(57)【要約】【課題】端子金具にツララ状にはんだが付着することを防止でき、溶融はんだ槽へのフラックスの拡散を防止することができ、意図せぬ部分に溶融はんだの液面が接触することを防止する電子部品の端子金具へのはんだ付け方法の提供。【解決手段】浸漬工程では、端子金具５３の下端部５３Ｂを液面に対向配置させたまま端子金具５３の下端部５３Ｂを振動させずに溶融はんだ２の液面に接近させ浸漬させる。振動開始工程では、端子金具５３の下端部５３Ｂが所定量溶融はんだ槽に浸漬している状態で準コイル部品５０を振動開始させる。引上げ工程では、振動開始工程における振動の諸条件と同一の諸条件で振動を続けながら、溶融はんだ槽の溶融はんだ２から端子金具５３の下端部５３Ｂを引上げてゆき、溶融はんだ槽の液面から端子金具５３の下端部５３Ｂを離間させる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鏡面状をなす液面を有する溶融はんだが貯留された溶融はんだ槽の該液面に、電極をなす端子金具を有する電子部品の該端子金具の端部を対向配置させて該電子部品を保持する保持工程と、
該端子金具の端部を該液面に対向配置させたまま該端子金具の端部を該液面に離接させる方向にのみ該電子部品を移動可能に保持した状態で該端子金具の端部を該液面に接近させてゆき、該端子金具の端部を所定量該溶融はんだ槽に浸漬したときに該端子金具の端部を該液面に離接させる方向への該電子部品の移動を停止する浸漬工程と、
該端子金具の端部が該所定量該溶融はんだ槽に浸漬している状態で該電子部品を振動開始させる振動開始工程と、
該電子部品を振動させながら該溶融はんだ槽から該端子金具の端部を引上げる引上げ工程とを有することを特徴とする電子部品の端子金具へのはんだ付け方法。
【請求項２】
該端子金具の端部は、互いに平行をなす表面及び裏面を有する平板状部をなし、該保持工程開始から該引上げ工程完了までの間該端子金具の端部の該表面及び該裏面は該液面に垂直をなす方向へ指向して保持され、
該振動開始工程及び該引上げ工程では該端子金具の端部の厚さ方向に垂直の方向であって該端子金具の端部を該液面に対して離接する方向に垂直の方向へ該電子部品を振動させることを特徴とする請求項１記載の電子部品の端子金具へのはんだ付け方法。
【請求項３】
該電子部品は電子部品本体部を有し、該端子金具は該電子部品本体部に固定され、
該保持工程開始から該引上げ工程完了までの間冶具により該電子部品を保持し、該振動開始工程及び該引上げ工程では、該振動開始工程における該冶具又は該電子部品本体部から該液面までの距離に応じた所定の振動数で該電子部品を振動させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電子部品の端子金具へのはんだ付け方法。
【請求項４】
該保持工程で該液面に対向する該端子金具の端部の端面はめっき処理されておらず該端子金具を構成する導体材料が露出していることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の電子部品の端子金具へのはんだ付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電子部品の端子金具へのはんだ付け方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりリード線等の先端部や電子部品の電極を構成する端子金具等にはんだを付着させる方法が知られている。例えば、特開平１−２７８９５８号公報（特許文献１）には、リード線の先端部にはんだを付着させる方法が記載されている。複数のリード線は帯状の台紙の延出方向に対して垂直の方向へ指向されて平行に複数固定され、台紙の延出方向へ台紙及びリード線は一体で移動可能である。また、はんだ槽が設けられており、はんだ槽においては溶融はんだが噴流している。
【０００３】
台紙にはラチェット歯車が当接しており、ラチェット歯車をモータで回転させることにより台紙及びリード線は振動するように構成されている。台紙及びリード線の移動中にリード線の先端部は、噴流する溶融はんだに浸漬され、はんだ内を通過する。台紙及びリード線の移動中、ラチェット歯車の回転によりリード線は、台紙の移動方向に垂直の方向であって略水平の方向へ振動している。従って、リード線の先端部が溶融はんだに浸漬させられる前から、リード線の先端部が溶融はんだから引上げられた後までの間リード線が振動している。溶融はんだからリード線の先端部が引上げられるときにリード線が振動しているため、リード線の先端部にツララ状にはんだが付着することを防止することができる。
【特許文献１】特開平１−２７８９５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上述した従来のはんだ付け方法では、リード線の先端部にはんだを付着させるために予めリード線の先端部にフラックスを塗布するのであるが、リード線の先端部を溶融はんだ槽に浸漬するときにフラックスが溶融はんだ槽において拡散してしまうという問題が生じていた。
【０００５】
また、噴流する溶融はんだ槽を用いるため溶融はんだ液面は波立っており、微小なコイル部品を構成する端子金具へはんだを極少量付着させることや、コイル部品においてはんだを本来付着させるべきでないコア等に溶融はんだの液面が接触することを防止することは困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、端子金具にツララ状にはんだが付着することを防止でき、溶融はんだ槽へのフラックスの拡散を防止することができ、意図せぬ部分に溶融はんだの液面が接触することを防止する電子部品の端子金具へのはんだ付け方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述の課題を解決するため、本発明は、鏡面状をなす液面を有する溶融はんだが貯留された溶融はんだ槽の該液面に、電極をなす端子金具を有する電子部品の該端子金具の端部を対向配置させて該電子部品を保持する保持工程と、該端子金具の端部を該液面に対向配置させたまま該端子金具の端部を該液面に離接させる方向にのみ該電子部品を移動可能に保持した状態で該端子金具の端部を該液面に接近させてゆき、該端子金具の端部を所定量該溶融はんだ槽に浸漬したときに該端子金具の端部を該液面に離接させる方向への該電子部品の移動を停止する浸漬工程と、該端子金具の端部が該所定量該溶融はんだ槽に浸漬している状態で該電子部品を振動開始させる振動開始工程と、該電子部品を振動させながら該溶融はんだ槽から該端子金具の端部を引上げる引上げ工程とを有する電子部品の端子金具へのはんだ付け方法を提供している。ここで電子部品には、完成された電子部品のみならず、電子部品の製造途中の工程における未完成の電子部品も含む。
【０００８】
端子金具の端部を液面に対向配置させたまま端子金具の端部を液面に離接させる方向にのみ電子部品を移動可能に保持した状態で端子金具の端部を液面に接近させてゆく浸漬工程と、端子金具の端部が所定量溶融はんだ槽に浸漬している状態で電子部品を振動開始させる振動開始工程とを有するため、端子金具の端部を溶融はんだ槽のはんだに浸漬させ始めたときに端子金具の端部を振動させていない状態とすることができ、溶融はんだ槽中の溶融はんだに、端子金具の端部に予め塗布されたフラックスが拡散してしまうことを防止することができる。
【０００９】
また、電子部品を振動させながら溶融はんだ槽から端子金具の端部を引上げる引上げ工程を有するため、端子金具の端部にツララ状にはんだが付着することを防止することができる。
【００１０】
ここで、該端子金具の端部は、互いに平行をなす表面及び裏面を有する平板状部をなし、該保持工程開始から該引上げ工程完了までの間該端子金具の端部の該表面及び該裏面は該液面に垂直をなす方向へ指向して保持され、該振動開始工程及び該引上げ工程では該端子金具の端部の厚さ方向に垂直の方向であって該端子金具の端部を該液面に対して離接する方向に垂直の方向へ該電子部品を振動させることが好ましい。
【００１１】
振動開始工程及び引上げ工程では端子金具の端部の厚さ方向に垂直の方向であって端子金具の端部を液面に対して離接する方向に垂直の方向へ電子部品を振動させるため、溶融はんだ中で振動する端子金具の端部の、溶融はんだに対する流体抵抗を小さくすることができ、溶融はんだの液面における波立ちの発生を極力抑えることができる。また、端子金具の端部に付着するはんだの量を少なくすることができ、より確実にツララ状にはんだが付着することを防止することができる。
【００１２】
また、該電子部品は電子部品本体部を有し、該端子金具は該電子部品本体部に固定され、該保持工程開始から該引上げ工程完了までの間冶具により該電子部品を保持し、該振動開始工程及び該引上げ工程では、該振動開始工程における該冶具又は該電子部品本体部から該液面までの距離に応じた所定の振動数で該電子部品を振動させることが好ましい。
【００１３】
振動開始工程及び引上げ工程では、振動開始工程における冶具又は電子部品本体部から液面までの距離に応じた所定の振動数で電子部品を振動させるため、溶融はんだの液面における波立ちの発生を極力抑えることができ、冶具や電子部品本体部といった本来はんだを付着させるべきでない部分へ溶融はんだの液面が接触することを防止することができる。
【００１４】
また、該保持工程で該液面に対向する該端子金具の端部の端面はめっき処理されておらず該端子金具を構成する導体材料が露出していることが好ましい。
【００１５】
保持工程で液面に対向する端子金具の端部の端面はめっき処理されておらず端子金具を構成する導体材料が露出しているため、端子金具の端面におけるはんだの濡れ性を低く抑えることができ、端子金具の端面における溶融はんだの湯切れをよくすることができ、更に確実にツララ状にはんだが付着することを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上より、本発明は、端子金具にツララ状にはんだが付着することを防止でき、溶融はんだ槽へのフラックスの拡散を防止することができ、意図せぬ部分に溶融はんだの液面が接触することを防止する電子部品の端子金具へのはんだ付け方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の実施の形態に係る電子部品の端子金具へのはんだ付け方法について図１乃至図４に基づき説明する。電子部品の端子金具へのはんだ付け方法は、より具体的にはコイル部品の製造工程においてコイル部品の電極となる端子金具へはんだを付ける方法であり、先ず、はんだ付け方法を行うために用いる冶具について説明する。図１に示されるように、冶具１は、略直方体形状をなしており、両端部に冶具固定貫通孔１ａが形成されている。冶具固定貫通孔１ａは冶具１の厚さ方向、即ち、図１（ｂ）に示される冶具１の上下方向に指向して形成されており、図示せぬ駆動軸を挿入可能である。図示せぬ駆動軸は、図示せぬモータの出力軸に駆動連結され当該出力軸に対して偏心して平行に配置された図示せぬ偏心回転軸に駆動連結されており、冶具１の長手方向、即ち、図１（ａ）の左右方向へ往復するように構成されている。往復する幅は１ｍｍ〜２ｍｍ程度である。往復の回数は５回／秒〜４０回／秒で切り替え可能に構成されている。
【００１８】
はんだが付けられて製造されるコイル部品は、図２に示されるように、コア５１と、コア５１に巻回され絶縁被覆された直径０．０５ｍｍφから直径０．１５ｍｍφの導線５２と、略板状をなしコア５１に固定され導線５２の一端部又は他端部が電気的に接続されて電極をなす端子金具５３とを備えている。端子金具５３の一部は、図４に示されるように、折り返されて導線５２の端部を保持する保持クリップ５３Ｄを構成する。保持クリップ５３Ｄに保持された導線５２の端部は、溶融はんだ２の液面に対向している。
【００１９】
ここで、コイル部品を製造する過程においてはんだが未だ付けられていない未完成のコイル部品については、説明の便宜上「準コイル部品５０」と呼ぶこととする。準コイル部品５０は電子部品に相当する。本実施の形態では、準コイル部品５０の端子金具５３に対してはんだを付着させる。略板状をなす端子金具５３の表面にはＮｉの下地めっきが施された上にＳｎめっきが施されており、裏面にはめっきは施されずに端子金具５３を構成する金属材料たる燐青銅又はタフピッチ銅が露出し、この裏面に、絶縁被覆が剥離されていない状態の導線５２の端部が固定される。なお、導線５２の絶縁被覆は、後述のように溶融はんだ２中に絶縁被覆が剥離されていない導線５２の端部が浸漬させられることにより剥離される。同様に、端子金具５３の図２に示される上下の端面５３Ａ、５３Ａにはめっきは施されずに、端子金具５３を構成する金属材料たる燐青銅又はタフピッチ銅が露出している。コア５１は電子部品本体部に相当する。
【００２０】
冶具１の側面には、準コイル部品５０のコア５１に吸着する磁石１１を収容するための収容穴１ｂが複数形成されている。収容穴１ｂは、冶具１の厚さ方向に垂直の方向であって冶具１の長手方向に垂直の方向、即ち、図１（ａ）の下方へ窪んだ凹部をなしている。冶具１の厚さ方向において収容穴１ｂは、同方向における中央位置が冶具１の長手方向へ最も幅が広くなっており、磁石１１を収容穴１ｂ内に収容しているときに、磁石１１が収容穴１ｂから図２の下方向へ落ちてしまうことを防止する。また、収容穴１ｂには磁石１１が収容されており、磁石１１がコア５１に吸着することで準コイル部品５０が図１（ａ）の上方向へ収容穴１ｂから外れてしまうことを防止する。
【００２１】
また、図２に示されるように、冶具１の厚さ方向に貫通している収容穴１ｂの開口１ｃ近傍の部分には、保持部１Ａが設けられている。保持部１Ａは図２に示されるように略「く」の字形状をなして一対ずつ設けられており、一対の保持部の間に準コイル部品５０のコア５１を保持可能である。保持部１Ａに保持された状態の準コイル部品５０の端子金具５３の端部５３Ｂ、５３Ｃは、図２示される冶具１の下面、上面よりも鉛直下方、鉛直上方へそれぞれ突出している。板状をなす端子金具５３の端部５３Ｂ、５３Ｃの表面及び裏面は、準コイル部品５０が収容穴１ｂに収容された状態で、冶具１の厚さ方向であって冶具１の長手方向に指向している。
【００２２】
電子部品の端子金具へのはんだ付け方法では、先ず、準コイル部品５０を保持部１Ａに保持させ、準コイル部品５０の端子金具５３の端部５３Ｂ、５３Ｃが冶具１の下面、上面よりも鉛直下方、鉛直上方へそれぞれ突出する状態として保持する。次に、フラックスを準コイル部品５０の端子金具５３の下端部５３Ｂに塗布する。
【００２３】
次に、保持工程を行う。保持工程では、冶具１の冶具固定貫通孔１ａに図示せぬ駆動軸を挿入する。このことにより、鏡面状をなす液面を有する溶融はんだ２が貯留された溶融はんだ槽の当該液面に、準コイル部品５０の端子金具５３の下端部５３Ｂの下端面５３Ａと導線５２の端部とを対向配置させる。このとき、略板状をなす端子金具５３の下端部５３Ｂの表面及び裏面は液面に垂直をなす方向へ指向して保持される。これ以降、後述の引上げ工程が完了するまでこの方向へ端子金具５３の下端部５３Ｂが指向した状態で準コイル部品５０は保持され続ける。
【００２４】
次に、浸漬工程を行う。浸漬工程では、端子金具５３の下端面５３Ａを液面に対向配置させたままの状態で、冶具１と準コイル部品５０とを鉛直下方へ移動させて、端子金具５３の下端面５３Ａを溶融はんだ槽の液面に接近させてゆき、端子金具５３の下端部５３Ｂを所定量溶融はんだ槽に浸漬させ、鉛直下方への移動を停止させる。この鉛直下方への移動中に冶具１及び準コイル部品５０は、鉛直下方にのみ移動し、それ以外の方向、即ち水平方向や鉛直上方へは動かないように保持されている。従って、後述の振動開始工程における振動は、この鉛直下方への移動中には行わない。端子金具５３の下端部５３Ｂが所定量溶融はんだ槽に浸漬している状態とは、液面に一番近いコア５１又は冶具１の部分から液面までの距離、即ち、本実施の形態では液面に一番近いコア５１の部分から液面までの距離が略０．５ｍｍ程度となるように端子金具５３の下端部５３Ｂが溶融はんだ槽の溶融はんだ２に浸漬している状態のことである。そして、溶融はんだ２が端子金具５３の下端部５３Ｂに沿って所定位置に至るまで上がってくるまで待つ。
【００２５】
次に、振動開始工程を行う。振動開始工程では、端子金具５３の下端部５３Ｂが所定量溶融はんだ槽に浸漬している状態で、冶具１及び準コイル部品５０を、端子金具５３の下端部５３Ｂの厚さ方向に垂直の方向であって端子金具５３の下端部５３Ｂを液面に対して離接する方向に垂直の方向、即ち、図２の左右方向へ振動開始させる。この方向は冶具１の延出方向に一致する。端子金具５３の下端部５３Ｂが所定量溶融はんだ槽の溶融はんだ２に浸漬している状態で振動が続けられる時間は、導線５２の直径が０．０５ｍｍφの場合には略１秒間、導線５２の直径が０．１５ｍｍφの場合には略１．５秒間程度である。振動数は、１０回／秒〜３０回／秒であり、主として２０回／秒程度の値が用いられる。２０回／秒の値は所定の振動数に相当する。
【００２６】
振動数を１０回／秒〜３０回／秒としたのは、１０回／秒未満では振動の回数が少な過ぎるためであり、また、３０回／秒を越えると溶融はんだ２の液面が波立ってしまい、冶具１又はコア５１にはんだが付いてしまう危険性が高くなるためである。この振動数の値は、後述の試験において冶具１又はコア５１に溶融はんだ２が付着せずに「○」となるような値であり、溶融はんだ２の液面に一番近いコア５１又は冶具１の部分から液面までの距離に応じて設定される。また、振動の幅は１ｍｍ〜２ｍｍ程度である。この振動中に、溶融はんだ２中には絶縁被覆が剥離されていない導線５２の端部も浸漬しており、絶縁被覆が導線５２から剥離され、導線５２に付着している絶縁被膜のカスが溶融はんだ２によって洗い流される。
【００２７】
次に引上げ工程を行う。引上げ工程では、振動開始工程における振動の幅や、振動数や、振動の方向等の振動の諸条件と同一の諸条件で振動を続けながら、溶融はんだ槽の溶融はんだ２から端子金具５３の下端部５３Ｂを引上げてゆき、溶融はんだ槽の液面から端子金具５３の下端部５３Ｂを離間させる。このとき、下端部５３Ｂに付着しているはんだは振動により振り落とされ、端子金具５３の下端部５３Ｂに、下端部５３Ｂから鉛直下方へ延出するようなツララ状にはんだが付着することを防止することができる。
【００２８】
また、端子金具５３の下端部５３Ｂを液面に対向配置させたまま端子金具５３の下端部５３Ｂを液面に離接させる方向にのみ準コイル部品５０を移動可能に保持した状態で端子金具５３の下端部５３Ｂを液面に接近させてゆく浸漬工程と、端子金具５３の下端部５３Ｂが所定量溶融はんだ槽に浸漬している状態で準コイル部品５０を振動開始させる振動開始工程とを有するため、端子金具５３の下端部５３Ｂを溶融はんだ槽のはんだに浸漬させ始めたときに端子金具５３の下端部５３Ｂを振動させていない状態とすることができ、溶融はんだ槽中のはんだに端子金具５３の下端部５３Ｂに予め塗布されたフラックスが拡散してしまうことを防止することができる。
【００２９】
また、振動開始工程及び引上げ工程では冶具１の長手方向へ準コイル部品５０を振動させるため、溶融はんだ２中で振動する端子金具５３の下端部５３Ｂの、溶融はんだ２に対する流体抵抗を小さくすることができ、溶融はんだ２の液面における波立ちの発生を極力抑えることができる。また、端子金具５３の下端部５３Ｂに付着するはんだの量を少なくすることができ、より確実にツララ状にはんだが付着することを防止することができる。
【００３０】
また、振動開始工程及び引上げ工程では、振動開始工程における冶具１又はコア５１から液面までの距離に応じた振動数で準コイル部品５０を振動させるため、溶融はんだ２の液面における波立ちの発生を極力抑えることができ、冶具１やコア５１といった本来はんだを付着させるべきでない部分へ溶融はんだ２の液面が接触することを防止することができる。
【００３１】
また、液面に対向する端子金具５３の下端面５３Ａはめっき処理されておらず端子金具５３を構成する導体材料が露出しているため、端子金具５３の下端面５３Ａにおけるはんだの濡れ性を低く抑えることができ、端子金具５３の下端面５３Ａにおける溶融はんだ２の湯切れをよくすることができ、更に確実にツララ状にはんだが付着することを防止することができる。
【００３２】
次に、溶融はんだ槽内の溶融はんだ２の液面に一番近いコア５１又は冶具１の部分から液面までの距離と振動数との関係を調べる試験を行った。試験では、溶融はんだ２の液面に一番近いコア５１又は冶具１の部分から液面までの距離、即ち、本実施の形態では液面に一番近いコア５１の部分から液面までの距離を０．２０ｍｍ、０．２５ｍｍ、０．３０ｍｍとそれぞれ変え、これに対して振動数を５回／秒〜４０回／秒と変えて、液面の波立ちに対して冶具１又はコア５１に溶融はんだ２が付着するか否かを調べた。試験結果は表１に示されるとおりであり、表１において「○」は冶具１又はコア５１に溶融はんだ２の液面が接触しなかったことを表し、「×」は接触したことを表している。
【表１】
2009182078.tif 000003
【００３３】
表１に示されるように、溶融はんだ２の液面に一番近いコア５１の部分から液面までの距離が０．３０ｍｍのときには、振動数の値を５回／秒〜４０回／秒と幅広い範囲で採ることができることが分かる。これに対して、溶融はんだ２の液面に一番近いコア５１の部分から液面までの距離が０．２５ｍｍと近くなったときには、振動数の値として５回／秒〜３５回／秒と、採ることができる値の幅が狭まることが分かる。さらに、溶融はんだ２の液面に一番近いコア５１の部分から液面までの距離が０．２０ｍｍと近くなったときには、振動数の値として５回／秒〜３０回／秒と、採ることができる値の幅が更に狭まることが分かる。以上より、溶融はんだ２の液面に一番近いコア５１の部分から液面までの距離が近ければ近いほど、振動数の値として高い値を採ることができなくなることが分かる。
【００３４】
本発明による電子部品の端子金具へのはんだ付け方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、端子金具５３の下端部５３Ｂが所定量溶融はんだ槽に浸漬している状態とは、液面に一番近いコア５１又は冶具１の部分から液面までの距離、即ち、本実施の形態では液面に一番近いコア５１の部分から液面までの距離が略０．５ｍｍ程度となるように端子金具５３の下端部５３Ｂが溶融はんだ槽に浸漬している状態のことであったが、０．５ｍｍに限定されない。また、振動数は主として２０回／秒であったが、この振動数に限定されず、液面に一番近いコア５１の部分から液面までの距離に応じた振動数が採られる。
【００３５】
また、端子金具５３の下端部５３Ｂが所定量溶融はんだ槽に浸漬している状態で振動が続けられる時間は、導線５２の直径が０．０５ｍｍφの場合には略１秒間、導線５２の直径が０．１５ｍｍφの場合には略１．５秒間程度であったが、この時間に限定されない。従って、引上げ工程を行う直前に振動開始工程を行ってもよい。
【００３６】
また、本実施の形態では、電子部品として準コイル部品を用いて説明したが、準コイル部品に限定されず、例えば完成されたコイル部品でもよく、コイル部品以外の他の電子部品や電子部品の製造過程における未完成の電子部品（準電子部品）であってもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３７】
本発明は、電子部品等の端子金具へはんだを付ける分野において利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施の形態による電子部品の端子金具へのはんだ付け方法で用いられる冶具を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。
【図２】本発明の実施の形態による電子部品の端子金具へのはんだ付け方法で用いられる冶具に準コイル部品を収容した状態を示す側面図。
【図３】本発明の実施の形態による電子部品の端子金具へのはんだ付け方法の振動開始工程を示す側面図。
【図４】本発明の実施の形態による電子部品の端子金具へのはんだ付け方法で用いられる冶具に準コイル部品を収容した状態を示す要部拡大図。
【符号の説明】
【００３９】
１          冶具
２          溶融はんだ
５０        準コイル部品
５１        コア
５３        端子金具
５３Ａ      端面
５３Ｂ      下端部
【図１】
2009182078.tif 000004
【図２】
2009182078.tif 000005
【図３】
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【図４】
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