WO2005096458A1 - 光ビーム接合 - Google Patents

Abstract

　光ビームを用いてはんだ付けを行う方法と、光ビームを遮断するマスクを提供する。光ビームにより導電線とコンタクトを接続する方法であって、コンタクトが形成されている領域に導電線を設置する段階と、コンタクトが形成されている領域にはんだを供給する段階と、コネクタを部分的にに光ビームから遮蔽するマスクを設置する段階と、光ビームを照射してはんだを溶融させ導電線とコンタクトを接続する段階とを含む接続方法を提供する。

Description

光ビーム接合

技術分野

[0001] 本発明は電気的な装置のはんだ付けを行う際、はんだ付け部分に光を照射し、光 エネルギーによりはんだを溶融させて接続を行う、光ビーム接合に関するものである 背景技術

[0002] コネクタのハウジング上に形成されるコンタクトと導電線の接続のような電気的な接 続は通常はんだおよび物理的な接触を伴うはんだ装置によって行われる。しかしな がら近年、携帯電話のような小型の通信機器では高性能を実現させるために、限ら れたスペースに多くの電気的な部品を必要としており、よってコネクタも小型化が要 求されている。

[0003] 通常、コネクタは多数のコンタクトを備えており、細い導電線を多数接続するような 場合は通常のはんだ装置のように熱源となる部分が対象に物理的に接触するような 方法によってコネクタを製造するのが困難である。

特許文献 1：特開 2001— 244030

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0004] これはコンタクトや導電線のサイズが小さいためであり、このような小型のコネクタを 製造する際は、例えばコンタクトにはんだ装置を押しつけることから、様々な制約が生 じるためである。

[0005] またいわゆる光ビームを使用するはんだ付けの場合であっても、ビームがコンタクト 以外の部分に照射されると、該ビームの強いエネルギーにより例えばコネクタのハウ ジングなどが溶融してしまう場合もある。

課題を解決するための手段

[0006] 上述のような問題に鑑み本発明は、光ビームにより導電線とコンタクトを接続する方 法であって、コンタクトが形成されている領域に導電線を設置する段階と、コンタクト が形成されている領域にはんだを供給する段階と、コネクタを部分的に光ビームから 遮蔽するマスクを設置する段階と、光ビームを照射してはんだを溶融させ導電線とコ ンタ外を接続する段階とを含む接続方法を提供する。これによりマスクで保護された 部分はビームが遮蔽され悪影響を受けずにコンタクトと導電線の接続が出来る。

[0007] このようにマスクを使用する際は、マスクを設置する段階にぉ 、て、該マスクはコネ クタの少なくとも光ビーム源に近い部分を遮蔽する方法を提供する。これによつてハ ウジングなどが変形等の悪影響を受けずにはんだ付けを行うことが出来る。

[0008] また光ビームの照射は対象とする領域を走査するように連続的にビームを照射する 。これによつてビームの制御が容易になる。

[0009] さらにこのような光ビームを用いるはんだ付けには、コンタクトは MIDによって形成 される段階を含む方法を提供する。このように MIDと光ビームを組み合わせることに よって小型でかつコンタクトが、例えば立体的に高密度に配置されたコネクタのはん だ付けが容易に行えるようになる。

[0010] このような方法を行うことが出来るコネクタとして、コンタクトが形成されており、導電 線の導体を受容する領域を定義する壁部がコネクタ上面に、コンタクト領域を挟んで 形成されており、該壁部は導体の高さより高く形成されているコネクタを提供する。こ れによって、はんだ付けの際、はんだが飛散することにより、隣接するコンタクトまたは 導電線と短絡してしまうことを防止できる。

[0011] このようなコネクタの構造は、前記壁部の高さは前記導体の高さの約 2倍であるコネ クタである。つまり壁部が導体の高さの約 2倍であることによってはんだが飛散などし た際にも、隣接するコンタクトまたは導体にはんだが接触しないことが確実となる。

[0012] このようなコネクタとしては、コンタクトが MIDで形成されていることが好適である。ま た使用するマスクはコンタクトと導電線を光ビームにより接続する際に、コンタクト以外 の領域を光ビーム力も遮蔽する光ビーム用マスクである。このことによって容易にコン タクトと導電線の接続が図られ、さらにマスクによってコネクタの変形を防ぐことが出来 る。

[0013] またこのマスクは、コネクタ製造時には同軸線を押さえて位置決め等を行う治具とし ても用いることが出来、製造工程が簡略ィ匕できる。またマスクの材料は鉄であることが 好適である。

図面の簡単な説明

[0014] [図 1]図 1はコネクタに導電線を配置し、はんだを供給した状態の斜視図である。

[図 2]図 2はコネクタにハウジングを設置した状態の正面図である。

[図 3]図 3は図 2で示された一部分の拡大図である。

符号の説明

[0015] 1 コネクタ

2 コンタクト

3 同軸線

4 導電線

5 はんだ

6 壁部

7 マスク

8 コンタクト領域

9 窓

10 コネクタの光源に近い部分

発明を実施するための最良の形態

[0016] 本発明の実施例を以下に図を用いて説明する。図 1はコネクタにはんだ 5および導 電線 4を配置した様子を示した図である。はんだ 5はコンタクト 2と導電線 4の間に配 置する。

[0017] このときはんだはペースト、或いはボールのような状態で供給される。図 1ではぺー スト状のはんだを示している。はんだ 5はコンタクト 2上に配置され、図に示したように 導電線 4をコンタクト上に配置したとき、はんだ 5はコンタクト 2と導電線 4の間に位置 する。このコンタクトはいわゆる MIDによりハウジング上に形成されており、ハウジング 上に形成された貫通口を経由して、またはハウジング上面力 側面を経由して下面 に至るように形成されて 、る。 MIDではこのような立体形状のコンタクトを形成するこ とが容易であり、本発明の方法と組み合わせることで、より有効な効果が達成されるこ ととなる。 [0018] このようにコネクタ 1に導電線 4、はんだ 5を配置した後、はんだ付けの作業に入る。 はんだ付けは光ビームが全てのはんだに照射されるように横方向に走査することによ つて行う。ここで光ビームは例えばソフトビーム (登録商標）などが使用できる。

[0019] このとき、光ビームははんだを溶融させるだけのエネルギーを持って!/、るため、該光 ビームを走査したときコンタクトが形成されている領域以外に光ビームが当たると変形 などが生じてしまう。特にコネクタの形状によっては光源に近い部分が変形する。従 つて不要な部分に光ビームが照射されな 、ようにマスクを設置する。

[0020] 図 2は導電線の軸方向力も見たコネクタ全体の正面図である。コネクタ 1に導電線 4 が配置され、はんだ 5が供給されている。ここで図 1、 2では、はんだは一部のコンタク ト 2または導電線 4に供給されいるように示されている力 すべてのコンタクト 2、または 導電線 4に供給されることは明白である。この段階でコネクタ 1上にはマスク 7が設置 される。コネクタ 1にマスク 7が設置されて ヽる状態の参照符号 11で示された部分の 拡大図を図 3に示した。

[0021] 図 3を見るとマスク 7によって遮蔽される領域はコンタクト領域 8を区画する壁部 6、 およびコネクタ 1の光源に近い部分 10の上部であることがわかる。し力しながら遮蔽さ れる領域は本実施例に限定されるものではなぐ光ビームにより変形等の損傷を受け ない部分は遮蔽されなくてもよい。また、はんだ付けを行うコンタクト領域 8の上部に はマスク 7に窓 9が開口しており、それ以外の部分は光ビームを遮蔽するようになって いる。この窓 9を通って光ビームがコンタクト領域 8に照射される。よって光ビームは連 続的に出力され、各はんだ 5全てに光ビームが照射されるように走査することが出来 る。このときマスク 7は同軸線を押圧して固定するための治具としても機能する。

[0022] このようにして光ビームを用いたはんだ付けを行うことが出来、携帯電話に使用され るコネクタのように非常に小さな構造であっても、また物理的な取り扱いが困難な場 合でも素早く確実にはんだ付けを行うことが出来る。さらには、コネクタ 1に形成される コンタクト 2は、別の工程で MIDによって形成されることが望ましい。これによつて、小 さく立体的な構造のコンタクトで、はんだ付け作業が困難なものでも、はんだ装置の はんだ付け手段との接触を必要としないことから、導線とコンタクトとの接続を容易に 行うことが出来る。 [0023] 本実施例ではマスク 7の材料として鉄を想定している。これは例えば光ビームとして ソフトビーム（登録商標）を用いる場合、該ソフトビームの光源としてキセノン光源が用 いられているため、この光源に適した材料として鉄を用いている。しかしながらこれに 限定されるものではなぐ光ビームを遮断することが出来る材料であれば金属、プラス チック、榭脂、その他の材料も含めてすべて本発明の範囲に含まれる。

[0024] 本発明ではさらにコネクタ 1の構造として隣同士のコンタクト領域 8を区画する壁部 6 の構造も提供する。図 1を見ると壁部 6は導電線 4の軸方向に沿つて形成されて!、る 。図 3に示したように壁部 6のハウジング 1からの高さは導電線 4の直径より大きくなつ ている。本発明によればこの壁部 6の高さは少なくとも導電線 4の直径の約 2倍である 。この高さにすることによって、光ビームによりはんだが溶融した場合、はんだの飛散 による近隣のコンタクトとの短絡を確実に防止することが出来る。

Claims

請求の範囲

[1] 光ビームにより導電線とコンタクトを接続する方法であって、

コンタクトが形成されている領域に導電線を設置する段階と、

コンタクトが形成されている領域にはんだを供給する段階と、

コネクタを部分的に光ビーム力 遮蔽するマスクを設置する段階と、

光ビームを照射してはんだを溶融させ導電線とコンタクトを接続する段階とを含む 接続方法。

[2] マスクを設置する段階において、該マスクはコネクタの少なくとも光ビーム源に近い 部分を遮蔽する段階である請求項 1に記載の方法。

[3] 光ビームの照射は接合を行う領域を走査するように行う請求項 1に記載の方法。

[4] コンタクトを、コネクタのハウジング上に MIDにより形成した後、請求項 1に記載の方 法によりコンタクトと導電線を接続する方法。

[5] 光ビーム接合のためのコネクタであって、ハウジングにコンタクトが形成されており、 導電線の導体を受容する領域を定義する壁部が、コンタクトまたは導電線に沿う方向 でコネクタ上面に形成されており、該壁部は導体の高さより高く形成されているコネク タ。

[6] 前記壁部の高さは前記導電線の高さの約 2倍である請求項 5に記載のコネクタ。

[7] コンタクトは MIDによって形成される請求項 5または 6に記載のコネクタ。

[8] 光ビーム接合のためのマスクであって、該マスクはコンタクトと導電線を光ビームに より接続する際に、コンタクト以外の領域の一部を光ビーム力も遮蔽する光ビーム用 マスク。

[9] 前記マスクはコネクタ製造時に同軸線をコネクタに押圧する治具である請求項 8に 記載のマスク。

[10] 前記マスクの材料は鉄である請求項 8に記載のマスク。