JPH04220186A - レーザ接合方法 - Google Patents
レーザ接合方法Info
- Publication number
- JPH04220186A JPH04220186A JP2412053A JP41205390A JPH04220186A JP H04220186 A JPH04220186 A JP H04220186A JP 2412053 A JP2412053 A JP 2412053A JP 41205390 A JP41205390 A JP 41205390A JP H04220186 A JPH04220186 A JP H04220186A
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- JP
- Japan
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- laser beam
- wire
- laser
- irradiated
- wire rod
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- 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
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 3
- ONTQJDKFANPPKK-UHFFFAOYSA-L chembl3185981 Chemical compound [Na+].[Na+].CC1=CC(C)=C(S([O-])(=O)=O)C=C1N=NC1=CC(S([O-])(=O)=O)=C(C=CC=C2)C2=C1O ONTQJDKFANPPKK-UHFFFAOYSA-L 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
Landscapes
- Laser Beam Processing (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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、線材にレーザ光を照射
して基体に接合するレーザ接合方法に関するものである
。
して基体に接合するレーザ接合方法に関するものである
。
【０００２】
【従来の技術】電子部品材料として用いられる線材にレ
ーザ光を照射して基板などの基体に接合する場合、十分
な接合強度を得るためにはレーザ光を線材の中心に正確
に位置決めして照射する必要がある。一方、線材は通常
直径が０．０１ｍｍ乃至１．５ｍｍであり、レーザ光の
スポット径は通常０．２ｍｍ乃至１ｍｍで極めて小さい
。このためレーザ光の線材に対する位置決めには高精度
が要求される。
ーザ光を照射して基板などの基体に接合する場合、十分
な接合強度を得るためにはレーザ光を線材の中心に正確
に位置決めして照射する必要がある。一方、線材は通常
直径が０．０１ｍｍ乃至１．５ｍｍであり、レーザ光の
スポット径は通常０．２ｍｍ乃至１ｍｍで極めて小さい
。このためレーザ光の線材に対する位置決めには高精度
が要求される。
【０００３】この位置決めのために従来はレーザ光の出
射ユニットからＨｅ−Ｎｅのレーザ光を出射して線材を
照射し、このレーザスポットの位置をＣＣＤカメラで撮
像し、撮像された画像を画像処理装置で処理して接合位
置を割り出していた。そして線材及び基板が取り付けら
れた治具を１軸テーブルにより移動して、フィードバッ
ク制御により位置決めを行なっていた。
射ユニットからＨｅ−Ｎｅのレーザ光を出射して線材を
照射し、このレーザスポットの位置をＣＣＤカメラで撮
像し、撮像された画像を画像処理装置で処理して接合位
置を割り出していた。そして線材及び基板が取り付けら
れた治具を１軸テーブルにより移動して、フィードバッ
ク制御により位置決めを行なっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来のレーザ接合方法によると、レーザ光に対する線材
の位置決めのためにＣＣＤカメラを用いた画像処理シス
テムが必要となり、設備のためのコストが極めて高くな
るという問題があった。
従来のレーザ接合方法によると、レーザ光に対する線材
の位置決めのためにＣＣＤカメラを用いた画像処理シス
テムが必要となり、設備のためのコストが極めて高くな
るという問題があった。
【０００５】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、基台に接合する線材のレーザ光に対する位置決め
を容易に、かつ正確に行なうことのできる抵コストのレ
ーザ接合方法を提供することを目的とする。
あり、基台に接合する線材のレーザ光に対する位置決め
を容易に、かつ正確に行なうことのできる抵コストのレ
ーザ接合方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【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、線材にレーザ光を照射して基体に接合する
レーザ接合方法において、前記線材に照射されたレーザ
光の反射光を複数の検知手段で検知し、この検知された
複数の反射光の光量を比較手段で比較するとともに、前
記光量が等しくなるように前記線材の位置を正しい位置
に移動させて前記基体に接合するようにしたものである
。
するために、線材にレーザ光を照射して基体に接合する
レーザ接合方法において、前記線材に照射されたレーザ
光の反射光を複数の検知手段で検知し、この検知された
複数の反射光の光量を比較手段で比較するとともに、前
記光量が等しくなるように前記線材の位置を正しい位置
に移動させて前記基体に接合するようにしたものである
。
【０００７】
【作用】上記の方法によると、検知された複数の反射光
の光量を比較手段で比較するとともに、前記光量が等し
くなるように前記線材の位置を正しい位置に移動するか
ら、レーザ光が常に線材の中心部に照射され、線材が均
等に溶融される。そのため線材は基体に強固に接合され
る。
の光量を比較手段で比較するとともに、前記光量が等し
くなるように前記線材の位置を正しい位置に移動するか
ら、レーザ光が常に線材の中心部に照射され、線材が均
等に溶融される。そのため線材は基体に強固に接合され
る。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を参照して説
明する。図１に本実施例において使用する装置の構成を
示す。図において１軸テーブル１上には治具２が矢印（
＋）−（−）方向に移動可能に支持されている。治具２
上には基体である基板３が固定されており、基板３上に
は接合される線材４が載置されている。線材４の上部に
はレーザ光を出射する出射ユニット５が設けられており
、その出射方向は線材４に向っている。出射ユニット５
には光ファイバ６を介してレーザ発振器７が接続されて
おり、レーザ発振器７には位置出し用のＨｅ−Ｎｅレー
ザ発振器と接合用のＹＡＧレーザ発振器とが内蔵されて
いる。そして図示しない外部制御装置によって両発振器
による２種類のレーザ光の切替えが可能となっている。
明する。図１に本実施例において使用する装置の構成を
示す。図において１軸テーブル１上には治具２が矢印（
＋）−（−）方向に移動可能に支持されている。治具２
上には基体である基板３が固定されており、基板３上に
は接合される線材４が載置されている。線材４の上部に
はレーザ光を出射する出射ユニット５が設けられており
、その出射方向は線材４に向っている。出射ユニット５
には光ファイバ６を介してレーザ発振器７が接続されて
おり、レーザ発振器７には位置出し用のＨｅ−Ｎｅレー
ザ発振器と接合用のＹＡＧレーザ発振器とが内蔵されて
いる。そして図示しない外部制御装置によって両発振器
による２種類のレーザ光の切替えが可能となっている。
【０００９】出射ユニット５の先端両側には対称の位置
に検知手段である一対のセンサ８，９が固定されており
、出射ユニット５から出射されたレーザ光が線材４に当
って反射した反射光を検知するようになっている。また
センサ８，９にはセンサ８，９の出力信号を電圧変換し
て増幅する増幅器１０と、増幅された電圧信号をデジタ
ル化するＡ／Ｄコンバータ１１とが順次接続されている
。
に検知手段である一対のセンサ８，９が固定されており
、出射ユニット５から出射されたレーザ光が線材４に当
って反射した反射光を検知するようになっている。また
センサ８，９にはセンサ８，９の出力信号を電圧変換し
て増幅する増幅器１０と、増幅された電圧信号をデジタ
ル化するＡ／Ｄコンバータ１１とが順次接続されている
。
【００１０】さらに、Ａ／Ｄコンバータ１１にはＤＩ／
Ｏインターフェース１２を介して比較手段であるコンピ
ュータ１３が接続されており、コンピュータ１３は一対
のセンサ８，９から送られてくるデジタル化された信号
の比較を行なう。またコンピュータ１３により比較され
た結果はインターフェース１２を介して１軸テーブル１
の制御装置１４に出力され、前記２つの信号が等しくな
るように１軸テーブル１を移動するフィールドバック制
御を行なうようになっている。
Ｏインターフェース１２を介して比較手段であるコンピ
ュータ１３が接続されており、コンピュータ１３は一対
のセンサ８，９から送られてくるデジタル化された信号
の比較を行なう。またコンピュータ１３により比較され
た結果はインターフェース１２を介して１軸テーブル１
の制御装置１４に出力され、前記２つの信号が等しくな
るように１軸テーブル１を移動するフィールドバック制
御を行なうようになっている。
【００１１】次に、図２に示すフローチャート及び図３
乃至図５を参照して本実施例によるレーザ接合方法を説
明する。図２において、ステップ１０１で発振器７から
光ファイバ６及び出射ユニット５を介して線材４上に出
射されたＨｅ−Ｎｅレーザ光は線材４の表面から反射し
てその一部がセンサ８，９に入る。そしてセンサ８，９
は反射光量に比例した信号を出力する。
乃至図５を参照して本実施例によるレーザ接合方法を説
明する。図２において、ステップ１０１で発振器７から
光ファイバ６及び出射ユニット５を介して線材４上に出
射されたＨｅ−Ｎｅレーザ光は線材４の表面から反射し
てその一部がセンサ８，９に入る。そしてセンサ８，９
は反射光量に比例した信号を出力する。
【００１２】次に、ステップ１０２で、センサ８，９か
ら出力した信号は増幅器１０に入力し、増幅器１０によ
り電圧に変換され増幅される。次にステップ１０３で、
増幅器１０から出力した電圧信号はＡ／Ｄコンバータ１
１に入力し、ここでデジタル信号に変換される。次にス
テップ１０４で、このデジタル信号はインターフェース
１２を介してコンピュータ１３に入力し、コンピュータ
１３は２つのデジタル値Ａ，Ｂを比較する。
ら出力した信号は増幅器１０に入力し、増幅器１０によ
り電圧に変換され増幅される。次にステップ１０３で、
増幅器１０から出力した電圧信号はＡ／Ｄコンバータ１
１に入力し、ここでデジタル信号に変換される。次にス
テップ１０４で、このデジタル信号はインターフェース
１２を介してコンピュータ１３に入力し、コンピュータ
１３は２つのデジタル値Ａ，Ｂを比較する。
【００１３】ここで図３に示すように、レーザ光１５の
中心が線材４の中心よりセンサ８側にずれているときは
、センサ８側から出力されたデジタル値Ａはセンサ９側
から出力されたデジタル値Ｂより大きくなる。逆に図４
に示すようにセンサ９側にずれているときはＢはＡよう
大きくなる。すなわち、（Ａ−Ｂ）がプラスの値となる
ときはステップ１０５で、コンピュータ１３からインタ
ーフェース１２を介して制御装置１４にプラスの補正命
令を出力する。逆に（Ａ−Ｂ）がマイナスの値となると
きはステップ１０６で、コンピュータ１３からマイナス
の補正命令を出力する。
中心が線材４の中心よりセンサ８側にずれているときは
、センサ８側から出力されたデジタル値Ａはセンサ９側
から出力されたデジタル値Ｂより大きくなる。逆に図４
に示すようにセンサ９側にずれているときはＢはＡよう
大きくなる。すなわち、（Ａ−Ｂ）がプラスの値となる
ときはステップ１０５で、コンピュータ１３からインタ
ーフェース１２を介して制御装置１４にプラスの補正命
令を出力する。逆に（Ａ−Ｂ）がマイナスの値となると
きはステップ１０６で、コンピュータ１３からマイナス
の補正命令を出力する。
【００１４】また、図５に示すようにレーザ光１５の中
心が線材４の中心と一致したときはＡ＝Ｂとなり、ステ
ップ１０７でレーザ光１５の線材４に対する位置合せが
完了する。またステップ１０５または１０６で制御装置
１４にプラスまたはマイナスの補正命令が出力されたと
きは、ステップ１０８で制御装置１４に（Ａ−Ｂ）の値
に応じて方向性を加えて、１軸テーブル１を移動させる
。このようにしてセンサ８，９の検知したレーザ光の強
さの差がなくなるように１軸テーブル１が動き図５に示
すようにレーザ光１５の中心と線材４の中心とを一致さ
せる。
心が線材４の中心と一致したときはＡ＝Ｂとなり、ステ
ップ１０７でレーザ光１５の線材４に対する位置合せが
完了する。またステップ１０５または１０６で制御装置
１４にプラスまたはマイナスの補正命令が出力されたと
きは、ステップ１０８で制御装置１４に（Ａ−Ｂ）の値
に応じて方向性を加えて、１軸テーブル１を移動させる
。このようにしてセンサ８，９の検知したレーザ光の強
さの差がなくなるように１軸テーブル１が動き図５に示
すようにレーザ光１５の中心と線材４の中心とを一致さ
せる。
【００１５】本実施例による方法によれば、従来微小な
線材４にレーザ光１５を精度よく位置決めして照射し、
基板３に強固に接合するために従来必要であった高価な
画像処理システムが不要となり、設備コストの大幅な削
減が可能となる。また、システムの簡素化による保全性
の向上や設置スペースの削減も可能となる。
線材４にレーザ光１５を精度よく位置決めして照射し、
基板３に強固に接合するために従来必要であった高価な
画像処理システムが不要となり、設備コストの大幅な削
減が可能となる。また、システムの簡素化による保全性
の向上や設置スペースの削減も可能となる。
【００１６】なお、センサ８，９の数は２個以上であっ
てもよい。
てもよい。
【００１７】
【発明の効果】以上説明した本発明によれば、簡単な設
備により精度よくレーザ光の中心を線材の中心に位置決
めして照射することができるので、正確なレーザ接合が
できるとともに、設備費の大幅な削減と保全性の向上と
設備の設置スペースの削減が可能となる。
備により精度よくレーザ光の中心を線材の中心に位置決
めして照射することができるので、正確なレーザ接合が
できるとともに、設備費の大幅な削減と保全性の向上と
設備の設置スペースの削減が可能となる。
【図１】本発明の一実施例に使用される設備の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】同じく実施例における信号処理の手順を示すフ
ロー図である。
ロー図である。
【図３】レーザ光が線材の左側に照射されて反射する状
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
【図４】レーザ光が線材の右側に照射されて反射する状
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
【図５】レーザ光が線材に正しく照射されて反射する状
態を示す説明図である。
態を示す説明図である。
３ 基板（基体）
４ 線材
８，９ センサ（検知手段）
１３ コンピュータ（比較手段）
１５ レーザ光
Claims (1)
- 【請求項１】 線材にレーザ光を照射して基体に接合
するレーザ接合方法において、前記線材に照射されたレ
ーザ光の反射光を複数の検知手段で検知し、この検知さ
れた複数の反射光の光量を比較手段で比較するとともに
、前記光量が等しくなるように前記線材の位置を正しい
位置に移動させて前記基体に接合することを特徴とする
レーザ接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2412053A JPH04220186A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | レーザ接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2412053A JPH04220186A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | レーザ接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04220186A true JPH04220186A (ja) | 1992-08-11 |
Family
ID=18520943
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2412053A Pending JPH04220186A (ja) | 1990-12-19 | 1990-12-19 | レーザ接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04220186A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014176882A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Japan Transport Engineering Co Ltd | レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 |
| JP2019188470A (ja) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | 株式会社日立製作所 | 溶接を監視するためのシステム |
| KR20210126114A (ko) * | 2019-03-12 | 2021-10-19 | 트룸프 레이저-운트 시스템테크닉 게엠베하 | 헤어핀 용접 방법 및 헤어핀 용접 장치 |
-
1990
- 1990-12-19 JP JP2412053A patent/JPH04220186A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014176882A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Japan Transport Engineering Co Ltd | レーザ溶接方法及びレーザ溶接装置 |
| JP2019188470A (ja) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | 株式会社日立製作所 | 溶接を監視するためのシステム |
| KR20210126114A (ko) * | 2019-03-12 | 2021-10-19 | 트룸프 레이저-운트 시스템테크닉 게엠베하 | 헤어핀 용접 방법 및 헤어핀 용접 장치 |
| JP2022524635A (ja) * | 2019-03-12 | 2022-05-09 | トルンプフ レーザー－ ウント ジュステームテヒニク ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | ヘアピン溶接法およびヘアピン溶接装置 |
| US12115595B2 (en) | 2019-03-12 | 2024-10-15 | Trumpf Laser-Und Systemtechnik Gmbh | Hairpin welding method and apparatus |
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