JPH1058172A - Laser beam machine - Google Patents

Laser beam machine

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Publication number
JPH1058172A
JPH1058172A JP8219524A JP21952496A JPH1058172A JP H1058172 A JPH1058172 A JP H1058172A JP 8219524 A JP8219524 A JP 8219524A JP 21952496 A JP21952496 A JP 21952496A JP H1058172 A JPH1058172 A JP H1058172A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electronic component
laser
laser beam
kaleidoscope
solder
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP8219524A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Seiya Takahashi
誠也 高橋
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Olympus Optical Co Ltd filed Critical Olympus Optical Co Ltd
Priority to JP8219524A priority Critical patent/JPH1058172A/en
Publication of JPH1058172A publication Critical patent/JPH1058172A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser beam machine in which a function for carrying an irradiated body is provided the irradiation means for emitting a laser beam to the body. SOLUTION: The machine is constituted of a laser generator 10; optical fiber 6 on which a laser beam emitted from the generator 10 is made incident and guided; kaleidoscope 5 on which the laser beam outgoing from the optical fiber 6 is made incident and emitted to form a spot diameter with a uniform energy density of the laser beam; XYZ robot 16 for holding the kaleidoscope 5 so that its end on the outgoing side is freely away from or nearer to an electronic component 15; and a pump 11 which takes in a gas from inside the cylinder of the kaleidoscope as well as supplying the gas into it.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はレーザ加工用装置
に関する。
The present invention relates to an apparatus for laser processing.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来技術として特開平7−185021
を説明する。該従来技術は、被照射体の加工部位に正確
にかつ確実にレーザ光を照射するために、先端に集光レ
ンズを配したカライドスコ−プ内でレーザ光と同じ光軸
上に可視領域の波長のガイド光を重畳し、加工部位を照
射確認してレーザ光を照射するレーザ照射装置である。
2. Description of the Related Art As a prior art, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
Will be described. In the prior art, in order to accurately and surely irradiate a laser beam to a processing portion of an object to be irradiated, a wavelength in the visible region is set on the same optical axis as the laser beam in a kaleidoscope having a condenser lens at the tip. This is a laser irradiation device that superimposes the guide light, irradiates the laser light after confirming the irradiation of the processed part.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来技術にお
けるカライドスコ−プはレーザ光とガイド光を出射する
為だけの構造であるため、例えば、電気回路基板(以
下、基板と称する。)に電子部品をハンダ付けするよう
な場合において、ハンダを溶かすための熱源として上述
のようなレーザ照射装置を用いたとすると、基板に対し
て電子部品を搬送する為の搬送装置を新たに設置すると
か、予め別工程にて基板に電子部品を仮固定しておかね
ばならないため、装置全体の大型化、複雑化を招いた
り、別工程の増設に伴う設備増設、工数の増加等を余儀
なくされてしまう、という問題がある。
However, since the prior art prior art has a structure for only emitting laser light and guide light, electronic components are mounted on, for example, an electric circuit board (hereinafter, referred to as a board). If the laser irradiation device described above is used as a heat source to melt the solder in the case of soldering, a transfer device for transferring the electronic components to the substrate may be newly installed, or a separate Since electronic components must be temporarily fixed to the board during the process, the overall size and complexity of the device will be increased, and additional equipment and man-hours will be required due to additional processes. There is.

【0004】この発明は上記事情に基づきなされたもの
で、その目的とするところは、被照射体に対してレーザ
光を照射する照射手段に、被照射体を搬送する機能を持
たせたレーザ加工用装置を提供することにある。
The present invention has been made based on the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a laser processing method in which an irradiation means for irradiating a laser beam to an irradiation object has a function of transporting the irradiation object. Device is provided.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、レー
ザ発振器と、レーザ発振器から出射されるレーザ光を入
射して導光する導光手段と、導光手段から出射されるレ
ーザ光を入射し、レーザ光のエネルギー密度が均一なス
ポット径となるよう出射するものであって、レーザ光の
出射側端が開口している筒状の照射手段と、照射手段の
出射側端が被照射体に対して離接自在となるよう照射手
段を保持する移動手段と、上記照射手段の筒状内部の気
体を吸気するとともに筒状内部に対して気体を供給する
吸送気手段と、を備えたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a laser oscillator, a light guide for inputting and guiding a laser beam emitted from the laser oscillator, and a laser beam emitted from the light guide. Incident and emitted so that the energy density of the laser beam has a uniform spot diameter, and a cylindrical irradiating means having an opening at the emitting end of the laser light; Moving means for holding the irradiating means so as to be freely attached to and detached from the body, and suction and inhalation means for inhaling gas inside the cylindrical part of the irradiating means and supplying gas to the cylindrical part; It is characterized by having.

【0006】(作用)請求項1の発明によると、例え
ば、電子部品を基板上のパターンに合わせてハンダ付け
するような場合、予めストッカ等の上に載置した電子部
品に対して照射手段の出射側端が接触するよう移動手段
によって照射手段を移動し、出射側端と電子部品とが接
触したら吸送気手段を吸気状態に作動して照射手段の出
射側端によって電子部品を吸着保持するとともに、移動
手段によって電子部品を吸着保持したまま照射手段を移
動して電子部品を基板上の所定の位置、即ち、予めクリ
ームハンダや予備ハンダが盛られていて電子部品をハン
ダ付けしたい位置に接触させる。
According to the first aspect of the present invention, for example, when an electronic component is soldered in accordance with a pattern on a substrate, the electronic component mounted on a stocker or the like in advance is illuminated. The irradiating means is moved by the moving means so that the emission side end is in contact with the electronic part, and when the emission side end and the electronic component are in contact with each other, the suction / inhalation means is operated to a suction state to suck and hold the electronic component by the emission side end of the irradiation means. At the same time, the irradiating means is moved while the electronic component is sucked and held by the moving means, and the electronic component is brought into contact with a predetermined position on the substrate, that is, a position where cream solder or spare solder is previously placed and the electronic component is to be soldered. Let it.

【0007】そして、照射手段によって電子部品を基板
に押し付けた状態でレーザ光発振器からレーザ光を発振
し、導光手段を介してレーザ光を照射手段に導き、照射
手段の出射側端からエネルギー密度が均一なスポット径
となるようにレーザ光を出射して電子部品に照射し、レ
ーザ光によって電子部品を加熱するとともに電子部品を
介してレーザ光の熱をハンダに伝えることでハンダを加
熱して溶かし、ハンダが十分溶けたら照射を止め、一定
時間ハンダを冷却し、固化する。
Then, a laser beam is oscillated from a laser light oscillator in a state where the electronic component is pressed against the substrate by the irradiating means, the laser light is guided to the irradiating means via the light guiding means, and the energy density is transmitted from the emission end of the irradiating means. The laser light is emitted to irradiate the electronic component so that it has a uniform spot diameter, the electronic component is heated by the laser light, and the solder is heated by transmitting the heat of the laser light to the solder through the electronic component. Melt and stop the irradiation when the solder is sufficiently melted, cool the solder for a certain time, and solidify.

【0008】これで基板に対する電子部品のハンダ付け
は終了する。尚、レーザ光を照射する間は、基板のパタ
ーンとの位置が確保され、かつ、照射手段と電子部品と
の間からレーザ光が漏れることがなければ、吸送気手段
による吸気を続けたままでも良いし、吸送気手段による
吸気を停止し、電子部品を基板に押し付けていてもどち
らでも良い。
[0008] This completes the soldering of the electronic component to the substrate. During the irradiation with the laser light, the position with the pattern on the substrate is secured, and if the laser light does not leak from between the irradiation means and the electronic component, the suction by the suction and air supply means is continued. Alternatively, the electronic component may be pressed against the substrate by stopping the intake by the intake and air supply means.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
とともに具体的に説明する。 (実施の形態1)本実施の形態は、レーザ光による熱を
用いて被加工物をハンダ付けするレーザ加工用装置であ
り、具体的には、被照射体である電子部品をレーザ光に
よって加熱し、電子部品を介してハンダに熱を伝えてハ
ンダを溶かし、基板に対する電子部品のハンダ付けを行
うものである。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings. (Embodiment Mode 1) This embodiment mode is a laser processing apparatus for soldering an object to be processed by using heat generated by a laser beam. Specifically, an electronic component to be irradiated is heated by a laser beam. Then, heat is transmitted to the solder via the electronic component to melt the solder and solder the electronic component to the substrate.

【0010】本実施の形態におけるレーザ加工用装置の
詳細について、図1および図2を用いて説明する。図1
は本実施の形態におけるレーザ加工用装置の全体を表す
側面図であり、図2は図1の要部断面拡大図である。図
1に示す通り、基台1の上面には、電子部品15を載置
するストッカ9と、基板14を載置する加工台8とが並
設されており、両者の上方には、両者と共に基台1上に
並設したX軸アーム2、X軸アーム2に立設したZ軸ア
ーム4、Z軸アーム4に取り付けたY軸アーム3から構
成される移動手段であるXYZロボット16のY軸アー
ム3に固定されてXYZ方向に移動自在な円形の筒状で
あるカライドスコープ5が配置されている。
The details of the laser processing apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIG.
FIG. 2 is a side view showing the entire laser processing apparatus in the present embodiment, and FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG. As shown in FIG. 1, on the upper surface of the base 1, a stocker 9 for mounting an electronic component 15 and a processing table 8 for mounting a substrate 14 are arranged side by side. Y of the XYZ robot 16 which is a moving means composed of an X-axis arm 2 juxtaposed on the base 1, a Z-axis arm 4 erected on the X-axis arm 2, and a Y-axis arm 3 attached to the Z-axis arm 4 A circular tube scope 5 fixed to the shaft arm 3 and movable in the XYZ directions is arranged.

【0011】カライドスコ−プ5は、基台1内に設置し
てあるレーザ発振器10と導光手段である光ファイバ6
で連結され、光ファイバ6を介してレーザ発振器10か
ら入射したレーザ光を被照射体である電子部品15に照
射するための照射手段として機能するものであり、その
内面は金メッキを施して鏡面状態になっているととも
に、図2に示す通り、上端5aは密閉状態で光ファイバ
6を固定し、かつ、出射側端5bは電子部品の外形より
若干小さく開口している。
The callide scope 5 includes a laser oscillator 10 installed in the base 1 and an optical fiber 6 serving as light guiding means.
And functions as an irradiating means for irradiating a laser beam incident from a laser oscillator 10 via an optical fiber 6 to an electronic component 15 which is an object to be illuminated. As shown in FIG. 2, the upper end 5a fixes the optical fiber 6 in a sealed state, and the emission end 5b is slightly smaller than the outer shape of the electronic component.

【0012】また、カライドスコ−プ5の筒状内部と連
通するようカライドスコ−プ5の上端5aと出射側端5
bとの間に設けた穴13には、カライドスコ−プ5の内
部と連通する様にフレキシブルな吸送気管7が固定され
ており、この吸送気管7は、図1に示す通り、基台1内
に設置した吸送気手段であるポンプ11に連結されてい
る。
Further, the upper end 5a and the output side end 5a of the calliscope 5 are communicated with the inside of the cylindrical shape of the calliscope 5.
b, a flexible intake and exhaust pipe 7 is fixed so as to communicate with the inside of the carbide scope 5, and this intake and exhaust pipe 7 is, as shown in FIG. 1 is connected to a pump 11 which is a suction and air supply means installed in the inside.

【0013】ポンプ11は、基台1内に設置した制御装
置12に接続され、この制御装置12からの指令により
吸気、送気を切り換える機能を有しており、制御装置1
2は、ポンプ11の他に、上記レーザ発振器10、及
び、上記XYZロボット16を接続し、これらの作動の
制御も行う。次に、上記構成からなるレーザ加工用装置
を用いたレーザ光による電子部品15のハンダ付け加工
について、図1を用いて説明をする。
The pump 11 is connected to a control device 12 installed in the base 1 and has a function of switching between intake and air supply in accordance with a command from the control device 12.
2 connects the laser oscillator 10 and the XYZ robot 16 in addition to the pump 11, and controls the operation thereof. Next, soldering processing of the electronic component 15 by laser light using the laser processing apparatus having the above configuration will be described with reference to FIG.

【0014】まず、予め、図1に示す制御装置12に
は、ハンダ付けの対象であるストッカ9上の電子部品1
5および加工台8上の基板14に合せて、ストッカ9上
の電子部品15の位置、加工台8上の基板14における
電子部品15のハンダ付け位置、XYZロボット16の
作動タイミング、レーザ発振器10の作動タイミング
等、加工に必要な値をインプットしておく。
First, the control device 12 shown in FIG. 1 previously stores the electronic components 1 on the stocker 9 to be soldered.
5, the position of the electronic component 15 on the stocker 9, the soldering position of the electronic component 15 on the substrate 14 on the processing table 8, the operation timing of the XYZ robot 16, Input the values required for processing, such as operation timing.

【0015】また、予めハンダ付けする電子部品15を
ストッカ9に供給しておくとともに、電子部品15をハ
ンダ付けする箇所に予めクリームハンダや予備ハンダ
(夫々図示省略)を盛ってある基板14を加工台8に供
給しておく。そして、まず、制御装置12の作動スイッ
チ(図示省略)をONにし、XYZロボット16を作動
して、カライドスコ−プ5の出射側端5bをストッカ9
上の電子部品15に接触させ、ポンプ11を吸気作動
し、カライドスコ−プ5の出射側端5bに電子部品15
を吸着し、XYZロボット16を再び作動して、加工台
8に載置されている基板14の所定の位置に、つまり、
電子部品15をハンダ付けすべく予めクリームハンダや
予備ハンダが盛られている位置に合わせて電子部品15
を接触させ、ポンプ11を停止し、基板14に対し、電
子部品15と基板14との位置が保たれる程度の力でカ
ライドスコープ5により電子部品15を押圧する。
In addition, the electronic components 15 to be soldered are supplied to the stocker 9 in advance, and the board 14 on which cream solder or spare solder (each not shown) is previously applied is processed at a location where the electronic components 15 are to be soldered. It is supplied to the table 8. Then, first, an operation switch (not shown) of the control device 12 is turned on, and the XYZ robot 16 is operated to put the exit side end 5b of the carbide scope 5 into the stocker 9.
The electronic component 15 is brought into contact with the upper electronic component 15, the pump 11 is suction-operated, and the electronic component 15 is
, The XYZ robot 16 is operated again, and at a predetermined position of the substrate 14 placed on the processing table 8, that is,
In order to solder the electronic component 15, the electronic component 15 is adjusted to a position where cream solder or spare solder is previously placed.
, The pump 11 is stopped, and the electronic component 15 is pressed against the substrate 14 by the kaleidoscope 5 with such a force that the position of the electronic component 15 and the substrate 14 is maintained.

【0016】この状態でレーザ発振器10によってレー
ザ光を発振し、光ファイバ6によってレーザ光をカライ
ドスコ−プ5内に導くと、図2に示す様に、レーザ光
は、カライドスコ−プ5の内面を矢印17で示すように
多重反射しながらエネルギー密度を均一化しつつ、出射
側端5bから出射する。そして、出射側端5bから出射
されたレーザ光は、エネルギー密度が均一で、かつ、カ
ライドスコープ5の内径形状と同形状である円形のスポ
ットとなって電子部品15を照射し、これによって電子
部品15が加熱され、電子部品15を介して伝えられる
熱により電子部品15と接触しているハンダが溶かされ
る。
In this state, the laser light is oscillated by the laser oscillator 10 and guided into the carbide scope 5 by the optical fiber 6, and as shown in FIG. As shown by the arrow 17, light is emitted from the emission side end 5b while making the energy density uniform while performing multiple reflections. The laser light emitted from the emission side end 5b irradiates the electronic component 15 as a circular spot having a uniform energy density and the same shape as the inner diameter of the kaleidoscope 5, thereby irradiating the electronic component 15. The component 15 is heated, and the heat in contact with the electronic component 15 is melted by the heat transmitted through the electronic component 15.

【0017】ここで、本実施の形態では、電子部品15
を確実に吸着するために、照射側端5bの形状を電子部
品15の外形より若干小さくしているので、電子部品1
5にレーザー光を照射し、電子部品15を介してハンダ
に熱を伝えてハンダを溶かしてしているのであるが、電
子部品15を吸着保持できる程度であれば、照射側端5
bの形状を、電子部品15との間に隙間を形成するよう
な形状とし、上記と同様にレーザー光を照射すること
で、照射側端5bと電子部品15との間に形成された隙
間から出射されるレーザー光をハンダに直接照射しても
よい。
Here, in the present embodiment, the electronic component 15
The shape of the irradiation side end 5b is made slightly smaller than the outer shape of the electronic component 15 in order to surely attract
5 is irradiated with a laser beam to transfer heat to the solder through the electronic component 15 to melt the solder.
The shape of b is formed so as to form a gap between the electronic component 15 and the laser light is irradiated in the same manner as described above, so that the gap formed between the irradiation side end 5b and the electronic component 15 is removed. The emitted laser light may be directly applied to the solder.

【0018】具体的には、例えば、電子部品15の形状
が細長い場合において、照射側端5bの内径を、電子部
品15の短手方向よりも大径に、かつ、電子部品15の
長手方向よりも小径となるような円形状とする場合が考
えられる。この場合、電子部品15とともに基板14も
被照射体となるが、ハンダをレーザー光にて直接照射し
て加熱するので、電子部品15を介してハンダに熱を伝
えるよりも効率的にハンダを溶かすことができる。
Specifically, for example, when the shape of the electronic component 15 is elongated, the inner diameter of the irradiation-side end 5 b is set to be larger than the short direction of the electronic component 15 and to be longer than the longitudinal direction of the electronic component 15. It is also conceivable to use a circular shape that also has a small diameter. In this case, the substrate 14 is an object to be irradiated together with the electronic component 15, but since the solder is directly irradiated with laser light and heated, the solder is melted more efficiently than transmitting heat to the solder through the electronic component 15. be able to.

【0019】次に、ハンダが十分に溶けたらレーザ光の
出射を停止し、カライドスコ−プ5によって基板14に
対して電子部品15を押し付けた状態のまま一定時間保
持し、ハンダが冷却固化したら、XYZロボット16に
よりカライドスコ−プ5を初期の位置に戻すとともにハ
ンダ付けの終了した基板14を本レーザ加工用装置より
排出する。
Next, when the solder is sufficiently melted, the emission of the laser beam is stopped, and the electronic component 15 is pressed against the substrate 14 by the carbide scope 5 for a certain period of time. The XYZ robot 16 returns the carbide scope 5 to the initial position, and discharges the soldered substrate 14 from the laser processing apparatus.

【0020】以後、新たな基板14および電子部品15
を必要に応じて加工台8およびストッカ9に供給し、上
記ハンダ付け工程を繰り返す。本実施の形態によれば、
照射手段に被照射体である電子部品を吸着する機能を持
たせた上、照射手段を移動手段に固定してあるので、搬
送專用の装置が不要であり、且つ、電子部品を基板上に
押しつけた状態でレーザ光を照射できるので、正確で確
実なハンダ付け加工が可能であるとともに、自動化が可
能となり、量産化が容易となる。
Thereafter, a new substrate 14 and electronic components 15
Is supplied to the processing table 8 and the stocker 9 as necessary, and the above-mentioned soldering process is repeated. According to the present embodiment,
The irradiating means has the function of adsorbing the electronic components, which are the objects to be irradiated, and the irradiating means is fixed to the moving means, so a dedicated device for transport is not required, and the electronic components are pressed onto the substrate. Since the laser beam can be irradiated in a state where the soldering is performed, accurate and reliable soldering can be performed, automation can be performed, and mass production can be easily performed.

【0021】尚、本実施例においてはポンプの吸気作動
を用いた場合の説明をしたが、照射時にポンプを送気状
態にし、不活性ガスをカライドスコープ内に送気すれ
ば、ハンダの酸化を防止することができるとともに、フ
ラックス、或いは金属の蒸気等から加工用装置を守るこ
とが可能である。更に、本実施の形態では光ファイバか
ら出射されたレーザ光を直接カライドスコープに導光し
て電子部品に照射する例について説明したが、一旦集光
レンズを介してからカライドスコ−プ内面にて反射させ
電子部品に基板を照射しても良い。
In this embodiment, the description has been given of the case where the suction operation of the pump is used. However, if the pump is set to the air supply state at the time of irradiation and the inert gas is supplied to the inside of the kaleidoscope, the oxidation of the solder may be performed. Can be prevented, and the processing device can be protected from flux or metal vapor. Furthermore, in the present embodiment, an example has been described in which laser light emitted from an optical fiber is directly guided to a kaleidoscope to irradiate an electronic component. The electronic component may be reflected and irradiated on the substrate.

【0022】この場合は、上記フラックスや金属の蒸気
の汚れから導光手段である光ファイバを守る為に非常に
有効である。また、本実施の形態では、カライドスコ−
プを円形の筒状としたが、電子部品の形状に合わせて電
子部品を吸着保持できる形状であれば、その他の形状、
例えば、四角形、その他の多角形や楕円の筒状にしても
よい。
In this case, it is very effective to protect the optical fiber serving as the light guiding means from the contamination of the flux and the vapor of the metal. Further, in the present embodiment,
Although the shape of the electronic component is circular, the shape of the electronic component can be suctioned and held according to the shape of the electronic component.
For example, the shape may be a quadrangle, other polygonal or elliptic cylinders.

【0023】(実施の形態2)本実施の形態は、上記実
施の形態1と同様に、電子部品のハンダ付けを行うレー
ザ加工用装置であるが、照射手段の移動手段を手動によ
るものとした点が、上記実施の形態1と相違する。本実
施の形態の詳細について、図3を用いて説明する。
(Embodiment 2) This embodiment is a laser processing apparatus for soldering electronic parts, as in Embodiment 1, but the moving means of the irradiation means is manually operated. This is different from the first embodiment. Details of the present embodiment will be described with reference to FIG.

【0024】図3は、本実施の形態におけるレーザ加工
用装置の全体を表す側面図であり、図3に示す通り、基
台100上に立設した軸40には、圧縮コイルバネ41
によって上方向に付勢され、軸40に沿って軸心方向で
ある矢印A方向に摺動自在、かつ、軸40の軸回りに回
動自在となっているL字形状のアングル42が備えられ
ている。
FIG. 3 is a side view showing the entire laser processing apparatus according to this embodiment. As shown in FIG. 3, a shaft 40 erected on a base 100 has a compression coil spring 41 mounted thereon.
L-shaped angle 42, which is urged upward by the above, is slidable in the direction of arrow A which is the axial direction along the shaft 40, and is rotatable around the axis of the shaft 40. ing.

【0025】アングル42には上記基台100の上面と
平行なガイド溝43が設けられており、このガイド溝4
3に沿って摺動自在となるようガイド溝43に嵌め込ま
れたガイドピン(図示省略)を固定しているホルダー5
1は、ガイド溝43に沿って矢印B方向、つまり、基台
100の上面と平行に摺動自在となるよう備えられてい
る。
The angle 42 is provided with a guide groove 43 parallel to the upper surface of the base 100.
Holder 5 fixing a guide pin (not shown) fitted in guide groove 43 so as to be slidable along 3
1 is provided so as to be slidable along the guide groove 43 in the direction of arrow B, that is, in parallel with the upper surface of the base 100.

【0026】ホルダー51には、上記実施の形態1と同
様のカライドスコープ50がその出射側端50aを下方
に向けた状態で固定されており、このカライドスコープ
50は、光ファイバ60を介してレーザ発振器(図示省
略)に連結されているとともに、吸送気管70を介して
カライドスコープ50内に気体を送気し、かつ、カライ
ドスコープ50内の気体を吸気するための吸送気手段で
あるポンプ(図示省略)に連結されている。
A kaleidoscope 50 similar to that of the first embodiment is fixed to the holder 51 with its emission side end 50a facing downward. And is connected to a laser oscillator (not shown) to supply gas into the kaleidoscope 50 through the air supply pipe 70 and to inhale gas in the kaleidoscope 50. It is connected to a pump (not shown) as a means.

【0027】カライドスコープ50を固定する上記ホル
ダ51は、作業者が片手で把持することのできるグリッ
プ52が形成されるとともに、グリップ52を把持した
状態にて片手で操作でるトリガ53を有しており、トリ
ガ53は、上記レーザ発振器とともに制御装置(図示省
略)に接続され、トリガ53を引くと制御装置を介して
レーザ発振器が作動し、光ファイバを介してカライドス
コープ50から一定時間レーザ光を出射するよう構成さ
れている。
The holder 51 for fixing the kaleidoscope 50 has a grip 52 which can be gripped with one hand by an operator, and has a trigger 53 which can be operated with one hand while the grip 52 is gripped. The trigger 53 is connected to a control device (not shown) together with the laser oscillator. When the trigger 53 is pulled, the laser oscillator is operated via the control device, and the laser is emitted from the calliscope 50 via the optical fiber for a predetermined time. It is configured to emit light.

【0028】また、カライドスコープ50の下方に位置
する基台100上には、電子部品15を載置するストッ
カ90が備えられており、ストッカ90の側方には、基
板14を載置するための加工台80が、カライドスコー
プ50の移動方向側にストッカ90と隣接して備えら
れ、さらに加工台80の側方には、上記ポンプを吸気作
動するよう上記制御装置に接続された吸気スイッチ20
0と、上記ポンプを送気作動するよう上記制御装置に接
続された送気スイッチ300とが備えられている。
A stocker 90 on which the electronic components 15 are mounted is provided on a base 100 located below the calliscope 50. The substrate 14 is mounted on the side of the stocker 90. Table 80 is provided adjacent to the stocker 90 in the direction of movement of the kaleidoscope 50, and on the side of the processing table 80, there is a suction port connected to the control device so as to suction the pump. Switch 20
0 and an air supply switch 300 connected to the control device to operate the pump for air supply.

【0029】次に、上記構成からなるレーザ加工用装置
を用いたレーザ光による電子部品のハンダ付け加工につ
いて説明をする。まず、図3において、トリガ−53の
操作とレーザ発振器によるレーザ光の出射時間との関係
を予め制御装置に入力するのであるが、本実施の形態で
は、トリガ−53を一回引く(操作する)と、一定の時
間、つまり、ハンダ付けの対象である電子部品を十分に
加熱して、基板上に予め盛られたクリームハンダや予備
ハンダを十分に溶かすことのできる時間だけレーザ光が
出射されるよう、制御装置にプログラムを入力した。
Next, a description will be given of a soldering process of an electronic component by a laser beam using the laser processing apparatus having the above configuration. First, in FIG. 3, the relationship between the operation of the trigger 53 and the emission time of the laser beam by the laser oscillator is input to the control device in advance. In the present embodiment, the trigger 53 is pulled once (operated). ) And laser light is emitted for a certain period of time, that is, a time period in which the electronic component to be soldered is sufficiently heated to sufficiently melt the cream solder or the spare solder previously placed on the substrate. The program was input to the control device so that

【0030】また、予めハンダ付けする電子部品15を
ストッカ90に供給しておくとともに、電子部品15を
ハンダ付けする箇所に予めクリームハンダや予備ハンダ
を盛ってある基板14を加工台80に供給しておく。そ
して、グリップ52を握り、手動でガイドピンをガイド
溝43に沿って摺動することでホルダ−51を矢印B方
向に移動するとともに、アングル42を軸40の軸心方
向である矢印A方向に摺動することでカライドスコ−プ
50の先端である出射側端50aを電子部品15に当接
する。
In addition, the electronic components 15 to be soldered are supplied to the stocker 90 in advance, and the substrate 14 on which cream solder or preliminary solder is preliminarily applied is supplied to the processing table 80 at a location where the electronic components 15 are to be soldered. Keep it. Then, by gripping the grip 52 and manually sliding the guide pin along the guide groove 43, the holder 51 is moved in the direction of arrow B, and the angle 42 is moved in the direction of arrow A, which is the axial direction of the shaft 40. By sliding, the emission side end 50a, which is the tip of the carbide scope 50, comes into contact with the electronic component 15.

【0031】次に、吸気スイッチ200を一度押し、ポ
ンプを作動して電子部品15をカライドスコ−プ50の
出射側端50aに吸着して保持するとともに、上記と同
様に、手動でアングル42およびホルダ−51を矢印
A、B方向に移動し、基板14上の所定の位置、即ち、
電子部品15をハンダ付けすべく予めクリームハンダや
予備ハンダが盛られている位置に電子部品15を接触さ
せ、基板14に対して、カライドスコープ50により電
子部品15を押し付けた状態のまま、再度吸気スイッチ
200を押してポンプを停止し、電子部品15の吸着保
持を解除する。
Next, the air intake switch 200 is pressed once, the pump is operated, and the electronic component 15 is sucked and held on the emission side end 50a of the carbide scope 50, and the angle 42 and the holder are manually operated in the same manner as described above. -51 is moved in the directions of arrows A and B, and is moved to a predetermined position on the substrate 14, that is,
In order to solder the electronic component 15, the electronic component 15 is brought into contact with a position where cream solder or spare solder is previously placed, and again while the electronic component 15 is pressed against the board 14 by the calliscope 50. The suction switch 200 is pressed to stop the pump, and the suction holding of the electronic component 15 is released.

【0032】この状態で送気スイッチ300を押し、ポ
ンプを作動してカライドスコープ50内に不活性ガスを
送気しつつ、トリガ−53を1回引いてレーザ発振器か
ら一定時間レーザ光を発振し、光ファイバ60とカライ
ドスコ−プ50を介して電子部品15にレーザ光を照射
する。レーザ光に対するカライドスコ−プ50の作用は
上記実施の形態1と同様である。
In this state, the air supply switch 300 is pressed, the pump is operated to supply inert gas into the kaleidoscope 50, and the trigger 53 is pulled once to oscillate laser light from the laser oscillator for a predetermined time. Then, the electronic component 15 is irradiated with laser light via the optical fiber 60 and the carbide scope 50. The action of the carbide scope 50 on the laser beam is the same as in the first embodiment.

【0033】レーザ光の照射によりハンダが十分に溶
け、レーザ光の照射が停止したら、カライドスコープ5
0によって基板14に対して電子部品15を押し付けた
状態のまま、ハンダが冷却固化するまで維持し、ハンダ
が十分に固化したら、カライドスコープ50を矢印A方
向に上昇して基板から退避させるとともに、アングル4
2を軸40の軸回りに回転して、アングル42およびカ
ライドスコープ50を基板14の上方から回避して、基
板14を本レーザ加工用装置から排出する。
When the solder is sufficiently melted by the laser beam irradiation and the laser beam irradiation is stopped,
In a state where the electronic component 15 is pressed against the substrate 14 by the pressure of 0, the solder is maintained until it solidifies by cooling. When the solder is sufficiently solidified, the calliscope 50 is raised in the direction of the arrow A and retracted from the substrate. , Angle 4
2 is rotated about the axis of the shaft 40 to avoid the angle 42 and the kaleidoscope 50 from above the substrate 14 and eject the substrate 14 from the laser processing apparatus.

【0034】本実施の形態によれば、上記実施の形態1
に比べて移動手段がXYZロボットを用いずに構成して
あるので更に簡単な構造となっており、小型で安価な装
置を提供することができる。 (実施の形態3)本実施の形態は、上記実施の形態1も
しくは上記実施の形態2において、カライドスコープ
5、50の構成が異なること以外はすべて上記実施の形
態1もしくは上記実施の形態2と同様であるため、重複
する点についての説明は省略する。
According to the present embodiment, the first embodiment
Since the moving means is configured without using the XYZ robot, the structure is simpler, and a small and inexpensive device can be provided. (Embodiment 3) This embodiment is the same as Embodiment 1 or Embodiment 2 except that the configurations of the kaleidoscopes 5 and 50 are different from those of Embodiment 1 or Embodiment 2. Therefore, the description of the overlapping points will be omitted.

【0035】図4は、本実施の形態におけるカライドス
コープの断面図であり、図4に示す通り、カライドスコ
−プ55は円形の筒状で、大径部55aと小径部55b
の2つの外径を有し、大径部55aの外径側には、筒状
内部と連通するよう吸送気管71が連結されているとと
もに、小径部55bの外径側には、大径部55aとの間
に備えられた圧縮バネ57によって常に下方向(矢印C
方向)に付勢されている円筒状のクッション筒56が備
えられている。
FIG. 4 is a sectional view of the kaleidoscope according to the present embodiment. As shown in FIG. 4, the kaleidoscope 55 has a circular cylindrical shape, and has a large diameter portion 55a and a small diameter portion 55b.
The suction air pipe 71 is connected to the outer diameter side of the large diameter portion 55a so as to communicate with the inside of the cylindrical shape, and the outer diameter side of the small diameter portion 55b is connected to the large diameter portion 55b. Part 55a and a compression spring 57 provided therebetween (always arrow C).
(Direction) is provided.

【0036】このクッション筒56の下端は、上記実施
の形態1および実施の形態2における出射側端5b、5
0aに相当する出射側端56aであり、このクッション
筒56には、上記小径部55bの外径方向に突出するよ
う圧入により小径部55bに固定したピン58に案内さ
れる長孔59が軸方向に延びて設けてある。
The lower end of the cushion cylinder 56 is connected to the emission-side ends 5b, 5b in the first and second embodiments.
0a, and an elongated hole 59 guided by a pin 58 fixed to the small-diameter portion 55b by press-fitting so as to protrude in the outer-diameter direction of the small-diameter portion 55b. It is provided to extend.

【0037】上記構成によると、クッション筒56は、
長孔59がピン58によって案内されることで軸方向に
摺動自在となっており、長孔59の軸方向の長さによっ
てその移動量が規制されているとともに、ピン58が長
孔59の上端に係止されることによって下方への落下が
規制されている。本実施の形態によると、電子部品を吸
着するためにクッション筒を電子部品に当接させた時、
或いはクッション筒にて吸着した電子部品等を基板等に
当接させた時の衝撃力をクッション筒及び圧縮バネによ
って緩和しているので、電子部品及び基板、さらには、
カライドスコープを含むレーザ加工用装置の構成部品の
破損等を防止する効果がある。
According to the above configuration, the cushion cylinder 56 is
The long hole 59 is slidable in the axial direction by being guided by the pin 58, and the amount of movement is regulated by the axial length of the long hole 59. By being locked to the upper end, a downward drop is regulated. According to the present embodiment, when the cushion cylinder is brought into contact with the electronic component to suck the electronic component,
Alternatively, since the impact force when the electronic component or the like adsorbed by the cushion cylinder is brought into contact with the substrate or the like is reduced by the cushion cylinder and the compression spring, the electronic component and the substrate, and further,
This has the effect of preventing damage to components of the laser processing apparatus including the kaleidoscope.

【0038】また、クッション筒が交換可能なので、電
子部品の寸法、形状に応じて適合するクッション筒に交
換すれば良く、同一のカライドスコ−プで多種多用の対
応が可能となる効果がある。 (実施の形態4)本実施の形態は、上記実施の形態1も
しくは上記実施の形態2において、カライドスコープ
5、50の構成が異なること以外はすべて上記実施の形
態1もしくは上記実施の形態2と同様であるため、重複
する点についての説明は省略する。
Further, since the cushion cylinder can be replaced, it is sufficient to replace the cushion cylinder with an appropriate cushion cylinder according to the size and shape of the electronic component, and there is an effect that the same carbide scope can be used for various types. (Embodiment 4) This embodiment is the same as Embodiment 1 or Embodiment 2 except that the configurations of the kaleidoscopes 5 and 50 are different from those of Embodiment 1 or Embodiment 2. Therefore, the description of the overlapping points will be omitted.

【0039】図5は本実施の形態におけるカライドスコ
ープの断面図であり、図5に示す通り、本実施の形態に
おけるカライドスコープ54は、出射側端54aに向か
って狭めた中空の(筒状の)円錐形状とした。本実施の
形態によると、カライドスコ−プ全体を細くする場合に
比べ、吸引する際にカライドスコ−プの内壁の抵抗が大
きくなって吸引力に悪影響を生じるようなことはないの
で、非常に小さい電子部品等を吸着する場合において
は、確実に電子部品を吸着保持でき、周囲が他の部品等
でこみあっている場所に電子部品等をセットする場合に
おいては、周囲の部品と干渉することなく電子部品をセ
ットすることができる、という効果を得ることができ
る。
FIG. 5 is a sectional view of the kaleidoscope according to the present embodiment. As shown in FIG. 5, the kaleidoscope 54 according to the present embodiment has a hollow (cylinder) narrowed toward an emission side end 54a. ) Conical shape. According to the present embodiment, the resistance of the inner wall of the carbide scope is not increased during suction and the suction force is not adversely affected, as compared with the case where the entire carbide scope is made thinner. When picking up components, etc., the electronic components can be sucked and held securely.When setting electronic components, etc., in a place where the surroundings are mixed with other components, etc., the electronic components do not interfere with surrounding components. The effect that parts can be set can be obtained.

【0040】また、カライドスコ−プのの出射側端とは
反対側の径は出射側端よりも太くしているので、カライ
ドスコ−プ全体を細くする場合に比べ、吸送気管の設置
も容易となる。尚、以上の説明した中で、上記各実施の
形態は、本発明のレーザ加工用装置をハンダ付け加工用
に応用した場合のものであるが、本発明のレーザ加工用
装置はこれに限らず、例えば、部品を整列したり、部品
を組み立てる際のハンドリングアームとして使用しても
よい。
Further, since the diameter of the side of the Callidoscope opposite to the end on the exit side is made larger than the end on the Exit side, the installation of the suction air pipe is easier than in the case where the entire side of the callidoscope is made thinner. Become. In the above description, each of the above embodiments is an example in which the laser processing device of the present invention is applied to soldering. However, the laser processing device of the present invention is not limited to this. For example, it may be used as a handling arm when aligning parts or assembling parts.

【0041】この場合、照射手段によって部品を吸着保
持しつつレーザ光を照射して部品の内部に残留した加工
時の応力を除去することができるので、部品の整列、部
品の組み立て時の部品の搬送と同時に部品に対する応力
除去等の熱処理を行うことができる。具体的には、例え
ば、冷間圧延鋼板からプレス機によって打ち抜き成形さ
れたプレス製品を吸送気手段及び照射手段によって吸着
保持し、移動手段によって搬送しつつ、プレス製品にレ
ーザ光を照射してプレス製品の内部に残留した応力を除
去し、プレス製品をストッカに整列する、あるいは、照
射手段をそのままハンドリングアームとしてこのプレス
製品を直接組み立て工程に供給する、といった実施形態
が考えられる。
In this case, the laser beam can be radiated while irradiating the laser beam while the component is sucked and held by the irradiating means, so that the processing stress remaining inside the component can be removed. At the same time as the transfer, heat treatment such as stress removal can be performed on the component. Specifically, for example, a pressed product punched and formed by a press from a cold-rolled steel sheet is suction-held by an air-intake means and an irradiation means, and while being conveyed by a moving means, the pressed product is irradiated with laser light. Embodiments in which the stress remaining inside the press product is removed and the press product is aligned with the stocker, or the press product is directly supplied to the assembling process by using the irradiation means as it is as a handling arm are conceivable.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
照射手段に搬送機能を持たせたので、搬送専用の装置を
設置することなく、且つ、部品を基板に仮固定するため
の別工程の増設の必要がなく、簡単な構造で正確で確実
なレーザ光照射によるレーザ加工を行うことができる。
As described above, according to the present invention,
The irradiation means has a transfer function, so there is no need to install a dedicated transfer device, and there is no need to add a separate process for temporarily fixing components to the board. Laser processing by light irradiation can be performed.

【0043】また、照射手段の出射側端で被照射体を吸
着により密着した状態で被照射体に対してレーザ光を照
射するので、レーザ光が出射側端から拡散することな
く、正確で確実なレーザ加工を行うことができる。
Further, since the object to be irradiated is irradiated with laser light in a state where the object to be irradiated is brought into close contact by suction at the exit side end of the irradiating means, the laser light is not diffused from the exit side end and is accurate and reliable. Laser processing can be performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施の形態1におけるレーザ加工用装置の全体
を表す側面図である。
FIG. 1 is a side view illustrating an entire laser processing apparatus according to a first embodiment.

【図2】図1の要部断面拡大図である。FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of a main part of FIG.

【図3】実施の形態2におけるレーザ加工用装置の全体
を表す側面図である。
FIG. 3 is a side view illustrating an entire laser processing apparatus according to a second embodiment.

【図4】実施の形態3におけるカライドスコープの断面
図である。
FIG. 4 is a sectional view of a kaleidoscope according to a third embodiment.

【図5】実施の形態4におけるカライドスコープの断面
図である。
FIG. 5 is a sectional view of a kaleidoscope according to a fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

6 光ファイバ 10 レーザ発振器 11 ポンプ 12 制御装置 14 基板 15 電子部品 16 XYZロボット 5、50、54、55 カライドスコープ Reference Signs List 6 optical fiber 10 laser oscillator 11 pump 12 controller 14 substrate 15 electronic component 16 XYZ robot 5, 50, 54, 55 Callidescope

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】レーザ発振器と、 レーザ発振器から出射されるレーザ光を入射して導光す
る導光手段と、 導光手段から出射されるレーザ光を入射し、レーザ光の
エネルギー密度が均一なスポット径となるよう出射する
ものであって、レーザ光の出射側端が開口している筒状
の照射手段と、 照射手段の出射側端が被照射体に対して離接自在となる
よう照射手段を保持する移動手段と、 上記照射手段の筒状内部の気体を吸気するとともに筒状
内部に対して気体を供給する吸送気手段と、 を備えたことを特徴とするレーザ加工用装置。
1. A laser oscillator, a light guide means for receiving and guiding laser light emitted from a laser oscillator, and a laser light emitted from the light guide means for making the energy density of the laser light uniform A cylindrical irradiating means which emits the laser beam so as to have a spot diameter and which has an opening at an emitting end of the laser beam, and an irradiating means so that the emitting end of the irradiating means can be freely attached to and detached from an object to be irradiated. An apparatus for laser processing, comprising: moving means for holding means; and suction / intake means for sucking gas inside the cylindrical portion of the irradiation means and supplying gas to the inside of the cylindrical portion.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023055626A (en) * 2021-10-06 2023-04-18 パック テック-パッケージング テクノロジーズ ゲーエムベーハー Laser support type soldering device and soldering machine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023055626A (en) * 2021-10-06 2023-04-18 パック テック-パッケージング テクノロジーズ ゲーエムベーハー Laser support type soldering device and soldering machine

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