JPH1029058A - 半田付装置及び半田付方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 対象物の第１の部材と第２の部材を半田を用
いて半田付けする場合に、対象物に熱がこもるのを防い
で半田付けの歩留りを向上することができる半田付装置
及び半田付方法を提供すること。 【解決手段】 対象物の第１部材７０と第２部材５１を
半田を用いて半田付けして固定するための半田付装置１
０であり、対象物を保持する保持手段２３と、第１部材
７０と第２部材５１に半田を供給する半田供給部６０
と、供給された半田を加熱する半田加熱手段１０１と、
保持手段２３に設けられて、第１部材７０と第２部材５
１が加熱されたことにより与えられる保持手段２３を冷
却する冷却手段９９と、を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、対象物の第１部材
と第２部材を加熱して半田を用いて半田付けして固定す
るための半田付装置及び半田付方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】対象物として、例えば光ディスク装置に
用いられている光学ピックアップを例にして説明する。
光学ピックアップは、対物レンズを備えており、この対
物レンズはレーザ光源のレーザ光を光ディスクの情報記
録面に照射し、この光ディスクの情報記録面からの戻り
光を受光部に導く。

【０００３】従って光学ピックアップは光ディスクに対
面して配置されており、アクチュエータの作動によりこ
の対物レンズは光ディスクに近づき遠ざかる方向（フォ
ーカス方向という）に移動でき、且つ対物レンズは光デ
ィスクの半径方向（トラッキング方向という）に移動す
ることができる。図１３は、このようなアクチュエータ
の一例をクランプした状態を示している。アクチュエー
タ（２軸アクチュエータともいう）１は、可動ベース２
ともう１つ別の固定ベース３及び可動部４を備えてい
る。可動ベース２は可動部４をブロック５で固定してお
り、対物レンズ６はサスペンション７を介して取り付け
られている。固定ベース３は光ディスク装置の所定の位
置に配置されるものである。

【０００４】図１３の可動ベース２はクランプ状態で固
定ベース３に対して半田を用いて固定される。この可動
ベース２が固定ベース３に対して正しい位置決めをして
固定する場合には、半田７ａを供給しながらレーザ光Ｌ
により加熱する。この場合には、固定ベース３は取付け
ベース８にあらかじめ固定されているが、可動ベース２
はクランプ９ａと９ｂ（これらのクランプの材質はＳＵ
Ｓである）で挟むように固定される。対物レンズ６は固
定ベース３に対していわゆる空間調整を行った上で、可
動ベース２を固定ベース３に対して固定する必要があ
る。この対物レンズ６の空間調整とは、光ディスクに対
して対物レンズの傾きを調整することである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、可動ベース
２と固定ベース３が半田７ａを用いてレーザ光Ｌで加熱
しながら固定する場合には、次のような問題がある。

【０００６】レーザ光Ｌの熱が可動ベース２と固定ベー
ス３を通じてクランプ９ｂに伝わるのであるが、そのレ
ーザ光の熱を効率よく拡散することができない。従って
クランプされている可動ベース２と固定ベース３に熱が
こもったままとなり、アクチュエータ１の品質が劣化す
ることが懸念される。アクチュエータ１の品質が劣化す
ると、ジッター不良を生じる。このジッター不良とは、
光学ピックアップでよみ出した信号とあらかじめ定めら
れた信号を比較したときによみ出した信号の時間軸方向
のずれ量である。

【０００７】可動ベース２と固定ベース３に熱がこもら
ないようにするために、レーザ光の照射時間を短時間に
せざるをえず、半田付け強度が不十分となり半田付けの
歩留りが低下してしまうという問題がある。そこで本発
明は上記課題を解消し、対象物の第１の部材と第２の部
材を半田を用いて半田付けする場合に、対象物に熱がこ
もるのを防いで半田付けの歩留りを向上することができ
る半田付装置及び半田付方法を提供することを目的とし
ている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にあ
っては、対象物の第１部材と第２部材を半田を用いて半
田付けして固定するための半田付装置であり、対象物を
保持する保持手段と、第１部材と第２部材を固定するた
めに半田を供給する半田供給部と、供給された半田を加
熱する半田加熱手段と、保持手段に設けられて、第１部
材と第２部材が加熱されたことにより与えられる保持手
段を冷却する冷却手段と、を備える半田付装置により、
達成される。

【０００９】本発明では、保持手段が対象物を保持す
る。半田供給部は保持手段に保持されている対象物の第
１部材と第２部材に対して半田を供給し、半田加熱手段
が供給された半田を加熱する。これにより第１部材と第
２部材は半田により固定できる。この際に冷却手段は、
保持手段において第１部材と第２部材の加熱による熱を
積極的に冷却することができる。従って、半田加熱手段
による熱は対象物内にこもらず、半田付けの歩留りを上
げることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下に述
べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、
技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明
の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨
の記載がない限り、これらの形態に限られるものではな
い。図１は、本発明の半田付装置１０を備える２軸アク
チュエータ用の空間調整装置２００を示す平面図であ
る。この空間調整装置２００は、光ディスク装置に用い
られる光学ピックアップの２軸アクチュエータの対物レ
ンズについての空間調整を行う装置である。この光ディ
スク装置とは、例えばコンパクトディスク（ＣＤ）の再
生装置、光磁気ディスク（例えばミニディスク（ＭＤ
等））や、高密度な光ディスク等に用いられる光学ピッ
クアップである。この光学ピックアップの一例について
は後で説明する。

【００１１】図１の２軸アクチュエータの空間調整装置
２００は、基台１１、半田付装置１０、光学ブロック１
２、搬送部１３、インデックステーブル１４、操作パネ
ル１５、ボタン１６等を備えている。基台１１は、半田
付装置１０、インデックステーブル１４、光学ブロック
１２、搬送部１３等を支えている。

【００１２】半田付装置１０は、図２と図３に示すよう
な構造を有している。図２の半田付装置１０の固定部２
０と調整部２２及びクランプ部（保持手段に相当する）
２３は、図１のインデックステーブル１４に２組搭載さ
れている。つまり半田付装置１０の固定部２０、調整部
２２、クランプ部２３は、図１のように円形のインデッ
クステーブル１４の一方と他方に向かい合うようにして
配置されている。図１の光学ブロック１２は、空間調整
後の２軸アクチュエータの対物レンズのレンズ位置やレ
ンズの傾きを測定するためのものである。光学ブロック
１２に内蔵されている半導体レーザ光源がレーザ光を対
物レンズに照射して、対物レンズの位置や傾きを測定す
ることができる。そして光学ブロック１２はその測定結
果０より制御部を介して図２の調整部２２に対して調整
用信号を送ることができる。

【００１３】次に、図１の搬送部１３は、コンベア３
０、移載部３１を備えている。コンベア３０はプラテン
３２を矢印Ｆ方向に移載部３１まで搬送することができ
る。プラテン３２の上には、後で説明する可動部５０と
固定ベース５１を載せてある。移載部３１は、プラテン
３２の上の可動部５０と固定ベース５１を組み合わせて
半田付装置１０の図２に示すクランプ部２３の付近まで
移すことができる。移された固定ベース５１と可動部５
０は、図２のようにして、クランプ部２３と固定部２０
に対して配置される。

【００１４】次に半田付装置１０について図２ないし図
７を参照して説明する。半田付装置１０は、固定部２
０、調整部２２、クランプ部２３、そして図５に示す半
田供給部６０、半田加熱手段１０１等を備えている。図
１に示すように半田供給部６０及び半田加熱手段１０１
のレーザ光源６１の組合せは、移載部３１を間にして合
計２組配置されている。まずこの半田付装置１０の各要
素を説明する前に、図１１と図１２を参照して２軸アク
チュエータ４００の一例を説明する。

【００１５】図１１と図１２の２軸アクチュエータ４０
０は、光ディスク、例えばコンパクトディスク（ＣＤ）
再生装置に搭載される光学ピックアップ用の２軸アクチ
ュエータである。２軸アクチュエータ４００は、固定ベ
ース５１、可動部５０を備え、可動部５０は可動プレー
ト（調整プレートともいう）７０、ブロック７１、可動
体７２、対物レンズ７３等を備えている。可動体７２
は、図１１のようにフォーカスコイル７４とトラッキン
グコイル７５を備えている。制御部がフォーカスコイル
７４に通電することにより、対物レンズ７３はフォーカ
ス方向Ｆｃｓに沿って、光ディスクＤに近づいたり離れ
る方向に移動して、対物レンズ７３に通るレーザ光の焦
点を光ディスクＤの情報記録面に合わせることができ
る。また制御部がトラッキングコイル７５に通電するこ
とにより、対物レンズ７３は図１１のトラッキング方向
Ｔｒｋに沿って移動することができる。可動体７２はブ
ロック７１に対して４本のサスペンション７４ａにより
弾性的に支持されている。固定ベース５１は、図示しな
い光学ピックアップのベース体であり、２軸アクチュエ
ータ４００は光ディスクＤの半径方向に直線移動するこ
とでトラッキング走査（情報記録面のトラックと直交す
る方向）をすることができる。

【００１６】次に、図２と図３にもどり、半田付装置１
０の固定部２０、調整部２２及びクランプ部２３につい
て説明する。固定部２０と調整部２２は図１のインデッ
クステーブル１４に固定されている。固定部２０はほぼ
Ｌ字型を有し、調整プレート８０を備えている。この調
整プレート８０は、スライドベース８１を備えており、
スライドベース８１の上には固定ベース５１をあらかじ
め固定できる。そして調整プレート８０はその固定ベー
ス５１をあらかじめ水平に保持するために固定ベース５
１をＲ方向に移動して２軸アクチュエータ４００のセン
ターを中心にしてあおり調整できる。

【００１７】調整部２２はクランプ部２３をＸ，Ｙ，Ｚ
方向に直線移動して位置決めし、且つθ１，θ２方向に
移動することができる。つまり調整部２２は、Ｚ軸操作
部９０、Ｘ軸操作部９３、Ｙ軸操作部９４、ゴニオ操作
部９１，９２を備えている。Ｚ軸操作部９０は例えば図
３のシリンダ９０ａの作動により、クランプ部２３の可
動クランプ９５をＺ１方向に下げたりＺ２方向に持ち上
げることができる。

【００１８】図２と図３のＸ軸操作部９３は、図３のモ
ータＭ１を作動することで、クランプ部２３と一体とな
ったテーブル９６をＸ方向に移動して位置決め可能であ
る。同様にしてＹ軸操作部９４はテーブル９６とともに
クランプ部２３を、図３のモータＭ２を作動することに
よりテーブル９６とクランプ部２３をＹ方向に移動して
位置決め可能である。ゴニオ操作部９１は、図４のよう
にテーブル９６とクランプ部２３を、θ１方向に回転調
整して位置決めできる。同様にゴニオ操作部９２は、テ
ーブル９６とクランプ部２３を、図４のようにθ２の方
向に回転調整して位置決めできる。

【００１９】クランプ部２３は、図２ないし図４に示す
ように可動クランプ９５と固定クランプ９６Ａを備えて
いる。可動クランプ９５と固定クランプ９６ＡはほぼＣ
型を構成しており、可動クランプ９５はＺ軸操作部９０
の作動により固定クランプ９６に対してＺ１とＺ２方向
に上下動する。可動クランプ９５の先端部９５ａと、固
定クランプ９６のクランプサポート９７が、２軸アクチ
ュエータ４００の可動プレート７０を上下から挟み込ん
で保持できる。

【００２０】図５と図６は可動クランプ９５の先端部９
５ａと、クランプサポート９７を示している。クランプ
サポート９７のブロック体９８には冷却手段９９を備え
ている。この冷却手段９９は例えば冷却水供給源９９ａ
と冷却水の通路９９ｂを備えている。冷却水供給源９９
ａは半田加熱手段１０１のレーザ光源６１へ冷却用の冷
却水を供給するのも兼ねている。冷却水供給源９９ａの
冷却水は、冷却水の通路９９ｂの入口９９ｃから入り、
出口９９ｄから出て冷却水供給源９９ａに戻すようにな
っている。この冷却水の通路９９ｂは特にその形状が限
定されるものではないが、図５では逆Ｕ字型になってい
る。

【００２１】クランプサポート９７の冷却手段９９は、
レーザ光源６１に照射されるレーザ光Ｌにより与えられ
た熱を除却するものであり、図６で見てほぼＵ字型のサ
ポート部材９７ｆを備えている。このようにサポート部
材９７ｆがほぼＵ字型になっているので、放熱領域が広
くより放熱性を高めることができる。このサポート部材
９７ｆとブロック体９８は、例えばベリリウム銅（Ｂｅ
Ｃｕ）で作られてる。いずれにしてもブロック体９８と
サポート部材９７ｆは放熱性の良好な材質で作るのが望
ましい。半田加熱手段１０１のレーザ光源６１は、例え
ばＹＡＧレーザを用いることができる。そしてレーザ照
射部６１ａは、固定ベース５１と可動ベース７０の溶接
ポイントＷＰ１，ＷＰ２に近づけて配置することができ
る。この溶接ポイントＷＰ１とＷＰ２は図４に例示して
いる。

【００２２】図７は、図１のインデックステーブル１４
に搭載されている半田付装置１０の調整部２２とクラン
プ部（保持手段）２３及びその周辺部分を示している。
インデックステーブル１４はインデックスモータ１４ａ
により、１８０°毎にインデックス可能である。冷却水
供給源９９ａは、ロータリジョイント９９Ｒを介してブ
ロック体９８のほぼ逆Ｕ字型の冷却水の通路９９ｂに供
給できる。そして供給された冷却水がブロック体９８の
中を通ってロータリジョイント９９Ｒを通り冷却水供給
源９９ａに戻すことができる。これにより、インデック
ステーブル１４が回転しても冷却水供給源９９がクラン
プ部２３を冷却できる。

【００２３】図７の温度センサ１３０は、半田付位置Ｗ
Ｒにおいてレーザ光源６１のレーザ光Ｌによる加熱半田
付の時点で、可動ベース７０の温度を測定して、２軸ア
クチュエータ４００に対する熱の影響の有無をチェック
する。温度センサ１３０が非接触で２軸アクチュエータ
４００の温度を測定するとメータ１３１で表示でき、そ
してメータ１３１の温度表示値は制御部１００に送るこ
とができる。制御部１００は、この温度センサ１３０が
測定する２軸アクチュエータ４００の温度に基づいて、
２軸アクチュエータ４００の温度を監視し、所定温度よ
りも高くなってしまった場合には、警報手段１４０に信
号を与えて音あるいは光等により作業者に警報を与える
とともに、レーザ光源６１の作動を停止することができ
る。

【００２４】次に上述した半田付装置１０を備える調整
装置２００の動作例を説明する。まず、図１のコンベア
３０がプラテン３２を矢印Ｆ方向に搬送する。プラテン
３２は移載部３１の端部の位置決め位置ＰＰに位置決め
される。移載部３１は、プラテン状の可動部５０と固定
ベース５１を保持して、半田付位置ＷＲに移載する。そ
して半田付位置ＷＲでは可動部５０は固定ベース５１の
上に載せたような状態にする。すなわち図２に示すよう
に、固定部２０のスライドベース８１の上に固定ベース
５１が載っており、調整部２２のＺ軸操作部９０を作動
することにより、可動クランプ９５の先端部９５ａがＺ
１方向に下がって可動クランプ９５とクランプサポート
９７が可動プレート７０をしっかりと上下から保持す
る。

【００２５】なお、調整プレート８０及びスライドベー
ス８１の上に配置されている固定ベース５１は、あらか
じめ調整プレート８０を移動することにより、Ｒ方向に
沿ってあおり調整されている。調整部２２のＸ操作部９
３、Ｙ軸操作部９４及びゴニオ操作部９１，９２を操作
することによりＸ，Ｙ及びθ１，θ２方向に沿ってクラ
ンプ部２３の位置を調整する。これにより可動部５０は
固定ベース５１に対して空間的な（三次元的な）位置調
整がされ、対物レンズ７３はＸ，Ｙ，θ１，θ２の方向
に位置調整できる。この結果、図２の対物レンズ７３の
光軸ＯＰが垂直方向に位置決めされており、このように
して、対物レンズ７３の空間位置調整が行われる。

【００２６】次に、固定ベース７１と可動プレート７０
の溶接ポイントＷＰ１，ＷＰ２（図４参照）に対して、
図５に示すように半田加熱手段１０１のレーザ光源６１
からレーザ光Ｌが照射されて予備照射する。このように
予備照射することにより、溶接ポイントＷＰ１，ＷＰ２
は同時に予熱される。そして半田供給部６０が半田、例
えば糸半田を溶接ポイントＷＰ１，ＷＰ２に供給する。
その後、レーザ光源６１のレーザ光Ｌが照射されて、供
給された半田が加熱されるので、可動プレート７０と固
定ベース５１が半田によりしっかりと固定される。レー
ザ光Ｌによる本加熱の時に、余分な半田を除去するため
に半田を吸い上げることが望ましい。このようにするこ
とで、余分な半田が溶接ポイントＷＰ１，ＷＰ２に残ら
ず２軸アクチュエータの重量の増加を防ぐことができ
る。

【００２７】上述したようなレーザ光源６１のレーザ光
Ｌによる本溶接の際に、図７の温度センサ１３０がその
温度を測定しており、制御部１００がその温度を監視し
ている。もし温度センサ１３０による測定値が所定値よ
り高い場合には、警報手段１４０により警報を出すとと
もにレーザ光源６１の作動を止める。

【００２８】また上述のような溶接作業時において、図
７の冷却水供給源９９ａがロータリジョイント９９Ｒを
介してブロック体９８の冷却手段９９の冷却水の通路９
９ｂ（図５を参照）に冷却水を供給する。これにより、
ブロック体９８、サポート部材９７ｆが冷却できるの
で、２軸アクチュエータの可動プレート７０と固定ベー
ス５１には熱がこもらない。

【００２９】この時の冷却水は常時通水状態であること
が望ましく、冷却水の供給温度が例えば１０℃プラスマ
イナス１℃程度である。また半田を加熱する時の融着温
度は約３００℃である。この時の可動プレート（可動ベ
ースともいう）７０の温度は８０℃にも達する。冷却手
段９９はこの温度を下げる。このようにして図７の半田
付位置ＷＲに位置してる２軸アクチュエータ４００の溶
接作業が終了する。

【００３０】ところで本発明は上記実施の形態に限定さ
れない。例えば上述した実施の形態では図５のブロック
体９８はベリリウム銅で作られているが、これに限らず
放熱性の優れた材質、例えばクローム銅等を用いること
も勿論可能である。図５においてクランプ部２３（保持
手段）のブロック体９８の冷却手段９９では、冷却水を
通すことで冷却しているが、これに限らず、例えば図８
に示すように単にブロック体９８に空気を通すための通
路２９８を形成するようにしても勿論かまわない。図９
では、冷却水に代えて窒素ガスのような冷却媒体を窒素
ガス供給源３９９ａから供給している。さらに図１０の
実施の形態では冷却水に代えて冷却エアのような高圧エ
アーを供給する高圧エアー源４９９ａを備えている。

【００３１】本発明の実施の形態では、光学ピックアッ
プの２軸アクチュエータの固定ベース５１と可動プレー
ト７０の接合部に対してレーザ光で加熱する場合に、冷
却することによりその与えられた熱を吸収することがで
きる。このために２軸アクチュエータの固定ベースと可
動プレートには熱がこもらず、２軸アクチュエータへの
熱の影響を減少することができ、２軸アクチュエータに
おけるジッター等の不良原因を無くすことができる。こ
のように冷却することによりレーザ光の照射時間を長く
することができるので、半田を加熱して半田付けする場
合の半田付けの歩留りの向上を計ることができる。

【００３２】なお、本発明の実施の形態では対象物が光
ディスク装置に用いられる光学ピックアップの２軸アク
チュエータの例を挙げており、第１部材は可動プレート
７０であり、第２部材としては固定ベース５１を例に挙
げている。しかし、これに限らず他の分野における装置
の第１部材と第２部材を半田付けして固定する場合にも
本発明の半田付装置及び半田付方法を適用することがで
きる。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
光学ピックアップのアクチュエータのような対象物の第
１の部材と第２の部材を半田を用いて半田付けする場合
に、対象物に熱がこもるのを防いで半田付けの歩留りを
向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の半田付装置を備える２軸アクチュエー
タの空間調整装置２００の例を示す平面図。

【図２】図１の半田付装置を概念的に示す側面図。

【図３】図２の半田付装置をより詳しく示す側面図。

【図４】半田付装置の調整部、クランプ部等を示す斜視
図。

【図５】クランプ部の構造及び半田加熱手段及び半田供
給部を示す図。

【図６】図５のクランプ部を示す側面図。

【図７】２組のクランプ部及び調整部とインデックステ
ーブル等を示す図。

【図８】本発明の別の実施の形態を示す図。

【図９】本発明のさらに別の実施の形態を示す図。

【図１０】本発明のさらに別の実施の形態を示す図。

【図１１】本発明の対象物として一例である２軸アクチ
ュエータを示す平面図。

【図１２】図１１の２軸アクチュエータの側面図。

【図１３】従来の２軸アクチュエータの半田付装置の一
例を示す図。

【符号の説明】

１０・・・半田付装置、１４・・・インデックステーブ
ル、２０・・・固定部、２２・・・調整部、２３・・・
クランプ部（保持手段）、５１・・・固定ベース（第２
部材）、６０・・・半田供給部、７０・・・可動プレー
ト（第１部材）、９８・・・ブロック体、９９・・・冷
却手段、１０１・・・半田加熱手段、Ｄ・・・光ディス
ク

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対象物の第１部材と第２部材を半田を用
   いて半田付けして固定するための半田付装置であり、 対象物を保持する保持手段と、 第１部材と第２部材を固定するために半田を供給する半
   田供給部と、 供給された半田を加熱する半田加熱手段と、 保持手段に設けられて、第１部材と第２部材が加熱され
   たことにより与えられる保持手段を冷却する冷却手段
   と、を備えることを特徴とする半田付装置。
2. 【請求項２】 冷却手段は、保持手段に形成された穴を
   備え、冷却媒体をその穴に通す請求項１に記載の半田付
   装置。
3. 【請求項３】 半田加熱手段はレーザ光を照射するレー
   ザ光源であり、対象物の第１部材と第２部材の位置合わ
   せの後に、レーザ光を予備照射し、半田を供給しながら
   レーザ光を本照射する請求項１に記載の半田付装置。
4. 【請求項４】 対象物は光ディスク装置に用いられる光
   学ピックアップの対物レンズのアクチュエータであり、
   第１部材は光学ピックアップの対物レンズを保持する可
   動ベースで、第２部材は可動ベースを保持する固定ベー
   スである請求項１に記載の半田付装置。
5. 【請求項５】 対象物の第１部材と第２部材を加熱して
   半田を用いて半田付けして固定するための半田付方法で
   あり、 対象物を固持手段に保持し、 第１部材と第２部材に半田を供給しながらこの供給され
   た半田を加熱するとともに、 第１部材と第２部材が加熱されたことにより与えられる
   保持手段を冷却する、ことを特徴とする半田付方法。
6. 【請求項６】 半田を加熱するのはレーザ光であり、対
   象物の第１部材と第２部材の位置合わせの後に、レーザ
   光を予備照射し、半田を供給しながらレーザ光を本照射
   する請求項５に記載の半田付方法。