JPS5992163A - レ−ザはんだ付け方法 - 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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、多端子電子部品のレーザはんだ付は方法に関
する。

〔発明の技術的背量とその問題点〕

一般に、多端子を有するフラットパッケージ型の′電子
部品の印刷回路基板へのはんだ付けは、各リードごとに
逐次、対応する印刷導体にはんだごてによ９手はんだ付
けしている。しかしながら、この手はんだイ」けによる
方法は、すこぶる非能率であるので、′［に子部品のリ
ード端Ｐが接続きれるフラットパッケージ・パターン上
に、はんだペーストを被着させ、電子部品を印刷回路基
板上の所定位置に位置決め載置後、全体加熱して一度に
はんだ付けするいわゆるリフローはんだ付けが皆及して
いる。このリフローはんだ付けによる方法は、高能率で
あるが、その反面において、電子部品が高温に加熱され
ることによりｔ狂気的特性が損われる處があシ、信頼性
維持の観点から好ましくないものとなっている。そこで
、近時、はんだペーストを介して印刷回路基板の所定位
置に載置された電子部品のはんだ付は部位にレーザを照
射して、はんだ付けを行ういわゆるレーザはんだ付けが
実用化している。すなわち第１図は、このレーザはんだ
付けを示すもので、印刷回路基板（１）に被着している
フラットパッケージ・パターン（２）の所定位置に、フ
ラットパッケージ型の電子部品（３）のリード端子（４
）・・・がはんだペースト（５）を介して位置決めされ
ているとともに、押圧治具（６）によシミ子部品（３）
の本体（力が押圧されている。そして、光学系（８）に
より、レーザ・ビーム（９）がはんだ付は部位であるリ
ード端子（４）・・・に集光されるとともに、第１図紙
面垂直方向すなわちリード端子（４）・・・の配列方向
に沿って走査する。その結果、はんだ付は部位のみが局
所的加熱を受け、リード電子（４）・・・はフラットパ
ッケージ・パターン（２）にはんだ付は固定される。し
たがって、電子部品（３）の本体（力は、はとんど熱影
臀を受けないので、電子部品（３）の電気的特性は全く
劣化せず、この点からレーザはんだ付けは、信頼性維持
の点で極めてすぐれたものとなっている。しかるに、従
来において実施されているレーザはんだ付けは、リード
端子（４）・・・を直接加圧せず電子部品（３）の本体
（力を加圧するものであるので、しばしばリード端子（
４）・・・が浮き上ってしまい、はんだ付けが不完全に
なったシ、場合によっては、リード端子（４）・・・が
全くフラットパッケージ・パターン（２）にはんだ付け
されないとめうような不具合を生じていた。

〔発明の目的〕

本発明は、上記事情を参酌してなきれたもので、フラッ
トパッケージ型の電子部品の印刷回路基板へのはんだ付
けを迅速かつ信頼性をもって行うことのできるレーザは
んだ付は方法を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

フラットパッケージ型の電子部品のレーザはんだ付けに
おいて、はんだ付けのためにフラットパッケージ・パタ
ーンの所定位置に載置されたリード端子のはんだ付は部
位を薄板状の加圧板にょシ直接加圧するとともに、複数
のリード端子のはんだ付は部位を甘む連続領域をレーザ
・ビームにょシ連続往復走査することによシ同時加熱し
てはんだ付けするようにしたものである。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を図面をか照して、実施例に基づいて１述
する。

第２図及び第３図は、本実施例のレーザはんだ付は方法
に用いるレーザはんだ付は装置の要部を示している。こ
のレーザはんだ付は装置は、例えば炭酸ガスレーザービ
ーム、Ｙ入Ｇレーザ壷ビーム停のレーザ・ビームを発振
させるレーザ装置（図示せず）と、このレーザ装置から
発振きれたレーザ・ビームの方向を変えたり集光したシ
する鏡、レンズ等からなる光学系ｕｌ、印刷回路基板圓
を保持して位置決めするＸ−Ｙ−θテーブル°からなる
保持機ｓ０、この保持機構ａ噂によυ保持された印刷回
路基板ＵＤ上に被着きれた印刷導体であるフラットパッ
ケージ・パターン（１３）・・・上に載置された電子１
Ｍ５昂Ｑ４）の両側に互に平行に配列された複数のリー
ド端子ａ９・・・を加圧して所定位置に固定する抑圧機
構（１６）とから構成されている。上記抑圧機構ａｂ＋
は、先端がエツジ状に形成され、はんだが付着しにくい
例えばステンレス鋼などの鉄系金属からなる一対の厚さ
０．２朋前後の板状の加圧板（１７ａ）、　（１７ｂ）
を有している。これら加圧板（１７ａ）、　（１７りの
長さは、レーザはんだ付けのためのレーザ・ビーム走査
距頗１（第２図参照）より長くなるように設定されてい
る。これら加圧板（１７ａ）、　（１７ｂ）は、それぞ
れ上部両端を支持体Ｏ樽・・・を介して、１字状の端板
ｔｔ’Ｊに、Ｍ３図矢印（２０ａ）、　（２０ｂ）方向
に摺動自在、かつ加圧板（１７ａ）、　（１７ｂ）の板
面が印刷回路基板αすと直交するように連結されている
。したがって、加圧板（１７ａ）、　（１７ｂ）は、互
の間隔調節自在となっている。

また、端板ｕＩの中央部は、両端部に比べてその幅が狭
くなっていて、後述するレーザ・ビームの照射を干渉し
ないように設定されている。そして、端板α場の中央部
は、円柱状の昇降体（２Ｉ）の下端部に連結されている
。この昇ｊ坤体ｔ２υの上端部は、図示せぬ昇降駆動機
構に連結され、この昇降駆動機構により、昇降体（２１
）は、薗３図矢印（２２ａ）、　（２２ｂ）方向に昇降
自在となっている。一方、前記光学系θ０）のうちレー
ザ・ビームを集光してはんだ付は部位に照射する凸レン
ズである集束レンズ（ハ）のはんだ付は部位側の焦点（
２）は、集束レンズ（ハ）からみて、はんだ付は部位よ
り遠い位置にあるように設定されている。すなわち、第
３図に３いて、集束レンズ＋２３）の焦点０，０が保持
機構（ｌａの中心付近に位置するように、集束レンズ（
ハ）が配設きれている。′また、光学系（Ｉｎは、集束
レンズ＋２３１から出光されたレーザ・ビームの光軸が
、加圧板（１７ａ）と重なシかつ保持機構ｕ２１に保持
された印刷回路基板０υにほぼ直交するように設けられ
ている。さらに、この光学系（１０）には、レーザ・ス
ポットを第２図矢印Ｓ方向（第３図＃、■垂直方向）に
走査し連続往復動（１秒間に２回以上）きせるだめの例
えば光偏尤器などの走姪模構が付設されている。したが
って、レーザ・ビームの光軸移動面と加圧板（１７ａ）
の板面とは、はば一致するように設定されている。なお
、押圧機構（Ｉ６）は、光学系００）に対して独立して
設けられ、適時に昇降動するようになっている。

上記のように＋１す′成されたレーザはんだ付は装置を
用いた本実施例のレーザはんだ付は方法について説明す
る。まず、保持機構ｕ２１に印刷回路基板Ｕυを保持さ
せ、あらかじめはんだペースト０ωが塗布された各フラ
ットパッケージ・パターン０・・・上に、対応するリー
ド端子ｕつ・・・が当接するように電子部品α荀を印刷
回路基板Ｑυ上に載置する。そして、抑圧機構ａｅの加
圧板（１７ａ）、　（１７ｂ）直下に、リード端子ａつ
・・・のはんだ付は部位がくるように保持機構（ＩＪを
移動させる。ついで、昇降駆動機構を起動させて、昇降
体（２Ｉ）を矢印（２２ａ）方向に下降させる。これに
ともない加圧板（１７ａ）、　（１７ｂ）の先端部分は
、′電子部品Ｉの本体（１４ａ）の両１１１ｊに並設さ
れているリード端子Ｕ（ト）・・・のフラットパッケー
ジ・パターンｕ３・・・に当接している部分すなわちは
んだ付は部位を加圧しく全圧１　ｋｇ以下が好ましい。

）、これらの部分をはんだペーストｔ２つを介して、フ
ラットパッケージ・パターン０３）・・・に対して密着
させる。したがって、本実施例の場合、リード端子０５
）・・・の浮きは生じない。しかして、レーザ装置を作
動はせ、発振されたレーザ・ビームＣ１６）を光学系（
１０）を介して、リード端子ｕ９・・・に向って照射さ
せるとともに、光学系００）に付設されている走査機構
によシ、印刷回路基板（１）上にて形成されたレーザ・
スポットが矢印Ｓ方向に沿って１秒間に２回以上往復動
するように約３〜４秒＋１６連続往復走介させる。する
と、直線状のレーザ照射領域（５）は、はんだペースト
（２５１の溶融重要以上の温度に同時に加熱され、リー
ド端子０最・・・は、フラットパッケージ・パターン（
１３・・・にはんだ付けされる。このとき、前述したよ
うに、リード端子Ｕω・・・は、加圧板（１７ａ）によ
りフラットパッケージ・パターン０・・・に対して押圧
され、リード端子（１最・・・の浮きが生じず、両者間
に間隙なく密着しているので、はんだ付けを完全に行う
ことができる。このレーザはんだ付は中に、レーザービ
ーム（ハ）は加圧板（１７ａ）にもあたるとともに、一
部さえぎられる。しかし、この場合、集束レンズ關の焦
点（ロ）は、レーザ照射領域＋２７）よシ遠くの位置に
なるように設けられているので、焦点（財）がレーザ照
射領域（２７）と集束レンズ（２３）との間にある場合
、つまシ、焦点（２蜀が加圧板（１７ａ）位置にある場
合に比べて、レーザ・ビーム＜Ｊ６）が加圧板（１７ａ
）によりさえぎられ減殺される割合は、小さく、実際上
ははんだ付けにはほとんど影響を及ぼさない。また、加
圧板（１７ａ）は、レーザ・ビーム（２１；）を受ける
ことにより昇温するが、はんだに比べてはるかに高い融
点の材料によシできているので悪影響はない。

しかして、レーザ・ピームレ６）の照射が終了したのち
も、数秒間加圧板（１７ａ）、　（１７ｂ）によるリー
ド端子（ｌ■・・・の加圧を保持し、しかるのち昇降駆
動機構により昇降体０υを矢印（２２ｂ）方向に上昇さ
せる。

つぎに、保持機構ａ４を駆動して、電子部品（１力のは
んだ付けされていない側のリード端子（１５）・・・列
を加圧板（１７ａ）直下に位置決めし、前述したと同様
の手順でレーザはんだ付けを行う。このように、本実施
例のレーザはんだ付は方法は、はんだ付けされるリード
端子（ｌ最・・・のはんだ付は部位を加圧板（１７ａ）
によ）直接にフラットパッケージ・パターン（１３）に
押圧した状態で、レーザ・ビーム（至）を連続往復走査
によりレーザ照射領域（２’？）に照射して、はんだ付
けするようにしたので、いも付け、ピンホール等のけん
だ付は不良を惹起することなく、フラットパッケージ型
の電子部品Ｉの信頼性の高いはんだ付けが０Ｔ能となる
。また、レーザ照射領域（５）が同時加熱されるので、
レーザ・スポットの１回の走査によυリード端子ｕつ・
・・を１個ずつはんだ付けする場合に比べて、はんだ付
は時間が３０％以上短縮する。また、本実施例のはんだ
付は方法によれば、リフローはんだ付けのように′成子
部品Ｉの本体（１４ａ）を直接加熱することがないので
、熱影響による電気的特性の劣化を招くことがない。

なお、上記実施例においては、電子部品（Ｉ４）の本体
部（１４ａ）の左右画側のリード端子０■・・・を同時
に加圧しているが、レーザはんだ付けされる片側のリー
ド端子−・・・のみを加圧するよ“うにしてもよい。

さらに、リード端子−・・・を加圧するとともに本体部
（１４ａ）を同時に押圧するようにしてもよい。また、
はんだペーストも１を塗布する代シに、あらかじめはん
だメッキを施してもよい。

〔発明の効果〕

本発明のレーザはんだ付は方法は、フラットパッケージ
型の電子部品の祖数のリード端子をフラットパッケージ
・パターンの所定位置にレーザ・ビームを熱源としては
んだ付けする際に、リード端子のうちフラットパッケー
ジｅパターンに当接しているはんだ付は部位のみを薄板
状の加圧板により抑圧するとともに、リード端子のけん
だ伺は部位を含む連続領域をレーザ・ビームの連続往復
走査により同時加熱するようにしたので、はんだ付は不
良を惹起することなく、高信頼性のレーザはんだ付けが
可能となり、しかも従来のレーザはんだ付けよシもはん
だ付は時間が短縮する。また、リフローはんだ付けと異
なり１、電子部品本体を直接加熱することがないので、
電子部品の電気的特性を劣化させる虞がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のレーザはんだ付は方法を示す説明図、第
２図及び第３図はそれぞれ本発明の一実施例のレーザは
んだ付は方法に使用されるレーザはんだ付は装置の要部
を切欠い畷で示す平面図及び正面図である。 ａυ：印刷回路基板、 α３：フラットパッケージ・パターン、（１４）　：　
’電子部品、 （Ｉ最：リード端子、 （１７ａ）、　（１７ｂ）　：加圧板、（財）：焦　点
、 ｔ２ω：はんだペースト、 弼：レーザービーム、 ＋２７）　：レーザ照射領域（連続領域）。 代理人　弁理士　　則　近　憲　佑 （ほか１名）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 印刷回路基板上に形成されたフラットノくツケージパタ
   ーンの所定位置にフラットパッケージ型の・電子部品の
   複数のリード端子をはんだを介して載置する方法と、上
   記複数のリード端子のはんだ付は部位に加圧板を当接し
   て上記リード端子を上記フラットパッケージパターンに
   押圧させる方法と、上記リード端子のはんだ付は部位を
   含む連続領域にレーザ・ビームを照射して連続往復走査
   し上記連続領域を同時加熱して上記フラットノくツケー
   ジパターンに上ｆｌｅ　’Ｊ−ド端子をはＺだ付けする
   方法とを具備し、上記レーザ・ビームの焦点位置を上１
   己はんだ付は部位より上記印刷回路基板側に設定し、か
   つ″Ｉ：、記リード端子に当接される加圧板の板面と上
   記レーザ・ビームの光軸移動面とをほぼ一致させること
   を特徴とするレーザはんだ付は方法。