JPS6236785B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、被はんだ付材を溶融はんだ浴中に
連続的に浸漬して、はんだ付を行う連続はんだ付
方法に関し、はんだ接合界面に気泡が残存しない
はんだ付を行うことを目的とし、特に極低温下で
熱伝達性を阻害する原因となるはんだ接合界面の
残留気泡を嫌う超電導線とその安定化材とのはん
だ付に用いて効果的である。

一般に、浸漬はんだ付は熔融はんだ浴中にフラ
ツクスをつけた被はんだ付材を浸漬してはんだ付
するのであるが、はんだ接合界面の欠陥がフラツ
クスに起因する気泡の発生によるものが多い。超
電導撚線に安定化材をはんだ付する方法を例にと
れば、フラツクス使用の浸漬はんだによるはんだ
付撚線とフラツクスを塗付した安定化材とをはん
だ浴に浸漬する方法、或ははんだ浴に浸漬せずし
て両者を加熱圧着してはんだ付する方法、撚線と
安定化材共にフラツクスを塗付してはんだ浴に浸
漬する方法などがある。然るにこれらの方法はい
づれもフラツクスを使用するのではんだ付部分に
フラツクスの分解による気泡が発生し、その気泡
ははんだ付後冷却に伴なつても大気中に放出し難
く、はんだ接合界面に残存し、ボイドと称されて
はんだ付性能を損うおそれがあつた。

この発明は、叙上の如きフラツクスに起因する
気泡の発生を皆無にし、依つて更にはんだ付部の
性能を著るしく改善したはんだ付方法である。即
ち、予め個々にはんだを被覆された複数の被はん
だ付材を、共にはんだ浴面に対して一定の傾斜を
保ちつゝ連続的に浸漬する。この際の被はんだ付
材ははんだ浴に接するまで非酸化性雰囲気を経て
はんだ浴中に斜めに進入する。好ましくは更に被
はんだ付材ははんだ浴に進入接する部分及びその
近傍では超音波振動が加えられる。

更に図によつて詳細に説明する。第１図は、こ
の発明による連続浸漬はんだ付方法を実施するた
めのはんだ浴に被はんだ付材が連続浸漬されてい
る状態を示す側断面図である。図中１は被はんだ
付材（安定化Cu基材）を示し、２は非酸化性ガ
ス、３は非酸化性ガス２を満した導管、４ははん
だを被覆したもう一方の被はんだ付材（超電導導
体）５は超音波振動子、６ははんだ浴面、７はは
んだ付され一体化した複合超電導導体を示し、８
は熔融はんだを示し、矢印は被はんだ材のはんだ
浴中への進入方向を示す。第２図は溝付安定化
Cu基材１の断面図で１１は溝を示す。第３図は
はんだ付され一体化された複合超電導導体７の横
断面の拡大図である。先づ、一方の被はんだ付材
である断面コの字形の安定化Cu基材１の溝内１
１に他方の被はんだ付材である超電導導体４を組
込んだものを溝１１の上部を上にして導管３を通
つて熔融はんだ８の中に傾斜を保ち乍ら矢印の方
向に浸漬して行き、安定化Cu基材の表面のはん
だ付着防止被膜１０のない溝内では浴面６で被は
んだ材１と４との予め被覆されたはんだが熔融し
はじめ、熔融はんだ８と共に安定化Cu基材１と
超電導導体４との界面においてはんだ付をなす。
この際フラツクスは使用していないのでフラツク
スの分解から生ずる気泡はない。然るに被はんだ
付材の表面に付着せる空気、大気中の空気、非酸
化性雰囲気のガス、などがはんだ浴中に巻き込ま
れ、これらによつて生じた気泡や、或ははんだ浴
自身に含まれているガスなどが被はんだ付材表面
に気泡となつて付着し、これらの気泡が残存した
まゝはんだが固化し、ボイドとなるおそれがあ
る。然るにこの発明では被はんだ付材が溝部１１
を上にして傾斜してはんだ浴中に入るため、溝底
から溝表面に向け徐々にはんだ浴に浸漬され、気
泡ははんだ浴の表面から放出し易くなりボイドは
著るしく減少する。尚被はんだ材１と４ははんだ
浴に入る前で熔融はんだの熱により予熱されて酸
化するおそれがあり、酸化膜の生成ははんだ付に
悪影響を及ぼすので該酸化を防ぐために導管３の
中に非酸化性ガス２を通じ、管内を非酸化性雰囲
気にする。又被はんだ付材１と４に予め被覆され
たはんだは既に表面に薄い酸化膜が存在している
状態で浸漬されるからはんだ浴中で超音波振動子
５によつて超音波振動を与え被はんだ付材１と４
の該酸化膜を破り、両者のはんだ付を容易ならし
める。同時にこのときの超音波振動によつて被は
んだ付材に付着していた気泡は完全に排除され
る。非酸化性雰囲気とは窒素ガス、ヘリウムガ
ス、アルゴンガス、炭酸ガス等の非酸化性ガス及
び水素、一酸化炭素、アルコール等の還元性ガス
を単独又は混合して満した雰囲気である。

次に実施例について述べる。径2.3mmの超電導
素線にはんだめつきを施し、この素線１５本から
4.3mm×17.0mmの超電導導体として成形撚線に加
工し、一方縦横12.6mm×27.0mmの純銅に4.5mm×
17.2mmの溝が切られた安定化材の銅条の溝内面に
素線と同様のはんだめつきを施した。この銅条の
溝内に成形撚線を組込み、これらを縦、横、長さ
2.5mm×50mm×500mmのTi角管に挿入し、該管を3/
８０の傾斜ではんだ浴に斜めに入る様セツトし、
Ti管の片端から５％H₂＋N₂の非酸化性ガスを吹
込んだ。該銅条のはんだ付速度は500mm／minと
し、はんだ浴より取出し水冷した。この様にして
この発明によるはんだ付をした撚線と銅条の溝内
面とのはんだの付着状況を透過Ｘ線で調査した。
その結果は、撚線と銅条との界面に殆んどボイド
はなかつた。さらに本実施例において超音波振動
を付加して行つた場合にはボイドは皆無であつ
た。比較のため、従来のはんだ付方法即ちフラツ
クスを使用し、水平浸漬によつて超音波振動を与
えず上記同様の超電導撚線と安定化材の溝付銅条
をはんだ付したところ、はんだ付部分は撚線界面
や撚線のはんだ付で下側になる撚目や撚線と銅条
との界面に多数のボイドが見られた。更に超音波
振動を付加して上記比較例の方法を行つたがボイ
ドの減少は殆んど認められなかつた。

上述せる如く、この発明によれば次の如き効果
を有するものである。

(1) フラツクスを使用しないのでフラツクスに起
因するボイドの発生は皆無である。

(2) 被はんだ付材ははんだ浴に傾斜をもつて徐々
に浸漬されるので、該材に付着した気泡は浴面
より放出し易くなり、気泡のはんだ付部残留に
よるボイドの発生を防止する。

(3) 被はんだ付材がはんだ浴に接する部分を非酸
化性雰囲気にするため、被はんだ付材の予熱に
よる酸化を防ぎ、はんだ付部のボイド発生を防
ぐ。

(4) 超音波振動を被はんだ付材が熔融はんだに接
する部分に加えるので被はんだ付材の薄い酸化
膜を破り、はんだ付作用を更に有効化し、且は
んだ付界面の気泡の放出を容易にする。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明に係る連続浸漬はんだ付方
法を実施するための被はんだ付材とはんだ付装置
を示す側断面図である。第２図は溝付安定化材１
の断面図である。第３図は、複合電導導体７の横
断面の拡大図である。 １：被はんだ付材（安定化銅基材）、２：非酸
化性ガス、３：導管、４：被はんだ付材（超電導
導体）、５：超音波振動子、６：：はんだ浴面、
７：複合超電導導体、８：熔融はんだ、９：はん
だ付部分、１０：はんだ付着防止被膜、１１：
溝。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 予め個々に、はんだを被覆された複数の被は
   んだ付材を、共に溶融はんだの浴面に対して傾斜
   を保ちつゝ連続的に浸漬することを特徴とする連
   続浸漬はんだ付方法。 ２ 上記の被はんだ付材をはんだ浴に浸漬するに
   当り、該材がはんだ浴面に接する部分を非酸化性
   雰囲気に保つことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の連続浸漬はんだ付方法。 ３ 上記の被はんだ付材がはんだ浴に浸漬される
   に当り、該材が溶融はんだに接する部分を含む近
   傍に、超音波振動を加えることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の連続浸漬は
   んだ付方法。