JP2001284781A - 熱圧着用ヒーターチップ及びその製造方法 - Google Patents
熱圧着用ヒーターチップ及びその製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 安定した信頼性の高い温度制御が可能な熱圧
着用ヒーターチップを提供する。 【構成】 熱圧着用ヒーターチップ３０は熱電対１１を
備えており、且つ抵抗発熱部２の圧着先端部３の近傍に
熱電対１１の２本の素線１１ａ、１１ｂの位置を定める
係止手段として貫通孔１７を備え、熱電対１１の素線１
１ａ、１１ｂは共に前記貫通孔１７を通してその先の貫
通孔開口部にてアーク溶接にて接合点１２がヒーターチ
ップ１０に溶接された構成であり、接合点１２の位置は
一義的に定まって取り付け位置の個体差が無く一様に極
めて精緻な温度制御が可能で、且つ素線１１ａ、１１ｂ
が貫通孔１７内に保持されているので捩れ応力や曲げ応
力を受けても断線が発生しにくい。
着用ヒーターチップを提供する。 【構成】 熱圧着用ヒーターチップ３０は熱電対１１を
備えており、且つ抵抗発熱部２の圧着先端部３の近傍に
熱電対１１の２本の素線１１ａ、１１ｂの位置を定める
係止手段として貫通孔１７を備え、熱電対１１の素線１
１ａ、１１ｂは共に前記貫通孔１７を通してその先の貫
通孔開口部にてアーク溶接にて接合点１２がヒーターチ
ップ１０に溶接された構成であり、接合点１２の位置は
一義的に定まって取り付け位置の個体差が無く一様に極
めて精緻な温度制御が可能で、且つ素線１１ａ、１１ｂ
が貫通孔１７内に保持されているので捩れ応力や曲げ応
力を受けても断線が発生しにくい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品の電極に
リード線を熱圧着接続する際に用いる熱圧着用ヒーター
チップの構造とその製造方法に関する。
リード線を熱圧着接続する際に用いる熱圧着用ヒーター
チップの構造とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】電子部品の電極に被圧着物である被覆リ
ード線を接続する手段として熱圧着法がある。電極とこ
れに当接する被覆リード線の接合する部分を熱と圧力の
物理力によって被覆を溶融しつつリード線を軟化させて
直接に電極と接合させる方法である。その熱と圧力を被
覆リード線に加える部材を熱圧着用ヒーターチップと称
し、例えば図１１の斜視図に示されるような略Ｖ字形状
の熱圧着用ヒーターチップ１０が利用されている。この
熱圧着用ヒーターチップ１０自身が電気抵抗発熱体とな
っており、図示されない熱圧着装置本体へ取り付けて電
流印加するための通電電極となる装着部１、１と、圧着
先端部３を含む抵抗発熱部２とからなり、圧着先端部３
の幅ｗは０．５〜１．０ｍｍ、Ｖ字形状の縦横寸法は１
０ｍｍ程度と小さなものである。
ード線を接続する手段として熱圧着法がある。電極とこ
れに当接する被覆リード線の接合する部分を熱と圧力の
物理力によって被覆を溶融しつつリード線を軟化させて
直接に電極と接合させる方法である。その熱と圧力を被
覆リード線に加える部材を熱圧着用ヒーターチップと称
し、例えば図１１の斜視図に示されるような略Ｖ字形状
の熱圧着用ヒーターチップ１０が利用されている。この
熱圧着用ヒーターチップ１０自身が電気抵抗発熱体とな
っており、図示されない熱圧着装置本体へ取り付けて電
流印加するための通電電極となる装着部１、１と、圧着
先端部３を含む抵抗発熱部２とからなり、圧着先端部３
の幅ｗは０．５〜１．０ｍｍ、Ｖ字形状の縦横寸法は１
０ｍｍ程度と小さなものである。
【０００３】上記熱圧着用ヒーターチップ１０は、高温
度において十分な機械的強度と酸化に耐え得る素材とし
てタングステン系合金やモリブデン系合金が一般に使用
されている。また、図１１に示されるように熱圧着の際
には被覆リード線６の被覆を予め除去することなく接合
部分７を薄膜電極５と瞬時に接合させるために、ヒータ
ーチップ１０の圧着先端部３（抵抗発熱部２の他の部分
に比較して最も高温度になっている。）は常時５００〜
７００℃の高温に発熱させている。
度において十分な機械的強度と酸化に耐え得る素材とし
てタングステン系合金やモリブデン系合金が一般に使用
されている。また、図１１に示されるように熱圧着の際
には被覆リード線６の被覆を予め除去することなく接合
部分７を薄膜電極５と瞬時に接合させるために、ヒータ
ーチップ１０の圧着先端部３（抵抗発熱部２の他の部分
に比較して最も高温度になっている。）は常時５００〜
７００℃の高温に発熱させている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記熱圧着法によって
電子部品の電極５と被覆リード線６の接合部分７との安
定な接合強度を得るためには安定した接合温度が欠かせ
ず、熱圧着用ヒーターチップ１０の抵抗発熱部２の温度
制御が必要となる。特に、温度制御の観点からは実際に
圧力と熱を直接加える圧着先端部３またはその近傍での
温度変化（圧着時には熱が電極側に拡散して圧着先端部
３の温度が下がる。また、環境によって定常的な放熱量
も変化する。）をリアルタイムに検知して常に一定の温
度を維持させる等のフィードバック制御を行うことが望
ましい。
電子部品の電極５と被覆リード線６の接合部分７との安
定な接合強度を得るためには安定した接合温度が欠かせ
ず、熱圧着用ヒーターチップ１０の抵抗発熱部２の温度
制御が必要となる。特に、温度制御の観点からは実際に
圧力と熱を直接加える圧着先端部３またはその近傍での
温度変化（圧着時には熱が電極側に拡散して圧着先端部
３の温度が下がる。また、環境によって定常的な放熱量
も変化する。）をリアルタイムに検知して常に一定の温
度を維持させる等のフィードバック制御を行うことが望
ましい。
【０００５】この点、従来は試験的に割り出した熱圧着
時の温度変化から印加電流をサイクル的に変えて発熱量
を変化させて所定温度範囲内に収めるようにしたり、赤
外線を利用した非接触温度センサー等で圧着先端部３の
温度を測って制御するといった温度制御方法が考えられ
ているが、何れも精密な温度制御は達成されていない。
時の温度変化から印加電流をサイクル的に変えて発熱量
を変化させて所定温度範囲内に収めるようにしたり、赤
外線を利用した非接触温度センサー等で圧着先端部３の
温度を測って制御するといった温度制御方法が考えられ
ているが、何れも精密な温度制御は達成されていない。
【０００６】この精密な温度制御のためには、熱圧着用
ヒーターチップ１０の圧着先端部３またはその近傍の温
度を直接にリアルタイムに測定することが望ましく、且
つその測定位置は同種熱圧着用ヒーターチップにおいて
は定位置にあることが好ましい。
ヒーターチップ１０の圧着先端部３またはその近傍の温
度を直接にリアルタイムに測定することが望ましく、且
つその測定位置は同種熱圧着用ヒーターチップにおいて
は定位置にあることが好ましい。
【０００７】しかしながら、上述のような要請を満たす
熱圧着用ヒーターチップ及びその製造方法は実現されて
いない。
熱圧着用ヒーターチップ及びその製造方法は実現されて
いない。
【０００８】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であり、熱圧着用ヒーターチップの圧着先端部またはそ
の近傍の発熱温度を適正温度範囲にリアルタイムにコン
トロールし、且つその信頼性を向上して圧着先端部の温
度制御を安定にすることを目的とする。
であり、熱圧着用ヒーターチップの圧着先端部またはそ
の近傍の発熱温度を適正温度範囲にリアルタイムにコン
トロールし、且つその信頼性を向上して圧着先端部の温
度制御を安定にすることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、 （１）電子部品の電極に被圧着物を熱圧着して接続する
際に使用される熱圧着用ヒーターチップにおいて、前記
熱圧着用ヒーターチップの抵抗発熱部の圧着先端部また
はその近傍に素線の接合点が溶接されている熱電対を備
えることを特徴とする熱圧着用ヒーターチップを提供す
る。 （２）上記（１）に記載の熱圧着用ヒーターチップにお
いて、熱電対は前記熱圧着用ヒーターチップの抵抗発熱
部に直に溶接されていることを特徴とする熱圧着用ヒー
ターチップを提供する。 （３）上記（１）に記載の熱圧着用ヒーターチップにお
いて、熱電対は前記熱圧着用ヒーターチップの抵抗発熱
部に接合補助部材を介して溶接されていることを特徴と
する熱圧着用ヒーターチップを提供する。 （４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の熱圧着
用ヒーターチップにおいて、抵抗発熱部に熱電対の素線
の係止手段を備えていることを特徴とする熱圧着用ヒー
ターチップを提供する。 （５）上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の熱圧着
用ヒーターチップにおいて、抵抗発熱部における圧着先
端部またはその近傍に貫通孔が配設されるとともに、前
記貫通孔に素線を通して貫通孔開口部にて接合された熱
電対を備えることを特徴とする熱圧着用ヒーターチップ
を提供する。 （６）（１）乃至（４）のいずれかに記載の熱圧着用ヒ
ーターチップにおいて、抵抗発熱部における圧着先端部
の近傍に凹部が配設されるとともに、前記凹部内に素線
を通して凹部の角隅にて接合された熱電対を備えること
を特徴とする熱圧着用ヒーターチップを提供する。 （７）（１）乃至（４）のいずれかに記載の熱圧着用ヒ
ーターチップにおいて、抵抗発熱部における圧着先端部
の近傍に複数の凸部が配設されるとともに、前記凸部の
間に素線を通して接合された熱電対を備えることを特徴
とする熱圧着用ヒーターチップを提供する。 （８）第１に、熱圧着用ヒーターチップの抵抗発熱部に
熱電対の係止手段をヒーターチップの成型時または成型
後に設け、第２に、前記係止手段を介して熱電対の素線
を引き出し、第３に、前記熱電対の２本の素線の先端部
を溶接して接合しつつ抵抗発熱部の前記係止手段の箇所
に溶接することを特徴とする（１）乃至（７）に記載の
熱圧着用ヒーターチップの製造方法を提供する。
決するために、 （１）電子部品の電極に被圧着物を熱圧着して接続する
際に使用される熱圧着用ヒーターチップにおいて、前記
熱圧着用ヒーターチップの抵抗発熱部の圧着先端部また
はその近傍に素線の接合点が溶接されている熱電対を備
えることを特徴とする熱圧着用ヒーターチップを提供す
る。 （２）上記（１）に記載の熱圧着用ヒーターチップにお
いて、熱電対は前記熱圧着用ヒーターチップの抵抗発熱
部に直に溶接されていることを特徴とする熱圧着用ヒー
ターチップを提供する。 （３）上記（１）に記載の熱圧着用ヒーターチップにお
いて、熱電対は前記熱圧着用ヒーターチップの抵抗発熱
部に接合補助部材を介して溶接されていることを特徴と
する熱圧着用ヒーターチップを提供する。 （４）上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の熱圧着
用ヒーターチップにおいて、抵抗発熱部に熱電対の素線
の係止手段を備えていることを特徴とする熱圧着用ヒー
ターチップを提供する。 （５）上記（１）乃至（４）のいずれかに記載の熱圧着
用ヒーターチップにおいて、抵抗発熱部における圧着先
端部またはその近傍に貫通孔が配設されるとともに、前
記貫通孔に素線を通して貫通孔開口部にて接合された熱
電対を備えることを特徴とする熱圧着用ヒーターチップ
を提供する。 （６）（１）乃至（４）のいずれかに記載の熱圧着用ヒ
ーターチップにおいて、抵抗発熱部における圧着先端部
の近傍に凹部が配設されるとともに、前記凹部内に素線
を通して凹部の角隅にて接合された熱電対を備えること
を特徴とする熱圧着用ヒーターチップを提供する。 （７）（１）乃至（４）のいずれかに記載の熱圧着用ヒ
ーターチップにおいて、抵抗発熱部における圧着先端部
の近傍に複数の凸部が配設されるとともに、前記凸部の
間に素線を通して接合された熱電対を備えることを特徴
とする熱圧着用ヒーターチップを提供する。 （８）第１に、熱圧着用ヒーターチップの抵抗発熱部に
熱電対の係止手段をヒーターチップの成型時または成型
後に設け、第２に、前記係止手段を介して熱電対の素線
を引き出し、第３に、前記熱電対の２本の素線の先端部
を溶接して接合しつつ抵抗発熱部の前記係止手段の箇所
に溶接することを特徴とする（１）乃至（７）に記載の
熱圧着用ヒーターチップの製造方法を提供する。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明に係る熱圧着用ヒーターチ
ップの実施の形態を図面に基いて説明する。なお、従来
の技術で説明した図１１における部材と同等の部材は同
符号にて示す。
ップの実施の形態を図面に基いて説明する。なお、従来
の技術で説明した図１１における部材と同等の部材は同
符号にて示す。
【００１１】図１は本発明に係る熱電対を備える熱圧着
用ヒーターチップの斜視図である。
用ヒーターチップの斜視図である。
【００１２】図１に示されるように、本発明に係る熱圧
着用ヒーターチップ２０は従来の熱圧着用ヒーターチッ
プ１０と本体を同じくするが、温度センサーとして熱電
対１１の２本の素線１１ａ、１１ｂ（＋脚と−脚）が溶
融して合金化した状態の接合点１２をヒーターチップ１
０の抵抗発熱部２の圧着先端部３の近傍上で溶接と同時
に接合して取り付けた構造である。上記のように熱電対
１１の接合点（＝測定点）１２がヒーターチップ２０の
圧着先端部３またはその近傍上にアーク溶接等の方法に
よって溶接されているので、ヒーターチップ１０の圧着
先端部３の温度制御がリアルタイム且つ高精度に実現で
き、例えば圧着先端部３の発熱温度を適正温度（例えば
５５０℃）±１０℃といった温度範囲にフィードバック
制御可能となる。
着用ヒーターチップ２０は従来の熱圧着用ヒーターチッ
プ１０と本体を同じくするが、温度センサーとして熱電
対１１の２本の素線１１ａ、１１ｂ（＋脚と−脚）が溶
融して合金化した状態の接合点１２をヒーターチップ１
０の抵抗発熱部２の圧着先端部３の近傍上で溶接と同時
に接合して取り付けた構造である。上記のように熱電対
１１の接合点（＝測定点）１２がヒーターチップ２０の
圧着先端部３またはその近傍上にアーク溶接等の方法に
よって溶接されているので、ヒーターチップ１０の圧着
先端部３の温度制御がリアルタイム且つ高精度に実現で
き、例えば圧着先端部３の発熱温度を適正温度（例えば
５５０℃）±１０℃といった温度範囲にフィードバック
制御可能となる。
【００１３】上記熱電対１１には測定温度範囲が本熱圧
着用ヒーターチップ２０の使用温度範囲（概ね５００〜
７００℃）に適合するものである他は特に制限は無い
が、例えば＋脚にＮｉ−Ｃｒ合金、−脚にＮｉ合金を用
いたＫ種熱電対（旧記号ＣＡで呼称クロメル−アルメ
ル）が好適である。
着用ヒーターチップ２０の使用温度範囲（概ね５００〜
７００℃）に適合するものである他は特に制限は無い
が、例えば＋脚にＮｉ−Ｃｒ合金、−脚にＮｉ合金を用
いたＫ種熱電対（旧記号ＣＡで呼称クロメル−アルメ
ル）が好適である。
【００１４】また、上記熱電対１１の接合点１２は図２
の断面図に示されるように、ヒーターチップ１０の抵抗
発熱部２に対して直に溶接してあってもよいし、図３及
び図４の断面図に示されるように、溶接を容易にするた
めに抵抗発熱部２に接合補助部材１３（Ｎｉ、Ｃｒ、Ｂ
ｅ等の接合金属）を介して溶接されていてもよい。
の断面図に示されるように、ヒーターチップ１０の抵抗
発熱部２に対して直に溶接してあってもよいし、図３及
び図４の断面図に示されるように、溶接を容易にするた
めに抵抗発熱部２に接合補助部材１３（Ｎｉ、Ｃｒ、Ｂ
ｅ等の接合金属）を介して溶接されていてもよい。
【００１５】本発明者の上記２種の溶接方法による試作
結果によれば、前記接合補助部材１３を介した溶接の場
合は、（ａ）図３に示されるように、ヒーターチップの
抵抗発熱部２が５００〜７００℃という高温を発熱する
ために、接合金属１３との接合部１５が熱履歴にて剥離
し易く、一旦剥離してしまうと熱電対１１による温度コ
ントロールが不能となってヒーターチップが温度暴走す
る恐れがある。また、（ｂ）接合補助部材１３を介した
アーク溶接の制御が困難で、図４に示されるように、多
数の小さな穴の鬆１６が接合補助部材１３の中に入り易
く、結果として温度コントロールが不安定になる、とい
った不具合点が明らかになった。
結果によれば、前記接合補助部材１３を介した溶接の場
合は、（ａ）図３に示されるように、ヒーターチップの
抵抗発熱部２が５００〜７００℃という高温を発熱する
ために、接合金属１３との接合部１５が熱履歴にて剥離
し易く、一旦剥離してしまうと熱電対１１による温度コ
ントロールが不能となってヒーターチップが温度暴走す
る恐れがある。また、（ｂ）接合補助部材１３を介した
アーク溶接の制御が困難で、図４に示されるように、多
数の小さな穴の鬆１６が接合補助部材１３の中に入り易
く、結果として温度コントロールが不安定になる、とい
った不具合点が明らかになった。
【００１６】一方、図２に示されるように、熱電対１１
とヒーターチップ１０を前記Ｎｉ等の接合補助部材１３
を用いずに直接アーク溶接することによって、安定した
接合点１２が形成され、且つ抵抗発熱部２との接合界面
で拡散層１４（例としてタングステンとＫ種熱電対）が
形成されて強固に接合して剥離の恐れが殆どなく、且つ
溶融した接合点１２の中には「鬆」は発生しないことが
判った。
とヒーターチップ１０を前記Ｎｉ等の接合補助部材１３
を用いずに直接アーク溶接することによって、安定した
接合点１２が形成され、且つ抵抗発熱部２との接合界面
で拡散層１４（例としてタングステンとＫ種熱電対）が
形成されて強固に接合して剥離の恐れが殆どなく、且つ
溶融した接合点１２の中には「鬆」は発生しないことが
判った。
【００１７】以上の試作結果を踏まえれば、熱電対１１
を直にヒーターチップ１０に溶接することが好適といえ
る。
を直にヒーターチップ１０に溶接することが好適といえ
る。
【００１８】次に、本発明に係る熱圧着用ヒーターチッ
プ２０では、ヒーターチップ２０が高速で上下に往復動
することからヒーターチップ自身に溶接された熱電対１
１も随伴して上下に振られるので、捩れ応力、曲げ応力
が繰り返し懸かってしまい、図２に示されるように、熱
電対１１の２本の素線１１ａ、１１ｂが接合点１２の根
元から断線する可能性が想起される。この対策としては
熱電対１１の２本の素線１１ａ、１１ｂの接合点１２の
根元部分が保持されるような保持手段を設けることが好
ましい。
プ２０では、ヒーターチップ２０が高速で上下に往復動
することからヒーターチップ自身に溶接された熱電対１
１も随伴して上下に振られるので、捩れ応力、曲げ応力
が繰り返し懸かってしまい、図２に示されるように、熱
電対１１の２本の素線１１ａ、１１ｂが接合点１２の根
元から断線する可能性が想起される。この対策としては
熱電対１１の２本の素線１１ａ、１１ｂの接合点１２の
根元部分が保持されるような保持手段を設けることが好
ましい。
【００１９】また、熱圧着時に抵抗発熱部２の発熱温度
は場所によって異なってくるので、抵抗発熱部２のどの
位置に熱電対１１の接合点１２を配置するかによって圧
着先端部３との温度差も異なってくる。その結果、個々
のヒーターチップで熱電対１１の取り付け位置が違って
くると繰り返し温度精度も個々に変わってしまう。而し
て熱電対１１の接合点１２の配置は定まった位置にして
同じヒーターチップであれば同じ温度制御を行えるよう
にすることが好ましい。
は場所によって異なってくるので、抵抗発熱部２のどの
位置に熱電対１１の接合点１２を配置するかによって圧
着先端部３との温度差も異なってくる。その結果、個々
のヒーターチップで熱電対１１の取り付け位置が違って
くると繰り返し温度精度も個々に変わってしまう。而し
て熱電対１１の接合点１２の配置は定まった位置にして
同じヒーターチップであれば同じ温度制御を行えるよう
にすることが好ましい。
【００２０】上記２つの観点から、図５に示されるよう
に、本発明に係る熱圧着用ヒーターチップ３０では、抵
抗発熱部２の圧着先端部３またはその近傍に熱電対１１
の２本の素線１１ａ、１１ｂの位置を定める係止手段と
して貫通孔１７（素線が挿入可能な程度の大きさ）を備
える構造になっており、熱電対１１の素線１１ａ、１１
ｂは共に前記貫通孔１７を通してその先の貫通孔開口部
１７ａにて接合点１２が形成され、且つ溶接された構成
となっている。而して、前記貫通孔１７によって熱電対
１１の接合点１２の位置は定まることになって、個々の
ヒーターチップで取り付け位置の個体差が無く、一様に
極めて精緻な温度制御が可能になる。
に、本発明に係る熱圧着用ヒーターチップ３０では、抵
抗発熱部２の圧着先端部３またはその近傍に熱電対１１
の２本の素線１１ａ、１１ｂの位置を定める係止手段と
して貫通孔１７（素線が挿入可能な程度の大きさ）を備
える構造になっており、熱電対１１の素線１１ａ、１１
ｂは共に前記貫通孔１７を通してその先の貫通孔開口部
１７ａにて接合点１２が形成され、且つ溶接された構成
となっている。而して、前記貫通孔１７によって熱電対
１１の接合点１２の位置は定まることになって、個々の
ヒーターチップで取り付け位置の個体差が無く、一様に
極めて精緻な温度制御が可能になる。
【００２１】また、図６は前記熱圧着用ヒーターチップ
３０に設けられた前記貫通孔１７を通して熱電対１１を
溶接した状態を示す拡大図であるが、本図から判るよう
に、素線１１ａ、１１ｂが捩れ応力や曲げ応力によって
２点鎖線のように曲ったとしても、貫通孔１７の中に熱
電対１１の接合点１２（溶融体）と素線１１ａ、１１ｂ
との境界部が保護されているので、換言すれば係止手段
の貫通孔１７が熱電対１１の保持手段にもなって素線１
１ａ、１１ｂを貫通孔１７の内に保持しているために、
素線１１ａ、１１ｂの根元からの断線が発生しにくい効
果を得ている。また、接合点１２は貫通孔開口部１７ａ
を塞ぐように溶接されたかぎ形接合形態で、熱電対とヒ
ーターチップの直接合による拡散層１４の形成とも相俟
って剥離の恐れは一層解消される。
３０に設けられた前記貫通孔１７を通して熱電対１１を
溶接した状態を示す拡大図であるが、本図から判るよう
に、素線１１ａ、１１ｂが捩れ応力や曲げ応力によって
２点鎖線のように曲ったとしても、貫通孔１７の中に熱
電対１１の接合点１２（溶融体）と素線１１ａ、１１ｂ
との境界部が保護されているので、換言すれば係止手段
の貫通孔１７が熱電対１１の保持手段にもなって素線１
１ａ、１１ｂを貫通孔１７の内に保持しているために、
素線１１ａ、１１ｂの根元からの断線が発生しにくい効
果を得ている。また、接合点１２は貫通孔開口部１７ａ
を塞ぐように溶接されたかぎ形接合形態で、熱電対とヒ
ーターチップの直接合による拡散層１４の形成とも相俟
って剥離の恐れは一層解消される。
【００２２】次に、上記係止手段は上記貫通孔１７に限
らず種々想定され得る。例えば、係止手段の他の実施の
形態として、図７の斜視図に示されるように、本発明に
係る熱圧着用ヒーターチップ４０に設けられた船底形の
凹部１８内に２本の素線１１ａ、１１ｂを通して凹部１
８の角隅にて接合点１２を接合且つ溶接した構造でも接
合点１２の位置は定まり、且つ素線１１ａ、１１ｂの根
元は凹部１８の壁面にて保持される。
らず種々想定され得る。例えば、係止手段の他の実施の
形態として、図７の斜視図に示されるように、本発明に
係る熱圧着用ヒーターチップ４０に設けられた船底形の
凹部１８内に２本の素線１１ａ、１１ｂを通して凹部１
８の角隅にて接合点１２を接合且つ溶接した構造でも接
合点１２の位置は定まり、且つ素線１１ａ、１１ｂの根
元は凹部１８の壁面にて保持される。
【００２３】他の係止手段の例として、図８に示される
熱圧着用ヒーターチップ５０は、圧着先端部３の近傍に
複数の凸部１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄが配設され
るとともに、前記凸部１９ａ、１９ｂの間に２本の素線
１１ａ、１１ｂを通して凸部１９ｃ、１９ｄの狭間にて
接合点１２が接合且つ溶接された構造になっている。上
記係止手段によっても熱電対１１の素線１１ａ、１１ｂ
は凸部１９ａ、１９ｂに挟まれてその根元部分は保持さ
れ、且つ接合点１２の位置は凸部１９ｃ、１９ｄの狭間
に定まる。
熱圧着用ヒーターチップ５０は、圧着先端部３の近傍に
複数の凸部１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄが配設され
るとともに、前記凸部１９ａ、１９ｂの間に２本の素線
１１ａ、１１ｂを通して凸部１９ｃ、１９ｄの狭間にて
接合点１２が接合且つ溶接された構造になっている。上
記係止手段によっても熱電対１１の素線１１ａ、１１ｂ
は凸部１９ａ、１９ｂに挟まれてその根元部分は保持さ
れ、且つ接合点１２の位置は凸部１９ｃ、１９ｄの狭間
に定まる。
【００２４】以上のように、本発明に係る前記熱圧着用
ヒーターチップ２０は熱電対１１を備える構造にて熱圧
着時の精度の高いリアルタイムの温度制御が可能にな
り、特に本発明に係る前記熱圧着用ヒーターチップ３
０、４０、５０では、単に熱電対１１をヒーターチップ
に溶接したに留まらず、その位置を定め、また熱電対の
接合点１２の根元の素線１１ａ、１１ｂを保持する構造
を備えていることによって、安定した信頼性の高い温度
制御が実現できるのである。
ヒーターチップ２０は熱電対１１を備える構造にて熱圧
着時の精度の高いリアルタイムの温度制御が可能にな
り、特に本発明に係る前記熱圧着用ヒーターチップ３
０、４０、５０では、単に熱電対１１をヒーターチップ
に溶接したに留まらず、その位置を定め、また熱電対の
接合点１２の根元の素線１１ａ、１１ｂを保持する構造
を備えていることによって、安定した信頼性の高い温度
制御が実現できるのである。
【００２５】ところで、上述の数例の実施の形態では、
ヒーターチップの形状が略Ｖ字形状のものであったが、
本発明の対象となる熱圧着用ヒーターチップの形状には
制限はなく、例えば図９の斜視図に示されるようなスリ
ット３１が入った略四角形状の抵抗発熱部３２の先端に
設けられた凸状の圧着先端部３３に係止手段（例えば貫
通孔１７）を介して溶接した熱電対１１を備えるヒータ
ーチップ形状でもよく、さらに図１０の斜視図に示され
るような圧着先端部３５が略四角形状の抵抗発熱部３４
から延設された富士山型の熱圧着用ヒーターチップ７０
の形状でもよい。
ヒーターチップの形状が略Ｖ字形状のものであったが、
本発明の対象となる熱圧着用ヒーターチップの形状には
制限はなく、例えば図９の斜視図に示されるようなスリ
ット３１が入った略四角形状の抵抗発熱部３２の先端に
設けられた凸状の圧着先端部３３に係止手段（例えば貫
通孔１７）を介して溶接した熱電対１１を備えるヒータ
ーチップ形状でもよく、さらに図１０の斜視図に示され
るような圧着先端部３５が略四角形状の抵抗発熱部３４
から延設された富士山型の熱圧着用ヒーターチップ７０
の形状でもよい。
【００２６】次に、本発明に係る熱圧着用ヒーターチッ
プの製造方法を図５、図６に示される前記熱圧着用ヒー
ターチップ３０を例に説明する。
プの製造方法を図５、図６に示される前記熱圧着用ヒー
ターチップ３０を例に説明する。
【００２７】第１に、略Ｖ字形状のヒーターチップ本体
１０の抵抗発熱部２の圧着先端部３の近傍（Ｖ字の谷底
の延長上）に熱電対１１の係止手段として直径０．５ｍ
ｍ程の貫通孔１７を設け（ヒーターチップ成型時に同時
に形成してもよい。）、第２に、前記貫通孔１７に一方
から熱電対１１の２本の素線１１ａ、１１ｂを通してそ
の先端を貫通孔開口部１７ａから４〜５ｍｍ突出させ、
第３に、前記熱電対１１の２本の素線１１ａ、１１ｂの
突出した先端部をアーク溶接して接合点１２を形成す
る。この際、前記素線の突出部分は溶融体となって貫通
孔１７内と貫通孔開口部１７ａに亙って塞ぐように接合
点１２が形成される。
１０の抵抗発熱部２の圧着先端部３の近傍（Ｖ字の谷底
の延長上）に熱電対１１の係止手段として直径０．５ｍ
ｍ程の貫通孔１７を設け（ヒーターチップ成型時に同時
に形成してもよい。）、第２に、前記貫通孔１７に一方
から熱電対１１の２本の素線１１ａ、１１ｂを通してそ
の先端を貫通孔開口部１７ａから４〜５ｍｍ突出させ、
第３に、前記熱電対１１の２本の素線１１ａ、１１ｂの
突出した先端部をアーク溶接して接合点１２を形成す
る。この際、前記素線の突出部分は溶融体となって貫通
孔１７内と貫通孔開口部１７ａに亙って塞ぐように接合
点１２が形成される。
【００２８】他の係止手段を備える本発明に係る前記熱
圧着用ヒーターチップ４０、５０についても上記と同様
であり、熱電対１１の素線１１ａ、１１ｂを係止手段の
凹部１８または凸部１９ｃ、１９ｄを介してそこから４
〜５ｍｍ先端部を突出させてアーク溶接して溶融体を係
止手段の凹部１８または凸部１９ｃ、１９ｄの狭間に溶
接することが肝要である。
圧着用ヒーターチップ４０、５０についても上記と同様
であり、熱電対１１の素線１１ａ、１１ｂを係止手段の
凹部１８または凸部１９ｃ、１９ｄを介してそこから４
〜５ｍｍ先端部を突出させてアーク溶接して溶融体を係
止手段の凹部１８または凸部１９ｃ、１９ｄの狭間に溶
接することが肝要である。
【００２９】
【発明の効果】本発明に係る熱圧着用ヒーターチップ及
びその製造方法は、上記のような構成のため、 （１）熱電対がその接合点をヒーターチップの抵抗発熱
部の圧着先端部またはその近傍に溶接にて取り付けられ
ているので、熱圧着温度の温度制御がリアルタイムに高
精度に行える。 （２）熱電対は直にヒーターチップに溶接されているた
めに熱電対とヒーターチップの接合は拡散層を形成して
いるので、高温発熱状態（５００〜７００℃）でもヒー
ターチップと熱電対は剥離することなくヒーターチップ
自身が消耗するまで温度コントロールが可能になるの
で、信頼性の高い温度制御が可能である。 （３）ニッケル等の媒介する金属を使用せず、熱電対を
直接にヒーターチップに接合させるので、「鬆」が入ら
ず、正確な温度コントロールが実現できる。 （４）熱電対の係止手段を備えているので、熱電対を接
合する位置が正確に（一義的に）決定でき、安定した信
頼性の高い温度制御が実現できる。 （５）係止手段として貫通孔または凹部または複数の凸
部を備えているので、素線が保持されて断線が生じにく
い。
びその製造方法は、上記のような構成のため、 （１）熱電対がその接合点をヒーターチップの抵抗発熱
部の圧着先端部またはその近傍に溶接にて取り付けられ
ているので、熱圧着温度の温度制御がリアルタイムに高
精度に行える。 （２）熱電対は直にヒーターチップに溶接されているた
めに熱電対とヒーターチップの接合は拡散層を形成して
いるので、高温発熱状態（５００〜７００℃）でもヒー
ターチップと熱電対は剥離することなくヒーターチップ
自身が消耗するまで温度コントロールが可能になるの
で、信頼性の高い温度制御が可能である。 （３）ニッケル等の媒介する金属を使用せず、熱電対を
直接にヒーターチップに接合させるので、「鬆」が入ら
ず、正確な温度コントロールが実現できる。 （４）熱電対の係止手段を備えているので、熱電対を接
合する位置が正確に（一義的に）決定でき、安定した信
頼性の高い温度制御が実現できる。 （５）係止手段として貫通孔または凹部または複数の凸
部を備えているので、素線が保持されて断線が生じにく
い。
【図１】本発明に係る熱電対を備える熱圧着用ヒーター
チップの斜視図である。
チップの斜視図である。
【図２】本発明に係る熱圧着用ヒーターチップの熱電対
を直にヒーターチップに溶接した接合部分を示す断面図
である。
を直にヒーターチップに溶接した接合部分を示す断面図
である。
【図３】本発明に係る熱圧着用ヒーターチップの熱電対
を接合補助部材を介してヒーターチップに溶接した場合
の剥離の生じた状態を示す断面図である。
を接合補助部材を介してヒーターチップに溶接した場合
の剥離の生じた状態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る熱圧着用ヒーターチップの熱電対
を接合補助部材を介してヒーターチップに溶接した場合
の鬆が入った状態を示す断面図である。
を接合補助部材を介してヒーターチップに溶接した場合
の鬆が入った状態を示す断面図である。
【図５】本発明に係る熱電対を備える他の熱圧着用ヒー
ターチップの例を示す斜視図である。
ターチップの例を示す斜視図である。
【図６】ヒーターチップに設けられた貫通孔を通して熱
電対を溶接した状態を示す図である。
電対を溶接した状態を示す図である。
【図７】ヒーターチップに設けられた凹部を介して熱電
対を溶接した状態を示す斜視図である。
対を溶接した状態を示す斜視図である。
【図８】ヒーターチップに設けられた複数の凸部を介し
て熱電対を溶接した状態を示す斜視図である。
て熱電対を溶接した状態を示す斜視図である。
【図９】貫通孔を介して溶接した熱電対を備える略四角
形状の熱圧着用ヒーターチップの形状例を示す斜視図で
ある。
形状の熱圧着用ヒーターチップの形状例を示す斜視図で
ある。
【図１０】圧着先端部が富士山型の熱圧着用ヒーターチ
ップの形状例を示す斜視図である。
ップの形状例を示す斜視図である。
【図１１】従来の熱圧着用ヒーターチップの構造と電極
への被覆リード線の熱圧着の様子を示す斜視図である。
への被覆リード線の熱圧着の様子を示す斜視図である。
１ 装着部 ２、３２、３４ 抵抗発熱部 ３、３３、３５ 圧着先端部 ５ 薄膜電極 ６ 被覆リード線 ７ 被覆リード線の接合部分 １０、２０、３０、４０、５０、６０、７０ 熱圧着
用ヒーターチップ １１ 熱電対 １１ａ、１１ｂ 素線 １２ 接合点 １３ 接合補助部材 １４ 拡散層 １６ 鬆 １７ 貫通孔 １７ａ 貫通孔開口部 １８ 凹部 １９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ 凸部 ３１ スリット
用ヒーターチップ １１ 熱電対 １１ａ、１１ｂ 素線 １２ 接合点 １３ 接合補助部材 １４ 拡散層 １６ 鬆 １７ 貫通孔 １７ａ 貫通孔開口部 １８ 凹部 １９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄ 凸部 ３１ スリット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴 信康 東京都台東区上野６丁目16番20号太陽誘電 株式会社内 Ｆターム(参考） 5E319 AB10 CC12 5F044 PP19
Claims (8)
- 【請求項１】 電子部品の電極に被圧着物を熱圧着して
接続する際に使用される熱圧着用ヒーターチップにおい
て、前記熱圧着用ヒーターチップの抵抗発熱部の圧着先
端部またはその近傍に素線の接合点が溶接されている熱
電対を備えることを特徴とする熱圧着用ヒーターチッ
プ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の熱圧着用ヒーターチッ
プにおいて、熱電対は前記熱圧着用ヒーターチップの抵
抗発熱部に直に溶接されていることを特徴とする熱圧着
用ヒーターチップ。 - 【請求項３】 請求項１に記載の熱圧着用ヒーターチッ
プにおいて、熱電対は前記熱圧着用ヒーターチップの抵
抗発熱部に接合補助部材を介して溶接されていることを
特徴とする熱圧着用ヒーターチップ。 - 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の熱圧着用ヒーターチップにおいて、抵抗発熱部に熱電
対の素線の係止手段を備えていることを特徴とする熱圧
着用ヒーターチップ。 - 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の熱圧着用ヒーターチップにおいて、抵抗発熱部におけ
る圧着先端部またはその近傍に貫通孔が配設されるとと
もに、前記貫通孔に２本の素線を通して貫通孔開口部に
て接合された熱電対を備えることを特徴とする熱圧着用
ヒーターチップ。 - 【請求項６】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の熱圧着用ヒーターチップにおいて、抵抗発熱部におけ
る圧着先端部の近傍に凹部が配設されるとともに、前記
凹部内に２本の素線を通して凹部の角隅にて接合された
熱電対を備えることを特徴とする熱圧着用ヒーターチッ
プ。 - 【請求項７】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
の熱圧着用ヒーターチップにおいて、抵抗発熱部におけ
る圧着先端部の近傍に複数の凸部が配設されるととも
に、前記凸部の間に２本の素線を通して接合された熱電
対を備えることを特徴とする熱圧着用ヒーターチップ。 - 【請求項８】 第１に、熱圧着用ヒーターチップの抵抗
発熱部に熱電対の係止手段をヒーターチップの成型時ま
たは成型後に設け、第２に、前記係止手段を介して熱電
対の２本の素線を引き出し、第３に、前記熱電対の２本
の素線の先端部を溶接して接合しつつ抵抗発熱部の前記
係止手段の箇所に溶接することを特徴とする請求項１乃
至請求項７のいずれかに記載の熱圧着用ヒーターチップ
の製造方法。
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2001
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