(57)【要約】【課題】電極部材と配線部材とのレーザ照射による半田接合をフラックスを用いずに行なうことにより、その接合部の信頼性を向上するとともに装置の簡易化を図ることができる、レーザ接合方法を提供する。【解決手段】電極部材１と配線部材２との間に設けられる半田コート層を介して、電極部材１と配線部材２とを接合する方法であって、電極部材１と配線部材２との互いに接合する位置同士を当接させて押圧する押圧固定ステップと、電極部材１と配線部材２とを押圧固定した状態で、配線部材２または電極部材１のいずれかの側から接合位置上にパルス状のレーザビームを照射して半田コート層を溶融させる、レーザ照射ステップとを備える。【選択図】図１
2010051989.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極部材と配線部材との間に設けられる半田コート層を介して、前記電極部材と前記配線部材とを接合する方法であって、
前記電極部材と前記配線部材との互いに接合する位置同士を当接させて押圧する押圧固定ステップと、
前記電極部材と前記配線部材とを押圧固定した状態で、前記配線部材または前記電極部材のいずれかの側から前記接合位置上にパルス状のレーザビームを照射して前記半田コート層を溶融させる、レーザ照射ステップと
を備える、レーザ接合方法。
【請求項２】
前記半田コート層が前記配線部材の芯材の、前記電極部材に対向する側の面に設けられ、該半田コート層が溶融されて前記電極部材と前記配線部材とが接合される、請求項１に記載のレーザ接合方法。
【請求項３】
前記半田コート層が前記電極部材の上面に設けられ、該半田コート層が溶融されて前記電極部材と前記配線部材とが接合される、請求項１に記載のレーザ接合方法。
【請求項４】
前記半田コート層が、前記配線部材または前記電極部材である基材上にメッキされた半田をウエットバックすることにより形成され、あるいは前記基材を溶融半田槽にディップして形成される、請求項１から３のいずれかに記載のレーザ接合方法。
【請求項５】
前記配線部材が、レーザ照射側にレーザ光を吸収する光吸収層を有する、請求項１から４のいずれかに記載のレーザ接合方法。
【請求項６】
前記レーザ照射ステップが大気中で行なわれる請求項１から５のいずれかに記載のレーザ接合方法。
【請求項７】
前記電極部材が、金属粉末を含むペーストを焼成して形成される、請求項１から６のいずれかに記載のレーザ接合方法。
【請求項８】
前記レーザ照射ステップは、前記電極部材あるいは前記配線部材の長手方向に走査しながら行なわれ、前記レーザ照射の隣接レーザビームスポット間ピッチＬと、前記レーザビームスポット径Ｄとの関係がＬ≧Ｄである請求項１から７いずれかに記載のレーザ接合方法。
【請求項９】
前記レーザビームスポットは、前記長手方向に伸長した形状である請求項１から８いずれかに記載のレーザ接合方法。
【請求項１０】
前記レーザビームがフラットトッププロファイルである、請求項１から９いずれかに記載のレーザ接合方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ接合方法に関し、特にフラックスを用いず、電極部材と配線部材との半田付けを、それらの間に介在させた半田をレーザ照射で溶融することによって行なうレーザ接合方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電極部材と配線部材などとの半田付けにおいて、良好な接合面を得るためには、半田層表面および接合対象となる金属表面の酸化膜を除去し、清浄な表面を保つ必要があった。一般に、酸化膜を除去する方法として、フラックスを半田表面および接合対象となる金属表面に塗布して、酸化膜を化学的に溶解する方法が知られている。
【０００３】
しかし、半田付けに使用されたフラックスの残渣は、接合部において化学的な腐食を起こすという問題があった。さらに、半田溶融時にフラックス成分が蒸発し、接合界面付近にボイドが発生するという問題があった。これらの問題により、フラックスを用いた半田付けでは、接合部の十分な信頼性を確保することが困難であった。
【０００４】
フラックスを用いずに、レーザ照射によって接合面の酸化膜除去を行なう方法を開示した先行文献として、特許文献１〜３がある。特許文献１では、接合部表面にレーザ光を照射することによる表面改質を行ない、清浄な表面を得ることによって金属間を溶融し、合金層を形成している。特許文献２では、接合前に、半田層および接合対象金属表面にレーザ光を照射して酸化膜除去を行なっている。特許文献３では、半田メッキされた配線パターンに半田メッキされたリードを置いた状態で、配線パターンにレーザを照射し、半田層の酸化膜除去を行なっている。その後、そのままレーザを走査することによって、リードと配線パターンとの接合を行なっている。
【特許文献１】特許第３２０１３５６号公報
【特許文献２】特許第３３８５９２５号公報
【特許文献３】特開平６−２１６５１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記に開示された従来技術には、フラックスを用いずにレーザ照射によって電極部材と配線部材とを半田接合するに際して、以下の問題があった。
【０００６】
特許文献１に記載の基板表面処理方法には、レーザ照射による接合対象金属の表面改質について記載されているに留まり、レーザ照射による配線接合方法については述べられていない。すなわち、レーザ照射によって表面改質工程と配線接合工程とを同プロセスで実施することは不可能であった。
【０００７】
特許文献２に記載の電子回路の製造方法では、レーザ光を半田層表面あるいは接合対象の金属表面に直接照射することにより酸化膜を除去している。しかし、これは表面を改質する工程であって、配線接合には別途ヒーターなどによる半田の加熱溶融を実施する必要があった。すなわち、特許文献１と同様に、レーザ照射による配線接合工程を実現することは不可能であった。
【０００８】
特許文献３に記載の電子部品の半田付け方法では、まず、配線パターンに直接レーザを照射して配線パターンの半田層の酸化膜を除去した後に、半田層の溶融状態を保ちつつ、リードに向けてレーザを走査する。そのため、配線パターンが完全にリードで覆われている場合にはレーザ接合を行なうことが不可能であった。また、実施例において、配線パターンおよびリードの双方が半田メッキされている場合についての記載はあるが、レーザ接合における半田メッキおよび配線パターンの作用についての記載はない。そのため、母材を選ばずに半田付けを行なうことは不可能であった。さらに、半田溶融後の走査中に再酸化が起こることを防止するために低酸素雰囲気下にする必要があり、装置コストが肥大化する欠点があった。
【０００９】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、電極部材と配線部材とのレーザ照射による半田接合をフラックスを用いずに良好に行なうことを実現し、その結果として、その接合部の信頼性を向上するとともに装置の簡易化を図ることができる、レーザ接合方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係るレーザ接合方法は、電極部材と配線部材との間に設けられる半田コート層を介して、電極部材と配線部材とを接合する方法である。このレーザ接合方法は、電極部材と配線部材との互いに接合する位置同士を当接させて押圧する押圧固定ステップと、電極部材と配線部材とを押圧固定した状態で、配線部材または電極部材のいずれかの側から接合位置上にパルス状のレーザビームを照射して半田コート層を溶融させる、レーザ照射ステップとを備えている。
【００１１】
上記の接合方法によれば、当接固定された配線部材と電極部材に対して、配線部材または電極部材のいずれかの側からレーザ光が照射される。吸収されたレーザ光から変換された熱は、レーザ光が照射された側の配線部材または電極部材の内部を伝播して、半田コート層および電極部材表面を瞬時に高温に昇温させる。レーザ光はパルス状に照射されるため過熱を防ぐことができ、半田溶融時に半田が再酸化することを防止することができる。このレーザ照射による加熱により、半田コート層表面、配線部材表面および電極部材表面の酸化膜が除去されるため、フラックスを用いなくても良好な接合面を得ることができる。フラックスを使用せずに接合した場合には、前述のフラックスを使用する弊害を除去することができ、接合部の信頼性を向上することができる。また、レーザ光は接合部における半田コート層表面および電極部材表面に直接照射されるわけではない。よって、電極エリア全体が配線部材によって覆われている場合でも、いいかえると、接合界面部がレーザ光に対し遮光されている場合でも、電極部材と配線部材とを接合することが可能となる。その結果、電極パターンおよび配線部材の面積、位置関係および材料を自由に選定してレーザ接合をすることができる。
【００１２】
半田コート層が配線部材の芯材の、電極部材に対向する側の面に設けられ、この半田コート層が溶融されて電極部材と配線部材とが接合されるようにしてもよい。または、半田コート層が電極部材の上面に設けられ、この半田コート層が溶融されて電極部材と配線部材とが接合されるようにしてもよい。いずれの場合においても、半田コート層が形成されるのは配線部材側または電極部材側のいずれかであるため、両部材に半田コート層を形成する場合に比べて、工程の短縮および部材コストの低減を図ることができる。
【００１３】
半田コート層が、配線部材または電極部材である基材上にメッキされた半田をウエットバックすることにより形成され、あるいは上記基材を溶融半田槽にディップして形成されるようにしてもよい。この場合には、半田コート層の半田粒子の間隔が密になり、加熱によって半田コート層を再び溶融状態にすることが容易になる。よって、レーザ照射により半田コート層を瞬時に昇温した際、容易に半田を溶融することができる。
【００１４】
配線部材は、レーザ照射側にレーザ光を吸収する光吸収層を有してもよい。この場合、配線部材の芯材は、レーザ光の波長や光吸収係数などの制限を受けずに、配線として有用な低抵抗材料を選択することができる。レーザ照射ステップは大気中で行なわれてもよい。パルスレーザ照射により電極部材と配線部材との接合を行なうため、半田溶融中に半田の再酸化のおそれがなく、酸素を含む大気雰囲気下においても良好な接合状態を得ることができる。よって、低酸素雰囲気を形成するためのガス導入、ガス排気およびチャンバーなどの設備が必要なく、装置を簡易化して装置コストを低減することができる。
【００１５】
電極部材が、金属粉末を含むペーストを焼成して形成されるようにしてもよい。ペーストを用いて印刷および焼成された電極は低コスト化を図ることができる。しかし、ペーストを焼成して作製した電極は、表面の凹凸が多く表面積が大きいため、形成される酸化膜の影響によりフラックスを用いなければ、配線接合が非常に困難であった。本発明のレーザ接合方法では、パルスレーザ照射により電極表面の酸化膜を除去して、電極表面を清浄にできるため、電極部材の材料に低コストのペースト状金属粉末を選定することができる。
【００１６】
レーザ照射は、電極部材あるいは配線部材の長手方向に走査しながら行なわれ、レーザ照射の隣接レーザビームスポット間ピッチＬと、レーザビームスポット直径Ｄとの関係がＬ≧Ｄであるようにしてもよい。この場合、レーザ照射パルス数に対してより大きな接合面積を得ることができる。さらに、レーザ照射位置が重なることによる、配線部材の過度の昇温や、電極部材あるいは半田コート層の過度の拡散を防いで、良好な接合面を得ることができる。レーザビームスポットは、上記長手方向に伸長した形状であるようにしてもよい。この場合、パルスレーザ照射において、有効な接合面積を長手方向に大きくすることができ、レーザを走査する場合の照射パルス数を減らしてタクトタイムを低減することができる。レーザビームは、フラットトッププロファイルであるようにしてもよい。この場合、レーザ照射位置に供給されるエネルギー密度を均一にすることができるため、レーザ照射位置の直下において均一な接合面を得ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、電極部材と配線部材とのレーザ照射による半田接合をフラックスを用いずに良好に行なうことを実現し、その結果として、その接合部の信頼性を向上するとともに装置の簡易化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態である電極部材と配線部材とのレーザ接合方法について、図を参照して説明する。
【００１９】
実施の形態１
図１は、本発明の実施の形態１に係る、レーザ接合の際の電極部材と配線部材との接合部を示した断面図である。本実施の形態のレーザ接合方法においては、まず、図１に示すように、基板３上に電極部材１を形成する。基板３としては、たとえば、シリコンなどが用いられる。電極部材１は、たとえば、ペースト状の銀などを基板３に印刷後、焼成して形成される。配線部材２は電極部材１上に配置され、配線部材２の上方から押圧手段４により押圧５が印加される。配線部材２と電極部材１とは、当接した状態で押圧固定される。この押圧固定した状態でレーザ光６は、配線部材２の電極部材１に対向する側の面とは反対側の面に、パルス状に照射される。押圧手段４としては、たとえば、レーザ光６を透過させる石英ガラスなどの光透過性の材料で形成された板や、レーザ光６を遮らないように中空孔を設けた治具などが用いられる。
【００２０】
配線部材２は、芯材２１の上面に光吸収層２２が、下面に配線半田コート層２３が形成されている。照射されたレーザ光６は、光吸収層２２において吸収され、熱に変換される。変換された熱は芯材２１を伝播し、配線半田コート層２３を溶融させる。この結果、配線半田コート層２３と電極部材１とが、半田溶融によって接合される。芯材２１には、高い電気および熱伝導性を有する、たとえば、銅などが用いられる。光吸収層２２は、使用されるレーザ光６の波長を吸収する性質を有する材料を、メッキするなどにより形成される。配線半田コート層２３は、芯材２１を半田メッキしてから一旦溶融（ウエットバック）するか、あるいは溶融半田槽に芯材２１をディップすることによって形成される。レーザ光６としては、たとえば、ＹＡＧ(Yttrium Aluminum Garnet)レーザなどが用いられる。なお、レーザ光６として、波長λが１．０６４μｍであるＹＡＧレーザを用いる場合には、光吸収層２２は、同波長の光吸収率が６０％程度である半田層であっても、すなわち配線半田コート層２３と同時に形成されるものであってもよい。
【００２１】
配線半田コート層２３はウエットバックされていることにより、半田粒子間の組織が密になるため熱的抵抗が低減され、再加熱によって溶融されやすくなっている。レーザ光６のパルス照射による急峻な加熱によって配線半田コート層２３および電極部材１は瞬時に昇温され、配線半田コート層２３および電極部材１の表面酸化膜が除去される。また、パルスレーザ照射中の半田溶融状態時に再酸化が起こらないため、フラックスを用いなくても配線半田コート層２３と電極部材１との接合が可能になる。
【００２２】
実験例１
表１は、本実施の形態に係るパルスレーザ照射による接合状態の評価結果を示したものである。本実験では、基板３としてシリコン、電極部材１として厚さ約２５μｍの焼成銀ペースト、配線部材２の芯材として厚さ０．２ｍｍの銅を用いた。光吸収層２２および配線半田コート層２３として溶融ディップにより形成した厚さ４０μｍの半田コート層、レーザ光６として波長λが１．０６４μｍであるＹＡＧレーザを用いた。表１中のＮｏ．５,６は、リファレンスとして４５０℃の半田ごてを用いて銀電極と半田コート配線の半田溶着試験を実施した結果である。フラックス有りの場合は高い平均接合強度が得られたのに対し、フラックス無しの場合は接合できなかった。なお、平均接合強度とは、７点の接合部の配線部材２を基板表面に対し４５°方向に引張って、破断した時の引張り強度をプッシュプルゲージにて測定した値の平均値である。この結果から、フラックスを用いない半田ごてによる加熱半田溶着では、半田層表面の酸化膜除去および再酸化の防止が不可能であるため、半田と銀との金属間接合を得ることができないことが分かった。
【００２３】
表１中のＮｏ．１〜４は、パルスレーザ照射によって半田溶着試験を実施した結果である。Ｎｏ．１〜３は、フラックスを用いずにパルス幅およびパワーを変えて、レーザ溶着を実施した結果である。Ｎｏ．４は、Ｎｏ．２の条件をフラックス有りに変えて、レーザ溶着を実施した結果である。これらの結果から、Ｎｏ．１〜３のいずれの条件においてもフラックスを用いずに半田層と銀電極とが接合していることが確認された。これは、パルスレーザ照射による瞬時の加熱によって半田層表面および銀電極表面の酸化膜が除去され、清浄な接合界面が形成されたことによる。Ｎｏ．１〜３の平均接合強度は、Ｎｏ．４に対して比較的小さく、またその中でもＮｏ．１は特に小さかった。しかし、それぞれの接合面積当りの平均接合強度は、Ｎｏ．１〜４においてほぼ同等であることが確認された。Ｎｏ．４の接合強度が増大した理由は、フラックスの効果によって半田濡れ性が大きくなり接合面積が拡大したためである。Ｎｏ．１の接合強度が低下した理由は、半田溶融時間が極端に短いことによって接合面積が縮小したためである。なお、接合面積とは、破断面の観察において一度溶融した痕跡のある面積である。
【００２４】
さらに、表１中のＮｏ．２,３の条件においてレーザ溶着した接合部について、接合部断面のＥＤＸ（Energy Dispersive X-ray Spectroscopy）解析を実施した。その結果、銀電極の半田層への拡散深さは、パルス幅の長いレーザ溶着を行なった方が深くなることが確認された。一般に、金属化合物層は機械的に脆いため、金属化合物層が厚すぎると長時間使用における耐久性が低下するため、銀電極の半田層への拡散深さは深過ぎないほうがよい。よって、フラックスを用いずにパルスレーザ照射で半田接合を行なう場合には、たとえば、パルス幅１０ｍｓ程度の短パルスレーザを用いることができる。
【００２５】
【表１】
2010051989.tif 000003
【００２６】
図２は、表１中のＮｏ．２,４の条件においてレーザ溶着した接合部の断面のＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）画像を示したものである。図２(Ａ)に示すように、フラックスを塗布せずにレーザ溶着した場合では、広域に良好な接合面を形成している。図２(Ｂ)に示すように、フラックスを塗布してレーザ溶着した場合では、接合界面に大きなボイドが発生していることがわかる。ボイドは接合強度のバラツキなどの信頼性の低下の原因となるため、発生しないことが望ましい。フラックスを塗布せずにレーザ接合した場合は、レーザ照射された照射スポットにおいてのみ接合部が形成される。一方、フラックスを塗布してレーザ接合した場合は、半田の濡れ性が向上して接合しやすくなるが、フラックス成分の突沸などによって予期できない領域にボイドが形成される。照射スポットにおけるの銀電極と半田層の拡散深さを一定にするためには、パワー分布が均一なフラットトッププロファイルに変形させたレーザビームを用いてもよい。
【００２７】
上記の実験結果から、本実施形態に係るレーザ接合方法によれば、フラックスを用いなくても配線部材２側からパルスレーザを照射することによって、当接した配線半田コート層２３と電極部材１とを接合できることが確認された。本実施形態のレーザ接合方法は、フラックスを用いないため、フラックス成分の突沸などによるボイドの発生およびフラックス成分による接合部の化学的な腐食現象などがなく、接合部の信頼性を確保できる。さらに、半田と金属との間の拡散深さをレーザ照射条件によって制御することが可能である。
【００２８】
実施の形態２
図３は、本発明の実施の形態２に係る、レーザ接合の際の電極部材と配線部材との接合部の断面図を示したものである。本実施の形態においては、図３に示すように、基板３上に電極部材１を形成し、電極部材１上には電極半田コート層１１を形成する。基板３としては、たとえば、シリコンなどが用いられる。電極部材１は、たとえば、ペースト状の銀などを基板３に印刷後、焼成して形成される。電極部材１は、基板３上に蒸着あるいはスパッタして形成されたパターン電極であってもよい。配線部材２は電極部材１上に配置され、配線部材２の上方から押圧手段４により押圧５が印加される。配線部材２と電極部材１とは、当接した状態で押圧固定される。この押圧固定した状態でレーザ光６は、配線部材２の電極部材１に対向する側の面とは反対側の面に、パルス状に照射される。押圧手段４としては、たとえば、レーザ光６を透過させる石英ガラスなどの光透過性の材料で形成された板や、レーザ光６を遮らないように中空孔を設けた治具などが用いられる。
【００２９】
配線部材２は、芯材２１の上面に光吸収層２２が形成されている。照射されたレーザ光６は、光吸収層２２において吸収され、熱に変換される。変換された熱は芯材２１を伝播し、電極半田コート層１１を溶融させる。この結果、電極半田コート層１１と芯材２１とが、半田溶融によって接合される。芯材２１には、高い電気および熱伝導性を有する、たとえば、銅などが用いられる。光吸収層２２は、使用されるレーザ光６の波長を吸収する性質を有する材料を、メッキするなどにより形成される。電極半田コート層１１は、電極部材１を半田メッキしてから一旦溶融（ウエットバック）するか、あるいは溶融半田槽に電極部材１をディップすることによって形成される。レーザ光６としては、たとえば、ＹＡＧレーザなどが用いられる。
【００３０】
電極半田コート層１１はウエットバックされていることにより、半田粒子間の組織が密になるため熱的抵抗が低減され、再加熱によって溶融されやすくなっている。レーザ光６のパルスレーザ照射による急峻な加熱によって芯材２１および電極半田コート層１１は瞬時に昇温され、芯材２１および電極半田コート層１１の表面酸化膜が除去される。また、パルスレーザ照射中の半田溶融状態時に再酸化が起こらないため、フラックスを用いなくても電極半田コート層１１と芯材２１との接合が可能になる。
【００３１】
実験により、電極部材１に電極半田コート層１１を形成し、半田コート層を有しない配線部材２の側からパルスレーザ光６を照射した場合であっても、フラックスを用いないで配線部材２と電極部材１とを接合できることを確認した。この結果から、半田コート層は配線部材２または電極部材１のいずれに形成されていても、本発明の効果が得られることが確認できた。前述のように、フラックスを用いないでレーザ接合を行なう場合、１パルスのレーザ照射によって接合される面積は、フラットトッププロファイルのレーザビームのスポット面積相当となる。レーザビームスポットより高範囲の面積を接合するには、パルスレーザをスキャンする方法により行なう。
【００３２】
実施の形態３
図４は、本発明の実施の形態３に係る、レーザ接合の際の電極部材と配線部材との接合部の断面図を示したものである。本実施の形態においては、実施の形態２と同一の構成において、レーザ光６を電極部材１の側からパルス状に照射している。そのため、基板３には、たとえば、ガラスなどの光透過性の材料が使用される。図４では、電極部材１が光吸収層２２を兼ねている構成を示しているが、電極部材１とは別に、光吸収層を基板３と電極部材１との間に設けてもよい。照射されたレーザ光６は、電極部材１により吸収され、熱に変換される。変換された熱は電極半田コート層１１を溶融させる。この結果、電極半田コート層１１と芯材２１とが、半田溶融によって接合される。他の構成は、実施の形態２と同一であるため、説明を省略する。
【００３３】
図５は、本実施の形態に係るパルスレーザスキャンの軌跡を示した上面図である。配線部材２の上面図に、照射されるレーザビームスポット６１の位置関係を示した。図５は、レーザビームスポット径Ｄおよび隣接スポット間ピッチＬの関係がＬ＝Ｄの場合であり、複数のレーザビームスポット６１が連続して互いに接している。図５に示すように、レーザビームスポット６１は配線部材２上の長手方向に走査される。パルスレーザの走査方法は、配線部材２を配置した基板側をステージスキャンするか、あるいはレーザ照射位置をガルバノスキャナによって走査する方法が用いられる。図６は、本実施の形態に係るパルスレーザスキャンの別の軌跡を示した上面図である。図６は、レーザビームスポット径Ｄおよび隣接スポット間ピッチＬの関係がＬ＜Ｄの場合であり、隣接するレーザビームスポット６１同士が重複している。
【００３４】
実験例２
前述の図５に示したＬ＝Ｄの関係のパルスレーザスキャンと、図６に示したＬ＜Ｄの関係のパルスレーザスキャンを実施し、パルスレーザ照射をそれぞれ１１回行なった際の平均接合強度を計測した。図６に示すレーザビームスポット６１については、隣接するレーザビームスポット６１外周の交点の間隔Ａが、Ａ／Ｄ＝０．５（このとき、Ｌ／Ｄ＝０．８７）となるように設定した。レーザビームスポット径Ｄは１．８ｍｍとし、パルスレーザ照射条件は表１に示したＮｏ．１の条件を用い、パルスレーザスキャン方法としてガルバノスキャナを用いた。なお、電極部材１は銀ペースト焼成電極、配線部材２は厚さ４０μｍの半田コート層を有する厚さ０．２ｍｍの銅を用いた。
【００３５】
表２は、パルスレーザスキャンによる平均接合強度の計測結果を示したものである。表２に示すように、パルス周波数が大きくなるにつれて、Ｌ／Ｄ＝０．８７の場合の平均接合強度が低下した。また、Ｌ／Ｄ＝０．８７の場合、１Ｈｚ以上のパルス周波数で配線部材２の過度の昇温による変色や穴あきなどの不具合が発生した。これは、隣接スポット同士の重複部分では、先に照射された隣接スポットの熱履歴のうえにスポット照射が行なわれるため、過熱による接合強度低下いわゆる電極喰われや、配線部材２の損傷などが発生するためである。これらの不具合を防ぐためには、スポット重複部の照射間隔を開けるため、パルス周波数を小さくする必要がある。したがって、良好な接合を得るため、および、パルスレーザスキャンのタクトタイムを低減するためにも、図５に示したレーザビームスポット径Ｄと隣接スポット間ピッチＬとの関係はＬ≧Ｄであることが望ましい。
【００３６】
【表２】
2010051989.tif 000004
【００３７】
図７は、本実施の形態において、さらにタクトタイムを低減できるパルスレーザスキャンの軌跡を示した上面図である。レーザビームスポット６１は、配線部材２の長手方向に伸長した形状をしている。したがって、伸長方向とスキャン方向が一致しているため、必要な照射パルス数を減らしてタクトタイムを低減することができる。この場合においても、レーザビームスポット６１の伸長方向の径Ｄと隣接スポット間ピッチＬとの関係はＬ≧Ｄであることが望ましい。
【００３８】
以上のように、接合部における腐食、ボイドの発生をなくし、接合部の高い信頼性を確保するためにはフラックスを用いない接合技術が必要であった。それに対し本実施形態によれば、フラックスを用いず、大気中にて配線部材２と電極部材１とを半田を介して接合することが可能になる。さらに、半田を溶融するためのレーザ照射加熱は接合界面部に直接行われるのではなく、配線部材２を介して間接的に行なわれるため、配線部材２および電極部材１の面積や位置関係が限定されず、材料も自由に選定することが可能になる。
【００３９】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の範囲内およびそれと均等の意味および範囲内で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても、本発明の技術的範囲に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本発明の実施の形態１に係る、レーザ接合の際の電極部材と配線部材との接合部を示した断面図である。
【図２】同実施の形態に係るレーザ接合方法によって接合した接合部のＳＥＭイメージであり、（Ａ）はフラックスを用いない場合、（Ｂ）はフラックスを用いた場合をそれぞれ示している。
【図３】本発明の実施の形態２に係る、レーザ接合の際の電極部材と配線部材との接合部の断面図を示したものである。
【図４】本発明の実施の形態３に係る、レーザ接合の際の電極部材と配線部材との接合部の断面図を示したものである。
【図５】同実施の形態に係るパルスレーザスキャンの軌跡を示した上面図である。
【図６】同実施の形態に係るパルスレーザスキャンの別の軌跡を示した上面図である。
【図７】同実施の形態において、さらにタクトタイムを低減できるパルスレーザスキャンの軌跡を示した上面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１  電極部材、２  配線部材、３  基板、４  押圧手段、５  押圧、６  レーザ光、１１  電極半田コート層、２１  芯材、２２  光吸収層、２３  配線半田コート層、６１  レーザビームスポット。
【図１】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図２】
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