JPH01295609A

JPH01295609A - 絶縁性被覆膜の除去方法および除去装置

Info

Publication number: JPH01295609A
Application number: JP63124920A
Authority: JP
Inventors: Kazuro Okuzawa; 和朗奥沢; Etsuro Kobayashi; 悦郎小林; Masanobu Hidaka; 正伸日高
Original assignee: Matsuo Sangyo Co Ltd; Ushio Denki KK; Ushio Inc; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Matsuo Sangyo Co Ltd; Ushio Denki KK; Ushio Inc; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1988-05-24
Filing date: 1988-05-24
Publication date: 1989-11-29
Anticipated expiration: 2011-10-02
Also published as: JP2539886B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、絶縁性被覆膜を有する被覆ワイヤーの当該絶
縁性被覆膜を除去する方法および装置に関する。

〔技術の背景〕

例えばコイル、トランス、スピーカー、コンデンサ等の
各種の電子部品に用いられる導電材としてのワイヤーに
は、通常、エナメノペポリイミドアミド等の絶縁材料に
よりコーティングされて絶縁性被覆膜が形成されている
。

これらの被覆ワイヤーは、例えばハンダ付は等の手段に
より例えば回路基板等の所定の部材に電気的に接続され
るが、絶縁性被覆膜の材料が低融点である場合には、絶
縁性被覆膜がハンダ付けの際の熱により溶融されて除去
されるので、当該絶縁性被覆膜を除去するための特別の
工程を設けなくてふ電気的な接続を十分に達成すること
ができる。

しかし、絶縁性被覆膜の材料が高融点である場合には、
ハンダ付けの際の熱では溶融が困難であるため、何らか
の特別な手段により絶縁性被覆膜をあらかじめ除去して
ワイヤーの接続部分を露出させておく工程が必要である
。

このようなことから、従来においては、次のような絶縁
性被覆膜の除去手段が採用されていた。

■人手により絶縁性被覆膜を削り取る手段。

■機械力により絶縁性被覆膜を削り取る手段。

■加熱により絶縁性被覆膜を溶かして除去する手段。

■加熱した苛性ソーダ等の薬品により絶縁性被覆膜を溶
かして除去する手段。

〔発明が解決しようとする課題〕しかし、上記の各手段は、次のような問題点を有してい
る。

すなわち、上記■の手段は、相当の手間と労力を要する
ため製造コストの上昇を招来し、またワイヤーを損傷す
るふそれがある。

上記■の手段は、機械力の制御が困難なためワイヤーを
損傷するおそれがある。

上記■の手段は、ワイヤーの酸化を招来し、そのためハ
ンダ付は等において接続不良が生ずる問題点がある。

上記■の手段は、公害防止のための薬品の廃棄処理がめ
んどうであり、また薬品の取り扱いが不便である。また
ワイヤーが薬品により侵される問題がある。

本発明は以上の如き事情に基づいてなされたものであっ
て、その目的は、簡単な手段により、効率的に、ワイヤ
ーの損傷、変質を招くことなく、被覆ワイヤーから絶縁
性被覆膜を除去することができる絶縁性被覆膜の除去方
法および装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明の方法は、絶縁性被覆
膜を有する被覆ワイヤーの当該絶縁性被覆膜を除去する
方法において、パルス状レーザを被覆ワイヤーの絶縁性
被覆膜に照射して当該絶縁性被覆膜を除去することを特
徴とする。

本発明の装置は、パルス状レーザ発振器と、このパルス
状レーザ発振器よりのレーザのエネルギー密度を高くす
るシリンドリカルレンズとを備えてなることを特徴とす
る。

また、本発明の装置は、パルス状レーザ発振器と、この
パルス状レーザ発振器よりのレーザを複数のレーザに分
割する分割ミラーと、この分割ミラーよりの各分割パル
ス状レーザのエネルギー密度を高くするシリンドリカル
レンズとを備えてなり、各分割パルス状レーデを被覆ワ
イヤーの表面にその長手方向に関してほぼ対称的な方向
から照射することを特徴とする。

そして、パルス状レーザ発振器が、横軸方向励起型ガス
レーザ発振器であることが好ましい。

〔作用〕

被覆ワイヤーの絶縁性被覆膜にパルス状レーザが照射さ
れると、当該パルス状レーザのエネルギーにより絶縁性
被覆膜が、溶融、蒸発、剥離、飛散等してワイヤーから
除去される。

また、シリンドリカルレンズを備えた除去装置によれば
、小型のパルス状レーザ発振器を用いて除去効率を高め
ることができる。

また、複数の分割パルス状レーザを被覆ワイヤーの表面
にその長手方向に関してほぼ対称的な方向から照射する
除去装置によれば、被覆ワイヤーの周方向の全体にわた
って絶縁性被覆膜を除去することができる。

また、横軸方向励起型ガスレーザ発振器を備えた除去装
置によれば、ピークエネルギーが大きいパルス状レーザ
が得られるので除去効率を高めることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例を概略的に示す説明用斜視図
である。同図において、１０はパルス状レーデ発振器、
２０は例えば三角錐状の分割ミラー、３１、３２．３３
．３４．３５．３６は反射ミラー、４１．４２゜４３は
シリンドリカルレンズ、５０は被覆ワイヤーで、例えば
ボイスコイル用のマグネットワイヤーである。６０は集
塵器である。

この例においては、分割ミラー３０の頂点にレーデビー
ムが当たると当該頂点に隣接する３面によりそれぞれ３
方向に均等に分割反射されて３本の分割パルス状レーザ
Ｌｌ、Ｌ２．Ｌ３が形成される。従って、分割パルス状
レーザＬ１．　Ｌ２．　Ｌａの各エネルギーは、それぞ
れ分割前のパルス状レーザＬの１／３と均等である。そ
して各分割パルス状レーザは、反射ミラーにより進行方
向が制御され、かつシリンドリカルレンズによりエネル
ギー密度が高くされたうえ、第２図にも示すように、被
覆ワイヤー５０の表面にその長手方向に好ましくは直角
でかつ当該長手方向に関してほぼ対称的な３方向（それ
ぞれのなす角度がほぼ１２０°）から照射される。

集塵器６０は、パルス状レーザの直射を受けない位置に
配置され、パルス状レーザの照射の際に発生する絶縁性
被覆膜の蒸発物等を吸引除去するためのものである。

な右、シリンドリカルレンズ４１．４２．４３と、被覆
ワイヤー５０との間の光路中には、メニスカスレンズ（
図示省略）が設けられている。このメニスカスレンズは
被覆ワイヤー５０の形状に合わせてパルス状レーザを集
光するためのものである。また、必要に応じてパルス状
レーザのスポット径を制御するためのマスク等を設けて
もよい。

パルス状レーデ発振器１０としては、例えば横軸方向励
起大気圧動作型炭酸ガスレーザ（Ｔｒａｎｓｖｅ−ｒｓ
ｅｒｙ　Ｅｘｃｉｔｅｄ　Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ　Ｐ
ｒｅｓｓｕｒｅ　ＣＯ，Ｌａ５ｅｒ。

以下ｒＴＥＡ−Ｃｏ、レーザ」ともいう。）発振器、あ
るいはエキシマレーザ発振器等を好ましく用いることが
できる。

ＴＥＡ−Ｃｏ□レーザ発振器の具体的構成の一例を第３
図に示す。同図に右いて、１１は出力ミラー、１２は全
反射ミラー、１３はエネルギー蓄積用コンデンサ、１４
は高電圧スイッチである。

このＴＥＡ　　Ｃｏｔ　レーザは、光軸（レーザの出る
方向）に対して横軸方向から励起（放電）をするレーザ
であって、大気圧程度で動作するものである。当該ＴＥ
Ａ　　ＣＣ）ａ　レーザ発振器において、封入ガス圧力
は０．５〜１気圧程度、電源の電圧は数十ｋＶ以上で、
電流は数ｋＡ以上、レーザのパルス幅は数μｓｅｃ程度
、パルス状レーザの単位時間当たりの繰り返し回数は数
千回以下７秒、発振波長は１０μ層付近の赤外線波長域
である。

斯かるＴＥＡ−ＣＯ２レーザ発振器を備えた除去装置に
よれば、ピークエネルギーが大きいパルス状レーザが得
られるので絶縁性被覆膜の除去を効率的に達成すること
ができる。

なお、被覆ワイヤーの絶縁性被覆膜をワイヤーの周方向
の全体にわたって完全に除去しなくても、ワイヤーの一
部が露出していれば、接続に十分となる場合がある。

以上の実施例によれば、レーザ発振器１０よりのパルス
状レーザを被覆ワイヤー５０の絶縁性被覆膜に照射する
と、パルス状レーザのエネルギーにより絶縁性被覆膜が
、溶融、蒸発、剥離、飛散等して除去される。なお、絶
縁性被覆膜の蒸発物等は、集塵器６０により回収される
ので周囲を汚染するおそれがない。

また、パルス状レーザのエネルギー密度がシリンドリカ
ルレンズにより高められるので、絶縁性被覆膜を迅速か
つ容易に除去できる。

そして、３本の分割パルス状レーザＬｌ、　　Ｌ２゜Ｌ
ａがそれぞれ対称的な３方向から被覆ワイヤー５０の絶
縁性被覆膜を照射するので、被覆ワイヤー５０の周方向
に沿って確実に絶縁性被覆膜を除去できる。

なお、被覆ワイヤー５０をその長手方向を軸として回転
させて３方向からパルス状レーザを照射するようにして
もよいことは勿論である。

第４図は本発明の他の実施例の概略を示す説明図である
。同図において、１０はパルス状レーザ発振器、７０は
三角柱状の分割ミラー、？１．７２．７３゜７４は反射
ミラー、８１．８２はシリンドリカルレンズ、８３、８
４はマスク、８５．８６はメニスカスレンズ、５０は平
板状の被覆ワイヤーである。

マスク８３．８４には被覆ワイヤー５０の形状に合わせ
た透過口が設けられている。また、メニスカスレンズ８
５．８６は被覆ワイヤー５０の形状に合わせてレーザを
結像させるものである。

この例においては、三角柱状の分割ミラー７０の稜線に
パルス状レーザ発振器１０よりのレーザビームが当たる
と当該稜線に隣接する２面により２方向に均等に分割反
射されて２本の分割パルス状レーザＬｌ、Ｌ２が形成さ
れるが、まず、一方の分割パルス状レーザＬ１を被覆ワ
イヤー５０の一面側に照射して絶縁性被覆膜の除去処理
を行う。続いて、被覆ワイヤー５０を矢印方向に移動さ
せた後、他方の分割パルス状レーザＬ２を被覆ワイヤー
５０の他面側に照射して絶縁性被覆膜の除去処理を行う
。

すなわち、この例においては、２本の分割パルス状レー
ザＬｌ、Ｌ２を被覆ワイヤー５０に同時に照射するので
はなくて、２本の分割パルス状レーザＬｌ、Ｌ２の照射
点をずらして被覆ワイヤー５０を移動させることにより
逐次除去処理を行うので、２本の分割パルス状レーザＬ
ｌ、Ｌ２を同一ライン上で被覆ワイヤー５０に向かって
反対方向から照射した場合に生ずる悪影響を防止するこ
とができる。

この例は、特に被覆ワイヤー５０の形状が平板状である
場合に好適であり、分割パルス状レーザＬ１、Ｌ２をそ
れぞれ平板状の一面側および他面側にくっきりと照射す
ることができ、効率的な除去処理を達成することができ
る。

〔実験例〕

第１図に示した実施例に基づいて、実際に、種々の被覆
ワイヤーについてその絶縁性被覆膜を除去する実験を行
い、下記の項目について評価した。

結果を後記第１表に示す。

なお、被覆ワイヤーの絶縁性被覆膜の被照射面における
パルス状レーザのエネルギー密度は１５Ｊ／ＣＩ＋！２
、被覆ワイヤーの絶縁性被覆膜におけるパルス状レーザ
の照射スポットの大きさは２ｘｉ（１ｍｍ。

パルス状レーザの照射回数は１秒間で７回とした。

また、実験に供した被覆ワイヤーは次のものである。

■油性エナメル線（ＪＩＳ　Ｃ３２０２）（芯線の太さ
０．１４＋＋ｏｎ、被覆膜の厚さ８〜ｌＯｌ！Ｍ）■ポ
リウレタンナイロン線（ＪＩＳ　Ｃ３２１１）（芯線の
太さ０．１４ｍｍ、被覆膜の厚さ８〜１Ｏｎ）■ポリエ
ステル線（ＪＸＳ　Ｃ３２１０）（芯線の太さ０．１４
ｍｍ、被覆膜の厚さ８〜１０μ）■ポリイミド銅線（芯線の太さ０．１４ｍｍ、被覆膜の厚さ８〜ｌＯμｍ
）■ポリアミドイミド銅線（芯線の太さ０，１４１Ｔ＋ｍ、被覆膜の厚さ８〜１０
ＪＩａ＋）■ポリアミドイミドアルミ線（芯線の太さ０．１４＋ｎｍ、被覆膜の厚さ８〜１０ｊ
１Ｍ）（１）処理面の状態各被覆ワイヤーの処理面を顕微鏡（２００倍）で観察し
て、処理面の良否を調べた。評価は、酸化物等の異物の
発生が認められず良好な場合を「○」、酸化物等の異物
の発生が若干認められるが実用上差し支えない場合を「
△」、酸化物等の異物の発生が著しく認められ不良であ
る場合を「×」とした。

（２）ハンダの付着性ハンダ槽内のハンダを２３０〜２５０℃の温度で溶融し
、この溶融状態のハンダに各被覆ワイヤーの処理面を２
秒間浸漬し、処理面に対するハンダの付着性を調べた。

評価は、ハンダのはじきが認められず付着性が良好な場
合を「Ｏ」、ハンダのはじきが若干認められるが実用上
差し支えない場合を「Δ」、ハンダのはじきが著しく認
められ不良である場合を「ｘ」とした。

（３）　導体抵抗各被覆ワイヤーを長さ５５ｍｍに切断し、これに上述の
条件でパルス状レーザを照射して、絶縁性被覆膜を５ｍ
ｍにわたって除去し、これを金糸線にカシメ法またはハ
ンダ付は法により接続して導体抵抗を測定した。

なお、■ポリアミドイミドアルミ線については、ハンダ
付けが困難であるため、ハンダの付着性の評価、ハンダ
付は法による導体抵抗の測定は行わなかった。

第１表以上の実験例の結果からも理解されるように、本発明に
よれば、種々の被覆ワイヤーの絶縁性被覆膜を良好に除
去することができる。

なお、処理面に発生した若干の酸化物等の異物は、例え
ば酸やフラックス等により簡単に除去することができる
ので、実用上問題はない。

以上の実験例におけるパルス状レーザの照射条件は、エ
ネルギー密度１５Ｊ／ｃｍ’　、１秒間で７回であった
が、この条件は、除去すべき絶縁性被覆膜の種類、厚さ
、ワイヤーの材質等により適宜最適となるように決定さ
れる。

すなわち、絶縁性被覆膜を除去するという観点からはエ
ネルギー密度は大きいほどよいといえるが、ワイヤー自
体に損傷を与えてはならないという観点からはエネルギ
ー密度の上限を規定することが必要となる。また、ワイ
ヤーは金属製であり、パルス状レーザに対する反射率が
高いとはいえ実際には若干の吸収がある。従って、あま
りパルス幅を狭くすると、ワイヤーの熱容量にもよるが
、ワイヤーが昇温しで酸化しやすくなる。従って、ワイ
ヤーのレーザに対する反射率（吸収率）、熱容量に応じ
てパルス幅を制御することが必要である。

しかして、既述のＴＥＡ−ＣＯ２レーデを用いる場合に
は、エネルギー密度が約１０〜３０Ｊ／ｃｍ”程度、１
秒間で３〜１０回ぐらいの照射条件とすれば、市販のほ
とんどの被覆ワイヤーの絶縁性被覆膜の除去が可能であ
った。すなわち、照射すべき総エネルギー量は絶縁性被
覆膜の除去に必要な絶対量として決定されるが、これを
どのようなパルス幅、照射回数等により与えるかはワイ
ヤーの耐光性、反射率、熱容量等により決定される。

なふ、パルス状レーザとしては、ＴＥＡ　　ＣＯ２レー
ザに限られず、例えばＹＡＧレーザ、エキシマレーザの
ような大きな出力を有するその他のレーザも使用するこ
とができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、パルス状レーザ
を被覆ワイヤーの絶縁性被覆膜に照射して当該絶縁性被
覆膜をワイヤーから除去するので、手段が簡単であって
、しかもワイヤーの損傷、変質を招くことなく、被覆ワ
イヤーから絶縁性被覆膜を効率的に除去することができ
る。

そして、シリンドリカルレンズを備えた除去装置によれ
ば、小型のパルス状レーザ発振器を用いて除去効率を高
めることができ、従ってコンパクトな構成とすることが
できる。

また、分割ミラーにより分割された各分割パルス状レー
ザを被覆ワイヤーに対してほぼ対称的な方向から照射す
る除去装置によれば、簡単な構成で被覆ワイヤーの周方
向の全体にわたって絶縁性被覆膜を効率的に除去するこ
とができる。

また、横軸方向励起型ガスレーザ発振器を備えた除去装
置によれば、ピークエネルギーが大きいパルス状レーザ
が得られるので絶縁性被覆膜の除去を効率的に達成する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例の概略を示す説明用斜視図、第２図は
複数本の分割パルス状レーザの照射方向を示す説明図、
第３図はＴＥＡ−Ｃｏ□レーザ発振器の具体的構成例を
示す説明用断面図、第４図は他の実施例の概略を示す説
明図である。１０・・・パルス状レーザ発振器１１・・・出力ミラー　　　　１２・・・全反射ミラー
１３・・・エネルギー蓄積用コンデンサ１４・・・高電
圧スイッチ　　２０・・・分割ミラー３１、３２．３３
．３４．３５．３６・・・反射ミラー４１、４２．４３
・・・シリンドリカルレンズ５０・・・被覆ワイヤー　
　　６０・・・集塵器７０・・・分割ミラー？１．７２．７３．７４・・・反射ミラー８１．８２・
・・シリンドリカルレンズ８３、８４・・・マスク８５、８６・・・メニスカスレンズＬ・・・パルス状レーザＬｌ、Ｌ２．Ｌ３・・・分割パルス状し−ザ十３図十４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁性被覆膜を有する被覆ワイヤーの当該絶縁性
被覆膜を除去する方法において、パルス状レーザを被覆ワイヤーの絶縁性被覆膜に照射し
て当該絶縁性被覆膜を除去することを特徴とする絶縁性
被覆膜の除去方法。
（２）パルス状レーザ発振器と、このパルス状レーザ発
振器よりのレーザのエネルギー密度を高くするシリンド
リカルレンズとを備えてなることを特徴とする絶縁性被
覆膜の除去装置。
（３）パルス状レーザ発振器と、このパルス状レーザ発
振器よりのレーザを複数のレーザに分割する分割ミラー
と、この分割ミラーよりの各分割パルス状レーザのエネ
ルギー密度を高くするシリンドリカルレンズとを備えて
なり、各分割パルス状レーザを被覆ワイヤーの表面にそ
の長手方向に関してほぼ対称的な方向から照射すること
を特徴とする絶縁性被覆膜の除去装置。
（４）パルス状レーザ発振器が、横軸方向励起型ガスレ
ーザ発振器であることを特徴とする請求項２または３に
記載の絶縁性被覆膜の除去装置。