JPH02268494A - レーザハンダ付け方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ光を利用するハンダ付け方法に関するも
のである。

〔従来の技術］ ハンダ付けの方法も種々改良されてきており、レーザ光
の照射加熱を利用した方法も広く知られている。特に、
カメラ等の電子機器では構造も精密であり、用いられて
いる電気部品もチップ化され非常に小型化してきている
ため、ハンダ付けの対象となる端子も微細なものになっ
ており、例えば特公昭６１−５０４００号公報に示され
たような手法により端子相互を正確に位置決めしなくて
はならない。

ところで、レーザ光の照射加熱による従来のハンダ付け
方法は、単にハンダごての代わりにレーザ光を熱源とし
て利用するだけで、微細な構造をもった端子相互間をハ
ンダ付けする際には不向きである１例えば、ハンダ付け
の対象となる端子列が、１ｍｍ程度の幅の端子を同程度
のピッチで間隔で配列したものである場合、たとえ上記
公報記載の手法によって端子相互間の位置決めを正しく
行ったとしても、一方の端子列にのせたハンダの量にバ
ラツキがあると、これにハンダ付けする他方の端子列を
重ね合わせたときに、他方の端子がハンダの盛り上がり
量に応じて波うち、接触不良になる端子がでてくること
がある。

こうした欠点を解消するために、本発明者等は、一方の
端子列を構成する端子の各々に予備ハンダを設けるとと
もに、この端子列にハンダ付けする他方の端子列を構成
している端子の各々に貫通孔を形成し、これらの端子列
を押さえ治具を用いて互いに圧着するように重ね合わせ
てから各貫通孔を通してレーザ光を照射することによっ
て、予備ハンダを順次に溶融してハンダ付けしてゆく方
法を提案している。

この手法によれば、貫通孔を通して必要な個所だけにレ
ーザ光照射を行うことができ、微細な構造部分でも効率
的なハンダ付けが可能となるとともに、押さえ治具によ
る圧着によって端子の浮き上がりをなくして確実なハン
ダ付けを行うことができるだけでなく、レーザ光を貫通
孔を通して照射しているから、余分のハンダは貫通孔を
通して上に盛り上がり、隣接する端子までハンダが流れ
るというような問題も解消することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら上記手法における第１端子と第２端子の重
ね合わせを単に完全に整合してしまうと、微細で多数配
列された端子をレーザでハンダ付けしてゆくときには有
効である反面、ハンダごてを用いた手作業によるハンダ
付けがしにくい。というのは、前記の構想によれば第１
端子は第２端子に整合して重ね合わせられており、微小
な貫通孔を除いて予備ハンダは完全に覆われ、予備ハン
ダに対してハンダごてが押し当てにくくなっているから
である。このため、レーザ光照射によるハンダ付け処理
が故障等により中断された後や、万一接触不良が見出さ
れた一部の端子について、手作業によるハンダ付けを行
う際、あるいは諸々の原因により分解修理する際等の手
作業ハンダ付け時には非常に不便なものとなっている。

〔発明の目的］ 本発明は以上のような問題を解決するためになされたも
ので、微細構造の端子であってもレーザ光を用いて効率
的にハンダ付けを行うことができるようにするだけでな
く、手作業によるハンダ付け処理も簡単にできるように
したハンダ付け方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するために、第１プリンＩＩＪ
板の第１端子列上に設けた予備ハンダに第２プリント基
板の第２端子列を接触させ、さらにこの接触を維持する
ために押さえ治具を用いて第２プリント基板を第１プリ
ント基板に押しつけた状態でレーザ光の照射により順次
に予備ハンダを溶融させることによってハンダ付けを行
う際に、第１端子列の各々の端子が第２端子列の各々の
端子から部分的に露出されるように第１プリント基板と
第２プリント基板とを重ね合わせるようにしたものであ
る。

〔作用〕

上記によれば、第２端子列を構成する各々の端子を押さ
え治具で押圧しているため、予備ハンダが順次に溶融し
てゆく過程で、第２端子列の各々の端子は、第１端子列
の端子ごとに設けられた予備ハンダに圧着され、浮き上
がりによる接触不良は生じない。また、レーザ光による
ハンダ付け処理を行わない場合でも、第１端子列の一部
が外部に露呈されることになるから、この部分を利用し
て手作業によるハンダ付け処理も簡単に行うことができ
るようになる。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明
する。

（実施例） 第２図に示すフレキシブルな第２プリント基板１０は、
例えばカメラを電気的に統御するＩＣ及び他の電子部品
（図示せず）を配列している。この第２プリント基板１
０の右縁には、端子１１゜１２．１３．１４が一部ピッ
チし。（例えばり。

＝１．６ｍｕ＋）で配列されている。端子１１−１４は
全部で１８個程度配列された端子の一部を図示したもの
である。端子１１〜１４のそれぞれには、スルーホール
１６，１７．１８．１９が開設されている。端子１１〜
１４の幅Ｗ２は全て０．８胴、また各スルーホール１１
〜１４の径は０．５＋＋ｕｎである。第２プリント基板
１０の下方に重合わせられた第１プリント基板２１上に
は、カメラのシャッタまわりの電気部品（図示せず）が
配列されている。この第１プリント基板２１の右縁には
、端子２２，２３，２４．２５が配列されている。端子
２２〜２５の配列ピッチはＬｏ、端子幅ＷＩは１．０胴
であり、端子１１〜１４と整合して配置されている。端
子２２〜２５上にはそれぞれ均一量の予備ハンダ２７．
２８，２９．３０が配されている。

第２プリント基板１０の上から当接している櫛歯状の当
接部３２，３３，３４．３５を有した冶具３７は、各当
接部３２〜３５でそれぞれ端子１１〜１４を予備ハンダ
２７〜３０に押圧している。

治具３７の上面には、スリット４１，４２，４３゜４４
を有した遮光板４６が固着されている。遮光板４６の上
方にはレーザ装置からレーザ光をガイドして来る光ファ
イバに接続されたレーザヘッド４７がスライド自在に配
されている。このレーザの種類は、例えば波長１．０６
μｍのＹＡＧレーザが使用され、また出力は１０〜１３
Ｗ程度である。このようなレーザを照射しながらレーザ
・＼ラド４フは、端子１１〜１４の配列方向に沿って矢
印Ａ方向に走査される。ここでレーザヘッド４７は固定
したままにしておき、プリント基板をセットしたワーク
をロボット等にグリップさせて移動するようにしてもよ
い。遮光板４６は、レーザ光４８が第２プリント基板１
０の絶縁部等に損傷を与えるのを防止するためにレーザ
光４８を遮光するものである。このレーザ光４８の垂直
断面円の径は約２［ｎＩＢである。

また、符号４９．５１は第１．第２のプリント基板２１
．１０をセットする本体ワーク５０に形成されたボスを
示している。このボスを第１図（Ａ）に示すように、第
２プリント基板ｌＯに開設された嵌合孔５２等に嵌入す
ることにより、位置ずれなく２枚のプリント基板１０．
２１を重ね合わせることができる。

以下、上記のような構成からなる本実施例の作用につい
て説明する。

先ず、ボス４９．５１を嵌合孔５２等に嵌入することに
より、２枚のプリント基板１０．２１を位置ずれなく重
ね合わせる。このとき、端子１１は端子２２に、端子１
２は端子２３上に、端子１３は端子２４上に、端子１４
は端子２５上にとそれぞれ正確に重ねることができる。

そして、ハンダのぬれを良くするためにフラックスを端
子１１〜１４及び端子２２〜３０に塗布する。この際、
スルーボール１６〜１９内にもフラックスを塗布する。

端子２２〜２５上に配された予備ハンダ２７〜３０はほ
ぼ均一な量であるが、厳密には第３図に示すように、高
低の差が生しることを避けられない。予備ハンダ２７〜
３０の上部が端子１１〜１４に接触していない場合には
、後述するハンダ付けを行うことができず、ハンダ付け
不良を発生ずる。これに対処するため、治具３７の各当
接部３２〜３５がそれぞれ独立に、対応する端子１１〜
１４を予備ハンダ２７〜３０に押圧している。

レーザ光４８はその径の中心部に強度のピークが存在す
るために、中心部がスルーホール１６〜１９の中心を通
過するように走行路を設定し、効率的にレーザ光４８を
利用する。そして、レーザヘッド４７を駆動させ、レー
ザ光４８を放出させながら、矢印Ａ方向に第４図に示す
速度パターンで走査させる。第４図では、最高速度値■
８で走行していたレーザヘッド４７が、端子に近づくと
減速しで端子上では速度０となり一瞬停止する。

レーザ光４８が第１図（Ａ）のように例えば予備ハンダ
２８に照射されると、予備ハンダ２８が溶解する。この
とき当接部３３が第２プリント５板１０を押圧している
から、融解されたハンダは確実に端子１２と端子２３を
ハンダ付けし、同図（Ｂ）に示す状態となる。また予備
ハンダ２８の余剰分は端子１２のスルーホール１７内に
流入するから、ハンダ付けの接合強度を高めることがで
き、またこれを目視することによってハンダ付けを確認
してもよい。

この後レーザヘッド４７は、加速して再度最高速度■８
に復帰する。かかる動作を走行距離り。

周期で繰り返すものである。これにより、遮光板４６に
よって遮光される区間は素早く通過して迅速処理を図り
、逆にスルーホール１６〜１９の上ではゆっくりと通過
するから、予備ハンダ２７〜３０へのレーザ光４８の照
射時間を十分に確保することができる。ゆっくり走行す
る時間は例えば０．２〜０．６Ｓｅｃ程度であり、速度
は平均０゜３ｍｍ／Ｓｅｃ程度である。なお、Ｖｌ、Ｉ
の値はレーザ光４３の強度やハンダの種類等に応じて十
分な照射時間が得られるように設定される。なお、上記
条件下ではレーザヘッド４７の立ち上がりや、プリント
基板の余熱等の影響を考慮して、最初にハンダ付けする
端子とその次の端子（図示せず）、及び最後の端子１１
上ではやや走行速度を落とした方が良好なハンダ付けを
行うことができる。

また、レーザヘッド４７の放出側にレーザ光４８を遮断
するためのシャッタを配設しておき、スルーホール１６
〜１９の中心にレーザヘッド４７が照準合致したときに
のみ、前記シャッタを開放（開放時間０．６〜０，８Ｓ
ｅｃ　）　し、その他の走行区間ではシャッタを閉鎖す
る方法もある。この方法では、照準合致後のシャッタの
開閉時間はレーザヘッド４７は全く停止しており、処理
時間の短縮化の点では前述した実施例の方が優れている
。

第５図はさらに他の実施例を示している。この実施例で
は、第２プリント基板６０として下方に折り曲げた先端
部６１に端子６２を配設したものを用意する。そして図
示のように、第２プリント基板６０を第１プリント基板
２１に重ね合わせる。

このとき第２プリント基板６０の先端部６１は、第１プ
リンｈｘ板２１の先端部よりずらし幅にだけずれた状態
となる。このため、端子２３上に配された予備ハンダ６
３は、垂直上方からレーザ光査照射して融解することが
でき、またハンダごてを用いて融解することもできる。

したがって、レーザ光によるハンダ付けから直ちにハン
ダごてを用いたハンダ付けに切り換えることが可能であ
る。

なお、上記実施例では端子のピッチ及び端子幅は全て一
定としたが、これらの寸法が異なる場合でも本発明を適
用することができる。この場合には、例えばマイクロコ
ンピュータを利用してレーザ光４日の走査の速度パター
ンを端子幅やピッチ寸法に応じて調整すればよい。また
、端子上のスルーホールの代わりに、適当な形状の切欠
き部を形成してもよいことは当然である。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明では、第１端子列の各々の
端子に配した予備ハンダに、各々第２端子列の端子をず
らして重ね合わせるとともに、第２端子列の個々の端子
を第１端子列に向けて押圧した状態でレーザ光照射を行
って予備ハンダを溶解するようにしている。したがって
、第１．第２端子列間に浮き上がりが生じることはなく
、各々の端子間の接続が確実になり、効率的で自動化適
性に優れたハンダ付けが可能となる。さらに、第１４子
列の各々の端子の一部が外部に露出するから、手作業に
よるハンダ付けも容易になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の作用を示す要部断面図で
ある。 第２図は本発明に係る実施例を示す外観図である。 第３図は、第２図の実施例を矢印Ａ方向に切断した要部
断面図である。 第４図は、第２図に示すレーザヘッドの走行速度パター
ンを示すグラフである。 第５図は本発明の他の実施例を示す要部断面図である。 １０・・第２プリント基板 １１〜１４，２．２〜２５・・端子 １６〜１９・・スルーホール ２１・・第１プリント基板 ２７〜３０・・予備ハンダ ３２〜３５・・当接部 ３７・・治具 レーザヘノ ド レーザ光。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１プリント基板に配列した第１端子列の上に、
   第２プリント基板に前記第１端子列に対応した配列ピッ
   チで形成した第２端子列を重ねてハンダ付けする方法に
   おいて、 前記第１端子列を構成する個々の端子の上に予備ハンダ
   を設け、これらの予備ハンダに前記第２端子列が接触す
   るように第２プリント基板を第１プリント基板に重ね合
   わせて押さえ治具で押圧した後、第２プリント基板の上
   方からレーザ光を相対的に走査して予備ハンダに順次に
   照射してこれを溶融させてハンダ付けを行うときに、前
   記第１端子列の端子の各々が第２端子列の各端子から部
   分的に露出するように第２プリント基板を第１プリント
   基板に重ね合わせるようにしたことを特徴とするレーザ
   ハンダ付け方法。