(57)【要約】【課題】ろう付中の被ろう付部材の位置ずれを抑制しうるろう付治具を提供する。【解決手段】ろう付治具10は、積層状組み合わせ体４を支持する支持部材11と、支持部材11に支持された積層状組み合わせ体４の上端の第１金属板１上に載せられる押圧板12と、支持部材11の上方に間隔をおいて上下動自在に配置される加圧部材13と、押圧板12と加圧部材13との間に、加圧部材13が下降した際に圧縮されるとともに、圧縮された際の反発力を押圧板12に伝える圧縮コイルばね14,15とを備えている。１つの押圧板12に対して複数の圧縮コイルばね14,15を配置する。１つの押圧板12に対して配置されたすべての圧縮コイルばね14,15のうちの一部が右巻き圧縮コイルばね14であるとともに、残りが左巻き圧縮コイルばね15である。【選択図】図１
2014003122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の被ろう付部材が、隣り合う被ろう付部材どうしの間に所定大きさの平面が面接触した面接触部分を有するように積層された積層状組み合わせ体において、隣り合う被ろう付部材どうしをろう付する際に用いられるろう付治具であって、
積層状組み合わせ体を支持する支持部材と、支持部材に支持された積層状組み合わせ体の上端の被ろう付部材上に載せられる押圧板と、支持部材の上方に間隔をおいて上下動自在に配置される加圧部材と、押圧板と加圧部材との間に、加圧部材が下降した際に圧縮されるとともに、圧縮された際の反発力を押圧板に伝える圧縮コイルばねとを備えており、１つの押圧板に対して複数の圧縮コイルばねが配置され、１つの押圧板に対して配置されたすべての圧縮コイルばねのうちの一部が右巻きであるとともに、残りが左巻きであるろう付治具。
【請求項２】
１つの押圧板に対して配置された右巻き圧縮コイルばねの圧縮時に生じるねじり力、および左巻き圧縮コイルばねの圧縮時に生じるねじり力が同一となる請求項１記載のろう付治具。
【請求項３】
１つの押圧板に対して配置された右巻き圧縮コイルばねの数と左巻き圧縮コイルばねの数とが同一である請求項１または２記載のろう付治具。
【請求項４】
右巻き圧縮コイルばねおよび左巻き圧縮コイルばねが、１つの押圧板に対して複数個ずつ配置されている請求項３記載のろう付治具。
【請求項５】
すべての圧縮コイルばねが、上方から見た場合、押圧板の中心を中心とする円周上に、右巻き圧縮コイルばねと左巻きコイルばねとが交互に並ぶように配置されている請求項３または４記載のろう付治具。
【請求項６】
右巻き圧縮コイルばね、および同一中心軸の周りに右巻き圧縮コイルばねと同心状に設けられた左巻き圧縮コイルばねからなる二重円筒形圧縮コイルばねが、１つの押圧板に対して少なくとも１つ配置されている請求項３または４記載のろう付治具。
【請求項７】
複数の積層状組み合わせ体に対して、１枚の押圧板が配置されるようになされている請求項１〜６のうちのいずれかに記載のろう付治具。
【請求項８】
１つの積層状組み合わせ体に対して、１枚の押圧板が配置されるようになされている請求項１〜６のうちのいずれかに記載のろう付治具。
【請求項９】
請求項１〜８のうちのいずれかに記載のろう付治具を使用し、複数の被ろう付部材が、隣り合う被ろう付部材どうしの間に所定大きさの平面が面接触した面接触部分を有するように積層された積層状組み合わせ体を、支持部材上に配置し、前記組み合わせ体の上端の被ろう付部材上にろう付治具の押圧板を配置し、加圧部材を下降させてコイルばねを圧縮し、圧縮されたコイルばねの反発力を押圧板に伝えて、押圧板により被ろう付部材を押圧することを特徴とするろう付方法。
【請求項１０】
第１金属板、絶縁板および第２金属板が、第１金属板が上側に来るようにこの順序で積層された積層状組み合わせ体を、支持部材上に配置し、前記組み合わせ体の第１金属板をろう付治具の押圧板により下方に押圧しつつ、絶縁板と両金属板とをろう付する請求項９記載のろう付方法。
【請求項１１】
第１金属板、絶縁板、第２金属板および冷却器が、第１金属板が上側に来るようにこの順序で積層された積層状組み合わせ体を、支持部材上に配置し、前記組み合わせ体の第１金属板をろう付治具の押圧板により下方に押圧しつつ、絶縁板と両金属板および第２金属板と冷却器とをろう付する請求項９記載のろう付方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数の被ろう付部材が、隣り合う被ろう付部材どうしの間に所定大きさの平面が面接触した面接触部分を有するように積層された積層状組み合わせ体において、隣り合う被ろう付部材どうしをろう付する際に用いられるろう付治具、およびこのろう付治具を用いたろう付方法に関する。
【０００２】
この明細書および特許請求の範囲において、図１、図２、図４および図６の上下を上下というものとする。
【０００３】
この明細書において、「アルミニウム」という用語には、「純アルミニウム」と表現する場合を除いて、純アルミニウムの他にアルミニウム合金を含むものとする。また、この明細書において、「純アルミニウム」という用語は、純度９９．００質量％以上の純アルミニウムを意味するものとする。
【背景技術】
【０００４】
たとえば、車両用の半導体冷却装置、液晶ディスプレイ、ソーラーパネルなどにおいては、複数の被ろう付部材が、隣り合う被ろう付部材どうしの間に所定大きさの平面が面接触した面接触部分を有するように積層された状態でろう付された部品が使用される。
【０００５】
複数の被ろう付部材が、隣り合う被ろう付部材どうしの間に所定大きさの平面が面接触した面接触部分を有するように積層された積層状組み合わせ体において、隣り合う被ろう付部材どうしをろう付する際には、隣り合う被ろう付部材の平面どうしの面接触を保つために、ろう付治具を用いて積層状組み合わせ体を加圧し続ける必要がある。特に、被ろう付部材がアルミニウム製の場合、面接触部に存在する酸化皮膜やボイドを排出するためにも、ろう付の際にろう付治具を用いて被ろう付部材を加圧し続ける必要がある。
【０００６】
従来、上述したような積層状組み合わせ体の被ろう付部材のろう付に用いられるろう付治具として、積層状組み合わせ体を支持する支持部材と、支持部材に支持された積層状組み合わせ体の上端の被ろう付部材上に載せられる押圧板と、支持部材の上方に間隔をおいて上下動自在に配置される加圧部材と、押圧板と加圧部材との間に配置されかつ加圧部材が下降した際に圧縮されるとともに、圧縮された際の反発力を押圧板に伝える圧縮コイルばねとを備えたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載のろう付治具の場合、加圧部材を下降させて圧縮コイルばねが圧縮させた場合に、圧縮コイルばねに軸線周りの回転力が生じたりすることがあり、この回転力によって、押圧板がずれることになって上端の被ろう付部材がろう付中に比較的大きく位置ずれするおそれがある。その結果、上端の被ろう付部材が比較的大きく位置ずれしたままでろう付されることになって、得られたろう付製品の寸法精度が低下する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２１９０９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
この発明の目的は、上記問題を解決し、ろう付中の被ろう付部材の位置ずれを抑制しうるろう付治具およびろう付方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために以下の態様からなる。
【００１１】
1)複数の被ろう付部材が、隣り合う被ろう付部材どうしの間に所定大きさの平面が面接触した面接触部分を有するように積層された積層状組み合わせ体において、隣り合う被ろう付部材どうしをろう付する際に用いられるろう付治具であって、
積層状組み合わせ体を支持する支持部材と、支持部材に支持された積層状組み合わせ体の上端の被ろう付部材上に載せられる押圧板と、支持部材の上方に間隔をおいて上下動自在に配置される加圧部材と、押圧板と加圧部材との間に、加圧部材が下降した際に圧縮されるとともに、圧縮された際の反発力を押圧板に伝える圧縮コイルばねとを備えており、１つの押圧板に対して複数の圧縮コイルばねが配置され、１つの押圧板に対して配置されたすべての圧縮コイルばねのうちの一部が右巻きであるとともに、残りが左巻きであるろう付治具。
【００１２】
2)１つの押圧板に対して配置された右巻き圧縮コイルばねの圧縮時に生じるねじり力、および左巻き圧縮コイルばねの圧縮時に生じるねじり力が同一となる上記1)記載のろう付治具。
【００１３】
3)１つの押圧板に対して配置された右巻き圧縮コイルばねの数と左巻き圧縮コイルばねの数とが同一である上記1)または2)記載のろう付治具。
【００１４】
4)右巻き圧縮コイルばねおよび左巻き圧縮コイルばねが、１つの押圧板に対して複数個ずつ配置されている上記3)記載のろう付治具。
【００１５】
5)すべての圧縮コイルばねが、上方から見た場合、押圧板の中心を中心とする円周上に、右巻き圧縮コイルばねと左巻きコイルばねとが交互に並ぶように配置されている上記3)または4)記載のろう付治具。
【００１６】
6)右巻き圧縮コイルばね、および同一中心軸の周りに右巻き圧縮コイルばねと同心状に設けられた左巻き圧縮コイルばねからなる二重円筒形圧縮コイルばねが、１つの押圧板に対して少なくとも１つ配置されている上記3)または4)記載のろう付治具。
【００１７】
7)複数の積層状組み合わせ体に対して、１枚の押圧板が配置されるようになされている上記1)〜6)のうちのいずれかに記載のろう付治具。
【００１８】
8)１つの積層状組み合わせ体に対して、１枚の押圧板が配置されるようになされている上記1)〜6)のうちのいずれかに記載のろう付治具。
【００１９】
9)上記1)〜8)のうちのいずれかに記載のろう付治具を使用し、複数の被ろう付部材が、隣り合う被ろう付部材どうしの間に所定大きさの平面が面接触した面接触部分を有するように積層された積層状組み合わせ体を、支持部材上に配置し、前記組み合わせ体の上端の被ろう付部材上にろう付治具の押圧板を配置し、加圧部材を下降させてコイルばねを圧縮し、圧縮されたコイルばねの反発力を押圧板に伝えて、押圧板により被ろう付部材を押圧することを特徴とするろう付方法。
【００２０】
10)第１金属板、絶縁板および第２金属板が、第１金属板が上側に来るようにこの順序で積層された積層状組み合わせ体を、支持部材上に配置し、前記組み合わせ体の第１金属板をろう付治具の押圧板により下方に押圧しつつ、絶縁板と両金属板とをろう付する上記9)記載のろう付方法。
【００２１】
11)第１金属板、絶縁板、第２金属板および冷却器が、第１金属板が上側に来るようにこの順序で積層された積層状組み合わせ体を、支持部材上に配置し、前記組み合わせ体の第１金属板をろう付治具の押圧板により下方に押圧しつつ、絶縁板と両金属板および第２金属板と冷却器とをろう付する上記9)記載のろう付方法。
【発明の効果】
【００２２】
上記1)のろう付治具によれば、積層状組み合わせ体を支持する支持部材と、支持部材に支持された積層状組み合わせ体の上端の被ろう付部材上に載せられる押圧板と、支持部材の上方に間隔をおいて上下動自在に配置される加圧部材と、押圧板と加圧部材との間に、加圧部材が下降した際に圧縮されるとともに、圧縮された際の反発力を押圧板に伝える圧縮コイルばねとを備えており、１つの押圧板に対して複数の圧縮コイルばねが配置され、１つの押圧板に対して配置されたすべての圧縮コイルばねのうちの一部が右巻きであるとともに、残りが左巻きであるから、右巻き圧縮コイルばねの圧縮時に生じるねじり力と、左巻き圧縮コイルばねの圧縮時に生じるねじり力とが互いに打ち消し合うように作用し、圧縮コイルばねの圧縮時に生じる軸線周りの回転力により押圧板がずれることが抑制される。したがって、押圧板のずれに起因する上端の被ろう付部材の位置ずれが低減されて、得られたろう付製品の寸法精度が向上する。
【００２３】
上記2)〜6)のろう付治具によれば、圧縮コイルばねの圧縮時に生じる軸線周りの回転力により押圧板がずれることが効果的に抑制されるとともに、押圧板のずれに起因する上端の被ろう付部材の位置ずれが効果的に低減されて、得られたろう付製品の寸法精度が一層向上する。
【００２４】
上記6)のろう付治具によれば、右巻き圧縮コイルばねと左巻き圧縮コイルばねとの占めるスペースを小さくすることが可能になり、上述した積層状組み合わせ体が小型のものであったとしても、圧縮コイルばねの圧縮時に生じる軸線周りの回転力により押圧板がずれることが効果的に抑制されるとともに、押圧板のずれに起因する上端の被ろう付部材の位置ずれが効果的に低減されて、得られたろう付製品の寸法精度が一層向上する。
【００２５】
上記9)〜11)のろう付方法によれば、右巻き圧縮コイルばねの圧縮時に生じるねじり力と、左巻き圧縮コイルばねの圧縮時に生じるねじり力とが互いに打ち消し合うように作用し、圧縮コイルばねの圧縮時に生じる軸線周りの回転力により押圧板がずれることが抑制される。したがって、押圧板のずれに起因する上端の被ろう付部材の位置ずれが低減されて、得られたろう付製品の寸法精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明によるろう付治具の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】図１に示すろう付治具を用いて製造された絶縁回路基板を有するパワーモジュール用ベースにパワーデバイスが実装されることにより構成されたパワーモジュールを示す垂直断面図である。
【図３】図１に示すろう付治具を用いて製造された絶縁回路基板の評価試験を行う方法を示す図である。
【図４】この発明によるろう付治具の第２実施形態を示す正面図である。
【図５】図１および図４のろう付治具における圧縮コイルばねの配置方法の変形例を示す概略平面図である。
【図６】この発明によるろう付治具の第３実施形態を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、この発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
【００２８】
なお、以下の説明において、図１の左右を左右というものとする。
【００２９】
また、全図面を通じて同一部分および同一物には同一符号を付して重複する説明を省略する。
【００３０】
図１はこの発明によるろう付治具の第１実施形態の構成を示す正面図である。
【００３１】
図１において、ろう付治具(10)は、第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)が、第１金属板(1)と絶縁板(2)との間、および絶縁板(2)と第２金属板(3)との間に所定大きさの平面が面接触した面接触部分を有するとともに、第１金属板(1)が上側に来るように積層された積層状組み合わせ体(4)を支持する支持部材(11)と、組み合わせ体(4)の第１金属板(1)上に載せられる押圧板(12)と、支持部材(11)の上方に間隔をおいて上下動自在に配置される加圧部材(13)と、押圧板(12)と加圧部材(13)との間に配置されかつ加圧部材(13)が下降した際に圧縮されるとともに、圧縮された際の反発力を押圧板(12)に伝える複数の円筒形圧縮コイルばね(14)(15)とを備えている。ここでは、１つの組み合わせ体(4)に対して１つの押圧板(12)が用いられるようになっている。
【００３２】
支持部材(11)上に、加圧部材(13)を上下動自在に案内する垂直状ガイド柱(16)が複数立設されており、図示しない駆動手段により加圧部材(13)がガイド柱(16)に沿って上下動させられるようになっている。加圧部材(13)には、圧縮コイルばね(14)(15)と同数の垂直状のロッド(17)が加圧部材(13)に対して上下動自在に配置されており、各ロッド(17)の周囲にコイルばね(14)(15)が装着されている。各圧縮コイルばね(14)(15)の上端は加圧部材(13)に取り付けられ、同じく下端はロッド(17)の下端に設けられたばね受け(18)に受けられている。
【００３３】
押圧板(12)としては、第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)をろう付する温度よりも融点が高い金属であるステンレス鋼や、あるいはセラミックにより形成される。
【００３４】
圧縮コイルばね(14)(15)は、１つの押圧板(12)に対して複数配置されており、１つの押圧板(12)に対して配置されたすべての圧縮コイルばね(14)(15)のうちの一部が右巻きであるとともに、残りが左巻きである。ここでは、１つの押圧板(12)に対して１つの右巻き圧縮コイルばね(14)と、１つの左巻き圧縮コイルばね(15)とが配置されており、右巻き圧縮コイルばね(14)の圧縮時に生じるねじり力と、左巻き圧縮コイルばね(15)の圧縮時に生じるねじり力とが同一となっている。図示は省略したが、両圧縮コイルばね(14)(15)は、平面から見て、押圧板(12)の中心を中心とする円周上に位置している。
【００３５】
次に、ろう付治具(10)を用いて積層状組み合わせ体(4)の第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)をろう付する方法について説明する。
【００３６】
第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)をろう付したろう付製品は、図２に示すように、たとえばIGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）などの半導体素子からなるパワーデバイスを備えたパワーモジュールにおいて、絶縁回路基板として用いられる。
【００３７】
パワーモジュール(30)は、絶縁回路基板(32)および絶縁回路基板(32)の下面にろう付されかつ複数の冷却流体通路(34)を有するアルミニウム製冷却器(33)からなるパワーモジュール用ベース(31)と、パワーモジュール用ベース(31)に実装されたパワーデバイス(35)とよりなる。なお、図示の例では、冷却器(33)は全体が一体に形成されているが、これに限定されるものではなく、上下方向に並ぶとともに相互にろう付され、かつ内部に冷却流体通路を有する中空体を備えたものが用いられることもある。
【００３８】
絶縁回路基板(32)は、方形のセラミックス製絶縁板(2)、絶縁板(2)の上面にろう付された方形のアルミニウム製第１金属板(1)、および絶縁板(2)の下面にろう付された方形のアルミニウム製熱第２金属板(3)からなる。
【００３９】
絶縁回路基板(32)の絶縁板(2)は、必要とされる電気絶縁特性、熱伝導率および機械的強度を満たしていれば、どのようなセラミックから形成されていてもよいが、たとえばＡｌＮ、Ａｌ２Ｏ３、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４およびＢｅＯよりなる群から選ばれた１種の材料から形成されていることが好ましい。第１金属板(1)は、上面が電子素子搭載部(36)を有する配線面(37)となる回路板として用いられている。この場合、第１金属板(1)は、アルミニウムにより形成されることが好ましいが、電気伝導率および熱伝導率が高く、変形能が高い純アルミニウム、たとえば純度９９．９９質量％以上の純アルミニウムにより形成されていることが望ましい。第２金属板(3)は、熱伝導板または熱伝導性を有する応力緩和板として用いられる。この場合、第２金属板(3)は、アルミニウムにより形成されることが好ましいが、熱伝導率が高く、しかも変形能が高い純アルミニウム、たとえば純度９９．９９質量％以上の純アルミニウムにより形成されていることが好ましい。また、第２金属板(3)が熱伝導板として用いられる場合、第２金属板(3)は銅および銅合金から形成されることもある。
【００４０】
パワーデバイス(35)は、絶縁回路基板(32)の第１金属板(1)の配線面(37)における電子素子搭載部(36)上にはんだ付けされており、これによりパワーモジュール用ベース(31)に実装されている。パワーデバイス(35)から発せられる熱は、第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)を経て冷却器(33)に伝えられ、冷却流体通路(34)内を流れる冷却流体に放熱されるようになっている。
【００４１】
第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)をろう付して絶縁回路基板(32)を製造するにあたり、まず図１に示すように、ろう付治具(10)の支持部材(11)上に、第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)を、この順序で第１金属板(1)が上側に来るように積層した積層状組み合わせ体(4)を配置する。第２金属板(3)の上面全体が絶縁板(2)と下面に面接触するとともに、第１金属板(1)の下面全体が絶縁板(2)の上面に面接触しており、第２金属板(3)と絶縁板(2)との間に第２金属板(3)の大きさの平面が面接触した面接触部分があり、第１金属板(1)と絶縁板(2)との間に第１金属板(1)の大きさの平面が面接触した面接触部分がある。
【００４２】
ついで、組み合わせ体(4)の上端の第１金属板(1)上にろう付治具(10)の押圧板(12)を載せた後、加圧部材(13)を下降させて両圧縮コイルばね(14)(15)を圧縮し、圧縮された両圧縮コイルばね(14)(15)の反発力を押圧板(12)に伝えて、押圧板(12)により第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)を下方に押圧し、これにより積層状組み合わせ体(4)の第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)を仮止めする。このとき、右巻き圧縮コイルばね(14)の圧縮時に生じるねじり力と、左巻き圧縮コイルばね(15)の圧縮時に生じるねじり力とが互いに打ち消し合うように作用し、両圧縮コイルばね(14)(15)の圧縮時に生じる軸線周りの回転力により押圧板(12)がずれることが抑制される。したがって、押圧板(12)のずれに起因する上端の第１金属板(1)の位置ずれが低減される。
【００４３】
なお、図示は省略したが、積層状組み合わせ体(4)における第１金属板(1)と絶縁板(2)との間および第２金属板(3)と絶縁板(2)との間にはそれぞれアルミニウムろう材層を設けておく。ろう材層は、たとえばＳｉ１０質量％、Ｍｇ１質量％を含み、残部Ａｌおよび不可避不純物からなるアルミニウムろう材からなる。ろう材層は、アルミニウムろう材からなる箔や、心材の両面にろう材層が形成されたアルミニウムブレージングシートからなる。また、ろう材層は第１金属板(1)の下面および第２金属板(3)の上面に予めクラッドされていてもよい。
【００４４】
その後、ろう付治具(10)により仮止めされた第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)からなる組み合わせ体(4)を真空雰囲気とされた加熱炉中に入れ、適当な温度に適当な時間加熱し、絶縁板(2)と第１金属板(1)および第２金属板(3)とをろう付することにより絶縁回路基板(32)を製造する。上述したように、積層状組み合わせ体(4)の第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)の仮止め時に、両圧縮コイルばね(14)(15)の圧縮時に生じる軸線周りの回転力により押圧板(12)がずれることが抑制されるので、押圧板(12)のずれに起因する上端の第１金属板(1)の位置ずれが低減され、その結果製造された絶縁回路基板(32)の寸法精度が向上する。
【００４５】
なお、上述した絶縁回路基板(32)の製造と同時に、第２金属板(3)の下面に冷却器(33)をろう付することにより、パワーモジュール用ベース(31)を製造してもよい。この場合、ろう付治具(10)の支持部材(11)上に、冷却器(33)と、第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)からなる積層状組み合わせ体(4)とを、組み合わせ体(4)が上側に来るように配置し、上述した絶縁回路基板(32)の製造の場合と同様に、冷却器(33)、第２金属板(3)、絶縁板(2)および第１金属板(1)を下方に加圧しつつろう付治具(10)により仮止めする。このとき、第２金属板(3)の下面全体が冷却器(33)の上面に面接触しており、冷却器(33)と第２金属板(3)との間に第２金属板(3)の大きさの平面が面接触した面接触部分がある。また、冷却器(33)と第２金属板(3)との間に上述したようなアルミニウムろう材層を設けておく。ろう材層は、アルミニウムろう材からなる箔や、心材の両面にろう材層が形成されたアルミニウムブレージングシートからなる。冷却器(33)が複数の構成部材からなる中空体を備えている場合には、支持部材(11)上に複数の構成部材を載せ、その上に第２金属板(3)、絶縁板(2)および第１金属板(1)を載せるようにする。
【００４６】
以下、図１に示すろう付治具(10)を使用し、図２に示す絶縁回路基板(32)を製造した実験例について、比較実験例とともに説明する。
【００４７】
実験例
純度９９．９９質量％の純アルミニウムからなり、かつ厚み：０．６mm、縦：２６mm、横：３１mmの第１金属板(1)と、ＡｌＮからなり、かつ厚み：０．６mm、縦：２８mm、横：３３mmの絶縁板(2)と、純度９９．９９質量％の純アルミニウムからなり、かつ厚み：１．６mm、縦：２６mm、横：３１mmの第２金属板(3)と、Ｓｉ１０質量％、Ｍｇ１質量％を含み、残部Ａｌおよび不可避不純物からなる合金により形成され、かつ厚み：３０μｍ、縦：２６mm、横：３１mmのろう材箔とを用意した。また、ろう付治具(10)の右巻き圧縮コイルばね(14)および左巻き圧縮コイルばね(15)としては、線径：２mmの高耐熱耐食性合金（インコネル７１８）からなるコイル外径：１１mm、自由長さ：２５mmの円筒形コイルばねを使用した。両コイルばねの圧縮時に生じるねじり力は等しい。
【００４８】
そして、ろう付治具(10)の支持部材(11)上に、第１金属板(1)、絶縁板(2)および第３金属板(3)からなる積層状組み合わせ体(4)を、第１金属板(1)が上側に来るように配置した。積層状組み合わせ体(4)の第１金属板(1)と絶縁板(2)との間、および絶縁板(2)と第２金属板(3)との間にはそれぞれろう材箔を配置し、第１金属板(1)上にろう付治具(10)の押圧板(12)を載せた後、加圧部材(13)を下降させて両圧縮コイルばね(14)(15)を圧縮し、圧縮された両圧縮コイルばね(14)(15)の反発力を押圧板(12)に伝えて、押圧板(12)により第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)を下方に押圧し、これにより第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)を仮止めした。
【００４９】
その後、ろう付治具(10)により第１金属板(1)、絶縁板(2)および第２金属板(3)からなる積層状組み合わせ体(4)を加圧状態で仮止めしたものを真空雰囲気とされた加熱炉中に入れ、６００℃で５分間加熱した後冷却した。こうして、絶縁板(2)と第１金属板(1)および第２金属板(3)とをろう付することにより、３つの絶縁回路基板(32)を製造した。
【００５０】
比較実験例
２つの左巻き圧縮コイルばね(15)を使用したろう付治具(10)を用いたことを除いては、上記実験例と同様にして、３つの絶縁回路基板(32)を製造した。
【００５１】
評価試験
上記実験例および比較実験例において、絶縁板(2)と第１金属板(1)および第２金属板(3)とのろう付の前に、予め、ろう付治具(10)により仮止めされた第１金属板(1)における２６mmの長さ（＝Ａ）を有する２つの短辺と、絶縁板(2)における第１金属板(1)の各短辺に近接した２８mmの長さを有する２つの短辺との距離ｂ、ｄ、および第１金属板(1)における３１mmの長さ（＝Ｂ）を有する２つの長辺と、絶縁板(2)における第１金属板(1)の各長辺に近接した３３mmの長さを有する２つの長辺との距離ａ、ｃを測定した。
【００５２】
また、絶縁板(2)と第１金属板(1)および第２金属板(3)とのろう付の後に、第１金属板(1)における２つの短辺の長さＡ１mmおよび２つの長辺の長さＢ１mmを測定し、第１金属板(1)における短辺と平行な方向の熱膨張量：（Ａ１−Ａ）mm、および長辺と平行な方向の熱膨張量：（Ｂ１−Ｂ）mmを求めた。
【００５３】
さらに、絶縁板(2)と第１金属板(1)および第２金属板(3)とのろう付の後に、第１金属板(1)におけるＡ１mmの長さを有する２つの短辺と、絶縁板(2)における第１金属板(1)の各短辺に近接した２８mmの長さを有する２つの短辺との距離ｂ’、ｄ’、および第１金属板(1)におけるＢ１mmの長さを有する２つの長辺と、絶縁板(2)における第１金属板(1)の各長辺に近接した３３mmの長さを有する２つの長辺との距離ａ’、ｃ’を測定した。
【００５４】
そして、各絶縁回路基板(32)における（ａ−ａ’）−（Ａ１−Ａ）／２・・・値(i)、（ｃ−ｃ’）−（Ａ１−Ａ）／２・・・値(ii)、（ｂ−ｂ’）−（Ｂ１−Ｂ）／２・・・値(iii)、（ｄ−ｄ’）−（Ｂ１−Ｂ）／２・・・値(iv)を求めた。各絶縁回路基板(32)における上述した４つの値(i)〜(iv)のうちの最大値を表１に示す。
【表１】
2014003122.tif 000003
【００５５】
表１に示す結果から、右巻き圧縮コイルばね(14)および左巻き圧縮コイルばね(15)を備えたろう付治具(10)を用いてろう付を行った場合には、２つの左巻き圧縮コイルばね(15)を備えたろう付治具を用いてろう付を行った場合に比べて、第１金属板(1)の位置ずれが著しく低減されていることが分かる。
【００５６】
図４は、ろう付治具の第２実施形態を示す。
【００５７】
図４に示すろう付治具(40)の場合、支持部材(11)は複数の積層状組み合わせ体(4)を支持するとともに、複数の積層状組み合わせ体(4)に対して、１枚の押圧板(12)が配置されるようになされている。その他の構成は、図１に示すろう付治具(10)と同様である。
【００５８】
図１および図４に示すろう付治具(10)(40)において、複数の右巻き圧縮コイルばね(14)と左巻き圧縮コイルばね(15)とが、１つの押圧板(12)に対して配置された両圧縮コイルばね(14)(15)の数が同一となるように使用されていてもよい。
【００５９】
たとえば、図５(a)および(b)に示すように、２以上の右巻き圧縮コイルばね(14)と、２以上の左巻き圧縮コイルばね(15)とが、平面から見た場合、押圧板(12)の中心を中心とする円周上に、右巻きコイルばね(14)と左巻きコイルばね(15)とが周方向に等角度間隔で交互に並ぶように配置されていてもよい。
【００６０】
図６は、ろう付治具の第３実施形態を示す。
【００６１】
図６に示すろう付治具(50)の場合、右巻き圧縮コイルばね(14)、および同一中心軸の周りに右巻き圧縮コイルばね(14)と同心状に設けられた左巻き圧縮コイルばね(15)からなる二重円筒形圧縮コイルばね(51)が、１つの押圧板(12)に対して少なくとも１つ、ここでは１つ配置されている。二重円筒形圧縮コイルばね(51)は、平面から見た場合、押圧板(12)の中心に配置されている。二重円筒形圧縮コイルばね(51)において、右巻き圧縮コイルばね(14)の圧縮時に生じるねじり力と、左巻き圧縮コイルばね(15)の圧縮時に生じるねじり力とが同一となっている。その他の構成は、図１に示すろう付治具(10)と同様である。
【００６２】
図６に示すろう付治具(50)において、複数の二重円筒形圧縮コイルばね(51)が、平面から見た場合、押圧板(12)の中心を中心とする円周上に、周方向に等角度間隔で並ぶように配置されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
この発明によるろう付治具は、絶縁回路基板を製造する場合のように、複数の被ろう付部材が、隣り合う被ろう付部材どうしの間に所定大きさの平面が面接触した面接触部分を有するように積層された積層状組み合わせ体において、隣り合う被ろう付部材どうしをろう付する際に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００６４】
(1)：第１金属板（被ろう付部材）
(2)：絶縁板（被ろう付部材）
(3)：第２金属板（被ろう付部材）
(4)：積層状組み合わせ体
(10)(40)(50)：ろう付治具
(11)：支持部材
(12)：押圧板
(13)：加圧部材
(14)：右巻き圧縮コイルばね
(15)：左巻き圧縮コイルばね
(51)：二重円筒形圧縮コイルばね
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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