JPH10283894A - 可溶体の自動接合装置および線材整形装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 自動化と生産性の向上並びに品質の安定化を
図る。 【解決手段】 ローダ１４に装填されたマガジン２５か
らリードフレームを取り出して第１搬送装置１５により
接合ステーションＳへ搬送する。また、線材供給装置１
６によってヒューズ線を接合ステーションＳへ供給す
る。接合ステーションＳにおいては、供給されたヒュー
ズ線をポンチによって所定の長さに切断するとともにこ
のポンチと上型によって所定形状に整形してリードフレ
ームのリード部に切断端部を当接させる。この状態にお
いて、レーザ照射装置１９によりリードフレームの裏面
をレーザビームによって照射し加熱する。これにより、
ヒューズ線の接続端部は、リードフレームからの熱伝達
により加熱、溶融してリード部に接合される。ヒューズ
線の接合後、リードフレームは、第２搬送装置１８によ
ってアンローダ２０に装填されている空のカセット２
５’内に収納される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は可溶体の自動接合装
置および線材整形装置に関し、特に低融点のヒューズ線
を高融点のリードフレームに接合するときなどに用いて
好適な自動接合装置および線材整形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図１３に従来の温度ヒューズを示す（特
開平７−１６９３８１号公報）。このヒューズは通信用
に用いられるもので、１は半田等の可溶合金（以下、ヒ
ューズ線という）、２は絶縁体からなる筒体、３は蓋状
の端子である。このヒューズは、ヒューズ線１を筒体２
内に対角線状に張設し、その両端部を筒体２の外部に突
出させて外壁面に沿って折り曲げ、各端子３を筒体２の
開口部外壁面に嵌合することにより筒体２の外壁面と端
子３の内壁面間でヒューズ線１を挾み込んで端子３に接
続したり、あるいはヒューズ線１の端部付近に予め配置
しておいた半田に向けて熱風を吹き付けることにより、
ヒューズ線１の端部を端子３に熱風半田付けしたりして
いた。

【０００３】また、比較的線径の太いヒューズ線につい
ては、特開平７−３２８７８０号公報の接合方法および
装置が知られている。この接合方法および装置は、ヒュ
ーズ線とリード部材を当接させて接点部にレーザビーム
を照射し、ヒューズ線が加熱、溶融した瞬間、レーザビ
ーム照射口をリード部材側に所定距離移動させてリード
部材をレーザビームにより加熱し、接点部をリード部材
からの熱伝導で低温加熱しつつ徐々に冷却および硬化さ
せるようにしたものである。

【０００４】この方法によれば、接点部が急冷されるこ
とがないため割れや脆化が防止でき、また接点部を加熱
してヒューズ線が溶融した瞬間に、リード部材を所定距
離だけヒューズ線側に押し込むようにすると、接合部の
いわゆる痩せが防止されるため接合強度が向上する利点
がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来の接合方法は、いずれもヒューズ線を予め所定の
長さに切断しておくため、その取扱いが煩雑で、自動化
に不向きであった。特に、前者の接合方法では、ヒュー
ズ線の端部を折り曲げて筒体の外壁に引っ掛ける必要が
あるため、ヒューズを組立てるのに時間がかかり、作業
性が落ちるという問題があった。また、筒体に端子を被
冠すると内部が見えなくなるので、筒体と端子間による
ヒューズ線の挟み込みが良好であるか否か判らず、不確
実であるとヒューズの品質が一定せず、さらに端子を被
冠するとヒューズ線にテンションが加わるために、ヒュ
ーズ線の線径が細くなったり断線することもあり、一層
信頼性を低下させるという問題があった。特にマイクロ
・ヒューズのような非常に小型のものの場合、このよう
な不都合が生じ易く不良率の発生頻度が高い。

【０００６】一方、後者の接合方法および装置は、ヒュ
ーズ線をクランプで把持するため、比較的太いヒューズ
線にしか適用できず、またヒューズ線の過熱を防止する
ためヒューズ線が加熱、溶融した瞬間に、レーザビーム
照射口をリード部材側に移動させたり、ヒューズ線の両
端を順次照射して加熱するため、作業性に欠け、生産性
が低いという問題があった。

【０００７】本発明は上記した従来の問題を解決するた
めになされたもので、その目的とするところは、作業性
の向上および品質の安定化を図った可溶体の自動接合装
置および線材整形装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に第１の発明に係る可溶体の自動接合装置は、リードフ
レーム入りのマガジンを昇降させるローダと、前記ロー
ダからリードフレームを一枚ずつ取り出して接合ステー
ションへ搬送する第１搬送装置と、前記リードフレーム
のリード部に線材を供給する線材供給装置と、供給され
た線材を所定の長さに切断するとともに所定形状に整形
して前記リードフレームのリード部に切断端部を当接さ
せる線材整形装置と、前記リード部の背面よりレーザビ
ームを照射して前記線材の端部をリード部に接合するレ
ーザ照射装置と、前記線材が接合されたリードフレーム
を前記接合ステーションから取り出して搬送する第２搬
送装置とを備えたことを特徴とする。また、第２の発明
は、上記第１の発明において、切断された線材の各端部
を２つのレーザビームによってリードフレームの互いに
対向する２つのリード部に同時に接合することを特徴と
する。また、第３の発明は、上記第１または２の発明に
おいて、線材がリードフレームより低融点材料からなる
ヒューズ線であることを特徴とする。また、第４の発明
に係る線材整形装置は、上下面に貫通するポンチ用孔、
このポンチ用孔の短辺側の側壁に直交して貫通する線材
貫通孔、および上面に前記ポンチ用孔の長辺に直交する
ように形成されたリードフレーム搬送路とを有する下型
と、前記線材貫通孔に導入される線材を吸引する吸引手
段と、前記ポンチ用孔内に昇降自在に嵌挿され線材導入
側上端縁に切刃を有するポンチと、リードフレームのリ
ード部にレーザビームを導く円錐形のレーザビーム照射
用孔を有し前記リードフレームのリード部を前記線材の
端部に押し付けるとともに前記線材を前記ポンチに押し
付け所定形状に整形する昇降自在な上型とを備えたこと
を特徴とする。さらに、第５の発明に係る線材整形装置
は、上下面に貫通するポンチ用孔、このポンチ用孔の短
辺側の側壁に直交して貫通する線材貫通孔、および上面
に前記ポンチ用孔の長辺に直交するように形成されたリ
ードフレーム搬送路とを有する下型と、前記線材貫通孔
に導入される線材を吸引する吸引手段と、前記ポンチ用
孔内に昇降自在に嵌挿され線材導入側上端縁に切刃を有
するポンチと、リードフレームのリード部にレーザビー
ムを導く円錐形のレーザビーム照射用孔を有し前記リー
ドフレームのリード部を前記線材の端部に押し付けると
ともに前記線材を前記ポンチに押し付け所定形状に整形
する昇降自在な上型と、前記下型に設けた基準面に対向
するよう前記ポンチの固定部材に付設された近接センサ
ーと、前記近接センサーの出力信号に基づいて前記ポン
チの上昇ストロークを制御する昇降制御手段とを備えた
ことを特徴とする。

【０００９】第１の発明においては、ローダ内のマガジ
ンからリードフレームを第１搬送装置によって接合ステ
ーションに搬送し、線材供給装置によって線材をリード
フレームのリード部に供給して所定長さに切断し、レー
ザ照射装置によって線材の端部をリードフレームのリー
ド部に接合した後、リードフレームを第２搬送装置によ
って搬送しアンローダ内のマガジンに収納するようにし
ているので、線材の接合を自動化することができる。ま
た、リードフレームのリード部をレーザビームによって
線材とは反対側から照射し、線材の接合部を加熱された
リードフレームからの熱伝導で加熱、溶融するようにし
ているので、線材の接合部が過熱されることがなく、レ
ーザビームの照射時間あるいはレーザーパワーを調節す
るだけで、線材の線径の大小に拘わらず最適な接合を行
うことができる。また、接合部の急冷が防止されて割れ
や脆化を防止できる。さらに、線材整形装置によって線
材を所定の長さに切断するとともに所定形状に整形して
リードフレームのリード部に切断端部を当接させるよう
にしているので、線材にテンションが加わらず、線径が
細くなったり、断線したりすることがない。

【００１０】第２の発明において、２つのレーザビーム
はリードフレームの互いに対向する２つのリード部を同
時に照射し、線材の各端部を同時に接合するので、接合
時間を短縮できる。

【００１１】第３の発明において、線材はリードフレー
ムより低融点材料からなるヒューズ線であり、リードフ
レームが加熱されると熱伝達によって溶ける。

【００１２】第４の発明において、ポンチは上昇するこ
とにより下型のポンチ用孔内に導かれた線材を切刃によ
って所定の長さに切断する。上型は切断された線材をリ
ードフレームとポンチに押し付け所定形状に整形する。
したがって、線材にはテンションがかからず、線径が細
くなったり、断線したりすることがない。

【００１３】第５の発明において、下型の基準面から近
接センサまでの距離は、ポンチの上昇ストロークによっ
て変化する。この上昇ストロークは線材の線径によって
異なり、昇降制御手段によって制御されることにより、
各種線径の線材への対応を可能にする。また、線径に応
じて上型と下型の間隔を設定することにより、線材に所
定量以上の圧力を加えることがなく、線材が細くなった
り、断線することがない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す一実施
の形態に基づいて詳細に説明する。図１は本発明に係る
自動接合装置の一実施の形態を示す前面カバーを省略し
た正面図、図２は同じく自動接合装置の筐体内部の平面
図、図３は同じく自動接合装置の側断面図、図４はヒュ
ーズ線が接合されたリードフレームの平面図である。本
実施の形態においては、可溶体としての線材が低融点
（３００°Ｃ）のヒューズ線１で、このヒューズ線１を
高融点（１４５０°Ｃ）材料からなるリードフレーム５
に接合する例について説明する。ヒューズ線１として
は、線径４６μｍ〜１２０μｍのものが用いられる。リ
ードフレーム５は、板厚０．１ｍｍの４２アロイ（鉄・
ニッケル合金）によって図４に示すように帯状に形成さ
れ、ヒューズ線１が接合されるランド部５ａの表面に
は、ヒューズ線１の接合を可能にするため予め銀めっき
が施されている。また、リードフレーム５は、長手方向
の両側縁部５ｂにパーホレーション６が形成され、幅方
向中央部に両側縁部５ｂを連結する連結部５ｃと、互い
に対向する先端部が前記ランド部５ａを形成する舌片状
のヒューズ用小片５ｄが設けられ、連結部５ｃとヒュー
ズ用小片５ｄをスリット８によって仕切っている。前記
ヒューズ用小片５ｄは、ヒューズとして用いられると
き、側縁部５ｂから切断線７に沿って切断分離され端子
部を構成する。

【００１５】図１〜図３に基づいて自動接合装置１１の
概略構成を説明すると、この装置１１は、キャスタ１３
を備えた可搬型の筐体１２と、この筐体１２の内部上方
に相互に関連付けられて配設されたローダ１４、第１搬
送装置１５、線材供給装置１６、線材整形装置１７、第
２搬送装置１８、レーザ照射装置１９およびアンローダ
２０と、筐体１２の内部下方に配設され装置１１自体を
制御する図示しない制御回路等を備えている。なお、図
１においては、線材供給装置１６の図示を省略し、図３
においてはローダ１４の図示を省略している。

【００１６】前記筐体１２の前面は開放されており、こ
の前面側開口部２１を図示しない上下方向に開閉自在な
前面カバーによって覆っている。また、筐体１２の左右
両側板にも開口部がそれぞれ設けられており、これらの
開口部を開閉自在な側面カバー２２によって覆ってい
る。

【００１７】前記ローダ１４はガイドレール２４に沿っ
て昇降自在で、ヒューズ線１が接合される前の前記リー
ドフレーム５を高さ方向に所定の間隔をおいて収容する
カセット２５が装填され、リードフレーム５の供給時に
駆動モータ２６によって前記所定の間隔で間欠的に上昇
されるように構成されている。駆動モータ２６の回転
は、チェーン、歯車等の回転伝達機構を介してローダ１
４に伝達される。

【００１８】前記線材整形装置１７は、前記線材供給装
置１６より接合ステーションＳに供給されるヒューズ線
１を所定の長さに切断するとともに所定形状に整形して
リードフレーム５のリード部５ａに切断端部を当接させ
るように構成されている。前記線材供給装置１６は、前
記線材整形装置１７の前方に設置され、ヒューズ線１を
間欠的に送り出し、前記接合ステーションＳに供給す
る。また、線材整形装置１７と前記ローダ１４との間に
は、前記カセット２５内のリードフレーム５を接合ステ
ーションＳに搬送する前記第１搬送装置１５が配設され
ている。この第１搬送装置１５は、リードフレーム５に
設けられたパーホレーション６（図４参照）に係合する
スプロケット３０と、このスプロケット３０をリードフ
レーム送り方向に間欠的に回転させる駆動モータ３１
と、この駆動モータ３１の回転をスプロケット３０に伝
達するチェーン３２等で構成されている。

【００１９】前記線材供給装置１６を挟んで前記ローダ
１４および第１搬送装置１５側とは反対側、すなわち図
１において左側には、前記第２搬送装置１８と前記アン
ローダ２０が配設されている。また、前方には前記接合
ステーションＳにヒューズ線１を供給する前記線材供給
装置１６が配設され、上方には前記接合ステーションＳ
に設置されたリードフレーム５のリード部５ａにレーザ
ビームを照射しヒューズ線１をリード部５ａに接合する
前記レーザ照射装置１９が配設されている。

【００２０】前記第２搬送装置１８は、第１搬送装置１
５と同一構造で、スプロケット３５と、駆動モータ３６
と、チェーン３７等を備え、ヒューズ１の接合が終了し
たリードフレーム５を前記接合ステーションＳからアン
ローダ２０に搬送する。アンローダ２０は、前記ローダ
１４と同一構造で、ガイド４０に沿って昇降自在に配設
され、ヒューズ線１が接合されたリードフレーム５を高
さ方向に所定の間隔をおいて収容する空のカセット２
５’が装填され、リードフレーム５を収納すると駆動モ
ータ４１によって前記所定の間隔で間欠的に下降される
ように構成されている。なお、ローダ１４、第１搬送装
置１５、第２搬送装置１８およびアンローダ２０につい
ては、半導体製造装置等において一般に広く使用されて
いるものと同様のもので、特に構造上に特徴がないため
これ以上の説明を省略する。

【００２１】次に、線材供給装置１６、線材整形装置１
７およびレーザ照射装置１９の構成等を図５〜図１２に
基づいて詳述する。図５は線材供給装置の一部を破断し
て示す側面図、図６はテンション付与手段の断面図、図
７は線材整形装置の側断面図、図８は下型と上型の断面
図、図９は下型の平面図、図１０は下型の断面図、図１
１は図９のＸＩ−ＸＩ線断面図、図１２はヒューズ線を
リードフレームに接合している状態を示す断面図であ
る。図５において、線材供給装置１６は前後方向に長い
水平な基台５０の前端部上方に設置されたケース５１を
備えている。このケース５１の内部には、ヒューズ線１
が巻回されたヒューズ線供給用スプール５２と、このス
プール５２を間欠的に回転させヒューズ線１を送り出す
駆動モータ５３と、スプール５２から繰り出された直後
のヒューズ線１に圧縮空気５５を吹き付けるノズル５４
と、ヒューズ線１を案内する回転自在なローラ５６と、
ローラ５６と前記スプール５２との間に設けられヒュー
ズ線１の緊張を規制する緊張規制部材５８およびヒュー
ズ線１を検出するセンサ５９等が配設されている。

【００２２】前記ノズル５４は、圧縮空気５５をヒュー
ズ線１に上方から吹き付けることにより図５に実線で示
すように弛みを付与し、ヒューズ線１の断線を防止す
る。すなわち、ヒューズ線１は、線径が４６μｍ〜１２
０μｍ程度と極めて細いため、僅かな力で断線する。そ
のため、ヒューズ線１を前記線材整形装置１７に供給す
るとき、スプール５２とローラ５６間の部分が緊張しな
いようにする必要がある。その場合、機械的な手段によ
って弛みを付与すると、結果的にヒューズ線１に外力を
加えることになるので断線するおそれがあるが、空気圧
を利用するとヒューズ線１を非接触で弛ませることがで
きるため、断線することがない。

【００２３】前記ローラ５６は、ケース５１を構成する
背面板の下部に設けた線材導出口５７の内側に近接して
配置されている。

【００２４】前記緊張規制部材５８は、下端部が二股状
に分岐されることにより、前記ヒューズ線１が挿通され
る溝を有し、これによってヒューズ線１の左右方向（紙
面と垂直な方向）の振れおよび上方への移動を規制して
いる。

【００２５】前記センサー５９は、好ましくは高周波発
振型、差動コイル等の磁界を利用した近接スイッチから
なり、前記ローラ５６と前記緊張規制部材５８との間に
配設されている。前記スプール５２から繰り出された直
後のヒューズ線１は、図５に実線で示すように弛緩した
状態に保持されるため、センサー５９より下方に位置す
る。この状態において、センサー５９はヒューズ線１を
検出することができず、ヒューズ線１を前記線材整形装
置１７に所定量（長さ）供給すると、スプール５２とロ
ーラ５６間のヒューズ線１’部分は二点鎖線で示すよう
に緊張してセンサー５９の検出可能な領域内に入るた
め、センサー５９によって検出される。センサー５９が
ヒューズ線１を検出すると、その検出信号に基づき制御
部からの駆動信号によって前記駆動モータ５３が駆動
し、これにより前記スプール５２が間欠的に回転され、
ヒューズ線１を所定量繰り出す。

【００２６】前記基台５０の上面後端部には、前記ヒュ
ーズ線１を所定の間隔をおいて略水平に保持する２つの
クランプ６０Ａ，６０Ｂと、これらクランプの前後にそ
れぞれ設けられヒューズ線１にテンションを付与する２
つのテンション付与手段６１Ａ，６１Ｂが設けられてい
る。クランプ６０Ａと６０Ｂは、ソレノイド６２によっ
て交互に開閉制御されると同時にいずれか一方が往復動
されることによりヒューズ線１を把持し一定量ずつ間欠
的に送る。この場合、２つのクランプ６０Ａ，６０Ｂの
うち、例えば前方に位置するクランプ６０Ａは、基台５
０に対して固定されている。一方、後方に位置するクラ
ンプ６０Ｂはガイドレール６３に沿って前後方向に移動
自在に設けられ、ヒューズ線１を把持すると駆動モータ
６４によってガイドレール６３に沿って所定距離前進移
動されることにより、ヒューズ線１を前記線材整形装置
１７に送り込む。このとき、前方のクランプ６０Ａは開
状態に保持され、ヒューズ線１を把持していない。ヒュ
ーズ線１を送り込むと、クランプ６０Ｂは開いてヒュー
ズ線１の把持状態を解除し、駆動モータ６４の逆回転に
より元の前方位置に移動復帰される。このとき、前方側
のクランプ６０Ａは閉じてヒューズ線１を把持する。こ
のようにクランプ６０Ａ，６０Ｂが交互に開閉し、クラ
ンプ６０Ｂが往復移動することにより、ヒューズ線１を
前記線材整形装置１７に一定量ずつ間欠的に送り込むこ
とができる。

【００２７】前記テンション付与手段６１Ａ，６１Ｂ
は、従来一般に用いられているエア式で、図６に示すよ
うにヒューズ線１が貫通する貫通孔７１を有する本体７
０を備え、エア供給孔７２より前記貫通孔７１に圧縮空
気を供給し、いずれか一方の開口部から排出することに
よりヒューズ線１に所定のテンションを付与することが
できる。また、本体７０には、圧縮空気の排出方向を切
替え、ヒューズ線１に付与するテンションの方向を切り
替える切替レバー７３が設けられている。この場合、固
定側クランプ６０Ａの前方に配置されたテンション付与
手段６１Ａは、貫通孔７１に供給される圧縮空気を前方
側、すなわちケース５１方向に噴出させることにより、
ヒューズ線１を後退させる方向のテンションを付与し、
反対に可動側クランプ６０Ｂの後方に配置されたテンシ
ョン付与手段６１Ｂはヒューズ線１を前進させる方向の
テンションを付与している。

【００２８】次に、線材整形装置１７の構成等を図７〜
図１２に基づいて詳述する。これらの図において、線材
整形装置１７は、支柱８０に固定された下型８１を備え
ている。下型８１の上面には、後述するガイドプレート
とともにリードフレーム５の搬送路を形成するプレート
８２が固定され、このプレート８２の上面中央部がリー
ドフレーム５のランド部５ａにヒューズ線１を接合する
部分、すなわち前記接合ステーションＳを形成してい
る。また、プレート８２の中央には、前後方向に長いス
リット状のポンチ用孔８３が上下面に貫通して形成さ
れ、このポンチ用孔８３の下端は前記下型８１に上下面
に貫通して形成された貫通孔８４に連通している。ポン
チ用孔８３の長さはリードフレーム５に接合されるヒュ
ーズ線１の長さと略等しく、幅がヒューズ線１の径と略
等しい。連通孔８４の上端部はポンチ用孔８３と同一の
長さで、下端側が長く形成されている。

【００２９】前記プレート８２の上面には、２つのガイ
ドプレート８６ａ，８６ｂが前後方向に所定の間隔をお
いて平行に固定され、これら両ガイドプレートと前記プ
レート８２の上面とで形成された溝がリードフレーム搬
送路８７を形成している。リードフレーム搬送路８７の
搬送側端部は、リードフレーム５の進入を容易にするた
めテーパ状に拡幅されている。また、プレート８２の上
面中央部には、前記ピンチ用孔８３の両側にそれぞれ２
つずつ位置する合計４つの穴８８が形成され、これらの
穴８８には突上げピン８９がそれぞれ上方への抜けを防
止されて出没自在に嵌挿されている。この突上げピン８
９は、リードフレーム５とプレート８２の密着を防止す
るためのもので、図１１に示すように圧縮コイルばね９
０によって常時上方へ付勢されることにより、上端部が
前記プレート８２の上面より僅かに突出している。さら
に、前記プレート８２の上面の幅方向中央には、ヒュー
ズ線１とプレート８２との接触を防止するヒューズ線逃
がし用溝９１が全長にわたって形成されている。ただ
し、全長に限らずポンチ用孔８３より下流側にのみ形成
されるものであってもよい。

【００３０】さらに前記プレート８２の前面には、ヒュ
ーズ線案内部材９３が固定されている。このヒューズ線
案内部材９３は、図８および図９に示すように左右に分
割され互いに接合された２つの部材９３ａ，９３ｂで構
成され、一方の部材９３ａの接合面に前記線材供給装置
１６から送られてくるヒューズ線１を前記ポンチ用孔８
３に導く線材貫通孔９２が形成されている。この線材貫
通孔９２は、前記ポンチ用孔８３の短辺側で上流側壁に
直交して貫通している。

【００３１】前記プレート８２の内部には、前記線材貫
通孔９２と軸線が一致し前端側が前記ポンチ用孔８３の
短辺側が上流側壁に連通し後端がプレート８２の下面後
端部に開口するヒューズ線吸引孔９６（図１０参照）が
形成されている。また、このヒューズ線吸引孔９６は、
前記下型８１に形成された排気孔９７を介して真空ポン
プ９８に接続されている。この真空ポンプ９８の駆動に
よって排気孔９７およびヒューズ線吸引孔９６を介して
ポンチ用孔８３内の空気を排気して減圧すると、ポンチ
用孔８３内に導かれたヒューズ線１はヒューズ線吸引孔
９６に吸引されるため、水平な状態を保持する。

【００３２】前記下型８１の貫通孔８４およびプレート
８０のポンチ用孔８３には、前記ヒューズ線１を所定長
さに切断する前記ポンチ１００が上下方向に摺動自在に
嵌挿されている。このポンチ１００は薄い超硬合金の金
属板からなり、上端部の幅が前記ポンチ用孔８３の長さ
より僅かに小さく、線材導入側の上端縁がヒューズ線１
の切刃１０１（図１２）を形成している。また、ポンチ
１００の上面中央部には、ヒューズ線１を所定形状にフ
ォーミングするための凹部１０２が形成されている。こ
の凹部１０２は、円弧状の凹部とされる。

【００３３】図７および図８において、前記ポンチ１０
０の下端部は下型８１の下方に突出し、昇降手段１０５
によって昇降されるように構成されている。ポンチ１０
０の昇降手段１０５としてはモータが用いられ、このモ
ータ１０５の回転がねじ体１０６を介してポンチ１００
のホルダー１０７に伝達されるように構成されている。
ホルダー１０７は、ガイド支柱１０８にベアリング１０
９を介して上下動自在かつ回転を防止されて取付けられ
ている。

【００３４】前記下型８１の前記ホルダー１０７と対向
する下面は基準面１１０を形成し、この基準面１１０に
近接して対向する近接センサ１１２が前記ホルダー１０
７の上面に設けられている。この近接センサ１１２は、
前記基準面１１０までの距離、言い換えれば前記ポンチ
１００の上昇ストロークを検出し、その検出信号に基づ
いて図示しない制御手段が前記モータ１０５を制御す
る。このように近接センサ１１２を設け制御手段によっ
てモータ１０５を制御すると、線径の異なった各種のヒ
ューズ線１の使用が可能である。すなわち、ヒューズ線
１の線径が大きい場合は、ポンチ１００によるヒューズ
線１の切断を確実にするため上昇ストロークを大きく
し、反対に線径が小さい場合は、上昇ストロークを小さ
くする必要がある。そこで、ヒューズ線１の線径に応じ
た上昇ストロークを制御手段に予め設定し、近接センサ
１１２による検知値が設定された上昇ストロークと一致
すると、モータ１０５の駆動を停止させるようにすれ
ば、各線径のヒューズ線に応じた上昇ストロークを確保
することができる。

【００３５】前記下型８１の上方には、エアシリンダ１
２１によって昇降される上型１２０が設けられている。
この上型１２０は、ダイセット１２２の下面に固定さ
れ、下面中央には前記ポンチ１００の凹部１０２に対応
して円弧状の突起部１２３（図１２参照）が一体に突設
されるとともに、前記接合ステーションＳ上に搬送され
たリードフレーム５を位置決めするピン１２５（図８参
照）が突設されている。さらに、上型１２０には、前記
突起部１２３を挟んでその前後に位置し前記レーザ照射
装置１９からのレーザビーム１２６を前記リードフレー
ム５の各ランド部５ａの上面にそれぞれ導く２つのレー
ザビーム照射孔１２７が上下面に貫通して形成されてい
る。これらのレーザビーム照射孔１２７は、下方に向か
って小径化する円錐形に形成されている。また、前記ダ
イセット１２２にもこれらのレーザビーム照射孔１２７
に連通するテーパ状の孔１２９が貫通して形成されてい
る。なお、ダイセット１２２は、前記ガイドポスト１０
８に軸受１３１を介して上下動自在に取付けられ、前記
エアシリンダ１２１によって駆動される。このような上
型１２０は、ヒューズ線１の接合時にダイセット１２２
と一体に下降されることにより、接合ステーションＳ上
のリードフレーム５を下型８１のプレート８２に押し付
け、ヒューズ線１の接合が終了すると上昇してリードフ
レーム５の押圧状態を解除する。なお、上型１２０の下
降ストロークは、ヒューズ線１の線径に応じて下型８１
の上昇ストロークを制御手段に予め設定するとき、同時
に調節される。

【００３６】前記レーザ照射装置１９としては、例えば
ＹＡＧレーザーが用いられ、前記上型１２０の上方に下
向きに配設されている。レーザ照射装置１９からのレー
ザビーム１２６を２つのビームに分割した理由は、リー
ドフレーム５の互いに対向する２つのランド部５ａ，５
ａにヒューズ線１の各端部を同時に溶接するためであ
る。この２つのレーザビーム１２６はビーム強度が同じ
で、２つに分離された後、所望のビーム径に整形され、
前記各レーザビーム照射孔１２７を通ってリードフレー
ム５の対向する２つのランド部５ａ，５ａを上方から、
言い換えればヒューズ線１とは反対側から一定時間
（１．５ｓｅｃ程度以下）照射して加熱する。これによ
り、加熱されたリードフレーム５からの熱伝導でヒュー
ズ線１の各端部１ａを加熱、溶融し、リードフレーム５
のランド部５ａに接合することができる。このときの加
熱温度は、ヒューズ線１の溶融温度より２０°Ｃ程度高
い温度になるようにレーザビーム１２６のビーム強度を
調整しておくと、リードフレーム５自体は溶融すること
がない。

【００３７】ヒューズ線１の各端部１ａは溶融された
後、徐々に冷却して硬化することによってランド部５ａ
に接合される。ヒューズ線１の接合が終了した後、ポン
チ１００を下降させて初期位置へ復帰させると同時に上
型１２０を上昇復帰させてリードフレーム５をランド部
５ａのピッチだけ移動させて次に溶接されるべきランド
部をポンチ用孔８３に導く。以下、上記したと同様な工
程を繰り返すことによりヒューズ線１を自動的に連続し
て接合することができる。なお、１つのレーザ照射装置
１９から出射されるレーザビーム１２６を２つのビーム
に分割する手段としては、ハーフミラー、プリズム等の
光学素子を用いればよい（例：特開平８−２９４７９０
号公報）。

【００３８】このように本発明に係る自動接合装置１１
によれば、ヒューズ線１とリードフレーム５を接合ステ
ーションＳに自動的に供給することができるので、ヒュ
ーズ線１の接合を自動化することができ、生産性を向上
させることができる。また、本発明は、２つのレーザビ
ーム１２６によってヒューズ線１の両端部１ａを同時に
接合するので、接合時間が短縮され、一層生産性を向上
させることができる。さらに、ヒューズ線１の各端部１
ａをリードフレーム５を介して間接的に、かつ同時に加
熱、溶融させて接合するようにしているので、ヒューズ
線１の過熱が防止され、また接合部の急冷を抑制しヒュ
ーズ線１の接合部の割れや脆化を防止することができ
る。特に、過熱しなければヒューズ線１の端部１ａが溶
融したときの拡がりが小さく、良好かつ最適な接合を行
なうことができる。さらに、接合時にヒューズ線１にテ
ンションを加えていないので、線径が細くなったり断線
したりすることもなく、定格容量のばらつきが少ないヒ
ューズを製作することができる。

【００３９】また、下型８１の基準面１１０に近接させ
て近接センサ１１２をポンチ１００の固定部材に設け、
このセンサ１１２の検出信号に応じて制御手段により前
記ポンチ１００の上昇ストロークを規定するようにして
いるので、線径が異なるヒューズ線であっても線径に応
じた圧力を加えることができ、良好に切断することがで
きる。したがって、ヒューズ線１の線径が細くなった
り、断線することがなく、ヒューズの定格容量にばらつ
きが生じない。

【００４０】なお、上記実施の形態においては、可溶体
としてヒューズ線１を用い、リードフレーム５に接合し
た例を示したが、本発明はこれに何等特定されるもので
はなく、半田めっきされた銅線を線材として用いてもよ
い。また、可溶体としては、線材に限らずリボン材であ
ってもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係る可溶体
の自動接合装置は、線材とリードフレームを搬送装置に
よって接合ステーションに搬送し、線材整形装置によっ
て線材を所定の長さに切断してリードフレームのランド
部に接合するようにしているので、接合の自動化と生産
性の向上を達成することができる。また、線材にテンシ
ョンを加えずに接合するようにしているので、線径が細
くなったり断線したりすることがなく、品質を一定にす
ることができる。また、リードフレームのランド部を線
材とは反対側からレーザビームによって照射し加熱する
ようにしているので、線材が過熱されることがなく、レ
ーザビームの照射時間あるいはレーザーパワーを調節す
るだけで、線材の線径の大小に拘わらず最適な接合を行
うことができる。また、接合部の急冷が防止されて割れ
や脆化を防止できる。

【００４２】また、本発明は、２つのレーザビームによ
ってリードフレームの互いに対向する２つのランド部を
同時に照射して接合するようにしているので、接合時間
を短縮でき、量産化に適する。

【００４３】また、本発明においては、近接センサによ
って下型の基準面までの距離を検出し、その検出信号に
基づいて制御手段がポンチの昇降手段を制御するように
しているので複数種の線材についてそれぞれの線径に応
じた上型および下型を用いることなく、一種類の型で線
径の異なる各種線材の接合を可能にし、装置の汎用性を
高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る自動接合装置の一実施の形態を
示す前面カバーを取り除いた正面図である。

【図２】 同じく自動接合装置の筐体内部を示す平面図
である。

【図３】 同じく自動接合装置の側断面図である。

【図４】 ヒューズ線が接合されたリードフレームの平
面図である。

【図５】 線材供給装置の一部を破断して示す側面図で
ある。

【図６】 テンション付与手段の断面図である。

【図７】 線材整形装置の側断面図である。

【図８】 下型と上型の断面図である。

【図９】 下型の平面図である。

【図１０】 下型の断面図である。

【図１１】 図９のＸＩ−ＸＩ線断面図である。

【図１２】 ヒューズ線をリードフレームに接合してい
る状態を示す断面図である。

【図１３】 従来のヒューズの概略的構成図である。

【符号の説明】

１…ヒューズ線、１ａ…端部、５…リードフレーム、５
ａ…ランド部、１１…自動接合装置、１２…筐体、１４
…ローダ、１５…第１搬送装置、１６…線材供給装置、
１７…線材整形装置、１７…第２搬送装置、１９…レー
ザ照射装置、２０…アンローダ、２５…マガジン、６１
Ａ，６１Ｂ…テンション付与手段、８１…下型、８３…
ポンチ用孔、８７…リードフレーム搬送路、９２…線材
貫通孔、９８…真空ポンプ、１００…ポンチ、１０１…
切刃、１０５…駆動モータ、１１０…基準面、１１２…
近接センサ、１２０…上型、１２６…レーザビーム、１
２７…レーザ照射用孔、Ｓ…接合ステーション。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 リードフレーム入りのマガジンを昇降さ
   せるローダと、 前記ローダからリードフレームを一枚ずつ取り出して接
   合ステーションへ搬送する第１搬送装置と、 前記リードフレームのリード部に線材を供給する線材供
   給装置と、 供給された線材を所定の長さに切断するとともに所定形
   状に整形して前記リードフレームのリード部に切断端部
   を当接させる線材整形装置と、 前記リード部の背面よりレーザビームを照射して前記線
   材の端部をリード部に接合するレーザ照射装置と、 前記線材が接合されたリードフレームを前記接合ステー
   ションから取り出して搬送する第２搬送装置と、 を備えたことを特徴とする可溶体の自動接合装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の可溶体の自動接合装置に
   おいて、 切断された線材の各端部を２つのレーザビームによって
   リードフレームの互いに対向する２つのリード部に同時
   に接合することを特徴とする可溶体の自動接合装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の可溶体の自動接
   合装置において、 線材がリードフレームより低融点材料からなるヒューズ
   線であることを特徴とする可溶体の自動接合装置。
4. 【請求項４】 上下面に貫通するポンチ用孔、このポン
   チ用孔の短辺側の側壁に直交して貫通する線材貫通孔、
   および上面に前記ポンチ用孔の長辺に直交するように形
   成されたリードフレーム搬送路とを有する下型と、 前記線材貫通孔に導入される線材を吸引する吸引手段
   と、 前記ポンチ用孔内に昇降自在に嵌挿され線材導入側上端
   縁に切刃を有するポンチと、 リードフレームのリード部にレーザビームを導く円錐形
   のレーザビーム照射用孔を有し前記リードフレームのリ
   ード部を前記線材の端部に押し付けるとともに前記線材
   を前記ポンチに押し付け所定形状に整形する昇降自在な
   上型と、 を備えたことを特徴とする線材整形装置。
5. 【請求項５】 上下面に貫通するポンチ用孔、このポン
   チ用孔の短辺側の側壁に直交して貫通する線材貫通孔、
   および上面に前記ポンチ用孔の長辺に直交するように形
   成されたリードフレーム搬送路とを有する下型と、 前記線材貫通孔に導入される線材を吸引する吸引手段
   と、 前記ポンチ用孔内に昇降自在に嵌挿され線材導入側上端
   縁に切刃を有するポンチと、 リードフレームのリード部にレーザビームを導く円錐形
   のレーザビーム照射用孔を有し前記リードフレームのリ
   ード部を前記線材の端部に押し付けるとともに前記線材
   を前記ポンチに押し付けて所定形状に整形する昇降自在
   な上型と、 前記下型に設けた基準面に対向するよう前記ポンチの固
   定部材に付設された近接センサーと、 前記近接センサーの出力信号に基づいて前記ポンチの上
   昇ストロークを制御する昇降制御手段と、を備えたこと
   を特徴とする線材整形装置。