
て上記半田の溶融を検出した後９通電を遮断するように
したことを特徴とする半田付方法。 - （２）通電の遮断は、変位値の計測開始からの総変位量
が所定設定値になった時行なうようにする特許請求の範
囲第１項記載の半田付方法。 - （３）通電の遮断は、一定時間毎に計測される変位値の
一定時間毎の変位変化値が所定設定値に達した時点から
、所定設定時間経過した時に行なうようにする特許請求
の範囲第１項記載の半田付方法。 - （４）通電の遮断は、一定時間毎に計測される変位値の
一定時間毎の変位変化値が第１の所定設定値に達した時
点からの総変位量が第２の所定設定値になった時行なう
ようにした特許請求の範囲第１項記載の半田付方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11708984A JPS60261663A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 半田付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11708984A JPS60261663A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 半田付方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60261663A true JPS60261663A (ja) | 1985-12-24 |
Family
ID=14703119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11708984A Pending JPS60261663A (ja) | 1984-06-07 | 1984-06-07 | 半田付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60261663A (ja) |
-
1984
- 1984-06-07 JP JP11708984A patent/JPS60261663A/ja active Pending
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