JPH0770813B2 - 配線回路板の製造方法 - Google Patents
配線回路板の製造方法Info
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- JPH0770813B2 JPH0770813B2 JP61171468A JP17146886A JPH0770813B2 JP H0770813 B2 JPH0770813 B2 JP H0770813B2 JP 61171468 A JP61171468 A JP 61171468A JP 17146886 A JP17146886 A JP 17146886A JP H0770813 B2 JPH0770813 B2 JP H0770813B2
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- energy
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- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/103—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern by bonding or embedding conductive wires or strips
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- H05K7/06—Arrangements of circuit components or wiring on supporting structure on insulating boards, e.g. wiring harnesses
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- H05K2201/10287—Metal wires as connectors or conductors
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- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
- Coupling Device And Connection With Printed Circuit (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明はワイヤ敷設配線回路板の製造方法に関するも
のである。より特定すれば、この発明はワイヤ敷設中に
おいて導体を接着し、及び剥がすためにレーザーエネル
ギーを使用することに関するものである。
のである。より特定すれば、この発明はワイヤ敷設中に
おいて導体を接着し、及び剥がすためにレーザーエネル
ギーを使用することに関するものである。
従来の技術 米国特許第3671914号（バール）、同第3674602号（ケ
オ）及び1981年７月９日付で与えられたカナダ特許第11
02924号は、予め接着剤層を形成した絶縁基板上に導体
を敷設配線するための方法及び装置を記載したものであ
る。これは前記基板の面上に微細絶縁ワイヤを連続的に
供給してこれを付着させ、更に所定位置においてこれら
の導体を切断することにより実施される。これらの外国
特許に記載された方法は、所定の相互接続パターンを有
する導体配線を製造しうるものである。
オ）及び1981年７月９日付で与えられたカナダ特許第11
02924号は、予め接着剤層を形成した絶縁基板上に導体
を敷設配線するための方法及び装置を記載したものであ
る。これは前記基板の面上に微細絶縁ワイヤを連続的に
供給してこれを付着させ、更に所定位置においてこれら
の導体を切断することにより実施される。これらの外国
特許に記載された方法は、所定の相互接続パターンを有
する導体配線を製造しうるものである。
導体パターンは接着剤層を局部的に加熱するワイヤ敷設
素子により、この接着剤層に絶縁ワイヤを粘着させるこ
とにより形成される。接着剤が融解して少なくとも部分
的に導体を包囲し、次いで冷却されると、導体と基板と
の接合状態が生じる。接着材料はこのようにして導体を
捕捉し、機械的及び化学的な接合を形成するものであ
る。
素子により、この接着剤層に絶縁ワイヤを粘着させるこ
とにより形成される。接着剤が融解して少なくとも部分
的に導体を包囲し、次いで冷却されると、導体と基板と
の接合状態が生じる。接着材料はこのようにして導体を
捕捉し、機械的及び化学的な接合を形成するものであ
る。
1985年７月25日付で公告されたヨーロッパ特許出願第11
0820号は、ワイヤを光硬化性接着剤の活性化層中に敷設
するための装置を記載している。この接着剤は超音波エ
ネルギーを用いて活性化され、次いでレーザーエネルギ
ーなどのような光エネルギーを用いて硬化される。
0820号は、ワイヤを光硬化性接着剤の活性化層中に敷設
するための装置を記載している。この接着剤は超音波エ
ネルギーを用いて活性化され、次いでレーザーエネルギ
ーなどのような光エネルギーを用いて硬化される。
1982年８月23日付で公開された日本国特許出願（特開昭
57−136931）はワイヤを基板の接着剤被覆面上に所定の
パターンで敷設する方法を開示している。接着剤を軟化
して敷設中のワイヤをその接着剤中に圧入するために、
レーザーエネルギー及び超音波エネルギーの組み合わせ
が用いられる。
57−136931）はワイヤを基板の接着剤被覆面上に所定の
パターンで敷設する方法を開示している。接着剤を軟化
して敷設中のワイヤをその接着剤中に圧入するために、
レーザーエネルギー及び超音波エネルギーの組み合わせ
が用いられる。
しかしながら、ワイヤ敷設工程において用いられる接着
剤を活性化するためのエネルギー源としてレーザービー
ムを用いることは、接着剤がワイヤ敷設されるべき板面
上に適用されるか、または導体上に適用されるかという
ことに応じて多くの問題点及び障害を有するものであ
る。レーザーエネルギーを連続ビームとして接着剤に照
射することは、そのレーザービームが接着剤に沿って一
定の速度で移動するか、または複雑な制御変数に従って
変調される場合においてのみ、所定の導体パターンに沿
った確実な活性化レベルを可能にするものである。接着
剤の特定部分が受け取るエネルギー量は、その部分のエ
ネルギーに対する露出時間に応じて増大する。露出時間
はレーザービームが接着剤上の所定のパターンに沿って
移動する速度に逆比例することは明らかである。したが
って導体の敷設配線速度（以下敷設速度と称する）が変
化すると、領域が異なるごとに、接着剤の露出時間が変
化することになる。敷設工程において、敷設素子は少な
くとも３つの状況において敷設速度を変化することがで
きる。すなわち敷設素子が停止状態から所定の定格速度
に加速する場合、屈曲または折り返しを形成する場合
（この場合には敷設素子が折り返しを形成する前に減速
され、屈曲を形成するために停止し、更に折り返しを形
成した後定格速度まで加速することが要求される）、及
び敷設素子を導体供給の両端において停止させる場合で
ある。その結果、敷設素子の速度が定格速度より低い場
合には、接着剤は過大なエネルギーを受取り、その接着
剤または導体包囲材料が焼損、またはその他の損傷を被
ることになる。レーザーエネルギーのレベルが低速度に
おける過大エネルギー照射を防止すべく低下される場合
には、定格速度において接着剤の他の部分が受け取るエ
ネルギー量が、それらの部分における活性化にとって不
十分なものとなるであろう。
剤を活性化するためのエネルギー源としてレーザービー
ムを用いることは、接着剤がワイヤ敷設されるべき板面
上に適用されるか、または導体上に適用されるかという
ことに応じて多くの問題点及び障害を有するものであ
る。レーザーエネルギーを連続ビームとして接着剤に照
射することは、そのレーザービームが接着剤に沿って一
定の速度で移動するか、または複雑な制御変数に従って
変調される場合においてのみ、所定の導体パターンに沿
った確実な活性化レベルを可能にするものである。接着
剤の特定部分が受け取るエネルギー量は、その部分のエ
ネルギーに対する露出時間に応じて増大する。露出時間
はレーザービームが接着剤上の所定のパターンに沿って
移動する速度に逆比例することは明らかである。したが
って導体の敷設配線速度（以下敷設速度と称する）が変
化すると、領域が異なるごとに、接着剤の露出時間が変
化することになる。敷設工程において、敷設素子は少な
くとも３つの状況において敷設速度を変化することがで
きる。すなわち敷設素子が停止状態から所定の定格速度
に加速する場合、屈曲または折り返しを形成する場合
（この場合には敷設素子が折り返しを形成する前に減速
され、屈曲を形成するために停止し、更に折り返しを形
成した後定格速度まで加速することが要求される）、及
び敷設素子を導体供給の両端において停止させる場合で
ある。その結果、敷設素子の速度が定格速度より低い場
合には、接着剤は過大なエネルギーを受取り、その接着
剤または導体包囲材料が焼損、またはその他の損傷を被
ることになる。レーザーエネルギーのレベルが低速度に
おける過大エネルギー照射を防止すべく低下される場合
には、定格速度において接着剤の他の部分が受け取るエ
ネルギー量が、それらの部分における活性化にとって不
十分なものとなるであろう。
発明が解決しようとする問題点 したがって、この発明の目的は、正確に制御されたレー
ザービームを用いることにより、導体を基板上に接合す
るための接着剤を活性化し、これによって導体を前記基
板上に所定のパターンにおいて確実に敷設するための方
法及び装置を提供することである。
ザービームを用いることにより、導体を基板上に接合す
るための接着剤を活性化し、これによって導体を前記基
板上に所定のパターンにおいて確実に敷設するための方
法及び装置を提供することである。
この発明の別の目的は、接合用接着剤の活性化が単純な
方法において制御されるようにしたワイヤ敷設回路板の
制御方法を提供することである。
方法において制御されるようにしたワイヤ敷設回路板の
制御方法を提供することである。
本発明の更に別の目的は、１本または２本以上のレーザ
ービームを用いて敷設導体を効果的に接合及び剥離する
ための方法及び装置を提供することである。
ービームを用いて敷設導体を効果的に接合及び剥離する
ための方法及び装置を提供することである。
定義 以下の説明において“基板”とはその面上に導体パター
ンを形成すべき絶縁材料のことである。
ンを形成すべき絶縁材料のことである。
“導体”とは少なくともその一部において電気エネルギ
ーまたは光エネルギーなどのエネルギーを導通すること
ができる“導通部分”を有する少なくとも１本の有形−
細長フィラメントのことである。これらの導体は絶縁層
により被覆されうる。
ーまたは光エネルギーなどのエネルギーを導通すること
ができる“導通部分”を有する少なくとも１本の有形−
細長フィラメントのことである。これらの導体は絶縁層
により被覆されうる。
“敷設”とは導体を基板上に所定のパターンにおいて配
置及び固着する処理のことである。
置及び固着する処理のことである。
“レーザーエネルギー”とはレーザーエネルギー源より
照射されたエネルギー量であって、パワー及び時間の積
を意味するものとする。
照射されたエネルギー量であって、パワー及び時間の積
を意味するものとする。
“接着剤”とは導体を基板面上に接合すべく用いられる
材料のことである。この接着剤は導体を包囲する被覆体
であっても、基板面上に配置されるものであっても、ま
たはフィルムとして個々に供給されるものであってもよ
い。
材料のことである。この接着剤は導体を包囲する被覆体
であっても、基板面上に配置されるものであっても、ま
たはフィルムとして個々に供給されるものであってもよ
い。
“活性化”とは接着剤に接着性また粘着性を付与し、か
つ目的物間の接合を形成する処理を意味する。
つ目的物間の接合を形成する処理を意味する。
発明の要約 レーザービームは導体を敷設する工程において、一連の
不連続なレーザービームパルスを接着剤に照射すること
により、容易に制御しうる態様で、その接着剤を活性化
するために用いられる。レーザーパルスはレーザービー
ムの断面（以下焦点と称する）、エネルギー源の効率、
接着剤の活性化要求などのような種々の条件に従って均
一なエネルギー量を含むように予めセットされる。レー
ザーパルスは導体の所定部分（インクリメント部分）が
導体供給に沿って敷設されるたび毎に放出される。この
ようにして導体回路に沿った各単位長さ、したがって単
位面積が敷設速度に関係なく実質上同一量のエネルギー
を受け取ることになる。したがって、この発明の方法
は、配線パターンを形成すべく接着剤を活性化し、導体
を敷設するための正確かつ単純な手段を提供するもので
ある。レーザーエネルギーはまた導体の終点において絶
縁物を剥がし、ハンダ付けし、かつ切断するためにも用
いることができる。
不連続なレーザービームパルスを接着剤に照射すること
により、容易に制御しうる態様で、その接着剤を活性化
するために用いられる。レーザーパルスはレーザービー
ムの断面（以下焦点と称する）、エネルギー源の効率、
接着剤の活性化要求などのような種々の条件に従って均
一なエネルギー量を含むように予めセットされる。レー
ザーパルスは導体の所定部分（インクリメント部分）が
導体供給に沿って敷設されるたび毎に放出される。この
ようにして導体回路に沿った各単位長さ、したがって単
位面積が敷設速度に関係なく実質上同一量のエネルギー
を受け取ることになる。したがって、この発明の方法
は、配線パターンを形成すべく接着剤を活性化し、導体
を敷設するための正確かつ単純な手段を提供するもので
ある。レーザーエネルギーはまた導体の終点において絶
縁物を剥がし、ハンダ付けし、かつ切断するためにも用
いることができる。
好ましい実施例の説明 第１図は、接着剤が基板面上に適用される場所において
敷設導体をレーザー接着するに適した敷設ヘッドを示す
ものである。基板（10）は適当な回路板材料であって、
なるべくなら制御移動可能なＸ−Ｙテーブル上に支持さ
れる。テーブルの位置決めは、なるべくならコンピュー
タプログラムに従ってデジタル制御される。敷設ヘッド
（12）は絶縁ワイヤ（14）を分配するものであり、その
分配をテーブル移動の方向に沿って行うように回転駆動
される。典型的な手順においてテーブルは一方向に移動
し、その間所定の導体長さを有するワイヤが敷設され、
次いでテーブルが停止し、導体配線における折り返しま
たは屈曲部を形成するためのヘッド回転が許容される。
次にテーブルはヘッド位置により示された新たな方向に
移動する。このような態様において基板面上への導体供
給が行われる。
敷設導体をレーザー接着するに適した敷設ヘッドを示す
ものである。基板（10）は適当な回路板材料であって、
なるべくなら制御移動可能なＸ−Ｙテーブル上に支持さ
れる。テーブルの位置決めは、なるべくならコンピュー
タプログラムに従ってデジタル制御される。敷設ヘッド
（12）は絶縁ワイヤ（14）を分配するものであり、その
分配をテーブル移動の方向に沿って行うように回転駆動
される。典型的な手順においてテーブルは一方向に移動
し、その間所定の導体長さを有するワイヤが敷設され、
次いでテーブルが停止し、導体配線における折り返しま
たは屈曲部を形成するためのヘッド回転が許容される。
次にテーブルはヘッド位置により示された新たな方向に
移動する。このような態様において基板面上への導体供
給が行われる。
この実施例において絶縁ワイヤを基板面に接合すべく用
いられる接着剤槽（16）は前記基板面上に予め被覆され
る。
いられる接着剤槽（16）は前記基板面上に予め被覆され
る。
絶縁ワイヤはドライブロール（21）及び一対のアイドル
ロール（22）を含むワイヤ供給機構（20）を介して供給
される。ドライブロールはなるべくならワイヤがテーブ
ルによる基板移動速度と一致した速度において供給され
るように制御される。ワイヤはワイヤ供給機構からワイ
ヤガイド（23）を経て基板の接着剤被覆面に供給され
る。ワイヤは更に溝付ガイドローラ（24）により接着剤
層中に押し下げられる。前記ガイドローラ（24）はスプ
リング（28）により下向きに付勢された回動アーム（2
6）の自由端において支持されている。
ロール（22）を含むワイヤ供給機構（20）を介して供給
される。ドライブロールはなるべくならワイヤがテーブ
ルによる基板移動速度と一致した速度において供給され
るように制御される。ワイヤはワイヤ供給機構からワイ
ヤガイド（23）を経て基板の接着剤被覆面に供給され
る。ワイヤは更に溝付ガイドローラ（24）により接着剤
層中に押し下げられる。前記ガイドローラ（24）はスプ
リング（28）により下向きに付勢された回動アーム（2
6）の自由端において支持されている。
レーザービーム（30）はレンズ（32）により集束され、
更にミラー（34）から反射されて接着剤表面における絶
縁ワイヤと接着剤面との接点またはその僅か前方に入射
する。レーザービームはテーブルの増分的変位に従って
供給される一定のエネルギーパルスの形態をなしてお
り、その結果敷設中のワイヤの下側における接着剤を活
性化するものである。ローラはこのワイヤを軟化及び活
性化した接着剤層中に押し入れる。その後、接着剤は急
速に硬化してワイヤと基板との強固な接合を形成する。
更にミラー（34）から反射されて接着剤表面における絶
縁ワイヤと接着剤面との接点またはその僅か前方に入射
する。レーザービームはテーブルの増分的変位に従って
供給される一定のエネルギーパルスの形態をなしてお
り、その結果敷設中のワイヤの下側における接着剤を活
性化するものである。ローラはこのワイヤを軟化及び活
性化した接着剤層中に押し入れる。その後、接着剤は急
速に硬化してワイヤと基板との強固な接合を形成する。
第２図は前記のローラ（24）に代えて超小型溝付ローラ
（40）を用いた別の実施例を示すものである。導体が平
行した導体上を跨ぐような回路板においては小型の埋設
用ローラを用いることにより、敷設中のワイヤを平行導
体間の基板面と接触するまで押し下げることが要求され
る。微細ワイヤ（例えば直径0.0025inの42AWGワイヤ）
の場合、埋設用ホイールは半径約0.015〜0.030in程度で
なければならない。第2B図において最も良く示す通り、
小型溝付ローラ（40）は後橋をベアリング（43）及び
（44）により支持されたロッド（42）の先端において機
械加工されたものである。このロッドはそれ自体が支持
する傘歯車（48）と係合する自由回転支持された傘歯車
（46）により下向きに付勢される。
（40）を用いた別の実施例を示すものである。導体が平
行した導体上を跨ぐような回路板においては小型の埋設
用ローラを用いることにより、敷設中のワイヤを平行導
体間の基板面と接触するまで押し下げることが要求され
る。微細ワイヤ（例えば直径0.0025inの42AWGワイヤ）
の場合、埋設用ホイールは半径約0.015〜0.030in程度で
なければならない。第2B図において最も良く示す通り、
小型溝付ローラ（40）は後橋をベアリング（43）及び
（44）により支持されたロッド（42）の先端において機
械加工されたものである。このロッドはそれ自体が支持
する傘歯車（48）と係合する自由回転支持された傘歯車
（46）により下向きに付勢される。
第３図は接着剤が分離供給され、ワイヤが超音波針によ
り接着剤層中に押し込まれるようにした別の実施例を示
すものである。接着剤フィルム（50）はドライブローラ
（52）及びアイドルローラ（53）間を通り、ワイヤ（1
4）と同時に前進する。この接着剤フィルムはワイヤよ
り僅かに広い幅を有する。フィルム（50）はローラ（5
2）及び（53）から供給されると、ガイド（54）を通過
して絶縁ワイヤの下側において基板上に敷設される。レ
ーザービーム（30）はミラー（34）より反射されて、基
板面と接触する直前における接着剤を活性化するもので
ある。
り接着剤層中に押し込まれるようにした別の実施例を示
すものである。接着剤フィルム（50）はドライブローラ
（52）及びアイドルローラ（53）間を通り、ワイヤ（1
4）と同時に前進する。この接着剤フィルムはワイヤよ
り僅かに広い幅を有する。フィルム（50）はローラ（5
2）及び（53）から供給されると、ガイド（54）を通過
して絶縁ワイヤの下側において基板上に敷設される。レ
ーザービーム（30）はミラー（34）より反射されて、基
板面と接触する直前における接着剤を活性化するもので
ある。
超音波針（60）は超音波振動により付勢されるものであ
り、その先端においてワイヤを基板面上に位置付けるた
めのワイヤガイドとして作用する溝を有する。超音波針
は比較的小摩擦のワイヤガイドを提供し、これによって
ワイヤを活性化された接着剤層に押し込むものである。
超音波エネルギーは好ましくは実質的な無摩擦ガイドを
提供し、ワイヤを定位置に埋め込むに十分な低振幅レベ
ルに維持される。超音波針は接着剤を活性化すべく供給
されるエネルギーに重大な影響を与えるものではない。
超音波エネルギーは低いエネルギーレベルにおいて、絶
縁ワイヤの重大な冷間作用または破損を生じることなく
用いうることが確認されている。超音波針の下向きの力
はその固定節部（64）に取りつけられたスプリング（6
2）によって供給される。
り、その先端においてワイヤを基板面上に位置付けるた
めのワイヤガイドとして作用する溝を有する。超音波針
は比較的小摩擦のワイヤガイドを提供し、これによって
ワイヤを活性化された接着剤層に押し込むものである。
超音波エネルギーは好ましくは実質的な無摩擦ガイドを
提供し、ワイヤを定位置に埋め込むに十分な低振幅レベ
ルに維持される。超音波針は接着剤を活性化すべく供給
されるエネルギーに重大な影響を与えるものではない。
超音波エネルギーは低いエネルギーレベルにおいて、絶
縁ワイヤの重大な冷間作用または破損を生じることなく
用いうることが確認されている。超音波針の下向きの力
はその固定節部（64）に取りつけられたスプリング（6
2）によって供給される。
第4A、4B及び4C図は、ワイヤの切断、剥離及びハンダ付
け、並びに接着剤の活性化を行うためのデユアルビーム
型実施例を示すものである。この実施例において接着剤
は絶縁ワイヤ上に予め被覆される。
け、並びに接着剤の活性化を行うためのデユアルビーム
型実施例を示すものである。この実施例において接着剤
は絶縁ワイヤ上に予め被覆される。
被覆されたワイヤ（70）はドライブローラ（74）及び一
対のアイドルローラ（76）を含むワイヤ供給機構（72）
を介して供給される。しかるのち、ワイヤはワイヤガイ
ド（78）を通って溝付超音波針（80）の下側に導かれ
る。超音波針は第4A図に示すような基本形を有し、この
超音波針を包囲するコイル（82）に供給された高周波エ
ネルギーより生じた磁気歪みによって付勢される。この
ようにして付勢されると、超音波針の作用端が上下に振
動するようになる。
対のアイドルローラ（76）を含むワイヤ供給機構（72）
を介して供給される。しかるのち、ワイヤはワイヤガイ
ド（78）を通って溝付超音波針（80）の下側に導かれ
る。超音波針は第4A図に示すような基本形を有し、この
超音波針を包囲するコイル（82）に供給された高周波エ
ネルギーより生じた磁気歪みによって付勢される。この
ようにして付勢されると、超音波針の作用端が上下に振
動するようになる。
レーザ（84）は二本のビーム（86）及び（88）のいずれ
かを介して制御パルス状のレーザーエネルギーを提供す
る。実線位置におけるコイル（90）によりレーザーエネ
ルギーはミラー（92）（90）（94）から反射されてレン
ズ（95）を通り、更にミラー（96）に入射してそこから
反射し基板（10）と接触する被覆ワイヤの下側に入射す
る。ミラー（90）が破線で示す垂直位置（第4A図）にな
るとレーザーエネルギーはミラー（92）（97）（98）か
ら反射されてレンズ（99）を通り、ミラー（91）に入射
してそこから反射され敷設中の絶縁ワイヤの上側部に入
射する。第4B、4C図から明らかな通り、ミラー（91）か
ら反射されたレーザーエネルギーはワイヤクランプ（10
0）の開口を通過する。このワイヤクランプ（100）がワ
イヤの剥離、切断及びハンダ付工程においてワイヤを定
位置に保持するものである。
かを介して制御パルス状のレーザーエネルギーを提供す
る。実線位置におけるコイル（90）によりレーザーエネ
ルギーはミラー（92）（90）（94）から反射されてレン
ズ（95）を通り、更にミラー（96）に入射してそこから
反射し基板（10）と接触する被覆ワイヤの下側に入射す
る。ミラー（90）が破線で示す垂直位置（第4A図）にな
るとレーザーエネルギーはミラー（92）（97）（98）か
ら反射されてレンズ（99）を通り、ミラー（91）に入射
してそこから反射され敷設中の絶縁ワイヤの上側部に入
射する。第4B、4C図から明らかな通り、ミラー（91）か
ら反射されたレーザーエネルギーはワイヤクランプ（10
0）の開口を通過する。このワイヤクランプ（100）がワ
イヤの剥離、切断及びハンダ付工程においてワイヤを定
位置に保持するものである。
典型的な手順において、ワイヤ端はワイヤ供給機構（7
2）によりクランプ（100）の下側位置に押し下げられ、
この状態で導体上の絶縁物を蒸発気化させるに十分なエ
ネルギーが、パルス状レーザービーム（88）として供給
される。この十分なエネルギーはまた導体を基板面上の
端子パッド（102）にはんだ付または溶接するためにも
供給される。次にＸ−Ｙテーブルは基板を敷設ヘッドに
より指示された方向に移動することにより直線的な導体
走行を可能にする。ビーム（86）からのレーザーエネル
ギーは接着剤をそれが基板と接触する前に活性化し、超
音波針（80）はワイヤを基板面に接触させるべく押し下
げるものである。接着剤が冷却されると、絶縁ワイヤと
基板との間の接合が形成される。折り返し点または屈曲
点が導体行路中において要求される場合には、テーブル
移動が停止し、敷設ヘッド（12）が導体の折り返しまた
は屈曲を形成するための新たな方向に回転し、次いでテ
ーブルが敷設ヘッド位置により指示された新たな方向に
移動する。導体の終端においてレーザーエネルギーはビ
ーム（88）により供給され、導体からは再び絶縁が剥が
され、基板上の端子パッドへのハンダ付または溶接が行
われる。この後でテーブルは僅かに移動し、これによっ
てビーム（88）を導体上において、端子パッドを僅かに
越えた位置に焦点を合わせられ、これにより妥当な波長
における十分なエネルギーが導体を切断するために供給
される。
2）によりクランプ（100）の下側位置に押し下げられ、
この状態で導体上の絶縁物を蒸発気化させるに十分なエ
ネルギーが、パルス状レーザービーム（88）として供給
される。この十分なエネルギーはまた導体を基板面上の
端子パッド（102）にはんだ付または溶接するためにも
供給される。次にＸ−Ｙテーブルは基板を敷設ヘッドに
より指示された方向に移動することにより直線的な導体
走行を可能にする。ビーム（86）からのレーザーエネル
ギーは接着剤をそれが基板と接触する前に活性化し、超
音波針（80）はワイヤを基板面に接触させるべく押し下
げるものである。接着剤が冷却されると、絶縁ワイヤと
基板との間の接合が形成される。折り返し点または屈曲
点が導体行路中において要求される場合には、テーブル
移動が停止し、敷設ヘッド（12）が導体の折り返しまた
は屈曲を形成するための新たな方向に回転し、次いでテ
ーブルが敷設ヘッド位置により指示された新たな方向に
移動する。導体の終端においてレーザーエネルギーはビ
ーム（88）により供給され、導体からは再び絶縁が剥が
され、基板上の端子パッドへのハンダ付または溶接が行
われる。この後でテーブルは僅かに移動し、これによっ
てビーム（88）を導体上において、端子パッドを僅かに
越えた位置に焦点を合わせられ、これにより妥当な波長
における十分なエネルギーが導体を切断するために供給
される。
第５図は第１〜４図に関して説明したレーザービームを
提供するための適当な制御システムを示すものである。
レーザはなるべくならON/OFF制御スイッチ（122）を介
してレーザ電源（120）より電力供給されるCO2レーザ
（110）からなっている。レーザは先端に圧電トランス
デューサ（112）及び（114）を装備した折り返し導波管
型であり、レーザ管内の空洞寸法が調節できるようにな
っている。PZTドライブ回路すなわち圧電ドライブ回路
（116）は圧電トランスデューサを制御してレーザ周波
数を制御せしめるようになっている。スイッチ（122）
がONに転じられると、電源（120）はレーザ管の空洞内
におけるガス媒体を通じる電流を維持する。この電流は
ガスを基本的に励起してレーザービームを発生せしめ
る。
提供するための適当な制御システムを示すものである。
レーザはなるべくならON/OFF制御スイッチ（122）を介
してレーザ電源（120）より電力供給されるCO2レーザ
（110）からなっている。レーザは先端に圧電トランス
デューサ（112）及び（114）を装備した折り返し導波管
型であり、レーザ管内の空洞寸法が調節できるようにな
っている。PZTドライブ回路すなわち圧電ドライブ回路
（116）は圧電トランスデューサを制御してレーザ周波
数を制御せしめるようになっている。スイッチ（122）
がONに転じられると、電源（120）はレーザ管の空洞内
におけるガス媒体を通じる電流を維持する。この電流は
ガスを基本的に励起してレーザービームを発生せしめ
る。
CO2レーザは接着剤を活性化し導体における絶縁物を剥
がすための理想的な熱線である波長10.6ミクロンのレー
ザーエネルギーを発生し、一方導体はこの波長に対して
は大きい反射性を有し、このレーザーエネルギーによっ
て実質的に影響を受けないものである。
がすための理想的な熱線である波長10.6ミクロンのレー
ザーエネルギーを発生し、一方導体はこの波長に対して
は大きい反射性を有し、このレーザーエネルギーによっ
て実質的に影響を受けないものである。
コンピュータ（130）はＸ−Ｙテーブル（132）の位置、
並びに回路（138）を介する敷設ヘッドの方向の制御を
行うために用いられる。テーブルのＸ位置はＸ位置カウ
ンタ（134）におけるカウントに従って、またテーブル
（132）のＹ位置はＹ位置カウンタ（136）中のカウント
に従ってそれぞれ決定される。各カウンタのアップ入力
及びダウン入力にはコンピュータ（130）よりパルスが
供給され、それらのカウントをそれぞれ増加または減少
する。テーブル（132）の各増分移動はコンピュータ（1
30）からのパルスに応答して行われる。これらのパルス
は更に５入力ORゲート（140）の４つの分離した入力に
供給される。
並びに回路（138）を介する敷設ヘッドの方向の制御を
行うために用いられる。テーブルのＸ位置はＸ位置カウ
ンタ（134）におけるカウントに従って、またテーブル
（132）のＹ位置はＹ位置カウンタ（136）中のカウント
に従ってそれぞれ決定される。各カウンタのアップ入力
及びダウン入力にはコンピュータ（130）よりパルスが
供給され、それらのカウントをそれぞれ増加または減少
する。テーブル（132）の各増分移動はコンピュータ（1
30）からのパルスに応答して行われる。これらのパルス
は更に５入力ORゲート（140）の４つの分離した入力に
供給される。
ORゲートの出力はパルストリガー回路（142）に供給さ
れ、この回路（142）はパルス幅制御回路（144）を介し
てON/OFF制御スイッチ（122）を制御する。トリガー回
路（142）からの各パルスはパルス幅制御回路（144）よ
り制御された所定の時間周期にわたってレーザをONにす
るものである。パルス幅は回路（146）により調整さ
れ、これによりパルスエネルギー量が周囲条件に従って
調整される。
れ、この回路（142）はパルス幅制御回路（144）を介し
てON/OFF制御スイッチ（122）を制御する。トリガー回
路（142）からの各パルスはパルス幅制御回路（144）よ
り制御された所定の時間周期にわたってレーザをONにす
るものである。パルス幅は回路（146）により調整さ
れ、これによりパルスエネルギー量が周囲条件に従って
調整される。
デュアルビーム型の実施例（第４図）において、ミラー
（90）はレーザーエネルギーを接着剤活性化用のビーム
（86）または剥離、ハンダ付及び切断用のビーム（88）
となるように方向付ける。ミラー位置は、ミラー位置決
め回路（148）を介してコンピュータ（130）により制御
される。ワイヤ敷設工程中、ミラー（90）はその実線で
示した位置においてレーザーエネルギーパルスをビーム
（86）としてワイヤの下側に照射する。
（90）はレーザーエネルギーを接着剤活性化用のビーム
（86）または剥離、ハンダ付及び切断用のビーム（88）
となるように方向付ける。ミラー位置は、ミラー位置決
め回路（148）を介してコンピュータ（130）により制御
される。ワイヤ敷設工程中、ミラー（90）はその実線で
示した位置においてレーザーエネルギーパルスをビーム
（86）としてワイヤの下側に照射する。
剥離、切断及びハンダ付工程の場合、回路（148）はミ
ラー（90）を破線で示す位置（第４図）に位置決めす
る。これによってレーザーエネルギーはビーム（88）と
して絶縁ワイヤの上側部に導かれる。テーブルはこれら
の動作中において静止しているため、連続したレーザー
パルスは導体上の同一標的領域を加熱し、したがって大
量のレーザーエネルギーが同一の面に供給されることに
なる。コンピュータ出力（149）はORゲート（140）に供
給され、これらの動作のためのトリガーパルスを提供す
る。必要ならパルスはカウンタ（134）及び（136）に周
期的に供給され、剥離またはハンダ付工程を通じてゆる
やかなテーブル移動を提供するものである。切断動作の
場合、比較的短い波長のレーザーエネルギーを用いるこ
とにより、比較的大きいエネルギーを銅に好ましく吸収
させることができる。波長1.06ミクロンのネオジム混入
イットリウム−アルミニウム−ガーネットレーザは、切
断工程のために好ましく用いられる。接着剤を活性化
し、かつ基板面上に導体を敷設すべく用いられるレーザ
ービームは、一定の空間的及び時間的制約内において注
意深く形成及び制御されなければならない。すなわちレ
ーザービームの注意深い形成及び制御は、接着剤が十分
なエネルギーを受け取って導体を接合すべく活性化され
ることを可能にするものである。レーザーエネルギーが
適正に形成及び制御されなければ、導体と基板表面との
接合は不十分となり、接合部は空隙等を有する不確実な
ものとなる。他方、過大なエネルギーが供給されると、
導体または被覆材料が損傷を受ける場合がある。
ラー（90）を破線で示す位置（第４図）に位置決めす
る。これによってレーザーエネルギーはビーム（88）と
して絶縁ワイヤの上側部に導かれる。テーブルはこれら
の動作中において静止しているため、連続したレーザー
パルスは導体上の同一標的領域を加熱し、したがって大
量のレーザーエネルギーが同一の面に供給されることに
なる。コンピュータ出力（149）はORゲート（140）に供
給され、これらの動作のためのトリガーパルスを提供す
る。必要ならパルスはカウンタ（134）及び（136）に周
期的に供給され、剥離またはハンダ付工程を通じてゆる
やかなテーブル移動を提供するものである。切断動作の
場合、比較的短い波長のレーザーエネルギーを用いるこ
とにより、比較的大きいエネルギーを銅に好ましく吸収
させることができる。波長1.06ミクロンのネオジム混入
イットリウム−アルミニウム−ガーネットレーザは、切
断工程のために好ましく用いられる。接着剤を活性化
し、かつ基板面上に導体を敷設すべく用いられるレーザ
ービームは、一定の空間的及び時間的制約内において注
意深く形成及び制御されなければならない。すなわちレ
ーザービームの注意深い形成及び制御は、接着剤が十分
なエネルギーを受け取って導体を接合すべく活性化され
ることを可能にするものである。レーザーエネルギーが
適正に形成及び制御されなければ、導体と基板表面との
接合は不十分となり、接合部は空隙等を有する不確実な
ものとなる。他方、過大なエネルギーが供給されると、
導体または被覆材料が損傷を受ける場合がある。
本発明の方法は、これらの問題点を排除し、導体の全長
に沿って接着剤の確実な活性化を達成するものである。
このため接着剤の単位面積当たり受け取られる全エネル
ギー量は、接着剤の表面に沿って移動するレーザービー
ム入射線の速度と関係なく一定にすべきである。
に沿って接着剤の確実な活性化を達成するものである。
このため接着剤の単位面積当たり受け取られる全エネル
ギー量は、接着剤の表面に沿って移動するレーザービー
ム入射線の速度と関係なく一定にすべきである。
すでに述べた通り、接着剤は基板の表面に配置される
か、または導体それ自体の上に被覆され、もしくは個々
に供給されるものである。入射レーザービームは接着剤
上において導体行路に沿いながら敷設ヘッドと共に移動
する。一定のエネルギー量子はパルス状に放射され、接
着剤の所定領域に受け入れられる。この時導体行路の定
まった長さが敷設ヘッド及び入射レーザービームによっ
て横切られる。接着剤が活性化されると、導体は基板面
上に配置される。接着剤がレーザービームから受け取っ
たエネルギーを失うと、それは非接着状態に戻り、導体
とその導体が敷設された基板面との接合を形成する。パ
ルス状レーザービームはワイヤ上、または基板面上の接
着剤に向かって照射され、入射ビームの軌跡は基板面上
において敷設ヘッドが導体をその基板面に接触配置する
位置または直前の位置を辿るものである。
か、または導体それ自体の上に被覆され、もしくは個々
に供給されるものである。入射レーザービームは接着剤
上において導体行路に沿いながら敷設ヘッドと共に移動
する。一定のエネルギー量子はパルス状に放射され、接
着剤の所定領域に受け入れられる。この時導体行路の定
まった長さが敷設ヘッド及び入射レーザービームによっ
て横切られる。接着剤が活性化されると、導体は基板面
上に配置される。接着剤がレーザービームから受け取っ
たエネルギーを失うと、それは非接着状態に戻り、導体
とその導体が敷設された基板面との接合を形成する。パ
ルス状レーザービームはワイヤ上、または基板面上の接
着剤に向かって照射され、入射ビームの軌跡は基板面上
において敷設ヘッドが導体をその基板面に接触配置する
位置または直前の位置を辿るものである。
レーザービームパルスの全ては実質的に等しいエネルギ
ー量を有する。パルスのエネルギーはパルス振幅または
パルスのパワーレベルとパルス幅またはパルス持続時間
との積である。各パルスは少なくともそれが入射する領
域に、導体敷設に要する時間周期を通じて接着性を与え
るに十分なエネルギーを有するべきである。パルスエネ
ルギーは接着剤の“Ｃ段階”硬化または被覆領域に対す
る損傷を生ずるレベルより低くしなければならない。パ
ルスエネルギーは敷設工程の開始に先立ってセットされ
る。
ー量を有する。パルスのエネルギーはパルス振幅または
パルスのパワーレベルとパルス幅またはパルス持続時間
との積である。各パルスは少なくともそれが入射する領
域に、導体敷設に要する時間周期を通じて接着性を与え
るに十分なエネルギーを有するべきである。パルスエネ
ルギーは接着剤の“Ｃ段階”硬化または被覆領域に対す
る損傷を生ずるレベルより低くしなければならない。パ
ルスエネルギーは敷設工程の開始に先立ってセットされ
る。
レーザーエネルギーのパルスは接着剤に沿って増分間隔
が進められる毎に放出される。したがって単位時間当た
り放射されるパルス数、即ちパルス繰り返し速度は、単
位時間当たりの移動間隔として必然的に変化する。換言
すれば、それは敷設速度の関数として変化するものであ
る。
が進められる毎に放出される。したがって単位時間当た
り放射されるパルス数、即ちパルス繰り返し速度は、単
位時間当たりの移動間隔として必然的に変化する。換言
すれば、それは敷設速度の関数として変化するものであ
る。
この発明の方法によれば、敷設速度の変動と関係なく接
着剤の各単位面積により受け取られるエネルギー量は一
定に維持される。この結果、敷設される導体の全長に沿
って均一、かつ確実な接合が形成される。
着剤の各単位面積により受け取られるエネルギー量は一
定に維持される。この結果、敷設される導体の全長に沿
って均一、かつ確実な接合が形成される。
敷設素子は敷設面上において所望の導体位置を瞬間的に
維持するものであるが、敷設ヘッドが移動するとき導体
位置を制御する能力が失われる。したがって接着剤は所
望の位置を維持するため導体と基板面との間の接合を迅
速に形成すべきである。
維持するものであるが、敷設ヘッドが移動するとき導体
位置を制御する能力が失われる。したがって接着剤は所
望の位置を維持するため導体と基板面との間の接合を迅
速に形成すべきである。
なるべくなら、活性化後の接着剤は所望の導体位置を維
持するため、約50〜200ミリ秒以内で接合を形成するよ
うに非接着性状態を回復すべきである。接着剤を活性化
するためにのみ十分な所定の制御エネルギーパルスを用
いることの一つの利点は、接着剤が加熱、活性化及び熱
エネルギーを失うまでの時間（熱サイクル）が比較的短
縮されるということである。接着剤を活性化するに必要
なエネルギー量に、放出エネルギー量を整合させること
により、熱サイクルの期間が減少し、必要な接合は過大
なエネルギーを加える場合よりも比較的速やかに形成さ
れる。
持するため、約50〜200ミリ秒以内で接合を形成するよ
うに非接着性状態を回復すべきである。接着剤を活性化
するためにのみ十分な所定の制御エネルギーパルスを用
いることの一つの利点は、接着剤が加熱、活性化及び熱
エネルギーを失うまでの時間（熱サイクル）が比較的短
縮されるということである。接着剤を活性化するに必要
なエネルギー量に、放出エネルギー量を整合させること
により、熱サイクルの期間が減少し、必要な接合は過大
なエネルギーを加える場合よりも比較的速やかに形成さ
れる。
なるべくなら、レーザーパルスのエネルギーレベルは、
導体施設に用いられる特定の接着剤を活性化するに必要
な最小エネルギーに予めセットされる。このセットを決
定するため敷設工程において用いられるべき接着剤は焼
付けられ、接着剤が接着性を具現するに必要な温度上昇
が特定される。ここでレーザービームは接着剤の特定の
面積およびその面積において可能な最短時間をもってパ
ルス化される。パルスエネルギーレベルは、温度を接着
剤が粘着性を帯びるに十分な程度まで信頼性よく上昇さ
せるレベルを見出すために調整される。
導体施設に用いられる特定の接着剤を活性化するに必要
な最小エネルギーに予めセットされる。このセットを決
定するため敷設工程において用いられるべき接着剤は焼
付けられ、接着剤が接着性を具現するに必要な温度上昇
が特定される。ここでレーザービームは接着剤の特定の
面積およびその面積において可能な最短時間をもってパ
ルス化される。パルスエネルギーレベルは、温度を接着
剤が粘着性を帯びるに十分な程度まで信頼性よく上昇さ
せるレベルを見出すために調整される。
敷設導体に沿った入射エネルギーパルスの間隔は、敷設
工程を実施する前にセットすることができる。この間隔
は導体の長さに沿った連続した接合を可能にするに十分
な小間隔でなければならない。連続接合の範囲は敷設導
体の顕微鏡的な検査により決定される。ギャップまたは
リップルが現れると、その部分の接着剤は活性化されな
くなる。このような不連続性の発生はレーザービームの
“スポットサイズ”を調整することにより、及びパルス
エネルギーレベルを調整することにより補正される。
工程を実施する前にセットすることができる。この間隔
は導体の長さに沿った連続した接合を可能にするに十分
な小間隔でなければならない。連続接合の範囲は敷設導
体の顕微鏡的な検査により決定される。ギャップまたは
リップルが現れると、その部分の接着剤は活性化されな
くなる。このような不連続性の発生はレーザービームの
“スポットサイズ”を調整することにより、及びパルス
エネルギーレベルを調整することにより補正される。
スポットサイズは可能な限り小さいことが望ましい。し
かしながら、スポットサイズが余り小さくなれば、レー
ザービームが導体及びその上の接着剤から外れるという
僅かな誤整列を生ずる場合がある。好ましくはスポット
サイズ直径は導体径の約４〜５倍の大きさである。スポ
ットサイズは敷設領域を包囲する装置を加熱し、損傷及
び異常を生ずることがないような範囲に制限されるべき
である。
かしながら、スポットサイズが余り小さくなれば、レー
ザービームが導体及びその上の接着剤から外れるという
僅かな誤整列を生ずる場合がある。好ましくはスポット
サイズ直径は導体径の約４〜５倍の大きさである。スポ
ットサイズは敷設領域を包囲する装置を加熱し、損傷及
び異常を生ずることがないような範囲に制限されるべき
である。
スポットにおけるエネルギー分布は変化しうるが、これ
はエネルギーの大部分がスポットの中心に集中し、した
がってエネルギー密度が周辺に向かうに従って減少する
ような１ローブガウス分布であることが望ましい。導体
に沿って安定な活性化レベルを維持するため、レーザー
パルス相互の間隔はスポット間の重複を生じる程度にす
べきである。重複の範囲はパルスエネルギーの分布に応
じたものとなる。エネルギー分布が拡散すればするほど
重複が大きくなることは明らかである。なるべくなら、
スポットはその直径の約10〜90％までの範囲で重複すべ
きである。より好ましくは、それらがスポット径の約80
％重複すべきである。
はエネルギーの大部分がスポットの中心に集中し、した
がってエネルギー密度が周辺に向かうに従って減少する
ような１ローブガウス分布であることが望ましい。導体
に沿って安定な活性化レベルを維持するため、レーザー
パルス相互の間隔はスポット間の重複を生じる程度にす
べきである。重複の範囲はパルスエネルギーの分布に応
じたものとなる。エネルギー分布が拡散すればするほど
重複が大きくなることは明らかである。なるべくなら、
スポットはその直径の約10〜90％までの範囲で重複すべ
きである。より好ましくは、それらがスポット径の約80
％重複すべきである。
導体を接着剤層の被覆面に敷設するときにはパルス型CO
2レーザが好ましく用いられる。レーザーパルスの振幅
はなるべくなら約５〜10ワットである。パルス幅は約50
〜2000マイクロ秒である。パルス間隔はなるべくなら約
0.002〜0.010inである。スポットの直径は好ましくは約
0.007〜0.03inである。敷設速度は１秒間当たり約０〜1
5inである。しかしながら、敷設速度は敷設装置の上限
に応じて高めることができる。当然ながら、これらのパ
ラメータの好ましい範囲は使用する接着剤に応じて変化
するものである。
2レーザが好ましく用いられる。レーザーパルスの振幅
はなるべくなら約５〜10ワットである。パルス幅は約50
〜2000マイクロ秒である。パルス間隔はなるべくなら約
0.002〜0.010inである。スポットの直径は好ましくは約
0.007〜0.03inである。敷設速度は１秒間当たり約０〜1
5inである。しかしながら、敷設速度は敷設装置の上限
に応じて高めることができる。当然ながら、これらのパ
ラメータの好ましい範囲は使用する接着剤に応じて変化
するものである。
レーザービームパルスにより粘着性及び接着性を付与さ
れることができ、導体及び基板表面間の接合を形成する
ことができる何らかの接着剤は、この発明の方法に従っ
て導体を敷設するために用いることができる。接着剤と
しては熱可塑性または熱硬化性樹脂を用い得るが、それ
はなるべくなら熱可塑性及び熱硬化性の双方の性質を有
することが望ましい。
れることができ、導体及び基板表面間の接合を形成する
ことができる何らかの接着剤は、この発明の方法に従っ
て導体を敷設するために用いることができる。接着剤と
しては熱可塑性または熱硬化性樹脂を用い得るが、それ
はなるべくなら熱可塑性及び熱硬化性の双方の性質を有
することが望ましい。
レーザービームのパワーレベルは密封されたレーザの信
号出力が、その使用時間を通じて減衰するため、使用中
において変動することになる。更に単一の敷設手順にお
いては、信号の瞬間的な変動が起こりうるものである。
本発明の方法はパワー出力における僅かな変動を補償す
るための好ましい手段を提供するものである。
号出力が、その使用時間を通じて減衰するため、使用中
において変動することになる。更に単一の敷設手順にお
いては、信号の瞬間的な変動が起こりうるものである。
本発明の方法はパワー出力における僅かな変動を補償す
るための好ましい手段を提供するものである。
シールされたレーザービームのパワーレベルは時間的に
サンプリングされるべきである。パワー出力が変動する
と、接着剤に到達するエネルギーが減少する。この発明
によれば、接着剤に到達するエネルギーはパルス幅もし
くは振幅を増大させることにより、またはパルス間隔を
減少することにより（入射パルスの接着剤上への重複の
増加）単純に増大されうるものである。これはパルス繰
り返し速度の増大に等しい。
サンプリングされるべきである。パワー出力が変動する
と、接着剤に到達するエネルギーが減少する。この発明
によれば、接着剤に到達するエネルギーはパルス幅もし
くは振幅を増大させることにより、またはパルス間隔を
減少することにより（入射パルスの接着剤上への重複の
増加）単純に増大されうるものである。これはパルス繰
り返し速度の増大に等しい。
密封されないレーザが用いられる場合、平均パワー出力
はビームの小部分（約５〜10％）を分割し、そのパワー
レベルを測定することにより測定される。前記分割した
ビームのパワーレベルが変化するとき、ビームの主要部
分のパワーレベルも当然変化するため、パルス幅はパワ
ー変動を補償すべく変えることができる。
はビームの小部分（約５〜10％）を分割し、そのパワー
レベルを測定することにより測定される。前記分割した
ビームのパワーレベルが変化するとき、ビームの主要部
分のパワーレベルも当然変化するため、パルス幅はパワ
ー変動を補償すべく変えることができる。
導体敷設速度は約０〜10in/秒の範囲で変化し、ワイヤ
供給機構の動作速度により通常制限されるものである。
しかしながら、妥当な接合は15in/秒を上回る速度にお
いて達成することができる。
供給機構の動作速度により通常制限されるものである。
しかしながら、妥当な接合は15in/秒を上回る速度にお
いて達成することができる。
実施例１ この実施例においては、配線回路板のパワー接続及び接
地接続のための導体パターンが回路板業界において“FR
−4"ボードとして知られた銅被覆エポキシ−ガラス成層
基板の銅面にエッチング形成されたものである。銅線か
らなる導通部分を有し、全体の直径1.5mmの絶縁導体が
敷設素子としての鉄筆状敷設針を用いて接着剤表面上に
敷設された。CO2レーザ（アメリカ合衆国のコヒーレン
ト コーポレイションよりエバーレース150TMとして市
販されている）は、敷設工程において接着剤を活性化す
るために用いられた。エバーレース150TMのレーザ源の
妥当なパワー出力は約150Wであった。使用した接着剤の
ために必要なパルス当たりのパワー出力は約５〜10Wの
範囲であった。ビームのエネルギー分布モードは横向き
電磁モードTEM00であって、１ローブガウス曲線モード
となるように選択された。
地接続のための導体パターンが回路板業界において“FR
−4"ボードとして知られた銅被覆エポキシ−ガラス成層
基板の銅面にエッチング形成されたものである。銅線か
らなる導通部分を有し、全体の直径1.5mmの絶縁導体が
敷設素子としての鉄筆状敷設針を用いて接着剤表面上に
敷設された。CO2レーザ（アメリカ合衆国のコヒーレン
ト コーポレイションよりエバーレース150TMとして市
販されている）は、敷設工程において接着剤を活性化す
るために用いられた。エバーレース150TMのレーザ源の
妥当なパワー出力は約150Wであった。使用した接着剤の
ために必要なパルス当たりのパワー出力は約５〜10Wの
範囲であった。ビームのエネルギー分布モードは横向き
電磁モードTEM00であって、１ローブガウス曲線モード
となるように選択された。
次の固形成分を有する接着剤層は熱及び圧力を加えてエ
ポキシ−ガラスラミネート状に成層化された。
ポキシ−ガラスラミネート状に成層化された。
固形分 アクリロニトリル−ブラジエン共重合体ゴム 26.9％ アルキルフェノールレゾール樹脂 13.4％ ビスフェノールAlのジグリセリドエーテル 分子量約1000 8.9％ クロルスルフォン酸ポリエチレンゴム 8.9％ ヘキサメチルトリアミンを含むフェノール ノボラック形樹脂 13.4％ ジルコニウムケイ酸塩（フィラ） 17.9％ パラジウムクロライド液状エポキシ樹脂 反応生成物（10％パラジウムによる） 2.6％ ヒュームドシリカ 4.5％ 流動剤−フェノールシラン 0.9％ 銅フタロシアニン顔料 2.6％ 成層工程に先立ち、組成物には溶剤として３〜６％のセ
ロソルブアセテート、ハイフラッシュナフサ及びメチル
エチルケトンを含むものであった。
ロソルブアセテート、ハイフラッシュナフサ及びメチル
エチルケトンを含むものであった。
レーザからのビーム出力サイズはそのビームがレーザー
装置の光学系を通過する前の素ビーム系において10mmで
あった。素ビームは光学系を通過して集束され、約0.5m
mの幅と約0.75mmの長さを有する楕円形スポットとなる
ように所定の角度をもって、接着剤面に入射し、パルス
幅（持続時間）は100マイクロ秒となるように選定され
た。またパルス間隔（距離）は0.1mmに選定された。レ
ーザービームは敷設針の手前約0.25mmの点に入射し、こ
れによって敷設工程中に活性化された接着剤の領域が敷
設針から0.25mm離れ、この点において導体が当接される
ようにした。125mm/秒の敷設速度において導体の全長に
わたり、基板に対する均一な接合が得られた。
装置の光学系を通過する前の素ビーム系において10mmで
あった。素ビームは光学系を通過して集束され、約0.5m
mの幅と約0.75mmの長さを有する楕円形スポットとなる
ように所定の角度をもって、接着剤面に入射し、パルス
幅（持続時間）は100マイクロ秒となるように選定され
た。またパルス間隔（距離）は0.1mmに選定された。レ
ーザービームは敷設針の手前約0.25mmの点に入射し、こ
れによって敷設工程中に活性化された接着剤の領域が敷
設針から0.25mm離れ、この点において導体が当接される
ようにした。125mm/秒の敷設速度において導体の全長に
わたり、基板に対する均一な接合が得られた。
実施例２ 細長有形ワイヤ導体としては、例えば約0.5μｍの厚さ
だけ銀メッキされた38awg（アメリカ合衆国ワイヤゲー
ジ）、すなわち0.1mmの直径を有する銅線が用いられ、
これには厚さ38μｍのポリウレタン絶縁物層が被覆され
た。導体には更に次のような乾燥重量組成を有する接着
剤の被覆が形成された。すなわち接着剤の乾燥重量組成
は、高分子量ポリウレタンアクリレート100g、エポキシ
アクリレート15g、トルエンジイソシアネートのポリイ
ソシアン酸塩9.8g、紫外線硬化剤3.5g、そして４−メタ
オキシフェノール0.5gであった。
だけ銀メッキされた38awg（アメリカ合衆国ワイヤゲー
ジ）、すなわち0.1mmの直径を有する銅線が用いられ、
これには厚さ38μｍのポリウレタン絶縁物層が被覆され
た。導体には更に次のような乾燥重量組成を有する接着
剤の被覆が形成された。すなわち接着剤の乾燥重量組成
は、高分子量ポリウレタンアクリレート100g、エポキシ
アクリレート15g、トルエンジイソシアネートのポリイ
ソシアン酸塩9.8g、紫外線硬化剤3.5g、そして４−メタ
オキシフェノール0.5gであった。
対応する湿潤重量組成は次の通りである。すなわち高分
子量ポリウレタンアクリレート333.3g（32％溶液）、エ
ポキシアクリレート15g、ポリイソシアン酸塩19.6g（50
％溶液）、紫外線硬化剤3.5g4−メタオキシフェノール
0.5g、そしてトルエンが全体の７重量％であった。
子量ポリウレタンアクリレート333.3g（32％溶液）、エ
ポキシアクリレート15g、ポリイソシアン酸塩19.6g（50
％溶液）、紫外線硬化剤3.5g4−メタオキシフェノール
0.5g、そしてトルエンが全体の７重量％であった。
レーザーエネルギー源としてはアメリカ合衆国のラーク
マンエレクトロオプチック社のモデルRF165レーザが採
用された。モデルRF165は高周波励起導波管を有する密
封型CO2レーザである。そのパワー出力は20W CW（conti
nuous wave）ガウス（TEM）ビーム型で、最大変調周波
数10KHZである。
マンエレクトロオプチック社のモデルRF165レーザが採
用された。モデルRF165は高周波励起導波管を有する密
封型CO2レーザである。そのパワー出力は20W CW（conti
nuous wave）ガウス（TEM）ビーム型で、最大変調周波
数10KHZである。
レーザーエネルギーはパルスビーム型においてワイヤ導
体に向かって放出され、そのパルス幅（持続時間）は約
200マイクロ秒である。スポットはほぼ円形であり、そ
の直径は約1mm（0.04in）である。ビームは導体が約0.2
mm（0.008in）敷設されるときパルス付勢される。敷設
速度は約5m/分である。スポットサイズ及びパルス周波
数は導体の各部が約５個のレーザーパルスを受けるよう
に調整される。活性化された接着剤被覆層がエネルギー
を失うと、それは非接着性となり、約200m秒以内に表面
との接合を形成する。
体に向かって放出され、そのパルス幅（持続時間）は約
200マイクロ秒である。スポットはほぼ円形であり、そ
の直径は約1mm（0.04in）である。ビームは導体が約0.2
mm（0.008in）敷設されるときパルス付勢される。敷設
速度は約5m/分である。スポットサイズ及びパルス周波
数は導体の各部が約５個のレーザーパルスを受けるよう
に調整される。活性化された接着剤被覆層がエネルギー
を失うと、それは非接着性となり、約200m秒以内に表面
との接合を形成する。
所定のパターンの全導体が基板上に敷設されると、接着
剤被覆層は紫外線に露出することにより完全に硬化され
る。
剤被覆層は紫外線に露出することにより完全に硬化され
る。
第１図は絶縁ワイヤを接着剤被覆層を有する基板上にレ
ーザー接合するための敷設用ヘッドを示す断面図、第２
図は微細ワイヤを使用するために設計された第１図と同
様な敷設ヘッドを示す断面図、第３図は接着剤が個々に
隔離状に供給されるようにした本発明の別の実施例によ
る敷設ヘッドを示す断面図、第4A、4B、及び4C図は接着
剤がワイヤ上に供給及び被覆されるようにしたデュアル
レーザビーム型の実施例を示す異なった倍率による断面
図、第５図はレーザ発振器のための制御回路を示すブロ
ック線図である。
ーザー接合するための敷設用ヘッドを示す断面図、第２
図は微細ワイヤを使用するために設計された第１図と同
様な敷設ヘッドを示す断面図、第３図は接着剤が個々に
隔離状に供給されるようにした本発明の別の実施例によ
る敷設ヘッドを示す断面図、第4A、4B、及び4C図は接着
剤がワイヤ上に供給及び被覆されるようにしたデュアル
レーザビーム型の実施例を示す異なった倍率による断面
図、第５図はレーザ発振器のための制御回路を示すブロ
ック線図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レイモンド ジェイ、キオー アメリカ合衆国、ニューヨーク州 11746、 ハンチントン、ホワイトホール ドライブ 19 (72)発明者 ジョナサン クラーク クローエル アメリカ合衆国、マサチューセッツ州 02347、レイクビル、リンカン ストリー ト 12
Claims (14)
- 【請求項１】基板面上に所定のパターンで導体を敷設す
るための方法において、（ａ）導体を用意する段階と、
（ｂ）前記導体を基板面上に敷設する段階と、（ｃ）前
記導体を前記基板面上に敷設する前、または敷設すると
同時にレーザーエネルギーを照射することにより活性化
される接着剤を用いて、前記基板面上に接合する段階と
を含み、前記方法が更に、 実質上同一のエネルギー量を有するレーザービーム
パルスを発生し、 前記レーザービームパルスを前記導体と前記基板との
間の接着剤に実質的に照射することにより、前記導体が
敷設されるときに前記接着剤を活性化し、更に 導体の各長さ増分が敷設されるとき、１個のパルスが
照射されるように前記パルスをタイミング設定する ことを特徴とする配線回路板の製造方法。 - 【請求項２】前記パルスエネルギー量が前記導体の敷設
を行う前に調整され、敷設中において一定に維持される
ようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
載の方法。 - 【請求項３】前記接着剤へのレーザー照射領域が連続し
たパルスにより重複照射されるように、前記タイミング
を設定することを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記
載の方法。 - 【請求項４】前記照射領域がビーム直径の10〜90％程度
重複照射されるようにしたことを特徴とする特許請求の
範囲第(3)項記載の方法。 - 【請求項５】前記照射領域がビーム直径の約80％分重複
照射されるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第(4)項記載の方法。 - 【請求項６】接着剤が導体敷設工程に先立って基板面上
に適用されることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
記載の方法。 - 【請求項７】接着剤が導体敷設工程に先立って導体上に
被覆されるようにしたことを特徴とする特許請求の範囲
第(1)項記載の方法。 - 【請求項８】接着剤が導体敷設工程中において供給され
るようにしたことを特徴とする特許請求の範囲第(1)項
記載の方法。 - 【請求項９】導体が絶縁導体であり、少なくとも前記絶
縁導体の両端が十分なエネルギー及び適当な波長を有す
るレーザービームを照射することにより、その絶縁被覆
を剥がされるようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第(1)項記載の方法。 - 【請求項１０】前記十分なエネルギー及び適当な波長を
有するレーザービームが第２のレーザービームであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第(9)項記載の方法。 - 【請求項１１】基板がハンダ付け端子点を含み、導体の
少なくとも一端が第２のレーザービームを照射すること
により前記端子点において剥離され、かつハンダ付けさ
れることを特徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の方
法。 - 【請求項１２】導体が基板上の２端子間に敷設されるも
のであり、その場合において導体が第２の端子点に到達
したのち、十分なエネルギー及び適当な波長を有するレ
ーザービームを照射することにより切断されることを特
徴とする特許請求の範囲第(1)項記載の方法。 - 【請求項１３】前記第２のレーザービームが少なくとも
工程中の一時限において100％重複照射されるレーザー
エネルギーのパルス列を発生するものであることを特徴
とする特許請求の範囲第(9)、(10)又は(11)項に記載の
方法。 - 【請求項１４】前記導体を切断するために採用したレー
ザービームが異なった波長及びエネルギーレベルを有す
るものであることを特徴とする特許請求の範囲第(12)項
記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US75669185A | 1985-07-19 | 1985-07-19 | |
| US756691 | 1985-07-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6284587A JPS6284587A (ja) | 1987-04-18 |
| JPH0770813B2 true JPH0770813B2 (ja) | 1995-07-31 |
Family
ID=25044641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61171468A Expired - Lifetime JPH0770813B2 (ja) | 1985-07-19 | 1986-07-19 | 配線回路板の製造方法 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0217019B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0770813B2 (ja) |
| AT (1) | ATE64516T1 (ja) |
| AU (1) | AU591689B2 (ja) |
| CA (1) | CA1250960A (ja) |
| DE (2) | DE3679754D1 (ja) |
| FR (1) | FR2585210B1 (ja) |
| GB (1) | GB2180408B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4711026A (en) * | 1985-07-19 | 1987-12-08 | Kollmorgen Technologies Corporation | Method of making wires scribed circuit boards |
| DE4003577C1 (ja) * | 1990-01-31 | 1991-04-25 | Grafotec Kotterer Gmbh, 8901 Diedorf, De | |
| US5259051A (en) * | 1992-08-28 | 1993-11-02 | At&T Bell Laboratories | Optical fiber interconnection apparatus and methods of making interconnections |
| US5421930A (en) * | 1993-11-01 | 1995-06-06 | American Telephone And Telegraph Company | Optical fiber routing method and apparatus |
| US6770838B1 (en) | 1994-12-07 | 2004-08-03 | Carglass Luxenbourg Sarl-Zug Branch | Releasing of glazing panels |
| GB9424659D0 (en) | 1994-12-07 | 1995-02-01 | Belron Int Nv | Releasing of bonded screens |
| DE59701709C5 (de) * | 1996-02-12 | 2014-01-09 | Smartrac Ip B.V. | Verfahren und vorrichtung zur kontaktierung eines drahtleiters |
| DE19619771A1 (de) * | 1996-02-12 | 1997-08-14 | David Finn | Verfahren und Vorrichtung zur Verlegung eines Drahtleiters auf einem Substrat sowie hiermit hergestellte Substrate |
| JP3721520B2 (ja) | 1996-02-12 | 2005-11-30 | フィン，ダーヴィト | ワイヤ導体を接触させるための方法 |
| US6833525B1 (en) | 1996-08-13 | 2004-12-21 | Carglass Luxembourg Sarl-Zug Branch | Releasing of glazing panels |
| GB2378479B (en) * | 1998-08-11 | 2003-06-18 | Carglass Luxembourg Sarl Zug | Releasing of glazing panels |
| DE10125570B4 (de) * | 2001-05-25 | 2008-09-25 | Ticona Gmbh | Verfahren zum Verbinden von Leiterbahnen mit Kunststoffoberflächen |
| AU2005304141B2 (en) | 2004-11-02 | 2010-08-26 | Hid Global Gmbh | Laying device, contacting device, advancing system, laying and contacting unit, production system, method for the production and a transponder unit |
| US8286332B2 (en) | 2006-09-26 | 2012-10-16 | Hid Global Gmbh | Method and apparatus for making a radio frequency inlay |
| US7971339B2 (en) | 2006-09-26 | 2011-07-05 | Hid Global Gmbh | Method and apparatus for making a radio frequency inlay |
| DE102006053697A1 (de) * | 2006-11-13 | 2008-05-29 | Häusermann GmbH | Leiterplatte mit additiven und integrierten und mittels Ultraschall kontaktierten Kupferelementen und Herstellverfahren und Anwendung |
| IL184260A0 (en) | 2007-06-27 | 2008-03-20 | On Track Innovations Ltd | Mobile telecommunications device having sim/antenna coil interface |
| DE602007010634D1 (de) | 2007-09-18 | 2010-12-30 | Baile Na Habhann Co Galway | Verfahren zur Kontaktierung eines Drahtleiters gelegt auf ein Substrat |
| US8028923B2 (en) | 2007-11-14 | 2011-10-04 | Smartrac Ip B.V. | Electronic inlay structure and method of manufacture thereof |
| DE102008044379A1 (de) | 2008-12-05 | 2010-06-10 | Robert Bosch Gmbh | Drahtbasierte Schaltungsvorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer drahtbasierten Schaltungsvorrichtung |
| US10099315B2 (en) * | 2014-06-27 | 2018-10-16 | Jabil Inc. | System, apparatus and method for hybrid function micro welding |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2304247A1 (fr) * | 1975-03-12 | 1976-10-08 | Commissariat Energie Atomique | Procede et dispositif d'interconnexion de composants electroniques |
| ZA781637B (en) * | 1977-06-20 | 1979-02-28 | Kollmorgen Tech Corp | Wire scribed circuit board and method for the manufacture thereof |
| ZA775455B (en) * | 1977-08-09 | 1978-07-26 | Kollmorgen Tech Corp | Improved methods and apparatus for making scribed circuit boards |
| JPS57136391A (en) * | 1981-02-17 | 1982-08-23 | Nippon Electric Co | Method and device for wiring circuit board |
| US4500389A (en) * | 1981-04-14 | 1985-02-19 | Kollmorgen Technologies Corporation | Process for the manufacture of substrates to interconnect electronic components |
| EP0113820B1 (en) * | 1982-12-22 | 1987-09-09 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus for embedding wire in a photocurable adhesive |
| US4711026A (en) * | 1985-07-19 | 1987-12-08 | Kollmorgen Technologies Corporation | Method of making wires scribed circuit boards |
| US4693778A (en) * | 1985-07-19 | 1987-09-15 | Kollmorgen Technologies Corporation | Apparatus for making scribed circuit boards and circuit board modifications |
-
1986
- 1986-07-04 FR FR8609790A patent/FR2585210B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1986-07-14 EP EP86109605A patent/EP0217019B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-07-14 AT AT86109605T patent/ATE64516T1/de not_active IP Right Cessation
- 1986-07-14 DE DE8686109605T patent/DE3679754D1/de not_active Expired - Fee Related
- 1986-07-16 GB GB08617364A patent/GB2180408B/en not_active Expired
- 1986-07-18 CA CA000514116A patent/CA1250960A/en not_active Expired
- 1986-07-18 DE DE19863624630 patent/DE3624630A1/de not_active Withdrawn
- 1986-07-18 AU AU60352/86A patent/AU591689B2/en not_active Ceased
- 1986-07-19 JP JP61171468A patent/JPH0770813B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| AU591689B2 (en) | 1989-12-14 |
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| GB2180408B (en) | 1988-11-23 |
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| ATE64516T1 (de) | 1991-06-15 |
| DE3679754D1 (de) | 1991-07-18 |
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| JPS6284587A (ja) | 1987-04-18 |
| DE3624630A1 (de) | 1987-02-19 |
| GB2180408A (en) | 1987-03-25 |
| AU6035286A (en) | 1987-01-22 |
| EP0217019A3 (en) | 1988-08-10 |
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