JPH0765926A - Ｉｏピンのろう付け治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定の長さのＩＯピンの先端部にろう材より
成るボールを位置決めし、固着を行うろう付け治具に関
し、ＩＯピンの先端部にボールが確実に固着されるよう
品質の向上を図ることを目的とする。 【構成】 所定の長さのＩＯピンの案内する貫通孔が配
列されるガイドプレートと、ろう材より成るボールを保
持する凹部が配列されるベースプレートとを備え、該凹
部に該ボールを挿入し、該凹部と該貫通孔とを対向させ
るよう該ベースプレートに該ガイドプレートを重ね合わ
せ、該貫通孔に該ＩＯピンを挿入した状態で加熱処理を
行い、該ボールの溶融によって該ＩＯピンの先端部に該
ボールを固着させるろう付け治具であって、前記ガイド
プレートの表面から突出する前記ＩＯピンの後端部に挿
入した状態で該ＩＯピンを挟持する舌片を有する挟持部
材が具備されるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、所定の長さのＩＯピン
の先端部にろう材より成るボールを位置決めし、固着を
行うろう付け治具に関する。

【０００２】ＩＯピンは、例えば、図７のＩＯピンの説
明図の(a) に示すように、ＩＯピン1 の先端部1Aに予
め、ろう材によるボール2 を固着させ、図７の(b) に示
すように、ボール2 が固着されたＩＯピン1 を電子機器
を構成するプリント基板4 のパッド3 に当接させ、加熱
させることでボール2 を溶融させ、ＩＯピン1 をパッド
3 に直立するようにろう材5 により固着される。

【０００３】そこで、ＩＯピン1 の後端部1B側からコネ
クタなどの挿入が行われ、プリント基板4 に入出力され
る電気信号の接続がＩＯピン1 を介して行われる。した
がって、ＩＯピン1 は、挿脱されるコネクタに対する接
触抵抗を極力小さくするよう一般的には、銅合金材に金
メッキを施すことで形成される。

【０００４】更に、このようなＩＯピン1 は、近年、高
密度実装化に伴い、微細な外形に形成されるようになっ
た。したがって、このようなＩＯピン1 の先端部に予め
ボール2 を固着させることは人手によって行うことが困
難なため、ＩＯピン1 とボール2 とを保持することで互
いの位置決めが行われるろう付け治具が用いられ、ろう
付け治具によってボール2 の固着を容易にすることが行
われる。

【０００５】

【従来の技術】従来は、図８の従来の説明図に示すよう
に形成されていた。図８の(a) は側面図,(b1) 〜(b3)は
ろう付け工程の説明図,(c)(d1)(d2)はボールが固着され
たIOピンの側面図である。

【０００６】図８の(a) に示すように、A 部に示す領域
に所定のピッチによって貫通孔11Aが配列される四角形
のガイドプレート11と、貫通孔11A に対応するホールド
孔10A が配列された四角形のベースプレート10とをカー
ボン材によって形成し、ガイドプレート11の四隅に設け
られたガイド孔11B と、ベースプレート10の四隅に設け
られたガイド孔11B とにガイドピン21を挿入することで
貫通孔11A とホールド孔10A とが合致するよう重ね合わ
せるようにしたものである。

【０００７】そこで、図８の(b1)に示すように、ベース
プレート10のホールド孔10A にろう材によって形成さた
例えば、Au-20Sn のボール2 を落とし込み、次に、ガイ
ドプレート11を図８の(b2)に示すように、貫通孔11A と
ホールド孔10A とが合致するようベースプレート10に重
ね合わせ、更に、図８の(b3)に示すように、押圧板20に
よって矢印のようにIOピン1 の後端部1Bを押圧し、IOピ
ン1 の先端部1Aがボール2 に当接するようIOピン1 を貫
通孔11A に挿入し、IOピン1 の挿入後は、加熱炉に収納
することで、例えば、290 ℃に加熱し、ボール2 を溶融
させ、図８の(c) に示すIOピン1 の先端部1Aにボール2
を固着させることが行われていた。

【０００８】また、このようなIOピン1 としては、通
常、直径D が0.2mm で長さL が3mm となるサイズが使用
され、ボール2 としては、直径d が0.5mm となるサイズ
が使用されるため、貫通孔11A の径d1を0.22mm, ホール
ド孔10A の径d2を0.52mmに形成される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなIO
ピン1 を押圧板20によって押圧することで貫通孔11A の
案内によってIOピン1 の挿入を行い、IOピン1 の挿入
後、ボール2 の溶融によってIOピン1 の先端部1Aをボー
ル2 に固着させる構成では、貫通孔11A の内壁面の摩擦
によってIOピン1 の先端部1Aがボール2 に完全に当接さ
れなかったり、または、ボール2 が溶融された時、IOピ
ン1 の自重によって落ち込むことがある。

【００１０】したがって、先端部1Aがボール2 に完全に
当接されない場合は、ボール2 を溶融しても先端部1Aが
ボール2 に固着されない図８の(d1)に示す状態となり、
IOピン1 の自重によって落ち込みが生じた場合は、溶融
されたボール2 が変形し、図８の(d1)に示す状態とな
り、不良品が発生する問題を有していた。

【００１１】そこで、本発明では、ＩＯピンの先端部に
ボールが確実に固着されるよう品質の向上を図ることを
目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】図１は本第１の発明の原
理説明図, 図２は本第２の発明の原理説明図, 図３は本
第３の発明の原理説明図であり、図１に示すように、第
１の発明は、所定の長さのＩＯピン1 を案内する貫通孔
11A が配列されるガイドプレート11と、ろう材より成る
ボール2 を保持するホールド孔10A が配列されるベース
プレート10とを備え、該ホールド孔10A に該ボール2 を
挿入し、該ホールド孔10A と該貫通孔11A とを合致させ
るよう該ベースプレート10に該ガイドプレート11を重ね
合わせ、該貫通孔11A に該ＩＯピン1 を挿入した状態で
加熱処理を行い、該ボール2 の溶融によって該ＩＯピン
1 の先端部1Aに該ボール2 を固着させるろう付け治具で
あって、前記ガイドプレート11の表面から突出する前記
ＩＯピン1 の後端部1Bに挿入した状態で該ＩＯピン1 を
挟持する舌片15A を有する挟持部材15が具備されるよう
に、また、図２に示すように、第２の発明は、所定の長
さのＩＯピン1 を案内する貫通孔11A が配列されるガイ
ドプレート11と、ろう材より成るボール2 を保持するホ
ールド孔10A が配列されるベースプレート10とを備え、
該ホールド孔10A に該ボール2 を挿入し、該ホールド孔
10A と該貫通孔11A とを合致させるよう該ベースプレー
ト10に該ガイドプレート11を重ね合わせ、該貫通孔11A
に該ＩＯピン1 を挿入した状態で加熱処理を行い、該ボ
ール2 の溶融によって該ＩＯピン1 の先端部1Aに該ボー
ル2 を固着させるろう付け治具であって、前記ガイドプ
レート11に積載され、下面17B が該ガイドプレート11の
表面から突出する前記ＩＯピン1 の後端部1Bを押圧する
押圧プレート17と、該押圧プレート17の上面17Aに係止
され、該後端部1Bを該下面17B に吸着させるよう該ＩＯ
ピン1 を吸引するマグネット16とが具備されるように、
または、第３の発明は、図３の(a) に示すように、所定
の長さのＩＯピン1 を案内する貫通孔12A,13A が配列さ
れる第１と第２のガイドプレート12,13 と、ろう材より
成るボール2 を保持するホールド孔10A が配列されるベ
ースプレート10とを備え、該ホールド孔10A に該ボール
2 を挿入し、該ホールド孔10A と該貫通孔12A,13A とを
合致させるよう該ベースプレート10に該第１と第２ガイ
ドプレート12、13を重ね合わせ、該貫通孔12A,13A に該
ＩＯピン1 を挿入した状態で加熱処理を行い、該ボール
2 の溶融によって該ＩＯピン1 の先端部1Aに該ボール2
を固着させるろう付け治具であって、前記第１と第２の
ガイドプレート12,13 によって挟持されることで前記貫
通孔12A,13A に挿入される前記ＩＯピン1 を保持する保
持部材14が設けられるように、更には、図３の(b1)に示
すように、前記保持部材14が前記貫通孔12A,13A の案内
により挿入される前記ＩＯピン1 の先端部1Aによって孔
明けが行われる金属箔14-1、または、図３の(b2)に示す
うに、該ＩＯピン1 を貫通させるよう該ＩＯピン1 の直
径D とほぼ同じスリット幅S のスリット14A を有するス
リット板14-2によって形成されるように構成する。

【００１３】このように構成することによって前述の課
題は解決される。

【００１４】

【作用】即ち、第１の発明では、貫通孔11A に挿入され
るIOピン1 の後端部1Bを挟持部材15によって押圧し、し
かも、挟持部材15の自重がIOピン1 に加えられ、ボール
2 の溶融に際して、IOピン1 の先端部1Aとボール2 との
当接を確実にすることでIOピン1 の先端部1Aにボール2
が確実に固着されるようにしたものであり、第２の発明
では貫通孔11A に挿入されるIOピン1 の後端部1Bを押圧
プレート17によって押圧することでIOピン1 の先端部1A
とボール2 との当接が確実に行われるようにすると共
に、押圧プレート17に係止されたマグネット16によって
IOピン1 を吸着し、ボール2 の溶融が行われた時、IOピ
ン1 の自重によって先端部1Aがボール2 に潜り込むこと
を防ぐようにしたものである。

【００１５】更に、第３の発明では、第１と第２のガイ
ドプレート12,13 の間に金属箔14-1またはスリット板14
-2より成る保持部材14を設けることで、IOピン1 を貫通
孔12A,13A に挿入し、IOピン1 の先端部1Aをボール2 に
当接させた時、保持部材14によってIOピン1 が保持さ
れ、前述と同様にボール2 の溶融が行われた時、IOピン
1 の自重によって先端部1Aがボール2 に潜り込むことを
防ぐようにしたものである。

【００１６】したがって、いづれの場合でも、IOピン1
の先端部1Aとボール2 との固着が不完全となること、お
よび、IOピン1 の先端部1Aがボール2 に潜り込むことを
避けることができ、品質の向上が図れる。

【００１７】

【実施例】以下本発明を図4 〜図６を参考に詳細に説明
する。図４は本第１の発明による一実施例の説明図で、
(a) は側面断面図,(b)は挟持部材の斜視図,(c)は挟持部
材の装着説明図, 図５は本第２の発明による一実施例の
説明図で、(a) は側面断面図,(b)はボールの固着状態の
説明図, 図６は本第３の発明による一実施例の説明図
で、(a) は側面断面図,(b1)(b2) は保持部材の斜視図で
ある。全図を通じて、同一符号は同一対象物を示す。

【００１８】本第１の発明は、図４の(a) に示すよう
に、ベースプレート10のホールド孔10A にボール2 を挿
入し、ベースプレート10と、ガイドプレート11の貫通孔
11A にIOピン1 を挿入した時、IOピン1 を挟持する舌片
15A を有する挟持部材15を設けるようにしたものであ
る。

【００１９】また、挟持部材15は図４の(b) に示すよう
に、析出硬化型ステンレス製のばね材より成る複数の舌
片15A が設けられ、それぞれの舌片15A が貫通孔11A に
挿入されたIOピン1 に対応するように形成されている。

【００２０】そこで、貫通孔11A に挿入されたIOピン1
の後端部1Bに挟持部材15を装着させることで、それぞれ
のIOピン1 を押圧し、IOピン1 の先端部1Aがボール2 に
確実に当接されるようにすることができる。

【００２１】更に、挟持部材15を装着させると図４の
(c) に示すように、舌片15A の先端がB 部のようにガイ
ドプレート11の表面に当接されるようにすることが行
え、IOピン1 の自重W を挟持部材15によって保持させる
ことができ、ボール2 が溶融された時、IOピン1 がボー
ル2 の内部に落とし込みとなることを防ぐようにするこ
とができる。

【００２２】したがって、ベースプレート10のホールド
孔10A にボール2 を挿入し、ガイドピン21によってガイ
ドプレート11をベースプレート10に位置決めすることで
重ね合わせ、ガイドプレート11の貫通孔11A にIOピン1
を挿入し、挿入されたIOピン1 に挟持部材15を装着し、
加熱によってボール2 を溶融させることで前述のような
ボール2 とIOピン1 とが固着されない固着不良およびIO
ピン1 がボール2 に落ち込むボール2 の変形を防ぐこと
ができ、良好なIOピン1 とボール2 との固着を行うこと
ができる。

【００２３】尚、この場合の舌片15A を形成するばね材
としては、りん青銅, 銅ベリリウム合金, コルソン合金
を用いても同等の効果を得ることができる。また、本第
２の発明は、図５の(a) に示すように、ベースプレート
10のホールド孔10A にボール2 を挿入し、ベースプレー
ト10と、ガイドプレート11との貫通孔11A にIOピン1 を
挿入した時、ガイドプレート11の上に更にマグネット16
が設けられた押圧プレート17を重ね合わせるように形成
したものである。

【００２４】また、押圧プレート17にはガイド孔17C
と、側壁17D とが形成され、ガイド孔17C をガイドピン
21に挿入することでガイドプレート11に重ね合わせた
時、ガイドプレート11と側壁17D との間には隙間t が形
成されている。

【００２５】そこで、ガイドプレート11に押圧プレート
17を重ね合わせることで貫通孔11Aに挿入されたIOピン1
の後端部1Bを押圧プレート17の下面17B によって押圧
し、IOピン1 の先端部1Aがボール2 に確実に当接される
よう押圧されせることが行える。

【００２６】更に、押圧プレート17は、ホールド孔10A
に挿入さたボール2 にIOピン1 の先端部1Aが当接し、後
端部1Bに押圧プレート17の下面17B が圧接することで持
ち上げられているので、加熱によってボール2 が溶融さ
れることで、押圧プレート17はガイドピン21の案内によ
って間隔t の降下を行い、図５の(b) に示すうに、IOピ
ン1 の先端部1Aがボール2 に間隔t だけ潜り込むことに
なり、IOピン1 とボール2 との固着を確実にすることが
行え、また、押圧プレート17の上面17A に係止されたマ
グネット16の吸引によって、IOピン1 の後端部1Bが下面
17B に吸着されるので、ボール2 が溶融された時、自重
W によってIOピン1 がボール2 に潜り込むことのないよ
うにすることができる。

【００２７】この場合、IOピン1 に形成される金メッキ
の内層にニッケルメッキなどを施し、マグネット16によ
る吸引が行えるように考慮する必要がある。このように
マグネット16が係止された押圧プレート17を重ね合わせ
ることで加熱し、ボール2 の溶融を行うことで、ボール
2 が溶融された時、IOピン1 の先端部1Aがボール2 の内
部に過渡な潜り込みとなることを防ぐと共に、IOピン1
とボール2 との固着をより確実に行うことができる。

【００２８】更に、本第３の発明は、図６の(a) に示す
ように、ボール2 の挿入が行われるホールド孔10A が配
列されたベースプレート10にはカーボン材より成る第１
と第２のガイドプレート12,13 が重ね合わせられるよう
にし、第１と第２のガイドプレート12,13 との間には保
持部材14が設けられるように形成したものである。

【００２９】また、第１と第２のガイドプレート12,13
とのそれぞれにはIOピン1 の挿入が行われる貫通孔12A,
13A と、ガイドピン21が挿入されるガイド孔12B,13B と
が設けられられ、保持部材14は、図６の(b1)に示すよう
に、四角形の金属箔14-1にガイドピン21が挿入されるガ
イド孔14D を設けるようにするか、または、図６の(b2)
に示すように、幅S のスリット14A と、ガイドピン21が
挿入されるガイド孔14B とを設けたばね材より成るスリ
ット板14-2によって形成されるようにしたものである。

【００３０】そこで、ベースプレート10のホールド孔10
A にボール2 を挿入し、ガイドピン21の案内によって第
１のガイドプレート12, 保持部材14, 第２のガイドプレ
ート13の順序に重ね合わせ、次に、貫通孔12A と13A と
を連通させるようIOピン1 の後端部1Bを矢印のように押
圧し、先端部1Aがボール2 に当接するよう挿入し、IOピ
ン1 の挿入後、加熱処理によりボール2 の溶融を行うよ
うにする。

【００３１】このように構成すると、保持部材14が金属
箔14-1によって形成されている場合は、金属箔14-1の貫
通によって生じる破断部の返りによってIOピン1 の自重
W が保持され、スリット板14-2によって形成されている
場合は、スリット14A の幅SをIOピン1 の直形d とほぼ
等しく形成することで、IOピン1 の自重W が摩擦力によ
って保持され、ボール2 が溶融した時、いづれの場合で
も先端部1Aがボール2に潜り込むことのないようにする
ことが行える。

【００３２】また、保持部材14は、第１と第２のガイド
プレート12,13 によってサンドイッチ状に挟持されてい
るため、加熱によるボール2 の溶融に際して、熱容移送
による温度のバラツキが生じることのないように、特
に、金属箔14-1の場合は、貫通孔12A と13A との連通に
よって金属箔14-1の貫通が容易に行えるようにすること
ができる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
IOピンを貫通孔に挿入し、IOピンの先端部をボールに当
接させることで加熱によりボールの溶融を行った時、IO
ピンの後端部を挟持部材によって挟持するように、マグ
ネットを有する押圧板によって押圧するように、また
は、第１と第２のガイドプレートによって挟持される保
持部材によって保持するように行うことでIOピンとボー
ルとの固着が確実に行えるようにすることができる。

【００３４】したがって、従来のような、IOピンとボー
ルとが固着されない、IOピンの先端部がボールに潜り込
むようなことを防ぐことができ、品質の向上が図れ、実
用的効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本第１の発明の原理説明図

【図２】 本第２の発明の原理説明図

【図３】 本第３の発明の原理説明図

【図４】 本第１の発明による一実施例の説明図

【図５】 本第２の発明による一実施例の説明図

【図６】 本第３の発明による一実施例の説明図

【図７】 IOピンの説明図

【図８】 従来の説明図

【符号の説明】

１ IOピン ２ ボール 10 ベースプレート 11,12,13ガイドプ
レート 14 保持部材 15 挟持部材 16 マグネット 17 押圧プレート 1A 先端部 1B 後端部 10A ホールド孔 11A,12A,13A 貫通
孔 14-1金属箔 14-2スリット板 14A スリット 17A 上面 17B 下面

フロントページの続き (72)発明者 末▲廣▼ 光男 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の長さのＩＯピン(1) を案内する貫
   通孔(11A) が配列されるガイドプレート(11)と、ろう材
   より成るボール(2) を保持するホールド孔(10A) が配列
   されるベースプレート(10)とを備え、該ホールド孔(10
   A) に該ボール(2) を挿入し、該ホールド孔(10A) と該
   貫通孔(11A) とを合致させるよう該ベースプレート(10)
   に該ガイドプレート(11)を重ね合わせ、該貫通孔(11A)
   に該ＩＯピン(1) を挿入した状態で加熱処理を行い、該
   ボール(2) の溶融によって該ＩＯピン(1) の先端部(1A)
   に該ボール(2) を固着させるろう付け治具であって、
   前記ガイドプレート(11)の表面から突出する前記ＩＯピ
   ン(1) の後端部(1B)に挿入した状態で該ＩＯピン(1) を
   挟持する舌片(15A) を有する挟持部材(15)が具備される
   ことを特徴とするＩＯピンのろう付け治具。
2. 【請求項２】 所定の長さのＩＯピン(1) を案内する貫
   通孔(11A) が配列されるガイドプレート(11)と、ろう材
   より成るボール(2) を保持するホールド孔(10A) が配列
   されるベースプレート(10)とを備え、該ホールド孔(10
   A) に該ボール(2) を挿入し、該ホールド孔(10A) と該
   貫通孔(11A) とを合致させるよう該ベースプレート(10)
   に該ガイドプレート(11)を重ね合わせ、該貫通孔(11A)
   に該ＩＯピン(1) を挿入した状態で加熱処理を行い、該
   ボール(2) の溶融によって該ＩＯピン(1) の先端部(1A)
   に該ボール(2) を固着させるろう付け治具であって、 前記ガイドプレート(11)に積載され、下面(17B) が該ガ
   イドプレート(11)の表面から突出する前記ＩＯピン(1)
   の後端部(1B)を押圧する押圧プレート(17)と、該押圧プ
   レート(17)の上面(17A) に係止され、該後端部(1B)を該
   下面(17B) に吸着させるよう該ＩＯピン(1) を吸引する
   マグネット(16)とが具備されることを特徴とするＩＯピ
   ンのろう付け治具。
3. 【請求項３】所定の長さのＩＯピン(1) を案内する貫通
   孔(12A,13A) が配列される第１と第２のガイドプレート
   (12,13) と、ろう材より成るボール(2) を保持するホー
   ルド孔(10A) が配列されるベースプレート(10)とを備
   え、該ホールド孔(10A) に該ボール(2) を挿入し、該ホ
   ールド孔(10A) と該貫通孔(12A,13A) とを合致させるよ
   う該ベースプレート(10)に該第１と第２ガイドプレート
   (12 、13) を重ね合わせ、該貫通孔(12A,13A) に該ＩＯ
   ピン(1) を挿入した状態で加熱処理を行い、該ボール
   (2) の溶融によって該ＩＯピン(1) の先端部(1A)に該ボ
   ール(2) を固着させるろう付け治具であって、 前記第１と第２のガイドプレート(12,13) によって挟持
   されることで前記貫通孔(12A,13A) に挿入される前記Ｉ
   Ｏピン(1) を保持する保持部材(14)が設けられることを
   特徴とするろう付け治具。
4. 【請求項４】 請求項３記載の前記保持部材(14)が前記
   貫通孔(12A,13A) の案内により挿入される前記ＩＯピン
   (1) の先端部(1A)によって孔明けが行われる金属箔(14-
   1)、または、該ＩＯピン(1) を貫通させるよう該ＩＯピ
   ン(1) の直径(D) とほぼ同じスリット幅(S) のスリット
   (14A) を有するスリット板(14-2)によって形成されるこ
   とを特徴とするろう付け治具。