JP2008254018A - Laser joining apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To join a to-be-joined part by irradiating the part with a laser beam in a state that the part is accurately aligned with a predetermined position, irrespective of the size of the part. <P>SOLUTION: A laser joining apparatus 1 is used for joining a flexible to-be-joined part R to a substrate P by heating the part R with heat energy of a laser beam L. The apparatus 1 includes: an injection nozzle 2 arranged opposite to the substrate; an injection means 3 for pressing the part to the substrate by blowing a fluid E from the injection nozzle to the part placed on the substrate; a wind velocity changing means 4 for changing the wind velocity in response to the posture of the to-be-joined part; and an irradiation means 5 for applying a laser beam in such a manner that the laser beam is condensed to the to-be-joined part pressed against the substrate. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ光を利用してリード線等の被接合部品を接合するレーザ接合装置に関するものである。   The present invention relates to a laser joining apparatus that joins parts to be joined such as lead wires using laser light.

ＩＣチップ等の電子部品を実装基板等に接合する装置としては、様々なものが知られているが、その１つとしてレーザ光を利用して接合を行うレーザ接合装置が知られている（特許文献１参照）。このレーザ接合装置は、ボンディングツールにより電子部品のリード線（被接合部品）を１本ずつ実装基板に押さえ付けた状態で、リード線と実装基板との接合箇所にレーザ光を照射し、該レーザ光の熱エネルギにより接合箇所を加熱することで接合を行うものである。   Various devices are known as devices for bonding electronic components such as IC chips to a mounting substrate, and one of them is a laser bonding device that performs bonding using laser light (patent). Reference 1). This laser bonding apparatus irradiates a laser beam to a bonding portion between a lead wire and a mounting substrate while pressing lead wires (parts to be bonded) of electronic components one by one against the mounting substrate by a bonding tool. Joining is performed by heating the joining portion with the thermal energy of light.

このレーザ接合装置について、図面を参照して簡単に説明する。
図１１に示すように、レーザ接合装置１００は、ボンディングツール１０１と、レーザ制御部１０２と、集光光学系１０３と、噴射ノズル１０４と、を備えている。
ボンディングツール１０１は、上下方向に移動可能な図示しないアクチュエータに取り付けられており、実装基板Ｐ上に置かれた電子部品Ｃのリード線Ｒを実装基板Ｐに向けて上から押さえ付けることができるようになっている。レーザ制御部１０２は、レーザ光Ｌを発振するレーザ発振器を内部に有しており、発振したレーザ光Ｌを集光光学系１０３に導いている。この際レーザ制御部１０２は、レーザ光Ｌの発振時間やタイミング等を制御できるようになっている。集光光学系１０３は、レーザ制御部１０２から導かれたレーザ光Ｌをリード線Ｒと実装基板Ｐとの接合箇所周辺に集光させている。噴射ノズル１０４は、実装基板Ｐに対して略平行に配置されており、接合箇所に向けてエアーＥを吹き付けて該接合箇所の冷却を行っている。この際、実装基板Ｐに対して略平行にエアーＥの吹き付けを行っている。なおこの噴射ノズル１０４は、電磁弁１０５によって吹き付けるエアーＥのタイミングや時間等が制御されている。 This laser bonding apparatus will be briefly described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 11, the laser bonding apparatus 100 includes a bonding tool 101, a laser control unit 102, a condensing optical system 103, and an injection nozzle 104.
The bonding tool 101 is attached to an actuator (not shown) that can move in the vertical direction so that the lead wire R of the electronic component C placed on the mounting board P can be pressed from above onto the mounting board P. It has become. The laser control unit 102 includes a laser oscillator that oscillates the laser light L, and guides the oscillated laser light L to the condensing optical system 103. At this time, the laser control unit 102 can control the oscillation time and timing of the laser light L. The condensing optical system 103 condenses the laser light L guided from the laser control unit 102 around the joint portion between the lead wire R and the mounting substrate P. The spray nozzle 104 is arranged substantially parallel to the mounting substrate P, and blows air E toward the joint portion to cool the joint portion. At this time, air E is sprayed substantially parallel to the mounting substrate P. In addition, the timing, time, etc. of the air E sprayed to this injection nozzle 104 by the electromagnetic valve 105 are controlled.

このように構成されたレーザ接合装置１００により電子部品Ｃの接合を行う場合には、まず、電子部品Ｃのリード線Ｒ及び、該リード線Ｒが接合される実装基板Ｐの図示しない導通パッド（プリント配線の外部端子部分）に対して半田を予め塗布しておく。次いで、実装基板Ｐ上に電子部品Ｃを載置すると共に、ボンディングツール１０１によって電子部品Ｃのリード線Ｒを実装基板Ｐの導通パッドに押し付ける。これにより、リード線Ｒと実装基板Ｐの導通パッドとが接触した状態となる。そして、集光光学系１０３により、レーザ制御部１０２から導かれたレーザ光Ｌをリード線Ｒと導通パッドとの接合箇所の周辺に照射する。具体的には、ボンディングツール１０１の先端部の側面や、リード線Ｒと導通パッドとの接合箇所に直接照射する。すると、照射されたレーザ光Ｌの熱エネルギにより予め塗布された半田が溶融する。これにより、リード線Ｒと導通パッドとを半田によって接合することができる。そして、上述した作業を電子部品Ｃの全てのリード線Ｒに対して行うことで、電子部品Ｃを実装基板Ｐに接合することができる。   When the electronic component C is bonded by the laser bonding apparatus 100 configured as described above, first, the lead wire R of the electronic component C and a conduction pad (not shown) of the mounting substrate P to which the lead wire R is bonded are shown. Solder is applied in advance to the external terminal portion of the printed wiring). Next, the electronic component C is placed on the mounting substrate P, and the lead wire R of the electronic component C is pressed against the conductive pad of the mounting substrate P by the bonding tool 101. Thereby, the lead wire R and the conductive pad of the mounting substrate P are brought into contact with each other. Then, the condensing optical system 103 irradiates the laser light L guided from the laser control unit 102 around the joint portion between the lead wire R and the conductive pad. Specifically, the side surface of the front end portion of the bonding tool 101 and the joint portion between the lead wire R and the conductive pad are directly irradiated. Then, the solder applied in advance is melted by the thermal energy of the irradiated laser beam L. Thereby, the lead wire R and the conductive pad can be joined by solder. Then, the electronic component C can be bonded to the mounting substrate P by performing the above-described operation on all the lead wires R of the electronic component C.

また、リード線Ｒを接合する際に、噴射ノズル１０４からエアーＥを接合箇所に吹き付ける。これにより、ボンディングツール１０１の過度な温度上昇を抑えることができ、溶けた半田がボンディングツール１０１に付着する不都合を極力なくすことができる。これにより、半田の品質を安定させることができ、接合を確実なものにしている。
特開平１１−２５１３６１号公報 Further, when joining the lead wire R, air E is blown from the spray nozzle 104 to the joining portion. Thereby, the excessive temperature rise of the bonding tool 101 can be suppressed, and the disadvantage that the melted solder adheres to the bonding tool 101 can be eliminated as much as possible. Thereby, the quality of solder can be stabilized and the joining is ensured.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-251361

しかしながら、上述した従来の方法ではまだ以下の課題が残されている。
近年における電子部品Ｃは小型化、微細化が進んでおり、それに応じて被接合部品であるリード線Ｒも小型化、微細化されている。例えば、線径が０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ程度のリード線Ｒが開発されており、このような微小で軟弱なリード線Ｒを接合することが必要とされている。ところが従来のものは、単にボンディングツール１０１で機械的に押さえ付けるものであるので、被接合部品が上述したような微小なリード線Ｒである場合には、押さえること自体が困難になってきていた。また、仮に押さえ付けることができたとしても、正しい位置にリード線Ｒを押さえ付けることができなかったり、リード線Ｒに傷や凹み等が生じたりする場合があった。 However, the conventional methods described above still have the following problems.
In recent years, electronic components C have been miniaturized and miniaturized, and lead wires R that are components to be joined have been miniaturized and miniaturized accordingly. For example, a lead wire R having a wire diameter of about 0.01 mm to 0.1 mm has been developed, and it is necessary to join such a small and soft lead wire R. However, since the conventional one is merely mechanically pressed by the bonding tool 101, it has become difficult to press when the component to be joined is the minute lead wire R as described above. . Even if the lead wire R can be pressed, the lead wire R cannot be pressed at the correct position, or the lead wire R may be scratched or dented.

この発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、被接合部品のサイズに関係なく、該被接合部品を所定の位置に正確に位置合わせした状態でレーザ光を照射し、被接合部品を接合することができるレーザ接合装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a laser beam in a state where the part to be joined is accurately aligned at a predetermined position regardless of the size of the part to be joined. Is to provide a laser joining apparatus capable of joining the parts to be joined.

上記の目的を達成するために、この発明は以下の手段を提供している。
本発明に係るレーザ接合装置は、レーザ光の熱エネルギを利用して可撓性の被接合部品を加熱し、該被接合部品を基板に接合するレーザ接合装置であって、前記基板に対向配置された噴射ノズルを有し、該基板上に載置された前記被接合部品に向けて噴射ノズルから流体を吹き付けて該被接合部品を基板に押し付ける噴射手段と、前記被接合部品の姿勢に応じて前記流体の風速を変化させる風速変化手段と、前記基板に押し付けられた前記被接合部品に前記レーザ光が集光するように、該レーザ光を照射する照射手段と、を備えていることを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the present invention provides the following means.
A laser bonding apparatus according to the present invention is a laser bonding apparatus that heats a flexible component to be bonded using thermal energy of laser light, and bonds the component to be bonded to a substrate, and is disposed so as to face the substrate. An injection means for spraying fluid from the injection nozzle toward the bonded component placed on the substrate and pressing the bonded component against the substrate, and depending on the posture of the bonded component Wind speed changing means for changing the wind speed of the fluid, and irradiating means for irradiating the laser light so that the laser light is focused on the bonded parts pressed against the substrate. It is a feature.

この発明に係るレーザ接合装置においては、基板上に線材等の被接合部品が載置されると、噴射手段及び風速変化手段が作動する。噴射手段が作動すると、噴射ノズルから被接合部品に向けて流体が吹き付けられる。被接合部品は、この流体の力によって変形して基板に押し付けられる。これにより、被接合部品と基板とが、仮固定された状態となる。ここで、吹き付けられる流体の風速が強い場合には、被接合部品が吹き飛ばされてしまう恐れがある。しかしながら、被接合部品の姿勢に応じて風速変化手段が風速を適宜コントロールするので、上述した恐れがなく被接合部品を確実に基板に押し付けることができる。また、風速をコントロールできるので、被接合部品に対して徐々に力を加えながら押し付けを行うことができる。そのため、被接合部品に過度の負荷を与えることがない。   In the laser joining apparatus according to the present invention, when a part to be joined such as a wire rod is placed on the substrate, the jetting means and the wind speed changing means are activated. When the ejection means is activated, fluid is sprayed from the ejection nozzle toward the part to be joined. The parts to be joined are deformed by the force of the fluid and pressed against the substrate. Thereby, a to-be-joined component and a board | substrate will be in the state fixed temporarily. Here, when the wind speed of the fluid to be sprayed is high, there is a possibility that the parts to be joined are blown away. However, since the wind speed changing means appropriately controls the wind speed according to the posture of the part to be joined, the part to be joined can be surely pressed against the substrate without the fear described above. Further, since the wind speed can be controlled, pressing can be performed while gradually applying force to the parts to be joined. Therefore, an excessive load is not given to the parts to be joined.

特に、従来の機械的な接触で被接合部品を押し付けるものとは異なり、流体を利用して被接合部品を押し付けるので、微小な被接合部品、例えば線径が０．１ｍｍ程度のリード線のような線材であっても、確実に押し付けることができる。しかも、機械的な接触ではないので、被接合部品に傷や凹み等が生じる恐れがない。従って、被接合部品のサイズに関係なく、該被接合部品を所定の位置に正確に位置合わせした状態で仮固定することができる。   In particular, unlike the conventional method of pressing the parts to be joined by mechanical contact, the parts to be joined are pressed using a fluid, so that the parts to be joined, such as lead wires having a wire diameter of about 0.1 mm, are used. Even a simple wire can be reliably pressed. And since it is not mechanical contact, there is no possibility that a to-be-joined part will be damaged, a dent, etc. Therefore, regardless of the size of the parts to be joined, the parts to be joined can be temporarily fixed in a state where the parts to be joined are accurately aligned with a predetermined position.

そして、照射手段により、基板に押し付けられた被接合部品に集光するようにレーザ光を照射する。すると被接合部品は、照射されたレーザ光の熱エネルギによって加熱する。これにより、被接合部品と基板とを接合することができる。この際、被接合部品は、正確に位置合わせされた状態で基板に仮固定されているので、高精度な接合を行うことができる。また、被接合部品に流体を吹き付けているので、接合が終了した後、接合部分を速やかに冷却することができる。そのため、接合を短時間で終了させることができると共に、加熱範囲を最少限の範囲に抑えることができる。   Then, the laser beam is irradiated by the irradiating unit so as to be focused on the part to be bonded pressed against the substrate. Then, the part to be joined is heated by the thermal energy of the irradiated laser beam. Thereby, a to-be-joined component and a board | substrate can be joined. At this time, since the parts to be joined are temporarily fixed to the substrate in a state where they are accurately aligned, highly accurate joining can be performed. Further, since the fluid is sprayed on the parts to be joined, the joined portion can be quickly cooled after the joining is completed. Therefore, the joining can be completed in a short time, and the heating range can be suppressed to the minimum range.

また、本発明に係るレーザ接合装置は、上記本発明のレーザ接合装置において、前記風速変化手段が、前記流体の流量を変化させる流量調整弁を有し、流量を変化させることで風速を変化させていることを特徴とするものである。   In the laser bonding apparatus according to the present invention, in the laser bonding apparatus according to the present invention, the wind speed changing unit includes a flow rate adjusting valve that changes the flow rate of the fluid, and changes the wind speed by changing the flow rate. It is characterized by that.

この発明に係るレーザ接合装置においては、流量調整弁で流体の流量を変化させるだけで、容易に流体の風速を変化させることができる。   In the laser joining apparatus according to the present invention, the wind speed of the fluid can be easily changed simply by changing the flow rate of the fluid with the flow rate adjusting valve.

また、本発明に係るレーザ接合装置は、上記本発明のレーザ接合装置において、前記風速変化手段が、前記流体の圧力を変化させる圧力調整弁を有し、圧力を変化させることで風速を変化させていることを特徴とするものである。   In the laser bonding apparatus according to the present invention, in the laser bonding apparatus according to the present invention, the wind speed changing unit includes a pressure adjusting valve that changes the pressure of the fluid, and changes the wind speed by changing the pressure. It is characterized by that.

この発明に係るレーザ接合装置においては、圧力調整弁で流体の圧力を変化させるだけで、容易に流体の風速を変化させることができる。   In the laser bonding apparatus according to the present invention, the wind speed of the fluid can be easily changed simply by changing the pressure of the fluid with the pressure adjusting valve.

また、本発明に係るレーザ接合装置は、上記本発明のいずれかのレーザ接合装置において、吹き付けられる前記流体の風速を測定する風速測定部を有し、前記風速変化手段が、前記風速測定部による測定結果に基づいて風速を調整し、所望する風速の流体を吹き出させていることを特徴とするものである。   Moreover, the laser bonding apparatus according to the present invention includes a wind speed measuring unit that measures a wind speed of the fluid to be sprayed in any of the laser bonding apparatuses according to the present invention, wherein the wind speed changing unit is based on the wind speed measuring unit. The wind speed is adjusted based on the measurement result, and a fluid having a desired wind speed is blown out.

この発明に係るレーザ接合装置においては、風速測定部が噴射ノズルから吹き付けられる流体の風速を測定しており、測定結果を風速変化手段に知らせている。風速変化手段は、送られてきた測定結果に基づいて、実際に吹き付けられている流体の風速を知ることができ、風速の調整を行うことができる。これにより、所望する風速の流体を噴射ノズルから吹き出させることができる。従って、風速のコントロールをより高精度に行うことができる。   In the laser bonding apparatus according to the present invention, the wind speed measuring unit measures the wind speed of the fluid sprayed from the spray nozzle, and notifies the wind speed changing means of the measurement result. The wind speed changing means can know the wind speed of the fluid that is actually blown based on the sent measurement results, and can adjust the wind speed. Thereby, the fluid of the desired wind speed can be blown out from an injection nozzle. Accordingly, the wind speed can be controlled with higher accuracy.

また、本発明に係るレーザ接合装置は、上記本発明のいずれかのレーザ接合装置において、前記流体を加温する加温手段を備えていることを特徴とするものである。   In addition, a laser bonding apparatus according to the present invention is characterized in that in any of the laser bonding apparatuses according to the present invention, a heating means for heating the fluid is provided.

この発明に係るレーザ接合装置においては、加温手段を備えているので、噴射ノズルから温められた流体を吹き付けることができる。そのため、この流体を吹き付けられた被接合部品は、軟化してより変形し易い状態となる。よって、被接合部品をより滑らかに基板に押し付けることができる。特に、被接合部品が金属材料からなる線材の場合には、その効果が顕著である。また、被接合部品に予め半田が塗布されている場合には、この半田を余熱することができるので、より短時間で接合を行うことができる。   In the laser bonding apparatus according to the present invention, since the heating means is provided, the warmed fluid can be sprayed from the spray nozzle. For this reason, the part to be joined to which the fluid is sprayed is softened and is more easily deformed. Therefore, the parts to be joined can be pressed more smoothly against the substrate. In particular, when the part to be joined is a wire made of a metal material, the effect is remarkable. Further, when solder is applied to the parts to be joined in advance, the solder can be preheated, so that the joining can be performed in a shorter time.

また、本発明に係るレーザ接合装置は、上記本発明のレーザ接合装置において、加温された前記流体の温度を測定する温度センサを備え、前記加温手段が、測定された温度に基づいて加温レベルを調整し、前記流体が所定温度になるように温度調整していることを特徴とするものである。   The laser bonding apparatus according to the present invention further includes a temperature sensor that measures the temperature of the heated fluid in the laser bonding apparatus according to the present invention, and the heating means adds the temperature based on the measured temperature. A temperature level is adjusted, and the temperature is adjusted so that the fluid has a predetermined temperature.

この発明に係るレーザ接合装置においては、温度センサが加温された流体の温度を測定すると共に、測定結果を加温手段に知らせている。そして、加温手段は、測定された温度に基づいて加温レベルを調整して、流体が所定温度になるように温度調整する。これにより、被接合部品に応じた最適な温度の流体を正確に吹き付けることができる。   In the laser bonding apparatus according to the present invention, the temperature sensor measures the temperature of the heated fluid and notifies the heating means of the measurement result. And a heating means adjusts a temperature so that a fluid may become predetermined temperature by adjusting a heating level based on the measured temperature. Thereby, the fluid of the optimal temperature according to to-be-joined components can be sprayed correctly.

また、本発明に係るレーザ接合装置は、上記本発明のいずれかのレーザ接合装置において、前記照射手段が、前記噴射ノズルを通して前記レーザ光を照射し、前記噴射手段が、前記レーザ光の光軸に沿って前記流体を吹き付けることを特徴とするものである。   In the laser bonding apparatus according to the present invention, in the laser bonding apparatus according to any one of the above-described inventions, the irradiation unit irradiates the laser light through the injection nozzle, and the injection unit has an optical axis of the laser light. The fluid is sprayed along the line.

この発明に係るレーザ接合装置においては、噴射ノズルを通してレーザ光を照射すると共に、レーザ光の光軸に沿って流体を吹き付けるので、流体の力で押し付けた位置を中心としてレーザ光を照射することができる。そのため、基板に対してしっかりと押し付けられた位置を中心として接合を行うことができ、浮きや剥がれ等が発生する可能性を低減することができる。従って、接合の信頼性を向上することができる。   In the laser bonding apparatus according to the present invention, the laser beam is irradiated through the ejection nozzle and the fluid is sprayed along the optical axis of the laser beam. Therefore, the laser beam can be irradiated around the position pressed by the force of the fluid. it can. Therefore, it is possible to perform bonding with a position firmly pressed against the substrate as a center, and it is possible to reduce the possibility of floating and peeling. Therefore, the reliability of joining can be improved.

また、本発明に係るレーザ接合装置は、上記本発明のいずれかのレーザ接合装置において、前記噴射ノズルが、先端に向かって漸次縮径するテーパ状に形成されていることを特徴とするものである。   Further, the laser bonding apparatus according to the present invention is characterized in that, in any of the laser bonding apparatuses according to the present invention, the injection nozzle is formed in a tapered shape that gradually decreases in diameter toward the tip. is there.

この発明に係るレーザ接合装置においては、噴射ノズルの先端がテーパ状に形成されて細く絞られているので、流体の噴射径を極力小さくすることができる。そのため、より微小な被接合部品であっても、確実に基板に押し付けることができる。また、流体の風速を増加させることができるので、噴射ノズルまでの間の風速の低下を極力抑えることができる。そのため、噴射ノズルまでの途中経路で流体が漏れ難い。   In the laser bonding apparatus according to the present invention, since the tip of the injection nozzle is tapered and narrowed down, the injection diameter of the fluid can be made as small as possible. Therefore, even a smaller part to be joined can be reliably pressed against the substrate. Moreover, since the wind speed of a fluid can be increased, the fall of the wind speed to an injection nozzle can be suppressed as much as possible. For this reason, it is difficult for fluid to leak along the way to the injection nozzle.

また、本発明に係るレーザ接合装置は、上記本発明のレーザ接合装置において、前記噴射ノズルには、内部圧力が一定値に以上高まったときに、内部圧力を外部に逃す圧力開放弁が設けられていることを特徴とするものである。   Further, in the laser bonding apparatus according to the present invention, in the laser bonding apparatus according to the present invention, the injection nozzle is provided with a pressure release valve that releases the internal pressure to the outside when the internal pressure increases to a certain value or more. It is characterized by that.

この発明に係るレーザ接合装置においては、噴射ノズル内で圧力が高まったとしても、一定値以上で圧力開放弁が作動して内部圧力を外部に逃がすので、噴射ノズルの安全性を高めることができる。よって、信頼性の向上化を図ることができる。   In the laser bonding apparatus according to the present invention, even if the pressure increases in the injection nozzle, the pressure release valve operates at a certain value or more to release the internal pressure to the outside, so that the safety of the injection nozzle can be improved. . Therefore, reliability can be improved.

また、本発明に係るレーザ接合装置は、上記本発明のいずれかのレーザ接合装置において、前記基板に対する噴射ノズルの位置を相対的に移動させて、前記基板に対する前記流体の吹き出し角度を変化させる移動手段を備えていることを特徴とするものである。   In the laser bonding apparatus according to the present invention, in the laser bonding apparatus according to any one of the above-described present inventions, the position of the ejection nozzle relative to the substrate is moved relatively to change the blowing angle of the fluid relative to the substrate. Means are provided.

この発明に係るレーザ接合装置においては、移動手段が基板に対する噴射ノズルの位置を相対的に移動させることで、基板に対する流体の吹き出し角度を変化させることができる。これにより、被接合部品の姿勢がどのような状態になっていたとしても、この姿勢に応じて最適な角度で流体を吹き付けることができる。従って、被接合部品をより確実に基板に押し付けることができる。   In the laser bonding apparatus according to the present invention, the moving unit relatively moves the position of the ejection nozzle with respect to the substrate, whereby the blowing angle of the fluid with respect to the substrate can be changed. Thereby, no matter what the posture of the parts to be joined is, the fluid can be sprayed at an optimum angle according to this posture. Therefore, it is possible to more reliably press the component to be bonded to the substrate.

また、本発明に係るレーザ接合装置は、上記本発明のいずれかのレーザ接合装置において、前記噴射手段が、前記基板に対する前記流体の吹き出し角度がそれぞれ異なるように配置された複数の前記噴射ノズルを有し、前記被接合部品の姿勢に応じて、前記複数の噴射ノズルの中から使用する噴射ノズルを１つ以上選択する選択手段を備えていることを特徴とするものである。   Further, the laser bonding apparatus according to the present invention is the laser bonding apparatus according to any one of the above-described present invention, wherein the spraying unit includes a plurality of the spray nozzles arranged so that the blowing angles of the fluid with respect to the substrate are different from each other. And a selection means for selecting one or more injection nozzles to be used from among the plurality of injection nozzles according to the posture of the parts to be joined.

この発明に係るレーザ接合装置においては、基板の上方に、吹き出し角度がそれぞれ異なるように複数の噴射ノズルが配置されている。そして選択手段は、被接合部品の姿勢に応じてこれら複数の噴射ノズルの中から使用する噴射ノズルを１つ以上選択する。これにより、被接合部品の姿勢がどのような状態になっていたとしても、この姿勢に応じて最適な角度で流体を吹き付けることができる。従って、被接合部品をより確実に基板に押し付けることができる。   In the laser bonding apparatus according to the present invention, a plurality of injection nozzles are arranged above the substrate so that the blowing angles are different from each other. The selecting means selects one or more injection nozzles to be used from among the plurality of injection nozzles according to the posture of the part to be joined. Thereby, no matter what the posture of the parts to be joined is, the fluid can be sprayed at an optimum angle according to this posture. Therefore, it is possible to more reliably press the component to be bonded to the substrate.

本発明に係るレーザ接合装置によれば、被接合部品のサイズに関係なく、該被接合部品を所定の位置に正確に位置合わせした状態で接合を行うことができ、高精度な接合を行うことができる。特に、従来接合が困難とされていた、線径が０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ程度の電子部品のリード線であっても、確実に接合を行うことができる。   According to the laser bonding apparatus according to the present invention, it is possible to perform bonding in a state where the components to be bonded are accurately aligned at a predetermined position regardless of the size of the components to be bonded, and perform highly accurate bonding. Can do. In particular, even a lead wire of an electronic component having a wire diameter of about 0.01 mm to 0.1 mm, which has conventionally been difficult to join, can be reliably bonded.

（第１実施形態）
以下、本発明に係るレーザ接合装置の第１実施形態について、図１を参照して説明する。本実施形態では、被接合部品として、ＩＣチップ等の電子部品Ｃに接続された可撓性のリード線Ｒを例に挙げて説明する。このリード線Ｒは、線径が０．０３ｍｍ〜０．１ｍｍ程度の金属線であり、先端側には予め半田が塗布されているものとする。また、このリード線Ｒは、電子部品Ｃに複数本取り付けられている。 (First embodiment)
A first embodiment of a laser bonding apparatus according to the present invention will be described below with reference to FIG. In this embodiment, a flexible lead wire R connected to an electronic component C such as an IC chip will be described as an example of a bonded component. The lead wire R is a metal wire having a wire diameter of about 0.03 mm to 0.1 mm, and solder is applied to the tip side in advance. A plurality of lead wires R are attached to the electronic component C.

本実施形態のレーザ接合装置１は、レーザ光Ｌの熱エネルギを利用してリード線Ｒを加熱し、該リード線Ｒを実装基板（基板）Ｐに形成された図示しないプリント配線の導通パッドに接合する装置である。
即ち、レーザ接合装置１は、図１に示すように、実装基板Ｐに対向配置された噴射ノズル２を有し、実装基板Ｐ上に載置された電子部品Ｃのリード線Ｒに向けて噴射ノズル２からエアー（流体）Ｅを吹き付けてリード線Ｒを実装基板Ｐに押し付ける噴射手段３と、リード線Ｒの姿勢に応じてエアーＥの風速を変化させる風速変化手段４と、実装基板Ｐに押し付けられたリード線Ｒにレーザ光Ｌが集光するように、該レーザ光Ｌを照射する照射手段５と、を備えている。 The laser bonding apparatus 1 of the present embodiment heats the lead wire R using the thermal energy of the laser beam L, and uses the lead wire R as a conductive pad of a printed wiring (not shown) formed on the mounting substrate (substrate) P. It is a device to join.
That is, as shown in FIG. 1, the laser bonding apparatus 1 has an injection nozzle 2 disposed opposite to the mounting substrate P, and injects toward the lead wire R of the electronic component C placed on the mounting substrate P. Spray means 3 that blows air (fluid) E from the nozzle 2 to press the lead wire R against the mounting board P, wind speed changing means 4 that changes the wind speed of the air E according to the attitude of the lead wire R, and the mounting board P Irradiation means 5 for irradiating the laser beam L so that the laser beam L is condensed on the pressed lead wire R is provided.

上記噴射ノズル２は、実装基板Ｐに対して略直角にエアーＥを吹き付けるように配置されている。この噴射ノズル２は、図示しないチューブを介してエアー源６に接続されており、該エアー源６からエアーＥが送られるようになっている。エアー源６は、図示しない制御部からの指示に基づいて、エアーＥを噴射ノズル２に供給している。つまり、エアーＥの吹き付けタイミングは、制御部によってコントロールされている。この噴射ノズル２及びエアー源６は、上記噴射手段３として機能している。   The injection nozzle 2 is disposed so as to blow air E at a substantially right angle to the mounting substrate P. The injection nozzle 2 is connected to an air source 6 through a tube (not shown), and air E is sent from the air source 6. The air source 6 supplies air E to the injection nozzle 2 based on an instruction from a control unit (not shown). That is, the blowing timing of the air E is controlled by the control unit. The jet nozzle 2 and the air source 6 function as the jet means 3.

また、噴射ノズル２とエアー源６との間には、エアー源６側から順に、エアーＥの圧力を調整する圧力調整弁７と、エアーＥの流量を調整する流量調整弁８とが介装されている。このうち圧力調整弁７は、エアーＥの圧力が一定値となるように調整されている。一方、流量調整弁８は、エアー制御部９に接続されており、該エアー制御部９からの指示に基づいて開閉して、エアーＥの流量を変化させるようになっている。これにより、噴射ノズル２から吹き出すエアーＥの風速が変化するようになっている。この際、エアー制御部９は、リード線Ｒの姿勢に応じて風速を変化させている。つまり、流量調整弁８及びエアー制御部９は、上記風速変化手段４として機能している。   Further, a pressure adjusting valve 7 for adjusting the pressure of the air E and a flow rate adjusting valve 8 for adjusting the flow rate of the air E are interposed between the injection nozzle 2 and the air source 6 in order from the air source 6 side. Has been. Among these, the pressure adjustment valve 7 is adjusted so that the pressure of the air E becomes a constant value. On the other hand, the flow rate adjusting valve 8 is connected to the air control unit 9 and is opened and closed based on an instruction from the air control unit 9 to change the flow rate of the air E. Thereby, the wind speed of the air E which blows off from the injection nozzle 2 changes. At this time, the air control unit 9 changes the wind speed according to the attitude of the lead wire R. That is, the flow rate adjusting valve 8 and the air control unit 9 function as the wind speed changing means 4.

また、実装基板Ｐの上方には、レーザ制御部１０と集光光学系１１とが光ファイバ等の光導波路１２を介して接続された状態で配置されている。レーザ制御部１０は、内部に図示しないレーザ発振器を有しており、該レーザ発振器で発振したレーザ光Ｌを、光導波路１２を介して集光光学系１１に導入している。集光光学系１１は、内部に集光レンズ１３を有しており、送られてきたレーザ光Ｌを集光しながらリード線Ｒに向けて照射している。この際、集光光学系１１は、エアーＥによって実装基板Ｐに押し付けられたリード線Ｒに集光するようにレーザ光Ｌを照射している。つまり、集光光学系１１及びレーザ制御部１０は、上記照射手段５として機能している。   Further, above the mounting substrate P, the laser control unit 10 and the condensing optical system 11 are arranged in a state of being connected via an optical waveguide 12 such as an optical fiber. The laser control unit 10 has a laser oscillator (not shown) inside, and introduces laser light L oscillated by the laser oscillator into the condensing optical system 11 via the optical waveguide 12. The condensing optical system 11 has a condensing lens 13 inside, and irradiates the sent laser beam L toward the lead wire R while condensing it. At this time, the condensing optical system 11 irradiates the laser light L so as to condense on the lead wire R pressed against the mounting substrate P by the air E. That is, the condensing optical system 11 and the laser control unit 10 function as the irradiation unit 5.

また、本実施形態のレーザ接合装置１は、実装基板Ｐ上に載置された電子部品Ｃを押さえ付けて、電子部品Ｃの姿勢を保持するボンディングツール１４を備えている。このボンディングツール１４は、実装基板Ｐの表面に垂直な上下方向と、実装基板Ｐの表面に平行な水平方向との２方向に対して移動可能な図示しないアクチュエータに固定されている。   In addition, the laser bonding apparatus 1 of the present embodiment includes a bonding tool 14 that holds down the electronic component C by pressing the electronic component C placed on the mounting substrate P. The bonding tool 14 is fixed to an actuator (not shown) that can move in two directions: a vertical direction perpendicular to the surface of the mounting substrate P and a horizontal direction parallel to the surface of the mounting substrate P.

次に、このように構成されたレーザ接合装置１により、リード線Ｒを実装基板Ｐに接合して電子部品Ｃを実装する場合について説明する。
まず、実装基板Ｐ上の所定位置に電子部品Ｃを載置する。そして、アクチュエータを作動させて、ボンディングツール１４で電子部品Ｃを実装基板Ｐに押さえ付ける。これにより、電子部品Ｃの姿勢を保持することができ、所定位置からずれてしまうことを防止することができる。なお、この段階では、リード線Ｒは実装基板Ｐから浮き上がった状態となっている。 Next, the case where the electronic component C is mounted by bonding the lead wire R to the mounting substrate P by the laser bonding apparatus 1 configured as described above will be described.
First, the electronic component C is placed at a predetermined position on the mounting substrate P. Then, the actuator is operated, and the electronic component C is pressed against the mounting board P by the bonding tool 14. Thereby, the attitude | position of the electronic component C can be hold | maintained and it can prevent shifting from a predetermined position. At this stage, the lead wire R is in a state of being lifted from the mounting substrate P.

電子部品Ｃを保持した後、噴射手段３及び風速変化手段４を作動させる。即ち、制御部がエアー源６を作動させて、エアーＥを噴射ノズル２に供給する。これにより、噴射ノズル２からリード線Ｒに向けてエアーＥが吹き付けられる。するとリード線Ｒは、このエアーＥの力によって曲げられて変形し、実装基板Ｐに押し付けられる。これにより、実装基板Ｐとリード線Ｒとが仮固定された状態となる。具体的には、実装基板Ｐに形成されたプリント配線の導通パッドとリード線Ｒとが、仮固定された状態となる。   After holding the electronic component C, the injection means 3 and the wind speed changing means 4 are operated. That is, the control unit operates the air source 6 to supply air E to the injection nozzle 2. Thereby, air E is blown toward the lead wire R from the injection nozzle 2. Then, the lead wire R is bent and deformed by the force of the air E, and is pressed against the mounting board P. As a result, the mounting substrate P and the lead wire R are temporarily fixed. Specifically, the conductive pads of the printed wiring formed on the mounting substrate P and the lead wires R are temporarily fixed.

また、上述したエアーＥの吹き出しの際、徐々にエアーＥの流量が増すようにエアー制御部９が流量調整弁８の開閉度を制御する。つまり、エアー制御部９は、いきなり強い風速でエアーＥを吹き付けるのではなく、風速が徐々に増すように風速を変化させている。ここで、最初に吹き付けられる風速が強い場合には、リード線Ｒが吹き飛ばされる恐れがある。しかしながら、徐々に風速を増加させているので、上述した恐れをなくして確実にリード線Ｒを実装基板Ｐに押し付けることができる。しかも、リード線Ｒに急激な力の変化を与えずに形状を徐々に変化させることができるので、リード線Ｒに過度の負荷を与えることがない。   In addition, when the air E is blown out, the air control unit 9 controls the degree of opening and closing of the flow rate adjusting valve 8 so that the flow rate of the air E gradually increases. That is, the air control unit 9 changes the wind speed so that the wind speed gradually increases, instead of blowing the air E at a sudden strong wind speed. Here, when the wind speed blown first is strong, the lead wire R may be blown away. However, since the wind speed is gradually increased, the lead R can be reliably pressed against the mounting board P without the fear described above. In addition, since the shape can be gradually changed without applying a sudden force change to the lead wire R, an excessive load is not applied to the lead wire R.

特に、従来の機械的な接触でリード線Ｒを押し付けるものとは異なり、エアーＥを利用してリード線Ｒを押し付けるので、本実施形態のリード線Ｒであっても実装基板Ｐに確実に押し付けることができる。しかも、機械的な接触ではないので、リード線Ｒに傷や凹み等が生じる恐れがない。従って、微小なリード線Ｒを所定の位置に正確に位置合わせした状態で仮固定することができる。なお、リード線Ｒの状態によっては、吹き付けるエアーＥを意図的に強めて、強制的にリード線Ｒの位置を変えたり、癖等を修正したりすることも可能である。   In particular, unlike the conventional case where the lead wire R is pressed by mechanical contact, the lead wire R is pressed using air E, so even the lead wire R of the present embodiment is surely pressed against the mounting substrate P. be able to. In addition, since there is no mechanical contact, there is no possibility that the lead wire R will be scratched or dented. Therefore, the minute lead wire R can be temporarily fixed in a state where the minute lead wire R is accurately aligned with a predetermined position. Depending on the state of the lead wire R, it is possible to intentionally increase the air E to be blown to forcibly change the position of the lead wire R or to correct wrinkles or the like.

リード線Ｒの仮固定が終了した後、レーザ制御部１０を作動させて集光光学系１１に光導波路１２を介してレーザ光Ｌを導入する。集光光学系１１は、実装基板Ｐに押し付けられたリード線Ｒに集光するようにレーザ光Ｌを照射する。すると、照射されたレーザ光Ｌの熱エネルギによってリード線Ｒに予め塗布された半田が溶融する。これにより、実装基板Ｐとリード線Ｒとを接合することができる。この際、リード線Ｒは、正確に位置合わせされた状態で実装基板Ｐに仮固定されているので、高精度な接合を行うことができる。
そして、上述した接合を電子部品Ｃの全てのリード線Ｒに対して行うことで、電子部品Ｃを実装基板Ｐに実装することができる。 After the lead wire R is temporarily fixed, the laser controller 10 is operated to introduce the laser light L into the condensing optical system 11 through the optical waveguide 12. The condensing optical system 11 irradiates the laser beam L so as to condense the lead wire R pressed against the mounting substrate P. Then, the solder previously applied to the lead wire R is melted by the thermal energy of the irradiated laser beam L. Thereby, the mounting substrate P and the lead wire R can be joined. At this time, since the lead wire R is temporarily fixed to the mounting substrate P in a state where the lead wire R is accurately aligned, highly accurate joining can be performed.
The electronic component C can be mounted on the mounting substrate P by performing the above-described joining to all the lead wires R of the electronic component C.

上述したように、本実施形態のレーザ接合装置１によれば、従来接合が困難とされていた、線径が０．０１ｍｍ〜０．１ｍｍ程度のリード線Ｒであっても、所定の位置に正確に位置合わせした状態で確実に接合を行うことができる。また、リード線ＲにエアーＥを吹き付けているので、接合が終了した後、接合部分を速やかに冷却することができる。そのため、接合を短時間で終了させることができると共に、加熱範囲を最少限の範囲に抑えることができる。また、流量調整弁８でエアーＥの流量を変化させるだけで、エアーＥの風速を容易に変化させることができるので、構成の簡略化を図ることができる。   As described above, according to the laser bonding apparatus 1 of the present embodiment, even in the case of the lead wire R having a wire diameter of about 0.01 mm to 0.1 mm, which has been conventionally difficult to bond, the lead wire R is in a predetermined position. Bonding can be reliably performed in an accurately aligned state. Moreover, since the air E is sprayed on the lead wire R, after joining is complete | finished, a joined part can be cooled rapidly. Therefore, the joining can be completed in a short time, and the heating range can be suppressed to the minimum range. Further, the air speed of the air E can be easily changed simply by changing the flow rate of the air E with the flow rate adjusting valve 8, so that the configuration can be simplified.

なお、上記実施形態において、エアーＥを吹き出させるタイミングや、風速を変化させるタイミングや、変化の比率等は、手動で行っても構わないし、リード線Ｒに応じて予めプログラミングされた条件に基づいて自動で行っても構わない。   In the above embodiment, the timing at which the air E is blown out, the timing at which the wind speed is changed, the rate of change, etc., may be manually set based on conditions programmed in advance according to the lead wire R. You can do this automatically.

なお上記実施形態において、図２に示すように、吹き付けられるエアーＥの風速を測定する風速測定部１５を設けても構わない。この風速測定部１５は、噴射経路上に配置されるものであって、例えば、噴射ノズル２と実装基板Ｐとの間に設けられている。そして、風速測定部１５は、測定結果をエアー制御部９に出力している。これによりエアー制御部９は、実際に吹き付けられているエアーＥの風速を知ることができ、風速の調整を行うことができる。よって、所望する風速のエアーＥを噴射ノズル２から吹き出させることができる。従って、風速のコントロールをより高精度に行うことができるので、より好ましい。   In the above embodiment, as shown in FIG. 2, a wind speed measuring unit 15 that measures the wind speed of the air E to be blown may be provided. The wind speed measuring unit 15 is disposed on the ejection path, and is provided between the ejection nozzle 2 and the mounting substrate P, for example. The wind speed measuring unit 15 outputs the measurement result to the air control unit 9. Thereby, the air control part 9 can know the wind speed of the air E actually blown, and can adjust a wind speed. Therefore, the air E having a desired wind speed can be blown out from the injection nozzle 2. Therefore, it is more preferable because the wind speed can be controlled with higher accuracy.

（第２実施形態）
次に、本発明に係るレーザ接合装置の第２実施形態を、図３及び図４を参照して説明する。なお、この第２実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、エアーＥの吹き付け方向とレーザ光Ｌの照射方向とが異なっていたが、第２実施形態では、エアーＥの吹き付け方向とレーザ光Ｌの照射方向とが同一方向とされている点である。 (Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the laser bonding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that in the first embodiment, the blowing direction of the air E and the irradiation direction of the laser light L are different, but in the second embodiment, the blowing of the air E is performed. The direction and the irradiation direction of the laser beam L are the same direction.

即ち、本実施形態のレーザ接合装置２０は、図３に示すように、噴射ノズル２１とレーザ制御部１０とが光導波路１２を介して接続されており、レーザ光Ｌが噴射ノズル２１内に基端側から導入されるようになっている。また、本実施形態の噴射ノズル２１は、図４に示すように、先端側が漸次縮径するテーパ状に形成されていると共に、テーパ状となる手前側に集光レンズ１３が設けられている。この集光レンズ１３により、基端側から導入されたレーザ光Ｌは集光されながら照射されるようになっている。つまり、本実施形態では、噴射ノズル２１を通してレーザ光Ｌが照射されるようになっている。即ち、集光レンズ１３及び噴射ノズル２１の基端側の円筒部２１ａは、集光光学系１１として機能している。   That is, in the laser bonding apparatus 20 of the present embodiment, as shown in FIG. 3, the injection nozzle 21 and the laser control unit 10 are connected via the optical waveguide 12, and the laser light L is generated in the injection nozzle 21. It is introduced from the end side. Further, as shown in FIG. 4, the injection nozzle 21 of the present embodiment is formed in a tapered shape in which the tip side is gradually reduced in diameter, and a condensing lens 13 is provided on the near side that is tapered. By this condensing lens 13, the laser beam L introduced from the base end side is irradiated while being condensed. That is, in this embodiment, the laser beam L is irradiated through the injection nozzle 21. That is, the condensing lens 13 and the cylindrical portion 21 a on the base end side of the ejection nozzle 21 function as the condensing optical system 11.

また、流量調整弁８を通過したエアーＥは、図３及び図４に示すように、テーパ状に形成された噴射ノズル２１の先端側の側壁から内部に供給されるようになっている。そして、内部に供給されたエアーＥは、レーザ光Ｌの光軸Ｌ１に沿って噴射ノズル２１から外部に吹き出されるようになっている。なお、噴射ノズル２１は、０．５ｍｍ〜２ｍｍの程度の開口２１ｂが開くように先端側がテーパ状に形成されている。   Further, as shown in FIGS. 3 and 4, the air E that has passed through the flow rate adjusting valve 8 is supplied into the inside from the side wall on the tip end side of the injection nozzle 21 formed in a tapered shape. The air E supplied to the inside is blown out from the injection nozzle 21 along the optical axis L1 of the laser light L. Note that the injection nozzle 21 is tapered at the tip side so that an opening 21b of about 0.5 mm to 2 mm is opened.

このように構成されたレーザ接合装置２０においては、噴射ノズル２１を通してレーザ光Ｌを照射すると共に、レーザ光Ｌの光軸Ｌ１に沿ってエアーＥを吹き付けることができるので、エアーＥの力でリード線Ｒを曲げると共に、押し付けた位置を中心としてレーザ光Ｌを照射することができる。そのため、実装基板Ｐに対してしっかりと押し付けられた位置を中心として接合を行うことができ、浮きや剥がれ等が発生する可能性が低い。従って、接合の信頼性を向上することができる。   In the laser bonding apparatus 20 configured as described above, the laser beam L can be irradiated through the injection nozzle 21 and the air E can be blown along the optical axis L1 of the laser beam L. While the line R is bent, the laser beam L can be irradiated around the pressed position. Therefore, the bonding can be performed with the position firmly pressed against the mounting board P as a center, and the possibility of occurrence of floating or peeling is low. Therefore, the reliability of joining can be improved.

しかも、噴射ノズル２１の先端側がテーパ状に細く絞られているので、エアーＥの噴射径を極力小さくすることができる。そのため、微小なリード線Ｒに対してより集中してエアーＥを当てることができ、より確実に実装基板Ｐに押し付けることができる。また、噴射ノズル２１でエアーＥの風速を増加させることができるので、噴射ノズル２１までの間の風速の低下を極力抑えることができる。そのため、噴射ノズル２１までの途中経路でエアーＥが漏れ難い。また、従来からあるエアー源６を利用することができる。
Moreover, since the tip end side of the injection nozzle 21 is narrowed in a tapered shape, the injection diameter of the air E can be made as small as possible. Therefore, the air E can be more concentratedly applied to the minute lead wire R and can be more reliably pressed against the mounting substrate P. Moreover, since the wind speed of the air E can be increased with the injection nozzle 21, the fall of the wind speed to the injection nozzle 21 can be suppressed as much as possible. Therefore, it is difficult for air E to leak along the way to the injection nozzle 21. Further, a conventional air source 6 can be used.

なお、上記実施形態において、図５に示すように、内部圧力が一定値以上に高まったときに、内部圧力を外部に逃すリリース弁（圧力開放弁）２２を噴射ノズル２１の先端の側壁に設けても構わない。
こうすることで、噴射ノズル２１内で圧力が高まったとしても、一定値以上でリリース弁２２が作動して内部圧力を外部に逃すので、噴射ノズル２１の安全性を高めることができる。よって、信頼性を高めることができる。加えて、集光レンズ１３に過度の圧力が働くことを防止することができ、集光レンズ１３を保護することができる。この点においても安全性を高めることができる。 In the above embodiment, as shown in FIG. 5, a release valve (pressure release valve) 22 that releases the internal pressure to the outside when the internal pressure increases to a certain value or more is provided on the side wall at the tip of the injection nozzle 21. It doesn't matter.
By doing so, even if the pressure increases in the injection nozzle 21, the release valve 22 operates at a certain value or more and the internal pressure is released to the outside, so that the safety of the injection nozzle 21 can be improved. Therefore, reliability can be improved. In addition, it is possible to prevent excessive pressure from acting on the condensing lens 13 and protect the condensing lens 13. Also in this respect, safety can be improved.

（第３実施形態）
次に、本発明に係るレーザ接合装置の第３実施形態を、図６を参照して説明する。なお、この第３実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第３実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、エアー源６から送られてきたエアーＥを単に吹き付けていたが、第３実施形態では、エアー源６から送られてきたエアーＥを加温した後に吹き付ける点である。 (Third embodiment)
Next, a third embodiment of the laser bonding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The difference between the third embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the air E sent from the air source 6 is simply blown, but in the third embodiment, the air E is sent from the air source 6. It is a point to spray after heating the air E that has been heated.

即ち、本実施形態のレーザ接合装置３０は、図６に示すように、エアー源６から送られてきたエアーＥを加温するヒータ（加温手段）３１を備えている。このヒータ３１は、流量調整弁８と噴射ノズル２との間に設けられている。但し、エアーＥの供給経路上であれば、どの位置に設けられていても良く、例えば、エアー源６や噴射ノズル２自体に設けられていても構わない。   That is, the laser bonding apparatus 30 of the present embodiment includes a heater (heating means) 31 that heats the air E sent from the air source 6 as shown in FIG. The heater 31 is provided between the flow rate adjustment valve 8 and the injection nozzle 2. However, as long as it is on the supply path of the air E, it may be provided at any position. For example, it may be provided at the air source 6 or the injection nozzle 2 itself.

このように構成されたレーザ接合装置３０においては、ヒータ３１に必要量の電流を印加することで、エアーＥに所望の熱量を与えて該エアーＥを温めることができる。よって、噴射ノズル２から温められたエアーＥを吹き付けることができる。温められたエアーＥを吹き付けられたリード線Ｒは、軟化してより変形し易い状態となる。よって、より滑らかにリード線Ｒを曲げて実装基板Ｐに押し付けることができ、リード線Ｒに与える負荷をより低減することができる。特に、リード線Ｒは金属材料から形成されているので、その効果が顕著である。また、リード線Ｒに予め塗布された半田を余熱することができるので、より短時間で接合を行うことができる。   In the laser bonding apparatus 30 configured as described above, by applying a necessary amount of current to the heater 31, a desired amount of heat can be applied to the air E to warm the air E. Therefore, the warmed air E can be blown from the injection nozzle 2. The lead wire R sprayed with the warmed air E is softened and becomes more easily deformed. Therefore, the lead wire R can be bent more smoothly and pressed against the mounting substrate P, and the load applied to the lead wire R can be further reduced. In particular, since the lead wire R is made of a metal material, the effect is remarkable. Moreover, since the solder previously applied to the lead wire R can be preheated, the bonding can be performed in a shorter time.

なお、上記実施形態において、図７に示すように、加温されたエアーＥの温度を測定する温度センサ３２を設け、該温度センサ３２の測定結果に基づいてヒータ３１をフィードバック制御するように構成しても構わない。
上記温度センサ３２は、サーモグラフィや熱電対であり、ヒータ３１と噴射ノズル２との間に設けられている。但し、この場合に限られず、噴射ノズル２１の先端や、噴射ノズル２１と実装基板Ｐとの間に設けても構わない。そして、温度センサ３２は、測定結果をヒータ３１に出力している。ヒータ３１は、送られてきた測定結果に基づいて熱量（加温レベル）を調整して、エアーＥが所定温度になるように温度調整する。その結果、リード線Ｒに応じた最適な温度のエアーＥを正確に吹き付けることができる。 In the above embodiment, as shown in FIG. 7, a temperature sensor 32 for measuring the temperature of the heated air E is provided, and the heater 31 is feedback-controlled based on the measurement result of the temperature sensor 32. It doesn't matter.
The temperature sensor 32 is a thermography or a thermocouple, and is provided between the heater 31 and the injection nozzle 2. However, the present invention is not limited to this, and it may be provided between the tip of the injection nozzle 21 or between the injection nozzle 21 and the mounting substrate P. The temperature sensor 32 outputs the measurement result to the heater 31. The heater 31 adjusts the temperature so that the air E becomes a predetermined temperature by adjusting the amount of heat (warming level) based on the sent measurement result. As a result, the air E having the optimum temperature corresponding to the lead wire R can be accurately blown.

（第４実施形態）
次に、本発明に係るレーザ接合装置の第４実施形態を、図８を参照して説明する。なお、この第４実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第４実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、噴射ノズル２が固定されていたが、第４実施形態では、噴射ノズル２が移動する点である。 (Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the laser bonding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In the fourth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The difference between the fourth embodiment and the first embodiment is that the injection nozzle 2 is fixed in the first embodiment, but the injection nozzle 2 moves in the fourth embodiment.

即ち、本実施形態のレーザ接合装置４０は、図８に示すように、実装基板Ｐに対する噴射ノズル２の位置を相対的に移動させて、実装基板Ｐに対するエアーＥの吹き出し角度を変化させる移動ステージ（移動手段）４１を備えている。この移動ステージ４１は、実装基板Ｐの上方で、リード線Ｒの延在方向に沿うようにして円弧状に配置されたガイド４２に沿って移動するようになっており、該移動ステージ４１に噴射ノズル２が固定されている。これにより、実装基板Ｐに対するエアーＥの吹き出し角度が変化するようになっている。   That is, as shown in FIG. 8, the laser bonding apparatus 40 of the present embodiment moves the position of the injection nozzle 2 relative to the mounting substrate P to change the blowing angle of the air E relative to the mounting substrate P. (Moving means) 41 is provided. The moving stage 41 is moved above the mounting substrate P along a guide 42 arranged in an arc shape along the extending direction of the lead wire R, and sprayed onto the moving stage 41. The nozzle 2 is fixed. Thereby, the blowing angle of the air E with respect to the mounting substrate P changes.

また、本実施形態では、流量調整弁８ではなく圧力調整弁７がエアー制御部９に接続されており、エアー制御部９からの指示に基づいてエアーＥの圧力を変化させるようになっている。なお、流量調整弁８は、流量が一定値となるように調整されている。つまり、本実施形態では、エアーＥの圧力を変化させることで、噴射ノズル２から吹き出すエアーＥの風速を変化させている。この際、エアー制御部９は、リード線Ｒの姿勢に応じて風速を変化させている。よって、本実施形態では、圧力調整弁７及びエアー制御部９が風速変化手段４として機能している。   In this embodiment, not the flow rate adjusting valve 8 but the pressure adjusting valve 7 is connected to the air control unit 9, and the pressure of the air E is changed based on an instruction from the air control unit 9. . The flow rate adjusting valve 8 is adjusted so that the flow rate becomes a constant value. That is, in the present embodiment, the wind speed of the air E blown from the injection nozzle 2 is changed by changing the pressure of the air E. At this time, the air control unit 9 changes the wind speed according to the attitude of the lead wire R. Therefore, in this embodiment, the pressure regulating valve 7 and the air control unit 9 function as the wind speed changing means 4.

このように構成されたレーザ接合装置４０においては、ガイド４２に沿って移動ステージ４１を移動させることで、実装基板Ｐに対するエアーＥの吹き出し角度を変化させることができる。ここで、実装基板Ｐ上に電子部品Ｃを載置したときには、リード線Ｒが斜め上方に跳ね上がっている場合が多い。このような場合には、リード線Ｒに効率良くエアーＥを当てて曲げるため、斜め上方からエアーＥを吹き付けることが有効であると考えられる。本実施形態によれば、これに対応することができ、跳ね上がったリード線Ｒに対して斜め上方からエアーＥを吹き付けることができる。つまり、リード線Ｒの姿勢がどのような状態になっていたとしても、この姿勢に応じて最適な角度でエアーＥを吹き付けることができる。従って、リード線Ｒをより確実に実装基板Ｐに押し付けることができる。   In the laser bonding apparatus 40 configured as described above, the air E blowing angle with respect to the mounting substrate P can be changed by moving the moving stage 41 along the guide 42. Here, when the electronic component C is placed on the mounting board P, the lead wire R often jumps obliquely upward. In such a case, it is considered effective to blow the air E obliquely from above in order to efficiently apply the air E to the lead wire R and bend it. According to the present embodiment, this can be dealt with, and the air E can be blown from the obliquely upward to the jumped lead wire R. That is, regardless of the posture of the lead wire R, the air E can be blown at an optimum angle according to this posture. Therefore, the lead wire R can be more reliably pressed against the mounting board P.

また、本実施形態では、圧力調整弁７でエアーＥの圧力を変化させるだけで、容易にエアーＥの風速を変化させることができるので、構成の簡略化を図ることができる。なお、流量調整弁８で風速を変化させる場合と、同様の作用効果を奏することができる。   Moreover, in this embodiment, since the wind speed of the air E can be easily changed only by changing the pressure of the air E with the pressure regulating valve 7, the configuration can be simplified. In addition, the effect similar to the case where a wind speed is changed with the flow regulating valve 8 can be show | played.

なお、本実施形態では、噴射ノズル２側を移動させることでエアーＥの吹き出し角度を変化させたが、実装基板Ｐ側を移動させてエアーＥの吹き出し角度を変化させても構わないし、実装基板Ｐ側及び噴射ノズル２側の両方を共に移動させてエアーＥの吹き出し角度を変化させても構わない。いずれにしても、実装基板Ｐに対する噴射ノズル２の位置を相対的に移動させることで、エアーＥの吹き出し角度が変化するように移動手段を構成すれば良い。   In this embodiment, the blowing angle of the air E is changed by moving the injection nozzle 2 side. However, the blowing angle of the air E may be changed by moving the mounting board P side. The blowing angle of the air E may be changed by moving both the P side and the injection nozzle 2 side together. In any case, the moving means may be configured so that the blowing angle of the air E is changed by relatively moving the position of the ejection nozzle 2 with respect to the mounting substrate P.

（第５実施形態）
次に、本発明に係るレーザ接合装置の第５実施形態を、図９を参照して説明する。なお、この第５実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第５実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、噴射ノズル２が１つであったが、第５実施形態では、噴射ノズル２を複数備えている点である。 (Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the laser bonding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In the fifth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The difference between the fifth embodiment and the first embodiment is that there is one injection nozzle 2 in the first embodiment, but a plurality of injection nozzles 2 are provided in the fifth embodiment.

即ち、本実施形態のレーザ接合装置５０は、図９に示すように、実装基板Ｐに対するエアーＥの吹き出し角度がそれぞれ異なるように配置された３つの噴射ノズル２を備えている。但し、噴射ノズル２の数は、３つに限られるものではなく、２つでも構わないし、４つ以上でも構わない。これら複数の噴射ノズル２は、切替制御部（選択手段）５１に接続されている。この切替制御部５１は、リード線Ｒの姿勢に応じて、複数の噴射ノズル２の中から使用する噴射ノズル２を１つだけ選択し、流量調整弁８に接続するようになっている。   That is, as shown in FIG. 9, the laser bonding apparatus 50 according to the present embodiment includes three injection nozzles 2 arranged so that the blowing angles of the air E with respect to the mounting substrate P are different from each other. However, the number of injection nozzles 2 is not limited to three, and may be two or four or more. The plurality of injection nozzles 2 are connected to a switching control unit (selection unit) 51. The switching control unit 51 selects only one injection nozzle 2 to be used from the plurality of injection nozzles 2 in accordance with the attitude of the lead wire R and connects it to the flow rate adjustment valve 8.

このように構成されたレーザ接合装置５０においては、切替制御部５１によって使用する噴射ノズル２を選択することができるので、実装基板Ｐに対するエアーＥの吹き出し角度を変化させることができる。ここで、実装基板Ｐ上に電子部品Ｃを載置したときには、リード線Ｒが斜め上方に跳ね上がっている場合が多い。このような場合には、リード線Ｒに効率良くエアーＥを当てて曲げるため、斜め上方からエアーＥを吹き付けることが有効であると考えられる。本実施形態によれば、これに対応することができ、跳ね上がったリード線Ｒに対して斜め上方からエアーＥを吹き付けることができる。つまり、リード線Ｒの姿勢がどのような状態になっていたとしても、この姿勢に応じて最適な角度でエアーＥを吹き付けることができる。従って、リード線Ｒをより確実に実装基板Ｐに押し付けることができる。   In the laser bonding apparatus 50 configured as described above, since the injection nozzle 2 to be used can be selected by the switching control unit 51, the blowing angle of the air E with respect to the mounting board P can be changed. Here, when the electronic component C is placed on the mounting board P, the lead wire R often jumps obliquely upward. In such a case, it is considered effective to blow the air E obliquely from above in order to efficiently apply the air E to the lead wire R and bend it. According to the present embodiment, this can be dealt with, and the air E can be blown from the obliquely upward to the jumped lead wire R. That is, regardless of the posture of the lead wire R, the air E can be blown at an optimum angle according to this posture. Therefore, the lead wire R can be more reliably pressed against the mounting board P.

なお、本実施形態では、複数の噴射ノズル２の中から１つだけを選択するようにしたが、２つ又は３つの噴射ノズル２を同時に複数選択しても構わない。つまり、１つ以上の噴射ノズル２を選択できるように構成されていれば良い。   In the present embodiment, only one of the plurality of injection nozzles 2 is selected, but a plurality of two or three injection nozzles 2 may be selected at the same time. That is, what is necessary is just to be comprised so that one or more injection nozzles 2 can be selected.

（第６実施形態）
次に、本発明に係るレーザ接合装置の第６実施形態を、図１０を参照して説明する。なお、この第６実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の部分については、同一の符号を付しその説明を省略する。
第６実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、噴射ノズル２が１つであったが、第６実施形態では、噴射ノズル２を２つ備えている点である。しかも、これら２つの噴射ノズル２は、それぞれ風速が変化させられるように構成されている点である。 (Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the laser bonding apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In the sixth embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
The difference between the sixth embodiment and the first embodiment is that there is one injection nozzle 2 in the first embodiment, but there are two injection nozzles 2 in the sixth embodiment. . Moreover, these two injection nozzles 2 are configured such that the wind speed can be changed.

即ち、本実施形態のレーザ接合装置６０は、図１０に示すように、実装基板Ｐに対するエアーＥの吹き出し角度がそれぞれ異なるように配置された２つの噴射ノズル２を備えている。これら２つの噴射ノズル２は、切替制御部（選択手段）６１に接続されている。この切替制御部６１は、リード線Ｒの姿勢に応じて、２つの噴射ノズル２のいずれか一方を使用するのか、或いは、両方の噴射ノズル２を使用するのかを選択している。また、２つの噴射ノズル２は、切替制御部６１を介して共通のエアー源６及び圧力調整弁７に接続された２つの流量調整弁８にそれぞれ別々に接続されている。また、両流量調整弁８は、それぞれ別々にエアー制御部９に接続されており、エアー源６から流れてくるエアーＥの流量を別々に調整できるようになっている。そのため、本実施形態では、２つの噴射ノズル２から同じ風速、或いは、異なる風速のエアーＥを吹き出すことができるようになっている。   That is, as shown in FIG. 10, the laser bonding apparatus 60 of the present embodiment includes two injection nozzles 2 arranged so that the blowing angles of the air E with respect to the mounting substrate P are different from each other. These two injection nozzles 2 are connected to a switching control unit (selection means) 61. The switching control unit 61 selects whether to use either one of the two injection nozzles 2 or to use both of the injection nozzles 2 in accordance with the attitude of the lead wire R. The two injection nozzles 2 are separately connected to two flow rate adjusting valves 8 connected to a common air source 6 and a pressure adjusting valve 7 via a switching control unit 61. Both flow rate adjusting valves 8 are separately connected to the air control unit 9 so that the flow rate of the air E flowing from the air source 6 can be adjusted separately. Therefore, in the present embodiment, the air E having the same wind speed or different wind speeds can be blown out from the two injection nozzles 2.

２つの噴射ノズル２は、実装基板Ｐに形成されたプリント配線の導通パッドＰａ上に置かれたリード線Ｒを間にして、対向するように配置されている。具体的には、リード線Ｒと導通パッドＰａとを接合する接合ポイントと、両噴射ノズル２と、を結んだ線がＶ字を描くように２つの噴射ノズル２が配置されている。これにより、２つの噴射ノズル２からエアーＥを吹き出したときに、リード線Ｒに対して両側の斜め上方からエアーＥを吹き付けることができるようになっている。   The two injection nozzles 2 are arranged so as to face each other with the lead wire R placed on the conductive pad Pa of the printed wiring formed on the mounting substrate P in between. Specifically, the two injection nozzles 2 are arranged so that a line connecting the joining point where the lead wire R and the conductive pad Pa are joined and the two injection nozzles 2 draws a V shape. Thereby, when the air E is blown out from the two injection nozzles 2, the air E can be blown from obliquely above both sides of the lead wire R.

また、本実施形態の集光光学系６２は、導通パッドＰａ上に置かれたリード線Ｒの略真上に位置するように配置されている。しかも、集光光学系６２の基端側には、リード線Ｒと導通パッドＰａとの接合ポイントを観察する撮像カメラ６３が固定されており、該撮像カメラ６３に像を結ぶための結像レンズ６３ａが集光光学系６２の内部に設けられている。即ち、集光光学系６２には、レーザ制御部１０から導入されたレーザ光Ｌを集光する集光レンズ１３に隣接して、結像レンズ６３ａが設けられている。つまり、本実施形態の集光光学系６２は、照射するレーザ光Ｌと同じ光軸で観察を行うことができる同軸観察可能な光学系として機能する。   Moreover, the condensing optical system 62 of this embodiment is arrange | positioned so that it may be located substantially on the lead wire R placed on the conduction pad Pa. In addition, an imaging camera 63 for observing a junction point between the lead wire R and the conductive pad Pa is fixed to the proximal end side of the condensing optical system 62, and an imaging lens for forming an image on the imaging camera 63 63 a is provided in the condensing optical system 62. That is, the condensing optical system 62 is provided with an imaging lens 63 a adjacent to the condensing lens 13 that condenses the laser light L introduced from the laser control unit 10. That is, the condensing optical system 62 of the present embodiment functions as an optical system capable of coaxial observation that allows observation with the same optical axis as the laser beam L to be irradiated.

撮像カメラ６３は、画像処理部６４に接続されており、観察画像を該画像処理部６４に送っている。画像処理部６４は、送られてきた観察画像を画像処理して、導通パッドＰａに対するリード線Ｒの姿勢を抽出している。また、画像処理部６４には、導通パッドＰａに対する正しいリード線Ｒの姿勢が予め記憶されている。そして、画像処理部６４は、抽出した実際のリード線Ｒの姿勢を、予め記憶されている理想のリード線Ｒの姿勢と比較して、その差、具体的にはずれている方向及びそのずれ量を算出することができるようになっている。算出後、画像処理部６４は、その差を補正するために、２つの噴射ノズル２から吹き出すエアーＥの風速を決定する信号をエアー制御部９に出力するようになっている。なお、画像処理部６４に送られてきた観察画像及び算出結果は、画像処理部６４に接続されているモニタ６５に表示されるようになっている。   The imaging camera 63 is connected to the image processing unit 64 and sends an observation image to the image processing unit 64. The image processing unit 64 performs image processing on the transmitted observation image and extracts the posture of the lead wire R with respect to the conductive pad Pa. The image processing unit 64 stores in advance the correct posture of the lead wire R with respect to the conductive pad Pa. Then, the image processing unit 64 compares the extracted orientation of the actual lead wire R with the ideal orientation of the ideal lead wire R stored in advance, and the difference, specifically, the direction of deviation and the amount of deviation thereof. Can be calculated. After the calculation, the image processing unit 64 outputs a signal for determining the wind speed of the air E blown from the two injection nozzles 2 to the air control unit 9 in order to correct the difference. The observation image and the calculation result sent to the image processing unit 64 are displayed on a monitor 65 connected to the image processing unit 64.

一方、エアー制御部９は、画像処理部６４から送られてきた信号に基づいて、流量調整弁８の開閉度をそれぞれ調整し、２つの噴射ノズル２から吹き出すエアーＥの風速を変化させるようになっている。   On the other hand, the air control unit 9 adjusts the opening / closing degree of the flow rate adjusting valve 8 based on the signal sent from the image processing unit 64 so as to change the wind speed of the air E blown from the two injection nozzles 2. It has become.

このように構成されたレーザ接合装置６０においては、切替制御部６１によって使用する噴射ノズル２を選択することができるので、第５実施形態と同様に実装基板Ｐに対するエアーＥの吹き出し角度を変化させることができる。既に述べたように、実装基板Ｐ上に電子部品Ｃを載置したときに、リード線Ｒが斜め上方に跳ね上がっている場合が多い。このような場合には、リード線Ｒに効率良くエアーＥを当てるため、斜め上方からエアーＥを吹き付けることが有効である。本実施形態によれば、跳ね上がったリード線Ｒに対して斜め上方からエアーＥを吹き付けることができる。このように、リード線Ｒの姿勢に応じて最適な角度でエアーＥを吹き付けることができ、リード線Ｒをより確実に実装基板Ｐの導通パッドＰａに押し付けることができる。   In the laser bonding apparatus 60 configured as described above, since the injection nozzle 2 to be used can be selected by the switching control unit 61, the blowing angle of the air E with respect to the mounting board P is changed as in the fifth embodiment. be able to. As already described, when the electronic component C is placed on the mounting board P, the lead wire R often jumps obliquely upward. In such a case, in order to efficiently apply the air E to the lead wire R, it is effective to blow the air E obliquely from above. According to the present embodiment, air E can be blown obliquely from above the lead wire R that has jumped up. Thus, the air E can be blown at an optimum angle according to the posture of the lead wire R, and the lead wire R can be more reliably pressed against the conduction pad Pa of the mounting substrate P.

ところで、いずれか一方の噴射ノズル２でエアーＥを吹き付けた場合には、リード線Ｒ及び実装基板Ｐに当たったエアーＥが実装基板Ｐに沿って流れるため、リード線Ｒがこの流れに乗ってしまい導通パッドＰａからずれる可能性がある。しかしながら、本実施形態によれば、このずれを極力なくすことができる。これについて、以下に説明する。
まず、電子部品Ｃが実装基板Ｐに載置されると、導通パッドＰａとリード線Ｒとの接合ポイントを撮像カメラ６３が観察し、観察画像を画像処理部６４に出力する。すると、画像処理部６４は、送られてきた観察画像を画像処理して導通パッドＰａに対するリード線Ｒの姿勢を抽出した後、抽出した実際のリード線Ｒの姿勢と、予め記憶されている理想のリード線Ｒの姿勢とを比較し、その差を算出する。 By the way, when air E is blown by either one of the injection nozzles 2, the air E hitting the lead wire R and the mounting substrate P flows along the mounting substrate P, so the lead wire R rides on this flow. There is a possibility that the conductive pad Pa is displaced. However, according to the present embodiment, this shift can be eliminated as much as possible. This will be described below.
First, when the electronic component C is placed on the mounting substrate P, the imaging camera 63 observes the junction point between the conductive pad Pa and the lead wire R, and outputs an observation image to the image processing unit 64. Then, the image processing unit 64 performs image processing on the sent observation image and extracts the attitude of the lead wire R with respect to the conductive pad Pa, and then extracts the actual attitude of the lead wire R and the ideal stored in advance. Are compared with the attitude of the lead wire R, and the difference is calculated.

ここで、画像処理部６４はこの差に応じて、２つの噴射ノズル２から吹き出すエアーＥの風速を決定する信号をエアー制御部９に出力する。エアー制御部９は、画像処理部６４から送られてきた信号に基づいて、流量調整弁８の開閉度をそれぞれ調整し、２つの噴射ノズル２から吹き出すエアーＥの風速を変化させる。また、これと同時に切替制御部６１は、２つの噴射ノズル２を同時に使用できる状態にする。   Here, the image processing unit 64 outputs a signal for determining the wind speed of the air E blown from the two injection nozzles 2 to the air control unit 9 according to the difference. The air control unit 9 adjusts the degree of opening and closing of the flow rate adjustment valve 8 based on the signal sent from the image processing unit 64 and changes the wind speed of the air E blown from the two injection nozzles 2. At the same time, the switching control unit 61 sets the two spray nozzles 2 in a state where they can be used simultaneously.

これにより、２つの噴射ノズル２から、画像処理部６４で算出された風速をそれぞれ吹き出させることができる。その結果、導通パッドＰａからずれてしまったリード線Ｒの横振れを抑えることができ、リード線Ｒのずれを修正することができる。特に、２つの噴射ノズル２の配置の関係上、リード線Ｒに対して両側からＶ字を描くようにエアーＥを吹き付けて、リード線ＲをエアーＥで挟み込むことができるので、導通パッドＰａに対してリード線Ｒを正確に押し付けることができ、該リード線Ｒを正規の位置に仮固定することができる。仮固定ができたところで、画像処理部６４はレーザ制御部１０に対してレーザ光Ｌの出射可能信号を送る。補正動作は、リード線Ｒが正しい位置に移動するまで行われ、その仮固定の状態は少なくともレーザ光Ｌにより接合が完了するまで維持される。その後、レーザ光Ｌの照射を行ってリード線Ｒの接合を行う。   Thereby, the wind speeds calculated by the image processing unit 64 can be blown out from the two injection nozzles 2, respectively. As a result, it is possible to suppress the lateral shake of the lead wire R that is displaced from the conductive pad Pa, and to correct the displacement of the lead wire R. In particular, because of the arrangement of the two injection nozzles 2, air E can be blown from both sides of the lead wire R so as to draw a V shape, and the lead wire R can be sandwiched between the air E, so The lead wire R can be accurately pressed against the lead wire R, and the lead wire R can be temporarily fixed at a normal position. When the temporary fixation is completed, the image processing unit 64 sends a laser beam L emission enable signal to the laser control unit 10. The correction operation is performed until the lead wire R moves to the correct position, and the temporarily fixed state is maintained at least until the joining is completed by the laser beam L. Thereafter, the laser beam L is irradiated to join the lead wires R.

上述したように、本実施形態のレーザ接合装置６０によれば、リード線Ｒの位置補正を自動で行うことができるので、より正確に接合を行うことができ、接合の信頼性を向上することができる。
なお、本実施形態では、リード線Ｒと導通パッドＰａとを接合する接合ポイントと、両噴射ノズル２とを結んだ線がＶ字を描くように２つの噴射ノズル２を一対の組として配置したが、Ｖ字の角度を変えた一対の噴射ノズル２を複数組配置しても構わない。また、リード線Ｒの延在方向に沿って、Ｖ字の角度が同じ一対の噴射ノズル２を複数組配置しても構わない。また、撮像カメラ６３は同軸観察としたが、同軸ではないカメラを配置して観察しても構わない。また、カメラの台数を増やすことで、位置情報の精度を高めることができる。 As described above, according to the laser bonding apparatus 60 of this embodiment, the position correction of the lead wire R can be automatically performed, so that the bonding can be performed more accurately and the reliability of the bonding can be improved. Can do.
In the present embodiment, the two injection nozzles 2 are arranged as a pair so that a joining point where the lead wire R and the conductive pad Pa are joined and a line connecting both the injection nozzles 2 draws a V shape. However, a plurality of pairs of injection nozzles 2 with different V-shaped angles may be arranged. A plurality of pairs of injection nozzles 2 having the same V-shaped angle may be arranged along the extending direction of the lead wire R. Although the imaging camera 63 is coaxial observation, a camera that is not coaxial may be arranged for observation. Further, the accuracy of position information can be increased by increasing the number of cameras.

なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

例えば、上記各実施形態では、被接合部品として電子部品Ｃのリード線Ｒを例に挙げて説明したが、リード線Ｒに限定されるものではない。例えば、電気線の端部から露出した線材でも構わない。   For example, in each of the above-described embodiments, the lead wire R of the electronic component C has been described as an example of the component to be joined, but is not limited to the lead wire R. For example, a wire rod exposed from the end of the electric wire may be used.

また、上記各実施形態では、レーザ光Ｌの熱エネルギにより半田を溶融させることで、接合を行う場合を例にしたが、レーザ光Ｌによりリード線Ｒを直接溶融させて接合させる場合でも適用可能である。
また、上記各実施形態では、流体としてエアーＥ（空気）を用いたが、エアーＥに限定されず各種の流体を用いて構わない。例えば、半田の酸化を抑えるために、不活性気体を流体として使用しても構わない。いずれの流体と用いたとしても、同様の作用効果を奏することができる。 In each of the above embodiments, the case where bonding is performed by melting the solder with the thermal energy of the laser beam L is taken as an example. However, the present invention can also be applied to the case where the lead wire R is directly melted and bonded with the laser beam L. It is.
Moreover, in each said embodiment, although air E (air) was used as a fluid, it is not limited to the air E, You may use various fluids. For example, an inert gas may be used as a fluid in order to suppress solder oxidation. Even if it uses with any fluid, the same effect can be produced.

（実施例）
次に、上記第１実施形態に基づいて、実際に電気配線の端部から露出した線材を接合した場合の実施例について説明する。なお、以下の条件で接合を行った。
まず、線材としては、線径０．０８ｍｍの銅線を用いた。この際、電気配線の端部から露出した長さを５ｍｍとした。そして、実装基板Ｐから２ｍｍ離間した位置に線材を配置した。次に、線材から１０ｍｍ離間した位置に先端が位置するように噴射ノズル２を配置した。噴射ノズル２は、先端の開口径が２ｍｍのものを使用した。 (Example)
Next, based on the said 1st Embodiment, the Example at the time of joining the wire actually exposed from the edge part of electrical wiring is described. Bonding was performed under the following conditions.
First, a copper wire having a wire diameter of 0.08 mm was used as the wire. At this time, the length exposed from the end of the electrical wiring was 5 mm. And the wire was arrange | positioned in the position 2 mm away from the mounting substrate P. FIG. Next, the injection nozzle 2 was arranged so that the tip was located at a position 10 mm away from the wire. As the injection nozzle 2, a nozzle having a tip opening diameter of 2 mm was used.

この条件の元、接合を開始した。この際、エアーＥの圧力値を、０．５MPａに設定した状態で、徐々に流量を増加させることで風速を変化させた。その結果、徐々に線材が曲げられて変形し、流量が１０Ｌ／ｍｉｎ付近で実装基板Ｐに押し付けることができた。
このように、従来押し付けが困難であった微小な線材であっても、確実に実装基板Ｐに押し付けることができ、接合を行うことができた。 Bonding was started under this condition. At this time, the wind speed was changed by gradually increasing the flow rate in a state where the pressure value of the air E was set to 0.5 MPa. As a result, the wire was gradually bent and deformed, and could be pressed against the mounting substrate P at a flow rate of about 10 L / min.
As described above, even a minute wire that has been difficult to press conventionally can be surely pressed against the mounting board P and can be joined.

本発明に係るレーザ接合装置の第１実施形態を示す構成図である。It is a lineblock diagram showing a 1st embodiment of a laser joining device concerning the present invention. 図１に示すレーザ接合装置の変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of the laser joining apparatus shown in FIG. 本発明に係るレーザ接合装置の第２実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 2nd Embodiment of the laser joining apparatus which concerns on this invention. 図３に示すレーザ接合装置の噴射ノズルの拡大断面図である。It is an expanded sectional view of the injection nozzle of the laser joining apparatus shown in FIG. 図４に示す噴射ノズルの変形例を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view which shows the modification of the injection nozzle shown in FIG. 本発明に係るレーザ接合装置の第３実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 3rd Embodiment of the laser joining apparatus which concerns on this invention. 図６に示すレーザ接合装置の変形例を示す構成図である。It is a block diagram which shows the modification of the laser joining apparatus shown in FIG. 本発明に係るレーザ接合装置の第４実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 4th Embodiment of the laser joining apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ接合装置の第５実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 5th Embodiment of the laser joining apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るレーザ接合装置の第６実施形態を示す構成図である。It is a block diagram which shows 6th Embodiment of the laser joining apparatus which concerns on this invention. 従来のレーザ接合装置の一例を示す構成図である。It is a block diagram which shows an example of the conventional laser joining apparatus.

符号の説明Explanation of symbols

Ｅ エアー（流体）
Ｌ レーザ光
Ｌ１ レーザ光の光軸
Ｒ リード線（被接合部品）
Ｐ 実装基板（基板）
１、２０、３０、４０、５０、６０ レーザ接合装置
２、２１ 噴射ノズル
３ 噴射手段
４ 風速変化手段
５ 照射手段
７ 圧力調整弁
８ 流量調整弁
１５ 風速測定部
２２ リリース弁（圧力開放弁）
３１ ヒータ（加温手段）
３２ 温度センサ
４１ 移動ステージ（移動手段）
５１、６１ 切替制御部（選択手段） E Air (fluid)
L Laser light L1 Optical axis of laser light R Lead wire (parts to be joined)
P Mounting board (board)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 20, 30, 40, 50, 60 Laser joining apparatus 2, 21 Injection nozzle 3 Injection means 4 Wind speed change means 5 Irradiation means 7 Pressure adjustment valve 8 Flow rate adjustment valve 15 Wind speed measurement part 22 Release valve (pressure release valve)
31 Heater (heating means)
32 Temperature sensor 41 Moving stage (moving means)
51, 61 switching control unit (selection means)

Claims (11)

レーザ光の熱エネルギを利用して可撓性の被接合部品を加熱し、該被接合部品を基板に接合するレーザ接合装置であって、
前記基板に対向配置された噴射ノズルを有し、該基板上に載置された前記被接合部品に向けて噴射ノズルから流体を吹き付けて該被接合部品を基板に押し付ける噴射手段と、
前記被接合部品の姿勢に応じて前記流体の風速を変化させる風速変化手段と、
前記基板に押し付けられた前記被接合部品に前記レーザ光が集光するように、該レーザ光を照射する照射手段と、を備えていることを特徴とするレーザ接合装置。 A laser joining apparatus that heats a flexible part to be joined using thermal energy of laser light, and joins the part to be joined to a substrate,
An injection unit that has an injection nozzle disposed opposite to the substrate, and sprays fluid from the injection nozzle toward the bonded component placed on the substrate to press the bonded component against the substrate;
Wind speed changing means for changing the wind speed of the fluid according to the posture of the parts to be joined;
Irradiating means for irradiating the laser beam so that the laser beam is focused on the part to be bonded pressed against the substrate. 請求項１に記載のレーザ接合装置において、
前記風速変化手段は、前記流体の流量を変化させる流量調整弁を有し、流量を変化させることで風速を変化させていることを特徴とするレーザ接合装置。 The laser bonding apparatus according to claim 1,
The laser bonding apparatus, wherein the wind speed changing means has a flow rate adjusting valve that changes a flow rate of the fluid, and changes the wind speed by changing the flow rate. 請求項１に記載のレーザ接合装置において、
前記風速変化手段は、前記流体の圧力を変化させる圧力調整弁を有し、圧力を変化させることで風速を変化させていることを特徴とするレーザ接合装置。 The laser bonding apparatus according to claim 1,
The laser bonding apparatus according to claim 1, wherein the wind speed changing means includes a pressure adjusting valve that changes the pressure of the fluid, and changes the wind speed by changing the pressure. 請求項１から３のいずれか１項に記載のレーザ接合装置において、
吹き付けられる前記流体の風速を測定する風速測定部を有し、
前記風速変化手段は、前記風速測定部による測定結果に基づいて風速を調整し、所望する風速の流体を吹き出させていることを特徴とするレーザ接合装置。 In the laser joining device according to any one of claims 1 to 3,
A wind speed measuring unit for measuring the wind speed of the fluid to be sprayed;
The laser joining apparatus characterized in that the wind speed changing means adjusts the wind speed based on a measurement result by the wind speed measuring section and blows out a fluid having a desired wind speed. 請求項１から４のいずれか１項に記載のレーザ接合装置において、
前記流体を加温する加温手段を備えていることを特徴とするレーザ接合装置。 In the laser joining apparatus according to any one of claims 1 to 4,
A laser bonding apparatus comprising heating means for heating the fluid. 請求項５に記載のレーザ接合装置において、
加温された前記流体の温度を測定する温度センサを備え、
前記加温手段は、測定された温度に基づいて加温レベルを調整し、前記流体が所定温度になるように温度調整していることを特徴とするレーザ接合装置。 The laser bonding apparatus according to claim 5, wherein
A temperature sensor for measuring the temperature of the heated fluid;
The laser heating apparatus, wherein the heating means adjusts a heating level based on the measured temperature and adjusts the temperature so that the fluid has a predetermined temperature. 請求項１から６のいずれか１項に記載のレーザ接合装置において、
前記照射手段は、前記噴射ノズルを通して前記レーザ光を照射し、
前記噴射手段は、前記レーザ光の光軸に沿って前記流体を吹き付けることを特徴とするレーザ接合装置。 In the laser bonding apparatus according to any one of claims 1 to 6,
The irradiation means irradiates the laser light through the injection nozzle,
The said joining means sprays the said fluid along the optical axis of the said laser beam, The laser joining apparatus characterized by the above-mentioned. 請求項１から７のいずれか１項に記載のレーザ接合装置において、
前記噴射ノズルは、先端に向かって漸次縮径するテーパ状に形成されていることを特徴とするレーザ接合装置。 In the laser bonding apparatus according to any one of claims 1 to 7,
The jet nozzle is formed in a taper shape that gradually decreases in diameter toward the tip. 請求項８に記載のレーザ接合装置において、
前記噴射ノズルには、内部圧力が一定値以上に高まったときに、内部圧力を外部に逃す圧力開放弁が設けられていることを特徴とするレーザ接合装置。 The laser bonding apparatus according to claim 8, wherein
The laser joining apparatus according to claim 1, wherein the spray nozzle is provided with a pressure release valve that releases the internal pressure to the outside when the internal pressure increases to a predetermined value or more. 請求項１から９のいずれか１項に記載のレーザ接合装置において、
前記基板に対する噴射ノズルの位置を相対的に移動させて、前記基板に対する前記流体の吹き出し角度を変化させる移動手段を備えていることを特徴とするレーザ接合装置。 The laser bonding apparatus according to any one of claims 1 to 9,
A laser bonding apparatus comprising: a moving unit that moves a position of an ejection nozzle relative to the substrate to change a blowing angle of the fluid with respect to the substrate. 請求項１から９のいずれか１項に記載のレーザ接合装置において、
前記噴射手段は、前記基板に対する前記流体の吹き出し角度がそれぞれ異なるように配置された複数の前記噴射ノズルを有し、
前記被接合部品の姿勢に応じて、前記複数の噴射ノズルの中から使用する噴射ノズルを１つ以上選択する選択手段を備えていることを特徴とするレーザ接合装置。 The laser bonding apparatus according to any one of claims 1 to 9,
The ejection means has a plurality of the ejection nozzles arranged so that the blowing angles of the fluid with respect to the substrate are different from each other,
A laser bonding apparatus comprising: a selection unit that selects one or more injection nozzles to be used from among the plurality of injection nozzles according to the posture of the parts to be bonded.
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