JP4028315B2 - 配線基板の断線部修正装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、配線基板の配線の断線部を金属ワイヤにて補修する修正装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の益々の小型化や軽量化に対応する為、多層のプリント基板（以下、多層配線基板とも言う）においては、従来の貼り合わせ型のプリント基板に比べて、微細な配線パターンを高密度に収容できるものとして、コア材に絶縁層、配線層を順に積層形成していくビルドアップ方式のプリント基板であるビルドアップ型の多層配線基板（以下ビルドアップ基板とも言う）が、各種開発されており、その作製法も種々ある。
配線部の形成については、配線部をエッチング形成するサブトラックティブ法、配線部をめっき形成するアディティブ法等があり、また、ビア部の形成については、感光性絶縁樹脂をフォトプロセスにより孔開けして形成するフォトビアプロセス法、レーザにより孔開けして形成するレーザビアプロセス法等がある。
このようなビルドアップ基板によれば、従来の貼り合わせ型基板の配線が、通常、配線／間隙＝５０／５０μm 程度であったのに対し、２５／２５μm 程度に微細化することが可能となった。
また、ビルドアップ基板は、配線の微細化だけでなく、従来の貼り合わせ型基板で用いられていた貫通スルーホール（Ｔ／Ｈ）を不要とする貫通Ｔ／Ｈレスを可能としている。
技術の進歩により、１層当りの厚さは薄くなっているが、積層数が数十層になる例もあり、数ｃｍ以上の総厚になることがある。
【０００３】
ここで、１例として、サブトラックティブ法による配線部形成、レーザビアプロセス法によるビア部形成による、ビルドアップ基板の作製例を図４に基づいて簡単に説明しておく。
先ず、コア材４１１の両面に内層パターン（内層配線パターンとも言う）４１２、４１３を配設したコア基板４１０の両面に、それぞれ、熱硬化樹脂からなる絶縁層４２０、４２１を介して、銅箔４２５、４２６を積層し、銅箔４２５、４２６のビア形成部をフォトエッチング法により孔開けする。（図４（ａ））
次いで、孔開けされた銅箔４２５、４２６の孔部４２５ａ、４２６ａよりも大きな径のレーザビーム４４０を照射して、絶縁層４２０、４２１を孔開けする。（図４（ｂ））
レーザビーム４４０の照射エネルギーを調整することで、絶縁層４２０、４２１のみを除去し、貫通する。（図４（ｃ））
これにより、内層パターン４１２、４１３に達する孔部４５０、４５５が形成される。
次いで、無電解、電解により銅めっき層４６０を形成する。（図４（ｄ））
次いで、フォトエッチング法により、所定領域をエッチング除去する。（図４（ｅ））
これにより、所望のビア部４７０、４７１、配線部４８０、４８１が形成される。
同様に、配線部４８０、４８１の形成、ビア部４７０、４７１の形成を、更に、繰り返すことにより、更に多層に配線層を形成することができる。
【０００４】
例えば、上記のように作製されるビルドアップ型の多層配線基板においては、近年、特に、インターポーザとしてのパッケージ用のプリント配線基板の場合、ＩＣの高速化、高集積化に対応するために、益々、配線の微細化、高精細化が求められている。
この配線の微細化、高精細化に伴ない、作製工程において、配線部に断線が発生することが多くなってきたため、断線の修正として、従来は、例えば、図３に示すように、修正用の略平板状のリボン（リボン状の金属ワイヤとも言う）３８０を溶接機で配線３１１のＰ１点、Ｐ２点にて溶接して、Ｐ１点、Ｐ２点を接続するようにして断線部３１２を補修して修正する修正方法が採られていた。
尚、図３中、３１０は配線基板、３１１は配線、３１２は断線部、３３０はボンディングツール、３３１は加熱装置、３４０は収納リール、３６０はクランプ部、３８０はリボンである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、特に、インターポーザとしてのパッケージ用のプリント配線基板等のビルドアップ型の多層配線基板においては、作製工程において、発生した配線部の断線を、図３に示すようにして、修正用のリボンを溶接機で配線に溶接して修正していたが、様々な幅の配線に対して、それぞれ、同等幅のリボンを、溶接の都度、用意する必要があり、作業の面やコスト面で問題となっていた。
本発明は、これに対応するもので、配線基板の配線の断線部をリボン状の金属ワイヤにて補修する修正装置で、様々な幅の配線に対して対応出来るように、様々な幅、厚のリボン状の金属ワイヤを、簡単に、供給できる配線基板の断線部修正装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の配線基板の断線部修正装置は、配線基板の配線の断線部を金属ワイヤにて補修する修正装置であって、円形断面の金属ワイヤを所望の幅、厚さに略平板状にプレス変形するためのプレス部と、変形され略平板状となった金属ワイヤを用いて断線部を補修する溶接を行なうための溶接部と、円形断面の金属ワイヤをプレス部に供給し、且つ、プレス部によりプレス変形され略平板状になった金属ワイヤを溶接部に供給するためのワイヤ供給部とを備え、前記ワイヤ供給部は、供給される金属ワイヤの先端を、クランプ部にて、ガイドを介して、ガイド、クランプ部間を所望の距離にして保持し、保持した状態を保ちながら、少なくとも、クランプ部、ガイド間の金属ワイヤ部が、プレス部へ移動及び溶接部へ移動できるものであり、ワイヤ供給部のガイドとクランプ部間に円形断面の金属ワイヤを保持した後、この保持状態を保ちながら、ワイヤ供給部のガイド、クランプ部とともに、ガイド、クランプ部間の金属ワイヤをプレス部側に相対的に移動し、プレス部にて、ガイド、クランプ部間の金属ワイヤを所定幅、厚の略平板状にプレス変形し、更に、プレス後、保持状態を保ちながら、ワイヤ供給部のガイド、クランプ部とともに、クランプ部間のプレス変形された金属ワイヤを溶接部側に相対的に移動し、ガイド、クランプ部間の金属ワイヤを断線部を補修するための金属ワイヤとして用い、溶接を行なうものであることを特徴とするものである。
そして、上記において、ワイヤ供給部のガイド、クランプ部間の金属ワイヤをプレス部側に、あるいは溶接部側に相対的に移動する際、ガイド、クランプ部とともに、ワイヤ供給部全体が一体となって移動するものであることを特徴とするものである。
そしてまた、上記において、円形断面の金属ワイヤは収納リールから供給されるもので、ガイド、クランプ部間の金属ワイヤの保持は、ガイド、収納リール間に配置された送りローラとクランプ部とにより、行なわれるものであることを特徴とするものである。
また、上記において、ワイヤ供給部のガイドのクランプ側に、金属ワイヤを切断するためのカッターを備えていることを特徴とするものである。
また、上記において、プレス部は、上下金型とプレスシリンダーとプレスシリンダーの圧を制御するレギュレータとを有することを特徴とするものである。
【０００７】
【作用】
本発明の配線基板の断線部修正装置は、このような構成にすることにより、配線基板の配線の断線部をリボン状の金属ワイヤにて補修する修正装置で、様々な幅の配線に対して対応出来るように、様々な幅、厚のリボン状の金属ワイヤを、簡単に、供給できる配線基板の断線部修正装置の提供を可能としている。
詳しくは、ワイヤ供給部の、ガイドと（金属ワイヤの先端を保持するための前述の）クランプ部との間を所望の長さとして円形断面の金属ワイヤを保持した状態で、該クランプとガイド間の円形断面の金属ワイヤを所望の幅、厚の略平板状にプレス変形し、更に、この保持した状態で、該クランプとガイド間のプレス変形したリボン状の金属ワイヤ（単にリボンとも言う）を配線基板の配線の断線部を補修するための溶接部に供給できるものとしており、且つ、円形断面の金属ワイヤを所望の幅、厚さに略平板状にプレス変形するためのプレス部を備えていることにより、様々な幅、厚のリボン状の金属ワイヤを、簡単に、供給できるものとしている。
そして、ワイヤ供給部のガイド、クランプ部間の金属ワイヤをプレス部側に、あるいは溶接部側に相対的に移動する際、ガイド、クランプ部とともに、ワイヤ供給部全体が一体となって移動するものであることにより、全体を安定した状態で移動を行なえ、且つ移動自体を簡単にできるものとしている。
また、ワイヤ供給部は、円形断面の金属ワイヤが収納リールから供給されるもので、且つ、ガイド、クランプ部間の金属ワイヤの保持は、ガイド、収納リール間に配置された送りローラとクランプ部とにより、行なわれるものであることにより、その構造を簡単なものとしている。
また、ワイヤ供給部のガイドのクランプ側に、金属ワイヤを切断するためのカッターを備えていることにより、溶接部による補修のための溶接の際、プレス変形して略平板状となった金属ワイヤの切断を、これにより可能としている。
また、プレス部は、上下金型とプレスシリンダーとプレスシリンダーの圧を制御するレギュレータとを有することにより、簡単な構造で、所望幅、厚のプレス変形動作を行なえるものとしている。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の配線基板の断線部修正装置の実施の形態例を図に基づいて説明する。図１は本発明の配線基板の断線部修正装置の実施の形態の１例の概略構成図で、図２（ａ）はプレス変形による形状変化を示した図で、図２（ｂ）は溶接による補修状態を示した図である。
尚、図１中、Ａ１は断線部を示している。
また、図１中、Ｘ、Ｙ、Ｚは、溶接部の方向を示すものである。
図１、図２中、１１０はワイヤ供給部、１１１はクランプ部、１１２はガイド、１１３は送りローラ、１１４は収納リール（ワイヤリールとも言う）、１１５はカッター、１２０はプレス部、１２１は上金型、１２２は下金型、１２３はガイドレール、１２５はプレスシリンダー、１２６はレギュレータ、１２７は配管、１３０は溶接部、１３１はボンディングツール、１８０は金属配線、１８０Ａは円形断面の金属配線、１８０Ｂは略平板状の金属配線（リボン）、１９０は配線基板、１９１は配線、１９２は断線部である。
【０００９】
以下、本発明の配線基板の断線部修正装置の実施の形態の１例を、図１に基づいて説明する。
本例の配線基板の断線部修正装置は、円形断面の金属ワイヤをプレス部１２０で所望の幅、厚にプレス変形した後、プレス変形した部分の金属ワイヤを、溶接部１３０にて用い、これを溶接して、配線基板の配線の断線部を、補修する修正装置である。
プレス部１２０は、円形断面の金属ワイヤを所望の幅、厚さに略平板状にプレス変形するためのもので、図２（ａ）に示すように、円形断面の金属ワイヤ１８０Ａを所望の幅Ｗ１、厚ｔ１の略平板状の金属ワイヤ１８０Ｂにプレス変形するためのもので、図１に示すように、上金型１２１と下金型１２２との間円形断面の金属ワイヤ１８０Ａを置き、両金型に挟み、プレスシリンダー１２５にて圧を点線矢印の方向にかけ、プレス変形して、所望の幅、厚の略平板状の金属ワイヤ１８０Ｂを得るものである。
プレス部１２０は油圧式のものである。
レギュレータ１２６は、プレスシリンダー１２５の金型１２１、１２２に係る圧力を制御するもので、この圧力を制御することにより、所望の幅、厚の略平板状の金属ワイヤ（図２の１８０Ｂに相当）を得ることができるものとしている。溶接部１３０は、プレス部１２０にてプレス変形され略平板状となった金属ワイヤを用いて断線部を補修する溶接を行なうためのもので、図２（ｂ）に示すように、配線１９１の断線部１９２を跨ぐように金属ワイヤを配し、Ｐ０１点、Ｐ０２点でそれぞれ配線１９１に溶接して補修するものである。
本例では、図示していないが、基板は、制御してＸ−Ｙ移動できるＸ−Ｙステージ上に配置されている。
ボンディングツール１３１は、溶接を行なうことが出来るよう、所定の範囲だけＺ方向に移動できるものである。
【００１０】
本例の場合、ワイヤ供給部１１０は、円形断面の金属ワイヤ (図２の１８０Ａに相当）を収納する収納リール（ワイヤリール）１１４から供給された円形断面の金属ワイヤを、１対の送りロール１１３にてその上下を挟むように保持しながら送るもので、ガイド１１２を通り、金属ワイヤの先端は、クランプ部１１１にて保持され、所望の距離だけガイド１１２から離れた位置まで送られる。
クランプ部１１１は、ガイド１１２から所定の距離Ｌ１範囲だけ移動可能となっている。
ワイヤ供給部１１０は、全体が一体となり、プレス部１２０側に、そして溶接部１３０側に、移動できるもので、プレス部１２０側に移動した場合には、ガイド１１２、クランオウ部１１１間の金属ワイヤが上金型１２１と下金型の間のプレスする所定の位置になるようにし、溶接部１３０側に移動した場合には、ボンデインングツール１３１の近傍で、その下側位置になるようにしている。
尚、ワイヤ供給部１１０の移動手段は、特に限定されないが、レール搬送が挙げられる。
【００１１】
次いで、本例の配線基板の断線部修正装置の動作の１例を、図１、図２を参照にして、配線部の断線部が１箇所である場合について、簡単に説明しておく。
まず、円形断面の金属ワイヤ（図２の１８０Ａに相当）を収納した収納リールから金属ワイヤの先端部を、人手あるいは所定のクランプ治具を利用して送り出し、１対の送りロール１１３にはささみ込む。
次いで、１対の送りロール１１３は、金属ワイヤの先端部を、更に、ガイド１１２に送り込み、ガイドを通過させて止めた後、クランプ部１１１をガイド１１２側に移動し、金属ワイヤ１８０の先端部を保持し、その状態で、送りローラ１１３とあいまって、ガイド１１２から所定の距離Ｌ１だけ離れた位置まで、金属ワイヤをほぼ張った状態で送り停止する。
ここ段階では、ガイド１１２とクランプ部１１１との間の金属ワイヤは、円形断面のものである。
この段階におけるワイヤ供給部１１０の位置を第１の位置とする。
次いで、ワイヤ供給部１１０全体を一体として、プレス部１２０側に移動し、ワイヤ供給部１１０のガイド１１２とクランプ部１１１間の金属ワイヤ（図２の１８０Ａに相当）を上金型１２１と下金型１２２間の所定位置まで移動する。
この段階におけるワイヤ供給部１１０の位置を第２の位置とする。
次いで、レギュレータ１２６の圧を所定圧に設定し、プレスシリンダー１２５を両金型側に移動し、プレスを行ない、プレス圧に対応した所望の幅、厚にプレス変形した略平板状の金属ワイヤ（図２の１８０Ｂに相当）を得る。
プレス完了後、レギュレータ１２６の圧を下げ、上金型１２１と下金型１２２間を所定の距離だけ離し、ワイヤ供給部１１０にて、ガイド１１２とクランプ部１１１との間の金属ワイヤ（図２の１８０Ｂに相当）がほぼ張って保持された状態とし、この状態で、ワイヤ供給部１１０全体を一体として移動し、元の第１の位置に戻し、更に、溶接部１３０側に、一体として移動し、
ワイヤ供給部１１０のガイド１１２とクランプ部１１１間の金属ワイヤ（図２の１８０Ｂに相当）をボンディングツール下側の所定位置まで移動する。
この段階におけるワイヤ供給部１１０の位置を第３の位置とする。
次いで、配線基板１９０を搭載するＸ−Ｙステージ（図示していない）を移動し、配線基板１９０の断線部１９２を補修するための溶接位置にセットした後、溶接を行ない、溶接後、必要に応じ、ワイヤ供給部１１０のカッター１１５を用いて、金属ワイヤの切断を行なう。
次いで、ワイヤ供給部１１０全体を、第３の位置から第１の位置まで戻す。
【００１２】
尚、配線部の断線部が多数ある場合、あるいは、多数の配線基板について、断線部の補修を行なう場合には、上記の１連の動作を、必要回数だけ行ない、配線部の修正すべき断線部を修正する。
【００１３】
本例においては、平プレスでプレス変形するものであるが、ロール圧延法による成形でも良い。
本例はワイヤ供給部１１０全体を一体として移動するものであるが、変形例としては、ワイヤ供給部１１０全体を固定し、プレス部１２０と溶接部１３０とを、ワイヤ供給部１１０側に移動可能とする形態を採ることもできる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、配線基板の配線の断線部をリボン状の金属ワイヤにて補修する修正装置で、様々な幅の配線に対して対応出来るように、様々な幅、厚のリボン状の金属ワイヤを、簡単に、供給できる配線基板の断線部修正装置の提供を可能とした。
これにより、汎用のワイヤを用いて、種々の幅の配線修正を行なうことが可能となり、作業効率を上げ、コスト低減を可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の配線基板の断線部修正装置の実施の形態の１例の概略構成図である。
【図２】図２（ａ）はプレス変形による形状変化を示した図で、図２（ｂ）は溶接による補修状態を示した図である。
【図３】従来の、配線基板の断線補修を説明するための図である。
【図４】ビルドアップ型の配線基板の形成工程図である。
【符号の説明】
１１０ ワイヤ供給部
１１１ クランプ部
１１２ ガイド
１１３ 送りローラ
１１４ 収納リール（ワイヤリールとも言う）
１１５ カッター
１２０ プレス部
１２１ 上金型
１２２ 下金型
１２３ ガイドレール
１２５ プレスシリンダー
１２６ レギュレータ
１２７ 配管
１３０ 溶接部
１３１ ボンディングツール
１８０ 金属配線
１８０Ａ 円形断面の金属配線
１８０Ｂ 略平板状の金属配線（リボン）
１９０ 配線基板
１９１ 配線
１９２ 断線部

Claims (5)

1. 配線基板の配線の断線部を金属ワイヤにて補修する修正装置であって、円形断面の金属ワイヤを所望の幅、厚さに略平板状にプレス変形するためのプレス部と、変形され略平板状となった金属ワイヤを用いて断線部を補修する溶接を行なうための溶接部と、円形断面の金属ワイヤをプレス部に供給し、且つ、プレス部によりプレス変形され略平板状になった金属ワイヤを溶接部に供給するためのワイヤ供給部とを備え、前記ワイヤ供給部は、供給される金属ワイヤの先端を、クランプ部にて、ガイドを介して、ガイド、クランプ部間を所望の距離にして保持し、保持した状態を保ちながら、少なくとも、クランプ部、ガイド間の金属ワイヤ部が、プレス部へ移動及び溶接部へ移動できるものであり、ワイヤ供給部のガイドとクランプ部間に円形断面の金属ワイヤを保持した後、この保持状態を保ちながら、ワイヤ供給部のガイド、クランプ部とともに、ガイド、クランプ部間の金属ワイヤをプレス部側に相対的に移動し、プレス部にて、ガイド、クランプ部間の金属ワイヤを所定幅、厚の略平板状にプレス変形し、更に、プレス後、保持状態を保ちながら、ワイヤ供給部のガイド、クランプ部とともに、クランプ部間のプレス変形された金属ワイヤを溶接部側に相対的に移動し、ガイド、クランプ部間の金属ワイヤを断線部を補修するための金属ワイヤとして用い、溶接を行なうものであることを特徴とする配線基板の断線部修正装置。
2. 請求項１において、ワイヤ供給部のガイド、クランプ部間の金属ワイヤをプレス部側に、あるいは溶接部側に相対的に移動する際、ガイド、クランプ部とともに、ワイヤ供給部全体が一体となって移動するものであることを特徴とする配線基板の断線部修正装置。
3. 請求項１ないし２において、円形断面の金属ワイヤは収納リールから供給されるもので、ガイド、クランプ部間の金属ワイヤの保持は、ガイド、収納リール間に配置された送りローラとクランプ部とにより、行なわれるものであることを特徴とする配線基板の断線部修正装置。
4. 請求項１ないし３において、ワイヤ供給部のガイドのクランプ側に、金属ワイヤを切断するためのカッターを備えていることを特徴とする配線基板の断線部修正装置。
5. 請求項１ないし４において、プレス部は、上下金型とプレスシリンダーとプレスシリンダーの圧を制御するレギュレータとを有することを特徴とする配線基板の断線部修正装置。

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