(57)【要約】【課題】微小な修復材を所定の把持力で確実に把持し、正確な位置決めが可能な補修材供給装置およびこれを備えたパターン補修装置を提供する。【解決手段】補修材供給部の搬送溝内の補修材１を電磁石からなるピックアップツール２０の下面の溝２１に勘合させて吸着し、Ｘ−Ｙ−θテーブル４０上のプリント配線板３０の導電パターン３２の断線箇所３３上に移動させ、Ｘ−Ｙ−θテーブル４０を移動調整して補修材１に対する導電パターン３２の位置合わせを行ない、ピックアップツール２０を下降させて溶接電極５０で被溶接箇所を加圧し溶接電流を供給して両者を瞬間的に接合する。【選択図】　　　　　図３
2004134608.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
昇降自在に保持されると共に下面にリボン状または線状の磁性体からなる補修材の幅方向が嵌合し得るように穿設された溝部内に前記補修材を磁力によって吸着する柱状のピックアップツールと、
このピックアップツールを水平方向に離間した２点間に往復動させる搬送機構とからなることを特徴とする補修材供給装置。
【請求項２】
前記ピックアップツールは電磁石からなることを特徴とする請求項１記載の補修材供給装置。
【請求項３】
磁性体からなる補修材を補修材供給部まで搬送する補修材供給機構と、
基材上に導体パターンを有する被補修材が載置されるテーブルと、
前記補修材供給部の上部に昇降自在に設けられ下面に前記補修材の幅方向が勘合する溝が穿設され前記補修材供給部に搬送された前記補修材を磁力吸引するピックアップツールと、
このピックアップツールが取着され前記補修材供給部と前記テーブル間を往復動する搬送機構と、
溶接電源を備え前記テーブルの上部に昇降自在に設けられ前記ピックアップツールによって前記被補修材の導体パターン上に載置された前記補修材を加圧下で通電して両者を接合する溶接電極と、
を備えたことを特徴とするパターン補修装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント配線板における断線等の欠陥パターンを、リボンまたは線状の補修材を用いて補修する際に使用される補修材供給装置およびこの補修材供給装置を備えたパターン補修装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プリント配線板は主にその製作途中のエッチング工程でパターンの断線、ピンホール等の製造上の欠陥が発生する。またプリント配線板の製作後に設計変更がなされ、パターンの接続替えの必要性が生じる場合がある。しかしながら投入数量の少ない品種等に対してはコスト削減のため、プリント配線板の欠陥パターン上に予め所定の長さに切断したリボン状の補修材をピンセット等で把持し、欠陥部を覆うようにパターン上に位置決め載置して補修材の両端部を溶接することによって不良品を補修し再生することで対応していた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−１８３２５６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年は大型のプリント配線板もファインパターン化が進み、従来補修対象の限界とされていた回路幅／回路間＝５０／５０μｍを割込み、現在では２０〜３０μｍの回路幅／回路間のプリント配線板も生産されるようになってきた。このような回路幅が５０μｍを下回る高密度化したプリント配線板のパターンの補修においては、パターンと同等の幅のリボン状補修材を顕微鏡下で位置決め載置しなければならず、従来のごとくピンセット等による取扱いや位置合わせが非常に難しく、熟練を必要とする。
またファインパターン化することでパターン厚も薄膜化しており、ピンセット等の取扱いミスによる不良箇所以外のパターンを損傷する虞も多大である。
【０００５】
このような問題点に対処する方法として、従来のごときピンセット等による機械的な把持に替えて補修材を真空吸着することも考えられるが、例えば２０μｍ幅の修復材を真空吸着しようとすると、修復材の吸着面積が小さいためこれに対応し得る吸着ノズルを作成することが困難である。また、プリント配線板のパターンに対する吸着ノズルの接触を避けるため、吸着ノズルの先端が補修材よりプリント配線板側に出る部分をできるだけ小さくする必要があり、特に補修材が線状の場合には十分な吸着力を得ることができず、真空吸着による方法を採用することができない。
【０００６】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、微小な修復材を所定の把持（吸着）力で確実に把持でき、かつ正確な位置決めが可能な補修材供給装置およびこの補修材供給装置を用いて修復材を被修復材の導体パターン上に載置して両者を接合するパターン補修装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明になる補修材供給装置は、昇降自在に保持されると共に下面にリボン状または線状の磁性体からなる補修材の幅方向が嵌合し得るように穿設された溝部内に前記補修材を磁力によって吸着する柱状のピックアップツールと、このピックアップツールを水平方向に離間した２点間に往復動させる搬送機構と、を備えたものである。（請求項１の記載。）
【０００８】
ピックアップツールの磁力によって補修材を吸着するので、補修材が微小であっても確実に吸着することができる。また、補修材がピックアップツール下面の溝部に嵌合するので、ピックアップツールと補修材の相対的位置を一定にすることができるので、プリント配線板の欠陥パターン上に補修材を正確に位置決め載置することが容易となる。
ここに、ピックアップツールとしては、電磁石を用いることができる。（請求項２の記載。）
【０００９】
また、上記第２の課題を解決するために本発明になるパターン補修装置は、磁性体からなる補修材を補修材供給部まで搬送する補修材供給機構と、基材上に導体パターンを有する被補修材が載置されるテーブルと、前記補修材供給部の上部に昇降自在に設けられ下面に前記補修材の幅方向が勘合する溝が穿設され前記補修材供給部に搬送された前記補修材を磁力吸引するピックアップツールと、このピックアップツールが取着され前記補修材供給部と前記テーブル間を往復動する搬送機構と、溶接電源を備え前記テーブルの上部に昇降自在に設けられ前記ピックアップツールによって前記被補修材の導体パターン上に載置された前記補修材を加圧下で通電して両者を接合する溶接電極と、を備えたものである。（請求項３の記載。）
【００１０】
補修材供給部から磁性体の補修材をピックアップツール下面の溝に磁力により嵌合させてテーブル上の被補修材の導体パターン上に載置し、溶接電極で補修材を加圧下で通電して両者を接合するので、微小な修復材を所定の把持（吸着）力で確実に把持できると共に、補修材を被補修材の導体パターン上に正確に位置決めした状態で両者を接合することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。図１は補修材をピックアップツールで吸着した状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。図２は図１のピックアップツールのリボン状または線状補修材が嵌合し得る溝部の形状を示す左側面図であり、（ａ）は矩形状溝、（ｂ）は楔状溝を示す図である。図３は補修材をプリント配線板等の被補修材のパターン上に載置し両者を接合する状態を示す側面図である。なお、これらの図において同一乃至同等部分には同一参照番号を付して詳細な説明は省略する。
【００１２】
図１において、１１は補修材供給機構１０の構成部分でありアルミニューム等の非磁性体で作成された補修材供給部であって、この補修材供給部１１の表面に穿設された搬送溝１２は、コバール等の鉄系合金に金めっきを施してなるリボン状または線状の磁性材料を、予め所定長に切断した補修材１を装填した図示しない公知のパーツフィーダに連通している。この搬送溝１２は補修材１が溝内部をがたつきなく滑走し得る溝幅とされ、またその深さは補修材１の厚さの１／２以下好ましくは１／３程度が嵌まり込む深さとされる。
【００１３】
パーツフィーダにて整列されて補修材供給部１１の搬送溝１２に送り込まれてきた補修材１は、搬送溝１２の終端１３に当接して停止する。補修材供給部１１の上部には電磁石からなるピックアップツール２０が昇降自在でかつ離間した２点間、即ち補修材供給部１１と補修すべきプリント配線板等のパターンの補修箇所間を水平移動可能に設けられている。このピックアップツール２０の下面には補修材１の幅方向が勘合する溝２１が補修材１の長軸と平行に穿設されており、その深さは補修材１の厚さの１／２以下好ましくは１／３程度が嵌まり込む深さとされる。
【００１４】
溝２１をこのように形成すると、図中矢印で示すごとく補修材１を補修材供給部１１からピックアップする際に、補修材１を確実に溝２１内に勘合させることができると共に、被補修材たるプリント配線板３０（図３）のパターン３２に補修材１を載置した際に、ピックアップツール２０でパターン３２を傷つけることがない。ピックアップツール２０の溝２１の形状を図２に示す。図２（ａ）はリボン状補修材１ａまたは線状補修材１ｂ用に矩形の溝２１ａを設けた実施形態であり、図２（ｂ）は線状補修材１ｂに好適な楔形の溝２１ｂを設けた実施形態である。
【００１５】
図３は、ピックアップツール２０を図中矢印で示すごとく降下させて、ピックアップツール２０に吸着された補修材１をプリント配線板のパターン上に載置し両者を接合する状態を示す図であって、図中３０は絶縁基材３１上に形成された導電パターン３２を有するプリント配線板であり、水平面内で前後左右に移動できかつ回転可能としたＸ−Ｙ−θテーブル４０上に固定される。Ｘ−Ｙ−θテーブル４０は、ピックアップツール２０にて搬送されてきた補修材１の位置に合わせるべく手動調整してもよく、また別途設けたＸ−Ｙ−θテーブル駆動装置に予め補修箇所の位置情報を格納しておき、自動で調整するようにしてもよい。なおピックアップツール２０に水平回転機能を設けることによって、補修箇所に位置決めするようにしてもよい。図中３３は導電パターン３２の断線箇所を示している。
【００１６】
５０はシリーズ溶接（もしくはパラレルギャップ溶接）用の溶接電極であり、図示しない溶接ヘッドに取り付けられて昇降自在とされる。この溶接電極５０は、図示しない静電畜勢式直流溶接電源または同期式交流溶接電源５３に接続されており、溶接電極５０で被溶接箇所を加圧し、その加圧力が所定値に達したときに溶接電源５３が付勢されて２本の電極５１、５２間に溶接電流が供給され、この溶接電流のジュール熱と電極加圧力によって補修材１とパターン３２を数ミリセカンドで瞬間的に接合することができる。
【００１７】
接合に際しては、補修材１の両端に電極５０をそれぞれ移動させて行なってもよいが、図３に破線で示したごとく溶接電極５０と同一の溶接電極５５を更に設けて、一対の溶接電極５０、５５を連動させるように構成すると、一度に補修材１の両端を接合することができる。
【００１８】
次に、以上のごとく構成されたパターン補修装置の動作について説明する。
補修材１がパーツフィーダにて整列されて補修材供給部１１の搬送溝１２に搬送され、搬送溝１２の終端１３に当接して補修材１が停止すると、ピックアップツール２０が下降して下面の溝２１が補修材１に勘合する。そしてピックアップツール２０の励磁コイル２２に通電することにより補修材１が吸着される。補修材１を吸着したピックアップツール２０は上昇し水平移動して、Ｘ−Ｙ−θテーブル４０に載置されたプリント配線板３０の導電パターン３２の断線箇所３３上に移動する。
【００１９】
次いでピックアップツール２０を下降させて補修材１と導電パターン３２が接触直前の位置で一旦停止させ、この位置でＸ−Ｙ−θテーブル４０を移動調整して補修材１に対する導電パターン３２の位置合わせを行なう。なお、Ｘ−Ｙ−θテーブル４０の位置を自動調整する場合は、補修材１の搬送中に行なうことができ、ピックアップツール２０の下降を一旦停止する必要はない。その後ピックアップツール２０を下降させて補修材１を導電パターン３２上に載置して溶接電極５０および５５で補修材１の被溶接箇所を加圧し、溶接電極５０および５５のそれぞれの２本の電極５１、５２間に溶接電流を供給して両者を瞬間的に接合する。
【００２０】
１個の溶接電極５０または５５で接合する場合には、補修材１の一端の接合を終えたならば溶接電極５０または５５を補修材１の他端に移動させて同様に接合する。なお、電磁石２０はピックアップツール２０を下降させて溶接電極５０および５５で補修材１を導電パターン３２に加圧した後は、付勢電流を停止して吸着力を解除してもよい。
【００２１】
上記の実施形態では、補修材１は予め所定長に切断されている場合について説明したが、リールに巻装した補修材を同様に用いることもできる。この場合には、補修材の接合後に補修材を切断する手段を設ける必要があるが、この切断手段はワイヤボンダ、リボンボンダ等で用いられている公知の切断手段を用いることができる。
【００２２】
また、補修材供給機構１０は、予め所定長に切断された補修材１を粘着テープに整列させて貼着し、補修材供給部１１に搬送するように構成することができる。この粘着テープとしては紫外線照射によって粘着力を低下させることができるＵＶ粘着テープ、あるいは加熱によって粘着力を低下させることができる熱剥離性粘着テープが知られており、ＵＶランプあるいはレーザの照射等によって粘着力を低下させて補修材１をピックアップすることができる。
【００２３】
さらに、ピックアップツール２０に永久磁石を使用することも可能である。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように本発明になる補修材供給装置は、ピックアップツールの磁力によって磁性体の補修材を吸着するので、真空吸着では困難であった微小な補修材であっても確実に吸着し搬送することができる。また、補修材がピックアップツール下面の溝部に嵌合するので、ピックアップツールと補修材の相対的位置を一定にすることができるので、プリント配線板の欠陥パターン上に補修材を正確に位置決め載置することが容易となる。
【００２５】
また本発明になるパターン補修装置は、補修材供給部から磁性体の補修材をピックアップツール下面の溝に磁力により嵌合させてテーブル上の前記被補修材の導体パターン上に載置し、溶接電極で補修材を加圧下で通電して両者を溶接するので、微小な修復材を所定の把持（吸着）力で確実に把持できると共に、補修材を被補修材の導体パターン上に正確に位置決めした状態で両者を接合することができる。
【００２６】
さらに、補修材を導体パターンに押し付けたまま引き続き溶接電極を下降させて補修材に当接させるため、補修材と導体パターンとの位置合わせ後の相互のずれを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る補修材をピックアップツールで吸着した状態を示す図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図２】図１のピックアップツールのリボン状補修材が嵌入し得る溝部の形状を示す左側面図であり、（ａ）は矩形状溝部、（ｂ）は楔状溝部を示す図である。
【図３】補修材をプリント配線板のパターン上に載置し両者を接合する状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１　　補修材
１０　補修材供給機構
１１　補修材供給部
１２　搬送溝
１３　終端
２０　ピックアップツール
２１　溝
２２　励磁コイル
３０　プリント配線板
３１　絶縁基材
３２　導電パターン
３３　断線箇所
４０　Ｘ−Ｙ−θテーブル
５０、５５　溶接電極
５３　溶接電源
【図１】
2004134608.tif 000003
【図２】
2004134608.tif 000004
【図３】
2004134608.tif 000005