JP2001246460A - 光ビームによるはんだ付け方法 - Google Patents
光ビームによるはんだ付け方法Info
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Abstract
おこなえる、光ビームによるはんだ付け方法を目的とす
る。 【解決手段】 プリント基板7のランド9に糸はんだ6
を供給するまでの加熱において、出射されたビーム3の
デフォーカス4(a)、または、デフォーカス4(b)
によりプリント基板7のランド9周囲を加熱し全体の温
度上昇により、ランド局部の加熱による酸化を防止し、
はんだ付け品質の向上をおこなう。さらに再度、ビーム
3のデフォーカス4(a)、または、デフォーカス4
(b)による加熱によって、はんだ付け後のランド周囲
に広がったフラックス残渣の余分な成分を加熱除去する
ことで、プリント基板全体の品質向上ができる、光ビー
ム加熱によるはんだ付け方法。
Description
付けなどに非接触加熱源として使用される光ビーム加熱
装置を用いた、はんだ付け方法に関するものである。
電子部品をはんだ付けする場合について、その構成とは
んだ付け方法について説明する。
もので、(a)は装置の概要を示し、(b)ははんだ付
け部を示すものである。図3において、1は発光源(図
示せず)から出力される光エネルギーを伝達する光ファ
イバ、2は集光レンズ、3は集光レンズより出射された
ビーム、4はビームエネルギー密度の一番高いジャスト
フォーカスの部分、4aおよび4bはジャストフォーカ
スから少し離れたビームエネルギー密度が低いデフォー
カスの部分、5は糸はんだ送り装置、6は糸はんだ、7
はプリント基板、8はディスクリート部品のリード、9
はプリント基板のはんだ付けされるランド、10ははん
だ付け後に形成されるはんだフィレットである。
だ付け手順としては、まず集光レンズ2より出射された
ビーム3により、プリント基板7のランド9およびディ
スクリート部品のリード8を、糸はんだ6が溶融する温
度にまで加熱しておき、次に糸はんだ送り装置5によっ
て、糸はんだ6をプリント基板7のランド9にはんだフ
ィレット10が形成される量を供給する。さらに最適な
はんだフィレット10になるよう、糸はんだ送り装置5
のはんだ供給を停止して、ビーム3のみにより加熱す
る。
ランド9周囲の基材を、集光レンズ2より出射されたビ
ーム3により焼損しないよう、ビーム3のジャストフォ
ーカス4の直径は、プリント基板7のランド9の直径よ
りも少し小さくする必要がある。
よる、光ビーム加熱装置と糸はんだを用いて電子部品を
はんだ付けする方法では、ビーム3のジャストフォーカ
ス4の直径は、プリント基板7のランド9の直径よりも
少し小さくする必要があるため、ランド9の局所のみが
加熱され酸化が加速されるために、はんだ付け時におけ
るはんだの広がりが悪くはんだ付け品質の不具合が発生
することがあった。
より、はんだ合金に含まれている鉛を排除した、鉛フリ
ーはんだの使用が多くなりつつあることから、はんだ溶
融温度が、従来の鉛入りはんだ183℃融点から鉛フリ
ーはんだ220℃程度まで上昇することにより、糸はん
だ供給されるまでのランドの局所のみが加熱される時間
が長くなり、さらに酸化が加速されることになる。
ランド9においても、はんだレベラもしくははんだメッ
キをしない銅生地のランドが増加しており、この場合、
ランド表面の酸化はさらに激しくなり、品質は悪化して
はんだ付けはさらに困難になる。
で、プリント基板7のランド9の酸化を防止して、はん
だ付け品質の向上をおこない、さらに、鉛フリーによる
はんだ付けにも対応できる、光ビームによるはんだ付け
方法を提供することを目的とする。
に、本発明第1の手段は、糸はんだを供給するまでの加
熱において、集光レンズより出射されたビームのジャス
トフォーカスではなく、デフォーカス位置を使用するこ
とによりプリント基板のランド周囲をも加熱し全体の温
度上昇を図ることで、従来の方法であるランドの局部の
酸化を防止するものである。
ドが銅生地(俗に赤目状態と呼ばれる)の場合糸はんだ
を供給するまでの加熱において、集光レンズより出射さ
れたビームのジャストフォーカスではなくデフォーカス
位置を使用することによりプリント基板のランドの周囲
をも加熱し全体の温度上昇を図るとともに、プリント基
板のランドにはんだレベラが形成できるだけの糸はんだ
を、糸はんだ送り装置により供給し、プリント基板のラ
ンドの酸化を完全に防止することにより、さらにはんだ
付け品質の向上をおこなうものである。
てはんだ付けをおこなった後、再び出射されたビームの
ジャストフォーカスではなくデフォーカス位置を使用す
ることによりプリント基板のランドの周囲をも加熱し、
ランドの周囲に広がったフラックス残渣を加熱し、余分
なフラックス成分を加熱除去することによってはんだ付
け後の導電体間の絶縁抵抗をより向上して、プリント基
板全体の品質向上をおこなうものである。
明の第1の手段は、糸はんだを供給するまでの加熱にお
いて、集光レンズより出射されたビームのジャストフォ
ーカスではなくデフォーカス位置を使用することにより
プリント基板のランドの周囲をも加熱し全体の温度上昇
を図ることにより、ランドの局部の酸化を防止できる作
用を有する。
ンドが銅生地の場合、糸はんだを供給するまでの加熱に
おいて、集光レンズより出射されたビームのジャストフ
ォーカスではなく、デフォーカス位置を使用することに
よりプリント基板のランドの周囲をも加熱し全体の温度
上昇を図るとともに、プリント基板のランドにはんだレ
ベラが形成できるだけの糸はんだを、糸はんだ送り装置
により供給することによって、プリント基板のランドの
酸化を完全に防止することが可能になり、さらにはんだ
付け品質の向上ができるという作用を有する。
てはんだ付けをおこなった後、再び出射されたビームの
ジャストフォーカスではなく、デフォーカス位置を使用
することによりプリント基板のランドの周囲をも加熱
し、ランドの周囲に広がったフラックス残渣を加熱し、
余分なフラックス成分を加熱除去することによって、は
んだ付け後の導電体間の絶縁抵抗を向上することが可能
になり、プリント基板全体の品質向上ができるという作
用を有する。
照しながら説明する。
形態1の要部を示すものである。なお、装置全体の概略
構成図は、図3に示した従来の糸はんだ付け装置の概略
構成図と同様の構成なのでその説明を割愛する。
する。図1(a)はビーム3のデフォーカス位置(4
b)の状態を示し、図1(b)はビーム3のジャストフ
ォーカス位置4の状態を示す。
でたビーム3のプリント基板7に当る位置は、プリント
基板7を焼損しないエネルギー密度で最初デフォーカス
位置4bにセットされ、プリント基板7のランド9の周
囲およびディスクリート部品のリード8に照射され、ワ
ーク全体の温度をはんだ付け可能な状態にまで加熱す
る。
ビーム3のプリント基板7に当る位置は、ビーム3のジ
ャストフォーカス4の位置の状態になると同時に、糸は
んだ送り装置5によって、糸はんだ6をプリント基板7
のランド9にはんだフィレット10が形成される量を供
給する。さらに最適なはんだフィレット10になるよ
う、糸はんだ送り装置5のはんだ供給を停止して、ビー
ム3のみにより加熱する。
施の形態2の要部を示すものである。なお、装置全体の
概略構成図は、図3に示した従来の糸はんだ付け装置の
概略構成図と同様の構成なのでその説明を割愛する。
する。図2(a)はビーム3のデフォーカス位置4bの
状態を示し、図2(b)はビーム3のジャストフォーカ
ス位置4の状態を示す。
でたビーム3のプリント基板7に当る位置は、プリント
基板7を焼損しないエネルギー密度で最初デフォーカス
位置4bにセットされ、プリント基板7のランド9の周
囲およびディスクリート部品のリード8に照射され、ワ
ーク全体の温度をはんだ付け可能な状態にまで加熱す
る。
よって、糸はんだ6をプリント基板7のランド9にはん
だレベラ11が形成されるだけの量を供給し糸はんだ送
り装置5のはんだ供給を停止する。
ビーム3のプリント基板7に当る位置は、ビーム3のジ
ャストフォーカス4の位置の状態になると同時に、糸は
んだ送り装置5によって、糸はんだ6をプリント基板7
のランド9にはんだフィレット10が形成される量を供
給する。さらに最適なはんだフィレット10になるよ
う、糸はんだ送り装置5のはんだ供給を停止して、ビー
ム3のみにより加熱する。
実施の形態3について説明する。なお、装置全体の概略
構成図は、図3に示した従来の糸はんだ付け装置の概略
構成図と同様の構成なのでその説明を割愛する。
でたビーム3のプリント基板7に当る位置は、プリント
基板7を焼損しないエネルギー密度で最初デフォーカス
位置4bにセットされ、プリント基板7のランド9の周
囲およびディスクリート部品のリード8に照射され、ワ
ーク全体の温度をはんだ付け可能な状態にまで加熱す
る。
ビーム3のプリント基板7に当る位置は、ビーム3のジ
ャストフォーカス4の位置の状態になると同時に、糸は
んだ送り装置5によって、糸はんだ6をプリント基板7
のランド9にはんだフィレット10が形成される量を供
給する。さらに最適なはんだフィレット10になるよ
う、糸はんだ送り装置5のはんだ供給を停止する。そし
て再度、図1(a)に戻り、集光レンズ2よりでたビー
ム3のプリント基板7に当る位置は、プリント基板7を
焼損しないエネルギー密度で最初デフォーカス位置4b
にセットし、プリント基板7のランド9の周囲およびデ
ィスクリート部品のリード8に照射され、ワーク全体を
しながらランド9の周囲に広がったフラックス12を加
熱し不要なフラックス成分を加熱除去する。
の第1手段および第2手段によれば、ランドの周囲のプ
リント基板全体を加熱することにより、従来の方法のよ
うに糸はんだが供給されるまで、ランドの局部のみ加熱
しランドのみの酸化を加速することがないため、はんだ
の広がりをよくすることが可能となり、はんだ付け品質
の向上が得られる優れた効果を奏するものである。
の周囲のプリント基板全体を加熱することにより、従来
の方法のように糸はんだが供給されるまで、ランドの局
部のみ加熱しランドのみの酸化を加速することがないた
め、はんだの広がりをよくすることが可能となり、はん
だ付け品質の向上が得られるのみならず、はんだフィレ
ット形成後に再度ランドの周囲のプリント基板全体を加
熱することにより、ランドの周囲のプリント基板に広が
った、余分なフラックス残渣を加熱除去することができ
るため、はんだ付け後の導電体間の絶縁抵抗をより向上
し、プリント基板全体の品質向上させる、優れた効果を
奏するものである。
付け装置の要部構成図
の要部構成図
Claims (3)
- 【請求項1】 光を集光し、ある局部を加熱することが
可能な光ビーム加熱機を使用したはんだ付けにおいて、
前記光ビーム加熱機の焦点を、まずデフォーカスした状
態にてはんだ付け部およびその周囲を加熱し、次にジャ
ストフォーカスした状態にてはんだ付け部のみを加熱す
ると同時に、はんだ材料を供給してはんだ付けをおこな
うことを特長とする、光ビームによるはんだ付け方法。 - 【請求項2】 光を集光し、ある局部を加熱することが
可能な光ビーム加熱機を使用したはんだ付けにおいて、
前記光ビーム加熱機の焦点を、まずデフォーカスした状
態にてはんだ付け部および、その周囲を加熱するととも
に、はんだレベラを形成するために必要なはんだ材料を
供給して、はんだレベラを作成し、次にジャストフォー
カスした状態にて、はんだ付け部を加熱すると同時に、
はんだ材料をはんだフィレット形成可能な量まで供給し
てはんだ付けをおこなうことを特長とする、光ビームに
よるはんだ付け方法。 - 【請求項3】 光を集光し、ある局部を加熱することが
可能な光ビーム加熱機を使用したはんだ付けにおいて、
前記光ビーム加熱機の焦点を、まずデフォーカスした状
態にてはんだ付け部およびその周囲を加熱し、次にジャ
ストフォーカスした状態にてはんだ付け部のみを加熱す
ると同時に、はんだ材料を供給してはんだ付けをおこな
ったのち再度、デフォーカスした状態にてはんだ付け部
およびその周囲を加熱し、不要なフラックス残渣を光ビ
ーム加熱により除去することを特長とする、光ビームに
よるはんだ付け方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000056804A JP3945113B2 (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 光ビームによるはんだ付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000056804A JP3945113B2 (ja) | 2000-03-02 | 2000-03-02 | 光ビームによるはんだ付け方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2001246460A true JP2001246460A (ja) | 2001-09-11 |
JP3945113B2 JP3945113B2 (ja) | 2007-07-18 |
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Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP3945113B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014104472A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Fujitsu Ltd | はんだ接合装置及びはんだ接合方法 |
-
2000
- 2000-03-02 JP JP2000056804A patent/JP3945113B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2014104472A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-06-09 | Fujitsu Ltd | はんだ接合装置及びはんだ接合方法 |
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