(57)【要約】【課題】  糸はんだの狙いの調節が効率的に行われる光ビームはんだ付け装置用糸はんだ塗布用治具及び糸はんだ塗布方法を提供する。【解決手段】  治具本体部１がレンズユニット２の照射ヘッド１３に装着されて、ガイドパイプ７の向きが、ガイドパイプ７によって案内される糸はんだ４が治具本体部１の狙い孔５に挿通されるように調節されて、糸はんだ４の狙いが調節される。したがって、従来の糸はんだ４の狙い調節方法のように、実際のワークを用いて当該ワークのはんだ付け部に向けて糸はんだ４が供給されるように糸はんだ４の狙いを調節するような時間と手間とを要する作業を廃止することが可能になり、狙い調節作業が効率化される。【選択図】  図１
2006212678.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズユニットの近傍に配置される糸はんだ供給部から、ワークの所定位置に糸はんだを塗布するための糸はんだ塗布用治具であって、
前記レンズユニットに着脱自在に装着され、前記糸はんだ供給部からの糸はんだを貫通させるための狙い孔を備えた治具本体部と、
前記治具本体部と前記糸はんだ供給部との間に載置して、前記糸はんだ供給部と前記狙い孔との距離を調節するための距離調節部とを備えており、
前記狙い孔が、前記治具本体部を前記レンズユニットに装着した際に、前記レンズユニットの焦点位置に一致するように位置決めされていることを特徴とする糸はんだ塗布用治具。
【請求項２】
レンズユニットの近傍に配置される糸はんだ供給部から、ワークの所定位置に糸はんだを塗布する糸はんだ塗布方法であって、
糸はんだが貫通可能な狙い孔を、前記レンズユニットの焦点に対応する位置に固定するステップと、
前記糸はんだ供給部と、前記狙い孔との距離を所定の距離に調節するステップと、
前記糸はんだ供給部から前記狙い孔に向って糸はんだを供給し、ワークの所定位置に糸はんだを塗布するステップと、
を備えたことを特徴とする糸はんだ塗布方法。
【請求項３】
前記糸はんだ供給部と、前記狙い孔との距離を調節するステップが、前記レンズユニットの光軸と、前記糸はんだ供給部の供給口との距離を調節することで行われていることを特徴とする請求項２に記載の糸はんだ塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、糸はんだ塗布用治具及び糸はんだ塗布方法に関するもので、特に、糸はんだ付け部に供給される糸はんだの狙いを調節するための光ビームはんだ付け装置用糸はんだ塗布用治具及び該糸はんだ塗布用治具が用いられる糸はんだ塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、キセノンランプや半導体レーザが光源に使用される光ビームはんだ付け装置が知られている。このような光ビームはんだ付け装置では、光源の光が光ファイバによって集められて、該光ファイバによって集められた光エネルギが集光レンズによって高い密度に絞り込まれる。これにより、光ビームはんだ付け装置は、糸はんだ付け部のみをピンポイントで加熱することができるため、熱によるダメージを受け易い電子部品、プリント基板等の糸はんだ付けに広く用いられる。このような光ビームはんだ付け装置では、糸はんだが糸はんだ供給装置によって糸はんだ付け部に供給されるものがある。例えば、図５に示されるように、コネクタ２１のモジュールピン２２とターミナル端子２３とを糸はんだ付けする場合には、直交ロボットによって位置決めされたレンズユニット２によってビームが糸はんだ付け部１０に照射されて、リール１２（図３参照）から引き出された糸はんだ４が糸はんだ供給装置３（図３参照）によって糸はんだ付け部１０に供給される。このような光ビームはんだ付け装置では、図３に示されるように、糸はんだ供給装置３の糸はんだ供給部６がレンズユニット２と一体で位置決めされて、糸はんだ４が該糸はんだ供給部６に設けられるガイドパイプ７によって糸はんだ付け部１０に向けて案内される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
そして、このような光ビームはんだ付け装置では、従来、糸はんだ４の狙いを調節するに際して、図５に示されるように、ワークテーブルに実際のワーク（コネクタ２１）をセットして、次に、直交ロボットをステップ送りで移動させてレンズユニット２を糸はんだ付け位置に位置決めさせた後、糸はんだ４を糸はんだ付け部１０に向けて送りつつ、ガイドパイプ７の向きを調節することが行われていた。例えば、本出願人が有するデータによれば、あるコネクタ２１では、ターミナル端子２３から突出されるモジュールピン２２の長さが１．４ｍｍであって、ターミナル端子２３から＋Ｚ方向（図７における紙面視上方向）へ０．４ｍｍ、且つターミナル端子２３のセンタの位置に糸はんだ付け部１０を設定して、モジュールピン２２に対して−Ｘ方向（図６における紙面視左方向）へ４．０ｍｍの位置から３５度の伏角で糸はんだ４が供給されるようにして、当該糸はんだ４の狙いを調整することが要求される。したがって、従来、糸はんだの狙いを調節するには、多大な時間と手間とを要して、さらに使用するワークが変わる都度、糸はんだ４の狙いを調節する必要があるため、非効率的で生産性が低下する要因になっていた。
【特許文献１】特開平８−６４８８６号公報（段落番号００１５〜００２２、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、第１の目的は、糸はんだの狙いの調節が効率的に行われる光ビームはんだ付け装置用糸はんだ塗布用治具を提供することにある。
また、第２の目的は、糸はんだの狙いの調節が効率的に行われる光ビームはんだ付け装置用糸はんだ塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記第１の目的を達成するために、本発明のうち請求項１に記載の発明は、レンズユニットの近傍に配置される糸はんだ供給部から、ワークの所定位置に糸はんだを塗布するための糸はんだ塗布用治具であって、レンズユニットに着脱自在に装着され、糸はんだ供給部からの糸はんだを貫通させるための狙い孔を備えた治具本体部と、治具本体部と糸はんだ供給部との間に載置して、糸はんだ供給部と狙い孔との距離を調節するための距離調節部とを備えており、狙い孔が、治具本体部をレンズユニットに装着した際に、レンズユニットの焦点位置に一致するように位置決めされていることを特徴とする。
【０００６】
上記第２の目的を達成するために、本発明のうち請求項２に記載の発明は、レンズユニットの近傍に配置される糸はんだ供給部から、ワークの所定位置に糸はんだを塗布する糸はんだ塗布方法であって、糸はんだが貫通可能な狙い孔を、レンズユニットの焦点に対応する位置に固定するステップと、糸はんだ供給部と、狙い孔との距離を所定の距離に調節するステップと、糸はんだ供給部から狙い孔に向って糸はんだを供給し、ワークの所定位置に糸はんだを塗布するステップと、を備えたことを特徴とする。
本発明のうち請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の糸はんだ塗布方法において、糸はんだ供給部と、狙い孔との距離を調節するステップが、レンズユニットの光軸と、糸はんだ供給部の供給口との距離を調節することで行われていることを特徴とする。
【０００７】
したがって、請求項１に記載の発明では、レンズユニットに装着された治具本体部の狙い孔に向って糸はんだが供給されるように糸はんだの狙いを調節することにより、糸はんだがレンズユニットの焦点に供給される。また、距離調節部が治具本体部と糸はんだ供給部との間に載置されることにより、糸はんだ供給部と狙い孔との距離が調節される。
請求項２に記載の発明では、各ステップが実行されることにより糸はんだの狙いが調節される。
請求項３に記載の発明では、糸はんだ供給部と狙い孔との距離を調節することにより、レンズユニットの光軸と糸はんだ供給部の供給口との距離が調節される。
【発明の効果】
【０００８】
糸はんだの狙いの調節が効率的に行われる糸はんだ塗布用治具及び糸はんだ塗布方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の一実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１に示されるように、本光ビームはんだ付け装置用糸はんだ塗布用治具は、治具本体部１が光ビームはんだ付け装置のレンズユニット２に着脱可能に装着される。そして、糸はんだ供給部６のガイドパイプ７の向きが、当該ガイドパイプ７によって案内される糸はんだ４が治具本体部１に形成された狙い孔５に挿通されるように調整されると共に、図２に示されるように、治具本体部１とガイドパイプ７との間にゲージブロック８（距離調節部）が介在されてレンズユニット２の集光レンズの光軸とガイドパイプ７との距離Ｌが適正に調節されることにより、糸はんだ４の狙いが調節される構造になっている。上記光ビームはんだ付け装置は、電源装置とレーザヘッドとを備える熱源ユニットと、上記集光レンズを備えるレンズユニット２とによって大別構成されて、熱源ユニットから出力された半導体レーザビームが光ファイバに集められる。そして、光ファイバに集められた光エネルギが上記レンズユニット２の集光レンズによって絞り込まれて、出力エネルギが高密度化されたビームがワークの糸はんだ付け部に照射される構造になっている。
【００１０】
図３に示されるように、上記光ビームはんだ付け装置は、レンズユニット２が直交ロボットの移動ヘッド１１に取付けられて、該レンズユニット２が上記直交ロボットの機械原点に対してＸ方向（図３における紙面視左右方向）、Ｙ方向（図３における紙面視方向）、Ｚ方向（図３における紙面視上下方向）に位置決めされる。また、上記直交ロボットの移動ヘッド１１には糸はんだ供給装置３が設けられて、該糸はんだ供給装置３の糸はんだ供給部６がレンズユニット２の照射ヘッド１３に取付けられる。そして、上記光ビームはんだ付け装置では、糸はんだ供給装置３のリール１２から引き出された糸はんだ４（本実施の形態では、外径寸法０．８ｍｍ。）が、糸はんだ供給部６に設けられるステンレス製のガイドパイプ７に案内されてワークの糸はんだ付け部に向けて供給されるように構成される。図４に示されるように、上記治具本体部１は、円板状に形成されて上記照射ヘッド１３の外径寸法に略等しい外径を有する取付部１４を有して、該取付部１４と照射ヘッド１３との間に介在させたマグネットの磁力によって照射ヘッド１３の端面１３ａに装着される。
【００１１】
また、上記治具本体部１は、取付部１４の、取付面１４ａと反対側の面１４ｂの略中央に、柱部１５が立設されて、該柱部１５には、上記レンズユニット２の集光レンズの焦点位置をＸ方向（図３における紙面視左右方向）へ貫通する上記狙い孔５（本実施の形態では、内径寸法１．０ｍｍ。）が形成される。なお、上記治具本体部１は、取付部１４の取付面１４ａの周縁に突設された凸部１６が、照射ヘッド１３の端面１３ａに形成された切欠き部１７に係合されることにより、レンズユニット２に対して集光レンズの光軸周りに位置決めされる構造になっている。また、図２に示されるように、上記ゲージブロック８は、軸直角断面が正方形に形成された直方体によって構成されて、該正方形の各辺の寸法が、集光レンズの光軸とガイドパイプ７の先端との適正距離Ｌ（本実施の形態では、４．０ｍｍ。）に設定される。なお、本糸はんだ塗布用治具は、上記治具本体部１とゲージブロック８とがチェーン１８によって接続される。
【００１２】
次に、本光ビームはんだ付け装置用糸はんだ塗布用治具を用いて糸はんだ４（本実施の形態では、外径寸法０．８ｍｍ。）の狙いを調節する方法を説明する。まず、図４に示されるように、治具本体部１の凸部１６をレンズユニット２の照射ヘッド１３の端面１３ａに形成された切欠き部１７に係合させるようにして、当該治具本体部１を照射ヘッド１３にマグネットによって装着させる。この状態で、図２に示されるように、治具本体部１の柱部１５と糸はんだ供給部６のガイドパイプ７との間にゲージブロック８（距離調節部）を介在させて、集光レンズの光軸（集光レンズの焦点位置）とガイドパイプ７とのＸ方向（図２における紙面視左右方向）の距離が適正距離Ｌ（本実施の形態では、４．０ｍｍ。）となるように、ガイドパイプ７（糸はんだ供給部）をＸ方向へ位置決めさせる。次に、糸はんだ供給装置３を操作して、図１に示されるように、リール１２から引き出されて糸はんだ供給部６のガイドパイプ７に案内される糸はんだ４が、治具本体部１の柱部１５に形成された狙い孔５（本実施の形態では、内径寸法１．０ｍｍ。）に挿通されるように、ガイドパイプ７の向きを調節する。
【００１３】
これにより、本糸はんだ塗布用治具では、集光レンズの光軸（集光レンズの焦点位置）からＸ方向へ距離Ｌだけ離れた位置から、糸はんだ４がレンズユニット２の集光レンズの焦点位置に向けて供給されるように、当該集光レンズの焦点位置に対してガイドパイプ７が位置決めされて、糸はんだ４の狙いが調節される。
【００１４】
この実施の形態では以下の効果を奏する。
本光ビームはんだ付け装置用糸はんだ塗布用治具では、治具本体部１がレンズユニット２の照射ヘッド１３に装着されて、集光レンズの光軸（集光レンズの焦点位置）とガイドパイプ７とのＸ方向の距離Ｌが、当該治具本体部１の柱部１５と糸はんだ供給部６のガイドパイプ７との間にゲージブロック８（距離調節部）が介在されて調節されると共に、ガイドパイプ７の向きが、ガイドパイプ７によって案内される糸はんだ４が治具本体部１の柱部１５に形成された狙い孔５に挿通されるように調節されることにより、糸はんだ４の狙いが集光レンズの焦点位置に調節される。
【００１５】
したがって、本光ビームはんだ付け装置用糸はんだ塗布用治具では、糸はんだ４の狙いを調節するに際して実際のワークが必要でなく、従来の糸はんだ４の狙い調節方法のように、実際のワークを用いて当該ワークのはんだ付け部に向けて糸はんだ４が供給されるように糸はんだ４の狙いを調節するような時間と手間とを要する作業を廃止することが可能になり、狙い調節作業が著しく効率化される。
また、従来の糸はんだ４の狙い調節方法と比較して、治具本体部１に形成された狙い孔５に糸はんだ４を挿通させるといった明確な事実に基づいて狙いが確定されるので、作業者によるばらつき（人為的ばらつき）が極力排除されて、糸はんだ４の塗布精度が高められる。
また、治具本体部１がマグネットによってレンズユニット２の照射ヘッド１３の端面１３ａに装着されるため、治具本体部１の着脱が極めて容易である。そして、治具本体部１の取付面１４ａに設けられる凸部１６が照射ヘッド１３の端面１３ａに設けられる切欠き部１７に係合されるので、治具本体部１が集光レンズの光軸回りに容易に、且つ確実に位置決めされる。
【００１６】
なお、実施の形態は上記に限定されるものではなく、例えば次のように構成してもよい。
治具本体部１に形成される狙い孔５は、必要な糸はんだ４の狙い精度に応じて形状及び寸法を設定すればよい。
ゲージブロック８（距離調節部）は、直方体でなくてもよく、例えば、板状の定規であってもよい。また、治具本体部１とゲージブロック８とは、必要に応じてチェーン１８等によって接続させればよく、双方の接続が必須ではない。
レンズユニット２に治具本体部１を装着する手段としてマグネットを用いなくてもよく、効率的で、且つ再現性が高い（高精度）手段であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施の形態の説明図であって、ガイドパイプによって案内される糸はんだを照射ヘッドの端面に装着された治具本体部の狙い孔に挿通させて、ガイドパイプの向きが調節される様子を示す図である。
【図２】本実施の形態の説明図であって、治具本体部とガイドパイプとの間にゲージブロックを介在させて、レンズユニットの集光レンズの光軸とガイドパイプとの距離Ｌが調節される様子を示す図である。
【図３】直交ロボットの移動ヘッド周りを示す図である。
【図４】本実施の形態の説明図であって、治具本体部と該治具本体部が装着されるレンズユニットの照射ヘッドとを示す図である。
【図５】光ビームはんだ付け装置によってコネクタのモジュールピンとターミナル端子とがはんだ付けされる様子を示す図である。
【図６】直交ロボットの機械座標のＸＹ平面における糸はんだの狙いを示す図である。
【図７】直交ロボットの機械座標のＺＸ平面における糸はんだの狙いを示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１  治具本体部、２  レンズユニット、４  糸はんだ、５  狙い孔、６  糸はんだ供給部、８  ゲージブロック（距離調節部）
【図１】
2006212678.tif 000003
【図２】
2006212678.tif 000004
【図３】
2006212678.tif 000005
【図４】
2006212678.tif 000006
【図５】
2006212678.tif 000007
【図６】
2006212678.tif 000008
【図７】
2006212678.tif 000009