JPH077263A - ジャンパ布線のボンディング方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ジャンパ布線として用いられるワイヤを半田
で表面処理されたプリント配線板に接続する方法及び装
置を提供すること。 【構成】 ジャンパ布線用の絶縁被覆されたワイヤをワ
イヤ接合用ツ−ルに繰り出し，この繰り出されたワイヤ
の先端に，金属ボ−ルを形成し，プリント配線板の所定
の接続部とワイヤ接合用ツ−ルとの相対位置決めを行っ
た後，両者をワイヤ接合用ツ−ルで接続し，この接続さ
れたワイヤをプリント配線板の次の所定の接続部に接続
すべくこの接続部とワイヤ接合用ツ−ルとの相対位置決
めを行うとともに，ワイヤの絶縁被覆をワイヤ接合用ツ
−ル近傍で剥離し，ワイヤの絶縁被覆を剥離した箇所
を，プリント配線板の所定の接続部に接続し，ワイヤを
プリント配線板の接続部に一部を残して切断するように
したものである。 【効果】 ワイヤの配線工程とボンディング工程とを一
度で行うことが出来，作業性がよくなる。ボンディング
箇所への絶縁被覆の残渣が付着することもなく，接続部
の密着性がよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は，ポリウレタン被覆銅
線等のようにジャンパ布線として用いられるワイヤを，
半田等であらかじめ表面処理されたプリント配線板の接
続部に接続する方法およびその装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来，半田等であらかじめ表面処理され
たプリント配線板の接続部に，ポリウレタン被覆銅線等
を半田付けする場合には，抵抗溶接機やあるいは半田ご
てを用いて半田付けされていた。

【０００３】即ち，図１３に示すように，モリブデンあ
るいはタングステンで形成されているヒ−タツ−ル３０
は，上下動自在な給電体３１に装着されて給電され，加
熱される。一方，下方に位置しているワ−クテ−ブル３
２に載置されているプリント配線板３３の接続部には，
キャピラリ（図示せず）で供給されたリ−ド線３４が位
置決めして載置されている。

【０００４】ヒ−タツ−ル３０がワ−クテ−ブル３２方
向に降下されて，プリント配線板３３のリ−ド線３４に
当接して所定の圧力に達すると，給電体３１を介してパ
ルス電源装置（図示せず）からパルス電流がヒ−タツ−
ル３０に供給され，このヒ−タツ−ル３０は加熱され
る。これにより，プリント配線板３３の絶縁被覆は溶融
または蒸散されるとともに，順次，半田が溶融され，リ
−ド線３４はプリント配線板３３の接続部に半田付けさ
れる。

【０００５】

【発明が解決しようとする問題点】従来のものは，この
ように構成されているので，ヒ−タツ−ル３０の熱で剥
離された絶縁被覆の残渣が半田付け箇所にのこり，半田
付け箇所の密着性が悪くなるという問題があった。その
上，リ−ド線３４は半田付け工程の前にキャピラリによ
り供給されなければならず，それだけ装置が複雑にな
り，工程数も多くなり手間がかかり，作業性が悪い等の
問題があった。

【０００６】

【問題点を解決するための手段】この発明は，ジャンパ
布線用の絶縁被覆されたワイヤをワイヤ接合用ツ−ルに
繰り出し，この繰り出されたワイヤの先端に，金属ボ−
ルを形成し，プリント配線板の所定の接続部とワイヤ接
合用ツ−ルとの相対位置決めを行った後，両者をワイヤ
接合用ツ−ルで接続し，この接続されたワイヤをプリン
ト配線板の次の所定の接続部に接続すべくこの接続部と
ワイヤ接合用ツ−ルとの相対位置決めを行うとともに，
ワイヤの絶縁被覆をワイヤ接合用ツ−ル近傍で剥離し，
ワイヤの絶縁被覆を剥離した箇所を，プリント配線板の
所定の接続部に接続し，ワイヤをプリント配線板の接続
部に一部を残して切断するようにしたものである。

【０００７】

【作用】まず，最初はレ−ザ発振器１９を大出力に設定
し，このレ−ザ光２６をワイヤ接合用ツ−ル７の加圧面
７ａから突出しているワイヤ２に照射すると，このワイ
ヤ２は加熱され，溶融して切断され，先端には金属ボ−
ル２５が形成される。次いで，ワイヤ接合用ツ−ル７を
下降すると，ワイヤは金属ボ−ル２５に係止されて繰り
出される。ワイヤ接合用ツ−ル７がプリント配線板の接
続部に当接すると，パルスヒ−ト電源２１からパルス電
流が給電され，ワイヤ接合用ツ−ル７は加熱され，この
熱によりワイヤ２は半田付けされた後，ワイヤ接合用ツ
−ル７は上昇しつつ次の所定位置に位置決めされ，同様
に半田付けされる。このようにして次々と接続部にワイ
ヤ２が接続され，すべて半田付けが終了すると，上記と
同様に，大出力に設定されたレ−ザ光２６で，ワイヤ２
が切断されるとともに，金属ボ−ル２５が形成される。

【０００８】

【発明の実施例】この発明の実施例を，図１〜図１２に
基づいて詳細に説明する。図１はこの発明の実施例を示
す構成図，図２はワイヤ接合用ツ−ル７をボンディング
ヘッド５に装着した状態を示す要部平面図，図３は図２
の正面図，図４はワイヤ接合用ツ−ル７の正面図，図５
〜図１２はボンディング工程の説明図である。なお，従
来と同一のものは同一名称を使用するとともに同一符号
を付し，その説明を省略する。

【０００９】図１〜図４において，１はジャンパ布線用
のワイヤ２をプリント配線板３の接続部にボンディング
するためのボンディング装置で，ボンディングヘッド５
がＸ−Ｙテ−ブル４によりＸ−Ｙ方向に移動するととも
に，ワイヤ接合用ツ−ル７が上下動して，ワイヤスプ−
ル６から引き出されたワイヤ２がボンディングステ−ジ
１７に載置されているプリント配線板３の接続部に次々
とボンディングされるように構成されている。

【００１０】図４に示すように，ワイヤ接合用ツ−ル７
は，モリブデンやタングステン等の半田に濡れない導電
部材で形成されており，先端部分は略円錐形状に形成さ
れているとともに，先端面は加圧面７ｂとなっており，
長さ方向中心部には，ワイヤ２が貫通する貫通穴８が形
成されており，後端部分は互いに離間して平面部分が対
向して配置されている半円柱状の壁７ａ，７ａが形成さ
れており，この壁７ａ，７ａには，それぞれねじ孔９，
９が設けられている。

【００１１】１０はワイヤ接合用ツ−ル７を着脱自在に
固定するための一対の給電体で，図２，図３に示すよう
に，導電部材で矩形状に形成されて互いに対向して配置
されるとともに，互いに対向する面には，ワイヤ接合用
ツ−ル７の壁７ａ，７ａが貫通する半円柱状の凹部１０
ａ，１０ａおよびスピンドル１３が貫通する軸孔１０
ｂ，１０ｂがそれぞれ垂直方向に透設されている。

【００１２】又，この一対の給電体１０の水平方向に
は，それぞれ互いに連通するねじ孔１１，１１が２箇所
に設けられており，エアシリンダ１２のスピンドル１３
にねじ１４，１４によりねじ止め固定されている。さら
に，一端部には，ワイヤ接合用ツ−ル７のねじ孔９，９
に連通するねじ孔１５，１５が設けられており，ワイヤ
接合用ツ−ル７は，このねじ孔１５，１５にねじ込まれ
るねじ１６，１６により一対の給電体１０に挟持され固
定されている。

【００１３】図１において，１８はレ−ザト−チで，そ
の照射口はレ−ザ発振器１９から光ファイバケ−ブル２
０により伝送されたレ−ザ光２６（図４，図５参照）
が，ワイヤ接合用ツ−ル７から突出しているワイヤ２に
照射可能な位置に位置決めされている。

【００１４】レ−ザ発振器１９はＹＡＧレ−ザ等が用い
られており，ワイヤ２が，例えば，単線で，その直径が
０．１〜０．２ｍｍφ程度のポリウレタン被覆銅線の場
合には，この絶縁被覆を剥離可能な２〜５ジュ−ル程度
のレ−ザ出力およびワイヤ２を切断可能な５〜１０ジュ
−ル程度のレ−ザ出力との２つの大小出力が得られるよ
うに出力制御されている。なお，ワイヤ２の絶縁被覆の
剥離，切断には，水素炎による水素ト−チを用いても良
く，この場合には同様な作用効果がある。

【００１５】２１はパルスヒ−ト電源で，給電体１０に
挟持されているワイヤ接合用ツ−ル７にパルス電流を給
電して，これを半田等の溶融温度に加熱させるためのも
のである。２２は制御部で，あらかじめプログラミング
されたボンディング位置にＸ−Ｙテ−ブル４を位置決め
制御するとともに，この他にこのシステム全体を制御し
ている。２３はプ−リ，２４はクランプ装置で，ワイヤ
スプ−ル６から繰り出されたワイヤ２をワイヤ接合用ツ
−ル７に導入するとともに，このワイヤ２の先端部が加
圧面７ｂから突出するまでワイヤ２をガイドしている。

【００１６】次に，図１，図５〜図１２に基づいて，プ
リント配線板３にワイヤ２を配線する工程について説明
する。ボンディングステ−ジ１７上には半田で表面処理
されているプリント配線板３が位置決めされて載置され
ている。一方，ボンディングヘッド５は制御部２２のあ
らかじめプログラミングされたボンディング位置に従っ
て，Ｘ−Ｙテ−ブル４により移動されるように構成され
ている。

【００１７】そこで，まず，ワイヤスプ−ル６に巻回さ
れているワイヤ２は，クランプ装置２４に挟持されてワ
イヤスプ−ル６から繰り出され，プ−リ２３に当接しつ
つワイヤ接合用ツ−ル７の先端部の加圧面７ｂから突出
する。

【００１８】一方，レ−ザ発振器１９は大出力に設定さ
れている。そこで，図５に示すように，レ−ザ発振器１
９が発振し，そのレ−ザ光２６は光ファイバケ−ブル２
０を介して伝送され，レ−ザト−チ１８により，ワイヤ
接合用ツ−ル７の加圧面７ｂから突出しているワイヤ２
に照射される。

【００１９】すると，図６に示すように，レ−ザ光２６
の出力は，大出力に設定されているから，ワイヤ２はレ
−ザ光２６の照射によりその絶縁被覆が溶融または蒸散
されて剥離されるとともに，内部の銅線部分も切断さ
れ，この切断された先端部には銅が溶融して形成された
金属ボ−ル２５が形成される。

【００２０】次いで，エアシリンダ１２によりスピンド
ル１３が下降を開始するから，このスピンドル１３に固
定されている給電体１０に挟持されているワイヤ接合用
ツ−ル７が下降して，その加圧面７ｂに金属ボ−ル２５
が係止された状態でワイヤ２は，ワイヤスプ−ル６から
プ−リ２３を介して繰り出される。

【００２１】図７に示すように，ワイヤ接合用ツ−ル７
の加圧面７ｂがプリント配線板３の所定の接続部に当接
して所定の加圧力に達すると，このワイヤ接合用ツ−ル
７の加圧面７ｂには，パルスヒ−ト電源２１からパルス
電流が給電体１０を介して給電される。このパルス電流
は，一方の給電体１０からこれに接続されているワイヤ
接合用ツ−ル７の壁７ａを通り，先端部の加圧面７ｂか
ら他方の壁７ａ，他方の給電体１０へと流れ，ワイヤ接
合用ツ−ル７が加熱され，この熱により半田が溶融さ
れ，ワイヤ２はプリント配線板３の接続部に接続され
る。

【００２２】半田付けが終了すると，図８に示すよう
に，スピンドル１３が上昇してワイヤ接合用ツ−ル７と
プリント配線板３との間にワイヤ２が引き出される。同
時に，Ｘ−Ｙテ−ブル４の移動により，ボンディングヘ
ッド５が移動して，ワイヤ接合用ツ−ル７は次の接続部
に位置決めされる。

【００２３】次いで，レ−ザ発振器１９は小出力に設定
され，図９に示すように，レ−ザ発振器１９が発振し，
そのレ−ザ光２６は光ファイバケ−ブル２０を介して伝
送され，レ−ザト−チ１８からワイヤ２の先端部に照射
される。この際，レ−ザ出力は小出力に設定されている
から，ワイヤ２はレ−ザ光２６の照射によりその絶縁被
覆のみが溶融あるいは蒸散されて剥離される。

【００２４】ワイヤ２の絶縁被覆のみがレ−ザ光２６に
より剥離された後，図１０に示すように，上記と同様に
してエアシリンダ１２によりスピンドル１３が下降を開
始することによりワイヤ接合用ツ−ル７の加圧面７ｂが
プリント配線板３の接続部に当接して，所定の加圧力に
達すると，パルスヒ−ト電源２１からパルス電流が給電
体１０を介して給電される。

【００２５】このパルス電流は，上記と同様に，一方の
給電体１０からこれに接続されているワイヤ接合用ツ−
ル７の壁７ａを通り，先端部の加圧面７ｂから他方の壁
７ａ，他方の給電体１０へと流れ，ワイヤ接合用ツ−ル
７が加熱され，この熱により半田が溶融され，ワイヤ２
はプリント配線板３の接続部に接続される。

【００２６】このようにして，プリント配線板３の接続
部のすべてにワイヤ２が半田付けされると，図１１に示
すように，スピンドル１３が上昇することによりワイヤ
接合用ツ−ル７が上昇してプリント配線板３との間にワ
イヤ２が引き出される。

【００２７】次いで，レ−ザ発振器１９は大出力に設定
され，図１２に示すように，レ−ザ発振器１９が発振
し，そのレ−ザ光２６は上記と同様に光ファイバケ−ブ
ル２０を介して伝送され，レ−ザト−チ１８からワイヤ
接合用ツ−ル７近傍にあるワイヤ２に照射される。この
際，レ−ザ光出力は大出力に設定されているので，ワイ
ヤ２はレ−ザ光２６の照射によりその絶縁被覆が溶融あ
るいは蒸散され，剥離されるとともに，銅線部分が溶融
切断され，先端部には金属ボ−ル２５が形成される。

【００２８】このようにして，プリント配線板３のボン
ディング工程が終了すると，次のプリント配線板がボン
ディングステ−ジ１７に位置決めされる。この際，ワイ
ヤ接合用ツ−ル７の加圧面７ｂから突出しているワイヤ
２には，図１２に示すように，金属ボ−ル２５がすでに
形成されているので，図６に示す工程から開始される。

【００２９】

【発明の効果】この発明は，ジャンパ布線用の絶縁被覆
されたワイヤをワイヤ接合用ツ−ルに繰り出し，この繰
り出されたワイヤの先端に，金属ボ−ルを形成し，プリ
ント配線板の所定の接続部とワイヤ接合用ツ−ルとの相
対位置決めを行った後，両者をワイヤ接合用ツ−ルで接
続し，この接続されたワイヤをプリント配線板の次の所
定の接続部に接続すべくこの接続部とワイヤ接合用ツ−
ルとの相対位置決めを行うとともに，ワイヤの絶縁被覆
をワイヤ接合用ツ−ル近傍で剥離し，ワイヤの絶縁被覆
を剥離した箇所を，プリント配線板の所定に接続部に接
続し，ワイヤをプリント配線板の接続部に一部を残して
切断するようにしたので，ワイヤの配線工程とボンディ
ング工程とを一度で行うことが出来る。そのため，それ
だけ工程数も減少することが出来るから，作業性がよく
なる。

【００３０】その上，ワイヤの絶縁被覆の剥離，切断と
をレ−ザ光で行っているから，絶縁被覆の残渣がワイヤ
接合用ツ−ルに付着することもないから，ワイヤ接合用
ツ−ルがつまることもない。又，ボンディング箇所への
絶縁被覆の残渣が付着することもなく，接続部の密着性
がよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例を示す構成図である。

【図２】この発明の実施例を示すもので，ワイヤ接合用
ツ−ルと給電体とを示す要部平面図である。

【図３】この発明の実施例を示すもので，ワイヤ接合用
ツ−ルと給電体とを示す要部正面図である。

【図４】この発明の実施例を示すもので，ワイヤ接合用
ツ−ルと給電体とを示す要部側面図である。

【図５】この発明の実施例を示すもので，ボンディング
工程を示す説明図である。

【図６】この発明の実施例を示すもので，ボンディング
工程を示す説明図である。

【図７】この発明の実施例を示すもので，ボンディング
工程を示す説明図である。

【図８】この発明の実施例を示すもので，ボンディング
工程を示す説明図である。

【図９】この発明の実施例を示すもので，ボンディング
工程を示す説明図である。

【図１０】この発明の実施例を示すもので，ボンディン
グ工程を示す説明図である。

【図１１】この発明の実施例を示すもので，ボンディン
グ工程を示す説明図である。

【図１２】この発明の実施例を示すもので，ボンディン
グ工程を示す説明図である。

【図１３】従来例を示す要部側面図である。

【符号の説明】

１ ボンディング装置 ２ ワイヤ ３ プリント配線板 ４ Ｘ−Ｙテ−ブル ７ ワイヤ接合用ツ−ル １９ レ−ザ発振器 ２５ 金属ボ−ル ２６ レ−ザ光

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ジャンパ布線用の絶縁被覆されたワイヤ
   をワイヤ接合用ツ−ルに繰り出す工程と， この繰り出された前記ワイヤの先端に，金属ボ−ルを形
   成する工程と， プリント配線板の所定の接続部とワイヤ接合用ツ−ルと
   の相対位置決めを行った後，両者を前記ワイヤ接合用ツ
   −ルで接続する工程と， この接続された前記ワイヤを前記プリント配線板の次の
   所定の接続部に接続すべくこの接続部と前記ワイヤ接合
   用ツ−ルとの相対位置決めを行うとともに，前記ワイヤ
   の絶縁被覆を前記ワイヤ接合用ツ−ル近傍で剥離する工
   程と， 前記ワイヤの絶縁被覆を剥離した箇所を，前記プリント
   配線板の所定の接続部に接続する工程と， 前記ワイヤをプリント配線板の接続部に一部を残して切
   断する工程と， を有することを特徴とするジャンパ布線のボンディング
   方法。
2. 【請求項２】 絶縁被覆されたワイヤをワイヤ接合用ツ
   −ルに繰り出す手段と， このワイヤとプリント配線板の接続部とを接続するため
   のワイヤ接合用ツ−ルと， 前記ワイヤの絶縁被覆を剥離し又は切断する手段と， 前記ワイヤ接合用ツ−ルを上下動される手段と， 前記ワイヤ接合用ツ−ルを前記プリント配線板に対し相
   対的に移動させるＸ−Ｙテ−ブルと， を有するジャンパ布線のボンディング装置。
3. 【請求項３】 ワイヤの絶縁被覆を剥離し又は切断する
   手段はレ−ザ光により行うことを特徴とする請求項２に
   記載のジャンパ布線のボンディング装置。