(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザを照射するレーザ光源と、
糸はんだを供給するはんだ供給部と、
前記レーザ光源により照射されるレーザと前記はんだ供給部により供給される糸はんだとを離すように、基板上の被はんだ付け部に対し、当該レーザの照射スポット及び当該糸はんだの供給ポイントを合わせる位置決め部と、
前記位置決め部による処理後、前記被はんだ付け部に対し、前記レーザ光源によりレーザを照射させ、前記はんだ供給部により糸はんだを供給させることで、はんだ付けを行うはんだ付け部と、
光及び熱を遮光する仕切り部材と、
前記仕切り部材を移動させる移動部と、
前記被はんだ付け部に対し、前記移動部により、前記レーザ光源により照射されるレーザと前記はんだ供給部により供給される糸はんだとの間に前記仕切り部材を挿入させる仕切り挿入部とを備え、
前記はんだ付け部は、前記被はんだ付け部に対して前記仕切り部材が挿入されている状態において、前記はんだ付けを行う
ことを特徴とするはんだ付け装置。
【請求項２】
レーザを照射するレーザ光源と、糸はんだを供給するはんだ供給部とを備えたはんだ付け装置によるはんだ付け方法であって、
位置決め部は、前記レーザ光源により照射されるレーザと前記はんだ供給部により供給される糸はんだとを離すように、基板上の被はんだ付け部に対し、当該レーザの照射スポット及び当該糸はんだの供給ポイントを合わせ、
はんだ付け部は、前記位置決め部による処理後、前記被はんだ付け部に対し、前記レーザ光源によりレーザを照射させ、前記はんだ供給部により糸はんだを供給させることで、はんだ付けを行い、
移動部は、光及び熱を遮光する仕切り部材を移動させ、
仕切り挿入部は、前記被はんだ付け部に対し、前記移動部により、前記レーザ光源により照射されるレーザと前記はんだ供給部により供給される糸はんだとの間に前記仕切り部材を挿入させ、
前記はんだ付け部は、前記被はんだ付け部に対して前記仕切り部材が挿入されている状態において、前記はんだ付けを行う
ことを特徴とするはんだ付け方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、糸はんだを用いてレーザはんだ付けを行うはんだ付け装置及びはんだ付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子回路基板（以下、基板と称す）の小型化及び要求サイクルタイムの短縮化が進んでいるため、微小領域に対して短時間にはんだ付けを行うことが要求されている。これらの要求を満たす技術として、レーザはんだ付けが注目されている。
【０００３】
このレーザはんだ付けにおいて、糸はんだを併用する場合には、レーザの照射スポットと糸はんだの供給ポイントとの相互位置の微調整が必要となる。そこで、従来から、画像処理を用いてレーザの照射スポットと糸はんだの供給ポイントの調整を行う構成や、レーザ光源とはんだ供給部とを機械的にずれにくい機構とした構成のものが知られている（例えば特許文献１，２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９０５７６号公報
【特許文献２】特開２００５−２３８３０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のような従来技術では、レーザの照射スポットの中心軸へ糸はんだの先端位置を合わせることを目的としている。一方、糸はんだを用いたレーザはんだ付けでは、糸はんだ自体の反りや捻じれ等の３次元的な歪みからくる供給位置ずれが発生する。そのため、従来技術では、糸はんだの３次元的な歪みからくる高さ方向へのずれの影響は必ずしも打ち消すことができないという課題がある。
【０００６】
例えば図８に示すように、基板１０上の被はんだ付け部１０１である金属パッド又は金属パターンに対して、はんだ供給部２から供給された糸はんだ２１が接した状態で溶け始めれば（図８Ａ）、糸はんだ２１は被はんだ付け部１０１に濡れ広がることができる（図８Ｂ）。しかしながら、例えば図９に示すように、糸はんだ２１自体が歪むことで、はんだ供給部２のノズル位置が同一であったとしても、糸はんだ２１とレーザ１１との位置関係は変わってしまう。そして、例えば図１０に示すように、糸はんだ２１の３次元的な歪みからくる高さ方向への供給位置ずれにより、糸はんだ２１がレーザ１１内に空中で侵入した場合（図１０Ａ）には、被はんだ付け部１０１に濡れ広がる前に空中で糸はんだ２１が溶解し、自身への伝熱で溶けて丸まってしまう（図１０Ｂ）。そのため、この場合には、被はんだ付け部１０１に対してはんだ供給を行うことができない。
【０００７】
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、糸はんだ自体が３次元的に歪んでいたとしても、被はんだ付け部に対してはんだ付けを行うことができるはんだ付け装置及びはんだ付け方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明に係るはんだ付け装置は、レーザを照射するレーザ光源と、糸はんだを供給するはんだ供給部と、レーザ光源により照射されるレーザとはんだ供給部により供給される糸はんだとを離すように、基板上の被はんだ付け部に対し、当該レーザの照射スポット及び当該糸はんだの供給ポイントを合わせる位置決め部と、位置決め部による処理後、被はんだ付け部に対し、レーザ光源によりレーザを照射させ、はんだ供給部により糸はんだを供給させることで、はんだ付けを行うはんだ付け部と、光及び熱を遮光する仕切り部材と、仕切り部材を移動させる移動部と、被はんだ付け部に対し、移動部により、レーザ光源により照射されるレーザとはんだ供給部により供給される糸はんだとの間に仕切り部材を挿入させる仕切り挿入部とを備え、はんだ付け部は、被はんだ付け部に対して仕切り部材が挿入されている状態において、前記はんだ付けを行うものである。
【発明の効果】
【０００９】
この発明によれば、上記のように構成したので、糸はんだ自体が３次元的に歪んでいたとしても、被はんだ付け部に対してはんだ付けを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明の実施の形態１に係るはんだ付け装置の構成例を示す模式図である。
【図２】この発明の実施の形態１に係るはんだ付け装置の動作例を示すフローチャートである。
【図３】図３Ａ、図３Ｂは、この発明の実施の形態１に係るはんだ付け装置の動作例を示す上面図である。
【図４】この発明の実施の形態２に係るはんだ付け装置の構成例を示す模式図である。
【図５】この発明の実施の形態２に係るはんだ付け装置の動作例を示すフローチャートである。
【図６】図６Ａ〜図６Ｃは、この発明の実施の形態２に係るはんだ付け装置の動作例を示す上面図である。
【図７】この発明の実施の形態２に係るはんだ付け装置によるはんだ付け時の動作例を示す斜視図である。
【図８】図８Ａ、図８Ｂは、糸はんだに歪みがない場合でのはんだ付けを説明する模式図である。
【図９】図９Ａ、図９Ｂは、糸はんだ自体の歪みを説明する模式図である。
【図１０】図１０Ａ、図１０Ｂは、糸はんだが高さ方向に歪んだ場合でのはんだ付け失敗（未はんだ）例を説明する模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１はこの発明の実施の形態１に係るはんだ付け装置の構成例を示す図である。
はんだ付け装置は、図１に示すように、レーザ光源１、はんだ供給部２、カメラ３及び制御部４を備えている。
【００１２】
レーザ光源１は、レーザ１１を照射するものである。
はんだ供給部２は、糸はんだ２１を供給するものである。
【００１３】
カメラ３は、はんだ付け装置の作業領域を撮影するものである。このカメラ３により撮影された画像を示すデータは制御部４に出力される。
【００１４】
制御部４は、はんだ付け装置の各部の動作を制御するものである。この制御部４は、位置決め部４１及びはんだ付け部４２を有している。なお、制御部４は、システムＬＳＩ等の処理回路や、メモリ等に記憶されたプログラムを実行するＣＰＵ等により実現される。
【００１５】
位置決め部４１は、レーザ光源１により照射されるレーザ１１とはんだ供給部２により供給される糸はんだ２１とを離すように、基板１０上の被はんだ付け部１０１に対し、当該レーザ１１の照射スポット１２及び当該糸はんだ２１の供給ポイント２２を合わせるものである。この際、位置決め部４１は、例えば、カメラ３により撮影された画像から被はんだ付け部１０１とレーザ光源１とはんだ供給部２との位置関係を特定し、レーザ光源１及びはんだ供給部２を移動させることで、照射スポット１２及び供給ポイント２２を被はんだ付け部１０１に合わせる。
【００１６】
はんだ付け部４２は、位置決め部４１による処理後、被はんだ付け部１０１に対し、レーザ光源１によりレーザ１１を照射させ、はんだ供給部２により糸はんだ２１を供給させることで、はんだ付けを行うものである。また、はんだ付け部４２は、レーザ１１の照射強度及び糸はんだ２１の供給速度の制御も行う。
【００１７】
次に、実施の形態１に係るはんだ付け装置の動作例について、図１〜３を参照しながら説明する。なお、被はんだ付け部１０１に対し、レーザ光源１により照射されるレーザ１１とはんだ供給部２により供給される糸はんだ２１との間に空間を設けるため、予め、レーザ１１のスポット径及び糸はんだ２１の径が適宜設定されている。
【００１８】
実施の形態１に係るはんだ付け装置の動作例では、図２に示すように、まず、位置決め部４１は、レーザ光源１により照射されるレーザ１１とはんだ供給部２により供給される糸はんだ２１とを離すように、基板１０上の被はんだ付け部１０１に対し、当該レーザ１１の照射スポット１２及び当該糸はんだ２１の供給ポイント２２を合わせる（ステップＳＴ２０１）。図３Ａに、被はんだ付け部１０１上におけるレーザ１１の照射スポット１２の位置と糸はんだ２１の供給ポイント２２の位置との関係を示す。ここで、レーザ光源１により照射されるレーザ１１とはんだ供給部２により供給される糸はんだ２１との間の距離は、糸はんだ２１が、レーザ１１による熱及び光による影響を受けない程度に離れていることが望ましい。また、位置決め部４１は、カメラ３により撮影された画像から被はんだ付け部１０１とレーザ光源１とはんだ供給部２との位置関係を特定することで、レーザ光源１により照射されるレーザ１１とはんだ供給部２により供給される糸はんだ２１との間の空間を担保することができる。
【００１９】
次いで、はんだ付け部４２は、被はんだ付け部１０１に対し、レーザ光源１によりレーザ１１を照射させ、はんだ供給部２により糸はんだ２１を供給させることではんだ付けを行う（ステップＳＴ２０２）。図３Ｂに、はんだ付け部４２によるはんだ付けの様子を示す。
【００２０】
ここで、上述したように、実施の形態１に係るはんだ付け装置では、レーザ光源１により照射されるレーザ１１とはんだ供給部２により供給される糸はんだ２１とを離した上で、はんだ付けを行っている。そのため、糸はんだ２１自体に歪みがあった場合でも、糸はんだ２１がレーザ１１に空中で侵入することはなく、当該糸はんだ２１が意図しない箇所で溶け始めることはない。そして、被はんだ付け部１０１はレーザ１１によって加熱されているため、糸はんだ２１が当該被はんだ付け部１０１に接した瞬間に溶け始め、全体に濡れ広がる。よって、糸はんだ２１の歪みの影響を受けずにはんだ付けを完了することができる。
【００２１】
以上のように、この実施の形態１によれば、被はんだ付け部１０１に対し、レーザ光源１により照射されるレーザ１１とはんだ供給部２により供給される糸はんだ２１とを離すように、被はんだ付け部１０１に対し、当該レーザ１１の照射スポット１２及び当該糸はんだ２１の供給ポイント２２を合わせた後、はんだ付けを行うように構成したので、糸はんだ２１自体が３次元的に歪んでいたとしても、被はんだ付け部１０１に対するはんだ供給不良を防ぐことができ、被はんだ付け部１０１に対してはんだ付けを行うことができる。
また、照射スポット１２及び供給ポイント２２を位置決めする際に、カメラ３により撮影された画像から被はんだ付け部１０１とレーザ光源１とはんだ供給部２との位置関係を特定することで、レーザ光源１により照射されるレーザ１１とはんだ供給部２により供給される糸はんだ２１との間の空間を担保することができる。
【００２２】
実施の形態２．
図４はこの発明の実施の形態２に係るはんだ付け装置の構成例を示す図である。この図４に示す実施の形態２に係るはんだ付け装置は、図１に示す実施の形態１に係るはんだ付け装置に仕切り部材５及び移動部６を追加し、制御部４に仕切り挿入部４３を追加したものである。その他の構成は同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００２３】
仕切り部材５は、熱及び光を遮蔽する板状部材であり、ＳＵＳ等から成る。
移動部６は、仕切り部材５を移動させるものである。
【００２４】
仕切り挿入部４３は、被はんだ付け部１０１に対し、移動部６により、レーザ光源１により照射されるレーザ１１とはんだ供給部２により供給される糸はんだ２１との間に仕切り部材５を挿入させるものである。
なお、はんだ付け部４２は、被はんだ付け部１０１に対して仕切り部材５が挿入されている状態において、はんだ付けを行う。
【００２５】
次に、実施の形態２に係るはんだ付け装置の動作例について、図４〜７を参照しながら説明する。この図５に示す実施の形態２に係るはんだ付け装置の動作例は、図２に示す実施の形態１に係るはんだ付け装置の動作例のステップＳＴ２０２の前段にステップＳＴ５０１を追加したものである。その他の動作は同様でありその説明を省略する。なお、被はんだ付け部１０１に対し、レーザ光源１により照射されるレーザ１１とはんだ供給部２により供給される糸はんだ２１との間に空間を設けて仕切り部材５を挿入するため、予め、レーザ１１のスポット径及び糸はんだ２１の径が適宜設定されている。また、図６Ａは、図３Ａと同一の図である。
【００２６】
実施の形態２に係るはんだ付け装置の動作例では、ステップＳＴ５０１において、仕切り挿入部４３は、被はんだ付け部１０１に対し、移動部６により、レーザ光源１により照射されるレーザ１１とはんだ供給部２により供給される糸はんだ２１との間に仕切り部材５を挿入させる。これにより、図６Ｂに示すように、レーザ光源１により照射されるレーザ１１とはんだ供給部２により供給される糸はんだ２１との間に物理的な仕切り部材５が挿入され、レーザ１１による光及び熱が糸はんだ２１に届かないように遮蔽することができる。
【００２７】
その後、はんだ付け部４２は、実施の形態１と同様に、被はんだ付け部１０１に対し、レーザ光源１によりレーザ１１を照射させ、はんだ供給部２により糸はんだ２１を供給させることではんだ付けを行う（ステップＳＴ２０２）。図６Ｃ及び図７に、はんだ付け部４２によるはんだ付けの様子を示す。
【００２８】
ここで、実施の形態２に係るはんだ付け装置では、レーザ光源１により照射されるレーザ１１とはんだ供給部２により供給される糸はんだ２１とを離し且つ物理的な仕切り部材５を挿入した上で、はんだ付けを行っている。そのため、糸はんだ２１自体に歪みがあった場合でも、糸はんだ２１がレーザ１１に空中で侵入することはないため、当該糸はんだ２１が意図しない箇所で溶け始めることはない。そして、被はんだ付け部１０１はレーザ１１によって加熱されているため、糸はんだ２１が当該被はんだ付け部１０１に接した瞬間に溶け始め、全体に濡れ広がる。よって、糸はんだ２１の歪みの影響を受けずにはんだ付けを完了することができる。
【００２９】
以上のように、この実施の形態２によれば、被はんだ付け部１０１に対し、レーザ光源１により照射されるレーザ１１とはんだ供給部２により供給される糸はんだ２１との間に仕切り部材５を挿入させた状態ではんだ付けを行うように構成したので、実施の形態１に対し、糸はんだ２１自体が３次元的に歪んでいたとしても、被はんだ付け部１０１に対するはんだ供給不良をより確実に防ぐことができ、被はんだ付け部１０１に対してはんだ付けを行うことができる。
【００３０】
なお、本願発明はその発明の範囲内において、各実施の形態の自由な組み合わせ、あるいは各実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは各実施の形態において任意の構成要素の省略が可能である。
【符号の説明】
【００３１】
１  レーザ光源
２  はんだ供給部
３  カメラ
４  制御部
５  仕切り部材
６  移動部
１０  基板
１１  レーザ
１２  照射スポット
２１  糸はんだ
２２  供給ポイント
４１  位置決め部
４２  はんだ付け部
４３  仕切り挿入部
１０１  被はんだ付け部
【図１】
0006678502.tif 000002
【図２】
0006678502.tif 000003
【図３】
0006678502.tif 000004
【図４】
0006678502.tif 000005
【図５】
0006678502.tif 000006
【図６】
0006678502.tif 000007
【図７】
0006678502.tif 000008
【図８】
0006678502.tif 000009
【図９】
0006678502.tif 000010
【図１０】
0006678502.tif 000011