焊料附著方法
2023-11-03 11:49:27 1
專利名稱：焊料附著方法
技術領域：
本發明涉及導線的焊料附著方法。
背景技術：
迄今，作為導線的焊料附著方法，通常是主要使用有鉛焊料(例如，Sn-55PB(也稱為H45A))的焊料附著方法，但是近年，考慮到對環境等的不良影響，主流的焊料附著方法從基於有鉛焊料的焊料附著方法轉為基於無鉛焊料(下文稱無鉛)的焊料附著方法。這是因為有鉛焊料主要使用對人體有不良影響的鉛(Pb)，這些使用有鉛焊料的製品被廢棄填埋後，這些鉛(Pb)會在地中溶出等，從而可能會給人體或環境造成不良影響。
因此，必須停止利用這種有害的有鉛焊料，實施各種基於無鉛的焊料附著方法。基於無鉛的焊料可以舉出例如Sn-0.7Cu、Sn-3Ag-0.5Cu等，其材質的大部分為錫(Sn)。
圖1是下文專利文獻1所示的基於無鉛的焊料附著方法的剖面圖(浸沾方式)。通過將構件J1的端子J2和結部分J5(通過纏繞在卷芯J3上的絕緣包覆導線J4的末端J4a纏繞在端子J2上形成)垂直插入加熱到350度～420度的無鉛焊料槽J6中，通過這樣浸在無鉛焊料J7的方法，將端子J2和結部分J5進行焊料附著而得到構件J1。
特開2002-307186號公報但是，垂直插入無鉛焊料槽J6中，浸在無鉛焊料J7的這樣的焊料附著方法(浸沾方式)中，銅(Cu)溶出到附著的焊料中，即發生所謂「銅蝕」現象，存在的問題有在細的導線等上焊料附著點的線徑末端附近變細，不久發生斷線。例如，銅包鋁線(CCAW)由於「銅蝕」現象而使銅層消失，焊料與鋁層接觸，可能發生電蝕。此外，焊接線徑細的導線(Φ0.10或更細)時，存在因「銅蝕」現象而在形成品中發生斷線的問題。
這種銅蝕有這樣的特徵，即含錫越多則銅蝕進行得越快，此外，高溫(大約400度或更高)下，同樣地銅蝕的進行也加快。為了儘可能防止這種「銅蝕」現象，考慮了減少焊料中錫(Sn)的量而增加銅(Cu)的量(例如，利用Sn-0.5Ag-2Cu的焊料)，但是銅(Cu)的重量％的增加，焊料的熔點上升。即，通過使用這種無鉛焊料槽的焊料附著方法加熱時，在其加熱溫度為350度或更低的溫度下進行焊料附著實質上是不可能的，而在400度的高溫進行焊料附著有促進銅蝕的缺點。
圖2是對於通過圖1所示的浸沾方式在加熱溫度為400度時的各種焊料的「銅蝕現象」，比較基於各種焊料的銅蝕的減少變化率的圖。這是對於同樣線徑(例如，Φ0.8mm)的3根導線，通過圖1所示的浸沾方式的焊料附著方法進行焊接。這樣，在400度的高溫狀態下，利用像Sn-0.5Ag-2Cu一樣減少錫的量，增大銅的量的焊料，會發生約27％的「銅蝕」現象。而且，即使利用進一步減少錫的量的有鉛焊料H45A或無鉛Sn-4Cu+Ni時，如圖2所示會發生約8％程度的「銅蝕」。為了防止形成品斷線，有必要將這種「銅蝕」現象至少抑制在原線徑的5％或更低。
所以，在圖1所示浸沾方式的焊料附著方法中，雖然可以將無鉛焊料槽J6的加熱溫度設定在350度～420度，通過調整浸漬時間進行焊料的附著，但是浸漬時間若比適當時間過短，附著的焊料由於重力垂下，從而不能充分附著焊料，此外浸漬時間若比適當時間長，雖然可以附著充分的焊料，但是上述「銅蝕」現象也得以進行，發生了大於等於線徑5％的銅蝕，這些焊料附著點斷線的可能性高，從而難以進行適當的焊料附著。
發明內容
解決這種問題是本發明的一個課題。即本發明的目的在於，即使使用無鉛的無鉛焊料對導線進行焊料附著，也可以充分維持導線的線徑，並且可以抑制所謂的「銅蝕」現象引起的斷線等。
為了達成這種目的，基於本發明的導線的焊料附著方法，至少具備以下的獨立權利要求涉及的構成。
導線的焊料附著方法，該方法中，包括導線、具有浸漬該導線的無鉛焊料的無鉛焊料槽和加熱該無鉛焊料槽的單元，並在將所述導線浸在加熱了的所述無鉛焊料槽，使無鉛焊料附著在所述導線上，其特徵在於，使所述導線的焊料附著點的銅芯露出後，將所述銅芯水平浸在所述無鉛焊料槽的無鉛焊料中，並且在該水平方向使所述銅芯滑動，從而使所述無鉛焊料附著在銅芯上。
圖1是現有技術的說明圖。
圖2是比較現有技術的說明圖。
圖3是說明本發明實施方式涉及的焊料附著方法的說明圖。
圖4是說明本發明實施方式涉及的焊料附著方法的說明圖。
圖5是說明本發明實施方式涉及的焊料附著方法的說明圖。
圖6是說明本發明實施方式涉及的焊料附著方法的說明圖。
具體實施例方式
本發明涉及絕緣包膜導線等導線的焊料附著方法，特別是揚聲器裝置的音圈導線的預焊料附著方法。
下文，參照附圖對本發明的實施狀態加以說明，圖3(a)～圖3(c)是說明對導線1(具有保護銅芯2的絕緣包膜3的導線)進行焊料附著的方法。
如圖3(a)所示，準備導線1，其中心含有銅芯2，且具有對銅芯2周圍加以保護的絕緣包膜3。然後，如圖3(b)所示，除去導線1一端的絕緣包膜3，露出銅芯2的端部2A(殘餘絕緣包膜3稱為絕緣包膜3A)，接著，如圖3(c)所示，使焊劑S附著在銅芯2的端部2A表面，形成銅芯2的端部2B。其中，焊劑S是為了順利地進行焊料附著的糊狀原料，並且沒有限制其種類或用量等。該附著方法中，對於露出的銅芯端部2A，優選通過擠壓扭轉(例如，機械摩擦端部2A表面)使這些沒有特別何限制的焊劑s附著在其上。
接著，如圖4所示，準備填充了無鉛的無鉛焊料10(95重量％或更多的Sn，2重量％或更少的Cu，例如Sn-0.7Cu、Sn-3Ag-0.5Cu等)的無鉛焊料槽11，加熱無鉛焊料槽11至240度～360度。此時，考慮到無鉛焊料槽11的潤溼性，溫度優選設定在260度～330度的範圍內。
其中，無鉛焊料10表面通過表面張力而具有無鉛焊料表面的無鉛焊料上部區域10A，該無鉛焊料上部區域10A從無鉛焊料槽11的邊緣稍微凸起。若舉例的話，例如使用無鉛焊料槽11，形成該無鉛焊料槽11的2個壁面11A，11B(相對於露出的無鉛焊料上部區域10A處於垂直位置的2個壁面)的距離L非常短為0.5cm～1.0cm左右，通過表面張力，無鉛焊料10表面凸起形成無鉛焊料上部區域10A。
然後，如同一圖中所示，在這樣形成的無鉛焊料上部區域10A，將圖3(c)所示的銅芯2浸到端部2B的根部(與絕緣包膜3A的端部相鄰接)。
圖5(a)～圖5(c)是從圖4上部俯視的平面圖，說明在圖4的無鉛焊料槽11的無鉛焊料上部區域10A中浸漬圖3(c)所示露出銅芯2B的導線3A狀態。
在該圖5(a)～(c)中，將導線3A的端部露出的銅芯2B的根部水平浸在無鉛焊料槽11的無鉛焊料上部區域10A，並且使導線3A在水平方向(為同圖中箭頭方向，與銅芯2B的端部相反方向)上快速滑動，其中，對於導線3A的配置、移動方法不特別限定，可以使無鉛焊料上部區域10A適當地浸漬到銅芯2B的根部位置，並且使導線3A在水平方向上快速滑動。
具體地說明，如圖5(a)所示，將無鉛焊料上部區域10A的端部與銅芯2B的根部一致，並按銅芯2B和導線3A的邊界附近的銅芯2B必須通過無鉛焊料上部區域10A進行焊料附著的方式來配置。
接著，如圖5(b)所示，使導線3A在水平方向上移動，從根部開始依次將無鉛焊料附著在銅芯2B上。然後，如圖5(c)所示，滑動銅芯，從無鉛焊料上部區域10A完全拉出銅芯，形成附著無鉛焊料的銅芯2C。這樣，從導線3A的端部導出的銅芯2的表面完全附著了無鉛焊料。
對於同樣線徑(例如，Φ0.8mm)的3根導線，通過圖3～圖5所示的焊料附著方法，對這些導線進行焊料附著，並且在不同的加熱溫度下求出「銅蝕」現象的變化率，圖6(a)、(b)是說明這些結果並進行比較的圖。其中，焊料一般使用無鉛的無鉛焊料(Sn-0.7Cu或Sn-3Ag-0.5Cu等)。
如圖6所示，熱溫度在240度～360度的範圍內，銅蝕引起的減少變化率小於等於5％。特別是，在240度～300度的範圍內，銅蝕引起的減少變化率小於等於1％，並且，在320度～330度的範圍下，減少變化率為1.0％～2.0％。
這樣，通過圖3～圖5所示的焊料附著方法，進行無鉛的焊料附著，在加熱溫度為360度或更低的溫度下，銅蝕引起的導線的線徑的減少變化率小於等於5％，從而可以抑制「銅蝕」現象。特別是，在240度～330度的範圍內，銅蝕引起的減少變化率小於等於2％，可以極大地抑制銅蝕，從而防止導線的斷線。
如上，基於本發明的實施方式，即使使用無鉛的無鉛焊料對導線進行焊料附著也可以充分維持導線的線徑，並且可以抑制所謂的「銅蝕」現象引起的斷線等。
權利要求
1.導線的焊料附著方法，該方法中，包括導線、具有浸漬該導線的無鉛焊料的無鉛焊料槽和加熱該無鉛焊料槽的單元，並且在將所述導線浸在加熱了的所述無鉛焊料槽，使無鉛焊料附著在所述導線上，其特徵在於，通過使所述導線的焊料附著點的銅芯露出後，將所述銅芯水平浸在所述無鉛焊料槽的無鉛焊料中，並且在該水平方向使所述銅芯滑動，從而使無鉛焊料附著在所述銅芯上。
2.如權利要求1所述的導線的焊料附著方法，其特徵在於，將所述銅芯水平浸在所述無鉛焊料中時，將所述銅芯浸在從所述無鉛焊料槽的上面凸出的無鉛焊料上部區域。
3.如權利要求1或2所述的導線的焊料附著方法，其特徵在於，將所述銅芯水平浸在所述無鉛焊料中時，使焊劑附著在所述導線的銅芯露出點。
4.如權利要求1～3任一項所述的導線的焊料附著方法，其特徵在於，加熱所述無鉛焊料槽的單元的加熱溫度為240度～330度。
全文摘要
通過無鉛焊料的焊料附著方法，抑制「銅蝕」現象。提供一種在導線1上附著焊料的方法，其中包括導線1、具有浸漬導線1的無鉛焊料10的無鉛焊料槽11和加熱該無鉛焊料槽11的單元，並在將導線1浸在加熱了的無鉛焊料槽11，使無鉛焊料10附著在導線1上，其特徵在於，通過使導線1的焊料附著點的銅芯2露出後，將銅芯2水平浸在無鉛焊料槽11的無鉛焊料10中，並且在該水平方向使銅芯滑動，從而使導線1的銅芯2附著無鉛焊料。
文檔編號B23K1/20GK1754645SQ200510103149
公開日2006年4月5日 申請日期2005年9月16日 優先權日2004年9月30日
發明者川田真季, 本田正二 申請人:日本先鋒公司, 日本東北先鋒公司