JP4941532B2 - 電子部品のリードの製造方法及び電子部品のリードの製造装置 - Google Patents
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Description
図4AははんだS1が溶融する前の状態を示している。図4Bは、はんだS1が溶融しリード20が本体10に対して下方に移動した状態を示している。はんだS1が溶融すると、毛細管現象によりはんだS1がリード20上を伝わろうとする。また、リード20が本体10に対して下方に移動した場合は、はんだS1は上端22側にまで伝わりやすくなる。しかしながら、リード20には第1傾斜部25が形成されている。これにより、本体10に対してリード20が下方に移動した場合であっても、はんだS1が第2傾斜部26から第1傾斜部25へとつたわるのを防止できる。
図7A、7B、8A、8Bははんだの濡れ角の説明図である。図7A、7Bは、凸部24を有しているリード20におけるはんだの濡れ角の説明図である。溶融したはんだS1が毛細管現象及びリード20の移動により、図7Aに示すように、第2傾斜部26から第1傾斜部25へとつたわる場合を想定する。この場合には、第2傾斜部26上にあるはんだS1の濡れ角と第1傾斜部25の濡れ角の間の角度θ1は、比較的大きな角度になる。
図9に示すように、第2傾斜部26においては、Ni層23bが部分的に露出している。第1傾斜部25には、Au層23cは存在しておらず、Ni層23bが露出している。このような場合であっても、第2傾斜部26側のNi層23bには部分的にAu層23cが覆っているので、第1傾斜部25は、第2傾斜部26よりもはんだ濡れ性が低い。このため、第2傾斜部26から第1傾斜部25へ溶融したはんだがつたわることが防止される。
製造装置200は、制御ユニット210、レーザ発振器220、照射ユニット230、ステージ240、ステージ252、ホルダ254等を含む。制御ユニット210は、CPU、ROM、RAMなど備えている。制御ユニット210は、製造装置200の全体の動作を制御する。
図11は、リードの製造手順の説明図である。
ステージ252によりワーク270を約8mm/secで搬送しながら(ステップS1)、レーザ発振器220、照射ユニット230により第1レーザによりリード20をレーザ加工する(ステップS2)。レーザ加工は、ガスユニット261から窒素ガスを噴射して集塵ユニット263により粉塵を回収しながら行なう。
図13Aに示すように、トップハット形状の第1レーザ12Aをワーク270のリード20の表面に集光させる。これにより、図13Bに示すように、Au層23cが蒸発して除去される。これにより、第1レーザ12Aが照射された箇所はNi層23bが露出する。第1レーザ12Aが照射された領域の縁には、微小突起24sが形成される。尚、第1レーザ12Aは、Auの除去加工を目的として照射される。第1レーザ12Aは、短パルスレーザであり、フェムトレーザであってもよい。
図13Cに示すように、第2レーザ12Bの照射位置は、第1レーザ12Aの照射位置と変更している。即ち、微小突起24sから離れた位置に第2レーザ12Bを照射する。第2レーザ12Bの光軸Cと第1レーザ12Aの光軸との距離をαだけずらして第2レーザ12Bを照射する。例えば、αは5μmである。第2レーザ12Bは、露出したNi層23bに照射される。第2レーザ12Bは、Niを熱溶融加工することを目的として照射される。第2レーザ12Bは、1ナノ秒以上のパルス幅が長いものであってもよく、連続波であってもよい。
図15Aは、第1レーザを照射する際の照射ユニット230aを示しており、図15Bは、第2レーザを照射する際の照射ユニット230aを示している。
第1レーザ12Aでは、スポット径がaとなるようにマスク234aの位置を調整する。第2レーザ12B1では、スポット径がaよりも小さいbとなるようにマスク234aの位置を調整する。具体的には、第2レーザ12B1を照射する際には、図15Bに示すように、マスク234aをレーザの光軸に接近させる。尚、第1レーザ12A、第2レーザ12B1で光軸は同じ位置にある。このように、第1レーザ12Aと第2レーザ12B1とでスポット径を変えることによって、微小突起24sから退避した位置に第2レーザ12B1を照射することができる。これにより、凸部24を形成することができる。
照射ユニット230bは、マスク234を一つしか有していない。従って、レーザの強度分布は、光軸を中心とする片側のみがトップハット形状であり、他方側はガウシアン形状のままとなる。
図19Aに示すように、第1レーザ12A2の強度分布の形状は、光軸Cを中心とした片側の部分のみがトップハット形状となる。図19Aでは、光軸Cを中心として左側の部分がトップハット形状となり、右側の部分がガウシアン形状となる。
図20に示すように、トップハット形状のレーザにより凸部24、凹部28が形成されている。しかしながら、ガウシアン形状のレーザが照射された部分Gではこのような凸部は形成されない。
製造装置200aは、リード20に第1レーザを照射するための第1ユニットと、リード20に第2レーザを照射するための第2ユニットとが別々に設けられている。第1ユニットは、照射ユニット230a、ステージ240a、ホルダ254aを含み、第2ユニットは、照射ユニット230b、ステージ240b、ホルダ254bを含む。尚、レーザ発振器220、ガスユニット261、集塵ユニット263は共用される。尚、図21においては、ホルダ254a、254bをそれぞれ移動させるステージについては図示を省略してある。第1ユニットにより第1レーザが照射され、第2ユニットにより第2レーザが照射される。
照射ユニット230cは、第1レーザが通過する第1通路231a、第2レーザが通過する第2通路231bを有している。照射ユニット230cはミラー235cを有している。ミラー235cは、コリメートレンズ233を通過したレーザの光路上から退避可能に設けられている。コリメートレンズ233を通過したレーザの光路からミラー235cを退避させることにより、コリメートレンズ233を通過したレーザは、ミラー235cに反射することなく、第1通路231a内を進行する。第1通路231a上には、シャッタ239c、光学部品237a、ミラー235a、集光レンズ236aが配置されている。
10 本体
20 リード
23b Ni層
23c Au層
24 凸部
25 第1傾斜部
26 第2傾斜部
28 凹部
200 製造装置
210 制御ユニット
220 レーザ発振器
230 照射ユニット
Claims (8)
- 第1レーザを電子部品に用いられるリードの第1層よりも外側に積層され前記第1層よりもはんだ濡れ性の高い第2層に照射することにより前記第2層から前記第1層を露出させ、前記第1レーザの照射した領域の縁に凸部を形成し、
第2レーザを露出した前記第1層に照射することにより、前記凸部の前記第2レーザ照射側の傾斜部に前記第1層を形成する部材を付着させる、電子部品のリードの製造方法。 - 前記第1層は、Ni、Fe、Zn、Cr、Al、Be、Mo、Wのうち少なくとも一つを含み、
前記第2層は、Au、Ag、Cu、Pd、Sn、Pbのうち少なくとも一つを含む、請求項1の電子部品のリードの製造方法。 - 前記第2レーザは、前記第1レーザよりもパルス幅が長い、又は前記第1レーザよりも波長が長い、請求項1又は2の電子部品のリードの製造方法。
- 前記第1及び第2レーザの強度分布は、少なくとも光軸を中心とする片側の部分はトップハット形状である、請求項1乃至3の何れかの電子部品のリードの製造方法。
- 前記第2レーザは、前記第1レーザよりもスポット径が小さい、請求項1乃至4の何れかの電子部品のリードの製造方法。
- 前記第2レーザの照射位置は、前記第1のレーザの照射位置とは異なっている、請求項1乃至4の何れかの電子部品のリードの製造方法。
- 第1及び第2レーザを発振する発振器と、
前記第1レーザを電子部品に用いられるリードの第1層よりも外側に積層され前記第1層よりもはんだ濡れ性の高い第2層に照射することにより前記第2層から前記第1層を露出させ前記第1レーザの照射した領域の縁に凸部を形成し、
、前記第2レーザを露出した前記第1層に照射することにより前記凸部の前記第2レーザ照射側の傾斜部に前記第1層を形成する部材を付着させる照射ユニットと、を備えた電子部品のリードの製造装置。 - 前記第1及び第2レーザの強度分布を、少なくとも光軸を中心とする片側の部分はトップハット形状に変更するマスクを備えている、請求項7の電子部品のリードの製造装置。
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