JP2014203921A - Soldering device and soldering method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、外部熱源を用いることなく、電流を流して自己発熱させることにより、基板上に部品の半田付けを行うことができる半田付け装置及び半田付け方法に関するものである。 The present invention relates to a soldering apparatus and a soldering method capable of soldering a component on a substrate by causing a current to flow and causing self-heating without using an external heat source.
従来、電子装置に内蔵される回路基板には、各種の電子部品やスイッチ類、コネクタ等の部品、或いはワイヤが実装されている。これらの部品を回路基板上に実装する場合には一般に、部品の端子やワイヤを回路基板上の回路パターンに設けられた取付孔に差し込んで半田付けすることが行われる。予め回路基板上にインサートされた多くの部品の半田付けは、回路基板を半田槽を通過させることによって一度で行える。しかし、後付け部品等の単品を回路基板上に半田付けする場合は、半田ごてを使用して半田を溶かしたり、ノズルから溶融半田を吐出させる局所フロー半田付けによって半田付けが行われる。これらの場合、半田の溶融は別に用意された外部熱源(ヒータ)によって行われる。 Conventionally, various electronic components, switches, components such as connectors, or wires are mounted on a circuit board built in an electronic device. When these components are mounted on a circuit board, generally, terminals and wires of the components are inserted into mounting holes provided in a circuit pattern on the circuit board and soldered. Many components previously inserted on the circuit board can be soldered once by passing the circuit board through a solder bath. However, when soldering a single item such as a retrofitting component onto a circuit board, soldering is performed by using a soldering iron to melt the solder or by local flow soldering in which molten solder is discharged from a nozzle. In these cases, melting of the solder is performed by a separately prepared external heat source (heater).
例えば、実装基板上にトランスを実装する場合、実装基板上の導電パターンにクリーム半田を設け、トランスの端子金具には糸半田を巻き付けて導電パターン上に置き、これをリフロー炉に入れて半田を溶融させる方法が特許文献1に開示されている。また、回路基板に積層された電源層に電源ピンを挿通し、信号層に信号ピンを挿通して半田付けしてコネクタを回路基板に取り付ける場合に、電源層のみをペルチェ効果を用いた加熱手段で先に加熱しておく実装方法が特許文献2に開示されている。
For example, when a transformer is mounted on a mounting board, cream solder is provided on the conductive pattern on the mounting board, and thread solder is wound around the terminal fitting of the transformer and placed on the conductive pattern, which is then placed in a reflow oven and soldered. A method of melting is disclosed in
ところが、半田ごてを使用した半田付けでは、半田付け箇所の近傍が半田ごてや半田噴出ノズルの干渉領域になるため、この部分に電子部品を実装できず、部品の実装密度が低下する課題がある。また、特許文献1に開示の半田付け方法には外部熱源が必要であり、特許文献2に開示の半田付け方法は、基板に電源層が積層されていないと実施できないという課題があった。
However, in soldering using a soldering iron, the vicinity of the soldering point becomes an interference area of the soldering iron and solder ejection nozzle, so that electronic parts cannot be mounted on this part, and the mounting density of the parts is reduced. There is. Further, the soldering method disclosed in
本発明は、上記課題に鑑み、外部熱源を用いることなく、回路基板に実装する部品に、その部品が動作する時に流れる電流を用いることにより半田を溶融させ、部品を回路基板上に半田付けすることが可能な半田付け装置及び半田付け方法を提供するものである。 In view of the above problems, the present invention melts solder by using a current that flows when a component is operated on a component to be mounted on a circuit board without using an external heat source, and solders the component onto the circuit board. It is possible to provide a soldering apparatus and a soldering method that can be used.
上記課題を解決する本発明は、回路基板(2)に設けられた電源供給用のランド部(4)に、通電により動作する部品(1)のリード線(5)を半田付けする半田付け装置であって、リード線(5)を挿通可能な挿通部(11)を備えた導電性のリード線係合部(16)と、リード線係合部(16)に接続し、リード線(5)との間に空間を隔てた状態でランド部(4)側に延伸された胴部(12,13)と、胴部(12,13)に設けられ、胴部(12,13)を流れる電流によって発熱する高抵抗の発熱部(12)、及び胴部(12,13)のランド部(4)側に設けられ、ランド部(4)と電気的に接続する導電性の脚部(14、15)とを備えており、ランド部(4)の近傍の外周部に半田(8)が取り付けられたリード線(5)に対して、リード線係合部(16)にリード線(5)を挿通し、脚部(14、15)をランド部(4)に載置し、胴部(12,13)の空間内に半田(8)を収容した状態で、リード線(5)にランド部(4)を通じて電流を流した時に、発熱部(12)において発生した熱で半田(8)を溶融させ、溶融した半田(8)によってリード線(5)とランド部(4)とを半田付けすることを特徴とする半田付け装置である。 The present invention for solving the above-mentioned problems is a soldering apparatus for soldering a lead wire (5) of a component (1) operated by energization to a power supply land portion (4) provided on a circuit board (2). The conductive lead wire engaging portion (16) having an insertion portion (11) through which the lead wire (5) can be inserted, and the lead wire engaging portion (16) are connected to the lead wire (5 ) Are provided on the trunk part (12, 13) and the trunk part (12, 13) extending to the land part (4) side with a space therebetween, and flows through the trunk part (12, 13). A high-resistance heat generating part (12) that generates heat due to an electric current and conductive leg parts (14) provided on the land part (4) side of the body parts (12, 13) and electrically connected to the land part (4). 15), and a lead wire (5) having solder (8) attached to the outer peripheral portion in the vicinity of the land portion (4). Then, the lead wire (5) is inserted into the lead wire engaging portion (16), the leg portions (14, 15) are placed on the land portion (4), and the body portion (12, 13) is placed in the space. When current is passed through the land (4) through the lead wire (5) in a state where the solder (8) is accommodated, the solder (8) is melted by the heat generated in the heat generating part (12), and the melted solder ( The soldering apparatus is characterized in that the lead wire (5) and the land portion (4) are soldered by 8).
また、上記課題を解決する本発明は、回路基板(2)に設けられた電源供給用のランド部(4)に、通電により動作する部品(1)のリード線(5)を半田付けする半田付け方法であって、部品(1)を回路基板(2)に取り付けると共に、リード線(5)の半田付け箇所の近傍に半田(8)を取り付け、リード線(5)とランド部(4)とは半田(8)の外側に導電路を備えた導電部材(10)で接続し、導電部材(10)の途中には、通電されると発熱する高抵抗の発熱部(12)を介在させ、リード線(5)にランド部(4)を通じて電流を流した時に、発熱部(12)において発生した熱で半田(8)を溶融させ、溶融した半田(8)によってリード線(5)とランド部(4)とが半田付けされるようにしたことを特徴とする半田付け方法である。 Further, the present invention for solving the above-described problems is to solder a lead wire (5) of a component (1) that operates by energization to a power supply land (4) provided on a circuit board (2). In addition to attaching the component (1) to the circuit board (2) and attaching the solder (8) in the vicinity of the soldered portion of the lead wire (5), the lead wire (5) and the land portion (4) are attached. Is connected by a conductive member (10) having a conductive path outside the solder (8), and a high-resistance heating part (12) that generates heat when energized is interposed in the middle of the conductive member (10). When a current is passed through the lead wire (5) through the land portion (4), the solder (8) is melted by the heat generated in the heat generating portion (12), and the lead wire (5) is fused with the melted solder (8). Soldering, characterized in that the land (4) is soldered It is a method.
これにより、半田ごてや局所半田ノズル等の外部熱源の干渉領域がなくなり、回路基板上に電子部品を高密度に実装でき、この結果、基板を小型化できる。また、製品に通電させ、部品を直接加熱することにより、設備側の加熱装置が不要になる。更に、半田付け装置を治具として使用することにより、繰り返し使用することが可能である。 Thereby, there is no interference area of an external heat source such as a soldering iron or a local solder nozzle, and electronic components can be mounted on the circuit board with high density, and as a result, the board can be miniaturized. Further, by supplying power to the product and directly heating the parts, a heating device on the facility side becomes unnecessary. Furthermore, it can be used repeatedly by using a soldering apparatus as a jig.
なお、上記に付した符号は、後述する実施形態に記載の具体的実施態様との対応関係を示す一例である。 In addition, the code | symbol attached | subjected above is an example which shows a corresponding relationship with the specific embodiment as described in embodiment mentioned later.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。また、各実施態様についても、同一構成の部分には、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略化する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Moreover, also about each embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the part of the same structure, and the description is abbreviate | omitted or simplified.
図1(a)は、本発明の半田付け装置を使用することができる、通電により動作する部品の一例である三相交流モータ1を、その一部を切り欠いて示すものである。図1(a)に示される三相交流モータ1は、電動パワーステアリングに使用されるモータである。三相交流モータ1にはモータ部1Mと回路部1Cとがあり、モータ部1Mの中にあるモータ巻線(図3参照)に接続するリード線5が回路部1Cにある回路基板2に半田付けにより接続される。図1(b)は図1(a)に示すA部を部分的に拡大したものであり、モータ部1Mに電源を供給するリード線5が、回路基板2に設けられた取付孔6に挿通された後に、半田8によって回路基板2のランド部4に接続されている状態を示している。
FIG. 1A shows a three-
リード線5が半田8によって回路基板2のランド部4に接続されている場合、半田付けが半田ごてによって行われる場合は、図に示す領域A1の部分が半田ごての干渉領域となり、この部分には電子部品を実装することができない。また、半田付けが局所半田ノズルによって行われる場合は、図に示す領域A2の部分が局所半田ノズルの干渉領域となり、この部分には電子部品を実装することができない。よって、リード線5が半田ごて或いは局所半田ノズルによって行われる場合は、回路基板2に高密度実装が行えず、製品の小型化が困難になる。
When the
図2(a)は、図1(a)に示したA部において、リード線5をランド部4に半田付けする本発明の第1の実施例の半田付け装置10の外観を示している。また、図2(b)は図2(a)に示した半田付け装置10が回路基板2のランド部4に取り付けられた状態を断面で示しており、図2(c)は図2(b)に示す半田付け装置10にリード線5が挿入された状態を図2(b)のB方向から見た状態を示している。ランド部4の取付孔6から突出するリード線5のランド部4の近傍には半田8が取り付けられている。この場合の半田8は糸半田をリード線5の外周部に巻き付けたものであり、図には糸半田が1重巻きされているが、糸半田の巻数、及び巻形状は特に限定されるものではない。
FIG. 2A shows the appearance of the
第1の実施例の半田付け装置10は、リード線5を挿通可能なリード線挿通孔11を頂部に有するテーパ部12を備え、テーパ部12に続く下側には円筒状の胴部13がある。更に、胴部13の下側には直径が次第に大きくなるスカート部14が設けられており、スカート部14の下端部には全周に渡ってフランジ部15が設けられていて、このフランジ部15がランド部4の二点鎖線で示す部分に載置される。更に、テーパ部12と胴部13の内側には、リード線5の外周部に電気的に接触するリード線接触部16が設けられている。第1の実施例の半田付け装置10は板金製であるが、テーパ部12だけがその抵抗値を大きくしてあり、この部分に電流が流れると、テーパ部12は発熱する。即ち、テーパ部12は抵抗体部であるが、この抵抗体部は半田付け装置10のどこにあっても良く、半田付け装置全体が抵抗体部であっても良い。
The
以上のように構成された半田付け装置10は、図2(a)に示すように、リード線5をリード線接触部16に通してランド部4の上にフランジ部15が載置し、フランジ部15とランド部4とを電気的に接触させる。この状態では、図2(b)に示すように、リード線接触部16の先端部が半田8に接触する。なお、図2(b)には半田8が円筒状の物体として描かれている。また、半田付け装置10のリード線挿通孔11とリード線接触部16の内周面は、図2(c)に示すように、リード線5との接触を良好にするために鋸歯状やジグザグ状の凹凸が設けられていても良い。
As shown in FIG. 2A, the
そして、電源パターン3を通じてランド部4に電流を流すと、電流はランド部4からフランジ部15を通じて半田付け装置10に流れ、スカート部14、胴部13、テーパ部12及びリード線接触部16を通じてリード線5に流れる。この時、テーパ部12を流れる電流によってテーパ部12が発熱して高温になる。テーパ部12で発生した熱はリード線接触部16とリード線5に伝わり、この熱で半田8が溶けてランド部4側に流れ、取付孔6の周囲のランド部4とリード線5とを半田付けする。この結果、ランド部4とリード線5とが図1(a)に示したように半田8によって半田付けされる。ランド部4とリード線5とが半田付けされた後は、半田付け装置10を回路基板2の上から取り外すことができる。
When a current flows through the
テーパ部12を流れる電流によってテーパ部12が発熱して高温になり、この熱で半田8が溶けるためには、リード線5にモータ1の動作電流以下の電流を流せば良い。テーパ部12に流す電流によってテーパ部12を発熱させ、半田8を溶かす温度にするためのテーパ部12の抵抗値と電流の関係の一例は、テーパ部の抵抗値が0.118(Ω)、電流値17(A)で通電時間15秒である。
In order for the
そして、テーパ部12に使用する抵抗体としては、銅‐ニッケル線、ニッケル‐クロム線、或いは鉄‐クロム線が使用できる。また、抵抗体の形状としては、コイル形状、たけのこ形状、多点足形状、線材とすることができる。
And as a resistor used for the
図3Aは図1(a)に示した三相交流モータ1のモータ巻線U,V,Wと、回路基板2の上に形成されたモータ駆動用の制御回路(モータドライバ)2Cとの接続において、第1の半田付け部H1を半田付けする時の電流の流れを示す回路図である。第1の半田付け部H1は以後単に半田付け部H1と言う。半田付け部H1を半田付けする時は、端子C2,C6,C9に通電してトランジスタT2,T6,T9をオンにする。この場合は、半田付け部H1に外部電源9から100(A)のプラス電流が太線で示すようにトランジスタT6を通って半田付け部H1に達し、半田付け部H1に取り付けた半田付け装置10(図2参照)を加熱する。
FIG. 3A is a connection between the motor windings U, V, W of the three-
半田付け部H1に流れた電流はモータ巻線U,Wに分流され、第2と第3の半田付け部H2,H3を流れる。第2、第3の半田付け部H2、H3は以後単に半田付け部H2、H3と言う。半田付け部H2,H3を流れる電流は50(A)であるので、半田付け部H2,H3に取り付けた半田付け装置10(図2参照)の温度は半田を溶かす温度まで至らず、半田が予熱される。半田付け部H2を流れた電流は、トランジスタT2を通じて外部電源9に戻り、半田付け部H3を流れた電流は、トランジスタT9を通じて外部電源9に戻る。
The current flowing through the soldering part H1 is divided into the motor windings U and W and flows through the second and third soldering parts H2 and H3. The second and third soldering portions H2 and H3 are hereinafter simply referred to as soldering portions H2 and H3. Since the current flowing through the soldering portions H2 and H3 is 50 (A), the temperature of the soldering apparatus 10 (see FIG. 2) attached to the soldering portions H2 and H3 does not reach the temperature at which the solder is melted, and the solder is preheated. Is done. The current flowing through the soldering part H2 returns to the
図3Bは図1(a)に示した三相交流モータ1のモータ巻線U,V,Wと、回路基板2の上に形成されたモータ駆動用の制御回路(モータドライバ)2Cとの接続において、半田付け部H2を半田付けする時の電流の流れを示す回路図である。半田付け部H2を半田付けする時は、端子C4,C8,C9に通電してトランジスタT4,T8,T9をオンにする。この場合は、半田付け部H1に外部電源9から100(A)のプラス電流が太線で示すようにトランジスタT4を通って半田付け部H2に達し、半田付け部H2に取り付けた半田付け装置を加熱する。
FIG. 3B shows the connection between the motor windings U, V, W of the three-
半田付け部H2に流れた電流はモータ巻線U,Vに分流され、第1と第3の半田付け部H1,H3を流れる。半田付け部H1,H3を流れる電流は50(A)であるので、半田付け部H1,H3に取り付けた半田付け装置の温度は半田を溶かす温度まで至らず、半田が予熱される。半田付け部H1を流れた電流は、トランジスタT8を通じて外部電源9に戻り、半田付け部H3を流れた電流は、トランジスタT9を通じて外部電源9に戻る。
The current flowing through the soldering portion H2 is divided into motor windings U and V, and flows through the first and third soldering portions H1 and H3. Since the current flowing through the soldering portions H1 and H3 is 50 (A), the temperature of the soldering device attached to the soldering portions H1 and H3 does not reach the temperature at which the solder is melted, and the solder is preheated. The current flowing through the soldering part H1 returns to the
図3Cは図1(a)に示した三相交流モータ1のモータ巻線U,V,Wと、回路基板2の上に形成されたモータ駆動用の制御回路(モータドライバ)2Cとの接続において、半田付け部H3を半田付けする時の電流の流れを示す回路図である。半田付け部H3を半田付けする時は、端子C2,C8,C11に通電してトランジスタT2,T8,T11をオンにする。この場合は、半田付け部H3に外部電源9から100(A)のプラス電流が太線で示すようにトランジスタT11を通って半田付け部H3に達し、半田付け部H3に取り付けた半田付け装置を加熱する。
3C is a connection between the motor windings U, V, W of the three-
半田付け部H3に流れた電流はモータ巻線V,Wに分流され、第1と第2の半田付け部H1,H2を流れる。半田付け部H1,H2を流れる電流は50(A)であるので、半田付け部H1,H2に取り付けた半田付け装置の温度は半田を溶かす温度まで至らず、半田が予熱される。半田付け部H1を流れた電流は、トランジスタT8を通じて外部電源9に戻り、半田付け部H2を流れた電流は、トランジスタT2を通じて外部電源9に戻る。
The current flowing through the soldering portion H3 is divided into the motor windings V and W and flows through the first and second soldering portions H1 and H2. Since the current flowing through the soldering portions H1 and H2 is 50 (A), the temperature of the soldering device attached to the soldering portions H1 and H2 does not reach the temperature at which the solder is melted, and the solder is preheated. The current flowing through the soldering portion H1 returns to the
図3Aから図3Cに示した実施例では、三相交流モータ1にある3箇所の半田付け部H1〜H3を1箇所ずつ半田付けしているが、PWM制御及び電源測定電流制御を併用することにより、3箇所の半田付け部H1〜H3を同時に半田付けすることも可能である。また、外部電源9から電流を印加して半田付けを行うようにした実施例を説明したが、外部アクチュエータでモータを駆動することにより、モータで発電した電流を使用して半田付けを行うことも可能である。更に、通電回路のない製品については、回路基板から通電を行わず、半田付け装置の抵抗体に直接電流を与えても良い。
In the embodiment shown in FIGS. 3A to 3C, the three soldering portions H1 to H3 in the three-
図4(a)は本発明の第2の実施例の半田付け装置20を取り付ける三相交流モータ1を一部切り欠いて示すものである。この実施例では、リード線5が回路基板2の回路部1C側には突出しておらず、回路基板2の回路部1C側には回路部品7が実装されている。このような形態の三相交流モータ1のリード線5を回路基板2に半田付けする場合ために、第2の実施例の半田付け装置20は、回路基板2のモータ部1M側に露出するリード線5に側面から取り付けられるようになっている。
FIG. 4A shows the three-
図4(b)は、第2の実施例の半田付け装置20の構造及び図4(a)に示した三相交流モータ1のリード線5に半田付け装置20を取り付ける工程を説明するものである。また、図4(c)は図4(b)のようにして半田付け装置20がリード線5に取り付けられた状態を示すものである。リード線5はランド部4に設けられた穴6Aの中に挿入されているが、その先端部5Tは回路基板2の中にあり、回路基板2の反対側には突出していない。そして、リード線5の穴6Aの近傍には半田8が取り付けられている。この場合の半田8は糸半田をリード線5の外周部に巻き付けたものであり、図には糸半田が1重巻きされているが、糸半田の巻数、及び巻形状は特に限定されるものではない。
FIG. 4B illustrates the structure of the
第2の実施例の半田付け装置20は、リード線5に接触するリード線接触部26を備えた上底部23と、上底部23に続く下側には直径が次第に大きくなるテーパ状のスカート部24があり、スカート部24の下端部にはフランジ部25が設けられている。また、スカート部24の途中には高抵抗の抵抗体部22が設けられている。この実施例の抵抗体部22はスカート部24の表側と裏側から突出しているが、所望の抵抗値が得られるのならばスカート部24から突出させなくても良い。更に、第2の実施例の半田付け装置20は、リード線5に対して横方向から取り付けるために、上底部23、抵抗体部22を含むスカート部24及びフランジ部25には、リード線5に嵌め込むためのリード線受入用切欠21が設けられている。
The
第2の実施例の半田付け装置20も板金製であるが、抵抗体部22だけがその抵抗値を大きくしてあり、この部分に電流が流れると、抵抗体部22は発熱する。この抵抗体部22は半田付け装置20のどこにあっても良く、半田付け装置全体が抵抗体部であっても良い。以上のように構成された半田付け装置20は、リード線5に対して横方向から取り付けることができる。即ち、リード線受入用切欠21から半田8が取り付けられたリード線5を受け入れ、フランジ部25がランド部4に二点鎖線で示す位置まで到達するように半田付け装置20をリード線5に押し付けると図4(c)に示す状態になる。穴6Aの下部に位置する回路基板2の内部には空洞部6Bがあり、リード線5の先端部5Tはこの空洞部6Bの中に位置している。
The
図4(c)に示す状態で電源パターン3を通じてランド部4に電流を流すと、電流はランド部4からフランジ部15を通じて半田付け装置20に流れ、スカート部24及びリード線接触部26を通じてリード線5に流れる。この時、抵抗体部22を流れる電流によって抵抗体部22が発熱して高温になる。抵抗体部22で発生した熱はリード線接触部26とリード線5に伝わり、この熱で半田8が溶けてランド部4側に流れ、穴6Aの周囲のランド部4とリード線5とを半田付けする。この結果、ランド部4とリード線5とが図1(a)に示したように半田8によって半田付けされる。ランド部4とリード線5とが半田付けされた後は、半田付け装置10を回路基板2の横方向に引き抜いて取り外すことができる。
When a current is passed through the
なお、図4で説明した実施例では、半田付け後に半田付け装置10を回路基板2の横方向に引き抜いて取り外す構成にしているが、製品仕様上、支障がなければ、半田付け後に半田付け装置10を取り外さずそのままにしておくことも可能である。そして、半田付け装置(抵抗体)10を製品の構成部品とし、半田付け後に取り出さない構成とすれば、切欠きが不要となり、完全密閉の状態で半田付けを行うことが可能となる。
In the embodiment described with reference to FIG. 4, the
図5は本発明の第3の実施例の半田付け装置30の構成を示すものである。第3の実施例の半田付け装置30は、前述の第1の実施例の半田付け装置10と同様に、モータ1のリード線5が回路基板2を挿通して反対側に飛び出ている場合に使用できる。第3の実施例の半田付け装置30は、リード線5を挿通するリード線挿通孔31を備えた上底部33と、上底部33に続く下側には直径が次第に大きくなるテーパ状のスカート部に切り込みが入れられて分断された多脚部34がある。各多脚部34の先端部は折り曲げられて取付足35となっている。取付足35は多脚部34に対して湾曲させてカール状足35Cとすることもできる。また、多脚部34の各個の途中には高抵抗の抵抗体部32が設けられている。この実施例の抵抗体部32は多脚部34と同一面になっている。更に、リード線挿通孔31の周縁部はリード線5に食い込む形状のリード線接続部36となっている。第3の実施例の半田付け装置30の使い方は第1の実施例の半田付け装置10と同じであるのでその説明を省略する。
FIG. 5 shows a configuration of a
以上、いくつかの抵抗体部の形状を示す実施例を説明したが、抵抗体部の形状は、上述した実施例以外にも種々の形状が可能である。例えば、その他の抵抗体部の形状としては、コイル形状、たけのこ形状等が考えられ、一端をリード線に接続し、他方を基板のランド部に接続すれば良い。また、抵抗体部を構成する線材はその断面が、丸、角、パイプ状でも構わない。 As mentioned above, although the Example which shows the shape of some resistor parts was described, the shape of a resistor part can be various shapes other than the Example mentioned above. For example, other resistor portions may have a coil shape, a bamboo shoot shape, or the like, and one end may be connected to the lead wire and the other connected to the land portion of the substrate. Moreover, the cross section of the wire constituting the resistor portion may be round, square, or pipe-shaped.
図6は本発明の半田付け装置10,30において、リード線5を挿通するためのリード線挿通孔11,31の形状の実施例を示すものである。図6(a)に示すリード線挿通孔11,31の第1の実施例は単純な円形状の孔である。図6(b)に示すリード線挿通孔11,31の第2の実施例は円周をジグザグ状にした円形状の孔である。図6(c)に示すリード線挿通孔11,31の第3の実施例は多角形状の孔である。第3の実施例では六角形状の孔であるが、何角形でも良い。図6(d)に示すリード線挿通孔11,31の第4の実施例は十字スリット状の孔である。十字スリット状の孔11,31にリード線を挿通した場合は、符号Dで示す十字スリットの周囲がリード線に沿って折れ曲がることにより、リード線を挿入することができる。
FIG. 6 shows an embodiment of the shape of the lead wire insertion holes 11 and 31 for inserting the
図7(a)は本発明の第1から第3の実施例の半田付け装置10,20,30を取り付ける回路基板2のランド部4に、半田付け用の通電回路43が接続している回路基板2の別の実施例の構成を示すものである。なお、図7(a)には半田付け装置として第1の実施例の半田付け装置10が図示してある。第1の実施例の半田付け装置10の構造については既に説明したので、ここでは同じ符号を付してその説明を省略する。また、図7(b)には、比較のために、図2(b)に示した回路基板2を示してある。なお、図7(a)、(b)に示す回路基板2では、図2(b)に示した取付孔6が、内周面にも銅箔が設けられたスルホール6Tとなっており、ランド部4が回路基板2の裏面側に設けられた裏面パターン4Pに導通している。
FIG. 7A shows a circuit in which a current-carrying
図7(a)に示す実施例では、図7(b)に示すランド部4が、内側ランド部4Aと外側ランド部4Bに分けられており、内側ランド部4Aと外側ランド部4Bとは回路基板2の絶縁部42によって絶縁されている。図7(a)に示す内側ランド部4Aは図7(b)に示すランド部4に対応するものであり、ランド部4と同様の機能を備える。一方、ランド部4Bはランド部4Aとリード線5とを半田付けするためだけに用いられるものであり、ランド部4Bは回路基板2の内部に設けられた半田付用通電回路43に接続している。半田付用通電回路43は、図示は省略するが、回路基板2のどこかで電源供給用の端子或いはピンに接続している。
In the embodiment shown in FIG. 7A, the
第1の実施例の半田付け装置10のフランジ部15は外側ランド部4Bのみに接続しており、内側ランド部4Aには接続していない。また、図7(a)、(b)には半田8は円錐台状の物体としてリード線5に記載されているが、半田8は糸半田をリード線5に巻き付けて取り付けても良い。
The
この実施例では、半田付用通電回路43を通じて外側ランド部4Bに電流を流すと、電流は外側ランド部4Bからフランジ部15を通じて半田付け装置10に流れ、スカート部14、胴部13、テーパ部12及びリード線接触部16を通じてリード線5に流れる。この時、テーパ部12を流れる電流によってテーパ部12が発熱し、この熱がリード線接触部16とリード線5に伝わり、半田8が溶けてスルホール6Tの周囲の内側ランド部4Aとリード線5とが半田付けされる。内側ランド部4Aとリード線5とが半田付けされた後は、半田付け装置10を外側ランド部4Bの上から取り外すことができる。
In this embodiment, when a current is supplied to the outer land portion 4B through the
このように、半田付け時に半田付用通電回路43を通じて外側ランド部4Bから半田付け装置10に電流を流して半田付けする理由を説明する。図7(b)に示すように、ランド部4から半田付け装置10に電流を流して半田付けすると、半田8が十分に溶融する前にリード線5から外れてランド部4の上に落下する可能性がある。この場合、半田8は十分に溶融していないので、ランド部4とリード線5の間が半田8によって確実に半田付けされない。しかし、ランド部4とリード線5の間は確実ではないにしろ、半田8によって導通してしまい、半田付け装置10に電流が流れなくなる。この結果、ランド部4とリード線5の間に半田付け不良が発生する。小型製品の半田付けや、半田量が多い製品の半田付けの場合に、図7(a)に示した半田付用通電回路43を回路基板2の中に設ければ良い。
The reason why soldering is performed by flowing current from the outer land portion 4B to the
図8(a)は本発明の第1から第3の実施例の半田付け装置10,20,30を取り付ける回路基板2のランド部4に、半田付け用の通電回路43が接続している回路基板2の更に別の実施例の構成を示すものである。なお、図8(a)には半田付け装置として第1の実施例の半田付け装置10の変形例の半田付け装置10Aが図示してある。変形例の半田付け装置10Aの構造は第1の実施例の半田付け装置10の構造と同様であるので、同じ符号を付してその説明を省略する。
FIG. 8A shows a circuit in which an energizing
図8(a)に示す実施例では、ランド部4の外側に半田付け用ランド部44が設けられており、ランド部4の構成はこれまでの実施例と同じである。半田付け用ランド部44とランド部4とは回路基板2の絶縁部42によって絶縁されている。半田付け用ランド部44はランド部4とリード線5とを半田付けするためだけに用いられるものであり、半田付け用ランド部44は回路基板2の上に設けられた図示しない半田付用通電回路に接続している。半田付用通電回路は、回路基板2のどこかで電源供給用の端子或いはピンに接続している点も同様である。半田付け装置10Aは半田付け用ランド部44のみに接続しており、ランド部4には接続していない。また、半田8はリード線5に巻き付けられた糸半田が示されている。 図8(b)に示す実施例の動作は図7(a)に示した実施例の動作と同様であるので、その説明を省略する。
In the embodiment shown in FIG. 8A, a
図9(a)は本発明の第4の実施例の半田付け装置40の構成を示すものである。第4の実施例の半田付け装置40は、発熱部41が回路基板2の中に埋め込まれた構成を備える。発熱部41は、回路基板2の中に、ランド部4に電気的に接続された状態で配置されており、ランド部4には発熱部41側に窪んだリード線受入凹部45が形成されている。発熱部41には回路基板2の内部に形成された電源回路43の一端が接続し、電源回路43の他端は回路基板2のどこかに設けられた通電端子に接続されている。そして、リード線5の先端部5Tがリード線受入凹部45に載置され、リード線5の先端部5Tの近傍には半田8が取り付けられている。
FIG. 9A shows the configuration of a
このように、リード線5の先端部5Tをリード線受入凹部45に接続した状態で通電端子に通電を行うことによって、電源回路43から発熱部41を通じてリード線5に電流を流すと、発熱部41が発熱する。そして、発熱部41が発熱した熱で半田8が溶け、リード線5とランド部4とが、図9(b)に示すように半田付けされる。
As described above, when a current is passed from the
1 三相交流モータ
2 回路基板
4,4A,4B ランド部
5 リード線
6 取付孔
6T スルホール
8 半田
10,20,30,40 半田付け装置
12、22、32 発熱部
DESCRIPTION OF
Claims (17)
前記リード線(5)を挿通可能な挿通部(11)を備えた導電性のリード線係合部(16)と、
前記リード線係合部(16)に接続し、前記リード線(5)との間に空間を隔てた状態で前記ランド部(4)側に延伸された胴部(12,13)と、
前記胴部(12,13)に設けられ、前記胴部(12,13)を流れる電流によって発熱する高抵抗の発熱部(12)、及び
前記胴部(12,13)の前記ランド部(4)側に設けられ、前記ランド部(4)と電気的に接続する導電性の脚部(14、15)とを備えており、
前記ランド部(4)の近傍の外周部に半田)8)が取り付けられた前記リード線(5)に対して、前記リード線係合部(16)に前記リード線(5)を挿通し、前記脚部(14、15)を前記ランド部(4)に載置し、前記胴部(12,13)の空間内に前記半田(8)を収容した状態で、前記リード線(5)に前記ランド部(4)を通じて電流を流した時に、前記発熱部(12)において発生した熱で前記半田(8)を溶融させ、溶融した半田(8)によって前記リード線(5)と前記ランド部(4)とを半田付けすることを特徴とする半田付け装置。 A soldering device for soldering a lead wire (5) of a component (1) that operates by energization to a power supply land portion (4) provided on a circuit board (2),
A conductive lead wire engaging portion (16) having an insertion portion (11) through which the lead wire (5) can be inserted;
A body portion (12, 13) connected to the lead wire engaging portion (16) and extending toward the land portion (4) with a space between the lead wire (5);
A high resistance heat generating part (12) provided in the body part (12, 13) and generating heat by a current flowing through the body part (12, 13), and the land part (4) of the body part (12, 13). ) Side and provided with conductive legs (14, 15) electrically connected to the land (4),
The lead wire (5) is inserted into the lead wire engaging portion (16) with respect to the lead wire (5) to which the solder) 8) is attached to the outer peripheral portion in the vicinity of the land portion (4), The leg (14, 15) is placed on the land (4), and the solder (8) is accommodated in the space of the trunk (12, 13). When a current is passed through the land portion (4), the solder (8) is melted by the heat generated in the heat generating portion (12), and the lead wire (5) and the land portion are melted by the melted solder (8). (4) Soldering apparatus characterized by soldering.
前記ランド部(4)には前記リード線(5)を挿通する貫通孔(6)が設けられていることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の半田付け装置。 The component (1) is attached to the opposite side of the land portion (4) of the circuit board (2),
The soldering device according to any one of claims 1 to 5, wherein the land portion (4) is provided with a through hole (6) through which the lead wire (5) is inserted.
前記ランド部(4)には前記回路基板(2)の裏面側まで達しない穴(6A)が設けられ、
前記部品(1)は前記リード線(5)の先端部が前記穴(6A)に挿入され、
前記リード線(5)を挿通可能な挿通部(26)は開口部を備えた溝部(21)であり、
前記半田付け装置は、前記リード線(5)の先端部が前記穴(6A)に挿入された状態で前記リード線(5)の横方向から前記溝部(21)が前記リード線(5)に嵌め込まれて前記ランド部(4)上に載置され、前記半田付け装置への通電終了後は前記リード線(5)から取り外されることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の半田付け装置。 The component (1) is attached to the land part (4) side of the circuit board (2),
The land (4) is provided with a hole (6A) that does not reach the back side of the circuit board (2).
In the component (1), the tip of the lead wire (5) is inserted into the hole (6A),
The insertion portion (26) through which the lead wire (5) can be inserted is a groove portion (21) having an opening,
In the soldering apparatus, the groove portion (21) extends from the lateral direction of the lead wire (5) to the lead wire (5) in a state where the leading end portion of the lead wire (5) is inserted into the hole (6A). 6. The device according to claim 1, wherein the lead wire is inserted and placed on the land portion (4), and is removed from the lead wire (5) after energization to the soldering device is completed. The soldering apparatus as described.
前記ランド部(4)には前記回路基板(2)の裏面側まで達しない穴(6A)が設けられ、
前記部品(1)は前記リード線(5)の先端部が前記半田付け装置の前記挿通部(26)を挿通した後に前記穴(6A)に挿入され、
前記半田付け装置は、前記リード線(5)が前記挿通部(26)を挿通した状態で前記ランド部(4)上に載置され、前記半田付け装置への通電終了後は前記ランド部(4)上に残されることを特徴とする請求項1から5の何れか1項に記載の半田付け装置。 The component (1) is attached to the land part (4) side of the circuit board (2),
The land (4) is provided with a hole (6A) that does not reach the back side of the circuit board (2).
The component (1) is inserted into the hole (6A) after the tip of the lead wire (5) has passed through the insertion part (26) of the soldering device,
The soldering device is placed on the land portion (4) in a state where the lead wire (5) is inserted through the insertion portion (26), and after the energization to the soldering device is completed, the land portion ( 4) The soldering apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the soldering apparatus is left on.
前記部品(1)を前記回路基板(2)に取り付けると共に、前記リード線(5)の半田付け箇所の近傍に半田(8)を取り付け、
前記リード線(5)と前記ランド部(4)とは前記半田(8)の外側に導電路を備えた導電部材(10)で接続し、
前記導電部材(10)の途中には、通電されると発熱する高抵抗の発熱部(12)を介在させ、
前記リード線(5)に前記ランド部(4)を通じて電流を流した時に、前記発熱部(12)において発生した熱で前記半田(8)を溶融させ、溶融した半田(8)によって前記リード線(5)と前記ランド部(4)とが半田付けされるようにしたことを特徴とする半田付け方法。 A soldering method for soldering a lead wire (5) of a component (1) operated by energization to a power supply land portion (4) provided on a circuit board (2),
Attaching the component (1) to the circuit board (2) and attaching a solder (8) in the vicinity of the soldering portion of the lead wire (5),
The lead wire (5) and the land portion (4) are connected by a conductive member (10) having a conductive path outside the solder (8),
In the middle of the conductive member (10), a high-resistance heating part (12) that generates heat when energized is interposed,
When a current is passed through the lead wire (5) through the land portion (4), the solder (8) is melted by the heat generated in the heat generating portion (12), and the lead wire is melted by the melted solder (8). (5) A soldering method, wherein the land portion (4) is soldered.
前記リード線(5)を前記凹部(45)に接続した状態で前記通電端子に通電を行うことによって前記リード線(5)と前記ランド部(4)とが半田付けされるようにしたことを特徴とする請求項15に記載の半田付け方法。 The heat generating portion (41) is disposed in the circuit board (2) in a state of being electrically connected to the land portion (4), and the land portion (4) includes the heat generating portion ( 41) a recess (45) is formed on the side, and one end of a power circuit (43) formed inside the circuit board (2) is connected to the heat generating part (41), and a power circuit ( 43) is connected to the energizing terminal of the circuit board (2),
The lead wire (5) and the land portion (4) are soldered by energizing the energization terminal with the lead wire (5) connected to the recess (45). The soldering method according to claim 15, wherein:
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