JP2010051988A - Joining apparatus and method - Google Patents

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Kojiro Morii
浩二郎 森井
Kimihiro Taniguchi
仁啓 谷口
Chiaki Yamawaki
千明 山脇
Hiroki Tamoto
宏樹 田本
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a joining apparatus and method for joining without damaging members to be joined with a laser beam when soldering is performed using a laser beam. <P>SOLUTION: A first member 102 is irradiated with a laser beam of a low energy level by which solder 103 is unfused, by using a laser irradiation device 150. On the basis of measurement results of temperature measuring instruments 120A, 120B, a normal/defective condition is discriminated on the abutting state of the first and second members 102, 100. If the abutment is discriminated as satisfactory, the first member 102 is irradiated with a laser beam of a high energy level by which the solder 103 is fused, thereby joining the first and second members 102, 100. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、接合面の間隙に母材よりも低融点の金属または合金などを溶かし込んで接合する、一般にはんだ付またはろう付と呼ばれる方法によって母材同士を接合する接合装置および接合方法に関する。   The present invention relates to a joining apparatus and a joining method for joining base materials by a method generally called soldering or brazing, in which a metal or an alloy having a melting point lower than that of the base material is melted and joined in a gap between joining surfaces.

熱伝導の違いによる温度上昇の変化から電子部品と基板とのはんだ接続状態を検査する方法がある。   There is a method for inspecting a solder connection state between an electronic component and a substrate from a change in temperature rise due to a difference in heat conduction.

たとえば、特開２０００−２６１１３７号公報（特許文献１）は、レーザ光源と放射温度計とを用いた接続状態検査装置を開示する。この検査装置では、レーザ光源によって電気検査用端子にレーザ光を照射して加熱する。加熱された電気検査用端子と熱的に接続されたポリイミド絶縁層の実効的な温度を放射温度計で測定する。このとき、放射温度計で取得した温度情報と予め記録した接続状態が良好な場合の温度情報とを比較して、はんだ接続状態の良否判定をする。   For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2000-261137 (Patent Document 1) discloses a connection state inspection apparatus using a laser light source and a radiation thermometer. In this inspection apparatus, a laser light is irradiated to a terminal for electrical inspection by a laser light source and heated. The effective temperature of the polyimide insulating layer thermally connected to the heated electrical inspection terminal is measured with a radiation thermometer. At this time, the temperature information acquired by the radiation thermometer and the temperature information recorded in advance when the connection state is good are compared to determine whether the solder connection state is good or bad.

また、特開２００２−３５９４６３号公報（特許文献２）に開示される検査方法では、基板と素子とをはんだ接合した後に、加熱手段を用いて周期的に基板の加熱と冷却を繰返す。これにより、基板からはんだ接合部を通じて素子に伝わる熱を測定する。基板と素子との接合状態が良好である場合には、素子の温度上昇が大きくなる。一方、基板と素子との接合状態が不良である場合には素子の温度上昇が小さくなる。素子温度の測定では、加熱手段が出力する熱入力信号に同期した温度変化のみをロックインアンプなどによって測定する。
特開２０００−２６１１３７号公報 特開２００２−３５９４６３号公報 In the inspection method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-359463 (Patent Document 2), the substrate and the element are solder-bonded, and then the heating and cooling of the substrate are repeated periodically using a heating unit. Thus, heat transferred from the substrate to the element through the solder joint is measured. When the bonding state between the substrate and the element is good, the temperature rise of the element increases. On the other hand, when the bonding state between the substrate and the element is poor, the temperature rise of the element is small. In the measurement of the element temperature, only the temperature change synchronized with the heat input signal output from the heating means is measured by a lock-in amplifier or the like.
JP 2000-261137 A JP 2002-359463 A

ところで、はんだ接合のための加熱手段としてレーザ光などのエネルギービームを用いる方法がある。レーザ光を用いる場合、一般に、接合する部材の一方にはんだを予め塗布しておくリフロー法が用いられる。リフロー法では、はんだを介在して接合する部材同士を接触させた状態で、レーザ光を照射することによってはんだを溶融させて部材同士を接合する。   By the way, there is a method using an energy beam such as a laser beam as a heating means for solder bonding. When using laser light, a reflow method is generally used in which solder is applied in advance to one of the members to be joined. In the reflow method, the members to be joined are joined by melting the solder by irradiating a laser beam in a state where the members to be joined are brought into contact with each other through the solder.

しかしながら、レーザ光などエネルギービームを用いて加熱する場合、接続すべき部材同士の接触が確保されない状態でレーザ光を照射すると、投入されたエネルギーが一方の部材のみに吸収されることになる。このために部材に穴が開くなどの破壊を招いたり、さらには他方の部材にも損傷を与えたりするおそれがある。一旦破壊された部材はリワークが効かないことから、レーザ光を用いてはんだ接合を行なう前段階で、部材同士の接触状態が良好かどうかを判定しておく必要がある。この問題は、はんだ接合後の接合状態を検査するための従来技術とは異なる新たな問題である。   However, in the case of heating using an energy beam such as laser light, if the laser light is irradiated in a state where contact between the members to be connected is not ensured, the input energy is absorbed by only one member. For this reason, there is a risk of causing damage such as opening a hole in the member or even damaging the other member. Since rework does not work on a member once destroyed, it is necessary to determine whether or not the contact state between members is good before soldering using a laser beam. This problem is a new problem different from the prior art for inspecting the bonding state after solder bonding.

本発明の目的は、レーザ光などのエネルギービームを用いた加熱手段によってはんだ付またはろう付を行なう場合に、エネルギービームによって接合すべき部材を破損することなく接合が可能な接合装置および接合方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a joining apparatus and joining method capable of joining without damaging members to be joined by an energy beam when soldering or brazing is performed by heating means using an energy beam such as a laser beam. Is to provide.

本発明は、一局面において、第１の部材と第２の部材とが接合材を介在して接触した状態で、接合材を溶融させることによって第１の部材と第２の部材とを接合する接合装置であって、加熱器と、温度測定器と、接触判定部と、接合制御部とを備える。加熱器は、第１のレベルと第２のレベルとに切替えて第１の部材に向けてエネルギービームを照射することによって第１の部材を加熱する。このとき、接合材は、第１のレベルのエネルギービームの照射によって、第１の部材に接触しているか否かにかかわらず溶融しない。また、接合材は、第２のレベルのエネルギービームの照射によって、第１の部材に接触している場合に溶融する。温度測定器は、第１および第２の部材の少なくとも一方の温度を測定する。接触判定部は、加熱器を用いて第１のレベルのエネルギービームを第１の部材に照射したときの温度測定器の測定結果に基づいて、接合材を介在した第１の部材と第２の部材との接触状態の良否を判定する。接合制御部は、接触状態が良好と判定された場合に、加熱器を用いて第２のレベルのエネルギービームを第１の部材に照射することによって、第１の部材と第２の部材とを接合する。   In one aspect, the present invention joins the first member and the second member by melting the joining material in a state where the first member and the second member are in contact with each other with the joining material interposed therebetween. It is a joining apparatus, Comprising: A heater, a temperature measuring device, a contact determination part, and a joining control part are provided. The heater heats the first member by irradiating the first member with an energy beam while switching between the first level and the second level. At this time, the bonding material is not melted by the irradiation of the first level energy beam regardless of whether or not it is in contact with the first member. Further, the bonding material melts when it is in contact with the first member by the irradiation of the second level energy beam. The temperature measuring instrument measures the temperature of at least one of the first and second members. The contact determination unit includes the first member having the bonding material interposed therebetween and the second member based on the measurement result of the temperature measuring device when the first member is irradiated with the first level energy beam using the heater. The quality of the contact state with the member is determined. When it is determined that the contact state is good, the joining control unit irradiates the first member with the energy beam of the second level using a heater to thereby apply the first member and the second member. Join.

この構成によれば、接触不良と判定された場合には、接合材を溶融させる高エネルギーレベルのエネルギービームを照射しないので、第１、第２の部材に穴開きなどの損傷が生じるのを未然に防ぐことが可能となり、製品歩留まりの低下を防ぐことができる。また、接触状態の判定のために用いるエネルギービームは接合材が溶融しない程度の低エネルギーレベルであるので、第１、第２の部材の接触状態が不良の場合でも、これらの部材に損傷を与えずに接触判定を行なうことができる。また、接触判定用のエネルギービーム源には、接合用のエネルギービーム源をそのまま用いるので、接触判定用に新たな熱源を設ける必要がない。また、ビーム源がレーザ光源の場合には、ガルバノミラーなどを用いて面内の照射位置を自由に走査することができる。この結果、接合すべき部位が複数ある場合に連続的に接触状態の判定を行なうことができる。   According to this configuration, when it is determined that the contact is poor, an energy beam of high energy level that melts the bonding material is not irradiated. Therefore, it is possible to prevent a decrease in product yield. In addition, since the energy beam used for determining the contact state is at a low energy level that does not melt the bonding material, even if the contact state of the first and second members is poor, these members are damaged. It is possible to make a contact determination without using it. Further, since the energy beam source for bonding is used as it is as the energy beam source for contact determination, it is not necessary to provide a new heat source for contact determination. When the beam source is a laser light source, the irradiation position in the surface can be freely scanned using a galvanometer mirror or the like. As a result, the contact state can be continuously determined when there are a plurality of parts to be joined.

本発明は、他の局面において、第１の部材と第２の部材とが接合材を介在して接触した状態で、接合材を溶融させることによって第１の部材と第２の部材とを接合する接合装置であって、第１の加熱器と、第２の加熱器と、温度測定器と、接触判定部と、接合制御部とを備える。第１の加熱器は、第１の部材に向けて第１のレベルのエネルギーを出力することによって第１の部材を加熱する。第２の加熱器は、第１の部材に向けて第２のレベルのエネルギーを出力することによって第１の部材を加熱する。ここで、第２の加熱器は、エネルギービームを第１の部材に向けて照射することによって第１の部材を加熱する。このとき、接合材は、第１の加熱器から出力された第１のレベルのエネルギーによって加熱された第１の部材に接触しているか否かにかかわらず溶融しない。また、接合材は、第２の加熱器から出力された第２のレベルのエネルギーによって加熱された第１の部材に接触している場合に溶融する。温度測定器は、第１および第２の部材の少なくとも一方の温度を測定する。接触判定部は、第１の加熱器によって第１の部材を加熱したときの温度測定器の測定結果に基づいて、接合材を介在した第１の部材と第２の部材との接触状態の良否を判定する。接合制御部は、接触状態が良好と判定された場合に、第２の加熱器によって第１の部材を加熱することによって、第１の部材と第２の部材とを接合する。   In another aspect of the present invention, in a state where the first member and the second member are in contact with each other with the bonding material interposed therebetween, the bonding member is melted to join the first member and the second member. A joining apparatus that includes a first heater, a second heater, a temperature measuring device, a contact determination unit, and a joining control unit. The first heater heats the first member by outputting a first level of energy toward the first member. The second heater heats the first member by outputting a second level of energy toward the first member. Here, the second heater heats the first member by irradiating the energy beam toward the first member. At this time, the bonding material does not melt regardless of whether it is in contact with the first member heated by the first level energy output from the first heater. The bonding material melts when it is in contact with the first member heated by the second level energy output from the second heater. The temperature measuring instrument measures the temperature of at least one of the first and second members. The contact determination unit determines whether or not the contact state between the first member and the second member interposing the bonding material is based on the measurement result of the temperature measuring device when the first member is heated by the first heater. Determine. A joining control part joins the 1st member and the 2nd member by heating the 1st member with the 2nd heater, when it is judged that a contact state is good.

この構成によれば、接触不良と判定された場合には、接合材を溶融させる高エネルギーレベルのエネルギービームを照射しないので、第１、第２の部材に穴開きなどの損傷が生じるを未然に防ぐことが可能となり、製品歩留まりの低下を防ぐことができる。また、この構成では、接触判定用の第１の加熱器と接合用の第２の加熱器とは別個に設けられるので、第１の加熱器ではエネルギービームを用いないようにすれば、第１、第２の部材には穴開きなどの損傷が生じることはない。   According to this configuration, when it is determined that the contact is poor, an energy beam having a high energy level that melts the bonding material is not irradiated. This makes it possible to prevent the product yield from decreasing. Further, in this configuration, the first heater for contact determination and the second heater for bonding are provided separately, so that if the first heater does not use an energy beam, the first heater is used. The second member is not damaged such as a hole.

上記の一局面または他の局面における接合装置で、好ましくは、温度測定器は、第１の部材の温度を測定する。このとき、接触判定部は、第１の部材の測定温度の変化量が予め定める第１の閾値を超えた場合、接触状態を不良と判定する。   In the joining apparatus according to the above aspect or the other aspect, preferably, the temperature measuring device measures the temperature of the first member. At this time, the contact determination unit determines that the contact state is defective when the amount of change in the measured temperature of the first member exceeds a predetermined first threshold.

第１、第２の部材間が接触していないときには、第１の部材に与えられた熱は、接合材を介して第２の部材に伝導せずに第１の部材にのみ吸収されることになる。したがって、第１の部材の温度が接触状態良好の場合よりも上昇することになるので、第１の部材の温度変化量が第１の閾値を超えた場合に接触状態を不良と判定することができる。   When the first and second members are not in contact, the heat applied to the first member is absorbed only by the first member without being conducted to the second member via the bonding material. become. Therefore, since the temperature of the first member is higher than when the contact state is good, it is determined that the contact state is defective when the temperature change amount of the first member exceeds the first threshold value. it can.

あるいは、温度測定器は、第２の部材の温度を測定してもよい。このとき、接触判定部は、第２の部材の測定温度の変化量が予め定める第２の閾値未満の場合、接触状態を不良と判定する。   Alternatively, the temperature measuring device may measure the temperature of the second member. At this time, the contact determination unit determines that the contact state is defective when the amount of change in the measured temperature of the second member is less than a predetermined second threshold.

第１、第２の部材間が接触していないときには、第１の部材に与えられた熱は、接合材を介して第２の部材に伝導せずに第１の部材にのみ吸収されることになる。したがって、第２の部材の温度は接触状態良好の場合に比べるとほとんど変化しないので、第２の部材の温度変化量が第２の閾値未満となる場合に接触状態を不良と判定することができる。   When the first and second members are not in contact, the heat applied to the first member is absorbed only by the first member without being conducted to the second member via the bonding material. become. Therefore, since the temperature of the second member hardly changes compared to the case where the contact state is good, the contact state can be determined as defective when the temperature change amount of the second member becomes less than the second threshold. .

好ましくは、温度測定器は、非接触型の温度測定器である。
放射温度計や赤外線サーモビューアなどの非接触型の温度測定器を用いることによって、接触型の温度測定器に比べて測定対象の汚染を防止することができる。さらに、接合すべき部位が複数ある場合には、赤外線サーモビューアによる領域測定、または放射温度計と駆動機構との組み合わせによる走査測定が可能であり、複数の部位の接触状態の良否を高速に判定することができる。 Preferably, the temperature measuring device is a non-contact type temperature measuring device.
By using a non-contact type temperature measuring device such as a radiation thermometer or an infrared thermo-viewer, contamination of the measurement object can be prevented as compared with a contact type temperature measuring device. Furthermore, when there are multiple parts to be joined, it is possible to perform area measurement with an infrared thermoviewer or scan measurement with a combination of a radiation thermometer and a drive mechanism, and quickly determine the quality of contact between multiple parts. can do.

あるいは、温度測定器は、熱電対を含んでもよい。熱電対による接触型の温度測定器を第１、第２の部材の温度測定用に用いることもできる。   Alternatively, the temperature meter may include a thermocouple. A contact-type temperature measuring device using a thermocouple can also be used for measuring the temperature of the first and second members.

また、好ましくは、接合装置は、第２の部材を固定するステージをさらに備える。ここで、ステージは、第２の部材のうち接合材を介在して第１の部材と接合される部分の裏面側を臨む位置に設けられた開口部を含む。   Preferably, the joining apparatus further includes a stage for fixing the second member. Here, the stage includes an opening provided at a position facing the back side of a portion of the second member that is joined to the first member with a joining material interposed therebetween.

この構成によれば、ステージに設けられた開口から、接触型または被接触型の温度測定器によって第２の部材の温度を測定することができる。第１の部材に覆われるために第１の部材の側から第２の部材の温度を測定できない場合にも、第２の部材の温度を容易に測定することができる。   According to this configuration, the temperature of the second member can be measured from the opening provided in the stage by the contact-type or contact-type temperature measuring device. Even when the temperature of the second member cannot be measured from the first member side because it is covered with the first member, the temperature of the second member can be easily measured.

本発明は、さらに他の局面において、第１の部材の複数の第１の部位と第２の部材の複数の第２の部位とが接合材を介在して接触した状態で、接合材を溶融させることによって第１の部材と第２の部材とを接合する接合装置であって、加熱器と、温度測定器と、接触判定部と、記録部と、接合制御部とを備える。加熱器は、第１のレベルと第２のレベルとに切替えて、複数の第１の部位の各々に向けてエネルギービームを照射することによって複数の第１の部位の各々を加熱する。ここで、接合材は、第１のレベルのエネルギービームの照射によって加熱された第１の部位に接触しているか否かにかかわらず溶融しない。また、接合材は、第２のレベルのエネルギービームの照射によって加熱された第１の部位に接触している場合に、加熱された第１の部位の近傍で溶融する。温度測定器は、複数の第１の部位の各々および複数の第２の部位の各々の少なくとも一方の近傍の温度を測定する。接触判定部は、加熱器を用いて、第１のレベルのエネルギービームを複数の第１の部位の各々に向けて照射したときの温度測定器の測定結果に基づいて、接合材を介在した複数の第１の部位の各々と対応する第２の部位との接触状態の良否を判定する。記録部は、接触状態が不良と判定された第１の部位および第２の部位の少なくとも一方を特定する情報を記録する。接合制御部は、加熱器を用いて、第１のレベルのエネルギービームを複数の第１の部位のうち接触状態が良好と判定された第１の部位に向けて照射することによって、第１の部材と第２の部材とを接合する。   In yet another aspect of the present invention, the bonding material is melted in a state where the plurality of first portions of the first member and the plurality of second portions of the second member are in contact with each other with the bonding material interposed therebetween. This is a joining device that joins the first member and the second member, and includes a heater, a temperature measuring device, a contact determination unit, a recording unit, and a joining control unit. The heater switches each of the first level and the second level, and heats each of the plurality of first portions by irradiating the energy beam toward each of the plurality of first portions. Here, the bonding material does not melt regardless of whether it is in contact with the first portion heated by the irradiation of the energy beam of the first level. Further, when the bonding material is in contact with the first portion heated by the irradiation of the second level energy beam, the bonding material melts in the vicinity of the heated first portion. The temperature measuring device measures a temperature in the vicinity of at least one of each of the plurality of first portions and each of the plurality of second portions. The contact determination unit uses a heater to irradiate a first level energy beam toward each of the plurality of first parts, based on the measurement result of the temperature measuring device, and a plurality of bonding materials interposed The quality of the contact state between each of the first parts and the corresponding second part is determined. The recording unit records information specifying at least one of the first part and the second part in which the contact state is determined to be poor. The joining control unit uses the heater to irradiate the first level energy beam toward the first part of the plurality of first parts that is determined to have good contact state, thereby The member and the second member are joined.

この構成のように接合すべき部位が複数ある場合には、接触状態が良好と判定された部位のみを接合し、接触状態が不良と判定された部位を特定する情報を記録しておく。この場合、不良と判定された部位については、接触状態を確保し直した上で、はんだごて、熱風、および赤外線などを用いて個別に接合することができる。また、接触状態を確保し直した上で、レーザ光を用いて接触判定を再度行なうこともできる。   When there are a plurality of parts to be joined as in this configuration, only parts that are determined to be in good contact state are joined, and information that identifies parts that are determined to be in poor contact state is recorded. In this case, the parts determined to be defective can be individually joined using a soldering iron, hot air, infrared rays, etc. after re-assuring the contact state. In addition, the contact determination can be performed again by using the laser beam after securing the contact state.

また、さらに他の局面において、本発明は、第１の部材の複数の第１の部位と第２の部材の複数の第２の部位とが接合材を介在して接触した状態で、接合材を溶融させることによって第１の部材と第２の部材とを接合する接合装置であって、第１の加熱器と、第２の加熱器と、温度測定器と、接触判定部と、記録部と、接合制御部とを備える。第１の加熱器は、複数の第１の部位の各々に向けて第１のレベルのエネルギーを出力することによって複数の第１の部位の各々を加熱する。第２の加熱器は、複数の第１の部位の各々をに向けて第２のレベルのエネルギーを出力することによって複数の第１の部位の各々を加熱する。ここで、第２の加熱器は、エネルギービームを複数の第１の部位の各々に向けて照射することによって複数の第１の部位の各々を加熱する。このとき、接合材は、第１の加熱器から出力された第１のレベルのエネルギーによって加熱された第１の部位に接触しているか否かにかかわらず溶融しない。また、接合材は、第２の加熱器から出力された第２のレベルのエネルギーによって加熱された第１の部位に接触している場合に、加熱された第１の部位の近傍で溶融する。温度測定器は、複数の第１の部位の各々および複数の第２の部位の各々の少なくとも一方の近傍の温度を測定する。接触判定部は、第１の加熱器によって複数の第１の部位の各々を加熱したときの温度測定器の測定結果に基づいて、接合材を介在した複数の第１の部位の各々と対応する第２の部位との接触状態の良否を判定する。記録部は、接触状態が不良と判定された第１の部位および第２の部位の少なくとも一方を特定する情報を記録する。接合制御部は、複数の第１の部位のうち接触状態が良好と判定された第１の部位を第２の加熱器によって加熱すことによって、第１の部材と第２の部材とを接合する接合制御部とをさらに備える。   In still another aspect, the present invention provides a bonding material in a state where the plurality of first portions of the first member and the plurality of second portions of the second member are in contact with each other with the bonding material interposed therebetween. A joining device that joins the first member and the second member by melting the first member, the first heater, the second heater, the temperature measuring device, the contact determination unit, and the recording unit And a joining control unit. The first heater heats each of the plurality of first portions by outputting a first level of energy toward each of the plurality of first portions. The second heater heats each of the plurality of first portions by outputting a second level of energy toward each of the plurality of first portions. Here, the second heater heats each of the plurality of first portions by irradiating the energy beam toward each of the plurality of first portions. At this time, the bonding material does not melt regardless of whether or not it is in contact with the first part heated by the first level energy output from the first heater. Further, when the bonding material is in contact with the first portion heated by the second level energy output from the second heater, the bonding material melts in the vicinity of the heated first portion. The temperature measuring device measures a temperature in the vicinity of at least one of each of the plurality of first portions and each of the plurality of second portions. A contact determination part respond | corresponds with each of the some 1st site | part which interposed the bonding material based on the measurement result of the temperature measuring device when each of the some 1st site | part is heated with the 1st heater. The quality of the contact state with the second part is determined. The recording unit records information specifying at least one of the first part and the second part in which the contact state is determined to be poor. A joining control part joins the 1st member and the 2nd member by heating the 1st part judged that the contact state is good among a plurality of 1st parts with the 2nd heater. And a joining control unit.

この構成のように接合すべき部位が複数ある場合には、接触状態が良好と判定された部位のみを接合し、接触状態が不良と判定された部位を特定する情報を記録しておく。この場合、不良と判定された部位については、接触状態を確保し直した上で、はんだごて、熱風、および赤外線などを用いて個別に接合することができる。また、接触状態を確保し直した上で、レーザ光を用いて接触判定を再度行なうこともできる。   When there are a plurality of parts to be joined as in this configuration, only parts that are determined to be in good contact state are joined, and information that identifies parts that are determined to be in poor contact state is recorded. In this case, the parts determined to be defective can be individually joined using a soldering iron, hot air, infrared rays, etc. after re-assuring the contact state. In addition, the contact determination can be performed again by using the laser beam after securing the contact state.

また、さらに他の局面において、本発明は、第１の部材と第２の部材とが接合材を介在して接触した状態で、接合材を溶融させることによって第１の部材と第２の部材とを接合する接合方法である。この接合方法は、第１の部材に向けて第１のレベルのエネルギーを出力することによって第１の部材を加熱するステップを備える。ここで、第１のレベルは、その大きさのエネルギーによって加熱された第１の部材に接合材が接触しているか否かにかかわらず、接合材が溶融しないような範囲にある。この接合方法は、第１の部材に向けて第１のレベルのエネルギーを出力して加熱するときに、第１および第２の部材の少なくとも一方の温度を測定するステップと、測定するステップの測定結果に基づいて、接合材を介在した第１の部材と第２の部材との接触状態の良否を判定するステップと、接触状態が良好と判定された場合に、第２のレベルのエネルギーを有するエネルギービームを第１の部材に向けて照射することによって第１の部材を加熱するステップとをさらに備える。ここで、第２のレベルは、その大きさのエネルギーを有するエネルギービームの照射によって加熱された第１部材に接合材が接触している場合に、接合材が溶融するような範囲にある。   In still another aspect, the present invention provides the first member and the second member by melting the bonding material in a state where the first member and the second member are in contact with each other with the bonding material interposed therebetween. This is a joining method for joining together. The joining method includes heating the first member by outputting a first level of energy toward the first member. Here, the first level is in a range in which the bonding material does not melt regardless of whether or not the bonding material is in contact with the first member heated by the energy of the magnitude. The bonding method includes a step of measuring a temperature of at least one of the first member and the second member when outputting and heating a first level of energy toward the first member, and measuring the measuring step Based on the result, the step of determining the quality of the contact state between the first member and the second member with the bonding material interposed therebetween, and when the contact state is determined to be good, the second level energy is determined. Heating the first member by irradiating the energy beam toward the first member. Here, the second level is in a range in which the bonding material is melted when the bonding material is in contact with the first member heated by the irradiation of the energy beam having the magnitude.

この構成によれば、接触不良と判定された部位にエネルギービームを照射しないので、第１、第２の部材に穴開きなどの損傷が生じるのを未然に防ぐことが可能となり、製品歩留まりの低下を防ぐことができる。また、接触判定のときには、接合材が溶融しないエネルギーレベルのビームしか照射しないので、第１、第２の部材には穴開きなどの損傷が生じるおそれはない。   According to this configuration, since the energy beam is not irradiated to the portion determined to be in poor contact, it is possible to prevent the first and second members from being damaged such as a hole and reduce the product yield. Can be prevented. In the contact determination, since only the beam having an energy level that does not melt the bonding material is irradiated, there is no possibility that the first and second members are damaged such as a hole.

好ましくは、測定するステップでは、第１の部材の温度を測定する。このとき、判定するステップでは、第１の部材の測定温度の変化量が予め定める第１の閾値を超えた場合、接触状態を不良と判定する。   Preferably, in the measuring step, the temperature of the first member is measured. At this time, in the step of determining, if the amount of change in the measured temperature of the first member exceeds a predetermined first threshold, the contact state is determined to be defective.

第１、第２の部材間が接触していないときには、第１の部材に与えられた熱は、接合材を介して第２の部材に伝導せずに第１の部材にのみ吸収されることになる。したがって、第１の部材の温度が接触状態の良好な場合よりも上昇することになるので、第１の部材の温度変化量が第１の閾値を超えた場合に接触状態を不良と判定することができる。   When the first and second members are not in contact, the heat applied to the first member is absorbed only by the first member without being conducted to the second member via the bonding material. become. Therefore, since the temperature of the first member is higher than when the contact state is good, the contact state is determined to be defective when the temperature change amount of the first member exceeds the first threshold value. Can do.

あるいは、測定するステップでは、第２の部材の温度を測定してもよい。このとき、判定するステップでは、第２の部材の測定温度の変化量が予め定める第２の閾値未満の場合、接触状態を不良と判定する。   Alternatively, in the measuring step, the temperature of the second member may be measured. At this time, in the step of determining, if the amount of change in the measured temperature of the second member is less than a predetermined second threshold, the contact state is determined to be defective.

第１、第２の部材間が接触していないときには、第１の部材に与えられた熱は、接合材を介して第２の部材に伝導せずに第１の部材にのみ吸収されることになる。したがって、第２の部材の温度が接触状態の良好な場合に比べるとほとんど変化しないので、第２の部材の温度変化量が第２の閾値未満となる場合に接触状態を不良と判定することができる。   When the first and second members are not in contact, the heat applied to the first member is absorbed only by the first member without being conducted to the second member via the bonding material. become. Therefore, since the temperature of the second member hardly changes compared to the case where the contact state is good, it is determined that the contact state is defective when the temperature change amount of the second member is less than the second threshold. it can.

また、さらに他の局面において、本発明は、第１の部材の複数の第１の部位と第２の部材の複数の第２の部位とが接合材を介在して接触した状態で、接合材を溶融させることによって第１の部材と第２の部材とを接合する接合方法である。この接合方法は、複数の第１の部位の各々に向けて第１のレベルのエネルギーを出力することによって複数の第１の部位の各々を加熱するステップを備える。ここで、第１のレベルは、その大きさのエネルギーによって加熱された第１の部位に接合材が接触しているか否かにかかわらず、接合材が溶融しないような範囲にある。この接合方法は、複数の第１の部位の各々に向けて第１のレベルのエネルギーを出力して加熱するときに、複数の第１部位の各々および複数の第２の部位の各々の少なくとも一方の近傍の温度を測定するステップと、測定するステップの測定結果に基づいて、接合材を介在した複数の第１の部位各々と対応する第２の部位との接触状態の良否を判定するステップと、接触状態が不良と判定された第１の部位および第２の部位の少なくとも一方を特定する情報を記録するステップと、複数の第１の部位のうち接触状態が良好と判定された第１の部位に向けて、第２のレベルのエネルギーを有するエネルギービームを照射するステップとをさらに備える。ここで、第２のレベルは、その大きさのエネルギーを有するエネルギービームの照射によって加熱された第１の部位に接合材が接触している場合に、加熱された第１の部位の近傍で接合材が溶融するような範囲にある。   In still another aspect, the present invention provides a bonding material in a state where the plurality of first portions of the first member and the plurality of second portions of the second member are in contact with each other with the bonding material interposed therebetween. Is a joining method in which the first member and the second member are joined by melting. The bonding method includes heating each of the plurality of first portions by outputting a first level of energy toward each of the plurality of first portions. Here, the first level is in a range in which the bonding material does not melt regardless of whether or not the bonding material is in contact with the first portion heated by the energy of the magnitude. In this bonding method, when heating is performed by outputting a first level of energy toward each of the plurality of first portions, at least one of each of the plurality of first portions and each of the plurality of second portions. A step of measuring a temperature in the vicinity of the step, and a step of determining pass / fail of a contact state between each of the plurality of first portions interposing the bonding material and the corresponding second portion based on a measurement result of the measuring step A step of recording information for identifying at least one of the first part and the second part in which the contact state is determined to be poor, and a first in which the contact state is determined to be good among the plurality of first parts Irradiating an energy beam having a second level of energy toward the site. Here, the second level is a case where the bonding material is in contact with the heated first portion when the bonding material is in contact with the first portion heated by the irradiation of the energy beam having the magnitude of the energy. The range is such that the material melts.

この構成によれば、接合すべき部位が複数ある場合に、接触状態が良好と判定された部位のみを接合し、接触状態が不良と判定された部位を特定する情報を記録しておく。不良と判定された部位については、接触状態を確保し直した上で、はんだごて、熱風、および赤外線などを用いて個別に接合することができる。また、接触状態を確保し直した上で、レーザ光を用いて接触判定を再度行なうこともできる。   According to this configuration, when there are a plurality of parts to be joined, only the parts that are determined to be in good contact state are joined, and information that identifies the part that is determined to be in poor contact state is recorded. About the site | part determined to be inferior, after ensuring a contact state again, it can join separately using a soldering iron, a hot air, infrared rays, etc. In addition, the contact determination can be performed again by using the laser beam after securing the contact state.

以上のとおり、この発明によれば、レーザ光などのエネルギービームを用いた加熱手段によってはんだ付またはろう付を行なう場合に、エネルギービームによって接合すべき部材を破損することなく接合が可能な接合装置および接合方法を提供することができる。   As described above, according to the present invention, when soldering or brazing is performed by a heating means using an energy beam such as a laser beam, a joining apparatus capable of joining without damaging the members to be joined by the energy beam. And a joining method can be provided.

以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳しく説明する。なお、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して、その説明を繰返さない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

また、以下の各実施の形態では、太陽電池セルのセル電極に配線材料であるインタコネクタをレーザ接合する場合を説明しているが、本発明の実施の形態はこれに限るものでない。たとえば、半導体分野におけるプリント基板への素子の実装などに対しても本発明を適用することができる。また、レーザ光に代えて、電子ビームなどのエネルギービームを用いる場合にも本発明を適用することができる。さらに、はんだ付（soldering）に限らず、ろう付（brazing）にも本発明を適用することができる。   Further, in each of the following embodiments, a case where an interconnector that is a wiring material is laser-joined to a cell electrode of a solar battery cell is described, but the embodiment of the present invention is not limited to this. For example, the present invention can be applied to mounting of elements on a printed circuit board in the semiconductor field. Further, the present invention can also be applied when an energy beam such as an electron beam is used instead of the laser beam. Furthermore, the present invention can be applied not only to soldering but also to brazing.

［実施の形態１］
図１は、この発明の実施の形態１によるはんだ接合装置１の構成を模式的に示す図である。 [Embodiment 1]
FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of a solder bonding apparatus 1 according to Embodiment 1 of the present invention.

図１を参照して、はんだ接合装置１は、太陽電池セル１００（第２の部材）のセル電極１０１とインタコネクタ１０２（第１の部材）とを、はんだ１０３（接合材）によって接合するための装置である。また、はんだ接合装置１は、はんだ接合を行なう前に、はんだ１０３を介在したセル電極１０１とインタコネクタ１０２との接触状態の良否を判定する。ここで、使用するインタコネクタ１０２は銅を基材とし、はんだによって被覆してある。このときの基材の銅の厚みは２００μｍ、はんだの厚みは片側数１０μｍ程度である。はんだ接合装置１は、加熱器としてのレーザ照射装置１５０と、非接触型の温度測定器１２０Ａ，１２０Ｂと、太陽電池セル１００を載置するためのステージ１１０と、制御用コンピュータ１３０とを含む。   Referring to FIG. 1, solder bonding apparatus 1 joins cell electrode 101 of solar battery cell 100 (second member) and interconnector 102 (first member) with solder 103 (bonding material). It is a device. Further, the solder bonding apparatus 1 determines whether or not the contact state between the cell electrode 101 and the interconnector 102 with the solder 103 interposed is good before performing the solder bonding. Here, the interconnector 102 to be used is made of copper as a base material and coated with solder. The thickness of the copper of the base material at this time is about 200 μm, and the thickness of the solder is about several 10 μm on one side. The solder bonding apparatus 1 includes a laser irradiation device 150 as a heater, non-contact type temperature measuring devices 120A and 120B, a stage 110 on which the solar battery cell 100 is placed, and a control computer 130.

レーザ照射装置１５０は、インタコネクタ１０２のうち、セル電極１０１との接合部分の近傍にエネルギービームとしてのレーザ光を照射して加熱するために用いられる。はんだ接合時には、はんだ１０３が溶融する高エネルギーレベルのレーザ光を照射し、接触判定時には、はんだ１０３が溶融しない低エネルギーレベルのレーザ光を照射するように、エネルギーレベルを切替える。このように、レーザ照射装置１５０の照射エネルギーを切替えることによって、はんだ接合用の他に接触状態の検査用の新たな熱源を準備する必要がなく好ましい。また、レーザ照射装置１５０は、内部にガルバノミラーを備えており、太陽電池セル１００の面内でレーザ光線の照射位置を自由に走査することができる。   The laser irradiation device 150 is used for irradiating and heating a laser beam as an energy beam in the vicinity of a joint portion of the interconnector 102 with the cell electrode 101. The energy level is switched so that a high energy level laser beam that melts the solder 103 is irradiated during solder joining, and a low energy level laser beam that does not melt the solder 103 is irradiated during contact determination. In this manner, switching the irradiation energy of the laser irradiation device 150 is preferable because it is not necessary to prepare a new heat source for inspecting the contact state in addition to the solder bonding. In addition, the laser irradiation device 150 includes a galvanometer mirror inside, and can freely scan the irradiation position of the laser beam within the surface of the solar battery cell 100.

非接触型の温度測定器１２０Ａは、太陽電池セル１００の表面温度をモニタし、非接触型の温度測定器１２０Ｂは、インタコネクタ１０２の表面温度をモニタする。温度測定器１２０Ａ，１２０Ｂは、たとえば、赤外線サーモビューアや赤外線放射温度計である。非接触であることで、太陽電池セル１００の汚染を防ぐことができる。また、測定対象となる接合部分が多い場合にもサーモビューアによる領域測定や放射温度計による走査測定が可能であるので、高速判定が可能である。   The non-contact type temperature measuring device 120A monitors the surface temperature of the solar battery cell 100, and the non-contact type temperature measuring device 120B monitors the surface temperature of the interconnector 102. The temperature measuring devices 120A and 120B are, for example, an infrared thermo viewer or an infrared radiation thermometer. By being non-contact, contamination of the solar battery cell 100 can be prevented. Further, even when there are a large number of joints to be measured, it is possible to perform high-speed determination because region measurement by a thermoviewer or scanning measurement by a radiation thermometer can be performed.

ステージ１１０は、載置された太陽電池セル１００を固定する。ステージ１１０は、太陽電池セル１００のうちインタコネクタ１０２と接合されるセル電極１０１の部分をレーザ照射面の反対側（裏面側）から臨む位置に設けられた開口部１１０Ａを含む。非接触型の温度測定器１２０Ａは、この開口を介して太陽電池セル１００の裏面側から太陽電池セル１００の接合部分の近傍の温度を測定する。このように開口部１１０Ａを設けることによって、インタコネクタ１０２が太陽電池セル１００の表面を覆うために、太陽電池セル１００の表面側から太陽電池セル１００の温度が測定できない場合でも、裏面側からの温度測定が可能になる。   The stage 110 fixes the placed solar battery cell 100. Stage 110 includes an opening 110 </ b> A provided at a position facing a portion of cell electrode 101 joined to interconnector 102 in solar battery cell 100 from the opposite side (back side) of the laser irradiation surface. The non-contact type temperature measuring device 120 </ b> A measures the temperature in the vicinity of the joint portion of the solar battery cell 100 from the back surface side of the solar battery cell 100 through this opening. By providing the opening 110A in this way, the interconnector 102 covers the surface of the solar battery cell 100, so that even when the temperature of the solar battery cell 100 cannot be measured from the front surface side of the solar battery cell 100, Temperature measurement is possible.

制御用コンピュータ１３０は、温度測定器１２０Ａ，１２０Ｂの測定結果を取得するとともに、レーザ照射装置１５０の動作を制御する。機能的に見ると、制御用コンピュータ１３０は、接触判定部１３２と接合制御部１３４とを含む。接触判定部１３２は、レーザ照射装置１５０を用いて、はんだ１０３が溶融しない程度の低エネルギーレベルのレーザ光をインタコネクタ１０２に照射する。そして、接触判定部１３２は、このときの温度測定器１２０Ａ，１２０Ｂの測定結果に基づいて、はんだ１０３を介在したインタコネクタ１０２およびセル電極１０１の接触状態の良否を判定する。接合制御部１３４は、接触状態が良好と判定された場合に、レーザ照射装置１５０を用いてはんだ１０３が溶融する高エネルギーレベルのレーザ光をインタコネクタ１０２に照射することによって、インタコネクタ１０２およびセル電極１０１を接合する。   The control computer 130 acquires the measurement results of the temperature measuring devices 120A and 120B and controls the operation of the laser irradiation apparatus 150. From a functional viewpoint, the control computer 130 includes a contact determination unit 132 and a bonding control unit 134. The contact determination unit 132 uses the laser irradiation device 150 to irradiate the interconnector 102 with a laser beam having a low energy level that does not melt the solder 103. And the contact determination part 132 determines the quality of the contact state of the interconnector 102 and the cell electrode 101 which interpose the solder 103 based on the measurement result of the temperature measuring devices 120A and 120B at this time. When it is determined that the contact state is good, the bonding control unit 134 uses the laser irradiation device 150 to irradiate the interconnector 102 with a laser beam having a high energy level at which the solder 103 melts, and thereby the interconnector 102 and the cell. The electrode 101 is joined.

このように、接触判定時のレーザ照射エネルギーは、接合時のレーザ照射エネルギーよりも小さく、インタコネクタ１０２のはんだ１０３を溶融しない程度のエネルギーレベルである。具体的には、接触判定時のレーザ照射条件は投入エネルギー９Ｊ、照射時間３０ｍｓｅｃであり、接合時のレーザ照射条件は投入エネルギー３０Ｊ、照射時間２０ｍｓｅｃである。他方、接合時のレーザ照射エネルギーはインタコネクタ１０２を被覆するはんだ１０３を十分に溶融するための投入エネルギーである。したがって、もしレーザ照射時にインタコネクタ１０２とセル電極１０１との接触が確保されておらず、両者の間に隙間が空いている場合は、投入エネルギーの大半がインタコネクタ１０２に吸熱されて穴が開いてしまい、さらには太陽電池セル１００にダメージを与えてしまう。そして、一旦インタコネクタ１０２に穴が開いてしまうとリワークが不可能になり、太陽電池セル１００もインタコネクタ１０２も再使用不能となる。接触状態の検査は前述した再使用不能となる部材の損傷を未然に回避するための手段であり、そのため、加熱してもはんだ１０３が溶融しない程度の熱量を与えることで接合部分の接触状態の判定を行っている。   Thus, the laser irradiation energy at the time of contact determination is smaller than the laser irradiation energy at the time of joining, and is an energy level that does not melt the solder 103 of the interconnector 102. Specifically, the laser irradiation condition at the time of contact determination is an input energy of 9 J and an irradiation time of 30 msec, and the laser irradiation condition at the time of bonding is an input energy of 30 J and an irradiation time of 20 msec. On the other hand, the laser irradiation energy at the time of joining is input energy for sufficiently melting the solder 103 that covers the interconnector 102. Therefore, if the contact between the interconnector 102 and the cell electrode 101 is not ensured at the time of laser irradiation and there is a gap between the two, most of the input energy is absorbed by the interconnector 102 and a hole is opened. In addition, the solar battery cell 100 is damaged. And once a hole is opened in the interconnector 102, rework becomes impossible and neither the photovoltaic cell 100 nor the interconnector 102 becomes reusable. The inspection of the contact state is a means for avoiding the damage of the non-reusable member described above. For this reason, the contact state of the joint portion is given by giving a heat quantity that does not melt the solder 103 even when heated. Judgment is being made.

図２は、接合部分の接触状態が良好な場合の温度測定器１２０Ａ，１２０Ｂによる測定結果を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a measurement result obtained by the temperature measuring devices 120A and 120B when the contact state of the joint portion is good.

太陽電池セル１００の表面の温度変化を図２（Ａ）、インタコネクタ１０２の表面の温度変化を図２（Ｂ）に示す。図中の下側のグラフはレーザ光照射のパルス波形を示し、上側のグラフは温度プロファイルを示す。横軸は経過時間である。   The temperature change of the surface of the solar battery cell 100 is shown in FIG. 2 (A), and the temperature change of the surface of the interconnector 102 is shown in FIG. 2 (B). The lower graph in the figure shows the pulse waveform of laser light irradiation, and the upper graph shows the temperature profile. The horizontal axis is the elapsed time.

図２（Ａ）を参照して、レーザパルス波形がＯＮ状態、すなわちレーザ照射中である時刻ｔ１から時刻ｔ２の間に、太陽電池セル１００の温度上昇が生じる。これはインタコネクタ１０２とセル電極１０１との接触が確保されていることからレーザ照射装置１５０により投入された熱量が、インタコネクタ１０２からセル電極１０１を介して、太陽電池セル１００に伝播した結果である。太陽電池セル１００の温度上昇が開始するタイミングｔ３がレーザパルス波形のＯＮタイミングｔ１に対して２０ｍｓｅｃ程度の遅延が生じるのは、投入熱量がセル電極１０１を介して太陽電池セル１００に伝播する時間を要したためである。   Referring to FIG. 2 (A), the temperature of solar battery cell 100 rises between time t1 and time t2 when the laser pulse waveform is in the ON state, that is, during laser irradiation. This is because the amount of heat input by the laser irradiation device 150 is propagated from the interconnector 102 to the solar cell 100 through the cell electrode 101 because the contact between the interconnector 102 and the cell electrode 101 is secured. is there. The timing t3 at which the temperature rise of the solar battery cell 100 starts is delayed by about 20 msec with respect to the ON timing t1 of the laser pulse waveform because the amount of input heat propagates to the solar battery cell 100 via the cell electrode 101. Because it was necessary.

一方、図２（Ｂ）に示すとおり、インタコネクタ１０２の温度はパルス波形のＯＮタイミングｔ１と同時に上昇しているが、上昇温度は後述する図４（Ｂ）の場合よりも小さい。これは投入熱量が太陽電池セル１００に伝播したために、インタコネクタ１０２に吸熱された熱量が小さくなったためである。   On the other hand, as shown in FIG. 2B, the temperature of the interconnector 102 increases at the same time as the ON timing t1 of the pulse waveform, but the increased temperature is smaller than that in the case of FIG. This is because the amount of heat absorbed by the interconnector 102 is reduced because the amount of input heat has propagated to the solar battery cell 100.

したがって、レーザ照射装置１５０により熱量を投入した際に太陽電池セル１００およびインタコネクタ１０２の温度上昇を計測し、太陽電池セル１００の温度上昇が閾値Ｘ１以上に大きく変化した場合、もしくは、インタコネクタ１０２の温度上昇が閾値Ｘ２に比べてわずかな変化量に留まる場合には、インタコネクタ１０２とセル電極１０１との接触が正常に確保されていると判定できる。具体的に、実施の形態１における判定基準は太陽電池セル１００の温度の場合、初期温度に比べて５℃上昇しているかどうかであり、インタコネクタ１０２の温度の場合、初期温度に比べて５０℃上昇していないかどうかである。すなわち閾値Ｘ１＝５℃、閾値Ｘ２＝５０℃である。また、温度計測対象としてインタコネクタ１０２と太陽電池セル１００のいずれか一方を測定すれば判定は可能である。   Therefore, when the amount of heat is input by the laser irradiation device 150, the temperature rise of the solar battery cell 100 and the interconnector 102 is measured, and when the temperature rise of the solar battery cell 100 greatly changes to the threshold value X1 or more, When the temperature rise is only a slight change compared to the threshold value X2, it can be determined that the contact between the interconnector 102 and the cell electrode 101 is normally secured. Specifically, the criterion in the first embodiment is whether or not the temperature of the solar battery cell 100 is increased by 5 ° C. compared to the initial temperature, and in the case of the temperature of the interconnector 102, it is 50 compared with the initial temperature. Whether or not the temperature has risen. That is, the threshold value X1 = 5 ° C. and the threshold value X2 = 50 ° C. The determination can be made by measuring either the interconnector 102 or the solar battery cell 100 as the temperature measurement target.

図３は、図１で接合部分の接触状態が不良の場合の説明図である。図３に示すように、はんだ１０３が被覆されたインタコネクタ１０２は、太陽電池セル１００のセル電極１０１と接触していない。   FIG. 3 is an explanatory diagram in the case where the contact state of the joint portion is defective in FIG. As shown in FIG. 3, the interconnector 102 covered with the solder 103 is not in contact with the cell electrode 101 of the solar battery cell 100.

図４は、接合部分の接触状態が不良の場合の温度測定器１２０Ａ，１２０Ｂによる測定結果を示す図である。温度測定器１２０Ａにて計測した太陽電池セル１００の温度変化を図４（Ａ）、温度測定器１２０Ｂにて計測したインタコネクタ１０２表面の温度変化を図４（Ｂ）に示す。図中の下側のグラフはレーザ照射のパルス波形を示し、上側のグラフは温度プロファイルを示す。横軸は経過時間である。   FIG. 4 is a diagram illustrating a measurement result by the temperature measuring devices 120A and 120B when the contact state of the joint portion is defective. FIG. 4A shows the temperature change of the solar battery cell 100 measured by the temperature measuring device 120A, and FIG. 4B shows the temperature change of the surface of the interconnector 102 measured by the temperature measuring device 120B. The lower graph in the figure shows the pulse waveform of laser irradiation, and the upper graph shows the temperature profile. The horizontal axis is the elapsed time.

図４（Ａ）では、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間にレーザ光が照射されても、太陽電池セル１００の温度上昇が確認できない。これは、インタコネクタ１０２とセル電極１０１とが離れており両者の接触が確保されてないことから、レーザ照射装置１５０により投入された熱量が太陽電池セル１００に伝播せずにすべてインタコネクタ１０２に吸収されるためである。   In FIG. 4A, even if laser light is irradiated between time t1 and time t2, the temperature rise of the solar battery cell 100 cannot be confirmed. This is because the interconnector 102 and the cell electrode 101 are separated from each other and the contact between the two is not ensured, so that the amount of heat input by the laser irradiation device 150 does not propagate to the solar battery cell 100 and is all transmitted to the interconnector 102. This is because it is absorbed.

一方、図４（Ｂ）では、レーザ照射の開始時刻ｔ１と同時にインタコネクタ１０２の温度上昇が生じ、その上昇量は前述の図２（Ｂ）の場合より大きい。これは接合部が接触してないために投入熱量がすべてインタコネクタ１０２に吸収されたためである。しかし、このときの上昇温度は２００℃以下であることから、インタコネクタ１０２の融点には到達しておらず、穴開き等の破損は生じない。   On the other hand, in FIG. 4B, the temperature of the interconnector 102 rises at the same time as the laser irradiation start time t1, and the amount of the rise is larger than in the case of FIG. This is because all of the input heat is absorbed by the interconnector 102 because the joint is not in contact. However, since the rising temperature at this time is 200 ° C. or less, the melting point of the interconnector 102 has not been reached, and no damage such as opening of holes occurs.

したがって、レーザ照射装置１５０により熱量を投入した際に、太陽電池セル１００の温度上昇が閾値Ｘ１未満でありほとんど変化しない場合、もしくは、インタコネクタ１０２の温度上昇が閾値Ｘ２を超えて変化する場合には、インタコネクタ１０２とセル電極１０１との接触が正常に確保されてないものと判定できる。また、温度計測対象としてインタコネクタ１０２と太陽電池セル１００のいずれか一方を測定して判定することも可能である。   Therefore, when the amount of heat is input by the laser irradiation device 150, when the temperature rise of the solar battery cell 100 is less than the threshold value X1 and hardly changes, or when the temperature rise of the interconnector 102 changes beyond the threshold value X2. It can be determined that the contact between the interconnector 102 and the cell electrode 101 is not normally secured. Moreover, it is also possible to determine by measuring either one of the interconnector 102 or the solar battery cell 100 as a temperature measurement target.

以上のとおり実施の形態１のはんだ接合装置１によれば、接触判定部１３２は、レーザ照射によるはんだ接合を行なう前に接合部分の接触状態の良否を判定する。この結果、接触不良と判定された場合には、はんだ１０３を溶融させる高エネルギーレベルのレーザ光を照射しないので、インタコネクタ１０２およびセル電極１０１に発生する穴開きなどの損傷を未然に防ぐことが可能となり、製品歩留まりの低下を防ぐことができる。また、接触状態の判定のために用いるレーザ光は、はんだ１０３が溶融しない程度の低エネルギーレベルであるので、インタコネクタ１０２およびセル電極１０１の接触状態が不良の場合でも、これらの部材に損傷を与えずに接触判定を行なうことができる。また、接触判定用の熱源には、はんだ接合用のレーザ照射装置１５０をそのまま用いるので、接触判定用に新たな熱源を設ける必要がない。また、レーザ照射装置１５０に、ガルバノミラーなどを設けることによって、面内のレーザ光の照射位置を自由に操作することができる。この結果、接合すべき部位が複数ある場合に連続的に接触状態の判定を行なうことができる。   As described above, according to the solder bonding apparatus 1 of the first embodiment, the contact determination unit 132 determines whether or not the contact state of the bonded portion is good before performing solder bonding by laser irradiation. As a result, when it is determined that the contact is poor, the laser beam is not irradiated with a high energy level that melts the solder 103, so that damages such as a hole generated in the interconnector 102 and the cell electrode 101 can be prevented in advance. It is possible to prevent a decrease in product yield. In addition, since the laser beam used for determining the contact state is at a low energy level that does not melt the solder 103, even if the contact state between the interconnector 102 and the cell electrode 101 is poor, these members are damaged. Contact determination can be performed without giving. Further, since the laser irradiation device 150 for soldering is used as it is as a heat source for contact determination, it is not necessary to provide a new heat source for contact determination. Further, by providing the laser irradiation device 150 with a galvanometer mirror or the like, the irradiation position of the laser beam in the surface can be freely operated. As a result, the contact state can be continuously determined when there are a plurality of parts to be joined.

［実施の形態１の変形例］
以下、図１のはんだ接合装置１の変形例について説明する。 [Modification of Embodiment 1]
Hereinafter, a modification of the solder bonding apparatus 1 of FIG. 1 will be described.

図５は、この発明の実施の形態１の変形例によるはんだ接合装置２の構成を模式的に示す図である。図５のはんだ接合装置２は、非接触型の温度測定器１２０Ａ，１２０Ｂに代えて接触型の温度測定器１４０Ａ，１４０Ｂを用いている点で図１のはんだ接合装置１と異なる。図５の場合、温度測定器１４０Ａ，１４０Ｂは、それぞれ、Ｋ−熱電対１４２Ａ，１４２Ｂと電圧測定回路１４４Ａ，１４４Ｂとを含む。Ｋ−熱電対１４２Ａの測温接点は、ステージ１１０の開口から挿入され、太陽電池セル１００の下面に接触するように配置される。もう一方のＫ−熱電対１４２Ｂの測温接点は、インタコネクタ１０２の上面に接触するように配置される。電圧測定回路１４４Ａ，１４４Ｂは、それぞれ、熱電対１４２Ａ，１４２Ｂに生じる熱起電力を測定して温度に換算する。接触型の温度測定器１４０Ａ，１４０Ｂとして、熱電対の他に、測温抵抗体、サーミスタ、および焦電型温度センサなどを用いることもできる。図５のその他の点は図１の場合と共通するので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して説明を繰返さない。   FIG. 5 is a diagram schematically showing a configuration of a solder bonding apparatus 2 according to a modification of the first embodiment of the present invention. The solder bonding apparatus 2 of FIG. 5 differs from the solder bonding apparatus 1 of FIG. 1 in that contact type temperature measuring devices 140A and 140B are used instead of the non-contact type temperature measuring devices 120A and 120B. In the case of FIG. 5, the temperature measuring devices 140A and 140B include K-thermocouples 142A and 142B and voltage measuring circuits 144A and 144B, respectively. The temperature measuring contact of the K-thermocouple 142A is inserted from the opening of the stage 110 and arranged so as to contact the lower surface of the solar battery cell 100. The temperature measuring contact of the other K-thermocouple 142B is disposed so as to contact the upper surface of the interconnector 102. The voltage measurement circuits 144A and 144B measure thermoelectromotive forces generated in the thermocouples 142A and 142B, respectively, and convert them into temperatures. As the contact-type temperature measuring devices 140A and 140B, in addition to the thermocouple, a resistance temperature detector, a thermistor, a pyroelectric temperature sensor, and the like can be used. Since the other points of FIG. 5 are the same as those of FIG. 1, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.

図６は、この発明の実施の形態１の他の変形例によるはんだ接合装置３の構成を模式的に示す図である。図６のはんだ接合装置３は、太陽電池セル１００の表裏両側に代えて、レーザ光を照射する表側のみに非接触型の温度測定器１２０を設けている点で、図１のはんだ接合装置１と異なる。図６の温度測定器１２０として放射温度計を用いる場合は、接触判定部１３２からの指令によって、温度測定箇所がインタコネクタ１０２と太陽電池セル１００とに切替えられる。また、温度測定器１２０としてサーモビューアを用いる場合は、インタコネクタ１０２および太陽電池セル１００の両方の表面温度を測定できるように測定領域が設定される。また、太陽電池セル１００の下面側の表面温度を測定する必要がないので、図６のステージ１１２には開口部が設けられていない。図６のその他の点は図１の場合と共通するので、同一または相当する部分には同一の参照符号を付して説明を繰返さない。   FIG. 6 is a diagram schematically showing a configuration of a solder bonding apparatus 3 according to another modification of the first embodiment of the present invention. The solder bonding apparatus 3 in FIG. 6 is provided with a non-contact type temperature measuring device 120 only on the front side irradiated with laser light instead of the front and back sides of the solar battery cell 100. And different. When a radiation thermometer is used as the temperature measuring device 120 in FIG. 6, the temperature measurement location is switched between the interconnector 102 and the solar battery cell 100 according to a command from the contact determination unit 132. When a thermo viewer is used as the temperature measuring device 120, the measurement region is set so that the surface temperatures of both the interconnector 102 and the solar battery cell 100 can be measured. Moreover, since it is not necessary to measure the surface temperature of the lower surface side of the solar battery cell 100, the stage 112 in FIG. 6 is not provided with an opening. The other points in FIG. 6 are the same as those in FIG. 1, and therefore, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.

図７は、この発明の実施の形態１のさらに他の変形例によるはんだ接合装置４の構成を模式的に示す図である。図６のはんだ接合装置４は、非接触型の温度測定器１２０に代えて接触型の温度測定器１４０を用いている点で図６のはんだ接合装置３と異なる。図７の場合、温度測定器１４０は、Ｋ−熱電対１４２Ａ，１４２Ｂと電圧測定回路１４４とを含む。Ｋ−熱電対１４２Ａの測温接点は、太陽電池セル１００の表面に接触するように配置される。また、Ｋ−熱電対１４２Ｂの測温接点は、インタコネクタ１０２の表面に接触するように配置される。電圧測定回路１４４は、それぞれ、熱電対１４２Ａ，１４２Ｂに生じる熱起電力を測定して温度に換算する。図７のその他の点は図６の場合と共通するので、同一または相当する部分に同一の参照符号を付して説明を繰返さない。   FIG. 7 is a diagram schematically showing a configuration of a solder bonding apparatus 4 according to still another modification of the first embodiment of the present invention. The solder bonding apparatus 4 of FIG. 6 differs from the solder bonding apparatus 3 of FIG. 6 in that a contact type temperature measuring device 140 is used instead of the non-contact type temperature measuring device 120. In the case of FIG. 7, the temperature measuring device 140 includes K-thermocouples 142 </ b> A and 142 </ b> B and a voltage measuring circuit 144. The temperature measuring contact of the K-thermocouple 142 </ b> A is disposed so as to contact the surface of the solar battery cell 100. Further, the temperature measuring contact of the K-thermocouple 142B is arranged so as to contact the surface of the interconnector 102. The voltage measurement circuit 144 measures the thermoelectromotive force generated in the thermocouples 142A and 142B and converts it into temperature. Since the other points in FIG. 7 are the same as those in FIG. 6, the same or corresponding parts are denoted by the same reference characters and description thereof will not be repeated.

図８は、この発明の実施の形態１のさらに他の変形例によるはんだ接合装置５の構成を模式的に示す図である。図８のはんだ接合装置５は、接触判定用の加熱器１６０（第１の加熱器）をさらに含む点で図１のはんだ接合装置１と異なる。図８の場合、加熱器１６０としてはんだごてを示しているが、はんだごての他に、ホットエアーや赤外線などを加熱手段として利用できる。加熱器１６０は、接触判定部１３２の指令に応答して、はんだ１０３が溶融しない程度のエネルギーレベルでインタコネクタ１０２を加熱する。図８のレーザ照射装置１５０は、はんだ接合専用の加熱器（第２の加熱器）である。   FIG. 8 is a diagram schematically showing a configuration of a solder bonding apparatus 5 according to still another modification of the first embodiment of the present invention. The solder bonding apparatus 5 of FIG. 8 differs from the solder bonding apparatus 1 of FIG. 1 in that it further includes a heater 160 (first heater) for contact determination. In the case of FIG. 8, a soldering iron is shown as the heater 160, but hot air, infrared rays, or the like can be used as heating means in addition to the soldering iron. In response to the command from the contact determination unit 132, the heater 160 heats the interconnector 102 at an energy level that does not melt the solder 103. The laser irradiation device 150 in FIG. 8 is a heater (second heater) dedicated to solder bonding.

［実施の形態２］
図９は、この発明の実施の形態２によるはんだ接合装置６の構成を模式的に示す図である。実施の形態２は、太陽電池セル２００（第２の部材）に設けられた複数のセル電極２０１Ａ〜２０１Ｄ（複数の第２の部位）とインタコネクタ２０２（第１の部材）とをはんだ２０３（２０３Ａ〜２０３Ｄ）（接合材）によって接合する例を示すものである。セル電極２０１Ａ〜２０１Ｄを総称するときまたは不特定のものを示すときセル電極２０１と記載する。また、図９に示すように、インタコネクタ２０２のうちセル電極２０１Ａ〜２０１Ｄとはんだ２０３を介して接合される部位を接合予定部位２０２Ａ〜２０２Ｄ（複数の第１の部位）と称する。また、以下の説明では、セル電極２０１Ａ〜２０１Ｄとそれらに対応する接合予定部位２０２Ａ〜２０２Ｄとをまとめて接合箇所Ａ〜Ｄと称する。たとえば、接合箇所Ａには、セル電極２０１Ａおよび接合予定部位２０２Ａが含まれる。 [Embodiment 2]
FIG. 9 is a diagram schematically showing a configuration of a solder bonding apparatus 6 according to Embodiment 2 of the present invention. In the second embodiment, a plurality of cell electrodes 201A to 201D (a plurality of second portions) provided on the solar battery cell 200 (a second member) and an interconnector 202 (a first member) are connected to a solder 203 (a first member). 203A to 203D) (joining material) is shown as an example. When the cell electrodes 201 </ b> A to 201 </ b> D are collectively referred to or unspecified, they are referred to as cell electrodes 201. Further, as shown in FIG. 9, portions of the interconnector 202 that are joined to the cell electrodes 201 </ b> A to 201 </ b> D via the solder 203 are referred to as planned joining portions 202 </ b> A to 202 </ b> D (a plurality of first portions). Further, in the following description, the cell electrodes 201A to 201D and the planned joining portions 202A to 202D corresponding to them are collectively referred to as joining portions AD. For example, the junction location A includes a cell electrode 201A and a planned junction location 202A.

ここで、複数のセル電極２０１Ａ〜２０１Ｄとインタコネクタ２０２の接合予定部位２０２Ａ〜２０２Ｄとの間に、はんだ２０３を供給する方法について説明する。実施の形態１ではインタコネクタ１０２を予めはんだ１０３で被覆しておく方法を採用した。実施の形態２では、太陽電池セル２００のセル電極２０１Ａ〜２０１Ｄに予めはんだバルク２０３Ａ〜２０３Ｄを形成しておく。セル電極２０１上へのはんだ２０３の供給方法として、たとえば、ペースト状のはんだをスクリーン印刷やディスペンサーなどでセル電極２０１上に塗布する。塗布後、２００〜３００℃程度まで加熱するとペースト内の溶剤成分が蒸発してはんだバルク２０３Ａ〜２０３Ｄのみをセル電極２０１上に残すことができる。あるいは、レーザ照射による接合時に溶剤成分を蒸発させることも可能である。   Here, a method of supplying the solder 203 between the plurality of cell electrodes 201 </ b> A to 201 </ b> D and the planned joining portions 202 </ b> A to 202 </ b> D of the interconnector 202 will be described. In the first embodiment, a method of covering the interconnector 102 with the solder 103 in advance is employed. In the second embodiment, solder bulks 203 </ b> A to 203 </ b> D are formed in advance on the cell electrodes 201 </ b> A to 201 </ b> D of the solar battery cell 200. As a method for supplying the solder 203 onto the cell electrode 201, for example, paste solder is applied onto the cell electrode 201 by screen printing, a dispenser, or the like. When the coating is heated to about 200 to 300 ° C., the solvent component in the paste is evaporated, and only the solder bulks 203A to 203D can be left on the cell electrode 201. Or it is also possible to evaporate a solvent component at the time of joining by laser irradiation.

このようにして、はんだバルク２０３Ａ〜２０３Ｄを形成した場合には、各セル電極２０１におけるはんだバルク２０３Ａ〜２０３Ｄの高さばらつきによりインタコネクタ２０２との間に隙間が生じ、接触を確保できない接合箇所が生じることがある。図９の場合、セル電極２０１Ｂ上のはんだバルク２０３Ｂとインタコネクタ１０２の接合予定部位２０２Ｂとの間に隙間が生じている。そこで、はんだ接合装置６は、はんだ接合を行なう前にセル電極２０１Ａ〜２０３Ｄとインタコネクタ２０２との接触判定を行なって、接触状態が不良の接合箇所を特定する。   In this way, when the solder bulks 203A to 203D are formed, a gap is generated between the interconnector 202 due to the height variation of the solder bulks 203A to 203D in each cell electrode 201, and there are joint portions where contact cannot be secured. May occur. In the case of FIG. 9, a gap is generated between the solder bulk 203B on the cell electrode 201B and the planned joining portion 202B of the interconnector 102. Therefore, the solder bonding apparatus 6 performs contact determination between the cell electrodes 201A to 203D and the interconnector 202 before performing solder bonding, and identifies a bonded portion where the contact state is defective.

図９を参照して、はんだ接合装置６は、実施の形態１の場合と同様に、レーザ照射装置２５０と、接触型の温度測定器２４０と、太陽電池セルを載置するステージ２１０と、制御用コンピュータ２３０とを含む。ここで、制御用コンピュータ２３０は、接触判定部２３２と接合制御部２３４と記録部２３６とを含む。また、ステージ２１０には、各セル電極２０１の直下の部分に開口部２１０Ａが設けられている。   Referring to FIG. 9, as in the case of the first embodiment, solder bonding apparatus 6 includes laser irradiation apparatus 250, contact-type temperature measuring device 240, stage 210 on which solar cells are placed, and control. Computer 230. Here, the control computer 230 includes a contact determination unit 232, a bonding control unit 234, and a recording unit 236. Further, the stage 210 is provided with an opening 210 </ b> A at a portion immediately below each cell electrode 201.

レーザ照射装置２５０は、内部にガルバノミラーを備えており、太陽電池セル２００の面内でレーザ光線２５２の照射位置を自由に走査できるようになっている。接触判定時には、接触判定部２３２の指令によって、低エネルギーのレーザ光２５２をガルバノミラーを用いてインタコネクタ２０２の接合予定部位２０２Ａ〜２０２Ｄに向けて順次照射する。このときのエネルギーでは、はんだバルク２０３Ａ〜２０３Ｄは、インタコネクタ２０２の加熱された接合予定部位２０２Ａ〜２０２Ｄに接触していたとしても溶融しない。   The laser irradiation device 250 includes a galvanometer mirror inside, and can freely scan the irradiation position of the laser beam 252 within the surface of the solar battery cell 200. At the time of the contact determination, according to a command from the contact determination unit 232, the low energy laser beam 252 is sequentially irradiated toward the planned joining portions 202A to 202D of the interconnector 202 using a galvanometer mirror. With the energy at this time, the solder bulks 203 </ b> A to 203 </ b> D are not melted even if they are in contact with the heated joint portions 202 </ b> A to 202 </ b> D of the interconnector 202.

温度測定器２４０は熱電対２４２Ａ〜２４２Ｄを含む。熱電対２４２Ａ〜２４２Ｄは、ステージ２１０に設けられた開口から、太陽電池セル２００の下面で複数のセル電極２０１Ａ〜２０１Ｄの直下の位置にそれぞれ取付けられる。電圧測定回路２４４は、熱電対２４２Ａ〜２４２Ｄに生じる熱起電力を測定して温度に換算する。   Temperature meter 240 includes thermocouples 242A-242D. Thermocouples 242 </ b> A to 242 </ b> D are respectively attached to the positions directly below the plurality of cell electrodes 201 </ b> A to 201 </ b> D on the lower surface of the solar battery cell 200 from the opening provided in the stage 210. The voltage measurement circuit 244 measures the thermoelectromotive force generated in the thermocouples 242A to 242D and converts it into temperature.

接触判定部１３２は、複数の接合予定部位２０２Ａ〜２０２Ｄに向けて順次レーザ光２５２を照射したとき、太陽電池セル２００のうち複数のセル電極２０１Ａ〜２０１Ｄの直下の位置の温度測定結果を温度測定器２４０から順次受ける。そして、接触判定部１３２は、温度測定結果に基づいて、はんだ２０３を介した各セル電極２０１と対応するインタコネクタ２０２の接合予定部位との接触状態の良否を判定する。接触状態が不良と判定されたセル電極２０１については、その場所を特定する情報が記録部２３６によって記録される。   When the contact determination unit 132 sequentially irradiates the laser beam 252 toward the plurality of bonding planned portions 202A to 202D, the temperature measurement result of the position immediately below the plurality of cell electrodes 201A to 201D in the solar battery cell 200 is measured. Received sequentially from the vessel 240. Then, the contact determination unit 132 determines whether or not the contact state between each cell electrode 201 and the corresponding joint connector 202 of the interconnector 202 via the solder 203 is good based on the temperature measurement result. For the cell electrode 201 determined to have a poor contact state, information for specifying the location is recorded by the recording unit 236.

図１０は、熱電対２４２Ａ〜２４２Ｄによる温度測定結果を示す図である。図１０の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ），（Ｄ）は、図９における熱電対２４２Ａ，２４２Ｂ，２４２Ｃ，２４２Ｄの温度プロファイルをそれぞれ示す。各セル電極２０１とインタコネクタ２０２との接触状態によりレーザ光照射時（時刻ｔ１〜時刻ｔ２）における温度上昇は異なる。図（Ａ），（Ｃ），（Ｄ）に対応する接合箇所では、インタコネクタ２０２とはんだバルク２０３Ａ，２０３Ｃ，２０３Ｄとが接触しているので、レーザ光を照射開始後の時刻ｔ３以降に閾値Ｘ１以上の温度上昇が観測される。   FIG. 10 is a diagram showing the temperature measurement results by the thermocouples 242A to 242D. (A), (B), (C), and (D) of FIG. 10 show the temperature profiles of the thermocouples 242A, 242B, 242C, and 242D in FIG. 9, respectively. The temperature rise at the time of laser beam irradiation (time t1 to time t2) differs depending on the contact state between each cell electrode 201 and the interconnector 202. Since the interconnector 202 and the solder bulks 203A, 203C, and 203D are in contact at the joints corresponding to FIGS. (A), (C), and (D), the threshold value is reached after time t3 after the start of irradiation with laser light. A temperature rise above X1 is observed.

これに対して、図（Ｂ）に対応する接合箇所では、はんだバルク２０３Ｂの高さが低いので、インタコネクタ２０２とセル電極２０１との間に隙間が生じ接触状態が確保されていない。このため、図（Ｂ）には、他の図（Ａ），（Ｃ），（Ｄ）と異なり、閾値Ｘ１以上の温度上昇が見られない。このように、初期温度に比べたセル温度の上昇が所定の閾値Ｘ１以上とならない場合は、接触判定部１３２は接触状態が確保されていないと判定し、記録部２３６は接触状態不良箇所を特定する情報を記録する。実施の形態２では所定の閾値Ｘ１を５℃と設定しており、図（Ｂ）に対応する接合箇所ではこの判定基準を満たさないことから、接触状態不良として判定され、セル電極２０１Ｂを特定する情報が記録される。   On the other hand, since the height of the solder bulk 203B is low at the joint location corresponding to FIG. (B), a gap is generated between the interconnector 202 and the cell electrode 201, and the contact state is not ensured. For this reason, unlike FIG. (A), (C), (D), the figure (B) does not show the temperature rise more than the threshold value X1. As described above, when the increase in the cell temperature compared to the initial temperature does not exceed the predetermined threshold value X1, the contact determination unit 132 determines that the contact state is not ensured, and the recording unit 236 identifies the contact state defective portion. Record the information you want. In the second embodiment, the predetermined threshold value X1 is set to 5 ° C., and this determination criterion is not satisfied at the joint portion corresponding to FIG. (B), so that it is determined as a poor contact state and the cell electrode 201B is specified. Information is recorded.

図１１は、図９のはんだ接合装置６による接合プロセスを説明するための図である。
図１１を参照して、接合プロセスでは、接合制御部２３４は、レーザ照射装置２５０を用いて高エネルギーのレーザ光２５４をインタコネクタ２０２の接合予定部位２０２Ａ〜２０２Ｄに向けて順次照射する。このときのエネルギーでは、はんだバルク２０３Ａ〜２０３Ｄは、インタコネクタ２０２の接合予定部位２０２Ａ〜２０２Ｄに接触している場合に溶融する。この際、記録部２３６によって記録された情報に基づいて、接合箇所Ａ〜Ｄのうち前述した接触判定プロセスにて接触不良と判定された接合箇所はレーザ照射せず、接触状態が良好となった接合箇所のみに向けてレーザ照射を行なう。レーザ照射された接合箇所では、あらかじめ形成されたはんだバルク２０３が、レーザ光が照射されることによって生じた熱によって溶融し、再度凝固することで、インタコネクタ２０２とセル電極２０１とが接合される。その後、前述した接触判定プロセスにて接触不良と判定された接合箇所に対して、リワークとしてはんだごてやホットエアーなどのレーザ接合以外の手段を用いて個別に接合する。また、接合箇所の接触状態の確保をやり直して再度接触判定することも可能である。このように、接触判定および接合プロセスにより全接合箇所Ａ〜Ｄを確実に接合することが可能となり、太陽電池モジュールの歩留まりを上げることができる。 FIG. 11 is a view for explaining a joining process by the solder joining apparatus 6 of FIG.
Referring to FIG. 11, in the bonding process, bonding control unit 234 sequentially irradiates high energy laser beam 254 toward planned bonding portions 202 </ b> A to 202 </ b> D of interconnector 202 using laser irradiation device 250. With the energy at this time, the solder bulks 203 </ b> A to 203 </ b> D are melted when they are in contact with the joint planned portions 202 </ b> A to 202 </ b> D of the interconnector 202. At this time, based on the information recorded by the recording unit 236, the joints determined to be poor in the contact determination process described above among the joints A to D were not irradiated with laser, and the contact state was good. Laser irradiation is performed only at the joint. In the joining portion irradiated with the laser, the solder bulk 203 formed in advance is melted by the heat generated by the laser light irradiation and solidified again, so that the interconnector 202 and the cell electrode 201 are joined. . Then, it joins individually using means other than laser joining, such as a soldering iron and hot air, as a rework with respect to the joining location determined to be a contact failure in the contact determination process mentioned above. It is also possible to determine the contact again by re-assuring the contact state of the joint location. As described above, it is possible to reliably join all the joining points A to D by the contact determination and the joining process, and the yield of the solar cell module can be increased.

図１２は、図９のはんだ接合装置６による接触判定およびはんだ接合プロセスの手順を示すフローチャートである。   FIG. 12 is a flowchart showing a procedure of contact determination and solder bonding process by the solder bonding apparatus 6 of FIG.

図９、図１１、図１２を参照して、まず、インタコネクタ２０２と太陽電池セル２００の接触状態を確保する（ステップＳ１）。具体的には、接触状態を確保するために必要な１接合箇所あたりの荷重を検討した結果、平均２５０ｇｆ程度の荷重を加えることで良好な接触状態を得ることができることを確認している。   Referring to FIGS. 9, 11, and 12, first, the contact state between interconnector 202 and solar battery cell 200 is ensured (step S1). Specifically, as a result of examining the load per one joint necessary for securing the contact state, it has been confirmed that a good contact state can be obtained by applying an average load of about 250 gf.

次に、接合箇所に対して熱エネルギーを投入する直前から太陽電池セル２００もしくはインタコネクタ２０２の温度計測を開始する（ステップＳ２，Ｓ４）。温度計測対象は太陽電池セル２００とインタコネクタ２０２のいずれか一方を測定すればよいが、両方を測定してもよい。   Next, the temperature measurement of the solar battery cell 200 or the interconnector 202 is started immediately before the thermal energy is input to the joint location (steps S2 and S4). The temperature measurement object may be measured by measuring either one of the solar cells 200 or the interconnector 202, but may measure both.

次に、エネルギー投入直前の太陽電池セル２００もしくはインタコネクタ２０２の温度を取得し、初期温度として記録しておく（ステップＳ３，Ｓ５）。   Next, the temperature of the solar battery cell 200 or the interconnector 202 immediately before the input of energy is acquired and recorded as the initial temperature (steps S3 and S5).

この後、各接合箇所に対してはんだの溶融点以下の熱エネルギーを投入し（ステップＳ６）、エネルギー投入中および直後の太陽電池セル２００もしくはインタコネクタ２０２の温度を取得する（ステップＳ７，Ｓ９）。前述した初期温度の取得、熱エネルギー投入、熱エネルギー投入後の温度計測は全接合箇所に対して順次行なうことが望ましい。   Thereafter, thermal energy equal to or lower than the melting point of the solder is input to each joint location (step S6), and the temperature of the solar cell 200 or interconnector 202 during and immediately after the energy input is acquired (steps S7 and S9). . It is desirable that the acquisition of the initial temperature, the heat energy input, and the temperature measurement after the heat energy input are sequentially performed for all the joints.

次に、接触判定部２３２は、取得した太陽電池セル２００もしくはインタコネクタ２０２の温度と初期温度との差を所定の閾値Ｘ１，Ｘ２と比較する（ステップＳ８，Ｓ１０）。実施の形態２における判定基準は、太陽電池セル２００の場合に初期温度に比べてＸ１（５℃）以上上昇しているかどうかであり、温度上昇がＸ１（５℃）以上の場合に接触状態が良好と判定する（ステップＳ８でＹＥＳ）。また、インタコネクタ２０２の場合、初期温度に比べてＸ２（５０℃）を超えて上昇していないかどうかであり、上昇温度がＸ２（５０℃）以下の場合に接触状態が良好と判定する（ステップＳ１０でＹＥＳ）。   Next, the contact determination unit 232 compares the difference between the acquired temperature of the solar battery cell 200 or interconnector 202 and the initial temperature with predetermined threshold values X1 and X2 (steps S8 and S10). The criterion in the second embodiment is whether or not the solar cell 200 is increased by X1 (5 ° C.) or more as compared to the initial temperature. When the temperature increase is X1 (5 ° C.) or more, the contact state is determined. It determines with it being favorable (it is YES at step S8). Further, in the case of the interconnector 202, it is determined whether or not the temperature rises by more than X2 (50 ° C.) compared to the initial temperature. YES in step S10).

判定の結果、太陽電池セル２００もしくはインタコネクタ２０２の温度上昇が判定基準を満たす場合は、接触判定部２３２は、インタコネクタ２０２および太陽電池セル２００の接触状態が正常に確保されているものと判定し（ステップＳ８，Ｓ１０でＹＥＳ）、接合制御部２３４は、全接合箇所に対してレーザ光照射を行い、インタコネクタ２０２と太陽電池セル２００の接合を行なう（ステップＳ１１）。   As a result of the determination, when the temperature increase of the solar battery cell 200 or the interconnector 202 satisfies the determination criterion, the contact determination unit 232 determines that the contact state between the interconnector 202 and the solar battery cell 200 is normally secured. Then (YES in steps S8 and S10), the bonding control unit 234 performs laser beam irradiation on all the bonding points, and bonds the interconnector 202 and the solar battery cell 200 (step S11).

他方、太陽電池セル２００もしくはインタコネクタ２０２の温度上昇が判定基準を満たさない場合は、接触判定部２３２は、インタコネクタ２０２と太陽電池セル２００の接触状態が確保されてないものと判定し（ステップＳ８，Ｓ１０でＮＯ）、記録部２３６は、判定基準を満たさなかった接合箇所を記録する（ステップＳ１２）。この場合、セル電極２０１を特定する情報が記録される。さらに、接合制御部２３４は、不適合箇所以外の接合箇所に対してレーザ照射を行い、インタコネクタ２０２および太陽電池セル２００の接合を行なう（ステップＳ１３）。   On the other hand, when the temperature rise of the solar battery cell 200 or the interconnector 202 does not satisfy the determination criterion, the contact determination unit 232 determines that the contact state between the interconnector 202 and the solar battery cell 200 is not secured (step) In S8 and S10, NO), the recording unit 236 records a joint portion that does not satisfy the determination standard (step S12). In this case, information specifying the cell electrode 201 is recorded. Furthermore, the joining control unit 234 performs laser irradiation on joining places other than the non-conforming places, and joins the interconnector 202 and the solar battery cell 200 (step S13).

不適合箇所として記録された接合箇所は、後からリワークとしてはんだごてやホットエアーなどのレーザ接合以外の手段を用いて個別に接続される（ステップＳ１４）。また、インタコネクタ２０２および太陽電池セル２００の接触状態の確保をやり直して再度フローチャートの最初から接触判定を繰り返し行ってもよい。   The joints recorded as non-conforming parts are individually connected later by means other than laser joining such as a soldering iron or hot air as rework (step S14). Alternatively, the contact state between the interconnector 202 and the solar battery cell 200 may be secured again, and the contact determination may be repeated from the beginning of the flowchart again.

このように、一連の接触判定および接合プロセスにより全接合箇所を確実に接合することが可能となり、太陽電池モジュールの歩留まりを上げることができる。また、図１２の手順では、全接合箇所に対して順次接触判定を行った後に、判定基準を満たした接合箇所のみに順次接合処理を行なうことになっているが、接合箇所ごとに接触判定と接合処理とを連続して行なう処理プロセスであっても同様の効果を得ることができる。   In this way, it is possible to reliably join all the joints by a series of contact determination and joining processes, and the yield of the solar cell module can be increased. In the procedure of FIG. 12, after sequentially determining contact for all the joints, the joint process is sequentially performed only on the joints that satisfy the determination criteria. The same effect can be obtained even in a processing process in which the joining process is continuously performed.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものでないと考えられるべきである。この発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time must be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

この発明の実施の形態１によるはんだ接合装置１の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the solder joining apparatus 1 by Embodiment 1 of this invention. 接合部分の接触状態が良好な場合の温度測定器１２０Ａ，１２０Ｂによる測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result by temperature measuring device 120A, 120B when the contact state of a junction part is favorable. 図１で接合部分の接触状態が不良の場合の説明図である。It is explanatory drawing in case the contact state of a junction part is defect in FIG. 接合部分の接触状態が不良の場合の温度測定器１２０Ａ，１２０Ｂによる測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result by temperature measuring device 120A, 120B in case the contact state of a junction part is defect. この発明の実施の形態１の変形例によるはんだ接合装置２の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the soldering apparatus 2 by the modification of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１の他の変形例によるはんだ接合装置３の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the soldering apparatus 3 by the other modification of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１のさらに他の変形例によるはんだ接合装置４の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the soldering apparatus 4 by the further another modification of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態１のさらに他の変形例によるはんだ接合装置５の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the soldering apparatus 5 by the further another modification of Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態２によるはんだ接合装置６の構成を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the structure of the soldering apparatus 6 by Embodiment 2 of this invention. 熱電対２４２Ａ〜２４２Ｄによる温度測定結果を示す図である。It is a figure which shows the temperature measurement result by thermocouple 242A-242D. 図９のはんだ接合装置６による接合プロセスを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the joining process by the soldering apparatus 6 of FIG. 図９のはんだ接合装置６による接触判定およびはんだ接合プロセスの手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of the contact determination by the soldering apparatus 6 of FIG. 9, and a soldering process.

符号の説明Explanation of symbols

１〜６ 接合装置、１００ 太陽電池セル、１０１ セル電極、１０２ インタコネクタ、１０３ はんだ、１１０ ステージ、１１０Ａ 開口部、１１２ ステージ、１２０，１２０Ａ，１２０Ｂ 非接触型の温度測定器、１３０ 制御用コンピュータ、１３２ 接触判定部、１３４ 接合制御部、１４０，１４０Ａ，１４０Ｂ 接触型の温度測定器、１４２Ａ，１４２Ｂ 熱電対、１５０ レーザ照射装置、１６０ 加熱器（はんだごて）、２００ 太陽電池セル、２０１Ａ〜２０１Ｄ セル電極、２０２ インタコネクタ、２０３Ａ〜２０３Ｄ はんだバルク、２１０ ステージ、２１０Ａ 開口部、２３０ 制御用コンピュータ、２３２ 接触判定部、２３４ 接合制御部、２３６ 記録部、２４０ 接触型の温度測定器、２４２Ａ 熱電対、２５０ レーザ照射装置、２５２ レーザ光（低エネルギー）、２５４ レーザ光（高エネルギー）、Ｘ１，Ｘ２ 閾値。   1-6 Joining device, 100 solar cell, 101 cell electrode, 102 interconnector, 103 solder, 110 stage, 110A opening, 112 stage, 120, 120A, 120B non-contact type temperature measuring device, 130 control computer, 132 contact determination unit, 134 bonding control unit, 140, 140A, 140B contact type temperature measuring device, 142A, 142B thermocouple, 150 laser irradiation device, 160 heater (soldering iron), 200 solar cell, 201A-201D Cell electrode, 202 interconnector, 203A to 203D solder bulk, 210 stage, 210A opening, 230 control computer, 232 contact determination unit, 234 joint control unit, 236 recording unit, 240 contact type temperature measuring instrument, 242A thermocouple 250 -Laser irradiation device, 252 laser light (low energy), 254 laser light (high energy), X1, X2 threshold.

Claims (13)

第１の部材と第２の部材とが接合材を介在して接触した状態で、前記接合材を溶融させることによって前記第１の部材と前記第２の部材とを接合する接合装置であって、
第１のレベルと第２のレベルとに切替えて前記第１の部材に向けてエネルギービームを照射することによって前記第１の部材を加熱する加熱器を備え、
前記接合材は、前記第１のレベルのエネルギービームの照射によって、前記第１の部材に接触しているか否かにかかわらず溶融せず、前記接合材は、前記第２のレベルのエネルギービームの照射によって、前記第１の部材に接触している場合に溶融し、
前記接合装置は、
前記第１および第２の部材の少なくとも一方の温度を測定する温度測定器と、
前記加熱器を用いて前記第１のレベルのエネルギービームを前記第１の部材に照射したときの前記温度測定器の測定結果に基づいて、前記接合材を介在した前記第１の部材と前記第２の部材との接触状態の良否を判定する接触判定部と、
前記接触状態が良好と判定された場合に、前記加熱器を用いて前記第２のレベルのエネルギービームを前記第１の部材に照射することによって、前記第１の部材と前記第２の部材とを接合する接合制御部とをさらに備える、接合装置。 A joining device that joins the first member and the second member by melting the joining material in a state where the first member and the second member are in contact with each other with the joining material interposed therebetween. ,
A heater for heating the first member by irradiating an energy beam toward the first member by switching between a first level and a second level;
The bonding material is not melted by the irradiation of the first level energy beam regardless of whether it is in contact with the first member, and the bonding material is not irradiated with the second level energy beam. Melted when in contact with the first member by irradiation;
The joining device includes:
A temperature measuring device for measuring the temperature of at least one of the first and second members;
Based on the measurement result of the temperature measuring device when the first member is irradiated with the energy beam of the first level using the heater, the first member interposing the bonding material and the first member A contact determination unit that determines the quality of the contact state with the member of 2;
When the contact state is determined to be good, the first member and the second member are irradiated by irradiating the first member with the energy beam of the second level using the heater. A joining device further comprising a joining control unit for joining the two. 第１の部材と第２の部材とが接合材を介在して接触した状態で、前記接合材を溶融させることによって前記第１の部材と前記第２の部材とを接合する接合装置であって、
前記第１の部材に向けて第１のレベルのエネルギーを出力することによって前記第１の部材を加熱する第１の加熱器と、
前記第１の部材に向けて第２のレベルのエネルギーを出力することによって前記第１の部材を加熱する第２の加熱器とを備え、
前記第２の加熱器は、エネルギービームを前記第１の部材に向けて照射することによって前記第１の部材を加熱し、
前記接合材は、前記第１の加熱器から出力された前記第１のレベルのエネルギーによって加熱された前記第１の部材に接触しているか否かにかかわらず溶融せず、前記接合材は、前記第２の加熱器から出力された前記第２のレベルのエネルギーによって加熱された前記第１の部材に接触している場合に溶融し、
前記接合装置は、
前記第１および第２の部材の少なくとも一方の温度を測定する温度測定器と、
前記第１の加熱器によって前記第１の部材を加熱したときの前記温度測定器の測定結果に基づいて、前記接合材を介在した前記第１の部材と前記第２の部材との接触状態の良否を判定する接触判定部と、
前記接触状態が良好と判定された場合に、前記第２の加熱器によって前記第１の部材を加熱することによって、前記第１の部材と前記第２の部材とを接合する接合制御部とをさらに備える、接合装置。 A joining device that joins the first member and the second member by melting the joining material in a state where the first member and the second member are in contact with each other with the joining material interposed therebetween. ,
A first heater for heating the first member by outputting a first level of energy toward the first member;
A second heater that heats the first member by outputting a second level of energy toward the first member;
The second heater heats the first member by irradiating an energy beam toward the first member,
The bonding material does not melt regardless of whether it is in contact with the first member heated by the first level energy output from the first heater, and the bonding material is Melting when in contact with the first member heated by the second level energy output from the second heater;
The joining device includes:
A temperature measuring device for measuring the temperature of at least one of the first and second members;
Based on the measurement result of the temperature measuring device when the first member is heated by the first heater, the contact state between the first member and the second member with the bonding material interposed A contact determination unit for determining pass / fail,
A joining control unit for joining the first member and the second member by heating the first member with the second heater when the contact state is determined to be good; Furthermore, the joining apparatus provided. 前記温度測定器は、前記第１の部材の温度を測定し、
前記接触判定部は、前記第１の部材の測定温度の変化量が予め定める第１の閾値を超えた場合、前記接触状態を不良と判定する、請求項１または２に記載の接合装置。 The temperature measuring device measures the temperature of the first member;
The joining device according to claim 1, wherein the contact determination unit determines that the contact state is defective when the amount of change in the measured temperature of the first member exceeds a predetermined first threshold. 前記温度測定器は、前記第２の部材の温度を測定し、
前記接触判定部は、前記第２の部材の測定温度の変化量が予め定める第２の閾値未満の場合、前記接触状態を不良と判定する、請求項１または２に記載の接合装置。 The temperature measuring device measures the temperature of the second member;
The joining device according to claim 1 or 2, wherein the contact determination unit determines that the contact state is defective when the amount of change in the measured temperature of the second member is less than a predetermined second threshold value. 前記温度測定器は、非接触型の温度測定器である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の接合装置。   The said temperature measuring device is a non-contact-type temperature measuring device, The joining apparatus of any one of Claims 1-4. 前記温度測定器は、熱電対を含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の接合装置。   The said temperature measuring device is a joining apparatus of any one of Claims 1-4 containing a thermocouple. 前記接合装置は、前記第２の部材を固定するステージをさらに備え、
前記ステージは、前記第２の部材のうち前記接合材を介在して前記第１の部材と接合される部分の裏面側を臨む位置に設けられた開口部を含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の接合装置。 The joining apparatus further includes a stage for fixing the second member,
The stage according to any one of claims 1 to 6, wherein the stage includes an opening provided at a position facing a back side of a portion of the second member that is bonded to the first member with the bonding material interposed therebetween. The joining apparatus of Claim 1. 第１の部材の複数の第１の部位と第２の部材の複数の第２の部位とが接合材を介在して接触した状態で、前記接合材を溶融させることによって前記第１の部材と前記第２の部材とを接合する接合装置であって、
第１のレベルと第２のレベルとに切替えて、前記複数の第１の部位の各々に向けてエネルギービームを照射することによって前記複数の第１の部位の各々を加熱する加熱器を備え、
前記接合材は、前記第１のレベルのエネルギービームの照射によって加熱された第１の部位に接触しているか否かにかかわらず溶融せず、前記接合材は、前記第２のレベルのエネルギービームの照射によって加熱された第１の部位に接触している場合に、加熱された第１の部位の近傍で溶融し、
前記接合装置は、
前記複数の第１の部位の各々および前記複数の第２の部位の各々の少なくとも一方の近傍の温度を測定する温度測定器と、
前記加熱器を用いて、前記第１のレベルのエネルギービームを前記複数の第１の部位の各々に向けて照射したときの前記温度測定器の測定結果に基づいて、前記接合材を介在した前記複数の第１の部位の各々と対応する第２の部位との接触状態の良否を判定する接触判定部と、
前記接触状態が不良と判定された第１の部位および第２の部位の少なくとも一方を特定する情報を記録する記録部と、
前記加熱器を用いて、前記第１のレベルのエネルギービームを前記複数の第１の部位のうち前記接触状態が良好と判定された第１の部位に向けて照射することによって、前記第１の部材と前記第２の部材とを接合する接合制御部とをさらに備える、接合装置。 In a state where a plurality of first portions of the first member and a plurality of second portions of the second member are in contact with each other with the bonding material interposed therebetween, A joining device for joining the second member,
A heater for heating each of the plurality of first portions by switching between a first level and a second level and irradiating an energy beam toward each of the plurality of first portions;
The bonding material does not melt regardless of whether it is in contact with the first part heated by the irradiation of the first level energy beam, and the bonding material does not melt the second level energy beam. In contact with the heated first part when melted in the vicinity of the heated first part,
The joining device includes:
A temperature measuring instrument for measuring a temperature in the vicinity of at least one of each of the plurality of first portions and each of the plurality of second portions;
Based on the measurement result of the temperature measuring device when the first level energy beam is irradiated toward each of the plurality of first portions using the heater, the bonding material is interposed. A contact determination unit that determines the quality of the contact state between each of the plurality of first parts and the corresponding second part;
A recording unit for recording information for identifying at least one of the first part and the second part in which the contact state is determined to be poor;
By using the heater to irradiate the first level energy beam toward the first part of the plurality of first parts that is determined to have a good contact state, the first level A joining apparatus, further comprising: a joining control unit that joins the member and the second member. 第１の部材の複数の第１の部位と第２の部材の複数の第２の部位とが接合材を介在して接触した状態で、前記接合材を溶融させることによって前記第１の部材と前記第２の部材とを接合する接合装置であって、
前記複数の第１の部位の各々に向けて第１のレベルのエネルギーを出力することによって前記複数の第１の部位の各々を加熱する第１の加熱器と、
前記複数の第１の部位の各々に向けて第２のレベルのエネルギーを出力することによって前記複数の第１の部位の各々を加熱する第２の加熱器とを備え、
前記第２の加熱器は、エネルギービームを前記複数の第１の部位の各々に向けて照射することによって前記複数の第１の部位の各々を加熱し、
前記接合材は、前記第１の加熱器から出力された前記第１のレベルのエネルギーによって加熱された第１の部位に接触しているか否かにかかわらず溶融せず、前記接合材は、前記第２の加熱器から出力された前記第２のレベルのエネルギーによって加熱された第１の部位に接触している場合に、加熱された第１の部位の近傍で溶融し、
前記接合装置は、
前記複数の第１の部位の各々および前記複数の第２の部位の各々の少なくとも一方の近傍の温度を測定する温度測定器と、
前記第１の加熱器によって前記複数の第１の部位の各々を加熱したときの前記温度測定器の測定結果に基づいて、前記接合材を介在した前記複数の第１の部位の各々と対応する第２の部位との接触状態の良否を判定する接触判定部と、
前記接触状態が不良と判定された第１の部位および第２の部位の少なくとも一方を特定する情報を記録する記録部と、
前記複数の第１の部位のうち前記接触状態が良好と判定された第１の部位を前記第２の加熱器によって加熱することによって、前記第１の部材と前記第２の部材とを接合する接合制御部とをさらに備える、接合装置。 In a state where a plurality of first portions of the first member and a plurality of second portions of the second member are in contact with each other with the bonding material interposed therebetween, A joining device for joining the second member,
A first heater for heating each of the plurality of first portions by outputting a first level of energy toward each of the plurality of first portions;
A second heater for heating each of the plurality of first portions by outputting a second level of energy toward each of the plurality of first portions;
The second heater heats each of the plurality of first parts by irradiating each of the plurality of first parts with an energy beam,
The bonding material does not melt regardless of whether it is in contact with the first portion heated by the first level energy output from the first heater, and the bonding material is When in contact with the first part heated by the second level of energy output from the second heater, it melts in the vicinity of the heated first part;
The joining device includes:
A temperature measuring instrument for measuring a temperature in the vicinity of at least one of each of the plurality of first portions and each of the plurality of second portions;
Corresponding to each of the plurality of first portions interposing the bonding material based on the measurement result of the temperature measuring device when each of the plurality of first portions is heated by the first heater. A contact determination unit for determining the quality of the contact state with the second part;
A recording unit for recording information for identifying at least one of the first part and the second part in which the contact state is determined to be poor;
The first member and the second member are joined by heating the first portion of the plurality of first portions that has been determined to be in good contact with the second heater. A joining apparatus further comprising a joining control unit. 第１の部材と第２の部材とが接合材を介在して接触した状態で、前記接合材を溶融させることによって前記第１の部材と前記第２の部材とを接合する接合方法であって、
前記第１の部材に向けて第１のレベルのエネルギーを出力することによって前記第１の部材を加熱するステップを備え、
前記第１のレベルは、その大きさのエネルギーによって加熱された前記第１の部材に前記接合材が接触しているか否かにかかわらず、前記接合材が溶融しないような範囲にあり、
前記接合方法は、
前記第１の部材に向けて前記第１のレベルのエネルギーを出力して加熱するときに、前記第１および第２の部材の少なくとも一方の温度を測定するステップと、
前記測定するステップの測定結果に基づいて、前記接合材を介在した前記第１の部材と前記第２の部材との接触状態の良否を判定するステップと、
前記接触状態が良好と判定された場合に、第２のレベルのエネルギーを有するエネルギービームを前記第１の部材に向けて照射することによって前記第１の部材を加熱するステップとをさらに備え、
前記第２のレベルは、その大きさのエネルギーを有するエネルギービームの照射によって加熱された前記第１部材に前記接合材が接触している場合に、前記接合材が溶融するような範囲にある、接合方法。 A joining method for joining the first member and the second member by melting the joining material in a state where the first member and the second member are in contact with each other with a joining material interposed therebetween. ,
Heating the first member by outputting a first level of energy toward the first member;
The first level is in a range in which the bonding material does not melt regardless of whether the bonding material is in contact with the first member heated by the energy of the magnitude,
The joining method is:
Measuring the temperature of at least one of the first and second members when outputting and heating the first level of energy toward the first member;
Based on the measurement result of the step of measuring, determining whether the contact state between the first member and the second member interposing the bonding material;
Heating the first member by irradiating the first member with an energy beam having a second level of energy when the contact state is determined to be good,
The second level is in a range in which the bonding material melts when the bonding material is in contact with the first member heated by irradiation with an energy beam having the magnitude of the energy. Joining method. 前記測定するステップでは、前記第１の部材の温度を測定し、
前記判定するステップでは、前記第１の部材の測定温度の変化量が予め定める第１の閾値を超えた場合、前記接触状態を不良と判定する、請求項１０に記載の接合方法。 In the measuring step, the temperature of the first member is measured,
The joining method according to claim 10, wherein, in the determining step, the contact state is determined to be defective when an amount of change in measured temperature of the first member exceeds a predetermined first threshold value. 前記測定するステップでは、前記第２の部材の温度を測定し、
前記判定するステップでは、前記第２の部材の測定温度の変化量が予め定める第２の閾値未満の場合、前記接触状態を不良と判定する、請求項１０に記載の接合方法。 In the measuring step, the temperature of the second member is measured,
The joining method according to claim 10, wherein, in the determining step, the contact state is determined to be defective when the amount of change in the measured temperature of the second member is less than a predetermined second threshold value. 第１の部材の複数の第１の部位と第２の部材の複数の第２の部位とが接合材を介在して接触した状態で、前記接合材を溶融させることによって前記第１の部材と前記第２の部材とを接合する接合方法であって、
前記複数の第１の部位の各々に向けて第１のレベルのエネルギーを出力することによって前記複数の第１の部位の各々を加熱するステップを備え、
前記第１のレベルは、その大きさのエネルギーによって加熱された第１の部位に前記接合材が接触しているか否かにかかわらず、前記接合材が溶融しないような範囲にあり、
前記接合方法は、
前記複数の第１の部位の各々に向けて前記第１のレベルのエネルギーを出力して加熱するときに、前記複数の第１部位の各々および前記複数の第２の部位の各々の少なくとも一方の近傍の温度を測定するステップと、
前記測定するステップの測定結果に基づいて、前記接合材を介在した前記複数の第１の部位各々と対応する第２の部位との接触状態の良否を判定するステップと、
接触状態が不良と判定された第１の部位および第２の部位の少なくとも一方を特定する情報を記録するステップと、
前記複数の第１の部位のうち前記接触状態が良好と判定された第１の部位に向けて、第２のレベルのエネルギーを有するエネルギービームを照射するステップとをさらに備え、
前記第２のレベルは、その大きさのエネルギーを有するエネルギービームの照射によって加熱された第１の部位に前記接合材が接触している場合に、加熱された第１の部位の近傍で前記接合材が溶融するような範囲にある、接合方法。 In a state where a plurality of first portions of the first member and a plurality of second portions of the second member are in contact with each other with the bonding material interposed therebetween, A joining method for joining the second member,
Heating each of the plurality of first portions by outputting a first level of energy toward each of the plurality of first portions;
The first level is in a range in which the bonding material does not melt regardless of whether the bonding material is in contact with the first portion heated by the energy of the magnitude,
The joining method is:
When outputting and heating the first level of energy toward each of the plurality of first parts, at least one of each of the plurality of first parts and each of the plurality of second parts Measuring the temperature in the vicinity;
Based on the measurement result of the step of measuring, determining whether the contact state between each of the plurality of first parts interposing the bonding material and the corresponding second part is good,
Recording information identifying at least one of the first part and the second part in which the contact state is determined to be poor;
Irradiating an energy beam having a second level of energy toward the first part of the plurality of first parts that is determined to have good contact state;
In the second level, when the bonding material is in contact with the first portion heated by the irradiation of the energy beam having the magnitude of energy, the bonding is performed in the vicinity of the heated first portion. Bonding method in a range where the material melts.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017228713A (en) * 2016-06-24 2017-12-28 三菱電機株式会社 Power semiconductor device and manufacturing method for power semiconductor device
US9969028B2 (en) 2014-02-28 2018-05-15 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Welded portion inspection method
GB2582928A (en) * 2019-04-08 2020-10-14 Laser Wire Solutions Ltd A laser apparatus for stripping and soldering wires

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