JPH04299546A - 電気回路部品の熱圧着方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】プリント基板等の電気回路部品に
おける電気的接続部同士をその間に電気的接続部材を介
在させて圧着する方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来におけるプリント基板同士を
接続するための熱圧着方法及びその装置を示す模式図、
図７は部分拡大図であり、図中１，２は電気回路部品で
あるプリント基板等の基板、３は両基板１，２間に介在
される電気的接続部材、５０はプレスを示している。図
７に明らかな如く基板１，２はその一面（又は両面）に
プリント配線を施すと共に、その一側辺寄りの位置には
電気的接続部１ａ，２ａ　を集めて配列形成してあり、
また電気的接続部材３は図７に示す如く電気的絶縁材料
からなる保持体３ａに穿った複数の孔３ｂ夫々に金等の
導電部材３ｃを充填し、その一端部は保持体の一面に、
また導電部材の他端部は保持体の他面に夫々露出させる
と共に、夫々保持体の表面から僅かに盛り上がらせて形
成してある。

【０００３】電気的接続部材３に設けてある導電部材３
ｃの一端部に基板１の電気的接続部１ａを、また導電部
材３ｃの他端部に基板２の電気的接続部２ａを夫々対向
させた状態で電気的接続部材３を基板１，２間に挟み込
んで重ね合せ、この状態でプレス５０におけるヒータ内
蔵の上，下盤５１，５２　間に配設されている。各上，
下盤５１，５２　は夫々断熱材５３，５４　を介在させ
て基板Ｂ、加圧部Ｐに固定されており、基板１，２の電
気的接続部１ａ，２ａ　、電気的接続部材３の導電部材
３ｃを３５０〜４００　℃に加熱しつつ所定の圧力で加
圧するようになっている。基板１，２の電気的接続部１
ａ，２ａ　と電気的接続部材３の導電部材３ｃとが相互
に加熱状態で圧着せしめられ、固相金属拡散により合金
化した状態で相互に電気的に接続されることとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのような従
来方法及び装置にあってはプレス５０の上，下盤５１，
５２　をヒータによる加熱状態下で完全な平行に調節す
るのが難しく、上，下盤５１，５２　、基板１，２に反
りが発生して、基板１，２と電気的接続部材３とを均一
な圧力で圧着するのが難しく、圧着不良が多発し、歩留
りが低いという問題があった。この対策として各基板１
，２の電気的接続部１ａ，２ａ　と電気的接続部材３の
導電部材３ｃとを各一個づつ個別に圧着する方法及び装
置も提案されているが、電気的接続部１ａ，２ａ　、導
電部材３ｃの数が、例えば１０００個以上になると作業
能率が悪いという難点があった。

【０００６】本発明はかかる事情に鑑みなされたもので
あって、その目的とするところは、多数の電気回路部品
の電気的接続部間に電気的接続部材の導電部材を介在さ
せて均一に圧着せしめ得るようにした電気回路部品の熱
圧着方法及びその装置を提供するにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る電気回路部
品の熱圧着方法は、電気的絶縁材からなる保持体に夫々
絶縁状態に多数の導電部材を設け、各導電部材の一端は
保持体の一面に、また他端は保持体の他面に夫々露出さ
せた電気的接続部材を挟んで、夫々電気的接続部を備え
た電気回路部品を対向させ、両電気回路部品の電気的接
続部同士を前記電気的接続部材の導電部材を介して相互
に熱圧着する方法において、電気的接続部材を介在させ
て両電気回路部品同士を部分的に挾圧して、複数の導電
部材と電気的接続部毎に圧着せしめることを特徴とする
。また本発明に係る電気回路部品の熱圧着装置は、電気
的絶縁材からなる保持体に夫々絶縁状態に多数の導電部
材を設け、導電部材の一端は保持体の一面に、また他端
は保持体の他面に夫々露出させた電気的接続部材を挟ん
で、夫々電気的接続部を備えた電気回路部品を対向させ
、両電気回路部品の電気的接続部同士を電気的接続部材
の導電部材を介して相互に熱圧着する装置において、一
方の電気回路部品表面の一部に圧接する弧状面を備えた
加圧盤と、該加圧盤をその孤状面を電気回路部品に圧接
しつつ揺動させる手段と前記電気回路部品に加えるべき
加圧盤の荷重を調節する荷重調節手段とを具備すること
を特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明にあってはこれによって、対向する多数
の電気回路部品における電気的接続部と、電気的接続部
材における導電部材とを所定数毎に加熱しつつ均一な圧
力で圧着せしめることが可能となる。

【０００９】

【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づき
具体的に説明する。

【００１０】（実施例１）図１は本発明に係る電気回路
部品の熱圧着方法及びその装置を示す模式図、図２は部
分拡大断面図であり、図中１，２は電気回路部品である
プリント基板等の基板、３は電気的接続部材、４はヒー
タ４ａ，熱電対４ｂを内蔵した支持台、５は加圧盤、Ｂ
に基台を示している。基板１，２は図２に明らかな如く
従来と同様に基板１，２はその一面（又は両面）にプリ
ント配線（図示せず）が施され、また一側辺寄りの位置
に電気的接続部１ａ，２ａ　が集められて配列形成され
ており、また電気的接続部材３は電気的絶縁材料からな
る保持体３ａに穿った複数の孔３ｂ夫々に金等の導電部
材３ｃを充填し、その一端部を保持体３ａの表面から僅
かに盛り上がらせて形成してある。

【００１１】基台Ｂ上に所定の間隔を隔てて移動位置決
め可能な一対のストッパ６ａ，６ｂ　が支設されており
、両ストッパ６ａ，６ｂ　間に断熱材８を介在させて支
持台４を配設し、この支持台４上に両基板１，２が電気
的接続部材３の一面に露出する導電部材３ｃの一端に対
向して基板１の電気的接続部１ａを、また導電部材３ｃ
の他端に対向して基板２の電気的接続部２ａを夫々対向
させた状態で重ね合せて配置され、基板１の上方から加
圧盤５にて加圧を行うようになっている。加圧盤５は所
定曲率の円弧状に湾曲した加圧面５ａを有する扇形に形
成され加圧面５ａに沿ってヒータ５ｂ，熱電対５ｃを内
蔵し、またその曲率中心０点を図３に示す如く加圧装置
１０を構成するアーム１１に軸支されている。

【００１２】図３は加圧装置１０の側面図であり、基台
Ｂ上の中央部に基板１，２を配置するストッパ６ａ，６
ｂ　が、またその片側に支柱１２が、更に他側に退避用
エアシリンダ１３がロール１３ａ　を取付たロッド１３
ｂ　を上向きにした状態で配設されている。支柱１２は
その下端部をリニアガイド１４にて基台Ｂ上に支持され
、矢符で示す如く左，右方向に移動可能に立設されてい
る。この支柱１２には下端近傍にナット部材１２ａ　が
設けられ、これにはボールネジ１２ｂ　が挿通されてお
り、ボールネジ１２ｂ　の一端は、基板Ｂ上に設けた支
持板１２ｃ　に軸支されると共に、ベルトを介してモー
タＭに連繋せしめられ、該モータＭの駆動によって支柱
１２を矢符で示す如く左右方向に往復揺動せしめ得るよ
うになっている。

【００１３】支柱１２の上端にはアーム１１がその一端
部を軸１１ａにて枢支され、該軸１１ａ　回りに上，下
方向に回動可能となっている。アーム１１の他端部には
これと直角に垂設したロッド１１ｂ　を介して重錐１１
ｃ　を吊設し、また略中央には加圧盤５が軸１１ｄ　回
りに矢符で示す如く左，右方向に揺動可能に枢支されて
いる。

【００１４】またアーム１１にはエアシリンダ１３のロ
ール１３ａ　と対向する位置にガイドレール１１ｅ　が
固定されており、エアシリンダ１３の駆動によってロー
ル１３ａ　をガイドレール１１ｅ　に当接させ、アーム
１１を持ち上げることにより、アーム１１をその一端部
の軸１１ａ　を中心にして実線で示す位置と一点鎖線で
示す位置とに移動させて加圧盤５をストッパ６ａ，６ｂ
　間から退避させ、またストッパ６ａ，６ｂ　間にて基
板１上に当接せしめ得るようになっている。

【００１５】而してこのような熱圧着装置１０にあって
は、退避用エアシリンダ１３を駆動して、アーム１１を
軸１１ａ　回りに回動させ、一点鎖線で示す位置に退避
させた状態で止めねじ６ｃを緩めてストッパ６ａ，６ｂ
　を所定の間隔に開き、両ストッパ６ａ，６ｂ　間に断
熱材８，支持台４を配置し、その上に電気的接続部材３
を基板１，２間に挟んで重ね合わて配置し、ストッパ６
ａ又は６ｂを止ねじ６ｃにて移動位置決めする。支持台
４のヒータ４ａ、及び加圧盤５のヒータ５ｂを作動し、
熱電対４ｂ，５ｃ　の検出値をモニターしつつ、基板１
，２を３４０　〜４００　℃の範囲に設定し、また重錘
１１ｃを所定の重量に設定する。

【００１６】次に退避用エシリンダ１３を退入させて加
圧盤５の下面中央部を重錘１１ｃ　の荷重で基板２の上
面中央部に圧接させ、この状態でモータＭを駆動し、支
柱１２、アーム１１を破線で示す位置迄後退させてゆく
。これによって加圧盤５はその枢支点である軸１１ｄ　
がＡ点位置迄移動する結果、加圧盤５は軸１１ｄ　回り
に回転して基板２上面に対する圧接位置を順次左側に移
してゆくこととなる。なおこのとき加圧盤５の一端部は
ストッパ６ａの壁面に摺接しているため基板２との間に
滑りを生じることなく転動してゆくこととなる。これに
よって基板１，２の電気的接続部１ａ，２ａ　と電気的
接続部材３の導電部材３ａとは加圧盤５の圧接転動によ
って複数個づつ順次的に圧着されてゆくこととなる。

【００１７】加圧盤５が破線で示す如くその一辺がスト
ッパ６ａの内面と平行となる位置に達するとモータＭを
逆転し、加圧盤５の他辺をストッパ６ｂの内面と平行と
なる位置に迄転動させる。このような動作を複数回反復
して圧着を終了する。なお加圧盤５の両端部と接するス
トッパ６ａ，６ｂ　の内面を凹面に形成し、加熱盤５と
基板２との間に滑りを生じないようにしてもよい。また
基板２に対する加圧盤５の滑りを防止するため加圧面５
ａに交叉する多数の凹線を形成して粗面としてもよい。

【００１８】なお、上述の実施例では基板１，２の電気
的接続部１ａ，２ａ　と電気的接続部材３の導電部材３
ｃとは１：１に対応した構成について示したが、導電部
材３ｃの複数個が各電気的接続部１ａ，２ａ　と対応す
るようピッチを小さくして形成してもよく、この場合は
基板１，２と電気的接続部材３とはおおよその位置合わ
せをするのみで相互に対向させることが可能となり作業
能率が一層向上する。

【００１９】（実施例２）この実施例２においては実施
例１に示す加圧盤５に代えて加圧ロール２５を用いる。 図４は本発明の実施例２の実施状態を示す模式図である
。 図中２５は加圧ロールであって両端部を図示しない支持
脚に軸支されており、支持脚にて加圧ロール２５を基板
２表面に対し所定の荷重を加えつつ左，右方向に往復移
動させて、基板１，２の電気的接続部１ａ，２ａ　と電
気的接続部材３の導電部材３ａとを加圧しつつ接着させ
るようになっている。なお、この加圧ロール２５の周面
近傍にヒータ、熱電対を設けてよいことは勿論である。 また加圧ロール２５の周面は滑り止めのために粗面とし
てもよい。他の構成及び作用は実施例１と実質的に同じ
であり、対応する部位に同じ番号を付して説明を省略す
る。

【００２０】（実施例３）この実施例３にあっては実施
例１の加圧盤５に代えて基板１，２の幅寸法よりも小さ
い寸法のプレスにて基板２の一部を所定圧力で加圧した
後、これを一旦上昇して所定寸法だけ左又は右に移動さ
せ、上述の動作を反復してゆくようになっている。なお
、プレス３５の加圧面近傍にヒータ，熱電対を設けても
よい。他の構成は実施例１の場合と実質的に同じであり
、対応する部分には同じ番号を付して説明を省略する。

【００２１】

【発明の効果】以上の如く、本発明方法及びその装置に
あっては、電気的接続部材を挟んで重ねた電気回路部品
を、その一部づつ順次狭圧して全ての電気的接続部同士
を圧着せしめることとしているから、機械的誤差，熱歪
誤差，経年変化の影響が少なく、また一括圧着に比較し
て圧着精度が高く、またシングルポイント接合に比較し
て作業能率が高く、圧荷重が均一となるため特性にばら
つきも生じない等、本発明は優れた効果を奏するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る熱圧着方法及びその実施例を示す
模式図である。

【図２】図１の部分拡大図である。

【図３】熱圧着装置の具体的構成を示す側面図である。

【図４】本発明の実施例２の実施状態を示す模式図であ
る。

【図５】本発明の実施例３の実施状態を示す模式図であ
る。

【図６】従来方法及びその装置の模式図である。

【図７】図６の部分拡大図である。

【符号の説明】

１，２　　　　基板 ３　　　　　　　　電気的接続部材 ４　　　　　　　　支持台 ５　　　　　　　　加圧盤 ６ａ　，６ｂ　　ストッパ １０　　　　　　　　加圧装置 １１　　　　　　　　アーム １２　　　　　　　　支柱 １３　　　　　　　　エアシリンダ ２５　　　　　　　　加圧ロール ３５　　　　　　　　プレス

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　電気的絶縁材からなる保持体に夫々絶
   縁状態に多数の導電部材を設け、各導電部材の一端は保
   持体の一面に、また他端は保持体の他面に夫々露出させ
   てなる電気的接続部材を挟んで、夫々電気的接続部を備
   えた電気回路部品を対向させ、両電気回路部品の電気的
   接続部同士を前記電気的接続部材の導電部材を介して相
   互に熱圧着する方法において、電気的接続部材を介在さ
   せて両電気回路部品同士を部分的に挾圧し、複数の導電
   部材と電気的接続部毎に圧着せしめることを特徴とする
   電気回路部品の熱圧着方法。
2. 【請求項２】　　電気的絶縁材からなる保持体に夫々絶
   縁状態に多数の導電部材を設け、導電部材の一端は保持
   体の一面に、また他端は保持体の他面に夫々露出させて
   なる電気的接続部材を挟んで、夫々電気的接続部を備え
   た電気回路部品を対向させ、両電気回路部品の電気的接
   続部同士を電気的接続部材の導電部材を介して相互に熱
   圧着する装置において、一方の電気回路部品表面の一部
   に圧接する弧状面を備えた加圧盤と、該加圧盤をその孤
   状面の一部を電気回路部品に圧接しつつ揺動させる手段
   と、前記電気回路部品に加えるべき加圧盤の荷重を調節
   する手段とを具備することを特徴とする電気回路部品の
   熱圧着装置。