JP2554739B2 - レーザハンダ付け方法 - Google Patents

レーザハンダ付け方法

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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、レーザ光の照射によってハンダ付けを行う
方法に関するものである。
〔従来の技術〕
近年、レーザ光を用いてハンダ付けを行うレーザハン
ダ付け法が知られている。これはレーザ光をハンダ付け
部に照射する際に、加熱スポットのサイズを光学的に高
精度で管理することができる等種々の利点があり、小型
化した素子の接合部についてもいわゆるブリッジを形成
することなく良好なハンダ付けを行うことが可能となっ
た。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかし上記ではレーザ光によってハンダ付けする端子
に配した予備ハンダを確実に溶融させることができるも
のの、これに接合すべき端子とのハンダ付けには溶融ハ
ンダを該端子と接触させなければならず、単に予備ハン
ダを溶融させただけでは必ずしも確実なハンダ付けを行
えないのが現状である。
〔発明の目的〕
本発明はこのような現状に鑑み、確実にハンダ付けす
ることができるレーザハンダ付け方法を提供することを
目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明は、第1及び第2
端子上に予備ハンダを配し、これらの予備ハンダを近接
した状態で並置しておき、対応する第1及び第2端子上
の予備ハンダに同時にレーザ光を照射して溶融し、この
状態で案内部材を溶融したハンダに接触させることによ
って溶融ハンダの流動をガイドして接続を確実にし、し
かる後には案内部材を除去してハンダ付けを行うもので
ある。
〔作用〕
上記によれば、第1端子及び第2端子上の予備ハンダ
がレーザ光を受けて共に溶融すると、これらの溶融ハン
ダは案内部材によって流動がガイドされ互いに合流して
一体化される。しかる後に案内部材を除去してその端子
間についてのハンダ付け処理が完了する。
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説
明する。
〔実施例〕
第2図に示すフレキシブルな第2プリント基板10は、
例えばカメラを電気的に統御するIC及び他の電子部品
(図示せず)を配列している。この第1プリント基板10
の右縁には、端子11,12,13,14が一定ピッチL0(例えばL
0=1.6mm)で配列されている。端子11〜14は全部で18個
程度配列された端子の一部を図示したものである。端子
11〜14のそれぞれには、均一量の予備ハンダ16,17,18,1
9が配されている。端子11〜14の幅W2は全て0.8mmであ
る。
第2プリント基板10の下方に右方向に所定のずらし幅
Kだけずらして硬質の第1プリント基板21が重ね合わさ
れている。この第1プリント基板21にはカメラのシャッ
タまわりの電気部品(図示せず)が配列されている。第
1プリント基板21の右縁には、端子22,23,24,25が配列
されている。端子22〜25の配列ピッチはL0,端子幅W1
1.0mmであり、端子11〜14と整合して配置されている。
端子22〜25上にはそれぞれ均一量の予備ハンダ27,28,2
9,30が配されており、予備ハンダ30は予備ハンダ19と融
合し合って端子14と端子25とをハンダ付けしている。
第2プリント基板10は、上方から治具37によって第1
プリント基板21に押圧して位置固定されている。治具37
の上方には、スリット41,42,43,44を有した遮光板46が
配置されている。遮光板46の上方にはレーザ装置からレ
ーザ光をガイドして来る光ファイバに接続されたレーザ
放出装置47がスライド自在に配されている。このレーザ
の種類は、例えば波長1.06μmのYAGレーザが使用さ
れ、また出力は10〜13W程度である。このようなレーザ
を照射しながらレーザ放出装置47は、端子11〜14の配列
方向に沿って矢印A方向に走査される。ここでレーザ放
出装置47は固定したままにしておき、プリント基板をセ
ットしたワークをロボット等にグリップさせて移動する
ようにしてもよい。遮光板46は、レーザ光45が第1,第2
のプリント基板10,21の絶縁部等に損傷を与えるのを防
止するために、レーザ光45を遮光するものである。この
レーザ光45の垂直断面円の径は約2mmである。
レーザ放出装置47の右側面には、駆動部材55を介して
外径1mm程度のモリブデン棒53が取り付けられている。
モリブデン棒53は、駆動部材55の回転運動に応じてレー
ザ光45の前後に微小角度だけ回転する。これにより、先
端部53aはレーザ光45の照射によって溶融されたハンダ
に接触され、両ハンダの流動をガイドする。すなわち、
溶融したハンダは一般に表面張力によって表面が丸くな
るが、モリブデン棒53をこれらに押し当てることによっ
て、溶融したハンダは互いに接近するように流動がガイ
ドされる。このあと、レーザ光45の照射が行われている
間に駆動部材55の回動によってモリブデン棒53の先端部
53aが融合ハンダから離れる。なお、モリブデン棒53の
代わりに、アルミニウム等のハンダにぬれない材質の棒
状体を用いてもよいことはもちろんである。
また、符号49,51は第1,第2のプリント基板21,10をセ
ットする本体ワーク50に形成されたボスを示している。
このボスを第1図(A)に示すように、第2プリント基
板10の開設された嵌合孔52等に嵌入することにより、位
置ずれなく2枚のプリント基板10,21を重ね合わせるこ
とができる。
以下、上記のような構成からなる本実施例の作用につ
いて説明する。
先ず、ボス49,51を嵌合孔52等に嵌入することによ
り、2枚のプリント基板10,21を位置ずれなく重ね合わ
せる。このとき、端子11は端子22に、端子12は端子23上
に、端子13は端子24上に、端子14は端子25上にとそれぞ
れ正確に近接することができる。そして、ハンダのぬれ
を良くするためにフラックスを端子11〜14及び端子22〜
30に塗布する。また予備ハンダ10〜19,27〜30の表面に
はレーザ光の吸収を良くするために無光沢化する塗装を
施してもよい。
次に、治具37を用いて第2プリント基板10を第1プリ
ント基板21に押圧して位置固定し、両者をずらし幅Kだ
けずらして保持する。
レーザ光45はその径の中心部に強度のピークが存在す
るために、中心部が予備ハンダ16〜19と予備ハンダ27〜
30の中間を通過するように走行路を設定し、効率的にレ
ーザ光を利用する。そして、レーザ放出装置47を駆動さ
せ、レーザ光45を放出させながら、矢印A方向に第3図
に示す速度パターンで走行する。第3図では、最高速度
値VMで走行していたレーザ放出装置47が、端子に近づく
と減速して端子上(予備ハンダの中心上)では速度0と
なり一瞬停止する。第1図(A)のようにレーザ光45が
例えば予備ハンダ17,28に照射されると、予備ハンダ17,
28が溶解する。
このとき溶融した前記予備ハンダ17,28には、モリブ
デン棒53の先端部53aが押し当てられる。これにより溶
融ハンダは、同図(B)に示したようにモリブデン棒53
の先端部53aに沿って流動し、互いに合流して一体化す
る。一体化するとモリブデン棒53はハンダから離され
る。モリブデン棒53はハンダにぬれないため容易に離す
ことができる。これらの動作はごく短時間のうちに行わ
れる。次にレーザ放出装置47が再び走行されると、同図
(C)に示すように端子12と端子23のハンダ付けが終了
する。一方、レーザ放出装置47は、加速して再度最高速
度VMに復帰したあと、再度減速して次の予備ハンダ11,2
2を照射する。
かかる動作を走行距離L0周期で繰り返すものである。
これにより、遮光板46によって遮光される区間は素早く
通過して迅速処理を図り、逆に予備ハンダ16〜19,27〜3
0の上ではゆっくりと通過するから、予備ハンダへのレ
ーザ光の照射時間を十分に確保することができる。ゆっ
くり走行する時間は例えば0.2〜0.6Sec程度であり、速
度は平均0.3mm/Sec程度である。なお、VMの値はレーザ
光45の強度やハンダの種類等に応じて十分な照射時間が
得られるように設定される。
なお、ハンダを溶融させた後、レーザ放出装置47を走
行させる前に直ちにモリブデン棒53を溶融ハンダに押し
当てるには、レーザ光45の照射位置に接近し、かつレー
ザ光45を遮らない位置にモリブデン棒53を配置してお
く。そして、例えばソレノイド等のアクチュエータを介
してレーザ光45の照射直後にモリブデン棒53を溶融ハン
ダに接触させる位置に動かすようにすればよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明では、第1及び第2端子
上に予備ハンダを配し、第1及び第2端子上の予備ハン
ダをレーザ光によって溶融し、この状態で溶融ハンダの
流動を案内部材でガイドして溶融ハンダの合流,一体化
を図るようにしている。したがって、連続的なハンダ付
けを迅速かつ確実に行うことができ、ハンダ付けの自動
化の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る実施例の作用を示す要部断面図で
ある。 第2図は本発明に係る実施例を示す外観図である。 第3図は、第2図に示すレーザ放出装置の走行速度パタ
ーンを示すグラフである。 10……第2プリント基板 11〜14,22〜25……端子 16〜19,27〜30……予備ハンダ 21……第1プリント基板 37……治具 47……レーザ放出装置 45……レーザ光 53……モリブデン棒。

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】第1プリント基板に配列した第1端子の上
    に、第2プリント基板に配列した第2端子を重ねてハン
    ダ付けする方法において、 前記第1及び第2端子の各々に予備ハンダを設けるとと
    もに、第1及び第2端子の各々の予備ハンダを接近させ
    て並置し、こうして並置された予備ハンダに同時にレー
    ザ光を照射して溶融させた後、これらの溶融ハンダの両
    者に案内部材を接触させて溶融ハンダの流動をガイドし
    てそれぞれを一体化し、しかる後に案内部材を除去して
    第1及び第2端子間のハンダ付けを行うようにしたこと
    を特徴とするレーザハンダ付け方法。
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