(57)【要約】      （修正有）【課題】ボンディングツール等を最終接合部の位置から移動させることなく、配線材を適切な位置で完全に切断すると共に、切断した配線材の第１接合予定部を接合可能位置に配置することができる配線材接合装置、及び配線材接合方法を提供する。【解決手段】配線材接合装置は、複数の被接合部に接合した後の配線材３０を、接合パッド（最終被接合部）に接合された最終接合部３０ｃ１よりも基端側の位置で完全に切断する切断刃１３１を有するカッター１３０と、上記切断により先端３０ｄが形成された配線材３０をその先端側に送り出して、配線材３０のうち次に接合させる第１接合予定部３０ｂを、接合可能位置（押圧面１１０ｂの直下）に配置する配線材送出手段とを備える。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状または帯状をなす配線材を被接合部に接合すると共に、複数の上記被接合部間に上記配線材を架け渡し、複数の上記被接合部に上記配線材を接合した後に上記配線材を切断する配線材接合装置であって、
上記配線材を上記被接合部に接合するボンディングツールであって、所定の接合可能位置に配置された上記配線材の接合予定部を上記被接合部に接合するボンディングツールと、
複数の上記被接合部に接合した後の配線材を、最終の被接合部に接合された最終接合部よりも基端側の位置で完全に切断する切断刃を有するカッターと、
上記切断により先端が形成された上記配線材をその先端側に送り出して、上記配線材のうち次に接合させる第１接合予定部を上記接合可能位置に配置する配線材送出手段と、
を備える
配線材接合装置。
【請求項２】
請求項１に記載の配線材接合装置であって、
前記配線材送出手段は、
前記配線材を所定量送り出して、上記配線材のうち前記先端から所定距離に位置する部位を前記第１接合予定部として、前記接合可能位置に配置する配線材送出手段である
配線材接合装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の配線材接合装置であって、
前記配線材送出手段は、
前記配線材の保持と非保持を切り替え可能なクランパと、
上記クランパを、上記配線材を保持した状態で移動させて、上記配線材をその先端側に送り出すクランパ移動送出機構と、を備える
配線材接合装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の配線材接合装置であって、
前記配線材送出手段は、
モータで駆動され、上記モータの駆動量の制御により、上記配線材を所定量送り出す配線材送出手段である
配線材接合装置。
【請求項５】
線状または帯状をなす配線材を被接合部に接合すると共に、複数の上記被接合部間に上記配線材を架け渡し、複数の上記被接合部に上記配線材を接合した後に上記配線材を切断する配線材接合方法であって、
所定の接合可能位置に配置された上記配線材の接合予定部を、上記被接合部に接合する接合段階と、
上記配線材を次の被接合部にまで架け渡す架け渡し段階と、
複数の上記被接合部に接合した後の配線材を、最終の被接合部に接合された最終接合部よりも基端側の位置で、切断刃で完全に切断する切断段階と、
上記切断により先端が形成された上記配線材をその先端側に送り出して、上記配線材のうち次に接合させる第１接合予定部を上記接合可能位置に配置する配線材送出段階と、を備える
配線材接合方法。
【請求項６】
請求項５に記載の配線材接合方法であって、
前記配線材送出段階では、
前記配線材を所定量送り出し、上記配線材のうち前記先端から所定距離に位置する部位を前記第１接合予定部として、前記接合可能位置に配置する
配線材接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配線材接合装置、及び配線材接合方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワイヤボンディング装置等の配線材接合装置は、線状または帯状をなす配線材を、配線対象品の被接合部（接合パッドなど）に接合すると共に、複数の被接合部間に配線材を架け渡し、複数の被接合部に配線材を接合した後に配線材を切断する。このような配線材接合装置として、様々なものが提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１０２８４４号公報
【特許文献２】特開平９−２７５０８号公報
【０００４】
特許文献１には、超音波振動により第１被接合部及び第２被接合部（最終被接合部に相当）に配線材を接合するボンディングツールと、配線材が引き出されるコンジットと、配線材を部分的に切断（ハーフカット）するカッターとを有するボンディングヘッドを備える配線材接合装置が開示されている。この配線材接合装置では、ボンディングツールの超音波振動によって、配線材の第１接合予定部（先端部）を第１被接合部に接合した後、ボンディングヘッドを第２被接合部に移動させる際、配線材をコンジットから引き出しながらループを形成する。ボンディングヘッドを第２被接合部に移動させた後、ボンディングツールの超音波振動によって、配線材を第２被接合部に接合する。その後、カッターにより、配線材を部分的に切断（ハーフカット）する。
【０００５】
次いで、ボンディングヘッドを上昇させて、配線材をコンジットから引き出した後、ボンディングヘッドを後方及び下方に移動させ、ボンディングツールにより、配線材のうち切断位置よりもコンジット側の部位を保持し固定する。この状態で、ボンディングヘッドを、さらに後方に移動させて、配線材を部分切断位置（ハーフカット位置）において完全に切り離す。これにより、ボンディングツールの押圧面の直下に、切断後の配線材の第１接合予定部（先端部）を配置させる。その後、上述の動作を繰り返すことで、次の第１被接合部及び第２被接合部に、配線材を接合する。
【０００６】
また、特許文献２には、超音波振動により第１被接合部及び第２被接合部（最終被接合部に相当）に配線材を接合するボンディングツールと、配線材が送り出される供給筒と、配線材を挟んで保持するクランプつめとを有するボンディングヘッドを備える配線材接合装置が開示されている。この配線材接合装置でも、上述の特許文献１と同様にして、配線材を第１被接合部及び第２被接合部に接合する。
【０００７】
その後、特許文献１とは異なり、ボンディングツールの押圧面で配線材のうち第２被接合部（最終被接合部に相当）に接合した部位を押圧しつつ、配線材を挟んで保持した状態のクランプつめを、ボンディングツールから遠ざかる方向に移動させる。このとき、配線材のうちボンディングツールで押圧固定された部位とクランプつめで保持固定された部位との間で、配線材を引きちぎる（破断する）。その後、破断した配線材を保持したクランプつめを、ボンディングツール側に移動させて、ボンディングツールの押圧面の直下に、破断後の配線材の第１接合予定部（先端部）を配置させる。その後、上述の動作を繰り返すことで、次の第１被接合部及び第２被接合部に、配線材を接合する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１の配線材接合装置では、配線材を部分的に切断（ハーフカット）した後、次の接合に備えるべく、配線材の第１接合予定部をボンディングツールの押圧面の直下（接合可能位置）に配置させるために、ボンディングヘッドを後方に移動させなければならない。その後、配線材を部分切断位置（ハーフカット位置）において完全に切り離すために、さらに、ボンディングヘッドを後方に移動させなければならなかった。このように、特許文献１の配線材接合装置では、配線材の切断と切断した配線材の第１接合予定部を接合可能位置へ配置するために、ボンディングヘッドを、最終接合部の位置から後方へ大きく移動させなければならなかった。このため、配線対象品に、最終被接合部への接合位置からボンディングヘッド等を後方に移動可能とするためのスペースを確保しなければならず、製品（例えば、パワーモジュール等）の小型化の妨げになっていた。
【０００９】
また、特許文献２の配線材接合装置では、配線材のうちボンディングツールで押圧固定された部位とクランプつめで保持固定された部位との間で、配線材を引きちぎる（破断させる）。このような破断方法では、配線材を一定の位置で破断させることが難しいため、配線材の破断位置のバラツキが大きくなる。このため、「最終接合部におけるテール長さ」（配線材の最終接合部から切断位置までの寸法をいう）のバラツキが大きくなり、これに伴って、次の「第１接合部におけるテール長さ」（配線材の第１接合部から先端までの寸法をいう）のバラツキも大きくなる。「最終接合部におけるテール長さ」（以下、「最終テール長さ」ともいう）が長くなると、配線材が接合パッド等から飛び出し、絶縁不良（短絡）が生じる虞があった。また、「第１接合部におけるテール長さ」（以下、「先頭テール長さ」ともいう）が短すぎる場合は、十分な接合面積を確保できず、接合不良が生じる虞があった。反対に、先頭テール長さが長すぎる場合は、配線材が接合パッド等から飛び出し、絶縁不良（短絡）が生じる虞があった。また、このような破断方法では、径の太い配線材や幅広の帯状配線材を破断させることができないため、適用できる配線材に制限があった。
【００１０】
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、ボンディングツール等を最終接合部の位置から移動させることなく、配線材を適切な位置で完全に切断すると共に、切断した配線材の第１接合予定部を接合可能位置に配置することができる配線材接合装置、及び配線材接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
その解決手段は、線状または帯状をなす配線材を被接合部に接合すると共に、複数の上記被接合部間に上記配線材を架け渡し、複数の上記被接合部に上記配線材を接合した後に上記配線材を切断する配線材接合装置であって、上記配線材を上記被接合部に接合するボンディングツールであって、所定の接合可能位置に配置された上記配線材の接合予定部を上記被接合部に接合するボンディングツールと、複数の上記被接合部に接合した後の配線材を、最終の被接合部に接合された最終接合部よりも基端側の位置で完全に切断する切断刃を有するカッターと、上記切断により先端が形成された上記配線材をその先端側に送り出して、上記配線材のうち次に接合させる第１接合予定部を上記接合可能位置に配置する配線材送出手段と、を備える配線材接合装置である。
【００１２】
本発明の配線材接合装置は、複数の被接合部に接合した後の配線材を、最終の被接合部に接合された最終接合部よりも基端側の位置で完全に切断する切断刃を有するカッターを備えている。従って、従来の配線材接合装置（特許文献１参照）と異なり、ボンディングツール等を最終接合部の位置から移動させることなく、配線材を完全に切断（ハーフカットでなく全切断）することができる。さらには、配線材を引きちぎる（破断させる）従来の装置（特許文献２参照）と異なり、配線材を一定の位置で切断することができる。これにより、最終テール長さのバラツキを小さくできるので、絶縁不良（短絡）等の不具合を抑制することができる。
【００１３】
さらに、本発明の配線材接合装置は、切断により先端が形成された配線材をその先端側に送り出して、配線材のうち次に接合させる第１接合予定部を接合可能位置に配置する配線材送出手段を備えている。従って、従来の配線材接合装置（特許文献１参照）と異なり、ボンディングツール等を最終接合部の位置から移動させることなく、配線材の第１接合予定部を接合可能位置に配置することができる。これにより、被配線部材に、最終接合部の位置からボンディングヘッド等を後方に移動可能とするためのスペースが不要となるので、被配線部材（パワーモジュール等）の小型化を図ることも可能となる。
【００１４】
さらに、上記の配線材接合装置であって、前記配線材送出手段は、前記配線材を所定量送り出して、上記配線材のうち前記先端から所定距離に位置する部位を前記第１接合予定部として、前記接合可能位置に配置する配線材送出手段である配線材接合装置とすると良い。
【００１５】
本発明の配線材接合装置では、配線材送出手段により、配線材をその先端側に所定量送り出すことができる。ところで、この配線材は、切断刃で切断したことにより先端位置のバラツキが小さい。このため、容易に、この配線材のうち先端から所定距離に位置する部位を第１接合予定部として接合可能位置に配置することができる。つまり、接合可能位置に配置した配線材の第１接合予定部から先端までの長さのバラツキを小さくすることができる。従って、この第１接合予定部を接合することで、配線材の第１接合部から先端までの長さ（先頭テール長さ）のバラツキを小さくすることができる。これにより、配線材の接合不良や絶縁不良（短絡）を抑制することが可能となる。
【００１６】
さらに、上記いずれかの配線材接合装置であって、前記配線材送出手段は、前記配線材の保持と非保持を切り替え可能なクランパと、上記クランパを、上記配線材を保持した状態で移動させて、上記配線材をその先端側に送り出すクランパ移動送出機構と、を備える配線材接合装置とすると良い。
【００１７】
本発明の配線材接合装置では、配線材送出手段が、クランパとクランパ移動送出機構とを備えている。従って、クランパにより配線材を適切に保持して、配線材が無用に引き出されるのを防止することができる上、このクランパを移動させることで、配線材をその先端側に適切に送り出すことができる。
【００１８】
さらに、上記いずれかの配線材接合装置であって、前記配線材送出手段は、モータで駆動され、上記モータの駆動量の制御により、上記配線材を所定量送り出す配線材送出手段である配線材接合装置とすると良い。
【００１９】
本発明の配線材接合装置は、モータの駆動量の制御により、配線材を所定量送り出す配線材送出手段を備えている。従って、切断した配線材を、容易に所定量だけ、その先端側に送り出すことができる。
なお、モータとしては、ステッピングモータやサーボモータやリニアモータ等を例示できる。駆動量の制御としては、ステッピングモータやサーボモータの場合には、その回動量（回転角）の制御を挙げることができる。また、リニアモータの場合には、その移動量の制御を挙げることができる。
【００２０】
他の解決手段は、線状または帯状をなす配線材を被接合部に接合すると共に、複数の上記被接合部間に上記配線材を架け渡し、複数の上記被接合部に上記配線材を接合した後に上記配線材を切断する配線材接合方法であって、所定の接合可能位置に配置された上記配線材の接合予定部を、上記被接合部に接合する接合段階と、上記配線材を次の被接合部にまで架け渡す架け渡し段階と、複数の上記被接合部に接合した後の配線材を、最終の被接合部に接合された最終接合部よりも基端側の位置で、切断刃で完全に切断する切断段階と、上記切断により先端が形成された上記配線材をその先端側に送り出して、上記配線材のうち次に接合させる第１接合予定部を上記接合可能位置に配置する配線材送出段階と、を備える配線材接合方法である。
【００２１】
本発明の配線材接合方法では、複数の被接合部に接合した後の配線材を、最終の被接合部に接合された最終接合部よりも基端側の位置で完全に切断する。従って、従来の配線材接合方法（特許文献１参照）と異なり、ボンディングツール等を最終接合部の位置から移動させることなく、配線材を完全に切断することができる。さらには、配線材を引きちぎる（破断させる）従来の方法（特許文献２参照）と異なり、配線材を一定の位置で切断することができる。これにより、最終テール長さのバラツキを小さくできるので、絶縁不良（短絡）等の不具合を抑制することができる。
【００２２】
さらに、本発明の配線材接合方法では、切断により先端が形成された配線材をその先端側に送り出して、配線材のうち次に接合させる第１接合予定部を接合可能位置に配置する。従って、従来の配線材接合方法（特許文献１参照）と異なり、ボンディングツール等を最終接合部の位置から移動させることなく、配線材の第１接合予定部を接合可能位置に配置することができる。これにより、被配線部材に、最終接合部の位置からボンディングヘッド等を後方に移動可能とするためのスペースが不要となるので、被配線部材（パワーモジュール等）の小型化を図ることも可能となる。
【００２３】
さらに、上記の配線材接合方法であって、前記配線材送出段階では、前記配線材を所定量送り出し、上記配線材のうち前記先端から所定距離に位置する部位を前記第１接合予定部として、前記接合可能位置に配置する配線材接合方法とすると良い。
【００２４】
本発明の配線材接合方法では、配線材送出段階において、配線材をその先端側に所定量送り出すことができる。ところで、この配線材は、切断刃で切断したことにより先端位置のバラツキが小さい。このため、容易に、この配線材のうち先端から所定距離に位置する部位を第１接合予定部として接合可能位置に配置することができる。つまり、接合可能位置に配置した配線材の第１接合予定部から先端までの長さのバラツキを小さくすることができる。従って、この第１接合予定部を接合することで、配線材の第１接合部から先端までの長さ（先頭テール長さ）のバラツキを小さくすることができる。これにより、配線材の接合不良や絶縁不良（短絡）を抑制することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
次に、本発明の実施形態について、図１〜図１２を参照しつつ説明する。
（実施例１）
まず、本実施例１で配線したパワーモジュール１０について説明する。パワーモジュール１０は、図１に示すように、放熱板１１と、この放熱板１１上に配置されたＩＧＢＴ１５とダイオード１７とを備えるパワーモジュールである。ＩＧＢＴ１５とダイオード１７とは、ＩＧＢＴ１５の接合パッド１５ｂとダイオード１７の接合パッド１７ｂとに接合された帯状の配線材３０により、電気的に接続されている。なお、ダイオード１７の直近には、壁部材１９が隣接して配置されている。
【００２６】
次に、本実施例１の配線材接合装置１００について説明する。配線材接合装置１００は、図２に示すように、ボンディングツール１１０、カッター１３０、及び配線材送出手段１５０を備えるヘッド部１７０と、配線材３０が捲回されて収容されているスプール１８０を備える本体部１９０とを有している。なお、ヘッド部１７０は、本体部１９０に設けられたリニアモータ１９２等に接続されており、このリニアモータ１９２等の駆動により、Ｘ方向（図２において左右方向）、Ｙ方向（図２において紙面に直交する方向）、及びＺ方向（図２において上下方向）に移動可能とされている。
【００２７】
ボンディングツール１１０は、配線材３０を押圧する押圧面１１０ｂを有している。このボンディングツール１１０は、超音波振動を発生させる振動子１１３と、スプリング及び電磁コイルを有し、Ｚ方向（図２において上下方向）に駆動するアクチュエータ１１５とに接続されている。このため、図５に示すように、アクチュエータ１１５の下方への駆動により、ボンディングツール１１０で配線材３０の接合予定部３０ｂを接合パッド１５ｂに押圧しつつ、振動子１１３によりボンディングツール１１０を超音波振動させることで、配線材３０の接合予定部３０ｂを接合パッド１５ｂに接合することができる。
【００２８】
カッター１３０は、図２に示すように、その先端側に切断刃１３１を有しており、ボンディングツール１１０と配線材送出口１５１ｂを有するガイド１５１との間に設けられている。このカッター１３０は、ヘッド部１７０に設けられた図示しない駆動機構に接続されており、この駆動機構の駆動により、Ｚ方向（図２において上下方向）に移動可能とされている。従って、ボンディングツール１１０で配線材３０の接合予定部３０ｃを接合パッド１７ｂ（最終被接合部）に接合した状態で、カッター１３０を下方に移動させることができる（図９参照）。これにより、配線材３０を、接合パッド１７ｂに接合された接合部３０ｃ１（最終接合部）よりも基端側（図９において右側）の所定位置で、切断刃１３１により完全に切断することができる。
【００２９】
このように、本実施例１の配線材接合装置１００では、従来の配線材接合装置（特許文献１参照）と異なり、ボンディングツール１１０等を最終接合部（接合部３０ｃ１）の位置から移動させることなく、配線材３０を完全に切断することができる。さらには、切断刃１３１により配線材３０を所定位置で切断するので、配線材を引きちぎる（破断させる）従来の装置（特許文献２参照）と異なり、配線材を一定の位置で切断することができる。これにより、接合パッド１７ｂ（最終被接合部）における最終テール長さＴＬ２（図１０参照）のバラツキを小さくすることができるので、配線材３０の最終テール部３０ｇが接合パッド１７ｂからはみ出すことによる絶縁不良（短絡）等の不具合を防止することができる。
【００３０】
配線材送出手段１５０は、図２に示すように、クランパ１５３と、このクランパ１５３をＸ方向（図２において左右方向）に移動させる第１リニアモータ１５４と、クランパ１５３をＺ方向（図２において上下方向）に移動させる第２リニアモータ１５５とを有する。さらに、第１リニアモータ１５４及び第２リニアモータ１５５の駆動を制御する図示しない駆動制御装置と、スプール１８０から送り出される配線材３０をボンディングツール１１０の押圧面１１０ｂの直下（接合可能位置）に導くガイド１５１とを有する。
【００３１】
このうち、クランパ１５３は、Ｚ方向に延びる棒状部材である。このクランパ１５３は、第１リニアモータ１５４の駆動により、配線材３０が位置する方向（図２において右方向）に移動することで、クランパ１５３とガイド１５１の内壁面１５１ｂとの間に、配線材３０を挟んで保持することができる。これにより、配線材３０が無用に引き出されるのを防止することができる。反対に、第１リニアモータ１５４の駆動により、配線材３０から離れる方向（図２において左方向）に移動することで、保持していた配線材３０を離すことができる。これにより、配線材３０が引き出されるのを許容することができる。
【００３２】
この配線材送出手段１５０では、図１１に示すように、クランパ１５３とガイド１５１の内壁面１５１ｂとの間に、カッター１３０での切断により先端３０ｄが形成された配線材３０を挟んで保持した状態で、第２リニアモータ１５５（クランパ移動送出機構）の駆動によりクランパ１５３を下方に移動させる。これにより、配線材３０をその先端側に送り出して、配線材３０の第１接合予定部３０ｂを、ボンディングツール１１０の押圧面１１０ｂの直下（接合可能位置）に配置することができる。
【００３３】
このように、本実施例１の配線材接合装置１００では、従来の配線材接合装置（特許文献１参照）と異なり、カッターで配線材を切断（従来はハーフカット）した後、ボンディングツール１１０等を最終接合部の位置から移動させることなく、配線材３０の第１接合予定部３０ｂをボンディングツール１１０の押圧面１１０ｂの直下（接合可能位置）に配置することができる。従って、本実施例１のように、ダイオード１７の直近に壁部材１９が隣接して配置されており、ボンディングツール１１０等を最終接合部の位置から後方（図９〜図１１において右側）へ移動させることが困難とされている場合でも、配線材３０を一定の位置で完全に切断（ハーフカットではなく全切断）する（図９参照）と共に、切断した配線材３０の第１接合予定部３０ｂを接合可能位置に配置する（図１１参照）ことができる。
【００３４】
換言すれば、本実施例１の配線材接合装置１００を用いることで、被配線部材（パワーモジュール１０）に、最終接合部の位置からボンディングヘッド等を後方（図９〜図１１において右側）に移動可能とするためのスペースを設ける必要がなくなるので、被配線部材の小型化を図ることが可能となる。具体的には、本実施例１においては、ダイオード１７と壁部材１９との間に、ボンディングヘッド１１０等を後方（図９〜図１１において右側）に移動可能とするためのスペースを設けることなく、ダイオード１７の直近に壁部材１９を隣接して設けることで、パワーモジュール１０を小型化することができた。
【００３５】
さらに、本実施例１の配線材送出手段１５０では、第２リニアモータ１５５の駆動を制御する図示しない駆動制御装置により、第２リニアモータ１５５の下方への移動量を所定量（例えば、２ｍｍ）に制御する。これにより、ガイド１５１の内壁面１５１ｂとの間に配線材３０を挟んで保持したクランパ１５３を、所定量（例えば、２ｍｍ）だけ下方に移動させて、配線材３０をその先端側に所定量（例えば、２ｍｍ）だけ送り出すことができる。
【００３６】
ところで、この配線材３０は、切断刃１３１で切断したことにより先端位置のバラツキが小さい。このため、配線材３０のうち先端３０ｄから所定距離Ｄ（先頭テール長さＴＬ１に一致する）に位置する部位を第１接合予定部３０ｂとして、接合可能位置に配置することができる（図１１参照）。つまり、接合可能位置に配置した配線材３０の第１接合予定部３０ｂから先端３０ｄまでの長さＤのバラツキを小さくすることができる。従って、この第１接合予定部３０ｂを接合することで、配線材３０の第１接合部３０ｂから先端３０ｄまでの長さ（先頭テール長さＴＬ１）のバラツキを小さくすることができる（図５参照）。これにより、配線材３０の接合不良や絶縁不良（短絡）を抑制することが可能となる。
【００３７】
次に、本実施例１の配線材接合方法について、図３を参照して説明する。
まず、ステップＳ１において、リニアモータ１９２等の駆動により、ヘッド部１７０（を、ＩＧＢＴ１５の接合パッド１５ｂ（第１被接合部）に向けて移動させる（図２，図４参照）。詳細には、ボンディングツール１１０等と共に、ボンディングツール１１０の押圧面１１０ｂの直下（接合可能位置）に配置された配線材３０の接合予定部３０ｂを、ＩＧＢＴ１５の接合パッド１５ｂ（第１被接合部）上に移動させる（図４参照）。
【００３８】
次いで、ステップＳ２に進み、ボンディングツール１１０等と共に、ボンディングツール１１０の押圧面１１０ｂの直下（接合可能位置）に配置された配線材３０の接合予定部３０ｂが、ＩＧＢＴ１５の接合パッド１５ｂ（第１被接合部）上に配置されたか否かを判定する。具体的には、リニアモータ１９２等の駆動量が、所定の駆動量に達したか否かを判定する。
【００３９】
ステップＳ２において、接合予定部３０ｂが、ＩＧＢＴ１５の接合パッド１５ｂ（第１被接合部）上に配置されたと判定されると、ステップＳ３に進み、配線材３０の接合予定部３０ｂを、ＩＧＢＴ１５の接合パッド１５ｂ（第１被接合部）に接合する（図５参照）。具体的には、アクチュエータ１１５の下方への駆動により、ボンディングツール１１０で配線材３０の接合予定部３０ｂを接合パッド１５ｂに押圧しつつ、振動子１１３によりボンディングツール１１０を超音波振動させることで、配線材３０の接合予定部３０ｂを接合パッド１５ｂに接合する（図２、図５参照）。なお、このとき、クランパ１５３とガイド１５１の内壁面１５１ｂとの間で配線材３０を挟んで保持し、接合時に配線材３０が引き出されないようにしている。
なお、本実施例１では、ステップＳ３と後述するステップＳ５が接合段階に相当する。
【００４０】
次いで、ステップＳ４に進み、リニアモータ１９２等の駆動により、ボンディングツール１１０等を有するヘッド部１７０を、ダイオード１７の接合パッド１７ｂ（最終被接合部）に向けて移動させる。具体的には、図６に示すように、まず、ボンディングツール１１０等を有するヘッド部１７０を上昇させて、ガイド１５１の配線材送出口１５１ｂから配線材３０を引き出す。なお、ヘッド部１７０を上昇させる前に、第１リニアモータ１５４の駆動により、ガイド１５１の内壁面１５１ｂとの間で配線材３０を挟んで保持していたクランパ１５３を、配線材３０から離れる方向（図６において左方向）移動させて、配線材３０が引き出される状態としている。
【００４１】
引き続き、ボンディングツール１１０等を有するヘッド部１７０を、ダイオード１７の接合パッド１７ｂ（最終被接合部）が位置する方向（図６において右方向）に移動させると共に、下方に移動させることで、配線材３０の接合予定部３０ｃを、ダイオード１７の接合パッド１７ｂ上へ移動させる（図７参照）。これにより、ＩＧＢＴ１５の接合パッド１５ｂ（第１被接合部）とダイオード１７の接合パッド１７ｂ（最終被接合部）との間に、配線材３０を架け渡すことができる。
なお、本実施例１では、ステップＳ４が架け渡し段階に相当する。
【００４２】
次に、ステップＳ５に進み、ボンディングツール１１０等と共に、配線材３０の接合予定部３０ｃが、ダイオード１７の接合パッド１７ｂ（最終被接合部）上に配置されたか否かを判定する。具体的には、リニアモータ１９２等の駆動量が、所定の駆動量に達したか否かを判定する。
【００４３】
ステップＳ５において、接合予定部３０ｃが接合パッド１７ｂ（最終被接合部）上に配置されたと判定されると、ステップＳ６に進み、配線材３０の接合予定部３０ｃを、ダイオード１７の接合パッド１７ｂ（最終被接合部）に接合する（図８参照）。具体的には、前述のステップＳ２と同様にして、配線材３０の接合予定部３０ｃを接合パッド１７ｂに超音波接合する。なお、このとき、第１リニアモータ１５４の駆動により、クランパ１５３を配線材３０の位置する方向（図８において右方向）に移動させて、クランパ１５３とガイド１５１の内壁面１５１ｂとの間で配線材３０を挟んで保持し、接合時に配線材３０が引き出されないようにしている。
【００４４】
次に、ステップＳ７に進み、カッター１３０の切断刃１３１により、配線材３０を完全に切断する。具体的には、図９に示すように、ボンディングツール１１０で配線材３０の接合予定部３０ｃを接合パッド１７ｂ（最終被接合部）に接合した状態で、カッター１３０を下方に移動させる。これにより、配線材３０を、接合パッド１７ｂに接合された接合部３０ｃ１（最終接合部）よりも基端側（図９において右側）の所定位置で、切断刃１３１により完全に切断することができる。その後、ステップＳ８に進み、ヘッド部１７０を上昇させる（図１０参照）。
【００４５】
このように、本実施例１では、従来の配線材接合方法（特許文献１参照）と異なり、ボンディングツール１１０等を最終接合部（接合部３０ｃ１）の位置から移動させることなく、配線材３０を完全に切断することができる。さらには、切断刃１３１により配線材３０を所定位置で切断するので、配線材を引きちぎる（破断させる）従来の方法（特許文献２参照）と異なり、配線材を一定の位置で切断することができる。これにより、接合パッド１７ｂ（最終被接合部）における最終テール長さＴＬ２（図１０参照）のバラツキを小さくすることができる。従って、配線材３０の最終テール部３０ｇが接合パッド１７ｂからはみ出すことによる絶縁不良（短絡）等の不具合を抑制することができる。
なお、本実施例１では、ステップＳ７が切断段階に相当する。
【００４６】
次に、ステップＳ９に進み、クランパ１５３とガイド１５１の内壁面１５１ｂとの間に、カッター１３０での切断により先端３０ｄが形成された配線材３０を挟んで保持した状態で、第２リニアモータ１５５（クランパ移動送出機構）の駆動によりクランパ１５３を下方に移動させる（図１１参照）。これにより、配線材３０をその先端側に送り出して、配線材３０の第１接合予定部３０ｂを、ボンディングツール１１０の押圧面１１０ｂの直下（接合可能位置）に、適切に配置することができる。
【００４７】
このように、本実施例１では、従来の配線材接合方法（特許文献１参照）と異なり、カッターで配線材を切断（従来はハーフカット）した後、ボンディングツール１１０等を最終接合部の位置から移動させることなく、配線材３０の第１接合予定部３０ｂをボンディングツール１１０の押圧面１１０ｂの直下（接合可能位置）に配置することができる。従って、本実施例１では、ダイオード１７の直近に壁部材１９を隣接して配置することでパワーモジュールの小型化を図り、ボンディングツール１１０等を最終接合部の位置から後方（図９〜図１１において右側）へ移動させることが困難とされている場合でも、配線材３０を一定の位置で完全に切断する（図９参照）と共に、切断した配線材３０の第１接合予定部３０ｂを接合可能位置に配置する（図１１参照）ことができる。
【００４８】
特に、本実施例１では、第２リニアモータ１５５の下方への移動量を所定量（例えば、２ｍｍ）に制御することで、ガイド１５１の内壁面１５１ｂとの間に配線材３０を挟んで保持したクランパ１５３を、所定量（例えば、２ｍｍ）だけ下方に移動させている。これにより、切断刃１３１で切断したことにより先端位置のバラツキが小さい配線材３０を、その先端側に所定量（例えば、２ｍｍ）だけ送り出し、配線材３０のうち先端３０ｄから所定距離Ｄ（先頭テール長さＴＬ１に一致する）に位置する部位を第１接合予定部３０ｂとして、接合可能位置に配置することができる（図１１参照）。従って、接合可能位置に配置した配線材３０の第１接合予定部３０ｂから先端３０ｄまでの長さＤのバラツキを小さくして、配線材３０の先端３０ｄを適切な位置に配置することができる。
なお、本実施例１では、ステップＳ９が配線材送出段階に相当する。
【００４９】
次に、ステップＳＡに進み、パワーモジュール１０にかかる配線材３０の全ての接合が完了したか否かを判定する。具体的には、エンコーダ１８５（図２参照）により検出された配線材３０の引き出し量が、所定量に達したか否かにより判定する。全ての接合が完了していない（Ｎｏ）と判定された場合には、再びステップＳ１に戻り、ヘッド部１７０を移動させて、ボンディングツール１１０、カッター１３０、及びガイド１５１等と共に、ボンディングツール１１０の押圧面１１０ｂの直下（接合可能位置）に配置された配線材３０の接合予定部３０ｂを、ＩＧＢＴ１５の接合パッド１５ｂ（第１被接合部）上に配置する（図４参照）。
【００５０】
その後、ステップＳ２において、接合予定部３０ｂが、ＩＧＢＴ１５の接合パッド１５ｂ（第１被接合部）上に配置されたと判定されると、ステップＳ３に進み、配線材３０の接合予定部３０ｂを、ＩＧＢＴ１５の接合パッド１５ｂ（第１被接合部）に接合する（図４参照）。
【００５１】
ところで、本実施例１では、前述のように、ステップＳ９において、接合可能位置に配置した配線材３０の第１接合予定部３０ｂから先端３０ｄまでの長さＤ（図１１参照）のバラツキを小さくすることができる。これにより、配線材３０の第１接合部３０ｂから先端３０ｄまでの長さ（先頭テール長さＴＬ１）のバラツキを小さくすることができる（図５参照）ので、配線材３０の接合不良や絶縁不良（短絡）を抑制することが可能となる。
【００５２】
その後、前述のように、ステップＳ４〜ＳＡの処理を行い、ステップＳＡにおいて、パワーモジュール１０にかかる配線材３０の全ての接合が完了したと判定されるまで、ステップＳ１〜ＳＡの処理を繰り返し行う。このようにして、配線材の接合を適切に行うことができる。
【００５３】
（実施例２）
次に、実施例２の配線材接合装置２００について説明する。配線材接合装置２００は、図１２に示すように、実施例１の配線材接合装置１００と比較して、配線材送出手段が異なり、その他の部位は同様である。従って、ここでは、実施例１と異なる配線送出機構について説明し、その他については説明を省略する。
【００５４】
本実施例２の配線送出機構２５０は、サーボモータ２５４と、サーボモータ２５４の駆動を制御する図示しない駆動制御装置と、サーボモータ２５４の回転軸２５４ｂに嵌合された第１ローラ２５５と、動力を有しない回転軸２５７と、この回転軸２５７に嵌合された第２ローラ２５８とを有する。第１ローラ２５５と第２ローラ２５７との間には、両者に接触して配線材３０がＺ方向（図１２において上下方向）に通っている。従って、サーボモータ２５４の駆動により、その回転軸２５４ｂに嵌合された第１ローラ２５５を、図１２において時計回りに回動させると、これに伴って第２ローラ２５８が回転軸２５７を中心に反時計回りに回動すると共に、配線材３０をその先端側に送り出すことができる。
【００５５】
特に、本実施例２の配線材送出手段２５０では、サーボモータ２５４の駆動を制御する図示しない駆動制御装置により、サーボモータ２５４の駆動量（回転角）を所定量に制御する。これにより、実施例１と同様に、切断刃１３１で切断したことにより先端位置のバラツキが小さい配線材３０を、その先端側に所定長さ（例えば、２ｍｍ）だけ送り出すことができる。このため、実施例１と同様に、接合可能位置（ボンディングツール１１０の押圧面１１０ｂの直下）に配置した配線材３０の第１接合予定部３０ｂから先端３０ｄまでの長さのバラツキを小さくすることができる。従って、この第１接合予定部３０ｂを接合することで、配線材３０の第１接合部３０ｂから先端３０ｄまでの長さ（先頭テール長さ）のバラツキを小さくすることができる。
【００５６】
以上において、本発明を実施例１，２に即して説明したが、本発明は上記実施例等に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施例１にかかるパワーモジュール１０の側面視概略図である。
【図２】実施例１にかかる配線材接合装置１００の側面視概略図である。
【図３】実施例１にかかる配線材接合方法の流れを示すフローチャートである。
【図４】実施例１の配線材接合方法を説明する説明図である。
【図５】実施例１の第１の接合段階を説明する説明図である。
【図６】実施例１の架け渡し段階を説明する説明図である。
【図７】実施例１の架け渡し段階を説明する説明図である。
【図８】実施例１の第２の接合段階を説明する説明図である。
【図９】実施例１の切断段階を説明する説明図である。
【図１０】実施例１の配線材接合方法を説明する説明図である。
【図１１】実施例１の配線材送出段階を説明する説明図である。
【図１２】実施例２にかかる配線材接合装置の側面視概略図である。
【符号の説明】
【００５８】
１０  パワーモジュール（製品）
１５ｂ  接合パッド（第１被接合部）
１７ｂ  接合パッド（最終被接合部）
３０  配線材
３０ｂ  第１接合予定部（接合予定部）
３０ｃ  接合予定部
３０ｂ１  第１接合部
３０ｃ１  最終接合部
１００  配線材接合装置
１１０  ボンディングツール
１１０ｂ  押圧面
１３０  カッター
１３１  切断刃
１５０，２５０  配線材送出手段
１５１  ガイド
１５３  クランパ
１５５  第２リニアモータ（クランパ移動送出機構）
１７０  ヘッド部
２５４  サーボモータ
ＴＬ１  先頭テール長さ（第１接合部におけるテール長さ）
ＴＬ２  第２テール長さ（最終接合部におけるテール長さ）
【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】
2009088400.tif 000011
【図１０】
2009088400.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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