JPH04253564A - 光ビーム等による局部半田付け方法 - Google Patents
光ビーム等による局部半田付け方法Info
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- JPH04253564A JPH04253564A JP1329091A JP1329091A JPH04253564A JP H04253564 A JPH04253564 A JP H04253564A JP 1329091 A JP1329091 A JP 1329091A JP 1329091 A JP1329091 A JP 1329091A JP H04253564 A JPH04253564 A JP H04253564A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000006071 cream Substances 0.000 claims abstract description 23
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 14
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3431—Leadless components
Landscapes
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は小さなチップ部品やリー
ド付き部品をプリント基板に半田付けする場合の光ビー
ム等の非接触熱源を用いた局部半田付け方法に関する。
ド付き部品をプリント基板に半田付けする場合の光ビー
ム等の非接触熱源を用いた局部半田付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の局部半田付けはそのほとんどが、
半田こてと糸半田を用いて手作業にて行われていた。
半田こてと糸半田を用いて手作業にて行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】小さなチップ部品やリ
ード付き部品をプリント基板に半田付けする作業を自動
化するために従来の手作業半田付けに使用されていた半
田こてと糸半田供給ノズルをロボットなどに保持させて
、半田こての位置と糸半田の送りとを制御して局部半田
付けの自動化を行う試みがなされているが、このような
方法では、被半田付け部品が微小になるに従い半田こて
のこて先の接触により部品が動いたり変形したり、また
こて先の摩耗変形によりこて先からの接触による熱伝導
の不安定さにより、均一な品質の半田付けを行うのが困
難であった。
ード付き部品をプリント基板に半田付けする作業を自動
化するために従来の手作業半田付けに使用されていた半
田こてと糸半田供給ノズルをロボットなどに保持させて
、半田こての位置と糸半田の送りとを制御して局部半田
付けの自動化を行う試みがなされているが、このような
方法では、被半田付け部品が微小になるに従い半田こて
のこて先の接触により部品が動いたり変形したり、また
こて先の摩耗変形によりこて先からの接触による熱伝導
の不安定さにより、均一な品質の半田付けを行うのが困
難であった。
【０００４】本発明はこれらの問題点を解決することに
よって自動化を可能とし、半田付け作業の効率化を行う
とともに、均一な安定した品質の半田付けを行う方法を
提供することを目的とする。
よって自動化を可能とし、半田付け作業の効率化を行う
とともに、均一な安定した品質の半田付けを行う方法を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は光ビーム等の非接触熱源を採用するもの
で、光ビーム等のエネルギービームを光ファイバーによ
って導いて、クリーム半田があらかじめ塗布された被半
田付け部をエネルギービームで照射することにより、ク
リーム半田を溶融するようにしたもので、少なくとも２
段階加熱を行い、１段階目の加熱をそれに引き続く加熱
より弱くするようにするものである。
めに、本発明は光ビーム等の非接触熱源を採用するもの
で、光ビーム等のエネルギービームを光ファイバーによ
って導いて、クリーム半田があらかじめ塗布された被半
田付け部をエネルギービームで照射することにより、ク
リーム半田を溶融するようにしたもので、少なくとも２
段階加熱を行い、１段階目の加熱をそれに引き続く加熱
より弱くするようにするものである。
【０００６】さらに、上記加熱において、最初の照射エ
ネルギーをその照射時間内でクリーム半田中のフラック
スが沸騰せずかつ半田が溶融しない範囲の最大値に設定
し、引き続く第２段階目の照射エネルギーを、その照射
時間内でクリーム半田が溶融しかつ被半田付け部が半田
によって濡れを生じる最小値と近傍の部材が焼損しない
最大値との間に設定するようにしたものである。
ネルギーをその照射時間内でクリーム半田中のフラック
スが沸騰せずかつ半田が溶融しない範囲の最大値に設定
し、引き続く第２段階目の照射エネルギーを、その照射
時間内でクリーム半田が溶融しかつ被半田付け部が半田
によって濡れを生じる最小値と近傍の部材が焼損しない
最大値との間に設定するようにしたものである。
【０００７】
【作用】上記手段によれば、光ビーム等の非接触熱源は
発光ランプからの光エネルギーはランプへの供給電流を
制御することにより正確に制御できる。したがって、光
ビーム等の非接触熱源は、半田こてのようにこて先の摩
耗や、こて先の被半田付け部への当り方によって加熱の
仕方が左右されることなく、半田こての接触による部品
の位置ずれや変形が起らず安定して正確な加熱ができる
。また、多段階加熱によってクリーム半田を急激に加熱
しすぎることがなく望ましい温度上昇速度にて加熱を行
うので、急速加熱によるクリーム半田の飛散や半田ボー
ルの発生を防ぐことができる。さらに、加熱エネルギー
すなわち照射エネルギーの最適化により、無駄なエネル
ギーや時間を費やせず、かつプリント基板を焼損するこ
となく良好な半田付けを行うことができる。
発光ランプからの光エネルギーはランプへの供給電流を
制御することにより正確に制御できる。したがって、光
ビーム等の非接触熱源は、半田こてのようにこて先の摩
耗や、こて先の被半田付け部への当り方によって加熱の
仕方が左右されることなく、半田こての接触による部品
の位置ずれや変形が起らず安定して正確な加熱ができる
。また、多段階加熱によってクリーム半田を急激に加熱
しすぎることがなく望ましい温度上昇速度にて加熱を行
うので、急速加熱によるクリーム半田の飛散や半田ボー
ルの発生を防ぐことができる。さらに、加熱エネルギー
すなわち照射エネルギーの最適化により、無駄なエネル
ギーや時間を費やせず、かつプリント基板を焼損するこ
となく良好な半田付けを行うことができる。
【０００８】
【実施例】図１は局部半田付けの方法の一実施例を示す
図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図である
。図１（ａ）および（ｂ）において１はプリント基板、
２はプリント基板１の上に形成された導体、３はチップ
部品、４はクリーム半田、５は光エネルギーの照射域、
６は照射する光ビームである。
図であり、（ａ）はその平面図、（ｂ）は正面図である
。図１（ａ）および（ｂ）において１はプリント基板、
２はプリント基板１の上に形成された導体、３はチップ
部品、４はクリーム半田、５は光エネルギーの照射域、
６は照射する光ビームである。
【０００９】図２は光ビームの発生装置の概略構成図で
あり、図２において、７は光の出射レンズ、８は光が照
射される被半田付け部材であり、その一例が図１に示さ
れている。９は出射レンズ７へ光を導く光ファイバーで
あり、出射レンズ７をロボットで保持して任意の位置・
姿勢に位置決めできるように柔軟性をそなえている。１
０は発光ランプ・ミラー・シャッター・光ファイバー受
光端などからなるランプハウスであり、発光ランプから
放射された光ビーム６が光ファイバー受光端へ入射され
るようになっている。１１はランプハウス１０へ電力を
供給する電源である。
あり、図２において、７は光の出射レンズ、８は光が照
射される被半田付け部材であり、その一例が図１に示さ
れている。９は出射レンズ７へ光を導く光ファイバーで
あり、出射レンズ７をロボットで保持して任意の位置・
姿勢に位置決めできるように柔軟性をそなえている。１
０は発光ランプ・ミラー・シャッター・光ファイバー受
光端などからなるランプハウスであり、発光ランプから
放射された光ビーム６が光ファイバー受光端へ入射され
るようになっている。１１はランプハウス１０へ電力を
供給する電源である。
【００１０】図３は本発明の２段階照射の照射エネルギ
ーと照射時間との関係を示しており、図４と図５は１段
階照射における照射エネルギーと照射時間との関係を示
したものである。図３において、Ｗ１は時刻ｔ１からｔ
２までの時間Ｔ１の間照射されるエネルギーであり、図
１（ａ）の破線で示される照射域５内に照射される。Ｗ
１の値は時刻ｔ１からｔ２までクリーム半田内のフラッ
クスが沸騰せずかつ半田が溶融しないエネルギーの最大
値以下に設定されている。Ｗ２は時刻ｔ２からｔ３まで
にクリーム半田が溶融して被半田付け部品が半田によっ
て濡れを生じるように加熱が行われ、かつプリント基板
が焼損しない値に設定されている。時間Ｔ１はクリーム
半田内のフラックスの揮発成分の大部分が揮発しかつ半
田が溶けない値に設定してあるので、時刻ｔ２の後大き
なエネルギーＷ２にて急激に加熱してもクリーム半田内
のフラックスが沸騰することはなく、したがってクリー
ム半田の飛散がなくこれに伴う半田ボールの発生は起ら
ない。Ｗ２の値を大きくすると時間Ｔ２を小さくできる
が、大きくしすぎるとクリーム半田が溶けて被半田付け
部に半田による濡れが終るまでに近傍のプリント基板表
面が焼損するので、Ｗ２の値はプリント基板が焼損しな
い値以下に設定する必要がある。
ーと照射時間との関係を示しており、図４と図５は１段
階照射における照射エネルギーと照射時間との関係を示
したものである。図３において、Ｗ１は時刻ｔ１からｔ
２までの時間Ｔ１の間照射されるエネルギーであり、図
１（ａ）の破線で示される照射域５内に照射される。Ｗ
１の値は時刻ｔ１からｔ２までクリーム半田内のフラッ
クスが沸騰せずかつ半田が溶融しないエネルギーの最大
値以下に設定されている。Ｗ２は時刻ｔ２からｔ３まで
にクリーム半田が溶融して被半田付け部品が半田によっ
て濡れを生じるように加熱が行われ、かつプリント基板
が焼損しない値に設定されている。時間Ｔ１はクリーム
半田内のフラックスの揮発成分の大部分が揮発しかつ半
田が溶けない値に設定してあるので、時刻ｔ２の後大き
なエネルギーＷ２にて急激に加熱してもクリーム半田内
のフラックスが沸騰することはなく、したがってクリー
ム半田の飛散がなくこれに伴う半田ボールの発生は起ら
ない。Ｗ２の値を大きくすると時間Ｔ２を小さくできる
が、大きくしすぎるとクリーム半田が溶けて被半田付け
部に半田による濡れが終るまでに近傍のプリント基板表
面が焼損するので、Ｗ２の値はプリント基板が焼損しな
い値以下に設定する必要がある。
【００１１】一方、図４に示すようにＷ１よりも大きな
エネルギーＷ３により初めから１段階で加熱すると、ク
リーム半田が溶けて被半田付け部に半田による濡れを生
じるのに要する時間Ｔ３は図３のＴ１＋Ｔ２よりも小さ
くなるが、クリーム半田内のフラックスが沸騰し半田ボ
ールが発生しやすくなり、良好な半田付けが行なわれな
い。
エネルギーＷ３により初めから１段階で加熱すると、ク
リーム半田が溶けて被半田付け部に半田による濡れを生
じるのに要する時間Ｔ３は図３のＴ１＋Ｔ２よりも小さ
くなるが、クリーム半田内のフラックスが沸騰し半田ボ
ールが発生しやすくなり、良好な半田付けが行なわれな
い。
【００１２】また、図５に示すようにＷ４の値をＷ１と
ほぼ同等かまたはさらに小さく設定すると、半田付けに
要する時間Ｔ４が大きくなりすぎるかまたは半田が溶融
せず半田付けそのものができなくなる。
ほぼ同等かまたはさらに小さく設定すると、半田付けに
要する時間Ｔ４が大きくなりすぎるかまたは半田が溶融
せず半田付けそのものができなくなる。
【００１３】以上のように、光ビームのような非接触熱
源を用いているので、半田こて方式におけるこて先の摩
耗変形による接触熱伝導のばらつきや半田こてのこて先
の接触による部品の位置ずれや変形が起ることがなく、
また、２段階加熱により理想的な入熱制御が行われ、半
田ボールの発生がない均一な高品質の半田付けが可能な
ことから、半田付けの自動化が容易に実現できる。
源を用いているので、半田こて方式におけるこて先の摩
耗変形による接触熱伝導のばらつきや半田こてのこて先
の接触による部品の位置ずれや変形が起ることがなく、
また、２段階加熱により理想的な入熱制御が行われ、半
田ボールの発生がない均一な高品質の半田付けが可能な
ことから、半田付けの自動化が容易に実現できる。
【００１４】すなわち、前述したように光源のランプハ
ウス１０と光ファイバー９で接続された出射レンズ７を
ロボットに搭載して、複数の被半田付け部を順次前記方
法により加熱することにより局部半田付けの自動化が実
現できる。また、被半田付け部材８をＸＹテーブルに搭
載し、固定された出射レンズ７の下で、ＸＹテーブルに
よって被半田付け部材を動かして、複数の被半田付け部
を順次出射レンズ７の下に移動し、照射を行うことによ
っても自動半田付けを行うことができる。
ウス１０と光ファイバー９で接続された出射レンズ７を
ロボットに搭載して、複数の被半田付け部を順次前記方
法により加熱することにより局部半田付けの自動化が実
現できる。また、被半田付け部材８をＸＹテーブルに搭
載し、固定された出射レンズ７の下で、ＸＹテーブルに
よって被半田付け部材を動かして、複数の被半田付け部
を順次出射レンズ７の下に移動し、照射を行うことによ
っても自動半田付けを行うことができる。
【００１５】
【発明の効果】以上の説明からも明らかなように本発明
によれば、非接触熱源を用いることにより、半田こて方
式の半田付けのようなこて先の摩耗変形やこて先の被半
田付け部への当り方による接触熱伝導のばらつきが起る
ことがなく、入熱は常に一定であり、半田こてのこて先
の接触による部品の位置ずれや変形は皆無で、安定した
半田付けが可能であり、さらに２段階加熱により理想的
入熱制御が行われるので、半田ボールの発生のないまた
プリント基板の焼損のない均一で高品質の半田付けが実
現でき、局部半田付けの自動化を容易に行うことができ
る。
によれば、非接触熱源を用いることにより、半田こて方
式の半田付けのようなこて先の摩耗変形やこて先の被半
田付け部への当り方による接触熱伝導のばらつきが起る
ことがなく、入熱は常に一定であり、半田こてのこて先
の接触による部品の位置ずれや変形は皆無で、安定した
半田付けが可能であり、さらに２段階加熱により理想的
入熱制御が行われるので、半田ボールの発生のないまた
プリント基板の焼損のない均一で高品質の半田付けが実
現でき、局部半田付けの自動化を容易に行うことができ
る。
【図１】（ａ）は本発明の局部半田付け方法を適用する
一実施例の平面図 （ｂ）は同一実施例の正面図
一実施例の平面図 （ｂ）は同一実施例の正面図
【図２】本発明の局部半田付け方法を実現するための装
置の一例を示す構成図
置の一例を示す構成図
【図３】本発明の加熱パターンを示す図
【図４】１段階
加熱パターンの一例を示す図
加熱パターンの一例を示す図
【図５】他の１段階加熱パ
ターンを示す図
ターンを示す図
４ クリーム半田
６ 光ビーム
Claims (2)
- 【請求項１】光ビーム等の非接触熱源を用いあらかじめ
塗布したクリーム半田を溶融して局部的な半田付けを行
う方法において、少なくとも２段階に照射エネルギーを
変えて連続して照射し、初めの照射エネルギーをそれに
引き続く第２段階目の照射エネルギーよりも小さく設定
することを特徴とする光ビーム等による局部半田付け方
法。 - 【請求項２】少なくとも２段階に行う照射の初めの照射
エネルギーの値を、その照射時間内ではクリーム半田内
のフラックスが沸騰せずかつ半田が溶融しない範囲内に
おける最大値以下に設定し、第２の照射エネルギーの値
をその照射時間内で半田が溶融しかつ被半田付け部が半
田で濡れを生じる最小値と被半田付け部近傍の部材を焼
損しない最大値との間に設定することを特徴とする請求
項１記載の光ビーム等による局部半田付け方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3013290A JP2590613B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 光ビーム等による局部半田付け方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3013290A JP2590613B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 光ビーム等による局部半田付け方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04253564A true JPH04253564A (ja) | 1992-09-09 |
| JP2590613B2 JP2590613B2 (ja) | 1997-03-12 |
Family
ID=11829069
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3013290A Expired - Fee Related JP2590613B2 (ja) | 1991-02-04 | 1991-02-04 | 光ビーム等による局部半田付け方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2590613B2 (ja) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61263269A (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-21 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
| JPS63160297A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-04 | 株式会社村田製作所 | レ−ザ−による半田付方法 |
| JPH01205869A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-18 | Canon Inc | レーザハンダ付け装置 |
| JPH01225195A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Senju Metal Ind Co Ltd | プリント基板のリフロー方法 |
| JPH01262069A (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基板の加熱装置及び加熱方法 |
| JPH02306693A (ja) * | 1989-05-22 | 1990-12-20 | Toshiba Corp | 電子部品の実装半田付け方法 |
-
1991
- 1991-02-04 JP JP3013290A patent/JP2590613B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61263269A (ja) * | 1985-05-17 | 1986-11-21 | Hitachi Ltd | 半導体集積回路装置 |
| JPS63160297A (ja) * | 1986-12-23 | 1988-07-04 | 株式会社村田製作所 | レ−ザ−による半田付方法 |
| JPH01205869A (ja) * | 1988-02-09 | 1989-08-18 | Canon Inc | レーザハンダ付け装置 |
| JPH01225195A (ja) * | 1988-03-04 | 1989-09-08 | Senju Metal Ind Co Ltd | プリント基板のリフロー方法 |
| JPH01262069A (ja) * | 1988-04-13 | 1989-10-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 基板の加熱装置及び加熱方法 |
| JPH02306693A (ja) * | 1989-05-22 | 1990-12-20 | Toshiba Corp | 電子部品の実装半田付け方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2590613B2 (ja) | 1997-03-12 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071219 Year of fee payment: 11 |
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| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
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