【発明の詳細な説明】発明の技術分野本発明は、レーザを利用してはんだ付けを行うレーザは
んだ付げ方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field of the Invention The present invention relates to a laser soldering method for performing soldering using a laser.
発明の技術的背景近時、レーザを利用して非接触加熱によりリード線を端
子にはんだ付けすることが行われている。TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION Recently, lead wires have been soldered to terminals by non-contact heating using a laser.
このレーザはんだ付けは、まず端子にリード線をのせ、
動かないように固定したのち、はんだ付は部位にはんだ
を供給し、レーザを照射して行っている。In this laser soldering, first place the lead wire on the terminal,
After fixing the parts so that they do not move, soldering is performed by supplying solder to the parts and irradiating them with a laser.
背景技術の問題点上記のようなレーザはんだ付げ方法によれば、はんだ表
面にてレーザが反射し、反射したレーザにより他部分が
焼損する虞がある。Problems with the Background Art According to the laser soldering method as described above, the laser is reflected on the solder surface, and other parts may be burned out by the reflected laser.
また、リード線は、はんだ付は部位近傍にて固定されて
いないので、レーザにより溶融したはんだが冷却するま
でにリード線がしばしば動いてしまい、その結果いもは
んだ付は等のはんだ付は不良を惹起する。In addition, since the lead wires are not fixed near the soldering part, the lead wires often move before the solder melted by the laser cools down, resulting in defects in soldering such as potato soldering. cause
さらに、他の問題としてはんだをレーザのスポット領域
内に供給しなげればならないが、狭小なスポット領域に
はんだを確実に供給することはきわめて煩雑な作業であ
る。Furthermore, another problem is that the solder must be supplied within the laser spot area, but it is an extremely complicated task to reliably supply the solder to the narrow spot area.
発明の目的はんだ表面でのレーザ反射、はんだが固化していないと
きの被はんだ付は体の動き及びはんだ供給の困難性を軽
減した高信頼性のレーザはんだ付げ方法を提供するにあ
る。The purpose of the invention is to provide a highly reliable laser soldering method that reduces laser reflection on the solder surface, body movement when the solder is not solidified, and difficulty in supplying the solder.
発明の概要はんだ付は面上に被はんだ付は体を載置し、この被はん
だ付は体を筒体で押圧固定したのち、筒体の中空部の一
端部から固体はんだ片をはんだ付は予定部位に供給し、
筒体の中空部を介してはんだ付は予定部位にレーザを照
射して被はんだ付は体のはんだ付は面へのはんだ付けを
行うものである。Summary of the invention In soldering, a body to be soldered is placed on a surface, the body is pressed and fixed with a cylinder, and then a piece of solid solder is soldered from one end of the hollow part of the cylinder. Supply to the planned area,
Soldering is performed by irradiating a laser beam onto the intended area through the hollow part of the cylinder, and soldering is performed on the surface of the body of the object to be soldered.
発明の実施例第１図は、本発明の一実施例において用いられる装置を
示している。EMBODIMENT OF THE INVENTION FIG. 1 shows the apparatus used in one embodiment of the invention.
すなわち、本実施例においては、レーザな発振するため
のレーザ装置１、このレーザ装置１から照射されたレー
ザな集光するための集光レンズ２、この集光レンズ２に
より集光されたレーザをその一端面から入光し他端面か
ら出光する光ファイバ３、光ファイバ３の他端面位置に
一方の焦点位置がくるように設げられた集光レンズ４及
びこの集光レンズ４により出光されかつはんだ付は予定
部位を十分におおう大きさのスポット径を有するレーザ
を囲繞するように設けられた案内円筒５からなっている
。That is, in this embodiment, a laser device 1 for laser oscillation, a condensing lens 2 for condensing the laser beam irradiated from the laser device 1, and a condensing lens 2 for condensing the laser beam irradiated by the condensing lens 2 are used. An optical fiber 3 from which light enters from one end face and exits from the other end face, a condenser lens 4 provided so that one focal point is located at the other end face of the optical fiber 3, and a condenser lens 4 that outputs light from the condenser lens 4. Soldering consists of a guide cylinder 5 that surrounds a laser having a spot diameter large enough to cover the intended area.
上記案内円筒５の材質はステンレス鋼又はテフロンコー
トされた銅のようにはんだ付けされないものからできて
いて、内径は例えば４間前後、長さは４〜１０ｍｍであ
る。The guide cylinder 5 is made of a material that cannot be soldered, such as stainless steel or Teflon-coated copper, and has an inner diameter of, for example, about 4 mm and a length of 4 to 10 mm.
なお、集光レンズ４から出光されるレーザのスポット６
の径は上記案内円筒５の内径とほぼ等しくなるように設
定されている。Note that the laser spot 6 emitted from the condenser lens 4
The diameter of the guide cylinder 5 is set to be approximately equal to the inner diameter of the guide cylinder 5.
このように構成された装置において、第２図および第３
図に示すような支持体７に突設された板状の端子８のは
んだ付は面９上に被はんだ付は体である表面がはんだめ
っきされたリード線１０の側部を当接させる。In the device configured in this way, the
When soldering a plate-shaped terminal 8 protruding from a support 7 as shown in the figure, a side portion of a lead wire 10 whose surface is plated with solder is brought into contact with a surface 9 thereof.
しかして、案内円筒５の一端部を上記はんた付げ面９上
に当接されたリード線１０の上から押圧しリード線１０
が動かないように固定する。Then, one end of the guide cylinder 5 is pressed from above the lead wire 10 that is in contact with the soldering surface 9, and the lead wire 10
Fix it so that it does not move.
このとき、案内円筒５の軸線と、上記集光レンズ４かも
その光軸が上記はんだ付は面９にほぼ垂直になり、かつ
上記リード線１０に交差するように出光されたレーザの
光軸がほぼ一致するように設定する。At this time, the axis of the guide cylinder 5 and the optical axis of the condensing lens 4 are substantially perpendicular to the soldering surface 9, and the optical axis of the emitted laser is such that it intersects with the lead wire 10. Set so that they almost match.
しかるのち、案内円筒５の上部開口から固体はんだ片で
ある例えば長さ３間、直径１．５ｍｍ程度の円柱状やに
入り糸はんだを２〜３個投入する。Thereafter, two to three solid solder pieces, for example, a cylindrical piece having a length of 3 cm and a diameter of about 1.5 mm, are introduced through the upper opening of the guide cylinder 5.
これら糸はんだは案内円筒５によりレーザのスポット径
領域内に入るように位置決めされる。These solder threads are positioned by the guide cylinder 5 so that they fall within the spot diameter region of the laser.
しかしてレーザ装置１よりレーザを発振すると、発振さ
れたレーザは集光レンズ２により光ファイバ３の一端面
に集光され、レーザは光ファイバ３の一端面から他端面
まで伝送され、集光レンズ４から案内円筒５の内径にほ
ぼ等しいスポット６の径のレーザが出力され、レーザ光
は案内円筒５の上部開口から入光して中空部分を通過し
下部開口から出光してはんだ付は面９上のはんだ付は予
定部位に照射される。When the laser device 1 oscillates a laser, the oscillated laser is focused on one end surface of the optical fiber 3 by the condensing lens 2, and the laser beam is transmitted from one end surface of the optical fiber 3 to the other end surface, and the laser beam is transmitted through the condensing lens 2. A laser beam having a diameter of a spot 6 approximately equal to the inner diameter of the guide cylinder 5 is output from 4, and the laser light enters the guide cylinder 5 from the upper opening, passes through the hollow part, and exits from the lower opening, and the soldering is performed on the surface 9. For soldering above, irradiation is applied to the intended area.
レーザ照射された糸はんだ１１゜１１は、溶融すると同
時にリード線１０側に表面張力により引き寄せられ、は
んだフィレットが形成される。The solder thread 11° 11 irradiated with the laser melts and is simultaneously drawn toward the lead wire 10 by surface tension, forming a solder fillet.
このときはんだ表面にてレーザは反射するが、反射され
たレーザ＆Ｊ案内円筒５の内壁面により遮蔽されるので
、支持体７をはじめとして周囲の物体を焼損することは
ない。At this time, the laser beam is reflected on the solder surface, but the reflected laser beam is shielded by the inner wall surface of the laser & J guide cylinder 5, so that surrounding objects including the support body 7 are not burnt out.
はんだフィレット形成後も案内円筒５のリード線への押
圧は溶融はんだが完全に固化するまで継続する。Even after the solder fillet is formed, the guide cylinder 5 continues to press the lead wire until the molten solder completely solidifies.
このようにすることにより、はんだの溶融中に端子８は
動かないので、いもはんだ付は等のはんだ付は不良の発
生を防止できる。By doing so, the terminal 8 does not move while the solder is melting, so that defects in soldering, such as potato soldering, can be prevented from occurring.
はんだフィレットが固化すると案内円筒５を取りはずし
レーザはんだ付けを終了する。When the solder fillet is solidified, the guide cylinder 5 is removed and laser soldering is completed.
なお、上記実施例における案内円筒５０代りに中空部横
断面が矩形、三角形又は楕円の筒体を用いてもよい。Incidentally, instead of the guide cylinder 50 in the above embodiment, a cylinder whose hollow section has a rectangular, triangular or elliptical cross section may be used.
要するに、一定のスポット径を有するレーザがほぼ内接
するように中空部により囲繞するものであればどのよう
な形状の筒体でもよい。In short, any shape of cylinder may be used as long as it is surrounded by a hollow portion so that a laser beam having a constant spot diameter is substantially inscribed therein.
さらに、上記実施例においては、はんだ付は予定部位に
照射されるレーザのスポット径は案内円筒５の内径とほ
ぼ同じであるが、案内円筒５の内径より若干大きめにし
てもよい。Furthermore, in the above embodiment, the spot diameter of the laser irradiated onto the intended soldering site is approximately the same as the inner diameter of the guide cylinder 5, but may be slightly larger than the inner diameter of the guide cylinder 5.
こうしても、案内円筒５に照射されるレーザはスポット
の周縁部であるので、エネルギ密度は低く案内円筒は溶
融せず、はんだ付は予定部位を余すところなく完全にレ
ーザ照射することができる。Even in this case, since the laser beam irradiated onto the guide cylinder 5 is at the peripheral edge of the spot, the energy density is low and the guide cylinder does not melt, and the laser beam can be completely irradiated to the intended soldering area.
発明の効果本発明によれば、はんだ付は予定部位にて被はんだ付は
体を押圧している筒体により固体はんだ片を所定位置に
確実に供給できる。Effects of the Invention According to the present invention, a solid solder piece can be reliably supplied to a predetermined position at a predetermined location by the cylinder pressing the body of the solder.
また、筒体の内壁面によりはんだ表面にて反射したレー
ザを遮蔽できるので、他部分を焼損したり、作業者の安
全を脅かしたりすることがない。Further, since the inner wall surface of the cylinder can shield the laser reflected from the solder surface, it will not burn out other parts or threaten the safety of the workers.
さらに、被はんだ付は体は、溶融はんだが完全に固化さ
れるまで筒体により抑圧固定されるので、被はんだ付は
体が動くことによる例えばいもはんだ付は等のはんだ付
は不良の発生を防止できる。Furthermore, since the body of the soldering object is suppressed and fixed by the cylindrical body until the molten solder is completely solidified, soldering defects such as potato soldering due to movement of the soldering object's body are avoided. It can be prevented.
その結果、上記三つの効果が相俟ってレーザはんだ付け
の信頼性が向上するという格別の効果を得ることができ
る。As a result, the above-mentioned three effects combine to provide a special effect of improving the reliability of laser soldering.
第１図は本発明のレーザはんだ付は方法に用いられる装
置を示す概略図、第２図及び第３図はそれぞれ本発明の
レーザはんだ付は方法によるはんだ付けを説明するため
の平面図及び要部切欠断面図である。５・・・・・・案内円筒（案内筒体）、９・・・・・・
はんだ付げ面、１０・・・・・・リード線（被はんだ付
は体）、１１．１１・・−・・・糸はんだ（固体はんだ
片）。FIG. 1 is a schematic diagram showing an apparatus used in the laser soldering method of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are a plan view and outline diagram for explaining soldering by the laser soldering method of the present invention, respectively. FIG. 5...Guide cylinder (guide cylinder), 9...
Soldering surface, 10... Lead wire (body to be soldered), 11.11... Thread solder (solid solder piece).
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56206858AJPS5841942B2 (en) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | Laser soldering method |
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56206858AJPS5841942B2 (en) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | Laser soldering method |
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58110172A JPS58110172A (en) | 1983-06-30 |
| JPS5841942B2true JPS5841942B2 (en) | 1983-09-16 |
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56206858AExpiredJPS5841942B2 (en) | 1981-12-23 | 1981-12-23 | Laser soldering method |
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5841942B2 (en) |
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0218069A1 (en)* | 1985-09-19 | 1987-04-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Laser light welding process |
| JPS63127767U (en)* | 1987-02-12 | 1988-08-22 | ||
| US5239156A (en)* | 1991-09-27 | 1993-08-24 | General Electric Company | Apparatus and method for laser joining of superconducting tapes |
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58110172A (en) | 1983-06-30 |
| Publication | Publication Date | Title |
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