JPH0481262A - 光ビームはんだ付け装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、光ビームの熱を利用して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。

（従来の技術） 第３図に示されるように、従来の光ビームはんだ付け装
置は、光源（ハロゲンランプまたはキセノンランプ）１
１と、この光源１１の周囲に配置されたランプハウス（
楕円反射鏡）１２と、このランプハウス１２の開口側に
配置された第１平面ミラー１３、第２平面ミラー１４お
よび集光レンズ（シリンドリカルレンズ）１５からなる
光学系１６と、この光学系１６と基板１７との間に配置
されたマスク（自動マスク）１８とによって構成されて
いる。前記基板１７上には被はんだ付けワークとしての
電子部品１９が搭載されている。

そうして、一つの光源１１から周囲に発光された光が、
ランプハウス１２の内面での反射により下方に方向（＝
Ｉけされ、複数の光学系ＩＧにより複数の光ビームに分
岐され、マスク１８を経て電子部品１９の複数の被はん
だ付け部に照射され、光ビームの熱により単一部品の複
数箇所における局所はんだ付けが一括して行われる。

（発明が解決しようとする課題） この第３図に示されるように、一つの光源１１から発光
された光が、複数の光学系１６により複数の光ビームに
分岐されて、単一電子部品１９の複数の被はんだイ１け
部に照射される場合、例えば、第４図に示されるように
、一つの光源１１で電子部品（フォード・フラット・パ
ッケージ集積回路）１９の４辺リード群１９ａ　、　１
９ｂ　、　１９ｃ　、　］！Ｎを同時加熱する場合、そ
の各辺リード群１９ａ　、　１９ｂ　、　　１９ｃ　。

＋９ｄの中央部に位置する光軸に近い照射領域（斜線部
分）の温度が高温であるのに対し、光軸から離れた照射
領域の温度が低温となるようなエネルギー密度分布が示
される。したがって、各辺リード群１９ａ　、　１９ｂ
　、　１９ｃ　、　１９ｄの両端部では、中央部に比べ
て放熱エリアが大きいこともあって、熱エネルギーが不
足しやすい。また、一つの光源１１で電子部品１９の４
辺リード群１９ａ　、　１９ｂ　、　１９ｃ　。

＋９６を同時加熱したとき、その４辺間の熱エネルギー
に不均一が生じた場合は、各辺間の熱エネルギーが均一
となるように光学系１６を調整するが、この光学系１６
の調整は容易でない。

また、電子部品１９のサイズが変化した場合、従来は第
１平面ミラー１３、第２平面ミラー１４および集光レン
ズ（シリンドリカルレンズ）１５の角度を変えて対応し
ているが、このようにして光学系１６の光軸角度を変化
させる場合は、マスク１８との関係でエネルギー密度が
変化し、エネルギー密度の均一化が困難であるとともに
、ミラー等の角度を制御する制御機構が必要になり、光
学系１６の構成が複雑になる問題もある。

さらに、従来の光源１１は、ハロゲンランプまたはキセ
ノンランプを使用しているが、これらのランプは、赤外
線により基板温度を必要以上に高めてしまったり、局所
はんだ付け部の周囲に良くない熱影響を与える問題もあ
る。

本発明は、このような様々な問題点を解決することを目
的とするものである。

〔発明の構成〕

（課題を解決するための手段） 請求項１の発明は、光源２１と、この光源２１の周囲に
配置されたランプハウス２２と、このランプハウス２２
の開口側に配置された光学系２３と、この光学系２３と
被はんだ付けワーク２７との間に配置されたマスク２６
とを備えた光ビームはんだ付け装置において、前記光源
２１、ランプハウス２２および光学系２３からなる光源
ユニット２４が、単一ワークにおける複数の被はんだ付
け部２７８．２７ｂ　、　２７ｃ　。

２７ｄに対応して複数組設けられたものである。

請求項２の発明は、請求項１の光ビームはんだ付け装置
において、光源ユニット２４が移動自在に設けられたも
のである。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２記載の光ビ
ームはんだイ」け装置において、光源２１としてメタル
ハライドランプが設けられたものである。

（作用） 請求項１の発明は、複数の光源ユニット２４が個々の被
はんだ付け部２７ａ　、　２７ｂ　、　２’ｌｃ　、　
２７＋］を同時加熱する。その際、個々の被はんだ付け
部では、光軸から離れた照射領域で高熱が得られるエネ
ルギー密度分布となる。また、各被はんだ付け部間の熱
エネルギーに不均一が生じた場合は、複数の光源ユニッ
ト２４の光源２１等を独立に調整する。

請求項２の発明は、被はんだ付けワーク２７のサイズが
変化した場合、光源ユニット２４を全体的に移動させる
ことにより、光学系２３の光軸角度を変化させることな
く前記サイズ変化に対応する。

請求項３の発明は、メタルハライドランプからは赤外線
放射が少ないため、基板温度や周囲への熱影響を抑制で
きる。

（実施例） 以下、本発明を第１図および第２図に示される実施例を
参照して詳細に説明する。

第１図に示されるように、光源２１と、この光源２１の
周囲に配置されたランプハウス２２と、このランプハウ
ス２２の開口側に配置された光学系２３とによって、光
源ユニット２４が構成されている。光源２１、ランプハ
ウス２２および光学系２３の位置関係は固定されている
が、光源ユニット２４は、水平方向に移動自在に設けら
れているので、ユニット全体を動かして照射位置を変化
させることができる。

前記光源２１としては、ハロゲンランプ、キセノンラン
プまたはメタルハライドランプを使用する。メタルハラ
イドランプは、水銀とハロゲン化金属とを封入した放電
ランプであり、このメタルハライドランプから出る光は
、紫外線から可視光線（４００〜８００　ｎｍ）までの
波長領域が主であり、赤外線放射が少ない点で好ましい
。さらに、このメタルハライドランプは、他のランプよ
り効率が良く小型化が図れるので、複数設ける場合に有
利である。

前記ランプハウス２２としては楕円反射鏡を使用する。

前記光学系２３では、セグメントミラー　シリンドリカ
ルレンズまたは非球面レンズを用いて、エネルギーを均
一にする。

さらに、前記光学系２３と基板２５との間には、光ビー
ム照射範囲を限定するマスク（自動マスク）２６が配置
されている。このマスク２６にはシャッターが設けられ
ており、必要な時点で必要な時間だけ開口制御され、光
ビームが透過される。このマスク２６は、光源ユニット
２４と一体構造となっていてもかまわない。

基板２５上には被はんだ付けワークとしての電子部品２
７が搭載されている。この電子部品２７には複数の被は
んだ付け部が設けられている。

前記光源ユニット２４は、単一電子部品２７における複
数の被はんだ付け部に対応して複数組設けられている。

前記マスク２６は、図示されるように複数枚設けてもよ
いが、１枚でも良い。このマスク位置は、自動的にセッ
トまたは変更される。

そうして、複数の光源ユニット２４から照射された光ビ
ーム２８がマスク２６を経て複数の被はんだ付け部を同
時加熱し、単一部品の複数箇所における局所リフローは
んだ付けが一括して行われる。

例えば、第２図に示されるフォード・フラット・パッケ
ージ・タイプ集積回路のような電子部品２７の４辺の被
はんだ付け部（リード群）　２７ａ　。

２７ｂ　、　２７ｃ　、　２７ｄを同時加熱する場合は
、個々の被はんだ付け部（リード群）　２７ａ　、　２
７ｂ　、　２７ｃ　。

２７ｄにおいて、光軸から離れた照射領域（斜線部分）
で高熱が得られるエネルギー密度分布となる。

したがって、放熱エリアの大きな各辺の被はんだ付け部
（リード群）　２７ａ　、　２７ｂ　、　２７ｃ　、　
２７＋Ｉの両端部でも十分な熱エネルギーが得られる。

電子部品２７の個々の被はんだ付け部間に熱エネルギー
の不均一性が生じた場合は、個々の光源２１を調整する
などして対応する。

また、電子部品２７のサイズが変化した場合は、個々の
被はんだ付け部２７ｇ　、　２７ｂ　、　２７ｃ　、　
２Ｌｄの位置も変化するので、光源ユニット２４を全体
的に水平移動させるとともに、マスク２６の位置も移動
させて、照射位置を追従変化させる。したがって、光学
系２３の光軸角度を変化させることなくサイズ変化に対
応できる。

〔発明の効果〕

請求項１の発明によれば、光源、ランプハウスおよび光
学系からなる光源ユニットが、単一ワークにおける複数
の被はんだ付け部に対応して複数組設けられたから、個
々の被はんだ付け部では、光軸から離れた照射領域でも
高熱となるエネルギー密度分布が得られる。また、被は
んだ付け部間の熱エネルギーに不均一が生じた場合は、
個々の光源ユニットの光源等を調整して容易に対応でき
る。

請求項２の発明によれば、光源ユニットが移動自在に設
けられたから、被はんだ付けワークのサイズが変化した
場合、光源ユニットを全体的に移動させることによって
、光学系の光軸角度を変化させることなく前記サイズ変
化に容易に対応でき、光軸角度を変化させるときの問題
が生じない。

すなわち、エネルギー密度の均一性を維持できるととも
に、光源ユニットを単に移動させればよいから、光学系
等の複雑化を防止できる。

請求項３の発明によれば、光源としてのメタルハライド
ランプからは赤外線放射が少ないため、はんだ付け時の
基板温度を抑制できるとともに、周囲への熱影響を抑制
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の光ビームはんだ付け装置の一実施例を
示す概略図、第２図はその光ビーム照射部の平面図、第
３図は従来の光ビームはんだ付け装置を示す概略図、第
４図はその光ビーム照射部の平面図である。 ２１・・光源、２２・・ランプハウス、２３・・光学系
、２４・・光源ユニット、２６・・マスク、２７・・被
はんだ付けワーク、２７ａ　、　２７ｂ　、　２７ｃ　
、　２Ｎ・・被はんだ付け部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）光源と、この光源の周囲に配置されたランプハウ
   スと、このランプハウスの開口側に配置された光学系と
   、この光学系と被はんだ付けワークとの間に配置された
   マスクとを備えた光ビームはんだ付け装置において、 前記光源、ランプハウスおよび光学系からなる光源ユニ
   ットが、単一ワークにおける複数の被はんだ付け部に対
   応して複数組設けられたことを特徴とする光ビームはん
   だ付け装置。
2. （２）光源ユニットが移動自在に設けられたことを特徴
   とする請求項１記載の光ビームはんだ付け装置。
3. （３）光源としてメタルハライドランプが設けられたこ
   とを特徴とする請求項１または請求項２記載の光ビーム
   はんだ付け装置。