JPH0444390A - レーザ半田付け方法とその装置 - Google Patents
レーザ半田付け方法とその装置Info
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- JPH0444390A JPH0444390A JP15353990A JP15353990A JPH0444390A JP H0444390 A JPH0444390 A JP H0444390A JP 15353990 A JP15353990 A JP 15353990A JP 15353990 A JP15353990 A JP 15353990A JP H0444390 A JPH0444390 A JP H0444390A
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- heating
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/30—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
- H05K3/32—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
- H05K3/34—Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
- H05K3/341—Surface mounted components
- H05K3/3421—Leaded components
Landscapes
- Electric Connection Of Electric Components To Printed Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、プリント基板の半田付はランドにＱＦＰなと
の電子部品のリードを接合するに、リードとランド間に
介在させた半田にレーザ光を照射して加熱溶融させ、電
子部品のり一トをランドに接合するレーザ半田付は方法
とその装置に関するものである。
の電子部品のリードを接合するに、リードとランド間に
介在させた半田にレーザ光を照射して加熱溶融させ、電
子部品のり一トをランドに接合するレーザ半田付は方法
とその装置に関するものである。
従来の技術
リフロー半田付けの加熱方法として、従来から様々な方
法が用いられているが、多くはプリント基板全体を加熱
する全体加熱方式が用いられている。全体加熱方式は基
板上に搭載されている部品を一括して半田付けできるた
め、量産性に優れているが、不要な部分あるいは好まし
くない部分まで加熱され、思わぬ熱ストレスが加えられ
る危険性も大きい。
法が用いられているが、多くはプリント基板全体を加熱
する全体加熱方式が用いられている。全体加熱方式は基
板上に搭載されている部品を一括して半田付けできるた
め、量産性に優れているが、不要な部分あるいは好まし
くない部分まで加熱され、思わぬ熱ストレスが加えられ
る危険性も大きい。
そこでレーザ、エアヒータなどによる局部加熱方式を用
いて、必要な部位のみを選択して加熱することがなされ
る。これら従来例によればＩＣなどの集積回路部品や高
周波部品など熱に弱い部品を搭載しているプリント基板
の半田付けを実施するような場合に、リード部分のみを
加熱するので本体に加熱による影響を与えることが少な
く、特にレーザによる局部加熱はレーザ光を微小範囲に
集光することができるので、より局部的な加熱が可能で
ある。
いて、必要な部位のみを選択して加熱することがなされ
る。これら従来例によればＩＣなどの集積回路部品や高
周波部品など熱に弱い部品を搭載しているプリント基板
の半田付けを実施するような場合に、リード部分のみを
加熱するので本体に加熱による影響を与えることが少な
く、特にレーザによる局部加熱はレーザ光を微小範囲に
集光することができるので、より局部的な加熱が可能で
ある。
発明が解決しようとする課題
従来のレーザ光によるリフロー半田付けは、上記のよ、
うな利点を有する反面、部品のリードの１か所づつが局
部加熱により半田接合されるため、接合された側の張力
による引っ張りにより、未接合側のリードが半田付はラ
ンドから浮き上がり、半田付は不良を起こしやすい問題
点がある。
うな利点を有する反面、部品のリードの１か所づつが局
部加熱により半田接合されるため、接合された側の張力
による引っ張りにより、未接合側のリードが半田付はラ
ンドから浮き上がり、半田付は不良を起こしやすい問題
点がある。
本発明はレーザ光による局部加熱の利点を生かしつつ、
前記問題点の解決を目的とするものである。
前記問題点の解決を目的とするものである。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するための本発明は、プリント基板のラ
ンド上に電子部品のリードを半田を介して載置し、レー
ザ光を照射して前記半田を溶融させ半田付けを行うレー
ザ半田付は方法において、複数箇所のランド上の半田に
レーザ光を複数回巡回走査して加熱し、半田の溶融を略
均等に行って半田付けすることを特徴とする。
ンド上に電子部品のリードを半田を介して載置し、レー
ザ光を照射して前記半田を溶融させ半田付けを行うレー
ザ半田付は方法において、複数箇所のランド上の半田に
レーザ光を複数回巡回走査して加熱し、半田の溶融を略
均等に行って半田付けすることを特徴とする。
本願の第２発明は、所定ランド上の半田の加熱温度をモ
ニタしながらレーザ光の走査回数を制御するレーザ半田
付は方法である。
ニタしながらレーザ光の走査回数を制御するレーザ半田
付は方法である。
また本願の第３発明は、所定ランド上の半田の加熱温度
をモニタしながらレーザ光の走査速度を制御するレーザ
半田付は方法である。
をモニタしながらレーザ光の走査速度を制御するレーザ
半田付は方法である。
さらに本願の第４発明は、テーブル上に載置されたプリ
ント基板の所要部にレーザ光を照射するためのレーザ光
源と、このレーザ光源からのレーザ光をプリント基板上
の半田付は箇所を巡回走査する走査手段と、少なくとも
１か所の半田溶融温度に応じて前記走査手段を制御する
制御手段とを備えたことを特徴とするレーザ半田付は装
置である。
ント基板の所要部にレーザ光を照射するためのレーザ光
源と、このレーザ光源からのレーザ光をプリント基板上
の半田付は箇所を巡回走査する走査手段と、少なくとも
１か所の半田溶融温度に応じて前記走査手段を制御する
制御手段とを備えたことを特徴とするレーザ半田付は装
置である。
作 用
本発明によれば、ＱＦＰなとの多足電子部品の半田付は
部分である多数のリードとランドの間にクリーム半田等
のりフロー半田を置き、レーザ光の集光ビームで順次走
査して、所要回数または所要時間の巡回走査をすること
で順次加熱し、その累積加熱によりあたかも多数の半田
付は箇所を同時に加熱したと同じように、全半田付は箇
所の半田の溶融タイミングを揃えることができる。従っ
て１か所づつ溶融することによる半田溶融側と未溶融側
との付着バランスの崩れによる一方側の浮き上がりがな
くなり、均一な接合を全半田付は箇所でほぼ同時に行う
ことができる。
部分である多数のリードとランドの間にクリーム半田等
のりフロー半田を置き、レーザ光の集光ビームで順次走
査して、所要回数または所要時間の巡回走査をすること
で順次加熱し、その累積加熱によりあたかも多数の半田
付は箇所を同時に加熱したと同じように、全半田付は箇
所の半田の溶融タイミングを揃えることができる。従っ
て１か所づつ溶融することによる半田溶融側と未溶融側
との付着バランスの崩れによる一方側の浮き上がりがな
くなり、均一な接合を全半田付は箇所でほぼ同時に行う
ことができる。
また本願筒２の発明によるレーザ光の走査回数を多くす
ると、加熱温度を上昇させることができ、本願筒３の発
明によるレーザ光の走査速度を多くすると、加熱温度の
均等化を促進することができるので、半田付は対象物や
条件によって走査回数や走査速度を制御して最適な半田
付は状態を得ることができる。
ると、加熱温度を上昇させることができ、本願筒３の発
明によるレーザ光の走査速度を多くすると、加熱温度の
均等化を促進することができるので、半田付は対象物や
条件によって走査回数や走査速度を制御して最適な半田
付は状態を得ることができる。
さらに本願筒４の発明によれば、少なくとも１か所の任
意位置の半田付は箇所の温度を検知して、半田の溶融温
度に応じたレーザ光の走査回数と走査時間を制御するこ
とができるので、効率よく最適条件の半田付けを行うこ
とができる。
意位置の半田付は箇所の温度を検知して、半田の溶融温
度に応じたレーザ光の走査回数と走査時間を制御するこ
とができるので、効率よく最適条件の半田付けを行うこ
とができる。
実施例
第１図は本発明実施例のレーザ半田付は装置の概略構成
を示し、パッケージ半導体素子であるＱＦＰ１５をプリ
ント基板９にレーザ半田付けする場合を例としている。
を示し、パッケージ半導体素子であるＱＦＰ１５をプリ
ント基板９にレーザ半田付けする場合を例としている。
ＱＦＰ１５は第２図に部分図を示すように、パッケージ
の４辺からり−ド１１を出す多足電子部品で、この多数
のり一ド１１を基板９の上に設けたランド１２に半田付
けして接合する。クリーム半田を用いたりフロー半田付
けを行う場合、基板９上の各ランド１２にクリーム半田
１３を然るべき方法で供給し、ＱＦＰ１５の各リード１
１を載置して半田付けの準備とする。この後クリーム半
田１３を然るべき加熱方法にて溶融させれば、リード１
１とラント１２を半田付は接合することができるが、プ
リント基板９全体を加熱する全体加熱方式はＱＦＰ１５
に熱ストレスを与えやすく好ましくない。そこでクリー
ム半田１３の在る部分のみを局部的に加熱する局部加熱
方式としてレーザ半田付は方法を用いている。
の４辺からり−ド１１を出す多足電子部品で、この多数
のり一ド１１を基板９の上に設けたランド１２に半田付
けして接合する。クリーム半田を用いたりフロー半田付
けを行う場合、基板９上の各ランド１２にクリーム半田
１３を然るべき方法で供給し、ＱＦＰ１５の各リード１
１を載置して半田付けの準備とする。この後クリーム半
田１３を然るべき加熱方法にて溶融させれば、リード１
１とラント１２を半田付は接合することができるが、プ
リント基板９全体を加熱する全体加熱方式はＱＦＰ１５
に熱ストレスを与えやすく好ましくない。そこでクリー
ム半田１３の在る部分のみを局部的に加熱する局部加熱
方式としてレーザ半田付は方法を用いている。
レーザ光は微小範囲に集光させることができるので、半
田付は箇所の１か所づつをレーザ加熱することが可能で
あるが、１か所づつの半田を加熱溶融していくと、半田
が溶融された箇所は溶融半田の表面張力によりその部分
のり一ド１１が引っ張られ、半田溶融の成されていない
側を浮き上がらせ、その部分に半田付は不良をきたすこ
とがある。
田付は箇所の１か所づつをレーザ加熱することが可能で
あるが、１か所づつの半田を加熱溶融していくと、半田
が溶融された箇所は溶融半田の表面張力によりその部分
のり一ド１１が引っ張られ、半田溶融の成されていない
側を浮き上がらせ、その部分に半田付は不良をきたすこ
とがある。
本実施例によるレーザ半田付は方法によれば、レーザの
集光スポットを第３図に示すように、ＱＦＰ１５の４辺
から出ているリード１１を周回経路として巡回走査させ
るように制御して、その走査回数または走査時間を制御
することによって、各リード１工と各ランド１２の間の
クリーム半田１３を全箇所にわたって均等に加熱するこ
とができる。
集光スポットを第３図に示すように、ＱＦＰ１５の４辺
から出ているリード１１を周回経路として巡回走査させ
るように制御して、その走査回数または走査時間を制御
することによって、各リード１工と各ランド１２の間の
クリーム半田１３を全箇所にわたって均等に加熱するこ
とができる。
走査速度を速くして半田付は箇所１か所１回当たりのレ
ーザ照射時間を短くし、その分走査回数を増やすと、各
半田付は箇所の加熱は走査回数による累積加熱が成され
、各半田付は箇所の加熱は均等化され、あたかも全半田
付は箇所を同時に加熱したような結果が得られる。また
走査回数により累積照射時間を増やせば、半田付は箇所
の加熱温度を高めることができる。
ーザ照射時間を短くし、その分走査回数を増やすと、各
半田付は箇所の加熱は走査回数による累積加熱が成され
、各半田付は箇所の加熱は均等化され、あたかも全半田
付は箇所を同時に加熱したような結果が得られる。また
走査回数により累積照射時間を増やせば、半田付は箇所
の加熱温度を高めることができる。
従って、半田付けを行う対象の走査範囲、熱伝導性、熱
吸収率等の諸条件を加味して、レーザ光の走査速度、走
査回数を選択制御することにより、半田付は対象に適し
たレーザ半田付けを行うことができる。
吸収率等の諸条件を加味して、レーザ光の走査速度、走
査回数を選択制御することにより、半田付は対象に適し
たレーザ半田付けを行うことができる。
第１図に示す実施例レーザ半田付は装置において、ｌは
レーザ光源、２は光軸調整用反射鏡３はビームエクスパ
ンダ、４は走査用反射鏡５は集光レンズで、これらによ
りＹＡＧレーザの加工光学系を構成し、加工テーブル１
０上に載置したプリント基板９の半田付は箇所に、集光
された高エネルギー密度のレーザビームを照射する。
レーザ光源、２は光軸調整用反射鏡３はビームエクスパ
ンダ、４は走査用反射鏡５は集光レンズで、これらによ
りＹＡＧレーザの加工光学系を構成し、加工テーブル１
０上に載置したプリント基板９の半田付は箇所に、集光
された高エネルギー密度のレーザビームを照射する。
このレーザビームをＱＦＰ１５の４辺から出ている多数
のり一ド１１に順次照射するため、走査用反射鏡４の反
射角を、走査制御器７及び制御モータ８からなる走査制
御手段で制御して、レーザビームをＱＦＰ１５の各リー
ド１１に順次照射させ、全てのり一ド１１を均等に加熱
する。
のり一ド１１に順次照射するため、走査用反射鏡４の反
射角を、走査制御器７及び制御モータ８からなる走査制
御手段で制御して、レーザビームをＱＦＰ１５の各リー
ド１１に順次照射させ、全てのり一ド１１を均等に加熱
する。
レーザビームの走査移動は走査用反射鏡４の反射角度を
変えることによってなされるので、この変化速度によっ
て走査速度を設定することができ、この走査速度にとも
なう走査回数を対象物の状態に合わせて制御する。即ち
、半田付は対象のレーザビーム走査範囲、対象表面の反
射率、吸収率、あるいは使用するレーザの種類によって
、走査回数と走査時間を変化させて制御用する。
変えることによってなされるので、この変化速度によっ
て走査速度を設定することができ、この走査速度にとも
なう走査回数を対象物の状態に合わせて制御する。即ち
、半田付は対象のレーザビーム走査範囲、対象表面の反
射率、吸収率、あるいは使用するレーザの種類によって
、走査回数と走査時間を変化させて制御用する。
実際には第１図に示すように、半田付は箇所の少なくと
も１か所に非接触で温度測定を行う温度センサ６を設置
し、この出力を走査制御器７に入力して半田付は箇所の
昇温状態をモニタしながら、制御モータ８によって走査
用反射鏡４を制御する。尚、温度センサ６による加熱温
度検知は走査速度が遅い場合では、多点検知にするほど
より確実性が増す。例えば、温度センサ６を対向する２
か所のり一ド１１の位置に照準させて、対向する２か所
の昇温状態の検知から走査を制御すれば、対向位置の半
田の加熱溶融のバランスをとることがより確実となるの
で、位置によるばらつきのない良好な半田付は状態を得
ることができる。
も１か所に非接触で温度測定を行う温度センサ６を設置
し、この出力を走査制御器７に入力して半田付は箇所の
昇温状態をモニタしながら、制御モータ８によって走査
用反射鏡４を制御する。尚、温度センサ６による加熱温
度検知は走査速度が遅い場合では、多点検知にするほど
より確実性が増す。例えば、温度センサ６を対向する２
か所のり一ド１１の位置に照準させて、対向する２か所
の昇温状態の検知から走査を制御すれば、対向位置の半
田の加熱溶融のバランスをとることがより確実となるの
で、位置によるばらつきのない良好な半田付は状態を得
ることができる。
レーザビーム照射位置と照射範囲は、第１図に一例を示
すように、照明光１６とカメラ１９とからなる画像認識
装置によって、その認識位置にレーザビームを導くよう
にレーザ装置の位置及び走査用反射鏡４の制御を行うこ
とで実行される。
すように、照明光１６とカメラ１９とからなる画像認識
装置によって、その認識位置にレーザビームを導くよう
にレーザ装置の位置及び走査用反射鏡４の制御を行うこ
とで実行される。
発明の効果
本発明によれば、ＱＦＰなどの集積回路部品や高周波部
品など高温劣化をまねきやすい電子部品を、レーザによ
る局部加熱方式で半田付けするにおいて、半田付は箇所
をレーザビームで順次走査して、所要回数または所要時
間の巡回走査をすることで順次加熱し、その累積加熱に
よりあたかも多数の半田付は箇所を同時に加熱したと同
じように、全半田付は箇所の半田の溶融タイミングを揃
えることができる。従って１か所づつ溶融することによ
る半田溶融側と未溶融側との付着バランスの崩れによる
一方側の浮き上がりがなくなり、均一な接合を全半田付
は箇所でほぼ同時に行うことができる。
品など高温劣化をまねきやすい電子部品を、レーザによ
る局部加熱方式で半田付けするにおいて、半田付は箇所
をレーザビームで順次走査して、所要回数または所要時
間の巡回走査をすることで順次加熱し、その累積加熱に
よりあたかも多数の半田付は箇所を同時に加熱したと同
じように、全半田付は箇所の半田の溶融タイミングを揃
えることができる。従って１か所づつ溶融することによ
る半田溶融側と未溶融側との付着バランスの崩れによる
一方側の浮き上がりがなくなり、均一な接合を全半田付
は箇所でほぼ同時に行うことができる。
また本願第２の発明によるレーザ光の走査回数を多くす
ると、加熱温度の均等化を促進することができ、本願第
３の発明によるレーザ光の走査速度を制御すると、加熱
温度を調整することができるので、半田付は対象物や条
件Ｇこよって走査回数と走査速度を制御して最適な半田
付は状態を得ることができる。
ると、加熱温度の均等化を促進することができ、本願第
３の発明によるレーザ光の走査速度を制御すると、加熱
温度を調整することができるので、半田付は対象物や条
件Ｇこよって走査回数と走査速度を制御して最適な半田
付は状態を得ることができる。
さらに本願第４の発明によれば、少なくとも１か所の任
意位置の半田付は箇所の温度を検知して、半田の溶融温
度に応じたレーザ光の走査回数と走査時間を制御するこ
とができるので、効率よく最適条件の半田付けを行うこ
とができる。
意位置の半田付は箇所の温度を検知して、半田の溶融温
度に応じたレーザ光の走査回数と走査時間を制御するこ
とができるので、効率よく最適条件の半田付けを行うこ
とができる。
第１図は本発明の実施例レーザ半田付は装置の概略構成
図、第２図はＱＦＰの部分拡大図、第３図は走査経路の
説明図である。 レーザ光源 走査用反射鏡 集光レンズ 温度センサ 走査制御器 制御モータ プリント基板 リード ランド クリーム半田
図、第２図はＱＦＰの部分拡大図、第３図は走査経路の
説明図である。 レーザ光源 走査用反射鏡 集光レンズ 温度センサ 走査制御器 制御モータ プリント基板 リード ランド クリーム半田
Claims (4)
- （１）プリント基板のランド上に電子部品のリードを半
田を介して載置し、レーザ光を照射して前記半田を溶融
させ半田付けを行うレーザ半田付け方法において、複数
箇所のランド上の半田にレーザ光を複数回巡回走査して
加熱し、半田の溶融を略均等に行って半田付けすること
を特徴とするレーザ半田付け方法。 - （２）所定ランド上の半田の加熱温度をモニタしながら
レーザ光の走査回数を制御する請求項１記載のレーザ半
田付け方法。 - （３）所定ランド上の半田の加熱温度をモニタしながら
レーザ光の走査速度を制御する請求項１記載のレーザ半
田付け方法。 - （４）テーブル上に載置されたプリント基板の所要部に
レーザ光を照射するためのレーザ光源と、このレーザ光
源からのレーザ光をプリント基板上の半田付け箇所を巡
回走査させる走査手段と、少なくとも１か所の半田加熱
温度に応じて前記走査手段を制御する制御手段とを備え
たことを特徴とするレーザ半田付け装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15353990A JPH0444390A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | レーザ半田付け方法とその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15353990A JPH0444390A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | レーザ半田付け方法とその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0444390A true JPH0444390A (ja) | 1992-02-14 |
Family
ID=15564730
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15353990A Pending JPH0444390A (ja) | 1990-06-11 | 1990-06-11 | レーザ半田付け方法とその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0444390A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0832226A (ja) * | 1994-07-21 | 1996-02-02 | Nec Gumma Ltd | レーザーリフロー装置及び方法 |
-
1990
- 1990-06-11 JP JP15353990A patent/JPH0444390A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0832226A (ja) * | 1994-07-21 | 1996-02-02 | Nec Gumma Ltd | レーザーリフロー装置及び方法 |
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