JP2000334562A

JP2000334562A - パルスヒート式接合装置およびヒータツール

Info

Publication number: JP2000334562A
Application number: JP11143678A
Authority: JP
Inventors: Hidenori Sato; 英紀佐藤; Yutaka Shimoji; 豊下地; Katsuaki Sakai; 克章酒井
Original assignee: Nippon Avionics Co Ltd
Current assignee: Nippon Avionics Co Ltd
Priority date: 1999-05-24
Filing date: 1999-05-24
Publication date: 2000-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ヒータツールの加工性を良くし、寿命を長く
して接合装置の稼働率を向上させ、高価なセラミックス
が不用になり、加熱応答性を向上させることができるパ
ルスヒート式接合装置を提供する。【解決手段】レーザーを射出するレーザ発振器と；レ
ーザに対して透明度の高い透明材で作られ先端にレーザ
に対して透明度が低いレーザ吸収部を有するヒータツー
ルと；レーザ発振器が射出するレーザをヒータツールに
導きこのヒータツールの基部から前記レーザ吸収部を指
向して前記レーザをヒータツール内に射出する導光体
と；ヒータツールを被接合部に所定押圧力で押圧すると
共に、レーザ発振器を制御する接合制御部と；を備え
る。ヒータツールはＹＡＧ結晶で形成し、その先端のレ
ーザ吸収部はＹＡＧ結晶にＮｄ（ネオジウム）をドーピ
ング（拡散処理）して形成することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、被接合部に押圧し
たヒータツールを急加熱することにより被接合部を局部
的に加熱して接合するパルスヒート式接合装置と、ヒー
タツールとに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、厚膜プリント配線板、薄膜プ
リント配線板等のリード線を熱圧着したり、プリント配
線板へＩＣリード等をリフローソルダリングする際に用
いる接合装置として、パルスヒート方式のものが知られ
ている。

【０００３】図４はこの方式による従来の接合装置に用
いるヒータチップを示す斜視図である。ここに示すヒー
タチップ２は、モリブデン（Ｍ_O）やタングステン
（Ｗ）等の高抵抗材料で作られている。このヒータチッ
プ２を被接合部に押圧し、この状態でこのヒータチップ
２にパルス状の大電流を流すことによりジュール熱を発
生させ、この熱で被接合部を局部的に加熱し溶融させ、
接合するものである。例えばリフローソルダリングの場
合には被接合部を形成する一対の接合部材間に挟んだ半
田を溶融させ、その後パルス電流を止め被接合部が冷え
て半田の凝固温度以下になるのを待ってからヒータチッ
プを被接合部から離す。

【０００４】従ってこの方式の接合装置では、被接合部
に対してヒータチップ２を押圧または離隔させるための
昇降駆動手段を持ったヘッド部と、ヒータチップ２の加
熱時間に対応して変化するパルス電流を供給するパルス
ヒート電源とを備える。この場合にパルスヒート電源
は、ヒータチップ２の先端付近の温度すなわちヒータ温
度をフィードバックし、このヒータ温度が予め設定した
時間・温度制御特性（温度プロファイルという）となる
ようにヒータ電流を制御する。図４において４はこのヒ
ータチップ２の温度を検出するための熱電対である。

【０００５】すなわち温度プロファイルにより求めた目
標温度とフィードバックしたヒータ温度との差を小さく
するように、ヒータ電流（交流）を位相制御し、目標温
度の変化にヒータ温度を追従させるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここに従来のヒータチ
ップ２に用いるモリブデン（Ｍｏ）やタングステン
（Ｗ）などの高抵抗材料は加工性が悪く、特殊な放電加
工法などを適用することによって加工する必要があっ
た。この放電加工ではヒータツール２の微細な加工が困
難であり、ヒータツール２の先端を十分に小さくするこ
とが困難で極めて微小な被接合部の接合に適したヒータ
ツール２を得ることが困難であった。また前記の材料は
先端の摩滅が進行し易く、寿命も１〜３万回の接合に耐
えるものが限界であった。このためヒータチップ２の交
換周期が短くなり、接合装置の稼働率が低下するという
問題もあった。

【０００７】この従来のヒータツール２において、寿命
を長くするために先端部にダイヤモンドやサファイヤな
どの高硬度かつ高熱伝導率のセラミックスを接着するこ
とが考えられる。しかし硬度が高くかつ熱伝導率が高い
ダイヤモンドやサファイヤなどは高価であり、安価なセ
ラミックスでは十分大きな熱伝導率のものが得られな
い。また熱は、ヒータツール２から先端のセラミックス
に伝達することになり、この先端部は間接的に加熱され
ることになるから、温度上昇の応答性が悪くなるという
問題もあった。

【０００８】従ってこの発明は、ヒータツールの加工性
を良くし、寿命を長くして接合装置の稼働率を向上させ
ることができ、高価なセラミックスが不用になり、加熱
応答性を向上させることができるパルスヒート式接合装
置を提供することを第１の目的とする。またこの装置に
用いるヒータツールを提供することを第２の目的とす
る。

【０００９】

【発明の構成】本発明によれば第１の目的は、ヒータツ
ールを被接合部に押圧して急加熱することにより被接合
部を加熱接合するパルスヒート式接合装置において、レ
ーザーを射出するレーザ発振器と；前記レーザに対して
透明度の高い透明材で作られ先端に前記レーザに対して
透明度が低いレーザ吸収部を有するヒータツールと；前
記レーザ発振器が射出するレーザを前記ヒータツールに
導きこのヒータツールの基部から前記レーザ吸収部を指
向して前記レーザを前記ヒータツール内に射出する導光
体と；前記ヒータツールを被接合部に所定押圧力で押圧
すると共に、前記レーザ発振器を制御する接合制御部
と；を備えることを特徴とするパルスヒート式接合装
置、により達成される。

【００１０】この場合に、さらにヒータツールと被接合
部との相対位置決めを行う位置制御部を備え、ヒータツ
ールと被接合部との相対位置決めをした状態で接合動作
を開始することにすれば、被接合部の位置決めを正確に
行って精度のよい接合が可能になる。この位置制御部は
ヒータツールの押圧方向（Ｚ軸方向）のみの位置決めを
行うものであってもよいが、押圧方向と共にこれに直交
する方向（Ｘ−Ｙ軸方向）の位置を制御するものが望ま
しい。この位置決めはコンピュータ制御とするのが望ま
しい。

【００１１】ヒータツールはＹＡＧ結晶（イットリウム
・アルミニウム・ガーネットの結晶、Yttrium Aluminum
Garnet, Y₃Al₅O_１２）で形成し、その先端のレーザ吸
収部はＹＡＧ結晶にＮｄ（ネオジウム）をドーピング
（拡散処理）することにより形成することができる。Ｙ
ＡＧ結晶は硬くて機械的に強く、化学的に安定である。
また等方的な結晶構造を持ち、光学的に均一で可視光か
ら赤外光域にわたる広い波長域に対して透明度が極めて
高い。さらに熱伝導率は普通のガラスに比べて１桁ほど
大きい。

【００１２】先端のレーザ吸収部はＮｄ（ネオジウム）
などの不純物をドープ（拡散）することにより、使用す
るレーザの波長域に対して透明度が低くなるようにす
る。ドープする不純物はＮｄ以外の材料であってもよい
が、ＮｄはＹＡＧレーザを発生させる固定レーザ発振器
でＹＡＧ結晶にドープすることが広く行われているとい
う実績があるためにここで用いる不純物としては最適で
ある。ＹＡＧレーザに用いる場合にはＹＡＧ結晶にドー
プするＮｄ濃度はごく小さく、通常０．７２５重量％
（１．０原子％、１．３８×１０^２０原子数／ｃｍ^３）
程度である。これに対してこの発明ではＮｄを不純物と
してドープすることにより不透明にするものであるか
ら、そのドープする濃度はできるだけ高くするのが望ま
しい。例えば３〜２０重量％程度とするのがよい。

【００１３】レーザ発振器はヒータツールに用いる透明
材に対して透過性の高い波長域のレーザを発生するもの
が望ましい。透明材としてＹＡＧ結晶を用いる場合には
ＹＡＧ結晶は広い波長域に対して高い透明度をもつの
で、ほとんど全てのレーザが使用可能である。大出力の
レーザが容易に得られることや、信頼性が高く、光ファ
イバでエネルギー伝送ができる、などの理由から、ＹＡ
Ｇレーザが最も適する。

【００１４】ヒータツールの形状は、基部から先端部に
向けて入射したレーザが効率良くこの先端部に集中する
形状とすべきである。例えば基部から先端部に向かって
次第に縮径する円錐状あるいは角錐状（４角錐、多角錐
など）とするのがよい。ＹＡＧ結晶は屈折率が１．８２
３であり、普通のレンズに用いるクラウン・ガラスの屈
折率１．５２に比べて大きいから、全反射の臨界角は大
きくなる。このため、ヒータツールの頂角を比較的大き
くして先端付近の機械的強度を十分大きく確保しつつ、
錐面による全反射を利用してレーザを先端部に集めるこ
とができる。従ってヒータツールの形状を適切に決める
ことにより錐面からのレーザの漏出を確実に防止できる
から、この場合にはヒータツールの表面にメッキなどの
レーザ反射膜を形成する必要がなく、作業者は保護眼鏡
を用いずに作業することが可能になる。

【００１５】本発明によれば第２の目的は、請求項１〜
３のいずれかのパルスヒート式接合装置に用いるヒータ
ツールであって、レーザに対して透明度の高い透明材で
基部から先端に向かって次第に縮径する錐状に形成さ
れ、前記透明材の先端に前記レーザに対して透明度の低
いレーザ吸収部を形成したことを特徴とするヒータツー
ル、により達成される。ここに透明材はＹＡＧ結晶と
し、先端のレーザ吸収部はＹＡＧ結晶にＮｄをドーピン
グすることによって形成することができる。

【００１６】

【実施態様】図１はこの発明の一実施態様を示す概念
図、図２はヒータツールとその取付部付近を示す斜視
図、図３は同じくヒータツールの正面断面図である。

【００１７】

【位置制御部】図１において符号１０はＸ−Ｙ軸方向
（水平方向）位置制御部であり、水平な基台１２上でＹ
軸方向すなわち紙面を垂直に貫通する方向にローラ１
４，１４によって移動可能に支持されるＹ軸方向移動台
１６と、このＹ軸方向移動台１６上でＸ軸方向すなわち
紙面上で左右方向にローラ１８，１８によって移動可能
に支持されたＸ軸方向移動台２０とを有する。ローラ１
４，１８はそれぞれモータ２２，２４によって回転駆動
可能である。これらモータ２２，２４は、Ｘ−Ｙ軸制御
回路２６によってそれぞれドライバ２８，３０を介して
制御される。

【００１８】３２はＸ軸方向移動台２０の上に固定され
た接合対象であるプリント配線板である。このプリント
配線板３２の上面に形成された回路パターンのパッド
（図示せず）には、接着剤などで仮止めされたＩＣ３４
のリードが位置合わせされている。ここに回路パターン
のパッド上には、クリームはんだが供給されたり、はん
だめっきが施されている。ＩＣ２８のリードは回路パタ
ーンのパッド上に位置して、両者により被接合部３６が
形成される。

【００１９】３８はＺ軸方向位置制御部である。このＺ
軸方向位置制御部３８はＺ軸方向（垂直方向）すなわち
紙面上で上下方向に移動可能に保持されたＺ軸方向移動
台４０を備え、この移動台４０の上下方向の位置はモー
タ４２により制御可能である。

【００２０】このモータ４２はＺ軸制御回路４４によっ
てドライバ４６を介して制御される。Ｚ軸制御回路４４
および前記Ｘ−Ｙ軸制御回路２６は、マイクロコンピュ
ータからなる位置制御回路４８を形成する。またＸ−Ｙ
軸方向位置制御部１０とＺ軸方向位置制御部３８によっ
て、被接合部３６を後記ヒータツール７４に対して相対
移動させて位置決めを行う位置制御部が形成される。

【００２１】

【接合制御部】接合制御部は押圧力制御部とレーザ制御
部とを有する。まず押圧力制御部を説明する。移動台４
０には、水平な支軸５０によって軸支されたＬ字形のレ
バー５２が取付けられている。このレバー５２の水平部
５２ａは適度な上下方向の弾性を持ち、その先端にはヒ
ータヘッド部５４が取付けられている。レバー５２の垂
直方向の起立部５２ｂには、引張りばね５６によって図
１上で反時計方向（ヒータヘッド部５４を上昇させる方
向）への復帰習性が付与されている。この起立部５２ｂ
はまた、エアシリンダ５８のプランジャによって図１上
で時計方向へ押圧されて同方向へ回動する。エアシリン
ダ５８は押圧力制御回路６０によってドライバ６２を介
して制御される。

【００２２】６４はＺ軸方向移動台４０の下限位置を設
定するためのリミットスイッチである。移動台４０はエ
アシリンダ５８を不作動としてレバー５２をばね５６に
より復帰させた状態で下降され、リミットスイッチ６０
が移動台４０の下限位置を検出した時には、ヘッド部５
４の後記するヒータツール７４が被接合部３６に接触す
るか、あるいは被接合部３６から一定距離離れて停止す
る。

【００２３】６６はエアシリンダ５８の作動時にレバー
５２が一定の回動量だけ回動したことを検出するリミッ
トスイッチである。すなわち移動台４０が下降してリミ
ットスイッチ６４がその下限位置を検出した状態で、エ
アシリンダ５８を作動させれば、レバー５２の水平部５
２ａが撓んでヒータツール７４が被接合部３６を押圧
し、リミットスイッチ６６がレバー５２の一定回動量を
検出する時に水平部５２ａの撓み量が一定となり、ヒー
タツール７４の押圧力が一定となる。

【００２４】レーザ制御部は、レーザ発振器６８と、レ
ーザ制御回路７０とを備える。レーザ発振器６８は例え
ばＹＡＧレーザを出力する。ここではＩＣ３４のリード
を接合するのに適切な出力のものが使用される。例えば
ＣＷ（Continuous Wave、連続波）レーザに超音波変調
器（ＡＯ変調器）を組み込んで得られるＣＷ励起Ｑスイ
ッチパルス発振レーザ、１つのパルスの中に１μｓ以下
の無数の不規則なスパイクパルスが存在するパルスレー
ザなどが適するが、特に１００〜３００ｍｓｅｃのパル
スレーザが最適である。

【００２５】レーザ制御回路７０はこのレーザ発振器６
８のレーザ出力をオン・オフ制御するものであり、前記
リミットスイッチ６６がオンとなった瞬間にレーザ発振
器６８がＹＡＧレーザを一定時間出力する。なおこのＹ
ＡＧレーザの出力エネルギーは、後記するヒータツール
７４の先端温度が被接合部３６の接合温度に適合するよ
うに制御される。なおレーザ制御回路７０および押圧力
制御回路６０はマイクロコンピュータからなる接合制御
回路７２を形成する。

【００２６】

【ヒータヘッド部】次にヒータヘッド部５４を説明す
る。このヒータヘッド部５４は図２，３に示すように、
ＹＡＧ結晶を略円錐状に加工したヒータツール７４と、
このヒータツール７４の大径な基部７４ａが下方から嵌
合されて固定されたヒータツールホルダ７６と、このヒ
ータツールホルダ７６を保持するブラケット７８とを有
する。ヒータツール７４の先端７４ｂすなわち下端には
Ｎｄ（ネオジウム）が予めドープされている。

【００２７】ヒータツールホルダ７６には導光体として
の光ファイバ８０の一端が接続され、この光ファイバ８
０の端面がヒータツール７４の基部７４ａの端面に垂直
に対向する。光ファイバ８０の他端はレーザ発振器６８
に接続されている。ヒータツールホルダ７６は、例えば
垂直な分割面で２分割した一対の半体で構成し、両半体
間にヒータツール７４の基部７４ａおよび光ファイバ８
０の端部を挟んで固定する構造とすることができる。

【００２８】なおこれら両半体を結合するための長いボ
ルト８２，８２をブラケット７８に螺入することにより
ホルダ７６をブラケット７８に固定する。ブラケット７
８は前記レバー５２の水平部５２ａの先端に下方からボ
ルト止めされる。

【００２９】

【動作】プリント基板３２上の被接合部３６の座標は予
めコンピュータからなる位置制御回路４８に入力され、
Ｘ−Ｙ制御回路２６は所定の順番で被接合部３６をヒー
タツール７４の下方に移動させて順次位置決めする。一
方Ｚ軸制御回路４４は、ヒータツール７４がＸ−Ｙ軸制
御回路２６によって被接合部３６の上方に位置決めされ
る度に移動台４０を下降させ、リミットスイッチ６４が
移動台４０を検出してオンになると移動台４０をその位
置に停止させる。

【００３０】このリミットスイッチ６４のオンに基づい
て押圧力制御回路６０はエアシリンダ５８を作動させ
る。すなわちエアシリンダ５８はレバー５２の起立部５
２ｂを図１で時計方向に回動させる。この結果ヘッド部
５４のヒータツール７４が被接合部３６を押圧し、リミ
ットスイッチ６６がオンになるとレバー５２の水平部の
撓み量が一定となり、ヒータツール７４の被接合部３６
に対する押圧力が一定となる。

【００３１】このリミットスイッチ６６のオンに基づい
て押圧力制御回路６０はエアシリンダ５８の押圧力をそ
のまま保持すると共に、レーザ制御回路７０はレーザ発
振器６８から所定エネルギー量のＹＡＧレーザを出力さ
せる。このＹＡＧレーザは光ファイバ８０によってヒー
タヘッド５４に導かれ、ヒータツール７４の基部７４ａ
に向かってヒータツール７４の中心軸線上に沿って射出
される。ＹＡＧレーザは強い指向性を有するから、ヒー
タツール７４内を中心軸に沿って直進し、先端部７４ｂ
に入射する。

【００３２】ヒータツール７４はＹＡＧ結晶で作られて
いるのでＹＡＧレーザはヒータツール７４内を極めて高
透過率をもって通り、先端部７４ｂに到達する。この先
端部７４ｂには不純物（この場合はＮｄ）が高い濃度で
拡散されているから、この先端部７４ｂ内ではレーザの
透過率は極めて悪くなり、レーザはここで吸収されて熱
に変化する。従って先端部７４ｂは速やかに発熱し、被
接合部３６を加熱して接合することができる。

【００３３】ここに先端部７４ｂの発熱エネルギーは、
レーザ制御回路７０によってレーザ出力や出力時間を制
御することによって高精度に制御することができる。こ
のため先端部７４ｂの温度も高精度に管理することがで
きる。例えば被接合部３６の種類によって接合温度や必
要な熱エネルギーを予め接合制御回路７２にメモリして
おき、被接合箇所ごとにレーザ出力エネルギーを変化さ
せてもよい。

【００３４】この実施例ではヒータツール７４の先端に
不純物（Ｎｄ）をドープ（拡散）させているが、ヒータ
ツールの先端にレーザの吸収率が高い他の材質からなる
先端部を接合してもよい。ヒータツール７４は円錐形が
最も好ましいが多角錐、四角錐などであってもよい。し
かしヒータツール７４の表面からレーザの漏れができる
だけ少ない形状がよいの勿論である。

【００３５】例えば光ファイバ（導光体）からヒータツ
ールに入射するレーザがヒータツールの側表面で全反射
して先端に導かれるような頂角をもった円錐形が最も望
ましい。ヒータツールの表面はレーザ反射膜で被覆して
もよい。またヒータツール７４の先端７４ｂはレーザで
直接加熱されるから、レーザの出力エネルギーにより先
端７４ｂの温度管理が相当高精度に行うことが可能にな
る。従ってこの場合には、先端７４ｂの温度を熱電対な
どで検出したり温度フィードバックすることを省くこと
も可能である。なお熱電対を設けて温度フィードバック
してもよいのは勿論である。

【００３６】

【発明の効果】請求項１の発明は以上のように、ヒータ
ツールをレーザに対して透明度の高い透明材で作り、そ
の先端にこのレーザに対して透明度が低いレーザ吸収部
を設け、ヒータツールを被接合部に所定押圧力で押圧し
た状態でレーザ発振器からレーザを射出させ、導光体に
よってヒータツールに導かれたレーザが透明材を通過し
て先端のレーザ吸収部に吸収されるように構成したもの
である。従ってヒータツールの材料としてモリブデンや
タングステンなどの加工性が悪いものを用いる必要がな
くなり、加工が容易になる。

【００３７】また先端に設けるレーザ吸収部には、ダイ
ヤモンドやサファイヤなどの特殊な材料を用いずに十分
に耐久性の良いものが容易に入手可能であるから、耐久
性の高いヒータツールを容易に作ることができヒータツ
ールの寿命を長くして装置の稼働率を高めることができ
る。さらにレーザは透明材を透過して先端のレーザ吸収
部に直接吸収され、ここで熱に変換されるから、先端を
直接加熱することができ、加熱応答性が良い。

【００３８】この接合装置は、被接合部をヒータツール
に対して相対移動させる位置制御部を設けておくことに
より、作業能率を高めることができる（請求項２）。位
置制御部はヒータツールを垂直（Ｚ軸方向）に上下動さ
せるだけのものであってもよいが、これと共に被接合部
を水平方向（Ｘ−Ｙ軸方向）に２次元に移動させるもの
であってもよい（請求項３）。これらの位置制御部はマ
イクロコンピュータにより予め記憶した接合位置を順に
移動させるものとすることができる。レーザはＹＡＧレ
ーザが、取扱いの容易性、信頼性、出力などの点で最も
好ましい（請求項４）。

【００３９】請求項５の発明によれば、この接合装置に
用いるヒータツールが得られる。このヒータツールは透
明材を広い波長帯域にわたって光透過性がよいＹＡＧ結
晶とし、先端のレーザ吸収部はこのＹＡＧ結晶にＮｄを
ドープ（拡散）させることにより形成することができる
（請求項６）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様を示す図

【図２】そのヒータツールとその取付部付近を示す斜視
図

【図３】ヒータツールの正面断面図

【図４】従来のヒータツールを示す斜視図

【符号の説明】

１０Ｘ−Ｙ軸方向位置制御部３６被接合部３８Ｚ軸方向位置制御部４８位置制御回路５２押圧力制御部の一部を形成するレバー５４ヒータヘッド部６０押圧力制御回路６８レーザ制御部の一部を形成するレーザ発振器７０レーザ制御部の一部を形成するレーザ制御回路７２接合制御回路７４ヒータツール７４ａ基部７４ｂ先端（レーザ吸収部）８０光ファイバ（導光体）

【手続補正書】

【提出日】平成１２年３月１０日（２０００．３．１
０）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

【請求項４】請求項１〜３のいずれかのパルスヒート
式接合装置に用いるヒータツールであって、レーザに対
して透明度の高い透明材で基部から先端に向かって次第
に縮径する錐状に形成され、前記透明材の先端に前記レ
ーザに対して透明度の低いレーザ吸収部を形成したこと
を特徴とするヒータツール。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３８

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３８】この接合装置は、被接合部をヒータツール
に対して相対移動させる位置制御部を設けておくことに
より、作業能率を高めることができる（請求項２）。位
置制御部はヒータツールを垂直（Ｚ軸方向）に上下動さ
せるだけのものであってもよいが、これと共に被接合部
を水平方向（Ｘ−Ｙ軸方向）に２次元に移動させるもの
であってもよい（請求項３）。これらの位置制御部はマ
イクロコンピュータにより予め記憶した接合位置を順に
移動させるものとすることができる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３９】請求項４の発明によれば、この接合装置に
用いるヒータツールが得られる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 599070868 2125 ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＣｔ．，Ｃｌｅａｒｗａｔｅｒ，Ｆｌｏｒｉｄａ 34624 ＵｎｉｔｅｄＳｔａｔｅｓｏｆＡｍｅｒｉｃａ (72)発明者下地豊アメリカ合衆国 34624 フロリダ州クリアウォーター、ユニバーシティコート、 2125 (72)発明者酒井克章東京都港区西新橋三丁目20番１号日本アビオニクス株式会社内Ｆターム(参考） 4E068 BC03 CF00 5E319 AB01 AB03 CC46

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ヒータツールを被接合部に押圧して急加
熱することにより被接合部を加熱接合するパルスヒート
式接合装置において、レーザーを射出するレーザ発振器と；前記レーザに対し
て透明度の高い透明材で作られ、先端に前記レーザに対
して透明度が低いレーザ吸収部を有するヒータツール
と；前記レーザ発振器が射出するレーザを前記ヒータツ
ールに導き、このヒータツールの基部から前記レーザ吸
収部を指向して前記レーザを前記ヒータツール内に射出
する導光体と；前記ヒータツールを被接合部に所定押圧
力で押圧すると共に、前記レーザ発振器を制御する接合
制御部と；を備えることを特徴とするパルスヒート式接
合装置。
【請求項２】被接合部を前記ヒータツールに対して相
対移動させて被接合部の位置決めを行う位置制御部を備
え、前記位置制御部で被接合部とヒータツールとの相対
位置決めをした状態で接合制御部が作動する請求項１の
パルスヒート式接合装置。
【請求項３】位置制御部はヒータツールの押圧方向の
位置を制御するＺ軸方向位置制御部と、これに直交する
方向の位置を制御するＸ−Ｙ軸方向位置制御部とを備え
る請求項２のパルスヒート式接合装置。
【請求項４】レーザ発振器はＹＡＧレーザを出力する
請求項１〜４のいずれかのパルスヒート式接合装置。
【請求項５】請求項１〜３のいずれかのパルスヒート
式接合装置に用いるヒータツールであって、レーザに対
して透明度の高い透明材で基部から先端に向かって次第
に縮径する錐状に形成され、前記透明材の先端に前記レ
ーザに対して透明度の低いレーザ吸収部を形成したこと
を特徴とするヒータツール。
【請求項６】透明材はＹＡＧ結晶であり、先端のレー
ザ吸収部は前記ＹＡＧ結晶にＮｄをドープさせることに
より形成される請求項５のヒータツール。