(57)【要約】【課題】半田付け工程におけるリード線被覆部の溶融を抑制する半田付け用治具及びこれを用いた半田付け方法を提供する。【解決手段】プリント配線基板１０の一面１０ｂと接触させる接触面１２と、リード線２０の被覆部２０ｂを収容する収容部１０ａとを備えた銅製の半田付け用治具１を用い、収容部１０ａにリード線２０の被覆部２０ｂを収容し、接触面１２をプリント配線基板１０の一面１０ｂに接触させた状態で、プリント配線基板１０の表面１０ｃのリード挿入穴１０ａ近傍とリード線２０の芯部２０ａとを半田付けする。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
芯部と被覆部とからなるリード線の一端の被覆部を除去して芯部を露出させ、この露出させた芯部を、前記基板の一面側から他面側に貫通するリード挿入穴に通して、前記芯部を基板の前記他面側に突出させるとともに、前記被覆部の端面を基板の前記一面に接触させた状態で、基板の前記他面の前記リード挿入穴近傍とリード線の前記芯部との半田付けを行う方法において、
前記基板の一面と接触させる接触面と、前記リード線の被覆部を収容する収容部とを備え、前記被覆部よりも熱伝導率の高い材料からなる治具を用い、
前記収容部にリード線の被覆部を収容し、前記接触面を基板の前記一面に接触させた状態で、前記半田付けを行うことを特徴とする基板とリード線との半田付け方法。
【請求項２】
芯部と被覆部とからなるリード線の一端の被覆部を除去して芯部を露出させ、この露出させた芯部を、前記基板の一面側から他面側に貫通するリード挿入穴に通して、前記芯部を基板の前記他面側に突出させるとともに、前記被覆部の端面を基板の前記一面に接触させた状態で、基板の前記他面の前記リード挿入穴近傍とリード線の前記芯部との半田付けを行うための治具であって、
前記基板の一面と接触させる接触面と、前記リード線の被覆部を収容する収容部とを備え、前記被覆部よりも熱伝導率の高い材料で形成されていることを特徴とする半田付け用治具。
【請求項３】
前記材料は銅であることを特徴とする請求項２に記載の半田付け用治具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線基板などにリード部品を搭載するための半田付け方法及び半田付け用治具に関し、特に、半田付け工程におけるリード線被覆部の溶融を防止するために有効な技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常、電子機器を構成する電子部品は、プリント配線基板などに実装されて使用されている。例えば、電子部品の一例として部品本体にリード線が接続されたリード部品は、図３（ａ）に示すように、プリント配線基板１０に設けられたリード挿入穴１０ａにプリント基板１０の裏面側（図３における下面側）から挿入されたリード線２０の芯部２０ａと、プリント配線基板１０の表面側（図３における上面側）に形成された配線パターン端部（図示せず）とを半田３０で固定することで実装されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−４０８７３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
近年、環境保全に対する規制が厳しくなるにつれて、環境への負担が懸念される鉛（Ｐｂ）を含まず、例えば、錫（Ｓｎ）のみで形成される半田や、Ｓｎと銀（Ａｇ）と銅（Ｃｕ）で形成される半田などの鉛フリー半田が使用されるようになってきている。このような鉛フリー半田を用いた場合には、従来の半田を用いた場合よりも３０℃程高い温度（例えば、約３５０℃）で半田を加熱する必要がある。
【０００５】
このため、上述した特許文献１に記載の方法を適用して、リード線２０を鉛フリー半田で半田付けすると、例えば、ポリ塩化ビニル樹脂製の被覆部２０ｂの場合には、図３（ｂ）に示すように、プリント配線基板１０と接触する被覆部２０ｂが溶融し、半田３０による固定部以外でリード線２０の芯部２０ａが露出することが考えられる。
【０００６】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、鉛フリー半田を用いた場合でも被覆部を溶融し難くすることができる半田付け方法及び半田付け用治具を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するために、本発明の半田付け方法は次のような構成からなる。
すなわち、本発明に係る基板とリード線との半田付け方法は、芯部と被覆部とからなるリード線の一端の被覆部を除去して芯部を露出させ、この露出させた芯部を、前記基板の一面側から他面側に貫通するリード挿入穴に通して、前記芯部を基板の前記他面側に突出させるとともに、前記被覆部の端面を基板の前記一面に接触させた状態で、基板の前記他面の前記リード挿入穴近傍とリード線の前記芯部との半田付けを行う方法において、前記基板の一面と接触させる接触面と、前記リード線の被覆部を収容する収容部とを備え、前記被覆部よりも熱伝導率の高い材料からなる治具を用い、前記収容部にリード線の被覆部を収容し、前記接触面を基板の前記一面に接触させた状態で、前記半田付けを行うことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明の半田付け方法によれば、基板の一面と接触させる接触面と、リード線の被覆部を収容する収容部とを備え、被覆部よりも熱伝導率の高い材料からなる治具を用い、収容部にリード線の被覆部を収容し、接触面を基板の一面に接触させた状態で、半田付けを行うことによって、半田付け工程で生じた熱を前記治具で吸収することができるため、基板の他面側からリード線の被覆部への伝熱を抑制することができる。よって、高温で半田付け工程を行った場合でも、リード線の被覆部が溶融し難くなる。したがって、鉛フリー半田を用いた半田付け工程にこの方法を適用することにより、半田固定部以外でリード線の芯部が露出することを防止できる。
【０００９】
また、上述した課題を解決するために、本発明の半田付け用治具は次のような構成からなる。
すなわち、本発明の半田付け用治具は、芯部と被覆部とからなるリード線の一端の被覆部を除去して芯部を露出させ、この露出させた芯部を、前記基板の一面側から他面側に貫通するリード挿入穴に通して、前記芯部を基板の前記他面側に突出させるとともに、前記被覆部の端面を基板の前記一面に接触させた状態で、基板の前記他面の前記リード挿入穴近傍とリード線の前記芯部との半田付けを行うための治具であって、前記基板の一面と接触させる接触面と、前記リード線の被覆部を収容する収容部とを備え、前記被覆部よりも熱伝導率の高い材料から形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明の半田付け用治具によれば、基板の一面と接触させる接触面と、リード線の被覆部を収容する収容部とを備え、被覆部よりも熱伝導率の高い材料で形成されているため、この治具を使用することによって、半田付け工程で基板に生じた熱が前記接触面から吸収され、基板の他面側からリード線の被覆部への伝熱を抑制することができる。よって、この治具を使用することにより、高温で半田付け工程を行った場合でも、リード線の被覆部が溶融し難くなる。したがって、鉛フリー半田を用いた半田付け工程でこの治具を用いることにより、半田固定部以外でリード線の芯部が露出することを防止できる。
【００１１】
なお、本発明において、被覆部よりも熱伝導率の高い材料とは、例えば、熱伝導率が８０Ｗ／ｍ・Ｋの鉄（Ｆｅ）や、熱伝導率が２４０Ｗ／ｍ・Ｋのアルミニウム（Ａｌ）、及び熱伝導率が４００Ｗ／ｍ・Ｋの銅（Ｃｕ）などの金属材料が挙げられる。特に、熱伝導率の高い銅が好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の半田付け用治具の一構成例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は半田付け工程で設置された状態を示す斜視図である。なお、図１中、図３と同様の部材については、図３と同一の符号を付して説明する。
【００１３】
本実施形態における半田付け用治具１は、銅製であり、図１に示すように、長方形の平板の一長辺側に略円弧状の切り込み部（収容部）１ａが形成されたものである。この切り込み部１ａは、嵌合するリード線２０の直径と略同一寸法Ｈだけ内部に入り込み、且つリード線２０の被覆部２０ｂ外周と略同一の曲率半径を有する。この半田付け用治具１には、嵌合するリード線２０の設置間隔に合わせて切り込み部１ａが複数（本実施形態においては３つ）形成されている。また、この半田付け用治具１は、その長手方向一端がヒンジ（図示せず）により所定の支持部材に取り付けられ、上下に揺動自在に支持されている。
【００１４】
この半田付け用治具１を用いて、以下の方法でプリント配線基板（基板）１０にリード線２０を半田付けした。この方法を、図１及び図２を用いて説明する。
まず、プリント配線基板１として、ガラス繊維入りエポキシ樹脂製であって、接続するリード線２０の本数分のリード挿入穴１０ａが形成されたものを用意した。リード挿入穴１０ａの寸法は、挿入するリード線２０の芯部２０ａは通すが被覆部２０ｂは通さない穴径となっている。
【００１５】
このプリント配線基板１０に、芯部２０ａがスズメッキ軟銅からなり、被覆部２０ｂがポリ塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）からなるリード線２０を半田付けする。
次いで、図２（ａ）に示すように、プリント配線基板１０に形成されたリード挿入穴１０ａに、プリント配線基板１０の配線パターンが形成されていない裏面（図２における下面）１０ｂ側から、リード線２０の端部（芯部２０ａを露出させた部分）を挿入し、表面（図２における上面）１０ｃ側に突出させた。このとき、プリント配線基板１０に形成されたリード挿入穴１０ａにはリード線２０の芯部２０ａのみが貫通されて、プリント配線基板１０の裏面１０ｂにリード線２０の被覆部２０ｂの端面２０ｃが接触した状態となる。
【００１６】
この状態で、図２（ｂ）及び図１（ｂ）に示すように、プリント配線基板１０とリード線２０に対して、半田付け用治具１を設置した。すなわち、半田付け用治具１の切り込み部１ａ内にプリント配線基板１０の裏面１０ｂ近傍のリード線２０の被覆部２０ｂを嵌合させ、半田付け用治具１の一方の面（接触面）１２をプリント配線基板１０の裏面（基板の一面）１０ｂと接触させた。
【００１７】
この状態で、図２（ｃ）に示すように、プリント配線基板１０の表面１０ｃ側に突出したリード線２０の芯部２０ａと、プリント配線基板１０の表面１０ｃの半田固定部（リード挿入穴１０ａの周囲）とに鉛フリー溶融半田３０を接触させて、温度１５０℃でフロー式半田付けを行った。その結果、リード線２０の被覆部２０ｂが溶融することなく、良好な半田付けが行われた。
【００１８】
また、本実施形態で使用した半田付け用治具１の切り込み部１ａは、嵌合するリード線２０の外周と略同一の曲率半径を有する略円弧状に形成されている。これにより、半田付け用治具１の切り込み部１ａとリード線２０とが密着するため、半田付け工程で生じる熱が確実に半田付け用治具１で吸収される。
なお、本実施形態においては、半田付け用治具１の一端に設けた切り込み部１ａを収容部としている。しかしながら、収容部はこのような切り込みに限らず、えば、半田付け用治具１に接触面１２と垂直に形成した貫通穴であってもよい。この貫通穴の直径は、リード線２０を通しやすくするために、リード線２０よりも大きくする。但し、本実施形態の半田付け用治具１のように、切り込み部１ａにリード線２０を嵌める方が、貫通穴にリード線２０を通すよりも容易である。
【００１９】
また、本実施形態における半田付け用治具１は、長手方向の一端を軸として、図１（ｂ）の両矢印Ａ，Ｂで示す回転ができるように、所定の支持部材に取り付けることが好ましい。これにより、この半田付け用治具１は、プリント配線基板１０及びリード線２０に対して、容易に着脱できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の半田付け用治具の一構成例を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は半田付け工程において設置された状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の半田付け方法の一例を示す断面図である。
【図３】従来の半田付け工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１…半田付け用治具。１ａ…切り込み部（収容部）。１２…基板との接触面。１０…プリント配線基板（基板）。１０ａ…リード挿入穴。１０ｂ…裏面（基板の一面）。１０ｃ…表面（基板の他面）。２０…リード線。２０ａ…芯部。２０ｂ…被覆部。３０…半田。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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