(57)【要約】【課題】電線の整列治具、およびそれを備える半田付け装置において、細径化した電線であっても、電線の先端部まで良好に整列させることができるようにする。【解決手段】先端からの長さが略一定となる長さ方向の中間部で並列に配列され、配列された位置から先端側に向かってそれぞれの間で接離可能に保持された複数の同軸線２０を被整列面に一定の整列ピッチで整列させる電線の整列治具１であって、各同軸線２０をそれぞれ被整列面側に押さえるため、整列ピッチで並列された複数の溝部７ａを有する整列部材７と、整列部材７を、被整列面に対して略直交する方向に相対移動可能、かつ、配列された位置の近傍から各同軸線２０の先端部までの間で、被整列面に対して被整列面に沿う一定方向に相対移動可能に保持する移動ステージ３、１０とを備えるようにする。【選択図】図１
2009043680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端からの長さが略一定となる長さ方向の中間部で並列に配列され、配列された位置から先端側に向かってそれぞれの間で接離可能に保持された複数の電線を被整列面に一定の整列ピッチで整列させる電線の整列治具であって、
前記複数の電線をそれぞれ前記被整列面側に押さえるため、前記整列ピッチで並列された複数の溝部を一端に有する整列部材と、
該整列部材を、前記被整列面に対して略直交する方向に相対移動可能、かつ、前記配列された位置の近傍から前記複数の電線の先端部までの間で、前記被整列面に対して該被整列面に沿う一定方向に相対移動可能に保持する相対移動機構とを備えることを特徴とする電線の整列治具。
【請求項２】
前記整列部材の溝部は、溝深さ方向に溝幅が減少され、溝幅方向の略中央に溝深さが最大となる溝頂部を備えてなることを特徴とする請求項１に記載の電線の整列治具。
【請求項３】
前記整列部材の溝部の溝深さ方向の溝幅の変化が、階段状の変化を含むことを特徴とする請求項２に記載の電線の整列治具。
【請求項４】
前記整列部材は、前記複数の電線を押さえる方向に弾性支持されてなることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電線の整列治具。
【請求項５】
複数の電線を基板上に一定の整列ピッチで整列させて、前記基板に半田付けする半田付け装置であって、
請求項１〜４のいずれかに記載の電線の整列治具を備えることを特徴とする半田付け装置。
【請求項６】
前記整列治具を、少なくとも前記整列部材の前記複数の溝部において半田溶融温度以上に加熱する加熱手段を備えたことを特徴とする請求項５に記載の半田付け装置。
【請求項７】
前記加熱手段は、前記整列部材を発熱させるようにしたことを特徴とする請求項６に記載の半田付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電線の整列治具、およびそれを備える半田付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば、パソコンや携帯電話などの電子機器には多くの電線とプリント基板が使用されている。これらの電線とプリント基板とを電気的に接続するために、コネクタで接続したり、半田付けを行って接合したりするなどの方法がとられている。このようなプリント基板における配線は、コネクタを介す場合であれ、直に半田付けする場合であれ、一般に、ある程度の数の電線を所定配列ピッチで並列して配線することが一般的である。このため、コネクタの作成や半田付けに先立って、複数の電線を所定整列ピッチで整列させることが必要となる。
これらの整列作業には、ブラシや溝を使った種々の冶具が提案されている。
このような電線の整列治具として、例えば、特許文献１には、複数本の極細線を狭いピッチで整列させて等間隔に保持する極細専用狭ピッチ整線治具において、複数本の極細線の端末部が搭載されるガイド上に厚さと幅が異なるシムを交互に並べて固定した極細線用狭ピッチ整線治具が記載されている。
この極細線用狭ピッチ整線治具によれば、厚さと高さの異なったシムを用いて接合ピッチと同じ溝形状が作られ、この溝部に同軸線を入れ込むことで整列状態を作っている。そして、整列後に接着剤付きフィルムで同軸線を固定し、接合作業を行う。
【特許文献１】特開２００３−７４１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような従来の電線の整列治具では、以下のような問題があった。
特許文献１に記載の技術では、同軸線を溝部に入れ込むことで、整列状態を作っているため、実際に接合される電線の先端部において、整線治具で整列された整列ピッチを保つには、溝部から延在された各電線をまっすぐに保つ必要がある。ところが、近年では、電子機器の小型化、薄型化が進み、配線に用いる電線は極細化されているため、電線の腰が著しく弱く、溝部によって規制されない溝部からの延在部分をまっすぐに保つことはきわめて難しくなっている。また、電線の径が極細化されるほど、一般に接合ピッチも狭まるため、わずかの曲がりが発生しても隣接する電線と接触して、接合作業が困難になる。
したがって、特許文献１に記載の技術は、あまり線径の小さな電線には適用できないという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、細径化した電線であっても、電線の先端部まで良好に整列させることができる電線の整列治具、およびそれを備える半田付け装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明では、先端からの長さが略一定となる長さ方向の中間部で並列に配列され、配列された位置から先端側に向かってそれぞれの間で接離可能に保持された複数の電線を被整列面に一定の整列ピッチで整列させる電線の整列治具であって、前記複数の電線をそれぞれ前記被整列面側に押さえるため、前記整列ピッチで並列された複数の溝部を一端に有する整列部材と、該整列部材を、前記被整列面に対して略直交する方向に相対移動可能、かつ、前記配列された位置の近傍から前記複数の電線の先端部までの間で、前記被整列面に対して該被整列面に沿う一定方向に相対移動可能に保持する相対移動機構とを備える構成とする。
この発明によれば、相対移動機構を用いて、整列部材を複数の電線が配列された位置の近傍に相対移動し、さらに整列部材を、複数の溝部が複数の電線にそれぞれ対向された状態となるように移動し、被整列面側に移動して、複数の電線を複数の溝部で押さえつつ、被整列面に沿う一定方向に電線の先端まで相対移動させることができる。これにより、複数の電線は、整列部材の溝部にならって、配列された位置の近傍から電線の先端まで整列される。そのため、複数の電線の各先端部は、整列部材によって、被整列面に押さえられた状態で保持される。
【０００６】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の電線の整列治具において、前記整列部材の溝部は、溝深さ方向に溝幅が減少され、溝幅方向の略中央に溝深さが最大となる溝頂部を備えてなる構成とする。
この発明によれば、整列部材の溝部によって押圧される電線は、溝部の形状に沿って、溝幅の略中央の溝頂部に案内されるため、各電線の間の整列方向のピッチを、整列ピッチに容易に揃えることができる。
また、電線の径が延在方向に沿って変化しても、電線を常に溝幅中心に保持することができる。
【０００７】
請求項３に記載の発明では、請求項２に記載の電線の整列治具において、前記整列部材の溝部の溝深さ方向の溝幅の変化が、階段状の変化を含む構成とする。
この発明によれば、電線の溝部の溝幅が溝深さ方向に向かって階段状に変化するので、溝深さ方向において、溝幅が段階的に狭まっていく。そのため電線は、電線径よりも狭い溝幅部で、位置が確実に固定され、溝幅方向の位置を安定させることができる。
【０００８】
請求項４に記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の電線の整列治具において、前記整列部材は、前記電線を押さえる方向に弾性支持されてなる構成とする。
この発明によれば、整列部材が電線に対して、電線を押さえる方向に弾性支持されてなるので、電線に対して弾性的に付勢される。そのため、電線の延在方向に凹凸や電線径の変化があっても、その変化に追従して電線を押圧する状態を維持できるので、電線に対して、過大な負荷が発生するのを防止することができる。
【０００９】
請求項５に記載の発明では、複数の電線を基板上に一定の整列ピッチで整列させて、前記基板に半田付けする半田付け装置であって、請求項１〜４のいずれかに記載の電線の整列治具を備える構成とする。
この発明によれば、請求項１〜４のいずれかに記載の電線の整列治具を備えるので、請求項１〜４に記載の発明と同様の作用効果を備える。
【００１０】
請求項６に記載の発明では、請求項５に記載の半田付け装置において、前記整列治具を、少なくとも前記整列部材の前記複数の溝部において半田溶融温度以上に加熱する加熱手段を備えた構成とする。
この発明によれば、少なくとも整列部材の複数の溝部において半田溶融温度以上に加熱する加熱手段を備えるため、整列部材によって電線を列させた状態で基板上に押さえつつ、半田付けを行うことができる。
【００１１】
請求項７に記載の発明では、請求項６に記載の半田付け装置において、前記加熱手段は、前記整列部材を発熱させるようにした構成とする。
この発明によれば、加熱手段が、整列部材を発熱させるので、装置構成が簡素となり、整列部材を効率的に加熱して、半田付けを行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の電線の整列治具、およびそれを備える半田付け装置によれば、整列部材の溝部で電線を押さえた状態で被整列面に沿う一定方向に整列部材を相対移動させるので、細径化した電線であっても、電線の先端部まで良好に整列させることができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下では、本発明の実施形態について添付図面を参照して説明する。すべての図面において、実施形態が異なる場合であっても、同一または相当する部材には同一の符号を付し、共通する説明は省略する。また、図中に記載したＸＹＺ座標系は、方向参照の便宜のために各図共通の方向に設けたもので、水平面をＸＹ平面として、鉛直上方をＺ軸正方向としている。
【００１４】
［第１の実施形態］
本発明の第１の実施形態に係る電線の整列治具について説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態に係る電線の整列治具の概略構成を示す模式的な斜視図である。図２は、図１におけるＡ視の部分平面図である。図３は、図１におけるＢ視の部分側面図である。図４は、図３のＣ部の部分拡大図である。
【００１５】
本実施形態の整列治具１は、少なくとも先端部において互いに接離可能とされた複数の電線を、被整列面に一定の整列ピッチで整列させるものであり、電線の種類や、電線の断面形状、先端部の被覆の有無は、特に限定されない。
例えば、複数のバラ線を、長さ方向の中間部において等ピッチに配列し、この配列された位置から先端部までの各バラ線を整列させるものであってもよいし、例えばコネクタ配線用のリード線のように、長さ方向の中間部では、複数の電線が結束もしくは一体化されて並列に配列され、この配列位置から先端部側に各電線が分岐されたものであってもよい。このような整列治具１は、例えば、半田付け装置やコネクタ製造装置における配線治具として好適に用いることができる。
以下では、複数のバラ線からなる同軸線を電線として、それらの先端部をプリント基板に半田付けする場合に用いる例で説明する。
【００１６】
整列治具１の概略構成は、図１〜４に示すように、ベース２上で一軸方向（Ｙ軸方向）に移動可能に設けられた移動ステージ３上に、複数の同軸線２０（電線）を所定平面上に並列に配列して保持する配列部４と、配列部４の図示Ｙ軸方向に、各同軸線２０の先端部をそれぞれ半田付けするフレキシブル基板６（基板、被整列面）を載置する基板載置台５とが設けられ、さらに、フレキシブル基板６上で各同軸線２０を整列させるとともにフレキシブル基板６に対して押さえる整列部材７と、整列部材７を基板載置台５の上方（Ｚ軸正方向側）でフレキシブル基板６に向かって進退移動可能に保持する整列部材保持部８とを備えてなる。
以下では、整列治具１の一例として、中間部において外径Ｄａを有し、先端の被覆が除去された同軸線２０を５本、長さ方向の中間部において等ピッチｐ０＝Ｄａに配列し、先端部でも同ピッチで整列させる場合の例で説明する。
同軸線２０の構成としては、図２に示すように、外側から、外径Ｄａの外被覆２０ａ、外径Ｄｂのシールド部２０ｂ、外径Ｄｃの絶縁体部２０ｃ、外径Ｄｄの芯線部２０ｄが同軸に積層されて配置された場合で説明する（ただし、Ｄａ＞Ｄｂ＞Ｄｃ＞Ｄｄ）。
【００１７】
移動ステージ３は、整列部材７をフレキシブル基板６に対して、配列部４の近傍から各同軸線２０の先端までの間で、フレキシブル基板６に沿う一定方向（Ｙ軸方向）に相対移動可能に保持する相対移動機構を構成している。移動ステージ３の装置構成としては、例えば、ボールネジ送り機構やリニアモータなどを用いた適宜の１軸移動機構を採用することができる。
【００１８】
配列部４は、配列台４ａおよび押さえ部材４ｂからなる。
配列台４ａは、移動ステージ３上に固定されたブロック状部材であり、上面側に移動ステージ３の移動方向（Ｙ軸方向）に沿って延びる配列溝４ｃを備える。
配列溝４ｃは、同軸線２０の中間部を所定の配列ピッチに応じて平面上に並列に配列できれば、適宜の形状を採用することができるが、本実施形態では、溝幅が、配列する同軸線２０の本数×外径、すなわち５・Ｄａとされ、溝深さが同軸線２０の外径Ｄａよりわずかに小さい寸法とされた矩形断面を有するコ字状の溝からなる。
押さえ部材４ｂは、配列溝４ｃ内に、５本の同軸線２０の先端部をＹ軸方向に略揃えた状態で、Ｙ軸正方向に向けて配列してから、配列溝４ｃの上側から各同軸線２０を配列台４ａの配列溝４ｃに押圧して定位置に保持するためのものである。そのため、特に図示しないが、押さえ部材４ｂは、適宜の押圧手段または固定ねじなどによって、配列台４ａに押圧あるいは固定できるようになっている。
【００１９】
これにより、配列部４に隙間なくＸ軸方向に並列に配列される同軸線２０は、ＸＹ平面に平行な配列溝４ｃの溝底において、Ｙ軸方向に延ばされている。
そして、各同軸線２０の先端部は、基板載置台５の上方に配置され、移動ステージ３の移動方向に略沿って延在される。この延在部分における各同軸線２０は、互いに接離可能であり、同軸線２０の剛性に応じて変形することも可能である。
以下では、配列部４で保持された各同軸線２０が配列部４の外部に向けてまっすぐに延出される場合のそれぞれ中心軸方向を、各同軸線２０の実際の延在方向と区別して、配列部４からの同軸線２０の延出方向と称する場合がある。本実施形態では、各同軸線２０の延出方向は、いずれもＹ軸に平行な方向となっている。
【００２０】
なお、同軸線２０を外径Ｄａより広い等ピッチに配列する場合には、配列溝４ｃの底部に配列ピッチに応じた溝を形成したり、溝幅方向（Ｘ軸方向）に適宜のシムなどを介して同軸線２０を配列したりすればよい。
【００２１】
基板載置台５は、フレキシブル基板６を載置した状態で、フレキシブル基板６の上面が、配列部４の配列溝４ｃの溝底と略整列する高さに設けられている。
本実施形態におけるフレキシブル基板６は、基材６ａ上に適宜の回路パターンが形成され、この回路パターンの適宜配線の端末部として、複数のランド部６ｂがピッチｐ１でＸ軸方向に並列に設けられている。また、各ランド部６ｂとフレキシブル基板６の配列部４側の端面との間には、配列部４からの同軸線２０の延出方向に交差する向きでグランド部６ｃが設けられている。
グランド部６ｃは、フレキシブル基板６の回路パターンの共通グランドパターンと電気的に接続されている。本実施形態では、グランド部６ｃの位置は、各同軸線２０の延出方向において、外被覆２０ａが除去されて表面にシールド部２０ｂが露出する位置に重なるように設けられている。
フレキシブル基板６のランド部６ｂ、グランド部６ｃには、半田付け時に適宜の半田供給装置によって半田を供給してもよいし、予め半田ペーストが塗布された状態で、基板載置台５に載置されていてもよい。
【００２２】
整列部材７は、本実施形態では、図１に示すように、同軸線２０の延出方向に直交する平面上に沿って延びる平板状部材であって、図示Ｙ軸正方向側から見た側面視形状が、図３に示すように、下端側で同軸線２０の整列幅よりわずかに広く、中間部では、上側に向かって対称に拡幅されて、両側面にＹ軸方向から見てＶ字状をなす一対の被係止部７ｂが形成され、この上側では、幅方向に対向する各側面部７ｃが上方に向かって互いに平行に延ばされている。
そして、整列部材７の一端である下側端面には、同軸線２０の延出方向に沿う一定の凹状断面が貫通されてなる複数の溝部７ａが設けられている。
また、整列部材７の他端である上側端面には、基板載置台５の載置面に略平行な平面とされ、後述する板バネ９によって押圧される被押圧部７ｄが形成されている。
【００２３】
溝部７ａは、整列させる同軸線２０と同数、配列ピッチｐ２で設けられており、本実施形態では、配列ピッチｐ２＝ｐ０である。
溝部７ａのＸＺ平面に平行な断面形状は、本実施形態では、一例として、図４に示すように、溝幅ｍの中心に対して対称な円弧状に湾曲した凹形状とされている。このため、溝部７ａの深さが溝幅方向外側から溝幅中心まで漸次深まり、溝幅中心の溝頂部７Ａにおいて、深さが最大深さｄとなる形状とされている。円弧状に湾曲した曲線の具体的な形状は、円弧に限定されず、楕円やその他の曲線、あるいは曲線の組合せであってもよい。
溝部７ａの最大深さｄは、同軸線２０の芯線部２０ｄをランド部６ｂ上に押さえることができる適宜寸法に設定する。例えば、深さｄを、ｄ＜Ｄｄとすれば、芯線部２０ｄをランド部６ｂの平面に押圧したとき、芯線部２０ｄを溝頂部７Ａで隙間なく押さえた状態で、なお整列部材７の下端面とランド部６ｂの平面との間には隙間ができるため、芯線部２０ｄを確実に押さえることができる。ただし、ランド部６ｂ上に半田ペーストを塗布し、半田ペースト上に芯線部２０ｄを押さえる場合には、半田ペーストの厚さと芯線部２０ｄの外径Ｄｄとの和よりも浅い深さとしてもよい。
【００２４】
整列部材７の材質は、整列する電線の材質などに応じて適宜の合成樹脂材料、セラミックスや金属材料などを採用することができる。溝部７ａの加工精度や耐摩耗性の観点からは、例えばステンレス鋼などを採用することが好ましい。
【００２５】
整列部材保持部８は、本実施形態では、図１に示すように、Ｙ軸負方向側の取付面８ｔで、Ｚ軸方向への相対移動機構である移動ステージ１０によって、Ｚ軸方向に移動可能に保持されており、この移動ステージ１０は、基板載置台５の上方の不図示の支持部材によって支持されている。移動ステージ１０は、移動ステージ３と同様の１軸移動機構を採用することができるが、例えば、圧電素子アクチュエータなどを併用して、細径化された電線の径方向に微小量で駆動できるようにした微動機構を設けてもよい。
また、整列部材保持部８の取付面８ｔと反対側には、整列部材７に平行な板状部８ｄが設けられており、この板状部８ｄのＸ軸方向の両側の外縁部には、整列部材７の各側面部７ｃを、Ｚ軸方向に移動可能に案内するとともにＹ軸方向の位置をそれぞれ規制する一対の側面ガイド８ａと、整列部材７の各被係止部７ｂを下端側から係止する一対の係止板８ｂとが設けられている。また、板状部８ｄの上端側には、整列部材７の上端面の被押圧部７ｄを弾性的に押圧する板バネ９を固定するために、整列部材７の被押圧部７ｄに対向する位置に突出して配置された板バネ固定部８ｃが設けられている。
板バネ９は、整列部材７の各被係止部７ｂを各係止板８ｂに対して一定の弾性力で付勢するように設けられている。
【００２６】
このため、Ｚ軸正方向に外力が作用しない状態では、整列部材７の各溝部７ａは、各係止板８ｂの間から下方に突出され、整列部材保持部８に対してＺ軸方向の一定位置に保持されている。一方、各溝部７ａを通して、Ｚ軸正方向に向かう外力が作用した場合には、板バネ９による弾性反力と、外力とがつり合う位置まで、整列部材７がＺ軸方向に移動することになる。
【００２７】
次に、整列治具１の動作について説明する。
図５は、本発明の第１の実施形態に係る整列治具の整列動作の開始時の状態を示す模式的な斜視図である。図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、本発明の第１の実施形態に係る整列治具の整列動作について、順次説明するＣ視の動作説明図である。図７は、本発明の第１の実施形態に係る整列治具の整列終了時の状態を示す模式的な正面図である。
【００２８】
まず、基板載置台５上に、各ランド部６ｂが予め設定された整列位置に位置するように位置合わせしてフレキシブル基板６を載置する。ランド部６ｂのＺ軸方向の高さが配列溝４ｃの溝底と略同じ高さとされる。
次に、同軸線２０の先端部に向かって、シールド部２０ｂ、絶縁体部２０ｃ、芯線部２０ｄがそれぞれ適宜長さだけ、同様に露出された５本の同軸線２０を、先端からの長さを揃えて、外被覆２０ａが残された長さ方向の中間部の位置で、配列部４の配列台４ａの配列溝４ｃに並列に配置する。
そして、上方から押さえ部材４ｂをかぶせ、同軸線２０の上面を押圧した状態で、配列台４ａに押さえ部材４ｂを固定する。これにより、各同軸線２０は、Ｚ軸方向では配列溝４ｃの溝底に押圧され、Ｘ軸方向には互いが隣接方向に押圧され、例えば配列前に線の曲がりなどがあっても、Ｘ軸方向に外被覆２０ａの線径ピッチで平行、かつＺ軸方向にまっすぐ延ばされた状態で配列溝４ｃ内に配列される。
【００２９】
このため、各同軸線２０の先端部は、配列部４からフレキシブル基板６の表面もしくは表面近傍に同一長さで延在される。ただし、この延在部分の各同軸線２０は、互いに接離可能であり、図５に示すように、先端部に向かうほどそれぞれの延出方向からずれやすくなっている。
【００３０】
次に、移動ステージ３を駆動し、整列部材７の各溝部７ａが、配列部４の近傍で外被覆２０ａを有する各同軸線２０の上方に位置するような位置（第一位置）まで移動する。このとき、整列部材７は、板バネ９によりＺ軸負方向に付勢され、各被係止部７ｂが整列部材保持部８の係止板８ｂに係止されており、整列部材保持部８内で、最もＺ軸負方向側に位置している。
なお、整列部材保持部８と移動ステージ３とのＸ軸方向の位置は、配列部４に配列された各同軸線２０の軸線と各溝部７ａの溝幅中心が一致するように予め調整しておく。
そして、移動ステージ１０を駆動して、整列部材保持部８をＺ軸負方向に移動し、整列部材７を下降させる（図６（ａ）参照）。
これにより、例えば、配列部４から配列部４の外部に延ばされた同軸線２０の位置がばらついていても、上側（Ｚ軸正方向側）から順次、溝部７ａに当接してゆき、溝部７ａ内の溝深さの変化にしたがって漸次溝頂部７Ａ側に案内されつつ下方に押し下げられる。そのため、外被覆２０ａのＺ軸正方向の頂部が溝頂部７Ａに略位置合わせされる。
このとき、整列部材７は、同軸線２０の延出方向からのずれが少ない配列部４の近傍に配置されているため、各同軸線２０は、すべて対応する溝部７ａによって確実に押し下げられる。
そして、移動ステージ１０は、整列部材保持部８のＺ軸方向位置が、各係止板８ｂに各被係止部７ｂが係止された状態の整列部材７の溝部７ａによって各同軸線２０の外被覆２０ａがフレキシブル基板６上にちょうど当接される位置よりも、さらに下降した位置で停止される。これにより、板バネ９によって弾性支持されている整列部材７は、外被覆２０ａから反力を受けてＺ軸正方向に移動し、外被覆２０ａは、Ｚ軸負方向側に付勢される。
【００３１】
次に、移動ステージ３をＹ軸負方向側に移動させる。これにより、整列部材７は、各同軸線２０上で先端部側に相対移動される。この移動の結果、各同軸線２０は、同軸線２０の中心軸が延出方向からずれていても、順次、Ｚ軸方向にはフレキシブル基板６上に溝部７ａで押圧され、Ｘ軸方向には各溝部７ａの溝幅中心に移動され、同軸線２０の中心軸がＸ軸方向に整列されていく。
整列部材７が、シールド部２０ｂの位置（第二位置）まで移動すると、整列部材７は板バネ９に付勢され、かつ整列部材保持部８に対してＺ軸負方向側に移動可能に支持されているため、図６（ｂ）に示すように、シールド部２０ｂにおける高さの減少に応じて下降する。
【００３２】
シールド部２０ｂの下面には、グランド部６ｃが設けられているので、シールド部２０ｂの基材６ａからの高さは、グランド部６ｃの厚さを含めた高さとなっている。例えば、グランド部６ｃに半田ペーストが配置されている場合などは、半田層の高さ変化によってシールド部２０ｂの高さも変化する。
本実施形態では、整列部材７が弾性支持されているため、このような高さ変化があっても容易に追従することができる。そのため、同軸線２０に過大な押圧負荷が発生せず、表面の損傷や削れなどを防止することができる。
また、溝部７ａは、溝深さ方向に溝幅が減少され、溝幅方向の略中央に溝深さが最大となる溝頂部７Ａを有しているので、シールド部２０ｂの部分の中心軸がＸ軸方向にずれていても、シールド部２０ｂが押圧されることで、溝部７ａの溝面に沿って溝頂部７Ａ側に移動される。そのため、シールド部２０ｂのＺ軸正方向側の頂部が溝頂部７Ａに案内され、同軸線２０を溝部７ａの略中心に整列させることができる。
【００３３】
次に、移動ステージ３をＹ軸負方向に移動させることにより、整列部材７が絶縁体部２０ｃ上の位置（第三位置）に移動されると、図６（ｃ）に示すように、同様にして、絶縁体部２０ｃの部分での径変化やフレキシブル基板６上の凹凸変化などに対応した高さ変化に応じて、板バネ９に付勢された整列部材７が下降し、絶縁体部２０ｃの部分が整列される。
そして、移動ステージ３をさらにＹ軸方向に移動させることにより、整列部材７が芯線部２０ｄ上の位置（第四位置）に移動されると、図６（ｄ）に示すように、同様にして、芯線部２０ｄの部分での径変化やフレキシブル基板６上の凹凸変化などに対応した高さ変化に応じて、板バネ９に付勢された整列部材７が下降し、芯線部２０ｄの部分が整列される。このとき、各芯線部２０ｄの下方には、それぞれランド部６ｂが位置しており、芯線部２０ｄがＸ軸方向に溝頂部７Ａに整列するとそれぞれランド部６ｂの略中央に整列されるようになっている。
そして、図７に示すように、芯線部２０ｄ上のＹ軸方向の適宜位置（第五位置）で、移動ステージ３を停止させる。これにより、各同軸線２０は、配列部４の近傍の基端部から整列部材７によって押圧された先端部までの間で、Ｘ軸方向では、延出方向に沿って、溝部７ａのピッチｐ２で互いに平行に、フレキシブル基板６のランド部６ｂ（被整列面）に整列され、整列が完了する。
次に必要に応じて、整列後の作業を行うことができる。例えば、不図示の半田付け装置を用いて、芯線部２０ｄやシールド部２０ｂを、それぞれランド部６ｂ、グランド部６ｃに半田付けすることができる。
【００３４】
なお、同軸線２０を整列させるために整列部材７をＹ軸方向に移動する過程では、移動ステージ１０の移動量を変えて、整列部材保持部８のＺ軸方向高さを、連続的または段階的に変更してもよい。例えば、同軸線２０上での整列部材７のＺ軸方向の高さ変化量に応じて、整列部材保持部８の位置を変化させることで、整列部材７の同軸線２０に対する押圧力を一定に保つことができる。また、同軸線２０を押圧する部位における表面状態や強度の違い、あるいは押圧されるフレキシブル基板６上の表面状態などに応じて、押圧力を適宜に変えることもできる。
また、図６（ａ）から図６（ｄ）および図７の説明では、移動ステージ３を第一位置から第五位置の各位置で停止するように説明したが、これに限らず、各位置を連続的に通過するようにしながら各部を整列させてもよいものである。また第四位置と第五位置とは同じ位置でもよい。
【００３５】
このように、本実施形態の整列治具１によれば、整列部材７の溝部７ａで同軸線２０外周側を押さえた状態で同軸線２０の延在方向に整列部材７を移動させるので、同軸線２０が細径の場合、あるいは、先端部に向かって徐々に細径化する場合であっても、同軸線２０の先端部まで良好に整列させることができる。
【００３６】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図８（ａ）、（ｂ）は、それぞれ本発明の実施形態の第１および第２変形例に係る溝部形状を示す部分拡大図である。
上記第１の実施形態では、溝部７ａの断面が、溝幅ｍの中心に対して対称な円弧状に湾曲した凹形状とされた場合の例で説明したが、溝部のＺＸ平面に平行な断面は、溝深さ方向に溝幅が減少され、溝幅方向の略中央に溝深さが最大となる溝頂部を備えている他の形状に変形することができる。
第１変形例の整列部材７０は、図８（ａ）に示すように、上記第１の実施形態の整列部材７の溝部７ａを、溝幅の中心に頂角を有する二等辺三角形状断面を有する溝部７０ａに代えたものである。すなわち、溝深さが幅方向に沿って直線的変化する場合の例である。
【００３７】
また、第２変形例の整列部材７１は、図８（ｂ）に示すように、上記第１の実施形態の整列部材７の溝部７ａを、深さ方向に溝幅が多段階に変化する溝部７１ａに変えたものである。
溝部７１ａの形状としては、例えば、幅ｗ１、深さｄ１の溝の幅方向の中央に、幅ｗ２、深さｄ２（ただし、ｗ１＞ｗ２）の溝が形成され、幅ｗ２の溝の開口部に段状部７１ｂが形成された階段状の変化を含む形状を採用することができる。ここで、幅ｗ２の溝底部は、溝頂部７１Ａを構成している。
この場合、例えば、幅ｗ１は、ランド部６ｂのＸ軸方向幅以下で、Ｄｂ＞ｗ１＞Ｄｃを満たすようにする。また、幅ｗ２は、Ｄｃ＞ｗ２＞Ｄｄと設定する。これにより、外被覆２０ａ、シールド部２０ｂを溝部７１ａの開口によって係止して、外被覆２０ａまたはシールド部２０ｂの軸中心を位置決めし、さらに絶縁体部２０ｃを段状部７１ｂで形成される開口によって係止して絶縁体部２０ｃの軸中心を位置決めすることができる。芯線部２０ｄを溝頂部７１Ａの幅ｗ２内に位置規制して押さえることができる。
本変形例は、芯線部２０ｄを、延出方向から一定の範囲内に整列する場合の例となっており、例えば、ランド部６ｂに半田付けする場合などに好適となる。ｗ２＞Ｄｄとするのは、芯線部２０ｄの側面に半田が行き渡る十分な隙間を形成するためである。
半田付けするためには、芯線部２０ｄは、少なくともランド部６ｂ上に保持されていればよいが、本変形例では、半田付け開始時に芯線部２０ｄがランド部６ｂの略中央に整列されるので、ランド部６ｂ上での位置バラツキを低減することができ、微細ピッチの半田付けに好適となる。
【００３８】
これらの変形例は、互いに、あるいは上記第１の実施形態と適宜組み合わせて実施してもよい。例えば、段状部が傾斜部や湾曲した形状であってもよい。また幅ｗ２の溝底が円弧状などの曲線状であってもよい。
【００３９】
［第２の実施形態］
本発明の第２の実施形態に係る電線の整列治具を備える半田付け装置について説明する。
図９（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係る電線の整列治具を備える半田付け装置の概略構成を示す模式的な正面図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）におけるＤ視の部分拡大図である。
【００４０】
本実施形態の半田付け装置１００は、整列治具１２と加熱用電源１１（加熱手段）とからなる。
整列治具１２は、上記第１の実施形態の整列治具１の整列部材７に代えて、整列部材７２を備えたものである。
【００４１】
整列部材７２は、整列部材７と同様の外形形状を備え、溝部７ａが形成される発熱部７２Ｂと、この発熱部７２Ｂを支持する整列部材本体７２Ｃとから構成され一体化されている。
すなわち、整列部材７２の溝部７ａは、電圧を印加すると発熱する発熱部７２Ｂからなり、本実施形態では、適宜の電気抵抗を有するタングステンを用いている。
一方、整列部材本体７２Ｃは、熱硬化性樹脂やセラミックスなどの電気絶縁体や、発熱部７２Ｂとの接合部で電気絶縁処理されたステンレス鋼などの金属などで形成することができる。
【００４２】
加熱用電源１１は、発熱部７２Ｂを発熱させるための電流を供給するもので、本実施形態では、発熱部７２Ｂに接続された配線にパルス電流を供給し、不図示の熱電対によるモニタ出力に基づいて、発熱温度を制御するパルスヒート電源を採用している。
【００４３】
このような半田付け装置１００によれば、図９（ａ）に示すように、上記第１の実施形態と同様にして、移動ステージ３をＹ軸負方向側に移動し、また整列部材７２をＺ軸負方向側に移動して、溝部７ａにより各同軸線２０を整列し、その後に、予め半田ペーストが配置された各ランド部６ｂ上に芯線部２０ｄを押さえた状態で停止する。そして、加熱用電源１１から、パルス状の電流を供給して、発熱部７２Ｂ自体を半田溶融温度以上に加熱し、芯線部２０ｄをランド部６ｂに半田付けする。
半田が固化したら、移動ステージ１０を駆動して、整列部材保持部８を上方（Ｚ軸正方向）に移動して、整列部材７２を上方に引き上げ、さらに、移動ステージ３を駆動（Ｙ軸正方向に駆動）して、シールド部２０ｂを整列部材７２の下方に移動させる。そして、移動ステージ１０により整列部材保持部８を下降させ、発熱部７２Ｂの溝部７ａによって、シールド部２０ｂを押さえ、シールド部２０ｂをグランド部６ｃ上に半田付けする。
このようにして、フレキシブル基板６上に、複数の同軸線２０を整列させて半田付けすることができる。
【００４４】
半田付け装置１００では、加熱用電源１１によって、同軸線２０を押圧する整列部材７２の発熱部７２Ｂ（溝部７ａ）を発熱させて、半田付けのための加熱を行うので、電線を整列して押さえる手段と、半田の加熱手段を兼用することができるので、装置構成を簡素化することができる。そのため、微細な回路パターンの半田付けも効率よく行うことができる。また、半田付けを行う近傍のみが発熱されるので、エネルギー消費を低減できるとともに、フレキシブル基板６や同軸線２０に対する熱的な負荷を低減することができる。
【００４５】
なお、上記の説明では、整列部材の溝部の溝幅が溝深さ方向に沿って変化する場合の例で説明したが、場合によっては、溝幅が深さ方向に一定の溝部を採用してもよい。例えば、電線が芯線と外被覆との２層構成の場合などでは、例えば、外被覆の外径より狭く、芯線の外径よりわずかに広いコ字状の溝部によって、上記と同様に芯線を整列させることができる。
【００４６】
また、上記の説明では、溝頂部が、溝幅の中心に位置する場合の例で説明したが、溝頂部の位置は、整列精度の範囲でずれていてもよい。
また、電線の配列ピッチが等ピッチであって、電線の整列位置での配列ピッチが非等ピッチである場合には、整列位置に応じて、溝頂部をずらす必要がある。
【００４７】
また、上記の説明では、電線の配列および整列を等ピッチに行う場合の例で説明したが、それぞれの配列、整列は、必要に応じて変えることができる。
【００４８】
また、上記の説明では、配列部における電線の延出方向に沿って配列位置が設けられた場合の例で説明したが、配列部の延出位置から、延出方向と異なる一定方向に電線を整列させるようにしてもよい。すなわち、上記第１の実施形態で、整列部材７をＸＹ平面において、Ｙ軸方向に対し垂直な状態（第１の実施形態の状態を指す）から傾斜した方向に移動させて、延出方向に対する斜め方向に電線を整列させてもよい。
【００４９】
また、上記の説明では、整列部材が弾性支持されている場合の例で説明したが、整列部材が、電線を損傷したりするおそれがない場合には、整列部材を整列部材保持部に固定支持してもよい。
例えば、整列させる電線の太さや支持高さが変化しない場合や、あらかじめ変化が分かっている場合や、変化を検知できるようにした場合などでは、整列部材保持部により整列部材の高さを一定に保持したり、太さや支持高さの変化に応じて高さを制御したりすることで、電線に近接する位置に整列部材を保持することができる。そのため、電線に過大な負荷を与えることなく押さえることができる。
また、溝部を高さ方向に弾性変形する材質で構成することで、ある程度の凹凸を吸収できるようにしてもよい。
【００５０】
また、上記の説明では、整列部材７と被整列面との間の相対移動機構を、Ｚ軸方向に移動する移動ステージ１０と、Ｙ軸方向に移動する移動ステージ３との組合せで実現した場合の例で説明したが、同様な相対移動ができれば、相対移動機構はこれに限定されない。例えば、整列部材保持部８を固定支持して、移動ステージ３が、Ｙ軸方向およびＺ軸方向に移動できるようにしてもよいし、配列部４、基板載置台５を固定支持して、移動ステージ１０によって、整列部材保持部８をＹ軸方向およびＺ軸方向に移動するようにしてもよい。
【００５１】
また、上記の説明では、整列部材を板バネで弾性支持する場合の例で説明したが、弾性支持手段は、板バネには限定されず、適宜のバネ、弾性部材を用いることができる。
【００５２】
また、上記の説明では、配列部４を用いて、複数の同軸線２０を配列するようにした例で説明したが、複数の電線が、予め並列して結束または一体化されている場合には、配列部は、結束または一体化されている部分を上下方向に押さえるだけの構成としてもよい。
【００５３】
また、上記の説明では、電線を溝底が平面からなる配列溝４ｃ上に配列して押さえることで平面上あるいは平面にならった状態に配列した場合の例で説明したが、配列位置の近傍において、整列部材の各溝部により各電線を押さえることができるように並列されていれば、各電線は必ずしも厳密な平面上に配列されていなくてもよい。例えば、電線ごとにある程度高さがばらついていてもよいし、緩やかに湾曲した面に並列されていてもよい。
また、例えば、半田付け用のランド部が湾曲面上に形成されている場合など、被整列面が湾曲しているような場合には、整列部材の溝配置を被整列面の湾曲に合わせて湾曲させるとともに、電線の配列も被整列面の湾曲に合わせた曲面状に配列することが好ましい。
【００５４】
また、上記の第２の実施形態の説明では、半田付け装置として、加熱手段が、整列部材に電流を供給して、整列部材を発熱させる場合の例で説明したが、整列部材の溝部近傍にヒータを設けて、ヒータの熱を整列部材に伝熱させて加熱を行うようにしてもよい。
また、加熱手段は、整列部材の近傍に別体機構として設けられていてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る電線の整列治具の概略構成を示す模式的な斜視図である。
【図２】図１におけるＡ視の部分平面図である。
【図３】図１におけるＢ視の部分側面図である。
【図４】図３のＣ部の部分拡大図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る整列治具の整列動作の開始時の状態を示す模式的な斜視図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る整列治具の整列動作について、順次説明するＣ視の動作説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る整列治具の整列終了時の状態を示す模式的な正面図である。
【図８】それぞれ本発明の実施形態の第１および第２変形例に係る溝部形状を示す部分拡大図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る電線の整列治具を備える半田付け装置の概略構成を示す模式的な正面図、およびそのＤ視の部分拡大図である。
【符号の説明】
【００５６】
１、１２  整列治具
３、１０  移動ステージ（相対移動機構）
４  配列部
４ｃ  配列溝
５  基板載置台
６  フレキシブル基板（基板、被整列面）
６ｂ  ランド部（被整列面）
６ｃ  グランド部
７、７０、７１、７２  整列部材
７ａ、７０ａ、７１ａ  溝部
７Ａ、７０Ａ、７１Ａ  溝頂部
８  整列部材保持部
９  板バネ
１１  加熱用電源（加熱手段）
２０  同軸線（電線）
２０ａ  外被覆
２０ｂ  シールド部
２０ｃ  絶縁体
２０ｄ  芯線部
７１ｂ  段状部
７２Ｂ  発熱部
【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】
2009043680.tif 000008
【図７】
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【図８】
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【図９】
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