JPH04263492A - レーザ接合装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ＩＣ部品を印刷配線板
に実装する機能を有するレーザ接合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ＩＣ部品の生産量の増大、多品種
対応，多リード化，狭ピッチ化が進展するにつれ、ＩＣ
部品を印刷配線板に実装する信頼性の高いレーザ接合装
置に開発の要求が強くなっている。

【０００３】以下に従来のレーザ接合装置について説明
する。図４に示すように、ＡＣサーボモータ１はボール
ねじ３を通して真空のピンセット２を上下させるもので
ある。真空ピンセット２で吸着されたキャリアフィルム
に一体的に形成されたＩＣ部品４は金型で打ち抜かれた
後ＡＣサーボモータ１により基板５のボンディング位置
に位置決めされる。ＡＣサーボモータ１のドライバ６で
制御装置７から位置及び移動速度を受け取りＡＣサーボ
モータ１を駆動制御する。パルスモータ８は左右ボール
ねじ９を通してレーザ出射ヘッド１０，１１を左右に互
に逆方向（矢印ａ，ｂで示す方向）に移動させる。パル
スモータ１２は左右ボールねじ１３を通してレーザ出射
ベッド１０，１１を前後に互に逆方向（矢印ｃ，ｄで示
す方向）に移動させる。パルスモータドライバ１４で制
御装置７からパルス指令を受け取り、パルスモータ８，
１２を駆動制御する。レーザ光を発振させるレーザ発振
器１５のシャッタ１６，１７でレーザ出射ヘッド１０，
１１から出射されるレーザのコントロールを行う。

【０００４】以上のように構成されたレーザ接合位置に
ついて、以下その動作を説明する。真空ピンセット２で
吸着されたＩＣ部分４は金型で打ち抜かれた後、ＡＣサ
ーボモータ１により基板５のボンディング位置に位置決
めされた後、パルスモータ８，１２のＬＸ軸，ＬＹ軸に
より左右ボールねじ９，１３を通してレーザ出射ヘッド
１０，１１を位置決めして移動させ、ある所定時間後に
シャッタ１６，１７を開いてレーザ光を照射させる。こ
れにより予め基板５上のリードに塗布された半田をレー
ザ熱で溶かしＩＣ部分４のボンディングを行うものであ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の従
来の構成では、ＬＸ軸とＬＹ軸を移動させ、所定時間後
にレーザ発振器のシャッタを開くので、ＬＹ軸の加速度
及び最初のＬＸ軸，ＬＹ軸の位置決め位置の違いにより
接合の前半に半田が解けにくい現象又は基板が焦げる現
象がおこり、信頼性の高いレーザ接合ができないという
問題点を有していた。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、適確なレーザ光の出射により、半田が溶けにくい現
象又は基板が焦げる現象が生じない信頼性の高いレーザ
接合装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に本発明のレーザ接合装置は、レーザ光を出射するレー
ザ出射ヘッドと、レーザ出射ヘッドをスキャンさせるパ
ルスモータと、パルスモータを駆動させるパルスモータ
ドバイバと、パルスモータドライバとレーザ発振器にデ
ータを与える制御装置と、レーザ出射ヘッドのスキャン
スピードにより、レーザ出射開始位置，終了位置，シャ
ッタ開時間及びシャッタ閉時間を計算し、そのデータを
制御装置に入力する演算手段を備えた構成を有している
。

【０００８】

【作用】この構成によって、レーザを出射するときのパ
ルスモータの加速度とシャッタ開閉のタイミングとが同
期することとなる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面を参照し
ながら説明する。

【００１０】本発明の一実施例を示す図１では、従来例
と同一部品に同一番号を付して説明は省略する。１８は
演算手段でレーザ出射ヘッド１０，１１のスキャンスピ
ードによりレーザの出射開始位置，終了位置及び、立上
り時間を計算するものである。

【００１１】以上のように構成されたレーザ接合装置に
ついて、図２および図３を用いてレーザ出射ヘッド１０
，１１をスキャンさせシャッタ１６，１７を開き、レー
ザ出射を行う工程を説明する。

【００１２】レーザ出射ヘッド１０，１１をＩＣ部品４
のリードの近傍に位置決めする前に、予め設定された最
高速ｖ、加速度α、最初のリード位置ｌｓ、最終のリー
ド位置ｌｅによりレーザ出射開始位置、終了位置、シャ
ッタ開時間及び、シャッタ閉時間を計算した後、レーザ
出射開始位置へレーザ出射ヘッド１０，１１の位置決め
を行い移動する。移動後レーザ出射終了位置への位置決
めと同時に内部タイマを起動し、シャッタ開時間後シャ
ッタを開く。次いでシャッタ閉時間後シャッタを閉じレ
ーザ出射ヘッド１０，１１の位置決めが終了する。

【００１３】次に具体的な演算手段について説明する。 予め設定された最高速ｖ、加速度αによりＩＣ部品の最
初のリードの位置でパルスモータの台形加速の最初がく
るまでの移動量ｌは、図３（Ｃ）の三角形Ａ，Ｂ，Ｃの
面積から（数１）で求められる。

【００１４】

【数１】

【００１５】従ってレーザ出射開始位置ｌ１は予め設定
された最初のリード位置ｌｓより（数２）で求められる
。

【００１６】

【数２】

【００１７】またレーザ出射終了位置ｌ２は予め設定さ
れた最終リード位置ｌｅより（数３）で求められる。

【００１８】

【数３】

【００１９】またシャッタ開時間Ｔ１は予め設定された
シャッタ開タイマｔ１より（数４）で求められ、

【００
２０】

【数４】

【００２１】でシャッタ閉時間Ｔ２は予め設定されたシ
ャッタ閉タイマｔ２より（数５）で求めることができる
。

【００２２】

【数５】

【００２３】

【発明の効果】以上の実施例の説明からも明らかなよう
に本発明は、レーザを出射するときのパルスモータの最
高速、加速度によりレーザ出射開始位置、終了位置及び
、シャッタ開始時間を計算し、パルスモータの台形加速
の任意の位置で適確にレーザを出射して、半田が溶けに
くい現象又は基板が焦げる現象が生じない信頼性の高い
レーザ接合を行うことができる優れたレーザ接合装置を
実現できるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のレーザ接合装置の構成の概
念を示した斜面略図

【図２】同レーザ接合装置のレーザ出射工程のフローチ
ャート

【図３】（ａ）は同演算装置のレーザ出射開始位置とレ
ーザ出射終了位置のＩＣ部品との位置関係図（ｂ）は同
演算装置のシャッタ開時間とシャッタ閉時間の説明図 （ｃ）同演算装置のレーザ出射ヘッドのスキャンスピー
ドと時間のグラフ

【図４】従来のレーザ接合装置の構成の概念を示した斜
面略図

【符号の説明】

７　　　　制御装置 ８，１２　　パルスモータ １０，１１　　レーザ出射ヘッド １４　　パルスモータドライバ １５　　レーザ発振器 １８　　演算手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ＩＣ部品を吸着する真空ピンセットを
   上下させるＡＣサーボモータと、レーザ光を発振させる
   レーザ発振器と、発振したレーザ光を出射するレーザヘ
   ッドと、前記レーザヘッドをスキャンさせるパルスモー
   タと、前記パルスモータを駆動させるパルスモータドラ
   イバと、前記パルスモータドライバと前記レーザ発振器
   にデータを与える制御装置を備え、前記レーザヘッドの
   スキャンスピードによりレーザ光の出射開始装置，終了
   位置，シャッタ開時間及びシャッタ閉時間を計算し、そ
   のデータを前記制御装置に入力する演算手段を備えたレ
   ーザ接合装置。