JPH02268496A

JPH02268496A - レーザハンダ付け方法

Info

Publication number: JPH02268496A
Application number: JP9019989A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Nakayama; 中山　繁男; Shoya Kozai; 小財　捷也; Makoto Shiino; 椎野　信; Muneyoshi Sato; 佐藤　宗義; Yukio Okazaki; 岡崎　行男
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd; Fuji Photo Optical Co Ltd
Current assignee: Fujinon Corp; Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1989-04-10
Filing date: 1989-04-10
Publication date: 1990-11-02
Anticipated expiration: 2012-03-26
Also published as: JP2594354B2

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〕本発明はレーザ光の照射により効率的にハンダ付けを行
う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、その位置決めについても充分な管理が必要であ
る。

また、ハンダ付けするときに、その対象となる端子の相
互位置を正確に位置決めするには、例えば特公昭６１５
０４００号公報等では端子に設けた位置決め用の小孔を
用いる手法が知られている。

〔発明が解決しようとする課題］しかしながら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った。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もでてくる
ことがある。

また、レーザ光の照射によってハンダが溶融したときに
、隣接する端子にまでハンダが流れてしまい思わぬ個所
が短絡するというような事態も生じかねない。

〔発明の目的〕

本発明は以上のような従来技術の問題点を解消するため
になされたもので、レーザを用いて確実かつ迅速にハン
ダ付けができるようにしたレーザ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、ハンダ付けの対象
となる第１端子列を構成している一方の端子の各々に予
備ハンダを設け、またこの第１端子列にハンダ付けする
第２端子列を構成している他方の端子には、それぞれ貫
通孔を形成しておく。

そして、他方の端子の各々を押さえ治具により前記一方
の端子側に押しつけておき、レーザ光をこれらの端子列
に対して相対的に走査することによって貫通孔に順次に
照射し、貫通孔を通過したレーザ光で予備ハンダを順次
に溶融させてゆくようにしたものである。なお、貫通孔
としては、孔だけでなくスリット状のものであってもよ
い。

また、予備ハンダを溶融させてゆくにあたっては、貫通
孔の配列ピッチに対応して透孔を配列したマスク板を介
してレーザ光の照射を行ったり、あるいは貫通孔にレー
ザ光を照射するときにはその走査速度を緩くする若しく
は停止させる等の手段を講じるのが処理を効率化する上
で非常に有効である。

〔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、貫通孔を通ったレーザ光で
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、溶融したハンダは貫通孔を通って上側に盛り
上がるため、隣接する端子側に流れることはない。

また、マスク板の利用あるいは走査速度の調節により貫
通孔の部分にだけ有効にレーザ光を照射すれば、ハンダ
付け処理時にプリント基板や端子の一部をレーザ光の照
射により損傷させるようなこともない。

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Ｉ
Ｏの右縁には、端子１１゜１２．１３．１４が一部ピッ
チＬ、（例えばＬ０＝１．６Ｍ）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’ｍｍ。

また各スルーホール１１〜１４の径は０．５ＩｎＩ１１
である。第２プリント基Ｆｉ１０の下方に重合わせられ
た硬質の第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↓よＬｏ、端子幅Ｗ、は１．　　Ｏｍｍであり、端
子１１〜１４と整合して配置されている。端子２２〜２
５上にはそれぞれ均一量の予備ハンダ２７，２８，２９
．３０が設けられている。

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
ヘッド４７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１０
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鴫である。

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１０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、
スルーホール１６〜１９内にもフラックスを塗布する。

端子２２〜２５上にはそれぞれ予備ハンダが設けられて
いる。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、高低の差が生じることを
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する。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■
９で走行していたレーザヘッド４７が、端子に近づくと
減速して端子上では速度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プリント基板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■９
に復帰する。かかる動作を走行距離Ｌ０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若しくは停止す
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。ゆっくり走行若し
くは停止する時間は、例えば０．２〜０．６Ｓｅｃ程度
であり、速度は平均０．３ｍｍ／Ｓｅｅ程度である。な
お、■、４の値は当該装置の有する最高速度として作業
時間の短縮を図っている。

なお、上記条件下ではレーザ出力の立ち上がりや、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上では中間の端子に比べ比較的多めに加熱した方が
良好なハンダ付けを行うことができる。

また、レーザ装置（図示せず）の放出側にレーザ光４日
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
．８Ｓｅｃ　）Ｌ、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は全く走行停止しており、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。

さらに、第５図に示すように、レーザ光を確実にスルー
ホール内に照射するために、ＣＣＤカメラ６０を用いて
スルーホールの位置を確認し制御する方法がある。この
場合、ＣＣＤカメラ６０の光軸６１はレーザ光４８に対
して傾きを持ってセットする必要があるため、第２プリ
ント基板ＩＯを押圧する治具６２の当接部６３は図示の
ように傾けて形成したものを用いるとよい。

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４８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端子上に予備ハ
ンダを配し、第２端子には貫通孔を形成４゜しておき、第１端子の予備ハンダ側と第２端子を重ねる
ように両プリント基板を重ね合わせ、この状態で各々の
第２端子を対応する各第１端子に押圧し、前記貫通孔を
通して予備ハンダにレーザ光を照射するようにしである
。したがって、連続的なハンダ付けを迅速に行うことが
でき、ハンダ付けの自動化が容易となる。また、端子ピ
ッチ及び端子幅が微小な場合でも、正確かつ迅速な処理
が可能となるから、プリント基板を小さ（することがで
きる。

【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図の実施例を矢印入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１１〜１１．２２〜２５・・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４７・・レーザヘッド４８・・レーザ光。第１図（Ｂ）第４図朽動睡ＴＩｊｉ第５図

Claims

【特許請求の範囲】

（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
を設けるとともに第２端子列を構成する個々の端子には
貫通孔を形成し、押さえ治具を用いて第２端子列の個々
の端子を第１端子列側に押圧した後、レーザ光を相対的
に走査して前記貫通孔に順次に照射してゆき、貫通孔を
通過したレーザ光によって予備ハンダを順次に溶融させ
でゆくことを特徴とするレーザハンダ付け方法。
（２）前記貫通孔の配列ピッチに対応して透孔を形成し
たマスク板を前記第２プリント基板の上に配置し、レー
ザ光を走査する際に貫通孔以外の部分にレーザ光が照射
されることを防ぐようにしたことを特徴とする特許請求
の範囲第１項記載のレーザハンダ付け方法。
（３）レーザ光を相対的に走査する際に、レーザ光が貫
通孔に照射されるときには走査速度を緩めるようにした
ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のレーザハ
ンダ付け方法。