(57)【要約】【課題】ウェッジ基板を用いてレーザ光を分割することによりレーザ半田付けシステムの製造コストの高騰化を抑えることができ、且つ分割レーザ光の強度比を管理することにより接合品質の向上を図ることができるレーザ半田付けシステムを提供する。【解決手段】レーザ発振器１４から発振されたレーザ光ＬＢをワークＷに照射して半田付けを行うレーザ半田付けシステム１０Ａにおいて、レーザ光ＬＢを複数の分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２に分割するウェッジ基板４２と、ウェッジ基板４２をレーザ光ＬＢに対して進退駆動してウェッジ基板４２におけるレーザ光ＬＢの入射量を制御するウェッジ基板駆動制御部８２と、各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の強度を取得するレーザ強度測定部５０と、を備え、ウェッジ基板駆動制御部８２は、レーザ強度測定部５０にて取得された各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の強度に基づいてウェッジ基板４２を進退駆動する。【選択図】図２
2013132655.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発振器から発振されたレーザ光をワークに照射して半田付けを行うレーザ半田付けシステムにおいて、
前記レーザ光を複数の分割レーザ光に分割するウェッジ基板と、
前記ウェッジ基板を前記レーザ光に対して進退駆動して該ウェッジ基板における該レーザ光の入射量を制御するウェッジ基板駆動制御部と、
前記各分割レーザ光の強度を取得する強度取得手段と、を備え、
前記ウェッジ基板駆動制御部は、前記強度取得手段にて取得された前記各分割レーザ光の強度に基づいて前記ウェッジ基板を進退駆動することを特徴とするレーザ半田付けシステム。
【請求項２】
請求項１記載のレーザ半田付けシステムにおいて、
前記ウェッジ基板駆動制御部は、前記強度取得手段にて取得された前記複数の分割レーザ光の強度比が所定の強度比となるように前記ウェッジ基板を進退駆動することを特徴とするレーザ半田付けシステム。
【請求項３】
請求項１又は２に記載のレーザ半田付けシステムにおいて、
前記ワークは、半田付けがなされる第１ワークと第２ワークとを含み、
前記各レーザ光を前記第１ワークと前記第２ワークの各々に照射する照射光学系をさらに備えることを特徴とするレーザ半田付けシステム。
【請求項４】
請求項３記載のレーザ半田付けシステムにおいて、
前記分割レーザ光が照射された前記第１ワークの温度を取得する第１温度取得手段と、
前記分割レーザ光が照射された前記第２ワークの温度を取得する第２温度取得手段と、をさらに備え、
前記ウェッジ基板駆動制御部は、前記第１温度取得手段にて取得された温度と前記第２温度取得手段にて取得された温度とに基づいて前記ウェッジ基板を進退駆動することを特徴とするレーザ半田付けシステム。
【請求項５】
請求項３又は４に記載のレーザ半田付けシステムにおいて、
半田付け中の半田の状態を撮影する撮影手段をさらに備え、
前記ウェッジ基板駆動制御部は、前記撮影手段にて撮影された情報に基づいて前記ウェッジ基板を進退駆動することを特徴とするレーザ半田付けシステム。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか１項に記載のレーザ半田付けシステムにおいて、
前記第１ワークは、前記第２ワークの周囲に配置されており、
前記ウェッジ基板は、複数設けられ、
前記照射光学系は、前記第２ワークに照射される分割レーザ光の光軸の回りに沿って等間隔離間するように複数の前記分割レーザ光を前記第１ワークに照射することを特徴とするレーザ半田付けシステム。
【請求項７】
請求項６記載のレーザ半田付けシステムにおいて、
前記複数のウェッジ基板は、前記レーザ光の光軸の回りに沿って等間隔離間して配設されていることを特徴とするレーザ半田付けシステム。
【請求項８】
請求項１記載のレーザ半田付けシステムにおいて、
前記ワークは、複数の被接合部を有しており、
前記各分割レーザ光を前記複数の被接合部の各々に照射する照射光学系をさらに備えることを特徴とするレーザ半田付けシステム。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載のレーザ半田付けシステムにおいて、
前記レーザ光のスポット形状を略楕円形状又は方形状にするスポット形状変形手段をさらに備えることを特徴とするレーザ半田付けシステム。
【請求項１０】
請求項９記載のレーザ半田付けシステムにおいて、
前記スポット形状変形手段は、断面が方形状のコアを有する方形コアファイバであることを特徴とするレーザ半田付けシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ発振器から発振されたレーザ光をワークに照射して半田付けを行うレーザ半田付けシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線板に電子部品を実装する方法として、フロー方式やリフロー方式の半田付けが広汎に利用されている。ところが、この種の方式で半田付けすることが困難な電子部品（例えば、耐熱性の低い電子部品、端子熱容量の比較的大きな電子部品等）をプリント配線板に実装する場合や、実装済みの基板をアッセンブリーする場合等には、後工程で部分的に半田付け作業を行う必要がある。
【０００３】
このような後工程での部分的な半田付け作業は、人手によって半田ごてを用いて行われることが多く、接合品質のバラツキの発生、接合不良率の増加、生産時間の長期化、生産コストの高騰化等が問題になることがある。そのため、近年、自動で高速に半田付けを行うことが可能な装置の開発が進められている。
【０００４】
自動半田付け装置としては、半田ごてを用いたロボットによるロボット半田付け装置と、レーザ光を用いたレーザ半田付け装置とが知られている。
【０００５】
前記ロボット半田付け装置は、接合する各ワークを半田ごてで同時に押さえつけながら加熱し、その加熱された部位に糸半田を供給することにより一対のワークを接合するものである。この場合、半田ごてを使用するため、寸法の小さい電子部品等の実装を行うことが容易ではない。また、溶融した半田の一部が半田ごてに付着することがあり、被半田付け部に必要な半田量が供給されないことがある。さらに、環境への配慮から鉛フリー半田を使用する場合には、該鉛フリー半田の融点が鉛を含有している従来の半田の融点よりも高いため、半田ごてが酸化され易く、該半田ごての寿命が短くなってしまう。
【０００６】
一方、レーザ半田付け装置は、レーザ光の集光度合いを容易に調整することができることから、寸法の小さい電子部品等の実装にも対応することが可能である。
【０００７】
このようなレーザ半田付け装置では、例えば、レーザ光を接合する一対のワークの一方にのみ照射すると、各ワークに大きな温度差が生じて溶融した半田が温度の高いワークに流れるため、接合不良になり易くなる。また、各ワークで熱容量が異なる場合には、良好な接合品質を得ることは一層難しくなる。
【０００８】
このような問題に対応したレーザ半田付け装置としては、レーザ光をビームスプリッタにより反射光と透過光とに分割し、該ビームスプリッタで反射されたレーザ光を被半田付け部分に照射すると共に、該ビームスプリッタを透過したレーザ光を熱容量の高いワークに照射するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、この場合、ビームスプリッタにより分割される各レーザ光（各分割レーザ光）の強度比を容易に変更することができないため用途が限定されてしまう。
【０００９】
分割レーザ光の強度比を変更することが可能なレーザ半田付け装置としては、接合された２つのプリズムを用いて分割レーザ光の強度比を変更するもの（例えば、特許文献２参照）や、レーザ光の入射位置によって反射率（透過率）が異なるように構成された分割部材を用いて分割レーザ光の強度比を変更するもの（例えば、特許文献３参照）が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平０７−２１１４２４号公報
【特許文献２】特開２００７−２８９９８０号公報
【特許文献３】特開２０１１−５６５２０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上述した従来技術では、レーザ光を分割する分割手段として、接合された２つのプリズムやレーザ光の入射位置によって反射率（透過率）が異なるように構成された分割部材を利用しているので、前記分割手段の構成が複雑化すると共に専用品となる。そのため、レーザ半田付け装置の製造コストが高騰化する懸念がある。
【００１２】
また、前記従来技術は、分割レーザ光の強度比が予め設定された強度比となるように分割部材（プリズム）を移動させるものであるから、実際の分割レーザ光の強度比を管理することはできない。
【００１３】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、ウェッジ基板を用いてレーザ光を分割することによりレーザ半田付けシステムの製造コストの高騰化を抑えることができ、且つ分割レーザ光の強度比を管理することにより接合品質の向上を図ることができるレーザ半田付けシステム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】
【００１４】
［１］  本発明に係るレーザ半田付けシステムは、レーザ発振器から発振されたレーザ光をワークに照射して半田付けを行うレーザ半田付けシステムにおいて、前記レーザ光を複数の分割レーザ光に分割するウェッジ基板と、前記ウェッジ基板を前記レーザ光に対して進退駆動して該ウェッジ基板における該レーザ光の入射量を制御するウェッジ基板駆動制御部と、前記各分割レーザ光の強度を取得する強度取得手段と、を備え、前記ウェッジ基板駆動制御部は、前記強度取得手段にて取得された前記各分割レーザ光の強度に基づいて前記ウェッジ基板を進退駆動することを特徴とする。
【００１５】
本発明に係るレーザ半田付けシステムによれば、ウェッジ基板におけるレーザ光の入射量を制御しているので、該ウェッジ基板にて分割された複数の分割レーザ光の強度比を容易に変更することができる。これにより、従来技術のように複雑化した専用品の分割手段を用いる必要がないため、レーザ半田付けシステムの製造コストの高騰化を抑えることができる。また、ウェッジ基板駆動制御部が、強度取得手段にて取得された各分割レーザ光の強度に基づいてウェッジ基板を進退駆動して該ウェッジ基板におけるレーザ光の入射量を制御するので、実際の分割レーザ光の強度比を確実に管理することができる。これにより、管理された分割レーザ光をワークに照射して半田付けを行うことができるため、接合品質の向上を図ることができる。
【００１６】
［２］  上記のレーザ半田付けシステムにおいて、前記ウェッジ基板駆動制御部は、前記強度取得手段にて取得された前記複数の分割レーザ光の強度比が所定の強度比となるように前記ウェッジ基板を進退駆動してもよい。
【００１７】
このようなシステムによれば、分割レーザ光の強度比を所定の強度比にすることができるので、接合品質の一層の向上を図ることができる。
【００１８】
[３]  上記のレーザ半田付けシステムにおいて、前記ワークは、半田付けがなされる第１ワークと第２ワークとを含み、前記各レーザ光を前記第１ワークと前記第２ワークの各々に照射する照射光学系をさらに備えていてもよい。
【００１９】
このようなシステムによれば、照射光学系によって第１ワークと第２ワークとの各々に管理された分割レーザ光を照射することができるので、例えば、第１ワークの熱容量が第２ワークの熱容量よりも大きい場合であっても、該第１ワークと該第２ワークとの温度差を極力小さくすることができる。言い換えれば、該第１ワークの温度と該第２ワークの温度とを略同一にすることができる。これにより、第１ワーク又は第２ワークの接合部分以外の領域に不要な半田が流れることを好適に防止することができるので、第１ワークと第２ワークとを確実に接合することができる。
【００２０】
[４]  上記のレーザ半田付けシステムにおいて、前記分割レーザ光が照射された前記第１ワークの温度を取得する第１温度取得手段と、前記分割レーザ光が照射された前記第２ワークの温度を取得する第２温度取得手段と、をさらに備え、前記ウェッジ基板駆動制御部は、前記第１温度取得手段にて取得された温度と前記第２温度取得手段にて取得された温度とに基づいて前記ウェッジ基板を進退駆動してもよい。
【００２１】
このようなシステムによれば、分割レーザ光が照射された第１ワークと第２ワークの温度を取得し、それら温度に基づいてウェッジ基板を進退駆動するので、第１ワークと第２ワークの温度管理を行うことができる。これにより、管理された再現性の良い接合が可能となる。
【００２２】
[５]  上記のレーザ半田付けシステムにおいて、半田付け中の半田の状態を撮影する撮影手段をさらに備え、前記ウェッジ基板駆動制御部は、前記撮影手段にて撮影された情報に基づいて前記ウェッジ基板を進退駆動してもよい。
【００２３】
このようなシステムによれば、半田付け中の半田の状態を撮影手段にて撮影し、撮影された情報に基づいてウェッジ基板を進退駆動するので、半田付け中の半田の状態を管理することができる。これにより、管理された再現性の良い接合が可能となる。
【００２４】
[６]  上記のレーザ半田付けシステムにおいて、前記第１ワークは、前記第２ワークの周囲に配置されており、前記ウェッジ基板は、複数設けられ、前記照射光学系は、前記第２ワークに照射される分割レーザ光の光軸の回りに沿って等間隔離間するように複数の前記分割レーザ光を前記第１ワークに照射してもよい。
【００２５】
このようなシステムによれば、第２ワークの周囲に第１ワークを配置し、前記第２ワークに照射される分割レーザ光の光軸の回りに沿って等間隔離間するように複数の分割レーザ光を前記第１ワークに照射するので、第１ワークを略均等に昇温することができる。これにより、例えば、第２ワークの全周に亘って半田付けを行う場合であっても、半田を該第２ワークの全周に均一に供給することができる。よって、第１ワークと第２ワークとを確実に接合することができる。
【００２６】
[７]  上記のレーザ半田付けシステムにおいて、前記複数のウェッジ基板は、前記レーザ光の光軸の回りに沿って等間隔離間して配設されていてもよい。
【００２７】
このようなシステムによれば、複数のウェッジ基板をレーザ光の光軸の回りに沿って等間隔離間して配設するので、第２ワークに照射される分割レーザ光の光軸の回りに沿って等間隔離間するように複数の分割レーザ光を第１ワークに容易に照射することができる。
【００２８】
[８]  上記のレーザ半田付けシステムにおいて、前記ワークは、複数の被接合部を有しており、前記各分割レーザ光を前記複数の被接合部の各々に照射する照射光学系をさらに備えていてもよい。
【００２９】
このようなシステムによれば、各分割レーザ光を複数の被接合部の各々に照射するので、複数の被接合部を同時に昇温することができる。これにより、複数の被接合部に対して効率的に半田付けを行うことが可能になるので、半田付け工程の工数を大幅に低減することができる。
【００３０】
[９]  上記のレーザ半田付けシステムにおいて、前記レーザ光のスポット形状を略楕円形状又は方形状にするスポット形状変形手段をさらに備えていてもよい。
【００３１】
このようなシステムによれば、レーザ光のスポット形状を略楕円形状又は方形状にしているので、ウェッジ基板によって分割された分割レーザ光のワークに対するスポット形状についても略楕円形状又は方形状にすることができる。これにより、例えば、ワークの被半田付け部が平面視で矩形状に形成されている場合であっても、該被半田付け部を好適に昇温することができる。
【００３２】
［１０］  上記のレーザ半田付けシステムにおいて、前記スポット形状変形手段は、断面が方形状のコアを有する方形コアファイバであってもよい。
【００３３】
ところで、一般的に、ガウス分布状の強度分布を有するレーザ光を用いてプリント配線板に電子部品を半田付けする場合、該レーザ光の中心部分（光軸部分）のピーク強度が高いため、レーザスポットの中心部分の入熱量が過度になることがある。そうすると、前記プリント配線板にダメージを与えて該プリント配線板から該電子部品が剥がれるおそれがある。
【００３４】
上記のレーザ半田付けシステムによれば、方形コアファイバを用いることによりレーザ光のスポット形状を容易に方形状にすることができる。また、レーザ光の強度分布をトップハット状の強度分布にすることができる。これにより、例えば、該レーザ光を用いて樹脂製のプリント配線板に電子部品を半田付けする場合であっても、該プリント配線板にダメージを与えることがないので、該電子部品が該プリント配線板から剥がれることを好適に防止することができる。
【発明の効果】
【００３５】
以上説明したように、ウェッジ基板によりレーザ光を複数の分割レーザ光に分割しているので、レーザ半田付けシステムの製造コストの高騰化を抑えることができる。また、ウェッジ基板駆動制御部が、各分割レーザ光の強度に基づいてウェッジ基板を進退駆動して該ウェッジ基板におけるレーザ光の入射量を制御するので、管理された分割レーザ光をワークに照射して半田付けを行うことができ、その結果、接合品質の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るレーザ半田付けシステムを示す模式図である。
【図２】前記レーザ半田付けシステムを構成する出射ユニットの構成と制御部本体の構成とを示す模式図である。
【図３】前記レーザ半田付けシステムを用いた半田付けの手順を説明するためのフローチャートである。
【図４】図４Ａはレーザ光ＬＢの一部をウェッジ基板に入射させた状態を説明するための説明図であり、図４Ｂは図４Ａの状態から前記レーザ光ＬＢのウェッジ基板に対する入射量を増加させた状態を説明するための説明図である。
【図５】分割レーザ光ＬＢ１をケーブル端子に照射すると共に分割レーザ光ＬＢ２を導電部材に照射した状態を説明するための説明図である。
【図６】前記レーザ半田付けシステムを用いた半田付け手順の第１変形例を説明するためのフローチャートである。
【図７】前記レーザ半田付けシステムを用いた半田付け手順の第２変形例を説明するためのフローチャートである。
【図８】前記レーザ半田付けシステムを用いた半田付け手順の第３変形例を説明するためのフローチャートである。
【図９】前記レーザ半田付けシステムを用いた半田付け手順の第４変形例を説明するためのフローチャートである。
【図１０】前記レーザ半田付けシステムを用いた半田付け手順の第５変形例を説明するためのフローチャートである。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るレーザ半田付けシステムを示す模式図である。
【図１２】図１１に示すワークを説明するための説明図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るレーザ半田付けシステムを示す模式図である。
【図１４】図１３に示すレーザ半田付けシステムを構成する３つのウェッジ基板の配置関係を説明するための説明図である。
【図１５】図１３に示すワークを説明するための説明図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係るレーザ半田付けシステムを示す模式図である。
【図１７】図１７Ａは図１６に示すワークを説明するための説明図であり、図１７Ｂは図１７Ａに示すワークに分割レーザ光が照射された状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
以下、本発明に係るレーザ半田付けシステムについて好適な実施形態を例示し、添付の図面を参照しながら説明する。
【００３８】
（第１実施形態）
第１実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ａは、レーザ光ＬＢを用いてワークＷを昇温させて半田付けを行うためのものであり、ＬＤ電源１２と、ＬＤ電源１２から供給される駆動電流に基づいてレーザ光ＬＢを発振するレーザ発振器１４と、レーザ発振器１４から発振されたレーザ光ＬＢを伝送する伝送ユニット１６と、伝送ユニット１６にて伝送されたレーザ光ＬＢをワークＷに照射するための出射ユニット１８と、ワークＷを載置するためのステージ２０と、半田（糸半田）Ｓを供給する半田供給部２２と、制御部２４とを備える。
【００３９】
ワークＷは、電気配線３０２の導電接続部（第１ワーク）３００と、当該電気配線３０２に導電接続される配線基板３０４上に平板形状又は薄膜状に形成された端子（第２ワーク）３０５とを有する（図５参照）。本実施形態では、電気配線３０２の導電接続部３００と配線基板３０４の端子３０５とが半田付けにより接合される。
【００４０】
レーザ発振器１４は、例えば、ＦＣ−ＬＤ（ファイバカップリングレーザダイオード）からなり、ＬＤユニット２６と取り出し用光ファイバ２８とを一体的に結合して構成される。ＬＤユニット２６は、１つ又は複数のＬＤアレイを有し、ＬＤ電源１２より所要のＬＤ駆動電流を供給（注入）されて、例えば、１Ｗ〜２００Ｗの高出力ＬＤ光をレーザ光ＬＢとして発振出力する。取り出し用光ファイバ２８は、例えば、ＳＩ型光ファイバであって、伝送ユニット１６まで延びて、その出射端面よりレーザ光ＬＢを出射する。
【００４１】
伝送ユニット１６は、入射部３０と伝送用光ファイバ３２とを有する。入射部３０は、取り出し用光ファイバ２８より所定の広がり角度で出射されたレーザ光ＬＢを平行光にコリメートするコリメートレンズ３４と、コリメートレンズ３４からの平行光のレーザ光ＬＢを絞って伝送用光ファイバ３２の入射端面に入射させる集光レンズ３６とを含む。
【００４２】
伝送用光ファイバ３２は、任意の長さを有してよく、ＳＵＳスパイラル管からなる保護管の中にＳＩ型光ファイバからなるファイバ心線を通したものである。ファイバ心線は、例えば、純粋石英ガラスからなるコアと、このコアを同軸に覆う例えばフッ素ドープ石英ガラスからなるクラッドと、このクラッドを同軸に覆う例えばポリアミドからなる被覆とで構成されている。伝送用光ファイバ３２は、出射ユニット１８内で終端している。
【００４３】
図２に示すように、出射ユニット１８は、伝送用光ファイバ３２の出射側端部を固定する固定部３８と、伝送用光ファイバ３２より所定の広がり角度で出射されたレーザ光ＬＢを平行光にコリメートするコリメートレンズ４０と、コリメートレンズ４０にて平行化されたレーザ光ＬＢを２本の分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２に分割するウェッジ基板４２と、ウェッジ基板４２を駆動するアクチュエータ（駆動部）４４と、該分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２をワークＷに導く照射光学系４６と、該分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の光路上に設けられたシャッター４８と、各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の強度を測定するレーザ強度測定部（強度取得手段）５０と、半田付け中の半田Ｓの状態を撮影するためのカメラユニット（撮影手段）５２とを有する。
【００４４】
ウェッジ基板４２は、その透過光の光路を変えることができる。すなわち、レーザ光ＬＢの一部をウェッジ基板４２に透過させることにより、該レーザ光ＬＢを、該ウェッジ基板４２を透過した透過光（分割レーザ光ＬＢ１）と、該ウェッジ基板４２を透過しない光（分割レーザ光ＬＢ２）とに分割することができる。
【００４５】
また、ウェッジ基板４２は、所定のウェッジ角を有しており、該ウェッジ角が大きくなるほど、ワークＷに照射される分割レーザ光ＬＢ１の光軸と分割レーザ光ＬＢ２の光軸との間の距離（光軸間距離Ｌ）が大きくなる（図５参照）。本実施形態では、導電接続部３００及び端子３０５の寸法や形状等から所定の光軸間距離Ｌを定め、その定められた光軸間距離Ｌとなるようなウェッジ角を有するウェッジ基板４２が選定され用いられている。
【００４６】
アクチュエータ４４は、レーザ光ＬＢに対してウェッジ基板４２を進退する。つまり、アクチュエータ４４は、ウェッジ基板４２をレーザ光ＬＢの光軸に直交する方向に沿って進退する。これにより、レーザ光ＬＢのウェッジ基板４２への入射量を増減することができる。
【００４７】
照射光学系４６は、各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２をワークＷに向けて反射すると共に該各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の一部を透過するミラー５４と、ミラー５４によって反射された各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２をワークＷに集光する集光レンズ５６とを含む。これにより、分割レーザ光ＬＢ１を導電接続部３００に照射すると共に分割レーザ光ＬＢ２を端子３０５の端面に照射することができる。
【００４８】
本実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ａは、分割レーザ光ＬＢ１の照射により昇温した導電接続部３００（導電接続部３００の第１被半田付け部、導電接続部３００における分割レーザ光ＬＢ１の照射部位）の温度を測定する第１温度測定部５８と、分割レーザ光ＬＢ２の照射により昇温した端子３０５（端子３０５の第２被半田付け部、端子３０５における分割レーザ光ＬＢ２の照射部位）の温度を測定する第２温度測定部６０とをさらに備える。第１温度測定部５８と第２温度測定部６０は、例えば、放射温度計等の非接触温度計として構成されている。
【００４９】
シャッター４８は、各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の通過を許可する開状態と、各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の通過を遮断する閉状態とを切り替え可能に構成されている。
【００５０】
レーザ強度測定部５０は、前記ミラー５４の透過光を集光する集光レンズ６２と、該集光レンズ６２によって集光された透過光の強度を測定するビームプロファイラ６４とを含む。ビームプロファイラ６４の検出信号は制御部２４に出力される。
【００５１】
カメラユニット５２は、導電接続部３００の第１被半田付け部と端子３０５の第２被半田付け部を含む領域を撮影可能に構成されている。カメラユニット５２にて撮影された情報（画像情報、動画情報）は、制御部２４に出力される。
【００５２】
半田供給部２２は、半田Ｓを所定の送り速度によって導電接続部３００（端子３０５）に供給可能に構成されている。
【００５３】
制御部２４は、ＬＤ電源１２を駆動制御する電源制御部６６と、制御部本体６８とを有する（図１参照）。図２に示すように、制御部本体６８は、記憶部７０、強度比算出部７２、強度比判定部７４、温度比算出部７６、温度判定部７８、画像判定部８０、ウェッジ基板駆動制御部８２、シャッター制御部８４、半田供給制御部８８、及びカメラユニット制御部８６を含む。
【００５４】
記憶部７０は、設定強度比、設定温度比、設定温度範囲、基準画像等が記憶されている。設定強度比は、導電接続部３００に照射される分割レーザ光ＬＢ１の強度と端子３０５に照射される分割レーザ光ＬＢ２の強度との比であって、例えば、導電接続部３００及び端子３０５の材質、寸法、形状等から設定される。
【００５５】
設定温度比は、導電接続部３００の第１被半田付け部の温度と端子３０５の第２被半田付け部の温度との比であって、例えば、導電接続部３００と端子３０５の半田付けに適した温度比に設定されている。具体的には、前記設定温度比は、例えば、導電接続部３００の第１被半田付け部の温度と端子３０５の第２被半田付け部の温度とが同一の温度となるような比に設定される。
【００５６】
設定温度範囲は、例えば、半田Ｓが溶融可能な程度の適当な温度範囲に設定される。基準画像は、例えば、最適な半田付け条件で半田付けが行われたときの半田付け中における半田Ｓの状態（半田の形状）を示す画像が用いられる。
【００５７】
強度比算出部７２は、ビームプロファイラ６４の検出信号に基づいてワークＷに照射される２本の分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の強度比を算出する。強度比判定部７４は、算出強度比と設定強度比とが一致しているか否かを判定する。
【００５８】
温度比算出部７６は、第１温度測定部５８にて測定された導電接続部３００の第１被半田付け部の温度と第２温度測定部６０にて測定された端子３０５の第２被半田付け部の温度との比を算出する。温度判定部７８は、算出温度比と設定温度比とが一致しているか否かを判定する。また、温度判定部７８は、導電接続部３００と端子３０５の温度が設定温度範囲内にあるか否かを判定する。
【００５９】
画像判定部８０は、カメラユニット５２で撮影された画像と基準画像との一致度合いが所定範囲内にあるか否かを判定する。
【００６０】
ウェッジ基板駆動制御部８２は、アクチュエータ４４に制御信号を送りウェッジ基板４２を駆動制御する。シャッター制御部８４は、シャッター４８を開閉する。カメラユニット制御部８６は、カメラユニット５２を駆動制御する。半田供給制御部８８は、半田供給部２２を駆動制御して所定の位置に半田Ｓを供給する。
【００６１】
以上のように構成されたレーザ半田付けシステム１０Ａを用いて導電接続部３００と端子３０５とを半田付けする手順について図３〜図５を参照しながら説明する。
【００６２】
先ず、ステージ２０に電気配線３０２の導電接続部３００と配線基板３０４の端子３０５とを位置決めし、シャッター制御部８４は、シャッター４８を閉じた状態にしておく。
【００６３】
次いで、電源制御部６６は、ＬＤ電源１２を駆動してＬＤユニット２６に駆動電流を供給することにより、レーザ光ＬＢを発振する（図３のステップＳ１）。ＬＤユニット２６から発振されたレーザ光ＬＢは、取り出し用光ファイバ２８から出射されてコリメートレンズ３４で平行化された後、集光レンズ３６で伝送用光ファイバ３２内に入射されて出射ユニット１８にまで伝送される。伝送用光ファイバ３２から出射されたレーザ光ＬＢは、コリメートレンズ４０で平行化された後、ミラー５４により反射されてシャッター４８に照射されることになる。
【００６４】
続いて、ウェッジ基板駆動制御部８２は、アクチュエータ４４に制御信号を送りウェッジ基板４２をレーザ光ＬＢに対して所定量だけ進行する（ステップＳ２）。そうすると、ウェッジ基板４２には、レーザ光ＬＢの一部が入射することになる（図４Ａ参照）。これにより、レーザ光ＬＢは、ウェッジ基板４２の透過光（分割レーザ光ＬＢ１）とウェッジ基板４２を透過しない光（分割レーザ光ＬＢ２）とに分割されることになる。
【００６５】
その後、分割レーザ光ＬＢ１と分割レーザ光ＬＢ２の強度比を算出する（ステップＳ３）。具体的には、各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２をミラー５４に照射した時のミラー５４の各透過光をビームプロファイラ６４で測定し、その測定された各透過光の強度に基づいて強度比算出部７２が分割レーザ光ＬＢ１と分割レーザ光ＬＢ２の強度比を算出する。
【００６６】
そして、強度比判定部７４は、算出強度比と設定強度比とが一致しているか否かを判定する（ステップＳ４）。設定強度比は、記憶部７０を参照して取得される。
【００６７】
算出強度比と設定強度比とが一致していない場合（ステップＳ４：ＮＯ）には、ウェッジ基板駆動制御部８２は、アクチュエータ４４に制御信号を送りウェッジ基板４２をレーザ光ＬＢに対して進退駆動する（ステップＳ５）。これにより、例えば、ウェッジ基板４２をさらに進行させた場合には該ウェッジ基板４２に対するレーザ光ＬＢの入射量を増加することができ（図４Ｂ参照）、ウェッジ基板４２を退行させた場合には該ウェッジ基板４２に対するレーザ光ＬＢの入射量を減少することができる。その後、ステップＳ３以降の処理を行う。
【００６８】
算出強度比と設定強度比とが一致した場合（ステップＳ４：ＹＥＳ）には、シャッター制御部８４は、シャッター４８を開く（ステップＳ６）。シャッター４８が開かれると、分割レーザ光ＬＢ１が集光レンズ５６で集光された状態で導電接続部３００の第１被半田付け部に照射されると共に、分割レーザ光ＬＢ２が集光レンズ５６で集光された状態で端子３０５の第２被半田付け部に照射されることになる（ステップＳ７）。
【００６９】
続いて、温度比算出部７６は、第１温度測定部５８にて測定された第１被半田付け部の温度と、第２温度測定部６０にて測定された第２被半田付け部の温度とに基づいて、第１被半田付け部と第２被半田付け部との温度比を算出する（ステップＳ８）。
【００７０】
そして、温度判定部７８は、算出温度比と設定温度比とが一致したか否かを判定する（ステップＳ９）。設定温度比は、記憶部７０を参照して取得される。
【００７１】
算出温度比と設定温度比とが一致していない場合（ステップＳ９：ＮＯ）には、ウェッジ基板駆動制御部８２は、アクチュエータ４４に制御信号を送りウェッジ基板４２をレーザ光ＬＢに対して進退駆動する（ステップＳ１０）。これにより、第１被半田付け部と第２被半田付け部との温度比を変更する（設定温度比に近づける）ことが可能となる。その後、ステップＳ８以降の処理を行う。
【００７２】
算出温度比と設定温度比とが一致した場合（ステップＳ９：ＹＥＳ）には、温度判定部７８は、第１被半田付け部の温度と第２被半田付け部の温度とが設定範囲内にあるか否かを判定する（ステップＳ１１）。設定温度範囲は、記憶部７０を参照して取得される。
【００７３】
第１被半田付け部の温度と第２被半田付け部の温度とが設定温度範囲内でない場合（ステップＳ１１：ＮＯ）には、ステップＳ８以降の処理を行う。第１被半田付け部と第２被半田付け部の温度が、半田Ｓを溶融させることができる程度の温度に達していないからである。
【００７４】
第１被半田付け部の温度と第２被半田付け部の温度とが設定温度範囲内となった場合（ステップＳ１１：ＹＥＳ）には、半田供給制御部８８は、半田供給部２２を制御して第１被半田付け部及び第２被半田付け部に半田Ｓを供給する（ステップＳ１２）。
【００７５】
そして、カメラユニット制御部８６は、カメラユニット５２を制御して、半田付け中の半田Ｓの状態を撮影する（ステップＳ１３）。次いで、画像判定部８０は、撮影画像と基準画像との一致度合いが所定範囲内であるか否かを判定する（ステップＳ１４）。なお、基準画像は、記憶部７０を参照して取得される。
【００７６】
撮影画像と基準画像との一致度合いが所定範囲内にない場合（ステップＳ１４：ＮＯ）には、ウェッジ基板駆動制御部８２は、アクチュエータ４４に制御信号を送り、ウェッジ基板４２を進退駆動する（ステップＳ１５）。これにより、半田付け中において、導電接続部３００の第１被半田付け部の温度と端子３０５の第２被半田付け部の温度とを調整することが可能になるので、半田Ｓの状態を変更することができる。よって、半田付けが完了した時の半田Ｓの状態に対応した撮影画像と基準画像との一致度合いを所定範囲内にすることが可能となる。その後、ステップＳ１３以降の処理を行う。
【００７７】
撮影画像と基準画像との一致度合いが所定範囲内である場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）には、半田供給制御部８８が半田供給部２２を制御して半田Ｓの供給を停止し、電源制御部６６がＬＤ電源１２の駆動を停止することによりＬＤユニット２６からのレーザ光ＬＢの発振を停止する（ステップＳ１６）。その後、半田付けが終了する（ステップＳ１７）。この段階で、本実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ａを用いた半田付けの手順が終了する。
【００７８】
本実施形態によれば、ウェッジ基板４２におけるレーザ光ＬＢの入射量を制御しているので、該ウェッジ基板４２にて分割された２本の分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の強度比を容易に変更することができる。これにより、従来技術のように複雑化した専用品の分割手段を用いる必要がないため、レーザ半田付けシステム１０Ａの製造コストの高騰化を抑えることができる。
【００７９】
また、本実施形態では、算出強度比と設定強度比とが一致するように、ウェッジ基板４２を進退駆動してフィードバック制御をしているので、実際の分割レーザ光ＬＢ１と分割レーザ光ＬＢ２の強度比を確実に管理することができる。これにより、管理された各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２により導電接続部３００及び端子３０５を昇温（予熱）することができるため、接合品質の向上を図ることができる。
【００８０】
本実施形態において、分割レーザ光ＬＢ１は照射光学系４６により導電接続部３００に照射され、分割レーザ光ＬＢ２は照射光学系４６により端子３０５に照射される。そのため、例えば、端子３０５の熱容量が導電接続部３００の熱容量よりも大きい場合であっても、該端子３０５と該導電接続部３００の温度差を極力小さくすることができる。
【００８１】
言い換えれば、導電接続部３００の第１被半田付け部の温度と端子３０５の第２被半田付け部の温度とを略同一にすることができる。これにより、溶融した半田Ｓが導電接続部３００に多く流れることを好適に防止することができるので、該導電接続部３００と端子３０５とを確実に接合することができる。
【００８２】
本実施形態によれば、第１温度測定部５８にて測定された第１被半田付け部の温度と第２温度測定部６０にて測定された第２被半田付け部の温度とに基づいて、第１被半田付け部と第２被半田付け部の温度比を算出し、該算出温度比が設定温度比となるようにウェッジ基板４２を進退駆動してフィードバック制御しているので、第１被半田付け部と第２被半田付け部の温度管理を確実に行うことができる。これにより、管理された再現性の良い接合が可能となる。
【００８３】
また、半田付け中の半田Ｓの状態をカメラユニット５２にて撮影し、該撮影画像と基準画像との一致度合いが所定範囲内になるように、ウェッジ基板４２を進退駆動してフィードバック制御しているので、半田付け中の半田Ｓの状態を管理することができる。これにより、管理された再現性の良い接合が可能となる。
【００８４】
（第１変形例）
次に、第１実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ａを用いた半田付け手順の第１変形例について図６を参照しながら説明する。本変形例では、図３で示すフローチャートの処理内容と同様の処理内容を有するステップについてはその詳細な説明を省略する。なお、後述する第２〜第５変形例においても同様である。
【００８５】
本変形例に係るレーザ半田付け手順では、ステップＳ２１〜ステップＳ２６までの処理が図３のステップＳ１〜ステップＳ６までの処理と同一である。すなわち、電源制御部６６がＬＤ電源１２を駆動してＬＤユニット２６からレーザ光ＬＢを発振し（ステップＳ２１）、ウェッジ基板駆動制御部８２がアクチュエータ４４に制御信号を送りウェッジ基板４２を進行させる（ステップＳ２２）。そうすると、レーザ光ＬＢがウェッジ基板４２によって、分割レーザ光ＬＢ１と分割レーザ光ＬＢ２とに分かれ、各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２がシャッター４８に照射される。
【００８６】
そして、各分割レーザ光ＬＢ１、Ｂ２の強度比を算出して（ステップＳ２３）、算出強度比と設定強度比とが一致したか否かを判定し（ステップＳ２４）、一致していない場合には、ウェッジ基板４２を進退駆動（ステップＳ２５）してステップＳ２３以降の処理を行う。
【００８７】
一方、算出強度比と設定強度比とが一致した場合には、シャッター制御部８４はシャッター４８を開き（ステップＳ２６）、半田供給制御部８８が半田供給部２２を制御して半田Ｓの供給を行う（ステップＳ２７）。シャッター４８が開くと、分割レーザ光ＬＢ１が第１被半田付け部に照射されると共に分割レーザ光ＬＢ２が第２被半田付け部に照射されることになる（ステップＳ２８）。そして、各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２によって昇温された第１被半田付け部と第２被半田付け部に半田Ｓが供給されることで、半田付けがなされるに至る。
【００８８】
続いて、半田供給制御部８８が半田供給部２２を制御して半田Ｓの供給を停止し、電源制御部６６がＬＤ電源１２の駆動を停止することによりＬＤユニット２６からのレーザ光ＬＢの発振を停止する（ステップＳ２９）。その後、半田付けが終了する（ステップＳ３０）。この段階で、本変形例に係るレーザ半田付けの手順が終了する。
【００８９】
本変形例によれば、図３の手順と比較して、全体のステップ数が削減された分、レーザ半田付けの制御を簡素化することができる。また、このように簡素化した場合であっても、算出強度比と設定強度比とが一致するように、ウェッジ基板４２を進退駆動してフィードバック制御しているので、実際の分割レーザ光ＬＢ１と分割レーザ光ＬＢ２の強度比を確実に管理することができる。これにより、管理された各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２により導電接続部３００及び端子３０５を昇温することができるため、接合品質の向上を図ることができる。
【００９０】
（第２変形例）
次に、第１実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ａを用いた半田付け手順の第２変形例について図７を参照しながら説明する。なお、本変形例では、初期状態において、ウェッジ基板４２は、レーザ光ＬＢの一部が入射可能な位置に配置されている。
【００９１】
図７に示すように、本変形例に係るレーザ半田付け手順では、電源制御部６６がＬＤ電源１２を駆動してＬＤユニット２６からレーザ光ＬＢを発振する（ステップＳ４１）。そうすると、レーザ光ＬＢがウェッジ基板４２によって、分割レーザ光ＬＢ１と分割レーザ光ＬＢ２とに分かれ、各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２がシャッター４８に照射される。
【００９２】
続いて、シャッター制御部８４がシャッター４８を開き（ステップＳ４２）、半田供給制御部８８が半田供給部２２を制御して半田Ｓの供給を行う（ステップＳ４３）。シャッター４８が開くと、分割レーザ光ＬＢ１が第１被半田付け部に照射されると共に分割レーザ光ＬＢ２が第２被半田付け部に照射されることになる（ステップＳ４４）。そうすると、第１被半田付け部が分割レーザ光ＬＢ１によって昇温すると共に第２被半田付け部が分割レーザ光ＬＢ２によって昇温して半田Ｓが溶融する。
【００９３】
そして、温度比算出部７６は、第１温度測定部５８にて測定された第１被半田付け部の温度と、第２温度測定部６０にて測定された第２被半田付け部の温度とに基づいて、第１被半田付け部と第２被半田付け部との温度比を算出する（ステップＳ４５）。
【００９４】
その後、温度判定部７８は、算出温度比と設定温度比とが一致したか否かを判定し（ステップＳ４６）、一致していない場合には、ウェッジ基板４２を進退駆動（ステップＳ４７）してステップＳ４５以降の処理を行う。
【００９５】
一方、算出温度比と設定温度比とが一致した場合には、半田供給制御部８８は半田Ｓの供給を停止する（ステップＳ４８）。
【００９６】
次に、電源制御部６６がＬＤ電源１２の駆動を停止することによりＬＤユニット２６からのレーザ光ＬＢの発振を停止する（ステップＳ４９）。その後、半田付けが終了する（ステップＳ５０）。この段階で、本変形例に係るレーザ半田付けの手順が終了する。
【００９７】
本変形例によれば、図３の手順と比較して、全体のステップ数が削減された分、レーザ半田付けの制御を簡素化することができる。また、このように簡素化した場合であっても、第１被半田付け部と第２被半田付け部の温度比を算出し、その算出温度比が設定温度比となるようにウェッジ基板４２を進退駆動してフィードバック制御しているので、該第１被半田付け部と該第２被半田付け部の温度管理を確実に行うことができる。これにより、管理された再現性の良い接合が可能となる。
【００９８】
ところで、第１温度測定部５８と第２温度測定部６０が、例えば、放射温度計等の非接触温度計で構成されている場合、ステップＳ４５において、第１被半田付け部の表面的な温度と第２被半田付け部の表面的な温度とに基づいて温度比が算出されることになる。そうすると、第１被半田付け部と第２被半田付け部への入熱量が実際には十分でない場合も有り得る。
【００９９】
そのため、本変形例において、ステップＳ４９では、半田Ｓの供給が停止された（算出温度比と設定温度比とが一致した）直後にレーザ光ＬＢの発振を停止するのではなく、徐々に又は段階的にレーザ光ＬＢのパワー（出力）を低下させるようにして該レーザ光ＬＢを停止させることが好ましい。このようにすることにより、第１被半田付け部と第２被半田付け部に十分な入熱を行うことができる。言い換えれば、第１被半田付け部と第２被半田付け部への入熱が不足することはない。
【０１００】
また、ステップＳ４９では、上述した設定温度範囲よりも若干高い温度閾値を予め設定しておき、第１被半田付け部及び第２被半田付け部の温度が前記温度閾値に一致した場合に、レーザ光ＬＢの発振を停止してもよい。この場合にも、第１被半田付け部と第２被半田付け部に十分な入熱を行うことが可能である。
【０１０１】
なお、前記温度閾値は、第１被半田付け部及び第２被半田付け部への入熱量が過度にならない程度の値に設定するとよい。
【０１０２】
（第３変形例）
次に、第１実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ａを用いた半田付け手順の第３変形例について図８を参照しながら説明する。なお、本変形例では、初期状態において、ウェッジ基板４２は、レーザ光ＬＢの一部が入射可能な位置に配置されている。
【０１０３】
図８に示すように、本変形例に係るレーザ半田付け手順では、ステップＳ６１〜ステップＳ６４までの処理が第２変形例のステップＳ４１〜ステップＳ４４までの処理と全く同一であるため、その説明を省略する。
【０１０４】
そして、ステップＳ６４の後、カメラユニット制御部８６は、カメラユニット５２を制御して、半田付け中の半田Ｓの状態を撮影する（ステップＳ６５）。次いで、画像判定部８０は、撮影画像と基準画像との一致度合いが所定範囲内であるか否かを判定し（ステップＳ６６）、前記一致度合いが所定範囲内にない場合には、ウェッジ基板４２を進退駆動（ステップＳ６７）してステップＳ６５以降の処理を行う。
【０１０５】
一方、前記一致度合いが所定範囲内である場合には、半田供給制御部８８が半田供給部２２を制御して半田Ｓの供給を停止し、電源制御部６６がＬＤ電源１２の駆動を停止することによりＬＤユニット２６からのレーザ光ＬＢの発振を停止する（ステップＳ６８）。その後、半田付けが終了する（ステップＳ６９）。この段階で、本変形例に係るレーザ半田付けシステム１０Ａを用いた半田付けの手順が終了する。
【０１０６】
本変形例によれば、図３の形態と比較して、全体のステップ数が削減された分、レーザ半田付けの制御を簡素化することができる。また、このように簡素化した場合であっても、半田付け中の半田Ｓの状態をカメラユニット５２にて撮影し、該撮影画像と基準画像との一致度合いが所定範囲内となるように、半田付け中の半田Ｓの状態を管理することができる。これにより、管理された再現性の良い接合が可能となる。
【０１０７】
（第４変形例）
次に、第１実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ａを用いた半田付け手順の第４変形例について図９を参照しながら説明する。
【０１０８】
図９に示すように、本変形例に係るレーザ半田付け手順は、図６に示す第１変形例の手順と図７に示す第２変形例の手順とを組み合わせた手順となっている。
【０１０９】
具体的には、図６のステップＳ２１〜ステップＳ２８の処理を行った後に、図７のステップＳ４５〜ステップＳ５０の処理を行う。各ステップの具体的な内容は、第１及び第２変形例で説明したので、その説明を省略する。
【０１１０】
本変形例によれば、分割レーザ光ＬＢ１と分割レーザ光ＬＢ２の強度比を確実に管理すると共に、第１被半田付け部と第２被半田付け部の温度管理を確実に行うことができるので、接合品質の向上を図りつつ管理された再現性の良い接合が可能となる。
【０１１１】
（第５変形例）
次に、第１実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ａを用いた半田付け手順の第５変形例について図１０を参照しながら説明する。
【０１１２】
図１０に示すように、本変形例に係るレーザ半田付け手順は、図６に示す第１変形例の手順と図８に示す第３変形例の手順とを組み合わせた形態となっている。
【０１１３】
具体的には、図６のステップＳ２１〜ステップＳ２８の処理を行った後に、図８のステップＳ６５〜ステップＳ６９の処理を行う。各ステップの具体的な内容は、第１及び第３変形例で説明したので、その説明を省略する。
【０１１４】
本変形例によれば、分割レーザ光ＬＢ１と分割レーザ光ＬＢ２の強度比を確実に管理すると共に、半田付け中の半田Ｓの状態を管理することができるので、接合品質の向上を図りつつ管理された再現性の良い接合が可能となる。
【０１１５】
第１実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ａは、上記の構成乃至手順に限定されない。例えば、温度比の算出による制御（図９のステップＳ４５〜ステップＳ４７）と画像制御（図１０のステップＳ６５〜ステップＳ６７）とを同時並行して行う構成としてもよい。この場合、温度比又は画像のいずれか一方が一致したことにより状態の管理を行うことができる。
【０１１６】
また、電源制御部６６は、分割レーザ光ＬＢ１の強度と分割レーザ光ＬＢ２の強度、又は分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の強度比に基づいて、ＬＤ電源１２の駆動電流値を増減することにより、ＬＤユニット２６から発振されるレーザ光ＬＢ（各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２）の出力を変更してもよい。
【０１１７】
こうすることにより、分割レーザ光ＬＢ１と分割レーザ光ＬＢ２の強度比だけでなく、レーザ光ＬＢのエネルギ量（分割レーザ光ＬＢ１と分割レーザ光ＬＢ２の総エネルギ量）を容易に変更することが可能となる。これにより、各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の強度を設定強度値に容易に調整することが可能となる。よって、接合品質のさらなる向上を図ることができる。
【０１１８】
この場合、電源制御部６６は、例えば、第１被半田付け部の温度（第１温度測定部５８により測定された温度）と第２被半田付け部の温度（第２温度測定部６０により測定された温度）、又は第１被半田付け部と第２被半田付け部の温度比に基づいて前記レーザ光ＬＢの出力を変更してもよいし、カメラユニット５２の撮影画像に基づいて前記レーザ光ＬＢの出力を変更してもよい。
【０１１９】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ｂについて図１１及び図１２を参照しながら説明する。なお、第２実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ｂにおいて、第１実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ａと同一又は同様な機能及び効果を奏する要素には同一の参照符号を付し、詳細な説明を省略する。なお、後述する第３及び第４実施形態においても同様である。
【０１２０】
図１１及び図１２に示すように、本実施形態のワークＷは、プリント配線板３０６上に印刷された銅パターン（第１ワーク）３０８と、該銅パターン３０８に実装される電子部品（第２ワーク）３１０とを有する。電子部品３１０は、例えば、直方体状のチップコンデンサとして構成されており、その中央部分を構成するコンデンサ本体３１２と、各端部を構成する端子電極３１４とを含む。本実施形態では、銅パターン３０８と端子電極３１４とが半田付けにより接合される。
【０１２１】
本実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ｂでは、コリメートレンズ４０とウェッジ基板４２との間のレーザ光ＬＢの光路上に、該レーザ光ＬＢのスポット形状を略楕円形状にするためのレンズ（スポット形状変形手段）９０と、該レンズ９０を透過したレーザ光ＬＢを平行化するコリメートレンズ９２とが設けられている。
【０１２２】
このように構成されたレーザ半田付けシステム１０Ｂによれば、レーザ光ＬＢのスポット形状をレンズ９０によって略楕円形状にしているので、各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２のスポット形状についても略楕円形状にすることができる（図１２参照）。これにより、チップコンデンサのように、平面視で略矩形状の端子電極３１４を銅パターン３０８に半田付けするような場合であっても、該端子電極３１４と銅パターン３０８とを好適に昇温することができる。
【０１２３】
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ｃについて図１３〜図１５を参照しながら説明する。
【０１２４】
図１３及び図１５に示すように、本実施形態のワークＷは、プリント配線板３０６上に印刷された銅パターン（第１ワーク）３０８と、該銅パターン３０８に実装（スルーホール実装）される電子部品（第２ワーク）３１６とを有する。プリント配線板３０６には、貫通孔３１８が形成されており、該貫通孔３１８の周りに円環状の銅パターン３０８が配設されている。
【０１２５】
電子部品３１６は、例えば、電解コンデンサとして構成されており、円柱状のコンデンサ本体３２０と、該コンデンサ本体３２０の端部から突出してプリント配線板３０６の貫通孔３１８に挿通される端子３２２とを含む。
【０１２６】
図１３及び図１４に示すように、本実施形態のレーザ半田付けシステム１０Ｃでは、第１実施形態のウェッジ基板４２に替えて複数（３つ）のウェッジ基板１００ａ〜１００ｃが設けられている。これらウェッジ基板１００ａ〜１００ｃは、レーザ光ＬＢの光軸に沿った方向の位置を揃えた状態で、該光軸の回りに沿って等間隔離間するように配設されている。すなわち、これらウェッジ基板１００ａ〜１００ｃは、レーザ光ＬＢの光軸の回りに互いに１２０°ずつ位相がずれている。なお、前記ウェッジ基板１００ａ〜１００ｃは、レーザ光ＬＢの光軸に沿って互いにオフセットしていても構わない。
【０１２７】
各ウェッジ基板１００ａ〜１００ｃには、該ウェッジ基板１００ａ〜１００ｃをレーザ光ＬＢに対して進退するアクチュエータ１０２ａ〜１０２ｃが設けられる。そして、ウェッジ基板駆動制御部８２は、各アクチュエータ１０２ａ〜１０２ｃに制御信号を送り、これらウェッジ基板１００ａ〜１００ｃをレーザ光ＬＢに対して進退駆動する。
【０１２８】
このようにして構成されるレーザ半田付けシステム１０Ｃでは、レーザ光ＬＢは、各ウェッジ基板１００ａ〜１００ｃの透過光（分割レーザ光ＬＢ１〜ＬＢ３）と、これらウェッジ基板１００ａ〜１００ｃを透過しない光（分割レーザ光ＬＢ４）に分割される。すなわち、レーザ光ＬＢは、４本の分割レーザ光ＬＢ１〜ＬＢ４に分割されることになる。
【０１２９】
そして、分割レーザ光ＬＢ４は端子３２２の端面に照射され、分割レーザ光ＬＢ１〜ＬＢ３は分割レーザ光ＬＢ４の光軸の回りに沿って等間隔離間した状態で銅パターン３０８に照射されることになる。
【０１３０】
これにより、円環状の銅パターン３０８を略均等の温度に昇温することができる。よって、端子３２２の全周に亘って半田付けを行う場合であっても、半田Ｓを該端子３２２の全周に均一に供給することができる。よって、端子３２２と銅パターン３０８とを確実に接合することができる。
【０１３１】
本実施形態によれば、ウェッジ基板１００ａ〜１００ｃをレーザ光ＬＢの光軸の回りに沿って等間隔離間するように配設しているので、端子３２２に照射される分割レーザ光ＬＢ４の光軸の回りに沿って等間隔離間するように複数の分割レーザ光ＬＢ１〜ＬＢ３を銅パターン３０８に容易に照射することができる。
【０１３２】
（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ｄについて図１６及び図１７を参照しながら説明する。
【０１３３】
図１６及び図１７に示すように、本実施形態のワークＷは、プリント配線板３０６上に印刷された複数（例えば、３つ）の銅パターン３０８ａ〜３０８ｃと、該銅パターン３０８ａ〜３０８ｃに実装（スルーホール実装）される電子部品３２４とを有する。プリント配線板３０６には、３つの貫通孔３１８ａ〜３１８ｃが形成されており、各貫通孔３１８ａ〜３１８ｃの周りに円環状の前記銅パターン３０８ａ〜３０８ｃが配設されている。
【０１３４】
電子部品３２４は、例えば、トランジスタとして構成されており、直方体状のトランジスタ本体３２６と、トランジスタ本体３２６から突出してプリント配線板３０６の各貫通孔３１８ａ〜３１８ｃに挿通される３本の端子３２８ａ〜３２８ｃとを含む。
【０１３５】
すなわち、本実施形態に係るワークＷは、端子３２８ａと銅パターン３０８ａとから構成される被接合部３３０ａと、端子３２８ｂと銅パターン３０８ｂとから構成される被接合部３３０ｂと、端子３２８ｃと銅パターン３０８ｃとから構成される被接合部３３０ｃとを有する。
【０１３６】
本実施形態に係るレーザ半田付けシステム１０Ｄは、ウェッジ基板１１０と、該ウェッジ基板１１０を駆動するアクチュエータ１１２と、２つの半田供給部１１４、１１６とをさらに備える。
【０１３７】
ウェッジ基板１１０は、コリメートレンズ４０とウェッジ基板４２との間において、レーザ光ＬＢの光軸の回りに沿ってウェッジ基板４２に対して１８０°位相をずらして配置されている。なお、ウェッジ基板１１０は、レーザ光ＬＢの光軸に沿った方向の位置をウェッジ基板４２に揃えても構わない。
【０１３８】
ウェッジ基板駆動制御部８２は、アクチュエータ１１２に制御信号を送り、ウェッジ基板１１０をレーザ光ＬＢに対して進退駆動する。
【０１３９】
このようにして構成されるレーザ半田付けシステム１０Ｄでは、レーザ光ＬＢは、各ウェッジ基板４２、１１０の透過光（分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２）と、これらウェッジ基板４２、１１０を透過しない光（分割レーザ光ＬＢ３）とに分割される。すなわち、レーザ光ＬＢは、３本の分割レーザ光ＬＢ１〜ＬＢ３に分割されることになる。
【０１４０】
そして、各分割レーザ光ＬＢ１〜ＬＢ３は、各被接合部３３０ａ〜３３０ｃに照射される。そのため、３つの被接合部３３０ａ〜３３０ｃを効率的に（同時に）昇温して半田付けを行うことができる。よって、半田付け工程の工数を大幅に低減することが可能となる。
【０１４１】
本発明は上記した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。例えば、ワークＷは、上述した構成に限定されるものではなく任意に変更が可能である。
【０１４２】
また、伝送用光ファイバ３２のコアの断面形状は、方形状（長方形状又は正方形状）に形成されていてもよい。すなわち、伝送用光ファイバ３２は、方形コアファイバ（スポット形状変形手段）として構成されていてもよい。
【０１４３】
こうすることで、ピーク強度が低く且つフラットである強度分布（トップハット状の強度分布）を有するレーザ光ＬＢを得ることができる。すなわち、各分割レーザ光ＬＢ１〜ＬＢ４の強度分布をトップハット状の強度分布にすることができる。
【０１４４】
ところで、一般的に、ガウス分布状の強度分布を有するレーザ光を用いて樹脂製のプリント配線板に電子部品（端子）を半田付けする場合、該レーザ光の中心部分（光軸部分）のピーク強度が高いため、レーザスポットの中心部分の入熱量が過度になることがある。そうすると、前記プリント配線板にダメージを与えて該プリント配線板から該電子部品が剥がれることがある。
【０１４５】
しかしながら、上記のような方形コアファイバを伝送用光ファイバとして利用すると、各分割レーザ光ＬＢ１、ＬＢ２の強度分布がトップハット状の強度分布となることから、前記プリント配線板にダメージを与えることがなくなるので、該プリント配線板から電子部品が剥がれることを好適に防止することができる。
【０１４６】
また、方形コアファイバを構成するコアを断面矩形状に形成すると、レーザスポット形状についても断面矩形状にすることができる。これにより、例えば、図１２に示すように、銅パターン３０８と電子部品（チップコンデンサ）３１０の端子電極３１４とを半田付けする場合であっても、分割レーザ光ＬＢ１のスポット形状を該銅パターン３０８の形状に合わせると共に、分割レーザ光ＬＢ２のスポット形状を該端子電極３１４の形状に合わせることができるため、該銅パターン３０８と該端子電極３１４とを好適に昇温することができる。
【０１４７】
この場合、レーザスポットの長辺と短辺の比率は、長辺：短辺＝２：１程度が限界となる。該レーザスポットの長辺の比率をさらに大きくしたい場合（細長い形状のレーザスポット形状を得たい場合）には、例えば、楕円光学系（レンズ９０）を有する出射ユニット１８と前記方形コアファイバとを組み合わせることにより容易に実現することができる。
【０１４８】
本発明に係るレーザ半田付けシステム１０Ａ〜１０Ｄにおいて、ＬＤユニット２６が複数設けられると共に、各ＬＤユニット２６から延在する取り出し用光ファイバ２８をバンドルファイバとして構成してもよい。
【０１４９】
こうすることで、各ＬＤユニット２６から発振したレーザ光ＬＢを前記バンドルファイバでまとめることができる。これにより、一層高出力のレーザ光ＬＢを加工（半田付け）に利用することができる。具体的には、例えば、最大出力が２５ＷのＬＤユニット２６を７つ設けることにより、１７５Ｗの高出力のレーザ光ＬＢを得ることができる。
【０１５０】
また、本発明に係るレーザ半田付けシステム１０Ａ〜１０Ｄにおいて、取り出し用光ファイバ２８は、出射ユニット１８に直接接続されていても構わない。こうすることで、入射部３０と伝送用光ファイバ３２の構成を省略することができるので、レーザ半田付けシステム１０Ａ〜１０Ｄの構成を簡素化することができる。
【符号の説明】
【０１５１】
１０Ａ〜１０Ｄ…レーザ半田付けシステム  １４…レーザ発振器
４２、１００ａ〜１００ｃ、１１０…ウェッジ基板
４６…照射光学系                        ５０…レーザ強度測定部（強度取得手段）
５２…カメラユニット（撮影手段）        ５８…第１温度測定部
６０…第２温度測定部                    ８２…ウェッジ基板駆動制御部
９０…レンズ（スポット形状変形手段）    ＬＢ…レーザ光
ＬＢ１〜ＬＢ４…分割レーザ光            Ｗ…ワーク
【図１】
2013132655.tif 000003
【図２】
2013132655.tif 000004
【図３】
2013132655.tif 000005
【図４】
2013132655.tif 000006
【図５】
2013132655.tif 000007
【図６】
2013132655.tif 000008
【図７】
2013132655.tif 000009
【図８】
2013132655.tif 000010
【図９】
2013132655.tif 000011
【図１０】
2013132655.tif 000012
【図１１】
2013132655.tif 000013
【図１２】
2013132655.tif 000014
【図１３】
2013132655.tif 000015
【図１４】
2013132655.tif 000016
【図１５】
2013132655.tif 000017
【図１６】
2013132655.tif 000018
【図１７】
2013132655.tif 000019