JPH03204171A - 光ビームはんだ付け装置 - Google Patents
光ビームはんだ付け装置Info
- Publication number
- JPH03204171A JPH03204171A JP33835289A JP33835289A JPH03204171A JP H03204171 A JPH03204171 A JP H03204171A JP 33835289 A JP33835289 A JP 33835289A JP 33835289 A JP33835289 A JP 33835289A JP H03204171 A JPH03204171 A JP H03204171A
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- JP
- Japan
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- light
- solder
- metal vapor
- vapor discharge
- discharge lamp
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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、電子部品の実装を始めとした各種のはんだ付
けを行う光ビームはんだ付け装置に関するものである。
けを行う光ビームはんだ付け装置に関するものである。
［従来の技術］
例えば、プリント配線板への電子部品の実装の分野にお
いては、従、来より、各種のはんだ付け技術が開発され
ている。このうち、電子部品への熱的ダメージをなくす
観点から、従来より光ビームをはんだに照射して、非接
触かつ短時間にはんだのみを加熱してリフローさせては
んだ付けすることが行われている。
いては、従、来より、各種のはんだ付け技術が開発され
ている。このうち、電子部品への熱的ダメージをなくす
観点から、従来より光ビームをはんだに照射して、非接
触かつ短時間にはんだのみを加熱してリフローさせては
んだ付けすることが行われている。
このような光ビーム方式のはんだ付け装置の光源には、
極めて小さいスポットに集光できることから、ＹＡＧレ
ーザなどのレーザが使用されている。しかし、ＹＡＧレ
ーザ発振装置は高価であるため、放電灯を使用した光ビ
ームはんだ付け装置も開発されている。
極めて小さいスポットに集光できることから、ＹＡＧレ
ーザなどのレーザが使用されている。しかし、ＹＡＧレ
ーザ発振装置は高価であるため、放電灯を使用した光ビ
ームはんだ付け装置も開発されている。
この光ビームハンダ付け装置の光源として用いられる放
電灯は、 ■発光部が小さいため、微小スポットに集光できる。
電灯は、 ■発光部が小さいため、微小スポットに集光できる。
■高輝度光源てあり、集光位置での照度が高い。
■熱光源として、近赤外域に強い発光スペクトルを有す
る。
る。
などの点から、キセノンショートアークランプが用いら
れている（例えば雑誌「電子材料Ｊ １９８６年９月号
第７１頁から７５頁参照）。
れている（例えば雑誌「電子材料Ｊ １９８６年９月号
第７１頁から７５頁参照）。
［発明が解決しようとする課題］
はんだ付けというプロセスは、言うまてもなくはんたを
リフローさせてから冷却して、被接合部を接合するもの
である。この点を考慮して、従来の光ビームはんだ付け
装置の光源としての放電灯には、前述の通り近赤外域に
強い発光スペクトルを有するキセノンショートアークラ
ンプが有利であると考えられ、このキセノンショートア
ークランプによる光ビームはんだ付け装置が数多く商品
化されるに到った。
リフローさせてから冷却して、被接合部を接合するもの
である。この点を考慮して、従来の光ビームはんだ付け
装置の光源としての放電灯には、前述の通り近赤外域に
強い発光スペクトルを有するキセノンショートアークラ
ンプが有利であると考えられ、このキセノンショートア
ークランプによる光ビームはんだ付け装置が数多く商品
化されるに到った。
このキセノンショートアークランプを用いた光ビームは
んだ付け装置は、比較的安価にてきているのではあるが
、ＹＡＧレーザを用いた光ビームはんだ付け装置に比べ
、はんだか溶融するまての時間が長くかかり、処理時間
か長くかかってしまうという欠点かあった。この欠点を
カバーするため、最近ては、１〜５ＫＷ程度の大消費電
力のランプを使用する傾向があるが、このような大消費
電力のランプを使用すると、光学系や冷却系も大掛りと
なり、装置がかなり大型なものとなってしまうという問
題がある。
んだ付け装置は、比較的安価にてきているのではあるが
、ＹＡＧレーザを用いた光ビームはんだ付け装置に比べ
、はんだか溶融するまての時間が長くかかり、処理時間
か長くかかってしまうという欠点かあった。この欠点を
カバーするため、最近ては、１〜５ＫＷ程度の大消費電
力のランプを使用する傾向があるが、このような大消費
電力のランプを使用すると、光学系や冷却系も大掛りと
なり、装置がかなり大型なものとなってしまうという問
題がある。
本発明は、かかる課題を考慮してなされたものであり、
安価てかつ処理時間が短く、より小型化が可能な光ビー
ムはんだ付け装置の提供を目的とする。
安価てかつ処理時間が短く、より小型化が可能な光ビー
ムはんだ付け装置の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］
上記の目的を達成するために、この発明の光ビームはん
だ付け装置はショートアーク型の金属蒸気放電灯と、こ
の金属蒸気放電灯からの光を集光する集光鏡を含む光学
系と、はんだが盛られた被処理物の位置決め手段とを具
備したものである。
だ付け装置はショートアーク型の金属蒸気放電灯と、こ
の金属蒸気放電灯からの光を集光する集光鏡を含む光学
系と、はんだが盛られた被処理物の位置決め手段とを具
備したものである。
［作用］
金属蒸気放電灯からは可視域から紫外域の光が多く放射
され、はんだはこの可視域から紫外域の光の吸収により
効率よく昇温する。また、金属蒸気放電灯の極間距離が
短いため集光鏡により極めて小さな照射径に集光されて
、被照射面てのエネルギー密度が高い。
され、はんだはこの可視域から紫外域の光の吸収により
効率よく昇温する。また、金属蒸気放電灯の極間距離が
短いため集光鏡により極めて小さな照射径に集光されて
、被照射面てのエネルギー密度が高い。
［実施例］
第１図は本発明の一実施例である光ビームはんだ付け装
置の概略構成を示す説明図て、４は金属蒸気放電灯ｌ、
楕円集光鏡２、平面鏡３を収納するランプハウス、５は
このランプハウス４に接続される鏡筒で、この鏡筒５内
にレンズ６、平面鏡７、レンズ８を収納している。また
、金属蒸気放電灯ｌの電極間距離はワークの照射径を小
さくする意味で５□以下のものが望ましい、９はこの光
ビームはんだ付け装置からの光によって、はんだ付けさ
れるワークであるフラットパッケージＩＣを示し、ｌＯ
はこのフラットパッケージＩＣ９とプリント基板１１と
を接合するためのはんだ、１２はワークを搬送する搬送
ベルトである。
置の概略構成を示す説明図て、４は金属蒸気放電灯ｌ、
楕円集光鏡２、平面鏡３を収納するランプハウス、５は
このランプハウス４に接続される鏡筒で、この鏡筒５内
にレンズ６、平面鏡７、レンズ８を収納している。また
、金属蒸気放電灯ｌの電極間距離はワークの照射径を小
さくする意味で５□以下のものが望ましい、９はこの光
ビームはんだ付け装置からの光によって、はんだ付けさ
れるワークであるフラットパッケージＩＣを示し、ｌＯ
はこのフラットパッケージＩＣ９とプリント基板１１と
を接合するためのはんだ、１２はワークを搬送する搬送
ベルトである。
第１図の装置において、金属蒸気放電灯１から出た光は
楕円集光鏡２で集光され、平面鏡３で反射し、レンズ６
の焦点に結像し、さらに、レンズ６を経た光は平面鏡７
て反射し、レンズ８からワークのはんだｌＯに照射され
る。
楕円集光鏡２で集光され、平面鏡３で反射し、レンズ６
の焦点に結像し、さらに、レンズ６を経た光は平面鏡７
て反射し、レンズ８からワークのはんだｌＯに照射され
る。
この実施例においては、金属蒸気放電灯ｌとしては、超
高圧水銀灯を用いており、 （イ）出力２５０Ｗ、電極間距離２．００．、、（ロ）
出力２００Ｗ、電極間距離１１１１１、の２つの条件の
ものを使用して第１図に示すよなワークのはんだ材処理
を行った結果、はんだが溶融するのに要する時間は、（
イ）の場合、４〜５ｓｅｃ、（ロ）の場合、２〜３ｓｅ
ｃであった。その他の金属蒸気放電灯ｌの例としては、
キセノン水銀灯や鉄などの金属をパライト化して封入し
たメタル八イドランプなども好適である。いずれにして
も、ショートアーク型ではんだ付に必要な紫外域の光を
多く放射する金属蒸気放電灯を用いれば良い。
高圧水銀灯を用いており、 （イ）出力２５０Ｗ、電極間距離２．００．、、（ロ）
出力２００Ｗ、電極間距離１１１１１、の２つの条件の
ものを使用して第１図に示すよなワークのはんだ材処理
を行った結果、はんだが溶融するのに要する時間は、（
イ）の場合、４〜５ｓｅｃ、（ロ）の場合、２〜３ｓｅ
ｃであった。その他の金属蒸気放電灯ｌの例としては、
キセノン水銀灯や鉄などの金属をパライト化して封入し
たメタル八イドランプなども好適である。いずれにして
も、ショートアーク型ではんだ付に必要な紫外域の光を
多く放射する金属蒸気放電灯を用いれば良い。
この発明の主たる特徴は、光によって、はんだを溶融さ
せる場合、金属であるはんだの表面の光の反射率が、大
きな要素を占めている点に着目した。
せる場合、金属であるはんだの表面の光の反射率が、大
きな要素を占めている点に着目した。
第２図はクリームはんだを溶かして固めたものの分光反
射率測定の結果を示す図で、横軸に光の波長［ｎｍ］、
縦軸にはんだの表面の反射率［％］を示している。固体
の線はんだの場合もほとんど同じである。
射率測定の結果を示す図で、横軸に光の波長［ｎｍ］、
縦軸にはんだの表面の反射率［％］を示している。固体
の線はんだの場合もほとんど同じである。
第２図から明らかなように、赤外域の波長の光に対して
、はんだ（金属）の表面の反射率は高く、大部分は反射
されてしまう。それとは反対に紫外域の波長の光に対し
て、反射率は低く、よく吸収することから、本発明では
、この波長域の光をはんだに照射することにした。従っ
て、光源としては、はんだの反射率の低い波長域の光を
多く放射する超高圧水銀灯を選んだ。
、はんだ（金属）の表面の反射率は高く、大部分は反射
されてしまう。それとは反対に紫外域の波長の光に対し
て、反射率は低く、よく吸収することから、本発明では
、この波長域の光をはんだに照射することにした。従っ
て、光源としては、はんだの反射率の低い波長域の光を
多く放射する超高圧水銀灯を選んだ。
この超高圧水銀灯は主として第３図に示すように３６５
，４０５，４３６，５４６，５７８ ｎ ｍ付近の光を
強く放電するので、はんだ付けには適している。
，４０５，４３６，５４６，５７８ ｎ ｍ付近の光を
強く放電するので、はんだ付けには適している。
第３図はランプの波長−強度の関係を示した図で、実線
は２００Ｗの超高圧水銀灯、点線は１５０Ｗキヤノンラ
ンプの特性から推定される２００Ｗの特性である。それ
に対して、従来から、はだ付けに使用されているランプ
は主として、はんだの表面て反射率の高い赤外域の波長
の光を使用するものて、例えばキセノンランプの場合は
、第３図から明らかなように出力が２００Ｗ （点線）
の場合、紫外域の波長の光の強度は弱く、はんだの溶融
に要する時間も長く要することが推測される０例えば同
じ出力の超高圧水銀灯とキセノンランプを比較したとき
、ランプの寸法は超高圧水銀灯の方が全体的に小さく、
かつ、使用する光の波長域がはんだの表面反射率の低い
部分を用いていること、及び超高圧水銀灯等の金属蒸気
放電灯はこの紫外域の波長の光を強く出力することから
して、従来の光はんだ付け装置に比して、小さい光源て
、高効率の処理を行うことかできる。
は２００Ｗの超高圧水銀灯、点線は１５０Ｗキヤノンラ
ンプの特性から推定される２００Ｗの特性である。それ
に対して、従来から、はだ付けに使用されているランプ
は主として、はんだの表面て反射率の高い赤外域の波長
の光を使用するものて、例えばキセノンランプの場合は
、第３図から明らかなように出力が２００Ｗ （点線）
の場合、紫外域の波長の光の強度は弱く、はんだの溶融
に要する時間も長く要することが推測される０例えば同
じ出力の超高圧水銀灯とキセノンランプを比較したとき
、ランプの寸法は超高圧水銀灯の方が全体的に小さく、
かつ、使用する光の波長域がはんだの表面反射率の低い
部分を用いていること、及び超高圧水銀灯等の金属蒸気
放電灯はこの紫外域の波長の光を強く出力することから
して、従来の光はんだ付け装置に比して、小さい光源て
、高効率の処理を行うことかできる。
［発明の効果］
以上説明したとおり、この発明の光ビームはんだ付け装
置は、はんだの表面反射率の低い波長域の光を強く出力
する光源によって、はんだ付けを行うので、従来のキセ
ノンランプに比較して、低出力の光源を用いることがで
き、装置は小型になり、はんだの溶融も効率よく行うこ
とができる。
置は、はんだの表面反射率の低い波長域の光を強く出力
する光源によって、はんだ付けを行うので、従来のキセ
ノンランプに比較して、低出力の光源を用いることがで
き、装置は小型になり、はんだの溶融も効率よく行うこ
とができる。
第１図は本発明の一実施例である光ビームはんだ付け装
置の概略構成を示す説明図、第２図はクリームはんだの
分光反射率測定の結果を示す図、第３図はランプの波長
−強度の関係を示した図である。 図中。 ｌ：金属蒸気放電灯 ２：楕円集光鏡 ３．７；平面鏡 ４：ランプハウス ５：鏡筒 ６．８：レンズ １０：はんだ １１：搬送ベルト
置の概略構成を示す説明図、第２図はクリームはんだの
分光反射率測定の結果を示す図、第３図はランプの波長
−強度の関係を示した図である。 図中。 ｌ：金属蒸気放電灯 ２：楕円集光鏡 ３．７；平面鏡 ４：ランプハウス ５：鏡筒 ６．８：レンズ １０：はんだ １１：搬送ベルト
Claims (1)
- 超高圧水銀灯やキセノン水銀灯のような紫外域に強い発
行スペクトルを有するショートアーク型の金属蒸気放電
灯と、この金属蒸気放電灯からの光を集光する集光鏡を
含む光学系と、はんだが盛られた被処理物の位置決め手
段とを具備したことを特徴とする光ビームはんだ付け装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33835289A JPH03204171A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 光ビームはんだ付け装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33835289A JPH03204171A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 光ビームはんだ付け装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03204171A true JPH03204171A (ja) | 1991-09-05 |
Family
ID=18317344
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33835289A Pending JPH03204171A (ja) | 1989-12-28 | 1989-12-28 | 光ビームはんだ付け装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03204171A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014049780A1 (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | パイオニアデジタルデザインアンドマニュファクチャリング株式会社 | 加熱装置、はんだ付け装置、加熱方法、および、はんだ付け方法 |
-
1989
- 1989-12-28 JP JP33835289A patent/JPH03204171A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014049780A1 (ja) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | パイオニアデジタルデザインアンドマニュファクチャリング株式会社 | 加熱装置、はんだ付け装置、加熱方法、および、はんだ付け方法 |
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