(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の第１接続用端子が配置され、前記複数の第１接続用端子のそれぞれの上面にハンダ材が設けられた下側基板と、前記複数の第１接続用端子のそれぞれの位置に対応するように複数の第２接続用端子が配置された上側基板と、を準備するステップと、
前記複数の第１接続用端子のそれぞれと、前記複数の第２接続用端子のそれぞれと、を前記ハンダ材を介して対向させるステップと、
前記複数の第２接続用端子のそれぞれが前記上側基板において配置された配置領域を、前記複数の第２接続用端子のそれぞれが占める面積よりも大きい複数の矩形領域に区分けするステップと、
前記上側基板の側から前記上側基板を透過することが可能な光を前記複数の矩形領域のそれぞれに対して順次照射して前記下側基板の温度を上昇させ、前記下側基板上に設けられた前記ハンダ材を熔融するステップと、
前記複数の第１接続用端子のそれぞれと、前記複数の第２接続用端子のそれぞれと、を前記ハンダ材によって接合するステップと、
を備えたハンダ付け方法。
【請求項２】
前記上側基板の主面に対して垂直な方向からみて、前記複数の矩形領域は、１つの矩形領域が縦横に並んだマトリクスをなし、前記光を照射した矩形領域に隣り合う矩形領域に前記光を順次照射していく請求項１記載のハンダ付け方法。
【請求項３】
前記複数の矩形領域のそれぞれに対して、前記光を所定の時間のあいだ照射する請求項１または２に記載のハンダ付け方法。
【請求項４】
前記光を照射する際に、前記複数の第２接続用端子のそれぞれに対し前記下側基板側に荷重を印加する請求項１〜３のいずれか１つに記載のハンダ付け方法。
【請求項５】
前記複数の矩形領域のそれぞれの面積と前記光の照射面積とが略同じである請求項１〜４のいずれか１つに記載のハンダ付け方法。
【請求項６】
前記下側基板からの熱伝導によって、前記複数の第１接続用端子のそれぞれと前記複数の第２接続用端子のそれぞれとの間に介在する前記ハンダ材の全てを一括して溶融する請求項１〜５のいずれか１つに記載のハンダ付け方法。
【請求項７】
前記複数の矩形領域のなかで熱損失が比較的に大きい矩形領域ほど、前記光をより長く照射する請求項１〜６のいずれか１つに記載のハンダ付け方法。
【請求項８】
前記マトリクスの外周に配置された矩形領域のそれぞれに対して、前記光を順次照射する請求項２〜７のいずれか１つに記載のハンダ付け方法。
【請求項９】
前記マトリクスの外周に配置された矩形領域のそれぞれに対して、前記光を順次照射した後、前記複数の矩形領域のなかで熱損失が比較的大きい前記矩形領域に対して前記光を再度照射する請求項８記載のハンダ付け方法。
【請求項１０】
複数の第１接続用端子が配置され、前記複数の第１接続用端子のそれぞれの上面にハンダ材が設けられた下側基板と、前記複数の第１接続用端子のそれぞれの位置に対応するように複数の第２接続用端子が配置された上側基板と、を対向させて、前記複数の第１接続用端子のそれぞれと、前記複数の第２接続用端子のそれぞれと、を前記ハンダ材によって接合するハンダ付け装置であって、
前記上側基板において前記複数の第２接続用端子のそれぞれが配置された配置領域を、前記複数の第２接続用端子のそれぞれが占める面積よりも大きい複数の矩形領域に区分けする区分け手段と、
前記上側基板の側から前記上側基板を透過することが可能な光を前記複数の矩形領域のそれぞれに対して順次照射して前記下側基板の温度を上昇させ、前記下側基板上に設けられた前記ハンダ材を熔融する熔融手段と、
を備えたハンダ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、ハンダ付け方法およびハンダ付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
接続用端子どうしを接合するハンダ付け技術としてパルスヒート方式がある。しかし、パルスヒート方式は接触式であるため、静電気（ＥＳＤ）対策が必要になる。また、パルスヒート方式は、接続用端子に圧力をかけるため、基板側のバックアップ対策が必要になる。このため、接触式のハンダ付け技術に代わり、非接触方式のハンダ付け技術が注目されている。
【０００３】
非接触方式のハンダ付け技術の代表例としては、光照射によってハンダ付けを行う方法がある。例えば、ランプ加熱を利用する方法、またはレーザ光を照射する方法がある。レーザ光を照射する方法では、全ての接続用端子に一括でレーザ光を照射する方式、あるいはレーザ光を所定の方向に走査させて個々の接続用端子にレーザ光を照射する方式がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−０６１６３５号公報
【特許文献２】特開２００３−０６０３３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、より信頼性の高いハンダ付け方法およびハンダ付け装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のハンダ付け方法は、複数の第１接続用端子が配置され、前記複数の第１接続用端子のそれぞれの上面にハンダ材が設けられた下側基板と、前記複数の第１接続用端子のそれぞれの位置に対応するように複数の第２接続用端子が配置された上側基板と、を準備する。次に、前記複数の第１接続用端子のそれぞれと、前記複数の第２接続用端子のそれぞれと、を前記ハンダ材を介して対向させる。次に、前記複数の第２接続用端子のそれぞれが前記上側基板において配置された配置領域を、前記複数の第２接続用端子のそれぞれが占める面積よりも大きい複数の矩形領域に区分けする。次に、前記上側基板の側から前記上側基板を透過することが可能な光を前記複数の矩形領域のそれぞれに対して順次照射して前記下側基板の温度を上昇させ、前記下側基板上に設けられた前記ハンダ材を熔融する。そして、前記複数の第１接続用端子のそれぞれと、前記複数の第２接続用端子のそれぞれと、を前記ハンダ材によって接合する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】第１実施形態に係るハンダ付け方法のフローを説明する図である。
【図２】ハードディスクの概要を説明するための図であり、（ａ）はハードディスクの全体構造を説明するための立体模式図、（ｂ）は、ヘッド部の構造を説明するための立体模式図である。
【図３】中継ＦＰＣの構造を示す平面模式図であり、（ａ）は、中継ＦＰＣの表側の平面模式図、（ｂ）は、中継ＦＰＣの裏側の平面模式図である。
【図４】メインＦＰＣの構造を示す平面模式図であり、（ａ）は、メインＦＰＣの表側の平面模式図、（ｂ）は、メインＦＰＣの裏側の平面模式図である。
【図５】中継ＦＰＣの銅配線とメインＦＰＣの銅配線とが対向した状態を説明する模式図であり、（ａ）は、平面模式図、（ｂ）は、（ａ）の矢印Ａで囲んだ部分の拡大図、（ｃ）は、（ａ）のＸ−Ｙ断面図である。
【図６】複数の第２接続用端子が配置された領域を複数の矩形領域に区分けする方法を説明するための図である。
【図７】ハンダ付けの手順を説明する図であり、（ａ）は、複数の矩形領域のそれぞれにレーザ光を照射する手順を説明する図、（ｂ）は、図５（ａ）の矢印Ａで囲んだ部分に対応する拡大図、（ｃ）は、図５（ａ）のＸ−Ｙ断面に対応する断面図である。
【図８】第２実施形態に係るハンダ付けの手順を説明する図であり、（ａ）は、複数の第２接続用端子が配置された領域を複数の矩形領域に区分けする方法を説明するための図、（ｂ）は、複数の矩形領域のそれぞれにレーザ光を照射する手順を説明する図である。
【図９】ハンダ付け装置を説明する図である。
【図１０】ハンダ付け装置の変形例を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照しつつ、実施形態について説明する。以下の説明では、同一の部材には同一の符号を付し、一度説明した部材については適宜その説明を省略する。
【０００９】
（第１実施形態）  
図１は、第１実施形態に係るハンダ付け方法のフローを説明する図である。
【００１０】
まず、第１実施形態では、複数の第１接続用端子が配置され、複数の第１接続用端子のそれぞれの上面にハンダ材が設けられた下側基板と、複数の第１接続用端子のそれぞれの位置に対応するように複数の第２接続用端子が配置された上側基板と、を準備する（ステップＳ１０）。
【００１１】
次に、複数の第１接続用端子のそれぞれと、複数の第２接続用端子のそれぞれと、をハンダ材を介して対向させる（ステップＳ２０）。
【００１２】
次に、複数の第２接続用端子のそれぞれが上側基板において配置された配置領域を、複数の第２接続用端子のそれぞれが占める面積よりも大きい複数の矩形領域に区分けする（ステップＳ３０）。
【００１３】
次に、上側基板を透過することが可能なレーザ光を上側基板の側から複数の矩形領域のそれぞれに対して順次照射することによって下側基板の温度を上昇させる。そして、下側基板からハンダ材に熱を伝導させることによってハンダ材を熔融する（ステップＳ４０）。
【００１４】
次に、複数の第１接続用端子のそれぞれと、複数の第２接続用端子のそれぞれと、をハンダ材によって接合する（ステップＳ５０）。
【００１５】
このようなフローによって、下側基板に配置された複数の第１接続用端子のそれぞれと、上側基板に配置された複数の第２接続用端子のそれぞれと、がハンダ材によって接合される。なお、ステップＳ３０の複数の第２接続用端子のそれぞれが上側基板において配置された配置領域を、複数の第２接続用端子のそれぞれが占める面積よりも大きい複数の矩形領域に区分けするステップについては、ステップＳ２０の前に行ってもよい。この場合、図１に示す「Ｓ３０」のステップと、「Ｓ２０」とが入れ替わる。
【００１６】
第１実施形態のハンダ付け方法の具体的な方法について説明する。  
第１実施形態では、上述したハンダ付け方法を、例えばハードディスク（ＨＤＤ）内の接続用端子のハンダ付けに適用する。ハードディスク（ＨＤＤ）においては、その容量増加によって接続用端子の数が増加したり、接続用端子の微細化が進行している。このような状況の中、上述したハンダ付け方法が有効になる。
【００１７】
図２は、ハードディスクの概要を説明するための図であり、（ａ）はハードディスクの全体構造を説明するための立体模式図、（ｂ）は、ヘッド部の構造を説明するための立体模式図である。
【００１８】
図２（ａ）に示すように、ハードディスク５００内には、円盤状の磁気記録媒体５０１が設けられている。また、ハードディスク５００内には、磁気記録媒体５０１にデータを書き込んだり、磁気記録媒体５０１からデータを読み込んだりするヘッド部（ヘッドスタックアセンブリ）５０２が設けられている。ヘッド部５０２と、基板本体５０３とは、メインフレキシブルプリント回路基板５０４（以下、メインＦＰＣ５０４）を介して接続されている。また、ヘッド部５０２とメインＦＰＣ５０４とは、ヘッド部５０２から延在された中継フレキシブルプリント回路基板５０５（以下、中継ＦＰＣ５０５）を介して接続されている。
【００１９】
第１実施形態では、矢印５１０に示す部分の中継ＦＰＣ５０５に設けられた接続用端子と、矢印５１０に示す部分のメインＦＰＣ５０４に設けられた接続用端子と、を上述したハンダ付け方法によって接合する。
【００２０】
図３は、中継ＦＰＣの構造を示す平面模式図であり、（ａ）は、中継ＦＰＣの表側の平面模式図、（ｂ）は、中継ＦＰＣの裏側の平面模式図である。図３には、矢印５１０に示す部分の中継ＦＰＣ５０５が示されている。
【００２１】
中継ＦＰＣ５０５は、上側基板である絶縁フィルム基板５０５ａを有する。絶縁フィルム基板５０５ａの材質は、例えば、ポリイミド樹脂である。絶縁フィルム基板５０５ａには、孔５０５ｈが設けられている。中継ＦＰＣ５０５は、第２接続用端子である銅配線５０５ｂを複数有している。銅配線５０５ｂは、フライングリードとも呼称される。複数の銅配線５０５ｂのそれぞれは、列状になって周期的に配置されている。また、複数の銅配線５０５ｂのそれぞれは、絶縁フィルム基板５０５ａ内に設けられた配線５０５ｌに接続されている。複数の銅配線５０５ｂのそれぞれは、孔５０５ｈを横切るように配置されている。複数の銅配線５０５ｂのそれぞれの一部は、孔５０５ｈ内において露出されている。銅配線５０５ｂの表面には、ハンダ接合の際のハンダ材の濡れ性を良好にするために、金（Ａｕ）メッキ、ニッケル（Ｎｉ）メッキ等を施してもよい。
【００２２】
図４は、メインＦＰＣの構造を示す平面模式図であり、（ａ）は、メインＦＰＣの表側の平面模式図、（ｂ）は、メインＦＰＣの裏側の平面模式図である。図４には、矢印５１０に示す部分のメインＦＰＣ５０４が示されている。
【００２３】
メインＦＰＣ５０４は、下側基板であるベース基板５０４ｓを有する。このベース基板５０４ｓは、上述したヘッド部５０２に固定されている。ベース基板５０４ｓの材質は、ステンレス（ＳＵＳ）、アルミニウム（Ａｌ）等である。ベース基板５０４ｓは、メインＦＰＣ５０４の裏面側において露出されている。また、メインＦＰＣ５０４は、絶縁フィルム基板５０４ａを有する。絶縁フィルム基板５０４ａは、メインＦＰＣ５０４の表面側において露出されている。絶縁フィルム基板５０４ａの材質は、例えば、ポリイミド樹脂である。ベース基板５０４ｓと絶縁フィルム基板５０４ａとは、接着材によって接着されている。
【００２４】
また、絶縁フィルム基板５０４ａには、孔５０４ｈが設けられている。メインＦＰＣ５０４は、第１接続用端子である銅配線５０４ｂを複数有している。複数の銅配線５０４ｂのそれぞれは、列状になって周期的に配置されている。複数の銅配線５０４ｂのそれぞれは、孔５０４ｈを横切るように配置されている。すなわち、複数の銅配線５０４ｂのそれぞれの上面の一部は、孔５０４ｈ内において露出されている。複数の銅配線５０４ｂのそれぞれの上面には、ハンダ材５０４ｃが設けられている。
【００２５】
第１実施形態では、このような中継ＦＰＣ５０５およびメインＦＰＣ５０４を予め準備する。中継ＦＰＣ５０５の銅配線５０５ｂの位置は、メインＦＰＣ５０４の銅配線５０４ｂの位置に対応するように配置されている。
【００２６】
図５は、中継ＦＰＣの銅配線とメインＦＰＣの銅配線とが対向した状態を説明する模式図であり、（ａ）は、平面模式図、（ｂ）は、（ａ）の矢印Ａで囲んだ部分の拡大図、（ｃ）は、（ａ）のＸ−Ｙ断面図である。
【００２７】
次に、メインＦＰＣ５０４の上方から中継ＦＰＣ５０５をフェイスダウンによって降下させ、中継ＦＰＣ５０５における複数の銅配線５０５ｂのそれぞれと、メインＦＰＣ５０４における複数の銅配線５０４ｂのそれぞれと、をハンダ材５０４ｃを介して対向させる。この後、複数の銅配線５０５ｂのそれぞれとハンダ材５０４ｃとを接触させる。複数の銅配線５０５ｂの全てとハンダ材５０４ｃとを接触をより良好にするために、複数の銅配線５０５ｂのそれぞれに対しては、ベース基板５０４ｓ側に荷重を印加してもよい。
【００２８】
図６は、複数の第２接続用端子が配置された領域を複数の矩形領域に区分けする方法を説明するための図である。
【００２９】
次に、複数の銅配線５０５ｂのそれぞれが絶縁フィルム基板５０５ａにおいて配置された配置領域１０を、複数の銅配線５０５ｂのそれぞれが占める面積よりも大きい複数の矩形領域１１に区分けする。例えば、配置領域１０を縦に３個、横に３個に区分けする。すなわち、絶縁フィルム基板５０５ａの主面に対して垂直な方向から絶縁フィルム基板５０５ａをみたとき、複数の矩形領域１１は、１つの矩形領域１１が縦横に並んだマトリクスをなすことになる。
【００３０】
配置領域１０の平面形状は、例えば、一辺が６ｍｍ〜７ｍｍの矩形である。銅配線５０５ｂ（銅配線５０４ｂ）の数は、図示する数に限らず、２０個〜６０個である。
【００３１】
図７は、ハンダ付けの手順を説明する図であり、（ａ）は、複数の矩形領域のそれぞれにレーザ光を照射する手順を説明する図、（ｂ）は、図５（ａ）の矢印Ａで囲んだ部分に対応する拡大図、（ｃ）は、図５（ａ）のＸ−Ｙ断面に対応する断面図である。
【００３２】
図７（ａ）に示すように、レーザ光２０を絶縁フィルム基板５０５ａの側から複数の矩形領域１１のそれぞれに対して順次照射する。レーザ光２０としては、絶縁フィルム基板５０５ａを透過することが可能なレーザ光が選択される。例えば、レーザ光２０の波長λは、６００ｎｍ以上（例えば、８０８ｎｍ）である。
【００３３】
第１実施形態では、複数の矩形領域１１のそれぞれの面積とレーザ光２０の照射面積とが略同じになるようにレーザ光２０のビーム径が整形されている。例えば、複数の矩形領域１１のそれぞれの平面形状とレーザ光２０のスポット形状とは、略同じである。また、矩形領域１１内では、レーザ光２０の光強度は略均一である。そして、第１実施形態では、レーザ光２０を照射した矩形領域１１に隣り合う矩形領域１１にレーザ光２０を順次照射していく。
【００３４】
例えば、複数の矩形領域１１のそれぞれに「１」〜「９」の番号を振り分けた場合、最初に、番号「１」の矩形領域１１（配置領域１０の角に位置する矩形領域１１）を照射する。その後、「２」、「３」、「６」、「９」、「８」、「７」、「４」の順序でレーザ光２０を照射していく。マトリクス状の配置領域１０の中央に位置する矩形領域１１（番号「５」）には、レーザ光２０を照射しない。この理由については後述する。
【００３５】
第１実施形態では、マトリクス状の配置領域１０の外周に位置する矩形領域１１のそれぞれに対して、レーザ光２０を順次照射するサイクルを少なくとも１回実行する。例えば、１サイクルを１つのルーチンとしたとき、このルーチンを１回か、もしくは２回〜３００回、繰り返す。レーザ光２０を照射する際には、複数の銅配線５０５ｂのそれぞれに対してベース基板５０４ｓ側に荷重を印加してもよい。
【００３６】
絶縁フィルム基板５０５ａ、５０４ａ、および接着材５０４ｄの波長８０８ｎｍの対する光の透過率は、例えば、１０％〜２０％であるとする。レーザ光２０は、絶縁フィルム基板５０５ａ、５０４ａ、さらに接着材５０４ｄを透過してベース基板５０４ｓにまで到達する。これにより、ベース基板５０４ｓにレーザ光２０が照射されて、ベース基板５０４ｓの温度が上昇する（図７（ｃ）参照）。
【００３７】
ベース基板５０４ｓの温度が上昇すると、ベース基板５０４ｓからハンダ材５０４ｃに熱が伝導する。そして、ハンダ材５０４ｃの温度が所定の温度に到達すると、ハンダ材５０４ｃが熔融する。複数の銅配線５０５ｂのそれぞれに対して、ベース基板５０４ｓ側に荷重を印加した場合は、確実に複数の銅配線５０５ｂのそれぞれとハンダ材５０４ｃとが接触している。この状態で、ハンダ材５０４ｃが溶融すると、溶融したハンダ材５０４ｃは、複数の銅配線５０５ｂのそれぞれの上面にまで濡れ広がる。この状態が図７（ｂ）、（ｃ）に示されている。
【００３８】
第１実施形態では、ビーム径をハンダ材５０４ｃの面積程度に集光させたレーザ光を直接的にハンダ材５０４ｃに照射しない。第１実施形態では、ハンダ材５０４ｃの面積よりも広いビーム径のレーザ光２０をベース基板５０４ｓに照射してベース基板５０４ｓからの熱伝導によって間接的にハンダ材５０４ｃを熔融する。
【００３９】
すなわち、第１実施形態では、ハンダ材５０４ｃが占める面積よりも大きいスポット形状のレーザ光２０を下側基板であるベース基板５０４ｓに照射する。そして、上述したルーチンを１回か、もしくは２回〜３００回、繰り返す。これによりベース基板５０４ｓが加熱されて、配置領域１０内における温度分布が均一になるようにする。そして、ベース基板５０４ｓからの熱伝導によって、複数の銅配線５０４ｂのそれぞれと複数の銅配線５０５ｂのそれぞれとの間に介在するハンダ材５０４ｃの全てを一括で同時に溶融する。
【００４０】
また、ハンダ材５０４ｃの全てが同時に溶融すると、中継ＦＰＣ５０５の銅配線５０５ｂの全てがハンダ材５０４ｃにめり込む。このめり込みによって、絶縁フィルム基板５０５ａ全体がベース基板５０４ｓ側に移動する。そして、溶融したハンダ材５０４ｃが複数の銅配線５０５ｂのそれぞれの上面にまで濡れ広がる。
【００４１】
この後、レーザ光照射を止める。これにより、ハンダ材５０４ｃが再び固化する。これにより、複数の銅配線５０４ｂのそれぞれと、複数の銅配線５０５ｂのそれぞれと、がハンダ材５０４ｃによって接合される。
【００４２】
第１実施形態では、レーザ光２０の照射位置を複数の矩形領域１１のそれぞれにおいて停止させ、複数の矩形領域１１のそれぞれに対して、レーザ光２０を所定の時間照射する。例えば、１つの矩形領域１１に対してレーザ光２０を照射する時間は、数ミリ秒程度（例えば、５ミリ秒〜１０ミリ秒）である。また、隣り合う矩形領域１１間を移動するレーザ光２０の時間は、１ミリ秒以下（例えば、０．５ミリ秒）である。
【００４３】
また、第１実施形態では、複数の矩形領域１１のなかで熱損失が比較的大きい矩形領域１１ほど、レーザ光２０をより長く照射する。例えば、番号「３」の矩形領域１１と、番号「９」の矩形領域１１の熱損失は、他の矩形領域１１に比べて大きいとする。
【００４４】
具体的には、番号「３」の矩形領域１１の近傍および番号「９」の矩形領域１１の近傍がネジによって強固にヘッド部５０２に固定されているとする。この場合、番号「３」の矩形領域１１と、番号「９」の矩形領域１１と、からは、ヘッド部５０２に熱が逃げ易くなる。あるいは、ネジの材質によっては、ネジ自体が熱を吸収し易い場合もある。
【００４５】
このような場合、他の矩形領域１１にレーザ光２０を照射する時間を「１００％」とし、番号「３」の矩形領域１１と、番号「９」の矩形領域１１と、には、レーザ光２０を照射する時間をそれぞれ「１７０％」、「１３０％」にする。
【００４６】
各矩形領域１１におけるレーザ光２０の照射時間は、レーザ出力や各矩形領域１１の熱容量によって適宜変更される。但し、レーザ光２０の照射時間は、絶縁フィルム基板５０５ａ、５０４ａ、接着材５０４ｄに熱ダメージを与えない程度に調整される。
【００４７】
また、第１実施形態では、配置領域１０の中央に位置する矩形領域１１にはレーザ光２０を照射していない。第１実施形態では、配置領域１０の外周にレーザ光２０を照射することにより、ベース基板５０４ｓの外周をひとまず加熱する。そして、ベース基板５０４ｓの外周からの熱伝導によってベース基板５０４ｓの中央部分を間接的に加熱している。これは、以下のような理由に基づく。
【００４８】
例えば、ベース基板５０４ｓがネジ止め等によってヘッド部５０２に固定されているとき、ネジ止め等の仕様によっては、配置領域１０の外周ほどベース基板５０４ｓ外に熱が逃げやすくなる場合がある。このような状況で全ての矩形領域１１に対して、同じパワーのレーザ光を同じ時間で照射すると、配置領域１０の外周は充分に温まらず、配置領域１０の外周でハンダ付け不良が生じる場合がある。逆に、配置領域１０の外周のハンダ材５０４ｃが熔融する程度までレーザ光を照射し続けると、今度は、ベース基板５０４ｓの中央部分が過剰に加熱されてしまう。
【００４９】
このため、第１実施形態では、配置領域１０の外周に優先的にレーザ光２０を照射してベース基板５０４ｓの面内温度を均一になるように制御している。これにより、配置領域１０の全てのハンダ材５０４ｃを同時かつ均一に熔融することができる。
【００５０】
このように、第１実施形態では、レーザ光２０を照射する矩形領域１１を選択したり、照射時間を適宜変えることにより、各矩形領域１１へのエネルギー投入量を変化することができ、接続用端子やベース基板に空間的な熱容量の差異が生じても、加熱後のベース基板５０４ｓの温度分布が均一になる。
【００５１】
このようなハンダ付け方法によれば、図６に示す全ての銅配線５０４ｂのそれぞれと、全ての銅配線５０５ｂのそれぞれと、がハンダ材５０４ｃによって均一に接合される。第１実施形態によれば、ハンダ付けによる接続用端子間の接続信頼性が確実なものになる。
【００５２】
また、第１実施形態では、配置領域１０のサイズが変更してもレーザ光２０の照射域を適宜変更するだけで足りる。従って、配置領域１０のサイズが変更しても、後述する光学系の設計変更を要しない。
【００５３】
第１実施形態に対する比較例として、レーザ光のビーム径を単純に拡げ、レーザビーム光を半導体チップのボールグリッドアレイ（Ball Grid Array）全体に照射して、一括リフロー方式によって全てのボールグリッドアレイを溶融する方法がある。
【００５４】
しかし、単純にビーム径を拡げても、ガウス分布によってレーザ光の中心の強度は相対的に強くなっている。従って、この方法では、ボールグリッドアレイの中心のみがリフローされるだけで、ボールグリッドアレイの周辺はリフローしないという不具合が生じる。
【００５５】
この場合、カレイドスコープ等の光学系を用いてレーザ光の強度分布を均一にする方法も考えられる。しかし、個々のボールグリッドは、それぞれ熱容量の異なる領域に配置されている場合もある。従って、この場合においてもリフローし難いボールグリッドが存在してしまう。また、ボールグリッドが配置された領域のサイズが素子ごとに異なると、素子ごとに光学系の設計変更が必要になる。
【００５６】
第１実施形態では、絶縁フィルム基板５０５ａ、５０４ａ、接着材５０４ｄ、薄い細線となった銅配線５０４ｂ、５０５ｂにレーザ光を照射する。ベース基板５０４ｓは、ヘッド部５０２にネジ等で固定されている。ベース基板５０４ｓがネジ等によってヘッド部５０２に強固に接触する部分は、熱がベース基板５０４ｓからヘッド部５０２に逃げ易い。このため、上述した比較例を採択すると、ベース基板５０４ｓに配置された接続用端子の一部のハンダ付けが困難になる場合がある。
【００５７】
また、別の比較例として、レーザ光を接続用端子に直接照射してハンダ材を熔融する方法がある。この方法においては、熱容量の高い領域に配置された接続用端子に対してはレーザ光の照射時間を長くしたり、あるいはレーザ光のパワーを強くしてレーザ光を照射することもできる。
【００５８】
しかし、接続用端子ごとに個別にリフローを実施すると、個々のハンダ材が個別に熔解する。従って、この方法を本実施形態に適用すると、リフロー中において上側基板の全体が下側基板側に移動しないという不具合が生じる。このため、一部の接続用端子においては、接続不足が生じてしまう。また、上述したように、レーザ光の強度は中心ほど高い。このため、絶縁フィルム基板５０５ａ、５０４ａ、接着材５０４ｄに熱ダメージを与える場合もある。さらに、銅配線５０４ｂ、５０５ｂが微細化によって薄い細線となった場合は、銅配線５０４ｂ、５０５ｂ自体にも熱ダメージを与えてしまう。
【００５９】
（第２実施形態）  
図８は、第２実施形態に係るハンダ付けの手順を説明する図であり、（ａ）は、複数の第２接続用端子が配置された領域を複数の矩形領域に区分けする方法を説明するための図、（ｂ）は、複数の矩形領域のそれぞれにレーザ光を照射する手順を説明する図である。
【００６０】
レーザ光２０を配置領域１０内で移動させるサイクルとしては、第１実施形態のサイクルに限らない。
【００６１】
例えば、図８（ａ）に示すように、複数の銅配線５０５ｂ（もしくは、複数の銅配線５０４ｂ）の配置や数が第１実施形態と異なるときは、配置領域１０の区分けを適宜変更する。例えば、第２実施形態では、配置領域１０を縦に２個、横に５個に区分けしている。そして、図８（ｂ）に示すように、複数の矩形領域１１のそれぞれに「１」〜「１０」の番号を振り分ける。
【００６２】
第２実施形態では、最初に、配置領域１０の角に位置する番号「１」の矩形領域１１を照射する。その後、「２」、「３」、「４」、「５」、「６」、「７」、「８」、「９」、「１０」の順序でレーザ光２０を照射していく。この後、番号「１」の矩形領域１１と、番号「５」の矩形領域１１には、所定の時間、レーザ光２０を再度照射する。第２実施形態では、この再度の照射を含めたサイクルを１つのルーチンとしている。
【００６３】
第２実施形態では、配置領域１０の左下と右下の矩形領域１１の熱損失が相対的に大きい場合を想定している。このような場合、第２実施形態では、配置領域１０の左下と右下の矩形領域１１に対するレーザ光２０の照射を１つのルーチンにおいて１回とは限らず、複数回照射している。このような方法によっても加熱後のベース基板５０４ｓの温度が均一になる。
【００６４】
第１実施形態では、複数の矩形領域１１のなかで熱損失が比較的大きい矩形領域１１に対して、より長くレーザ光２０を照射している。第２実施形態では、配置領域１０を１周した後、複数の矩形領域１１のなかで熱損失が比較的大きい矩形領域１１に対して再度光を照射する。
【００６５】
このような方法によっても、各矩形領域１１へのエネルギー投入量を変化することができ、接続用端子やベース基板に空間的な熱容量の差異が生じても、加熱後のベース基板５０４ｓの温度分布が均一になる。これにより、第１実施形態と同様にハンダ付けによる接続用端子間の接続信頼性が確実なものになる。
【００６６】
（第３実施形態）  
図９は、ハンダ付け装置を説明する図である。図９には、ハンダ付け装置１００のモデルが示されている。
【００６７】
図９に示すハンダ付け装置１００は、レーザ源１１０と、カレイドスコープ１２０と、コリメートレンズ１３０と、ビーム走査ミラー１４０、１４１と、集光レンズ１５０と、カメラ１６０と、制御装置１７０と、を備える。
【００６８】
ハンダ付け装置１００は、複数の第１接続用端子が配置され、複数の第１接続用端子のそれぞれの上面にハンダ材５０４ｃが設けられた下側基板と、複数の第１接続用端子のそれぞれの位置に対応するように複数の第２接続用端子が配置された上側基板と、を対向させつつ、複数の第１接続用端子のそれぞれと、複数の第２接続用端子のそれぞれと、をハンダ材によって接合する。第１接続用端子は、例えば、銅配線５０４ｂである。下側基板は、例えば、ベース基板５０４ｓである。第２接続用端子は、例えば、銅配線５０５ｂである。上側基板は、例えば、絶縁フィルム基板５０５ａである。
【００６９】
レーザ源１１０から出射されたレーザ光２０は、カレイドスコープ１２０に導光される。カレイドスコープ１２０の出射端では、レーザ光２０の断面の面内強度分布が均一化されるとともに、レーザ光２０のスポット形状が矩形領域１１の平面形状と略相似になる。カレイドスコープ１２０を通過したレーザ光２０は、コリメートレンズ１３０に導光される。
【００７０】
コリメートレンズ１３０を通過した平行なレーザ光２０は、ビーム走査ミラー１４０、１４１に導光される。ビーム走査ミラー１４１から反射されたレーザ光２０は、集光レンズ１５０に導光される。レーザ光２０は、集光レンズ１５０によって集光されて、最終的にレーザ光２０が配置領域１０に結像される。配置領域１０に照射されたレーザ光２０のスポット形状は、上述したように、矩形領域１１の形状と略同じである（図７（ａ）参照）。また、配置領域１０、矩形領域１１、およびレーザ光２０のスポット形状は、カメラ１６０によって監視されている。
【００７１】
レーザ源１１０、カレイドスコープ１２０、コリメートレンズ１３０、ビーム走査ミラー１４０、１４１、集光レンズ１５０、およびカメラ１６０の操作は、制御装置１７０によって制御されている。
【００７２】
ハンダ付け装置１００においては、光路途中にビーム走査ミラー１４０、１４１が設けられている。ビーム走査ミラー１４０、１４１を操作することにより、配置領域１０に結像されるレーザ光２０を配置領域１０内においてＸ方向もしくはＹ方向に走査することができる。
【００７３】
制御装置１７０は、上側基板において複数の第２接続用端子のそれぞれが配置された配置領域１０を、複数の第２接続用端子のそれぞれが占める面積よりも大きい複数の矩形領域１１に区分けすることができる。すなわち、ハンダ付け装置１００は、上側基板において複数の第２接続用端子のそれぞれが配置された配置領域１０を、複数の第２接続用端子のそれぞれが占める面積よりも大きい複数の矩形領域１１に区分けする区分け手段を備える。
【００７４】
制御装置１７０は、ビーム走査ミラー１４０、１４１を操作することによって、上側基板を透過することが可能なレーザ光２０を上側基板の側から複数の矩形領域１１のそれぞれに対して順次照射することができる。これにより、下側基板の温度が上昇し、下側基板からハンダ材に熱が伝導してハンダ材５０４ｃを熔融することができる。すなわち、ハンダ付け装置１００は、レーザ光２０を上側基板の側から複数の矩形領域１１のそれぞれに対して順次照射することにより、下側基板の温度を上昇させ、下側基板からハンダ材に熱を伝導させることによりハンダ材５０４ｃを熔融する熔融手段を備える。
【００７５】
図１０は、ハンダ付け装置の変形例を説明する図である。  
レーザ光２０のスポット形状の整形は、カレイドスコープ１２０のほか、フライアイレンズ１８０を用いて行ってもよい。例えば、レーザ源１１０から出射されたレーザ光２０は、フライアイレンズ１８０に導光される。
【００７６】
フライアイレンズ１８０の出射端では、レーザ光２０の断面の面内強度分布が均一化されるとともに、レーザ光２０のスポット形状が矩形領域１１の平面形状と略相似になる。その後、コンデンサレンズ１９０によってレーザ光２０が集光されて、レーザ光２０は、コリメートレンズ１３０に導光される。この後のレーザ光２０の光路は、図９と同じである。
【００７７】
以上、具体例を参照しつつ実施形態について説明した。しかし、実施形態はこれらの具体例に限定されるものではない。すなわち、これら具体例に、当業者が適宜設計変更を加えたものも、実施形態の特徴を備えている限り、実施形態の範囲に包含される。前述した各具体例が備える各要素およびその配置、材料、条件、形状、サイズなどは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。例えば、レーザ光の代わりにランプ光を用いてもよい。また、ハンダ付けの対象は、ハードディスク内の接続用端子ではなく、半導体素子、フラットパネルディスプレイ、太陽電池等のデバイスに設けられた接続用端子にも適用可能である。
【００７８】
また、前述した各実施形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて複合させることができ、これらを組み合わせたものも実施形態の特徴を含む限り実施形態の範囲に包含される。その他、実施形態の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても実施形態の範囲に属するものと了解される。
【００７９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００８０】
１０ 配置領域
１１ 矩形領域
２０ レーザ光
１００ ハンダ付け装置
１１０ レーザ源
１２０ カレイドスコープ
１３０ コリメートレンズ
１４０、１４１ ビーム走査ミラー
１５０ 集光レンズ
１６０ カメラ
１７０ 制御装置
１８０  フライアイレンズ
１９０  コンデンサレンズ
５００ ハードディスク
５０１ 磁気記録媒体
５０２ ヘッド部
５０３ 基板本体
５０４ メインフレキシブルプリント回路基板（メインＦＰＣ）
５０４ａ 絶縁フィルム基板
５０４ｂ 銅配線
５０４ｃ ハンダ材
５０４ｄ 接着材
５０４ｈ 孔
５０４ｓ ベース基板
５０５ 中継フレキシブルプリント回路基板（中継ＦＰＣ）
５０５ａ 絶縁フィルム基板
５０５ｂ 銅配線
５０５ｈ 孔
５０５ｌ 配線
５１０ 矢印
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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