JPH0623529A

JPH0623529A - ハンダ付方法及び装置

Info

Publication number: JPH0623529A
Application number: JP18868792A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Iida; 文郷飯田
Original assignee: Miyachi Technos Corp
Current assignee: Miyachi Technos Corp
Priority date: 1992-06-23
Filing date: 1992-06-23
Publication date: 1994-02-01

Abstract

(57)【要約】［目的］取扱い・操作が容易で、効率的・正確なハンダ
付を行えるようにする。［構成］ハンダコテ１４は、円筒状の把持部１６を有
し、この把持部１６の先端部に透明体たとえば耐熱ガラ
スからなるコテ先部１８を取付してなる。レーザ発振部
１０より出力されたレーザ光は、光ファイバ１２を通っ
てハンダコテ１４まで導かれる。ハンダコテ１４の把持
部１６の下端部で光ファイバ１２の下端面より出射され
たレーザ光は、耐熱ガラス製のコテ先部１８を通ってリ
ード端子２６ａに照射される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子部品のリード端子
やリード線等のハンダ付に用いて好適なハンダ付方法及
び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プリント基板への電子部品の
取付、修正等に、図１０に示すようなハンダコテタイプ
のハンダ付装置が用いられている。この種のハンダ付装
置は、絶縁性の把持部１００にコテ本体１０２を取付し
たもので、コテ本体１０２に電熱線からなる発熱体を内
蔵している。コテ本体１０２の先端部に取付されたコテ
先部１０４はたとえば数ｍｍの直径を有し、先細りにな
っている。電気コード１０６を介してコテ本体１０２内
の電熱線に電流が供給されると、電熱線が発熱してコテ
先部１０４を加熱する。熱くなったコテ先部１０４を被
ハンダ付部（図示せず）に当てると、その被ハンダ付部
付近のハンダが溶融する。次いで、コテ先部１０４を離
して被ハンダ付部を冷却すると、ハンダが凝固して、ハ
ンダ付が完了する。

【０００３】また最近は、図１１に示すようなレーザ方
式のハンダ付装置も普及している。この種のハンダ付装
置は、プリント基板１１０上の所定位置に載置されたＩ
Ｃ等の電子部品１１２のリード端子１１２ａに対して、
上方のレーザ出射ユニット１１４よりレーザ光ＬＢを照
射し、レーザエネルギによってリード端子１１２ａ付近
のハンダを一瞬に溶融させて、ハンダ付を行うようにし
ている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述したような従来の
ハンダコテタイプのハンダ付装置は、コテ先部１０４が
熱くなるまで比較的長い時間を要し、電源投入後直ぐに
ハンダ付を行うことができない。したがって、使用者と
しては、ハンダ付作業が終了するまで、電源を入れたま
まにし、小休止する時は、ハンダコテを傍らに置くよう
にしているが、コテ先部１０４は熱くなっているため、
うっかり、それに触れて火傷をしたり、付近の物を焦が
したりするおそれがある。また、コテ本体１０２に電熱
線を内蔵するため、どうしても大型で重いハンダコテに
なり、細かいハンダ付作業を行うには不便である。

【０００５】他方、上述したような従来のレーザ方式ハ
ンダ付装置は、レーザ出射ユニット１０４を振らせる
（スキャンさせる）ことでＩＣ１１２のリード端子列を
一度にハンダ付することが可能で、リフロー式のハンダ
付等には有利であるが、手軽に扱えるものではなく、修
理等の局所的なハンダ付を行うのには向いていない。ま
た、被ハンダ付部でハンダが溶けると、その溶融ハンダ
の鏡面によってレーザ光が反射し、レーザエネルギが被
ハンダ付部に供給されなくなることがある。そこで、そ
のような鏡面反射によるレーザエネルギの損失分を補う
ため、レーザ出力を上げるようにしているが、レーザ出
力が高すぎると、溶融ハンダが粒状に飛散して、ハンダ
付が不良になることがあった。さらに、ハンダ付の最中
に被ハンダ付部に押圧力が与えられないため、被ハンダ
付部が浮いた状態でハンダが固まることがあった。

【０００６】本発明は、かかる問題点に鑑みてなされた
もので、取扱い・操作が容易で、効率的かつ正確なハン
ダ付を行えるハンダ付方法および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】上記の目的を達成するた
めに、本発明の第１のハンダ付方法は、被ハンダ付部に
コテ先部を当て、前記コテ先部を介してレーザ光を前記
被ハンダ付部に照射する方法とした。

【０００８】また、本発明の第２のハンダ付方法は、被
ハンダ付部に透明体または半透明体のコテ先部を当て、
レーザ光を前記コテ先部を透過させて前記被ハンダ付部
に照射する方法とした。

【０００９】上記の目的を達成するために、本発明の第
１のハンダ付装置は、レーザ光を出射するコテ先部を具
備する構成とした。

【００１０】また、本発明の第２のハンダ付装置は、レ
ーザ光を透過させて出射する透明体または半透明体から
なるコテ先部を具備する構成とした。

【００１１】また、本発明の第３のハンダ付装置は、レ
ーザ光を発生するレーザ光発生手段と、前記レーザ光発
生手段より発生された前記レーザ光を任意の被ハンダ付
部付近へ導くための光ファイバと、前記光ファイバによ
り導かれた前記レーザ光を前記被ハンダ付部へ照射する
コテ先部とを具備する構成とした。

【００１２】また、本発明の第４のハンダ付装置は、レ
ーザ光を発生するレーザ光発生手段と、前記レーザ光発
生手段より発生された前記レーザ光を任意の被ハンダ付
部付近へ導くための光ファイバと、前記光ファイバによ
り導かれた前記レーザ光を透過させて前記被ハンダ付部
へ照射する透明体または半透明体からなるコテ先部とを
具備する構成とした。

【００１３】

【作用】本発明のハンダ付方法または装置においては、
コテ先部が被ハンダ付部またはハンダに当接し、このコ
テ先部を介してレーザ光が被ハンダ付部またはハンダに
照射する。レーザ光のエネルギで被ハンダ付部またはハ
ンダが加熱されることによって、被ハンダ付部付近のハ
ンダが溶融する。この際、コテ先部は被ハンダ付部に直
接接触した状態でレーザ光を照射するので、溶融ハンダ
の表面が鏡面状態になっていても、レーザ光が鏡面反射
するおそれはなく、レーザエネルギが効率良く被ハンダ
付部に与えられる。

【００１４】

【実施例】以下、図１〜図９を参照して本発明の実施例
を説明する。図１は、第１の実施例によるハンダ付装置
の構成を示す。このハンダ付装置はレーザ発振部１０
と、光ファイバ１２と、ハンダコテ１４とから構成され
る。

【００１５】レーザ発振部１０は、ＹＡＧレーザ等のレ
ーザ発振媒体およびレーザ電源部を内蔵し、操作パネル
１０Ａで設定された通りのレーザ出力値でレーザ光を出
力する。光ファイバ１２は、任意のファイバ長を有し、
レーザ発振部１０からのレーザ光をハンダコテ１４まで
導く。

【００１６】ハンダコテ１４は、円筒状の把持部１６を
有し、この把持部１６の先端部に透明体たとえば耐熱ガ
ラスからなるコテ先部１８を取付してなる。このコテ先
部１８は、円筒状の基端部１８ａと円錐状のコテ部１８
ｂとを一体成形したもので、基端部１８ａの外周面には
ネジ１９が切られ、このネジ１９が把持部１６の下端部
の内周面に切られたネジ２０に螺合することで、コテ先
部１８が把持部１６に着脱可能に取付されるようになっ
ている。光ファイバ１２は、把持部１６の基端部のファ
イバ保持部２４および開口１６ｂを介して把持部１６内
に引かれ、そのファイバ先端部がコテ先部１８の円筒状
基端部１８ａの内側凹部２２に嵌入している。

【００１７】かかる構成のハンダ付装置によってハンダ
付を行うには、ハンダコテ１４の把持部１６を把持し
て、図示のように、コテ先部１８の先端部を被ハンダ付
部、たとえばＩＣ２６のリード端子２６ａに当てる。そ
して、レーザ発振部１０の操作パネル１０Ａの電源スイ
ッチをオンにする。そうすると、レーザ発振部１０より
出力されたレーザ光は光ファイバ１２を通ってハンダコ
テ１４まで導かれる。そして、把持部１６の下端部でフ
ァイバ下端面より出射されたレーザ光は、耐熱ガラス製
のコテ先部１８を通ってリード端子２６ａに照射され
る。その結果、レーザ光のレーザエネルギによってリー
ド端子２６ａが加熱され、その付近のハンダが溶融す
る。次に、コテ先部１８をリード端子２６ａから離す
と、リード端子２６ａ付近の溶融ハンダが冷えて凝固
し、リード端子２６ａとプリント基板２８との間に電気
的かつ物理的なハンダ接合が得られる。

【００１８】図２につき、本実施例によるハンダ付装置
の作用を説明する。図２の(A) に示すように、被ハンダ
付部としてのリード端子２６ａが置かれるプリント基板
２８のランド上にはクリームハンダ３０が塗られてい
る。図２の(B) に示すように、リード端子２６ａにコテ
先部１８を当て、レーザ光ＬＡをリード端子２６ａに照
射すると、そのレーザエネルギによってリード端子２６
ａが加熱され、その熱で液状に溶けたクリームハンダ３
０の一部はリード端子２６ａの上に及んできて表面張力
で盛り上がる。この時、溶融ハンダ３０の表面は光反射
性の鏡面状態になっている。しかし、本実施例のハンダ
付装置においては、コテ先部１８が溶融ハンダ３０の中
に潜り込んだ状態でリード端子２６ａに接触してレーザ
光ＬＡを照射するので、レーザ光ＬＡが鏡面反射するお
それは全くなく、所期のレーザエネルギが効率良く被ハ
ンダ付部に供給される。したがって、図２の(C) に示す
ように、リード端子２６ａを包むようにしてハンダ３０
が所定位置で凝固し、このハンダ３０を介してリード端
子２６ａがプリント基板２８のランドにしっかりと接合
される。

【００１９】本実施例のハンダ付装置においては、レー
ザ発振部１０からのレーザ光を光ファイバ１２で所望の
場所へ導いてレーザエネルギによってハンダ付を行うの
で、レーザ出射部としてのハンダコテ１４を小型・軽量
に構成することができる。したがって、ハンダコテ１４
の取扱い操作が簡単であり、細かい被ハンダ付部でも容
易・正確にハンダ付することができる。また、電源を投
入して直ちにハンダ付を実行することが可能であるた
め、必要な時だけ電源を入れればよい。その上、コテ先
部１８は、レーザ光ＬＡを透過させるため、レーザエネ
ルギを吸収せず、それ自体が熱くなることはない。した
がって、コテ先部１８に触れても火傷するおそれはな
い。さらに、コテ先部１８はガラス等でつくられている
ため、ハンダが付着せず、汚れにくいという長所もあ
る。

【００２０】また、把持部１６にコテ先部１８を着脱可
能に取付する構成であるため、種々の形状・材質のコテ
先部１８を用意し、被ハンダ付部の特性に応じて最適な
コテ先部１８を選択することができる。たとえば、図３
に示すように、先端部に溝３２を設けたコテ先部１８を
取付することで、細いリード線３４を所定位置で正確に
プリント基板２８上のランド３６にハンダ付することが
できる。

【００２１】図４は、第２の実施例によるハンダ付装置
のハンダコテの構成を示す。このハンダコテ４０は、把
持部４２の筒内に光学レンズを設けたものである。光フ
ァイバ１２は、把持部４２の基端部のファイバ保持部ま
たは光コネクタ部４４で終端している。光ファイバ１２
の端面より把持部４２内で放射状に出射したレーザ光Ｌ
Ａは、コリメータレンズ４６によって平行光にされたの
ち、集光レンズ４８により、把持部４２の下端部に取付
された透明体たとえば耐熱ガラスからなるコテ先部５０
の先端部付近に集光されるようになっている。コテ先部
５０の基端部５０ａは円柱状に形成され、その外周面に
はネジ５２が切られ、把持部４２の下端部の内周面に形
成されたネジ５４に螺合するようになっている。

【００２２】図５は、第３の実施例によるハンダ付装置
のハンダコテの構成を示す。上述した図１のハンダ付装
置ではレーザ発振部１０に操作部１０Ａを設けたが、こ
の実施例のハンダ付装置では、ハンダコテ６０に操作部
６０Ａを設けている。図５に示すように、このハンダコ
テ６０の把持部６２の外側面に電源スイッチ６４，設定
値入力キー６６，レーザ出力値表示パネル６８、動作表
示ランプ７０等が設けられている。また、胸ポケットに
入れて持ち歩きできるように、クリップ７２も取付され
ている。これら操作部６０Ａの電気回路は、把持部６２
に内蔵され、電気ケーブル７４を介して本体（図示せ
ず）に接続されている。このハンダコテ６０内の光学系
の構成は、図１のように光ファイバ１２をハンダコテ先
端部まで引くようなものであってよい。その際、操作部
６０Ａの電気回路を迂回するように光ファイバ１２を曲
折させることも可能である。コテ先部７６も、図１のコ
テ先部１８と同様のものでよい。

【００２３】図６は、第４の実施例によるハンダ付装置
のハンダコテの外観を示す。この実施例のハンダ付装置
は、ハンダコテ８０を横長のブロック状に構成し、この
ハンダコテ８０に複数本の筒部８２，…８２を植設し、
各筒部８２の上端部に光ファイバ８４を引き、各筒部８
２の下端部に透明体からなるコテ先部８６を取付してな
るものである。このハンダ付装置では、レーザ発振部
（図示せず）でレーザ分岐装置等によって分割された複
数のレーザ光がそれぞれ光ファイバ８４，…８４によっ
て筒部８２，…８２へ導かれ、それぞれコテ先部８６，
…８６より複数の被ハンダ付部たとえば図５に示すよう
なＩＣ２６のリード端子列２６ａ，…２６ａに同時に照
射される。これにより、それら複数のリード端子列２６
ａ，…２６ａを同時にハンダ付することができる。

【００２４】図７は、第５の実施例によるハンダ付装置
のコテ先部回りの構成を示す。この実施例では、被ハン
ダ付部と接触するコテ先部９０を非透明体たとえば金属
で形成している。図７の(A) に示す例では、コテ先部９
０に軸方向の貫通孔９２が設けられ、基端部側から光フ
ァイバ９４の先端部が貫通孔９２の下端部近くまで挿入
されている。貫通孔９２の下端部には、保護用のガラス
板９６が取付されている。かかる構成によれば、被ハン
ダ付部（図示せず）に対しては金属性コテ先部９０の先
端部が接触し、光ファイバ９４の端面より出射したレー
ザ光ＬＡはガラス板９６を通って被ハンダ付部に照射す
ることになる。なお、コテ先部９０の基端部９０ａの外
周面にはネジ９８が形成され、把持部１００側の内側ネ
ジ１０２に螺合するようになっている。図７の(B) に示
す例は、保護用ガラス板９６を省いて、レーザ出射口を
開口させたものである。

【００２５】図８は、第６の実施例によるハンダ付装置
のコテ先部回りの構成を示す。このハンダ付装置は、コ
テ先部１１０を熱伝導度の高い金属たとえば黄銅で構成
し、光ファイバ１１２の端面より出射したレーザ光をコ
テ先部１１０の内側面に照射してレーザエネルギでコテ
先部１１０を加熱し、熱くなったコテ先部１１０を被ハ
ンダ付部（図示せず）に当てて、ハンダ付を行うもので
ある。従来のハンダコテでは電熱線によって金属性のコ
テ先部を加熱していたのに対し、このハンダ付装置では
光ファイバ１１２で導いたレーザ光ＬＡのレーザエネル
ギによって金属性のコテ先部口１１０を加熱するように
している。光ファイバ１１２は軽くてスペースをとらな
いので、小型・軽量のハンダコテを得ることができる。

【００２６】図９は、第７の実施例によるハンダ付装置
の全体の構成を示す。このハンダ付装置は、ハンダコテ
１２０内にたとえば半導体レーザからなるレーザ発振部
１２２とバッテリ方式のレーザ電源部１２４とを内蔵
し、携帯形のハンダ付装置として構成されている。レー
ザ発振部１２２より出力されたレーザ光ＬＡは、光学レ
ンズ１２６，１２８を通って透明体からなるコテ先部１
３０より被ハンダ付部（図示せず）に照射するようにな
っている。光ファイバは使われていない。把持部１３２
の外側面には図５の実施例と同様な操作部（図示せず）
が設けられ、把持部１３２の内側には操作部を駆動する
ための電気回路（図示せず）が設けられている。また、
把持部１３２の先端部にはキャップ１３４が着脱可能に
取付され、バッテリを交換できるようになっている。図
中、１３６は電気コネクタ、１３８は圧縮コイルバネ、
１４０は把持部１３２側のネジ、１４２はキャップ側の
ネジである。

【００２７】以上、幾つかの実施例を説明したが、本発
明はそれらの実施例に限定されるものではなく、種々の
変形・変更が可能である。たとえば、透明体コテ先部の
材料には、耐熱ガラスの外に、石英ガラスやサファイヤ
等でもよく、レーザ光を透過させる任意の材質が使用可
能である。また、効率は低下するが、半透明体でコテ先
部を構成することも可能である。また、コテ先部を任意
の形状に構成することが可能である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のハンダ付
方法または装置によれば、被ハンダ付部にコテ先部を接
触させ、このコテ先部からレーザ光を被ハンダ付部に照
射するようにしたので、取扱い・操作が容易で、効率的
・正確なハンダ付を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例によるハンダ付装置の全
体構成を示す一部断面斜視図である。

【図２】第１の実施例におけるハンダ付の作用を説明す
るための断面図である。

【図３】第１の実施例におけるコテ先部の一変形例を示
す斜視図である。

【図４】第２の実施例によるハンダ付装置のハンダコテ
の構成を示す断面図である。

【図５】第３の実施例によるハンダ付装置のハンダコテ
の外観を示す斜視図である。

【図６】第４の実施例によるハンダ付装置のハンダコテ
の外観を示す斜視図である。

【図７】第５の実施例によるハンダ付装置のコテ先部回
りの構成を示す断面図である。

【図８】第６の実施例によるハンダ付装置のコテ先部回
りの構成を示す断面図である。

【図９】第７の実施例によるハンダ付装置の全体の構成
を示す断面図である。

【図１０】従来のハンダコテタイプのハンダ付装置の構
成を示す斜視図である。

【図１１】従来のレーザ方式のハンダ付装置の要部の構
成を示す斜視図である。

【符号の説明】

１０レーザ発振部１２光ファイバ１４ハンダコテ１６把持部１８コテ先部２６ａリード端子（被ハンダ付部）３０ハンダ５０コテ先部８４光ファイバ８６コテ先部９０コテ先部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被ハンダ付部にコテ先部を当て、前記コ
テ先部を介してレーザ光を前記被ハンダ付部に照射する
ことを特徴とするハンダ付方法。
【請求項２】被ハンダ付部に透明体または半透明体の
コテ先部を当て、レーザ光を前記コテ先部を透過させて
前記被ハンダ付部に照射することを特徴とするハンダ付
方法。
【請求項３】レーザ光を出射するコテ先部を具備した
ことを特徴とするハンダ付装置。
【請求項４】レーザ光を透過させて出射する透明体ま
たは半透明体からなるコテ先部を具備したことを特徴と
するハンダ付装置。
【請求項５】レーザ光を発生するレーザ光発生手段
と、前記レーザ光発生手段より発生された前記レーザ光
を任意の被ハンダ付部付近へ導くための光ファイバと、
前記光ファイバにより導かれた前記レーザ光を前記被ハ
ンダ付部へ照射するコテ先部とを具備したことを特徴と
するハンダ付装置。
【請求項６】レーザ光を発生するレーザ光発生手段
と、前記レーザ光発生手段より発生された前記レーザ光
を任意の被ハンダ付部付近へ導くための光ファイバと、
前記光ファイバにより導かれた前記レーザ光を透過させ
て前記被ハンダ付部へ照射する透明体または半透明体か
らなるコテ先部とを具備したことを特徴とするハンダ付
装置。