JPH0479159B2 - - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の背景
発明の分野
この発明は、現存の印刷回路板へ相互接続を加
えることによつて、印刷回路板の変更または修正
を可能にするための方法および装置に関するもの
である。特に、この発明は新しい電気的接続がな
されることができるようにするため印刷回路基板
上に用いるための装置(ここでは、ステツチパツ
ドと称する)を製造するための、かつ印刷回路基
板の上の現存する電気回路の間の相互接続を変更
するために、接続部が溶接される印刷回路基板上
にベースを与えるためそのようなパツドを使用す
るための、装置および方法に関する。 先行技術の説明 現存する印刷回路板を修正するために、または
そのような現存する印刷回路板に対する変更のた
めの技術的命令を実現するために、たとえば、接
続を付加えたりまたは削除することによつて、印
刷回路基板上の或る接続点間の接続を変更させる
必要があつたり、または印刷回路基板のためのア
ートワークをやり直す必要がある。基板上の点間
からワイヤ接続を付加えることが、一見したとこ
ろ、単純で簡単な手順であるようだが、過去にお
いては満足してなされていない。アートワークの
手直しは、現存の在庫がスクラツプされなければ
ならないという点において高価であり、かつ通常
のリードは約14ないし16週を見計うという点にお
いて時間がかかりすぎる。いずれの場合において
も、アートワークの手直しは1個だけや数個の基
板に対しては実用的ではない。 アートワークを手直しすることによつて現存す
る印刷回路板に対する修正を行なうため現在市場
に出ているシステムは、マサチユーセツツ州の
Additve Technology Corporationによつて市販
されている。そのシステムでは、印刷回路板は修
正または技術令名を実現するため現存する回路の
上に与えられる誘電体上で再エツチングされる。
この方法は、数100ドルの初期投資で、基板1枚
あたり数ドルかかるので高価である。そのシステ
ムは、50000枚の回路板よりも少ない作業に対し
ては価格的に有効でないということがわかつてい
る。ターンアラウンド時間はほぼ3週間であるの
で、多くの目的のためにはあまりにも長すぎる。 接続を付加するためのシステムがAugatによつ
て市販されている。このシステムは、たとえば、
溶接によつてワイヤがステツチ溶接されるステン
レス鋼のシートと面している特別な構成の印刷回
路板を用いている。用いられるワイヤはテフロン
(登録商標。以下同じ)コーテイングを行なつた
ニツケルから形成され、ワイヤステツチングは抵
抗溶接を用いる。第1図は3つの個別のステツプ
または手順を含む先行技術システムの応用を図解
する断面図である。ステツプ1において、上部タ
ングステン電極26は、ニツケルワイヤ22をケ
ーシングするテフロン絶縁体24がステンレス鋼
のエツチングされたパツドと接触するまで下げら
れる。ステツプ2において、上部電極は、タング
ステン端縁との接触のみならずステンレス鋼との
接触で破壊するテフロンに抗してさらに進められ
る。ステツプ3において、電位が電極26および
28に印加され、それによつて、ニツケルワイヤ
およびステンレス鋼が溶融され、ニツケル−ステ
ンレス鋼接合の抵抗において生じる過剰な熱の結
果として30に溶接を形成する。アルミニウム電
極と銅シートとの間の電流は、両金属の導電性が
高いためほとんど熱を生じないということが注目
されよう。さらに、テフロンがその上部で破壊に
至るまで流れしたがつて自己回復作用を行なうと
いうことが注目されるべきである。 その特別な回路板を備えたAugatシステムによ
る印刷回路板は主にプロトタイプ段階で応用を有
する。Augatは、手によるワイヤの配置および取
付を可能にする、約2000ないし3000ドルの、その
印刷回路基板とともに用いるための小さなワイヤ
ステツチング機械を市販している。印刷回路板を
位置決めするためx−yテーブルを用いる、より
高価な半自動機械が入手できる。しかしながら、
ワイヤの位置決め、ワイヤの切断、ワイヤのルー
テイング、および他の類似の動作が手動的に行な
われる。このシステムは製造工程の訂正に用いる
には適していない、なぜならばそれは特別な基板
を用いる必要があり、労力が集中するからであ
る。 Augatシステムの主題に関係するように思われ
る2つの特許はLarry A.Conleyに対して許可さ
れた。これらはアメリカ合衆国特許番号第
3786172号および第3850711号である。これらの
各々には、銅およびステンレス銅の層の両方を有
し、各々の部分は露出されており、たとえばウエ
ーブソルダリングによつて銅の表面にはんだを加
えることができ、かつステンレス銅の表面には溶
接が行なわれることができる、印刷回路板が開示
されている。明らかに、この特別な印刷回路板を
用いるシステムは他の形式の現存の基板の修正の
ためには有益ではない。 発明の概要 この発明は現存する標準的な印刷回路板を修正
するための装置および方法に関するものである。
装置は、印刷回路板とともに用いるためサンドイ
ツチ状の構造を形成するように共通に結合される
複数個の材料からなる層によつて形成される選択
的に、印刷回路板上に対して位置決め可能な接続
パツドを含む。これらのパツドは熱がパツドに与
えられるとき、たとえば印刷回路板の面のような
表面に付着するエポキシ樹脂からなる粘着性材料
の1つの外層を含む。一旦、エポキシ樹脂が印刷
回路板に結合されると、その結合を妨害すること
なく再び熱が加えられることができる。パツド
は、パツドの第2の外層のすべてまたは一部を形
成するステンレス鋼の層を含み、このパツドに対
してニツケルワイヤのような適当なワイヤが溶接
されることができ、したがつて、一連のパツド間
でニツケルワイヤを介して接続が完了されること
ができる。好ましい実施例では銅の層、またはシ
ート、エポキシ樹脂の層またはシートおよびステ
ンレス銅の層またはシート間に配置されてもよ
い。 パツドは、“ピボツトパツド”と称する形式の
ものであつてもよく、それは、各材料からなる層
から簡単に構成され、これらの層は中間に銅およ
び他の層を含んでも含まなくてもよく、パツドの
エポキシ面は印刷回路板へ結合されることがで
き、他方、ステンレス銅の対向面は電気的接続が
パツド間でなされることができるように適当なワ
イヤへ溶接するために利用できる。 この発明によるパツドのより複雑な形式はここ
では“接続パツド”と呼ばれるものである。接続
パツドは材料の層に実質的に垂直な軸に沿つてパ
ツドを貫通する孔(スルーホール)を有する2ま
たはそれ以上の層のステツチングパツドである。
その孔ははんだ(錫−鉛合金)の層が結合される
銅の層でめつきされている。めつきされた銅の層
は一般にパツドのステンレス銅とエポキシ層との
間にある銅からなるどれかの層に接続される。銅
からなるスルーホールめつきされた層およびはん
だの上に横たわる層が孔の両端のまわりでソルダ
ー−オン−カツパーの縁を形成するためその孔の
両端を越えて延ばされる。この結果、はんだが、
たとえば、フローソルダー動作で与えられると
き、それはその孔の壁へ、かつ印刷回路板上のコ
ネクタへ、かつまた電気コンポーネントの端子が
孔に位置決めされるとき、それらの端子へ容易に
粘着結合を形成する。 この発明の他の局面は、印刷回路板上に対して
位置決め可能なステツプパツドを用いるための装
置および方法に関するものであり、印刷回路板上
に新しい電気接続を形成するためビボツトパツド
および/または接続パツドであつてもよい。それ
は、印刷回路板の面上の予め選択されたスポツト
と接触して複数個の位置決め可能なパツドの粘着
性側を下にして配置し、パツドを加熱してそれに
よつてその熱感熱性粘着性側面が回路板の面へ付
着し、各パツドのステツチ側と接触するようにワ
イヤを配置し、かつ熱を印加してワイヤをパツド
へ溶接するための装置を含む。パツドの各々はこ
のようにして他のパツドへ接続されてもよい。 この発明のさらに他の局面は接続パツド、すな
わち、めつきされたスルーホールを有するパツド
の使用を含む。この形式のパツドに対し、付加的
な装置が、印刷回路板の予め選択された孔の上に
て各パツドにおいてその孔をセンタリングするた
めの証明された方法に従つて用いられる。付加的
な接続が、パツドのステンレス側の面と、印刷回
路板の対向する面上の回路との間ではんだその孔
へ流し込むことによつて完了される。それらの端
子が孔へ延びているとき、このようにして電気コ
ンポーネントへの接続が完了される。 典型的な先行技術の説明 第1図に目を向けると、先行技術による特別な
印刷回路板の一部の断面図が10で示される。こ
の回路板は4層からなるサンドイツチ構造であ
り、エポキシ16の層によつて分離される銅12
および14の2つの層またはシートと、銅の一方
のシート14へ固定されるステンレス銅のシート
18とを含む。印刷回路板を貫通する孔20は銅
21の薄い層によつて内層が設けられており、フ
ローソルダリングによつて電気的なコンポーネン
トを取付ける際に用いるためにその孔がスルーホ
ールとしてめつきされている。絶縁されたワイヤ
をステンレス鋼の表面へステツチ溶接するため
に、適当な材料からなるワイヤを使用しかつ効果
的な手順に従う必要がある。この例では、テフロ
ン24の層によつて絶縁されるニツケルワイヤ2
2がステンレス鋼のシート18の表面と接触して
配置される。タングステン電極26がテフロンコ
ーテイングと接触して配置され、かつテフロンコ
ーテイングが、ステンレス鋼表面と接触しかつま
たタングステン電極と接触する部分を引き裂くた
めに力が加えられる。非常に高い導電性の材料、
好ましくは、アルミニウムから作られる電極28
が銅のシート12の表面に対して配置される。 高電流容量を有する電気の低電圧源が電極2
6,28に印加され、それによつて、ステンレス
鋼システムの表面とニツケルワイヤとが共に溶融
して、黒点30で示されるように溶接を形成す
る。この溶接は、ニツケルとステンレス鋼との接
合に生じ高い抵抗の領域に発生する過剰な熱によ
つて形成されるということがわかる。テフロンコ
ーテイングは、溶接の点の上の絶縁対をシールす
るようにその破壊部分へ流れ戻るように、コーテ
イングが冷却するような流れ特性を有する。アル
ミニウム電極28と銅シートの接合は非常に低い
抵抗であるので、その接合にはほとんど熱が発生
しない。 前述したように、この先行技術の装置および方
法は特定的に設計された印刷回路板に限られてお
り、他の印刷回路板の変更には用いることができ
ない。これらは特に先行技術として興味あるもの
である、なぜならばそれらはこの発明の応用に適
応し得る或る原理を示しているからである。 好ましい実施例の説明 この発明による、ゼロプロフイールソルダリン
グおよびウエルデイングパツド(ここでは接続パ
ツドと称する)を説明するため第2A図および第
2B図に目を向ける。これらのパツドは32で示
されるエポキシ樹脂の形式の粘着性層を有するサ
ンドイツチ構成の形式をとり、この粘着性層はエ
ポキシ材料34の層またはシートへ固定されてお
り、この層34は、典型的な場合、約100ミクロ
ンの厚さであろう。厚さが約15ミクロンの銅36
の層が、粘着剤とは反対側でエポキシ材料に取付
けられており、かつ厚さが約100ミクロンのステ
ンレス鋼の層38が銅に取付けられる。めつきさ
れたスルーホール40が、銅の層44の上の錫お
よび鉛の合金(はんだ)で42でめつきされてい
る。孔のめつきは孔の縁を越えて延びて、約
0.015インチ(1インチは約2.54cm)だけ、エポ
キシ層34の面およびステンレス鋼の層38の面
に重なる。めつきされた孔が設けられる接続パツ
ドに加えて、この発明は接続パツドと同様でしか
しめつきされたスルーホールがないピボツトパツ
ドを包含している。 第2A図および第2B図に図解されるような接
続パツドP1およびピボツトパツドP2(孔を有
しない)が、第3図に示されるように、リボンま
たはストリツプ46に好ましくは設けられる。こ
の例に示されるように、接続パツドは1または2
個のピボツトパツドによつて分離されて対にグル
ープ化されている。この構成は、自動装置を用い
ることによつてパツドを分離しそれらの印刷回路
板へ装着するのを容易にするための特定の場合に
おいて都合が良いものとして選ばれた。もちろ
ん、ピボツトパツドおよび接続パツドの他の配置
が、この発明の精神を逸脱することなく可能であ
るということが認識されよう。非常に数多くの印
刷回路板が変更されるべき特定の場合において
は、回路基板への接続を可能にする接続パツドお
よび回路基板への接続がなされることができない
ピボツトパツドがこの発明による装置の動作を最
適化するように基板の上に必要に応じて正確に分
布されるように、ストリツプ46が異なる方法で
グループ分けされる接続パツドおよびピボツトパ
ツドを有してもよい。 パツドのリボンまたはストリツプ46が、第4
図において部分断面で示される、パツドスタンプ
装置48に置かれる。このパツドスタンプ装置は
ストリツプを位置決めし、それをクランプし、そ
れを個々のパツドに切断しかつそれら個々のパツ
ドをスプーンホルダSHへ分配する。第4図に詳
細に示すように、ストリツプ46はパツドスタン
プ装置48のピンチローラR2,R4の間に位置
決めされ、このスタンプ装置48は人間のオペレ
ータまたはコンピユータ手段によつて確立される
予め定める距離、パツドのストリツプを進ませ
る。ピボツトパツドのめつきされたスルーホール
が適当に位置決めされるとき、センタリング用針
CNがスルーホールへ挿入されてストリツプの位
置をより良く確立し、位置決め可能なパツドのス
トリツプがさらに動くのを妨げ、さらに両端矢印
A2で示す線に沿つて移動するパツドクランプ装
置CLと協働して、そのストリツプを適当な位置
にクランプしかつ所定の長さのパツドがカツター
CUによつてストリツプから切断されることがで
きるようにする。接続パツドがセンタリングピン
またはセンタリング針の下に位置決めされ、かつ
センタリンプピンを受ける孔がないとき、センタ
リングピンは引込められた位置に留まり、パツド
クランプ装置CLが、両端矢印A2で示す経路に
沿つて、ストリツプ46に対向する位置に移動さ
れてストリツプを固定する。ストリツプが固定さ
れている間、所定長さのパツドは、両端矢印A4
で示す経路に沿つて移動するカツターCUによつ
てストリツプから切断される。 切断されたパツドは受け部材すなわちパツドス
プーンRMの上に落ちる。このスプーンRMはス
プーンホルダSHによつて支持されており、スプ
ーンホルダSHは、順次、関連の両端矢印A6で
示す方向に移動し得る。受け部材RMは、それが
パツドを保持するかまたはそれを跳返すことがで
きるように、可変空気圧源(図示せず)へ管50
を介して結合される。 パツドは、低い空気圧を利用して受け部材RM
によつて適当な位置に保持される。ホルダSHが、
次いで、矢印A6で示される水平に沿つた方向へ
移動されて、パツドを第5図に示す位置決め器
PE近くの或る位置へ移送する。パツドが位置決
め器の下の適当な位置にあるとき、空気圧が管5
0を介して逆流されてパツドをパツドスプーン
RMから引離し、かつ真空が50を介して与えら
れてパツドをペースト化電極PEと接触するよう
にパツドを持ち上げる。P4,P6で示すパツド
ホルダが、図示しない手段によつて、パツドと接
続してそれを保持するように強制される。 印刷回路板が、次に、位置決め可能なパツドを
含む位置決め器に従つて移動され、その状態で
は、印刷回路板の運動がX−Yテーブルまたは他
の位置決め手段によつて大雑把に決定され、かつ
細かな位置決めは光ビームおよび4−象限センサ
を用いて行なわれる。もしパツドが接続パツド
(めつきされたスルーホールを有する)であれば、
光ビームが用いられて、位置決め可能なパツドの
めつきされたスルーホールに沿つて印刷回路板の
選ばれためつきされたスルーホールを位置決めし
て両方のめつきされたスルーホールの整列を確実
にする。もしパツドがピボツトパツド(めつきさ
れたスルーホールがない)であれば、印刷回路板
上の位置はx−yテーブルによつて、十分な精度
で決定される。いずれの場合においても、位置決
め可能なパツドは圧力および電流を生じるための
2つの電極を用いることによつて印刷回路板へ取
付けられる。電流が流れることによつて位置決め
可能なパツドに熱が発生し、かつ位置決め可能な
パツド上の粘着材が印刷回路板へ結合する。 第6図は、この発明のさらに他の原理に従つ
て、印刷回路板へ固定されかつワイヤによつて相
互接続される複数個の接続パツドP1およびピボ
ツトパツドP2を示す、X−Yテーブル上に位置
決めされた印刷回路板を示す。上述したように、
パツドP1およびP2は、パツドの一方面に接触
し、熱を発生する2つの電極に電気が加えられて
粘着性エポキシを印刷回路板へ溶解するときに、
回路基板へ固定される。以下により詳細に説明す
るように、第6図に示すブロツクC3,C5はワ
イヤをパツドP1,P2へステツチする際に使用
する電極E1,E2で終わる。しかしながら、こ
れらの電極(そのうちの1つはペースト化電極
PEであつてもよい)は粘着性エポキシを生じる
目的でパツドを加熱するために用いられてもよ
く、かつそれによつてそのパツドは印刷回路基板
へ付着するということが理解されよう。 第7図は印刷回路板PCおよび回路板上の関連
の接続パツドP1の断面図を示す。コンポーネン
トC1が、PC基板およびパツドを介して延びる
めつきされたスルーホールを介して挿入されかつ
そのスルーホールへはんだ付けされる位置に示さ
れている。ニツケルワイヤ22がパツドのステン
レス鋼の表面へステツチ(溶接)されて示されて
いる。図示しないが、他の接続が、従来のフロー
ソルダー技術を用いてPC基板の下方側ではんだ
に対して完成されてもよい。 ワイヤをパツドへステツチする方法 ステツチ(溶接)のためのワイヤを準備し、ワ
イヤを位置決め可能なパツドへステツチするため
の、この発明による好ましい方法が第8図ないし
第13図に示される。この方法は次のステツプを
含む。 1 第8図に示すように、ワイヤを所定のパツド
に位置決めしてそのパツドに取付けるための、
2個の電極E1,E2からなるワイヤ位置決め
取付け装置(以下、ワイヤ位置決め装置と称
す)が位置決め自在なパツドP1の上に位置決
めされる。第1電極E1(図面では内部電極)
は好ましくはタングステンからなり、かつ第2
電極E2(図面では外部電極)は好ましくはア
ルミニウムまたは銅からなる。 2 第1電極E1(これはワイヤを担持する)が
第9図に見られるように位置決め可能なパツド
方向へ移動するとき、可動プランジヤPLが図
示のように右方向へ移動され、それによつてワ
イヤに直角が形成され、かつ第1電極の端部と
位置決め可能なパツドとの間にワイヤが位置決
めされる。 3 第10図に示すように、第2の電極E2が、
第1電極E1の端部を越えて延びるまで下げら
れる。 4 第11図に示すように、第2電極E2が位置
決め可能なパツドP1と接触するまで、両電極
が共に下げられる。 5 第12図に示すように、第1電極E1が位置
決め可能なパツドと接触するまで下げられ、そ
の状態で、ワイヤが位置決め可能なパツドと第
1電極との間に介挿される。充分な力が与えら
れ、ワイヤの絶縁を機械的に破壊する。 6 第12図におけるように電極が位置決めされ
た状態で、ニツケルワイヤを位置決め可能なパ
ツドのステンレス鋼表面へ抵抗溶接するのに充
分な大きさの電流が、第1電極および第2電極
の間に与えられる。 7 第13図において、位置決め可能なパツドか
ら除去された後の第1および第2電極が示され
る。この図において、ワイヤの運動を検出しか
つ測定するための装置がDYで示される。 8 第14図において、ワイヤが、連続する位置
決め可能なパツドへワイヤを担持する電極E1
によつてルーテイングされて示されており、こ
の場合ワイヤを各パツドへステツチするために
ステツプ1ないし6が繰返される。 9 最終ステツプとして、ワイヤ接続がすべての
パツドに対してなされた後、第15図において
CU2,CL4で示されるカツター手段によつて
接続される。 電極E1およびE2ならびにワイヤとの間の関
係がさらに第16図に示されており、それは、電
極が第12図のパツドの表面近くでライン16−
16に沿つて有利な地点から現われるときワイヤ
24がE1の端部を越えて延びた状態で、電極E
1,E2の先端の拡大図を示す。 この発明の実施に際し、2ボルトよりも小さな
電圧および約60ジユールのエネルギが抵抗溶接の
ために用いられる。溶接に対するエネルギはコン
デンサを放電することによつて電極を介して消失
される。エネルギの量は用いられる材料に基づい
て電圧および時間に依存する。 第17図は第8図ないし第15図で概略的に説
明した動作を行なうのに使用する好ましいステツ
プヘツドの詳細を示す正面図である。 第17図において、タングステン電極E1およ
びアルミニウム電極E2が第9図のそれに対応す
る位置に示される(しかし鏡像として)。この図
において、ワイヤシユータWSは第9図のプラン
ジヤPLと同じ目的を果す。PL1のカム面はPL
2でカムに係合し、このカムPL2によつて、ワ
イヤシユータはばねSPによつて与えられる機械
的なバイアスに抗して移動し図示のようにワイヤ
24を曲げることがわかる。ワイヤ24は、図示
のように、平板ホルダ27の針穴25を介して、
かつ電極E1を介して外へ出る。平板ホルダ29
は電極E2およびワイヤシユータWSを支持す
る。好ましい実施例では、平板ホルダはシリンダ
を通じて作動する空気圧システムによつて位置決
めされ、そのシリンダのシヤフトは31および3
3で示されている。 第18図はステツチ、または溶接が行なわれて
いる間の、第12図のそれに対応する位置におけ
る電極E1およびE2を示すステツチヘツドの一
部を示す。第18図および第12図の両方におけ
る電極は第16図に示される相対的な位置を並ん
で占有している。 前述した装置は、種々のアクチユエータおよび
センサからの入力に基づきかつRAMまたは
ROMに記憶された命令に応答するマイクロプロ
セツサによつて制御されてもよい。また、マイク
ロプロセツサは中央処理装置へ接続されたデータ
コムからのかつフロツピイデイスクからの命令を
受けてもよい。フロツピイデイスクに含まれるソ
フトウエアは、それがワイヤ、ルーテイングなど
の正確な位置決めを規定するときに働く印刷回路
板に特有のソフトウエアである。 動作の第1の方法に従つて、位置決め可能なパ
ツドの位置決めおよびワイヤステツチはジヨイス
テイツクを用いて手動的に制御されてもよく、ま
たはジヨイステイツク制御を行なうためのソフト
ウエアを作り出すために用いられてもよい。第2
の方法は印刷回路板のためのデータを利用しかつ
実際のアートワークを表示するグラフイツク端末
を利用してもよい。カーソルを用いることによつ
て、位置決め可能なパツドおよびワイヤが位置決
めされ、ルーテイングされかつグラフイツク的に
仕上げられることができる。一旦オペレータがグ
ラフイツク修正に満足すると、あるレビユー技術
および手順を受けた後のそのような修正はソフト
ウエアにおいて実現されるであろう。位置決めは
また、設計を後で行なわれる修正と比較する設計
フアイルの使用を通じて自動的に行なわれてもよ
く、したがつて全体の手順が自動化されることが
できる。 他の向上および改良は、完全に無人機械を提供
するためロボツト制御でx−yテーブルを置換え
ることである。さらに他の改良は、印刷回路板の
現存する接続を除去または破断する目的でコーテ
イングまたは研磨工具を提供することであり、そ
れによつて同じ動作で何の付加的な変化も許容し
ない。
えることによつて、印刷回路板の変更または修正
を可能にするための方法および装置に関するもの
である。特に、この発明は新しい電気的接続がな
されることができるようにするため印刷回路基板
上に用いるための装置(ここでは、ステツチパツ
ドと称する)を製造するための、かつ印刷回路基
板の上の現存する電気回路の間の相互接続を変更
するために、接続部が溶接される印刷回路基板上
にベースを与えるためそのようなパツドを使用す
るための、装置および方法に関する。 先行技術の説明 現存する印刷回路板を修正するために、または
そのような現存する印刷回路板に対する変更のた
めの技術的命令を実現するために、たとえば、接
続を付加えたりまたは削除することによつて、印
刷回路基板上の或る接続点間の接続を変更させる
必要があつたり、または印刷回路基板のためのア
ートワークをやり直す必要がある。基板上の点間
からワイヤ接続を付加えることが、一見したとこ
ろ、単純で簡単な手順であるようだが、過去にお
いては満足してなされていない。アートワークの
手直しは、現存の在庫がスクラツプされなければ
ならないという点において高価であり、かつ通常
のリードは約14ないし16週を見計うという点にお
いて時間がかかりすぎる。いずれの場合において
も、アートワークの手直しは1個だけや数個の基
板に対しては実用的ではない。 アートワークを手直しすることによつて現存す
る印刷回路板に対する修正を行なうため現在市場
に出ているシステムは、マサチユーセツツ州の
Additve Technology Corporationによつて市販
されている。そのシステムでは、印刷回路板は修
正または技術令名を実現するため現存する回路の
上に与えられる誘電体上で再エツチングされる。
この方法は、数100ドルの初期投資で、基板1枚
あたり数ドルかかるので高価である。そのシステ
ムは、50000枚の回路板よりも少ない作業に対し
ては価格的に有効でないということがわかつてい
る。ターンアラウンド時間はほぼ3週間であるの
で、多くの目的のためにはあまりにも長すぎる。 接続を付加するためのシステムがAugatによつ
て市販されている。このシステムは、たとえば、
溶接によつてワイヤがステツチ溶接されるステン
レス鋼のシートと面している特別な構成の印刷回
路板を用いている。用いられるワイヤはテフロン
(登録商標。以下同じ)コーテイングを行なつた
ニツケルから形成され、ワイヤステツチングは抵
抗溶接を用いる。第1図は3つの個別のステツプ
または手順を含む先行技術システムの応用を図解
する断面図である。ステツプ1において、上部タ
ングステン電極26は、ニツケルワイヤ22をケ
ーシングするテフロン絶縁体24がステンレス鋼
のエツチングされたパツドと接触するまで下げら
れる。ステツプ2において、上部電極は、タング
ステン端縁との接触のみならずステンレス鋼との
接触で破壊するテフロンに抗してさらに進められ
る。ステツプ3において、電位が電極26および
28に印加され、それによつて、ニツケルワイヤ
およびステンレス鋼が溶融され、ニツケル−ステ
ンレス鋼接合の抵抗において生じる過剰な熱の結
果として30に溶接を形成する。アルミニウム電
極と銅シートとの間の電流は、両金属の導電性が
高いためほとんど熱を生じないということが注目
されよう。さらに、テフロンがその上部で破壊に
至るまで流れしたがつて自己回復作用を行なうと
いうことが注目されるべきである。 その特別な回路板を備えたAugatシステムによ
る印刷回路板は主にプロトタイプ段階で応用を有
する。Augatは、手によるワイヤの配置および取
付を可能にする、約2000ないし3000ドルの、その
印刷回路基板とともに用いるための小さなワイヤ
ステツチング機械を市販している。印刷回路板を
位置決めするためx−yテーブルを用いる、より
高価な半自動機械が入手できる。しかしながら、
ワイヤの位置決め、ワイヤの切断、ワイヤのルー
テイング、および他の類似の動作が手動的に行な
われる。このシステムは製造工程の訂正に用いる
には適していない、なぜならばそれは特別な基板
を用いる必要があり、労力が集中するからであ
る。 Augatシステムの主題に関係するように思われ
る2つの特許はLarry A.Conleyに対して許可さ
れた。これらはアメリカ合衆国特許番号第
3786172号および第3850711号である。これらの
各々には、銅およびステンレス銅の層の両方を有
し、各々の部分は露出されており、たとえばウエ
ーブソルダリングによつて銅の表面にはんだを加
えることができ、かつステンレス銅の表面には溶
接が行なわれることができる、印刷回路板が開示
されている。明らかに、この特別な印刷回路板を
用いるシステムは他の形式の現存の基板の修正の
ためには有益ではない。 発明の概要 この発明は現存する標準的な印刷回路板を修正
するための装置および方法に関するものである。
装置は、印刷回路板とともに用いるためサンドイ
ツチ状の構造を形成するように共通に結合される
複数個の材料からなる層によつて形成される選択
的に、印刷回路板上に対して位置決め可能な接続
パツドを含む。これらのパツドは熱がパツドに与
えられるとき、たとえば印刷回路板の面のような
表面に付着するエポキシ樹脂からなる粘着性材料
の1つの外層を含む。一旦、エポキシ樹脂が印刷
回路板に結合されると、その結合を妨害すること
なく再び熱が加えられることができる。パツド
は、パツドの第2の外層のすべてまたは一部を形
成するステンレス鋼の層を含み、このパツドに対
してニツケルワイヤのような適当なワイヤが溶接
されることができ、したがつて、一連のパツド間
でニツケルワイヤを介して接続が完了されること
ができる。好ましい実施例では銅の層、またはシ
ート、エポキシ樹脂の層またはシートおよびステ
ンレス銅の層またはシート間に配置されてもよ
い。 パツドは、“ピボツトパツド”と称する形式の
ものであつてもよく、それは、各材料からなる層
から簡単に構成され、これらの層は中間に銅およ
び他の層を含んでも含まなくてもよく、パツドの
エポキシ面は印刷回路板へ結合されることがで
き、他方、ステンレス銅の対向面は電気的接続が
パツド間でなされることができるように適当なワ
イヤへ溶接するために利用できる。 この発明によるパツドのより複雑な形式はここ
では“接続パツド”と呼ばれるものである。接続
パツドは材料の層に実質的に垂直な軸に沿つてパ
ツドを貫通する孔(スルーホール)を有する2ま
たはそれ以上の層のステツチングパツドである。
その孔ははんだ(錫−鉛合金)の層が結合される
銅の層でめつきされている。めつきされた銅の層
は一般にパツドのステンレス銅とエポキシ層との
間にある銅からなるどれかの層に接続される。銅
からなるスルーホールめつきされた層およびはん
だの上に横たわる層が孔の両端のまわりでソルダ
ー−オン−カツパーの縁を形成するためその孔の
両端を越えて延ばされる。この結果、はんだが、
たとえば、フローソルダー動作で与えられると
き、それはその孔の壁へ、かつ印刷回路板上のコ
ネクタへ、かつまた電気コンポーネントの端子が
孔に位置決めされるとき、それらの端子へ容易に
粘着結合を形成する。 この発明の他の局面は、印刷回路板上に対して
位置決め可能なステツプパツドを用いるための装
置および方法に関するものであり、印刷回路板上
に新しい電気接続を形成するためビボツトパツド
および/または接続パツドであつてもよい。それ
は、印刷回路板の面上の予め選択されたスポツト
と接触して複数個の位置決め可能なパツドの粘着
性側を下にして配置し、パツドを加熱してそれに
よつてその熱感熱性粘着性側面が回路板の面へ付
着し、各パツドのステツチ側と接触するようにワ
イヤを配置し、かつ熱を印加してワイヤをパツド
へ溶接するための装置を含む。パツドの各々はこ
のようにして他のパツドへ接続されてもよい。 この発明のさらに他の局面は接続パツド、すな
わち、めつきされたスルーホールを有するパツド
の使用を含む。この形式のパツドに対し、付加的
な装置が、印刷回路板の予め選択された孔の上に
て各パツドにおいてその孔をセンタリングするた
めの証明された方法に従つて用いられる。付加的
な接続が、パツドのステンレス側の面と、印刷回
路板の対向する面上の回路との間ではんだその孔
へ流し込むことによつて完了される。それらの端
子が孔へ延びているとき、このようにして電気コ
ンポーネントへの接続が完了される。 典型的な先行技術の説明 第1図に目を向けると、先行技術による特別な
印刷回路板の一部の断面図が10で示される。こ
の回路板は4層からなるサンドイツチ構造であ
り、エポキシ16の層によつて分離される銅12
および14の2つの層またはシートと、銅の一方
のシート14へ固定されるステンレス銅のシート
18とを含む。印刷回路板を貫通する孔20は銅
21の薄い層によつて内層が設けられており、フ
ローソルダリングによつて電気的なコンポーネン
トを取付ける際に用いるためにその孔がスルーホ
ールとしてめつきされている。絶縁されたワイヤ
をステンレス鋼の表面へステツチ溶接するため
に、適当な材料からなるワイヤを使用しかつ効果
的な手順に従う必要がある。この例では、テフロ
ン24の層によつて絶縁されるニツケルワイヤ2
2がステンレス鋼のシート18の表面と接触して
配置される。タングステン電極26がテフロンコ
ーテイングと接触して配置され、かつテフロンコ
ーテイングが、ステンレス鋼表面と接触しかつま
たタングステン電極と接触する部分を引き裂くた
めに力が加えられる。非常に高い導電性の材料、
好ましくは、アルミニウムから作られる電極28
が銅のシート12の表面に対して配置される。 高電流容量を有する電気の低電圧源が電極2
6,28に印加され、それによつて、ステンレス
鋼システムの表面とニツケルワイヤとが共に溶融
して、黒点30で示されるように溶接を形成す
る。この溶接は、ニツケルとステンレス鋼との接
合に生じ高い抵抗の領域に発生する過剰な熱によ
つて形成されるということがわかる。テフロンコ
ーテイングは、溶接の点の上の絶縁対をシールす
るようにその破壊部分へ流れ戻るように、コーテ
イングが冷却するような流れ特性を有する。アル
ミニウム電極28と銅シートの接合は非常に低い
抵抗であるので、その接合にはほとんど熱が発生
しない。 前述したように、この先行技術の装置および方
法は特定的に設計された印刷回路板に限られてお
り、他の印刷回路板の変更には用いることができ
ない。これらは特に先行技術として興味あるもの
である、なぜならばそれらはこの発明の応用に適
応し得る或る原理を示しているからである。 好ましい実施例の説明 この発明による、ゼロプロフイールソルダリン
グおよびウエルデイングパツド(ここでは接続パ
ツドと称する)を説明するため第2A図および第
2B図に目を向ける。これらのパツドは32で示
されるエポキシ樹脂の形式の粘着性層を有するサ
ンドイツチ構成の形式をとり、この粘着性層はエ
ポキシ材料34の層またはシートへ固定されてお
り、この層34は、典型的な場合、約100ミクロ
ンの厚さであろう。厚さが約15ミクロンの銅36
の層が、粘着剤とは反対側でエポキシ材料に取付
けられており、かつ厚さが約100ミクロンのステ
ンレス鋼の層38が銅に取付けられる。めつきさ
れたスルーホール40が、銅の層44の上の錫お
よび鉛の合金(はんだ)で42でめつきされてい
る。孔のめつきは孔の縁を越えて延びて、約
0.015インチ(1インチは約2.54cm)だけ、エポ
キシ層34の面およびステンレス鋼の層38の面
に重なる。めつきされた孔が設けられる接続パツ
ドに加えて、この発明は接続パツドと同様でしか
しめつきされたスルーホールがないピボツトパツ
ドを包含している。 第2A図および第2B図に図解されるような接
続パツドP1およびピボツトパツドP2(孔を有
しない)が、第3図に示されるように、リボンま
たはストリツプ46に好ましくは設けられる。こ
の例に示されるように、接続パツドは1または2
個のピボツトパツドによつて分離されて対にグル
ープ化されている。この構成は、自動装置を用い
ることによつてパツドを分離しそれらの印刷回路
板へ装着するのを容易にするための特定の場合に
おいて都合が良いものとして選ばれた。もちろ
ん、ピボツトパツドおよび接続パツドの他の配置
が、この発明の精神を逸脱することなく可能であ
るということが認識されよう。非常に数多くの印
刷回路板が変更されるべき特定の場合において
は、回路基板への接続を可能にする接続パツドお
よび回路基板への接続がなされることができない
ピボツトパツドがこの発明による装置の動作を最
適化するように基板の上に必要に応じて正確に分
布されるように、ストリツプ46が異なる方法で
グループ分けされる接続パツドおよびピボツトパ
ツドを有してもよい。 パツドのリボンまたはストリツプ46が、第4
図において部分断面で示される、パツドスタンプ
装置48に置かれる。このパツドスタンプ装置は
ストリツプを位置決めし、それをクランプし、そ
れを個々のパツドに切断しかつそれら個々のパツ
ドをスプーンホルダSHへ分配する。第4図に詳
細に示すように、ストリツプ46はパツドスタン
プ装置48のピンチローラR2,R4の間に位置
決めされ、このスタンプ装置48は人間のオペレ
ータまたはコンピユータ手段によつて確立される
予め定める距離、パツドのストリツプを進ませ
る。ピボツトパツドのめつきされたスルーホール
が適当に位置決めされるとき、センタリング用針
CNがスルーホールへ挿入されてストリツプの位
置をより良く確立し、位置決め可能なパツドのス
トリツプがさらに動くのを妨げ、さらに両端矢印
A2で示す線に沿つて移動するパツドクランプ装
置CLと協働して、そのストリツプを適当な位置
にクランプしかつ所定の長さのパツドがカツター
CUによつてストリツプから切断されることがで
きるようにする。接続パツドがセンタリングピン
またはセンタリング針の下に位置決めされ、かつ
センタリンプピンを受ける孔がないとき、センタ
リングピンは引込められた位置に留まり、パツド
クランプ装置CLが、両端矢印A2で示す経路に
沿つて、ストリツプ46に対向する位置に移動さ
れてストリツプを固定する。ストリツプが固定さ
れている間、所定長さのパツドは、両端矢印A4
で示す経路に沿つて移動するカツターCUによつ
てストリツプから切断される。 切断されたパツドは受け部材すなわちパツドス
プーンRMの上に落ちる。このスプーンRMはス
プーンホルダSHによつて支持されており、スプ
ーンホルダSHは、順次、関連の両端矢印A6で
示す方向に移動し得る。受け部材RMは、それが
パツドを保持するかまたはそれを跳返すことがで
きるように、可変空気圧源(図示せず)へ管50
を介して結合される。 パツドは、低い空気圧を利用して受け部材RM
によつて適当な位置に保持される。ホルダSHが、
次いで、矢印A6で示される水平に沿つた方向へ
移動されて、パツドを第5図に示す位置決め器
PE近くの或る位置へ移送する。パツドが位置決
め器の下の適当な位置にあるとき、空気圧が管5
0を介して逆流されてパツドをパツドスプーン
RMから引離し、かつ真空が50を介して与えら
れてパツドをペースト化電極PEと接触するよう
にパツドを持ち上げる。P4,P6で示すパツド
ホルダが、図示しない手段によつて、パツドと接
続してそれを保持するように強制される。 印刷回路板が、次に、位置決め可能なパツドを
含む位置決め器に従つて移動され、その状態で
は、印刷回路板の運動がX−Yテーブルまたは他
の位置決め手段によつて大雑把に決定され、かつ
細かな位置決めは光ビームおよび4−象限センサ
を用いて行なわれる。もしパツドが接続パツド
(めつきされたスルーホールを有する)であれば、
光ビームが用いられて、位置決め可能なパツドの
めつきされたスルーホールに沿つて印刷回路板の
選ばれためつきされたスルーホールを位置決めし
て両方のめつきされたスルーホールの整列を確実
にする。もしパツドがピボツトパツド(めつきさ
れたスルーホールがない)であれば、印刷回路板
上の位置はx−yテーブルによつて、十分な精度
で決定される。いずれの場合においても、位置決
め可能なパツドは圧力および電流を生じるための
2つの電極を用いることによつて印刷回路板へ取
付けられる。電流が流れることによつて位置決め
可能なパツドに熱が発生し、かつ位置決め可能な
パツド上の粘着材が印刷回路板へ結合する。 第6図は、この発明のさらに他の原理に従つ
て、印刷回路板へ固定されかつワイヤによつて相
互接続される複数個の接続パツドP1およびピボ
ツトパツドP2を示す、X−Yテーブル上に位置
決めされた印刷回路板を示す。上述したように、
パツドP1およびP2は、パツドの一方面に接触
し、熱を発生する2つの電極に電気が加えられて
粘着性エポキシを印刷回路板へ溶解するときに、
回路基板へ固定される。以下により詳細に説明す
るように、第6図に示すブロツクC3,C5はワ
イヤをパツドP1,P2へステツチする際に使用
する電極E1,E2で終わる。しかしながら、こ
れらの電極(そのうちの1つはペースト化電極
PEであつてもよい)は粘着性エポキシを生じる
目的でパツドを加熱するために用いられてもよ
く、かつそれによつてそのパツドは印刷回路基板
へ付着するということが理解されよう。 第7図は印刷回路板PCおよび回路板上の関連
の接続パツドP1の断面図を示す。コンポーネン
トC1が、PC基板およびパツドを介して延びる
めつきされたスルーホールを介して挿入されかつ
そのスルーホールへはんだ付けされる位置に示さ
れている。ニツケルワイヤ22がパツドのステン
レス鋼の表面へステツチ(溶接)されて示されて
いる。図示しないが、他の接続が、従来のフロー
ソルダー技術を用いてPC基板の下方側ではんだ
に対して完成されてもよい。 ワイヤをパツドへステツチする方法 ステツチ(溶接)のためのワイヤを準備し、ワ
イヤを位置決め可能なパツドへステツチするため
の、この発明による好ましい方法が第8図ないし
第13図に示される。この方法は次のステツプを
含む。 1 第8図に示すように、ワイヤを所定のパツド
に位置決めしてそのパツドに取付けるための、
2個の電極E1,E2からなるワイヤ位置決め
取付け装置(以下、ワイヤ位置決め装置と称
す)が位置決め自在なパツドP1の上に位置決
めされる。第1電極E1(図面では内部電極)
は好ましくはタングステンからなり、かつ第2
電極E2(図面では外部電極)は好ましくはア
ルミニウムまたは銅からなる。 2 第1電極E1(これはワイヤを担持する)が
第9図に見られるように位置決め可能なパツド
方向へ移動するとき、可動プランジヤPLが図
示のように右方向へ移動され、それによつてワ
イヤに直角が形成され、かつ第1電極の端部と
位置決め可能なパツドとの間にワイヤが位置決
めされる。 3 第10図に示すように、第2の電極E2が、
第1電極E1の端部を越えて延びるまで下げら
れる。 4 第11図に示すように、第2電極E2が位置
決め可能なパツドP1と接触するまで、両電極
が共に下げられる。 5 第12図に示すように、第1電極E1が位置
決め可能なパツドと接触するまで下げられ、そ
の状態で、ワイヤが位置決め可能なパツドと第
1電極との間に介挿される。充分な力が与えら
れ、ワイヤの絶縁を機械的に破壊する。 6 第12図におけるように電極が位置決めされ
た状態で、ニツケルワイヤを位置決め可能なパ
ツドのステンレス鋼表面へ抵抗溶接するのに充
分な大きさの電流が、第1電極および第2電極
の間に与えられる。 7 第13図において、位置決め可能なパツドか
ら除去された後の第1および第2電極が示され
る。この図において、ワイヤの運動を検出しか
つ測定するための装置がDYで示される。 8 第14図において、ワイヤが、連続する位置
決め可能なパツドへワイヤを担持する電極E1
によつてルーテイングされて示されており、こ
の場合ワイヤを各パツドへステツチするために
ステツプ1ないし6が繰返される。 9 最終ステツプとして、ワイヤ接続がすべての
パツドに対してなされた後、第15図において
CU2,CL4で示されるカツター手段によつて
接続される。 電極E1およびE2ならびにワイヤとの間の関
係がさらに第16図に示されており、それは、電
極が第12図のパツドの表面近くでライン16−
16に沿つて有利な地点から現われるときワイヤ
24がE1の端部を越えて延びた状態で、電極E
1,E2の先端の拡大図を示す。 この発明の実施に際し、2ボルトよりも小さな
電圧および約60ジユールのエネルギが抵抗溶接の
ために用いられる。溶接に対するエネルギはコン
デンサを放電することによつて電極を介して消失
される。エネルギの量は用いられる材料に基づい
て電圧および時間に依存する。 第17図は第8図ないし第15図で概略的に説
明した動作を行なうのに使用する好ましいステツ
プヘツドの詳細を示す正面図である。 第17図において、タングステン電極E1およ
びアルミニウム電極E2が第9図のそれに対応す
る位置に示される(しかし鏡像として)。この図
において、ワイヤシユータWSは第9図のプラン
ジヤPLと同じ目的を果す。PL1のカム面はPL
2でカムに係合し、このカムPL2によつて、ワ
イヤシユータはばねSPによつて与えられる機械
的なバイアスに抗して移動し図示のようにワイヤ
24を曲げることがわかる。ワイヤ24は、図示
のように、平板ホルダ27の針穴25を介して、
かつ電極E1を介して外へ出る。平板ホルダ29
は電極E2およびワイヤシユータWSを支持す
る。好ましい実施例では、平板ホルダはシリンダ
を通じて作動する空気圧システムによつて位置決
めされ、そのシリンダのシヤフトは31および3
3で示されている。 第18図はステツチ、または溶接が行なわれて
いる間の、第12図のそれに対応する位置におけ
る電極E1およびE2を示すステツチヘツドの一
部を示す。第18図および第12図の両方におけ
る電極は第16図に示される相対的な位置を並ん
で占有している。 前述した装置は、種々のアクチユエータおよび
センサからの入力に基づきかつRAMまたは
ROMに記憶された命令に応答するマイクロプロ
セツサによつて制御されてもよい。また、マイク
ロプロセツサは中央処理装置へ接続されたデータ
コムからのかつフロツピイデイスクからの命令を
受けてもよい。フロツピイデイスクに含まれるソ
フトウエアは、それがワイヤ、ルーテイングなど
の正確な位置決めを規定するときに働く印刷回路
板に特有のソフトウエアである。 動作の第1の方法に従つて、位置決め可能なパ
ツドの位置決めおよびワイヤステツチはジヨイス
テイツクを用いて手動的に制御されてもよく、ま
たはジヨイステイツク制御を行なうためのソフト
ウエアを作り出すために用いられてもよい。第2
の方法は印刷回路板のためのデータを利用しかつ
実際のアートワークを表示するグラフイツク端末
を利用してもよい。カーソルを用いることによつ
て、位置決め可能なパツドおよびワイヤが位置決
めされ、ルーテイングされかつグラフイツク的に
仕上げられることができる。一旦オペレータがグ
ラフイツク修正に満足すると、あるレビユー技術
および手順を受けた後のそのような修正はソフト
ウエアにおいて実現されるであろう。位置決めは
また、設計を後で行なわれる修正と比較する設計
フアイルの使用を通じて自動的に行なわれてもよ
く、したがつて全体の手順が自動化されることが
できる。 他の向上および改良は、完全に無人機械を提供
するためロボツト制御でx−yテーブルを置換え
ることである。さらに他の改良は、印刷回路板の
現存する接続を除去または破断する目的でコーテ
イングまたは研磨工具を提供することであり、そ
れによつて同じ動作で何の付加的な変化も許容し
ない。
第1図は特別な構造の先行技術の印刷回路板の
構造を示しかつそのような特別な印刷回路板のス
テンレス鋼表面へワイヤがどのようにしてステツ
チ(溶接)されるかを示す断面図である。第2A
図および第2B図はこの発明によるめつきされた
スルーホール(ここでは接続パツドと称する)を
有するステツチパツドの上面および断面図をそれ
ぞれ示す。第3図は印刷回路板へ適用する前のス
テツチパツドの好ましい構成のレイアウトを示
す。第4図は第3図に示すようなリボンに組立て
られるステツチパツドを別々のパツドへ分離する
ためのパツドスタンプ装置を示す部分断面図であ
る。第5図は印刷回路板上の適当な位置に個々の
ステツチパツドを配置するのに用いる装置の部分
断面図である。第6図はx−yテーブル上に支持
された印刷回路板を示す斜視図である。第7図は
印刷回路板の上の適当な位置のステツチパツド
と、めつきされたスルーホールを介して挿入され
かつそのスルーホールにはんだ付けされたコンポ
ーネントと、パツドのステンレス鋼表面へステツ
チ(溶接)されたニツケルワイヤとを示す、印刷
回路板の断面図である。第8図ないし第15図は
ワイヤの位置決め、ワイヤのステツチおよびワイ
ヤを切断して新しい回路板への新しい接続を加え
るのに用いられる一連のステツプを示す。第16
図は電極E1およびE2の形態および電極E1と
ワイヤ24との関係を示す。第17図は第8図な
いし第15図に概略的に示す動作を行なう際に用
いられる、この発明による好ましいステツチヘツ
ドの構成の詳細を示す正面図である。第18図は
溶接のために位置決めされるであろう第17図に
よるステツチパツドの一部を示す。 図において、P1は接続パツド、P2はピボツ
トパツド、34はエポキシ層、36は銅の層、3
8はステンレス鋼の層、40はめつきされたスル
ーホール、46はストリツプ、48はパツドスタ
ンプ装置、CLはパツドクランプ装置を示す。
構造を示しかつそのような特別な印刷回路板のス
テンレス鋼表面へワイヤがどのようにしてステツ
チ(溶接)されるかを示す断面図である。第2A
図および第2B図はこの発明によるめつきされた
スルーホール(ここでは接続パツドと称する)を
有するステツチパツドの上面および断面図をそれ
ぞれ示す。第3図は印刷回路板へ適用する前のス
テツチパツドの好ましい構成のレイアウトを示
す。第4図は第3図に示すようなリボンに組立て
られるステツチパツドを別々のパツドへ分離する
ためのパツドスタンプ装置を示す部分断面図であ
る。第5図は印刷回路板上の適当な位置に個々の
ステツチパツドを配置するのに用いる装置の部分
断面図である。第6図はx−yテーブル上に支持
された印刷回路板を示す斜視図である。第7図は
印刷回路板の上の適当な位置のステツチパツド
と、めつきされたスルーホールを介して挿入され
かつそのスルーホールにはんだ付けされたコンポ
ーネントと、パツドのステンレス鋼表面へステツ
チ(溶接)されたニツケルワイヤとを示す、印刷
回路板の断面図である。第8図ないし第15図は
ワイヤの位置決め、ワイヤのステツチおよびワイ
ヤを切断して新しい回路板への新しい接続を加え
るのに用いられる一連のステツプを示す。第16
図は電極E1およびE2の形態および電極E1と
ワイヤ24との関係を示す。第17図は第8図な
いし第15図に概略的に示す動作を行なう際に用
いられる、この発明による好ましいステツチヘツ
ドの構成の詳細を示す正面図である。第18図は
溶接のために位置決めされるであろう第17図に
よるステツチパツドの一部を示す。 図において、P1は接続パツド、P2はピボツ
トパツド、34はエポキシ層、36は銅の層、3
8はステンレス鋼の層、40はめつきされたスル
ーホール、46はストリツプ、48はパツドスタ
ンプ装置、CLはパツドクランプ装置を示す。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 印刷回路板上の電気的な接続を変更するため
の方法であつて、前記方法は感熱性粘着性側面お
よび接続側面を有する一体的なリボンとして提示
される、印刷回路板上に対して位置決め可能なパ
ツドの使用と、位置決め可能なパツドを相互接続
するためのワイヤリングとを含み、 リボンを切断させるべき位置へ前進させるステ
ツプと、 リボンを切断して位置決め可能パツドを作るス
テツプと、 印刷回路板の面に接触してパツドの粘着性側を
下にして前記新たに切断された位置決め可能なパ
ツドを選択された位置へ移動させるステツプと、 位置決め可能なパツドを加熱してその感熱性接
着性側面が印刷回路板に接着するようにし、それ
により位置決め可能なパツドを印刷回路板に固定
するステツプと、 ワイヤを、印刷回路板に取り付けられたパツド
の接続側面と接触状態に置きかつ前記ワイヤを前
記パツドに溶接して必要とされている限り多くの
数の位置決め可能なパツドのためにそのステツプ
を繰返しパツドへの電気的接続を確立するステツ
プとを含む、方法。 2 位置決め可能なパツドの少なくとも1つがめ
つきされたスルーホールを含み、印刷回路板の面
上に位置決め可能なパツドを配置するステツプ
が、 印刷回路板を介して孔の上に、めつきされたス
ルーホールをセンタリングし、それによりパツド
の面から孔を通つて印刷回路板上の回路への接続
がなされ得る、特許請求の範囲1に記載の方法。 3 ワイヤをパツドに溶接する前記ステツプは、 ワイヤを担持する第1の電極と第2の電極とを
含むワイヤ取り付け装置を位置決め可能なパツド
の上に置くステツプと、 第1の電極をパツド方向へ移動させるステツプ
と、 第1の電極の端部と位置決め可能なパツドとの
間にワイヤを位置決めするために、ワイヤに抗し
てプランジヤを移動させ、それにより直角がワイ
ヤに形成されるステツプと、 第2の電極が第1の電極の端部の上を延びかつ
パツドと接触するまでの位置へ第2の電極を移動
させるステツプと、 ワイヤがパツドと第1の電極との間に介挿され
るまで第1の電極をパツド方向に移動させるステ
ツプと、 ワイヤに抗して電極へ力を与え、機械的にワイ
ヤ上の絶縁を破るステツプと、 ワイヤをパツドに溶接するために第1および第
2の電極の間に電流を流すステツプとを含む、特
許請求の範囲1または2に記載の方法。 4 第1および第2電極をパツドから取り除くス
テツプと、 前述されたステツプを繰り返しかつ前記ワイヤ
を付加的なパツドに溶接するためにワイヤを担持
する第1の電極を位置決め可能なもう1つのパツ
ドへ移動させるステツプとをさらに含む、特許請
求の範囲1または3に記載の方法。 5 印刷回路板上の電気的接続を変更するために
使用するための装置であつて、 サンドイツチ状の構造を形成するようにともに
結合される複数個の材料の層を含む選択的に位置
決め可能な接続パツドを含み、前記パツドの第1
の面が粘着性材料の層を含み、前記パツドの第2
の面が導電性がありかつ溶接可能な材料の層を含
み、 印刷回路板の表面に前記パツドを結合させるた
めの加熱手段をさらに含み、前記加熱手段がさら
に前記溶接可能な材料の層にワイヤをステツチ溶
接するためのものであり、前記加熱手段が、 前記パツドを前記印刷回路板へ結合するために
前記粘着材料へ第1の予め定められたレベルでの
熱の付加が引き起こされるのに十分な第1の電流
を前記溶接可能な材料の層に通すための第1の加
熱手段と、 前記パツドの前記印刷回路板への結合の完了に
応答して、前記ワイヤを前記溶接可能な材料の層
へステツチ溶接するために前記溶接可能な材料に
第2の予め定められたレベルでの熱の付加が引き
起こされるのに十分な第2の電流を前記溶接可能
な材料の層に通すための第2の加熱手段とを含
む、装置。 6 前記第1の加熱手段が第1および第2の電極
を含み、前記第1および第2の電極双方が前記溶
接可能な層と電気的な接触状態にあり、前記第1
の電流が前記第1および第2の電極の間を流さ
れ、 前記第2の加熱手段が前記第1および第2の電
極を含み、前記第1の電極が前記ワイヤと電気的
接触状態にあり、前記ワイヤが前記溶接可能な層
と電気的な接触状態にあり、前記第2の電極が前
記溶接可能な層と電気的な接触状態にあり、前記
第2の電流が前記第1および第2の電極の間を流
される、特許請求の範囲第5記載の装置。 7 前記パツドの前記第1の面が前記印刷回路板
の前記表面と接触状態にある、特許請求の範囲5
または6に記載の装置。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8222359 | 1982-08-03 | ||
GB08222359A GB2124835B (en) | 1982-08-03 | 1982-08-03 | Current printed circuit boards |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS5963792A JPS5963792A (ja) | 1984-04-11 |
JPH0479159B2 true JPH0479159B2 (ja) | 1992-12-15 |
Family
ID=10532072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP58140444A Granted JPS5963792A (ja) | 1982-08-03 | 1983-07-29 | 印刷回路板上の電気的な接続を変更するための方法および変更するために使用するための装置 |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4654102A (ja) |
EP (2) | EP0114857B1 (ja) |
JP (1) | JPS5963792A (ja) |
DE (1) | DE3376187D1 (ja) |
GB (1) | GB2124835B (ja) |
WO (1) | WO1984000664A1 (ja) |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CA1322271C (en) * | 1987-02-25 | 1993-09-21 | Sho Masujima | Carrier tape for electronic circuit elements and method of manufacturing an electronic circuit element series |
DE8711697U1 (ja) * | 1987-08-28 | 1987-11-12 | Siemens Ag, 1000 Berlin Und 8000 Muenchen, De | |
AU2902889A (en) * | 1987-12-18 | 1989-07-19 | Flowlyne (Uk) Limited | Improvements in or relating to the repair of electrical circuits |
US5214250A (en) * | 1991-09-19 | 1993-05-25 | International Business Machines Corporation | Method of reworking circuit panels, and circuit panels reworked thereby |
JP2856240B2 (ja) * | 1992-10-30 | 1999-02-10 | インターナショナル・ビジネス・マシーンズ・コーポレイション | プリント回路基板を再加工する方法 |
CN1047408C (zh) * | 1995-09-11 | 1999-12-15 | 中国科学院金属研究所 | 一种激光化学气相沉积金刚石膜的方法 |
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-
1982
- 1982-08-03 GB GB08222359A patent/GB2124835B/en not_active Expired
-
1983
- 1983-07-29 JP JP58140444A patent/JPS5963792A/ja active Granted
- 1983-08-02 WO PCT/GB1983/000187 patent/WO1984000664A1/en active IP Right Grant
- 1983-08-02 DE DE8383902435T patent/DE3376187D1/de not_active Expired
- 1983-08-02 EP EP83902435A patent/EP0114857B1/en not_active Expired
- 1983-08-02 EP EP86107771A patent/EP0206063B1/en not_active Expired
-
1986
- 1986-05-20 US US06/867,908 patent/US4654102A/en not_active Expired - Fee Related
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JPS57103386A (en) * | 1980-12-18 | 1982-06-26 | Tokyo Shibaura Electric Co | Method of modifying printed board |
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GB2124835A (en) | 1984-02-22 |
EP0114857A1 (en) | 1984-08-08 |
GB2124835B (en) | 1986-04-30 |
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EP0206063A3 (en) | 1987-03-04 |
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EP0206063A2 (en) | 1986-12-30 |
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DE3376187D1 (en) | 1988-05-05 |
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