JPH02169178A - ヒータ棒装置 - 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］ この発明は、印刷回路板に緊密な間隔で部品をハンダ付
けするためのヒータ棒装置に関するものであり、特にハ
ンダの再溶融を行わせるためにすでにそこにあるハンダ
を溶融させるようにリード線に熱を供給する装置に関す
るものである。

［従来の技術］ 印刷回路板はハンダで被覆されたパッドを有している。

電気部品はそのリード線がパッド上に置かれるように配
置されている。ハンダは加熱されて、リード線がハンダ
接合によってパッドに接続されるように溶融する。ハン
ダを加熱する方法は多数ある。１つの方法は、リード線
とハンダを加熱するためにリード線にヒータ棒を当てる
ことである。この例は、米国特許４．８５４，５０７号
（ＪｏｓｅｐｈＭ、ＪａｃｏｂｓおよびＲｏｂｅｒｔ　
Ｆ、Ｈｕｂｂａｒｄ名称“ＳｏｌｄｅｒＲｅｆｌｏｗ　
Ｈｅａｔｅｒ　Ｂａｒ＾ｓｓｅｍｂｌｙ、”　）明細書
に開示されている。この特許に開示される構造は充分な
成果をおさめている。

［発明の解決すべき課題］ 現在部品をプリント回路板の表面上に配置する技術では
、より緊密な間隔で部品を配置する傾向にある。結果と
して、これらの緊密な間隔の構造のリード線に熱を供給
するために、リード線へ接近することは困難である。さ
らにプリント回路板の表面は完全に平坦ではないかもし
れず、この平坦の出っ張りの配置に適応するためにヒー
タ棒装置の揺動が必要とされる。高いピボット点の周り
のヒータ棒装置の揺動は、リード線の横へのずれを引き
起こす。プリント回路板の部品の数の増加を試みるため
にパッドがより小さい場合に、ヒータ捧の揺動による横
への移動はリード線をそのパッドから離すように動かす
可能性がある。したがって部品の緊密な間隔を満たすた
めにおよび小さなパッドが最近のプリント回路板で形成
されるために、揺動して横に動くのを最小限にする小型
の構造が要求される。

［課題解決のための手段ゴ 本発明の理解を助けるために、本発明を要約すると、本
発明のヒータ棒装置はヒータ棒がＵ字型であるヒータ棒
装置であって、ハンダ付け面はＵに近く位置し、ピボッ
ト点はハンダ付け面に近接してピボット点が位置される
ようにＵに近く配置される。

したがって本発明の目的と利点は、緊密な間隔で１部品
が置かれるプリント回路板のハンダパッド上のリード線
に到達し熱を供給することのできるヒータ棒装置を提供
することである。

本発明の別の目的と利点は、部品のリード線線とプリン
ト回路板のパッドの間の不整列をより少なくするために
ハンダ表面に近付くよう向けられるヒータ棒用のピボッ
ト点を提供することである。

本発明の別の目的と利点は、本質的なヒータ棒材料の除
去なしに整列させることを可能にするように小さく、回
復できる面を有するヒータ棒装置を提供することである
。

本発明のその他の目的と利点は、この明細書、特許請求
の範囲および添付図面から明らかになる。

［実施例コ 本発明のヒータ棒装置は、第１図および第２図において
符号ｌＯで示されている。本体１２は長方形であり金属
であることが好ましく、ヒータ棒装置用の取り付け構造
の働きをする。本体１２は第１図および第２図において
波線から上部へ延在し、ハンダ装置上に取り付けるため
にそれらの上に留め具手段を有する。ハンダ装置は、ヒ
ータ棒装置を自動的に位置し、ハンダ付けする場所にそ
れを自動的に持ってくることが好ましい。さらにハンダ
装置は、適当なハンダ付け用の十分な熱を与えるため１
ご正確な時間の間正確な電流を供給する。本体１２はそ
の設けられた位置から下方に延在し、案内部分１４を備
えるために横断溝を設けられている。

案内部分の下で、本体は長方形フィンガ１Ｂを制限する
ために狭くされる。旋回ピン１８は、フィンガの下端に
開けられた穴内へ圧入される。旋回ピン１８の下端は、
第２図および第５図のようにその上にピボット点２０を
有する。これは本体に関して、したがってハンダ装置に
関してピボット点の正確な位置を決定する頑丈な構造を
提供する。

第１図は装置の背面図であり、この方向において左右の
バス棒２２および２４は、フィンガ１６の側面に隣接し
て間隔を隔てて配置され、それに沿って下に延在する。

バス棒２２および２４は、パッド２６および２８上に各
々ある案内部分１４の背面に向がって上方に延在する。

右のパッド２６はまた第２図に示され、バス捧は金属の
案内部分がら分離されている。バス棒を案内部分から電
気的分離をするために、および案内部分に関してバス棒
の積の移動動作を可能にするために、パッド２Ｂおよび
２８は絶縁性低摩擦材料である。バス棒の上端の反対側
は熱電対接続部３０である。接続部３ｏは誘電体材料で
形成され、上に熱電対コネクタ３２および３４を支持す
る。熱電対リード１３８は熱雷対コネクタから下方に延
在する。左右のラグ３８および３９は、熱電対接続部３
０と２つのバス２２．２４の間に各々配置される。

左右のラグからの電力リード線は、ハンダ装置を通るヒ
ータ電流を供給するハンダ装置に接続される。締めねじ
４０および４１は熱電対接続部３ｏの前方に取付けられ
るそれらの頭部を有し、熱電対接続部と、ラグ３８およ
び３９を貫通し、バス２２および２４のねじを切った結
合穴にねじ込まれている。ねじ４０は、この接続機能を
示すために破線において第２図に示されている。第１図
は、ラグ３Ｂおよび３９が締めねじを緩めることによっ
て簡単に引き抜かれることが可能であるように溝をつけ
られていることを示す。締めねじが固く締められる時、
背面のバス２２および２４および前面の熱電対接続部３
ｏは案内部分１４に強固に締付けられず、横の移動が可
能である。旋回ピンＩ８の軸によって限定される中央線
を中心とする回転は最小限にされる。

ヒータ４２は、電流がそれらを介して通るときヒータの
加熱が生じるように、中間の抵抗材料の０字型構造であ
る。ヒータ４２は前脚４４および後脚４Ｂを有するＵ字
型である。前脚４４は右のバス２２に隣接され、左のバ
ス２４から離される。同様に第４図に示されるように、
後脚４Ｂは左のバス２４に接続され、右のバス２２から
離される。この方法において、バスを通る電流は一方の
脚から他方の脚ヘヒータを介して流れる。第５図に示す
ように、ヒータ４２はヒータの前脚と後脚の間の台５ｏ
を形成する約９０度曲がった第１の曲部４８を有する。

台の向う側で、第２の曲部５２は９０度以上に曲げられ
、台５ｏを介してＵ字型のヒータの前方５４を支持する
。台の旋回開口５Ｂはピボット点２０を受ける。ヒータ
の前方で加熱されたチップ５８は、高熱伝導性で高熱に
強い任意の便利な手段によって取り付けられている。

加熱されたチップ５Ｂは、ハンダ付けのための要求され
た位置に熱を供給するハンダ付け面６０を有する。

移動可能な構造は、加熱されたチップ５８、バス２２お
よび２４、ラグ３８および３９、熱電対接続部３０゜そ
れを互いに保持する旋回ねじ４０および４１から成り従
ってピボット点２０上に取付けられた旋回開口５Ｂの周
りで回転する。これらの部分の小さな寸法は円錐形の拘
束が生じないようにしているが、構造が大きい場合に球
形の表面が使用可能である。

バスおよび熱電対コネクタが案内部分Ｉ４へ接近してい
るため、旋回運動は第１図の紙面に対して平行な面に抑
制する。第１図の紙面に対して垂直なその軸は、旋回開
口の旋回ピンの連結を通る軸である。

したがって前に記述したように、本体Ｉ２上の移動可能
な装置を保持するものはない。この保持は引っ張り装置
スプリング６２によるものである（第１図及び第２図参
照）。引っ張り装置スプリングの上部はスプリング満６
４内に在る。交差ピン８Ｇは、交差ピンに結合されるス
プリングを収容している溝６４の頂点に隣接した交差ピ
ン開口内に在る。スプリングの下端はクロスピン６Ｂに
結合している（第２図参照）。誘電体絶縁カップ７ｏお
よび７２は交差ピン６８の端部上にある。これらのカッ
プは、各々バス棒２２および２４の溝７４および７６内
に結合される。スプリング６４の張力は移動可能な構造
を持ち上げるばかりでなく、第１図に示されている中心
位置に向かってそれに圧力をがける。移動可能な装置の
任意の旋回はスプリングを伸ばす。熱電対リードｆｓ８
８はヒータ４２へ下に向って延在し、加熱されたチップ
５８のすぐ上のヒータのＵ内の熱電対７８で終端する。

このようにし、ヒータの温度は信号される。

第５図に示すように、加熱されたチップ５８は部品の間
に届くように十分長く薄く、所望される数のリード線お
よびパッドを横断して届くのに必要な幅である。さらに
この伸ばされ加熱されたチップを存する効果は、整列さ
れ得る面６０が面に沿って平坦ではなくても良いことで
ある。その回転軸Ｂに平行な方向においてそれを平らに
するための面の繰り返された整列は、ヒータを長持ちさ
せる。

そのような整列は、電流を運ぶヒータのＵ字部分を摩滅
させず、単に加熱されたチップ５８の高さを減少する。

したがって多数の整列が、ヒータの効果を減少すること
無く達成可能とされる。

第６図、第７図、第８図、第９因および第１０図は、加
熱されたチップの面でハンダ付けする点に近いピボット
点を有することの重要性を示す。

第６図は、加熱されたチップ５８の面６０がプリント回
路板８０上の接触部上の複数の部品のリード線に取り付
けられるように下方へ移動するヒータ４２を示す。プリ
ント回路板上のパッドの１つは８２で表され、部品リー
ドｔｊｊ１８４はパッドに組み合わされて示される。第
６図において、部品８６がパッドの対応する数に対応す
るそのような５つの部品リード線を有することが示され
ている。部品８６は、リードフレームを形成するリード
線を有するフラットバックでもよい。プリント回路板の
表面およびパッドが完全に平らではない場合において、
ヒータ４２はその面６０が全てのリード線に接触するよ
うに回動しなければならない。第６図の右下の角度θは
、プリント回路板のその部分で水平でないことを示す。

そのようなことは板が曲がることで生じるかもしれない
。ヒータ４２のピボット点が高い例えば点Ａつまり面６
０からずっと遠方である場合に、第７図に示すように角
度θについての回転は大きい変位８８を生じる。第７図
は第６図と同様のスケールであり、第９図はいかにこの
変位が部品のリード線８４をパッド８２から少なくとも
部分的に離すように移動させるかを示すために、拡大し
ている。

これは、確実なハンダ付けを達成するのが難しい十分で
ないハンダ付け状態になる。

ピボット点が下げられ、点Ｂが実質的には第２の曲部５
４で面ＢＯに近付く時、同様の回転で生じる変位は小さ
い。第６図において、ヒータ４２が点Ｂで旋回するとき
の同様のスケールの変位９０は第８図に示されている。

拡大して第１０図に示されているように、この変位９０
はそのパッドからリード線をずらさない。したがって確
実なハンダ付けが達成されることができる。実際の角度
はかなり小さいが、しかしパッドに対するリード線の整
列は非常に精密であり、小さい変位でさえも信頼性を低
下させる。プリント回路板上の対応するそれらのハンダ
付けパッドのための多数のリード線の部品の全リード線
のための許容できるハンダ付け接合は、等しい力が部品
の全リード線に供給されなければ達成されることはでき
ない。ヒータと面６０の限定された揺動はこの等しい力
を供給し、低いピボット点は生じるずれを最小限にする
。スプリング６２は加熱されたチップ５８を含む移動可
能な構造の中心に位置させるので、面６０は水平からス
タートし、単に全リード線上に等しい力を与えるために
旋回する。したがって並進運動の力は、板が水平である
とき生じない。移動する構造の揺動の制限は、第１図に
示すように中心のフィンガ１６に対する１以上のバス棒
の衝突である。しかしながらこれは、ヒータ棒装置に損
傷を与えることを阻止する機械的制限であり、典型的な
ハンダ付け動作の間に生じることはない。

第５図は、いかにして２個の密接した部品Ｂ６および９
２のリード線に、狭い前面から背面の寸法と、および加
熱されたチップ５８が薄く、部品から離れた上部にヒー
タのＵ字型を保つためにＵ字型ヒータから下に延在する
という事実のために、本発明のヒータ棒装置が到達でき
るかが示されている。

このようにして、確実なハンダ付けが達成される。

本発明は、その実質的に予測される最上の方法において
記述されており、当業者によって本発明の技術的範囲を
逸脱することなしに、極めて多数の変更、方法、実施例
が認められることは明白である。したがって本発明の技
術的範囲は、特許請求の範囲の技術的範囲によってのみ
限定される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のヒータ棒装置の背面図である。 第２図は、第１図における！１２−２に沿った実質的な
中央の断面図である。 第３図は、第１図における！１３−３に沿って上方へ見
た横断図である。 第４図は、第１図における線４−４に沿って下方へ見た
横断図である。 第５図は、加熱される部品のリード線の関係において示
されたヒータ棒の拡大された側面図である。 第６図は、パッドの水平でない群であるリード線と接触
することを示すヒータ棒の正面図である。 第７図は、水平でないパッドの結果として、高いピボッ
ト点について揺動の移動によって引き起こされた横の変
位を示す。 第８図は、水平でないパッドの結果として、低いピボッ
ト点の周りの揺動の移動のための変位量を示す。 第９図は、第７図に示された回転の結果としてのリード
線線とパッドの間の変位を示す。 第１０図は、第８図に示された回転の結果としてのリー
ド線と場所との変位を示す。 ｌＯ・・・ヒータ棒装置、１２・・・本体、２０・・・
ピボット点、４２・・・ヒータ、４４．４１ｉ・・・脚
、１４・・・案内部分、８０・・・ハンダ付け面。

Claims (20)

【特許請求の範囲】
1. （１）下端でヒータを支持し、上端で取り付けられてい
   る本体と、 その下端に隣接する前記本体上のピボット点と、脚を有
   するＵ字型ヒータであって、この脚の間に位置する前記
   ヒータのピボット点を有し、前記本体に関してピボット
   点で回転可能なように前記本体上のピボット点と前記ヒ
   ータのピボット点が結合されているヒータと、 単一の平面上の回転となるよう前記本体に関して前記ヒ
   ータの動きを制限するための前記ヒータ上の案内手段と
   、 前記ヒータがハンダ付けすべき表面まで持ってこられる
   とき、その表面を横切って結合するために回転できるよ
   うに実質的に前記回転平面にある前記ヒータ上のハンダ
   付け面とを具備するヒータ棒装置。
2. （２）前記ハンダ付け面が、前記Ｕ字型ヒータに取り付
   けられた加熱されたチップ上にある請求項１記載のヒー
   タ棒装置。
3. （３）前記ヒータ棒を単一の平面に抑制するための前記
   手段が、前記本体上の案内表面と、前記ピボット点を中
   心とする前記ヒータ棒の回転を抑制するための前記案内
   表面と結合する前記ヒータ棒上の案内手段とを含む請求
   項１記載のヒータ棒装置。
4. （４）前記Ｕ字型ヒータの前記脚に、前記ヒータに電流
   を供給するために各々固定される第１及び第２のバスが
   あり、前記バスは前記本体に関して前記ヒータの回転を
   抑制するための前記案内面に対して配置されている請求
   項３記載のヒータ棒装置。
5. （５）前記案内面が誘電性絶縁体を含み、前記バスを案
   内する前記案内面が後方の案内面であり、実質的に前記
   背面の案内面に平行な前方の案内面もまたあり、平面に
   前記ヒータの回転を制限するための前記案内面を結合す
   る前記ヒータ棒に取り付けられた案内手段を備えている
   請求項４記載のヒータ棒装置。
6. （６）前記前方の案内面を結合する前記手段が、前記バ
   スに固定されそこから前記案内面をそれらの間に受ける
   ように間隔をおかれている熱電対接続部である請求項５
   記載のヒータ棒装置。
7. （７）前記ハンダ付け面が前記Ｕ字型ヒータに取り付け
   られる加熱されたチップ上にある請求項６記載のヒータ
   棒装置。
8. （８）本体と、前記本体上のピボット点と、前記本体上
   の案内手段と、 ヒータと、前記ヒータ上のハンダ付け面と、前記ハンダ
   付け面に隣接する前記ヒータ上のピボット点と、前記本
   体に関する前記ハンダ付け面の回転を単一の平面に制限
   するために前記本体上の前記案内手段と協同し、前記ハ
   ンダ付け面が前記平面に実質的に平行に位置するように
   している前記ヒータ上の案内手段とを含むヒータ棒装置
   。
9. （９）前記ヒータが前脚および後脚によって形成される
   Ｕ字型ヒータであり、前記ピボット点が前記脚の間にあ
   る請求項８記載のヒータ棒装置。
10. （１０）加熱されたチップが前記Ｕ字型ヒータ棒に固定
    され、前記ハンダ付け面が前記加熱されたチップ上にあ
    る請求項９記載のヒータ棒装置。
11. （１１）前記案内手段が前記本体上の前方および後方の
    案内面からなり、前記本体に関する前記ヒータ棒の回転
    を前記案内面に平行な単一の面における回転に制限する
    ための前記案内面を結合するために前記ヒータ棒に固定
    された手段を具備している請求項１０記載のヒータ棒装
    置。
12. （１２）前記前方および後方の案内面を結合する前記手
    段が熱電対接続部とバス棒を含み、前記熱電対接続部と
    前記バス棒が互いに固定され前記前方と後方の案内面と
    結合するように互いに間隔を置かれている請求項１１記
    載のヒータ棒装置。
13. （１３）スプリングが、前記ヒータをその位置に弾性に
    よって保持しその回転において前記ヒータを中心におく
    ために前記ヒータと前記本体の間に結合されている請求
    項１２記載のヒータ棒装置。
14. （１４）前記ヒータに接続される第１および第２のバス
    が設けられ、前記スプリングが前記第１および第２のバ
    スに結合された取り付けピンに接続されて前記ヒータを
    前記ピボット点上に押し付けている請求項１３記載のヒ
    ータ棒装置。
15. （１５）部品のリード線をハンダ付けするために部品の
    リード線上に結合する面をそれらの上に有する幅のある
    、薄く長い加熱されたチップと、ハンダ付けの温度まで
    前記チップを加熱するための加熱手段と、 前記長く薄い加熱されたチップに実質的に平行な平面で
    のみ回転できるよう抑制されるように前記チップをピボ
    ットで支える支持手段とを具備し、前記回転の回転軸は
    緊密な間隔で置かれた部品の間で部品のリード線のプリ
    ント回路板のパッドへのハンダ付けができるように前記
    加熱されたチップの前記面に近付けて配置されているヒ
    ータ棒装置。
16. （１６）前記加熱されたチップが、このチップの再利用
    のために前記面を新しくすることができるために前記加
    熱する手段から延び出ている請求項１５記載のヒータ棒
    装置。
17. （１７）前記平面でそのピボット点上の前記チップの回
    転を引き起こす前記面へ接触する前に、中心方向で前記
    面を弾性をもって保持するスプリングを含む請求項１６
    記載のヒータ棒装置。
18. （１８）前記加熱する手段がヒータを含み、前記旋回手
    段が前記ヒータに結合されるピンを含み、前記加熱され
    たチップが直接前記ヒータに取り付けられる請求項１７
    記載のヒータ棒装置。
19. （１９）前記ヒータ棒装置がハンダ付け機への取り付け
    のための本体を含み、前記ヒータ棒の前記ピボット点が
    前記本体上にある請求項１８記載のヒータ棒装置。
20. （２０）前記ヒータが前脚および後脚と前記脚の間の曲
    部とを有するＵ字型であり、前記ピボット点が前記曲部
    にある請求項１９記載のヒータ棒装置。