JP4609161B2 - Soldering method and soldering apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、半田付け方法、及び半田付け装置に関するものである。   The present invention relates to a soldering method and a soldering apparatus.

半田付け方法の一種として、レーザ光を用いて二つの金属部材を半田付けする方法が知られている。例えば、下記特許文献1〜4には、光源からの光を加熱対象の金属部材に照射することによって半田を溶融させて、半田付けを行なう方法が開示されている。
特開平6−71425号公報 特開平6−218534号公報 特開平8−18214号公報 特開閉11−197868号公報
As a kind of soldering method, a method of soldering two metal members using laser light is known. For example, the following Patent Documents 1 to 4 disclose a method of performing soldering by melting solder by irradiating a metal member to be heated with light from a light source.
JP-A-6-71425 JP-A-6-218534 JP-A-8-18214 Special opening and closing 11-197868 gazette

しかしながら、上述した従来の半田付け方法では、二つの金属部材の一方に半田が偏って付着することがある。   However, in the conventional soldering method described above, the solder may be unevenly attached to one of the two metal members.

本発明は、二つの金属部材の両者に、半田を均一に付着させることが可能な半田付け方法を提供することを目的としている。また、本発明は、当該半田付け方法に好適な半田付け装置を提供することを目的としている。   An object of the present invention is to provide a soldering method capable of uniformly attaching solder to both of two metal members. Another object of the present invention is to provide a soldering apparatus suitable for the soldering method.

本発明の一側面に係る半田付け方法は、(a)第1の基材上に設けられた第1の金属部材と、第2の基材上に設けられた第2の金属部材とに跨るように半田を供給する第1のステップと、(b)第1の金属部材上に第1の光を照射し、第2の金属部材上に第2の光を照射する第2のステップと、を含み、(c)第1の金属部材と第2の金属部材のうち一方の金属部材の温度上昇率が、他方の金属部材の温度上昇率より大きく、(d)上記一方の金属部材に照射する光のパワーと該一方の金属部材の該光の吸収率との積が、上記他方の金属部材に照射する光のパワーと該他方の金属部材の該光の吸収率との積より小さい、ことを特徴としている。なお、ここでの温度上昇率は、所定パワーの光を所定時間与えたときの温度上昇量である。   A soldering method according to one aspect of the present invention extends to (a) a first metal member provided on a first base material and a second metal member provided on a second base material. A first step of supplying solder, and (b) a second step of irradiating the first metal member with the first light and irradiating the second metal member with the second light, (C) the temperature rise rate of one metal member of the first metal member and the second metal member is greater than the temperature rise rate of the other metal member, and (d) the one metal member is irradiated The product of the power of light and the light absorption rate of the one metal member is smaller than the product of the light power applied to the other metal member and the light absorption rate of the other metal member, It is characterized by that. Here, the temperature increase rate is the amount of temperature increase when light having a predetermined power is given for a predetermined time.

この半田付け方法によれば、第1の金属部材と第2の金属部材のうち温度上昇率が大きい一方の金属部材に照射する光のパワーと当該一方の金属部材の当該光の吸収率の積、即ちエネルギー付与量が、他方の金属部材におけるエネルギー付与量より小さくなっている。したがって、第1の金属部材の温度上昇速度と第2の金属部材の温度上昇速度とを互いに近づけることができる。その結果、第1の金属部材と第2の金属部材とに均一に半田を付着させることが可能になる。   According to this soldering method, the product of the power of light applied to one of the first metal member and the second metal member having a large temperature rise rate and the light absorption rate of the one metal member. That is, the energy application amount is smaller than the energy application amount in the other metal member. Therefore, the temperature increase rate of the first metal member and the temperature increase rate of the second metal member can be made closer to each other. As a result, it is possible to uniformly apply solder to the first metal member and the second metal member.

上記第2のステップにおいて、半田に第1の光及び第2の光を更に照射してもよい。この半田付け方法によれば、半田の温度上昇を早めることができる。その結果、半田付けに要する時間が短縮される。   In the second step, the solder may be further irradiated with the first light and the second light. According to this soldering method, the temperature rise of the solder can be accelerated. As a result, the time required for soldering is shortened.

上記第2のステップにおいて、半田に第3の光を更に照射してもよい。この場合にも、半田の温度上昇を早めることができるので、半田付けに要する時間が短縮される。   In the second step, the solder may be further irradiated with a third light. Also in this case, since the temperature rise of the solder can be accelerated, the time required for soldering is shortened.

また、第2のステップにおいて、第3の光のパワーを第1の光及び第2の光のパワーより先に低下させてもよい。この場合には、半田の温度が過度に上昇することを防止することができる。その結果、半田の酸化を低減することができる。   In the second step, the power of the third light may be reduced before the power of the first light and the second light. In this case, it is possible to prevent the solder temperature from rising excessively. As a result, solder oxidation can be reduced.

上記第2のステップにおいて、第1の光を第1のパワーで照射開始時からの所定時間照射し、該所定時間の経過後に第1の光を第2のパワーで照射し、第2の光を第3のパワーで照射開始時から所定時間照射し、該所定時間の経過後に第2の光のパワーを第4のパワーで照射することが好適である。ここで、第2のパワーは、半田の溶融温度より高温に第1の金属部材を加熱するためのパワーであり、第1のパワーは、第2のパワーより大きい。また、第4のパワーは、半田の溶融温度より高温に第2の金属部材を加熱するためのパワーであり、第3のパワーは、第4のパワーより大きい。この場合には、照射開始時から所定時間において高パワーの第1の光及び第2の光が照射されるので、第1の金属部材及び第2の金属部材を目標温度に到達させるまでの時間が短縮される。その結果、半田付けに要する時間が短縮される。   In the second step, the first light is irradiated with the first power for a predetermined time from the start of irradiation, and after the predetermined time has elapsed, the first light is irradiated with the second power, and the second light Is preferably irradiated for a predetermined time from the start of irradiation with the third power, and after the predetermined time has elapsed, the second light is irradiated with the fourth power. Here, the second power is a power for heating the first metal member to a temperature higher than the melting temperature of the solder, and the first power is larger than the second power. The fourth power is a power for heating the second metal member to a temperature higher than the melting temperature of the solder, and the third power is larger than the fourth power. In this case, since the high-power first light and second light are irradiated for a predetermined time from the start of irradiation, the time until the first metal member and the second metal member reach the target temperature. Is shortened. As a result, the time required for soldering is shortened.

第2のステップにおいて、第1の光を複数の第1のスポット光として照射し、第2の光を複数の第2のスポット光として照射し、第1のスポット光のうち第2の金属部材に近い位置に照射されるスポット光から順に該スポット光のパワーを低下させ、及び第2のスポット光のうち第1の金属部材に近い位置に照射されるスポット光から順に該スポット光のパワーを低下させることが好適である。この場合には、半田が付着した部分に照射されるスポット光のパワーが順次低下されるので、半田の過剰な加熱が防止される。また、第1の金属部材及び第2の金属部材における半田の流出速度が制御されるので、より均一な半田付けが実現される。   In the second step, the first light is irradiated as a plurality of first spot lights, the second light is irradiated as a plurality of second spot lights, and the second metal member of the first spot lights The power of the spot light is decreased in order from the spot light irradiated to a position near to the position, and the power of the spot light is decreased in order from the spot light irradiated to the position near the first metal member in the second spot light. It is preferable to lower. In this case, since the power of the spot light applied to the portion to which the solder is attached is sequentially reduced, excessive heating of the solder is prevented. In addition, since the outflow speed of the solder in the first metal member and the second metal member is controlled, more uniform soldering is realized.

本発明の他の一側面に係る半田付け装置は、(a)第1の領域と、第2の領域と、該第1の領域と該第2の領域との間に位置する第3の領域のうち該第1の領域に、第1の光を出射する第1の光照射手段と、(b)第2の領域に第2の光を出射する第2の光照射手段と、(c)第1の光のパワーと第2の光のパワーを制御する制御手段と、を備える。制御手段は、第1の光照射手段に第1の光を照射開始時からの所定時間第1のパワーで照射させ、該所定時間の経過後に第1の光を第1のパワーより小さい第2のパワーで照射させ、第2の光照射手段に第2の光を照射開始時からの所定時間第3のパワーで照射させ、該所定時間の経過後に第2の光を第3のパワーより小さい第4のパワーで照射させる。   A soldering apparatus according to another aspect of the present invention includes: (a) a first region, a second region, and a third region located between the first region and the second region. (B) a second light irradiating means for emitting a second light to the second region, and (c) a first light irradiating means for emitting the first light to the first region. Control means for controlling the power of the first light and the power of the second light. The control means causes the first light irradiating means to irradiate the first light with the first power for a predetermined time from the start of irradiation, and after the predetermined time has elapsed, the first light is smaller than the first power. The second light irradiation means is irradiated with the second light at a third power for a predetermined time from the start of irradiation, and the second light is smaller than the third power after the predetermined time has elapsed. Irradiate with fourth power.

この半田付け装置によれば、照射開始時から所定時間において高パワーの第1の光及び第2の光が照射されるので、第1の領域に設けられる第1の金属部材及び第2の領域に設けられる第2の金属部材を目標温度に到達させるまでの時間が短縮される。その結果、半田付けに要する時間が短縮される。   According to this soldering apparatus, since the first light and the second light with high power are irradiated for a predetermined time from the start of irradiation, the first metal member and the second region provided in the first region The time until the second metal member provided at the target temperature is reached is shortened. As a result, the time required for soldering is shortened.

また、本発明の半田付け装置は、(a)第1の領域と、第2の領域と、該第1の領域と該第2の領域との間に位置する第3の領域のうち該第1の領域に、第1の光を出射する第1の光照射手段と、(b)第2の領域に第2の光を出射する第2の光照射手段と、(c)第1の光のパワーと第2の光のパワーを制御する制御手段と、を備える。第1の光照射手段は、第1の光を複数の第1のスポット光として照射し、第2の光照射手段は、第2の光を複数の第2のスポット光として照射する。制御手段は、第1のスポット光のうち第2の領域に近い位置に照射されるスポット光から順に該スポット光のパワーを低下させ、及び第2のスポット光のうち第1の領域に近い位置に照射されるスポット光から順に該スポット光のパワーを低下させる。   The soldering apparatus according to the present invention includes (a) the first region, the second region, and the third region among the third region located between the first region and the second region. 1st light irradiation means which radiate | emits 1st light to 1 area | region, (b) 2nd light irradiation means which radiate | emits 2nd light to 2nd area | region, (c) 1st light And control means for controlling the power of the second light. The first light irradiation unit irradiates the first light as a plurality of first spot lights, and the second light irradiation unit irradiates the second light as a plurality of second spot lights. The control means decreases the power of the spot light sequentially from the spot light irradiated to the position close to the second area of the first spot light, and the position of the second spot light close to the first area The power of the spot light is decreased in order from the spot light irradiated on the surface.

この半田付け装置によれば、第1の領域に設けられる第1の金属部材及び第2の領域に設けられる第2の金属部材において半田が付着した部分に照射されるスポット光のパワーが順次低下されるので、半田の過剰な加熱が防止される。また、第1の金属部材及び第2の金属部材における半田の流出速度が制御されるので、より均一な半田付けが実現される。   According to this soldering apparatus, the power of the spot light applied to the portion where the solder adheres in the first metal member provided in the first region and the second metal member provided in the second region is sequentially reduced. Therefore, excessive heating of the solder is prevented. In addition, since the outflow speed of the solder in the first metal member and the second metal member is controlled, more uniform soldering is realized.

本発明によれば、二つの金属部材に均一に半田を付着させることが可能な半田付け方法が提供される。また、本発明によれば、当該半田付け方法に好適な半田付け装置が提供される。   According to the present invention, there is provided a soldering method capable of uniformly attaching solder to two metal members. Further, according to the present invention, a soldering apparatus suitable for the soldering method is provided.

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、各図面において同一又は相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals.

[第1の実施の形態]   [First embodiment]

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る半田付け装置を概略的に示す斜視図である。図1に示す半田付け装置10は、第1の基材12上に設けられた第1の金属部材12aと第2の基材14上に設けられた第2の金属部材14aとを半田16によって半田付けするための装置である。   FIG. 1 is a perspective view schematically showing a soldering apparatus according to a first embodiment of the present invention. A soldering apparatus 10 shown in FIG. 1 uses a solder 16 to connect a first metal member 12 a provided on a first base 12 and a second metal member 14 a provided on a second base 14. It is an apparatus for soldering.

第1の基材12としては、Au製の端子を第1の金属部材12aとして有する配線基板が例示される。第2の基材14としては、Au製の端子を第2の金属部材14aとして有するチップ部品が例示される。また、半田16としては、Sn−3Ag−0.5Cuといった錫(Sn)を含む半田が例示される。   An example of the first base 12 is a wiring board having an Au terminal as the first metal member 12a. An example of the second substrate 14 is a chip component having an Au terminal as the second metal member 14a. The solder 16 is exemplified by solder containing tin (Sn) such as Sn-3Ag-0.5Cu.

この半田付け装置10は、第1の光照射部20、第2の光照射部22、及び制御部24を備えている。第1の光照射部20は、第1の領域に第1の光L1を照射するユニットである。第2の光照射部22は、第2の領域に第2の光L2を照射するユニットである。   The soldering apparatus 10 includes a first light irradiation unit 20, a second light irradiation unit 22, and a control unit 24. The first light irradiation unit 20 is a unit that irradiates the first region with the first light L1. The second light irradiation unit 22 is a unit that irradiates the second region with the second light L2.

なお、第1の領域と第2の領域との間には第3の領域があり、この半田付け装置10を用いる半田付け方法においては、後述するように、第3の領域には半田16が配置される。また、第1の領域には、第1の金属部材12aの領域12bが配置され、第2の領域には、第2の金属部材14aの領域14bが配置される。領域12bは、第1の金属部材12aに含まれている領域であって半田が供給された半田供給領域26を除く領域であり、領域14bは第2の金属部材14aに含まれている領域であって半田供給領域26を除く領域である。   Note that there is a third region between the first region and the second region, and in the soldering method using this soldering apparatus 10, solder 16 is provided in the third region as will be described later. Be placed. In addition, the region 12b of the first metal member 12a is disposed in the first region, and the region 14b of the second metal member 14a is disposed in the second region. The region 12b is a region included in the first metal member 12a and excluding the solder supply region 26 to which the solder is supplied, and the region 14b is a region included in the second metal member 14a. This is an area excluding the solder supply area 26.

第1の光照射部20は、光源20a及びレンズ20bを有している。光源20aは、第1の光L1を発生する。レンズ20bは、光源20aによって発生された第1の光L1を受けて、当該第1の光L1を第1の領域に照射する。   The first light irradiation unit 20 includes a light source 20a and a lens 20b. The light source 20a generates the first light L1. The lens 20b receives the first light L1 generated by the light source 20a and irradiates the first region with the first light L1.

第2の光照射部22は、光源22a及びレンズ22bを有している。光源22aは、第2の光L2を発生する。レンズ22bは、光源22aによって発生された第2の光L2を受けて、当該第2の光L2を第2の領域に照射する。   The second light irradiation unit 22 includes a light source 22a and a lens 22b. The light source 22a generates the second light L2. The lens 22b receives the second light L2 generated by the light source 22a and irradiates the second region with the second light L2.

なお、レンズ20bとレンズ22bに代えて、一つのレンズが第1の光照射部20及び第2の光照射部22に共用されていてもよい。   In addition, instead of the lens 20b and the lens 22b, one lens may be shared by the first light irradiation unit 20 and the second light irradiation unit 22.

また、光源20aとレンズ20bとの間、及び光源22aとレンズ22bとの間に、光ファイバがそれぞれ設けられていてもよい。レンズ20b及びレンズ22bは無くてもよく、この場合には、光ファイバの出射端が、第1の光照射部20及び第2の光照射部22の出射端となる。   Optical fibers may be provided between the light source 20a and the lens 20b and between the light source 22a and the lens 22b. The lens 20b and the lens 22b may be omitted, and in this case, the emission end of the optical fiber becomes the emission end of the first light irradiation unit 20 and the second light irradiation unit 22.

また、光源20aに代えて複数の光源を用い、当該複数の光源とレンズ20bとの間に、当該複数の光源からの光をそれぞれ導波するバンドルファイバと、バンドルファイバの出射端に接続された大口径の光ファイバとが設けられていてもよい。同様に、光源22aに代えて複数の光源を用い、当該複数の光源とレンズ22bとの間に、当該複数の光源からの光をそれぞれ導波するバンドルファイバと、バンドルファイバの出射端に接続された大口径の光ファイバとが設けられていてもよい。   Further, a plurality of light sources are used in place of the light source 20a, and the bundle fiber for guiding the light from the plurality of light sources is connected between the plurality of light sources and the lens 20b, respectively, and connected to the exit end of the bundle fiber. A large-diameter optical fiber may be provided. Similarly, a plurality of light sources are used in place of the light source 22a, and are connected between the plurality of light sources and the lens 22b, respectively, with a bundle fiber that guides light from the plurality of light sources and an emission end of the bundle fiber. A large-diameter optical fiber may be provided.

第1の光L1及び第2の光L2は、中心波長が波長範囲200nm〜600nm内にあることが好適である。図2は、Au、及びSn(Sn−3Ag−0.5Cuの主成分)の光の吸収率の波長依存特性を示す図である。図2に示すように、Au製の金属部材は、波長600nm以下の光の吸収率が大きい。したがって、中心波長600nm以下の光を第1の光L1及び第2の光L2として用いることによって、第1の金属部材12a及び第2の金属部材14aを効率良く加熱することが可能になる。   The first light L1 and the second light L2 preferably have a center wavelength in the wavelength range of 200 nm to 600 nm. FIG. 2 is a diagram showing the wavelength dependence characteristics of the light absorptance of Au and Sn (the main component of Sn-3Ag-0.5Cu). As shown in FIG. 2, the metal member made of Au has a large light absorptance of light having a wavelength of 600 nm or less. Therefore, the first metal member 12a and the second metal member 14a can be efficiently heated by using light having a center wavelength of 600 nm or less as the first light L1 and the second light L2.

光源20a及び光源22aは、同種の光源であってもよく、異なる光源であってもよい。光源20a及び光源22aには、半導体素子を用いた光源を用いることができる。また、光源20a及び光源22aには、レーザダイオード(LD)、発光ダイオード(LED)、LD励起固体レーザ等を用いることができる。   The light source 20a and the light source 22a may be the same type of light source or different light sources. A light source using a semiconductor element can be used as the light source 20a and the light source 22a. As the light source 20a and the light source 22a, a laser diode (LD), a light emitting diode (LED), an LD excitation solid state laser, or the like can be used.

例えば、中心波長が550nm以下であれば、信号機の青用光源として用いられ大量生産されている中心波長470nmの発光ダイオードを用いることができるので、高パワーであり且つ低廉な光源を有する半田付け装置10が実現される。中心波長390nm以上420nm以下であれば、高密度記録型デジタルビデオディスク光源として用いられ大量生産されている中心波長が400nmのレーザダイオードを用いることができるので、高パワーの且つ低廉な光源を有する半田付け装置10が実現される。また、中心波長が370nm以上であれば、光は可視光となり、目視や汎用的な可視光カメラで、光の位置、ビーム径など照射状態を容易に確認できる。   For example, if the center wavelength is 550 nm or less, a light emitting diode having a center wavelength of 470 nm, which is used as a blue light source for traffic lights and is mass-produced, can be used. Therefore, a soldering apparatus having a high power and low cost light source 10 is realized. If the center wavelength is not less than 390 nm and not more than 420 nm, a laser diode having a center wavelength of 400 nm which is used as a high-density recording type digital video disk light source can be used. The attaching device 10 is realized. When the center wavelength is 370 nm or more, the light becomes visible light, and the irradiation state such as the position of the light and the beam diameter can be easily confirmed by visual observation or a general-purpose visible light camera.

なお、レーザダイオードとしては、中心波長400nmの青紫色レーザダイオードが例示される。発光ダイオードとしては、中心波長430nmのGaN製のLED、中心波長500nmのInGaN製のLED,中心波長550nmのGaP製のLED等が例示される。LD励起固体レーザとしては、中心波長355nmのNd−YAG3倍波レーザ、中心波長532nmのNd−YAG2倍波レーザ等が例示される。その他の光源としては、中心波長442nmのHe−Cdガスレーザ、中心波長488nm又は515nmのAr+ガスレーザ、中心波長248nmのKrFエキシマレーザ、中心波長308nmのXeClエキシマレーザ等が例示される。   An example of the laser diode is a blue-violet laser diode having a center wavelength of 400 nm. Examples of the light emitting diode include a GaN LED having a central wavelength of 430 nm, an InGaN LED having a central wavelength of 500 nm, and a GaP LED having a central wavelength of 550 nm. Examples of the LD-pumped solid-state laser include an Nd-YAG third harmonic laser with a center wavelength of 355 nm, an Nd-YAG second harmonic laser with a center wavelength of 532 nm, and the like. Examples of other light sources include a He—Cd gas laser having a central wavelength of 442 nm, an Ar + gas laser having a central wavelength of 488 nm or 515 nm, a KrF excimer laser having a central wavelength of 248 nm, and an XeCl excimer laser having a central wavelength of 308 nm.

制御部24は、第1の光照射部20及び第2の光照射部22を制御するデバイスである。制御部24は、第1の金属部材12aと第2の金属部材14aのうち温度上昇率の大きい一方の金属部材に対するエネルギー付与量が、他方の金属部材に対するエネルギー付与量より小さくなるように、第1の光照射部20の光源20a及び第2の光照射部22の光源22aを制御する。   The control unit 24 is a device that controls the first light irradiation unit 20 and the second light irradiation unit 22. The control unit 24 controls the first metal member 12a and the second metal member 14a so that the amount of energy applied to one metal member having a large temperature increase rate is smaller than the amount of energy applied to the other metal member. The light source 20a of the first light irradiation unit 20 and the light source 22a of the second light irradiation unit 22 are controlled.

ここで、エネルギー付与量とは、部材に照射される光のパワーと当該部材の光の吸収率との積である。また、温度上昇率とは、所定パワーの光を所定時間与えたときの部材の温度上昇量である。この温度上昇率は、その部材自体の形状、また、その部材が形成されている基材にも依存する。したがって、第1の金属部材12aと第2の金属部材14aは、同サイズ且つ同材料からなっていても、形成されている基材が異なるので、温度上昇率が異なっている。   Here, the amount of energy applied is the product of the power of light applied to the member and the light absorption rate of the member. The temperature increase rate is the amount of temperature increase of a member when light having a predetermined power is given for a predetermined time. This rate of temperature increase also depends on the shape of the member itself and the substrate on which the member is formed. Therefore, even if the first metal member 12a and the second metal member 14a are made of the same size and the same material, since the formed base materials are different, the temperature increase rates are different.

制御部24は、第1の光照射部20及び第2の光照射部22に照射させる光のパワーを時間に応じて制御してもよい。図3は、制御部による光のパワーの時間制御を説明するための図である。図3における(a)には、第1の光のパワーの時間変化が示されており、(b)には、第2の光のパワーの時間変化が示されており、(c)には、第1の金属部材12aおよび第2の金属部材14aにおける温度変化が示されている。   The control unit 24 may control the power of light irradiated on the first light irradiation unit 20 and the second light irradiation unit 22 according to time. FIG. 3 is a diagram for explaining temporal control of light power by the control unit. In FIG. 3, (a) shows the change over time of the power of the first light, (b) shows the change over time of the power of the second light, and (c) shows the change over time. The temperature change in the first metal member 12a and the second metal member 14a is shown.

より具体的に、制御部24は、図3における(a)に示すように、第1の光照射部20に、照射開始時から所定時間T1において第1のパワーP1で第1の光L1を照射させる。また、制御部24は、所定時間T1の経過後、第1の光照射部20に、第2のパワーP2で第1の光L1を照射させる。   More specifically, as shown in FIG. 3A, the control unit 24 supplies the first light L1 to the first light irradiation unit 20 with the first power P1 at a predetermined time T1 from the start of irradiation. Irradiate. In addition, the control unit 24 causes the first light irradiation unit 20 to irradiate the first light L1 with the second power P2 after the elapse of the predetermined time T1.

ここで、第2のパワーP2は、半田16の溶融温度C1より高温の目標温度C2に第1の金属部材12aを維持するための第1の光L1のパワーである。例えば、第2のパワーP2は、半田16の溶融温度C1より40℃高い目標温度C2に第1の金属部材12aを維持するためのパワーであることができる。第1のパワーP1は、この第2のパワーP2より大きいパワーである。なお、半田16がSn−3Ag−0.5Cuからなる場合には、溶融温度C1は220℃であり、目標温度C2は260℃に設定される。   Here, the second power P2 is the power of the first light L1 for maintaining the first metal member 12a at the target temperature C2 higher than the melting temperature C1 of the solder 16. For example, the second power P2 can be a power for maintaining the first metal member 12a at a target temperature C2 that is 40 ° C. higher than the melting temperature C1 of the solder 16. The first power P1 is larger than the second power P2. When the solder 16 is made of Sn-3Ag-0.5Cu, the melting temperature C1 is 220 ° C., and the target temperature C2 is set to 260 ° C.

図3における(b)に示すように、制御部24は、第2の光照射部22に、照射開始時から所定時間T1において第3のパワーP3で第2の光L2を照射させる。また、制御部24は、所定時間T1の経過後、第2の光照射部22に、第4のパワーP4で第2の光L2を照射させる。   As shown in FIG. 3B, the control unit 24 causes the second light irradiation unit 22 to irradiate the second light L2 with the third power P3 at a predetermined time T1 from the start of irradiation. Moreover, the control part 24 makes the 2nd light irradiation part 22 irradiate the 2nd light L2 with the 4th power P4 after progress of predetermined time T1.

ここで、第4のパワーP4は、半田16の溶融温度C1より高温の目標温度C2に第2の金属部材14aを維持するための第2の光L2のパワーである。例えば、第4のパワーP4は、半田16の溶融温度C1より40℃高い目標温度C2に第2の金属部材14aを維持するためのパワーであることができる。また、第3のパワーP3は、この第4のパワーP4より大きいパワーである。   Here, the fourth power P4 is the power of the second light L2 for maintaining the second metal member 14a at the target temperature C2 higher than the melting temperature C1 of the solder 16. For example, the fourth power P4 can be a power for maintaining the second metal member 14a at the target temperature C2 that is 40 ° C. higher than the melting temperature C1 of the solder 16. Further, the third power P3 is larger than the fourth power P4.

図3の(c)において一点鎖線で示されているように、第1の金属部材12aおよび第2の金属部材14aを目標温度C2に維持するための一定のパワーで第1の光照射部20及び第2の光照射部22から光を照射すると、目標温度に安定するまでの時間が長くなる。   As shown by the alternate long and short dash line in FIG. 3C, the first light irradiation unit 20 with a constant power for maintaining the first metal member 12a and the second metal member 14a at the target temperature C2. When light is irradiated from the second light irradiation unit 22, the time until the target temperature is stabilized becomes longer.

一方、図3における(c)において実線で示されているように、第1の光照射部20及び第2の光照射部22から照射する光のパワーを、照射開始時から所定時間において、目標温度C1に第1の金属部材12aおよび第2の金属部材14aを維持するためのパワーより大きくすることによって、半田付けに要する時間を短くすることができる。   On the other hand, as indicated by a solid line in (c) of FIG. 3, the power of light emitted from the first light irradiation unit 20 and the second light irradiation unit 22 is set to a target at a predetermined time from the start of irradiation. By making it larger than the power for maintaining the first metal member 12a and the second metal member 14a at the temperature C1, the time required for soldering can be shortened.

次に、この半田付け装置10を用いた半田付け方法について説明する。以下、図1を参照する。   Next, a soldering method using the soldering apparatus 10 will be described. Reference is now made to FIG.

<第1のステップ> この半田付け方法では、まず、第1の基材12上に第2の基材14を搭載することによって、第1の金属部材12a上に第2の金属部材14aを配置する。なお、第1の基材12上に第2の基材14が予め搭載された組立体が用意されてもよい。次に、第1の金属部材12aおよび第2の金属部材14aとを跨ぐように半田16を供給する。そして、第1の光照射部20によって第1の光L1が照射される第1の領域に、第1の金属部材12aの領域12bを配置する。また、第2の光照射部22によって第2の光L2が照射される第2の領域に、第2の金属部材14aの領域14bを配置する。   <First Step> In this soldering method, first, the second base member 14 is mounted on the first base member 12, thereby arranging the second metal member 14a on the first metal member 12a. To do. An assembly in which the second base material 14 is previously mounted on the first base material 12 may be prepared. Next, the solder 16 is supplied so as to straddle the first metal member 12a and the second metal member 14a. And the area | region 12b of the 1st metal member 12a is arrange | positioned in the 1st area | region where the 1st light L1 is irradiated by the 1st light irradiation part 20. FIG. Moreover, the area | region 14b of the 2nd metal member 14a is arrange | positioned in the 2nd area | region where 2nd light L2 is irradiated by the 2nd light irradiation part 22. FIG.

<第2のステップ> 次いで、第1の光照射部20から第1の光L1を照射し、第2の光照射部22から第2の光L2を照射し、第1の金属部材12a及び第2の金属部材14aを加熱することによって、半田16を溶融させる。   <Second Step> Next, the first light irradiation unit 20 emits the first light L1, the second light irradiation unit 22 emits the second light L2, and the first metal member 12a and the second light irradiation unit 22 are irradiated. The solder 16 is melted by heating the second metal member 14a.

この第2のステップにおいては、第1の金属部材12aと第2の金属部材14aのうち温度上昇率の大きい一方の金属部材に対するエネルギー付与量が、他方の金属部材に対するエネルギー付与量より小さくなるように、第1の光L1及び第2の光L2が照射される。したがって、第1の金属部材12aの温度上昇速度と、第2の金属部材14aの温度上昇速度とを近づけることが可能になっている。その結果、第1の金属部材12a上への半田16の流出速度と第2の金属部材14a上への半田16の流出速度が近くなり、第1の金属部材12a及び第2の金属部材14aに半田16が均一に付着する。   In this second step, the amount of energy applied to one of the first metal member 12a and the second metal member 14a having a large rate of temperature increase is smaller than the amount of energy applied to the other metal member. Are irradiated with the first light L1 and the second light L2. Therefore, it is possible to bring the temperature rise rate of the first metal member 12a close to the temperature rise rate of the second metal member 14a. As a result, the outflow speed of the solder 16 onto the first metal member 12a is close to the outflow speed of the solder 16 onto the second metal member 14a, so that the first metal member 12a and the second metal member 14a The solder 16 adheres uniformly.

なお、第1の光L1及び第2の光L2は、半田16に照射されてもよい。図4は、本発明の第1の実施形態の変形態様に係る半田付け方法を説明するための図である。図4に示すように、半田16にも第1の光照射部20から照射される第1の光L1及び第2の光照射部22から照射される第2の光L2を照射することによって、半田16の温度上昇を早めることができる。その結果、半田付けに要する時間が短縮される。   Note that the first light L <b> 1 and the second light L <b> 2 may be applied to the solder 16. FIG. 4 is a diagram for explaining a soldering method according to a modification of the first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, by irradiating the solder 16 with the first light L1 irradiated from the first light irradiation unit 20 and the second light L2 irradiated from the second light irradiation unit 22, The temperature rise of the solder 16 can be accelerated. As a result, the time required for soldering is shortened.

[第2の実施の形態]   [Second Embodiment]

図5は、本発明の第2の実施に係る半田付け装置を概略的に示す斜視図である。以下、図5に示す半田付け装置10B、及びこの半田付け装置10Bを用いた半田付け方法について、第1の実施の形態と異なる点について説明する。   FIG. 5 is a perspective view schematically showing a soldering apparatus according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, the soldering apparatus 10B shown in FIG. 5 and the soldering method using the soldering apparatus 10B will be described with respect to differences from the first embodiment.

半田付け装置10Bは、第1の光照射部20及び第2の光照射部22に加えて、第3の光照射部28を更に備えている。第3の光照射部28は、第3の領域に第3の光L3を照射する。この第3の領域は、第1の光照射部20からの第1の光L1が照射される第1の領域と、第2の光照射部22からの第2の光L2が照射される第2の領域との間の領域である。   The soldering apparatus 10 </ b> B further includes a third light irradiation unit 28 in addition to the first light irradiation unit 20 and the second light irradiation unit 22. The third light irradiation unit 28 irradiates the third region with the third light L3. In the third region, the first region irradiated with the first light L1 from the first light irradiation unit 20 and the second region L2 irradiated with the second light L2 from the second light irradiation unit 22 are used. The area between the two areas.

第3の光照射部28は、光源28a及びレンズ28bを有している。光源28aは、第3の光L3を発生する。レンズ28bは、光源28aによって発生された第3の光L3を受けて、当該第3の光L3を第3の領域に照射する。   The third light irradiation unit 28 includes a light source 28a and a lens 28b. The light source 28a generates the third light L3. The lens 28b receives the third light L3 generated by the light source 28a, and irradiates the third region with the third light L3.

なお、レンズ20b、レンズ22b、及びレンズ28bに代えて、一つのレンズが第1の光照射部20、第2の光照射部22、及び第3の光照射部28に共用されていてもよい。   In addition, instead of the lens 20b, the lens 22b, and the lens 28b, one lens may be shared by the first light irradiation unit 20, the second light irradiation unit 22, and the third light irradiation unit 28. .

また、光源20aとレンズ20bとの間、光源22aとレンズ22bとの間、及び光源28aとレンズ28bとの間に、光ファイバがそれぞれ設けられていてもよい。レンズ20b、レンズ22b、及びレンズ28bは無くてもよく、この場合には、光ファイバの出射端が、第1の光照射部20、第2の光照射部22、及び第3の光照射部28の出射端となる。   Further, optical fibers may be provided between the light source 20a and the lens 20b, between the light source 22a and the lens 22b, and between the light source 28a and the lens 28b, respectively. The lens 20b, the lens 22b, and the lens 28b may be omitted. In this case, the emission end of the optical fiber is the first light irradiation unit 20, the second light irradiation unit 22, and the third light irradiation unit. 28 exit ends.

また、光源20aに代えて複数の光源を用い、当該複数の光源とレンズ20bとの間に、当該複数の光源からの光をそれぞれ導波するバンドルファイバと、バンドルファイバの出射端に接続された大口径の光ファイバとが設けられていてもよい。同様に、光源22aに代えて複数の光源を用い、当該複数の光源とレンズ22bとの間に、当該複数の光源からの光をそれぞれ導波するバンドルファイバと、バンドルファイバの出射端に接続された大口径の光ファイバとが設けられていてもよい。同様に、光源28aに代えて複数の光源を用い、当該複数の光源とレンズ28bとの間に、当該複数の光源からの光をそれぞれ導波するバンドルファイバと、バンドルファイバの出射端に接続された大口径の光ファイバとが設けられていてもよい。   Further, a plurality of light sources are used in place of the light source 20a, and the bundle fiber for guiding the light from the plurality of light sources is connected between the plurality of light sources and the lens 20b, respectively, and connected to the exit end of the bundle fiber. A large-diameter optical fiber may be provided. Similarly, a plurality of light sources are used in place of the light source 22a, and are connected between the plurality of light sources and the lens 22b, respectively, with a bundle fiber that guides light from the plurality of light sources and an emission end of the bundle fiber. A large-diameter optical fiber may be provided. Similarly, a plurality of light sources are used in place of the light source 28a, and are connected between the plurality of light sources and the lens 28b, respectively, with a bundle fiber that guides light from the plurality of light sources and an emission end of the bundle fiber. A large-diameter optical fiber may be provided.

この半田付け装置10Bを用いた半田付け方法では、第1のステップにおいて第3の領域に半田16を配置し、第2のステップにおいて当該半田16上に第3の光を照射する点が、第1の実施の形態の半田付け方法と異なる。   In the soldering method using the soldering apparatus 10B, the solder 16 is disposed in the third region in the first step, and the third light is irradiated on the solder 16 in the second step. This is different from the soldering method of the first embodiment.

この第3の光L3は、中心波長が波長範囲200nm〜600nmにあることが好適である。したがって、光源28aには、光源20a及び22aと同様の光源を用いることができる。   The third light L3 preferably has a center wavelength in the wavelength range of 200 nm to 600 nm. Therefore, a light source similar to the light sources 20a and 22a can be used as the light source 28a.

図2に示すように、半田16がSn−3Ag−0.5Cuからなる場合には、中心波長が波長範囲200nm〜600nmの光の半田16の主成分であるSnにおける吸収率が、Au製の端子である第1の金属部材12aおよび第2の金属部材14aにおける同波長の光の吸収率より小さい。したがって、第3の光L3に中心波長が波長範囲200nm〜600nmにある光を採用することによって、半田16の過剰な温度上昇を抑制することが可能になる。その結果、半田16を適切に温度上昇させることが可能になる。   As shown in FIG. 2, when the solder 16 is made of Sn-3Ag-0.5Cu, the absorptance in Sn, which is the main component of the solder 16, of light having a central wavelength in the wavelength range of 200 nm to 600 nm is made of Au. It is smaller than the light absorptance of the light of the same wavelength in the first metal member 12a and the second metal member 14a which are terminals. Therefore, by employing light having a center wavelength in the wavelength range of 200 nm to 600 nm as the third light L3, it is possible to suppress an excessive temperature rise of the solder 16. As a result, the temperature of the solder 16 can be appropriately increased.

[第3の実施の形態]   [Third Embodiment]

図6は、本発明の第3の実施の形態に係る半田付け装置を概略的に示す平面図である。図7は、図6に示すバンドルファイバを示す平面図である。図6及び図7に示す半田付け装置10Cは、複数の光源32、複数のレンズ34、バンドルファイバ36、及び制御部42を備えている。   FIG. 6 is a plan view schematically showing a soldering apparatus according to the third embodiment of the present invention. FIG. 7 is a plan view showing the bundle fiber shown in FIG. The soldering apparatus 10C shown in FIGS. 6 and 7 includes a plurality of light sources 32, a plurality of lenses 34, a bundle fiber 36, and a control unit 42.

バンドルファイバ36は、出射端が二次元配列された複数の光ファイバ36a、及び、これら複数の光ファイバ36aの配置を固定するための固定部材36bを有している。   The bundle fiber 36 has a plurality of optical fibers 36a in which the emission ends are two-dimensionally arranged, and a fixing member 36b for fixing the arrangement of the plurality of optical fibers 36a.

光源32の各々は、レンズ34のうち対応のレンズの一方の面に光学的に結合されており、レンズ34の他方の面は、光ファイバ36aのうち対応の光ファイバの入射端に光学的に結合されている。   Each of the light sources 32 is optically coupled to one surface of the corresponding lens among the lenses 34, and the other surface of the lens 34 is optically connected to the incident end of the corresponding optical fiber among the optical fibers 36a. Are combined.

この半田付け装置10Cでは、一方側の複数列に含まれている光ファイバ36a、これらの光ファイバ36aに結合されているレンズ34及び光源32によって第1の光照射部38が構成されている。また、他方側の複数列に含まれている光ファイバ36a、これらの光ファイバ36aに結合されているレンズ34及び光源32によって第2の光照射部40が構成されている。   In the soldering apparatus 10C, the first light irradiation unit 38 is configured by the optical fibers 36a included in a plurality of rows on one side, the lens 34 and the light source 32 coupled to the optical fibers 36a. Further, the second light irradiation unit 40 is configured by the optical fibers 36a included in the plurality of rows on the other side, the lens 34 coupled to these optical fibers 36a, and the light source 32.

図8は、本発明の第3の実施の形態にかかる半田付け装置を説明するための斜視図である。図8に示すように、第1の光照射部38からは、第1の光L1が複数の第1のスポット光S1として照射される。また、第2の光照射部40からは、第2の光L1が複数の第2のスポット光S2として照射される。   FIG. 8 is a perspective view for explaining a soldering apparatus according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 8, from the 1st light irradiation part 38, 1st light L1 is irradiated as several 1st spot light S1. Further, the second light irradiation unit 40 emits the second light L1 as a plurality of second spot lights S2.

第1の実施の形態と同様に、第1のスポット光S1は第1の領域に照射され、第2のスポット光S2は第2の領域に照射される。   Similar to the first embodiment, the first spot light S1 is applied to the first region, and the second spot light S2 is applied to the second region.

制御部42は、第1の光照射部38及び第2の光照射部40を制御するデバイスである。制御部42は、第1の金属部材12aと第2の金属部材14aのうち温度上昇率の大きい一方の金属部材に対するエネルギー付与量が、他方の金属部材に対するエネルギー付与量より小さくなるように、第1の光照射部38の光源32及び第2の光照射部40の光源32を制御する。   The control unit 42 is a device that controls the first light irradiation unit 38 and the second light irradiation unit 40. The control unit 42 controls the first metal member 12a and the second metal member 14a so that the amount of energy applied to one metal member having a large temperature increase rate is smaller than the amount of energy applied to the other metal member. The light source 32 of the first light irradiation unit 38 and the light source 32 of the second light irradiation unit 40 are controlled.

図9は、本発明の第3の実施の形態にかかる半田付け装置を説明するための斜視図である。図9には、図8に示す状態から所定時間経過後の第1のスポット光S1及び第2のスポット光S2の照射状態が示されている。図8及び図9に示すように、制御部42は、第2の金属部材14aに近い列から順に第1のスポット光S1のパワーを低下させることができる。即ち、制御部42は、第2の金属部材14aに近い列から順に第1のスポット光S1のパワーを減少させてもよく、或いは、第2の金属部材14aに近い列から順に第1のスポット光S1を消灯させてもよい。   FIG. 9 is a perspective view for explaining a soldering apparatus according to a third embodiment of the present invention. FIG. 9 shows the irradiation state of the first spot light S1 and the second spot light S2 after a predetermined time has elapsed from the state shown in FIG. As shown in FIGS. 8 and 9, the control unit 42 can reduce the power of the first spot light S <b> 1 in order from a row close to the second metal member 14 a. That is, the control unit 42 may decrease the power of the first spot light S1 in order from the row closer to the second metal member 14a, or the first spot in order from the row closer to the second metal member 14a. The light S1 may be turned off.

また、図8及び図9に示すように、制御部42は、第1の金属部材12aに近い列から順に第2のスポット光S2のパワーを低下させることができる。即ち、制御部42は、第1の金属部材12aに近い列から順に第2のスポット光S2のパワーを減少させてもよく、或いは、第1の金属部材12aに近い列から順に第2のスポット光S2を消灯させてもよい。なお、パワーの低下を実行するタイミングは、予め制御部42に記憶させておくことができる。このタイミングは、半田16の流出速度に応じて予め決定されるものである。   Further, as shown in FIGS. 8 and 9, the control unit 42 can reduce the power of the second spot light S2 in order from the row close to the first metal member 12a. In other words, the control unit 42 may decrease the power of the second spot light S2 in order from the row closer to the first metal member 12a, or the second spot in order from the row closer to the first metal member 12a. The light S2 may be turned off. It should be noted that the timing for executing the power reduction can be stored in the control unit 42 in advance. This timing is determined in advance according to the outflow speed of the solder 16.

以下、半田付け装置10Cを用いた半田付け方法について説明する。なお、本実施の形態の半田付け方法における第1のステップは、第1の実施の形態と同様である。   Hereinafter, a soldering method using the soldering apparatus 10C will be described. Note that the first step in the soldering method of the present embodiment is the same as that of the first embodiment.

<第2のステップ> 第1のステップの後、第1の光照射部38から第1のスポット光S1を照射し、第2の光照射部40から第2のスポット光S2を照射し、第1の金属部材12a及び第2の金属部材14aを加熱することによって、半田16を溶融させる。   <Second Step> After the first step, the first light irradiation unit 38 irradiates the first spot light S1, the second light irradiation unit 40 irradiates the second spot light S2, and the first step. The solder 16 is melted by heating the first metal member 12a and the second metal member 14a.

この第2のステップにおいては、第1の金属部材12aと第2の金属部材14aのうち温度上昇率の大きい一方の金属部材に対するエネルギー付与量が、他方の金属部材に対するエネルギー付与量より小さくなるように、第1のスポット光S1及び第2のスポット光S2のパワーが調整される。   In this second step, the amount of energy applied to one of the first metal member 12a and the second metal member 14a having a large rate of temperature increase is smaller than the amount of energy applied to the other metal member. In addition, the powers of the first spot light S1 and the second spot light S2 are adjusted.

第2のステップにおいては、上述したように、第1の金属部材12aと第2の金属部材14aとの境界に近い列から順に第1のスポット光S1のパワー及び第2のスポット光S2のパワーを低下させることが好適である。これによって、半田16が既に付着した部分に照射される第1のスポット光S1及び第2のスポット光S2のパワーが低下されるので、半田16の過剰な温度上昇が防止される。その結果、半田16の酸化が低減される。   In the second step, as described above, the power of the first spot light S1 and the power of the second spot light S2 in order from the column closest to the boundary between the first metal member 12a and the second metal member 14a. Is preferably reduced. As a result, the power of the first spot light S1 and the second spot light S2 applied to the portion where the solder 16 has already adhered is reduced, so that an excessive temperature rise of the solder 16 is prevented. As a result, the oxidation of the solder 16 is reduced.

以上説明した本実施の形態によっても、第1及び第2の実施の形態同様に、第1の金属部材12a及び第2の金属部材14aに均一に半田を付着させることが可能になる。また、本実施の形態では、バンドルファイバ36が用いられているので、第1のスポット光S1及び第2のスポット光S2の照射位置のレイアウト変更を容易に行なうことが可能である。   Also according to the present embodiment described above, the solder can be uniformly attached to the first metal member 12a and the second metal member 14a as in the first and second embodiments. In the present embodiment, since the bundle fiber 36 is used, the layout of the irradiation positions of the first spot light S1 and the second spot light S2 can be easily changed.

なお、制御部42は、第1の実施の形態と同様に、第1の光照射部38に、第1のパワーの第1のスポット光S1を、照射開始時からの所定時間において照射させ、当該所定時間の経過後に第2のパワーの第1のスポット光S2を照射させてもよい。なお、第2のパワーは、第1の金属部材12aを目標温度に維持するための第1のスポット光S1のパワーであり、第1のパワーは第2のパワーより大きいパワーである。   As in the first embodiment, the control unit 42 causes the first light irradiation unit 38 to irradiate the first spot light S1 having the first power for a predetermined time from the start of irradiation, You may irradiate 1st spot light S2 of 2nd power after progress of the said predetermined time. The second power is the power of the first spot light S1 for maintaining the first metal member 12a at the target temperature, and the first power is higher than the second power.

また、制御部42は、第1の実施の形態と同様に、第2の光照射部40に、第3のパワーの第2のスポット光S2を、照射開始時からの所定時間において照射させ、当該所定時間の経過後に第4のパワーの第2のスポット光S2を照射させてもよい。なお、第4のパワーは、第2の金属部材14aを目標温度に維持するための第2のスポット光S2のパワーであり、第3のパワーは第4のパワーより大きいパワーである。   Further, similarly to the first embodiment, the control unit 42 causes the second light irradiation unit 40 to irradiate the second spot light S2 having the third power for a predetermined time from the start of irradiation, You may irradiate the 2nd spot light S2 of 4th power after progress of the said predetermined time. The fourth power is the power of the second spot light S2 for maintaining the second metal member 14a at the target temperature, and the third power is higher than the fourth power.

また、第1のスポット光S1及び第2のスポット光S2が、半田16に第照射されてもよい。この場合には、半田16の温度上昇が早められるので、半田付けに要する時間が短縮される。   Further, the first spot light S1 and the second spot light S2 may be irradiated to the solder 16 for the first time. In this case, since the temperature rise of the solder 16 is accelerated, the time required for soldering is shortened.

[第4の実施の形態]   [Fourth Embodiment]

図10は、本発明の第4の実施の形態に係る半田付け装置を概略的に示す平面図である。図11は、図10に示すバンドルファイバを示す平面図である。図12は、本発明の第4の実施の形態にかかる半田付け装置を説明するための斜視図である。以下、図10、図11、及び図12に示す半田付け装置10D、及びこの半田付け装置10Dを用いた半田付け方法について、第3の実施の形態と異なる点を以下に説明する。   FIG. 10 is a plan view schematically showing a soldering apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. FIG. 11 is a plan view showing the bundle fiber shown in FIG. FIG. 12 is a perspective view for explaining a soldering apparatus according to a fourth embodiment of the present invention. Hereinafter, the soldering apparatus 10D shown in FIGS. 10, 11, and 12 and the soldering method using the soldering apparatus 10D will be described below with respect to differences from the third embodiment.

半田付け装置10Dは、第1の光照射部38及び第2の光照射部40に加えて、第3の光照射部44を有している。第3の光照射部44は、第1の光照射部38に含まれている光ファイバ36aと第2の光照射部40に含まれている光ファイバ36aとの間に配置されている複数列の光ファイバ36aと、これら光ファイバ36aに結合されたレンズ34及び光源32によって構成されている。   The soldering apparatus 10 </ b> D includes a third light irradiation unit 44 in addition to the first light irradiation unit 38 and the second light irradiation unit 40. The third light irradiation unit 44 includes a plurality of rows arranged between the optical fiber 36 a included in the first light irradiation unit 38 and the optical fiber 36 a included in the second light irradiation unit 40. The optical fiber 36a, the lens 34 and the light source 32 coupled to the optical fiber 36a.

第3の光照射部44は、第3の領域に第3の光L3として複数のスポット光S3を照射する。この第3の領域は、第1の領域と第2の領域との間の領域である。第3の光照射部44に含まれる光源32には、第1の光照射部38及び第2の光照射部40に含まれている光源と同様の光源を用いることができる。   The third light irradiation unit 44 irradiates the third region with a plurality of spot lights S3 as the third light L3. The third region is a region between the first region and the second region. As the light source 32 included in the third light irradiation unit 44, the same light source as the light sources included in the first light irradiation unit 38 and the second light irradiation unit 40 can be used.

以下、かかる半田付け装置10Dを用いる本実施の形態の半田付け方法について説明する。本実施の形態の半田付け方法における第1のステップは、第3の実施の形態と同様である。但し、第1のステップにおいて、第3の領域に半田16が配置される。   Hereinafter, the soldering method of the present embodiment using such a soldering apparatus 10D will be described. The first step in the soldering method of the present embodiment is the same as that of the third embodiment. However, in the first step, the solder 16 is disposed in the third region.

また、本実施の形態の半田付け方法の第2のステップにおいては、第3の領域に第3のスポット光S3が照射される。この半田付け方法によれば、半田16にも第3のスポット光S3が照射されるので、半田16の温度上昇が早められる。その結果、半田付けに要する時間が短縮される。   Further, in the second step of the soldering method of the present embodiment, the third spot light S3 is irradiated to the third region. According to this soldering method, since the third spot light S3 is also irradiated to the solder 16, the temperature rise of the solder 16 is accelerated. As a result, the time required for soldering is shortened.

なお、第3の実施の形態と同様に、第1の金属部材12aと第2の金属部材14aとの境界に近い列から順に第1のスポット光S1のパワー及び第2のスポット光S2のパワーを低下させてもよい。   Note that, similarly to the third embodiment, the power of the first spot light S1 and the power of the second spot light S2 in order from the column closest to the boundary between the first metal member 12a and the second metal member 14a. May be reduced.

また、制御部42が、第1の実施の形態と同様に、第1の光照射部38に、第1のパワーの第1のスポット光S2を、照射開始時からの所定時間において照射させ、当該所定時間の経過後に第2のパワーの第1のスポット光S2を照射させてもよい。   In addition, as in the first embodiment, the control unit 42 causes the first light irradiation unit 38 to irradiate the first spot light S2 having the first power for a predetermined time from the start of irradiation, You may irradiate 1st spot light S2 of 2nd power after progress of the said predetermined time.

図1は、本発明の第1の実施の形態に係る半田付け装置を概略的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing a soldering apparatus according to a first embodiment of the present invention. 図2は、Au、及びSn(Sn−3Ag−0.5Cuの主成分)の光の吸収率の波長依存特性を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the wavelength dependence characteristics of the light absorptance of Au and Sn (the main component of Sn-3Ag-0.5Cu). 図3は、制御部による光のパワーの時間制御を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining temporal control of light power by the control unit. 図4は、本発明の第1の実施の形態の変形態様に係る半田付け方法を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining a soldering method according to a modification of the first embodiment of the present invention. 図5は、本発明の第2の実施に係る半田付け装置を概略的に示す斜視図である。FIG. 5 is a perspective view schematically showing a soldering apparatus according to the second embodiment of the present invention. 図6は、本発明の第3の実施の形態に係る半田付け装置を概略的に示す平面図である。FIG. 6 is a plan view schematically showing a soldering apparatus according to the third embodiment of the present invention. 図7は、図6に示すバンドルファイバを示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing the bundle fiber shown in FIG. 図8は、本発明の第3の実施の形態にかかる半田付け装置を説明するための斜視図である。FIG. 8 is a perspective view for explaining a soldering apparatus according to a third embodiment of the present invention. 図9は、本発明の第3の実施の形態にかかる半田付け装置を説明するための斜視図である。FIG. 9 is a perspective view for explaining a soldering apparatus according to a third embodiment of the present invention. 図10は、本発明の第4の実施の形態に係る半田付け装置を概略的に示す平面図である。FIG. 10 is a plan view schematically showing a soldering apparatus according to the fourth embodiment of the present invention. 図11は、図10に示すバンドルファイバを示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing the bundle fiber shown in FIG. 図12は、本発明の第4の実施の形態にかかる半田付け装置を説明するための斜視図である。FIG. 12 is a perspective view for explaining a soldering apparatus according to a fourth embodiment of the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…半田付け装置、12…第1の基材、12a…第1の金属部材、14…第2の基材、14a…第2の金属部材、16…半田、20…第1の光照射部、22…第2の光照射部、24…制御部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Soldering apparatus, 12 ... 1st base material, 12a ... 1st metal member, 14 ... 2nd base material, 14a ... 2nd metal member, 16 ... Solder, 20 ... 1st light irradiation part 22 ... second light irradiation unit, 24 ... control unit.

Claims (8)

第1の基材上に設けられた第1の金属部材と、第2の基材上に設けられた第2の金属部材とに跨るように半田を供給する第1のステップと、
前記第1の金属部材上に第1の光を照射し、前記第2の金属部材上に第2の光を照射する第2のステップと、
を含み、
前記第1の金属部材と前記第2の金属部材のうち一方の金属部材に照射する光の照射点における該光のパワーと該一方の金属部材の該光の吸収率との積に対する該一方の金属部材の温度上昇率が、他方の金属部材に照射する光の照射点における該光のパワーと該他方の金属部材の該光の吸収率との積に対する該他方の金属部材の温度上昇率より大きく、
前記一方の金属部材に照射する光の照射点における該光のパワーと該一方の金属部材の該光の吸収率との積が、前記他方の金属部材に照射する光の照射点における該光のパワーと該他方の金属部材の該光の吸収率との積より小さい、
半田付け方法。
A first step of supplying solder so as to straddle a first metal member provided on the first substrate and a second metal member provided on the second substrate;
A second step of irradiating the first metal member with a first light and irradiating the second metal member with a second light;
Including
The one of the first metal member and the second metal member with respect to the product of the power of the light at the irradiation point of light irradiating one metal member and the light absorptance of the one metal member. The rate of temperature rise of the metal member is the rate of temperature rise of the other metal member with respect to the product of the power of the light at the irradiation point of light irradiating the other metal member and the light absorption rate of the other metal member. big,
The product of the power of the light at the irradiation point of light applied to the one metal member and the absorption rate of the light of the one metal member is the product of the light at the irradiation point of light applied to the other metal member . Smaller than the product of the power and the light absorption rate of the other metal member,
Soldering method.
前記第2のステップにおいて、前記半田に前記第1の光及び前記第2の光を更に照射する、請求項1記載の半田付け方法。   The soldering method according to claim 1, wherein, in the second step, the solder is further irradiated with the first light and the second light. 前記第2のステップにおいて、前記半田に第3の光を更に照射する、請求項1記載の半田付け方法。   The soldering method according to claim 1, wherein in the second step, the solder is further irradiated with a third light. 前記第2のステップにおいて、前記第3の光の照射点における該第3の光のパワーを前記第1の光及び前記第2の光の照射点におけるパワーより先に低下させる、請求項3に記載の半田付け方法。 The power of the third light at the irradiation point of the third light is decreased before the power at the irradiation point of the first light and the second light in the second step. The soldering method described. 前記第2のステップにおいて、前記第1の光をその照射点において第1のパワーで照射開始時から所定時間照射し、該所定時間の経過後に前記第1の光をその照射点において第2のパワーで照射し、前記第2の光をその照射点において第3のパワーで照射開始時から所定時間照射し、該所定時間の経過後に前記第2の光をその照射点において第4のパワーで照射し、
前記第2のパワーは、前記半田の溶融温度より高温に前記第1の金属部材を加熱するためのパワーであり、
前記第1の光の照射点において、前記第1のパワーは、前記第2のパワーより大きく、
前記第4のパワーは、前記半田の溶融温度より高温に前記第2の金属部材を加熱するためのパワーであり、
前記第2の光の照射点において、前記第3のパワーは、前記第4のパワーより大きい、
請求項1〜4の何れか一項記載の半田付け方法。
In the second step, the first light is irradiated at the irradiation point with the first power for a predetermined time from the start of irradiation, and after the predetermined time has elapsed, the first light is irradiated at the irradiation point for the second time. Irradiating with the power, irradiating the second light with the third power at the irradiation point for a predetermined time from the start of irradiation, and after the predetermined time has passed, the second light with the fourth power at the irradiation point. Irradiated,
The second power is a power for heating the first metal member to a temperature higher than the melting temperature of the solder,
In the irradiation point of the first light, the first power is larger than the second power,
The fourth power is a power for heating the second metal member to a temperature higher than the melting temperature of the solder,
In the irradiation point of the second light, the third power is larger than the fourth power.
The soldering method as described in any one of Claims 1-4.
前記第2のステップにおいて、前記第1の光を複数の第1のスポット光として照射し、前記第2の光を複数の第2のスポット光として照射し、前記第1のスポット光のうち前記第2の金属部材に近い位置に照射されるスポット光から順に該スポット光の照射点におけるパワーを低下させ、及び前記第2のスポット光のうち前記第1の金属部材に近い位置に照射されるスポット光から順に該スポット光の照射点におけるパワーを低下させる、請求項1〜4の何れか一項記載の半田付け方法。 In the second step, the first light is irradiated as a plurality of first spot lights, the second light is irradiated as a plurality of second spot lights, and among the first spot lights, the The power at the irradiation point of the spot light is decreased sequentially from the spot light irradiated to the position close to the second metal member, and the position close to the first metal member is irradiated among the second spot light. The soldering method according to any one of claims 1 to 4, wherein power at an irradiation point of the spot light is decreased in order from the spot light. 第1の領域と、第2の領域と、該第1の領域と該第2の領域との間に位置する第3の領域とのうち該第1の領域に、第1の光を出射する第1の光照射手段と、
前記第2の領域に第2の光を出射する第2の光照射手段と、
前記第1の光の照射点におけるパワーと前記第2の光の照射点におけるパワーを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記第1の光照射手段に前記第1の光を照射開始時から所定時間、照射点におけるパワーが第1のパワーとなるよう照射させ、該所定時間の経過後に前記第1の光を、照射点におけるパワーが前記第1のパワーより小さい第2のパワーとなるよう照射させ、前記第2の光照射手段に前記第2の光を照射開始時から所定時間、照射点において第3のパワーとなるよう照射させ、該所定時間の経過後に前記第2の光を、照射点におけるパワーが前記第3のパワーより小さい第4のパワーとなるよう照射させる、
半田付け装置。
The first light is emitted to the first region out of the first region, the second region, and the third region located between the first region and the second region. First light irradiation means;
Second light irradiation means for emitting second light to the second region;
Control means for controlling the power at the irradiation point of the first light and the power at the irradiation point of the second light;
With
Wherein, the first light irradiating means, said first predetermined time period from the start irradiation light is irradiated to the power at the irradiation point is the first power, the following course of the predetermined time the 1 of light, is irradiated to the power at the irradiation point is the first power is less than the second power, the second light irradiating means, during a predetermined time after the start of irradiation of the second light, irradiation is irradiated to the third power at the point, the second light after the lapse of the predetermined time, and irradiates to the power at the irradiation point is the third power is less than the fourth power,
Soldering device.
第1の領域と、第2の領域と、該第1の領域と該第2の領域との間に位置する第3の領域とのうち該第1の領域に、第1の光を出射する第1の光照射手段と、
前記第2の領域に第2の光を出射する第2の光照射手段と、
前記第1の光の照射点におけるパワーと前記第2の光の照射点におけるパワーを制御する制御手段と、
を備え、
前記第1の光照射手段は、前記第1の光を複数の第1のスポット光として照射し、
前記第2の光照射手段は、前記第2の光を複数の第2のスポット光として照射し、
前記制御手段は、前記第1のスポット光のうち前記第2の領域に近い位置に照射されるスポット光から順に該スポット光の照射点におけるパワーを低下させ、前記第2のスポット光のうち前記第1の領域に近い位置に照射されるスポット光から順に該スポット光の照射点におけるパワーを低下させる、
半田付け装置。
The first light is emitted to the first region out of the first region, the second region, and the third region located between the first region and the second region. First light irradiation means;
Second light irradiation means for emitting second light to the second region;
Control means for controlling the power at the irradiation point of the first light and the power at the irradiation point of the second light;
With
The first light irradiation means irradiates the first light as a plurality of first spot lights,
The second light irradiation means irradiates the second light as a plurality of second spot lights,
The control means reduces the power at the irradiation point of the spot light sequentially from the spot light irradiated to a position close to the second region of the first spot light, and the power of the second spot light Reducing the power at the point of irradiation of the spot light in order from the spot light irradiated at a position close to the first region;
Soldering device.
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