JP2009107004A - 基板配線溶着装置および基板配線溶着方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板と配線との間の溶着強度を向上させることのできる基板配線溶着装置を提供する。
【解決手段】基板配線溶着装置は、基板１と帯状の配線２とを所望箇所で溶着させるための装置であって、基板１を固定するためのステージ３と、基板１の上面において基板１と配線２とを接触させるための１以上の押え治具４と、１以上の固定具１１と、光ビーム９を照射するための１以上の光ビーム照射装置８とを備える。押え治具４は、配線２に当接するための側壁部と、前記側壁部が配線２に当接したときに配線２に対向して位置することとなる上壁部とを備える。前記側壁部と前記上壁部とは内部空間を規定する。押え治具４は、アシストガスを前記内部空間に導入するためのガス流入口２２と、前記ガスを前記内部空間から流出させるために前記側壁部または前記上壁部に設けられた１以上のガス流出窓６，７とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板配線溶着装置および基板配線溶着方法に関するものである。

複数枚の基板を配線部材で接続することが求められる場合がある。たとえば太陽電池セルなどの製造現場においては、複数枚の基板をインターコネクタなどの配線部材で相互に接続することが求められる。このような接続を以下「基板配線接続」というものとする。

従来技術に基づく基板配線接続の第１の方法としては、赤外線ヒータあるいは熱風吹付けなどの加熱方式により、基板および配線を全体的に加熱して、溶着部をハンダ付けする方法がある。この場合の加熱は、一般に溶着強度および加熱効率を高めるために、基板と配線を接合材（押え冶具）によって機械的に押さえ付けた状態で行なわれる。この第１の方法に関しては、特開昭６１−１１６８８２号公報（特許文献１）、特開２００１−２７４４４２号公報（特許文献２）などに記載されている。

また、従来技術に基づく基板配線接続の第２の方法としては、電子部品の外部リードを基板上の回路パターンに対して接合するために、光ビームを用いる電子部品のはんだ付け方法において、外部リードの先端部から基端部に向かって、外部リード幅程度に集光された光ビームを走査させるという方法がある。この第２の方法に関しては、たとえば特許第２８５９９７８号（特許文献３）などに記載されている。
特開昭６１−１１６８８２号公報 特開２００１−２７４４４２号公報 特許第２８５９９７８号

基板と配線とを加熱溶着する基板配線接続において、上記第１の方法、すなわち基板と配線とを機械的に押さえ付けて加熱するリフロー方式では、基板の薄型化により基板強度が低下した場合には機械的な接触による応力が局所的に集中すると基板の割れや欠けが発生するという問題点がある。さらに基板を長時間全体加熱することにより熱応力が作用し、処理後に基板を常温に戻した段階で、基板の反りが発生するという問題点がある。

次に、上記第２の方法、すなわち、レーザ、ランプなどによる光ビーム加熱方式は、加熱部が基板に対して非接触なので割れや欠けは発生しないし、基板を短時間で局所的に加熱するので基板の反りは発生しないが、基板と配線との間の接触状態が悪い場合、基板と配線との間の熱抵抗が大きくなり、光ビームによって配線に投入された熱エネルギーが基板まで十分に熱伝導で伝わらないことになる。その結果、基板の温度が低いままとなり、ハンダが十分に溶融しないので、基板と配線との間の溶着強度が低下するという問題点がある。

そこで、本発明は、基板と配線との間の溶着強度を向上させることのできる基板配線溶着装置および基板配線溶着方法に関する。

上記目的を達成するため、本発明に基づく基板配線溶着装置は、基板と前記基板上に載せられた帯状の配線とを前記配線が覆う領域の中から選択される所望箇所で溶着させるための基板配線溶着装置であって、前記基板を固定するためのステージと、前記基板の上面において前記基板と前記配線とを接触させるための１以上の押え治具と、前記押え治具を前記ステージに固定するための１以上の固定具と、前記配線に向けて光ビームを照射することで溶着作業を行なうための１以上の光ビーム照射装置とを備え、前記押え治具は、前記配線に当接するための側壁部と、前記側壁部が前記配線に当接したときに前記配線に対向して位置することとなる上壁部とを備え、前記側壁部と前記上壁部とは内部空間を規定し、前記押え治具は、前記溶着作業を補助するためのガスを前記内部空間に導入するためのガス流入口と、前記ガスを前記内部空間から流出させるために前記側壁部または前記上壁部に設けられた１以上のガス流出窓とを有する。

本発明によれば、押え治具の内部空間におけるガスの圧力で配線を基板に向けて押さえつけることができるので、均一な荷重で配線を押さえつけることができ、その結果、接触状態を良好にすることができる。本発明では、その状態で光ビームを照射して溶着作業を行なうことができるので、溶着強度を高めることができる。

（実施の形態１）
（構成）
図１〜図３を参照して、本発明に基づく実施の形態１における基板配線溶着装置１０１について説明する。図３は図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に関する矢視断面図である。この基板配線溶着装置１０１は、図１に示すように、基板１と基板１上に載せられた帯状の配線２とを配線２が覆う領域の中から選択される所望箇所で溶着させるための基板配線溶着装置である。この基板配線溶着装置１０１は、図２に示すように、基板１を固定するためのステージ３と、基板１の上面において基板１と配線２とを接触させるための１以上の押え治具４と、押え治具４をステージ３に固定するための１以上の固定具１１と、配線２に向けて光ビーム９を照射することで溶着作業を行なうための１以上の光ビーム照射装置８とを備える。押え治具４は、図３に示すように、配線２に当接するための側壁部４ａと、側壁部４ａが配線２に当接したときに配線２に対向して位置することとなる上壁部４ｂとを備える。側壁部４ａと上壁部４ｂとは内部空間２１を規定する。押え治具４は、前記溶着作業を補助するためのガス（「アシストガス」ともいう。）を内部空間２１に導入するためのガス流入口２２（図２参照）と、前記ガスを内部空間２１から流出させるために側壁部４ａまたは上壁部４ｂに設けられた１以上のガス流出窓６，７とを有する。

本実施の形態では、好ましいことに、前記「１以上のガス流出窓」６，７は、配線２の長手方向に沿って並ぶ複数のガス流出窓６，７であり、前記「複数のガス流出窓」６，７は、中央のものが最大であって、両端に近づくにつれて小さくなっている。すなわち、図２に示した例では、中央にあるガス流出窓６が大きくなっていて両脇寄りのガス流出窓７が小さくなっている。図２に示した例では、この１つの押え治具４の全長にわたって合計３つのガス流出窓しか並んでいないが、より多くの数のガス流出窓が並んでいてもよい。

基板１は、ステージ３の上面に載置された状態で、真空吸着などの手段でステージ３の上面に対して固定されている。配線２は基板１の上面に載置されている。押え治具４は、ステージ３の上面に密着しているのではなく、図２に示すようにステージ３の上面から少し離隔した位置にあり、固定具１１によって固定されている。押え治具４の高さは、押え冶具４の底面が配線２の上面とほぼ一致するように調整されている。

この基板配線溶着装置１０１は、前記ガスとして、アルゴン、窒素、乾燥空気、酸素、二酸化炭素、ヘリウムのうちから選択されるいずれかのガスを供給するためのガス供給部（図示せず）を備える。ガス供給部は、ガス流入口２２に配管（図示せず）で接続されている。

（作用・効果）
本実施の形態における基板配線溶着装置１０１においては、押え治具４の長手方向の両端に設けられたガス流入口２２からアシストガスが供給され、押え冶具４の内部空間２１にたまると、この内部空間２１の圧力（「内圧」ともいう。）が上昇する。その際に、この押え治具４の断面を見たとき、壁のない開口部が底面（図３における下方）を向いているので、アシストガスの内圧は、配線２を基板１に向かって均一な荷重で押さえつける。さらに、押え冶具４は、側壁部４ａの溶着位置に対応する場所にガス流出窓６を備え、さらにその両脇にガス流出窓７を有しているので、ガス流入口２２から続々と供給されるアシストガス５は、ガス流出窓６，７および押え冶具４と配線２との隙間から矢印５３（図３参照）に示すように外部に排出される。

アシストガスは、押え治具４の長手方向の両端にあるガス流入口２２から矢印５１（図２参照）に示すように内部空間２１に進入して中央に向かうように流れる。一般に、もし押え治具４の長手方向に並ぶガス流出窓の開口面積がいずれも均一であった場合には、内部空間２１に流入したアシストガスの大部分がガス流入口２２に近い両端近傍を通過する際に両端近傍にあるガス流出窓から排出されてしまい、内部空間２１のうちの中央近傍まで到達するアシストガス５の流量が少なくなってしまう。そうなっては、押え冶具４の内圧は内部空間２１の中の部位によって不均一になってしまう。しかし、本実施の形態では、１以上のガス流出窓６，７があり、しかもこれ（これら）は、配線２の長手方向に沿って並ぶ複数のガス流出窓６，７であり、複数のガス流出窓６，７は、中央のものが最大であって、両端に近づくにつれて小さくなっているので、両端近傍におけるアシストガスの流出量を抑える一方で、中央におけるアシストガスの流出量を大きくすることができ、その結果、内部空間２１の全域にわたって内圧をほぼ均一な状態に近づけることができる。

特に、前記「１以上のガス流出窓」６，７は、開口面積を調整するための開口面積調整機構を備えていることが好ましい。開口面積調整機構は図示しないが、たとえば、開閉可能なシャッタであったり、間隙の幅を調整できるスリットなどであってよい。開口面積調整機構の実現のためには公知技術を適宜用いることができる。開口面積調整機能を有している場合は、各ガス流出窓の開口面積が、中央のガス流出窓６で大きく、両端にあるガス流出窓窓７で小さくなるように調整しておくべきである。特に、アシストガスの内部空間２１各部位における内圧を測定して、内圧が均一になるように開口面積の比率を調整しておくことが好ましい。いずれにしても本実施の形態では、このようにして、内部空間２１の中央部および両端近傍におけるアシストガスの排気流量をほぼ一様にすることで、押え冶具４の内圧を均一にすることができるので、配線２は基板１に均一に押え付けられる。

光ビーム加熱においてアシストガスの役割は、液化または気化した溶融金属を飛散させることによって除去することであるので、溶着すべき箇所の付近のアシストガスは滞留することなく、速やかに排気される必要がある。その観点からは、溶着すべき箇所とガス流出窓との位置が押え治具４の長手方向の中で対応していることが好ましい。

押え冶具４の上方には光ビーム照射装置８が配置され、そこから溶着すべき箇所に向けて光ビーム９が照射される。前記光ビーム照射装置は、ＹＡＧレーザ光源、半導体レーザ光源、ＣＯ₂レーザ光源、エキシマレーザ光源、ファイバーレーザ光源、ディスクレーザ光源、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、赤外線ランプのうちから選択されるいずれかの照射装置であることが好ましい。これらの装置であれば、光ビームを適切に照射することができるからである。

押え冶具４は、石英ガラス、耐熱ガラスなどの光ビーム９を透過可能な材料で構成されている。光ビーム９は、エネルギをほとんど減衰させることなく、押え治具４を透過し、配線２の表面に到達する。前記押え治具の材料は、耐熱ガラス、石英ガラス、クラウンガラスのうちから選択されるいずれかの材料であることが好ましい。これらの材料であれば、特に光ビーム９を、エネルギを減衰させずに透過させるのに適しているからである。

配線２の表面にはハンダが塗布されており、光ビームの照射された領域のハンダは溶融温度以上に加熱される。すなわち、この部位は、被加熱部位１０となる。被加熱部位１０において局所的に溶融したハンダによって基板１と配線２との溶着が行なわれる。

本実施の形態では、アシストガスの内圧によって矢印５２に示すように、配線２の全域が基板１に向かって均一に押え付けられているので、基板１内に局所的な応力集中が発生しない。したがって、基板１が薄型化して基板１の剛性が低下した場合にも、基板１の割れ、欠けなどの問題が発生しにくい。また、内圧によって均一に押し付けられることから、基板１と配線２との間の接触状態が良好となる。その結果、両者間の熱抵抗が小さくなり、したがって、配線２から基板１への伝熱量が大きくなるので、配線２と基板１との間のハンダが十分に溶融して、溶着強度が向上する。

（ガス流出窓が１つの場合）
ここでは、「１以上のガス流出窓」が「複数のガス流出窓」である構成について詳しく述べた。しかし、押え治具４のガス流出窓が１つだけであっても、本発明は適用可能である。その場合、配線２に対して作用する荷重の均一度合いはやや劣るが、内部空間２１を通過するアシストガスの内圧によって、配線２を基板１に押し付けるという点は同様であるので、従来のように他の部材を押し当てて押し付ける場合などに比べれば、基板の割れや欠けは防止しやすいし、他の部材で特定箇所のみを押さえる場合に比べれば、均一に加圧することができる。

（押え治具高さ調整部）
なお、押え治具４はステージ３の上面から離隔した位置において配線２に当接するように配置されるためのものであることが好ましい。このようになっていれば、基板と配線との合計厚みが変化しても対応しやすいからである。この基板配線溶着装置１０１は、押え治具４のステージ３の上面からの距離を調整するための押え治具高さ調整部１１ｅを備えていることが好ましい。このようになっていれば、高さを調整して適切な高さで適切な圧力で押え治具を基板に当接させることができるからである。押え治具高さ調整部１１ｅは、公知技術を採用することができ、図２に示した例では、押え治具高さ調整部１１ｅは、ステージ３の上面に垂直に当接するように配置されたシャフトである。

（押え治具の寸法）
図１に示すように、押え治具４は、配線２の幅と同程度の幅を有する長手形状であることが好ましい。このようになっていれば、必要最小限の幅だけを利用して配線２を効率良く押えつけることができるからである。

図１では、押え治具４は配線２よりひとまわり長くなっているが、こういう構成ではなく、押え治具４は、配線２の長手方向における基板１の長さと同程度の長さを有する長手形状であってもよい。このようになっていれば、必要最小限の幅だけを利用して基板１を効率良く押えつけることができるからである。ただし、その場合、図２のように基板１の外側で固定具１１を接続するための区間がなくなるので、基板１のある部分で上から押さえつけて固定するなどの対策を講じる必要がある。

（実施の形態２）
（構成）
図４を参照して、本発明に基づく実施の形態２における基板配線溶着装置１０２について説明する。この基板配線溶着装置１０２は、実施の形態１で説明した基板配線溶着装置１０１と似ているが、基板配線溶着装置１０１では光ビーム照射装置８が複数あって、それぞれ対応する箇所に向けて光ビームの照射を行なえるようになっていたが、本実施の形態における基板配線溶着装置１０２では、光ビーム照射装置８は溶着すべき箇所の数より少ない台数のみ備わっている。図４では１台のみ描かれているが、１台でなく複数台であってもよい。要するに「１台以上」あればよい。この基板配線溶着装置１０２では、１以上の光ビーム照射装置８が、配線２の長手方向に沿って光ビーム９がスキャンすることが可能なように構成されている。図４では、光ビーム照射装置８は移動機構２３に搭載されており、配線２の長手方向に沿った向き、すなわち、矢印９１の向きに移動することによって光ビーム９が配線２上をスキャンすることが可能なようになっている。移動機構２３はここではレール状のものを図示したが、他の方式によるものであってもよい。

あるいは、光ビーム照射装置８を移動させるのではなく、図５に示す基板配線溶着装置１０３のようにステージ３の方を移動させる構造としてもよい。このようにしても光ビーム９によるスキャンは実現できるからである。光ビーム照射装置８が大掛かりな装置である場合は、むしろステージ３を移動させることとした方が好都合である。図５に示した基板配線溶着装置１０３は、ステージ３を移動させるためのステージ移動機構２４を備えている。ステージ移動機構２４が作動することによってステージ３は矢印９３の向きに平行移動する。

いずれにしても、ステージ３を、「１以上の光ビーム照射装置」に対して、配線２の長手方向に沿って相対移動させるためのステージ移動機構（図示せず）を備えることが好ましい。このようにすれば、少ない数の光ビーム照射装置であっても、基板および配線の配置替え作業なしに連続して、より多数の箇所を溶着することができるからである。

光ビーム９のスキャンは、溶着すべき部位が線状に分布する場合は、光ビーム９を照射し続けたままで、配線２表面をスキャンすることとしてもよいが、所定の溶着すべき部位が点状に離散的に存在する場合は、光ビーム照射装置８を移動させていき、所望の箇所に到達したときだけ光ビーム９を照射することとする。図４に示した例では、ビーム照射装置８は配線２に対して相対的に図中の左から右に向かって移動している途中であり、左の２つの溶着箇所では既に溶着が行なわれており、右の１つの溶着箇所ではまだ溶着が行なわれていない。

（作用・効果）
本実施の形態においても、実施の形態１で説明したのと同様の効果を得ることができる。すなわち、溶着強度を向上させることができる。

一般に光ビーム照射装置８は高価であるので、溶着すべき点が多数ある場合は、本実施の形態で示したようにスキャンしながら進める基板配線溶着装置が好ましい。また一般に、光ビーム照射装置８の相対移動を実現するための機構は、光ビーム照射装置８よりも安価である。したがって、タクトタイム短縮よりも装置コスト低減を優先的に追求したい場合にも本実施の形態における基板配線溶着装置が好ましい。

もっとも、複数の光ビーム照射装置８が用意できる場合には、それらを配線２の長手方向に沿って配列することが好ましい。すなわち、その場合、前記「１以上の光ビーム照射装置」８は、配線２の長手方向に沿って並ぶ複数の光ビーム照射装置８である。複数の光ビーム照射装置８を配線２の長手方向に沿って配列すれば複数箇所で並行して光ビームの照射を行なうことができる。したがって、複数箇所での溶着を完了するまでに要する作業時間を短縮することができる。

（変形例）
本実施の形態では、ステージ３と光ビーム照射装置８との間で相対的に平行移動が行なわれる例を示したが、光ビーム９によるスキャンを実現するためには、図６に示す基板配線溶着装置１０４のような構成であってもよい。すなわち、基板配線溶着装置１０４では、図６に示すように、１台の光ビーム照射装置８が配置されており、この光ビーム照射装置８からの光ビーム９の出射方向を適宜変更することができるようになっている。この構成は、ガルバノスキャナなどを用いて実現可能である。光ビーム照射装置８から出射する光ビーム９が矢印９２に示すように回動することによって、配線２に沿って光ビーム９は順次スキャンすることができるようになっている。この光ビーム照射装置８はこのように出射方向を回動させるだけでなく、焦点距離も調節可能なようになっている。光ビーム照射装置８の出射方向を回転させる際には、照射される光ビーム９の焦点が配線２表面をなぞるように焦点距離はその都度調節される。

基板配線溶着装置１０４は、光ビーム９の出射方向および焦点距離を調節し、光ビーム９の焦点が溶着すべき箇所に一致した時点で光ビーム照射装置８から光ビーム９を照射する。図６においては、中央のガス流出窓６と左右両端部のガス流出窓７とにそれぞれ対応する箇所の溶着点、合計３箇所の被加熱部位１０が既に光ビーム９照射によって加熱済みの状態となっている。

なお、ここまでの各実施の形態では、押え冶具４は図３に示したように断面形状がコの字型のものを前提として説明してきたが、図７に示すように、断面形状が半円形であってもよい。すなわち、押え治具４の立体形状としては、半円筒形となっていてもよい。

なお、ここまでの各実施の形態では、配線２が１本のみの場合を前提として説明してきたが、図８に示すように、配線２が複数本あって、それぞれの配線２に沿って溶着を行なう場合であっても本発明は適用可能である。図８の例では平行に２本の配線２が配列されているが、２本よりさらに多い本数の配線２であってもよい。また、配線２同士は平行でなければならないわけではなく、非平行であってもよい。また、長さが等しくなくてもよい。各配線２の長さ、方向に合わせてそれぞれ押え治具４を配置すればよい。光ビーム９の照射は各配線２における溶着すべき箇所の配置に合わせて行なえばよい。ただし、この場合、押え治具４が複数になった分、内部空間２１も複数になるので、各内部空間２１に別個にアシストガスを供給する必要がある。

図８では、配線２が２本であるだけでなく光ビーム照射装置８も基板１の幅方向（図８における左右方向）に２列並んで配置されている例を示したが、光ビーム照射装置８が１列のみであって、光ビーム照射装置８が前記幅方向に移動可能なように構成されていてもよい。または、光ビーム照射装置８が前記幅方向に出射方向を回動させることによって、左右いずれの配線２にも光ビーム９の照射を行なえるようになっていてもよい。さらには、光ビーム照射装置８が移動する代わりにステージ３が前記幅方向に移動できるようになっていてもよい。

なお、図８では、各押え治具４の断面形状がコの字型となっているが、図９に示すように断面形状が半円形となっていてもよい。

（実施の形態３）
（構成）
図１０を参照して、本発明に基づく実施の形態３における基板配線溶着装置１０５について説明する。図１１は図１０におけるＸＩ−ＸＩ線に関する矢視断面図である。実施の形態１，２で示した基板配線溶着装置１０１，1０２，１０３，１０４は、押え治具４の側壁部４ａに、ガス流出窓６，７が設けられていたが、本実施の形態における基板配線溶着装置１０５においては、側壁部４ａではなく上壁部４ｂにガス流出窓６，７が設けられている。

（作用・効果）
本実施の形態においても、実施の形態１で説明したのと同様の効果が得られる。押え冶具４の両端のガス流入口２２から流入したアシストガスにより押え冶具４の内圧が高くなり、配線２が基板１に向かって押さえつけられる。アシストガスは上壁部に設けられたガス流出窓６，７から流出する。ここでも中央にあるガス流出窓６の開口面積は最大となっており、両端に向かうほど開口面積が小さくなっている。図１０の例ではガス流出窓が３つしか表示されていないが、もっと多くの数が設けられていてもよい。その場合、最も両端に近い位置のガス流出窓が開口面積では最小となっていればよい。これらの複数のガス流出窓からアシストガスが排出されることによって、押え冶具４の内圧は長手方向にわたって均一になるように各開口面積は調整されている。

押え冶具４の上方には光ビーム照射装置８が配置されており、そこから溶着すべき箇所に向けて光ビーム９が照射される。本実施の形態においては、図１０、図１１で示されているように、光ビーム９はガス排出窓６，７を通過して溶着すべき箇所に照射されるようになっていてもよい。このようになっている場合、押え冶具４は光ビーム９を透過しない材料で形成されていてもよい。その結果、たとえば金属やセラミックなどが押え治具４の材料として使用可能となるので、材料の選択肢が増えるというメリットがある。ただし、その場合、上壁部４ｂに設けられたガス排出窓６，７を通過する際の光ビーム径を各ガス排出窓の開口径よりも小さくする必要がある。したがって、ガス排出窓６，７の開口面積と光ビーム照射装置８の高さ方向の設置位置との関係には注意が必要である。

本実施の形態においても、実施の形態１，２に関して既に述べたように、１台の光ビーム照射装置８が配線２の長手方向に沿って相対的に移動するようにしてもよい。また、１台の光ビーム照射装置８がガルバノスキャナなどの機構によって回動し、配線２の長手方向に沿って分布する溶着すべき複数箇所のそれぞれ光ビーム９を照射するようにしてもよい。その場合は、溶着箇所によっては光ビーム９が斜めに入射することとなるので、ガス排出窓の位置を溶着箇所の真上ではなく一定距離ずらした位置にする必要がある。また、既に述べたようにステージ３が移動するようにしてもよい。また、既に述べたように、押え冶具４の断面形状はコの字型に限らず半円形であってもよい。本実施の形態においても、本発明は配線２の数が複数本であっても適用可能である。

（実施の形態４）
（方法）
図１２を参照して、本発明に基づく実施の形態４における基板配線溶着方法について説明する。この基板配線溶着方法は、図１２に示すように、基板と前記基板上に載せられた帯状の配線とを前記配線が覆う領域の中から選択される所望箇所で溶着させるための基板配線溶着方法であって、前記ステージの上面に前記基板を固定する工程Ｓ１と、前記基板の上に前記配線を載置する工程Ｓ２と、これまでに説明したいずれかの基板配線溶着装置を用いて前記基板と前記配線とを溶着させる工程Ｓ３とを含む。

（作用・効果）
本実施の形態における基板配線溶着方法では、これまでに説明したいずれかの基板配線溶着装置を用いて溶着の工程を行なっているので、押え治具の中に供給するアシストガスの内圧を利用して配線を基板に向けて押えつけることができ、その状態で光ビームによる溶着が行なわれるので、配線に均一に荷重がかかって接触状態が良好な状態で十分な加熱が行なわれることとなる。その結果、ハンダを十分に溶融させることができ、溶着強度を向上させることができる。

なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明に基づく実施の形態１における基板配線溶着装置の押え治具と、溶着対象となる基板および配線との位置関係を示す平面図である。 本発明に基づく実施の形態１における基板配線溶着装置の側面図である。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線に関する矢視断面図である。 本発明に基づく実施の形態２における基板配線溶着装置の第１の例の側面図である。 本発明に基づく実施の形態２における基板配線溶着装置の第２の例の側面図である。 本発明に基づく実施の形態２における基板配線溶着装置の第３の例の側面図である。 本発明に基づく実施の形態１，２における基板配線溶着装置の断面形状に関する変形例の断面図である。 本発明に基づく実施の形態１，２における基板配線溶着装置の配線本数に関する変形例の断面図である。 本発明に基づく実施の形態１，２における基板配線溶着装置の断面形状および配線本数に関する変形例の断面図である。 本発明に基づく実施の形態３における基板配線溶着装置の側面図である。 図１０におけるＸＩ−ＸＩ線に関する矢視断面図である。 本発明に基づく実施の形態４における基板配線溶着方法のフローチャートである。

符号の説明

１ 基板、２ 配線、３ ステージ、４ 押え治具、４ａ 側壁部、４ｂ 上壁部、６，７ ガス流出窓、８ 光ビーム照射装置、９ 光ビーム、１０ 被加熱部位、１１ 固定具、１１ｅ 押え治具高さ調整部、２１ 内部空間、２２ ガス流入口、２３ 移動機構、２４ ステージ移動機構、５１，５２，５３，９１，９２ 矢印、１０１，１０２ 基板配線溶着装置。

Claims (15)

1. 基板と前記基板上に載せられた帯状の配線とを前記配線が覆う領域の中から選択される所望箇所で溶着させるための基板配線溶着装置であって、
   前記基板を固定するためのステージと、
   前記基板の上面において前記基板と前記配線とを接触させるための１以上の押え治具と、
   前記押え治具を前記ステージに固定するための１以上の固定具と、
   前記配線に向けて光ビームを照射することで溶着作業を行なうための１以上の光ビーム照射装置とを備え、
   前記押え治具は、前記配線に当接するための側壁部と、前記側壁部が前記配線に当接したときに前記配線に対向して位置することとなる上壁部とを備え、
   前記側壁部と前記上壁部とは内部空間を規定し、
   前記押え治具は、前記溶着作業を補助するためのガスを前記内部空間に導入するためのガス流入口と、前記ガスを前記内部空間から流出させるために前記側壁部または前記上壁部に設けられた１以上のガス流出窓とを有する、基板配線溶着装置。
2. 前記１以上のガス流出窓は、前記配線の長手方向に沿って並ぶ複数のガス流出窓であり、前記複数のガス流出窓は、中央のものが最大であって、両端に近づくにつれて小さくなっている、請求項１に記載の基板配線溶着装置。
3. 前記押え治具は、前記配線の幅と同程度の幅を有する長手形状である、請求項１または２に記載の基板配線溶着装置。
4. 前記押え治具は、前記配線の長手方向における前記基板の長さと同程度の長さを有する長手形状である、請求項１から３のいずれかに記載の基板配線溶着装置。
5. 前記押え治具は前記ステージの上面から離隔した位置において前記配線に当接するように配置されるためのものである、請求項１から４のいずれかに記載の基板配線溶着装置。
6. 前記押え治具の前記ステージの上面からの距離を調整するための押え治具高さ調整部を備えている、請求項５に記載の基板配線溶着装置。
7. 前記１以上のガス流出窓は、開口面積を調整するための開口面積調整機構を備えている、請求項１から６のいずれかに記載の基板配線溶着装置。
8. 前記１以上の光ビーム照射装置は、前記配線の長手方向に沿って前記光ビームがスキャンすることが可能なように構成されている、請求項１から７のいずれかに記載の基板配線溶着装置。
9. 前記１以上の光ビーム照射装置は、前記配線の長手方向に沿って並ぶ複数の光ビーム照射装置である、請求項１から７のいずれかに記載の基板配線溶着装置。
10. 前記ステージを、前記１以上の光ビーム照射装置に対して、前記配線の長手方向に沿って相対移動させるためのステージ移動機構を備える、請求項１から９のいずれかに記載の基板配線溶着装置。
11. 前記ガスとして、アルゴン、窒素、乾燥空気、酸素、二酸化炭素、ヘリウムのうちから選択されるいずれかのガスを供給するためのガス供給部を備える、請求項１から１０のいずれかに記載の基板配線溶着装置。
12. 前記光ビーム照射装置は、ＹＡＧレーザ光源、半導体レーザ光源、ＣＯ₂レーザ光源、エキシマレーザ光源、ファイバーレーザ光源、ディスクレーザ光源、ハロゲンランプ、メタルハライドランプ、赤外線ランプのうちから選択されるいずれかの照射装置である、請求項１から１１のいずれかに記載の基板配線溶着装置。
13. 前記押え治具は、前記光ビームが透過可能な材料で構成されている、請求項１から１２のいずれかに記載の基板配線溶着装置。
14. 前記押え治具の材料は、耐熱ガラス、石英ガラス、クラウンガラスのうちから選択されるいずれかの材料である、請求項１３に記載の基板配線溶着装置。
15. 基板と前記基板上に載せられた帯状の配線とを前記配線が覆う領域の中から選択される所望箇所で溶着させるための基板配線溶着方法であって、
    前記ステージの上面に前記基板を固定する工程と、
    前記基板の上に前記配線を載置する工程と、
    請求項１から１４のいずれかに記載の基板配線溶着装置を用いて前記基板と前記配線とを溶着させる工程とを含む、基板配線溶着方法。

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