JPH06203942A - 電気部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】はんだ付け作業時間を短くし、過熱によるエナ
メル線等の熱劣化を防止して信頼性の高い電気部品を得
ることができる電気部品の製造方法を提供する。 【構成】エナメル線としてろう着性エステルイミド線を
用いた電気部品の製造に当たり、エナメル線と端子の接
続を、表面層が３００℃〜５００℃の範囲のキューリー
温度を有する磁性体からなり、内層が銅からなる金属棒
の周りに誘導コイルを巻付け、該誘導コイルに高周波電
流を流し、前記金属の温度を常にキューリー温度に保持
することができるチップカートリッジを有する電気はん
だごてにより行うことを特徴とする電気部品の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気部品の製造方法に
関し、さらに詳しくはろう着性エステルイミド線と端子
の接続を一定温度でしかも短時間で処理することができ
る電気部品の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、電気部品の小型軽量化および信頼
性向上が進み、電気部品に使用されるエナメル線にも一
層の耐熱性向上が要求されている。一方、電気部品に使
用されているエナメル線を端子に接続する際にはエナメ
ル線の端末の絶縁皮膜を剥離除去する必要があるが、こ
の方法としては、機械的に絶縁皮膜を切削して除去する
方法、薬品を用いて絶縁皮膜を除去する方法、はんだバ
スにエナメル線を浸漬したり、またははんだごてにより
処理してはんだ付けする方法等が採用されている。エナ
メル線の線径に関係なく短時間で絶縁皮膜を除去できる
という点から、エナメル線と端子を直接はんだ付けする
方法が経済性の面で特に優れているため、耐熱性に優れ
るとともに、はんだ付け可能なエナメル線が要望されて
いる。ろう着エナメル線として一般的なウレタン線は、
低温短時間（３８０℃、０．５秒〜１秒）ではんだ付け
ができるという利点はあるが、耐熱性がＥ〜Ｂ種（１２
０℃〜１３０℃）と低く、高耐熱化のニーズに充分対応
することができないという問題がある。

【０００３】そこで耐熱性に優れ、かつはんだ付け可能
なＨ種ろう着線としてろう着性エステルイミド線などが
注目され、イグニッションコイル、フライバックトラン
ス等にその使用量が増大している。しかし、ろう着性エ
ステルイミド線の耐熱性はＨ種（１８０℃）と優れては
いるが、はんだ付けする場合には高温長時間（４５０
℃、５〜６秒）で処理する必要がある。特にはんだごて
を用いて処理する場合、はんだごての表面がエナメル線
と接触するとその温度が大幅に低下し、もとの温度に回
復するのに時間がかかるため、はんだ付け作業に長時間
を要するという欠点がある。この問題を解決するために
熱容量の大きいはんだごてを使用したり、はんだ付け温
度を高くするなどの方法で対応しているが、前者の方法
でははんだごてが著しく重くなるため作業性が低下する
という問題があり、また後者の方法では過熱により、そ
の近傍にある例えば口出し線、インバータ、サイリス
タ、温度ヒューズなどやエナメル線そのものが劣化され
るため機械的振動などにより断線し易いという問題があ
った。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前記の従来
技術の問題を解決し、はんだ付け作業時間を短くし、過
熱効果によるエナメル線等の熱劣化を防止して信頼性の
高い電気部品を得ることができる電気部品の製造方法を
提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、ろう着性
エステルイミド線と端子のはんだごてによるはんだ付け
作業の効率化を検討した結果、ろう着性エステルイミド
線をはんだごて表面の温度を常に一定に保持することが
できる特定のチップカートリッジを有する電気はんだご
てを用いることにより、著しくはんだ付けの作業時間を
改善できることを見出し、本発明に到ったものである。

【０００６】すなわち、本発明は、エナメル線としてろ
う着性エステルイミド線を用いた電気部品の製造に当た
り、エナメル線と端子の接続を、表面層が３００℃〜５
００℃の範囲のキューリー温度を有する磁性体からな
り、内層が銅からなる金属棒の周りに誘導コイルを巻付
け、該誘導コイルに高周波電流を流し、前記金属の温度
を常にキューリー温度に保持することができるチップカ
ートリッジを有する電気はんだごてにより行うことを特
徴とする電気部品の製造方法に関する。

【０００７】本発明で用いられるろう着性エステルイミ
ド線は、エステルイミド樹脂を主成分とするエステルイ
ミドワニスを導体に塗布焼付けて作製される。エステル
イミド樹脂はイミド酸を含む酸成分とアルコール成分を
必要に応じてエステル化触媒、合成溶媒等とともに公知
の方法により加熱反応させて得ることができる。

【０００８】酸成分としては、はんだ付け性の点から、
一般式（１）

【化１】 （ただし、式中のＲ₁およびＲ₃は同一または異なる３価
の有機基、Ｒ₂は２価の有機基を示す）で表されるイミ
ド酸を全酸成分の３０当量％以上用いることが好まし
い。このイミド酸は、例えば１モルのジアミンと２モル
の三塩基酸無水物を加熱反応して得られる。ジアミンと
しては例えば４，４′−ジアミノジフェニルメタン、
４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、メタフェニレ
ンジアミン、パラフェニレンジアミン等が用いられ、三
塩基酸無水物としては例えば無水トリメリット酸等が用
いられる。上記イミド酸以外の酸成分には特に制限はな
いが、耐熱性の点で芳香族ジカルボン酸またはその誘導
体が好ましく、例えばテレフタル酸、テレフタル酸ジメ
チル、イソフタル酸、イソフタル酸ジメチル等が挙げら
れる。

【０００９】アルコール成分としては２価以上のアルコ
ールを用いるのが好ましく、例えばエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、ブタンジオール、ネオペン
チルグリコール等の２価アルコール、例えばグリセリ
ン、トリメチロールプロパン、トリス−２−ヒドロキシ
エチルイソシアヌレート、ペンタエリスリトール等の３
価以上のアルコールが挙げられる。アルコール成分と酸
成分の使用量は当量比でアルコール成分／酸成分＝１．
４〜２．０が好ましい。アルコール成分の当量が少ない
とはんだ付け性が低下し、また多すぎるとエステルイミ
ド樹脂が高分子量化せず耐熱性が低下する傾向がある。

【００１０】エステルイミド樹脂は、クレゾール、フェ
ノール等の溶剤で塗料として使用できる粘度にまで希釈
され、必要に応じてテトラアルコキシチタン、ブロック
イソシアネート等の硬化剤やナフテン酸亜鉛、オクテン
酸コバルト等の添加剤などを加えてエステルイミドワニ
スとされる。エステルイミドワニスは常法により導体に
焼付けてろう着性エステルイミド線とされる。耐熱性向
上のためさらにポリアミドイミドワニスをろう着性エス
テルイミド線の上層に焼付けてダブルコート線として使
用してもよい。

【００１１】本発明の方法に用いられる電気はんだごて
は、既に公知のものであり、表面層が３００℃〜５００
℃の範囲のキューリー温度を有する磁性体からなり、内
層が銅からなる金属棒の周りに誘導コイルを巻きつけて
得られ、その誘導コイルに高周波電流を流すことによ
り、金属の温度を常にキューリー温度に保持することが
できる。このような電気はんだごてとしては、例えば特
公平２−１８５５９号公報に示されたものが挙げられ
る。キューリー温度が３００℃未満でははんだ付けに長
時間を要し生産効率が低下し、５００℃を超えるとはん
だごての寿命が短くなる。このはんだごての応用してい
る表皮効果の点から周波数を１０ＫＨｚ〜２０ＭＨｚの
範囲とすることが好ましい。

【００１２】図１は、本発明に用いられる電気はんだご
ての一例の説明図であり、図２は、図１のヒーター部の
構造説明図である。電気はんだごては、誘導コイル３に
高周波電流を供給するための高周波電源部（図示せず）
と、ヒーター部２をその一端に備えたチップ先端部１
と、ヒーター部２に巻きつけられた誘導コイル３と、ヒ
ーター部２および誘導コイル３を収納するアルミ円筒状
の中空部５とからなるチップカートリッジを有する。中
空部５には、誘導コイル３が巻きつけられたヒーター部
２を備えたチップ先端部１が組み込まれ、ヒーター部と
チップ先端部１はアースされている。チップ先端部１は
銅Ｂからなり、ヒーター部２は内層Ｂが銅からなり、そ
の表面層Ａがキューリー温度を有するニッケル、亜鉛お
よび鉄の合金からなり、該ヒーター部２に高周波磁界を
かけることにより自動温度調節される。

【００１３】すなわち、誘導コイル３に図示しない電源
部から高周波電流が供給されると、ヒーター部２にうず
電流が流れる。このうず電流は表皮効果により、表面層
に集中する。表面層は抵抗が大きいため、うず電流損が
大きくなり急速に温度上昇する。表面層の温度がキュー
リー温度に達すると、表面層の比透磁率は１となり、表
皮効果は薄れ、うず電流は抵抗の小さい内層に移る。内
層は抵抗が小さいためうず電流損も小さく発熱しにくく
なり、ヒータ部の温度は低下し、表面層の温度はキュー
リー点未満に低下し、再びうず電流は表面層に移行す
る。この現象の繰返しによりヒーター部２の温度はキュ
ーリー温度に自動温度調節される。さらにヒーター部２
とチップ先端が接触しているので、チップ先端部１の温
度が下がると、ただちにヒーター部２の温度が下がり表
面層にうず電流が流れ、一方、ヒーター部２が加熱され
ると素速くチップ先端部１の温度が上昇する。その結果
として温度回復性に優れることなる。なお、表面層の磁
性体は導電率を小さく、比透磁率を約１０００程度とす
ることが好ましい。

【００１４】

【実施例】以下、本発明を実施例により説明するが、本
発明はこれらに制限されるものではない。 実施例１ Ｈ種ろう着性エステルイミドワニスＨＩ−４６０（日立
化成工業社製）を直径０．４mmの銅線に焼付けて皮膜厚
２０μｍのろう着性エステルイミド線を得た。次いで得
られたろう着性エステルイミド線を用いて作製したコイ
ルのエナメル線端末を、端子板（長さ１５０mm、幅３０
mm、厚さ１．６mm）に電気はんだごてにより、はんだ
０．２ｇ、温度４５０℃ではんだ付けした。このときの
はんだ付けに要した時間を測定し、結果を表１に示し
た。電気はんだごては、米国ＭＥＴＣＡＬ．ＩＮＣ．社
製チップカートリッジＳＴＴＣ−１３７を有する同社製
電気はんだごてＳＴＳＳ−００２（電気用品取締法によ
る甲種認定第８１−１８３７６号）を用いた。

【００１５】実施例２ 実施例１において、ろう着性エステルイミド線にポリア
ミドイミドワニスＨＩ−４０６（日立化成工業社製）を
焼付けて作製した上層皮膜３μｍ、下層皮膜２０μｍの
ダブルコトー線を用いる以外は実施例１と同様にしては
んだ付けし、はんだ付けに要する時間を測定して結果を
表１に示した。

【００１６】比較例１ 実施例１において、従来のはんだごて（６０Ｗのセラミ
ックヒータはんだごて）を用いる以外は実施例１と同様
にしてはんだ付けし、はんだ付けに要する時間を測定
し、結果を表１に示した。 比較例２ 実施例２において、従来のはんだごてを用いる以外は実
施例２と同様にしてはんだ付けし、はんだ付けに要する
時間を測定し、結果を表１に示した。

【００１７】

【表１】 表１から、本発明になる電気部品の製造方法によれば、
従来の製造方法に比較してはんだ付け作業時間を５０％
以下に低減できることが示される。

【００１８】

【発明の効果】本発明によれば、エナメル線と端子のは
んだ付け作業時間を短縮することができるため、生産性
の大幅な向上が可能である。また所定の温度ではんだ付
け作業を行うことができるため、その作業の近くにある
電子部品（サイリスタ、インバータ、温度ヒューズな
ど）や口出し線などを過熱により劣化を防ぐことがで
き、さらにエナメル線の過熱による機械強度の劣化をも
防ぐことができる。従って、冷熱サイクルや振動などに
よる断線の発生を抑制することができる。本発明の方法
は、例えば、従来より耐熱寿命の向上が要求されている
イグニッションコイル、フライバックトランス、偏向用
コイルなどの民生用機器、耐熱性が要求されるファンモ
ータ、工作機等のモータのステータ、負荷のかかる電動
工具アーマチュアなどに適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いられる電気はんだごてのチップカ
ートリッジの説明図であり、（ａ）は左側面図、（ｂ）
は正面断面図である。

【図２】図１のヒーター部の構造説明図であり、（ａ）
は左側面図、（ｂ）は正面図である。

【符号の説明】

１…チップ先端部、２…ヒーター部、３…誘導コイル、
４…高周波電源、５…中空部、Ａ…表面層、Ｂ…内層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 エナメル線としてろう着性エステルイミ
   ド線を用いた電気部品の製造に当たり、エナメル線と端
   子の接続を、表面層が３００℃〜５００℃の範囲のキュ
   ーリー温度を有する磁性体からなり、内層が銅からなる
   金属棒の周りに誘導コイルを巻付け、該誘導コイルに高
   周波電流を流し、前記金属の温度を常にキューリー温度
   に保持することができるチップカートリッジを有する電
   気はんだごてにより行うことを特徴とする電気部品の製
   造方法。