JPH0314060Y2

JPH0314060Y2 -

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Publication number: JPH0314060Y2
Application number: JP1985097971U
Authority: JP
Priority date: 1985-06-26
Filing date: 1985-06-26
Publication date: 1991-03-28
Also published as: JPS625682U

Description

【考案の詳細な説明】（産業上の利用分野）本考案は、ICのリード端子等のハンダ付けに
用いられる加熱チツプに関する。

（従来の技術）フラツトパツク形IC等のサーフエイスマウン
ト型電子部品はスルーホールを介さずにプリント
基板上に取り付けられ、そのリード端子はプリン
ト基板の表面にハンダ付けされる。

そのような電子部品のハンダ付けを行うための
ツールとして第５図に示すような加熱チツプが知
られている。第５図において、１はモリブデン等
の金属抵抗体からなる加熱チツプであり、ネジ２
ａ，２ｂにより導体に着脱可能に取り付けられ
る。５は加熱チツプ１の発熱温度を測定するため
の熱電対である。

第６図は加熱チツプ１を発熱させる回路の回路
図である。この図において、トランス６は、一次
側に供給される商用周波数またはそれよりも高い
所定周波数の交流電圧E₀を降圧して二次側に電
力を供給する。二次側では、導体３，４を介して
加熱チツプ１に電流Ｉが流れると、加熱チツプ１
はジユール発熱または抵抗発熱で発熱する。その
発熱温度は熱電対５の電流ｉとして検出され、こ
の電流ｉはトランス６の一次側に接続された温度
制御装置７に与られる。温度制御装置７は、電流
ｉをモニタすることにより加熱チツプ１の発熱温
度が適正値を維持するように供給電力を制御す
る。

再び第５図において８はフラツトパツク形IC
（FIC）であり、プリント基板９の所定位置に載
置される。図示のようにFIC８の一側部のリード
端子８ａ，８ａ…が加熱チツプ１の下面に対向す
るように位置決めされたなら、加熱チツプ１は導
体３，４に枝持された状態で矢印Ｆ１の方向に降
ろされる。それにより、加熱チツプ１の下面が
FIC８のリード端子８ａ，８ａ…に圧接し、リー
ド端子８ａ，８ａ…の下のプリント配線またはラ
ンドに塗られているハンダが加熱チツプ１により
加熱されて溶解する。しかる後、適当な時間が経
過してハンダが幾らか凝固したなら、加熱チツプ
１は矢印Ｆ２の方向に持ち上げられてリード端子
８ａ，８ａ…から分離し、これによつてプリント
基板へのリード端子８ａ，８ａ…のハンダ付が終
了する。なお第５図において３０は、導体３，４
を分離する絶縁体である。

（考案が解決しようとする問題点）上述したような従来の加熱チツプ１では、発熱
体であるモリブデン等の金属抵抗体がコテ先をも
兼ねるため、そのコテ先面（上記の例では下面）
が上記FIC８のリード端子８ａ，８ａ…にような
被ハンダ付部に圧接したときそれに熱を与えるだ
けでなく電圧をも印加して該電子部品（FIC８）
の内部回路に損傷を与える危険性がある。すなわ
ち、加熱チツプ１のコテ先面（下面）には、わず
かではあるが導体３，４からの電流Ｉの一部が流
れて電位分布があり、リード端子８ａ，８ａ…間
に電位差が生じて内部回路に望ましくない電圧が
印加することがある。また、加熱チツプ１のコテ
先面（下面）は高温状態で被ハンダ付部に圧接な
いし当接することにより変形、酸化または磨耗し
たりしてガタツキのある不均一な面になりやす
く、そうなるとFIC８のリード端子８ａ，８ａ…
が均一な圧力で押し付けられなくなつて位置ズレ
を起こすことがある。

このような問題に関して、実開昭56−71368号
公報には、少なくとも加熱部に電気絶縁性および
対熱性を有する無機物質からなる層を被覆したリ
フローチツプが開示されている。このリフローチ
ツプによれば、被ハンダ付け部と接触するコテ先
面が絶縁性であるため、そこに電位差が発生せ
ず、したがつて電子部品を破壊する危険性は解消
される。しかし、加熱部の導電性金属に絶縁層を
被覆したチツプ構造であるから、ハンダ接合に際
しての加圧時に被ハンダ付け部（端子、リード）
よりの反作用がほとんど直接に加熱部の導電性金
属に作用し、該導電性金属が変形してコテ先面に
ガタツキが生じやすかつた。また、このチツプの
製作において、絶縁被覆は、加熱部の導電性金属
に珪酸ソーダ等を塗布して焼成するか、セラミツ
ク粉末をプラズマ溶射することによつてコーテイ
ングされるが、しかし、均一の厚み（平面性）と
導電性金属膜に対する強固な結合力を得るのが難
しかつた。

なお、実開昭56−89261号公報および実開昭56
−109158号公報には、チツプのコテ先部を板状ま
たは柱状のダイヤモンドで構成することによつて
コテ先部の耐磨耗性、堅牢性を高めた熱圧縮接合
工具および加熱用圧着子がそれぞれ記載されてい
る。しかし、このようなチツプ構造においては、
高温加圧時にダイヤモンド（コテ先部）と金属体
（発熱部）との間に歪が発生し多数回の使用でコ
テ先部が発熱部から剥がれるおそれがあつた。ま
た、ダイヤモンドは天然物はもちろん人工物（合
成多結晶物）でも価格が相当高く、加工も難し
い。

本考案は、かかる問題点に鑑みてなされたもの
で、多数回使用されてもコテ先部にガタツキ等の
変形を来さないだけでなく、高温加圧に対してコ
テ先部と発熱部間の結合強度に優れ、加工性・コ
スト性でも有利なハンダ付用加熱チツプを提供す
ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段）上記の目的を達成するため、本考案のハンダ付
用加熱チツプは、金属抵抗体からなる発熱部に熱
伝導率の高い絶縁性部材からなるコテ先部を結合
してなるハンダ付用加熱チツプにおいて、コテ先
部を金属抵抗体の熱膨張率に近似した熱膨張率を
有する板状のセラミツクで形成し、発熱部とコテ
先部との間に金属抵抗体およびセラミツクのそれ
ぞれの熱膨張率に近似した熱膨張率を有する封着
金属体を介在してなる構成とした。

（作用）発熱部に電流が供給されると、金属抵抗体が発
熱し、その熱が封着金属体を通つてコテ先部に伝
わる。本考案のチツプでは、封着金属体の熱膨張
率がコテ先部のセラミツクおよび発熱部の金属抵
抗体のそれぞれの熱膨張率に近似しているので、
高温加熱時にそれら３者間に歪を生じることがな
く、このため、コテ先部が発熱部から剥がれるよ
うなことはない。また、コテ先部を板状のセラミ
ツクで構成するので、被ハンダ付部（リード端子
等）より反作用を受けても変形することがなく、
コテ先面にガタツキは生じない。また、セラミツ
クは天然ダイヤモンドはもちろん人工ダイヤモン
ドと比べても格段に安価であり、製作・加工も容
易である。

（実施例）第１図ないし第４図を参照して本考案の実施例
を説明する。

第１図は本考案の一実施例による加熱チツプ１
０を示す。この加熱チツプ１０は、コ字状に形成
されたモリブデンからなる金属抵抗体１２と、ろ
う付け部１４と、モリブデンからなる封着金属体
１６と、ムライトセラミツクからなるセラミツク
板１８とで構成される。

この加熱チツプ１０を作るには、先ずムライト
セラミツク板１８にモリブデンを封着して封着金
属体１６を形成する。このような封着は、例えば
モリブデンの微粉末を有機バインダに混合してペ
イント状にしたものをムライトセラミツク板１８
の表面に塗布し、次いで加湿水素または加湿フオ
ーミングガス（H2／N2）中において1300〜1700
℃の温度でモリブデンをメタライズすることによ
り行われる。そして、このようにしてムライトセ
ラミツク板１８に封着された封着金属体１６の表
面（上面）を金属抵抗体１２の下面に、例えば銀
等のろう材（１４）でろう付けすることによつて
発熱チツプ１０が形成される。

金属抵抗体１２の上部には、例えば第５図の導
体３，４に接続するための孔１２ａ，１２ｂが設
けられている。而して、金属抵抗体１２には電力
が供給され、そこに電流が流れると抵抗発熱によ
つて熱が発生する。金属抵抗体１２で発生した熱
は、ろう付け部１４と封着金属体１６を介してセ
ラミツク板１８に伝えられる。このセラミツク板
１８はコテ先部を構成し、後述するように被ハン
ダ付部に圧接ないし当接してそれを加熱する。

このように加熱チツプ１０が作用するときには
金属抵抗体１２、封着金属体１６、セラミツク板
１８が発熱ないし加熱によつてそれぞれ熱膨張す
るが、それらが剥がれるようなことはない。すな
わち、金属抵抗体１２と封着金属体１６とは共に
モリブデンからなりそれぞれの熱膨張率は等しい
ので両者間に歪みが生じない。また封着金属板１
６のモリブデンの熱膨張率はセラミツク板１８の
ムライトセラミツクの熱膨張率に近いのでセラミ
ツク板１８に無理な歪力がかかることがない。し
たがつて加熱チツプ１０は、高温強度に優れ、急
熱急冷による熱衝撃で容易に剥がれたり割れたり
はしない。

第２図は加熱チツプ１０によるFIC８のハンダ
付けを示す。プリント基板９の所定位置に置かれ
たFIC８のリード端子８ａ，８ａ…に対して加熱
チツプ１０が上方の位置から下方すなわち矢印Ｆ
の方向に下降してそのコテ先部１８の下面がリー
ド端子８ａ，８ａ…に圧接してリード端子８ａ，
８ａ…およびそれらの下のプリント配線９ａ，９
ａ…に塗られているクリームハンダ２０，２０…
を加熱し、それによりクリームハンダ２０，２０
…はリード端子８ａ，８ａ…とプリント配線９
ａ，９ａ…とに溶着して両者を結合する。

このようなハンダ付けにおいて、加熱チツプ１
０の金属抵抗体１２には電流が流れるが、セラミ
ツク板（コテ先部）１８は絶縁体であり、そこに
は電流が流れない。これにより、コテ先部１８の
下面がリード端子８ａに接触してもリード端子８
ａ間に電圧または電位差を生じることがなく、し
たがつてFIC８の内部回路に電気的な障害ないし
影響を与えることがない。また、セラミツク板
（コテ先部１８）は耐熱性が極めて高く、その下
面（コテ先面）が高温度状態でリード端子８ａに
当接してもそれによつて変形したり磨耗すること
がなく、上述のようなハンダ付けを多数回行つて
もガタツキを生ぜず、被ハンダ付部に対して常に
均一な加圧を与える。

以上本考案の好適な一実施例を説明したが、本
考案の技術的思想の範囲内で種々の変形、変更が
可能である。例えば、上記実施例では加熱チツプ
１０をコ字状に形成したが、被ハンダ付部の形状
その他の条件に応じて種々の形状が可能であり、
第３図および第４図に他の形状の例を示す。また
上記実施例では金属抵抗体１２としてモリブデン
を用いたが、他の適当な材料、例えばチタンやタ
ングステン等も使用可能である。またセラミツク
板１８、封着金属体１６の材料は、ムライトセラ
ミツクとモリブデンにそれぞれ限定されるもので
はなく、例えばステアタイトセラミツクとコバー
ル、あるいはスピネルセラミツクとニオブ等の他
の適当な封着構体の材料も使用可能である。

（考案の効果）本考案は、上述したような構成を有することに
より、次のような効果を奏する。

コテ先部の板状のセラミツクで形成するととも
に、金属抵抗体（発熱部）とセラミツク板（コテ
先部）との間に封着金属体を介在させ、それら３
者の熱膨張率を互いに近似した値としたので、高
湿加圧時にコテ先部と発熱部との間に歪が発生す
ることがなく、コテ先部が発熱部から剥がれるお
それはない。また、コテ先部を板状のセラミツク
で構成するので、コテ先面にガタツキ等の変形が
生じることはない。また、セラミツク板は天然ダ
イヤモンドはもちろん人工ダイヤモンドと比べて
も格段で加工性がよいので、経済性および生産性
にもかなつた実用的価値の大なる加圧チツプが得
られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の一実施例による加熱チツプ
の斜視図、第２図は、上記加熱チツプによるフラ
ツトパツク形IC（FIC）のハンダ付けを示す略側
面図、第３図は、上記実施例の変形例を示す斜視
図、第４図は、上記実施例の変形例を示す斜視
図、第５図は、従来の加熱チツプとそれを用いた
フラツトパツク形IC（FIC）のハンダ付けとを示
す斜視図、および第６図は、第５図の加熱チツプ
を発熱させる回路の回路図である。１０……加熱チツプ、１２……発熱部、１４…
…ろう付け部、１６……封着金属体、１８……セ
ラミツク板。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】 (1) 金属抵抗体からなる発熱部に熱伝導率の高い
絶縁性部材からなるコテ先部を結合してなるハ
ンダ付用加熱チツプにおいて、前記コテ先部を前記金属抵抗体の熱膨張率に
近似した熱膨張率を有する板状のセラミツクで
形成し、前記発熱部と前記コテ先部との間に前
記金属抵抗体および前記セラミツクのそれぞれ
の熱膨張率に近似した熱膨張率を有する封着金
属体を介在してなることを特徴とするハンダ付
用加熱チツプ。 (2) 前記金属抵抗体および前記封着金属体はそれ
ぞれモリブデンからなり、前記セラミツク板は
ムライトセラミツクからなる実用新案登録請求
の範囲第１項に記載のハンダ付用加熱チツプ。 (3) 前記発熱部の金属抵抗体はモリブデンからな
り、前記封着金属体はコバールからなり、前記
コテ先部のセラミツク板はステアライトからな
る実用新案登録請求の範囲第１項に記載のハン
ダ付用加熱チツプ。