JP2005294055A - 光ビーム接合 - Google Patents

Abstract

【課題】
光ビームを用いてはんだ付けを行う方法と、光ビームを遮断するマスクを提供する。
【解決手段】
光ビームにより導電線とコンタクトを接続する方法であって、コンタクトが形成されている領域に導電線を設置する段階と、コンタクトが形成されている領域にはんだを供給する段階と、コネクタを部分的にに光ビームから遮蔽するマスクを設置する段階と、光ビームを照射してはんだを溶融させ導電線とコンタクトを接続する段階とを含む接続方法を提供する。
【選択図】 図２

Description

本発明は電気的な装置のはんだ付けを行う際、はんだ付け部分に光を照射し、光エネルギーによりはんだを溶融させて接続を行う、光ビーム接合に関するものである。

コネクタのハウジング上に形成されるコンタクトと導電線の接続のような電気的な接続は通常はんだおよび物理的な接触を伴うはんだ装置によって行われる。しかしながら近年、携帯電話のような小型の通信機器では高性能を実現させるために、限られたスペースに多くの電気的な部品を必要としており、よってコネクタも小型化が要求されている。

通常、コネクタは多数のコンタクトを備えており、細い導電線を多数接続するような場合は通常のはんだ装置のように熱源となる部分が対象に物理的に接触するような方法によってコネクタを製造するのが困難である。
特開２００１−２４４０３０

これはコンタクトや導電線のサイズが小さいためであり、このような小型のコネクタを製造する際は、例えばコンタクトにはんだ装置を押しつけることから、様々な制約が生じるためである。

またいわゆる光ビームを使用するはんだ付けの場合であっても、ビームがコンタクト以外の部分に照射されると、該ビームの強いエネルギーにより例えばコネクタのハウジングなどが溶融してしまう場合もある。

上述のような問題に鑑み本発明は、光ビームにより導電線とコンタクトを接続する方法であって、コンタクトが形成されている領域に導電線を設置する段階と、コンタクトが形成されている領域にはんだを供給する段階と、コネクタを部分的に光ビームから遮蔽するマスクを設置する段階と、光ビームを照射してはんだを溶融させ導電線とコンタクトを接続する段階とを含む接続方法を提供する。これによりマスクで保護された部分はビームが遮蔽され悪影響を受けずにコンタクトと導電線の接続が出来る。

このようにマスクを使用する際は、マスクを設置する段階において、該マスクはコネクタの少なくとも光ビーム源に近い部分を遮蔽する方法を提供する。これによってハウジングなどが変形等の悪影響を受けずにはんだ付けを行うことが出来る。

また光ビームの照射は対象とする領域を走査するように連続的にビームを照射する。これによってビームの制御が容易になる。

さらにこのような光ビームを用いるはんだ付けには、コンタクトはＭＩＤによって形成される段階を含む方法を提供する。このようにＭＩＤと光ビームを組み合わせることによって小型でかつコンタクトが、例えば立体的に高密度に配置されたコネクタのはんだ付けが容易に行えるようになる。

このような方法を行うことが出来るコネクタとして、コンタクトが形成されており、導電線の導体を受容する領域を定義する壁部がコネクタ上面に、コンタクト領域を挟んで形成されており、該壁部は導体の高さより高く形成されているコネクタを提供する。これによって、はんだ付けの際、はんだが飛散することにより、隣接するコンタクトまたは導電線と短絡してしまうことを防止できる。

このようなコネクタの構造は、前記壁部の高さは前記導体の高さの約２倍であるコネクタである。つまり壁部が導体の高さの約２倍であることによってはんだが飛散などした際にも、隣接するコンタクトまたは導体にはんだが接触しないことが確実となる。

このようなコネクタとしては、コンタクトがＭＩＤで形成されていることが好適である。また使用するマスクはコンタクトと導電線を光ビームにより接続する際に、コンタクト以外の領域を光ビームから遮蔽する光ビーム用マスクである。このことによって容易にコンタクトと導電線の接続が図られ、さらにマスクによってコネクタの変形を防ぐことが出来る。

またこのマスクは、コネクタ製造時には同軸線を押さえて位置決め等を行う治具としても用いることが出来、製造工程が簡略化できる。またマスクの材料は鉄であることが好適である。

本発明の実施例を以下に図を用いて説明する。図１はコネクタにはんだ５および導電線４を配置した様子を示した図である。はんだ５はコンタクト２と導電線４の間に配置する。

このときはんだはペースト、或いはボールのような状態で供給される。図１ではペースト状のはんだを示している。はんだ５はコンタクト２上に配置され、図に示したように導電線４をコンタクト上に配置したとき、はんだ５はコンタクト２と導電線４の間に位置する。このコンタクトはいわゆるＭＩＤによりハウジング上に形成されており、ハウジング上に形成された貫通口を経由して、またはハウジング上面から側面を経由して下面に至るように形成されている。ＭＩＤではこのような立体形状のコンタクトを形成することが容易であり、本発明の方法と組み合わせることで、より有効な効果が達成されることとなる。

このようにコネクタ１に導電線４、はんだ５を配置した後、はんだ付けの作業に入る。はんだ付けは光ビームが全てのはんだに照射されるように横方向に走査することによって行う。ここで光ビームは例えばソフトビーム（登録商標）などが使用できる。

このとき、光ビームははんだを溶融させるだけのエネルギーを持っているため、該光ビームを走査したときコンタクトが形成されている領域以外に光ビームが当たると変形などが生じてしまう。特にコネクタの形状によっては光源に近い部分が変形する。従って不要な部分に光ビームが照射されないようにマスクを設置する。

図２は導電線の軸方向から見たコネクタ全体の正面図である。コネクタ１に導電線４が配置され、はんだ５が供給されている。ここで図１、２では、はんだは一部のコンタクト２または導電線４に供給されいるように示されているが、すべてのコンタクト２、または導電線４に供給されることは明白である。この段階でコネクタ１上にはマスク７が設置される。コネクタ１にマスク７が設置されている状態の参照符号１１で示された部分の拡大図を図３に示した。

図３を見るとマスク７によって遮蔽される領域はコンタクト領域８を区画する壁部６、およびコネクタ１の光源に近い部分１０の上部であることがわかる。しかしながら遮蔽される領域は本実施例に限定されるものではなく、光ビームにより変形等の損傷を受けない部分は遮蔽されなくてもよい。また、はんだ付けを行うコンタクト領域８の上部にはマスク７に窓９が開口しており、それ以外の部分は光ビームを遮蔽するようになっている。この窓９を通って光ビームがコンタクト領域８に照射される。よって光ビームは連続的に出力され、各はんだ５全てに光ビームが照射されるように走査することが出来る。このときマスク７は同軸線を押圧して固定するための治具としても機能する。

このようにして光ビームを用いたはんだ付けを行うことが出来、携帯電話に使用されるコネクタのように非常に小さな構造であっても、また物理的な取り扱いが困難な場合でも素早く確実にはんだ付けを行うことが出来る。さらには、コネクタ１に形成されるコンタクト２は、別の工程でＭＩＤによって形成されることが望ましい。これによって、小さく立体的な構造のコンタクトで、はんだ付け作業が困難なものでも、はんだ装置のはんだ付け手段との接触を必要としないことから、導線とコンタクトとの接続を容易に行うことが出来る。

本実施例ではマスク７の材料として鉄を想定している。これは例えば光ビームとしてソフトビーム（登録商標）を用いる場合、該ソフトビームの光源としてキセノン光源が用いられているため、この光源に適した材料として鉄を用いている。しかしながらこれに限定されるものではなく、光ビームを遮断することが出来る材料であれば金属、プラスチック、樹脂、その他の材料も含めてすべて本発明の範囲に含まれる。

本発明ではさらにコネクタ１の構造として隣同士のコンタクト領域８を区画する壁部６の構造も提供する。図１を見ると壁部６は導電線４の軸方向に沿って形成されている。図３に示したように壁部６のハウジング１からの高さは導電線４の直径より大きくなっている。本発明によればこの壁部６の高さは少なくとも導電線４の直径の約２倍である。この高さにすることによって、光ビームによりはんだが溶融した場合、はんだの飛散による近隣のコンタクトとの短絡を確実に防止することが出来る。

図１はコネクタに導電線を配置し、はんだを供給した状態の斜視図である。 図２はコネクタにハウジングを設置した状態の正面図である。 図３は図２で示された一部分の拡大図である。

符号の説明

１ コネクタ
２ コンタクト
３ 同軸線
４ 導電線
５ はんだ
６ 壁部
７ マスク
８ コンタクト領域
９ 窓
１０ コネクタの光源に近い部分

Claims (10)

1. 光ビームにより導電線とコンタクトを接続する方法であって、
   コンタクトが形成されている領域に導電線を設置する段階と、
   コンタクトが形成されている領域にはんだを供給する段階と、
   コネクタを部分的に光ビームから遮蔽するマスクを設置する段階と、
   光ビームを照射してはんだを溶融させ導電線とコンタクトを接続する段階とを含む接続方法。
2. マスクを設置する段階において、該マスクはコネクタの少なくとも光ビーム源に近い部分を遮蔽する段階である請求項１に記載の方法。
3. 光ビームの照射は接合を行う領域を走査するように行う請求項１に記載の方法。
4. コンタクトを、コネクタのハウジング上にＭＩＤにより形成した後、請求項１に記載の方法によりコンタクトと導電線を接続する方法。
5. 光ビーム接合のためのコネクタであって、ハウジングにコンタクトが形成されており、導電線の導体を受容する領域を定義する壁部が、コンタクトまたは導電線に沿う方向でコネクタ上面に形成されており、該壁部は導体の高さより高く形成されているコネクタ。
6. 前記壁部の高さは前記導電線の高さの約２倍である請求項５に記載のコネクタ。
7. コンタクトはＭＩＤによって形成される請求項５または６に記載のコネクタ。
8. 光ビーム接合のためのマスクであって、該マスクはコンタクトと導電線を光ビームにより接続する際に、コンタクト以外の領域の一部を光ビームから遮蔽する光ビーム用マスク。
9. 前記マスクはコネクタ製造時に同軸線をコネクタに押圧する治具である請求項８に記載のマスク。
10. 前記マスクの材料は鉄である請求項８に記載のマスク。

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