JPH0575196B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明はレーザ半田付けに適したプリント配線
板に関する。

〔従来の技術〕

従来、プリント配線板の配線パターンの所要各
部に対する、ICチツプ・抵抗器・コンデンサな
どの各種の電気的素子、その他の被取付け部品の
半田による能率的な取付け方法として一般に所謂
りフロー法が利用されている。

リフロー法は一度に複数個の部品の半田付け処
理ができるので量産的であり、又個個の部品の半
田付け状態も全体的に信頼性が高い。しかも技法
上全ての被取付け部品にかなりの熱がかかるので
実際上は、熱に強い部品だけをリフロー法で半田
付け処理し、その後熱に弱い部品を後付け部品と
して手付けにより半田付け処理する２段階処理で
全部品の取付けを完了させている。熱に弱い部品
を後付け部品として手付けにより半田付け処理す
ることは非能率的であり、又作業者の熟練度の具
合により製品の信頼性に差が出る。従つてリフロ
ー法の利点は十分には生かされていない。

又リフロー処理で先付けされた他の部品との配
列等の関係上半田ごての先端部が入らず後付け部
品を手付けにより半田付けできないこともある。
更に一度リフロー処理した製品を必要に応じて再
度リフロー処理することは不可能であつた。

そこでプリント配線板の配線パターンの所要各
部に対して複数の被取付け部品を上記のような問
題点なく合理的・量産的に半田付け処理する手法
としてレーザビーム走査による半田付け処理法が
推奨される。

即ち、プリント配線板の基板１（ベース板、第
２図）として実質的にレーザ光透過性（レーザ光
非吸収性）の材質板、例えばガラスエポキシ・ポ
リイミド・セラミツク等の材質板を用い、その基
板１面に所要のプリント配線パターン２（銅箔等
の金属パターン）を形成してプリント配線板とす
る。２ａ，２ｂはその配線パターン２の線路パタ
ーン部分と、被取付け部品端子の半田付け座とし
てのパツドパターン部分である。各パツドパター
ン部分２ｂ面に適量のクリーム半田３を置きろう
する。所定のパツドパターン部分、或は所定のパ
ツドパターン部分相互間に所定の被取付け部品５
をその部品端子５ａをパツドパターン部分上のク
リーム半田３に接触させて配置していくことによ
り所要全ての被取付け部品５をプリント配線板上
に配置する。

次いで各パツドパターン部分２ｂを相互につな
ぐ線路を照射経路６としてその照射経路６に沿う
プリント配線板面部分を所定ビーム径ｄのレーザ
ビーム７で走査させる（レーザビーム装置は図に
省略）。上記走査レーザビーム７の強さ、走査速
度、ビーム径ｄ等は各パツドパターン２ｂの大き
さ、その上に載せたクリーム半田３の量、被取付
け部品５の端子５ａの大きさ等を勘案して予め適
切に設定される。７ａはプリント配線板に対する
レーザビーム７の走査開始位置（レーザビーム７
のウオーミングアツプポジシヨン）である。

レーザビーム装置は出力が所定に立上つて安定
するまでにある程度時間がかかるので、装置のウ
オーミングアツプ期間中の出力レーザビームは上
記の走査開始位置７ａのプリント配線板面部分に
照射されており、出力が安定した後に該位置７ａ
から前記の照射路６に沿うレーザビーム走査が開
始される。

而して照射経路６に沿つてレーザビーム走査を
受けるプリント配線板面部分のうち、 プリント配線２の各パツドパターン部分２ｂ
の存在する領域部分Ａでは照射レーザビームの
エネルギが夫々レーザ光非透過性である、パツ
ドパターン２ｂ、その上のクリーム半田３及び
被取付け部品５の端子５ａに吸収されて発熱を
生じ、置きろうたるクリーム半田３が溶融して
パツドパターン部分２ｂと部品端子５ａとが良
好に半田付け状態となる。一旦溶融した半田３
はレーザビーム７が通過すると凝固しはじめ
る。

プリント配線２の線路パターン部分２ａの存
在する領域部分Ｂもその線路パターン部分２ａ
がレーザビーム非透過性であるので照射レーザ
ビームのエネルギを吸収して発熱を生じる。

パツドパターン部分２ｂも線路パターン部分
２ａも存在しないプリント配線基板１だけの領
域部分Ｃは基板１がレーザ透過性であるから実
質的に発熱を生じない。

かくして上記のようなレーザ半田付け法によれ
ば、熱に弱い被取付け部品を含めてプリント配線
板に半田付けして取付けるべき全部品５を一度に
半田付け処理することができて作業性・量産性が
よく、又個々の部品５の半田付け状態も全体的に
信頼性が高い。一度半田付け処理を終了した製品
を必要に応じて再度半田付け処理することも可能
である。必要に応じて特定の部品を後付けする場
合において、既に半田付けされている近隣部品の
配列等の関係上手付けの場合では半田ごての先端
部が入らない狭い部分についての半田付け処理も
可能である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで上記のようなレーザ半田付け方法にお
いて、レーザビーム照射経路６に沿つてレーザビ
ーム走査を受けるプリント配線板面部分（レーザ
ビームの配線板面照射経路域）のうちの領域部分
Ｂ、即ちプリント配線２の線路パターン部分２ａ
の存在する領域部分Ｂは半田付けとは関係がなく
発熱される必要のない部分であるが、前述したよ
うにレーザ光非透過性の線路パターン部分２ａの
存在により該部分２ａでレーザビームのエネルギ
が吸収されることにより発熱する。

而して走査レーザビーム７の強さ・走査速度
を、半田付けすべき各領域部分Ａにおいてパツド
パターン部分２ｂと部品端子５ａとを良好に半田
付けするに適したものに設定し、照射経路６に沿
つてプリント配線板をレーザビーム走査したと
き、領域部分Ａでの照射しレーザビーム７のエネ
ルギはそこに存在するパツドパターン部分２ｂ・
クリーム半田３・部品端子５ａの３者に分散的に
吸収されて全体的に良好な半田付けがなされる所
定温度範囲の加熱状態となるが、領域部分Ｂでは
照射レーザビーム７のエネルギはそこに存在する
線路パターン部分２ａのみに集中的に吸収され、
該線路パターン部分２ａのみに関しては照射レー
ザビーム７の作用エネルギ量が過大の関係を生
じ、その結果その線路パターン部分２ａが過熱し
てそのパターン部分の焼損現象をみることがあ
る。

照射経路６に沿うレーザビーム走査過程で、各
領域部分Ａの走査過程時はその部分のパツドパタ
ーン部分２ｂと部品端子５ａとを良好に半田付け
するに適した強さとなるように、又その他の領域
部分Ｂ，Ｃの走査過程時はそれよりも弱くなるよ
うに、出力レーザビーム７の強さを強弱制御する
ことが考えられるが、出力を変える毎にビーム出
力が安定する時間を持たねばならず、その結果全
体的な走査処理速度が大幅に低下して実際上実用
性はない。

本発明はレーザ半田付け用プリント配線板側に
形成する配線パターン２の態様に工夫を加えて、
配線パターン２の線路パターン部分２ａの前述の
ような焼損トラブルの発生を厳に防止しレーザビ
ーム走査法による能率的・量産的な半田付け処理
の信頼度を向上させることを目的とする。

ロ 発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は、レーザ半田付け用プリント配線板に
おいて、基板面のプリント配線パターンを、被取
付け部品端子の半田付け処理のためにレーザビー
ム走査されるパターン部分以外のパターン部分は
走査レーザビームの配線板面照射経路域外に位置
させた形態で形成した、ことを特徴とするプリン
ト配線板を要旨とする。

〔作用〕

即ち、基板面のプリント配線パターンを予め上
記のようなパターン形態で形成しておくことによ
り、被取付け部品の半田付け処理のためにレーザ
ビーム走査を受けるプリント配線パターン部分以
外のプリント配線パターン部分がレーザビームで
照射されることはなく、従つて該パターン部分に
ついての不必要なレーザビーム照射による該パタ
ーン部分の前述のような焼損トラブルは厳に防止
される。

〔実施例〕

第１図は一実施例を示すもので、前述第２図例
のものと共通する部材・部分は同一の符号を付し
て再度の説明を省略する。

２ｃは、前述第２図例においてレーザビームの
配線板面照射路域のうち、半田付けとは関係がな
く、むしろレーザビーム照射を受けることにより
焼損を起す可能性がある線路パターン部分２ａの
存在する領域部分Ｂと該線路パターン部分２ａ
を、本発明に従つて該領域部分を避けさせてレー
ザビームの配線板面照射路外の迂回線路パターン
として形成した部分である。従つて第２図例に於
ける領域部分Ｂは、第１図例ではパツドパターン
部分２ｂも線路パターン部分２ａも存在しないプ
リント配線基板１だけの領域部分Ｃとなる。

而して従来と同様に、配線パターン２の各パツ
ドパターン部分２ａにクリーム半田３を置きろう
し、所定のパツドパターン部分域は所定のパツド
パターン部分相互間に所定の被取付け部品５をそ
の部品端子５ａをパツドパターン部分上のクリー
ム半田３に接触させて配置していくことにより所
要全ての被取付け部品５をプリント配線板上に配
置し、各パツドパターン部分２ｂを相互につなぐ
線路を照射経路６としてその照射経路に沿うプリ
ント配線板面部分をレーザビーム７で走査させ
る。

これにより各パツドパターン部分２ｂにおいて
は置きろうたるクリーム半田３の溶融によりパツ
ドパターン部分２ｂと部品端子５ａとの良好な半
田付けがなされる。

又レーザビーム７の配線板面照射路域内には半
田付けポイントたるパツドパターン２ｂ以外の線
路パターン２ａ等のプリント配線パターン部分は
存在しないから、そのパターン部分のレーザビー
ムによる焼損トラブルは生じ得ない。

ハ 発明の効果 以上のように本発明に依れば半田付けとは無関
係のプリント配線パターン部分２ａにレーザビー
ムが照射されることによる該パターン部分２ａの
焼損トラブルを、レーザビーム出力を強弱制御す
る必要のない簡単な処置構成で厳に防止すること
ができる。配線板面に対するレーザビームの照射
路（走査路）を各半田付けポイントを最短に結ぶ
単純経路とすることが可能であるから半田付けス
ピードを速くすることができ、レーザビーム走査
法によるプリント配線板に対する半田付け処理を
信頼性よく量産的にローコストに実行することが
できるもので、所期の目的がよく達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明に従う配線板の一部の平面
図、同図ｂは第１図ａのｂ−ｂ線断面図、第２図
ａはレーザビーム照射を受けて部分的に焼損トラ
ブルを生じる可能性のあるプリント配線パターン
の配線板の一部の平面図、第２図ｂは第２図ａの
ｂ−ｂ線断面図。 １はプリント配線基板、２ａ〜ｃはプリント配
線パターン、３はクリーム半田、５は被取付け部
品、５ａは部品端子、６はレーザビーム照射路、
７はレーザビーム。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ レーザ半田付け用プリント配線板において、
   基板面のプリント配線パターンを、被取付け部品
   端子の半田付け処理のためにレーザビーム走査さ
   れるパターン部分以外のパターン部分は走査レー
   ザビームの配線板面照射経路域外に位置させた形
   態で形成した、ことを特徴とするプリント配線
   板。