JPH02224869A - 超小形電子回路はんだ接続部のレーザ切離し法 - Google Patents

超小形電子回路はんだ接続部のレーザ切離し法

Info

Publication number
JPH02224869A
JPH02224869A JP1326214A JP32621489A JPH02224869A JP H02224869 A JPH02224869 A JP H02224869A JP 1326214 A JP1326214 A JP 1326214A JP 32621489 A JP32621489 A JP 32621489A JP H02224869 A JPH02224869 A JP H02224869A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
solder
laser beam
optical fiber
tool
bridge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP1326214A
Other languages
English (en)
Inventor
Marshall G Jones
マーシャル・ゴードン・ジョーンズ
Prem N Batra
プレム・ナス・バトラ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JPH02224869A publication Critical patent/JPH02224869A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L23/00Details of semiconductor or other solid state devices
    • H01L23/52Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames
    • H01L23/522Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body
    • H01L23/525Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections
    • H01L23/5256Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections comprising fuses, i.e. connections having their state changed from conductive to non-conductive
    • H01L23/5258Arrangements for conducting electric current within the device in operation from one component to another, i.e. interconnections, e.g. wires, lead frames including external interconnections consisting of a multilayer structure of conductive and insulating layers inseparably formed on the semiconductor body with adaptable interconnections comprising fuses, i.e. connections having their state changed from conductive to non-conductive the change of state resulting from the use of an external beam, e.g. laser beam or ion beam
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K1/00Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/018Unsoldering; Removal of melted solder or other residues
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0006Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/354Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by melting
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/22Secondary treatment of printed circuits
    • H05K3/225Correcting or repairing of printed circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/56Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26 semiconducting
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/04Soldering or other types of metallurgic bonding
    • H05K2203/046Means for drawing solder, e.g. for removing excess solder from pads
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/10Using electric, magnetic and electromagnetic fields; Using laser light
    • H05K2203/107Using laser light
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K2203/00Indexing scheme relating to apparatus or processes for manufacturing printed circuits covered by H05K3/00
    • H05K2203/17Post-manufacturing processes
    • H05K2203/175Configurations of connections suitable for easy deletion, e.g. modifiable circuits or temporary conductors for electroplating; Processes for deleting connections
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3421Leaded components

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Wire Bonding (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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は一般にはんだ接続部等を切り離すための方法お
よび装置に関するものであり、更に詳しくは超小形電子
回路のはんだ接続部をレーザを使用して切り離すことに
関するものである。
超小形電子回路産業では、表面取付は形超小形電子回路
デバイス等は通常、デバイスのリード線を基板の表面に
固着されたパッドにはんだ付けすることによってプリン
ト配線基板のような基板上に取り付けられる。
2つ以上の隣り合ったはんだ付けされたリード線の間に
望ましくないはんだブリッジが形成されることは超小形
電子回路産業における長年の問題であった。このような
ブリッジは望ましくない電気接続部を表わすので、除去
しなければならない。
今日、起生形電子回路の物理的寸法を最小限にすること
、およびチップ上の回路の物理的密度を大きくすること
が重要視されている。起生形電子回路のリード線の寸法
およびリード線のピッチ(中心と中心との間隔)が小さ
くなるにつれて、望ましくないブリッジの切離し作業は
更に難しくなっている。その理由は従来の工具の寸法が
リード線の寸法に比べて大きいこと、またリード線は一
般に極めて柔軟で動きやすいことからである。特にリー
ド線の幅が4ミル以下のオーダであり、ピッチが8ミル
以下のオーダである場合が問題である。
この値はテープ自動化ボンディング(TAB)デバイス
で典型的なものであり、他の表面取付は形デバイスでも
同様である。
従来、伝導および対流による加熱方法が切離し作業のた
めに、場合によってははんだ除去作業のために使用され
てきた。伝導による方法では、はんだごてダ使って余分
なはんだを溶かし、次に余分なはんだを別の材料へのウ
ィッキング(νlcking)により除くかまたはその
領域から余分なはんだを吸引により除く。この方法は2
5ミル以上のピッチのリード線の場合では効果的である
こともあるが、はんだごての物理的寸法が大きく且つは
んだごての影響を受ける領域を局限することはできない
ので、8ミルのピッチのリード線についてはんだごてを
使うことは非常に難しい。対流加熱法にははんだを溶か
すために高温空気噴流の使用が含まれ、このような方法
は現在はんだ除去作業のために使用されている。個別の
高温空気噴流を使って切離し作業を行なうことは可能で
あるが、このような空気噴流を制御し且つ加熱される領
域を制限することは困難である。これにより、特にはん
だ接続部で除去しようとするはんだの量を制御すること
が難しくなり、ピッチが8ミル以下のリードでこのよう
な方法を使うことが特に難しくなる。はんだ付けしたリ
ード線に直接影響を与えることなくピッチが8ミル(通
常、ギャップが4ミル)のリード線相互の間のブリッジ
を構成するはんだのみを溶かして除去することは、高温
空気の噴流を使用する場合は非常に難しい。更に、8ミ
ルのピッチのリード線は前述の通り極めて曲りやすく折
れやすいので、切離し作業の際に空気噴流によって容易
にリード線がそのパッドから持ち上り、リード線が損傷
する。同様の問題はリード線に接触してそれに力を及ぼ
すはんだごてについても存在する。
現在、このような小さいピッチのリード線を有し、はん
だ接続部相互の間にブリッジを生じている起生形電子回
路を修理する方法がない場合がある。修理が可能であっ
ても、それは通常非常に困難であり、費用がかかる。し
たがって、製造環境で超小形電子回路基板にはんだブリ
ッジがあることがわかった場合、回路基板を修理する簡
便で安価な方法がないので、通常は修理しようとするよ
りはむしろ廃棄されている。
はんだ接続部相互の間またははんだ付けされたリード線
相互の間のブリッジを素早くかつ容易に除去することに
より超小形電子回路基板等を修理し、しかも切離し後の
接続部の完全さを損なわず、リード線を傷つけることも
ない方法および装置が要求されている。本発明はこのよ
うな要求にこたえることを目的とする。
発明の要約 上記の目的を達成するため、本発明はリード線を損傷せ
ず且つ切離し後の接続部の完全さを損なうことなしに、
起生形電子回路等のリード線相互の間に形成されたはん
だブリッジを素早くかつ容易に溶かして除去するための
方法および装置を提供する。本発明では、2本のリード
線の間にブリッジを形成するはんだのみを溶かすように
精密かつ正確に制御することができ、しかもリード線を
損傷したり、接続部の完全さを損なったり、はんだ除去
を生じたりする恐れのあるいかなる種類の力もリード線
に加えない非接触熱源を都合よく用いる。
一般的には、本発明は起生形電子回路のはんだ接続部を
切離す方法を提供し、この方法は、起生形電子回路のは
んだ付けされたリード線相互の間に伸びるはんだブリッ
ジと接触するように工具の位置ぎめを行なうステップ、
はんだブリッジにし−ザビームを照射することによりブ
リッジを加熱するステップ、レーザビームの出力を制御
することによりはんだを溶かして、ブリッジを形成して
いるはんだの工具上へのウィッキング(vicking
)を生じさせるステップ、および工具を取り去ることに
よりリード線相互の間のはんだブリッジを除去するステ
ップを含む。
もう一つの面によれば、本発明は起生形電子回路のはん
だ接続部を切離すための装置を提供し、この装置は、工
具を起生形電子回路のリード線相互の間に伸びるはんだ
ブリッジと接触するように工具の位置ぎめを行なう手段
、はんだを溶かして、溶けたはんだの工具上へのウィッ
キングを生じさせるために、はんだブリッジにレーザビ
ームを照射する手段、ならびにリード線相互の間からは
んだブリッジを除去するために工具を取り去る手段を含
む。
更に特定の面によれば、レーザビームを光ファイバを介
してはんだブリッジに送り、また光ファイバの出力端か
らの発散レーザビームがはんだブリッジのみ照射するよ
うに光ファイバの出力端をはんだブリッジに隣接して配
置する。レーザビームのエネルギ密度は強力なものであ
る必要はない。
これは、その目的がはんだブリッジを気化させることで
はなくて、ブリッジと接触するように配置された工具上
へのはんだのウィッキングすなわち流動が生じるように
はんだを溶かすためだけであるからである。はんだが液
体状態にある間に、工具を持ち上げて取り去ることより
、ブリッジを形成するはんだの大部分が除去され、した
がってリード線相互の間のブリッジが除去される。工具
を取り去った後に残ったはんだは表面張力によりリード
線上に流動する。
本発明の好適な態様では2つのレーザビームを用いる。
すなわち、加熱すべき領域に対する光ファイバの出力端
の位置決めを容易にするための可視スペクトルの波長を
有する低出力レーザビームと、隣り合うリード線の間に
ブリッジを形成するはんだを加熱して溶かすための高出
力レーザビームとを用いる。低出力レーザビームによっ
て光ファイバの出力端をはんだブリッジに対して容易に
位置ぎめすることができるので、ファイバから照射され
たレーザビームがはんだブリッジに向けられて、はぼは
んだブリッジのみに限定される。可視スペクトルの低出
力ビームの使用により、高出力レーザビームによって加
熱されて溶かされる領域を精密に決定することができる
本発明ではカメラおよびCRTまたは拡大された画像を
発生する顕微鏡のような観察システムを含めることが好
ましい。これにより、はんだブリッジの位置を突きとめ
てウィッキング工具および光ファイバを位置ぎめするの
が容易になる。光ファイバおよびウィッキング工具は手
で位置ぎめしてもよいし、自動位置ぎめシステムを使っ
て位置ぎめしてもよい。
本発明の他の特徴および利点は以下の説明から明らかと
なろう。
実施例の説明 本発明は起生形電子回路等の隣り合うリード線の間の望
ましくないはんだブリッジを除去するのに特に適したも
のであり、これに関連して説明する。しかし、これは本
発明の1つの用途を示すに過ぎない。
第1図には本発明による装置10が示されている。起生
形電子回路の一対のはんだ接続部の間に伸びる望ましく
ないはんだブリッジ12を除去することによる起生形電
子回路等(図示しない)を含む電子装置の修理にこの装
置10は有用である。
はんだ接続部は例えば起生形電子回路の隣り合う金属電
気リード線14および16を含み、これらのリード線1
4および16は起生形電子回路を支持するプリント配線
基板22のような基板の対応する金属パッド18および
20にそれぞれはんだ付けされている。パッド18およ
び20は公知の方法でプリント配線基板22に固着され
て、各リード線ははんだ層26によって対応するパッド
に電気的に接続されている。
はんだブリッジ12は一般にリード線のパッドへのはん
だ付けの際に、余分のはんだが隣り合うリード線相互の
間に流れ、次いで冷えて硬化することにより生じる。は
んだブリッジはリード線相互の間に望ましくない電気的
接続部を形成し、実際に2つのリード線を電気的に短絡
する。殆んどの場合、これにより超小形電子回路は機能
不全となり、はんだブリッジを除去してプリント配線基
板を修理することにより超小形電子回路デバイスを使用
可能としなければならない。
超小形電子回路デバイスはテープ自動化ボンディング装
置等によりプリント配線基板に取り付けられる表面取付
は形デバイスであってよい。超小形電子回路はたとえば
ピッチ(リード線の中心間の間隔)が8ミル(0,2−
m)以下の高いリード線密度(直線寸法当りのリード線
数)を有することがある。詳しく述べると、リード線の
幅が4ミルのオーダで、リード線相互間のギャップが4
ミルのオーダのものがある。はんだブリッジ12はリー
ド線相互の間のこの4ミルのギャップを横切って、ある
いはリード線と基板上の別の部品との間に伸びるように
形成され得る。このような寸法のリード線は通常、極め
て曲りやすく、若干もろいことがわかる。このため、基
板の修理を行なってはんだブリッジを除去する際、リー
ド線を損傷しないように注意を払わなければならない。
更に、ピッチとリード線相互の間の間隔(ギャップ)が
小さいので、修理が複雑になって、はんだブリッジの除
去が難しくなり、そのための時間がかかり、場合によっ
ては修理ができないことさえある。
基板を修理してこのような超小形電子回路のリード線相
互の間のはんだブリッジを除去する際の困難の1つは、
リード線のそのパッドに対するはんだ付けが損なわれな
いように、はんだブリッジを溶かすのに必要な熱をブリ
ッジのみに集中して局限することが難しいということで
ある。ブリッジの切離し作業の際にリード線に何らかの
力が加わり、且つリード線をパッドに接続しているはん
だが溶けると、リード線がパッドから持ち上げられて、
所定の位置からずれるか、または損傷する。
本発明では、周囲の領域に悪影響を与えないで、ブリッ
ジを形成しているはんだを溶かす非接触型熱源、および
溶けたはんだを素早くかつ容易に除去し得る工具を設け
ることにより、これらの問題を解消する。
図に示すように、本発明ではリード線相互間にはんだブ
リッジを形成しているはんだを溶かすための熱源として
固体Nd : YAGレーザのような適当なレーザ30
を用いることができる。熱源としてNd : YAGレ
ーザは都合が良い。その理由はこの種類のレーザは超小
形電子回路のリード線および部品の結合に通常使用され
るはんだと良好に結合し、またたとえば30秒未満の短
い時間では、この種類のレーザ1.06ミクロンの波長
は殆んどのプリント配線基板の材料と容易には結合しな
いからである。これにより熱の影響を受ける領域をはん
だブリッジに制限することが容易になる。可視波長と紫
外線波長のレーザをかわりの熱源とすることができる。
レーザビームをはんだブリッジに送るため、カップラ3
4を介してレーザ30からのレーザビームを先ファイバ
32に結合することができる。レーザ30からのレーザ
ビームを光学的ハードウェア(レンズ等)を使ってはん
だブリッジに送ってもよいが、光ファイバを使ってレー
ザビームをはんだブリッジに送る方が好ましい。その方
がレーザビームの位置ぎめの制御が簡単になるからであ
る。光ファイバの出力端36をホルダ40の中に配置し
て、この出力端をはんだブリッジ12に隣接して位置ぎ
めするようにできる。レーザビームが光ファイバの出力
端を出ると、図の破線42で示すようにビームが発散す
る。発散ビームがはんだブリッジに照射されて、はぼは
んだブリッジに局限されるように、光ファイバの出力端
ははんだブリッジに対して位置ぎめされる。
レーザビームははんだを気化するためではなく、ただ溶
かして流動させるようにするために使用される。したが
って、レーザ30は余り大きくない出力のビームを供給
しさえすればよく、光ファイバの出力からの発散レーザ
ビームを加熱のために直接使用することができ、ビーム
を集束する必要はない。実際には、レーザビームを集束
するレンズ系を使わない方が好ましいことがある。これ
は、ビームを焦点からはずしてはんだブリッジに印加さ
れるエネルギ密度を小さくしなければならないことがあ
るからである。寸法が小さいため、光ファイバは容易に
はんだブリッジに隣接して位置ぎめできるので、発散レ
ーザビームをほぼはんだブリッジにのみ照射できる。こ
れにより、リード線14および16の加熱、ならびにリ
ード線をパッドへ接続するはんだ26の溶融が避けられ
、これによりパッドをそこなう危険性が最小となり、こ
れらの接続部の完全さをそこなう危険性が最小となる。
溶けたはんだの除去を容易にするため、小さなウィッキ
ング工具50が用いられる。この工具は鋼鉄まはた銅で
作った小さな金属針または薄い刃で構成することができ
る。この工具は互いに隣り合うリード線14と16の間
の間隔すなわちギャップよりも小さい寸法を持たなけれ
ばならない。
切離し処理の際に工具の先端52をはんだブリッジ12
と接触させることができるように工具50を構成しなけ
ればならない。この工具50の目的ははんだブリッジを
形成している溶けたはんだが工具上ヘウィッキングすな
わち流動して除去されるようにすることである。
第1図に示すように、手によって、もしくは手動または
自動位置ぎめ機構54によって、はんだブリッジ12に
対して光ファイバの出力端およびつ゛イッキング工具を
位置ぎめすることができる。
切離しを容易にするため、この切離しを行なわなければ
ならない領域の拡大像を作る観察システムを設けること
が好ましい。図示例では、観察システムは、はんだブリ
ッジ12と周辺の領域の拡大像を表示するためにビデオ
カメラ60およびCRTディスプレイ62を含む。
切離し前のレーザビームの精密な位置ぎめを容易にする
ため、HeNeレーザのような可視スペクトルの波長を
有するレーザビームを作る低出力レーザ64を用いるこ
とができる。レーザ64からの出力ビームをカップラ3
4を介して光ファイバ32に結合して、超小形電子回路
のリード線に向って照射することにより、高出力レーザ
30によって加熱すべき領域の精密な位置を突きとめる
ことができる。これにより光ファイバの位置ぎめが容易
になる。
光ファイバ32は通常の単一の細い石英コアの光ファイ
バで構成することができる。光ファイバの入力端に対す
るホルダ、ならびにレーザ30および64からのレーザ
ビームをファイバのコア端上の小さなスポットに集束さ
せることによりレーザビームを光ファイバに注入するた
めのレンズ系を入力カップラ34に含めてもよい。入力
カップラ34は米国特許第4.564,736号、同第
4.676.586号および同第4,681,396号
に開示されたカップラと同様なものでよい。
これらの特許には、ファイバを介して伝送するためにレ
ーザビームを効率的かつ容易に光ファイバに注入するこ
とができる比較的簡単なカップラが開示されている。こ
れらのカップラは本発明で使用するのに特に適している
光ファイバの出力端36にあるファイバのコアの先端6
8は平らに磨いて、この出力端をたとえば米国特許出願
第136.071号に開示されているようなレンズ無し
カップラまたはホル、ダの中に配置してもよい。この出
力カップラは保持および操作が容易なファイバ用の細い
ホルダを提供し、手動または自動位置ぎめ装置用に、も
しくは手持ち工具用に適している。
切離し処理は次のように行なうことができる。
第1に、超小形電子回路が設けられたプリント配線基板
22のような基板を、拡大像を作成するカメラ60およ
びCRTディスプレイ62のような観察システムを使っ
て検査する。これにより、望ましくないはんだブリッジ
12の検出が容易となり、その位置を正確に突きとめる
ことができる。
HeNeレーザ64が作動されて、その可視ビームが光
ファイバ32に結合され、ファイバを通ってプリント配
線基板および超小形電子回路のはんだ付けされたリード
線に向けて伝送される。光ファイバの出力端から発射さ
れたレーザビームは基板およびリード線の上にスポット
として照射され、レーザビーム全体がほぼはんだブリッ
ジの上に位置するように光ファイバを精密に位置ぎめす
ることができる。次にウィッキング工具50を図に示す
ようにリード線相互間の基板」二ではんだブリッジと接
触するように位置ぎめされる。次に高出力Nd:YAG
レーザを作動して、その出力ビームを光ファイバ32に
注入する。レーザ30ははんだブリッジを構成している
はんだを溶かすために必要な時間の間、作動するか、あ
るいは溶融のために必要なエネルギをブリッジに照射す
るように制御する。はんだは溶けると工具50上へ流動
して付着する。レーザ30が作動されて、溶けたはんだ
が流動状態にある加熱処理の間に、工具50を持ち上げ
て取り去る。これによりリード線相互の間から工具上へ
流動して付着したはんだが除去されて、はんだブリッジ
が破壊される。工具を取り去る際に残ったはんだは、表
面張力によって、切離された後のリード線に戻ることが
できる。
はんだ接続部の切離しのためにレーザのエネルギを容易
に伝達するだけでなく、光ファイバ32はレーザビーム
内に存在し得るホットスポットをならすことによってプ
リント配線基板を損傷しないようにも作用する点でレー
ザのエネルギーの伝達に都合がよい。また、隣り合うリ
ード線をそれらのパッドに接続するはんだ接続部の完全
さをそこなうことなくはんだブリッジのはんだを溶かす
ために、レーザのエネルギを極めて精密かつ直接にはん
だブリッジに伝達することができる。レーザ熱源は非接
触型であるので、はんだ接続部に影響を及ぼすような力
をはんだブリッジに何ら加えない。ウィッキング工具5
0は溶けたはんだが工具上へ流動して付着するようには
んだブリッジに接触して置かれるだけであって、はんだ
・接続部に悪影響を及ぼすような力をリード線に加える
ことはない。
本発明は超小形電子回路の隣り合う対のリード線の間の
4ミルのギャップを横切って伸びた幅が2−8ミルのオ
ーダのはんだブリッジを良好に除去するために用いられ
た。光ファイバによってブリッジに伝達される5−Iθ
ワットのオーダのレーザ出力を使って、ブリッジを溶か
した。非常に薄いナイフの刃をウィッキング工具として
使用した加熱してる間にナイフ刃を取り去ったとき、刃
に流動して付着した溶けたはんだが除去されて、切離し
が完了した。はんだ付けされたリード線の完全さはこの
切離し処理によりて影響を受けなかった。
本発明のこのましい実施例を図示し説明してきたが、当
業者には明らかなように本発明の原理および趣旨を逸脱
することなくこの実施例に変更を加えることができる。
本発明の範囲は特許請求の範囲に規定されている。
【図面の簡単な説明】
第1図は超小形電子回路のはんだ接続部のレーザ切離し
を行なうための本発明による装置を例示する概略構成図
である。 〔主な符号の説明〕 12・・・はんだブリッジ、14.16・・・金属電気
リード線、30・・・レーザ、32・・・光ファイバ、
36・・・光ファイバの出力端、40・・・ホルダ、5
0・・・ウィッキング工具、60・・・ビデオカメラ、
62・・・CRTディスプレイ、64・・・低出力レー
ザ。

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.超小形電子回路はんだ接続部を切離す方法であって
    、超小形電子回路のはんだ付けされたリード線相互の間
    に伸びるはんだブリッジと接触するように工具を位置ぎ
    めし、上記はんだブリッジにレーザビームを照射するこ
    とにより上記はんだブリッジを加熱し、上記レーザビー
    ムの出力を制御することにより上記はんだブリッジのは
    んだを溶かして、該はんだを工具の上へ流動させて付着
    させ、次いで工具を取り去ることにより上記リード線相
    互の間の上記はんだブリッジを除去することを特徴とす
    る方法。
  2. 2.上記レーザビームの出力を制御するステップが、上
    記はんだブリッジの気化を避けるように出力を制御する
    ことからなる請求項1記載の方法。
  3. 3.上記レーザビームの出力を制御するステップが、上
    記はんだブリッジのはんだを溶かして上記工具上へ流動
    させるのに必要な出力となるように上記はんだブリッジ
    に印加される出力を制御することからなる請求項1記載
    の方法。
  4. 4.上記の出力を制御するステップが、上記レーザビー
    ムの出力、ならびに上記レーザビームが上記はんだブリ
    ッジに照射される時間を制御して、上記はんだブリッジ
    に印加される出力を制御することを含む請求項3記載の
    方法。
  5. 5.上記の照射するステップが、上記レーザビームを光
    ファイバの入力端に注入し、上記光ファイバの出力端か
    ら放射されたビームが上記はんだブリッジに照射される
    ように上記光ファイバの出力端を上記はんだブリッジに
    接続して位置ぎめすることを含む請求項1記載の方法。
  6. 6.上記の照射するステップが、上記光ファイバの出力
    端から放射されたレーザビームが発散するように上記光
    ファイバの出力端をレンズ無しカップラの中に支持する
    ことを含む請求項5記載の方法。
  7. 7.上記光ファイバの出力端を位置ぎめするステップが
    、別の1つの低出力レーザビームを上記光ファイバに注
    入し、上記光ファイバの出力端から放射される低出力レ
    ーザビームが上記はんだブリッジに照射されるように上
    記光ファイバの出力端を位置ぎめし、その後にはんだを
    溶かすための高出力を持つ上記の最初に述べたレーザビ
    ームを上記光ファイバに注入することを含む請求項5記
    載の方法。
  8. 8.拡大像を作成する観察システムを使って上記はんだ
    ブリッジおよびその周辺領域を観察するステップを更に
    含む請求項5記載の方法。
  9. 9.上記観察システムがカメラおよびディスプレイ装置
    を含み、上記の観察するステップが上記ディスプレイ装
    置に拡大像を表示することを含む、請求項8記載の方法
  10. 10.上記工具の位置ぎめおよび上記光ファイバの出力
    端の位置ぎめが自動位置ぎめシステムで行なわれる請求
    項5記載の方法。
  11. 11.超小形電子回路はんだ接続部を切離すための装置
    であって、工具、上記工具を超小形電子回路のリード線
    相互の間に伸びるはんだブリッジと接触するように上記
    工具を位置ぎめする工具位置ぎめ手段、上記はんだブリ
    ッジのはんだを溶解させて、溶けたはんだを上記工具上
    へ流動させて付着させるために、上記はんだブリッジに
    レーザビームを照射する照射手段、ならびに上記溶解を
    行っている間に上記工具を取り去ることにより上記リー
    ド線相互の間からはんだブリッジを除去する工具取去り
    手段を含むことを特徴とする装置。
  12. 12.上記照射手段が、光ファイバ、レーザビームを上
    記光ファイバの入力端に注入する注入手段、ならびに上
    記光ファイバの出力端から放射されたレーザビームが上
    記はんだブリッジに照射されるように上記光ファイバの
    出力端を上記はんだブリッジに隣接して位置ぎめするレ
    ーザビーム位置ぎめ手段を含む請求項11記載の装置。
  13. 13.上記光ファイバの出力端が、そこから放射される
    ビームが発散するようにレンズ無しカップラの中に配置
    されている請求項12記載の装置。
  14. 14.上記照射手段が別の低出力レーザビームを上記光
    ファイバの入力端に注入する別の手段を含み、上記レー
    ザビーム位置ぎめ手段が、上記光ファイバの出力端から
    放射される低出力レーザビームに応答して、レーザビー
    ムがほぼ上記はんだブリッジにだけ照射されるように上
    記出力端を位置ぎめする手段を含む請求項12記載の装
    置。
  15. 15.上記低出力レーザビームが可視スペクトルのレー
    ザビームである請求項14記載の装置。
  16. 16.上記照射手段が、気化させないではんだを溶かす
    ように上記はんだブリッジに印加されるレーザビームの
    出力を制御する手段を含む請求項11記載の装置。
  17. 17.上記はんだブリッジおよびその周辺領域の拡大像
    を表示するための手段を含む観察システムが設けられて
    いる請求項11記載の装置。
  18. 18.上記観察システムがカメラおよびディスプレイ装
    置を含む請求項17記載の装置。
  19. 19.上記リード線の幅が4ミルのオーダであり、上記
    リード線相互の間隔が4ミルのオーダである請求項11
    記載の装置。
  20. 20.上記リード線相互の間の間隔より小さい寸法の金
    属部材で上記工具が構成されている請求項19記載の装
    置。
JP1326214A 1988-12-30 1989-12-18 超小形電子回路はんだ接続部のレーザ切離し法 Pending JPH02224869A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/292,048 US4877175A (en) 1988-12-30 1988-12-30 Laser debridging of microelectronic solder joints
US292,048 1988-12-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH02224869A true JPH02224869A (ja) 1990-09-06

Family

ID=23122961

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP1326214A Pending JPH02224869A (ja) 1988-12-30 1989-12-18 超小形電子回路はんだ接続部のレーザ切離し法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4877175A (ja)
EP (1) EP0376541A3 (ja)
JP (1) JPH02224869A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013021325A (ja) * 2011-07-06 2013-01-31 Samsung Electronics Co Ltd レーザーを利用する半導体チップ除去装置

Families Citing this family (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5140128A (en) * 1990-05-03 1992-08-18 General Electric Company Method and system for providing elements of composite objects
US5055652A (en) * 1990-10-01 1991-10-08 General Electric Company Laser soldering of flexible leads
US5125558A (en) * 1990-12-04 1992-06-30 General Electric Company Method for welding components
US5064992A (en) * 1990-12-04 1991-11-12 General Electric Company Apparatus for welding components
US5105062A (en) * 1990-12-17 1992-04-14 General Electric Company Method for forming an electrode-lead assembly
BE1007436A3 (nl) * 1993-08-11 1995-06-13 Philips Electronics Nv Werkwijze voor het onderling verplaatsen van tenminste twee delen van een actuator alsmede een actuator geschikt voor toepassing bij een dergelijke werkwijze.
US5759428A (en) * 1996-03-15 1998-06-02 International Business Machines Corporation Method of laser cutting a metal line on an MR head
US5699212A (en) * 1996-05-01 1997-12-16 International Business Machines Corporation Method of electrostatic discharge protection of magnetic heads in a magnetic storage system
US6655997B2 (en) 1997-06-25 2003-12-02 Chua Sze Lam Electrical connector with a releasable housing
US6164515A (en) * 1998-02-17 2000-12-26 Soltec B.V. Movable selective debridging apparatus and method of debridging soldered joints on printed circuit boards using same
DE19903957B4 (de) * 1999-01-25 2008-05-21 Finetech Gmbh & Co.Kg Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Lot
US6278078B1 (en) * 1999-06-02 2001-08-21 Lockheed Martin Corporation Laser soldering method
US7353983B2 (en) * 2003-10-28 2008-04-08 Temic Automotive Of North America, Inc. Vertical removal of excess solder from a circuit substrate
JP4697768B2 (ja) * 2004-08-23 2011-06-08 新科實業有限公司 磁気ヘッドスライダ取り外し方法及び装置
US7297972B2 (en) * 2005-08-26 2007-11-20 Electro Scientific Industries, Inc. Methods and systems for positioning a laser beam spot relative to a semiconductor integrated circuit using a processing target as a metrology target
US7315038B2 (en) * 2005-08-26 2008-01-01 Electro Scientific Industries, Inc. Methods and systems for positioning a laser beam spot relative to a semiconductor integrated circuit using a processing target as an alignment target
US8290239B2 (en) * 2005-10-21 2012-10-16 Orbotech Ltd. Automatic repair of electric circuits
JP2008055456A (ja) * 2006-08-30 2008-03-13 Sumitomo Electric Ind Ltd 半田付け方法および半田付け用レーザ装置
WO2008033428A2 (en) * 2006-09-12 2008-03-20 Innoconnex, Inc. Compliance partitioning in testing of integrated circuits
EP1967317A1 (en) * 2007-03-07 2008-09-10 Fujitsu Limited Method for separating a workpiece and laser processing apparatus
JP5082671B2 (ja) * 2007-08-16 2012-11-28 富士通株式会社 はんだ修正装置およびはんだ修正方法
US8822881B2 (en) * 2007-10-31 2014-09-02 HGST Netherlands B.V. Selective soldering using fiber optic device
US9229169B2 (en) * 2011-08-16 2016-01-05 International Business Machines Corporation Lens array optical coupling to photonic chip
GB2507719A (en) * 2012-09-25 2014-05-14 Pillarhouse Int Ltd Method and apparatus for improving selective soldering
US10269762B2 (en) * 2015-10-29 2019-04-23 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Rework process and tool design for semiconductor package
KR102174928B1 (ko) * 2019-02-01 2020-11-05 레이저쎌 주식회사 멀티 빔 레이저 디본딩 장치 및 방법
CN109834355B (zh) * 2019-03-21 2021-06-15 湖北三江航天红峰控制有限公司 Bga封装器件激光锡焊解焊方法
CN112077407A (zh) * 2020-08-10 2020-12-15 昂纳信息技术(深圳)有限公司 一种基于蓝光激光器的焊接方法
CN113857610A (zh) * 2021-09-27 2021-12-31 苏州科韵激光科技有限公司 一种激光拆焊方法和装置
DE102022107543B3 (de) 2022-03-30 2023-08-24 Pac Tech - Packaging Technologies Gmbh Vorrichtung, System und Verfahren zur Reparatur einer Prüfkontaktanordnung

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3717742A (en) * 1970-06-26 1973-02-20 Circa Tran Inc Method and apparatus for forming printed circuit boards with infrared radiation
DE2733082C2 (de) * 1977-07-22 1985-06-20 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Verfahren zum Entfernen der Nutisolation zwischen Kommutatorsegmenten
GB2094692B (en) * 1981-03-16 1985-08-07 Spirig Ernst Desoldering wicks
US4676586A (en) * 1982-12-20 1987-06-30 General Electric Company Apparatus and method for performing laser material processing through a fiber optic
DE3247338A1 (de) * 1982-12-21 1984-06-28 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Verfahren zum laserloeten von flexiblen verdrahtungen
US4564736A (en) * 1984-05-07 1986-01-14 General Electric Company Industrial hand held laser tool and laser system
US4657169A (en) * 1984-06-11 1987-04-14 Vanzetti Systems, Inc. Non-contact detection of liquefaction in meltable materials
US4681396A (en) * 1984-10-09 1987-07-21 General Electric Company High power laser energy delivery system
US4799755A (en) * 1987-12-21 1989-01-24 General Electric Company Laser materials processing with a lensless fiber optic output coupler

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013021325A (ja) * 2011-07-06 2013-01-31 Samsung Electronics Co Ltd レーザーを利用する半導体チップ除去装置
US9768141B2 (en) 2011-07-06 2017-09-19 Samsung Electronics Co., Ltd. Removal apparatuses for semiconductor chips

Also Published As

Publication number Publication date
EP0376541A2 (en) 1990-07-04
US4877175A (en) 1989-10-31
EP0376541A3 (en) 1990-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4877175A (en) Laser debridging of microelectronic solder joints
US4963714A (en) Diode laser soldering system
US5298715A (en) Lasersonic soldering of fine insulated wires to heat-sensitive substrates
AU610974B2 (en) Laser bonding apparatus and method
EP0845807B1 (en) Method and tool for making an electronic circuit having uniform solder residues after solder paste transfer
JPS59119844A (ja) 可撓性配線のレ−ザろう付方法
US5948286A (en) Diffusion bonding of lead interconnections using precise laser-thermosonic energy
GB2330101A (en) Bonding optical elements by non-contact soldering
JP2008153399A (ja) 接合装置および接合装置による接合方法
JPS60234768A (ja) レ−ザ−半田付装置
JP2008153366A (ja) 接合装置による接合方法
JP2007049040A (ja) 接合方法
JPH0712051B2 (ja) ボンデイング方法及び装置
JPH026055A (ja) プリント回路基板とシリコンチップのはんだ付方法
JPH02213075A (ja) リードの接合方法
JP3344289B2 (ja) バンプ付ワークの実装方法
JPS61169167A (ja) レ−ザハンダ付け方法
JP2859978B2 (ja) 電子部品のはんだ付方法
JPS62291934A (ja) フリツプチツプの実装方法
JP4421970B2 (ja) 光モジュールの製造方法
JPH0729942A (ja) 電子装置のリペア方法
Illyefalvi-Vitez et al. Laser soldering for lead-free assembly
JPH0864942A (ja) はんだ付け方法、プリント基板及びはんだ付け装置
JP2786146B2 (ja) はんだ付け方法および装置
JPH06216516A (ja) 電子部品のはんだ付方法