(57)【要約】【課題】カバーを通じて半田による配線部材の接合を行うこと。【解決手段】互いに重ねられたバスバー１とバスバー２とをレーザー光透過性のカバー３を通じてのレーザースポット６の照射により半田接合する。半田５は、バスバー１、２の厚さ方向におけるレーザー照射側に位置するバスバー１の孔部４の充填されており、半田接合後、孔部４の内周面に半田フィレットが形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
孔状又は溝状に形成されて厚さ方向に貫通する半田を保持する半田保持部と、この半田保持部に接する接合予定面をもつ第１の配線部材と、
前記第１の配線部材の前記半田保持部及び前記接合予定面に接する接合予定面を有して第１の配線部材と重ねて配置された第２の配線部材と、
を準備し、
前記半田保持部及び／又は前記半田保持部近傍の前記配線部材に形成された照射領域にレーザー光を照射することにより前記半田を加熱溶融させて前記半田により前記二つの接合予定面を接合することを特徴とする配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項２】
請求項１記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記第２の配線部材の接合予定面は、前記第１の配線部材の孔状又は溝状の半田保持部の反レーザ照射側の開口を完全に遮蔽する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項３】
請求項１記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記レーザー照射により前記半田保持部の周縁部と前記第２の配線部材の接合予定面との境界部にハンダフィレットを形成する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項４】
請求項１記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記配線部材は、前記照射領域からの伝熱放熱を抑制する狭幅部を前記接合予定面に近接して有する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項５】
請求項１記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記照射領域は、前記配線部材の他の表面よりも高いレーザー光吸収性能をもつ配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項６】
請求項５記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記照射領域は、高いレーザー光吸収性能をもつレーザー光吸収膜をもつ配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項７】
請求項５記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記照射領域は、粗面化されている配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項８】
請求項１記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記レーザー光が透過又は貫通可能な光通過部を有するケースにより前記二つの配線部材を本質的に密閉した状態にて、外部から前記光通過部を通じてレーザー光を前記照射領域に照射する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項９】
請求項８記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記第１の配線部材がセットされた前記ケースの底板部と、前記底板部とは別に形成されるとともに前記第２の配線部材がセットされて前記底板部の開口を遮蔽する前記ケースの天板部とにより前記二つの配線部材を本質的に密閉した状態にて前記レーザー照射を行う配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項１０】
請求項９記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記底板部と前記天板部とは、前記レーザー照射後に封着される配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項１１】
請求項９記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記底板部と前記天板部とは、前記レーザー照射前に封着される配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項１２】
請求項８記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記ケースの前記光通過部は、透光性樹脂からなる薄肉のレーザー光透光窓により形成されている配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項１３】
請求項８記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記ケースの前記光通過部は、前記レーザー光が貫通するレーザー光貫通孔により形成されている配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項１４】
請求項１２記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記レーザー光透光窓は、前記照射領域よりも大面積に形成され、前記レーザー光を前記照射領域に収束させる凸レンズ形状を有する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項１５】
請求項１２記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記レーザー光透光窓は、前記ケースの他の部位よりも薄肉とされる配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項１６】
請求項１５記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記レーザー光透光窓は、補強枠部を有する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項１７】
請求項８記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記ケースは、溶融固化した前記半田の形状を光学的に検査可能な透光性の検査窓及び貫光性の検査孔の少なくとも一方を有する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記ケースを封着する際に前記検査孔を封止する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項１９】
請求項１７記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記検査孔は、封着された前記ケース内の結露防止のための呼吸孔として用いられる配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項２０】
請求項８記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記ケースは、前記レーザー光照射時に前記ケース内から排気するための排気孔をもつ配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項２１】
請求項２０記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記排気孔は、溶融固化した前記半田の形状を光学的に検査可能な検査孔を兼ねる配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項２２】
請求項２０記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記排気孔は、封着された前記ケース内の結露防止のための呼吸孔として用いられる配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項２３】
請求項８記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記ケースは、前記光通過部を囲んで前記照射領域近傍まで延在する筒状のガス拡散抑止筒部を有する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項２４】
請求項２３記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記ガス拡散抑止筒部の先端は、前記配線部材の表面に密着する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項２５】
接合予定面をもつ第１の配線部材と、前記接合予定面にほぼ接する接合予定面を有する第２の配線部材と、前記接合予定面又はその近傍に位置して前記配線部材に設けられた半田と、前記レーザー光が透過又は貫通可能な光通過部を有して前記二つの配線部材を本質的に密封するケースとを準備し、
前記半田又はその近傍の前記配線部材の表面からなる照射領域に前記光通過部を通じてレーザー光を照射することにより前記半田を加熱溶融させて前記半田により前記二つの接合予定面を接合することを特徴とする配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記第１の配線部材がセットされた前記ケースの底板部と、前記底板部とは別に形成されるとともに前記第２の配線部材がセットされて前記底板部の開口を遮蔽する前記ケースの天板部とにより前記二つの配線部材を本質的に密閉した状態にて前記レーザー照射を行う配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項２７】
請求項２６記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記底板部と前記天板部とは、前記レーザー照射後に封着される配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項２８】
請求項２７記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記底板部と前記天板部とは、前記レーザー照射前に封着される配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項２９】
請求項２５記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記ケースの前記光通過部は、透光性樹脂からなる薄肉のレーザー光透光窓により形成されている配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項３０】
請求項２５記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記ケースの前記光通過部は、前記レーザー光が貫通するレーザー光貫通孔により形成されている配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項３１】
請求項２９記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記レーザー光透光窓は、前記照射領域よりも大面積に形成され、前記レーザー光を前記照射領域に収束させる凸レンズ形状を有する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項３２】
請求項２９記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記レーザー光透光窓は、前記ケースの他の部位よりも薄肉とされる配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項３３】
請求項３２記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記レーザー光透光窓は、補強枠部を有する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項３４】
請求項２５記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記ケースは、溶融固化した前記半田の形状を光学的に検査可能な透光性の検査窓及び貫光性の検査孔の少なくとも一方を有する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項３５】
請求項３４記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記ケースを封着する際に前記検査孔を封止する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項３６】
請求項３４記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記検査孔は、封着された前記ケース内の結露防止のための呼吸孔として用いられる配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項３７】
請求項２５記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記ケースは、前記レーザー光照射時に前記ケース内から排気するための排気孔をもつ配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項３８】
請求項３７記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記排気孔は、溶融固化した前記半田の形状を光学的に検査可能な検査孔を兼ねる配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項３９】
請求項３７記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記排気孔は、封着された前記ケース内の結露防止のための呼吸孔として用いられる配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項４０】
請求項３９記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記ケースは、前記光通過部を囲んで前記照射領域近傍まで延在する筒状のガス拡散抑止筒部を有する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項４１】
請求項４０記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記ガス拡散抑止筒部の先端は、前記配線部材の表面に密着する配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項４２】
請求項１乃至４１記載の配線部材のレーザー照射式半田接合方法において、
前記第１の配線部材及び第２の配線部材は、それぞれバスバーである配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【請求項４３】
半田を保持する半田保持部と、前記半田保持部に近接して形成された端子挿入孔とをもつ第１の配線部材と、第２の配線部材をなす端子をもつ電子部品とを準備し、
前記端子挿入孔に前記電子部品の端子を挿入した状態にてレーザー光により前記半田を溶融させて前記溶融した半田を前記端子挿入孔に移動させることにより前記電子部品の端子を前記配線部材に接続することを特徴とする配線部材のレーザー照射式半田接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バスバーなどの配線部材などを光学的に接続する方法に関する。本発明によれば、たとえば密閉ケースにほぼ密閉された配線部材の半田接合を簡単に実現することができる。
【背景技術】
【０００２】
レーザースポットを用いた配線接続技術が下記の特許文献１〜４に提案されている。特許文献１は、フレキシブル基板上の金属箔をレーザー溶接することを提案し、特許文献２はレーザーを用いた半田接合法を提案し、特許文献３は基板裏面側からのレーザー光照射により基板表面の半田バンプを溶融させてチップ端子を基板の配線層に接合する技術を提案し、特許文献４は電子部品端子を配線に半田付けするのにレーザースポットを用いることを提案している。
【０００３】
また、特許文献５は、レーザー透過性樹脂カバーをレーザー吸収性ケースに密着させてレーザー照射することにより、レーザー透過性樹脂カバーをレーザー吸収性ケースに接合することを提案している。
【特許文献１】特開２００５−１２３３６６号公報
【特許文献２】特開２００５−１０１４７３号公報
【特許文献３】特開２００５−７２６１２号公報
【特許文献４】特開平５−１３９４６号公報
【特許文献５】特開２００３−２６６５４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ほとんどの回路装置は、防水などの目的のために最終的にケースに実質的に密閉されて完成する。したがって、回路装置を構成する配線部材の半田接合は、ケース密閉工程の前に完了しておく必要がある。ただし、ケースは、回路装置の基板にカップ状カバーを接合して構成することができる。この場合には、カップ状カバーは、回路装置の配線部材の半田接合完了後に、回路装置の基板に融着などにより接合されることになる。
【０００５】
しかしながら、上記した従来構造では、カップ状カバー側にコネクタや回路を配置することが困難であるという問題が発生する。すなわち、この場合には、カップ状カバーに固定したコネクタや回路の配線と、ケースに固定したあるいはケースの一部を兼ねる基板に固定した回路の配線との接合が困難となってしまう。
【０００６】
回路密閉容器をケース（底板部とも言う）と、カバー（天板部とも言う）により構成し、これら両者にコネクタや回路を分散配置し、カバーによりケース開口を閉鎖した密閉状態にした後、両側の配線を半田接合できれば、種々の利点が生じる。
【０００７】
しかしながら、上記した従来技術では、このような構造の回路装置製造方法に対する潜在的な需要はあったものの、それを実現するための具体的な技術は提案されていなかった。
【０００８】
本発明は上記問題点に関してなされたものであり、回路装置の配線作業のフレキシビリティを大幅に向上可能な配線部材のレーザー照射式半田接合方法を提供することをその目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決する第１発明は、孔状又は溝状に形成されて厚さ方向に貫通する半田を保持する半田保持部と、この半田保持部に接する接合予定面をもつ第１の配線部材と、前記第１の配線部材の前記半田保持部及び前記接合予定面に接する接合予定面を有して第１の配線部材と重ねて配置された第２の配線部材とを準備し、前記半田保持部及び／又は前記半田保持部近傍の前記配線部材に形成された照射領域にレーザー光を照射することにより前記半田を加熱溶融させて前記半田により前記二つの接合予定面を接合することを特徴としている。なお、この明細書で言う配線部材とは、電気信号又は電力を伝送可能な部材のうち半田接合可能な部材を言う。
【００１０】
すなわち、この第１発明は、２つの配線部材の接合予定面に隣接してそのどちらかに半田溜めをなす半田保持部が形成される。半田保持部は配線部材を貫通する溝又は孔からなり、この溝又は孔に半田が保持される。このようにすると、この半田保持部又はその近傍の配線部材の表面にレーザースポットを照射することにより半田を溶融させることにより、毛細管現象により半田保持部に隣接する接合予定面を半田接合することができる。溝又は孔は、溶融した半田を表面張力により良好に保持することができる。
【００１１】
好適な態様において、前記第２の配線部材の接合予定面は、前記第１の配線部材の孔状又は溝状の半田保持部の反レーザ照射側の開口を完全に遮蔽する。なお、ここで言う反レーザ照射側の開口とは、レーザースポットが照射される側と反対の側における半田保持部の孔部又は溝部の厚さ方向への端部開口を言う。このようにすれば、レーザー照射に溶融した半田が孔部又は溝部からなる半田保持部から脱落することがなく、良好に二つの配線部材の間の接合予定面に浸透することができる。
【００１２】
好適な態様において、前記レーザー照射により前記半田保持部の周縁部と前記第２の配線部材の接合予定面との境界部にハンダフィレットを形成する。このようにすれば、半田保持用の孔部又は溝部の側面を利用して、半田濡れ作用によりそこに形成されるハンダフィレットにより半田接合を強化できるとともに、ハンダフィレットの観察により半田接合の良否を判定することもできる。
【００１３】
好適な態様において、前記配線部材は、前記照射領域からの伝熱放熱を抑制する狭幅部を前記接合予定面に近接して有する。これにより、レーザー照射エネルギーを低減できるととともに、配線部材近傍の電子部品への悪影響などを低減することもできる。
【００１４】
好適な態様において、前記照射領域は、前記配線部材の他の表面よりも高いレーザー光吸収性能をもつ。これにより、レーザー照射エネルギーを低減できるととともに、配線部材近傍の電子部品への悪影響などを低減することもできる。
【００１５】
好適な態様において、前記照射領域は、高いレーザー光吸収性能をもつレーザー光吸収膜をもつ。これにより、照射領域のレーザー光吸収性能を確実に向上することができる。
【００１６】
好適な態様において、前記照射領域は、粗面化されている。これにより、材料又は工程増加を抑止しつつ照射領域のレーザー光吸収性能を確実に向上することができる。
【００１７】
好適な態様において、前記レーザー光が透過又は貫通可能な光通過部を有するケースにより前記二つの配線部材を本質的に密閉した状態にて、外部から前記光通過部を通じてレーザー光を前記照射領域に照射する。これにより、配線部材をケースに実質的に密閉した状態にてその半田接合を行うことができるため、半田接合工程の配置自由度や配線部材の配置自由度を大幅に向上することができる。
【００１８】
好適な態様において、前記第１の配線部材がセットされた前記ケースの底板部と、前記底板部とは別に形成されるとともに前記第２の配線部材がセットされて前記底板部の開口を遮蔽する前記ケースの天板部とにより前記二つの配線部材を本質的に密閉した状態にて前記レーザー照射を行う。なお、既述したように、たとえば底板部は、回路装置の基板やヒートシンクなどとし、天板部は、略透明なカップ状カバーなどとすることもできる。また、底板部は、回路装置を収容する金属製又は樹脂製の上端開口箱とすることができ、天板部を略透明な蓋板とすることができる。この態様によれば、底板部に主要な回路を実装し、天板部にコネクタや他の回路部品や他の配線部材を実装することが可能となる。
【００１９】
好適な態様において、前記底板部と前記天板部とは、前記レーザー照射後に封着される。また、他の好適な態様において、前記底板部と前記天板部とは、前記レーザー照射前に封着される。すなわち、最終的な底板部と天板部との接合は、レーザー照射の前でも後でもよい。
【００２０】
好適な態様において、前記ケースの前記光通過部は、透光性樹脂からなる薄肉のレーザー光透光窓により形成されている。このようにすれば、ケースをレーザー照射により破損することなく、レーザースポットをケース内部に導入することができる。
【００２１】
好適な態様において、前記ケースの前記光通過部は、前記レーザー光が貫通するレーザー光貫通孔により形成されている。このようにすれば、レーザー照射によりケースのレーザースポット透過部分の劣化又は破損を心配することなく、高エネルギーのレーザー照射をケ−ス内の配線部材の照射領域に行うことができる。
【００２２】
好適な態様において、前記レーザー光透光窓は、前記照射領域よりも大面積に形成され、前記レーザー光を前記照射領域に収束させる凸レンズ形状を有する。このようにすれば、レーザー光透光窓を構成する略透明な樹脂材料の温度上昇を抑止することができ、それによる劣化、破損を抑止することができる。
【００２３】
好適な態様において、前記レーザー光透光窓は、前記ケースの他の部位よりも薄肉とされる。これにより、好適には略透明な樹脂により形成されたレーザー光透光窓の温度上昇を抑止することができ、それによる劣化、破損を抑止することができる。
【００２４】
好適な態様において、前記レーザー光透光窓は、補強枠部を有する。このようにすれば、レーザー光透光窓の機械的強度を向上しつつ、レーザー光透光窓の温度上昇を抑止することができる。
【００２５】
好適な態様において、前記ケースは、溶融固化した前記半田の形状を光学的に検査可能な透光性の検査窓及び貫光性の検査孔の少なくとも一方を有する。なお、検査孔の場合にはそれを後で封着することができる。このようにすれば、製造品質を向上することができる。
【００２６】
好適な態様において、前記ケースを封着する際に前記検査孔を封止する。すなわち、この態様は、ケースを封着する装置を用いてケース封着工程の前後にて検査孔の封着を行うので、検査孔封着工程を簡素化することができる。
【００２７】
好適な態様において、前記検査孔は、封着された前記ケース内の結露防止のための呼吸孔として用いられる。なお、ケース内の結露防止のための呼吸孔には、孔にゴアテックスなどの防水性・透湿性に優れた部材が装着されてケース内部の結露を防止される。
【００２８】
好適な態様において、前記ケースは、前記レーザー光照射時に前記ケース内から排気するための排気孔をもつ。このようにすれば、半田溶融時に生じるスモークやガスなどがケース内の回路部品に悪影響を与えるのを抑止することができる。なお、この排気孔にはケース内の空気を吸入するようにしてもよい。また、ケース内の排気を容易化しつつケース内の減圧を防止するために、ケース内に新鮮な空気を導入する空気導入孔を設けても良い。
【００２９】
好適な態様において、前記排気孔は、溶融固化した前記半田の形状を光学的に検査可能な検査孔を兼ねる。このようにすれば、後で封着すべき孔数を低減することができる。
【００３０】
好適な態様において、前記排気孔は、封着された前記ケース内の結露防止のための呼吸孔として用いられる。このようにすれば、後で封着すべき孔数を低減することができる。
【００３１】
好適な態様において、前記ケースは、前記光通過部を囲んで前記照射領域近傍まで延在する筒状のガス拡散抑止筒部を有する。このようにすれば、半田溶融により生じた煙やガスがケース内全体に拡散するのを抑止することができる。なお、ガス拡散抑止筒部内の煙やガスは、はんだ中の成分が気化したもので、配線部材のはんだと再結合される。
【００３２】
好適な態様において、前記ガス拡散抑止筒部の先端は、前記配線部材の表面に密着する。これにより、半田溶融により生じた煙やガスがケース内全体に拡散するのを更に良好に抑止することができるとともに、ガス拡散抑止筒部により配線部材を押さえてその変位を防止することもできる。
【００３３】
上記課題を解決する第２発明は、接合予定面をもつ第１の配線部材と、前記接合予定面にほぼ接する接合予定面を有する第２の配線部材と、前記接合予定面又はその近傍に位置して前記配線部材に設けられた半田と、前記レーザー光が透過又は貫通可能な光通過部を有して前記二つの配線部材を本質的に密封するケースとを準備し、前記半田又はその近傍の前記配線部材の表面からなる照射領域に前記光通過部を通じてレーザー光を照射することにより前記半田を加熱溶融させて前記半田により前記二つの接合予定面を接合することを特徴としている。
【００３４】
すなわち、この第２発明は、ケースにて密閉された状態にてこのケースの光通過部を透過又は貫通するレーザー光により、ケース内の少なくとも二つの配線部材を半田接合する。
【００３５】
このようにすれば、配線部材をケースに実質的に密閉した状態にてその半田接合を行うことができるため、半田接合工程の配置自由度や配線部材の配置自由度を大幅に向上することができる。
【００３６】
好適な態様において、前記第１の配線部材がセットされた前記ケースの底板部と、前記底板部とは別に形成されるとともに前記第２の配線部材がセットされて前記底板部の開口を遮蔽する前記ケースの天板部とにより前記二つの配線部材を本質的に密閉した状態にて前記レーザー照射を行う。これにより、底板部に主要な回路を実装し、天板部にコネクタや他の回路部品や他の配線部材を実装することが可能となり、配線配置自由度や配線作業の自由度を大幅に向上することができる。
【００３７】
好適な態様において、前記底板部と前記天板部とは、前記レーザー照射後に封着される。また、他の好適な態様において、前記底板部と前記天板部とは、前記レーザー照射前に封着される。すなわち、最終的な底板部と天板部との接合は、レーザー照射の前でも後でもよい。
【００３８】
好適な態様において、前記ケースの前記光通過部は、透光性樹脂からなる薄肉のレーザー光透光窓により形成されている。このようにすれば、ケースをレーザー照射により破損することなく、レーザースポットをケース内部に導入することができる。
【００３９】
好適な態様において、前記ケースの前記光通過部は、前記レーザー光が貫通するレーザー光貫通孔により形成されている。このようにすれば、レーザー照射によりケースのレーザースポット透過部分の劣化又は破損を心配することなく、高エネルギーのレーザー照射をケ−ス内の配線部材の照射領域に行うことができる。
【００４０】
好適な態様において、前記レーザー光透光窓は、前記照射領域よりも大面積に形成され、前記レーザー光を前記照射領域に収束させる凸レンズ形状を有する。このようにすれば、レーザー光透光窓を構成する略透明な樹脂材料の温度上昇を抑止することができ、それによる劣化、破損を抑止することができる。
【００４１】
好適な態様において、前記レーザー光透光窓は、前記ケースの他の部位よりも薄肉とされる。これにより、好適には略透明な樹脂により形成されたレーザー光透光窓の温度上昇を抑止することができ、それによる劣化、破損を抑止することができる。
【００４２】
好適な態様において、前記レーザー光透光窓は、補強枠部を有する。このようにすれば、レーザー光透光窓の機械的強度を向上しつつ、レーザー光透光窓の温度上昇を抑止することができる。
【００４３】
好適な態様において、前記ケースは、溶融固化した前記半田の形状を光学的に検査可能な透光性の検査窓及び貫光性の検査孔の少なくとも一方を有する。なお、検査孔の場合にはそれを後で封着することができる。このようにすれば、製造品質を向上することができる。
【００４４】
好適な態様において、前記ケースを封着する際に前記検査孔を封止する。すなわち、この態様は、ケースを封着する装置を用いてケース封着工程の前後にて検査孔の封着を行うので、検査孔封着工程を簡素化することができる。
【００４５】
好適な態様において、前記検査孔は、封着された前記ケース内の結露防止のための呼吸孔として用いられる。なお、ケース内の結露防止のための呼吸孔は、孔にゴアテックスなどの結露防止部材を貼付することによりケース内部の結露を防止するものである。
【００４６】
好適な態様において、前記ケースは、前記レーザー光照射時に前記ケース内から排気するための排気孔をもつ。このようにすれば、半田溶融時に生じるスモークやガスなどがケース内の回路部品に悪影響を与えるのを抑止することができる。なお、この排気孔にはケース内の空気を吸入するようにしてもよい。また、ケース内の排気を容易化しつつケース内の減圧を防止するために、ケース内に新鮮な空気を導入する空気導入孔を設けても良い。
【００４７】
好適な態様において、前記排気孔は、溶融固化した前記半田の形状を光学的に検査可能な検査孔を兼ねる。このようにすれば、後で封着すべき孔数を低減することができる。
【００４８】
好適な態様において、前記排気孔は、封着された前記ケース内の結露防止のための呼吸孔として用いられる。このようにすれば、後で封着すべき孔数を低減することができる。
【００４９】
好適な態様において、前記ケースは、前記光通過部を囲んで前記照射領域近傍まで延在する筒状のガス拡散抑止筒部を有する。このようにすれば、半田溶融により生じた煙やガスがケース内全体に拡散するのを抑止することができる。なお、ガス拡散抑止筒部内の煙やガスは、はんだ中の成分が気化したもので、配線部材のはんだと再結合される。
【００５０】
好適な態様において、前記ガス拡散抑止筒部の先端は、前記配線部材の表面に密着する。これにより、半田溶融により生じた煙やガスがケース内全体に拡散するのを更に良好に抑止することができるとともに、ガス拡散抑止筒部により配線部材を押さえてその変位を防止することもできる。
【００５１】
好適な態様において、前記第１の配線部材及び第２の配線部材は、それぞれバスバーである。このようにすれば、かなりの量の半田量が必要となるバスバーの半田接合を、バスバーをケースで実質的に密閉した状態にて実現することができる。
【００５２】
上記課題を解決する第３発明は、半田を保持する半田保持部と、前記半田保持部に近接して形成された端子挿入孔とをもつ第１の配線部材と、第２の配線部材をなす端子をもつ電子部品とを準備し、前記端子挿入孔に前記電子部品の端子を挿入した状態にてレーザー光により前記半田を溶融させて前記溶融した半田を前記端子挿入孔に移動させることにより前記電子部品の端子を前記配線部材に接続することを特徴としている。
【００５３】
このようにすれば、電子部品の端子を第１の配線部材の端子挿入孔に容易に挿入することができるとともに、この端子挿入孔に近接して形成された半田保持部の半田をレーザー溶融して端子挿入孔に溶融半田液を導入することにより接続を行うことができる。
【００５４】
半田保持部としては、既述した配線部材に設けた孔部又は溝部を用いることができる。この孔部又は溝部は端子挿入孔に連通していることが好適である。
【００５５】
なお、既述した検査孔からの半田接合の検査は、目視検査だけでなく、内視鏡検査などの光学機器を用いた検査であってもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５６】
本発明をケース密閉状態のバスバー接合に適用した好適な実施態様を以下に説明する。ただし、この発明は下記の実施形態に限定解釈されるべきではなく、本発明の技術思想を他の公知技術を組み合わせて実施しても良いことは当然である。
【００５７】
（実施形態１）
実施形態１を図１を参照して説明する。図１は、半田接合のためのレーザー光照射した瞬間を示す半田接合部近傍の拡大縦断面図、図２は半田接合完了状態を示す半田接合部近傍の拡大縦断面図である。
【００５８】
１、２は互いに半田接合されるべきバスバー、３はレーザー光透過性を有する樹脂製のカバーである。
【００５９】
バスバー１は、図示しない回路基板（ヒートシンクでもよい）に固定されてこの回路基板の上方にてこの回路基板の主面と平行に延在する銅製バスバーであり、本発明で言う第１の配線部材をなす。
【００６０】
バスバー２は、後述するカバー３に固定されてバスバー１と平行に延在する銅製バスバーであり、本発明で言う第２の配線部材をなす。
【００６１】
バスバー１の先端部の下面はバスバー２の先端部の上面と重ねられて密着しており、バスバー１とバスバー２との接触面は本発明で言う接合予定面１１、２１を構成している。バスバー１の先端部にはバスバー１を厚さ方向に貫通する孔部（半田保持部）４が形成されており、孔部４には半田５が固化状態にて充填されている。孔部４の下端開口は、バスバー２により遮蔽されている。
【００６２】
カバー３は、上記回路基板の周縁部に嵌合する開口（図示せず）を有して、この回路基板の上面に実装された回路装置をこの回路基板とともに密閉する。すなわち、この実施形態では、カバー３は回路基板とともに回路装置を密閉するためのケースをなす。
【００６３】
カバー３には図示しないコネクタが固定されており、バスバー２は、このコネクタに到達している。バスバー１は、回路基板の上面に実装された上記回路装置に達している。カバー３は、レーザースポット６が良好に透過可能な透明性を有している。カバー３のうち、レーザースポット６が透過する領域は、レーザー光透光窓と称する。
【００６４】
６はレーザースポットであり、レーザースポット６は、孔部４及びその近傍に照射されている。
【００６５】
図２は、レーザー光による半田接合完了状態を示す。レーザースポット６により孔部４の半田５や、その近傍のバスバー１の表面が加熱されて半田５が溶融する。溶融した半田５は、バスバー１の接合予定面１１とバスバー２の接合予定面２１との隙間に毛細管現象により浸透した後、冷却されてバスバー１とバスバー２とを半田接合する。７は孔部４に残留する半田フィレットである。
【００６６】
なお、カバー３と回路基板とは、予め完全に接合した状態にて上記レーザースポット６による半田接合を行っても良く、この半田接合後にカバー３と回路基板の最終的な封着を行っても良い。また、回路基板が固定されたケースの下側部分（底板部とも言う）と、カバー３すなわちケースの天板部とを接合して回路密閉を行っても良い。更に、底板部が椀状であれば、天板部は蓋板状としてもよい。その他、この実施形態では、カバー３全体がレーザースポット６に対して透明性を有しているが、カバー３のうちレーザースポット６が透過する部位のみがレーザースポット６に対して透明性を有するようにしてもよいことは当然である。更に、カバー３にコネクタ以外の他の回路装置を実装しても良い。
【００６７】
（変形態様１）
変形態様を図３を参照して説明する。図３はバスバー１、２の要部平面図である。この変形態様では、バスバー１は接合予定面１１に隣接して狭幅部１２をもち、バスバー２も接合予定面２１に隣接して狭幅部２２をもつ。このようにすれば、レーザースポット６照射時のバスバー１、２を通じての伝熱を低減できる。
【００６８】
（変形態様２）
変形態様を図４を参照して説明する。図４はバスバー１、２の要部断面図である。この変形態様では、バスバー１はレーザースポット６が照射される表面にレーザー吸収膜１３をもち、バスバー２はレーザースポット６が照射される表面にレーザー吸収膜２３をもつ。このようにすれば、レーザースポット６のエネルギー密度を低減することができる。レーザー光吸収膜１３、２３としては、たとえば黒色樹脂塗膜や暗色メッキ膜などを採用することができる。また、レーザー光吸収膜１３、２３の代わりに、バスバー１、２の同じ表面領域を粗面化してもよい。
【００６９】
（変形態様３）
変形態様を図５を参照して説明する。図５はバスバー１、２及びカバー３の要部断面図である。この変形態様では、カバー３の光通過部をなすレーザー光透光窓３１は、他の部位に比べて薄肉化されている。このようにすれば、レーザー光透光窓３１の熱的損傷を防止することができる。なお、図６に示すように、カバー３の薄肉化されたレーザー光透光窓３１に格子状の突条３２を設けてもよい。このようにすれば、機械的強度の低下を抑止しつつ更なる薄肉化を行うことができる。
【００７０】
（変形態様４）
変形態様を図７を参照して説明する。図７はバスバー１、２及びカバー３の要部断面図である。この変形態様では、カバー３の光通過部３０は角形孔であるレーザー光貫通孔３３を多数形成されている。このようにすれば、レーザー光によるカバー３の熱的損傷を低減することができる。すなわち、光通過部３０に存在してレーザー光貫通孔３３を区画する枠部３２ａは、レーザー光照射を受けるが、その表面積が大きいため冷却効果が相対的に向上するため、その損傷を低減することができる。もちろん、この枠部３２ａはカバー３と同じ樹脂ではなく他の金属又は樹脂としてもよく、省略してもよい。ただ、このレーザー光貫通孔３３は最終的に封止されることが好ましく、枠部３２ａをこの封止の際に利用することができる。
【００７１】
（変形態様５）
変形態様を図８を参照して説明する。図８はカバー３の光通過部を単一のレーザー光貫通孔３３により構成し、かつ、レーザー光の焦点をこのレーザー光貫通孔３３の部位に設定したものである。このようにすると、小さい径のレーザー光貫通孔３３にて、バスバー１、２のそれよりも大面積の照射領域にレーザースポット６を照射することができ、カバー３の損傷も避けることができる。
【００７２】
（変形態様６）
変形態様を図９を参照して説明する。図９はカバー３の光通過部を凸レンズ形状のレーザー光透光窓３４に成形したものである。このようにすると、カバー３の透過エネルギー密度を軽減しつつ、必要エネルギー密度のレーザースポット６を必要面積に照射することができる。
【００７３】
（変形態様７）
変形態様を図８を参照して説明する。この変形態様では、レーザー光貫通孔３３をその後に半田接合部の光学的に検査するための検査孔として使用する。この光学的検査としては、内視鏡をこのレーザー光貫通孔３３を貫通して半田接合部に挿入して孔部４の半田フィレットの形状を検査する方法が好適である。検査終了後、このレーザー光貫通孔３３は種々の方法にて封着されることが好ましい。このレーザー光貫通孔３３の封着は、カバー３を回路基板に溶着する装置を用いて、このカバー３の封着工程と続けて行うことが好適である。
【００７４】
（変形態様８）
変形態様を図８を参照して説明する。この変形態様では、レーザー光貫通孔３３をその後に半田接合部の光学的に検査するための検査孔として使用する。この光学的検査としては、内視鏡をこのレーザー光貫通孔３３を貫通して半田接合部に挿入して孔部４の半田フィレットの形状を検査する方法が好適である。検査終了後、このレーザー光貫通孔３３は種々の方法にて封着されることが好ましい。
【００７５】
（変形態様９）
変形態様を図８を参照して説明する。この変形態様では、レーザー光貫通孔３３をその後に半田接合部の光学的に検査するための検査孔として使用し、その後、このレーザー光貫通孔３３にゴアテックスを装着して呼吸孔として用いる。このようにすれば、レーザー光貫通孔３３の封着作業を省略することができる。
【００７６】
（変形態様１０）
変形態様を図８を参照して説明する。この変形態様では、レーザー光貫通孔３３は、レーザー光照射時にカバー３と回路基板とからなるケース内から排気するための排気孔として用いられる。これにより、レーザースポット６の照射により半田５が溶融する際のガスやスモークを良好に外部に排出することができる。なお、カバー３には、この排気時にカバー３内に新鮮空気を導入する新鮮空気導入孔を設けることが更に好適である。その他、レーザー光貫通孔３３をこの新鮮空気導入孔とし、カバー３の他の部位に排気孔を設けても良い。なお、レーザー照射照射後、レーザー光貫通孔３３を検査孔又は呼吸孔として使用することは既述した通りである。
【００７７】
（変形態様１１）
排気孔、検査孔、呼吸孔、新鮮空気導入孔をレーザー光貫通孔３３とは別にカバー３に設けても良いことはもちろんである。
【００７８】
（変形態様１２）
レーザースポット６の照射時に半田保持部をなす孔部４近傍にカバー３の孔を通じて外部から排気筒を挿入し、この排気筒から排気することも可能である。もちろん、この時、レーザー光貫通孔３３又は他の部位からカバー３内に新鮮空気が導入されることが好適である。
【００７９】
（変形態様１３）
変形態様を図１０を参照して説明する。この変形態様では、カバー３は、レーザー光貫通孔３３を囲んでバスバー１の表面に達する円筒状のガス拡散抑止筒部３５を有する。このようにすれば、半田溶融により生じた煙やガスがケース内全体に拡散するのを抑止することができる。また、ガス拡散抑止筒部３５によりバスバー１の位置ずれを防止することができる。なお、レーザー光貫通孔３３は、半田接合完了後、蓋３６をこのガス拡散抑止筒部３５に嵌めて接着することにより封止されることができる（図１１参照）。更に、このガス拡散抑止筒部３５は、図１２に示すように、レーザー光貫通孔３３の代わりにレーザー光透光窓３１の周囲から垂下させてもよい。
【００８０】
（実施形態２）
実施形態２を図１３〜図１６を参照して説明する。図１３は、半田接合のためのレーザー光照射した瞬間を示す半田接合部近傍の拡大縦断面図、図１４はその要部拡大平面図、図１５は半田接合完了状態を示す半田接合部近傍の拡大縦断面図、図１６はその要部拡大平面図である。
【００８１】
カバー３には電子部品７が固定され、電子部品７から端子８が下方に伸びている。なお、電子部品７はコネクタでもよい。
【００８２】
プリント基板９の内部には導体パターンである内層パターン（図示省略）が本発明で言う第１の配線部材として形成されている。プリント基板９の所定位置には端子挿入孔９１が貫孔され、端子挿入孔９１には端子８が挿通している。端子挿入孔９１に隣接してプリント基板９の表面に独立円形配線パターンであるランド９２が設けられている。ランド９２は本発明で言う半田保持部をなす。また、プリント基板９の表面のうちランド９２の周囲近傍にはレーザー光吸収膜９３が設けられている。レーザー光吸収膜９３の下に導体パターンを設けても良い。なお、端子挿入孔９１は、半田５をランド９２の上に形成した後で貫孔することが好適である。
【００８３】
カバー３を通じてレーザースポット６をレーザー光吸収膜９３に照射すると、ランド９２に設けられた半田５が溶融される。溶融された半田５は重力や表面張力により端子挿入孔９１に流れ込み、端子挿入孔９１の内周面と端子８との間の隙間に充填され、内層パターン（図示省略）と端子との接続がなされる。
【００８４】
（変形態様）
なお、半田５は、実施形態１のようにプリント基板９に設けた孔部又は溝部に保持させてもよい。プリント基板９の代わりにバスバーなどを採用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】実施形態１を示す半田接合部近傍の拡大縦断面図である。
【図２】実施形態１の半田接合完了状態を示す半田接合部近傍の拡大縦断面図である。
【図３】変形態様１を示すバスバーの要部平面図である。
【図４】変形態様２を示すバスバーの要部断面図である。
【図５】変形態様３を示すバスバー及びカバーの要部断面図である。
【図６】変形態様３を示すバスバー及びカバーの要部断面図である。
【図７】変形態様４を示すバスバー及びカバーの要部断面図である。
【図８】変形態様５を示すバスバー及びカバーの要部断面図である。
【図９】変形態様６を示すカバーの要部断面図である。
【図１０】変形態様１３を示すバスバー及びカバーの要部断面図である。
【図１１】変形態様１３を示すバスバー及びカバーの要部断面図である。
【図１２】変形態様１３を示すバスバー及びカバーの要部断面図である。
【図１３】実施形態２を示すレーザー照射した瞬間の縦断面図である。
【図１４】図１３のプリント基板の要部拡大平面図である。
【図１５】実施形態２を示すレーザー照射後の縦断面図である。
【図１６】図１３のプリント基板の要部拡大平面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１      バスバー
２      バスバー
３      カバー
４      孔部
５      半田
６      レーザースポット
７      電子部品
８      端子
９      プリント基板
１１      接合予定面
１２      狭幅部
１３      レーザー吸収膜
１３      レーザー光吸収膜
２１      接合予定面
２２      狭幅部
２３      レーザー吸収膜
３０      光通過部
３１      レーザー光透光窓
３２      突条
３２ａ      枠部
３３      レーザー光貫通孔
３４      レーザー光透光窓
３５      ガス拡散抑止筒部
３６      蓋
９１      端子挿入孔
９２      ランド
９３      レーザー光吸収膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
2007222907.tif 000016
【図１５】
2007222907.tif 000017
【図１６】
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