(57)【要約】【課題】リミットスイッチやアクチュエーターなどを用いずに，こて本体の先端を常に同じ状態で基板表面に接触させるようにする。【解決手段】加熱溶融させたはんだ２１に超音波振動させたこて本体１１の先端を接触させることにより，はんだ２１に超音波振動を加えて基板２の表面にはんだ付けを行う超音波はんだ付け装置１であって，こて本体１１を基板２の上方において揺動同自在に支持し，こて本体１１の先端を基板２の表面に接触させるように，こて本体１１の揺動を付勢する付勢手段１９を設け，こて本体１１が傾斜した状態で，こて本体１１の先端が付勢手段１９の付勢によって基板２の表面に接触するように構成したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱溶融させたはんだに超音波振動させたこて本体の先端を接触させることにより，はんだに超音波振動を加えて基板の表面にはんだ付けを行う超音波はんだ付け装置であって，
前記こて本体を基板の上方において揺動同自在に支持し，前記こて本体の先端を基板の表面に接触させるように，前記こて本体の揺動を付勢する付勢手段を設け，前記こて本体が傾斜した状態で，前記こて本体の先端が前記付勢手段の付勢によって基板の表面に接触するように構成したことを特徴とする，超音波はんだ付け装置。
【請求項２】
前記こて本体の先端面を傾斜させることにより，前記こて本体の先端面と基板の表面が略平行となるように構成したことを特徴とする，請求項１に記載の超音波はんだ付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，加熱溶融させたはんだに超音波振動させたこて本体の先端を接触させることにより，はんだに超音波振動を加えて基板の表面にはんだ付けを行う超音波はんだ付け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えばCIGS（Cu(In1-xGax)Se2）やCdTeを材料とする薄膜太陽電池基板の製造では，ガラス基板の表面や，ステンレス基板，Ａｌ基板等の金属基板の表面に，電極用配線としてのＣｕ配線をはんだ付けしている。かかる電極用配線のはんだ付けとして，超音波振動を利用して濡れ性を向上させた状態ではんだ付けを行う超音波はんだ付けが活用されている。
【０００３】
この超音波はんだ付けを行う場合，超音波振動させたこて本体の先端を基板の表面に強く押し付け過ぎると，基板表面を損傷してしまう。一方，こて本体の先端を基板の表面から離し過ぎると，超音波振動が加熱溶融させたはんだ中に十分に伝わらず，はんだ付けが十分にできなくなる問題がある。
【０００４】
そこで従来，超音波はんだ付けを行うに際し，こて本体の先端が基板の表面に接触したことをリミットスイッチで検出し，その状態から，シリンダーやモータなどの動力によって，こて本体の先端を僅かに持ち上げることにより，こて本体の先端と基板の表面との距離を所定の間隔に保つ方法が提案されている（特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２９５１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら，特許文献１の方法では，こて本体の先端が基板の表面に接触したことを検出してから，こて本体の先端を所定の高さまで持ち上げるまでにタイムラグがあり，こて本体と基板を相対移動させながらはんだ付けを行う場合，基板表面の凹凸に追随しきれないおそれがある。また，こて本体の接触を検出するリミットスイッチや，シリンダーやモータなどのアクチュエーターも必要なため，装置コストが高くなってしまう。
【０００７】
本発明の目的は，リミットスイッチやアクチュエーターなどを用いずに，こて本体の先端を常に同じ状態で基板表面に接触させるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために，本発明によれば，加熱溶融させたはんだに超音波振動させたこて本体の先端を接触させることにより，はんだに超音波振動を加えて基板の表面にはんだ付けを行う超音波はんだ付け装置であって，前記こて本体を基板の上方において揺動同自在に支持し，前記こて本体の先端を基板の表面に接触させるように，前記こて本体の揺動を付勢する付勢手段を設け，前記こて本体が傾斜した状態で，前記こて本体の先端が前記付勢手段の付勢によって基板の表面に接触するように構成したことを特徴とする，超音波はんだ付け装置が提供される。なお，付勢手段には，ばね，シリンダー等を利用できる。
【０００９】
この超音波はんだ付け装置において，前記こて本体の先端面を傾斜させることにより，前記こて本体の先端面と基板の表面が略平行となるように構成しても良い。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば，こて本体の先端が常に等しい接触圧で基板の表面に接触することになる。また，こて本体の先端面を傾斜させ，基板の表面と略平行となるように構成したことにより，こて本体の先端面と基板の表面との接触面積が広がり，基板表面の損傷を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下，本発明の実施の形態を，図面を参照にして説明する。図１は，本発明の実施の形態にかかる超音波はんだ付け装置１の要部の説明図である。図２は，超音波はんだ付け装置１によって基板２の表面に電極用配線２５をはんだ付けしている状態の説明図である。図３は，こて本体１１の先端と基板２の表面との関係を示す部分拡大図である。
【００１２】
テーブル１０の上には，基板２が載せられている。基板２は，例えば薄膜太陽電池基板などが例示される。基板２の上方には，こて本体１１が配置される。基板２は，こて本体１１に対して相対的に図１，２中において左向きに搬送されるようになっている。この場合，こて本体１１の位置が一定で，基板２が図１，２中において左向きに搬送されても良いし，基板２の位置が一定で，こて本体１１図１，２中において右向きに移動しても良い。
【００１３】
こて本体１１は，支持部１２と先端部１３からなる。支持部１２には，超音波振動子が内蔵されており，その超音波振動子で発振された超音波が先端部１３に付加されるようになっている。また，支持部１２には，ヒータが内蔵されており，そのヒータによって先端部１３を加熱できるようになっている。
【００１４】
テーブル１０の上方には，水平方向で，かつ，基板２の搬送と直交する方向に配置された軸１５が設けられている。この軸１５によってブラケット１６が回転自在に支持されており，こて本体１１の支持部１２がブラケット１６に固定されている。これにより，こて本体１１全体が，軸１５と直交する面内において，軸１５を中心に揺動できるようになっている。
【００１５】
ブラケット１６には，こて本体１１の揺動を付勢するための引っ張りばね１９が取り付けてある（図２では省略）。この引っ張りばね１９の付勢により，こて本体１１は，軸１５を中心として図１中において反時計回転方向に揺動するように付勢されている。また，軸１５の高さは，こて本体１１を傾斜させた状態で，こて本体１１の先端（先端部１３の先端）がテーブル１０上の基板２の表面に接触できる位置に設定されている。これにより，こて本体１１は常に傾斜した状態で，こて本体１１の先端が引っ張りばね１９の付勢によって，基板２の表面に常に同じ接触圧で接触するように構成されている。
【００１６】
図３に示すように，こて本体１１の先端面（先端部１３の先端面）１３’は，傾斜面に構成されている。この場合，こて本体１１の先端面１３’の傾斜角度は，前述のように傾斜した状態で基板２の表面に接触させられるこて本体１１の先端面１３’が，テーブル１０上の基板２の表面と略平行となるように設定されている。この場合，こて本体１１の先端面（先端部１３の先端面）１３’の傾斜角度は，例えば４５°に設定される。
【００１７】
また，こて本体１１の先端面（先端部１３の先端面）１３’の近傍には，チューブ２０内を挿通させたはんだ２１が供給されている。この場合，はんだ２１は，例えば配線材料であるＣｕなどが例示される。なお，はんだ２１は，例えばＩｎはんだなどでも良い。
【００１８】
さて，以上のように構成された本発明の実施の形態にかかる超音波はんだ付け装置１において，テーブル１０の上に載せられた基板２が，図１，２中において左向きに搬送されていく。この搬送中，常に傾斜した状態にされたこて本体１１の先端面（先端部１３の先端面）１３’が，引っ張りばね１９の付勢によって，基板２の表面に常に同じ接触圧で接触した状態が維持される。
【００１９】
また一方，こて本体１１の支持部１２に内蔵されたヒータにより，先端部１３を加熱する。こうして加熱した先端部１３の先端面１３’近傍にチューブ２０内を挿通させたはんだ２１を供給することにより，先端部１３の先端面１３’近傍においてはんだ２１を加熱して溶融させる。こうして，加熱溶融させたはんだ２１を基板２の表面に付着させる。
【００２０】
そして，基板２表面に付着させたはんだ２１（溶融はんだ）中に先端部１３の先端面１３’を浸漬させた状態で，こて本体１１の支持部１２に内蔵された超音波振動子により，超音波を先端部１３に付加する。こうして，基板２表面のはんだ２１（溶融はんだ）に超音波振動を加えることにより，濡れ性を向上させてはんだ２１を基板２表面に効率良く付着させることができる。
【００２１】
このようにはんだ２１を基板２表面に効率良く付着させながら，テーブル１０上の基板２を，図１，２中において左向きに搬送していくことにより，基板２表面に電極用配線２５を連続的に形成することが可能となる。
【００２２】
この超音波はんだ付け装置１によれば，引っ張りばね１９の付勢によって，こて本体１１の先端面（先端部１３の先端面）１３’が常に等しい接触圧で基板２の表面に接触することになる。このため，基板２表面の凹凸などがあっても，それに追随してこて本体１１の先端面（先端部１３の先端面）１３’を迅速に上下動させることができる。特に，こて本体１１の先端面（先端部１３の先端面）１３’傾斜面とし，基板２の表面と略平行となるように構成したことにより，こて本体１１の先端面１３’と基板２の表面との接触面積が広がり，基板２表面の損傷を防ぐことができる。
【００２３】
以上，本発明の好ましい実施の形態の一例を説明したが，本発明はここに例示した形態に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に相到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。例えば，こて本体１１の先端部１３の熱によってはんだ２１を加熱して溶融させる例を示したが，予め溶融させたはんだ２１をチューブ２０内を通じて本体１１の先端面（先端部１３の先端面）１３’近傍に供給しても良い。
【００２４】
また，基板２の表面に対する本体１１の先端面（先端部１３の先端面）１３’の接触圧は，電極用配線２５の厚みや幅，超音波振動の振幅，振動数，はんだ２１の材料等の各種条件に応じて，溶融させたはんだ２１を基板２表面に効率良く付着させることができる範囲に設定すればよい。その場合，基板２の表面に対する本体１１の先端面（先端部１３の先端面）１３’の接触圧は，引っ張りばね１９の付勢の強さを変えることによって容易に変更できる。なお，引っ張りばね１９に代えて圧縮ばねやシリンダー等を付勢手段に利用しても良い。
【００２５】
また，以上の実施の形態では，本発明を薄膜太陽電池基板などの基板２をはんだ付けする場合を例にして説明したが，本発明は，薄膜太陽電池基板以外の基板のはんだ付けにも適用できる。また，はんだ２１も，配線材料に限定されない。本発明は，Ｉｎはんだにも有用である。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明は，例えば薄膜太陽電池基板の製造分野で適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の実施の形態にかかる超音波はんだ付け装置の要部の説明図である。
【図２】超音波はんだ付け装置によって基板の表面に電極用配線をはんだ付けしている状態の説明図である。
【図３】こて本体の先端と基板の表面との関係を示す部分拡大図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  超音波はんだ付け装置
２  基板
１０  テーブル
１１  こて本体
１２  支持部
１３  先端部
１５  軸
１６  ブラケット
１９  引っ張りばね
２０  チューブ
２１  はんだ
２５  電極用配線
【図１】
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【図２】
2007287934.tif 000004
【図３】
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