(57)【要約】【課題】各加工箇所での半田付けに時間差がある場合も、レーザビームのエネルギーを効率良く利用する。【解決手段】レーザビーム２を複数の部位に照射して半田付けを行う装置である。レーザ発振器１から照射されたレーザビーム２をレーザビーム分割部材３で所定のエネルギー配分で複数に分割する。この所定のエネルギー配分で複数に分割された各レーザビームの強度分布の偏りを補正素子５で変更して補正する。制御装置４は、レーザビーム分割部材３の位置を変更することで、レーザビーム２のエネルギー配分を各半田付け部位の工程に応じて制御し、複数に分割したレーザビーム２を複数の部位に照射して半田付けを行う。【効果】レーザビームを所定のエネルギー配分に分割しつつ、複数の部位に分岐して照射して半田付けを行うので、レーザビームのエネルギーを効率良く配分できて、エネルギーの効率の良い利用ができる。【選択図】図１
2011056520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレーザビームを複数の部位に照射して半田付けを行う方法であって、
複数に分岐するレーザビームを所定のエネルギー配分で分割しつつ、前記複数の部位に照射して半田付けを行うことを特徴とするレーザ半田付け方法。
【請求項２】
前記複数のレーザビームのエネルギー配分は、各半田付け部位の工程に応じて行うことを特徴とする請求項１に記載のレーザ半田付け方法。
【請求項３】
複数のレーザビームを複数の部位に照射して半田付けを行う装置であって、
レーザビームを照射するレーザ発振器と、
このレーザ発振器から照射されたレーザビームを所定のエネルギー配分で複数に分割するレーザビーム分割部材と、
このレーザビーム分割部材で所定のエネルギー配分で複数に分割された各レーザビームの強度分布の偏りを変更して補正する補正素子と、
を設けたことを特徴とするレーザ半田付け装置。
【請求項４】
前記レーザビームのエネルギー配分を、各半田付け部位の工程に応じて行う制御装置をさらに備えたことを特徴とする請求項３に記載のレーザ半田付け装置。
【請求項５】
前記レーザビーム分割部材は、部位によりレーザビームの透過率と反射率が異なるように構成されたもので、前記レーザビーム分割部材の位置又はレーザビームの照射位置を変更することでレーザビームを所定のエネルギー配分で複数に分割するものであることを特徴とする請求項３又は４に記載のレーザ半田付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ発振器から照射されたレーザビームを複数のレーザビームに分岐した後、複数の部位に照射して半田付けを行う方法と、この半田付け方法を実施する装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザビームを使用した半田付けは、例えば電子部品（ＩＣ）の端子を基板に取り付ける場合に使用される。
【０００３】
このようなレーザビームを使用した半田付け（以下、レーザ半田付けという。）では、電子部品の両側端子の加工点にレーザビームを照射する必要がある。
【０００４】
前記電子部品の両側端子の加工点にレーザビームを照射する手段として、レーザ発振器から照射されたレーザビームを、電子部品の両側端子の加工点に導くべく、２つに分岐することが行われている（例えば特許文献１）。
【０００５】
この際、特許文献１で開示されたように、ビームスプリッターキューブによって２つに分岐する場合、両側端子の半田付けを同時並行で行う場合は何ら問題がない。
【０００６】
しかしながら、両側端子での半田付けを所定の時間差をもって行う場合は、半田付けを行わない空白の時間が存在することになり、レーザビームのエネルギーが効率良く利用できていないという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−６０６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明が解決しようとする問題点は、レーザビームを加工箇所に応じた数に分岐するだけでは、各加工箇所での半田付けに時間差がある場合は、半田付けを行わない空白の時間が存在して、レーザビームのエネルギーが効率良く利用できないという点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレーザ半田付け方法は、
各加工箇所での半田付けに時間差がある場合にも、レーザビームのエネルギーを効率良く利用できるようにするために、
複数のレーザビームを複数の部位に照射して半田付けを行う方法であって、
複数に分岐するレーザビームを所定のエネルギー配分で分割しつつ、前記複数の部位に照射して半田付けを行うことを最も主要な特徴としている。
【００１０】
本発明では、例えば複数に分岐するレーザビームのエネルギー配分を、各半田付け部位の工程に応じて行えば、各加工箇所での半田付けに時間差がある場合にも、半田付けを行わない空白の時間をなくすことができる。従って、レーザビームのエネルギーを効率良く利用することができる。
【００１１】
前記本発明のレーザ半田付け方法は、
レーザビームを照射するレーザ発振器と、
このレーザ発振器から照射されたレーザビームを所定のエネルギー配分で複数に分割するレーザビーム分割部材と、
このレーザビーム分割部材で所定のエネルギー配分で複数に分割された各レーザビームの強度分布の偏りを変更して補正する補正素子と、
を設けた本発明のレーザ半田付け装置を使用して実施することができる。
【００１２】
本発明のレーザ半田付け装置において、例えば複数のレーザビームのエネルギー配分を、各半田付け部位の工程に応じて行う場合は、前記レーザビームのエネルギー配分を、各半田付け部位の工程に応じて行う制御装置をさらに備えることとする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、複数に分岐するレーザビームを所定のエネルギー配分に分割しつつ、複数の部位に照射して半田付けを行うので、レーザ発振器から照射するレーザビームのエネルギーを効率良く配分することができて、エネルギーの効率の良い利用ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】（ａ）はレーザビームを２つに分岐する場合の本発明のレーザ半田付け方法を実施する本発明のレーザ半田付け装置の概略構成図、（ｂ）は半田付け部分を平面方向から見た図である。
【図２】レーザビームを２つに分岐する場合の本発明のレーザ半田付け方法を実施した場合の半田付け部における照射出力の一例を示した図である。
【図３】レーザビームを４つに分岐する場合の本発明のレーザ半田付け方法を実施する他の本発明のレーザ半田付け装置の概略構成図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明では、各加工箇所での半田付けに時間差がある場合にも、レーザビームのエネルギーを効率良く利用できるようにするという目的を、複数に分岐するレーザビームを所定のエネルギー配分に分割しつつ、複数の部位に照射して半田付けを行うことで実現した。
【実施例】
【００１６】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、図１及び図２を用いて詳細に説明する。
図１において、１はレーザビーム２を照射するレーザ発振器である。本発明では、このレーザ発振器１から照射されたレーザビーム２を、例えば電子部品１１の両端子１１ａ，１１ｂ上に導くために、レーザビーム分割部材３によって所定のエネルギー配分で２つに分割する。
【００１７】
前記レーザビーム分割部材３は、例えばその部位によりレーザビーム２の透過率と反射率が異なるように構成されたものであり、矩形状のものでは長手方向に移動することで、また円盤状のものでは回転することで前記透過率と反射率が変化する。
【００１８】
従って、例えばこのレーザビーム分割部材３の位置を、制御装置４からの制御信号に基づいて変更することで、レーザビーム２を所定のエネルギー配分に２分割して分岐することができる。
【００１９】
この分割するエネルギー配分は、各半田付け部位の、位置決め工程、予熱工程、本加熱工程、後熱工程に応じて行う。
【００２０】
すなわち、位置決め工程では照射出力が零、本加熱工程では照射出力が１００％、予熱工程では零から１００％になるように照射出力を増加、後熱工程では１００％から零になるように照射出力を減少させる。
【００２１】
そして、一方の端子１１ａの照射出力が、位置決め、予熱、本加熱、後熱の順になるよう、レーザビーム分割部材３の位置を制御すれば、図２に示すように、他方の端子１１ｂに照射されるレーザビームの照射出力は、本加工、後熱、位置決め、予熱の順になる。
【００２２】
前記所定のエネルギー配分に２分割して分岐されたレーザビーム２は、強度分布に偏りが生じる。そこで、前記レーザビーム分割部材３の下流側に配置した補正素子５で、レーザビーム２の強度分布の偏りを変更して補正する。
【００２３】
補正素子３によって強度分布の偏りを補正されたレーザビーム２は、電子部品１１の両端子１１ａ，１１ｂ上で所定のビーム径となるように、集光レンズ６によって調整する。図１の例では、前記分岐したレーザビーム２のうちの一方を一方の端子１１ａに導くために反射ミラー７を設けている。なお、図１中の１２は電子部品１１を取り付ける基板、１３は端子１１ａ，１１ｂの保持具を示す。
【００２４】
以上の構成からなる本発明のレーザ半田付け装置を用い、例えば電子部品１１の両端子１１ａ，１１ｂを基板１２上の所定位置に半田付けするには、以下のように行う。
【００２５】
レーザ発振器１から照射されたレーザビーム２を分岐する際、一方の端子１１ａに導く側の照射出力が、位置決め、予熱、本加熱、後熱の順になるよう、制御装置４からレーザビーム分割部材３に制御信号を送信する。
【００２６】
前記のように制御した場合、レーザビーム分割部材３で分岐されて、他方の端子１１ｂに導かれるレーザビーム２の照射出力は、本加工、後熱、位置決め、予熱の順になる。
【００２７】
このような本発明のレーザ半田付け方法では、分岐時に照射出力が連動するので、レーザビーム２の照射出力を個別に減光調整する場合のような出力ロスが発生せず、出力ロスの少ない状態で、交互に複数の加工点の半田付けを行うことができる。
【００２８】
本発明は、前記の例に限るものではなく、各請求項に記載の技術的思想の範疇であれば、適宜実施の形態を変更しても良いことは言うまでもない。
【００２９】
例えば図１及び図２の例では、レーザビーム２を２箇所に分岐するものについて説明したが、図３に示すように４箇所に分岐するものでも本発明の適用は可能である。
【００３０】
また、図１及び図２の例では、レーザビーム分割部材３を移動させるものについて説明したが、回転させることによりレーザビームのエネルギー配分で分割するものでも良い。また、レーザ発振器１から照射するレーザビーム２のレーザビーム分割部材３への照射位置を移動させるものでも良い。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明は、半田付けに限らず、位置決め、予熱、本加工、後熱の工程を有するレーザ加工、例えば溶接に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００３２】
１    レーザ発振器
２    レーザビーム
３    レーザビーム分割部材
４    制御装置
５    補正素子
１１    電子部品
１１ａ，１１ｂ    端子
【図１】
2011056520.tif 000003
【図２】
2011056520.tif 000004
【図３】
2011056520.tif 000005