專利名稱：線型焊料及其供給方法和供給裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及具有芯線的線型焊料及其供給裝置，涉及在以較小的力簡單地斷開的線型焊料中共存具有高張力的芯線從而能夠拉伸的線型焊料，進而涉及用于供給該線型焊料的供給方法和裝置。
背景技術：
作為將電阻、電容器、IC等電子部件安裝于印刷電路板的手段，以往通常采用如下方法利用烙鐵使將焊料合金加工成線狀而成的線型焊料、或使該線型焊料內部含有焊劑成分而得到的松脂心軟焊料熔化而進行接合。然而，線型焊料因其形狀特性而存在柔軟且容易變形的問題，對焊料供給裝置進行各種各樣的研究。進而，伴隨近年來電子部件的小型化，使用的線型焊料的線徑也顯著變細，最近也使用直徑為0. Imm以下的線型焊料。但是，這種線型焊料當拉伸時容易切斷，因此需要用于穩(wěn)定地供給至接合部的供給方法以及用于穩(wěn)定地供給線型焊料的裝置。作為近年來提出的線型焊料的供給裝置，存在自動供給細的線型焊料的裝置(專利文獻1)、用于容易地插裝線型焊料的手工焊接用的線型焊料供給裝置(專利文獻2)等。 并且，作為穩(wěn)定的供給和連接用的焊料，提出了將多個線型焊料捻合而成的類型的焊料(專利文獻3)、加入金屬絲的焊料(專利文獻4)等。但是，專利文獻1的裝置是送入焊料線的裝置，專利文獻2的裝置是與專利文獻1 同樣地送出焊料線的機構，但實際上難以將柔軟材質的焊料線高速且更準確地供給至確定的位置。并且，專利文獻3中提出的焊料是捆束多個線型焊料而成的，但不適于謀求線徑更細的最近的電子部件的安裝，并且，在穩(wěn)定供給方面也存在需要進一步解決的問題。專利文獻4提出的焊料是在焊料上加工引線而成的，但不適于作為將電阻、電容器、IC等電子部件安裝于印刷電路板的手段。并且，在專利文獻4中難以提高線型焊料自身的張力。專利文獻1 日本特開平5145627號公報專利文獻2 國際公開第05/515號小冊子
專利文獻3 日本特開2007-98455號公報專利文獻4 日本特開平9-1380號公報。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于，公開一種即便是柔軟的線型焊料也不容易切斷的結構，還公開了能夠準確且高效地供給該線型焊料的供給方法和供給裝置。為了實現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明中，采用了由呈線狀伸長的焊料線和具有比該焊料線高的耐拉伸性的芯線構成的線型焊料。以往使用的線型焊料的拉伸性弱，簡單地就被切斷，但通過將張力比焊料線高的芯線與焊料線朝同一方向設于中心部，使芯線的耐拉伸力相當于線型焊料整體的耐拉伸力，一邊對芯線負荷張力，一邊向拉出方向拉伸線型焊料，由此能夠容易地進行焊料的位置控制。另外，線型焊料可以是一根也可以是捆束多根，都屬于本發(fā)明的范圍。在捆束多根的情況下，通過使線型焊料的焊料組成不同，能夠抑制并控制空隙的產生。并且，芯線選擇性地采用由酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂、芳香族聚酰胺類樹脂(作為一例，=DUPONT公司的注冊商標)、碳纖維、聚酰亞胺類樹脂等構成的、在焊料線的接合溫度下不會變質的熱固性樹脂。采用這些樹脂作為芯線的結構在制造線型焊料時，通過將固化前的樹脂以與加入松脂的手段同樣的手段放入相當于芯的部分的手段而實現(xiàn)。然后，若通過加熱使樹脂熱固化，則得到能夠拉伸焊料線的芯線。另一方面，作為其他手段，作為芯線，采用鎢絲、不銹鋼絲、鋼琴絲、鐵絲、鋁絲、銅絲那樣通過焦耳熱而發(fā)熱的原材料。在該情況下，不是像以往那樣利用烙鐵使焊料熔融，而是通過適當的公知手段使芯線產生焦耳熱，然后從接近芯線的部分使焊料線熔融，因此，不會因加熱不足而產生熔融不足。而且，這些芯線的拉伸性強，充分發(fā)揮權利要求1中謀求的芯線的功能。作為線型焊料的又一結構，采用如下手段在捆束多根焊料線的同時，朝向與這些焊料線相同的方向設置具有比這些焊料線高的耐拉伸性的一根芯線。該結構通過以往公知的技術制造焊料線，捆束多根焊料線或編織成環(huán)狀，由此能夠得到一根復合焊料線，制造容易，同時，由于包括芯線，所以還能夠滿足提高拉伸力的要求。另外，還包括芯線與其他多根焊料線同樣地編入、和以芯線作為芯而在其周圍編入焊料線的任一手段。焊料線選擇性地采用在中心軸(芯部分)具有松脂的松脂心軟焊料線。通過在焊料線的芯設置松脂，從而不需要另外的松脂和焊劑，因此焊接工序容易。對于這些線型焊料的供給，將一般形態(tài)的卷繞于卷筒的使用前的線型焊料以對芯線負荷張力的方式拉出，在預定位置進行加熱熔融來進行焊接。在本發(fā)明中，以焊接的預定位置為基準，以使用前的方向為上游并以回收焊接后的芯線的一側為下游進行說明。作為這些線型焊料的供給裝置，具體采用如下手段該線型焊料的供給裝置包括 收納線型焊料或線型焊料束的焊料收納部；以及從上述線型焊料的末端側一邊回收上述芯線一邊收納該芯線的芯線收納部，該線型焊料的供給裝置使芯線收納部旋轉來回收芯線， 并且在該回收的前一階段對線型焊料或線型焊料束的一部分進行加熱，使焊料熔融而進行焊料接合。并且，芯線收納部為卷筒狀，通過電動機驅動使該芯線收納部旋轉來回收芯線。 該裝置可以采用比較小的構造，無論是手動作業(yè)還是自動化都基本上能夠應對。發(fā)明效果
本發(fā)明的線型焊料中共存有能夠拉伸的芯線，因此，在卷繞時和拉出時都對芯線負荷張力，由此能夠可靠地避免線型焊料容易切斷的情況。并且，本發(fā)明的線型焊料的供給方法和線型焊料供給裝置不會受到焊料合金的種類和直徑大小的影響，能夠容易且準確地將線型焊料供給至焊料接合部。即，盡管采用不易切斷的焊料線，也能夠自動地進行焊接工序， 因此，當然能夠期待電子部件安裝時的作業(yè)性的提高，而且還能夠期待成本削減的效果。并且，在使用本發(fā)明的線型焊料束的情況下，能夠捆束由多種組成構成的線型焊料進行供給，能夠期待抑制并控制焊接時產生的空隙等接合不良的效果。進而，通過使用作為焦耳熱而發(fā)熱的軸芯的材質，能夠進行局部加熱，因此，還能夠僅對極小的部分賦予熱能地進行焊料接合，能夠減輕對焊接的電子部件的熱負荷，能夠抑制電子部件的高溫劣化。


圖1是表示本發(fā)明的線型焊料的一例的橫剖視圖。圖2是表示本發(fā)明的線型焊料的另一例的橫剖視圖。圖3是表示本發(fā)明的線型焊料的又一例的橫剖視圖。圖4是表示本發(fā)明的線型焊料供給裝置的一例的示意圖。標號說明
1線型焊料；2芯線；3焊料線；4松脂。
具體實施例方式首先，對本發(fā)明的線型焊料的一個方式進行說明。圖1表示本發(fā)明的線型焊料1 的橫截面，2是芯線，3是焊料線。線型焊料1構成為具有芯線2來作為焊料線3的芯。芯線2的位置并不是嚴格地必須是焊料線3的中心，可以理解為焊料合金覆蓋芯線2的周圍。 然而，即便在由焊料合金構成的焊料線3的一部分缺少的狀態(tài)下芯線2局部露出的結構中， 也不需要將其排除。構成焊料線3的合金組成只要作為焊料發(fā)揮功能則可以是任意組成。 圖2是在圖1的結構中還包括松脂4的圖，松脂4的含有方法可以采用以往的公知手段進行。芯線2由高張力的材質構成，耐受經由焊料接合部位從下游側拉近的方法或拉伸的方法。對于耐拉伸力，不需要進行數值限定，只要是不容易因在操作線型焊料1時向下游側拉伸芯線2的力而切斷的強度就足夠了。其意思是，芯線2的直徑通過選擇其原材料而可以采用極小徑的芯線2。圖3示出另一實施方式的線型焊料，將由焊料合金以及松香等焊劑構成的多根線型焊料5捆束而構成線型焊料束6，并具備高張力的芯線7。線型焊料5和芯線7的關系可以提出以芯線7為中心并在周圍使用多根線型焊料進行捆束的結構、或編入線型焊料5和芯線7而成的結構，但兩者當然都包括在本發(fā)明中，將線型焊料束6形成為一束的具體結構不限于這些方式。本發(fā)明的線型焊料的形狀、大小在本發(fā)明預期的效果的范圍內不受特別限制。例如截面形狀可以根據用途選擇圓、橢圓、多邊形等，關于粗細，只要是通常使用的程度則沒有問題，也可以是100 μ m以下的線徑。并且，關于線型焊料束6，使用的線型焊料5的根數和捆束方法也沒有特別限制。例如可以例示在中央部配置芯線7，在芯線7的周圍附著松香等樹脂并在其周圍固定多根線型焊料的方法；以及用編織三者的要領織入兩根線型焊料 5、5和具有線型焊料5的線徑以下的線徑的芯線7的結構等。本發(fā)明的線型焊料所使用的焊料合金組成如上所述沒有特別限制。焊料合金組成考慮環(huán)境方面而優(yōu)選Sn-Cu類或Sn-Ag類等無鉛焊料，但即使是含有1 的焊料，也不會對本發(fā)明的本質帶來影響。本發(fā)明中采用的芯線2、7需要具有高張力，在焊料接合溫度下不會變質，具有本發(fā)明的效果，例如公開有熱固性樹脂或因焦耳熱而發(fā)熱的材質等。對于芯線2、7的張力，需要是在供給線型焊料時拉近芯線的方法或拉伸芯線的方法中不會容易地切斷的張力，對于其他材質，只要在不阻礙焊料接合的范圍內則沒有特別限制。對于芯線2、7的耐熱性，需要不會因焊料接合時的溫度而變質，若是在比無鉛焊料的焊接中使用的普通的烙鐵尖端溫度即370°C高一些的400°C左右不變質的話，則沒有問題。其中，在線型焊料使用更低溫的焊料合金的情況下，以比該數值更低的溫度作為變質的臨界溫度不會有任何問題。作為芯線2、7的原材料例示出的熱固性樹脂可以采用酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂等。在熱固性樹脂的情況下，條件是以固化溫度比焊料熔融溫度低的溫度固化的材質，目標固化溫度優(yōu)選低于一般的低溫焊料的熔點即大約130°C。另一方面，因焦耳熱而發(fā)熱的材質例如可以例示作為焦耳熱的一種的高頻加熱、通過電流等發(fā)熱的鎢絲、不銹鋼絲、鋼琴絲、鐵絲、鋁絲、銅絲等。本發(fā)明的線型焊料的制法只要具有本發(fā)明的效果，則沒有特別的限制，當然也可以使用以往的線型焊料的制法和裝置。在使用熱固性樹脂作為芯線的情況下，可以例示如下的方法預先將線型焊料成型為中空的圓柱狀后，將上述線型焊料的突出端浸入流動狀態(tài)的環(huán)氧樹脂等熱固性樹脂相中，從線型焊料的另一端部進行減壓，將作為芯線的環(huán)氧樹脂抽吸至線型焊料內，由此填充樹脂，然后，進行熱處理而使填充至線型焊料中的樹脂固化，再然后使用模具等加工成任意的線徑。并且，在使用作為因焦耳熱而發(fā)熱的材質的鋼琴絲等的情況下，可以例示如下方法利用焊料合金覆蓋預先加工成指定線徑的鋼琴絲的周圍然后加工成任意的線徑的方法；或者卷繞或埋在焊料線的周圍等方法。進而，本發(fā)明的線型焊料束可以使用所構成的線型焊料的合金組成和焊劑組成分別使用不同的種類而制造的結構；或使用多根相同材質的線型焊料；或使用各自粗細不同的線型焊料；或組合上述線型焊料，分別使用由不同粗細、不同組成構成的線型焊料來進行捆束。例如也可以使用由熔點不同的合金組成構成的兩種以上的線型焊料形成束，能夠抑制并控制由于組合多個所使用的合金組成和焊劑的組成而在接合時產生的空隙等引起的接合不良，并還能夠提高接合強度。(實施例)
為了證明本發(fā)明的線型焊料的拉伸強度優(yōu)異，即便負荷有張力也不容易切斷，通過表1 所示的形態(tài)作成兩個實施例試樣和三個比較例試樣，分別調整為15cm，一邊固定兩端一邊對一方負荷張力。試驗條件在室溫(20°C)、拉伸速度50mm/分鐘下進行。另外，焊料線的組成是在Sn-0. 7Cu-0. 05Ν 中添加有微量的Ge，芯線使用鋼琴絲。關于實施例試樣，在將3根焊料線與1根芯線一起織入的形態(tài)下，基本采用圖3的結構。另一方面，關于比較例試樣， 分別是單線。[表 1] [表1]
權利要求
1.一種線型焊料，其特征在于，該線型焊料由呈線狀伸長的焊料線和具有比該焊料線高的耐拉伸性的芯線構成。
2.根據權利要求1所述的線型焊料，其特征在于，芯線由在焊料線的接合溫度下不會變質的熱固性樹脂構成。
3.根據權利要求2所述的線型焊料，其特征在于，芯線是從酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂、芳香族聚酰胺類樹脂、碳纖維、聚酰亞胺類樹脂中選擇的一種樹脂。
4.根據權利要求1所述的線型焊料，其特征在于， 芯線是通過焦耳熱而發(fā)熱的原材料。
5.根據權利要求4所述的線型焊料，其特征在于，芯線是從鎢絲、不銹鋼絲、鋼琴絲、鐵絲、鋁絲、銅絲中選擇的一種金屬絲。
6.一種線型焊料，其是將權利要求1 5中的任一項所述的線型焊料捆束多根而形成的。
7.—種線型焊料，其特征在于，在捆束多根焊料線的同時，設有具有比這些焊料線高的耐拉伸性的一根或多根芯線。
8.根據權利要求1 7中的任一項所述的線型焊料，其特征在于， 焊料線是在中心軸具有松脂的松脂心軟焊料線。
9.一種焊料供給方法，其特征在于，以期望的焊料接合場所為基準，使權利要求1 8中的任一項所述的線型焊料位于上游側，并從上述焊料接合場所的下游側對芯線賦予拉伸力，從而對焊料接合部供給焊料。
10.一種焊料供給裝置，其特征在于，該焊料供給裝置包括收納具有芯線的線型焊料或線型焊料束的焊料收納部；以及從上述線型焊料的末端側一邊回收上述芯線一邊收納該芯線的芯線收納部，所述焊料供給裝置使上述芯線收納部旋轉來回收芯線，并且在該回收的前一階段對線型焊料或線型焊料束的一部分進行加熱，使焊料熔融而進行焊料接合。
11.根據權利要求10所述的焊料供給裝置，其特征在于，芯線收納部為卷筒狀，通過電動機驅動使該芯線收納部旋轉來回收芯線。
全文摘要
公開了拉伸性強、不易容易地切斷的線型焊料及其供給裝置。該線型焊料由呈線狀伸長的焊料線和具有比該焊料線高的耐拉伸性的芯線構成。芯線是熱固性樹脂或通過焦耳熱而發(fā)熱的原材料。線型焊料捆束一根或多根。并且公開一種焊料供給方法，以期望的焊料接合場所為基準，使線型焊料位于上游側，并從上述焊料接合場所的下游側對芯線賦予拉伸力，從而對焊料接合部供給焊料。另外，公開一種焊料供給裝置，該焊料供給裝置包括收納具有芯線的線型焊料或線型焊料束的焊料收納部；以及從上述線型焊料的末端側一邊回收上述芯線一邊收納該芯線的芯線收納部，該焊料供給裝置使上述芯線收納部旋轉來回收芯線，并且在該回收的前一階段對線型焊料或線型焊料束的一部分進行加熱，使焊料熔融而進行焊料接合。
文檔編號B23K3/06GK102281987SQ201080004753
公開日2011年12月14日 申請日期2010年1月14日 優(yōu)先權日2009年1月19日
發(fā)明者西村哲郎 申請人:日本斯倍利亞社股份有限公司