(57)【要約】【課題】  半田を溶融させるとともに、電極部の領域内側にもレーザ照射を行うことで電極部の加熱を行い、溶融した半田との温度差を小さくして半田のぬれ性向上による接合信頼性の向上を図ることができる半田を用いた接合方法および接合装置を提供する。【解決手段】  接合対象物に形成された電極部に対し半田を溶融させこれら電極部の接合を行う半田を用いた接合方法と接合装置である。電極部上に溶融前の半田を供給した後、この半田とその周囲の電極部に対しレーザ照射を行い半田を溶融させるとともに電極部を加熱したことから、電極部に対する半田の濡れ性を向上し、電極部間の電気的接続の信頼性を向上させることができる。【選択図】  図１
2005123581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
接合対象物に形成された電極部に対し半田を溶融させこれら電極部の接合を行う半田を用いた接合方法であって、前記電極部上に溶融前の半田を供給した後、当該半田とその周囲の前記電極部に対しレーザ照射を行い前記半田を溶融させるとともに前記電極部を加熱し、当該電極部に対する前記半田の濡れ性を向上させたことを特徴とする半田を用いた接合方法。
【請求項２】
少なくとも前記半田の投影面積に収まるだけの面積を有した穴形状と、この穴形状を横切るスリット形状との合成形状からなるマスクをレーザ光路途中に配置し、前記半田と前記電極部へのレーザ照射を行うことを特徴とする請求項１に記載の半田を用いた接合方法。
【請求項３】
接合対象物に形成された電極部に対し半田ボールの溶融にて接合を行う半田ボールの接合方法であって、吸着ノズルにて前記半田ボールを吸引し当該半田ボールを前記電極部上に搬送した後、前記吸着ノズルの上方に位置するレーザ照射部にて前記吸着ノズルの吸引口を通過するようレーザを照射し、前記半田ボールを溶融させるとともに前記吸引口と前記半田ボールの外縁とで形成される開口を通過したレーザによって前記電極部を加熱し、当該電極部に対する前記半田の濡れ性を向上させたことを特徴とする半田を用いた接合方法。
【請求項４】
レーザ照射部と、このレーザ照射部から接合対象物に形成された電極部に至るレーザ光路途中にマスクを配置し、このマスクを通過したレーザによって前記電極部上に設置された半田を溶融させ前記電極部の接合を行う半田を用いた接合装置であって、前記マスクの形状は少なくとも前記半田の投影面積に収まるだけの面積を有した穴形状と、この穴形状を横切るスリット形状との合成形状からなり、前記半田の溶融と前記スリット形状を通過するレーザによって前記電極部の加熱を可能にしたことを特徴とする半田を用いた接合装置。
【請求項５】
半田ボールを吸引しこの半田ボールを接合対象物に形成された電極部に搬送可能とする吸着ノズルと、前記吸着ノズルの吸引口をマスクとして前記吸引口からレーザ照射を可能にするレーザ照射部とを少なくとも有し、前記マスクの形状は前記半田ボールの外形より小径な穴形状とこの穴形状を横切るスリット形状との合成形状からなり、前記半田ボールの溶融と前記スリット形状を通過するレーザによって前記電極部の加熱を可能にしたことを特徴とする半田を用いた接合装置。
【請求項６】
前記吸引口における少なくとも前記半田ボールとの接触部分にはDLC膜がコーティングされていることを特徴とする請求項５記載の接合装置。
【請求項７】
第一の電極及び第二の電極の間に半田ボールを介在させ、レーザ光を用いて前記半田ボールを溶融させて前記第一の電極及び第二の電極を接合する接合装置であって、前記半田ボールを加熱する半田用レーザ光を前記レーザ光から得る主経路と、前記第一の電極及び第二の電極の少なくともいずれかを加熱する電極用レーザ光を前記レーザ光から得る副経路とを有し、前記主経路は、前記半田用レーザ光が通過する貫通穴からなり、前記半田用レーザ光の光軸と直交する面における前記貫通孔の断面形状は前記半田ボールの投影形状内部に存在する形状であることを特徴とする接合装置。
【請求項８】
前記副経路は、前記貫通穴からなる主経路と連続し、前記電極用レーザ光が通過するスリット形状からなることを特徴とする請求項７記載の接合装置。
【請求項９】
前記副経路は、前記貫通穴からなる主経路の周囲に配置され、前記電極用レーザ光が通過する貫通穴からなることを特徴とする請求項７記載の接合装置。
【請求項１０】
前記板状の部材は、少なくとも前記半田ボールが存在する側の面にDLC膜のコーティング部分を有することを特徴とする請求項７記載の接合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田を用いた接合方法および接合装置に係り、特に磁気ヘッドのスライダに形成されたボンディングパッドと、リードフレーム側に形成されたパッドとの接合に代表される微細接合に好適な半田を用いた接合方法および接合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半田ボールを接合対象となる電極間に設置した後、前記半田ボールをレーザ照射により溶融させ、電極間の電気的接続を行う接合方法が知られている。
【０００３】
図３は、半田ボールを用いて電極同士の接続を行う接合装置の第１従来例であり、同図（１）は、同装置の略断面図を示し、同図（２）は、同装置におけるレーザプロファイル（レーザ強度分布）を示す。
【０００４】
同図（１）に示すように、第１従来例における接合装置１では、先細形状からなるノズル２が設けられている。そして同ノズル２においては、その先端が少なくとも溶融対象となる半田ボール３の外径より大きく設定されており、前記ノズル２内に送り出された半田ボール２をノズル先端側から取り出し可能にしている。また前記ノズル２の後端側には図示しないレーザ照射部が配置されており、ノズル２の先端側と、接合対象物となるスライダ４とフレキシャ５に形成された電極部６との間で保持された半田ボール２を前記レーザ照射部からのレーザ光７によって溶融可能にしている。
【０００５】
また接合装置においては、上述したものだけに限定されるものでは無く、他の形態も知られている。図４は、半田ボールを用いて電極同士の接続を行う接合装置の第２従来例であり、同図（１）は、同装置の略断面図を示し、同図（２）は、同装置におけるレーザプロファイル（レーザ強度分布）９を示す。
【０００６】
なお第２従来例において、前記第１従来例と共通する部材については同一の番号を付与して説明を行うものとする。
【０００７】
同図（１）に示すように、第２従来例における接合装置８では、前記第１従来例と同様、先端先細形状からなるノズル２と、このノズル２の上方に配置された（図示しない）レーザ照射部が設けられているが、前記ノズル２の先端開口は、半田ボール３よりも小径に形成されているとともに、前記ノズル２の内部には、図示しない吸引手段が接続されている。そしてこの吸引手段を稼働させることで、ノズル２の先端側から半田ボール３を吸引し、当該半田ボール３をノズル２の先端に保持可能にしている。
【０００８】
このように構成された接合装置８では、図示しない半田ボール供給装置側から半田ボール３を吸引し、この半田ボール３を電極部６上まで移動させた後、レーザ照射によって前記半田ボール３を溶融させ、電極部６間の接続を行うようにしている。
【０００９】
ところでマスクを介して光ビームを照射させ、はんだ付けを必要とする箇所にのみ照射させるようにした構造や（例えば、特許文献１を参照）、はんだ粒吐出工程の後、吐出されたはんだ粒および電極にレーザビームを照射する工程を備えたものや（例えば、特許文献２を参照）、シールドガスの吹き出し口の形状を細長いスリット状にすると共に、レーザ光の光軸を前記シールドガスの吹き出し口内に配置したものが知られている（例えば、特許文献３を参照）。
【００１０】
【特許文献１】実開平６−４１１７４号公報（請求項１）
【００１１】
【特許文献２】特開２００２−７６０４３号公報（請求項１）
【００１２】
【特許文献３】特開２００３−２０４１４９号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし上述した従来の方式においては以下に示すような問題点があった。
【００１４】
すなわち第１従来例においては、ノズル先端から半田ボールを取り出さなければならないので、ノズル先端の内径は半田ボールの外径よりも大きく設定されている。このためノズル後端側からレーザを照射すると、図３（２）に示すように半田ボール周囲の隙間から電極部６の領域を超えてレーザ光（直接光および間接光）が漏れ、電極部６周囲の部材（例えばフレキシャを構成するポリイミドなど）が損傷するおそれがあった。
【００１５】
一方、第２従来例においては、ノズル先端の径が、半田ボールの外径より小径に設定されているので、レーザは半田ボールのみに照射され電極部６周囲の部材がレーザによって損傷するのを防止することが可能である。しかし電極部６にはレーザが全く照射されないので（レーザプロファイル９を参照）、当該電極部６の温度が十分に上昇せず、このため溶融した半田ボールの濡れ性が低下し、電極部６間の接続の信頼性が低下するおそれがあった。
【００１６】
上述したこれら２つの接合装置では、半田ボールを使用した接合に種々のおそれが有り、接合信頼性を向上させるために電極部の領域内側だけを加熱することが可能な接合装置および方法が望まれていた。
【００１７】
ところで特許文献１〜３においては、レーザ光をマスク等を用いて対象物に照射させるものが示されているが、これら特許文献ではいずれも本願の課題に示されるように照射範囲となる電極部の領域以内に確実にレーザ照射を行わせるといった構造について開示するものでは無かった。
【００１８】
本発明は、上記従来の問題点に着目し、半田を溶融させるとともに、電極部の領域内側にもレーザ照射を行うことで電極部の加熱を行い、溶融した半田との温度差を小さくして半田のぬれ性向上による接合信頼性の向上を図ることができる半田を用いた接合方法および接合装置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】
【００１９】
本発明は、レーザ照射部と被照射物との間にマスクを配置し、このマスクにて規制される照射面積を電極部の面積をより小さくすれば、電極部内側だけを加熱することができるという知見に基づいてなされたものである。
【００２０】
すなわち本発明にかかる半田を用いた接合方法は、接合対象物に形成された電極部に対し半田を溶融させこれら電極部の接合を行う半田を用いた接合方法であって、前記電極部上に溶融前の半田を供給した後、当該半田とその周囲の前記電極部に対しレーザ照射を行い前記半田を溶融させるとともに前記電極部を加熱し、当該電極部に対する前記半田の濡れ性を向上させるようにした。
【００２１】
ここで少なくとも前記半田の投影面積に収まるだけの面積を有した穴形状と、この穴形状を横切るスリット形状との合成形状からなるマスクをレーザ光路途中に配置し、前記半田と前記電極部へのレーザ照射を行うことが好ましい。
【００２２】
さらに詳細には、接合対象物に形成された電極部に対し半田ボールの溶融にて接合を行う半田ボールの接合方法であって、吸着ノズルにて前記半田ボールを吸引し当該半田ボールを前記電極部上に搬送した後、前記吸着ノズルの上方に位置するレーザ照射部にて前記吸着ノズルの吸引口を通過するようレーザを照射し、前記半田ボールを溶融させるとともに前記吸引口と前記半田ボールの外縁とで形成される開口を通過したレーザによって前記電極部を加熱し、当該電極部に対する前記半田の濡れ性を向上させるようにした。
【００２３】
また本発明にかかる半田を用いた接合装置は、レーザ照射部と、このレーザ照射部から接合対象物に形成された電極部に至るレーザ光路途中にマスクを配置し、このマスクを通過したレーザによって前記電極部上に設置された半田を溶融させ前記電極部の接合を行う半田を用いた接合装置であって、前記マスクの形状は少なくとも前記半田の投影面積に収まるだけの面積を有した穴形状と、この穴形状を横切るスリット形状との合成形状からなり、前記半田の溶融と前記スリット形状を通過するレーザによって前記電極部の加熱を可能にするよう構成した。
【００２４】
またさらに詳細には、半田ボールを吸引しこの半田ボールを接合対象物に形成された電極部に搬送可能とする吸着ノズルと、前記吸着ノズルの吸引口をマスクとして前記吸引口からレーザ照射を可能にするレーザ照射部とを少なくとも有し、前記マスクの形状は前記半田ボールの外形より小径な穴形状とこの穴形状を横切るスリット形状との合成形状からなり、前記半田ボールの溶融と前記スリット形状を通過するレーザによって前記電極部の加熱を可能にするよう構成した。なお、該構成においては、吸引口における半田ボールとの接触部分にはDLC膜がコーティングされているとより好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
以上説明したように本発明によれば、接合対象物に形成された電極部に対し半田を溶融させこれら電極部の接合を行う半田を用いた接合方法であって、前記電極部上に溶融前の半田を供給した後、当該半田とその周囲の前記電極部に対しレーザ照射を行い前記半田を溶融させるとともに前記電極部を加熱し、当該電極部に対する前記半田の濡れ性を向上させるようにしたり、さらに具体的には、接合対象物に形成された電極部に対し半田ボールの溶融にて接合を行う半田ボールの接合方法であって、吸着ノズルにて前記半田ボールを吸引し当該半田ボールを前記電極部上に搬送した後、前記吸着ノズルの上方に位置するレーザ照射部にて前記吸着ノズルの吸引口を通過するようレーザを照射し、前記半田ボールを溶融させるとともに前記吸引口と前記半田ボールの外縁とで形成される開口を通過したレーザによって前記電極部を加熱し、当該電極部に対する前記半田の濡れ性を向上させるようにしたことから、半田を溶融させるとともに、電極部の領域内側にもレーザ照射を行うことで電極部の加熱を行い、溶融した半田との温度差を小さくして半田のぬれ性向上による接合信頼性の向上を図ることが可能になる。また、吸引口における半田ボールとの接触部分にはDLC膜がコーティングされていることにより、溶融はんだの吸着ノズルへの溶着を防止すると同時に、静電気によるスライダの破損可能性を低減することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に本発明に係る半田ボールの接合方法および接合装置に好適な具体的実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図１は、本実施の形態に係る半田ボールの接合装置を用いて電極部上で半田ボールを溶融させる状態を示す説明図である。
【００２７】
同図（１）に示すように、本実施の形態に係る半田ボールの接合装置１０は、半田ボール１２の供給をなす図示しない供給装置と、接合対象物となる磁気ヘッドの構成部品（すなわちＧＭＲ素子等が埋め込まれたスライダ１６とこのスライダ１６を支持するためのフレキシャ１８）との間を図示しない移動手段によって往復移動を可能にしている。
【００２８】
ところで本実施の形態では、スライダ１６に形成されたスライダ側電極２４と、この電極２４に対応するだけのフレキシャ側電極２６が形成されている。そしてこれらスライダ側電極２４とフレキシャ側電極２６とは、縁辺同士がつき合わされるとともに互いに直交するように配置されている（すなわち電極部２４と電極部２６とでＶ字溝を形成するようになっている）。これら電極２４、２６は、後述する半田ボールによって互に接続される電極部５９を構成する。
【００２９】
供給装置と磁気ヘッド側との間を往復移動する接合装置１０は、装置本体となる円錐筒体３０と、この下方に形成された吸着ノズル３２と、前記円錐筒体３０を介して前記吸着ノズル３２の反対側に配置されるレーザ照射部３４とを主要構成としている。
【００３０】
そして当該円錐筒体３０の内部には、共役空間３８が設けられており、この共役空間３８には、送排気手段と不活性ガス供給手段となる窒素ガス供給手段が接続されており（ともに図示せず）、前記共役空間内を減圧させ吸着ノズル３２から吸込を行うようにしたり、減圧環境下の共役空間３８の大気解放を行うようにしたり（いわゆる真空破壊）、あるいは共役空間３８内に窒素ガスを送気し、吸着ノズル３２から窒素ガスを噴射可能にしている。
【００３１】
また同図（２）に示すように円錐筒体３０の下方に設けられる吸着ノズル３２には、その中央部に前記共役空間に連通する吸引口４４が形成されている。
【００３２】
この吸引口４４では、その先端で半田ボール１２を吸着可能とするように少なくとも前記半田ボール１２の外径より小径の穴形状からなる貫通穴４５と、この貫通穴４５を横切るスリット形状３９との合成形状からなっている。また前記スリット形状３９の長手方向は、スライダ側電極２４とフレキシャ側電極２６とで形成される接合対象部の長手方向に一致するように設定される。ここでスリット形状３９により貫通穴４５の両側から突出する形状は、貫通穴４５を中心として左右対称に設定されることが好ましく、このようにスリットの突出形状を貫通穴４５に対して等しくすれば、この突出部分から照射されたレーザ光の光量を等しくすることが可能になる。
【００３３】
一方、円錐筒体３０の上方に設けられるレーザ照射部３４は、吸着ノズル３２における吸引口４４を貫通してレーザ光５０を照射可能にしている。なおレーザ光５０のビーム径は、前記吸引口４４を超えるだけの径にあらかじめ設定されている。このためレーザ照射部３４から発せられたレーザ光は、マスクとなる吸引口４４を通過すると当該吸引口４４の開口形状に一致し、半田ボール１２へのレーザ照射と、この半田ボール１２の外縁とスリット形状３９とで仕切られる開口から、スライダ側電極２４とフレキシャ側電極２６とに対してレーザ照射をすることが可能になる。
【００３４】
このように構成された半田ボールの接合装置１０を使用して、磁気ヘッドのスライダ１６に形成されたスライダ側電極２４と、フレキシャ１８側に形成されたフレキシャ側電極２６とを接合する手順を説明する。
【００３５】
ここで上記スライダ側電極２４とフレキシャ側電極２６との接続に用いられる半田ボール１２は、その外径が８０〜１５０ミクロン程度の微細なものとなっている。
【００３６】
このような磁気ヘッドにおける接合では、まず接合装置１０を半田ボールの供給装置側に移動させ、当該供給装置に位置する半田ボール１２を、吸着ノズル３２によって吸引し、前記半田ボール１２を吸着ノズル３２側に移動させる。そして接合装置１０を半田接合位置まで移動させた後は、送排気手段を稼働させ、共役空間３８内を大気圧に戻し（真空破壊）、次いで窒素ガス供給手段によって窒素ガスを共役空間３８内に導入し、吸着ノズル３２から窒素ガスを噴出させる。
【００３７】
そして窒素ガスの噴出状態を保ったまま、レーザ照射部３４を稼働させ、レーザ光５０を半田ボール１２に向けて照射する。
【００３８】
図２は、吸引口と半田ボールと電極部との相対位置を示す説明図である。同図（１）に示すように吸引口４４を通過するレーザ光５０は、その中心に位置する半田ボール１２と、電極２４、２６における半田ボール１２の外縁とスリット形状３９とで囲まれた領域（後述する開口部５４）に照射される。
【００３９】
このように吸引口４４を介したレーザ光５０が半田ボール１２と電極２４、２６とを照射すれば、半田ボール１２の溶融をなすとともに、電極２４、２６の加熱を行うことができるのである。すなわち前記電極２４、２６を加熱すれば、溶融したはんだ（溶融前は半田ボール）との温度差を小さくすることができ、はんだのぬれ性を向上させることができる。このため電極部５９、即ちスライダ側電極２４とフレキシャ側電極２６との電気的接続信頼性を向上させることが可能になる。
【００４０】
なお本実施の形態では、吸引口４４を半田ボール１２の形状に対応した丸穴形状からなる貫通穴４５と、この貫通穴４５を横切るスリット形状３９とを組み合わせたことから、レーザ光５０が電極２４、２６の領域を超えてその外方に照射するのを確実に防止することができる。すなわち同図（２）は、同図（１）における矢視図Ａを示すとともに、レーザプロファイル５２を重ね合わせたものであるが、同レーザプロファイル５２に示されるように、レーザ光５０は電極２４、２６の内側領域だけに照射され、電極２４、２６を超えた領域にはレーザ光５０が照射されていないことが解る。このため電極２４、２６の外方に位置するポリイミドがレーザ照射により損傷するのを防止することができる。また貫通穴４５を横切るスリット形状３９の幅寸法は、少なくとも半田ボール１２の吸引が可能になるだけの寸法に収めればよく、電極２４、２６へのレーザ光５０の照射量やスリット加工等の諸条件によって適宜設定すればよい。
【００４１】
また同図（２）に示すようにレーザ光５０が電極２４、２６の領域を超えないようにする目的から、例えばレーザ光の波動特性を利用し、貫通穴４５を中心としたスリット形状３９の突出量を左右対称に設定することが好ましい。このようにスリット形状３９を左右対称に設定すれば、左右の開口部５４から照射されたレーザ光５０が互いに干渉し、電極２４、２６の領域外に及ぶのを防止することができる。
【００４２】
同図（３）は、同図（１）における矢視図Ｂを示すとともに、レーザプロファイル５６を重ね合わせたものである。同図（３）に示す方向では、スリット形状が形成されていないためレーザ光５０は、半田ボール１２だけに照射される。このため同方向においても前記レーザ光５０が電極２４、２６を超えてその外部に照射されるのを防止することが可能になる。
【００４３】
なお本実施の形態では、スリット形状を長方形状として説明を行ったが、この形状に限定されることもなく、電極２４、２６の領域内に照射を可能にする形状であれば設計等の種々条件に応じて様々な形状を適用してもよく、さらに本実施の形態では、磁気ヘッドを構成するスライダ１６とフレキシャ１８との接続をなす半田ボール１２を対象として説明を行ったが、この形態に限定されることもなく、半田を用いて異なる電極間の電気的接続を図るような形態であれば、どのような形態であってもよい。
【００４４】
また、本実施の形態では、スリット形状３９が貫通穴４５の中心部を横切り且つ貫通穴４５を中心としてその両側部分に均等に突き出す形状を好適として示している。これは、貫通穴４５から半田ボール１２に照射されるレーザ光５０の光軸中心が、半田ボール１２の中心と略一致し、且つ該中心に対して電極２４、２６が略対称に配置されることによる。しかし、対象物の構成によっては、貫通穴４５から照射されるレーザ光５０の光軸中心が半田ボール１２の中心から一方の電極部側にずれている場合、或いは一方の電極部が半田ボール１２の中心から離れて存在する場合も考えられる。
【００４５】
この場合、レーザ光５０の光軸に近い側に配置される電極部は、半田ボール１２を介して得られる熱量が大きいことから電極部と溶融されたはんだとの温度差が小さくなり、電気的接続は容易に確保される可能性が高い。従って、該電極部に対応するスリット形状は特に設ける必要がない。しかし、レーザ光５０の光軸から離れた側に配置される電極部は、充分な温度まで加熱されることが困難となり、確実な電気的接続を行うことが困難となると考えられる。このため、該電極部に対応するスリット形状は、上述した実施の形態の場合と比較してより幅広く、或いはより長く、貫通穴より突き出させることが必要となる。即ち、このような場合に対応する吸着ノズル３２の形状は、図５（１）に示すように、貫通穴４５と該貫通穴４５から所定の一方向に突き出して形成されるスリット形状３９との合成形状からなるものとなる。なお、図５（１）は、該吸着ノズル先端部を図１（２）と同様の様式により示す物である。換言すれば、ここで示す場合においては、貫通穴４５から少なくとも一つのスリット形状３９が突き出していれば本発明の効果が得られる。なお、ここで述べた貫通穴４５は、レーザ光源より発せられたレーザ光より半田加熱のための半田用レーザ光を得るための主経路として作用する。
【００４６】
また、図５（１）等に示されるスリット形状３９を、図５（２）に示すように、単独の貫通穴４１からなるものとしても良い。即ち、本発明においては、前述した貫通穴及びスリット形状は、各々単に半田ボールだけを加熱するためのレーザ光の通過領域及び電極部のみを加熱するためのレーザ光の通過領域を確保するものであれば良い。従って、貫通穴は、円形状の限られず、半田ボールを吸着保持し、且つ好適に半田ボールを過熱し得る形状であれば、該形状に限定されない。また、スリット形状は電極内部の所望部分をレーザ光で加熱可能となる形状であれば、単独の穴、或いは単独の電極に対して複数の穴が対応する方式等、種々の形状、個数から構成することが可能である。これらは、レーザ光を電極加熱用の電極用レーザ光として分離するための副経路として作用する。先に述べた主経路は、半田ボールを保持するために貫通穴として形成されることが好ましい。しかしながら、当該副経路は、主経路とは異なり、半田ボールを吸着保持する必要がない。従って、当該副経路中にガラス等の透明体を配置し、レーザ光のみを通過可能としても良い。該構成とすることにより、共役空間３８の密閉性を高める、半田ボールの吸着性能の向上を図ることが可能となる。
【００４７】
なお、本発明においては、吸着ノズル３２の先端部分にて半田ボール１２を略保持し、この状態にて該半田ボールと電極部２４、２６との接続作業を行い、これにより接続作業時に半田ボール１２の脱落等を防止することが好適である。ここで、例えば吸着ノズル３２の先端部分に貫通穴４５及びスリット形状３９を形成し、これらを介することによってレーザ光５０の成型を行う場合、吸着ノズル３２の先端部分も該レーザ光の照射を受けて加熱されることに留意する必要がある。即ち、レーザ光の照射によって、吸着ノズル３２の先端部も、半田ボール１２と同等に加熱される恐れがある。該状況においては、半田ボール１２は溶融状態において電極部２４、２６と共に吸着ノズル３２の先端部分とも接続される可能性が在る。
【００４８】
ここで述べたような状況を避ける必要性から、吸着ノズル３２先端部をはんだが接合することが困難となる処置を施すこと求められる。簡便且つ効果の高い処置としては、吸着ノズル３２の先端部、より具体的には溶融されたはんだが接触する可能性の高い部分に対して、はんだに対する濡れ性の低い材料をコーティングすることが考えられる。このような材料としては、炭素系の材料からなるものが好適と考えられる。炭素系の材料は一般的に溶融金属との濡れ性が低く、またCVD、PVD等の手法により、コーティングが容易である。また、炭素を主材料とするDLC膜（ダイヤモンド状炭素膜）は、低濡れ性という特性に加え、強度、耐磨耗性等に優れ、且つ容易に層状の剥離を生じさせるという特性を有する。従って、DLC膜を吸着ノズル３２の先端部にコーティングすることにより、溶融はんだが該先端部に付着する可能性低減し、且つ付着した場合であってもこの付着した部分が応力等により層状に剥離し、結果としてはんだの付着を効果的に防止することができる。
【００４９】
また、該コーティングを貫通穴内部にまで施すこととしても良い。吸着ノズルは半田と接触してこれを保持しておりボールを、半田ボールを溶融する際には溶融はんだが貫通穴内部にまで侵入する恐れがある。貫通穴の周囲にはレーザ光が照射されていることからこの部分の温度も溶融はんだの温度と同程度まで上昇している。このため、貫通穴内部に侵入した溶融はんだがこの部分に貼り付き、貫通穴を目詰まりさせる可能性もある。この部分にまで、DLC膜のコーティングを施すことにより、この目詰まりが発生する可能性を大幅に低減することが可能となる。
【００５０】
また、吸着ノズル３２は、例えば本実施の形態においては超硬合金から構成されている。該吸着ノズルによって半田ボール１２を吸着、搬送する操作を行う際に、これら吸着ノズル及び半田ボールは容易に帯電することが知られている。このように帯電した部材が電極と接触する或いは極近傍にまで接近した場合、これら電荷がスライダ１６に流れ、その結果スライダ１６の内部に形成される回路が破壊される恐れがある。
【００５１】
DLC膜は、その比抵抗が１０-２〜１０-１０Ωｍの高い値を有することが知られている。従って、DLC膜を吸着ノズル先端部にコーティングすることにより吸着ノズル３２と半田ボール１２等との間の電気抵抗が増加し、吸着ノズル３２から半田ボール１２等へ流れる電流の値が大幅に低減される。また、半田ボール１２と吸着ノズル３２との接触によって生じる静電気の量も低減される。従って、DLC膜のコーティングによって、当該接合操作時における静電気破損（ESD）の発生可能性を大きく低減することが可能となる。
【００５２】
以上の観点より、本発明の実施の形態においては、吸着ノズルにおける半田ボールと接触する領域がDLC膜によりコーティングされていることが好ましい。図６は、DLC膜が吸引口近傍にコーティングされた状態の本発明の実施形態である接合装置について、これを図１(１)と同様の様式で示すものである。なお、同図においては、吸着ノズルの先端面のみにコーティングを施すこととしているが、半田ボールと接触する可能性の在る領域、或いは半田ボールを支持する部材等に対してもDLC膜のコーティングを施すことが好ましい。
【００５３】
なお、換言すれば、本発明は、スライダ上に形成された第一の電極と、フレキシャ上に形成された第二の電極との間に半田ボールを介在させ、これら電極を溶融した半田ボールによって接合する装置及び方法に関する。従って、本発明の構成は、不図示の光源より発せられたレーザ光を、該レーザ光の光路上に配置された部材によって、半田ボールに導かれる半田ボール用レーザ光と所望の位置に導かれる電極用レーザ光とを得ることが主たる特徴となる。即ち該部材に対して、半田ボール用レーザ光を得る主経路と、電極用レーザ光を得る副経路とを形成すれば良い。
【００５４】
本実施の形態においては、主経路は、ノズル先端部において、半田ボールの投影形状内に配置可能な形状を有する貫通穴として構成されている。また、副経路は、ノズル先端部の主経路たる貫通穴の周囲において、スリット形状或いは貫通穴として構成されている。これら貫通穴等は、本実施形態の吸着ノズルの先端部に配置されても良く、ノズルの先端部と異なる位置においてレーザ光の照射形状を規定するいわゆるマスクとしてレーザ光の光路上に存在しても良い。また、主経路は半田ボールを加熱するための半田用レーザ光を形成するためのものであって、該半田用レーザが通過する穴からなり、且つ該穴の半田用レーザ光の光軸と直行する面における断面形状が半田ボールの該面に対する投影形状の内部に包含される形状とすることが好ましい。また、DLC膜は、主経路たる貫通穴の内周面にまでコーティングされていることが好ましいが、少なくとも板状の部材における半田ボール側の面にコーティングされていることが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本実施の形態に係る半田ボールの接合装置を用いて電極部上で半田ボールを溶融させる状態を示す説明図である。
【図２】吸引口と半田ボールと電極部との相対位置を示す説明図である。
【図３】半田ボールを用いて電極同士の接続を行う接合装置の第１従来例である。
【図４】半田ボールを用いて電極同士の接続を行う接合装置の第２従来例である。
【図５】本実施の形態に係る半田ボールの接合装置において半田ボールを保持する吸着ノズル先端の構成を示す図である。
【図６】本実施の更なる形態に係る半田ボールの接合装置を用いて電極部上で半田ボールを溶融させる状態を示す説明図である。
【符号の説明】
【００５６】
１………接合装置
２………ノズル
３………半田ボール
４………スライダ
５………フレキシャ
６………電極部
７………レーザ光
８………接合装置
９………レーザプロファイル（レーザ強度分布）
１０………接合装置
１２………半田ボール
１６………スライダ
１８………フレキシャ
２４………スライダ側電極
２６………フレキシャ側電極
３０………円錐筒体
３２………吸着ノズル
３４………レーザ照射部
３８………共役空間
３９………スリット形状
４１………貫通穴
４４………吸引口
４５………貫通穴
５０………レーザ光
５２………レーザプロファイル
５４………開口部
５６………レーザプロファイル
５８………DLC膜
５９………電極部
【図１】
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【図２】
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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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