JP2007061860A

JP2007061860A - レーザはんだ付け方法及びレーザはんだ付け装置

Info

Publication number: JP2007061860A
Application number: JP2005251226A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Itakura; 和夫板倉
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2007-03-15

Abstract

【課題】耐熱性の低い部品に照射するレーザ光を遮光するレーザはんだ付け方法及びレーザはんだ付け装置を提供する。
【解決手段】シンクロ接片３５は、合成樹脂製の補助部材３７と金属片３５ａ、３５ｂが一体に形成される。金属片３５ａに形成される金属端子３８ａをストロボ基板３４に形成される穴３８ｃに挿入する。ストロボ基板３４上の穴３８ｃの近傍には、金属製のランド３９ａが形成される。レーザ光４３の照射角度を、金属端子３８ａが補助部材３７に照射するレーザ光４３を遮る照射角度θ１に設定する。この照射角度θ１で照射するレーザ光４３は金属端子３８ａ及びランド３９ａのみを加熱する。マスク手段である金属端子３８ａと照射角度θ１の調節によって、金属端子３８ａ及びランド３９ａの近傍にある耐熱性の低い部品の加熱を回避することができる。マスク手段が金属端子３８ａであるため、レーザ光４３の熱エネルギを有効に利用できる。
【選択図】図７

Description

レーザ光を使用したはんだ付け方法及びはんだ付け装置に関する。

予め未露光の写真フイルムが装填され、購入したその場ですぐに写真撮影が可能な１回使用型のレンズ付きフイルムユニット（以下、フイルムユニットという）が広く普及している。フイルムユニットには、一般にストロボ装置が内蔵され、夜間や屋内でも撮影が行える。このストロボ装置は、ストロボ基板、このストロボ基板上に設けられる電子回路及び電子部品から構成される。これら電子部品は、はんだ付けによってストロボ基板上の電子回路の各ランドと電気的に接合されている。

弾性を有する一対の金属片、及びこの金属片を保持するためのプラスチック製の補助部材から構成されるシンクロ接片は、シンクロ接片の金属端子とストロボ基板上のランドにはんだ付け処理を施すことにより、ストロボ基板上に実装され、ストロボ基板上の電子回路と電気的に接合される。

このストロボ基板に実装され、特殊な形状をしているシンクロ接片や自動実装工程の温度に耐えられない耐熱温度の低い電子部品等は、自動実装工程では実装できないため、局部はんだ付け工法による後工程で実装される。局部はんだ付け工法の一つとして、レーザ光を用いるレーザ加熱工法があり、レーザ光の照射のみで加熱する場合と、ホットエア等を併用して加熱する場合とがある。使用されるレーザとしては大きなエネルギ密度が得られて制御しやすいＹＡＧレーザや半導体レーザが用いられる。また、はんだ付けの雰囲気を不活性ガス雰囲気や還元性ガスを含んだ不活性ガス雰囲気にすることによってフラックスを不要とするレーザ加熱工法があり、特許文献１及び２に詳しく開示されている。

しかしながら、レーザ光によるはんだ付け方法をこのシンクロ接片に適用する際、ストロボ基板上のランド、金属端子と共に補助部材も加熱される。プラスチックから形成される補助部材に加熱を続けると、補助部材の軟化による変形或いは発火の原因となるだけでなく、はんだ付け面のはんだぬれ性を低下させる皮膜を形成するガスや、人体に有毒なガスが発生する場合がある。こうしたことから、はんだ付け対象物以外の補助部材が加熱されることは、はんだ付けの作業面、安全面または、最終形態である製品の品質面から好ましくない。

特許文献３では、レーザ光を吸収しにくい白色の補助部材を使用することにより、レーザ光による補助部材の加熱を防ぐことが可能であると報じている。
特開昭６２−１４４８７１号公報特開平６−７７６３８号公報特開平５−２８２７７７号公報

シンクロ接片を構成する補助部材は、製造上及び製品の性能上の要求から耐熱性を有するプラスチックでなければならない。しかしながら、この耐熱性を有するプラスチックは、黒色或いは褐色であることが多く、特許文献３で開示する方法が常に適用できるとは限らない。

本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、金属などに比べて耐熱性の低い補助部材の加熱の回避を容易にするレーザはんだ付け方法を提供することを目的とする。

本発明のレーザはんだ付け方法は、はんだ付け面を有する第１及び第２対象物にレーザ光を照射し、加熱された前記第１及び第２対象物上ではんだを溶融させ、前記第１及び第２対象物上にぬれ広がった前記はんだにより前記第１及び第２対象物を電気的に接続するレーザはんだ付け方法において、マスク手段を用いて、前記第２対象物近傍に設けられる耐熱性の低い補助部材に照射する前記レーザ光を遮ることを特徴とする。

前記第１または第２対象物のうち少なくとも１つの一部分が前記マスク手段であることが好ましく、前記第１または第２対象物のうち少なくとも１つの一部分がマスク手段となるように、前記レーザ光の照射角度が調整されていることが好ましい。

前記第１または第２対象物のうち少なくとも１つに前記マスク手段が一体形成されることが好ましい。また、前記補助部材へ照射する前記レーザ光を遮る遮光位置に前記マスク手段を挿脱することが好ましい。

前記レーザ光の加熱により、前記第１或いは第２対象物の前記はんだ付け面に前記はんだのぬれ性を低下させる皮膜を生成する前記補助部材であって、この補助部材が、前記加熱により前記第１或いは第２対象物の前記はんだ付け面に前記皮膜を生成させる皮膜生成領域を有し、前記マスク部が、前記皮膜生成領域に照射する前記レーザ光を遮ることが好ましい。また、前記補助部材がプラスチックから形成されることが好ましい。

前記第２対象物及び前記補助部材からなるシンクロ接片が、前記第１対象物を有するプリント基板に実装されることが好ましく、前記プリント基板が、レンズ付きフイルムユニットのストロボ基板であることが好ましい。

また、本発明のレーザはんだ付け装置は、はんだ付け面を有する第１及び第２対象物にレーザ光の照射を行うレーザ出力手段と、前記第１及び第２対象物にはんだを送り出すはんだ送り手段とを備えたレーザはんだ付け装置において、耐熱性の低い補助部材に照射する前記レーザ光を遮るマスク手段と、前記マスク手段を移動自在にする制御手段とを備え、前記制御手段によって、前記マスク手段が、第２対象物の近傍に設けられる耐熱性の低い補助部材に照射する前記レーザ光を遮ることを特徴とする。

本発明のレーザはんだ付け方法によれば、マスク手段を用いて、前記第２対象物近傍に設けられる耐熱性の低い補助部材に照射する前記レーザ光を遮るため、加熱に起因する補助部材の変形、人体に好ましくないガスの発生及び発火を防ぐことができる。

前記第１または第２対象物のうち少なくとも１つの一部分が前記マスク手段である、或いは、前記第１または第２対象物のうち少なくとも１つと前記マスク手段とが一体形成されるため、遮光部材を追加せずに、容易に補助部材を遮光することができる。

前記第１または第２対象物のうち少なくとも１つの一部分がマスク手段となるように、前記レーザ光の照射角度が調整されているため、マスク手段の位置及び形状に応じ、補助部材の遮光を可能にする照射角度を選択することができる。すなわち、このレーザはんだ付け方法は、容易に補助部材に照射するレーザ光を遮光することができる。

前記補助部材へ照射する前記レーザ光を遮る遮光位置に前記マスク手段を挿脱するため、遮光する補助部材の実装位置及び形状に応じて成形されたマスク手段を用いて、容易に補助部材を遮光することができる。

前記レーザ光の加熱により、前記第１或いは第２対象物の前記はんだ付け面に前記はんだのぬれ性を低下させる皮膜を生成する前記補助部材であって、この補助部材が、前記加熱により前記第１或いは第２対象物の前記はんだ付け面に前記皮膜を生成させる皮膜生成領域を有し、前記マスク部が、前記皮膜生成領域に照射する前記レーザ光を遮るため、第１或いは第２対象物の前記はんだ付け面のぬれ性を維持しながらレーザはんだ付けを行うことができる。

前記第２対象物及び前記補助部材からなるシンクロ接片が、前記第１対象物を有するプリント基板に実装され、前記プリント基板が、レンズ付きフイルムユニットのストロボ基板であるため、補助部材への遮光を行いながら、シンクロ接片のレーザはんだ付けを行うことができる。

また、本発明のレーザはんだ付け装置によれば、レーザはんだ付け装置本体が、耐熱性の低い補助部材に照射する前記レーザ光を遮るマスク手段と、前記マスク手段を移動自在にする制御手段とを備え、前記制御手段によって、前記マスク手段が、第２対象物の近傍に設けられる耐熱性の低い補助部材に照射する前記レーザ光を遮るため、加熱に起因する補助部材の変形、人体に好ましくないガスの発生及び発火を防ぐことができる。

次に、本発明のレーザはんだ付け装置について説明する。図１において、レンズ付きフイルムユニット２は、プラスチック製のカメラボディ３の上面に、レリーズボタン４や撮影枚数を表示するカウンタ窓５が設けられている。カメラボディ３には、外装ラベル６が巻き付けられ、その前面には撮影レンズ７が露呈されている。ストロボ測光窓８の背面にはストロボ反射光を検出する測光素子が設けられている。撮影レンズ７の上方にはファインダ窓９が形成され、ファインダレンズが露呈されている。また、滑り止め用の突起が形成されたグリップ部１０、ストロボ光を発するストロボ発光部１１が設けられている。

ストロボ充電ツマミ１２は、上下にスライド移動が可能で、これを上方にスライド操作したときにストロボ充電が開始される。ストロボ充電が完了すると、内部で発光ダイオードが点灯し、これを充電完了表示窓１３から確認することができる。ストロボ充電が完了していれば、レリーズボタン４を押してシャッタを作動させると、これと同時にストロボ発光部１１が発光してストロボ撮影が行われる。

図２に示すように、レンズ付きフイルムユニット２は、前カバー１４と後カバー１５により、撮影機構が設けられた本体基部２０を前後から覆った形態となっている。本体基部２０には、その中央に撮影レンズ７が保持されている。また、本体基部２０には、詳しく図示しないが、撮影レンズ７の背面に設けられたシャッタ羽根を蹴飛ばして露光をおこなうシャッタ装置と、巻上げノブ２２の回動操作に伴ってシャッタ羽根を蹴飛ばすための蹴飛ばし力を発生させるシャッタチャージ機構、シャッタ作動後にフイルム１コマ分の巻上げがなされると同時に、巻上げノブ２２をロックするフイルム巻止め機構が設けられている。

本体基部２０は、プラスチックの成形品で構成され、フイルムカートリッジ２３が収められるカートリッジ室２４と、フイルムカートリッジ２３から予め引き出された写真フイルムをロール状にしたフイルムロール２５が収められるフイルム室２６が一体に成形されている。巻上げノブ２２は、その軸上で、フイルムカートリッジ２３に設けられた巻上げスプール２７に係合する。

巻上げノブ２２は、後カバー１５よりその一部が露呈され、撮影を行うたびに回動操作されると、露光されたフイルムコマをフイルムカートリッジ２３に向かって移動させる。また、この回動操作に伴ってシャッタチャージがなされ、次の撮影準備が行われる。

本体基部２０の上部には、天板ユニット２８が取り付けられる。天板ユニット２８は、レリーズボタン４が形成された不透明な樹脂製の天板と、カウンタ窓５が形成された無色透明な樹脂製の天板が組み合わされて構成されている。

ストロボ装置３０は、各種のストロボ用回路部品が基板上に実装されてユニット化されており、本体基部２０に設けられた取り付け突起を介して、前カバー１４と本体基部２０の間に組み込まれる。

図３及び図４に示すように、ストロボ装置３０には、ストロボ発光部１１や電池３２を保持する一対の電池接片３３ａ，３３ｂを固着させたストロボ基板３４上に、シャッタ羽根の開放に伴ってオンするシンクロ接片３５や、ストロボ充電ツマミ１２の操作によってオンするストロボ充電接片３６、高圧充電されるメインコンデンサなど、各種のストロボ用回路部品が実装される。特殊な形状をしている電池接片３３ａ、３３ｂ、シンクロ接片３５及びストロボ充電接片３６や、組み立ての順番の制約から自動実装工程では実装できないメインコンデンサなどは、自動実装工程の後工程にてストロボ基板３４上に実装される。

シンクロ接片３５は、一対の金属片３５ａ、３５ｂ及び金属片３５ａ、３５ｂを支持するプラスチック製の補助部材３７を備えている。レリーズボタン４が押圧されると、これらの金属片３５ａ、３５ｂはシャッタ羽根に蹴られて圧力が加わった際に弾性変形し、この金属片３５ａ、３５ｂの接触端３５ｃが互いに接触してオンし撮影開始信号を出力する。接触端３５ｃと反対側にある金属片３５ａ、３５ｂの保持端３５ｄと一体に成形される補助部材３７は、これら金属片３５ａ、３５ｂの間隔を一定に保ち、保持端３５ｄ同士の電気的絶縁を維持する。

図７のように、ストロボ基板３４は、基板３４ａ上に、所定の形状を有し、銅やアルミなどを主成分とした金属から生成されるパターン層、及びプラスチック製のレジスト層３４ｂが順に積層されるように形成される。また、パターン層と金属端子３８ａを電気的に接続するためのランド３９ａは、穴３８ｃの近傍の基板表面３４ｃに露出するように形成される。また、金属端子３８ａのはんだ付け面３８ｄ及びランド３９ａには、必要に応じて、はんだのぬれ性を向上するためのはんだコーティングが施される。金属片３５ａ、３５ｂの保持端３５ｄ側に設けられる金属端子３８ａ、３８ｂを穴３８ｃ、３８ｄに挿入し、シンクロ接片３５をストロボ基板３４上の所定の位置に実装する。

これら所定のパターンと導通するランド３９ａと金属端子３８ａとが、後述するレーザはんだ付け装置によるはんだ付け処理を施される。こうして、ストロボ基板３４に形成された所定のパターンと金属端子３８ａとが電気的に接合される。なお、金属端子３８ａと同様に、金属端子３８ｂも、後述するレーザはんだ付け装置によって、ランド３９ｂと電気的に接合される。

図５に示すレーザはんだ付け装置４０は、ストロボ基板３４を搬送方向へ搬送する搬送部４１、ストロボ基板３４上の照射領域４２にレーザ光４３を照射するレーザ照射部４４、及びはんだ４５を照射領域４２に送り出すはんだ送り部４６から構成される。照射領域４２は、レーザ光４３がはんだ付け対象物４７に照射されるように設定される。はんだ付け対象物４７は、シンクロ接片３５の金属端子３８ａ及び、ランド３９ａから構成される。このはんだ送り部４６によって照射領域４２に送り出されたはんだ４５は、レーザ４３に照射されること及び、レーザ照射部４４によって加熱されたはんだ付け対象物４７と接触することにより、溶融する。溶融した溶融はんだは、はんだ付け対象物４７上をぬれ広がる。レーザ照射部４４の照射停止後、この溶融はんだは冷却され、はんだ付け対象物４７上で凝固する。この凝固はんだが、金属端子３８ａ及び、ランド３９ａを電気的に接合する。

搬送部４１は、搬送ベルト４１ａ、レール４１ｂ、４１ｃ及び桟４１ｄから構成される。搬送ベルト４１ａ、レール４１ｂ、４１ｃ及び桟４１ｄにより、搬送ベルト４１ａ上に設置されたストロボ基板３４は一定の位置を保ちながら搬送方向へ搬送される。この桟４１ｄは、搬送ベルト４１ａ上に無数に設けられるため、搬送ベルト４１ａは、複数のストロボ基板を搬送ベルト４１ａ上で固定しながら搬送することができる。

また、はんだ送り部とレーザ照射部が対になって構成される複数のはんだ付けユニットがこの搬送部４１に沿って設置される。この１対のはんだ付けユニットが、ストロボ基板上の１つのはんだ付け対象物に対してはんだ付けを行う。ストロボ基板上の各はんだ付け対象物へはんだの供給及びレーザ照射が可能になるよう、各はんだ付けユニットの設置位置の調整が施されている。

レーザ照射部４４は、レーザ発振器４４ａ、光ファイバ４４ｂ及びレンズユニット４４ｃから構成される。レーザ発振器４４ａは、出力０〜３０Ｗで近赤外線のレーザビームを出力可能である。レーザ発振器４４ａから出力されたレーザビームは、光ファイバ４４ｂを経由して、レンズユニット４４ｃにより集束され、レーザ光４３となって照射領域４２に向けて照射される。レンズユニット４４ｃは、所定の照射領域４２に所定の照射角度でレーザ光４３を照射するように調整される。

はんだ送り部４６は、はんだ４５が巻きつけられたはんだロール５５と、はんだロール５５を回動させる駆動部５６から構成される。駆動部５６には、表面に送り歯を有するローラ５８ａ、５８ｂが接続する。駆動部５６に内蔵されるモータ（不図示）からの駆動力が、はんだロール５５から送り出されたはんだ４５をはさむローラ５８ａ、５８ｂに伝わると、はんだ４５は、ガイド筒５７を経由して、所定の速度で照射領域４２へ送り出される。

システムコントローラ６０は、搬送ベルト４１ａ、レーザ発振器４４ａ及び駆動部５６に接続される。システムコントローラ６０の制御の下、レーザ発振器４４ａは、レーザ光４３の出力開始或いは出力停止を行ない、搬送ベルト４１ａは、搬送方向へ所定の距離だけスライド移動し、駆動部５６は、所定の速度ではんだ４５の送り出し及び巻き戻しを行う。

次に、本発明のレーザはんだ付け方法の第１の実施形態について説明する。図５及び図７に示すように、シンクロ接片３５の金属端子３８ａ、及びランド３９ａからなるはんだ付け対象物４７を有するストロボ基板３４をベース板４１ａ上に載置する。このストロボ基板３４が載置されたベース板４１ｅを、搬送ベルト４１ａ上の桟４１ｄの間に載置する。次に、システムコントローラ６０の制御の下、搬送ベルト４１ａが搬送方向に所定の距離だけスライド移動する。第３に、搬送完了後、ベース板４１ｅの位置決め装置（不図示）にて位置決めをする。レーザ照射部４４及びはんだ送り部４６は、搬送部４１に沿って所定の位置に搬送される。レーザ光４３を照射するレンズユニット４４ｃは、ストロボ基板３４上の照射領域４２に、所定の照射角度θ１（図７）で照射可能となるように調整されている。同様に、はんだ送り部４６及びガイド筒５７の設置位置も、はんだ４５を照射領域４２への送り出しを可能となるように調整されている。

システムコントローラ６０の制御の下、レーザ照射部４４はレーザビームを出力する。このレーザビームは、レンズユニット４４ｃからレーザ光４３となって照射領域４２を照射角度θ１で照射する（ステップＳ１１０）。このレーザ光４３の照射により、金属端子３８ａ及びランド３９ａが加熱される。また、システムコントローラ６０の制御の下、はんだ送り部４６は、はんだ４５を送り方向に所定の速度で送り出す（ステップＳ１２０）。

レーザ光４３の照射及び加熱した金属端子３８ａ及びランド３９ａとの接触により、はんだ４５は加熱され、溶融はんだとなって、金属端子３８ａのはんだ付け面３８ｄ及びランド３９ａ上をぬれ広がる（ステップＳ１３０）。はんだ付け面３８ｄ及びランド３９ａに適量の溶融はんだを供給後、システムコントローラ６０の制御の下、はんだ送り部４６ははんだ４５の送り出しを停止し、戻り方向に一定の速度で巻き戻す（ステップＳ１４０）。適量の溶融はんだが、金属端子３８ａのはんだ付け面３８ｄ及びランド３９ａ上に十分にぬれ広がった後、システムコントローラ６０の制御の下、レーザ照射部４４はレーザビーム出力を停止する（ステップＳ１５０）。レーザ照射部４４のレーザビームの出力が停止してから所定の冷却時間の経過後、はんだ付け面３８ｄ及びランド３９ａ上にぬれ広がった溶融はんだは、凝固はんだとなって、金属端子３８ａ及びランド３９ａを電気的に接合する（ステップＳ１６０）。

ステップＳ１１０では、図７のように、レーザ光４３が照射角度θ１で照射領域４２を照射するため、プラスチックから形成される補助部材３７に照射するレーザ光４３は、金属端子３８ａによって遮られる。このような照射角度θ１は、金属端子３８ａ、補助部材３７の寸法及び実装位置などから求めることが可能であり、予めレンズユニット４４ｃの調整によって設定することができる。このような照射角度θ１でレーザ光４３を照射するレーザはんだ付け方法は、プラスチックから形成される補助部材３７の加熱を回避することができる。また、はんだ４５、金属端子３８ａ及びランド３９ａのみがレーザ光４３によって加熱されるため、はんだ付け処理におけるレーザ光４３の熱エネルギを有効に利用することができる。

次に、本発明のはんだ付けレーザ方法の第２の実施形態について説明する。図９のように、金属端子６１ａ及び金属端子６１ａを支持するプラスチック製の補助部材３７からなるシンクロ接片３５は、金属端子６１ａがストロボ基板３４に設けられる穴３８ｃに挿入するように、ストロボ基板３４上の所定の実装位置に仮止めされている。金属端子６１ａとストロボ基板３４のパターンとを電気的に接続するためのランド３９ａは、穴３８ｃの近傍、金属端子６１ａのはんだ付け面６１ｄ側に設けられる。はんだ付け対象物４７を構成するはんだ付け面６１ｄとランド３９ａには、必要に応じて、はんだのぬれ性向上のためのはんだコーティングが施される。この金属端子６１ａのはんだ付け面６１ｄとランド３９ａをはんだ付けすることにより、ストロボ基板３４内の所定のパターンと金属端子６１ａを電気的に接続することができる。

ストロボ基板３４の穴３８ｃから露出するシンクロ接片３５の補助部材３７は、金属端子６１ａを境界にして、領域６５ａ、６５ｂに分けられる。領域６５ａは、穴３８ｃから露出する補助部材３７のうち、金属端子６１ａのはんだ付け面６１ｄ側の領域であり、領域６５ｂは、金属端子６１ａのはんだ付け面６１ｄと反対側の領域である。

また、金属端子６１ａの先端に設けられる庇部６６は、領域６５ａ側を覆うように形成される。なお、金属端子６１ａと同様に、図示しないもう一方の金属端子も、遮光用の庇部を有し、ストロボ基板３４に設けられる穴３８ｄに挿入するように、ストロボ基板３４上に仮止めされる。

図５のように、金属端子６１ａを有するシンクロ接片３５が実装されるストロボ基板３４を、搬送ベルト４１ａ上の桟４１ｄの間に設置する。次に、システムコントローラ６０の制御の下、搬送ベルト４１ａが搬送方向に所定の距離だけスライド移動する。第３に、搬送完了後、ベース板４１ｅの位置決め装置（不図示）にて位置決めをする。レーザ照射部４４及びはんだ送り部４６は、搬送部４１に沿って所定の位置に設置される。レーザ光４３を照射するレンズユニット４４ｃは、所定の位置に配置されるストロボ基板３４上の照射領域４２に、所定の照射角度θ２で照射可能となるように調整されている。同様に、はんだ送り部４６及びガイド筒５７の設置位置も、はんだ４５を照射領域４２への送り出しを可能となるように調整されている。

システムコントローラ６０の制御の下、レーザ照射部４４はレーザビームを出力する。このレーザビームは、レンズユニット４４ｃからレーザ光４３となって照射領域４２を照射角度θ２で照射する（ステップＳ２１０）。このレーザ光４３の照射により、金属端子６１ａ及びランド３９ａが加熱される。また、システムコントローラ６０の制御の下、はんだ送り部４６は、はんだ４５を送り方向に所定の速度で送り出す（ステップＳ２２０）。

レーザ光４３の照射及び加熱した金属端子６１ａ及びランド３９ａとの接触により、はんだ４５は加熱され、溶融はんだとなって、金属端子６１ａのはんだ付け面６１ｄ及びランド３９ａ上をぬれ広がる（ステップＳ２３０）。はんだ付け面６１ｄ及びランド３９ａに適量の溶融はんだを供給後、システムコントローラ６０の制御の下、はんだ送り部４６は、はんだ４５の送り出しを停止し、戻り方向に一定の速度で巻き戻す（ステップＳ２４０）。適量の溶融はんだが、金属端子６１ａのはんだ付け面６１ｄ及びランド３９ａ上に十分にぬれ広がった後、システムコントローラ６０の制御の下、レーザ照射部４４はレーザビーム出力を停止する（ステップＳ２５０）。レーザ照射部４４のレーザビームの出力が停止してから所定の冷却時間の経過後、溶融はんだは、はんだ付け面６１ｄ及びランド３９ａ上で凝固はんだとなって、金属端子６１ａ及びランド３９ａを電気的に接合する（ステップＳ２６０）。

ステップＳ２２０では、図９のように、レーザ光４３が照射角度θ２で照射領域４２を照射するため、庇部６６、金属端子６１ａ及びランド３９ａは加熱される。また、領域６５ａ及び６５ｂを照射しようとするレーザ光４３は、庇部６６によって遮られるため、領域６５ａ及び６５ｂは加熱されない。すなわち、このレーザはんだ付け方法は、はんだ付けにおけるプラスチック製の補助部材３７の加熱を回避し、周囲のはんだ付け面６１ｄ及びランド３９ａのはんだのぬれ性を維持することができる。

このように金属端子６１の形状に応じて、照射角度θ２を調整することにより、所望の照射領域４２にレーザ光４３を照射すると同時に、プラスチック製の補助部材３７の領域６５ｂは、レーザ光４３によって直接照射されることはない。

上記実施形態では、領域６５ａに照射するレーザ光４３を遮る庇部６６を金属端子６１ａに設ける、と記載したが、領域６５ａだけでなく領域６５ｂの遮光可能な庇部を金属端子に設けてもよい。このような庇部を用いることにより、補助部材３７の領域６５ｂへ照射するレーザ光４３をより確実に遮ることができる。

次に、本発明のレーザはんだ付け方法の第３の実施形態について説明する。図１１のように、金属端子７１ａ及び金属端子７１ａを支持するプラスチック製の補助部材３７からなるシンクロ接片３５は、金属端子７１ａがストロボ基板３４に設けられる穴３８ｃに挿入するように、ストロボ基板３４上の所定の実装位置に仮止めされている。金属端子７１ａとストロボ基板３４のパターンとを電気的に接続するためのランド３９ａは、穴３８ｃの近傍、金属端子７１ａのはんだ付け面７１ｄ側に設けられる。はんだ付け対象物４７を構成するはんだ付け面７１ｄとランド３９ａには、必要に応じて、はんだのぬれ性向上のためのはんだコーティングが施されるこの金属端子７１ａのはんだ付け面７１ｄとランド３９ａをはんだ付けすることにより、ストロボ基板３４内の所定のパターンと金属端子７１ａを電気的に接続することができる。なお、金属端子７１ａと同様に、図示しないもう一方の金属端子も、ストロボ基板３４に設けられる穴３８ｄに挿入するように、ストロボ基板３４上に仮止めされる。

遮光部材から形成される板状の遮光板７５は、システムコントローラ６０に接続される。システムコントローラ６０の制御の下、遮光板７５は、所定の遮光位置に移動自在となっている。

図５のように、金属端子７１ａを有するシンクロ接片３５が実装されるストロボ基板３４を、搬送ベルト４１ａ上の桟４１ｄの間に設置する。次に、システムコントローラ６０の制御の下、搬送ベルト４１ａが搬送方向に所定の距離だけスライド移動する。第３に、搬送完了後、ベース板４１ｅの位置決め装置（不図示）にて位置決めをする。レーザ照射部４４及びはんだ送り部４６は、搬送部４１に沿って所定の位置に設置される。レーザ光４３を照射するレンズユニット４４ｃは、所定の位置に配置されるストロボ基板３４上の照射領域４２に、所定の照射角度θ３で照射可能となるように調整されている。同様に、はんだ送り部４６及びガイド筒５７の設置位置も、はんだ４５を照射領域４２への送り出しを可能となるように調整されている。

システムコントローラ６０は、照射角度θ３に応じ、補助部材３７に照射するレーザ光４３を遮る遮光位置に遮光板７５を配置する（ステップＳ３１０）。

システムコントローラ６０の制御の下、レーザ照射部４４はレーザビームを出力する。このレーザビームは、レンズユニット４４ｃからレーザ光４３となって照射領域４２を照射角度θ３で照射する（ステップＳ３２０）。このレーザ光４３の照射により、金属端子７１ａ及びランド３９ａが加熱される。また、システムコントローラ６０の制御の下、はんだ送り部４６は、はんだ４５を送り方向に所定の速度で送り出す（ステップＳ３３０）。

レーザ光４３の照射及び加熱した金属端子７１ａ及びランド３９ａとの接触により、はんだ４５は加熱され、溶融はんだとなって、金属端子７１ａのはんだ付け面７１ｄ及びランド３９ａ上にぬれ広がる（ステップＳ３４０）。はんだ付け面７１ｄ及びランド３９ａに適量の溶融はんだを供給後、システムコントローラ６０の制御の下、はんだ送り部４６ははんだ４５の送り出しを停止し、戻り方向に一定の速度で巻き戻す（ステップＳ３５０）。適量の溶融はんだが、金属端子７１ａのはんだ付け面７１ｄ及びランド３９ａ上に十分にぬれ広がった後、システムコントローラ６０の制御の下、レーザ照射部４４はレーザビーム出力を停止する（ステップＳ３６０）。レーザ照射部４４のレーザビームの出力が停止してから所定の冷却時間の経過後、溶融はんだは、はんだ付け面７１ｄ及びランド３９ａ上で凝固はんだとなって、金属端子７１ａ及びランド３９ａを電気的に接合する（ステップＳ３７０）。

ステップＳ３３０では、図１１のように、レーザ光４３が照射角度θ３で照射領域４２を照射するため、遮光板７５、金属端子７１ａ及びランド３９ａが加熱される。一方、遮光板７５は補助部材３７に照射するレーザ光４３を遮るため、補助部材３７はレーザ光４３によって加熱されない。すなわち、このレーザはんだ付け方法は、はんだ付けにおけるプラスチック製の補助部材３７の加熱を回避し、はんだ付け面７１ｄ及びランド３９ａのはんだのぬれ性を維持することができる。

金属端子７１ａ及び補助部材３７の形状に応じて、遮光板７５の寸法、形状、並びに遮光位置及び照射角度θ３を選択することが可能である。すなわち、あらゆる金属端子７１ａ及び補助部材３７のはんだ付けにおける補助部材３７の加熱を回避することができる。

また、システムコントローラ６０が、熱伝導性の高い材料から形成される遮光板を補助部材３７の遮光位置に配置させると同時に、遮光板７５を金属端子７１ａに接触させることによって、レーザ光４３の照射によって遮光板７５が得た熱エネルギを金属端子７１ａに与えることができる。このようなレーザはんだ付け方法は、レーザ光４３の熱エネルギをより有効に利用することができる。

上記実施形態では、レンズユニット４４ｃを調整し所定の照射角度θ１〜θ３に設定すると記載したが、これに限らず、レンズユニット４４ｃから出力されるレーザ光４３の照射角度を変更自在にするために、レンズユニット４４ｃにシステムコントローラ6０に接続させてもよい。

上記実施形態では、金属片３５ａ、３５ｂ及び金属片３５ａ、３５ｂと一体に形成される補助部材３７から構成されるシンクロ接片としたが、これに限らず、ストロボ発光部１１やその他のコネクタなどに適用しても、同等の効果を得ることができる。

はんだコートが施され、一辺が２．５ｍｍ、他辺が１．５ｍｍの長方形に形成されるランド３９ａを有するストロボ基板３４に、金属端子３８ａ及びプラスチック製の補助部材３７を有するシンクロ接片３５を仮止めした。このシンクロ接片３５は、板厚０．１ｍｍのりん青銅から形成され、幅１．５ｍｍ高さ１．５ｍｍのはんだ付け面を有する金属端子３８ａを有する。金属端子３８ａは、ランド３９ａ近傍の穴３８ｃに挿入されている。最高出力３０Ｗ、ビーム波長８０８ｎｍ、最小ビーム径１．６ｍｍの半導体レーザを有するレーザ照射部４４、搬送部４１、外径０．８ｍｍの線条体に形成された融点２２７℃のＳｎ−Ｃｕ系のはんだ４５がセットされたはんだ送り部４６からなるレーザはんだ付け装置４０の照射領域４２は、ストロボ基板３４上の金属端子３８ａ及びランド３９ａを包含するように調整されている。はんだ送り部４６が、金属端子３８ａ及びランド３９ａに向かってはんだ４５を送り出し、レーザ照射部４４がレーザ光４３を照射領域４２に照射角度はθ１で照射した。レーザ光４３によって加熱されるはんだ４５は、金属端子３８ａ及びランド３９ａ上で溶融した。このとき、補助部材３７に照射されるレーザ光４３は金属端子３８ａによって遮られたため、補助部材３７は加熱されなかった。所定の冷却時間の経過後、溶融したはんだ４５は金属端子３８ａ及びランド３９ａ上で凝固した。導通試験により、金属端子３８ａ及びランド３９ａが導通していることを確認した。また、このはんだ付け処理においてレーザ照射部４４がレーザ光４３の出力開始から出力停止までに要した時間は１．８秒以内であった。なお、はんだ付け処理の前後において、補助部材３７の形状の変化は見られなかった。

レンズ付きフイルムユニットを示す斜視図である。レンズ付きフイルムユニットの分解斜視図である。ストロボ装置の前面側斜視図である。ストロボ装置の背面側斜視図である。本発明のレーザはんだ付け装置を示す斜視図である。本発明のレーザはんだ付け方法の第１の実施形態のフローチャートである。本発明のレーザはんだ付け方法の第１の実施形態において、補助部材が金属端子によって遮光される様子を示す図５のVII−VII線の断面図である。本発明のレーザはんだ付け方法の第２の実施形態のフローチャートである。本発明のレーザはんだ付け方法の第２の実施形態において、はんだ付け面近傍の側の補助部材が庇部によって遮光される様子を示す図５のVII−VII線の断面図である。本発明のレーザはんだ付け方法の第３の実施形態のフローチャートである。本発明のレーザはんだ付け方法の第３の実施形態において、補助部材が遮光板によって遮光される様子を示す図５のVII−VII線の断面図である。

符号の説明

２レンズ付きフイルムユニット
３０ストロボ装置
３４ストロボ基板
３４ｂレジスト層
３５シンクロ接片
３７補助部材
３８ａ、６１ａ、７１ａ金属端子
３８ｄ、６１ｄ、７１ｄはんだ付け面
３９ａランド
４０レーザはんだ付け装置
４２照射領域
４３レーザ
４４レーザ照射部
４５はんだ
４６はんだ送り部
４７はんだ付け対象物
４４ａレーザ発振器
４４ｃレンズユニット
６０システムコントローラ
６５ａ、６５ｂ領域
６６庇部
７５遮光板

Claims

はんだ付け面を有する第１及び第２対象物にレーザ光を照射し、
加熱された前記第１及び第２対象物上ではんだを溶融させ、
前記第１及び第２対象物上にぬれ広がった前記はんだにより前記第１及び第２対象物を電気的に接続するレーザはんだ付け方法において、
マスク手段を用いて、前記第２対象物近傍に設けられる耐熱性の低い補助部材に照射する前記レーザ光を遮ることを特徴とするレーザはんだ付け方法。
前記第１または第２対象物のうち少なくとも１つの一部分が前記マスク手段であることを特徴とする請求項１記載のレーザはんだ付け方法。
前記第１または第２対象物のうち少なくとも１つの一部分がマスク手段となるように、前記レーザ光の照射角度が調整されていることを特徴とする請求項２記載のレーザはんだ付け方法。
前記第１または第２対象物のうち少なくとも１つと前記マスク手段とが一体形成されることを特徴とする請求項１記載のレーザはんだ付け方法。
前記補助部材へ照射する前記レーザ光を遮る遮光位置に前記マスク手段を挿脱することを特徴とする請求項１記載のレーザはんだ付け方法。
前記レーザ光の加熱により、前記第１或いは第２対象物の前記はんだ付け面に前記はんだのぬれ性を低下させる皮膜を生成する前記補助部材であって、
この補助部材が、前記加熱により前記第１或いは第２対象物の前記はんだ付け面に前記皮膜を生成させる皮膜生成領域を有し、
前記マスク部が、前記皮膜生成領域に照射する前記レーザ光を遮ることを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項記載のレーザはんだ付け方法。
前記補助部材が、プラスチックから形成されることを特徴とする請求項６のレーザはんだ付け方法。
前記第２対象物及び前記補助部材からなるシンクロ接片が、前記第１対象物を有するプリント基板に実装されることを特徴とする請求項１ないし７いずれか１項記載のレーザはんだ付け方法。
前記プリント基板が、レンズ付きフイルムユニットのストロボ基板であることを特徴とする請求項１ないし８いずれか１項記載のレーザはんだ付け方法。
はんだ付け面を有する第１及び第２対象物にレーザ光の照射を行うレーザ出力手段と、
前記第１及び第２対象物にはんだを送り出すはんだ送り手段とを備えたレーザはんだ付け装置において、
耐熱性の低い補助部材に照射する前記レーザ光を遮るマスク手段と、
前記マスク手段を移動自在にする制御手段とを備え、
前記制御手段によって、前記マスク手段が、第２対象物の近傍に設けられる耐熱性の低い補助部材に照射する前記レーザ光を遮ることを特徴とするレーザはんだ付け装置。