特許ウォッチ

公開番号2025072456
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2025015411,2022558706
出願日2025-01-31,2020-10-29
発明の名称はんだ付け装置及びはんだ付けシステム、並びに、加工装置
出願人株式会社ニコン
代理人個人
主分類B23K 1/005 20060101AFI20250430BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】回路基板に配置されたはんだを溶融する加工光を照射するはんだ付け装置を提供する。
【解決手段】ガルバノミラーを有し、該ガルバノミラーを介して加工光を照射する光照射装置と、回路基板からの光を検出し、画像データと形状データとの少なくとも一方のデータを生成する検出装置と、光照射装置と検出装置とが設けられ、光照射装置と検出装置とを移動させる駆動部を有するロボットアームと、検出装置の変位に伴って変化する少なくとも一方のデータに基づいて、検出装置と共に変位する光照射装置からの加工光が同一位置に照射されるようにガルバノミラーの向きを制御する制御装置と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
回路基板に配置されたはんだを溶融する加工光を照射するはんだ付け装置であって、
ガルバノミラーを有し、前記ガルバノミラーを介して前記加工光を照射する光照射装置と、
前記回路基板からの光を検出し、画像データと形状データとの少なくとも一方のデータを生成する検出装置と、
前記光照射装置と前記検出装置とが設けられ、前記光照射装置と前記検出装置とを移動させる駆動部を有するロボットアームと、
前記検出装置の変位に伴って変化する前記少なくとも一方のデータに基づいて、前記検出装置と共に変位する前記光照射装置からの前記加工光が同一位置に照射されるように前記ガルバノミラーの向きを制御する制御装置と、
を備えることを特徴とするはんだ付け装置。
続きを表示（約 1,800 文字）【請求項２】
前記制御装置は、前記駆動部の駆動を停止させるように前記駆動部を制御し、
前記制御装置は、前記駆動部の駆動が停止した後の前記検出装置の変位に伴って変化する前記少なくとも一方のデータに基づいて、前記検出装置と共に変位する前記光照射装置からの前記加工光が前記同一位置に照射されるように前記ガルバノミラーの向きを制御する
ことを特徴とする請求項１に記載のはんだ付け装置。
【請求項３】
前記制御装置は、前記光照射装置と前記検出装置とが移動されるように前記駆動部を制御しつつ、前記ロボットアームにより移動される前記検出装置の変位に伴って変化する前記少なくとも一方のデータに基づいて、前記ロボットアームにより移動される前記光照射装置からの前記加工光が前記同一位置に照射されるように前記ガルバノミラーの向きを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載のはんだ付け装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記検出装置の変位に伴って変化する前記少なくとも一方のデータに基づいて、前記検出装置と共に変位する前記光照射装置からの前記加工光の照射位置が第１位置に維持された後に前記第１位置とは異なる第２位置に維持されるように前記ガルバノミラーの向きを制御することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のはんだ付け装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記駆動部の駆動を停止させるように前記駆動部を制御し、
前記制御装置は、前記駆動部の駆動が停止した後の前記検出装置の変位に伴って変化する前記少なくとも一方のデータに基づいて、前記検出装置と共に変位する前記光照射装置からの前記加工光の照射位置が前記第１位置に維持された後に前記第２位置に維持されるように前記ガルバノミラーの向きを制御する
ことを特徴とする請求項４に記載のはんだ付け装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記光照射装置と前記検出装置とを移動させるように前記駆動部を制御しつつ、前記ロボットアームにより移動される前記検出装置の変位に伴って変化する前記少なくとも一方のデータに基づいて、前記ロボットアームにより移動される前記光照射装置からの前記加工光の照射位置が前記第１位置に維持された後に前記第２位置に維持されるように前記ガルバノミラーの向きを制御することを特徴とする請求項４又は５に記載のはんだ付け装置。
【請求項７】
前記制御装置は、前記少なくとも一方のデータに基づいて、前記回路基板に前記光照射装置と前記検出装置とが近づくように前記ロボットアームの前記駆動部を制御し、前記光照射装置と前記検出装置とが前記回路基板に所定距離まで近づくと、前記検出装置の変位に伴って変化する前記少なくとも一方のデータに基づいて、前記検出装置と共に変位する前記光照射装置からの前記加工光が前記同一位置に照射されるように前記ガルバノミラーの向きを制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載のはんだ付け装置。
【請求項８】
前記検出装置は、第１撮像部と、前記第１撮像部よりも視野の狭い第２撮像部とを有し、
前記制御装置は、前記第１撮像部が前記回路基板からの光を検出することにより生成された前記少なくとも一方のデータに基づいて、前記光照射装置と前記検出装置とが前記回路基板に近づくように前記駆動部を制御し、前記光照射装置と前記検出装置とが前記回路基板に所定距離まで近づくと、前記第２撮像部が前記回路基板からの光を検出することにより生成され、前記第２撮像部の変位に伴って変化する前記少なくとも一方のデータに基づいて、前記第２撮像部と共に変位する前記光照射装置からの前記加工光が前記同一位置に照射されるように前記ガルバノミラーの向きを制御する
ことを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のはんだ付け装置。
【請求項９】
前記回路基板は、回路が形成された回路フィルムと基板とから成ることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載のはんだ付け装置。
【請求項１０】
前記回路基板は、立体形状を有することを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のはんだ付け装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工光を照射してはんだ付けを行うはんだ付け装置及びはんだ付けシステム、並びに、加工光を照射して対象物を加工する加工装置の技術分野に関する。
続きを表示（約 3,000 文字）【背景技術】
【０００２】
この種の装置として、例えばロボットアームに取り付けられたレーザヘッドからはんだ付けすべき部分に向けてレーザ光を投射する装置が提案されている（特許文献１参照）。その他関連する技術として、特許文献２が挙げられる。この種の装置が有する技術的課題として、例えば立体的形状を有する基板（即ち、３Ｄ基板）に適切にはんだ付けを行うことが挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
米国公開２００１／００５４６３７号公報
米国公開２０１５／０１５８１７６号公報
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様によれば、回路基板に配置されたはんだを溶融する加工光を照射するはんだ付け装置であって、ガルバノミラーを有し、前記ガルバノミラーを介して前記加工光を照射する光照射装置と、前記回路基板からの光を検出し、画像データと形状データとの少なくとも一方のデータを生成する検出装置と、前記光照射装置と前記検出装置とが設けられ、前記光照射装置と前記検出装置とを移動させる駆動部を有するロボットアームと、前記検出装置の変位に伴って変化する前記少なくとも一方のデータに基づいて、前記検出装置と共に変位する前記光照射装置からの前記加工光が同一位置に照射されるように前記ガルバノミラーの向きを制御する制御装置と、を備えるはんだ付け装置が提供される。
【０００５】
第２の態様によれば、対象物に加工光を照射する加工装置であって、走査部を有し、前記走査部を介して前記加工光を照射する光照射装置と、前記対象物からの光を検出する検出装置と、前記光照射装置と前記検出装置とが設けられ、前記光照射装置と前記検出装置とを移動させる駆動部を有する移動装置と、前記検出装置の検出結果に基づいて前記走査部を制御する制御装置と、を備える加工装置が提供される。
【０００６】
第３の態様によれば、回路基板に素子をはんだ付けするはんだ付けシステムであって、はんだを吐出するはんだ吐出装置が設けられ、前記はんだ吐出装置を移動させる駆動部を有する第１移動装置と、前記素子を保持可能な保持装置が設けられ、前記保持装置を移動させる駆動部を有する第２移動装置と、はんだを溶融する加工光を照射する光照射装置と前記回路基板からの光を検出する検出装置が設けられ、前記光照射装置と前記検出装置とを移動させる駆動部を有する第３移動装置と、（ｉ）前記回路基板の所定部分にはんだが配置されるように前記はんだ吐出装置を制御し、（ｉｉ）前記配置された前記はんだを介して前記回路基板に前記素子が配置されるように前記保持装置を制御し、（ｉｉｉ）前記検出装置の検出結果に基づいて、前記回路基板に前記光照射装置を近づけるように前記第３移動装置の前記駆動部を制御し、配置された前記はんだを溶融するように前記光照射装置を制御する制御装置と、を備えるはんだ付けシステムが提供される。
【０００７】
第４の態様によれば、回路基板に素子をはんだ付けするはんだ付けシステムであって、はんだを吐出するはんだ吐出装置と、前記素子を保持可能な保持装置と、はんだを溶融する加工光を照射する光照射装置と、前記回路基板からの光を検出する検出装置と、前記はんだ吐出装置、前記保持装置、前記光照射装置及び前記検出装置を移動させる駆動部を有する移動装置と、（ｉ）前記はんだ吐出装置、前記保持装置、前記光照射装置及び前記検出装置が前記回路基板に近づくように前記駆動部を制御し、（ｉｉ）前記回路基板の所定部分にはんだが配置されるように前記はんだ吐出装置を制御し、（ｉｉｉ）配置された前記はんだを介して前記回路基板に前記素子が配置されるように前記保持装置を制御し（ｉｖ）配置された前記はんだを溶融するように前記光照射装置を制御する制御装置と、を備えるはんだ付けシステムが提供される。
【０００８】
第５の態様によれば、対象物に加工光を照射する加工装置であって、前記加工光を照射する光照射装置と、前記対象物からの光を検出する検出装置と、前記光照射装置と前記検出装置とが設けられ、前記光照射装置と前記検出装置とを移動させる駆動部を有する移動装置と、前記検出装置の検出結果に基づいて前記駆動部を制御する制御装置と、を備える加工装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
図１は、第１実施形態に係るはんだ付けシステムの全体構造を模式的に示す図である。
図２は、第１実施形態に係るはんだ付けシステムの一部を構成するロボットの構成を示すシステム構成図である。
図３は、第１実施形態に係るはんだ付けシステムの他の一部を構成するロボットの構成を示すシステム構成図である。
図４は、第１実施形態に係るはんだ付けシステムの他の一部を構成するロボットの構成を示すシステム構成図である。
図５は、第１実施形態に係る一の検出装置の構成を模式的に示す図である。
図６は、第１実施形態に係る他の検出装置の構成を模式的に示す図である。
図７は、第１実施形態に係る他の検出装置が有するプロジェクタにより投影される構造光の一例を示す図である。
図８、第１実施形態に係る光照射装置が有する光路の一部を示す図である。
図９は、第１実施形態に係る制御装置が有するマッチング処理部の構成を模式的に示す図である。
図１０は、第１実施形態に係るマッチング処理の概念を説明するための図である。
図１１は、第１実施形態に係るマッチング処理のタイミングチャートの一例を示す図である。
図１２は、第１実施形態に係る制御装置が有するトラッキング部の構成を模式的に示す図である。
図１３は、第１実施形態に係るトラッキング処理のタイミングチャートの一例を示す図である。
図１４は、第１実施形態に係るはんだ付けシステムの動作を示すフローチャートである。
図１５は、加工光の照射方法の一例を示す図である。
図１６は、エアブロー及び吸煙機を模式的に示す図である。
図１７は、第２実施形態に係るはんだ付けシステムの構成を示すシステム構成図である。
図１８は、第２実施形態に係るはんだ付けシステムの動作を示すフローチャートである。
図１９は、変形例に係る光照射装置が有する光路の一部を示す図である。
図２０は、変形例に係るトラッキング部の構成を模式的に示す図である。
図２１は、第３実施形態に係るレーザ溶接システムの全体構成を模式的に示す図である。
図２２は、第３実施形態に係るレーザ溶接システムの一部を構成するロボットの構成を示すシステム構成図である。
図２３は、第３実施形態に係るレーザ溶接システムの他の一部を構成するロボットの構成を示すシステム構成図である。
図２４は、第３実施形態に係るレーザ溶接システムの動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、実施形態について図面を参照しながら説明する。
（【００１１】以降は省略されています）

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