JPH0157993B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はろう付け装置に係り、更に詳しくは、
超小型電子部品や超小型電子回路の製造や接続作
用に適した小型部品用ろう付け装置に関する。本
発明のろう付け装置は一対の電極片の先端を被接
合体に接触させて被接合体に通電して被接合体自
身或いは被接合体に添えられたろう材を溶融させ
る抵抗ろう付けを行う装置である。

〔従来技術〕

小形電気コンポーネントのろう付けないし、溶
接による接続、および局部的加熱による導線の修
理を実施するために、電極を使用することは、よ
く知られている。電極を継目に配置し、しばしば
銀ろうでコートされたろう付け修理リボンを用い
て電気パルスを与えて、溶融金属ゾーンを作り付
着物を生成する。一般には、米国特許第3435184
号および第3342972号に示されているように、１
対の電極を絶縁体の両面に接合し、次に加工チツ
プで小さな寸法に切削して、金属溶融が起こる精
密な点でのアクセスを可能にする。電極チツプは
各種の耐摩耗性材料で作ることができるが、電極
の反復使用から腐食が起こることがあり、良好な
接触と操作しやすい寸法を確保するには、電極チ
ツプを交換または再切削しなければならない。

電極の交換は、コストが高くつく。チツプを取
り外し入念に細かく切削して元の寸法を再現しな
ければならないばかりか、電極を精密に取り付け
するのに、ゆつくりした退屈な調節が必要で時間
もかかる。交換電極の取り付け後も、チツプ表面
が、それを取り付ける特定のろう付け機の特性に
最もよく合うように維持するために、しばしば修
整と研摩が必要になる。

この用途用のろう付け電極は、約0.2mm×0.3mm
のチツプ断面寸法で、典型的な場合540℃以上の
温度に耐えなければならない。その上に、15〜25
アンペアの電流を通すことができなければならな
い。このエネルギー操作要件と反復使用のため
に、電極として使用される材料は必然的に比較的
硬いものであり、タングステンまたは炭化物また
はそれらの混合物から構成される。この組成のた
めに、大きな本体をもつ電極上で小さなチツプを
切削することは、難しく時間のかかるプロセスと
なる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従つて、本発明の主目的は、電極を使用による
摩耗後に簡単で効率的に交換でき、従来必要であ
つた頻繁な電極の再切削の必要性のない、高精度
ろう付け装置を提供することである。

本発明の第２の重要な目的は、電極を容易に交
換でき、切削のために取外す必要がなく、望みの
位置に容易に調節でき、ほぼ完全に消費されるま
で交換する必要のない、ろう付け装置を提供する
ことである。

本発明の第３の目的は、一貫した品質の溶融継
手を与えるため、電極の選択された位置に付勢電
流を印加する、ろう付け装置を提供することであ
る。

〔問題点を解決するための手段〕

前記目的を達成するため、本発明は平行な耐久
金属製の１対の電極片を絶縁性接着層で貼り合わ
せて細身な電極アセンブリを形成する。（電極ア
センブリと呼ぶのは２つの電極片を１つの絶縁性
接着層という複数の層から組み立てられているか
らである。）この細身の電極アセンブリを１対の
導電性ホルダー部材により狭んで支持する。１対
の導電性ホルダ部材の一方は前記１対の電極片の
一方とのみ接触し、ホルダ部材の他方は電極片の
他方とのみ接触する。２つのホルダ部材相互は絶
縁状態が維持されている。１対のホルダー部材は
１対の導電性固定ブロツクに挾まれて支持され
る。１対の固定ブロツクの一方はホルダ部材の一
方とのみ接触し、固定ブロツクの他方はホルダ部
材の他方とのみ接触する。この１対の固定ブロツ
クは締め合せ手段を備えており、固定ブロツクホ
ルダ部材を締め合せると、ホルダ部材は前記電極
アセンブリを挾んで固定する。このとき、電極ア
センブリは前記溝の長手方向先端に設けられた開
口の近傍においてのみホルダ部材に圧接され、そ
れら圧接個所を通じて各電極片に電流が供給され
る。ホルダ部材間には絶縁性の送り手段が設けら
れ、固定ブロツクによるホルダ部材の締め合せを
弱めたときに、この送り手段によつて電極アセン
ブリを溝内において移動させることができる。

その全長にわたつて一定な所望の断面寸法をも
つ電極アセンブリを作ることによつて、摩耗が起
つたとき電極を都合よく伸ばすことができる、電
極ホルダを解除または締めつけて、電極を伸ばし
たり、使用位置に保持したりすることができる。
電極アセンブリの前送りは、電極ホルダから取外
したり、電極ホルダをその支持アームから取外し
たりせずに行われ、従つてこれまで取外しと再配
置にかかつていたかなりの時間が不要となる。そ
の上、ユニツト式電極アセンブリのチツプ付近に
電源接点を配置する設計によつて、電流経路中の
抵抗がより均一となり、コンポーネントを固定し
たときに溶融がより一貫したものになる。電極の
材料と抵抗を異なるものにすることができ、溶融
は抵抗の大きい方の電極付近で起こるので、溶融
点の位置に対する制御が幾分進んだものになる。

要するに本発明ではプリント回路線の修理また
は電気コンポーネントの取付け用の装置におい
て、取外して切削する必要なしに電極を繰返し前
に出して摩耗分を補償することができる、１対の
ろう付け電極およびそのためのホルダ。このホル
ダは電極に電力を供給する回路の一部分であり、
回路の抵抗を均一に保ち、一貫した品質の修理を
確保するために、加工チツプ付近で電極と接触す
る。

〔実施例〕

第１図、第２図および第３図を参照すると、本
発明は、全体として電極アセンブリ１０とそのた
めのホルダ・アセンブリ１１からなり、ホルダ・
アセンブリは、１対のはめ合い部材１２と１３を
含んでいる。電極アセンブリは、ガラス繊維と硬
化エポキシ樹脂を組合せたものなどの適当な絶縁
接着層１６によつて互いに電気的に絶縁された、
電極１４と１５からできている。各電極は適当な
耐久性金属から作る。一方をタングステン炭化
物、他方をタングステン銅にすることができる。
ろう付けないし溶接操作中ろう付け中にできる溶
融ゾーンの位置をよりよく制御するには、一方の
電極の抵抗を他方よりも大きくすることが望まし
い。電極片はそれぞれ厚さ約0.1mm、高さ約0.3mm
である。

ホルダ部材１２と１３は、それぞれ導電性材料
で形成されており、電極アセンブリ１０用の電流
電源回路の一部として働く。各ホルダ部材には、
１対の溝１７と１８がついている。はめ合いホル
ダ部材の隣接する表面は、図を見ればわかるよう
に電極の後側の凹み１９が突き出していて両部材
を分離し、送り部材２０を動かして電極アセンブ
リを新しい位置に押し出すことができるようにな
つている。各ホルダ部材１２と１３の前端部分
は、電極アセンブリとホルダ部材の先端でのみ接
触するように、電極アセンブリ１０に向つて曲が
るように切断されている。Ａの矢印で示される全
発散角は小さく、部材の後側の凹み１９の深さと
同じである。

部材１２と１３を組立てるとき、プラスチツク
絶縁部材２１，２２，２３を挿入して、相互に接
触するのを防止する。２つの部材１２と１３を押
しつけたとき、絶縁部材２１，２２，２３が圧迫
されないように、溝１７と１８は充分な深さにな
つている。ただし、絶縁部材２１，２２，２３の
厚さは、摩擦によつて溝中に保持するのに充分な
厚さである。ストリツプ（絶縁部材）２１は各部
材の溝１７中に配置され、短い部分２２と２３
は、各電極部材の両端側の溝１８中に配置され
る。電極アセンブリ１０を、ホルダ部材１２と１
３の間のストリツプ２１の上、短いストリツプ２
２の下に入れる。その後で、ホルダ部材の位置合
せを維持するため、絶縁合くぎ２８を挿入する。
部材１２と１３の間の後端の電気絶縁を確保する
ため、絶縁テープ片２９を部材１２または１３の
一方に接着する。

リブ２４と２５を備えた、絶縁材できればプラ
スチツク材料製のプツシヤ２０は、リブ２５が溝
１８とかみ合い、リブ２４が電極アセンブリ１０
の後端とかみ合つた状態でホルダ部材にそつて移
動することができる。第１図に示すように、アセ
ンブリ全体がし緩状態のとき、送り装置２０は先
端２６と２７に向つて前方に動き、望みの量の電
極アセンブリ１０を先端２６と２７より前に出す
ことができる。この２つのホルダ部材１２と１３
を互いに圧しつけて、先端２６と２７をアセンブ
リ１０の各電極に対して締めつけることにより、
全ての要素が定位置に保持される。ホルダ分離１
２と１３には以下で説明するより大きな支持アセ
ンブリ中で締めつけられたとき、部材１２と１３
にかかる中心締めつけ力を維持する働きをする、
リブ３０がついている。凹み３１は、ホルダ１１
を一般にそのより大きな支持アセンブリから予定
量だけ前に出すための位置決め手段として使用さ
れる。ホルダ・アセンブリ１１は、ホルダ部材１
２と１３の寸法を小さくして、電極アセンブリ１
０および操作中に行われる作業をより見やすくす
るために、図に示したように先端２６と２７付近
にテーパをつけることが望ましい。

電極アセンブリ１０を入れたホルダ・アセンブ
リ１１は、使用中、より大きなろう付けヘツド・
アセンブリの一部分となる。このヘツド・アセン
ブリを第４図、第５図および第６図に示す。１対
のアーム４０と４１がそれぞれ図示してない合せ
くぎによつて絶縁ブロツク４２に固定され、アー
ムの末端には、それぞれ導電性ブロツク４４と４
３が固定されている。ブロツク４３と４４は、電
気絶縁を確保し、ホルダ・アセンブリ１１を受け
入れるため、分離されている。凹み３１は第６図
の止めねじ４６と位置が一致する。第５図から、
ブロツク４３と４４には、ホルダ・アセンブリ１
１を位置決めするための切欠き４７をもたらすた
めの凹みがついていることがわかる。ホルダ・ア
センブリ１１は、それぞれブロツク４４と４３に
適当な方法で固定された１対のプレート４８と４
９によつて位置決めされた後に、その位置に保持
される。プレート４８と４９は電気短絡を防止
し、かつ送り装置２０の移動を可能にするため、
分離を維持されている。電極アセンブリ１０をホ
ルダ・アセンブリ１１のテーパ付き前縁から前送
りするときは、ナイロン製などの絶縁ねじ５０お
よびブロツク４３中のねじ穴５１とかみ合うブロ
ツク４４をゆるめて、２つのホルダ部材１２と１
３（第１図）の電極アセンブリ１０に対する圧力
を解除させる。その後に、送り部材２０を下向に
動かして、電極アセンブリをホルダ・アセンブリ
の前端から前に送ることができる。次に、第６図
のねじ５０を締めつけて、電極アセンブリをはさ
みつけ、各ホルダ部材の各電極に対する電気的接
触を確保するための力を維持する。使用中に電極
とホルタ部材の間の接触抵抗を均一に保つため
に、できればトルク測定装置を使用することが望
ましい。電極への電流供給経路は、それぞれアー
ム４０と４１に接触する１対の支持要素５２，５
３、ブロツク４４と４３、ホルダ１２と１３を経
て電極１４，１５に至る経路である。

即ち、電流は、一方の支持要素５２から一方の
固定ブロツク４４を経て一方のホルダ部材１２
へ、このホルダ部材１２から一方の電極片１５へ
と流れ、被接合体（図示せず）を介して、他方の
電極片１４へと流れる。次に、他方の電極片１４
から他方のホルダ部材１３を経て他方の固定ブロ
ツク４３へと流れ、さらに、固定ブロツク４３か
ら他方の支持要素５３へと流れる。あるいは、こ
の逆の順序で流れる。

使用に際しては、正確な寸法の溝のついたゲー
ジによつて、電極アセンブリ１０を前進させるべ
き距離を調節することができる。電極アセンブリ
の断面を均一にすることによつて、通常の場合の
ように摩耗が起こつたとき電極を再切削すること
が不要になる。ろう付けされる材料との均一な接
触を確保するために、電極表面が適当な角度とな
るように、手工具による若干の小規模なラツプ仕
上げが必要となることがある。

〔発明の効果〕

電極アセンブリがほとんど完全に消費されるま
で、交換は必要でない。始めの電極アセンブリの
長さを長くすると、電極の寿命がこれまで知られ
ていたろう付け工具の場合の何倍にもなるという
著しい利点がもたらされる。ホルダ部材１２と１
３を介して、電極アセンブリの先端付近で電極を
電気的に接触させることによつて、この電極アセ
ンブリのもう１つの利点が得られる。この点で接
続すると、経路の抵抗がより定常的になり、一定
な品質のろう付けないし溶接が確保される。

以上の説明から明らかなように、コンポーネン
トの寸法と電流電源の出力を変えることによつ
て、この電極アセンブリおよびホルダ手段を様々
なろう付けおよび溶接要件に適合させることがで
きる。その上、この電極アセンブリは、２つの電
極以外にユニツト式装置を必要とせず、必要な場
合には絶縁隔離板を分けた別個の要素とすること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の原理にもとづいて作成した
ろう付け電極アセンブリとホルダの等角投影図で
ある。第２図は、第１図に示した電極アセンブリ
の断面図である。第３図は第１図に示した電極ア
センブリとホルダの分解図である。第４図、第５
図および第６図は、それぞれ本発明を応用するた
めのろう付けヘツドの、正面図、平面図および背
面図である。 １０……電極アセンブリ、１１……ホルダ・ア
センブリ、１２，１３……ホルダ部材、１４，１
５……電極、１６……絶縁接着層、１７，１８…
…溝、１９……凹み、２０……送り装置（プツシ
ヤ）、２１，２２，２３……絶縁ストリツプ、２
２，２３……短いストリツプ、２４，２５……リ
ブ、２６，２７……先端、２８……合くぎ、２９
……絶縁テープ片、３０……リブ、３１……凹
み、４０，４１……アーム、４２……絶縁ブロツ
ク、４３，４４……導電性ブロツク、４６……止
めねじ、４７……切欠き、４８，４９……プレー
ト、５０……絶縁ねじ、５１……ねじ穴、５２，
５３……支持要素。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絶縁性接触層をはさんで貼り合わされた平行
   な１対の耐久性金属の電極片から成り断面寸法一
   定の細身な電極アセンブリと、 前記電極アセンブリを挾むようにして前記１対
   の電極片の夫々の側に絶縁状態で互いに向い合つ
   て配置され且つ向い合う夫々の側面には前記電極
   アセンブリが移動可能に挿入され且つ少なくとも
   長手方向先端側から開口している溝が形成されて
   いる１対の導電性ホルダ部材を有する電極ホルダ
   と、 前記１対の導電性ホルダ部材の夫々に接触して
   前記電極ホルダを解除可能に締め合わせて固定す
   る互い絶縁状態の１対の導電性固定ブロツクを有
   する固定手段と、 前記固定手段が解除されたとき前記電極アセン
   ブリを前記溝に沿つて前進させるために前記電極
   ホルダ内に設けられ前記電極アセンブリの後端に
   当接し得る絶縁性の送り部材と、 を有し、 前記溝の幅は、前記固定手段が前記導電性電極
   ホルダ部材に互いに近接する方向に力を加えたと
   きに前記電極アセンブリの１対の電極片が前記溝
   の先端開口の近傍においてのみ前記導電性電極ホ
   ルダ部材の夫々に別々に圧接されるように、前記
   先端開口の近傍において狭められており、前記溝
   内の電極アセンブリは前記圧接個所以外の部分に
   おいては前記電極ホルダから絶縁されている、 小型部品のろう付け装置。