JP7239151B2 - レーザー式はんだ付け装置及びはんだ付け方法 - Google Patents
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Description
また、前記第1レーザー光は赤色レーザー光であり、前記第2レーザー光は青色レーザー光であってもよく、或いは、前記第1レーザー光及び第2レーザー光は、共に赤色レーザー光であってもよい。
図1及び図2に示すように、前記レーザー式はんだ付け装置1は、レーザーダイオードの励起によって第1レーザー光B1を発振して出力する第1レーザー発振器2と、前記第1レーザー光B1よりも波長が短い第2レーザー光B2を発振して出力する第2レーザー発振器3と、第1レーザー光B1及び第2レーザー光B2を、プリント基板50上のはんだ付け部位Pに照射する照射ヘッド4と、前記はんだ付け部位Pに線状はんだ5を供給するためのはんだ供給装置6と、前記はんだ付け部位Pから放射される赤外線(放射赤外線)を受光して該はんだ付け部位Pの温度を非接触で測定する放射温度計7と、このレーザー式はんだ付け装置1全体を、設定されたプログラムに従って自動的に制御する制御装置8とを有している。
なお、前記はんだ付け部位Pとは、はんだ付け工程によって異なり、前記端子51及びリード52から成るはんだ付け対象にはんだが供給されていない場合は該はんだ付け対象を示し、はんだ付け対象にはんだが供給された後では、該はんだ付け対象及びはんだを示す。
前記第1半透鏡24は、前記第1レーザー光B1及び可視光は透過させるが前記第2レーザー光B2は反射させるように構成され、前記第2半透鏡25は、前記第1レーザー光B1は透過させるが可視光は反射させるように構成されている。
また、前記第4部分18dの内部には、集光レンズ26が内蔵されており、第1平行レンズ23、前記第1半透鏡24及び第2半透鏡25を透過した第1レーザー光B1がこの集光レンズ26で集光され、はんだ付け部位Pに向けてスポット状に照射される。
なお、この前記第4部分18dは、前記集光レンズ26よりも先端側に、その側面に開口するガラス装着溝27をさらに有し、このガラス装着溝27内に、防塵ガラス28がガラス保持部材29を介して取り付けられている。
一方、前記筒部30bは、前記第1副ボディ部19の第1部分19aに形成された内孔34の内部に、前記筒部30bの外周面と該内孔34の内周面とを密に接触させた状態で、第2光軸L2に沿って変位自在なるように挿入されている。
また、前記連結部35aには、前記連結面36側から凹状に切り欠かれた切欠37が設けられ、該切欠37内に、前記可動キャップ30を第2光軸L2に沿って変位させるためのアジャストボルト38が、抜け止めされた状態で配置されている。
ここで、前記はんだ付け部位Pとは、前記第1工程S1においては、前記端子51及びリード52から成るはんだ付け対象であり、前記第2及び第3工程S2,S3においては、前記はんだ付け対象と溶融はんだ5aである。
その後、前記照射ヘッド4は、次のはんだ付け部位Pに向けて移動し、次のはんだ付け部位Pに対して第1工程S1-第3工程S3が順次行われ、以下、全てのはんだ付け部位Pに対して前述した動作が繰り返される。
また、前記第1レーザー光B1及び第2レーザー光B2の波長は、例えば、はんだ付けのバッチ毎に変更することも可能である。
2 第1レーザー発振器
3 第2レーザー発振器
4 照射ヘッド
5 線状はんだ
9 ボディ
10 照射口
11 第1入射口
12 第2入射口
23 第1平行レンズ
24 第1半透鏡
26 集光レンズ
31 第2平行レンズ
32 第1反射鏡
B1 第1レーザー光
B2 第2レーザー光
L1 第1光軸
L2 第2光軸
P はんだ付け部位
Claims (8)
- 第1レーザー光を出力する第1レーザー発振器と、前記第1レーザー光より波長の短い第2レーザー光を出力する第2レーザー発振器と、前記第1レーザー光及び第2レーザー光をはんだ付け部位に照射する照射ヘッドと、前記はんだ付け部位に線状はんだを供給するはんだ供給装置と、はんだ付け装置全体を制御する制御装置とを有し、
前記照射ヘッドは、中空のボディと、該ボディの先端部に設けられた照射口と、該ボディの基端部に設けられた第1入射口及び第2入射口とを有し、前記第1入射口から前記第1レーザー光が第1光軸に沿って入射され、前記第2入射口から前記第2レーザー光が前記第1光軸と平行する第2光軸に沿って入射されて、前記照射口からはんだ付け部位に照射されるように構成され、
前記第1入射口は、前記ボデイの前記第1光軸上の位置に固定的に取り付けられた固定キャップに設けられ、前記第2入射口は、前記ボデイの前記第2光軸上の位置に該第2光軸に沿って位置調整可能に取り付けられた可動キャップに設けられ、該可動キャップを前記第2光軸に沿って位置調整することにより、前記第2レーザー光のスポット径が前記第1レーザー光のスポット径に合わせて調整可能であり、
前記制御装置は、線状はんだの供給前に前記はんだ付け部位を予熱する第1工程においては、前記照射ヘッドから波長の短い前記第2レーザー光を該はんだ付け部位に向けて照射し、該はんだ付け部位に供給された線状はんだを溶融させて該はんだ付け部位に拡散させる第2工程と、前記はんだ付け部位に拡散した溶融はんだを後加熱する第3工程とにおいては、前記照射ヘッドから波長の長い前記第1レーザー光を前記はんだ付け部位に向けて照射するように設定されている、
ことを特徴とするレーザー式はんだ付け装置。 - 前記可動キャップは、フランジ状をした蓋部と、前記ボデイの内孔内に変位可能に挿入された筒部とを有していて、該可動キャップにスライド部片が連結され、
前記スライド部片は、前記ボデイに螺着されたアジャストボルトの回転操作により該ボデイに対して前記第2光軸に沿う方向に変位自在であり、
前記スライド部片を介して前記可動キャップの位置調整が行われる、
ことを特徴とする請求項1に記載のはんだ付け装置。 - 前記第1光軸上には、前記第1入射口から前記照射口に向けて順次、前記第1入射口から入射した第1レーザー光を平行光にする第1平行レンズと、前記第1レーザー光は透過させるが第2レーザー光は反射する第1半透鏡と、前記第1レーザー光を集光させる集光レンズとが配置され、前記第1半透鏡は、前記第1光軸に対して45度傾斜する姿勢に配設されており、
前記第2光軸上には、前記第2入射口から入射した第2レーザー光を平行光にする第2平行レンズと、平行光になった該第2レーザー光を前記第1半透鏡に向けて90度屈曲させる第1反射鏡とが配設され、該第1反射鏡で前記第1半透鏡に向けて反射された第2レーザー光が、該第1半透鏡で前記第1光軸に沿う方向に反射されたあと、該第1光軸に沿って進行し、前記集光レンズで集光されて前記はんだ付け部位に照射されるように構成されている、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のはんだ付け装置。 - 前記第1レーザー光は赤色レーザー光であり、前記第2レーザー光は青色レーザー光であることを特徴とする請求項1から3何れかに記載のはんだ付け装置。
- 前記第1レーザー光及び第2レーザー光は、共に赤色レーザー光であることを特徴とする請求項1から3何れかに記載のはんだ付け装置。
- 線状はんだの供給前にはんだ付け部位に照射ヘッドからレーザー光を照射して該はんだ付け部位を予熱する第1工程と、前記はんだ付け部位に供給された線状はんだをレーザー光の照射により溶融させて前記はんだ付け部位に拡散させる第2工程と、はんだ付け部位に拡散した溶融はんだをレーザー光の照射により後加熱する第3工程とを有し、
前記第1工程では、波長の短い第2レーザー光を前記照射ヘッドに第2入射口から入射して前記はんだ付け部位に照射し、前記第2工程及び第3工程では、前記第2レーザー光より波長の長い第1レーザー光を前記照射ヘッドに第1入射口から入射して前記はんだ付け部位に照射するレーザー式はんだ付け方法において、
前記第2入射口を照射ヘッドに対して前記第2レーザー光の光軸方向に位置調整可能とし、該第2入射口の位置調整によって前記第2レーザー光のスポット径を前記第1レーザー光のスポット径に合わせて調整する、
ことを特徴とするレーザー式はんだ付け方法。 - 前記第1レーザー光は赤色レーザー光であり、前記第2レーザー光は青色レーザー光であることを特徴とする請求項6に記載のはんだ付け方法。
- 前記第1レーザー光及び第2レーザー光は、共に赤色レーザー光であることを特徴とする請求項6に記載のはんだ付け方法。
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