特許ウォッチ

公開番号2025087152
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-10
出願番号2023201602
出願日2023-11-29
発明の名称半田付け装置
出願人日本アビオニクス株式会社
代理人個人
主分類B23K 3/02 20060101AFI20250603BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】半田による接合の品質を良くする。
【解決手段】半田付け装置10は、接合対象W1と接合対象W2とをこれらの間に配置された半田Sにより接合する。半田付け装置10は、接合対象W1と接合対象W2と半田SとからなるワークWを加熱する予備加熱ヒータ20と、予備加熱ヒータ20と間隔を空けて配置され、ワークWのうちの予備加熱ヒータ20の接触箇所とは異なる箇所に超音波振動を印加する振動印加部30と、を備える。予備加熱ヒータ20は、接合対象W1に接触して接合対象W1の側からワークWを加熱する。振動印加部30は、接合対象W1に接触して接合対象W1の側からワークWに超音波振動を印加する。半田付け装置10は、さらに、接合対象W2に接触してワークWを加熱して半田Sを溶融する本加熱ヒータをさらに備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１接合対象と第２接合対象とをこれらの間に配置された半田により接合する半田付け装置であって、
前記第１接合対象と前記第２接合対象と前記半田とを含むワークを加熱するヒータと、
前記ヒータと間隔を空けて配置され、前記ワークのうちの前記ヒータの接触箇所とは異なる箇所に超音波振動を印加する振動印加部と、
を備える半田付け装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記ヒータは、前記第１接合対象に接触して前記第１接合対象の側から前記ワークを加熱する第１ヒータを含み、
前記振動印加部は、前記第１接合対象に接触して前記第１接合対象の側から前記ワークに前記超音波振動を印加する、
請求項１に記載の半田付け装置。
【請求項３】
前記ヒータは、前記第２接合対象に接触して前記ワークを加熱する第２ヒータをさらに備え、
前記第１ヒータは、前記ワークを前記半田の融点未満で加熱し、
前記第２ヒータは、前記ワークを前記半田の前記融点以上の温度で加熱して前記半田を溶融させる、
請求項２に記載の半田付け装置。
【請求項４】
前記第１ヒータは、前記第１接合対象を支持することで前記ワークを支持し、
前記第２ヒータは、前記第２接合対象を前記第１ヒータに支持された前記第１接合対象に押し当てる、
請求項３に記載の半田付け装置。
【請求項５】
前記第１ヒータは、前記ワークを前記半田の前記融点以上の温度で加熱して前記半田を溶融させる、
請求項２に記載の半田付け装置。
【請求項６】
前記第１ヒータは、前記第１接合対象を支持することで前記ワークを支持し、
前記ワークを前記第２接合対象の側から押さえる押さえ部材がさらに設けられた、
請求項５に記載の半田付け装置。
【請求項７】
前記第１ヒータは、前記振動印加部が前記第１接合対象に接触するように挿入される貫通孔を備え、前記第１接合対象が前記貫通孔を覆う状態で前記第１接合対象を支持する、
請求項４又は６に記載の半田付け装置。
【請求項８】
前記第１ヒータと前記振動印加部との間に設けられ、前記第１ヒータからの熱を遮熱する遮熱部をさらに備える、
請求項７に記載の半田付け装置。
【請求項９】
前記振動印加部の温度上昇を抑制する冷却部をさらに備える、
請求項１又は２に記載の半田付け装置。
【請求項１０】
前記ヒータは、前記第２接合対象に接触して前記第２接合対象の側から前記ワークを前記半田の前記融点以上の温度で加熱し、
前記振動印加部は、前記第１接合対象に接触して前記第１接合対象の側から前記ワークに前記超音波振動を印加する、
請求項１に記載の半田付け装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、半田付け装置に関する。
続きを表示（約 1,400 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１及び２には、第１接合対象と第２接合対象とその間に配置された半田とを含むワークの半田を溶融させるときに超音波振動を印加する半田付け装置が開示されている。超音波振動は、半田の濡れを向上させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開平８－１６２２７１号公報
特開２０１２―４２６８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１及び２に記載の半田付け装置では、半田を溶融させるための発熱を行うヒータが超音波ホーンに取付けられる。この構成では、例えば、超音波ホーンに対してヒータが異物となるため、超音波振動が不安定になる可能性がある。このようなことは、特許文献２のようなヒータが超音波ホーンに巻き付けられているときに特にいえる。また、例えば、ヒータの熱により超音波ホーンの温度が高くなると、その熱が振動子に伝わり周波数の変動が大きくなり、正確に所望の振動を発生させること（またはそれを追尾すること）が難しくなる可能性もある。このように、特許文献１及び２に記載の半田付け装置では、半田の濡れの向上が不十分となり、品質の良い接合が得られないことがある。
【０００５】
本発明は、半田による接合の品質を良くすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る半田付け装置は、第１接合対象と第２接合対象とをこれらの間に配置された半田により接合する半田付け装置であって、前記第１接合対象と前記第２接合対象と前記半田とを含むワークを加熱するヒータと、前記ヒータと間隔を空けて配置され、前記ワークのうちの前記ヒータの接触箇所とは異なる箇所に超音波振動を印加する振動印加部と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、半田による接合の品質が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、本発明の実施形態に係る半田付け装置の構成を示す概念図である。
図２は、図１の予備加熱ヒータの概略斜視図である。
図３は、半田付け処理のフローチャートである。
図４は、変形例に係る超音波振動の振幅の時間変化を示す図である。
図５は、変形例に係る半田付け装置の構成を示す概念図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。なお、以下の説明では、天地方向を上下方向とするが、上下方向は天地方向と必ずしも一致しなくともよい。
【００１０】
図１に示す本実施形態に係る半田付け装置１０は、接合対象Ｗ１と接合対象Ｗ２とをこれらの間に配置された半田Ｓにより接合するリフロー半田付け装置である。ここでは、回路基板などの接合対象Ｗ１に、電子部品（例えば、半導体チップ）などの接合対象Ｗ２が半田付けされる。半田Ｓは、一枚の膜状に描かれているが、離散的に配置された複数の半田（バンプなど）からなってもよい。接合対象Ｗ１と、接合対象Ｗ２と、接合対象Ｗ１及びＷ２の間に配置された半田Ｓと、からなる組合せをワークＷともいう。
（【００１１】以降は省略されています）

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