JP5974854B2

JP5974854B2 - Solder joining apparatus and solder joining method

Info

Publication number: JP5974854B2
Application number: JP2012257380A
Authority: JP
Inventors: 史彦十倉
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 2012-11-26
Filing date: 2012-11-26
Publication date: 2016-08-23
Anticipated expiration: 2032-11-26
Also published as: JP2014104472A

Description

本発明は、はんだ接合装置及びはんだ接合方法に関する。 The present invention relates to a solder bonding apparatus and a solder bonding method.

従来、レーザを照射することによってはんだを溶融し、はんだ接合を行うレーザ式はんだ接合装置、はんだ付け装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。レーザを用いたはんだ接合は、はんだ接合を行う箇所に直接レーザを照射してエネルギを与え、はんだを高速で加熱、溶融することができる。また、レーザを用いることにより非接触加熱となるため、はんだこて等の消耗に起因する部品交換の面でも有利となる。その一方で、レーザを用いた場合、レーザ光が電子部品に到達すると電子部品を損傷する可能性がある。また、レーザは容量を持った熱源ではないことから、加熱制御が難しく、レーザ照射箇所への照射エネルギが大きすぎると、レーザ光が電子部品に到達しない場合であっても基板や電子部品を損傷する可能性がある。上記特許文献１に開示されたレーザ式はんだ付け装置は、スルーホールを避けてパッド、端子、はんだを加熱することにより、電子部品へのレーザ光の到達を回避し、電子部品の損傷を回避することができるとしている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a laser type soldering apparatus and a soldering apparatus are known in which solder is melted by irradiating a laser and soldered (see, for example, Patent Document 1). In solder bonding using a laser, energy can be applied by directly irradiating a portion where solder bonding is performed with laser to heat and melt the solder at high speed. Further, since non-contact heating is performed by using a laser, it is advantageous in terms of component replacement caused by wear of a soldering iron or the like. On the other hand, when a laser is used, the electronic component may be damaged when the laser beam reaches the electronic component. In addition, since the laser is not a heat source with a capacity, it is difficult to control the heating, and if the laser beam is irradiated with too much energy, even if the laser beam does not reach the electronic component, it will damage the substrate and the electronic component. there's a possibility that. The laser soldering apparatus disclosed in Patent Document 1 avoids through-holes and heats pads, terminals, and solder, thereby avoiding the arrival of laser light to the electronic parts and avoiding damage to the electronic parts. You can do that.

特開２００８−１６８３３３号公報JP 2008-168333 A

ところで、はんだ接合作業には、いくつかの工程が含まれ、その工程によってパッド、端子、はんだに供給すべき適切なエネルギ量は異なっている。例えば、はんだを溶融する工程では、はんだを溶融するための多量のエネルギが必要となるが、短時間で多量のエネルギを付与しようとすると、基板を損傷する可能性が高くなる。一方、基板の損傷を回避すべく長時間掛けてエネルギを付与すると、はんだ溶融に要する時間が長期化し、作業の高速化の妨げとなる。また、予備加熱工程やフィレット形成工程においても、要求されるエネルギはパッドや端子、はんだといった箇所に応じて異なっている。上記特許文献１に開示されたレーザ式はんだ付け装置は、このようなエネルギの付与という点で、改良の余地を有していた。 By the way, the solder joining operation includes several steps, and the appropriate amount of energy to be supplied to the pad, the terminal, and the solder differs depending on the step. For example, in the process of melting the solder, a large amount of energy for melting the solder is required, but if a large amount of energy is applied in a short time, the possibility of damaging the substrate increases. On the other hand, if energy is applied over a long period of time to avoid damage to the substrate, the time required for melting the solder becomes longer, which hinders the speeding up of the operation. Also, in the preheating process and the fillet forming process, the required energy differs depending on places such as pads, terminals, and solder. The laser soldering apparatus disclosed in Patent Document 1 has room for improvement in terms of providing such energy.

そこで、本明細書開示のはんだ接合装置及びはんだ接合方法は、はんだ接合操作の各工程において、レーザ光のエネルギをパッド、端子及びはんだへ適切に分配することを課題とする。 Therefore, the solder joining apparatus and the solder joining method disclosed in the present specification have an object to appropriately distribute the energy of the laser beam to the pads, terminals, and solder in each step of the solder joining operation.

本明細書開示のはんだ接合装置は、基板上に配置される円環状のパッドと、前記パッドの円環内に臨む端子とを、前記パッド上に供給されるはんだによって接合するはんだ接合装置であって、
レーザ光源によるレーザ光の照射位置を、前記パッド上、又は、前記パッド上及び前記端子上に形成するとともに、前記パッド上に照射したレーザ光を前記パッドの円環状に沿わせて回転移動させる回転駆動部を備えるレーザ照射装置と、
前記パッド上にはんだを供給するはんだ供給器と、を備える。 The solder joint apparatus disclosed in this specification is a solder joint apparatus that joins an annular pad disposed on a substrate and a terminal facing the annular ring of the pad by solder supplied onto the pad. And
Rotation in which a laser light irradiation position by a laser light source is formed on the pad or on the pad and the terminal, and the laser light irradiated on the pad is rotated and moved along an annular shape of the pad. A laser irradiation device comprising a drive unit;
A solder supplier for supplying solder onto the pad.

レーザ光をパッドの円環状に沿わせて回転移動させたり、停止させたりすることにより、はんだ接合操作の各工程において、レーザ光のエネルギをパッド、端子及びはんだへ適切に分配することができる。レーザ光をパッドの円環状に沿わせて回転移動させることにより、パッドを均一な加熱をすることができる。また、回転を停止し、レーザ光をはんだへ照射した状態を保持することにより、はんだを効率よく溶融することができる。 By rotating and stopping the laser beam along the ring of the pad, the energy of the laser beam can be appropriately distributed to the pad, the terminal, and the solder in each step of the soldering operation. The pad can be heated uniformly by rotating the laser light along the ring of the pad. In addition, the solder can be efficiently melted by stopping the rotation and maintaining the state in which the laser beam is applied to the solder.

本明細書開示のはんだ付け方法は、レーザ光源と対向する基板の第１の面側に端子を露出させて前記第１の面の裏面となる第２の面側に電子部品を配置する工程と、前記基板の前記第１の面から露出した前記端子上に第１スポット光の照射位置を設定するとともに、前記第１の面の前記端子の周囲に円環状に設けられたパッド上に第２スポット光の照射位置と半円集光の照射位置を設定し、前記第２スポット光と前記半円集光を前記パッドの円環状に沿わせて回転移動させてレーザ照射を行う予備加熱工程と、前記基板の前記第１の面から露出した前記端子に第１スポット光の照射位置を設定するとともに、はんだ供給位置に第２スポット光の照射位置を設定し、前記第２スポット光の照射位置を固定した状態でレーザ照射を行うはんだ溶融工程と、前記パッド上にぬれ拡がったはんだ上に第２スポット光の照射位置と半円集光の照射位置を設定し、前記第２スポット光と前記半円集光を前記パッドの円環状に沿わせて回転移動させてレーザ照射を行うフィレット形成工程と、を含む。 The soldering method disclosed in the present specification includes a step of exposing a terminal to a first surface side of a substrate facing a laser light source and disposing an electronic component on a second surface side which is the back surface of the first surface; The irradiation position of the first spot light is set on the terminal exposed from the first surface of the substrate, and the second is formed on a pad provided in an annular shape around the terminal on the first surface. A preheating step of setting a spot light irradiation position and a semicircular light collection irradiation position, and performing laser irradiation by rotating the second spot light and the semicircular light collection along an annular shape of the pad; The first spot light irradiation position is set on the terminal exposed from the first surface of the substrate, the second spot light irradiation position is set at the solder supply position, and the second spot light irradiation position is set. Solder melting with laser irradiation in a fixed state Then, the irradiation position of the second spot light and the irradiation position of the semicircular condensing are set on the solder wetted and spread on the pad, and the second spot light and the semicircular condensing are made into an annular shape of the pad. And a fillet forming step in which the laser irradiation is performed by rotating along with the fillet.

本明細書開示のはんだ付け方法によれば、各工程によってレーザ光のエネルギ分配をして、はんだ付け作業に含まれる各工程に応じてパッド、端子及びはんだへ適切なエネルギ分配を行うことができる。 According to the soldering method disclosed in this specification, it is possible to perform energy distribution of laser light in each process, and perform appropriate energy distribution to pads, terminals, and solder according to each process included in the soldering operation. .

本明細書開示のはんだ接合装置及びはんだ付け方法によれば、はんだ付け作業の各工程において、レーザ光のエネルギを付与する際に、パッド、端子、はんだへ適切なエネルギ分配を行うことができる。 According to the solder bonding apparatus and the soldering method disclosed in the present specification, it is possible to perform appropriate energy distribution to the pad, the terminal, and the solder when applying the laser beam energy in each step of the soldering operation.

図１は実施形態のはんだ接合装置の概略構成を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a solder bonding apparatus according to an embodiment. 図２は実施形態のはんだ接合装置によるレーザ光の照射の様子を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory view showing a state of laser light irradiation by the solder bonding apparatus of the embodiment. 図３はエキスパンダ部の動作とレーザ光の形状との関係を示す説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the operation of the expander unit and the shape of the laser beam. 図４はレーザ光の径と水平方向のレーザ光源の水平方向移動距離との関係を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing the relationship between the diameter of the laser beam and the horizontal movement distance of the horizontal laser light source. 図５はリング光整形部の動作とリング光の外径及び内径との関係を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between the operation of the ring light shaping unit and the outer diameter and inner diameter of the ring light. 図６は実施形態のはんだ接合装置に含まれる集光レンズ部を示す説明図である。FIG. 6 is an explanatory view showing a condensing lens portion included in the solder bonding apparatus of the embodiment. 図７は実施形態のはんだ接合装置に含まれる各レンズ通過後のレーザ光の形状を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory view showing the shape of the laser light after passing through each lens included in the solder bonding apparatus of the embodiment. 図８ははんだ接合操作における各部の動作を纏めたテーブルである。FIG. 8 is a table summarizing the operation of each part in the soldering operation. 図９は実施例のはんだ接合装置の制御の一例を示すフロー図である。FIG. 9 is a flowchart showing an example of control of the soldering apparatus of the embodiment. 図１０（Ａ）ははんだ付け作業の開始時のはんだ接合装置の状態を示し、図１０（Ｂ）はレーザの照射対象を示す説明図である。FIG. 10A shows the state of the soldering apparatus at the start of the soldering operation, and FIG. 10B is an explanatory view showing the laser irradiation target. 図１１（Ａ）は予備加熱時のはんだ接合装置の状態を示し、図１１（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）は照射されたレーザの形状を示す説明図である。FIG. 11A shows the state of the solder bonding apparatus during preheating, and FIGS. 11B-1 to 11B-3 are explanatory views showing the shape of the irradiated laser. 図１２（Ａ）ははんだ供給及びはんだ溶融時のはんだ接合装置の状態を示し、図１２（Ｂ）は照射されたレーザ光の形状を示す説明図である。FIG. 12A shows the state of the solder bonding apparatus during solder supply and melting, and FIG. 12B is an explanatory view showing the shape of the irradiated laser beam. 図１３（Ａ）はフィレット形成時のはんだ接合装置の状態を示し、図１３（Ｂ−１）〜（Ｂ−３）は照射されたレーザの形状を示す説明図である。FIG. 13 (A) shows the state of the solder bonding apparatus during fillet formation, and FIGS. 13 (B-1) to (B-3) are explanatory views showing the shape of the irradiated laser. 図１４（Ａ）ははんだ付け終了後のはんだ接合装置の状態を示し、図１４（Ｂ）ははんだ付けが完了したはんだを示す説明図である。FIG. 14A shows the state of the soldering apparatus after the end of soldering, and FIG. 14B is an explanatory view showing the solder that has been soldered. 図１５ははんだ付け作業の各工程におけるエネルギ分配の一例を纏めたテーブルである。FIG. 15 is a table summarizing an example of energy distribution in each step of the soldering operation. 図１６ははんだ接合装置の動作におけるエネルギ推移を示すグラフである。FIG. 16 is a graph showing energy transition in the operation of the soldering apparatus.

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。ただし、図面中、各部の寸法、比率等は、実際のものと完全に一致するようには図示されていない場合がある。また、図面によっては、説明の都合上、実際には存在する構成要素が省略されている場合がある。また、以下の説明において、垂直方向及び水平方向は図１に示す方向とする。レーザ光の光軸方向は垂直方向と一致し、レーザ光の光軸と直交する方向は、水平方向と一致するものとして説明する。また、各図において、レーザ光の形状を示す外縁を点線により描いている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, in the drawings, the dimensions, ratios, and the like of each part may not be shown so as to completely match the actual ones. In addition, in some drawings, components that actually exist may be omitted for convenience of explanation. In the following description, the vertical direction and the horizontal direction are directions shown in FIG. In the following description, it is assumed that the optical axis direction of the laser light coincides with the vertical direction, and the direction orthogonal to the optical axis of the laser light coincides with the horizontal direction. Moreover, in each figure, the outer edge which shows the shape of a laser beam is drawn with the dotted line.

（実施形態）
≪全体構成≫
図１は実施形態のはんだ接合装置１００の概略構成を示す説明図である。図２は実施形態のはんだ接合装置１００が備えるレーザ照射装置１によるレーザ光の照射の様子を示す説明図である。はんだ接合装置１００は、レーザ照射装置１と、はんだ供給器６０を備えている。はんだ接合装置１００は、後に詳述するように、基板８１上に配置される円環状のパッド８１ａと、このパッド８１ａの円環内に臨む端子８２ａとを、はんだ供給器６０によってパッド８１ａ上に供給されるはんだ６１によって接合する。レーザ照射装置１は、レーザ光源１２によるレーザ光の照射位置を、パッド８１ａ上、又は、パッド８１ａ上及び端子８２ａ上に形成することができる。そして、パッド８１ａ上に照射したレーザ光をパッド８１ａの円環状に沿わせて回転移動させる回転駆動部を備えている。具体的に、後述する集光レンズ部５０を水平面内で回動させる第４アクチュエータ５３を備えている。 (Embodiment)
≪Overall structure≫
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a schematic configuration of a solder bonding apparatus 100 according to an embodiment. FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a state of laser light irradiation by the laser irradiation apparatus 1 included in the solder bonding apparatus 100 of the embodiment. The solder bonding apparatus 100 includes a laser irradiation apparatus 1 and a solder supply device 60. As will be described in detail later, the solder bonding apparatus 100 includes an annular pad 81a disposed on the substrate 81 and a terminal 82a facing the ring 81 of the pad 81a on the pad 81a by the solder feeder 60. It joins with the solder 61 supplied. The laser irradiation apparatus 1 can form the irradiation position of the laser beam from the laser light source 12 on the pad 81a or on the pad 81a and the terminal 82a. A rotation drive unit that rotates and moves the laser light irradiated on the pad 81a along the ring shape of the pad 81a is provided. Specifically, a fourth actuator 53 that rotates a condensing lens unit 50 described later in a horizontal plane is provided.

レーザ照射装置１は、エキスパンダ部１０、リング光整形部３０及び集光レンズ部５０を備えている。エキスパンダ部１０、リング光整形部３０及び集光レンズ部５０は垂直方向に上方からこの順に積層されて設けられている。また、エキスパンダ部１０の上側には、後述するようにレーザ光源１２が搭載されている。レーザ照射装置１は、エキスパンダ部１０とリング光整形部３０とをレーザ光源１２が発するレーザ光の光軸と直交する方向に相対移動させて、直進光のリング光整形部３０への入射状態を変更する駆動部（第２アクチュエータ１７）を備えている。図２を参照すると、レーザ光源１２により照射されたレーザ光は、エキスパンダ部１０、リング光整形部３０及び集光レンズ部５０を通過することにより、第１スポット光Ｓ１、第２スポット光Ｓ２及び半円集光ＳＨとして照射される。ここで、第１スポット光Ｓ１と第２スポット光Ｓ２は、垂直方向においてほぼ同じ位置に焦点を結ぶスポット光である。一方、半円集光ＳＨは、第１スポット光Ｓ１や第２スポット光Ｓ２よりも深い位置、すなわち、レーザ光源１２からの垂直方向距離が、第１スポット光Ｓ１や第２スポット光Ｓ２よりも離れた位置に焦点を結ぶ光である。この光が第１スポット光Ｓ１や第２スポット光Ｓ２の焦点位置と同じ垂直方向位置で観察されると、半円形の照射形状となる。なお、後に詳述するように半円集光ＳＨは、リング状に整形されたレーザ光の一部が集光レンズ部５０に含まれる第３集光レンズ５１ｃを通過することによって整形されるため、リング形状（ドーナツ形状）の一部を切り出した形状となる。 The laser irradiation apparatus 1 includes an expander unit 10, a ring light shaping unit 30, and a condenser lens unit 50. The expander unit 10, the ring light shaping unit 30, and the condensing lens unit 50 are provided by being stacked in this order from above in the vertical direction. A laser light source 12 is mounted on the upper side of the expander unit 10 as will be described later. The laser irradiation apparatus 1 causes the expander unit 10 and the ring light shaping unit 30 to move relative to each other in a direction orthogonal to the optical axis of the laser light emitted from the laser light source 12, so that the incident light enters the ring light shaping unit 30. The drive part (2nd actuator 17) which changes is provided. Referring to FIG. 2, the laser light emitted from the laser light source 12 passes through the expander unit 10, the ring light shaping unit 30, and the condenser lens unit 50, thereby causing the first spot light S 1 and the second spot light S 2. And it irradiates as semicircle condensing SH. Here, the first spot light S1 and the second spot light S2 are spot lights that are focused at substantially the same position in the vertical direction. On the other hand, the semicircular condensing SH has a deeper position than the first spot light S1 and the second spot light S2, that is, the vertical distance from the laser light source 12 is larger than that of the first spot light S1 and the second spot light S2. Light focused at a distant position. When this light is observed at the same vertical position as the focal positions of the first spot light S1 and the second spot light S2, a semicircular irradiation shape is obtained. As will be described in detail later, the semicircular condensing SH is shaped by passing a part of the laser light shaped in a ring shape through the third condensing lens 51c included in the condensing lens unit 50. A part of the ring shape (donut shape) is cut out.

はんだ供給器６０は、はんだ６１を供給する。はんだ接合装置１００は制御部７０を備える。制御部７０は、後に説明するようにはんだ接合装置１００に含まれる各部と電気的に接続され、はんだ接合装置１００を制御する。制御部７０の制御により、はんだ接合装置は、はんだ接合操作における予備加熱工程、はんだ溶融工程及びフィレット形成工程を行う。 The solder supplier 60 supplies solder 61. The solder bonding apparatus 100 includes a control unit 70. As will be described later, the control unit 70 is electrically connected to each part included in the solder bonding apparatus 100 and controls the solder bonding apparatus 100. Under the control of the control unit 70, the solder bonding apparatus performs a preheating process, a solder melting process, and a fillet forming process in the solder bonding operation.

≪エキスパンダ部≫
エキスパンダ部１０は、第１フレーム部材１１を備えている。第１フレーム部材１１の上側にはレーザ光源１２が搭載されている。第１フレーム部材１１には、垂直方向に延びる第１支柱１３が装着されている。第１支柱１３の表面には螺糸が設けられている。そして、第１フレーム部材１１には、第１支柱１３を回転駆動する第１アクチュエータ１４が装着されている。 ≪Expander part≫
The expander unit 10 includes a first frame member 11. A laser light source 12 is mounted on the upper side of the first frame member 11. A first support column 13 extending in the vertical direction is attached to the first frame member 11. A thread is provided on the surface of the first support column 13. The first frame member 11 is equipped with a first actuator 14 that rotationally drives the first support column 13.

エキスパンダ部１０には、第１レンズ保持枠１６に保持されたコリメートレンズ１５を備えている。コリメートレンズ１５は、エキスパンダレンズとしても機能する。第１レンズ保持枠１６は、第１支柱１３に装着されており、第１アクチュエータ１４によって第１支柱１３が回転することによって、垂直方向に往復移動することができる。コリメートレンズ１５は、レーザ光源１２から照射された拡散光を直進光に変換する。そして、第１レンズ保持枠１６を垂直方向に移動させることにより、直進光の径を調整することができる。このように、エキスパンダ部１０は、レーザ光源１２によって照射されたレーザ光を径が調整された直進光として出力する。 The expander unit 10 includes a collimating lens 15 held by a first lens holding frame 16. The collimating lens 15 also functions as an expander lens. The first lens holding frame 16 is attached to the first support column 13, and can reciprocate in the vertical direction when the first support column 13 is rotated by the first actuator 14. The collimating lens 15 converts the diffused light emitted from the laser light source 12 into straight light. The diameter of the straight light can be adjusted by moving the first lens holding frame 16 in the vertical direction. In this manner, the expander unit 10 outputs the laser light emitted from the laser light source 12 as straight light having an adjusted diameter.

レーザ光源１２と第１アクチュエータ１４は、それぞれ制御部７０と電気的に接続されており、制御部７０によってその動作が制御されている。以下、表１、表２及び図３、図４を参照しつつ、エキスパンダ部の動作に伴うレーザ光の形状の変化について説明する。 The laser light source 12 and the first actuator 14 are electrically connected to the control unit 70, respectively, and their operations are controlled by the control unit 70. Hereinafter, with reference to Tables 1 and 2 and FIGS. 3 and 4, changes in the shape of the laser light accompanying the operation of the expander unit will be described.

ここでは、図３に示すように、後述する第１アキシコレンズ３４と第２アキシコレンズ３６との間の距離Ｌ２を固定した場合について、説明する。表１に示すように、コリメートレンズ１５が上昇し、レーザ光源１２とコリメートレンズ１５との間の距離Ｌ１が縮まると、リング光整形部３０へ入射するレーザ光のビーム径Ｒｂが細くなる。これにより、リング光の内径Ｒｉは、拡大する。リング光の外径Ｒｏは、第１アキシコレンズ３４と第２アキシコレンズ３６との間の距離Ｌ２を固定しているため、変化しない。一方、コリメートレンズ１５が下降し、レーザ光源１２とコリメートレンズ１５との間の距離Ｌ１が伸びると、リング光整形部３０へ入射するレーザ光のビーム径Ｒｂが太くなる。これにより、リング光の内径Ｒｉは、縮小する。リング光の外径Ｒｏは、第１アキシコレンズ３４と第２アキシコレンズ３６との間の距離Ｌ２を固定しているため、変化しない。このように、リング光の内径Ｒｉを変化させると、後述する集光レンズ部５０が備える第１集光レンズ５１ａへ入射状態を変化させることができる。すなわち、内径Ｒｉが第１集光レンズ５１ａの径よりも小さければ、レーザ光が第１集光レンズ５１ａに入射する。また、第１集光レンズ５１ａを通過することによって照射される第１スポット光Ｓ１へのエネルギ供給量を制御することができる。 Here, as shown in FIG. 3, a case where a distance L2 between a first axico lens 34 and a second axico lens 36 described later is fixed will be described. As shown in Table 1, when the collimating lens 15 is raised and the distance L1 between the laser light source 12 and the collimating lens 15 is reduced, the beam diameter Rb of the laser light incident on the ring light shaping unit 30 is reduced. As a result, the inner diameter Ri of the ring light is enlarged. The outer diameter Ro of the ring light does not change because the distance L2 between the first axico lens 34 and the second axico lens 36 is fixed. On the other hand, when the collimating lens 15 is lowered and the distance L1 between the laser light source 12 and the collimating lens 15 is increased, the beam diameter Rb of the laser light incident on the ring light shaping unit 30 is increased. Thereby, the inner diameter Ri of the ring light is reduced. The outer diameter Ro of the ring light does not change because the distance L2 between the first axico lens 34 and the second axico lens 36 is fixed. As described above, when the inner diameter Ri of the ring light is changed, the incident state can be changed to the first condenser lens 51a included in the condenser lens unit 50 described later. That is, if the inner diameter Ri is smaller than the diameter of the first condenser lens 51a, the laser light is incident on the first condenser lens 51a. In addition, the amount of energy supplied to the first spot light S1 irradiated by passing through the first condenser lens 51a can be controlled.

（表１）

(Table 1)

表２を参照すると、コリメートレンズ１５を上昇させ、レーザ光源１２とコリメートレンズ１５との間の距離Ｌ１が縮まると、リング光整形部３０へ入射するレーザ光のビーム径Ｒｂが細くなる。一方、コリメートレンズ１５を下降させ、レーザ光源１２とコリメートレンズ１５との間の距離Ｌ１が伸びると、リング光整形部３０へ入射するレーザ光のビーム径Ｒｂが太くなる。エキスパンダ部はリング光整形部３０に対して水平方向に相対移動することができる。図４を参照すると、この相対移動により、レーザ光の分配の比率を変更することができる。このとき、レーザ光のビーム径Ｒｂが細いと、水平方向移動距離Ｍを小さくすることができる。図４を参照すると、例えば、レーザ光の分配比率を１：４にしようとする場合に、ビーム径Ｒｂが細い方がビーム径Ｒｂが太いときよりも、水平方向移動距離Ｍが少なくて済むことがわかる。水平方向移動距離Ｍが少なければ移動時間が短くなるため、有利となる。 Referring to Table 2, when the collimating lens 15 is raised and the distance L1 between the laser light source 12 and the collimating lens 15 is reduced, the beam diameter Rb of the laser light incident on the ring light shaping unit 30 is reduced. On the other hand, when the collimating lens 15 is lowered and the distance L1 between the laser light source 12 and the collimating lens 15 is increased, the beam diameter Rb of the laser light incident on the ring light shaping unit 30 is increased. The expander unit can move relative to the ring light shaping unit 30 in the horizontal direction. Referring to FIG. 4, the laser light distribution ratio can be changed by this relative movement. At this time, if the beam diameter Rb of the laser beam is thin, the horizontal movement distance M can be reduced. Referring to FIG. 4, for example, when the distribution ratio of laser light is to be 1: 4, the horizontal movement distance M is smaller when the beam diameter Rb is smaller than when the beam diameter Rb is larger. I understand. If the horizontal movement distance M is small, the movement time is shortened, which is advantageous.

（表２）

(Table 2)

≪リング光整形部≫
リング光整形部３０は、第２フレーム部材３１を備えている。第２フレーム部材３１には、第１フレーム部材１１が水平方向に移動可能に搭載されている。ここで、水平方向は、上述したように、レーザ光源が発するレーザ光の光軸と直交する方向である。第２フレーム部材３１には、第２アクチュエータ１７が搭載されている。第２アクチュエータ１７は、エキスパンダ部１０とリング光整形部とを水平方向に相対移動させる駆動部に相当する。本実施形態では、第２アクチュエータ１７は、エキスパンダ部１０をリング光整形部３０が備える第２フレーム部材３１に対して移動させる。これにより、コリメートレンズ１５より出力された直進光のリング光整形部３０への入射状態が変更される。 ≪Ring light shaping part≫
The ring light shaping unit 30 includes a second frame member 31. The first frame member 11 is mounted on the second frame member 31 so as to be movable in the horizontal direction. Here, as described above, the horizontal direction is a direction orthogonal to the optical axis of the laser light emitted from the laser light source. The second actuator 17 is mounted on the second frame member 31. The second actuator 17 corresponds to a drive unit that relatively moves the expander unit 10 and the ring light shaping unit in the horizontal direction. In the present embodiment, the second actuator 17 moves the expander unit 10 with respect to the second frame member 31 provided in the ring light shaping unit 30. As a result, the incident state of the straight light output from the collimator lens 15 on the ring light shaping unit 30 is changed.

第２フレーム部材３１には、垂直方向に延びる第２支柱３２が装着されている。第２支柱３２の表面には螺糸が設けられている。そして、第２フレーム部材３１には、第２支柱３２を回転駆動する第３アクチュエータ３３が装着されている。 A second column 32 extending in the vertical direction is attached to the second frame member 31. A thread is provided on the surface of the second support column 32. The second frame member 31 is equipped with a third actuator 33 that rotationally drives the second support column 32.

リング光整形部３０は、第２レンズ保持枠３５に保持された第１アキシコレンズ３４を備えている。第２レンズ保持枠３５は、第２支柱３２に装着されており、第３アクチュエータ３３によって第２支柱３２が回転することによって、垂直方向に往復移動することができる。第１アキシコレンズ３４は、コリメートレンズ１５から出力された直進光をリング光に整形する。そして、第２レンズ保持枠３５を垂直方向に移動させることにより、リング光の寸法、具体的に、リング光の外径Ｒｏと内径Ｒｉとを調整することができる。リング光整形部３０は、第１アキシコレンズ３４と垂直方向に並列して配置された第２アキシコレンズ３６を備えている。第２アキシコレンズ３６の垂直方向位置は、固定されている。第２アキシコレンズ３６は、第１アキシコレンズによってリング状に整形されたレーザ光の寸法を保ちつつ出力する。すなわち、第１アキシコレンズ３４から出力されたレーザ光は拡散するように進行し、第２アキシコレンズ３６は、リング状に整形されて拡散するように進行してきたレーザ光を直進させる。このように、リング光整形部３０は、エキスパンダ部１０によって径が調整された直進光を所望の寸法を有するリング光に整形する。なお、第２アキシコレンズ３６を垂直方向に移動可能に設置し、第１アキシコレンズ３４を固定状態としてもよい。また、双方のアキシコレンズを垂直方向に移動可能に設置してもよい。要は、双方のアキシコレンズ間の距離を変更することができればよい。 The ring light shaping unit 30 includes a first axico lens 34 held by a second lens holding frame 35. The second lens holding frame 35 is attached to the second support column 32, and can be reciprocated in the vertical direction when the second support column 32 is rotated by the third actuator 33. The first axico lens 34 shapes the straight light output from the collimator lens 15 into ring light. Then, by moving the second lens holding frame 35 in the vertical direction, the size of the ring light, specifically, the outer diameter Ro and the inner diameter Ri of the ring light can be adjusted. The ring light shaping unit 30 includes a second axico lens 36 arranged in parallel with the first axico lens 34 in the vertical direction. The vertical position of the second axico lens 36 is fixed. The second axico lens 36 outputs the laser light that is shaped into a ring shape by the first axico lens while maintaining the dimensions thereof. That is, the laser light output from the first axico lens 34 travels so as to diffuse, and the second axico lens 36 straightly travels the laser light that has been shaped and diffused into a ring shape. As described above, the ring light shaping unit 30 shapes the straight light whose diameter is adjusted by the expander unit 10 into ring light having a desired dimension. The second axico lens 36 may be installed so as to be movable in the vertical direction, and the first axico lens 34 may be fixed. Further, both the axico lenses may be installed so as to be movable in the vertical direction. In short, it is sufficient that the distance between the two axico lenses can be changed.

第２アクチュエータ１７と第３アクチュエータ３３は、それぞれ制御部７０と電気的に接続されており、制御部７０によってその動作が制御されている。以下、表３及び図５を参照しつつ、リング整形部の動作に伴うレーザ光の形状の変化について説明する。 The second actuator 17 and the third actuator 33 are electrically connected to the control unit 70, respectively, and their operations are controlled by the control unit 70. Hereinafter, the change in the shape of the laser light accompanying the operation of the ring shaping unit will be described with reference to Table 3 and FIG.

図５に示すように、第１アキシコレンズ３４を上昇させ、すなわち、第１アキシコレンズ３４と第２アキシコレンズ３６との間の距離Ｌ２を延ばすと、表３に示すようにリング光の内径Ｒｉが拡大し、リング光の外径Ｒｏも拡大する。一方、第１アキシコレンズ３４を下降させ、すなわち、第１アキシコレンズ３４と第２アキシコレンズ３６との間の距離Ｌ２を縮めると、表３に示すようにリング光の内径Ｒｉが縮小し、リング光の外径Ｒｏも縮小する。このようにリング光の内径Ｒｉ及び外径Ｒｏを変化させることにより、後述する集光レンズ部５０が備える第１集光レンズ５１ａへ入射状態を変化させることができる。すなわち、内径Ｒｉが第１集光レンズ５１ａの径よりも小さければ、レーザ光が第１集光レンズ５１ａに入射する。また、第１集光レンズ５１ａを通過することによって照射される第１スポット光Ｓ１へのエネルギ供給量を制御することができる。リング光の内径Ｒｉ及び外径Ｒｏの双方が変化するためエネルギの変化率が大きくなる。 As shown in FIG. 5, when the first axico lens 34 is raised, that is, when the distance L2 between the first axico lens 34 and the second axico lens 36 is increased, the inner diameter Ri of the ring light increases as shown in Table 3. The outer diameter Ro of the ring light is also enlarged. On the other hand, when the first axico lens 34 is lowered, that is, when the distance L2 between the first axico lens 34 and the second axico lens 36 is reduced, the inner diameter Ri of the ring light is reduced as shown in Table 3, and the outside of the ring light is reduced. The diameter Ro is also reduced. In this way, by changing the inner diameter Ri and the outer diameter Ro of the ring light, it is possible to change the incident state to the first condenser lens 51a included in the condenser lens section 50 described later. That is, if the inner diameter Ri is smaller than the diameter of the first condenser lens 51a, the laser light is incident on the first condenser lens 51a. In addition, the amount of energy supplied to the first spot light S1 irradiated by passing through the first condenser lens 51a can be controlled. Since both the inner diameter Ri and the outer diameter Ro of the ring light change, the rate of change of energy increases.

（表３）

(Table 3)

≪集光レンズ部≫
図６は実施形態のはんだ接合装置１に含まれる集光レンズ部５０を示す説明図である。集光レンズ部５０は、第１集光レンズ７１ａ、第２集光レンズ及び第３集光レンズ５１ｃを寄せ集めた組み立てレンズ５１を第３レンズ保持枠５２で保持して形成されている。具体的に、円形の第１集光レンズ５１ａの周囲を第２集光レンズ５１ｂと第３集光レンズ５１ｃで取り囲んだ状態で組み立てレンズ５１が形成されている。第１集光レンズ５１ａ、第２集光レンズ５１ｂ及び第３集光レンズ５１ｃはいずれも単集光レンズである。第１集光レンズ５１ａは、第１スポット光Ｓ１を形成する。第２集光レンズ５１ｂは第２スポット光Ｓ２を形成する。第３集光レンズ５１ｃは半円集光ＳＨを形成する。第２アキシコレンズ３６から出力されたリング光が第１集光レンズ５１ａ〜第３集光レンズ５１ｃに対してどのような割合（面積割合）で入射するかによって、第１スポット光Ｓ１、第２スポット光Ｓ２及び半円集光ＳＨのエネルギ分配が調整される。例えば、第２集光レンズ５１ｂへ入射するリング光の割合（面積割合）が大きくなると、第２スポット光Ｓ２へのエネルギ分配が大きくなる。一方、第２アキシコレンズ３６から出力されたリング光が第２集光レンズ５１ｂと第３集光レンズ５１ｃにのみ入射するときは、第１スポット光Ｓ１は形成されない。 ≪Condenser lens part≫
FIG. 6 is an explanatory diagram illustrating the condenser lens unit 50 included in the solder bonding apparatus 1 of the embodiment. The condensing lens unit 50 is formed by holding an assembled lens 51 in which the first condensing lens 71 a, the second condensing lens, and the third condensing lens 51 c are gathered together by a third lens holding frame 52. Specifically, the assembly lens 51 is formed in a state in which the circumference of the circular first condenser lens 51a is surrounded by the second condenser lens 51b and the third condenser lens 51c. The first condenser lens 51a, the second condenser lens 51b, and the third condenser lens 51c are all single condenser lenses. The first condenser lens 51a forms the first spot light S1. The second condenser lens 51b forms the second spot light S2. The third condenser lens 51c forms a semicircular condenser SH. Depending on what ratio (area ratio) the ring light output from the second axico lens 36 is incident on the first condenser lens 51a to the third condenser lens 51c, the first spot light S1 and the second spot light The energy distribution of the light S2 and the semicircular light collection SH is adjusted. For example, when the ratio (area ratio) of the ring light incident on the second condenser lens 51b increases, the energy distribution to the second spot light S2 increases. On the other hand, when the ring light output from the second axico lens 36 is incident only on the second condenser lens 51b and the third condenser lens 51c, the first spot light S1 is not formed.

集光レンズ部５０は、第３レンズ保持枠５２を水平面内で回動させる第４アクチュエータ５３を備えている。第４アクチュエータ５３は、集光レンズ部５０を回転させる回転駆動部の一例である。第４アクチュエータ５３が作動することにより、組み立てレンズ５１は、第１スポット光Ｓ１を通過して垂直方向に延びる軸回りに回動することができる。集光レンズ部５０は、エンコーダ７１を備えており、このエンコーダ７１により第３レンズ保持枠５２がどれだけ回転したかを把握することができる。第４アクチュエータ５３とエンコーダ７１は、それぞれ制御部７０と電気的に接続されており、第４アクチュエータ５３の動作は、制御部７０によって制御されている。 The condensing lens unit 50 includes a fourth actuator 53 that rotates the third lens holding frame 52 in a horizontal plane. The fourth actuator 53 is an example of a rotation driving unit that rotates the condenser lens unit 50. When the fourth actuator 53 is actuated, the assembly lens 51 can rotate around an axis that passes through the first spot light S1 and extends in the vertical direction. The condenser lens unit 50 includes an encoder 71, and the encoder 71 can grasp how much the third lens holding frame 52 has been rotated. The fourth actuator 53 and the encoder 71 are each electrically connected to the control unit 70, and the operation of the fourth actuator 53 is controlled by the control unit 70.

以上がはんだ接合装置１００の全体構成である。ここで、図７を参照してはんだ接合装置１に含まれる各レンズ通過後のレーザ光の形状について説明する。図７における（Ｂ−１）は、レーザ光源１２から照射され、いずれのレンズも通過していない状態のレーザ光の形状を示している。この段階においてレーザ光の形状は、リング形状ではなく、円形である。この円形の直径は、コリメートレンズ１５の垂直方向位置によって変化する。図７における（Ｂ−２）は、第１アキシコレンズ３４を通過した後のレーザ光の形状を示している。この段階においてレーザ光の形状はリング状となる。このリング状のレーザ光の外径は、第２アキシコレンズ３６へ入射するまで拡大する。従って、第１アキシコレンズ３４と第２アキシコレンズ３６との間の垂直方向距離が長くなるほど、第２アキシコレンズ３６に入射するリング光の外径及び内径は拡大する。図７における（Ｂ−３）は、第２アキシコレンズ３６を通過した後のレーザ光の形状を示している。この段階においてレーザ光の形状はリング状である。そして、そのリング光の外径及び内径は、第２アキシコレンズ３６へ入射した時点での外径Ｒｏと内径Ｒｉが維持されている。図７における（Ｂ−４）は組み立てレンズ５１に含まれる第１集光レンズ５１ａ、第２集光レンズ５１ｂ及び第３集光レンズ５１ｃを通過し、最終的な照射位置におけるレーザ光の形状を示している。最終的に、レーザ光は、第１スポット光Ｓ１、第２スポット光Ｓ２及び半円集光ＳＨとなって照射される。第１スポット光Ｓ１の最終的な照射位置の垂直方向位置は、基板８１の第１の面すなわち、組み立てレンズ５１と対向する面から露出した端子８２ａである。また、第２スポット光Ｓ２及び半円集光ＳＨの最終的な照射位置の垂直方向位置は、はんだ接合の対象となる基板８１上に設けられたパッド８１ａの表面である。 The above is the overall configuration of the solder bonding apparatus 100. Here, the shape of the laser light after passing through each lens included in the solder bonding apparatus 1 will be described with reference to FIG. (B-1) in FIG. 7 shows the shape of the laser light irradiated from the laser light source 12 and not passing through any lens. At this stage, the shape of the laser beam is not a ring shape but a circle. The diameter of this circle varies depending on the vertical position of the collimating lens 15. (B-2) in FIG. 7 shows the shape of the laser light after passing through the first axico lens 34. At this stage, the laser beam has a ring shape. The outer diameter of the ring-shaped laser beam increases until it enters the second axico lens 36. Therefore, the outer diameter and inner diameter of the ring light incident on the second axico lens 36 increase as the vertical distance between the first axico lens 34 and the second axico lens 36 increases. (B-3) in FIG. 7 shows the shape of the laser light after passing through the second axico lens 36. At this stage, the laser beam has a ring shape. The outer diameter and inner diameter of the ring light are maintained at the outer diameter Ro and the inner diameter Ri at the time of incidence on the second axico lens 36. (B-4) in FIG. 7 passes through the first condenser lens 51a, the second condenser lens 51b, and the third condenser lens 51c included in the assembly lens 51, and shows the shape of the laser light at the final irradiation position. Show. Finally, the laser light is irradiated as the first spot light S1, the second spot light S2, and the semicircular condensing SH. The vertical position of the final irradiation position of the first spot light S1 is the terminal 82a exposed from the first surface of the substrate 81, that is, the surface facing the assembly lens 51. Further, the vertical position of the final irradiation position of the second spot light S2 and the semicircular light collection SH is the surface of the pad 81a provided on the substrate 81 to be soldered.

図７における（Ｃ−２）及び（Ｃ−３）は、いずれもエキスパンダ部１０とリング光整形部３０とを水平方向にずらしてエネルギ分配の比率を変化させた場合の一例を示している。（Ｂ−２）や（Ｂ−３）に示す状態では同心円状であったリング形状が崩れ、（Ｃ−２）や（Ｃ−３）に示す状態では照射面積に偏りがみられる。この照射面積の偏りに起因してエネルギ分配の比率が変化する。 (C-2) and (C-3) in FIG. 7 show an example in which both the expander unit 10 and the ring light shaping unit 30 are shifted in the horizontal direction to change the energy distribution ratio. . In the states shown in (B-2) and (B-3), the concentric ring shape collapses, and in the states shown in (C-2) and (C-3), the irradiation area is biased. The energy distribution ratio changes due to the uneven irradiation area.

以上説明したようにはんだ接合装置１００が備えるはんだ接合装置１は、エネルギ分配を変更することができる。このエネルギ分配をはんだ付け作業の各工程に応じて変化させることにより、各工程においてパッド８１ａ、端子８２ａ、はんだ６１へ適切なエネルギ分配を行うことができる。以下、このはんだ接合装置１００を用いたはんだ付け作業の一例について図８に示すテーブル及び図９に示すフロー図、図１０〜図１４に示す各工程におけるはんだ接合装置１００の状態とレーザ光の照射状態を参照しつつ説明する。また、併せて、図１５及び図１６を参照して、各工程におけるエネルギ分配の例について説明する。なお、図１５におけるエネルギには、レーザ反射ロスは含まれていない。 As described above, the solder bonding apparatus 1 included in the solder bonding apparatus 100 can change energy distribution. By changing this energy distribution according to each step of the soldering operation, appropriate energy distribution can be performed to the pad 81a, the terminal 82a, and the solder 61 in each step. Hereinafter, an example of soldering work using the solder bonding apparatus 100 will be described with reference to the table shown in FIG. 8 and the flowchart shown in FIG. 9, the state of the solder bonding apparatus 100 in each step shown in FIGS. This will be described with reference to the state. In addition, an example of energy distribution in each step will be described with reference to FIGS. 15 and 16 together. The energy in FIG. 15 does not include laser reflection loss.

はんだ接合装置１００によるはんだ接合操作には、開始状態に準備する工程、予備加熱工程、はんだ溶融工程及びフィレット形成工程が含まれる。図９に示すフロー図において、ステップＳ１〜ステップＳ２が開始状態に準備する工程に相当する。そして、ステップＳ３〜ステップＳ４が予備加熱工程に相当し、ステップＳ５〜Ｓ９がはんだ溶融工程に相当する。また、ステップＳ１０〜ステップＳ１３がフィレット形成工程に相当する。はんだ付け作業は、制御部７０によって主体的に行われる。また、図１１を参照すると、レーザ光源１２から供給されるエネルギ総和は全工程を通して１０Ｊに設定されている。 The solder bonding operation by the solder bonding apparatus 100 includes a step of preparing for a start state, a preheating step, a solder melting step, and a fillet forming step. In the flowchart shown in FIG. 9, Steps S 1 to S 2 correspond to a process of preparing for the start state. Steps S3 to S4 correspond to a preliminary heating process, and steps S5 to S9 correspond to a solder melting process. Steps S10 to S13 correspond to a fillet forming step. The soldering operation is mainly performed by the control unit 70. Referring to FIG. 11, the total energy supplied from the laser light source 12 is set to 10J throughout the entire process.

≪開始状態≫
図１０（Ａ）及び（Ｂ）を参照すると、まず、はんだ接合の対象となる基板８１と電子部品８２を準備する。具体的に、レーザ光源１２と対向する基板８１の第１の面側に端子８２ａを露出させて第１の面の裏面となる第２の面側に電子部品８２を配置する。また、これと併せて、ステップＳ１における措置として、第１アクチュエータ１４を作動させて、直進光の径が拡大する方向にコリメートレンズ１５を移動させておく。具体的に、コリメートレンズ１５をレーザ光源１２から離れる方向に移動させておく。また、第３アクチュエータ３３を作動させて、半円集光ＳＨ、第１スポット光Ｓ１及び第２スポット光Ｓ２が照射され、このときのエネルギ分配が、
半円集光ＳＨ＋第１スポット光Ｓ１：第２スポット光Ｓ２＝３：１
となるように第１アキシコレンズ３４を移動させておく。このエネルギ分配は適宜変更することができる。 ≪Start state≫
10A and 10B, first, a substrate 81 and an electronic component 82 to be soldered are prepared. Specifically, the terminal 82a is exposed on the first surface side of the substrate 81 facing the laser light source 12, and the electronic component 82 is disposed on the second surface side which is the back surface of the first surface. In addition to this, as a measure in step S1, the first actuator 14 is operated to move the collimating lens 15 in the direction in which the diameter of the straight light is enlarged. Specifically, the collimating lens 15 is moved away from the laser light source 12. Further, the third actuator 33 is operated to irradiate the semicircular light collection SH, the first spot light S1, and the second spot light S2, and the energy distribution at this time is
Semicircular condensing SH + first spot light S1: second spot light S2 = 3: 1
The first axico lens 34 is moved so that This energy distribution can be changed as appropriate.

ステップＳ１に引き続き行われるステップＳ２では、第４アクチュエータ５３を作動させ、リング光と第１スポット光Ｓ１とが照射可能な状態としておく。ここで、リング光は、半円集光ＳＨと第２スポット光Ｓ２とが、第４アクチュエータ５３の作動に伴って回転することにより形成される。ステップＳ２では、併せてエンコーダ７１による位置検出を開始する。 In step S2, which is performed subsequent to step S1, the fourth actuator 53 is operated so that the ring light and the first spot light S1 can be irradiated. Here, the ring light is formed by rotating the semi-circularly condensed light SH and the second spot light S 2 with the operation of the fourth actuator 53. In step S2, position detection by the encoder 71 is also started.

≪予備加熱工程≫
ステップＳ２に引き続いて行われるステップＳ３及びステップＳ４において予備加熱が行われる。制御部７０は、予備加熱工程において、パッド８１ａ上及び端子８２ａ上にレーザ光を照射すると共にパッド８１ａ上に照射されたレーザ光を前記パッドの円環状に沿わせて回転移動させる。図８を参照すると、より具体的に、コリメートレンズ１５、第１アキシコレンズ３４を共に下降状態とする。これにより、第１スポット光Ｓ１、第２スポット光Ｓ２及び半円集光ＳＨを作り出す。図１５及び図１６を参照すると、予備加熱工程では、パッド８１ａに７Ｊ、端子８２ａに３Ｊが供給されるようにエネルギ分配が行われる。この時点では、はんだ６１は供給されていないので、はんだに供給されるエネルギは０Ｊである。予備加熱工程では、レーザ光源１２の移動、すなわち、エキスパンダ部１０とリング光整形部３０との相対移動は行わないが、第４アクチュエータ５３により集光レンズ部５０を回転させる。これにより、パッド８１ａを均一に予備加熱することができる。 ≪Preheating process≫
Preheating is performed in step S3 and step S4 performed subsequent to step S2. In the preheating step, the control unit 70 irradiates the laser beam on the pad 81a and the terminal 82a and rotates the laser beam irradiated on the pad 81a along the annular shape of the pad. Referring to FIG. 8, more specifically, the collimating lens 15 and the first axico lens 34 are both lowered. Thus, the first spot light S1, the second spot light S2, and the semicircular light collection SH are generated. Referring to FIGS. 15 and 16, in the preheating step, energy distribution is performed so that 7J is supplied to the pad 81a and 3J is supplied to the terminal 82a. At this time, since the solder 61 is not supplied, the energy supplied to the solder is 0J. In the preheating step, the laser light source 12 is not moved, that is, the relative movement between the expander unit 10 and the ring light shaping unit 30 is not performed, but the condenser lens unit 50 is rotated by the fourth actuator 53. Thereby, the pad 81a can be uniformly preheated.

ステップＳ３では、レーザ光源１２によるレーザ照射がｏｎ状態とされ、予備加熱時間のカウントが開始される。図１１（Ａ）を参照すると、予備加熱工程では、図１０（Ａ）を参照して説明した開始状態を維持しつつレーザ照射が行われる。具体的に、基板８１の第１の面から露出した端子８２ａ上に第１スポット光Ｓ１の照射位置が設定される。また、第１の面の端子８２ａの周囲に設けられたパッド８１ａ上に第２スポット光Ｓ２の照射位置と半円集光ＳＨの照射位置が設定されてレーザ照射が行われる。図１１（Ｂ−１）を参照すると、レーザ照射の開始直後は半円集光ＳＨと第２スポット光Ｓ２とがパッド８１ａを照射する。図１１（Ｂ−２）を参照すると、第４アクチュエータ５３が作動しているため、半円集光ＳＨと第２スポット光Ｓ２がパッド８１ａ上で回転する。そして、図１１（Ｂ−３）を参照すると、リング光が形成される。なお、第１スポット光Ｓ１は一貫して端子８２ａを照射し、エネルギを与えている。ステップＳ４では、予備加熱カウントの完了を確認する。ここで、予備加熱時間は、パッド８１ａに７Ｊのエネルギを付与することができ、端子８２ａに３Ｊのエネルギを付与することができる時間に設定されている。予備加熱カウント完了が確認されると、予備加熱は完了したものとしてステップＳ５へ進む。 In step S3, laser irradiation by the laser light source 12 is turned on, and counting of the preheating time is started. Referring to FIG. 11A, in the preheating step, laser irradiation is performed while maintaining the start state described with reference to FIG. Specifically, the irradiation position of the first spot light S1 is set on the terminal 82a exposed from the first surface of the substrate 81. Further, the irradiation position of the second spot light S2 and the irradiation position of the semicircular condensing SH are set on the pad 81a provided around the terminal 82a on the first surface, and laser irradiation is performed. Referring to FIG. 11 (B-1), immediately after the start of laser irradiation, the semicircular condensing SH and the second spot light S2 irradiate the pad 81a. Referring to FIG. 11 (B-2), since the fourth actuator 53 is operating, the semicircular light collection SH and the second spot light S2 rotate on the pad 81a. Then, referring to FIG. 11 (B-3), ring light is formed. The first spot light S1 consistently irradiates the terminal 82a to give energy. In step S4, the completion of the preheating count is confirmed. Here, the preheating time is set to a time during which 7 J energy can be applied to the pad 81a and 3 J energy can be applied to the terminal 82a. When the completion of the preheating count is confirmed, it is determined that the preheating has been completed, and the process proceeds to step S5.

≪はんだ溶融工程≫
ステップＳ４に引き続いて行われるステップＳ５〜ステップＳ９においてはんだ溶融が行われる。制御部７０は、はんだ供給器６０にパッド８１ａ上にはんだ６１を供給させるとともに、供給されたはんだ６１上にレーザ光を照射し、その状態を保持させる、すなわち、回転移動は行わない。図８を参照すると、より具体的に、コリメートレンズ１５を上昇させ、第１アキシコレンズ３４の下降状態を維持する。これにより、第１スポット光Ｓ１、第２スポット光Ｓ２及び半円集光ＳＨを作り出す。はんだ溶融工程では、レーザ光源１２の移動、すなわち、エキスパンダ部１０とリング光整形部３０との相対移動を行い、上述のように第４アクチュエータ５３による集光レンズ部５０の回転は行わない。図１５及び図１６を参照すると、はんだ溶融工程では、パッド８１ａに１Ｊ、端子８２ａに１Ｊ、はんだ６１に８Ｊが供給されるようにエネルギ分配が行われる。これにより、パッド８１ａ及び端子８２ａは保温され、はんだ６１が加熱及び溶融される。すなわち、図１２（Ａ）、（Ｂ）を参照すると、基板８１の第１の面から露出した端子８２ａに第１スポット光Ｓ１の照射位置が設定される。また、はんだ供給位置に第２スポット光Ｓ２の照射位置が設定される。そして、レーザ光源１２から照射されるレーザ光の第２スポット光Ｓ２へのエネルギの分配比率を第１スポット光Ｓ１への分配比率よりも高く設定する。 ≪Solder melting process≫
In step S5 to step S9 performed subsequent to step S4, solder melting is performed. The control unit 70 causes the solder supplier 60 to supply the solder 61 onto the pad 81a and irradiates the supplied solder 61 with laser light to maintain the state, that is, does not perform rotational movement. Referring to FIG. 8, more specifically, the collimating lens 15 is raised, and the lowered state of the first axico lens 34 is maintained. Thus, the first spot light S1, the second spot light S2, and the semicircular light collection SH are generated. In the solder melting process, the laser light source 12 is moved, that is, the relative movement between the expander unit 10 and the ring light shaping unit 30 is performed, and the condensing lens unit 50 is not rotated by the fourth actuator 53 as described above. Referring to FIGS. 15 and 16, in the solder melting process, energy distribution is performed so that 1 J is supplied to the pad 81 a, 1 J is supplied to the terminal 82 a, and 8 J is supplied to the solder 61. Thereby, the pad 81a and the terminal 82a are kept warm, and the solder 61 is heated and melted. That is, referring to FIGS. 12A and 12B, the irradiation position of the first spot light S1 is set on the terminal 82a exposed from the first surface of the substrate 81. Further, the irradiation position of the second spot light S2 is set at the solder supply position. The energy distribution ratio of the laser light emitted from the laser light source 12 to the second spot light S2 is set higher than the distribution ratio to the first spot light S1.

ステップＳ５では、エンコーダ７１の出力に基づいて、第２スポット光Ｓ２がはんだ供給器６０によるはんだ供給位置に位置決めできたか否かを判断する。ステップＳ５でＹｅｓと判断したときは、ステップＳ６へ進む。一方、ステップＳ５でＮｏと判断したときは、Ｙｅｓと判断するまでステップＳ５の措置を繰り返す。 In step S 5, based on the output of the encoder 71, it is determined whether or not the second spot light S 2 has been positioned at the solder supply position by the solder supplier 60. When it is determined Yes in step S5, the process proceeds to step S6. On the other hand, when it is determined No in step S5, the measure of step S5 is repeated until it is determined Yes.

ステップＳ６では、はんだ供給位置に第２スポット光Ｓ２の照射位置を設定した状態で第４アクチュエータ５３の回転を停止させる。そして、ステップＳ６に引き続いて行われるステップＳ７では、第１アクチュエータ１４と第３アクチュエータ３３とを作動させて、第２スポット光Ｓ２となるリング光を形成する。また、これとともに、第２アクチュエータ１７を作動させて、エキスパンダ部１０をリング光整形部３０に対して水平方向に移動させる。これにより、図７における（Ｃ−３）で示すように照射面積の偏りが生じる。これにより、第２スポット光Ｓ２によるエネルギ付与の割合が高くなる。この結果、はんだ６１に集中的にエネルギが分配される状態となる。 In step S6, the rotation of the fourth actuator 53 is stopped with the irradiation position of the second spot light S2 set at the solder supply position. Then, in step S7 performed subsequent to step S6, the first actuator 14 and the third actuator 33 are operated to form ring light that becomes the second spot light S2. At the same time, the second actuator 17 is operated to move the expander unit 10 in the horizontal direction with respect to the ring light shaping unit 30. Thereby, as shown by (C-3) in FIG. 7, the bias of an irradiation area arises. Thereby, the rate of energy application by the second spot light S2 increases. As a result, energy is intensively distributed to the solder 61.

ステップＳ７に引き続いて行われるステップＳ８では、はんだ供給器６０によりはんだ６１の供給が行われる。そして、予め定められた時間が経過し、所定量のはんだ６１の供給が完了すると、ステップＳ９においてはんだ供給は終了となる。供給されたはんだ６１は、高いエネルギ状態とされた第２スポット光Ｓ２によって迅速に加熱され、溶融する。溶融したはんだ６１は、パッド８１ａ上にぬれ拡がる。 In step S8 performed subsequent to step S7, the solder 61 is supplied by the solder supplier 60. Then, when a predetermined time elapses and the supply of the predetermined amount of solder 61 is completed, the supply of solder is terminated in step S9. The supplied solder 61 is rapidly heated and melted by the second spot light S2 in a high energy state. The molten solder 61 spreads on the pad 81a.

≪フィレット成形工程≫
ステップＳ９に引き続いて行われるステップＳ１０〜ステップＳ１３において、フィレット形成が行われる。制御部７０は、パッド８１ａ上にレーザ光を照射すると共にパッド８１ａ上に照射されたレーザ光をパッド８１ａの円環状に沿わせて回転移動させる。図８を参照すると、より具体的に、コリメートレンズ１５の上昇状態を維持し、第１アキシコレンズ３４を上昇状態とする。これにより、第１スポット光Ｓ１を消滅させ、第２スポット光Ｓ２及び半円集光ＳＨを作り出す。フィレット形成工程では、レーザ光源１２の移動、すなわち、エキスパンダ部１０とリング光整形部３０との相対移動は行わず、予備加熱工程と同様のポジションに復帰させる。そして、第４アクチュエータ５３による集光レンズ部５０の回転を行う。これにより、ぬれ拡がったはんだ６１、パッド８１ａを均一に加熱することができ、フィレットを形成することができる。図１５及び図１６を参照すると、フィレット形成工程では、パッド８１ａに１Ｊ、端子８２ａに１Ｊ、はんだ６１に８Ｊが供給されるようにエネルギ分配が行われる。これにより、パッド８１ａ及び端子８２ａは保温され、はんだ６１が加熱される。ただし、フィレット形成工程では、後述するように第１スポット光Ｓ１は照射されない。このため、端子８２ａには、第１スポット光Ｓ１は照射されず、端子８２ａは間接的にエネルギが付与され、保温される。 ≪Fillet molding process≫
Fillet formation is performed in steps S10 to S13 performed subsequent to step S9. The control unit 70 irradiates the pad 81a with laser light and rotates the laser light irradiated on the pad 81a along the annular shape of the pad 81a. Referring to FIG. 8, more specifically, the rising state of the collimating lens 15 is maintained, and the first axico lens 34 is set to the rising state. Thereby, the first spot light S1 is extinguished, and the second spot light S2 and the semicircular light collection SH are created. In the fillet forming process, the laser light source 12 is not moved, that is, the relative movement between the expander unit 10 and the ring light shaping unit 30 is not performed, and is returned to the same position as in the preheating process. Then, the condensing lens unit 50 is rotated by the fourth actuator 53. As a result, the wet-spread solder 61 and the pad 81a can be heated uniformly, and a fillet can be formed. Referring to FIGS. 15 and 16, in the fillet forming process, energy distribution is performed so that 1 J is supplied to the pad 81 a, 1 J is supplied to the terminal 82 a, and 8 J is supplied to the solder 61. Thereby, the pad 81a and the terminal 82a are kept warm, and the solder 61 is heated. However, in the fillet forming step, the first spot light S1 is not irradiated as will be described later. For this reason, the terminal 82a is not irradiated with the first spot light S1, and the terminal 82a is indirectly given energy and kept warm.

フィレット形成工程では、パッド８１ａ上にぬれ拡がったはんだ６１上に第２スポット光Ｓ２の照射位置と半円集光ＳＨの照射位置が設定されレーザ照射が行われる。これを実現するために、ステップＳ１０では、第２アクチュエータ１７を水平作動させて、エキスパンダ部１０の位置を当初の位置に復帰させてエネルギが均等に配分される位置とする。また、第３アクチュエータ３３を作動させて、リング光の寸法を半円集光ＳＨと第２スポット光Ｓ２を実現する寸法に調整する。具体的にレーザ光源１２に近づく方向に第１アキシコレンズ３４を移動させてリング光が第１集光レンズ５１ａに入射しない寸法に調整する。これにより、図１３における（Ｂ−１）に示すようにパッド８１上にぬれ拡がったはんだ６１上に第２スポット光Ｓ２と半円集光ＳＨが照射される。 In the fillet forming step, the irradiation position of the second spot light S2 and the irradiation position of the semicircular condensing SH are set on the solder 61 wetted and spread on the pad 81a, and laser irradiation is performed. In order to realize this, in step S10, the second actuator 17 is operated horizontally, the position of the expander unit 10 is returned to the initial position, and the energy is evenly distributed. Further, the third actuator 33 is actuated to adjust the ring light size to a size that realizes the semicircular light collection SH and the second spot light S2. Specifically, the first axico lens 34 is moved in a direction approaching the laser light source 12 to adjust the dimension so that the ring light does not enter the first condenser lens 51a. As a result, the second spot light S2 and the semicircular condensing light SH are irradiated onto the solder 61 wetted and spread on the pad 81 as shown in (B-1) in FIG.

そして、ステップＳ１０に引き続いて行われるステップＳ１１で、第４アクチュエータ５３が作動することにより、図１３における（Ｂ−２）や（Ｂ−３）に示すように、リング状の照射が実現される。ステップＳ１１では、レーザをｏｆｆするためのカウントを開始する。そして、ステップＳ１２において、レーザをｏｆｆするカウントが完了したことを確認すると、レーザ照射をｏｆｆする。ここで、レーザをｏｆｆするための時間は、フィレットを形成するための時間として予め定められている。ステップＳ１２に引き続いて行われるステップＳ１３では、第４アクチュエータ５３の作動を停止する。 Then, in step S11 performed subsequent to step S10, the fourth actuator 53 is actuated to realize ring-shaped irradiation as shown in (B-2) and (B-3) in FIG. . In step S11, a count for turning off the laser is started. In step S12, when it is confirmed that the count for turning off the laser is completed, the laser irradiation is turned off. Here, the time for turning off the laser is predetermined as the time for forming the fillet. In step S13 performed subsequent to step S12, the operation of the fourth actuator 53 is stopped.

≪作業終了後≫
図１４を（Ａ）、（Ｂ）を参照すると。一連の工程が終了した後は、次回のはんだ付作業に移行すべく、図１０（Ａ）に示した状態に各レンズを移動させておく。 ≪After completion of work≫
Referring to FIGS. 14A and 14B, FIG. After the series of steps is completed, each lens is moved to the state shown in FIG. 10A in order to shift to the next soldering operation.

以上が、はんだ接合装置１００を用いたはんだ接合操作、はんだ接合方法の一例である。実施形態のはんだ接合装置、はんだ接合方法によれば、各工程によってレーザ光のエネルギ分配をして、はんだ付け作業に含まれる各工程に応じてパッド、端子及びはんだへ適切なエネルギ分配を行うことができる。この結果、はんだ付けの作業時間を短縮しつつ、基板やパッド、電子部品の損傷を抑制し、はんだ接合の品質を向上させることができる。また、単一のレーザ光源のエネルギ分配を行っているため、はんだ接合装置が必要とするレーザ光源を少なくすることが可能となり、はんだ接合装置の製造コストを抑制することができる。 The above is an example of a solder bonding operation and a solder bonding method using the solder bonding apparatus 100. According to the solder bonding apparatus and the solder bonding method of the embodiment, energy distribution of laser light is performed in each process, and appropriate energy distribution is performed to the pads, terminals, and solder according to each process included in the soldering operation. Can do. As a result, it is possible to improve the quality of solder joints by shortening the soldering operation time, suppressing damage to the substrate, pads, and electronic components. Moreover, since energy distribution of a single laser light source is performed, it is possible to reduce the number of laser light sources required by the solder bonding apparatus, and the manufacturing cost of the solder bonding apparatus can be suppressed.

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications, within the scope of the gist of the present invention described in the claims, It can be changed.

なお、以上の説明に関して更に以下の付記を開示する。
（付記１）
基板上に配置される円環状のパッドと、前記パッドの円環内に臨む端子とを、前記パッド上に供給されるはんだによって接合するはんだ接合装置であって、
レーザ光源によるレーザ光の照射位置を、前記パッド上、又は、前記パッド上及び前記端子上に形成するとともに、前記パッド上に照射したレーザ光を前記パッドの円環状に沿わせて回転移動させる回転駆動部を備えるレーザ照射装置と、
前記パッド上にはんだを供給するはんだ供給器と、
を備えるはんだ接合装置。
（付記２）
はんだ接合操作における予備加熱工程において、前記パッド上及び前記端子上にレーザ光を照射すると共に前記パッド上に照射されたレーザ光を前記回転駆動部により前記パッドの円環状に沿わせて回転移動させ、
はんだ接合操作におけるはんだ溶融工程において、前記はんだ供給器に前記パッド上にはんだを供給させるとともに、前記回転駆動部による前記回転運動を停止させ、供給された前記はんだ上にレーザ光を照射し、その状態を保持させ、
はんだ接合操作におけるフィレット形成工程において、前記パッド上にレーザ光を照射すると共に前記パッド上に照射されたレーザ光を前記回転駆動部により前記パッドの円環状に沿わせて回転移動させる制御部とを備える付記１に記載のはんだ接合装置。
（付記３）前記レーザ照射装置は、
前記レーザ光源を備え、前記レーザ光源によって照射されたレーザ光を径が調整された直進光として出力するエキスパンダ部と、
前記エキスパンダ部によって径が調整された直進光を所望の寸法を有するリング光に整形するリング光整形部と、
前記リング光整形部によって整形されたリング光を複数の集光位置に分配する集光レンズ部と、
を備え、
前記エキスパンダ部と前記リング光整形部とを前記レーザ光源が発するレーザ光の光軸と直交する方向に相対移動させて、前記直進光の前記リング光整形部への入射状態を変更する駆動部と、を備え、
前記制御部は、前記駆動部を制御することにより前記パッド上へ照射されるレーザ光と前記端子上へ照射されるレーザ光の分配を変更する付記２記載のはんだ接合装置。
（付記４）
前記レーザ照射装置は、前記はんだ溶融工程において、前記はんだ上に照射されるスポット光と、前記パッド上に照射される半円集光を形成する請求項２又は３に記載のはんだ接合装置。
（付記５）
前記エキスパンダ部は、コリメートレンズを備えるとともに、前記コリメートレンズと前記レーザ光源と光軸方向距離を変化させて直進光の径を調整する駆動部備える付記３に記載のはんだ接合装置。
（付記６）
前記リング光整形部は、光軸方向に配列された複数のアキシコレンズを備えた付記３に記載のはんだ接合装置。
（付記７）
前記集光レンズ部は第１スポット光を形成する第１集光レンズと、第２スポット光を形成する第２集光レンズと、半円集光を形成する第３集光レンズを含む付記３に記載のはんだ接合装置。
（付記８）
レーザ光源と対向する基板の第１の面側に端子を露出させて前記第１の面の裏面となる第２の面側に電子部品を配置する工程と、
前記基板の前記第１の面から露出した前記端子上に第１スポット光の照射位置を設定するとともに、前記第１の面の前記端子の周囲に円環状に設けられたパッド上に第２スポット光の照射位置と半円集光の照射位置を設定し、前記第２スポット光と前記半円集光を前記パッドの円環状に沿わせて回転移動させてレーザ照射を行う予備加熱工程と、
前記基板の前記第１の面から露出した前記端子に第１スポット光の照射位置を設定するとともに、はんだ供給位置に第２スポット光の照射位置を設定し、前記第２スポット光の照射位置を固定した状態でレーザ照射を行うはんだ溶融工程と、
前記パッド上にぬれ拡がったはんだ上に第２スポット光の照射位置と半円集光の照射位置を設定し、前記第２スポット光と前記半円集光を前記パッドの円環状に沿わせて回転移動させてレーザ照射を行うフィレット形成工程と、
を含むはんだ接合方法。
（付記９）
前記はんだ溶融工程は、前記レーザ光源から照射されるレーザ光の第２スポット光へのエネルギの分配比率を第１スポット光への分配比率よりも高く設定してレーザ照射を行う付記８に記載のはんだ接合方法。 In addition, the following additional notes are disclosed regarding the above description.
(Appendix 1)
A solder bonding apparatus for bonding an annular pad disposed on a substrate and a terminal facing the annular ring of the pad by solder supplied onto the pad,
Rotation in which a laser light irradiation position by a laser light source is formed on the pad or on the pad and the terminal, and the laser light irradiated on the pad is rotated and moved along an annular shape of the pad. A laser irradiation device comprising a drive unit;
A solder supplier for supplying solder onto the pad;
A solder joining apparatus comprising:
(Appendix 2)
In the preheating step in the soldering operation, the pad and the terminal are irradiated with laser light, and the laser light irradiated on the pad is rotated and moved along the annular shape of the pad by the rotation driving unit. ,
In the solder melting step in the solder joining operation, the solder feeder is supplied with solder on the pad, the rotational movement by the rotation driving unit is stopped, and the supplied solder is irradiated with laser light, Keep the state,
A control unit that irradiates the pad with laser light and rotates the laser light irradiated on the pad along the annular shape of the pad by the rotation driving unit in a fillet forming step in the solder bonding operation; The solder joining apparatus according to Supplementary Note 1 provided.
(Appendix 3) The laser irradiation apparatus
An expander that includes the laser light source and outputs laser light emitted by the laser light source as straight-adjusted light having a diameter;
A ring light shaping unit for shaping straight light whose diameter is adjusted by the expander part into ring light having a desired dimension;
A condensing lens unit that distributes the ring light shaped by the ring light shaping unit to a plurality of condensing positions;
With
A drive unit that moves the expander unit and the ring light shaping unit relative to each other in a direction orthogonal to the optical axis of the laser light emitted from the laser light source to change the incident state of the straight light on the ring light shaping unit. And comprising
The solder bonding apparatus according to claim 2, wherein the control unit changes distribution of the laser light irradiated onto the pad and the laser light irradiated onto the terminal by controlling the driving unit.
(Appendix 4)
4. The solder bonding apparatus according to claim 2, wherein the laser irradiation device forms a spot light irradiated on the solder and a semicircular condensing irradiated on the pad in the solder melting step. 5.
(Appendix 5)
The solder joint device according to appendix 3, wherein the expander unit includes a collimator lens, and includes a drive unit that adjusts the diameter of the straight light by changing a distance in the optical axis direction between the collimator lens and the laser light source.
(Appendix 6)
The soldering device according to appendix 3, wherein the ring light shaping unit includes a plurality of axico lenses arranged in an optical axis direction.
(Appendix 7)
The condensing lens unit includes a first condensing lens that forms first spot light, a second condensing lens that forms second spot light, and a third condensing lens that forms semicircular condensing. The solder joint apparatus as described in.
(Appendix 8)
A step of exposing a terminal on a first surface side of a substrate facing a laser light source and disposing an electronic component on a second surface side which is the back surface of the first surface;
An irradiation position of a first spot light is set on the terminal exposed from the first surface of the substrate, and a second spot is formed on an annular pad around the terminal on the first surface. A preheating step of setting a light irradiation position and an irradiation position of semicircular condensing, and performing laser irradiation by rotating the second spot light and the semicircular condensing along the annular shape of the pad;
The irradiation position of the first spot light is set to the terminal exposed from the first surface of the substrate, the irradiation position of the second spot light is set to the solder supply position, and the irradiation position of the second spot light is set. A solder melting process in which laser irradiation is performed in a fixed state;
An irradiation position of the second spot light and an irradiation position of the semicircular condensing are set on the solder spread out on the pad, and the second spot light and the semicircular condensing are set along the annular shape of the pad. Fillet forming step of rotating and moving the laser,
A solder joining method including:
(Appendix 9)
In the solder melting step, the laser irradiation is performed by setting the energy distribution ratio of the laser light irradiated from the laser light source to the second spot light higher than the distribution ratio of the laser light to the first spot light. Solder joining method.

１レーザ照射装置１０エキスパンダ部
１１第１フレーム部材１２レーザ光源
１３第１支柱１４第１アクチュエータ
１５コリメートレンズ１６第１レンズ保持枠
１７第２アクチュエータ３０リング光整形部
３１第２フレーム部材３２第２支柱
３３第３アクチュエータ３４第１アキシコレンズ
３５第２レンズ保持枠３６第２アキシコレンズ
５０集光レンズ部５１組み立てレンズ
５１ａ第１集光レンズ５１ｂ第２集光レンズ
５１ｃ第３集光レンズ５２第３レンズ保持枠
５３第４アクチュエータ６０はんだ供給器
６１はんだ７０制御部
７１エンコーダ８１基板
８１ａパッド８２電子部品
８２ａ端子１００はんだ接合装置
Ｓ１第１スポット光Ｓ２第２スポット光
ＳＨ半円集光 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Laser irradiation apparatus 10 Expander part 11 1st frame member 12 Laser light source 13 1st support | pillar 14 1st actuator 15 Collimating lens 16 1st lens holding frame 17 2nd actuator 30 Ring light shaping part 31 2nd frame member 32 2nd Prop 33 Third actuator 34 First axico lens 35 Second lens holding frame 36 Second axico lens 50 Condensing lens part 51 Assembly lens 51a First condenser lens 51b Second condenser lens 51c Third condenser lens 52 Third lens holder Frame 53 Fourth actuator 60 Solder feeder 61 Solder 70 Control unit 71 Encoder 81 Substrate 81a Pad 82 Electronic component 82a Terminal 100 Solder bonding apparatus S1 First spot light S2 Second spot light SH Semicircular condensing

Claims

A solder bonding apparatus for bonding an annular pad disposed on a substrate and a terminal facing the annular ring of the pad by solder supplied onto the pad,
Rotation in which a laser light irradiation position by a laser light source is formed on the pad or on the pad and the terminal, and the laser light irradiated on the pad is rotated and moved along an annular shape of the pad. A laser irradiation device comprising a drive unit;
A solder supplier for supplying solder onto the pad;
In the preheating step in the soldering operation, the pad and the terminal are irradiated with laser light, and the laser light irradiated on the pad is rotated and moved along the annular shape of the pad by the rotation driving unit. In the solder melting step in the solder joining operation, the solder feeder is supplied with solder on the pad, the rotational movement by the rotation driving unit is stopped, and the supplied solder is irradiated with laser light, The state is maintained, and in the fillet forming process in the soldering operation, the pad is irradiated with laser light, and the laser light irradiated on the pad is rotated along the ring shape of the pad by the rotation driving unit. A control unit to be moved;
A solder joining apparatus comprising:

The laser irradiation apparatus is
An expander that includes the laser light source and outputs laser light emitted by the laser light source as straight-adjusted light having a diameter;
A ring light shaping unit for shaping straight light whose diameter is adjusted by the expander part into ring light having a desired dimension;
A condensing lens unit that distributes the ring light shaped by the ring light shaping unit to a plurality of condensing positions;
With
A drive unit that moves the expander unit and the ring light shaping unit relative to each other in a direction orthogonal to the optical axis of the laser light emitted from the laser light source to change the incident state of the straight light on the ring light shaping unit. And comprising
2. The solder bonding apparatus according to claim 1 , wherein the control unit changes the distribution of the laser beam irradiated onto the pad and the laser beam irradiated onto the terminal by controlling the driving unit.

The said laser irradiation apparatus is a solder joint apparatus of Claim 1 or 2 which forms the semicircle condensing irradiated to the spot light irradiated on the said solder and the said pad in the said solder melting process.

Claim the condensing lens unit comprising a first condensing lens for forming the first spot light, and a second condensing lens for forming the second spot light, a third condensing lens for forming a semicircle condensing 2. The solder joint apparatus according to 2.

A step of exposing a terminal on a first surface side of a substrate facing a laser light source and disposing an electronic component on a second surface side which is the back surface of the first surface;
An irradiation position of a first spot light is set on the terminal exposed from the first surface of the substrate, and a second spot is formed on an annular pad around the terminal on the first surface. A preheating step of setting a light irradiation position and an irradiation position of semicircular condensing, and performing laser irradiation by rotating the second spot light and the semicircular condensing along the annular shape of the pad;
The irradiation position of the first spot light is set to the terminal exposed from the first surface of the substrate, the irradiation position of the second spot light is set to the solder supply position, and the irradiation position of the second spot light is set. A solder melting process in which laser irradiation is performed in a fixed state;
An irradiation position of the second spot light and an irradiation position of the semicircular condensing are set on the solder spread out on the pad, and the second spot light and the semicircular condensing are set along the annular shape of the pad. Fillet forming step of rotating and moving the laser,
A solder joining method including:

The solder melting step, according to claim 5 for laser irradiation is set higher than the distribution ratio of the distribution ratio of energy to the second spot light of the laser beam emitted from the laser light source to the first spot beam Soldering method.