JPH01224165A - 半田付け方法 - Google Patents
半田付け方法Info
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- JPH01224165A JPH01224165A JP4881488A JP4881488A JPH01224165A JP H01224165 A JPH01224165 A JP H01224165A JP 4881488 A JP4881488 A JP 4881488A JP 4881488 A JP4881488 A JP 4881488A JP H01224165 A JPH01224165 A JP H01224165A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 15
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 19
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 14
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 9
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
- B23K1/005—Soldering by means of radiant energy
- B23K1/0056—Soldering by means of radiant energy soldering by means of beams, e.g. lasers, E.B.
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
本発明は半田付は方法に関する。
第５図はこの種の従来の半田付は装置を示す概略図であ
る。この第５図において、ｌはレーザビームを発生する
レーザ発生器、２はレーザ発生器ｌによって発生された
レーザビームを案内する光ファイバ、３は分光ミラー３
１および集光レンズ３２から成り光ファイバ２によって
案内されたレーザビーム４を集光してワーク５に照射す
る光学ブロック、６はワーク５が配置されたワークテー
ブルである。ワーク５としては、たとえば、電子部品（
たとえばフリップチップ等）と、この電子部品がフラッ
クス等により半田付けされる基板とから成る。従って、
このワーク５においては、レーザビーム４の照射によっ
て、電子部品が基板に半田付けされる。７は半田付けが
なされるフリップチップの表面の温度を検出する赤外線
放射温度計であり、その表面の温度（ワーク温度）は電
圧信号に変換されて温度調節計８に与えられる。温度調
節計８ではワーク温度の電圧信号に応じて、このワーク
温度が一定温度Ｔｓになるようにレーザ発生器１のレー
ザ出力をコントロールする。その後、図示されていない
タイマの時計により一定時間Ｔが経過すると、レーザビ
ーム４の照射は停止される。
る。この第５図において、ｌはレーザビームを発生する
レーザ発生器、２はレーザ発生器ｌによって発生された
レーザビームを案内する光ファイバ、３は分光ミラー３
１および集光レンズ３２から成り光ファイバ２によって
案内されたレーザビーム４を集光してワーク５に照射す
る光学ブロック、６はワーク５が配置されたワークテー
ブルである。ワーク５としては、たとえば、電子部品（
たとえばフリップチップ等）と、この電子部品がフラッ
クス等により半田付けされる基板とから成る。従って、
このワーク５においては、レーザビーム４の照射によっ
て、電子部品が基板に半田付けされる。７は半田付けが
なされるフリップチップの表面の温度を検出する赤外線
放射温度計であり、その表面の温度（ワーク温度）は電
圧信号に変換されて温度調節計８に与えられる。温度調
節計８ではワーク温度の電圧信号に応じて、このワーク
温度が一定温度Ｔｓになるようにレーザ発生器１のレー
ザ出力をコントロールする。その後、図示されていない
タイマの時計により一定時間Ｔが経過すると、レーザビ
ーム４の照射は停止される。
ところで、例えばフリップチップの場合、製造工程にお
ける諸条件によりチップ表面の色がチップ毎に異なって
いる。その際に、レーザビームをチップに照射すると、
チップ表面の色の相違によりレーザビームに対する反射
率が相違し、その結果、レーザビームに対する吸熱性が
チップ毎に異なる。すなわち、吸熱性の良いワークと吸
熱性の悪いワークとが生じる。 第６図はワークの表面温度特性図を示す、この第６図に
おいて、特性線イは吸熱性の良いワークまたは半田やフ
ラックス量の少ないワークの場合の特性線、特性線口は
その逆に吸熱性の悪いワークまたは半田やフラックス量
の多いワークの場合の特性線を示す、Ｔはレーザビーム
照射時間である。この第６図から理解できるように、吸
熱性の良いワークまたは半田やフラックス量の少ないワ
ークの場合、ワークの表面温度は短時間（ｔｌ−ム２）
で一定温度Ｔｓに到達する。一方、吸熱性の悪いワーク
または半田やフラックス量の多いワークの場合にはワー
ク表面温度が一定温度Ｔｓに到達するのには長時間（ｔ
ｌ −ｔ３ ）かかる。 その結果、特性線口の場合は特性線イの場合に比べて、
特性線イと特性線口とで囲まれた面積Ａに相当する熱量
分だけ、半田付けに作用する熱量が少ない。そのために
、特性線イの場合と特性線口の場合とでは、レーザビー
ムを同じ照射時間Ｔだけ照射しているにも拘らず、半田
付けの品質が異なってしまうという欠点があった。 そこで、本発明は、吸熱性の良いワークまたは半田やフ
ラックス量の少ないワークの場合でも、また、吸熱性の
悪いワークまたは半田やフラックス量の多いワークの場
合でも、半田付けに関して均一の品質が得られるような
半田付は方法を提供することを目的とする。
ける諸条件によりチップ表面の色がチップ毎に異なって
いる。その際に、レーザビームをチップに照射すると、
チップ表面の色の相違によりレーザビームに対する反射
率が相違し、その結果、レーザビームに対する吸熱性が
チップ毎に異なる。すなわち、吸熱性の良いワークと吸
熱性の悪いワークとが生じる。 第６図はワークの表面温度特性図を示す、この第６図に
おいて、特性線イは吸熱性の良いワークまたは半田やフ
ラックス量の少ないワークの場合の特性線、特性線口は
その逆に吸熱性の悪いワークまたは半田やフラックス量
の多いワークの場合の特性線を示す、Ｔはレーザビーム
照射時間である。この第６図から理解できるように、吸
熱性の良いワークまたは半田やフラックス量の少ないワ
ークの場合、ワークの表面温度は短時間（ｔｌ−ム２）
で一定温度Ｔｓに到達する。一方、吸熱性の悪いワーク
または半田やフラックス量の多いワークの場合にはワー
ク表面温度が一定温度Ｔｓに到達するのには長時間（ｔ
ｌ −ｔ３ ）かかる。 その結果、特性線口の場合は特性線イの場合に比べて、
特性線イと特性線口とで囲まれた面積Ａに相当する熱量
分だけ、半田付けに作用する熱量が少ない。そのために
、特性線イの場合と特性線口の場合とでは、レーザビー
ムを同じ照射時間Ｔだけ照射しているにも拘らず、半田
付けの品質が異なってしまうという欠点があった。 そこで、本発明は、吸熱性の良いワークまたは半田やフ
ラックス量の少ないワークの場合でも、また、吸熱性の
悪いワークまたは半田やフラックス量の多いワークの場
合でも、半田付けに関して均一の品質が得られるような
半田付は方法を提供することを目的とする。
このような目的を達成するために、本発明は、半田付け
を行なうワークを加熱する加熱手段と、加熱されたワー
クの温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段
にて検出されたワーク温度を積分する温度積分器とを備
え、前記ワーク温度の積分値が所定値に到達したら前記
ワークの加熱を停止させるかまたはワークの加熱量をそ
れに近い状態に減少させることを特徴とする。
を行なうワークを加熱する加熱手段と、加熱されたワー
クの温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段
にて検出されたワーク温度を積分する温度積分器とを備
え、前記ワーク温度の積分値が所定値に到達したら前記
ワークの加熱を停止させるかまたはワークの加熱量をそ
れに近い状態に減少させることを特徴とする。
本発明においては、吸熱性の良いワークまたは半田やフ
ラックス量の少ないワークの場合でも、また、吸熱性の
悪いワークまたは半田やフラックス量の多いワークの場
合でも、ワークへのレーザビームの照射は、ワークの表
面温度の積分値が所定値に到達する巡行なわれる。 従って、両者の場合とも、半田付けに作用する熱量はほ
ぼ同じとなり、それゆえ半田付けの品質はワークに左右
されずにほぼ均一になる。
ラックス量の少ないワークの場合でも、また、吸熱性の
悪いワークまたは半田やフラックス量の多いワークの場
合でも、ワークへのレーザビームの照射は、ワークの表
面温度の積分値が所定値に到達する巡行なわれる。 従って、両者の場合とも、半田付けに作用する熱量はほ
ぼ同じとなり、それゆえ半田付けの品質はワークに左右
されずにほぼ均一になる。
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
第１図は本発明による半田付は方法を実施するための半
田付は装置の一例を示す概略図である。 この第１図において、第５図の各部分と同一機能を有す
る部分には同一符号が付されている。しかして、第１図
の装置が第５図の装置と異なる点は、赤外線放射温度計
７の出力電圧を積分する温度積分器９と、ワーク５の表
面温度の積分値の設定値を設定するための設定器１０と
、温度積分器９から出力される温度積分値実際値と設定
器１０にて設定された温度積分値設定値とを比較し、実
際値が設定値に到達したらワークの加熱を停止させるか
またはワークの加熱量をそれに近い状態に減少させる比
較器１１とが設けられている点である。なお、積分器９
としては、たとえばコンデンサと抵抗とから成り赤外線
放射温度計７の出力電圧を積分するアナログ形積分器、
または、たとえば電圧−周波数変換器とカウンタとから
成り赤外線放射温度計７の出力電圧を周波数信号に変換
してから積分するディジタル形積分器等いずれを用いて
もよい。 さらに、ワークの加熱停止には、レーザ発生器ｌからの
レーザビーム４の発生停止または半田付けの終了した半
田付は個所から新たな半田付は個所へのレーザビーム４
の移動等が含まれる。 次に第１図に示した構成の機能について第２図および第
３図を参照して説明する。第２図は本発明による半田付
は方法を用いた場合のワークの表面温度特性図、第３図
は同様にワークの表面温度積分量特性図である。第２図
および第３図において、第６図と同様に、特性線イは吸
熱性の良いワークまたは半田やフラックス量の少ないワ
ークの場合の特性線、特性線口は吸熱性の悪いワークま
たは半田やフラックス量の多いワークの場合の特性線で
ある。しかして、本発明による方法においても、第２図
に示されるように、ワーク加熱の初期においては、特性
線口の場合は、特性線イに比べて面積Ａに相当する熱量
分だけ、半田付けに作用する熱量が少ない。しかしなが
ら、本発明による方法においては、第３図に示されるよ
うに、ワーク加熱はワークの表面温度の積分値が、設定
値Ｉｓに到達するまで続けられる。その結果、特性線口
の場合には、時刻ｔ４でワーク加熱が終了する（特性線
イの場合）のではなく、時刻ｔ５までワーク加熱が延長
させられる。そのために、アーク加熱の後期においては
、特性線口の場合は特性線イの場合に比べて、特性線イ
と特性線口とて囲まれた面積Ｂに相当する熱量分だけ、
半田付けに作用する熱量が多い、第３図から容易に理解
できるように、特性線イの場合も特性線口の場合も、ワ
ークの表面温度の積分量は共に同一であるので、面積Ａ
と面積Ｂとはほぼ等しくなり、その結果、半田付けに作
用する熱量は同じになる。よって、本発明によれば、半
田付けの品質はワークに左右されずにほぼ均一になる。 第４図は本発明による半田付は方法を実施するための半
田付は装置の他の例を示す概略図である。 この第４図の例は第１図の例に対して温度調節計が設け
られていない点で異なっている。従って、この例におい
ては、レーザ発生器１は一定のレーザ出力のレーザビー
ム４を発生する。他の機能は第１図の場合と同じである
ので、その説明についてはここでは省略する。 なお、上述の例においては、加熱手段としてレーザビー
ムを用いる例について説明したが、ライトビームまたは
ホットエアもしくはヒータチップを用いてもよい。 なおまた、温度検出手段として赤外線放射温度計を用い
る例について説明したが、熱電対、測温抵抗体およびサ
ーミスタ等の温度検出器を用いてもよい。 ｒ発明の効果】 以上に説明したように、本発明によれば、吸熱性の良い
ワークまたは半田やフラックス量の少ないワークの場合
でも、また、吸熱性の悪いワークまたは半田やフラック
ス量の少ないワークの場合でも、半田付けに作用する熱
量を同じにすることができ、それゆえ半田付けの品質を
ワークの材質や半田、フラックス量に左右されずにほぼ
均一に保つことができる。
田付は装置の一例を示す概略図である。 この第１図において、第５図の各部分と同一機能を有す
る部分には同一符号が付されている。しかして、第１図
の装置が第５図の装置と異なる点は、赤外線放射温度計
７の出力電圧を積分する温度積分器９と、ワーク５の表
面温度の積分値の設定値を設定するための設定器１０と
、温度積分器９から出力される温度積分値実際値と設定
器１０にて設定された温度積分値設定値とを比較し、実
際値が設定値に到達したらワークの加熱を停止させるか
またはワークの加熱量をそれに近い状態に減少させる比
較器１１とが設けられている点である。なお、積分器９
としては、たとえばコンデンサと抵抗とから成り赤外線
放射温度計７の出力電圧を積分するアナログ形積分器、
または、たとえば電圧−周波数変換器とカウンタとから
成り赤外線放射温度計７の出力電圧を周波数信号に変換
してから積分するディジタル形積分器等いずれを用いて
もよい。 さらに、ワークの加熱停止には、レーザ発生器ｌからの
レーザビーム４の発生停止または半田付けの終了した半
田付は個所から新たな半田付は個所へのレーザビーム４
の移動等が含まれる。 次に第１図に示した構成の機能について第２図および第
３図を参照して説明する。第２図は本発明による半田付
は方法を用いた場合のワークの表面温度特性図、第３図
は同様にワークの表面温度積分量特性図である。第２図
および第３図において、第６図と同様に、特性線イは吸
熱性の良いワークまたは半田やフラックス量の少ないワ
ークの場合の特性線、特性線口は吸熱性の悪いワークま
たは半田やフラックス量の多いワークの場合の特性線で
ある。しかして、本発明による方法においても、第２図
に示されるように、ワーク加熱の初期においては、特性
線口の場合は、特性線イに比べて面積Ａに相当する熱量
分だけ、半田付けに作用する熱量が少ない。しかしなが
ら、本発明による方法においては、第３図に示されるよ
うに、ワーク加熱はワークの表面温度の積分値が、設定
値Ｉｓに到達するまで続けられる。その結果、特性線口
の場合には、時刻ｔ４でワーク加熱が終了する（特性線
イの場合）のではなく、時刻ｔ５までワーク加熱が延長
させられる。そのために、アーク加熱の後期においては
、特性線口の場合は特性線イの場合に比べて、特性線イ
と特性線口とて囲まれた面積Ｂに相当する熱量分だけ、
半田付けに作用する熱量が多い、第３図から容易に理解
できるように、特性線イの場合も特性線口の場合も、ワ
ークの表面温度の積分量は共に同一であるので、面積Ａ
と面積Ｂとはほぼ等しくなり、その結果、半田付けに作
用する熱量は同じになる。よって、本発明によれば、半
田付けの品質はワークに左右されずにほぼ均一になる。 第４図は本発明による半田付は方法を実施するための半
田付は装置の他の例を示す概略図である。 この第４図の例は第１図の例に対して温度調節計が設け
られていない点で異なっている。従って、この例におい
ては、レーザ発生器１は一定のレーザ出力のレーザビー
ム４を発生する。他の機能は第１図の場合と同じである
ので、その説明についてはここでは省略する。 なお、上述の例においては、加熱手段としてレーザビー
ムを用いる例について説明したが、ライトビームまたは
ホットエアもしくはヒータチップを用いてもよい。 なおまた、温度検出手段として赤外線放射温度計を用い
る例について説明したが、熱電対、測温抵抗体およびサ
ーミスタ等の温度検出器を用いてもよい。 ｒ発明の効果】 以上に説明したように、本発明によれば、吸熱性の良い
ワークまたは半田やフラックス量の少ないワークの場合
でも、また、吸熱性の悪いワークまたは半田やフラック
ス量の少ないワークの場合でも、半田付けに作用する熱
量を同じにすることができ、それゆえ半田付けの品質を
ワークの材質や半田、フラックス量に左右されずにほぼ
均一に保つことができる。
第１図は本発明による半田付は方法を実施するための一
例を示す概略図、 第２図は本発明による半田付は方法を用いた場合のワー
クの表面温度特性図、 第３図は同様にワークの表面温度積分量特性図、第４図
は本発明による半田付は方法を実施するための他の例を
示す概略図、 第５図は従来の半田付は方法を実施するための従来の半
田付は装置を示す概略図、 第６図は従来の半田付は方法を用いた場合のワークの表
面温度特性図である。 １−・・・・レーザ発生器、２−・・・光ファイバ、３
・−・・−光学フロック、４・・・・・ レーザビーム
、５−・−・ワーク、６・−ワークテーブル、７・−・
・赤外線放射温度計、８−・・温度調節計、９・−・・
〜温度積分器、１０−一一一一般定器、吊２図 亮３肥
例を示す概略図、 第２図は本発明による半田付は方法を用いた場合のワー
クの表面温度特性図、 第３図は同様にワークの表面温度積分量特性図、第４図
は本発明による半田付は方法を実施するための他の例を
示す概略図、 第５図は従来の半田付は方法を実施するための従来の半
田付は装置を示す概略図、 第６図は従来の半田付は方法を用いた場合のワークの表
面温度特性図である。 １−・・・・レーザ発生器、２−・・・光ファイバ、３
・−・・−光学フロック、４・・・・・ レーザビーム
、５−・−・ワーク、６・−ワークテーブル、７・−・
・赤外線放射温度計、８−・・温度調節計、９・−・・
〜温度積分器、１０−一一一一般定器、吊２図 亮３肥
Claims (1)
- １）半田付けを行なうワークを加熱する加熱手段と、
加熱されたワークの温度を検出する温度検出手段と、こ
の温度検出手段にて検出されたワーク温度を積分する温
度積分器とを備え、前記ワーク温度の積分値が所定値に
到達したら前記ワークの加熱を停止させるかまたはワー
クの加熱量をそれに近い状態に減少させることを特徴と
する半田付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4881488A JPH01224165A (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | 半田付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4881488A JPH01224165A (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | 半田付け方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01224165A true JPH01224165A (ja) | 1989-09-07 |
Family
ID=12813678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4881488A Pending JPH01224165A (ja) | 1988-03-02 | 1988-03-02 | 半田付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01224165A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07131146A (ja) * | 1993-11-04 | 1995-05-19 | Nec Corp | 半田接続装置及び方法 |
| JPH10303546A (ja) * | 1997-04-24 | 1998-11-13 | Marcom:Kk | 電子部品接続用溶接部材の加熱溶融装置 |
| JP2006281290A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半田付け方法、及び半田付け装置 |
| JP2007098452A (ja) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加熱装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61283457A (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-13 | ヴァンゼッティ システムズ，インク | プリント回路板に部品を配置接続する方法及びその装置 |
| JPS6363568A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-19 | Nippon Abionikusu Kk | リフロ−ソルダリング装置の温度暴走防止装置 |
-
1988
- 1988-03-02 JP JP4881488A patent/JPH01224165A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61283457A (ja) * | 1985-06-07 | 1986-12-13 | ヴァンゼッティ システムズ，インク | プリント回路板に部品を配置接続する方法及びその装置 |
| JPS6363568A (ja) * | 1986-09-04 | 1988-03-19 | Nippon Abionikusu Kk | リフロ−ソルダリング装置の温度暴走防止装置 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07131146A (ja) * | 1993-11-04 | 1995-05-19 | Nec Corp | 半田接続装置及び方法 |
| JPH10303546A (ja) * | 1997-04-24 | 1998-11-13 | Marcom:Kk | 電子部品接続用溶接部材の加熱溶融装置 |
| JP2006281290A (ja) * | 2005-04-01 | 2006-10-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 半田付け方法、及び半田付け装置 |
| JP4609161B2 (ja) * | 2005-04-01 | 2011-01-12 | 住友電気工業株式会社 | 半田付け方法、及び半田付け装置 |
| JP2007098452A (ja) * | 2005-10-07 | 2007-04-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | レーザ加熱装置 |
| JP4562635B2 (ja) * | 2005-10-07 | 2010-10-13 | パナソニック株式会社 | レーザ加熱装置 |
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